JPS6365688B2 - - Google Patents
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- JPS6365688B2 JPS6365688B2 JP54015375A JP1537579A JPS6365688B2 JP S6365688 B2 JPS6365688 B2 JP S6365688B2 JP 54015375 A JP54015375 A JP 54015375A JP 1537579 A JP1537579 A JP 1537579A JP S6365688 B2 JPS6365688 B2 JP S6365688B2
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- Japan
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- integer
- equal
- organic group
- formula
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- Expired
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明はポリオレフイン成分、ポリチオール成
分および有効量の光重合開始剤からなる紫外線に
よつて硬化しうる組成物に関する。
本発明以前には、Kehrらの米国特許第3697395
号、第3697402号および第3700574号などに記載さ
れたような光硬化性組成物は、硬化性液体ポリエ
ンポリチオール混合物がエラストマーの生成物に
転化されうることを示した。Kehrらが、さらに
1973年4月8〜13日のDivision of Organic
Coatings and Plastics Chemical第33巻、第1
号、第295頁において議論しているように、この
ようなポリチオール−ポリエン系の光による硬化
は、組成物の保存性を改良するのに開始剤が必要
なフリーラジカル硬化であるとされている。ベン
ゾフエノンのような光硬化速度促進剤がポリエン
成分およびポリチオール成分の間の附加反応を行
なうのに用いられてエラストマーのコーテイング
を生成する。
Kehrらの上記フリーラジカル開始硬化系によ
つて有効な結果が得られるが、有効量の開始剤を
過早ゲル化を補なうのに用いることが必要であ
る。しかしながら経験によれば、硬化性ポリチオ
ール−ポリエン混合物の保存性を改良するために
開始剤を用いると、この混合物の硬化時間もまた
永くなることが知られている。Kehrらの上記特
許により示されたように、数分ないし数日の硬化
時間は異常ではない。
本発明は液体のポリチオール−ポリエン混合物
が縮重合法によりエラストマーの固体に転化され
うるという発見に基いている。開始剤の使用を要
せず、かつ、20ミルまたはそれ以上までの厚さを
有するコーテイングに硬化しうる光硬化性混合物
が提供される。従来技術のフリーラジカル光硬化
速度促進剤に代えてオニウム塩光重合開始剤を用
いることによつて、もつと速かに硬化が行われ
る。トリフエニルスルホニウムフルオロホウ酸塩
のようなオニウム塩は紫外線にさらすとルイス酸
触媒を放出しうる。本発明の光硬化性組成物中に
用いられうる好ましいオニウム塩には、トリアリ
ールスルホニウムヘキサフルオロヒ酸塩のような
化合物が含まれる。安定剤の必要性および好まし
くない副反応、例えば窒素の放出によるあわおよ
び変色のために上記オニウム塩よりも効果的では
ないが、Schlesingerの米国特許第3703296号によ
り示されたようなジアゾニウム化合物が、ルイス
酸の放出に基づく縮重合に用いられる。
本発明によつて、ポリオレフイン成分、ポリチ
オール成分および有効量の次式で示された紫外線
光重合開始剤からなる硬化性組成物が提供され
る。
(1) (Y+)J(MF6)(6-L)
式中、MはB、P、AsまたはSb、Y+は
〔(R)a(R1)bQ〕+
〔(R)c(R2)d(R3)eD〕+および
〔(R)f(R4)g(R5)hZ〕+
からなる類より選択されたカチオンであり、また
Rは1価の芳香族有機基、R1は2価の芳香族有
機基、R2はアルキル、シクロアルキルおよび置
換アルキルから選択された1価有機脂肪族基、
R3は脂肪族基および芳香族基から選択された複
素環または縮合環構造を形成する多価有機基、
R4はアルキル、アルコキシ、シクロアルキルお
よびそれらの置換誘導体から選択された1価の有
機脂肪族基、R5は芳香族複素環または縮合環構
造を形成する多価有機基、ここでQはI,Br,
Cl,Fなどのようなハロゲン基、Dは硫黄、セレ
ニウムおよびテルリウムから選択された第a族
元素、ZはN,P,As,SbおよびBiから選択さ
れ第a族元素、aは0または2、bは0または
1でa+bは2またはQの原子価に等しく、cは
0または3、dは0−2の整数、eは0または1
でc+d+eは3またはDの原子価に等しく、f
は0−4の整数、gは0−2の整数、hは0−2
の整数、f+g+hは4またはZの原子価に等し
く、
J=6−L
LはMの原子価に等しく、かつ、2〜7の整数
に等しい。
Rは包含される基は同一または異なつた、炭素
数6−20の芳香族炭素環式または複素環式基であ
つて、C1〜8のアルコキシ、C1〜8のアルキル、ニト
ロ、クロロなどから選ばれた1−4個の1価の基
で置換されてもよい。Rは、特にフエニル、クロ
ロフエニル、ニトロフエニル、メトキシフエニ
ル、ピリジルなどである。R1に包含される基は
The present invention relates to ultraviolet curable compositions comprising a polyolefin component, a polythiol component, and an effective amount of a photoinitiator. Prior to this invention, U.S. Pat. No. 3,697,395 to Kehr et al.
Photocurable compositions such as those described in US Pat. Furthermore, Kehr et al.
Division of Organic April 8-13, 1973
Coatings and Plastics Chemical Volume 33, No. 1
As discussed in No. 1, p. 295, photocuring of such polythiol-polyene systems has been shown to be a free radical cure that requires an initiator to improve the shelf life of the composition. . A photocure rate accelerator, such as benzophenone, is used to carry out the addition reaction between the polyene and polythiol components to produce the elastomeric coating. Although effective results are obtained with the free radical initiated cure system of Kehr et al., it is necessary to use an effective amount of initiator to compensate for premature gelation. However, experience has shown that the use of initiators to improve the shelf life of curable polythiol-polyene mixtures also increases the curing time of these mixtures. As shown by the Kehr et al. patents, cure times of minutes to days are not unusual. The present invention is based on the discovery that liquid polythiol-polyene mixtures can be converted to elastomeric solids by polycondensation processes. A photocurable mixture is provided that does not require the use of an initiator and can be cured into coatings having thicknesses of up to 20 mils or more. By using an onium salt photopolymerization initiator in place of the free radical photocure rate accelerators of the prior art, curing is more rapidly achieved. Onium salts such as triphenylsulfonium fluoroborate can release Lewis acid catalysts upon exposure to ultraviolet light. Preferred onium salts that may be used in the photocurable compositions of the present invention include compounds such as triarylsulfonium hexafluoroarsenate. Diazonium compounds, such as those shown by Schlesinger, U.S. Pat. No. 3,703,296, although less effective than the above-mentioned onium salts because of the need for stabilizers and undesirable side reactions such as foaming and discoloration due to the release of nitrogen, Used in condensation polymerization based on Lewis acid release. The present invention provides a curable composition comprising a polyolefin component, a polythiol component, and an effective amount of an ultraviolet photopolymerization initiator represented by the following formula. (1) (Y + ) J (MF 6 ) (6-L) where M is B, P, As or Sb, Y + is [(R)a(R 1 )bQ] + [(R)c (R 2 ) d (R 3 ) eD] + and [(R) f (R 4 ) g (R 5 ) hZ] + , and R is a monovalent aromatic organic group, R 1 is a divalent aromatic organic group, R 2 is a monovalent organic aliphatic group selected from alkyl, cycloalkyl and substituted alkyl;
R 3 is a polyvalent organic group forming a heterocyclic or condensed ring structure selected from aliphatic groups and aromatic groups;
R 4 is a monovalent organic aliphatic group selected from alkyl, alkoxy, cycloalkyl and substituted derivatives thereof, R 5 is a polyvalent organic group forming an aromatic heterocycle or a fused ring structure, where Q is I ,Br,
halogen group such as Cl, F etc., D is a group a element selected from sulfur, selenium and tellurium, Z is a group a element selected from N, P, As, Sb and Bi, a is 0 or 2 , b is 0 or 1, a+b is equal to 2 or the valence of Q, c is 0 or 3, d is an integer from 0-2, e is 0 or 1
and c+d+e is equal to 3 or the valence of D, and f
is an integer of 0-4, g is an integer of 0-2, h is an integer of 0-2
The integer f+g+h is equal to 4 or the valence of Z, J=6-L L is equal to the valence of M, and is equal to an integer from 2 to 7. R is the same or different aromatic carbocyclic or heterocyclic group having 6 to 20 carbon atoms, such as C 1-8 alkoxy, C 1-8 alkyl, nitro, chloro, etc. It may be substituted with 1-4 monovalent groups selected from. R is especially phenyl, chlorophenyl, nitrophenyl, methoxyphenyl, pyridyl and the like. The groups included in R 1 are
【式】【formula】
【式】のような2価の基で
ある。基R2はメチル、エチルなどのようなC1〜8
のアルキル基、−C2H4OCH3、−CH2COOC2H5、−
CH2COCH3などのような置換アルキル基であ。
基R3は下記のような構造を含む。It is a divalent group such as [Formula]. Group R2 is C1-8 like methyl, ethyl etc.
alkyl group, -C 2 H 4 OCH 3 , -CH 2 COOC 2 H 5 , -
With substituted alkyl groups such as CH 2 COCH 3 etc.
The group R 3 includes structures such as:
【式】【formula】
【式】など基R4はC1〜8のアル
キル基、C3〜8のシクロアルキル基、ハロアルキ
ル、例えばクロロエチルのような置換アルキル
基、OCH2C6H5およびOCH3のようなアルコキシ
基、CnH2nOCH3などのようなアルコキシアルキ
ル基を包含する。基R5に包含されるのは、例え
ば、つぎの基である。[Formula] etc. The group R 4 can be a C 1-8 alkyl group, a C 3-8 cycloalkyl group, a haloalkyl, a substituted alkyl group such as chloroethyl, an alkoxy group such as OCH 2 C 6 H 5 and OCH 3 , CnH 2 nOCH 3 and the like. Included in the group R 5 are, for example, the following groups.
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】
式中、Q′はO、CH2、N、RおよびSから選択
され、Z′は−O−、−S−および[Formula] In the formula, Q' is selected from O, CH 2 , N, R and S, and Z' is -O-, -S- and
【式】から選
択され、またR′は水素よび炭化水素から選択さ
れた1価の基である。
式に包含されるハロニウム塩は、例えば
and R' is a monovalent group selected from hydrogen and hydrocarbons. Halonium salts encompassed by the formula include, for example
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】
式に包含される第a族のオニウム塩は、例
えば
などである。
式に包含される第a族オニウム塩は、例え
ば
である。
本発明の硬化性組成物中で用いられる光重合開
始剤の若干は、アリールハロニウムビサルフエー
トと対応するヘキサフルオロ酸または塩、例えば
Y1MF6(式中、Y1は水素、アルカリ金属イオン、
アルカリ土類金属イオンまたは遷移金属イオンで
ある)とを水性条件下で接触させることにより製
造することができる。
本発明のハロニウム塩は、対応するハロニウム
塩を製造するための上記の複分解に加えて、ま
た、M.C.Caserioら、J.Amer.Chem.Soc.,81,
336(1959)またはM.C.Beringerら、J.Amer.
Chem.Soc.,81,342(1959)により示されたよう
に、適当なジアリールハロニウム塩と反応せしめ
られる銀化合物、例えば酸化銀またはテトラフル
オロホウ酸銀を用いることによつても製造されう
る。スルホニウム、セレニウムおよびテルリウム
化合物のような第a族の化合物(ここで式の
YはX基を含む)は、以下の文献に示された方法
により製造されうる。J.W.KnapczykおよびW.E.
McEwen,J.Amer.Chem.Soc.,91,145(1969)、
A.L.MaycockおよびG.A.Berchtold,J.Org.
Chem.,35,No.8,2532(1970)、H.M.Pitt,米
国特許第2807648号、E.GoethalsおよびP.De
Radzetzky,Bull,Soc.Chim.Belg.,73546
(1964)、H.M.LeicesterおよびF.W.Bergstrom,
J.Amer.Chem.Soc.,513587(1929)。
第a族のオニウム塩を製造するのに用いるこ
とができる方法の中で、アルソニウム、アンチモ
ニウムおよびビスマソニウム塩(ここで式中の
YはZ基である)はGoerdeler,Methoden der
Organischen Chemie11/2、591−640(1958)
およびK.Sasse,同上,12/1 79−112(1963)
中に見出されうる。
本発明の光硬化性組成物中で用いることができ
る若干のポリオレフインはKehrらの米国特許第
3697396号、第3欄、第5−55行および第4欄、
第1−15行に示されている。一般的に、次式で示
されるポリオレフインが本発明の実施に用いるこ
とができる。
(2) 〔A〕――〔―D〕x
式中、xは少なくとも2の整数、Aは多価有機
基または有機ケイ素基であつて、反応性のオレフ
イン性不飽和を包まず、塩素、臭素、フツ素、水
素などのような1価原子と結合して炭素、酸素、
窒素、リン、ケイ素など、およびこれらの混合物
のような化学的に結合された原子から実質的にな
るものであり、またDはオレフイン性不飽和1価
有機基であつてKehrらの米国特許第3697396号の
第3欄、第5行−第41行に示された基を包含する
が、これにのみ限定されない。本発明の実施に用
いることのできるポリオレフイン成分の代表的な
例はポリ(アルキレン−エーテル)ポリオールを
脂肪族的に不飽和のモノイソシアネートと反応さ
せて得られるポリウレタンであり、前記ポリオー
ルは不飽和1価アルコールおよび有機ポリイソシ
アネートを反応せしめられる。上記のポリウレタ
ンの製造は有機金属触媒を用いる標準的な手法に
より実施される。
本発明の実施に用いることができるポリチオー
ル成分は50から約20000の分子量をもつてもよく、
またつぎの式に包含される。
(3) G(−SH)y
式中、Gは脂肪族的不飽和を含まない多価有機
基であり、またyは2またはそれ以上の整数であ
る。
Gは、特に、化学的に結合された炭素原子、炭
素および水素原子、炭素および酸素原子、および
ケイ素および酸素原子に加えるに、N、Pまたは
Oのようなヘテロ原子を含んでもよい有機基であ
る。このチオール類には酸とポリチオール、例え
ばエタンジチオール、ヘキサメチレンジチオー
ル、トリレン−2,4−ジチオール、およびある
種の重合ポリチオール、例えば末端がチオール基
のエチルシクロヘキシルジメルカプタンポリマ
ー、を含すチオールのエステルである。ある種の
ポリチオール化合物、例えばチオグリコール酸、
α−メルカプトプロピオン酸およびβ−メルカプ
トプロピオン酸のグリコール、トリオール、テト
ロール、ペントール、ヘキソールなどポリヒドロ
キシ化合物とのエステルが比較的低い臭気のため
に好ましい。本発明の硬化性組成物を製造するの
に用いられうるポリチオールの数例をあげるとつ
ぎのとおりである。エチレングリコールビス(チ
オグリコレート)、エチレングリコールビス(β
−メルカプトプロピオネート)、トリメチロール
プロパンビス(チオグリコレート)。好ましいポ
リチオール化合物はメルカプタンのような臭気の
実質的にないことにより特徴づけられており、実
質的に臭気のないコーテイング生成物を提供す
る。
本発明の硬化性組成物は有機溶剤を含まない組
成物として用いることもできるし、あるいはポリ
オレフイン成分およびポリチオールの活性成分お
よび前記光重合開始剤を含有する100%固体でコ
ーテイング材料として用いてもよい。本発明の硬
化性組成物はプラスチツクス、ガラス、木材、ス
チール、アルミニウムのような種々の基体上に、
水性媒体中への分散液または乳化液として適用す
ることができる。さらに、本発明の硬化性組成物
は前記基体上に所望のしかたで、ポンプで汲み上
げ、注加し、サイホンで吸い上げ、噴霧し、ドク
ターし、またはその他の方法で適用することがで
きる。硬化性組成物は、また、硬化に先立つて、
他のモノマーまたはポリマー物質、例えば熱可塑
性プラスチツクス、熱硬化性樹脂のエラストマー
と混合して硬化生成物の硬化特性を改変すること
ができる。
硬化に先立つて、炭素炭素二重結合不飽和を含
むポリオレフイン成分とポリチオール成分SH含
有基との硬化性混合物中で反応性官能基が実質的
に化学量論的に当量に保持されるならば、得られ
た硬化性コーテイング組成物は最適コーテイング
特性をもつであろう。紫外線硬化性組成物中のチ
オール基に対するエン基のモル比は約0.2/1か
ら約5/1で、好ましくは約0.75/1から約
1.5/1である。本発明の硬化性組成物の望まし
い特性には、例えば可撓性、耐溶剤性、耐候性、
絶縁性が含まれる。
種々の成分の硬化性混合物中への添加順序は重
要ではない。例えば、光重合開始剤はポリオレフ
インおよびポリチオール並びに前記光重合開始剤
の混合物に直接に添加されてもよいし、その場で
調製されてもよい。この光重合開始剤は紫外線硬
化性組成物の重量基準で0.25−10重量%、好まし
くは0.5〜3重量%の割合で存在しうる。また、
酸化防止剤、促進剤、染料、抑制剤、活性化剤、
充填剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、シツクナ
ー、揺変剤、界面活性剤、粘度改変剤、増量油、
可塑剤、粘着付与剤および硬化性コーテイング組
成物の特性を改変するのに通常用いられるその他
の成分のような添加剤を用いることができる。天
然または合成樹脂、カーボンブラツク、アルミ
ナ、木紛、マイカ、シリカ、アルミニウムのよう
な充填材を硬化性混合物100部当り500部またはそ
れ以上の量で、好ましくは硬化性混合物100部当
り約0.5%から約300部の量で用いることができ
る。中圧水銀アーク燈、例えばハノビアランブ
(Hanovia lamps)およびGEH3T7ランプ、RS
型太陽燈、キセノンフラツシユランプ、炭素アー
クランプのような慣用の紫外線源が効果的に用い
られうる。
本発明の硬化性組成物の用途は、例えば接着
剤、コーキング、エラストマーの密封剤、コーテ
イング、インキヤプシユレーテイング
(incapsulating)化合物またはポツテイング
(potting)化合物、液体キヤスタブルエラストマ
ー、熱硬化樹脂、織物布、繊維織物およびその他
の多孔性基体用含浸剤である。
さらに、この硬化性組成物はグラスフアイバ
ー、カーボンフアイバー、スチールフアイバーな
ど、ガスケツト、ダイアフラム製造用成型混合物
としての熱硬化性樹脂またはエラストマー用マト
リツクス材料として用いることができる。
当業者が本発明をよりよく実施することができ
るように、次の実施例を説明のために挙げるが、
これらは本発明を限定するためのものではない。
実施例中の部は、すべて重量部である。
実施例 1
トリフエニルスルホニウムヘキサフルオロアー
セネートの十分な量を、結晶の形でトリメチロー
ルプロパントリチオールグリコレートとジアリル
フタレートの当モル混合物に添加して、約3重量
%の光重合開始剤を含有する硬化性混合物を引張
棒を用いてガラス基体の表面に塗布して、約3ミ
リ厚さの被覆を製造した。処理したガラス基体
は、次いで約6インチの距離で、GEHT37中圧
水銀灯下に放置した。硬化性混合物の硬化は、約
1分の露出時間で達成されたが、この時間は処理
した基体の表面ガス粘着性になる時間を測定する
ことによつて決定したものである。
実施例 2
トリメチロールプロパノールトリアリーレート
とジアリルマレエートの当モル溶液を約3重量%
のトリフエニルスルホニウムヘキサフルオロアー
セネートで増感した。次いで、上記の硬化性組成
物をガラス基体の表面に引張棒を用いて塗布し
た。処理した基体は、次いで実施例1に記載した
ようにして、20秒間紫外線源を照射したが、これ
によつて処理した基体の表面は不粘着性となつ
た。
実施例 3
ポリオレフイン成分とポリチオール成分の追加
の当モル混合物を約3重量%の光重合開始剤とブ
レンドして、実施例1の方法に従つて硬化した。
次表は、混合物中の成分と、硬化性組成物を3ミ
ル厚さに被覆処理した後の処理ガラス基体が不粘
着性になる時間を測定した硬化時間を示してい
る。[Formula] Group a onium salts included in the formula are, for example, etc. Group a onium salts included in the formula include, for example: It is. Some of the photoinitiators used in the curable compositions of the invention include arylhalonium bisulfates and corresponding hexafluoro acids or salts, e.g.
Y 1 MF 6 (wherein Y 1 is hydrogen, alkali metal ion,
alkaline earth metal ions or transition metal ions) under aqueous conditions. The halonium salts of the present invention, in addition to the metathesis described above to produce the corresponding halonium salts, can also be prepared by MCCaserio et al., J. Amer. Chem. Soc., 81 ,
336 (1959) or M.C. Beringer et al., J. Amer.
Chem.Soc., 81 , 342 (1959), it may also be prepared by using silver compounds such as silver oxide or silver tetrafluoroborate, which are reacted with suitable diarylhalonium salts. . Group a compounds such as sulfonium, selenium and tellurium compounds (where Y in the formula includes an X group) can be prepared by the methods described in the following documents: JWKnapczyk and W.E.
McEwen, J.Amer.Chem.Soc., 91 , 145 (1969),
ALMaycock and GABerchtold, J.Org.
Chem., 35 , No. 8, 2532 (1970), HMPitt, U.S. Patent No. 2807648, E. Goethals and P. De
Radzetzky, Bull, Soc.Chim.Belg., 73 546
(1964), H.M. Leicester and F.W. Bergstrom,
J.Amer.Chem.Soc., 51 3587 (1929). Among the methods that can be used to prepare Group A onium salts, arsonium, antimonium and bismasonium salts (wherein Y is a Z group) are described by Goerdeler, Methoden der
Organischen Chemie 11/2, 591-640 (1958)
and K. Sasse, ibid., 12/1 79-112 (1963).
can be found in Some polyolefins that can be used in the photocurable compositions of the present invention are disclosed in Kehr et al.
No. 3697396, column 3, lines 5-55 and column 4,
Shown in lines 1-15. Generally, polyolefins having the following formula can be used in the practice of this invention. (2) [A]—[—D]x where x is an integer of at least 2, A is a polyvalent organic group or an organosilicon group that does not contain reactive olefinic unsaturation, and contains chlorine, Carbon, oxygen,
consists essentially of chemically bonded atoms such as nitrogen, phosphorous, silicon, etc., and mixtures thereof, and D is an olefinically unsaturated monovalent organic group as described in Kehr et al., U.S. Pat. It includes, but is not limited to, the groups shown in Column 3, Lines 5-41 of No. 3697396. A typical example of a polyolefin component that can be used in the practice of this invention is a polyurethane obtained by reacting a poly(alkylene-ether) polyol with an aliphatically unsaturated monoisocyanate, said polyol being an unsaturated monoisocyanate. Hydrolic alcohol and organic polyisocyanate can be reacted. The production of the polyurethanes described above is carried out by standard techniques using organometallic catalysts. Polythiol components that can be used in the practice of this invention may have a molecular weight of 50 to about 20,000;
It is also included in the following expression. (3) G(-SH)y In the formula, G is a polyvalent organic group containing no aliphatic unsaturation, and y is an integer of 2 or more. G is, in particular, an organic group which may contain, in addition to chemically bonded carbon atoms, carbon and hydrogen atoms, carbon and oxygen atoms, and silicon and oxygen atoms, heteroatoms such as N, P or O. be. These thiols include esters of acids and thiols, including polythiols, such as ethanedithiol, hexamethylenedithiol, tolylene-2,4-dithiol, and certain polymerized polythiols, such as thiol-terminated ethylcyclohexyl dimercaptan polymers. It is. Certain polythiol compounds, such as thioglycolic acid,
Esters of α-mercaptopropionic acid and β-mercaptopropionic acid with polyhydroxy compounds such as glycols, triols, tetrols, pentols, and hexols are preferred because of their relatively low odor. Some examples of polythiols that can be used to produce the curable composition of the present invention are as follows. Ethylene glycol bis(thioglycolate), ethylene glycol bis(β
-mercaptopropionate), trimethylolpropane bis(thioglycolate). Preferred polythiol compounds are characterized by the substantial absence of mercaptan-like odors, providing a substantially odor-free coating product. The curable composition of the present invention can be used as an organic solvent-free composition or as a 100% solids coating material containing a polyolefin component and a polythiol active component and the photoinitiator. . The curable compositions of the present invention can be applied onto a variety of substrates such as plastics, glass, wood, steel, and aluminum.
It can be applied as a dispersion or emulsion in an aqueous medium. Additionally, the curable compositions of the present invention can be pumped, poured, siphoned, sprayed, doctored, or otherwise applied onto the substrate in any desired manner. The curable composition may also, prior to curing,
It can be mixed with other monomeric or polymeric materials, such as thermoplastics, thermoset elastomers, to modify the curing properties of the cured product. If, prior to curing, the reactive functional groups are maintained in substantially stoichiometrically equivalent amounts in the curable mixture of the polyolefin component containing carbon-carbon double bond unsaturation and the SH-containing groups of the polythiol component; The resulting curable coating composition will have optimal coating properties. The molar ratio of ene groups to thiol groups in the UV curable composition is from about 0.2/1 to about 5/1, preferably from about 0.75/1 to about
It is 1.5/1. Desirable properties of the curable compositions of the present invention include, for example, flexibility, solvent resistance, weather resistance,
Includes insulation. The order of addition of the various components into the curable mixture is not critical. For example, the photoinitiator may be added directly to the mixture of polyolefin and polythiol and the photoinitiator, or may be prepared in situ. The photoinitiator may be present in a proportion of 0.25-10% by weight, preferably 0.5-3% by weight, based on the weight of the UV-curable composition. Also,
antioxidants, accelerators, dyes, inhibitors, activators,
Fillers, pigments, antistatic agents, flame retardants, thickeners, thixotropic agents, surfactants, viscosity modifiers, bulking oils,
Additives such as plasticizers, tackifiers and other ingredients commonly used to modify the properties of curable coating compositions can be used. Fillers such as natural or synthetic resins, carbon black, alumina, wood powder, mica, silica, aluminum in an amount of 500 parts or more per 100 parts of the curable mixture, preferably about 0.5% per 100 parts of the curable mixture. It can be used in an amount of about 300 parts. Medium pressure mercury arc lamps, such as Hanovia lamps and GEH3T7 lamps, RS
Conventional sources of ultraviolet light such as solar lamps, xenon flash lamps, and carbon arc lamps can be effectively used. Uses of the curable compositions of the invention include, for example, adhesives, caulks, elastomeric sealants, coatings, incapsulating or potting compounds, liquid castable elastomers, thermoset resins, textile fabrics. , an impregnating agent for textile fabrics and other porous substrates. Furthermore, this curable composition can be used as a matrix material for thermosetting resins or elastomers, such as glass fibers, carbon fibers, steel fibers, etc., as molding mixtures for producing gaskets and diaphragms. To enable those skilled in the art to better practice the present invention, the following examples are included by way of illustration:
These are not intended to limit the invention.
All parts in the examples are parts by weight. Example 1 A sufficient amount of triphenylsulfonium hexafluoroarsenate is added in crystalline form to an equimolar mixture of trimethylolpropane trithiol glycolate and diallylphthalate containing about 3% by weight of photoinitiator. The curable mixture was applied to the surface of a glass substrate using a pull rod to produce a coating approximately 3 mm thick. The treated glass substrate was then placed under a GEHT37 medium pressure mercury lamp at a distance of approximately 6 inches. Curing of the curable mixture was achieved with an exposure time of about 1 minute, as determined by measuring the time to surface gas tackiness of the treated substrate. Example 2 Approximately 3% by weight equimolar solution of trimethylolpropanol triarylate and diallyl maleate
sensitized with triphenylsulfonium hexafluoroarsenate. Next, the above curable composition was applied to the surface of the glass substrate using a tension rod. The treated substrate was then exposed to a UV light source for 20 seconds as described in Example 1, which rendered the surface of the treated substrate tack-free. Example 3 Additional equimolar mixtures of polyolefin and polythiol components were blended with about 3% by weight photoinitiator and cured according to the method of Example 1.
The following table shows the ingredients in the mixture and the cure time, which is measured as the time the treated glass substrate becomes tack-free after coating the curable composition to a thickness of 3 mils.
【表】
カーボネ ルプロパント ルホニウムテト
ート リチオールグ ラフルオロボー
リコレート レート
[Table] Carbonell propane sulfonium tetate lithiol glyfluoroborate licorate
【表】
ルイソシ ルホニウムヘキ
アヌレー サフルオロボー
ト レート
実施例 4
ヘキサメチレンジイソシアネート95g(0.2モ
ル)とスタナスオクタネート3〜4滴の撹拌中の
混合物に、温度60℃でアリルアルコール0.6モル
を滴下した。混合物を1時間還流した後に、真空
にして未反応のアリルアルコールを除去した。次
いで、トリメチロールプロパントリチオグリコレ
ート0.2モルを添加した。生成した混合物は、次
いで平等に分割して、各々にそれぞれ3重量%の
トリフエニルスルホニウムヘキサフルオロアーセ
ネートおよび4−メトキシジフエニルヨードニウ
ムフルオロボーレートを添加した。次いで、生成
した硬化性混合物はアルミニウムの基体に塗布し
て、パイレツクスフイルターハノビア
(Hanovia)450W中圧アーク灯を用いて、6イン
チの距離で3〜5秒間内に硬化した。
実施例 5
ジエチレングリコールジビニルエーテル2gを
ペンタエリトリトールテトラー3−メルカプトプ
ロピオネート1gおよび生成した混合物の3重量
%のトリフエニルスルホニウムヘキサフルオロア
ンチモネートを結合させて混合物を製造した。次
いで、この混合物をGEH3T7中圧アーク灯から
の紫外線を約6インチの距離で照射した。5秒間
の照射後に、3ミル厚さの硬化膜が得られた。
実施例 6
66重量%のジアリルイソフタレートと33重量%
のペンタエリトリトールテトラー3−メルカプト
プロピオネートの混合物に、4,4′−ジイソプロ
ピルヨードニウムヘキサフルオロアーセネートの
十分な量を添加して、約3重量%の光重合開始剤
を含有する光重合性組成物を製造した。次いで、
この光重合性混合物を鋼製基体に約3ミルの厚さ
に塗布して、実施例4の方法に従つて放射線を照
射して20秒間以内に不粘着性の膜を製造した。
実施例 7
ペンタエリトリトールテトラー3−メルカプト
プロピオネートとビスフエノール−A−ジグリシ
ジルエーテル0.1モルおよびジアリルアミンの約
2時間の反応で生成したポリオレフインとの混合
物に、トリフエニルスルホニウムヘキサフルオロ
アーセネートの十分な量を添加した。生成した硬
化性の混合物は、アルミニウム基体の表面に3ミ
ル厚さの膜として塗布した後に5秒間放射線を照
射した。照射は前述した方法と同様の方法で行な
つた。コンデンサ用の絶縁被覆または誘電フイル
ムに適した不粘着性のフイルムが得られた。
実施例 8
混合物中に、0.5重量%の2、6−ジ−t−ブ
チル−4−メチルフエノールを安定剤として結合
する以外は、実施例7の方法を繰り返した。組成
物の硬化は、再度5秒間以内で行なつた。このこ
とから、安定剤が硬化性組成物の硬化の妨害とな
らないことが確認され、また、硬化機構が遊離基
機構でないことが示された。当業者は、もし光重
合開始剤が前述したケールらの特許で使用された
ようなベンゾフエノンまたは他の遊離基光重合開
始剤であつたとすると、抑制剤が硬化性組成物の
硬化速度を妨害することを認識するであろう。
上記の実施例は、本発明によつて製造できる非
常に数多くの硬化性組成物の中の僅かを説明した
にとどまるが、本発明の硬化性組成物は、一般式
(1)の重合開始剤を、一般式(2)のポリオレフインお
よび一般式(3)のポリチオールとブレンドすること
によつて製造できることを理解すべきである。
なお、本発明には次のような実施態様がある。
(1) ポリオレフイン成分がジアリールフタレート
である紫外線硬化性組成物。
(2) ポリオレフイン成分がジアリルマレートであ
る紫外線硬化性組成物。
(3) ポリオレフイン成分がトリアリルシアヌレー
トである紫外線硬化性組成物。
(4) ポリチオール成分がトリメチロールプロパン
トリチオールグリコレートである紫外線硬化性
組成物。
(5) ポリチオール成分がペンタエリトリトールテ
トラー3−メルカプトプロピオネートである紫
外線硬化性組成物。
(6) 光重合開始剤がトリフエニルスルホニウムヘ
キサフルオロアーセネートである紫外線硬化性
組成物。
(7) 光重合開始剤が4,4′−ジメチルジフエニル
ヨードニウムヘキサフルオロホスフエートであ
る紫外線硬化性組成物。
(8) 光重合開始剤がトリフエニルスルホニウムテ
トラフルオロボーレートである紫外線硬化性組
成物。
(9) 特許請求の範囲に記載の紫外線硬化性組成物
を基体の表面に塗布し、この処理基体に紫外線
を照射することからなる基体の処理方法。[Table] Luisosulfonium hexa
Anneleh Safluorobo
Torate
Example 4 0.6 mol of allyl alcohol was added dropwise to a stirring mixture of 95 g (0.2 mol) of hexamethylene diisocyanate and 3 to 4 drops of stannous octanate at a temperature of 60°C. After the mixture was refluxed for 1 hour, vacuum was applied to remove unreacted allyl alcohol. Then 0.2 mol of trimethylolpropane trithioglycolate was added. The resulting mixture was then divided equally and 3% by weight of triphenylsulfonium hexafluoroarsenate and 4-methoxydiphenyliodonium fluoroborate were added to each. The resulting curable mixture was then applied to an aluminum substrate and cured within 3-5 seconds at a distance of 6 inches using a Pyrex filter Hanovia 450W medium pressure arc lamp. Example 5 A mixture was prepared by combining 2 g of diethylene glycol divinyl ether with 1 g of pentaerythritol tetra-3-mercaptopropionate and 3% by weight of the resulting mixture of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate. This mixture was then irradiated with ultraviolet light from a GEH3T7 medium pressure arc lamp at a distance of approximately 6 inches. After 5 seconds of irradiation, a 3 mil thick cured film was obtained. Example 6 66% by weight diallylisophthalate and 33% by weight
A sufficient amount of 4,4'-diisopropyliodonium hexafluoroarsenate is added to a mixture of pentaerythritol tetra-3-mercaptopropionate to form a photopolymerizable compound containing about 3% by weight of photoinitiator. A composition was produced. Then,
The photopolymerizable mixture was applied to a steel substrate to a thickness of about 3 mils and irradiated according to the method of Example 4 to produce a tack-free film within 20 seconds. Example 7 A sufficient amount of triphenylsulfonium hexafluoroarsenate was added to a mixture of pentaerythritol tetra-3-mercaptopropionate, 0.1 mole of bisphenol-A-diglycidyl ether, and the polyolefin formed by the reaction of diallylamine for about 2 hours. amount was added. The resulting curable mixture was applied as a 3 mil thick film to the surface of an aluminum substrate and then irradiated for 5 seconds. Irradiation was performed in the same manner as described above. A tack-free film suitable for insulating coatings or dielectric films for capacitors was obtained. Example 8 The method of Example 7 was repeated, except that 0.5% by weight of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol was incorporated as a stabilizer in the mixture. Curing of the composition was again carried out within 5 seconds. This confirmed that the stabilizer did not interfere with the curing of the curable composition, and also showed that the curing mechanism was not a free radical mechanism. Those skilled in the art will appreciate that if the photoinitiator is a benzophenone or other free radical photoinitiator, such as that used in the aforementioned Kale et al. patent, the inhibitor will interfere with the rate of cure of the curable composition. You will recognize that. Although the above examples illustrate only a few of the large number of curable compositions that can be made according to the present invention, the curable compositions of the present invention have the general formula
It should be understood that the polymerization initiator of (1) can be prepared by blending the polyolefin of general formula (2) and the polythiol of general formula (3). Note that the present invention has the following embodiments. (1) An ultraviolet curable composition whose polyolefin component is diaryl phthalate. (2) An ultraviolet curable composition in which the polyolefin component is diallyl malate. (3) An ultraviolet curable composition in which the polyolefin component is triallyl cyanurate. (4) An ultraviolet curable composition in which the polythiol component is trimethylolpropane trithiol glycolate. (5) An ultraviolet curable composition in which the polythiol component is pentaerythritol tetra-3-mercaptopropionate. (6) An ultraviolet curable composition in which the photopolymerization initiator is triphenylsulfonium hexafluoroarsenate. (7) An ultraviolet curable composition in which the photopolymerization initiator is 4,4'-dimethyldiphenyliodonium hexafluorophosphate. (8) An ultraviolet curable composition in which the photopolymerization initiator is triphenylsulfonium tetrafluoroborate. (9) A method for treating a substrate, which comprises applying the ultraviolet curable composition according to the claims on the surface of the substrate and irradiating the treated substrate with ultraviolet rays.
Claims (1)
〔A〕――〔―D〕x (式中:xは少なくとも2の値を有する整
数、Aは反応性のオレフイン不飽和基がなく、
塩素、臭素、フツ素または水素の1価元素と共
に、炭素、酸素、窒素、リン、ケイ素およびこ
れらの混合物から選ばれる化学的に結合された
元素からなる多価有機基 または有機ケイ素
基、およびDはオレフイン性不飽和の1価の有
機基) (B) 次の一般式を有するポリチオ成分 G(−SH)y (式中:Gは脂肪族不飽和基のない多価有機
基、yは少なくとも2の値を有する整数)およ
び (C) 次の一般式 (Y+)J(MF6)-(6-L) の光分解性カチオン光重合開始剤の0.25〜10重
量%の紫外線硬化組成物(式中、MはB、P、
AsおよびSbから成る群より選らばれた一種以
上の元素、Y+は 〔(R)a(R1)bI〕+ 〔(R)c(R2)d(R3)eD〕+ 〔(R)f(R4)g(R5)hZ〕+ から選ばれる陽イオンで、式中;Rは1価の芳
香族有機基、R1は2価の芳香族有機基、R2は
アルキル、シクロアルキルまたは置換アルキル
基、R3は脂肪族基および芳香族基から選ばれ
る複素環式または縮合環構造を形成する多価の
有機基、R4はアルキル、アルコキシ、シクロ
アルキルおよびこれらの置換誘導体から選ばれ
る一価の有機脂肪族基、R5は芳香族複素環式、
または、縮合環構造を形成する多価の有機基、
Dは硫黄、セレンまたはテルルから選ばれる
a族元素、Zは窒素、リン、ヒ素、アンチモン
またはビスマスから選ばれるa族元素、“a”
は0または2に等しい整数、“b”は0または
1に等しい整数、a+bの合計は2またはXの
原子価に等しい、“c”は0または3に等しい
整数、“d”は0〜2の整数、“e”は0または
1に等しい整数、c+d+eの合計は3または
Dの原子価に等しい、“f”は0〜4に等しい
整数、“g”は0〜2に等しい整数、“h”は0
〜2の整数、f+g+hの合計は4またはZの
原子価に等しい値で、 J=6−L LはMの原子価であり、2〜7に等しい整数、
からなることを特徴とする遊離基抑制剤を含有
しない紫外線硬化性組成物。[Scope of Claims] 1 (A) A polyolefin component [A] -- [--D] x having the following general formula, where x is an integer having a value of at least 2, and A is a reactive olefin unsaturation. baseless,
A polyvalent organic group or an organosilicon group consisting of a chemically combined element selected from carbon, oxygen, nitrogen, phosphorus, silicon and mixtures thereof together with monovalent elements of chlorine, bromine, fluorine or hydrogen, and D is an olefinically unsaturated monovalent organic group) (B) A polythio component G(-SH)y having the following general formula (wherein: G is a polyvalent organic group without an aliphatic unsaturated group, y is at least (an integer having a value of 2) and (C) an ultraviolet curable composition containing 0.25 to 10% by weight of a photodegradable cationic photoinitiator of the following general formula (Y + ) J (MF 6 ) -(6-L) (In the formula, M is B, P,
One or more elements selected from the group consisting of As and Sb, Y + is [(R)a(R 1 ) bI] + [(R)c(R 2 )d(R 3 )eD] + [(R )f(R 4 )g(R 5 )hZ] + , in the formula; R is a monovalent aromatic organic group, R 1 is a divalent aromatic organic group, R 2 is alkyl, Cycloalkyl or substituted alkyl group, R 3 is a polyvalent organic group forming a heterocyclic or condensed ring structure selected from aliphatic groups and aromatic groups, R 4 is alkyl, alkoxy, cycloalkyl and substituted derivatives thereof a monovalent organic aliphatic group selected from R 5 is an aromatic heterocyclic group;
or a polyvalent organic group forming a fused ring structure,
D is an a-group element selected from sulfur, selenium, or tellurium; Z is an a-group element selected from nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony, or bismuth; “a”
is an integer equal to 0 or 2, "b" is an integer equal to 0 or 1, the sum of a+b is equal to 2 or the valence of X, "c" is an integer equal to 0 or 3, "d" is an integer from 0 to 2 , "e" is an integer equal to 0 or 1, the sum of c+d+e is equal to 3 or the valence of D, "f" is an integer equal to 0 to 4, "g" is an integer equal to 0 to 2, " h” is 0
An integer of ~2, the sum of f + g + h is equal to 4 or the valence of Z, J = 6 - L L is the valence of M, an integer equal to 2 to 7,
An ultraviolet curable composition containing no free radical inhibitor, characterized in that it consists of:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1537579A JPS55152737A (en) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | Ultraviolet ray hardening composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1537579A JPS55152737A (en) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | Ultraviolet ray hardening composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55152737A JPS55152737A (en) | 1980-11-28 |
| JPS6365688B2 true JPS6365688B2 (en) | 1988-12-16 |
Family
ID=11887022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1537579A Granted JPS55152737A (en) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | Ultraviolet ray hardening composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55152737A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4640849A (en) * | 1986-01-31 | 1987-02-03 | Loctite (Ireland) Limited | Meta-bridged styryloxy resins |
| JPS6372740A (en) * | 1986-09-16 | 1988-04-02 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Ultraviolet-curing resin composition |
| EP3122787B1 (en) * | 2014-03-27 | 2022-12-21 | 3M Innovative Properties Company | Organoborane-containing compositions, and methods of using same |
-
1979
- 1979-02-13 JP JP1537579A patent/JPS55152737A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55152737A (en) | 1980-11-28 |
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