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JPH0211611B2 - - Google Patents
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JPH0211611B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0211611B2
JPH0211611B2 JP57222717A JP22271782A JPH0211611B2 JP H0211611 B2 JPH0211611 B2 JP H0211611B2 JP 57222717 A JP57222717 A JP 57222717A JP 22271782 A JP22271782 A JP 22271782A JP H0211611 B2 JPH0211611 B2 JP H0211611B2
Authority
JP
Japan
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prepolymer
acrylate
weight
meth
compound
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57222717A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59113069A (en
Inventor
Yoshimichi Sakurai
Yoshiharu Ootsuka
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Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority to JP57222717A priority Critical patent/JPS59113069A/en
Publication of JPS59113069A publication Critical patent/JPS59113069A/en
Publication of JPH0211611B2 publication Critical patent/JPH0211611B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は感光性被覆組成物、特に強靭で柔軟性
のある密着性の良好な光硬化性に優れた感光性被
覆組成物に関する。 近年、環境汚染の進行、エネルギーコストの増
加、エネルギーの使用制限などに対して新しい硬
化システムを有する材料として感光性組成物が注
目を浴びている。かかる感光性組成物としてはポ
リエステルアクリレート樹脂、ポリウレタンアク
リレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂などを
素材とするものが多く用いられているが、一般に
揮発性の有機溶媒を含有していないので環境保全
の点からみて非常に好ましく、またエネルギーの
節約並びに硬化時間の短縮などの諸要素を加味し
た総括的な経済性の点でも優れているため塗料、
印刷インキ、接着剤、フレキシブルサーキツトの
オーバーレイ及びその他の被覆材料、プリント基
板のソルダーレジスト、エツチングレジスト、メ
ツキレジスト及びプリント回路用インキなどの広
い分野に応用されている。しかしこのような感光
性組成物の紫外線などの光照射または電子線照射
による硬化反応は極めて短時間のうちに急速に起
こるため硬化物内部に歪が発生しそれがそのまま
残るため、従来の溶剤揮発型や熱硬化型のワニス
と比較して密着性が悪い。逆に硬化速度を十分に
遅くすることにより密着性を向上させることがで
きるが、この場合は硬化時間の短縮という本来の
特色を損なうものである。 更に密着性は基材の種類によつて著しく影響さ
れるが、市販の溶剤含有の酸化重合インキ被膜、
金属、ガラス、合成樹脂などに対して硬化性と密
着性が共に優れたものは未だ殆ど見い出されてお
らず、このため感光性被覆材料の実用化において
その使用が制限される場合が多く見られた。この
ような点に鑑み、感光性組成物の素材の改質や組
成の改良、更には光硬化反応に直接関与しない熱
可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を添加することが行わ
れているが、必ずしも所期の目的を達成し得ない
場合が多い。 本発明の目的は速硬化性を保持しつつ、強靭で
柔軟性のある密着性に優れた感光性被覆組成物を
提供することにある。 本発明は重合可能なエチレン性2重結合をもつ
末端基を2ケ以上有する不飽和ウレタンプレポリ
マー及び光重合開始剤を含む感光性被覆組成物に
おいて、前記プレポリマーが有機ポリイソシアネ
ート(A)、活性水素を有するエチレン性不飽和化合
物(B)、一般式 (R1,R2及びR3は各々炭素数2〜4のアルキ
レン基であり、l,m及びnは各々1以上の整数
であつて、その合計は3〜12である。)で表わさ
れる化合物(C)及び必要によりポリオール(D)から形
成されるプレポリマーを含むことを特徴とする感
光性被覆組成物に係る。 本発明の感光性被覆組成物は各種の用途に用い
られ、例えば塗料、ワニス、コーテイング材料、
フイルム形成剤、繊維・皮革・木工処理剤等とし
て有用である。 本発明で用いられる有機ポリイソシアネート(A)
としては各種のものが例示されるが、例えばジフ
エニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレ
ンジイソシアネート(TDI)、トリジンジイソシ
アネート(TODI)、キシリレンジイソシアネー
ト(XDI)、ナフチレンジイソシアネート
(NDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、
ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ジシ
クロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)
等のジイソシアネート、トリフエニルメタントリ
イソシアネート、ポリメチレンポリフエニルイソ
シアネート(PAPI)等のポリイソシアネートが
挙げられる。 本発明において活性水素を有するエチレン性不
飽和化合物(B)としては各種のものを使用できる
が、その代表例としてはエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、1,3―プロパンジオー
ル、1,3―ブタンジオール、1,4―ブタンジ
オール、ジエチレングリコール、ジプロピレング
リコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール等の2価アルコールのモノ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールエタン、トリ
メチロールプロパン、グリセリン等の3価アルコ
ールのモノ及びジ(メタ)アクリレート、ペンタ
エリスリトール等の4価以上のアルコールのジ及
びトリ(メタ)アクリレートなどを挙げることが
できる。 本発明の化合物(C)はトリス(2―ヒドロキシア
ルキル)イソシアヌレート及びこれに酸化アルキ
レンを反応させて得られる誘導体である。トリス
(2―ヒドロキシアルキル)イソシアヌレートの
代表例としては例えばトリス(2―ヒドロキシエ
チル)イソシアヌレート、トリス(2―ヒドロキ
シプロピル)イソシアヌレート等が挙げられる。
またその誘導体は酸化エチレン、酸化プロピレン
等の酸化アルキレンを反応させて得られるもの
で、酸化アルキレンは一度に反応させても良く、
段階的に一種又は二種以上を反応させても良い。
一般式(1)においてl,m及びnの合計はトリス
(2―ヒドロキシアルキル)イソシアヌレートの
水酸基と反応した酸化アルキレンのモル数に3を
加えたものである。酸化アルキレンの付加モル数
が増加するに従い、樹脂の可撓性及び伸びなどが
更に改良される。 本発明においては必要によりポリオール(D)を使
用することができる。ポリオール(D)としては各種
のポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオ
ール、その他のポリオールを使用できる。ポリエ
ステルポリオールとしては例えばアジピン酸、ス
ベリン酸、セバシン酸、ブラシリン酸等の炭素数
4〜20の脂肪族ジカルボン酸、テレフタル酸、イ
ソフタル酸などを酸成分とし、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコ
ール、ヘキサメチレングリコール等の炭素数1〜
6の脂肪族ジオール、ジエチレングリコール、ジ
プロピレングリコール等のエーテルグリコール、
スピログリコール類、N―メチルジエタノールア
ミン等のN―アルキルジアルカノールアミンなど
をポリオール成分とするポリエステルポリオール
あるいはポリカプロラクトンポリオール等を用い
ることができ、具体例としては例えばポリエチレ
ンアジペートポリオール、ポリブチレンアジペー
トポリオール、ポリエチレンプロピレンアジペー
トポリオール等のアジペート系ポリオール、テレ
フタル酸系ポリオール(例、東洋紡績社、商品名
バイロンRUX、バイロンRV―200L)、ポリカプ
ロラクトンポリオール(例、ダイセル化学、商品
名プラクセル212、プラクセル220)等を例示でき
る。 またポリエーテルポリオールの具体例としては
ポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシプロ
ピレンポリオール、ポリオキシテトラメチレンポ
リオール等を挙げることができる。 またその他のポリオールとして、ポリカーボネ
ートポリオール(例、西ドイツ、バイエル社、商
品名デスモフエン2020E)、ポリブタジエンポリ
オール(例、日本曹達、商品名G―1000、G―
2000、G―3000、出光石油化学、商品名Poly
bdR―45HT)、ポリペンタジエンポリオール、
ヒマシ油系ポリオール等を挙げることができる。 本発明におけるプレポリマーは、公知の種々の
方法により合成できる。代表的な合成例は1段反
応法または、はじめに2種の成分を反応させ、引
続いて第3成分を反応させる段階的反応法であ
る。即ち例えば化合物(A)と(B)を反応させて末端
NCOのプレポリマーを合成し、次いで化合物(C)
及び必要に応じ化合物(D)を反応させる方法、化合
物(A)と(D)より末端NCOのプレポリマーを合成し、
次いで化合物(B)を加えて反応させ、更に化合物(C)
を加えて反応させる方法、化合物(A)と(B)、及び化
合物(A)と(D)よりそれぞれ末端NCOプレポリマー
を合成し、この2種のプレポリマーの混合物に化
合物(C)を反応させる方法等を例示することができ
る。尚、本発明の化合物(C)は3個の活性水素を有
しているため合成時のゲル化を防止するため段階
的反応法を採用するのが望ましい。 本発明のプレポリマーの製造に際して各成分の
割合は目的とする感光性被覆組成物に応じて広い
範囲から適宜決定できるが、通常活性水素を有す
るエチレン性不飽和化合物(B)、一般式(1)の化合物
(C)及びポリオール(D)に含まれている活性水素基と
化合物(A)のNCO基の化学当量比が0.9〜1.4、好ま
しくは0.95〜1.2となる範囲に反応させるのが良
く、反応は通常30〜130℃、好ましくは40〜120℃
で行うのが良い。 本発明においてプレポリマーは無溶媒下、有機
溶媒の存在下或いは後記において述べる架橋剤と
して用いるエチレン性不飽和化合物の存在下に合
成することができる。有機溶媒の例としてはアセ
トン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸エ
チル、プロピオン酸メチル等のエステル類、ジオ
キサン、セロソルブアセテート等のエーテル類、
その他ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキ
シド等を挙げることができる。 本発明の感光性被覆組成物においては有機ポリ
イソシアネート、ポリオール、活性水素を有する
エチレン性不飽和化合物より形成される公知のプ
レポリマーを併用することもできる。しかしなが
ら、本発明で用いる一般式(1)で表わされる化合物
(C)に起因する速硬化性、優れた密着性などの特性
を保有する点で、上記化合物(C)1モル当りの全プ
レポリマーの数平均分子量が800〜15000、特には
900〜12000の範囲とするのが好適であり、この範
囲において合成時のゲル化の可能性を防止しつ
つ、上記特性を十分に発揮することができる。 本発明では上記のプレポリマーの硬化に際し
て、必要に応じ架橋剤としてエチレン性不飽和化
合物を使用することができる。エチレン性不飽和
化合物としては公知の各種の化合物を使用できる
が、その代表的なものとしてスチレン、ビニルト
ルエン、クロロスチレン、t―ブチルスチレン、
α―メチルスチレン、ジビニルベンゼン、アクリ
ル酸、メタクリル酸、アクリル酸もしくはメタク
リル酸のメチル、エチル、イソプロピル、n―ブ
チル、t―ブチル、α―エチルヘキシル、n―ノ
ニル、n―デシル、ラウリル、ステアリルエステ
ル等、アクリル酸もしくはメタクリル酸のn―ブ
トキシエチル、シクロヘキシル、フエノキシエチ
ル、テトラヒドロフルフリル、グリシジル、アリ
ル、ベンジル、トリブロモフエニル、2,3―ジ
クロロプロピル、3―クロロ―2―ヒドロキシプ
ロピル、N,N―ジメチルアミノエチル、N,N
―ジエチルアミノエチル、N―t―ブチルアミノ
エチルエステル等、エチレングリコールモノ(メ
タ)アクリレート、プロピレングリコールモノ
(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモ
ノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコー
ルモノ(メタ)アクリレート、分子量(以下MW
と記す)200〜1000のポリエチレングリコールモ
ノ(メタ)アクリレート、MW200〜1000のポリ
エチレングリコールモノメチルエーテルモノ(メ
タ)アクリレート、MW200〜1000のポリプロピ
レングリコールモノ(メタ)アクリレート、
MW200〜1000のポリプロピレングリコールモノ
メチルエーテルモノ(メタ)アクリレート、
MW200〜1000のポリエチレングリコールモノエ
チルエーテルモノ(メタ)アクリレート、
MW200〜1000のポリプロピレングリコールモノ
エチルエーテルモノ(メタ)アクリレート、エチ
レングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピ
レングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3
―プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、
1,4―ブタンジオールジ(メタ)アクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレ
ート、1,6―ヘキサンジオールジ(メタ)アク
リレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)ア
クリレート、ポリプロピレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリ
レート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、
トリメチロールエタンジ(メタ)アクリレート、
トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレー
ト、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリ
レート、アクリルアミド、N,N―ジメチルアク
リルアミド、N,N―ジエチルアクリルアミド、
エチレンビスアクリルアミド、ジアリルフタレー
ト、トリアリルイソシアヌレート、ジブチルフマ
レート、酢酸ビニル等が挙げられる。但しウレタ
ン化反応を行う際に存在させる場合は上記のうち
活性水素を有するエチレン性不飽和化合物は除外
されるべきである。 本発明においてプレポリマーとエチレン性不飽
和化合物との割合は重量比で前者:後者が30:70
ないし95:5が好ましく、50:50ないし80:20が
より好ましい。 本発明において光重合開始剤としては公知の各
種の化合物を使用でき、例えばベンゾフエノン、
p―メチルベンゾフエノン、p―クロロベンゾフ
エノン、ミヒラーズケトン、アセトフエノンなど
のケトン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチ
ルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾ
インブチルエーテル、α―アリルベンゾイン、α
―クロロベンゾインなどのベンゾイン類、アント
ラキノン、2―メチルアントラキノン、1―クロ
ロアントラキノン、p―ベンゾキノン、1,4―
ナフトキノンなどのキノン類、フエニルジスルフ
イド、テトラメチルチウラムモノスルフイドなど
のスルフイド類、β―ナフタリンスルホニルクロ
ライド、p―クロロベンゼンスルホニルクロライ
ドなどのスルホニルクロライド類、2―ニトロフ
ルオレン、5―ニトロアセナフテンなどのニトロ
化合物、テトラブロモメタンなどのハロゲン化炭
化水素類、2―クロロチオキサントンなどのチオ
キサントン類、アゾビスイソブチロニトリルなど
のアゾ系化合物などが挙げられる。これらの光重
合開始剤はプレポリマー及び架橋剤の総量に対し
て0.001〜10重量%、好ましくは0.01〜5重量%
の範囲で使用することができる。 本発明の感光性被覆組成物を安定に貯蔵するこ
とを目的として公知の熱重合禁止剤を添加するこ
とができる。例えばハイドロキノン、モノ―tert
―ブチルハイドロキノン、2,5―ジ―tert―ブ
チルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチル
エーテル、カテコール、p―tert―ブチルカテコ
ール、ベンゾキノン、2,5―ジ―tert―ブチル
ベンゾキノン、2,5―ジフエニル―p―ベンゾ
キノン、2,6―ジ―tert―ブチル―p―クレゾ
ール、ピクリン酸などを例示できる。これらの熱
重合禁止剤は光硬化反応を抑制することなく熱重
合反応(暗反応)のみを防止するものであること
が望ましく、従つてその添加量はプレポリマーと
架橋剤の総量に対して0.001〜2.5重量%、好まし
くは0.005〜1重量%の範囲であることが望まし
い。 本発明の感光性被覆組成物は公知の方法により
硬化させることができ、例えば波長200〜700nm
の活性光源を用いるのが適当である。活性光源と
しては光重合開始剤の種類に応じ適宜選択するの
が良く、例えば太陽光線、低圧、高圧もしくは超
高圧水銀灯、カーボンアーク灯、キセノンラン
プ、タングステンランプなどを使用できる。 また本発明においては他の硬化手段、例えば加
熱硬化すなわち赤外線、高周波もしくはマイクロ
波の如き熱エネルギーを主とする放射線による硬
化、或いは電子線やγ線などの電離性放射線によ
る硬化を採用することもできる。このような場合
の好適な重合開始剤としては、例えばメチルエチ
ルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパー
オキサイドなどのケトンパーオキサイド類、クメ
ンハイドロパーオキサイド、tert―ブチルパーオ
キサイドなどのハイドロパーオキサイド類、ジ―
tert―ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキ
サイドなどのジアルキルパーオキサイド類、tert
―ブチルパーオキシラウレート、tert―ブチルパ
ーオキシベンゾエートなどのパーオキシエステル
類、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合
物などが挙げられる。 また上記ケトンパーオキサイド類に対するコバ
ルト、マンガンなどの金属石ケン類、或いは上記
ハイドロパーオキサイド類に対する還元性アミン
類などの重合促進剤も併用することができる。更
に単独又は前記活性光源の照射との併用のいずれ
でもよいが、前記した電子線やγ線などの物質に
吸収されて2次電子を放出する作用を有する高エ
ネルギーの電離性放射線を用いる場合には、特に
開始剤を添加しなくても良いが、前記したような
光重合開始剤や熱重合開始剤を含んでいても良
い。 更に本発明の組成物には、この種の感光性被覆
組成物に通常使用されるような着色剤その他の添
加剤が混合されても良い。 本発明の感光性被覆組成物は分子中にイソシア
ヌレート環を導入したことにより、硬化性や密着
性の改良効果が著しく発揮されるのみならず、強
靭で柔軟性に優れ、耐熱性も向上された被膜を提
供する。 以下に合成例及び実施例を挙げて詳しく説明す
る。 合成例 1 撹拌装置付き反応器に2,4―TDIを138g入
れ80℃に加温し、分子量1000のポリエチレンアジ
ペートポリオール396.5gとジブチルスズジラウ
レート0.57gの混合物を徐々に添加した後、90℃
まで加温し3時間反応させ、次いで70℃まで冷却
し、2―ヒドロキシエチルアクリレート(エチレ
ングリコールモノアクリレート)46.0g、ジブチ
ルスズジラウレート0.07g及びハイドロキノン
0.12gの混合物を徐々に滴下し、同温度に保ちな
がら2時間30分反応させた。ここにトリス(2―
ヒドロキシエチル)イソシアヌレート・3PO(酸
化プロピレン3モル付加物、以下同様の記載)
57.5gを50℃に加温した後、徐々に滴下しウレタ
ンプレポリマー(1)を得た。 合成例 2 合成例1において2,4―TDIの代りにIPDI
を用い、ポリエチレンアジペートポリオールの代
りに分子量1000のポリブチレンアジペートポリオ
ールを用いた以外は合成例1と同様にしてウレタ
ンプレポリマー(2)を得た。 合成例 3 合成例1において2―ヒドロキシエチルアクリ
レートの代りに2―ヒドロキシプロピルメタクリ
レートを用い、トリス(2―ヒドロキシエチル)
イソシアヌレート・3POの代りにトリス(2―ヒ
ドロキシエチル)イソシアヌレート・3EOを用い
た以外は合成例1と同様にしてウレタンプレポリ
マー(3)を得た。 合成例 4 撹拌装置付き反応器に2,4―TDIを130.1g
入れ70℃に加温し、2―ヒドロキシプロピルアク
リレート97.2gとジブチルスズジラウレート0.33
gおよびハイドロキノン0.24gの混合物を徐々に
滴下し、3時間反応させた後、トリス(2―ヒド
ロキシエチル)イソシアヌレート・3POを108.4
g加えて2時間反応させてウレタンプレポリマー
(4)を得た。 実施例 1 合成例1で得られたプレポリマー(1)100重量部
に対し、ベンゾインイソプロピルエーテル2.5重
量部、スチレン20重量部、2―ヒドロキシプロピ
ルメタクリレート18重量部、テトラエチレングリ
コールジアクリレート8重量部を加えて、感光性
組成物を得た。 この感光性組成物を表面を脱脂処理した厚さ
50μの鋼板上に、アプリケーターを用いて10μの
厚みに塗布した後、1KW高圧水銀灯で15cmの距
離から紫外線を照射し試験片を得た。硬化時間、
塗膜物性を第1表に示す。なお塗膜物性はJIS
5400に準処して測定した。 実施例 2 合成例2で得られたプレポリマー(2)100重量部
に対して、ベンゾインメチルエーテル2.2重量部、
スチレン22重量部、2―ヒドロキシエチルアクリ
レート15重量部、ジエチレングリコールジアクリ
レート7重量部を加えて感光性組成物を得た。 この感光性組成物を用いて実施例1と同様にし
て塗膜を形成した。硬化時間、塗膜物性を第1表
に示す。 実施例 3 合成例3で得られたプレポリマー(3)80重量部お
よび合成例4で得られたプレポリマー(4)20重量部
に対して、ベンゾインメチルエーテル2重量部、
スチレン20重量部、ジエチレングリコールモノメ
タクリレート12重量部、ノナエチレングリコール
ジアクリレート5重量部を加えて感光性組成物を
得た。 この感光性組成物を用いて実施例1と同様にし
て塗膜を形成した。硬化時間、塗膜物性を第1表
に示す。 比較例 1 撹拌装置付き反応器に2,4―TDIを128.9g
入れ80℃に加温し、分子量1000のポリエチレンア
ジペートポリオール370.4gとジブチルスズジラ
ウレート0.47gの混合物を徐々に添加した後、90
℃まで加温し3時間反応させ、続いて70℃まで冷
却し2―ヒドロキシエチルメタクリレート96.3g
とジブチルスズジラウレート0.12gおよびハイド
ロキノン0.24gの混合物を徐々に滴下し、同温度
を保ちながら3時間反応させてウレタンプレポリ
マー(5)を得た。 かくして得られたウレタンプレポリマー(5)100
重量部に対して、ベンゾインメチルエーテル2.5
重量部、スチレン25重量部、2―ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート15重量部、ジエチレングリコ
ールジアクリレート10重量部を加えて感光性組成
物を得た。 この感光性組成物を用いて実施例1と同様にし
て塗膜を形成した。硬化時間、塗膜物性を第1表
に示す。 比較例 2 比較例1において2,4―TDIの代りにIPDI
を用い、ポリエチレンアジペートポリオールの代
りにポリプロピレングリコール(分子量700)を
用い、他は同様にしてウレタンプレポリマー(6)を
得た。 かくして得られたウレタンプレポリマー(6)100
重量部に対してベンゾインメチルエーテル2.3重
量部、スチレン22重量部、2―ヒドロキシエチル
メタクリレート18重量部、テトラエチレングリコ
ールジアクリレート5重量部を加えて感光性組成
物を得た。 この感光性組成物を用いて実施例1と同様にし
て塗膜を形成した。硬化時間、塗膜物性を第1表
に示す。
The present invention relates to a photosensitive coating composition, and particularly to a photosensitive coating composition that is tough, flexible, has good adhesion, and has excellent photocurability. In recent years, photosensitive compositions have attracted attention as materials with new curing systems in response to progress in environmental pollution, increased energy costs, and restrictions on energy use. Such photosensitive compositions are often made of polyester acrylate resin, polyurethane acrylate resin, epoxy acrylate resin, etc., but they generally do not contain volatile organic solvents, so they are not suitable for environmental protection. It is very desirable, and it is also excellent in terms of overall economic efficiency, taking into account various factors such as energy saving and shortening of curing time, so paints,
It is widely applied in printing inks, adhesives, flexible circuit overlays and other coating materials, solder resists for printed circuit boards, etching resists, plating resists, and inks for printed circuits. However, the curing reaction of such photosensitive compositions due to light irradiation such as ultraviolet rays or electron beam irradiation occurs rapidly in an extremely short period of time, which causes distortion inside the cured product and remains as it is. Poor adhesion compared to mold and thermosetting varnishes. On the other hand, adhesion can be improved by sufficiently slowing down the curing speed, but in this case the original feature of shortening the curing time is lost. Furthermore, adhesion is significantly affected by the type of substrate, but commercially available solvent-containing oxidative polymerization ink coatings,
Very few materials have yet been found that have excellent curability and adhesion to metals, glass, synthetic resins, etc., and for this reason, their use is often restricted in the practical application of photosensitive coating materials. Ta. In view of this, attempts have been made to modify the materials of photosensitive compositions, improve the composition, and even add thermoplastic resins and thermosetting resins that do not directly participate in the photocuring reaction. In many cases, the intended purpose cannot be achieved. An object of the present invention is to provide a photosensitive coating composition that is strong, flexible, and has excellent adhesion while maintaining fast curing properties. The present invention provides a photosensitive coating composition comprising an unsaturated urethane prepolymer having two or more terminal groups having a polymerizable ethylenic double bond and a photopolymerization initiator, wherein the prepolymer is an organic polyisocyanate (A), Ethylenically unsaturated compound (B) with active hydrogen, general formula (R 1 , R 2 and R 3 are each an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, l, m and n are each an integer of 1 or more, and the total is 3 to 12) The present invention relates to a photosensitive coating composition characterized in that it contains a prepolymer formed from a compound (C) and, if necessary, a polyol (D). The photosensitive coating composition of the present invention can be used in various applications, such as paints, varnishes, coating materials,
It is useful as a film-forming agent, a textile/leather/wood processing agent, etc. Organic polyisocyanate (A) used in the present invention
Examples include diphenylmethane diisocyanate (MDI), tolylene diisocyanate (TDI), tolidine diisocyanate (TODI), xylylene diisocyanate (XDI), naphthylene diisocyanate (NDI), isophorone diisocyanate ( IPDI),
Hexamethylene diisocyanate (HDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI)
and polyisocyanates such as triphenylmethane triisocyanate and polymethylene polyphenyl isocyanate (PAPI). In the present invention, various types of ethylenically unsaturated compounds (B) having active hydrogen can be used, but representative examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, Mono(meth)acrylates of dihydric alcohols such as 1,4-butanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol; mono(meth)acrylates of trihydric alcohols such as trimethylolethane, trimethylolpropane, and glycerin; ) acrylate, and di- and tri(meth)acrylates of alcohols having a valence of 4 or more, such as pentaerythritol. Compound (C) of the present invention is tris(2-hydroxyalkyl)isocyanurate and a derivative obtained by reacting this with alkylene oxide. Representative examples of tris(2-hydroxyalkyl)isocyanurate include tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate, tris(2-hydroxypropyl)isocyanurate, and the like.
In addition, its derivatives are obtained by reacting alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide, and alkylene oxides may be reacted all at once.
One type or two or more types may be reacted in stages.
In the general formula (1), the sum of l, m and n is the sum of 3 to the number of moles of alkylene oxide reacted with the hydroxyl group of tris(2-hydroxyalkyl)isocyanurate. As the number of moles of alkylene oxide added increases, the flexibility and elongation of the resin are further improved. In the present invention, polyol (D) can be used if necessary. As the polyol (D), various polyester polyols, polyether polyols, and other polyols can be used. Examples of polyester polyols include aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms such as adipic acid, suberic acid, sebacic acid, and brassylic acid, terephthalic acid, and isophthalic acid as acid components, and ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, 1 or more carbon atoms such as hexamethylene glycol
6 aliphatic diols, ether glycols such as diethylene glycol, dipropylene glycol,
Polyester polyols or polycaprolactone polyols containing spiroglycols, N-alkyl dialkanolamines such as N-methyldiethanolamine, etc. as polyol components can be used, and specific examples include polyethylene adipate polyol, polybutylene adipate polyol, and polyethylene. Adipate polyols such as propylene adipate polyol, terephthalic acid polyols (e.g., Toyobo Co., Ltd., product names Vylon RUX, Vylon RV-200L), polycaprolactone polyols (e.g., Daicel Chemical, product names Plaxel 212, Plaxel 220), etc. I can give an example. Specific examples of polyether polyols include polyoxyethylene polyol, polyoxypropylene polyol, polyoxytetramethylene polyol, and the like. In addition, other polyols include polycarbonate polyols (e.g., West Germany, Bayer AG, product name Desmofene 2020E), polybutadiene polyols (e.g., Nippon Soda, product names G-1000, G-
2000, G-3000, Idemitsu Petrochemical, product name Poly
bdR-45HT), polypentadiene polyol,
Examples include castor oil-based polyols. The prepolymer in the present invention can be synthesized by various known methods. Typical examples of synthesis are a one-stage reaction method or a stepwise reaction method in which two components are first reacted, followed by a third component. That is, for example, by reacting compounds (A) and (B),
Synthesize a prepolymer of NCO, then compound (C)
and a method of reacting compound (D) if necessary, synthesizing a prepolymer with terminal NCO from compounds (A) and (D),
Next, compound (B) is added and reacted, and then compound (C)
A method in which NCO-terminated prepolymers are synthesized from compounds (A) and (B) and compounds (A) and (D), respectively, and compound (C) is reacted with a mixture of these two types of prepolymers. Examples of how to do this can be given. In addition, since the compound (C) of the present invention has three active hydrogen atoms, it is desirable to employ a stepwise reaction method in order to prevent gelation during synthesis. In producing the prepolymer of the present invention, the proportions of each component can be appropriately determined from a wide range depending on the desired photosensitive coating composition, but usually the ethylenically unsaturated compound (B) having active hydrogen, the general formula (1 ) compounds
The reaction should be carried out in a range where the chemical equivalent ratio of the active hydrogen groups contained in (C) and polyol (D) and the NCO group of compound (A) is 0.9 to 1.4, preferably 0.95 to 1.2. Usually 30-130℃, preferably 40-120℃
It is better to do it with In the present invention, the prepolymer can be synthesized without a solvent, in the presence of an organic solvent, or in the presence of an ethylenically unsaturated compound used as a crosslinking agent, which will be described later. Examples of organic solvents include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as ethyl acetate and methyl propionate, ethers such as dioxane and cellosolve acetate,
Other examples include dimethylformamide and dimethyl sulfoxide. In the photosensitive coating composition of the present invention, known prepolymers formed from organic polyisocyanates, polyols, and ethylenically unsaturated compounds having active hydrogen can also be used in combination. However, the compound represented by general formula (1) used in the present invention
The number average molecular weight of the total prepolymer per 1 mole of compound (C) is 800 to 15,000, in particular
It is preferable to set it in the range of 900 to 12,000, and within this range, the above-mentioned properties can be sufficiently exhibited while preventing the possibility of gelation during synthesis. In the present invention, an ethylenically unsaturated compound can be used as a crosslinking agent if necessary when curing the above prepolymer. Various known compounds can be used as the ethylenically unsaturated compound, but representative examples include styrene, vinyltoluene, chlorostyrene, t-butylstyrene,
α-methylstyrene, divinylbenzene, acrylic acid, methacrylic acid, methyl, ethyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, α-ethylhexyl, n-nonyl, n-decyl, lauryl, stearyl ester of acrylic acid or methacrylate etc., n-butoxyethyl, cyclohexyl, phenoxyethyl, tetrahydrofurfuryl, glycidyl, allyl, benzyl, tribromophenyl, 2,3-dichloropropyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl, N, etc. of acrylic acid or methacrylic acid. N-dimethylaminoethyl, N,N
- Diethylaminoethyl, Nt-butylaminoethyl ester, etc., ethylene glycol mono(meth)acrylate, propylene glycol mono(meth)acrylate, diethylene glycol mono(meth)acrylate, dipropylene glycol mono(meth)acrylate, molecular weight (hereinafter MW)
) 200-1000 polyethylene glycol mono(meth)acrylate, MW200-1000 polyethylene glycol monomethyl ether mono(meth)acrylate, MW200-1000 polypropylene glycol mono(meth)acrylate,
Polypropylene glycol monomethyl ether mono(meth)acrylate with MW200~1000,
Polyethylene glycol monoethyl ether mono(meth)acrylate with MW200~1000,
MW200-1000 polypropylene glycol monoethyl ether mono(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, 1,3
-propanediol di(meth)acrylate,
1,4-butanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, glycerin di(meth)acrylate, glycerin tri(meth)acrylate,
trimethylolethane di(meth)acrylate,
Trimethylolethane tri(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, acrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N,N-diethylacrylamide,
Examples include ethylene bisacrylamide, diallyl phthalate, triallyl isocyanurate, dibutyl fumarate, and vinyl acetate. However, if present during the urethanization reaction, ethylenically unsaturated compounds having active hydrogen should be excluded from the above. In the present invention, the ratio of the prepolymer to the ethylenically unsaturated compound is 30:70 by weight.
to 95:5 is preferred, and 50:50 to 80:20 is more preferred. In the present invention, various known compounds can be used as the photopolymerization initiator, such as benzophenone,
Ketone compounds such as p-methylbenzophenone, p-chlorobenzophenone, Michler's ketone, acetophenone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin butyl ether, α-allylbenzoin, α
-Benzoins such as chlorobenzoin, anthraquinone, 2-methylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, p-benzoquinone, 1,4-
Quinones such as naphthoquinone, sulfides such as phenyl disulfide and tetramethylthiuram monosulfide, sulfonyl chlorides such as β-naphthalenesulfonyl chloride and p-chlorobenzenesulfonyl chloride, 2-nitrofluorene, 5-nitroacetic acid Examples include nitro compounds such as naphthene, halogenated hydrocarbons such as tetrabromomethane, thioxanthone such as 2-chlorothioxanthone, and azo compounds such as azobisisobutyronitrile. These photoinitiators are used in an amount of 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5% by weight based on the total amount of the prepolymer and crosslinking agent.
It can be used within the range of A known thermal polymerization inhibitor may be added for the purpose of stably storing the photosensitive coating composition of the present invention. For example, hydroquinone, mono-tert
-Butylhydroquinone, 2,5-di-tert-butylhydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, catechol, p-tert-butylcatechol, benzoquinone, 2,5-di-tert-butylbenzoquinone, 2,5-diphenyl-p-benzoquinone , 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, and picric acid. It is desirable that these thermal polymerization inhibitors prevent only the thermal polymerization reaction (dark reaction) without inhibiting the photocuring reaction, and therefore the amount added is 0.001% of the total amount of the prepolymer and crosslinking agent. A range of 2.5% by weight, preferably 0.005% to 1% by weight is desirable. The photosensitive coating composition of the present invention can be cured by a known method, for example, at a wavelength of 200 to 700 nm.
It is appropriate to use an active light source of . The active light source may be appropriately selected depending on the type of photopolymerization initiator, and for example, sunlight, low pressure, high pressure or ultra-high pressure mercury lamp, carbon arc lamp, xenon lamp, tungsten lamp, etc. can be used. Further, in the present invention, other curing means may be employed, such as heat curing, that is, curing using radiation mainly consisting of thermal energy such as infrared rays, high frequency waves, or microwaves, or curing using ionizing radiation such as electron beams or gamma rays. can. Suitable polymerization initiators in such cases include, for example, ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and cyclohexanone peroxide, hydroperoxides such as cumene hydroperoxide and tert-butyl peroxide, di-
Dialkyl peroxides such as tert-butyl peroxide and dicumyl peroxide, tert
Examples include peroxy esters such as -butyl peroxylaurate and tert-butyl peroxybenzoate, and azo compounds such as azobisisobutyronitrile. Further, polymerization accelerators such as metal soaps such as cobalt and manganese for the above-mentioned ketone peroxides, or reducing amines for the above-mentioned hydroperoxides can also be used. Furthermore, when using high-energy ionizing radiation that has the effect of being absorbed by substances such as the above-mentioned electron beams and γ-rays and emitting secondary electrons, it may be used alone or in combination with irradiation from the active light source. does not require the addition of an initiator, but may contain a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator as described above. Furthermore, the compositions of the invention may contain colorants and other additives commonly used in photosensitive coating compositions of this type. By introducing an isocyanurate ring into the molecule, the photosensitive coating composition of the present invention not only significantly improves curability and adhesion, but also has excellent toughness and flexibility, and improved heat resistance. Provides a coating that A detailed explanation will be given below with reference to synthesis examples and examples. Synthesis Example 1 138g of 2,4-TDI was placed in a reactor equipped with a stirrer and heated to 80°C, and a mixture of 396.5g of polyethylene adipate polyol with a molecular weight of 1000 and 0.57g of dibutyltin dilaurate was gradually added, and the mixture was heated to 90°C.
2-hydroxyethyl acrylate (ethylene glycol monoacrylate), 0.07 g of dibutyltin dilaurate, and hydroquinone.
0.12 g of the mixture was gradually added dropwise, and the mixture was reacted for 2 hours and 30 minutes while maintaining the same temperature. Tris here (2-
Hydroxyethyl) isocyanurate/3PO (propylene oxide 3 mole adduct, same description below)
After heating 57.5 g to 50°C, it was gradually added dropwise to obtain urethane prepolymer (1). Synthesis Example 2 IPDI instead of 2,4-TDI in Synthesis Example 1
A urethane prepolymer (2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that polybutylene adipate polyol having a molecular weight of 1000 was used instead of polyethylene adipate polyol. Synthesis Example 3 In Synthesis Example 1, 2-hydroxypropyl methacrylate was used instead of 2-hydroxyethyl acrylate, and tris(2-hydroxyethyl)
Urethane prepolymer (3) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate 3EO was used instead of isocyanurate 3PO. Synthesis example 4 130.1g of 2,4-TDI in a reactor equipped with a stirring device
Pour in and warm to 70℃, and add 97.2g of 2-hydroxypropyl acrylate and 0.33g of dibutyltin dilaurate.
After gradually dropping a mixture of 0.24 g of tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate and 0.24 g of hydroquinone and reacting for 3 hours, 108.4 g of tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate.
g and reacted for 2 hours to form a urethane prepolymer.
(4) was obtained. Example 1 To 100 parts by weight of the prepolymer (1) obtained in Synthesis Example 1, 2.5 parts by weight of benzoin isopropyl ether, 20 parts by weight of styrene, 18 parts by weight of 2-hydroxypropyl methacrylate, and 8 parts by weight of tetraethylene glycol diacrylate. was added to obtain a photosensitive composition. Thickness after surface degreasing of this photosensitive composition
After applying it to a thickness of 10μ on a 50μ steel plate using an applicator, it was irradiated with ultraviolet light from a distance of 15cm using a 1KW high-pressure mercury lamp to obtain a test piece. curing time,
The physical properties of the coating film are shown in Table 1. The physical properties of the coating film are JIS
Measured in accordance with 5400. Example 2 To 100 parts by weight of the prepolymer (2) obtained in Synthesis Example 2, 2.2 parts by weight of benzoin methyl ether,
A photosensitive composition was obtained by adding 22 parts by weight of styrene, 15 parts by weight of 2-hydroxyethyl acrylate, and 7 parts by weight of diethylene glycol diacrylate. A coating film was formed in the same manner as in Example 1 using this photosensitive composition. The curing time and physical properties of the coating film are shown in Table 1. Example 3 To 80 parts by weight of the prepolymer (3) obtained in Synthesis Example 3 and 20 parts by weight of the prepolymer (4) obtained in Synthesis Example 4, 2 parts by weight of benzoin methyl ether,
A photosensitive composition was obtained by adding 20 parts by weight of styrene, 12 parts by weight of diethylene glycol monomethacrylate, and 5 parts by weight of nonaethylene glycol diacrylate. A coating film was formed in the same manner as in Example 1 using this photosensitive composition. The curing time and physical properties of the coating film are shown in Table 1. Comparative Example 1 128.9g of 2,4-TDI in a reactor equipped with a stirring device
After heating to 80℃ and gradually adding a mixture of 370.4g of polyethylene adipate polyol with a molecular weight of 1000 and 0.47g of dibutyltin dilaurate,
℃ and reacted for 3 hours, then cooled to 70℃ and added 96.3 g of 2-hydroxyethyl methacrylate.
A mixture of 0.12 g of dibutyltin dilaurate and 0.24 g of hydroquinone was gradually added dropwise and reacted for 3 hours while maintaining the same temperature to obtain urethane prepolymer (5). The thus obtained urethane prepolymer (5) 100
Benzoin methyl ether 2.5 parts by weight
25 parts by weight of styrene, 15 parts by weight of 2-hydroxypropyl methacrylate, and 10 parts by weight of diethylene glycol diacrylate were added to obtain a photosensitive composition. A coating film was formed in the same manner as in Example 1 using this photosensitive composition. The curing time and physical properties of the coating film are shown in Table 1. Comparative Example 2 IPDI instead of 2,4-TDI in Comparative Example 1
A urethane prepolymer (6) was obtained in the same manner except that polypropylene glycol (molecular weight 700) was used instead of polyethylene adipate polyol. Urethane prepolymer (6) thus obtained 100
A photosensitive composition was obtained by adding 2.3 parts by weight of benzoin methyl ether, 22 parts by weight of styrene, 18 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 5 parts by weight of tetraethylene glycol diacrylate. A coating film was formed in the same manner as in Example 1 using this photosensitive composition. The curing time and physical properties of the coating film are shown in Table 1.

【表】【table】

【表】 押出し深さを示した。
[Table] Shows the extrusion depth.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 重合可能なエチレン性2重結合をもつ末端基
を2ケ以上有する不飽和ウレタンプレポリマー及
び光重合開始剤を含む感光性被覆組成物におい
て、前記プレポリマーが有機ポリイソシアネート
(A)、活性水素を有するエチレン性不飽和化合物
(B)、 一般式 (R1,R2及びR3は各々炭素数2〜4のアルキ
レン基であり、l,m及びnは各々1以上の整数
であつて、その合計は3〜12である。)で表わさ
れる化合物(C)及び必要によりポリオール(D)から形
成されるプレポリマーを含むことを特徴とする感
光性被覆組成物。 2 化合物(C)1モル当りの全プレポリマーのn
が800〜15000の範囲にある請求の範囲第1項に記
載の組成物。 3 l,m及びnが各々2〜3の整数である請求
の範囲第1〜2項のいずれかに記載の組成物。
[Scope of Claims] 1. A photosensitive coating composition comprising an unsaturated urethane prepolymer having two or more terminal groups having a polymerizable ethylenic double bond and a photopolymerization initiator, wherein the prepolymer is an organic polyisocyanate.
(A), ethylenically unsaturated compound with active hydrogen
(B), general formula (R 1 , R 2 and R 3 are each an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, l, m and n are each an integer of 1 or more, and the total is 3 to 12) A photosensitive coating composition comprising a prepolymer formed from a compound (C) and optionally a polyol (D). 2 n of total prepolymer per mol of compound (C)
800 to 15,000. 3. The composition according to claim 1, wherein l, m and n are each integers of 2 to 3.
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