JPS59113075A - 感光性接着剤組成物 - Google Patents

感光性接着剤組成物

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JPS59113075A
JPS59113075A JP57222718A JP22271882A JPS59113075A JP S59113075 A JPS59113075 A JP S59113075A JP 57222718 A JP57222718 A JP 57222718A JP 22271882 A JP22271882 A JP 22271882A JP S59113075 A JPS59113075 A JP S59113075A
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meth
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Yoshimichi Sakurai
櫻井 巧理
Yoshiharu Otsuka
大塚 義治
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は感光性接着剤組成物、特に速硬化性と高接着性
を兼ね備え、更に強靭で柔軟性を併せ持つ優れた感光性
接着剤組成物に関する。
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か、
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ッ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
ングレシス1〜、メツキレシスト及びプリント回路用イ
ンキなどの広い分野に実用化され始めている。
接着剤は被着体の種類や用途に応じて種々の性能が翠求
され、特に精密部品の組立て等においては熱硬化に基づ
く変形歪を防止することが要求されている。従って熱硬
化を嫌う非吸収°性被着体に対して迅速に且つ優れた接
着強度を有する接着剤の開発が要望されてきた。
このような要望を満たす新規な接着剤として光硬化性樹
脂が注目されているが、従来の光硬°゛化性樹脂をペー
スビヒクルとした感光性接着剤は迅速硬化性と高接着強
度を同時に満足するものではなかった。例えばエポキシ
樹脂とび、β−不飽和酸との付加物を主成分とした感光
性接着剤は紫外線照射により迅速に硬化するが接着強度
が低い欠点を有する。また液状ポリブタジェンあるいは
液状ポリイソプレンとアクリル酸エステルを主成分とし
た感光性接着剤は紫外線照射により優れた接着強度を有
するものの完全硬化に比較的長時間を必要とするもので
ある。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と高接着性を同時に有し、更に
はタフで柔軟性をも併せ持つ感光性接着剤組成物全提供
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ヶ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接着剤組成物において、前記プレポ
リマーが有機ポリイソシアネート(3)、活性水素を有
するエチレン性不飽和化金物(B)、一般式゛ (R0)6H (R1,R2及びR3は各々炭素数2〜4のアルキレン
基であシ1.該アルキレン基に含まれる水素のうち少な
くとも1つがハロゲンで置換されていてもよく、l、 
m及びnは各々1以上の整数であって、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
シポリオールQ))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接着剤組成物に係る。
本発明で用いられる有機ポリイソシアネート囚としては
各種のものが例示′されるが、例えばジフェニルメタン
ジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネー
ト(TD■)、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、トリフェニルメタン
トリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシ
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、プロピレンゲリコール
、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ヒ
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β、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、樹脂の可焼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[))を使用す
ることができる。ポリオール10+としては各種のポリ
エステルポリオニル、ポリエーテルポリオール、その他
のポル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、スペリン酸、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−メチルジェ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
オール等を用いろことができ、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RU X
 %パイC1:/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22o)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)、ポリブタジェンポリオール(例、日本
曹達、商品名G−1000、G−2000、G−300
,0、出光石油化学、商品名Po1y bd R−45
HT )、ポリペンタジェンポリオール、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
シ合成できる。−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■と(13+’に反応させて末端NC
O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)全反応させる方法、化合物代と[)
)よシ末端NCOのプレポリマーを合成し、次いで化合
物fB)k加えて反応させ、更に化合物CIを加えて反
応させる方法、化合物へと(B)、及び化合物(3)と
(1))よりそれぞれ末端NCOプレポリマー全合成し
、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
的とする感光性接着剤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(5)の
NCO基の化学当量比が09〜]、4、好ましくは0.
95〜]、2となる範囲で反応させるのが良く、反応は
通常30〜130°C1好ましくは40〜120 ’C
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。
本発明の感光性接着剤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
飽和化合物よシ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、
優れた接着性などの特性を保有する点で、上記化合物C
11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。1だ化合物(C)を含むプレポリマーの割合は適
宜目的とする接着剤の性能に応じて決定できるが、好ま
しい割合は全プレポリマーにおいて30重重量板上であ
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、クロロスヂレン、l−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、ケ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、l
−ブチル、ツーエチルヘキシル、n−ノニル、n−テシ
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、フェノキシエチル、テトラヒドロフルフリル、グリ
シジル、アリル、ベンジル、トリブロモフェニル、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、MW200〜100o
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、MW2oo
〜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、MW2oo〜1000
のポリエチレングリコールモノエチルエーチルモノ(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
シオールジ(メタ)アクリレート、ポリプロレングリコ
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
エタントリ(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、エチレンビヌアクリルアミド、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
うち活性水氷ヲ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ニア0ないし95
:5が好ましく、50 : 50ないし80 : 20
がよシ好ましい。
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、例えばベンゾフェノン、p−メチルベン
ゾフエメン、p−クロロベンゾフェノン、ミヒラーズケ
トン、アセトフェ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、αrクロロベンゾインなどのベンゾイン類、アント
ラキノン、2T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、フェニルジスルフィド、テトラメチル
チウラムモノスルフィドなどのスルフィド類、β−ナフ
タリンスルホニルクロライド、p−T−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、
2−二トb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重量係
、好重量くは0.01〜5重量係重量囲で使用すること
ができる。
本発明の感光性接着剤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−1ert−ブチルハイド
ロキノン、2,5−ジー/ ert−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−ジーtert−ブチルベンゾキノン、2,5−ジ
フェニル−p−ベンゾキノン、2.6−シーtert−
ブチル−p−クレゾール、ピクリン酸など全例示できる
。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)のみ全防止するものであること
が望ましく、従ってその添加量はプレポリマーと架橋剤
の総量に対して0.001〜25重量係、好重量くは0
.005〜1重量係の重量であることが望ましい。
本発明の感光性接着剤組成物は公知の方法により硬化さ
せることができ、例えば波ゑ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、1ert−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、ジー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、ter/−ブチルパー
オキシラウレート、terl−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。
寸だ上記ケトンパーオキサイー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。
本発明の感光性接着剋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シ、速硬化性と高接着性を同時
に有するのみならず、強靭で柔軟性に優れ、耐熱性も向
上された接着被膜を提供する。また本発明の接着剤組成
物をシーラント等として使用することもできる。
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−TI)Iを524.4y
入れ80°Cに加温し、分子量1000のポリエチレン
アジペート1506.9gIとジブチルスズジラウレー
ト1.94yの混合物を徐々に添加した後、90°Cま
で加温し3時間反応させ、次いで70°ctで冷却し、
2−ヒドロキシエチルアクリレート(、:[−チレング
リコールモノアクリレート、以下HEAと略記する)1
74.8gl、  ジブチルスズジラウレート0.23
y及びハイドロキノン0.449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0
3PO(酸化プロピレン3モル付加物、以下同様の記載
)218.4M’t50°C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においてポリエチレンアジペートの代シにポリ
ブチレンアジペート(分子量1000)i用い、HEA
O代9に2−ヒドロキシプロピルアクリレート(以下H
PAと略記する)を用いた他は合成例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においてポリエチレンアジペートの代シにポリ
テトラメチレングリコール(分子量1000)を用い、
トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート・3
POの代シにトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシア
ヌレート・aEOを用いた他は合成例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203.4y−
入れ70°Cに加温口、HPA1520y、ジブチルス
ズジラウレート0.42yおよびハイドロキノン0.3
8y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・3P0
 1.69.5 yk加えて2時間反応させて、ウレタ
ンプレポリマー(4)ヲ得た。
合成例5 合成例1において、トリス(2−ヒドロキシエチル)イ
ソシアヌレート・3POO代りに、トリメチロールプロ
パンを用い他は同様にしてウレタンプレポリマー(5)
を得た。
合成例6 合成例3において、トリス(2−ヒドロキシエチル)イ
ソシアヌレート・3EOO代すに、トリメチロールプロ
パンを用い他は同様にしてウレタンプレポリマー(6)
を得た。
実施例1〜5及び比較例1〜3 各合成例で得られたプレポリマーを用いて、第1表に示
す割合で各成分を混合し、十分に撹拌して感光性組成物
を調製した。このようにして得られた各感光性組成物を
用いて、以下の方法によシ硬化時間と接着強度を測定し
、その結果を同様第1表に示した。
〈硬化時間の測定〉 厚さ0.12 mmの清浄なポリエステルフィルム上に
感光性組成物を塗布し、その上に同様のポリエステルフ
ィルムを重ね、スペーサーを用いて厚さ50μの液層を
有する試験片を得た。この試験片にIKW高圧水銀灯で
15(:!7+1の距離から紫外線を照射し、その硬化
時間を測定した。
〈接着強度の測定〉 十分に洗浄され完全f乾燥された厚さ5 mmの清浄な
ガラス板上に、感光性組成物を塗布し、その上に同様の
ガラス板をスペーサーを用いて接着層厚さ50μとなる
ようにして重ね、接着層が均一になっていることを確認
した後、硬化時間の測定と同様の方法で紫外線を照射し
試験片を得た。得られた試験片の引張せん断強度を自動
引張試験機を用いて、引張速度50 am/minで測
定し、試験片5個の平均値を測定値とした。また非照射
側被着体として、ガラスの代シに鋼板(5m+x厚)、
メタアクリル板(3mm厚)を用いて同様の試験を行ム
い、結果を第1表に示した。
第1表の結果からもわかるように本発明の接着剤は硬化
性が優れると同時に1.ガラスをはじめ透明プラスチッ
ク等の光透過性を有するもの同志、捷だ金属、プラスチ
ック、水相等との接着性に優れておシ、広範囲の分野に
有用である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重合可能なエチレン性2重結合をもつ末端基金2
    ヶ以上有する不飽和ウレタンプレポリマー及び光重合開
    始剤を含む感光性接着剤組成物において、前記プレポリ
    マーが有機ポリイソシアネート■、活性水素を有するエ
    チレン性不飽和化合物[F])、一般式 %式%) (R1,R2及びR3は各々炭素数2〜4のアルキレン
    基であり、該アルキレン基に含まれる水素のうち少なく
    とも1つがハロゲンで置換されていてもよく、β5m及
    びnは各々1以上の整数であって、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
    徴とする感光性接着剤組成物。
  2. (2)化合物(C) 1モル当りの全プレポリマーのM
    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. (3)全プレポリマーにおいて、化合物(C) k含む
    プレポリマーの割合が30重重量以上である請求の範囲
    第1項に記載の組成物。
  4. (4)l、m及びnが各々2〜3の整数である請求の範
    囲第1〜3項のいずれかに記載の組成物。
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JP57222718A Granted JPS59113075A (ja) 1982-12-18 1982-12-18 感光性接着剤組成物

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JP (1) JPS59113075A (ja)

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EP0590889A3 (en) * 1992-09-23 1994-07-06 Sericol Ltd Urethane acrylates and methacrylates and compositions containing them
JP2006205695A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd 木質繊維板用接着剤組成物、及び該組成物を用いた木質繊維板の製造方法

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JPH0211634B2 (ja) 1990-03-15

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