JPS6348309A - 活性エネルギ−線硬化性組成物 - Google Patents

活性エネルギ−線硬化性組成物

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JPS6348309A
JPS6348309A JP19145986A JP19145986A JPS6348309A JP S6348309 A JPS6348309 A JP S6348309A JP 19145986 A JP19145986 A JP 19145986A JP 19145986 A JP19145986 A JP 19145986A JP S6348309 A JPS6348309 A JP S6348309A
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JP
Japan
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ester compound
derivative
curable composition
meth
reacting
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Pending
Application number
JP19145986A
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English (en)
Inventor
Tadahisa Iizuka
飯塚 忠久
Shunji Arimoto
有元 舜治
Shunichi Hiraishi
平石 俊一
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、紫外線、電子線等の活性エネルギー線で硬化
する組成物に関する。更に本発明の活性エネルギー線硬
化性組成物は、硬化性が速い、低粘度で及びモノマーの
揮散性が少ないので臭気がないという特徴を有するもの
である為、特に塗料、接着剤、シーリング材として有用
である。
〔従来の技術〕
従来より安価な、活性エネルギー線硬化性組成物として
不飽和Iリエステルとスチレンモノマーから成る組成物
が知られている。不飽和、ff IJエステルは、基本
的に無水マレイン酸、他のジヵルぜン酸(又は無水物)
、グリコール’1200℃以上で反応して得られる為、
マレートはフマレートに転移し、基本骨格に存在してお
り、活性エネルギー線を照射の際、スチレンモノマーと
共重合し架橋する。この、不飽和ポリエステルは、スチ
レンの様な共重合性上ツマ−又はオリゴマーの存在する
ことなしKは非常に架橋し難い。しかるに、スチレン等
の揮発性共重合性上ツマ−の存在は、大気汚染を起し念
り、硬化時に収縮を引き起す為、好ましくない。かかる
事情から、揮発性の共重合性モノマー又はオリゴマーが
存在しない又は少ないフマレート基とこれと共重合可能
な基が一分子内に共存し、低粘度でかつ性能の優れた活
性エネルギー線硬化性組成物が望まれていた。
〔発明が解決しようとする問題〕
本発明の目的の組成物を得る一つの方法として、不飽和
ポリエステル又は不飽和ポリエステルオリゴマーの水酸
基又はカルブキシル基と(メタ)アクリル酸又はヒドロ
キシルアルキル(メタコアクリレート全エステル縮合し
、−分子内にマレート基又はフマレート基と(メタ)ア
クリロイルオキシ基が共存するエステル化合物を用いる
方法が提示されている。しかしこれ等の方法に依るとエ
ステル縮合時に高温を必要とする為、ビニル重合が並行
しゲル化を生ずる。又、ビニル重合を禁止する為ハイド
ロキノン等の重合禁止剤を多量に添加すると、得られた
塗料組成物は禁止剤の存在の為、活性エネルギー線によ
る硬化が阻害されると言った問題がある。
〔問題点を解決する為の手段〕
本発明者等は、活性エネルギー線に依る硬化が阻害され
ず、モノマーの揮発性が少なく、低粘度でかつ性能の優
れた組成物を経済的に得るべく鋭意研究の結果、本発明
に到達した。
即ち本発明は、無水マレイン酸、アルキレンモ)L、1
2キシド、及びアクリル酸及び/又はメタアクリル酸と
を反応して得られるエステル化合物(I)又はエステル
化合物(I)の誘導体(II) を含むことを特徴とす
る活性エネルギー線硬化性組成物を提供するものである
〔構成〕
本発明のアルキレンモノエポキシドとは、エチレンオキ
シド、プロピレンオキシドである。
本発明で得られるエステル化合物(I)は、一般式(イ
)及び/又は(ロ)で示される化合物又はその混合物全
必須成分としたもので、一般式〇つで示される化合物を
も一部含むものである。
一般式(イ) 一般式(ロ) 一般式(ハ) このエステル化合物(I)の製造方法としては、無水マ
レイン酸、アルキレンモノエポキシド、及びアクリル酸
及び/又はメタアクリルfik、好ましくは、150℃
以下で反応することにより得られるものである。より好
ましくは60〜150℃である。
尚他の方法では、重合禁止剤を多く必要とし、重合禁止
剤を後処理工程で除去する必要があるので好ましくない
。又、本発明のエステル化合物(I)を製造する際の、
原料の量的割合は、アクリル酸及び/又はメタアクリル
酸1モルに対してアルキレンモノエポキシド1〜9モル
、無水マレイン酸0、5〜2モルであるのが好ましく、
この範囲をはずれるとアルキレンモノエポキシド等の未
反応物が残留したり、活性エネルギー線硬化性が低下す
るので好ましくない。
本発明のエステル化合物CI)とL7て示される一般式
(イ)又は(ロ)の化合物に存在する不飽和ジカルぜキ
シレート基は、(メタ)アクリロイルオキシ基との共重
合性のよいフマレート基であることが望ましい。この為
には、エステル化中、又は後に転移触媒の存在下で、低
温でマレート基金フマレート基に転移反応せしめること
が必要である。
その時の転位触媒としては、ピロリノン、ビペラジン1
モルホリン等のアミン類をエステル化合物(I) 10
0重量部に0.01〜2重量部用いれば良い。
本発明に於ける誘導体(It)とは、エステル化合物(
I)と?リイソシアネート化合物及び/又はIリエポキ
シドを反応して得られる誘導体(II)、エステル化合
物(I)とグリシジル(メタ)アクリレート、カージュ
ラE等エポキシ化合物を反応して得られる誘導体、エス
テル化合物(I)とβ−インシアネートエチル(メタ)
アクリレート、フェニルイソシアネート等モノイソシア
ネート化合物を反応して得られる誘導体、エステル化合
物(I)とε−カグロラクトン等ラうトン化合物を反応
して得られる誘導体、エステル化合物(I)とエチレン
イミン化合物を反応して得られる誘導体等が例示ポリエ
ポキシドの反応が低温で可能であり、得られる誘導体が
、少くとも3ケのエチレン性不飽和基を有し活性エネル
ギー線硬化性に優れる為であけ、トリレンジイソシアネ
ート、メチレンビスフェニルジイソシアネート、キシン
/ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート
、イソホロンジイソシアネート等のジイソシアネート又
はこれらジイソ7アネートを用いて得られる、ウレタン
化NGO末端プレポリマー、ビユレット化NCO末端プ
レポリマー、イソシアヌレート化NCO末端!しIリマ
ーである。
本発明で用いられるポリニーキシドとしては、ビスフェ
ノールA系ポリエポキシド、ビスフェノールF系−リエ
?キシド、ノゲラックフエンール樹脂系ポリエIキシド
、アルキVンゾエポキシドである。
誘導体(■)を製造するには、通常エステル化合物(!
〕の官能基1当量に対して、付加させる化合物の官能基
を1当量以下となる看で反応させれげよい。
本発明組成物は、かくして生成したエステル化合物(I
)又は誘導体(II) を必須の成分とするが、本発明
組成物には、多官能性化合物を反応性希釈剤として加え
るのが好ましく、かかる希釈剤としては(メタ)アクリ
ル基を2〜6個有する多官能(メタ)アクリレート系反
応性希釈剤を組成物中50重−i4以下用いるのがより
好ましい。例えばトリメチロールゾロ・臂ンジ〔メタコ
アクリレート、トリメチロールプロ・母ントリ〔メタコ
アクリレート、Kメタエリスリトールジ(メタ)アクリ
レート、Kメタエリスリトールトリ(メタコアクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート
、ペンタエリスリトール(メタ(メタ)アクリレート、
ジ(メタエリスリトールテトラ(メタコアクリレート、
ソペメタエリスリトールにメタ〔メタコアクリレート、
ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレ−)、
1.6−ヘキサンシオールノ(メタ)アクリレート、I
リエチレングリコールノ(メタ)アクリレート、β−ヒ
ドロキシエチル(メタ)アクリレート、β−ヒドロキシ
グロビル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリロイルフォスフェート、ノエチルアミノ
エチル(メタ)アクリレートまたは♂ス〔(メタ)アク
リロイルオキシエトキシ〕ビスフェノールAなどの多官
能の(メタ)アクリレート系の反応性希釈剤、N−ビニ
ルピロリドン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート
などが挙げられ、その他に必要に応じトルエン、メチル
エチルケトン、酢酸エチル、  1io−ゾロ・9ノー
ル、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、
ブチルセロソルブアセテートまたはエチルカルピトール
アセテートなどの溶剤;ハイドロキノン、ハイドロキノ
ンモノメチルエーテル、2.6−ノーtert−ブチル
ハイドロキノン、2,6−ノーtert−ブチル−4−
エチル−フェノール、tart−ブチルカテコールまた
はフェノチア・シンの如き安定剤(重合禁止剤);炭酸
カルシウム、タルクまたはシリカなどの無機質充填剤;
フタロシアニンブルーまたはフタロシアニングリーンな
どの着色剤;あるいは消泡剤、レベリング剤などを添加
することもできる。
さらに、本発明組成物を特に紫外線硬化用として用いる
場合には、その紫外線による前記成分〔皮膜形成成分〕
の重合反応を開始せしめるための、いわゆる光反応促進
剤(光増感剤)を加える必要があるが、かかる光反応促
進剤として代表的なものには、ベンゾイン、ベンゾイン
メチルエーテル、ペンツインエチルエーテル、ベンゾイ
ンぎ酸エステル、1−ヒドロキシ−1−ベンゾイルシク
ロヘキサン、ジブトキシアセトフェノン、α−ヒドロキ
シ−1部g−ブチロフェノン、p −1so −プロピ
ル−α−メトキシ−1so−ブチロフェノン、ペンジル
ノフェニルジスルフィドまたはアゾビス−1so−ブチ
ロニトリルなどがある。
かくして得られる本発明の活性エネルギー線硬化性組成
物は塗料、透明プラスチックス・フィルムなどへの接着
剤、電気機器部品などのポツティング材、シーリング材
またはインキ用バインダーとして使用できるが、特に金
属用、紙用、木工用もしくはプラスチックス用塗料また
はインキとして適用できるものである。
そのさい、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物
を硬化せしめるための照射(光〕源としては太陽光、低
圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キ
セノンランプまたはハライドランプ、あるいは電子線照
射装置などが用いられる。
ま念このさい、硬化を助けるために上掲の如き手段とは
別の加熱手段を併用してもよい。
次に、本発明を合成例、比較合成例、実施例、比較例に
より具体的に説明するが、以下において部および4は特
に断りのない限り、すべて重量基準であるものとする。
合成例1 反応容器内に無水マレイン酸1.5モル、アクリル酸1
モル、ハイドロキノン0.2部及び水酸化マグネシウム
0.6部を仕込み空気を通じる。系を60℃迄加熱し直
ちにグロビレンオキシド4.1モルを温度120℃で一
定に保たれる速度で添加した。添加後30分、120′
CK保ち、酸価0.5、水酸基価112、ガードナー色
数5、が−ドナー粘度Y−2、及びフマレート含有量0
のエステル化合物(I)を得た。
更ニ該エステル化合物にモルホリン4部ヲ添加し攪拌し
ながら80℃に加熱し、20分保ちフマレート基に95
係転移したことを確認して、エステル化合物(A)を得
た。
合成例2 反応容器に、エステル化合物(A)105部、ヘキサメ
チレンジイソシアネート18部を仕込み、ジプチル場ノ
ラウレート’0.01部を添加し、6時間反応し、イン
シアネート価Oの誘導体(B) e得た。このもののが
−ドナー粘度は22〜z3であった。
合成例3 反応容器内に、無水マレイン酸2モル、アクリル1俊2
モル、ハイドロキノン0.05部ヲ仕込ミ、空気を通じ
る。系を60℃迄加熱し、直ちにプロピレンオキシド3
モルを温度120℃に保たれる速度で添加し、添加後、
モルホリン2部を添加後120℃で30分間保ち、エス
テル化合物(C) t−得意。エステル化合物は酸価1
50、ゴードナー色数5、及びフマレート転化率90%
であった。
エステル化合物(。〕374ヮ、工ぎ、。7■850(
工Iキシ樹脂、エポキシ当t190、大日本インキ化学
工業(株)製)190部、メチルイミダゾール3部を反
応容器内に仕込み120tl:3時間反応し、酸価4の
誘導体CD)を得た。
比較合成例1 反応容器内に無水マレイン酸1.5モル、アクリルr3
.1モル、ハイドロキノンo、z部及ヒエチレンクリコ
ール4.1モルを仕込み、温度120℃で8時間反応し
たところ、このものは酸価120であった。更に200
時間反応つづけたが酸価が下らずデル化した。
実施例1〜41区歓イ列1ヤ2 合成例で得られたエステル化合物全反応性希釈剤、光重
合開始剤と混合しメチルメタクリレート板上に膜厚が2
0μになるよう塗布し、80W/αの高圧水銀灯を用い
10c!nの距離から紫外線を5秒照射した。結果は表
−1の通りであった。
表−1 *1 ポリライト CN−493 (大日本インキ化学工業(味〕製) *2 ポリライト CN−143 〔大日本インキ化学工業(株)製〕 (マレイン酸使用不飽和ポリエステル樹脂〕実施例5〜
8、比較例3〜4 合成例で得られたエステル化合物を反応性希釈剤と混合
しメチルメタクリレート板上に膜厚が20μになるよう
塗布し、加速電圧165 kV 、  電流強度3mA
の条件で2 M vadになるよう電子線を照射した結
果は表−2のようであった。
表−2 *1 ポリライト CN−493 *2 ポリライト CN−143 〔効果〕 本発明の組成物は、スチレンを使用しなくても低粘度で
硬化できるものであり、モノマーの揮散性が少ない為に
臭気がなく被塗物の表面積の大きいものに塗布するのに
有利である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、無水マレイン酸、アルキレンモノエポキシド、及び
    アクリル酸及び/又はメタアクリル酸とを反応して得ら
    れるエステル化合物( I )又はエステル化合物( I )
    の誘導体(II)を含むことを特徴とする活性エネルギー
    線硬化性組成物。 2、エステル化合物( I )又は誘導体(II)のマレー
    ト基が、フマレート基に転移していることを特徴とする
    第1項記載の活性エネルギー線硬化性組成物。 3、誘導体(II)が、エステル化合物( I )とポリイ
    ソシアネート化合物又はポリエポキシドとを反応して得
    られる誘導体であることを特徴とする第1項記載の活性
    エネルギー線硬化性組成物。
JP19145986A 1986-08-15 1986-08-15 活性エネルギ−線硬化性組成物 Pending JPS6348309A (ja)

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