JP2023500370A - 3d印刷で使用するための水洗可能な組成物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、任意の溶媒又は洗浄剤による支援もなく、純水によって洗浄することができる放射線硬化性組成物に関する。印刷された三次元生成物は、水洗及び十分な後硬化の後に、きれいで滑らかな粘着性のない表面を有する。完全に硬化した三次元生成物は、耐熱性であり、ガラス転移温度、例えば200℃を超える温度で優れた機械的性能を有する。
Description
本発明は、以下の成分、
(A1)少なくとも1種の水溶性の反応性希釈剤(A1)、
(A2)少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、難水溶性の反応性希釈剤(B1b)及び水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)からなる群から選択される、少なくとも1種の反応性成分、及び
(C)任意に光開始剤(C)
を含み、
成分(A1)及び(A2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、20質量%超、特に30質量%であり、且つ成分(B1a)、(B1b)及び(B2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、10質量%超、特に20質量%である、
放射線硬化性組成物;
以下の成分、
(A1’)少なくとも1種の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、
(A2)少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、及び水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)からなる群から選択される、少なくとも1種の反応性成分、及び
(C)任意に光開始剤(C)
を含み、
成分(B1b)及び(A2)の量が、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、40質量%超、特に50質量%であり、且つ成分(B1a)及び(B2)の量が、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、10質量%超、特に20質量%である、
放射線硬化性組成物
に関するものである。
(A1)少なくとも1種の水溶性の反応性希釈剤(A1)、
(A2)少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、難水溶性の反応性希釈剤(B1b)及び水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)からなる群から選択される、少なくとも1種の反応性成分、及び
(C)任意に光開始剤(C)
を含み、
成分(A1)及び(A2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、20質量%超、特に30質量%であり、且つ成分(B1a)、(B1b)及び(B2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、10質量%超、特に20質量%である、
放射線硬化性組成物;
以下の成分、
(A1’)少なくとも1種の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、
(A2)少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、及び水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)からなる群から選択される、少なくとも1種の反応性成分、及び
(C)任意に光開始剤(C)
を含み、
成分(B1b)及び(A2)の量が、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、40質量%超、特に50質量%であり、且つ成分(B1a)及び(B2)の量が、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、10質量%超、特に20質量%である、
放射線硬化性組成物
に関するものである。
放射線硬化性組成物は、任意の溶媒又は洗浄剤による支援もなく、純水によって洗浄することができる。印刷された三次元生成物は、水洗及び十分な後硬化の後に、きれいで滑らかな粘着性のない表面を有する。完全に硬化した三次元生成物は、耐熱性であり、ガラス転移温度、例えば200℃を超える温度で優れた機械的性能を有する。
US9868871は、総計で85質量パーセント以上の、オリゴマー及びモノマー
少なくとも(i)光開始剤の1種、(ii)光酸発生剤及び(iii)光増感剤、
(i)光遮断剤及び(ii)水溶性充填剤のうちの1種以上、
を含む群から選択される、1種以上の水溶性成分を含む水洗可能な3D印刷用樹脂配合物に関するものであり、
印刷された3D物体の表面上の任意の未硬化の又は部分的に硬化した前記水洗可能な3D印刷樹脂は、水で洗い流してよい。
少なくとも(i)光開始剤の1種、(ii)光酸発生剤及び(iii)光増感剤、
(i)光遮断剤及び(ii)水溶性充填剤のうちの1種以上、
を含む群から選択される、1種以上の水溶性成分を含む水洗可能な3D印刷用樹脂配合物に関するものであり、
印刷された3D物体の表面上の任意の未硬化の又は部分的に硬化した前記水洗可能な3D印刷樹脂は、水で洗い流してよい。
US9944804は、
総計で1質量パーセント以上の、オリゴマー及びモノマーを含む群から選択される1種以上の水分散性成分、
総計で1質量パーセント以上の、オリゴマー及びモノマーを含む群から選択される1種以上の水不溶性成分、
(i)光開始剤及び(ii)光遮断剤の1種以上
を含む水洗可能な3D印刷樹脂配合物に関し、そして
添加される水に対応して、前記水分散性成分は、ミセル又はリポゾーム中の如何なる未硬化の水不溶性成分も包んで取り除く。
総計で1質量パーセント以上の、オリゴマー及びモノマーを含む群から選択される1種以上の水分散性成分、
総計で1質量パーセント以上の、オリゴマー及びモノマーを含む群から選択される1種以上の水不溶性成分、
(i)光開始剤及び(ii)光遮断剤の1種以上
を含む水洗可能な3D印刷樹脂配合物に関し、そして
添加される水に対応して、前記水分散性成分は、ミセル又はリポゾーム中の如何なる未硬化の水不溶性成分も包んで取り除く。
US9944805は、
約75質量パーセント以上のオリゴマー及びモノマーを含む群から選択される1種以上の水溶性成分、
約5質量パーセント以上のオリゴマー及びモノマーを含む群から選択される1種以上の水分散性成分、及び
(i)光開始剤の1種以上、(ii)光遮断剤、(iii)光酸発生剤、(iv)光増感剤、及び(v)充填剤
を含む水洗可能な3D印刷樹脂配合物に関する。
約75質量パーセント以上のオリゴマー及びモノマーを含む群から選択される1種以上の水溶性成分、
約5質量パーセント以上のオリゴマー及びモノマーを含む群から選択される1種以上の水分散性成分、及び
(i)光開始剤の1種以上、(ii)光遮断剤、(iii)光酸発生剤、(iv)光増感剤、及び(v)充填剤
を含む水洗可能な3D印刷樹脂配合物に関する。
JP5247134A2は、以下の成分、
(A)式
(A)式
(B)希釈剤としての水溶性の反応性モノマー(例えばN-ビニルピロリドン)及び
(C)光重合性開始剤(例えば、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン)を含む組成物に関する。
US9861452は、液体放射線硬化性樹脂組成物に関するものであり、その組成物は、組成物の全質量に対して、
(a)約50~約80質量パーセントの、少なくとも2種の異なるエポキシ含有化合物を含むエポキシ成分であって、さらに、
脂環式エポキシ含有化合物と、
芳香族グリシジルエーテル基を有するエポキシ化合物と
を含む、エポキシ成分、
(b)約5~約30質量パーセントのオキセタン成分、
(c)(メタ)アクリレート成分、
(d)カチオン性光開始剤、及び
(e)フリーラジカル光開始剤
を含み、
エポキシ成分の少なくとも25質量パーセントが脂環式エポキシ含有化合物であり、
樹脂液体放射線硬化性樹脂組成物がセ氏30度で約75~約300cpsの粘度を有し、及び
オキセタン成分が本質的に単官能のオキセタン化合物からなる。
(a)約50~約80質量パーセントの、少なくとも2種の異なるエポキシ含有化合物を含むエポキシ成分であって、さらに、
脂環式エポキシ含有化合物と、
芳香族グリシジルエーテル基を有するエポキシ化合物と
を含む、エポキシ成分、
(b)約5~約30質量パーセントのオキセタン成分、
(c)(メタ)アクリレート成分、
(d)カチオン性光開始剤、及び
(e)フリーラジカル光開始剤
を含み、
エポキシ成分の少なくとも25質量パーセントが脂環式エポキシ含有化合物であり、
樹脂液体放射線硬化性樹脂組成物がセ氏30度で約75~約300cpsの粘度を有し、及び
オキセタン成分が本質的に単官能のオキセタン化合物からなる。
WO04055123(CN100473701C)は、単相のエネルギー硬化性ワニス組成物に関するものであり、その組成物は、(a)水溶性エチレン性不飽和反応性オリゴマー及びモノマー、(b)水不溶性エチレン性不飽和反応性オリゴマー及びモノマー、及び(c)水溶性非反応性樹脂、水不溶性酸又は塩基性機能性樹脂及び水不溶性エチレン性不飽和反応性樹脂からなる群から選択される樹脂を含み、前記水不溶性樹脂は酸官能基を含有する。
CN107501477Aは、3Dインクジェット印刷用光硬化性材料と、その製造方法と、印刷方法とに関し、その光硬化性材料は、50~98質量部の単官能モノマー、1~50質量部の直鎖非イオン性水溶性ポリマー、0~20質量部の極性有機溶媒、0.1~5質量部の光開始剤、及び0.5~10質量部の補助剤を含む。光硬化性材料は、支持部を印刷するために3Dインクジェット印刷に使用することができ、支持部は、対象の3D物体の精度に影響を与えないように、水又は水性液体中で除去することができる。
JP02111529Aは、光を照射して光硬化層を形成し、それを三次元構造に積層する光硬化性樹脂に関する。三次元成形体を洗浄用水性溶液で洗浄し、外面に残った未硬化樹脂を除去する。洗浄用溶液として、界面活性剤又はアルカリ水溶液又は製品(ware)を使用する。洗浄は、例えば、洗浄槽の中に放射超音波又は撹拌下で成形品を洗浄用溶液に浸すことである。
EP0378144A2は、感光性を有する液体樹脂組成物に関するものであり、その組成物は、
(i)25℃で500mPasを超える粘度を有する少なくとも1種の二官能性モノマー又はオリゴマーのアクリレート又はメタクリレート、
(ii)式
(i)25℃で500mPasを超える粘度を有する少なくとも1種の二官能性モノマー又はオリゴマーのアクリレート又はメタクリレート、
(ii)式
の化合物からなる群から選択される少なくとも1種のトリ-、テトラ-、又はペンタアクリレート又は-メタクリレート、
(iii)式
(iv)(i)、(ii)及び/又は(iii)のための光重合開始剤
を含む。EP450254A1において、成分(iv)は、アニオン性色素-ヨードニウムイオン化合物、アニオン性色素-ピリリウム化合物、又はカチオン性色素-ホウ酸塩アニオン錯体に置換される。
EP0425441B1は、a)5~25質量パーセントの、分子量(MW)が800以下であるモノマーの脂肪族又は脂環式ジ(メタ)アクリレート、b)0~15質量パーセントの、官能価が少なくとも3であり、MWが600以下であるモノマーのポリ(メタ)アクリレート、c)0~20質量パーセントの、MWが500以下であるモノ(メタ)アクリレート又はモノ-N-ビニル化合物、d)20~60質量パーセントの、官能基が2~4であり、MWが500~10,000であるウレタン(メタ)アクリレート、e)10~50質量パーセントの、ビスフェノールA又はビスフェノールFに基づくモノマーの又はオリゴマーのジ(メタ)アクリレート、f)0.1~10質量パーセントの光開始剤、及びg)0~5質量パーセントの慣例の添加剤を含有する液体の感光性混合物に関するものであり、成分a)~g)の合計割合は、100質量パーセントである。
EP0506616B1は、以下の成分、
(1)40~60質量パーセントの、官能価が2~4、及び分子量(MW)が500~10,000であるウレタン(メタ)アクリレート、
(2)5~40質量パーセントの、ヒドロキシル含有脂肪族又は脂環式ジ(メタ)アクリレート、
(3)0~40質量パーセントの、モノ(メタ)アクリレート又はMWが500以下であるモノ-N-ビニル化合物、
(4)0.1~10質量パーセントの光開始剤、
(5)0~30質量パーセントの、脂肪族トリ(メタ)アクリレート又は芳香族ジ-又はトリ(メタ)アクリレートの(2)とは異なる脂肪族又は脂環式ジ(メタ)アクリレート、及び
(6)0~5質量パーセントの、慣例の添加剤
を、成分(1)~(6)を合わせた割合が100質量パーセントとなるように含む、感光性液体混合物に関する。
(1)40~60質量パーセントの、官能価が2~4、及び分子量(MW)が500~10,000であるウレタン(メタ)アクリレート、
(2)5~40質量パーセントの、ヒドロキシル含有脂肪族又は脂環式ジ(メタ)アクリレート、
(3)0~40質量パーセントの、モノ(メタ)アクリレート又はMWが500以下であるモノ-N-ビニル化合物、
(4)0.1~10質量パーセントの光開始剤、
(5)0~30質量パーセントの、脂肪族トリ(メタ)アクリレート又は芳香族ジ-又はトリ(メタ)アクリレートの(2)とは異なる脂肪族又は脂環式ジ(メタ)アクリレート、及び
(6)0~5質量パーセントの、慣例の添加剤
を、成分(1)~(6)を合わせた割合が100質量パーセントとなるように含む、感光性液体混合物に関する。
JP08183823Aは、
(a)100質量部の不飽和ウレタン、及び(b)25~150質量部の
(i)N-(メタ)アクリロイルモルホリン、又は
(ii)N-(メタ)アクリロイルモルホリン及びジオールジ(メタ)アクリレートを含む混合物
を含む樹脂に関する。
(a)100質量部の不飽和ウレタン、及び(b)25~150質量部の
(i)N-(メタ)アクリロイルモルホリン、又は
(ii)N-(メタ)アクリロイルモルホリン及びジオールジ(メタ)アクリレートを含む混合物
を含む樹脂に関する。
JP08183824Aは、(a)100質量部の不飽和ウレタン及び(b)25~150質量部の(i)N-(メタ)アクリロイルモルホリン又は(ii)N-(メタ)アクリロイルモルホリン及びジオールジ(メタ)アクリレートを含む混合物を含む樹脂に関する。
JP2019001865には、インクジェット法によるステレオリソグラフィーに使用される放射線硬化性組成物が開示されており、その組成物は、分子量が200以下である単官能(メタ)アクリルアミド化合物(A)と、(メタ)アクリレートオリゴマー(B)と、光重合開始剤(C)とを含む。
EP3309224は、3D印刷に使用するためのインク組成物に関するものであり、その組成物は、
少なくとも1つの単官能アクリレートモノマー、
二官能アクリレートオリゴマー、多官能アクリレートオリゴマー及びそれらの混合物からなる群から選択される任意のオリゴマー、及び
光開始剤
を含む。
少なくとも1つの単官能アクリレートモノマー、
二官能アクリレートオリゴマー、多官能アクリレートオリゴマー及びそれらの混合物からなる群から選択される任意のオリゴマー、及び
光開始剤
を含む。
US2017275486は、硬化性相変化ゲル化剤インク組成物に関するものであり、その組成物は、
少なくとも1種のアクリレートモノマー、オリゴマー又はプレポリマーを含む相変化インク媒体、
アクリロイルモルホリン、
相変化インク媒体と混和性である、少なくとも1種のゲル化剤、
光開始剤、及び
任意の着色剤
を含む。
少なくとも1種のアクリレートモノマー、オリゴマー又はプレポリマーを含む相変化インク媒体、
アクリロイルモルホリン、
相変化インク媒体と混和性である、少なくとも1種のゲル化剤、
光開始剤、及び
任意の着色剤
を含む。
3D印刷可能な樹脂配合物に使用される放射線硬化性モノマー及びオリゴマーの大部分は、水に不溶である。3D印刷後の残留樹脂は通常、イソプロパノール、エタノール及びアセトンのような有機溶媒で洗浄しなければならず、このことは、VOCを含み、引火性物質の取り扱いリスク及び有害廃棄物など、多くの懸念を生じる。現在入手可能な水洗可能な樹脂は、洗浄性が低く(洗剤又は界面活性剤による補助が必要なものもある)、そして機械的性能及び熱的性能が弱い。
本発明の目的は、3D印刷に使用するための水洗可能な組成物を提供することであり、その組成物は、水洗及び十分な後硬化の後のきれいで滑らかな粘着性のない表面、及び所望の機械的特性を有する印刷された三次元生成物をもたらす。
よって本発明は、以下の成分、
(A1)少なくとも1種の水溶性の反応性希釈剤(A1)、
(A2)少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、難水溶性の反応性希釈剤(B1b)及び水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)からなる群から選択される、少なくとも1種の反応性成分、及び
(C)任意に光開始剤(C)
を含み、
成分(A1)及び(A2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、20質量%超、特に30質量%であり、且つ成分(B1a)、(B1b)及び(B2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、10質量%超、特に20質量%である、
放射線硬化性組成物に関する。
(A1)少なくとも1種の水溶性の反応性希釈剤(A1)、
(A2)少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、難水溶性の反応性希釈剤(B1b)及び水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)からなる群から選択される、少なくとも1種の反応性成分、及び
(C)任意に光開始剤(C)
を含み、
成分(A1)及び(A2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、20質量%超、特に30質量%であり、且つ成分(B1a)、(B1b)及び(B2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、10質量%超、特に20質量%である、
放射線硬化性組成物に関する。
別の実施形態において、本発明は、以下の成分、
(A1’)少なくとも1種の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、
(A2)少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、及び水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)からなる群から選択される、少なくとも1種の反応性成分、及び
(C)任意に光開始剤(C)
を含み、
成分(B1b)及び(A2)の量が、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、40質量%超、特に50質量%であり、且つ成分(B1a)及び(B2)の量が、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、10質量%超、特に20質量%である、
放射線硬化性組成物に関するものである。
(A1’)少なくとも1種の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、
(A2)少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、及び水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)からなる群から選択される、少なくとも1種の反応性成分、及び
(C)任意に光開始剤(C)
を含み、
成分(B1b)及び(A2)の量が、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、40質量%超、特に50質量%であり、且つ成分(B1a)及び(B2)の量が、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、10質量%超、特に20質量%である、
放射線硬化性組成物に関するものである。
前記実施形態において、難水溶性の反応性希釈剤(B1b)の量は、好ましくは20質量%より多い。水溶性の反応性オリゴマー(A2)の量は、好ましくは、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて20質量%より多い。
難水溶性の反応性希釈剤(B1b)及び水溶性の反応性オリゴマー(A2)の量は、より好ましくは、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて70質量%より多い。
本発明による印刷された三次元生成物は、水洗及び十分な後硬化の後に、きれいで滑らかな粘着性のない表面を有する。この配合物は、任意の溶媒又は洗浄剤による支援もなく、純水によって洗浄することができる。完全に硬化した三次元生成物は、耐熱性であり、ガラス転移温度、例えば200℃を超える温度で優れた機械的性能を有し、30~80MPaの引張強さ、1800~3500MPaの引張弾性率、2~20%の破断点伸び、70~170℃のDMAによるTgを有する。
完全に硬化した三次元生成物は、
-水に不溶であり、
-吸水性が低く、及び/又は
-貯蔵弾性率E’(動的機械分析器(DMA)によって測定され、高温における材料の剛性を評価するパラメータとして使用できる)がガラス転移温度(例えば200℃)よりも高温で10MPaを超え、それ故耐熱性機能部品として使用してよい。
-水に不溶であり、
-吸水性が低く、及び/又は
-貯蔵弾性率E’(動的機械分析器(DMA)によって測定され、高温における材料の剛性を評価するパラメータとして使用できる)がガラス転移温度(例えば200℃)よりも高温で10MPaを超え、それ故耐熱性機能部品として使用してよい。
放射線硬化性組成物は、好ましくは、光硬化性組成物である。よって本発明は光硬化性組成物に関するものであり、その組成物は、
(A1)少なくとも1種の水溶性の反応性希釈剤、
(A2)少なくとも1種の水溶性のオリゴマー、
(B)水不溶性の又は難水溶性の反応性希釈剤(B1)又は水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)の少なくとも1つ、及び
(C)光開始剤(C)
を含み、
成分(A1)及び(A2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1)及び(B2)の量に基づいて20質量%超、特に30質量%であり、そして成分(B1a)、(B1b)及び(B2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1)及び(B2)の量に基づいて10質量%超、特に20質量%である、
光硬化性組成物であるか、又は
(A1’)少なくとも1種の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、
(A2)少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、及び水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)からなる群から選択される、少なくとも1種の反応性成分、及び
(C)光開始剤(C)
を含み、
成分(B1b)及び(A2)の量が、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて20質量%超、特に30質量%であり、そして成分(B1a)及び(B2)の量が、、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて10質量%超、特に20質量%である、
光硬化性組成物である。
(A1)少なくとも1種の水溶性の反応性希釈剤、
(A2)少なくとも1種の水溶性のオリゴマー、
(B)水不溶性の又は難水溶性の反応性希釈剤(B1)又は水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)の少なくとも1つ、及び
(C)光開始剤(C)
を含み、
成分(A1)及び(A2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1)及び(B2)の量に基づいて20質量%超、特に30質量%であり、そして成分(B1a)、(B1b)及び(B2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1)及び(B2)の量に基づいて10質量%超、特に20質量%である、
光硬化性組成物であるか、又は
(A1’)少なくとも1種の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、
(A2)少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、及び水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)からなる群から選択される、少なくとも1種の反応性成分、及び
(C)光開始剤(C)
を含み、
成分(B1b)及び(A2)の量が、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて20質量%超、特に30質量%であり、そして成分(B1a)及び(B2)の量が、、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて10質量%超、特に20質量%である、
光硬化性組成物である。
本発明の放射線硬化性、特に光硬化性組成物は、好ましくは水洗可能である。難溶性モノマーの溶解度の増加と樹脂粘度の減少により、熱水が水洗後の透明度を向上させるであろう。
好ましくは、成分(A1)及び(A2)の量は、本発明の光硬化性組成物を用いて印刷された3D物体(生成物)を、有機溶媒、洗剤又は界面活性剤を含有せず、室温(20~30℃)を有する純水で洗浄し、乾燥表面を残すのに十分である。すなわち、印刷された3D物体の表面上の組成物の未硬化の又は部分的に硬化した成分は、純水ですすぐことによって、又は場合により超音波処理、撹拌、異なる形態の流れ(静的、渦、ジェット)などを利用し、室温の純水に浸漬することによって、洗浄除去される。光硬化性組成物は、任意の溶媒又は洗浄剤による支援もなく室温の純水によって洗浄することができる。
反応性希釈剤は、処理のための放射線硬化性組成物の粘度を低下させ、その後続する共重合を介した硬化の間に、放射線硬化性組成物の一部となる物質である。この物質は通常、その粘度を下げるためにラッカーに加えられる。UV及びEB(電子ビーム)硬化に使用される反応性希釈剤は、典型的には、1~4個の反応性基を有し、そして分子量がおよそ150~500の範囲である。反応性希釈剤は、通常は、25℃で5~200センチポアズの粘度を有する液体である。
UV及びEB硬化に使用されるオリゴマーは、典型的には、25℃における粘度が数千~100万センチポアズを超える範囲の粘性液体である。それらはまた、典型的には、分子当たり2~6個のアクリレート基を有し、そして分子量がおよそ500~20,000の範囲である。
水溶性の反応性希釈剤(A1)は、約20℃で10g/L以上、特に33g/L以上の量で水に溶解可能な反応性希釈剤である。
水溶性の反応性オリゴマー(A2)は、約20℃で10g/L以上、特に33g/L以上の量で水に溶解可能なオリゴマーである。水溶性の反応性オリゴマー(A1)という用語は、水希釈可能なオリゴマー(A2)を含む。水希釈可能なオリゴマー(A2)とは、本発明において、オリゴマー(A2)が、水及びオリゴマー(A2)の全質量中の水の5~75質量%の濃度範囲にわたって水と混合された場合に、均質な単相混合物を形成することを可能にするオリゴマーを意味する。水に分散可能なオリゴマーは、「水溶性の反応性オリゴマー(A2)」という用語には含まれない。いくつかの市販の水溶性の反応性オリゴマー(A2)は、反応性希釈剤を含むことができるが、その含水量は質量で10%未満である。
水不溶性の又は難水溶性の反応性希釈剤(B1)は、約20℃で10g/L未満の量で水に溶解可能な反応性希釈剤である。水不溶性の反応性希釈剤(B1a)は、約20℃で1.0g/L未満の量で水に溶解可能な反応性希釈剤である。難水溶性の反応性希釈剤(B1b)は、約20℃で1.0g/L~10g/L未満の量で水に溶解可能な反応性希釈剤である。
水不溶性の反応性オリゴマー(B2)は、約20℃で1.0g/L未満の量で水に溶解可能なオリゴマーである。難水溶性の反応性オリゴマー(B2)は、約20℃で10g/L未満の量で水に溶解可能なオリゴマーである。
水溶性の反応性希釈剤
水溶性の反応性希釈剤(A1)は、約20℃で10g/L以上、特に33g/L以上の量で水に溶解可能な反応性希釈剤である。
水溶性の反応性希釈剤(A1)は、約20℃で10g/L以上、特に33g/L以上の量で水に溶解可能な反応性希釈剤である。
水溶性の反応性希釈剤(A1)は、好ましくは、単官能又は二官能の反応性希釈剤である。
室温で10g/L~33g/Lの量で水に溶解する水溶性の反応性希釈剤(A1)の例は、ヒドロキシエチルメタクリレート(11.8g/L)及び2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート(EOEOA)(13.4g/L)である。より好ましくは、室温で33g/L以上の量で水に溶解可能な水溶性の反応性希釈剤(A1)である。
好ましくは、水溶性の反応性希釈剤(A1)は、
単官能の(メタ)アクリルアクリルアミド、
式
単官能の(メタ)アクリルアクリルアミド、
式
R1、R2、R3及びR4は、互いに独立して水素原子又は10個以下の炭素原子を有する有機基である)、
ポリエチレングリコール(200)ジアクリレート(PEG200DA)、ポリエチレングリコール(400)ジアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、N-ビニル-カプロラクタム(NVC)、N-ビニル-ピロリドン(NVP)及びN-ビニル-イミダゾール(VIM)から選択される。
上記のポリエチレングリコール(200)ジアクリレート及びポリエチレングリコール(400)ジアクリレートは、以下の化学式で表される。
ポリエチレングリコール(200)ジアクリレート
CH2=CH-CO-(OC2H4)n-OCOCH=CH2(式中、n≒4)
ポリエチレングリコール(400)ジアクリレート
CH2=CH-CO-(OC2H4)n-OCOCH=CH2(式中、n≒9)。
ポリエチレングリコール(200)ジアクリレート
CH2=CH-CO-(OC2H4)n-OCOCH=CH2(式中、n≒4)
ポリエチレングリコール(400)ジアクリレート
CH2=CH-CO-(OC2H4)n-OCOCH=CH2(式中、n≒9)。
水溶性の反応性希釈剤(A1)のさらなる例として、アクリル酸、メタクリル酸、β-カルボキシエチルアクリレート、2-スルホエチルメタクリレート及びトリクロロアクリル酸が挙げられる。
単官能(メタ)アクリルアミド(A1)の例には、アクリロイルモルホリン、メタクリロイルモルホリン、N-(ヒドロキシメチル)アクリルアミド及びN-ヒドロキシエチルアクリルアミドが含まれる。
現時点で最も好ましいアクリルアミド又はメタクリルアミド成分(A1)は、アクリロイルモルホリン(ACMO)である。
別の好ましい実施形態において、水溶性の反応性希釈剤(A1)は、式
特に好ましい実施形態では、式(I)のR1~R4の少なくとも2つは水素原子であり、任意の残りのR1~R4は、10個以下の炭素原子を有する有機基である。
好ましくは、有機基は4個以下の炭素原子を有する。特に好ましい実施形態では、有機基はアルキル基又はアルコキシ基である。好ましい実施形態において、有機基はC1~C4アルキル基、又はC1~C4アルコキシ基である。最も好ましい実施形態では、有機基はメチル基である。
式(I)のN-ビニルオキサゾリジノンの例として化合物が挙げられ、
ここで
R1、R2、R3及びR4は水素原子(N-ビニルオキサゾリジノン(NVO))であるか、又は
R1はC1~C4アルキル基、特にメチル基であり、そしてR2、R3及びR4は水素原子(N-ビニル-5-メチルオキサゾリジノン(NVMO))であるか、又は
R1及びR2は水素原子であり、そしてR3及びR4はC1~C4アルキル基、特にメチル基である。
ここで
R1、R2、R3及びR4は水素原子(N-ビニルオキサゾリジノン(NVO))であるか、又は
R1はC1~C4アルキル基、特にメチル基であり、そしてR2、R3及びR4は水素原子(N-ビニル-5-メチルオキサゾリジノン(NVMO))であるか、又は
R1及びR2は水素原子であり、そしてR3及びR4はC1~C4アルキル基、特にメチル基である。
特に好ましくはNVO及びNVMOであり、最も好ましくはNVMOである。
いくつかの明示的に言及された水溶性の反応性希釈剤の水溶解度を、以下の表に示す:
現時点で最も好ましい水溶性の反応性希釈剤(A1)は、アクリロイルモルホリン、ポリエチレングリコール(200)ジアクリレート、N-ビニル-カプロラクタム(NVC)、N-ビニルオキサゾリジノン、N-ビニル-5-メチルオキサゾリジノン及びそれらの混合物から選択される。
水溶性の反応性オリゴマー(A2)
水溶性の反応性オリゴマー(A2)は、約20℃で10g/L以上、特に33g/L以上の量で水に溶解可能なオリゴマーである。水溶性の反応性オリゴマー(A1)という用語は、水希釈可能なオリゴマー(A2)を含む。
水溶性の反応性オリゴマー(A2)は、約20℃で10g/L以上、特に33g/L以上の量で水に溶解可能なオリゴマーである。水溶性の反応性オリゴマー(A1)という用語は、水希釈可能なオリゴマー(A2)を含む。
水溶性のオリゴマー(A2)は、水溶性のウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル(メタ)アクリレート、又はこれらの混合物であってよい。
本発明の好ましい実施形態において、オリゴマー(A2)は、水溶性の(水希釈可能なものを含む)(メタ)アクリル化ウレタン(A2)である。
水希釈可能なウレタンは、例えば、US2011017085に記載されている。用語「(メタ)アクリル」は、アクリル及びメタクリル化合物又は誘導体の両方、及びそれらの混合物を包含するものとして理解される。アクリル化化合物が好ましい。
オリゴマー(A2)は、より好ましくは、少なくとも1種のポリエチレングリコールセグメント及び少なくとも1種のペンダント親水性基を含有する水希釈可能な(メタ)アクリル化ポリウレタン(A2)である。
水希釈可能な(メタ)アクリル化ウレタン(A)は一般に、少なくとも1種のポリイソシアネート化合物(i)、少なくとも1種のポリオール(ii)、好ましくは、少なくとも1種のポリエチレングリコールセグメントと少なくとも1種のペンダント親水性基とを含むポリエステルポリオール(vi)、及びイソシアネート基と反応することができる少なくとも1つの反応基を含有する少なくとも1種の(メタ)アクリル化化合物(iv)の反応から得られる。水希釈可能な(メタ)アクリル化脂肪族ウレタンが好ましい。
ポリエステルポリオール(vi)は、好ましくは水希釈可能である。水希釈可能なポリエステルポリオールは、例えばUS5,006,598及びWO94/28043に記載されている。ポリエステルポリオール(vi)は、より好ましくは、約200~5000の分子量を有する。ポリエステルポリオール(vi)は、より好ましくは、少なくとも1種のポリエチレングリコールと、少なくとも1種のポリ酸と、少なくとも1つの親水性基を含有する少なくとも1種の化合物と、任意に少なくとも1種の他のポリオールとの反応から得られる。親水性基とは、イオン性である(例えばカルボキシレート基又はスルホネート基など)か、又はカルボン酸、スルホン酸、アミノ基などの塩を形成する中和剤との反応後にイオン性となる基を意味する。
ポリエチレングリコールは、好ましくは、200~2000、より好ましくは少なくとも400の分子量を有する。特に好ましくは、20~80質量パーセント、より好ましくは40~80質量パーセントのポリエチレングリコールセグメント、及び5~20質量パーセント、より好ましくは5~15質量パーセントの、少なくとも1つの親水性基を含有する化合物、特にスルホイソフタル酸ナトリウム、2,2-ジメチロールプロピオン酸及び2,2-ジメチロールブタン酸及び/又はアルファ,オメガ-ポリプロピレングリコール-ジアミン-スルホプロピル化ナトリウム塩を含有する、ポリエステルポリオールである。適した水希釈可能な(メタ)アクリレートは、例えば、UCECOAT(登録商標)6558、UCECOAT(登録商標)6559、EBECRYL(登録商標)2002及びEBECRYL(登録商標)2003の名称で市販されているものである。
本発明の別の好ましい実施形態による(メタ)アクリレート官能性ウレタンオリゴマーは、末端基-ポリイソシアネート-主鎖-ポリイソシアネート-末端基の構造を有する。WO17005613A1を参照されたい。
好ましくは、前記オリゴマーは、
(i)数平均分子量が、390g/mol~25000g/mol、好ましくは1000g/mol~25000g/mol、より好ましくは1500g/mol~20000g/molのグリコール、
(ii)ポリイソシアネート、
(iii)イソシアネート基と反応することができ、グリコールベースのスペーサーによって(メタ)アクリル化部分から分離された少なくとも1つの基を含む、(メタ)アクリレート官能化化合物
の反応生成物として得られる。
(i)数平均分子量が、390g/mol~25000g/mol、好ましくは1000g/mol~25000g/mol、より好ましくは1500g/mol~20000g/molのグリコール、
(ii)ポリイソシアネート、
(iii)イソシアネート基と反応することができ、グリコールベースのスペーサーによって(メタ)アクリル化部分から分離された少なくとも1つの基を含む、(メタ)アクリレート官能化化合物
の反応生成物として得られる。
より好ましくは、前記(メタ)アクリレート官能性ウレタンオリゴマーは、
(iv)数平均分子量が400g/mol~10000g/molのグリコール、
(v)ポリイソシアネート、
(vi)イソシアネート基と反応することができ、グリコールベースのスペーサーによって(メタ)アクリル化部分から分離された少なくとも1つの基を含む、(メタ)アクリレート官能化化合物
の反応生成物として得られる。
(iv)数平均分子量が400g/mol~10000g/molのグリコール、
(v)ポリイソシアネート、
(vi)イソシアネート基と反応することができ、グリコールベースのスペーサーによって(メタ)アクリル化部分から分離された少なくとも1つの基を含む、(メタ)アクリレート官能化化合物
の反応生成物として得られる。
本明細書で(i)において使用される用語「グリコール」は、ポリオール族に属する任意のクラスの有機化合物を意味する。グリコールの分子では、ヒドロキシル基(-OH)が異なる炭素原子に結合している。好ましくは、グリコールは2つのヒドロキシル基を含む。この群は、ポリエチレンオキシド及びポリカプロラクトンポリオールなどのポリアルキレンオキシドポリオールも包含する。
他の好ましいグリコールはポリビニルアルコールである。ポリビニルアルコール(PVOH、PVA又はPVAL)はポリビニルアセテートの加水分解により合成される。それは2つのクラス、すなわち部分的加水分解及び完全加水分解に分類される。これらはクラレ社からPovalの商品名で市販されている。部分的に加水分解されたポリビニルアルコールが好ましい。
本明細書で(iii)において使用される用語「グリコールベースのスペーサー」は、ポリオールである。好ましくは、前記グリコールベースのスペーサーは、ポリエチレングリコール又はポリ-e-カプロラクトンである。
本明細書で使用される用語「ポリイソシアネート」は、少なくとも2つのイソシアネート基を含む有機化合物を意味する。最も好ましくは、前記(メタ)アクリレート官能性ウレタンオリゴマーは、式(la)又は(lb)のものであり、式中、xは1~10であり、R1はグリコールベースのスペーサー基であり、R2はポリイソシアネート由来であり、R3は骨格提供化合物である。
式(la)及び(lb)からわかるように、オリゴマーは、好ましくは不飽和基によって末端がキャップされている。
好ましい実施形態において、本発明の実施形態による(メタ)アクリレート官能性ウレタンオリゴマーは、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(エチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート及びポリイソシアネートの反応生成物である。特に好ましい実施形態では、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(エチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート及びポリイソシアネートの反応生成物である本発明の実施形態による(メタ)アクリレート官能性ウレタンオリゴマーは、式(II)のものであり、nは45(PEG2000)であり、そしてm=6、x=1~10であり、好ましくはx=1~3であり、n、m及びxは平均値である。
別の好ましい実施形態では、本発明の実施形態による(メタ)アクリレート官能性ウレタンオリゴマーは、ポリ(エチレングリコール)、ポリ-e-カプロラクトンモノ(メタ)アクリレート及びポリイソシアネートの反応生成物である。
本発明の一実施形態において、化合物(A2)は水溶性化合物である。
WO2019052981A1によれば、水溶性の反応性オリゴマー(A2)は、以下から調製できる:
(i)遊離イソシアネート基を含有する少なくとも1種の化合物、
(ii)イソシアネートと反応することができる少なくとも1つの基と、さらに少なくとも1つのエチレン性不飽和基とを含有する、少なくとも1種のエチレン性不飽和化合物、
(iii-1)イソシアネート基と反応することができる少なくとも1つの基と、化合物(A2)を直接水溶性とするか、又は中和剤との反応後に水溶性として、塩を提供することができるさらに少なくとも1つの親水性基とを含有する、少なくとも1種の化合物、
(iv)少なくとも1種のカルボン酸ヒドラジド、及び
(v)任意に、イソシアネート基と反応することができる少なくとも1つの基を含有するがエチレン性不飽和基を含有しない、少なくとも1種の化合物、又は
(i)遊離イソシアネート基を含有する少なくとも1種の化合物、
(ii)イソシアネートと反応することができる少なくとも1つの基と、さらに少なくとも1つのエチレン性不飽和基とを含有する、少なくとも1種のエチレン性不飽和化合物、
(iii-1)イソシアネート基と反応することができる少なくとも1つの基と、化合物(A2)を直接水溶性とするか、又は中和剤との反応後に水溶性として、塩を提供することができるさらに少なくとも1つの親水性基とを含有する、少なくとも1種の化合物、
(v)任意に、イソシアネート基と反応することができる少なくとも1つの基を含有するがエチレン性不飽和基を含有しない、少なくとも1種の化合物。
(i)遊離イソシアネート基を含有する少なくとも1種の化合物、
(ii)イソシアネートと反応することができる少なくとも1つの基と、さらに少なくとも1つのエチレン性不飽和基とを含有する、少なくとも1種のエチレン性不飽和化合物、
(iii-1)イソシアネート基と反応することができる少なくとも1つの基と、化合物(A2)を直接水溶性とするか、又は中和剤との反応後に水溶性として、塩を提供することができるさらに少なくとも1つの親水性基とを含有する、少なくとも1種の化合物、
(iv)少なくとも1種のカルボン酸ヒドラジド、及び
(v)任意に、イソシアネート基と反応することができる少なくとも1つの基を含有するがエチレン性不飽和基を含有しない、少なくとも1種の化合物、又は
(i)遊離イソシアネート基を含有する少なくとも1種の化合物、
(ii)イソシアネートと反応することができる少なくとも1つの基と、さらに少なくとも1つのエチレン性不飽和基とを含有する、少なくとも1種のエチレン性不飽和化合物、
(iii-1)イソシアネート基と反応することができる少なくとも1つの基と、化合物(A2)を直接水溶性とするか、又は中和剤との反応後に水溶性として、塩を提供することができるさらに少なくとも1つの親水性基とを含有する、少なくとも1種の化合物、
(v)任意に、イソシアネート基と反応することができる少なくとも1つの基を含有するがエチレン性不飽和基を含有しない、少なくとも1種の化合物。
化合物(i)は、典型的にはポリイソシアネートである。「ポリイソシアネート」(i)とは、少なくとも2つ、そして典型的には6つ以下のイソシアネート基を含む有機化合物を意味する。ポリイソシアネート化合物は、通常は3つ以下のイソシアネート基を含む。ポリイソシアネート化合物(i)は、最も好ましくはジイソシアネートである。ポリイソシアネート化合物は一般に、脂肪族、脂環式、芳香族及び/又は複素環式ポリイソシアネート又はそれらの組み合わせから選択される。ポリイソシアネート(i)は、アロファネート基、ビウレット基及び/又はイソシアヌレート基を含有してもよい。脂肪族及び脂環式ポリイソシアネートの例として、1,5-ジイソシアナトペンタン、1,6-ジイソシアナトヘキサン(HDI)、1,1’-メチレンビス[4-イソシアナトシクロヘキサン](H12MDI)、5-イソシアナト-1-イソシアナトメチル-1、3,3-トリメチル-シクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート、IPDI)が挙げられる。2つを超えるイソシアネート基を含有する脂肪族ポリイソシアネートは、例えば、1,6-ジイソシアナトヘキサンビウレット及びイソシアヌレートのような、上記ジイソシアネートの誘導体である。芳香族ポリイソシアネートの例は、1,4-ジイソシアナトベンゼン(BDI)、2,4-ジイソシアナトトルエン(2,4-TDI)、2,6-ジイソシアナトトルエン(2,6-TDI)、1,1’-メチレンビス[4-イソシアナトベンゼン](MDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)及びp-フェニレンジイソシアネート(PPDI)である。
本発明の文脈において好ましいのは、脂肪族及び/又は脂環式ポリイソシアネート、より好ましくはジイソシアネートである。特に好ましくは、脂肪族又は脂環式ジイソシアネート、及びとりわけ脂環式ジイソシアネートである。特に好ましくは、1,1’-メチレンビス[4-イソシアナトシクロヘキサン](H12MDI)及び/又はイソホロンジイソシアネート(IPDI)である。
イソシアネート基と反応することができる1つ以上の反応基及び少なくとも1つの(メタ)アクリル基を有する重合可能なエチレン性不飽和化合物が、好ましい化合物(ii)である。化合物(ii)は、1つ以上のエチレン性不飽和官能基(例えばアクリル基及び/又はメタクリル基)、及び好ましくはイソシアネートと反応することができる2つ以上の求核官能基(典型的にはヒドロキシル基)を含有する化合物から選択することができる。このような化合物(ii-a)の例は、ヒドロキシル基を含有するポリエステル(メタ)アクリレート、ヒドロキシル基を含有するポリエーテル(メタ)アクリレート、ヒドロキシル基を含有するポリエーテルエステル(メタ)アクリレート、及び/又はヒドロキシル基を含有するポリエポキシ(メタ)アクリレートである。アクリレートが特に好ましい。アクリレートは、最も典型的には、1分子当たり平均2つのヒドロキシル基を含む直鎖状化合物である。このような化合物は、当該分野において周知である。このカテゴリーにおいて好ましいのは、2つ以上、典型的には平均で2つのヒドロキシル基を有するポリエステル(メタ)アクリレート及び/又はポリエポキシ(メタ)アクリレートである。脂肪族化合物が好ましい。例えばビスフェノールAのジアクリレートの使用は、推奨されない。
特に好ましい化合物(ii-a)は、1つ以上のエチレン性不飽和官能基(例えばアクリル基及び/又はメタクリル基)、及びイソシアネートと反応することができる実質的に1つの求核官能基(典型的にはヒドロキシル基)を含有するものである。さらにより好ましくは、(メタ)アクリロイルモノヒドロキシ化合物、及びとりわけポリ(メタ)アクリロイルモノヒドロキシ化合物である。アクリレートが特に好ましい。
他の化合物を使用してもよい。有用な化合物(ii-b)には、脂肪族及び/又は芳香族ポリオールと、約1の残存平均ヒドロキシル官能価を有する(メタ)アクリル酸とのエステル化生成物が含まれる。脂肪族化合物(ii-b)が好ましい。(メタ)アクリル酸と、トリ-、テトラ-、ペンタ-、又はヘキサヒドリックポリオール又はそれらの混合物との部分エステル化生成物が好ましい。この文脈において、このようなポリオールとエチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシド又はそれらの混合物との反応生成物、又はこのようなポリオールとラクトンとの反応生成物を使用することも可能であり、これらの反応生成物は、開環反応においてこれらのポリオールに添加される。適したラクトンの例は、γ-ブチロラクトン、及び特にδ-バレロラクトン及びε-カプロラクトンである。好ましくは、ヒドロキシル官能基当たり3つ以下のアルコキシ基を有するアルコキシル化ポリオール及びε-カプロラクトン変性ポリオールである。これらの変性された又は変性されていないポリオールは、アクリル酸、メタクリル酸又はそれらの混合物で、所望の残存ヒドロキシル官能価に達するまで、部分的にエステル化される。
特に好ましくは、少なくとも2つの(メタ)アクリル官能基を含む化合物、例えばグリセロールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジトリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、及びその(ポリ)エトキシル化及び/又は(ポリ)プロポキシル化された(これらの任意の)当量などである。
少なくとも1つの(メタ)アクリル官能基と共にエポキシ官能基を有する脂肪族、脂環式又は芳香族化合物と(メタ)アクリル酸との反応から得られる化合物(ii-b)も同様に使用することができる。脂肪族酸、脂環式酸又は芳香族酸とエポキシ基含有(メタ)アクリレートとの反応から得られる化合物、例えばグリシジル(メタ)アクリレートも使用することができる。
他の適した化合物(ii-b)は、アルキル基に1~20個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのように、少なくとも1つのヒドロキシ官能基が遊離のままである直鎖及び分岐ポリオールを有する(メタ)アクリル酸エステルである。このカテゴリーの好ましい分子は、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートである。
親水性基を含有する化合物(iii-a)は、ポリウレタンを直接水性媒体中に分散可能にするか、又は中和剤との反応後に分散可能として、塩を提供することができる。化合物(iii-a)は、典型的には、ヒドロキシル化及び/又はアミノ化された化合物である。典型的には、化合物(iii-a)は、少なくとも1つのヒドロキシル基、又は少なくとも1つの第一級又は第二級アミノ基を含有し、好ましくは、それらは、そのような親水性基のうちの少なくとも2つを含有する。化合物(iii-a)において、ポリウレタンを水性媒体中に分散可能にすることができる親水性基は、イオン性及び/又は非イオン性のものであってよい。好ましくは、これらはイオン性のものであり、より好ましくはこれらはアニオン性であり、そして最も好ましくはこれらは酸性基又はその塩である。適した酸性基の例には、カルボン酸、スルホン酸、及び/又はホスホン酸基が含まれる。適した塩は、カルボキシレート、スルホネート及び/又はホスホネートである。適した対イオンの例は、アンモニウム、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、ナトリウム、カリウム、リチウムなどである。非イオン安定化は、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、又はそれらから製造されたブロックコポリマーを含む親水性部分によって提供されることが多い。好ましい親水性基は、カルボン酸基及びその塩である。従って化合物(iii-a)は、典型的には親水性化合物である。
典型的には、化合物(iii-a)は、少なくとも1つのヒドロキシル基及び少なくとも1つのカルボン酸基を含有する飽和ヒドロキシカルボン酸である。一般に、前記化合物中のヒドロキシル基の数は、少なくとも2つ、及び好ましくは多くても3つである。一般に、前記化合物中のカルボン酸基の数は、多くても3つである。好ましくは、該ヒドロキシカルボン酸は、少なくとも1つのヒドロキシル基を有する飽和脂肪族ヒドロキシカルボン酸である。特に好ましくは、分子当たり少なくとも1つのヒドロキシル基を有する脂肪族飽和モノ-、ジ-及び/又はトリカルボン酸である。最も好ましくは、少なくとも1つ、しばしば少なくとも2つのヒドロキシル基を含有する脂肪族飽和モノカルボン酸である。
適した飽和脂肪族ヒドロキシカルボン酸(iii-a)は、例えば、一般式(HO)xR(COOH)yで表され、式中、Rは1~12個の炭素原子を有する直鎖又は分岐炭化水素残基を表し、式中、xは1~3の整数であり、そしてyは1~3の整数である。
典型的には、x+yの総計は、多くても5である。これらのヒドロキシカルボン酸の例には、クエン酸、マレイン酸、乳酸及び酒石酸が含まれる。好ましくは、上記一般式中y=1であるヒドロキシカルボン酸である。最も好ましくは、上記一般式中x=2及びy=1であるα,α-ジメチロールアルカン酸、例えば、2,2-ジメチロールプロピオン酸及び/又は2,2-ジメチロールブタン酸である。
化合物(iii)は、化合物(iii-a)部分を含有する飽和ポリエステルポリオール(iii-b)及び/又は化合物(iii-a)部分を含有する飽和ポリカーボネートポリオール(iii-c)であってよい。「部分」とは、特にモノマー単位を意味する。
非イオン性化合物(iii-d)の例として、非イオン性分散基を有するヒドロキシ官能性化合物を挙げることができる。非イオン性分散基は、例えばEP1328565に記載されているようなアルキレンオキシド基であってよい。エチレンオキシド基が好ましいが、代わりにプロピレンオキシド基、又はエチレンオキシド基とプロピレンオキシド基との混合物も、同様に有用である。
例には、一価アルコール(1つのヒドロキシル官能基を有する化合物)、多価アルコール(「ポリオール」及びしばしばジオール)、第一級及び/又は第二級アミンが含まれるが、これらに限定されない。イソシアネート基と反応する2つ以上、典型的には平均で2つの官能基を有する化合物(v)は、鎖延長剤として作用できる。それらはポリオール、第一級アミン及び/又は第二級アミノ基を有するアミンである。
適した低分子量のポリオール(v-a)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、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジブチレングリコール、2-メチル-1,3-ペンタンジオール、2-エチル-2-ブチル-1,3-プロパンジオール、2-エチル-1,6-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールA若しくは水素化ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物又はプロピレンオキシド付加物、又はこれらの混合物(これらのいずれか)である。グリセロール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールエタン、ジトリメチロールプロパン、及びペンタエリスリトール及び/又はジペンタエリスリトールなどのポリオールも使用してよい。これらは低分子量ポリオールの例である。
ポリオールは、少なくとも400の数平均分子量を有する高分子量ポリオール(v-b)、400未満の計算数平均分子量を有する低分子量ポリオール、又はそれらの任意の混合物から選択することもできる。高分子量ポリオールは、好ましくは、ポリオールのヒドロキシル指数に基づいて計算した数平均分子量が5,000ダルトンを超えず、好ましくは2,000ダルトンを超えず、より好ましくは1,000ダルトンを超えない。このような高分子量ポリオールの例は、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、脂肪二量体ジオール、ポリブタジエンポリオール、シリコーンポリオール及びポリアクリレートポリオール、及びそれらの組み合わせである。適したポリエーテルポリオールは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びポリテトラメチレングリコール、又はそれらのブロックコポリマーを含む。適したポリカーボネートポリオールには、ジオール、例えばエチレングリコール、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、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール又はテトラエチレングリコールと、ホスゲンとの反応生成物、ジメチルカーボネートなどのジアルキルカーボネートとの反応生成物、ジフェニルカーボネートなどのジアリールカーボネートとの反応生成物、又はエチレン及び/又はプロピレンカーボネートなどの環状カーボネートとの反応生成物が含まれる。
適した脂肪二量体ジオールは、二量体酸、好ましくは36個の炭素原子を含むものの水素化から得られる。
適したポリアクリレートポリオールには、ヒドロキシル化メルカプタンの存在下で熱ラジカル開始剤により開始された(メタ)アクリル及び/又は(メタ)アクリルアミドモノマーのラジカル重合、及びそれに続く短鎖ジオール、例えば1,4-ブタンジオールを用いた末端基のエステル交換により、調製されるものが含まれる。
好ましいのは、ポリエステルポリオール及び/又はポリカーボネートポリオールである。好ましい実施形態において、本発明による組成物のポリオール成分は、ポリエーテルポリオールを含まない。ポリエステルポリオールが特に好ましく、特に多価、好ましくは二価のアルコールとポリカルボン酸、好ましくはジカルボン酸又はそれらの対応する無水物とのヒドロキシル基末端反応生成物、並びにラクトンの開環重合から得られるものが好ましい。これらのポリエステルポリオールの形成に使用され得るポリカルボン酸は、脂肪族、脂環式、芳香族及び/又は複素環式でよく、それらは置換されていても、飽和又は不飽和でもよい。ジカルボン酸の例は、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、ヘキサヒドロフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、オルト-フタル酸、テトラクロロフタル酸、1,5-ナフタレン-ジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、テトラヒドロフタル酸、トリメリト酸、トリメシン酸及びピロメリト酸、又はそれらの混合物である。
ポリエステルポリオールの製造に好ましく用いられる多価アルコールは、1種以上の化合物(v-a)から選ばれることが多い。
しかしながら、(1)イソフタル酸の重縮合及び(2)アジピン酸及び/又はイソフタル酸の重縮合から主に作られるポリエステルポリオールが特に好ましい。
1種以上の化合物(v-a)及び1種以上の化合物(v-b)の混合を使用してもよい。
化合物(v)は、アミン又はアミノアルコール(v-c)から、及びとりわけ1種以上の第一級又は第二級アミンから選択することもできる。第一級又は第二級アミンは、しばしば1~6個、典型的には1~4個、好ましくは1~3個、及び最も好ましくは1~2個のアミノ官能基を有する。鎖延長ポリアミンは、典型的には、平均官能価が2~4、より好ましくは2~3である。アミン(v-c)は、好適には、60個以下、好ましくは12個以下の炭素原子を有する水溶性脂肪族、脂環式、芳香族又は複素環式の第一級及び/又は第二級ポリアミン又はヒドラジンである。使用される鎖延長化合物(v-c)の合計量は一般に、化合物(A)プレポリマー中に存在する残留イソシアネート基の量に従って計算される。プレポリマー中のイソシアネート基の、鎖延長剤(v-c)中のアミン基に対する比は、鎖延長の間、一般に、など価ベースで約1:0.3~約1:0.9の範囲、好ましくは、約1:0.5~約1:0.7である。ヒドラジド(iv)と反応するのに十分な利用可能なNCO基を有するために、この比は0.7以下であることがより好ましい。
適した鎖延長アミン(v-c)の例には、ヒドラジン、エチレンジアミン、ピペラジン、1,4-ブタンジアミン、1,6-ヘキサンジアミン、1,8-オクタンジアミン、1,10-デカン-ジアミン、1,12-ドデカンジアミン、2-メチルペンタメチレンジアミン、トリエチレントリアミン、イソホロンジアミン(又は1-アミノ-3-アミノメチル-3,5,5-トリメチル-シクロヘキサン)、アミノエチルエタノールアミン、ポリエチレンアミン、ポリオキシエチレンアミン及びポリオキシプロピレンアミン(例えばHuntsman社のJeffamines)、並びにこれらの(うちの任意の)混合物が含まれる。
一実施形態では、化合物(v)は使用されない。別の実施形態では、1種以上の化合物(v)が使用される。鎖延長剤が使用される場合には、最も典型的には、化合物は上記の第一級及び/又は第二級アミンから選択される。適した水希釈可能なウレタン(メタ)アクリレートの例は、例えば、UCECOAT(登録商標)6569、EBECRYL(登録商標)2002及びEBECRYL(登録商標)11である。適したエポキシ(メタ)アクリレートの例には、例えば、UCECOAT(登録商標)7640が含まれる。
市販の水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの例を、下記の表に示す。
UCECOAT(登録商標)6569は、粘度を低下させるため、50質量%以下の水(水溶解度=500g/L)で希釈することができる。合計の含水量が50%を超えると、生成物の安定性が低下することがある。
成分(A1)及び(A2)の量は、成分(複数可)(B)が難水溶性である限り、20質量%まで低減することができる。
水不溶性の又は難水溶性の反応性希釈剤(B1)
水不溶性の又は難水溶性の反応性希釈剤(B1)は、約20℃で10g/L未満の量で水に溶解可能な反応性希釈剤である。水不溶性の反応性希釈剤(B1a)は、約20℃で1.0g/L未満の量で水に溶解可能な反応性希釈剤である。難水溶性の反応性希釈剤(B1b)は、約20℃で1.0g/L~10g/L未満の量で水に溶解可能な反応性希釈剤である。
水不溶性の又は難水溶性の反応性希釈剤(B1)は、約20℃で10g/L未満の量で水に溶解可能な反応性希釈剤である。水不溶性の反応性希釈剤(B1a)は、約20℃で1.0g/L未満の量で水に溶解可能な反応性希釈剤である。難水溶性の反応性希釈剤(B1b)は、約20℃で1.0g/L~10g/L未満の量で水に溶解可能な反応性希釈剤である。
水不溶性の反応性希釈剤(B1a)の例には、カプロラクトンアクリレート、フェノキシベンジルアクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート、o-フェニルフェノールEOアクリレート、
4-tert-ブチルシクロヘキシルアクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ビフェニルメチルアクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシル化ノニルフェノールアクリレート、プロポキシル化ノニルフェノールアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール(PO)2ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ビスフェノールA(EO)4ジアクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、グリセリン(PO)3トリアクリレート、トリメチロールプロパン(PO)3トリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート、アダマンチルアクリレート、2-メチル-2-アダマンチルアクリレート、2-エチル-2-アダマンチルアクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート、ジシクロデシル(メタ)アクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート(TMPEO3TA)及びトリシクロデカンジメタノールジアクリレートが含まれる。
4-tert-ブチルシクロヘキシルアクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ビフェニルメチルアクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシル化ノニルフェノールアクリレート、プロポキシル化ノニルフェノールアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール(PO)2ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ビスフェノールA(EO)4ジアクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、グリセリン(PO)3トリアクリレート、トリメチロールプロパン(PO)3トリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート、アダマンチルアクリレート、2-メチル-2-アダマンチルアクリレート、2-エチル-2-アダマンチルアクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート、ジシクロデシル(メタ)アクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート(TMPEO3TA)及びトリシクロデカンジメタノールジアクリレートが含まれる。
水不溶性の反応性希釈剤(B1a)の例を、下記の表に示す。
難水溶性の反応性希釈剤(B1b)は、式
難水溶性の反応性希釈剤(B1b)のさらなる例は、ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、2-[[(ブチルアミノ)カルボニル]オキシ]エチルアクリレート、及びトリエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)である。
難水溶性の反応性希釈剤(B1b)の例を、下記の表に示す。
水に不溶の又は難水溶性のオリゴマー(B2)
オリゴマー(B2)は、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、カーボネート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート及びウレタン(メタ)アクリレートから選択され、アミン変性オリゴマーも含まれる。オリゴマー(B2)は、単一のオリゴマーであってもよいし、2種以上のオリゴマーの混合物であってもよい。
オリゴマー(B2)は、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、カーボネート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート及びウレタン(メタ)アクリレートから選択され、アミン変性オリゴマーも含まれる。オリゴマー(B2)は、単一のオリゴマーであってもよいし、2種以上のオリゴマーの混合物であってもよい。
ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、ポリイソシアネートと、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートと、場合により鎖延長剤、例えばジオール、ポリオール、ジアミン、ポリアミン、ジチオール又はポリチオールとを反応させることによって得られる。
この種類のウレタン(メタ)アクリレートは、合成成分として実質的に、
(1)少なくとも1種の有機脂肪族、芳香族又は脂環式のジ-又はポリイソシアネート、
(2)少なくとも1個のイソシアネート反応性基及び少なくとも1個のラジカル重合性不飽和基を有する少なくとも1種の化合物、及び
(3)任意に、少なくとも2個のイソシアネート反応性基を有する少なくとも1種の化合物
を含む。
(1)少なくとも1種の有機脂肪族、芳香族又は脂環式のジ-又はポリイソシアネート、
(2)少なくとも1個のイソシアネート反応性基及び少なくとも1個のラジカル重合性不飽和基を有する少なくとも1種の化合物、及び
(3)任意に、少なくとも2個のイソシアネート反応性基を有する少なくとも1種の化合物
を含む。
適した成分(1)は、例えば、少なくとも2、好ましくは2~5、及びより好ましくは2~4を超えるNCO官能価を有する脂肪族、芳香族、及び脂環式ジイソシアネート及びポリイソシアネートである。
考えられるポリイソシアネートには、イソシアヌレート基を含有するポリイソシアネート、ウレジオンジイソシアネート、ビウレット基を含有するポリイソシアネート、ウレタン基又はアロファネート基を含有するポリイソシアネート、オキサジアジントリオン基を含むポリイソシアネート、直鎖状又は分岐状のC4~C20アルキレンジイソシアネートのウレトンイミン変性ポリイソシアネート、合計6~20個のC原子を有する脂環式ジイソシアネート、又は合計8~20個のC原子を有する芳香族ジイソシアネート、又はそれらの混合物が含まれる。
慣用的なジイソシアネートの例として、脂肪族ジイソシアネート、例えばテトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(1,6-ジイソシアナトヘキサン)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートの誘導体、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート又はテトラメチルヘキサンジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、例えば1,4-、1,3-又は1,2-ジイソシアナトシクロヘキサン、4,4’-又は2,4’-ジ(イソシアナトシクロヘキシル)メタン、1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート)、1,3-又は1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、又は2,4-又は2,6-ジイソシアナト-1-メチルシクロヘキサン、並びに芳香族ジイソシアネート、例えばトリレン2,4-又は2,6-ジイソシアネート及びそれらの異性体混合物、m-又はp-キシリレンジイソシアネート、2,4’-又は4,4’-ジイソシアナト-ジフェニルメタン及びそれらの異性体混合物、フェニレン1,3-又は1,4-ジイソシアネート、1-クロロフェニレン2,4-ジイソシアネート、ナフチレン1,5-ジイソシアネート、ジフェニレン4,4’-ジイソシアネート、4,4’-ジイソシアナト-3,3’-ジメチルビフェニル、3-メチルジフェニルメタン4,4’-ジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,4-ジイソシアナトベンゼン又はジフェニルエーテル4,4’-ジイソシアネートが挙げられる。
記載したジイソシアネートの混合物が存在してもよい。
本発明による成分(2)として考えられるのは、少なくとも1個のイソシアネート反応性基及び少なくとも1個のラジカル重合性基を有する少なくとも1種の化合物(2)である。
化合物(2)は、好ましくは、正確に1個のイソシアネート反応性基、及び1~5個、より好ましくは1~4個、及び非常に好ましくは1~3個のラジカル重合性基を有する。
成分(2)は、好ましくは、10000g/mol未満、より好ましくは5000g/mol未満、非常に好ましくは4000g/mol未満、及びより具体的には3000g/mol未満のモル質量を有する。特別な成分(b)は、1000g/mol未満、又はなお600g/mol未満のモル質量を有する。
イソシアネート反応性基は、例えば、-OH、-SH、-NH2、及び-NHR100であってよく、式中、R100は、水素又は1~4個の炭素原子を含有するアルキル基、例えばメチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、又はtert-ブチルである。成分(2)は、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、アクリルアミドグリコール酸及びメタクリルアミドグリコール酸などのα,β-不飽和カルボン酸のモノエステル、及び好ましくは2~20個のC原子及び少なくとも2個のヒドロキシル基を有するポリオール、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレン1,2-グリコール、プロピレン1,3-グリコール、1,1-ジメチル-1,2-エタンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2-、1,3-又は1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、2-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-エチル-1,4-ブタンジオール、1,4-ジメチロールシクロヘキサン、2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、グリセロール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、エリスリトール、ソルビトール、106~2000のモル質量を有するポリエチレングリコール、134~2000のモル質量を有するポリプロピレングリコール、162~2000のモル質量を有するポリTHF、又は134~400のモル質量を有するポリ-1,3-プロパンジオールである。さらに、(メタ)アクリル酸とアミノアルコール、例えば2-アミノエタノール、2-(メチルアミノ)エタノール、3-アミノ-1-プロパノール、1-アミノ-2-プロパノール又は2-(2-アミノエトキシ)エタノールとのエステル又はアミド、または例えば、2-メルカプトエタノール又はポリアミノアルカン、例えばエチレンジアミン又はジエチレントリアミン、又はビニル酢酸を使用することも可能である。
さらに、好ましさは低くなるが、2~10の平均OH官能価を有する不飽和ポリエーテルオール又はポリエステルオール又はポリアクリレートポリオールも適している。
エチレン性不飽和カルボン酸とアミノアルコールとのアミドの例として、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド、例えばN-ヒドロキシメチルアクリルアミド、N-ヒドロキシメチルメタクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、N-ヒドロキシエチルメタクリルアミド、5-ヒドロキシ-3-オキサペンチル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシアルキルクロトンアミド、例えばN-ヒドロキシメチルクロトンアミド、又はN-ヒドロキシアルキルマレイミド、例えばN-ヒドロキシエチルマレイミドが挙げられる。
好ましくは、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-又は3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、1,5-ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート及びジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート及びジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリレート、及びトリ(メタ)アクリレート、並びに2-アミノエチル(メタ)アクリレート、2-アミノプロピル(メタ)アクリレート、3-アミノプロピル(メタ)アクリレート、4-アミノブチル(メタ)アクリレート、6-アミノヘキシル(メタ)アクリレート、2-チオエチル(メタ)アクリレート、2-アミノエチル(メタ)アクリルアミド、2-アミノプロピル(メタ)アクリルアミド、3-アミノプロピル(メタ)アクリルアミド、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、又は3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミドを使用する。特に好ましいのは、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-又は3-ヒドロキシプロピルアクリレート、1,4-ブタンジオールモノアクリレート、3-(アクリロイルオキシ)-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、並びにモル質量が106~238のポリエチレングリコールのモノアクリレートである。
成分(3)として考えられるのは、少なくとも2個のイソシアネート反応性基を有する化合物であり、例として-OH、-SH、-NH2又は-NH R101が挙げられ、式中、R101は、互いに独立して、水素、メチル、エチル、イソプロピル、n-プロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル又はtert-ブチルであってよい。
正確に2個のイソシアネート反応性基を有する化合物(3)は、好ましくは、2~20個の炭素原子を有するジオールであり、例として、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,1-ジメチルエタン-1,2-ジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2-エチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレート、1,2-、1,3-又は1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,10-デカンジオール、ビス(4-ヒドロキシシクロヘキサン)イソプロピリデン、テトラメチルシクロブタンジオール、1,2-、1,3-又は1,4-シクロヘキサンジオール、シクロオクタンジオール、ノルボルナンジオール、ピナンジオール、デカリンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,4-ジエチルオクタン-1,3-ジオール、ハイドロキノン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールB、ビスフェノールS、2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、1,1-、1,2-、1,3-、及び1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,2-、1,3-、又は1,4-シクロヘキサンジオール、162~2000のモル質量を有するポリTHF、134~1178のモル質量を有するポリ-1,2-プロパンジオール又はポリ-1,3プロパンジオール、又は106~2000のモル質量を有するポリエチレングリコール、並びに脂肪族ジアミン、例えばメチレン-及びイソプロピリデン-ビス(シクロヘキシルアミン)、ピペラジン、1,2-、1,3-、又は1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,2-、1,3-、又は1,4-シクロヘキサンビス(メチルアミン)など、ジチオール又は多官能アルコール、第二級又は第一級アミノアルコール、例えばエタノールアミン、モノプロパノールアミンなど、又はチオアルコール、例えばチオエチレングリコールが挙げられる。
ここで特に適しているのは、脂環式ジオール、例えば、ビス(4-ヒドロキシシクロヘキサン)イソプロピリデン、テトラメチルシクロブタンジオール、1,2-,1,3-,又は1,4-シクロヘキサンジオール、1,1-、1,2-、1,3-、及び1,4-シクロヘキサンジメタノール、シクロオクタンジオール又はノルボルナンジオールである。
さらなる化合物(3)は、少なくとも3個のイソシアネート反応性基を有する化合物であってよい。
例えば、これらの成分は、3~6個、好ましくは3~5個、より好ましくは3~4個、及び非常に好ましくは3個のイソシアネート反応性基を有していてよい。
これら成分の分子量は、一般に2000g/mol以下、好ましくは1500g/mol以下、より好ましくは1000g/mol以下、及び非常に好ましくは500g/mol以下である。
ウレタン(メタ)アクリレートは、好ましくは500~20000、特に500~10000、及びより好ましくは600~3000g/molの数平均モル質量Mnを有する(標準としてテトラヒドロフラン及びポリスチレンを使用するゲル浸透クロマトグラフィーにより決定する)。
エポキシ(メタ)アクリレートは、エポキシドと(メタ)アクリル酸とを反応させることにより得ることができる。適したエポキシドの例には、エポキシ化オレフィン、芳香族グリシジルエーテル又は脂肪族グリシジルエーテル、好ましくは芳香族又は脂肪族グリシジルエーテルのものが含まれる。
可能なエポキシ化オレフィンの例には、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、イソブチレンオキシド、1-ブテンオキシド、2-ブテンオキシド、ビニルオキシラン、スチレンオキシド又はエピクロロヒドリンが含まれ、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、イソブチレンオキシド、ビニルオキシラン、スチレンオキシド又はエピクロロヒドリンが好ましく、エチレンオキシド、プロピレンオキシド又はエピクロロヒドリンが特に好ましく、及びエチレンオキシド及びエピクロロヒドリンが非常に特に好ましい。
芳香族グリシジルエーテルは、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールBジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、フェノール/ジシクロペンタジエンのアルキル化生成物、例えば、2,5-ビス[(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]オクタヒドロ-4,7-メタノ-5H-インデン(CAS番号[13446-85-0])、トリス[4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]メタン異性体(CAS番号[66072-39-7])、フェノールベースのエポキシノボラック(CAS番号[9003-35-4])、及びクレゾールベースのエポキシノボラック(CAS番号[37382-79-9])である。
脂肪族グリシジルエーテルの例には、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、1,1,2,2-テトラキス[4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]エタン(CAS番号[27043-37-4])、ポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテル(α,ω-ビス(2,3-エポキシプロポキシ)ポリ(オキシプロピレン)、CAS番号[16096-30-3])、及び水添ビスフェノールA(2,2-ビス[4-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロヘキシル]プロパン、CAS番号[13410-58-7])が含まれる。
エポキシ(メタ)アクリレートは、好ましくは、200~20000、より好ましくは200~10000g/mol、及び非常に好ましくは250~3000g/molの数平均モル質量Mnを有し、(メタ)アクリル基の量は、エポキシ(メタ)アクリレート1000gあたり、好ましくは1~5、より好ましくは2~4である(標準としてポリスチレン、溶離液としてテトラヒドロフランを使用するゲル浸透クロマトグラフィーにより決定する)。
カーボネート(メタ)アクリレートは、平均して好ましくは1~5個、特に2~4個、より好ましくは2~3個の(メタ)アクリル基、及び非常に好ましくは2個の(メタ)アクリル基を含む。
カーボネート(メタ)アクリレートの数平均分子量Mnは、好ましくは3000g/mol未満、より好ましくは1500g/mol未満、非常に好ましくは800g/mol未満である(標準としてポリスチレン、溶媒としてテトラヒドロフランを使用するゲル浸透クロマトグラフィーにより決定する)。
カーボネート(メタ)アクリレートは、例えばEP-A92269に記載のように、カルボン酸エステルを多価アルコール、好ましくは二価アルコール(ジオール、例えばヘキサンジオール)でトランスエステル化し、続いて遊離OH基を(メタ)アクリル酸でエステル化するか、あるいは(メタ)アクリル酸エステルでトランスエステル化することによって、簡易に得ることができる。これらは、ホスゲン、尿素誘導体を多価アルコール、例えば二価アルコールと反応させることによっても得ることができる。
ポリカーボネートポリオールの(メタ)アクリレート、例えば、前述のジオール又はポリオールの1種とカルボン酸エステル並びにヒドロキシル含有(メタ)アクリレートとの反応生成物も考えられる。
適したカルボン酸エステルの例には、エチレンカーボネート、1,2-又は1,3-プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート又はジブチルカーボネートが含まれる。
適したヒドロキシル含有(メタ)アクリレートの例として、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-又は3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセリルモノ-及びジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ-及びジ(メタ)アクリレート、及びペンタエリスリトールモノ-、ジ-、及びトリ(メタ)アクリレートが挙げられる。
特に好ましいカーボネート(メタ)アクリレートは、式
R102は好ましくはHであり、そしてX2は好ましくはC2~C10アルキレンであり、例として1,2-エチレン、1,2-プロピレン、1,3-プロピレン、1,4-ブチレン、及び1,6-ヘキシレン、より好ましくはC4~C8のアルキレンが挙げられる。とりわけ好ましくは、X2はC6アルキレンである。
カーボネート(メタ)アクリレートは、好ましくは脂肪族カーボネート(メタ)アクリレートである。
オリゴマー(B2)のうち、ウレタン(メタ)アクリレートが特に好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートとは、単一のウレタン(メタ)アクリレートを指すか、又は異なるウレタン(メタ)アクリレートの混合物を指す。適したウレタン(メタ)アクリレートは単官能であってよいが、好ましくは二官能であるか、より高い官能価のものである。官能価とは、化合物が示す(メタ)アクリレート官能基の数を指す。
好ましいのは、ポリエーテルジオール、又はポリエステルジオール、脂肪族、芳香族、又は環状のジイソシアネート、及びヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートから作られたウレタン(メタ)アクリレートである。より好ましいのは、ポリエステルジオール、芳香族、又は環状のジイソシアネート、及びヒドロキシアルキル(メタ)クリレートから作られたウレタン(メタ)アクリレートである。
ジイソシアネートは、好ましくは、4,4’-、2,4’-及び/又は2,2’-メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート(H12MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)及びトリレン2,4-及び/又は2,6-ジイソシアネート(TDI)から選択される。
ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートは、好ましくは、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-又は3-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-又は3-ヒドロキシプロピルメタクリレート、4-ヒドロキシブチルメタクリレート、及び4-ヒドロキシブチルアクリレートから選択される。
また、式
ジイソシアネートは、好ましくは、ジ(イソシアナトシクロヘキシル)メタン、2,2,4-及び2,4,4-トリメチルヘキサンジイソシアネート、及び特に4,4’-、2,4’-及び/又は2,2’-メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート(H12MDI)から選択される。
ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートは、好ましくは、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-又は3-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-又は3-ヒドロキシプロピルメタクリレート、4-ヒドロキシブチルメタクリレート、及び4-ヒドロキシブチルアクリレートから選択される。
また、(メタ)アクリレートの多官能性を有するもの又はアクリルとメタクリルの混合官能性を有するものも好ましい。
好ましい実施形態では、ポリエステルウレタン(メタ)アクリレート(B2)は、
(D1)ヒドロキシアルキルアクリレート、又はヒドロキシアルキルメタクリレート、
(D2)脂肪族ジイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、又は芳香族ポリイソシアネート、又はそれらの混合物、特に脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、又は芳香族ジイソシアネート又はそれらの混合物、
(D3)脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールから誘導されるポリエステルポリオール、及び(D4)任意の第2のポリオール、特にグリセロール
を反応させることによって得られる。
(D1)ヒドロキシアルキルアクリレート、又はヒドロキシアルキルメタクリレート、
(D2)脂肪族ジイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、又は芳香族ポリイソシアネート、又はそれらの混合物、特に脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、又は芳香族ジイソシアネート又はそれらの混合物、
(D3)脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールから誘導されるポリエステルポリオール、及び(D4)任意の第2のポリオール、特にグリセロール
を反応させることによって得られる。
ヒドロキシアルキルアクリレート、又はヒドロキシアルキルメタクリレート(D1)は、好ましくは式
より短いアルキル鎖(nは2~4、特に2である)を有するヒドロキシアルキルアクリレート、又はヒドロキシアルキルメタクリレート(D1)は、UV硬化させた組成物に、より高いE弾性率をもたらす。ヒドロキシアルキルメタクリレート(D1)は、ヒドロキシアルキルアクリレートと比較して、より高いE弾性率をもたらす。
ポリエステルウレタンアクリレートを作るのに用いられる有機ジイソシアネート(D2)は、脂肪族、脂環式又は芳香族ジイソシアネートのいずれかである。
慣用的な脂肪族及び脂環式ジイソシアネートの例として、トリ-、テトラ-、ペンタ-、ヘキサ-、ヘプタ-及び/又はオクタメチレンジイソシアネート、2-メチルペンタメチレン1,5-ジイソシアネート、2-エチルテトラメチレン1,4-ジイソシアネート、ヘキサメチレン1,6-ジイソシアネート(HDI)、ペンタメチレン1,5-ジイソシアネート、ブチレン1,4-ジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレン1,6-ジイソシアネート、1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート、IPDI)、1,4-及び/又は1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(HXDI)、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、1-メチル-2,4-及び/又は1-メチル-2,6-シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’-、2,4’-及び/又は2,2’-メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート(H12MDI)が挙げられる。
好ましい脂肪族及び脂環式ポリイソシアネートは、ヘキサメチレン1,6-ジイソシアネート(HDI)、1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート、IPDI)及び4,4’-、2,4’-及び/又は2,2’-メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート(H12MDI)であり、H12MDI及びIPDI又はそれらの混合物が特に好ましい。
適した芳香族ジイソシアネートには、ナフチレン1.5-ジイソシアネート(NDI)、トリレン2,4-及び/又は2,6-ジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン2,2’-、2,4’-及び/又は4,4’-ジイソシアネート(MDI)、3,3‘-ジメチル-4,4‘-ジイソシアナト-ジフェニル(TODI)、p-フェニレンジイソシアネート(PDI)、ジフェニルエタン-4,4‘-ジイソシアネート(EDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-ジフェニル-ジイソシアネート、1,2-ジフェニルエタンジイソシアネート及び/又はフェニレンジイソシアネートが含まれる。
現時点で最も好ましいジイソシアネートは、4,4’-,2,4’-及び/又は2,2’-メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート(H12MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、又はトリレン2,4-及び/又は2,6-ジイソシアネート(TDI)である。
ジカルボン酸及びジオールから誘導されるポリエステルポリオール(D3)が好ましく、これは例えばUS20160122465に記載されている。ポリエステルポリオールを作るのに使用されるジカルボン酸には、脂肪族又は脂環式ジカルボン酸、又はそれらの組み合わせが含まれる。その中でも、脂肪族ジカルボン酸が好ましい。単独又は混合で使用することができる適した脂肪族ジカルボン酸は、典型的には4~12個の炭素原子を含有し、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸などが含まれる。アジピン酸が好ましい。
ポリエステルポリオールを作るのに使用されるジオールには、脂肪族ジオール又は脂環式ジオール、又はそれらの組み合わせ、好ましくは2~8個の炭素原子、及びより好ましくは2~6個の炭素原子を含有する脂肪族ジオールが含まれる。使用することができる脂肪族ジオールのいくつかの代表的な例には、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオールなどが含まれる。
好ましい実施形態では、ポリエステルポリオールを作るのに、1種類の脂肪族ジカルボン酸のみを使用する。別の好ましい実施形態では、ポリエステルポリオールを作るのに、1種類又は2種類の脂肪族ジオールを使用する。最も好ましくは、ポリエステルポリオールは、アジピン酸及びエチレングリコール及び1,4-ブタンジオール(ポリ(エチレン1,4-ブチレンアジペート)ジオール、PEBA)から誘導される。PEBAにおいて、エチレングリコールの1,4-ブタンジオールに対するモル比は、0.05:1~10:1、好ましくは0.2:1~5:1、より好ましくは0.5:1~1.5:1、最も好ましくは0.75:1~1.25:1である。
直鎖状のポリエステルポリオールは、典型的には、4×102~7.0×103、好ましくは8×102~6.0×103、より好ましくは1×103~5.0×103の範囲内の数平均分子量を有する。好ましい実施形態では、直鎖状のポリオールは、1種類の脂肪族ジカルボン酸及び2種類の脂肪族ジオールから誘導されるポリエステルポリオールであり、2.0×103~4.0×103の数平均分子量を有する。別の好ましい実施形態では、直鎖状のポリオールは、1種類の脂肪族ジカルボン酸及び1種類の脂肪族ジオールから誘導されるポリエステルポリオールであり、1.5×103~4.0×103、及びより好ましくは1.8×103~3.5×103の数平均分子量を有する。本文中に特定するあらゆる分子量は[g/mol]の単位を有し、特に断りのない限り数平均分子量(Mn)を指す。
ポリエステルウレタンアクリレート、又はメタクリレート(B2)は、60℃で2000~20000mPasの範囲の粘度を有する。
第2のポリオール、例えばグリセロールを使用し、直鎖状又は分岐状の構造要素を導入することによって、本発明によるウレタン(メタ)アクリレートの機械的特性を微調整する。
別の好ましい実施形態では、ポリエステルウレタン(メタ)アクリレート(B2)は、式
及び少なくとも1種の脂環式又は非対称脂肪族ジイソシアネートと反応させることによって得られ、式中、R111は、2~12個の炭素原子を有し、場合によりC1~C4アルキル基で置換されていてよい、及び/又は1個以上の酸素原子により中断されてよい二価のアルキレンラジカルであり、R112は、各場合において任意の他のものとは独立してメチル又は水素であり、R113は、1~12個の炭素原子を有し、場合によりC1~C4アルキル基で置換されていてよい、及び/又は1個以上の酸素原子により中断されてよい二価のアルキレンラジカルである。WO14191228A1を参照されたい。
R111は、好ましくは、1,2-エチレン、1,2-又は1,3-プロピレン、1,2-、1,3-又は1,4-ブチレン、1,1-ジメチル-1,2-エチレン、1,2-ジメチル-1,2-エチレン、1,5-ペンチレン、1,6-ヘキシレン、1,8-オクチレン、1,10-デシレン、及び1,12-ドデシレンからなる群から選択される。
R113は、好ましくは、メチレン、1,2-エチレン、1,2-プロピレン、1,3-プロピレン、1,2-ブチレン、1,3-ブチレン、1,4-ブチレン、1,5-ペンチレン、1,5-ヘキシレン、1,6-ヘキシレン、1,8-オクチレン、1,10-デシレン、1,12-ドデシレン、2-オキサ-1,4-ブチレン、3-オキサ-1,5-ペンチレン、及び3-オキサ-1,5-ヘキシレンからなる群から選択される。
式(A)のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートは、好ましくは、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-又は3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、1,5-ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレート、及び1,6-ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレートからなる群から選択される。
式
脂環式ジイソシアネートは、1,4-、1,3-、又は1,2-ジイソシアナトシクロヘキサン、4,4’-、2,4’-、及び/又は2,2’-メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート(H12MDI)、ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(NBDI)、1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート)、1,3-又は1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン又は2,4-又は2,6-ジイソシアナト-1-メチルシクロヘキサン、並びに3(又は4),8(又は9)-ビス(イソシアナトメチル)トリシクロ[5.2.1.02.6]デカン異性体混合物である。
非対称脂肪族ジイソシアネートは、リジンジイソシアネートの誘導体、又はテトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、又はテトラメチルヘキサンジイソシアネートである。
ジ(イソシアナトシクロヘキシル)メタン、2,2,4-及び2,4,4-トリメチルヘキサンジイソシアネート、及び特に4,4’-、2,4’-及び/又は2,2’-メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート(H12MDI)がとりわけ好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートは、特に、ε-カプロラクトン、4,4’-、2,4’-及び/又は2,2’-メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート(H12MDI)、及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させることによって製造することができる。
別の好ましい実施形態では、ポリエステルウレタン(メタ)アクリレート(B2)は、ポリアルキレングリコールを、式
式(A)のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートは、好ましくは、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-又は3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、1,5-ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレート、及び1,6-ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレートからなる群から選択される。
ウレタン(メタ)アクリレートは、特に、ポリアルキレングリコール、好ましくはポリエチレングリコールを、ε-カプロラクトン、4,4’-、2,4’-及び/又は2,2’-メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート(H12MDI)、及びヒドロキシエチルアクリレートと反応させることによって製造することができる。
市販の水不溶性の反応性オリゴマー(B2)の例は、以下のとおりである。
ウレタン(メタ)アクリレート:
-Genomer(登録商標)4247、4205、4297、4690(Rahn社)、BR-952(Dymax社)、Ebecryl(登録商標)5129 8702(Allnex社)、
エポキシアクリレート:
-Genomer(登録商標)2281、Ebecryl(登録商標)3708、Laromer(登録商標)8986(BASF社)、及び
樹枝状アクリレート:
BDT-1015。
ウレタン(メタ)アクリレート:
-Genomer(登録商標)4247、4205、4297、4690(Rahn社)、BR-952(Dymax社)、Ebecryl(登録商標)5129 8702(Allnex社)、
エポキシアクリレート:
-Genomer(登録商標)2281、Ebecryl(登録商標)3708、Laromer(登録商標)8986(BASF社)、及び
樹枝状アクリレート:
BDT-1015。
難水溶性のオリゴマー(B2)の例は、Ebecryl(登録商標)4587(Allnex社)、Miramer(登録商標)2601NT、2100(Miwon社)及びSWA8401(Soltech社)である。
特に好ましい実施形態において、本発明は、水溶性の反応性希釈剤(A1)としてアクリロイルモルホリン(ACMO)を含む光硬化性組成物に関する。
前記実施形態では、光硬化性組成物は、
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのACMO、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)9~59質量%の量の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1b)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのACMO、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)9~59質量%の量の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1b)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
このような配合物の例を、下記の表に示す。
前記実施形態では、光硬化性組成物は、代替的に、
(A1)9~59質量%の量のアクリロイルモルホリン、及び0.9~39質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としての第2の水溶性反応希釈剤、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~39質量%の量の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1a)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
(A1)9~59質量%の量のアクリロイルモルホリン、及び0.9~39質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としての第2の水溶性反応希釈剤、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~39質量%の量の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1a)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
このような配合物の例を、下記の表に示す。
前記実施形態では、光硬化性組成物は、代替的に、
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのACMO、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~39質量%の量の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、9~59質量%の量の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、及び0.9~39質量%の量の第2の水溶性の反応性希釈剤(B1b)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのACMO、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~39質量%の量の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、9~59質量%の量の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、及び0.9~39質量%の量の第2の水溶性の反応性希釈剤(B1b)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
このような配合物の例を、下記の表に示す。
前記実施形態では、光硬化性組成物は、代替的に、
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのACMO、及び0.9~39質量%の量の第2の水溶性の反応性希釈剤、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~39質量%の量の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、9~59質量%の量の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのACMO、及び0.9~39質量%の量の第2の水溶性の反応性希釈剤、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~39質量%の量の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、9~59質量%の量の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
このような配合物の例を、下記の表に示す。
別の特に好ましい実施形態において、本発明は、水溶性の反応性希釈剤(A1)としてN-ビニル-5-メチルオキサゾリジノン(NVMO)を含む光硬化性組成物に関する。
前記実施形態では、光硬化性組成物は、
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのNVMO、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~39質量%の量の水不溶性の反応性オリゴマー(B2)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B2)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのNVMO、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~39質量%の量の水不溶性の反応性オリゴマー(B2)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B2)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
このような配合物の例を、下記の表に示す。
前記実施形態では、光硬化性組成物は、代替的に、
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのNVMO、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~29質量%の量の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、及び0.9~29質量%の量の水不溶性反応性オリゴマー(B2)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1b)、(B2)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのNVMO、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~29質量%の量の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、及び0.9~29質量%の量の水不溶性反応性オリゴマー(B2)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1b)、(B2)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
このような配合物の例を、下記の表に示す。
前記実施形態では、光硬化性組成物は、代替的に、
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのNVMO、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~29質量%の量の第1の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、0.9~29質量%の量の第2の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)及び0.9~29質量%の量の水不溶性反応性オリゴマー(B2)、及び
(C)0.5~5質量%の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B2)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのNVMO、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~29質量%の量の第1の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、0.9~29質量%の量の第2の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)及び0.9~29質量%の量の水不溶性反応性オリゴマー(B2)、及び
(C)0.5~5質量%の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B2)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
このような配合物の例を、下記の表に示す。
別の特に好ましい実施形態では、本発明は、水溶性の反応性希釈剤(A1)としてN-ビニル-カプロラクタム(NVC)を含む光硬化性組成物に関する。
前記実施形態では、光硬化性組成物は、代替的に、
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのNVC、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~59質量%の量の第1の水不溶性の反応性オリゴマー(B2)、及び0.9~39質量%の量の第2の水不溶性の反応性オリゴマー(B2)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B2)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
(A1)9~59質量%の量の水溶性の反応性希釈剤(A1)としてのNVC、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~59質量%の量の第1の水不溶性の反応性オリゴマー(B2)、及び0.9~39質量%の量の第2の水不溶性の反応性オリゴマー(B2)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B2)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
このような配合物の例を、下記の表に示す。
別の特に好ましい実施形態では、本発明は、水溶性の反応性希釈剤(A1)を含まない光硬化性組成物に関する。
前記実施形態では、光硬化性組成物は、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~29質量%の量の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、9~59質量%の量の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)及び0.9~29質量%の量の水不溶性の反応性オリゴマー(B2)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~29質量%の量の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、9~59質量%の量の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)及び0.9~29質量%の量の水不溶性の反応性オリゴマー(B2)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
このような配合物の例を、下記の表に示す。
前記実施形態では、光硬化性組成物は、代替的に、
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~29質量%の量の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、9~59質量%の量の第1の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、0.9~9質量%の量の第2の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)及び0.9~29質量%の量の水不溶性の反応性オリゴマー(B2)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A2)、(B1a)、(B1b)、(B2)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
(A2)11~59質量%の量の少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)0.9~29質量%の量の水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、9~59質量%の量の第1の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、0.9~9質量%の量の第2の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)及び0.9~29質量%の量の水不溶性の反応性オリゴマー(B2)、及び
(C)0.5~5質量%の量の光開始剤(C)を含んでよい。成分(A2)、(B1a)、(B1b)、(B2)及び(C)の量は、合計で100質量%に達する。
いくつかの難水溶性の反応性希釈剤(例:Laromer8887)は、温水、すなわち約50℃の水に可溶であることに留意されたい。これらのモノマーは、水溶性モノマーがなくても良好な洗浄性を維持するための鍵である。
光開始剤(C)
光開始剤(C)は、単一の化合物、又は化合物の混合物であってよい。光開始剤(C)の例は、当業者に既知であり、例えば、Kurt Dietlikerによる「A compilation of photoinitiators commercially available for UV today」、Sita Technology Textbook,Edinburgh,London、2002年で発表されている。
光開始剤(C)は、単一の化合物、又は化合物の混合物であってよい。光開始剤(C)の例は、当業者に既知であり、例えば、Kurt Dietlikerによる「A compilation of photoinitiators commercially available for UV today」、Sita Technology Textbook,Edinburgh,London、2002年で発表されている。
適したアシルホスフィンオキシド化合物の例は、式XII
R50は、非置換のシクロヘキシル、シクロペンチル、フェニル、ナフチル又はビフェニリルであるか、又は1種以上のハロゲン、C1~C12アルキル、C1~C12アルコキシ、C1~C12アルキルチオにより、又はNR53R54により置換されているシクロヘキシル、シクロペンチル、フェニル、ナフチル又はビフェニリルであり、
又はR50は、非置換のC1~C20アルキルであるか、又は1種以上のハロゲン、C1~C12アルコキシ、C1~C12アルキルチオ、NR53R54により、又は-(CO)-O-C1~C24アルキルにより置換されているC1~C20アルキルであり、
R51は、非置換のシクロヘキシル、シクロペンチル、フェニル、ナフチル又はビフェニリルであるか、又は1種以上のハロゲン、C1~C12アルキル、C1~C12アルコキシ、C1~C12アルキルチオにより、又はNR53R54により置換されているシクロヘキシル、シクロペンチル、フェニル、ナフチル又はビフェニリルであり、又はR51は-(CO)R’52であり、又はR51は、非置換の、又は1種以上のハロゲン、C1~C12アルコキシ、C1~C12アルキルチオにより、又はNR53R54により置換されているC1~C12アルキルであり、
R52及びR’52は、互いに独立して、非置換のシクロヘキシル、シクロペンチル、フェニル、ナフチル又はビフェニリルであるか、又は1種以上のハロゲン、C1~C4アルキル又はC1~C4アルコキシにより置換されているシクロヘキシル、シクロペンチル、フェニル、ナフチル又はビフェニリルであるか、又はR52はS原子又はN原子を含む5員又は6員の複素環であり、
R53及びR54は、互いに独立して、水素、非置換のC1~C12アルキル、又は1つ以上のOH又はSHにより置換されているC1~C12アルキルであり、ここでアルキル鎖には場合により1~4個の酸素原子により中断され、又はR53及びR54は、互いに独立して、C2~C12-アルケニル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル又はフェニルである。
特に好ましい実施形態では、光開始剤(C)は、式(XII)の化合物、例えば、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキシド、エチル(2,4,6トリメチルベンゾイルフェニル)ホスフィン酸エステル、(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,4-ジペントキシフェニルホスフィンオキシド、及びビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシドである。
さらに、式(XII)の化合物と式(XI)の化合物との混合物、及び式(XII)の異なる化合物の混合物も関連する。
例として、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシドと1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトンとの混合物、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシドと2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オンとの混合物、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシドとエチル(2,4,6トリメチルベンゾイルフェニル)ホスフィン酸エステルとの混合物などが挙げられる。
適したベンゾフェノン化合物の例として、式
式中、
R65、R66及びR67は、互いに独立して、水素、C1~C4アルキル、C1~C4-ハロゲンアルキル、C1~C4アルコキシ、Cl又はN(C1~C4アルキル)2であり、
R68は、水素、C1~C4アルキル、C1~C4ハロゲンアルキル、フェニル、N(C1~C4アルキル)2、COOCH3、
Qは、2~6個のヒドロキシ基を有するポリヒドロキシ化合物の残基であり、
xは、1より大きいが、Qにおける利用可能なヒドロキシル基の数より大きくない数であり、
Aは、-[O(CH2)bCO]y-又は-[O(CH2)bCO](y-1)-[O(CHR69CHR69’)a]y-であり、
R69及びR69’は、互いに独立して、水素、メチル又はエチルであり、n(又はa)が1より大きい場合、ラジカルR69は、互いに同じであっても異なっていてもよく、
aは、1~2の数であり、
bは、4~5の数であり、
yは、1~10の数であり、
nは、そして
mは、2~10の整数である。
具体的な例として、ベンゾフェノン、IGM社から入手可能なEsacure TZT(登録商標)(2,4,6-トリメチルベンゾフェノンと4-メチルベンゾフェノンとの混合物)、4-フェニルベンゾフェノン、4-メトキシベンゾフェノン、4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、4,4’-ジメチルベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン、4,4’-ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-(4-メチルチオフェニル)ベンゾフェノン、3,3’-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、メチル-2-ベンゾイルベンゾエート、4-(2-ヒドロキシエチルチオ)ベンゾフェノン、4-(4-トリルチオ)ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-N,N,N-トリメチルベンゼンメタナミニウムクロリド、2-ヒドロキシ-3-(4-ベンゾイルフェノキシ)-N,N,N-トリメチル-1-プロパナミニウムクロリド一水和物、4-(13-アクリロイル-1,4,7,10,13-ペンタオキサトリデシル)ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-N,N-ジメチル-N-[2-(1-オキソ-2-プロペニル)オキシ]エチルベンゼンメタナミニウムクロリド、[4-(2-ヒドロキシ-エチルスルファニル)-フェニル]-(4-イソプロピルフェニル)-メタノン、ビフェニル-[4-(2-ヒドロキシ-エチルスルファニル)-フェニル]-メタノン、ビフェニル-4-イル-フェニル-メタノン、ビフェニル-4-イル-p-トリル-メタノン、ビフェニル-4-イル-m-トリル-メタノン、[4-(2-ヒドロキシ-エチルスルファニル)-フェニル]-p-トリル-メタノン、[4-(2-ヒドロキシ-エチルスルファニル)-フェニル]-(4-イソプロピル-フェニル)-メタノン、[4-(2-ヒドロキシ-エチルスルファニル)-フェニル]-(4-メトキシ-フェニル)-メタノン、1-(4-ベンゾイル-フェノキシ)-プロパン-2-オン、[4-(2-ヒドロキシ-エチルスルファニル)-フェニル]-(4-フェノキシ-フェニル)-メタノン、3-(4-ベンゾイル-フェニル)-2-ジメチルアミノ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、(4-クロロ-フェニル)-(4-オクチルスルファニル-フェニル)-メタノン、(4-クロロ-フェニル)-(4-ドデシルスルファニル-フェニル)-メタノン、(4-ブロモ-フェニル)-(4-オクチルスルファニル-フェニル)-メタノン、(4-ドデシルスルファニル-フェニル)-(4-メトキシ-フェニル)-メタノン、(4-ベンゾイル-フェノキシ)-酢酸メチルエステル、ビフェニル-[4-(2-ヒドロキシ-エチルスルファニル)-フェニル]-メタノン、1-[4-(4-ベンゾイルフェニルスルファニル)フェニル]-2-メチル-2-(4-メチルフェニルスルホニル)プロパン-1-オン(IGM社から入手可能なEsacure(登録商標)1001)が挙げられる。
適したアルファ-ヒドロキシケトン、アルファ-アルコキシケトン又はアルファ-アミノケトン化合物の例として、式
R31は、ヒドロキシ、C1~C16アルコキシ、モルホリノ、ジメチルアミノ、又は-O(CH2CH2O)g-C1~C16アルキルであり、
R32及びR33は、互いに独立して、水素、C1~C6アルキル、C1~C16アルコキシ、又は-O(CH2CH2O)g-C1~C16アルキルであるか、又は非置換のフェニル又はベンジル、又はC1~C12-アルキルにより置換されているフェニル又はベンジルであり、又はR32及びR33は、それらが結合している炭素原子と共にシクロヘキシル環を形成し、
R35は、水素、OR36又はNR37R38であり、
R36は、水素、C1~C12アルキル(ただし、そのC1~C12アルキルは、1個以上の連続しないO-原子により中断されてもよく、そして、中断された若しくは中断されていないC1~C12アルキルが、場合により、1つ以上のOHで置換されている)であり、
又はR36は、
R37及びR38は、互いに独立して、水素又は非置換であるか又は1つ以上のOHにより置換されているC1~C12アルキルであり、
R39は、場合により1個以上の連続しないOにより中断されたC1~C12アルキレン、-(CO)-NH-C1~C12アルキレン-NH-(CO)-又は
具体的な例として、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン又は1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトンとベンゾフェノンとの混合物、2-メチル-1[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタン-1-オン、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチル-ベンジル)-1-(4-モルホリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン、(3,4-ジメトキシ-ベンゾイル)-1-ベンジル-1-ジメチルアミノプロパン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]-フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-フェノキシ]-フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、IGM社から提供されるEsacure KIP、2-ヒドロキシ-1-{1-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-フェニル]-1,3,3-トリメチル-インダン-5-イル}-2-メチル-プロパン-1-オンが挙げられる。
適したフェニルグリオキシレート化合物の例として、式
R55、R56、R57、R58及びR59は、互いに独立して、水素、非置換のC1~C12アルキル、又は1つ以上のOH、C1~C4アルコキシ、フェニル、ナフチル、ハロゲンにより、又はCNにより置換されているC1~C12アルキルであり、ここでアルキル鎖は、場合により1個以上の酸素原子により中断され、又はR55、R56、R57、R58及びR59は、互いに独立して、C1~C4アルコキシ、C1~C4アルキルチオ又はNR52R53であり、
R52及びR53は、互いに独立して、水素、非置換のC1~C12アルキル、又は1つ以上のOH又はSHにより置換されているC1~C12アルキルであり、ここでアルキル鎖は1~4個の酸素原子により中断されてもよく、又はR52及びR53は、互いに独立して、C2~C12-アルケニル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル又はフェニルであり、そして
Y1は、場合により1個以上の酸素原子によって中断されたC1~C12アルキレンである。
式XIIIの化合物の具体的な例として、オキソ-フェニル-酢酸2-[2-(2-オキソ-2-フェニル-アセトキシ)-エトキシ]-エチルエステル(Irgacure(登録商標)754)、メチルα-オキソベンゼンアセテートが挙げられる。
適したオキシムエステル化合物の例として、式
R70は、水素、C3~C8シクロアルキル、非置換の又は1種以上のハロゲン、フェニルにより、又はCNにより置換されているC1~C12アルキルであるか、又はR70は、C2~C5アルケニル、非置換の又は1種以上のC1~C6アルキル、ハロゲン、CN、OR73、SR74により、又はNR75R76により置換されているフェニルであるか、又はR70は、C1~C8アルコキシ、ベンジルオキシ、又は非置換の又は1種以上のC1~C6アルキルにより又はハロゲンにより置換されているフェノキシであり、
R71は、フェニル、ナフチル、ベンゾイル又はナフトイルであり、それらの各々は、1種以上のハロゲン、C1~C12アルキル、C3~C8シクロアルキル、ベンジル、フェノキシカルボニル、C2~C12アルコキシカルボニル、OR73、SR74、SOR74、SO2R74により、又はNR75R76により置換されており、ここで置換基OR73、SR74及びNR75R76は、フェニル環又はナフチル環上のさらなる置換基とラジカルR73、R74、R75及び/又はR76を介して、5員環又は6員環を場合により形成するか、又はそれらの各々は、フェニルにより、又は1種以上のOR73、SR74により又はNR75R66により置換されているフェニルにより置換されており、
又はR71は、チオキサンチル、又は
R72は、水素、非置換のC1~C20アルキル、又は1種以上のハロゲン、OR73、SR74、C3~C8シクロアルキルにより、又はフェニルにより置換されているC1~C20アルキルであるか、又はC3~C8シクロアルキルであるか、又は非置換の又は1種以上のC1~C6アルキル、フェニル、ハロゲン、OR73、SR74により又はNR75R76により置換されているフェニルであるか、又はC2~C20アルカノイル、又は非置換の又は1種以上のC1~C6アルキル、フェニル、OR73、SR74により又はNR75R76により置換されているベンゾイルであるか、又はC2~C12アルコキシカルボニル、フェノキシカルボニル、CN、CONR75R76、NO2、C1~C4ハロアルキル、S(O)y-C1~C6アルキル又はS(O)y-フェニルであり、
yは、1又は2であり、
Y2は、直接結合であるか、又は結合しておらず、
Y3は、NO2又は
R73及びR74は、互いに独立して、水素、C1~C20アルキル、C2~C12アルケニル、C3~C8シクロアルキル、1個以上の、好ましくは2個のOにより中断されたC3~C8シクロアルキル、フェニル-C1~C3アルキルであるか、又は、OH、SH、CN、C1~C8アルコキシ、C1~C8アルカノイル、C3~C8シクロアルキルにより、1個以上のOにより中断されたC3~C8シクロアルキルにより、置換されているC1~C8アルキルであるか、又はC1~C8アルキルが、非置換の、又は1種以上のC1~C6アルキル、ハロゲン、OH、C1~C4アルコキシにより、又はC1~C4アルキルスルファニルにより置換されているベンゾイルにより置換されているか、又はフェニル又はナフチルであり、これらの各々は、非置換であるか、又はハロゲン、C1~C12アルキル、C1~C12アルコキシ、フェニル-C1~C3アルキルオキシ、フェノキシ、C1~C12アルキルスルファニル、フェニルスルファニル、N(C1~C12アルキル)2、ジフェニルアミノにより、又は
R75及びR76は、互いに独立して、水素、C1~C20アルキル、C2~C4ヒドロキシアルキル、C2~C10アルコキシアルキル、C2~C5アルケニル、C3~C8シクロアルキル、フェニル-C1~C3アルキル、C1~C8アルカノイル、C3~C12アルケノイル、ベンゾイルであるか、又はフェニル又はナフチルであり、それらの各々が、非置換であるか、又はC1~C12アルキル、ベンゾイルにより又はC1~C12アルコキシにより置換されており、又はR75及びR76が共に、O又はNR73により場合により中断されたC2~C6アルキレンであり、場合によりヒドロキシル、C1~C4アルコキシ、C2~C4アルカノイルオキシにより、又はベンゾイルオキシにより置換されており、
R77は、C1~C12アルキル、チエニル、又は非置換であるか又はC1~C12アルキル、OR73、モルホリノにより又はN-カルバゾルイルにより置換されているフェニルである。
具体的な例として、1,2-オクタンジオン1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-2-(O-ベンゾイルオキシム)、エタノン1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-1-(O-アセチルオキシム)、9H-チオキサンテン-2-カルボキサルデヒド9-オキソ-2-(O-アセチルオキシム)、エタノン1-[9-エチル-6-(4モルホリノベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-1-(O-アセチルオキシム)、エタノン1-[9-エチル-6-(2-メチル-4-(2-(1,3-ジオキソ-2-ジメチル-シクロペント-5-イル)エトキシ)-ベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-1-(O-アセチルオキシム)(Adeka N-1919)、エタノン1-[9-エチル-6-ニトロ-9H-カルバゾール-3-イル]-1-[2-メチル-4-(1-メチル-2-メトキシ)エトキシ)フェニル]-1-(O-アセチルオキシム)(Adeka NCI831)などが挙げられる。
カチオン性光開始剤、例えばベンゾイルペルオキシド(他の適したペルオキシドは、US4950581、第19欄、第17~25行目に記載されている)又は芳香族スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、例えば、US4950581、第18欄、第60行目~第19欄、第10行目に記載のものを加えることも可能である。
適したスルホニウム塩化合物は、式
R83は、直接結合、S、O、CH2、(CH2)2、CO又はNR89であり、
R84、R85、R86及びR87は、互いに独立して、水素、C1~C20アルキル、C3~C8シクロアルキル、C1~C20アルコキシ、C2~C20アルケニル、CN、OH、ハロゲン、C1~C6アルキルチオ、フェニル、ナフチル、フェニル-C1~C7アルキル、ナフチル-C1~C3アルキル、フェノキシ、ナフチルオキシ、フェニル-C1~C7アルキルオキシ、ナフチル-C1~C3アルキルオキシ、フェニル-C2~C6アルケニル、ナフチル-C2~C4アルケニル、S-フェニル、(CO)R89、O(CO)R89、(CO)OR89、SO2R89又はOSO2R89であり、
R88は、C1~C20アルキル、C1~C20ヒドロキシアルキル、
R89は、水素、C1~C12アルキル、C1~C12ヒドロキシアルキル、フェニル、ナフチル又はビフェニリルであり、
R90、R91、R92及びR93は、互いに独立して、R84に与えられた意味の1つを有し、又はR90及びR91は、それらが結合しているベンゼン環と融合した環系を形成し、
R95は、直接結合、S、O又はCH2であり、
R96は、水素、C1~C20アルキル、1個以上のOにより中断されたC2~C20アルキルであり、又は-L-M-R98又は-L-R98であり、
R97は、R96に与えられた意味の1つを有するか、又は
R98は、一価の増感剤又は光開始剤部分であり、
Ar1及びAr2は、互いに独立して、非置換の、又はC1~C20アルキル、ハロゲン、又はOR99により置換されているフェニルであるか、
又は非置換のナフチル、アントリル、フェナントリル又はビフェニルイルであるか、
又は、C1~C20アルキル、OH又はOR99により置換されているナフチル、アントリル、フェナントリル又はビフェニルイルであるか、
又は、-Ar4-A1-Ar3又は
Ar3は、非置換のフェニル、ナフチル、アントリル、フェナントリル、又はビフェニルイルであるか、
又はC1~C20アルキル、OR99又はベンゾイルにより置換されているフェニル、ナフチル、アントリル、フェナントリル又はビフェニルイルであり、
Ar4は、フェニレン、ナフチレン、アントリレン又はフェナントリレンであり、
A1は、直接結合、S、O又はC1~C20アルキレンであり、
Xは、CO、C(O)O、OC(O)、O、S又はNR99であり、
Lは、直接結合、S、O、C1~C20アルキレン又は1個以上の連続しないOにより中断されたC2~C20アルキレンであり、
R99は、C1~C20アルキル又はC1~C20ヒドロキシアルキルであるか、又はO(CO)R102により置換されているC1~C20アルキルであり、
M1は、S、CO又はNR100であり、
M2は、直接結合、CH2、O又はSであり、
R100及びR101は、互いに独立して、水素、ハロゲン、C1~C8アルキル、C1~C8アルコキシ又はフェニルであり、
R102は、C1~C20アルキルであり、
R103は、
スルホニウム塩化合物の具体的な例として、例えば、Irgacure(登録商標)270(BASF SE社)、Cyracure(登録商標)UVI-6990、Cyracure(登録商標)UVI-6974(Union Carbide社)、Degacure(登録商標)KI85(Degussa社)、SP-55、SP-150、SP-170(Asahi Denka社)、GE UVE1014(General Electric社)、SarCat(登録商標)KI-85(=トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート;Sartomer社)、SarCat(登録商標)CD1010(=混合トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート;Sartomer社)、SarCat(登録商標)CD1011(=混合トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート;Sartomer社)が挙げられる。
適したヨードニウム塩化合物は、式
R110及びR111は、それぞれ互いに独立して、水素、C1~C20アルキル、C1~C20アルコキシ、OH-置換C1~C20アルコキシ、ハロゲン、C2~C12アルケニル、C3~C8シクロアルキル、特にメチル、イソプロピル、又はイソブチルであり、そして
Eは、アニオン、特にPF6、SbF6、AsF6、BF4、(C6F5)4B、Cl、Br、HSO4、CF3-SO3、F-SO3、
ヨードニウム塩化合物の具体的な例として、例えばトリルクミルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4-[(2-ヒドロキシ-テトラデシルオキシ)フェニル]フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート又はヘキサフルオロホスフェート、トリルクミルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、4-イソプロピルフェニル-4’-メチルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、4-イソブチルフェニル-4’-メチルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート(Irgacure(登録商標)250、BASF SE社)、4-オクチルオキシフェニル-フェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート又はヘキサフルオロアンチモネート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサアフルオロアンチモネート又はヘキサフルオロホスフェート、ビス(4-メチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス(4-メトキシフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、4-メチルフェニル-4’-エトキシフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、4-メチルフェニル-4’-ドデシルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、4-メチルフェニル-4’-フェノキシフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェートが挙げられる。
前述のあらゆるヨードニウム塩のうち、他のアニオンとの化合物も、無論、適している。ヨードニウム塩の調製は当業者に知られていて、例えば文献に記載されており、例えばUS4151175、US3862333、US4694029、EP562897、US4399071、US6306555、WO98/46647、J.V.Crivello、「Photoinitiated Cationic Polymerization」(UV Curing:Science and Technology、S.P.Pappas編集、第24~77頁、Technology Marketing Corporation,Norwalk,Conn.1980,ISBN No.0-686-23773-0)、J.V.Crivello,J.H.W.Lam,Macromolecules,10,1307(1977年)及びJ.V.Crivello,Ann.Rev.Mater.Sci.1983,13、第173~190頁及びJ.V.Crivello,Journal of Polymer Science,Part A:Polymer Chemistry、第37巻、4241-4254(1999年)に記載されている。
UV-A領域及び(近)VIS領域に放射ピーク(単数又は複数)を有する光源(Laser、LED、LCD)を用いて硬化させるのに、アシルホスフィンオキシド、例えば、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキシド及びエチルフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィネートが好ましい。355nmに放射ピークを有するUVレーザー(SLA)を用いて硬化させるのに、アルファ-ヒドロキシケトン系化合物、例えば、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]-フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、Lamberti社から提供されるEsacure KIP、2-ヒドロキシ-1-{1-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-フェニル]-1,3,3-トリメチル-インダン-5-イル}-2-メチル-プロパン-1-オン、及びこれらの混合物が好ましい。
光源が広い領域、UV及び可視領域にわたって光放射する場合(例:水銀灯)、又は異なる波長の光源が組み合わされる場合(例:LED、レーザー)、1種の光開始剤の吸収領域が領域全体をカバーしない可能性がある。これは、2種の異なる種類の光開始剤、例えばアルファ-ヒドロキシケトン(1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、又は2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]-フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン)と、アシルホスフィンオキシド(ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキシド及びエチルフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィネートとを組み合わせることによって達成することができる。硬化に可視放射を使用する場合は、チタノセンのような特定の光開始剤、例えばビス(シクロペンタジエニル)ビス[2,6-ジフルオロ-3-(1-ピリル)フェニル]チタン(Omnirad784)が必要である。
光開始剤は、典型的には、組成物の総質量に基づいて、約0.5~10質量%、特に0.1~5.0質量%の割合で使用される。
ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素である。
C1~C24アルキル(C1~C20アルキル、特にC1~C12アルキル)は、可能であれば、典型的には直鎖状又は分岐状である。例として、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec.-ブチル、イソブチル、tert.-ブチル、n-ペンチル、2-ペンチル、3-ペンチル、2,2-ジメチルプロピル、1,1,3,3-テトラメチルペンチル、n-ヘキシル、1-メチルヘキシル、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルヘキシル、n-ヘプチル、イソヘプチル、1,1,3,3-テトラメチルブチル、1-メチルヘプチル、3-メチルヘプチル、n-オクチル、1,1,3,3-テトラメチルブチル及び2-エチルヘキシル、n-ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、又はオクタデシルが挙げられる。C1~C8アルキルは、典型的には、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec.-ブチル、イソブチル、tert.-ブチル、n-ペンチル、2-ペンチル、3-ペンチル、2,2-ジメチル-プロピル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、1,1,3,3-テトラメチルブチル及び2-エチルヘキシルである。C1~C4アルキルは、典型的には、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec.-ブチル、イソブチル、tert.-ブチルである。
C2~C12アルケニル基(C2~C5アルケニル)は、直鎖の又は分岐状のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、メタリル、イソプロペニル、2-ブテニル、3-ブテニル、イソブテニル、n-ペンタ-2,4-ジエニル、3-メチル-ブト-2-エニル、n-オクト-2-エニル、又はn-ドデク-2-エニルである。
C1~C12アルコキシ基(C1~C8アルコキシ基)は、直鎖の又は分岐状のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシ、アミルオキシ、イソアミルオキシ又はtert-アミルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、イソオクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ及びドデシルオキシである。
C1~C12アルキルチオ基(C1~C8アルキルチオ基)は、直鎖の又は分岐状のアルキルチオ基であり、酸素が硫黄に対して交換されていることを除き、アコキシ基(akoxy groups)と同じ選好を有する。
C1~C12アルキレンは、二価のC1~C12アルキル、すなわち(1ではなく)2の自由原子価を有するアルキル、例えばトリメチレン又はテトラメチレンである。
シクロアルキル基は、典型的にはC3~C8シクロアルキル、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、又はシクロオクチルであり、これらは非置換であっても置換されていてもよい。
いくつかの場合において、光開始剤に加えて増感剤化合物を採用することが有利である。適した増感剤化合物の例は、WO06/008251、第36頁第30行目から第38頁第8行目に開示されており、その開示内容は参照によって本明細書に組み込まれる。増感剤として、とりわけ上述のベンゾフェノン化合物を用いることができる。
いくつかの場合において、光開始剤に加えて増感剤化合物を用いることが有利である。適した増感剤化合物の例は、WO06/008251、第36頁第30行目から第38頁第8行目に開示されており、その開示内容は参照によって本明細書に組み込まれる。増感剤として、とりわけ上述のベンゾフェノン化合物を用いることができる。
所望される場合、光硬化性組成物は、
-以下のもの
(D.4) 消泡剤及び脱気剤、
(D.5) 潤滑剤及びレベリング剤、
(D.6) 熱硬化助剤及び/又は放射線硬化助剤、
(D.7) 基材湿潤助剤、
(D.8) 湿潤及び分散助剤、
(D.9) 疎水化剤、
(D.10) 容器内(in-can)安定剤、及び
(D.11) 引掻耐性を向上させるための助剤
から選択される少なくとも1種の成分D、
-以下のもの
(E.1) 染料、及び
(E.2) 顔料、
から選択される少なくとも1種の成分E、
- 光、熱及び酸化安定剤から選択される少なくとも1種の成分F、
から選択される、さらなる混合物構成成分を含んでもよい。
-以下のもの
(D.4) 消泡剤及び脱気剤、
(D.5) 潤滑剤及びレベリング剤、
(D.6) 熱硬化助剤及び/又は放射線硬化助剤、
(D.7) 基材湿潤助剤、
(D.8) 湿潤及び分散助剤、
(D.9) 疎水化剤、
(D.10) 容器内(in-can)安定剤、及び
(D.11) 引掻耐性を向上させるための助剤
から選択される少なくとも1種の成分D、
-以下のもの
(E.1) 染料、及び
(E.2) 顔料、
から選択される少なくとも1種の成分E、
- 光、熱及び酸化安定剤から選択される少なくとも1種の成分F、
から選択される、さらなる混合物構成成分を含んでもよい。
成分Dの下に列挙した消泡剤及び脱気剤(D.4)、潤滑剤及びレベリング剤(D.5)、熱硬化助剤又は放射線硬化助剤(D.6)、基材湿潤助剤(D.7)、湿潤及び分散助剤(D.8)、疎水化剤(D.9)、容器内安定剤(D.10)及び引掻耐性を向上させるための助剤(D.11)の効果は、通常、互いに厳密に区別することができない。例えば、潤滑剤及びレベリング剤は、消泡剤及び/又は脱気剤として、及び/又は引掻耐性を向上させるための助剤として、さらに作用することが多い。そして放射線硬化助剤は、潤滑剤及びレベリング剤、及び/又は脱気剤として、及び/又は基材湿潤助剤としても作用することができる。従って上記の記述により、或る特定の添加剤は、以下に記載のグループ(D.4)から(D.11)のうちの複数に帰属してよい。
グループ(D.4)の消泡剤には、シリコンを含まないポリマー及びシリコン含有ポリマーが含まれる。シリコン含有ポリマーは、例えば、変性されていない又は変性されたポリジアルキルシロキサン、又はポリジアルキルシロキサンとポリエーテル単位とから構成される分岐コポリマー、櫛形(comb)コポリマー又はブロックコポリマーであり、後者はエチレンオキシド又はプロピレンオキシドから得ることができる。
グループ(D.4)の脱気剤には、例えば、有機ポリマー、例えばポリエーテル及びポリアクリレート、ジアルキルポリシロキサン、特にジメチルポリシロキサン、有機的変性ポリシロキサン、例えばアリールアルキル変性ポリシロキサンか、又はフルオロシリコーンが含まれる。消泡剤の作用は本質的に、泡の形成を防ぐこと、又はすでに形成された泡を破壊することに基づく。脱気剤は、本質的には、脱気される媒体、例えば本発明による混合物中で、微細に分散した気体又は空気の気泡を合体させてより大きな気泡にして、よって気体(又は空気)の放出を促進するように作用する。消泡剤はしばしば脱気剤としても使用することができ、その逆も可能であるため、これらの添加剤はグループ(D.4)の下で一緒にまとめられている。
グループ(D.4)の助剤は、典型的には、組成物の総質量に基づいて、約0.05~3.0質量%、好ましくは約0.5~2.0質量%の割合で使用される。
潤滑剤及びレベリング剤のグループ(D.5)には、例えばシリコンを含まないポリマーだけでなく、シリコン含有ポリマー、例えばポリアクリレート又は変性された低分子量ポリジアルキルシロキサンも含まれる。変性とは、アルキル基の一部を多種多様な有機ラジカルで置き換えることである。これらの有機ラジカルは、例えば、ポリエーテル、ポリエステルか、又は長鎖アルキルラジカルであり、前者が最も頻繁に使用されている。
対応する変性ポリシロキサンのポリエーテルラジカルは、典型的には、エチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシド単位によって形成される。変性ポリシロキサン中のこれらのアルキレンオキシド単位の割合が高いほど、得られる生成物は一般的に親水性が高くなる。
対応する変性ポリシロキサンのポリエーテルラジカルは、典型的には、エチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシド単位によって形成される。変性ポリシロキサン中のこれらのアルキレンオキシド単位の割合が高いほど、得られる生成物は一般的に親水性が高くなる。
グループ(D.5)の助剤は、典型的には、組成物の総質量に基づいて、約0.005~1.0質量%、好ましくは約0.01~0.2質量%の割合で使用される。
グループ(D.6)には、放射線硬化助剤として、特に、例えばアクリレート基の一部である末端二重結合を有するポリシロキサンが含まれる。このような助剤は、化学線又は、例えば電子ビーム放射によって架橋させることができる。これらの助剤は一般に、複数の特性を1つに組み合わせる。これらは架橋されていない状態では、消泡剤、脱気剤、潤滑剤及びレベリング剤、及び/又は基材湿潤助剤として作用することができ、架橋した状態では、例えば本発明による組成物を用いて製造することができる物品のコーティング又はフィルムの、特に引掻耐性を向上させる。(例えばコーティング又はフィルムの)光沢性能の向上は、本質的に、消泡剤、脱揮発剤(devolatilizers)及び/又は潤滑剤及びレベリング剤(未架橋状態で)としてのこれらの助剤の作用の効果とみなすことができる。グループ(D.6)の熱硬化助剤は、例えば、イソシアネート基と反応することができる第一級OH基を含む。
使用される熱硬化助剤は、例えば、BYK社から入手可能な製品BYK(登録商標)-370、BYK(登録商標)-373及びBYK(登録商標)-375である。グループ(D.6)の助剤は、典型的には、組成物の総質量に基づいて、約0.1~5.0質量%、好ましくは約0.1~3.0質量%の割合で使用される。
基材湿潤助剤のグループ(D.7)の助剤は、特に基材の湿潤性を高める役割を果たす。
グループ(D.7)の助剤は、典型的には、組成物の総質量に基づいて、約0.01~3.0質量%、好ましくは約0.01~1.5質量%、及び特に0.03~1.5質量%の割合で使用される。
グループ(D.8)の湿潤及び分散助剤は、特に顔料の溶出、浮遊及び沈降を防ぐ役割を果たし、従って必要に応じて、特に顔料組成物において有用である。
これらの助剤は、本質的には添加された(additized)顔料粒子の静電的反発及び/又は立体障害によって顔料分散体を安定化させ、後者の場合には助剤と周囲の媒体(例えばバインダー)との相互作用が主要な役割を果たす。このような湿潤及び分散助剤の使用は、例えば印刷インキ及び塗料の技術分野で一般的に行われているので、所定の場合におけるこのような適した助剤の選択は、一般的に当業者にとって困難ではない。
グループ(D.8)の助剤の用量は、覆われる顔料の表面積及び助剤の平均モル質量に主に依存する。
無機顔料及び低分子量の助剤について、顔料及び助剤の総質量に基づいて、約0.5~2.0質量%の後者の含有量が典型的に想定される。高分子量の助剤の場合、含有量は約1.0~30質量%に増加する。
有機顔料及び低分子量の助剤の場合、後者の含有量は、顔料及び助剤の総質量に基づいて、約1.0~5.0質量%である。高分子量の助剤の場合、この含有量は約10.0~90質量%の範囲でよい。従ってすべての場合において予備的な実験が推奨されるが、当業者はこれを簡易な方法で達成することができる。
グループ(D.9)の疎水化剤は、例えば、本発明による組成物を用いて得られる印刷又はコーティングに撥水特性を提供することを目的として使用することができる。
グループ(D.9)の助剤は、典型的には、組成物の総質量に基づいて、約0.05~5.0質量%、好ましくは約0.1~3.0質量%の割合で使用される。
グループ(D.10)の容器内安定剤は、製造から硬化まで向上した貯蔵安定性をもたらす。グループ(D.10)の容器内安定剤の例として挙げられるのは:
ホスファイト及びホスホナイト(処理安定剤)、式
ホスファイト及びホスホナイト(処理安定剤)、式
R21及びR22は、互いに独立して、C1~C18アルキル、C5~C12シクロアルキル、C7~C15-フェニルアルキル、場合により置換されているC6~C10アリールであり、
R23及びR24は、互いに独立して、H、場合により置換されているC6~C10-アリール、2-,3-,4-ピリジル、2-,3-フリル又はチエニル、COOH、COOR25、CONH2、CONHR25、CONR25R26、-CN、-COR25、-OCOR25、-OPO(OR25)2であり、式中、R25及びR26は、互いに独立してC1~C8アルキル、又はフェニルである。キノンメチドが好ましく、式中、R21及びR22はtert-ブチルであり、
R23はHであり、そしてR24は場合により置換されているフェニル、COOH、COOR25、CONH2、CONHR25、CONR25R26、-CN、-COR25、-OCOR25、-OPO(OR25)2であり、式中、R25及びR26はC1~C8アルキル、又はフェニルである。キノンメチドは、例えばUS20110319535に記載されているように、高度な立体障害ニトロキシルラジカルと組み合わせて使用してよい。
グループ(D.10)の容器内安定剤は、典型的には、組成物の総質量に基づいて、約0.01~0.3質量%、好ましくは約0.04~0.15質量%の割合で使用される。
引掻耐性を向上させるための助剤のグループ(D.11)には、例えば、Tego社から入手可能な製品、TEGO(登録商標)Rad2100、TEGO(登録商標)Rad2200、TEGO(登録商標)Rad2500、TEGO(登録商標)Rad2600及びTEGO(登録商標)Rad2700が含まれる。
これら助剤について、有用な量は、グループ(D.6)で述べたものと同様であり、すなわちこれら添加剤は、典型的には、組成物の総質量に基づいて、約0.1~5.0質量%、好ましくは約0.1~3.0質量%の割合で使用される。
染料のグループ(E.1)には、例えば、アゾ染料、金属錯体染料、塩基性染料、例えばジ-及びトリアリールメタン染料及びその塩、アゾメチン誘導体、ポリメチン、アントラキノン染料などのクラスの染料が含まれる。本発明による混合物に使用することができる適した染料の概要は、H.Zollingerによる著書、「Color Chemistry」、Wiley-VCH,Weinheim、第3版(2003年)に記載されている。
特に、光発色性染料、熱変色性染料又は発光性染料、及びこれら特性の組み合わせを有する染料を本発明による混合物に加えることも可能である。典型的な蛍光染料に加えて、蛍光染料も光学的光沢剤を意味すると理解すべきである。光硬化性組成物の吸収特性(臨界エネルギー及び浸透の深さ)を最適化するために、蛍光増白剤を使用してよい。
後者の例には、ビススチリルベンゼン、特にシアノスチリル化合物のクラスが含まれ、式
スチルベンのクラスからのさらなる適した光学的光沢剤は、例えば、式
式中、Q1は、各場合においてC1~C4-アルコキシカルボニル又はシアノであり、Q2は、C1~C4-アルキル、特にメチルによって単置換又は二置換されていてよいベンゾオキサゾール-2-イルであり、Q3はC1~C4-アルコキシカルボニル又は3-(C1~C4-アルキル)-1,2,4-オキサジアゾール-3-イルである。
ベンゾオキサゾールのクラスからのさらなる適した光学的光沢剤は、例えば、式
クマリンのクラスからの適した光学的光沢剤は、例えば、式
ピレンのクラスからのさらなる適した光学的光沢剤は、例えば、式
上述の光沢剤は単独でも互いとの混合物としても使用することができる。
上述の光学的光沢剤は一般に、それ自体知られている市販の製品である。それらは、例えばUllmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry、第5版、第A18巻、第156~161頁に記載されており、又はここに記載の方法によって得ることができる。
特に、所望の場合、ビススチリルベンゼンのクラス、特にシアノスチリルベンゼンのクラスからの1種以上の光学的光沢剤を使用する。後者は個々の化合物としても、また異性化合物の混合物としても使用することができる。
この場合、異性体は、式
光学的光沢剤は、例えば、BASF SE社から、Ultraphor(登録商標)SF004、Ultraphor(登録商標)SF MO、Ultraphor(登録商標)SF MP及びUltraphor(登録商標)SF POとして市販されている。
顔料のグループ(E.2)には、無機顔料及び有機顔料の両方が含まれる。本発明による混合物中に使用することができる無機着色顔料の概要は、H.Endrissによる著書、「Aktuelle anorganische Bunt-Pigmente」[「Current inorganic colored pigments」](発行人U.Zoril,Curt-R.-Vincentz-Verlag,Hanover、1997年)及びG.Buxbaumによる著書、「Industrial Inorganic Pigments」、Wiley-VCH,Weinheim、第3版、2005年に挙げられている。さらに、前記の著書に挙げられていない有用なさらなる顔料として、ピグメントブラック6及びピグメントブラック7(カーボンブラック)、ピグメントブラック11(酸化鉄ブラック、Fe3O4)、ピグメントホワイト4(酸化亜鉛、ZnO)、ピグメントホワイト5(リトポン、ZnS/BaSO4)、ピグメントホワイト6(酸化チタン、TiO2)及びピグメントホワイト7(硫化亜鉛、ZnS)が挙げられる。
本発明による混合物に添加することができる有機顔料の概要は、W.Herbst及びK.Hungerによる著書、「Industrielle organische Pigmente」[「Industrial Organic Pigments」],Wiley-VCH,Weinheim、第3版、2004年に挙げられている。本発明による混合物には、磁性、導電性、光発色性、熱変色性又は発光性顔料、及びこれら特性の組み合わせを有する顔料を加えることも可能である。
成分Fとしての光、熱及び/又は酸化安定剤の例として、以下のものが含まれる:
アルキル化モノフェノール、例えば2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2-tert-ブチル-4,6-ジメチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-n-ブチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-イソブチルフェノール、2,6-ジシクロペンチル-4-メチルフェノール、2-(α-メチルシクロヘキシル)-4,6-ジメチルフェノール、2,6-ジオクタデシル-4-メチルフェノール、2,4,6-トリシクロヘキシルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メトキシメチルフェノール、直鎖状の又は分岐状の側鎖を有するノニルフェノール、例えば2,6-ジノニル-4-メチルフェノール、2,4-ジメチル-6-(1’-メチルウンデシ-1’-イル)-フェノール、2,4-ジメチル-6-(1’-メチルヘプタデシ-1’-イル)-フェノール、2,4-ジメチル-6-(1’-メチルトリデシ-1’-イル)フェノール及びこれら化合物の混合物、
アルキルチオメチルフェノール、例えば2,4-ジオクチルチオメチル-6-tert-ブチルフェノール、2,4-ジオクチルチオメチル-6-メチルフェノール、2,4-ジオクチルチオメチル-6-エチルフェノール及び2,6-ジドデシルチオメチル-4-ノニルフェノール、
ハイドロキノン及びアルキル化ハイドロキノン、例えば2,6-ジ-tert-ブチル-4-メトキシフェノール、2,5-ジ-tert-ブチルハイドロキノン、2,5-ジ-tert-アミルハイドロキノン、2,6-ジフェニル-4-オクタデシルオキシフェノール、2,6-ジ-tert-ブチルハイドロキノン、2,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニソール、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニソール、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルステアレート及びビス-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)アジペート、
トコフェロール、例えばα-トコフェロール、β-トコフェロール、γ-トコフェロール、δ-トコフェロール及びこれら化合物の混合物、及びトコフェロール誘導体、例えばトコフェリルアセテート、トコフェリルスクシネート、トコフェリルニコチネート及びトコフェリルポリオキシエチレンスクシネート(「トコフェルソレート」)、
ヒドロキシル化ジフェニルチオエーテル、例えば2,2’-チオビス(6-tert-ブチル-4-メチルフェノール)、2,2’-チオビス(4-オクチルフェノール)、4,4’-チオビス(6-tert-ブチル-3-メチルフェノール)、4,4’-チオビス(6-tert-ブチル-2-メチルフェノール)、4,4’-チオビス-(3,6-ジ-sec-アミルフェノール)及び4,4’-ビス(2,6-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)ジスルフィド、
アルキリデンビスフェノール、例えば2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-4-メチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-4-エチルフェノール)、2,2’-メチレンビス[4-メチル-6-(α-メチルシクロヘキシル)フェノール]、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-シクロヘキシルフェノール)、2,2’-メチレンビス(6-ノニル-4-メチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2-エチリデンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-エチリデンビス(6-tert-ブチル-4-イソブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス[6-(α-メチルベンジル)-4-ノニルフェノール]、2,2’-メチレンビス[6-(α,α-ジメチルベンジル)-4-ノニルフェノール]、4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、4,4’-メチレンビス-(6-tert-ブチル-2-メチルフェノール)、1,1-ビス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)ブタン、2,6-ビス(3-tert-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル)-4-メチルフェノール、1,1,3-トリス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)ブタン、1,1-ビス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)-3-n-ドデシルメルカブトブタン、エチレングリコールビス[3,3-ビス(3’-tert-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)ブチラート]、ビス(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ジシクロペンタジエン、ビス[2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-メチルベンジル)-6-tert-ブチル-4-メチルフェニル]テレフタレート、1,1-ビス(3,5-ジメチル-2-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)-4-n-ドデシル-メルカプトブタン及び1,1,5,5-テトラキス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)ペンタン、
O-、N-及びS-ベンジル化合物、例えば3,5,3’,5’-テトラ-tert-ブチル-4,4’-ジヒドロキシジベンジルエーテル、オクタデシル4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルベンジルメルカプトアセテート、トリデシル4-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルベンジルメルカプトアセテート、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)アミン、ビス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)ジチオテレフタレート、ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)スルフィド及びイソオクチル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルメルカプトアセテート、
芳香族ヒドロキシベンジル化合物、例えば1,3,5-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2,4,6-トリメチルベンゼン、1,4-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2,3,5,6-テトラメチルベンゼン及び2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)フェノール、
トリアジン化合物、例えば2,4-ビス(オクチルメルカプト)-6-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニリノ)-1,3,5-トリアジン、2-オクチルメルカプト-4,6-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニリノ)-1,3,5-トリアジン、2-オクチルメルカプト-4,6-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェノキシ)-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェノキシ)-1,2,3-トリアジン、1,3,5-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌレート、2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルエチル)-1,3,5-トリアジン、1,3,5-トリス-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン、1,3,5-トリス(3,5-ジシクロヘキシル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート及び1,3,5-トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、
ベンジルホスホネート、例えばジメチル2,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネート、ジエチル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネート、ジオクタデシル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネート及びジオクタデシル5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-3-メチルベンジルホスホネート、
アシルアミノフェノール、例えば4-ヒドロキシラウロイルアニリド、4-ヒドロキシステアロイルアニリド及びオクチル-N-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)カルバメート、
例えば一価又は多価アルコールのプロピオン酸エステル及び酢酸エステル、例えばメタノール、エタノール、n-オクタノール、イソオクタノール、オクタデカノール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、チオジエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタエリスリトール、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、N,N’-ビス(ヒドロキシエチル)オキサミド、3-チアウンデカノール、3-チアペンタデカノール、トリメチルヘキサンジオール、トリメチロールプロパン及び4-ヒドロキシメチル-1-ホスファ-2,6,7-トリオキサビシクロ[2.2.2]-オクタン、
アミン誘導体をベースとしたプロピオン酸アミド、例えばN,N’-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヘキサメチレンジアミン、N,N’-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオニル)トリメチレンジアミン及びN,N’-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヒドラジン、
アスコルビン酸(ビタミンC)及びアスコルビン酸誘導体、例えばアスコルビルパルミテート、アスコルビルラウレート及びアスコルビルステアレート、アスコルビルスルフェート及びアスコルビルホスフェート、
アミン化合物ベースの抗酸化剤、例えばN,N’-ジイソプロピル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジ-sec-ブチル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(1,4-ジメチルペンチル)-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(1-エチル-3-メチルペンチル)-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(1-メチルヘプチル)-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジシクロヘキシル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジフェニル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(2-ナフチル)-p-フェニレンジアミン、N-イソプロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-(1-メチルヘプチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-シクロヘキシル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、4-(p-トルエンスルファモイル)ジフェニルアミン、N,N’-ジメチル-N,N’-ジ-sec-ブチル-p-フェニレンジアミン、ジフェニルアミン、N-アリルジフェニルアミン、4-イソプロポキシジフェニルアミン、N-フェニル-1-ナフチルアミン、N-(4-tert-オクチルフェニル)-1-ナフチルアミン、N-フェニル-2-ナフチルアミン、オクチル置換されているジフェニルアミン、例えばp,p’-ジ-tert-オクチルジフェニルアミン、4-n-ブチルアミノフェノール、4-ブチリルアミノフェノール、4-ノナノイルアミノフェノール、4-ドデカノイルアミノフェノール、4-オクタデカノイルアミノフェノール、ビス[4-メトキシフェニル]アミン、2,6-ジ-tert-ブチル-4-ジメチルアミノメチルフェノール、2,4-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’-テトラメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、1,2-ビス[(2-メチルフェニル)アミノ]エタン、1,2-ビス(フェニルアミノ)プロパン、(o-トリル)ビグアニド、ビス[4-(1’,3’-ジメチルブチル)フェニル]アミン、tert-オクチル置換されているN-フェニル-1-ナフチルアミン、モノアルキル化及びジアルキル化されたtert-ブチル/tert-オクチルジフェニルアミンの混合物、モノアルキル化及びジアルキル化されたノニルジフェニルアミンの混合物、モノアルキル化及びジアルキル化されたドデシルジフェニルアミンの混合物、モノアルキル化及びジアルキル化されたイソプロピル/イソヘキシルジフェニルアミンの混合物、モノアルキル化及びジアルキル化されたtert-ブチルジフェニルアミンの混合物、2,3-ジヒドロ-3,3-ジメチル-4H-1,4-ベンゾチアジン、フェノチアジン、モノアルキル化及びジアルキル化されたtert-ブチル/tert-オクチルフェノチアジンの混合物、モノアルキル化及びジアルキル化されたtert-オクチルフェノチアジンの混合物、N-アリルフェノチアジン、N,N,N’,N’-テトラフェニル-1,4-ジアミノブト-2-エン、N,N-ビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ヘキサメチレンジアミン、ビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)セバケート、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-オン及び2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-オール、
ホスファイト及びホスホナイト、例えばトリフェニルホスファイト、ジフェニルアルキルホスファイト、フェニルジアルキルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)-ペンタエリスリトールジホスファイト、ジイソデシルオキシペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4,6-トリス(tert-ブチルフェニル))ペンタエリスリトールジホスファイト、トリステアリルソルビトールトリホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、6-イソオクチルオキシ-2,4,8,10-テトラ-tert-ブチル-12H-ジベンゾ[d,g]-1,3,2-ジオキサホスホシン、6-フルオロ-2,4,8,10-テトラ-tert-ブチル-12-メチル-ジベンゾ[d,g]-1,3,2-ジオキサホスホシン、ビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)メチルホスファイト及びビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)エチルホスファイト、
2-(2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、例えば2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(5’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-2’-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3’-sec-ブチル-5’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-4’-オクチルオキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’,5’-ジ-tert-アミル-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’,5’-ビス-(α,α-ジメチルベンジル)-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、以下の、2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-(2-オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3’-tert-ブチル-5’-[2-(2-エチルヘキシルオキシ)カルボニルエチル]-2’-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-(2-メトキシカルボニルエチル)フェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-(2-メトキシカルボニルエチル)フェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-(2-オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’-tert-ブチル-5’-[2-(2-エチルヘキシルオキシ)カルボニルエチル]-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’-ドデシル-2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール及び2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-(2-イソオクチルオキシカルボニルエチル)フェニルベンゾトリアゾール、2,2’-メチレンビス[4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-ベンゾトリアゾール-2-イルフェノール]の混合物、2-[3’-tert-ブチル-5’-(2-メトキシカルボニルエチル)-2’-ヒドロキシフェニル]-2H-ベンゾトリアゾールのポリエチレングリコール300との完全なエステル化の生成物、[R-CH2CH2-COO(CH2)3]2(式中、R=3’-tert-ブチル-4’-ヒドロキシ-5’-2H-ベンゾトリアゾール-2-イルフェニル)]、
硫黄含有ペルオキシド捕捉剤及び硫黄含有抗酸化剤、例えば3,3’-チオジプロピオン酸のエステル、例えばラウリルエステル、ステアリルエステル、ミリスチルエステル及びトリデシルエステル、メルカプトベンズイミダゾール及び2-メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、ジブチル亜鉛ジチオカルバメート、ジオクタデシルジスルフィド及びペンタエリスリトールテトラキス(β-ドデシルメルカプト)プロピオネート、
2-ヒドロキシベンゾフェノン、例えば4-ヒドロキシ、4-メトキシ、4-オクチルオキシ、4-デシクロオキシ、4-ドデシルオキシ、4-ベンジルオキシ、4,2’,4’-トリヒドロキシ及び2’-ヒドロキシ-4,4’-ジメトキシ誘導体、
非置換及び置換安息香酸のエステル、例えば4-tert-ブチルフェニルサリチレート、フェニルサリチレート、オクチルフェニルサリチレート、ジベンゾイルレゾルシノール、ビス(4-tert-ブチルベンゾイル)レゾルシノール、ベンゾイルレゾルシノール、2,4-ジ-tert-ブチルフェニル3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、オクタデシル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート及び2-メチル-4,6-ジ-tert-ブチルフェニル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、
アクリレート、例えばエチルα-シアノ-β,β-ジフェニルアクリレート、イソオクチルα-シアノ-β,β-ジフェニルアクリレート、メチルα-メトキシカルボニルシンナメート、メチルα-シアノ-β-メチル-p-メトキシシンナメート、ブチル-α-シアノ-β-メチル-p-メトキシ-シンナメート及びメチル-α-メトキシカルボニル-p-メトキシシンナメート、
立体障害アミン、例えばビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)セバケート、ビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)スクシネート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)セバケート、ビス(1-オクチルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)-n-ブチル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルマロネート、1-(2-ヒドロキシエチル)-2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジンとコハク酸との縮合生成物、N,N’-ビス(2,2,6,5-テトラメチルピペリジン-4-イル)ヘキサメチレンジアミンと4-tert-オクチルアミノ-2,6-ジクロロ-1,3,5-トリアジンとの縮合生成物、トリス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ニトリロトリアセテート、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、1,1’-(1,2-エチレン)ビス(3,3,5,5-テトラメチルピペラジノン)、4-ベンゾイル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ステアリルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)2-n-ブチル-2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルベンジル)マロネート、3-n-オクチル-7,7,9,9-テトラメチル-1,3,8-トリアザスピロ[4.5]デカン-2,4-ジオン、ビス(1-オクチルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)セバケート、ビス(1-オクチルオキシ-2,2,6,5-テトラメチルピペリジン-4-イル)スクシネート、N,N’-ビス-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ヘキサメチレンジアミンと4-モルホリノ-2,6-ジクロロ-1,3,5-トリアジンとの縮合生成物、2-クロロ-4,6-ビス(4-n-ブチルアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)-1,3,5-トリアジンと1,2-ビス(3-アミノプロピルアミノ)エタンとの縮合生成物、2-クロロ-4,6-ジ-(4-n-ブチルアミノ-1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)-1,3,5-トリアジンと1,2-ビス(3-アミノプロピルアミノ)エタンとの縮合生成物、8-アセチル-3-ドデシル-7,7,9,9-テトラメチル-1,3,8-トリアザスピロ[4.5]デカン-2,4-ジオン、3-ドデシル-1-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ピロリジン-2,5-ジオン、3-ドデシル-1-(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)ピロリジン-2,5-ジオン、4-ヘキサデシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンと4-ステアリルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンとの混合物、N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ヘキサメチレンジアミンと4-シクロヘキシルアミノ-2,6-ジクロロ-1,3,5-トリアジンとの縮合生成物、1,2-ビス(3-アミノプロピルアミノ)エタンと2,4,6-トリクロロ-1,3,5-トリアジンとの縮合生成物、4-ブチルアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、N-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)-n-ドデシルスクシンイミド、N-(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)-n-ドデシルスクシンイミド、2-ウンデシル-7,7,9,9-テトラメチル-1-オキサ-3,8-ジアザ-4-オキソ-スピロ[4.5]デカン、7,7,9,9-テトラメチル-2-シクロウンデシル-1-オキサ-3,8-ジアザ-4-オキソスピロ-[4.5]デカンとエピクロロヒドリンとの縮合生成物、テトラメチロールアセチレンジ尿素を有する4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンとポリ(メトキシプロピル-3-オキシ)-[4(2,2,6,6-テトラメチル)ピペリジニル]シロキサンとの縮合生成物、
オキサミド、例えば4,4’-ジオクチルオキシオキサニリド、2,2’-ジエトキシオキサニリド、2,2’-ジオクチルオキシ-5,5’-ジ-tert-ブトキサニリド、2,2’-ジドデシルオキシ-5,5’-ジ-tert-ブトキサニリド、2-エトキシ-2’-エチルオキサニリド、N,N’-ビス(3-ジメチルアミノプロピル)オキサミド、2-エトキシ-5-tert-ブチル-2’-エトキサニリド及びそれと2-エトキシ-2’-エチル-5,4’-ジ-tert-ブトキサニリドとの混合物、オルト-、パラ-メトキシ-二置換オキサニリドの混合物、及びオルト-、パラ-エトキシ二置換オキサニリドの混合物、及び
2-(2-ヒドロキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、例えば2,4,6-トリス-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(2-ヒドロキシ-4-プロピルオキシフェニル)-6-(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-4,6-ビス(4-メチル-5フェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-ドデシルオキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-トリデシルオキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-[2-ヒドロキシ-4-(2-ヒドロキシ-3-ブチルオキシプロポキシ)フェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチル)-1,3,5-トリアジン、2-[2-ヒドロキシ-4-(2-ヒドロキシ-3-オクチルオキシプロポキシ)フェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチル)-1,3,5-トリアジン、2-[4-(ドデシルオキシ/トリデシルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-[2-ヒドロキシ-4-(2-ヒドロキシ-3-ドデシルオキシプロポキシ)フェニル]-4,6-ビス-(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-ヘキシルオキシフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリス[2-ヒドロキシ-4-(3-ブトキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル]-1,3,5-トリアジン及び2-(2-ヒドロキシフェニル)-4-(4-メトキシフェニル)-6-フェニル-1,3,5-トリアジン。
アルキル化モノフェノール、例えば2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2-tert-ブチル-4,6-ジメチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-n-ブチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-イソブチルフェノール、2,6-ジシクロペンチル-4-メチルフェノール、2-(α-メチルシクロヘキシル)-4,6-ジメチルフェノール、2,6-ジオクタデシル-4-メチルフェノール、2,4,6-トリシクロヘキシルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メトキシメチルフェノール、直鎖状の又は分岐状の側鎖を有するノニルフェノール、例えば2,6-ジノニル-4-メチルフェノール、2,4-ジメチル-6-(1’-メチルウンデシ-1’-イル)-フェノール、2,4-ジメチル-6-(1’-メチルヘプタデシ-1’-イル)-フェノール、2,4-ジメチル-6-(1’-メチルトリデシ-1’-イル)フェノール及びこれら化合物の混合物、
アルキルチオメチルフェノール、例えば2,4-ジオクチルチオメチル-6-tert-ブチルフェノール、2,4-ジオクチルチオメチル-6-メチルフェノール、2,4-ジオクチルチオメチル-6-エチルフェノール及び2,6-ジドデシルチオメチル-4-ノニルフェノール、
ハイドロキノン及びアルキル化ハイドロキノン、例えば2,6-ジ-tert-ブチル-4-メトキシフェノール、2,5-ジ-tert-ブチルハイドロキノン、2,5-ジ-tert-アミルハイドロキノン、2,6-ジフェニル-4-オクタデシルオキシフェノール、2,6-ジ-tert-ブチルハイドロキノン、2,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニソール、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニソール、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルステアレート及びビス-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)アジペート、
トコフェロール、例えばα-トコフェロール、β-トコフェロール、γ-トコフェロール、δ-トコフェロール及びこれら化合物の混合物、及びトコフェロール誘導体、例えばトコフェリルアセテート、トコフェリルスクシネート、トコフェリルニコチネート及びトコフェリルポリオキシエチレンスクシネート(「トコフェルソレート」)、
ヒドロキシル化ジフェニルチオエーテル、例えば2,2’-チオビス(6-tert-ブチル-4-メチルフェノール)、2,2’-チオビス(4-オクチルフェノール)、4,4’-チオビス(6-tert-ブチル-3-メチルフェノール)、4,4’-チオビス(6-tert-ブチル-2-メチルフェノール)、4,4’-チオビス-(3,6-ジ-sec-アミルフェノール)及び4,4’-ビス(2,6-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)ジスルフィド、
アルキリデンビスフェノール、例えば2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-4-メチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-4-エチルフェノール)、2,2’-メチレンビス[4-メチル-6-(α-メチルシクロヘキシル)フェノール]、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-シクロヘキシルフェノール)、2,2’-メチレンビス(6-ノニル-4-メチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2-エチリデンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-エチリデンビス(6-tert-ブチル-4-イソブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス[6-(α-メチルベンジル)-4-ノニルフェノール]、2,2’-メチレンビス[6-(α,α-ジメチルベンジル)-4-ノニルフェノール]、4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、4,4’-メチレンビス-(6-tert-ブチル-2-メチルフェノール)、1,1-ビス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)ブタン、2,6-ビス(3-tert-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル)-4-メチルフェノール、1,1,3-トリス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)ブタン、1,1-ビス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)-3-n-ドデシルメルカブトブタン、エチレングリコールビス[3,3-ビス(3’-tert-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)ブチラート]、ビス(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ジシクロペンタジエン、ビス[2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-メチルベンジル)-6-tert-ブチル-4-メチルフェニル]テレフタレート、1,1-ビス(3,5-ジメチル-2-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)-4-n-ドデシル-メルカプトブタン及び1,1,5,5-テトラキス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)ペンタン、
O-、N-及びS-ベンジル化合物、例えば3,5,3’,5’-テトラ-tert-ブチル-4,4’-ジヒドロキシジベンジルエーテル、オクタデシル4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルベンジルメルカプトアセテート、トリデシル4-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルベンジルメルカプトアセテート、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)アミン、ビス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)ジチオテレフタレート、ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)スルフィド及びイソオクチル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルメルカプトアセテート、
芳香族ヒドロキシベンジル化合物、例えば1,3,5-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2,4,6-トリメチルベンゼン、1,4-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2,3,5,6-テトラメチルベンゼン及び2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)フェノール、
トリアジン化合物、例えば2,4-ビス(オクチルメルカプト)-6-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニリノ)-1,3,5-トリアジン、2-オクチルメルカプト-4,6-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニリノ)-1,3,5-トリアジン、2-オクチルメルカプト-4,6-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェノキシ)-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェノキシ)-1,2,3-トリアジン、1,3,5-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌレート、2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルエチル)-1,3,5-トリアジン、1,3,5-トリス-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン、1,3,5-トリス(3,5-ジシクロヘキシル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート及び1,3,5-トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、
ベンジルホスホネート、例えばジメチル2,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネート、ジエチル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネート、ジオクタデシル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネート及びジオクタデシル5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-3-メチルベンジルホスホネート、
アシルアミノフェノール、例えば4-ヒドロキシラウロイルアニリド、4-ヒドロキシステアロイルアニリド及びオクチル-N-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)カルバメート、
例えば一価又は多価アルコールのプロピオン酸エステル及び酢酸エステル、例えばメタノール、エタノール、n-オクタノール、イソオクタノール、オクタデカノール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、チオジエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタエリスリトール、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、N,N’-ビス(ヒドロキシエチル)オキサミド、3-チアウンデカノール、3-チアペンタデカノール、トリメチルヘキサンジオール、トリメチロールプロパン及び4-ヒドロキシメチル-1-ホスファ-2,6,7-トリオキサビシクロ[2.2.2]-オクタン、
アミン誘導体をベースとしたプロピオン酸アミド、例えばN,N’-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヘキサメチレンジアミン、N,N’-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオニル)トリメチレンジアミン及びN,N’-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヒドラジン、
アスコルビン酸(ビタミンC)及びアスコルビン酸誘導体、例えばアスコルビルパルミテート、アスコルビルラウレート及びアスコルビルステアレート、アスコルビルスルフェート及びアスコルビルホスフェート、
アミン化合物ベースの抗酸化剤、例えばN,N’-ジイソプロピル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジ-sec-ブチル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(1,4-ジメチルペンチル)-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(1-エチル-3-メチルペンチル)-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(1-メチルヘプチル)-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジシクロヘキシル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジフェニル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(2-ナフチル)-p-フェニレンジアミン、N-イソプロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-(1-メチルヘプチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-シクロヘキシル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、4-(p-トルエンスルファモイル)ジフェニルアミン、N,N’-ジメチル-N,N’-ジ-sec-ブチル-p-フェニレンジアミン、ジフェニルアミン、N-アリルジフェニルアミン、4-イソプロポキシジフェニルアミン、N-フェニル-1-ナフチルアミン、N-(4-tert-オクチルフェニル)-1-ナフチルアミン、N-フェニル-2-ナフチルアミン、オクチル置換されているジフェニルアミン、例えばp,p’-ジ-tert-オクチルジフェニルアミン、4-n-ブチルアミノフェノール、4-ブチリルアミノフェノール、4-ノナノイルアミノフェノール、4-ドデカノイルアミノフェノール、4-オクタデカノイルアミノフェノール、ビス[4-メトキシフェニル]アミン、2,6-ジ-tert-ブチル-4-ジメチルアミノメチルフェノール、2,4-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’-テトラメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、1,2-ビス[(2-メチルフェニル)アミノ]エタン、1,2-ビス(フェニルアミノ)プロパン、(o-トリル)ビグアニド、ビス[4-(1’,3’-ジメチルブチル)フェニル]アミン、tert-オクチル置換されているN-フェニル-1-ナフチルアミン、モノアルキル化及びジアルキル化されたtert-ブチル/tert-オクチルジフェニルアミンの混合物、モノアルキル化及びジアルキル化されたノニルジフェニルアミンの混合物、モノアルキル化及びジアルキル化されたドデシルジフェニルアミンの混合物、モノアルキル化及びジアルキル化されたイソプロピル/イソヘキシルジフェニルアミンの混合物、モノアルキル化及びジアルキル化されたtert-ブチルジフェニルアミンの混合物、2,3-ジヒドロ-3,3-ジメチル-4H-1,4-ベンゾチアジン、フェノチアジン、モノアルキル化及びジアルキル化されたtert-ブチル/tert-オクチルフェノチアジンの混合物、モノアルキル化及びジアルキル化されたtert-オクチルフェノチアジンの混合物、N-アリルフェノチアジン、N,N,N’,N’-テトラフェニル-1,4-ジアミノブト-2-エン、N,N-ビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ヘキサメチレンジアミン、ビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)セバケート、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-オン及び2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-オール、
ホスファイト及びホスホナイト、例えばトリフェニルホスファイト、ジフェニルアルキルホスファイト、フェニルジアルキルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)-ペンタエリスリトールジホスファイト、ジイソデシルオキシペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4,6-トリス(tert-ブチルフェニル))ペンタエリスリトールジホスファイト、トリステアリルソルビトールトリホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、6-イソオクチルオキシ-2,4,8,10-テトラ-tert-ブチル-12H-ジベンゾ[d,g]-1,3,2-ジオキサホスホシン、6-フルオロ-2,4,8,10-テトラ-tert-ブチル-12-メチル-ジベンゾ[d,g]-1,3,2-ジオキサホスホシン、ビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)メチルホスファイト及びビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)エチルホスファイト、
2-(2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、例えば2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(5’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-2’-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3’-sec-ブチル-5’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-4’-オクチルオキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’,5’-ジ-tert-アミル-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’,5’-ビス-(α,α-ジメチルベンジル)-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、以下の、2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-(2-オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3’-tert-ブチル-5’-[2-(2-エチルヘキシルオキシ)カルボニルエチル]-2’-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-(2-メトキシカルボニルエチル)フェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-(2-メトキシカルボニルエチル)フェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-(2-オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’-tert-ブチル-5’-[2-(2-エチルヘキシルオキシ)カルボニルエチル]-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3’-ドデシル-2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール及び2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-(2-イソオクチルオキシカルボニルエチル)フェニルベンゾトリアゾール、2,2’-メチレンビス[4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-ベンゾトリアゾール-2-イルフェノール]の混合物、2-[3’-tert-ブチル-5’-(2-メトキシカルボニルエチル)-2’-ヒドロキシフェニル]-2H-ベンゾトリアゾールのポリエチレングリコール300との完全なエステル化の生成物、[R-CH2CH2-COO(CH2)3]2(式中、R=3’-tert-ブチル-4’-ヒドロキシ-5’-2H-ベンゾトリアゾール-2-イルフェニル)]、
硫黄含有ペルオキシド捕捉剤及び硫黄含有抗酸化剤、例えば3,3’-チオジプロピオン酸のエステル、例えばラウリルエステル、ステアリルエステル、ミリスチルエステル及びトリデシルエステル、メルカプトベンズイミダゾール及び2-メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、ジブチル亜鉛ジチオカルバメート、ジオクタデシルジスルフィド及びペンタエリスリトールテトラキス(β-ドデシルメルカプト)プロピオネート、
2-ヒドロキシベンゾフェノン、例えば4-ヒドロキシ、4-メトキシ、4-オクチルオキシ、4-デシクロオキシ、4-ドデシルオキシ、4-ベンジルオキシ、4,2’,4’-トリヒドロキシ及び2’-ヒドロキシ-4,4’-ジメトキシ誘導体、
非置換及び置換安息香酸のエステル、例えば4-tert-ブチルフェニルサリチレート、フェニルサリチレート、オクチルフェニルサリチレート、ジベンゾイルレゾルシノール、ビス(4-tert-ブチルベンゾイル)レゾルシノール、ベンゾイルレゾルシノール、2,4-ジ-tert-ブチルフェニル3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、オクタデシル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート及び2-メチル-4,6-ジ-tert-ブチルフェニル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、
アクリレート、例えばエチルα-シアノ-β,β-ジフェニルアクリレート、イソオクチルα-シアノ-β,β-ジフェニルアクリレート、メチルα-メトキシカルボニルシンナメート、メチルα-シアノ-β-メチル-p-メトキシシンナメート、ブチル-α-シアノ-β-メチル-p-メトキシ-シンナメート及びメチル-α-メトキシカルボニル-p-メトキシシンナメート、
立体障害アミン、例えばビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)セバケート、ビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)スクシネート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)セバケート、ビス(1-オクチルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)-n-ブチル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルマロネート、1-(2-ヒドロキシエチル)-2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジンとコハク酸との縮合生成物、N,N’-ビス(2,2,6,5-テトラメチルピペリジン-4-イル)ヘキサメチレンジアミンと4-tert-オクチルアミノ-2,6-ジクロロ-1,3,5-トリアジンとの縮合生成物、トリス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ニトリロトリアセテート、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、1,1’-(1,2-エチレン)ビス(3,3,5,5-テトラメチルピペラジノン)、4-ベンゾイル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ステアリルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)2-n-ブチル-2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルベンジル)マロネート、3-n-オクチル-7,7,9,9-テトラメチル-1,3,8-トリアザスピロ[4.5]デカン-2,4-ジオン、ビス(1-オクチルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)セバケート、ビス(1-オクチルオキシ-2,2,6,5-テトラメチルピペリジン-4-イル)スクシネート、N,N’-ビス-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ヘキサメチレンジアミンと4-モルホリノ-2,6-ジクロロ-1,3,5-トリアジンとの縮合生成物、2-クロロ-4,6-ビス(4-n-ブチルアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)-1,3,5-トリアジンと1,2-ビス(3-アミノプロピルアミノ)エタンとの縮合生成物、2-クロロ-4,6-ジ-(4-n-ブチルアミノ-1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)-1,3,5-トリアジンと1,2-ビス(3-アミノプロピルアミノ)エタンとの縮合生成物、8-アセチル-3-ドデシル-7,7,9,9-テトラメチル-1,3,8-トリアザスピロ[4.5]デカン-2,4-ジオン、3-ドデシル-1-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ピロリジン-2,5-ジオン、3-ドデシル-1-(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)ピロリジン-2,5-ジオン、4-ヘキサデシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンと4-ステアリルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンとの混合物、N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ヘキサメチレンジアミンと4-シクロヘキシルアミノ-2,6-ジクロロ-1,3,5-トリアジンとの縮合生成物、1,2-ビス(3-アミノプロピルアミノ)エタンと2,4,6-トリクロロ-1,3,5-トリアジンとの縮合生成物、4-ブチルアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、N-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)-n-ドデシルスクシンイミド、N-(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)-n-ドデシルスクシンイミド、2-ウンデシル-7,7,9,9-テトラメチル-1-オキサ-3,8-ジアザ-4-オキソ-スピロ[4.5]デカン、7,7,9,9-テトラメチル-2-シクロウンデシル-1-オキサ-3,8-ジアザ-4-オキソスピロ-[4.5]デカンとエピクロロヒドリンとの縮合生成物、テトラメチロールアセチレンジ尿素を有する4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンとポリ(メトキシプロピル-3-オキシ)-[4(2,2,6,6-テトラメチル)ピペリジニル]シロキサンとの縮合生成物、
オキサミド、例えば4,4’-ジオクチルオキシオキサニリド、2,2’-ジエトキシオキサニリド、2,2’-ジオクチルオキシ-5,5’-ジ-tert-ブトキサニリド、2,2’-ジドデシルオキシ-5,5’-ジ-tert-ブトキサニリド、2-エトキシ-2’-エチルオキサニリド、N,N’-ビス(3-ジメチルアミノプロピル)オキサミド、2-エトキシ-5-tert-ブチル-2’-エトキサニリド及びそれと2-エトキシ-2’-エチル-5,4’-ジ-tert-ブトキサニリドとの混合物、オルト-、パラ-メトキシ-二置換オキサニリドの混合物、及びオルト-、パラ-エトキシ二置換オキサニリドの混合物、及び
2-(2-ヒドロキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、例えば2,4,6-トリス-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(2-ヒドロキシ-4-プロピルオキシフェニル)-6-(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-4,6-ビス(4-メチル-5フェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-ドデシルオキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-トリデシルオキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-[2-ヒドロキシ-4-(2-ヒドロキシ-3-ブチルオキシプロポキシ)フェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチル)-1,3,5-トリアジン、2-[2-ヒドロキシ-4-(2-ヒドロキシ-3-オクチルオキシプロポキシ)フェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチル)-1,3,5-トリアジン、2-[4-(ドデシルオキシ/トリデシルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-[2-ヒドロキシ-4-(2-ヒドロキシ-3-ドデシルオキシプロポキシ)フェニル]-4,6-ビス-(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-ヘキシルオキシフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリス[2-ヒドロキシ-4-(3-ブトキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル]-1,3,5-トリアジン及び2-(2-ヒドロキシフェニル)-4-(4-メトキシフェニル)-6-フェニル-1,3,5-トリアジン。
本開示(複数可)はまた、複数のポリマー層及び三次元パターンを含む三次元構造体を作るのに適した方法を提供する。
いくつかの実施形態は、基材上にポリマー画像をパターニングする方法を提供し、各方法は、
(a)基材上に、本明細書に記載の組成物のいずれか1つの光硬化性組成物の層を堆積させる工程、
(b)光硬化性組成物の層の一部に、適切な波長(複数可)を有する光を照射し、それによって重合域及び非重合域のパターン化された層を提供する工程
を含む。或る特定の他の実施形態は、パターンの非重合域の除去をさらに含む。
(a)基材上に、本明細書に記載の組成物のいずれか1つの光硬化性組成物の層を堆積させる工程、
(b)光硬化性組成物の層の一部に、適切な波長(複数可)を有する光を照射し、それによって重合域及び非重合域のパターン化された層を提供する工程
を含む。或る特定の他の実施形態は、パターンの非重合域の除去をさらに含む。
本方法は、照射前に基材上に光硬化性組成物の複数の層を堆積させることを含んでよく、そのうちの少なくとも1つは本発明による光硬化性組成物である。
照射された部分は、フォトマスクの使用を介し、光の直接書き込み適用により、干渉、ナノインプリント、又は回折勾配リソグラフィーにより、インクジェット3D印刷、ステレオリソグラフィー、ホログラフィー、LCD又はデジタルライトプロジェクション(DLP)により、パターン化される。
光硬化性組成物は、当技術分野で知られている任意の多種多様な方法で照射してよい。パターニングは、ポジティブ又はネガティブ画像のフォトマスクを使用するフォトリソグラフィー、干渉リソグラフィー(すなわち、回折格子を使用する)、回折勾配リソグラフィーによる近接場ナノパターニング、又は光の直接のレーザー書き込み適用、例えばマルチフォトンリソグラフィー、ナノインプリントリソグラフィー、インクジェット3D印刷、ステレオリソグラフィー及びステレオリソグラフィーのデジタルマイクロミラーアレイバリエーション(一般に、デジタルライトプロジェクション(DLP)と呼ばれる)により達成されてもよい。光硬化性組成物は、例えば、デジタルライトプロジェクション(DLP)を含む、ステレオリソグラフィ法を使用して構造体を調製するのに特に適している。光硬化性組成物は、例えばバット重合を使用してバルク構造体として処理されてもよく、この場合フォトポリマーは、並進又は回転させた基材上に直接硬化され、照射は、ステレオリソグラフィー、ホログラフィー、又はデジタルライトプロジェクション(DLP)を介してパターン化される。
ステレオリソグラフィー(SLA)とは、三次元(3D)印刷技術の一形態であり、光重合(光によって分子の鎖が結合し、ポリマーが形成されるプロセス)を利用して、モデル、プロトタイプ、パターン、生産部品などを一層ずつ作成する(いわゆる「付加製造」)のに使用される。そしてこれらポリマーが、三次元の固体の本体を構成する。典型的に、SLA付加製造プロセスでは、液体の感光性材料に浸されたビルドトレイを持つビルドプラットフォームを使用する。製造するアイテムの3Dモデルは、関連する3Dプリンタソフトウェアにインポートされる。このソフトウェアは、3Dモデルを2D画像にスライスし、ビルドプラットフォームに投影してフォトポリマーを感光させる。
US4575330の図3は、印刷に対する既知の先行技術の「トップダウン」アプローチを描いている。容器21には、UV硬化性液体22などが充填され、指定された作業面23が提供される。プログラム可能な紫外線(UV)光源26は、表面23の平面内に紫外線光のスポット27を生成する。スポット27は、光源26の一部であるミラー又はその他の光学的又は機械的な要素の動きによって、表面23を横切って移動できる。表面23上のスポット27の位置は、コンピュータ28によって制御される。容器21内の移動可能なエレベータプラットフォーム29は、選択的に上下に移動し、プラットフォームの位置はコンピュータ28によって制御される。エレベータプラットフォームは、機械的、空気的、油圧的又は電気的に駆動でき、通常、光学的又は電子的なフィードバックを使用して、その位置を正確に制御する。装置が動作すると、30a、30b、30cのような統合された積層体を段階的に構築することにより、三次元物体30を生成する。この動作の間、UV硬化性液体22の表面は容器21内で一定のレベルに維持され、UV光のスポット27はプログラムされた方式で作業面23を横切って移動する。液体22が硬化して固体材料が形成されると、最初は表面23のすぐ下にあったエレベータプラットフォーム29が、任意の適切なアクチュエータによってプログラムされた方式で表面から下に動かされる。このようにして、最初に形成されていた固体材料が表面23の下に取り込まれ、新しい液体22が表面23を横切って流れる。この新しい液体の一部は、今度は、プログラムされたUV光スポット27によって固体材料に変換され、新しい材料は、その下の材料に接着的に接続される。このプロセスは、三次元物体30全体が形成されるまで続けられる。
コンピュータ制御されたポンプ(図示されず)を使用して、作業面23で液体22のレベルが一定に保たれる。適切なレベル検出システム及びフィードバックネットワークを使用して、流体ポンプ又は液体置換装置を駆動し、流体体積の変化を相殺し、表面23で一定の流体レベルを維持することができる。あるいは、源26を感知されたレベル23に関連して動かし、作業面23での鋭い焦点を自動的に維持することができる。これらの代替法はすべて、コンピュータ制御システム28と連動して動作する従来のソフトウェアによって容易に実現することができる。
代替アプローチは、US4575330の図4に描かれているように、アイテムを「ボトムアップ」から構築することである。このアプローチでは、UV硬化性液体22は、硬化性液体22と非混和性かつ非湿潤性である、より重いUV透明液体32上に浮かぶ。例として、エチレングリコール又は重水が中間液体層32に適している。図4のシステムでは、三次元物体30は、図3のシステムで示されるように、下に降りてさらに液状媒体の中に入るのではなく、液体22から引き上げられる。特に、図4のUV光源26は、液体22と非混和性中間液体層32との間の界面にスポット27を集束させ、UV放射は、容器21の底部に支持された石英などの適したUV透過窓33を通過する。
WO2018106977によれば、及び樹脂をその液相のみから印刷することに代えて、アイテムの1つ以上の層が、(ビルド表面23で)発泡させた樹脂から印刷される。
WO2018106977の図3は、樹脂発泡体がプリンタ用の原材料である付加製造法及び装置の代表的な実施例を示している。トップダウンの印刷方法が描かれている。この例示的な実施形態では、SLA装置は、放射線源300(例えば、DLP、レーザー、電子ビーム(EB)、X線などとスキャナー)と、フォトポリマー樹脂306を保持するタンク305内でビルドプラットフォーム304を垂直に上下に移動させる移動制御機構302(例えば、ステッピングモーター)と、水平に掃引するスイーパー308(「リコータ」ブレードとも呼ばれる)とを備える。これらの要素は、先に説明した方法で部品310を印刷するために使用される。SLA装置は、プリンタインターフェイス、すなわち印刷される層での樹脂発泡体の製造を容易にするために、発泡体製造及び搬出機構で強化されている。この目的のために、機構は、発泡容器又は圧力容器312、電気機械式バルブ314、及びホース又はチューブ316を備える。マニホールド318がスイーパ308に取り付けられ、発泡樹脂をビルド表面の最上層に均等に分配する。特に、そして描かれているように、発泡容器は、液体樹脂及び適したガス(例えば、CO2、N2Oなど)を受け取る。ガスは、発泡容器内の液体樹脂に溶解し(例えば、振盪、欠け(missing)、撹拌などにより)、バルブ314が、例えば、ソレノイド又は他の電気機械的、空気的、光学的、又は電子的な制御装置により作動したときに、ホース316を介してビルドプレート/プラットフォームに選択的に供給される。典型的には、機構は、コンピュータを使用したプログラム制御下にあり、これは、プリンタを制御するために使用するのと同じコンピュータであってよい。この実施形態では、機構は、発泡体の生成に必要であれば、液体容器内の気体を振盪又はそうでなければ溶解させるための泡立て器320(例えば、機械的な撹拌器、超音波装置など)を含む。
樹脂とガスの混合物が(マニホールド318を介してビルドプレート上に直接)供給されると、(圧力が低いため)液体混合物からガスが自然に蒸発し、放射線硬化性の発泡体が生成される。スイーパー308によってプレート上に発泡体を均等に広げ、次にライトエンジンを作動させて適切な画像を表示し、発泡体を硬化(固化)させて層を形成する。層が形成されると、移動制御機構がプラットフォームを下降させ、アイテムの次の層を構築できるようにする。その後このプロセスを繰り返し、再度、好ましくは印刷インターフェースで発泡体層を使用する。
好ましい技術では、層ごとの付加製造を使用するが、例えば2つのレーザーが発泡樹脂のタンク内で交差し、その場所で樹脂を硬化させるレーザーホログラフィーなど、他の製造法を使用して発泡体を加工し、ビルドアイテムを製造してもよい。
本発明による光硬化性組成物は、好ましくは、バット光重合(ステレオリソグラフィ)及びフォトポリマージェット/プリントで使用される。
さらに、本発明は三次元物品の製造方法に関するものであり、該方法は以下の工程、
a) 本発明の光硬化性組成物を提供する工程、
b) 光硬化性組成物を化学線に当て、硬化した断面を形成する工程、
c) 工程(a)及び(b)を繰り返して、三次元物品を構築する工程
を含む。
a) 本発明の光硬化性組成物を提供する工程、
b) 光硬化性組成物を化学線に当て、硬化した断面を形成する工程、
c) 工程(a)及び(b)を繰り返して、三次元物品を構築する工程
を含む。
好ましい実施形態において、該方法はバット光重合を含み、ここで本発明の光硬化性組成物を、工程b)で並進又は回転させた基材上に直接硬化させ、照射をステレオリソグラフィー、ホログラフィ、又はデジタルライトプロジェクション(DLP)を介してパターン化する。
別の好ましい実施形態では、該方法は、以下の工程、
a) 本発明の光硬化性組成物の層を表面に適用する工程、
b) 層を画像状に化学線に当てて、画像化された硬化断面を形成する工程、
c) 光硬化性組成物の第2の層を、先に露光させた画像化した断面上に適用する工程、
d) 工程(c)からの層を画像状に化学線に当ててさらなる画像化した断面を形成する工程であって、放射が露光領域において第2の層を硬化させ、先に露光させた断面に接着させる工程、及び
e) 三次元物品を構築するために工程c)及びd)を繰り返す工程
を含む。
a) 本発明の光硬化性組成物の層を表面に適用する工程、
b) 層を画像状に化学線に当てて、画像化された硬化断面を形成する工程、
c) 光硬化性組成物の第2の層を、先に露光させた画像化した断面上に適用する工程、
d) 工程(c)からの層を画像状に化学線に当ててさらなる画像化した断面を形成する工程であって、放射が露光領域において第2の層を硬化させ、先に露光させた断面に接着させる工程、及び
e) 三次元物品を構築するために工程c)及びd)を繰り返す工程
を含む。
よって本発明は、本発明の方法によって製造された三次元物品、又は本発明の光硬化性組成物の硬化物である三次元物品にも関するものである。
本発明の光硬化性組成物は、ステレオリソグラフィー技術(特にCLIP)に適した二重硬化ステレオリソグラフィー樹脂に使用してよい。US9,453,142、US2016/0136889、US2016/0137838及びUS2016/016077を参照されたい。これらの樹脂は、通常、光によって典型的に重合される第1の重合性系(「パートA」と呼ばれることもある)(ここから中間物体が製造される)を含み、並びに、通常、中間物体が最初に形成された後に硬化させる少なくとも第2の重合性系(「パートB」)(これが、望ましい構造的及び/又は引張特性を最終的な物体に付与する)を含む。本発明の光硬化性組成物は、パートAによって構成されてもよい。
以下の実施例は、本発明を制限することなく説明するものである。
実施例1
光硬化性組成物1
光硬化性組成物1
実施例2
光硬化性組成物2
光硬化性組成物2
実施例3
光硬化性組成物3
光硬化性組成物3
実施例4
光硬化性組成物4
光硬化性組成物4
実施例5
光硬化性組成物5
光硬化性組成物5
実施例6
光硬化性組成物6
光硬化性組成物6
実施例7
光硬化性組成物7
光硬化性組成物7
実施例8
光硬化性組成物8
光硬化性組成物8
実施例9
光硬化性組成物9
光硬化性組成物9
60℃未満の温度の熱水は、難溶性モノマーの溶解性増加と樹脂粘度の低下により、水洗後の透明度を改善できた。
使用した洗浄液は純水のみで、洗浄を補助する有機溶媒、アルカリ、酸、洗剤、界面活性剤、吸収剤、又は如何なる他の化学品も添加しなかった。洗浄操作は、種々の方法:熱、超音波、様々な形態の水の流れ(静的、渦、振動、ジェット)などの適用、で行うことができる。
十分な洗浄後、3D印刷された物体の表面を空気で完全に乾燥させてから、後硬化及びさらなる処理(複数可)を行った。
機械的試験のための本発明の光重合体及び試料の調製
光硬化性組成物の成分を、アルミニウム箔で日光から保護された100mlのガラスジャーを用いて水浴中で30分間、70℃で撹拌することにより、表2に規定された比で1.5質量%光開始剤TPOと混合した。
光硬化性組成物の成分を、アルミニウム箔で日光から保護された100mlのガラスジャーを用いて水浴中で30分間、70℃で撹拌することにより、表2に規定された比で1.5質量%光開始剤TPOと混合した。
印刷を開始するために、得られた透明な混合物をMoonRay D75 DLPプリンタに取り付けられた樹脂タンクに注いだ。波長405nmの光源を用いて3mW/cm2の強度で印刷を行った。各照射時に硬化させる層の厚さは50μmであった。所望の層用にスライスされた標準標本のStlファイルが作成され、DLPプリンタに読み込まれた。引張試験の試料はx方向に、衝撃試験の試料はy方向に印刷した。印刷終了後、試料をピッカーから取り出し、残留樹脂を拭き取り、上記のアプローチに従って60秒間水洗し、30秒間エアブロー乾燥させて洗浄した試料を得、NextDent(商標)LC 3D Printbox(UV-A及び青色ランプを装備)中で40分間後硬化させた。
相対湿度50%で24時間保管した後、DIN EN ISO527-1(試験片タイプ5A)に準拠して、Zwick Roell社の10kN Pro Lineを使用し、及びDIN EN ISO180に準拠してZwick Roell社のHIT振り子式衝撃試験機B5113.300(5.5Jの振り子)を使用して、試験片の機械的特性を試験した。
光重合体の粘度を、50℃で100s-1のせん断速度で、コーン/プレート(直径60mm、円錐角2°)レオメータ(HR-1Discovery、TA Instruments社)を用いて決定した。
すべてのUV用量は、UV-Control 3CT(UV-technik meyer Gmbh社)を用いて測定した。
3Dプリンタ及び実施例9~12の組成物を使用して3D生成物を形成した後、任意の未硬化の組成物を水洗により除去した。つまり、3D印刷された物体を、室温の純水で短時間(特に吸水を防ぐために5分未満)すすぎ、及び/又は浸漬するだけで、如何なる未硬化の組成物又は部分的に硬化した組成物も溶解した。
Claims (17)
- (A1)少なくとも1種の水溶性の反応性希釈剤(A1)、
(A2)少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、難水溶性の反応性希釈剤(B1b)及び水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)からなる群から選択される、少なくとも1種の反応性成分、及び
(C)任意に光開始剤(C)
を含み、
成分(A1)及び(A2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、20質量%超、特に30質量%であり、且つ成分(B1a)、(B1b)及び(B2)の量が、成分(A1)、(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、10質量%超、特に20質量%である、
放射線硬化性組成物、又は
(A1’)少なくとも1種の難水溶性の反応性希釈剤(B1b)、
(A2)少なくとも1種の水溶性の反応性オリゴマー(A2)、
(B)水不溶性の反応性希釈剤(B1a)、及び水不溶性又は難水溶性の反応性オリゴマー(B2)からなる群から選択される、少なくとも1種の反応性成分、及び
(C)任意に光開始剤(C)
を含み、
成分(B1b)及び(A2)の量が、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、40質量%超、特に50質量%であり、且つ成分(B1a)及び(B2)の量が、成分(A2)、(B1a)、(B1b)及び(B2)の量に基づいて、10質量%超、特に20質量%である、
放射線硬化性組成物。 - 水溶性の反応性希釈剤(A1)が、アクリロイルモルホリン、ポリエチレングリコール(200)ジアクリレート、N-ビニル-カプロラクタム(NVC)、N-ビニルオキサゾリジノン、N-ビニル-5-メチルオキサゾリジノン及びそれらの混合物から選択される、請求項1又は2に記載の放射線硬化性組成物。
- 水溶性のオリゴマー(A2)が、水溶性のウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル(メタ)アクリレート、又はこれらの混合物、特に、少なくとも1種のポリイソシアネート化合物(i)、少なくとも1種のポリエチレングリコールセグメントと少なくとも1種のペンダント親水性基とを含む少なくとも1種のポリエステルポリオール(vi)、及びイソシアネート基と反応することができる少なくとも1つの反応基を含有する少なくとも1種の(メタ)アクリル化化合物(iv)の反応から得られる、水希釈可能な(メタ)アクリル化ポリウレタンである、請求項1から3のいずれか1項に記載の放射線硬化性組成物。
- 水不溶性のオリゴマー(B2)が、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート及びウレタンメタクリレートから選択される、請求項1から4のいずれか1項に記載の放射線硬化性組成物。
- 水不溶性のオリゴマー(B2)が、
(b1)ヒドロキシアルキルアクリレート、又はヒドロキシアルキルメタクリレート、
(b2)脂肪族ジイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、又は芳香族ポリイソシアネート、又はそれらの混合物、
(b3)脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールから誘導されるポリエステルポリオール、及び
(b4)任意の第2のポリオール、特にグリセロール
を反応させることによって得られる、請求項1から5のいずれか1項に記載の放射線硬化性組成物。 - 水不溶性オリゴマー(B2)が、脂肪族、芳香族、又は環状のジイソシアネートとヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとの反応、特にトリメチルヘキサメチレンジイソシアネートとヒドロキシエチルメタクリレートとの反応により得られる、請求項5に記載の放射線硬化性組成物。
- 水不溶性の反応性希釈剤(B1a)が、アダマンチルアクリレート、2-メチル-2-アダマンチルアクリレート、2-エチル-2-アダマンチルアクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート、ジシクロデシル(メタ)アクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート(TMPEO3TA)及びトリシクロデカンジメタノールジアクリレートから選択される、請求項6に記載の放射線硬化性組成物。
- 難水溶性の反応性希釈剤(B1b)が、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、2-[[(ブチルアミノ)カルボニル]オキシ]エチルアクリレート、及びトリエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)から選択される、請求項1から9のいずれか1項に記載の放射線硬化性組成物。
- 光開始剤(C)が、式
R50は、非置換のシクロヘキシル、シクロペンチル、フェニル、ナフチル又はビフェニリルであるか、又は1種以上のハロゲン、C1~C12アルキル、C1~C12アルコキシ、C1~C12アルキルチオにより、又はNR53R54により置換されているシクロヘキシル、シクロペンチル、フェニル、ナフチル又はビフェニリルであり、
又はR50は、非置換のC1~C20アルキルであるか、又は1種以上のハロゲン、C1~C12アルコキシ、C1~C12アルキルチオ、NR53R54により、又は-(CO)-O-C1~C24アルキルにより置換されているC1~C20アルキルであり、
R51は、非置換のシクロヘキシル、シクロペンチル、フェニル、ナフチル又はビフェニリルであるか、又は1種以上のハロゲン、C1~C12アルキル、C1~C12アルコキシ、C1~C12アルキルチオにより、又はNR53R54により置換されているシクロヘキシル、シクロペンチル、フェニル、ナフチル又はビフェニリルであり、
又はR51は-(CO)R’52であり、
又はR51は、非置換の、又は1種以上のハロゲン、C1~C12アルコキシ、C1~C12アルキルチオにより、又はNR53R54により置換されているC1~C12アルキルであり、
R52及びR’52は、互いに独立して、非置換のシクロヘキシル、シクロペンチル、フェニル、ナフチル又はビフェニリルであるか、又は1種以上のハロゲン、C1~C4アルキル又はC1~C4アルコキシにより置換されているシクロヘキシル、シクロペンチル、フェニル、ナフチル又はビフェニリルであるか、又はR52はS原子又はN原子を含む5員又は6員の複素環であり、
R53及びR54は、互いに独立して、水素、非置換のC1~C12アルキル、又は1つ以上のOH又はSHにより置換されているC1~C12アルキルであり、ここでアルキル鎖は1~4個の酸素原子により中断されてもよく、
又はR53及びR54は、互いに独立して、C2~C12-アルケニル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル又はフェニルである)であるか、
又は前記光開始剤(C)が、式(XII)の化合物と式
R29は、水素又はC1~C18アルコキシであり、
R30は、水素、C1~C18アルキル、C1~C12ヒドロキシアルキル、C1~C18アルコキシ、OCH2CH2-OR34、モルホリノ、S-C1~C18アルキル、基-HC=CH2、-C(CH3)=CH2、
D、E及びfは、1~3であり、
cは、2~10であり、
G1及びG2は、互いに独立して、ポリマー構造の末端基、好ましくは水素又はメチルであり、
R34は、水素、
R31は、ヒドロキシ、C1~C16アルコキシ、モルホリノ、ジメチルアミノ、又は-O(CH2CH2O)g-C1~C16アルキルであり、
gは、1~20であり、
R32及びR33は、互いに独立して、水素、C1~C6アルキル、C1~C16アルコキシ、又は-O(CH2CH2O)g-C1~C16アルキルであるか、又は非置換のフェニル又はベンジル、又はC1~C12-アルキルにより置換されているフェニル又はベンジルであり、
又はR32及びR33は、それらが結合している炭素原子と共にシクロヘキシル環を形成し、
R35は、水素、OR36又はNR37R38であり、
R36は、水素、C1~C12アルキル(ただし、そのC1~C12アルキルは、1個以上の連続しないO-原子により中断されてもよく、そして、中断された若しくは中断されていないC1~C12アルキルが、場合により、1つ以上のOHで置換されている)であり、
又はR36は、
R37及びR38は、互いに独立して、水素又は非置換であるか又は1つ以上のOHにより置換されているC1~C12アルキルであり、
R39は、場合により1個以上の連続しないOにより中断されたC1~C12アルキレン、-(CO)-NH-C1~C12アルキレン-NH-(CO)-又は
又は前記光開始剤が前記式(XII)のうちの異なる化合物同士の混合物であるか、又は前記光開始剤が前記式(XII)及び(XI)の化合物の混合物である、請求項1から11のいずれか1項に記載の放射線硬化性組成物。 - 請求項1から12のいずれか1項に記載の放射線硬化性組成物を、光重合3D印刷プロセスにおいて、特に歯型の作製のために使用する方法。
- 前記光重合3D印刷プロセスがバット光重合である、請求項13に記載の方法。
- a) 請求項1から12のいずれか1項に記載の放射線硬化性組成物を提供する工程、
b) 前記放射線硬化性組成物を化学線に曝露して、硬化した断面を形成する工程、
c) 工程(a)及び(b)を繰り返して、グリーン三次元物品を構築する工程、
d) 前記三次元物品を純水で洗浄し、前記三次元物品の表面上の組成物の未硬化の又は部分的に硬化した成分を除去する工程、及び
e) 前記三次元物品を後硬化させる工程
を含む、三次元物品を製造する方法。 - バット光重合を含む請求項15に記載の製造方法であって、工程b)における請求項1から12のいずれか1項に記載の放射線硬化性組成物を並進又は回転させた基材上に直接硬化させ、そしてその照射を、ステレオリソグラフィー、ホログラフィ、LCD、又はデジタルライトプロジェクション(DLP)を介してパターン化する製造方法。
- 請求項15から17のいずれか1項に記載の方法により製造された三次元物品、又は請求項1から12のいずれか1項に記載の放射線硬化性組成物の硬化した生成物である三次元物品。
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