JP2580574B2 - 放射線硬化性アクリレ−ト官能性樹脂の粘度低下法 - Google Patents
放射線硬化性アクリレ−ト官能性樹脂の粘度低下法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は高分子材料の粘度の低下に関する。より具体
的には、本発明は放射線硬化性被覆組成物に使用される
ポリアクリレートの粘度低下法に関する。
的には、本発明は放射線硬化性被覆組成物に使用される
ポリアクリレートの粘度低下法に関する。
(従来の技術) ポリグリシジルエーテルのポリアクリル酸エステル
は、その急速な硬化速度と、高度の強靭さと、良好な耐
薬品性のために、特に防食被覆用に使用されてきた。し
かし、その単味の粘度が極端に高いことが、特に、溶媒
が存在すると硬化時間が著しく長くなる光硬化系におい
て重大な欠点であった。ポリグリシジルエーテルのほと
んどのポリアクリレートは樹脂質で、極端な高粘度(し
ばしば約2,000,000cpに達する)を有するため、溶媒も
しくは希釈剤を通常用いなければならない。これは特に
ポリアクリレートを放射線硬化性組成物を用いるときに
そうである。
は、その急速な硬化速度と、高度の強靭さと、良好な耐
薬品性のために、特に防食被覆用に使用されてきた。し
かし、その単味の粘度が極端に高いことが、特に、溶媒
が存在すると硬化時間が著しく長くなる光硬化系におい
て重大な欠点であった。ポリグリシジルエーテルのほと
んどのポリアクリレートは樹脂質で、極端な高粘度(し
ばしば約2,000,000cpに達する)を有するため、溶媒も
しくは希釈剤を通常用いなければならない。これは特に
ポリアクリレートを放射線硬化性組成物を用いるときに
そうである。
従来より放射線硬化系における粘度の問題を解決する
ためにいくつかの対策が採用されてきた。たとえば、不
活性の揮発性有機溶媒やより高揮発性の反応性モノマー
希釈剤を前記のポリマーに粘度低下の目的で加えること
が行われてきた。また、ポリアクリレートオリゴマーの
主鎖構造を、ビニルエーテルを用いて第二ヒドロキル基
を末端キャップするなどして変性させることも行われて
きた。
ためにいくつかの対策が採用されてきた。たとえば、不
活性の揮発性有機溶媒やより高揮発性の反応性モノマー
希釈剤を前記のポリマーに粘度低下の目的で加えること
が行われてきた。また、ポリアクリレートオリゴマーの
主鎖構造を、ビニルエーテルを用いて第二ヒドロキル基
を末端キャップするなどして変性させることも行われて
きた。
しかし、従来の粘度低下方法を用いると、多くの問題
がでてくる。前述した従来法によると、製造方法に費用
のかかる追加工程が必要となったり、得られた組成物の
硬化特性に悪影響を及ぼすことがある。また、組成物に
粘度低下のために物質を混入すると、樹脂相と希釈剤相
への組成物の分離を生じることもある。さらに、第二ヒ
ドロキシル基を化学的に保護した場合には、除去すべき
望ましくない副生成物が往々にして生成する。また、か
かるポリマー組成物の粘度を許容できる水準まで低下さ
せるために使用した溶剤が蒸発すると、環境汚染を引き
起こす。したがって、溶剤の使用量を減らすか、水のよ
うに環境に対して安全な溶剤を用いることが望ましい。
さらに、組成物に添加された溶剤を除去するために、余
分のエネルギーが必要となる。
がでてくる。前述した従来法によると、製造方法に費用
のかかる追加工程が必要となったり、得られた組成物の
硬化特性に悪影響を及ぼすことがある。また、組成物に
粘度低下のために物質を混入すると、樹脂相と希釈剤相
への組成物の分離を生じることもある。さらに、第二ヒ
ドロキシル基を化学的に保護した場合には、除去すべき
望ましくない副生成物が往々にして生成する。また、か
かるポリマー組成物の粘度を許容できる水準まで低下さ
せるために使用した溶剤が蒸発すると、環境汚染を引き
起こす。したがって、溶剤の使用量を減らすか、水のよ
うに環境に対して安全な溶剤を用いることが望ましい。
さらに、組成物に添加された溶剤を除去するために、余
分のエネルギーが必要となる。
米国特許第4,425,472号は、安定な油中水型エマルジ
ョンを形成するには不充分な量の水の混入が、少なくと
も1種のオレフィン性不飽和ポリマー材料を含有する放
射線硬化性組成物の粘度低下に有効であることを開示し
ている。この米国特許の記載によれば、この特許に従っ
て水を使用すると、硬化性組成物自体もしくはその硬化
特性に悪影響を及ぼさずに粘度が低下する。しかし、水
の添加により得られた粘度は、まだ満足すべき水準より
かなり高い。
ョンを形成するには不充分な量の水の混入が、少なくと
も1種のオレフィン性不飽和ポリマー材料を含有する放
射線硬化性組成物の粘度低下に有効であることを開示し
ている。この米国特許の記載によれば、この特許に従っ
て水を使用すると、硬化性組成物自体もしくはその硬化
特性に悪影響を及ぼさずに粘度が低下する。しかし、水
の添加により得られた粘度は、まだ満足すべき水準より
かなり高い。
(発明が解決しようとする問題点) そこで、本発明の目的はポリアクリレートの粘度を低
下させることである。
下させることである。
本発明の別の目的は、放射線硬化性組成物の硬化特性
に悪影響を与えることなくこの組成物の粘度を低下さ
せ、かつその取り扱いを容易にすることである。
に悪影響を与えることなくこの組成物の粘度を低下さ
せ、かつその取り扱いを容易にすることである。
前記および他の目的は本発明の組成物を提供すること
により達成される。
により達成される。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、臭化リチウム約0.05〜0.5重量%を添加す
ることによりポリマー組成物の粘度を低下させるもので
ある。臭化リチウムは水もしくはメタノールのような溶
媒に溶解させ、臭化リチウム溶液としてポリマーに添加
するのが好ましい。本発明は特に放射線硬化性ポリアク
リレートの粘度低下に有効である。
ることによりポリマー組成物の粘度を低下させるもので
ある。臭化リチウムは水もしくはメタノールのような溶
媒に溶解させ、臭化リチウム溶液としてポリマーに添加
するのが好ましい。本発明は特に放射線硬化性ポリアク
リレートの粘度低下に有効である。
(作用) 本発明は、分子構造に第二ヒドロキシ基を含んでいる
ポリアクリレートもしくはメタクリレートオリゴマーに
適用することができる。かかるポリアクリレートは、二
価フェノールジグリシジルエーテル、脂肪族ポリオール
ポリグリシジルエーテルもしくはジカルボン酸ジグリシ
ジルエステルのアクリレートエステルもしくはメタクリ
レートエステルである。好ましくは、二価フェノールジ
グリシジルエーテルのポリアクリレートである。本発明
において「ポリアクリレート」とは、分子に結合してい
るアクリル酸エステル、メタクリル酸エステルもしくは
エタクリル酸エステル基を2個以上有する分子を意味す
る。
ポリアクリレートもしくはメタクリレートオリゴマーに
適用することができる。かかるポリアクリレートは、二
価フェノールジグリシジルエーテル、脂肪族ポリオール
ポリグリシジルエーテルもしくはジカルボン酸ジグリシ
ジルエステルのアクリレートエステルもしくはメタクリ
レートエステルである。好ましくは、二価フェノールジ
グリシジルエーテルのポリアクリレートである。本発明
において「ポリアクリレート」とは、分子に結合してい
るアクリル酸エステル、メタクリル酸エステルもしくは
エタクリル酸エステル基を2個以上有する分子を意味す
る。
本発明で用いるエポキシポリアクリレートは、ポリエ
ポキシド、すなわちポリグリシルエーテル(たとえば、
ビスフェノールAのジグリシジルエーテル)にアクリル
酸を反応させることにより得られる。上記方法によるポ
リアクリレートの製法を開示する特許の例には米国特許
第4,072,592号、同第3,676,398号および同第3,770,602
号があるので、参照されたい。
ポキシド、すなわちポリグリシルエーテル(たとえば、
ビスフェノールAのジグリシジルエーテル)にアクリル
酸を反応させることにより得られる。上記方法によるポ
リアクリレートの製法を開示する特許の例には米国特許
第4,072,592号、同第3,676,398号および同第3,770,602
号があるので、参照されたい。
この製法によるポリアクリレートの製造に使用できる
ポリエポキシド化合物は、脂肪族もしくは芳香族ジオー
ルまたはジカルボン酸から製造されたジエポキシドであ
る。このポリエポキシド材料は、1,2位もしくは隣接型
の末端エポキシド基を含有している必要がある。
ポリエポキシド化合物は、脂肪族もしくは芳香族ジオー
ルまたはジカルボン酸から製造されたジエポキシドであ
る。このポリエポキシド材料は、1,2位もしくは隣接型
の末端エポキシド基を含有している必要がある。
ポリアクリレートの製造に使用できる芳香族エポキシ
ドとして二価フェノールのグリシジルポリエーテルがあ
り、これは1分子に約2個の1,2−エポキシド基を含有
する。この材料は、一般に二価フェノールとエピハロヒ
ドリンとを反応させることにより得られ、約150〜300の
エポキシド当量重量を有する。エポハロヒドリンの例と
してはエピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、エピ
ヨードヒドリンがあり、エピクロロヒドリンが好まし
い。芳香族もしくは脂肪族ジオールの例は、レゾルシノ
ール、ヒドロキノン、p,p′−ジヒドロキシフェニルプ
ロパン(慣用名ビスフェノールA)、p,p′−ジヒドロ
キシベンゾフェノン、p,p′−ジヒドロキシビフェニ
ル、p,p′−ジヒドロキシジフェニルエタン、ビス(2
−ヒドロキシナフチル)メタン、1,5−ジヒドロキシナ
フタレン、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、水素化ビスフェノールA、
1,4−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロペンタンジ
オール、シクロヘキサンジメタノールなどがある。これ
らのポリエポキシド樹脂は、当該技術分野において周知
である。ポリエポキシド樹脂の製造は、少なくともフェ
ノール性水素と等しい量のエピハロヒドリンを使用して
行うのが好ましく、特に反応生成物を脱ハロゲン水素化
するのに十分なアルカリ金属水酸化物をさらに存在させ
て反応を行うことが好ましい。
ドとして二価フェノールのグリシジルポリエーテルがあ
り、これは1分子に約2個の1,2−エポキシド基を含有
する。この材料は、一般に二価フェノールとエピハロヒ
ドリンとを反応させることにより得られ、約150〜300の
エポキシド当量重量を有する。エポハロヒドリンの例と
してはエピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、エピ
ヨードヒドリンがあり、エピクロロヒドリンが好まし
い。芳香族もしくは脂肪族ジオールの例は、レゾルシノ
ール、ヒドロキノン、p,p′−ジヒドロキシフェニルプ
ロパン(慣用名ビスフェノールA)、p,p′−ジヒドロ
キシベンゾフェノン、p,p′−ジヒドロキシビフェニ
ル、p,p′−ジヒドロキシジフェニルエタン、ビス(2
−ヒドロキシナフチル)メタン、1,5−ジヒドロキシナ
フタレン、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、水素化ビスフェノールA、
1,4−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロペンタンジ
オール、シクロヘキサンジメタノールなどがある。これ
らのポリエポキシド樹脂は、当該技術分野において周知
である。ポリエポキシド樹脂の製造は、少なくともフェ
ノール性水素と等しい量のエピハロヒドリンを使用して
行うのが好ましく、特に反応生成物を脱ハロゲン水素化
するのに十分なアルカリ金属水酸化物をさらに存在させ
て反応を行うことが好ましい。
ポリアクリレートの製造に使用できる別の種類のポリ
エポキシドは、芳香族もしくは芳香族系ポリカルボン酸
(例、フタル酸もしくはフタル系の酸)にエピハロヒド
リン(例えば、エピクロロヒドリン)を作用させ、次い
で比較的低温および/または低圧で脱ハロゲン水素化す
ることにより得られるグリシジルポリエステルである。
ポリグリシジルエステルの製法については米国特許第3,
859,314号に記載されているので、参照されたい。本発
明で用いる好ましいエポキシド化合物は二価フェノール
(例、ビスフェノールA)のジグリシジルエーテルであ
る。
エポキシドは、芳香族もしくは芳香族系ポリカルボン酸
(例、フタル酸もしくはフタル系の酸)にエピハロヒド
リン(例えば、エピクロロヒドリン)を作用させ、次い
で比較的低温および/または低圧で脱ハロゲン水素化す
ることにより得られるグリシジルポリエステルである。
ポリグリシジルエステルの製法については米国特許第3,
859,314号に記載されているので、参照されたい。本発
明で用いる好ましいエポキシド化合物は二価フェノール
(例、ビスフェノールA)のジグリシジルエーテルであ
る。
本発明において、臭化リチウムは固体のままで硬化性
組成物に直接添加してもよく、また適当な溶媒にまず溶
解させてから、臭化リチウム溶液の形で添加してもよ
い。固体の臭化リチウムを添加すると硬化性組成物への
臭化リチウムへの混入が非常に困難となるので、固体の
臭化リチウムではなく臭化リチウム溶液として添加する
方が好ましい。
組成物に直接添加してもよく、また適当な溶媒にまず溶
解させてから、臭化リチウム溶液の形で添加してもよ
い。固体の臭化リチウムを添加すると硬化性組成物への
臭化リチウムへの混入が非常に困難となるので、固体の
臭化リチウムではなく臭化リチウム溶液として添加する
方が好ましい。
本発明の硬化性組成物では、硬化性ポリマー組成物の
全重量に対して0.05重量%程度の少量の臭化リチウムで
も、ポリアクリレート樹脂の著しい粘度低下を生じさせ
ることができる。硬化性組成物への臭化リチウムの添加
量の範囲は0.05〜0.5重量%であり、好ましくは0.1〜0.
2重量%の範囲である。約0.5重量%を超えて臭化リチウ
ムをポリマー樹脂に添加すると、樹脂の粘度が逆に増大
し始める。すなわち、最大の粘度低下を達成するのに必
要な最適の臭化リチウムの添加量がある。ただし、この
最適添加量は、使用するポリマー樹脂の種類によりある
程度変動しよう。
全重量に対して0.05重量%程度の少量の臭化リチウムで
も、ポリアクリレート樹脂の著しい粘度低下を生じさせ
ることができる。硬化性組成物への臭化リチウムの添加
量の範囲は0.05〜0.5重量%であり、好ましくは0.1〜0.
2重量%の範囲である。約0.5重量%を超えて臭化リチウ
ムをポリマー樹脂に添加すると、樹脂の粘度が逆に増大
し始める。すなわち、最大の粘度低下を達成するのに必
要な最適の臭化リチウムの添加量がある。ただし、この
最適添加量は、使用するポリマー樹脂の種類によりある
程度変動しよう。
本発明において、臭化リチウムはポリマーに添加する
前に極性溶媒もしくは酸に溶解してもよい。添加される
ポリマー組成物の硬化特性に悪影響を及ぼしたり、ポリ
マー材料と反応したりすることがなければ、臭化リチウ
ムを溶かすことのできる任意の極性溶媒を使用できる。
好ましい溶媒は、水、メタノール、エタノール、イソプ
ロパノール、アクリル酸、およびメタクリル酸である。
特に好ましい溶媒は水およびメタノールである。
前に極性溶媒もしくは酸に溶解してもよい。添加される
ポリマー組成物の硬化特性に悪影響を及ぼしたり、ポリ
マー材料と反応したりすることがなければ、臭化リチウ
ムを溶かすことのできる任意の極性溶媒を使用できる。
好ましい溶媒は、水、メタノール、エタノール、イソプ
ロパノール、アクリル酸、およびメタクリル酸である。
特に好ましい溶媒は水およびメタノールである。
飽和および不飽和のいずれの臭化リチウム溶液もポリ
マー材料に添加できる。少量の臭化リチウムで著しい粘
度低下を生ずることから、このイオン性塩溶液は少量で
使用できる。溶媒が水である場合、飽和溶液は約60重量
%の臭化リチウムを含有しよう。臭化リチウム溶液の添
加量は臭化リチウム溶液の濃度により異なる。不飽和溶
液においては、溶液の全重量に対して臭化リチウムが約
5〜20重量%、溶媒が約80〜95重量%の量で存在しう
る。溶媒の使用量は、組成物の全重量に対して約1.5〜
1.95重量%、好ましくは約1.8〜1.9重量%の範囲内とな
ろう。
マー材料に添加できる。少量の臭化リチウムで著しい粘
度低下を生ずることから、このイオン性塩溶液は少量で
使用できる。溶媒が水である場合、飽和溶液は約60重量
%の臭化リチウムを含有しよう。臭化リチウム溶液の添
加量は臭化リチウム溶液の濃度により異なる。不飽和溶
液においては、溶液の全重量に対して臭化リチウムが約
5〜20重量%、溶媒が約80〜95重量%の量で存在しう
る。溶媒の使用量は、組成物の全重量に対して約1.5〜
1.95重量%、好ましくは約1.8〜1.9重量%の範囲内とな
ろう。
ポリアクリレートオリゴマーと臭化リチウムとを混合
するときの温度は重要である。一般に、混合時の温度が
高いほど、得られる粘度が低くなる。混合は約40〜115
℃の範囲の温度で行うことができる。好ましい混合温度
は通常約40〜105℃である。ビスフェノールAジグリシ
ジルエーテルジアクリレート樹脂を使用する場合、特に
好ましい温度は約93〜105℃である。ポリアクリレート
オリゴマーと臭化リチウム溶液とは、これらが十分に混
ざるまで、使用するポリアクリレートの種類にもよるが
通常約10〜30分間は、所定の混合温度に保持して混合さ
れる。
するときの温度は重要である。一般に、混合時の温度が
高いほど、得られる粘度が低くなる。混合は約40〜115
℃の範囲の温度で行うことができる。好ましい混合温度
は通常約40〜105℃である。ビスフェノールAジグリシ
ジルエーテルジアクリレート樹脂を使用する場合、特に
好ましい温度は約93〜105℃である。ポリアクリレート
オリゴマーと臭化リチウム溶液とは、これらが十分に混
ざるまで、使用するポリアクリレートの種類にもよるが
通常約10〜30分間は、所定の混合温度に保持して混合さ
れる。
本発明は従来の粘度低下法に伴う問題点に対処したも
のである。イオン性塩溶液の添加により、固形分100%
のポリマー組成物の高粘度でも著しく粘度が低下する。
それにより、かかる組成物をより容易に取り扱うことが
可能となる。イオン性塩溶液は、コストを著しく上昇さ
せたり、組成物の硬化特性に悪影響を及ぼすことがな
い。さらに、イオン性塩溶液は少量しか使用しないの
で、環境に放出される汚染物質もほとんどない。
のである。イオン性塩溶液の添加により、固形分100%
のポリマー組成物の高粘度でも著しく粘度が低下する。
それにより、かかる組成物をより容易に取り扱うことが
可能となる。イオン性塩溶液は、コストを著しく上昇さ
せたり、組成物の硬化特性に悪影響を及ぼすことがな
い。さらに、イオン性塩溶液は少量しか使用しないの
で、環境に放出される汚染物質もほとんどない。
臭化リチウムを含有するポリアクリレートを反応性希
釈剤と混合しても、硬化性の生成物が得られることが判
明した。本発明で用いる反応性希釈剤は放射線で重合可
能な不飽和基を1分子に1〜約6個含有する化合物であ
る。本発明で使用できる反応性希釈剤は、75℃で粘度が
2000cp未満であって、室温(25℃)で液体、すなわち気
体でも結晶でもないものである。反応性希釈剤の例とし
ては、C1〜C12一価アルコールのアクリル酸およびメタ
クリル酸エステル、C2〜C4モノカルボン酸のビニルエス
テル、ビニル芳香族モノマー、ビニル複素環モノマー、
ポリオールのアクリル酸およびメタクリル酸エステル、
アクリル酸およびメタクリル酸のポリアルコキシルアル
キルエステルなどがある。かかる化合物の具体例として
は、酢酸ビニル、エチルアクリレート、2−エチルヘキ
シルアクリレート、メチルメタクリレート、スチレン、
ビニルピロリドン、エトキシエトキシエチルアクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレート、トリプロピレングリコール
ジアクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレ
ート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペ
ンタエリスリトールヘキサアクリレートなどが挙げられ
る。反応性希釈剤の使用量は、アクリル化ポリエポキシ
ド(すなわち、エポキシアクリレート)と反応性希釈剤
との合計重量に基づいて約0〜75重量%、好ましくは約
20〜50重量%の範囲内であろう。
釈剤と混合しても、硬化性の生成物が得られることが判
明した。本発明で用いる反応性希釈剤は放射線で重合可
能な不飽和基を1分子に1〜約6個含有する化合物であ
る。本発明で使用できる反応性希釈剤は、75℃で粘度が
2000cp未満であって、室温(25℃)で液体、すなわち気
体でも結晶でもないものである。反応性希釈剤の例とし
ては、C1〜C12一価アルコールのアクリル酸およびメタ
クリル酸エステル、C2〜C4モノカルボン酸のビニルエス
テル、ビニル芳香族モノマー、ビニル複素環モノマー、
ポリオールのアクリル酸およびメタクリル酸エステル、
アクリル酸およびメタクリル酸のポリアルコキシルアル
キルエステルなどがある。かかる化合物の具体例として
は、酢酸ビニル、エチルアクリレート、2−エチルヘキ
シルアクリレート、メチルメタクリレート、スチレン、
ビニルピロリドン、エトキシエトキシエチルアクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレート、トリプロピレングリコール
ジアクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレ
ート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペ
ンタエリスリトールヘキサアクリレートなどが挙げられ
る。反応性希釈剤の使用量は、アクリル化ポリエポキシ
ド(すなわち、エポキシアクリレート)と反応性希釈剤
との合計重量に基づいて約0〜75重量%、好ましくは約
20〜50重量%の範囲内であろう。
前記のように製造された臭化リチウムを含有するポリ
アクリレートは、これを唯一の硬化性材料として光硬化
性被覆組成物に使用することができる。これはまた、1
分子に2以上の重合性ビニル基を含有する別のα,β−
エチレン性不飽和ビニル重合性化合物を硬化性組成物の
全重量に基づいて約95重量%以下の量で混合して使用す
ることもできる。かかるビニル重合性化合物の例は、米
国特許第4,207,155号に記載されている。また、光硬化
性組成物は、アクリレート、メタクリレートもしくはビ
ニル型の単一の重合性エチレン性不飽和基を有する化合
物を含有していてもよく、かかる化合物の例もすべて上
記米国特許に開示されている。さらに本発明の組成物に
は、重合性不飽和基を含有しないポリマー材料、ならび
に不混和性の重合体もしくは非重合体型の有機もしくは
無機充填剤、強化剤もしくは顔料をさまざまな量で配合
することもできる。
アクリレートは、これを唯一の硬化性材料として光硬化
性被覆組成物に使用することができる。これはまた、1
分子に2以上の重合性ビニル基を含有する別のα,β−
エチレン性不飽和ビニル重合性化合物を硬化性組成物の
全重量に基づいて約95重量%以下の量で混合して使用す
ることもできる。かかるビニル重合性化合物の例は、米
国特許第4,207,155号に記載されている。また、光硬化
性組成物は、アクリレート、メタクリレートもしくはビ
ニル型の単一の重合性エチレン性不飽和基を有する化合
物を含有していてもよく、かかる化合物の例もすべて上
記米国特許に開示されている。さらに本発明の組成物に
は、重合性不飽和基を含有しないポリマー材料、ならび
に不混和性の重合体もしくは非重合体型の有機もしくは
無機充填剤、強化剤もしくは顔料をさまざまな量で配合
することもできる。
本発明の組成物は、ハケ塗り、スプレイ塗装、浸漬塗
装、カーテンおよびロール塗装法を始めとする慣用手段
により塗布することができ、また所望により、室温もし
くは乾燥条件で乾燥できる。本発明の組成物は、金属
(例えば、鉄、鋼、銅、アルミニウムなど)に被膜を形
成するための紫外線硬化系に使用すると特に有用であ
る。
装、カーテンおよびロール塗装法を始めとする慣用手段
により塗布することができ、また所望により、室温もし
くは乾燥条件で乾燥できる。本発明の組成物は、金属
(例えば、鉄、鋼、銅、アルミニウムなど)に被膜を形
成するための紫外線硬化系に使用すると特に有用であ
る。
本発明を次に示す実施例によって説明する。特に指定
のない限り、実施例中の部および%はすべて重量によ
る。粘度は、すべてブルックフィールド粘度計を用いて
25℃で測定した。
のない限り、実施例中の部および%はすべて重量によ
る。粘度は、すべてブルックフィールド粘度計を用いて
25℃で測定した。
実施例1 水32.5gに臭化リチウム7.5gを溶解させて、イオン性
塩溶液を調製した。この塩溶液2gを98℃で98gのセルラ
ッド3700(Celrad3700)と混合した。セルラッド3700
は、セラニーズ・スペシャルティ・レジンズ(Celanese
Specialty Resins)から市販されている、分子量約50
0、25℃の粘度1,200,000cpのビスフェノールAジグリシ
ジルエーテルジアクリレート樹脂である。この混合物を
98℃に15分間保持した後、冷却した。25℃で測定した混
合物の粘度は、145,000cpであった。
塩溶液を調製した。この塩溶液2gを98℃で98gのセルラ
ッド3700(Celrad3700)と混合した。セルラッド3700
は、セラニーズ・スペシャルティ・レジンズ(Celanese
Specialty Resins)から市販されている、分子量約50
0、25℃の粘度1,200,000cpのビスフェノールAジグリシ
ジルエーテルジアクリレート樹脂である。この混合物を
98℃に15分間保持した後、冷却した。25℃で測定した混
合物の粘度は、145,000cpであった。
実施例2(比較例) 実施例1を繰り返したが、ただし水2gを98gのセルラ
ッド3700に添加し、臭化リチウムは添加しなかった。得
られた混合物の粘度は410,000cpであった。
ッド3700に添加し、臭化リチウムは添加しなかった。得
られた混合物の粘度は410,000cpであった。
実施例3(比較例) メタノール2gを98gのセルラッド3700に98℃で15分間
混合した後、冷却した。得られた混合物の粘度は275,00
0cpであった。
混合した後、冷却した。得られた混合物の粘度は275,00
0cpであった。
実施例4 メタノール1.81gと臭化リチウム0.19gとを含有する溶
液を、98℃で98.0gのセルラッド3700と15分間混合し、
次いで冷却した。得られた混合物の粘度は150,000cpで
あった。実施例3および実施例4の結果を第1表に示
す。
液を、98℃で98.0gのセルラッド3700と15分間混合し、
次いで冷却した。得られた混合物の粘度は150,000cpで
あった。実施例3および実施例4の結果を第1表に示
す。
実施例5 実施例1を繰り返したが、ただし水の量を1.85〜1.80
重量%の間で変動させ、臭化リチウムの量も0.15〜0.20
重量%の間で変動させた。結果は、実施例6の結果と共
に第2表に示す。
重量%の間で変動させ、臭化リチウムの量も0.15〜0.20
重量%の間で変動させた。結果は、実施例6の結果と共
に第2表に示す。
実施例6 水1.85gと臭化リチウム0.15gとを含有する溶液を、75
℃で98.0gのセルラッド3700と15分間混合した後、冷却
した。得られた混合物の粘度は、180,000cpであった。
(実施例5では混合温度が98℃である点を除いて同じ実
験を行い、135,000cpの粘度を得ている。) 実施例7 セルラッド3700に代えてセルラッド3701(Celrad370
1)(セラニーズ・スペシャルティ・レジンズより市販
の変性ビスフェノールAジグリシジルエーテルジアクリ
レート樹脂)を使用し、水の使用量を1.80〜2,0重量%
の範囲内で変動させ、同時に臭化リチウムの量も0〜0.
20重量%の範囲内で変動させて、実施例1と同様に実験
を行った。セルラッド3701は、分子量が840、25℃の粘
度が1,300,000cpであった。結果を第3表に示す。
℃で98.0gのセルラッド3700と15分間混合した後、冷却
した。得られた混合物の粘度は、180,000cpであった。
(実施例5では混合温度が98℃である点を除いて同じ実
験を行い、135,000cpの粘度を得ている。) 実施例7 セルラッド3700に代えてセルラッド3701(Celrad370
1)(セラニーズ・スペシャルティ・レジンズより市販
の変性ビスフェノールAジグリシジルエーテルジアクリ
レート樹脂)を使用し、水の使用量を1.80〜2,0重量%
の範囲内で変動させ、同時に臭化リチウムの量も0〜0.
20重量%の範囲内で変動させて、実施例1と同様に実験
を行った。セルラッド3701は、分子量が840、25℃の粘
度が1,300,000cpであった。結果を第3表に示す。
実施例8 セルラッド3700に代えてCMD1701(セラニーズ・スペ
シャルティ・レジンズより市販のアクリルポリマー樹脂
のポリアクリレートグリシジルエーテル)を使用し、水
の使用量を1.80〜2.0重量%の範囲内で変動させ、同時
に臭化リチウムの量も0〜0.20重量%の範囲内で変動さ
せて、実施例1と同様の実験を行った。CMD1701は分子
量27,500、25℃の粘度が2,000,000cpであった。結果を
第4表に示す。
シャルティ・レジンズより市販のアクリルポリマー樹脂
のポリアクリレートグリシジルエーテル)を使用し、水
の使用量を1.80〜2.0重量%の範囲内で変動させ、同時
に臭化リチウムの量も0〜0.20重量%の範囲内で変動さ
せて、実施例1と同様の実験を行った。CMD1701は分子
量27,500、25℃の粘度が2,000,000cpであった。結果を
第4表に示す。
実施例9 水1.85gに臭化リチウム0.15gを溶解させてイオン性塩
溶液を調製した。98gのセルラッド3700を98℃に加熱
し、次に上記のイオン性塩溶液2.0gを添加し、十分に混
合した。イオン性塩溶液の添加により温度は92℃に低下
し、この温度に混合物をさらに5分間保持してから、室
温まで冷却した。得られた混合物の粘度は、25℃で測定
して224,000cpであった。
溶液を調製した。98gのセルラッド3700を98℃に加熱
し、次に上記のイオン性塩溶液2.0gを添加し、十分に混
合した。イオン性塩溶液の添加により温度は92℃に低下
し、この温度に混合物をさらに5分間保持してから、室
温まで冷却した。得られた混合物の粘度は、25℃で測定
して224,000cpであった。
次に、トリメチロールプロパントリアクリレート30重
量%および上記の臭化リチウム/セルラッド3700の混合
物70重量%を含有する組成物を調製した。得られたセル
ラッド3700/トリメチロールプロパントリアクリレート
の混合物に、2.0pph(pph=樹脂100重量部当たりの重量
部)の1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを
添加した。この組成物を次いで、6号のマイヤーロッド
を使用して、ボンデライト(Bonderite)No.40で処理さ
れたパネル上に塗布した後、フュージョン紫外線硬化装
置F−440型(米国メリーランド州、ロックビル所在の
フュージョン・システムズ社製)により、基体から0.17
5ft(5.33cm)離れた2個の300W/in(118W/cm)のラン
プを使用して、204ft/min(62.2m/min)のライン速度で
硬化させた。得られた被膜は十分に硬化しており、200
回以上のメチルエチルケトンのダブル・ラブ(2重摩
擦)に耐える耐性を示した。
量%および上記の臭化リチウム/セルラッド3700の混合
物70重量%を含有する組成物を調製した。得られたセル
ラッド3700/トリメチロールプロパントリアクリレート
の混合物に、2.0pph(pph=樹脂100重量部当たりの重量
部)の1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを
添加した。この組成物を次いで、6号のマイヤーロッド
を使用して、ボンデライト(Bonderite)No.40で処理さ
れたパネル上に塗布した後、フュージョン紫外線硬化装
置F−440型(米国メリーランド州、ロックビル所在の
フュージョン・システムズ社製)により、基体から0.17
5ft(5.33cm)離れた2個の300W/in(118W/cm)のラン
プを使用して、204ft/min(62.2m/min)のライン速度で
硬化させた。得られた被膜は十分に硬化しており、200
回以上のメチルエチルケトンのダブル・ラブ(2重摩
擦)に耐える耐性を示した。
実施例10 実施列9を繰り返したが、ただし、臭化リチウムを含
有するセルラッド3700に代えて、セルラッド3700のみを
使用した。実施例9および実施例10の硬化組成物を比較
すると、物理的特性は実質的に同一であることが示され
た。
有するセルラッド3700に代えて、セルラッド3700のみを
使用した。実施例9および実施例10の硬化組成物を比較
すると、物理的特性は実質的に同一であることが示され
た。
実施例11 水1.85gに臭化リチウム0.15gを溶解させてイオン性塩
溶液を調製した。98gのセルラッド3700を98℃に加熱
し、次に上記のイオン性塩溶液2gを添加し、十分に混合
した。イオン性塩溶液の添加後に温度は91℃に低下し
た。混合物を92℃に5分間保持した後、室温に冷却し
た。得られた混合物100gに実施例9で使用した光重合開
始剤0.5pphを添加した。この混合物を次いで、ガラス製
の型の中に32mm(1/8インチ)の厚さまで注入した。得
られた注型品を実施例9に記載の条件を使用して硬化さ
せたところ、硬化厚みは32mm(1/8インチ)であった。
得られた硬化注型品は、引張強さが6240psi(439kg/c
m2)、伸びが1.10%であった。
溶液を調製した。98gのセルラッド3700を98℃に加熱
し、次に上記のイオン性塩溶液2gを添加し、十分に混合
した。イオン性塩溶液の添加後に温度は91℃に低下し
た。混合物を92℃に5分間保持した後、室温に冷却し
た。得られた混合物100gに実施例9で使用した光重合開
始剤0.5pphを添加した。この混合物を次いで、ガラス製
の型の中に32mm(1/8インチ)の厚さまで注入した。得
られた注型品を実施例9に記載の条件を使用して硬化さ
せたところ、硬化厚みは32mm(1/8インチ)であった。
得られた硬化注型品は、引張強さが6240psi(439kg/c
m2)、伸びが1.10%であった。
(発明の効果) 上記説明からわかるように、臭化リチウム溶液をポリ
アクリレート樹脂に混合すると、混合前は高粘度であっ
た硬化性樹脂の顕著な粘度低下を得ることができる。臭
化リチウムを使用した場合の粘度低下は、水もしくはメ
タノールのみを使用して粘度を低下させた場合に比べ
て、著しく大きくなる。さらに、得られた硬化被膜は、
従来の臭化リチウムで変性しない硬化性樹脂の硬化被膜
と同等の硬化状態皮膜特性を有している。
アクリレート樹脂に混合すると、混合前は高粘度であっ
た硬化性樹脂の顕著な粘度低下を得ることができる。臭
化リチウムを使用した場合の粘度低下は、水もしくはメ
タノールのみを使用して粘度を低下させた場合に比べ
て、著しく大きくなる。さらに、得られた硬化被膜は、
従来の臭化リチウムで変性しない硬化性樹脂の硬化被膜
と同等の硬化状態皮膜特性を有している。
フロントページの続き (72)発明者 バイロン・ケイ・クリスマス アメリカ合衆国ケンタッキー州 40299、 ジェファーソンタウン、ヨカムシアー・ ドライブ 4616番地
Claims (24)
- 【請求項1】グリシジル基を有する化合物のポリ(メ
タ)アクリル酸エステルからなる、分子構造に第二ヒド
ロキシル基を有するポリアクリレートオリゴマーに、臭
化リチウムを配合してなる硬化性組成物。 - 【請求項2】前記臭化リチウムを硬化性組成物の全重量
に対して約0.05〜0.5重量%の量で配合した、特許請求
の範囲第1項記載の組成物。 - 【請求項3】前記ポリアクリレートオリゴマーが、二価
フェノールジグリシジルエーテル、脂肪族ポリオールポ
リグリシジルエーテルもしくはジカルボン酸ジグリシジ
ルエステルのポリアクリル酸エステルである、特許請求
の範囲第2項記載の組成物。 - 【請求項4】前記ポリアクリレートオリゴマーが二価フ
ェノールジグリシジルエーテルのジアクリル酸エステル
である、特許請求の範囲第3項記載の組成物。 - 【請求項5】前記ポリアクリレートオリゴマーがビスフ
ェノールAジグリシジルエーテルのジアクリル酸エステ
ルである、特許請求の範囲第4項記載の組成物。 - 【請求項6】前記臭化リチウムが約90〜92.5重量%の極
性溶媒と約10〜7.5重量%の臭化リチウムとからなる溶
液である、特許請求の範囲第2項記載の組成物。 - 【請求項7】前記溶媒が、水、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、アクリル酸もしくはメタクリル
酸である、特許請求の範囲第6項記載の組成物。 - 【請求項8】前記溶媒が水であって、その量が組成物の
全重量に対して約1.5〜1.95重量%である、特許請求の
範囲第7項記載の組成物。 - 【請求項9】前記溶媒がメタノールであって、その量が
組成物の全重量に対して約1.5〜1.95重量%である、特
許請求の範囲第7項記載の組成物。 - 【請求項10】ビスフェノールAジグリシジルエーテル
のジアクリル酸エステルに臭化リチウム水溶液を配合し
てなる硬化性組成物であって、硬化性組成物の全重量に
基いて臭化リチウムが約0.05〜0.5重量%、水が約1.5〜
1.95重量%の量でそれぞれ存在する、特許請求の範囲第
1項記載の硬化性組成物。 - 【請求項11】硬化性組成物の全重量に基いて、臭化リ
チウムが約0.1〜0.2重量%、水が約1.8〜1.9重量%の量
でそれぞれ存在する、特許請求の範囲第10項記載の組成
物。 - 【請求項12】ビスフェノールAジグリシジルエーテル
のジアクリル酸エステルに臭化リチウムのメタノール溶
液を配合してなる硬化性組成物であって、硬化性組成物
の全重量に基いて、臭化リチウムが約0.05〜0.5重量
%、メタノールが約1.5〜1.95重量%の量でそれぞれ存
在する、特許請求の範囲第1項記載の硬化性組成物。 - 【請求項13】硬化性組成物の全重量の基いて、臭化リ
チウムが約0.1〜0.2重量%、メタノールが約1.8〜1.9重
量%の量でそれぞれ存在する、特許請求の範囲第12項記
載の組成物。 - 【請求項14】グリシジル基を有する化合物のポリ(メ
タ)アクリル酸エステルからなる、分子構造に第二ヒド
ロキシル基を有するポリアクリレートオリゴマーに、極
性溶媒にとかした臭化リチウムの溶液を添加して溶解さ
せることからなる、低粘度の硬化性組成物の製造方法。 - 【請求項15】前記臭化リチウムを硬化性組成物の全重
量に対して約0.5〜5重量%の量で含有させる、特許請
求の範囲第14項記載の方法。 - 【請求項16】前記臭化リチウムを溶液を約40〜115℃
の温度でポリアクリレートオリゴマーに溶解させる、特
許請求の範囲第14項記載の方法。 - 【請求項17】前記ポリアクリレートオリゴマーが二価
フェノールジグリシジルエーテル、脂肪族ポリオールポ
リグリシジルエーテルもしくはジカルボン酸ジグリシジ
ルエステルのポリアクリル酸エステルである、特許請求
の範囲第14項記載の方法。 - 【請求項18】前記ポリアクリレートオリゴマーが二価
フェノールジグリシジルエーテルのジアクリル酸エステ
ルである、特許請求の範囲第17項記載の方法。 - 【請求項19】前記ポリアクリレートオリゴマーがビス
フェノールAジグリシジルエーテルのジアクリル酸エス
テルである、特許請求の範囲第18項記載の方法。 - 【請求項20】前記極性溶媒が、水、メタノール、エタ
ノール、イソプロパノール、アクリル酸もしくはメタク
リル酸である、特許請求の範囲第14項記載の方法。 - 【請求項21】前記極性溶媒が水もしくはメタノールで
ある、特許請求の範囲第20項記載の方法。 - 【請求項22】前記極性溶媒を硬化性組成物の全重量に
対して約1.5〜1.95重量%の量で含有させる、特許請求
の範囲第14項記載の方法。 - 【請求項23】約40〜105℃の温度で臭化リチウムの水
もしくはメタノール溶液をビスフェノールAジグリシジ
ルエーテルのジアクリル酸エステルに溶解させることか
らなる特許請求の範囲第14項記載の低粘度の硬化性組成
物の製造方法であって、この硬化性組成物の全重量に基
いて臭化リチウムを約0.1〜0.2重量%、水もしくはメタ
ノールを約1.8〜1.9重量%の量でそれぞれ含有させる方
法。 - 【請求項24】前記温度が約93〜105℃である、特許請
求の範囲第23項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/798,451 US4687806A (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Method of reducing viscosity of radiation curable acrylate functional resin |
US798451 | 1991-11-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62119218A JPS62119218A (ja) | 1987-05-30 |
JP2580574B2 true JP2580574B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=25173434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61271653A Expired - Lifetime JP2580574B2 (ja) | 1985-11-15 | 1986-11-14 | 放射線硬化性アクリレ−ト官能性樹脂の粘度低下法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4687806A (ja) |
EP (1) | EP0227290A3 (ja) |
JP (1) | JP2580574B2 (ja) |
CA (1) | CA1247287A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4830939B1 (en) * | 1987-10-30 | 1996-10-08 | Mhb Joint Venture | Radiation cured solid electrolytes and electrochemical devices employing the same |
EP0383842B1 (en) * | 1988-02-12 | 1996-07-24 | Loctite Corporation | Stabilized polymerizable compositions |
JP2763776B2 (ja) * | 1988-05-27 | 1998-06-11 | 日本原子力研究所 | 細孔化コンタクトレンズの製造法 |
EP1142912A1 (en) * | 2000-04-05 | 2001-10-10 | Dsm N.V. | Radiation curable compositions |
TW200904841A (en) * | 2007-03-29 | 2009-02-01 | Dainippon Ink & Chemicals | Active energy ray curing type resin composition for casting and hardening object |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE688516C (de) * | 1931-08-20 | 1940-02-26 | Mantle Lamp Company Of America | Verfahren, um in natuerlichen oder kuenstlichen Harzen, OElen, Fetten, in Kondensationsprodukten und in anderen organischen Stoffen Verfaerbungen zu verhindern oder zu verzoegern |
US2846727A (en) * | 1953-09-30 | 1958-08-12 | Du Pont | Aqueous dispersions of polymers and shaped articles therefrom |
US4425472A (en) * | 1981-06-22 | 1984-01-10 | Lord Corporation | Radiation-curable compositions |
JPS5987129A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-19 | Showa Denko Kk | レンズの製造方法 |
-
1985
- 1985-11-15 US US06/798,451 patent/US4687806A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-11-14 CA CA000522946A patent/CA1247287A/en not_active Expired
- 1986-11-14 JP JP61271653A patent/JP2580574B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-14 EP EP86308886A patent/EP0227290A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1247287A (en) | 1988-12-20 |
EP0227290A2 (en) | 1987-07-01 |
JPS62119218A (ja) | 1987-05-30 |
US4687806A (en) | 1987-08-18 |
EP0227290A3 (en) | 1989-05-17 |
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