JPH09235310A - 光硬化性組成物 - Google Patents

光硬化性組成物

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JPH09235310A
JPH09235310A JP8185396A JP8185396A JPH09235310A JP H09235310 A JPH09235310 A JP H09235310A JP 8185396 A JP8185396 A JP 8185396A JP 8185396 A JP8185396 A JP 8185396A JP H09235310 A JPH09235310 A JP H09235310A
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JP
Japan
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acrylate
curing
meth
weight
visible light
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JP8185396A
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English (en)
Inventor
Katsuhiko Kishi
克彦 岸
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Original Assignee
ThreeBond Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は可視光で硬化する光硬化性組成物であ
り、比較的低いエネルギーで硬化すし、硬化後は触媒の
色が退色することを特徴とする。 【構成】A)ラジカル重合性ビニル化合物100重量
部、B)ジアリールヨードニウム塩0.5〜5.0重量
部、C)第3級アミン0.1〜4.0重量部、D)チア
ジン系染料からなる光硬化性組成物。本組成物は、可視
光線で速やかに硬化し、深部硬化性に優れる。しかも、
硬化前は有色だった樹脂か光硬化後は退色する。このこ
とより有色であったために用途が限定されていた箇所に
も使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光硬化性組成物に関
するものであり、金属、プラスチック、セラミック部品
等の接着、密封、シーリング、或いは、金属、プラスチ
ック、セラミック、木材、石材等の表面コーティング使
用され、特に可視光領域の光線に対して高感度を示し、
かつ硬化後、樹脂の色が退色することを特徴とする光重
合性組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来光の照射により硬化物を得る方法は
多数知られており、そのほとんどは紫外線やその領域の
短波長光によるものである。しかし、近年になって照射
光の波長領域を従来までの紫外光領域ではなく、さらに
長波長領域、特に可視光領域の光を用いるものが多くな
っている。例えば、ベンゾイル、ベンゾインアルキルエ
ーテル、ベンジルケタール、ベンゾフェノン、アントラ
キノン、ベンジル、あるいはミヒラーケトンなどが用い
られてきた。しかしながら、これらの光重合開始剤は4
00nm以下の紫外線領域の光源に対する光重合開始能
力に比べ400nm以上の可視光線領域の光源に対する
それは顕著に低く、従ってそれらを含む光重合組成物の
応用範囲を限定してきた。
【0003】よって、可視領域の光線に対応しうる光重
合開始剤系を含有する光重合感剤に関しては従来いくつ
かの提案がなされてきた。例えば、染料と脂肪族アミン
の複合光開始剤系(特公昭44−20189)、ヘキサ
アリールビスイミダゾールとジアルキルアミノベンジリ
デンケトンの系(特開昭47−2528)、(ケト)ク
マリンの系(特開昭52−112681)、ビスイミダ
ゾールとインダノンの系(特開昭54−15529
2)、トリアジン誘導体とシアニン染料の系(特開昭5
8−29803)、クマリン系色素とジアリールヨウド
ニウム塩の系(特開昭60−88005)、ベンゾフエ
ノン誘導体とアミノ酸誘導体の系(特開昭61−173
242)、チタノセンの系(特開昭63−4148
4)、金属アレーン錯体の系(特開平2−29680
2)、スクアリリウム色素とジアルキルアニリンの系
(特開平5−311093)等である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の技術の多くは確かに可視光線での感度は有するもの
の、相対感度で比較した場合、実用的見地からは、不十
分であると言う難点がある。このことから、実用に際し
てより低いエネルギーで硬化する光硬化性組成物が望ま
れており、特にその硬化速度が紫外線による硬化と同程
度で、かつその際の硬化物物性が同等のものが期待され
る。
【0005】さらに、硬化に必要な光源が安価であり、
白熱電球程度の照射光量においても硬化が可能であり、
前述の通りの速硬化性が要求される。
【0006】本発明は、そのような問題点を解決するた
めになされたものであり、可視光の様な低いエネルギー
によって硬化する光硬化性組成物を提供することにあ
る。また、これら可視光硬化性樹脂は、そのほとんどが
光硬化後も使用した増感剤の色が残ってしまうため、実
用化の際にその用途が限定されてしまう恐れがある。さ
らには、使用した増感剤類は、低分子化合物で有るた
め、光硬化後は系中に残存し、光硬化時に増感剤のフィ
ルター効果を誘発してしまうために、樹脂の厚膜硬化性
にも限界があった。
【0007】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、かかる
難点を克服して、優れた光硬化性組成物を得るべく鋭意
検討を行った結果、下記の成分からなる組成物が、可視
光線の照射下で活性なラジカルを発生し、重合可能な官
能基との反応により速やかに硬化物が得られ、かつ硬化
後に退色が可能になることを見い出し、本発明を完成す
るに至った。前述の組成物は以下の通りである。 A)ラジカル重合性ビニル化合物100重量部 B)ジアリールヨードニウム塩0.5〜5.0重量部 C)第三級アミン0.1〜4.0重量部 D)チアジン系染料0.01〜0.1重量部
【0008】以下に、本発明を構成する各成分の詳細に
ついて説明する。本発明のA成分であるラジカル重合性
ビニル化合物としては、分子内にラジカル重合性のビニ
ル基を有する化合物であれば、特に限定されるものでは
ない。具体的な重合性ビニル化合物としては、例えば以
下のものがある。 (1)ビニル化合物1 下記1で表せる(メタ)アクリレートである。
【0009】
【化1】
【0010】(式中Rは、−H又は−CHを示し、
は炭素数2〜4の直鎖もしくは分岐アルキル基にお
いて、1個又は2個以上のH原子を−OH基で置換した
置換アルキル基。) 上記1式で示される(メタ)アクリレートの好ましい具
体例として、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2
−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,2−ジ
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等がある。
【0011】(2)ビニル化合物2 下記2式で表される(メタ)アクリレートある。
【0012】
【化2】
【0013】(式中Rは、−H又は−CHを示し、
は、−H又はC−Cの炭化水素基を示し、nは
1〜10の整数を示す。) 上記2式で示される(メタ)アクリレートの好ましい具
体例としては、ジシクロぺンテニル(メタ)アクリレー
ト、ジシクロペンテニルオキシメチル(メタ)アクリレ
ート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリ
レート、ジシクロペンテニルオキシプロピル(メタ)ア
クリレート等がある。
【0014】(3)ビニル化合物3 下記3式で表される(メタ)アクリレートである。
【0015】
【化3】
【0016】(式中Rは、−H又は−CHを示し、
は、−H又はC〜C18のアルキル基、或いはC
〜C20のシクロアルキル基、フェニル基、テトラフ
ルフリル基、これらの基を含むC〜C20のアルキル
基を示す。) 上記3式で示される(メタ)アクリレートの好ましい具
体例としては、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)ア
クリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テ
トラヒドロフルフリール(メタ)アクリレート、2−エ
チルヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)
アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等があ
る。
【0017】(4)ビニル化合物4 下記4式て表せる(メタ)アクリレートである。
【0018】
【化4】
【0019】(式中Rは、−H又は−CHを示し、
は、C〜C20のアルキル基、ビニル基、アリー
ル基、アルコキシアルキル基を示す。) 上記4式で示される(メタ)アクリレートの好ましい具
体例としては、メトキシカルボニルメチル(メタ)アク
リレート、エトキシカルボニルメチル(メタ)アクリレ
ート、ヘプトキシカルボニルメチル(メタ)アクリレー
ト、イソプロピルカルボニルメチル(メタ)アクリレー
ト等がある。
【0020】(5)ビニル化合物5 下記5式で示される(メタ)アクリレートである。
【0021】
【化5】
【0022】(式中Rは、−H又は−CHを示し、
10は、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイ
ソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートと、−
OHとの縮合反応によって生じた反応残基、R11は、
〜Cの炭化水素、さらにこれらの炭化水素中にエ
ステル結合、カーボネート結合、エーテル結合、チオエ
ーテル結合を有するもの、nは1〜20の整数を示
す。) 上記5式で示される(メタ)アクリレートの好ましい具
体例としては、ポリエチレングリコール変性ウレタンア
クリレート、ポリエステル変性ウレタンアクリレート、
ポリカーボネート変性ウレタンアクリレート、ポリエー
テル変性ウレタンアクリレート、ポリチオエーテル変性
ウレタンアクリレート等がある。
【0023】(6)ビニル化合物6 下記6式で示される(メタ)アクリレートである。
【0024】
【化6】
【0025】(式中R12は、−H又は−CHを示
し、R13は、C〜Cの炭化水素を示し、nは1〜
10の整数を示す。) 上記6式で示される(メタ)アクリレートの好ましい具
体例としては、2,2−ビス(4−メタクリロキシジエ
トキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アリロ
キシジエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4
−メタクリロキシトリエトキシフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−アクリロキシペンタエトキシフェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(4−メタククロキシヘキ
サエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ア
クロキシジプロポキシフェニル)プロパン、2,2−ビ
ス(4−アクリロキシジブトキシフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−メタクリロキシオクタブトキシ)プ
ロパン、2−(4−マタクリロキシエトキシフェニル)
−2−(4−メタクリロキシエトキシフェニル)プロパ
ン、2−(4−アクリロキシジプロポキシフェニル)−
2−(4−アクリロキシトリエトキシフェニル)プロパ
ン等がある。
【0026】(7)その他のラジカル重合性ビニル化合
物 以上のラジカル重合性ビニル化合物の他に、本発明のA
成分として、イソボロニル(メタ)アクリレート、酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレン、α−メチルス
チレン、N−ビニルピロリドン、ポリブタジエンアクリ
レート、シリコーンアクリレート等がある。本発明にお
けるA成分として、上記のラジカル重合性ビニル化合物
の1種又は2種以上を混合して用いることができる。
【0027】本発明のB成分であるジアリールヨードニ
ウム塩は特開昭54−53181、特公昭53−328
31、特公昭62−36015等で開示されている既に
公知のものであり、分子内にアルキル基を有し、対アニ
オンにBF、PF、SbF、Aからなる群
より選ばれる一種を示すものである。本発明のB成分で
あるジアリールヨードニウム塩を用いたラジカルの発生
機構の詳細はさだかではないが、チアジン系の染料と第
三級アミンとの相互作用によって水素引き抜きによる光
酸化還元反応増感剤と染料分子内の増感作用によって見
かけ上吸収波長が、長波長側にシフトし可視光照射によ
ってラジカルが発生するものと思われる。さらには電子
移動を終えた染料は、分子構造が変化するためにπ電子
の共役が切れ、発色を失うと考えられる。
【0028】B成分の好ましい添加量は、組成物に光硬
化性を与えるのに十分な触媒量論的な量であれば良く、
用いるラジカル重合性化合物によっても異なるが、ラジ
カル重合性化合物100重量部に対して0.5〜5.0
重量部、好ましくは1.0〜3.0重量部である。この
量が0.5重量部よりも少ない場合、感度に大きな影響
がなく、5.0重量部よりも多い場合には、組成物の退
色性が低下するし、樹脂の反応率が低下する。
【0029】ここで、本発明でいう退色とは未硬化物の
触媒系の色が光照射して硬化した後、触媒の色が消える
ことをいう。可視光硬化性樹脂に使用される触媒は、可
視光に吸収を持つものであるため必ず、色を有してい
る。そのため、従来の可視光硬化樹脂はA成分であるオ
リゴマーやモノマーが透明であっても光硬化性樹脂全体
は有色になってしまう。本発明の触媒は光を照射すると
触媒の色が退色する。これは、A成分の色自体を消す作
用を持っているわけではないが、A成分を透明なものを
選ぶことにより硬化後の樹脂を透明にすることができ
る。
【0030】本発明において、ジアリールヨードニウム
塩と組み合わせてプロトンドナーとして用いるC成分
は、脂肪族および芳香族いずれの第三級アミンでもその
効果は発揮される。本発明で使用される第三級アミンの
好適な例として、トリメチルアミン、トリエチルアミ
ン、トリブチルアミン、N,N’−ジエタノールアミ
ン、N,N’−ジメチル−P−トルイジン、N,N’−
ジメチル−アニリン、N−メチル−ジエタノールアミ
ン、N−メチル−ジメタノールアミン、N,N’−(ジ
メチルアミノ)エチル−メタクリレート、N,N’−ジ
メチルアミノ−アセトフェノン、N,N’−ジメチルア
ミノベンゾフェノン、N,N’−ジエチルアミノ−ベン
ゾフェノン等がある。
【0031】本発明におけるC成分の好ましい添加量は
光硬化性を与えるのに十分な触媒量論的な量であればよ
く、用いるラジカル重合性化合物にも異なるが、ラジカ
ル重合性化合物100重量部に対して0.1〜4.0重
量部、好ましくは1.0〜3.0重量部である。この量
が0.1重量部よりも少ない場合、十分な感度が得られ
ず、硬化に影響をあたえる。また、4.0重量部よりも
多い場合には、表面のみの硬化が進行してしまい、深部
での硬化性に強く影響を与え、かつ退色性が極端に悪く
なる。
【0032】本発明のD成分はチアジン系の染料が用い
られる。可視光硬化触媒の増感剤として染料が用いられ
ることがあるが、ジアリールヨードニウム塩にはチアジ
ン系染料に限定される。他の染料においてはジアリール
ヨードニウム塩/第3級アミンとの組み合わせでは可視
光領域の光に対して感度を示さず、むしろ減感剤として
作用していると思われる。本発明に利用されるチアジン
系の染料は、メチレンブルー、チオニン、が最も効果的
である。
【0033】D成分の好ましい添加量は光硬化性を与え
るのに十分な触媒量論的な量であればよく、用いるラジ
カル重合性化合物にも異なるが、ラジカル重合性化合物
100重量部に対して0.01〜0.1重量部、好まし
くは0.5〜0.7重量部である。この量が0.01重
量部よりも少ない場合、十分な感度が得られず、硬化に
影響をあたえる。また0.1重量部よりも多い場合に
は、深部での硬化性に強く影響を与え、かつ退色性が極
端悪くなる。
【0034】
【発明の実施の形態】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【0035】A成分としてエポキシアクリレート、
(2、2−ビス(4−メタクリロキシジェトキシフェニ
ルプロパン))50重量部とイソボロニルアクリレート
50重量部、B成分としてジフェニルヨードニウム塩、
C成分としてジエタノールアミン、ジメチルアニリン、
D成分としてメチレンブルー、チオニンを表1に示した
量で配合し、調合容器の周囲をアルミ箔で遮光し、60
℃で加熱しながら混合撹拌することにより、均一な調合
液を調製した。また、比較例として表1に示した化合物
を同様に調製した。
【0036】
【表1】
【0037】硬化実験は、調合した各樹脂を、直径32
φ×高さ10mmのポリエチレン製容器に2グラム秤量
し、100Wハロゲンランプを用いて、完全硬化までの
時間を測定した。照射条件は、ランプ距離1cm、中心
照度9.8〜10.0mW/cmである。硬化物の厚
膜硬化性は、直径5φ×高さ30mmの治具に樹脂を注
ぎ、先と同様の条件で光照射を行い、未硬化部を取り除
いた部分を真の硬化膜厚として測定した。
【0038】ゲル分率は得られた各硬化物をキシレンを
溶媒としたソックスレー注出を5時間行い、100℃で
2時間乾燥後の重量変化から算出した。各結果は表2に
示した。
【0039】
【表2】
【0040】
【発明の効果】以上説明したことから明かな様に、本発
明の光硬化性組成物は、ジアリールヨードニウム塩、第
三級アミン、チアジン系染料の作用によって、エネルギ
ー密度の低い光源においても速やかに硬化し、従来の可
視光線による硬化組成物よりも優れていることが明かと
なった。また、従来の可視光硬化樹脂は可視光触媒が有
色であり硬化後の樹脂も触媒の色が残り有色となる
が、、本発明の触媒を使用すると硬化後の樹脂の色が退
色する。よって硬化後の樹脂の色を任意のものに調整す
ることができる。特にラジカル重合製ビニル化合物とし
て透明なものを選択すれば硬化後の樹脂は透明なものと
なる。これは従来の可視光硬化性樹脂にはない特徴であ
る。これらのことから本発明は、可視光線の照射によっ
て硬化し得る、接着剤、コーティング剤、シール剤、注
型用樹脂等の光硬化性樹脂として使用することが可能で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 171/00 PDW C09D 171/00 PDW 175/14 PDZ 175/14 PDZ // C08F 20/12 MLY 7824−4J C08F 20/12 MLY 20/26 MMK 20/26 MMK 299/02 MRR 299/02 MRR MRS MRS 299/04 MRT 299/04 MRT 299/06 MRX 299/06 MRX

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記A成分、B成分、C成分およびD成分
    からなる光硬化性組成物 A)ラジカル重合性ビニル化合物100重量部 B)ジアリールヨードニウム塩0.5〜5.0重量部 C)第三級アミン0.1〜4.0重量部 D)チアジン系染料0.01〜0.1重量部
JP8185396A 1996-02-28 1996-02-28 光硬化性組成物 Pending JPH09235310A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012117543A (ja) * 2010-12-02 2012-06-21 J Eberspecher Gmbh & Co Kg 車両用部品
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