JP2017036361A - 光硬化性組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】照射した光を減衰又は遮蔽する着色剤等の物質が高濃度で存在する場合や、厚い膜厚の場合でも少エネルギー量で硬化可能な光硬化性組成物を提供する。
【解決手段】光塩基発生剤(A)及び一般式(1)で表されるアニオン重合性化合物(B)を含有することを特徴とする光硬化性組成物を用いる。光塩基発生剤(A)の含有量は、光塩基発生剤(A)及びアニオン重合性化合物(B)の合計重量に基づいて0.01〜30重量%であることが好ましい。
【選択図】なし
【解決手段】光塩基発生剤(A)及び一般式(1)で表されるアニオン重合性化合物(B)を含有することを特徴とする光硬化性組成物を用いる。光塩基発生剤(A)の含有量は、光塩基発生剤(A)及びアニオン重合性化合物(B)の合計重量に基づいて0.01〜30重量%であることが好ましい。
【選択図】なし
Description
本発明は、光照射により硬化する光硬化性組成物及びその製造方法に関する。
光照射により硬化させて基材表面に硬化塗膜を形成するいわゆる光硬化性組成物は、その優れた作業性(速硬化性)や低VOC化等の観点から、コーティング剤や塗料、印刷インキ等にその適用範囲が広がっている。
一般に光硬化性コーティング剤は、光重合開始剤、重合性モノマー、オリゴマー又はポリマー、用途に応じ着色剤、金属フィラー及び添加剤からなる。着色剤は大別して顔料及び染料からなり、塗膜を着色させるために配合され、金属フィラーは導電性の付与を目的として配合される。着色剤及び金属フィラー等は、その色に応じた光吸収特性を持ち、照射する光の一部を吸収して光を減衰させたり、照射する光を遮蔽してしまうため、塗布された塗膜の深部にまで光が届かないことがある。この問題を解決するために、特定の光重合開始剤を使用することが提案されている(例えば特許文献1参照)。
一般に光硬化性コーティング剤は、光重合開始剤、重合性モノマー、オリゴマー又はポリマー、用途に応じ着色剤、金属フィラー及び添加剤からなる。着色剤は大別して顔料及び染料からなり、塗膜を着色させるために配合され、金属フィラーは導電性の付与を目的として配合される。着色剤及び金属フィラー等は、その色に応じた光吸収特性を持ち、照射する光の一部を吸収して光を減衰させたり、照射する光を遮蔽してしまうため、塗布された塗膜の深部にまで光が届かないことがある。この問題を解決するために、特定の光重合開始剤を使用することが提案されている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の発明は特定の構造の光重合開始剤及び増感剤を併用するものであり、従来使用されてきた光重合開始剤系よりも少ないエネルギー照射量で硬化できる点においては改良されているが、光硬化性組成物中の着色剤濃度を上げたり、膜厚を厚くしたりすると硬化性が不足し、未反応のモノマーが多く残留するという問題がある。
そのため、照射した光を減衰又は遮蔽する着色剤等の物質が高濃度で存在する場合や、厚い膜厚の場合でも少エネルギー量で硬化可能であり、未反応のモノマー少ない光硬化性組成物が望まれている。
本発明は、照射した光を減衰又は遮蔽する着色剤等の物質が高濃度で存在する場合や、厚い膜厚の場合でも少エネルギー量で硬化可能であり、未反応のモノマー少ない光硬化性組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、本発明に到達した。即ち、本発明は、光塩基発生剤(A)及び下記一般式(1)で表されるアニオン重合性化合物(B)を含有することを特徴とする光硬化性組成物;それを含むコーティング剤、インキ、塗料、フォトレジスト、配線ペースト、間隙充填剤、封止剤又は接着剤である。
一般式(1)中、R1はそれぞれ水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシアルキレン基、炭素数2〜20のアルキルチオアルキレン基、炭素数2〜20のアルキルシリルアルキレン基、フェニル基又はナフチル基であり、R2はn価の炭化水素基であり、nは1又は2であり、nが2の場合に2つあるR1は同じであっても異なっていても良い。
本発明の光硬化性組成物を使用することにより、照射した光を減衰又は遮蔽する着色剤等の物質が高濃度で存在しても少エネルギー量で厚膜硬化可能となる。
本発明の光硬化性組成物は光塩基発生剤(A)及び前記一般式(1)で表されるアニオン重合性化合物(B)を含有することを特徴とする。
一般式(1)中、R1は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシアルキレン基、炭素数2〜20のアルキルチオアルキレン基、炭素数2〜20のアルキルシリルアルキレン基、フェニル基及びナフチル基からなる群から選ばれる原子又は置換基である。
炭素数1〜20のアルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖、分岐又は脂環式アルキル基が挙げられ、好ましいものとして炭素数1〜20の直鎖、分岐アルキル基であり、メチル基、エチル基、n−又はiso−プロピル基、n−、sec−又はtert−ブチル基、n−、iso−又はneo−ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、2−イソプロピル−3−メチルシクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソボルニル基及びn−エイコサニル基が更に好ましい。
炭素数2〜20のアルコキシアルキレン基としては、好ましいものとしては炭素数2〜20の直鎖又は分岐アルコキシアルキレン基が挙げられ、更に好ましいものとしては、2−メトキシエチレン基、3−メトキシプロピレン基、4−(n−、sec−又はtert−ブトキシ)ブチレン基及び6−(n−、iso−、又はneo−ペンチロキシ)ヘキシレン基が挙げられる。
炭素数2〜20のアルキルチオアルキレン基としては、好ましいものとしては炭素数2〜20の直鎖又は分岐アルキル基を有するアルキルチオアルキレン基が挙げられ、更に好ましいものとしては、2−(メチルチオ)エチレン基、3−(メチルチオ)プロピレン基、4−(n−、sec−又はtert−ブチルチオ)ブチレン基及び6−(n−、iso−、又はneo−ペンチルチオ)ヘキシレン基が挙げられる。
炭素数2〜20のアルキルシリルアルキレン基としては、好ましいものとしては炭素数2〜20の直鎖又は分岐アルキルを有するアルキルシリルアルキレン基が挙げられ、更に好ましいものとしては、2−(ジメチルシリル)エチレン基及び4−(ジイソプロピルシリル)ブチレン基が挙げられる。
なかでもR1としては、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシアルキレン基及びフェニル基が好ましい。
一般式(1)中、R2はn価の炭化水素基であり、nは1又は2である。
一般式(1)においてnが1の場合、R2は1価の炭化水素基であり、1価の炭化水素基としては、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシアルキレン基、炭素数2〜20のアルキルチオアルキレン基、炭素数2〜20のアルキルシリルアルキレン基、フェニル基及びナフチル基が挙げられる。炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシアルキレン基、炭素数2〜20のアルキルチオアルキレン基及び炭素数2〜20のアルキルシリルアルキレン基としては、R1で例示したものと同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
一般式(1)においてnが1の場合、R2は1価の炭化水素基であり、1価の炭化水素基としては、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシアルキレン基、炭素数2〜20のアルキルチオアルキレン基、炭素数2〜20のアルキルシリルアルキレン基、フェニル基及びナフチル基が挙げられる。炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシアルキレン基、炭素数2〜20のアルキルチオアルキレン基及び炭素数2〜20のアルキルシリルアルキレン基としては、R1で例示したものと同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
一般式(1)においてnが2の場合、R2は2価の炭化水素基であり、2価の炭化水素基としては、炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数1〜20のジアルキレンエーテル基、炭素数1〜20のジアルキレンチオエーテル基、炭素数1〜20のジアルキレンシリルエーテル基、フェニレン基及びナフチレン基が挙げられる。
炭素数1〜20のアルキレン基としては、炭素数1〜20の直鎖、分岐又は脂環式アルキレン基が挙げられ、好ましいものとしては、メチレン基、エチレン基、n−又はiso−プロピレン基、n−、sec−又はtert−ブチレン基、n−、iso−又はneo−ペンチレン基、ヘキシレン基、シクロヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、イソボルニレン基及びn−エイコサニレン基が挙げられる。
炭素数1〜20のジアルキレンエーテル基としては、炭素数1〜20の直鎖又は分岐ジアルキレンエーテル基が挙げられ、好ましいものとしては、ジエチレンエーテル基、ジ(n−又はiso−)プロピレンエーテル基、ジ(n−、sec−又はtert−)ブチレンエーテル基、ジ(n−、iso−、又はneo−)ペンチレンエーテル基、ジヘキシレンエーテル基、ヘプチレンエーテル基、オクチレンエーテル基、ヘキサデシレンエーテル基及びエイコサニレンエーテル基が挙げられる。
炭素数1〜20のアルキレンチオエーテル基としては、炭素数1〜20の直鎖又は分岐ジアルキレンチオエーテル基が挙げられ、好ましいものとしては、ジエチレンチオエーテル基、ジ(n−又はiso−)プロピレンチオエーテル基、ジ(n−、sec−又はtert−)ブチレンチオエーテル基、ジ(n−、iso−、又はneo−)ペンチレンチオエーテル基、ジヘキシレンチオエーテル基、ヘプチレンチオエーテル基、オクチレンチオエーテル基、ヘキサデシレンチオエーテル基及びエイコサニレンチオエーテル基が挙げられる。
炭素数1〜20のアルキレンシリルエーテル基としては、炭素数1〜20の直鎖又は分岐アルキルを有するアルキレンシリルエーテル基が挙げられ、好ましいものとしてはメチルジエチレンシリルエーテル基及びイソプロピルジヘキシレンシリルエーテル基等のモノアルキルジアルキレンシリルエーテル基が挙げられる。
なかでもR2としては、nが1の場合、好ましい原子又は置換基はR1と同じであり、nが2の場合、炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数2〜20のジアルキレンエーテル基及びフェニレン基が好ましい。
nが2の場合、2つあるR1は同じであっても異なっていても良く、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシアルキレン基及びフェニル基であることが好ましい。
nが2の場合、2つあるR1は同じであっても異なっていても良く、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシアルキレン基及びフェニル基であることが好ましい。
本発明の光硬化性組成物におけるアニオン重合性化合物(B)は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらのアニオン重合性化合物(B)は、市場から入手できるほかに、公知の合成方法[日本化学会誌No.3、p596−598(1972)に記載の方法等]で得られる2−メチレンマロン酸と対応する1価のアルコールとを公知の方法でエステル化する方法及びマロン酸エステルとホルムアルデヒドとを反応させる方法[工業化学雑誌、第56巻、第11冊、p81〜83(1953)に記載の方法等]等の公知の方法で得ることができる。
本発明のアニオン重合性化合物(B)としては、2−メチレンマロン酸ジエチル、2−メチレンマロン酸ジブチル、2−メチレンマロン酸1−メチル3−ヘキシル、2−メチレンマロン酸1−メチル3−メトキシプロピル、2−メチレンマロン酸1−エチル3−イソボルニル、2−メチレンマロン酸1−エチル3−(2−イソプロピル−3−メチル)シクロヘキシル、2−メチレンマロン酸1−エチル3−フェニル、2−メチレンマロン酸1−メチル3−メトキシプロピル及び2−メチレンマロン酸1−エチル3−6−(エチル−2−メチレンマロニロキシ)ヘキシル等が挙げられる。
本発明の光硬化性組成物に含まれるアニオン重合性化合物(B)の重量割合は、硬化後塗膜の物性等の観点から、光塩基発生剤(A)及びアニオン重合性化合物(B)の合計重量に基づいて、好ましくは70〜99.99重量%、更に好ましくは80〜99.95重量%である。
本発明の光硬化性組成物が含む光塩基発生剤(A)としては、光照射によってエネルギーを吸収して励起状態となった後、塩基を生成し、アニオン重合性化合物(B)の重合を開始する化合物であれば制限なく使用することができるが、本発明の光硬化性組成物が含む光塩基発生剤(A)としては、下記一般式(2)で表される化合物(A1)及び下記一般式(3)で表される化合物(A2)であることが好ましい。化合物(A1)及び化合物(A2)はそれぞれを単独で用いても良く、これらを併用してもよい。
一般式(2)中、R6〜R13はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基及び一般式(5)で表される置換基からなる群から選ばれる原子又は置換基であって、R6〜R13のいずれか1つは一般式(5)で表される置換基である。
一般式(3)中、R14〜R19はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基及び一般式(5)で表される置換基からなる群から選ばれる原子又は置換基であり、R14〜R19のいずれか1つは一般式(4)で表される置換基である。
一般式(4)中、R20及びR21はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基であり、(X1)−は陰イオンを表し、eは2〜4の整数であり、*はそれが付された結合によって一般式(4)で表される置換基が、一般式(2)及び一般式(3)におけるR6〜R19が結合している炭素原子に結合していることを表す。
一般式(2)及び一般式(3)において、R6〜R19で表されるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素が挙げられ、フッ素及び臭素が好ましい。
一般式(2)及び一般式(3)において、R6〜R19で表される炭素数1〜20のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、イソブチリル基、バレリル基及びシクロヘキシルカルボニル基等が挙げられる。
一般式(2)及び一般式(3)において、R6〜R19で表される炭素数1〜20のアルコキシ基としては、炭素数1〜20の直鎖又は分岐アルコキシ基が挙げられ、好ましいものとしては、メトキシ基、エトキシ基、n−又はiso−プロポキシ基、n−、sec−又はtert−ブトキシ基、n−、iso−、又はneo−ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基及びエイコサニルオキシ基等が挙げられる。
一般式(2)及び一般式(3)において、R6〜R19で表される炭素数1〜20のアルキルチオ基としては、炭素数1〜20の直鎖又は分岐アルキル基を有するアルキルチオ基が挙げられ、好ましいものとしては、メチルチオ基、エチルチオ基、n−又はiso−プロピルチオ基、n−、sec−又はtert−ブチルチオ基、n−、iso−又はneo−ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基及びオクチルチオ基等が挙げられる。
一般式(2)及び一般式(3)において、R6〜R19で表される炭素数1〜20のアルキルシリル基としては、炭素数1〜20の直鎖又は分岐アルキルを有するアルキルシリル基が挙げられ、好ましいものとしては、トリメチルシリル基及びトリイソプロピルシリル基等のトリアルキルシリル基等が挙げられる。
一般式(2)及び一般式(3)においてR6〜R19としては、塩基発生効率及び重合成物質との相溶性等の観点から、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基及び炭素数1〜20のアシル基が好ましく、更に好ましいのは、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数1〜20のアルキルチオ基である。
一般式(4)で示される置換基は、カチオン化したアミジン骨格を有する置換基である。
一般式(4)において、R20及びR21はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基であり、炭素数1〜20のアルキル基としては前記のR1で例示したものが挙げられ、好ましいのは水素原子及び炭素数1〜10のアルキル基、更に好ましいのは水素原子及び炭素数1〜5のアルキル基である。
一般式(4)において、R20及びR21はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基であり、炭素数1〜20のアルキル基としては前記のR1で例示したものが挙げられ、好ましいのは水素原子及び炭素数1〜10のアルキル基、更に好ましいのは水素原子及び炭素数1〜5のアルキル基である。
一般式(4)において、eは2〜4の整数であり、好ましくは2又は4である。eが4である場合の一般式(4)で表される置換基は、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセンがカチオン化した構造を有する置換基であり、eが2である場合の一般式(4)で表される置換基は1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネンがカチオン化した構造を有する置換基である。
一般式(4)において(X1)−で表される陰イオンとしては、ハロゲン化物アニオン、水酸化物アニオン、チオシアナートアニオン、炭素数1〜4のジアルキルジチオカルバメートアニオン、炭酸アニオン、炭酸水素アニオン、ハロゲンで置換されていてもよい脂肪族又は芳香族カルボキシアニオン(安息香酸アニオン、トリフルオロ酢酸アニオン、パーフルオロアルキル酢酸アニオン、及びフェニルグリオキシル酸アニオン等)、ハロゲンで置換されていてもよい脂肪族又は芳香族スルホキシアニオン(トリフルオロメタンスルホン酸アニオン等)、6フッ化アンチモネートアニオン(SbF6 −)、ホスフィンアニオン[6フッ化ホスフィンアニオン(PF6 −)及び3フッ化トリス(パーフルオロエチル)ホスフィンアニオン(PF3(C2F5)3 −)等]並びにボレートアニオン(テトラフェニルボレートアニオン、トリフェニルチオキサントニルボレートアニオン及びブチルトリフェニルボレートアニオン等)等が挙げられ、塩基発生効率等の観点から、ホスフィンアニオン、ハロゲンで置換された脂肪族スルホキシイオン及びボレートアニオンが好ましい。
本発明の光塩基発生剤(A)のうち、一般式(2)で表される化合物(A1)として好ましいものとしては、下記一般式(5)で表される化合物(A11)が挙げられ、一般式(3)で表される化合物(A3)として好ましいものとしては下記一般式(6)で表される化合物(A12)が挙げられる。
本発明の光硬化性組成物において光塩基発生剤(A)は光照射によってエネルギーを吸収して励起状態となった後に塩基を生成し、生成した塩基によってアニオン重合性化合物(B)のアニオン重合が開始される。重合性等の観点から、光塩基発生剤としては、チオキサントニル基、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセンがカチオン化した構造及びボレートアニオンを有する化合物が好ましく、更に好ましくは化合物(A11)及び化合物(A11)である。
本発明の光硬化性組成物に含まれる光塩基発生剤(A)の重量割合は、塩基発生効率等の観点から、光塩基発生剤(A)及びアニオン重合性化合物(B)の合計重量に基づいて、好ましくは0.01〜30重量%、更に好ましくは0.05〜20重量%である。
本発明の光硬化性組成物は、その他の成分として、必要によりその他のアニオン重合性化合物(C)、溶剤、増感剤、重合禁止剤及び密着性付与剤(シランカップリング剤等)を含有することができる。また、その他の添加剤[消泡剤、保存安定化剤、着色剤、金属フィラー、酸化金属フィラー、抗菌剤、レベリング剤、増粘剤及び/又は粘弾性調整剤等(たとえば、特開2005−154609号公報に記載された添加剤)等]等をさらに含有させることができる。
その他のアニオン重合性化合物(C)として好ましいものとしては、炭素数3〜20のエポキシ化合物(C1)及び炭素数4〜20のオキセタン化合物等(C2)が挙げられる。(C)は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
炭素数3〜20のエポキシ化合物(C1)としては、単官能又は多官能エポキシ化合物が挙げられる。
前記の単官能エポキシ化合物としては、フェニルグリシジルエーテル、p−tert―ブチルフェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、1,2−ブチレンオキサイド、1,3−ブタジエンモノオキサイド、1,2−エポキシドデカン、エピクロロヒドリン、1,2−エポキシデカン、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、3−メタクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3−アクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド及び3−ビニルシクロヘキセンオキサイド等が挙げられる。
前記の単官能エポキシ化合物としては、フェニルグリシジルエーテル、p−tert―ブチルフェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、1,2−ブチレンオキサイド、1,3−ブタジエンモノオキサイド、1,2−エポキシドデカン、エピクロロヒドリン、1,2−エポキシデカン、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、3−メタクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3−アクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド及び3−ビニルシクロヘキセンオキサイド等が挙げられる。
前記の多官能エポキシ化合物としては、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Sジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールFジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールSジグリシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールFジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールSジグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4−エポキシ)シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビニルシクロヘキセンオキサイド、4−ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル−3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサン)、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールジ(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、エチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−2−エチルヘキシル、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、グリセリントリ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、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類、1,1,3−テトラデカジエンジオキサイド、リモネンジオキサイド、1,2,7,8−ジエポキシオクタン及び1,2,5,6−ジエポキシシクロオクタン等が挙げられる。
これらのエポキシ化合物の中でも、硬化速度の観点から、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが好ましく、脂環式エポキシドが特に好ましい。
炭素数4〜20のオキセタン化合物(C2)としては、オキセタン環を1個〜6個有する化合物等が挙げられる。
前記のオキセタン環を1個有する化合物としては、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−(メタ)アリルオキシメチル−3−エチルオキセタン、(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチルベンゼン、4−フルオロ−[1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、4−メトキシ−[1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、[1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)エチル]フェニルエーテル、イソブトキシメチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニルオキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−エチルヘキシル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、エチルジエチレングリコール(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンタジエン(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルオキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラヒドロフルフリル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−テトラブロモフェノキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−トリブロモフェノキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−ヒドロキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−ヒドロキシプロピル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ブトキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタクロロフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル及びボルニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル等が挙げられる。
前記のオキセタン環を2〜6個有する化合物としては、3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサ−ノナン、3,3’−(1,3−(2−メチレニル)プロパンジイルビス(オキシメチレン))ビス−(3−エチルオキセタン)、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,2−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エタン、1,3−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]プロパン、エチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリシクロデカンジイルジメチレン(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリメチロールプロパントリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、1,4−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ブタン、1,6−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ヘキサン、ペンタエリスリトールトリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ポリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジトリメチロールプロパンテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、PO変性ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性水添ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、PO変性水添ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル及びEO変性ビスフェノールF(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル等が挙げられる。
これらの炭素数4〜20のオキセタン化合物(C2)の中でも、硬化速度の観点から、オキセタン環を1〜2個有する化合物が好ましい。
本発明の光硬化性組成物におけるその他のアニオン重合性化合物(C)の含有量は、0〜99重量%であることが好ましく、更に好ましくは3〜95重量%、特に好ましくは5〜90重量%である。
溶剤としては、グリコールエーテル(エチレングリコールモノアルキルエーテル及びプロピレングリコールモノアルキルエーテル等)、ケトン(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びシクロヘキサノン等)、エステル(エチルアセテート、ブチルアセテート、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート及びプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート等)、芳香族炭化水素(トルエン、キシレン、メシチレン及びリモネン等)、アルコール(メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ゲラニオール、リナロール及びシトロネロール等)及びエーテル(テトラヒドロフラン及び1,8−シネオール等)等が挙げられる。これらは、1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
光硬化性組成物における溶剤の含有量は、0〜99重量%であることが好ましく、更に好ましくは3〜95重量%、特に好ましくは5〜90重量%である。
光硬化性組成物における溶剤の含有量は、0〜99重量%であることが好ましく、更に好ましくは3〜95重量%、特に好ましくは5〜90重量%である。
増感剤としては、ケトクマリン、フルオレン、チオキサントン、アントラキノン、ナフチアゾリン、ビアセチル、ベンジル及びこれらの誘導体、ペリレン並びに置換アントラセン等が挙げられる。増感剤の含有量は、光硬化性組成物に対して0〜20重量%が好ましく、更に好ましくは1〜15重量%、特に好ましくは5〜10重量%である。
重合禁止剤としては、ハイドロキノン、メチルエーテルハイドロキノン、五酸化二リン、メチルスルホン酸及びトリフルオロ酢酸等が挙げられる。重合禁止剤の含有量は、光硬化性組成物の合計重量に基づいて0.005〜0.5重量%が好ましい。光硬化性組成物に含まれる重合禁止剤は、当初からアニオン重合性化合物(B)に含まれていた重合禁止剤に由来するものであってもよく、本発明の光硬化性組成物を製造する時に新たに添加したものであってもよい。
密着性付与剤としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、尿素プロピルトリエトキシシラン、トリス(アセチルアセトネート)アルミニウム及びアセチルアセテートアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。密着性付与剤の含有量は、光硬化性組成物に対して0〜20重量%が好ましく、更に好ましくは1〜15重量%、特に好ましくは5〜10重量%である。
着色剤としては、β−ナフトール系、β−オキシナフトエ酸系アニリド系、アセト酢酸アニリド系、ピラゾロン系等の溶性アゾ顔料、β−ナフトール系、β−オキシナフトエ酸系、β−オキシナフトエ酸系アニリド系、アセト酢酸アニリド系モノアゾ、アセト酢酸アニリド系ジスアゾ、ピラゾロン系等の不溶性アゾ顔料、銅フタロシニンブルー、ハロゲン化銅フタロシアニンブルー、スルホン化銅フタロシアニンブルー、金属フリーフタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、イソシンドリノン系、キナクリドン系、ジオキサンジン系、ペリノン系及びペリレン系等の多環式又は複素環式化合物が挙げられる。
金属フィラーとしては、パラジウム、ニッケル、銅、銀及び金等の表面を化学修飾した金属フィラー等が挙げられる。
酸化金属フィラーとしては、酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、酸化ニオブ及びチタン酸ジルコン酸鉛等の表面を化学修飾した酸化物が挙げられる。
本発明の光硬化性組成物は、光塩基発生剤(A)及びアニオン重合性化合物(B)並びに必要により用いるその他の成分等を公知の混合及び/又は混練装置[撹拌装置の付属した混合容器(羽根型撹拌装置付き混合容器及び振動式撹拌装置付き混合容器等)、万能混合容器(プラネタリミキサー等)、ボールミル及び3本ロールミル等]等を用いて均一混合・分散することにより容易に得られ、製造方法に制限はなく、混合温度は通常10℃〜40℃(好ましくは20℃〜30℃)である。また、塩基発生剤(A)及びアニオン重合性化合物(B)並びに必要により用いるその他の成分の混合において、混合する順番に制限はない。
本発明の光硬化性組成物は、360nm〜830nmの活性光線の照射で光硬化できるため、一般的に使用されている高圧水銀灯の他、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ及びハイパワーメタルハライドランプ等(UV・EB硬化技術の最新動向、ラドテック研究会編、シーエムシー出版、138頁、2006)が使用できる。また、LED光源を使用した照射装置も好適に使用できる。また、反応速度を向上させる目的で加熱を行ってもよい。加熱温度は、通常、30℃〜200℃であり、好ましくは35℃〜150℃、更に好ましくは40℃〜120℃である。
本発明の光硬化性組成物は、基材[木材、石、ガラス、コンクリート、金属、プラスチック及びこれらの複合材料(金属蒸着プラスチック等)等]に塗布した後、前記活性光線を照射して硬化して硬化物を形成することができる。特に樹脂物性に優れた硬化物を形成することができることから、基材表面に機能を付与するためのコーティング剤(保護コート剤等)、基材が有する隙間に用いる間隙用充填剤、基材上に設置された部品の封止剤及び基材上に他の部品を設置する際の接着剤として好適である。
本発明の光硬化性組成物の基材への塗布方法としては、公知のコーティング法(ディップ塗工、スプレー塗工、バーコーター塗工、ロールコーター塗工、メイヤーバー塗工、エアナイフ塗工、グラビア塗工、リバースグラビア塗工及びスピンコーター塗工等)及び公知の印刷方法(平版印刷、カルトン印刷、金属印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷及びインクジェット印刷等)等が適用できる。
前記光硬化性組成物は、光塩基発生剤(A)及びアニオン重合性化合物(B)を含有することによって少ないエネルギー量で硬化可能である。そのため、照射した光を減衰又は遮蔽する着色剤等の物質が光硬化性組成物中に高濃度で存在する場合であっても硬化可能であり、そのためコーティング剤用、インキ用、塗料用、フォトレジスト用、配線ペースト用、間隙充填剤用、封止剤用又は接着剤用に好ましく用いることができる。
本発明の光硬化性組成物をコーティング剤用、インキ用、塗料用、フォトレジスト用、配線ペースト用、間隙充填剤用、封止剤用又は接着剤用として用いる場合、コーティング剤、インキ、塗料、フォトレジスト、配線ペースト、間隙充填剤、封止剤又は接着剤に含まれる前記光硬化性組成物の重量は、コーティング剤、インキ、塗料、フォトレジスト、配線ペースト、間隙充填剤、封止剤又は接着剤の合計重量に基づいて50〜100重量%であることが好ましい。
コーティング剤、インキ、塗料、フォトレジスト、配線ペースト、間隙充填剤、封止剤又は接着剤は、光塩基発生剤(A)、アニオン重合性化合物(B)及び必要に応じて用いる前記のその他の成分等を公知の混合装置を用いて均一に混合することで得ることができる。
コーティング剤、インキ、塗料、フォトレジスト、配線ペースト、間隙充填剤、封止剤又は接着剤は、光塩基発生剤(A)、アニオン重合性化合物(B)及び必要に応じて用いる前記のその他の成分等を公知の混合装置を用いて均一に混合することで得ることができる。
本発明の光硬化性組成物を含むコーティング剤、インキ、塗料、フォトレジスト、配線ペースト、間隙充填剤、封止剤又は接着剤は、前記の基材等に塗布した後、前記活性光線を照射して硬化して硬化物又は硬化膜を形成することができる。
本発明の光硬化性組成物を含むコーティング剤、インキ、塗料、フォトレジスト、配線ペースト、間隙充填剤、封止剤又は接着剤の基材への塗布方法としては、前記の公知のコーティング法等が適用できる。
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に規定しない限り、%は重量%、部は重量部を示す。
[光塩基発生剤(A)の製造]
<製造例1:一般式(6)で表される光塩基発生剤(A11)の合成>
(1)メチルチオキサントン[中間体(A11−1)]の合成
ジチオサリチル酸[和光純薬工業(株)製]10部を硫酸139部に溶解させ、1時間室温(約25℃)で攪拌した後、氷浴にて冷却して冷却溶液を得た。ついで、この冷却溶液の液温を20℃以下に保ちながら、トルエン25部を少しずつ滴下した後、室温(約25℃)にもどし、更に2時間攪拌して反応液を得た。水815部に反応液を少しずつ加えた後、析出した黄色固体を濾別した。この黄色固体をジクロロメタン260部に溶解させ、水150部を加え、更に24%KOH水溶液6.7部を加えて水層をアルカリ性とし、1時間攪拌した後、分液操作にて水層を除去し、有機層を130部の水で3回洗浄した。ついで有機層を無水硫酸ナトリウムにて乾燥した後、有機溶剤を減圧留去して、中間体(C122−2−1)(黄色固体)8.7部を得た。尚、中間体(A11−1)は、2−メチルチオキサントンと3−メチルチオキサントンの混合物である。
<製造例1:一般式(6)で表される光塩基発生剤(A11)の合成>
(1)メチルチオキサントン[中間体(A11−1)]の合成
ジチオサリチル酸[和光純薬工業(株)製]10部を硫酸139部に溶解させ、1時間室温(約25℃)で攪拌した後、氷浴にて冷却して冷却溶液を得た。ついで、この冷却溶液の液温を20℃以下に保ちながら、トルエン25部を少しずつ滴下した後、室温(約25℃)にもどし、更に2時間攪拌して反応液を得た。水815部に反応液を少しずつ加えた後、析出した黄色固体を濾別した。この黄色固体をジクロロメタン260部に溶解させ、水150部を加え、更に24%KOH水溶液6.7部を加えて水層をアルカリ性とし、1時間攪拌した後、分液操作にて水層を除去し、有機層を130部の水で3回洗浄した。ついで有機層を無水硫酸ナトリウムにて乾燥した後、有機溶剤を減圧留去して、中間体(C122−2−1)(黄色固体)8.7部を得た。尚、中間体(A11−1)は、2−メチルチオキサントンと3−メチルチオキサントンの混合物である。
(2)2−ブロモメチルチオキサントン[中間体(A11−2)]の合成
中間体(A11−1)2.1部をシクロヘキサン120部に溶解させ、これにN−ブロモスクシンイミド[和光純薬工業(株)製]8.3部及び過酸化ベンゾイル[和光純薬工業(株)製]0.1部を加え、還流下で4時間反応させた後(3−メチルチオキサントンは反応しない)、溶剤(シクロヘキサン)を留去し、そこへクロロホルム50部を加えて残渣を再溶解させてクロロホルム溶液を得た。クロロホルム溶液を30部の水で3回洗浄し、分液操作により水層を除去した後、有機溶剤を減圧留去して、褐色固体1.7部を得た。これを酢酸エチルで再結晶させて(3−メチルチオキサントンはここで除かれる)、中間体(A11−2)(黄色固体)1.5部を得た。
中間体(A11−1)2.1部をシクロヘキサン120部に溶解させ、これにN−ブロモスクシンイミド[和光純薬工業(株)製]8.3部及び過酸化ベンゾイル[和光純薬工業(株)製]0.1部を加え、還流下で4時間反応させた後(3−メチルチオキサントンは反応しない)、溶剤(シクロヘキサン)を留去し、そこへクロロホルム50部を加えて残渣を再溶解させてクロロホルム溶液を得た。クロロホルム溶液を30部の水で3回洗浄し、分液操作により水層を除去した後、有機溶剤を減圧留去して、褐色固体1.7部を得た。これを酢酸エチルで再結晶させて(3−メチルチオキサントンはここで除かれる)、中間体(A11−2)(黄色固体)1.5部を得た。
(3)8−(9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イル)メチル−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセニウムブロマイド[中間体(A11−3)]の合成
中間体(A11−2)(2−ブロモメチルチオキサントン)1.0部をジクロロメタン85gに溶解し、これに1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン[サンアプロ(株)製「DBU」]0.8部を滴下した後(滴下後発熱した)、室温(約25℃)下、1時間攪拌し、有機溶剤を減圧留去して、白色固体2.2部を得た。この白色固体をテトラヒドロフラン/ジクロロメタン混合溶液で再結晶させて、中間体(A11−3)(白色固体)2.2部を得た。
中間体(A11−2)(2−ブロモメチルチオキサントン)1.0部をジクロロメタン85gに溶解し、これに1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン[サンアプロ(株)製「DBU」]0.8部を滴下した後(滴下後発熱した)、室温(約25℃)下、1時間攪拌し、有機溶剤を減圧留去して、白色固体2.2部を得た。この白色固体をテトラヒドロフラン/ジクロロメタン混合溶液で再結晶させて、中間体(A11−3)(白色固体)2.2部を得た。
(4)光塩基発生剤(A11)の合成
ナトリウムテトラフェニルボレート塩[ナカライテスク(株)製]0.8部を水17部で溶解させた水溶液に、あらかじめクロロホルム50部に中間体(A11−3)1.0部を溶解させた溶液を少しずつ滴下した後、1時間室温(約25℃)で攪拌し、水層を分液操作により除き、有機層を30部の水で3回洗浄した。有機溶剤を減圧留去して、黄色固体を得た。この黄色固体をアセトニトリル/エーテル混合溶液中で再結晶させて、前記一般式(6)で表される光塩基発生剤(A11)(淡黄白色固体)1.3部を得た。
ナトリウムテトラフェニルボレート塩[ナカライテスク(株)製]0.8部を水17部で溶解させた水溶液に、あらかじめクロロホルム50部に中間体(A11−3)1.0部を溶解させた溶液を少しずつ滴下した後、1時間室温(約25℃)で攪拌し、水層を分液操作により除き、有機層を30部の水で3回洗浄した。有機溶剤を減圧留去して、黄色固体を得た。この黄色固体をアセトニトリル/エーテル混合溶液中で再結晶させて、前記一般式(6)で表される光塩基発生剤(A11)(淡黄白色固体)1.3部を得た。
<製造例2:一般式(7)で表される化合物(A12)の合成>
(1)ベンジル−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセニウムブロマイド[中間体(A12−1)]の合成
「(A11−2)1.0部」を「ベンジルブロマイド0.7部」に変更する以外は、製造例1(3)と同様にして、中間体(A12−1)(白色固体)1.2部を得た。
(1)ベンジル−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセニウムブロマイド[中間体(A12−1)]の合成
「(A11−2)1.0部」を「ベンジルブロマイド0.7部」に変更する以外は、製造例1(3)と同様にして、中間体(A12−1)(白色固体)1.2部を得た。
(2)光塩基発生剤(A12)の合成
「(A11−3)1.0部」を「中間体(A12−1)0.8部」に、「ナトリウムテトラフェニルボレート塩0.8部」を「ナトリウムトリフェニルチオキサントニルボレート塩1.2部」に変更する以外は、製造例1(4)と同様にして、前記一般式(7)で表される光塩基発生剤(A12)1.3部(淡黄色固体)を得た。
「(A11−3)1.0部」を「中間体(A12−1)0.8部」に、「ナトリウムテトラフェニルボレート塩0.8部」を「ナトリウムトリフェニルチオキサントニルボレート塩1.2部」に変更する以外は、製造例1(4)と同様にして、前記一般式(7)で表される光塩基発生剤(A12)1.3部(淡黄色固体)を得た。
<実施例1〜9:光硬化性組成物の調製>
製造例1及び2でそれぞれ製造した光塩基発生剤(A11)及び(A12)、表1に記載のアニオン重合性化合物(B)及び銀粉を、表1にそれぞれ記載の部数で混合し、本発明の光硬化性組成物(Q−1)〜(Q−13)を製造した。混合は、羽根型撹拌装置付き混合容器を用いて室温(20〜25℃)で行った。
製造例1及び2でそれぞれ製造した光塩基発生剤(A11)及び(A12)、表1に記載のアニオン重合性化合物(B)及び銀粉を、表1にそれぞれ記載の部数で混合し、本発明の光硬化性組成物(Q−1)〜(Q−13)を製造した。混合は、羽根型撹拌装置付き混合容器を用いて室温(20〜25℃)で行った。
表1に記載のアニオン重合性化合物(B)である2−メチレンマロン酸ジエチル(B−1)、2−メチレンマロン酸1−メチル3−メトキシプロピル(B−1)及び2−メチレンマロン酸1−エチル3−6−(エチル−2−メチレンマロニロキシ)ヘキシル(B−3)としては、それぞれSirrus社製のものを用い、銀粉としては三井金属(株)製の「SPQ03R]を用いた。
<比較例1及び2>
製造例1で製造した光塩基発生剤(A11)、表2に記載の比較用化合物(B’)及び銀粉を表2にそれぞれ記載の部数で混合し、比較用の光硬化性組成物(Q’−1)及び(Q’−2)を製造した。混合は、羽根型撹拌装置付き混合容器を用いて室温(20〜25℃)で行った。
製造例1で製造した光塩基発生剤(A11)、表2に記載の比較用化合物(B’)及び銀粉を表2にそれぞれ記載の部数で混合し、比較用の光硬化性組成物(Q’−1)及び(Q’−2)を製造した。混合は、羽根型撹拌装置付き混合容器を用いて室温(20〜25℃)で行った。
表2に記載のイソプロピリデンマロン酸ジエチル(B’−1)としては、東京化成(株)製「D3942」を使用した。
[硬化性試験]
実施例1〜9並びに比較例1及び2で得られた光硬化性組成物を用いて以下の方法で硬化し、得られた硬化物の樹脂物性の評価を行い、その結果を表3に記載した。
実施例1〜9並びに比較例1及び2で得られた光硬化性組成物を用いて以下の方法で硬化し、得られた硬化物の樹脂物性の評価を行い、その結果を表3に記載した。
[硬化方法]
実施例1〜9及び比較例1及び2で得た各光硬化性組成物を、表面処理を施した厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム[東洋紡(株)製コスモシャインA4300]上に、アプリケーターを用いて膜厚200μmとなるように塗布した。その後、ベルトコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス株式会社「ECS−151U」)を使用して、365nmで露光量が75mJ/cm2となる条件で露光して光硬化性組成物の硬化膜を作製した。
実施例1〜9及び比較例1及び2で得た各光硬化性組成物を、表面処理を施した厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム[東洋紡(株)製コスモシャインA4300]上に、アプリケーターを用いて膜厚200μmとなるように塗布した。その後、ベルトコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス株式会社「ECS−151U」)を使用して、365nmで露光量が75mJ/cm2となる条件で露光して光硬化性組成物の硬化膜を作製した。
[露光後の光硬化性組成物の樹脂物性の評価:モノマーの残存量の測定]
前記露光後に得られた硬化膜1gをPETフィルムから剥離し、下記条件のガスクロマトグラフィーによる分析にて残存モノマー量を測定した。なお、残存モノマー量の定量は、測定対象とするモノマー種であるN−ビニルピロリドンについてあらかじめ作成した検量線を用いて、光硬化性組成物に含まれていたモノマーのうち何%が残存していたか算出し、表3に記載した。なお、モノマーの残存量が少ないほど、硬化膜の樹脂物性は良好となる一方、モノマーが多く残留すると熱物性の低下や力学的特性の低下原因となり好ましくない。
<測定条件>
・装置:株式会社島津製作所製 GC−1700
・カラム:TC−1 φ0.32mm×30m×0.25μm
・キャリアガス:窒素(1.3mL/min)
・スプリット比:(1:5)
・線速度:23cm/sec
・カラム圧:42kPa
・全流量:11mL/min
・注入量:0.8μL
・設定温度:INJ/DET=230℃/300℃
・昇温プログラム:
45℃で5分間保持し、その後10℃/minで90℃まで昇温した。続けて30℃/minで190℃まで昇温した後、10℃/minで220℃まで昇温し、更に50℃/minで300℃まで昇温した。
前記露光後に得られた硬化膜1gをPETフィルムから剥離し、下記条件のガスクロマトグラフィーによる分析にて残存モノマー量を測定した。なお、残存モノマー量の定量は、測定対象とするモノマー種であるN−ビニルピロリドンについてあらかじめ作成した検量線を用いて、光硬化性組成物に含まれていたモノマーのうち何%が残存していたか算出し、表3に記載した。なお、モノマーの残存量が少ないほど、硬化膜の樹脂物性は良好となる一方、モノマーが多く残留すると熱物性の低下や力学的特性の低下原因となり好ましくない。
<測定条件>
・装置:株式会社島津製作所製 GC−1700
・カラム:TC−1 φ0.32mm×30m×0.25μm
・キャリアガス:窒素(1.3mL/min)
・スプリット比:(1:5)
・線速度:23cm/sec
・カラム圧:42kPa
・全流量:11mL/min
・注入量:0.8μL
・設定温度:INJ/DET=230℃/300℃
・昇温プログラム:
45℃で5分間保持し、その後10℃/minで90℃まで昇温した。続けて30℃/minで190℃まで昇温した後、10℃/minで220℃まで昇温し、更に50℃/minで300℃まで昇温した。
本発明の光硬化性組成物によって得られる硬化物は、モノマーの残存量が少なく、つまり硬化性が良好である。そのため、照射した光を減衰又は遮蔽する着色剤等の物質が高濃度で存在する場合や、厚い膜厚の場合でも硬化性と硬化物の樹脂物性に優れることから、コーティング剤、インキ、塗料、フォトレジスト、配線ペースト、間隙充填剤、封止剤又は接着剤の材料として極めて有用である。
Claims (5)
- 光塩基発生剤(A)及び下記一般式(1)で表されるアニオン重合性化合物(B)を含有することを特徴とする光硬化性組成物。
[一般式(1)中、R1は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシアルキレン基、炭素数2〜20のアルキルチオアルキレン基、炭素数2〜20のアルキルシリルアルキレン基、フェニル基又はナフチル基であり、R2はn価の炭化水素基であり、nは1又は2であり、nが2の場合に2つあるR1は同じであっても異なっていても良い。] - 前記光塩基発生剤(A)が、下記一般式(2)表される化合物(A1)及び/又は下記一般式(3)で表される化合物(A2)である請求項1に記載の光硬化性組成物。
[一般式(2)中、R6〜R13はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基及び一般式(4)で表される置換基からなる群から選ばれる原子又は置換基であり、R6〜R13のうちいずれか1つは一般式(4)で表される置換基である。]
[一般式(3)中、R14〜R19はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基及び一般式(5)で表される置換基からなる群から選ばれる原子又は置換基であり、R14〜R19のいずれか1つは一般式(4)で表される置換基である。]
[一般式(4)中、R20及びR21はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基であり、(X1)−は陰イオンを表し、eは2〜4の整数であり、*はそれが付された結合によって一般式(4)で表される置換基が、一般式(2)及び一般式(3)においてR6〜R19が結合している炭素原子に結合していることを表す。] - 前記光塩基発生剤(A)の含有量が、光塩基発生剤(A)及びアニオン重合性化合物(B)の合計重量に基づいて0.01〜30重量%である請求項1又は2に記載の光硬化性組成物。
- コーティング剤用、インキ用、塗料用、フォトレジスト用、配線ペースト用、間隙充填剤用、封止剤用又は接着剤用である請求項1〜3のいずれかに記載の光硬化性組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の光硬化性組成物を含むコーティング剤、インキ、塗料、フォトレジスト、配線ペースト、間隙充填剤、封止剤又は接着剤。
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