JPH11322900A - 光硬化性組成物および硬化方法 - Google Patents
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Abstract
リールスルホニウム塩誘導体を光硬化触媒として含有す
る光硬化性組成物を効果的に光硬化することが可能な光
硬化性組成物を提供すると共に、顔料等の添加剤を含む
組成物であっても短時間で硬化することが可能で、かつ
優れた硬化物物性を有する光硬化性組成物を提供するこ
と。 【解決手段】 光カチオン重合触媒として作用するジア
リールヨードニウム塩誘導体又はトリアリールスルホニ
ウム塩誘導体と、分子内にカチオン重合性基と光カチオ
ン開始反応を促進する増感基とを有する化合物と、カチ
オン重合性化合物と、二酸化チタンなどの顔料とから光
硬化性組成物を調製する。
Description
関し、詳しくは、増感された光カチオン硬化性組成物に
関する。本発明の光硬化性組成物は、光、電子線、X線
等の活性エネルギー線照射により、硬化することが可能
であり、特に長波長感光に優れた特性を有するため、光
硬化型の塗料、接着剤、インキ及びフォトレジスト、光
造形用の感光性樹脂等へ好適に用いられる。また本発明
は、上記光硬化性組成物の光硬化方法や、上記光硬化性
組成物において増感剤として用いられる分子内にカチオ
ン重合性基と光カチオン開始反応を促進する増感基とを
有する新規化合物、特にカチオン重合性基を芳香環又は
アルコキシ基の一部に置換基として有する置換アルコキ
シ多環芳香族化合物又はその重合体に関する。
昭50−158680号公報、特開昭50−15199
6号公報には、アリールオニウム塩化合物が、光、電子
線、X線等の放射線によりエポキシ化合物等のカチオン
重合性化合物を硬化させる触媒として使用できることが
記載されている。これらのアリールオニウム塩化合物
は、紫外線硬化に有効とされる360nmよりも長波長
にほとんど吸収をもっていないため、長波長のレーザー
光を使用する光造形や顔料等の添加剤を使用する光硬化
性組成物では、硬化性が著しく低下することが知られて
いる。特に、アリールオニウム塩化合物のUV吸収域と
吸収域が重なる酸化チタン等のホワイト顔料を多量に含
有する光硬化性組成物では、使用上問題が多い。この解
決方法として増感剤の検討が行われ、例えば、ジアリー
ルヨードニウム塩の増感剤として、種々の染料誘導体が
有効であると報告されており、また、特に安価で一般的
なものにチオキサントン誘導体が知られている。しか
し、このチオキサントン誘導体だけでは、顔料等の添加
剤を使用する光硬化性組成物の光硬化性は不十分であ
る。また、一般の増感剤は、光硬化を行う際には有効で
あるが、光硬化終了後、硬化物の特性という観点からみ
ると単なる可塑剤にしかならず、使用量によっては、硬
化物特性を悪くすることが予想される。
からみてなされたもので、本発明の課題は、ジアリール
ヨードニウム塩誘導体又はトリアリールスルホニウム塩
誘導体等を光硬化触媒として含有する光硬化性組成物を
効果的に光硬化することが可能な光硬化性組成物を提供
すると共に、顔料等の添加剤を含む組成物であっても短
時間で硬化することが可能で、かつ優れた硬化物特性を
有する光硬化性組成物を提供することにある。
を解決するために鋭意研究したところ、ジアリールヨー
ドニウム塩誘導体又はトリアリールスルホニウム塩誘導
体を光硬化触媒として含有する光硬化性組成物に、増感
剤として分子内にカチオン重合性基と光カチオン開始反
応を促進する増感基とを有する化合物、特にカチオン重
合性基を芳香環又はアルコキシ基の一部に置換基として
有する置換アルコキシ多環芳香族化合物又はその重合体
を使用することで、上記課題を克服する光硬化性組成物
が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
分子内にカチオン重合性基と光カチオン開始反応を促進
する増感基とを有する化合物や、増感基が置換基として
水酸基、置換されていてもよいアラルキルオキシ基又は
置換されていてもよいアルコキシ基を少なくとも1つ以
上有し、かつ330nmよりも長波長にUV吸収スペク
トルをもつ多環芳香族基を含んだ基である上記化合物
や、増感基が330nmよりも長波長にUV吸収スペク
トルをもつカルバゾール誘導体構造を有する基である上
記化合物や、カチオン重合性基がエポキシシリコーン構
造を有するエポキシ基等のオキシラン構造を有する基で
ある上記化合物や、カチオン重合性基を芳香環又はアル
コキシ基の一部に置換基として有するアントラセン誘導
体若しくはフェナントレン誘導体等の置換アルコキシ多
環芳香族化合物又はその重合体(以下これらの化合物を
「本発明の成分化合物」という)に関する。
作用する、分子内に光カチオン重合開始剤として機能す
る基を有する化合物、好ましくはジアリールヨードニウ
ム塩誘導体又はトリアリールスルホニウム塩誘導体等の
オニウム塩化合物と、本発明の成分化合物とを含有する
光硬化性組成物や、上記分子内に光カチオン重合開始剤
として機能する基を有する化合物と、本発明の成分化合
物と、エポキシシリコーンなどの脂環型エポキシ化合
物、ビニルエーテル化合物又はオキセタン化合物から選
ばれた群の1種又は2種以上の化合物等からなるカチオ
ン重合性化合物を含有する光硬化性組成物や、さらに二
酸化チタン等の顔料及び/又はラジカル重合性化合物等
を含んでいる上記光硬化性組成物に関する。
成物に、ガリウム含有ランプを照射する上記光硬化性組
成物の光硬化方法に関する。
分としては、光カチオン重合触媒として作用する分子内
に光カチオン重合開始剤として機能する基を有する化合
物、分子内にカチオン重合性基と光カチオン開始反応を
促進する増感基とを有する化合物、カチオン重合性化合
物、顔料、ラジカル重合性化合物等を挙げることができ
る。
して機能する基を有する化合物としては、光カチオン重
合開始剤として作用するものであればその種類に限定さ
れることなく使用可能であり、好ましくはオニウム塩、
より好ましくはジアリールヨードニウム塩誘導体又はト
リアリールスルホニウム塩誘導体を挙げることができ、
ジアリールヨードニウム塩誘導体としては、ジフェニル
ヨードニウム塩誘導体、フェニルナフチルヨードニウム
塩誘導体、ジナフチルヨードニウム塩誘導体からなる群
から選ばれた化合物を例示することができ、具体的には
(化1)に示されるような化合物を挙げることができ、
また、トリアリールスルホニウム塩誘導体としては、ト
リフェニルスルホニウム塩誘導体から選ばれた化合物を
例示することができ、具体的には(化2)に示されるよ
うな化合物を挙げることができる。そして、これらの誘
導体の対アニオンは、非求核性のアニオン、例えばSb
F6 、AsF6 、PF6 、BF6 、(F5C5)4B など
であればその種類に限定されることはない。
と光カチオン開始反応を促進する増感基とを有する化合
物は新規化合物であり、これらの化合物は主として増感
剤として作用するが、分子内にカチオン重合性基を有す
るため、従来公知の増感剤では期待できなかった光硬化
組成物中のカチオン重合性化合物との良好な相溶性をも
つという特徴を有している。また、硬化物中で増感剤が
フリーで残存することがないので、硬化物特性が低下し
ないことが期待できる上に、増感剤が硬化物からブリー
ドすることがなくなるので、経時的な密着性の低下や増
感剤による毒性の影響を最小限に押えることができる。
そして、この化合物中のカチオン重合性基の占める割合
が大きい、例えば連鎖重合体の場合、光硬化組成物中の
カチオン重合性化合物の配合割合を少なくしてもよく、
場合によってはカチオン重合性化合物を用いなくてもよ
い。
性基を芳香環又はアルコキシ基の一部に置換基として有
する置換アルコキシ多環芳香族化合物又はその重合体を
好ましい例として挙げることができ、その増感基骨格と
しては、例えば、9−ヒドロキシフェナントレン、9−
メトキシフェナントレン、9−エトキシフェナントレ
ン、9−ベンジルオキシフェナントレン、9,10−ジ
メトキシフェナントレン、9,10−ジエトキシフェナ
ントレン、9,10−ジプロポキシフェナントレン、
9,10−ジベンジルオキシフェナントレン、9,10
−ジ−α−メチルベンジルオキシフェナントレン、9−
ヒドロキシ−10−メトキシフェナントレン、9−ヒド
ロキシ−10−エトキシフェナントレン等のフェナント
レン誘導体構造や、9,10−ジメトキシアントラセ
ン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、
2−tブチル−9,10−ジメトキシアントラセン、
2,3−ジメチル−9,10−ジメトキシアントラセ
ン、9−メトキシ−10−メチルアントラセン、9,1
0−ジエトキシアントラセン、2−エチル−9,10−
ジエトキシアントラセン、2−tブチル−9,10−ジ
エトキシアントラセン、2,3−ジメチル−9,10−
ジエトキシアントラセン、9−エトキシ−10−メチル
アントラセン、9,10−ジプロポキシアントラセン、
2−エチル−9,10−ジプロポキシアントラセン、2
−tブチル−9,10−ジプロポキシアントラセン、
2,3−ジメチル−9,10−ジプロポキシアントラセ
ン、9−イソプロポキシ−10−メチルアントラセン、
9,10−ジベンジルオキシアントラセン、2−エチル
−9,10−ジベンジルオキシアントラセン、2−tブ
チル−9,10−ジベンジルオキシアントラセン、2,
3−ジメチル−9,10−ジベンジルオキシアントラセ
ン、9−ベンジルオキシ−10−メチルアントラセン、
9,10−ジ−α−メチルベンジルオキシアントラセ
ン、2−エチル−9,10−ジ−α−メチルベンジルオ
キシアントラセン、2−tブチル−9,10−ジ−α−
メチルベンジルオキシアントラセン、2,3−ジメチル
−9,10−ジ−α−メチルベンジルオキシアントラセ
ン、9−(α−メチルベンジルオキシ)−10−メチル
アントラセン、9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキ
シ)アントラセン、2−エチル−9,10−ジ(2−カ
ルボキシエトキシ)アントラセン等のアントラセン誘導
体構造を挙げることができる。
分子内にカチオン重合性基と光カチオン開始反応を促進
する増感基とを有する上記化合物における「光カチオン
開始反応を促進する増感基」としては、光硬化性触媒作
用を増強しうるものであればどのようなものでもよい
が、好ましくは、置換基として水酸基、置換されていて
もよいアラルキルオキシ基又は置換されていてもよいア
ルコキシ基を少なくとも1つ以上有し、かつ330nm
よりも長波長にUV吸収スペクトルをもつ多環芳香族基
を含んだ基や、330nmよりも長波長にUV吸収スペ
クトルをもつカルバゾール誘導体構造を有する基を挙げ
ることができ、例えば増感基構造として以下に示される
増感剤として機能する化合物の構造及びその類似化合物
の構造を増感基として具体的に挙げることができる。
キシフェノール、4−メトキシ−2−(t−ブチル)フ
ェノール、ハイドロキノン、2−ヒドロキシジベンゾフ
ラン等のフェノール誘導体、1−ナフトール、2−ナフ
トール、1−メトキシナフタレン、2−メトキシナフタ
レン、グリシジル−1−ナフチルエーテル、2−(2−
ナフトキシ)エチルビニルエーテル、1,4−ジヒドロ
キシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフタレン、
1,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキ
シナフタレン、2,7−ジメトキシナフタレン、1,
1′−チオビス(2−ナフトール)、1,1′−ビ−2
−ナフトール、1,5−ナフチルジグリシジルエーテ
ル、2,7−ジ(2−ビニルオキシエチル)ナフチルエ
ーテル、4−メトキシ−1−ナフトール、E S N−
175(新日鉄化学社製のエポキシ樹脂)またはそのシ
リーズ、ナフトール誘導体とホルマリンとの縮合体、ナ
フトール誘導体とフェノール誘導体の混合物とホルマリ
ンとの縮合体およびそれらとエピクロロヒドリンとの反
応したエポキシ化合物、9,10−ジメトキシアントラ
セン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセ
ン、2−tブチル−9,10−ジメトキシアントラセ
ン、2,3−ジメチル−9,10−ジメトキシアントラ
セン、9−メトキシ−10−メチルアントラセン、9,
10−ジエトキシアントラセン、2−エチル−9,10
−ジエトキシアントラセン、2−tブチル−9,10−
ジエトキシアントラセン、2,3−ジメチル−9,10
−ジエトキシアントラセン、9−エトキシ−10−メチ
ルアントラセン、9,10−ジプロポキシアントラセ
ン、2−エチル−9,10−ジプロポキシアントラセ
ン、2−tブチル−9,10−ジプロポキシアントラセ
ン、2,3−ジメチル−9,10−ジプロポキシアント
ラセン、9−イソプロポキシ−10−メチルアントラセ
ン、9,10−ジベンジルオキシアントラセン、2−エ
チル−9,10−ジベンジルオキシアントラセン、2−
tブチル−9,10−ジベンジルオキシアントラセン、
2,3−ジメチル−9,10−ジベンジルオキシアント
ラセン、9−ベンジルオキシ−10−メチルアントラセ
ン、9,10−ジ−α−メチルベンジルオキシアントラ
セン、2−エチル−9,10−ジ−α−メチルベンジル
オキシアントラセン、2−tブチル−9,10−ジ−α
−メチルベンジルオキシアントラセン、2,3−ジメチ
ル−9,10−ジ−α−メチルベンジルオキシアントラ
セン、9−(α−メチルベンジルオキシ)−10−メチ
ルアントラセン等のアントラセン誘導体、1,4−ジメ
トキシクリセン、1,4−ジエトキシクリセン、1,4
−ジプロポキシクリセン、1,4−ジメベンジルオキシ
クリセン、1,4−ジ−α−メチルベンジルオキシクリ
セン等のクリセン誘導体、9−ヒドロキシフェナントレ
ン、9−メトキシフェナントレン、9−エトキシフェナ
ントレン、9−ベンジルオキシフェナントレン、9,1
0−ジメトキシフェナントレン、9,10−ジエトキシ
フェナントレン、9,10−ジプロポキシフェナントレ
ン、9,10−ジベンジルオキシフェナントレン、9,
10−ジ−α−メチルベンジルオキシフェナントレン、
9−ヒドロキシ−10−メトキシフェナントレン、9−
ヒドロキシ−10−エトキシフェナントレン等のフェナ
ントレン誘導体、カルバゾール、N−ビニルカルバゾー
ル、N−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体
等。
ジメトキシアントラセン等の9,10−ジアルコキシア
ントラセン誘導体、2,4−ジエチルチオキサントン等
のチオキサントン誘導体、N−エチルカルバゾール等の
カルバゾール誘導体、1−ナフトール、2−メトキシナ
フタレン等のナフタレン誘導体、9,10−ジメトキシ
フェナントレン等のフェナントレン誘導体が好ましく、
また、例えば、9,10−ジメトキシフェナントレン等
のフェナントレン誘導体と2,4−ジエチルチオキサン
トン等のチオキサントン誘導体などのように増感基を組
合せることにより、更に効果的に増感作用を発揮させる
ことができる場合もある。
ン重合性基としては、一般に知られているカチオン重合
性化合物である、たとえば以下に示されるモノマー、オ
リゴマーやポリマーのカチオン重合性基と同様なものが
使用可能であるが、エポキシ化合物やオキセタン化合物
におけるオキシラン構造を有するものが、合成の容易さ
や硬化物特性が良好になる点で好ましい。特にエポキシ
シリコーン構造を有する化合物では、増感剤や光カチオ
ン重合開始剤との相溶性が悪いことが一般的に知られて
いるが、予め増感剤やカチオン重合開始剤をエポキシシ
リコーン構造に導入しておくことでこの相溶性の問題が
解決される。
ン、α−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−
t−ブトキシスチレン等のスチレン化合物、メチルビニ
ルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、エチルビニル
エーテル、イソブチルビニルエーテル、シクロヘキシル
ビニルエーテル、2−クロロエチルビニルエーテル、2
−フェノキシエチルビニルエーテル、2−ヒドロキシエ
チルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエー
テル、ステアリルビニルエーテル、2−アセトキシエチ
ルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル化合物、
アリルビニルエーテル、2−メタクリロイルオキシエチ
ルビニルエーテル、2−アクリロイルオキシエチルビニ
ルエーテル等のアルケニルビニルエーテル化合物、フェ
ニルビニルエーテル、p−メトキシフェニルビニルエー
テル等のアリールビニルエーテル化合物、N−ビニルカ
ルバゾール、N−ビニルピロリドン等のカチオン重合性
窒素含有化合物、ブタンジオールジビニルエーテル、ト
リエチレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサ
ンジオールジビニルエーテル、1,4−ベンゼンジメタ
ノールジビニルエーテル、ハイドロキノンジビニルエー
テル、サゾルシノールジビニルエーテル等の多官能ビニ
ル化合物、Journal of Polymer S
cience:Part A:Polymer Che
mistry,Vol.32 ,2895(1994)
に記載されているプロペニル化合物、Journal
of Polymer Science:Part
A:Polymer Chemistry,Vol.3
3,2493(1995)に記載されているアルコキシ
アレン化合物、Journal of Polymer
Science:Part A:Polymer C
hemistry,Vol.34,1015(199
6)に記載されているビニル化合物、Journal
of Polymer Science:Part
A:Polymer Chemistry,Vol.3
4,2051(1996)に記載されているイソプロペ
ニル化合物等が挙げられる。
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−ドデシレンオキサイ
ド、エピクロロヒドリン、1,2−エポキシデカン、エ
チレンオキサイド、プロピレンオキサイド、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、3−
ビニルシクロヘキセンオキサイド等の単官能のモノマ
ー、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、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シル)カルボキシ
レート、ジ(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペ
ート、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルF型エポキシ樹脂、o−,m−,p−クレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂、多価アルコールのポリグリシジルエーテル、信
越シリコーン社製のK−62−722や東芝シリコーン
社製のUV9300等のエポキシシリコーン、Jour
nal of Polymer Science:Pa
rt A:Polymer Chemistry,Vo
l.28,497(1990)に記載されているシリコ
ーン含有エポキシ化合物のような多官能エポキシ化合物
が挙げられる。
として、1−フェニル−4−エチル−2,6,7−トリ
オキサビシクロ〔2,2,2〕オクタン、1−エチル−
4−ヒドロキシメチル−2,6,7−トリオキサビシク
ロ〔2,2,2〕オクタン等の化合物が挙げられる。
造として、1,5,7,11−テトラオキサスピロ
〔5,5〕ウンデカン、3,9−ジベンジル−1,5,
7,11−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、
1,4,6−トリオキサスピロ〔4,4〕ノナン、2−
メチル−1,4,6−トリオキサスピロ〔4,4〕ノナ
ン、1,4,6−トリオキサスピロ〔4,5〕デカン等
の化合物が挙げられる。
3−ジメチルオキセタン、3,3−ビス(クロロメチ
ル)オキセタン、2−ヒドロキシメチルオキセタン、3
−メチル−3−オキセタンメタノール、3−メチル−3
−メトキシメチルオキセタン、3−エチル−3−フェノ
キシメチルオキセタン、レゾルシノールビス(3−メチ
ル−3−オキセタニルエチル)エーテル、m−キシリレ
ンビス(3−エチル−3−オキセタニルエチルエーテ
ル)等の化合物が挙げられる。
光カチオン開始反応を促進する増感基とを有する化合物
としては、例えば、9−グリシジルオキシフェナントレ
ン、9−(2−ビニルオキシエトキシ)フェナントレ
ン、9−(3−メチル−3−オキセタニルメトキシ)フ
ェナントレン、9−(p−エポキシフェニルメトキシ)
フェナントレン、9−(p−ビニルフェニルメトキシ)
フェナントレン、9,10−ジ(グリシジルオキシ)フ
ェナントレン、9,10−ジ(2−ビニルオキシエトキ
シ)フェナントレン、9,10−ジ(3−メチル−3−
オキセタニルメメトキシ)フェナントレン、9,10−
ジ(p−エポキシフェニルメトキシ)フェナントレン、
9,10−ジ(p−ビニルフェニルメトキシ)フェナン
トレン等のフェナントレン誘導体や、9,10−ジ(グ
リシジルオキシ)アントラセン、2−エチル−9,10
−ジ(グリシジルオキシ)アントラセン、2−tブチル
−9,10−ジ(グリシジルオキシ)アントラセン、
2,3−ジメチル−9,10−ジ(グリシジルオキシ)
アントラセン、9−(グリシジルオキシ)−10−メチ
ルアントラセン、9,10−ジ(2−ビニルオキシエト
キシ)アントラセン、2−エチル−9,10−ジ(2−
ビニルオキシエトキシ)アントラセン、2−tブチル−
9,10−ジ(2−ビニルオキシエトキシ)アントラセ
ン、2,3−ジメチル−9,10−ジ(2−ビニルオキ
シエトキシ)アントラセン、9−(2−ビニルオキシエ
トキシ)−10−メチルアントラセン、9,10−ジ
(3−メチル−3−オキセタニルメトキシ)アントラセ
ン、2−エチル−9,10−ジ(3−メチル−3−オキ
セタニルメメトキシ)アントラセン、2−tブチル−
9,10−ジ(3−メチル−3−オキセタニルメメトキ
シ)アントラセン、2,3−ジメチル−9,10−ジ
(3−メチル−3−オキセタニルメメトキシ)アントラ
セン、9−(3−メチル−3−オキセタニルメメトキ
シ)−10−メチルアントラセン、9,10−ジ(p−
エポキシフェニルメトキシ)アントラセン、2−エチル
−9,10−ジ(p−エポキシフェニルメトキシ)アン
トラセン、2−tブチル−9,10−ジ(p−エポキシ
フェニルメトキシ)アントラセン、2,3−ジメチル−
9,10−ジ(p−エポキシフェニルメトキシ)アント
ラセン、9−(p−エポキシフェニルメトキシ)−10
−メチルアントラセン、9,10−ジ(p−ビニルフェ
ニルメトキシ)アントラセン、2−エチル−9,10−
ジ(p−ビニルフェニルメトキシ)アントラセン、2−
tブチル−9,10−ジ(p−ビニルフェニルメトキ
シ)アントラセン、2,3−ジメチル−9,10−ジ
(p−ビニルフェニルメトキシ)アントラセン、9−
(p−ビニルフェニルメトキシ)−10−メチルアント
ラセン等のアントラセン誘導体等を挙げることができ、
代表的なものの構造式を(化3)として示す。
連鎖重合体として9−(2−ビニルオキシエトキシ)フ
ェナントレン、9−(3−メチル−3−オキセタニルメ
トキシ)フェナントレン、9−(p−エポキシフェニル
メトキシ)フェナントレン、9−(p−ビニルフェニル
メトキシ)フェナントレン等の単独カチオン重合体又は
カチオン共重合体や、重付加体としてテレフタル酸やマ
レイン酸等の二塩基酸やビスフェノールA等二官能フェ
ノール性化合物との付加反応体を挙げることができ、代
表的なものの構造式を(化4)として示す。
基質となる化合物と、カチオン重合性基を有する化合物
と、光カチオン開始反応を促進する増感基を有する化合
物との反応によって合成する方法や、カチオン重合性基
を有する化合物と、光カチオン開始反応を促進する増感
基を有する化合物との反応によって合成する方法などを
例示することができるが、官能基としてカルボキシル
基、芳香族水酸基等を有する光カチオン開始反応を促進
する増感剤と、この光カチオン開始反応を促進する増感
剤と反応しても少なくとも1つ以上のエポキシ基又はオ
キセタン基が残存するエポキシシリコーン等のエポキシ
基含有化合物又はオキセタン基含有化合物とを反応させ
て本発明の成分化合物を合成する方法が、合成の容易さ
や各基をコントロールすることができる点から有利であ
る。そして、これら本発明の成分化合物は、当業者であ
れば容易に合成をすることができる。
としては、一般に知られているカチオン重合性基を有す
るモノマー、オリゴマーやポリマーであれば何ら制限さ
れることなく使用することができ、例えば、以下のもの
を例示することができる。 (a)ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルス
チレン、p−メトキシスチレン、p−t−ブトキシスチ
レン等のスチレン化合物、メチルビニルエーテル、n−
ブチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソブ
チルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、
2−クロロエチルビニルエーテル、2−フェノキシエチ
ルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテ
ル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ステアリル
ビニルエーテル、2−アセトキシエチルビニルエーテル
等のアルキルビニルエーテル化合物、アリルビニルエー
テル、2−メタクリロイルオキシエチルビニルエーテ
ル、2−アクリロイルオキシエチルビニルエーテル等の
アルケニルビニルエーテル化合物、フェニルビニルエー
テル、p−メトキシフェニルビニルエーテル等のアリー
ルビニルエーテル化合物、N−ビニルカルバゾール、N
−ビニルピロリドン等のカチオン重合性窒素含有化合
物、ブタンジオールジビニルエーテル、トリエチレング
リコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジオールジ
ビニルエーテル、1,4−ベンゼンジメタノールジビニ
ルエーテル、ハイドロキノンジビニルエーテル、サゾル
シノールジビニルエーテル等の多官能ビニル化合物、J
ournal of PolymerScience:
Part A:Polymer Chemistry,
Vol.32,2895(1994)に記載されている
プロペニル化合物、Journal of Polym
er Science:Part A:Polymer
Chemistry,Vol.33,2493(19
95)に記載されているアルコキシアレン化合物、Jo
urnal of Polymer Science:
Part A:Polymer Chemistry,
Vol.34,1015(1996)に記載されている
ビニル化合物、Journal ofPolymer
Science:Part A:Polymer Ch
emistry,Vol.34,2051(1996)
に記載されているイソプロペニル化合物等を挙げること
ができる。
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−ドデシレンオキサイド、
エピクロロヒドリン、1,2−エポキシデカン、エチレ
ンオキサイド、プロピレンオキサイド、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、3−ビニ
ルシクロヘキセンオキサイド等の単官能のモノマー、
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、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シル)カルボキシレー
ト、ジ(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペー
ト、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノール
F型エポキシ樹脂、o−,m−,p−クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ
樹脂、多価アルコールのポリグリシジルエーテル、信越
シリコーン社製のK−62−722や東芝シリコーン社
製のUV9300等のエポキシシリコーン、Journ
al of Polymer Science:Par
t A:Polymer Chemistry,Vo
l.28,497(1990)に記載されているシリコ
ーン含有エポキシ化合物のような多官能エポキシ化合物
を挙げることができる。
ては、1−フェニル−4−エチル−2,6,7−トリオ
キサビシクロ〔2,2,2〕オクタン、1−エチル−4
−ヒドロキシメチル−2,6,7−トリオキサビシクロ
〔2,2,2〕オクタン等の化合物を挙げることができ
る。
しては、1,5,7,11−テトラオキサスピロ〔5,
5〕ウンデカン、3,9−ジベンジル−1,5,7,1
1−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、1,
4,6−トリオキサスピロ〔4,4〕ノナン、2−メチ
ル−1,4,6−トリオキサスピロ〔4,4〕ノナン、
1,4,6−トリオキサスピロ〔4,5〕デカン等の化
合物を挙げることができる。
−ジメチルオキセタン、3,3−ビス(クロロメチル)
オキセタン、2−ヒドロキシメチルオキセタン、3−メ
チル−3−オキセタンメタノール、3−メチル−3−メ
トキシメチルオキセタン、3−エチル−3−フェノキシ
メチルオキセタン、レゾルシノールビス(3−メチル−
3−オキセタニルエチル)エーテル、m−キシリレンビ
ス(3−エチル−3−オキセタニルエチルエーテル)等
の化合物を挙げることができる。
て用いても差し支えない。また、これらのうち、脂環型
エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物又はオキセタン
化合物から選ばれた群の1種又は2種以上の化合物を用
いることが好ましい。さらにエポキシシリコーン構造を
有するエポキシ基等のオキシラン構造を有する基を重合
性基として有する本発明の成分化合物を増感剤として用
いると、エポキシシリコーン等の脂環型エポキシ化合物
との良好な相溶性が得られることから、カチオン重合性
化合物としては、エポキシシリコーン等の脂環型エポキ
シ化合物が好ましい。
して作用するジアリールヨードニウム塩誘導体又はトリ
アリールスルホニウム塩誘導体とカチオン重合性化合物
との配合割合は、カチオン重合性化合物100重量部に
対し、それら塩誘導体0.01〜20重量部、好ましく
は0.1〜10重量部である。このジアリールヨードニ
ウム塩誘導体又はトリアリールスルホニウム塩誘導体が
少ないと、カチオン重合性化合物の硬化性が低下し、過
剰であると硬化物の特性が低下する。
カチオン開始反応を促進する増感基とを有する化合物、
特にカチオン重合性基を芳香環又はアルコキシ基の一部
に置換基として有する置換アルコキシ多環芳香族化合物
又はその重合体と、カチオン重合性化合物との配合割合
は、置換アルコキシ多環芳香族化合物の場合、希望する
硬化物の特性に依存し、任意に使用することができる
が、好ましくはカチオン重合性化合物100重量部に対
して0.1〜30重量部であり、また置換アルコキシ多
環芳香族化合物の重合体の場合、カチオン重合性化合物
100重量部に対して0.01〜20重量部、好ましく
は0.1〜10重量部である。
に硬化することができる。光源としては、低圧水銀灯、
中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライ
ドランプ、クセノンランプ、カーボンアーク灯等が用い
られ、また半導体レーザー、アルゴンレーザー、He−
Cdレーザー等のレーザー光を用いることもできるが、
白色顔料として二酸化チタンを含む光硬化性組成物の場
合、二酸化チタンによる吸収がない380〜450nm
の光を効率的に発するランプ、特にガリウム含有ランプ
を使用すると、効果的に光硬化させることが可能とな
り、硬化速度や硬化物特性の向上、厚膜硬化性の点で好
ましい。また、本発明の光硬化性組成物は、α線、β
線、γ線、中性子線、X線、加速電子線のような電離性
放射線によっても容易に硬化することができる。
ると、インキ、フォトレジスト用途に用いることができ
る。本発明に用いられる顔料としては、カーボンブラッ
ク、アセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラ
ック等の黒色顔料、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロ
ー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケル
チタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエ
ローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベ
ンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリ
ンイエローレーキ、パーマンネントイエローNCG、タ
ートラジンレーキ等の黄色顔料、赤口黄鉛、モリブデン
オレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオ
レンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアント
オレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダスレンブ
リリアントオレンジGK等の橙色顔料、ベンガラ、カド
ミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、パーマネン
トレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウ
オッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリ
リアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレ
ーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B
等の赤色顔料、マンガン紫、ファストバイオレットB、
メチルバイオレットレーキ等の紫色顔料、紺青、コバル
トブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレ
ーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブ
ルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファースト
スカイブルー、インダスレンブルーBC等の青色顔料、
クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、
マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーン
G等の緑色顔料、亜鉛華、二酸化チタン、アンチモン
白、硫化亜鉛等の白色顔料、及びバライト粉、炭酸バリ
ウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、ア
ルミナホワイト等の体質顔料を例示することができる。
本発明の成分化合物の効果は、顔料を使用しない場合よ
りも、亜鉛華、二酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛
等の白色顔料を用いた組成物でより明快に発揮され、特
に二酸化チタンを用いた場合に効果的である。また、顔
料を使用する場合には別途増感剤を使用することもでき
る。
特性、硬化性等をコントロールする場合にはラジカル重
合性化合物を使用するこができる。本発明に用いられる
ラジカル重合性化合物としては、ラジカル重合性のある
モノマー、オリゴマー及びポリマーなら、その種類を問
わずどのようなものでも使用しうるが、特に不飽和エス
テル型の化合物が好ましく、例えばラジカル重合性モノ
マーとしては、単官能や多官能のアクリレートやメタク
リレートモノマー等を、ラジカル重合性オリゴマーとし
ては、エポキシアクリレート、エポキシメタクリレー
ト、ポリエステルアクリレート、ポリエステルメタクリ
レート、ポリエーテルアクリレート、ポリエーテルメタ
クリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリウレタン
メタクリレート、ポリブタジエンアクリレート、ポリブ
タジエンメタクリレート等を、ラジカル重合性ポリマー
としては、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリエーテ
ル、ウレタン、エポキシ等の各アクリレート、各メタク
リレート化合物、不飽和ポリエステル等を例示すること
ができる。
クリル酸、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステルモ
ノマー、メタクリル酸、メタクリル酸メチル等のメタク
リル酸エステルモノマー、スチレン等を例示することが
できる。
明するが、この発明の範囲はこれらの例示に限定される
ものではない。 合成例1(2−エチル−9,10−ジグリシジルオキシ
アントラセンの合成) 2−エチルアントラキノン14.2g、テトラブチルア
ンモニウムブロマイド0.4g、エピクロロヒドリン2
3g、亜鉛粉末40gをジメチルホルムアミド100g
に溶解させ、120℃で3時間加熱し、その後炭酸カリ
ウム14gを加え、更に8時間反応させた。得られた溶
液を水1lに注ぎ、次いで酢酸エチル300mlを加え
て攪拌した。固形物を炉別し、酢酸エチル溶液を水で洗
浄し、余分のエピクロロヒドリン、ジメチルホルムアミ
ド、酢酸エチルを減圧除去し、固形物21gを得た。
シジルオキシアントラセンの重合体の合成) 合成例1で得られた2−エチル−9,10−ジグリシジ
ルオキシアントラセン35gと無水コハク酸10gとを
ジメチルホルムアミド100gに溶解させ、120℃で
8時間反応させた。得られた溶液を水1lに注ぎ、固形
物を炉別し、減圧乾燥させ、固形物40gを得た。
部と酸化チタン(石原産業社製CR−58)100部
に、4,4’−ジ−tert−ブチルジフェニルヨード
ニウムヘキサフルオロホスホネート3部と合成例1で合
成した化合物(2−エチル−9,10−ジグリシジルオ
キシアントラセン)1部を混合し、配合物1を調製し
た。
ルオキシアントラセンの代わりに合成例2で合成した化
合物(2−エチル−9,10−ジグリシジルオキシアン
トラセンの重合体)を使用し、配合物1の場合と同様に
配合物2を調製した。
グリシジルオキシアントラセン)を使用しないで、他は
配合物1と同様に配合物を調製した。
塗布し、以下の条件で光硬化させたところ、配合物1及
び配合物2ではその内部まで硬化していたが、配合物3
ではその内部まで硬化していなかった。 UV照射機器 :ベルトコンベア式UV照射機器(アイグラフィックス社 製) ランプ :集光型160Wガリウム入りメタルハライドランプ1灯 照射距離 :10cm(焦点距離) ベルトコンベア速度:40m/分
線、X線等の活性エネルギー線照射により、硬化が可能
である。更に、ジフェニルヨードニウム塩誘導体又はト
リアリールスルホニウム塩誘導体には吸収領域がないか
又は極めて吸収が小さい330nmよりも長波長の光で
も硬化することができるため、顔料等の添加剤を含有す
る組成物においても効果的に光硬化することができる。
従って、光硬化型の塗料、接着剤、インキおよびフォト
レジスト、光造形用の感光性樹脂等へ好適に用いられ
る。
Claims (23)
- 【請求項1】 分子内にカチオン重合性基と光カチオン
開始反応を促進する増感基とを有する化合物。 - 【請求項2】 分子内にカチオン重合性基と光カチオン
開始反応を促進する増感基とを有する化合物が、カチオ
ン重合性基を芳香環又はアルコキシ基の一部に置換基と
して有する置換アルコキシ多環芳香族化合物又はその重
合体であることを特徴とする請求項1記載の化合物。 - 【請求項3】 置換アルコキシ多環芳香族化合物が、ア
ントラセン誘導体又はフェナントレン誘導体である請求
項2記載の化合物。 - 【請求項4】 増感基が、置換基として水酸基、置換さ
れていてもよいアラルキルオキシ基又は置換されていて
もよいアルコキシ基を少なくとも1つ以上有し、かつ3
30nmよりも長波長にUV吸収スペクトルをもつ多環
芳香族基を含んだ基であることを特徴とする請求項1記
載の化合物。 - 【請求項5】 増感基が、330nmよりも長波長にU
V吸収スペクトルをもつカルバゾール誘導体構造を有す
る基であることを特徴とする請求項1記載の化合物。 - 【請求項6】 カチオン重合性基が、オキシラン構造を
有する基であることを特徴とする請求項1〜5のいずれ
か記載の化合物。 - 【請求項7】 オキシラン構造を有する基が、エポキシ
シリコーン構造を有するエポキシ基であることを特徴と
する請求項6記載の化合物。 - 【請求項8】 分子内に光カチオン重合開始剤として機
能する基を有する化合物と、分子内にカチオン重合性基
と光カチオン開始反応を促進する増感基とを有する化合
物とを含有することを特徴とする光硬化性組成物。 - 【請求項9】 分子内に光カチオン重合開始剤として機
能する基を有する化合物と、分子内にカチオン重合性基
と光カチオン開始反応を促進する増感基とを有する化合
物と、カチオン重合性化合物とを含有することを特徴と
する光硬化性組成物。 - 【請求項10】 分子内に光カチオン重合開始剤として
機能する基を有する化合物が、オニウム塩化合物である
ことを特徴とする請求項8又は9記載の光硬化性組成
物。 - 【請求項11】 オニウム塩化合物が、ジアリールヨー
ドニウム塩誘導体又はトリアリールスルホニウム塩誘導
体であることを特徴とする請求項10記載の光硬化性組
成物。 - 【請求項12】 分子内にカチオン重合性基と光カチオ
ン開始反応を促進する増感基とを有する化合物が、カチ
オン重合性基を芳香環又はアルコキシ基の一部に置換基
として有する置換アルコキシ多環芳香族化合物又はその
重合体であることを特徴とする請求項8〜11のいずれ
か記載の光硬化性組成物。 - 【請求項13】 置換アルコキシ多環芳香族化合物が、
アントラセン誘導体又はフェナントレン誘導体である請
求項12記載の光硬化性組成物。 - 【請求項14】 増感基が、置換基として水酸基、置換
されていてもよいアラルキルオキシ基又は置換されてい
てもよいアルコキシ基を少なくとも1つ以上有し、かつ
330nmよりも長波長にUV吸収スペクトルをもつ多
環芳香族基を含んだ基であることを特徴とする請求項8
〜13のいずれか記載の光硬化性組成物。 - 【請求項15】 増感基が、330nmよりも長波長に
UV吸収スペクトルをもつカルバゾール誘導体構造を有
する基であることを特徴とする請求項8〜13のいずれ
か記載の光硬化性組成物。 - 【請求項16】 カチオン重合性基が、オキシラン構造
を有する基であることを特徴とする請求項8〜15のい
ずれか記載の光硬化性組成物。 - 【請求項17】 オキシラン構造を有する基が、エポキ
シシリコーン構造を有するエポキシ基であることを特徴
とする請求項16記載の光硬化性組成物。 - 【請求項18】 カチオン重合性化合物が、脂環型エポ
キシ化合物、ビニルエーテル化合物又はオキセタン化合
物から選ばれた群の1種又は2種以上の化合物であるこ
とを特徴とする請求項9〜17のいずれか記載の光硬化
性組成物。 - 【請求項19】 脂環型エポキシ化合物が、エポキシシ
リコーンであることを特徴とする請求項18記載の光硬
化性組成物。 - 【請求項20】 光硬化性組成物が、さらにラジカル重
合性化合物を含有することを特徴とする請求項8〜19
のいずれか記載の光硬化性組成物。 - 【請求項21】 光硬化性組成物が、さらに顔料を含有
することを特徴とする請求項8〜20のいずれか記載の
光硬化性組成物。 - 【請求項22】 顔料が、二酸化チタンであることを特
徴とする請求項21記載の光硬化性組成物。 - 【請求項23】 請求項21記載の光硬化性組成物に、
ガリウム含有ランプを照射することを特徴とする光硬化
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10111371A JPH11322900A (ja) | 1998-03-19 | 1998-04-08 | 光硬化性組成物および硬化方法 |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP8958598 | 1998-03-19 | ||
| JP10-89585 | 1998-03-19 | ||
| JP10111371A JPH11322900A (ja) | 1998-03-19 | 1998-04-08 | 光硬化性組成物および硬化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11322900A true JPH11322900A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=26431004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10111371A Ceased JPH11322900A (ja) | 1998-03-19 | 1998-04-08 | 光硬化性組成物および硬化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11322900A (ja) |
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