説明

自己光重合性化合物を含有する光硬化性組成物及びその硬化方法

【課題】
光重合開始剤を必要とせず、且つ、焼却処理した時に硫黄原子や窒素原子由来の化合物を環境中に放出しない自己重合可能な光硬化性組成物及び当該光硬化性組成物の光照射による硬化方法及び光硬化物を提供すること。
【解決手段】
下記の一般式(1)で示されるナフタレン骨格を有する化合物を含有する光硬化性組成物。
【化1】


(一般式(1)において、Rは水素原子又はメチル基を表し、Xは水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを表す。mは1〜4の整数を表し、nは1〜7の整数を表すが、mとnの和(m+n)は8を超えることはない。また、nが2以上のとき、複数あるXはそれぞれ同一であっても異なってもよい。)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自己光重合性化合物を含有する光硬化性組成物及びその硬化方法に関するものである。さらに詳しくは、光重合開始剤を用いることなく光重合させることのできる、ナフタレン骨格を有する化合物を自己光重合性化合物として含有する光硬化性組成物に関するものである。なお、本発明において、自己光重合性化合物とは、光照射、特に紫外線照射により、光重合開始剤を用いることなく、自ら重合し、また、共存する重合性モノマーを(共)重合させることができる化合物をいう。
【背景技術】
【0002】
紫外線や可視光線等の光により、重合する光硬化性樹脂は、硬化が速いということから、塗料、インキ、接着剤、コーティング剤等に広く利用されている。従来の光硬化性樹脂はそれ自体では重合開始機能がないため、硬化させる場合は通常、光重合開始剤を添加する。光重合開始剤については、多数の報告がされている。具体例としては、ベンジルケタール類、ヒドロキシアセトフェノン類、アミノアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ベンゾインエーテル類、ハロゲノビスイミダゾール類、ハロゲノトリアジン類等が挙げられる。
【0003】
しかしながら、これらの光重合開始剤は、重合反応骨格に取り込まれないため、光照射時或いは重合物の使用時に、光重合開始剤或いはその分解生成物が揮散したり、不快臭を発したり、溶出による材料表面の白化現象や、黄変などを引き起こす問題がある。また、光照射する時、照射光から重合成分に転移できるエネルギーを光重合開始剤に与えるためには、チオキサントン等の増感剤が必要となる場合がある。これらの増感剤も重合反応骨格に取り込まれないため、同様の問題が生じる恐れがある。そのため、これらの光重合開始剤や増感剤はその使用が忌避される傾向にある。
【0004】
一方、光重合開始剤を必要としない光硬化性組成物として、エポキシ化合物とエチレン不飽和性基をもつモノカルボン酸とチオキサントンカルボン酸とを反応させて得られる自己光重合開始型感光性樹脂が提案されている(特許文献1)。これは、光重合開始剤を必要としないため、光照射した時の不快臭が軽減されているが、チオキサントンカルボン酸を含有するため、得られた感光性樹脂を焼却した時に硫黄由来の化合物が環境中に放出されることが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−107590号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従って本発明の目的は、光重合開始剤を必要とせず、且つ、焼却処理した時に硫黄原子や窒素原子由来の化合物を環境中に放出しない自己重合可能な光重合性化合物とその製造方法及び光重合性化合物を光照射により硬化した光硬化物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは上記課題を鑑み、鋭意検討した結果、ナフタレン骨格を有する(メタ)アクリレート誘導体を含む光硬化性組成物を光重合開始剤の不存在下で光照射したところ、当該(メタ)アクリレート誘導体が自己重合し、光硬化物が生成することを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
即ち、本発明の骨子は、下記一般式(1)で示されるナフタレン骨格を有する化合物が、光照射、特に紫外線照射により、光重合開始剤を用いることなく、自ら重合し、また、共存する重合性モノマーを(共)重合させることができる自己重合性化合物であることを見出したことに存する。
【0009】
【化1】

【0010】
(一般式(1)において、Rは水素原子又はメチル基を表し、Xは水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを表す。mは1〜4の整数を表し、nは1〜7の整数を表すが、mとnの和(m+n)は8を超えることはない。また、nが2以上のとき、複数あるXはそれぞれ同一であっても異なってもよい。)
しかして、本発明の第一の要旨としては、下記一般式(1)で示されるナフタレン骨格を有する化合物を、自己光重合性化合物として含有する光硬化性組成物に存する。
【化2】

(一般式(1)において、Rは水素原子又はメチル基を表し、Xは水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを表す。mは1〜4の整数を表し、nは1〜7の整数を表すが、mとnの和(m+n)は8を超えることはない。また、nが2以上のとき、複数あるXはそれぞれ同一であっても異なってもよい。)
【0011】
本発明の第二の要旨としては、上記の光硬化性組成物において、さらに少なくとも1種のラジカル重合性モノマーを含む光硬化性組成物に存する。
【0012】
本発明の第三の要旨としては、上記の光硬化性組成物において、光ラジカル重合開始剤を含まないことを特徴とする光硬化性組成物に存する。
【0013】
本発明の第四の要旨としては、上記の光硬化性組成物を、光ラジカル重合開始剤の不存在下、波長範囲300〜500nmの光照射により重合させることを特徴とする光硬化性組成物の硬化方法に存する。
【0014】
本発明の第五の要旨としては、上記の光硬化性組成物を、光ラジカル重合開始剤の不存在下、波長範囲300〜500nmの光照射により重合させて得られる光硬化物に存する。
【0015】
本発明の第六の要旨としては、上記の一般式(1)で示されるナフタレン骨格を有する化合物が、下記の一般式(2)で示されるナフタレン骨格を有する化合物であることを特徴とする光硬化性組成物に存する。
【化3】

(一般式(2)において、Rは水素原子又はメチル基を表し、Xは水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを表す。Yはアルコキシ基又は(メタ)アクリロイル基を表す。nは1〜6の整数を表し、nが2以上のとき、複数あるXはそれぞれ同一であっても異なってもよい。)
【0016】
本発明の第七の要旨としては、下記一般式(3)で示されるヒドロキシナフタレン誘導体と(メタ)アクリル化剤とを反応させることを特徴とする上記一般式(1)のナフタレン骨格を有する化合物の製造方法に存する。
【化4】

(一般式(3)において、Xは水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを表す。mは1〜4の整数を表し、nは1〜7の整数を表すが、mとnの和(m+n)は8を超えることはない。また、nが2以上のとき、複数あるXはそれぞれ同一であっても異なってもよい。)
【発明の効果】
【0017】
本発明により、自己光重合性化合物であるナフタレン骨格を有する化合物を提供することができ、このものを含有する光硬化性組成物及びその硬化方法を提供することができる。また、当該自己光重合性のナフタレン骨格を有する化合物を含有する光硬化性組成物は光重合開始剤を用いなくとも光照射することにより光硬化物を得られるため、光重合開始剤由来の揮発性ガスの発生がなく、且つ、硫黄や窒素原子を含有しないため、反応後もブリードアウト成分の少なく、焼却廃棄した時に硫黄や窒素由来の化合物を放出しない、衛生的でいわゆる環境にやさしい光硬化物または光硬化性組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明について詳細に説明する。
【0019】
本発明の光硬化性組成物に用いられる自己光重合性化合物は、下記一般式(1)で表される、ナフタレン骨格を有する(メタ)アクリレート誘導体である。なお、本発明において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートを総称し、(メタ)アクリロイルとは、アクリロイル及びメタクリロイルを総称し、(メタ)アクリロイルオキシとは、アクリロイルオキシ及びメタクリロイルオキシを総称したものである。
【0020】
【化5】

【0021】
(一般式(1)において、Rは水素原子又はメチル基を表し、Xは水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを表す。mは1〜4の整数を表し、nは1〜7の整数を表すが、mとnの和(m+n)は8を超えることはない。また、nが2以上のとき、複数あるXはそれぞれ同一であっても異なってもよい。)
【0022】
一般式(1)において、Rは水素原子またはメチル基である。一般式(1)において、Xで表される置換基の具体例は次の通りである。すなわち、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、i−ブトキシ基、n−ヘキシルオキシ基等のアルコキシ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。
【0023】
一般式(1)で示されるナフタレン骨格を有する(メタ)アクリレート誘導体において、好ましくは、mが1又は2である(メタ)アクリロイルオキシ基が1つ又は2つ有するものである。
【0024】
より好ましくは、1位に(メタ)アクリロイルオキシ基を有し、4位にアルコキシ基又は(メタ)アクリロイルオキシ基を有するもので、一般式(2)で示される。
【0025】
【化6】

【0026】
(一般式(2)において、Rは水素原子又はメチル基を表し、Xは水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを表す。Yはアルコキシ基又は(メタ)アクリロイル基を表す。nは1〜6の整数を表し、nが2以上のとき、複数あるXはそれぞれ同一であっても異なってもよい。)
【0027】
一般式(2)におけるXの具体例は、前記一般式(1)と同様である。
【0028】
一般式(2)において、Yで表されるアルコキシ基の具体例は次の通りである。すなわち、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、i−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキシルオキシ基、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、フェニルアラルオキシ基、ナフチルアルキル基等が挙げられる。
【0029】
一般式(1)又は(2)で表される化合物の具体例としては次の化合物が挙げられる。すなわち、1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン{1−アクリロイルオキシナフタレン及び1−メタクリロイルオキシナフタレンを意味する。以下同様。}、2−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、4−メトキシ−1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,2−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,3−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,5−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,6−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,7−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,8−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2,3−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2,6−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2,7−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メチル−1,3−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メチル−1,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メチル−1,5−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メチル−1,6−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メチル−1,7−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メチル−1,8−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−クロロ−1,3−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−クロロ−1,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−クロロ−1,5−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−クロロ−1,6−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−クロロ−1,7−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−クロロ−1,8−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メトキシ−1,3−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メトキシ−1,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メトキシ−1,5−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メトキシ−1,6−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メトキシ−1,7−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メトキシ−1,8−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,2,4−トリ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,2,5,6−テトラ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2,3,6,7−テトラ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン等が挙げられる。
【0030】
好ましくは、1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、4−メトキシ−1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、4−エトキシ−1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、4−プロポキシ−1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、4−ブトキシ−1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、4−ペンチルオキシ−1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、4−(2−エチルヘキシルオキシ)−1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,2−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,3−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,5−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,6−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,7−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,8−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2,3−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2,6−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2,7−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メチル−1,3−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メチル−1,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メチル−1,5−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メチル−1,6−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メチル−1,7−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メチル−1,8−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−クロロ−1,3−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−クロロ−1,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−クロロ−1,5−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−クロロ−1,6−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−クロロ−1,7−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−クロロ−1,8−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メトキシ−1,3−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メトキシ−1,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メトキシ−1,5−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メトキシ−1,6−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メトキシ−1,7−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メトキシ−1,8−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン等が挙げられる。
【0031】
より好ましくは4−メトキシ−1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、4−エトキシ−1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、4−プロポキシ−1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、4−ブトキシ−1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、4−ペンチルオキシ−1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、4−(2−エチルヘキシルオキシ)−1−(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、1,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メチル−1,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−クロロ−1,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン、2−メトキシ−1,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシナフタレン等が挙げられる。
【0032】
本発明の一般式(1)又は(2)で示されるナフタレン骨格を有する化合物は、下記一般式(3)で表されるヒドロキシナフタレン誘導体と(メタ)アクリル化剤とを反応させることにより得ることができる。
【0033】
【化7】

【0034】
(一般式(3)において、Xは水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを表す。mは1〜4の整数を表し、nは1〜7の整数を表すが、mとnの和(m+n)は8を超えることはない。また、nが2以上のとき、複数あるXはそれぞれ同一であっても異なってもよい。)
【0035】
なお、一般式(3)におけるXの具体例は、前記一般式(1)と同様である。
【0036】
一般式(3)で表される化合物の具体例としては次の化合物が挙げられる。すなわち、1−ナフトール、2−ナフトール、4−メトキシ−1−ナフトール、4−エトキシ−1−ナフトール、4−プロポキシ−1−ナフトール、4−ブトキシ−1−ナフトール、4−ペンチルオキシ−1−ナフトール、4−(2−エチルヘキシルオキシ)−1−ナフトール、1,2−ジヒドロキシナフタレン、1,3−ジヒドロキシナフタレン、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、1,7−ジヒドロキシナフタレン、1,8−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジジヒドロキシナフタレン、2−メチル−1,3−ジヒドロキシナフタレン、2−メチル−1,4−ジヒドロキシナフタレン、2−メチル−1,5−ジヒドロキシナフタレン、2−メチル−1,6−ジヒドロキシナフタレン、2−メチル−1,7−ジヒドロキシナフタレン、2−メチル−1,8−ジヒドロキシナフタレン、2−クロロ−1,3−ジヒドロキシナフタレン、2−クロロ−1,4−ジヒドロキシナフタレン、2−クロロ−1,5−ジヒドロキシナフタレン、2−クロロ−1,6−ジヒドロキシナフタレン、2−クロロ−1,7−ジヒドロキシナフタレン、2−クロロ−1,8−ジヒドロキシナフタレン、2−メトキシ−1,3−ジヒドロキシナフタレン、2−メトキシ−1,4−ジヒドロキシナフタレン、2−メトキシ−1,5−ジヒドロキシナフタレン、2−メトキシ−1,6−ジヒドロキシナフタレン、2−メトキシ−1,7−ジヒドロキシナフタレン、2−メトキシ−1,8−ジヒドロキシナフタレン、1,2,4−トリヒドロキシナフタレン、1,2,5,6−テトラヒドロキシナフタレン、2,3,6,7−テトラヒドロキシナフタレン等が挙げられる
【0037】
アクリル化剤としては、ハロゲン化(メタ)アクリロイルが挙げられるが、入手や取扱いの容易さから、塩化(メタ)アクリロイルまたは臭化(メタ)アクリロイルを使用することが好ましい。
【0038】
アクリル化剤の使用量は、一般式(3)で表されるヒドロキシナフタレン誘導体の水酸基の数によるが、通常、水酸基1当量に対し、1〜3倍当量、好ましくは1〜1.5倍当量を添加する。1倍当量未満では、水酸基の一部が未反応のヒドロキシナフタレン誘導体が残ってしまい、一方、3倍当量より多いと目的とする(メタ)アクリロイルオキシナフタレン誘導体の単離収率が低下し、好ましくない。
【0039】
本発明の一般式(1)又は(2)で示されるナフタレン骨格を有する化合物の製造方法において、触媒を用いることなく反応は進むが、反応速度を速めるため触媒を用いるのが好ましい。この場合の触媒としては、塩基性化合物を使用する。塩基性化合物としては、有機アミン化合物、無機塩基化合物が挙げられ、具体的には有機アミン化合物はトリメチルアミン、トリエチルアミン、ピペリジン、ピリジン等、無機塩基化合物は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
【0040】
本発明の一般式(1)又は(2)で示されるナフタレン骨格を有する化合物の製造方法において、溶媒を使用するのが好ましい。溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレンクロロベンゼン等の芳香族系溶媒;アセトニトリル、スクシノニトリル等の二トリル系溶媒;ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロエチレン等のハロゲン系溶媒;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル系溶媒;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;メタノール、エタノール等のアルコール系溶媒;アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等のアルデヒド系溶媒等が使用できる。好ましい溶媒はアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンであり、最も好ましいのはアセトンである。
【0041】
反応温度は、通常0℃から80℃の範囲で行う。0℃より低いと反応が遅く、一方、80℃より高いと副生成物が多く生成し単離収率が低くなるため好ましくない。通常は、20〜40℃の室温の範囲で反応することができる。
【0042】
反応圧力は、大気圧であっても加圧下であってもよい。通常、大気圧〜3気圧の範囲で反応する。また、反応容器内を窒素やアルゴン等の不活性ガスで置換して反応してもよいし、空気存在下で反応してもよい。通常、可燃性の有機溶媒を使用するため、反応容器内を不活性ガスで置換して反応することが好ましい。
【0043】
次に本発明の光硬化性組成物について説明する。本発明の光硬化性組成物は上記の一般式(1)又は(2)で示される自己光重合性のナフタレン骨格を有する化合物を含有する光硬化性組成物である。当該光硬化性組成物には、後述する各種添加剤を含んでも良い。
【0044】
本発明の光硬化性組成物においては、さらに他のラジカル重合性モノマーを含有しても良い。他のラジカル重合性モノマーとは、本発明の一般式(1)又は(2)で表されるナフタレン骨格を有する化合物以外のラジカル重合性のモノマーであり、少なくとも1つのエチレン不飽和基を有する化合物のことをいう。例えば、(メタ)アクリレート化合物、脂肪酸ビニル化合物、ビニル化合物、ビニルエーテル化合物等が挙げられる。これらは単独で使用しても複数併用してもよい。これらのラジカル重合性モノマーを併用する場合、光硬化性組成物の重合性成分中のラジカル重合性モノマーの割合は、30〜99重量%、好ましくは40〜97重量%、さらに好ましくは50〜95重量%とし、残余を本発明のナフタレン骨格を有する化合物とする。このような組成とすることで、本発明のナフタレン骨格を有する化合物の自己重合性により、光硬化性組成物を重合・硬化させることができる。
【0045】
(メタ)アクリレート化合物としては、具体的に次の化合物が挙げられる。すなわち、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)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ジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0046】
さらに、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、トリグリセロールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、トリシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0047】
脂肪酸ビニル化合物としては、酢酸ビニル、酪酸ビニル、プロピオン酸ビニル、へキサン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等が挙げられる。
【0048】
ビニル化合物としては、酢酸アリル、アリルアルコール、アリルベンゼン、シアン化アリル等のアリル化合物、シアン化ビニル、ビニルシクロヘキサン、ビニルメチルケトン、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン等が挙げられる。
【0049】
ビニルエーテル化合物としては、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、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、シクロヘキサンモノビニルエーテル、エチルシクロヘキサノールビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロキシペンチルビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル等が挙げられる。
【0050】
本発明の光硬化性組成物は、上記のナフタレン骨格を有する化合物が自己重合性を有するため、光ラジカル重合開始剤を用いることなく、後述の条件で光硬化させることができるので、光硬化性組成物としては、光ラジカル重合開始剤を含有しないことを特徴とする。しかしながら、硬化速度のさらなる向上や、より均一な硬化性を求めるため、必要に応じて光ラジカル重合開始剤をその揮散や溶出等が許容できる範囲において用いても良い。この場合に、使用できる光ラジカル重合開始剤としては、トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド(商品名:DAROCUR TRO チバ・スペシャリティ社製)、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−ジフェニル−フォスフィンオキサイド(商品名:IRGACURE819 チバ・スペシャリティ社製)等のアシルフォスフィンオキサイド化合物;ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム(商品名IRGACURE784 チバ・スペシャリティ社製)等のチタノセン化合物;6,12−ビス(トリメチルシリルオキシ)−1,11−ナフタセンキノン等のナフタセンキノン化合物等が挙げられる。
【0051】
本発明の光硬化性組成物は、さらに必要に応じて各種添加剤を含有してもよい。例えば、顔料、染料、タルク、石膏及びシリカ等の無機質充填剤;ヒンダードフェノール系や亜リン酸エステル系等の酸化防止剤;増感剤、難燃化剤、難燃化助剤、離型剤、帯電防止剤等が挙げられる。
【0052】
次に本発明のナフタレン骨格を有する化合物又はナフタレン骨格を有する化合物と他のラジカル重合性モノマーを含有する光硬化性組成物は、光照射により光ラジカル重合させて光硬化物を得ることができる。照射する光としては、本発明の自己光重合性化合物の吸収波長の光線を使用する。具体的には、300〜500nmの波長範囲の光線である。好ましくは320〜480nm、より好ましくは350〜450nmの波長範囲の光線である。照射する光線が300〜500nmの範囲の波長でないと、硬化しないか、硬化するのに時間がかかるため好ましくない。光源としては、300〜500nmの範囲の波長の光線を照射できるLEDやランプを使用する。LEDとしては、UV−LED、青色LED、白色LED等が挙げられる。ランプとしては、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。
【0053】
また、光硬化性組成物表面における照射強度としては、1〜10,000mW/cm2であることが好ましい。1mW/cm2より弱いと硬化に時間を要し、10,000mW/cm2を超えても硬化速度の向上が頭打ちになるので経済的でない。
【0054】
光硬化は、通常無溶媒下で行うが、溶媒存在下で光硬化することもできる。使用できる溶媒としては、本発明のナフタレン骨格を有する化合物や併用するラジカル重合性モノマー等に対して溶解力があるのであれば特に限定されないが、有機溶媒、例えばトルエン、キシレン等の芳香族系有機溶媒、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系有機溶媒、メチルエチルケトン等ケトン系有機溶媒、酢酸エチルのようなエステル系有機溶媒が挙げられる。
【0055】
また、光硬化は、空気存在下でもすることができるが、酸素による重合阻害を避けるため、窒素やアルゴン等の不活性ガス存在下で光硬化することが好ましい。
【0056】
本発明において、光照射により重合させる温度条件は、通常、0℃より高い温度から当該光硬化性組成物の融点に30℃加えた温度よりも低い温度範囲であり、より好ましくは、20℃より高い温度から当該光硬化性組成物の融点に20℃加えた温度よりも低い温度範囲である。 0℃以下の温度では重合速度が遅く硬化に時間がかかるため好ましくない。一方、当該光硬化性組成物の融点よりもはるかに高い温度では自己光重合性のナフタレン骨格を有する化合物の分解を引き起こし、自己光重合能が低下し、十分な硬化ができず、硬化物の物性が低下する可能性があるため好ましくない。
【0057】
本発明の自己光重合性のナフタレン骨格を有する化合物を含有する光硬化性組成物は、インキ等に代表されるような、アルミニウム、鉄、銅等の金属類、塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネート、PET、ABS、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等のプラスチック類、ガラス等のセラミックス類、木材、紙、印刷紙、繊維等の各種材料のコーティング材や表面処理剤として使用されるほか、バインダー、プラスチック材料、成形材料、積層板、接着剤、粘着剤、封止剤等の用途に有用である。また、レンズ、フィルター、発光体封止剤等の光学材料に用いることもできる。
また、本発明の自己光重合性のナフタレン骨格を有する化合物は、反応後、重合体骨格に化学結合し、反応後もブリードアウト成分が少ないので、臭気が忌避されたり、衛生性が求められる分野に用いることも有用である。たとえば、医薬、食品、衣料、食器の容器、包装資材等、玩具、文具、家具の材料、容器、包装資材等、が挙げられる。
【実施例】
【0058】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【0059】
(合成例1)1,4−ジアクリロイルオキシナフタレンの合成:
温度計、攪拌機を備えた500ml三口フラスコに、1,4−ナフトハイドロキノン16g(0.1モル)を入れ、アセトン60mlに溶解した。次いで、塩化アクリロイル23g(0.25モル)のアセトン70ml溶液を加えた。その後、トリエチルアミン25g(0.25モル)の50mlアセトン溶液を10分かけて滴下した。滴下と同時に白煙が生じ、しばらくすると白色結晶が析出沈殿した。反応温度は0〜10℃にコントロールした。トリエチルアミン溶液を全量添加した後、30分間攪拌し、反応液に水160mlを添加した。すると、白色結晶の沈殿が生じたので、これを吸引濾過した。得られた結晶を水洗、乾燥し、1,4−ジアクリロイルオキシナフタレンの無色結晶を19.1g(0.071モル)を得た。単離収率は71モル%であった。
【0060】
得られた化合物の分析結果は以下の通りであり、1H−NMR、IRより化合物の構造を同定した。
融点:92−93℃
1H−NMR(CDCl3,ppm):σ=6.11(2H,d,J=8.4Hz),6.48(2H,dd,J1=8.4Hz,J2=17Hz),6.74(2H,d,J=17Hz),7.31(2H,s),7.54(2H,dt,J1=2.5Hz,J2=7Hz),7.88(2H,dd,J1=2.5Hz,J2=7Hz).
IR(KBr,cm-1):1738,1630,1400,1382,1216,1160,1132,1050,992,900,800,770,750.
【0061】
(合成例2)4−メトキシ−1−アクリロイルオキシナフタレンの合成:
温度計、攪拌機を備えた500ml三口フラスコに、4−メトキシ−1−ナフトール17.4g(0.1モル)を入れ、アセトン70mlに溶解した。次いで、塩化アクリロイル10.8g(0.12モル)のアセトン20ml溶液を加えた。その後、トリエチルアミン12g(0.12モル)の12mlアセトン溶液を10分かけて滴下した。滴下と同時に白煙が生じ、しばらくすると白色結晶が析出沈殿した。反応温度は0〜10℃にコントロールした。トリエチルアミン溶液を全量添加した後、30分間攪拌し、反応液に水160mlを添加した。すると、カーキ色の油状物の沈殿が生じたので、この油状物を塩化メチレン30mlに溶解し、40mlの水で3回洗浄した。塩化メチレン溶液は無水硫酸ナトリウムを加えて1日放置して脱水乾燥した。その後、硫酸ナトリウムを除去し、塩化メチレン溶液にn−へキサン80mlを加え、−10℃の冷凍庫に3日間保存した。その後、析出した薄黄色の結晶を吸引濾過、乾燥し、4−メトキシ−1−アクリロイルオキシナフタレンの無色結晶を7.1g(0.036モル)を得た。単離収率は36モル%であった。
【0062】
得られた化合物の分析結果は以下の通りであり、1H−NMR、IRより化合物の構造を同定した。
融点:59−60℃
1H−NMR(CDCl3,ppm): δ=4.00(3H,s),6.08(1H,d,J=9Hz),6.48(1H,dd,J1=9Hz,J2=16Hz),6.78(1H,d,J=16Hz),7.20(1H,d,J=8Hz),7.46−7.56(2H,m),7.76−7.82(1H,m),8.24−8.31(1H,m).
IR(KBr、cm-1) : 3070,2960,1732,1625,1585,1464,1380,1264,1178,1160,1086,970,820,794,760.
【0063】
(合成例3)1,5−ジアクリロイルオキシナフタレンの合成:
温度計、攪拌機を備えた500ml三口フラスコに、1,5−ナフトハイドロキノン16g(0.1モル)を入れ、アセトン60mlに溶解した。次いで、塩化アクリロイル20g(0.22モル)のアセトン70ml溶液を加えた。その後、トリエチルアミン22g(0.22モル)の20mlアセトン溶液を10分かけて滴下した。滴下と同時に白煙が生じ、しばらくすると白色結晶が析出沈殿した。反応温度は0〜10℃にコントロールした。トリエチルアミン溶液を全量添加した後、30分間攪拌し、反応液に水160mlを添加した。すると、灰白色結晶の沈殿が生じたので、これを吸引濾過した。得られた結晶を水洗、メタノール洗浄、乾燥し、1,5−ジアクリロイルオキシナフタレンの白色粉末20.5g(0.080モル)を得た。単離収率は80モル%であった。
【0064】
得られた化合物の分析結果は以下の通りであり、1H−NMR、IRより化合物の構造を同定した。
融点:154−155℃
1H−NMR(CDCl3,ppm):σ=6.13(2H,d,J=10.5Hz),6.48(2H,dd,J1=10.5Hz,J2=17.3Hz),6.75(2H,d,J=17.3Hz),7.35(2H,d,J=7.6Hz),7.52(2H,t,J1=7.8Hz,J2=7.8Hz),7.80(2H,d,J=8.4Hz).
IR(KBr,cm-1):1735,1626,1400,1390,1285,1140,1060,990,905,800,770.
【0065】
(合成例4)1,6−ジアクリロイルオキシナフタレンの合成:
温度計、攪拌機を備えた500ml三口フラスコに、1,6−ナフトハイドロキノン16g(0.1モル)を入れ、アセトン80mlに溶解した。次いで、塩化アクリロイル23g(0.25モル)のアセトン70ml溶液を加えた。その後、トリエチルアミン25g(0.25モル)の50mlアセトン溶液を10分かけて滴下した。滴下と同時に白煙が生じ、しばらくすると白色結晶が析出沈殿した。反応温度は0〜10℃にコントロールした。トリエチルアミン溶液を全量添加した後、30分間攪拌し、反応液に水205mlを添加した。すると、カーキ色の油状物の沈殿が生じたので、この油状物を塩化メチレン50mlに溶解し、40mlの水で3回洗浄した。塩化メチレン溶液は無水硫酸ナトリウムを加えて1日放置して脱水乾燥した。その後、硫酸ナトリウムを除去し濃縮した。そして、−10℃の冷凍庫に3日間保存した。その後、析出した薄茶色の結晶を吸引濾過、メタノール洗浄、乾燥し、1,6−ジアクリロイルオキシナフタレンの無色結晶を7.8g(0.060モル)を得た。単離収率は30モル%であった。
【0066】
得られた化合物の分析結果は以下の通りであり、1H−NMR、IRより化合物の構造を同定した。
融点:45−47℃
1H−NMR(CDCl3,ppm):σ=6.07(2H,dd,J1=10.1Hz,J2=16.9Hz),6.43(2H,dt,J1=9Hz,J2=14.4Hz),6.70(2H,dd,J1=16.9Hz,J2=17.7Hz),7.31(2H,m),7.50(1H,t,J1=7.8Hz,J2=7.8Hz),7.66(1H,s),7.72(1H,d,J=8.4Hz),7.91(1H,d,J=8.9Hz).
IR(KBr,cm-1):1730,1625,1425,1395,1295,1140,1060,990,900,800,780,745.
【0067】
(合成例5)2,6−ジアクリロイルオキシナフタレンの合成:
温度計、攪拌機を備えた500ml三口フラスコに、2,6−ナフトハイドロキノン16g(0.1モル)を入れ、アセトン70mlに溶解した。次いで、塩化アクリロイル20g(0.22モル)のアセトン70ml溶液を加えた。その後、トリエチルアミン22g(0.22モル)の50mlアセトン溶液を10分かけて滴下した。滴下と同時に白煙が生じ、しばらくすると白色結晶が析出沈殿した。反応温度は0〜10℃にコントロールした。トリエチルアミン溶液を全量添加した後、30分間攪拌し、反応液に水160mlを添加した。すると、白色結晶の沈殿が生じたので、これを吸引濾過した。得られた結晶を水洗、メタノール洗浄、乾燥し、2,6−ジアクリロイルオキシナフタレンの白色粉末を18.3g(0.071モル)を得た。単離収率は71モル%であった。
【0068】
得られた化合物の分析結果は以下の通りであり、1H−NMR、IRより化合物の構造を同定した。
融点:106−108℃
1H−NMR(CDCl3,ppm):σ=6.07(2H,d,J=10.3Hz),6.38(2H,dd,J1=10.5Hz,J2=17.3Hz),6.65(2H,d,J=17.6Hz),7.27(2H,d,J=7.3Hz),7.63(2H,s),7.84(2H,d,J=8.9Hz).
IR(KBr,cm-1):1730,1630,1445,1370,1295,1215,1160,990,890,790.
【0069】
(合成例6)2,7−ジアクリロイルオキシナフタレンの合成:
温度計、攪拌機を備えた500ml三口フラスコに、2,7−ナフトハイドロキノン16g(0.1モル)を入れ、アセトン70mlに溶解した。次いで、塩化アクリロイル20g(0.22モル)のアセトン70ml溶液を加えた。その後、トリエチルアミン22g(0.22モル)の50mlアセトン溶液を10分かけて滴下した。滴下と同時に白煙が生じ、しばらくすると白色結晶が析出沈殿した。反応温度は0〜10℃にコントロールした。トリエチルアミン溶液を全量添加した後、30分間攪拌し、反応液に水160mlを添加した。すると、うす茶色結晶の沈殿が生じたので、これを吸引濾過した。得られた結晶を水洗、メタノール洗浄、乾燥し、1,4−ジアクリロイルオキシナフタレンの白色粉末を18.9g(0.074モル)を得た。単離収率は74モル%であった。
【0070】
得られた化合物の分析結果は以下の通りであり、1H−NMR、IRより化合物の構造を同定した。
融点:90−92℃
1H−NMR(CDCl3,ppm):σ=6.06(2H,d,J=10.5Hz),6.38(2H,dd,J1=10.5Hz,J2=17.3Hz),6.66(2H,d,J=17.3Hz),7.27(2H,d,J=8.9Hz),7.57(2H,s),7.88(2H,d,J=8.9Hz).
IR(KBr,cm-1):1735,1630,1400,1295,1160,1125,990,905,830,795.
【0071】
(実施例1)1,4−ジアクリロイルオキシナフタレンの膜厚12μmの光硬化物の作成:
合成例1で得た1,4−ジアクリロイルオキシナフタレンを、110℃のオイルバス中に浸漬して溶融した。得られた融液をポリエステルフィルム(東レ製 ルミラーS)の上にバーコーターを使用して融液の膜厚が12μmとなるように塗布した。その後、窒素雰囲気下、膜を100℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が6mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。照射後、膜の表面を指で押し付ける指触試験をしたところ、光線を照射してから膜表面のべたつきがなくなるまでの時間(タックフリータイム)は2分であった。
【0072】
(実施例2)1,4−ジアクリロイルオキシナフタレンの膜厚1mmの光硬化物の作成:
合成例1で得た1,4−ジアクリロイルオキシナフタレンを、110℃のオイルバス中に浸漬して溶融した。得られた融液を1辺20mm、深さ1mmの正方形の型に流し込んだ。その後、膜を窒素雰囲気下、100℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が6mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。その結果、光線を照射してから3分で硬化した。
【0073】
(実施例3)4−メトキシ−1−アクリロイルオキシナフタレンの膜厚12μmの光硬化物の作成:
合成例2で得た4−メトキシ−1−アクリロイルオキシナフタレンを、70℃のオイルバス中に浸漬して溶融した。得られた融液をポリエステルフィルム(東レ製 ルミラーS)の上にバーコーターを使用して融液の膜厚が12μmとなるように塗布した。その後、窒素雰囲気下、膜を70℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が6mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。照射後、膜の表面を指で押し付ける指触試験をしたところ、光線を照射してから膜表面のべたつきがなくなるまでの時間(タックフリータイム)は2分であった。
【0074】
(実施例4)1,5−ジアクリロイルオキシナフタレンの膜厚12μmの光硬化物の作成:
合成例3で得た1,5−ジアクリロイルオキシナフタレンを、160℃のオイルバス中に浸漬して溶融した。得られた融液をポリエステルフィルム(東レ製 ルミラーS)の上にバーコーターを使用して融液の膜厚が12μmとなるように塗布した。その後、窒素雰囲気下、膜を160℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が10mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。照射後、膜の表面を指で押し付ける指触試験をしたところ、光線を照射してから膜表面のべたつきがなくなるまでの時間(タックフリータイム)は10分であった。
【0075】
(実施例5)1,6−ジアクリロイルオキシナフタレンの膜厚12μmの光硬化物の作成:
合成例4で得た1,6−ジアクリロイルオキシナフタレンを、60℃のオイルバス中に浸漬して溶融した。得られた融液をポリエステルフィルム(東レ製 ルミラーS)の上にバーコーターを使用して融液の膜厚が12μmとなるように塗布した。その後、窒素雰囲気下、膜を60℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が10mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。照射後、膜の表面を指で押し付ける指触試験をしたところ、光線を照射してから膜表面のべたつきがなくなるまでの時間(タックフリータイム)は10分であった。
【0076】
(実施例6)2,6−ジアクリロイルオキシナフタレンの膜厚12μmの光硬化物の作成:
合成例5で得た2,6−ジアクリロイルオキシナフタレンを、130℃のオイルバス中に浸漬して溶融した。得られた融液をポリエステルフィルム(東レ製 ルミラーS)の上にバーコーターを使用して融液の膜厚が12μmとなるように塗布した。その後、窒素雰囲気下、膜を120℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が6mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。照射後、膜の表面を指で押し付ける指触試験をしたところ、光線を照射してから膜表面のべたつきがなくなるまでの時間(タックフリータイム)は8分であった。
【0077】
(実施例7)2,7−ジアクリロイルオキシナフタレンの膜厚12μmの光硬化物の作成:
合成例6で得た2,7−ジアクリロイルオキシナフタレンを、110℃のオイルバス中に浸漬して溶融した。得られた融液をポリエステルフィルム(東レ製 ルミラーS)の上にバーコーターを使用して融液の膜厚が12μmとなるように塗布した。その後、窒素雰囲気下、膜を100℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が6mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。照射後、膜の表面を指で押し付ける指触試験をしたところ、光線を照射してから膜表面のべたつきがなくなるまでの時間(タックフリータイム)は10分であった。
【0078】
(実施例8)トリメチロールプロパントリアクリレートと1,4−ジアクリロイルオキシナフタレンの共光硬化:
合成例1で得た1,4−ジアクリロイルオキシナフタレンを50重量部取り、トリメチロールプロパントリアクリレート50重量部と混合し、110℃のオイルバス中に浸漬して溶融した。得られた融液をポリエステルフィルム(東レ製 ルミラーS)の上にバーコーターを使用して融液の膜厚が12μmとなるように塗布した。その後、窒素雰囲気下、膜を100℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が6mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。照射後、膜の表面を指で押し付ける指触試験をしたところ、光線を照射してから膜表面のべたつきがなくなるまでの時間(タックフリータイム)は3分であった。
【0079】
(実施例9)トリメチロールプロパントリアクリレートと4−メトキシ−1−アクリロイルオキシナフタレンの共光硬化:
合成例2で得た4−メトキシ−1−アクリロイルオキシナフタレンを50重量部取り、トリメチロールプロパントリアクリレート50重量部と混合し、70℃のオイルバス中に浸漬して溶融した。得られた融液をポリエステルフィルム(東レ製 ルミラーS)の上にバーコーターを使用して融液の膜厚が12μmとなるように塗布した。その後、窒素雰囲気下、膜を70℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が6mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。照射後、膜の表面を指で押し付ける指触試験をしたところ、光線を照射してから膜表面のべたつきがなくなるまでの時間(タックフリータイム)は2.5分であった。
【0080】
(比較例1)トリメチロールプロパントリアクリレートの単独光硬化:
トリメチロールプロパントリアクリレートをポリエステルフィルム(東レ製 ルミラーS)の上にバーコーターを使用して膜厚が12μmとなるように塗布した。その後、窒素雰囲気下、膜を70℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が6mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。光線を20分照射したが、照射前と変化は無く硬化しなかった。
【0081】
(実施例10)1,6−ヘキサンジオールジアクリレートと1,4−ジアクリロイルオキシナフタレンの共光硬化:
合成例1で得た1,4−ジアクリロイルオキシナフタレンを50重量部取り、1,6−ヘキサンジオールジアクリレー50重量部と混合し、90℃のオイルバス中に浸漬して溶融した。得られた融液をポリエステルフィルム(東レ製 ルミラーS)の上にバーコーターを使用して融液の膜厚が12μmとなるように塗布した。その後、窒素雰囲気下、膜を85℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が6mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。照射後、膜の表面を指で押し付ける指触試験をしたところ、光線を照射してから膜表面のべたつきがなくなるまでの時間(タックフリータイム)は5分であった。
【0082】
(比較例2)1,6−ヘキサンジオールジアクリレートの単独光硬化:
1,6−ヘキサンジオールジアクリレートをポリエステルフィルム(東レ製 ルミラーS)の上にバーコーターを使用して膜厚が12μmとなるように塗布した。その後、窒素雰囲気下、膜を85℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が6mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。光線を20分照射したが、照射前と変化は無く硬化しなかった。
【0083】
(実施例11)トリシクロ〔5,2,1,02.6〕デカンジメタノールジアクリレートと1,4−ジアクリロイルオキシナフタレンの共光硬化:
合成例1で得た1,4−ジアクリロイルオキシナフタレンを50重量部取り、トリシクロ〔5,2,1,02.6〕デカンジメタノールジアクリレート50重量部と混合し、100℃のオイルバス中に浸漬して溶融した。得られた融液をポリエステルフィルム(東レ製 ルミラーS)の上にバーコーターを使用して融液の膜厚が12μmとなるように塗布した。その後、窒素雰囲気下、膜を90℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が6mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。照射後、膜の表面を指で押し付ける指触試験をしたところ、光線を照射してから膜表面のべたつきがなくなるまでの時間(タックフリータイム)は6分であった。
【0084】
(比較例3)トリシクロ〔5,2,1,02.6〕デカンジメタノールジアクリレートの単独光硬化:
トリシクロ〔5,2,1,02.6〕デカンジメタノールジアクリレートをポリエステルフィルム(東レ製 ルミラーS)の上にバーコーターを使用して膜厚が12μmとなるように塗布した。その後、窒素雰囲気下、膜を90℃に保温した状態で、膜の表面に中心波長が395nm、照射強度が6mw/cm2の紫外LEDランプの光線を照射した。光線を20分照射したが、照射前と変化は無く硬化しなかった。
【0085】
実施例1〜11の結果から次のことが明らかである。すなわち、ナフタレン骨格を有するアクリレート誘導体に光重合開始剤を添加せずに光照射しても、容易に光硬化物を得ることができ、ナフタレン骨格を有するアクリレート誘導体は光重合開始剤を必要としない自己光重合性化合物であるといえる。また、ナフタレン骨格を有するアクリレート誘導体と他のラジカル重合性モノマーとの組成物を光照射することにより、同様に光硬化物を得られたことからナフタレン骨格を有するアクリレート誘導体を含む組成物は自己光硬化性組成物であるといえる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記の一般式(1)で示されるナフタレン骨格を有する化合物を、自己光重合性化合物として含有する光硬化性組成物。
【化1】

(一般式(1)において、Rは水素原子又はメチル基を表し、Xは水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを表す。mは1〜4の整数を表し、nは1〜7の整数を表すが、mとnの和(m+n)は8を超えることはない。また、nが2以上のとき、複数あるXはそれぞれ同一であっても異なってもよい。)
【請求項2】
請求項1に記載の光硬化性組成物において、さらに少なくとも1種のラジカル重合性モノマーを含む光硬化性組成物。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の光硬化性組成物において、光ラジカル重合開始剤を含まないことを特徴とする光硬化性組成物。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光硬化性組成物を、光ラジカル重合開始剤の不存在下、波長範囲300〜500nmの光照射により重合させることを特徴とする光硬化性組成物の硬化方法。
【請求項5】
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光硬化性組成物を、光ラジカル重合開始剤の不存在下、波長範囲300〜500nmの光照射により重合させて得られる光硬化物。
【請求項6】
一般式(1)で示されるナフタレン骨格を有する化合物が、下記の一般式(2)で示されるナフタレン骨格を有する化合物であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光硬化性組成物。
【化2】

(一般式(2)において、Rは水素原子又はメチル基を表し、Xは水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを表す。Yはアルコキシ基又は(メタ)アクリロイル基を表す。nは1〜6の整数を表し、nが2以上のとき、複数あるXはそれぞれ同一であっても異なってもよい。)
【請求項7】
下記一般式(3)で示されるヒドロキシナフタレン誘導体と(メタ)アクリル化剤とを反応させることを特徴とする一般式(1)のナフタレン骨格を有する化合物の製造方法。
【化3】

(一般式(3)において、Xは水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを表す。mは1〜4の整数を表し、nは1〜7の整数を表すが、mとnの和(m+n)は8を超えることはない。また、nが2以上のとき、複数あるXはそれぞれ同一であっても異なってもよい。)
【化4】

(一般式(1)において、Rは水素原子又はメチル基を表し、Xは水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを表す。mは1〜4の整数を表し、nは1〜7の整数を表すが、mとnの和(m+n)は8を超えることはない。また、nが2以上のとき、複数あるXはそれぞれ同一であっても異なってもよい。)

【公開番号】特開2009−256633(P2009−256633A)
【公開日】平成21年11月5日(2009.11.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−64600(P2009−64600)
【出願日】平成21年3月17日(2009.3.17)
【出願人】(000199795)川崎化成工業株式会社 (133)
【Fターム(参考)】