CN109312047A - 氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂和层叠薄膜 - Google Patents

氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂和层叠薄膜 Download PDF

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Abstract

提供:固化涂膜的耐擦伤性、耐卷曲性、柔软性、耐冲击性等诸性能优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂、含有其的固化性组合物和其固化物以及层叠薄膜。一种氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂、含有其的固化性组合物和其固化物以及层叠薄膜,所述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂以多异氰酸酯化合物(A)、和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)作为必需的反应原料,所述多异氰酸酯化合物(A)在分子中具有芳香环或脂环结构。

Description

氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂和层叠薄膜
技术领域
本发明涉及固化涂膜的耐擦伤性、耐卷曲性、柔软性、耐冲击性等诸性能优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂、含有其的固化性组合物及其固化物、以及层叠薄膜。
背景技术
使用聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂、乙酰化纤维素树脂等制造的塑料薄膜多用于组装在平板显示器内部的偏光板保护薄膜、触控面板的表面保护薄膜等工业用途中。这些塑料薄膜在其单独的情况下存在表面容易划伤、加工性低、容易形成破裂、裂纹等性能方面的不足,因此,通常在表面设置由活性能量射线固化型树脂等形成的涂覆层、补足这些性能而使用。
作为塑料薄膜补强用的涂覆剂,例如已知有如下树脂组合物:其含有氨基甲酸酯丙烯酸酯,所述氨基甲酸酯丙烯酸酯是使羟值为80~120mgKOH/g的范围的二季戊四醇聚丙烯酸酯和六亚甲基二异氰酸酯反应而得到的(参照专利文献1)。专利文献1中记载的树脂组合物虽然固化物的表面硬度高、耐擦伤性也优异,但是容易产生卷曲,另外,涂膜的韧性、柔软性不充分,因此,容易产生外部冲击所导致的破裂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2010/146801号
发明内容
发明要解决的问题
因此,本发明要解决的课题在于,提供固化涂膜的耐擦伤性、耐卷曲性、柔软性、耐冲击性等诸性能优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂、含有其的固化性组合物及其固化物、以及层叠薄膜。
用于解决问题的方案
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究,结果发现:以分子中具有芳香环或脂环结构的多异氰酸酯化合物和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯作为必需的成分并反应而得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂解决上述课题,至此完成了本发明。
即,本发明涉及一种氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂,其以多异氰酸酯化合物(A)、和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)作为必需的反应原料,所述多异氰酸酯化合物(A)在分子中具有芳香环或脂环结构。
本发明还涉及一种固化性组合物,其含有:前述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂和光聚合引发剂。
本发明还涉及一种固化物,其是使前述固化性组合物固化而成的。
本发明还涉及一种层叠薄膜,其具有由前述固化物形成的层、和此外的塑料薄膜层。
发明的效果
根据本发明,能够提供固化涂膜的耐擦伤性、耐卷曲性、柔软性、耐冲击性等诸性能优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂、含有其的固化性组合物及其固化物、以及层叠薄膜。含有本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂的固化性组合物能够适宜地作为各种塑料薄膜的补强用涂覆剂使用,使用本发明的固化性组合物得到的层叠薄膜的耐擦伤性和耐卷曲性优异,并且柔软性高,在弯曲、卷取时不易产生破裂,此外具有在薄膜上有落下物的情况下也不易破裂的耐冲击性。
具体实施方式
本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂以多异氰酸酯化合物(A)和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)作为必需的反应原料,所述多异氰酸酯化合物(A)在分子中具有芳香环或脂环结构。
前述多异氰酸酯化合物(A)只要在分子中具有芳香环或脂环结构就没有特别限定,可以使用各种物质。其中,作为本发明中能优选使用的多异氰酸酯化合物(A),可以举出以下3种的多异氰酸酯化合物(A)。
1.下述结构式(A1-1)~(A1-3)中任意者所示的二异氰酸酯化合物(A1)或其改性体
(式中,R1各自独立地为碳原子数1~4的烷基,j为0或1~4的整数。R2各自独立地为氢原子、碳原子数1~4的烷基中的任意者。)
2.下述结构式(A2-1)或(A2-2)中任意者所示的多异氰酸酯化合物(A2)或其改性体
(式中,l为0或1以上的整数,m为1或2。R3各自独立地为碳原子数1~4的烷基、或借助标注了符号*的亚甲基与式中括弧内所示的结构部位连接的键合位点中的任意者,k为0、1或2,n为0或1~8的整数。)
3.异佛尔酮二异氰酸酯或其改性体(A3)
对于前述多异氰酸酯化合物(A)为前述二异氰酸酯化合物(A1)或其改性体、前述多异氰酸酯化合物(A2)或其改性体、异佛尔酮二异氰酸酯或其改性体(A3)中的任意者的情况,以下详述本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂的优选方式。
对前述多异氰酸酯化合物(A)为前述二异氰酸酯化合物(A1)或其改性体的情况进行说明。将上述情况下的本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂称为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)。氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)具有在固化涂膜的耐擦伤性、耐卷曲性、柔软性、耐冲击性等的基础上,对各种塑料基材的密合性也优异的特征。
对于前述二异氰酸酯化合物(A1),前述结构式(A1-1)~(A1-3)中的R1各自独立地为碳原子数1~4的烷基,n为0或1~4的整数。其中,从成为固化涂膜的表面硬度、柔软性、耐冲击性的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)的方面出发,n优选0。
前述结构式(A1-1)~(A1-3)中的R2各自独立地为氢原子、碳原子数1~4的烷基中的任意者。其中,从成为固化涂膜的表面硬度、柔软性、耐冲击性的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)的方面出发,优选氢原子或甲基。
前述二异氰酸酯化合物(A1)的改性体是指,以前述二异氰酸酯化合物(A1)作为原料的改性多异氰酸酯化合物,例如可以举出:使前述二异氰酸酯化合物(A1)进行异氰脲酸酯化而得到的异氰脲酸酯改性体、使前述二异氰酸酯化合物(A1)与多元醇化合物反应而得到的加合改性体、前述二异氰酸酯化合物(A1)的缩二脲改性体、前述二异氰酸酯化合物(A1)的脲基甲酸酯改性体等。本发明中,作为前述二异氰酸酯化合物(A1)或其改性体,可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)是将二季戊四醇的羟基的一部分进行(甲基)丙烯酸酯化而得到的,只要具有能与前述二异氰酸酯化合物(A)反应的羟基即可,可以为单一化合物,也可以为多种化合物的混合物。亦即,前者的情况下,作为二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B),分别单独使用二季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。后者的情况下,含有二季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯中的一种至多种,进而,根据需要可以包含二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
其中,从成为固化涂膜的表面硬度、柔软性、耐冲击性的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)优选含有二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)作为必需的成分,更优选含有二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)和二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(b2),特别优选含有二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(b2)和二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(b3)。
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)含有二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)作为必需的成分的情况下,其含量优选1~30%的范围、更优选1~25%的范围、特别优选3~20%的范围。
需要说明的是,本发明中,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)中的各成分的含量、和各成分的含量之比是由在下述条件下测定的液相色谱图的面积比算出的值。
[测定条件]
装置:株式会社岛津制作所制“LCMS-2010EV”
数据处理:株式会社岛津制作所制“LCMS Solution”
色谱柱:东曹株式会社制“ODS-100V”(2.0mmID×150mm、3μm)40℃
洗脱液:水/乙腈、0.4mL/分钟
检测器:PDA、MS
试样调整:1.使材料50mg溶解于乙腈(LC用)10ml
2.以涡旋搅拌30秒
3.静置30分钟
4.在0.2μm过滤器中通液作为测定试样
面积比的计算:在UV波长210nm下算出
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)含有二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)和二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(b2)的情况下,两者的含量之比[(b1)/(b2)]优选1/99~50/50的范围、更优选5/95~30/70的范围。
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)含有二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(b3)的情况下,其含量优选1~60%的范围、更优选5~50%的范围。
另外,从成为固化涂膜的表面硬度、柔软性、耐冲击性的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)的羟值优选50~140mgKOH/g的范围、更优选65~130mgKOH/g的范围、特别优选75~115mgKOH/g的范围。需要说明的是,本发明中二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)的羟值是依据JIS K 0070测定的实测值、或根据由液相色谱图的面积比算出的各成分的组成比算出的计算值。
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)的制造方法没有特别限定,例如可以举出如下方法:使二季戊四醇和丙烯酸进行酯化反应而制造。以该方法制造的情况下,作为除前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)以外的副产物,有时生成二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)彼此的加成反应物等高分子量成分(b’)等。前述高分子量成分(b’)可以进行纯化去除,也可以将包含其的二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)粗产物直接作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)的原料使用。此时,二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)粗产物中的前述高分子量成分(b’)的含量优选为1~20质量%的范围。
另外,从成为固化涂膜的表面硬度、柔软性、耐冲击性的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)粗产物的羟值优选60~150mgKOH/g的范围、特别优选85~135mgKOH/g的范围。需要说明的是,本发明中二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)的羟值是依据JIS K 0070测定的实测值。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)以前述二异氰酸酯化合物(A1)或其改性体和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)作为必需反应原料,但进而可以使用这些以外的化合物作为反应原料。具体而言,可以举出:使其他多异氰酸酯化合物(C)、其他单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)、其他多元醇化合物(E)等与前述二异氰酸酯化合物(A1)或其改性体、和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)一起反应而得到。
前述其他多异氰酸酯化合物(C)例如可以举出:丁烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯化合物;异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯化合物;二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯化合物;具有下述结构式(1)所示的重复结构的多亚甲基多苯基多异氰酸酯;它们的异氰脲酸酯改性体、缩二脲改性体、脲基甲酸酯改性体等。它们可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。
[式中,R3各自独立地为氢原子、碳原子数1~6的烃基中的任意者。R4各自独立地为碳原子数1~4的烷基、或借助标注了符号*的亚甲基与结构式(1)所示的结构部位连接的键合位点中的任意者。m为0或1~3的整数,l为1以上的整数。]
使用前述其他多异氰酸酯化合物(C)的情况下,从充分发挥本发明的效果的方面出发,前述二异氰酸酯化合物(A1)或其改性体相对于前述二异氰酸酯化合物(A1)或其改性体与前述其他多异氰酸酯化合物(C)的合计质量的比率优选30质量%以上、更优选40~90质量%的范围、特别优选50~70质量%的范围。
前述其他单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)例如可列举出:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯化合物;丙烯酸4-羟基苯酯、丙烯酸β-羟基苯乙酯、丙烯酸4-羟基苯乙酯、丙烯酸1-苯基-2-羟基乙酯、丙烯酸3-羟基-4-乙酰基苯酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯等含有芳香环的(甲基)丙烯酸酯化合物;通过前述(甲基)丙烯酸酯化合物与环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、乙基缩水甘油醚、丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚等各种环状醚化合物的开环聚合而得到的聚醚改性(甲基)丙烯酸酯化合物;通过前述(甲基)丙烯酸酯化合物与ε-己内酯等内酯化合物的缩聚而得到的内酯改性(甲基)丙烯酸酯化合物等。这些既可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。其中,从成为固化物的柔软性、耐冲击性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)的角度出发,优选脂肪族(甲基)丙烯酸酯化合物或其聚醚改性体、内酯改性体。使用这些其他单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)的情况下,从充分发挥本发明的效果的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)相对于前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)与单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)的合计质量的比率优选成为70质量%以上、更优选成为90质量%以上。
前述其他多元醇化合物(E)例如可列举出:乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、丙三醇、丙三醇单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷、三羟甲基甲烷单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯等多元醇单体;通过前述多元醇单体与琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、1,4-环己烷二甲酸等二羧酸的共缩合而得到的聚酯多元醇;通过前述多元醇单体与ε-己内酯、δ-戊内酯、3-甲基-δ-戊内酯等各种内酯的缩聚反应而得到的内酯型聚酯多元醇;通过前述多元醇单体与环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、乙基缩水甘油醚、丙基缩水甘油醚等环状醚化合物的开环聚合而得到的聚醚多元醇等。这些其他多元醇化合物(E)既可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。使用这些其他多元醇化合物(E)的情况下,从充分发挥本发明的效果的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)相对于前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)与其他多元醇化合物(E)的合计质量的比率优选成为70质量%以上、更优选成为90质量%以上。
制造本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)的方法例如可以举出:以前述二异氰酸酯化合物(A1)或其改性体所具有的异氰酸酯基与前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)所具有的羟基的摩尔比[(NCO)/(OH)]成为1/0.95~1/1.05的范围的比率使用前述二异氰酸酯化合物(A1)或其改性体和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B),在20~120℃的温度范围内,根据需要使用公知常用的氨基甲酸酯化催化剂而进行的方法等。
另外,使前述其他多异氰酸酯化合物(C)、前述其他单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)、前述其他多元醇化合物(E)与前述二异氰酸酯化合物(A1)或其改性体、和前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)一起反应的情况下,既可以是使这些3种成分一次性反应的方法,也可以是先使多异氰酸酯成分与多元醇成分反应得到中间体、然后与一元醇成分反应的方法,或者,先使前述多异氰酸酯成分与一元醇成分反应得到中间体、然后使前述多元醇成分反应的方法。各成分的反应比例优选为使多异氰酸酯成分所具有的异氰酸酯基与醇成分所具有的羟基的总摩尔比[(NCO)/(OH)]达到1/0.95~1/1.05的范围的比例。
从成为固化性优异、固化涂膜的表面硬度高的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)的方面出发,前述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)的(甲基)丙烯酰基当量优选100~500g/eq的范围、更优选100~200g/eq的范围。需要说明的是,本发明中氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)的(甲基)丙烯酰基当量是由反应原料以理论值的形式算出的值。
另外,从成为固化物的各性能的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)的角度出发,前述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1)的重均分子量(Mw)优选为2000~60000的范围,更优选为2000~15000的范围。
需要说明的是,在本发明中,树脂的分子量是通过下述条件的凝胶渗透色谱(GPC)测定出的值。
测定装置:东曹株式会社制HLC-8220GPC
色谱柱:东曹株式会社制TSK-GUARDCOLUMN SuperHZ-L
+东曹株式会社制TSK-GEL SuperHZM-M×4
检测器:RI(差示折射计)
数据处理:东曹株式会社制multi station GPC-8020modelII
测定条件:柱温度40℃
溶剂 四氢呋喃
流速 0.35ml/分钟
标准:单分散聚苯乙烯
试样:将以树脂固态成分换算为0.2质量%的四氢呋喃溶液用微型过滤器过滤后的试样(100μl)
对前述多异氰酸酯化合物(A)为前述多异氰酸酯化合物(A2)或其改性体的情况进行说明。将上述情况下的本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂称为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)。
前述结构式(A2-1)或(A2-2)中的l为0或1以上的整数。其中,从成为固化涂膜的表面硬度、柔软性、耐冲击性的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)的方面出发,l优选为0或1。另外,l为0的情况下,式中的m优选为2,另一方面,l为1的情况下,式中的m优选为1。即,前述多异氰酸酯化合物(A1)优选为一分子中具有2个异氰酸酯基的二异氰酸酯化合物,具体而言,更优选为下述结构式(A2-3)~(A2-5)中任意者所示的二异氰酸酯化合物,
(式中R4各自独立地为碳原子数1~4的烷基,k为0、1或2,n为0或1~8的整数。)。
前述多异氰酸酯化合物(A2)的改性体是指,以前述多异氰酸酯化合物(A2)作为原料的改性多异氰酸酯化合物,例如可以举出:使前述多异氰酸酯化合物(A2)进行异氰脲酸酯化而得到的异氰脲酸酯改性体、使前述多异氰酸酯化合物(A2)与多元醇化合物反应而得到的加合改性体、前述多异氰酸酯化合物(A2)的缩二脲改性体、前述多异氰酸酯化合物(A2)的脲基甲酸酯改性体等。本发明中,作为前述多异氰酸酯化合物(A2)或其改性体,可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)是使二季戊四醇的羟基的一部分进行(甲基)丙烯酸酯化而得到的,只要具有能与前述多异氰酸酯化合物(A)反应的羟基即可,可以为单一化合物,也可以为多种化合物的混合物。亦即,前者的情况下,作为二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B),分别单独使用二季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。后者的情况下,含有二季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯中的一种至多种,进而,根据需要可以包含二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
其中,从成为固化涂膜的表面硬度、柔软性、耐冲击性的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)优选含有二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)作为必需的成分,更优选含有二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)和二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(b2),特别优选含有二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(b2)和二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(b3)。
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)含有二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)作为必需的成分的情况下,其含量优选1~30%的范围、更优选1~25%的范围、特别优选3~20%的范围。
需要说明的是,本发明中,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)中的各成分的含量、和各成分的含量之比是由在下述条件下测定的液相色谱图的面积比算出的值。
[测定条件]
装置:株式会社岛津制作所制“LCMS-2010EV”
数据处理:株式会社岛津制作所制“LCMS Solution”
色谱柱:东曹株式会社制“ODS-100V”(2.0mmID×150mm、3μm)40℃
洗脱液:水/乙腈、0.4mL/分钟
检测器:PDA、MS
试样调整:1.使材料50mg溶解于乙腈(LC用)10ml
2.以涡旋搅拌30秒
3.静置30分钟
4.在0.2μm过滤器中通液作为测定试样
面积比的计算:在UV波长210nm下算出
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)含有二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)和二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(b2)的情况下,两者的含量之比[(b1)/(b2)]优选1/99~50/50的范围、更优选5/95~30/70的范围。
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)含有二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(b3)的情况下,其含量优选1~60%的范围、更优选5~50%的范围。
另外,从成为固化涂膜的表面硬度、柔软性、耐冲击性的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)的羟值优选50~140mgKOH/g的范围、更优选65~130mgKOH/g的范围、特别优选75~115mgKOH/g的范围。需要说明的是,本发明中二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)的羟值是依据JIS K 0070测定的实测值、或根据由液相色谱图的面积比算出的各成分的组成比算出的计算值。
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)的制造方法没有特别限定,例如可以举出如下方法:使二季戊四醇和丙烯酸进行酯化反应而制造。以该方法制造的情况下,作为除前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)以外的副产物,有时生成二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)彼此的加成反应物等高分子量成分(b’)等。前述高分子量成分(b’)可以进行纯化去除,也可以将包含其的二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)粗产物直接作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)的原料使用。此时,二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)粗产物中的前述高分子量成分(b’)的含量优选1~20质量%的范围。
另外,从成为固化涂膜的表面硬度、柔软性、耐冲击性的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)粗产物的羟值优选60~150mgKOH/g的范围、特别优选85~135mgKOH/g的范围。需要说明的是,本发明中二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)的羟值是依据JIS K 0070测定的实测值。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)以前述多异氰酸酯化合物(A2)或其改性体和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)作为必需反应原料,但进而可以使用这些以外的化合物作为反应原料。具体而言,可以举出:使其他多异氰酸酯化合物(C)、其他单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)、其他多元醇化合物(E)等与前述多异氰酸酯化合物(A2)或其改性体、和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)一起反应而得到。
前述其他多异氰酸酯化合物(C)例如可以举出:丁烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯化合物;异佛尔酮二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯化合物;它们的异氰脲酸酯改性体、缩二脲改性体、脲基甲酸酯改性体等。它们可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。
使用前述其他多异氰酸酯化合物(C)的情况下,从充分发挥本发明的效果的方面出发,前述多异氰酸酯化合物(A2)或其改性体相对于前述多异氰酸酯化合物(A2)或其改性体与前述其他多异氰酸酯化合物(C)的合计质量的比率优选30质量%以上、更优选50质量%以上、特别优选90质量%以上。
前述其他单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)例如可列举出:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯化合物;丙烯酸4-羟基苯酯、丙烯酸β-羟基苯乙酯、丙烯酸4-羟基苯乙酯、丙烯酸1-苯基-2-羟基乙酯、丙烯酸3-羟基-4-乙酰基苯酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯等含有芳香环的(甲基)丙烯酸酯化合物;通过前述(甲基)丙烯酸酯化合物与环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、乙基缩水甘油醚、丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚等各种环状醚化合物的开环聚合而得到的聚醚改性(甲基)丙烯酸酯化合物;通过前述(甲基)丙烯酸酯化合物与ε-己内酯等内酯化合物的缩聚而得到的内酯改性(甲基)丙烯酸酯化合物等。这些既可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。其中,从成为固化物的柔软性、耐冲击性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)的角度出发,优选脂肪族(甲基)丙烯酸酯化合物或其聚醚改性体、内酯改性体。使用这些其他单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)的情况下,从充分发挥本发明的效果的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)相对于前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)与单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)的合计质量的比率优选成为70质量%以上、更优选成为90质量%以上。
前述其他多元醇化合物(E)例如可列举出:乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、丙三醇、丙三醇单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷、三羟甲基甲烷单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯等多元醇单体;通过前述多元醇单体与琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、1,4-环己烷二甲酸等二羧酸的共缩合而得到的聚酯多元醇;通过前述多元醇单体与ε-己内酯、δ-戊内酯、3-甲基-δ-戊内酯等各种内酯的缩聚反应而得到的内酯型聚酯多元醇;通过前述多元醇单体与环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、乙基缩水甘油醚、丙基缩水甘油醚等环状醚化合物的开环聚合而得到的聚醚多元醇等。这些其他多元醇化合物(E)既可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。使用这些其他多元醇化合物(E)的情况下,从充分发挥本发明的效果的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)相对于前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)与其他多元醇化合物(E)的合计质量的比率优选成为70质量%以上、更优选成为90质量%以上。
制造本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)的方法例如可以举出:以前述多异氰酸酯化合物(A2)或其改性体所具有的异氰酸酯基与前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)所具有的羟基的摩尔比[(NCO)/(OH)]成为1/0.95~1/1.05的范围的比率使用前述多异氰酸酯化合物(A2)或其改性体和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B),在20~120℃的温度范围内,根据需要使用公知常用的氨基甲酸酯化催化剂而进行的方法等。
另外,使前述其他多异氰酸酯化合物(C)、前述其他单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)、前述其他多元醇化合物(E)与多异氰酸酯化合物(A2)或其改性体、和前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)一起反应的情况下,既可以是使这些3种成分一次性反应的方法,也可以是先使多异氰酸酯成分与多元醇成分反应得到中间体、然后与一元醇成分反应的方法,或者,先使前述多异氰酸酯成分与一元醇成分反应得到中间体、然后使前述多元醇成分反应的方法。各成分的反应比例优选为使多异氰酸酯成分所具有的异氰酸酯基与醇成分所具有的羟基的总摩尔比[(NCO)/(OH)]达到1/0.95~1/1.05的范围的比例。
从成为固化性优异、固化涂膜的表面硬度高的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)的方面出发,前述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)的(甲基)丙烯酰基当量优选100~500g/eq的范围。需要说明的是,本发明中氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)的(甲基)丙烯酰基当量是由反应原料以理论值的形式算出的值。
另外,从成为固化物的各性能的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)的角度出发,前述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2)的重均分子量(Mw)优选为2000~60000的范围,更优选为2000~15000的范围。
对前述多异氰酸酯化合物(A)为异佛尔酮二异氰酸酯或其改性体(A3)的情况进行说明。将上述情况下的本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂称为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)。
对于前述异佛尔酮二异氰酸酯或其改性体(A3),异佛尔酮二异氰酸酯的改性体是指,以异佛尔酮二异氰酸酯作为原料的改性多异氰酸酯化合物,例如可以举出:使异佛尔酮二异氰酸酯进行异氰脲酸酯化而得到的异氰脲酸酯改性体、使异佛尔酮二异氰酸酯与多元醇化合物反应而得到的加合改性体、异佛尔酮二异氰酸酯的缩二脲改性体、异佛尔酮二异氰酸酯的脲基甲酸酯改性体等。本发明中,作为前述异佛尔酮二异氰酸酯或其改性体(A3),可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)是使二季戊四醇的羟基的一部分进行(甲基)丙烯酸酯化而得到的,只要具有能与前述多异氰酸酯化合物(A)反应的羟基,可以为单一化合物,也可以为多种化合物的混合物。亦即,前者的情况下,作为二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B),分别单独使用二季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。后者的情况下,含有二季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯中的一种至多种,进而,根据需要可以包含二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
其中,从成为固化涂膜的表面硬度、柔软性、耐冲击性的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)优选:含有二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)和二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(b2),两者的含量之比[(b1)/(b2)]为5/95~30/70的范围。
需要说明的是,本发明中,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)中的各成分的含量、和各成分的含量之比是由在下述条件下测定的液相色谱图的面积比算出的值。
[测定条件]
装置:株式会社岛津制作所制“LCMS-2010EV”
数据处理:株式会社岛津制作所制“LCMS Solution”
色谱柱:东曹株式会社制“ODS-100V”(2.0mmID×150mm、3μm)40℃
洗脱液:水/乙腈、0.4mL/分钟
检测器:PDA、MS
试样调整:1.使材料50mg溶解于乙腈(LC用)10ml
2.以涡旋搅拌30秒
3.静置30分钟
4.在0.2μm过滤器中通液作为测定试样
面积比的计算:在UV波长210nm下算出
进而,从成为固化涂膜的表面硬度、柔软性、耐冲击性的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)的方面出发,在二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)和二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(b2)的基础上,更优选含有二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(b3)。
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)中的二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)的含量优选1~30%的范围、更优选1~25%的范围、特别优选3~20%的范围。
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)中的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(b3)的含量优选1~60%的范围、更优选5~50%的范围。
另外,从成为固化涂膜的表面硬度、柔软性、耐冲击性的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)的羟值优选50~140mgKOH/g的范围、更优选65~130mgKOH/g的范围、特别优选75~115mgKOH/g的范围。需要说明的是,本发明中二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)的羟值是依据JIS K 0070测定的实测值、或根据由液相色谱图的面积比算出的各成分的组成比算出的计算值。
前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)的制造方法没有特别限定,例如可以举出如下方法:使二季戊四醇和丙烯酸进行酯化反应而制造。以该方法制造的情况下,作为除前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)以外的副产物,有时生成二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)彼此的加成反应物等高分子量成分(b’)等。前述高分子量成分(b’)可以进行纯化去除,也可以将包含其的二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)粗产物直接作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)的原料使用。此时,二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)粗产物中的前述高分子量成分(b’)的含量优选1~20质量%的范围。
另外,从成为固化涂膜的表面硬度、柔软性、耐冲击性的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)粗产物的羟值优选60~150mgKOH/g的范围、特别优选85~135mgKOH/g的范围。需要说明的是,本发明中二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)的羟值是依据JIS K 0070测定的实测值。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)以前述异佛尔酮二异氰酸酯或其改性体(A3)和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)作为必需反应原料,但进而可以使用这些以外的化合物作为反应原料。具体而言,可以举出:使其他多异氰酸酯化合物(C)、其他单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)、其他多元醇化合物(E)等与前述异佛尔酮二异氰酸酯或其改性体(A3)和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)一起反应而得到。
前述其他多异氰酸酯化合物(C)例如可以举出:丁烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯化合物;降冰片烷二异氰酸酯、氢化二甲苯二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯化合物;甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯化合物;具有下述结构式(1)所示的重复结构的多亚甲基多苯基多异氰酸酯;它们的异氰脲酸酯改性体、缩二脲改性体、脲基甲酸酯改性体等。它们可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。
[式中,R3各自独立地为氢原子、碳原子数1~6的烃基中任意者。R4各自独立地为碳原子数1~4的烷基、或借助标注了符号*的亚甲基与结构式(1)所示的结构部位连接的键合位点中的任意者。m为0或1~3的整数,l为1以上的整数。]
使用前述其他多异氰酸酯化合物(C)的情况下,从充分发挥本发明的效果的方面出发,前述异佛尔酮二异氰酸酯或其改性体(A3)相对于前述异佛尔酮二异氰酸酯或其改性体(A3)与前述其他多异氰酸酯化合物(C)的合计质量的比率优选30质量%以上、更优选50质量%以上、特别优选90质量%以上。
前述其他单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)例如可列举出:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯化合物;丙烯酸4-羟基苯酯、丙烯酸β-羟基苯乙酯、丙烯酸4-羟基苯乙酯、丙烯酸1-苯基-2-羟基乙酯、丙烯酸3-羟基-4-乙酰基苯酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯等含有芳香环的(甲基)丙烯酸酯化合物;通过前述(甲基)丙烯酸酯化合物与环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、乙基缩水甘油醚、丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚等各种环状醚化合物的开环聚合而得到的聚醚改性(甲基)丙烯酸酯化合物;通过前述(甲基)丙烯酸酯化合物与ε-己内酯等内酯化合物的缩聚而得到的内酯改性(甲基)丙烯酸酯化合物等。这些既可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。其中,从成为固化物的柔软性、耐冲击性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)的角度出发,优选脂肪族(甲基)丙烯酸酯化合物或其聚醚改性体、内酯改性体。使用这些其他单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)的情况下,从充分发挥本发明的效果的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)相对于前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)与单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)的合计质量的比率优选成为70质量%以上、更优选成为90质量%以上。
前述其他多元醇化合物(E)例如可列举出:乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、丙三醇、丙三醇单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷、三羟甲基甲烷单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯等多元醇单体;通过前述多元醇单体与琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、1,4-环己烷二甲酸等二羧酸的共缩合而得到的聚酯多元醇;通过前述多元醇单体与ε-己内酯、δ-戊内酯、3-甲基-δ-戊内酯等各种内酯的缩聚反应而得到的内酯型聚酯多元醇;通过前述多元醇单体与环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、乙基缩水甘油醚、丙基缩水甘油醚等环状醚化合物的开环聚合而得到的聚醚多元醇等。这些其他多元醇化合物(E)既可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。使用这些其他多元醇化合物(E)的情况下,从充分发挥本发明的效果的方面出发,前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)相对于前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)与其他多元醇化合物(E)的合计质量的比率优选成为70质量%以上、更优选成为90质量%以上。
制造本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)的方法例如可以举出:以前述异佛尔酮二异氰酸酯或其改性体(A3)所具有的异氰酸酯基与前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)所具有的羟基的摩尔比[(NCO)/(OH)]成为1/0.95~1/1.05的范围的比率使用前述异佛尔酮二异氰酸酯或其改性体(A3)和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B),在20~120℃的温度范围内,根据需要使用公知常用的氨基甲酸酯化催化剂而进行的方法等。
另外,使前述其他多异氰酸酯化合物(C)、前述其他单羟基(甲基)丙烯酸酯化合物(D)、前述其他多元醇化合物(E)与前述异佛尔酮二异氰酸酯或其改性体(A3)和前述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)一起反应的情况下,既可以是使这些3种成分一次性反应的方法,也可以是先使多异氰酸酯成分与多元醇成分反应得到中间体、然后与一元醇成分反应的方法,或者,先使前述多异氰酸酯成分与一元醇成分反应得到中间体、然后使前述多元醇成分反应的方法。各成分的反应比例优选为使多异氰酸酯成分所具有的异氰酸酯基与醇成分所具有的羟基的总摩尔比[(NCO)/(OH)]达到1/0.95~1/1.05的范围的比例。
从成为固化性优异、固化涂膜的表面硬度高的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)的方面出发,本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)的(甲基)丙烯酰基当量优选100~500g/eq的范围、更优选100~135g/eq的范围。需要说明的是,本发明中氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)的(甲基)丙烯酰基当量是由反应原料以理论值的形式算出的值。
另外,从成为固化物的各性能的均衡性优异的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)的角度出发,前述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3)的重均分子量(Mw)优选为2000~60000的范围,更优选为2000~15000的范围。
本发明的固化性组合物含有前述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂和光聚合引发剂。前述光聚合引发剂可列举出例如:二苯甲酮、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、4,4’-双二甲氨基二苯甲酮、4,4’-双(二乙氨基)二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、米氏酮、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮等各种二苯甲酮;
呫吨酮、噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮等呫吨酮、噻吨酮类;苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚等各种偶姻醚;
苯偶酰、双乙酰等α-二酮类;二硫化四甲基秋兰姆、对甲苯二硫醚等硫醚类;4-二甲氨基苯甲酸、4-二甲氨基苯甲酸乙酯等各种苯甲酸;
3,3’-羰基-双(7-二乙氨基)香豆素、1-羟基环己基苯基酮、2,2’-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2-甲基-1-〔4-(甲硫基)苯基〕-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、1-〔4-(2-羟基乙氧基)苯基〕-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二甲基硫醚、2,2’-二乙氧基苯乙酮、苯偶酰二甲基缩酮、苯偶酰基-β-甲氧基乙基缩醛、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、双(4-二甲氨基苯基)酮、对二甲氨基苯乙酮、α,α-二氯-4-苯氧基苯乙酮、4-二甲氨基苯甲酸戊酯、2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑基二聚体、2,4-双-三氯甲基-6-[二-(乙氧基羰基甲基)氨基]苯基-均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(4-乙氧基)苯基-均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(3-溴-4-乙氧基)苯基-均三嗪蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-戊基蒽醌、β-氯代蒽醌等。这些既可以分别单独使用,也可以并用两种以上。
前述光聚合引发剂中,通过使用选自1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-〔4-(2-羟基乙氧基)苯基〕-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、噻吨酮和噻吨酮衍生物、2,2’-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-1-丙酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮的组中的一种或两种以上的混合体系,从而会对更宽范围的波长的光显示活性,成为固化性高的固化性组合物,因此是优选的。
前述光聚合引发剂的市售品例如可列举出:Ciba Specialty Chemicals Inc.制“IRGACURE-184”、“IRGACURE-149”、“IRGACURE-261”、“IRGACURE-369”、“IRGACURE-500”、“IRGACURE-651”、“IRGACURE-754”、“IRGACURE-784”、“IRGACURE-819”、“IRGACURE-907”、“IRGACURE-1116”、“IRGACURE-1664”、“IRGACURE-1700”、“IRGACURE-1800”、“IRGACURE-1850”、“IRGACURE-2959”、“IRGACURE-4043”、“DAROCUR-1173”;BASF公司制“Lucirin TPO”;日本化药株式会社制“KAYACURE-DETX”、“KAYACURE-MBP”、“KAYACURE-DMBI”、“KAYACURE-EPA”、“KAYACURE-OA”;Stauffer Chemical Company制“Vicure-10”、“Vicure-55”;AKZOCO.,LTD.制造的“Trigonal P1”;Sandoz K.K.制造的“Sandoray1000”;Upjohn Inc.制造的“Deap”;Ward Blenkinsop公司制造的“Quanta cure-PDO”、“Quanta cure-ITX”、“Quantacure-EPD”等。
前述光聚合引发剂的添加量为可充分发挥作为光聚合引发剂的功能的量,且优选不发生结晶析出、涂膜物性劣化的范围,具体而言,相对于固化性组合物100质量份优选以0.05~20质量份的范围来使用,特别优选以0.1~10质量份的范围来使用。
本发明的固化性组合物可以与前述光聚合引发剂一起含有各种光敏剂。光敏剂例如可列举出胺类、脲类、含硫化合物、含磷化合物、含氯化合物或者腈类或者其它含氮化合物等。
本发明的固化性组合物可以进一步含有前述本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂以外的其它光固化性化合物(R)、有机溶剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、硅系添加剂、氟系添加剂、硅烷偶联剂、磷酸酯化合物、有机珠、无机微粒、无机填料、流变控制剂、脱泡剂、防雾剂、着色剂等。
前述其他光固化性化合物(R)例如可以举出:各种(甲基)丙烯酸酯单体(R1)、前述本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂以外的其他氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(R2)、环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(R3)、树枝状大分子型(甲基)丙烯酸酯树脂(R4)、含(甲基)丙烯酰基的丙烯酸类树脂(R5)等。
前述(甲基)丙烯酸酯单体(R1)例如可列举出:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰基吗啉、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸鲸蜡酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、磷酸(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性磷酸(甲基)丙烯酸酯、苯氧基(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性苯氧基(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性苯氧基(甲基)丙烯酸酯、壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、邻苯二甲酸单2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸单2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、六氢邻苯二甲酸单2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、四氢邻苯二甲酸单2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟丙酯、(甲基)丙烯酸八氟丙酯、(甲基)丙烯酸八氟丙酯、金刚烷基单(甲基)丙烯酸酯等单(甲基)丙烯酸酯;
丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯等二(甲基)丙烯酸酯;
三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基)丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等三(甲基)丙烯酸酯;
季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基)丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基)丙烷五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基)丙烷六(甲基)丙烯酸酯等4官能以上的(甲基)丙烯酸酯;
以及上述各种多官能(甲基)丙烯酸酯的一部分至全部被聚氧亚烷基链、聚酯链改性的(甲基)丙烯酸酯等。
前述其他氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(R2)例如可以举出:使用前述分子中具有芳香环或脂环结构的多异氰酸酯化合物(A)以外的化合物作为多异氰酸酯化合物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂;使用二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)以外的化合物作为羟基(甲基)丙烯酸酯化合物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂等。
前述环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(R3)可以举出:使双酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂等各种环氧树脂与(甲基)丙烯酸或其衍生物反应并(甲基)丙烯酸酯化而得到的化合物。
前述树枝状大分子型(甲基)丙烯酸酯树脂(R4)是指,具有有规整性的多支链结构、且在各支链的末端具有(甲基)丙烯酰基的树脂,除树枝状大分子型之外,也被称为超支化型或星形聚合物等。这样的化合物例如可以举出下述结构式(2-1)~(2-8)所示的物质等,但不限定于这些,只要为具有有规整性的多支链结构、且在各支链链的末端具有(甲基)丙烯酰基的树脂就均可以使用。
(式中R3为氢原子或甲基,R4为碳原子数1~4的烃基。)
作为这样的树枝状大分子型(甲基)丙烯酸酯树脂(R4),可以使用:大阪有机化学工业株式会社制“VISCOAT#1000”[质均分子量(Mw)1500~2000、每一分子的平均(甲基)丙烯酰基数14]、“VISCOAT 1020”[质均分子量(Mw)1000~3000]、“SIRIUS501”[质均分子量(Mw)15000~23000]、MIWON公司制“SP-1106”[质均分子量(Mw)1630、每一分子的平均(甲基)丙烯酰基数18]、SARTOMER公司制“CN2301”、“CN2302”[每一分子的平均(甲基)丙烯酰基数16]、“CN2303”[每一分子的平均(甲基)丙烯酰基数6]、“CN2304”[每一分子的平均(甲基)丙烯酰基数18]、新日铁住金化学株式会社制“ESDRIMER HU-22”、新中村化学株式会社制“A-HBR-5”、第一工业制药株式会社制“New Frontier R-1150”、日产化学株式会社制“HYPERTECH UR-101”等市售品。
前述树枝状大分子型(甲基)丙烯酸酯树脂(R4)的质均分子量(Mw)优选1000~30000的范围。另外,每一分子的平均(甲基)丙烯酰基数优选5~30的范围。
前述含(甲基)丙烯酰基的丙烯酸类树脂(R5)例如可以举出:以具有羟基、羧基、异氰酸酯基、缩水甘油基等反应性官能团的(甲基)丙烯酸酯单体(α)作为必需的成分并聚合而得到丙烯酸类树脂中间体,使该丙烯酸类树脂中间体与具有能跟这些官能团反应的反应性官能团的(甲基)丙烯酸酯单体(β)进而反应,从而导入(甲基)丙烯酰基而得到。
前述具有反应性官能团的(甲基)丙烯酸酯单体(α)例如可以举出:(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯等含羟基的(甲基)丙烯酸酯单体;(甲基)丙烯酸等含羧基的(甲基)丙烯酸酯单体;异氰酸2-丙烯酰氧基乙酯、异氰酸2-甲基丙烯酰氧基乙酯、异氰酸1,1-双(丙烯酰氧基甲基)乙酯等含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯单体;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚等含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯单体等。它们可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。
前述丙烯酸类树脂中间体除前述(甲基)丙烯酸酯单体(α)之外,也可以根据需要使其他含聚合性不饱和基团的化合物共聚而成。前述其他含聚合性不饱和基团的化合物例如可以举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯等含环的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、丙烯酸苯氧基乙酯等含芳香环的(甲基)丙烯酸酯;3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等含甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯等苯乙烯衍生物等。它们可以分别单独使用,也可以组合使用二种以上。其中,优选使用前述(甲基)丙烯酸烷基酯。
前述丙烯酸类树脂中间体为使前述(甲基)丙烯酸酯单体(α)、与前述其他含聚合性不饱和基团的化合物共聚而得到的情况下,对于两者的反应比率,从成为固化性优异的含(甲基)丙烯酰基的丙烯酸类树脂(R5)的方面出发,前述(甲基)丙烯酸酯单体(α)相对于两者的合计的比率优选20~70质量份%的范围、更优选30~60质量份%的范围。
前述丙烯酸类树脂中间体可以利用与一般的丙烯酸类树脂同样的方法而制造。作为制造条件的一例,例如,可以在聚合引发剂的存在下、在60℃~150℃的温度区域内,使各种单体聚合而制造。聚合的方法例如可以举出本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法等。另外,聚合方式例如可以举出无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等。以溶液聚合法进行的情况下,例如可以优选使用甲乙酮、甲基异丁基酮等酮溶剂、丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚等二醇醚溶剂。
前述(甲基)丙烯酸酯单体(β)只要能跟前述(甲基)丙烯酸酯单体(α)所具有的反应性官能团反应就没有特别限定,从反应性的观点出发,优选以下的组合。即,使用前述含羟基的(甲基)丙烯酸酯作为前述(甲基)丙烯酸酯单体(α)的情况下,优选使用含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯作为(甲基)丙烯酸酯单体(β)。使用前述含羧基的(甲基)丙烯酸酯作为前述(甲基)丙烯酸酯单体(α)的情况下,优选使用前述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯作为(甲基)丙烯酸酯单体(β)。使用前述含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯作为前述(甲基)丙烯酸酯单体(α)的情况下,优选使用前述含羟基的(甲基)丙烯酸酯作为(甲基)丙烯酸酯单体(β)。使用前述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯作为前述(甲基)丙烯酸酯单体(α)的情况下,优选使用前述含羧基的(甲基)丙烯酸酯作为(甲基)丙烯酸酯单体(β)。
对于前述丙烯酸类树脂中间体与(甲基)丙烯酸酯单体(β)的反应,例如该反应为酯化反应的情况下,可以举出:在60~150℃的温度范围内,适宜使用三苯基膦等酯化催化剂等方法。另外,该反应为氨基甲酸酯化反应的情况下,可以举出:在50~120℃的温度范围内,边在丙烯酸类树脂中间体中滴加化合物(α)边使其反应等方法。
前述含(甲基)丙烯酰基的丙烯酸类树脂(R5)的质均分子量(Mw)优选5000~80000的范围。另外,(甲基)丙烯酰基当量优选200~500g/当量的范围。
这些其他光固化性化合物(R)可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。其中,从成为固化性优异的组合物的方面出发,优选使用各种(甲基)丙烯酸酯单体(R1)。使用这些其他光固化性化合物(R)的情况下,在本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂与其他光固化性化合物(R)的合计100质量份中,优选以本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂成为5质量份以上的比率使用,更优选以成为20质量份以上的比率使用,特别优选成为80质量份以上。
前述有机溶剂例如可列举出:丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮溶剂;四氢呋喃、二氧杂环戊烷等环状醚溶剂;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯;甲苯、二甲苯等芳香族溶剂;卡必醇、溶纤剂、甲醇、异丙醇、丁醇、丙二醇单甲醚等醇溶剂;乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单丙醚等二醇醚系溶剂。这些既可以分别单独使用,也可以并用两种以上。
这些有机溶剂主要出于调整固化性组合物的粘度的目的而使用,通常优选按照不挥发成分达到10~80质量%的范围的方式来调整。
前述紫外线吸收剂例如可列举出:2-[4-{(2-羟基-3-十二烷氧基丙基)氧基}-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[4-{(2-羟基-3-十三烷氧基丙基)氧基}-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪等三嗪衍生物;2-(2’-呫吨羧基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-邻硝基苄氧基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-呫吨羧基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2-邻硝基苄氧基-4-十二烷氧基二苯甲酮等。这些既可以分别单独使用,也可以并用两种以上。
前述抗氧化剂例如可列举出受阻酚系抗氧化剂、受阻胺系抗氧化剂、有机硫系抗氧化剂、磷酸酯系抗氧化剂等。这些既可以分别单独使用,也可以并用两种以上。
前述硅系添加剂例如可列举出:二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、环状二甲基聚硅氧烷、甲基氢聚硅氧烷、聚醚改性二甲基聚硅氧烷共聚物、聚酯改性二甲基聚硅氧烷共聚物、氟改性二甲基聚硅氧烷共聚物、氨基改性二甲基聚硅氧烷共聚物等这种具有烷基、苯基的聚有机硅氧烷;具有聚醚改性丙烯酰基的聚二甲基硅氧烷;具有聚酯改性丙烯酰基的聚二甲基硅氧烷等。这些既可以分别单独使用,也可以并用两种以上。
前述氟系添加剂例如可列举出DIC株式会社“MEGAFACE”系列等。这些既可以分别单独使用,也可以并用两种以上。
前述硅烷偶联剂例如可列举出:乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基·丁叉基)丙基胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的盐酸盐、特殊氨基硅烷、3-脲丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫醚、3-异氰酸根合丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三氯硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷、三氯乙烯基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷等乙烯基系的硅烷偶联剂;
二乙氧基(环氧丙氧基丙基)甲基硅烷、2-(3,4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等环氧系的硅烷偶联剂;
对苯乙烯基三甲氧基硅烷等苯乙烯系的硅烷偶联剂;
3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等(甲基)丙烯酰氧基系的硅烷偶联剂;
N-2(氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-丁叉基)丙基胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基系的硅烷偶联剂;
3-脲基丙基三乙氧基硅烷等脲系的硅烷偶联剂;
3-氯丙基三甲氧基硅烷等氯丙基系的硅烷偶联剂;
3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等巯基系的硅烷偶联剂;
双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物等硫系的硅烷偶联剂;
3-异氰酸根合丙基三乙氧基硅烷等异氰酸酯系的硅烷偶联剂。这些既可以分别单独使用,也可以并用两种以上。
作为前述磷酸酯化合物的市售品的例子,例如可以举出:在分子结构中具有(甲基)丙烯酰基的磷酸酯化合物即日本化药株式会社制“Kayamer PM-2”、“Kayamer PM-21”、共荣社化学株式会社制“LIGHT ESTER P-1M”“LIGHT ESTER P-2M”、“LIGHT ACRYLATE P-1A(N)”、SOLVAY公司制“SIPOMER PAM 100”、“SIPOMER PAM 200”、“SIPOMER PAM 300”、“SIPOMER PAM 4000”、大阪有机化学工业社制“VISCOAT#3PA”、“VISCOAT#3PMA”、第一工业制药社制“New Frontier S-23A”;在分子结构中具有烯丙醚基的磷酸酯化合物即SOLVAY公司制“SIPOMER PAM 5000”等。
前述有机珠例如可列举出:聚甲基丙烯酸甲酯珠、聚碳酸酯珠、聚苯乙烯珠、聚丙烯酸酯苯乙烯珠、有机硅珠、玻璃珠、亚克力珠、苯并胍胺系树脂珠、三聚氰胺系树脂珠、聚烯烃系树脂珠、聚酯系树脂珠、聚酰胺树脂珠、聚酰亚胺系树脂珠、聚氟乙烯树脂珠、聚乙烯树脂珠等。这些既可以分别单独使用,也可以并用两种以上。这些有机珠的平均粒径优选为1~10μm的范围。
前述无机微粒可列举出例如:二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛、钛酸钡、三氧化锑等的微粒。这些既可以分别单独使用,也可以并用两种以上。这些无机微粒的平均粒径优选为95~250nm的范围,尤其更优选为100~180nm的范围。此外,在含有这些无机微粒时,可以进一步使用分散辅助剂,分散辅助剂例如可列举出:酸式磷酸异丙酯、亚磷酸三异癸酯、环氧乙烷改性磷酸双甲基丙烯酸酯等磷酸酯化合物等。这些既可以分别单独使用,也可以并用两种以上。
前述分散辅助剂的市售品例如可列举出:日本化药株式会社制“Kayamer PM-21”、“Kayamer PM-2”、共荣社化学株式会社制“LIGHT ESTER P-2M”等。
本发明的固化性组合物可以用于涂料用途,通过将该涂料涂布于各种基材上并照射活性能量射线使其固化,从而可以作为保护基材表面的涂覆层使用。这种情况下,既可以将本发明的固化性组合物直接涂布于被表面保护构件来使用,也可以将涂布于塑料薄膜上的构件作为保护薄膜来使用。或者,可以使用将本发明的固化性组合物涂布于塑料薄膜上而形成涂膜的构件作为防反射薄膜、扩散薄膜、和棱镜片等光学薄膜使用。本发明的固化性组合物的固化涂膜具有表面硬度高、柔软性、耐冲击性也优异的特征,因此可以在各种塑料薄膜上以对应于用途的膜厚涂布而用作保护薄膜用途、薄膜状成型品。
前述塑料薄膜例如可列举出由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酯、聚烯烃、环烯烃、环氧树脂、三聚氰胺树脂、三乙酰纤维素树脂、ABS树脂、AS树脂、降冰片烯系树脂、聚酰亚胺树脂等形成的塑料薄膜、塑料片。
上述塑料薄膜中,三乙酰纤维素薄膜是特别适合用于液晶显示器的偏光板用途的薄膜,通常厚度薄至40~100μm,因此即使设有硬涂层时也不易使表面硬度充分提高,此外,具有容易大幅卷曲的特征。由本申请发明的固化性组合物形成的涂膜即使在使用三乙酰纤维素薄膜作为基材的情况下也会发挥表面硬度高、耐卷曲性、柔软性、透明性、耐冲击性也优异的效果,可以适宜地使用。在使用该三乙酰纤维素薄膜作为基材时,涂布本发明的固化性组合物时的涂布量优选按照使干燥后的膜厚达到1~20μm的范围、优选2~10μm的范围的方式来涂布。此时的涂布方法例如可列举出:棒涂机涂覆、迈耶绕线棒涂覆、气刀涂覆、凹版涂覆、反向式凹版涂覆、胶版印刷、柔性印刷、丝网印刷法等。
上述塑料薄膜中,聚酯薄膜例如可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯,其厚度通常为20~300μm左右。由于廉价且容易加工,该膜被用于触控面板显示器等各种用途,具有非常柔软、即使设置硬涂层时也难以充分提高表面硬度的特征。关于使用该聚乙烯薄膜作为基材的情况下涂布本发明的固化性组合物时的涂布量,根据其用途优选以干燥后的膜厚达到1~100μm的范围、优选1~20μm的范围的方式来涂布。通常超过20μm的固化涂膜与膜厚薄时相比具有容易大幅卷曲的倾向,本发明的固化性组合物由于具有耐卷曲性优异的特征,因此即使以超过30μm的较厚的膜厚来涂布也不易发生卷曲,可以适宜地使用。此时的涂布方法例如可列举出棒涂机涂覆、迈耶绕线棒涂覆、气刀涂覆、凹版涂覆、反向式凹版涂覆、胶版印刷、柔性印刷、丝网印刷法等。
上述塑料薄膜中,聚甲基丙烯酸甲酯薄膜通常厚度为50~2000μm左右,较厚较结实,因此是适宜用于液晶显示器的前面板用途等要求特别高的表面硬度的用途的薄膜。关于使用该聚甲基丙烯酸甲酯薄膜作为基材的情况下涂布本发明的固化性组合物时的涂布量,优选根据其用途以干燥后的膜厚达到1~100μm的范围、优选1~20μm的范围的方式来涂布。此时的涂布方法例如可列举出棒涂机涂覆、迈耶绕线棒涂覆、气刀涂覆、凹版涂覆、反向式凹版涂覆、胶版印刷、柔性印刷、丝网印刷法等。
此外,上述塑料薄膜中,环烯烃聚合物薄膜通常已知不耐撕裂等来自横向的力、此外耐折性差,另一方面从透明性、耐热性的观点出发,近年其使用领域逐渐拓宽。由本发明的固化性组合物得到的固化涂膜对于这种脆弱的薄膜也可以有效提高其柔软性、耐冲击性。从可以适宜表现这种效果的观点出发,固化涂膜的厚度优选在1~10μm的范围内进行调整。此时的涂布方法例如可列举出:棒涂机涂覆、迈耶绕线棒涂覆、气刀涂覆、凹版涂覆、反向式凹版涂覆、胶版印刷、柔性印刷、丝网印刷法等。
在使本发明的固化性组合物固化、形成涂膜时所照射的活性能量射线例如可列举出紫外线、电子束。利用紫外线固化时,使用具有氙灯、高压汞灯、金属卤化物灯、LED等作为光源的紫外线照射装置,根据需要来调整光量、光源的配置等。使用高压汞灯时,通常优选相对于具有80~160W/cm的范围的光量的1盏灯以输送速度5~50m/分钟的范围使其固化。另一方面,在利用电子束固化时,通常优选利用具有10~300kV的范围的加速电压的电子束加速装置以输送速度5~50m/分钟的范围使其固化。
此外,涂布本发明的固化性组合物的基材不仅可以用作塑料薄膜,还可以适宜作为各种塑料成型品、例如手机、家电制品、汽车的保险杠等的表面涂层剂使用。这种情况下,作为该涂膜的形成方法,例如可列举出涂装法、转印法、片粘接法等。
前述涂装法是如下方法:通过喷涂或使用幕帘涂布机、辊涂机、凹版涂布机等印刷设备将前述涂料作为顶涂层涂装在成型品上,然后照射活性能量射线使其固化。
本发明的层叠薄膜具有本发明的固化性组合物的固化涂膜等和塑料薄膜层,此外还可以具有防反射薄膜、扩散薄膜、偏光薄膜等功能性薄膜层。上述各种层构成既可以通过直接涂布树脂原料并使其干燥或固化的方法来形成,也可以通过借助粘接剂层贴合的方法来形成。
实施例
以下列举具体的制造例、实施例更具体地说明本发明,但本发明不受这些实施例限定。例子中的份和%在无特别声明时全部为质量基准。
需要说明的是,本实施例中,重均分子量(Mw)为使用凝胶渗透色谱(GPC)按照下述条件测定出的值。
测定装置:东曹株式会社制HLC-8220
色谱柱:东曹株式会社制保护柱HXL-H
+东曹株式会社制TSKgel G5000HXL
+东曹株式会社制TSKgel G4000HXL
+东曹株式会社制TSKgel G3000HXL
+东曹株式会社制TSKgel G2000HXL
检测器:RI(差示折射计)
数据处理:东曹株式会社制SC-8010
测定条件:色谱柱温度 40℃
溶剂 四氢呋喃
流速 1.0ml/分钟
标准:聚苯乙烯
试样:将以树脂固态成分换算为0.4质量%的四氢呋喃溶液用微型过滤器过滤后的试样(100μl)
本实施例中液相色谱图在下述条件下测定。
[测定条件]
装置:株式会社岛津制作所制“LCMS-2010EV”
数据处理:株式会社岛津制作所制“LCMS Solution”
色谱柱:东曹株式会社制“ODS-100V”(2.0mmID×150mm、3μm)40℃
洗脱液:水/乙腈、0.4mL/分钟
检测器:PDA、MS
试样调整:1.使材料50mg溶解于乙腈(LC用)10ml
2.以涡旋搅拌30秒
3.静置30分钟
4.在0.2μm过滤器中通液作为测定试样
面积比的计算:在UV波长210nm下算出
制造例1二季戊四醇聚丙烯酸酯(B1)粗产物的制造
在具备温度计、搅拌器和冷凝器的烧瓶中,投入丙烯酸300g、二季戊四醇180g、硫酸15g、氯化铜1.5g、甲苯300g。边搅拌边升温至105℃,边在体系中回流边在同一温度下使其反应12小时。生成的水为68.5g。在反应混合物中追加甲苯425g,用蒸馏水200g清洗。进而,添加20%氢氧化钠水溶液,将反应混合物中和,用蒸馏水100g清洗。添加相对于树脂固态成分为500ppm量的氢醌单甲醚后,将甲苯蒸馏去除,得到二季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯(B1)。二季戊四醇聚丙烯酸酯(B1)粗产物的羟值为88mgKOH/g、由液相色谱图的面积比算出的二季戊四醇四丙烯酸酯(b1)的含量为7.2%、二季戊四醇五丙烯酸酯(b2)的含量为48.3%、二季戊四醇六丙烯酸酯(b3)的含量为30.7%、高分子量成分(b’)的含量为13.8%。另外,由各成分的含量比算出的二季戊四醇聚丙烯酸酯(B1)的羟值为79.9mgKOH/g。
制造例2~4二季戊四醇聚丙烯酸酯(B2)~(B4)粗产物的制造
如表1变更丙烯酸的投入量和反应时间,除此之外,与制造例1同样地得到二季戊四醇聚丙烯酸酯(B2)~(B4)粗产物。将二季戊四醇聚丙烯酸酯(B2)~(B4)粗产物的羟值、由液相色谱图的面积比算出的各成分的含量、由各成分的含量比算出的二季戊四醇聚丙烯酸酯(B2)~(B4)的羟值示于表1。
[表1]
表1
实施例1氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1-1)组合物的制造
在具备温度计、搅拌器和冷凝器的烧瓶中,加入制造例1中得到的二季戊四醇聚丙烯酸酯(B1)粗产物638g、二月桂酸二丁基锡0.2g、和氢醌0.2g,开始搅拌。进行加温直至烧瓶的内温成为50℃,用约一小时分批投入1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷(三井化学株式会社制“Takenate 600”)72.8g与六亚甲基二异氰酸酯的脲酸酯改性体(DIC株式会社制“BURNOCK DN-901S”、异氰酸酯基含量23.5质量%)45g的混合物。在80℃下使其反应3小时,以红外吸收光谱去确认了异氰酸酯基的消失后,使用乙酸丁酯将不挥发成分调整为80质量%,得到氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1-1)组合物。由原料投入比算出的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1-1)的丙烯酰基当量为117g/当量、重均分子量(Mw)为4100。
实施例2氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1-2)组合物的制造
在具备温度计、搅拌器和冷凝器的烧瓶中,加入制造例2中得到的二季戊四醇聚丙烯酸酯(B2)粗产物524g、二月桂酸二丁基锡0.2g、和氢醌0.2g,开始搅拌。进行加温直至烧瓶的内温成为50℃,用约一小时分批投入1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷(三井化学株式会社制“Takenate 600”)97g。在80℃下使其反应3小时,以红外吸收光谱去确认了异氰酸酯基的消失后,使用乙酸丁酯将不挥发成分调整为80质量%,得到氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1-2)组合物。由原料投入比算出的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1-2)的丙烯酰基当量为118g/当量、重均分子量(Mw)为4500。
实施例3氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1-3)组合物的制造
在具备温度计、搅拌器和冷凝器的烧瓶中,加入制造例3中得到的二季戊四醇聚丙烯酸酯(B3)粗产物432g、二月桂酸二丁基锡0.2g、和氢醌0.2g,开始搅拌。进行加温直至烧瓶的内温成为50℃,用约一小时分批投入1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷(三井化学株式会社制“Takenate 600”)97g。在80℃下使其反应3小时,以红外吸收光谱去确认了异氰酸酯基的消失后,使用乙酸丁酯将不挥发成分调整为80质量%,得到氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1-3)组合物。由原料投入比算出的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1-3)的丙烯酰基当量为122g/当量、重均分子量(Mw)为8000。
实施例4氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2-1)组合物的制造
在具备温度计、搅拌器和冷凝器的烧瓶中,加入制造例1中得到的二季戊四醇聚丙烯酸酯(B1)粗产物638g、二月桂酸二丁基锡0.2g、和氢醌0.2g,开始搅拌。进行加温直至烧瓶的内温成为50℃,用约一小时分批投入4,4-亚甲基二环己基-二异氰酸酯(EvonikDegussa Japan Co.Ltd.制“VESTANAT H12MDI”)131.2g。在80℃下使其反应3小时,以红外吸收光谱去确认了异氰酸酯基的消失后,使用乙酸丁酯将不挥发成分调整为80质量%,得到氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2-1)组合物。由原料投入比算出的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2-1)的丙烯酰基当量为120g/当量、重均分子量(Mw)为4100。
实施例5氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2-2)组合物的制造
在具备温度计、搅拌器和冷凝器的烧瓶中,加入制造例2中得到的二季戊四醇聚丙烯酸酯(B2)粗产物524g、二月桂酸二丁基锡0.2g、和氢醌0.2g,开始搅拌。进行加温直至烧瓶的内温成为50℃,用约一小时分批投入甲苯二异氰酸酯90g。在80℃下使其反应3小时,以红外吸收光谱去确认了异氰酸酯基的消失后,使用乙酸丁酯将不挥发成分调整为80质量%,得到氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2-2)组合物。由原料投入比算出的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2-2)的丙烯酰基当量为116g/当量、重均分子量(Mw)为4700。
实施例6氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2-3)组合物的制造
在具备温度计、搅拌器和冷凝器的烧瓶中,加入制造例2中得到的二季戊四醇聚丙烯酸酯(B3)粗产物432g、二月桂酸二丁基锡0.2g、和氢醌0.2g,开始搅拌。进行加温直至烧瓶的内温成为50℃,用约一小时分批投入4,4-亚甲基二环己基-二异氰酸酯(EvonikDegussa Japan Co.Ltd.制“VESTANAT H12MDI”)131.2g。在80℃下使其反应3小时,以红外吸收光谱去确认了异氰酸酯基的消失后,使用乙酸丁酯将不挥发成分调整为80质量%,得到氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2-3)组合物。由原料投入比算出的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(2-3)的丙烯酰基当量为130g/当量、重均分子量(Mw)为7800。
实施例7氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3-1)组合物的制造
在具备温度计、搅拌器和冷凝器的烧瓶中,加入制造例1中得到的二季戊四醇聚丙烯酸酯(B1)粗产物638g、二月桂酸二丁基锡0.2g、和氢醌0.2g,开始搅拌。进行加温直至烧瓶的内温成为50℃,用约一小时分批投入异佛尔酮二异氰酸酯111g。在80℃下使其反应3小时,以红外吸收光谱去确认了异氰酸酯基的消失后,使用乙酸丁酯将不挥发成分调整为80质量%,得到氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3-1)组合物。由原料投入比算出的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3-1)的丙烯酰基当量为117g/当量、重均分子量(Mw)为3800。
实施例8氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3-2)组合物的制造
在具备温度计、搅拌器和冷凝器的烧瓶中,加入制造例2中得到的二季戊四醇聚丙烯酸酯(B2)粗产物524g、二月桂酸二丁基锡0.2g、和氢醌0.2g,开始搅拌。进行加温直至烧瓶的内温成为50℃,用约一小时分批投入异佛尔酮二异氰酸酯111g。在80℃下使其反应3小时,以红外吸收光谱去确认了异氰酸酯基的消失后,使用乙酸丁酯将不挥发成分调整为80质量%,得到氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3-2)组合物。由原料投入比算出的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3-2)的丙烯酰基当量为116g/当量、重均分子量(Mw)为4400。
实施例9氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3-3)组合物的制造
在具备温度计、搅拌器和冷凝器的烧瓶中,加入制造例2中得到的二季戊四醇聚丙烯酸酯(B3)粗产物432g、二月桂酸二丁基锡0.2g、和氢醌0.2g,开始搅拌。进行加温直至烧瓶的内温成为50℃,用约一小时分批投入异佛尔酮二异氰酸酯111g。在80℃下使其反应3小时,以红外吸收光谱去确认了异氰酸酯基的消失后,使用乙酸丁酯将不挥发成分调整为80质量%,得到氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3-3)组合物。由原料投入比算出的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(3-3)的丙烯酰基当量为126g/当量、重均分子量(Mw)为7800。
比较制造例1氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1’)组合物的制造
在具备温度计、搅拌器和冷凝器的烧瓶中,加入制造例4中得到的二季戊四醇聚丙烯酸酯(B4)粗产物684g、二月桂酸二丁基锡0.2g、和氢醌0.2g,开始搅拌。进行加温直至烧瓶的内温成为50℃,用约一小时分批投入六亚甲基二异氰酸酯(Asahi Kasei ChemicalsCompany制“Duranate 50M-HDI”)84g。在80℃下使其反应3小时,以红外吸收光谱去确认了异氰酸酯基的消失后,使用乙酸丁酯将不挥发成分调整为80质量%,得到氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1’)组合物。由原料投入比算出的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂(1’)的丙烯酰基当量为112g/当量、重均分子量(Mw)为3700。
实施例10~18和比较例1
将实施例1~9和比较制造例中得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂组合物125质量份、光引发剂(Ciba Specialty Chemicals Inc.制“IRGACURE#184”)4质量份、甲乙酮75质量份混合,得到固化性组合物。对于固化性组合物,通过下述方法进行各种评价试验。将结果示于表2~4。
层叠薄膜1的制造
用棒涂机将固化性组合物涂布于厚度100μm的PET薄膜上,在80℃下干燥2分钟。接着,在氮气气氛下,用80W高压汞灯照射300mJ/cm2的紫外线,得到在PET薄膜上具有膜厚5μm的固化涂膜的层叠薄膜1。
铅笔硬度试验
对于前述层叠薄膜1,基于JIS K5600-5-4在500g载荷条件下测定固化性组合物的固化涂膜表面的铅笔硬度。对于1个硬度进行5次测定,将未划伤的测定存在4次以上的硬度作为固化涂膜的硬度。
耐擦伤性试验
用钢丝棉(日本STEEL WOOL株式会社制“BONSTAR#0000”)0.5g包覆直径为2.4厘米的圆盘状的压头,对该压头施加重500g的载荷并在层叠薄膜1的固化涂膜表面往复200次,进行磨耗试验。使用自动雾度计算机(Suga Test Instruments Co.,Ltd.制“HZ-2”)测定磨耗试验前后的涂膜的雾度值,通过二者的差值(dH)评价耐擦伤性。差值越小,对擦伤的耐性越高。
柔软性试验
使用芯棒试验机(TP技研公司制“弯曲试验机”),进行将前述层叠薄膜1卷绕在试验棒上并目视确认是否产生龟裂的试验,将未产生龟裂的试验棒的最小直径作为评价结果。试验棒使用了直径从2mm至6mm且间隔为1mm刻度的试验棒。
耐卷曲性试验
从前述层叠薄膜1切出5cm见方的涂膜而得到试验片,对该试验片测定4个角自水平方向的浮起,通过其平均值(mm)进行评价。值越小,卷曲越小,耐卷曲性越优。
耐冲击性试验
参照JIS K5600-5-3进行试验。具体如下所述。
[装置]
重物:前端用线悬吊有JIS B 1501“滚珠轴承用钢球(五軸受用钢球)”中规定的滚珠轴承用钢球(质量300.0±0.5g、直径25.40mm、等级60)的重物。
钢制台:将长300mm、宽200mm、厚度30mm的钢制台水平设置在混凝土地板上的平台。
[操作]
1.将层叠薄膜1的固化涂膜表面朝上地固定在钢制台上。
2.在使层叠薄膜1的表面到重物的下端的距离达到50mm的位置悬吊重物,在确认振动、旋转已经停止后,使重物下落到层叠薄膜1上。
3.将落下试验后的层叠薄膜1在室内静置1小时后,调查涂布面的损伤。
4.使层叠薄膜1的表面到重物的下端的距离每次远离10mm而继续进行试验,以不发生固化涂膜的破裂、剥离的最大距离来进行评价。
密合性试验
用棒涂机将固化性组合物涂布于厚度60μm的丙烯酸薄膜上,在80℃下干燥2分钟。接着,在氮气气氛下,用80W高压汞灯照射50mJ/cm2的紫外线,得到在丙烯酸薄膜上具有膜厚5μm的固化涂膜的层叠薄膜2。
在层叠薄膜2的固化涂膜表面用割刀引入切口,制作1mm×1mm的网格100个,进行从其上贴附玻璃纸胶带后,急速剥离的操作,计数未剥离而残留的网格的数量,以以下评价基准进行评价。
A:网格的残留数为80个以上
B:网格的残留数为50个以上
C:网格的残留数为30个以上
D:网格的残留数为29个以下
[表1]
表2
[表2]
表3
[表3]
表4

Claims (10)

1.一种氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂,其以多异氰酸酯化合物(A)和二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)作为必需的反应原料,所述多异氰酸酯化合物(A)在分子中具有芳香环或脂环结构。
2.根据权利要求1所述的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂,其中,所述多异氰酸酯化合物(A)为下述结构式(A1-1)~(A1-3)中任意者所示的二异氰酸酯化合物(A1)或其改性体,
式中,R1各自独立地为碳原子数1~4的烷基,j为0或1~4的整数,R2各自独立地为氢原子、碳原子数1~4的烷基中的任意者。
3.根据权利要求1所述的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂,其中,多异氰酸酯化合物(A)为下述结构式(A2-1)或(A2-2)中任意者所示的多异氰酸酯化合物(A2)或其改性体,
式中,l为0或1以上的整数,m为1或2,R3各自独立地为碳原子数1~4的烷基、或借助标注了符号*的亚甲基与式中括弧内所示的结构部位连接的键合位点中的任意者,k为0、1或2,n为0或1~8的整数。
4.根据权利要求3所述的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂,其中,所述多异氰酸酯化合物(A)为下述结构式(A2-3)~(A2-5)中任意者所示的多异氰酸酯化合物,
式中R4各自独立地为碳原子数1~4的烷基,k为0、1或2,n为0或1~8的整数。
5.根据权利要求1所述的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂,其中,所述多异氰酸酯化合物(A)为异佛尔酮二异氰酸酯或其改性体(A3),所述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)含有二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1)和二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(b2),两者的含量之比[(b1)/(b2)]为5/95~30/70的范围。
6.根据权利要求1所述的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂,其中,所述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)的羟值为50~140mgKOH/g的范围。
7.根据权利要求3所述的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂,其中,所述二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯(B)含有二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(b1),其含量为1~30%的范围。
8.一种固化性组合物,其含有:权利要求1~7中任一项所述的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂和光聚合引发剂。
9.一种权利要求8所述的固化性组合物的固化物。
10.一种层叠薄膜,其具有由权利要求9所述的固化物形成的层、和此外的塑料薄膜层。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114829431A (zh) * 2019-12-19 2022-07-29 Dic株式会社 硬化性树脂组合物、硬化物及立体造形物

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5989332A (ja) * 1982-11-12 1984-05-23 Mitsui Petrochem Ind Ltd 被覆用硬化型樹脂組成物
JPS5989331A (ja) * 1982-11-12 1984-05-23 Mitsui Petrochem Ind Ltd 被覆用硬化型樹脂組成物
JPH0314880A (ja) * 1989-06-13 1991-01-23 Seiko Epson Corp コーティング用組成物
JPH0314879A (ja) * 1989-06-13 1991-01-23 Seiko Epson Corp コーティング用組成物
JPH03145302A (ja) * 1989-10-31 1991-06-20 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP2002241646A (ja) * 2001-02-14 2002-08-28 Dainippon Ink & Chem Inc 活性エネルギー線硬化型塗料用樹脂組成物および活性エネルギー線硬化型塗料
CN101657478A (zh) * 2007-03-08 2010-02-24 Dic株式会社 活性能量射线固化型树脂组合物、活性能量射线固化型涂料及保护层的形成方法
CN101676310A (zh) * 2008-09-16 2010-03-24 日本油漆株式会社 耐指纹性光固化性组合物和设置了耐指纹性涂层的涂敷物
CN102803332A (zh) * 2009-06-17 2012-11-28 日本化药株式会社 氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物和包含该化合物的树脂组合物
JP2014062195A (ja) * 2012-09-21 2014-04-10 Ksm Kk 光硬化性組成物、及び、光硬化性組成物の製造方法
JP2016104859A (ja) * 2014-11-25 2016-06-09 日本合成化学工業株式会社 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物及びコーティング剤

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8754180B2 (en) * 2009-09-18 2014-06-17 Dic Corporation Active-energy-ray-curable resin composition, cured product thereof, and film
JP6674126B2 (ja) * 2015-08-03 2020-04-01 Dic株式会社 活性エネルギー線硬化性組成物及びそれを用いたフィルム

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5989332A (ja) * 1982-11-12 1984-05-23 Mitsui Petrochem Ind Ltd 被覆用硬化型樹脂組成物
JPS5989331A (ja) * 1982-11-12 1984-05-23 Mitsui Petrochem Ind Ltd 被覆用硬化型樹脂組成物
JPH0314880A (ja) * 1989-06-13 1991-01-23 Seiko Epson Corp コーティング用組成物
JPH0314879A (ja) * 1989-06-13 1991-01-23 Seiko Epson Corp コーティング用組成物
JPH03145302A (ja) * 1989-10-31 1991-06-20 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP2002241646A (ja) * 2001-02-14 2002-08-28 Dainippon Ink & Chem Inc 活性エネルギー線硬化型塗料用樹脂組成物および活性エネルギー線硬化型塗料
CN101657478A (zh) * 2007-03-08 2010-02-24 Dic株式会社 活性能量射线固化型树脂组合物、活性能量射线固化型涂料及保护层的形成方法
CN101676310A (zh) * 2008-09-16 2010-03-24 日本油漆株式会社 耐指纹性光固化性组合物和设置了耐指纹性涂层的涂敷物
CN102803332A (zh) * 2009-06-17 2012-11-28 日本化药株式会社 氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物和包含该化合物的树脂组合物
JP2014062195A (ja) * 2012-09-21 2014-04-10 Ksm Kk 光硬化性組成物、及び、光硬化性組成物の製造方法
JP2016104859A (ja) * 2014-11-25 2016-06-09 日本合成化学工業株式会社 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物及びコーティング剤

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114829431A (zh) * 2019-12-19 2022-07-29 Dic株式会社 硬化性树脂组合物、硬化物及立体造形物

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