JP2015229702A - Curable composition - Google Patents

Curable composition Download PDF

Info

Publication number
JP2015229702A
JP2015229702A JP2014115545A JP2014115545A JP2015229702A JP 2015229702 A JP2015229702 A JP 2015229702A JP 2014115545 A JP2014115545 A JP 2014115545A JP 2014115545 A JP2014115545 A JP 2014115545A JP 2015229702 A JP2015229702 A JP 2015229702A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meth
acrylate
urethane
cured product
curable composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014115545A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
崇 松山
Takashi Matsuyama
崇 松山
勇也 新井
Yuya Arai
勇也 新井
俊秀 長谷川
Toshihide Hasegawa
俊秀 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Ink Kogyosho KK
Original Assignee
Showa Ink Kogyosho KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Ink Kogyosho KK filed Critical Showa Ink Kogyosho KK
Priority to JP2014115545A priority Critical patent/JP2015229702A/en
Publication of JP2015229702A publication Critical patent/JP2015229702A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a curable composition capable of forming a cured product excellent in excoriation resistance, molding processability and oil resistant cosmetic property.SOLUTION: There is provided a curable composition containing (A) urethane (meth)acrylate having a number average molecular weight of 5000 to 30000 obtained by reacting (a), (b) and (c) and having no yield point in a tensile stress-strain curve figure measuring a cured article thereof at 23°C and fracture point elongation of 200% or more, and (B) block aliphatic isocyanate with a weight ratio of the (A) urethane (meth)acrylate and the (B) block aliphatic isocyanate of 95:5 to 70:30. (a) chain aliphatic polycarbonate diol having a number average molecular weight of 300 to 900. (b) (meth)acrylic acid ester having a hydroxyl group and a (meth)acryloyl oxy group in an alicyclic diisocyanate (c) molecule.

Description

本発明は、ウレタン(メタ)アクリレートとブロック化脂肪族イソシアネートとを含有し、特に成型加工性の高い一次硬化物、並びに、耐擦傷性及びサンオイル等の油性化粧品に対する耐性が秀逸な二次硬化物を形成し得る、樹脂フィルムや樹脂シートなどの樹脂薄膜表面の保護被膜として有用な、硬化性組成物に関する。本発明の硬化性組成物の一次硬化物とは、硬化性組成物中のウレタン(メタ)アクリレートが紫外線や電子線などの活性エネルギー線の照射によりラジカル重合、架橋硬化した中間硬化物・中間硬化被膜を意味し、二次硬化物とは、一次硬化物を加熱し、一次硬化物中のウレタン基と加熱でブロックが外れたイソシアネート基との付加反応によるアロファネート基形成により、一次硬化物が更に架橋硬化した最終硬化物・最終硬化被膜を意味する。   The present invention contains a urethane (meth) acrylate and a blocked aliphatic isocyanate, and is a primary cured product having a particularly high moldability, and a secondary curing excellent in resistance to scratches and oily cosmetics such as sun oil. The present invention relates to a curable composition useful as a protective film on the surface of a resin thin film such as a resin film or a resin sheet, which can form a product. The primary cured product of the curable composition of the present invention is an intermediate cured product / intermediate cured product in which urethane (meth) acrylate in the curable composition is radically polymerized and crosslinked by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. The term “secondary cured product” means a coating, and the primary cured product is further formed by heating the primary cured product and forming an allophanate group by an addition reaction between the urethane group in the primary cured product and an isocyanate group that has been unblocked by heating. This means a final cured product / final cured film that has been crosslinked and cured.

従来から、成型物の基材を保護し、美感を保つために、基材をコーティング剤で被覆することが行われており、様々な材料がコーティング剤に用いられている。その中でも、紫外線や電子線などの活性エネルギー線で硬化する性質を有するウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレートなどは従来からコーティング剤として用いられており、特にウレタン(メタ)アクリレートは、強靭で機械的強度が高く、薬品にも強い優れた硬化被膜を形成することが知られている。そのため、ウレタン(メタ)アクリレートは、活性エネルギー線で硬化させるタイプの各種コーティング剤の主成分として、多方面で使用されている。   Conventionally, in order to protect the base material of a molded product and maintain aesthetics, the base material is coated with a coating agent, and various materials are used for the coating agent. Among them, urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, etc., which have the property of being cured by active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams, have been used as coating agents. It is known that (meth) acrylate forms an excellent cured film that is tough, has high mechanical strength, and is resistant to chemicals. Therefore, urethane (meth) acrylate is used in various fields as a main component of various types of coating agents that are cured with active energy rays.

近年、このウレタン(メタ)アクリレートの材料であるポリオール化合物として、カーボネートポリオールが注目されている。これは、カーボネートポリオールを使用して得られるウレタン(メタ)アクリレートが、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールを用いたものに比較して、機械物性、耐加水分解性、耐熱性、耐薬品性、耐候性に優れた硬化物を得ることができるためである。   In recent years, carbonate polyol has attracted attention as a polyol compound that is a material of this urethane (meth) acrylate. This is because urethane (meth) acrylates obtained using carbonate polyol are mechanical properties, hydrolysis resistance, heat resistance, chemical resistance, weather resistance compared to those using polyether polyol or polyester polyol. This is because an excellent cured product can be obtained.

このようなカーボネートポリオールを原料とするウレタン(メタ)アクリレートとして、例えば、1,5−ペンタンジオールおよび1,6−ヘキサンジオールを原料とするポリカーボネートジオールと、有機イソシアネートと、ヒドロキシ不飽和化合物と、を用いたウレタン(メタ)アクリレートが開示されており(特許文献1参照)、当該ウレタン(メタ)アクリレートの硬化物は伸度が大きく且つ強度が高いことを特徴とする。また、数平均分子量250〜850のポリカーボネートジオールと、ジイソシアネート化合物と、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステルと、から成るウレタン(メタ)アクリレートが開示されており(特許文献2参照)、当該ウレタン(メタ)アクリレートは(メタ)アクリル酸エステルと混合することによって銀保護性能を発揮する硬化物を提供する。また、耐油性、耐汗性、耐加水分解性、耐候性、柔軟性、密着性など物性バランスに優れた硬化性組成物の材料として、2−メチル−1,3−プロパンジオールを含むアルコール由来のポリカーボネートジオールと、水酸基含有(メタ)アクリレートと、イソシアネート化合物と、からなるウレタン(メタ)アクリレートが開示されている(特許文献3参照)。また、耐薬品性および可とう性に優れた硬化性組成物の材料として、脂環式構造を有するポリカーボネートポリオールと、有機ポリイソシアネートと、水酸基含有(メタ)アクリレートと、からなるウレタンアクリレートが開示されている(特許文献4参照)。更に数平均分子量300〜1200のポリカーボネートジオールと、脂環式ジイソシアネートと、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステルと、からなる耐擦傷性および成型加工性に優れた硬化物を形成可能なウレタンアクリレートが開示されている(特許文献5参照)。   Examples of such urethane (meth) acrylates using carbonate polyols as raw materials include polycarbonate diols using 1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol as raw materials, organic isocyanates, and hydroxy unsaturated compounds. The urethane (meth) acrylate used is disclosed (see Patent Document 1), and the cured product of the urethane (meth) acrylate is characterized by high elongation and high strength. Further, a urethane (meth) acrylate comprising a polycarbonate diol having a number average molecular weight of 250 to 850, a diisocyanate compound, and a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester is disclosed (see Patent Document 2). A (meth) acrylate provides a cured product that exhibits silver protection performance when mixed with a (meth) acrylic ester. In addition, as a material of a curable composition having excellent physical property balance such as oil resistance, sweat resistance, hydrolysis resistance, weather resistance, flexibility, and adhesion, it is derived from an alcohol containing 2-methyl-1,3-propanediol. A urethane (meth) acrylate comprising a polycarbonate diol, a hydroxyl group-containing (meth) acrylate, and an isocyanate compound is disclosed (see Patent Document 3). Also disclosed is a urethane acrylate comprising a polycarbonate polyol having an alicyclic structure, an organic polyisocyanate, and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate as a material for a curable composition having excellent chemical resistance and flexibility. (See Patent Document 4). Furthermore, a urethane acrylate capable of forming a cured product excellent in scratch resistance and molding processability comprising a polycarbonate diol having a number average molecular weight of 300 to 1200, an alicyclic diisocyanate, and a hydroxyl group-containing (meth) acrylic ester. It is disclosed (see Patent Document 5).

特開平6−166737号公報JP-A-6-166737 特開2005−171154号公報JP 2005-171154 A 特開2008−37989号公報JP 2008-37989 A 特開2009−227915号公報JP 2009-227915 A 特開2012−36290号公報JP 2012-36290 A

ウレタン(メタ)アクリレートを含む組成物を用いて保護(硬化)被膜を形成する場合、基材表面に液状の組成物を直接塗布した後に硬化処理を行う方法と、フィルムやシートに組成物を塗布、硬化処理し、そのフィルムあるいはシートを用いてフィルムインサート成型や真空成型などの成型同時加飾法で、保護被膜を形成する方法がある。前者の場合には、硬化物の伸びが問題となることはほとんど無いが、後者の場合には、硬化物に傷が付くことを防止するための高い耐擦傷性に加え、硬化物が成形金型の形状に合わせて変形するため、硬化物に大きな伸びが求められる。しかしながら、特許文献1〜4に記載されるウレタン(メタ)アクリレートは前者の方法で用いることを前提としており、成型加工に必要な大きな伸びが必要とされていないため、当該ウレタン(メタ)アクリレートを含む硬化性組成物からは、耐擦傷性に優れ、なおかつ成型加工に必要な大きな伸びを有する硬化物を得ることができない。特許文献5に記載のウレタン(メタ)アクリレートは後者の方法で用いることを前提としているため、耐擦傷性に優れ、なおかつ成型加工に必要な大きな伸びを有する硬化物を得ることができるが、車両室内搭載部品に適用された場合に必要とされるサンオイル等の油性化粧品に対する耐性に劣るという問題を有している。   When a protective (cured) film is formed using a composition containing urethane (meth) acrylate, a method of performing a curing treatment after directly applying a liquid composition to the substrate surface, and applying the composition to a film or sheet There is a method in which a protective film is formed by a curing treatment and a simultaneous molding decoration method such as film insert molding or vacuum molding using the film or sheet. In the former case, the elongation of the cured product hardly poses a problem, but in the latter case, in addition to the high scratch resistance to prevent the cured product from being scratched, the cured product is molded metal. Since it deforms according to the shape of the mold, the cured product is required to have a large elongation. However, the urethane (meth) acrylate described in Patent Documents 1 to 4 is premised on the use of the former method, and since the large elongation required for molding processing is not required, the urethane (meth) acrylate is used. From the curable composition to be contained, it is not possible to obtain a cured product having excellent scratch resistance and having a large elongation necessary for molding. Since the urethane (meth) acrylate described in Patent Document 5 is premised on use in the latter method, a cured product having excellent scratch resistance and large elongation necessary for molding can be obtained. It has a problem that it is inferior in resistance to oily cosmetics such as sun oil required when applied to indoor mounting parts.

そこで、本発明は、フィルムインサート成型、真空成型などの成型同時加飾法に適用できる秀逸な伸びを有する一次硬化物、並びに耐擦傷性及びサンオイル等の油性化粧品に対する耐性に優れた二次硬化物を形成し得る硬化性組成物を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention is a primary cured product having excellent elongation that can be applied to molding simultaneous decoration methods such as film insert molding and vacuum molding, and secondary curing excellent in resistance to scratches and oily cosmetics such as sun oil. It is an object of the present invention to provide a curable composition capable of forming a product.

上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。本発明の硬化性組成物は、(a)数平均分子量300〜900の鎖式脂肪族ポリカーボネートジオール、(b)脂環式ジイソシアネート、及び(c)分子内に、1個のヒドロキシ基と1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルと、を反応させて得られる数平均分子量5000〜30000のウレタン(メタ)アクリレートで、その硬化物の23℃で測定した引張応力−ひずみ曲線図において、降伏点を持たず、かつ破断点伸度が200%以上である(A)ウレタン(メタ)アクリレートと、(B)ブロック化脂肪族イソシアネートとを含有し、(A)ウレタン(メタ)アクリレートと(B)ブロック化脂肪族イソシアネートの重量比を95:5〜70:30とすることにある。   In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. The curable composition of the present invention comprises (a) a chain aliphatic polycarbonate diol having a number average molecular weight of 300 to 900, (b) an alicyclic diisocyanate, and (c) one hydroxy group and one in the molecule. Tensile stress-strain of the cured product measured at 23 ° C. with urethane (meth) acrylate having a number average molecular weight of 5000 to 30000 obtained by reacting (meth) acrylic acid ester having (meth) acryloyloxy group of In the curve diagram, (A) urethane (meth) acrylate having no yield point and having an elongation at break of 200% or more and (B) blocked aliphatic isocyanate, and (A) urethane (meta The weight ratio of acrylate) to blocked aliphatic isocyanate (B) is 95: 5 to 70:30.

本発明のウレタン(メタ)アクリレートとブロック化脂肪族イソシアネートを含有する硬化性組成物は、活性エネルギー線照射によりウレタン(メタ)アクリレートが、ブロック化脂肪族イソシアネートを包含した形で、ラジカル重合、架橋硬化して一次硬化物が得られる。当該一次硬化物は、例えば150℃の高温においてもその架橋構造を維持することができ、また、23℃で測定した引張応力−ひずみ曲線図において、降伏点を持たず、かつ破断点伸度が200%以上であるため、フィルムインサート成型、真空成型などの加熱を伴う成型加工に適している。   The curable composition containing the urethane (meth) acrylate and the blocked aliphatic isocyanate of the present invention is a radical polymerization, cross-linking in a form in which the urethane (meth) acrylate includes the blocked aliphatic isocyanate by irradiation with active energy rays. Cured to obtain a primary cured product. The primary cured product can maintain its cross-linked structure even at a high temperature of 150 ° C., for example. In the tensile stress-strain curve diagram measured at 23 ° C., the primary cured product does not have a yield point and has an elongation at break. Since it is 200% or more, it is suitable for molding processes involving heating such as film insert molding and vacuum molding.

また、一次硬化物を加熱することによりブロック化脂肪族イソシアネートのブロック化剤が遊離し、脱ブロック化された脂肪族イソシアネートが、ウレタン(メタ)アクリレートの骨格分子中のウレタン結合と反応してアロファネート結合を形成することにより、ウレタン(メタ)アクリレートの骨格分子同士を更に架橋することで二次硬化物が得られる。この脂肪族イソシアネートによる架橋により、ウレタン(メタ)アクリレート単独の硬化物では得られなかった油性化粧品に対する耐性が大幅に向上される。   Moreover, the blocking agent of the blocked aliphatic isocyanate is liberated by heating the primary cured product, and the deblocked aliphatic isocyanate reacts with the urethane bond in the skeleton molecule of urethane (meth) acrylate, and allophanate. By forming a bond, a secondary cured product can be obtained by further crosslinking the skeleton molecules of urethane (meth) acrylate. By this crosslinking with an aliphatic isocyanate, the resistance to oily cosmetics that cannot be obtained with a cured product of urethane (meth) acrylate alone is greatly improved.

本発明の硬化性組成物の二次硬化物は降伏点を持たないため、加わる応力が弾性限度内であるときは応力から解放されると元の形状に復元し、変形が生じることが無い。このことは、硬化物の表面に傷の原因となる外力が加わったときに、その外力を硬化物がへこむ(伸びる)ことで吸収し、外力が取り払われたときには元の形状に戻り、へこみが残存せず傷が形成されないことを意味している。すなわち、硬化物の外力に対する許容限界が高く、耐擦傷性に優れているといえる。   Since the secondary cured product of the curable composition of the present invention does not have a yield point, when the applied stress is within the elastic limit, it is restored to its original shape when released from the stress, and deformation does not occur. This means that when an external force that causes scratches is applied to the surface of the cured product, the external force is absorbed when the cured product dents (extends), and when the external force is removed, it returns to its original shape. This means that it does not remain and no flaws are formed. That is, it can be said that the allowable limit with respect to the external force of hardened | cured material is high, and it is excellent in abrasion resistance.

ここで、降伏点を持たないとは、23℃で測定した引張応力(MPa)−ひずみ(%)曲線図において、例えば後述する合成例1の引張応力−ひずみ曲線図である図1に示されるように、ひずみが大きくなるにつれて引張応力が増大し続ける曲線を示すことであり、硬化物は破断するまで弾性変形を行うため、荷重を除荷すれば形状は元に戻る。一方、降伏点を持つとは、例えば後述する比較例2の引張応力−ひずみ曲線図である図2に示されるように、ひずみが大きくなるにもかかわらず引張応力が小さくなる箇所を有する曲線を示すことであり、降伏点までは弾性変形であるため荷重を除荷すれば形状は元に戻るが、降伏点以降は塑性変形であるため、降伏点を超える荷重を加えた場合、荷重を除荷しても完全に元の形状に戻ることはない。   Here, having no yield point is shown in FIG. 1, which is a tensile stress-strain curve diagram of Synthesis Example 1 described later, for example, in a tensile stress (MPa) -strain (%) curve diagram measured at 23 ° C. Thus, it shows a curve in which the tensile stress continues to increase as the strain increases, and the cured product undergoes elastic deformation until it breaks, so the shape returns to its original state when the load is unloaded. On the other hand, having a yield point means, for example, a curve having a portion where the tensile stress is reduced despite an increase in strain, as shown in FIG. 2 which is a tensile stress-strain curve diagram of Comparative Example 2 described later. Since the deformation is elastic up to the yield point, the shape will return to its original value when the load is unloaded, but after the yield point it is a plastic deformation, so if a load exceeding the yield point is applied, the load will be removed. Even if it loads, it does not return to the original shape completely.

また、ブロック化脂肪族イソシアネートは、ブロック化脂肪族イソシアネート三量体及びブロック化脂肪族イソシアネートビュレットの少なくとも一方であることが好ましい。当該硬化性組成物の硬化物は、耐油性化粧品性をより向上することができる。   The blocked aliphatic isocyanate is preferably at least one of a blocked aliphatic isocyanate trimer and a blocked aliphatic isocyanate burette. The cured product of the curable composition can further improve oil resistance cosmetic properties.

本発明の硬化性組成物によれば、成型加工性に優れた一次硬化物、並びに耐擦傷性及び耐油性化粧品性にも優れた二次硬化物を得ることができる。これにより、一次硬化物で被覆したフィルムやシートを利用したフィルムインサート成型、真空成型などの成型同時加飾が可能になる。また、当該一次硬化物は、成形時の熱で二次硬化物となり、その二次硬化物は、基材との密着性が高く、耐薬品性および耐候性などの性質を兼ね備えているため、外部環境から基材を適切に保護することができる。   According to the curable composition of the present invention, a primary cured product excellent in molding processability, and a secondary cured product excellent in scratch resistance and oil resistance cosmetic properties can be obtained. Thereby, simultaneous decorating such as film insert molding using a film or sheet coated with a primary cured product, vacuum molding, or the like becomes possible. In addition, the primary cured product becomes a secondary cured product by heat at the time of molding, and the secondary cured product has high adhesion to the base material, and has properties such as chemical resistance and weather resistance, The substrate can be appropriately protected from the external environment.

合成例1における引張応力−ひずみ曲線図である。5 is a tensile stress-strain curve diagram in Synthesis Example 1. FIG. 比較合成例2における引張応力−ひずみ曲線図である。6 is a tensile stress-strain curve diagram in Comparative Synthesis Example 2. FIG. 実施例1における電子線照射後の一次硬化物の引張応力−ひずみ曲線図である。2 is a tensile stress-strain curve diagram of the primary cured product after electron beam irradiation in Example 1. FIG. 実施例1における電子線照射及び加熱後の二次硬化物の引張応力−ひずみ曲線図である。2 is a tensile stress-strain curve diagram of the secondary cured product after electron beam irradiation and heating in Example 1. FIG.

以下、本発明について詳細に説明する。本発明の硬化性組成物は、(a)鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールと、(b)脂環式ジイソシアネートと、(c)分子内に、1個のヒドロキシ基と1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルと、を反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレート(A成分)を主成分とし、それに加えてブロック化脂肪族イソシアネート(B成分)を含有する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The curable composition of the present invention comprises (a) a chain aliphatic polycarbonate diol, (b) an alicyclic diisocyanate, (c) one hydroxy group and one (meth) acryloyloxy in the molecule. The main component is urethane (meth) acrylate (component A) obtained by reacting a (meth) acrylic acid ester having a group, and a blocked aliphatic isocyanate (component B) is added thereto.

なお、本明細書において「(メタ)アクリレート」の用語は「アクリレート」および「メタクリレート」の総称である。また同様に、「(メタ)アクリル酸」の用語は「アクリル酸」および「メタクリル酸」の総称であり、「(メタ)アクリロイルオキシ基」の用語は「アクリロイルオキシ基」および「メタクリロイルオキシ基」の総称である。   In this specification, the term “(meth) acrylate” is a general term for “acrylate” and “methacrylate”. Similarly, the term “(meth) acrylic acid” is a general term for “acrylic acid” and “methacrylic acid”, and the term “(meth) acryloyloxy group” is “acryloyloxy group” and “methacryloyloxy group”. Is a general term.

<(a)鎖式脂肪族ポリカーボネートジオール>
成分(a)は、分子中に2個の水酸基を有する鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールであり、本明細書中において「鎖式脂肪族」とは、「非環式脂肪族」、すなわち環構造を有しない脂肪族を意味する。鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールは、アルカンジオール化合物と炭酸エステルとのエステル交換反応により得ることができる。アルカンジオール化合物の具体例としては、例えば1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、2−メチル1,3−プロパンジオール、1,5−ヘキサンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−イソプロピル−1,4−ブタンジオール、2−エチル−1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジメチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,3−ブタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール等が挙げられる。これらは単独で、または二種以上を併用して用いることができる。これらアルカンジオール化合物の中でも、炭素数4〜6のアルカンジオールを用いた鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールが、カーボネート基の優れた特性が得られるので、好ましい。さらに、分岐鎖アルカンジオールと直鎖アルカンジオールとの組合せ、具体的には、3−メチル−1,5−ペンタンジオールと1,6−ヘキサンジオールとを併用した鎖式脂肪族ポリカーボネートジオール、または2−メチル−1,3−プロパンジオールと1,4−ブタンジオールとを併用した鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールは、得られるウレタン(メタ)アクリレートを含有する硬化性組成物の二次硬化物がより高い耐擦傷性を有すると共に耐油性化粧品性が優れているので、特に好ましい。ポリカーボネートジオールには分子中に芳香環を有するものや脂環式構造を有するものもあるが、これを用いたウレタン(メタ)アクリレートは、鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールを用いたものに比べ、強直であり、23℃で測定した引張応力−ひずみ曲線図において、降伏点を持ちやすくなるので好ましくない。
<(A) Chain aliphatic polycarbonate diol>
The component (a) is a chain aliphatic polycarbonate diol having two hydroxyl groups in the molecule. In this specification, “chain aliphatic” means “acyclic aliphatic”, that is, a ring structure. It means an aliphatic that does not have. The chain aliphatic polycarbonate diol can be obtained by an ester exchange reaction between an alkanediol compound and a carbonate. Specific examples of the alkanediol compound include 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, and 1,9-nonane. Diol, 1,10-decanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,5-hexanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, neopentyl glycol, 2-isopropyl-1,4-butane Diol, 2-ethyl-1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4-dimethyl-1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,3-butanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, etc. And the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these alkanediol compounds, a chain aliphatic polycarbonate diol using an alkanediol having 4 to 6 carbon atoms is preferable because excellent characteristics of a carbonate group can be obtained. Further, a combination of a branched chain alkanediol and a linear alkanediol, specifically, a chain aliphatic polycarbonate diol using 3-methyl-1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol in combination, or 2 -The chain aliphatic polycarbonate diol using methyl-1,3-propanediol and 1,4-butanediol in combination has a higher secondary cured product of the resulting curable composition containing urethane (meth) acrylate. It is particularly preferable because it has scratch resistance and oil-resistant cosmetic properties. Some polycarbonate diols have an aromatic ring in the molecule and others have an alicyclic structure, but urethane (meth) acrylates using this are stronger than those using chain aliphatic polycarbonate diols. In the tensile stress-strain curve diagram measured at 23 ° C., it is not preferable because it easily has a yield point.

成分(a)の鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールの数平均分子量は300〜900の範囲である。数平均分子量が300を下回る鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールを用いると、得られるウレタン(メタ)アクリレートを含有する硬化性組成物の硬化物は高モジュラスとなり、引張応力−ひずみ曲線図において降伏点を持ちやすくなる。反対に数平均分子量が900を超える鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールを用いた場合、ウレタン結合濃度(これに伴う水素結合濃度)の減少により凝集力が低下し、硬化性組成物の硬化物に粘着性があらわれ、また、ブロック化脂肪族イソシアネートとの反応により形成されるアロファネート結合による架橋度の増加度合も小さく、油性化粧品に対する耐久性の向上も十分ではない。鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールの数平均分子量の特に好ましい範囲は400〜600であり、当該範囲の数平均分子量を有する鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールを用いたウレタン(メタ)アクリレートを含有する硬化性組成物の硬化物は、耐擦傷性により優れている。鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールの代わりに、脂肪族ポリエーテルジオールあるいは脂肪族ポリエステルジオールを材料として用いたウレタン(メタ)アクリレートは、凝集力が小さく、硬化物にベトツキ感が生じて実用性がない。   The number average molecular weight of the chain aliphatic polycarbonate diol of component (a) is in the range of 300-900. When a chain aliphatic polycarbonate diol having a number average molecular weight of less than 300 is used, the resulting cured product of the curable composition containing urethane (meth) acrylate has a high modulus and has a yield point in the tensile stress-strain curve diagram. It becomes easy. On the other hand, when a chain aliphatic polycarbonate diol having a number average molecular weight exceeding 900 is used, the cohesive force decreases due to a decrease in the urethane bond concentration (the hydrogen bond concentration associated therewith), and the curable composition becomes sticky. In addition, the degree of increase in the degree of crosslinking due to the allophanate bond formed by the reaction with the blocked aliphatic isocyanate is small, and the durability against oily cosmetics is not sufficiently improved. The particularly preferable range of the number average molecular weight of the chain aliphatic polycarbonate diol is 400 to 600, and the curable composition containing urethane (meth) acrylate using the chain aliphatic polycarbonate diol having the number average molecular weight in the range. The cured product is superior in scratch resistance. A urethane (meth) acrylate using an aliphatic polyether diol or an aliphatic polyester diol as a material instead of the chain aliphatic polycarbonate diol has a low cohesive force, and a cured product has a sticky feeling and is not practical.

<(b)脂環式ジイソシアネート>
成分(b)は脂環式ジイソシアネートであり、脂環式ジイソシアネートを用いて合成されたウレタン(メタ)アクリレートを含有する硬化性組成物の硬化物は、耐候性と密着性に優れている。脂環式ジイソシアネートの具体例としては、イソホロンジイソシアネート、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン、1,3−ビスイソシアナトメチルシクロヘキサン、1,4−ビスイソシアナトメチルシクロヘキサン、ノルボルナンジイソシアネート等を挙げることができる。これらは、一種単独で、または二種以上を併用して用いることができる。耐候性の良いジイソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネートやトリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族イソシアネートがあるが、これを材料として用いたウレタン(メタ)アクリレートは、硬化物にベトツキ感が生じて好ましくない。
<(B) Alicyclic diisocyanate>
Component (b) is an alicyclic diisocyanate, and a cured product of a curable composition containing urethane (meth) acrylate synthesized using the alicyclic diisocyanate is excellent in weather resistance and adhesion. Specific examples of the alicyclic diisocyanate include isophorone diisocyanate, bis (4-isocyanatocyclohexyl) methane, 1,3-bisisocyanatomethylcyclohexane, 1,4-bisisocyanatomethylcyclohexane, norbornane diisocyanate, and the like. it can. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Diisocyanate compounds with good weather resistance include aliphatic isocyanates such as hexamethylene diisocyanate and trimethylhexamethylene diisocyanate. However, urethane (meth) acrylates using this as a material are not preferable because they give a sticky feeling to the cured product.

<(c)分子内に、1個のヒドロキシ基と1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステル>
成分(c)は、成分(a)と成分(b)を反応させて得られるウレタンプレポリマーの末端に付加することで、ラジカル反応性を付与する成分である。成分(c)としては、分子内に、1個の(メタ)アクリロイルオキシ基と1個のヒドロキシ基を有するヒドロキシ基含有(メタ)アクリル酸エステルであれば、特に限定されるものではない。成分(c)の具体例としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとカプロラクトンの付加物、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートとカプロラクトンの付加物、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、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、一種単独で、または二種以上を併用して用いることができる。
<(C) (Meth) acrylic acid ester having one hydroxy group and one (meth) acryloyloxy group in the molecule>
A component (c) is a component which provides radical reactivity by adding to the terminal of the urethane prepolymer obtained by making a component (a) and a component (b) react. The component (c) is not particularly limited as long as it is a hydroxy group-containing (meth) acrylic acid ester having one (meth) acryloyloxy group and one hydroxy group in the molecule. Specific examples of the component (c) include, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4- Hydroxybutyl (meth) acrylate, 5-hydroxypentyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, adduct of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and caprolactone, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate and caprolactone Additives, diethylene glycol mono (meth) acrylate, triethylene glycol mono (meth) acrylate, tetraethylene glycol mono (meth) acrylate, dipropylene glycol mono (meth) acrylate, tri B propylene glycol mono (meth) acrylate, tetrapropylene glycol mono (meth) acrylate. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレートのように分子中に2個以上のヒドロキシ基を有する化合物、あるいは、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートのように分子中に2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物は、これを用いたウレタン(メタ)アクリレートの硬化物が、23℃で測定した引張応力−ひずみ曲線図において、降伏点を有するとか、あるいは、破断点伸度が200%未満であるため、当該ウレタン(メタ)アクリレートを用いた硬化性組成物の一次硬化物も同様に、23℃で測定した引張応力−ひずみ曲線図において、降伏点を有し、あるいは、破断点伸度が200%未満となるため、好ましくない。   A compound having two or more hydroxy groups in the molecule such as trimethylolpropane mono (meth) acrylate, or two or more (meth) acryloyloxy groups in the molecule such as pentaerythritol tri (meth) acrylate. The compound that has a cured product of urethane (meth) acrylate using the same has a yield point in the tensile stress-strain curve diagram measured at 23 ° C. or because the elongation at break is less than 200%. Similarly, the primary cured product of the curable composition using urethane (meth) acrylate also has a yield point in the tensile stress-strain curve diagram measured at 23 ° C., or the elongation at break is 200%. Since it becomes less than, it is not preferable.

<ウレタン(メタ)アクリレート(A成分)>
本発明のウレタン(メタ)アクリレートは、上記(a)、(b)、(c)成分を反応させることによって合成され、合成方法としては、特に限定されるものではなく、公知の様々な合成方法が利用可能である。例えば成分(b)の脂環式ジイソシアネートとジラウリン酸ジ−n−ブチル錫等の触媒との混合物中に、成分(a)の鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールを50〜80℃の条件下で滴下して反応させてウレタンプレポリマーを得、それに成分(c)のヒドロキシル基及び(メタ)アクリロイルオキシ基含有(メタ)アクリル酸エステルを、例えばハイドロキノンモノメチルエーテルなどの重合禁止剤の存在下において、50〜80℃で反応させることにより製造することができる。また先に成分(b)と成分(c)を反応させた後に、成分(a)を反応させてもよい。ここで、成分(a)、(b)、(c)の使用比率をモル比で(a)/(b)/(c)=n/n+1/2(nは2以上の整数)とすると、未反応の余剰成分が生じることを抑制でき、製造コストを削減できるため好ましい。ウレタン(メタ)アクリレートは、合成終了時において98%以上まで反応させることが好ましく、合成反応の反応率は、様々な手法、例えばJISK 1556に準じたイソシアネート量の定量結果から、算出可能である。
<Urethane (meth) acrylate (component A)>
The urethane (meth) acrylate of the present invention is synthesized by reacting the above components (a), (b), and (c), and the synthesis method is not particularly limited, and various known synthesis methods. Is available. For example, the chain aliphatic polycarbonate diol of component (a) is dropped into a mixture of a cycloaliphatic diisocyanate of component (b) and a catalyst such as di-n-butyltin dilaurate at 50 to 80 ° C. To obtain a urethane prepolymer, and the component (c) hydroxyl group and (meth) acryloyloxy group-containing (meth) acrylic acid ester in the presence of a polymerization inhibitor such as hydroquinone monomethyl ether, 50 to It can manufacture by making it react at 80 degreeC. Alternatively, the component (b) and the component (c) may be reacted first, and then the component (a) may be reacted. Here, when the use ratio of the components (a), (b), and (c) is (a) / (b) / (c) = n / n + 1/2 (n is an integer of 2 or more) in terms of molar ratio, Since it can suppress that an unreacted surplus component arises and manufacturing cost can be reduced, it is preferable. Urethane (meth) acrylate is preferably reacted up to 98% or more at the end of the synthesis, and the reaction rate of the synthesis reaction can be calculated from various methods, for example, quantitative results of the amount of isocyanate according to JISK1556.

合成されるウレタン(メタ)アクリレートの数平均分子量は、5000〜30000の範囲である。数平均分子量が5000未満のウレタン(メタ)アクリレートの硬化物は、高モジュラスであり、引張応力−ひずみ曲線図において降伏点を持ち、破断点伸度が200%未満であり伸びが不十分であるため、これを用いた硬化性組成物は耐擦傷性が低く、成型加工性が悪いため、本発明の硬化性組成物の主原料としては不適である。反対に、数平均分子量が30000を超えるとウレタン(メタ)アクリレートは粘度が著しく高くなるため、基材にウレタン(メタ)アクリレートを含有する硬化性組成物を塗布する作業に支障をきたす。また、その硬化物が粘着性を生じやすくなるため、その後の取り扱いが困難になり、実用に供しない。   The number average molecular weight of the synthesized urethane (meth) acrylate is in the range of 5000 to 30000. A cured product of urethane (meth) acrylate having a number average molecular weight of less than 5000 has a high modulus, has a yield point in the tensile stress-strain curve diagram, has an elongation at break of less than 200%, and has insufficient elongation. Therefore, a curable composition using this is not suitable as a main raw material of the curable composition of the present invention because of low scratch resistance and poor moldability. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 30000, the viscosity of urethane (meth) acrylate becomes remarkably high, which hinders the operation of applying a curable composition containing urethane (meth) acrylate to the substrate. Moreover, since the cured product is likely to be sticky, subsequent handling becomes difficult and it is not practically used.

上記ウレタン(メタ)アクリレートは、紫外線または電子線等のエネルギー線を照射することによって硬化可能であり、その硬化物が、23℃で測定した引張応力−ひずみ曲線図において降伏点を持たず、破断点伸度が200%以上であることを特徴とする。   The urethane (meth) acrylate can be cured by irradiating energy rays such as ultraviolet rays or electron beams, and the cured product does not have a yield point in the tensile stress-strain curve diagram measured at 23 ° C. and breaks. The point elongation is 200% or more.

<ブロック化脂肪族イソシアネート(B成分)>
本発明のブロック化脂肪族イソシアネートとは、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート、あるいはイソホロンジイソシアネート、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン、1,3−ビスイソシアナトメチルシクロヘキサン、1,4−ビスイソシアナトメチルシクロヘキサン、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環式イソシアネートの単体、三量体又はビュレットをジメチルピラゾール、ジエチルマレート、メチルエチルケトオキシム又はε−カプロラクタム等のブロック剤でイソシアネート基をブロックした化合物であり、硬化性組成物の二次硬化物の耐油性化粧品性を向上することができる。この内、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネートの三量体あるいはビュレットのブロック化脂肪族イソシアネートが、二次硬化物を得るための加熱により黄変することなく、1分子中に3個のイソシアネート基が脂肪族炭化水素鎖の末端に付いた構造であるので反応性に優れており、耐油性化粧品性をより向上でき、尚且つ、架橋構造が柔軟であるので、23℃で測定した引張応力−ひずみ曲線図において降伏点を持ちにくく、その結果、耐擦傷性が損なわれることがないので、好ましい。
<Blocked aliphatic isocyanate (component B)>
The blocked aliphatic isocyanate of the present invention is an aliphatic isocyanate such as hexamethylene diisocyanate or trimethylhexamethylene diisocyanate, or isophorone diisocyanate, bis (4-isocyanatocyclohexyl) methane, 1,3-bisisocyanatomethylcyclohexane, 1 , 4-bisisocyanatomethylcyclohexane, norbornane isocyanate such as norbornane diisocyanate, a trimer or a buret of isocyanate group blocked with a blocking agent such as dimethylpyrazole, diethylmalate, methylethylketoxime or ε-caprolactam And the oil-resistant cosmetic properties of the secondary cured product of the curable composition can be improved. Among these, a trimer of aliphatic isocyanate such as hexamethylene diisocyanate or a blocked aliphatic isocyanate of burette is not yellowed by heating to obtain a secondary cured product, and three isocyanate groups in one molecule. Is a structure attached to the end of an aliphatic hydrocarbon chain, which is excellent in reactivity, can further improve oil-resistant cosmetic properties, and has a flexible cross-linked structure, so that the tensile stress measured at 23 ° C.− This is preferable because it is difficult to have a yield point in the strain curve diagram, and as a result, the scratch resistance is not impaired.

ブロック化剤は、ブロック化剤を解離する加熱条件に応じて、ジメチルピラゾール、マロン酸ジエチル、メチルエチルケトキシム、ε−カプロラクタム等から適切なもの選ぶことができるが、比較的低い温度でのブロック化剤の解離を必要とする場合は、ジメチルピラゾールが好ましい。   The blocking agent can be appropriately selected from dimethylpyrazole, diethyl malonate, methyl ethyl ketoxime, ε-caprolactam, etc. depending on the heating conditions for dissociating the blocking agent, but the blocking agent at a relatively low temperature. When it is necessary to dissociate dimethylpyrazole, it is preferable.

<硬化性組成物>
本発明の硬化性組成物は、A成分のウレタン(メタ)アクリレートとB成分のブロック化脂肪族イソシアネートとを、重量比で95:5〜70:30となる割合で混合することにより構成されている。
<Curable composition>
The curable composition of the present invention is constituted by mixing the urethane (meth) acrylate of component A and the blocked aliphatic isocyanate of component B in a ratio of 95: 5 to 70:30 by weight ratio. Yes.

本発明の硬化性組成物は、まず、紫外線または電子線等のエネルギー線を照射することによりウレタン(メタ)アクリレートが、ブロック化脂肪族イソシアネートを包含した形で、ラジカル重合して硬化することで一次硬化物が得られる。当該一次硬化物は、ブロック化脂肪族イソシアネートが適量で配合されているので、ウレタン(メタ)アクリレート単独の硬化物の特性は損なわれること無く維持されており、エネルギー線照射により得られる一次硬化物の23℃で測定した引張応力−ひずみ曲線図において、降伏点を持たず、かつ破断点伸度が200%以上である。それは、後述する実施例1の23℃で測定した引張応力−ひずみ曲線図である図3に、降伏点を持たず、かつ破断点伸度が200%以上であることが、示されていることで理解できる。従って、エネルギー線の照射により硬化した一次硬化物は、フィルムインサート成型、真空成型などの成型同時加飾法に適用可能であり、その時の加熱により、ブロック化脂肪族イソシアネートのブロック化剤が遊離し、脱ブロック化された脂肪族イソシアネートが、ウレタン(メタ)アクリレートの骨格分子中のウレタン基と反応し、アロファネート基を形成することにより、更に架橋された二次硬化物が得られる。この脂肪族イソシアネートによる架橋により、ウレタン(メタ)アクリレート単独の硬化では得られなかった油性化粧品に対する耐性が大幅に向上される。更に、本発明の組成物は、ブロック化脂肪族イソシアネートの配合量が所定量に設定されているため、過度に架橋が進むことはなく、一次硬化物を加熱して得られる二次硬化物の23℃で測定した引張応力−ひずみ曲線図(後述する実施例1の23℃で測定した引張応力−ひずみ曲線図である図4)においても、降伏点を持たないため、耐擦傷性に優れた物性を示すことが理解できる。ブロック化脂肪族イソシアネートの割合が上記範囲より小さいと、硬化性組成物の二次硬化物の油性化粧品に対する耐性が向上しない。一方、ブロック化脂肪族イソシアネートの割合が上記範囲より大きいと、ウレタン(メタ)アクリレートの特性を損ねてしまい、硬化性組成物の二次硬化物の耐擦傷性などが低下してしまうため好ましくない。   First, the curable composition of the present invention is cured by radical polymerization of urethane (meth) acrylate in a form including blocked aliphatic isocyanate by irradiating energy rays such as ultraviolet rays or electron beams. A primary cured product is obtained. Since the primary cured product contains an appropriate amount of blocked aliphatic isocyanate, the properties of the cured product of urethane (meth) acrylate alone are maintained without being impaired, and the primary cured product obtained by irradiation with energy rays. In the tensile stress-strain curve diagram measured at 23 ° C., there is no yield point and the elongation at break is 200% or more. That is, FIG. 3, which is a tensile stress-strain curve diagram measured at 23 ° C. in Example 1 described later, shows that it does not have a yield point and the elongation at break is 200% or more. Can understand. Therefore, the primary cured product cured by irradiation with energy rays can be applied to simultaneous molding decoration methods such as film insert molding and vacuum molding, and the blocking agent of blocked aliphatic isocyanate is released by heating at that time. The deblocked aliphatic isocyanate reacts with a urethane group in the skeleton molecule of urethane (meth) acrylate to form an allophanate group, whereby a further crosslinked secondary cured product is obtained. By this crosslinking with an aliphatic isocyanate, the resistance to oily cosmetics that cannot be obtained by curing urethane (meth) acrylate alone is greatly improved. Furthermore, since the composition of the present invention is set to a predetermined amount of the blocked aliphatic isocyanate, the crosslinking does not proceed excessively, and the secondary cured product obtained by heating the primary cured product. Also in the tensile stress-strain curve diagram measured at 23 ° C. (FIG. 4 which is a tensile stress-strain curve diagram measured at 23 ° C. in Example 1 described later), it has no yield point, and thus has excellent scratch resistance. It can be understood that physical properties are exhibited. When the ratio of the blocked aliphatic isocyanate is smaller than the above range, the resistance of the secondary cured product of the curable composition to the oily cosmetic product is not improved. On the other hand, if the ratio of the blocked aliphatic isocyanate is larger than the above range, the properties of the urethane (meth) acrylate are impaired, and the scratch resistance of the secondary cured product of the curable composition is deteriorated. .

なお、本発明の硬化性組成物を硬化させるエネルギー線源は特に限定されないが、例としては、UVランプ、電子線加速器、γ線照射装置、高圧水銀灯、メタルハライド灯、キセノン灯、カーボンアーク灯などが挙げられる。いずれのエネルギー線源を用いて硬化させる場合にも、エネルギー線照射雰囲気は、空気中の酸素による硬化阻害を防止できる程度に、空気を不活性ガスにより置換することが好ましい。   The energy beam source for curing the curable composition of the present invention is not particularly limited. Examples include UV lamps, electron beam accelerators, γ-ray irradiation devices, high pressure mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, and carbon arc lamps. Is mentioned. In the case of curing using any energy beam source, it is preferable to replace the air with an inert gas in an energy beam irradiation atmosphere to such an extent that inhibition of curing by oxygen in the air can be prevented.

本発明の硬化性組成物には、イソシアネート基とウレタン基との反応を促進させる目的で、アロファネート化触媒を用いることができる。アロファネート化触媒としては、ビス(2,4−ペンタンジオナト)亜鉛(II)、ビス(2−エチルヘキサノイルオキシ)亜鉛等の有機亜鉛化合物、N,N,N−トリメチル−N−2−ヒドロキシプロピルアンモニウムヒドロキシド、N,N,N−トリメチル−N−2−ヒドロキシプロピルアンモニウム2−エチルヘキサノエート等のテトラアルキルアンモニウム化合物、ジラウリン酸ジ−n−ブチル錫等の有機錫化合物が有効である。アロファネート化触媒の添加量は、ウレタン(メタ)アクリレートとブロック化イソシアネートとの合計重量に対して、0.05〜2.0重量%が好ましい。   In the curable composition of the present invention, an allophanatization catalyst can be used for the purpose of promoting the reaction between an isocyanate group and a urethane group. Examples of the allophanatization catalyst include organic zinc compounds such as bis (2,4-pentanedionato) zinc (II) and bis (2-ethylhexanoyloxy) zinc, N, N, N-trimethyl-N-2-hydroxy Tetraalkylammonium compounds such as propylammonium hydroxide, N, N, N-trimethyl-N-2-hydroxypropylammonium 2-ethylhexanoate, and organotin compounds such as di-n-butyltin dilaurate are effective. . The addition amount of the allophanatization catalyst is preferably 0.05 to 2.0% by weight with respect to the total weight of the urethane (meth) acrylate and the blocked isocyanate.

本発明の硬化性組成物には、重合性不飽和基を有するシリコン系スリップ剤、同レベリング剤等のシリコン系表面調整剤を配合することが好ましい。この重合性不飽和基を有するシリコン系表面調整剤を用いたものは、硬化時に、これが表面層に配向、架橋し、長期にわたりスリップ性を維持し、耐擦傷性を向上することができる。その好ましい配合量は、0.1〜5重量%である。この重合性不飽和基を有するシリコン系表面調整剤は、両末端カルビノール変性シロキサン、片末端ジオールシロキサン、片末端モノオールシロキサンと(メタ)アクリル酸との縮合反応で、あるいは、ポリイソシアネートとヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステルとを用いた付加反応で得ることができる。その具体例としては、例えば、X−22−164B(信越化学工業社製)、X−22−174DX(信越化学工業社製)、BYK−UV3500(ビックケミー・ジャパン社製)BYK−UV3570(ビックケミー・ジャパン社製)等を挙げることができる。これらは、一種単独で、または二種以上を併用して用いることができる。   The curable composition of the present invention preferably contains a silicon-based surface conditioner such as a silicon-based slip agent having a polymerizable unsaturated group and the leveling agent. In the case of using the silicon-based surface conditioner having a polymerizable unsaturated group, it is oriented and crosslinked in the surface layer at the time of curing, and the slip property can be maintained over a long period of time and the scratch resistance can be improved. The preferable compounding amount is 0.1 to 5% by weight. This silicone-based surface conditioner having a polymerizable unsaturated group can be obtained by condensation reaction of both terminal carbinol-modified siloxane, one terminal diol siloxane, one terminal monool siloxane and (meth) acrylic acid, or polyisocyanate and hydroxyl. It can be obtained by an addition reaction using a group-containing (meth) acrylic acid ester. Specific examples thereof include, for example, X-22-164B (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), X-22-174DX (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), BYK-UV 3500 (manufactured by Big Chemie Japan), BYK-UV 3570 (Bic Chemie (Manufactured by Japan). These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

本発明の硬化性組成物には、本発明の特性を損なうことのない範囲内で他の重合硬化性化合物を配合することができる。その具体例としては、フタル酸、コハク酸等の多塩基酸、エチレングリコール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール等の多価アルコールおよび(メタ)アクリル酸またはその誘導体との反応で得られるポリエステルポリ(メタ)アクリレートと、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、テトラブロモビスフェノールA等のビスフェノール類とエピクロルヒドリンの縮合反応で得られるビスフェノール型エポキシ樹脂に、(メタ)アクリル酸またはその誘導体を反応させたエポキシ(メタ)アクリレートと、アルカンジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、スピログリコール化合物等の1種または2種以上の混合物からなるアルコール類の水酸基に有機ジイソシアネート化合物を付加し、残ったイソシアネート基に、分子中に1個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基、および1個のヒドロキシ基を有するヒドロキシ基含有(メタ)アクリル酸エステルを反応させた前記以外のウレタン(メタ)アクリレートと、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリル酸エステル、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリル酸エステル、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリル酸エステル、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリル酸エステル、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリル酸エステル等のアルカンポリオールの(メタ)アクリル酸エステル、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリル酸エステル、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリル酸エステル、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリル酸エステル等のポリアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸エステル、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリル酸エステル、トリス(2−アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリル酸エステル、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリル酸エステル、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリル酸エステル等の多官能(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。これらは、単独または2種以上を併用できる。   In the curable composition of the present invention, other polymerization curable compounds can be blended within a range that does not impair the characteristics of the present invention. Specific examples thereof include polybasic acids such as phthalic acid and succinic acid, polyester poly (meth) obtained by reaction with polyhydric alcohols such as ethylene glycol, hexanediol and polyethylene glycol, and (meth) acrylic acid or derivatives thereof. Epoxy (meth) in which (meth) acrylic acid or a derivative thereof is reacted with bisphenol-type epoxy resin obtained by condensation reaction of acrylate, bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, tetrabromobisphenol A and epichlorohydrin An organic diisocyanate compound was added to the hydroxyl group of an alcohol composed of one or a mixture of two or more of acrylate and alkanediol, polyetherdiol, polyesterdiol, spiroglycol compound, etc. A urethane (meth) acrylate other than the above obtained by reacting a socyanate group with one or more (meth) acryloyloxy groups in the molecule and a hydroxy group-containing (meth) acrylic acid ester having one hydroxy group, and hexane Diol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate Such as (meth) acrylic acid ester, tetraethylene glycol di (meth) acrylic acid ester, tripropylene glycol di (meth) acrylic acid ester, polybutylene glycol di (meth) acrylic acid ester, etc. Alkylene glycol (meth) acrylic acid ester, hydroxypivalate neopentyl glycol di (meth) acrylic acid ester, tris (2-acryloyloxyethyl) isocyanurate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylic acid ester, dipentaerythritol penta Polyfunctional (meth) acrylic acid ester, such as (meth) acrylic acid ester and dipentaerythritol hexa (meth) acrylic acid ester, is mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.

本発明の硬化性組成物は、必要に応じて有機溶媒を含有しても良い。有機溶媒としては、例えば、酢酸ブチルや酢酸エチルなどのエステル系、メチルエチルケトン、アセトンなどのケトン系、トルエン、キシレンなどの芳香族系の有機溶媒が挙げられる。これらの有機溶媒は、一種単独で、または二種以上を併用して用いることができる。   The curable composition of this invention may contain an organic solvent as needed. Examples of the organic solvent include ester solvents such as butyl acetate and ethyl acetate, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and acetone, and aromatic organic solvents such as toluene and xylene. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

本発明の硬化性組成物には、必要に応じて光重合開始剤を添加することができる。光重合開始剤の種類は特に限定されず、公知のものが使用可能であるが、代表的な例としては、ベンゾフェノン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、メチルオルトベンゾイルベンゾエイト、4−フェニルベンゾフェノン、t−ブチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2−メチル−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノ−1−プロパノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、メチルベンゾイルホルメート等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、複数種併用することもできる。また、光重合開始剤を使用する場合の添加量は、硬化性組成物の総和に対し、0.1〜10重量%が好ましく、1〜5重量%がより好ましい。   If necessary, a photopolymerization initiator can be added to the curable composition of the present invention. The type of the photopolymerization initiator is not particularly limited, and known ones can be used. Typical examples include benzophenone, 4,4-bis (diethylamino) benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, Methyl orthobenzoyl benzoate, 4-phenylbenzophenone, t-butylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl Phenyl ketone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, 2-methyl- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone, 2-benzyl-2- Methylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4- Examples include trimethylpentylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, and methylbenzoylformate. These may be used alone or in combination. Moreover, 0.1-10 weight% is preferable with respect to the sum total of a curable composition, and, as for the addition amount in the case of using a photoinitiator, 1-5 weight% is more preferable.

本発明の硬化性組成物は、その性能を損なわない範囲であれば、必要に応じて、例えば、熱重合開始剤、熱可塑性高分子、スリップ剤、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、シランカップリング剤、無機フィラー、有機フィラー、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、表面有機化処理した無機フィラー等、公知の添加剤等を適宜配合して用いてもよい。   If necessary, the curable composition of the present invention is within a range that does not impair its performance, for example, a thermal polymerization initiator, a thermoplastic polymer, a slip agent, a leveling agent, an antifoaming agent, an antioxidant, Light stabilizers, UV absorbers, polymerization inhibitors, silane coupling agents, inorganic fillers, organic fillers, colorants, flame retardants, antistatic agents, surface-organic-treated inorganic fillers, and other known additives May be used.

本発明の硬化性組成物は、特に耐擦傷性に優れ、耐薬品性および耐候性などの性質を兼ね備えている硬化物を形成し得るため、様々な物品を保護する被膜として好適に用いることができる。また、エネルギー線照射による一次硬化物は成型加工性に優れていると共に基材との密着性が高いため、フィルムインサート成型や真空成型に用いるシート状材料などに適しており、特に、自動車用内装パネルなどの樹脂で成型された部材の保護被膜として有用である。また、本発明の硬化性組成物は、エネルギー線照射による一次硬化物を形成した後に成型加工するのみではなく、基材上に組成物を塗布した後に硬化することによって被膜を形成することもできる。   Since the curable composition of the present invention is excellent in scratch resistance and can form a cured product having properties such as chemical resistance and weather resistance, it can be suitably used as a film for protecting various articles. it can. In addition, the primary cured product by irradiation with energy rays is excellent in molding processability and has high adhesion to the base material, so it is suitable for sheet-like materials used for film insert molding and vacuum molding. It is useful as a protective coating for members molded with resin such as panels. In addition, the curable composition of the present invention can be formed not only by molding after forming a primary cured product by irradiation with energy rays, but can also form a film by curing after applying the composition on a substrate. .

以下、本発明について合成例と実施例を用いて詳細に説明する。合成例と実施例における略号は、以下のとおりである。
PCD350:1,6−ヘキサンジオールを原料として得られるポリカーボネートジオール(OH価320.6 数平均分子量350)
PCD420:3−メチル−1,5−ペンタンジオールと1,6−ヘキサンジオールとを原料として得られるポリカーボネートジオール(OH価267.1 数平均分子量420)
PCD500:3−メチル−1,5−ペンタンジオールと1,6−ヘキサンジオールとを原料として得られるポリカーボネートジオール(OH価224.4 数平均分子量500)
PCD520:3−メチル−1,5−ペンタンジオールと1,6−ヘキサンジオールとを原料として得られるポリカーボネートジオール(OH価215.8 数平均分子量520)
PCD570:2−メチル−1,3−プロパンジオールと1,4−ブタンジオールとを原料として得られるポリカーボネートジオール(OH価196.8 数平均分子量570)
PCD800:1,5−ペンタンジオールと1,6−ヘキサンジオールとを原料として得られるポリカーボネートジオール(OH価140.3 数平均分子量800)
PCD1000:1,6−ヘキサンジオールを原料として得られるポリカーボネートジオール(OH価112.2 数平均分子量1000)
PTMG650:ポリテトラメチレンジオール(OH価172.6 数平均分子量650)
PCL500:ポリカプロラクトンジオール(OH価224.4 数平均分子量500)
IPDI:イソホロンジイソシアネート
NBDI:ノルボルナンジイソシアネート
HMDI:ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン
HXDI:1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン
XDI:キシリレンジイソシアネート
TMHDI:トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート
2−HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート
2−HPA:2−ヒドロキシプロピルアクリレート
4−HBA:4−ヒドロキシブチルアクリレート
FA1:6−ヒドロキシヘキサン酸2−[(1−オキソ−2−プロペニル)オキシ]エチル
DEGA:ジエチレングリコールモノアクリレート
TPGA:トリプロリレングリコールモノアクリレート
PETA:ペンタエリスリトールトリアクリレート
DBTDL:ジラウリン酸ジ−n−ブチル錫
MEHQ:ハイドロキノンモノメチルエーテル
MEK:メチルエチルケトン
BI1:ジメチルピラゾールでブロックしたヘキサメチレンジイソシアネート三量体
BI2:ジメチルピラゾールでブロックしたヘキサメチレンジイソシアネートビュレット
BI3:ジメチルピラゾールでブロックしたイソホロンジイソシアネート
BI4:ジメチルピラゾールでブロックしたイソホロンジイソシアネート三量体
CAT1:ジラウリン酸ジ−n−ブチル錫
CAT2:ビス(2,4−ペンタンジオナト)亜鉛(II)
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to synthesis examples and examples. The abbreviations in Synthesis Examples and Examples are as follows.
PCD350: polycarbonate diol obtained from 1,6-hexanediol as a raw material (OH value 320.6 number average molecular weight 350)
PCD420: polycarbonate diol obtained using 3-methyl-1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol as raw materials (OH value 267.1 number average molecular weight 420)
PCD500: polycarbonate diol obtained using 3-methyl-1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol as raw materials (OH value 224.4 number average molecular weight 500)
PCD520: polycarbonate diol obtained by using 3-methyl-1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol as raw materials (OH value 215.8 number average molecular weight 520)
PCD570: Polycarbonate diol obtained by using 2-methyl-1,3-propanediol and 1,4-butanediol as raw materials (OH number 196.8 number average molecular weight 570)
PCD800: polycarbonate diol obtained from 1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol as raw materials (OH number 140.3 number average molecular weight 800)
PCD1000: polycarbonate diol obtained using 1,6-hexanediol as a raw material (OH value 112.2 number average molecular weight 1000)
PTMG650: polytetramethylene diol (OH number 172.6 number average molecular weight 650)
PCL500: polycaprolactone diol (OH value 224.4 number average molecular weight 500)
IPDI: isophorone diisocyanate NBDI: norbornane diisocyanate HMDI: bis (4-isocyanatocyclohexyl) methane HXDI: 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane XDI: xylylene diisocyanate TMHDI: trimethylhexamethylene diisocyanate 2-HEA: 2-hydroxy Ethyl acrylate 2-HPA: 2-hydroxypropyl acrylate 4-HBA: 4-hydroxybutyl acrylate FA1: 6-hydroxyhexanoic acid 2-[(1-oxo-2-propenyl) oxy] ethyl DEGA: diethylene glycol monoacrylate TPGA: Tripro Rylene glycol monoacrylate PETA: pentaerythritol triacrylate DBTDL: di-n-butyltin dilaurate M EHQ: Hydroquinone monomethyl ether MEK: Methyl ethyl ketone BI1: Dimethylpyrazole blocked hexamethylene diisocyanate trimer BI2: Dimethylpyrazole blocked hexamethylene diisocyanate buret BI3: Dimethylpyrazole blocked isophorone diisocyanate BI4: Dimethylpyrazole blocked isophorone diisocyanate Trimer CAT1: di-n-butyltin dilaurate CAT2: bis (2,4-pentanedionato) zinc (II)

[合成例1]
2Lの4つ口フラスコに、イソホロンジイソシアネート(IPDI)192.3g、メチルエチルケトン(MEK)199.9g、ジラウリン酸ジ−n−ブチル錫(DBTDL)0.30g及びハイドロキノンモノメチルエーテル(MEHQ)0.30gを仕込み、撹拌しながらウォーターバスでフラスコ内温が60℃になるように加熱した。これに、ポリカーボネートジオールPCD500(OH価224.4、数平均分子量500)385.0gとメチルエチルケトン(MEK)199.9gを滴下ロートに仕込み均一に混合したものを、フラスコ内温を60℃に保ちながら、3時間等速滴下し、同温度で1時間攪拌して反応させた。次いで、別の滴下ロートに仕込んだ2−ヒドロキシエチルアクリレート(2−HEA)22.3gを、フラスコ内温を60℃に保ちながら、1時間等速滴下し、その後フラスコ内容物の温度を70℃に上げ、反応率が99%以上となるまで2時間攪拌して、ウレタンアクリレートUA1(メチルエチルケトン40%含有)を合成した。なお、反応の終点はイソシアネート濃度により決定し、具体的にはJISK1556に準じて定量されるイソシアネート量に基づいて算出される反応率が99%以上になった時点を反応終了とした。
[Synthesis Example 1]
In a 2 L four-necked flask, 192.3 g of isophorone diisocyanate (IPDI), 199.9 g of methyl ethyl ketone (MEK), 0.30 g of di-n-butyltin dilaurate (DBTDL) and 0.30 g of hydroquinone monomethyl ether (MEHQ) were added. While stirring and stirring, the flask was heated to 60 ° C. with a water bath. To this, 385.0 g of polycarbonate diol PCD500 (OH number 224.4, number average molecular weight 500) and 199.9 g of methyl ethyl ketone (MEK) were charged into a dropping funnel and mixed uniformly, while maintaining the flask internal temperature at 60 ° C. The solution was dropped at a constant rate for 3 hours and stirred at the same temperature for 1 hour to react. Subsequently, 22.3 g of 2-hydroxyethyl acrylate (2-HEA) charged in another dropping funnel was dropped at a constant rate for 1 hour while maintaining the flask internal temperature at 60 ° C., and then the temperature of the flask contents was set to 70 ° C. The mixture was stirred for 2 hours until the reaction rate reached 99% or more to synthesize urethane acrylate UA1 (containing 40% methyl ethyl ketone). The end point of the reaction was determined by the isocyanate concentration. Specifically, the reaction was terminated when the reaction rate calculated based on the amount of isocyanate determined according to JISK1556 reached 99% or more.

ウレタンアクリレートUA1を、下記測定方法及び評価方法1にしたがって測定、評価した。その結果を下記表1に示す。また、下記フィルム特性値試験にしたがって作成した、合成例1のウレタンアクリレートUA1の引張応力−ひずみ曲線を図1に示す。図1の結果より、ウレタンアクリレートUA1の硬化物は、引張応力−ひずみ曲線において降伏点がなく、破断点伸度が200%以上であることが分かる。   Urethane acrylate UA1 was measured and evaluated according to the following measurement method and evaluation method 1. The results are shown in Table 1 below. Moreover, the tensile stress-strain curve of the urethane acrylate UA1 of Synthesis Example 1 prepared according to the following film characteristic value test is shown in FIG. From the result of FIG. 1, it can be seen that the cured product of urethane acrylate UA1 has no yield point in the tensile stress-strain curve and has an elongation at break of 200% or more.

[測定方法及び評価方法1]
<数平均分子量>
原料(a)成分の数平均分子量はOH価から計算した値であり、ウレタン(メタ)アクリレートの数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(東ソー社製HLC−8120GPC)を用いて測定し、測定結果をポリスチレン換算した値である。
[Measurement method and evaluation method 1]
<Number average molecular weight>
The number average molecular weight of the raw material (a) component is a value calculated from the OH value, and the number average molecular weight of urethane (meth) acrylate is measured using gel permeation chromatography (HLC-8120GPC manufactured by Tosoh Corporation), and the measurement result Is a value in terms of polystyrene.

<ウレタン(メタ)アクリレートのフィルム特性値>
ウレタン(メタ)アクリレートを、そのドライ膜厚が100μmになるようにガラスに塗布し、60℃で30分間加熱し溶剤を揮発させた後、窒素雰囲気中で、電子線加速器(岩崎電気社製エレクトロカーテンEC250/15/180L)175Kvで5Mrad電子線を照射、硬化させ、評価フィルムを作成した。
<The film characteristic value of urethane (meth) acrylate>
Urethane (meth) acrylate was applied to glass so that the dry film thickness was 100 μm, heated at 60 ° C. for 30 minutes to volatilize the solvent, and then in a nitrogen atmosphere, an electron beam accelerator (Electro by Iwasaki Electric Co., Ltd.) Curtain EC250 / 15 / 180L) An evaluation film was prepared by irradiating and curing a 5 Mrad electron beam at 175 Kv.

表面状態は、ガラス上に形成した評価フィルムの表面を目視及び指触にて評価した。異常が見られなければ○、タック等の問題点があればその状態を記載した。   The surface state was evaluated by visual inspection and finger touch on the surface of the evaluation film formed on the glass. If no abnormality was found, the state was described if there was a problem such as ○ or tack.

この評価フィルムをガラスから剥離し、幅25mm、長さ90mmの短冊状に切断したものを試料とし、万能材料試験機(島津製作所社製オートグラフAG−IS)にて23℃、引張速度50mm/分で荷重を掛けることによって得られた結果から引張応力−ひずみ曲線を作成した。引張応力−ひずみ曲線において降伏点を持たないものを○、持つものを×とし、試料が破断した時点の試料の伸びを破断点伸度とした。   This evaluation film was peeled from glass and cut into a strip shape having a width of 25 mm and a length of 90 mm as a sample, and it was 23 ° C. with a universal material testing machine (Shimadzu Corporation Autograph AG-IS) at a tensile speed of 50 mm / A tensile stress-strain curve was created from the results obtained by applying a load in minutes. In the tensile stress-strain curve, the one having no yield point was marked with ◯, the one with the yield point was marked with ×, and the elongation of the sample at the time when the sample broke was defined as the elongation at break.

[合成例2〜10、比較合成例1〜8]
下記表1記載の合成材料を使用した以外は合成例1と同様にしてウレタンアクリレートUA2〜10およびHUA1〜8を合成し、それぞれのウレタンアクリレートUA2〜10およびHUA1〜8を、上記測定方法及び評価方法1にしたがって測定、評価した。その結果を下記表1に示す。また、上記フィルム特性値試験にしたがって作成した、比較合成例1のウレタンアクリレートHUA1の引張応力−ひずみ曲線を図2に示す。図2の結果より、比較合成例1に係るウレタンアクリレートHUA1の硬化物は、引張応力−ひずみ曲線において明確な降伏点を有している。
[Synthesis Examples 2 to 10, Comparative Synthesis Examples 1 to 8]
The urethane acrylates UA2 to 10 and HUA1 to 8 were synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the synthetic materials described in Table 1 below were used, and the urethane acrylates UA2 to 10 and HUA1 to 8 were measured using the above measuring method and evaluation. Measurement and evaluation were performed according to Method 1. The results are shown in Table 1 below. In addition, FIG. 2 shows a tensile stress-strain curve of urethane acrylate HUA1 of Comparative Synthesis Example 1 created according to the film characteristic value test. From the result of FIG. 2, the cured product of urethane acrylate HUA1 according to Comparative Synthesis Example 1 has a clear yield point in the tensile stress-strain curve.

Figure 2015229702
Figure 2015229702

[実施例1]
ウレタンアクリレート(UA1)89g(溶剤を除いた重量)と、ジメチルピラゾールでブロックしたヘキサメチレンジイソシアネート三量体(BI1)11g(溶剤を除いた重量)と、アロファネート化触媒であるジラウリン酸ジ−n−ブチル錫(CAT1)0.5gとを混合して硬化性組成物を作製した。得られた硬化性組成物を下記測定方法及び評価方法2にしたがって一次硬化物及び二次硬化物特性値を測定、評価した。その結果を下記表2に示す。また、一次硬化物の引張応力−ひずみ曲線を図3に、二次硬化物の引張応力−ひずみ曲線を図4に示す。図3に示されるように、一次硬化物は、図1に示されるウレタンアクリレートUA1の硬化物と同様に、200%以上の伸びを示し、降伏点を持っていなかった。また、図4に示されるように、二次硬化物は、イソシアネートとウレタン基との反応でアロファネート基生成により新たな架橋が形成されて伸び率は減少したものの、図1に示されるウレタンアクリレートUA1の硬化物と同様に、降伏点を持っていなかった。
[Example 1]
89 g of urethane acrylate (UA1) (weight excluding the solvent), 11 g of hexamethylene diisocyanate trimer (BI1) blocked with dimethylpyrazole (weight excluding the solvent), and dilauric acid di-n-n as the allophanatization catalyst A curable composition was prepared by mixing 0.5 g of butyltin (CAT1). The obtained curable composition was measured and evaluated for primary cured product and secondary cured product characteristic values according to the following measurement method and evaluation method 2. The results are shown in Table 2 below. Further, FIG. 3 shows the tensile stress-strain curve of the primary cured product, and FIG. 4 shows the tensile stress-strain curve of the secondary cured product. As shown in FIG. 3, the primary cured product showed an elongation of 200% or more and had no yield point, like the cured product of urethane acrylate UA1 shown in FIG. Further, as shown in FIG. 4, the secondary cured product has the urethane acrylate UA1 shown in FIG. 1 although the elongation is reduced due to the formation of allophanate groups due to the reaction of isocyanate and urethane groups to form new crosslinks. Like the cured product, it did not have a yield point.

[測定方法及び評価方法2]
[一次硬化物特性値]
硬化性組成物をドライ膜厚が100μmになるようにガラスに塗布し、60℃で30分間加熱し溶剤を揮発させた後、窒素雰囲気中で、電子線加速器(岩崎電気社製エレクトロカーテンEC250/15/180L)175Kvで5Mrad電子線を照射、硬化させ、一次硬化物特性値評価試料を作製した。
[Measurement method and evaluation method 2]
[Primary cured product characteristic value]
The curable composition was applied to glass so that the dry film thickness became 100 μm, heated at 60 ° C. for 30 minutes to volatilize the solvent, and then in a nitrogen atmosphere, an electron beam accelerator (Electro curtain EC250 / manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.) (15 / 180L) A 5 Mrad electron beam was irradiated and cured at 175 Kv to prepare a primary cured product characteristic value evaluation sample.

<表面状態>
ガラス上に形成した一次硬化物特性値評価試料の表面を目視及び指触にて評価した。異常が見られなければ○、タック等があれば×とした。
<Surface condition>
The surface of the primary cured product characteristic value evaluation sample formed on the glass was evaluated by visual observation and finger touch. If there was no abnormality, it was rated as ○, and if there was a tack, it was marked as ×.

<降伏点及び成型加工性>
一次硬化物特性値評価試料をガラスから剥離し、幅25mm、長さ90mmの短冊状に切断したものを試料とし、万能材料試験機(島津製作所社製オートグラフAG−IS)にて23℃、引張速度50mm/分で荷重を掛けることによって得られた結果から引張応力−ひずみ曲線を作成した。
降伏点:引張応力−ひずみ曲線において降伏点を持たないものを○、持つものを×とした。
成型加工性:引張応力−ひずみ曲線において破断点伸度が200%以上のものを○とし、200%に満たないものを×とした。
<Yield point and moldability>
The primary cured product characteristic value evaluation sample was peeled from the glass and cut into a strip shape having a width of 25 mm and a length of 90 mm as a sample, and 23 ° C. using a universal material testing machine (Autograph AG-IS manufactured by Shimadzu Corporation) A tensile stress-strain curve was created from the results obtained by applying a load at a tensile speed of 50 mm / min.
Yield point: In the tensile stress-strain curve, those having no yield point were marked with ◯, and those having a yield point were marked with x.
Molding workability: In the tensile stress-strain curve, those having an elongation at break of 200% or more were evaluated as ○, and those less than 200% were evaluated as ×.

[二次硬化物特性値]
硬化性組成物を、1μmのアクリルウレタンプライマー層を有するアクリル樹脂フィルム(フィルム厚75μm)に、そのドライ膜厚が10μmになるよう塗布し、60℃で30分間加熱し溶剤を揮発させた後、窒素雰囲気中で、電子線加速器(岩崎電気製エレクトロカーテンEC250/15/180L)175Kvで5Mrad電子線を照射した後、この試料を150℃で5分間加熱処理して二次硬化物特性値評価試料を作製した。
[Secondary cured product characteristic value]
After the curable composition was applied to an acrylic resin film (film thickness 75 μm) having a 1 μm acrylic urethane primer layer so that the dry film thickness was 10 μm, the solvent was volatilized by heating at 60 ° C. for 30 minutes, In a nitrogen atmosphere, after irradiating a 5 Mrad electron beam at 175 Kv with an electron beam accelerator (electrocurtain EC250 / 15/180 L) manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd., this sample was heat-treated at 150 ° C. for 5 minutes to evaluate a secondary cured product property value Was made.

<表面状態>
二次硬化物特性値評価試料の表面状態を、目視及び指触にて評価した。異常が見られなければ○、タック等があれば×とした。
<Surface condition>
The surface state of the secondary cured product characteristic value evaluation sample was evaluated by visual observation and finger touch. If there was no abnormality, it was rated as ○, and if there was a tack, it was marked as ×.

<密着性>
二次硬化物特性値評価試料を用いて、JIS K5400に準拠して1mm角の碁盤目セロハンテープ剥離試験にて評価した。マス目の剥離がないものを○、一つでもマス目の剥離が見られたものは×とした。
<Adhesion>
Using the secondary cured product characteristic value evaluation sample, it was evaluated by a 1 mm square grid cellophane tape peeling test in accordance with JIS K5400. The case where there was no cell peeling was marked with ◯, and the case where even one cell was peeled off was marked with ×.

<降伏点>
硬化性組成物をドライ膜厚が100μmになるようにガラスに塗布し、60℃で30分間加熱し溶剤を揮発させた後、窒素雰囲気中で、電子線加速器(岩崎電気社製エレクトロカーテンEC250/15/180L)175Kvで5Mrad電子線を照射、硬化させた後、150℃で5分間加熱処理して二次硬化物を作製した。この二次硬化物をガラスから剥離し、幅25mm、長さ90mmの短冊状に切断したものを試料とし、万能材料試験機(島津製作所社製オートグラフAG−IS)にて23℃、引張速度50mm/分で荷重を掛けることによって得られた結果から二次硬化物の引張応力−ひずみ曲線を作成した。引張応力−ひずみ曲線において降伏点を持たないものを○、持つものを×とした。
<Yield point>
The curable composition was applied to glass so that the dry film thickness became 100 μm, heated at 60 ° C. for 30 minutes to volatilize the solvent, and then in a nitrogen atmosphere, an electron beam accelerator (Electro curtain EC250 / manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.) (15/180 L) After irradiating and curing a 5 Mrad electron beam at 175 Kv, heat treatment was performed at 150 ° C. for 5 minutes to prepare a secondary cured product. This secondary cured product was peeled off from glass and cut into a strip shape having a width of 25 mm and a length of 90 mm as a sample, and a universal material testing machine (Autograph AG-IS manufactured by Shimadzu Corporation) at 23 ° C. and a tensile speed. A tensile stress-strain curve of the secondary cured product was created from the result obtained by applying a load at 50 mm / min. In the tensile stress-strain curve, those having no yield point were marked with ◯, and those having a yield point were marked with ×.

<耐擦傷性>
二次硬化物特性値評価試料の表面を、直径45mmで自重1kgの円筒加重を載せたスチールウール#0000で、5往復摩擦し、直後に目視にて観察して傷が見られないものは◎、30分後に観察し、傷が見られないものを○、傷が10本以内のものを△、傷が多数見られるものを×とした。
<Abrasion resistance>
The surface of the secondary cured product characteristic value evaluation sample is a steel wool # 0000 with a diameter of 45 mm and a cylinder weight of 1 kg of its own weight. , Observed after 30 minutes, ◯ indicates that no scratches are observed, Δ indicates that there are no more than 10 scratches, and X indicates that many scratches are observed.

<耐薬品性>
二次硬化物特性値評価試料の表面に、エタノールを塗布し、室温で1時間保持した後、脱脂綿で薬品を拭き取り目視にて観察した。表面に変化が見られなければ○、少し跡が残っているものは△、跡残りが激しいものは×とした。
<Chemical resistance>
After applying ethanol to the surface of the secondary cured product characteristic value evaluation sample and holding it at room temperature for 1 hour, the chemical was wiped off with absorbent cotton and visually observed. If there was no change on the surface, it was rated as ◯.

<耐油性化粧品性>
二次硬化物特性値評価試料の表面にニベア(登録商標)(ニベアSUNフェイスモイストスムースミルク)、コパトーン(登録商標)(コパトーンパーフェクトUVカットミルクA)を数滴塗布し、80℃で1時間保持した後、エタノールをしみ込ました脱脂綿で薬品を拭き取り、目視にて観察した。表面に変化が見られなければ5、跡残りが激しいものは1とし、表面の状態に応じて1〜5の5段階で評価を行った。なお、数値が大きいほど耐油性化粧品性が高いことを意味する。
<Oil-resistant cosmetic properties>
Characteristic value evaluation of secondary cured product Apply several drops of Nivea (registered trademark) (Nivea SUN face moist smooth milk) and Copatone (registered trademark) (copatone perfect UV cut milk A) on the surface of the sample, and hold at 80 ° C for 1 hour Then, the chemicals were wiped off with absorbent cotton soaked with ethanol and visually observed. If the surface did not change, 5 was evaluated, and the one with severe trace was 1, and the evaluation was performed in five stages of 1 to 5 according to the surface state. In addition, it means that oil resistance cosmetics property is so high that a numerical value is large.

<耐候性>
二次硬化物特性値評価試料を用いて、メタルハライドランプ式アイスーパーUVテスター(岩崎電気社製SUV−W131)にて耐候性を評価した。その結果、100時間で変化がなければ○、変色、クラック、ツヤビケ等の変化があったものは×とした。
<Weather resistance>
The weather resistance was evaluated using a metal halide lamp type eye super UV tester (SUV-W131 manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.) using the secondary cured product characteristic value evaluation sample. As a result, when there was no change in 100 hours, the case where there was a change such as ◯, discoloration, cracking, glossiness, etc. was marked with ×.

[実施例2〜15]
表2記載の材料及び配合量としたほかは、全て実施例1と同様にして硬化性組成物を作成し、得られた硬化性組成物を上記測定方法及び評価方法2にしたがって測定、評価した。試験結果を下記表2に示す。
[比較例1〜11]
表3記載の材料及び配合量としたほかは、全て実施例1と同様にして硬化性組成物を作成し、得られた硬化性組成物を上記測定方法及び評価方法2にしたがって測定、評価した。試験結果を下記表3に示す。
[Examples 2 to 15]
A curable composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the materials and blending amounts shown in Table 2 were used, and the obtained curable composition was measured and evaluated according to the above measurement method and evaluation method 2. . The test results are shown in Table 2 below.
[Comparative Examples 1 to 11]
A curable composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the materials and blending amounts shown in Table 3 were used, and the obtained curable composition was measured and evaluated according to the above measurement method and evaluation method 2. . The test results are shown in Table 3 below.

Figure 2015229702
Figure 2015229702

Figure 2015229702
Figure 2015229702

実施例1〜15の硬化性組成物は、硬化物の引張応力−ひずみ曲線において降伏点を持たず、破断点伸度が200%以上で、成型加工性に優れると共に、耐擦傷性、密着性、耐薬品性、耐候性及び耐油性化粧品性にも優れていた。比較例1及び2の硬化性組成物は、ブロック化イソシアネートを含有していない、もしくはブロック化イソシアネートの配合量が少なすぎたため、耐油性化粧品性が悪かった。比較例3の硬化性組成物は、ブロック化イソシアネートが過剰であったため、耐擦傷性が悪く、一次硬化物にはタックが観察された。比較例4の硬化性組成物は、ウレタン(メタ)アクリレートの数平均分子量が小さいため、一次硬化物が降伏点を有し、破断点伸度も小さかった。そのため、一次硬化物の成型加工性が悪いと共に、二次硬化物の耐擦傷性も低かった。比較例5の硬化性組成物は、数平均分子量が1000の鎖式脂肪族ポリカーボネートジオールを材料としたウレタンアクリレートを用いているため、一次硬化物のベトツキ感が大きくなり、実用に適さなかった。比較例6及び7の硬化性組成物は、ポリカーボネートジオールではないジオール化合物を用いているため、一次硬化物のベトツキ感が大きくなり、実用に適さなかった。比較例8の硬化性組成物は、芳香族イソシアネートを材料としたウレタンアクリレートを用いているため、耐候性及び密着性が悪かった。比較例9の硬化性組成物は、(c)成分として1分子中に3個のアクリロイルオキシ基を有する化合物を材料とするウレタンアクリレートを用いているため、一次硬化物が降伏点を有し、破断点伸度も小さかった。そのため、一次硬化物の成型加工性と二次硬化物の耐擦傷性とが悪かった。比較例10の硬化性組成物は、分子量が36000のウレタンアクリレートを用いているため、一次硬化物及び二次硬化物にもベトツキがあり、実用に適さなかった。比較例11の硬化性組成物は、脂環式構造を持たないジイソシアネートを材料としたウレタンアクリレートを用いているため、一次硬化物及び二次硬化物にもベトツキがあり、実用に適さなかった。   The curable compositions of Examples 1 to 15 have no yield point in the tensile stress-strain curve of the cured product, have an elongation at break of 200% or more, and are excellent in molding processability, as well as scratch resistance and adhesion. Also, the chemical resistance, weather resistance and oil resistance cosmetic properties were excellent. The curable compositions of Comparative Examples 1 and 2 did not contain the blocked isocyanate, or the blended amount of the blocked isocyanate was too small, so that the oil resistance cosmetic properties were poor. Since the curable composition of Comparative Example 3 had an excess of blocked isocyanate, the scratch resistance was poor, and tackiness was observed in the primary cured product. Since the curable composition of Comparative Example 4 had a small number average molecular weight of urethane (meth) acrylate, the primary cured product had a yield point and the elongation at break was small. Therefore, the moldability of the primary cured product was poor and the scratch resistance of the secondary cured product was low. Since the curable composition of Comparative Example 5 uses urethane acrylate made of a chain aliphatic polycarbonate diol having a number average molecular weight of 1000, the sticky feeling of the primary cured product is increased and is not suitable for practical use. Since the curable composition of Comparative Examples 6 and 7 uses a diol compound that is not a polycarbonate diol, the stickiness of the primary cured product is increased and is not suitable for practical use. Since the curable composition of Comparative Example 8 used urethane acrylate made of aromatic isocyanate, the weather resistance and adhesion were poor. Since the curable composition of Comparative Example 9 uses urethane acrylate made of a compound having three acryloyloxy groups in one molecule as the component (c), the primary cured product has a yield point, The elongation at break was also small. Therefore, the moldability of the primary cured product and the scratch resistance of the secondary cured product were poor. Since the curable composition of Comparative Example 10 used urethane acrylate having a molecular weight of 36000, the primary cured product and the secondary cured product had stickiness and were not suitable for practical use. Since the curable composition of Comparative Example 11 uses a urethane acrylate made of a diisocyanate having no alicyclic structure, the primary cured product and the secondary cured product are sticky and not suitable for practical use.

Claims (2)

下記(a)、(b)、及び(c)を反応させて得られる数平均分子量が5000〜30000のウレタン(メタ)アクリレートで、その硬化物の23℃で測定した引張応力−ひずみ曲線図において、降伏点を持たず、かつ破断点伸度が200%以上である(A)ウレタン(メタ)アクリレートと、(B)ブロック化脂肪族イソシアネートと、を含有し、
前記(A)ウレタン(メタ)アクリレートと前記(B)ブロック化脂肪族イソシアネートとの重量比が95:5〜70:30である硬化性組成物。
(a)数平均分子量300〜900の鎖式脂肪族ポリカーボネートジオール
(b)脂環式ジイソシアネート
(c)分子内に、1個のヒドロキシ基と1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステル
In the tensile stress-strain curve diagram measured at 23 ° C. of urethane (meth) acrylate having a number average molecular weight of 5000 to 30000 obtained by reacting the following (a), (b), and (c): And (A) urethane (meth) acrylate having no yield point and having an elongation at break of 200% or more, and (B) a blocked aliphatic isocyanate,
The curable composition whose weight ratio of said (A) urethane (meth) acrylate and said (B) blocked aliphatic isocyanate is 95: 5-70: 30.
(A) a chain aliphatic polycarbonate diol having a number average molecular weight of 300 to 900 (b) an alicyclic diisocyanate (c) having one hydroxy group and one (meth) acryloyloxy group in the molecule (meth) Acrylic ester
前記(B)ブロック化脂肪族イソシアネートが、ブロック化脂肪族イソシアネート三量体及びブロック化脂肪族イソシアネートビュレットの少なくとも一方である請求項1記載の硬化性組成物。


The curable composition according to claim 1, wherein the (B) blocked aliphatic isocyanate is at least one of a blocked aliphatic isocyanate trimer and a blocked aliphatic isocyanate burette.


JP2014115545A 2014-06-04 2014-06-04 Curable composition Pending JP2015229702A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014115545A JP2015229702A (en) 2014-06-04 2014-06-04 Curable composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014115545A JP2015229702A (en) 2014-06-04 2014-06-04 Curable composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015229702A true JP2015229702A (en) 2015-12-21

Family

ID=54886669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014115545A Pending JP2015229702A (en) 2014-06-04 2014-06-04 Curable composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015229702A (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004086101A (en) * 2002-08-29 2004-03-18 Tokai Rubber Ind Ltd Endless belt for electrophotographic apparatus
JP2009185182A (en) * 2008-02-06 2009-08-20 Taiyo Ink Mfg Ltd Photocurable or heat-curable resin composition and cured product thereof
JP2010150463A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Toyo Ink Mfg Co Ltd Curable urethane resin, curable resin composition including the resin and method of producing curable urethane resin

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004086101A (en) * 2002-08-29 2004-03-18 Tokai Rubber Ind Ltd Endless belt for electrophotographic apparatus
JP2009185182A (en) * 2008-02-06 2009-08-20 Taiyo Ink Mfg Ltd Photocurable or heat-curable resin composition and cured product thereof
JP2010150463A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Toyo Ink Mfg Co Ltd Curable urethane resin, curable resin composition including the resin and method of producing curable urethane resin

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5558257B2 (en) Curable composition
TWI433862B (en) Radical curable hot melt urethane resin composition and molded article for optical use
US8545978B2 (en) Composite film
KR101035822B1 (en) Photocurable coating material
JP5470957B2 (en) Active energy ray-curable resin composition for film protective layer
JP5950107B2 (en) Method for producing self-healing material, and method for producing composition for producing self-healing material
JP5399625B2 (en) Composite film
KR100864349B1 (en) Actinic Radiation Curable Resin Composition For Film Protection Layer and Film and Optical Sheet Made by Using the Same
JP2006328364A (en) Active energy ray-curable resin composition and article and molded product using the same
CN106536667A (en) Active-energy-ray-curable adhesive composition, adhesive, and adhesive sheet
JP6588556B2 (en) Curable composition
WO2014156581A1 (en) Energy ray-curable resin composition
JP2016194061A (en) Active energy ray-curable resin composition and method for producing the same, coating agent using the same, and sheet
KR102668471B1 (en) Urethane (meth)acrylate resin and laminated film
JP2017002102A (en) Urethane (meth)acrylate resin and laminated film
JP2014065903A (en) Active energy ray curing resin composition and coating agent
JP7054753B1 (en) Hardcourt resin composition
JP6903941B2 (en) Urethane (meth) acrylate oligomer
JP2015229702A (en) Curable composition
JP2010065118A (en) Active energy ray-curable film-forming composition
JP5132946B2 (en) Active energy ray-curable resin composition for mold printing and molded article
TWI808993B (en) Photocurable resin composition and adhesive sheet
JP6542082B2 (en) Method for producing urethane (meth) acrylate
JP2017197650A (en) Urethane (meth) acrylate resin and laminate film
JP2020023612A (en) Photocurable composition

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170322

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180206

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180816