JP2019526663A - アクリレート系ネットワーク用の重合誘起相分離組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
又は
[Aに対するXの親和性]−[Bに対するXの親和性]>0.7(cal/cm3)1/2若しくは>1.4(cal/cm3)若しくは>1(J/cm3)1/2(II)
又は
[Aに対するXの親和性]−[Bに対するXの親和性]>1.0(cal/cm3)1/2若しくは>2.0(J/cm3)1/2(III)
ブロックコポリマーのポリマーについての原子の数及びタイプもまた決定されるべきである。例えば、Aブロックとしてポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)及びBブロックとしてポリ(ブチルアクリレート)(PBA)を含むABAタイプのコポリマーを使用し得る。
硬化性組成物が、硬化前に周囲温度で均質な液体であり、硬化性組成物が、硬化後にナノ構造化され;
Z成分が、X成分とは異なり;
特に、前記硬化性組成物が、
X+Y+Z=100%である、50〜90重量%のX成分、
1〜30重量%のY成分、
5〜60重量%のZ成分、
任意に、ゼロを超えて30重量%以下の範囲で、光開始剤、単官能又は多官能モノマー、湿潤剤、接着促進剤、充填剤、他のレオロジー調整剤、チキソトロープ剤、可塑剤、UV吸収剤、UV安定剤、分散剤、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、乳白剤、消泡剤及びそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つの成分を含む、硬化性組成物。
図3は、適切な相分離特性を有するであろう標的組成物に対して溶解度がどのように利用され得るかを示し、それによって材料は、原点からの位置又は距離に基づいて選択され得る。
表2は、実施例3及び比較例1の機械的性質データを示す。両方の例とも、PRO13279(R)とSR833S(R)とを含むブロックコポリマーを含む。しかしながら、比較例1は、いかなる耐衝撃性改良剤も含まず、実施例3は、Nanostrength(R)M51耐衝撃性改良剤を含むという事実に違いが反映されている。
図4は、高さ(図4の左側)及び弾性率(図4の右側)に関連する特性についてのブロックコポリマーを含まない対照配合物の原子間力顕微鏡(AFM)の結果を示す。言い換えれば、比較例2は、X成分及びZ成分を含むが、Y成分を含まない(例えば、ブロックAとブロックBとのコポリマーを含まない)。比較例2では、X成分は、アルケマのSR531(R)モノマーであり、Z成分は、アルケマのCN1964(R)である。AFMによって画像を取得するために、プローブは、サンプルのある領域を走査し、表面を軽く叩くことによって局所的特性を測定する。図4、特に高さに関連する画像(図4の左側)から分かるように、主に黄色の領域で示されるように、系の成分間に大きな相分離はない。
図5は、本開示による配合物の高さ(図5の左側)及び弾性率(図5の右側)に関連する特性についての原子間力顕微鏡法(AFM)の結果を示す。実施例4では、X成分は、アルケマのSR531(R)モノマー、Y成分は、アルケマのNanostrength(R)M52N(R)耐衝撃性改良剤、Z成分は、アルケマのCN1964(R)である。実施例4の組成物は、本発明に従って上記式(II)を満たす。見て分かるように、離散的で暗いノッチ状の小球は、予想されるソフト相分離(例えば、ソフト弾性ドメイン)である。
図6は、本開示による別の配合物の弾性率(図6の左右両側)に関連する特性についての原子間力顕微鏡(AFM)の結果を示す。図6では、AFM結果の左側は、X成分がアルケマのSR531(R)モノマー、Y成分がアルケマのNanostrength(R)M52N(R)耐衝撃性改良剤、Z成分がアルケマのCN1964(R)の組成物で得られた。図6では、AFM結果の右側は、X成分がアルケマのSR531(R)モノマー、Y成分がアルケマのNanostrength(R)M52N(R)耐衝撃性改良剤、Z成分がアルケマのCN1964(R)の組成物で得られた。実施例5の組成物は、上記式(II)を満たす。見て分かるように、離散的で暗いノッチ状の小球は、予想されるソフト相分離(例えば、ソフト弾性ドメイン)である。さらに、図6は、ドメインサイズがブロックコポリマーの個々のブロックサイズによって決定されることを実証しており、最大のドメインは、より大きな中央のPBAブロック設計に対して示される。言い換えれば、成分YのブロックA及び/又はブロックBのサイズを変更すると、ドメインサイズを調整又はカスタマイズすることができる。
図7は、本開示による別の配合物の弾性率(図7の左右両側)に関連する特性についての原子間力顕微鏡(AFM)の結果を示す。図7では、AFM結果の左側は、X成分がアルケマのSR531(R)モノマー、Y成分がアルケマのNanostrength(R)M52N(R)耐衝撃性改良剤、Z成分がアルケマのCN1964(R)の組成物で得られた。図7では、X成分がアルケマのSR531(R)モノマーだけでなくアルケマのSR506(R)モノマーも含むことを除いて、AFM結果の右側は、左側と同様の組成物で得られた。図7の左側の結果を得るために使用された組成物は、上記の式(II)を満たすが、図7の右側の結果を得るために使用された組成物は、上記の式(II)を満たさない。
Claims (29)
- 成分X、Y及びZを含む硬化性組成物であって、前記X成分が、アクリル系モノマーを含み;前記Y成分が、少なくとも1つのブロックAと少なくとも1つのブロックBとのブロックコポリマーを含み;前記Z成分が、多官能性架橋剤を含み;
前記硬化性組成物が、硬化前は周囲温度で均質な液体であり、前記硬化性組成物が、硬化後にナノ構造化され;
前記Z成分が、前記X成分とは異なる、
硬化性組成物。 - 前記Z成分が、X成分よりも反応性が低い、請求項1に記載の硬化性組成物。
- XからA及びXからBに対するブロック親和性の差が、>0.7(cal/cm3)1/2又は>1.4(J/cm3)1/2である、請求項1又は2に記載の硬化性組成物。
- 50〜90重量%のX成分、1〜30重量%のY成分及び5〜60重量%のZ成分を含み、X+Y+Z=100%である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記X成分が、Y成分及びZ成分の分子量より小さい分子量を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記硬化性組成物が、光開始剤、単官能又は多官能モノマー、湿潤剤、接着促進剤、充填剤、他のレオロジー調整剤、チキソトロープ剤、可塑剤、UV吸収剤、UV安定剤、分散剤、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、乳白剤、消泡剤及びそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つの成分を、X+Y+Zの総重量又は対重量に対してゼロを超えて30重量%以下の範囲でさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記Z成分が、メタクリレート、アクリレート、ビニル、アリル、エポキシ、オキセタン、ヒドロキシル及び開環官能基性、好ましくはメタクリレート、ビニル、アリル、エポキシ、オキセタン、ヒドロキシル及び開環官能基性を有するオリゴマー又はモノマーからなる群から選択され、前記Z成分が、前記官能基性に関して、少なくとも2つ、最大6つの官能基を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記Z成分が、オリゴマーから選択され、ポリエステル系骨格、ポリエーテル系骨格又はポリウレタン系骨格を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記Z成分が、オリゴマーから選択され、前記オリゴマーが、1,000〜50,000ダルトンの範囲の分子量を有するか、又は150〜2,500ダルトンの範囲、好ましくは150〜1,000ダルトンの範囲、又はより好ましくは150〜500ダルトンの範囲の分子量を有するモノマーから選択される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記硬化性組成物が、α−ヒドロキシケトン、フェニルグリオキシレート、ベンジルジメチルケタール、α−アミノケトン、モノ−アシルホスフィン、ビス−アシルホスフィン、ホスフィンオキシド及びメタロセン並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される光開始剤を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記Y成分の少なくとも1つのAブロック及び少なくとも1つのBブロックが異なり、官能化若しくは非官能化されたポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリブチルアクリレート(PBA)、ポリジメチルアクリルアミド(PDMA)からなる群から選択されるか、又はエチルヘキシルアクリレート、ケイ素含有アクリレート、アルキルアクリレート、PEG系モノアクリレート、アクリルオリゴマーアクリレート、イソボルニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ノニル−ビニルピロリドン、環状トリホルミルアクリレート、アクリルアミド、エトキシ(エトキシエチル)アクリレート及びヒドロキシエチルアクリレート/メタクリレートの官能化若しくは非官能化ポリマーからなる群から選択される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 成分Yの少なくとも1つのAブロックが、1,000〜50,000ダルトンの範囲の分子量を有する官能化又は非官能化されたポリアクリレート及びポリメタクリレートからなる群から選択される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 成分Yの少なくとも1つのBブロックが、2,500〜60,000ダルトンの範囲の分子量を有する官能化又は非官能化されたポリアクリレートからなる群から選択される、請求項1〜12のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- ブロック親和性の差が、>1.0(cal/cm3)1/2又は>2.0(J/cm3)1/2である、請求項3に記載の硬化性組成物。
- 前記Y成分の少なくとも1つのAブロックと前記少なくとも1つのBブロックとが互いに非相容性である、請求項1〜14のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記X成分中の前記アクリル系モノマーが、単官能モノマーである、請求項1〜15のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記X成分が、エチルヘキシルアクリレート、シリコンアクリレート、アルカンアクリレート(エチルヘキシルアクリレートもアルカンアクリレートである)、PEG系モノアクリレート、イソボルニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ノニル−ビニルピロリドン、環状トリホルミルアクリレート、アクリルアミド、エトキシ(エトキシエチル)アクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート/メタクリレート、トリシクロデカンモノアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、アダマンチルアクリレート、アクリロイルモルホリン及びそれらのエトキシル化等価物からなる群から選択される、請求項1〜16のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 添加剤として請求項1〜17のいずれか一項に記載の硬化性組成物を含む、3D印刷材料前駆体組成物。
- 請求項1〜17のいずれか一項に記載の硬化性組成物が、前記前駆体組成物の総重量に対して、約1〜80重量%の重量比で、前記前駆体組成物を形成するための3D印刷材料に添加される、請求項18に記載の3D印刷材料前駆体組成物。
- 請求項1〜17のいずれか一項に記載の硬化性組成物又は請求項18に記載の3D印刷材料前駆体組成物の硬化、特に放射線硬化から生じる、硬化組成物。
- 前記組成物が、3D印刷樹脂、3D印刷インク、3D印刷コーティング又は3D印刷接着剤を形成する、請求項20に記載の硬化組成物。
- 前記3D印刷の樹脂、インク、コーティング又は接着剤が、3Dインプレッションプロセス又はステレオリソグラフィプロセスによって形成される、請求項21に記載の硬化組成物。
- 物品の耐衝撃性を向上させる方法であって、請求項1〜17のいずれか一項に記載の硬化性組成物を3D印刷材料に添加して、3D印刷材料前駆体組成物を形成することを含む、方法。
- 前記3D印刷材料前駆体組成物の硬化とともに3D印刷して、3D印刷材料又は3D印刷物を形成することを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記3D印刷材料前駆体組成物及び前記3D印刷材料が均質である、請求項24に記載の方法。
- 耐衝撃性向上添加剤として、特に3Dインプレッションプロセス又はステレオリソグラフィプロセスによる3D印刷材料又は3D印刷物用の3D印刷材料前駆体組成物における、請求項1〜17のいずれか一項に記載の硬化性組成物の使用。
- 3D印刷用途における請求項1〜17のいずれか一項に記載の硬化性組成物の使用。
- 請求項1〜17のいずれか一項に記載の硬化性組成物又は請求項18若しくは19に記載の3D印刷材料前駆体組成物から形成される(生じる)、3D印刷物又は3D印刷材料。
- 請求項1〜17のいずれか一項に記載の硬化性組成物を含まない3D印刷物に対して向上した耐衝撃性を有する、請求項28に記載の3D印刷物又は3D印刷材料。
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