JP2022045341A - ウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物、積層体及び成型物 - Google Patents

ウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物、積層体及び成型物 Download PDF

Info

Publication number
JP2022045341A
JP2022045341A JP2021142905A JP2021142905A JP2022045341A JP 2022045341 A JP2022045341 A JP 2022045341A JP 2021142905 A JP2021142905 A JP 2021142905A JP 2021142905 A JP2021142905 A JP 2021142905A JP 2022045341 A JP2022045341 A JP 2022045341A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meth
acrylate
component
urethane
active energy
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
JP2021142905A
Other languages
English (en)
Inventor
有紹 渡邊
Yusuke Watanabe
春久 冨樫
Haruhisa Togashi
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.)
Arakawa Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Arakawa Chemical Industries Ltd
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 Arakawa Chemical Industries Ltd filed Critical Arakawa Chemical Industries Ltd
Publication of JP2022045341A publication Critical patent/JP2022045341A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/67Unsaturated compounds having active hydrogen
    • C08G18/671Unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/672Esters of acrylic or alkyl acrylic acid having only one group containing active hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3203Polyhydroxy compounds
    • C08G18/3212Polyhydroxy compounds containing cycloaliphatic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • C08G18/751Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
    • C08G18/752Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
    • C08G18/753Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group
    • C08G18/755Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group and at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to a secondary carbon atom of the cycloaliphatic ring, e.g. isophorone diisocyanate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • C08G18/751Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
    • C08G18/752Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
    • C08G18/757Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing at least two isocyanate or isothiocyanate groups linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/14Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

【課題】耐薬品性に優れ、高い伸度を有する硬化物を与えるウレタン(メタ)アクリレート及び当該ウレタン(メタ)アクリレートを含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を提供する。【解決手段】反応成分として、脂環構造を有するジオール(a1)、環状構造を有するジイソシアネート(a2)及びヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート(a3)を含み、重量平均分子量が6,000~25,000、かつ、(メタ)アクリロイル基濃度が0.2×10-3~2.0×10-3eq/gであるウレタン(メタ)アクリレート。【選択図】なし

Description

本発明は、ウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物、積層体及び成型物に関する。
紫外線や電子線等で硬化させる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、耐擦傷性や耐薬品性を付与することから、様々な電化製品・生活用品等の物品に広く使用されている。その中で、携帯電話やスマートフォンの端末、パソコンの筐体、自動車内外装部品等では加飾技術が施されており、上記の性能に加えて、意匠性(デザイン性)も求められる。
加飾の方法としては、金型内に加飾フィルムを挿入し、溶融した樹脂を射出して一体化させてプラスチック成型物の表面を加飾するインモールド加飾工法;射出成型と同時にプラスチック成型物の表面を加飾するインモールド同時加飾成型工法;プラスチック、金属もしくはガラス等の成型品に加飾フィルムを貼り合わせ、又は加飾フィルムに積層した絵柄やハードコート層を転写させる真空圧着工法等がある。加飾の対象物や形状適応性が広がっていることから、加飾に使用されるハードコート剤組成物は、加飾フィルムには複雑な形状や深い絞り加工(深絞り)に追従することができるような高い伸度、具体的には、100%以上に加飾フィルムを延伸してもクラック等が生じないような性能も求められている。
これらの性能を両立させる技術としては、例えば、(ポリ)アルキレングリコールと脂肪族環式ジイソシアネートとヒドロキシル(メタ)アクリレートとの反応で得られる2官能ウレタン(メタ)アクリレートに、反応性希釈モノマー及び光重合開始剤を配合した成形シート用光硬化樹脂組成物が公知である(特許文献1)が、硬化した際に、ハードコート層の架橋密度が高まるため、全体が硬くなりすぎて、高い伸度が出ず、また耐薬品性にも劣るものであった。
特開2019-006897号公報
本発明の課題は、耐薬品性に優れ、高い伸度を有する硬化物を与えるウレタン(メタ)アクリレート及び当該ウレタン(メタ)アクリレートを含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、ウレタン(メタ)アクリレートの組成及び物性に着目して、鋭意検討したところ、前記課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下のウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物、積層体及び成型物に関する。
1.反応成分として、脂環構造を有するジオール(a1)、環状構造を有するジイソシアネート(a2)及びヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート(a3)を含み、
重量平均分子量が6,000~25,000、かつ、(メタ)アクリロイル基濃度が0.2×10-3~2.0×10-3eq/gであるウレタン(メタ)アクリレート。
2.(a1)成分が、トリシクロデカンジメタノール及び/又は1,1-シクロヘキサンジメタノールを含む、前項1に記載のウレタン(メタ)アクリレート。
3.(a2)成分が、脂環構造を有するジイソシアネートである、前項1又は2に記載のウレタン(メタ)アクリレート。
4.(a3)成分が、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート及び/又はペンタエリスリトール(メタ)アクリレートを含む前項1~3のいずれかに記載のウレタン(メタ)アクリレート。
5.ウレタン結合濃度が2.0×10-3~6.5×10-3eq/gである前項1~4のいずれかに記載のウレタン(メタ)アクリレート。
6.前項1~5のいずれかに記載のウレタン(メタ)アクリレートを含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
7.更に、活性エネルギー線重合性モノマー(B)及び/又は金属酸化物(C)を含む前項6に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
8.前項6又は7に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の硬化物。
9.前項8に記載の硬化物の層を有する積層体。
10.前項8に記載の硬化物で表面が被覆された成型物。
本発明に係るウレタン(メタ)アクリレートは、それを含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の硬化物が優れた耐薬品性を示すとともに、高い伸度も有するため、加工や成型しやすい特徴がある。
以下、本発明について詳しく説明する。なお、特段の記載がない限り、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の硬化物を“硬化物”と表記する。
本発明のウレタン(メタ)アクリレート(A)(以下、(A)成分という。)は、反応成分として、脂環構造を有するジオール(a1)(以下、(a1)成分という。)、環状構造を有するジイソシアネート(a2)(以下、(a2)成分という。)及びヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート(a3)(以下、(a3)成分という。)を含むものである。(A)成分が、(a1)成分由来の脂環構造を有することにより、その硬化物は優れた耐薬品性を示し、高い伸度も有する。
(a1)成分は、脂環構造を1つ以上有するジオールである。(a1)成分としては、例えば、1,2-シクロペンタンジオール、1,3-シクロペンタンジオール、1,1-シクロヘキサンジメタノール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,2-シクロオクタンジオール、1,5-シクロオクタンジオール等の単環式ジオール;5-ノルボルネン-2,2-ジメタノール、5-ノルボルネン-2,3-ジメタノール、ノルボルナン-2,3-ジメタノール、ノルボルナン-2,5-ジメタノール、2,6-デカヒドロナフタレンジメタノール等の二環式ジオール;1,3-アダマンタンジオール、1,4-アダマンタンジオール、2,4-アダマンタンジオール、トリシクロデカンジメタノール等の三環式ジオール;水素化ビスフェノール等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。中でも、硬化物が優れた耐薬品性を示す点から、トリシクロデカンジメタノール、1,1-シクロヘキサンジメタノール及び1,4-シクロヘキサンジメタノールからなる群より選ばれる1種以上が好ましく、トリシクロデカンジメタノール、1,1-シクロヘキサンジメタノールがより好ましい。
また、(A)成分の反応成分として、更に(a1)成分以外のポリオール(a1’)(以下(a1’)成分ともいう。)を併用しても良い。(a1’)成分としては、例えば、エチレングリコール(エタンジオール)、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール等のアルカンジオール;ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール;ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等が挙げられる。(a1’)成分の使用量としては、(a1)成分1モルに対して、4モル以下である。
(a2)成分は、環状構造及び2つのイソシアネート基を有する化合物である。(a2)成分としては、例えば、トルエンジイソシアネート(トルエン-2,4-ジイソシアネート、トルエン-2,6-ジイソシアネート又はこれらの混合物)、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3-ジメチルジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルエーテル-4,4’-ジイソシアネート、o-キシリレンジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート、p-キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート等の芳香環を有するジイソシアネート;
前記芳香環を有するジイソシアネートの水素化物、ノルボルネンメタンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、シクロヘキサン-1,4-ジイルビス(メチレン)ジイソシアナート、イソホロンジイソシアネート等の脂環構造を有するジイソシアネート等が挙げられる。
なお、これらのイソシアヌレート体、アダクト体、ビウレット体を用いても、二量体、三量体を用いても良い。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。
中でも、硬化物が優れた耐薬品性を示す点から、脂環構造を有するジイソシアネートが好ましく、m-キシリレンジイソシアネートの水素化物、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネートの水素化物、2,4-ジフェニルメタンジイソシアネートの水素化物、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの水素化物、ノルボルネンメタンジイソシアネート及びイソホロンジイソシアネートからなる群より選ばれる1種以上がより好ましい。
(a2)成分の使用量としては、(a1)成分1モルに対して、0.7~1.2モルが好ましい。当該範囲とすることで、硬化物が高い硬度を有しつつ、伸度も高くすることができる。同様の点から、前記使用量は0.9~1.0モルがより好ましい。
(a3)成分は、(a1)成分及び(a2)成分の反応物であるウレタンプレポリマーのイソシアネート基末端に組み込まれる成分であり、硬化物の優れた耐薬品性に寄与するものである。(a3)成分としては、特に限定されず、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、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;2,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3,4-ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、1,4-ジヒドロキシヘプチル(メタ)アクリレート等のジヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;1,4-シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、アダマンチルモノ(メタ)アクリレート等のシクロアルキルモノ(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基及びエーテル結合を有するモノ(メタ)アクリレート;エリスリトールジ(メタ)アクリレート、エリスリトールトリ(メタ)アクリレート等のエリスリトール(メタ)アクリレート類;ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等のペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類;ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等のジペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類;トリペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート等のトリペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。中でも、硬化物が優れた耐薬品性と高い伸度とを示す点から、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類が好ましい。
なお、前記の(a3)成分は、ヒドロキシ基を含まないポリ(メタ)アクリレートを含んだ混合物を使用しても良い。ヒドロキシ基を含まないポリ(メタ)アクリレートとしては、特に限定されず、例えば、エリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。ヒドロキシ基を含まないポリ(メタ)アクリレートの含有量としては、(a3)成分100重量%に対して、60重量%以下である。
(a3)成分の市販品としては、例えば、『アロニックスM305』、『アロニックスM306』、『アロニックスM400』、『アロニックスM402』、『アロニックスM403』、『アロニックスM404』、『アロニックスM405』、『アロニックスM406』、『アロニックスM933』(東亞合成(株)製)、『KAYARAD DPHA』(日本化薬(株)製)、『A-9550』、『A-DPH』(新中村化学工業(株)製)、『ビスコート#300』、『ビスコート#802』(大阪有機化学工業(株)製)、『Miramer M500』(MIWON Specialty Chemical Co,Ltd.製)等が挙げられる。
(a3)成分の使用量としては、特に限定されないが、硬化物が優れた耐薬品性を示して、高い伸度も維持する点から、(a1)成分と(a2)成分とを反応させて得られるウレタンプレポリマー中のイソシアネート基1モルに対して、1~1.1モルが好ましく、1~1.02モルがより好ましい。
(A)成分の製造方法としては、特に限定されず、例えば、(a1)成分と(a2)成分とを反応させてウレタンプレポリマー(以下、(A’)成分)を製造し、次いで(A’)成分と(a3)成分を反応させることが挙げられる。反応条件としては、特に限定されず、通常は温度が50~85℃程度(好ましくは60~80℃程度)、時間が1~24時間程度(好ましくは5~10時間程度)である。
なお、(A)成分の製造においては、有機溶媒を使用することが好ましい。有機溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、n-プロピルベンゼン、t-ブチルベンゼン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、テトラリン、デカリン、芳香族ナフサ等の芳香族炭化水素;n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、イソオクタン、n-デカン等の脂肪族炭化水素;シクロヘキサン等の脂環族炭化水素;イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、s-ブチルアルコール、t-ブチルアルコール等のアルコール;酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸n-アミル、酢酸2-ヒドロキシエチル、酢酸2-ブトキシエチル、酢酸3-メトキシブチル、安息香酸メチル等のエステル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン等が挙げられる。また、有機溶媒の使用量としては、反応濃度で40~80重量%程度にすることが好ましい。
得られた(A)成分の重量平均分子量は、6,000~25,000である。重量平均分子量が6,000未満であると、硬化物の伸度が低下する傾向にある。また、重量平均分子量が25,000を超えると、硬化物の耐薬品性が低下する傾向にある。また、同様の理由から、重量平均分子量は、9,000~20,000が好ましく、10,000~15,000がより好ましい。なお、ここでの「重量平均分子量」は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ(GPC)法(ポリスチレン換算)による測定値を指す。
また、(A)成分の(メタ)アクリロイル基濃度は、0.2×10-3~2.0×10-3eq/gである。当該濃度が0.2×10-3eq/g未満となると、硬化物の耐薬品性が低下しやすくなり、2.0×10-3eq/gを超えると、硬化物の伸度が低下しやすくなる。また同様の点から、(A)成分の(メタ)アクリロイル基濃度は、1.0×10-3~1.8×10-3eq/gが好ましく、1.2×10-3~1.6×10-3eq/gがより好ましい。
前記の(メタ)アクリロイル基濃度は、(メタ)アクリロイル基当量を、(a1)~(a3)成分の合計固形分重量で割った値である。例えば、(a1)成分として、トリシクロデカンジメタノール2モル(分子量:196.3)、(a2)成分として、イソホロンジイソシアネート2モル(分子量:222.3)、(a3)成分として、ヒドロキシエチルアクリレート1モル(分子量:116.1)とすると、(メタ)アクリロイル基濃度は、以下のようになる。
※[(メタ)アクリロイル基当量(eq)]={(a3)成分のモル数}×{(a3)成分中のアクリロイル基数}=1×1=1
※[(a1)~(a3)成分の合計固形分重量(g)]
={(a1)成分のモル数}×{(a1)成分の分子量}+{(a2)成分のモル数}×{(a2)成分の分子量}+{(a3)成分のモル数}×{(a3)成分の分子量}
=2×196.3+2×222.3+1×116.1=953.3
※[(メタ)アクリロイル基濃度(eq/g)]
=[(メタ)アクリロイル基当量(eq)]/[(a1)~(a3)成分の合計固形分重量(g)]
=1/953.3≒1.05×10-3
(A)成分の他の物性としては、ウレタン結合濃度が2.0×10-3~6.5×10-3eq/gであることが好ましく、3.0×10-3~5.5×10-3eq/gであることがより好ましく、3.5×10-3~5.0×10-3eq/gであることがさらに好ましい。ウレタン結合濃度が当該範囲であることにより、硬化物が耐薬品性に優れる傾向がある。
前記のウレタン結合濃度は、ウレタン結合のモル数を、(a1)~(a3)成分の合計固形分重量で割った値である。ウレタン結合のモル数は、(a2)成分のイソシアネート基数又は、(a1)成分及び(a3)成分の合計ヒドロキシル基数の内の小さい方の値を意味する。例えば、(a1)成分として、トリシクロデカンジメタノール2モル(分子量:196.3)、(a2)成分として、イソホロンジイソシアネート2モル(分子量:222.3)、(a3)成分として、ヒドロキシエチルアクリレート1モル(分子量:116.1)とすると、ウレタン結合濃度は、以下のようになる。
※(a2)成分のイソシアネート基数(eq)={(a2)成分のモル数}×{(a2)成分のイソシアネート基の数}=2×2=4
※(a1)成分のヒドロキシル基数(eq)={(a1)成分のモル数}×{(a1)成分のヒドロキシ基の数}=2×2=4
※(a3)成分のヒドロキシル基数(eq)={(a3)成分のモル数}×{(a3)成分のヒドロキシ基の数}=1×1=1
※{(a1)成分及び(a3)成分の合計ヒドロキシル基数}
={(a1)成分のヒドロキシル基数}+{(a3)成分のヒドロキシル基数}=4+1=5
※[ウレタン結合濃度(eq/g)]
={(a2)成分のイソシアネート基数又は、(a1)成分及び(a3)成分の合計ヒドロキシル基数の内の小さい方の値(eq)}/[(a1)~(a3)成分の合計固形分重量(g)]
=4/953.3≒4.2×10-3
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、前記の(A)成分を含むものである。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、更に活性エネルギー線重合性モノマー(B)(以下、(B)成分という。)及び/又は金属酸化物(C)(以下、(C)成分という。)を含んでも良い。
(B)成分は、前記の(A)成分以外の重合性モノマーであれば、特に限定されず、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-ヘプチル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-ノニル(メタ)アクリレート、n-デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、トリn-デシル(メタ)アクリレート、n-ラウリル(メタ)アクリレート、n-ミリスチル(メタ)アクリレート、n-パルミチル(メタ)アクリレート、n-ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル基を有する(メタ)アクリレート;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート等の脂環構造を有する(メタ)アクリレート;
フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-フェニルエチル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の芳香環を有する(メタ)アクリレート;
メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2-メトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル基を有する(メタ)アクリレート;
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のモノアルキレングリコール(メタ)アクリレート;
ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;
メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;
(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルフォリン等の(メタ)アクリルアミド類;
グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有する(メタ)アクリレート;
N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;
ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート又はこれらの混合物のペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類;
ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート又はこれらの混合物のジペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類;
トリペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート又はこれらの混合物のトリペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類;
アルキレンオキシド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性グリセリントリ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ポリグリセリン(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート及びペンタエリスリトール(メタ)テトラアクリレートからなる群より選ばれる2種以上の混合物のアルキレンオキシド変性物、アルキレンオキシド変性ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(ここで、“ポリ”とはジ体、トリ体、テトラ体、ペンタ体、ヘキサ体のいずれかを意味するが、これらの2種以上の混合物であるものを意味しても良い。)、アルキレンオキシド変性2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のアルキレンオキサイド変性(メタ)アクリレート類(アルキレンオキシドとしては、例えば、メチレンオキシド、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等が挙げられる。);
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等のポリオール(メタ)アクリレート;
ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、(A)成分以外のウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらの(B)成分は、単独でも2種以上を組み合わせても良い。
(B)成分を活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の成分として使用する場合、その含有量としては、硬化物の優れた耐薬品性及び高い伸度を示す点から、固形分重量比率で(A)成分及び(B)成分の合計100重量%中、通常は50重量%以下であり、好ましくは30重量%以下である。
(C)成分は、特に限定されず、例えば、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛等が挙げられる。なお、(C)成分は、アルミニウム、リン、フッ素等でドープされたものを使用しても良い。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。
また、市販品としては、『TOL-ST』、『MEK-ST-40』、『MEK-ST-L』、『MEK-ST-ZL』、『MEK-ST-UP』、『MIBK-ST』、『CHO-ST-M』、『EAC-ST』、『PMA-ST』(以上、日産化学(株)製)等が挙げられる。
また、(C)成分は、表面に有機官能基を有する金属酸化物を使用しても良い。「有機官能基」とは、少なくとも炭素原子を有する基であり、例えば、メタクリロイル基、アクリロイル基、ビニル基、エポキシ基、イソシアネート基、ウレタン基、オルガノシロキサン基等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。
表面に有機官能基を有する金属酸化物の市販品としては、例えば、『MEK-EC-2130Y』、『MEK-AC2140Z』、『MEK-AC-4130Y』、『PGM-AC2140Y』、『PGM-AC3140Y』、『PGM-AC4130Y』、『MIBK-SD』、『MIBK-SD-L』(日産化学(株)製)、『NANOBYK-3603』、『NANOBYK-3650』、『NANOBYK-3652』(ビックケミー・ジャパン(株)製)、『ALMIBK30WT%-H06』、『ALMIBK30WT%-M114』、『ALMIBK30WT%-M115』、『SIRMIBK15ET%-H24』、『SIRMIBK15ET%-H83』、(CIKナノテック(株)製)、『ELECOM-V#8802』、『ELECOM-V#8803』、『ELECOM-V#8804』(日揮触媒化成(株)製)等が挙げられる。
(C)成分の平均一次粒子径としては、特に限定されないが、硬化物の透明性の点から、4~200nm程度が好ましく、7~50nm程度がより好ましい。なお、平均一次粒子径の測定方法としては、特に限定されず、例えば、光散乱法等が挙げられる。
(C)成分を活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の成分として使用する場合、その含有量としては、硬化物が優れた伸度と耐摩耗性とを示す点から、固形分重量比率で、本発明の(A)成分及び(C)成分の合計100重量%中、通常は30重量%以下であり、好ましくは20重量%以下である。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、更に有機溶剤を含んでも良い。
有機溶剤としては、特に限定されず、例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、n-プロピルベンゼン、t-ブチルベンゼン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、テトラリン、デカリン、芳香族ナフサ等の芳香族炭化水素;n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、イソオクタン、n-デカン等の脂肪族炭化水素;シクロヘキサン等の脂環族炭化水素;酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸s-ブチル、酢酸t-ブチル、酢酸n-アミル、酢酸2-ヒドロキシエチル、酢酸2-メトキシエチル、酢酸2-ブトキシエチル、酢酸3-メトキシブチル、酢酸1-メトキシプロピル、安息香酸メチル等のエステル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネート等のカーボネート;ジイソプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等の非環状エーテル;テトラヒドロフラン、1,3-ジオキソラン、1,4-ジオキサン等の環状エーテル;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のモノヒドロキシエーテル;メタノール、エタノール、n-プロパノール、2-プロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、s-ブタノール、t-ブタノール等のアルコール等が挙げられる。また、有機溶剤を活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の成分として使用する場合、その含有量としては、0.5~80重量%以下が好ましい。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、光重合開始剤を更に含む。なお、光重合開始剤は、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を調製する際に配合しても、基材フィルムへ塗工する直前に配合しても良い。
光重合開始剤としては、特に限定されず、例えば、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、チタノセン化合物、チオキサントン化合物、オキシムエステル化合物等の光重合開始剤、アミンやキノン等の光増感剤等が挙げられ、より具体的には、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-[4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオニル)ベンジル]フェニル]-2-メチルプロパン-1-オン、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、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(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド、ビス(η-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム、1,2-オクタンジオン1-[4-(フェニルチオ)-2-(o-ベンゾイルオキシム)]、エタノン1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-1-(o-アセチルオキシム)等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。また光重合開始剤の含有量としては、本発明の(A)成分、(B)成分及び(C)成分の合計100重量部に対して、0.5~20重量部が好ましく、2~10重量部がより好ましい。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、更に、表面調整剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、シランカップリング剤、消泡剤、湿潤剤、防錆剤、レベリング剤等の添加剤を含んでも良い。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、(A)成分、(B)成分及び(C)成分、光重合開始剤、必要に応じて、有機溶剤、並びに前記添加剤を混合することによって得られる。混合手段及び混合順序は特に限定されない。
本発明の硬化物は、前記活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を硬化させてなるものである。
本発明の硬化物は特に限定されず、例えば、前記活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を基材フィルムへ塗工し、活性エネルギー線を照射することにより得られる。
基材としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルクリレート、ポリウレタン、エチレン酢酸ビニル、アイオノマー樹脂、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂)、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ノルボルネン樹脂、フッ素樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド等のプラスチックフィルム;金属、木材、紙、ガラス、スレート等が挙げられる。なお、基材は軽剥離のもの、重剥離のものも使用でき、また未処理のもの、プラズマ処理されたものを使用できる。
また、前記基材には、硬化物の層と剥離しやすくするために、剥離処理をしても良い。剥離処理は、剥離しやすい場合には特段必要ないが、より剥離しやすくするために、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、セルロース誘導体、尿素樹脂、ポリオレフィン樹脂、パラフィン樹脂を離型層として積層することができる。これらの樹脂フィルムは、単独でも2種以上を組み合わせても良い。
塗工方法としては、特に限定されず、例えば、アプリケーター、バーコーター、ロールコーター、ナイフコーター、グラビアコーター、スプレーコーター、コンマコーター、リップコーター、グラビア印刷、スクリーン印刷等が挙げられる。活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の塗工量も特に限定されず、通常は、硬化後の膜厚が1~10μm程度となるように塗工する。
活性エネルギー線としては、特に限定されず、例えば、紫外線、赤外線、可視光線等の光線、電子線、X線、α線、β線、γ線、中性子線等が挙げられる。本発明においては、光線が好ましく、紫外線がより好ましい。
紫外線の光源としては、特に限定されず、例えば、キセノンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、ケミカルランプ、無電極ランプ、LEDランプ等が挙げられる。また、紫外線の照射強度も特に限定されず、通常、100~1000mJ/cm程度である。また、紫外線を照射した後は、完全に硬化させる目的に、必要に応じて加熱させても良い。
本発明の積層体は、前記硬化物の層を有するものである。使用する基材や硬化方法等は前述と同様である。
本発明の成型物は、前記硬化物が表面被覆してなるものであって、インモールド同時加飾法、真空加圧法等の工法を用いることによって、成型物の表面に硬化物を被覆したものである。これらの工法において、硬化物を基材毎で成型物の表面に貼り付けるラミネート法と、プラスチックフィルム上に積層した硬化物や、その他の柄インキ層や機能層のみを成型物の表面に転写する転写法がある。
ラミネート法では、加飾フィルムの構成として、一般に、本発明の硬化物の層、アンカー層、柄インキ層、易接着層、基材フィルム、機能層、接着層の順、又は、本発明の硬化物の層、易接着層、基材フィルム、易接着層、柄インキ層、機能層、接着層の順等の層構成があり、成型物の表面にこの接着層を介して貼り合わせることができる。
上記転写法では、一般にプラスチックフィルムの上に、必要に応じて、剥離層を積層し、その上に、本発明の硬化物の層、アンカー層、柄インキ層、機能層、接着層の順で積層されたもの(転写層)であり、成型物の表面に接着層を介して貼り付けられた後、プラスチックフィルム、または、剥離層と硬化物の層との層間を剥離させて、成型物の表面に転写層のみを積層し、被覆することができる。
以下に実施例を挙げて、具体的に説明するが、本発明はこれらの各例に限定されるものではない。なお、各例中、部及び%は特記しない限り全て重量基準である。
<重量平均分子量>
ゲルパーメーションクロマトグラフィー法(GPC法)により、以下の条件でウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量を測定した。
・分子量測定機(製品名:『HLC-8220』、東ソー(株)製)
・カラム(製品名:『TSKgel superHZ2000』、『TSKgel superHZM-M』、東ソー(株)製)
・展開溶剤:テトラヒドロフラン
・流速:0.35mL/min、
・試料濃度:0.5g/L、
・標準物質:ポリスチレン(標準ポリスチレンキット、PStQuickA、B、C、東ソー(株)製)
実施例1
撹拌機、温度計、還流冷却機を取り付けた三つ口フラスコに、トリシクロデカンジメタノール(以下、“TCD”という)24.4部(5モル)、水添キシレンジイソシアネート(H-XDI)24.2部(5モル)、メチルエチルケトン40.0部、オクチル酸スズ0.01部を加えた。60℃で2時間攪拌後、得られた反応物にV#300(商品名:「ビスコート#300」、ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物、水酸基価:122.2mgKOH/g、大阪有機化学工業(株)製)11.3部(1モル)(以下、PETAという。)、オクチル酸スズ0.15部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.03部を加え、残存イソシアネート基が0.1%以下になるまで反応を行い、固形分濃度60%のウレタン(メタ)アクリレート(A-1)の溶液を得た。(A-1)成分の物性を表1に示す(以下同様)。
実施例2~8、比較例1~6
表1に示す組成で、実施例1と同様の方法にて合成し、固形分濃度60%のウレタン(メタ)アクリレート(A-2)~(A-8)、(D-1)~(D-6)の溶液をそれぞれ得た。
Figure 2022045341000001
表1の略号は、以下の化合物を表す。
<ジオール>
・TCD:トリシクロデカンジメタノール
・1,1-CHDM:1,1-シクロヘキサンジメタノール
・1,4-BD:1,4-ブタンジオール
<ジイソシアネート>
・H-XDI:m-キシリレンジイソシアネートの水素化物
・IPDI:イソホロンジイソシアネート
・H-MDI:4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの水素化物
・HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
<ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート>
・PETA-1:商品名:「ビスコート#300」、ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物、水酸基価:122.2mgKOH/g、大阪有機化学工業(株)製
・PETA-2:商品名:「アロニックスM-933」、ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物、水酸基価:280.0mgKOH/g、東亞合成(株)製
・PETA-3:商品名:「アロニックスM-306」、ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物、水酸基価:160.0mgKOH/g、東亞合成(株)製
・HEA:2-ヒドロキシエチルアクリレート
評価例1~8、比較評価例1~6
各ウレタン(メタ)アクリレートの溶液100部(固形分重量:60部)、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(光重合開始剤、商品名:『Omnirad184』、IGM Resins B.V.社製)3.2部、シリコーン系表面調整剤(添加剤、商品名:『BYK-378』、BYK社製)0.2部、及びメチルエチルケトン108部を配合し、溶解するまで撹拌して活性エネルギー線硬化型樹脂組成物をそれぞれ調製した。
<試験フィルムの作製>
市販のポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名:『コスモシャインA4100』、東洋紡(株)製)の表面に、各活性エネルギー線硬化型樹脂組成物をバーコーターで硬化物の層の厚さが5μmとなるように塗工し、温度60℃で2分乾燥させた。その後、400Wの高圧水銀灯(1灯)を用いて、積算光量300mJ/cmになるよう紫外線を照射して試験フィルムを作製した。
<耐薬品性>
試験フィルムを6cm×6cmに切り出した。日焼け止めクリーム(商品名:『Neutrogena』、helioplex社製)を半径3cmの円になるように塗り広げた後、温度55℃の乾燥機で4時間放置させた。室温まで冷却して、洗剤と水で日焼け止めクリームを洗い流した。水分を拭き取って、試験フィルムの表面を目視で観察し、以下の基準で評価した。表2に結果を示す(以下同様)。
(評価基準)
◎:表面に全く筋も白化も見られない
○:表面の一部に若干筋が見られる
×:表面の大部分が白化している
<伸度>
試験フィルムを幅1.5cm、長さ13cmに切り出した試験片を準備した。試験片を引張試験機(装置名:『RTM-500』、オリエンテック(株)製)にチャック間距離5cmでセットし、温度140℃で1分放置した後、引張速度5cm/分で試験片を引っ張った。硬化物の層にクラックが入ったときの試験片の長さを読み取り、5cmを100%として、伸び率を求めた。伸び率が180%以上のものを良好とした。
Figure 2022045341000002
評価例9~16、比較評価例7、8
実施例1~8及び比較例1、2のウレタン(メタ)アクリレートの溶液151.6部(固形分重量:85部)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(商品名:『NKエステルA-9550W』、新中村化学工業(株)製)10.7部、メタクリロイル基を有するアルミナ(商品名:『ALMIBK30WT%-H06』、CIKナノテック(株)製、平均一次粒子径:15nm、固形分濃度:30%)17.8部(固形分重量:5部)、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(光重合開始剤、商品名:『Omnirad184』、IGM Resins B.V.社製)5.4部、シリコーン系表面調整剤(添加剤、商品名:『BYK-378』、BYK社製)0.2部、及びメチルエチルケトン95.8部を配合し、溶解するまで撹拌して活性エネルギー線硬化型樹脂組成物をそれぞれ調製した。
評価例17~19
表3に示す組成に変更した以外は、直前の段落に記載の方法に従って行い、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物をそれぞれ得た。
前記で得られた活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて、前記と同様の方法で試験フィルムを作製し、耐薬品性及び伸度を評価した。表3に結果を示す。
Figure 2022045341000003
表3に記載の記号は、以下の化合物を示す。
・A-1~A-8、D-1、D-2:表1を参照。
・B-1:ジペンタエリスリトールペンタアクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物、商品名-『NKエステルA-9550W』、新中村化学工業(株)製)
・B-2:ウレタンアクリレート(ジペンタエリスリトールペンタアクリレート及びヘキサメチレンジイソシアネートの反応物)、商品名-『DPHA-40H』、日本化薬(株)製
・C-1:メタクリロイル基を有するアルミナ:商品名-『ALMIBK30WT%-H06』、CIKナノテック(株)製、平均一次粒子径:15nm、固形分濃度:30%
(B)成分は、前記の(A)成分以外の重合性モノマーであれば、特に限定されず、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-ヘプチル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-ノニル(メタ)アクリレート、n-デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、トリn-デシル(メタ)アクリレート、n-ラウリル(メタ)アクリレート、n-ミリスチル(メタ)アクリレート、n-パルミチル(メタ)アクリレート、n-ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル基を有する(メタ)アクリレート;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート等の脂環構造を有する(メタ)アクリレート;
フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-フェニルエチル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の芳香環を有する(メタ)アクリレート;
メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2-メトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル基を有する(メタ)アクリレート;
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のモノアルキレングリコール(メタ)アクリレート;
ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;
メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;
(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルフォリン等の(メタ)アクリルアミド類;
グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有する(メタ)アクリレート;
N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;
ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート又はこれらの混合物のペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類;
ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート又はこれらの混合物のジペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類;
トリペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート又はこれらの混合物のトリペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類;
アルキレンオキシド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性グリセリントリ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ポリグリセリン(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート及びペンタエリスリトールテトラ(メタアクリレートからなる群より選ばれる2種以上の混合物のアルキレンオキシド変性物、アルキレンオキシド変性ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(ここで、“ポリ”とはジ体、トリ体、テトラ体、ペンタ体、ヘキサ体のいずれかを意味するが、これらの2種以上の混合物であるものを意味しても良い。)、アルキレンオキシド変性2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド変性ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のアルキレンオキサイド変性(メタ)アクリレート類(アルキレンオキシドとしては、例えば、メチレンオキシド、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等が挙げられる。);
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等のポリオール(メタ)アクリレート;
ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、(A)成分以外のウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。

Claims (10)

  1. 反応成分として、脂環構造を有するジオール(a1)、環状構造を有するジイソシアネート(a2)及びヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート(a3)を含み、
    重量平均分子量が6,000~25,000、かつ、(メタ)アクリロイル基濃度が0.2×10-3~2.0×10-3eq/gであるウレタン(メタ)アクリレート。
  2. (a1)成分が、トリシクロデカンジメタノール及び/又は1,1-シクロヘキサンジメタノールを含む、請求項1に記載のウレタン(メタ)アクリレート。
  3. (a2)成分が、脂環構造を有するジイソシアネートである、請求項1又は2に記載のウレタン(メタ)アクリレート。
  4. (a3)成分が、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート及び/又はペンタエリスリトール(メタ)アクリレートを含む請求項1~3のいずれかに記載のウレタン(メタ)アクリレート。
  5. ウレタン結合濃度が2.0×10-3~6.5×10-3eq/gである請求項1~4のいずれかに記載のウレタン(メタ)アクリレート。
  6. 請求項1~5のいずれかに記載のウレタン(メタ)アクリレートを含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
  7. 更に、活性エネルギー線重合性モノマー(B)及び/又は金属酸化物(C)を含む請求項6に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
  8. 請求項6又は7に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の硬化物。
  9. 請求項8に記載の硬化物の層を有する積層体。
  10. 請求項8に記載の硬化物で表面が被覆された成型物。
JP2021142905A 2020-09-08 2021-09-02 ウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物、積層体及び成型物 Pending JP2022045341A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020150645 2020-09-08
JP2020150645 2020-09-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022045341A true JP2022045341A (ja) 2022-03-18

Family

ID=80462522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021142905A Pending JP2022045341A (ja) 2020-09-08 2021-09-02 ウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物、積層体及び成型物

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2022045341A (ja)
CN (1) CN114149562A (ja)
TW (1) TW202222879A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023248783A1 (ja) * 2022-06-21 2023-12-28 株式会社イノアックコーポレーション トナーシール部材及びトナーカートリッジ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023248783A1 (ja) * 2022-06-21 2023-12-28 株式会社イノアックコーポレーション トナーシール部材及びトナーカートリッジ

Also Published As

Publication number Publication date
CN114149562A (zh) 2022-03-08
TW202222879A (zh) 2022-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102329391B1 (ko) 광경화성 수지 조성물, 이 조성물로 형성되는 경화 피막 및 피막을 갖는 기재와, 경화 피막 및 피막을 갖는 기재의 제조방법
JP5527871B2 (ja) 紫外線硬化型ハードコート樹脂組成物
JP6103480B2 (ja) 多官能チオ(メタ)アクリレート樹脂、これを含有する活性エネルギー線硬化型ハードコート樹脂組成物とこれを硬化して得られた硬化膜、硬化膜が積層されたプラスチックフィルム、プラスチックフィルムを用いたプラスチック射出成型品及び加工製品。
TWI477522B (zh) 硬質塗層用組成物及形成有硬質塗層之成形品
TWI506069B (zh) A hard film-forming laminate film, a roll film, and a hard coat film-forming hardening composition
JP6103477B2 (ja) 多官能チオ(メタ)アクリレート樹脂、これを含有する活性エネルギー線硬化型ハードコート樹脂組成物とこれを硬化して得られた硬化膜、硬化膜が積層されたプラスチックフィルム、プラスチックフィルムを用いたプラスチック射出成型品及び加工製品。
JP5601189B2 (ja) 活性エネルギー線硬化性転写シート及びその製造方法
KR20150092202A (ko) 하드코트용 조성물 및 하드코트층이 형성된 성형품
JP2022045341A (ja) ウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物、積層体及び成型物
JP6941747B1 (ja) 塗料組成物、半硬化膜、加飾成形品、及び加飾成形品の製造方法
JP7392462B2 (ja) 活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物、硬化物、積層体及び成型物
JP7218998B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、硬化物及び積層体
KR20200140295A (ko) 경화성 수지 조성물
JP2011021051A (ja) 活性エネルギー線硬化性転写シートの製造方法
JP7484090B2 (ja) 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、およびそれを用いたコーティング剤、ならびにシート
JP2014070211A (ja) ハードコート付きシクロオレフィン系高分子フィルムの製造方法
JP5438373B2 (ja) ラジカル重合性組成物
JP2012167231A (ja) 活性エネルギー線硬化性組成物、積層フィルム状物及び積層成形品
JP2012245668A (ja) 積層フィルム状物及び積層成形品
JP5979587B2 (ja) 活性エネルギー線硬化型樹脂、活性エネルギー線硬化型ハードコート剤、それらを用いた硬化膜、硬化膜が積層されたプラスチックフィルム、及びプラスチックフィルムを用いた加工製品。
JP2022011765A (ja) ウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物及び積層体
CN116731545A (zh) 活性能量线硬化性组合物及膜
TW201233549A (en) Active energy curable transfer sheet and a method for manufacturing thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211202

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230306

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231102

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231220

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240402