JP2022126600A - 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物、積層体及び硬化方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明が解決しようとする課題は、一定の加工性、タック性、耐擦傷性を有する硬化物を作製できる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、該組成物を含む硬化物、積層体及び硬化方法を提供することにある。【解決手段】本発明で提供する解決手段は、エポキシ基含有モノ(メタ)アクリレートを含むモノマー成分のラジカル重合体(a1)とα,β-不飽和カルボン酸(a2)との反応物である、(メタ)アクリル共重合体(A)、多官能(メタ)アクリレート(B)、及びメラミン樹脂(C)を含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物である。【選択図】なし
Description
本発明は、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物、積層体及び硬化方法に関する。
従来より種種のプラスチックが冷蔵庫、テレビ、エアコン等の家電製品の本体及びそのリモコン、携帯電話、スマートフォン、タブレット、パソコン等の情報端末の筐体及びディスプレイ、自動車部品、自動車内装材等、多分野において利用されている。プラスチックは加工性や透明性、軽量性、安価である等の利点を有しているが、ガラス材料に比べて柔らかく傷がつきやすい欠点を有する。
これらの欠点を改良するためにプラスチック表面にハードコート剤をコーティングしてプラスチックが有する利点を損なうことなく、表面の耐擦傷性を改善している。このようなハードコート剤としてはシリコーン系、アクリル系、メラミン系樹脂等が用いられている。なかでも紫外線等の活性エネルギー線によって硬化させることができるアクリル系樹脂を用いた活性エネルギー線硬化型樹脂組成物が硬化時間、原料コスト等の観点から主流となっている。
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いる場合、プラスチックの成形加工前に活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を塗工し、活性エネルギー線を照射して架橋硬化させると、樹脂の架橋密度を高めることにより耐薬品性、耐擦傷性を改良できる。その反面、このように架橋硬化された活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は加工性に劣る。このような加工性の問題に対処するために、プラスチックの成形加工後に活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を塗装等により付与することが行われている(特許文献1)。しかし、前記方法では塗布の工程が多くなること、加工品の曲面部に塗工ムラが発生することや、歩留まりが悪いことが問題となっている。
そのため、プラスチックやフィルムの成形加工前に塗工可能で加工性と耐擦傷性等の塗膜硬度を両立したハードコート剤が求められている。
本発明が解決しようとする課題は、一定の加工性、タック性、耐擦傷性を有する硬化物を作製できる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、該組成物を含む硬化物、積層体及び硬化方法を提供することにある。
本発明者らは鋭意検討した結果、所定の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いることにより、前記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は以下の項目1~項目11に関する。
(項目1)
エポキシ基含有モノ(メタ)アクリレートを含むモノマー成分のラジカル重合体(a1)とα,β-不飽和カルボン酸(a2)との反応物である、(メタ)アクリル共重合体(A)、
多官能(メタ)アクリレート(B)、及び
メラミン樹脂(C)
を含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目2)
(A)成分の水酸基濃度が1.1mmol/g以上5mmol/g以下であり、
(A)成分の(メタ)アクリル当量が150g/eq以上1,000g/eq以下であり、
(B)成分が3個以上30個以下の(メタ)アクリロイル基を有する
項目1に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目3)
(A)成分と(B)成分の質量比(固形分換算)が(A)/(B)=10/90~99/1である項目1又は2に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目4)
(C)成分の含有量(固形分換算)が、(A)成分及び(B)成分の総量100質量%に対して1質量%以上25質量%以下である項目1~3のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目5)
光重合開始剤(D)を含有する項目1~4のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目6)
フッ素含有化合物(E)を含有する項目1~5のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目7)
無機微粒子(F)を含有する項目1~6のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目8)
項目1~7のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を加熱して得られる、破断伸度40%以上である部分硬化物。
(項目9)
項目1~7のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の硬化物。
(項目10)
項目8に記載の部分硬化物又は項目9に記載の硬化物を基材表面の少なくとも一つの面に有する、積層体。
(項目11)
項目1~7のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を加熱し部分硬化した後、活性エネルギー線を照射し、さらに硬化する方法。
(項目1)
エポキシ基含有モノ(メタ)アクリレートを含むモノマー成分のラジカル重合体(a1)とα,β-不飽和カルボン酸(a2)との反応物である、(メタ)アクリル共重合体(A)、
多官能(メタ)アクリレート(B)、及び
メラミン樹脂(C)
を含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目2)
(A)成分の水酸基濃度が1.1mmol/g以上5mmol/g以下であり、
(A)成分の(メタ)アクリル当量が150g/eq以上1,000g/eq以下であり、
(B)成分が3個以上30個以下の(メタ)アクリロイル基を有する
項目1に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目3)
(A)成分と(B)成分の質量比(固形分換算)が(A)/(B)=10/90~99/1である項目1又は2に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目4)
(C)成分の含有量(固形分換算)が、(A)成分及び(B)成分の総量100質量%に対して1質量%以上25質量%以下である項目1~3のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目5)
光重合開始剤(D)を含有する項目1~4のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目6)
フッ素含有化合物(E)を含有する項目1~5のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目7)
無機微粒子(F)を含有する項目1~6のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
(項目8)
項目1~7のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を加熱して得られる、破断伸度40%以上である部分硬化物。
(項目9)
項目1~7のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の硬化物。
(項目10)
項目8に記載の部分硬化物又は項目9に記載の硬化物を基材表面の少なくとも一つの面に有する、積層体。
(項目11)
項目1~7のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を加熱し部分硬化した後、活性エネルギー線を照射し、さらに硬化する方法。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、該組成物を含む硬化物及び積層体は、一定の加工性、タック性、耐擦傷性を有する。
本開示の全体にわたり、各物性値、含有量等の数値の範囲は、適宜(例えば下記の各項目に記載の上限及び下限の値から選択して)設定され得る。具体的には、数値αについて、数値αの下限がA1、A2、A3等が例示され、数値αの上限がB1、B2、B3等が例示される場合、数値αの範囲は、A1以上、A2以上、A3以上、B1以下、B2以下、B3以下、A1~B1、A1~B2、A1~B3、A2~B1、A2~B2、A2~B3、A3~B1、A3~B2、A3~B3等が例示される。なお、本開示において「~」とは、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本発明は、エポキシ基含有モノ(メタ)アクリレートを含むモノマー成分のラジカル重合体(a1)(以下、「(a1)成分」ともいう。)とα,β-不飽和カルボン酸(a2)(以下、「(a2)成分」ともいう。)との反応物である、(メタ)アクリル共重合体(A)(以下、「(A)成分」ともいう。)、多官能(メタ)アクリレート(B)(以下、「(B)成分」ともいう。)、及びメラミン樹脂(C)(以下、「(C)成分」ともいう。)を含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物(以下、「樹脂組成物」ともいう。)に関する。なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及び/又はメタクリレートのことである。また、(メタ)アクリルとは、アクリル及び/又はメタクリルのことである。
<(A)成分>
(A)成分は、(a1)成分と(a2)成分との反応物である、(メタ)アクリル共重合体のことである。(A)成分として共重合体は2種以上を組み合わせて使用することもできる。
(A)成分は、(a1)成分と(a2)成分との反応物である、(メタ)アクリル共重合体のことである。(A)成分として共重合体は2種以上を組み合わせて使用することもできる。
<(a1)成分>
(a1)成分は、エポキシ基含有モノ(メタ)アクリレートを含むモノマー成分のラジカル重合体である。エポキシ基を含有するモノ(メタ)アクリレート(以下、「(a1-1)成分」ともいう。)として各種公知のものを使用できる。
(a1)成分は、エポキシ基含有モノ(メタ)アクリレートを含むモノマー成分のラジカル重合体である。エポキシ基を含有するモノ(メタ)アクリレート(以下、「(a1-1)成分」ともいう。)として各種公知のものを使用できる。
(a1-1)成分として、グリシジル(メタ)アクリレート、α-エチルアクリル酸グリシジル、α-n-プロピルアクリル酸グリシジル、α-n-ブチルアクリル酸グリシジル、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸[(3,4-エポキシシクロヘキサン)-1-イル]メチル等が例示される。(a1-1)成分として例示された物質及び(a1-1)成分として公知のものを単独で、或いは2種類以上を組み合わせて使用することができる。(a1-1)成分は、入手容易性や耐擦傷性の面から、好ましくはグリシジル(メタ)アクリレートである。
(a1)成分の構成モノマーには(a1-1)成分の他にエポキシ基を含有しない共重合可能なモノマー(以下、「(a1-2)成分」ともいう。)を同時に含んでもよい。(a1-2)成分として各種公知のものを使用できる。
(a1-2)成分として、スチレン、α-メチルスチレン、t-ブチルスチレン、ジメチルスチレン等の芳香族含有モノ(メタ)アクリレート、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、アルケニル無水コハク酸、アルカジエニル無水コハク酸等の脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸へキシル、(メタ)アクリル酸シクロへキシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル、アクリロニトリル、アクリルアミド、酢酸ビニル、いずれか一方の末端に1つ以上の不飽和二重結合を有し、エポキシ基及びカルボキシル基を含有しないマクロモノマー等が例示される。いずれか一方の末端に1つ以上の不飽和二重結合を有し、エポキシ基及びカルボキシル基を含有しないマクロモノマーとして、(メタ)アクリロイル基含有マクロモノマー、ポリシロキサンのマクロモノマー、(メタ)アクリル酸エステルのマクロモノマー、スチレンのマクロモノマー、(メタ)アクリルアミドのマクロモノマー、アクリロニトリルのマクロモノマー等が例示される。(a1-2)成分として例示された物質及び(a1-2)成分として公知のものを単独で、或いは2種類以上を組み合わせて使用することができる。上記、マクロモノマーとして、市販された製品を使用してもよい。当該製品として、特に限定されないが、(メタ)アクリロイル基含有マクロモノマー(製品名「マクロモノマーAA-6」、「マクロモノマーAB-6」、東亞合成(株)製)、ポリシロキサンのマクロモノマー(製品名「サイラプレーンFM-0711」、「サイラプレーンFM-0721」、JNC(株)製)、(メタ)アクリル酸エステルのマクロモノマー(製品名「ブレンマーPME-4000」、「ブレンマーPSE-1300」、日油(株)製)等が例示される。
<(a2)成分>
(a2)成分は、α,β-不飽和カルボン酸である。本開示においてα,β-不飽和カルボン酸とは、カルボキシル基の隣に位置する炭素(α炭素)と、さらに隣の炭素(β炭素)との間に不飽和結合を有する物質のことである。
(a2)成分は、α,β-不飽和カルボン酸である。本開示においてα,β-不飽和カルボン酸とは、カルボキシル基の隣に位置する炭素(α炭素)と、さらに隣の炭素(β炭素)との間に不飽和結合を有する物質のことである。
(a2)成分として、特に限定されず、各種公知のものを使用できる。(a2)成分として、α,β-不飽和モノカルボン酸、α,β-不飽和ジカルボン酸等が例示される。α,β-不飽和モノカルボン酸として、(メタ)アクリル酸等が例示される。α,β-不飽和ジカルボン酸として、イタコン酸、マレイン酸等が例示される。(a2)成分として例示された物質及び(a2)成分として公知のものを単独で、或いは2種類以上を組み合わせて使用することができる。(a2)成分は、樹脂組成物を完全硬化させて得た塗膜(以下、「硬化物」ともいう。)の耐擦傷性が良好であることから、好ましくはα,β-不飽和モノカルボン酸であり、より好ましくは(メタ)アクリル酸である。
(a1)成分及び(a2)成分の質量比(固形分換算、(a1)/(a2))の上限は、99/1、95/5、90/10、85/15、80/20、75/25、70/30、65/35、60/40、50/50、40/60、30/70、20/80、10/90等が例示され、下限は、95/5、90/10、85/15、80/20、70/30、60/40、50/50、40/60、30/70、20/80、10/90等が例示される。1つの実施形態において、(a1)成分及び(a2)成分の質量比(固形分換算、(a1)/(a2))は、10/90~99/1程度が好ましい。
(A)成分の水酸基濃度の上限は、5、4.9、4.8、4.7、4.6、4.5、4.4、4.3、4.2、4.1、4、3.9、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2、3.1、3、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2、1.5mmol/g等が例示され、下限は4.9、4.8、4.7、4.6、4.5、4.4、4.3、4.2、4.1、4、3.9、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2、3.1、3、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2、1.5、1.1mmol/g等が例示される。1つの実施形態において、(A)成分の水酸基濃度は、1.1~5mmol/g程度が好ましい。(A)成分の水酸基濃度が上記下限以上である場合、硬化物の耐擦傷性が良くなるため好ましい。本開示において水酸基濃度とは、水酸基濃度を算出したい1つ以上の成分1g中に含有される水酸基の物質量を示している。
(A)成分の(メタ)アクリル当量の上限は、1,000、900、800、700、600、500、400、390、380、370、360、350、340、330、320、310、300、290、280、270、260、250、240、230、220、210、200、190、180、170、160g/eq等が例示され、下限は900、800、700、600、500、400、390、380、370、360、350、340、330、320、310、300、290、280、270、260、250、240、230、220、210、200、190、180、170、160、150g/eq等が例示される。1つの実施形態において、(A)成分の(メタ)アクリル当量は、150~1,000g/eq程度が好ましい。(A)成分の(メタ)アクリル当量が上記上限以下である場合、硬化物の耐擦傷性が良くなるため好ましい。本開示において(メタ)アクリル当量とは、(メタ)アクリル基1つあたりの(A)成分の固形質量gで示される。
水酸基濃度が上記数値範囲外であり、(メタ)アクリル当量が上記数値範囲外である(A)成分の含有量の上限は、(A)成分の総量100質量%に対して45、40、35、30、25、20、15、10、5、1質量%等が例示され、下限は40、35、30、25、20、15、10、5、1、0質量%等が例示される。水酸基濃度が上記数値範囲外であり、(メタ)アクリル当量が上記数値範囲外である(A)成分の含有量は、(A)成分の総量100質量%に対して上記数値以下であることで特に耐擦傷性に優れることから好ましい。
(A)成分の重量平均分子量の上限は、200,000、150,000、100,000、50,000、30,000、10,000等が例示され、下限は150,000、100,000、50,000、30,000、10,000、5,000等が例示される。1つの実施形態において、(A)成分の重量平均分子量は、5,000以上200,000以下程度が好ましい。(A)成分の重量平均分子量が上記範囲内にあることで、硬化物が耐ブロッキング性に優れ、樹脂組成物が好ましい粘度を呈する。本開示において重量平均分子量は、ゲルパーメーションクロマトグラフィー法によるポリスチレン換算値である。
樹脂組成物の総量100質量%に対する(A)成分の含有量(固形分換算)の上限は、99、95、90、85、80、70、60、50、40、30、20質量%等が例示され、下限は、95、90、85、80、70、60、50、40、30、20、10質量%等が例示される。1つの実施形態において、樹脂組成物の総量100質量%に対する(A)成分の含有量(固形分換算)は、10~99質量%程度が好ましい。
<(A)成分の合成方法>
(A)成分の合成方法として、特に限定されず、各種公知の方法を使用できる。(A)成分の合成方法として、(a1)成分と(a2)成分を、30分以上12時間以内、50℃以上200℃以下において反応させる方法等が例示される。
(A)成分の合成方法として、特に限定されず、各種公知の方法を使用できる。(A)成分の合成方法として、(a1)成分と(a2)成分を、30分以上12時間以内、50℃以上200℃以下において反応させる方法等が例示される。
<(B)成分>
(B)成分は、(A)成分以外の成分であり、多官能(メタ)アクリレートである。
(B)成分は、(A)成分以外の成分であり、多官能(メタ)アクリレートである。
(B)成分として、2個の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート、3個の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート、4個の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート、5個の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート、6個の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート等が例示される。2個の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートとして、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングルコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等が例示される。3個の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートとして、グリセリントリ(メタ)アクリレート、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート、トリス2-ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO(エチレンオキサイド)変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO(プロピレンオキサイド)変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性リン酸トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート等が例示される。4個の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートとして、1,2,3-シクロヘキサンテトラ(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テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート等が例示される。5個の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートとして、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等が例示される。6個の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートとして、ジトリメチロールプロパンヘキサ(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、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が例示される。
その他の(B)成分として、ポリウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシポリ(メタ)アクリレート等が例示される。
ポリウレタン(メタ)アクリレートの合成方法として各種公知の方法が例示される。ポリウレタン(メタ)アクリレートの各種公知の合成方法として
(1)ポリオールとポリイソシアネートをウレタン化反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマーに、更に水酸基含有(メタ)アクリレートをウレタン化反応させる方法、
(2)ポリオールとポリイソシアネートをウレタン化反応させて得られる水酸基末端プレポリマーにイソシアネート基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法、
(3)ポリイソシアネートと水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法
(4)ポリオールとイソシアネート基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法
(5)水酸基含有(メタ)アクリレートとイソシアネート基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法
等が例示される。
これらの方法では、必要に応じて各種公知の触媒(ジブチルスズジラウレート等)を適宜使用することが考えられる。
(1)ポリオールとポリイソシアネートをウレタン化反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマーに、更に水酸基含有(メタ)アクリレートをウレタン化反応させる方法、
(2)ポリオールとポリイソシアネートをウレタン化反応させて得られる水酸基末端プレポリマーにイソシアネート基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法、
(3)ポリイソシアネートと水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法
(4)ポリオールとイソシアネート基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法
(5)水酸基含有(メタ)アクリレートとイソシアネート基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法
等が例示される。
これらの方法では、必要に応じて各種公知の触媒(ジブチルスズジラウレート等)を適宜使用することが考えられる。
ポリオールとして、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、アクリルポリオール、ポリオレフィンポリオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、トリシクロデカンジメチロール、ビス-[ヒドロキシメチル]-シクロヘキサン等が例示される。ポリオールとして例示される物質及びポリオールとして公知のものを単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
ポリエーテルポリオールとして、ポリアルキレングリコール(ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等)等が例示される。ポリエーテルポリオールとして、市販された製品を使用してもよい。当該製品として、製品名「アデカポリエーテルPシリーズ」、「アデカポリエーテルGシリーズ」、「アデカポリエーテルEDPシリーズ」((株)ADEKA製)等が例示される。
ポリエステルポリオールとして、ポリオールとポリカルボン酸(コハク酸、フタル酸、マロン酸、マレイン酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等)との反応によって得られるもの、環状エステル(プロピオラクトン、β-メチル-δ-バレロラクトン、ε-カプロラクトン等)の開環重合物、ポリオールとポリカルボン酸と環状エステルの三者反応物等が例示される。ポリエステルポリオールとして、市販された製品を使用してもよい。当該製品として、製品名「クラレポリオールPシリーズ」、「クラレポリオールFシリーズ」((株)クラレ製)、製品名「プラクセル205」((株)ダイセル製)、製品名「ポリライトOD-X-2155」(DIC(株)製)等が例示される。
ポリカーボネートポリオールとして、ポリオールとホスゲンとの反応物、環状炭酸エステル(アルキレンカーボネート等)の開環重合物等が例示される。アルキレンカーボネートとして、エチレンカーボネート、トリメチレンカーボネート、テトラメチレンカーボネート、ヘキサメチレンカーボネート等が例示される。ポリカーボネートポリオールとして、市販された製品を使用してもよい。当該製品として、製品名「クラレポリオールCシリーズ」((株)クラレ製)等が挙げられる。
アクリルポリオールとして、1分子中に1個以上のヒドロキシル基を有するアクリル単量体の単独重合物若しくは共重合物、又はそれら共重合物に他の単量体を共重合させたものが例示される。アクリルポリオールとして、市販された製品を使用してもよい。当該製品として、製品名「ARUFON UH-2000シリーズ」(東亞合成(株)製)等が例示される。
ポリオレフィンポリオールとして、水酸基を2個以上有するポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリイソプレン、これらの塩素化物等が例示される。ポリオレフィンポリオールとして、市販された製品を使用してもよい。当該製品として、製品名「NISSO-PB GIシリーズ」(日本曹達(株)製)等が例示される。
ポリイソシアネートとして、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、3-メチルジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、ジシクロペンタニルイソシアネート等が例示される。その他のポリイソシアネートとして、上記例示したポリイソシアネートや各種公知のポリイソシアネートの付加体、これらイソシアネートの多量体等が例示される。そのようなポリイソシアネートとして、ビウレット、ヌレート、アダクト、アロファネート等が例示される。ポリイソシアネートのビウレットとして、製品名「デュラネート24A-100」、「ビウレット22A-75P」、「ビウレット21S-75E」(いずれも旭化成(株)製)等が例示される。ポリイソシアネートのヌレートとして、製品名「コロネートHK」、「コロネートHXR」(いずれも東ソー(株)製)等が例示される。ポリイソシアネートのアダクトとして、製品名「コロネートHL」(東ソー(株)製)等が例示される。ポリイソシアネートのアロファネートとして、製品名「コロネート2770」(東ソー(株)製)等が例示される。また、本開示のポリイソシアネートは、平均イソシアネート基数が3以上10以下程度のものでもある。なお、平均イソシアネート基数は、以下の式により算出することができる。平均イソシアネート基数=(数平均分子量(Mn)×イソシアネート基濃度(%))/(42.02×100)。式中のイソシアネート基濃度(%)はJIS K 1603-1:2007記載の方法により測定される値である。ポリイソシアネートとして例示された物質及びポリイソシアネートとして公知のものを単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
水酸基含有(メタ)アクリレートとして、1-ヒドロキシメチル(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、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-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、ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、4-(ヒドロキシメチル)シクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピオン酸4-(ヒドロキシメチル)シクロヘキシルメチル、ヒドロキシフェニル(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、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)アクリレート等が挙げられる。水酸基含有(メタ)アクリレートとして例示された物質及び水酸基含有(メタ)アクリレートとして公知のものを単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
イソシアネート基含有(メタ)アクリレートとして、2-イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、1,1-(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等が例示される。イソシアネート基含有(メタ)アクリレートとして例示される物質及びイソシアネート基含有(メタ)アクリレートとして公知のものを単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
ポリエステル(メタ)アクリレートの合成方法として各種公知の方法が例示される。ポリエステル(メタ)アクリレートの各種公知の合成方法として
(1)ポリカルボン酸とポリオールとを反応させて得られる水酸基末端ポリエステルに、カルボキシル基含有(メタ)アクリレート(カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等)を反応させる方法、
(2)ポリカルボン酸とポリオールとを反応させて得られるカルボキシル基末端ポリエステルに、水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法
等が例示される。
これらの方法では、必要に応じて各種公知の触媒を適宜使用することが考えられる。
(1)ポリカルボン酸とポリオールとを反応させて得られる水酸基末端ポリエステルに、カルボキシル基含有(メタ)アクリレート(カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等)を反応させる方法、
(2)ポリカルボン酸とポリオールとを反応させて得られるカルボキシル基末端ポリエステルに、水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法
等が例示される。
これらの方法では、必要に応じて各種公知の触媒を適宜使用することが考えられる。
エポキシポリ(メタ)アクリレートとして、一分子中にエポキシ基を少なくとも2個有するエポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂等)に、カルボキシル基含有(メタ)アクリレートを付加反応させて得られるものが例示される。
これらの方法では、必要に応じて各種公知の触媒を適宜使用することが考えられる。
これらの方法では、必要に応じて各種公知の触媒を適宜使用することが考えられる。
(B)成分は、市販された製品を使用してもよい。当該製品として、ペンタエリスリトールトリアクリレート((製品名「A-TMM-3」、「A-TMM-3L」、新中村化学工業(株)製)、(製品名「Miramer M301」、MIWON社製)、(製品名「アロニックスM-309」、東亞合成(株)製))、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート(製品名「アロニックスM-408」、東亞合成(株)製)、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート(製品名「SR494」、Sartomer社製)、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(製品名「SR399」、Sartomer社製)、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートの混合物)((製品名「KAYARAD DPHA」、日本化薬(株)製)、(製品名「A-9550」、新中村化学工業(株)製)、(製品名「アロニックスM-403」、「アロニックスM-400」、「アロニックスM-402」、「アロニックスM-404」、「アロニックスM-405」、「アロニックスM-406」、東亞合成(株)製))、トリペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(製品名「ビスコート#802, TriPEA」、大阪有機化学工業(株)製)、デンドリマー構造を有する多官能アクリレート(製品名「Sirius-501」、「SUBARU-501」、大阪有機化学工業(株)製)、ウレタン(メタ)アクリレート(製品名「UV1700B」、「UV7620EA」、「UV7610B」、「UV7600B」、「UV7650B」、三菱ケミカル(株)製)、(製品名「DPHA40H」、「UX5003」、日本化薬(株)製)、(製品名「ビームセット577」、荒川化学工業(株)製)、(製品名「8UX-015A」、大成ファインケミカル(株)製)、(製品名「U15HA」、新中村化学工業(株)製)、(製品名「Miramer PU610」、Miwon Specialty Chemical社製)(製品名「Etercure 6196-100」、Eternal Materials社製)等が例示される。
(B)成分として例示された物質及び(B)成分として公知のものを単独で、或いは2種類以上を組み合わせて使用することができる。
(B)成分が有する(メタ)アクリロイル基の個数の上限は、30、25、20、18、16、15、10、8、6、5、4、3個等が例示され、下限は25、20、18、16、15、10、8、6、5、4、3、2個等が例示される。1つの実施形態において、(B)成分が有する(メタ)アクリロイル基の個数は、2~30個程度が好ましく、3~30個がより好ましい。(B)成分の(メタ)アクリロイル基の個数が上記範囲内にあることで、部分硬化物のタック性、硬化物の耐擦傷性や鉛筆硬度に優れる傾向にある。
(B)成分の分子量の上限は、50,000、40,000、30,000、20,000、10,000、5,000、1,000、500、250等が例示され、下限は40,000、30,000、20,000、10,000、5,000、1,000、500、250、100等が例示される。1つの実施形態において、(B)成分の分子量は100~50,000程度が好ましい。本開示において、単に「分子量」と記載する場合、原子量基準で計算した数値を示す。
(A)成分及び(B)成分の質量比(固形分換算、(A)/(B))の上限は、99/1、95/5、90/10、85/15、80/20、75/25、70/30、60/40、50/50、40/60、30/70、25/75、20/80、15/85等が例示され、下限は、95/5、90/10、85/15、80/20、75/25、70/30、60/40、50/50、40/60、30/70、25/75、20/80、15/85、10/90等が例示される。1つの実施形態において、(A)成分及び(B)成分の質量比(固形分換算、(A)/(B))は、10/90~99/1程度が好ましい。
樹脂組成物の総量100質量%に対する(B)成分の含有量(固形分換算)の上限は、90、80、70、60、50、40、30、20、10、3質量%等が例示され、下限は、80、70、60、50、40、30、20、10、3、1質量%等が例示される。1つの実施形態において、樹脂組成物の総量100質量%に対する(B)成分の含有量(固形分換算)は、1~90質量%程度が好ましい。
樹脂組成物の総量100質量%に対する(A)成分と(B)成分の合計含有量(固形分換算)の上限は、99、98、97、96、95、94、93、92、91、90、85、80、75、70、65、60、55質量%等が例示され、下限は、98、97、96、95、94、93、92、91、90、85、80、75、70、65、60、55、50質量%等が例示される。1つの実施形態において、樹脂組成物の総量100質量%に対する(A)成分と(B)成分の合計含有量(固形分換算)は、50~99質量%程度が好ましい。
<(A)成分と(B)成分の混合物の作製方法>
(A)成分と(B)成分の混合物は、通常(A)成分及び(B)成分を常温下において混合することで得られる。
(A)成分と(B)成分の混合物は、通常(A)成分及び(B)成分を常温下において混合することで得られる。
<(C)成分>
(C)成分は、メラミン樹脂である。メラミン樹脂であれば、特に限定されず各種公知のものを用いることが出来る。例えば、下記一般式(1)で表される化合物に由来する構成単位を含む樹脂が挙げられる。
(C)成分は、メラミン樹脂である。メラミン樹脂であれば、特に限定されず各種公知のものを用いることが出来る。例えば、下記一般式(1)で表される化合物に由来する構成単位を含む樹脂が挙げられる。
一般式(1):
(一般式(1)中、R1~R6は互いに同一又は異なっていてよく、それぞれ水素原子、メチロール基(-CH2OH)、メトキシメチル基(-CH2OCH3)、エトキシメチル基(-CH2OCH2CH3)、n-ブトキシメチル基(-CH2OCH2CH2CH2CH3)及びイソブトキシメチル基(-CH2OCH(CH3)CH2CH3)から選択されたものを表す。)
(C)成分は、市販された製品を使用してもよい。当該製品として、製品名「サイメル300」「サイメル301」「サイメル303LF」「サイメル350」「サイメル370N」「サイメル771」「サイメル325」「サイメル327」「サイメル703」「サイメル712」「サイメル701」「サイメル266」「サイメル267」「サイメル285」「サイメル232」「サイメル235」「サイメル236」「サイメル238」「サイメル272」「サイメル212」「サイメル253」「サイメル254」「サイメル202」「サイメル207」(オルネクスジャパン(株)製)、製品名「ニカラックMW-30M」「ニカラックMW-30」「ニカラックMW-30HM」「ニカラックMW-390」「ニカラックMW-100LM」「ニカラックMX-750LM」「ニカラックMW-22」「ニカラックMS-21」「ニカラックMS-11」「ニカラックMW-24X」「ニカラックMS-001」「ニカラックMX-002」「ニカラックMX-730」「ニカラックMX-750」「ニカラックMX-708」「ニカラックMX-706」「ニカラックMX-042」「ニカラックMX-035」「ニカラックMX-45」「ニカラックMX-43」「ニカラックMX-417」「ニカラックMX-410」((株)三和ケミカル製)等が例示される。
(C)成分として例示された物質及び(C)成分として公知のものを単独で、或いは2種類以上を組み合わせて使用することができる。
(C)成分は、低温・短時間での硬化性に優れることから、好ましくはフルエーテル型メチル化メラミン樹脂である。なお、本開示において、「フルエーテル型メチル化メラミン樹脂」とは、上記式で表されるメチル化メラミンのR1~R6がすべて、メトキシメチル基(-CH2OCH3)であるメラミン樹脂を指す。フルエーテル型メチル化メラミン樹脂として、2,4,6-トリス[ビス(メトキシメチル)アミノ]-1,3,5-トリアジン等が、製品として、サイメル303LF、ニカラックMW-30等が例示される。
(A)成分及び(B)成分の総量100質量%に対する(C)成分の含有量(固形分換算)の上限は、25、20、15、10、8、5、3質量%等が例示され、下限は、20、15、10、8、5、3、1質量%等が例示される。1つの実施形態において、(A)成分及び(B)成分の総量100質量%に対する(C)成分の含有量(固形分換算)は、1~25質量%程度が好ましい。(A)成分及び(B)成分の総量100質量%に対する(C)成分の含有量(固形分換算)が、上記上限以下であることで加工性に優れることから特に好ましい。
樹脂組成物の総量100質量%に対する(C)成分の含有量(固形分換算)の上限は、25、20、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2質量%等が例示され、下限は、20、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1質量%等が例示される。1つの実施形態において、樹脂組成物の総量100質量%に対する(C)成分の含有量(固形分換算)は、1~25質量%程度が好ましい。
<(D)成分>
樹脂組成物に、さらに光重合開始剤(D)(以下、「(D)成分」ともいう。)を含んでいてもよい。樹脂組成物に(D)成分を含有することで、樹脂組成物を硬化させる性能(以下、「硬化性」ともいう。)に優れる。
樹脂組成物に、さらに光重合開始剤(D)(以下、「(D)成分」ともいう。)を含んでいてもよい。樹脂組成物に(D)成分を含有することで、樹脂組成物を硬化させる性能(以下、「硬化性」ともいう。)に優れる。
(D)成分として、特に限定されず、各種公知のものを使用できる。(D)成分として、ラジカル系光重合開始剤、カチオン系光重合開始剤、アニオン系光重合開始剤等が例示される。
ラジカル系光重合開始剤として、アルキルフェノン型光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド型光重合開始剤、水素引き抜き型光重合開始剤、オキシムエステル型光重合開始剤等が例示される。
アルキルフェノン型光重合開始剤として、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン等のベンジルジメチルケタール、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、1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニルケトン等のα-ヒドロキシアルキルフェノン、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-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-1-ブタノン、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-ブタノン等のα-アミノアルキルフェノン等が例示される。
アシルフォスフィンオキサイド型光重合開始剤として、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド等が例示される。
水素引き抜き型光重合開始剤として、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル等が例示される。
オキシムエステル型光重合開始剤として、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)等が例示される。
カチオン系光重合開始剤として、ヨードニウム,(4-メチルフェニル)[4-(2-メチルプロピル)フェニル]-ヘキサフルオロフォスフェート(1-)及びプロピレンカーボネートの混合物、トリアリールスルホニウムヘキサフルオロフォスフェート、トリアリールスルフォニウムテトラキス-(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が例示される。
アニオン系光重合開始剤として、コバルトアミン系錯体、o-ニトロベンジルアルコールカルバミン酸エステル、オキシムエステル等が例示される。
(D)成分として例示された物質及び(D)成分として公知のものを単独で、或いは2種類以上を組み合わせて使用することができる。
(D)成分は、特に硬化性に優れるため、好ましくはラジカル系光重合開始剤であり、より好ましくはアルキルフェノン型光重合開始剤であり、さらにより好ましくはα-ヒドロキシアルキルフェノンであり、特に好ましくは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、及び/又は1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニル-ケトンである。
(D)成分として、市販された製品を使用してもよい。当該製品として、特に限定されないが、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(製品名「Omnirad 651」、IGM Resins社製)、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(製品名「Omnirad 2959」、IGM Resins社製)、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(製品名「Omnirad127」、IGM Resins社製)、1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニルケトン(製品名「Omnirad184」、IGM Resins社製)、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(製品名「Omnirad907」、IGM Resins社製)、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-1-ブタノン(製品名「Omnirad 369E」、IGM Resins社製)、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(製品名「Omnirad 379EG」、IGM Resins社製)、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(製品名「Omnirad TPO H」、IGM Resins社製)、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド(製品名「Omnirad 819」、IGM Resins社製)、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル(製品名「Omnirad MBF」、IGM Resins社製)、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)](製品名「IRGACURE OXE 01」、BASFジャパン(株)製)、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)(製品名「IRGACURE OXE 02」、BASFジャパン(株)製)、ヨードニウム,(4-メチルフェニル)[4-(2-メチルプロピル)フェニル]-ヘキサフルオロフォスフェート(1-) 及びプロピレンカーボネートの混合物(製品名「Omnicat 250」、IGM Resins社製)、トリアリールスルホニウムヘキサフルオロフォスフェート(製品名「Omnicat 270」、IGM Resins社製)、トリアリールスルフォニウム テトラキス-(ペンタフルオロフェニル)ボレート(製品名「IRGACURE 290」、BASF(株)製)等が例示される。
樹脂組成物の総量100質量%に対する(D)成分の含有量(固形分換算)の上限は、10、9、8、7、6、5、4、3、2質量%等が例示され、下限は、9、8、7、6、5、4、3、2、1質量%等が例示される。1つの実施形態において、樹脂組成物の総量100質量%に対する(D)成分の含有量(固形分換算)は1~10質量%程度が好ましい。
<(E)成分>
樹脂組成物に、さらにフッ素含有化合物(E)(以下、「(E)成分」ともいう。)を含んでいてもよい。樹脂組成物に(E)成分を含有することで、特に硬化物の耐擦傷性に優れ、さらにレベリング性(塗工性)、撥水性、撥油性、防汚性及び指滑り性に優れる。
樹脂組成物に、さらにフッ素含有化合物(E)(以下、「(E)成分」ともいう。)を含んでいてもよい。樹脂組成物に(E)成分を含有することで、特に硬化物の耐擦傷性に優れ、さらにレベリング性(塗工性)、撥水性、撥油性、防汚性及び指滑り性に優れる。
(E)成分として、特に限定されず、各種公知のものを使用できる。(E)成分として、パーフルオロアルキル基含有カルボン酸若しくはその塩、パーフルオロアルキル基含有スルホン酸若しくはその塩又はパーフルオロアルキル基含有リン酸若しくはそのリン酸エステル等のパーフルオロアルキル基含有化合物、上記のパーフルオロアルキル基をパーフルオロアルケニル基に置き換えたパーフルオロアルケニル基含有化合物、上記のパーフルオロアルキル基をパーフルオロエーテル基に置き換えたパーフルオロエーテル基含有化合物、含フッ素基・親油性基含有オリゴマー、含フッ素基・親水性基含有オリゴマー、含フッ素基・親水性基・親油性基含有オリゴマー、含フッ素基・親水性基・親油性基・カルボキシル基含有オリゴマー、含フッ素基・UV反応性基含有オリゴマー等が例示される。
(E)成分として例示された物質及び(E)成分として公知のものを単独で、或いは2種類以上を組み合わせて使用することができる。また、これら1種同士、或いは2種以上の重合体を使用することができる。
(E)成分は、硬化物の耐擦傷性、撥水性、撥油性、防汚性等に優れることから、好ましくは含フッ素基・UV反応性基含有オリゴマーである。
(E)成分として、市販された製品を使用してもよい。当該製品として、パーフルオロブタンスルホン酸塩(製品名「メガファック F-114」、DIC(株)製)、パーフルオロアルキル基含有カルボン酸塩(製品名「メガファック F-410」、DIC(株)製)、パーフルオロアルキル基・リン酸基含有リン酸エステル(製品名「メガファック F-510」、DIC(株)製)、変性パーフルオロポリエーテル((製品名「オプツールDAC-HP」、ダイキン工業(株)製)、(製品名「KY-108」、「KY-164」、「X-71-195」、「KY-1900」、信越化学工業(株)製))、含フッ素基・親油性基含有オリゴマー(製品名「メガファック F-281」、「メガファック F-253」、「メガファック F-251」、以上DIC(株)製)、含フッ素基・親水性基含有オリゴマー(製品名「メガファック F-430」、「メガファック F-551」、「メガファック F-552」、DIC(株)製)、含フッ素基・親水性基・親油性基含有オリゴマー(製品名「メガファック F-477」、DIC(株)製)、含フッ素基・親水性基・親油性基・カルボキシル基含有オリゴマー(製品名「メガファック F-570」、DIC(株)製)、含フッ素基・UV反応性基含有オリゴマー((製品名「メガファック RS-56」、「メガファック RS-90」、「メガファック RS-75-A」、DIC(株)製)、(製品名「KY-1203」「KY-1207」「KY-1211」、信越化学工業(株)製))等が例示される。
樹脂組成物の総量100質量%に対する(E)成分の含有量(固形分換算)の上限は、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5、0.2、0.1、0.05質量%等が例示され、下限は、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5、0.2、0.1、0.05、0.01質量%等が例示される。1つの実施形態において、樹脂組成物の総量100質量%に対する(E)成分の含有量(固形分換算)は0.01~10質量%程度が好ましい。
<(F)成分>
樹脂組成物に、さらに無機微粒子(F)(以下、「(F)成分」ともいう。)を含んでいてもよい。樹脂組成物に(F)成分を含有することで、硬化物や積層体が耐擦傷性に優れる。
樹脂組成物に、さらに無機微粒子(F)(以下、「(F)成分」ともいう。)を含んでいてもよい。樹脂組成物に(F)成分を含有することで、硬化物や積層体が耐擦傷性に優れる。
(F)成分として、特に限定されず、各種公知のものを使用できる。(F)成分として、酸化亜鉛ナノ粒子、シリカナノ粒子、アルミナナノ粒子、酸化セリウムナノ粒子、酸化鉄ナノ粒子、酸化チタンナノ粒子、酸化ジルコニウムナノ粒子、亜酸化銅ナノ粒子等が例示される。
(F)成分として例示された物質及び(F)成分として公知のものを単独で、或いは2種類以上を組み合わせて使用することができる。
(F)成分は、硬化物の耐擦傷性が優れることから、好ましくはアルミナナノ粒子である。
(F)成分として、市販された製品を使用してもよい。当該製品として、シリカナノ粒子(製品名「NANOBYK-3650」、「NANOBYK-3652」、BYK-chemie社製)、アルミナナノ粒子(製品名「NANOBYK-3603」、「NANOBYK-3610」、BYK-chemie社製)、(製品名「ALMIBK-H06」、CIKナノテック(株)製)、酸化セリウムナノ粒子(製品名「酸化セリウム(IV)ナノ粒子(10nm)」、富士フイルムワコーケミカル(株)製)、酸化鉄ナノ粒子(製品名「酸化鉄(II,III)、磁性ナノ粒子溶液」、SIGMA-ALDRICH社製)、酸化チタンナノ粒子(製品名「TTO-51(A)」、「TTO-55(C)」、石原産業(株)製)、酸化ジルコニウムナノ粒子(製品名「Zirconeo-Cp」、「Zirconeo-Rp」、「Zirconeo-Cw」、「Zirconeo-Ck」、(株)アイテック製)、亜酸化銅ナノ粒子(製品名「FRC-N10」、古河ケミカルズ(株)製)等が例示される。
樹脂組成物の総量100質量%に対する(F)成分の含有量(固形分換算)の上限は、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5質量%等が例示され、下限は、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5、0.01質量%等が例示される。1つの実施形態において、樹脂組成物の総量100質量%に対する(F)成分の含有量(固形分換算)は0.01~10質量%程度が好ましい。
<(G)成分>
樹脂組成物に、さらに酸触媒(G)(以下、「(G)成分」ともいう。)を含んでもよい。
樹脂組成物に、さらに酸触媒(G)(以下、「(G)成分」ともいう。)を含んでもよい。
(G)成分として、有機スルホン酸(ジノニルナフタレンジスルホン酸触媒、ジノニルナフタレン(モノ)スルホン酸触媒、ドデシルベンゼンスルホン酸触媒、ドデシルベンゼンスルホン酸触媒(ブロック酸触媒)、p-トルエンスルホン酸触媒(ブロック酸触媒)等が例示される。)、有機リン酸(リン酸触媒、リン酸ブロック触媒等が例示される。)等が例示される。
(G)成分として例示された物質及び(G)成分として公知のものを単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
(G)成分として、市販された製品を使用してもよい。当該製品として、ジノニルナフタレンジスルホン酸触媒(製品名「NACURE155」「NACURE3525」「NACUREX49-110」、KING INDUSTRIES社製)、ジノニルナフタレン(モノ)スルホン酸触媒(製品名「NACURE1051」、KING INDUSTRIES社製)、ドデシルベンゼンスルホン酸触媒(製品名「NACURE5076」、KING INDUSTRIES社製)、ドデシルベンゼンスルホン酸触媒(ブロック酸触媒)(製品名「NACURE5225」「NACURE5528」「NACURE5925」、KING INDUSTRIES社製)、p-トルエンスルホン酸触媒(ブロック酸触媒)(製品名「NACURE2500」、KING INDUSTRIES社製)、リン酸触媒(製品名「NACURE4000」「NACURE4054J」、KING INDUSTRIES社製)、リン酸ブロック触媒(製品名「NACURE4167」、KING INDUSTRIES社製)等が例示される。
(G)成分は、硬化性に優れる点で、「フルエーテル型メチル化メラミン樹脂」、「メチロール型メチル化メラミン樹脂」に対しては強酸(例えば有機スルホン酸)、「イミノ型メチル化メラミン樹脂」、「イミノ・メチロール型メチル化メラミン樹脂」に対しては弱酸(例えば有機リン酸)を触媒として使用することが好ましい。
樹脂組成物の総量100質量%に対する(G)成分の含有量(固形分換算)の上限は、10、8、6、4、2質量%等が例示され、下限は、8、6、4、2、1質量%等が例示される。1つの実施形態において、樹脂組成物の総量100質量%に対する(G)成分の含有量(固形分換算)は、1~10質量%程度が好ましい。
<樹脂組成物の作製方法>
(A)成分、(B)成分、及び(C)成分、並びに必要に応じて加えられる(D)成分、(E)成分、(F)成分及び(G)成分を含有する樹脂組成物の作製方法としては、特に限定されず、各種公知の方法を使用することができる。そのような方法としては、(A)成分、(B)成分、及び(C)成分、並びに必要に応じて(D)成分、(E)成分、(F)成分及び(G)成分を適量配合し、不揮発分を調節するために有機溶剤で希釈調製し、均一に混合する方法等が例示される。
(A)成分、(B)成分、及び(C)成分、並びに必要に応じて加えられる(D)成分、(E)成分、(F)成分及び(G)成分を含有する樹脂組成物の作製方法としては、特に限定されず、各種公知の方法を使用することができる。そのような方法としては、(A)成分、(B)成分、及び(C)成分、並びに必要に応じて(D)成分、(E)成分、(F)成分及び(G)成分を適量配合し、不揮発分を調節するために有機溶剤で希釈調製し、均一に混合する方法等が例示される。
上記有機溶剤として下記に例示される物質及び有機溶剤として公知のものを単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。有機溶剤として、ケトン溶剤、芳香族溶剤、アルコール溶剤、グリコール溶剤、グリコールエーテル溶剤、エステル溶剤、ハロアルカン溶剤、アミド溶剤、その他石油系溶剤等が例示される。
ケトン溶剤として、メチルエチルケトン、アセチルアセトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が例示される。
芳香族溶剤として、トルエン、キシレン、製品名「T-SOL 100」、「T-SOL 150」(ENEOS(株)製)等が例示される。
アルコール溶剤として、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール、クレゾ-ル等が例示される。
グリコール溶剤として、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が例示される。
グリコールエーテル溶剤として、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、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピ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、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピ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-n-プロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、ビス(2-メトキシエチル)エーテル等が例示される。
エステル溶剤として、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が例示される。
ハロアルカン溶剤として、クロロホルム等が例示される。
アミド溶剤として、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-メチルカプロラクタム等が例示される。
その他石油系溶剤として、ジメチルスルホキシド、メチルシクロヘキサン等が例示される。
<その他配合可能な剤>
樹脂組成物には、更に、アクリル樹脂、エポキシ樹脂やウレタン樹脂等の各種公知の樹脂、反応性希釈モノマー、紫外線吸収剤、酸化防止剤、シリコーン系添加剤(シリコーンやシロキサン)、シラン化合物、帯電防止剤、防曇剤、レオロジーコントロール剤、充填剤、離型剤、難燃剤、粘度調節剤、可塑剤、抗菌剤、防黴剤、消泡剤、着色剤、安定剤、顔料、表面調整剤、各種溶剤、各種触媒及び光増感剤等から選択される1種以上の剤を配合できる。
樹脂組成物には、更に、アクリル樹脂、エポキシ樹脂やウレタン樹脂等の各種公知の樹脂、反応性希釈モノマー、紫外線吸収剤、酸化防止剤、シリコーン系添加剤(シリコーンやシロキサン)、シラン化合物、帯電防止剤、防曇剤、レオロジーコントロール剤、充填剤、離型剤、難燃剤、粘度調節剤、可塑剤、抗菌剤、防黴剤、消泡剤、着色剤、安定剤、顔料、表面調整剤、各種溶剤、各種触媒及び光増感剤等から選択される1種以上の剤を配合できる。
<部分硬化物>
樹脂組成物を加熱することで部分硬化させた(以下、当該処理を「加熱処理」ともいう。)物もまた本発明の1つである。本発明の部分硬化物は、クラックを生じることなく深絞り加工などの複雑な形状の成形物表面に積層することができる。
樹脂組成物を加熱することで部分硬化させた(以下、当該処理を「加熱処理」ともいう。)物もまた本発明の1つである。本発明の部分硬化物は、クラックを生じることなく深絞り加工などの複雑な形状の成形物表面に積層することができる。
樹脂組成物を加熱することにより、樹脂組成物は熱架橋反応生成物(「部分硬化物」ともいう。)となる。この熱架橋反応生成物はタックフリーの状態にあることから、フィルム状の熱架橋反応生成物上に他の層を刷り重ねたり、フィルムを巻き取ったりすることが容易になる。この加熱しただけの段階では、樹脂組成物に含まれるエチレン性不飽和基は架橋されていないので、樹脂組成物は完全には架橋硬化していない。換言すれば部分硬化の状態となる。したがって、フィルム状の熱架橋反応生成物は成形品の曲面に適応でき、クラックを生じない程度の可撓性を有する。また、フィルム状の熱架橋反応生成物にマット形状を有するフィルムを貼り付けて形状を転写することや汚れ防止のための保護フィルムを貼り付けることもできる。
フィルム状の熱架橋反応生成物の厚みの上限は、1,000、500、250、100、50、10、3、1、0.5μm等が例示され、下限は、500、250、100、50、10、3、1、0.5、0.1μm等が例示される。1つの実施形態において、フィルム状の熱架橋反応生成物の厚みは、0.1μm以上1,000μm以下程度が好ましい。厚みをこの範囲とすることで、部分硬化物の加工性や硬化物の耐擦傷性を向上させることができる。
樹脂組成物の塗工方法として、バーコーター塗工、メイヤーバー塗工、エアナイフ塗工、グラビア塗工、リバースグラビア塗工、オフセット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、フローコート等が例示される。なお、塗工量(乾燥後の質量)の上限は、1,000、500、250、100、50、10、3g/m2等が例示され、下限は、500、250、100、50、10、3、1g/m2等が例示される。1つの実施形態において、塗工量(乾燥後の質量)は、1g/m2以上1,000g/m2以下程度が好ましい。
加熱処理の方法として、各種公知の方法を使用できる。加熱処理工程の方法として(A)成分及び(B)成分と(C)成分との反応性の観点から、好ましくは80℃以上150℃以下で1分以上30分以内で樹脂組成物を加熱する方法等が例示される。
フィルム状の熱架橋反応生成物の破断伸度の下限は、250、200、150、100、90、80、70、60、50、40%等が例示される。フィルム状の熱架橋反応生成物は当該フィルムを積層する対象以上に伸び、すなわち限界まで伸ばしても破断しないものもある。そのため、フィルム状の熱架橋反応生成物の破断伸度の上限は、特に限定されないが、例えば、600、550、500、450、400、350、300、250、200、150%等が例示される。
本開示においてフィルム状の熱架橋反応生成物の破断伸度とは、フィルムを伸ばす前の状態を0%としたとき、0%の塗膜の長さ(cm)から伸びた長さ(cm)の割合を指す。具体的には、テンシロン万能試験機(製品名「RTG-1250」、(株)エー・アンド・デイ製)等の市販の引張試験機を用いて、150℃で加熱しながら速度100mm/minで引張り、試料にクラックが見られるときの長さ及び引張る前の試料の長さを用いて下記式から算出する。
破断伸度(%)=100×((L-Lo)/Lo)
Lo:引張る前の試料の長さ
L:クラックが見られ始めたときの試料の長さ
破断伸度(%)=100×((L-Lo)/Lo)
Lo:引張る前の試料の長さ
L:クラックが見られ始めたときの試料の長さ
<硬化物>
部分硬化物に紫外線等の活性エネルギー線を照射することにより得られる硬化物もまた本発明の1つである。
部分硬化物に紫外線等の活性エネルギー線を照射することにより得られる硬化物もまた本発明の1つである。
活性エネルギー線照射により硬化させる方法として、各種公知の方法を使用できる。活性エネルギー線照射の中でも紫外線により硬化させる方法として、150nm以上450nm以下の波長域の光を発する高圧水銀ランプ、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ケミカルランプ、無電極放電ランプ又はLED等を用いて、10mJ/cm2以上10,000mJ/cm2以下程度照射する方法等が例示される。高圧水銀ランプを使用する場合は、通常80~160W/cmの光量を有したランプ1灯に対して搬送速度2~50m/分で硬化させる方法等が例示される。また、電子線により硬化させる方法として、通常10~300kVの加速電圧を有する電子線加速装置にて、搬送速度5~50m/分で硬化させる方法等が例示される。
<積層体>
本発明は、部分硬化物又は硬化物と基材とを含む積層体にも関する。積層体として、部分硬化物を基材の少なくとも一つの面に貼り付け、さらに紫外線等の活性エネルギー線を照射して完全に硬化してなる積層体等が例示される。部分硬化物を完全に硬化することで、基材に傷付き難さを付与することができる。
本発明は、部分硬化物又は硬化物と基材とを含む積層体にも関する。積層体として、部分硬化物を基材の少なくとも一つの面に貼り付け、さらに紫外線等の活性エネルギー線を照射して完全に硬化してなる積層体等が例示される。部分硬化物を完全に硬化することで、基材に傷付き難さを付与することができる。
基材として、金属、プラスチック、ガラス又はその他の樹脂等が例示される。金属として、鉄、アルミニウム、アルミめっき鋼板、ティンフリー鋼板(TFS)、ステンレス鋼板、リン酸亜鉛処理鋼板、亜鉛・亜鉛合金めっき鋼板(ボンデ鋼板)の処理鋼板等が例示される。プラスチックとして、熱可塑性プラスチック基材、熱硬化性プラスチック基材等が例示される。熱可塑性プラスチック基材として、汎用プラスチック基材、エンジニアリングプラスチック基材等が例示される。汎用プラスチック基材として、オレフィン系、ポリエステル系、アクリル系、ビニル系、ポリスチレン系等が例示される。オレフィン系として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン等が例示される。ポリエステル系として、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等が例示される。アクリル系として、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等が例示される。ビニル系として、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール等が例示される。ポリスチレン系として、ポリスチレン(PS)樹脂、スチレン・アクリロニトリル(AS)樹脂、スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル(ABS)樹脂等が例示される。エンジニアリングプラスチック基材として、汎用エンプラ、スーパーエンプラ等が例示される。汎用エンプラとして、ポリカーボネート、ポリアミド(ナイロン)等が例示される。スーパーエンプラとして、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等が例示される。熱硬化性プラスチック基材として、ポリイミド、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等が例示される。その他のプラスチック基材として、トリアセチルセルロース樹脂等が例示される。本開示の積層体における基材は、好ましくは熱可塑性プラスチック基材であり、より好ましくはポリエステル系、アクリル系、及び汎用エンプラから選択される一種以上であり、さらにより好ましくはポリエステル系又はアクリル系及び汎用エンプラである。
基材はフィルム状であってもよい。基材がフィルム状の場合、その厚みの上限は、1,000、750、500、300、100、50、25μm等が例示され、下限は、750、500、300、100、50、25、10μm等が例示される。1つの実施形態において、フィルム状基材の厚みは、10~1,000μm程度が好ましい。
基材の表面には、基材と硬化物との接着性や密着性を良好にする目的で、コロナ処理、プラズマ処理、プライマーコート、脱脂処理、表面粗面化処理等の各種表面処理を施してもよい。また、基材と硬化物との接着性や密着性を良好にする目的で、別の層(例えば、易接着層、粘着層等)を基材と硬化物との間に配置してもよい。
本発明の積層体の具体例として、下記の順番で各種層を有する積層体が例示される。これらの他、適宜柄層等の各種公知の層をそれぞれの層の前後に配置することも考えられる。
(1)硬化物/基材、
(2)硬化物/易接着層又は粘着層/基材、
(3)部分硬化物/基材、
(4)部分硬化物/易接着層又は粘着層/基材
(1)硬化物/基材、
(2)硬化物/易接着層又は粘着層/基材、
(3)部分硬化物/基材、
(4)部分硬化物/易接着層又は粘着層/基材
<成形物>
樹脂組成物の適用例として、各種公知の物品へのハードコート層の形成が例示される。
樹脂組成物の適用例として、各種公知の物品へのハードコート層の形成が例示される。
当該物品として、各種公知の物品が例示される。当該物品として、冷蔵庫、テレビ又はエアコン等の家電製品の本体及びそのリモコン、携帯電話、スマートフォン、タブレット又はパソコン等の情報端末の筐体及びディスプレイ、並びに自動車部品又は自動車内装材等のプラスチック成形品が例示される。
以下に、合成例、実施例、比較例、評価例及び比較評価例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明で、部および%は質量基準である。
本実施例において重量平均分子量(Mw)は、下記条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
(GPC測定条件)
機種 :製品名「HLC-8220」(東ソー(株)製)
カラム :製品名「TSKgel SuperHM-L」(東ソー(株)製)×3本
展開溶媒:テトラヒドロフラン(以下、「THF」ともいう。)
(GPC測定条件)
機種 :製品名「HLC-8220」(東ソー(株)製)
カラム :製品名「TSKgel SuperHM-L」(東ソー(株)製)×3本
展開溶媒:テトラヒドロフラン(以下、「THF」ともいう。)
<合成例1:(A-1)成分の合成>
撹拌装置、冷却管、温度計及び窒素導入管を備えた反応装置に、グリシジルメタクリレート(以下、「GMA」ともいう。)32.6部、酢酸ブチル48.6部及びアゾビスイソブチロニトリル(以下、「AIBN」ともいう。)1.5部を仕込んだ後、窒素流気下で約100℃になるまで昇温し、10時間保温した。反応終了後、60℃まで冷却しアクリル酸(以下、「AA」ともいう。)16.6部、メトキノン0.5部及びトリフェニルフォスフィン0.1部を仕込み、空気バブリング下にて、110℃まで昇温させ9時間反応させて、樹脂固形分50%の(メタ)アクリル共重合体溶液(以下、「(A-1)成分」ともいう。)を得た。得られた(メタ)アクリル共重合体は、水酸基濃度4.7mmol/g、アクリル当量214g/eq、重量平均分子量(GPC法によるポリスチレン換算値)30,000であった。
撹拌装置、冷却管、温度計及び窒素導入管を備えた反応装置に、グリシジルメタクリレート(以下、「GMA」ともいう。)32.6部、酢酸ブチル48.6部及びアゾビスイソブチロニトリル(以下、「AIBN」ともいう。)1.5部を仕込んだ後、窒素流気下で約100℃になるまで昇温し、10時間保温した。反応終了後、60℃まで冷却しアクリル酸(以下、「AA」ともいう。)16.6部、メトキノン0.5部及びトリフェニルフォスフィン0.1部を仕込み、空気バブリング下にて、110℃まで昇温させ9時間反応させて、樹脂固形分50%の(メタ)アクリル共重合体溶液(以下、「(A-1)成分」ともいう。)を得た。得られた(メタ)アクリル共重合体は、水酸基濃度4.7mmol/g、アクリル当量214g/eq、重量平均分子量(GPC法によるポリスチレン換算値)30,000であった。
<合成例2:(A-2)成分の合成>
撹拌装置、冷却管、温度計及び窒素導入管を備えた反応装置に、GMA16.3部、メタクリル酸メチル16.3部、酢酸ブチル48.6部及びAIBN2.0部を仕込んだ後、窒素流気下で約100℃になるまで昇温し、10時間保温した。反応終了後、60℃まで冷却しAA8.3部、メトキノン0.5部及びトリフェニルフォスフィン0.1部を仕込み、空気バブリング下にて、110℃まで昇温させ9時間反応させて、樹脂固形分50%の(メタ)アクリル共重合体溶液(以下、「(A-2)成分」ともいう。)を得た。得られた(メタ)アクリル共重合体は、水酸基濃度2.8mmol/g、アクリル当量356g/eq、重量平均分子量(GPC法によるポリスチレン換算値)10,000であった。
撹拌装置、冷却管、温度計及び窒素導入管を備えた反応装置に、GMA16.3部、メタクリル酸メチル16.3部、酢酸ブチル48.6部及びAIBN2.0部を仕込んだ後、窒素流気下で約100℃になるまで昇温し、10時間保温した。反応終了後、60℃まで冷却しAA8.3部、メトキノン0.5部及びトリフェニルフォスフィン0.1部を仕込み、空気バブリング下にて、110℃まで昇温させ9時間反応させて、樹脂固形分50%の(メタ)アクリル共重合体溶液(以下、「(A-2)成分」ともいう。)を得た。得られた(メタ)アクリル共重合体は、水酸基濃度2.8mmol/g、アクリル当量356g/eq、重量平均分子量(GPC法によるポリスチレン換算値)10,000であった。
<実施例1:樹脂組成物(1)の調製>
(A-1)成分50.0部に、ジペンタエリスリトールポリアクリレート(製品名「アロニックスM-403」、東亞合成(株)製、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)50.0部、フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(製品名「サイメル303LF」、オルネクスジャパン(株)製)10.0部、光重合開始剤として1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニル-ケトン(製品名「Omnirad 184」、IGM Resins社製)5.0部、フッ素含有化合物(製品名「メガファック RS-90」、DIC(株)製)2.0部、触媒としてPTS(p-トルエンスルホン酸)4.0部を配合し、不揮発分が20%になるようにメチルエチルケトンで希釈調製し、均一に混合して樹脂組成物を得た。
(A-1)成分50.0部に、ジペンタエリスリトールポリアクリレート(製品名「アロニックスM-403」、東亞合成(株)製、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)50.0部、フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(製品名「サイメル303LF」、オルネクスジャパン(株)製)10.0部、光重合開始剤として1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニル-ケトン(製品名「Omnirad 184」、IGM Resins社製)5.0部、フッ素含有化合物(製品名「メガファック RS-90」、DIC(株)製)2.0部、触媒としてPTS(p-トルエンスルホン酸)4.0部を配合し、不揮発分が20%になるようにメチルエチルケトンで希釈調製し、均一に混合して樹脂組成物を得た。
<実施例2~12:樹脂組成物(2)~(12)の調製>
下記の表1に示す組成に変更した以外は実施例1と同様に操作し、樹脂組成物(2)~(12)を調製した。
下記の表1に示す組成に変更した以外は実施例1と同様に操作し、樹脂組成物(2)~(12)を調製した。
<実施例13:樹脂組成物(13)の調製>
(A-1)成分50.0部に、ジペンタエリスリトールポリアクリレート(製品名「アロニックスM-403」、東亞合成(株)製、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)50.0部、フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(製品名「サイメル303LF」、オルネクスジャパン(株)製)15.0部、光重合開始剤として1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニル-ケトン(製品名「Omnirad 184」、IGM Resins社製)5.0部、フッ素含有化合物(製品名「メガファック RS-90」、DIC(株)製)2.0部、アルミナナノ粒子(製品名「NANOBYK-3610」、BYK-chemie社製)1.0部、触媒としてPTS(p-トルエンスルホン酸)4.0部を配合し、不揮発分が20%になるようにメチルエチルケトンで希釈調製し、均一に混合して樹脂組成物を得た。
(A-1)成分50.0部に、ジペンタエリスリトールポリアクリレート(製品名「アロニックスM-403」、東亞合成(株)製、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)50.0部、フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(製品名「サイメル303LF」、オルネクスジャパン(株)製)15.0部、光重合開始剤として1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニル-ケトン(製品名「Omnirad 184」、IGM Resins社製)5.0部、フッ素含有化合物(製品名「メガファック RS-90」、DIC(株)製)2.0部、アルミナナノ粒子(製品名「NANOBYK-3610」、BYK-chemie社製)1.0部、触媒としてPTS(p-トルエンスルホン酸)4.0部を配合し、不揮発分が20%になるようにメチルエチルケトンで希釈調製し、均一に混合して樹脂組成物を得た。
<実施例14:樹脂組成物(14)の調製>
下記の表1に示す組成に変更した以外は実施例13と同様に操作し、樹脂組成物(14)を調製した。
下記の表1に示す組成に変更した以外は実施例13と同様に操作し、樹脂組成物(14)を調製した。
<比較例1~5:樹脂組成物(C1)~(C5)の調製>
下記の表2に示す組成に変更した以外は実施例1と同様に操作し、樹脂組成物(C1)~(C5)を調製した。
下記の表2に示す組成に変更した以外は実施例1と同様に操作し、樹脂組成物(C1)~(C5)を調製した。
<部分硬化した塗膜の作製>
基材(ポリメタクリル酸メチル製、厚さ0.400mm)の表面にバーコーター(型番「No.24」、第一理化(株)製)を用いて各実施例及び比較例で調製した樹脂組成物((1)~(14)、(C1)~(C5))を、膜厚約5μmで塗布し、100℃の循風乾燥機中で5分間乾燥し、樹脂組成物を加熱することで部分硬化した塗膜を形成した。
基材(ポリメタクリル酸メチル製、厚さ0.400mm)の表面にバーコーター(型番「No.24」、第一理化(株)製)を用いて各実施例及び比較例で調製した樹脂組成物((1)~(14)、(C1)~(C5))を、膜厚約5μmで塗布し、100℃の循風乾燥機中で5分間乾燥し、樹脂組成物を加熱することで部分硬化した塗膜を形成した。
<硬化物の作製>
各実施例及び比較例の部分硬化した塗膜を高圧水銀灯(出力120W/cm)を用いて、照射距離15cm、ベルトスピード7m/min、積算照射量300mJ/cm2の条件で硬化させて、硬化物を作製した。
各実施例及び比較例の部分硬化した塗膜を高圧水銀灯(出力120W/cm)を用いて、照射距離15cm、ベルトスピード7m/min、積算照射量300mJ/cm2の条件で硬化させて、硬化物を作製した。
<性能評価:加工性>
各実施例及び比較例の部分硬化した塗膜を長さ13cm、幅1.5cmで切り出した試験片を150℃の循風乾燥機中で延伸し、破断伸度を評価した。
◎:破断伸度が100%以上300%以下
○:破断伸度が40%以上100%未満
×:破断伸度が40%未満、若しくは熱硬化膜作製不可
各実施例及び比較例の部分硬化した塗膜を長さ13cm、幅1.5cmで切り出した試験片を150℃の循風乾燥機中で延伸し、破断伸度を評価した。
◎:破断伸度が100%以上300%以下
○:破断伸度が40%以上100%未満
×:破断伸度が40%未満、若しくは熱硬化膜作製不可
<性能評価:タック性>
各実施例及び比較例の部分硬化した塗膜を指触し、塗膜表面の指の跡の有無を評価した。
○:指の跡無し
×:指の跡有り
各実施例及び比較例の部分硬化した塗膜を指触し、塗膜表面の指の跡の有無を評価した。
○:指の跡無し
×:指の跡有り
<性能評価:耐擦傷性>
各実施例及び比較例の硬化物を市販の測定装置(製品名「平面摩耗試験機」、(株)大栄科学精機製作所製)にセットし、スチールウール(番手「#0000」、等級「極細」、日本スチールウール(株)製)を用いて、硬化物表面を1kg荷重で1000回往復擦傷した。下記の基準に従って、できた傷の本数から積層体の耐擦傷性を評価した。
AAAA:傷が一切付かない
AAA:傷1本以上、3本未満
AA:傷3本以上、5本未満
A:傷5本以上、10本未満
B:傷10本以上
各実施例及び比較例の硬化物を市販の測定装置(製品名「平面摩耗試験機」、(株)大栄科学精機製作所製)にセットし、スチールウール(番手「#0000」、等級「極細」、日本スチールウール(株)製)を用いて、硬化物表面を1kg荷重で1000回往復擦傷した。下記の基準に従って、できた傷の本数から積層体の耐擦傷性を評価した。
AAAA:傷が一切付かない
AAA:傷1本以上、3本未満
AA:傷3本以上、5本未満
A:傷5本以上、10本未満
B:傷10本以上
実施例の樹脂組成物(1)~(14)の組成及び各性能評価の結果を表1に示す。また、比較例の樹脂組成物(C1)~(C5)の組成及び各性能評価の結果を表2に示す。
表1~表2中の用語の意味は下記のとおりである。
(A-1):合成例1で得られた(メタ)アクリル共重合体溶液(水酸基濃度4.7mmol/g、アクリル当量214g/eq)
(A-2):合成例2で得られた(メタ)アクリル共重合体溶液(水酸基濃度2.8mmol/g、アクリル当量356g/eq)
アロニックス M-403:ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(東亞合成(株)製、5-6官能)
アロニックス M-402:ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(東亞合成(株)製、5-6官能)
SIRIUS-501:デンドリマー構造を有する多官能アクリレート(製品名「SIRIUS-501」、大阪有機化学工業(株)製、16-20官能)
Miramer PU610:脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート(Miwon Specialty Chemical社製、6官能)
IBXA:イソボルニルアクリレート(大阪有機化学工業(株)製、1官能)
サイメル303LF:フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(オルネクスジャパン(株)製、5-6官能)
サイメル300:フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(オルネクスジャパン(株)製、6官能)
コロネートHK:ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート(製品名「コロネートHK」、東ソー(株)製)
Omnirad 184:1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニルケトン(製品名「Omnirad 184」、IGM Resins社製)
RS-90:フッ素含有化合物(製品名「メガファックRS-90」、DIC(株)製)
NANOBYK-3610:アルミナナノ粒子(製品名「NANOBYK-3610」、BYK-chemie社製)
PTS:p-トルエンスルホン酸
DOTL:ジオクチルスズジラウレート
(A-1):合成例1で得られた(メタ)アクリル共重合体溶液(水酸基濃度4.7mmol/g、アクリル当量214g/eq)
(A-2):合成例2で得られた(メタ)アクリル共重合体溶液(水酸基濃度2.8mmol/g、アクリル当量356g/eq)
アロニックス M-403:ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(東亞合成(株)製、5-6官能)
アロニックス M-402:ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(東亞合成(株)製、5-6官能)
SIRIUS-501:デンドリマー構造を有する多官能アクリレート(製品名「SIRIUS-501」、大阪有機化学工業(株)製、16-20官能)
Miramer PU610:脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート(Miwon Specialty Chemical社製、6官能)
IBXA:イソボルニルアクリレート(大阪有機化学工業(株)製、1官能)
サイメル303LF:フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(オルネクスジャパン(株)製、5-6官能)
サイメル300:フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(オルネクスジャパン(株)製、6官能)
コロネートHK:ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート(製品名「コロネートHK」、東ソー(株)製)
Omnirad 184:1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニルケトン(製品名「Omnirad 184」、IGM Resins社製)
RS-90:フッ素含有化合物(製品名「メガファックRS-90」、DIC(株)製)
NANOBYK-3610:アルミナナノ粒子(製品名「NANOBYK-3610」、BYK-chemie社製)
PTS:p-トルエンスルホン酸
DOTL:ジオクチルスズジラウレート
<参考例1:樹脂組成物(α)の調製>
(A-1)成分50.0部に、ジペンタエリスリトールポリアクリレート(製品名「アロニックスM-403」、東亞合成(株)製、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)50.0部、フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(製品名「サイメル303LF」、オルネクスジャパン(株)製)30.0部、光重合開始剤として1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニル-ケトン(製品名「Omnirad 184」、IGM Resins社製)5.0部、フッ素含有化合物(製品名「メガファック RS-90」、DIC(株)製)2.0部、触媒としてPTS(p-トルエンスルホン酸)4.0部を配合し、不揮発分が20%になるようにメチルエチルケトンで希釈調製し、均一に混合して樹脂組成物を得た。各実施例及び比較例と同様タック性及び耐擦傷性を評価したところ、それぞれ〇及びAAAであった。
(A-1)成分50.0部に、ジペンタエリスリトールポリアクリレート(製品名「アロニックスM-403」、東亞合成(株)製、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)50.0部、フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(製品名「サイメル303LF」、オルネクスジャパン(株)製)30.0部、光重合開始剤として1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニル-ケトン(製品名「Omnirad 184」、IGM Resins社製)5.0部、フッ素含有化合物(製品名「メガファック RS-90」、DIC(株)製)2.0部、触媒としてPTS(p-トルエンスルホン酸)4.0部を配合し、不揮発分が20%になるようにメチルエチルケトンで希釈調製し、均一に混合して樹脂組成物を得た。各実施例及び比較例と同様タック性及び耐擦傷性を評価したところ、それぞれ〇及びAAAであった。
<参考例2:樹脂組成物(β)の調製>
(A-1)成分25.0部、下記の(A-3)成分25.0部、ジペンタエリスリトールポリアクリレート(製品名「アロニックスM-403」、東亞合成(株)製、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)50.0部、フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(製品名「サイメル303LF」、オルネクスジャパン(株)製)15.0部、光重合開始剤として1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニル-ケトン(製品名「Omnirad 184」、IGM Resins社製)5.0部、フッ素含有化合物(製品名「メガファック RS-90」、DIC(株)製)2.0部、触媒としてPTS(p-トルエンスルホン酸)4.0部を配合し、不揮発分が20%になるようにメチルエチルケトンで希釈調製し、均一に混合して樹脂組成物を得た。各実施例及び比較例と同様加工性及びタック性を評価したところ、それぞれ◎及び〇であった。
(A-1)成分25.0部、下記の(A-3)成分25.0部、ジペンタエリスリトールポリアクリレート(製品名「アロニックスM-403」、東亞合成(株)製、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)50.0部、フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(製品名「サイメル303LF」、オルネクスジャパン(株)製)15.0部、光重合開始剤として1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニル-ケトン(製品名「Omnirad 184」、IGM Resins社製)5.0部、フッ素含有化合物(製品名「メガファック RS-90」、DIC(株)製)2.0部、触媒としてPTS(p-トルエンスルホン酸)4.0部を配合し、不揮発分が20%になるようにメチルエチルケトンで希釈調製し、均一に混合して樹脂組成物を得た。各実施例及び比較例と同様加工性及びタック性を評価したところ、それぞれ◎及び〇であった。
<参考例3:樹脂組成物(γ)の調製>
(A-1)成分50.0部、ジプロピレングリコールジアクリレート(製品名「Miramer M222」、Miwon Specialty Chemical社製)50.0部、フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(製品名「サイメル303LF」、オルネクスジャパン(株)製)15.0部、光重合開始剤として1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニル-ケトン(製品名「Omnirad 184」、IGM Resins社製)5.0部、フッ素含有化合物(製品名「メガファック RS-90」、DIC(株)製)2.0部、触媒としてPTS(p-トルエンスルホン酸)4.0部を配合し、不揮発分が20%になるようにメチルエチルケトンで希釈調製し、均一に混合して樹脂組成物を得た。各実施例及び比較例と同様加工性を評価したところ、◎であった。
(A-1)成分50.0部、ジプロピレングリコールジアクリレート(製品名「Miramer M222」、Miwon Specialty Chemical社製)50.0部、フルエーテル型メチル化メラミン樹脂(製品名「サイメル303LF」、オルネクスジャパン(株)製)15.0部、光重合開始剤として1-ヒドロキシ-シクロへキシル-フェニル-ケトン(製品名「Omnirad 184」、IGM Resins社製)5.0部、フッ素含有化合物(製品名「メガファック RS-90」、DIC(株)製)2.0部、触媒としてPTS(p-トルエンスルホン酸)4.0部を配合し、不揮発分が20%になるようにメチルエチルケトンで希釈調製し、均一に混合して樹脂組成物を得た。各実施例及び比較例と同様加工性を評価したところ、◎であった。
<合成例3:(A-3)成分の合成>
撹拌装置、冷却管、温度計及び窒素導入管を備えた反応装置に、GMA4.9部、メタクリル酸メチル27.9部、酢酸ブチル48.6部及びAIBN2.0部を仕込んだ後、窒素流気下で約100℃になるまで昇温し、10時間保温した。反応終了後、60℃まで冷却しAA2.5部、メトキノン0.5部及びトリフェニルフォスフィン0.1部を仕込み、空気バブリング下にて、110℃まで昇温させ9時間反応させて、樹脂固形分50%の(メタ)アクリル共重合体溶液(以下、「(A-3)成分」ともいう。)を得た。得られた(メタ)アクリル共重合体は、水酸基濃度1.0mmol/g、アクリル当量1,017g/eq、重量平均分子量(GPC法によるポリスチレン換算値)10,000であった。
撹拌装置、冷却管、温度計及び窒素導入管を備えた反応装置に、GMA4.9部、メタクリル酸メチル27.9部、酢酸ブチル48.6部及びAIBN2.0部を仕込んだ後、窒素流気下で約100℃になるまで昇温し、10時間保温した。反応終了後、60℃まで冷却しAA2.5部、メトキノン0.5部及びトリフェニルフォスフィン0.1部を仕込み、空気バブリング下にて、110℃まで昇温させ9時間反応させて、樹脂固形分50%の(メタ)アクリル共重合体溶液(以下、「(A-3)成分」ともいう。)を得た。得られた(メタ)アクリル共重合体は、水酸基濃度1.0mmol/g、アクリル当量1,017g/eq、重量平均分子量(GPC法によるポリスチレン換算値)10,000であった。
Claims (11)
- エポキシ基含有モノ(メタ)アクリレートを含むモノマー成分のラジカル重合体(a1)とα,β-不飽和カルボン酸(a2)との反応物である、(メタ)アクリル共重合体(A)、
多官能(メタ)アクリレート(B)、及び
メラミン樹脂(C)
を含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。 - (A)成分の水酸基濃度が1.1mmol/g以上5mmol/g以下であり、
(A)成分の(メタ)アクリル当量が150g/eq以上1,000g/eq以下であり、
(B)成分が3個以上30個以下の(メタ)アクリロイル基を有する
請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。 - (A)成分と(B)成分の質量比(固形分換算)が(A)/(B)=10/90~99/1である請求項1又は2に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
- (C)成分の含有量(固形分換算)が、(A)成分及び(B)成分の総量100質量%に対して1質量%以上25質量%以下である請求項1~3のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
- 光重合開始剤(D)を含有する請求項1~4のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
- フッ素含有化合物(E)を含有する請求項1~5のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
- 無機微粒子(F)を含有する請求項1~6のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
- 請求項1~7のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を加熱して得られる、破断伸度40%以上である部分硬化物。
- 請求項1~7のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の硬化物。
- 請求項8に記載の部分硬化物又は請求項9に記載の硬化物を基材表面の少なくとも一つの面に有する、積層体。
- 請求項1~7のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を加熱し部分硬化した後、活性エネルギー線を照射し、さらに硬化する方法。
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CN114958053A (zh) | 2022-08-30 |
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