JP3330202B2 - ウレタン系オリゴマーおよび該オリゴマーを硬化性成分とする活性エネルギー線硬化型ウレタン系樹脂組成物 - Google Patents
ウレタン系オリゴマーおよび該オリゴマーを硬化性成分とする活性エネルギー線硬化型ウレタン系樹脂組成物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なウレタン系オリ
ゴマー、および該オリゴマーを硬化性成分として含有す
る活性エネルギー線硬化型ウレタン系樹脂組成物に関す
るものである。
ゴマー、および該オリゴマーを硬化性成分として含有す
る活性エネルギー線硬化型ウレタン系樹脂組成物に関す
るものである。
【従来の技術】
【０００２】ウレタンアクリレート系オリゴマーは紫外
線硬化性を有し、エポキシアクリレートオリゴマー、ポ
リエステルアクリルオリゴマーなどと同様に、塗料、イ
ンク、保護コーティング剤、接着剤など被膜形成原料と
して有用である。
線硬化性を有し、エポキシアクリレートオリゴマー、ポ
リエステルアクリルオリゴマーなどと同様に、塗料、イ
ンク、保護コーティング剤、接着剤など被膜形成原料と
して有用である。
【０００３】以下説明の便宜のためおよび分子構造を直
感的に把握できるようにするため、必要に応じ、活性水
素含有（メタ）アクリレート系モノマー単位を「＝」、
ポリイソシアネート単位を「○」、低分子量ポリオール
を「−」、高分子量ポリオールを「……」と表わすこと
にする。
感的に把握できるようにするため、必要に応じ、活性水
素含有（メタ）アクリレート系モノマー単位を「＝」、
ポリイソシアネート単位を「○」、低分子量ポリオール
を「−」、高分子量ポリオールを「……」と表わすこと
にする。
【０００４】本出願人の出願にかかる特開昭５７−１７
２９１５号公報には、１，４−シクロヘキサンジメタノ
ールを多価アルコールとして含む分子量５００〜２００
０の低分子量ポリエステル樹脂にジイソシアネート化合
物を反応させ、ついで活性水素含有アクリル系単量体を
反応させて得られるプレポリマーを用いた光硬化性ウレ
タンアクリル樹脂組成物が示されている。得られるプレ
ポリマーの構造は ＝○……○＝ (2) となる。
２９１５号公報には、１，４−シクロヘキサンジメタノ
ールを多価アルコールとして含む分子量５００〜２００
０の低分子量ポリエステル樹脂にジイソシアネート化合
物を反応させ、ついで活性水素含有アクリル系単量体を
反応させて得られるプレポリマーを用いた光硬化性ウレ
タンアクリル樹脂組成物が示されている。得られるプレ
ポリマーの構造は ＝○……○＝ (2) となる。
【０００５】本出願人の出願にかかる特開昭５７−６５
７１４号公報（特公平２−１０１６６号公報）には、分
子量約１０００〜５０００のポリエステルポリオール
(A) と多価イソシアネート化合物(B) とを反応させた
後、活性水素含有アクリル系単量体(C) を反応させたプ
レポリマーを用いた光硬化性樹脂組成物が示されてい
る。実施例１においては、(A) ２モルに対し(B) を３モ
ル反応させ、ついで(C) を２モル反応させているので、
得られるプレポリマーの構造は ＝○……○……○＝ (3) となる。
７１４号公報（特公平２−１０１６６号公報）には、分
子量約１０００〜５０００のポリエステルポリオール
(A) と多価イソシアネート化合物(B) とを反応させた
後、活性水素含有アクリル系単量体(C) を反応させたプ
レポリマーを用いた光硬化性樹脂組成物が示されてい
る。実施例１においては、(A) ２モルに対し(B) を３モ
ル反応させ、ついで(C) を２モル反応させているので、
得られるプレポリマーの構造は ＝○……○……○＝ (3) となる。
【０００６】特開平３−２４４６１８号公報には、ポリ
エーテル系グリコール(a) 、ジイソシアネート化合物
(b) 、分子量３００以下の２価アルコール(c) および水
酸基を有するビニル系不飽和単量体(d) の四者を反応し
て得られる紫外線硬化性ウレタン化合物が示されてい
る。ここでポリエーテル系グリコール単位はソフトセグ
メントであり、その両端に２価アルコールとジイソシア
ネートよりなる連続的なウレタン結合のハードセグメン
トが位置している。すなわちこのプレポリマーの構造
は、 ＝○−○……○−○＝ (4) ＝○−○−○……○−○−○＝ (5) ＝○−○−○−○……○−○−○−○＝ (6) などとなる。
エーテル系グリコール(a) 、ジイソシアネート化合物
(b) 、分子量３００以下の２価アルコール(c) および水
酸基を有するビニル系不飽和単量体(d) の四者を反応し
て得られる紫外線硬化性ウレタン化合物が示されてい
る。ここでポリエーテル系グリコール単位はソフトセグ
メントであり、その両端に２価アルコールとジイソシア
ネートよりなる連続的なウレタン結合のハードセグメン
トが位置している。すなわちこのプレポリマーの構造
は、 ＝○−○……○−○＝ (4) ＝○−○−○……○−○−○＝ (5) ＝○−○−○−○……○−○−○−○＝ (6) などとなる。
【０００７】特開平４−７７５１５号公報には、分子量
１０００〜１００００のポリオール、ジイソシアネート
化合物、分子量３００以下の２価アルコール、および水
酸基を有するビニル系不飽和単量体の四者を反応して得
られる放射線硬化型オリゴマーが示されている。このオ
リゴマーの構造は、 ＝○−○……○−○＝ (7) ＝○−○……○−○……○−○＝ (8) ＝○−○……○−○……○−○……○−○＝ (9) などである。
１０００〜１００００のポリオール、ジイソシアネート
化合物、分子量３００以下の２価アルコール、および水
酸基を有するビニル系不飽和単量体の四者を反応して得
られる放射線硬化型オリゴマーが示されている。このオ
リゴマーの構造は、 ＝○−○……○−○＝ (7) ＝○−○……○−○……○−○＝ (8) ＝○−○……○−○……○−○……○−○＝ (9) などである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のうち特開昭５７
−１７２９１５号公報に開示の光硬化性ウレタンアクリ
ル樹脂組成物は、その実施例によれば、引張強度−伸度
のバランスが、１５０kg/cm2−３１０％、２００kg/cm2
−１８０％、２４０kg/cm2−９０％、２３０kg/cm2−１
６０％、２４０kg/cm2−１３０％であり、強度および伸
度が共に不足する傾向がある。なお伸度を最大限に上げ
ようとすると、強度が一段と小さくなるという問題点が
ある。
−１７２９１５号公報に開示の光硬化性ウレタンアクリ
ル樹脂組成物は、その実施例によれば、引張強度−伸度
のバランスが、１５０kg/cm2−３１０％、２００kg/cm2
−１８０％、２４０kg/cm2−９０％、２３０kg/cm2−１
６０％、２４０kg/cm2−１３０％であり、強度および伸
度が共に不足する傾向がある。なお伸度を最大限に上げ
ようとすると、強度が一段と小さくなるという問題点が
ある。
【０００９】特開昭５７−６５７１４号公報（特公平２
−１０１６６号公報）に開示のプレポリマーを用いた光
硬化性樹脂組成物にあっては、該プレポリマーにさらに
単官能性ポリマーとして２−ヒドロキシエチルアクリレ
ートまたは２−ヒドロキシエチルメタクリレートを併用
した実施例によれば、引張強度−伸度のバランスが、１
８０kg/cm2−３８０％、１２０kg/cm2−３１０％、１４
０kg/cm2−４３０％、１２０kg/cm2−３６０％、７５kg
/cm2−４７０％であり、伸度の点では満足のいく結果が
得られるものの、引張強度が不足しているという問題点
がある。なお単官能性ポリマーを併用しない場合には、
引張強度、ヤング率、伸度が著減する傾向がある。また
本発明者らの追試によれば、同公報の光硬化性樹脂組成
物はタックフリー時間が５秒以上と光硬化性樹脂組成物
にしては長いという不利もある。
−１０１６６号公報）に開示のプレポリマーを用いた光
硬化性樹脂組成物にあっては、該プレポリマーにさらに
単官能性ポリマーとして２−ヒドロキシエチルアクリレ
ートまたは２−ヒドロキシエチルメタクリレートを併用
した実施例によれば、引張強度−伸度のバランスが、１
８０kg/cm2−３８０％、１２０kg/cm2−３１０％、１４
０kg/cm2−４３０％、１２０kg/cm2−３６０％、７５kg
/cm2−４７０％であり、伸度の点では満足のいく結果が
得られるものの、引張強度が不足しているという問題点
がある。なお単官能性ポリマーを併用しない場合には、
引張強度、ヤング率、伸度が著減する傾向がある。また
本発明者らの追試によれば、同公報の光硬化性樹脂組成
物はタックフリー時間が５秒以上と光硬化性樹脂組成物
にしては長いという不利もある。
【００１０】特開平３−２４４６１８号公報に開示の紫
外線硬化性ウレタン化合物は、その実施例によれば、引
張強度−伸度のバランスが、２３０kg/cm2−４５０％、
２５０kg/cm2−４４０％であり、伸びの点では満足のい
く結果が得られるものの、引張強度が不足しているとい
う問題点がある。
外線硬化性ウレタン化合物は、その実施例によれば、引
張強度−伸度のバランスが、２３０kg/cm2−４５０％、
２５０kg/cm2−４４０％であり、伸びの点では満足のい
く結果が得られるものの、引張強度が不足しているとい
う問題点がある。
【００１１】これに対し特開平４−７７５１５号公報に
開示の放射線硬化型オリゴマーは、その実施例によれ
ば、引張強度−伸度のバランスが、４５０kg/cm2−８０
０％、４８０kg/cm2−７６０％、３６０kg/cm2−７００
％、４７０kg/cm2−５５０％、４４０kg/cm2−６２０％
であり、引張強度および伸度の双方が極めてすぐれてい
る。しかしながらこのオリゴマーから得られる硬化被膜
は、ヤング率が１５〜５５kg/cm2というように低いとい
う不利がある。また本発明者らの追試によれば、その硬
化被膜は、テーバー摩耗試験による耐摩耗性がたとえば
１０〜２２mgというように不足すること、耐汚染性が不
充分で（速乾性油性インクで線引きし、室温下に２４時
間放置後、エタノールで拭き取ったとき、線跡がはっき
り残る）、汚れやゴミなどが付着すると容易には清浄化
できないという不利もある。
開示の放射線硬化型オリゴマーは、その実施例によれ
ば、引張強度−伸度のバランスが、４５０kg/cm2−８０
０％、４８０kg/cm2−７６０％、３６０kg/cm2−７００
％、４７０kg/cm2−５５０％、４４０kg/cm2−６２０％
であり、引張強度および伸度の双方が極めてすぐれてい
る。しかしながらこのオリゴマーから得られる硬化被膜
は、ヤング率が１５〜５５kg/cm2というように低いとい
う不利がある。また本発明者らの追試によれば、その硬
化被膜は、テーバー摩耗試験による耐摩耗性がたとえば
１０〜２２mgというように不足すること、耐汚染性が不
充分で（速乾性油性インクで線引きし、室温下に２４時
間放置後、エタノールで拭き取ったとき、線跡がはっき
り残る）、汚れやゴミなどが付着すると容易には清浄化
できないという不利もある。
【００１２】本発明は、このような背景下において、引
張強度および伸度が共にすぐれ、ヤング率も大きく、耐
摩耗性、耐汚染性も良好で、さらには硬化時のタックフ
リー時間が短い新規なウレタン系オリゴマー、およびそ
れを硬化性成分として含有する活性エネルギー線硬化型
ウレタン系樹脂組成物を提供することを目的とするもの
である。
張強度および伸度が共にすぐれ、ヤング率も大きく、耐
摩耗性、耐汚染性も良好で、さらには硬化時のタックフ
リー時間が短い新規なウレタン系オリゴマー、およびそ
れを硬化性成分として含有する活性エネルギー線硬化型
ウレタン系樹脂組成物を提供することを目的とするもの
である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のウレタン系オリ
ゴマーは、活性水素含有（メタ）アクリレート系モノマ
ー単位を「＝」、ポリイソシアネート単位を「○」、分
子量３００以下の低分子量ポリオールを「−」、分子量
５００以上の高分子量ポリオールを「……」で表わすと
き、式、 ＝○−○……○＝ (1) で示されるものである。
ゴマーは、活性水素含有（メタ）アクリレート系モノマ
ー単位を「＝」、ポリイソシアネート単位を「○」、分
子量３００以下の低分子量ポリオールを「−」、分子量
５００以上の高分子量ポリオールを「……」で表わすと
き、式、 ＝○−○……○＝ (1) で示されるものである。
【００１４】本発明の活性エネルギー線硬化型ウレタン
系樹脂組成物は、上記のウレタン系オリゴマーを硬化性
成分として含有するものである。
系樹脂組成物は、上記のウレタン系オリゴマーを硬化性
成分として含有するものである。
【００１５】以下本発明を詳細に説明する。
【００１６】本発明のウレタン系オリゴマーは、上述の
式(1) で表わされる。このオリゴマーを構成する各成分
につき順に説明する。
式(1) で表わされる。このオリゴマーを構成する各成分
につき順に説明する。
【００１７】活性水素含有（メタ）アクリレート系モノ
マーとしては、たとえば、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、トリプロピレングリコール（メタ）アクリ
レート、１，４−ブチレングリコールモノ（メタ）アク
リレート、２−ヒドロキシ−３−クロロプロピル（メ
タ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレ
ート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、グリセロ
ールメタクリレートアクリレートなどが用いられる。
マーとしては、たとえば、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、トリプロピレングリコール（メタ）アクリ
レート、１，４−ブチレングリコールモノ（メタ）アク
リレート、２−ヒドロキシ−３−クロロプロピル（メ
タ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレ
ート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、グリセロ
ールメタクリレートアクリレートなどが用いられる。
【００１８】ポリイソシアネートとしては、たとえば、
２，４−または２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ
−またはｐ−キシリレンジイソシアネート、水添キシリ
レンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−
ジイソシアネートまたはその変性物や重合物、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、ナフタ
レンジイソシアネートなどが用いられる。
２，４−または２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ
−またはｐ−キシリレンジイソシアネート、水添キシリ
レンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−
ジイソシアネートまたはその変性物や重合物、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、ナフタ
レンジイソシアネートなどが用いられる。
【００１９】分子量３００以下の低分子量ポリオールと
しては、たとえば、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、トリエチレングリコール、１，２−または
１，３−プロピレングリコール、１，３−または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、ネオペンチルグリコールなどが用
いられる。
しては、たとえば、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、トリエチレングリコール、１，２−または
１，３−プロピレングリコール、１，３−または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、ネオペンチルグリコールなどが用
いられる。
【００２０】分子量５００以上の高分子量ポリオールと
しては、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポ
リオール、ポリカーボネート系ポリオール、アクリルポ
リオール、ポリブタジエン系ポリオール、ポリオレフィ
ン系ポリオールなどのうち、分子量が５００以上のも
の、殊に５００〜４０００のものが用いられ、分子量が
５００未満では硬化物の伸度が不足するようになる。
しては、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポ
リオール、ポリカーボネート系ポリオール、アクリルポ
リオール、ポリブタジエン系ポリオール、ポリオレフィ
ン系ポリオールなどのうち、分子量が５００以上のも
の、殊に５００〜４０００のものが用いられ、分子量が
５００未満では硬化物の伸度が不足するようになる。
【００２１】本発明のウレタン系オリゴマーは、典型的
には、ポリイソシアネート２モルと低分子量ポリオール
１モルとを適当な溶媒の存在下に窒素ガスなどの不活性
ガス雰囲気下に温度５０〜９５℃程度で反応させ、つい
で高分子量ポリオール１モルを加えて反応させてから、
さらにポリイソシアネート１モルを加えて反応させ、最
後に活性水素含有（メタ）アクリレート系モノマー２モ
ルを加えて温度５０〜８０℃程度で反応させる方法が採
用される。反応に際しては適宜触媒を存在させることが
できる。ただし、上に述べた各成分の反応モル比は代表
的な場合を示したものである。
には、ポリイソシアネート２モルと低分子量ポリオール
１モルとを適当な溶媒の存在下に窒素ガスなどの不活性
ガス雰囲気下に温度５０〜９５℃程度で反応させ、つい
で高分子量ポリオール１モルを加えて反応させてから、
さらにポリイソシアネート１モルを加えて反応させ、最
後に活性水素含有（メタ）アクリレート系モノマー２モ
ルを加えて温度５０〜８０℃程度で反応させる方法が採
用される。反応に際しては適宜触媒を存在させることが
できる。ただし、上に述べた各成分の反応モル比は代表
的な場合を示したものである。
【００２２】上記方法のほか、 ・ ポリイソシアネート３モルと低分子量ポリオール１
モルとを反応させ、ついで高分子量ポリオール１モルを
加えて反応させ、さらに活性水素含有（メタ）アクリレ
ート系モノマー２モルを加えて反応させる方法、 ・ ポリイソシアネート３モルと高分子量ポリオール１
モルとを反応させ、ついで低分子量ポリオール１モルと
活性水素含有（メタ）アクリレート系モノマー２モルと
を加えて反応させる方法、 ・ ポリイソシアネート２モルと活性水素含有（メタ）
アクリレート系モノマー２モルとを反応させ、ついで高
分子量ポリオール１モルを反応させ、さらにポリイソシ
アネート１モルと低分子量ポリオール１モルとを加えて
反応させる方法、なども採用される。
モルとを反応させ、ついで高分子量ポリオール１モルを
加えて反応させ、さらに活性水素含有（メタ）アクリレ
ート系モノマー２モルを加えて反応させる方法、 ・ ポリイソシアネート３モルと高分子量ポリオール１
モルとを反応させ、ついで低分子量ポリオール１モルと
活性水素含有（メタ）アクリレート系モノマー２モルと
を加えて反応させる方法、 ・ ポリイソシアネート２モルと活性水素含有（メタ）
アクリレート系モノマー２モルとを反応させ、ついで高
分子量ポリオール１モルを反応させ、さらにポリイソシ
アネート１モルと低分子量ポリオール１モルとを加えて
反応させる方法、なども採用される。
【００２３】各成分のトータル仕込みモル比は、ポリイ
ソシアネート３モル、低分子量ポリオール１モル、高分
子量ポリオール１モル、活性水素含有（メタ）アクリレ
ート系モノマー２モルを基準とするが、ポリイソシアネ
ート 2.5〜3.5 モル、低分子量ポリオール 0.5〜1.5 モ
ル、高分子量ポリオール 0.5〜1.5 モル、活性水素含有
（メタ）アクリレート系モノマー 1.5〜2.5 モル程度の
変動は許容される。
ソシアネート３モル、低分子量ポリオール１モル、高分
子量ポリオール１モル、活性水素含有（メタ）アクリレ
ート系モノマー２モルを基準とするが、ポリイソシアネ
ート 2.5〜3.5 モル、低分子量ポリオール 0.5〜1.5 モ
ル、高分子量ポリオール 0.5〜1.5 モル、活性水素含有
（メタ）アクリレート系モノマー 1.5〜2.5 モル程度の
変動は許容される。
【００２４】これにより、下記の式で表わされるウレタ
ン系オリゴマーが得られる。ただし、下記の式において
は、先にも述べたように、活性水素含有（メタ）アクリ
レート系モノマー単位を「＝」、ポリイソシアネート単
位を「○」、分子量３００以下の低分子量ポリオールを
「−」、分子量５００以上の高分子量ポリオールを「…
…」で表わしてある。 ＝○−○……○＝ (1)
ン系オリゴマーが得られる。ただし、下記の式において
は、先にも述べたように、活性水素含有（メタ）アクリ
レート系モノマー単位を「＝」、ポリイソシアネート単
位を「○」、分子量３００以下の低分子量ポリオールを
「−」、分子量５００以上の高分子量ポリオールを「…
…」で表わしてある。 ＝○−○……○＝ (1)
【００２５】本発明の活性エネルギー線硬化型ウレタン
系樹脂組成物は、上記のウレタン系オリゴマーを硬化性
成分として含有するものである。
系樹脂組成物は、上記のウレタン系オリゴマーを硬化性
成分として含有するものである。
【００２６】この組成物を電子線照射により硬化させる
ときは光重合開始剤は用いないのが通常であるが、紫外
線照射により硬化させるときは、光重合開始剤を配合す
る。光重合開始剤としては、たとえば、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、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ｎ−ブチルエー
テル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジフェニ
ルジスルフィド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベン
ジル、ジアセチル、アントラキノン、ナフトキノン、ベ
ンゾフェノン、ピバロインエチルエーテル、ベンゾイル
パーオキサイド、ベンジルケタール、１，１−ジクロロ
アセトフェノン、パラ−ｔ−ブチルジクロロアエトフェ
ノン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサ
ントン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−
ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジ
クロロ−４−フェノキシアセトフェノン、ミヒラーズケ
トン、フェニルグリオキシレート、α−ヒドロキシイソ
ブチルフェノン、ジベゾスパロン、ベンゾフェノンアミ
ン系、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロ
キシ−２−メチルプロパノン、２−メチル−［４−（メ
チルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパ
ノンなどが用いられ、その配合量は組成物全体に対しお
よそ１〜１０重量％とすることが多い。
ときは光重合開始剤は用いないのが通常であるが、紫外
線照射により硬化させるときは、光重合開始剤を配合す
る。光重合開始剤としては、たとえば、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、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ｎ−ブチルエー
テル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジフェニ
ルジスルフィド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベン
ジル、ジアセチル、アントラキノン、ナフトキノン、ベ
ンゾフェノン、ピバロインエチルエーテル、ベンゾイル
パーオキサイド、ベンジルケタール、１，１−ジクロロ
アセトフェノン、パラ−ｔ−ブチルジクロロアエトフェ
ノン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサ
ントン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−
ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジ
クロロ−４−フェノキシアセトフェノン、ミヒラーズケ
トン、フェニルグリオキシレート、α−ヒドロキシイソ
ブチルフェノン、ジベゾスパロン、ベンゾフェノンアミ
ン系、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロ
キシ−２−メチルプロパノン、２−メチル−［４−（メ
チルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパ
ノンなどが用いられ、その配合量は組成物全体に対しお
よそ１〜１０重量％とすることが多い。
【００２７】この組成物には、そのほか種々の添加剤を
配合することができる。添加剤の例としては、フィラ
ー、染顔料、油、可塑剤、ワックス類、乾燥剤、分散
剤、湿潤剤、乳化剤、ゲル化剤、安定剤、消泡剤、レベ
リング剤、チクソトロピー性付与剤などがあげられる。
配合することができる。添加剤の例としては、フィラ
ー、染顔料、油、可塑剤、ワックス類、乾燥剤、分散
剤、湿潤剤、乳化剤、ゲル化剤、安定剤、消泡剤、レベ
リング剤、チクソトロピー性付与剤などがあげられる。
【００２８】またこの組成物には、スチレン、ビニルト
ルエン、α−メチルスチレン、メチルメタクリレート、
メチルアクリレート、エチルアクリレート、アクリロニ
トリル、酢酸ビニル、２−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、シクロ
ヘキシルアクリレート、ジシクロペンタジエンアクリレ
ート、Ｎ−ビニルピロリドン、フルフリルアクリレー
ト、カルビトールアクリレート、ベンジルアクリレー
ト、ブトキシエチルアクリレート、アリルアクリレー
ト、フェノキシエチルアクリレート、アクリロキシエチ
ルホスフェート、２−ビニルピリジンをはじめとする種
々のモノマーを所望の量配合することができる。
ルエン、α−メチルスチレン、メチルメタクリレート、
メチルアクリレート、エチルアクリレート、アクリロニ
トリル、酢酸ビニル、２−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、シクロ
ヘキシルアクリレート、ジシクロペンタジエンアクリレ
ート、Ｎ−ビニルピロリドン、フルフリルアクリレー
ト、カルビトールアクリレート、ベンジルアクリレー
ト、ブトキシエチルアクリレート、アリルアクリレー
ト、フェノキシエチルアクリレート、アクリロキシエチ
ルホスフェート、２−ビニルピリジンをはじめとする種
々のモノマーを所望の量配合することができる。
【００２９】上記組成物は、これを対象物に適用した
後、紫外線または電子線を照射することにより硬化す
る。紫外線照射を行うときの光源としては、高圧水銀
灯、超高圧水銀灯カーボンアーク灯、キセノン灯、メタ
ルハライドランプ、ケミカルランプ、ブラックライトな
どが用いられる。照射時間は、光源の種類、光源と塗布
面との距離、その他の条件によっても異なるが、長くと
も数１０秒で充分であり、通常は数秒、場合によっては
数分の１秒でもよい。紫外線照射後は、必要に応じ加熱
を行って硬化の完全を図ることもできる。電子線照射の
場合には、たとえば、５０〜１０００KeV の範囲のエネ
ルギーを持つ電子線を用い、２〜５Mradの照射量とする
のがよい。
後、紫外線または電子線を照射することにより硬化す
る。紫外線照射を行うときの光源としては、高圧水銀
灯、超高圧水銀灯カーボンアーク灯、キセノン灯、メタ
ルハライドランプ、ケミカルランプ、ブラックライトな
どが用いられる。照射時間は、光源の種類、光源と塗布
面との距離、その他の条件によっても異なるが、長くと
も数１０秒で充分であり、通常は数秒、場合によっては
数分の１秒でもよい。紫外線照射後は、必要に応じ加熱
を行って硬化の完全を図ることもできる。電子線照射の
場合には、たとえば、５０〜１０００KeV の範囲のエネ
ルギーを持つ電子線を用い、２〜５Mradの照射量とする
のがよい。
【００３０】本発明のウレタンアクリレート系オリゴマ
ーおよび該オリゴマーを含有する活性エネルギー線硬化
型樹脂組成物は、塗料、インク、保護コーティング剤、
アンカーコーティング剤、磁性粉コーティングバインダ
ー、サンドブラスト用被膜、接着剤、版材など、各種の
被膜形成材料として有用である。
ーおよび該オリゴマーを含有する活性エネルギー線硬化
型樹脂組成物は、塗料、インク、保護コーティング剤、
アンカーコーティング剤、磁性粉コーティングバインダ
ー、サンドブラスト用被膜、接着剤、版材など、各種の
被膜形成材料として有用である。
【００３１】
【作用】本発明のウレタン系オリゴマーは独特の分子構
造を有するため、該オリゴマーを硬化性成分として含有
する活性エネルギー線硬化型ウレタン系樹脂組成物から
得られた被膜は、引張強度、伸度、ヤング率がいずれも
大きい上、耐摩耗性、耐汚染性も良好である。また、硬
化時のタックフリー時間が短いという利点もある。
造を有するため、該オリゴマーを硬化性成分として含有
する活性エネルギー線硬化型ウレタン系樹脂組成物から
得られた被膜は、引張強度、伸度、ヤング率がいずれも
大きい上、耐摩耗性、耐汚染性も良好である。また、硬
化時のタックフリー時間が短いという利点もある。
【００３２】
【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。以下「部」、「％」とあるのは重量基準で示したも
のである。
る。以下「部」、「％」とあるのは重量基準で示したも
のである。
【００３３】実施例１ 〈ウレタン系オリゴマー〉温度計、撹拌機、水冷コンデ
ンサー、窒素ガス吹き込み口を備えた四つ口フラスコ
に、トリレンジイソシアネート 290.3ｇ（1.66モル）、
ネオペンチルグリコール57.9ｇ（0.55モル）、トルエン
274.8ｇを仕込み、内温８０〜９０℃で５時間反応さ
せ、残存イソシアネート基が15％となった時点で、分子
量６５０のポリテトラメチレングリコール 347.3ｇ（0.
53モル）、ジブチルスズジラウリレート0.15ｇを加えて
さらに５時間反応させた。残存イソシアネート基が 5％
となった内温を６０〜７０℃に保ち、２−ヒドロキシエ
チルアクリレート 129.0ｇ（1.11モル）を加えて４時間
反応させ、残存イソシアネート基が 0.5％となった時点
で反応を止めた。
ンサー、窒素ガス吹き込み口を備えた四つ口フラスコ
に、トリレンジイソシアネート 290.3ｇ（1.66モル）、
ネオペンチルグリコール57.9ｇ（0.55モル）、トルエン
274.8ｇを仕込み、内温８０〜９０℃で５時間反応さ
せ、残存イソシアネート基が15％となった時点で、分子
量６５０のポリテトラメチレングリコール 347.3ｇ（0.
53モル）、ジブチルスズジラウリレート0.15ｇを加えて
さらに５時間反応させた。残存イソシアネート基が 5％
となった内温を６０〜７０℃に保ち、２−ヒドロキシエ
チルアクリレート 129.0ｇ（1.11モル）を加えて４時間
反応させ、残存イソシアネート基が 0.5％となった時点
で反応を止めた。
【００３４】得られたウレタン系オリゴマーのＮＭＲチ
ャートを図１に、ＩＲチャートを図２に示す。このウレ
タン系オリゴマーは、 ＝○−○……○＝ (1) の構造を有するものである。
ャートを図１に、ＩＲチャートを図２に示す。このウレ
タン系オリゴマーは、 ＝○−○……○＝ (1) の構造を有するものである。
【００３５】〈活性エネルギー線硬化型ウレタン系樹脂
組成物〉上記で得たウレタン系オリゴマーを含む組成物
（樹脂分１００部）に、光開始剤として１−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトン（チバガイギー社製の
「イルガキュア１８４」）５部を添加、混合して紫外線
硬化型樹脂液を調製した。この樹脂液をポリエステルフ
ィルム上にアプリケーターを用いて１００μm 厚に塗工
し、温度７５℃で１０分間熱風乾燥してから、高圧水銀
ランプ８０W/cmを用いて２０cmの高さから５m/min のコ
ンベア速度で１パスの紫外線照射を行い、硬化被膜を形
成させた。タックフリー時間は 0.5秒と短いものであっ
た。
組成物〉上記で得たウレタン系オリゴマーを含む組成物
（樹脂分１００部）に、光開始剤として１−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトン（チバガイギー社製の
「イルガキュア１８４」）５部を添加、混合して紫外線
硬化型樹脂液を調製した。この樹脂液をポリエステルフ
ィルム上にアプリケーターを用いて１００μm 厚に塗工
し、温度７５℃で１０分間熱風乾燥してから、高圧水銀
ランプ８０W/cmを用いて２０cmの高さから５m/min のコ
ンベア速度で１パスの紫外線照射を行い、硬化被膜を形
成させた。タックフリー時間は 0.5秒と短いものであっ
た。
【００３６】形成した被膜をポリエステルフィルムから
剥離して、巾１０mm、長さ２５mmの試験片を作成し、オ
ートグラフにより引張速度２０mm/minの条件で、引張強
度、ヤング率および伸度を測定した。結果を次に示す。 引張強度 ３８２ kg/cm2 ヤング率 １５３ kg/cm2 伸度 ３６３ %
剥離して、巾１０mm、長さ２５mmの試験片を作成し、オ
ートグラフにより引張速度２０mm/minの条件で、引張強
度、ヤング率および伸度を測定した。結果を次に示す。 引張強度 ３８２ kg/cm2 ヤング率 １５３ kg/cm2 伸度 ３６３ %
【００３７】また上記被膜につき、テーバー式摩耗試験
機を用いて摩耗性を測定すると共に、耐汚染性をテスト
した。結果を次に示す。なお耐汚染性については、被膜
上に市販の赤および黒の速乾性油性インクで線引きし、
室温下に２４時間放置後、エタノールで拭き取り、線跡
がない場合を○、線跡がわずかに残る場合を△、線跡が
はっきりと残る場合を×と判定した。 耐摩耗性 0.6 mg（荷重１０００ｇ、wheel CS-10 、回転数５００
rpm ） 耐汚染性 黒の速乾性油性インク ○ 赤の速乾性油性インク ○
機を用いて摩耗性を測定すると共に、耐汚染性をテスト
した。結果を次に示す。なお耐汚染性については、被膜
上に市販の赤および黒の速乾性油性インクで線引きし、
室温下に２４時間放置後、エタノールで拭き取り、線跡
がない場合を○、線跡がわずかに残る場合を△、線跡が
はっきりと残る場合を×と判定した。 耐摩耗性 0.6 mg（荷重１０００ｇ、wheel CS-10 、回転数５００
rpm ） 耐汚染性 黒の速乾性油性インク ○ 赤の速乾性油性インク ○
【００３８】実施例２〜３ 下記の各成分を用いたほかは実施例１に準じてウレタン
系オリゴマーを製造し、紫外線照射を行って硬化被膜を
形成した。
系オリゴマーを製造し、紫外線照射を行って硬化被膜を
形成した。
【００３９】実施例２ ・仕込み成分およびトータル仕込みモル比 イソホロンジイソシアネート ３モル ネオペンチルグリコール １モル 分子量６５０のポリテトラメチレングリコール １モル ２−ヒドロキシエチルアクリレート ２モル ・測定結果 引張強度 ３６０ kg/cm2 ヤング率 １２４ kg/cm2 伸度 ４２０ % 耐摩耗性 1.4 mg（荷重１０００ｇ、wheel CS-10 、回転数５００
rpm ） 耐汚染性 黒の速乾性油性インク ○ 赤の速乾性油性インク ○
rpm ） 耐汚染性 黒の速乾性油性インク ○ 赤の速乾性油性インク ○
【００４０】実施例３ ・仕込み成分およびトータル仕込みモル比 キシリレンジイソシアネート ３モル ネオペンチルグリコール １モル 分子量６５０のポリテトラメチレングリコール １モル ２−ヒドロキシエチルアクリレート ２モル ・測定結果 引張強度 ３４３ kg/cm2 ヤング率 １１８ kg/cm2 伸度 ３８２ % 耐摩耗性 1.7 mg（荷重１０００ｇ、wheel CS-10 、回転数５００
rpm ） 耐汚染性 黒の速乾性油性インク ○ 赤の速乾性油性インク ○
rpm ） 耐汚染性 黒の速乾性油性インク ○ 赤の速乾性油性インク ○
【００４１】比較例１ 温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み
口を備えた四つ口フラスコに、窒素気流下、アジピン酸
1.0モル、エチレングリコール0.56モルおよび１，４−
ブタンジオール0.56モルを仕込み、撹拌しながら温度２
３０℃で１７時間加熱し、酸価が 0.6 KOHmg/gとなった
時点で反応を止め、冷却した。水酸基価は55.6 KOHmg/g
であった。このポリエステルポリオールの数平均分子量
は、高速液体クロマトグラフによる測定で２０８０であ
った。
口を備えた四つ口フラスコに、窒素気流下、アジピン酸
1.0モル、エチレングリコール0.56モルおよび１，４−
ブタンジオール0.56モルを仕込み、撹拌しながら温度２
３０℃で１７時間加熱し、酸価が 0.6 KOHmg/gとなった
時点で反応を止め、冷却した。水酸基価は55.6 KOHmg/g
であった。このポリエステルポリオールの数平均分子量
は、高速液体クロマトグラフによる測定で２０８０であ
った。
【００４２】このポリエステルポリオール２モルに対
し、２，６−トリレンジイソシアネートと２，４−トリ
レンジイソシアネートとの重量比で２０％／８０％の混
合物３モルを混合し、さらに適量の酢酸エチルを加えて
から、温度６０〜９０℃で反応させ、残存イソシアネー
ト基が 1.8％となった時点で２−ヒドロキシエチルアク
リレート2.06モルとモノメチルエーテルハイドロキノン
0.04％とを加えて５０℃で１１時間反応させ、残存イソ
シアネート基が 0.2％となった時点で反応を止めた。水
酸基価は 3.3 KOHmg/gであった。
し、２，６−トリレンジイソシアネートと２，４−トリ
レンジイソシアネートとの重量比で２０％／８０％の混
合物３モルを混合し、さらに適量の酢酸エチルを加えて
から、温度６０〜９０℃で反応させ、残存イソシアネー
ト基が 1.8％となった時点で２−ヒドロキシエチルアク
リレート2.06モルとモノメチルエーテルハイドロキノン
0.04％とを加えて５０℃で１１時間反応させ、残存イソ
シアネート基が 0.2％となった時点で反応を止めた。水
酸基価は 3.3 KOHmg/gであった。
【００４３】得られたウレタン系オリゴマーは、 ＝○……○……○＝ (3) の構造を有するものである。
【００４４】上記で得たウレタン系オリゴマー１００部
にベンゾインイソプロピルエーテル３部とを加えて均一
な樹脂液とし、この樹脂液をポリエステルフィルム上に
アプリケーターを用いて１００μm 厚に塗工し、温度７
５℃で１０分間熱風乾燥してから、高圧水銀ランプ８０
W/cmを用いて２０cmの高さから５m/min のコンベア速度
で１パスの紫外線照射を行い、硬化被膜を形成させた。
にベンゾインイソプロピルエーテル３部とを加えて均一
な樹脂液とし、この樹脂液をポリエステルフィルム上に
アプリケーターを用いて１００μm 厚に塗工し、温度７
５℃で１０分間熱風乾燥してから、高圧水銀ランプ８０
W/cmを用いて２０cmの高さから５m/min のコンベア速度
で１パスの紫外線照射を行い、硬化被膜を形成させた。
【００４５】以下実施例１の場合と同様にして試験片を
作成し、引張強度、ヤング率および伸度を測定した。結
果を次に示す。 引張強度 ７５ kg/cm2 ヤング率 ４０ kg/cm2 伸度 １２０ %
作成し、引張強度、ヤング率および伸度を測定した。結
果を次に示す。 引張強度 ７５ kg/cm2 ヤング率 ４０ kg/cm2 伸度 １２０ %
【００４６】
【発明の効果】本発明のウレタン系オリゴマーは独特の
分子構造を有するため、該オリゴマーを硬化性成分とし
て含有する活性エネルギー線硬化型ウレタン系樹脂組成
物から得られた被膜は、引張強度、伸度、ヤング率がい
ずれも大きい上、耐摩耗性、耐汚染性も良好である。ま
た、硬化時のタックフリー時間が短いという利点もあ
る。
分子構造を有するため、該オリゴマーを硬化性成分とし
て含有する活性エネルギー線硬化型ウレタン系樹脂組成
物から得られた被膜は、引張強度、伸度、ヤング率がい
ずれも大きい上、耐摩耗性、耐汚染性も良好である。ま
た、硬化時のタックフリー時間が短いという利点もあ
る。
【図１】実施例１で得られたウレタン系オリゴマーのＮ
ＭＲチャートである。
ＭＲチャートである。
【図２】実施例１で得られたウレタン系オリゴマーのＩ
Ｒチャートである。
Ｒチャートである。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08G 18/00 - 18/87 C08F 290/06
Claims (2)
- 【請求項１】活性水素含有（メタ）アクリレート系モノ
マー単位を「＝」、ポリイソシアネート単位を「○」、
分子量３００以下の低分子量ポリオールを「−」、分子
量５００以上の高分子量ポリオールを「……」で表わす
とき、式、 ＝○−○……○＝ (1) で示されるウレタン系オリゴマー。 - 【請求項２】請求項１記載のウレタン系オリゴマーを硬
化性成分として含有する活性エネルギー線硬化型ウレタ
ン系樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23089693A JP3330202B2 (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | ウレタン系オリゴマーおよび該オリゴマーを硬化性成分とする活性エネルギー線硬化型ウレタン系樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23089693A JP3330202B2 (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | ウレタン系オリゴマーおよび該オリゴマーを硬化性成分とする活性エネルギー線硬化型ウレタン系樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0762057A JPH0762057A (ja) | 1995-03-07 |
| JP3330202B2 true JP3330202B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=16915000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23089693A Expired - Fee Related JP3330202B2 (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | ウレタン系オリゴマーおよび該オリゴマーを硬化性成分とする活性エネルギー線硬化型ウレタン系樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3330202B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007077691A1 (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-12 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | 光硬化性樹脂組成物 |
| DE102010028870A1 (de) * | 2010-05-11 | 2011-11-17 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Filmbildender strahlenvernetzender Klebstoff |
| US10005872B2 (en) | 2014-10-24 | 2018-06-26 | Dic Corporation | Active energy ray-curable composition, active energy ray-curable printing ink using same, and printed matter |
-
1993
- 1993-08-23 JP JP23089693A patent/JP3330202B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0762057A (ja) | 1995-03-07 |
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