JP4284469B2 - アクリルシロップ樹脂組成物、それを用いるuv硬化アクリルシート及びその製造方法。 - Google Patents
アクリルシロップ樹脂組成物、それを用いるuv硬化アクリルシート及びその製造方法。 Download PDFInfo
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Description
また、本発明は、このようなアクリルシロップ樹脂組成物を用いて、無色透明の可撓性で、柔軟性で、強靱なUV硬化アクリルシートを製造する方法及びそれによって得られるUV硬化アクリルシートに関する。
次いで、前記アクリルシロップ樹脂組成物の100重量部中に、光重合開始剤を0.01〜2.0重量部の範囲で添加させた後、混合・脱泡させて光重合性のアクリルシロップ樹脂組成物(C)を調製させる。次いで、この光重合性アクリルシロップ樹脂組成物(C)を剥離処理された所定の基材上に流延させながら、所定のUV照射及び/又は電子線照射させてシート状に重合硬化されてUV硬化のアクリルシートが製造される。
すなわち、重量基準で表して、脂肪族の二環式一官能性アクリレートモノマーを必須モノマーと他のモノマーとの一部を共重合させて、ガラス転移点(Tg1)が−5℃以上の範囲にある初期重合物(A)を調製する。この初期重合物(A)の分散濃度が30〜50%の範囲になるシロップにするために、後重合されるホモポリマーとしてのガラス転移点(Tg2 )が−10℃以下の範囲にある(メタ)アクリル系モノマー(B)が50〜70%の範囲になるシロップに調製する。既に上述した如く、このように調製されるシロップにあっては、(Tg1)>(Tg2)の関係を満足していることが重要である。
上述した添加剤の内で、例えば、シート材の引張り強度の改善・補強や、撓み防止や、シート表面のAB(アンチブロッキング)性等の特性改善等に係わって、各種の微粉状、鱗片状、繊維状(又はウイスカー状)の無機・有機のフィラーを適宜添加させることができる。このようなフィラーとして、例えば、炭酸カルシウム,炭酸マグネシウム,硫酸バリウム,水酸化アルミニウム,水酸化マグネシウム,アルミナ粉末、シリカ、合成スメクタイト、合成ゼオライト、チタン酸マグネシウム、合成塩基性炭酸リチウム・アルミニウム塩、合成塩基性炭酸リチウム・マグネシウム塩、合成ケイ酸カルシウム、合成ケイ酸マグネシウム、オラストナイト、ネフェリンサイト、タルク、ケイソウ土、マイカー、ガラス粉、各種有機ポリマー微粒子等が挙げられる。これらの単独又は二種以上を組合わせて使用することができる。また、特に、シートの透明性を低下させない等からその粒度や、屈折率を検討の上で適宜選択して用いられる。また、繊維補強材としては、例えばガラス繊維、炭素繊維、有機系繊維、チタン酸カリ繊維等が挙げられ、これらの繊維長は1〜20mm、好ましくは3〜10mmのものが使用される。また、これらの微粉状、繊維状フィラーは、本発明のシロップ樹脂組成物との相容性、分散性の観点から、例えば、予めシラン系やチタネート系のカップリング剤等で表面処理をするか、また、適宜好適な分散剤を併用させて使用することができる。
このようなアクリルシロップ樹脂組成物を用いて、例えば、UV照射下にシート状に重合形成させることで、無色透明で、可撓性で、柔軟性で、且つ強靱性を発揮するUV硬化アクリルシートを高生産性で、また、これまでの溶剤型では得られない1mm以上の肉厚のシートを提供することができる。
<分子量> :GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により求めた重量平均分子量(Mw)である。GPCには、カラムに東ソー(株)製のGMH−HT、GMH−HTLを用い、溶媒にはオルソジクロロベンゼンを用いた。
<光透過率>:光透過率の測定は、島津製作所(製)の分光光度計UV−1600を用いた。
<非粘着性>:プローブタックテスターによる23℃/65%RH(JIS Z0237法に記載する標準状態)ローブタック値が、10g/5mmφ以下を示す。
<強靭性>:JIS K7127のプラスチックフィルム及びシートに係る引張り試験法による引張り強度が、100〜200Kg/cm2の範囲を有する。
<柔軟性>:JIS K7127法による延伸率が100〜400%の範囲を示す。
<可撓性>:500g程度の重りを落下させた時の割れ、亀裂等の発生の度合いや、180°急速折り曲げ時の割れ、破損の発生度合いで評価する。
<本発明によるアクリルシロップ組成物の調製>
コンデンサー、窒素ガス導入管、温度計、撹拌装置を備えた容量2lの丸底フラスコに、アクリル酸2−エチルヘキシル(以下、2EHAと記す)の450g、アクリル酸イソボニル(以下、iBoAと記す)の450g、アクリル酸(以下、AAと記す)の100g、n−ドデシルメルカプタン(以下、nDMPと記す)の1.5gを加え、窒素パージ後、60℃に加温した。
次いで、重合開始剤として和光純薬(株)製の2,2−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル(以下、V−70と記す)の0.025gを攪拌下に添加させて、重合反応の進捗と共に反応系は約125℃に昇温させた。次いで、温度が120℃に低下した後、2EHAの112.5g、iBoAの112.5g、AAの25g、nDMPの0.75gを添加させ、急冷させて反応系を60℃に冷却させた後、窒素パージ下に温度60℃×0.5hr攪拌した。
次いで、V−70の0.05gを攪拌下に添加させ、反応系温度が120℃に昇温後、約115℃に低下したところで、2EHAの112.5g、iBoAの112.5g、AAの25gを添加させ急冷させて、本発明によるアクリルシロップ組成物(A)を調製した。
得られたシロップ組成物(A)は、初期重合物(A)を分散する(メタ)アクリル系モノマー(B)であるモノマー濃度が50%で、初期重合物(A)であるポリマー濃度が50%で、その初期重合物(A)のポリマー分のMwが10万であった。
得られたシロップ組成物(A)の100重量部に対して、2EHAの25重量部、共栄社化学(株)製のトリメチロールプロパントリアクリレート(以下、TMP−Aと記す)の0.5重量部、光重合開始剤の日本チバガイギー(株)製の2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(以下、I−1173と記す)の1.0重量部を添加し、混合・脱泡処理して光重合性シロップ樹脂組成物(A−1)を調製した。
次いで、このシロップ組成物(A−1)を両面剥離処理された100μm厚のPETセパレータに0.5mm厚に塗布し、その塗布層両面に剥離処理された100μm厚のPETセパレータを貼着させた。次いで、ブラックライトにより5.0mWの光を10分間照射させて無色透明のシートを調製した。
得られたシートからPETセパレータを剥離させたアクリルシートA−1は、本発明によるUV硬化アクリルシートで、そのTg1=−3℃、Tg2=−29℃で、プローブタック値が6であるシートで、可視光の透過率が92%の透明性のシ−トで、引張り強度が195Kg/cm2で強靭性のシートで、延伸率が350%の柔軟性に優れるシートで、可撓性を有するシートであった。
実施例1におけるシート作成において、シロップ樹脂組成物(A)の100重量部に対して、2EHAの25重量部を2EHAの16.6重量部と、メチルアクリレート(以下、MAと記す)の8.4重量部との25重量部にすると、Tg2=−20℃となり、同じく(Tg1)>(Tg2)を満足して、得られるUV硬化アクリルシートは、無色透明で、可撓性良好なシートであった。
比較例1では、実施例2における2EHAの25重量部をMAの25重量部にするTg2=+1.0℃となって、Tg1<Tg2となり、また、比較例2では、実施例2における2EHAの25重量部を2EHAの11.25重量部と、iBoAの11.25重量と、AAの0.25重量部にするTg2=−3℃となって、Tg1=Tg2となり、また、比較例3では、実施例2における2EHAの25重量部をiBoAの25重量部にするTg2=+22.9℃となって、Tg1<Tg2となって、得られるシートは何れも屈曲させるとクラックを発生する可撓性の著しく低下したものである。
実施例1において、アクリルシロップ組成物の調製時におけるiBoAの全量を、2EHAに替えると、Tg1=−60℃の粘着剤組成物として調製され、Tg2との関係で、(Tg1)>(Tg2)を満足させる組成物にすることが著しく困難になって本願が目的とするシートを調製することが困難であった。
比較例5では、実施例1におけるアクリルシロップ組成物の調製時の初期重合物(A)をiBoAの単独で、後重合物(B)を2EHAの単独としてシート化した。また、比較例6では、初期重合物(A)を2EHAの単独で、後重合物(B)をiBoAの単独としてシート化した。その結果、比較例5では(Tg1)>(Tg2)を満足する組成物ではあるが、初期重合物(A)と分散モノマーとの相溶性が低下してシート化するとクスミが発生してシートの透明性が低下する。また、比較例6では、Tg1<Tg2なる組成物であって、本発明の目的とするシートからはほど遠いシートであった。
Claims (5)
- UV照射及び/又は電子線照射下に、重合硬化体を形成するアクリルシロップ樹脂組成物において、
脂肪族の二環式一官能性アクリレートモノマーと他のビニルモノマーとの共重合物からなる初期重合物(A)30〜50重量%と、前記初期重合物(A)を分散させる(メタ)アクリル系モノマー(B)50〜70重量%とを含有し、
前記初期重合物の重量平均分子量が1万〜50万であり、該重合物のガラス転移温度(Tg1)が−5〜40℃であり、前記(メタ)アクリル系モノマー(B)の後重合物のガラス転移温度(Tg2)が−10〜−40℃であることを特徴とするアクリルシロップ樹脂組成物。 - 前記脂肪族の二環式一官能性アクリレートモノマーが、イソボルニルアクリレートであることを特徴とする請求項1に記載のアクリルシロップ樹脂組成物。
- 請求項1又は2に記載するアクリルシロップ樹脂組成物を用いて、UV照射下にシート状に重合形成させてなる無色透明の可撓性で、柔軟性で、且つ強靱性であることを特徴とするUV硬化型アクリルシート。
- モノマーを部分重合物化させてなるアクリルシロップ樹脂組成物をUV照射下にシート状に重合形成させてなる無色透明の可撓性で、柔軟性で且つ強靭性であるUV硬化型アクリルシートの製造方法において、
脂肪族の二環式一官能性アクリレートモノマーと他のビニルモノマーとの共重合物からなるガラス転移点(Tg1)が−5〜40℃である初期重合物(A)を調製し、
前記初期重合物(A)を30〜50重量%、後重合でポリマー化させた時のガラス転移点(Tg2)が−10〜−40℃である(メタ)アクリル系モノマー(B)を50〜70重量%の範囲で含有するアクリルシロップ樹脂組成物を調製し、
次いで、前記アクリルシロップ樹脂組成物の100重量部中に、光重合開始剤を0.01〜2.0重量部の範囲で添加させた後、混合・脱泡させて光重合性のアクリルシロップ樹脂組成物(C)を調製させ、
次いで、前記アクリルシロップ樹脂組成物(C)を剥離処理された所定の基材上に流延させながら、UV照射下に重合硬化させてシート状のアクリル硬化体を形成させることを特徴とするUV硬化型アクリルシートの製造方法。 - 前記脂肪族の二環式一官能性アクリレートモノマーが、イソボルニルアクリレートであることを特徴とする請求項4に記載のUV硬化アクリルシートの製造方法。
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