JP6068776B2 - 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物と成型体 - Google Patents
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Description
また、ケースなど最外装に使用される場合には、これらの特性に加えて耐磨耗性、耐衝撃性などが要求される。
低硬化収縮性のある光硬化性樹脂としては、二官能ウレタンアクリレート樹脂を用いた感光性樹脂がある(特許文献1・特許文献2参照)。また、耐擦傷性や硬度を向上させるために三官能以上の感光性樹脂を用いる方法もある(特許文献3参照)。
本発明は、活性エネルギー線照射により硬化させた際に、反りを生じることなく、高温高湿下においても基材との高い密着性を有し、さらに耐磨耗性も有する硬化物が得られる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物と、該活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させることによって得られる硬化物を提供することを目的とする。
また、この(メタ)アクリロイル基を有する感光性アミド及び/又は(メタ)アクリロイル基を有する感光性アミドの誘導体が、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)メタクリルアミド、N−アクリロイルモルホリン、N−メタクリロイルモルホリンの少なくとも1種からなることを特徴とする。
また、本発明の硬化物又は成型品は、上述した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化して得られる。
さらに、本発明の硬化物又は成型品のデュロメータ硬さDタイプが75°以上であることを特徴とする。
また、(メタ)アクリレートとは、アクリレートおよびメタクリレートを総称する用語であり、他の類似の表現についても同様である。ここで、アクリレートおよびメタクリレートは、単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
また、官能基数が大きいと架橋密度が高くなるため、硬化物の反りが大きくなり、強靭性も悪くなる傾向がある。そのため、複数の(メタ)アクリレート基を有するウレタン樹脂の中でも、二官能ウレタン(メタ)アクリレート樹脂や三官能ウレタン(メタ)アクリレート樹脂が好ましい。
三官能ではサートマー製CN929、CN944B85、CN989、CN9008;ダイセル・サイテック製エベクリル264、エベクリル265、エベクリル1259、エベクリル8201、KRM8296、エベクリル294/25HD、エベクリル4820等が挙げられる。四官能以上では新中村化学工業製U−6HA、U−6H、U−15HA、UA−32P、U−324A、UA−7200;サートマー製CN968、CN9006、CN9010;根上工業製UN−3320HA、UN−3320HB、UN−3320HC、UN−3320HS、UN−904、UN−901T、UN−905、UN−952;ダイセル・サイテック製エベクリル1290、エベクリル1290K、KRM8200、エベクリル5129、エベクリル8210、エベクリル8301、エベクリル8405などが挙げられる。
上述の通り作製した樹脂に、表1と表2に示す成分を同表に示す組成で配合し、攪拌して溶解させ、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を調製した。
EBECRYL 8807:脂肪族二官能ウレタンアクリレート(ダイセル・サイテック社製)
CN929:脂肪族三官能ウレタンアクリレート(サートマー社製)
KAYARAD RM−1001:N−アクリロイルモルホリン(日本化薬社製)
HEAA:N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド(興人社製)
ビームセット770:N−ビニルホルムアミド(荒川化学工業社製)
アロニックスM−111:エチレンオキシド1モル付加ノニルフェノールアクリレート(東亞合成社製)
ライトアクリレートIB−XA:イソボロニルアクリレート(共栄社化学社製)
4HBA:4−ヒドロキシブチルアクリレート(日本化成社製)
アロニックスM−5700:2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート(東亞合成社製)
NKエステルA−DCP:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業社製)
CD406:シクロヘキサンジメタノールジアクリレート(サートマー社製)
ネオマーBA−641:エチレンオキシド4モル付加ビスフェノールA型ジアクリレート(三洋化成工業社製)
イルガキュア184:1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン(チバ・ジャパン社製)
樹脂組成物を縦2cm、横2cm、深さ1mmのテフロン(登録商標)製型に注ぎ、その上を易接着処理済PETフィルムで覆い、UVコンベア炉(メタルハライドランプ、80W、3灯)を用いて積算光量1000mJ/cm2で露光し、離型して硬化塗膜を得た。
上記方法にて作製した硬化塗膜を、反りを生じた辺が上を向くように平らな台に置き、反りのある一辺を指で台に押さえつけて、反対側の浮き上がった辺の台からの高さを読み取り、反りの大きさを測定した。
○:硬化塗膜の反りが5mm未満
△:硬化塗膜の反りが5mm以上10mm未満
×:硬化塗膜の反りが10mm以上
(密着性及びRCA磨耗性試験用硬化物作製方法)
樹脂組成物を、バーコーターを用いて易接着処理済PETに50μmの厚みで塗布し、上から未処理PETで覆い、UVコンベア炉(高圧水銀灯、80W、3灯)を用いて露光量1000mJ/cm2で露光し、未処理PETを剥がして硬化塗膜を得た。
上記の方法で作製した硬化塗膜を85℃85%RHの恒温槽に10日間保管し、その後取り出して室温に戻す。室温に戻ったら、JIS K 5600−5−6に従って碁盤目状にクロスカットを入れ、次いでセロハン粘着テープによるピーリングテスト後の碁盤目の残り数を以下の基準で評価した。
○:碁盤目の残り数が70以上100以下
△:碁盤目の残り数が30以上70未満
×:碁盤目の残り数が0以上30未満
上記の方法で作製した硬化塗膜をNORMAN TOOL,INC.製RCA磨耗試験機及びRCA磨耗試験機用専用磨耗紙を用いて175gの荷重で50回磨耗し、その後の硬化塗膜表面の磨耗度合いを光学顕微鏡で観察した。
○:ほぼ磨耗していない
△:若干の磨耗あり
×:明らかな磨耗あり
樹脂組成物を直径2.5cm、深さ3mmのステンレス製型に注ぎ、その上をガラス板で覆い、UVコンベア炉(高圧水銀灯、80W、3灯)を用いて露光量1000mJ/cm2で露光し、離型して硬化塗膜を得た。
(デュロメータ硬さDタイプ測定方法)
上記方法にて作製した硬化塗膜を、JIS K7215に従って測定した。なお硬度値の読み取りは、荷重面が密着してから30秒後に行った。このとき、75°以上の場合を高硬度とした。
表4の比較例1〜3は、感光性アミド及び/又は感光性アミドの誘導体を含有するため密着性は良好である。しかし、デュロメータ硬さDタイプが70°以上はあるが、硬度不足であり、反りにも問題がある。また、二重結合を含まない環状骨格を有する二官能(メタ)アクリレートを含有しないため耐磨耗性が劣る。
比較例4と5は、感光性アミド及び/又は感光性アミドの誘導体と、二重結合を含まない環状骨格を有する二官能(メタ)アクリレートを含有しないため、全ての特性が劣っていた。さらにデュロメータ硬さDタイプが75°未満のため硬度も不足し、反りの問題もある。
比較例6と7は、感光性アミド及び/又は感光性アミドの誘導体を含んでいないが、極性基である水酸基を有する感光性モノマーを含むため密着性は高い。しかし、デュロメータ硬さDタイプが75°未満であるため硬度も不足しており、反りにも問題がある。また、二重結合を含まない環状骨格を有する二官能(メタ)アクリレートを含有しないため、実施例1〜3と同様に反りと耐磨耗性が劣っている。
比較例8は、硬化物のデュロメータ硬さDタイプが75°以上と高硬度であり、反りも問題ない。また、感光性アミド及び/又は感光性アミドの誘導体を含有するため、密着性が良好である。しかしながら、環状骨格を有する二官能(メタ)アクリレートが二重結合を含むため、耐磨耗性に劣っていた。
2…凹部
3…樹脂組成物
4…基材
5…光源
6…硬化成型体
Claims (3)
- 複数のアクリレート基又はメタクリレート基を有するウレタン樹脂と、
(メタ)アクリロイル基を有する感光性アミド及び/又は(メタ)アクリロイル基を有する感光性アミドの誘導体と、
二重結合を含まない環状骨格を有する二官能(メタ)アクリレートと、
光重合開始剤と、
を含有する成型体形成用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物であって、
前記複数のアクリレート基又はメタクリレート基を有するウレタン樹脂の重量平均分子量が、1,000〜20,000の範囲にあり、
前記二重結合を含まない環状骨格を有する二官能(メタ)アクリレートが、
シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、水素化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、水素化ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、水素化ヘキサフルオロビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビス(2−(メタ)アクリロイルオキシ)ヘキサヒドロフタル酸、5−エチル−2−(2−ヒドロキシ−1,1ジメチルエチル)−5−(ヒドロキシメチル)−1,3−ジオキサンジアクリレート及びこれら二官能(メタ)アクリレートのエチレンオキシド変性物、プロピレンオキシド変性物、カプロラクトン変性物から選ばれる少なくともいずれか1種であり、且つその配合量が、前記複数のアクリレート基又はメタクリレート基を有するウレタン樹脂100質量部に対して、20〜50質量部であることを特徴とする成型体形成用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。 - 前記感光性アミド又は前記誘導体が、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)メタクリルアミド、N−アクリロイルモルホリン、N−メタクリロイルモルホリンの少なくとも1種からなることを特徴とする請求項1に記載の成型体形成用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
- 請求項1又は2に記載の成型体形成用活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる成型体。
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