JP6520301B2 - Curable composition - Google Patents
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Description
本発明は、硬化後の塗膜外観に優れ、未硬化時のタック感がなくハンドリング性が良好であり、また、耐摩耗性、硬化後及び硬化・延伸後の耐汚染性に優れ、3次元加工の変形に追従するための硬化後の延伸性にも優れたウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー及びこれを用いた硬化性組成物に関する。また、本発明は、このウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー及び硬化性組成物を用いた硬化物および積層体、並びに硬化フィルムの製造方法に関する。 The present invention is excellent in the appearance of a coated film after curing, there is no tackiness when it is not cured, and the handling property is good, and it is excellent in abrasion resistance, contamination resistance after curing and after curing and drawing, and three dimensional The present invention relates to a urethane (meth) acrylate oligomer which is also excellent in stretchability after curing for following processing deformation and a curable composition using the same. The present invention also relates to a cured product and a laminate using the urethane (meth) acrylate oligomer and the curable composition, and a method for producing a cured film .
ラジカル重合型の硬化性組成物は、活性エネルギー線の照射によって短時間で硬化し、耐薬品性、耐汚染性、耐候性、耐熱性等に優れた皮膜や、成形品を提供することができることから、各種表面加工分野及び注型成形品用途に広く用いられている。このような硬化性組成物の中でも、硬化性や作業効率の点から、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを含む硬化性組成物を予め活性エネルギー線により硬化させた硬化物を製造し、表面加工処理等を施した後に、室温又は加熱条件下で3次元加工を施す方法が用いられており、この場合は硬化物に3次元加工時の変形に追従するための硬化後の延伸性が必要となる。 A curable composition of radical polymerization type can be cured in a short time by irradiation of active energy rays, and can provide a film or molded article excellent in chemical resistance, stain resistance, weather resistance, heat resistance, etc. It is widely used in various surface processing fields and cast molded article applications. Among such curable compositions, from the viewpoint of curability and working efficiency, a cured product obtained by curing a curable composition containing a urethane (meth) acrylate oligomer in advance with active energy rays is manufactured, surface processing, etc. Is applied at room temperature or under heating conditions, and in this case, the cured product is required to have stretchability after curing to follow deformation during three-dimensional processing.
特許文献1にはこのような延伸性を有し、耐汚染性に優れたものとして、ポリイソシアネート、脂環式構造を有するジオール、及びヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの反応物であるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの硬化性組成物が開示されている。 Patent document 1 discloses urethane, which is a reactant of polyisocyanate, a diol having an alicyclic structure, and a hydroxyalkyl (meth) acrylate, as one having such stretchability and excellent stain resistance. Curable compositions of acrylate oligomers are disclosed.
特許文献2には表面硬度、柔軟性の双方において良好であるとして、ジイソシアネート化合物、炭素数が1〜5のジオール化合物、及び重合性官能基を有するモノヒドロキシ化合物からなる反応物を含有する活性エネルギー線硬化性オリゴマーが開示されている。 Patent Document 2 describes an active energy containing a diisocyanate compound, a diol compound having 1 to 5 carbon atoms, and a monohydroxy compound having a polymerizable functional group, as having good surface hardness and flexibility. Linear curable oligomers are disclosed.
本発明者らの詳細な検討によれば、前記特許文献1に記載されている硬化性組成物においては、特に、耐摩耗性が不十分であり、塗膜外観、耐擦傷性、耐汚染性、硬化後の延伸性、延伸後の耐汚染性のいずれにも十分に優れた硬化性組成物が得られていないという問題点が見出された。また、前記特許文献2に記載されている活性エネルギー線硬化性オリゴマーにおいては、硬度と良好な耐屈曲性を示す程度の柔軟性は有するものの、3次元加工時の変形に追従可能な延伸性には不十分であるという問題点が見出された。即ち、本発明の課題は、硬化後の塗膜外観に優れ、未硬化時のタック感がなくハンドリング性が良好であり、また、耐摩耗性、硬化後及び硬化・延伸後の耐汚染性に優れ、3次元加工の変形に追従するための硬化後の延伸性にも優れたウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー及びこれを用いた硬化性組成物及び硬化性組成物を用いた硬化物および積層体、並びに硬化フィルムの製造方法を提供することにある。 According to the detailed study of the present inventors, in the case of the curable composition described in Patent Document 1, particularly, the abrasion resistance is insufficient, and the coating film appearance, the abrasion resistance, and the contamination resistance It has been found that a curable composition which is sufficiently excellent in stretchability after curing and stain resistance after stretching has not been obtained. Moreover, in the active energy ray-curable oligomer described in Patent Document 2, although it has hardness and flexibility showing a degree of good bending resistance, it has stretchability that can follow deformation during three-dimensional processing. Was found to be insufficient. That is, the subject of the present invention is excellent in the appearance of a coated film after curing, there is no tackiness at the time of non-curing, and the handling property is good, and the abrasion resistance, the staining resistance after curing and after curing / stretching Urethane (meth) acrylate oligomers which are excellent and which are also excellent in stretchability after curing to follow deformation of three-dimensional processing, and curable products and laminates using the same and curable compositions using the same, And providing a method for producing a cured film .
本発明者らは、前記課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、特定の原料を用いて得られたウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、及びこれと有機溶媒とを含む硬化性組成物が、前記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。即ち、本発明の要旨は以
下の[1]〜[10]に存する。
The inventors of the present invention conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, a urethane (meth) acrylate oligomer obtained using a specific raw material, and a curable composition containing the same and an organic solvent are as described above. It has been found that the problem can be solved, and the present invention has been achieved. That is, the gist of the present invention resides in the following [1] to [10].
[1]
少なくとも下記化合物(A)、化合物(B)及び化合物(C)を反応させて得られ、ウレタン結合量が5.2×10−3〜10.0×10−3eq/g、(メタ)アクリロイル基量が0.8×10−3〜3.0×10−3eq/gであるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーと有機溶媒とを含み、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの含有量が硬化性組成物中の有機溶媒を除く全成分の総量に対して60重量%以上である硬化性組成物。
化合物(A):ポリイソシアネート
化合物(B):炭素数2〜5の鎖状脂肪族ジオール
化合物(C):水酸基を有する多官能(メタ)アクリレート
[1]
It is obtained by reacting at least the following compound (A), compound (B) and compound (C), and the urethane bond amount is 5.2 × 10 −3 to 10.0 × 10 −3 eq / g, (meth) acryloylyl A composition comprising a urethane (meth) acrylate oligomer having a basis weight of 0.8 × 10 −3 to 3.0 × 10 −3 eq / g and an organic solvent, and the content of the urethane (meth) acrylate oligomer being curable The curable composition which is 60 weight% or more with respect to the total of all the components except the organic solvent in it .
Compound (A): Polyisocyanate Compound (B): Linear aliphatic diol compound having 2 to 5 carbon atoms (C): Polyfunctional (meth) acrylate having a hydroxyl group
[2] 前記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの重量平均分子量(Mw)が1,500〜30,000である、[1]に記載の硬化性組成物。 [2] The curable composition according to [1], wherein the weight average molecular weight (Mw) of the urethane (meth) acrylate oligomer is 1,500 to 30,000.
[3] 前記化合物(B)として少なくともエチレングリコールを含む、[1]又は[2]に記載の硬化性組成物。 [3] The curable composition according to [1] or [2], which contains at least ethylene glycol as the compound (B).
[4] 前記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーが、前記化合物(A)と化合物(B)を反応させてウレタンプレポリマーを得た後、これに前記化合物(C)を反応させて得られたものである、[1]乃至[3]のいずれか1項に記載の硬化性組成物。 [4] The urethane (meth) acrylate oligomer is obtained by reacting the compound (A) and the compound (B) to obtain a urethane prepolymer and then reacting the compound (C) with the urethane prepolymer. The curable composition according to any one of [1] to [3].
[5] 前記有機溶剤の溶解度パラメーターが、8.0〜11.5である、[1]乃至[4]のいずれか1項に記載の硬化性組成物。 [5] The curable composition according to any one of [ 1] to [4], wherein the solubility parameter of the organic solvent is 8.0 to 11.5.
[6] 固形分濃度が5〜90重量%である、[1]乃至[5]に記載の硬化性組成物。 [6] The curable composition according to [ 1] to [5] , which has a solid content concentration of 5 to 90% by weight.
[7] [1]乃至[6]のいずれか1項に記載の硬化性組成物に活性エネルギー線を照射して得られる硬化物。 [7] A cured product obtained by irradiating the curable composition according to any one of [ 1] to [6] with an active energy ray.
[8] 基材上に[1]乃至[6]のいずれか1項に記載の硬化性組成物を塗布し、これに活性エネルギー線を照射して硬化させたものである積層体。 [8] A laminate obtained by applying the curable composition according to any one of [ 1 ] to [ 6 ] on a substrate, and curing the composition by irradiating it with active energy rays.
[9] [1]乃至[6]のいずれか1項に記載の硬化性組成物を基材上に塗布する工程、該硬化性組成物に活性エネルギー線を照射して硬化物を得る工程、該硬化物を延伸する工程を経る、硬化フィルムの製造方法。 [9] A step of applying the curable composition according to any one of [ 1] to [6] onto a substrate, a step of irradiating the curable composition with an active energy ray to obtain a cured product, A method for producing a cured film, which comprises the step of stretching the cured product.
[10] [6]又は[7]に記載の硬化性組成物を基材上に塗布する工程、該硬化性組成物に活性エネルギー線を照射して硬化物を得る工程、該硬化物を延伸する工程を経る、硬化フィルムの製造方法。 [10] A step of applying the curable composition according to [6] or [7] onto a substrate, a step of irradiating the curable composition with an active energy ray to obtain a cured product, and stretching the cured product A method of producing a cured film, comprising the steps of:
本発明によれば、硬化後の塗膜外観に優れ、未硬化時のタック感がなくハンドリング性が良好であり、また、耐摩耗性、硬化後及び硬化・延伸後の耐汚染性に優れ、3次元加工の変形に追従するための硬化後の延伸性にも優れたウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー及びこれを用いた硬化性組成物が提供される。また、本発明によれば、このウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー及び硬化性組成物を用いた硬化物、積層体、並びに硬化フィルムの製造方法が提供される。 According to the present invention, the appearance of the coated film after curing is excellent, there is no tackiness when it is not cured, the handling property is good, and the abrasion resistance, and the contamination resistance after curing and after curing and stretching are excellent. There are provided a urethane (meth) acrylate oligomer excellent also in the stretchability after curing for following the deformation of three-dimensional processing, and a curable composition using the same. Further, according to the present invention, a cured product, a laminate, and a method for producing a cured film using the urethane (meth) acrylate oligomer and the curable composition are provided.
以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下の説明は、本発明の実施態様の代表例であり、これらの内容に本発明は限定されるものではない。なお、本発明において「(メタ)アクリレート」とはアクリレートとメタクリレートとの総称であり、ア
クリレート及びメタクリレートの一方又は両方を意味するものであり、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル」についても同様である。また、本発明において「〜」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。
Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in detail, but the following description is a representative example of the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these contents. In the present invention, “(meth) acrylate” is a generic name of acrylate and methacrylate, and means either or both of acrylate and methacrylate, and “(meth) acryloyl” and “(meth) acrylic” The same is true. Moreover, in this invention, "-" is used in the meaning which includes the numerical value described before and after that as a lower limit and an upper limit.
〔ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー〕
本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、少なくとも下記化合物(A)、化合物(B)及び化合物(C)を反応させて得られ、ウレタン結合量が5.2×10−3〜10.0×10−3eq/g、(メタ)アクリロイル基量が0.8×10−3〜3.0×10−3eq/gであるものである。
化合物(A):ポリイソシアネート
化合物(B):炭素数2〜5の鎖状脂肪族ジオール
化合物(C):水酸基を有する多官能(メタ)アクリレート
[Urethane (meth) acrylate oligomer]
The urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention is obtained by reacting at least the following compound (A), compound (B) and compound (C), and the urethane bond amount is 5.2 × 10 −3 to 10.0 × The amount of (meth) acryloyl group is 10 -3 eq / g and the amount of the (meth) acryloyl group is 0.8 × 10 -3 to 3.0 × 10 -3 eq / g.
Compound (A): Polyisocyanate Compound (B): Linear aliphatic diol compound having 2 to 5 carbon atoms (C): Polyfunctional (meth) acrylate having a hydroxyl group
本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー及び後述する本発明の硬化性組成物は、硬化後の塗膜外観、未硬化時のタック感がなくハンドリング性に優れ、また、耐摩耗性、硬化後及び硬化・延伸後の耐汚染性、3次元加工時の変形に追従可能な硬化後の延伸性に優れたものである。特に、ハンドリング性においては前記特許文献1、2に記載されている硬化性組成物と比較して顕著に優れ、3次元加工時の変形に追従可能な延伸性においては前記特許文献2に記載されている硬化性組成物と比較して顕著に優れたものである。 The urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention and the curable composition of the present invention to be described later have no coating appearance after curing, no tackiness when uncured, and excellent handleability, and abrasion resistance, after curing and It has excellent stain resistance after curing and drawing, and stretchability after curing that can follow deformation during three-dimensional processing. In particular, the stretchability which is remarkably superior in handling property as compared with the curable compositions described in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2 and which can follow the deformation at the time of three-dimensional processing is described in the above-mentioned Patent Document 2 It is significantly superior to the curable composition.
本発明の硬化性組成物が上記のような優れた効果を奏する理由は定かではないが、ハンドリング性については次の理由によるものと考えられる。即ち、本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、原料として用いる化合物(B)として鎖長の短い鎖状脂肪族ジオール(炭素数2〜5の鎖状脂肪族ジオール)を用いることにより、分子内でのウレタン結合間距離が短くなり、分子間においてウレタン結合由来の強固な水素結合が形成され、未硬化の塗工膜の硬さ、剛性が得られることによるものと考えられる。前記特許文献1、2に記載されているウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーでも同様の水素結合が形成されるものの、ウレタン結合量が低い分、得られる硬さ、剛性が不足しているものと推定される。 The reason why the curable composition of the present invention exhibits the above-mentioned excellent effects is not clear, but the handling property is considered to be due to the following reasons. That is, the urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention can be obtained by using a chain aliphatic diol having a short chain length (a chain aliphatic diol having 2 to 5 carbon atoms) as the compound (B) used as a raw material. It is considered that the distance between urethane bonds in the above becomes short, strong hydrogen bonds derived from urethane bonds are formed between molecules, and the hardness and rigidity of the uncured coating film are obtained. Although the same hydrogen bond is formed even with the urethane (meth) acrylate oligomers described in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, it is presumed that the hardness and the rigidity obtained are insufficient because the amount of the urethane bond is small. Ru.
また、硬化後の延伸性については、高温下において水素結合が緩和し、延伸性(硬化物の伸び)は(メタ)アクリロイル基間での架橋密度が支配的になるものと考えられる。前記特許文献2に記載されているウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーと比較して(メタ)アクリロイル基量が高いため、延伸性が不足するものと推定される。 With regard to the stretchability after curing, it is considered that hydrogen bonds are relaxed at high temperature, and the stretchability (elongation of the cured product) is dominated by the crosslink density among (meth) acryloyl groups. The urethane (meth) acrylate oligomer described in Patent Document 2 is considered to be insufficient in stretchability because the amount of (meth) acryloyl group is higher than that of the urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention.
更に、硬化後の耐汚染性については、成分(C)が複数の(メタ)アクリロイル基を有することにより、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを硬化させた際の分子間の架橋性が高められ、分子間ネットワークがより強固になることに起因するものと考えられる。特に、硬化・延伸後の耐汚染性については、本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーのウレタン結合量が高いことにより、延伸工程を経た際の加熱により、緩和されたウレタン結合が、除熱時には規則正しい分子間ネットワークに再構築されることによるものと推定される。 Furthermore, as for the contamination resistance after curing, the crosslinkability between molecules when curing the urethane (meth) acrylate oligomer is enhanced by the component (C) having a plurality of (meth) acryloyl groups, and the molecule It is thought that this is caused by the network becoming more robust. In particular, with regard to the contamination resistance after curing and drawing, the urethane bond relaxed by heating at the time of the drawing process is removed when the amount of urethane bond of the urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention is high. It is presumed to be due to being reassembled into an ordered intermolecular network.
[化合物(A)]
本発明に用いる化合物(A)は、ポリイソシアネートである。ポリイソシアネートは、イソシアネート基及び/又はイソシアネート基を含む置換基を1分子中に合計2個以上有する化合物である。化合物(A)は、1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。なお、本発明において、イソシアネート基及びイソシアネート基を含む置換基を総称して「
イソシアネート基類」と称することがある。また、化合物(A)において、イソシアネート基類は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
[Compound (A)]
The compound (A) used in the present invention is a polyisocyanate. The polyisocyanate is a compound having a total of two or more substituents containing an isocyanate group and / or an isocyanate group in one molecule. As the compound (A), one type may be used, or two or more types may be used. In the present invention, isocyanate groups and substituents containing isocyanate groups are collectively referred to as “
It may be called "isocyanate groups". In the compound (A), the isocyanate groups may be the same or different.
イソシアネート基を含む置換基としては、例えば1個以上のイソシアネート基を含む、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルケニル基又は炭素数1〜5のアルコキシル基が挙げられる。これらの中でも炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、特に炭素数は1〜3のアルキル基が好ましい。 As a substituent containing an isocyanate group, a C1-C5 alkyl group, a C1-C5 alkenyl group, or a C1-C5 alkoxyl group containing one or more isocyanate groups is mentioned, for example. Among these, a C1-C5 alkyl group is preferable, and especially a C1-C3 alkyl group is preferable.
ポリイソシアネートとしては、その種類は特に制限されないが、鎖状脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート等が挙げられ、これらのうちの1種を用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも成分(A)としては得られる硬化物の耐候性と硬度を高める観点から脂環式ポリイソシアネートを含むことが好ましい。 The type of the polyisocyanate is not particularly limited, and examples thereof include linear aliphatic polyisocyanates, aromatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and the like, and even if one of these is used, a combination of two or more is used. You may use it. Among these, as the component (A), from the viewpoint of enhancing the weather resistance and hardness of the obtained cured product, it is preferable to contain an alicyclic polyisocyanate.
鎖状脂肪族ポリイソシアネートは、鎖状脂肪族構造とそれに結合する2個以上のイソシアネート基類とを有する化合物である。鎖状脂肪族ポリイソシアネートは、硬化性組成物を硬化して得られる硬化膜の耐候性を高め、かつ延伸性を付与する観点から好ましい。鎖状脂肪族ポリイソシアネートにおける鎖状脂肪族構造は、特に限定されないが、炭素数1〜6の直鎖又は分岐のアルキレン基であることが好ましい。このような鎖状脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、及び、トリス(イソシアネートヘキシル)イソシアヌレート等の脂肪族トリイソシアネートが挙げられる。これらは1種のみで用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The linear aliphatic polyisocyanate is a compound having a linear aliphatic structure and two or more isocyanate groups bonded thereto. The linear aliphatic polyisocyanate is preferable from the viewpoint of enhancing the weather resistance of the cured film obtained by curing the curable composition and imparting stretchability. The linear aliphatic structure in the linear aliphatic polyisocyanate is not particularly limited, but is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of such linear aliphatic polyisocyanates include aliphatic diisocyanates such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, and aliphatic tris such as tris (isocyanatohexyl) isocyanurate. And isocyanates. These may be used alone or in combination of two or more.
芳香族ポリイソシアネートは、芳香族構造とそれに結合する2個以上のイソシアネート基類とを有する化合物である。芳香族ポリイソシアネートにおける芳香族構造は、特に限定されないが、炭素数6〜13の芳香族構造であることが好ましい。このような芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートが挙げられる。芳香族ポリイソシアネートは、硬化性組成物を硬化して得られる硬化膜の機械的強度を高める観点から好ましく、このような芳香族ポリイソシアネートとしては、例えばトリレンジイソシアネート及びジフェニルメタンジイソシアネートが挙げられる。これらは1種のみで用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The aromatic polyisocyanate is a compound having an aromatic structure and two or more isocyanate groups bonded thereto. The aromatic structure in the aromatic polyisocyanate is not particularly limited, but is preferably an aromatic structure having 6 to 13 carbon atoms. Examples of such aromatic polyisocyanates include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, m-phenylene diisocyanate and naphthalene diisocyanate. The aromatic polyisocyanate is preferable from the viewpoint of enhancing the mechanical strength of the cured film obtained by curing the curable composition, and examples of such aromatic polyisocyanate include tolylene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more.
脂環式ポリイソシアネートは、脂環式構造と2個以上のイソシアネート基類とを有する化合物である。化合物(A)における脂環式構造は、特に限定されないが、炭素数5〜15であることが好ましく、炭素数6以上であることがさらに好ましい。また、炭素数14以下であることがさらに好ましく、炭素数13以下であることが特に好ましい。さらに、脂環式構造としては、シクロアルキレン基であることが好ましい。脂環式構造を有するポリイソシアネートとしては、例えば、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、シクロヘキサンジイソシアネート、ビス(イソシアネートシクロヘキシル)メタン、イソホロンジイソシアネート等の脂環式構造を有するジイソシアネート及びトリス(イソシアネートイソホロン)イソシアヌレート等の脂環式構造を有するトリイソシアネートが挙げられる。これらの中でもイソホロンジイソシアネートを含むことが好ましい。 Alicyclic polyisocyanate is a compound having an alicyclic structure and two or more isocyanate groups. Although the alicyclic structure in a compound (A) is not specifically limited, It is preferable that it is C5-C15, and it is more preferable that it is C6 or more. The carbon number is more preferably 14 or less, and particularly preferably 13 or less. Furthermore, as an alicyclic structure, a cycloalkylene group is preferable. Examples of polyisocyanates having an alicyclic structure include bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, cyclohexane diisocyanate, bis (isocyanate cyclohexyl) methane, diisocyanates having an alicyclic structure such as isophorone diisocyanate, and tris (isocyanate isophorone) isocyanurate And triisocyanates having an alicyclic structure of Among these, it is preferable to contain isophorone diisocyanate.
[化合物(B)]
本発明に用いる化合物(B)は炭素数2〜5の鎖状脂肪族ジオールである。化合物(B)における鎖状構造は直鎖状であっても、分岐状であってもよい。
[Compound (B)]
The compound (B) used in the present invention is a C2-C5 linear aliphatic diol. The chain structure in compound (B) may be linear or branched.
化合物(B)としては例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、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、2,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール等が挙げられる。これらの中でも、エチレングリコール及び1,4−ブタンジオールの少なくとも一方を含むことが硬化後の耐汚染性、耐摩耗性、未硬化時のハンドリング性に優れた硬化性組成物を得ることができるために好ましく、これらの中でもエチレングリコールを含むことが特に好ましい。 As compound (B), for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1, 4- butanediol, 2, 3- butanediol, 1, 2- pentanediol, 1, 5- pentanediol etc. are mentioned. Among these, containing at least one of ethylene glycol and 1,4-butanediol can provide a curable composition excellent in stain resistance after curing, abrasion resistance, and handling property before curing. Among these, ethylene glycol is particularly preferred.
本発明において、化合物(B)はウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの原料として用いられる全ジオール成分に対し、40重量%以上で用いられることが、硬化後の耐汚染性、耐摩耗性、未硬化時のハンドリング性を向上させる観点好ましい。また、この効果をより高めるため、化合物(B)は60重量%以上であることがより好ましく、80重量%以上であることが更に好ましく、90重量%以上であることが特に好ましく、一方、上限は通常、100重量%である。 In the present invention, the compound (B) is used in an amount of 40% by weight or more based on the total diol component used as a raw material of the urethane (meth) acrylate oligomer. From the viewpoint of improving the handling of Further, in order to further enhance this effect, the content of the compound (B) is more preferably 60% by weight or more, still more preferably 80% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more. Is usually 100% by weight.
[化合物(C)]
本発明に用いる化合物(C)の水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートは、1個以上の水酸基と2個以上の(メタ)アクリロイル基と炭化水素基とを有する化合物である。水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートは硬化膜を得る際の硬化反応において複数の(メタ)アクリロイル基が関与することにより、良好な架橋構造を形成し、耐汚染性、耐摩耗性等の物性を良好なものとすることができる。
[Compound (C)]
The polyfunctional (meth) acrylate having a hydroxyl group of the compound (C) used in the present invention is a compound having one or more hydroxyl groups, two or more (meth) acryloyl groups and a hydrocarbon group. A polyfunctional (meth) acrylate having a hydroxyl group forms a good crosslinked structure by involving a plurality of (meth) acryloyl groups in a curing reaction when obtaining a cured film, and physical properties such as stain resistance and abrasion resistance Can be made good.
化合物(C)としては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジアクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルジアクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジアクリレート、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテルジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジアクリレート、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、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。 As the compound (C), for example, bisphenol A diglycidyl ether diacrylate, 1,4-cyclohexane dimethanol diglycidyl ether diacrylate, ethylene glycol diglycidyl ether diacrylate, 1,4-butanediol diglycidyl ether diacrylate, 1,6-hexanediol diglycidyl ether diacrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate and the like.
これらの中でも、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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリロイル基と水酸基との間に炭素数が2〜4のアルキレン基を有するヒドロキシアルキルポリ(メタ)アクリレートが、得られる硬化膜の機械的強度の観点から特に好ましい。 Among these, an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms between a (meth) acryloyl group such as pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate and dipentaerythritol penta (meth) acrylate and a hydroxyl group Particularly preferred in view of the mechanical strength of the resulting cured film is a hydroxyalkyl poly (meth) acrylate having
化合物(C)の分子量は、100以上であることが好ましく、200以上であることがより好ましい。一方、化合物(C)の分子量は、得られる硬化膜の機械的強度の観点から800以下であることが好ましく、500以下であることがより好ましい。なお、化合物(C)が前記の付加反応体や重合体である場合には、前記分子量はゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー測定(GPC測定)による数平均分子量を意味する。 The molecular weight of the compound (C) is preferably 100 or more, and more preferably 200 or more. On the other hand, the molecular weight of the compound (C) is preferably 800 or less, more preferably 500 or less, from the viewpoint of the mechanical strength of the resulting cured film. In addition, when a compound (C) is said addition reaction substance or polymer, the said molecular weight means the number average molecular weight by gel permeation chromatography measurement (GPC measurement).
[その他の原料化合物]
本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの原料化合物において、本発明の効果を著しく阻害しない範囲で、前記化合物(A)、化合物(B)及び化合物(C)以外のその他の原料化合物を用いてもよい。このようなその他の原料化合物としては、例えば、炭素数6〜16の鎖状脂肪族ジオール、脂環式構造を有するジオール、ポリアルキレングリコール、これら以外の高分子量ポリオール(以下、「その他の高分子量ポリオール」と称する。)、ヒドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレート、鎖延長剤等が挙げられる。
[Other raw material compounds]
In the raw material compounds of the urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention, other raw material compounds other than the compound (A), the compound (B) and the compound (C) may be used within the range not significantly inhibiting the effects of the present invention. Good. As such other raw material compounds, for example, a chain aliphatic diol having 6 to 16 carbon atoms, a diol having an alicyclic structure, a polyalkylene glycol, a high molecular weight polyol other than these (hereinafter, “other high molecular weight These are referred to as "polyols"), hydroxyalkyl mono (meth) acrylates, chain extenders and the like.
炭素数6〜16の鎖状脂肪族ジオールとしては、例えば3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール,1−10デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,14−テトラカンジオール、1,16−ヘキサデカンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール等が挙げられる。これらは1種のみで用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of linear aliphatic diols having 6 to 16 carbon atoms include 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9. Nonanediol, 1-10 decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,14-tetracandiol, 1,16-hexadecanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3 -Pentanediol, 2-methyl-1, 8-octanediol, etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
脂環式構造を有するジオールとしては、例えば1,4−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA等が挙げられる。これらは1種のみで用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the diol having an alicyclic structure include 1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
ポリアルキレングリコールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。これらは1種のみで用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of polyalkylene glycols include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytrimethylene glycol, polytetramethylene glycol and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
その他の高分子量ポリオールとしては、例えば、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリエーテルエステルジオール、ポリオレフィンポリオール、及びシリコンポリオール等が挙げられる。これらは1種のみで用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of other high molecular weight polyols include polyether diols, polyester diols, polyether ester diols, polyolefin polyols, and silicone polyols. These may be used alone or in combination of two or more.
ヒドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレートとしては、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、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、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとカプロラクトンとの付加反応物、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートとカプロラクトンとの付加反応物、グリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸との付加反応物、グリコールのモノ(メタ)アクリレート体等が挙げられる。これらの中でも、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、等の(メタ)アクリロイル基と水酸基との間に炭素数が2〜4のアルキレン基を有するヒドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレートが、得られる硬化膜の機械的強度の観点から好ましい。これらは1種のみで用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As hydroxyalkyl mono (meth) acrylate, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, cyclohexane di Addition reaction product of methanol mono (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and caprolactone, addition reaction product of 4-hydroxybutyl (meth) acrylate and caprolactone, addition of glycidyl ether and (meth) acrylic acid Reactants, mono (meth) acrylates of glycols, etc. may be mentioned. Among these, the number of carbon atoms is 2 to 4 between the (meth) acryloyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, etc. and the hydroxyl group The hydroxyalkyl mono (meth) acrylate which has the alkylene group of is preferable from the viewpoint of the mechanical strength of the cured film obtained. These may be used alone or in combination of two or more.
鎖延長剤は、イソシアネート基と反応する二以上の活性水素を有する化合物である。鎖延長剤としては、数平均分子量500未満の低分子量ジアミン化合物等が挙げられ、例えば、2,4−もしくは2,6−トリレンジアミン、キシリレンジアミン、4,4’−ジフェニルメタンジアミン等の芳香族ジアミン;エチレンジアミン、1,2−プロピレンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジアミン、2,2,4−もしくは2,4,4−トリメチルヘキサンジアミン、2−ブチル−2−エチル−1,5−ペンタンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,9−ノナンジアミン、1,10−デカンジアミン等の脂肪族ジアミン;及び、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、イソプロピリデンシクロヘキシル−4,4’−ジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリシクロデカンジアミン等の脂環式ジアミン等が挙げられる。これらは1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 A chain extender is a compound having two or more active hydrogens that react with isocyanate groups. Examples of chain extenders include low molecular weight diamine compounds having a number average molecular weight of less than 500, and the like, and, for example, aroma such as 2,4- or 2,6-tolylenediamine, xylylenediamine, 4,4'-diphenylmethanediamine, etc. Ethylenediamine, 1,2-propylenediamine, 1,6-hexanediamine, 2,2-dimethyl-1,3-propanediamine, 2-methyl-1,5-pentanediamine, 2,2,4- or Aliphatic diamines such as 2,4,4-trimethylhexanediamine, 2-butyl-2-ethyl-1,5-pentanediamine, 1,8-octanediamine, 1,9-nonanediamine, 1,10-decanediamine; And 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, 4,4'-dicyclohexylmethane Amine, isopropylidene cyclohexyl-4,4'-diamine, 1,4-diaminocyclohexane, 1,3-bis-aminomethyl cyclohexane, alicyclic diamines such as tricyclodecane diamine. One of these may be used, or two or more may be used in combination.
[ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの物性]
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーのウレタン結合量は、5.2×10−3〜10.0×10−3eq/gである。ウレタン結合量が上記5.2×10−3以上であると硬化膜の耐汚染性、未硬化膜のハンドリング性が向上し、10.0×10−3eq/g以下であると溶液安定性、ハンドリング性が向上する。また、これらの効果をより良好なものとする観点から、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーのウレタン結合量は、5.3×10−3eq/g以上であることが好ましく、5.5×10−3eq/g以上であることがより好ましく、5.8×10−3eq/g以上であることが更に好ましく、一方、9.0×10−3eq/g以下であることが好ましく、8.0×10−3eq/g以下であることがより好ましい。なお、上記のウレタン結合量は、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの原料配合を調整することにより制御することができる。
[Physical properties of urethane (meth) acrylate oligomer]
The urethane bond amount of the urethane (meth) acrylate oligomer is 5.2 × 10 −3 to 10.0 × 10 −3 eq / g. The contamination resistance of the cured film and the handling property of the uncured film are improved when the amount of urethane bond is 5.2 × 10 −3 or more, and the solution stability is 10.0 × 10 −3 eq / g or less. Handleability is improved. Further, from the viewpoint of making these effects better, the urethane bond amount of the urethane (meth) acrylate oligomer is preferably 5.3 × 10 −3 eq / g or more, and 5.5 × 10 − It is more preferably 3 eq / g or more, still more preferably 5.8 × 10 −3 eq / g or more, and on the other hand, 9.0 × 10 −3 eq / g or less, 8 It is more preferable that it is not more than 0 × 10 −3 eq / g. In addition, said urethane bond amount can be controlled by adjusting the raw material mixture of a urethane (meth) acrylate oligomer.
また、本発明において、上記のウレタン結合量は次のようにして算出される。本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、少なくとも化合物(A)のポリイソシアネート、化合物(B)の炭素数2〜5の鎖状脂肪族ジオール、化合物(C)の水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートを原料として用いるものであり、得られるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーにおける構成単位は用いた原料組成がそのまま保たれているものとみなすことができる。このことから、ウレタン結合数(イソシアネート基(ポリイソシアネートのモル数にイソシアネート基官能基数を乗した値の合計値)の総当量数とヒドロキシル基及びアミノ基等のイソシアネート基と反応する全官能基の総当量数との少ない方の値)をウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの構成成分の総量(過剰に加えている成分量を除いた各原料成分量の合計(仕込み量ではない。))で除して算出される。 Further, in the present invention, the above urethane bond amount is calculated as follows. The urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention is at least a polyisocyanate of compound (A), a linear aliphatic diol having 2 to 5 carbon atoms of compound (B), and a polyfunctional (meth) having a hydroxyl group of compound (C) An acrylate is used as a raw material, and it can be considered that the structural unit in the urethane (meth) acrylate oligomer obtained is that the raw material composition used is maintained as it is. From this, the total equivalent number of urethane bond number (isocyanate group (total value obtained by multiplying the number of moles of polyisocyanate by the number of moles of polyisocyanate group)) and total functional group reacting with isocyanate groups such as hydroxyl group and amino group The smaller one of the total equivalent number and the total equivalent number of the urethane (meth) acrylate oligomer is divided by the total amount of the components of the urethane (meth) acrylate oligomer (the total amount of each raw material component excluding the amount of the component added in excess). Calculated.
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの(メタ)アクリロイル基量は、0.8×10−3〜3.0×10−3eq/gである。(メタ)アクリロイル基量が0.8×10−3eq/g以上であると硬化後の耐汚染性、耐摩耗性が向上し、3.0×10−3eq/g以下であると3次元加工時の変形に追従可能な硬化後の延伸性が向上する。また、これらの効果をより良好なものとする観点から、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの(メタ)アクリロイル基量は、0.9×10−3eq/g以上であることが好ましく、1.0×10−3eq/g以上であることがより好ましく、一方、2.7×10−3eq/g以下であることが好ましく、2.5×10−3eq/g以下であることがより好ましい。なお、上記の(メタ)アクリロイル基量は、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの原料配合を調整することにより制御することができる。 The (meth) acryloyl group content of the urethane (meth) acrylate oligomer is 0.8 × 10 −3 to 3.0 × 10 −3 eq / g. When the (meth) acryloyl group content is 0.8 × 10 −3 eq / g or more, the contamination resistance and abrasion resistance after curing improve, and when it is 3.0 × 10 −3 eq / g or less, 3 Stretchability after curing that can follow deformation during dimensional processing is improved. Also, from the viewpoint of making these effects better, the amount of (meth) acryloyl group of the urethane (meth) acrylate oligomer is preferably 0.9 × 10 −3 eq / g or more, 1.0 It is more preferable that it is 10-3 eq / g or more, and it is preferable that it is 2.7 10-3 eq / g or less, and it is more preferable that it is 2.5 10-3 eq / g or less. preferable. In addition, said (meth) acryloyl group content can be controlled by adjusting the raw material combination of a urethane (meth) acrylate oligomer.
また、本発明において、上記の(メタ)アクリロイル基量は次のようにして算出される。本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、少なくとも化合物(A)のポリイソシアネート、化合物(B)の炭素数2〜5の鎖状脂肪族ジオール、化合物(C)の水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートを原料として用いるものであり、得られるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーにおける構成単位は用いた原料組成がそのまま保たれているものとみなすことができる。このことから、(メタ)アクリロイル基数(過剰に加えている成分量を除いた水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートのモル数に(メタ)アクリロイル基官能基数を乗した値の合計値)をウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの構成成分の総量(過剰に加えている成分量を除いた各原料成分量の合計(仕込み量ではない。))で除して算出される。 Further, in the present invention, the amount of (meth) acryloyl group is calculated as follows. The urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention is at least a polyisocyanate of compound (A), a linear aliphatic diol having 2 to 5 carbon atoms of compound (B), and a polyfunctional (meth) having a hydroxyl group of compound (C) An acrylate is used as a raw material, and it can be considered that the structural unit in the urethane (meth) acrylate oligomer obtained is that the raw material composition used is maintained as it is. From this, the number of (meth) acryloyl groups (total value of the number of moles of polyfunctional (meth) acrylates having hydroxyl groups excluding the amount of components added in excess times the number of (meth) acryloyl functional groups) is urethane It is calculated by dividing by the total amount of components of the (meth) acrylate oligomer (the total amount of each of the raw material components excluding the amount of the component added in excess) (not the preparation amount).
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの重量平均分子量(Mw)は1,500以上であることが好ましく、3,000以上であることがより好ましく、一方、30,000
以下であることが好ましく、19,000以下であることがより好ましく、8,000以下であることが更に好ましい。ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの重量平均分子量が上記下限値以上であると、得られる硬化膜の3次元加工適性が良好となる傾向にある。ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの数平均分子量が上記上限値以下であると、
硬化性組成物から得られる硬化膜の耐汚染性が良好となる傾向にある。ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの重量平均分子量がこれを用いて得られる硬化膜の3次元加工適性と耐汚染性が網目構造における架橋点間の距離に関係があり、重量平均分子量が小さいほど架橋点間の距離は短く、また、重量平均分子量が大きいほど架橋点間の距離は長くなる傾向にある。重量平均分子量が3次元加工適正及び耐汚染性に影響する理由は架橋点間距離が長くなると柔軟で伸びやすい構造となり3次元加工適性がより良好となり、一方、この距離が短くなると網目構造が強固な構造となり耐擦傷性、耐汚染性、耐摩耗性がより良好となるものと推定される。なお、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの重量平均分子量はゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー測定(GPC測定)により、求めることができ、より詳細な測定方法を後掲の実施例において示す。
The weight average molecular weight (Mw) of the urethane (meth) acrylate oligomer is preferably 1,500 or more, more preferably 3,000 or more, while 30,000
It is preferably the following, more preferably 19,000 or less, and still more preferably 8,000 or less. If the weight average molecular weight of the urethane (meth) acrylate oligomer is equal to or more than the above lower limit value, the three-dimensional processability of the resulting cured film tends to be favorable. When the number average molecular weight of the urethane (meth) acrylate oligomer is less than or equal to the above upper limit value,
The stain resistance of a cured film obtained from the curable composition tends to be good. The weight average molecular weight of the urethane (meth) acrylate oligomer is related to the distance between the crosslinking points in the network structure and the three-dimensional processability and the stain resistance of the cured film obtained therefrom, and the smaller the weight average molecular weight, the crosslinking point The distance between them is short, and the distance between the crosslinking points tends to be longer as the weight average molecular weight is larger. The reason that the weight average molecular weight affects the three-dimensional processing suitability and the stain resistance is that the longer the distance between the crosslinking points, the softer and easier to stretch structure becomes, and the three-dimensional processing aptitude becomes better. It is estimated that the scratch resistance, the stain resistance and the wear resistance become better. The weight average molecular weight of the urethane (meth) acrylate oligomer can be determined by gel permeation chromatography measurement (GPC measurement), and a more detailed measurement method will be shown in Examples described later.
[ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの製造方法]
本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、前記化合物(A)に、前記化合物(B)と前記化合物(C)を付加反応させることにより製造することができる。また、その際の各原料化合物の仕込み比は通常、目的とするウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの組成と実質的に同等、又は同一とする。
[Method for producing urethane (meth) acrylate oligomer]
The urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention can be produced by subjecting the compound (B) and the compound (C) to an addition reaction with the compound (A). In addition, the preparation ratio of each raw material compound at that time is usually substantially the same as or the same as the composition of the target urethane (meth) acrylate oligomer.
これらの付加反応は、公知のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの製造方法におけるいずれの方法を用いても行うことができる。このような方法としては、例えば、以下の(1)〜(3)の方法が挙げられる。
(1)前記化合物(A)と化合物(B)とを、イソシアネート基が過剰となるような条件下で反応させてイソシアネート末端を有するウレタンプレポリマーを得て、次いで該イソシアネート末端を有するウレタンプレポリマーと前記化合物(C)とを反応させる方法。(2)全原料化合物を同時に一括添加して反応させる方法。
(3)前記化合物(A)と前記化合物(C)とを先に反応させ、分子中に(メタ)アクリロイル基とイソシアネート基とを同時に有するウレタン(メタ)アクリレートプレポリマーを合成した後、得られたプレポリマーに、化合物(B)を反応させる方法。
These addition reactions can be performed using any of the known methods for producing urethane (meth) acrylate oligomers. Examples of such a method include the following methods (1) to (3).
(1) The compound (A) and the compound (B) are reacted under conditions such that the isocyanate group is excessive to obtain an isocyanate-terminated urethane prepolymer, and then the isocyanate-terminated urethane prepolymer And the compound (C). (2) A method in which all the raw material compounds are simultaneously added at once and reacted.
(3) The compound (A) and the compound (C) are reacted first to obtain a urethane (meth) acrylate prepolymer having a (meth) acryloyl group and an isocyanate group simultaneously in the molecule, which is obtained A method of reacting the compound (B) with the prepared prepolymer.
これらのうち、(1)の方法によれば、前記ウレタンプレポリマーが化合物(A)と化合物(B)とをウレタン化反応させることにより得られる。目的とするウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーと化合物(C)とウレタン化反応させてなる構造となる。(1)の方法によれば、分子量の制御が容易であり、また、両末端に(メタ)アクリロイル基が導入することができるために硬化膜を容易に得ることができるために好ましい。 Among these, according to the method (1), the urethane prepolymer is obtained by subjecting the compound (A) and the compound (B) to a urethanization reaction. The target urethane (meth) acrylate oligomer has a structure formed by causing a urethane prepolymer having an isocyanate group at an end to react with the compound (C). According to the method of (1), it is preferable because control of molecular weight is easy and a (meth) acryloyl group can be introduced to both ends and a cured film can be easily obtained.
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーにおける全イソシアネート基の量とヒドロキシル基及びアミノ基等のイソシアネート基と反応する全官能基の量は、通常、理論的に当モルである。このため、原料として用いる化合物(A)、化合物(B)及び化合物(C)及びその他の原料化合物の使用量は、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーにおける全イソシアネート基の量とそれと反応する全官能基の量とが等当量又はイソシアネート基に対する当該全官能基の当量%で50〜200当量%になる量である。 The amount of all isocyanate groups in the urethane (meth) acrylate oligomer and the amount of all functional groups that react with isocyanate groups such as hydroxyl and amino groups are usually theoretically equimolar. Therefore, the amounts of compound (A), compound (B), compound (C) and other raw material compounds used as raw materials are the amount of all isocyanate groups in the urethane (meth) acrylate oligomer and all functional groups that react therewith. The amount is an amount equivalent to 50 to 200 equivalent% in equivalent equivalents or equivalent% of the total functional group with respect to the isocyanate group.
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを製造する際は、化合物(C)の使用量を、化合物(C)及びその他の原料におけるイソシアネート基と反応する官能基を含む化合物の総使用量に対して、3モル%以上が好ましく、5モル%以上がより好ましく、一方、70モル%以下が好ましく、50モル%以下がより好ましく、30モル%以下が特に好ましい。この割合により、得られるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの分子量を制御することができる。化合物(C)の割合が多いと、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの分子量は小さくなる傾向となり、割合が少ないと分子量は大きくなる傾向となる。 When producing a urethane (meth) acrylate oligomer, the amount of compound (C) used is 3 moles with respect to the total amount of compounds (C) and compounds containing functional groups that react with isocyanate groups in other raw materials % Or more is preferable, 5 mol% or more is more preferable, 70 mol% or less is preferable, 50 mol% or less is more preferable, and 30 mol% or less is particularly preferable. By this ratio, the molecular weight of the resulting urethane (meth) acrylate oligomer can be controlled. When the proportion of the compound (C) is large, the molecular weight of the urethane (meth) acrylate oligomer tends to be small, and when the proportion is small, the molecular weight tends to be large.
更に、鎖延長剤を用いる場合には、化合物(B)、化合物(B)以外のジオール成分、及びその他のポリオール成分の全ポリオール(アルコール性ヒドロキシル基を2個以上有する化合物)と鎖延長剤とを合わせた化合物の総使用量に対して全ポリオールの使用量を、70モル%以上とすることが好ましく、80モル%以上とすることがより好ましく、90モル%以上とすることが更に好ましく、95モル%以上とすることが特に好ましい。前記全ポリオール量が前記の下限値以上であると、液安定性が向上する傾向にある。 Furthermore, when a chain extender is used, all polyols of the compound (B), the diol component other than the compound (B), and other polyol components (compounds having two or more alcoholic hydroxyl groups) and the chain extender The amount of the total polyol used is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and still more preferably 90 mol% or more based on the total amount of the combined compounds. It is particularly preferable to use 95 mol% or more. When the total amount of polyols is equal to or more than the above lower limit value, the liquid stability tends to be improved.
なお、上記の使用原料割合は、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを製造する際の目安となるものである。実際には、所望の物性により、原料配合割合を上記の範囲において微調整することが好ましい。 In addition, said use raw material ratio becomes a standard at the time of manufacturing a urethane (meth) acrylate oligomer. In practice, it is preferable to finely adjust the raw material blending ratio within the above range according to the desired physical properties.
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの製造において、粘度の調整を目的に有機溶媒を使用することができる。有機溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。有機溶媒としては、本発明の効果が得られる範囲において公知の有機溶媒のいずれも使用することができる。好ましい有機溶媒としては、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。有機溶媒は、通常、反応系内の固形分100重量部に対して300重量部以下で使用することができる。 In the production of the urethane (meth) acrylate oligomer, an organic solvent can be used for the purpose of adjusting the viscosity. An organic solvent may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types. As the organic solvent, any of known organic solvents can be used as long as the effects of the present invention can be obtained. Preferred organic solvents include toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, N-methyl pyrrolidone, dimethylformamide and the like. The organic solvent can be used usually in an amount of 300 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the solid content in the reaction system.
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの製造において、生成するウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー及びその原料化合物の総含有量は、反応系の総量に対して20重量%以上であることが好ましく、40重量%以上であることがより好ましい。なお、この総含有量の上限は通常、100重量%である。ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー及びその原料化合物の総含有量が上記下限値以上であると、反応速度が高くなり、製造効率が向上する傾向にあるために好ましい。 In the production of the urethane (meth) acrylate oligomer, the total content of the urethane (meth) acrylate oligomer and the raw material compound produced is preferably 20% by weight or more, preferably 40% by weight or more, based on the total amount of the reaction system. It is more preferable that The upper limit of the total content is usually 100% by weight. When the total content of the urethane (meth) acrylate oligomer and the raw material compound thereof is equal to or more than the above lower limit value, the reaction rate becomes high, and the production efficiency tends to be improved, which is preferable.
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの製造に際しては触媒を用いることができる。この触媒としては、本発明の効果が得られる範囲から選ぶことができ、例えばジブチルスズラウレート、ジブチルスズジオクテート、ジオクチルスズジラウレート、及びジオクチルスズジオクテート等のスズ系触媒;ビスマストリス(2−エチルヘキサネート9等のビスマス系触媒等が挙げられる。触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。触媒は、これらのうち、ジオクチルスズジラウレート、ビスマストリス(2−エチルヘキサネート)であることが、環境適応性及び触媒活性、保存安定性等の観点から好ましい。触媒の使用量は、原料化合物の総含有量に対して、上限が通常2,000ppm以下、好ましくは1,000ppm以下であり、下限が通常10ppm以上、好ましくは30ppm以上で用いられる。なお、前記(1)の方法により製造する場合、特に、前記化合物(A)と化合物(B)とを反応させてウレタンプレポリマーを得る反応、及びウレタンプレポリマーに対して前記化合物(C)を付加反応させる際の両方の反応においてに上記触媒を用いることが好ましい。 A catalyst can be used in the production of the urethane (meth) acrylate oligomer. The catalyst can be selected from the range in which the effects of the present invention can be obtained. For example, tin-based catalysts such as dibutyltin laurate, dibutyltin dioctate, dioctyltin dilaurate, and dioctyltin dioctate; bismuth tris (2- Bismuth-based catalysts such as ethyl hexanate 9, etc. may be used alone, or two or more of them may be used as a mixture. Bismuth tris (2-ethylhexanate) is preferable from the viewpoint of environmental adaptability, catalytic activity, storage stability, etc. The amount of the catalyst used is usually 2 at the upper limit with respect to the total content of the raw material compounds. 1,000 ppm or less, preferably 1,000 ppm or less, and the lower limit is usually 10 ppm or more, preferably 30 ppm or more In addition, when it manufactures by the method of said (1), the said compound (A) and the compound (B) are made to react especially, the reaction which obtains a urethane prepolymer, and said compound (C) with respect to a urethane prepolymer. It is preferable to use the above-mentioned catalyst in both reactions in addition reaction of.
また、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの製造時に、反応系に化合物(C)のような(メタ)アクリロイル基を含む化合物を用いる場合には、重合禁止剤を併用することが好ましい。このような重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノエチルエーテル、ジブチルヒドロキシトルエン等のフェノール類、フェノチアジン、ジフェニルアミン等のアミン類、ジブチルジチオカルバミン酸銅等の銅塩、酢酸マンガン等のマンガン塩、ニトロ化合物、ニトロソ化合物等が挙げられる。重合禁止剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。重合禁止剤は、これらのうち、フェノール類が好ましい。重合禁止剤の使用量は、その原料化合物の総含有量に対して、上限が通常3,000ppm以下、好ましくは1,000pp
m以下であり、特に好ましくは500ppm以下であり、一方、下限が通常50ppm以上、好ましくは100ppm以上である。
Moreover, when using the compound which contains a (meth) acryloyl group like a compound (C) in a reaction system at the time of manufacture of a urethane (meth) acrylate oligomer, it is preferable to use a polymerization inhibitor together. Examples of such polymerization inhibitors include phenols such as hydroquinone, methyl hydroquinone, hydroquinone monoethyl ether and dibutyl hydroxytoluene, amines such as phenothiazine and diphenylamine, copper salts such as copper dibutyldithiocarbamate, manganese acetate and the like Manganese salts, nitro compounds, nitroso compounds and the like can be mentioned. The polymerization inhibitors may be used alone or in combination of two or more. Among these, phenols are preferable as the polymerization inhibitor. The upper limit of the amount of polymerization inhibitor used is usually 3,000 ppm or less, preferably 1,000 pp, based on the total content of the raw material compounds.
It is m or less, particularly preferably 500 ppm or less, while the lower limit is usually 50 ppm or more, preferably 100 ppm or more.
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの製造において、反応温度は20℃以上であることが好ましく、40℃以上であることが好ましく、60℃以上であることがより好ましい。反応温度が上記下限値以上であると、反応速度が高くなり、製造効率が向上する傾向にあるために好ましい。また、反応温度は120℃以下であることが好ましく、100℃以下であることがより好ましい。反応温度が上記上限値以下であると、アロハナート化反応等の副反応が起きにくくなるために好ましい。また、反応系に有機溶媒を含む場合には、反応温度はその有機溶媒の沸点以下であることが好ましく、化合物(C)等の(メタ)アクリロイル基を有する化合物が含まれる場合には(メタ)アクリロイル基が過剰に反応することを防ぐ観点から70℃以下であることが好ましい。反応時間は通常5〜20時間である。 In the production of the urethane (meth) acrylate oligomer, the reaction temperature is preferably 20 ° C. or more, preferably 40 ° C. or more, and more preferably 60 ° C. or more. When the reaction temperature is equal to or higher than the above lower limit, the reaction rate is increased, and the production efficiency tends to be improved. Moreover, it is preferable that reaction temperature is 120 degrees C or less, and it is more preferable that it is 100 degrees C or less. It is preferable for the reaction temperature to be equal to or lower than the above upper limit because side reactions such as the alohanatization reaction are less likely to occur. When the reaction system contains an organic solvent, the reaction temperature is preferably equal to or lower than the boiling point of the organic solvent, and when a compound having a (meth) acryloyl group such as compound (C) is contained (meta It is preferable that the temperature is 70 ° C. or less from the viewpoint of preventing excessive reaction of the acryloyl group. The reaction time is usually 5 to 20 hours.
〔硬化性組成物〕
本発明の硬化性組成物は、少なくとも前述の本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーと有機溶剤とを含むものである。
[Curable composition]
The curable composition of the present invention comprises at least the above-mentioned urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention and an organic solvent.
<有機溶媒>
本発明の硬化性組成物は、有機溶剤を含む。有機溶剤を用いることにより、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを良好に溶解し、後述するようにウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーに活性エネルギー線を照射して硬化する際に、塗膜を形成するための粘度を調整し、均一な硬化膜を得ることができる。
<Organic solvent>
The curable composition of the present invention contains an organic solvent. By using an organic solvent, the urethane (meth) acrylate oligomer is dissolved well, and as described later, when the urethane (meth) acrylate oligomer is irradiated with an active energy ray to be cured, the viscosity for forming a coating film And a uniform cured film can be obtained.
有機溶剤は本発明の効果が得られる範囲において公知の有機溶剤のいずれも使用することができる。好ましくは溶解度パラメーター(以下、「SP値」と称する。)が、8.0〜11.5である有機溶剤である。SP値が8以上であるとウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの溶解性の観点で好ましく、一方、11.5以下であると溶液の透明性の観点で好ましい。上記範囲の有機溶剤としては、例えば、トルエン(SP値:9.1)、キシレン(SP値:9.1)、酢酸エチル(SP値:8.7)、酢酸ブチル(SP値:8.7)、シクロヘキサノン(SP値:9.8)、メチルエチルケトン(SP値:9.0)、及びメチルイソブチルケトン(SP値:8.7)、N−メチルピロリドン(SP値:11.2)等が挙げられる。なお、本発明において、SP値は、溶解度パラメーターを表し、その値はFedorsらが提案した方法によって計算されるものである。具体的には「POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE,FEBRUARY,1974,Vol.14,No.2,ROBERT F.FEDORS.(147〜154頁)」を参照して求められる値である。また、SP値は、分子の疎水性基や親水性基の含有量により決まる物性値であり、混合溶媒を用いる場合は、混合物としての値を意味する。 As the organic solvent, any known organic solvent can be used as long as the effects of the present invention can be obtained. Preferably, the solubility parameter (hereinafter referred to as “SP value”) is an organic solvent having a value of 8.0 to 11.5. It is preferable from the viewpoint of the solubility of the urethane (meth) acrylate oligomer that the SP value is 8 or more, and it is preferable from the viewpoint of the transparency of the solution that the SP value is 11.5 or less. As the organic solvent in the above range, for example, toluene (SP value: 9.1), xylene (SP value: 9.1), ethyl acetate (SP value: 8.7), butyl acetate (SP value: 8.7) ), Cyclohexanone (SP value: 9.8), methyl ethyl ketone (SP value: 9.0), and methyl isobutyl ketone (SP value: 8.7), N-methylpyrrolidone (SP value: 11.2), etc. Be In the present invention, the SP value represents the solubility parameter, and the value is calculated by the method proposed by Fedors et al. Specifically, it is a value obtained by referring to "POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE, FEBRUARY, 1974, Vol. 14, No. 2, ROBERT F. FEDORS. (Pages 147-154)". Further, the SP value is a physical property value determined by the content of a hydrophobic group or a hydrophilic group of a molecule, and when using a mixed solvent, it means a value as a mixture.
有機溶剤は、通常、硬化性組成物の固形分濃度が5〜90重量%で使用可能であり、固形分濃度は、好ましくは10重量%以上であり、より好ましくは15重量%以上であり、一方、好ましくは80重量%以下であり、より好ましくは70重量部%以下であり、更に好ましくは60重量%以下である。なお、ここでいう「固形分」とはウレタンアクリレート(メタ)アクリレートオリゴマーのみならず、溶媒を除いた全成分を意味し、固体状態のものだけではなく、半固形や粘稠な液状物をも含むものとする。 The organic solvent can be used usually at a solid content concentration of 5 to 90% by weight of the curable composition, and the solid content concentration is preferably 10% by weight or more, more preferably 15% by weight or more. On the other hand, it is preferably 80% by weight or less, more preferably 70% by weight or less, and still more preferably 60% by weight or less. The term "solid content" as used herein means not only urethane acrylate (meth) acrylate oligomers but also all components excluding solvents, not only solid ones but also semi-solid and viscous liquids. Shall be included.
<その他の成分>
本発明の硬化性組成物は、本発明の効果を著しく阻害しない範囲において、更に、前記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー及び前記有機溶剤以外の成分(本発明において
、「その他の成分」と称することがある。)を含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、活性エネルギー線反応性モノマー、活性エネルギー線硬化性オリゴマー(本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを除く。)、重合開始剤、光増感剤、エポキシ化合物及びその他の添加剤等が挙げられる。
<Other ingredients>
The curable composition of the present invention may be further referred to as components other than the urethane (meth) acrylate oligomer and the organic solvent (in the present invention, "other components", to the extent that the effects of the present invention are not significantly impaired. May be contained. Other components include, for example, active energy ray reactive monomers, active energy ray curable oligomers (except for the urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention), polymerization initiators, photosensitizers, epoxy compounds and others. An additive etc. are mentioned.
本発明の硬化性組成物において、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの含有量は、前記活性エネルギー線反応性成分等、硬化性組成物中の溶媒を除く全成分の総量に対して40重量%以上であることが好ましく、60重量%以上であることがより好ましい。ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの含有量が上記下限値以上であると、硬化性が良好となり、硬化膜とした際の機械的強度が高くなりすぎることなく、3次元加工適性が向上する傾向にあるため好ましい。なお、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの含有量の上限値は100重量%である。 In the curable composition of the present invention, the content of the urethane (meth) acrylate oligomer is 40% by weight or more based on the total amount of all the components except the solvent in the curable composition, such as the active energy ray reactive component. Is preferably 60% by weight or more. When the content of the urethane (meth) acrylate oligomer is at least the above lower limit, the curability is good, and the three-dimensional processability tends to be improved without excessively increasing the mechanical strength when forming a cured film. Because it is preferable. The upper limit of the content of the urethane (meth) acrylate oligomer is 100% by weight.
また、本発明の硬化性組成物において、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを含む前記活性エネルギー線反応性成分の総含有量は、組成物としての硬化速度及び表面硬化性に優れ、タックが残らない等の面から、該組成物全量に対して、60重量%以上であることが好ましく、80重量%以上であることがより好ましく、90重量%以上であることがさらに好ましく、95重量%以上であることが特に好ましい。なお、この含有量の上限は100重量%である。 In addition, in the curable composition of the present invention, the total content of the reactive energy ray reactive component including the urethane (meth) acrylate oligomer is excellent in the curing speed and surface curability as the composition, and the tack does not remain, etc. 60% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, still more preferably 90% by weight or more, and 95% by weight or more based on the total amount of the composition. Is particularly preferred. The upper limit of this content is 100% by weight.
前記活性エネルギー線反応性モノマーとしては、本発明の効果が得られる範囲において、公知のいずれの活性エネルギー線反応性モノマーも用いることができる。これらの活性エネルギー線反応性モノマーは、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの親疎水性や、得られる組成物を硬化膜とした際の硬化膜の硬度、伸度等の物性を調整する目的等で使用される。活性エネルギー線反応性モノマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 As the active energy ray reactive monomer, any known active energy ray reactive monomer can be used as long as the effects of the present invention can be obtained. These active energy ray reactive monomers are used for the purpose of adjusting the hydrophilicity and hydrophobicity of the urethane (meth) acrylate oligomer, and the physical properties such as hardness and elongation of the cured film when the resulting composition is a cured film. Ru. The active energy ray-reactive monomer may be used alone or in combination of two or more.
このような活性エネルギー線反応性モノマーとしては、例えばビニルエーテル類、(メタ)アクリルアミド類、及び(メタ)アクリレート類が挙げられ、具体的には、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、α−クロロスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル系モノマー類;酢酸ビニル、酪酸ビニル、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、アジピン酸ジビニル等のビニルエステルモノマー類;エチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル等のビニルエーテル類;ジアリルフタレート、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、アリルグリシジルエーテル等のアリル化合物類;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、メチレンビス(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類;(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸−n−ブチル、(メタ)アクリル酸−i−ブチル、(メタ)アクリル酸−t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸モルフォリル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸−4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカン、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシ
クロペンタニル、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸−2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸フェニル等の単官能(メタ)アクリレート;及び、ジ(メタ)アクリル酸エチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ジエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸トリエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸テトラエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール(n=5〜14)、ジ(メタ)アクリル酸プロピレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ジプロピレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸トリプロピレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸テトラプロピレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール(n=5〜14)、ジ(メタ)アクリル酸−1,3−ブチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸−1,4−ブタンジオール、ジ(メタ)アクリル酸ポリブチレングリコール(n=3〜16)、ジ(メタ)アクリル酸ポリ(1−メチルブチレングリコール)(n=5〜20)、ジ(メタ)アクリル酸−1,6−ヘキサンジオール、ジ(メタ)アクリル酸−1,9−ノナンジオール、ジ(メタ)アクリル酸ネオペンチルグリコール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリル酸エステル、ジ(メタ)アクリル酸ジシクロペンタンジオール、ジ(メタ)アクリル酸トリシクロデカン、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジアクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルジアクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジアクリレート、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテルジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、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、ジトリメチロールプロパンテトラ(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、トリメチロールプロパントリオキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリオキシプロピル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリオキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリオキシプロピル(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、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド付加ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド付加ビスフェノールF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、ビスフェノールAエポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFエポキシジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート;が挙げられる。
Such active energy ray reactive monomers include, for example, vinyl ethers, (meth) acrylamides, and (meth) acrylates. Specifically, for example, styrene, α-methylstyrene, α-chlorostyrene Vinyl monomers such as vinyl toluene and divinyl benzene; vinyl acetate, vinyl butyrate, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-vinylcaprolactam, vinyl adipate and the like Ester monomers; vinyl ethers such as ethyl vinyl ether and phenyl vinyl ether; allyl compounds such as diallyl phthalate, trimethylolpropane diallyl ether and allyl glycidyl ether; (meth) acrylamide, N, N-dimethyl acrylamide N, N-dimethyl methacrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N-t-butyl (meth) acrylamide, (meth) acryloyl morpholine (Meth) acrylamides such as methylene bis (meth) acrylamide; (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate -(Meth) acrylic acid-i-butyl, (meth) acrylic acid-t-butyl, (meth) acrylic acid hexyl, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl, (meth) acrylic acid lauryl, (meth) acrylic acid Stearyl, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, (meth) acid Morphyl lyllate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, dimethyl (meth) acrylate Aminoethyl, diethylaminoethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, tricyclodecane (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate , (Meth) acrylic acid dicyclopentenyl oxyethyl, (meth) acrylic acid dicyclopentanyl, allyl (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid 2-ethoxyethyl (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid isobornyl (meth) Monofunctional (Meth) acres such as phenyl acrylate And ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate n = 5 to 14), propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, tetrapropylene glycol di (meth) acrylate, di (meth) Acrylic acid polypropylene glycol (n = 5 to 14), di (meth) acrylic acid-1,3-butylene glycol, di (meth) acrylic acid-1,4-butanediol, di (meth) acrylic acid polybutylene glycol n = 3 to 16), di (meth) acrylic acid ester (1-methyl butylene glycol) (n = 5 to 20), di (meth) acrylic acid 1, 6-hexanediol, di (meth) acrylic acid 1, 9-nonane diol, di (meth) acrylic acid Neopentyl glycol, hydroxypivalic acid neopentyl glycol di (meth) acrylic acid ester, di (meth) acrylic acid dicyclopentanediol, di (meth) acrylic acid tricyclodecane, bisphenol A diglycidyl ether diacrylate, 1,4 -Cyclohexanedimethanol diglycidyl ether diacrylate, ethylene glycol diglycidyl ether diacrylate, 1,4-butanediol diglycidyl ether diacrylate, 1,6-hexanediol diglycidyl ether diacrylate, trimethylolpropane triol Meta) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol Hexa (meth) acrylate, trimethylolpropane trioxyethyl (meth) acrylate, trimethylolpropane trioxypropyl (meth) acrylate, trimethylolpropane polyoxyethyl (meth) acrylate, trimethylolpropane polyoxypropyl (meth) acrylate, Tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl) i Cyanurate di (meth) acrylate, ethylene oxide added bisphenol A di (meth) acrylate, ethylene oxide added bisphenol F di (meth) acrylate, propylene oxide added bisphenol A di (meth) acrylate, propylene oxide added bisphenol F di (meth) acrylate, Polyfunctional (meth) acrylates such as tricyclodecanedimethanol di (meth) acrylate, bisphenol A epoxy di (meth) acrylate, and bisphenol F epoxy di (meth) acrylate.
これらの中で、特に、本発明の組成物に塗布性を要求される用途では、(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸トリメチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカン、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリルアミド等の、分子内に環構造を有する単官能(メタ)アクリレートが好ましく、また、一方、得られる硬化膜の機械的強度が求められる用途では、ジ(メタ)アクリル酸−1,4−ブタンジオール、ジ(メタ)アクリル酸−1,6−ヘキサンジオール、ジ(メタ)アクリル酸−1,9−ノナンジオール、ジ(メタ)アクリル酸ネオペンチルグリコール、ジ(メタ)アクリル酸トリシクロデカン、1,4−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルジアクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジアクリレート、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテルジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、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、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)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレートが好ましく、得られる硬化膜の延伸性が求められる用途では、ジ(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール(n=5〜14)、ジ(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール(n=5〜14)、ジ(メタ)アクリル酸ポリブチレングリコール(n=3〜16)、ジ(メタ)アクリル酸ポリ(1−メチルブチレングリコール)(n=5〜20)等のポリエーテル(メタ)アクリレート類が好ましい。
Among these, in particular, in applications where coating properties of the composition of the present invention are required, (meth) acryloyl morpholine, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate , Molecules such as trimethylcyclohexyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, tricyclodecane (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, etc. Monofunctional (meth) acrylates having a ring structure in the inside are preferable, and on the other hand, in applications where the mechanical strength of the resulting cured film is required, di (meth) acrylic acid-1,4-butanediol, ) Acrylic acid 1,6-hexanediol, di (meth) acrylic acid 1,9-nonanedi , Neopentyl glycol di (meth) acrylate, tricyclodecane di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol diglycidyl ether diacrylate, ethylene glycol diglycidyl ether diacrylate, 1,4-butanediol Diglycidyl ether diacrylate, 1,6-hexanediol diglycidyl ether diacrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) Preferred are polyfunctional (meth) acrylates such as acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate. In applications where stretchability of the cured film is required, polyethylene glycol di (meth) acrylate (n = 5 to 14), polypropylene glycol di (meth) acrylate (n = 5 to 14), di (meth) acrylic acid Polyether (meth) acrylates such as polybutylene glycol (n = 3 to 16) and di (meth) acrylic acid poly (1-methyl butylene glycol) (n = 5 to 20) are preferred.
本発明の硬化性組成物において、前記活性エネルギー線反応性モノマーの含有量は、組成物の粘度調整及び得られる硬化膜の硬度、伸度等の物性調整の観点から、該組成物全量に対して、50重量%以下であることが好ましく、30重量%以下であることがより好ましく、20重量%以下であることがさらに好ましく、10重量%以下であることがさらに一層好ましい。 In the curable composition of the present invention, the content of the active energy ray reactive monomer is relative to the total amount of the composition from the viewpoint of adjusting the viscosity of the composition and adjusting physical properties such as hardness and elongation of the obtained cured film. The content is preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, still more preferably 20% by weight or less, and still more preferably 10% by weight or less.
前記活性エネルギー線硬化性オリゴマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。前記活性エネルギー線硬化性オリゴマーとしては、エポキシ(メタ)アクリレート系オリゴマー、及びアクリル(メタ)アクリレート系オリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレート系オリゴマー、ポリカーボネート(メタ)アクリレート系オリゴマー、ポリブタジエン(メタ)アクリレート系オリゴマー、ポリエーテル(メタ)アクリレート(前記活性エネルギー線反応性モノマーに記載されているものを除く。)が挙げられる。本発明の硬化性組成物において、前記活性エネルギー線反応性オリゴマーの含有量は、得られる硬化膜の硬度、伸度等の物性調整の観点から、該組成物全量に対して、50重量%以下であることが好ましく、30重量%以下であることがより好ましく、20重量%以下であることが更に好ましく、10重量%以下であることが特に好ましい。 The active energy ray curable oligomers may be used alone or in combination of two or more. As the active energy ray-curable oligomers, epoxy (meth) acrylate oligomers, and acrylic (meth) acrylate oligomers, polyester (meth) acrylate oligomers, polycarbonate (meth) acrylate oligomers, polybutadiene (meth) acrylate oligomers And polyether (meth) acrylates (except those described in the above-mentioned active energy ray reactive monomer). In the curable composition of the present invention, the content of the active energy ray reactive oligomer is 50% by weight or less based on the total amount of the composition from the viewpoint of adjusting physical properties such as hardness and elongation of the resulting cured film. Is more preferably 30% by weight or less, still more preferably 20% by weight or less, and particularly preferably 10% by weight or less.
前記重合開始剤は、主に、紫外線、電子線等の活性エネルギー線照射で進行する重合反応の開始効率を向上させる等の目的で用いられる。重合開始剤としては、光によりラジカルを発生する性質を有する化合物である光ラジカル重合開始剤が一般的であり、本発明の効果が得られる範囲で公知の何れの光ラジカル重合開始剤でも使用可能である。重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。更に、光ラジカル重合開始剤と光増感剤とを併用してもよい。 The said polymerization initiator is mainly used for the purpose of improving the start efficiency of the polymerization reaction which advances with irradiation of active energy rays, such as an ultraviolet-ray and an electron beam. As the polymerization initiator, a photo radical polymerization initiator which is a compound having a property of generating radicals by light is generally used, and any known radical photo polymerization initiator can be used as long as the effects of the present invention can be obtained. It is. The polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, a photo radical polymerization initiator and a photosensitizer may be used in combination.
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、メチルオルトベンゾイルベンゾエート、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン、2−エチルアントラキノン、t−ブチルアントラキノン、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、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、ベンゾインイソブチルエーテル、メチルベンゾイルホルメート、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノプロパン−1−オン、2,6−ジメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、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シド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、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シド、及び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−オン等が挙げられる。 As a radical photopolymerization initiator, for example, benzophenone, 2,4,6-trimethyl benzophenone, 4,4-bis (diethylamino) benzophenone, 4-phenyl benzophenone, methyl ortho benzoyl benzoate, thioxanthone, diethyl thioxanthone, isopropyl thioxanthone, chloro Thioxanthone, 2-ethylanthraquinone, t-butylanthraquinone, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyl dimethyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl Ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, methyl benzoyl formate, 2-methyl-1- [4- ( [Cylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2,6-dimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4, 4-trimethylpentyl phosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenyl phosphine oxide, and 2-hydroxy-1- [4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl]- Phenyl] -2-methyl-propan-1-one and the like.
これらの中で、硬化速度が速く架橋密度を十分に上昇できる点から、ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオ
キシド、及び、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−オンが好ましく、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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シド、及び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−オンがより好ましい。
Among these, benzophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,4, 6 in that the curing rate is fast and the crosslink density can be sufficiently increased. -Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, and 2-hydroxy-1- [4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] -phenyl] -2-methyl-propan-1-one Preferably, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,4,6-trimethyl benzoyl diphenyl phosphine oxide, and 2-hydroxy-1- [4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] -phenyl ] -2-Methyl-propan-1-one is more preferred.
また、硬化性組成物に、ラジカル重合性基と共にエポキシ基等のカチオン重合性基を有する化合物が含まれる場合は、重合開始剤として、上記した光ラジカル重合開始剤と共に光カチオン重合開始剤が含まれていてもよい。光カチオン重合開始剤も、本発明の効果を著しく阻害しない範囲で公知のいずれのものも使用することができる。 When the curable composition contains a compound having a cationically polymerizable group such as an epoxy group together with a radically polymerizable group, a cationic light polymerization initiator is included as a polymerization initiator together with the above radicalized radical polymerization initiator. It may be done. As the photo cationic polymerization initiator, any known one can be used as long as the effects of the present invention are not significantly inhibited.
本発明の硬化性組成物におけるこれらの重合開始剤の含有量は、前記の活性エネルギー線反応性成分の合計100重量部に対して、10重量部以下であることが好ましく、5重量部以下であることがより好ましい。光重合開始剤の含有量が上記上限値以下であると、開始剤分解物による機械的強度の低下が起こり難いため好ましい。 The content of these polymerization initiators in the curable composition of the present invention is preferably 10 parts by weight or less, and 5 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the total of the active energy ray reactive components. It is more preferable that When the content of the photopolymerization initiator is less than or equal to the above upper limit value, it is preferable because the degradation of mechanical strength due to the initiator decomposition product hardly occurs.
前記光増感剤は、重合開始剤と同じ目的で用いることができる。光増感剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。光増感剤としては、本発明の効果が得られる範囲で公知の光増感剤のいずれをも使用することができる。このような光増感剤としては、例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸アミル、及び4−ジメチルアミノアセトフェノン等が挙げられる。 The photosensitizer can be used for the same purpose as the polymerization initiator. A photosensitizer may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types. As a photosensitizer, any of known photosensitizers can be used as long as the effects of the present invention can be obtained. As such photosensitizers, for example, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, amyl 4-dimethylaminobenzoate, And 4-dimethylaminoacetophenone and the like.
本発明の硬化性組成物において、前記光増感剤の含有量は、前記の活性エネルギー線反応性成分の合計100重量部に対して、10重量部以下であることが好ましく、5重量部以下であることがより好ましい。光増感剤の含有量が上記上限値以下であると、架橋密度低下による機械的強度の低下が起こり難いため好ましい。 In the curable composition of the present invention, the content of the photosensitizer is preferably 10 parts by weight or less, and 5 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the total of the active energy ray reactive components. It is more preferable that When the content of the photosensitizer is less than or equal to the above upper limit value, the reduction of the crosslink density is less likely to occur, which is preferable.
前記添加剤は、本発明の効果が得られる範囲において任意であり、同様の用途に用いられる組成物に添加される種々の材料を添加剤として用いることができる。添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。このような添加剤としては、例えば、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、雲母、酸化亜鉛、酸化チタン、マイカ、タルク、カオリン、金属酸化物、金属繊維、鉄、鉛、金属粉等のフィラー類;炭素繊維、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブ、C60等のフラーレン類等の炭素材料類(フィラー類、炭素材料類を総称して「無機成分」と称することがある);酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤(HALS)、耐指紋剤、表面親水化剤、帯電防止剤、滑り性付与剤、可塑剤、離型剤、消泡剤、レベリング剤、沈降防止剤、界面活性剤、チクソトロピー付与剤、滑剤、難燃剤、難燃助剤、重合禁止剤、充填剤、シランカップリング剤等の改質剤類;顔料、染料、色相調整剤等の着色剤類;及び、モノマー又は/及びそのオリゴマー、又は無機成分の合成に必要な硬化剤、触媒、硬化促進剤類;等が挙げられる。 The said additive is arbitrary in the range from which the effect of this invention is acquired, and the various material added to the composition used for the same use can be used as an additive. An additive may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types. As such additives, for example, glass fiber, glass bead, silica, alumina, calcium carbonate, mica, zinc oxide, titanium oxide, mica, talc, kaolin, metal oxide, metal fiber, iron, lead, metal powder Fillers, etc .; Carbon materials such as carbon fibers, carbon black, graphite, carbon nanotubes, fullerenes such as C60 (fillers, carbon materials may be collectively referred to as "inorganic component"); Agents, heat stabilizers, UV absorbers, hindered amine light stabilizers (HALS), anti-fingerprint agents, surface hydrophilizing agents, antistatic agents, slip agents, plasticizers, mold release agents, antifoam agents, leveling agents, Modifiers such as anti-settling agent, surfactant, thixotropy-imparting agent, lubricant, flame retardant, flame retardant aid, polymerization inhibitor, filler, silane coupling agent, etc .; pigment, dye, hue adjustment Colorants and the like; and, monomer and / or oligomer thereof, or a curing agent required for the synthesis of inorganic components, catalysts, curing accelerators like; and the like.
本発明の硬化性組成物において、前記添加剤の含有量は、前記の活性エネルギー線反応性成分の合計100重量部に対して、10重量部以下であることが好ましく、5重量部以下であることがより好ましい。添加剤の含有量が上記上限値以下であると、架橋密度低下による機械的強度の低下が起こり難いため好ましい。 In the curable composition of the present invention, the content of the additive is preferably 10 parts by weight or less and 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the total of the active energy ray reactive components. Is more preferred. When the content of the additive is less than or equal to the above upper limit value, it is preferable because the decrease in the crosslink density is unlikely to cause a decrease in mechanical strength.
本発明の硬化性組成物に、前述の添加剤等の任意成分を含有させる方法としては、特に
限定はなく、従来公知の混合、分散方法等が挙げられる。なお、前記任意成分をより確実に分散させるためには、分散機を用いて分散処理を行うことが好ましい。具体的には、例えば、二本ロール、三本ロール、ビーズミル、ボールミル、サンドミル、ペブルミル、トロンミル、サンドグラインダー、セグバリアトライター、遊星式攪拌機、高速インペラー分散機、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、ニーダー、ホモジナイザー、超音波分散機等で処理する方法が挙げられる。
There is no limitation in particular as a method of making the curable composition of this invention contain arbitrary components, such as the above-mentioned additive, A conventionally well-known mixing, the dispersion | distribution method, etc. are mentioned. In addition, in order to disperse | distribute the said arbitrary component more reliably, it is preferable to perform a dispersion process using a disperser. Specifically, for example, two-roll, three-roll, bead mill, ball mill, sand mill, pebble mill, trom mill, sand grinder, segment barrier triter, planetary stirrer, high speed impeller disperser, high speed stone mill, high speed impact mill , A kneader, a homogenizer, an ultrasonic dispersion machine and the like.
本発明の硬化性組成物の粘度は、硬化性組成物の用途や使用態様等に応じて適宜調節し得るが、取り扱い性、塗工性、成形性、立体造形性等の観点から、E型粘度計(ローター1°34’×R24)における25℃での粘度が、10mPa・s以上であることが好ましく、30mPa・s以上であることがより好ましく、一方、50,000mPa・s以下であることが好ましく、10,000mPa・s以下であることがより好ましく、5,000mPa・s以下であることが更に好ましく、2,000mPa・s以下であることが特に好ましい。硬化性組成物の粘度は、例えば本発明にかかるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの含有量や、前記の任意成分の種類や、その配合割合等によって調整することができる。 The viscosity of the curable composition of the present invention can be appropriately adjusted according to the application and usage mode of the curable composition, etc., but from the viewpoint of handleability, coatability, moldability, three-dimensional formability, etc. The viscosity at 25 ° C. in a viscometer (rotor 1 ° 34 ′ × R24) is preferably 10 mPa · s or more, more preferably 30 mPa · s or more, and 50,000 mPa · s or less Is preferably 10,000 mPa · s or less, more preferably 5,000 mPa · s or less, and particularly preferably 2,000 mPa · s or less. The viscosity of the curable composition can be adjusted, for example, by the content of the urethane (meth) acrylate oligomer according to the present invention, the type of the above-mentioned optional components, the blending ratio thereof, and the like.
本発明の硬化性組成物の塗工方法としては、バーコーター法、アプリケーター法、カーテンフローコーター法、ロールコーター法、スプレー法、グラビアコーター法、コンマコーター法、リバースロールコーター法、リップコーター法、ダイコーター法、スロットダイコーター法、エアーナイフコーター法、ディップコーター法等の公知の方法を適用可能であるが、その中でもバーコーター法及びグラビアコーター法が好ましい。 The coating method of the curable composition of the present invention includes a bar coater method, an applicator method, a curtain flow coater method, a roll coater method, a spray method, a gravure coater method, a comma coater method, a reverse roll coater method, a lip coater method, Although known methods such as a die coater method, a slot die coater method, an air knife coater method and a dip coater method can be applied, among them, a bar coater method and a gravure coater method are preferable.
本発明の硬化性組成物は、これを用いて測定された引張弾性率が2,000〜6,000MPaであることが好ましい。この引張弾性率が2,000〜6,000MPaであると優れた硬度を得ることができる。引張弾性率が2,000MPa以上であると耐擦傷性、耐汚染性、耐摩耗性等の観点で好ましい。一方、6,000MPa以下であると3次元加工適性の観点で好ましい。この引張弾性率は上記の効果をより良好なものとする観点から、より好ましくは2,500〜5,500MPa、さらに好ましくは3,000〜5,000MPaである。なお、この引張弾性率を測定する際の製膜方法・測定方法は後掲の実施例に示した通りである。 The curable composition of the present invention preferably has a tensile modulus of 2,000 to 6,000 MPa measured using this. Excellent hardness can be obtained when the tensile modulus is 2,000 to 6,000 MPa. A tensile elastic modulus of 2,000 MPa or more is preferable from the viewpoints of abrasion resistance, contamination resistance, abrasion resistance, and the like. On the other hand, it is preferable from the viewpoint of three-dimensional processability that it is 6,000 MPa or less. The tensile elastic modulus is more preferably 2,500 to 5,500 MPa, and still more preferably 3,000 to 5,000 MPa from the viewpoint of making the above-mentioned effect better. In addition, the film forming method and the measuring method at the time of measuring this tensile elasticity modulus are as having shown the Example shown below.
〔硬化物・積層体〕
前述の本発明の硬化性組成物に活性エネルギー線を照射することにより、硬化物を得ることができる(以下、「本発明の硬化物」と称することがある。)。硬化性組成物を硬化させる際に使用する活性エネルギー線としては、赤外線、可視光線、紫外線、X線、電子線、α線、β線、γ線等が挙げられる。装置コストや生産性の観点から電子線又は紫外線を利用することが好ましく、光源としては、電子線照射装置、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、Arレーザー、He−Cdレーザー、固体レーザー、キセノンランプ、高周波誘導水銀ランプ、太陽光等が好適である。
[Cured product / laminate]
A cured product can be obtained by irradiating the above-mentioned curable composition of the present invention with an active energy ray (hereinafter sometimes referred to as "the cured product of the present invention"). As an active energy ray used when hardening a curable composition, an infrared ray, a visible ray, an ultraviolet ray, an X ray, an electron beam, an alpha ray, a beta ray, a gamma ray etc. are mentioned. It is preferable to use an electron beam or ultraviolet light from the viewpoint of apparatus cost and productivity, and as a light source, an electron beam irradiation apparatus, an ultra high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a metal halide lamp, Ar Laser, He-Cd laser, solid-state laser, xenon lamp, high frequency induction mercury lamp, sunlight and the like are preferable.
活性エネルギー線の照射量は、活性エネルギー線の種類に応じて適宜に選ぶことができる。例えば、電子線照射により硬化する場合には、その照射量は1〜15Mradであることが好ましい。また、紫外線照射により硬化する場合には、50〜1,500mJ/cm2であることが好ましい。 The irradiation amount of the active energy ray can be appropriately selected according to the type of the active energy ray. For example, when hardening by electron beam irradiation, it is preferable that the irradiation amount is 1-15 Mrad. Moreover, when it harden | cures by ultraviolet irradiation, it is preferable that it is 50-1,500 mJ / cm < 2 >.
硬化する際には、空気、窒素やアルゴン等の不活性ガスのいずれの雰囲気下であってもよい。また、フィルムやガラスと金属金型との間の密閉空間で照射してもよい。 At the time of curing, it may be under any atmosphere of air, an inert gas such as nitrogen or argon. In addition, irradiation may be performed in a closed space between a film or glass and a metal mold.
本発明の硬化膜の厚さは、目的とされる用途に応じて適宜決められるが、下限は好ましくは1μm、更に好ましくは2μmである。また、上限は好ましくは100μm、更に好ましくは50μm、特に好ましくは20μmである。膜厚が上記下限値以上であると3次元加工後の意匠性や機能性の発現が良好となる傾向にあり、一方、膜厚が上記上限値以下であると内部硬化性、3次元加工適性が良好となる傾向にある。 The thickness of the cured film of the present invention can be appropriately determined depending on the intended application, but the lower limit is preferably 1 μm, more preferably 2 μm. The upper limit is preferably 100 μm, more preferably 50 μm, and particularly preferably 20 μm. If the film thickness is more than the above lower limit value, the designability and functionality after three-dimensional processing tends to be good, while if the film thickness is less than the above upper limit, the internal curing property and the three-dimensional processability Tend to be good.
また、前述の硬化物を基材上に形成することにより、積層体を得ることができる(以下、「本発明の積層体」と称することがある。)。本発明の積層体は、本発明の硬化物からなる層を有していれば特に限定されず、基材及び本発明の硬化物以外の層を基材と本発明の硬化物との間に有していてもよいし、その外側に有していてもよい。また、前記積層体は、基材や本発明の硬化物を複数層有していてもよい。 Moreover, a laminated body can be obtained by forming the above-mentioned hardened | cured material on a base material (Hereafter, it may be called "the laminated body of this invention."). The laminate of the present invention is not particularly limited as long as it has a layer comprising the cured product of the present invention, and a layer other than the substrate and the cured product of the present invention is between the substrate and the cured product of the present invention You may have, It may have on the outer side. Further, the laminate may have a plurality of layers of the base material and the cured product of the present invention.
複数層の硬化物を有する積層体を得る方法としては、全ての層を未硬化の状態で積層した後に活性エネルギー線で硬化する方法、下層を活性エネルギー線にて硬化、あるいは半硬化させた後に上層を塗布し、再度活性エネルギー線で硬化する方法、それぞれの層を離型フィルムやベースフィルムに塗布した後、未硬化あるいは半硬化の状態で層同士を貼り合わせる方法等の公知の方法を適用可能であるが、層間の密着性を高める観点から、未硬化の状態で積層した後に活性エネルギー線で硬化する方法が好ましい。未硬化の状態で積層する方法としては、下層を塗布した後に上層を重ねて塗布する逐次塗布や、多重スリットから同時に2層以上の層を重ねて塗布する同時多層塗布等の公知の方法を適用可能であるが、この限りではない。 As a method of obtaining a laminate having a plurality of cured products, a method in which all the layers are laminated in an uncured state and then cured by active energy rays, or after the lower layer is cured or semi-cured by active energy rays A known method such as a method of applying the upper layer and curing again with active energy rays, a method of applying the respective layers to a release film or a base film, and then bonding the layers together in an uncured or semicured state is applied. Although possible, it is preferable to use a method of curing with active energy rays after laminating in an uncured state from the viewpoint of enhancing the adhesion between layers. As a method of laminating in an uncured state, a known method such as sequential application in which the upper layer is applied after laminating the lower layer or simultaneous multilayer application in which two or more layers are simultaneously applied from the multiple slits is applied Although it is possible, it is not this limitation.
基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン、ナイロン、ポリカーボネート、(メタ)アクリル樹脂等の種々のプラスチック、ガラス、金属等が挙げられる。これらの中でもポリエチレンテレフタレートが好ましい。また、これらの基材の形状についてはフィルム状、シート状等の平坦なものであっても、また、種々の形状に成形されたものであってもよい。 Examples of the substrate include polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyolefins such as polypropylene and polyethylene, various plastics such as nylon, polycarbonate and (meth) acrylic resin, glass, metals and the like. Among these, polyethylene terephthalate is preferred. The shape of the substrate may be flat such as a film or sheet, or may be formed into various shapes.
本発明の積層体は特に、次のような方法により、硬化フィルムとして製造することが好ましい。硬化フィルムの好ましい製造方法は、本発明の硬化性組成物を基材上に塗布する工程、該硬化性組成物に活性エネルギー線を照射して硬化物を得る工程、該硬化物を延伸する工程を経ることによるものである。本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、3次元加工時の変形に追従可能な硬化後の延伸性を有することから、上記の硬化物を延伸する工程において、良好な延伸性を示すものであり、得られる硬化フィルムの3次元加工時の変形に対しても特に良好な適性を有するものである。 The laminate of the present invention is particularly preferably produced as a cured film by the following method. A preferred method for producing a cured film comprises the steps of applying the curable composition of the present invention onto a substrate, irradiating the curable composition with active energy rays to obtain a cured product, and stretching the cured product. By passing through. The urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention exhibits good stretchability in the step of stretching the above-mentioned cured product since it has stretchability after curing which can follow deformation during three-dimensional processing. It also has particularly good suitability to deformation during three-dimensional processing of the resulting cured film.
本発明においては、上記の硬化フィルムを製造する方法において、硬化性組成物を基材上に塗布する工程と該硬化性組成物に活性エネルギー線を照射して硬化物を得る工程のそれぞれについては、前述の条件で行うことができる。また、この硬化フィルムの製造方法において、硬化物を延伸する工程は、通常、60〜200℃、好ましくは100〜180℃の条件で加熱して延伸することができる。この延伸方法としては、公知の方法を用いることが可能であり、例えば、インサート成形、インモールド成形、オーバーレイ成形、ブロー成形、真空成形等の方法をいずれも用いることができる。 In the present invention, in the method for producing a cured film described above, each of the step of applying the curable composition on a substrate and the step of irradiating the curable composition with active energy rays to obtain a cured product , Can be performed under the conditions described above. Moreover, in the method for producing a cured film, the step of stretching the cured product can be usually conducted by heating under the conditions of 60 to 200 ° C., preferably 100 to 180 ° C. As this stretching method, known methods can be used, and any of methods such as insert molding, in-mold molding, overlay molding, blow molding, vacuum molding and the like can be used.
本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、硬化性組成物を用いて得られる硬化物及び積層体は、塗装代替用フィルムとして好適に用いることができる。例えば内装・外装用の建装材や自動車、家電、情報電子材料等の各種部材等に有効に適用することが可能である。特に、本発明の硬化膜は、これをトップコート層とする加飾フィルムとして有用である。 The urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention, and a cured product and a laminate obtained using the curable composition can be suitably used as a film as a coating substitute. For example, the present invention can be effectively applied to various materials such as interior / exterior construction materials, automobiles, home appliances, and information electronic materials. In particular, the cured film of the present invention is useful as a decorative film having this as a top coat layer.
以下、本発明を実施例に基づいてより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例における各種の製造条件や評価結果の値は、本発明の実施態様における上限又は下限の好ましい値としての意味をもつものであり、好ましい範囲は前記した上限又は下限の値と、下記実施例の値又は実施例同士の値との組み合わせで規定される範囲であってもよい。 Hereinafter, the present invention will be more specifically described based on examples, but the present invention is not limited at all by the following examples. The values of various manufacturing conditions and evaluation results in the following examples have meanings as preferable values of the upper limit or the lower limit in the embodiment of the present invention, and the preferable range is the value of the upper limit or the lower limit described above The range defined by the values of the following examples or the combination of the values of the examples may be used.
[物性・特性の測定方法]
以下の実施例及び比較例における、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー及び硬化膜の物性、特性の測定・評価方法は以下の通りである。
[Method of measuring physical properties and characteristics]
The physical property of the urethane (meth) acrylate oligomer and a cured film in the following examples and comparative examples, and the measurement and evaluation method of characteristics are as follows.
<ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの物性>
1−1)ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)
GPC(東ソー社製「HLC−8120GPC」)で、溶媒にテトラヒドロフラン(THF)、標準サンプルにポリスチレン、カラムにTSKgel superH1000+H2000+H3000を使用して、送液速度0.5mL/分、カラムオーブン温度40℃にて、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの重量平均分子量、数平均分子量(GPC測定値)を測定した。
<Physical properties of urethane (meth) acrylate oligomer>
1-1) Weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn) of urethane (meth) acrylate oligomer
Using tetrahydrofuran (THF) as the solvent, polystyrene as the standard sample, and TSKgel superH1000 + H2000 + H3000 as the column in GPC (Tosoh "HLC-8120GPC"), the flow rate is 0.5 mL / min, the column oven temperature is 40 ° C The weight average molecular weight and number average molecular weight (GPC measurement value) of the urethane (meth) acrylate oligomer were measured.
<硬化膜の物性>
2−1)ハンドリング性(未硬化)の評価
硬化性樹成物をポリエチレンテレフタレートフィルム上にバーコーターで塗工して塗膜を形成した後、120℃で30秒間乾燥させて得られた塗膜を用いて未硬化時のハンドリング性をフィルム重ね合わせ時の貼り付き度合い(耐ブロッキング性)にて評価した。この塗膜を、23℃、相対湿度55%下で12時間以上静置した。次いで、塗膜の表面にポリエチレンテレフタレートフィルム(未処理タイプ)を重ね合わせ、1kg/cm2の荷重を23℃、相対湿度55%下で12時間かけ、塗膜とポリエチレンテレフタレートフィルムの未処理面とをブロッキングさせた。除荷後、加圧した全面積に対するブロッキングの生じた面積の割合を目視にて以下の基準で評価した。
○:ブロッキングしている部分無し
○−:ブロッキング面積割合≦10%
△:10%<ブロッキング面積割合≦30%
△−:30%<ブロッキング面積割合≦50%
×:50%<ブロッキング面積割合
<Physical properties of cured film>
2-1) Evaluation of handling property (uncured) After coating a curable resin on a polyethylene terephthalate film with a bar coater to form a coated film, the coated film obtained by drying at 120 ° C. for 30 seconds The handling property before curing was evaluated using the degree of sticking (blocking resistance) at the time of film superposition. The coating was allowed to stand at 23 ° C. and 55% relative humidity for 12 hours or more. Next, a polyethylene terephthalate film (untreated type) is overlaid on the surface of the coated film, and a load of 1 kg / cm 2 is applied at 23 ° C. and 55% relative humidity for 12 hours, and the coated surface and the untreated surface of the polyethylene terephthalate film Was blocked. After unloading, the ratio of the area in which blocking occurred to the total area applied was visually evaluated according to the following criteria.
○: No blocking part ○-: Blocking area ratio ≦ 10%
Δ: 10% <blocking area ratio ≦ 30%
Δ-: 30% <blocking area ratio ≦ 50%
×: 50% <blocking area ratio
2−2)塗膜外観(硬化後)の評価
後述する製膜方法Iで得られたポリエチレンテレフタレート上に積層された硬化膜の塗膜外観を、目視にて以下の基準で評価した。
○:均一な膜厚で、塗膜表面に異物、皺、ユズ肌等の異常が見られない
△:積層体の角度を変えたり、光を当てて凝視すると、塗膜表面に異物、皺、ユズ肌等の異常が見られる
×:塗膜表面に異物、皺、ユズ肌等の異常が見られる
2-2) Evaluation of Coating Film Appearance (After Curing) The coating film appearance of the cured film laminated on the polyethylene terephthalate obtained by the film forming method I described later was visually evaluated according to the following criteria.
:: uniform film thickness, no abnormality such as foreign matter, wrinkles or skin on the coated film surface is observed Δ: foreign matter, wrinkles, or dirt on the coated film surface when the angle of the laminate is changed or fixation is performed by applying light Abnormality such as Yuzu skin is seen x: Abnormality such as foreign matter, wrinkles, or yuzu skin is observed on the coating film surface
2−3)耐摩耗性の評価
後述する製膜方法Iで得られたポリエチレンテレフタレート上に積層された硬化膜について、耐擦傷試験前に測定したヘーズ値をH1とした。一方、23℃、55%RHの雰囲気下、乾布(綿−JIS L 0803準拠染色堅ろう度試験用)に200gf(面積4cm2あたり)の錘を載せ、上記製膜方法Iで得られたポリエチレンテレフタレート上に積
層された硬化膜面を学振磨耗試験機(東洋精機製)で50往復擦り、直後に測定したヘーズ値をH2とした。H2とH1との差(ΔH(ΔH=H2−H1))を求めて、以下の基準で評価した。なお、上記において、ヘーズ値は、ヘーズメーター(村上色彩技術研究所(株)社製「HAZE METER HM−65W」)を用いて、JIS K7105に準拠して測定した。
○ :ΔH≦2.5
○−:2.5<ΔH≦4.5
△ :4.5<ΔH≦6.5
△−:6.5<ΔH≦8.5
× :8.5<ΔH
2-3) The film forming method cured film laminated on a polyethylene terephthalate obtained by the I evaluating later abrasion resistance, haze value measured before the scratch test was H 1. On the other hand, the weight of 200 gf (per 4 cm 2 area) is placed on a dry cloth (cotton--for dyeing fastness test according to JIS L 0803) under an atmosphere of 23 ° C. and 55% RH, and the polyethylene terephthalate obtained by the above film forming method I the cured film surface that is laminated on at Gakushin abrasion tester (manufactured by Toyo Seiki) 50 rubbed back and forth, the haze values measured immediately after the H 2. The difference between H 2 and H 1 (ΔH (ΔH = H 2 -H 1 )) was determined and evaluated based on the following criteria. In the above, the haze value was measured according to JIS K7105 using a haze meter ("HAZE METER HM-65W" manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.).
○: ΔH ≦ 2.5
−-: 2.5 <ΔH ≦ 4.5
Δ: 4.5 <ΔH ≦ 6.5
Δ-: 6.5 <ΔH ≦ 8.5
×: 8.5 <ΔH
2−4)耐汚染性(硬化後)の評価
後述する製膜方法I又は製膜方法IIIで得られた硬化膜及び硬化後延伸膜を用い、日焼け止めクリーム(ニベア花王社製ニベアSUNプロテクトフェイスエッセンスミルク)(以下、汚染物と称する)を接触させ、静置した後、水を含んだ脱脂綿で汚染物を拭き取った後の汚染度を目視により評価した。評価膜とその接触条件及び評価基準は以下の通りである。
(1)製膜作成方法Iで得られた硬化膜に0.005g/cm2を接触させ、80℃にて1時間静置
(2)製膜方法IIIで得られた硬化後延伸膜に0.005g/cm2を接触させ、23℃にて4時間静置
(3)製膜方法IIIで得られた硬化後延伸膜に0.005g/cm2を接触させ、40℃にて4時間静置また、評価基準は以下の通りである。
○ :汚染している部分がない
○−:(汚染部面積割合)≦10%
△ :10%<(汚染部面積割合)≦30%
△−:30%<(汚染部面積割合)≦50%
× :50%<(汚染部面積割合)
2-4) Evaluation of stain resistance (after curing) Using a cured film obtained by the film forming method I or film forming method III described later and a stretched film after curing, a sunscreen cream (Nivea SUN Protect Face manufactured by Nivea Kao Corporation) The essence milk) (hereinafter referred to as "contaminant") was brought into contact and allowed to stand, and then the degree of contamination after wiping off the contaminant with water-containing absorbent cotton was visually evaluated. The evaluation film and its contact conditions and evaluation criteria are as follows.
(1) 0.005 g / cm 2 is brought into contact with the cured film obtained by the film forming method I, and allowed to stand at 80 ° C. for 1 hour (2) 0 film after curing obtained by the film forming method III .005 g / cm 2 are brought into contact, and allowed to stand at 23 ° C. for 4 hours (3) After curing, the stretched film obtained by the film forming method III is brought into contact with 0.005 g / cm 2 The evaluation criteria are as follows.
:: no contamination is present −: (pollution area ratio) ≦ 10%
Δ: 10% <(contaminated part area ratio) ≦ 30%
Δ-: 30% <(contaminated area ratio) ≦ 50%
×: 50% <(% of contaminated area)
2−5)弾性率(硬化後)の評価
後述する製膜方法IIの硬化膜を10mm幅に切断し、テンシロン引張試験機(オリエンテック社製「RTC−1210A」)を用いて、温度23℃、湿度55%RH、引張速度50mm/分、チャック間距離50mmの条件で引張試験を行って引張弾性率を測定した。より具体的には、上記の条件で引張試験を行って得られた応力−ひずみ曲線(SSカーブ)の0%伸び時と0.5%伸び時の応力とを結んだ直線を延長し、100%伸び時に換算した応力を引張弾性率とした。2,000〜6,000MPaであれば機械的強度が良好であるものと評価した。
2-5) Evaluation of elastic modulus (after curing) The cured film of film forming method II described later is cut into a width of 10 mm, and a temperature of 23 ° C. using a Tensilon tensile tester (“RTC-1210A” manufactured by Orientec Co., Ltd.) The tensile modulus of elasticity was measured by conducting a tensile test under the conditions of a humidity of 55% RH, a tensile speed of 50 mm / min and a distance between chucks of 50 mm. More specifically, the straight line connecting the stress at 0% elongation and the stress at 0.5% elongation of the stress-strain curve (SS curve) obtained by performing the tensile test under the above conditions is extended, and 100 The stress converted at% elongation was taken as the tensile modulus. When the pressure was 2,000 to 6,000 MPa, it was evaluated that the mechanical strength was good.
2−6)延伸性(硬化後)の評価
後述する製膜方法IIの硬化膜を10mm幅に切断し、テンシロン引張試験機((株)イマダ製「MX2−500N」)を用いて、温度140℃、引張速度40mm/分、チャック間距離40mmの条件で延伸して破断伸度を測定し、以下の基準で評価した。
◎:伸び100%以上
○:伸び60%以上100%未満 ×:伸び60%未満
2-6) Evaluation of Stretchability (After Curing) The cured film of film forming method II described later was cut into a width of 10 mm, and a temperature of 140 using a Tensilon tensile tester (“MX2-500N” manufactured by IMADA CO., LTD.) C., tensile speed 40 mm / min, distance between chucks 40 mm, elongation at break was measured, and evaluated based on the following criteria.
:: elongation 100% or more ○: elongation 60% or more and less than 100% ×: elongation less than 60%
[原料・溶媒]
以下に実施例及び比較例において用いた原料及び溶媒とその略称は以下の通りである。(化合物(A):ポリイソシアネート)
IPDI:イソホロンジイソシアネート(エボニック デグサ ジャパン社製 商品名「VESTANAT IPDI」)
[Raw materials and solvents]
Raw materials and solvents used in Examples and Comparative Examples below and their abbreviations are as follows. (Compound (A): Polyisocyanate)
IPDI: Isophorone diisocyanate (manufactured by Evonik Degussa Japan Co., Ltd., trade name "VESTANAT IPDI")
(化合物(B):炭素数2〜5の鎖状脂肪族ジオール)
EG:エチレングリコール
(Compound (B): linear aliphatic diol having 2 to 5 carbon atoms)
EG: ethylene glycol
(化合物(B)の対比用:炭素数6の鎖状脂肪族ジオール)
1,6−HD:1,6−ヘキサンジオール
(For comparison with compound (B): linear aliphatic diol having 6 carbon atoms)
1,6-HD: 1,6-hexanediol
(化合物(C):水酸基を有する多官能(メタ)アクリレート)
V−300:大阪有機社製 商品名ビスコート(登録商標)300(ペンタエリスリトールトリアクリレート40〜45重量%とペンタエリスリトールテトラアクリレート35〜40重量%の混合物(カタログ値)(OH価:120mgKOH/g))
なお、OH価:120mgKOH/gよりOH基当量(ヒドロキシル基1個当たりの分子量)468を算出し、全成分がペンタエリスリトールトリアクリレート(PET3A)とペンタエリスリトールテトラアクリレート(PET4A)から成るとして、PET3A/PET4A=298/(468−298)=64/36(重量比)と算出した。
(Compound (C): Multifunctional (Meth) Acrylate Having a Hydroxyl Group)
V-300: Osaka Organic Co., Ltd. trade name Biscoat (registered trademark) 300 (a mixture of 40 to 45% by weight of pentaerythritol triacrylate and 35 to 40% by weight of pentaerythritol tetraacrylate (catalog value) (OH value: 120 mg KOH / g) )
In addition, OH number equivalent: OH group equivalent (molecular weight per one hydroxyl group) 468 is calculated from 120 mg KOH / g, and all components consist of pentaerythritol triacrylate (PET3A) and pentaerythritol tetraacrylate (PET4A). It calculated with PET4A = 298 / (468-298) = 64/36 (weight ratio).
(化合物(C)の対比用:水酸基を有する単官能(メタ)アクリレート)
HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート
(For comparison with compound (C): monofunctional (meth) acrylate having a hydroxyl group)
HEA: 2-hydroxyethyl acrylate
(有機溶剤)
MEK:メチルエチルケトン(SP値:9.0)
IPA:イソプロピルアルコール(SP値:11.5)
(Organic solvent)
MEK: methyl ethyl ketone (SP value: 9.0)
IPA: isopropyl alcohol (SP value: 11.5)
[実施例1]
攪拌器、還流冷却器、滴下漏斗、及び温度計を取り付けた4つ口フラスコに、IPDIを163g、エチレングリコールを40g入れ、更にメチルエチルケトン203g、ビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)0.02gを入れてオイルバスにて80℃に加熱しながら9時間反応させた。反応終了後60℃まで冷却した後、更にビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)0.25g、メチルハイドロキノン0.15g、メチルエチルケトン96gを加え、V−300を96g(PET3A:61g/PET4A:35g)滴下して反応を開始させた。反応はオイルバスにて70℃に加熱しながら10時間行い、赤外吸収スペクトルでのイソシアネート(NCO)基に由来したピークの消失により反応の終点を確認した後、メチルエチルケトン400gを加え、硬化性樹脂組成物を得た。得られた硬化性組成物中のウレタンアクリレートオリゴマーについて、前記1−1)の方法にて重量平均分子量、数平均分子量を測定した。得られた結果を表−1に示す。
Example 1
In a four-necked flask fitted with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel and thermometer, put 163 g of IPDI, 40 g of ethylene glycol, further add 203 g of methyl ethyl ketone and 0.02 g of bismuth tris (2-ethylhexanoate) The reaction was carried out for 9 hours while heating to 80 ° C. in an oil bath. After completion of the reaction, the reaction solution is cooled to 60 ° C., and then 0.25 g of bismuth tris (2-ethylhexanoate), 0.15 g of methyl hydroquinone and 96 g of methyl ethyl ketone are added, and 96 g of V-300 (PET 3A: 61 g / PET 4 A: 35 g) The reaction was started dropwise. The reaction is carried out while heating to 70 ° C. in an oil bath for 10 hours, and after confirming the end point of the reaction by disappearance of the peak derived from isocyanate (NCO) group in the infrared absorption spectrum, 400 g of methyl ethyl ketone is added and a curable resin is obtained. The composition was obtained. About the urethane acrylate oligomer in the obtained curable composition, the weight average molecular weight and number average molecular weight were measured by the method of said 1-1). The obtained results are shown in Table 1.
(ウレタン結合量の計算)
上記ウレタンアクリレートオリゴマーのウレタン結合量は以下の値を用いて計算した。・IPDIのモル数:0.73モル(=163g(IPDIの仕込量)/222(IPDIの分子量))
・EGのモル数:0.64モル(=40g(EGの仕込み量)/62(EGの分子量))・PET3Aのモル数:0.20モル(=61g(PET3Aの仕込み量)/298(PET3Aの分子量))
・イソシアネート基数:1.47eq(=0.73モル(IPDIのモル数)×2(イソシアネート基官能基数)
・ヒドロキシル基数:1.49eq(=0.64モル(EGのモル数)×2(ヒドロキシル基官能基数)+0.20(PET3Aのモル数)×1(ヒドロキシル基官能基数)
(Calculation of urethane bond amount)
The amount of urethane bonds of the above urethane acrylate oligomer was calculated using the following values. -The number of moles of IPDI: 0.73 moles (= 163 g (charged amount of IPDI) / 222 (molecular weight of IPDI))
-Mol number of EG: 0.64 mol (= 40 g (charged amount of EG) / 62 (molecular weight of EG))-Mol number of PET 3 A: 0.20 mol (= 61 g (charged amount of PET 3 A) / 298 (PET 3 A) Molecular weight of)))
-Number of isocyanate groups: 1.47 eq (= 0.73 moles (number of moles of IPDI) x 2 (number of functional groups of isocyanate groups)
Number of hydroxyl groups: 1.49 eq (= 0.64 moles (number of moles of EG) × 2 (number of hydroxyl functional groups) +0.20 (number of moles of PET 3A) × 1 (number of hydroxyl functional groups)
過剰なヒドロキシル基数(0.02eq(=1.49eq−1.47eq))においてPET3Aはウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの構成成分に含まれないため、ウ
レタン結合量の計算にはPET3A:0.18モル((0.20eq−0.02eq)/ヒドロキシル基官能基数:1)を用いて計算した。
(ウレタン結合量)
=1.47eq(イソシアネート基の総当量数とヒドロキシル基及びアミノ基等のイソシアネート基と反応する全官能基の総当量数との少ない方の値)/(163g+40g+0.18モル×298)
≒5.8×10−3eq/g
Since PET3A is not included in the constituent component of the urethane (meth) acrylate oligomer in the number of excess hydroxyl groups (0.02 eq (= 1.49 eq-1.47 eq)), PET3A: 0.18 mol for calculation of the amount of urethane bond It was calculated using ((0.20 eq-0.02 eq) / number of hydroxyl functional groups: 1).
(Urethane bond amount)
= 1.47 eq (the smaller of the total equivalent number of isocyanate groups and the total equivalent number of all functional groups that react with isocyanate groups such as hydroxyl and amino groups) / (163 g + 40 g + 0.18 mol × 298)
5.8 5.8 × 10 -3 eq / g
((メタ)アクリロイル基量の計算)
上記ウレタンアクリレートオリゴマーの(メタ)アクリロイル基量は次のようにして計算した。
((メタ)アクリロイル基量)
=0.18eq(0.20モル(過剰に加えている成分量を除いたヒドロキシアルキルポリ(メタ)アクリレートのモル数)−0.02モル×3((メタ)アクリロイル基数))/(163(IPDIの構成成分量)+40(EGの構成成分量)+0.18モル×298(PET3Aの構成成分量))
≒2.1×10−3eq/g
(Calculation of (meth) acryloyl group amount)
The amount of (meth) acryloyl groups of the above urethane acrylate oligomer was calculated as follows.
((Meth) acryloyl group amount)
= 0.18 eq (0.20 mol (number of moles of hydroxyalkyl poly (meth) acrylate excluding the amount of components added in excess))-0.02 mol x 3 (number of (meth) acryloyl groups) / (163 ( Amount of components of IPDI) + 40 (amount of components of EG) + 0.18 mol × 298 (amount of components of PET 3A))
2.1 2.1 × 10 -3 eq / g
(製膜方法I)
硬化性樹成物をポリエチレンテレフタレートフィルム上にバーコーターで塗工して塗膜を形成した後、120℃で30秒間乾燥させ、電子線照射装置(CB175、アイグラフィック社製)を用いて、加速電圧165kV、照射線量5Mradの条件で電子線を乾燥塗膜に照射し、更に23℃で1日養生して硬化膜を形成して膜厚約5μmの硬化膜がポリエチレンテレフタレート上に積層された硬化膜を得た。得られた硬化膜について、前記2−2)〜2−4)の物性評価を行った。これらの結果を表−1に示す。
(Film forming method I)
A curable resin is coated on a polyethylene terephthalate film by a bar coater to form a coating, and then dried at 120 ° C. for 30 seconds, and accelerated using an electron beam irradiation apparatus (CB175, manufactured by Eye Graphic Co.) The dried coating is irradiated with an electron beam at a voltage of 165 kV and an irradiation dose of 5 Mrad, and further cured at 23 ° C. for 1 day to form a cured film, and a cured film of about 5 μm thickness is laminated on polyethylene terephthalate. I got a membrane. The physical properties of the above 2-2) to 2-4) were evaluated for the obtained cured film. These results are shown in Table 1.
(製膜方法II)
硬化性組成物をポリエチレンテレフタレートフィルム上にバーコーターで塗工して塗膜を形成した後、120℃で30秒間乾燥させ、電子線照射装置(CB175、アイグラフィック社製)を用いて、加速電圧165kV、照射線量5Mradの条件で電子線を乾燥塗膜に照射し、更に23℃で1日養生して硬化膜を形成した後、ポリエチレンテレフタレートフィルムから硬化膜を剥離して膜厚約30μmの硬化膜を得た。得られた硬化膜について、前記2−5)、2−6)の物性評価を行った。これらの結果を表−1に示す。
(Film forming method II)
The curable composition is coated on a polyethylene terephthalate film by a bar coater to form a coating, and then dried at 120 ° C. for 30 seconds, and an accelerating voltage is applied using an electron beam irradiation apparatus (CB175, manufactured by Eye Graphic Co.) The dried coating is irradiated with an electron beam under the conditions of 165 kV and an irradiation dose of 5 Mrad, and further cured at 23 ° C. for 1 day to form a cured film, and then the cured film is peeled from the polyethylene terephthalate film to cure about 30 μm thick I got a membrane. The physical properties of the above-mentioned 2-5) and 2-6) were evaluated for the obtained cured film. These results are shown in Table 1.
(製膜方法III)
前述の製膜方法Iの硬化膜を10mm幅に切断し、テンシロン引張試験機((株)イマダ製「MX2−500N」)を用いて、温度140℃、引張速度40mm/分、チャック間距離40mmの条件で20mm(50%伸び)延伸して、硬化後延伸膜を得た。得られた硬化後延伸膜について、前記2−4)の物性評価を行った。この結果を表−1に示す。
(Film forming method III)
The cured film of the above-mentioned film forming method I is cut into a width of 10 mm, and a temperature of 140 ° C., a tensile speed of 40 mm / minute, and a distance between chucks of 40 mm using a Tensilon tensile tester The film was stretched by 20 mm (50% elongation) under the following conditions to obtain a stretched film after curing. The physical property evaluation of said 2-4 was performed about the obtained stretched film after hardening. The results are shown in Table 1.
[実施例2]
攪拌器、還流冷却器、滴下漏斗、及び温度計を取り付けた4つ口フラスコに、IPDIを184g、エチレングリコールを45g入れ、更にメチルエチルケトン230g、ビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)0.02gを入れてオイルバスにて80℃に加熱しながら9時間反応させた。反応終了後60℃まで冷却した後、更にビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)0.25g、メチルハイドロキノン0.15g、メチルエチルケトン70gを加え、HEAを11g、V−300を59g(PET3A:38g/PET4A:21g)滴下して反応を開始させた。反応はオイルバスにて70℃に加熱しながら10時間行い、赤外吸収スペクトルでのイソシアネート(NCO)基に由来したピークの消失により反応の終点を確認した後、メチルエチルケトン400gを加え、硬化性組
成物を得た。
Example 2
In a four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel and thermometer, put 184 g of IPDI, 45 g of ethylene glycol, 230 g of methyl ethyl ketone, and 0.02 g of bismuth tris (2-ethylhexanoate). The reaction was carried out for 9 hours while heating to 80 ° C. in an oil bath. After completion of the reaction, the reaction solution is cooled to 60 ° C., and then 0.25 g of bismuth tris (2-ethylhexanoate), 0.15 g of methyl hydroquinone and 70 g of methyl ethyl ketone are added, 11 g of HEA and 59 g of V-300 (PET 3A: 38 g /) PET4A: 21 g) was added dropwise to initiate the reaction. The reaction is carried out while heating to 70 ° C. in an oil bath for 10 hours, and after confirming the end point of the reaction by disappearance of the peak derived from isocyanate (NCO) group in the infrared absorption spectrum, 400 g of methyl ethyl ketone is added to make the curable composition I got a thing.
得られた硬化性組成物中のウレタンアクリレートオリゴマーについて、実施例1と同様にして重量平均分子量、数平均分子量を測定し、ウレタン結合量、(メタ)アクリロイル基量を算出した。また、硬化性組成物を実施例1と同様に製膜して前記2−1)〜2−6)の物性評価を行った。これらの結果を表−1に示す。 About the urethane acrylate oligomer in the obtained curable composition, it carried out similarly to Example 1, measured the weight average molecular weight and number average molecular weight, and computed the amount of urethane bond and the amount of (meth) acryloyl groups. Further, the curable composition was formed into a film in the same manner as in Example 1 to evaluate the physical properties of the above 2-1) to 2-6). These results are shown in Table 1.
[実施例3]
攪拌器、還流冷却器、滴下漏斗、及び温度計を取り付けた4つ口フラスコに、IPDIを190g、エチレングリコールを50g入れ、更にメチルエチルケトン240g、ビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)0.02gを入れてオイルバスにて80℃に加熱しながら9時間反応させた。反応終了後60℃まで冷却した後、更にビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)0.25g、メチルハイドロキノン0.15g、メチルエチルケトン60gを加え、V−300を60g(PET3A:38g/PET4A:22g)滴下して反応を開始させた。反応はオイルバスにて70℃に加熱しながら10時間行い、赤外吸収スペクトルでのイソシアネート(NCO)基に由来したピークの消失により反応の終点を確認した後、メチルエチルケトン200g、イソプロピルアルコール200gを加え、硬化性組成物を得た。
[Example 3]
In a four-necked flask fitted with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel and thermometer, put 190 g of IPDI, 50 g of ethylene glycol, further add 240 g of methyl ethyl ketone and 0.02 g of bismuth tris (2-ethylhexanoate) The reaction was carried out for 9 hours while heating to 80 ° C. in an oil bath. After completion of the reaction, the reaction solution is cooled to 60 ° C., and then 0.25 g of bismuth tris (2-ethylhexanoate), 0.15 g of methyl hydroquinone and 60 g of methyl ethyl ketone are added, and 60 g of V-300 (PET 3A: 38 g / PET 4 A: 22 g) The reaction was started dropwise. The reaction is carried out while heating to 70 ° C. in an oil bath for 10 hours, and after confirming the end of the reaction by disappearance of the peak derived from isocyanate (NCO) group in the infrared absorption spectrum, 200 g of methyl ethyl ketone and 200 g of isopropyl alcohol are added , A curable composition was obtained.
得られた硬化性組成物中のウレタンアクリレートオリゴマーについて、実施例1と同様にして重量平均分子量、数平均分子量を測定し、ウレタン結合量、(メタ)アクリロイル基量を算出した。また、硬化性組成物を実施例1と同様に製膜して前記2−1)〜2−6)の物性評価を行った。これらの結果を表−1に示す。 About the urethane acrylate oligomer in the obtained curable composition, it carried out similarly to Example 1, measured the weight average molecular weight and number average molecular weight, and computed the amount of urethane bond and the amount of (meth) acryloyl groups. In addition, the curable composition was formed into a film in the same manner as in Example 1 to evaluate the physical properties of the above 2-1) to 2-6). These results are shown in Table 1.
[比較例1]
攪拌器、還流冷却器、滴下漏斗、及び温度計を取り付けた4つ口フラスコに、IPDIを140g、エチレングリコールを31g入れ、更にメチルエチルケトン170g、ビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)0.02gを入れてオイルバスにて80℃に加熱しながら9時間反応させた。反応終了後60℃まで冷却した後、更にビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)0.25g、メチルハイドロキノン0.15g、メチルエチルケトン130gを加え、V−300を130g(PET3A:83g/PET4A:47g)滴下して反応を開始させた。反応はオイルバスにて70℃に加熱しながら10時間行い、赤外吸収スペクトルでのイソシアネート(NCO)基に由来したピークの消失により反応の終点を確認した後、メチルエチルケトン400gを加え、硬化性組成物を得た。
Comparative Example 1
In a four-necked flask fitted with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel and thermometer, put 140 g of IPDI, 31 g of ethylene glycol, further add 170 g of methyl ethyl ketone and 0.02 g of bismuth tris (2-ethylhexanoate) The reaction was carried out for 9 hours while heating to 80 ° C. in an oil bath. After completion of the reaction, the reaction solution is cooled to 60 ° C., and then 0.25 g of bismuth tris (2-ethylhexanoate), 0.15 g of methyl hydroquinone and 130 g of methyl ethyl ketone are added, and 130 g of V-300 (PET 3A: 83 g / PET 4 A: 47 g) The reaction was started dropwise. The reaction is carried out while heating to 70 ° C. in an oil bath for 10 hours, and after confirming the end point of the reaction by disappearance of the peak derived from isocyanate (NCO) group in the infrared absorption spectrum, 400 g of methyl ethyl ketone is added to make the curable composition I got a thing.
得られた硬化性組成物中のウレタンアクリレートオリゴマーについて、実施例1と同様にして重量平均分子量、数平均分子量を測定し、ウレタン結合量、(メタ)アクリロイル基量を算出した。また、硬化性組成物を実施例1と同様に製膜して前記2−1)〜2−6)の物性評価を行った。これらの結果を表−1に示す。 About the urethane acrylate oligomer in the obtained curable composition, it carried out similarly to Example 1, measured the weight average molecular weight and number average molecular weight, and computed the amount of urethane bond and the amount of (meth) acryloyl groups. In addition, the curable composition was formed into a film in the same manner as in Example 1 to evaluate the physical properties of the above 2-1) to 2-6). These results are shown in Table 1.
[比較例2]
攪拌器、還流冷却器、滴下漏斗、及び温度計を取り付けた4つ口フラスコに、IPDIを214g、エチレングリコールを51g入れ、更にメチルエチルケトン265g、ビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)0.03gを入れてオイルバスにて80℃に加熱しながら9時間反応させた。反応終了後60℃まで冷却した後、更にビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)0.06g、メチルハイドロキノン0.15g、メチルエチルケトン35gを加え、HEAを35g滴下して反応を開始させた。反応はオイルバスにて70℃に加熱しながら10時間行い、赤外吸収スペクトルでのイソシアネート(NCO)基に由来したピークの消失により反応の終点を確認した後、メチルエチルケトン400gを加え、硬化性組成物を得た。
Comparative Example 2
In a four-necked flask fitted with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel and thermometer, put 214 g of IPDI, 51 g of ethylene glycol, further add 265 g of methyl ethyl ketone and 0.03 g of bismuth tris (2-ethylhexanoate) The reaction was carried out for 9 hours while heating to 80 ° C. in an oil bath. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to 60 ° C., 0.06 g of bismuth tris (2-ethylhexanoate), 0.15 g of methyl hydroquinone and 35 g of methyl ethyl ketone were further added, and 35 g of HEA was dropped to start the reaction. The reaction is carried out while heating to 70 ° C. in an oil bath for 10 hours, and after confirming the end point of the reaction by disappearance of the peak derived from isocyanate (NCO) group in the infrared absorption spectrum, 400 g of methyl ethyl ketone is added to make the curable composition I got a thing.
得られた硬化性組成物中のウレタンアクリレートオリゴマーについて、実施例1と同様にして重量平均分子量、数平均分子量を測定し、ウレタン結合量、(メタ)アクリロイル基量を算出した。また、硬化性組成物を実施例1と同様に製膜して前記2−1)〜2−6)の物性評価を行った。これらの結果を表−1に示す。 About the urethane acrylate oligomer in the obtained curable composition, it carried out similarly to Example 1, measured the weight average molecular weight and number average molecular weight, and computed the amount of urethane bond and the amount of (meth) acryloyl groups. Further, the curable composition was formed into a film in the same manner as in Example 1 to evaluate the physical properties of the above 2-1) to 2-6). These results are shown in Table 1.
[比較例3]
攪拌器、還流冷却器、滴下漏斗、及び温度計を取り付けた4つ口フラスコに、IPDIを142g、1,6−ヘキサンジオールを65g入れ、更にメチルエチルケトン207g、ビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)0.02gを入れてオイルバスにて80℃に加熱しながら9時間反応させた。反応終了後60℃まで冷却した後、更にビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)0.25g、メチルハイドロキノン0.15g、メチルエチルケトン93gを加え、V−300を93g(PET3A:59g/PET4A:34g)滴下して反応を開始させた。反応はオイルバスにて70℃に加熱しながら10時間行い、赤外吸収スペクトルでのイソシアネート(NCO)基に由来したピークの消失により反応の終点を確認した後、メチルエチルケトン400gを加え、硬化性組成物を得た。
Comparative Example 3
In a four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel, and thermometer, 142 g of IPDI, 65 g of 1,6-hexanediol, further add 207 g of methyl ethyl ketone, bismuth tris (2-ethylhexanoate) 0.02 g was added and reacted for 9 hours while heating to 80 ° C. in an oil bath. After completion of the reaction, the reaction solution is cooled to 60 ° C., and then 0.25 g of bismuth tris (2-ethylhexanoate), 0.15 g of methyl hydroquinone and 93 g of methyl ethyl ketone are added, and 93 g of V-300 (PET 3A: 59 g / PET 4 A: 34 g) The reaction was started dropwise. The reaction is carried out while heating to 70 ° C. in an oil bath for 10 hours, and after confirming the end point of the reaction by disappearance of the peak derived from isocyanate (NCO) group in the infrared absorption spectrum, 400 g of methyl ethyl ketone is added to make the curable composition I got a thing.
得られた硬化性組成物中のウレタンアクリレートオリゴマーについて、実施例1と同様にして重量平均分子量、数平均分子量を測定し、ウレタン結合量、(メタ)アクリロイル基量を算出した。また、硬化性組成物を実施例1と同様に製膜して前記2−1)〜2−6)の物性評価を行った。これらの結果を表−1に示す。 About the urethane acrylate oligomer in the obtained curable composition, it carried out similarly to Example 1, measured the weight average molecular weight and number average molecular weight, and computed the amount of urethane bond and the amount of (meth) acryloyl groups. In addition, the curable composition was formed into a film in the same manner as in Example 1 to evaluate the physical properties of the above 2-1) to 2-6). These results are shown in Table 1.
[評価結果]
表−1に示した結果より、実施例1〜3と比較例1〜3とを対比すると以下のことがわ
かる。まず、比較例1は、本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーにおけるウレタン結合量よりもその値が小さく、また、(メタ)アクリロイル基量の値が大きい例であるが、実施例1〜3と比較してハンドリング性(未硬化時)及び延伸性が悪かった。また、比較例2は、化合物(C)を使用せず、その代わりに「HEA」を使用した例であるが、実施例1〜3と比較して耐摩耗性、硬化後の耐汚染性が悪かった。更に、比較例3は、本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーにおけるウレタン結合量よりもその値が小さいものを用いた例であるが、実施例1〜3と比較してハンドリング性(未硬化時)、硬化・延伸後の耐汚染性及び延伸性が悪かった。
[Evaluation results]
From the results shown in Table 1, the following can be understood when Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 are compared. First, Comparative Example 1 is an example in which the value is smaller than the urethane bond amount in the urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention, and the value of the (meth) acryloyl group amount is large. In comparison, the handling properties (when uncured) and the stretchability were poor. Moreover, although the comparative example 2 is an example which does not use a compound (C) but uses "HEA" instead, abrasion resistance and contamination resistance after hardening are compared with Examples 1-3. It was bad. Furthermore, Comparative Example 3 is an example using a smaller one than the urethane bond amount in the urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention, but compared with Examples 1 to 3, the handling property (when uncured) ), Stain resistance after stretching and curing were poor.
本発明のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、硬化性組成物を用いて得られる硬化物及び積層体は、塗装代替用フィルムとして好適に用いることができる。例えば内装・外装用の建装材や自動車、家電、情報電子材料等の各種部材等に有効に適用することが可能である。特に、本発明の硬化膜は、これをトップコート層とする加飾フィルムとして有用である。 The urethane (meth) acrylate oligomer of the present invention, and a cured product and a laminate obtained using the curable composition can be suitably used as a film as a coating substitute. For example, the present invention can be effectively applied to various materials such as interior / exterior construction materials, automobiles, home appliances, and information electronic materials. In particular, the cured film of the present invention is useful as a decorative film having this as a top coat layer.
Claims (9)
化合物(A):ポリイソシアネート
化合物(B):炭素数2〜5の鎖状脂肪族ジオール
化合物(C):水酸基を有する多官能(メタ)アクリレート It is obtained by reacting at least the following compound (A), compound (B) and compound (C), and the urethane bond amount is 5.2 × 10 −3 to 10.0 × 10 −3 eq / g, (meth) acryloylyl A composition comprising a urethane (meth) acrylate oligomer having a basis weight of 0.8 × 10 −3 to 3.0 × 10 −3 eq / g and an organic solvent, and the content of the urethane (meth) acrylate oligomer being curable The curable composition which is 60 weight% or more with respect to the total of all the components except the organic solvent in it .
Compound (A): Polyisocyanate Compound (B): Linear aliphatic diol compound having 2 to 5 carbon atoms (C): Polyfunctional (meth) acrylate having a hydroxyl group
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