JP6870648B2 - ウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、硬化物及びフィルム - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
(項目1)
イソシアヌレート基、ビウレット基、及びアロファネート基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有するか、及び/又はアダクト体である、芳香族基非含有ポリイソシアネート(A)及び、
3量体以上のポリペンタエリスリトール骨格を有する水酸基含有ポリペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(B)
を含む化合物群の反応物である、ウレタン(メタ)アクリレート。
(項目2)
上記項目に記載のウレタン(メタ)アクリレートを含む、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
(項目3)
光重合開始剤を含む、上記項目に記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
(項目4)
上記項目のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物。
(項目5)
上記項目に記載の硬化物を含む、フィルム。
本開示は、イソシアヌレート基、ビウレット基、及びアロファネート基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有するか、及び/又はアダクト体である、芳香族基非含有ポリイソシアネート(A)及び、
3量体以上のポリペンタエリスリトール骨格を有する水酸基含有ポリペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(B)
を含む化合物群の反応物である、ウレタン(メタ)アクリレートを提供する。
イソシアヌレート基、ビウレット基、及びアロファネート基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有する芳香族基非含有ポリイソシアネートは、直鎖脂肪族ポリイソシアネート、分岐脂肪族ポリイソシアネート、及び/又は脂環族ポリイソシアネートの多量体等が例示される。
で表される。
で表される。
下記構造式(A−4)
で示されるトリメチロールプロパンとポリイソシアネートのアダクト体、
下記構造式(A−5)
で示されるグリセリンとポリイソシアネートのアダクト体等が例示される。
水酸基含有ポリペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレートは、下記一般式(1)
により表わされる化合物である。
(水酸基価)=(水酸化カリウム分子量:56.1)×1000/(水酸基当量)
(水酸基当量)=(1分子の分子量)/(1分子中に存在する水酸基の数)
による計算値である。
((メタ)アクリル基当量)=(1分子の分子量)/(1分子中に存在する(メタ)アクリロイル基の数)
により求められる。
上記ウレタン(メタ)アクリレート(1)の製造の際には、(A)成分でも(B)成分でもない化合物が使用され得る。すなわち、上記化合物群には、(A)成分でも(B)成分でもない化合物が含まれ得る。(A)成分でも(B)成分でもない化合物は、(A)成分ではないイソシアネート、(B)成分ではない水酸基含有(メタ)アクリレート等が例示される。
ポリイソシアネート(A)と水酸基含有ポリペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(B)との質量比(ポリイソシアネート(A)/水酸基含有ポリペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(B))の上限は、6、5、4、3、2、1、0.9、0.5、0.4、0.2、0.1等が例示され、下限は、5、4、3、2、1、0.9、0.5、0.4、0.2、0.1、0.05等が例示される。1つの実施形態において、ポリイソシアネート(A)と水酸基含有ポリペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(B)との質量比(ポリイソシアネート(A)/水酸基含有ポリペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(B))は、耐擦傷性と硬度、低カール性の並立の観点から、0.05〜6が好ましい。
上記ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量(Mw)の上限は、80000、70000、60000、50000、40000、30000、20000、10000、9000、8000、7000、6000、5000、4000、3000等が例示され、下限は、70000、60000、50000、40000、30000、20000、10000、9000、8000、7000、6000、5000、4000、3000、2000等が例示される。1つの実施形態において、上記ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量(Mw)は、ウレタン(メタ)アクリレートやフィルムの生産性の観点から、2000〜80000が好ましい。
本開示は、上記ウレタン(メタ)アクリレートを含む、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を提供する。
1つの実施形態において、上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、光重合開始剤を含む。光重合開始剤は、各種公知のものを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、光重合開始剤は、紫外線硬化を行なう場合に使用するが、電子線硬化をする場合には、必ずしも必要ではない。
1つの実施形態において、上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物には、重合性モノマーが含まれる。重合性モノマーは、各種公知のものを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
1つの実施形態において、上記組成物には希釈溶剤が含まれる。希釈溶剤は、各種公知のものを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、希釈溶剤は、紫外線を照射しても反応(重合)しない溶剤である紫外線非反応性溶剤が好ましい。
上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物には、上記ウレタン(メタ)アクリレート、光重合開始剤、重合性モノマー、希釈溶剤以外の剤が添加剤として含まれ得る。
本開示は、上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物を提供する。上記硬化物は、上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に、紫外線、電子線、放射線等の活性エネルギー線を照射することにより得られる。
本開示は、上記硬化物を含む、フィルムを提供する。上記フィルムは、上記硬化物と各種ベースフィルムとを構成要素とする物品である。
ゲルパーメーションクロマトグラフィー(東ソー(株)製、商品名「HLC−8220」、カラム:東ソー(株)製、商品名「TSKgel superHZ2000」、「TSKgel superHZM−M」による測定値。
実施例1
撹拌装置、冷却管、滴下ロート及び窒素導入管を備えた反応容器に、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(コロネートHXR 東ソー(株)製)193部、オクチル酸スズ0.6部、トリペンタエリスリトールポリアクリレート体含有原料(ビスコート#802、水酸基価36mgKOH/g、ジペンタ体/トリペンタ体/テトラペンタ体=10〜20/55〜65/5〜15 大阪有機化学工業社製)を1560部仕込んだ後、約1時間かけて、系内の温度を約80℃に昇温した。次いで、同温度において、反応系を2時間保持した後、冷却して、ウレタン(メタ)アクリレート(A−1)と残存モノマーの混合物を得た。重量平均分子量は10800であった。この混合物100部に対し1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(BASFジャパン(株)製、商品名「イルガキュアー184」、以下HCPKという)を5部、固形分割合で配合し、メチルエチルケトン/メチルイソブチルケトン=6/4の混合溶剤で希釈して、不揮発分40%の活性エネルギー線硬化性組成物を調製した。
実施例2で得た(A−2)成分80部に対し、その他の成分としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート混合物を20部(アロニックスM−400 東亜合成社製)、HCPKを5部、固形分割合で配合し、メチルエチルケトン/メチルイソブチルケトン=6/4の混合溶剤で希釈して、不揮発分40%の活性エネルギー線硬化性組成物を調製した。
60μm膜厚のトリアセチルセルロースフィルム上に、各活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、硬化後の被膜の膜厚が7μmとなるように#14バーコーターにて塗布し、70℃で1分乾燥させてフィルムを作製した。次いで、得られたフィルムを紫外線硬化装置(製品名:UBT−080−7A/BM、(株)マルチプライ製、高圧水銀灯600mJ/cm2))を使用し、硬化物を含むフィルムを得た。
JIS K5600−5−4に準じ、荷重500gの鉛筆引っかき試験により、硬化物の硬度を評価した。
フィルムを10cm×10cmに切り出し、フィルムが筒状(フィルムの端部同士が重なった状態)とならなかった場合は「○」、筒状となった場合には「×」と分類した。
フィルムに対し、スチールウール(#0000、10mm×10mm)を底に貼り付けた1500gの重りで10往復擦り、塗膜外観を以下の基準で目視評価した。
○:傷もしくは白化などの塗膜外観変化なし
×:傷もしくは白化などの塗膜外観変化あり
紫外線オートフェードメーター(商品名:紫外線オートフェードメーターU48AU スガ試験機(株)製)にて、フィルムをカーボンアークランプで100時間露光した。試験後のフィルムを色差計(商品名:ZE 6000 日本電色工業(株)製)の透過法で測定し、露光後のイエローインデックス値が2未満であれば「○」、2以上であれば「×」と分類した。
デュラネート24A−100:ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット変性体(旭化成(株)製)
タケネートD−178N:ヘキサメチレンジイソシアネートのアロファネート変性体混合物(三井化学(株)製)
タケネートD−127N:水添キシレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(三井化学(株)製)
VESTANAT T1890/100:イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(住友バイエルウレタン(株)製)
タケネート600:水添キシレンジイソシアネート(三井化学(株)製)
コロネート2030:トルエンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(東ソー(株)製)
デュラネートE402−90T:ヘキサメチレンジイソシアネートのアダクト体(旭化成(株)製)
ビスコート#802:トリペンタエリスリトールポリアクリレート体含有原料(水酸基価36mgKOH/g、ジペンタ体/トリペンタ体/テトラペンタ体=10〜20/55〜65/5〜15 大阪有機化学工業(株)製)
アロニックスM−400:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート混合物(東亜合成(株)製)
HCPK:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(BASFジャパン(株)製、商品名「イルガキュアー184」)
Claims (5)
- 化合物群100質量部に対し、イソシアヌレート基、ビウレット基、及びアロファネート基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有するか、及び/又はアダクト体である、芳香族基非含有ポリイソシアネート(A)5〜50質量部及び、
3量体以上のポリペンタエリスリトール骨格を有する水酸基含有ポリペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート(B)50〜95質量部
を含み、(B)成分ではない水酸基含有(メタ)アクリレートとして、水酸基含有グリセリン(メタ)アクリレート、水酸基含有ペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、水酸基含有ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、水酸基含有(ポリ)トリメチロールプロパンポリ(メタ)アクリレート、水酸基含有単官能(メタ)アクリレート以外の水酸基含有(メタ)アクリレートを含まない、化合物群の反応物である、ウレタン(メタ)アクリレート。 - 請求項1に記載のウレタン(メタ)アクリレートを含む、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
- 光重合開始剤を含む、請求項2に記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
- 請求項2又は3に記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物。
- 請求項4に記載の硬化物を含む、フィルム。
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