JP7109153B2 - ウレタン(メタ)アクリレート樹脂及び積層フィルム - Google Patents
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の何れかで表されるジイソシアネート化合物(A)と、ジヒドロキシジ(メタ)アクリレート化合物(B)とを必須の成分として反応させて得られる分子構造を有することを特徴とするウレタン(メタ)アクリレート樹脂に関する。
の何れかで表されるジイソシアネート化合物(A)と、ジヒドロキシジ(メタ)アクリレート化合物(B)とを必須の成分として反応させて得られる分子構造を有することを特徴とする。
カラム ;東ソー株式会社製 TSK-GUARDCOLUMN SuperHZ-L
+東ソー株式会社製 TSK-GEL SuperHZM-M×4
検出器 ;RI(示差屈折計)
データ処理;東ソー株式会社製 マルチステーションGPC-8020modelII
測定条件 ;カラム温度 40℃
溶媒 テトラヒドロフラン
流速 0.35ml/分
標準 ;単分散ポリスチレン
試料 ;樹脂固形分換算で0.2質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(100μl)
カラム ; 東ソー株式会社製ガードカラムHXL-H
+東ソー株式会社製 TSKgel G5000HXL
+東ソー株式会社製 TSKgel G4000HXL
+東ソー株式会社製 TSKgel G3000HXL
+東ソー株式会社製 TSKgel G2000HXL
検出器 ; RI(示差屈折計)
データ処理:東ソー株式会社製 SC-8010
測定条件: カラム温度 40℃
溶媒 テトラヒドロフラン
流速 1.0ml/分
標準 ;ポリスチレン
試料 ;樹脂固形分換算で0.4質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(100μl)
温度計、攪拌器、及びコンデンサーを備えたフラスコに、ペンタエリスリトール136質量部、N,N-ジメチルホルムアミド600質量部を仕込み、触媒としてパラトルエンスルホン酸を3.7質量部を添加した。撹拌しながら80℃まで昇温してペンタエリスリトールをN,N-ジメチルホルムアミドに溶解させた後、シクロヘキサノン質量部を加えた。反応温度を80℃に保ちながら反応系内を140mmHgまで減圧し、生成する水を留去しながら反応を続けた。水の生成が確認できなくなったところで、更に1時間還流させた。撹拌を続けながら室温まで冷却して常圧に戻し、減圧濾過により未反応のペンタエリスリトールを除去した。得られた濾液からN,N-ジメチルホルムアミドを減圧除去した後、酢酸エチルを加え、析出したペンタエリスリトールを再度濾過にて除去した。得られた濾液を炭酸水素ナトリウム飽和水溶液で洗浄した後、更に塩化ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで脱水した。脱水後の反応生成物を濃縮し、ケタール化合物(x1)を得た。
四つ口フラスコにペンタエリスリトールトリアクリレートとテトラアクリレートとの混合物(東亜合成社製「アロニックスM-305」)208質量部、製造例1で得たペンタエリスリトールジアクリレート75.2質量部、ジブチル錫ジラウレート0.1質量部、およびハイドロキノン0.1質量部を加え、均一溶液とした。フラスコの内温が50℃になるまで加温し、次いで、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(三井化学社製「タケネート600」)97質量部を約一時間かけて分割投入した。80℃で3時間反応させ、赤外吸収スペクトルにてイソシアネート基の消失を確認した後、酢酸ブチルを用いて不揮発分を80%に調整し、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂(1)とペンタエリスリトールテトラアクリレートとの混合物を得た。ウレタン(メタ)アクリレート樹脂(1)の重量平均分子量(Mw)は3,000であり、仕込みの原料から算出されるアクリロイル基当量は136g/eqであった。
なお、「アロニックスM-305」の水酸基価は112.8mgKOH/gであり、水酸基価から算出されるペンタエリスリトールトリアクリレートとテトラアクリレートとの混合比は60/40である。
また、「アロニックスM-305」とペンタエリスリトールジアクリレートとの混合物の水酸基価は200mgKOH/gであった。
四つ口フラスコにペンタエリスリトールトリアクリレートとテトラアクリレートとの混合物(東亜合成社製「アロニックスM-305」)208質量部、製造例1で得たペンタエリスリトールジアクリレート75.2質量部、ジブチル錫ジラウレート0.1質量部、およびハイドロキノン0.1質量部を加え、均一溶液とした。フラスコの内温が50℃になるまで加温し、次いで2,5(2,6)-ビス(イソシアナートメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン(三井化学社製「コスモネートNBDI」)103質量部を約一時間かけて分割投入した。80℃で3時間反応させ、赤外吸収スペクトルにてイソシアネート基の消失を確認した後、酢酸ブチルを用いて不揮発分を80%に調整し、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂(2)とペンタエリスリトールテトラアクリレートとの混合物を得た。ウレタン(メタ)アクリレート樹脂(2)の重量平均分子量(Mw)は4,000であり、仕込みの原料から算出されるアクリロイル基当量は138g/eqであった。
なお、「アロニックスM-305」とペンタエリスリトールジアクリレートとの混合物の水酸基価は200mgKOH/gであった。
四つ口フラスコに、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物(東亜合成社製「アロニックスM-306」水酸基価165mgKOH/g)350.63質量部、ジブチル錫ジラウレート0.2質量部、およびハイドロキノン0.2質量部を加え、均一溶液とした。フラスコの内温が50℃になるまで加温し、次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート(旭化成ケミカルズ社製「デュラネート50M-HDI」)84質量部を約一時間かけて分割投入した。80℃で3時間反応させ、赤外吸収スペクトルにてイソシアネート基の消失を確認した後、酢酸ブチルを用いて不揮発分を80%に調整し、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂(1’)とペンタエリスリトールテトラアクリレートとの混合物を得た。ウレタン(メタ)アクリレート樹脂(1’)の重量平均分子量(Mw)は1,500であり、仕込みの原料から算出されるアクリロイル基当量は122g/eqであった。
実施例1で得たウレタン(メタ)アクリレート樹脂(1)組成物125質量部、光開始剤(チバスペシャルティケミカルズ社製「イルガキュア#184」)4質量部、メチルエチルケトン75質量部を混合し、硬化性組成物を得た。これを、厚さ125μmのPETフィルム上にバーコーターで塗布し、80℃で2分間乾燥させた。次いで空気雰囲気下、80W高圧水銀ランプで紫外線を300mJ/cm2照射し、PETフィルム上に膜厚5μmの硬化塗膜を有する積層フィルムを得た。この積層フィルムについて、下記の方法により各種評価試験を行った。結果を表1に示す。
前記積層フィルムについて、JIS K5600-5-4に準拠し、硬化性組成物の硬化塗膜表面の鉛筆硬度を500g荷重条件下で測定した。1つの硬度につき5回測定を行い、傷が付かなかった測定が4回以上あった硬度を硬化塗膜の硬度とした。
スチールウール(日本スチールウール株式会社製「ボンスター#0000」)0.5gで直径2.4センチメートルの円盤状の圧子を包み、該圧子に500g重の荷重をかけて、積層フィルムの硬化塗膜表面を200往復させる磨耗試験を行った。磨耗試験前後の塗膜のヘーズ値を、自動ヘーズコンピューター(スガ試験機株式会社製「HZ-2」)を用いて測定し、それらの差の値(dH)で耐擦り傷性を評価した。差の値が小さいほど、擦傷に対する耐性が高い。
マンドレル試験機(TP技研社製「屈曲試験機」)を用いて前記積層フィルムを試験棒に巻きつけ、クラックが生じるか否かを目視確認する試験を行い、クラックが生じない試験棒の最小径を評価結果とした。試験棒は直径2mmのものから6mmまで1mm刻みのものを用いた。
前記積層フィルムから5cm四方の塗膜を切り出して試験片を得、該試験片について4角の水平からの浮きを測定し、その平均値(mm)で評価した。値が小さいほどカールが小さく、耐カール性に優れる。
JIS K5600-5-3を参照して試験を行った。具体的には以下の通り。
[装置]
おもり:先端にJIS B 1501「五軸受用鋼球」に規定された玉軸受用鋼球(質量300.0±0.5g、直径25.40mm、等級60)を糸で吊るしたもの。
鋼製台:縦300mm、横200mm、厚さ30mmの鋼製台をコンクリート床上に水平に設置したもの。
[操作]
1.積層フィルムの硬化塗膜表面を上向きにして鋼製台の上に固定した。
2.積層フィルム表面からおもりの下端までの距離が50mmとなる位置におもりを吊るし、振れや回転が停止したのを確認した後、積層フィルム上に落下させた。
3.落下試験後の積層フィルムを室内に1時間静置した後、塗面の損傷を調べた。
4.積層フィルム表面からおもりの下端までの距離を10mmずつ離して試験を続け、硬化塗膜の割れや剥がれが生じない最大の距離で評価した。
ウレタン(メタ)アクリレート樹脂(1)組成物の代わりにウレタン(メタ)アクリレート樹脂(2)組成物等を用い、実施例3と同様の方法で評価した。結果を表1に示す。
Claims (4)
- 下記構造式(A-1)~(A-3)
の何れかで表されるジイソシアネート化合物(A)と、テトラオール化合物のジ(メタ)アクリレート(B2)を含むテトラオール化合物の(メタ)アクリレート(β)とを必須の成分として反応させて得られる分子構造を有するウレタン(メタ)アクリレート樹脂であって、
前記テトラオール化合物の(メタ)アクリレート(β)が、さらに、テトラオール化合物のトリ(メタ)アクリレート及びテトラオール化合物のテトラ(メタ)アクリレートを含むものであり、
前記テトラオール化合物のジ(メタ)アクリレート(B2)の使用量が、前記テトラオール化合物の(メタ)アクリレート(β)中に25モル%以上であり、
前記テトラオール化合物の(メタ)アクリレート(β)の水酸基価が200~480mgKOH/gの範囲であり、
前記テトラオール化合物のジ(メタ)アクリレート(B2)が、ペンタエリスリトールと、3-クロロプロピオニルクロリドとを必須の反応原料として反応させて得られるペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートを含むものであることを特徴とするウレタン(メタ)アクリレート樹脂。 - 請求項1記載のウレタン(メタ)アクリレート樹脂と光重合開始剤とを含有する硬化性組成物。
- 請求項2記載の硬化性組成物を硬化させてなる硬化物。
- 請求項3記載の硬化物からなる層とその他のプラスチックフィルム層とを有する積層フィルム。
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