JP7303713B2 - UV curable resin composition - Google Patents

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JP7303713B2 JP2019172477A JP2019172477A JP7303713B2 JP 7303713 B2 JP7303713 B2 JP 7303713B2 JP 2019172477 A JP2019172477 A JP 2019172477A JP 2019172477 A JP2019172477 A JP 2019172477A JP 7303713 B2 JP7303713 B2 JP 7303713B2
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本発明は、紫外線硬化型で保存安定性に優れた樹脂組成物に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ultraviolet curable resin composition having excellent storage stability.

アクリル系の光硬化型樹脂は、プラスチックフィルムやプラスチック成型物表面に特別な性能を付与するために多くの分野で使用されている。例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム上に塗布して高硬度を付与したハードコートフィルムは、タッチパネル製品で大量に使用されており、また当該フィルムに粘性を付与した粘着フィルムはフラットパネルディスプレイ製品で最終製品をはじめ、製造工程における保護フィルムとしても使用されている。 Acrylic photocurable resins are used in many fields to impart special properties to the surfaces of plastic films and plastic moldings. For example, a hard coat film that is applied on a PET (polyethylene terephthalate) film to impart high hardness is used in large quantities in touch panel products, and an adhesive film that imparts viscosity to the film is a final product in flat panel display products. It is also used as a protective film in the manufacturing process.

こうしたプラスチック表面に薄膜で塗布し、特別な性能を付与する分野以外でも、アクリル樹脂はその硬さや透明性を生かし、ブローチや小物などのアクセサリーを自作するための注形用樹脂として使用されている(特許文献1)。そして過去に出願人は、同用途でポリエーテル骨格の数平均分子量が1,000~7,000の2官能のウレタン(メタ)アクリレート樹脂と、単官能メタクリレートモノマーまたは芳香族アクリレートモノマーまたは極性基を持たない脂肪族アクリレートモノマーと、光重合開始剤からなる組成物を発明している(特許文献2)。 In addition to the application of a thin film to the surface of plastics to impart special properties, acrylic resin is also used as a casting resin for making accessories such as brooches and small items, taking advantage of its hardness and transparency. (Patent Document 1). In the past, the applicant has used a bifunctional urethane (meth)acrylate resin having a polyether skeleton with a number average molecular weight of 1,000 to 7,000 and a monofunctional methacrylate monomer or aromatic acrylate monomer or a polar group for the same application. We have invented a composition consisting of an aliphatic acrylate monomer that does not have a photopolymerization initiator (Patent Document 2).

この発明は、ブラックライト光源で硬化させても、べとつきなどを残さず充分に硬化するという特徴を有した優れたものであった。しかしながら、保存安定性という点では十分でなく、特に高温環境下では増粘しやすいという課題があり、LED光源であっても硬化性が高く、尚且つ高温環境下でも増粘しにくく保存安定性が高いという異なる要求性能を両立させる点で改善の余地があった。 This invention is excellent in that it can be sufficiently cured without leaving stickiness or the like even when cured with a black light source. However, it is not sufficient in terms of storage stability, and there is a problem that it tends to thicken especially in a high temperature environment. There was room for improvement in terms of reconciling the different required performance of high

特開平10-264184号公報JP-A-10-264184 特許6335853号公報Japanese Patent No. 6335853

本発明の課題は、ブローチや小物などのアクセサリーを自作するような注形成型に適した紫外線硬化樹脂で、紫外線照射光源がLEDでも硬化性に優れ、且つ高温環境下でも増粘しにくく保存安定性にすぐれた樹脂組成物を提供する事にある。 The subject of the present invention is a UV curable resin suitable for casting molds for self-made accessories such as brooches and small articles. To provide a resin composition having excellent properties.

請求項1記載の発明は、多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー(A)と、(メタ)アクリレートモノマー(B)と、光重合開始剤(C)と、リン酸エステル(D)と、4官能以上の1級チオール(E)と、安定剤(F)を含み、前記(A)が2官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを含み、(A)における2官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの配合比率が30重量%以上であり、前記(B)は2官能以下の(メタ)アクリレートモノマーであり、前記(D)のラジカル重合性成分100重量部に対する配合量が0.3~4重量部であり、前記(E)のラジカル重合性成分100重量部に対する配合量が1.5~15重量部であることを特徴とする光硬化性樹脂組成物を提供する。
The invention according to claim 1 comprises a polyfunctional urethane (meth)acrylate oligomer (A), a (meth)acrylate monomer (B), a photopolymerization initiator (C), a phosphate ester (D), and a tetrafunctional The above primary thiol (E) and a stabilizer (F) are included , the (A) includes a bifunctional urethane (meth)acrylate oligomer, and the blending ratio of the bifunctional urethane (meth)acrylate oligomer in (A) is 30% by weight or more, (B) is a difunctional or less (meth)acrylate monomer, and (D) is added in an amount of 0.3 to 4 parts by weight per 100 parts by weight of the radically polymerizable component. and 1.5 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the radically polymerizable component (E) .

また請求項2記載の発明は、前記(B)の2官能以下の(メタ)アクリレートモノマーが水酸基を含む(メタ)アクリレートモノマー及び/又は直鎖骨格の(メタ)アクリレートモノマーを含むことを特徴とする、請求項1記載の光硬化性樹脂組成物を提供する。
The invention according to claim 2 is characterized in that the bifunctional or less (meth)acrylate monomer (B) contains a (meth)acrylate monomer containing a hydroxyl group and/or a linear skeleton (meth)acrylate monomer. The photocurable resin composition according to claim 1 is provided.

また請求項3記載の発明は、注形成型用樹脂であることを特徴とする、請求項1又は2いずれか記載の光硬化性樹脂組成物を提供する。
Further, the invention according to claim 3 provides the photocurable resin composition according to claim 1 or 2, which is a casting molding resin .

本発明の組成物は、紫外線照射光源がLEDでも硬化性に優れ、且つ高温環境下でも増粘しにくく保存安定性にすぐれており、ブローチや小物などのアクセサリーを自作する手芸用途に適した紫外線硬化型の注形成型用組成物として有用である。 The composition of the present invention has excellent curability even when the ultraviolet irradiation light source is an LED, and is resistant to thickening even in a high-temperature environment and has excellent storage stability. It is useful as a curable composition for casting molds.

本発明の紫外線硬化樹脂組成物の構成は、多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー(A)と、(メタ)アクリレートモノマー(B)と、光重合開始剤(C)と、リン酸エステル(D)と、4官能以上の1級チオール(E)と、安定剤(F)である。なお、本明細書において、(メタ)アクリレートは、アクリレートとメタクリレートとの双方を包含する。 The structure of the ultraviolet curable resin composition of the present invention comprises a polyfunctional urethane (meth)acrylate oligomer (A), a (meth)acrylate monomer (B), a photopolymerization initiator (C), and a phosphate ester (D). , a tetrafunctional or higher primary thiol (E), and a stabilizer (F). In addition, in this specification, (meth)acrylate includes both acrylate and methacrylate.

本発明に使用される多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー(A)は、硬化皮膜を構成する主要成分の1つで、例えばポリオールとポリイソシアネートを反応して得られる化合物の両末端に、更にヒドロキシ(メタ)アクリレートを反応させて生成され、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基とウレタン結合を有する構造が挙げられる。官能基数としては反応性、硬化収縮、保存安定性のバランスから2官能のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを含むことが好ましい。 The polyfunctional urethane (meth)acrylate oligomer (A) used in the present invention is one of the main components constituting the cured film. Examples include structures produced by reacting (meth)acrylates and having two or more (meth)acryloyl groups and urethane bonds in one molecule. As for the number of functional groups, it is preferable to include a bifunctional urethane (meth)acrylate oligomer in view of the balance of reactivity, cure shrinkage, and storage stability.

前記(A)における2官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの配合比率は30~100重量%であることが好ましく、80~100重量%であることが更に好ましく、90~100重量%であることが特に好ましい。30重量%以上とすることで、十分な保存安定性を確保できるが、80重量%以上とすることで更に安定性を向上させることができる。 The blending ratio of the bifunctional urethane (meth)acrylate oligomer in (A) is preferably 30 to 100% by weight, more preferably 80 to 100% by weight, particularly 90 to 100% by weight. preferable. Sufficient storage stability can be ensured by making it 30% by weight or more, and stability can be further improved by making it 80% by weight or more.

前記(A)の重量平均分子量(以下Mw)は、1000~20000であることが好ましく、1500~10000であることが更に好ましく、1500~5000であることが特に好ましい。1000以上とすることで十分な硬度の硬化物とすることができ、20000以下とすることで作業性に適した粘度に調整しやすくなる。なおMwは、ゲル浸透クロマトグラフィーにより、スチレンジビニルベンゼン基材の充填材を用いたカラムでテトラハイドロフラン溶離液を用いて、標準ポリスチレン換算の分子量を測定、算出した。 The weight average molecular weight (hereinafter referred to as Mw) of (A) is preferably 1,000 to 20,000, more preferably 1,500 to 10,000, and particularly preferably 1,500 to 5,000. By setting it to 1000 or more, a cured product having sufficient hardness can be obtained, and by setting it to 20000 or less, it becomes easy to adjust the viscosity to be suitable for workability. The Mw was calculated by measuring the molecular weight in terms of standard polystyrene by gel permeation chromatography using a column using a styrene-divinylbenzene-based packing material and using a tetrahydrofuran eluent.

前記(A)の配合量は、固形分全量に対し40~75重量%が好ましく、45~70重量%が更に好ましい。40重量%以上とすることで充分な硬化性を確保することが可能となり、75重量%以下とすることで作業性に適した粘度に調整しやすくなる。 The amount of (A) is preferably 40 to 75% by weight, more preferably 45 to 70% by weight, based on the total solid content. When the amount is 40% by weight or more, sufficient curability can be ensured, and when the amount is 75% by weight or less, it becomes easy to adjust the viscosity to be suitable for workability.

本発明に使用される(メタ)アクリレートモノマー(B)は、作業性の良い粘度に調整するための反応性希釈剤として配合され、2官能以下の(メタ)アクリレートモノマーの比率が80重量%以上である。80重量%未満の場合は硬化性が低下し、硬化物の表面にベタツキが残りやすくなり、また3官能以上の比率が多くなるにつれ硬化収縮が大きくなるため不可である。 The (meth)acrylate monomer (B) used in the present invention is blended as a reactive diluent for adjusting the viscosity for good workability, and the ratio of the bifunctional or less (meth)acrylate monomer is 80% by weight or more. is. If the content is less than 80% by weight, the curability is lowered and the surface of the cured product tends to be sticky.

前記2官能以下の(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば直鎖(分岐)アルキル骨格、脂肪族環式骨格、エーテル骨格、芳香環含有、水酸基含有、アミノ基含有、ヘテロ環含有などの(メタ)アクリレートモノマーが挙げられ、単独あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中では、硬化性が良好な点で、水酸基含有の(メタ)アクリレートモノマー、及び直鎖骨格の(メタ)アクリレートモノマーが好ましく、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、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1.4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1.6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートなどがが挙げられ、特に2‐ヒドロキシプロピルメタクリレート、1.6-ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート(n<10)が好ましい。 Examples of the bifunctional or less (meth)acrylate monomer include, for example, linear (branched) alkyl skeletons, aliphatic cyclic skeletons, ether skeletons, aromatic ring-containing, hydroxyl group-containing, amino group-containing, heterocyclic (meth) Examples include acrylate monomers, which can be used alone or in combination of two or more. Among these, hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomers and straight-chain skeleton (meth)acrylate monomers are preferred from the viewpoint of good curability. For example, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl ( meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, (poly)ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, (poly)propylene glycol di(meth)acrylate , 1.4-butanediol di(meth)acrylate, 1.6-hexanediol di(meth)acrylate and the like, particularly 2-hydroxypropyl methacrylate, 1.6-hexanediol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate. (n<10) is preferred.

前記(B)の配合量は、固形分全量に対し10~40重量%が好ましく、15~35重量%が更に好ましい。10重量%以上とすることで作業性に適した粘度に調整しやすくなりすることができ、40重量%以下とすることで充分な硬化性を確保できる。また前記(A)100重量部に対する(B)の配合量は20~75重量部が好ましく、25~70重量部が更に好ましい。20重量部以上とすることで作業性に適した粘度に調整しやすくなりすることができ、75重量部以下とすることで充分な硬化性を確保できる。 The amount of (B) is preferably 10 to 40% by weight, more preferably 15 to 35% by weight, based on the total solid content. When the content is 10% by weight or more, the viscosity can be easily adjusted to suit workability, and when the content is 40% by weight or less, sufficient curability can be ensured. The amount of (B) added to 100 parts by weight of (A) is preferably 20 to 75 parts by weight, more preferably 25 to 70 parts by weight. When the amount is 20 parts by weight or more, the viscosity can be easily adjusted to suit workability, and when the amount is 75 parts by weight or less, sufficient curability can be ensured.

本発明で使用される光重合開始剤(C)は、紫外線や電子線などの照射でラジカルを生じ、そのラジカルが重合反応のきっかけとなるもので、ベンジルケタール系、アセトフェノン系、フォスフィンオキサイド系等汎用の光重合開始剤が使用できる。重合開始剤の光吸収波長を任意に選択することによって、紫外線領域から可視光領域にいたる広い波長範囲にわたって硬化性を付与することができる。具体的にはベンジルケタール系として2.2-ジメトキシ-1.2-ジフェニルエタン-1-オンが、α-ヒドロキシアセトフェノン系として1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン及び1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オンが、α-アミノアセトフェノン系として2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オンが、アシルフォスフィンオキサイド系として2.4.6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド及びビス(2.4.6‐トリメチルベンゾイル)‐フェニルフォスフィンオキサイド等があり、単独または2種以上を組み合わせて使用できる。 The photopolymerization initiator (C) used in the present invention generates radicals when irradiated with ultraviolet rays, electron beams, or the like, and the radicals trigger a polymerization reaction. general-purpose photopolymerization initiators such as Curability can be imparted over a wide wavelength range from the ultraviolet region to the visible light region by arbitrarily selecting the light absorption wavelength of the polymerization initiator. Specifically, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one as a benzyl ketal system, and 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone and 1-[4-(2- hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one is 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropane-1 as α-aminoacetophenone -on includes acylphosphine oxides such as 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, either alone or in combination of two or more can be used in combination.

前記(C)の中では、黄変しにくいα-ヒドロキシアセトフェノン系、及び内部硬化性に優れるアシルフォスフィンオキサイド系を含むことが好ましい。特に注形成型のように硬化皮膜が100μm以上と厚膜化する場合は、アシルフォスフィンオキサイド系の配合が効果的であり、更に両者の併用が好ましい。市販品としてはα-ヒドロキシアセトフェノン系でOmnirad184が、フォスフィンオキサイド系でOmnirad TPO H(商品名:iGM Resins社製)などがある。 Among the above (C), it is preferable to include an α-hydroxyacetophenone type that is resistant to yellowing and an acylphosphine oxide type that is excellent in internal curability. In particular, when the cured film is thickened to 100 μm or more as in a casting mold, the combination of acylphosphine oxide is effective, and the combination of both is preferable. Commercially available products include α-hydroxyacetophenone type Omnirad 184 and phosphine oxide type Omnirad TPO H (trade name: manufactured by iGM Resins).

前記(C)の配合量は、ラジカル重合性成分100重量部に対して、1~25重量部配合することが好ましく、10~20重量部が更に好ましく、12~18重量部が特に好ましい。この範囲で配合する事により、組成物を効率的に硬化させる事ができる。α-ヒドロキシアセトフェノン系とアシルフォスフィンオキサイド系を併用する場合の配合比率は、α-ヒドロキシアセトフェノン系100重量部に対し、アシルフォスフィンオキサイド系20~60重量部が好ましい。 The content of (C) is preferably 1 to 25 parts by weight, more preferably 10 to 20 parts by weight, particularly preferably 12 to 18 parts by weight, per 100 parts by weight of the radically polymerizable component. By blending in this range, the composition can be efficiently cured. When the α-hydroxyacetophenone system and the acylphosphine oxide system are used in combination, the mixing ratio is preferably 20 to 60 parts by weight of the acylphosphine oxide system to 100 parts by weight of the α-hydroxyacetophenone system.

本発明に使用されるリン酸エステル(D)は、高温たとえば60℃での保存時における粘度増加を抑える役割で配合する。硬化皮膜からのブリードが発生しにくくなるよう、(メタ)アクリロイル基等の光反応官能基を有することが好ましい。市販品としてはPM-2(商品名:日本化薬社製)及びPM-21(商品名:同社製)などがある。 The phosphate ester (D) used in the present invention is blended to play a role in suppressing an increase in viscosity during storage at a high temperature such as 60°C. It preferably has a photoreactive functional group such as a (meth)acryloyl group so that bleeding from the cured film is less likely to occur. Commercially available products include PM-2 (trade name: manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and PM-21 (trade name: manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).

前記(D)の光反応性成分100重量部に対する配合量は0.2~5重量部であることが好ましく、0.3~4重量部であることが更に好ましく、0.4~3.5重量部であることが特に好ましい。この範囲内とすることで、60℃での保存でも粘度増加を抑えることが可能となり、十分な保存安定性を確保できる。 The amount of (D) per 100 parts by weight of the photoreactive component is preferably 0.2 to 5 parts by weight, more preferably 0.3 to 4 parts by weight, and 0.4 to 3.5 parts by weight. Parts by weight are particularly preferred. By setting the viscosity within this range, it is possible to suppress an increase in viscosity even during storage at 60° C., and sufficient storage stability can be ensured.

本発明に使用される4官能以上の1級チオール(E)は、紫外線硬化反応を促進させる役割で配合し、酸素による硬化阻害を抑制できるエンチオール反応が可能で、4官能以上と官能基数が多く、また立体障害が低い一級であるため反応性が非常に高いチオールである。例えば4官能ではペンタエリスリトールテトラキス(3‐メルカプトプロピオネート)が、6官能ではジペンタエリスリトールヘキサ-3-メルカプトプロピオネート等があり、単独あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。4官能未満及び2級以上のチオールでは反応性が十分でなく、紫外線照射後の硬化物表面にべとつきが残り不可である。 The tetrafunctional or higher primary thiol (E) used in the present invention is blended with the role of promoting the ultraviolet curing reaction, and is capable of enthiol reaction that can suppress curing inhibition due to oxygen, and has a large number of functional groups such as tetrafunctional or higher. , In addition, it is a thiol with very high reactivity because it is a first-class thiol with low steric hindrance. For example, tetrafunctional pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate) and hexafunctional dipentaerythritol hexa-3-mercaptopropionate can be used alone or in combination of two or more. A thiol having less than tetrafunctionality or a secondary or higher functionality is insufficient in reactivity, and stickiness cannot remain on the surface of the cured product after UV irradiation.

前記(E)の光反応性成分100重量部に対する配合量は1.0~15重量部が好ましく、1.5~12重量部が更に好ましく、2.0~5.0重量部が特に好ましい。1.0重量部以上で硬化性を向上させ硬化後の皮膜表面にべとつきを無くすことができ、15重量以下することで高温環境下での保存安定性を確保できる。市販品ではPEMP(商品名:SC有機化学社製、4官能)及びDPMP(商品名:同社製、6官能)がある。 The blending amount of (E) per 100 parts by weight of the photoreactive component is preferably 1.0 to 15 parts by weight, more preferably 1.5 to 12 parts by weight, and particularly preferably 2.0 to 5.0 parts by weight. If it is 1.0 part by weight or more, the curability can be improved and the surface of the cured film will not be sticky. Commercially available products include PEMP (trade name: manufactured by SC Organic Chemical Co., Ltd., tetrafunctional) and DPMP (trade name: manufactured by SC Organic Chemical Co., Ltd., hexafunctional).

本発明に使用される安定剤(F)は、前記(D)同様、高温保存時における粘度増加を抑える役割で配合する。安定剤の種類としては光安定剤及び酸化防止剤などが挙げられ、具体的にはベンゾトリアゾール系やトリアジン系に代表される紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系、ヒンダードフェノール系、ホスファイト系、チオエーテル系の酸化防止剤が挙げられ、単独あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。 The stabilizer (F) used in the present invention, like the above (D), is blended to play a role in suppressing an increase in viscosity during high-temperature storage. Types of stabilizers include light stabilizers and antioxidants, and specific examples include UV absorbers represented by benzotriazoles and triazines, hindered amines, hindered phenols, phosphites, and thioethers. and can be used alone or in combination of two or more.

前記(F)の光反応性成分100重量部に対する配合量は0.2~2.0重量部が好ましく、0.5~1.5重量部が更に好ましい。0.2重量部以上とすることで高温下での粘度上昇を抑える効果があり、2.0重量部以下とすることで硬化時の表面べとつきを抑えることが可能となる。市販品ではヒンダードアミン系としてTinuvin123及びTinuvin249(商品名:BASFジャパン社製)がある。 The blending amount of (F) per 100 parts by weight of the photoreactive component is preferably 0.2 to 2.0 parts by weight, more preferably 0.5 to 1.5 parts by weight. A content of 0.2 parts by weight or more has the effect of suppressing an increase in viscosity at high temperatures, and a content of 2.0 parts by weight or less makes it possible to suppress surface stickiness during curing. Commercially available hindered amines include Tinuvin 123 and Tinuvin 249 (trade name: manufactured by BASF Japan Ltd.).

本願組成物には、高温保存時における粘度増加を抑える役割で、更に重合禁止剤(G)を含むことが好ましい。(G)を少量添加することで、前記(D)及び(F)の性能を効果的に引き出すことが可能となり、その配合量も低減できる。具体的にはジブチルヒドロキシトルエンが挙げられ、配合量としては光反応性成分100重量部に対し0.03~0.3重量部が好ましい。 The composition of the present application preferably further contains a polymerization inhibitor (G) for the role of suppressing an increase in viscosity during high-temperature storage. By adding a small amount of (G), it becomes possible to effectively bring out the performance of (D) and (F), and the blending amount thereof can also be reduced. A specific example is dibutylhydroxytoluene, and the amount to be added is preferably 0.03 to 0.3 parts by weight per 100 parts by weight of the photoreactive component.

本発明の組成物には性能を損なわない範囲で、必要によりレベリング剤、可塑剤、粘着付与剤、顔料、染料、消泡剤、増粘剤、及び濡れ性調整剤等の各種添加剤が含まれていても良い。 The composition of the present invention contains various additives such as leveling agents, plasticizers, tackifiers, pigments, dyes, antifoaming agents, thickeners, and wettability modifiers, if necessary, within a range that does not impair performance. It's okay if it is.

本組成物の25℃における粘度は、500~15000mPa・sであることが好ましく、1000~10000mPa・sであることが更に好ましい。500mPa・s以上とすることで作業性が向上し注形作業がしやすくなり、15000mPa・s以下とすることで注形型の再現性や気泡抜けが良好となる。 The viscosity of the present composition at 25° C. is preferably 500 to 15,000 mPa·s, more preferably 1,000 to 10,000 mPa·s. When the viscosity is 500 mPa·s or more, the workability is improved and the casting work becomes easier, and when the viscosity is 15000 mPa·s or less, the reproducibility of the casting mold and air bubble removal are improved.

本組成物の保存安定性については、加速試験として60℃環境下における増粘率を測定することに
より判断できる。具体的には60℃で14日間放置後の組成物粘度が、初期粘度に対し増加率が20%以下が好ましく、10%以下であることが更に好ましい。20%以下であれば実用上の保存性は十分あると判断される。
The storage stability of the composition can be judged by measuring the viscosity increase rate in an environment of 60° C. as an accelerated test. Specifically, the increase rate of the viscosity of the composition after standing at 60° C. for 14 days is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, relative to the initial viscosity. If it is 20% or less, it is judged that there is sufficient storage stability for practical use.

以下、本発明について実施例及び比較例を挙げてより詳細に説明するが、具体例を示すものであって、特にこれらに限定するものではない。なお表記が無い場合は、室温は25℃相対湿度65%の条件下で測定を行った。また配合量は重量部を示す。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but these are specific examples and are not intended to limit the invention in particular. Unless otherwise specified, the measurement was performed at a room temperature of 25° C. and a relative humidity of 65%. Moreover, the compounding quantity shows a weight part.

実施例1
遮光ビンに、前記(A)として2官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー(Mw.3000)及び6官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを、(B)としてライトエステルHOP(N)(商品名:共栄社化学社製、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート)を、(C)としてOmnirad184(iGM社製、α-ヒドロキシアセトフェノン系)及びOmnirad TPO H(G)(iGM社製、アシルフォスフィンオキサイド系)を、(D)としてPM-21(商品名:日本化薬社製)を、(E)としてPEMP(商品名:SC有機化学社製、ペンタエリスリトールテトラキス(3‐メルカプトプロピオネート))を、(F)としてTinuvin249(商品名:BASFジャパン社製、ヒンダードアミン系)を、(G)としてジブチルヒドロキシトルエンを、レベリング剤としてKL-700(商品名:共栄社化学社製、有機基含有ポリジメチルシロキサン)を、表1に示す量入れ、撹拌脱泡機を用いて均一になるまで15分以上撹拌し実施例1の樹脂組成物を調整した。
Example 1
In a light-shielding bottle, a bifunctional urethane (meth) acrylate oligomer (Mw.3000) and a hexafunctional urethane (meth) acrylate oligomer are used as (A), and light ester HOP (N) (trade name: Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) is used as (B). (manufactured by iGM, 2-hydroxypropyl methacrylate) as (C), Omnirad 184 (manufactured by iGM, α-hydroxyacetophenone type) and Omnirad TPO H (G) (manufactured by iGM, acylphosphine oxide type) as (D) PM-21 (trade name: manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), PEMP (trade name: manufactured by SC Organic Chemical Co., Ltd., pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate)) as (E), and Tinuvin249 (F) as Trade name: Hindered amine type manufactured by BASF Japan), dibutyl hydroxytoluene as (G), and KL-700 as a leveling agent (trade name: Kyoeisha Chemical Co., Ltd., organic group-containing polydimethylsiloxane) are shown in Table 1. The resin composition of Example 1 was prepared by weighing and stirring for 15 minutes or more until uniform using a stirring deaerator.

実施例2~12
実施例1で用いた材料の他、前記(B)として1.6HX-A(商品名:共栄社化学社製、1.6ヘキサンジオールジアクリレート)及びM-240(商品名:東亜合成社製、ポリエチレングリコール(n≒4)ジアクリレート)を、(D)として及びPM-2(商品名:日本化薬社製)を、前記(E)としてDPMP(商品名:SC有機化学社製、ジペンタエリスリトールヘキサ-3-メルカプトプロピオネート)を、表2記載の配合にて撹拌脱泡機を用いて均一になるまで15分以上撹拌し実施例2~12の樹脂組成物を調製した。
Examples 2-12
In addition to the materials used in Example 1, 1.6HX-A (trade name: manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., 1.6 hexanediol diacrylate) and M-240 (trade name: manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., Polyethylene glycol (n≈4) diacrylate) as (D), PM-2 (trade name: manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and DPMP (trade name: manufactured by SC Organic Chemical Co., Ltd., dipenta) as (E) Erythritol hexa-3-mercaptopropionate) was stirred for 15 minutes or more until uniform using a stirring deaerator according to the formulation shown in Table 2 to prepare resin compositions of Examples 2 to 12.

比較例1~11
実施例で用いた材料の他、3官能以上のアクリレートモノマーとしてPET-30(商品名:日本化薬社製、ペンタエリスリトールトリアクリレート)及びDPHA(商品名:日本化薬社製、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)を、3官能1級チオールとしてTMMP-LV(商品名:SC有機化学社製、トリメチロールプロパン トリス(3-メルカプトプロピオネート))及びTEMPIC(商品名:SC有機化学社製、トリス-[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)-エチル]-イソシアヌレート)を、4官能2級チオールとしてPE1(商品名:昭和電工社製、ペンタエリスリトール テトラキス(3-メルカプトブチレート))を用い、表2記載の配合にて撹拌脱泡機を用いて均一になるまで15分以上撹拌し比較例1~11の樹脂組成物を調製した。
Comparative Examples 1-11
In addition to the materials used in the examples, PET-30 (trade name: Nippon Kayaku Co., Ltd., pentaerythritol triacrylate) and DPHA (trade name: Nippon Kayaku Co., Ltd., dipentaerythritol hexa TMMP-LV (trade name: SC Organic Chemical Co., Ltd., trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate)) and TEMPIC (trade name: SC Organic Chemical Co., Ltd., Tris- [(3-Mercaptopropionyloxy)-ethyl]-isocyanurate) as a tetrafunctional secondary thiol PE1 (trade name: Showa Denko Co., Ltd., pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate)), listed in Table 2 The mixture was stirred for 15 minutes or longer using a stirring deaerator until it became uniform, and resin compositions of Comparative Examples 1 to 11 were prepared.

硬化物の作製
室温の樹脂組成物3gを、シリコーン型(エルベール社製、シリコーンモチーフRSSD-2、20mm×32mm×t5mm)に投入し、樹脂面より4cmの高さから、LED照射機SUN mini(パーツクラブ製)を用い、出力6W、照度6mW/cm2(365nm)(13W/cm2(405nm))で1分間、更に裏面から1分間照射して硬化させた。その後シリコーン型から硬化物を取り出し、23±2℃にて30分放置して作製した。
Preparation of cured product 3 g of the resin composition at room temperature was placed in a silicone mold (manufactured by Herbert, silicone motif RSSD-2, 20 mm x 32 mm x t5 mm), and irradiated with an LED from a height of 4 cm above the resin surface. Using a machine SUN mini (manufactured by Parts Club), an output of 6 W and an illuminance of 6 mW/cm 2 (365 nm) (13 W/cm 2 (405 nm)) was used for 1 minute, followed by irradiation from the back surface for 1 minute for curing. After that, the cured product was taken out from the silicone mold and left at 23±2° C. for 30 minutes to prepare.

表1

Figure 0007303713000001
Table 1

Figure 0007303713000001

表2

Figure 0007303713000002
Table 2
Figure 0007303713000002

評価方法は以下の通りとした。 The evaluation method was as follows.

粘度:東機産業製のコーンプレート型粘度計RC-550を用い、コーン角3°R17.65で25±1℃、回転数は500~2000mPa・sは20rpm、2000~5000mPa・sは10rpm、5000~10000mPa・sは5rpmで測定した。 Viscosity: Using a cone plate type viscometer RC-550 manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., 25 ± 1 ° C with a cone angle of 3 ° R 17.65, the rotation speed is 20 rpm for 500 to 2000 mPa s, 10 rpm for 2000 to 5000 mPa s, 5000 to 10000 mPa·s was measured at 5 rpm.

硬化性:前記硬化物のLEDライト照射面のべたつき度合いを指触により確認し、べたつきが無い場合は○、ある場合は×とした。 Curability: The degree of tackiness of the surface of the cured product irradiated with the LED light was checked by finger touch.

外観:前記硬化物の透明性、色味を目視にて確認し、無色透明を○、白濁や変色等の異常が見られた場合を×とした。 Appearance: The transparency and color of the cured product were visually confirmed, and colorless and transparent was evaluated as ◯, and abnormalities such as cloudiness and discoloration were observed as x.

硬化収縮:前記硬化物の反りや気泡の有無を目視にて確認し、気泡がなく反りが2mm未満の場合を○、気泡がある場合、又は反りが2mm以上ある場合は×とした。 Cure shrinkage: The cured product was visually checked for warpage and air bubbles.

保存性:50mLの遮光ボトルに樹脂組成物を20g量り取り、60℃の恒温槽で14日間保管後、粘度を測定し、初期粘度からの増粘率が10%以下を◎、10%超~20%を○、20%超を×とした。 Storage stability: 20 g of the resin composition is weighed into a 50 mL light-shielding bottle, stored in a constant temperature bath at 60 ° C. for 14 days, and then the viscosity is measured. 20% was rated as ◯, and more than 20% was rated as x.

実施例の評価結果を表2に示す。
表3

Figure 0007303713000003
Table 2 shows the evaluation results of the examples.
Table 3
Figure 0007303713000003

比較例の評価結果を表4に示す。
表4

Figure 0007303713000004
Table 4 shows the evaluation results of the comparative examples.
Table 4
Figure 0007303713000004

実施例の樹脂組成物は粘度、硬化性、外観、硬化収縮、保存性のいずれも良好であった。 The resin compositions of Examples had good viscosity, curability, appearance, cure shrinkage, and storage stability.

一方、(E)が未配合(又は少ない)の比較例1及び2、異なるチオールを用いた比較例3~5、(B)における3官能以上のモノマー比率が高い比較例10及び11はすべて硬化性が劣り、(D)が未配合量(又は少ない)の比較例6及び7は保存性が劣り、(D)の配合量が多い比較例8、(F)が未配合の比較例9はも保存性が劣り、いずれも本願発明に適さないものであった。 On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 in which (E) is not blended (or less), Comparative Examples 3 to 5 using different thiols, and Comparative Examples 10 and 11 with a high ratio of trifunctional or higher monomers in (B) are all cured. Comparative Examples 6 and 7 in which the amount of (D) is not blended (or less) are inferior in storage stability, Comparative Example 8 in which the amount of (D) is large, and Comparative Example 9 in which (F) is not blended Both of them were inferior in preservability and were not suitable for the present invention.

本発明の紫外線硬化樹脂組成物は、LED光源を使用しても硬化性に優れると共に、高温下での粘度増加率が低く、保存性が良好であるため、ブローチや小物などのアクセサリーを自作する手芸用途に適した注形成型用樹脂として有用である。


The ultraviolet curable resin composition of the present invention has excellent curability even when using an LED light source, has a low viscosity increase rate at high temperatures, and has good storage stability. It is useful as a casting mold resin suitable for handicraft applications.


Claims (3)

多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー(A)と、(メタ)アクリレートモノマー(B)と、光重合開始剤(C)と、リン酸エステル(D)と、4官能以上の1級チオール(E)と、安定剤(F)を含み、前記(A)が2官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを含み、(A)における2官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの配合比率が30重量%以上であり、前記(B)は2官能以下の(メタ)アクリレートモノマーであり、前記(D)のラジカル重合性成分100重量部に対する配合量が0.3~4重量部であり、前記(E)のラジカル重合性成分100重量部に対する配合量が1.5~15重量部であることを特徴とする光硬化性樹脂組成物。 Polyfunctional urethane (meth)acrylate oligomer (A), (meth)acrylate monomer (B), photopolymerization initiator (C), phosphate ester (D), and tetrafunctional or higher primary thiol (E) and a stabilizer (F), wherein (A) contains a bifunctional urethane (meth)acrylate oligomer, and the blending ratio of the bifunctional urethane (meth)acrylate oligomer in (A) is 30% by weight or more; (B) is a bifunctional or less (meth)acrylate monomer, the amount of which is 0.3 to 4 parts by weight per 100 parts by weight of the radically polymerizable component of (D) , and the radical polymerization of (E). 1.5 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the photocurable resin composition. 前記(B)の2官能以下の(メタ)アクリレートモノマーが水酸基を含む(メタ)アクリレートモノマー及び/又は直鎖骨格の(メタ)アクリレートモノマーを含むことを特徴とする、請求項1記載の光硬化性樹脂組成物。 2. The photocuring according to claim 1 , wherein the (B) bifunctional or less (meth)acrylate monomer comprises a (meth)acrylate monomer containing a hydroxyl group and/or a linear skeleton (meth)acrylate monomer. elastic resin composition. 注形成型用樹脂であることを特徴とする、請求項1又は2いずれか記載の光硬化性樹脂組成物。
3. The photocurable resin composition according to claim 1, which is a casting mold resin.
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