JPS5942006B2 - 光硬化性ウレタンアクリル樹脂組成物 - Google Patents

光硬化性ウレタンアクリル樹脂組成物

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JPS5942006B2
JPS5942006B2 JP56050759A JP5075981A JPS5942006B2 JP S5942006 B2 JPS5942006 B2 JP S5942006B2 JP 56050759 A JP56050759 A JP 56050759A JP 5075981 A JP5075981 A JP 5075981A JP S5942006 B2 JPS5942006 B2 JP S5942006B2
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進 中村
源秀 下村
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Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空乾住を有する光硬化住ウレタンアクリル樹脂
組成物に関する。
光硬化曲ウレタンアクリル樹脂なかんずく軟質系(ゴム
弾性を有するもの)のものは、光照射のみによつては樹
脂表面を短時間で完全にタツクフリーにすることがむず
かしく、種々検討されているが未だに満足すべきものは
ない。
しかして本発明者らは、アクリル成分による優れた密着
性、ウレタン成分に基づくゴム弾性を何んら損なうこと
なく、光硬化住の向上を図るべく鋭意検討を重ねた結果
、ヒドロキシル基含有シンクロペンタジエン、アリルエ
ーテル化1価アルコール単独又はこれらの混合物と、3
価カルボン酸、4価カルボン酸単独又はこれらの混合物
との付加反応物の少なくともひとつを必須成分とする低
分子量ポリエステル樹月工に、ジイソシアネート化合物
(2)を反応せしめ、ついで活性水素含有アクリル系単
量体(Oを反応して得られたプレポリマーを、ベースポ
リマーとすることにより前記の目的を達成しうることを
見い出し本発明を完成するにいたつた。
本発明における低分子量ポリエステル樹脂^は、ヒドロ
キシル基含有シンクロペンタジエン、アリルエーテル化
1価アルコールのヒドロキシル基と3価カルボン酸、4
価カルボン酸とをモル比で表わして1/1又は2/1の
割合で通常のエステル化反応あるいは付加反応させるこ
とによつて容易に得られる。
低分子量ポリエステル樹脂^は、その成分として前記反
応物をモル分率で10〜40モル%の範囲で含有してい
ることが好適であつて、両者がこの範囲をはずれると空
乾住を損なつたり、密看註や可撓性を低下させるなどの
諸欠点が生ずるので好ましくない。ヒドロキシル基含有
シンクロペンタジエンとしでは、(ィ) (口) □OH□CH2OH ←→ □OCH2CH2OH (−4 □OCH27HOH 即ち(イ)ヒドロキシル化シンクロペンタジエン、(ロ
)メチロール化シンクロペンタジエン、(ハ)エチレン
グリコール付加シンクロペンタジエン、(ニ)プロピレ
ングリコール付加シンクロペンタジエン、(ト)トリエ
チレングリコール付加シンクロペンタジエンなどがあげ
られる。
アリルエーテル化1価アルコールとしては、2価アルコ
ールのモノアリルエーテル、3価アルコールのジアリル
エーテル、4価アルコールのトリアリルエーテルなどが
あげられる。3価カルボン酸としては、トリメリツト酸
、無水トリメリツト酸、4−メチルシクロヘキセン1,
2,3トリカルボン酸無水物、トリメシン酸などがあげ
られる。
4価カルボン酸として(ば、無水ピロメリツト酸、3,
3/,4,4′−ベンゾフエノンテトラカルボン酸無水
物などがあげられる。
前記4種類の化合物の具体例としてあげられたものは、
何れも単独又は2種以上併用される。
低分千量ポリエステル樹脂(4)は、前記必須成分のほ
かにコハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸
、フタル酸、無水フタル酸、マレイン酸、イタコン酸、
テレフタル酸、イソフタル酸などのジカルボン酸、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、ジエチレング
リコール、トリエチレングリコール、テトラエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、1.4−ブタンジ
オール、1.6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ
コール、水添ビスフエノールA,ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレング
リコール、ポリカプロラクトン、グリセリン、トリメチ
ロールエタン、トリメチロールプロパンなどの多価アル
コールを反応成分として、通常のエステル化反応によつ
て得られる。分子量の調整(:、ジカルボン酸、多価ア
ルコールの種類と水酸基価によつて行われ、水酸基価は
おおよそ110〜340(KOHm!l/9)の範囲で
あり、分子量としては500〜2000の範囲のもので
なければならない。この範囲をはずれると密着囲が悪く
なつたり、耐溶剤曲が低下するなどの諸欠点が認められ
るので好ましくない。次に得られた低分子量ポリエステ
ル樹脂(4)にジイソシアネート化合物(B)を反応さ
せる際には、(4)の水酸基数と(Yjのイソシアネー
ト基数の比が(A)/(匂−0.3〜0.9の範囲にな
るように用いて、不活曲ガス中で60〜100′Cで樹
脂中の残存NCO基が仕込時の70〜10%になるまで
反応する。
さらに引続いて活曲水素含有アクリル系単量体(Qを反
応させる際には、(B)のイツシアネート基数と(Oの
活曲水素基数の比が(C)/(B)=0.75〜0.1
の割合でC)を用い、更に必要に応じて重合禁止剤、ウ
レタン化触媒を加えて温度40〜50℃で得られ1こプ
レポリマ一中の残存NCO基濃度が1%以下になるまで
反応する。ジイソシアネート化合物(B)として(ま、
2.4−トリレンジイソシアネート、2.6−トリレン
ジイソシアネート、m−キシl月ノンジイソシアネート
、p−キシリレンジイソシアネート、ジフエニルメタン
4,4′ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、イソボロンジイソシアネート、リジンジイソシ
アネート、これらの変註ジイソシアネート、水添化ジイ
ソシアネートなどがあげられ、これらは単独又(ま2種
以上併用される。
活曲水素含有アクリル系単量体(C)としては、2一ヒ
ドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート
、N−ビニルピロリドン、2ーヒドロキシエチルアクリ
ロイルフオスフエート、アクリルアミド、メタクリルア
ミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロール
メタクリルアミド、N−メトキシメチルアクリルアミド
、N−エトキシメチルアクリルアミド、エチレングリコ
ールモノアクリレート、ジプロピレングリコールモノア
クリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレー
ト、などがあげられ、これらは単独又は2種以上併用さ
れる。本発明における共重合曲単量体としては、前記(
Oに加えてスチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチ
レン、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリロニトリル、酢酸ビニル、ネオペン
チルグリコールジアクリレート、 1.6ヘキサンジオ
ールジアクリレ・一ト、シクロヘキシルアクリレート、
2−エチルヘキシルアクリレート、フエノキシアクリレ
ート、ジンク口ペンテニルアクリレート、ラウリルメタ
クリレート、フルフリルアクリレート、カルビトールア
クリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルア
クリレート、アリルアクリレート、フエノキシエチルア
クリレート、アクリロキシエチルフオスフエート、2−
ビニルピリジンなどに加えてその他公知のものが用いら
れる。
該単量体と前記プレポリマ一との割合は、単量体が総量
の25〜60重量%の範囲が適当である。
本発明における光重合開始剤としては、ベンゾイン、ベ
ンゾインメチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル
、ベンゾインn−ブチルエーテル、ベンゾィンフエニル
エーテル、アントラキノン、ナフトキノン、ベンゾフエ
ノン、ピバロインエチルエーテル、ベンゾイルパーオキ
シド、ベンジルケタール、1.1−ジクロロアセトフェ
ノン、パラ−t−ブチルジクロロアセトフエノン、2−
クロロチオキサントン、2.2−ジエトキシアセトフエ
トン、ミヒラーズケトン、2.2−ジクロル4−フエノ
キシアセトフエノン、フエニルグリオキシレート、α−
ヒドロキシイソブチルフエノン、ジベンゾスバロン、ベ
ンゾフエノンアミン系(N−メチルジエタノールアミン
、トリエチルアミン)などがあげられ、その配合量は組
成物中おおよそ1〜10重量%の範囲から適宜適量選択
される。本発明の組成物は6塗料として用いる際には基
材にロールコーター、スプレーなどによつて適量塗布さ
れ、高圧水銀灯、中圧高出力水銀灯などで光照射して硬
化させる。
塗布量、光源の出力により適当な硬化時間は異なるが、
例えば高圧水銀灯(80W/Cm)の高さ10CT!L
,6m/Minのコンベヤベルト速度で照射した場合お
およそ0.5〜5秒で硬化するものであるが、多少その
時点でタツクが残つておつても空乾曲を有するから、放
置中に次第に硬化が進行し全くタツクがなくなり完全硬
化する。本発明の組成物(まかかる長所を有するもので
あるから、塗料用樹脂として好適なばかりでなく、印刷
インキ用、接着剤、各種バインダー、成形材料などに広
く用いられるものである。
欠に実施例によつて本発明を具体的に説明する。
尚例中「部」とあるのは特にことわりのない限り重?基
準である。実施例 1 攪拌機、温度計、N2吹込口、水冷コンデンサーを備え
た21容フラスコにトリメリツト酸0.5モル、ヒドロ
キシル化シンクロペンタジエン(イ)を0.3モル、ト
リメチロールプロパンジアリルエーテル0,2モルを仕
込み、N2ガス雰囲気下で撹拌しながら昇温し120〜
150℃で2時間反応した。
次にアジピン酸0.5モル、ジエチレングリコール1.
53モルを加え、220℃で18時間反応して酸価2(
KOHm9/g)、水酸基価160(KOHmみ劣)、
数平均分子量700のポリエステル樹脂CA)を得た〇
引続き反応物の温度を60℃に下げてから、ポリエステ
ル樹脂(A)100部に対してイソボロンジイソシアネ
ート52,9部の割合で仕込み60〜100℃に昇温し
6時間反応した。
反応系内のNCO基濃度が5.5%に至つた時点に、温
度を40℃まで下げてから、2−ヒドロキシエチルアク
リレート23.2部、モノメチルエーテ′レハイドロキ
ノン0.07部、ジブチルチンジラウレート0.018
部仕込み、45〜50℃で反応しNCO基濃度が1,0
%以下になつた時点で反応を終了し取り出す。得られた
プレポリマ一の分子量は1430であつた。該プレポリ
マ一100部に対して1.6−ヘキサンジオールジアク
リレート30部、テトラエチレングリコ一′レジアクリ
レート30部、ビニルピロリドン20部、2−ヒドロキ
シエチルメタクリレート20部及び光重合開始剤(イル
ガキユア一651)3部を加えよく攪拌し均一溶液とす
る。
この樹脂液をブリキ板にバーコータ一≠3で塗工し、8
0W/?の高圧水銀灯(高さ10CTIL)で1秒間照
射すると全くタツクのない平滑な塗膜(膜厚3μ)が得
られた。この硬化塗膜の鉛筆硬度は2Hであり、メチル
エチルケトンによるラピングテストにおいても100回
に合格し、塗膜の硬化乾燥囲のすぐれたものであつた。
実施例 2 21容フラスコに無水トリメリツト酸0,15モル、無
水ピロメリツト酸0,15モル、メチロール化シンクロ
ペンタジエン(ロ)0.3モル、トリメチロールプロパ
ンジアリルエーテル0.15モルを仕込み、150〜2
00℃で2.5時間反応した。
次にアジピン酸0,7モル、ジエチレングリコール1.
37モルを加えて実施例1と同様に反応し、酸価3、水
酸基価112、数平均分子量990のポリエステル樹脂
(A)を得た〇樹脂(A)100部にトリレンジイソシ
アネー卜(2.4−/2.6−:80%/20%)26
.6部を仕込み60〜100゜CでNCO基濃度3.7
%になる迄反応し、次いで2−ヒドロキシエチルアクリ
レート13部、モノメチルエーテルハイドロキノンO,
056部、ジブチルチンジラウレート0.014部を仕
込んで45〜50℃でNCO基が濃度1%以下になる迄
反応した。
得られたプレポリマーの分子量(11860であつた。
該プレポリマ−100部に1,6−ヘキサンジオ−ルジ
アクリレート50部、2−ヒドロキシプロピルメタクリ
レート50部、イルガキユアIー651を3部加えて均
一溶液とした。
この樹脂液を実施例1と同様の塗膜試験に供した。実施
例 3 2l容フラスコに無水ピロメリツト酸0.4モルヒドロ
キシル化ジシクロペンタジエン(イ)O.8モルを仕込
み150〜200′Cで3時間反応した。
次にアジピン酸0、6モル、146−ヘキサンジオール
1,48モルを加えて同様の反応を行ない酸価2、水酸
基価116、数平均分子量950のポリエステル樹脂(
A)を得た・樹脂CA)100部にイソホロンジイソシ
アネート31,2部を仕込み同様の反応でNCO基濃度
2.5%のポリウレタン樹脂前駆体を得た。
次いで45〜50℃下に2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート8.9部、モノメチルエーテルハイドロキノン0.
056部、ジブチルチンジラウレートO.014部を加
えて反応し、NCO基濃度1%以丁、分子量2720の
プレポリマーを得た。該プレポリマ−100部に1.6
−ヘキサンジオールジアクリレート50部、2−ヒドロ
キシプロピルメタクリレート50部、イルガキユアI一
6513部を加えて均一溶液とし、同様の塗膜試験を行
なつた。
実施例 4 2j容フラスコに無水トリメリツト酸0.4モルぺンタ
エリスリトールトリアリ′レエーテ′レO.4モルを仕
込み120〜15『C2時間反応し、これにアジピン酸
0.6モル、1.4−ブタンジオール0.8モル、ジエ
チレングリコール0.85モルを仕込んで同様の反応を
行ない、酸価1、水酸基価186、数平均分子量600
のポリエステル樹脂を得た。
この樹脂(Aj100部とイソホロンジイソシアネ−卜
70,6部よりNCO基濃度7.6%のポリウレタン樹
脂前駆体を得、次いで2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト36部、モノメチ′レエーテルハイドロキノンO.0
83部、ジブチルチンジラウレート0,021部を加え
て反応し、NCO基濃度1%以下、分子量1250のプ
レポリマーを得た。
該プレポリマ−100部に1.6−ヘキサンジオ一ル4
0部、テトラエチレングリコール30部、2−エチ′レ
ヘキシルアクリレート30部、イルガキユアー■−65
1 3部を加えて均一溶液とし,同様に塗膜試験を行な
つた。対照例 アジピン酸1,Oモル、1.6−ヘキサンジオール10
モル、ジエチレングリコールO.48モルより酸価1、
水酸基価178,数平均分子量650のポリエステル樹
脂(A)を得た。
次いでこの樹脂(A)100部にトリレンジイソシアネ
ート35.8部を加えてNCO基濃度3.2%のポリウ
レタン樹脂前駆体を作り、これに2−ヒドロキシエチル
アクリレート12.3部、モノメチルエーテルハイドロ
キノンO.06ffV)、ジブチルチンジラウレートO
.015部を仕込んでNCO基濃度1%以丁、汁子量1
840のプレポリマーを得た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 プレポリマーと共重合性単量体及び光重合開始剤か
    らなる光硬化性樹脂組成物において、ヒドロキシル基含
    有ジシクロペンタジエン及び/又はアリルエーテル化1
    価アルコールからなる単官能化合物と3価カルボン酸及
    び/又は4価カルボン酸からなる多官能化合物との付加
    反応物の少なくともひとつを成分とする低分子量ポリエ
    ステル樹脂(A)にジイソシアネート化合物(B)を反
    応せしめ、ついで活性水素含有アクリル系単量体(C)
    を反応して得られたプレポリマーを用いることを特徴と
    する光硬化性ウレタンアクリル樹脂組成物。
JP56050759A 1981-04-03 1981-04-03 光硬化性ウレタンアクリル樹脂組成物 Expired JPS5942006B2 (ja)

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