KR20180095687A - 활성 에너지선 경화형 수지 조성물, 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물 및 코팅제 조성물 - Google Patents

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KR20180095687A
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Abstract

수성 매체에 대한 자기 유화성이 뛰어나며, 또한, 기재에 코팅하여 경화시켰을 경우에 형성되는 도막의 경도 및 내온수성이 뛰어난 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 제공하는 것.
다가 이소시아네이트계 화합물(a1)중의 이소시아네이트기가 수산기 함유(메타)아크릴레이트계 화합물(a2)의 수산기 및 하기 일반식 (1)로 나타내는 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)의 수산기와 각각 우레탄 결합을 형성하여 이루어진 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)과 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)를 함유하는 것을 특징으로 하는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물.
(일반식 1)
Figure pct00006

[식 중, X는 알킬렌기, Y는 수소 원자, 알킬기, (메타)아크릴로일기, 알릴기, 아실기 중 하나이며, n은 1 이상의 정수이다.]

Description

활성 에너지선 경화형 수지 조성물, 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물 및 코팅제 조성물
본 발명은, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수성 매체에 대한 자기 유화성이 뛰어나며, 또한, 기재에 코팅한 경화시킨 경우에 경도 및 내온수성이 뛰어난 도막(塗膜)이 얻어지는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 상기 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 수성 매체에 분산하여 이루어진 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물, 및 상기 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 수성 매체에 분산하여 이루어진 코팅제 조성물에도 관한 것이다.
종래부터, 폴리에스테르디올이나 폴리에테르디올 등의 디올 화합물과 이소포론디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트 화합물과, 히드록시에틸아크릴레이트 등의 수산기 함유 (메타)아크릴레이트를 반응시킨 우레탄(메타)아크릴레이트는 활성 에너지선 경화형 수지로서 알려져 있으며, 목공 도료나 플라스틱 코팅제 등에 사용되고 있다.
이와 같은 우레탄(메타)아크릴레이트는 일반적으로 점도가 높기 때문에, 그 사용에 있어서는 유기용제나 반응성 희석제에 의해 희석하여 점도 조정을 실시한 후, 도공하여 자외선 경화하여 도막을 형성하는 것이다.
그러나 유기 용제에 의해 희석하는 경우에는, 대기오염이나 작업 환경, 화재의 위험성 등에 대한 최근의 VOC 규제하에서 문제가 되었다. 한편, 반응성 희석제에 의해 희석하는 경우에는, 저점도화에 대량의 반응성 희석제를 필요로 하는 경우가 있어, 충분한 도막 물성을 얻기 어렵다는 등의 문제 등이 있었다.
이러한 상황하에서, 최근에는 수분산형 등의 수계화의 요망이 높아지고 있다.
예를 들면, 다관능성 올리고머로서 다관능성 우레탄 아크릴레이트계 화합물을 사용하여 다관능성 반응성 계면활성제로서 친수성기와 소수성기를 갖는 우레탄 아크릴레이트계 화합물을 사용하고, 다관능성 올리고머가 다관능성 반응성 계면활성제의 존재하에, 수성 매체 중에서 분산되어 이루어진 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물(예를 들면, 특허 문헌 1 참조.)이 제안되어 있다. 또한, 경화 도막의 내온수성을 향상시키거나 온수 침지 후에 있어서의 도막 외관의 백화를 개선하기 위해서, 비교적 극성이 높은 폴리올을 구조 중에 도입한 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물을 함유하는 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물(예를 들면, 특허 문헌 2 참조.)도 제안되고 있다.
특허 문헌 1 JP 2008-303258 A 특허 문헌 2 JP 2011-12120 A
그러나 상기 특허 문헌 1이나 특허 문헌 2에 개시된 기술에서는, 플라스틱 기재로의 평상시의 도막 밀착성이 충분하다고는 말하기 어렵고, 또한, 평상시뿐만 아니라 온수 침지 후에서도 도막의 외관 변화가 없어 양호하다고 판정되고 있지만, 실용적인 관점에서는 만족할만한 도막 밀착성을 갖지 않는다는 문제가 있었다. 특히 플라스틱 코팅의 분야에서는, 내구 시험 전후에 도막 외관에 변화가 생기지 않는 것은 기본적인 요구 물성이며, 또한, 내구 시험 후의 도막 밀착성에 대해서도, 평상시와 같은 평가 조건으로 평가했을 때에, 도막 밀착성에 변화가 없는 것이 실용상 중요한 물성 지표로 되어 있다.
또, 범용성이 있는 플라스틱 기재로서는, ABS 기재 외에, 보다 내열성을 갖는 폴리카보네이트기재가 있지만, 그 중 어느 하나에 대해서도 실용상 필요하게 되는 도막 밀착성을 갖는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물이 요구된다.
따라서, 본 발명에서는 이러한 배경하에서, 수성 매체에 대한 자기 유화성이 뛰어나고, 또한, 기재에 코팅하여 경화시켰을 경우에 경도 및 내온수성이 뛰어난 도막을 얻을 수 있는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물, 상기 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 수성 매체에 분산하여 이루어진 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물, 및 상기 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 수성 매체에 분산하여 이루어진 코팅제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
따라서, 본 발명자는 이와 같은 사정을 감안하여 예의 연구를 거듭한 결과, 옥시 알킬렌 구조를 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물과, 특정 구조의 에틸렌성 불포화 모노머를 병용함으로써, 수성 매체에 대한 자기 유화성이 뛰어나고, 기재에 코팅하여 경화시켰을 경우에, 경도가 높고, 온수 침지 후에도 백화 등의 도막 외관의 악화나 밀착 성능의 저하가 생기기 어려운 경화 도막이 얻어지는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 얻을 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명의 요지는 다가 이소시아네이트계 화합물(a1)중의 이소시아네이트기가 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2)의 수산기 및 하기 일반식(1)로 나타내는 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)의 수산기와 각각 우레탄 결합을 형성하여 이루어진 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)과, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)를 함유하는 것을 특징으로 하는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물에 존재하는 것이다.
(일반식 1)
Figure pct00001
[식 중, X는 알킬렌기, Y는 수소 원자, 알킬기, (메타)아크릴로일기, 알릴기, 아실기 중 어느 하나이며 n은 1 이상의 정수이다.]
또한, 본 발명에서는 상기 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 수성 매체에 분산하여 이루어진 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물, 및 상기 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 수성 매체에 분산하여 이루어진 코팅제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 활성 에너지선 경화형 수지 조성물은 수성 매체에 대한 자기 유화성이 뛰어나고, 또한, 기재에 코팅하여 경화시켰을 경우에 경도 및 내온수성이 뛰어난 도막을 얻을 수 있는 것이며, 온수 침지 후에서도 백화 등의 도막 외관의 악화나 밀착 성능의 저하가 생기기 어렵기 때문에, 예를 들면, 도료, 점착제, 접착제, 점 접착제, 잉크, 보호 코팅제, 앵커 코팅제, 하드 코트용 코팅제, 자성분 코팅 바인더, 샌드 블래스트용 피막, 판재, 광학 필름 오버코트용 코팅제, 금속 증착이나 스퍼터링막, 유리 수식 전용의 코팅제 등, 각종 피막 형성 재료로서 매우 유용하다.
이하에, 본 발명을 상세하게 설명한다.
또한, 본 발명에서 (메타)아크릴은 아크릴 또는 메타크릴을, (메타)아크릴로 일은 아크릴로일 또는 메타크릴로일을, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 각각 의미하는 것이다.
[활성 에너지선 경화형 수지 조성물]
본 발명의 활성 에너지선 경화형 수지 조성물은 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)및 에틸렌 옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)를 함유하여 이루어진 것이다.
본 발명에서 사용되는 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)은 다가 이소시아네이트계 화합물(a1), 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2)및 하기 일반식(1)로 나타내는 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)로 이루어진 우레탄(메타)아크릴레이트 화합물이며, 다가 이소시아네이트계 화합물(a1)중의 이소시아네이트기가, 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2)의 수산기 및 하기 일반식(1)로 나타내는 옥시 알킬렌기 함유 화합물(a3)의 수산기와 각각 우레탄 결합을 형성하여 이루어진 우레탄(메타)아크릴레이트 화합물이다.
또한, 본 발명에서 사용되는 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)은, 친수성을 갖는 일반식(1)로 나타내는 옥시 알킬렌기 함유 화합물(a3)유래의 친수성의 구조 부위를 가지며, 또한, 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2)의 소수성 잔기를 갖기 때문에 계면활성제로서의 역할을 달성하는 것이다.
다가 이소시아네이트계 화합물(a1)로서는, 예를 들면, 톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 폴리페닐메탄폴리이소시아네이트, 변성 디페닐 메탄디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등의 방향족계 폴리이소시아네이트;헥사메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 라이신디이소시아네이트, 라이신트리이소시아네이트 등의 지방족계 폴리이소시아네이트;수첨화 디페닐메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 노르보르넨디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 1,4-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산 등의 지환식계 폴리이소시아네이트;또는 이들 폴리이소시아네이트의 3량체 화합물 또는 다량체 화합물, 알로파네이트형 폴리이소시아네이트, 뷰렛형 폴리이소시아네이트, 수분산형 폴리이소시아네이트(예를 들면, 토소(주)제조의 「아쿠아네이트 100」, 「아쿠아네이트 110」, 「아쿠아네이트 200」, 「아쿠아네이트 210」등 )등을 들 수 있다.
이들 다가 이소시아네이트계 화합물(a1)은 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 중에서도, 경화 도막의 황변이 적은 관점이나, 경화 수축이 작은 관점에서 지환식 폴리이소시아네이트가 바람직하게 사용되며, 특히 이소포론 디이소시아네이트, 수첨화 디페닐메탄디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아나트메틸)시클로헥산이 더욱 바람직하게 사용된다.
수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2)로서는, 예를 들면, 단관능의 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물, 2관능의 수산기 함유(메타)아크릴레이트계 화합물, 3관능 이상의 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물, 그 외의 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물을 들 수 있다. 단관능의 수산기 함유(메타)아크릴레이트계 화합물로서는, 예를 들면, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 5-히드록시펜틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 10-히드록시 데실(메타)아크릴레이트, (4-히드록시메틸시클로헥실)메틸(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 히드록시알킬에스테르 등의 1급 수산기 함유 (메타)아크릴레이트;2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시 프로필(메타)아크릴레이트 등의 2급 수산기 함유 (메타)아크릴레이트;2,2-디메틸-2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 3급 수산기 함유(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
2관능의 수산기 함유(메타)아크릴레이트계 화합물로서는, 예를 들면, 이소시아누르산에틸렌옥사이드 변성 디(메타)아크릴레이트, 글리세롤에피클로로히드린 변성 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
3관능 이상의 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물로서는, 예를 들면, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
그 외의 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물로서는, 예를 들면, 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트, 2-(메타)아크릴로일록시에틸-2-히드록시프로필프탈레이트, 2-히드록시-3-(메타)아크릴로일록시프로필(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 2-히드록시 에틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
이들 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2)은 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
이들 중에서도, 경도나 내온수성의 관점에서 다관능의 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물이 바람직하고, 특히 바람직하게는 3관능 이상의 수산기 함유(메타)아크릴레이트계 화합물, 더욱 바람직하게는 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트이다.
옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)은 하기 일반식(1)로 나타내는 것이며, 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(일반식 1)
Figure pct00002
여기서 X는 알킬렌기, Y는 수소 원자, 알킬기, (메타)아크릴로일기, 알릴기, 아실기 중 어느 하나이며, n은 1이상의 정수이다.
상기 일반식(1)중의 X는 알킬렌기이며, 그 중에서도 친수성이 뛰어난 관점에서, 탄소수 1∼10의 알킬렌기가 바람직하고, 보다 바람직하게는, 에틸렌기, 프로필렌기, 테트라메틸렌기 등의 탄소수 1∼4의 알킬렌기, 특히는 에틸렌기가 바람직하다. 또, n이 2 이상의 폴리옥시알킬렌사슬 부위인 경우는, 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)은 동일 옥시 알킬렌사슬의 호모 중합체일 수도 있고, 상이한 옥시알킬렌사슬이 랜덤 또는 블록형태로 공중합한 것일 수 있다.
상기, 일반식 (1)중의 n은 1 이상의 정수이며, 바람직하게는 3∼300, 특히 바람직하게는 5∼200, 더욱 바람직하게는 5∼100, 특히 바람직하게는 6∼50이다. n의 값이 너무 크면 도막의 경도나 내온수성이 저하되는 경향이 있다.
상기 일반식 (1)중의 Y는, 수소 원자, 알킬기, (메타)아크릴로일기, 알릴기, 아실기 중 어느 하나이지만, 이들 중에서도, 친수성과 반응성의 밸런스가 뛰어난 관점에서 수소 원자, 알킬기, (메타)아크릴로일기가 바람직하고, 특히 수소 원자가 바람직하다.
상기, 알킬기로서는 통상, 탄소수 1∼20, 바람직하게는 1∼10의 것이 사용된다. 이들 중에서도, 특히 메틸기, 에틸기인 것이 바람직하다.
상기 아실기로서는, 예를 들면, 아세틸기, 아세트이미드일기, 티오아세틸기, 벤젠술포닐기, 포스포노니트리드일기, 포스포노일기 등을 들 수 있지만, 이들 중에서도 아세틸기가 바람직하다.
옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)의 구체적인 예로서는, 이하의 것을 들 수 있다.
Y가 수소 원자의 경우, 예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드/부틸렌 옥사이드의 블록 또는 랜덤 공중합의 적어도 1종의 구조를 갖는 폴리에테르폴리올, 폴리옥시테트라메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌 글리콜-폴리에틸렌 글리콜(블록 코폴리머), 폴리프로필렌글리콜-폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌 글리콜(블록 코폴리머), 폴리에틸렌 글리콜-폴리프로필렌글리콜(랜덤 코폴리머), 폴리옥시테트라메틸렌글리콜-폴리에틸렌글리콜-폴리옥시테트라메틸렌글리콜(블록 코폴리머), 폴리에틸렌글리콜-폴리옥시테트라메틸렌글리콜(랜덤 코폴리머), 폴리프로필렌글리콜-폴리옥시테트라메틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜(블록 코폴리머), 폴리옥시테트라메틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜-폴리옥시테트라메틸렌글리콜(블록 코폴리머), 폴리프로필렌글리콜-폴리옥시테트라메틸렌글리콜(랜덤 코폴리머)등을 들 수 있다.
Y가 알킬기의 경우, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 폴리에틸렌글리콜라우릴에테르, 폴리에틸렌글리콜세틸에테르, 폴리에틸렌글리콜스테아릴에테르, 폴리에틸렌글리콜노닐페닐에테르, 폴리에틸렌글리콜트리데실에테르, 폴리에틸렌글리콜올레일에테르, 폴리에틸렌글리콜옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌올레일세틸에테르 등의 폴리에틸렌글리콜 유도체; 폴리프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 폴리프로필렌글리콜 유도체;등을 들 수 있다.
Y가 (메타)아크릴로일기의 경우, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등의 폴리에틸렌글리콜 유도체, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등의 폴리프로필렌글리콜 유도체, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜-모노(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
Y가 알릴기의 경우, 폴리에틸렌글리콜모노알릴에테르 등의 폴리에틸렌글리콜 유도체, 폴리프로필렌글리콜모노알릴에테르 등의 폴리프로필렌글리콜 유도체, 폴리에틸렌 글리콜-폴리프로필렌글리콜-모노알릴에테르 등을 들 수 있다.
Y가 아실기의 경우, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜모노라우레이트, 폴리에틸렌글리콜모노스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜모노올레이트 등의 폴리에틸렌글리콜 유도체 등을 들 수 있다.
상기 중에서도, 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)로서는, 폴리에틸렌글리콜 유도체(식 (1)중의 X가 에틸렌기인 화합물)이 바람직하고, 특히 바람직하게는 에틸렌 옥사이드 부가 몰 수(식(1)중의 n의 값)가 5∼200인 폴리에틸렌 글리콜 유도체, 더욱 바람직하게는 에틸렌 옥사이드 부가몰 수(식(1)중의 n의 값)가 5∼100인 폴리에틸렌글리콜 유도체, 특히 바람직하게는 에틸렌옥사이드 부가몰 수(식 (1)중의 n의 값)가 6∼50인 폴리에틸렌글리콜 유도체가 친수기와 소수기의 밸런스가 뛰어난 관점에서 바람직하다.
에틸렌 옥사이드 부가 몰 수 n이 너무 작으면 안정된 유화 분산액이 얻기 어려운 경향이 있고, 너무 크면 경화 도막으로 했을 때의 경도나 내온수성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 경화성으로의 영향의 관점에서 Y가 수소 원자, 알킬기, (메타)아크릴로일기인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 수소 원자이다.
또, 상기 일반식(1)로 나타내는 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)의 중량 평균 분자량으로서는, 통상 100∼10,000이 바람직하고, 특히 200∼6,000, 또한, 400∼3,000이 바람직하다. 이와 같은 중량 평균 분자량이 너무 작으면 안정된 유화 분산액이 얻기 어려운 경향이 있고, 너무 크면 경화 도막으로 했을 때의 내온수성이 저하되는 경향이 있다.
또한, 상기 일반식 (1)로 나타내는 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)의 수산기값으로서는, 통상 2∼560mgKOH/g가 바람직하고, 특히 10∼280mgKOH/g, 또한, 25∼200mgKOH/g가 바람직하다. 이와 같은 수산기값이 너무 작으면 경화 도막의 내온수성이 저하되는 경향이 있고, 너무 크면 유화 안정성이 저하되는 경향이 있다.
본 발명에서 사용하는 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)은 다가 이소시아네이트계 화합물(a1), 수산기 함유(메타)아크릴레이트계 화합물(a2)및 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)을 반응시켜서, 다가 이소시아네이트계 화합물(a1)중의 이소시아네이트기가 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2)의 수산기 및 옥시 알킬렌기 함유 화합물(a3)의 수산기와 각각 우레탄 결합을 형성함으로써 얻을 수 있다.
예를 들면, 다가 이소시아네이트계 화합물(a1)이 2개의 이소시아네이트기를 갖는 경우에서는, 1개의 이소시아네이트기가 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)의 수산기와 우레탄 결합을 형성하여, 나머지 1개의 이소시아네이트기가 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2)의 수산기와 우레탄 결합을 형성한 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물이 된다. 또, 폴리이소시아네이트계 화합물(a1)이 3개의 이소시아네이트기를 갖는 경우에서는, 1개의 이소시아네이트기가 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)(또는 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2))의 수산기와 우레탄 결합을 형성하여, 나머지 2개의 이소시아네이트기가 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2)(또는 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3))의 수산기와 우레탄 결합을 형성한 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물이 된다.
상기 우레탄 결합을 형성하는 반응을 실시하는데 있어서는, 예를 들면, (가)다가 이소시아네이트계 화합물(a1), 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2)및 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)을 일괄로 넣어 반응시키는 방법, (나)다가 이소시아네이트계 화합물(a1)과 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2)을 반응시킨 후, 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)을 반응시키는 방법, (다)다가 이소시아네이트계 화합물(a1)과 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)을 반응시킨 후, 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2)을 반응시키는 방법을 들 수 있지만, 반응 제어의 안정성과 제조 시간의 단축의 관점에서 상기 (나)방법이 바람직하다.
우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)의 제조시에는, 반응을 촉진하는 목적으로 촉매를 사용하는 것도 바람직하고, 이와 같은 촉매로서는, 예를 들면, 디부틸주석디라우레이트, 트리메틸주석수산화물, 테트라-n-부틸주석 등의 유기 금속 화합물, 옥틸산 주석, 옥텐산 아연, 옥텐산 주석, 나프텐산 코발트, 염화 제1주석, 염화 제2주석 등의 금속염; 트리에틸아민, 벤질디에틸아민, 1,4-디아자비시클로[2,2,2]옥탄, 1,8-디아자비시클로[5,4,0]운데센, N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-부탄디아민, N-에틸모르폴린 등의 아민계 촉매;비스무스계 촉매;등을 들 수 있다. 비스무스계 촉매로서는, 예를 들면, 질산 비스무스, 브롬화 비스무스, 요오드화 비스무스, 황화 비스무스 등의 무기 비스무스 화합물; 디부틸디비스무스디라우레이트, 디옥틸비스무스디라우레이트 등의 유기 비스무스 화합물;2-에틸헥산산 비스무스염, 나프텐산 비스무스염, 이소데칸산 비스무스염, 네오 데칸산 비스무스염, 라우릴산 비스무스염, 말레산 비스무스염, 스테아린산 비스무스염, 올레인산 비스무스염, 리놀산 비스무스염, 초산 비스무스염, 비스무스 비스네오데카노에이트, 디살리실산비스무스염, 디몰식자산 비스무스 염 등의 유기산 비스무스염 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 디부틸주석디라우레이트, 1,8-디아자비시클로[5,4,0]운데센이 매우 적합하다.
또, 반응 온도는 통상 30∼90℃, 바람직하게는 40∼80℃이며, 반응 시간은 통상 2∼10시간, 바람직하게는 3∼8시간이다.
우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)의 중량 평균 분자량으로서는, 통상 500∼50,000인 것이 바람직하고, 특히 750∼20,000, 또한, 1,000∼10,000인 것이 바람직하다. 이와 같은 중량 평균 분자량이 너무 작으면 경화 도막이 물러지는 경향이 있고, 너무 크면 고점도가 되어 취급하기 어려워지며, 경화 도막의 경도가 저하되는 경향이 있다.
또한, 상기의 중량 평균 분자량이란, 표준 폴리스티렌 분자량 환산에 의한 중량 평균 분자량이며, 고속 액체 크로마토그래피(쇼와덴코우(주)제조, 「Shodex GPC system-11형」)에, 컬럼:Shodex GPC KF-806 L(배제 한계 분자량:2×107, 분리 범위:100∼2×107, 이론단수:10,000단/개, 충전제 재질:스티렌-디비닐벤젠 공중합체, 충전제 입경:10㎛)의 3개 직렬을 사용하는 것으로 측정된다.
또, 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)의 점도에 대해서는, 60℃에 있어서의 점도에서, 200∼20,000mPa·s인 것이 바람직하고, 특히 350∼5,000mPa·s, 또한, 500∼3,000mPa·s인 것이 바람직하다. 이와 같은 점도가 너무 높으면 수매체에 균일하게 분산하는 것이 어려워지는 경향이 있고, 너무 낮으면 자기 유화 성능이 낮아 용액이 층 분리하기 쉬운 경향이 있다.
또한, 점도는 E형 점도계에 의해 측정된다.
우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)의 함유량으로서는, 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)과 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)의 각 함유량의 합계중((B)이외의 에틸렌성 불포화 모노머(E)를 함유하는 경우는, (A)와 (B)와 (E)의 각 함유량의 합계중), 5∼55중량%인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 15∼50중량%, 더욱 바람직하게는 23∼45중량%이다. 상기 함유량이 너무 적으면 에멀젼의 안정성이 저하되는 경향이 있고, 너무 많으면 도막의 내온수성이 저하되는 경향이 있다.
본 발명에서 사용되는 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)로서는, 예를 들면, 에톡시화 트리메틸올프로판트리아크릴레이트를 들 수 있고, 예를 들면, 신나카무라카가쿠고교(주)제조 「A-TMPT-3 EO」, 「A-TMPT-9 EO」, 「AT-20 E」, 「AT-30 E」, BASF 재팬(주)제조 「라로마 LR-8863」, Sartomer제조 「SR-454」, 「SR499」, 「SR502」등의 시판품을 사용할 수 있다.
에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)의 함유량으로서는, 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)100중량부에 대해서, 40∼1,500 중량부인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 50∼1,300중량부, 더욱 바람직하게는 60∼330중량부, 특히 바람직하게는 90∼220중량부이다. 이와 같은 함유량이 너무 적으면 경화 도막의 밀착성이 저하되는 경향이 있고, 너무 많으면 도막이 물러지는 경향이 있다.
본 발명의 활성 에너지선 경화형 수지 조성물은 활성 에너지선의 조사에 의해 중합을 개시시키는 광중합 개시제(C)를 함유하여 이루어진 것이며, 활성 에너지선을 조사시킬 때에 경화를 촉진시키는 관점에서 바람직하다. 광중합 개시제(C)의 첨가의 타이밍은 특별히 한정되지 않고, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 수분산시키기 전에 첨가할 수도 있고, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 수분산 시킨 후에 첨가할 수도 있다.
상기 광중합 개시제(C)로서는, 예를 들면, 디에톡시아세트페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-2-모르폴리노(4-티오메틸페닐)프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부타논, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판온올리고머 등의 아세트페논류;벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인류;벤조페논, o-벤조일안식향산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸-디페닐설파이드, 3,3', 4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, 4-벤조일-N,N-디메틸-N-[2-(1-옥소-2-프로페닐옥시)에틸]벤젠메탄아미늄브로마이드, (4-벤조일벤질)트리메틸암모늄 클로라이드 등의 벤조페논류;2-이소프로필티옥산톤, 4-이소프로필티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤, 1-클로로-4-프로폭시티옥산톤, 2-(3-디메틸아미노-2-히드록시)-3,4-디메틸-9H-티옥산톤-9-온메소클로라이드 등의 티옥산톤류;2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등의 아실포스폰옥사이드류;등을 들 수 있다. 또한, 이들 광중합 개시제(C)는 1종만이 단독으로 사용될 수 있고, 2종 이상이 병용될 수도 있다.
이들 중에서도, 아세트페논류, 벤조페논류를 사용하는 것이 바람직하고, 특히는, 벤질디메틸케탈, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조일이소프로필에테르, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온을 사용하는 것이 바람직하다.
또, 이러한 조제로서 트리에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 4,4'-디메틸아미노벤조페논(미히라케톤), 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 2-디메틸아미노에틸 안식향산, 4-디메틸아미노안식향산에틸, 4-디메틸아미노안식향산(n-부톡시)에틸, 4-디메틸아미노안식향산이소아밀, 4-디메틸아미노안식향산 2-에틸헥실, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디이소프로필티옥산톤 등을 병용하는 것도 가능하다.
본 발명에서는, 또한, 수계의 분산액의 조성물로서의 용도면에서의 기능을 보다 많이 발휘시키는 관점에서, 수용성 또는 수분산성을 갖는 광중합 개시제(C)를 사용하는 것도 바람직하고, 예를 들면, 2-(3-디메틸아미노-2-히드록시프로폭시)-3,4-디메틸-9H-티옥산톤-9-온메트클로라이드(옥텔케미칼즈사 제조, 「Quantacure QTX」)나, 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온(BASF사 제조, 「IRGACURE 2959」), 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤과 벤조페논의 혼합물(BASF사 제조, 「IRGACURE 500」), 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(BASF사 제조, 「IRGACURE 819」)등의 광중합 개시제를 들 수 있다. 그 중에서도 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온(BASF사 제조, 「IRGACURE 2959」), 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤과 벤조페논의 혼합물(BASF사 제조, 「IRGACURE 500」)의 수용성 또는 수분산성의 광중합 개시제가 매우 적합하다.
광중합 개시제(C)의 사용량은 (A), (B)성분의 합계(하기 (D), (E)성분을 함유하는 경우는, (A), (B), (D)및 (E)성분의 합계)100 중량부에 대해서 1∼10 중량부인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 1∼8 중량부, 더욱 바람직하게는 2∼6 중량부이다. 이와 같은 사용량이 너무 적으면 자외선등의 활성 에너지선 조사에 의한 경화의 경화 속도가 지극히 늦어져, 목적으로 하는 경화 도막을 얻을 수 없는 경향이 있다. 사용량이 너무 많아도 경화성은 향상되지 않고, 또 경화 도막의 황변의 원인이 되는 경향도 있다.
또, 본 발명의 활성 에너지선 경화형 수지 조성물에는, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)이외의 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D), 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)이외의 에틸렌성 불포화 모노머(E)를 함유하고 있을 수 있다.
우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)이외의 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D)로서는, 예를 들면, 다가 이소시아네이트계 화합물(d1)및 수산기 함유(메타)아크릴레이트계 화합물(d2)을 반응시켜서 이루어진 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D1)이나, 다가 이소시아네이트계 화합물(d1), 수산기 함유(메타)아크릴레이트계 화합물(d2)및 폴리올계 화합물(d3)을 반응시켜서 이루어진 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D2)을 들 수 있지만, 본 발명에서는, 도막 경도를 향상시키는 관점에서는 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D1)을 경화 도막의 밀착성을 저해하지 않는 범위에서, 함유시키는 것이 바람직하다.
또한, 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D)은 1종만을 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.
다가 이소시아네이트계 화합물(d1)로서는, 상기(a1)와 같은 것을 예시할 수 있으며, 경화 도막의 황변이 적은 관점이나, 경화 수축이 작은 관점에서 지환식 다가 이소시아네이트 화합물이 바람직하게 사용되며, 특히 이소포론디이소시아네이트, 수첨화 디페닐메탄디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아나트메틸)시클로헥산이 더욱 바람직하게 사용된다.
상기 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(d2)로서는, 상기(a2)와 같은 것을 예시할 수 있다.
상기 폴리올계 화합물(d3)로서는, 예를 들면, 수산기를 2개 이상 함유하는 화합물일 수 있고, 예를 들면, 지방족 폴리올, 지환족 폴리올, 폴리에테르계 폴리올, 폴리에스테르계 폴리올, 폴리카보네이트계 폴리올, 폴리올레핀계 폴리올, 폴리부타디엔계 폴리올, 폴리이소프렌계 폴리올, (메타)아크릴계 폴리올, 폴리실록산계 폴리올 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 코스트의 관점에서는 지방족 폴리올, 지환족 폴리올이 바람직하게 사용되며, 범용성의 관점에서는 폴리에스테르계 폴리올, 폴리에테르계 폴리올, 폴리카보네이트계 폴리올이 바람직하게 사용된다.
우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D)은 이상과 같은 성분을 공지의 반응 수단에 의해 반응시키는 것으로 제조할 수 있다. 통상, 상기 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D1)의 경우는, 다가 이소시아네이트계 화합물(d1)및 수산기 함유(메타)아크릴레이트계 화합물(d2)을 반응기에 일괄 또는 따로따로 넣어 공지의 반응 수단에 의해 우레탄화 반응시켜 제조할 수 있다. 또한, 상기 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D2)의 경우는, 다가 이소시아네이트계 화합물(d1)및 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(d2)외에, 더욱 폴리올계 화합물(d3)을 반응기에 일괄 또는 따로따로 넣어 공지의 반응 수단에 의해 우레탄화 반응시켜 제조할 수 있지만, 이 경우에는, 폴리올계 화합물(d3)과 다가 이소시아네이트계 화합물(d1)을 미리 반응시켜 얻어지는 반응 생성물에, 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(d2)을 반응시켜 제조하는 방법이, 우레탄화 반응의 안정성이나 부생성물의 저감 등의 관점에서 유용하다.
상기의 우레탄화 반응에서, 반응계의 잔존 이소시아네이트기 함유율이 0.5 중량% 이하가 되는 시점에서 반응을 종료시키는 것으로, 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D)을 얻을 수 있다.
또한, 상기 우레탄화 반응에서는, 반응을 촉진하는 목적으로 촉매를 사용하는 것도 바람직하고, 이와 같은 촉매로서는, 상기 우레탄(메타)아크릴레이트(A)의 제조에 사용되는 촉매와 같은 것이 사용된다.
우레탄화 반응에서는, 이소시아네이트기에 대해 반응하는 관능기를 갖지 않은 유기용제, 예를 들면, 초산에틸, 초산부틸 등의 에스테르류, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류;톨루엔, 자일렌 등의 방향족류;등의 유기용제를 사용할 수 있다.
또, 반응 온도는 통상 30∼90℃, 바람직하게는 40∼80℃이며, 반응 시간은 통상 2∼10시간, 바람직하게는 3∼8시간이다.
본 발명에서는, 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D)은, 가교 밀도를 크게 하여, 경화 도막의 경도를 보다 향상시키는 관점에서 에틸렌성 불포화기를 2∼20개 갖는 것이 바람직하고, 3∼18개 갖는 것이 특히 바람직하며, 5∼15개 갖는 것이 더욱 바람직하다.
이와 같은 에틸렌성 불포화 기수가 너무 많으면 경화 후의 가교 밀도가 너무 높아져서, 경화 수축이 커지기 때문에 밀착성이 저하되는 경향이 있고, 너무 적으면 충분한 가교 밀도를 얻지 못하여 경화 도막에 있어서의 경도의 향상을 전망할 수 없는 경향이 있다.
본 발명에서는 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D)의 중량 평균 분자량으로서는 바람직하게는 500∼30,000, 특히 바람직하게는 1,000∼20,000, 더욱 바람직하게는 1,500∼10,000이다. 특히, 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D)로서 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D1)을 사용하는 경우, 중량 평균분자량으로서는, 바람직하게는 500∼10,000, 특히 바람직하게는 800∼8,000, 더욱 바람직하게는 1,000∼5,000, 특히 바람직하게는 1,200∼3,500이다.
이와 같은 중량 평균 분자량이 너무 많으면 조성물의 점도가 높아져서, 수분산 하기 어려워지는 경향이 있고, 이와 같은 중량 평균 분자량이 너무 낮으면 상대적인 가교 밀도가 높아지지만, 경화 도막의 경도 향상을 전망할 수 없는 경향이 있다.
또한, 상기의 중량 평균 분자량은 표준 폴리스티렌 분자량 환산에 의한 중량 평균 분자량이며, 상기와 같은 방법으로 측정할 수 있다.
본 발명에서는 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D)의 60℃에 있어서의 점도는 200∼30,000mPa·s인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 500∼15,000mPa·s이다. 이와 같은 점도가 상기 범위 밖에서는, 수매체로의 분산성이 저하되는 경향이 있다.
또한, 점도는 E형 점도계에 의해 측정된다.
본 발명의 활성 에너지선 경화형 수지 조성물이 상기 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D)을 함유하는 경우에 있어서의 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D)의 함유량은 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)100중량부에 대해서, 30 중량부 이하인 것이 바람직하고, 특히 25중량부 이하, 또한, 20중량부 이하, 특히는 10중량부 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 함유량이 너무 많으면 유화 분산성이 어려워져, 용액 안정성이 저하되거나 밀착성을 저해하는 요인이 되는 경향이 있다.
본 발명에서는, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)에 더하여, (B)이외의 에틸렌성 불포화 모노머(E)를 도막 밀착성이나 수용액의 용액 안정성을 저해하지 않는 범위에서 함유할 수도 있다.
에틸렌성 불포화 모노머(E)로서는, 단관능 모노머, 2관능 모노머, 3관능 이상의 모노머를 들 수 있다. 단관능 모노머로서는, 예를 들면, 스티렌, 비닐톨루엔, 클로로스티렌, α-메틸스티렌, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴로니트릴, 초산비닐, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 2-페녹시-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 글리세린모노(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, n-스테아릴(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 페놀에틸렌옥사이드 변성(메타)아크릴레이트, 노닐페놀프로필렌 옥사이드 변성(메타)아크릴레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시-2-히드록시프로필프탈레이트 등의 프탈산 유도체의 하프 에스테르(메타)아크릴레이트, 퍼퓨릴(메타)아크릴레이트, 카르비톨(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴로일모르폴린, 2-히드록시에틸(메타)아크릴아미드, N-메틸올(메타)아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, 2-비닐피리딘, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸애시드 포스페이트모노에스테르 등을 들 수 있다.
또한, 상기 외에 (메타)아크릴산의 미카엘 부가물 또는 2-(메타)아크릴로일옥시에틸디카르본산 모노에스테르도 들 수 있고, (메타)아크릴산의 미카엘 부가물로서는, 예를 들면, 아크릴산다이머, 메타크릴산다이머, 아크릴산트리머, 메타크릴산 트리머, 아크릴산테트라머, 메타크릴산테트라머 등을 들 수 있다. 또, 특정 치환기를 갖는 카르본산인 2-아크릴로일옥시에틸디카르본산 모노에스테르로서는, 예를 들면, 2-아크릴로일옥시에틸호박산 모노에스테르, 2-메타크릴로일옥시에틸호박산 모노에스테르, 2-아크릴로일옥시에틸프탈산 모노에스테르, 2-메타크릴로일옥시에틸프탈산 모노에스테르, 2-아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈산 모노에스테르, 2-메타크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈산 모노에스테르 등을 들 수 있다. 또한, 올리고 에스테르아크릴레이트도 들 수 있다.
2관능 모노머로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 비스페놀 A형 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 비스페놀 A형디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올에틸렌옥사이드변성 디(메타)아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르디(메타)아크릴레이트, 프탈산디글리시딜에스테르디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발린산 변성 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 이소시아누르산에틸렌옥사이드 변성 디(메타)아크릴레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시 에틸애시드 인산염 디에스테르 등을 들 수 있다.
3관능 이상의 모노머로서는, 예를 들면, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리(메타)아크릴로일옥시에톡시트리메틸올프로판, 글리세린폴리글리시딜에테르폴리(메타)아크릴레이트, 이소시아누르산에틸렌옥사이드 변성 트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 호박산 변성 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
이들 에틸렌성 불포화 모노머(E)는 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 또한, 에틸렌성 불포화 모노머(E)는 본 발명의 활성 에너지선 경화성 수지 조성물에 별도로 배합하는 것일 수 있고, 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)이나 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D)의 제조 원료로서 제조시에 일부를 계 중에 잔존시킨 것일 수도 있다.
본 발명의 활성 에너지선 경화형 수지 조성물이 에틸렌성 불포화 모노머(E)를 함유하는 경우에 있어서의 에틸렌성 불포화 모노머(E)의 함유량은 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)100중량부에 대해서, 60중량부 이하인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 55중량부 이하, 더욱 바람직하게는 50중량부 이하이다. 이와 같은 함유량이 너무 많으면 유화 분산하기 어려워져, 용액 안정성이 저하되는 경향이 있다.
또한, 본 발명의 활성 에너지선 경화형 수지 조성물에는, 점착 부여제, UV흡수제, 유기·무기 필러 가소제, 방부·방미제, 분산제, 습윤제안정제, 소포제, 레벨링제, 씩소트로피성(thixotropy) 부여제, 산화 방지제, 난연제, 대전 방지제, 보강제, 소광제, 가교제, 방수제, 동결융해 안정제, 안료, 착색제, 증점제 등을 적당 배합할 수도 있다.
또한, 종래 공지의 유화제, 예를 들면, 중합성 불포화기를 갖지 않는 계면활성제나 중합성 불포화기를 1개 갖는 반응성 계면활성제를 적당히 병용할 수도 있다.
이렇게 하여 상기 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)및 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)를 배합하고, 바람직하게는 또한, 광중합 개시제(C)를 배합함으로써, 본 발명의 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 얻을 수 있다.
[활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물]
상기의 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)및 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)를 함유하는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 수성 매체 중에서 분산시키는 것으로, 본 발명의 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물을 얻을 수 있고, 본 발명의 코팅제 조성물로서 사용할 수 있다.
수성 매체로서는, 물을 사용할 수 있으며, 또 본 발명의 에멀젼 형태를 해치지 않는 범위에서, 물에 저급 알코올 등을 혼합한 혼합 용매를 사용할 수도 있다.
본 발명의 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 하기 (1)∼(4)방법 등을 들 수 있다.
(1)우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A), 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)및 수성 매체, 필요에 따라, 또한, 광중합 개시제(C)나 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D), 에틸렌성 불포화 모노머(E)를 일괄로 넣고, 통상 30∼70℃, 바람직하게는 50∼65℃에서 교반하는 방법,
(2)우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)및 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B), 필요에 따라, 또한, 광중합 개시제(C)나 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D), 에틸렌성 불포화 모노머(E)를 통상 40∼65℃, 바람직하게는 55∼60℃에서 혼합하여, 교반하면서 수성 매체를 적하하는 방법,
(3)에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B), 필요에 따라, 또한, 광중합 개시제(C)나 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(D), 에틸렌성 불포화 모노머(E)를 통상 40∼43℃, 바람직하게는 55∼65℃에 가온하여 계면활성제로서 작용하고, 물에 분산시킨 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)을 적하하여 교반하는 방법,
(4)물에 분산시킨 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)중에, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)를 실온에서 적하하고, 통상, 실온∼40℃에서 교반하는 방법.
본 발명의 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물의 제조 방법은 이들 방법으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 어느 방법에서도 광중합 개시제(C)를 사용하는 경우에는, 차광하 또는 광중합 개시제(C)의 개열이 일어나지 않는 광원하에서 혼합 작업을 실시하는 것이 바람직하다.
얻어진 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물의 불휘발분 농도는 10∼80 중량%인 것이 도공의 작업성의 관점에서 바람직하고, 특히 15∼70중량%, 또한, 20∼65중량%가 바람직하다. 이와 같은 불휘발분 농도가 너무 낮으면 도공시에 기재에 대해서 뭉침(cissing)이 생기는 경향이 있고, 너무 높으면 유동성이 낮아져, 도공이 곤란해지는 경향이 있다.
얻어진 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물의 입자에 대해서는, 그 평균 입자 지름이 1∼1,000nm인 것이 바람직하고, 특히 10∼800nm, 또한, 20∼600nm인 것이 바람직하다. 이와 같은 평균 입자 지름이 너무 작으면 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물의 점도가 커져 취급하기 어려워지는 경향이 있고, 너무 크면 응집이 일어나기 쉬워, 유화 안정성의 저하를 초래하는 경향이 있다.
또한, 평균 입자 지름은 이하의 방법으로 구할 수 있는 것이다.
500g의 물에 에멀젼 조성물을 0.1g 적하하고, 교반 분산하여 평가용 샘플을 작성하고, Particle Sizing Systems사 제조 「NICOMP380」를 사용하여 23℃에 있어서의 평균 입자 지름을 Volume-Wt NICOMP DISTRIBUTION 모드에 의해 구한다.
또한, 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물의 점도로서는, 1∼5,000mPa·s(20℃)인 것이 바람직하고, 특히 2∼2,500 mPa·s(20℃), 또한, 4∼1,500mPa·s(20℃)인 것이 바람직하다. 이와 같은 점도가 너무 낮으면 막 두께의 제어가 곤란해지는 경향이 있고, 너무 높으면 취급이 곤란해져 도공 작업성이 저하되는 경향이 있다.
또한, 점도는 B형 점도계에 의해 측정된다.
[코팅제 조성물]
이렇게 하여 본 발명에서 사용하는 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물을 얻을 수 있는 것이며, 상기 에멀젼 조성물은 각종 기재상에 도막을 형성하기 위한 경화성 수지 조성물(코팅제 조성물)로서 예를 들면, 각종 기재로의 탑코트제나 앵커 코트제 등으로서 유효하게 사용되는 것이다. 예를 들면, 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물을 기재에 도공하여 건조시킨 후, 활성 에너지선을 조사함으로써 도막이 경화되고, 기재상에 경화 도막을 형성할 수 있다.
도공 방법으로서는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 스프레이, 샤워, 디핑, 롤, 스핀, 스크린 인쇄 등과 같은 웨트 코팅법을 들 수 있다.
각종 기재로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리시클로펜타디엔과 같은 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, ABS 수지, 아크릴계 수지, 금속, 유리 등으로 이루어진 성형품(필름, 시트, 컵, 등)을 들 수 있다.
이와 같은 활성 에너지선으로서는, 예를 들면, 원자외선, 자외선, 근자외선, 적외선 등의 광선, X선,γ선 등의 전자파 외, 전자선, 프로톤선, 중성자선 등을 사용할 수 있지만, 경화 속도, 조사 장치의 입수의 용이함, 가격 등으로부터 자외선 조사에 의한 경화가 유리하다.
또한, 전자선 조사를 실시하는 경우는, 광중합 개시제(C)를 사용하지 않아도 경화할 수 있다.
자외선 조사에 의해 경화시키는 방법으로서는, 150∼450nm 파장역의 광을 발하는 광원, 예를 들면, 고압 수은 램프, 초고압 수은등, 카본 아크등, 메탈할라이드램프, 크세논램프, 케미컬 램프, LED 램프 등을 사용하여, 통상 100∼3,000 mJ/㎠ 정도 조사하는 방법을 들 수 있다.
자외선 조사 후에는, 필요에 따라 가열을 실시하여 경화의 완전을 도모할 수도 있다.
[실시예]
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 넘지 않는 한 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
또한, 실시예 중 「부」, 「%」는 특별한 언급이 없는 한 중량 기준을 의미한다.
[우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)의 제조]
온도계, 교반기 및 수냉 콘덴서를 갖춘 4구 플라스크에, 이소포론디이소시아네이트(a1)(이소시아네이트기함유량 37.8%)94.1g(0.42몰)과 2,6-디-tert-부틸 크레졸 2.0g, 디부틸주석디라우리레이트 0.02g을 넣고, 60℃ 이하에서 디펜타에리트리톨펜타아크리레이트(a2)(0.51몰)(디펜타에리트리톨펜타아크리레이트와 디펜타에리트리톨헥사아크리레이트의 혼합물(수산기값 50.0mgKOH/g)569.8g로서 넣는다)을 약 2시간에 적하하고, 60℃에서 2시간 반응시켰다. 잔존 이소시아네이트기가 2.1%가 된 시점에서 더욱 폴리에틸렌글리콜(a3)(중량 평균 분자량 993.1, 에틸렌옥사이드 부가몰수 22, 수산기값 113mgKOH/g)336.2g(0.34몰)을 55℃에서 첨가하고, 60℃에서 4시간 반응시켜서, 잔존 이소시아네이트기가 0.3%가 된 시점에서 반응을 종료하여, 우레탄아크릴레이트(A-1)를 함유하는 수지 조성물을 얻었다(수지분 농도 100%).
상기의 조제에서 얻어진 조성물은 우레탄 아크릴레이트(A-1)가 69.4% 함유 되어 에틸렌성 불포화 모노머(E-1)(디펜타에리트리톨펜타아크리레이트와 디펜타에리트리톨헥사아크리레이트의 혼합물)가 30.6% 함유된 것이며, 또, 중량 평균 분자량은 2,500이었다.
에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)로서 이하의 것을 준비했다.
·(B-1)에톡시화 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(BASF 재팬(주)제조, 「라로마 LR-8863」)
광중합 개시제(C)로서 이하의 것을 준비했다.
·(C-1)1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤과 벤조페논의 혼합물(BASF사 제조「IRGACURE 500」)
<실시예 1>
상기에서 얻어진 우레탄 아크릴레이트(A-1)를 함유하는 수지 조성물 144.1부(우레탄 아크릴레이트(A-1)100부, 에틸렌성 불포화 화합물(E-1)44.1부), 에톡시화 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(B-1)1296.8부를 함유하는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 조제했다.
상기에서 조제한 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 60℃에서 교반 혼합하고 균일로 한 수지 용액에, 60℃로 유지하여 교반을 계속하면서, 이온 교환수 1440.9부를 적하하여 유화 분산액을 얻었다. 얻어진 유화 분산액을 실온으로 되돌려서, 광중합 개시제(C-1)57.6부, 레벨링제(쿄에이샤 카가쿠(주)제조, 「폴리플로우 KL260」)4.32부를 첨가한 후, 균일하게 혼합하여 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물(불휘발분 농도 50%)을 얻었다.
<실시예 2∼5>
각 성분의 배합량을 표 1대로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 조제하고, 다시 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물(불휘발분 농도 50%)을 얻었다.
<비교예 1>
에톡시화 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(B-1)를 함유시키지 않고, 각 성분의 배합량을 표 1대로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 조제하고, 다시 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물(불휘발분 농도 50%)을 얻었다.
<비교예 2∼4>
에톡시화 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(B-1)를 함유시키지 않고, 하기 친수성 모노머(E-2)∼(E-4)를 더욱 함유시킨 것 이외는 실시예 4와 동일하게 하여, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 조제하고, 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물(불휘발분 농도 50%)을 얻었다.
·(E-2)아크릴로일모르폴린(KJ케미컬즈(주)제조, 「ACMO」)
·(E-3)에톡시화 글리세린트리아크릴레이트(신나카무라카가쿠고교 (주)제조「A-GLY-20 E」)
·(E-4)에톡시화 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(신나카무라카가쿠고교 (주)제조, 「ATM-35E」)
Figure pct00003
상기에서 얻어진 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물에 대해서, 이하의 평가를 실시했다.
실시예 및 비교예의 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
<용액 안정성>
상기에서 얻어진 실시예 1∼5 및 비교예 1∼4의 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물(활성 에너지선 경화형 수지 조성물의 유화 분산액)을 상온하에서 정치 하여, 24시간 후의 외관을 육안으로 확인했다.
(평가 기준)
○···분산액의 분리는 확인되지 않았다.
×···분산액의 분리가 발생하고 있었다.
<도막 밀착성>
상기에서 얻어진 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물을 폴리카보네이트 기판(일본 테스트 패널(주)제조, 표준 시험판)상에 어플리케이터를 사용하여 건조 후의 막 두께가 25㎛가 되도록 도공하고, 60℃에서 10분간 건조한 후, 고압 수은등 램프 80W, 1등을 사용하여, 18cm의 높이로부터 3.4m/min의 컨베이어 속도로 2패스의 자외선 조사(적산 조사량 800 mJ/㎠)를 실시하여 경화 도막을 형성했다. 얻어진 경화 도막에 대해서, 기재로의 도막 밀착성을 JIS K 5400(1990년판)에 준하여 크로스 커트(碁盤目) 테이프법에 의해 평가했다.
또, 얻어진 경화 도막의 도막 외관을 육안으로 관찰했다.
(평가 기준)
○···100/100(시험 후에도, 도막이 모두 기재에 밀착)하며,
또한, 육안 관찰에 대해 도막 외관이 투명했다.
△···100/100(시험 후에도, 도막이 모두 기재에 밀착)했지만,
육안 관찰에 대해 도막 외관에 불투명이 있었다.
×···99/100∼0/100(시험 후에에, 도막이 기재로부터 일부 박리∼모두 박리)
<도막 경도>
상기에서 얻어진 경화 도막에 대해서, JIS K 5600-5-4에 준하여 연필 경도를 측정했다.
(평가 기준)
○···HB 이상
×···HB 미만
<내온수성>
[도막 밀착성]
상기 평시에서의 도막 밀착성 평가에서 100/100이 된 것에 대해서, 80℃로 유지한 정제수에 1시간 침지한 후, 기재로의 도막 밀착성을, JIS K 5400(1990년판)에 준하여 크로스 커트 테이프법에 의해 평가했다.
또한, 온수 침지 후의 도막 밀착성의 평가는 온수로부터 경화 도막을 꺼낸 직후 및 1시간 후에 대해 실시했다.
또, 온수 침지 후의 도막 외관을 육안으로 관찰했다.
(평가 기준)
○···100/100(시험 후에도, 도막이 모두 기재에 밀착)하며,
또한, 육안 관찰에 대해 도막 외관이 투명했다.
△···100/100(시험 후에도, 도막이 모두 기재에 밀착)했지만,
육안 관찰에 대해 도막 외관에 불투명이 있었다.
×:99/100∼0/100(시험 후에, 도막이 기재로부터 일부 박리∼모두 박리)
Figure pct00004
상기 결과로부터, 실시예 1∼5에 기재된 활성 에너지선 경화형 수지 조성물은 자기 유화성을 갖는 조성물이며, 그 에멀젼 조성물은 용액 안정성이 뛰어나 경화 도막을 형성했을 때의 도막 경도가 뛰어난 것이다. 특히, 실시예 3∼5에서는 평시의 기재에의 도막 밀착성, 내온수성(온수 침지 후의 도막 밀착성, 도막 외관)의 어느 것에도 뛰어난 것인 것을 알 수 있다. 또, 실시예 1, 2에서도, 온수 침지 후의 도막 외관에 불투명이 보이지만, 평시의 기재로의 도막 밀착성, 온수 침지 후의 도막 밀착성이 뛰어나다는 것을 알 수 있다.
한편, 특정 구조를 갖는 에틸렌성 불포화 화합물인 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)를 함유하지 않는 비교예 1의 활성 에너지선 경화형 수지 조성물로 이루어진 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물은 경화 도막을 형성했을 때에 평시에 있어 조차도, 기재로의 도막 밀착성을 얻을 수 없었다.
또, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(B)대신에, 친수성의 모노머인 아크릴로일모르폴린, 친수 골격을 갖는 글리세린트리아크릴레이트의 에틸렌옥사이드 부가체, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥사이드 부가체를 함유하여 이루어진 비교예 2∼4의 활성 에너지선 경화형 수지 조성물로 이루어진 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물은 용액 안정성, 경화 도막을 형성했을 때의 평상시의 도막 밀착성, 도막 경도, 내온수성 중 어느 하나가 떨어져서 모두를 만족할 수 없는 것이었다.
본 발명의 활성 에너지선 경화형 수지 조성물은 수성 매체에 대한 자기 유화성이 뛰어나기 때문에, 수성 매체에 유화 분산했을 때의 용액 안정성이 뛰어나다. 또, 기재에 코팅하여 경화시켰을 경우에 형성되는 도막의 경도 및 내온수성이 뛰어나며, 온수 침지 후에도 백화 등의 도막 외관의 악화나 밀착 성능의 저하가 생기기 어렵기 때문에, 예를 들면, 도료, 점착제, 접착제, 점접착제, 잉크, 보호 코팅제, 앵커 코팅제, 하드 코트용 코팅제, 자기성분 코팅 바인더, 샌드 블래스트용 피막, 판재, 광학 필름 탑코트용 코팅제, 금속 증착이나 스퍼터링막, 유리 수식 전용 코팅제 등 각종 피막 형성 재료로서 매우 유용하다.

Claims (4)

  1. 다가 이소시아네이트계 화합물(a1)중의 이소시아네이트기가 수산기 함유 (메타)아크릴레이트계 화합물(a2)의 수산기 및 하기 일반식 (1)로 나타내는 옥시알킬렌기 함유 화합물(a3)의 수산기와 각각 우레탄 결합을 형성하여 이루어진 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)과, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)를 함유하는 것을 특징으로 하는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물.
    (일반식 1)
    Figure pct00005

    [식 중, X는 알킬렌기, Y는 수소 원자, 알킬기, (메타)아크릴로일기, 알릴기, 아실기 중 하나이며, n은 1 이상의 정수이다.]
  2. 청구항 1에 있어서,
    에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(B)의 함유량이 우레탄(메타)아크릴레이트계 화합물(A)100중량부에 대해서, 40∼1,500중량부인 것을 특징으로 하는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물.
  3. 청구항 1 또는 2에 기재된 활성 에너지선 경화형 수지 조성물이 수성 매체에 분산하여 이루어진 것을 특징으로 하는 활성 에너지선 경화형 에멀젼 조성물.
  4. 청구항 1 또는 2에 기재된 활성 에너지선 경화형 수지 조성물이 수성 매체에 분산하여 이루어진 것을 특징으로 하는 코팅제 조성물.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230000005A (ko) * 2021-06-23 2023-01-02 강남제비스코 주식회사 우레탄 변성 아크릴수지 조성물 및 그의 제조방법
WO2023132578A1 (ko) * 2022-01-06 2023-07-13 동우화인켐 주식회사 점착제 조성물, 점착시트 및 광학필름

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6970542B2 (ja) * 2017-07-05 2021-11-24 株式会社Kri 撥水撥油性膜形成用塗布組成物及び撥水撥油性膜
CN112239599B (zh) * 2019-07-16 2023-04-07 荒川化学工业株式会社 活性能量线固化型树脂组合物及含水树脂组合物、涂布剂组合物、固化膜和膜
TW202210542A (zh) * 2020-09-02 2022-03-16 日商荒川化學工業股份有限公司 活性能量射線硬化性樹脂組成物、硬化膜及薄膜
KR20220044113A (ko) * 2020-09-30 2022-04-06 아라까와 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 활성 에너지선 경화형 수지조성물 및 적층체
JP2023511217A (ja) * 2020-10-28 2023-03-16 Dic株式会社 活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物、活性エネルギー線硬化型水性塗料、及び該塗料で塗装された物品
JP2022103085A (ja) * 2020-12-25 2022-07-07 昭和電工株式会社 ウレタン(メタ)アクリレート及びウレタン(メタ)アクリレート樹脂の製造方法
JP7452598B2 (ja) * 2021-10-14 2024-03-19 荒川化学工業株式会社 水系エマルジョン組成物、硬化物及び積層体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008303258A (ja) 2007-06-06 2008-12-18 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 活性エネルギー線硬化型エマルジョン組成物、及び、コーティング剤組成物
JP2011012120A (ja) 2009-06-30 2011-01-20 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 活性エネルギー線硬化型エマルジョン組成物及びそれを用いたコーティング剤組成物

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3900257A1 (de) * 1989-01-06 1990-07-12 Bayer Ag Hydrophile, (meth)acryloylgruppen aufweisende polyurethane, deren verwendung als reaktive emulgatoren fuer radikalisch haertbare kunstharze, ein in wasser dispergierbares gemisch radikalisch haertbarer kunstharze und ein waessriges beschichtungsmittel auf basis eines solchen gemischs
JP3980721B2 (ja) * 1997-10-23 2007-09-26 株式会社日本触媒 複合微粒子、その用途
JP5145639B2 (ja) * 2006-01-18 2013-02-20 荒川化学工業株式会社 活性エネルギー線硬化性水中油型エマルジョン組成物
JP2010065193A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Mitsubishi Rayon Co Ltd 硬化性組成物、硬化物及び光情報媒体
JP5435743B2 (ja) * 2008-11-05 2014-03-05 日本化薬株式会社 光ディスク用紫外線硬化型樹脂組成物およびその硬化物
JP2011074266A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Nippon Shokubai Co Ltd 光ディスク用硬化性樹脂組成物、その硬化物及び光ディスク
CN103113531B (zh) * 2013-01-15 2015-06-10 万华化学集团股份有限公司 一种具有可再乳化性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液及其制备方法
JP2014177583A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Mitsubishi Rayon Co Ltd 硬化性組成物および積層体
JP6171618B2 (ja) * 2013-06-24 2017-08-02 宇部興産株式会社 光及び熱硬化性水性樹脂分散体及びエラストマー積層体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008303258A (ja) 2007-06-06 2008-12-18 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 活性エネルギー線硬化型エマルジョン組成物、及び、コーティング剤組成物
JP2011012120A (ja) 2009-06-30 2011-01-20 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 活性エネルギー線硬化型エマルジョン組成物及びそれを用いたコーティング剤組成物

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230000005A (ko) * 2021-06-23 2023-01-02 강남제비스코 주식회사 우레탄 변성 아크릴수지 조성물 및 그의 제조방법
WO2023132578A1 (ko) * 2022-01-06 2023-07-13 동우화인켐 주식회사 점착제 조성물, 점착시트 및 광학필름

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