JP6440944B2 - 光硬化性組成物および成形品 - Google Patents
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(式中、RおよびR´はそれぞれ独立して紫外線吸収団を表し、l1は2〜4の整数、m1は1以上の整数を表す。)
(式中、RおよびR´はそれぞれ独立して紫外線吸収団を表し、l1は2〜4の整数、m1は1以上の整数を表す。)
上記のような構成とすることにより、硬化性に優れる光硬化性組成物とすることができる。また、前記(C)官能基数が異なる少なくとも2種の光反応性モノマーのうち、少なくとも1種を1官能の(メタ)アクリレートモノマーとすることによって、硬化物の低反り性に優れる光硬化性組成物とすることができる。
以下、各成分について詳細に説明する。
本発明の光硬化性組成物が含有する光硬化性樹脂は、紫外線照射により硬化する樹脂であればよく、好ましくは分子中に1個以上のエチレン性不飽和結合を有するプレポリマー(オリゴマーまたはポリマー)である。また、(A)光硬化性樹脂は、(C)光反応性モノマーを除く成分とも言える。
上記プレポリマーの例として例えば、不飽和ポリエステル系オリゴマー、(メタ)アクリレート系オリゴマー等が挙げられる。(メタ)アクリレート系オリゴマーとしては、フェノールノボラックエポキシ(メタ)アクリレート、クレゾールノボラックエポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート等のエポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリブタジエン変性(メタ)アクリレート等が挙げられる。
ポリオールとしては、炭化水素ポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールなどの公知のポリオールを特に制限されず用いることができる。また、ポリイソシアネートとしては芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、芳香族脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネートなどの公知のポリイソシアネートを特に制限されず用いることができる。
官能基数があまり大きいと架橋密度が高くなって硬化物の反りが大きくなり、強靱性も悪くなる傾向があることから、2官能、3官能のものが好ましい。また、(A)光硬化性樹脂として、構造の異なる少なくとも2種類のウレタン(メタ)アクリレートを含むことが好ましい。ウレタン(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、ダイセル・サイテック社製EBECRYL8402等が挙げられる。
官能基数があまり大きいと架橋密度が高くなって硬化物の反りが大きくなり、強靱性も悪くなる傾向があることから、2官能、3官能のものが好ましい。ポリエステルアクリレートの市販品としては、例えば、ダイセルサイテック社製EBECRYL860、EBECRYL1870が挙げられる。
本発明の光硬化性組成物は、(B)成分として、下記一般式(I)で表わされる光重合開始剤を含有する。
(式中、RおよびR´はそれぞれ独立して紫外線吸収団を表し、l1は2〜4の整数、m1は1以上の整数を表す。)
本発明の光硬化性組成物は、(C)成分として、官能基数が異なる少なくとも2種の光反応性モノマーを含む。光反応性モノマーは、1つ以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーであり、反応性希釈剤として用いられるものである。光反応性モノマーとしては公知のものをいずれも用いることができる。例えば、2−ヒドロキシメチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートなどのヒドロキシアルキルアクリレート類;イソボルニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、N−アクリロイルモルホリン、N−ビニルピロリジノンなどの環状骨格を有する単官能感光性モノマー類;エチレングリコール、メトキシテトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコールのモノ又はジアクリレート類;N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドなどのアクリルアミド類;N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレートなどのアミノアルキルアクリレート類;ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレートなどの多価アルコール又はこれらのエチレンオキサイド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加物などの多価アクリレート類;フェノキシアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、およびこれらのフェノール類のエチレンオキサイド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加物などのアクリレート類;グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレートなどのグリシジルエーテルのアクリレート類;およびメラミンアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジアクリレートおよび上記アクリレートに対応する各メタクリレート類などが挙げられる。
本発明の光硬化性組成物は、着色剤を含有することができる。着色剤、例えば黒色の着色剤は、光を吸収するために光硬化性組成物の硬化性が低下し得る。しかしながら、本発明によれば、そのような着色剤を含有していても、硬化性に優れた光硬化性組成物を得ることができる。着色剤としては、黒、赤、青、緑、黄、白などの慣用公知の着色剤を使用することができ、顔料、染料、色素のいずれでもよい。具体的には、カラーインデックス(C.I.;ザ ソサイエティ オブ ダイヤーズ アンド カラリスツ(The Society of Dyers and Colourists)発行)番号が付されているものを挙げることができる。但し、環境負荷低減並びに人体への影響の観点からハロゲンを含有しない着色剤であることが好ましい。
本発明の光硬化性組成物には、本発明の効果を損なわない限り、上記成分以外の公知の添加剤を配合してもよい。添加剤としては熱重合禁止剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、老化防止剤、抗菌・防黴剤、消泡剤、レベリング剤、フィラー、増粘剤、密着性付与剤、チキソ性付与剤等が挙げられる。また、後述するように、本発明の光硬化性組成物を凹部に充填したまま硬化する場合は、乾燥工程を経ないことが多いため、溶剤を配合しない方が好ましい。上記の、配合しない方が好ましいというのは、組成物中に微量の該当成分が含まれることを排除するものではない。
本発明にかかる光硬化性組成物は、下記の塗工方法で基材などに塗工後、紫外線、好ましくは波長200〜400nmの紫外線を照射し、硬化する。
得られた各組成物について、東機産業社製コーンプレート型粘度計TVE−33H(コーンローター3°R9.7、5rpm)により25℃での粘度を測定した。低粘度の光硬化性組成物は、例えば成型用版体の凹部に充填する際に取扱性が良好であるため、成形性に優れる。
各透明性光硬化性組成物を硬化後の膜厚が約70μmとなるように東洋紡社製易接着PETフィルム上にバーコーターで塗布し、さらに上から未処理PETフィルムで覆い、UVコンベア炉(高圧水銀灯、80W、3灯)を用いて露光量2000mJ/cm2で露光し、未処理PETフィルムを剥がし、さらに熱風循環式乾燥炉で120℃1時間加熱して試験片を得た。
得られた試験片を、5cm角に切り出し、反りを生じた辺が上を向くように平らな台に置き、反りのある一辺を指で台に押さえつけて、反対側の浮き上がった辺の台からの高さを読み取り、反りの大きさを測定した。
◎:試験片の反り量が3mm未満
○:試験片の反り量が3mm以上5mm未満
△:試験片の反り量が5mm以上10mm未満
×:試験片の反り量が10mm以上
各試験片に、芯の先が平らになるように研がれたBから9Hの鉛筆を、約45°の角度で押し付けて、塗膜の剥がれが生じない鉛筆の硬さを記録した。
※2:ダイセル・サイテック社製EBECRYL860、2官能ポリエステルアクリレート、光硬化性樹脂
※3:ダイセル・サイテック社製EBECRYL1870、6官能ポリエステルアクリレート、光硬化性樹脂
※4:IHT社製Omnipol9210、PPTTAで希釈したポリエチレングリコール(200)ジ(β−4−[4−(2−ジメチルアミノ−2−ベンジル)ブタノイルフェニル]ピペラジン)プロピオネート、紫外線吸収団を2つ有する液状光重合開始剤(上記化合物No.6)
※5:IHT社製Omnipol9220、50%TMP3EOTA(エトキシ化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート)で希釈したポリエチレングリコール(200)ジ(β−4−[4−(2−ジメチルアミノ−2−ベンジル)ブタノイルフェニル]ピペラジン)プロピオネート、紫外線吸収団を2つ有する液状光重合開始剤(上記化合物No.6)
※6:BASFジャパン社製イルガキュア184、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、紫外線吸収団を1つ有する固形光重合開始剤
※7:BASFジャパン社製ダロキュア1173、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル-プロパン−1−オン、紫外線吸収団を1つ有する液状光重合開始剤
※8:三菱レイヨン社製ダイヤビームUK−4101、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジアクリレート、2官能光反応性モノマー
※9:新中村化学工業社製NKエステルA−NPG、ネオペンチルグリコールジアクリレート、2官能光反応性モノマー
※10:共栄社化学社製ライトエステルHO−250(N)、2−ヒドロキシメチルメタクリレート、1官能光反応性モノマー
※11:日本化薬社製カヤラッドTMPTA、トリメチロールプロパントリアクリレート、3官能光反応性モノマー
※12:日本化薬社製カヤラッドDPHA、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、6官能光反応性モノマー
※13:石原産業社製タイペークCR−97、着色剤
2・・・凹部
3・・・光硬化性組成物
4・・・基材
5・・・光源
6・・・成型品
Claims (5)
- 前記(C)官能基数が異なる少なくとも2種の光反応性モノマーのうち、少なくとも1種が1官能の(メタ)アクリレートモノマーであることを特徴とする請求項1に記載の光硬化性組成物。
- さらに、(D)着色剤を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の光硬化性組成物。
- 凹部に充填した状態で、活性エネルギー線を照射することにより硬化させる成形法に用いられ、かつ、有機溶剤を含まないことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光硬化性組成物。
- 請求項4に記載の光硬化性組成物を成形してなる成形品。
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