JP6565613B2 - Active energy ray-curable resin composition - Google Patents

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Description

本発明は、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物に関する。   The present invention relates to an active energy ray-curable resin composition.

硬化性樹脂組成物は、活性エネルギー線の照射により直ちに硬化して強度や耐薬品性に優れる硬化膜を形成することから、各種の表面を保護するための塗料、コーティング材として用いられている。近年では、液晶ディスプレイ等の画像表示装置に使用される反射防止フィルム、偏光フィルム、プリズムシート等の光学フィルムまたはシートや、電子機器や家電製品の筐体、表示パネル、スイッチボタン等に使用されるインサート成形またはインモールド転写フィルムへの利用が拡大している。このような用途に用いられる硬化性樹脂組成物には、美観を維持するための耐傷つき性、耐薬品性と加工性の点での基材への密着性、伸張性が求められる。耐傷つき性を向上させる方法として多官能モノマーまたはオリゴマーを用いて表面硬度を向上させる方法が知られている。しかしこの方法では伸張性が著しく低下し、加工性が劣る。そこで、耐傷つき性と加工性を両立させる手段として、擦傷が継時的に自己修復する樹脂組成物が開示されている。例えば、イソホロンジイソシアネートと2−ヒドロキシエチルアクリレートと分子量2,000のポリカプロラクトントリオールとを反応させて得られるウレタンアクリレート(特許文献1)、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体とポリエチレングリコールモノアクリレートとを反応させて得られるウレタンアクリレート(特許文献2)が開示されている。しかしながら、これらの方法では良好な自己修復性、表面硬度、伸張性と基材への密着性、耐薬品性を同時に満たすには至っていない。   The curable resin composition is immediately cured by irradiation with active energy rays to form a cured film having excellent strength and chemical resistance. Therefore, the curable resin composition is used as a paint or a coating material for protecting various surfaces. In recent years, it is used for optical films or sheets such as antireflection films, polarizing films, and prism sheets used in image display devices such as liquid crystal displays, as well as housings, display panels, switch buttons, and the like of electronic devices and home appliances. Use in insert molding or in-mold transfer films is expanding. The curable resin composition used for such applications is required to have scratch resistance, chemical resistance, and adhesion to a substrate and stretchability in order to maintain aesthetics. As a method of improving scratch resistance, a method of improving surface hardness using a polyfunctional monomer or oligomer is known. However, in this method, the extensibility is remarkably lowered and the processability is inferior. Therefore, as a means for achieving both scratch resistance and workability, a resin composition in which scratches self-repair over time is disclosed. For example, urethane acrylate (Patent Document 1) obtained by reacting isophorone diisocyanate, 2-hydroxyethyl acrylate, and polycaprolactone triol having a molecular weight of 2,000, isocyanurate-modified hexamethylene diisocyanate and polyethylene glycol monoacrylate are reacted. Urethane acrylate (Patent Document 2) obtained by the above process is disclosed. However, these methods have not yet achieved good self-repairability, surface hardness, extensibility, adhesion to a substrate, and chemical resistance.

特開2004−35599号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-35599 特開2005−162908号公報JP-A-2005-162908

本発明の課題は、良好な自己修復性、表面硬度、伸張性を有し、かつ基材へ密着性と耐薬品性が良好な硬化物を得ることができる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を提供することである。   An object of the present invention is to provide an active energy ray-curable resin composition that has a good self-healing property, surface hardness, and extensibility, and that can obtain a cured product having good adhesion and chemical resistance to a substrate. Is to provide.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定構造のウレタン(メタ)アクリレートと特定の単官能(メタ)アクリレートを含有する活性エネルギー線硬化型樹脂組成物が有用であることを見出し、本発明の完成に至った。   As a result of intensive studies in order to solve the above problems, the present inventor has found that an active energy ray-curable resin composition containing a urethane (meth) acrylate having a specific structure and a specific monofunctional (meth) acrylate is useful. As a result, the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、次の〔1〕である。
〔1〕下記のウレタン(メタ)アクリレート(A)および単官能(メタ)アクリレート(B)を含有し、ウレタン(メタ)アクリレート(A)と単官能(メタ)アクリレート(B)の質量比が(A)/(B)=50/50〜95/5である活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
ウレタン(メタ)アクリレート(A): 数平均分子量300〜900のポリカプロラクトンポリオール(a1)、脂肪族又は脂環式ジイソシアネート(a2)、水酸基含有(メタ)アクリレート(a3)を反応させて得られる重量平均分子量3,000〜30,000のウレタン(メタ)アクリレート
単官能(メタ)アクリレート(B): 単独重合体としたときのガラス転移温度が−30〜35℃であり、下記の式(1)で表される単官能(メタ)アクリレート

Figure 0006565613
(R1は水素原子またはメチル基、nは0〜2、Cyは式(2)〜(4)から選ばれる環状構造)
Figure 0006565613
That is, the present invention is the following [1].
[1] The following urethane (meth) acrylate (A) and monofunctional (meth) acrylate (B) are contained, and the mass ratio of urethane (meth) acrylate (A) and monofunctional (meth) acrylate (B) is ( A) / (B) = 50/50 to 95/5 active energy ray-curable resin composition.
Urethane (meth) acrylate (A): Weight obtained by reacting a polycaprolactone polyol (a1) having a number average molecular weight of 300 to 900, an aliphatic or alicyclic diisocyanate (a2), and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate (a3). Urethane (meth) acrylate having an average molecular weight of 3,000 to 30,000 Monofunctional (meth) acrylate (B): The glass transition temperature when it is a homopolymer is −30 to 35 ° C., and the following formula (1) Monofunctional (meth) acrylate represented by
Figure 0006565613
(R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, n is 0 to 2, Cy is a cyclic structure selected from the formulas (2) to (4))
Figure 0006565613

本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物によれば、良好な自己修復性、表面硬度、伸張性を有し、かつ基材への密着性と耐薬品性が良好な硬化物を得ることができる。   According to the active energy ray-curable resin composition of the present invention, it is possible to obtain a cured product having good self-healing properties, surface hardness, extensibility, and good adhesion to a substrate and chemical resistance. it can.

本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、ウレタン(メタ)アクリレート(A)、単官能(メタ)アクリレート(B)を含有することを特徴とする。以下に、各成分について説明する。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
<ウレタン(メタ)アクリレート(A)>
The active energy ray-curable resin composition of the present invention is characterized by containing urethane (meth) acrylate (A) and monofunctional (meth) acrylate (B). Below, each component is demonstrated.
In the present specification, “(meth) acrylate” means acrylate or methacrylate.
<Urethane (meth) acrylate (A)>

本発明に用いるウレタン(メタ)アクリレート(A)は、数平均分子量300〜900のポリカプロラクトンポリオール(a1)と、脂肪族または脂環式ジイソシアネート(a2)と、水酸基含有(メタ)アクリレート(a3)とを反応させて得られる重量平均分子量が3,000〜30,000のウレタンアクリレートである。
<ポリカプロラクトンポリオール(a1)>
The urethane (meth) acrylate (A) used in the present invention comprises a polycaprolactone polyol (a1) having a number average molecular weight of 300 to 900, an aliphatic or alicyclic diisocyanate (a2), and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate (a3). Is a urethane acrylate having a weight average molecular weight of 3,000 to 30,000 obtained by the reaction.
<Polycaprolactone polyol (a1)>

本発明に用いるポリカプロラクトンポリオールとしてはポリカプロラクトンジオールまたはポリカプロラクトントリオールが挙げられ、2種以上を組み合わせて使用することもできる。ポリカプロラクトンポリオールの数平均分子量が300未満の場合は自己修復性が不十分となり、900を超えると自己修復性と表面硬度、密着性、耐薬品性が不十分となる。好ましくは500〜850である。ポリカプロラクトンポリオールの入手可能な市販品としては、(株)ダイセル製の「プラクセル205」、「プラクセル205H」、「プラクセル205U」、「プラクセルL205AL」、「プラクセル208」、「プラクセル210」、「プラクセル210N」、「プラクセル210CP」等が挙げられる。
<脂肪族または脂環式ジイソシアネート(a2)>
Examples of the polycaprolactone polyol used in the present invention include polycaprolactone diol and polycaprolactone triol, and two or more kinds can be used in combination. When the number average molecular weight of the polycaprolactone polyol is less than 300, the self-healing property is insufficient, and when it exceeds 900, the self-healing property, surface hardness, adhesion, and chemical resistance are insufficient. Preferably it is 500-850. Examples of commercially available products of polycaprolactone polyol include “Placcel 205”, “Placcel 205H”, “Placcel 205U”, “Placcel L205AL”, “Placcel 208”, “Placcel 210”, and “Placcel” manufactured by Daicel Corporation. 210N "," Placcel 210CP "and the like.
<Aliphatic or alicyclic diisocyanate (a2)>

本発明に用いる脂肪族ジイソシアネートとしては、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられ、脂環式ジイソシアネートとしては、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。硬化物の表面硬度、伸張性および耐薬品性に優れるという点で脂環式ジイソシアネートが好ましい。
<水酸基含有(メタ)アクリレート(a3)>
Examples of the aliphatic diisocyanate used in the present invention include trimethylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate, and examples of the alicyclic diisocyanate include 1,4-cyclohexane diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and norbornane diisocyanate. An alicyclic diisocyanate is preferable in that the cured product has excellent surface hardness, extensibility, and chemical resistance.
<Hydroxyl group-containing (meth) acrylate (a3)>

本発明で用いる水酸基含有(メタ)アクリレート(c)は、1分子中に少なくとも1個以上の水酸基と、1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する水酸基含有(メタ)アクリレートである。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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのε−カプロラクトン付加物(平均付加モル数1〜10)、ポリエチレングリコール(平均付加モル数1〜10)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(平均付加モル数1〜10)モノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等が挙げられる。これら水酸基含有(メタ)アクリレートは、一種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。自己修復性と伸張性に優れるという観点から、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が好ましい。   The hydroxyl group-containing (meth) acrylate (c) used in the present invention is a hydroxyl group-containing (meth) acrylate having at least one hydroxyl group and one or more (meth) acryloyl groups in one molecule. For example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate Ε-caprolactone adduct (average addition mole number 1 to 10), polyethylene glycol (average addition mole number 1 to 10) mono (meth) acrylate, polypropylene glycol (average addition mole number 1 to 10) mono (meth) acrylate, Examples include pentaerythritol triacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate. These hydroxyl group-containing (meth) acrylates may be used alone or in combination of two or more. 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, and 4-hydroxybutyl acrylate are preferable from the viewpoint of excellent self-repairability and extensibility.

本発明に用いるウレタンアクリレート(A)の重量平均分子量は3,000〜30,000である。重量平均分子量が3,000未満では自己修復性と伸張性が不十分であり、30,000を超えると自己修復性と表面硬度が不十分である。好ましくは4,000〜15,000である。   The weight average molecular weight of the urethane acrylate (A) used in the present invention is 3,000 to 30,000. When the weight average molecular weight is less than 3,000, the self-healing property and the stretchability are insufficient, and when it exceeds 30,000, the self-healing property and the surface hardness are insufficient. Preferably it is 4,000-15,000.

ウレタン(メタ)アクリレート(A)の製造において、ポリカプロラクトンポリオール(a1)、水酸基含有(メタ)アクリレート(a3)の水酸基の合計とジイソシアネート(a2)のイソシアネート基の当量比は0.9〜1.1であり、好ましくは0.95〜1.05である。   In the production of urethane (meth) acrylate (A), the equivalent ratio of the total hydroxyl groups of polycaprolactone polyol (a1) and hydroxyl group-containing (meth) acrylate (a3) to the isocyanate group of diisocyanate (a2) is 0.9 to 1. 1, preferably 0.95 to 1.05.

ウレタン(メタ)アクリレート(A)の製造において、ウレタン化反応の方法は一般的には公知の方法に従って製造することができる。例えば、反応容器中にポリカプロラクトンポリオール(a1)、ジイソシアネート(a2)を投入し、必要に応じてウレタン化触媒、重合禁止剤、黄変防止剤、有機溶剤を投入し、30〜100℃の温度において反応させ、その後に水酸基含有(メタ)アクリレートを投入して、さらに30〜100℃の温度において反応させる。   In the production of the urethane (meth) acrylate (A), the urethanization reaction method can be generally produced according to a known method. For example, a polycaprolactone polyol (a1) and a diisocyanate (a2) are charged into a reaction vessel, and a urethanization catalyst, a polymerization inhibitor, a yellowing inhibitor, and an organic solvent are charged as necessary, and a temperature of 30 to 100 ° C. Then, a hydroxyl group-containing (meth) acrylate is added, and further reacted at a temperature of 30 to 100 ° C.

ウレタン化反応において、反応時間を短縮することができることから、ウレタン化触媒を使用することが好ましい。ウレタン化触媒としては、ジブチルスズジラウレートなどの有機スズ化合物、ジブチルビスマスジラウレートなどの有機ビスマス化合物、トリエチルアミンなどの3級アミン、テトラアルキルアンモニウムブロマイドなどの4級アンモニウムなどを用いることができる。これらのウレタン化触媒は、反応原料の総量に対して0.005〜1.0重量%の量で用いられる。
<単官能(メタ)アクリレート(B)>
In the urethanization reaction, it is preferable to use a urethanization catalyst because the reaction time can be shortened. As the urethanization catalyst, organic tin compounds such as dibutyltin dilaurate, organic bismuth compounds such as dibutylbismuth dilaurate, tertiary amines such as triethylamine, quaternary ammonium such as tetraalkylammonium bromide, and the like can be used. These urethanization catalysts are used in an amount of 0.005 to 1.0% by weight based on the total amount of reaction raw materials.
<Monofunctional (meth) acrylate (B)>

式(1)で表され、単独重合体としたときのガラス転移温度が−30〜35℃である。単独重合体としたときのガラス転移温度が−30℃未満では自己修復性、表面硬度、耐薬品性が不十分となり、35℃を超えると、自己修復性と伸張性が不十分となる。具体的にはフェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレートが挙げられる。これらの内1種類を用いてもよく、2種類以上を用いてもよい。自己修復性と表面硬度に優れるという観点からフェノキシエチルアクリレートが好ましい。   It is represented by the formula (1) and has a glass transition temperature of −30 to 35 ° C. when it is a homopolymer. When the glass transition temperature is less than −30 ° C. when the homopolymer is used, the self-healing property, the surface hardness and the chemical resistance are insufficient, and when it exceeds 35 ° C., the self-healing property and the extensibility are insufficient. Specific examples include phenoxyethyl acrylate, phenoxydiethylene glycol acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, and cyclic trimethylolpropane formal acrylate. One of these may be used, or two or more may be used. Phenoxyethyl acrylate is preferable from the viewpoint of excellent self-repairability and surface hardness.

Figure 0006565613
(R1は水素原子またはメチル基、nは0〜2、Cyは式(2)〜(4)から選ばれる環状構造)
Figure 0006565613
(R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, n is 0 to 2, Cy is a cyclic structure selected from the formulas (2) to (4))

Figure 0006565613
<活性エネルギー線硬化型樹脂組成物>
Figure 0006565613
<Active energy ray-curable resin composition>

本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、ウレタン(メタ)アクリレート(A)と環状構造を有する(メタ)アクリレート(B)を質量比(A)/(B)=50/50〜95/5で含有する。50/50未満では自己修復性、伸張性、耐薬品性が十分でなく、95/5を超えると硬化物の自己修復性と表面硬度が不十分となる。好ましくは(A)/(B)=50/50〜80/20である。   The active energy ray-curable resin composition of the present invention comprises a urethane (meth) acrylate (A) and a (meth) acrylate (B) having a cyclic structure in a mass ratio (A) / (B) = 50/50 to 95 /. 5 to contain. If it is less than 50/50, the self-healing property, extensibility, and chemical resistance are not sufficient, and if it exceeds 95/5, the self-healing property and surface hardness of the cured product become insufficient. Preferably (A) / (B) = 50/50 to 80/20.

本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物には光重合開始剤を配合しても良い。前記光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のベンゾインまたはベンゾインアルキルエーテル;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸等の芳香族ケトン;ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール等のベンジルケタール;1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパン−1−オン等のアセトフェノン;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シド、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シド等のアシルフォスフィンオキシドが挙げられる。   You may mix | blend a photoinitiator with the active energy ray hardening-type resin composition of this invention. Examples of the photopolymerization initiator include benzoin and benzoin alkyl ethers such as benzoin and benzoin methyl ether; aromatic ketones such as benzophenone and benzoylbenzoic acid; benzyl ketals such as benzyldimethyl ketal and benzyldiethyl ketal; 1-hydroxycyclohexyl Acetophenones such as phenyl ketone and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propan-1-one; 2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) An acyl phosphine oxide such as phenyl phosphine oxide may be mentioned.

本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物には、単独重合体としたときのガラス転移温度が80〜200℃である単官能(メタ)アクリレート(C)を1〜30質量%配合することで硬化物の伸張性がさらに良好な樹脂組成物が得られる。具体的には、イソボニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、N,N−ジメチルアクリルアミドを配合することが好ましい。さらには、アクリロイルモルホリン、N,N−ジメチルアクリルアミドを配合することよりが好ましい。   In the active energy ray-curable resin composition of the present invention, 1 to 30% by mass of a monofunctional (meth) acrylate (C) having a glass transition temperature of 80 to 200 ° C. as a homopolymer is blended. A resin composition having a further excellent extensibility of the cured product can be obtained. Specifically, it is preferable to blend isobonyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, acryloylmorpholine, and N, N-dimethylacrylamide. Furthermore, it is more preferable to mix acryloylmorpholine and N, N-dimethylacrylamide.

さらに、任意成分として、(メタ)アクリル重合体、表面調整剤、レベリング剤、充填剤、顔料、シランカップリング剤、帯電防止剤、消泡剤、防汚剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、光重合開始剤、有機溶剤等を配合することができる。   Furthermore, as an optional component, (meth) acrylic polymer, surface conditioner, leveling agent, filler, pigment, silane coupling agent, antistatic agent, antifoaming agent, antifouling agent, antioxidant, UV absorber, A light stabilizer, a photopolymerization initiator, an organic solvent, and the like can be blended.

本発明の硬化性樹脂組成物を硬化させる方法としては、赤外線、可視光線、紫外線、X線、γ線および電子線などの活性エネルギー線の群より選ばれる光線を選択することができる。活性エネルギー線の照射方法は、通常の硬化性樹脂組成物の硬化方法を用いることができる。活性エネルギー線照射装置として紫外線を用いる場合、波長が200〜450nmの領域にスペクトル分布を有するフュージョンUVシステムズ(株)製Hバルブ等の無電極ランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、ガリウムランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。活性エネルギー線の照射量は、積算光量として通常10〜3,000mJ/cm2であり、50〜2,000mJ/cm2が好ましく、100〜1,000mJ/cm2がより好ましい。照射時の雰囲気は空気中でもよく、窒素やアルゴン等の不活性ガス中で硬化してもよい。 As a method for curing the curable resin composition of the present invention, a light ray selected from the group of active energy rays such as infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, X-rays, γ rays and electron beams can be selected. As a method of irradiating active energy rays, a normal curing method of a curable resin composition can be used. When ultraviolet rays are used as the active energy ray irradiation device, electrodeless lamps such as H bulbs manufactured by Fusion UV Systems Co., Ltd. having a spectral distribution in the wavelength range of 200 to 450 nm, low pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, ultrahigh pressure mercury lamps Xenon lamp, gallium lamp, metal halide lamp and the like. The dose of the active energy rays are usually 10~3,000mJ / cm 2 as the accumulated light quantity is preferably 50~2,000mJ / cm 2, 100~1,000mJ / cm 2 is more preferable. The atmosphere at the time of irradiation may be air or may be cured in an inert gas such as nitrogen or argon.

本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物はディスプレイ画面、モバイル機器の筐体、加飾フィルム等の各種コーティング剤に有用である。   The active energy ray-curable resin composition of the present invention is useful for various coating agents such as display screens, mobile device casings, and decorative films.

以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明する。なお、以下において特に規定しない限り、「部」は「質量部」、「%」は「質量%」を示す。
<合成例1:ウレタン(メタ)アクリレート(UA−1)の製造>
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Unless otherwise specified, “parts” means “parts by mass” and “%” means “mass%”.
<Synthesis Example 1: Production of urethane (meth) acrylate (UA-1)>

攪拌装置、空気導入管、温度計を備えた四つ口フラスコに、数平均分子量530のポリカプロラクトンジオール((株)ダイセル製プラクセル205U)を159g、イソホロンジイソシアネート(住化バイエルウレタン(株)製デスモジュールI)を88.9g、酢酸ブチルを67.8g、ジブチルスズジラウレートを0.03g投入し、窒素を吹き込みながら内温を60℃に保持して4時間反応させた後、JIS K 7301の方法でイソシアネート基含有量が3.5%以下でなることを確認した。次に、2−ヒドロキシエチルアクリレートを23.2g、メトキシハイドロキノンを0.1g投入した。空気を吹き込みながら内温を60℃に保持して3時間反応させた後、イソシアネート基含有量が0.2%以下でなることを確認し、重量平均分子量4,450のウレタン(メタ)アクリレート(UA−1)を322.1g得た。
<合成例2〜5、比較合成例1〜4>
In a four-necked flask equipped with a stirrer, an air inlet tube, and a thermometer, 159 g of polycaprolactone diol having a number average molecular weight of 530 (Placcel 205U, manufactured by Daicel Corporation), and isophorone diisocyanate (Death manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) 88.9 g of module I), 67.8 g of butyl acetate, and 0.03 g of dibutyltin dilaurate were added, and the reaction was carried out for 4 hours while maintaining the internal temperature at 60 ° C. while blowing nitrogen, followed by the method of JIS K 7301. It was confirmed that the isocyanate group content was 3.5% or less. Next, 23.2 g of 2-hydroxyethyl acrylate and 0.1 g of methoxyhydroquinone were added. After reacting for 3 hours while maintaining the internal temperature at 60 ° C. while blowing air, it was confirmed that the isocyanate group content was 0.2% or less, and a urethane (meth) acrylate having a weight average molecular weight of 4,450 ( 322.1 g of UA-1) was obtained.
<Synthesis Examples 2-5, Comparative Synthesis Examples 1-4>

表1に記載の原料を用いて、実施例1と同様にしてウレタン(メタ)アクリレートUA−2〜UA−5及びUA’−1〜UA’−4を製造した。ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量を表1に記載する。   Using the raw materials shown in Table 1, urethane (meth) acrylates UA-2 to UA-5 and UA′-1 to UA′-4 were produced in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the weight average molecular weight of urethane (meth) acrylate.

Figure 0006565613
Figure 0006565613

表中に略記した配合材料の詳細は次の通りである。
ポリカプロラクトンジオール(数平均分子量530):(株)ダイセル製「プラクセル205U」
ポリカプロラクトンジオール(数平均分子量830):(株)ダイセル製「プラクセル208」
ポリカプロラクトントリオール(数平均分子量850):(株)ダイセル製「プラクセル308」
ポリカプロラクトンジオール(数平均分子量2,000):(株)ダイセル製「プラクセル220」
ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量650):保土ヶ谷化学工業(株)製「PTG650」
ポリプロピレングリコール(数平均分子量700):日油(株)製「ユニオールD−700」
イソホロンジイソシアネート:住化バイエルウレタン製(株)「デスモジュールI」
ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン:住化バイエルウレタン(株)「デスモジュールW」
2−ヒドロキシエチルアクリレート:大阪有機化学工業(株)製「HEA」
ペンタエリスリトールトリアクリレート:大阪有機化学工業(株)製「ビスコート#300」
<実施例1〜9、比較例1〜8>
Details of the compounding materials abbreviated in the table are as follows.
Polycaprolactone diol (number average molecular weight 530): “Placcel 205U” manufactured by Daicel Corporation
Polycaprolactone diol (number average molecular weight 830): “Placcel 208” manufactured by Daicel Corporation
Polycaprolactone triol (number average molecular weight 850): “Placcel 308” manufactured by Daicel Corporation
Polycaprolactone diol (number average molecular weight 2,000): “Placcel 220” manufactured by Daicel Corporation
Polytetramethylene glycol (number average molecular weight 650): “PTG650” manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.
Polypropylene glycol (number average molecular weight 700): “Uniol D-700” manufactured by NOF Corporation
Isophorone diisocyanate: Sumika Bayer Urethane Co., Ltd. “Desmodur I”
Bis (4-isocyanatocyclohexyl) methane: Sumika Bayer Urethane Co., Ltd. “Desmodur W”
2-hydroxyethyl acrylate: “HEA” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.
Pentaerythritol triacrylate: “Biscoat # 300” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.
<Examples 1-9, Comparative Examples 1-8>

合成例1〜5、比較合成例1〜4で得られたウレタンアクリレート、表2記載の単官能モノマーおよび表3又は表4記載の添加剤、溶剤を表3又は表4記載の重量で50mL褐色スクリュー管に量りとり、ボルテックスミキサーにて1分間混合させ活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を、125μmPETフィルム(東洋紡績(株)製コスモシャインA4300)上に乾燥膜厚が25μmとなるよう塗工し、80℃にて5分間乾燥して有機溶剤を蒸発させた。続いて、80W/cmの無電極UVランプ(Hバルブ)を用いて積算光量1,000mJ/cm2のエネルギー量を照射することで硬化物試験片を得た。この硬化物試験片を用いて以下の評価を行った。 The urethane acrylate obtained in Synthesis Examples 1 to 5 and Comparative Synthesis Examples 1 to 4, the monofunctional monomer described in Table 2, the additive described in Table 3 or Table 4, and the solvent are 50 mL brown in the weight described in Table 3 or Table 4. The active energy ray-curable resin composition was obtained by weighing into a screw tube and mixing with a vortex mixer for 1 minute. The obtained active energy ray-curable resin composition was applied onto a 125 μm PET film (Cosmo Shine A4300 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) so that the dry film thickness was 25 μm, and dried at 80 ° C. for 5 minutes to form an organic material. The solvent was evaporated. Then, the cured | curing material test piece was obtained by irradiating the energy amount of 1000 mJ / cm < 2 > of integrated light quantities using an 80W / cm electrodeless UV lamp (H bulb). The following evaluation was performed using this hardened | cured material test piece.

Figure 0006565613
<自己修復性>
Figure 0006565613
<Self-healing>

温度25℃、相対湿度60RH%の雰囲気下、硬化物表面に対して真鍮ブラシで1kg荷重で10往復擦り、硬化物表面に入った傷が復元するか否か、または傷が復元するまでの時間を測定し、下記の基準により判定した。
傷が10秒以内に復元する。(評価:◎)
10秒後に傷が認められるが、5分経過後には復元する。(評価:○)
5分経過しても傷が復元しない。(評価:×)
<表面硬度>
In an atmosphere of 25 ° C. and relative humidity of 60 RH%, the cured product surface is rubbed 10 times with a brass brush with a 1 kg load to determine whether or not the scratches that have entered the cured product surface are restored or the time until the scratches are restored. Was measured and judged according to the following criteria.
The wound is restored within 10 seconds. (Evaluation: ◎)
Scratches are observed after 10 seconds, but will recover after 5 minutes. (Evaluation: ○)
The wound does not recover after 5 minutes. (Evaluation: ×)
<Surface hardness>

JIS K5600に準拠して、荷重750gの条件で引っ掻き硬度(鉛筆法)を測定し、下記の基準で評価した。
鉛筆硬度が2H以上(評価:◎)
鉛筆硬度がF〜H(評価:○)
鉛筆硬度が2B以下(評価:×)
<伸張性>
Based on JIS K5600, the scratch hardness (pencil method) was measured under the condition of a load of 750 g and evaluated according to the following criteria.
Pencil hardness is 2H or more (Evaluation: ◎)
Pencil hardness is F ~ H (evaluation: ○)
Pencil hardness is 2B or less (evaluation: x)
<Extension>

得られた硬化物試験片を基材から剥離し、を10cm幅に切断し、オートグラフ試験機((株)島津製作所製AGS−J)を用いて、温度25℃、相対湿度60RH%、引張速度50mm/min、チャック間距離50mmの条件で引張試験を行い、測定した破断伸度を下記の基準で評価した。
破断伸度が200%以上(評価:◎)
破断伸度が100%以上〜200%未満(評価:○)
破断伸度が100%未満(評価:×)
<密着性>
The obtained cured product test piece was peeled off from the substrate, cut to a width of 10 cm, and using an autograph tester (AGS-J, manufactured by Shimadzu Corporation), temperature 25 ° C., relative humidity 60 RH%, tensile A tensile test was performed under the conditions of a speed of 50 mm / min and a distance between chucks of 50 mm, and the measured elongation at break was evaluated according to the following criteria.
Breaking elongation is 200% or more (evaluation: ◎)
Elongation at break is 100% or more and less than 200% (evaluation: ○)
Breaking elongation is less than 100% (evaluation: x)
<Adhesion>

JIS K5600に準拠して、碁盤目剥離試験を行い、下記の基準で評価した(これを、「初期密着性」とする)。また、硬化膜試験片を温度80℃、相対湿度90RH%の条件下で48時間静置した後、初期密着性と同様の方法で密着性を評価した(これを、「耐湿熱密着性」とする)。
◎:残存した碁盤目の面積が100%(評価:◎)
○:残存した碁盤目の面積が90%以上〜99%未満(評価:○)
△:残存した碁盤目の面積が90%未満(評価:×)
<耐薬品性>
In accordance with JIS K5600, a cross-cut peel test was performed and evaluated according to the following criteria (this is referred to as “initial adhesion”). Moreover, after leaving the cured film test piece to stand for 48 hours under the conditions of a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 90 RH%, the adhesion was evaluated by the same method as the initial adhesion (this is referred to as “moisture and heat resistant adhesion”). To do).
A: The area of the remaining grid is 100% (evaluation: A)
○: The area of the remaining grid is 90% to less than 99% (evaluation: ○)
Δ: The area of the remaining grid is less than 90% (evaluation: x)
<Chemical resistance>

硬化膜表面に5%NaOH水溶液又は5%塩酸をスポイトで0.1g滴下し、温度25℃で24時間静置した後、水を含んだ脱脂綿で薬品を拭き取ったあとの表面状態を目視で観察し、下記の基準で評価した。
薬品による痕がまったく確認されない。(評価:○)
薬品による痕など硬化膜に異常が確認できる。(評価:×)
Drop 0.1g of 5% NaOH aqueous solution or 5% hydrochloric acid on the surface of the cured film with a dropper, leave it at a temperature of 25 ° C for 24 hours, and then visually observe the surface condition after wiping off the chemical with absorbent cotton containing water And evaluated according to the following criteria.
There are no traces of chemicals. (Evaluation: ○)
Abnormalities can be confirmed in the cured film such as chemical marks. (Evaluation: ×)

Figure 0006565613
Figure 0006565613

Figure 0006565613
Figure 0006565613

表3に示すように、実施例1〜9は自己修復性、表面硬度、伸張性、密着性、耐薬品性がいずれも良好な樹脂組成物である。
比較例1はウレタンアクリレート(A)の重量平均分子量が本発明の範囲より小さいために硬化物の自己修復性と伸張性が不十分である。比較例2はウレタンアクリレート(A)の原料に用いるポリカプロラクトンポリオールの分子量が本発明の範囲より大きいために硬化物の自己修復性、表面硬度、湿熱試験後の密着性、耐薬品性が不十分である。比較例3はウレタンアクリレート(A)の原料にポリカプロラクトンポリオールでなくポリテトラメチレングリコールを用いているために表面硬度、湿熱試験後の密着性、耐薬品性が不十分である。比較例4はウレタンアクリレート(A)の原料にポリカプロラクトンポリオールでなくポリプロピレングリコールを用いているために自己修復性、表面硬度、伸張性、湿熱試験後の密着性、耐薬品性が不十分である。比較例5は単独重合体としたときのガラス転移点が本発明の範囲より低い単官能モノマーを用いているために自己修復性、表面硬度、湿熱試験後の密着性、耐薬品性が不十分である。比較例6は単独重合体としたときのガラス転移点が本発明の範囲より高い単官能モノマーを用いているために自己修復性と伸張性が不十分である。比較例7単官能モノマー(B)を用いていないために自己修復性と表面硬度が不十分である。比較例8はウレタンアクリレート(A)と単官能モノマー(B)の質量が本発明の範囲を外れるために自己修復性、表面硬度、伸張性、湿熱試験後の密着性、耐薬品性が不十分である。
As shown in Table 3, Examples 1 to 9 are resin compositions having good self-healing properties, surface hardness, extensibility, adhesion, and chemical resistance.
In Comparative Example 1, since the weight average molecular weight of the urethane acrylate (A) is smaller than the range of the present invention, the self-healing property and stretchability of the cured product are insufficient. In Comparative Example 2, since the molecular weight of the polycaprolactone polyol used as a raw material for the urethane acrylate (A) is larger than the range of the present invention, the self-healing property of the cured product, the surface hardness, the adhesion after the wet heat test, and the chemical resistance are insufficient. It is. Since Comparative Example 3 uses polytetramethylene glycol instead of polycaprolactone polyol as a raw material for urethane acrylate (A), surface hardness, adhesion after a wet heat test, and chemical resistance are insufficient. Since Comparative Example 4 uses polypropylene glycol instead of polycaprolactone polyol as a raw material for urethane acrylate (A), self-healing property, surface hardness, extensibility, adhesion after wet heat test, and chemical resistance are insufficient. . Since Comparative Example 5 uses a monofunctional monomer having a glass transition point lower than the range of the present invention when a homopolymer is used, self-repairability, surface hardness, adhesion after wet heat test, and chemical resistance are insufficient. It is. In Comparative Example 6, since a monofunctional monomer having a glass transition point higher than the range of the present invention when used as a homopolymer is used, self-repairability and extensibility are insufficient. Comparative Example 7 Since the monofunctional monomer (B) is not used, the self-repairing property and the surface hardness are insufficient. In Comparative Example 8, since the mass ratio of the urethane acrylate (A) and the monofunctional monomer (B) is out of the range of the present invention, the self-healing property, surface hardness, extensibility, adhesion after wet heat test, and chemical resistance are not good. It is enough.

Claims (1)

下記のウレタン(メタ)アクリレート(A)および単官能(メタ)アクリレート(B)を含有し、ウレタン(メタ)アクリレート(A)と単官能(メタ)アクリレート(B)の質量比が(A)/(B)=50/50〜95/5である活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
ウレタン(メタ)アクリレート(A): 数平均分子量300〜900のポリカプロラクトンポリオール(a1)、脂肪族又は脂環式ジイソシアネート(a2)、水酸基含有(メタ)アクリレート(a3)を反応させて得られる重量平均分子量3,000〜30,000のウレタン(メタ)アクリレート
単官能(メタ)アクリレート(B): 単独重合体としたときのガラス転移温度が−30〜35℃であり、下記の式(1)で表される単官能(メタ)アクリレート
Figure 0006565613
(R1は水素原子またはメチル基、nは0〜2、Cyは式(2)〜(4)から選ばれる環状構造)
Figure 0006565613
The following urethane (meth) acrylate (A) and monofunctional (meth) acrylate (B) are contained, and the mass ratio of urethane (meth) acrylate (A) and monofunctional (meth) acrylate (B) is (A) / (B) = Active energy ray-curable resin composition in which 50/50 to 95/5.
Urethane (meth) acrylate (A): Weight obtained by reacting a polycaprolactone polyol (a1) having a number average molecular weight of 300 to 900, an aliphatic or alicyclic diisocyanate (a2), and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate (a3). Urethane (meth) acrylate having an average molecular weight of 3,000 to 30,000 Monofunctional (meth) acrylate (B): The glass transition temperature when it is a homopolymer is −30 to 35 ° C., and the following formula (1) Monofunctional (meth) acrylate represented by
Figure 0006565613
(R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, n is 0 to 2, Cy is a cyclic structure selected from the formulas (2) to (4))
Figure 0006565613
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