JP6865645B2 - Photocurable resin composition and sheet - Google Patents
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Description
本発明は、立体成形加工に適したシートを形成するための光硬化性樹脂組成物、およびそれを用いた成形用シートに関する。 The present invention relates to a photocurable resin composition for forming a sheet suitable for three-dimensional molding processing, and a molding sheet using the same.
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、タッチパネル用フィルムや成形用フィルムとして大量に使用されている。 Acrylic-based photocurable resins are used in many fields to impart special performance to the surfaces of plastic films and plastic moldings. For example, a hard coat film coated on a PET (polyethylene terephthalate) film to impart high hardness is widely used as a touch panel film and a molding film.
これらのなかで特に成型用としては、フィルム表面に絵柄を印刷後、加熱により軟化させた状態で3次元成形を行うインサートフィルムが良く知られているが、フィルムに塗布されたハードコート樹脂層を硬くすると、立体形状に加工する際に曲面においてマイクロクラックが入りやすくなり、加工形状には制約があった。そのため表面硬度と成型性を両立させるインサート成形用のハードコート樹脂として例えば、トリアジン環含有(メタ)アクリレートプレポリマーと平均一次粒子径が80〜500nmの有機微粒子を含むハードコート剤が提案されている(特許文献1)。 Among these, especially for molding, an insert film in which a pattern is printed on the surface of the film and then three-dimensionally molded in a state of being softened by heating is well known, but a hard coat resin layer applied to the film is used. When it is made hard, microcracks are likely to occur on the curved surface when it is processed into a three-dimensional shape, and there are restrictions on the processed shape. Therefore, as a hard coat resin for insert molding that achieves both surface hardness and moldability, for example, a hard coat agent containing a triazine ring-containing (meth) acrylate prepolymer and organic fine particles having an average primary particle size of 80 to 500 nm has been proposed. (Patent Document 1).
こうした成形用途に適したハードコート剤を選定することで、加工面での制約はある程度解消するものの、曲面のRが小さい部分ではやはりマイクロクラックが入る場合があり、更なる改善策として成型性に優れるPMMA(ポリメチルメタクリレート)系アクリル樹脂を成形用シートとして使用する場合もある。しかしながら、この場合は成型物の表面にアクリル樹脂が露出しているため、例えば車載内装用途で長期間使用された場合、ハンドクリームや日焼け止めなどの化粧品が付着した部分が経時的に白化するなどの問題が新たに発生する場合があった。そのため、アクリル樹脂シートの表層に更に耐薬品層を塗布する等の対策を行うこともあるが、こうした対策はコストアップの要因となるため、表面にコーティングをせずとも充分な耐薬品性を有する成型性に優れた成形シートが求められていた。 By selecting a hard coating agent suitable for such molding applications, restrictions on the machined surface can be eliminated to some extent, but microcracks may still occur in the part where the radius of the curved surface is small, and as a further improvement measure, moldability is improved. An excellent PMMA (polymethylmethacrylate) acrylic resin may be used as a molding sheet. However, in this case, since the acrylic resin is exposed on the surface of the molded product, for example, when it is used for a long period of time for in-vehicle interior use, the part to which cosmetics such as hand cream and sunscreen are attached whitens over time. There was a new problem. Therefore, measures such as applying a chemical resistant layer to the surface layer of the acrylic resin sheet may be taken, but since such measures cause an increase in cost, they have sufficient chemical resistance without coating the surface. There has been a demand for a molded sheet having excellent moldability.
請求項1記載の発明は、(ポリ)エチレングリコール(a1)と脂肪族環式ジイソシアネート(a2)とヒドロキシル(メタ)アクリレート(a3)との反応で得られる重量平均分子量が1,000〜10,000の2官能ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー(A)と、反応性希釈モノマー(B)と、光重合開始剤(C)とを含み、前記(B)がメチルメタクリレートを含むことを特徴とする成形に用いるシートに塗布される光硬化樹脂組成物を提供する。
The invention according to claim 1 has a weight average molecular weight of 1,000 to 10 obtained by reacting (poly) ethylene glycol (a1) with an aliphatic cyclic diisocyanate (a2) and hydroxyl (meth) acrylate (a3). 000 bifunctional urethane and (meth) acrylate oligomer (a), a reactive diluent monomer (B), a photopolymerization initiator and (C) seen contains the (B) is a comprising a methyl methacrylate Provided is a photocurable resin composition applied to a sheet used for molding.
請求項2記載の発明は、前記(B)が更に極性官能基を持つ(メタ)アクリレートを含むことを特徴とする請求項1記載の成形に用いるシートに塗布される光硬化性樹脂組成物を提供する。
The invention according to claim 2 is a photocurable resin composition applied to a sheet used for molding according to claim 1, wherein the (B) further contains a (meth) acrylate having a polar functional group. provide.
請求項3記載の発明は、前記(A)の配合量が、組成物の全固形分に対し35〜70重量%であることを特徴とする請求項1又は2いずれか記載の成形に用いるシートに塗布される光硬化性樹脂組成物を提供する。
According to a third aspect of the invention, the amount of the (A) is used in the molding according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the total solid content of the composition is 35 to 70 wt% Sheet Provided is a photocurable resin composition applied to.
請求項4記載の発明は、前記(B)の配合量が、組成物の全固形分に対し25〜60重量%であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の成形に用いるシートに塗布される光硬化性樹脂組成物を提供する。
Invention of claim 4, the amount of the (B) is used in the molding according to any one of claims 1 to 3, wherein the the total solid content of the composition is 25 to 60 wt% Sheet Provided is a photocurable resin composition applied to.
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の成形に用いるシートに塗布される光硬化性樹脂組成物を重合硬化させて得られる成型用シートを提供する。 The invention according to claim 5 provides a molding sheet obtained by polymerizing and curing a photocurable resin composition applied to the sheet used for molding according to any one of claims 1 to 4.
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の成形シート用光硬化性樹脂組成物を重合硬化させて得られる成型用シートを提供する。 The invention according to claim 5 provides a molding sheet obtained by polymerizing and curing the photocurable resin composition for a molding sheet according to any one of claims 1 to 4.
本発明の光硬化性樹脂は、光学特性および伸び性に優れた形成用シートを形成するための光硬化性樹脂組成物であり、電子機器や自動車等の車両内装用の加飾用途に適用可能で、耐薬品性に優れ立体成形加工に適した成形用シート用樹脂組成物として有用である。 The photocurable resin of the present invention is a photocurable resin composition for forming a forming sheet having excellent optical properties and extensibility, and can be applied to decorative applications for vehicle interiors such as electronic devices and automobiles. Therefore, it is useful as a resin composition for a molding sheet having excellent chemical resistance and suitable for three-dimensional molding.
以下本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の組成物の構成は、重量平均分子量(以下Mwと表記)が1,000〜10,000の2官能ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー(A)と、反応性希釈モノマー(B)と、光重合開始剤(C)である。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とメタクリレートとの双方を包含する。また(ポリ)アルキレングリコールとは、アルキレングリコールとポリアルキレングリコールの双方を包含する。 The composition of the present invention comprises a bifunctional urethane (meth) acrylate-based oligomer (A) having a weight average molecular weight (hereinafter referred to as Mw) of 1,000 to 10,000, a reactive diluting monomer (B), and the like. It is a photopolymerization initiator (C). In addition, in this specification, (meth) acrylate includes both acrylate and methacrylate. Further, the (poly) alkylene glycol includes both alkylene glycol and polyalkylene glycol.
本発明で使用する前記(A)は、(ポリ)アルキレングリコール(a1)と脂肪族環式ジイソシアネート(a2)とヒドロキシル(メタ)アクリレート(a3)との反応で有られるウレタン(メタ)アクリレートで、分子内に可撓性の高いウレタン結合を持つ、反応性の高いオリゴマーである。Mwは1,000〜10,000であり、2,000〜6,000が好ましく、2,500〜4,000が更に好ましい。Mwが1,000未満では重合化合物の分子量が小さくなり凝集力が低くまた硬化収縮が大きくなり、10,000超では粘度が高くなり作業性に難がありまた架橋性が低下し耐熱性も低下して不適である。官能基数は2官能であり、3官能以上では架橋点が多くなり可撓性が低下するため成形性が低くなる。なおMwはゲル透過クロマトグラフィー法により、標準ポリスチレン換算の分子量を測定・換算した。 The (A) used in the present invention is a urethane (meth) acrylate obtained by reacting a (poly) alkylene glycol (a1) with an aliphatic cyclic diisocyanate (a2) and a hydroxyl (meth) acrylate (a3). It is a highly reactive oligomer with a highly flexible urethane bond in the molecule. Mw is 1,000 to 10,000, preferably 2,000 to 6,000, and even more preferably 2,500 to 4,000. When Mw is less than 1,000, the molecular weight of the polymerized compound is small, the cohesive force is low, and the curing shrinkage is large. And it is not suitable. The number of functional groups is bifunctional, and when the number of functional groups is trifunctional or higher, the number of cross-linking points increases and the flexibility decreases, resulting in low moldability. Mw was measured and converted into a standard polystyrene-equivalent molecular weight by a gel permeation chromatography method.
上記(A)において使用する(ポリ)アルキレングリコール(a1)としては、例えば(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)テトラメチレンエーテルグリコール、ヘキサエチレングリコール、1,3−(ポリ)ブチレングリコール、1,4−(ポリ)ブチレングリコールなどがあり、これらを単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。これらの中ではエーテル結合点が多く可撓性が高い(ポリ)エチレングリコールが好ましい。 Examples of the (poly) alkylene glycol (a1) used in the above (A) include (poly) ethylene glycol, (poly) propylene glycol, (poly) tetramethylene ether glycol, hexaethylene glycol, and 1,3- (poly). There are butylene glycol, 1,4- (poly) butylene glycol and the like, and these may be used alone or in combination of two or more. Among these, (poly) ethylene glycol having many ether bond points and high flexibility is preferable.
上記(A)において使用する脂肪族環式ジイソシアネート(a2)としては、例えばイソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、6−ノルボルナンジイソシアネートなどがあり、これらを単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。これらの中では剛性を向上できるイソホロンジイソシアネートが好ましい。芳香族系のポリイソシアネートは反応活性が非常に高いが、耐候性が低く黄変しやすいため不適である。 Examples of the aliphatic cyclic diisocyanate (a2) used in the above (A) include isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, and 6-norbornane diisocyanate. , These may be used alone or in combination of two or more. Of these, isophorone diisocyanate, which can improve rigidity, is preferable. Aromatic polyisocyanates have very high reaction activity, but are unsuitable because they have low weather resistance and are prone to yellowing.
上記(A)において使用するヒドロキシル(メタ)アクリレート(a3)としては、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、3−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、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート、4−ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートなどがあり、これらを単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。これらの中では合成した樹脂の結晶化抑制やゲル化抑制の点で2‐ヒドロキシプロピルアクリレートおよび2ヒドロキシエチルアクリレートが好ましい。 Examples of the hydroxyl (meth) acrylate (a3) used in the above (A) include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl. There are (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol monoacrylate, 4-hydroxycyclohexyl (meth) acrylate, etc., and these are used alone. You may use 2 or more types together. Among these, 2-hydroxypropyl acrylate and 2-hydroxyethyl acrylate are preferable in terms of suppressing crystallization and gelation of the synthesized resin.
ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの製造方法としては、(ポリ)アルキレングリコール(a1)を脂肪族環式ジイソシアネート(a2)が過剰な条件下で反応させた、末端がイソシアネートのウレタンプレポリマーに、ヒドロキシル(メタ)アクリレート(a3)を反応させるプレポリマー法に加え、(a1)(a2)(a3)を同時に添加して反応させるワンショット方法などがある。ワンショット法と比較してプレポリマー法は、反応がコントロールしやすく副生成物も少ないため好ましい。 As a method for producing a urethane (meth) acrylate-based oligomer, a (poly) alkylene glycol (a1) is reacted with an aliphatic cyclic diisocyanate (a2) under an excessive condition, and a hydroxyl is added to a urethane prepolymer having an isocyanate at the end. In addition to the prepolymer method in which the (meth) acrylate (a3) is reacted, there is a one-shot method in which (a1), (a2) and (a3) are simultaneously added and reacted. The prepolymer method is preferable to the one-shot method because the reaction is easy to control and there are few by-products.
全固形分に対する(A)の配合量は35〜75重量%が好ましく、40〜70重量%が更に好ましい。35重量部以上とする事で充分な凝集力と皮膜強度を確保でき、また75重量部以下とする事で組成物の粘度を適度にコントロールでき良好な作業性を確保できる。 The blending amount of (A) with respect to the total solid content is preferably 35 to 75% by weight, more preferably 40 to 70% by weight. When the amount is 35 parts by weight or more, sufficient cohesive force and film strength can be secured, and when the amount is 75 parts by weight or less, the viscosity of the composition can be appropriately controlled and good workability can be ensured.
本発明で使用する前記(B)は、(A)を希釈すると共に硬化反応性を向上させ樹脂皮膜を構成する主要材料である。例えばアルキル系(メタ)アクリレート、芳香族系(メタ)アクリレート、およびこれらの(メタ)アクリレートに水酸基やアミノ基等の極性基を含有したものがある。具体的にはアルキル系(メタ)アクリレートとしてメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、エチルへキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソボルニルアクリレート等がある。 The (B) used in the present invention is a main material that dilutes (A) and improves the curing reactivity to form a resin film. For example, there are alkyl-based (meth) acrylates, aromatic (meth) acrylates, and those (meth) acrylates containing polar groups such as hydroxyl groups and amino groups. Specifically, as alkyl-based (meth) acrylates, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and octyl (meth) acrylate. ) Acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, isobornyl acrylate and the like.
また芳香族(メタ)アクリレートとしてはフェノキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、メチル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、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート等がある。更に水酸基を含有したモノマーとしては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、3−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)アクリレート等があり、アミノ基を含有したモノマーとしてはアクリルアミド、N,N‐ジメチルアクリルアミド、N,N‐ジエチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、アクリルロイルモルホリン等がある。これらのモノマーは単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。 Examples of the aromatic (meth) acrylate include phenoxyethyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, methylphenoxyethyl acrylate, phenoxydiethylene glycol acrylate, and phenoxypolyethylene glycol acrylate. Further, as the monomer containing a hydroxyl group, there are 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate and the like, and the amino group is used. Examples of the contained monomer include acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, acrylic loylmorpholin and the like. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
前記(B)は配合物の粘度を調整しやすくするため粘度は10,000mPa・s以下である事が望ましく、また硬化収縮を抑え伸び率を高くするため単官能であることが好ましい。(A)との相溶性から極性の高いモノマーが好ましく、C数の少ないアクリレートや極性基を有するアクリレートが例示される。極性の目安となるSP値では9〜12が好ましく、例えばC数が少ないアクリレートではMMA(メチルメタクリレート)が、また極性基であるアミノ基を有するN,N‐ジエチルアクリルアミド、アクリルロイルモルホリンなどが好適である。極性の高いモノマーとの併用であれば、9〜12のSP値から外れたモノマーを使用しても何ら問題はない。 The viscosity of (B) is preferably 10,000 mPa · s or less in order to facilitate the adjustment of the viscosity of the formulation, and is preferably monofunctional in order to suppress curing shrinkage and increase the elongation rate. A monomer having a high polarity is preferable from the viewpoint of compatibility with (A), and an acrylate having a small C number and an acrylate having a polar group are exemplified. The SP value as a guideline for polarity is preferably 9 to 12, for example, MMA (methyl methacrylate) is preferable for acrylates having a small number of C, and N, N-diethylacrylamide, acrylic loylmorpholine, etc. having an amino group as a polar group are preferable. Is. If it is used in combination with a highly polar monomer, there is no problem even if a monomer deviating from the SP value of 9 to 12 is used.
(B)の全固形分に対する配合量は20〜60重量部が好ましく、25〜55重量部が更に好ましい。20重量%以上とすることで速硬化性を得られ、60重量%以下とすることで硬化収縮率を小さくコントロールする事ができる。 The blending amount of (B) with respect to the total solid content is preferably 20 to 60 parts by weight, more preferably 25 to 55 parts by weight. When it is 20% by weight or more, quick curing property can be obtained, and when it is 60% by weight or less, the curing shrinkage rate can be controlled to be small.
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、汎用の光重合開始剤が使用できる。具体的には2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、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、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、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、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-オン等があり、単独または2種以上を併用してもよい。ラジカル重合性成分に対して、0.5〜15重量%配合することが好ましい。市販品としてはIrgacure127、184、369、651、500、819、907、2959、1173、TPO、MBF、OXE01、OXE02、OXE04(商品名:BASFジャパン社製)などが挙げられる。 The photopolymerization initiator (C) used in the present invention generates radicals by irradiation with ultraviolet rays, electron beams, etc., and the radicals trigger a polymerization reaction, and a general-purpose photopolymerization initiator can be used. Specifically, 2-hirodoxy-1- {4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl} -2-methyl-propan-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl -Ketone, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1 -On, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propane-1-one, etc. may be used alone or in combination of two or more. It is preferable to add 0.5 to 15% by weight with respect to the radically polymerizable component. Examples of commercially available products include Irgacure 127, 184, 369, 651, 500, 819, 907, 2959, 1173, TPO, MBF, OXE01, OXE02, OXE04 (trade name: manufactured by BASF Japan Ltd.).
更に加えて本発明の光硬化性樹脂組成物は、性能を損なわない範囲で、必要に応じ酸化防止剤、紫外線吸収剤、(近)赤外吸収剤、蛍光増白剤、増感剤、難燃剤、充填剤、有機微粒子、無機微粒子、分散剤、シランカップリング剤、レベリング剤、消泡剤、界面活性剤、防指紋剤、帯電防止剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、重合禁止剤、顔料や染料や色素などの着色剤、可塑剤などの添加剤を併用することができる。またシート化する際の塗工特性を向上させるため、溶剤で希釈することもできる。 Furthermore, the photocurable resin composition of the present invention is, if necessary, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a (near) infrared absorber, a fluorescent whitening agent, a sensitizer, and a difficulty, as long as the performance is not impaired. Fuels, fillers, organic fine particles, inorganic fine particles, dispersants, silane coupling agents, leveling agents, defoaming agents, surfactants, anti-fingerprint agents, antistatic agents, antibacterial agents, anti-virus agents, anti-polymerization agents, pigments Colorants such as dyes and pigments, and additives such as plasticizers can be used in combination. It can also be diluted with a solvent in order to improve the coating characteristics when forming a sheet.
本発明の光硬化性樹脂組成物の成形シートへの形成方法としては、例えば厚みが75μm程度であれば、離型シート上に本組成物を塗布し、露光硬化後にそのままロール状に巻き取る方法が例示できる。塗布する方法はバーコーター法、アプリケーター法、カーテンコーター法、ロールコーター法、グラビアコーター法、リバースコーター法、コンマコーター法、リップコーター法、ダイコーター法など、公知の方法が適用できる。また、離型シート無しでのフィルム成形方法としては溶剤キャスティング法、押出成形法(Tダイ法、インフレーション法)等の公知の方法が適用できる。 As a method for forming the photocurable resin composition of the present invention on a molded sheet, for example, if the thickness is about 75 μm, the composition is applied on a release sheet, and after exposure curing, it is wound into a roll as it is. Can be exemplified. As the coating method, known methods such as a bar coater method, an applicator method, a curtain coater method, a roll coater method, a gravure coater method, a reverse coater method, a comma coater method, a lip coater method, and a die coater method can be applied. Further, as a film forming method without a release sheet, known methods such as a solvent casting method and an extrusion molding method (T die method, inflation method) can be applied.
露光条件としては例えば厚みが75μm程度であれば、500mW/cm2〜3,000mW/cm2の照射強度で、積算光量としては100mJ/cm2〜2,000mJ/cm2が例示できる。光源としては高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、LEDランプ等の公知の光源が適用可能である。 If as the exposure condition at 75μm approximately the thickness of, for example, the irradiation intensity of 500mW / cm 2 ~3,000mW / cm 2 , 100mJ / cm 2 ~2,000mJ / cm 2 can be exemplified as the cumulative amount of light. As the light source, known light sources such as a high-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, and an LED lamp can be applied.
成形シートの厚みは用途に応じて適宜決められるが、薄すぎると強度が不足し、厚すぎると成型性が低下するため50μm〜300μmが例示されるが、50μm未満であっても、300μm超であっても問題はない。また本光硬化性樹脂組成物を用いた成形シートの表面に、他の機能を付与するような塗膜を形成しても良く、更に他の材料を積層した複合シートにしても良い。またシート厚が75μmの時に、雰囲気温度が130℃における伸び率が80%以上あれば、加飾用途の成形シートとして充分な成型性を確保できる。 The thickness of the molded sheet is appropriately determined according to the application, but if it is too thin, the strength is insufficient, and if it is too thick, the moldability is lowered. Therefore, 50 μm to 300 μm is exemplified. There is no problem even if there is. Further, a coating film that imparts other functions may be formed on the surface of the molded sheet using the present photocurable resin composition, or a composite sheet in which other materials are laminated may be formed. Further, when the sheet thickness is 75 μm and the elongation rate at an atmospheric temperature of 130 ° C. is 80% or more, sufficient moldability as a molded sheet for decorative use can be ensured.
以下、本発明を実施例、比較例に基づき詳細に説明するが、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。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on Examples and Comparative Examples, but specific examples are shown and the present invention is not particularly limited thereto. Unless otherwise specified, the measurement was performed under the conditions of room temperature of 25 ° C. and relative humidity of 65%.
2官能ウレタンアクリレートAの合成
ポリエチレングリコール200(東邦化学工業株式会社製 商品名PEG200 固形分100%)200重量部とイソホロンジイソシアネート(住化バイエルウレタン株式会社製 商品名デスモジュールI NCO基37.5%)445重量部とをMMAモノマーに加え、30℃で30分攪拌・反応させ、赤外吸収分析でイソシアネート基のピークが2分の1になった時点で反応を終了させた。次に、2ヒドロキシプロピルアクリレート(共栄社化学株式会社製 商品名ライトエステルHOP−A 固形分100%)130重量部を添加し、10℃で30分攪拌・反応させた後、60℃で30分攪拌・反応させ、赤外吸収分析でイソシアネート基の消滅したことを確認し、MMAの比率が30%になるように調整して、Mw.3,200のウレタンアクリレートAを得た。
Synthetic polyethylene glycol 200 of bifunctional urethane acrylate A (trade name PEG200 solid content 100% manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) and isophorone diisocyanate (trade name manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd. 37.5% of Death Module INCO group) ) 445 parts by weight was added to the MMA monomer, and the mixture was stirred and reacted at 30 ° C. for 30 minutes, and the reaction was terminated when the peak of the isocyanate group was halved by infrared absorption analysis. Next, 130 parts by weight of 2 hydroxypropyl acrylate (trade name: light ester HOP-A solid content 100% manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred and reacted at 10 ° C. for 30 minutes and then stirred at 60 ° C. for 30 minutes. -The reaction was carried out, and it was confirmed by infrared absorption analysis that the isocyanate group had disappeared, and the MMA ratio was adjusted to 30%, and Mw. 3,200 urethane acrylate A was obtained.
2官能ウレタンアクリレートBの合成
エチレングリコール62重量部とイソホロンジイソシアネート(住化バイエルウレタン株式会社製 商品名デスモジュールI NCO基37.5%)445重量部とをMMAモノマーに加え、30℃で30分攪拌・反応させ、赤外吸収分析でイソシアネート基のピークが2分の1になった時点で反応を終了させた。次に、2ヒドロキシエチルアクリレート(共栄社化学株式会社製 商品名ライトエステルHOA 固形分100%)116重量部を添加し、10℃で30分攪拌・反応させた後、60℃で30分攪拌・反応させ、赤外吸収分析でイソシアネート基の消滅したことを確認し、MMAの比率が30%になるように調整して、Mw.3,200のウレタンアクリレートBを得た。
62 parts by weight of synthetic ethylene glycol of bifunctional urethane acrylate B and 445 parts by weight of isophorone diisocyanate (trade name: Death Module INCO group 37.5% manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) are added to the MMA monomer and 30 minutes at 30 ° C. The reaction was stirred and reacted, and the reaction was terminated when the peak of the isocyanate group was halved by infrared absorption analysis. Next, 116 parts by weight of 2-hydroxyethyl acrylate (trade name: light ester HOA solid content 100% manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred and reacted at 10 ° C. for 30 minutes, and then stirred and reacted at 60 ° C. for 30 minutes. After confirming that the isocyanate group had disappeared by infrared absorption analysis, the MMA ratio was adjusted to 30%, and Mw. 3,200 urethane acrylate B was obtained.
6官能ウレタンアクリレートCの合成
ポリエチレングリコール200重量部とイソホロンジイソシアネート(住化バイエルウレタン株式会社製 商品名デスモジュールI NCO基37.5%)778重量部とをMMAモノマーに加え30℃で30分攪拌・反応させ、赤外吸収分析でイソシアネート基のピークが所定の量になった時点で反応を終了させた。次に、ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬株式会社製 商品名PET30 固形分100%)150重量部を添加し、10℃で30分攪拌・反応させた後、60℃で30分攪拌・反応させ、赤外吸収分析でイソシアネート基の消滅したことを確認し、MMAの比率が40%になるように調整して、Mw.4,900のウレタンアクリレートBを得た。
Add 200 parts by weight of synthetic polyethylene glycol of hexafunctional urethane acrylate C and 778 parts by weight of isophorone diisocyanate (trade name: Death Module INCO group 37.5% manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) to MMA monomer and stir at 30 ° C. for 30 minutes. -The reaction was carried out, and the reaction was terminated when the peak of the isocyanate group reached a predetermined amount in the infrared absorption analysis. Next, 150 parts by weight of pentaerythritol triacrylate (trade name PET30 solid content 100% manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred and reacted at 10 ° C. for 30 minutes and then stirred and reacted at 60 ° C. for 30 minutes. After confirming that the isocyanate group had disappeared by infrared absorption analysis, the MMA ratio was adjusted to 40%, and Mw. 4,900 urethane acrylate B was obtained.
実施例1
(A)としてウレタンアクリレートAを、(B)としてMMAを、(C)としてIrgacure1173(商品名:BASFジャパン社製)を表1記載の配合で均一に溶解するまで撹拌し、実施例1の成形シート用光硬化樹脂組成物を調製した。
Example 1
Urethane acrylate A as (A), MMA as (B), and Irgacure1173 (trade name: manufactured by BASF Japan Ltd.) as (C) are stirred with the formulation shown in Table 1 until they are uniformly dissolved, and the molding of Example 1 is performed. A photocurable resin composition for a sheet was prepared.
実施例2〜8
実施例1で用いた材料の他、(A)としてウレタンアクリレートBを、前記(B)としてACMO(商品名:KJケミカルズ株式会社製、アクリロイルモルホリン)およびDEAA(商品名:KJケミカルズ株式会社製、ジエチルアクリルアミド)およびIBXA(商品名:共栄社化学株式会社製、イソボルニルアクリレート)およびEC−A(商品名:共栄社化学株式会社社製、エトキシ−ジエチレングリコールアクリレート)を表1記載の配合で均一に溶解するまで撹拌し、実施例2〜8の成形シート用光硬化樹脂組成物を調製した。
Examples 2-8
In addition to the materials used in Example 1, urethane acrylate B was used as (A), and ACMO (trade name: KJ Chemicals Co., Ltd., acryloylmorpholin) and DEAA (trade name: KJ Chemicals Co., Ltd.) were used as (B). Diethylacrylamide) and IBXA (trade name: Kyoeisha Chemical Co., Ltd., isobornyl acrylate) and EC-A (trade name: Kyoeisha Chemical Co., Ltd., ethoxy-diethylene glycol acrylate) are uniformly dissolved in the formulation shown in Table 1. The photocurable resin composition for the molded sheet of Examples 2 to 8 was prepared.
比較例1〜6
実施例で用いた材料の他、ウレタンアクリレートとして上記Cと下記D〜Fを、表1記載の配合で均一に溶解するまで撹拌し、比較例1〜5の成形シート用光硬化樹脂組成物を調製した。また比較のため505NAH(商品名:株式会社カネカ製、厚さ75μm、アクリルフィルム)を比較例6として追加した。
D:原料としてポリオールとヘキサメチレ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を使用、Mw.2,000
E:原料としてカプロラクトンと水添ジフェニルメタンイソシアネートと2ヒドロキシエチルアクリレートを使用、Mw.1,100
F:原料として1.4ブタンジオールとイソホロンジイソシアネートおよびヘキサメチレ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を使用、Mw.3,100
Comparative Examples 1 to 6
In addition to the materials used in the examples, the above C and the following D to F as urethane acrylates were stirred with the formulation shown in Table 1 until they were uniformly dissolved, and the photocurable resin compositions for molded sheets of Comparative Examples 1 to 5 were obtained. Prepared. For comparison, 505 NAH (trade name: manufactured by Kaneka Corporation, thickness 75 μm, acrylic film) was added as Comparative Example 6.
D: Polyol, hexamethylene diisocyanate and 2-hydroxyethyl acrylate were used as raw materials, and Mw. 2,000
E: Caprolactone, hydrogenated diphenylmethane isocyanate and 2-hydroxyethyl acrylate were used as raw materials, Mw. 1,100
F: 1.4 butanediol and isophorone diisocyanate and hexamethylene diisocyanate and 2 hydroxyethyl acrylate were used as raw materials, and Mw. 3,100
表1
Table 1
評価方法は以下の通りとした。 The evaluation method was as follows.
外観:厚さ75μmの樹脂組成物に、無電極高圧水銀ランプで出力1,000mW/cm2、積算光量が800mJとなる様に紫外線照射した塗膜の全光線透過率を測定し、90%以上を○、90%以下を×とした。なお全光線透過率はJISK7361−1に準拠し、東洋精機製作所製のヘイズガードを用いて測定した。 Appearance: A resin composition having a thickness of 75 μm was irradiated with ultraviolet rays so that the output was 1,000 mW / cm2 and the integrated light intensity was 800 mJ with an electrodeless high-pressure mercury lamp. ◯, 90% or less was marked with x. The total light transmittance was measured using a haze guard manufactured by Toyo Seiki Seisakusho in accordance with JIS K7361-1.
伸び率:ミネベア製の引っ張り試験機TGI−1kNを用い、クロスヘッドスピード300mm/分、雰囲気温度130℃で測定した。測定サンプルは厚さ75μmの樹脂組成物に、無電極高圧水銀ランプで出力1,000mW/cm2、積算光量が800mJとなる様に紫外線照射し、その後25mm×100mmにカットして調製し、前記条件で測定サンプルを引っ張り、50mmを基準として破断した時点での伸び率で80%以上を○、それ未満を×とした。計算式:伸び率(%)=伸びた長さ(mm)/50mm×100 Elongation rate: Measured at a crosshead speed of 300 mm / min and an ambient temperature of 130 ° C. using a Minebea tensile tester TGI-1 kN. The measurement sample was prepared by irradiating a resin composition having a thickness of 75 μm with ultraviolet rays so that the output was 1,000 mW / cm2 and the integrated light amount was 800 mJ with an electrodeless high-pressure mercury lamp, and then cut into 25 mm × 100 mm to prepare the above conditions. The measurement sample was pulled with reference to 50 mm, and the elongation rate at the time of breaking was marked as ◯ for 80% or more and x for less than that. Calculation formula: Elongation rate (%) = Elongation length (mm) / 50mm x 100
耐薬品性:厚さ75μmの樹脂組成物に、無電極高圧水銀ランプで出力1,000mW/cm2、積算光量が800mJとなる様に紫外線照射した塗膜に、ハンドクリームであるニュートロジーナSPF45(商品名:ジョンソン・アンド・ジョンソン社製)を塗布し、80℃6時間放置後に室温に戻し、拭き取ったのち表面状態を観察し、跡が無いものまたは微小なものを○、明確な跡があるものを×とした。 Chemical resistance: Neutrogena SPF45 (trade name), which is a hand cream, is applied to a resin composition having a thickness of 75 μm and irradiated with ultraviolet rays so that the output is 1,000 mW / cm2 and the integrated light amount is 800 mJ with an electrodeless high-pressure mercury lamp. : Johnson & Johnson) is applied, left at 80 ° C for 6 hours, returned to room temperature, wiped off, and then the surface condition is observed. It was marked with x.
評価結果
表2
Evaluation result <br /> Table 2
実施例の各樹脂組成物は外観、耐薬品性、伸び率等の評価項目でいずれも良好な結果を得た。 Good results were obtained for each of the resin compositions of Examples in terms of evaluation items such as appearance, chemical resistance, and elongation.
一方、6官能のウレタンアクリレートを使用した比較例1〜2、(B)がなくイソシアネートおよびポリオールが異なるウレタンアクリレートを使用した比較例3〜5は伸び率が低く、いずれも本願発明に適さないものであった。また比較のために入れたアクリルシートの比較例6は耐薬品性が低かった。 On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 using a hexafunctional urethane acrylate and Comparative Examples 3 to 5 using urethane acrylates having different isocyanates and polyols without (B) have low elongation rates, and none of them is suitable for the present invention. Met. Further, Comparative Example 6 of the acrylic sheet inserted for comparison had low chemical resistance.
本願発明は、光学特性および伸び性に優れた成型用シートを形成するための光硬化性樹脂組成物であり、電子機器や自動車等の車両内装用の加飾用途に適用可能で、耐薬品性に優れ立体成形加工に適した成形用シートとして有用である。
The present invention is a photocurable resin composition for forming a molding sheet having excellent optical properties and extensibility, which can be applied to decorative applications for vehicle interiors such as electronic devices and automobiles, and has chemical resistance. It is useful as a molding sheet that is excellent and suitable for three-dimensional molding.
Claims (5)
A molding sheet obtained by polymerizing and curing a photocurable resin composition applied to the sheet used for molding according to any one of claims 1 to 4.
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