JP2005138584A - Photocurable sheet and molded product using the same - Google Patents
Photocurable sheet and molded product using the sameInfo
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Abstract
【課題】優れた外観、意匠性、耐磨耗性、耐薬品性及び耐候性を有し、表面粘着性のない光硬化性シート及び光硬化性加飾シート並びに当該シートからなる成形品を開発する。
【解決手段】光重合性官能基を有する熱可塑性樹脂(a−1)及び光重合開始剤(a−2)を含む光硬化性樹脂組成物(A)の層と、基材シート(B)からなる光硬化性シートであって、基材シート(B)が2層以上の熱変形温度の異なるアクリル樹脂層からなる熱可塑性アクリル樹脂シートで、光硬化性樹脂組成物(A)層と接する層の熱変形温度が85℃未満であることを特徴とする光硬化性シート。当該光硬化性シートの基材シート側に、印刷層、蒸着層、接着層、プライマー層のうち少なくとも一層以上を形成した光硬化性加飾シート。[PROBLEMS] To develop a photocurable sheet and a photocurable decorative sheet having excellent appearance, designability, abrasion resistance, chemical resistance, and weather resistance, and having no surface adhesiveness, and a molded product comprising the sheet. To do.
A layer of a photocurable resin composition (A) containing a thermoplastic resin (a-1) having a photopolymerizable functional group and a photopolymerization initiator (a-2), and a base sheet (B) A base material sheet (B) is a thermoplastic acrylic resin sheet composed of two or more acrylic resin layers having different thermal deformation temperatures, and is in contact with the photocurable resin composition (A) layer. A photocurable sheet, wherein the heat distortion temperature of the layer is less than 85 ° C. A photocurable decorative sheet in which at least one of a printed layer, a vapor deposition layer, an adhesive layer, and a primer layer is formed on the base sheet side of the photocurable sheet.
Description
本発明は、光硬化性シート及び光硬化性シートの製造法に関する。本発明は、特に、優れた外観、意匠性、耐磨耗性、耐薬品性及び耐候性を有し、表面粘着性のない光硬化性シート並びにその製造法、さらにはそのシートを用いた成形品の製造法に関する。 The present invention relates to a photocurable sheet and a method for producing the photocurable sheet. In particular, the present invention has a photocurable sheet having excellent appearance, design, abrasion resistance, chemical resistance and weather resistance, and having no surface tackiness, and a method for producing the same, and molding using the sheet It relates to the manufacturing method of goods.
プラスチック製品の成形と同時にその表面に装飾を施す方法として、(1)金型内表面に予め模様を付けておく方法、(2)金型内壁面に転写フィルムを装着し、成形と同時にフィルムの模様等を成形品の外面に転写する方法、(3)機能付シートまたは印刷シートを金型内壁面に貼り付けておき、成形と同時にそのシートを成形品表面に貼り付けする方法等が提案されている。(2)または(3)の方法については、例えば、耐候性付与シートまたは印刷シートを金型内壁面に形成した後、成形用樹脂を射出成形することにより、シートで表面が被覆された成形品を製造する方法が提案されている(例えば、特許文献1、2、3参照)。 As a method of decorating the surface of a plastic product at the same time as molding, (1) a method of pre-patterning the inner surface of the mold, (2) mounting a transfer film on the inner wall surface of the mold, A method of transferring a pattern or the like to the outer surface of a molded product, and (3) a method of pasting a functional sheet or printed sheet on the inner wall surface of a mold and pasting the sheet on the surface of the molded product simultaneously with molding are proposed. ing. With respect to the method (2) or (3), for example, after forming a weather resistance imparting sheet or printed sheet on the inner wall surface of the mold, a molded product whose surface is coated with the sheet by injection molding a molding resin Has been proposed (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3).
これらの成形品に限らず、一般的な方法による成形品も含め、成形工程上や成形品の実使用環境上において、様々な傷付き要因にさらされる。長期にわたり、これら成形品の美麗を保つためには、表面の耐傷付き性(耐磨耗性、表面硬度など)は非常に重要な特性である。
しかしながら、上記の技術は、加飾や機能性の付与を熱可塑性シートや印刷の転写で行っているため、得られた成形品の表面硬度が不十分なものであった。例えば、成形品に耐候性を付与する場合には、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などからなる高耐候性シートを用いれば良いが、充分な表面硬度が得られないという問題がある。
Not only these molded products but also molded products by general methods are exposed to various damage factors in the molding process and in the actual usage environment of the molded products. In order to maintain the beauty of these molded products over a long period of time, surface scratch resistance (abrasion resistance, surface hardness, etc.) is a very important characteristic.
However, in the above technique, the surface hardness of the obtained molded product is insufficient because the decoration and the functional addition are performed by transfer of a thermoplastic sheet or printing. For example, when weather resistance is imparted to a molded article, a high weather resistance sheet made of polyvinylidene fluoride (PVDF) or the like may be used, but there is a problem that sufficient surface hardness cannot be obtained.
これに対して、表面硬度の高い成形品を得ようとする場合には、予め架橋した表面硬度の高いシートを用いなければならない。しかしながら、そのようなシートは、立体形状の成形品への適用が困難である。
アクリル樹脂、反応性ビニル基を有する化合物及び光重合開始剤を含有する樹脂組成物により形成される光硬化性樹脂層とシート基材とが積層されてなる光硬化性シートが提案された(例えば、特許文献4参照)。しかしながら、この方法では、光硬化させる前のシートは、低分子量の反応性ビニル基を有する化合物を含有するため、表面に粘着性が有り、あるいは表面の粘着性が時間と共に変化する等の現象が起こり、ロール状態での保存安定性が不良である。具体的には、粘着して巻き出せない、低温で保存しないと両端より化合物がしみ出す等の問題があった。さらには、その表面粘着性のため、印刷シートとして使用する場合の印刷工程において不具合が生じていた。
On the other hand, in order to obtain a molded product having a high surface hardness, a sheet having a high surface hardness that has been previously cross-linked must be used. However, such a sheet is difficult to apply to a three-dimensional molded product.
A photocurable sheet in which a photocurable resin layer formed of a resin composition containing an acrylic resin, a compound having a reactive vinyl group, and a photopolymerization initiator and a sheet base material are laminated is proposed (for example, , See Patent Document 4). However, in this method, since the sheet before photocuring contains a compound having a low molecular weight reactive vinyl group, the surface has adhesiveness, or the surface adhesiveness changes with time. Occurs and the storage stability in the roll state is poor. Specifically, there are problems such as sticking and unwinding, and exudation of compounds from both ends unless stored at low temperatures. Furthermore, due to its surface tackiness, problems have occurred in the printing process when used as a printing sheet.
一方、側鎖に脂環式エポキシ基またはラジカル重合性不飽和基を有する樹脂と光重合開始剤からなる組成物を基材シートに積層することにより、インモールド成形またはインサート成形等に代表される(3)の方法に用いることができる意匠性の良好な成形品の製造に有利に用いることのできる、耐磨耗性、耐候性及び耐薬品性に優れ、かつ、粘着性がなく、加工性及び保存安定性に優れた光硬化性樹脂を表面に有する光硬化性シートが開示されている(例えば、特許文献5、6参照)。このような光硬化性シートは、成形品に加飾性を付与するばかりでなく、塗装の代替材料としての機能を有する。 On the other hand, by laminating a composition comprising a photopolymerization initiator and a resin having an alicyclic epoxy group or radical polymerizable unsaturated group in the side chain, it is represented by in-mold molding or insert molding. Excellent wear resistance, weather resistance and chemical resistance that can be advantageously used in the production of molded articles with good design that can be used in the method of (3), and have no tackiness and workability. And the photocurable sheet which has the photocurable resin excellent in storage stability on the surface is disclosed (for example, refer patent document 5, 6). Such a photocurable sheet not only imparts decorativeness to a molded product, but also has a function as an alternative material for coating.
特許文献5、6に記載されているような光硬化性シートは、傷付き性に着目した場合、磨耗試験のような傷付き性については非常に良好であるが、例えば鉛筆硬度試験のような局部的に硬質物が当たる場合を想定した傷付き性については言及していない。また、一般に鉛筆硬度は、基材シート自体の硬度に左右されることが知られているが、鉛筆硬度に関して基材シートに対する記載は無く、その中でも特に、良好な密着性(光硬化性樹脂組成物層−基材シート間)と高い表面硬度を共に具備する光硬化性シートのための基材シートについては何ら示唆していない。
本発明者らは、これらの光硬化性シートを開発する過程を通じて、良好な密着性(光硬化性樹脂組成物層−基材シート間)と高い表面硬度を同時に具備する光硬化性シートを安定して製造するためには、特定の基材シートを使用する必要があることを見出し、これにより本発明を完成するに至ったものである。
The photo-curable sheets as described in Patent Documents 5 and 6 are very good for scratching properties such as a wear test when focusing on scratching properties. There is no mention of scratchability assuming a case where a hard object hits locally. In addition, it is generally known that the pencil hardness depends on the hardness of the base sheet itself, but there is no description of the base sheet with respect to the pencil hardness, and in particular, good adhesion (photocurable resin composition). There is no suggestion of a substrate sheet for a photocurable sheet having both a physical layer and a substrate sheet) and a high surface hardness.
Through the process of developing these photocurable sheets, the present inventors have stabilized the photocurable sheet having both good adhesion (between the photocurable resin composition layer and the base sheet) and high surface hardness at the same time. Thus, it has been found that it is necessary to use a specific base material sheet for manufacturing, and thus the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、光重合性官能基を有する熱可塑性樹脂(a−1)及び光重合開始剤(a−2)を含む光硬化性樹脂組成物(A)の層と、基材シート(B)からなる光硬化性シートであって、基材シート(B)が2層以上の熱変形温度の異なるアクリル樹脂層からなる熱可塑性アクリル樹脂シートで、光硬化性樹脂組成物(A)層と接する層の熱変形温度が85℃未満である光硬化性シートを提供する。
また、本発明は、上記光硬化性シートの基材シート側に、印刷層、蒸着層、接着層、プライマー層のうち少なくとも一層以上を形成した光硬化性加飾シートを提供する。
さらに、本発明は、上記光硬化性シート及び光硬化性加飾シートの製造方法並びに当該光硬化性シートまたは光硬化性加飾シートを用いた成形品及びその成形品の製造方法を提供するものである。
That is, the present invention includes a layer of a photocurable resin composition (A) containing a thermoplastic resin (a-1) having a photopolymerizable functional group and a photopolymerization initiator (a-2), and a base sheet ( B) a photo-curable sheet, wherein the base sheet (B) is a thermoplastic acrylic resin sheet composed of two or more acrylic resin layers having different thermal deformation temperatures, and the photo-curable resin composition (A) layer. And a photocurable sheet having a heat deformation temperature of less than 85 ° C.
Moreover, this invention provides the photocurable decorating sheet which formed at least 1 layer or more among the printing layer, the vapor deposition layer, the contact bonding layer, and the primer layer in the base material sheet side of the said photocurable sheet.
Furthermore, this invention provides the manufacturing method of the said photocurable sheet and a photocurable decorating sheet, the molded article using the said photocurable sheet or the photocurable decorating sheet, and the manufacturing method of the molded article. It is.
本発明によれば、光重合性官能基を有する熱可塑性樹脂(a−1)及び光重合開始剤(a−2)を含む光硬化性樹脂組成物(A)の層と、基材シート(B)からなる光硬化性シートであって、基材シート(B)が2層以上の熱変形温度の異なるアクリル樹脂層からなる熱可塑性アクリル樹脂シートで、光硬化性樹脂組成物(A)層と接する層の熱変形温度が85℃未満である光硬化性シート、また光硬化性シートの基材シート側に、印刷層、蒸着層、接着層、プライマー層のうち少なくとも一層以上を形成した光硬化性加飾シートを採用することにより、光硬化性樹脂組成物の層と基材シートとの良好な密着性と高い表面硬度を具備し、かつ、優れた諸物性(耐磨耗性、耐候性、耐薬品性、加工性、保存安定性、外観等)を発現することが可能な光硬化性シート並びに意匠性に優れた成形品が提供される。 According to the present invention, a layer of a photocurable resin composition (A) containing a thermoplastic resin (a-1) having a photopolymerizable functional group and a photopolymerization initiator (a-2), and a base sheet ( B) a photo-curable sheet, wherein the base sheet (B) is a thermoplastic acrylic resin sheet composed of two or more acrylic resin layers having different thermal deformation temperatures, and the photo-curable resin composition (A) layer. A light curable sheet having a thermal deformation temperature of less than 85 ° C. of the layer in contact with the light, and a light in which at least one of a printed layer, a vapor deposition layer, an adhesive layer, and a primer layer is formed on the substrate sheet side of the photocurable sheet By adopting a curable decorative sheet, it has good adhesion and high surface hardness between the layer of the photocurable resin composition and the base sheet, and has excellent physical properties (abrasion resistance, weather resistance) , Chemical resistance, processability, storage stability, appearance, etc.) Photocuring sheet and excellent molded article design property is provided.
以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明の光硬化性シートは、光重合性官能基を有する熱可塑性樹脂(a−1)及び光重合開始剤(a−2)を含む光硬化性樹脂組成物(A)の層と、基材シート(B)からなる光硬化性シートであって、基材シート(B)が2層以上の熱変形温度の異なるアクリル樹脂層からなる熱可塑性アクリル樹脂シートで、光硬化性樹脂組成物(A)層と接する層の熱変形温度が85℃未満である光硬化性シートからなることを特徴とする。
このように基材シート(B)を2層以上の熱変形温度の異なるアクリル樹脂層からなる熱可塑性アクリル樹脂シートで、光硬化性樹脂組成物(A)層と接する層の熱変形温度が85℃未満とすることにより、光硬化性樹脂組成物の層と基材シートとの良好な密着性と高い表面硬度を具備し、かつ、優れた諸物性(耐磨耗性、耐候性、耐薬品性、加工性、保存安定性、外観等)を発現することが可能な光硬化性シートを安定して製造することが可能となる。
The present invention is described in detail below.
The photocurable sheet of the present invention comprises a layer of a photocurable resin composition (A) containing a thermoplastic resin (a-1) having a photopolymerizable functional group and a photopolymerization initiator (a-2), and a group. It is a photocurable sheet composed of a material sheet (B), and the base sheet (B) is a thermoplastic acrylic resin sheet composed of two or more layers of acrylic resin layers having different thermal deformation temperatures, and a photocurable resin composition ( A) It is characterized by comprising a photocurable sheet in which the heat deformation temperature of the layer in contact with the layer is less than 85 ° C.
Thus, the base sheet (B) is a thermoplastic acrylic resin sheet composed of two or more acrylic resin layers having different thermal deformation temperatures, and the thermal deformation temperature of the layer in contact with the photocurable resin composition (A) layer is 85. When the temperature is lower than 0 ° C., it has good adhesion between the layer of the photocurable resin composition and the base sheet and high surface hardness, and has excellent physical properties (abrasion resistance, weather resistance, chemical resistance). A photocurable sheet capable of exhibiting properties, workability, storage stability, appearance, etc.) can be stably produced.
光重合性官能基を有する熱可塑性樹脂(a−1)としては、1分子内に2個以上の光重合性官能基を有し、かつ、光重合反応により硬化し架橋体を形成する化合物を含有する組成物が好ましい。かかる化合物の光重合性官能基としては、ビニル基や(メタ)アクリル基等のエチレン性不飽和基を有し、光ラジカル重合機構で反応する官能基や、脂環式エポキシ基等の光カチオン重合機構で反応する官能基等が挙げられる。
また、熱可塑性樹脂(a−1)の耐候性や熱可塑性アクリル樹脂シートである基材シート(B)との密着性発現の観点より、熱可塑性樹脂(a−1)は分子内に光重合性官能基を有するアクリル系樹脂であることが好ましい。
さらに、良好な耐磨耗性や耐薬品性発現の観点より、熱可塑性樹脂(a−1)は側鎖に光重合性官能基を有するアクリル系樹脂であることが、より好ましい。
特に、光硬化性樹脂組成物(A)が側鎖に光重合性官能基を有する熱可塑性樹脂(a−1)を含み、かつ、(a−1)以外の架橋性化合物を実質的に含まない構成の場合、著しく良好な耐磨耗性と成形性、保存安定性が両立された光硬化性シートを得ることができるので、好ましい。このように側鎖に光重合性官能基を有する構造を導入したことにより、側鎖間で架橋反応が進行するため、低分子量架橋性化合物を含有させることなく良好な耐磨耗性が発現すると共に、低分子量の架橋性化合物が存在しないことにより、シート表面に粘着性が無く、保存安定性に優れるという利点を有する。
As the thermoplastic resin (a-1) having a photopolymerizable functional group, a compound having two or more photopolymerizable functional groups in one molecule and being cured by a photopolymerization reaction to form a crosslinked body is used. The containing composition is preferred. As a photopolymerizable functional group of such a compound, a functional group having an ethylenically unsaturated group such as a vinyl group or a (meth) acryl group and reacting by a photoradical polymerization mechanism, or a photocation such as an alicyclic epoxy group. Examples thereof include functional groups that react by a polymerization mechanism.
Further, from the viewpoint of weather resistance of the thermoplastic resin (a-1) and expression of adhesion to the base sheet (B) which is a thermoplastic acrylic resin sheet, the thermoplastic resin (a-1) is photopolymerized in the molecule. An acrylic resin having a functional functional group is preferred.
Furthermore, from the viewpoint of good wear resistance and chemical resistance, the thermoplastic resin (a-1) is more preferably an acrylic resin having a photopolymerizable functional group in the side chain.
In particular, the photocurable resin composition (A) contains a thermoplastic resin (a-1) having a photopolymerizable functional group in the side chain, and substantially contains a crosslinkable compound other than (a-1). In the case of a structure having no, it is preferable because a photocurable sheet having both extremely good wear resistance, moldability, and storage stability can be obtained. By introducing a structure having a photopolymerizable functional group in the side chain in this way, a crosslinking reaction proceeds between the side chains, so that good wear resistance is exhibited without containing a low molecular weight crosslinkable compound. In addition, the absence of a low molecular weight crosslinkable compound has the advantage that the sheet surface is not sticky and has excellent storage stability.
この光重合性官能基としては、光を照射することにより重合を進行せしめるものであればよいが、好ましくはラジカル重合性不飽和基、または下記構造式(1)で示される脂環式エポキシ基が挙げられる。
側鎖にラジカル重合性不飽和基を有する熱可塑性樹脂としては、例えば、ガラス転移温度が25〜175℃の、ポリマー側鎖中にラジカル重合性不飽和基を有するものが挙げられる。上記ガラス転移温度は、下限が30℃以上で、上限が150℃以下であることがさらに好ましい。
具体的には、ポリマーとして以下の化合物(1)〜(8)を重合または共重合させたものに対し、後述する方法(イ)〜(ニ)によりラジカル重合性不飽和基を導入したものを用いることができる。
As a thermoplastic resin which has a radically polymerizable unsaturated group in a side chain, what has a radically polymerizable unsaturated group in a polymer side chain whose glass transition temperature is 25-175 degreeC is mentioned, for example. More preferably, the glass transition temperature has a lower limit of 30 ° C. or higher and an upper limit of 150 ° C. or lower.
Specifically, a polymer obtained by polymerizing or copolymerizing the following compounds (1) to (8) as a polymer and introducing a radically polymerizable unsaturated group by the methods (a) to (d) described later. Can be used.
(1)水酸基を有する単量体:N−メチロールアクリルアミド、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、2−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)アクリレート等
(2)カルボキシル基を有する単量体:(メタ)アクリル酸、アクリロイルオキシエチルモノサクシネート等
(3)エポキシ基を有する単量体:グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート等
(4)アジリジニル基を有する単量体:2−アジリジニルエチル(メタ)アクリレート、2−アジリジニルプロピオン酸アリル等
(5)アミノ基を有する単量体:(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等
(6)スルホン基を有する単量体:2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等
(1) Monomers having a hydroxyl group: N-methylolacrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (2) Monomers having a carboxyl group: (meth) acrylic acid, acryloyloxyethyl monosuccinate, etc. (3) Monomers having an epoxy group: glycidyl (meth) acrylate, 3,4- (4) Monomers having an aziridinyl group: 2-aziridinylethyl (meth) acrylate, allyl 2-aziridinylpropionate, etc. (5) Monomers having an amino group: (Meth) acrylamide, diacetone acrylamide, di Methylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, etc. (6) Monomers having a sulfone group: 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, etc.
(7)イソシアネート基を有する単量体:2,4−トルエ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の等モル付加物のような、ジイソシアネートと活性水素を有するラジカル重合性単量体の付加物、2−イソシアネートエチル(メタ)アクリレート等
(8)さらに、上記の共重合体のガラス転移温度を調節したり、光硬化性シートの物性を調和させたりするために、上記の化合物をそれと共重合可能な単量体と共重合させることもできる。そのような共重合可能な単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類、N−フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド、N−ブチルマレイミド等のイミド誘導体、ブタジエン等のオレフィン系単量体、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物等を挙げることができる。
(7) Monomer having an isocyanate group: an adduct of a radically polymerizable monomer having a diisocyanate and an active hydrogen, such as an equimolar adduct of 2,4-toluene diisocyanate and 2-hydroxyethyl acrylate, Isocyanate ethyl (meth) acrylate, etc. (8) Furthermore, in order to adjust the glass transition temperature of the above-mentioned copolymer or to harmonize the physical properties of the photo-curable sheet, the above-mentioned compound can be copolymerized with it. It can also be copolymerized with a monomer. Examples of such copolymerizable monomers include (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, and isobornyl (meth) acrylate, N-phenylmaleimide, and cyclohexylmaleimide. And imide derivatives such as N-butylmaleimide, olefinic monomers such as butadiene, and aromatic vinyl compounds such as styrene and α-methylstyrene.
次に、上述のようにして得た重合体に、以下に述べる方法(イ)〜(ニ)によりラジカル重合性不飽和基を導入する。
(イ)水酸基を有する単量体の重合体または共重合体の場合には、(メタ)アクリル酸等のカルボキシル基を有する単量体等を縮合反応させる。
(ロ)カルボキシル基、スルホン基を有する単量体の重合体または共重合体の場合には、前述の水酸基を有する単量体を縮合反応させる。
(ハ)エポキシ基、イソシアネート基またはアジリジニル基を有する単量体の重合体または共重合体の場合には、前述の水酸基を有する単量体またはカルボキシル基を有する単量体を付加反応させる。
(ニ)水酸基またはカルボキシル基を有する単量体の重合体または共重合体の場合には、エポキシ基を有する単量体またはアジリジニル基を有する単量体、あるいはイソシアネート基を有する単量体、またはジイソシアネート化合物と水酸基含有アクリル酸エステル単量体との等モル付加物を付加反応させる。
上記の反応は、微量のハイドロキノン等の重合禁止剤を加え、乾燥空気を送りながら行うことが好ましい。
Next, radically polymerizable unsaturated groups are introduced into the polymer obtained as described above by the methods (i) to (d) described below.
(A) In the case of a polymer or copolymer of a monomer having a hydroxyl group, a monomer having a carboxyl group such as (meth) acrylic acid is subjected to a condensation reaction.
(B) In the case of a polymer or copolymer of a monomer having a carboxyl group or a sulfone group, the aforementioned monomer having a hydroxyl group is subjected to a condensation reaction.
(C) In the case of a polymer or copolymer of a monomer having an epoxy group, an isocyanate group or an aziridinyl group, the aforementioned monomer having a hydroxyl group or monomer having a carboxyl group is subjected to an addition reaction.
(D) In the case of a polymer or copolymer of a monomer having a hydroxyl group or a carboxyl group, a monomer having an epoxy group, a monomer having an aziridinyl group, a monomer having an isocyanate group, or An equimolar adduct of a diisocyanate compound and a hydroxyl group-containing acrylate monomer is subjected to an addition reaction.
The above reaction is preferably carried out while adding a small amount of a polymerization inhibitor such as hydroquinone and sending dry air.
本発明に用いられる側鎖に脂環式エポキシ基を有する熱可塑性樹脂としては、例えば、ガラス転移温度が25〜175℃のポリマー側鎖中に脂環式エポキシ基を有するものが挙げられる。上記ガラス転移温度は、下限が30℃以上で、上限が150℃以下であることがさらに好ましい。具体的な合成例を挙げると、例えば、第一の方法として、脂環式エポキシ基を有する(メタ)アクリレート(9)をラジカル重合開始剤の存在下で溶液重合法等の公知の重合方法により単独重合したり、上記(1)〜(8)に示すような他の共重合可能なモノマーと共重合したりすることにより得ることができる。
また、側鎖に脂環式エポキシ基を有する熱可塑性樹脂は、上記単独重合や共重合以外の方法によっても得ることができる。例えば、第二の方法として、脂環式エポキシ基と第1の反応性基とを有する化合物と、第1の反応性基と反応する第2の反応性基を有する熱可塑性樹脂とを反応させることによって得ることができる。この第1の反応性基と第2の反応性基との組合せの代表例としては、下記の表1に示すようなイソシアネート基と水酸基との組合せが挙げられる。
As a thermoplastic resin which has an alicyclic epoxy group in the side chain used for this invention, what has an alicyclic epoxy group in the polymer side chain whose glass transition temperature is 25-175 degreeC is mentioned, for example. More preferably, the glass transition temperature has a lower limit of 30 ° C. or higher and an upper limit of 150 ° C. or lower. When a specific synthesis example is given, for example, as a first method, a (meth) acrylate (9) having an alicyclic epoxy group is subjected to a known polymerization method such as a solution polymerization method in the presence of a radical polymerization initiator. It can be obtained by homopolymerization or copolymerization with other copolymerizable monomers as shown in the above (1) to (8).
Moreover, the thermoplastic resin which has an alicyclic epoxy group in a side chain can be obtained also by methods other than the said homopolymerization or copolymerization. For example, as a second method, a compound having an alicyclic epoxy group and a first reactive group is reacted with a thermoplastic resin having a second reactive group that reacts with the first reactive group. Can be obtained. Typical examples of the combination of the first reactive group and the second reactive group include combinations of isocyanate groups and hydroxyl groups as shown in Table 1 below.
上記の第1の方法において、脂環式エポキシ基を有する(メタ)アクリレート(9)としては、他のラジカル重合性単量体と共重合可能なものであれば特に限定されないけれども、具体的には下記構造式(2)で示されるような化合物が挙げられる。 In the first method, the (meth) acrylate (9) having an alicyclic epoxy group is not particularly limited as long as it can be copolymerized with other radical polymerizable monomers. Is a compound represented by the following structural formula (2).
熱可塑性樹脂(a−1)の側鎖の光重合性官能基の量は、二重結合当量(側鎖ラジカル重合性不飽和基1個あたりの平均分子量)または脂環式エポキシ当量(側鎖脂環式エポキシ基1個あたりの平均分子量)が、仕込み値からの計算値で平均3,000g/mol以下であることが、耐擦傷性、耐磨耗性向上の観点から好ましい。さらに好ましい範囲は、平均1,200g/mol以下であり、最も好ましい範囲は、平均800g/mol以下である。
このように、架橋に関与する光重合性官能基を熱可塑性樹脂中に複数導入することにより、低分子量の架橋性化合物を使用する必要がなく、長期間の保管や加熱成形時においても、表面粘着性を有することなく、効率的に硬化物性を向上することが可能となる。
The amount of the photopolymerizable functional group in the side chain of the thermoplastic resin (a-1) is double bond equivalent (average molecular weight per one side chain radical polymerizable unsaturated group) or alicyclic epoxy equivalent (side chain). The average molecular weight per alicyclic epoxy group) is preferably an average of 3,000 g / mol or less as calculated from the charged value, from the viewpoint of improving scratch resistance and abrasion resistance. A more preferable range is 1,200 g / mol or less on average, and a most preferable range is 800 g / mol or less on average.
In this way, by introducing a plurality of photopolymerizable functional groups involved in crosslinking into the thermoplastic resin, there is no need to use a low molecular weight crosslinking compound, and even during long-term storage and thermoforming, the surface It becomes possible to improve hardened | cured material property efficiently, without having adhesiveness.
熱可塑性樹脂(a−1)の数平均分子量は、5,000〜2,500,000の範囲が好ましい。下限値としては、10,000以下であることがさらに好ましい。上限値としては1,000,000以下であることがさらに好ましい。
熱可塑性樹脂(a−1)を含む光硬化性樹脂組成物(A)を用いて形成した光硬化性シートをインサート成形やインモールド成形する際に、金型離型性が良好になる点や光硬化後のインサート/インモールド成形品の表面硬度の観点から、数平均分子量は5,000以上であることが好ましい。一方、合成の容易さや外観の観点、また、基材シート(B)との密着性発現の観点から、数平均分子量が2,500,000以下であることが好ましい。
The number average molecular weight of the thermoplastic resin (a-1) is preferably in the range of 5,000 to 2,500,000. The lower limit is more preferably 10,000 or less. The upper limit is more preferably 1,000,000 or less.
When mold-molding or in-mold molding a photo-curable sheet formed using the photo-curable resin composition (A) containing the thermoplastic resin (a-1), the mold releasability is improved. From the viewpoint of the surface hardness of the insert / in-mold product after photocuring, the number average molecular weight is preferably 5,000 or more. On the other hand, it is preferable that the number average molecular weight is 2,500,000 or less from the viewpoint of ease of synthesis and appearance, and from the viewpoint of adhesion with the base sheet (B).
また、熱可塑性樹脂(a−1)はガラス転移温度が25〜175℃に調節されていることが好ましい。上記ガラス転移温度の下限は30℃以上であることがさらに好ましい。また、上記ガラス転移温度の上限は150℃以下であることがさらに好ましい。インサート成形やインモールド成形時の光硬化性シートの金型剥離性や光硬化後のインサート/インモールド成形品の表面硬度の観点から、ガラス転移温度が25℃以上であることが好ましい。一方、光硬化性シートの取り扱い性の観点からガラス転移温度は175℃以下であることが好ましい。
また、得られる熱可塑性樹脂のガラス転移温度を考慮すると、ホモポリマーとして高いガラス転移温度を有するものとなるビニル重合性単量体を使用することが好ましい。
さらに、熱可塑性樹脂の耐候性向上の観点からは、ビニル重合性単量体として(メタ)アクリレート類を主成分として用いることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the glass transition temperature of the thermoplastic resin (a-1) is adjusted to 25 to 175 ° C. The lower limit of the glass transition temperature is more preferably 30 ° C. or higher. The upper limit of the glass transition temperature is more preferably 150 ° C. or less. From the viewpoint of mold releasability of the photocurable sheet during insert molding or in-mold molding and the surface hardness of the insert / in-mold molded product after photocuring, the glass transition temperature is preferably 25 ° C. or higher. On the other hand, it is preferable that a glass transition temperature is 175 degrees C or less from a viewpoint of the handleability of a photocurable sheet.
In consideration of the glass transition temperature of the thermoplastic resin obtained, it is preferable to use a vinyl polymerizable monomer that has a high glass transition temperature as a homopolymer.
Furthermore, from the viewpoint of improving the weather resistance of the thermoplastic resin, it is preferable to use (meth) acrylates as the main component as the vinyl polymerizable monomer.
また、本発明において用いる光硬化性樹脂組成物(A)中に無機微粒子(a−3)を添加する場合、後述するように、無機微粒子(a−3)の表面の官能基(ヒドロキシル基,カルボキシル基,シラノール基等)と反応しうる基、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン化シリル基及びアルコキシシリル基からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基を分子内に有するビニル重合性単量体は、得られる光硬化性樹脂組成物の剛性、靱性、耐熱性等の物性をより向上させるように働くので、かかる官能基がラジカル重合可能なビニル重合性単量体成分の一部として含有されていてもよい。
このような反応性の基を分子内に含有するビニル重合性単量体としては、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、(メタ)アクリル酸、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
Further, when adding the inorganic fine particles (a-3) to the photocurable resin composition (A) used in the present invention, as described later, the functional groups (hydroxyl groups, A vinyl group having at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogenated silyl group and an alkoxysilyl group in the molecule. Since the monomer works to further improve the physical properties such as rigidity, toughness, heat resistance and the like of the resulting photocurable resin composition, a part of the vinyl polymerizable monomer component in which such a functional group can be radically polymerized. It may be contained as.
Examples of vinyl polymerizable monomers containing such reactive groups in the molecule include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, vinyltrichlorosilane, Examples include vinyltrimethoxysilane and γ- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane.
光硬化性樹脂組成物(A)には、光重合開始剤(a−2)が含有されていてもよい。光重合開始剤(a−2)としては、光照射によってラジカルを発生させる光ラジカル重合開始剤や酸を生成する光カチオン重合開始剤が挙げられるが、側鎖の光重合性官能基がラジカル重合性不飽和基の場合は光ラジカル重合開始剤が使用され、脂環式エポキシ基の場合は光カチオン重合開始剤が使用される。 The photocurable resin composition (A) may contain a photopolymerization initiator (a-2). Examples of the photopolymerization initiator (a-2) include a photoradical polymerization initiator that generates radicals by light irradiation and a photocationic polymerization initiator that generates an acid. In the case of an unsaturated group, a photo radical polymerization initiator is used, and in the case of an alicyclic epoxy group, a photo cationic polymerization initiator is used.
光ラジカル重合開始剤としては、公知の化合物を用いることができ、特に限定はないが、硬化時の黄変性や耐候時の劣化を考慮すると、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、アシルホスフィンオキサイド系のような分子内にアミノ基を含まない開始剤がよい。例えば、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−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、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド等が好ましい。これらのうちには成形方法によって一時的にその化合物の沸点以上の温度になることがあるので注意が必要である。成形品の表面硬度を上げるためn−メチルジエタノールアミンなどの酸素による重合硬化阻害を抑制する添加剤を添加しても良い。また、これらの光重合開始剤の外に、成形時の熱を利用しての硬化も考慮して、各種過酸化物を添加してもよい。光硬化性シートに過酸化物を含有させる場合には、150℃、30秒程度で硬化させる必要があるので、臨界温度の低い過酸化物、例えば、ラウロイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン等が好ましく用いられる。 As the radical photopolymerization initiator, a known compound can be used, and is not particularly limited. However, in consideration of yellowing during curing and deterioration during weathering, such as acetophenone, benzophenone, and acylphosphine oxide An initiator that does not contain an amino group in the molecule is preferable. For example, 1- (4-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-Isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentyl Phosphine oxide and the like are preferable. Of these, care must be taken because the temperature may be temporarily higher than the boiling point of the compound depending on the molding method. In order to increase the surface hardness of the molded article, an additive such as n-methyldiethanolamine, which suppresses polymerization hardening inhibition by oxygen, may be added. In addition to these photopolymerization initiators, various peroxides may be added in consideration of curing using heat during molding. When the photocurable sheet contains a peroxide, it must be cured at 150 ° C. for about 30 seconds. Therefore, a peroxide having a low critical temperature, such as lauroyl peroxide, t-butylperoxy-2, etc. -Ethylhexanoate, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane and the like are preferably used.
光ラジカル重合開始剤の添加量は、硬化後の残存量が耐候性に影響するため、側鎖に光重合性官能基を有する熱可塑性樹脂(a−1)100質量部に対して5質量部以下が望ましく、特に光ラジカル重合開始剤が、アミノ系の光ラジカル重合開始剤である場合は、1質量部以下が好ましい。
光カチオン重合開始剤としては、公知の化合物を用いることができ、特に限定はないけれども、具体的にはジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、鉄アレーン(芳香族炭化水素)錯体等が挙げられる。なかでも、脂環式エポキシ基を有する化合物との反応性、着色の問題等を考慮すると下記構造式(3)で示されるトリアリールスルホニウム塩がより好ましい。
The amount of the radical photopolymerization initiator added is 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (a-1) having a photopolymerizable functional group in the side chain because the residual amount after curing affects the weather resistance. The following are desirable, and when the radical photopolymerization initiator is an amino radical photopolymerization initiator, the amount is preferably 1 part by mass or less.
As the photocationic polymerization initiator, known compounds can be used, and there are no particular limitations, but specific examples include diaryliodonium salts, triarylsulfonium salts, iron arene (aromatic hydrocarbon) complexes, and the like. Among these, a triarylsulfonium salt represented by the following structural formula (3) is more preferable in consideration of reactivity with a compound having an alicyclic epoxy group, coloring problems, and the like.
光カチオン重合開始剤の添加量は、側鎖に光重合性官能基を有する熱可塑性樹脂(a−1)100質量部に対して0.1〜10質量部が好ましい。
The addition amount of the cationic photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (a-1) having a photopolymerizable functional group in the side chain.
光硬化性樹脂組成物(A)には、さらに耐擦傷性や耐磨耗性を向上させる目的で、無機微粒子(a−3)を添加することができる。無機微粒子(a−3)においては、得られる光硬化性樹脂組成物が透明となれば、その種類や粒子径、形態は特に制限されない。無機微粒子の例としては、コロイダルシリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化スズ、異種元素ドープ酸化スズ(ATO、等)、酸化インジウム、異種元素ドープ酸化インジウム(ITO、等)、酸化カドミウム、酸化アンチモン、等が挙げられる。これらを単独で用いてもよいし、2種類以上組み合わせて用いてもよい。なかでも、入手の容易さや価格面、得られる光硬化性樹脂組成物層の透明性や耐磨耗性発現の観点から、特にコロイダルシリカが好ましい。 Inorganic fine particles (a-3) can be added to the photocurable resin composition (A) for the purpose of further improving scratch resistance and abrasion resistance. In the inorganic fine particles (a-3), the type, particle diameter, and form are not particularly limited as long as the obtained photocurable resin composition becomes transparent. Examples of inorganic fine particles include colloidal silica, alumina, titanium oxide, tin oxide, foreign element doped tin oxide (ATO, etc.), indium oxide, foreign element doped indium oxide (ITO, etc.), cadmium oxide, antimony oxide, etc. Is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, colloidal silica is particularly preferable from the viewpoints of availability, price, transparency of the resulting photocurable resin composition layer, and expression of wear resistance.
コロイダルシリカは、通常の水性分散液の形態や、有機溶媒に分散させた形態で用いることができるが、熱可塑性樹脂(a−1)とともに均一、かつ、安定に分散させるためには、有機溶媒に分散させたコロイダルシリカを用いることが好ましい。
そのような有機溶媒としては、メタノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、エチレングリコール、キシレン/ブタノール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン等を例示することができる。熱可塑性樹脂とともに均一に分散させるためには、熱可塑性樹脂を溶解可能な有機溶媒を選択することが好ましいが、後述するように、本発明の光硬化性シートを製造する際にこれらの有機溶媒は加熱乾燥させて揮発させるため、基材シート(B)の主たる構成成分である樹脂成分(b)のガラス転移温度より沸点が80℃以上であると光硬化性シート内に残存し易く、また、30℃以上でも光硬化性シート内に残存する傾向が見られる。
Colloidal silica can be used in the form of a normal aqueous dispersion or in a form dispersed in an organic solvent. In order to disperse uniformly and stably with the thermoplastic resin (a-1), an organic solvent is used. It is preferable to use colloidal silica dispersed in.
Examples of such an organic solvent include methanol, isopropyl alcohol, n-butanol, ethylene glycol, xylene / butanol, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, dimethylformamide, dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene and the like. In order to uniformly disperse together with the thermoplastic resin, it is preferable to select an organic solvent that can dissolve the thermoplastic resin. However, as will be described later, these organic solvents are used when producing the photocurable sheet of the present invention. Is volatilized by heating and drying, and therefore tends to remain in the photocurable sheet when the boiling point is 80 ° C. or higher than the glass transition temperature of the resin component (b), which is the main component of the base sheet (B). Even at 30 ° C. or higher, a tendency to remain in the photocurable sheet is observed.
有機溶媒に分散させた形態のコロイダルシリカとしては、分散媒に分散されている市販品、例えば、メタノールシリカゾルMA−ST、イソプロピルアルコールシリカゾルIPA−ST、n−ブタノールシリカゾルNBA−ST、エチレングリコールシリカゾルEG−ST、キシレン/ブタノールシリカゾルXBA−ST、エチルセロソルブシリカゾルETC−ST、ブチルセロソルブシリカゾルBTC−ST、ジメチルホルムアミドシリカゾルDBF−ST、ジメチルアセトアミドシリカゾルDMAC−ST、メチルエチルケトンシリカゾルMEK−ST、メチルイソブチルケトンシリカゾルMIBK−ST(以上商品名、日産化学社製)等の市販品を用いることができる。 Colloidal silica in a form dispersed in an organic solvent includes commercially available products dispersed in a dispersion medium, such as methanol silica sol MA-ST, isopropyl alcohol silica sol IPA-ST, n-butanol silica sol NBA-ST, ethylene glycol silica sol EG. -ST, xylene / butanol silica sol XBA-ST, ethyl cellosolve silica sol ETC-ST, butyl cellosolve silica sol BTC-ST, dimethylformamide silica sol DBF-ST, dimethylacetamide silica sol DMAC-ST, methyl ethyl ketone silica sol MEK-ST, methyl isobutyl ketone silica sol MIBK- Commercial products such as ST (trade name, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) can be used.
無機微粒子(a−3)の粒子径は、得られる光硬化性樹脂組成物層の透明性の観点から、通常は200nm以下であるのが好ましい。より好ましくは100nm以下であり、さらに好ましくは50nm以下である。また、無機微粒子(a−3)の添加量は、熱可塑性樹脂(a−1)の固形分100質量部に対して、無機微粒子固形分で5〜400質量部の範囲が好ましい。添加量の下限は、10質量部以上であることがさらに好ましい。また、添加量の上限は、200質量部以下であることがさらに好ましい。無機微粒子の添加量が5質量部未満の場合には、耐磨耗性向上効果が認められないことがあり、また添加量が400質量部を超えた場合には、光硬化性樹脂組成物(A)の保存安定性が低下するのみならず、得られる光硬化性シートの成形性が低下することがある。 The particle diameter of the inorganic fine particles (a-3) is usually preferably 200 nm or less from the viewpoint of the transparency of the resulting photocurable resin composition layer. More preferably, it is 100 nm or less, More preferably, it is 50 nm or less. Moreover, the addition amount of the inorganic fine particles (a-3) is preferably in the range of 5 to 400 parts by mass in terms of solids of the inorganic fine particles with respect to 100 parts by mass of the solids of the thermoplastic resin (a-1). The lower limit of the addition amount is more preferably 10 parts by mass or more. Further, the upper limit of the addition amount is more preferably 200 parts by mass or less. When the addition amount of the inorganic fine particles is less than 5 parts by mass, the effect of improving the abrasion resistance may not be recognized. When the addition amount exceeds 400 parts by mass, the photocurable resin composition ( Not only the storage stability of A) is lowered, but also the moldability of the resulting photocurable sheet may be lowered.
上記無機微粒子(a−3)としては、下記構造式(4)で表されるシラン化合物によって、予め表面が処理されたものを用いてもよい。表面処理された無機微粒子の使用は、光硬化性樹脂組成物(A)の保存安定性がさらに良好となり、また得られる光硬化性シートの表面硬度及び耐候性も良好となるので好ましい。
SiR4 aR5 B(OR6)c (4)
(上式中、R4 及びR5 は、それぞれ、エーテル結合、エステル結合、エポキシ結合または炭素−炭素二重結合を有していてもよい炭素数1〜10の炭化水素残基を表し、R6 は水素原子またはエーテル結合、エステル結合、エポキシ結合もしくは炭素−炭素二重結合を有していてもよい炭素数1〜10の炭化水素残基を表し、a及びbは、それぞれ、0〜3の整数であり、cは4−a−bを満足する1〜4の整数である)
As the inorganic fine particles (a-3), those having a surface treated beforehand with a silane compound represented by the following structural formula (4) may be used. The use of surface-treated inorganic fine particles is preferable because the storage stability of the photocurable resin composition (A) is further improved, and the surface hardness and weather resistance of the resulting photocurable sheet are also improved.
SiR 4 a R 5 B (OR 6 ) c (4)
(In the above formula, R 4 and R 5 each represent a hydrocarbon residue having 1 to 10 carbon atoms which may have an ether bond, an ester bond, an epoxy bond or a carbon-carbon double bond; 6 represents a hydrogen atom or an ether bond, an ester bond, an epoxy bond or a carbon-carbon hydrocarbon residue which may have a carbon-carbon double bond, and a and b are 0 to 3 respectively. And c is an integer of 1 to 4 that satisfies 4-ab.
前記構造式(4)で表されるシラン化合物のなかでも、下記構造式(5)〜(10)で表されるシラン化合物を好ましいものとして挙げることができる。
SiR7 aR8 b(OR9)c (5)
SiR7 n(OCH2CH2OCO(R10)C=CH2)4-n (6)
CH2=C(R10)COO(CH2)pSiR11 n(OR9)3-n (7)
CH2=CHSiR11 n(OR9)3-n (8)
HS(CH2)pSiR11 n(OR9)3-n (9)
Among the silane compounds represented by the structural formula (4), silane compounds represented by the following structural formulas (5) to (10) can be given as preferable examples.
SiR 7 a R 8 b (OR 9 ) c (5)
SiR 7 n (OCH 2 CH 2 OCO (R 10 ) C═CH 2 ) 4-n (6)
CH 2 = C (R 10 ) COO (CH 2 ) p SiR 11 n (OR 9 ) 3-n (7)
CH 2 = CHSiR 11 n (OR 9 ) 3-n (8)
HS (CH 2 ) p SiR 11 n (OR 9 ) 3-n (9)
前記構造式(5)で表されるシラン化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルエチルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、メトキシエチルトリエトキシシラン、アセトキシエチルトリエトキシシラン、ジエトキシエチルジメトキシシラン、テトラアセトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、テトラキス(2−メトキシエトキシ)シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the silane compound represented by the structural formula (5) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, and ethyltrimethoxysilane. Ethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methylethyldiethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, trimethylethoxysilane, methoxyethyltriethoxysilane, acetoxyethyltriethoxysilane, diethoxy Ethyldimethoxysilane, tetraacetoxysilane, methyltriacetoxysilane, tetrakis (2-methoxyethoxy) silane, γ-glycidoxypro Le trimethoxysilane, .gamma.-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, beta-(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and the like.
前記構造式(6)で表されるシラン化合物としては、例えば、テトラキス(アクリロイルオキシエトキシ)シラン、テトラキス(メタクリロイルオキシエトキシ)シラン、メチルトリス(アクリロイルオキシエトキシ)シラン、メチルトリス(メタクリロイルオキシエトキシ)シラン等が挙げられる。
前記構造式(7)で表されるシラン化合物としては、例えば、β−アクリロイルオキシエチルジメトキシメチルシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルメトキシジメチルシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、β−メタクリロイルオキシエチルジメトキシメチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
前記構造式(8)で表されるシラン化合物としては、例えば、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が挙げられる。
Examples of the silane compound represented by the structural formula (6) include tetrakis (acryloyloxyethoxy) silane, tetrakis (methacryloyloxyethoxy) silane, methyltris (acryloyloxyethoxy) silane, and methyltris (methacryloyloxyethoxy) silane. Can be mentioned.
Examples of the silane compound represented by the structural formula (7) include β-acryloyloxyethyldimethoxymethylsilane, γ-acryloyloxypropylmethoxydimethylsilane, γ-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, and β-methacryloyloxyethyldimethoxy. Examples include methylsilane and γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane.
Examples of the silane compound represented by the structural formula (8) include vinylmethyldimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and vinyltriethoxysilane.
前記構造式(9)で表されるシラン化合物としては、例えば、γ−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
前記構造式(10)で表されるシラン化合物としては、例えばp−ビニルフェニルメチルジメトキシシラン、p−ビニルフェニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
かかるシラン化合物は、無機微粒子(a−3)の固形分1モル部に対して、0〜3モル部の割合で使用することが好ましい。シラン化合物の使用量が3モル部を超える場合には、得られる光硬化性シートの耐磨耗性が低下することがある。シラン化合物で表面処理された無機微粒子は、少量の水の存在下でシラン化合物と無機微粒子を加熱攪拌することにより得ることができる。
Examples of the silane compound represented by the structural formula (9) include γ-mercaptopropyldimethoxymethylsilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, and the like.
Examples of the silane compound represented by the structural formula (10) include p-vinylphenylmethyldimethoxysilane and p-vinylphenyltrimethoxysilane.
Such a silane compound is preferably used in a proportion of 0 to 3 mole parts relative to 1 mole part of the solid content of the inorganic fine particles (a-3). When the usage-amount of a silane compound exceeds 3 mol part, the abrasion resistance of the photocurable sheet obtained may fall. The inorganic fine particles surface-treated with the silane compound can be obtained by heating and stirring the silane compound and the inorganic fine particles in the presence of a small amount of water.
無機微粒子(a−3)を熱可塑性樹脂(a−1)に添加する方法としては、予め熱可塑性樹脂(a−1)を合成後溶剤に溶解し、無機微粒子を混合する方法でもよいし、また熱可塑性樹脂(a−1)を構成するビニル重合性単量体と無機微粒子を混合した条件下で熱可塑性樹脂(a−1)を重合する方法等の任意の方法を選択することができる。
本発明において、側鎖に光重合性官能基を有する熱可塑性樹脂(a−1)中の光重合性官能基が脂環式エポキシ基の場合には、脂環式エポキシ基と無機微粒子表面の官能基(ヒドロキシル基,カルボキシル基,シラノール基等)が混合の間に架橋し、ゲル化を起こすことがある。このようなゲル化現象を防止するためには、アンモニア及び沸点が100℃以下であるアミン化合物から選ばれた少なくとも1種を含むことが好ましい。光硬化性樹脂組成物(A)を用いて光硬化性シートを形成する際に、シート中に過剰に残存しないためには、アミン化合物の沸点は100℃以下であることが必要である。
As a method of adding the inorganic fine particles (a-3) to the thermoplastic resin (a-1), a method of previously synthesizing the thermoplastic resin (a-1) in a solvent and mixing the inorganic fine particles, Moreover, arbitrary methods, such as the method of superposing | polymerizing a thermoplastic resin (a-1) on the conditions which mixed the vinyl polymerizable monomer and inorganic fine particle which comprise a thermoplastic resin (a-1), can be selected. .
In the present invention, when the photopolymerizable functional group in the thermoplastic resin (a-1) having a photopolymerizable functional group in the side chain is an alicyclic epoxy group, the alicyclic epoxy group and the surface of the inorganic fine particles Functional groups (hydroxyl groups, carboxyl groups, silanol groups, etc.) may crosslink during mixing and cause gelation. In order to prevent such a gelation phenomenon, it is preferable to contain at least one selected from ammonia and an amine compound having a boiling point of 100 ° C. or lower. When forming a photocurable sheet using the photocurable resin composition (A), the boiling point of the amine compound needs to be 100 ° C. or lower so that it does not remain excessively in the sheet.
かかるアミン化合物としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
上記アミン化合物の添加量は、熱可塑性樹脂の固形分100質量部に対して、0.01〜0.5質量部の範囲であることが好ましい。光硬化性樹脂組成物(A)の安定性保持の観点から、その添加量は0.01質量部以上が好ましいが、添加量が0.5質量部を超えると、光硬化性シートをインサート成形やインモールド成形することによって得られた成形品を光硬化させても、光カチオン重合が進行せず、耐擦傷性や耐薬品性が劣ることがある。
Examples of such amine compounds include methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, dimethylamine, diethylamine, trimethylamine, triethylamine and the like.
It is preferable that the addition amount of the said amine compound is the range of 0.01-0.5 mass part with respect to 100 mass parts of solid content of a thermoplastic resin. From the viewpoint of maintaining the stability of the photocurable resin composition (A), the addition amount is preferably 0.01 parts by mass or more, but if the addition amount exceeds 0.5 parts by mass, the photocurable sheet is insert molded. Even if a molded product obtained by in-mold molding is photocured, photocationic polymerization does not proceed, and scratch resistance and chemical resistance may be inferior.
光硬化性樹脂組成物(A)においては、熱可塑性樹脂(a−1)、光重合開始剤(a−2)及び無機微粒子(a−3)以外に、必要に応じて、増感剤、変性用樹脂、染料、顔料及びレベリング剤やハジキ防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化安定剤等の添加剤を配合することができる。
上記の増感剤は、光硬化反応を促進するものであって、その例としてはベンゾフェノン、ベンゾインイソプロピルエーテル、チオキサントン等が挙げられる。
また、熱可塑性樹脂(a−1)中の光重合性官能基が脂環式エポキシ基の場合は、上記変性用樹脂としては、光カチオン重合性を有することが好ましく、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、エポキシ基としてグリシジル基を有する熱可塑性樹脂等が挙げられる。
In the photocurable resin composition (A), in addition to the thermoplastic resin (a-1), the photopolymerization initiator (a-2), and the inorganic fine particles (a-3), a sensitizer, Additives such as modifying resins, dyes, pigments, leveling agents, anti-repelling agents, ultraviolet absorbers, light stabilizers, and oxidation stabilizers can be blended.
The above sensitizer accelerates the photocuring reaction, and examples thereof include benzophenone, benzoin isopropyl ether, and thioxanthone.
Further, when the photopolymerizable functional group in the thermoplastic resin (a-1) is an alicyclic epoxy group, the modifying resin preferably has photocationic polymerizability, a glycidyl ether type epoxy resin, Examples thereof include a glycidyl ester type epoxy resin and a thermoplastic resin having a glycidyl group as an epoxy group.
ただし、光硬化性樹脂組成物(A)は、前記熱可塑性樹脂(a−1)以外の架橋性化合物を実質的に含有しない方が好ましい。特に、40℃において液体状の架橋性モノマー、オリゴマーや、分子量2,000以下の低分子量の架橋性モノマー、オリゴマーは実質的に含有しない方が好ましい。このような液体状あるいは分子量が2,000以下の架橋性モノマー、オリゴマーを含有すると、長期間の保管や加熱成形時において表面粘着性を有するようになり、印刷工程において不具合を生じたり、インサート成形やインモールド成形時において金型を汚染したりする等の問題を生じることがある。50℃において液体状の架橋性モノマー、オリゴマーを実質的に含有しない方がより好ましく、さらに60℃において液体状の架橋性モノマー、オリゴマーを実質的に含有しない方が好ましい。
本発明においては、上記の如き光硬化性樹脂組成物(A)を用いているため、光硬化性樹脂組成物を基材シート(B)上に積層して光硬化性シートを形成した場合にも、光硬化性シートの表面は粘着性がなく、また表面の粘着性が時間と共に変化する等の現象も起こらず、ロール状態での保存安定性が良好となる。
However, it is preferable that the photocurable resin composition (A) contains substantially no crosslinkable compound other than the thermoplastic resin (a-1). In particular, it is preferable that substantially no crosslinkable monomer or oligomer that is liquid at 40 ° C. or low molecular weight crosslinkable monomer or oligomer having a molecular weight of 2,000 or less is contained. If such a liquid or molecular weight of 2,000 or less crosslinkable monomer or oligomer is contained, it will have surface adhesiveness during long-term storage or thermoforming, causing problems in the printing process or insert molding. In some cases, the mold may be contaminated during in-mold molding. It is more preferable that the liquid crosslinkable monomer and oligomer are not substantially contained at 50 ° C., and it is more preferable that the liquid crosslinkable monomer and oligomer are not substantially contained at 60 ° C.
In the present invention, since the photocurable resin composition (A) as described above is used, when the photocurable sheet is formed by laminating the photocurable resin composition on the base sheet (B). However, the surface of the photocurable sheet is not sticky, and the phenomenon that the stickiness of the surface changes with time does not occur, and the storage stability in the roll state is improved.
本発明の光硬化性シートの製造方法としては、例えば、光硬化性樹脂組成物(A)を有機溶媒等の溶剤(S)に十分に攪拌溶解させた光硬化性キャスト液組成物を、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等の公知の印刷方法や、ブレードコート法、ロッドコート法、ロールドクターコート法、ナイフコート法、コンマコート法、リバースロールコート法、トランスファーロールコート法、キスロールコート法、カーテンコート法、ディップコート法等の公知のコート方法により基材シート(B)上に塗工し、溶剤(S)除去のための加熱乾燥を行い積層シートとする方法がある。 As a method for producing a photocurable sheet of the present invention, for example, a photocurable cast liquid composition obtained by sufficiently stirring and dissolving a photocurable resin composition (A) in a solvent (S) such as an organic solvent is used as a gravure. Known printing methods such as printing method, screen printing method, offset printing method, blade coating method, rod coating method, roll doctor coating method, knife coating method, comma coating method, reverse roll coating method, transfer roll coating method, kissing There is a method of coating on the base sheet (B) by a known coating method such as a roll coating method, a curtain coating method, a dip coating method, etc., and performing heat drying for removing the solvent (S) to obtain a laminated sheet.
上記溶剤(S)としては、光硬化性樹脂組成物(A)の各成分を溶解または均一に分散させ、かつ、基材シート(B)の物性(機械的強度、透明性等)に実用上甚大な悪影響を及ぼさず、さらに基材シート(B)中の架橋ゴム成分以外のアクリル樹脂のガラス転移温度より+80℃以下、好ましくは+30℃以下の沸点を有している揮発性の溶剤であれば、特に制限されない。そのような溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶剤、キシレン、トルエン、ベンゼン等の芳香族系溶剤、ヘキサン、ペンタン等の脂肪族炭化水素系溶剤、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素系溶剤、フェノール、クレゾール等のフェノール系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン等のケトン系溶剤、ジエチルエーテル、メトキシトルエン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジブトキシエタン、1,1−ジメトキシメタン、1,1−ジメトキシエタン,1,4−ジオキサン、THF等のエーテル系溶剤、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の脂肪酸系溶剤、無水酢酸等の酸無水物系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、ギ酸ブチル等のエステル系溶剤、エチルアミン、トルイジン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等の窒素含有溶剤、チオフェン、ジメチルスホキシド等の硫黄含有溶剤、ジアセトンアルコール、2−メトキシエタノール(メチルセロソルブ)、2−エトキシエタノール(エチルセロソルブ)、2−ブトキシエタノール(ブチルセロソルブ)、ジエチレングリコール、2−アミノエタノール、アセトシアノヒドリン、ジエタノールアミン、モルホリン等の2種以上の官能基を有する溶剤等の各種溶剤を使用することができる。 As said solvent (S), each component of a photocurable resin composition (A) is melt | dissolved or disperse | distributed uniformly, and the physical properties (mechanical strength, transparency, etc.) of a base material sheet (B) are practically used. A volatile solvent that does not have a significant adverse effect and has a boiling point of + 80 ° C. or lower, preferably + 30 ° C. or lower, from the glass transition temperature of the acrylic resin other than the crosslinked rubber component in the base sheet (B). There is no particular limitation. Examples of such solvents include alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-butanol and ethylene glycol, aromatic solvents such as xylene, toluene and benzene, aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane and pentane, Halogenated hydrocarbon solvents such as chloroform and carbon tetrachloride, phenol solvents such as phenol and cresol, ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and acetone, diethyl ether, methoxytoluene, 1,2-dimethoxyethane, 1 , 2-dibutoxyethane, 1,1-dimethoxymethane, 1,1-dimethoxyethane, 1,4-dioxane, ether solvents such as THF, fatty acid solvents such as formic acid, acetic acid, propionic acid, acetic anhydride, etc. Acid anhydride solvent, ethyl acetate, butyl acetate, Ester solvents such as butyl acid, nitrogen-containing solvents such as ethylamine, toluidine, dimethylformamide and dimethylacetamide, sulfur-containing solvents such as thiophene and dimethyl sulfoxide, diacetone alcohol, 2-methoxyethanol (methylcellosolve), 2-ethoxy Various solvents such as a solvent having two or more kinds of functional groups such as ethanol (ethyl cellosolve), 2-butoxyethanol (butyl cellosolve), diethylene glycol, 2-aminoethanol, acetocyanohydrin, diethanolamine, and morpholine can be used.
基材シート(B)は、2層以上の熱変形温度の異なるアクリル樹脂層からなる熱可塑性アクリル樹脂シートで、光硬化性樹脂組成物(A)層と接する層の熱変形温度がASTM D648に基づく測定において85℃未満であることが必要である。
熱変形温度が85℃未満の場合には、光硬化性樹脂組成物(A)の層と、基材シートとの密着性が良好である。
また、光硬化性樹脂組成物(A)層と接するアクリル樹脂層の熱変形温度が50℃以上であることが好ましい。熱変形温度が50℃以上の場合には、光硬化性樹脂組成物の層を塗工後、基材シートを加熱乾燥させる際、基材シートに伸び等の変形が生じる恐れがないばかりでなく、例えば車輌の外装や内装のように日光により表層が高温化される恐れのある用途に用いた場合にも外観を損なう恐れがない。
The base sheet (B) is a thermoplastic acrylic resin sheet composed of two or more acrylic resin layers having different thermal deformation temperatures. The thermal deformation temperature of the layer in contact with the photocurable resin composition (A) layer is ASTM D648. It is necessary to be less than 85 ° C. in the measurement based on it.
When the heat distortion temperature is less than 85 ° C., the adhesion between the layer of the photocurable resin composition (A) and the base sheet is good.
Moreover, it is preferable that the thermal deformation temperature of the acrylic resin layer which contacts a photocurable resin composition (A) layer is 50 degreeC or more. When the heat distortion temperature is 50 ° C. or higher, not only is there a possibility that deformation such as elongation occurs in the base sheet when the base sheet is heated and dried after coating the layer of the photocurable resin composition. For example, there is no risk of damaging the appearance when used in applications where the surface layer may be heated by sunlight, such as the exterior or interior of a vehicle.
光硬化性樹脂組成物(A)層と接するアクリル樹脂層以外のアクリル樹脂層の熱変形温度は85℃以上であることが好ましい。熱変形温度が85℃以上の場合には、光硬化性シートの表面硬度が良好であるばかりでなく、基材シートに伸び等の変形が生じない範囲で乾燥温度を高めることができるので最小限の乾燥設備で効率よく乾燥することができる。さらに乾燥温度を高めることができると、光硬化性樹脂組成物(A)層中の残存有機溶剤量を低減することができるので、硬化性不良(耐擦傷性、耐薬品性、耐候性の不良の原因となる)や保存安定性不良など、残存溶剤に起因する種々の問題が起こりにくくなる。90℃以上がより好ましい。 The thermal deformation temperature of the acrylic resin layer other than the acrylic resin layer in contact with the photocurable resin composition (A) layer is preferably 85 ° C. or higher. When the heat distortion temperature is 85 ° C. or higher, not only the surface hardness of the photocurable sheet is good, but also the drying temperature can be increased within a range in which deformation such as elongation does not occur in the base sheet. It can be efficiently dried with the drying equipment. If the drying temperature can be further increased, the amount of the remaining organic solvent in the photocurable resin composition (A) layer can be reduced, so that the curability is poor (scratch resistance, chemical resistance, weather resistance is poor). Various problems caused by the residual solvent, such as poor storage stability, and the like. 90 degreeC or more is more preferable.
2層以上の熱変形温度の異なるアクリル樹脂層からなる基材シート(B)の製造法としては、下記のような方法により、アクリル樹脂層を積層することで製造することができる。
各アクリル樹脂層をシート状に成形した後に積層する方法、シート状に成形されたアクリル樹脂層に別のアクリル樹脂層を溶融押出しながら同時に積層する方法、各アクリル樹脂層を溶融押出しながら同時に積層する方法、シート状に成形されたアクリル樹脂層に別のアクリル樹脂を塗布して積層する方法、あるいは形成されたアクリル樹脂層上に別のアクリル樹脂を注型重合して積層する方法などが挙げられる。
As a manufacturing method of the base material sheet (B) which consists of an acrylic resin layer from which two or more layers differ in heat-deformation temperature, it can manufacture by laminating | stacking an acrylic resin layer by the following methods.
A method of laminating each acrylic resin layer after forming it into a sheet, a method of laminating another acrylic resin layer simultaneously on the acrylic resin layer formed into a sheet while melting and extruding, and laminating each acrylic resin layer simultaneously while melting and extruding The method, the method of apply | coating and laminating | stacking another acrylic resin on the acrylic resin layer shape | molded in the sheet form, or the method of casting polymerizing another acrylic resin on the formed acrylic resin layer, etc. are mentioned. .
各アクリル樹脂層をシート状に成形した後に積層する方法としては、ドライラミネート、ウェットラミネート、ホットメルトラミネートなどでラミネートする方法等の積層方法があげられる。熱融着可能であれば、加熱プレスラミネート法で積層することもできる。
予めシート状に成形されたアクリル樹脂層に別のアクリル樹脂層を溶融押出しながら同時に積層する方法としては、Tダイ等でシート状に溶融押出しながらラミネートする押出ラミネート法等の積層方法があげられる。
各アクリル樹脂層を溶融押出しながら同時に積層する方法としては、共押出成形による積層方法が挙げられる。共押出成形でのダイ形状としては、Tダイ法やサーキュラーダイによるインフレーション法が挙げられる。共押出成形での積層方法としては、フィードブロック法や多数マニホールド法等でダイ内で接着する方法や、一つのダイに複数のダイリップを設けダイ外で接着する方法等の積層方法があげられる。
Examples of a method of laminating each acrylic resin layer after forming it into a sheet include laminating methods such as laminating by dry lamination, wet lamination, hot melt lamination, and the like. If heat fusion is possible, lamination can be performed by a hot press laminating method.
Examples of a method for simultaneously laminating another acrylic resin layer while being melt-extruded on an acrylic resin layer previously formed into a sheet shape include a laminating method such as an extrusion laminating method for laminating while melt-extruding into a sheet shape with a T die or the like.
As a method of laminating each acrylic resin layer at the same time while melt extrusion, a laminating method by coextrusion molding can be mentioned. Examples of the die shape in co-extrusion include a T-die method and an inflation method using a circular die. Examples of the lamination method in coextrusion molding include a lamination method such as a method of bonding inside a die by a feed block method or a multi-manifold method, and a method of bonding a plurality of die lips to one die and bonding them outside the die.
シート状に成形されたアクリル樹脂層に別のアクリル樹脂を塗布して積層する方法としては、アクリル樹脂を有機溶媒等の溶媒に溶かした溶液を、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等の公知の印刷方法や、ブレードコート法、ロッドコート法、ロールドクターコート法、ナイフコート法、コンマコート法、リバースロールコート法、トランスファーロールコート法、キスロールコート法、カーテンコート法、ディップコート法等の公知のコート方法により予め成形したシート上に塗工し、溶剤除去のための加熱乾燥を行い積層する方法がある。
形成されたアクリル樹脂層上に別のアクリル樹脂を注型重合して積層する方法としては、注型重合用の型の内壁表面にフィルム状に成形されたアクリル樹脂を貼り付けた後に注型重合行う方法や、注型重合用の型の内壁表面にアクリル樹脂を塗工した後に注型重合行う方法などがある。
これらの中でも、経済的な点からは、Tダイ法による共押出成形による積層方法が好ましい。
As a method of applying and laminating another acrylic resin on the acrylic resin layer formed into a sheet shape, a solution obtained by dissolving an acrylic resin in a solvent such as an organic solvent, gravure printing method, screen printing method, offset printing method, etc. Known printing methods, blade coating method, rod coating method, roll doctor coating method, knife coating method, comma coating method, reverse roll coating method, transfer roll coating method, kiss roll coating method, curtain coating method, dip coating method There is a method in which coating is performed on a sheet formed in advance by a known coating method such as, and then drying by heating for solvent removal and laminating.
As a method of casting polymerization of another acrylic resin on the formed acrylic resin layer and laminating, the casting polymerization is performed after pasting the acrylic resin formed into a film on the inner wall surface of the casting polymerization mold. And a method of performing cast polymerization after an acrylic resin is coated on the inner wall surface of a mold for cast polymerization.
Among these, the lamination method by coextrusion molding by the T-die method is preferable from an economical point.
積層に先立ち、アクリル樹脂層を予めシート状に成形する場合は、注型重合法、Tダイ法、カレンダー法など、公知の各種のシート成形法により製造することもできる。注型重合法としては、軟質塩化ビニル樹脂等のガスケットと一対の鋳型とから形成される空間部に原料を注入し重合硬化させて、鋳型から重合体を剥離させて取り出す方法が挙げられる。一対の鋳型を構成する部材としては、ガラス板、クロムメッキ板、ステンレス板等が挙げられる。所定の間隔をもって対向して走行する一対のエンドレスベルトの対向面を一対の鋳型とし、前記エンドレスベルトの走行に追随して走行する二つのガスケットと鋳型とから形成される空間部に原料を注入し重合硬化させて、鋳型であるエンドレスベルトから板状重合体を剥離させて取り出すこともできる。 Prior to lamination, when the acrylic resin layer is previously formed into a sheet shape, it can be produced by various known sheet forming methods such as a casting polymerization method, a T-die method, and a calendar method. Examples of the casting polymerization method include a method in which a raw material is injected into a space formed by a gasket such as a soft vinyl chloride resin and a pair of molds, polymerized and cured, and the polymer is peeled off from the mold and taken out. Examples of the members constituting the pair of molds include a glass plate, a chrome plated plate, a stainless plate, and the like. The opposing surfaces of a pair of endless belts that face each other at a predetermined interval are used as a pair of molds, and the raw material is injected into a space formed by the two gaskets and the molds that run following the travel of the endless belts. The plate-like polymer can be peeled off from the endless belt which is a mold by polymerization and curing.
また、積層に先立ち、アクリル樹脂層を予めフィルム状に成形する場合は、アクリル樹脂組成物を、Tダイ法以外に、インフレーション法等の他の溶融押出法、カレンダー法、溶融流延法等、従来から知られている各種のフィルム成形法により製造することもできる。経済性の点からは、特にTダイ法を用いる方法が好ましい。
Tダイ法においては、冷却ロールで冷やしたあとの基材シートをもう一度冷却ロールに接するように製膜することが好ましい。このようにすると、冷却ロール上に発生した汚れを連続的に取り除くことができるので、常に冷却ロールは清浄な状態に保たれ、さらに基材シートの外観も良好に保つことができる。一方、冷却ロールに基材シートを一度だけ接するような状態で製膜すると、経時的に冷却ロール上に汚れが蓄積して、ある時点でそれが基材シートに転写して大きな外観上の欠陥となる。
Tダイ法により基材シートを成形する場合、複数の金属ロール、非金属ロール及び/又は金属ベルトに狭持して製膜する方法を用いれば、得られる基材シートの表面平滑性を向上させ、基材シートに印刷処理した際の印刷抜けを抑制することができる。
In addition, prior to lamination, when the acrylic resin layer is previously formed into a film shape, the acrylic resin composition is not limited to the T-die method, other melt extrusion methods such as an inflation method, calendar method, melt casting method, etc. It can also be produced by various known film forming methods. In view of economy, the method using the T-die method is particularly preferable.
In the T-die method, it is preferable to form a film so that the substrate sheet cooled by the cooling roll comes into contact with the cooling roll again. In this way, dirt generated on the cooling roll can be removed continuously, so that the cooling roll is always kept clean and the appearance of the base sheet can be kept good. On the other hand, when a film is formed in such a way that the base sheet is in contact with the cooling roll only once, dirt accumulates on the cooling roll over time, and at a certain point, it is transferred to the base sheet to cause a large appearance defect. It becomes.
When forming a base sheet by the T-die method, the surface smoothness of the resulting base sheet can be improved by using a method of forming a film by sandwiching it between a plurality of metal rolls, non-metal rolls and / or metal belts. In addition, it is possible to suppress printing omission when printing is performed on the base sheet.
上記金属ロールとしては、金属製の鏡面タッチロール、金属スリーブ(金属製薄膜パイプ)と成型用ロールからなるスリーブタッチ方式で使用されるロール(例えば、特許第2808251号公報、WO97/28950号公報参照)等を例示することができる。また、非金属ロールとしては、シリコンゴム性等のタッチロール等を例示することができる。更に、金属ベルトとしては、金属製のエンドレスベルト等を例示することができる。なお、これらの金属ロール、非金属ロール及び金属ベルトを複数組み合わせて使用することもできる(例えば、特開2002−301754号公報、特開2002−301755号公報、特開平10−279766号公報、特開2003−25412号公報、特表2001−525277号公報参照)。 Examples of the metal roll include a mirror touch roll made of metal, and a roll used in a sleeve touch system composed of a metal sleeve (metal thin-film pipe) and a molding roll (see, for example, Japanese Patent No. 2808251 and WO 97/28950). ) And the like. Moreover, examples of the non-metallic roll include a touch roll made of silicon rubber or the like. Furthermore, examples of the metal belt include a metal endless belt. A combination of a plurality of these metal rolls, non-metal rolls and metal belts can also be used (for example, JP 2002-301754 A, JP 2002-301755 A, JP 10-279766 A, Open 2003-25412 gazette, special table 2001-525277 gazette).
以上に述べた、複数の金属ロール、非金属ロール及び/又は金属ベルトに狭持して製膜する方法では、溶融押出後のアクリル樹脂組成物を、実質的にバンク(樹脂溜まり)が無い状態で狭持し、実質的に圧延されることなく面転写させて製膜することが好ましい。
バンク(樹脂溜まり)を形成することなく製膜した場合は、冷却過程にあるアクリル樹脂組成物が圧延されることなく面転写されるため、この方法で製膜した基材シートの加熱収縮率を低減することもできる。
なお、複数の金属ロール、非金属ロール及び/又は金属ベルトを使用して製膜する場合に、使用する少なくとも1本の金属ロール、非金属ロール又は金属ベルトの表面にエンボス加工、マット加工等の形状加工を施すことによって、基材シートの片面あるいは両面に形状転写させることもできる。
In the above-described method for forming a film by sandwiching a plurality of metal rolls, non-metal rolls and / or metal belts, the acrylic resin composition after melt extrusion is substantially free of banks (resin pools). It is preferable to form a film by holding the film and transferring the surface without substantially rolling.
When the film is formed without forming a bank (resin pool), the acrylic resin composition in the cooling process is surface-transferred without rolling, so the heat shrinkage rate of the base sheet formed by this method is It can also be reduced.
In addition, when forming a film using a plurality of metal rolls, non-metal rolls and / or metal belts, the surface of at least one metal roll, non-metal roll or metal belt used is embossed, matted, etc. By applying the shape processing, the shape can be transferred to one side or both sides of the base sheet.
基材シートの厚みは、500μm以下が好ましく、100〜500μmがより好ましい。厚みを100μm以上にすると、成形品外観として十分な深み感が得られ、特に複雑な形状に成形する場合に延伸されても、十分な厚みを維持できる。また、これら範囲の上限値は、剛性を適度に抑えて良好なラミネート性や二次加工性を維持する点、単位面積あたりの質量を抑えて経済性を保つ点、さらにアクリル樹脂組成物をシート状に成形するときの製膜性の向上や安定して基材シートを製造する点等において意義がある。 The thickness of the base sheet is preferably 500 μm or less, and more preferably 100 to 500 μm. When the thickness is 100 μm or more, a sufficient depth can be obtained as the appearance of the molded product, and a sufficient thickness can be maintained even when the molded product is stretched particularly in a complicated shape. The upper limit of these ranges is that the rigidity is moderately suppressed to maintain good laminating properties and secondary workability, the mass per unit area is suppressed to maintain economy, and the acrylic resin composition is made into a sheet. This is significant in terms of improving the film-forming property when formed into a shape and stably producing a substrate sheet.
また、2層以上の熱変形温度の異なるアクリル樹脂層からなる基材シート(B)の各アクリル樹脂層の厚みは、特に限定されないが、光硬化性樹脂組成物(A)層と接するアクリル樹脂層については、25μm以下が好ましく、12μm以下がより好ましい。25μm以下であると、光硬化性樹脂組成物(A)層との密着性が十分であり、硬度も良好である。光硬化性樹脂組成物(A)層と接するアクリル樹脂層以外のアクリル樹脂層についても、特に限定されないが、基材シート(B)全体の厚みから光硬化性樹脂組成物(A)層と接するアクリル樹脂層の厚みを除いた残り分が、これらの層の厚みに対応する。
塗装によって成形品に十分な厚みの塗膜を形成するには、十数回の重ね塗りが必要であり、コストがかかり、生産性が極端に悪くなるのに対して、上記で述べたような基材シートを用いた光硬化性シートを最表層に有する積層成形品であれば、基材シート自体が塗膜となるので非常に厚い塗膜を容易に形成することができ工業的に有利である。
Moreover, although the thickness of each acrylic resin layer of the base material sheet (B) which consists of an acrylic resin layer from which two or more heat deformation temperatures differ is not specifically limited, the acrylic resin which contact | connects a photocurable resin composition (A) layer About a layer, 25 micrometers or less are preferable and 12 micrometers or less are more preferable. Adhesiveness with a photocurable resin composition (A) layer is enough that it is 25 micrometers or less, and hardness is also favorable. Although it does not specifically limit about acrylic resin layers other than the acrylic resin layer which contacts a photocurable resin composition (A) layer, It contacts a photocurable resin composition (A) layer from the thickness of the whole base material sheet (B). The remaining amount excluding the thickness of the acrylic resin layer corresponds to the thickness of these layers.
In order to form a coating film with sufficient thickness on a molded product by painting, it is necessary to apply several dozen times, which is costly and extremely deteriorated in productivity, as described above. In the case of a laminated molded product having a photocurable sheet using a base sheet as the outermost layer, the base sheet itself becomes a coating film, so that a very thick coating film can be easily formed, which is industrially advantageous. is there.
基材シート(B)を構成する各アクリル樹脂層は、必要に応じて、架橋ゴム含有重合体を含有させてもよい。架橋ゴム含有重合体を含有させることで、基材シート(B)を構成する各アクリル樹脂層の耐衝撃性を向上することができ、本発明の光硬化性シートにおいて、製造時や取り扱い時に割れ等の破壊が発生し難い。架橋ゴム含有重合体を含有したアクリル樹脂組成物としては、例えば、特公昭62−19309号公報、特開昭63−77963号等に例示されるようなアクリル樹脂組成物があげられる。
また、基材シート(B)中には、必要に応じて、適宜、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス等の滑剤、シリカ、球状アルミナ、鱗片状アルミナ等の減摩剤、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系、シアノアクリレート系、微粒子酸化セリウム系等の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系ラジカル捕捉剤等の光安定剤、可塑剤、安定剤、着色剤等の各種添加剤を添加してもよい。
Each acrylic resin layer constituting the base sheet (B) may contain a crosslinked rubber-containing polymer as necessary. By including the crosslinked rubber-containing polymer, the impact resistance of each acrylic resin layer constituting the base sheet (B) can be improved. In the photocurable sheet of the present invention, cracks are produced during production and handling. It is difficult to cause destruction. Examples of the acrylic resin composition containing the crosslinked rubber-containing polymer include acrylic resin compositions as exemplified in JP-B-62-19309, JP-A-63-77963, and the like.
Further, in the base sheet (B), lubricants such as polyethylene wax and paraffin wax, lubricants such as silica, spherical alumina, and flaky alumina, benzotriazole, benzophenone, and triazine, as appropriate, are included in the base sheet (B). Various additives such as a UV stabilizer such as a cyanoacrylate, a cyanoacrylate, and a fine particle cerium oxide, a light stabilizer such as a hindered amine radical scavenger, a plasticizer, a stabilizer, and a colorant may be added.
本発明の光硬化性シートは、基材シート(B)上に光硬化性樹脂組成物(A)層が積層された構造で、インサート成形やインモールド成形時の加工性に優れるだけでなく、各種物性(特に、耐候性−表面硬度(耐磨耗性、鉛筆硬度)−密着性のバランス)に優れたインサート成形品やインモールド成形品を与えることが可能な光硬化性シートである。光硬化性樹脂組成物(A)層と基材シート(B)の間には、本発明の光硬化性シートの優れた性状を損なわない限りにおいては、さらに1層以上の光硬化性樹脂組成物層を積層することも可能である。この場合、新たに導入する1層以上の光硬化性樹脂組成物としては、光硬化性樹脂組成物(A)と同等もしくは類似の組成物を用いると、光硬化後の光硬化性シートの表面性状(特に、密着性、耐候性、外観、意匠性)が良好となる傾向にあり、好ましい。
上記の方法により得られる本発明の光硬化性シートは、基材シート側に印刷層を設けることにより、光硬化性加飾シートとすることもできる。
The photocurable sheet of the present invention has a structure in which the photocurable resin composition (A) layer is laminated on the base sheet (B), and not only has excellent workability during insert molding and in-mold molding, It is a photocurable sheet capable of providing an insert molded product or an in-mold molded product having various physical properties (particularly weather resistance-surface hardness (abrasion resistance, pencil hardness) -adhesive balance). As long as the excellent properties of the photocurable sheet of the present invention are not impaired between the photocurable resin composition (A) layer and the base sheet (B), one or more layers of the photocurable resin composition are further provided. It is also possible to stack physical layers. In this case, as the photocurable resin composition having one or more layers to be newly introduced, when a composition equivalent to or similar to the photocurable resin composition (A) is used, the surface of the photocurable sheet after photocuring is used. The properties (particularly adhesion, weather resistance, appearance, and design) tend to be favorable, which is preferable.
The photocurable sheet of the present invention obtained by the above method can also be used as a photocurable decorative sheet by providing a printing layer on the base sheet side.
印刷層は、成形品表面に模様や文字等の加飾を施すものである。加飾は、任意であるが、例えば、木目、石目、布目、砂目、幾何学模様、文字、全面ベタ等からなる絵柄が挙げられる。印刷層の材料としては、塩化ビニル/酢酸ビニル系共重合体等のポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキッド樹脂、塩素化ポリオレフィン系樹脂等の樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。
印刷層に用いられるインキの顔料としては、例えば、次のものが使用できる。通常、顔料として、黄色顔料としてはポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン等の有機顔料や黄鉛等の無機顔料、赤色顔料としてはポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドン等の有機顔料や弁柄等の無機顔料、青色顔料としてはフタロシアニンブルー等の有機顔料やコバルトブルー等の無機顔料、黒色顔料としてはアニリンブラック等の有機顔料、白色顔料としては二酸化チタン等の無機顔料が使用できる。
The printed layer is for decorating the surface of the molded product with patterns, characters, and the like. The decoration is arbitrary, but for example, a pattern composed of wood grain, stone grain, cloth grain, sand grain, geometric pattern, letters, full-color solid, and the like can be mentioned. Materials for the printing layer include polyvinyl resins such as vinyl chloride / vinyl acetate copolymers, polyamide resins, polyester resins, polyacrylic resins, polyurethane resins, polyvinyl acetal resins, polyester urethane resins, cellulose A colored ink containing a resin such as an ester resin, an alkyd resin, or a chlorinated polyolefin resin as a binder and a pigment or dye of an appropriate color as a colorant may be used.
As the ink pigments used in the printing layer, for example, the following can be used. Usually, as pigments, yellow pigments as azo pigments such as polyazo, isoindolinone and other organic pigments and inorganic pigments such as yellow lead, red pigments as azo pigments such as polyazo, quinacridone and other organic pigments and petals An inorganic pigment such as phthalocyanine blue or an inorganic pigment such as cobalt blue, an organic pigment such as aniline black as a black pigment, and an inorganic pigment such as titanium dioxide as a white pigment can be used.
印刷層に用いられるインキの染料としては、本発明の効果を損なわない範囲で、各種公知の染料を使用することができる。
また、インキの印刷方法としては、オフセット印刷法、グラビア輪転印刷法、スクリーン印刷法等の公知の印刷法やロールコート法、スプレーコート法等の公知のコート法を用いるのが良い。この際、本発明におけるように、低分子量の架橋性化合物を使用するのではなく、ポリマー同士を架橋させる構成の光硬化性樹脂組成物を用いた場合には、表面に粘着性が無く、印刷時のトラブルが少なく、歩留まりが良好である。
Various known dyes can be used as the dye of the ink used in the printing layer as long as the effects of the present invention are not impaired.
As the ink printing method, a known printing method such as an offset printing method, a gravure rotary printing method or a screen printing method, or a known coating method such as a roll coating method or a spray coating method may be used. At this time, as in the present invention, instead of using a low molecular weight crosslinkable compound, when a photocurable resin composition having a structure in which polymers are crosslinked with each other, the surface is not sticky and printing is performed. There are few troubles, and the yield is good.
また成形品表面に加飾を施すための層として、印刷層の代わりに蒸着層を設けてもよいし、印刷層と蒸着層の両方を設けてもよい。
蒸着層は、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、インジウム、スズ、銀、チタニウム、鉛、亜鉛等の群から選ばれる少なくとも一つの金属、またはこれらの合金もしくは化合物を使用して、真空蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティング法、鍍金法等の方法により形成することができる。
これら加飾のための印刷層や蒸着層は、所望の成形品の表面外観が得られるよう、成形時の伸張度合いに応じて、適宜その厚みを選択すればよい。
Further, as a layer for decorating the surface of the molded product, a vapor deposition layer may be provided instead of the print layer, or both the print layer and the vapor deposition layer may be provided.
The vapor deposition layer uses at least one metal selected from the group of aluminum, nickel, gold, platinum, chromium, iron, copper, indium, tin, silver, titanium, lead, zinc, or an alloy or compound thereof. It can be formed by a method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a plating method.
The thickness of the printing layer and the vapor deposition layer for decorating may be appropriately selected according to the degree of expansion during molding so that the desired surface appearance of the molded product can be obtained.
また、本発明の光硬化性シートは、基材シート側に印刷層及び/または蒸着層、接着層及び必要に応じてプライマーシートが形成された光硬化性加飾シートとすることができる。その場合、光硬化性加飾シートの好ましい厚み範囲は、30〜750μmである。シート厚みが30μm未満の場合には、深しぼり成形を行った際に、曲面でのシート厚みが著しく低下し、結果として耐擦傷性や耐薬品性等のシート物性が低下することがある。また、シート厚みが750μmを超える場合には、金型への形状追従性が低下することがある。 Moreover, the photocurable sheet | seat of this invention can be used as the photocurable decorating sheet by which the printing layer and / or the vapor deposition layer, the contact bonding layer, and the primer sheet as needed were formed in the base material sheet side. In that case, the preferable thickness range of a photocurable decorating sheet is 30-750 micrometers. When the sheet thickness is less than 30 μm, the sheet thickness on the curved surface is remarkably lowered when deep drawing is performed, and as a result, sheet physical properties such as scratch resistance and chemical resistance may be lowered. In addition, when the sheet thickness exceeds 750 μm, the shape followability to the mold may be deteriorated.
上記接着層には、印刷層または蒸着層と成形樹脂、印刷層または蒸着層とプライマーシートとの密着性を高める性質のものであれば、任意の合成樹脂状材料を選択して用いることができる。例えば、成形樹脂がポリアクリル系樹脂の場合は、ポリアクリル系樹脂を用いるとよい。また、成形樹脂がポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系ブレンド樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂等を使用すればよい。さらに、成形樹脂がポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂である場合には、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、環化ゴム、クマロンインデン樹脂、ブロックイソシアネートを用いた熱硬化型ウレタン樹脂等が使用可能である。なお、接着層の粘着性低減や耐熱性向上の目的に、疎水性シリカやエポキシ樹脂、石油樹脂等をさらに含有させることもできる。 As the adhesive layer, any synthetic resinous material can be selected and used as long as it has the property of improving the adhesion between the printed layer or vapor-deposited layer and the molding resin, or the printed layer or vapor-deposited layer and the primer sheet. . For example, when the molding resin is a polyacrylic resin, a polyacrylic resin may be used. In addition, when the molding resin is polyphenylene oxide / polystyrene resin, polycarbonate resin, styrene copolymer resin, or polystyrene blend resin, polyacrylic resin, polystyrene resin, polyamide resin having affinity with these resins Etc. may be used. Furthermore, when the molding resin is a polyolefin resin such as a polypropylene resin, heat using chlorinated polyolefin resin, chlorinated ethylene-vinyl acetate copolymer resin, cyclized rubber, coumarone indene resin, or blocked isocyanate A curable urethane resin or the like can be used. In addition, hydrophobic silica, an epoxy resin, a petroleum resin, or the like can be further included for the purpose of reducing the tackiness of the adhesive layer or improving the heat resistance.
上記プライマーシートは、必要に応じて形成されるものであり、ウレタン樹脂等公知の樹脂が使用可能である。なお、成形樹脂との密着性を高める目的から、成形樹脂と相溶性の材料からなるのが良い。現実的には、プライマーシートは成形樹脂と同じポリマー材料からなるのが好ましい。また、プライマーシートの存在は、射出成形品の表面欠陥が光硬化性樹脂組成物上に伝搬されるのを最少にするといった利点を与える。その場合、プライマーシートは、光硬化性樹脂組成物の完全に円滑な上面を呈しながら、成形樹脂の表面欠陥を吸収するほどの厚みを有することが必要である。 The primer sheet is formed as necessary, and a known resin such as a urethane resin can be used. In addition, it is good to consist of a material compatible with molding resin for the purpose of improving adhesiveness with molding resin. Actually, the primer sheet is preferably made of the same polymer material as the molding resin. In addition, the presence of the primer sheet provides an advantage that the surface defects of the injection molded product are minimized on the photocurable resin composition. In that case, the primer sheet needs to have a thickness sufficient to absorb surface defects of the molded resin while exhibiting a completely smooth upper surface of the photocurable resin composition.
また、本発明の光硬化性シートは、基材シート(B)上の光硬化性樹脂組成物(A)層の上に、さらにカバーフィルムを設けることもできる。このカバーフィルムは、光硬化性シート表面の防塵に有効であり、また光照射前の光硬化性樹脂組成物(A)層表面の傷付き防止にも有効である。
上記カバーフィルムは、後述するようにインサート成形やインモールド成形する前まで光硬化性樹脂組成物(A)層に密着し、インサート成形やインモールド成形する際は直ちに剥離されるので、光硬化性樹脂組成物(A)層に対して適度な密着性と良好な離型性を有していることが必要である。このような条件を満たしたフィルムで有れば、任意のフィルムを選択して用いることができる。そのようなフィルムとしては、例えば、ポリエチレン系フィルム、ポリプロピレン系フィルム、ポリエステル系フィルム等が挙げられる。
Moreover, the photocurable sheet | seat of this invention can also provide a cover film further on the photocurable resin composition (A) layer on a base material sheet (B). This cover film is effective for preventing dust on the surface of the photocurable sheet and also effective for preventing scratches on the surface of the photocurable resin composition (A) layer before light irradiation.
The cover film adheres to the photocurable resin composition (A) layer until insert molding or in-mold molding, as will be described later, and is immediately peeled when insert molding or in-mold molding is performed. It is necessary for the resin composition (A) layer to have appropriate adhesion and good releasability. Any film can be selected and used as long as it satisfies such conditions. Examples of such a film include a polyethylene film, a polypropylene film, and a polyester film.
ところで、自動車のボディーパネルやスポイラー等のような成形品のサイズが大きく、かつ、成形品の肉厚が薄い場合には、成形樹脂から発生するガスが成形樹脂内に残留したり、金型内の空気が成形樹脂とシートの間に介在しやすくなったりして、成形樹脂に対するシートの密着性が低下するという問題が生じることがある。そのような場合、成形樹脂に接するシート面に、ガス透過性を有する層を設けることで、問題を解決することができる。そのようなガス透過性を有する層として、スパンデックス、アクリル繊維、ポリエチレン系繊維、ポリアミド系繊維等で構成された織布または不織布を挙げることができる。また織布/不織布の代わりに、発泡層からなるものを用いてもよい。発泡層の形成方法としては、公知の発泡剤を含む樹脂溶液を塗布した後に加熱等により発泡させて連続空孔を形成させる方法等が挙げられる。 By the way, when the size of a molded product such as an automobile body panel or spoiler is large and the thickness of the molded product is thin, gas generated from the molded resin may remain in the molded resin, The air may easily intervene between the molding resin and the sheet, resulting in a problem that the adhesion of the sheet to the molding resin is lowered. In such a case, the problem can be solved by providing a gas-permeable layer on the sheet surface in contact with the molding resin. Examples of such a gas-permeable layer include woven fabrics and nonwoven fabrics composed of spandex, acrylic fibers, polyethylene fibers, polyamide fibers, and the like. Moreover, you may use what consists of a foamed layer instead of a woven fabric / nonwoven fabric. Examples of the method for forming the foamed layer include a method in which a resin solution containing a known foaming agent is applied and then foamed by heating or the like to form continuous pores.
本発明の光硬化性シート及び光硬化性加飾シートは、二次元形状物に積層する場合、熱融着できる基材に対しては、熱ラミネーション等の公知の方法を用いることができる。熱融着しない基材に対しては、接着剤を介して貼り合せることは可能である。三次元形状物に積層する場合は、インサート成形法やインモールド成形法等の公知の方法を用いることができ、生産性の点からインモールド成形法が好ましい。また、光硬化性シートに十分な厚みがある場合には、真空成形等の方法により、光硬化性シート単体で三次元形状の成形品とすることも可能である。 When the photocurable sheet and the photocurable decorative sheet of the present invention are laminated on a two-dimensional shape, a known method such as thermal lamination can be used for a base material that can be heat-sealed. It is possible to bond to a base material that is not heat-sealed through an adhesive. When laminating on a three-dimensional object, a known method such as an insert molding method or an in-mold molding method can be used, and the in-mold molding method is preferred from the viewpoint of productivity. In addition, when the photocurable sheet has a sufficient thickness, the photocurable sheet alone can be formed into a three-dimensional shaped product by a method such as vacuum forming.
次に、上記の光硬化性シート及び光硬化性加飾シートを積層した成形品の製造方法の一例について説明する。
まず、光硬化性シートまたは光硬化性加飾シートにカバーフィルムが設けられている場合は、カバーフィルムをシートより剥離除去する。なお、カバーフィルムは、射出成形用金型内にシートを挿入配置する直前に剥離してもよいし、シートを射出成形用金型内に挿入配置する遥か以前に剥離しておいてもよい。ただし、光照射前の光硬化性樹脂組成物(A)層の防塵や傷付き防止を考慮すると、前者のほうが好ましい。
光硬化性シートまたは光硬化性加飾シートを、光硬化性樹脂組成物(A)側が金型の内壁面に向き合うように挿入配置する(すなわち、光硬化性樹脂組成物(A)層の反対側が成形樹脂と接する状態)。この際、長尺のシートのまま(ロールから巻き出しながら)必要部分を間欠的に送り込んでもよいし、シートを枚葉化して1枚ずつ送り込んでもよい。特に加飾のための印刷層や蒸着層を有する長尺のシートを使用する場合、位置決め機構を有する送り装置を使用して、加飾のための層と金型との見当が一致するようにするとよい。またシートを間欠的に送り込む際に、シートの位置をセンサーで検出した後にシートを固定するようにすれば、常に同じ位置でシートを固定することができ、加飾のための層の位置ずれが生じないので便利である。
Next, an example of the manufacturing method of the molded article which laminated | stacked said photocurable sheet and photocurable decorating sheet is demonstrated.
First, when a cover film is provided on a photocurable sheet or a photocurable decorative sheet, the cover film is peeled off from the sheet. The cover film may be peeled off immediately before the sheet is inserted and arranged in the injection mold, or may be peeled off long before the sheet is inserted and arranged in the injection mold. However, the former is preferable in consideration of dust prevention and damage prevention of the photocurable resin composition (A) layer before light irradiation.
The photocurable sheet or the photocurable decorative sheet is inserted and disposed so that the photocurable resin composition (A) side faces the inner wall surface of the mold (that is, opposite to the photocurable resin composition (A) layer) The side is in contact with the molding resin). At this time, a necessary part may be intermittently sent as it is (e.g., unwinding from a roll) as a long sheet, or the sheets may be separated into sheets and fed one by one. Especially when using a long sheet with a printing layer or vapor deposition layer for decoration, use a feeding device with a positioning mechanism so that the registration of the layer for decoration and the mold match. Good. In addition, when the sheet is intermittently fed, if the sheet is fixed after detecting the position of the sheet with the sensor, the sheet can always be fixed at the same position, and the positional deviation of the layer for decoration can be prevented. This is convenient because it does not occur.
また、必要に応じて、光硬化性シートまたは光硬化性加飾シートを予備成形する。例えば、ホットパック等の加熱手段によりシートをその軟化点以上に軟化させ、射出成形用金型に設けられた吸引孔を通じて真空吸引することにより金型形状にシートを追従させることで予備成形することができる。また、射出成形用金型とは別の立体加工成形用型を用いて、真空成形法、圧空成形法、熱せられたゴムを押し付ける押圧成形法、プレス成形法等の公知の成形法により、シートを予め所望の形状に予備成形しておき、不要な部分を除去した後に、射出成形用金型に装填してもよい。なお、シートを金型内に挿入配置する前に、シートを予めシートの熱変形温度未満の温度に予熱しておくと、シートを金型内に挿入配置後に行う加熱時間を短縮することができるので生産性が向上する。勿論、シートを予備成形せずに、後述する成形樹脂の射出圧により、シートの成形及び成形樹脂との一体化を同時に行うことも可能である。この際、シートを予め予備加熱して軟化させておくことも可能である。
その後、金型を閉じて、キャビティー内に溶融状態の成形樹脂を射出し、樹脂を固化させることにより光硬化性シートまたは光硬化性加飾シートが表面に配置された樹脂成形体を形成する。
このように、真空成形により光硬化性シートに三次元形状を付与する場合、光硬化性シートは高温時の伸度に富んでおり、非常に有利である。
Moreover, a photocurable sheet or a photocurable decorating sheet is preformed as needed. For example, the sheet is preliminarily formed by softening the sheet to the softening point or higher by a heating means such as a hot pack and following the sheet to the mold shape by vacuum suction through a suction hole provided in the injection mold. Can do. In addition, by using a three-dimensional processing mold different from the injection mold, a sheet can be formed by a known molding method such as a vacuum molding method, a pressure molding method, a pressure molding method for pressing heated rubber, or a press molding method. May be preformed into a desired shape in advance, and unnecessary portions may be removed, and then loaded into an injection mold. If the sheet is preheated to a temperature lower than the thermal deformation temperature of the sheet in advance before the sheet is inserted into the mold, the heating time to be performed after the sheet is inserted into the mold can be shortened. So productivity is improved. Of course, it is also possible to simultaneously perform the molding of the sheet and the integration with the molding resin by the injection pressure of the molding resin described later without preforming the sheet. At this time, the sheet can be preheated and softened in advance.
Thereafter, the mold is closed, a molten molded resin is injected into the cavity, and the resin is solidified to form a resin molded body in which the photocurable sheet or the photocurable decorative sheet is disposed on the surface. .
Thus, when giving a three-dimensional shape to a photocurable sheet | seat by vacuum forming, the photocurable sheet | seat is rich in the elongation at the time of high temperature, and is very advantageous.
本発明で使用する成形樹脂としては、種類は問わず、射出成形可能な全ての樹脂が使用可能である。そのような成形樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、エチレン−プロピレン共重合体樹脂、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ABS(アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン系共重合体)系樹脂、AS(アクリロニトリル/スチレン系共重合体)系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂等の汎用の熱可塑性または熱硬化性樹脂を挙げることができる。また、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等の汎用エンジニアリング樹脂やポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、液晶ポリエステル系樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂等のスーパーエンジニアリング樹脂を使用することもできる。さらに、ガラス繊維や無機フィラー(タルク、炭酸カルシウム、シリカ、マイカ等)等の補強材、ゴム成分等の改質剤を添加した複合樹脂や各種変性樹脂を使用することができる。なお、成形樹脂の成形後の収縮率を前記シートの収縮率に近似させることで、成形品の反りやシートの剥がれ等の不具合を解消できるので好ましい。
最後に、金型内より成形品を取り出した後、光照射することにより成形品表面の光硬化性樹脂組成物を光硬化させる。
As the molding resin used in the present invention, any resin that can be injection molded can be used regardless of the type. Examples of such molding resins include polyethylene resins, polypropylene resins, polybutene resins, polymethylpentene resins, ethylene-propylene copolymer resins, ethylene-propylene-butene copolymer resins, and olefin thermoplastics. Olefin resins such as elastomers, polystyrene resins, ABS (acrylonitrile / butadiene / styrene copolymers) resins, AS (acrylonitrile / styrene copolymers) resins, acrylic resins, urethane resins, unsaturated polyesters And general-purpose thermoplastic or thermosetting resins such as epoxy resins and epoxy resins. Also, general engineering resins such as polyphenylene oxide / polystyrene resins, polycarbonate resins, polyacetal resins, polycarbonate modified polyphenylene ether resins, polyethylene terephthalate resins, polysulfone resins, polyphenylene sulfide resins, polyphenylene oxide resins, polyethers Super engineering resins such as imide resins, polyimide resins, liquid crystal polyester resins, and polyallyl heat-resistant resins can also be used. Further, reinforcing materials such as glass fibers and inorganic fillers (talc, calcium carbonate, silica, mica, etc.), composite resins added with modifiers such as rubber components, and various modified resins can be used. It is preferable to approximate the shrinkage rate after molding of the molding resin to the shrinkage rate of the sheet because problems such as warping of the molded product and peeling of the sheet can be solved.
Finally, after taking out the molded product from the mold, the photocurable resin composition on the surface of the molded product is photocured by light irradiation.
照射する光としては、電子線、紫外線、γ線等を挙げることができる。照射条件は、光硬化性樹脂組成物(A)層の光硬化特性に応じて定められるが、照射量は、通常500〜10,000mJ/cm2 程度である。これによって、光硬化性樹脂組成物が硬化して硬質の被膜が表面に形成された成形品を得ることができる。
成形品に接着した光硬化性シートまたは光硬化性加飾のうち、不要な部分は必要に応じて適宜トリミングして除去する。このトリミングは、シートを金型内に挿入配置した後や、成形品に光照射する前、或いは光照射した後に行うことができる。トリミングの方法としては、レーザー光線等を照射してシートを焼き切る方法、トリミング用の打ち抜き型を作製しプレス加工によってシートを打ち抜く方法、人手によりシートをちぎるようにして除去する方法等、公知の方法により行うことができる。
なお、上記では、成形品の製造方法として、射出成形を用いた製造方法について説明したが、射出成形の代わりにブロー成形を用いることも可能である。
Examples of light to be irradiated include electron beams, ultraviolet rays, and γ rays. Although irradiation conditions are determined according to the photocuring property of a photocurable resin composition (A) layer, irradiation amount is about 500-10,000mJ / cm < 2 > normally. As a result, a molded product in which the photocurable resin composition is cured and a hard film is formed on the surface can be obtained.
Of the photocurable sheet or photocurable decoration adhered to the molded product, unnecessary portions are appropriately trimmed and removed as necessary. This trimming can be performed after the sheet is inserted and placed in the mold, before the molded product is irradiated with light, or after irradiated with light. As a trimming method, a known method such as a method of burning a sheet by irradiating a laser beam or the like, a method of producing a punching die for trimming and punching the sheet by press working, a method of removing the sheet by manually tearing it off, etc. It can be carried out.
In the above description, a manufacturing method using injection molding has been described as a manufacturing method of a molded product, but blow molding may be used instead of injection molding.
このようにして得られた成形品は、成形と同時に色もしくはデザインが付与され、さらには短時間の光照射によって、耐磨耗性、耐薬品性及び耐候性等が向上する。さらに、従来の成形後のスプレー塗装等と比較して、工程の短縮、歩留まりの向上、環境への影響低減がはかれる。特に、本発明の光硬化性シートは、加工性及び保存安定性優れ、表面粘着性がなく、光硬化性樹脂組成物の層と基材シートとの密着性が良好かつ表面硬度に優れたものであり、工業的利用価値が極めて高い。 The molded product thus obtained is given a color or design at the same time as molding, and is further improved in wear resistance, chemical resistance, weather resistance, etc. by light irradiation for a short time. Furthermore, the process can be shortened, the yield can be improved, and the influence on the environment can be reduced as compared with conventional spray coating after molding. In particular, the photocurable sheet of the present invention has excellent workability and storage stability, no surface tackiness, good adhesion between the photocurable resin composition layer and the substrate sheet, and excellent surface hardness. The industrial utility value is extremely high.
次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。なお、実施例中、「部」は「質量部」を意味する。また、実施例中の略号は以下のとおりである。
メチルメタクリレート MMA
メチルアクリレート MA
エチルアクリレート EA
ブチルアクリレート BA
スチレン St
アリルメタクリレート AMA
1,3−ブチレングリコールジメタクリレート 1,3BD
t−ブチルハイドロパーオキサイド tBH
クメンハイドロパーオキサイド CHP
Next, the present invention will be described in more detail based on examples. In the examples, “part” means “part by mass”. Abbreviations in the examples are as follows.
Methyl methacrylate MMA
Methyl acrylate MA
Ethyl acrylate EA
Butyl acrylate BA
Styrene St
Allyl methacrylate AMA
1,3-butylene glycol dimethacrylate 1,3BD
t-Butyl hydroperoxide tBH
Cumene hydroperoxide CHP
n−オクチルメルカプタン nOM
メチルエチルケトン MEK
グリシジルメタクリレート GMA
アゾビスイソブチロニトリル AIBN
ハイドロキノンモノメチルエーテル MEHQ
トリフェニルホスフィン TPP
アクリル酸 AA
モノ−n−ドデシルオキシテトラオキシエチレンリン酸ナトリウム[商品名
フォスファノールRS−610NA、東邦化学(株)製] 乳化剤(1)
ラウリルパーオキサイド LPO
2−ヒドロキシエチルメタクリレート HEMA
n-octyl mercaptan nOM
Methyl ethyl ketone MEK
Glycidyl methacrylate GMA
Azobisisobutyronitrile AIBN
Hydroquinone monomethyl ether MEHQ
Triphenylphosphine TPP
Acrylic acid AA
Sodium mono-n-dodecyloxytetraoxyethylene phosphate [trade name Phosphanol RS-610NA, manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.] Emulsifier (1)
Lauryl peroxide LPO
2-hydroxyethyl methacrylate HEMA
[合成例1]側鎖に光重合性官能基を有するアクリル樹脂Aの合成(a−1成分)
窒素導入口、攪拌機、コンデンサー及び温度計を備えた1Lの4つ口フラスコに、MEK50部を入れ、80℃に昇温した。窒素雰囲気下でGMA100部及びAIBN0.5部及びnOM1部の混合物を3時間かけて滴下した。その後、MEK80部とAIBN0.2部の混合物を加え、重合させた。4時間後、MEK50部、MEHQ0.5部、TPP2.5部及びAA50.1部を加え、空気を吹き込みながら80℃で30時間攪拌した。その後、冷却した後、反応物をフラスコより取り出し、側鎖に光重合性官能基を有するアクリル樹脂Aの溶液を得た。重合率は99.5%以上であり、ポリマー固形分量は約46重量%、数平均分子量は約2万5千、ガラス転移温度は約32℃、二重結合当量は平均216g/molであった。
[Synthesis Example 1] Synthesis of acrylic resin A having a photopolymerizable functional group in the side chain (component a-1)
50 parts of MEK was put into a 1 L four-necked flask equipped with a nitrogen inlet, a stirrer, a condenser and a thermometer, and the temperature was raised to 80 ° C. Under a nitrogen atmosphere, a mixture of 100 parts GMA, 0.5 parts AIBN and 1 part nOM was added dropwise over 3 hours. Thereafter, a mixture of 80 parts of MEK and 0.2 part of AIBN was added and polymerized. After 4 hours, 50 parts of MEK, 0.5 part of MEHQ, 2.5 parts of TPP, and 50.1 parts of AA were added and stirred at 80 ° C. for 30 hours while blowing air. Then, after cooling, the reaction product was taken out from the flask to obtain a solution of acrylic resin A having a photopolymerizable functional group in the side chain. The polymerization rate was 99.5% or more, the polymer solid content was about 46% by weight, the number average molecular weight was about 25,000, the glass transition temperature was about 32 ° C., and the double bond equivalent was an average of 216 g / mol. .
[合成例2]側鎖に光重合性官能基を有するアクリル樹脂Bの合成(a−1成分)
窒素導入口、撹拌機、コンデンサー及び温度計を備えた1Lの4つ口フラスコに、窒素雰囲気下で、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート100部、MEK60部及びAIBN0.3部を入れ、撹拌しながら湯浴の温度を75℃に上げ、その温度で2時間重合させた。次いで、AIBN0.7部を1時間おきに5回に分けて添加した後、フラスコ内温を溶剤の沸点まで上昇させてその温度でさらに2時間重合させた。その後、フラスコ内温度が50℃以下になってから、MEK90部を添加して重合反応物をフラスコより取り出し、側鎖に光重合性官能基を有するアクリル樹脂Bの溶液を得た。重合率は99.5%以上であり、ポリマー固形分量は約40重量%、数平均分子量は約1.2万、ガラス転移温度は約73℃、脂環式エポキシ当量(側鎖脂環式エポキシ基1個あたりの平均分子量)は平均196g/molであった。
[Synthesis Example 2] Synthesis of acrylic resin B having a photopolymerizable functional group in the side chain (component a-1)
In a 1 L four-necked flask equipped with a nitrogen inlet, a stirrer, a condenser and a thermometer, 100 parts of 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, 60 parts of MEK and 0.3 part of AIBN are placed in a nitrogen atmosphere and stirred. While raising the temperature of the hot water bath to 75 ° C., polymerization was carried out at that temperature for 2 hours. Then, 0.7 parts of AIBN was added in 5 portions every 1 hour, and then the temperature in the flask was raised to the boiling point of the solvent and polymerization was conducted at that temperature for another 2 hours. Thereafter, after the temperature in the flask became 50 ° C. or less, 90 parts of MEK was added and the polymerization reaction product was taken out of the flask to obtain a solution of acrylic resin B having a photopolymerizable functional group in the side chain. The polymerization rate is 99.5% or more, the polymer solid content is about 40% by weight, the number average molecular weight is about 12,000, the glass transition temperature is about 73 ° C., the alicyclic epoxy equivalent (side chain alicyclic epoxy). The average molecular weight per group) was 196 g / mol on average.
[合成例3]側鎖に光重合性官能基を有するアクリル樹脂Cの合成(a−1成分)
窒素導入口、攪拌機、コンデンサー及び温度計を備えた1Lの4つ口フラスコに、MEK50部を入れ、80℃に昇温した。窒素雰囲気下でMMA79.9部、GMA20.1部及びAIBN0.5部の混合物を3時間かけて滴下した。その後、MEK80部とAIBN0.2部の混合物を加え、重合させた。4時間後、MEK74.4部、MEHQ0.5部、TPP2.5部及びAA10.1部を加え、空気を吹き込みながら80℃で30時間攪拌した。その後、冷却した後、反応物をフラスコより取り出し、側鎖に光重合性官能基を有する熱可塑性樹脂Cの溶液を得た。単量体の重合率は99.5%以上であり、ポリマー固形分量は約35質量%、数平均分子量は約3万、ガラス転移温度は約105℃、二重結合当量は平均788g/molであった。
[Synthesis Example 3] Synthesis of acrylic resin C having photopolymerizable functional group in side chain (component a-1)
50 parts of MEK was put into a 1 L four-necked flask equipped with a nitrogen inlet, a stirrer, a condenser and a thermometer, and the temperature was raised to 80 ° C. Under a nitrogen atmosphere, a mixture of MMA 79.9 parts, GMA 20.1 parts and AIBN 0.5 parts was added dropwise over 3 hours. Thereafter, a mixture of 80 parts of MEK and 0.2 part of AIBN was added and polymerized. After 4 hours, MEK 74.4 parts, MEHQ 0.5 parts, TPP 2.5 parts and AA 10.1 parts were added and stirred at 80 ° C. for 30 hours while blowing air. Then, after cooling, the reaction product was taken out from the flask to obtain a solution of a thermoplastic resin C having a photopolymerizable functional group in the side chain. The polymerization rate of the monomer is 99.5% or more, the polymer solid content is about 35% by mass, the number average molecular weight is about 30,000, the glass transition temperature is about 105 ° C., and the double bond equivalent is an average of 788 g / mol. there were.
[表面処理コロイダルシリカS1の調製]
1)IPA−ST:イソプロパノール分散コロイダルシリカゾル(日産化学工業(株)製),シリカ粒子径=15nm
2)KBM503:γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製),分子量=248
攪拌機、コンデンサー及び温度計を備えたフラスコに、上記表2に記載の成分を入れ、攪拌しながら湯浴の温度を75℃に上げ、その温度で2時間反応させることにより、イソプロパノール中に分散され、表面がシラン化合物で処理されたコロイダルシリカを得た。続いて、イソプロパノールを留去した後にトルエンを添加することを繰り返し、完全にイソプロパノールをトルエンに置換することにより、トルエン中に分散され、表面がシラン化合物で処理されたコロイダルシリカS1を得た。
[Preparation of surface-treated colloidal silica S1]
1) IPA-ST: Isopropanol-dispersed colloidal silica sol (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), silica particle diameter = 15 nm
2) KBM503: γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), molecular weight = 248
Into a flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, the components listed in Table 2 above were added, and the temperature of the hot water bath was raised to 75 ° C. while stirring, and the mixture was allowed to react at that temperature for 2 hours. Thus, colloidal silica whose surface was treated with a silane compound was obtained. Then, after adding isopropanol after distilling off isopropanol, the colloidal silica S1 disperse | distributed in toluene and the surface was processed with the silane compound was obtained by substituting toluene completely with isopropanol.
[光硬化性キャスト液組成物1〜3の調製]
上記側鎖に光重合性官能基を有するアクリル樹脂A〜C、表面処理コロイダルシリカS1及び表3の化合物を用いて、表3の組成を有する光硬化性キャスト液組成物1及び2を調製した。
1)1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
2)トリフェニルスルホニウム6フッ化アンチモネート
[Preparation of Photocurable Casting Liquid Compositions 1-3]
Photocurable cast liquid compositions 1 and 2 having the composition of Table 3 were prepared using the acrylic resins A to C having a photopolymerizable functional group in the side chain, the surface-treated colloidal silica S1, and the compounds of Table 3. .
1) 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone 2) triphenylsulfonium hexafluoroantimonate
[基材シート(S1)〜(S18)の製造]
a)架橋ゴム含有重合体(I)の製造
窒素雰囲気下、還流冷却器付き反応容器に脱イオン水244部を入れ、80℃に昇温し、以下に示す(イ)を添加し、撹拌を行いながら以下に示す原料(ロ)(第1内層重合体(I−A1)の原料)の混合物の1/15を仕込み、15分保持した。その後、残りの原料(ロ)を水に対する単量体混合物の増加率8%/時間で連続的に添加した。その後1時間保持して、第1内層重合体(I−A1)のラテックスを得た。
続いて、このラテックスにSFS0.6部を加え、15分保持し、窒素雰囲気下80℃で撹拌を行いながら、以下に示す原料(ハ)(第2内層重合体(I−A2)の原料)を水に対する単量体混合物の増加率4%/時間で連続的に添加した。その後2時間保持して、第2内層重合体(I−A2)の重合を行うことにより、内層体重合体((I−A1)+(I−A2))のラテックスを得た。
このラテックスに、引き続いてSFS0.4部を加え、15分保持し、窒素雰囲気下80℃で撹拌を行いながら、以下に示す原料(ニ)(最外層重合体(I−B)の原料)を水に対する単量体混合物の増加率10%/時間で連続的に添加した。その後1時間保持して、最外層重合体(I−B)の重合を行うことにより、多層構造重合体(I)のラテックスを得た。この重合体(I)の平均粒子径は0.28μmであった。この多層構造重合体(I)のラテックスに対して、酢酸カルシウムを用いて凝析、凝集、固化反応を行い、ろ過、水洗後乾燥して多層構造重合体(I)を得た。
[Manufacture of substrate sheets (S1) to (S18)]
a) Production of crosslinked rubber-containing polymer (I) In a nitrogen atmosphere, 244 parts of deionized water was placed in a reaction vessel equipped with a reflux condenser, the temperature was raised to 80 ° C., (i) shown below was added, and stirring was performed. While performing, 1/15 of the mixture of the raw material (b) shown below (raw material of the first inner layer polymer (I-A1)) was charged and held for 15 minutes. Thereafter, the remaining raw material (b) was continuously added at an increase rate of 8% / hour of the monomer mixture with respect to water. Thereafter, it was held for 1 hour to obtain a latex of the first inner layer polymer (I-A1).
Subsequently, 0.6 parts of SFS was added to this latex and held for 15 minutes, while stirring at 80 ° C. under a nitrogen atmosphere, the following raw materials (c) (raw material of the second inner layer polymer (I-A2)) Was continuously added at a rate of 4% / hr increase in the monomer mixture with respect to water. After that, the latex of the inner layer polymer ((I-A1) + (I-A2)) was obtained by maintaining the polymer for 2 hours and polymerizing the second inner layer polymer (I-A2).
Next, 0.4 parts of SFS was added to this latex, and kept for 15 minutes. While stirring at 80 ° C. in a nitrogen atmosphere, the following raw materials (d) (raw materials for outermost layer polymer (IB)) were added. The monomer mixture was continuously added at an increase rate of 10% / hour with respect to water. Thereafter, the outermost layer polymer (IB) was polymerized by holding for 1 hour to obtain a multilayer structure polymer (I) latex. The average particle size of the polymer (I) was 0.28 μm. The latex of the multilayer structure polymer (I) was subjected to coagulation, aggregation and solidification using calcium acetate, filtered, washed with water and dried to obtain a multilayer structure polymer (I).
原料(イ)
SFS 0.6部
硫酸第一鉄 0.00012部
EDTA 0.0003部
原料(ロ)
MMA 18.0部
BA 20.0部
St 2.0部
AMA 0.15部
BD 1.2部
tBH 0.18部
乳化剤(1) 0.75部
Raw material (I)
SFS 0.6 part Ferrous sulfate 0.00012 part EDTA 0.0003 part Raw material (b)
MMA 18.0 parts BA 20.0 parts St 2.0 parts AMA 0.15 parts BD 1.2 parts tBH 0.18 parts Emulsifier (1) 0.75 parts
原料(ハ)
BA 50.0部
St 10.0部
AMA 0.4部
BD 0.14部
tBH 0.2部
乳化剤(1) 0.6部
原料(ニ)
MMA 57.0部
MA 3.0部
nOM 0.3部
tBH 0.06部
Raw material (C)
BA 50.0 parts St 10.0 parts AMA 0.4 parts BD 0.14 parts tBH 0.2 parts Emulsifier (1) 0.6 parts Raw materials (d)
MMA 57.0 parts MA 3.0 parts nOM 0.3 parts tBH 0.06 parts
b)架橋ゴム含有重合体(II)の合成
攪拌機を備えた容器にイオン交換水8.5部を仕込んだ後、MMA0.3部、BA4.5部、1,3BD0.2部、AMA0.05部、CHP0.025部からなる第1の単量体混合物を投入し、攪拌混合した。次いで、乳化剤(1)1.3部を攪拌しながら上記容器に投入し、再度20分間攪拌を継続し、乳化液(N−1)を調製した。得られた乳化液中の分散相の平均粒子径は、10μmであった。
次に、冷却器付き反応容器内にイオン交換水186.5部を投入し、これを70℃に昇温し、さらに、イオン交換水5部にソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.20部、硫酸第一鉄0.0001部、EDTA0.0003部を加えて調製した混合物を一括投入した。次いで、窒素下で撹拌しながら、乳化液(N−1)を8分間かけて反応容器に滴下した後、15分間反応を継続させて最内重合体を得た。
続いて、MMA1.5部、BA22.5部、1,3BD1.0部、AMA0.25部からなる第2の単量体混合物をCHP0.016部と共に90分間かけて反応容器に添加した後、60分間反応を継続させて架橋弾性重合体を含む二層架橋ゴム弾性体を得た。
b) Synthesis of Crosslinked Rubber-Containing Polymer (II) After charging 8.5 parts of ion exchange water into a vessel equipped with a stirrer, 0.3 parts of MMA, 4.5 parts of BA, 1,3 BD of 0.2 parts, AMA 0.05 A first monomer mixture consisting of 0.025 parts of CHP was added and stirred and mixed. Next, 1.3 parts of emulsifier (1) was added to the vessel while stirring, and stirring was continued again for 20 minutes to prepare an emulsion (N-1). The average particle size of the dispersed phase in the obtained emulsion was 10 μm.
Next, 186.5 parts of ion exchange water is put into a reaction vessel equipped with a cooler, and the temperature is raised to 70 ° C. Further, 0.20 part of sodium formaldehyde sulfoxylate is added to 5 parts of ion exchange water, sulfuric acid. A mixture prepared by adding 0.0001 part of ferrous iron and 0.0003 part of EDTA was added all at once. Next, the emulsion (N-1) was dropped into the reaction vessel over 8 minutes while stirring under nitrogen, and then the reaction was continued for 15 minutes to obtain the innermost polymer.
Subsequently, after adding a second monomer mixture consisting of 1.5 parts of MMA, 22.5 parts of BA, 1.0 part of 1,3BD, and 0.25 part of AMA together with 0.016 parts of CHP to the reaction vessel over 90 minutes, The reaction was continued for 60 minutes to obtain a two-layer crosslinked rubber elastic body containing a cross-linked elastic polymer.
続いて、MMA6.0部、BA4.0部、AMA0.075部、及びCHP0.0125部の第3の単量体混合物を45分間かけて反応容器に滴下した後、60分間反応を継続させて中間重合体を形成させた。
次いで、MMA55.2部、BA4.8部、nOM0.19部、及びtBH0.08部からなる第4の単量体混合物を140分間かけて反応容器に滴下した後、60分間反応を継続させて最外層重合体を形成して多層構造を有する架橋ゴム重合体(II)のラテックスを得た。得られたラテックスの質量平均粒子径は、0.12μmであった。
得られた架橋ゴム含有重合体(II)のラテックスを、酢酸カルシウム3部含有する水溶液中に投入して塩析させ、水洗し、分離回収後、乾燥して粉体状の架橋ゴム含有重合体(II)を得た。架橋ゴム含有重合体(II)のゲル含有率は、60%であった。
Subsequently, a third monomer mixture of MMA 6.0 parts, 4.0 parts BA, 0.075 parts AMA, and 0.0125 parts CHP was dropped into the reaction vessel over 45 minutes, and then the reaction was continued for 60 minutes. An intermediate polymer was formed.
Next, after dropping a fourth monomer mixture consisting of 55.2 parts of MMA, 4.8 parts of BA, 0.19 part of nOM, and 0.08 part of tBH over 140 minutes, the reaction was continued for 60 minutes. The outermost layer polymer was formed to obtain a latex of a crosslinked rubber polymer (II) having a multilayer structure. The obtained latex had a mass average particle diameter of 0.12 μm.
The obtained latex of crosslinked rubber-containing polymer (II) is poured into an aqueous solution containing 3 parts of calcium acetate, salted out, washed with water, separated and recovered, and dried to form a powdered crosslinked rubber-containing polymer. (II) was obtained. The gel content of the crosslinked rubber-containing polymer (II) was 60%.
c)熱可塑性重合体(III)の製造
反応容器に窒素置換したイオン交換水200部を仕込み、乳化剤オレイン酸カリウム1部、過硫酸カリウム0.3部を仕込んだ。続いてMMA40部、BA10部、nOM0.005部を仕込み、窒素雰囲気下65℃にて3時間撹拌し、重合を完結させた。引き続いて、MMA48部、BA2部からなる単量体混合物を2時間にわたり滴下し、滴下終了後2時間保持を行い、重合を完結させて、熱可塑性重合体(III)のラテックスを得た。このラテックスを0.25%硫酸水溶液に添加して重合体を酸凝析した後、脱水、水洗、乾燥し、粉体状の熱可塑性重合体(III)を回収した。この熱可塑性重合体(III)の還元粘度は0.38リットル/gであった。
c) Production of thermoplastic polymer (III) 200 parts of ion-exchanged water substituted with nitrogen were charged in a reaction vessel, and 1 part of an emulsifier potassium oleate and 0.3 part of potassium persulfate were charged. Subsequently, 40 parts of MMA, 10 parts of BA, and 0.005 part of nOM were charged and stirred at 65 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere to complete the polymerization. Subsequently, a monomer mixture consisting of 48 parts of MMA and 2 parts of BA was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was held for 2 hours to complete the polymerization to obtain a latex of thermoplastic polymer (III). This latex was added to a 0.25% aqueous sulfuric acid solution to coagulate the polymer, and then dehydrated, washed with water and dried to recover the powdery thermoplastic polymer (III). The reduced viscosity of this thermoplastic polymer (III) was 0.38 liter / g.
d)熱可塑性重合体(VIII)の製造
攪拌機、還流冷却器、窒素ガス導入口の付いた反応容器に、次の混合物を仕込んだ。
MA 10部
MMA 60部
HEMA 30部
nOM 0.15部
LPO 0.5部
MMA/メタクリル酸塩/
メタクリル酸エチルスルホン酸塩の共重合 0.05部
硫酸ナトリウム 0.5部
イオン交換水 250部
容器内を充分に窒素ガスで置換し、その後攪拌しながら75℃まで加熱し、窒素ガス気流中で重合を進めた。2時間後に90℃に昇温して更に45分間保持して重合を完了した。得られた重合体ビーズを、脱水、乾燥して水酸基含有アクリル系重合体を得た。この水酸基含有アクリル系重合体の還元粘度は、0.069リットル/gで、ガラス転移温度は77℃であった。
d) Production of thermoplastic polymer (VIII) The following mixture was charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, reflux condenser and nitrogen gas inlet.
MA 10 parts MMA 60 parts HEMA 30 parts nOM 0.15 parts LPO 0.5 parts MMA / methacrylate /
Copolymerization of ethyl methacrylate sulfonate 0.05 parts Sodium sulfate 0.5 parts Ion-exchanged water 250 parts The inside of the container is sufficiently replaced with nitrogen gas, and then heated to 75 ° C. with stirring, in a nitrogen gas stream Polymerization proceeded. After 2 hours, the temperature was raised to 90 ° C. and maintained for an additional 45 minutes to complete the polymerization. The obtained polymer beads were dehydrated and dried to obtain a hydroxyl group-containing acrylic polymer. The reduced viscosity of the hydroxyl group-containing acrylic polymer was 0.069 l / g, and the glass transition temperature was 77 ° C.
e)アクリルシートの製造
上記の如くして得られた架橋ゴム含有重合体(I)及び(II)と、表4に示す熱可塑性重合体と、表5に示す化合物を用いて、表5に示す割合でヘンシェルミキサーにより混合した。次いで、この混合物を脱気式二軸押出機を用いて、シリンダー温度230℃で溶融混練し、アクリル樹脂組成物のペレットを得た。
表6に示す2種のアクリル樹脂組成物を、40mmφ一軸押出機、65mmφ一軸押出機、フィードブロック型ダイスを用いて、シリンダー温度180〜240℃、Tダイ温度240℃で共押出成形し、アクリル樹脂第1層の厚みが10μm及びアクリル樹脂第2層の厚みが115μmの総厚125μmのアクリル樹脂シート(S1)〜(S3)、(S5)、(S7)を得た。アクリル樹脂シート(S14)〜(S17)については、単層で125μmとして得た。
e) Production of Acrylic Sheet Using the crosslinked rubber-containing polymers (I) and (II) obtained as described above, the thermoplastic polymer shown in Table 4, and the compounds shown in Table 5, They were mixed with the Henschel mixer at the indicated ratio. Next, this mixture was melt-kneaded at a cylinder temperature of 230 ° C. using a degassing twin-screw extruder to obtain pellets of an acrylic resin composition.
Two acrylic resin compositions shown in Table 6 were coextruded at a cylinder temperature of 180 to 240 ° C. and a T die temperature of 240 ° C. using a 40 mmφ single screw extruder, a 65 mmφ single screw extruder, and a feed block die, and acrylic. Acrylic resin sheets (S1) to (S3), (S5), and (S7) having a total thickness of 125 μm in which the thickness of the first resin layer was 10 μm and the thickness of the second acrylic resin layer was 115 μm were obtained. The acrylic resin sheets (S14) to (S17) were obtained as a single layer with a thickness of 125 μm.
また、表6に示す2種のアクリル樹脂組成物を、第2層となるアクリル樹脂組成物を予め65mmφ一軸押出機、シリンダー温度180〜240℃、Tダイ温度240℃で115μmのシート状に成形し、第1層となるアクリル樹脂組成物をトルエン/MEK=1:1に固形分25%で溶解したものをバーコーターにより乾燥厚みが10μmとなるように塗工し、総厚125μmのアクリル樹脂シート(S4)、(S6)、(S8)を得た。
また、アクリル樹脂組成物Fとして厚さ2mmの市販のアクリル樹脂シート(アクリライトL(三菱レイヨン社製);商品名)を第2層として、第1層となるアクリル樹脂組成物をトルエン/MEK=1:1に固形分25%で溶解したものをバーコーターにより乾燥厚みが10μmとなるように塗工し、アクリル樹脂シート(S9)、(S10)、(S13)を得た。また、表6に示す2種のアクリル樹脂組成物を、第1層となるアクリル樹脂組成物を予め65mmφ一軸押出機、シリンダー温度180〜240℃、Tダイ温度240℃で10μmのシート状に成形し、第2層となるアクリル樹脂組成物として用いる厚さ2mmの市販のアクリル樹脂シート上に熱プレスラミネートし、アクリル樹脂シート(S11)を得た。アクリル樹脂シート(S18)については、上記の厚さ2mmの市販のアクリル樹脂シートそのものとした。
In addition, the two types of acrylic resin compositions shown in Table 6 were molded into a sheet of 115 μm in advance with a 65 mmφ single screw extruder, a cylinder temperature of 180 to 240 ° C., and a T die temperature of 240 ° C. Then, a first layer acrylic resin composition dissolved in toluene / MEK = 1: 1 at a solid content of 25% is applied by a bar coater to a dry thickness of 10 μm, and an acrylic resin having a total thickness of 125 μm Sheets (S4), (S6), and (S8) were obtained.
Further, as the acrylic resin composition F, a commercially available acrylic resin sheet (acrylite L (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.); trade name) having a thickness of 2 mm is used as the second layer, and the acrylic resin composition to be the first layer is toluene / MEK. = 1: 1 dissolved at a solid content of 25% was coated with a bar coater so that the dry thickness was 10 μm, and acrylic resin sheets (S9), (S10), and (S13) were obtained. Also, the two acrylic resin compositions shown in Table 6 were formed into a sheet of 10 μm in advance with the 65 mmφ single screw extruder, cylinder temperature 180-240 ° C., and T-die temperature 240 ° C. as the first layer. And it hot-press-laminated on the commercially available acrylic resin sheet of thickness 2mm used as an acrylic resin composition used as a 2nd layer, and obtained the acrylic resin sheet (S11). The acrylic resin sheet (S18) was the above-mentioned commercially available acrylic resin sheet itself having a thickness of 2 mm.
冷却管、温度計及び撹拌機を備えた重合釜に、MMA100部を供給し、撹拌しながら−90kPaで10分間減圧した。次いで、窒素ガスで大気圧に戻し、加熱を開始し、内温が60℃になった時点で、ラジカル重合開始剤である2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.05部を添加し、更に内温100℃まで加熱して8分間保持した。その後、減圧冷却により室温まで冷却し、重合禁止剤である2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノールを0.002部添加して、アクリルシラップを得た。このアクリルシラップの重合率は約20%、粘度は1.5Pa・sであった。このアクリルシラップ100部に、ラジカル重合開始剤であるt−ヘキシルパーオキシピバレート0.3部を添加し、撹拌し、−90kPaで5分間減圧脱気した。このアクリルシラップを、ポリ塩化ビニル製ガスケットを介して約3mmの間隔で積層された大きさ300×300×6mmの2枚の強化ガラス板であって、クランプで固定された鋳型に注入した。なお、鋳型組立に先立って、強化ガラス板の片方の表面にMMAを密着液としてアクリルフィルムを密着させた後に、フィルム密着面を内側に向くように組み立てた。次いで、このシラップを注入した鋳型を82℃の温水中に30分間浸漬して重合硬化させ、さらに130℃の空気加熱炉中で1時間熱処理し、90℃まで冷却した後、この鋳型中の硬化物(このアクリルシラップ硬化物をアクリル樹脂組成物Gとする)を剥離し、板厚が約2mmのアクリル樹脂シート(S12)を得た。 100 parts of MMA was supplied to a polymerization kettle equipped with a condenser, a thermometer and a stirrer, and the pressure was reduced at −90 kPa for 10 minutes while stirring. Next, the pressure is returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, heating is started, and when the internal temperature reaches 60 ° C., 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), which is a radical polymerization initiator, is obtained. 05 parts were added, and further heated to an internal temperature of 100 ° C. and held for 8 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature by cooling under reduced pressure, and 0.002 part of 2,4-dimethyl-6-t-butylphenol as a polymerization inhibitor was added to obtain acrylic syrup. The polymerization rate of the acrylic syrup was about 20%, and the viscosity was 1.5 Pa · s. To 100 parts of this acrylic syrup, 0.3 part of t-hexylperoxypivalate as a radical polymerization initiator was added, stirred, and degassed under reduced pressure at -90 kPa for 5 minutes. This acrylic syrup was poured into a mold, which was two tempered glass plates having a size of 300 × 300 × 6 mm laminated at intervals of about 3 mm through a polyvinyl chloride gasket and fixed by a clamp. Prior to the mold assembly, an acrylic film was adhered to one surface of the tempered glass plate using MMA as an adhesion liquid, and then assembled so that the film adhesion surface faced inward. Next, the mold into which this syrup was injected was immersed in warm water at 82 ° C. for 30 minutes to be polymerized and cured, further heat-treated in an air heating furnace at 130 ° C. for 1 hour, cooled to 90 ° C., and then cured in the mold. The product (this acrylic syrup cured product is referred to as acrylic resin composition G) was peeled off to obtain an acrylic resin sheet (S12) having a plate thickness of about 2 mm.
なお、得られた熱可塑性重合体及びシートについて以下の試験法により諸物性を測定した。
(1)熱可塑性重合体の還元粘度
重合体0.1gをクロロホルム100mlに溶解し、25℃で測定した。
(2)シート組成物の熱変形温度
シート組成物のペレットを、射出成型にてASTM D648に基づく熱変形温度測定試片に成型し、80℃で24時間アニール後、低荷重(4.6kg/cm2 )でASTM D648に従って測定した。
In addition, various physical properties were measured by the following test methods about the obtained thermoplastic polymer and sheet.
(1) Reduced viscosity of thermoplastic polymer 0.1 g of the polymer was dissolved in 100 ml of chloroform and measured at 25 ° C.
(2) Thermal deformation temperature of sheet composition Pellets of the sheet composition were molded by injection molding into a thermal deformation temperature measurement specimen based on ASTM D648, annealed at 80 ° C for 24 hours, and then subjected to low load (4.6 kg / cm 2 ) in accordance with ASTM D648.
[実施例1]
上記光硬化性キャスト液組成物1をプロペラ型ミキサーで撹拌し、上記の方法で製造した基材シート(S1)上の第1層側にコンマロールコーターにて塗工幅200mmで塗工を行った。
引き続いて、下記表7の温度条件に設定したトンネル型乾燥炉(巾800mm,高さ100mm,長さ8m,4つの乾燥ゾーン(1ゾーンの長さ2m)に分割,シートの動きに対して向流になるように熱風を送り込む方式)の中を、5m/分の速度で通過させて溶剤を揮発させ、厚さ8μmの光硬化性樹脂層を形成した。この時の各乾燥ゾーンの滞在時間を表7に示す。
[Example 1]
The photocurable cast liquid composition 1 is stirred with a propeller mixer, and applied to the first layer side on the base sheet (S1) produced by the above method with a comma roll coater with a coating width of 200 mm. It was.
Subsequently, the tunnel-type drying furnace (width 800 mm, height 100 mm, length 8 m, divided into four drying zones (one zone length 2 m)) set to the temperature conditions shown in Table 7 below is suitable for the movement of the sheet. The solvent was volatilized by passing it through a method in which hot air was fed so as to form a flow) at a speed of 5 m / min to form a photocurable resin layer having a thickness of 8 μm. Table 7 shows the residence time of each drying zone at this time.
続いて、幅150mmにスリットして20mの長さにABS製コアにロール状に巻き取った。
これらの光硬化性シートを、光硬化性樹脂組成物が金型の内壁面に向き合うように金型内に配置し、次いで赤外線ヒーター(温度350℃)で10秒間シートを予備加熱した後、さらに加熱を行いながら真空吸引することにより金型形状にシートを追従させた。なお、この金型の形状は、切頭角錐形状で、切頭面のサイズは100mm×100mmで、底面のサイズは108mm×117mm、深さは10mmであり、切頭面の端部の曲率半径がそれぞれ3,5,7,10mmであった。その際の金型追従性を目視で評価したところ、各端部とも良好に追従していた。
次に、成形温度280〜300℃、金型温度40〜60℃の条件において、ポリカーボネート樹脂を成形樹脂として用いてインモールド成形を行い、光硬化性シートが成形品表面に密着した成形品を得た。この際の成形用金型の汚れを目視で評価した。結果を表8に示す。
次いで、紫外線照射装置を用いて、約700mJ/cm2 の紫外線を照射して、光硬化性樹脂組成物を硬化させ、表面物性を評価した。表8に示す通り、光硬化性樹脂組成物の層と基材シートとの密着性は良好であり、剥離試験後においても、周囲剥離や碁盤目剥離は認められなかった。また、その他表面物性も良好であった。
また、室温にて約2週間ロール状態で保存した後、巻きだしながら表面の粘着性を評価した。結果を表8に示す。
Subsequently, it was slit into a width of 150 mm and wound up in a roll shape around an ABS core to a length of 20 m.
These photocurable sheets are placed in the mold so that the photocurable resin composition faces the inner wall surface of the mold, and then the sheet is preheated with an infrared heater (temperature 350 ° C.) for 10 seconds, and further The sheet was made to follow the mold shape by vacuum suction while heating. The shape of this mold is a truncated pyramid, the size of the truncated surface is 100 mm × 100 mm, the size of the bottom surface is 108 mm × 117 mm, the depth is 10 mm, and the radius of curvature of the edge of the truncated surface is Were 3, 5, 7, and 10 mm, respectively. When the mold following property at that time was visually evaluated, each end portion followed well.
Next, in-mold molding is performed using a polycarbonate resin as a molding resin under conditions of a molding temperature of 280 to 300 ° C. and a mold temperature of 40 to 60 ° C., thereby obtaining a molded product in which the photocurable sheet is in close contact with the surface of the molded product. It was. At this time, the stain on the molding die was visually evaluated. The results are shown in Table 8.
Next, using an ultraviolet irradiation device, ultraviolet rays of about 700 mJ / cm 2 were irradiated to cure the photocurable resin composition, and the surface physical properties were evaluated. As shown in Table 8, the adhesion between the layer of the photocurable resin composition and the base sheet was good, and no peripheral peeling or cross-cutting peeling was observed even after the peel test. In addition, other surface properties were good.
Further, after being stored in a roll state at room temperature for about 2 weeks, the adhesiveness of the surface was evaluated while winding. The results are shown in Table 8.
[シート物性評価方法]
a)鉛筆硬度試験:
JIS K 5400に準じて、鉛筆としてユニ(三菱鉛筆社製;商品名)を使用して評価した。
b)碁盤目剥離試験:
JIS K 5400に準じて、カッターで1×1mm幅の碁盤目を100マス作製し、ニチバン製セロテープを圧着後、90度の角度に剥離した後のフィルム外観を目視評価した(碁盤目剥離性1)。さらに、同じ部位でセロテープの圧着−剥離を合計5回繰り返した後のフィルム外観を目視評価した(碁盤目剥離性2)。
○:外観変化なし
△:碁盤目周囲の剥離、もしくは碁盤目剥離少し有り
×:碁盤目周囲の剥離、及び/もしくは碁盤目剥離著しい
[Sheet property evaluation method]
a) Pencil hardness test:
In accordance with JIS K 5400, evaluation was performed using Uni (Mitsubishi Pencil Co., Ltd .; trade name) as a pencil.
b) Cross-cut peel test:
According to JIS K 5400, 100 square grids having a width of 1 × 1 mm were prepared with a cutter, and the appearance of the film was peeled off at an angle of 90 ° after press-bonding Nichiban cello tape (cross-cut peelability 1). ). Further, the appearance of the film after repeating the pressure-bonding / peeling of the cello tape at the same site for a total of 5 times was visually evaluated (cross-cut peelability 2).
○: No change in appearance △: Peeling around the grid or slight peeling of the grid *: Peeling around the grid and / or peeling of the grid
c)耐酸性:
47重量%硫酸水溶液を40℃で3時間スポット試験した後の外観を目視評価した。
○:良好
△:薄く跡有り
×:著しい跡有り
d)耐温水性:
40℃の温水中に24時間浸漬後のシート状態を目視評価した。
○:良好
△:薄く白化有り
×:著しい白化有り
c) Acid resistance:
The appearance after a spot test of a 47% by weight sulfuric acid aqueous solution at 40 ° C. for 3 hours was visually evaluated.
○: Good △: Thin trace x: Remarkable trace d) Warm water resistance:
The sheet state after being immersed in warm water at 40 ° C. for 24 hours was visually evaluated.
○: Good △: Thin whitening ×: Remarkable whitening
e)透明性:
ASTM D1003に準じて、ヘイズメーターを用いて全光線透過率及びヘイズを測定した。
f)耐磨耗性:
テーバー磨耗試験(片側500g荷重、CS−10F磨耗輪を用い、回転速度60rpm、試験回数100回で試験を実施)後の曇価をヘイズメーターで測定した。そして(試験後の曇価)−(試験前の曇価)で表される数値を耐磨耗性(%)として示した。
g)耐候性:
サンシャインウエザーメーター(スガ試験機製)を用い、乾燥48分、雨12分のサイクルで2000時間曝露試験したときの外観を目視評価した。
○:良好
×:白化またはクラック有り
e) Transparency:
In accordance with ASTM D1003, the total light transmittance and haze were measured using a haze meter.
f) Abrasion resistance:
The haze value was measured with a haze meter after a Taber abrasion test (the test was carried out at a load of 500 g on one side, a CS-10F abrasion wheel, a rotational speed of 60 rpm, and the number of tests of 100). And the numerical value represented by (the haze value after the test) − (the haze value before the test) was shown as wear resistance (%).
g) Weather resistance:
A sunshine weather meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) was used to visually evaluate the appearance when the exposure test was performed for 2000 hours in a cycle of 48 minutes for drying and 12 minutes for rain.
○: Good ×: Whitening or cracking
[実施例2〜10]
実施例1の光硬化性キャスト液組成物1及び基材シート(S1)を、表8に示した組合せに変更した以外は、実施例1と同様にして光硬化性シートを製造し、インモールド成形品を得た。結果を表8に示す。
[Examples 2 to 10]
A photocurable sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the photocurable cast liquid composition 1 and the base sheet (S1) of Example 1 were changed to the combinations shown in Table 8, and in-mold A molded product was obtained. The results are shown in Table 8.
[実施例11〜15]
実施例1の光硬化性キャスト液組成物1及び基材シート(S1)を、表8に示した組合せに変更した。なお、バーコーターにより乾燥厚みが10μmとなるように塗工して光硬化性シートを製造した。次に、円筒形金型(直径100mm、深さ20mm)を備えた真空成形機を用いて、金型温度60℃、シート温度170℃の条件で真空成形を行い、真空成形品を得た。なお、光硬化性樹脂組成物の層が金型に接触する方向に設置し、この際の成形用金型の汚れを目視で評価した。真空成形品に関して実施例1にあげた評価を実施した。結果を表9に示す。
[Examples 11 to 15]
The photocurable casting liquid composition 1 and the base sheet (S1) of Example 1 were changed to the combinations shown in Table 8. In addition, it applied so that dry thickness might be set to 10 micrometers with the bar coater, and manufactured the photocurable sheet | seat. Next, using a vacuum forming machine equipped with a cylindrical mold (diameter 100 mm, depth 20 mm), vacuum forming was performed under conditions of a mold temperature of 60 ° C. and a sheet temperature of 170 ° C. to obtain a vacuum formed product. In addition, it installed in the direction where the layer of a photocurable resin composition contacts a metal mold | die, and the stain | pollution | contamination of the metal mold | die at this time was evaluated visually. The evaluation given in Example 1 was performed on the vacuum formed product. The results are shown in Table 9.
[比較例1〜3]
実施例1の光硬化性キャスト液組成物1のかわりに光硬化性キャスト液組成物3、基材シート(S1)のかわりに表8に示した基材シートに変更した以外は、全て実施例1と同様にしてインモールド成型品を得た。得られた成型品の表面物性は、良好であったものの、比較例1及び2では剥離試験を5回繰り返すとやや剥離が認められ、比較例3では剥離試験後の光硬化性樹脂組成物の層と基材シートとの密着性は不良であり、著しい碁盤目周囲の剥離ならびに碁盤目マスの剥離が認められた。結果を表8に示す。
[Comparative Examples 1-3]
Except for the photocurable cast liquid composition 3 in place of the photocurable cast liquid composition 1 of Example 1 and the base sheet shown in Table 8 instead of the base sheet (S1), all the examples In-mold molded product was obtained in the same manner as in Example 1. Although the surface properties of the obtained molded article were good, in Comparative Examples 1 and 2, peeling was slightly observed when the peeling test was repeated 5 times. In Comparative Example 3, the photocurable resin composition after the peeling test was observed. Adhesion between the layer and the substrate sheet was poor, and remarkable peeling around the grid and peeling of the grid were observed. The results are shown in Table 8.
[比較例4]
実施例1の光硬化性キャスト液組成物1のかわりに光硬化性キャスト液組成物3、基材シート(S1)のかわりに基材シート(S7)を用いた以外は全て実施例1と同様にしてインモールド成型品を得た。得られた成型品の表面物性や剥離試験後の光硬化性樹脂組成物の層と基材シートとの密着性は良好であるもの、表面硬度が著しく劣る。結果を表8に示す。
[Comparative Example 4]
Except for using the photocurable cast liquid composition 3 instead of the photocurable cast liquid composition 1 of Example 1 and the base sheet (S7) instead of the base sheet (S1), all are the same as in Example 1. Thus, an in-mold molded product was obtained. The surface properties of the obtained molded product and the adhesion between the layer of the photocurable resin composition after the peel test and the base sheet are good, but the surface hardness is remarkably inferior. The results are shown in Table 8.
[比較例5]
実施例1の光硬化性キャスト液組成物1及び基材シート(S1)を、表8に示した組合せに変更した。なお、バーコーターにより乾燥厚みが10μmとなるように塗工して光硬化性シートを製造した。次に、円筒形金型(直径100mm、深さ20mm)を備えた真空成形機を用いて、金型温度60℃、シート温度170℃の条件で真空成形を行い、真空成形品を得た。なお、光硬化性樹脂組成物の層が金型に接触する方向に設置し、この際の成形用金型の汚れを目視で評価した。真空成形品に関して実施例1にあげた評価を実施した。剥離試験後の光硬化性樹脂組成物の層と基材シートとの密着性は不良であり、著しい碁盤目周囲の剥離ならびに碁盤目マスの剥離が認められた。結果を表9に示す。
[Comparative Example 5]
The photocurable casting liquid composition 1 and the base sheet (S1) of Example 1 were changed to the combinations shown in Table 8. In addition, it applied so that dry thickness might be set to 10 micrometers with the bar coater, and manufactured the photocurable sheet | seat. Next, using a vacuum forming machine equipped with a cylindrical mold (diameter 100 mm, depth 20 mm), vacuum forming was performed under conditions of a mold temperature of 60 ° C. and a sheet temperature of 170 ° C. to obtain a vacuum formed product. In addition, it installed in the direction where the layer of a photocurable resin composition contacts a metal mold | die, and the stain | pollution | contamination of the metal mold | die at this time was evaluated visually. The evaluation given in Example 1 was performed on the vacuum formed product. The adhesion between the layer of the photocurable resin composition after the peel test and the substrate sheet was poor, and remarkable peeling around the grid and peeling of the grid were observed. The results are shown in Table 9.
[実施例16〜25]
実施例1〜10と同様にして、それぞれの基材シート上に厚さ10μmの光硬化性樹脂層を有する光硬化性シートを製造した。
次いで、黒、茶、黄の各色の顔料から成るインキを用い、基材シート面に絵柄をグラビア印刷法によって印刷した後、光硬化性加飾シートを得た。これらのシートは表面粘着性がないので、印刷適性は良好であった。
これらの光硬化性加飾シートを、光硬化性樹脂組成物が金型の内壁面に向き合うように金型内に配置し、次いで赤外線ヒーター(温度300℃)で15秒間シートを予備加熱した後、さらに加熱を行いながら真空吸引することにより金型形状にシートを追従させた。
次に、成形温度220〜250℃、金型温度40〜60℃の条件において、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体樹脂を成形樹脂として用いてインモールド成形を行い、光硬化性加飾シートが成形品表面に密着した成形品を得た。その際のシートの金型追従性及び金型離型性は共に良好であった。
次いで、紫外線照射装置を用いて、約700mJ/cm2 の紫外線を照射して光硬化性樹脂組成物を硬化させ、表面硬度が高く、光沢に優れ、印刷絵柄を有して意匠性に優れる成形品を得た。
[Examples 16 to 25]
In the same manner as in Examples 1 to 10, a photocurable sheet having a photocurable resin layer having a thickness of 10 μm on each base sheet was produced.
Next, using an ink composed of pigments of black, brown, and yellow, a pattern was printed on the surface of the base sheet by a gravure printing method, and a photocurable decorative sheet was obtained. Since these sheets have no surface tackiness, printability was good.
After these photocurable decorative sheets are placed in the mold so that the photocurable resin composition faces the inner wall surface of the mold, the sheet is preheated for 15 seconds with an infrared heater (temperature of 300 ° C.). Further, the sheet was made to follow the mold shape by vacuum suction while further heating.
Next, under conditions of a molding temperature of 220 to 250 ° C. and a mold temperature of 40 to 60 ° C., in-mold molding is performed using acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer resin as a molding resin, and a photocurable decorative sheet is molded. A molded product adhered to the product surface was obtained. The mold following property and mold releasability of the sheet at that time were both good.
Next, using a UV irradiation device, the photocurable resin composition is cured by irradiating with UV rays of about 700 mJ / cm 2 , and has a high surface hardness, excellent gloss, and has a printed pattern and excellent design. I got a product.
[実施例26〜35]
実施例1〜10と同様にして、それぞれの基材シート上に厚さ10μmの光硬化性樹脂層を有する光硬化性シートを製造した。
次いで、黒、茶、黄の各色の顔料から成るインキを用い、基材シート面に絵柄をグラビア印刷法によって印刷した。これらのシートは表面粘着性がないので、印刷適性は良好であった。
さらに塩素化ポリプロピレン樹脂(塩素化度15%)からなる接着層を、印刷面にグラビア印刷法によって形成させた後、光硬化性加飾シートを得た。
これらの光硬化性加飾シートを、光硬化性樹脂組成物が金型の内壁面に向き合うように金型内に配置し、次いで赤外線ヒーター(温度300℃)で15秒間シートを予備加熱した後、さらに加熱を行いながら真空吸引することにより金型形状にシートを追従させた。
次に、成形温度200〜240℃、金型温度30〜60℃の条件において、ポリプロピレン系樹脂(タルクを20重量%含有、エチレン−プロピレン系ゴムを10重量%含有)を成形樹脂として用いてインモールド成形を行い、光硬化性加飾シートが成形品表面に密着した成形品を得た。その際のシートの金型追従性及び金型離型性は共に良好であった。
次いで、紫外線照射装置を用いて、約700mJ/cm2 の紫外線を照射して光硬化性樹脂組成物を硬化させ、表面硬度や耐磨耗性が高く、光沢に優れ、印刷絵柄を有して意匠性に優れる成形品を得た。
[Examples 26 to 35]
In the same manner as in Examples 1 to 10, photocurable sheets having a photocurable resin layer having a thickness of 10 μm on each base sheet were produced.
Subsequently, the ink which consists of a pigment of each color of black, brown, and yellow was used, and the pattern was printed on the base material sheet surface by the gravure printing method. Since these sheets have no surface tackiness, printability was good.
Furthermore, after forming the contact bonding layer which consists of chlorinated polypropylene resin (chlorination degree 15%) by the gravure printing method on the printing surface, the photocurable decorating sheet was obtained.
After these photocurable decorative sheets are placed in the mold so that the photocurable resin composition faces the inner wall surface of the mold, the sheet is preheated for 15 seconds with an infrared heater (temperature of 300 ° C.). Further, the sheet was made to follow the mold shape by vacuum suction while further heating.
Next, under conditions of a molding temperature of 200 to 240 ° C. and a mold temperature of 30 to 60 ° C., a polypropylene resin (containing 20% by weight of talc and 10% by weight of ethylene-propylene rubber) is used as a molding resin. Molding was performed to obtain a molded product in which the photocurable decorative sheet was in close contact with the surface of the molded product. The mold following property and mold releasability of the sheet at that time were both good.
Next, using an ultraviolet irradiation device, the photocurable resin composition is cured by irradiating ultraviolet rays of about 700 mJ / cm 2 , has high surface hardness and high wear resistance, excellent gloss, and has a printed pattern. A molded product excellent in design was obtained.
本発明の成形品は、ウェザーストリップ、バンパー、バンパーガード、サイドマッドガード、ボディーパネル、スポイラー、フロントグリル、ストラットマウント、ホイールキャップ、センターピラー、ドアミラー、センターオーナメント、サイドモール、ドアモール、ウインドモール等、窓、ヘッドランプカバー、テールランプカバー、風防部品等の自動車外装材用途、インストルメントパネル、コンソールボックス、メーターカバー、ドアロックベゼル、ステアリングホイール、パワーウィンドウスイッチベース、センタークラスター、ダッシュボード等の自動車内装材用途、AV機器や家電製品のフロントパネル、ボタン、エンブレム、表面化粧材等の用途、携帯電話等のハウジング、表示窓、ボタン等の用途、さらには家具用外装材用途、壁面、天井、床等の建築用内装材用途、サイディング等の外壁、塀、屋根、門扉、破風板等の建築用外装材用途、窓枠、扉、手摺、敷居、鴨居等の建具類の表面化粧材用途、各種ディスプレイ、レンズ、ミラー、ゴーグル、窓ガラス、反射材等の光学部材用途、或いは、電車、航空機、船舶等の自動車以外の各種乗物の内/外装材用途、瓶、化粧品容器、小物入れ等の各種包装容器及び材料、景品や小物等の雑貨等のその他各種用途に好適に使用することができる。また、透明樹脂の上においてはその透明性を活かしたまま良好な耐磨耗性、耐候性及び耐薬品性を有する表面が形成でき、自動車や鉄道車両、飛行機等の窓やヘッドランプカバー、風防部品等に好適に使用することができる。また、成形品の表面を塗装する場合に比べて工程数を省略することができて生産性もよく、環境に対する影響も少ない。
Molded articles of the present invention include weather strips, bumpers, bumper guards, side mud guards, body panels, spoilers, front grills, strut mounts, wheel caps, center pillars, door mirrors, center ornaments, side moldings, door moldings, wind moldings, windows, etc. Automotive exterior materials such as headlamp covers, taillight covers, windshield parts, etc., automotive interior materials such as instrument panels, console boxes, meter covers, door lock bezels, steering wheels, power window switch bases, center clusters, dashboards, etc. Applications for front panels, buttons, emblems, surface cosmetics, etc. for AV equipment and home appliances, applications for housings for mobile phones, display windows, buttons, etc., and furniture exterior materials Building interior materials such as walls, ceilings and floors, exterior walls such as siding, exterior materials for buildings such as fences, roofs, gates, and windbreak boards, fittings such as window frames, doors, handrails, sills and duck Surface cosmetic materials, various displays, lenses, mirrors, goggles, window glass, reflectors, and other optical components, or interior / exterior materials for various vehicles other than automobiles such as trains, aircraft, and ships, bottles, cosmetics Various packaging containers and materials such as containers and accessory cases, and various other uses such as miscellaneous goods such as prizes and accessories can be suitably used. In addition, on transparent resin, a surface with good wear resistance, weather resistance, and chemical resistance can be formed while taking advantage of its transparency, and windows, headlamp covers, windshields of automobiles, railway vehicles, airplanes, etc. It can be suitably used for parts and the like. In addition, the number of steps can be omitted compared to the case of painting the surface of the molded product, the productivity is good, and the influence on the environment is small.
Claims (13)
The molded product obtained by the manufacturing method described in any one of Claims 9-12.
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ID=34702885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004300591A Pending JP2005138584A (en) | 2003-10-15 | 2004-10-14 | Photocurable sheet and molded product using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005138584A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007177199A (en) * | 2005-12-02 | 2007-07-12 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Granular vinyl polymer, method for producing the same, and thermosetting resin composition |
| WO2008123358A1 (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Dic Corporation | Active energy ray-curable resin composition for cast polymerization and cured product |
-
2004
- 2004-10-14 JP JP2004300591A patent/JP2005138584A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007177199A (en) * | 2005-12-02 | 2007-07-12 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Granular vinyl polymer, method for producing the same, and thermosetting resin composition |
| WO2008123358A1 (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Dic Corporation | Active energy ray-curable resin composition for cast polymerization and cured product |
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