聚氨酯丙烯酸酯以及含有聚氨酯丙烯酸酯的反应性组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种聚氨酯丙烯酸酯和含有所述聚氨酯丙烯酸酯的反应性组合物，在每个所述聚氨酯丙烯酸酯和反应性组合物中，诸如反应性组合物的操纵性能变差的问题以及诸如反应性组合物的固化收缩率增加的问题可以得到改善，并且其每个所述聚氨酯丙烯酸酯和反应性组合物都能改善固化性能和表面硬度。使用了从具有由通式(I)表示的结构和由通式(II)表示的结构的氧化烯改性的二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯生产的聚氨酯丙烯酸酯。在所述通式中，表示加成的氧化烯(AO)的平均聚合度的L的平均值大于0并且不超过5，m的平均值大于0并且不超过6，n的平均值为0或更大并且小于6，o的平均值为0至6并包含0和6，m、n和o的总和为6，并且R2表示氢原子或甲基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚氨酯丙烯酸酯以及含有聚氨酯丙烯酸酯的反应性组合物
本专利技术涉及一种含有聚氨酯丙烯酸酯的反应组合物以及用于该反应组合物的聚氨酯丙烯酸酯。具体来说，本专利技术涉及一种在固化后表现出高的铅笔硬度、抗划擦性、抗磨损性、与基材的粘附性、透明性和抗污染性的反应组合物，以及用于该反应组合物的聚氨酯丙烯酸酯。
技术介绍
含有聚氨酯丙烯酸酯的反应组合物能够被制成具有出色的韧性、柔性、抗划擦性、耐候性、化学耐受性等特征。此外，所述组合物具有可以通过加热或使用活性能量射线的辐射在短时间段内固化的特征，并且可有利地用于光学用途元件、光阻组合物、硬质涂层组合物和用于喷墨的油墨组合物的生产。近来，在例如笔记本尺寸的个人计算机和移动电话的移动电子器具中，在一些情况下，使用具有由反应性树脂组合物在片状透明塑料基材上形成的带有精细图案的内凹表面的元件(例如按键片)和具有高质量设计的外壳，并且其要求高的铅笔硬度和抗划擦性。因此，已对含有聚氨酯丙烯酸酯的反应性组合物予以关注。使用专利文献1中描述的反应性组合物的固化产物具有出色的抗划擦性，但事实上，所述组合物含有如其实施例中所描述的溶剂，因此对于在成形应用中使用来说是不利的。另一方面，据公开，使用专利文献2中描述的反应性组合物的固化产物具有出色的透明性和抗划擦性，但所述组合物使用含有多官能(甲基)丙烯酰基的化合物例如1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或二季戊四醇六丙烯酸酯，并且因此，希望降低固化收缩率，以防止固化产物出现裂纹并提高固化产物对基材的粘附性。在专利文献3中，可以看到与一种组合物相关的描述，在该组合物中，产生了六亚甲基二异氰酸酯三聚体与例如HEA、HPA或HBA的单官能醇的氨酯化合物和具有季戊四醇三丙烯酸酯的氨酯化合物，并且并入了多官能(甲基)丙烯酸酯例如二季戊四醇六丙烯酸酯、己内酯改性的二季戊四醇六丙烯酸酯、或二季戊四醇-EO12mol加成物六丙烯酸酯。然而，由于基料的粘度高，并且为了防止物理性质变差，因此所述组合物自然含有具有高结晶性和高粘度的多官能醇衍生物。因此，仍存在降低粘度的程度低，以及在添加单官能稀释单体以降低粘度的情况下固化产物的物理性质大大变差等一些问题。尽管所述材料是用于在薄膜上成形，但关于薄膜的变形例如卷曲性或树脂的固化收缩率，没有对在薄膜上固化组合物做出任何评估。不限于上面提到的专利文献，在多官能醇例如通常为甘油、双甘油、三羟甲基丙烷、双三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯或山梨糖醇的(甲基)丙烯酸酯中，在一些情况下，将与异氰酸酯反应的其中残留有故意制造的羟基的聚氨酯丙烯酸酯化合物并入，以使反应性组合物具有本专利技术所打算具有的高的铅笔硬度、抗划擦性、抗磨损性、与基材的粘附性、透明性和耐候性。然而，总的来说，这些聚氨酯丙烯酸酯化合物具有高粘度，因此具有由固化收缩造成的粘附性降低的问题以及与专利文献3中相同的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：JP-A-2005-15621专利文献2：JP-A-2004-338214专利文献3：JP-A-2009-040955专利技术概述本专利技术要解决的技术问题考虑到上述情况，做出了本专利技术，其目的是提供从多官能(甲基)丙烯酸酯获得的聚氨酯丙烯酸酯和含有它的反应性组合物，它们解决了由于掺入到所述反应性组合物中的多官能(甲基)丙烯酸酯或其聚氨酯丙烯酸酯具有高结晶性或高粘度的原因造成的反应性组合物的操纵性能变差和固化收缩率增加的问题，并提高了固化能力和表面硬度。问题的解决方法为了解决上面提到的问题，本专利技术人进行了刻苦研究，结果发现，与使用源自于多官能醇例如通常为双甘油、甘油、三季戊四醇、二季戊四醇、季戊四醇、双三羟甲基丙烷或三羟甲基丙烷的(甲基)丙烯酸酯的情况相比，使用源自于氧化烯改性的二季戊四醇的具有下面提到的特定结构的(甲基)丙烯酸酯的聚氨酯丙烯酸酯，具有出色的光敏性、低结晶性、低粘度和低的固化收缩性，并且其固化产物具有高硬度，并完成了本专利技术。即，本专利技术的聚氨酯丙烯酸酯包含具有由下面的通式(I)和(II)表示的结构的氧化烯改性的二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯与聚异氰酸酯的反应产物。本专利技术的反应性组合物含有这样的聚氨酯丙烯酸酯。[化学式1][化学式2]在通式(I)中，R表示由通式(II)表示的取代基，AO表示一个或两个以上选自由-CH2CH2O-、-CH2CH(CH3)O-、-CH2CH2CH2CH2O-或-CH2CH(C2H5)O-所表示的氧化烯单元，表示加成的氧化烯的平均聚合度的L的平均值大于0并小于或等于5，m的平均值大于0并小于或等于6，n的平均值大于或等于0并小于6，o的平均值大于或等于0并小于或等于6，并且m、n和o的总和为6。在通式(II)中，R2表示氢原子或甲基。本专利技术的有利效果与含有源自于多官能醇例如通常为二季戊四醇、季戊四醇、双三羟甲基丙烷或三羟甲基丙烷的(甲基)丙烯酸酯或其氨酯化合物的已有反应性组合物相比，本专利技术的聚氨酯丙烯酸酯化合物具有出色的光敏性、低结晶性、低粘度和低的固化收缩性，并且其固化产物具有高硬度，因此，当所述组合物的粘度被更大地降低时所述固化产物的物理性质可以被维持或者可以被改进。由于上面提到的特征，尤其是在不基于溶剂的反应性组合物中，被添加用于降低粘度或用于调节粘度的单官能单体的含量可以被减少，或者所述添加可以被省略，因此可以提高作为所述反应性组合物中的聚合官能团的(甲基)丙烯酰基的含量。因此，有可能生产这样的固化产物，其具有改进的固化能力，或者说具有高的交联密度，并因此除了机械特征例如抗划擦性、抗污染性之外，溶剂耐受性和耐热性也可以被提高，并且因此作为其用途，它可以被有利地用于热记录介质、光盘、光板、喷墨用油墨、不使用润版液的印刷油墨(用于柔版印刷的油墨、用于丝网印刷的油墨等)、光纤等。另一方面，在基于溶剂包括基于水的反应性组合物中，可以实现固化能力的改进，由于固化收缩的减少造成的与基材的粘附性的提高，防止由于固化的涂层薄膜中残留的双键含量低从而延滞加热下的交联而引起的耐热性试验中粘附性降低，耐候性和耐光性的提高等。因此，本专利技术的聚氨酯丙烯酸酯组合物和反应性组合物可以被称为是在用于涂层例如硬质涂层的反应性组合物、用于油墨例如喷墨印刷的反应性组合物、用于光阻例如彩色光阻的反应性组合物、薄膜涂层等的用途中具有极端优越性的材料。此外，尽管本专利技术的化合物和反应性组合物即使在单独使用时也能表现出上述特征，但它们即使在与任何已有的反应性组合物例如未用氧化烯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯如二季戊四醇的丙烯酸酯组合使用时，仍可以表现出这样的特征，并因此也可以用作添加剂。具体实施方式<氧化烯改性的二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯>在获得本专利技术的聚氨酯丙烯酸酯中使用的含有活性氢(羟基)的丙烯酸酯化合物，具有由上面提到的通式(I)和(II)所表示的结构。在式(I)中，AO表示由-CH2CH2O-、-CH2CH(CH3)O-、-CH2CH2CH2CH2O-或-CH2CH(C2H5)O-表示的氧化烯单元。具体来说，其表示氧化乙烯单元、氧化丙烯单元和氧化丁烯单元中的任意一种，尤其是，从粘度、光敏性和聚合度的观点来看，优选的是氧化乙烯单元。这些氧化烯单元可以单独地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯丙烯酸酯，其包含具有由下列通式(I)和(II)表示的结构的氧化烯改性的二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯与聚异氰酸酯的反应产物：其中在通式(I)中，R表示由通式(II)表示的取代基，AO表示一个或两个以上选自由‑CH2CH2O‑、‑CH2CH(CH3)O‑、‑CH2CH2CH2CH2O‑或‑CH2CH(C2H5)O‑所表示的氧化烯单元，表示加成的氧化烯的平均聚合度的L的平均值大于0并小于或等于5，m的平均值大于0并小于或等于6，n的平均值大于或等于0并小于6，o的平均值大于或等于0并小于或等于6，并且m、n和o的总和为6；并且其中在通式(II)中，R2表示氢原子或甲基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.17 JP 2012-2297891.一种聚氨酯丙烯酸酯，该聚氨酯丙烯酸酯包含具有由下列通式(I)和(II)表示的结构的氧化烯改性的二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯与聚异氰酸酯的反应产物：其中，在通式(I)中，R表示由通式(II)表示的取代基，AO表示一个或两个以上选自由-CH2CH2O-、-CH2CH(CH3)O-、-CH2CH2CH2CH2O-或...

【专利技术属性】
技术研发人员：高村直宏，龟田将人，
申请(专利权)人：第一工业制药株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP