特許第6895917号(P6895917)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6895917
(24)【登録日】2021年6月10日
(45)【発行日】2021年6月30日
(54)【発明の名称】活性エネルギー線硬化性組成物
(51)【国際特許分類】
   C08F 220/36 20060101AFI20210621BHJP
【FI】
   C08F220/36
【請求項の数】5
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2018-48709(P2018-48709)
(22)【出願日】2018年3月16日
(65)【公開番号】特開2018-165358(P2018-165358A)
(43)【公開日】2018年10月25日
【審査請求日】2020年9月8日
(31)【優先権主張番号】特願2017-62091(P2017-62091)
(32)【優先日】2017年3月28日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000002288
【氏名又は名称】三洋化成工業株式会社
(72)【発明者】
【氏名】村上 雄太
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 比祐吾
(72)【発明者】
【氏名】酒井 優
【審査官】 工藤 友紀
(56)【参考文献】
【文献】 特開2016−138161(JP,A)
【文献】 特開2014−193971(JP,A)
【文献】 特開2014−229496(JP,A)
【文献】 特開2012−012562(JP,A)
【文献】 特開2012−130863(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08F 20/00− 20/70
C08F 220/00−220/70
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
イソシアヌル骨格を有する2〜3官能(メタ)アクリレート(A)と、イソシアヌル骨格を有しない多官能(メタ)アクリレート(B)と、芳香環を有する単官能(メタ)アクリレート(C)と、(メタ)アクリル基を有するヒンダードアミン光安定剤(D)と、光重合開始剤(E)とを含有する活性エネルギー線硬化性組成物。
【請求項2】
前記(A)の含有量が、前記(A)〜(E)の合計重量に基づいて、1〜50重量%である請求項1記載の活性エネルギー線硬化性組成物。
【請求項3】
前記(C)の含有量が、前記(A)〜(E)の合計重量に基づいて、1〜30重量%である請求項1又は2記載の活性エネルギー線硬化性組成物。
【請求項4】
前記(D)の含有量が、前記(A)〜(E)の合計重量に基づいて、1〜20重量%である請求項1〜3いずれか記載の活性エネルギー線硬化性組成物。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか記載の活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させてなる硬化物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は活性エネルギー線硬化性組成物に関する。詳しくは、高い耐擦傷性を有し、基材及び金属との密着性に優れる硬化物を与える光硬化性組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物はプラスチック等のコーティング剤として広く使用されている(例えば特許文献1及び2参照)。近年では活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を保護層としたプラスチックフィルムを表面に設けた液晶ディスプレイ(LCD)やタッチパネルディスプレイ等の表示装置が広く普及しており、塗膜が表面の傷付き防止や粉塵付着防止等の表面保護の目的に使用されている。
【0003】
近年、スマートフォンやタブレット端末等指やペンで画面に直接触れて操作するタッチパネルを備えた電子機器の普及が著しく、このような機器ではタッチパネル表面のさらなる硬度向上が求められている。
【0004】
また、一般に組成物を塗工する際には塗工性を確保するために有機溶剤を含有させることが多いが、溶剤を揮発させるための装置や加熱といったプロセスが必須となる。一方、これらの装置やプロセスを割愛することは環境的・経済的に好ましく、これを達成するために、無溶剤の活性エネルギー線硬化性組成物が検討されている。
しかし、有機溶剤を使用しない塗工プロセスでは、例えばポリカーボネート基材に対する密着性が大幅に低下するという問題点があり、密着性に対してより厳しい要求がある。
【0005】
更に、コーティング層がモバイル端末や、ノート型PC及び液晶テレビ等のディスプレイデバイスに用いられる際には、金属蒸着性や金属インク(金属粉末含有インキ)塗装性等の加飾性を兼ね備えていることが好ましい。
【0006】
金属蒸着性や金属インク塗装性等の加飾性を付与する方法としては、活性エネルギー線硬化性ハードコート組成物の中に水酸基やカルボキシル基のような官能基を導入する方法が提案されているが(例えば特許文献3〜5参照)、その効果は十分ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2010−248505号公報
【特許文献2】特開2003−026925号公報
【特許文献3】特開2006−316249号公報
【特許文献4】特開2014−162864号公報
【特許文献5】特開2014−131782号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、高い耐擦傷性を有し、ポリカーボネート基材との密着性及び金属インクとの密着性に優れる硬化物を与える活性エネルギー線硬化性組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく検討を行った結果、本発明に到達した。
即ち、本発明は、イソシアヌル骨格を有する2〜3官能(メタ)アクリレート(A)と、イソシアヌル骨格を有しない多官能(メタ)アクリレート(B)と、芳香環を有する単官能(メタ)アクリレート(C)と、(メタ)アクリル基を有するヒンダードアミン光安定剤(D)と、光重合開始剤(E)とを含有する活性エネルギー線硬化性組成物;前記活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させてなる硬化物である。
【発明の効果】
【0010】
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は高い耐擦傷性を有する硬化物を与えるという効果を奏する。更に硬化物はポリカーボネート基材との密着性に非常に優れているため、例えば熱水浸漬処理後でもその密着性は低下しない。また、金属インク等の加飾材料に対する密着性も優れている。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、イソシアヌル骨格を有する2〜3官能(メタ)アクリレート(A)と、イソシアヌル骨格を有しない多官能(メタ)アクリレート(B)と、芳香環を有する単官能(メタ)アクリレート(C)と、(メタ)アクリル基を有するヒンダードアミ光安定剤(D)と、光重合開始剤(E)とを必須成分として含有する。
【0012】
尚、本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート又はメタクリレート」を、「(メタ)アクリロイル基」とは「アクリロイル基又はメタクリロイル基」を意味する。
また、単官能とは、(メタ)アクリロイル基の数が1個であること、2官能以上とは、(メタ)アクリロイル基の数が2個以上であることを意味し、以下同様の記載法を用いる。
【0013】
以下に、イソシアヌル骨格を有する2〜3官能(メタ)アクリレート(A)、イソシアヌル骨格を有しない多官能(メタ)アクリレート(B)、芳香環を有する単官能(メタ)アクリレート(C)、(メタ)アクリル基を有するヒンダードアミン光安定剤(D)、光重合開始剤(E)を順次説明する。
【0014】
本発明におけるイソシアヌル骨格を有する(メタ)アクリレート(A)は、硬度及び金属インクとの密着性の観点から、イソシアヌル骨格を有し、(メタ)アクリロイル基の数は2〜3個である必要がある。(A)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
【0015】
イソシアヌル骨格を有する2〜3官能(メタ)アクリレート(A)の具体例としては、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、トリス[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]イソシアヌレート及びε−カプロラクトン変性トリス[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]イソシアヌレート等が挙げられる。
アルキレンオキサイド変性の場合のアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドが好ましく、用いるアルキレンオキサイドの重合度は1〜10であることが好ましい。
【0016】
本発明におけるイソシアヌル骨格を有しない多官能(メタ)アクリレート(B)は、硬度の観点から、少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基を有する必要があるが、3〜6個の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートが好ましい。
【0017】
イソシアヌル骨格を有しない多官能(メタ)アクリレート(B)の具体例としては、ジ(メタ)アクリレート(B1)、3官能以上の(メタ)アクリレート(B2)、ポリエステル(メタ)アクリレート(B3)、ウレタン(メタ)アクリレート(B4)、エポキシ(メタ)アクリレート(B5)、(メタ)アクリロイル基変性ブタジエン重合体(B6)及び(メタ)アクリロイル基変性ジメチルポリシロキサン重合体(B7)等が挙げられる。
【0018】
ジ(メタ)アクリレート(B1)としては、ポリオキシアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート、炭素数2〜30の直鎖又は分岐の脂肪族2価アルコールのジ(メタ)アクリレート及び炭素数6〜30の脂環式2価アルコールのジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0019】
ポリオキシアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレートとしては、ポリオキシアルキレングリコール(アルキレンの炭素数は2〜4)[化学式量106以上かつ数平均分子量{ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による数平均分子量:以下Mnと略記する。}3,000以下]のジ(メタ)アクリレート[ポリエチレングリコール(Mn400)、ポリプロピレングリコール(Mn200)及びポリテトラメチレングリコール(Mn650)の各ジ(メタ)アクリレート等]等が挙げられる。
【0020】
炭素数2〜30の直鎖又は分岐の脂肪族2価アルコールのジ(メタ)アクリレートとしては、ネオペンチルグリコール及び1,6−ヘキサンジオールの各ジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0021】
炭素数6〜30の脂環式2価アルコールのジ(メタ)アクリレートとしては、ジメチロールトリシクロデカンのジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールのジ(メタ)アクリレート及び水素化ビスフェノールAのジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0022】
3価以上の(メタ)アクリレート(B2)としては、炭素数3〜40の多価アルコール及びそのAO付加物のポリ(メタ)アクリレート[トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリンのトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのEO3モル又はPO3モル付加物の各トリ(メタ)アクリレート、グリセリンのEO3モル又はPO3モル付加物の各トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのEO4モル付加物のテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのペンタ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールのヘキサ(メタ)アクリレート等]等が挙げられる。
【0023】
ポリエステル(メタ)アクリレート(B3)としては、多価カルボン酸と多価アルコールとエステル形成性のアクリロイル基含有化合物のエステル化により得られる複数のエステル結合と2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化学式量150以上かつMn4,000以下のポリエステルアクリレート等が挙げられる。
【0024】
上記の多価カルボン酸としては、例えば脂肪族多価カルボン酸[例えばマロン酸、マレイン酸(無水物)、アジピン酸、セバシン酸、コハク酸及び酸無水物の反応物(ジペンタエリスリトールと無水マレイン酸の反応物等)]及び脂環式多価カルボン酸[例えばシクロヘキサンジカルボン酸、テトラヒドロ(無水)フタル酸及びメチルテトラヒドロ(無水)フタル酸]が挙げられる。
【0025】
ウレタン(メタ)アクリレート(B4)としては、ポリイソシアネート、ポリオール及び水酸基含有(メタ)アクリレートのウレタン化反応により得られる複数のウレタン結合と2個以上のアクリロイル基を有する化学式量400以上かつMn5,000以下のウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0026】
(B4)に用いられるポリイソシアネートとしては、例えば脂肪族ポリイソシアネート[ヘキサメチレンジイソシアネート等]及び脂環式ポリイソシアネート[イソホロンジイソシアネート及び4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)等]が挙げられる。
(B4)に用いられるポリオールとしては、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール及びポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。
(B4)に用いられる水酸基含有(メタ)アクリレートとしては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0027】
エポキシ(メタ)アクリレート(B5)としては、多価(2〜4価)エポキシドと(メタ)アクリル酸の反応により得られる化学式量以上かつMn5,000以下のエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0028】
(メタ)アクリロイル基変性ブタジエン重合体(B6)としては、主鎖及び/又は側鎖に(メタ)アクリロイル基を有するポリブタジエンポリ(メタ)アクリレート(Mn500〜500,000)等が挙げられる。
【0029】
(メタ)アクリロイル基変性ジメチルポリシロキサン重合体(B7)としては、主鎖及び/又は側鎖に(メタ)アクリロイル基を有するMn300〜20,000のジメチルポリシロキサンポリ(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0030】
これら(B1)〜(B7)の内、硬化物の硬度の観点から好ましいのは(B2)〜(B5)、更に好ましいのは(B2)である。(B)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
【0031】
本発明における芳香環を有する単官能(メタ)アクリレート(C)は、フェニル基及び置換フェニル基等の芳香環骨格を有し、(メタ)アクリロイル基の数が1個だけの化合物であれば特に限定されず、下記一般式(1)で表される化合物(C1)、一般式(2)で表される化合物(C2)並びに(C1)及び(C2)以外の芳香環を有する単官能(メタ)アクリレート(C3)等が挙げられる。
【0032】
【化1】
【0033】
一般式(1)中のRは水素原子又はメチル基を表し、硬化性の観点から水素原子が好ましい。
mはエチレンオキサイドの付加モル数を表し、1〜5の整数である。
【0034】
【化2】
【0035】
一般式(2)中のRは水素原子又はメチル基を表し、硬化性の観点から水素原子が好ましい。Rは水素原子、フェニル基、フェノキシ基、メチル基又は水酸基を表す。nは1又は2である。
【0036】
上記一般式(1)で表される化合物(C1)の具体例としては、フェノキシエチル(メタ)アクリレート及びフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0037】
上記一般式(2)で表される化合物(C2)の具体例としては、ベンジル(メタ)アクリレート、o−、m−又はp−フェニルベンジル(メタ)アクリレート、o−、m−又はp−フェノキシベンジル(メタ)アクリレート、o−、m−又はp−メチルベンジル(メタ)アクリレート及びo−、m−又はp−ヒドロキシベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0038】
(C1)及び(C2)以外の芳香環を有する単官能(メタ)アクリレート(C3)としては、o−、m−又はp−フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート及びノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
(C)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
【0039】
本発明における(メタ)アクリル基を有するヒンダードアミン光安定剤(D)としては、いわゆるヒンダードアミン光安定剤の内、分子内に(メタ)アクリル基を有するものである。例えば、窒素原子の隣接する2つの炭素原子に複数の立体障害作用を示す置換基が結合されたピペリジン環を有する光安定剤であって、分子内に(メタ)アクリル基を有する化合物が挙げられる。このような立体障害作用を示す置換基としては、例えばメチル基等が挙げられる。
【0040】
(メタ)アクリル基の有無は別として、いわゆるヒンダードアミン光安定剤は、光安定性の効果・作用を有する化合物で、例えば、特許第5283485号公報等に具体例が記載されている。
本発明に用いることができる(D)は、分子内に(メタ)アクリル基を少なくとも1個有するもので、例えば、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニルメタクリレート[ADEKA(株)製、アデカスタブLA−87]、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニルメタクリレート[ADEKA(株)製、アデカスタブLA−82]、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)p−メトキシベンジリデンマロネート[クラリアントケミカル(株)製、HostavinPR−31]等のヒンダードアミン光安定剤が挙げられる。
(D)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
【0041】
本発明における光重合開始剤(E)としては、フォスフィンオキサイド化合物(E1)、ベンゾイルホルメート化合物(E2)、チオキサントン化合物(E3)、オキシムエステル化合物(E4)、ヒドロキシベンゾイル化合物(E5)、ベンゾフェノン化合物(E6)、ケタール化合物(E7)、α−アミノアルキルフェノン化合物(E8)等が挙げられる。
【0042】
フォスフィンオキサイド化合物(E1)としては、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド及び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等が挙げられる。
ベンゾイルホルメート化合物(E2)としては、メチルベンゾイルホルメート等が挙げられる。
チオキサントン化合物(E3)としては、イソプロピルチオキサントン等が挙げられる。
オキシムエステル化合物(E4)としては、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]及びエタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)等が挙げられる。
【0043】
ヒドロキシベンゾイル化合物(E5)としては、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及びベンゾインアルキルエーテル等が挙げられる。
ベンゾフェノン化合物(E6)としては、ベンゾフェノン等が挙げられる。
ケタール化合物(E7)としては、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。
α−アミノアルキルフェノン化合物(E8)としては、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロ−ブタノン−1及び2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン等が挙げられる。
【0044】
これらの内、硬化性及び硬化物の着色の観点から好ましいのは、フォスフィンオキサイド化合物(E1)、ヒドロキシベンゾイル化合物(E5)、α−アミノアルキルフェノン化合物(E8)である。
(E)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
【0045】
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中の(A)の含有量は、硬度及び金属インクとの密着性の観点から(A)〜(E)の合計重量に基づいて、好ましくは1〜50重量%、更に好ましくは10〜50重量%である。
【0046】
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中の(B)の含有量は、硬度の観点から(A)〜(E)の合計重量に基づいて、好ましくは1〜50重量%、更に好ましくは10〜50重量%である。
【0047】
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中の(C)の含有量は、基材との密着性の観点から(A)〜(E)の合計重量に基づいて、好ましくは1〜30重量%、更に好ましくは10〜30重量%である。
【0048】
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中の(D)の含有量は、金属インクとの密着性の観点から(A)〜(E)の合計重量に基づいて、好ましくは1〜20重量%、更に好ましくは10〜20重量%である。
【0049】
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中の光重合開始剤(E)の含有量は、硬化性及び透明性の観点から(A)〜(E)の合計重量に基づいて、好ましくは0.1〜10重量%、更に好ましくは0.2〜7重量%、特に好ましくは0.5〜5重量%である。
【0050】
本発明の組成物は、塗工に適した粘度に調整したり、基材密着性を向上させるために、必要に応じて溶剤で希釈することができる。
溶剤の使用量は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の重量に基づいて好ましくは2,000重量%以下、更に好ましくは10〜500重量%である。また、塗料の粘度は、塗工性の観点から使用時の温度(好ましくは5〜60℃)で、好ましくは5〜5,000mPa・s、更に好ましくは50〜1,000mPa・sである。
【0051】
溶剤としては、本発明の組成物中の樹脂分を溶解するものであれば特に限定されない。具体的には、芳香族炭化水素(例えばトルエン、キシレン及びエチルベンゼン)、エステル又はエーテルエステル(例えば酢酸エチル、酢酸ブチル及びメトキシブチルアセテート)、エーテル(例えばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールのモノメチルエーテル及びジエチレングリコールのモノエチルエーテル)、ケトン(例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン及びシクロヘキサノン)、アルコール(例えばメタノール、エタノール、n−又はi−プロパノール、n−、i−、sec−又はt−ブタノール、2−エチルヘキシルアルコール及びベンジルアルコール)、アミド(例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等)、スルホキシド(例えばジメチルスルホキシド)、水及びこれらの2種以上の混合溶剤が挙げられる。
【0052】
これらの溶剤の内、コーティング膜の平滑性及び溶剤除去の効率の観点から好ましいのは沸点が70〜100℃のエステル、ケトン及びアルコール、更に好ましいのは酢酸エチル、メチルエチルケトン、i−プロパノール及びこれらの混合物である。
溶剤は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
【0053】
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、必要により溶剤で希釈して、基材の少なくとも片面の少なくとも一部に塗布し、必要により乾燥させた後、光照射して硬化させることにより、硬化膜を有する樹脂被覆物を得ることができる。
塗工に際しては、例えば塗工機[バーコーター、グラビアコーター、ロールコーター(サイズプレスロールコーター及びゲートロールコーター等)、エアナイフコーター、スピンコーター及びブレードコーター等]が使用できる。
塗工膜厚は、硬化乾燥後の膜厚として、0.5〜300μmであることが好ましい。乾燥性、硬化性の観点から更に好ましい上限は250μmであり、耐摩耗性、耐溶剤性、耐汚染性の観点から更に好ましい下限は1μmである。
【0054】
上記基材としては、ポリカーボネート、メチルメタクリレート(共)重合物、ポリエチレンテレフタレート、ポポリトリアセチルセルロース及びポリシクロオレフィン等の樹脂からなるものが挙げられる。
【0055】
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を溶剤で希釈して使用する場合は、塗工後に乾燥することが好ましい。乾燥方法としては、例えば熱風乾燥(ドライヤー等)が挙げられる。
乾燥温度は、好ましくは10〜200℃、塗膜の平滑性及び外観の観点から更に好ましい上限は150℃、乾燥速度の観点から更に好ましい下限は30℃である。
【0056】
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により種々の添加剤(F)を含有させてもよい。
添加剤(F)としては、可塑剤、有機溶剤、分散剤、消泡剤、チクソトロピー性付与剤(増粘剤)、スリップ剤、レベリング剤、酸化防止剤、(メタ)アクリル基を有しないヒンダードアミン光安定剤及び紫外線吸収剤等が挙げられる。例えば、ポリエーテル変性ポリシロキサンやポリエーテル変性フッ素化合物はスリップ剤とレベリング剤を兼ね備え、有用である。
添加剤は、それぞれ1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
【0057】
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を紫外線により硬化させる場合は、種々の紫外線照射装置[例えば、紫外線照射装置[型番「VPS/I600」、フュージョンUVシステムズ(株)製]を使用できる。
使用するランプとしては、例えば高圧水銀灯及びメタルハライドランプが挙げられる。紫外線の照射量は、組成物の硬化性及び硬化物の可撓性の観点から好ましくは10〜10,000mJ/cm、更に好ましくは100〜5,000mJ/cmである。
【実施例】
【0058】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、部は重量部を示す。
【0059】
実施例1
撹拌機及び温度計を備えた反応容器に、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート(A−1)[商品名:アロニックスM−215、東亜合成(株)製]10.0部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(B−1)[商品名:ライトアクリレートDPE−6A、共栄社化学(株)製]40.0部、ビスフェノールフルオレンEO2モル付加物ジアクリレート(B−3)[商品名:オグソールEA−0200、大阪ガスケミカル(株)製]10.0部、ベンジルアクリレート(C−1)[商品名:ビスコート♯160、大阪有機化学工業(株)製]30.0部、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート(D−1)[商品名:アデカスタブLA−87、ADEKA(株)製]10.0部及び2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(E−1)[商品名:イルガキュア907、BASF社製]5.0部を加え、70℃で均一になるまで混合攪拌し、活性エネルギー線硬化性組成物を得た。
【0060】
実施例2〜11及び比較例1〜7
実施例1と同様にして、表1に示す原料及び部数で均一混合し、実施例2〜11及び比較例1〜7の活性エネルギー線硬化性組成物を得た。
【0061】
【表1】
【0062】
尚、表1中で使用した原料は以下の通りである。
(A−1):イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート[商品名:アロニックスM−215、東亜合成(株)製]
(A−2):イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート[商品名:アロニックスM−315、東亜合成(株)製]
(A−3):ε−カプロラクトン変性トリス−(2−アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート[商品名:A9300−1CL、新中村工業(株)製]
(B−1):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート[商品名:ライトアクリレートDPE−6A、共栄社化学(株)製]
(B−2):ペンタエリスリトールテトラアクリレート[商品名:ネオマーEA−300、三洋化成工業(株)製]
(B−3):ビスフェノールフルオレンエチレンオキサイド(EO)2モル付加物のジアクリレート[商品名:オグソールEA−0200、大阪ガスケミカル(株)製]
(C−1):ベンジルアクリレート[商品名:ビスコート♯160、大阪有機化学工業(株)製]
(C−2):フェノキシエチルアクリレート[商品名:ライトアクリレートPO−A、共栄社化学(株)製]
(C−3):m−フェノキシベンジルアクリレート[商品名:ライトアクリレートPOB−A、共栄社化学(株)製]
(C’−1):イソボルニルアクリレート[商品名:IBXA、大阪有機化学工業(株)製]
(D−1):2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート[商品名:アデカスタブLA−87、ADEKA(株)製、メタクリル基1個]
(D−2):1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルメタクリレート[商品名:アデカスタブLA−82、ADEKA(株)製、メタクリル基1個]
(D’−1):トリエチルアミン[東京化成(株)製]
(D’−2):ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート[商品名:アデカスタブLA−77Y、ADEKA(株)製]
(E−1):2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン[商品名:イルガキュア907、BASF(株)製]
(E−2):1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン[商品名:イルガキュア184、BASF(株)製]
(F−1):アルキレンオキサイド変性ポリジメチルシロキサン[商品名:BYK−333、ビックケミー・ジャパン(株)製]
(F−2):(メタ)アクリル基を有するフッ素原子含有ノニオン性界面活性剤[商品名:メガファックRS−90、DIC(株)製]
【0063】
実施例1〜11及び比較例1〜7の活性エネルギー線硬化性組成物を以下の条件で硬化させて得られたフィルムについて、下記の方法で、初期と熱水処理後のポリカーボネート基材との密着性、耐擦傷性、金属インクとの密着性の性能評価を行った。結果を表1に示す。
【0064】
[密着性の評価]
<硬化フィルム作製法>
活性エネルギー線硬化性組成物を厚さ0.8mmのポリカーボネート樹脂基材の片面にバーコーターを用いて、硬化後の膜厚が5μmになるように塗布し、60℃で90秒間温調した後、紫外線照射装置[型番「VPS/I600」、フュージョンUVシステムズ(株)製]により、窒素雰囲気下で紫外線を400mJ/cm照射し、硬化フィルムを作製した。
【0065】
<初期密着性の評価>
JIS K5600−5−6に準拠して行った。即ち、前記の硬化フィルムを23℃、相対湿度50%の環境下で24時間静置した後、1mm幅にカッターナイフで切込みを入れて碁盤目(10×10個)を作製した。
碁盤目上にセロハン粘着テープを貼り付け、90度剥離を行い、ポリカーボネート樹脂基材からの硬化物の剥離状態を目視で観察した。100マス中の剥離せずに密着しているマス目の個数を数えて評価した。
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物の基材への初期密着性は基材からの剥離がないことが好ましい。
【0066】
<熱水浸漬処理後の密着性評価>
更に厳しい条件での密着性を確認するために、熱水浸漬後の密着性も評価した。
前記の硬化フィルムを90℃の熱水に10分間浸漬して引き上げた後、表面の水分を拭き取り、23℃、相対湿度50%の環境下で24時間静置した。JIS K5600−5−6に準拠し、上記初期密着性の評価と同様にして、100マス中剥離せず密着しているマス目の個数を数えて評価した。熱水浸漬後の密着性では剥離せず密着しているマス目が90以上であることが好ましい。
【0067】
[耐擦傷性の評価]
前記の硬化フィルムの樹脂面を♯0000(繊維中心径が約0.012mm)のスチールウールを用いて、500g/cm荷重にて10往復擦過した。
擦過前と擦過後のそれぞれのヘイズ値(%)をJIS−K7105に準拠し、全光線透過率測定装置[商品名「haze−gard dual」BYK gardner(株)製]を用いて測定し、擦過後のヘイズ値(%)と擦過前のヘイズ値(%)の差を算出した。
この評価条件では、一般にヘイズ値の差は1%以下が好ましい。
【0068】
[金属インクとの密着性の評価]
前記の硬化フィルムの樹脂面に300メッシュのスクリーン印刷機を用いて、金属インク(セイコーアドバンス社製、鏡面インキ700CX シルバー)を、乾燥後の厚みが5μmとなるように塗工し、25℃で1時間、80℃で5時間乾燥した。硬化フィルムを23℃、相対湿度50%の環境下で24時間静置した後、1mm幅にカッターナイフで切込みを入れて碁盤目(10×10個)を作製した。碁盤目上にセロハン粘着テープを貼り付け、90度剥離を行い、硬化フィルム面からの鏡面インキの剥離状態を目視で観察した。100マス中の剥離せず密着しているマス目の個数を数えて評価した。
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物に対する金属インキの密着性は基材からの剥離がないことが好ましい。
【0069】
表1の結果から、本発明の実施例1〜11の活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させた硬化フィルムは、ポリカーボネート樹脂基材との初期密着性及び熱水浸漬処理後の密着性、耐擦傷性に優れ、金属インクとの密着性にも優れていることがわかる。
一方、イソシアヌル骨格を有する2〜3官能の多官能(メタ)アクリレート(A)を含まない比較例1の組成物は、硬化物の耐擦傷性が不十分であり、金属に対する密着性も不十分である。またイソシアヌル骨格を有しない多官能(メタ)アクリレート(B)を含まない比較例2の組成物は硬化物の耐擦傷性が不十分である。
更に、芳香環骨格を有しない単官能(メタ)アクリレート(C’−1)を用いた比較例3の組成物と、芳香環骨格を有する単官能(メタ)アクリレート(C)を用いない比較例4の組成物は初期密着性及び熱水浸漬処理後の密着性ともに不良である。
ヒンダードアミン骨格ではないアミン化合物(D’−1)を用いた比較例5の組成物及び(メタ)アクリル基を有するヒンダードアミン光安定剤(D)を用いない比較例7の組成物は、金属インクとの密着性が不良で、(メタ)アクリル基を有しないヒンダードアミン光安定剤(D’−2)を用いた比較例6の組成物は金属インクとの密着性に加えて、耐擦傷性も不良となる。
【産業上の利用可能性】
【0070】
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させて得られる硬化物は、ポリカーボネート樹脂基材との初期密着性及び熱水浸漬処理後の密着性、耐擦傷性に優れ、金属インクとの密着性にも優れており、プラスチックレンズ(プリズムレンズ、レンチキュラーレンズ、マイクロレンズ、フレネルレンズ及び視野角向上レンズ等)、光学補償フィルム、位相差フィルム等の光学部材、電気・電子部材や加飾用フィルムとしても有用である。