特許第6973031号(P6973031)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 東洋インキSCホールディングス株式会社の特許一覧 ▶ トーヨーケム株式会社の特許一覧

特許6973031活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、加飾シート、および成型加工品
<>
< >
(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】6973031
(24)【登録日】2021年11月8日
(45)【発行日】2021年11月24日
(54)【発明の名称】活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、加飾シート、および成型加工品
(51)【国際特許分類】
   C08F 2/46 20060101AFI20211111BHJP
   B32B 27/00 20060101ALI20211111BHJP
   B32B 27/20 20060101ALI20211111BHJP
   C08F 2/44 20060101ALI20211111BHJP
   C08F 220/28 20060101ALI20211111BHJP
   C08J 7/04 20200101ALN20211111BHJP
【FI】
   C08F2/46
   B32B27/00 A
   B32B27/20 Z
   C08F2/44 B
   C08F2/44 C
   C08F220/28
   !C08J7/04CEZ
   !C08J7/04 ACER
【請求項の数】6
【全頁数】44
(21)【出願番号】特願2017-244868(P2017-244868)
(22)【出願日】2017年12月21日
(65)【公開番号】特開2019-112484(P2019-112484A)
(43)【公開日】2019年7月11日
【審査請求日】2020年8月4日
(73)【特許権者】
【識別番号】000222118
【氏名又は名称】東洋インキSCホールディングス株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】711004506
【氏名又は名称】トーヨーケム株式会社
(72)【発明者】
【氏名】石井 崇裕
(72)【発明者】
【氏名】和田 宗大
(72)【発明者】
【氏名】山崎 徹也
【審査官】 土橋 敬介
(56)【参考文献】
【文献】 特開2015−157909(JP,A)
【文献】 特開2016−006156(JP,A)
【文献】 特開2014−162814(JP,A)
【文献】 特開2015−067699(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08F 2/46
B32B 27/00
B32B 27/20
C08F 2/44
C08F 220/28
C08J 7/04
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
樹脂(A)、活性エネルギー線硬化性化合物(B)、無機フィラー(C)および有機溶媒(D) を含有する活性エネルギー線硬化性組成物であって、樹脂(A)が、下記一般式(1)で表される主鎖に脂肪族環状構造を有する構成単位(a)25〜99重量%、および、水酸基を有する構造単位(b)1〜75重量%を含むアクリル系共重合体であることを特徴とする活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
一般式(1)
【化1】

(一般式(1)中、R1は水素原子または炭素数1〜30の有機残基、R2は直接結合、メチレン基、またはエチレン基、R3は直接結合、メチレン基、またはエチレン基、R4は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基、カルボキシル基、エステル基またはシアノ基、R5は直接結合、メチレン基、またはエチレン基、XおよびYはそれぞれ独立し
て炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよいメチレン基、イミノ基、カルボニル基、酸素原子またはイオウ原子、Zは直接結合、炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよいメチレン基、イミノ基、カルボニル基、酸素原子またはイオウ原子を示し、X、YおよびZのうちの少なくとも1つの基は互いに隣接しない酸素原子、イオウ原子またはイミノ基である)
【請求項2】
主鎖に脂肪族環状構造を有する構造単位(a)が、下記一般式(2)表されることを特徴とする請求項1記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
一般式(2)
【化2】


(一般式(2)中、R6は、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置
換のアリール基を表し、R7は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、カルボキシル基、エステル基またはシアノ基、R8は直接結合またはメチレン基を表し、Rは直接結合ま
たはメチレン基を示す。)
【請求項3】
樹脂(A)の重量平均分子量が、500以上10万未満であることを特徴とする請求項1または2に記載の活性エネルギー線硬化性組成物。
【請求項4】
無機フィラー(C)が、アルミナ、シリカ、酸化チタン、および酸化ジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも1種である事を特徴とする請求項1〜いずれか一項に記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
【請求項5】
基材上に、請求項1〜いずれか一項に記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物から形成された硬化膜を有する加飾シート。
【請求項6】
請求項記載の加飾シートから形成された成型品。
【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樹脂組成物、加飾シート、および成型加工品に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、スマートフォンなどの携帯電話、モバイルパソコンを含むノート型パソコンなどの電子機器や、自動車用の内外装部品、建材など様々な分野で用いられているプラスチック筐体の表面には、印刷や塗装などの加工により高い意匠性(デザイン、質感、見栄えなどの高級感)などが付与(加飾)されている。また、このような加飾体や柔らかいプラスチックそのものを保護する目的で、さらに保護層(ハードコート層)が設けられている場合が多い。
【0003】
近年、このようなプラスチックを加飾するための製造において、環境負荷低減、生産性やコスト、複雑化する製品形状に対応するため、従来の筐体に直接する方法からフィルムやシートの貼合・転写加飾技術への置き換えが進んでいる。すなわち、前述した意匠性を出すための絵柄層や保護のためのハードコート層などを積層した加飾シートをプラスチック等の基材に接合させることが行われている。従来の加飾シートは、シート基材の上に単層または多層を積層させ構成される場合があるが、最終的な成型加工後の最外層が保護層(ハードコート層)であるように構成されている。
【0004】
このようなフィルムやシート状基材に保護層を設けた加飾シートは、真空成型、圧空成型、メンブレンプレス成型、インモールド成型、インサート成型、インサートモールド成型、オーバーレイ真空成型などの様々な方法で成型加工される。いずれも被加飾体(プラスチック筐体)の形状や金型の形状などに合わせて加飾シートが延伸や屈曲される。
【0005】
成型工程では、一般的に数十度〜数百度の熱がシートに加えられる。主な理由としては、工程上必要な加飾シートと被加飾体(プラスチック筐体)との熱による接合のためや、加温により加飾シートの延伸性を高めるのが目的である。しかし、ハードコート層が十分に柔軟性・伸張性を有していない場合、成型性が悪く、白化や傷、割れ、剥離などが発生してしまい、意匠性を大きく損なうため望ましくない。(特許文献1)
【0006】
フィルムやシート状基材にハードコート層を形成する方法で一般的に用いられる方法として、例えば特許文献2に記載の発明は、感光性コーティング組成物をフィルム上に成膜し、活性エネルギー線の照射による光硬化(架橋)によりハードコート層を形成している。多官能光架橋性単量体を組成物に用いることで、光照射後の架橋度を向上させることによりハードコート性を得ている。しかしながら高架橋度の膜は、硬く脆くなるため柔軟性や伸張性に乏しい。そのため、従来のハードコート層を得る技術では、加飾シートの成型工程において、様々な製品形状に合わせて行われる屈曲・伸張などの加工に対応することは極めて難しい。
【0007】
上記の極めて高い技術上の課題に対して、従来ウレタンアクリレートオリゴマーのように硬化性と柔軟性を併せ持つ材料が提案されてきたが、近年の加飾フィルムに求められている非常に高いレベルで、ハードコート性と柔軟性・伸張性を両立することは難しい。
【0008】
また、加飾シートやそれを用いた成型工程を含む製造工程全体の工夫により技術課題を回避することも行われている。例えば特許文献3には、感光性組成物を活性エネルギー線で半硬化させることにより成型に必要な伸張性を担保し、成型後にさらに活性エネルギー線を照射することによりハードコート層を得る方法が提案されているが、半硬化状態を得るための光照射条件のコントロールが難しく、UV照射機やランプの違いが大きく影響したり、後光架橋に必要な活性エネルギー線照射装置を加工業者へ負担させたりするなど、デメリットが大きい。また、特許文献4には、感光性組成物に熱架橋可能な組成物を併用することにより、成型後の後加工として熱架橋を実施することでハードコート性を上げることが提案されているが、十分なハードコート性を得るために長時間の熱架橋時間が必要であり、また熱架橋に必要な加熱装置を加工業者へ負担させるなど、デメリットが大きい。
【0009】
また、特許文献5には、熱可塑性樹脂と電離放射線樹脂とを組み合わせた加飾シート用ハードコート剤組成物が提案されている。熱可塑性樹脂が不活性成分として働くことで、架橋度を抑制することにより伸張性を発現している。その結果、ある程度の成型性を示すものの、近年求められるレベルには不十分である。また、非硬化成分の悪影響により、特に硬化性や耐薬品性などのハードコート性が不十分である。
【0010】
いずれも、成型プロセスに対応するための、架橋膜の架橋度のコントロールが鍵となっているが、架橋コントロールの技術的難易度は高く、工程が煩雑になる点でもデメリットが大きい。よって、従来技術では、成型性を出すために柔らかい架橋膜を作った結果ハードコート性が失われることになるなど、加飾された成型品を架橋膜形成から成型加工だけのシンプルなプロセスで得ることが難しい。そのため煩雑な方法で対応しているのが現状である。
【0011】
したがって、加飾シートに必要なハードコート性と成型性を両立し、さらに簡便な工程で成形品を得ることを可能にする架橋性組成物が求められている。
【0012】
さらに、様々な用途でのプラスチック製品の使用が高まり、製品の伸張性・耐擦傷性・基材との密着性・耐薬品性が普遍的に求められている。特許文献6には、主鎖に環構造を有する樹脂がメインポリマーとして使用する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が提案されている。しかし、本特許に記載されている活性エネルギー線硬化性樹脂組成物では近年求められるレベルの伸張性・耐薬品性・耐擦傷性・基材密着性を得ることができない。また、耐擦傷性付与のために無機フィラーを添加したとしても、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の継時安定性が悪く、無機フィラーが継時で沈降してしまうという問題点がある。さらに、水性のため溶剤系が主体であるハードコート用途ではハンドリングが悪い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特許第5704929号
【特許文献2】特許第5524455号
【特許文献3】特開2015−54886号公報
【特許文献4】特許第5389904号
【特許文献5】特開2007−290392号公報
【特許文献6】特開2016−180081号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明は、上記の現状に鑑みてなされたものであり、継時安定性に優れた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を提供する。また、種々の成型加工に対応可能な優れた加飾シートに必要なハードコート性、伸張性、成型性、基材密着性を高いレベルで両立した保護層を得るための新規な組成物を提供する。さらに、成型加工の後に、光硬化等の工程を必要としない加飾シートを得るための組成物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明者らは、鋭意検討の結果、活性エネルギー線硬化性組成物中に、主鎖に脂肪族環構造と水酸基を有する樹脂(A)、活性エネルギー線硬化性化合物(B)、無機フィラー(C)および有機溶媒(D)とを含むことで、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0016】
本発明は、樹脂(A)、活性エネルギー線硬化性化合物(B)、無機フィラー(C)および有機溶媒(D)を含有する活性エネルギー線硬化性組成物であって、
樹脂(A)が、主鎖に脂肪族環状構造を有する構造単位(a)25〜99重量%、および、水酸基を有する構造単位(b)1〜75重量%を含む共重合体であることを特徴とする活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に関する。
【0017】
本発明は、主鎖に脂肪族環状構造を有する構造単位(a)が、下記一般式(1)で表される構造であることを特徴とする請求項1に記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に関する。
一般式(1)
【化1】

(一般式(1)中、R1は水素原子または炭素数1〜30の有機残基、R2は直接結合、メチレン基、またはエチレン基、R3は直接結合、メチレン基、またはエチレン基、R4は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基、カルボキシル基、エステル基またはシアノ基、R5は直接結合、メチレン基、またはエチレン基、XおよびYはそれぞれ独立して炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよいメチレン基、イミノ基、カルボニル基、酸素原子またはイオウ原子、Zは直接結合、炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよいメチレン基、イミノ基、カルボニル基、酸素原子またはイオウ原子を示し、X、YおよびZのうちの少なくとも1つの基は互いに隣接しない酸素原子、イオウ原子またはイミノ基である)
【0018】
本発明は、主鎖に脂肪族環状構造を有する構造単位(a)が、下記一般式(2)表されることを特徴とする前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に関する。
一般式(2)
【化2】

(一般式(2)中、R6は、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基を表し、R7は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、カルボキシル基、エステル基またはシアノ基、R8は直接結合またはメチレン基を表し、Rは直接結合またはメチレン基を示す。)
【0019】
本発明は、樹脂(A)の重量平均分子量が、500以上10万未満であることを特徴とする前記活性エネルギー線硬化性組成物に関する。
【0020】
本発明は、無機フィラー(C)が、アルミナ、シリカ、酸化チタン、および酸化ジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも1種である事を特徴とする前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に関する。
【0021】
本発明は、基材上に、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物から形成された硬化膜を有する加飾シートに関する。
【0022】
本発明は、前記加飾シートから形成された成型品に関する。
【発明の効果】
【0023】
本発明により、継時安定性に優れた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を提供する事ができる。また、種々の成型加工に対応可能な優れた加飾シートに必要なハードコート性、伸張性、成型性、基材密着性を高いレベルで両立した保護層を得るための新規な組成物を提供する事ができる。さらに、成型加工の後に、光硬化等の工程を必要としない加飾シートを得るための組成物を提供する事ができる。
【発明を実施するための形態】
【0024】
なお、本願では、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、及び「(メタ)アクリロイルオキシ」と表記した場合には、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイル及び/又はメタクリロイル」、「アクリル及び/又はメタクリル」、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、及び「アクリロイルオキシ及び/又はメタクリロイルオキシ」を表すものとする。
【0025】
また、本明細書において硬化性(ハードコート性)とは、耐擦傷性、耐薬品性などが挙げられる。また、成型性とは、成型加工により白化や傷、割れ、剥離などの意匠性を大きく損なう問題が発生しないことを意味する。耐候性とは、光・熱・水・大気汚染物質等に長期間曝露されても、塗膜の状態変化を起こさないことを意味する。
【0026】
発明の各構成要素について説明する。本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、樹脂(A)、活性エネルギー線硬化性化合物(B)、無機フィラー(C)および有機溶媒(D)を含有することで耐擦傷性、薬品耐性、成型性、密着性、分散安定性を実現することができる。
【0027】
<活性エネルギー線硬化性樹脂組成物>
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、樹脂(A)、活性エネルギー線硬化性化合物(B)、無機フィラー(C)および有機溶媒(D)を含む。
【0028】
<樹脂(A)>
樹脂(A)は、主鎖に脂肪族環状構造を有する構造単位(a)および、水酸基を有する構造単位(b) を有することを特徴とする。好ましくはアクリル系重合体である。本明細書において主鎖とは、樹脂(A)の主骨格を形成する炭素鎖を意味する。
【0029】
主鎖に脂肪族環状構造を有する構造単位(a)としては、特に限定されないが、入手性、製造コストや性能の面から下記一般式(1)で表される構造であることが好ましく、更に好ましくは、下記一般式(2)で表される構造である。また、主鎖に脂肪族環状構造を有する構造単位(a)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
【0030】
一般式(1)
【化1】

(一般式(1)中、R1は水素原子または炭素数1〜30の有機残基、R2は直接結合、メチレン基、またはエチレン基、R3は直接結合、メチレン基、またはエチレン基、R4は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基、カルボキシル基、エステル基またはシアノ基、R5は直接結合、メチレン基、またはエチレン基、XおよびYはそれぞれ独立して炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよいメチレン基、イミノ基、カルボニル基、酸素原子またはイオウ原子、Zは直接結合、炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよいメチレン基、イミノ基、カルボニル基、酸素原子またはイオウ原子を示し、X、YおよびZのうちの少なくとも1つの基は互いに隣接しない酸素原子、イオウ原子またはイミノ基である)
【0031】
一般式(1)のRにおける炭素数1〜30の有機基としては、置換もしくは未置換のアルキル基もしくは置換もしくは未置換のアリール基、不飽和炭化水素基、炭素数2〜30の環状エーテル基等が挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらの有機基の水素原子の一部または全部は、炭素数1〜30のアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、またはハロゲン原子で置換された環状エーテル基からなる群より選ばれた少なくとも1種の置換基で置換されていてもよい。
【0032】
置換もしくは未置換のアルキル基としては、炭素数1から30の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルキル基、または炭素数2から30であり場合により1個以上の−O−で中断されている直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルキル基が挙げられる。炭素数1から30の直鎖状、分岐鎖状アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、カプリル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリスチル基、ペンタデシル基、セチル基、ヘプタデシル基、ステアリル基、ノナデシル基、エイコシル基、セリル基、メシリル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、sec−ペンチル基、tert−ペンチル基、sec−アミル基、tert−アミル基、sec−ヘキシル基、sec−オクチル基、tert−オクチル基、ネオペンチル基、2−エチルヘキシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、4−メチルシクロヘキシル基、4−tert−ブチルシクロヘキシル基、トリシクロデカニル基、イソボルニル基、ジシクロペンタジエニル基、ノルボルニル基、ボロニル基、4−デシルシクロヘキシル基、等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、炭素数2から30であり場合により−O−の1個以上により中断されている直鎖状、分岐鎖状アルキル基の具体例としては、−CH−O−CH、−CH−CH−O−CH−CH、−CH−CH−CH−O−CH−CH、−(CH−CH−O)k−CH(ここでkは1から14である)、−(CH−CH−CH−O)l−CH(ここでlは1から10である)、−CH−(O−CH−CH―O−CH−CH(ここでmは1から14である)、−CH−CH(CH)−O−CH−CH−、−CH−CH−(OCH等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0033】
炭素数1〜30の有機基の水素原子の一部または全部は、水酸基およびハロゲン原子からなる群より選ばれた少なくとも1種の置換基で置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。具体例としては、フルオロエチル基、ジフルオロエチル基、クロロエチル基、ジクロロエチル基、ブロモエチル基、ジブロモエチル基、が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【0034】
不飽和炭化水素基として具体的には、ビニル基、アリル基、メタリル基、クロチル基、プロパギル基などの炭素数2〜30の鎖状不飽和炭化水素基およびその水素原子の一部が炭素数1〜30のアルコキシ基、水酸基またはハロゲン原子で置換された鎖状不飽和炭化水素基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0035】
一般式(1)のRにおける置換もしくは未置換のアリール基としては、炭素数6から24の単環または縮合多環アリール基が挙げられ、具体例としては、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、ベンジル基、ジフェニルメチル基、ジフェニルエチル基、トリフェニルメチル基、シンナミル基アントラニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アンスリル基、9−アンスリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、9−フェナントリル基、1−ピレニル基、5−ナフタセニル基、1−インデニル基、2−アズレニル基、1−アセナフチル基、2−フルオレニル基、9−フルオレニル基、3−ペリレニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−キシリル基、2,5−キシリル基、メシチル基、p−クメニル基、p−ドデシルフェニル基、p−シクロヘキシルフェニル基、4−ビフェニル基、o−フルオロフェニル基、m−クロロフェニル基、p−ブロモフェニル基、p−ヒドロキシフェニル基、m−カルボキシフェニル基、o−メルカプトフェニル基、p−シアノフェニル基、m−ニトロフェニル基、m−アジドフェニル基等が挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0036】
一般式(1)のRは炭素数2〜30の環状エーテル基およびその水素原子の一部が炭素数1〜30のアルコキシ基、水酸基またはハロゲン原子で置換された環状エーテル基などでもよい。具体的には、グリシジル基、β−メチルグリシジル基、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル基、テトラヒドロフルフリル基、フルフリル基、3−メチル−3−オキセタニルメチル基、3−エチル−3−オキセタニルメチル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0037】
ここで、原料入手や共重合の物性などの観点からRは、炭素数1〜18の置換もしくは未置換のアルキル基(炭素数1〜18の水素原子の一部がアルコキシ基、水酸基に置換されていてもよい)、または、炭素数1〜18のアルコキシ基(炭素数1〜18の水素原子の一部がアルコキシ基、水酸基に置換されていてもよい)が好ましく、より好ましくは炭素数1〜18の置換もしくは未置換のアルキル基(炭素数1〜18の水素原子の一部がアルコキシ基、水酸基に置換されていてもよい)であり、より一層好ましくは、炭素数1〜5の無置換もしくは置換の直鎖アルキル基(炭素数1〜5の水素原子の一部が水酸基に置換されていてもよい)である。
【0038】
2は直接結合、メチレン基、エチレン基が挙げられる。ここで、原料入手や共重合の物性などの観点からRは、直接結合もしくはメチレン基が好ましく、より好ましくはメチレン基である。
【0039】
3は直接結合またはメチレン基、エチレン基が挙げられる。ここで、原料入手や共重合の物性などの観点からRは、直接結合もしくはメチレン基が好ましく、より好ましくは直接結合である。
【0040】
4は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基、カルボキシル基、エステル基またはシアノ基が挙げられる。ここで、原料入手や共重合の物性などの観点からRは、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、カルボキシル基、エステル基またはシアノ基が好ましく、より好ましくは水素原子もしくは炭素数1〜4のアルキル基である。
【0041】
5は直接結合、メチレン基、エチレン基が挙げられる。ここで、原料入手や共重合の物性などの観点からRは、直接結合もしくはメチレン基が好ましく、より好ましくはメチレン基である。
【0042】
XおよびYはそれぞれ独立して炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよいメチレン基、イミノ基、カルボニル基、酸素原子またはイオウ原子が挙げられる、ここで、原料入手や共重合の物性などの観点からは、XおよびYはそれぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよいメチレン基、カルボニル基または酸素原子が好ましく、より好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよいメチレン基、カルボニル基または酸素原子であり、より一層好ましくは、メチレン基である。
【0043】
Zは直接結合、炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよいメチレン基、イミノ基、カルボニル基、酸素原子またはイオウ原子が挙げられる。ここで、原料入手や共重合の物性などの観点からは、炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよいメチレン基、カルボニル基が好ましい。
【0044】
X、YおよびZのうちの少なくとも1つの基は酸素原子、イオウ原子またはイミノ基であり、これらの酸素原子、イオウ原子またはイミノ基は互いに隣接しない。ここで、原料入手や共重合の物性などの観点からは、酸素原子が好ましい。
【0045】
一般式(2)
【化2】

(一般式(2)中、R6は、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基を表し、R7は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、カルボキシル基、エステル基またはシアノ基、R8は直接結合またはメチレン基を表し、Rは直接結合またはメチレン基を示す。)
【0046】
一般式(2)中のR6における置換または無置換のアルキル基としては、炭素数1から18の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルキル基、または炭素数2から18であり場合により1個以上の−O−で中断されている直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルキル基が挙げられる。炭素数1から18の直鎖状、分岐鎖状アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、sec−ペンチル基、tert−ペンチル基、tert−オクチル基、ネオペンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、4−デシルシクロヘキシル基等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、炭素数2から18であり場合により−O−の1個以上により中断されている直鎖状、分岐鎖状アルキル基の具体例としては、−CH−O−CH、−CH−CH−O−CH−CH、−CH−CH−CH−O−CH−CH、−(CH−CH−O)k−CH(ここでkは1から8である)、−(CH−CH−CH−O)l−CH(ここでlは1から5である)、−CH−CH(CH)−O−CH−CH−、−CH−CH−(OCH等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0047】
一般式(2)のRにおける置換もしくは未置換のアリール基としては、炭素数6から24の単環または縮合多環アリール基が挙げられ、具体例としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アンスリル基、9−アンスリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、9−フェナントリル基、1−ピレニル基、5−ナフタセニル基、1−インデニル基、2−アズレニル基、1−アセナフチル基、2−フルオレニル基、9−フルオレニル基、3−ペリレニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−キシリル基、2,5−キシリル基、メシチル基、p−クメニル基、p−ドデシルフェニル基、p−シクロヘキシルフェニル基、4−ビフェニル基、o−フルオロフェニル基、m−クロロフェニル基、p−ブロモフェニル基、p−ヒドロキシフェニル基、m−カルボキシフェニル基、o−メルカプトフェニル基、p−シアノフェニル基、m−ニトロフェニル基、m−アジドフェニル基等が挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0048】
ここで、原料入手や共重合の物性などの観点からRは、アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜5の直鎖アルキル基である。
【0049】
一般式(2)中のR7は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、カルボキシル基、エステル基またはシアノ基が挙げられる。ここで、原料入手や共重合の物性などの観点からR7は炭素数1〜4のアルキル基、カルボキシル基、エステル基またはシアノ基が好ましく、より好ましくは水素原子もしくは炭素数1〜4のアルキル基である。
【0050】
一般式(2)中のRは直接結合またはメチレン基が挙げられる。ここで、原料入手や共重合の物性などの観点からRは、直接結合が好ましい。
【0051】
一般式(2)中のRは直接結合またはメチレン基を示す。ここで、原料入手や共重合の物性などの観点からRは、メチレン基が好ましい。
【0052】
樹脂(A)における主鎖に脂肪族環状構造を有する構造単位(a)の導入方法としては、特に限定されるものではないが、ジエン構造含有単量体(c)をアクリル重合する事で得る事が可能であり、JP2013−216736記載のメカニズムで重合が進行する。
【0053】
樹脂(A)における主鎖に脂肪族環状構造を有する構造単位(a)の導入方法について、JP2013−216736記載のメカニズムで重合が進行させる事で導入する場合、一般式(1)中のRが水素原子の場合は、Rは直接結合およびRはメチレン基であることが好ましい。一方で、Rが炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基、カルボキシル基、エステル基またはシアノ基の場合は、Rはメチレン基およびRは直接結合であることが好ましい。
【0054】
樹脂(A)における主鎖に脂肪族環状構造を有する構造単位(a)の導入方法について、JP2013−216736記載のメカニズムで重合が進行させる事で導入する場合、一般式(2)中のRが水素原子の場合は、Rは直接結合およびRはメチレン基であることが好ましい。一方で、Rが炭素数1〜4のアルキル基、カルボキシル基、エステル基およびシアノ基の場合は、Rはメチレン基およびRは直接結合であることが好ましい。
【0055】
ジエン構造含有単量体(c)として、特に限定されるものではないが、入手性、製造コストや性能の面から下記一般式(3)で表される構造であることが好ましく、更に好ましくは、一般式(4)に記載の構造である。
【0056】
一般式(3)
【化3】


(一般式(3)中のR、R、X、Y、Zは前記と同じである。)
【0057】
一般式(4)
【化4】


(一般式(4)中のR、Rは前記と同じである。)
【0058】
水酸基を有する構造単位(b) としては、特に限定されないが、具体的には以下のような水酸基及びエチレン性不飽和結合基を有する単量体を由来とする構造が挙げられる。ただし、水酸基を有する構造単位(b)には、主鎖に脂肪族環状構造を有する構造単位(a)は含まれないものとする。
【0059】
単官能の水酸基を有するヒドロキシアクリレート類の例:
2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシビニルベンゼン、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−アリルオキシプロピルアクリレート、アクリル酸−2−ヒドロキシ−3−アリルオキシプロピル、2−アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレートまたはこれらモノマーのカプロラクトン付加物(付加モル数は1〜5)等の水酸基を有するアクリレート類。ポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレートや、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレート等の分子末端が水酸基であるポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールとアクリル酸と水酸基であるポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールとシュウ酸モノヒドロキシエチルアクリレート、テトラヒドロフタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート、テトラヒドロフタル酸モノヒドロキシプロピルアクリレート、5−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸モノヒドロキシエチルアクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート、フタル酸モノヒドロキシプロピルアクリレート、マレイン酸モノヒドロキシエチルアクリレート、マレイン酸ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフタル酸モノヒドロキシブチルアクリレート等。
【0060】
単官能の水酸基を有するヒドロキシメタクリレート類の例:
2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシビニルベンゼン、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−アリルオキシプロピルメタクリレート、2−メタクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレートまたはこれらモノマーのカプロラクトン付加物(付加モル数は1〜5)等の水酸基を有するメタクリレート類。ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリプロピレングリコールメタクリレートや、ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリプロピレングリコールメタクリレート等の分子末端が水酸基であるポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールとメタクリル酸とのエステル化物や、シュウ酸モノヒドロキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフタル酸モノヒドロキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフタル酸モノヒドロキシプロピルメタクリレート、5−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸モノヒドロキシエチルメタクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチルメタクリレート、フタル酸モノヒドロキシプロピルメタクリレート、マレイン酸モノヒドロキシエチルメタクリレート、マレイン酸ヒドロキシプロピルメタクリレート、テトラヒドロフタル酸モノヒドロキシブチルメタクリレート等
【0061】
2官能以上の水酸基を有するヒドロキシ(メタ)アクリレート類の例:
グリセリンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジグリセリンモノ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンアルキレンオキサイド付加物のモノ(メタ)アクリレート、グリセリンアルキレンオキサイド付加物のモノ(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付加物のモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールアルキレンオキサイド付加物のモノ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンアルキレンオキサイド付加物のモノ(メタ)アクリレート、ジグリセリンアルキレンオキサイド付加物のモノ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールアルキレンオキサイド付加物のモノ(メタ)アクリレート等。
【0062】
好ましくは、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、グリセリンモノ(メタ)アクリレートである。
【0063】
樹脂(A)は、必要な物性に応じて、その他の単量体を用いることが可能である。その他の単量体は、ただ1種のみを用いてもよいし、任意の比率で2種以上を使用してもよい。
【0064】
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート及びアダマンチル(メタ)アクリレート等の直鎖又は分岐アルキル(メタ)アクリレート類;
【0065】
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、tert-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、及びイソボルニル(メタ)アクリレート等の環状アルキル(メタ)アクリレート類または環状アルケニル(メタ)アクリレート類;
【0066】
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−アリルオキシプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシ−3−アリルオキシプロピル、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシビニルベンゼン、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、及びこれらモノマーのカプロラクトン付加物(付加モル数は1〜5)等のヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレート類;
【0067】
(2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1H−ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、1H,1H,2H,2H−ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレート、2,6−ジブロモ−4−ブチルフェニル(メタ)アクリレート、2,4,6−トリブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2,4,6−トリブロモフェノール3EO付加(メタ)アクリレート、及びパーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のフルオロアルキル(メタ)アクリレート類;
【0068】
テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ジオキソラン(メタ)アクリレート、アクリロイルフルフリル(メタ)アクリレート、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレート変性フルフリルアルコール、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレート変性フルフリルアミン、2―ブロモフランEO付加(メタ)アクリレート、及び3−メチル−3−オキセタニル(メタ)アクリレート等の複素環を有する(メタ)アクリレート類;
【0069】
ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、パラクミ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、及びノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の芳香族環を有する(メタ)アクリレート類;
【0070】
2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、n−ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールメチルエーテル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール#400(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール#100(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール#1000(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール#4000(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール#200(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカルビトール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、クレジルポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸−2−(ビニロキシエトキシ)エチル、p−ノニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、p−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、グリシジル(メタ)アクリレート、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、コハク酸モノ(メタ)アクリロイルオキシエチルエステル、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、オクトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、n−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、及び2−エトキシエチル(メタ)アクリレート等のエーテル基を有する(メタ)アクリレート類;
【0071】
3−(アクリロイルオキシメチル)3−メチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)3−メチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)3−エチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)3−エチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)3−ブチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)3−ブチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)3−ヘキシルオキセタン、及び3−(メタクリロイルオキシメチル)3−ヘキシルオキセタン等のオキセタニル基を有する(メタ)アクリレート類;
【0072】
スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−クロロスチレン、p−ブロモスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−t−ブトキシスチレン、p−t−ブトキシカルボニルスチレン、p−t−ブトキシカルボニルオキシスチレン、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸ビニル、及び(メタ)アクリル酸アリル等のビニル類;
【0073】
(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、及び(メタ)アクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド類;
【0074】
(メタ)アクリロニトリル等のニトリル類;
【0075】
エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、及びイソブチルビニルエーテル等のエーテル基を有するビニルエーテル類;
【0076】
トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、又はテトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート等のフルオロアルキル(メタ)アクリレート類;
【0077】
商品名「サイラプレーンFM−0711」(JNC(株)社製)、商品名「サイラプレーンFM−0721」(JNC(株)社製)商品名「サイラプレーンFM−0725」(JNC(株)社製)、商品名「X−22−174DX」(信越シリコーン社製)「X−22−2426」(信越シリコーン社製)、商品名「X−22−174ASX」(信越シリコーン社製)、などのポリシロキサン(メタ)アクリレート類;
【0078】
2−イソシアネートエチルメタクリレート、2−イソシアネートエチルアクリレート、4−イソシアネートブチルメタクリレート、及び4−イソシアネートブチルアクリレート等のイソシアネート基を有する(メタ)アクリレート類;
【0079】
イソシアネート基としては、ブロックイソシアネート基も含まれ、使用することができる。ブロックイソシアネート基とは、通常の条件では、イソシアネート基を他の官能基で保護することにより該イソシアネート基の反応性を抑える一方で、加熱により脱保護し、活性なイソシアネート基を再生させることができるイソシアネートブロック体のことを示す。
【0080】
このようなブロックイソシアネート基を有する(メタ)アクリレート類の市販品としては、例えば、2−[(3,5−ジメチルピラゾリル)カルボキシアミノ]エチルメタクリレート(カレンズMOI−BP,昭和電工製);メタクリル酸2−(0−[1’メチルプロビリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル(カレンズMOI−BM,昭和電工製)などが挙げられる。
【0081】
その他の重合性単量体としては、酢酸ビニル、モノクロロ酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバル酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、2−エチルヘキサン酸ビニル、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルピロリドンなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【0082】
その他の重合性単量体を含有する場合は、直鎖又は分岐アルキル(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、ポリシロキサン(メタ)アクリレート類が好ましく、炭素数1〜5の直鎖又は分岐アルキル(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリロイルモルホリン、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ポリシロキサン(メタ)アクリレート類が更に好ましいが、これら限定されるものではない。
【0083】
その他の重合性単量体を含有する場合は、その含有量は1〜50重量%が好ましく、1〜35重量%が好ましい。
【0084】
各種物性面の観点から、樹脂(A)100重量%中、主鎖に脂肪族環状構造を有する構造単位(a)は25〜99重量%であることが好ましく、40〜99%がより好ましく、更に好ましくは、40〜80重量%である。
【0085】
樹脂(A)を加飾シートして使用した場合の各種物性面の観点から、樹脂(A)100重量%中、水酸基を有する構造単位(b) は1〜75重量%であることが好ましく、1〜60重量%がより好ましく、更に好ましくは、20〜60重量%である。
【0086】
樹脂(A)は、一般式(1)、(2)の重合単位の導入や量の制御などの観点からアクリル重合を用いて合成することが望ましい。また物性などの必要に応じてその他の単量体に基づく重合単位を有してもよい。
【0087】
本発明の樹脂(A)は既知のラジカル重合法で得ることができる。また、フリーラジカル重合、及びリビングラジカル重合等、公知の方法が使用できる。
【0088】
リビングラジカル重合法は一般的なラジカル重合に起こる副反応が抑制され、更には、重合の成長が均一に起こる為、容易にブロックポリマーや分子量の整った樹脂を合成できる。
【0089】
中でも、有機ハロゲン化物、またはハロゲン化スルホニル化合物を開始剤とし、遷移金属錯体を触媒とする原子移動ラジカル重合法は、広範囲の単量体に適応できる点、既存の設備に適応可能な重合温度を採用できる点で好ましい。原子移動ラジカル重合法は、下記の参考文献1〜8等に記載された方法で行うことができる。
【0090】
(参考文献1)Fukudaら、Prog.Polym.Sci.2004,29,329
(参考文献2)Matyjaszewskiら、Chem.Rev.2001,101,
2921
(参考文献3)Matyjaszewskiら、J.Am.Chem.Soc.1995,117,5614
(参考文献4) Macromolecules 1995,28,7901,Science,1996,272,866
(参考文献5)WO96/030421
(参考文献6)WO97/018247
(参考文献7)特開平9−208616号公報
(参考文献8)特開平8−41117号公報
【0091】
重合温度については、用いる重合開始剤の種類や溶媒の沸点に応じて適宜調整することが望ましいが、20℃〜150℃が好ましく、40℃〜120℃がより好ましく、さらに好ましくは、50℃〜100℃である。
【0092】
反応時間については、用いる重合開始剤や単量体の種類等応じて適宜調整する事が望ましいが、好ましくは2〜30時間、より好ましくは3〜15時間である。
【0093】
重合を行う環境については、着色低減や重合開始剤の失活などを防ぐ目的で、不活性ガス雰囲気下で行うことが望ましく、入手の容易さ、コストなどの観点から窒素ガスが好ましいが、これらに限定されるものではない。
【0094】
重合開始剤としては、アゾ系化合物及び有機過酸化物を用いることができる。アゾ系化合物の例としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2’−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、ジメチル1,1'−アゾビス(1−シクロヘキサンカーボキシレート)及び2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]等が挙げられるが、これらに限定されない。
【0095】
有機過酸化物の例としては、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルペロオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジラウロキシペロオキサイド、パーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、及びジアセチルパーオキシド等が挙げられるが、これらに限定されない。
【0096】
これらの重合開始剤は、単独で、または2種類以上組み合わせて用いることができ、使用量としては、重合の際用いる単量体全量(合計100重量部)に対して、0.001〜20重量部の範囲で任意に調整することが可能である。
【0097】
重合の際、分子量を調整する目的で連鎖移動剤を用いてもよい。使用量としては、重合の際用いる単量体全量(合計100重量部)に対して、任意に0.001〜15質量部の連鎖移動剤を使用することができる。
【0098】
連鎖移動剤としては、分子量の調節ができる化合物であれば特に制限されず、既知の連鎖移動剤が使用できる。例えば、
オクチルメルカプタン,n−ドデシルメルカプタン,t−ドデシルメルカプタン,n−ヘキサデシルメルカプタン,n−テトラデシルメルカプタン、メルカプトエタノール、1−チオグリセロール、チオグリコール酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、2-エチルヘキシル−3−メルカプトプロピオネート、n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート、メトキシブチル−3−メルカプトプロピオネート、ステアリル−3−メルカプトプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、トリス−[(3−メルカプトプロピオニルオキシ)−エチル]−イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、テトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)、チオリンゴ酸、チオグリコール酸オクチル、3−メルカプトプロピオン酸オクチル、2−メルカプトエタンスルホン酸、ブチルチオグリコレートなどのメルカプタン;
ジメチルキサントゲンジスルフィド,ジエチルキサントゲンジスルフィド,ジイソプロピルキサンチゲンジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド,テトラエチルチウラムジスルフィド,テトラブチルチウラムジスルフィドなどのジスルフィド;四塩化炭素,塩化メチレン、ブロモホルム、ブロモトリクロロエタン、四臭化炭素,臭化エチレンなどのハロゲン化炭化水素;
イソプロパノール、グリセリン等の、第2級アルコール;
亜リン酸、次亜リン酸、およびその塩(次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等)や、亜硫酸、亜硫酸水素、亜二チオン酸、メタ重亜硫酸、およびそれらの塩(亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜二チオン酸ナトリウム、亜二チオン酸カリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸カリウム等)等の、低級酸化物およびその塩;ならびに
アリルアルコール、2−エチルヘキシルチオグリコレート、α−メチルスチレンダイマー、ターピノーレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、ジペンテン、アニソール
などを挙げることができるが、これらに限定されない。これらは単独で、または2種以上を組み合わせて用いられる。
【0099】
また、重合の際、重合溶媒として有機溶剤を使用することができる。有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n−プロピル、トルエン、キシレン、アセトン、ヘキサン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエトキシジエチレングリコール、及び3−メトキシ−1−ブタノール等が用いられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらの重合溶媒は、2種類以上混合して用いても良いが、最終用途で使用する溶剤であることが好ましい。
【0100】
成型性などの観点から、本発明の樹脂(A)の重量平均分子量は、500以上10万未満のものが好ましく、1万以上10万未満がより好ましく、3万以上10万未満のものがさらにより好ましい。本明細書において重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定されたポリスチレン換算分子量を示す。
【0101】
樹脂(A)は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物のハードコート性や加工性などの点から、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の固形分の合計100重量部中、1〜99重量部の量で用いることが好ましく、さらに好ましくは、20〜80重量部である。
【0102】
成型性などの観点から、本発明の樹脂(A)のガラス転移点温度(Tg)は30℃以上120℃以下が好ましい。
【0103】
成型性や耐薬品性等の観点から、本発明の樹脂(A)の水酸基価は1〜350 mgKOH/gが好ましく、更に好ましくは、1〜330 mgKOH/gであり、さらに好ましくは、100〜330 mgKOH/gである。
【0104】
<活性エネルギー線硬化性化合物(B)>
次に、活性エネルギー線硬化性化合物(B)としては、反応に伴う硬化性を向上させるために重合性基を有する化合物を使用することができる。本発明における重合性基を有する化合物とは、分子中に重合可能な骨格を少なくとも一つ以上を有する化合物(ただし、樹脂(A)は含まない)を意味する。また、これらは、いずれも常温、常圧で液体ないし固体のモノマー、オリゴマー、ないしポリマーの化学形態を持つものである。
【0105】
活性エネルギー線硬化性化合物(B)としては好ましくは重合性オリゴマー、重合性モノマー等が挙げられる。重合性オリゴマーは表面保護層に耐性、柔軟性、硬化性を付与することができ、数平均分子量(ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定した。以下、同じとする。)100以上のものが好適に用いられる。
【0106】
このような重合性化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸およびそれらの塩、エステル、酸アミド、酸無水物などが挙げられ、さらには、(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、アクリル(メタ)アクリレート、エステル(メタ)アクリレート、エステル(メタ)アクリレートアクリロニトリル、エーテル(メタ)アクリレート、スチレン誘導体、種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ポリウレタン等があげられるが、これらに限定されるものではない。以下に、本発明におけるラジカル重合性化合物の具体例を挙げる。
【0107】
アクリレート類の例:
単官能アルキルアクリレート類、単官能環状アルキルアクリレート類、または単官能環状アルケニルアクリレート類の例:
メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、アミルアクリレート、イソアミルアクリレート、ネオペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート。
【0108】
単官能含ヒドロキシアクリレート類の例:
2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピルアクリレート、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−アリルオキシプロピルアクリレート、アクリル酸−2−ヒドロキシ−3−アリルオキシプロピル、2−アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート。
【0109】
単官能含ハロゲンアクリレート類の例:
2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリレート、1H−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルアクリレート、1H,1H,2H,2H−ヘプタデカフルオロデシルアクリレート、2,6−ジブロモ−4−ブチルフェニルアクリレート、2,4,6−トリブロモフェノキシエチルアクリレート、2,4,6−トリブロモフェノール3EO付加アクリレート。
【0110】
単官能含エーテル基アクリレート類の例:
2−メトキシエチルアクリレート、1,3−ブチレングリコールメチルエーテルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコール#400アクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシトリプロピレングリコールアクリレート、メトキシポリプロピレングリコールアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、クレジルポリエチレングリコールアクリレート、アクリル酸−2−(ビニロキシエトキシ)エチル、p−ノニルフェノキシエチルアクリレート、p−ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、グリシジルアクリレート。
【0111】
単官能含カルボキシルアクリレート類の例:
β−カルボキシエチルアクリレート、コハク酸モノアクリロイルオキシエチルエステル、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、2−アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、2−アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、2−アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート。
【0112】
その他の単官能アクリレート類の例:
N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレート、モルホリノエチルアクリレート、トリメチルシロキシエチルアクリレート、ジフェニル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート、2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、カプロラクトン変性−2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−ヒドロキシ−1−アクリロキシ−3−メタクリロキシプロパン。
【0113】
二官能アクリレート類の例:
1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#200ジアクリレート、ポリエチレングリコール#300ジアクリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコール#400ジアクリレート、ポリプロピレングリコール#700ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールPO変性ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのカプロラクトン付加物ジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールビス(2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピル)エーテル、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノベンゾエート、ビスフェノールAジアクリレート、EO変性ビスフェノールAジアクリレート、PO変性ビスフェノールAジアクリレート、水素化ビスフェノールAジアクリレート、EO変性水素化ビスフェノールAジアクリレート、PO変性水素化ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールFジアクリレート、EO変性ビスフェノールFジアクリレート、PO変性ビスフェノールFジアクリレート、EO変性テトラブロモビスフェノールAジアクリレート、トリシクロデカンジメチロールジアクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸ジアクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジアクリロキシプロパン、ペンタエリスリトールジアクリレート。
【0114】
三官能アクリレート類の例:
グリセリンPO変性トリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリアクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、イソシアヌル酸EO変性ε−カプロラクトン変性トリアクリレート、1,3,5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−s−トリアジン、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレートトリプロピオネート。
【0115】
四官能以上のアクリレート類の例:
ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸ジアクリレート2分子をヘキサメチレンジイソシアネートで連結したアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートモノプロピオネート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールε−カプロラクトン変性ヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールEO変性ヘキサアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリス(アクリロイルオキシ)ホスフェート。
【0116】
メタクリレート類の例:
単官能アルキルメタクリレート類、単官能環状アルキルメタクリレート類、または単官能環状アルケニルメタクリレート類の例:
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、ネオペンチルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、2−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、デシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート。
【0117】
単官能含ヒドロキシメタクリレート類の例:
2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−アリルオキシプロピルメタクリレート、2−メタクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート。
【0118】
単官能含ハロゲンメタクリレート類の例:
2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート、1H−ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルメタクリレート、1H,1H,2H,2H−ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート、2,6−ジブロモ−4−ブチルフェニルメタクリレート、2,4,6−トリブロモフェノキシエチルメタクリレート、2,4,6−トリブロモフェノール3EO付加メタクリレート。
【0119】
単官能含エーテル基メタクリレート類の例:
2−メトキシエチルメタクリレート、1,3−ブチレングリコールメチルエーテルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコール#400メタクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、メトキシトリプロピレングリコールメタクリレート、メトキシポリプロピレングリコールメタクリレート、メタクリル酸−2−(ビニロキシエトキシ)エチル、エトキシジエチレングリコールメタクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシジエチレングリコールメタクリレート、フェノキシポリエチレングリコールメタクリレート、クレジルポリエチレングリコールメタクリレート、p−ノニルフェノキシエチルメタクリレート、p−ノニルフェノキシポリエチレングリコールメタクリレート、グリシジルメタクリレート。
【0120】
単官能含カルボキシルメタクリレート類の例:
β−カルボキシエチルメタクリレート、コハク酸モノメタクリロイルオキシエチルエステル、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレート、2−メタクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、2−メタクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、2−メタクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、2−メタクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート。
【0121】
その他の単官能メタクリレート類の例:
ジメチルアミノメチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート、トリメチルシロキシエチルメタクリレート、ジフェニル−2−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、カプロラクトン変性−2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート等。
【0122】
二官能メタクリレート類の例:
1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール#200ジメタクリレート、ポリエチレングリコール#300ジメタクリレート、ポリエチレングリコール#400ジメタクリレート、ポリエチレングリコール#600ジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコール#400ジメタクリレート、ポリプロピレングリコール#700ジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールPO変性ジメタクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジメタクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのカプロラクトン付加物ジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールビス(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロピル)エーテル、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレートモノステアレート、ペンタエリスリトールジメタクリレートモノベンゾエート、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ビスフェノールAジメタクリレート、EO変性ビスフェノールAジメタクリレート、PO変性ビスフェノールAジメタクリレート、水素化ビスフェノールAジメタクリレート、EO変性水素化ビスフェノールAジメタクリレート、PO変性水素化ビスフェノールAジメタクリレート、ビスフェノールFジメタクリレート、EO変性ビスフェノールFジメタクリレート、PO変性ビスフェノールFジメタクリレート、EO変性テトラブロモビスフェノールAジメタクリレート、トリシクロデカンジメチロールジメタクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジメタクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパン、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート。
【0123】
三官能メタクリレート類の例:
グリセリンPO変性トリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリメタクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリメタクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリメタクリレート、イソシアヌル酸EO変性ε−カプロラクトン変性トリメタクリレート、1,3,5−トリメタクリロイルヘキサヒドロ−s−トリアジン、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールトリメタクリレートトリプロピオネート。
【0124】
四官能以上のメタクリレート類の例:
ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレートモノプロピオネート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールε−カプロラクトン変性ヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールEO変性ヘキサメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、オリゴエステルテトラメタクリレート、トリス(メタクリロイルオキシ)ホスフェートおよびこれらをε―ラクトン変性した化合物。
【0125】
アリレート類の例:
アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート、イソシアヌル酸トリアリレート。
【0126】
酸アミド類の例:
アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、メタクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジエチルメタクリルアミド、N−イソプロピルメタクリルアミド、メタクリロイルモルホリン。
【0127】
スチレン類の例:
スチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−クロロスチレン、p−ブロモスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−t−ブトキシスチレン、p−t−ブトキシカルボニルスチレン、p−t−ブトキシカルボニルオキシスチレン、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン。
【0128】
他のビニル化合物の例:
酢酸ビニル、モノクロロ酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバル酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、アジピン酸ジビニル、メタクリル酸ビニル、クロトン酸ビニル、2−エチルヘキサン酸ビニル、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルピロリドン等。
【0129】
上記のラジカル重合性化合物は、以下に示すメーカーの市販品として、容易に入手することができる。例えば、共栄社油脂化学工業(株)社製の「ライトアクリレート」、「ライトエステル」、「エポキシエステル」、「ウレタンアクリレート」および「高機能性オリゴマー」シリーズ、新中村化学(株)社製の「NKエステル」および「NKオリゴ」シリーズ、日立化成工業(株)社製の「ファンクリル」シリーズ、東亞合成化学(株)社製の「アロニックスM」シリーズ、大八化学工業(株)社製の「機能性モノマー」シリーズ、大阪有機化学工業(株)社製の「特殊アクリルモノマー」シリーズ、三菱レイヨン(株)社製の「アクリエステル」および「ダイヤビームオリゴマー」シリーズ、日本化薬(株)社製の「カヤラッド」および「カヤマー」シリーズ、(株)日本触媒社製の「アクリル酸/メタクリル酸エステルモノマー」シリーズ、日本合成化学工業(株)社製の「NICHIGO−UV紫光ウレタンアクリレートオリゴマー」シリーズ、信越酢酸ビニル(株)社製の「カルボン酸ビニルエステルモノマー」シリーズ、(株)興人社製の「機能性モノマー」シリーズ等が挙げられる。
【0130】
また以下に示す環状化合物もラジカル重合性化合物として挙げられる。
三員環化合物の例:
ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー・ケミストリー・エディション(J.Polym.Sci.Polym.Chem.Ed.)、第17巻、3169頁(1979年)記載のビニルシクロプロパン類、マクロモレキュラー・ケミー・ラピッド・コミュニケーション(Makromol.Chem.Rapid Commun.)、第5巻、63頁(1984年)記載の1−フェニル−2−ビニルシクロプロパン類、ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー・ケミストリー・エディション(J.Polym.Sci.Polym.Chem.Ed.)、第23巻、1931頁(1985年)およびジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー・レター・エディション(J.Polym.Sci.Polym.Lett.Ed.)、第21巻、4331頁(1983年)記載の2−フェニル−3−ビニルオキシラン類、日本化学会第50春期年会講演予稿集、1564頁(1985年)記載の2,3−ジビニルオキシラン類。
【0131】
環状ケテンアセタール類の例:
ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー・ケミストリー・エディション(J.Polym.Sci.Polym.Chem.Ed.)、第20巻、3021頁(1982年)およびジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー・レター・エディション(J.Polym.Sci.Polym.Lett.Ed.)、第21巻、373頁(1983年)記載の2−メチレン−1,3−ジオキセパン、ポリマー・プレプレプリント(Polym.Preprints)、第34巻、152頁(1985年)記載のジオキソラン類、ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー・レター・エディション(J.Polym.Sci.Polym.Lett.Ed.)、第20巻、361頁(1982年)、マクロモレキュラー・ケミー(Makromol.Chem.)、第183巻、1913頁(1982年)およびマクロモレキュラー・ケミー(Makromol.Chem.)、第186巻、1543頁(1985年)記載の2−メチレン−4−フェニル−1,3−ジオキセパン、マクロモレキュルズ(Macromolecules)、第15巻、1711頁(1982年)記載の4,7−ジメチル−2−メチレン−1,3−ジオキセパン、ポリマー・プレプレプリント(Polym.Preprints)、第34巻、154頁(1985年)記載の5,6−ベンゾ−2−メチレン−1,3−ジオセパン。
【0132】
さらに、活性エネルギー線硬化性化合物(B)は、以下に示す文献に記載のものも挙げることができる。例えば、山下晋三ら編、「架橋剤ハンドブック」、(1981年、大成社)や加藤清視編、「UV・EB硬化ハンドブック(原料編)」、(1985年、高分子刊行会)、ラドテック研究会編、赤松清編、「新・感光性樹脂の実際技術」、(1987年、シーエムシー)、遠藤剛編、「熱硬化性高分子の精密化」、(1986年、シーエムシー)、滝山榮一郎著、「ポリエステル樹脂ハンドブック」、(1988年、日刊工業新聞社)、ラドテック研究会編、「UV・EB硬化技術の応用と市場」、(2002年、シーエムシー)が挙げられる。
【0133】
さらに、活性エネルギー線硬化性化合物(B)としては、他にポリブタジエンオリゴマーの側鎖に(メタ)アクリレート基をもつ疎水性の高いポリブタジエン(メタ)アクリレート系オリゴマー、主鎖にポリシロキサン結合をもつシリコーン(メタ)アクリレート系オリゴマー、小さな分子内に多くの反応性基をもつアミノプラスト樹脂を変性したアミノプラスト樹脂(メタ)アクリレート系オリゴマー、あるいはノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂肪族ビニルエーテル、芳香族ビニルエーテル等の分子中にカチオン重合性官能基を有するオリゴマーなどがある。
【0134】
活性エネルギー線硬化性化合物(B)は、上記モノマー以外にオリゴマー、プレポリマーと呼ばれるものを使用できる。具体的には、ダイセルUCB社製「Ebecryl230、244、245、270、280/15IB、284、285、4830、4835、4858、4883、8402、8803、8800、254、264、265、294/35HD、1259、1264、4866、9260、8210、1290.1290K、5129、2000、2001、2002、2100、KRM7222、KRM7735、4842、210、215、4827、4849、6700、6700−20T、204、205、6602、220、4450、770、IRR567、81、84、83、80、657、800、805、808、810、812、1657、1810、IRR302、450、670、830、835、870、1830、1870、2870、IRR267、813、IRR483、811、436、438、446、505、524、525、554W、584、586、745、767、1701、1755、740/40TP、600、601、604、605、607、608、609、600/25TO、616、645、648、860、1606、1608、1629、1940、2958、2959、3200、3201、3404、3411、3412、3415、3500、3502、3600、3603、3604、3605、3608、3700、3700−20H、3700−20T、3700−25R、3701、3701−20T、3703、3702、RDX63182、6040、IRR419」、サートマー社製「CN104、CN120、CN124、CN136、CN151、CN2270、CN2271E、CN435、CN454、CN970、CN971、CN972、CN9782、CN981、CN9893、CN991」、MIWON社製「MIRAMERPU240、PU340、SC2152、MU9500、PU610、PS240、SIU2400、HR3200、HR3700、」、BASF社製「Laromer EA81、LR8713、LR8765、LR8986、PE56F、PE44F、LR8800、PE46T、LR8907、PO43F、PO77F、PE55F、LR8967、LR8981、LR8982、LR8992、LR9004、LR8956、LR8985、LR8987、UP35D、UA19T、LR9005、PO83F、PO33F、PO84F、PO9s4F、LR8863、LR8869、LR8889、LR8997、LR8996、LR9013、LR9019、PO9026V、PE9027V」、コグニス社製「フォトマー3005、3015、3016、3072、3982、3215、5010、5429、5430、5432、5662、5806、5930、6008、6010、6019、6184、6210、6217、6230、6891、6892、6893−20R、6363、6572、3660」、根上工業社製「アートレジンUN−9000HP、9000PEP、9200A、7600、5200、1003、1255、3320HA、3320HB、3320HC、3320HS、901T、1200TPK、6060PTM、6060P、333、350、352、353、2600、2700、5500、5590、5507、6200、6202、6303、6304、6305、7700、904、906S、905、952、アートキュア RA−3602MI、3704MB、3953MP、4010、331MB、341、OAP−5000、2511、AHC−9202MI80、MAP−4000、2801」、日本合成化学社製「紫光 UV−6630B、7000B、7510B、7461TE、3000B、3200B、3210EA、3310B、3500BA、3520TL、3700B、6100B、6640B、1400B、1700B、6300B、7550B、7605B、7610B、7620EA、7630B、7640B、2000B、2010B、2250EA、2750B」、日本化薬社製「カヤラッドR−280、R−146、R131、R−205、EX2320、R190、R130、R−300、C−0011、TCR−1234、ZFR−1122、UX−2201、UX−2301、UX3204、UX−3301、UX−4101、UX−6101、UX−7101、MAX−5101、MAX−5100,MAX−3510、UX−4101」等が挙げられる。
【0135】
さらに、活性エネルギー線硬化性化合物(B)は少なくとも1つ以上のエポキシ基を有するエポキシ系化合物、少なくとも1つ以上のアルコキシシリル基やシラノール基等を有するケイ素系化合物、オキセタン環を含むオキセタン系化合物、環状ラクトン化合物、環状アセタール化合物、環状チオエーテル化合物、スピロオルトエステル化合物、ビニル化合物等も用いる事が可能である。
【0136】
エポキシ系化合物(エポキシ系樹脂)としては特に限定されないが、例えば、ジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、フエニルグリシジルエーテル、アルキルフェノールグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ジグリセリンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、脂肪族ジグリシジルエーテル、多官能グリシジルエーテル、3級脂肪酸モノグリシジルエーテル、スピログリコールジグリシジルエーテル、グリシジルプロポキシトリメトキシシラン等が挙げられる。これらのエポキシ系化合物はハロゲン化されていてもよく、水素添加されていてもよく、また、これらのエポキシ系化合物は誘導体も含む。そして、これらのエポキシ系化合物は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0137】
ケイ素系化合物(ケイ素系樹脂)としては特に限定されないが、例えば、アルコキシシラン化合物やシランカップリング剤等を使用することができる。アルコキシシラン化合物としては、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルジメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等が挙げられる。これらのアルコキシシラン化合物は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0138】
シランカップリング剤としては特に限定されないが、例えば、ビニルシラン、アクリルシラン、エポキシシラン、アミノシラン等が挙げられる。ビニルシランとして、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。アクリルシランとしては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。エポキシシランとしては、β−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、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等が挙げられる。アミノシランとしては、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。その他のシランカップリング剤としては、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシシラン等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0139】
オキセタン系化合物(オキセタン系樹脂)としては特に限定されないが、単量体のオキセタン系化合物、2量体のオキセタン系化合物等を使用することができる。使用可能なオキセタン系化合物としては、例えば、4,4’−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル、1,4−ベンゼンジカルボン酸ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メチル]エステル、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル]ベンゼン等のキシリレンジオキセタン、3−エチル−3−(((3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ)メチル)オキセタン(あるいは3−(((3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ)メチル)−3−エチルオキセタンとも呼ばれる。)、3−エチルヘキシルオキセタン、3−エチル−3−ヒドロキシオキセタン、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、またはオキセタン化フェノールノボラック等が挙げられる。これらのオキセタン系化合物は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0140】
そのほかの化合物としては、特に限定されないが、テトラヒドロフラン、2,3−ジメチルテトラヒドロフラン等のオキソラン化合物、トリオキサン、1,3−ジオキソラン、1,3,6−トリオキサンシクロオクタン等の環状アセタール化合物、β−プロピオラクトン、ε−カプロラクトン等の環状ラクトン化合物、エチレンスルフィド、チオエピクロルヒドリン等のチイラン化合物、1,3−プロピンスルフィド、3,3−ジメチルチエタン等のチエタン化合物、テトラヒドロチオフェン誘導体等の環状チオエーテル化合物、エチレングリコールジビニルエーテル、アルキルビニルエーテル、2−クロロエチルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、プロピレングリコールのプロペニルエーテル等のビニルエーテル化合物、エポキシ化合物とラクトンの反応によって得られるスピロオルトエステル化合物、スチレン、ビニルシクロヘキセン、イソブチレン、ポリブタジエン等のエチレン性不飽和化合物及び上記誘導体等が挙げられ、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0141】
活性エネルギー線硬化性化合物(B)は、ただ一種のみを用いてもよいし、所望とする特性を向上するために任意の比率で2種以上混合したものを用いてもよい。
【0142】
活性エネルギー線硬化性化合物(B)は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物のハードコート性や加工性などの点から、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の固形分の合計100重量部中、1〜99重量部の量で用いることが好ましく、更に好ましくは、20〜80重量部の量である。
【0143】
活性エネルギー線硬化性化合物(B)として使用可能な前述の化合物のうち、ハードコート性や加工性、コストなどの観点から、多官能(メタ)アクリレートやウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。
【0144】
樹脂(A)と活性エネルギー線硬化性化合物(B)の比率としては、重量比が1:6〜6:1が好ましく、更に好ましくは、重量比が1:4〜5:1であり、更に好ましくは、重量比が1:3〜3:1である。上記範囲内であると、伸張性と耐薬品性に優れる。
【0145】
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の固形分の割合は、80重量%以下が好ましい。固形分が80重量%より多い場合、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の流動性を下げ、塗工適性を悪化させる原因、塗工時にハジキの原因、硬化膜のゆず肌の原因となる場合がある。
【0146】
<無機フィラー(C)>
無機フィラー(C)は、耐擦傷性の付与の観点から無機フィラーを添加する事が好ましい。特に限定されないが、例えばシリカ(コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、沈降性シリカなど)、アルミナ、タルク、ジルコニア、チタニア、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、天然マイカ、合成マイカ、水酸化アルミニウム、沈降性硫酸バリウム、沈降性炭酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、APO、IPO、TPO、硫酸バリウム、スメクタイト等が挙げられる。好ましくは、アルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、APO、IPO、TPO、酸化亜鉛、フッ化マグネシウムが好ましく、更に好ましくは、アルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウムである。
【0147】
架橋性などの観点から無機フィラー(C)は、その表面に反応性官能基を有しているものがより好ましく、反応性官能基の具体例としては、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、及びアリル基といったエチレン性不飽和結合や、エポキシ基、シラノール基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0148】
無機フィラー(C)の形状としては、球、楕円体、多面体、鱗片形などが挙げられ、これらの形状が均一で、整粒であることが好ましい。また平均粒子径は、0.005〜0.5μmが好ましく、0.01〜0.1μmがより好ましい。
【0149】
<有機溶媒(D)>
有機溶媒(D)としては特に限定されないが、従来既知の有機溶媒を使用可能であり、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、ペンタノール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,3−ブチレングリコール、オクタンジオール、2,4−ジエチルペンタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、4−ヒドロキシー4−メチルー2−ペンタノン、2−エチル−1−ヘキサノール、3,5,5−トリメチル−1−ヘキサノール、イソデカノール、イソトリデカノール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、2−メトキシブタノール、3−メトキシブタノール、シクロヘキサノール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ベンジルアルコール、メチルシクロヘキサノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピ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モノプロピルエーテール、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、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tert−ブチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテルトリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールn−ブチルエ−テル等のアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、4−ヘプタノン、3,5,5−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン等のケトン系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸tert‐ブチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、3−メトキシ−3−メチルブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルアセテート、プロピレングリコールジメチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘキサノールアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコ−ルメチルエ−テルアセテ−ト、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,4−ブタンジオールジアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヒオキサンジオールジアセテート等のエステル系溶剤、ジエチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶剤、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、o−ジエチルベンゼン、m−ジエチルベンゼン、p−ジエチルベンゼン、n−ブチルベンゼン、sec−ブチルベンゼン、tert−ブチルベンゼン等の芳香族系溶剤、シクロヘプタン、シクロヘキサン等の脂環族系溶剤、ペンタン、ヘキサン、オクタン、イソヘキサン、イソオクタン、イソノナン等の脂肪族系溶剤、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン、o−クロロトルエン、m−クロロトルエン、p−クロロトルエン、m−ジクロロベンゼン、1,2,3−トリクロロプロパン等の塩素系溶剤、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、γ―ブチロラクトン、イソホロン、トリアセチン、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
【0150】
<活性エネルギー線硬化性樹脂組成物>
ラジカル重合性の架橋成分を紫外線等により架橋させる場合には、光重合開始剤を用いる事ができ、さらに重合促進剤を併用することも可能である。電子線により架橋させる場合にはこれらを配合しなくても良い。
【0151】
光重合開始剤として特に限定されないが、具体例として以下のものが挙げられる。
ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルメチルケタール、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン、オリゴ{2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノン}、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニル)ベンジル]フェニル}−2−メチルプロパン−1−オン等のアセトフェノン類;
ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;
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(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン類;
その他フェニルグリオキシリックメチルエステル等が挙げられるが、これらに限定されない。より具体的には、イルガキュアー651、イルガキュアー184、ダロキュアー1173、イルガキュアー500、イルガキュアー1000、イルガキュアー2959、イルガキュアー907、イルガキュアー369、イルガキュアー379、イルガキュアー1700、イルガキュアー149、イルガキュアー1800、イルガキュアー1850、イルガキュアー819、イルガキュアー784、イルガキュアー261、イルガキュアーOXE−01(CGI124)、CGI242(BASF社)、アデカオプトマーN1414、アデカオプトマーN1717(ADEKA社)、Esacure1001M(Lamberti社)、特公昭59−1281号公報、特公昭61−9621号公報ならびに特開昭60−60104号公報記載のトリアジン誘導体、特開昭59−1504号公報ならびに特開昭61−243807号公報記載の有機過酸化物、特公昭43−23684号公報、特公昭44−6413号公報、特公昭47−1604号公報ならびにUSP第3567453号明細書記載のジアゾニウム化合物公報、USP第2848328号明細書、USP第2852379号明細書ならびにUSP第2940853号明細書記載の有機アジド化合物、特公昭36−22062号公報、特公昭37−13109号公報、特公昭38−18015号公報ならびに特公昭45−9610号公報記載のオルト−キノンジアジド類、特公昭55−39162号公報、特開昭59−140203号公報ならびに「マクロモレキュルス(MACROMOLECULES)」、第10巻、第1307頁(1977年)記載のヨードニウム化合物をはじめとする各種オニウム化合物、特開昭59−142205号公報記載のアゾ化合物、特開平1−54440号公報、ヨーロッパ特許第109851号明細書、ヨーロッパ特許第126712号明細書、「ジャーナル・オブ・イメージング・サイエンス(J.IMAG.SCI.)」、第30巻、第174頁(1986年)記載の金属アレン錯体、特開昭61−151197号公報記載のチタノセン類、「コーディネーション・ケミストリー・レビュー(COORDINATION CHEMISTRY REVIEW)」、第84巻、第85〜第277頁(1988年)ならびに特開平2−182701号公報記載のルテニウム等の遷移金属を含有する遷移金属錯体、特開平3−209477号公報記載のアルミナート錯体、特開平2−157760号公報記載のホウ酸塩化合物、特開昭55−127550号公報ならびに特開昭60−202437号公報記載の2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体、四臭化炭素や特開昭59−107344号公報記載の有機ハロゲン化合物、特開平5−255347号公報記載のスルホニウム錯体またはオキソスルホニウム錯体、特開昭54−99185号公報、特開昭63−264560号公報ならびに特開平10−29977記載のアミノケトン化合物、特開2001−264530号公報、特開2001−261761号公報、特開2000−80068号公報、特開2001−233842号公報、特表2004−534797号公報、特開2006−342166、特開2008−094770、特開2009−40762、特開2010−15025、特開2010−189279、特開2010−189280公報、特表2010−526846、特表2010−527338、特表2010−527339、USP3558309号明細書(1971年)、USP4202697号明細書(1980年)ならびに特開昭61−24558号公報記載のオキシムエステル化合物等が挙げられる。
【0152】
また、光重合開始剤として、水素引き抜き型のラジカル開始剤を用いることが可能であり、具体的には、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーケトン、チオキサントン、またはアントラキノン等の芳香族ケトン類が挙げられるが、これらに限定されない。こられの化合物は、3級アミンを併用することが当技術分野では一般的であり、具体的には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N−メチルジエタノールアミン、p−ジメチルアミノフェニルアルキルエステルなどが挙がられるが、これらに限定されるものではない。
【0153】
また、光重合開始剤として光塩基発生剤や光酸発生剤等を使用する事も可能である。これらは1種を単独で使用してもよく、任意の比率で2種以上使用してもよい。
【0154】
光塩基発生剤としては特に限定されないが、例えば、第1級アミン、第2級アミン又は第3級アミンを生成する種々の化合物、例えば、コバルトアミン錯体、o−アシルオキシム類、カルバミン酸誘導体、ホルムアミド誘導体、スルホンアミド類(例えば、N−シクロヘキシル−4−メチルフェニルスルホンアミドなど)、第4級アンモニウム塩、トシルアミン、カルバメート類(例えば、2−ニトロベンジルカルバメート、2,5−ジニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、1,1−ジメチル−2−フェニルエチル−N−イソプロピルカルバメートなど)、アミンイミド化合物(特開2003−35949号公報参照)、アミジン構造を有する化合物、α−アミノアセトフェノンなどを挙げることができる。光塩基発生剤は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0155】
光酸発生剤としては特に限定されないが、例えばジアゾニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、セレニウム塩、メタロセン錯体、オキサチアゾール誘導体、s−トリアジン誘導体、イミド化合物、オキシムスルホネート、ジアゾナフトキノン、スルホン酸エステル[1−フェニル−1−(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ−1−ベンゾイルメタン、1,2,3−トリスルホニルオキシメチルベンゼン、1,3−ジニトロ−2−(4−フェニルスルホニルオキシメチル)ベンゼン、1−フェニル−1−(4−メチルフェニル)スルホニルオキシメチル−1−ヒドロキシ−1−ベンゾイルメタン、ジスルホン誘導体(ジフェニルジスルホンなど)、ベンゾイントシレートなど]やルイス酸塩(トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモン(Ph)3SSbF、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート(Ph)PF、トリフェニルスルホニウムメタンスルホニル(Ph)CHSO、ジフェニルヨードヘキサフルオロホスフェートなどが使用できる。なお、Phはフェニル基を示す。
【0156】
光重合開始剤としては、これらの中でも、好ましくは、アセトフェノン類、ホスフィンオキサイド類などを用いることができる。
【0157】
光重合開始剤は、単独または複数の組み合わせで使用することが可能であり、反応硬化物に求める特性や活性エネルギー線硬化性組成物に含有する樹脂や化合物に応じて、任意に混合使用が可能である。これらの光重合開始剤を用いる場合の使用量は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の固形分の合計100重量部中、0.1〜50重量部が好ましく、さらに0.5〜25重量部がより好ましい。
【0158】
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いて硬化膜を得る際、電子線を照射する場合は光重合開始剤を含まなくてもよい。
【0159】
さらに、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物には、増感剤を含有させることができる。増感剤としては例えば、カルコン誘導体やジベンザルアセトン等に代表される不飽和ケトン類、ベンジルやカンファーキノン等に代表される1,2−ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノ−ル誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体、ミヒラーケトン誘導体、ビイミダゾール誘導体等が挙げられるが、これらに限定されない。
【0160】
増感剤としては、さらに具体例には、大河原信ら編、「色素ハンドブック」(1986年、講談社)、大河原信ら編、「機能性色素の化学」(1981年、シーエムシー)、池森忠三朗ら編、「特殊機能材料」(1986年、シーエムシー)に記載の増感剤が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、その他、紫外から近赤外域にかけての光に対して吸収を示す増感剤を含有させることもできる。増感剤は、1種を単独で使用してもよく、任意の比率で2種以上の増感剤を含んでいてもよい。
【0161】
増感剤は、光重合開始剤100重量部に対して、0.1〜150重量部の量を用いることが好ましく、1〜100重量部の量で用いることがより好ましい。
【0162】
上述した本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の必須成分以外にも、加飾シートの製造時における塗工性や、加飾シート用の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物として求められる特性を付与する目的で、樹脂、溶媒、有機フィラー、チオール系化合物等を添加しても良い。
【0163】
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物はさらに目的に応じて、染料、有機および無機顔料、顔料分散剤、ホスフィン、ホスホネート、ホスファイト等の酸素除去剤や還元剤、カブリ防止剤、退色防止剤、ハレーション防止剤、蛍光増白剤、界面活性剤、着色剤、増量剤、可塑剤、難燃剤、酸化防止剤、色素前駆体、紫外線吸収剤、発砲剤、防カビ剤、帯電防止剤、磁性体、樹脂型分散剤等の分散剤、シランカップリング剤や4級アンモニウムクロライド等の貯蔵安定剤、可塑剤、表面張力調整剤、スリッピング剤、アンチブロッキング剤、光安定化剤、レベリング剤、消泡剤、赤外吸収剤、界面活性剤、チキソトロピー剤、抗菌剤、シリカ等の微粒子やその他種々の特性を付与する添加剤、希釈溶剤等と混合して使用しても良い。それら種類に関しては、特に限定されない。
【0164】
<加飾シート>
本発明の加飾シートは、硬化膜が本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いて形成されていれば特に制限はなく、基材上に必要に応じて、アンカー層、絵柄層、接着層、離型層、帯電防止層などと自由に組み合わせて層構成される。例えば、本発明の加飾シートが限定されるわけではないが、ラミネート用加飾シート、転写用加飾シートなどが好ましく挙げられる。
【0165】
ラミネート用加飾シートは、基材上の片側に本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いた硬化膜を設け、もう一方の片側に、絵柄層や接着層を積層した層構成を有する加飾シートであり、被加飾体(プラスチック筐体)の表面に張り付けることで加飾される。
【0166】
転写用加飾シートは、基材上の片側に離型層を形成し、離型層上に転写層を積層した加飾シートである。ここで転写層は、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いた硬化膜、絵柄層、接着層の順で積層された層であるが、さらに必要に応じて、アンカー層、帯電防止層、紫外線吸収層、低反射層、近赤外線遮断層、電磁波吸収層なども組み合わせることが可能であるが、本発明の加飾シートにおける層構成はこれらに限定されるものではない。
【0167】
上記のアンカー層は、異なる2層の密着性を高めるため、例えば、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いた硬化膜と接着層、あるいは絵柄層間に設けられる層であるが、本発明におけるアンカー層はこれらに限定されることなく、任意の層間に必要に応じて設けることが可能である。
【0168】
アンカー層としては、2液性硬化ウレタン樹脂、熱硬化ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩素含有ゴム系樹脂、塩素含有ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系共重合体樹脂などを使用し、グラビアコート法、グラビアオフセット法、キスコート法、ロッドコート法、リバースグラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法、トップコート法、ダイコート法、ナイフコート法、リップコート法、スプレーコート法、スピンコート法、バーコート法、スリットコート法、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、転写印刷、昇華転写印刷、インクジェット印刷などの既知のコート法、印刷法を用いて積層することができる。
【0169】
上記の絵柄層は、加飾シートに所望の意匠性を得るために必要な層であり、絵柄については特に制限はなく、例えば、木目、石目、布目、砂目、幾何学模様、文字、写真、イラストなどからなる絵柄が挙げられ、その絵柄の組み合わせについても自由である。また、重ね塗りも自由である他、一部または全面に金属蒸着を行うことも可能である。
【0170】
絵柄を得るために必要な方法としては、適切な顔料、染料などの着色剤と、バインダー樹脂からなるインキを、既知の印刷方法を用いて形成する方法が挙げられる。ここでパインダー樹脂としては、ポリビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、セルロース系樹脂、アルキド樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、既知の印刷方法としては、グラビアコート法、グラビアオフセット法、キスコート法、ロッドコート法、リバースグラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法、トップコート法、ダイコート法、ナイフコート法、リップコート法、スプレーコート法、スピンコート法、バーコート法、スリットコート法、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、転写印刷、昇華転写印刷、インクジェット印刷などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0171】
上記の接着層は、転写層を樹脂成型体に転写される際に接着するために必要な層である。接着層は全面でも、転写させたい一部分でもよい。
【0172】
接着層としては、接着性を有する樹脂であれば特に制限なく使用可能であるが、好ましくは、アクリル系樹脂、ポリスチレン系、ポリアミド系樹脂、インデン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂などが挙げられ、必要に応じて1種以上混合して使用することも可能である。また、樹脂成型体との親和性の観点から適宜選択されることがより好ましい。
【0173】
離型層は、転写層を基材から乖離させるために必要な層であり、メラミン樹脂系離型剤、シリコーン樹脂系離型剤、フッ素樹脂系離型剤、セルロース樹脂系離型剤、尿素樹脂系離型剤、ポリオレフィン樹脂系離型剤、パラフィン樹脂系離型剤、アクリル樹脂系離型剤などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。上記の離型剤は、必要に応じて1種以上を任意に混合して使用可能である。
【0174】
本発明の加飾シートに使用可能な基材としては、特に制限はないが、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、ノルボルネン系樹脂、ビニル系樹脂などのプラスチック素材が好ましく挙げられる。
【0175】
加飾シートに使用可能な基材としては、より好ましくは前記プラスチック素材からキャスト法あるいは無延伸、2軸延伸法によるフィルムまたはシート状が挙げられるが、その製造方法に限定されるものではない。また密着性付与の観点から、基材表面にコロナ放電処理やプライマー等の下塗り塗料を塗装されているものであってもよい。
【0176】
基材の厚さは特に制限はなく、成型方法によって最適な厚みを選択することが望ましい。
【0177】
加飾シートの製造方法としては、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が基材上に、均一かつ所定の厚膜になるように成膜された後に、必要に応じて乾燥を行い、さらに活性エネルギー線の照射による光架橋を行うことにより形成される。
【0178】
成膜方法としては、既知の印刷あるいは塗工方法を用いることが可能であり、例えばグラビアコート法、グラビアオフセット法、キスコート法、ロッドコート法、リバースグラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法、トップコート法、ダイコート法、ナイフコート法、リップコート法、スプレーコート法、スピンコート法、バーコート法、スリットコート法、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、転写印刷、昇華転写印刷、インクジェット印刷などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0179】
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に使用可能な溶媒の説明において記載したように、塗工性の観点から溶媒を用いる場合がある。しかしながら、多量の溶媒を塗膜中に含んだ状態で活性エネルギー線照射による架橋すると、架橋のコントロールに悪影響を及ぼす場合があるため、塗膜を乾燥することによりある程度除くことが望ましい。乾燥させる方法としては、真空乾燥機などを用いた減圧による真空乾燥か、コンベクションオーブン(熱風乾燥器)、IRオーブン、ホットプレート等を使用したベークによる乾燥、またはその複合により実施することが可能である。設備コストや生産性の観点からベークを選択することが好ましいが、以下の条件に注意して実施されることがより好ましい。
【0180】
ベークの条件(温度、時間)については、使用する沸点や膜厚、オーブンの乾燥性能に応じて適宜選択することが可能であるが、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は150℃以上の高温領域で架橋性基の熱架橋反応が進行しうるため、150℃以下が好ましい。また長時間のベークもまた熱架橋反応が進行する可能性があるため、20分以下が好ましい。プリベーク時点で熱架橋反応が進行してしまうと、活性エネルギー照射による光架橋へ悪影響を及ぼし、架橋度が必要以上に上がった結果、伸張性を損なう可能性が生じるため好ましくない。
【0181】
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の膜厚としては、特に制限はないが、成型性やハードコート性の観点から、好ましくは1μm〜100μmであり、好ましくは3μm〜50μmである。
【0182】
本発明の組成物を光架橋させる際に必要な活性エネルギー線とは、熱または紫外線や可視光線、近赤外線等、電子線等である。活性エネルギー線の付与の光源としては、100nmから450nmの波長領域に発光の主波長を有する光源が好ましい。100nmから450nmの波長領域に発光の主波長を有する光源の例としては、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、水銀キセノンランプ、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ、キセノンランプ、パルス発光キセノンランプ、重水素ランプ、蛍光灯、ND−YAG3倍波レーザー、HE−CDレーザー、窒素レーザー、XE−Clエキシマレーザー、XE−Fエキシマレーザー、半導体励起固体レーザー、365nm、375nm、385nmに発行波長を有するLEDランプ光源などの各種光源が挙げられる。なお本明細書において、紫外線や可視光、近赤外線等の定義は、久保亮五ら編「岩波理化学辞典第4版」(1987年、岩波)による。
【0183】
前述のように、硬化膜は、他の必要な層とともに積層され加飾シートとして用いられる。前述の作用機構により本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いることで種々の成型に対応可能な成型性を有している。さらに、本発明の加飾シートは成型時の熱で硬化膜がさらに熱架橋されることでより良好なハードコート性を得ることが可能になる。熱架橋は成型時にかかる熱で十分に進行可能であるが、必要に応じてベーク工程を追加してもよいベーク工程が追加される場合、ベーク工程時の温度は、80℃以上が好ましく、より好ましくは100℃以上である。
【0184】
成型方法としては、真空成型、圧空成型、メンブレンプレス成型、インモールド成型、インサート成型、インサートモールド成型、オーバーレイ真空成型などの様々な方法で成型加工される。いずれも被加飾体(プラスチック筐体)の形状や金型の形状などに合わせて加飾シートが延伸や屈曲される。
【実施例】
【0185】
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、実施例中における各評価は、以下の方法に従った。なお、実施例中、部は重量部、%は重量%をそれぞれ示す。
【0186】
<重量平均分子量>
重量平均分子量の測定は、東ソー社製GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)「GPC−8020」を用いた、カラムはSHODEX KF−806L 2本、KF−804L 1本、KF−802 1本を用い、溶媒はテトラヒドロフランを用いた。重量平均分子量は標準ポリスチレン換算で行った。
【0187】
実施例で使用する単量体および重合体(A)中での主鎖に脂肪族環状構造を有する構造単位(a)の構造について以下に示す。
【0188】
【表1】
【0189】
単量体(1)は、特許公報5977063号公報に記載の方法を用いて得た。
単量体(2)は、特許公報5591543号公報の記載の方法に準じて、原料としてα−アリルオキシメチルアクリル酸メチルと2−メチル−1−ブタノールを用いて、反応させることで調製した。
単量体(3)は、特許公報5591543号公報の記載の方法に準じて、原料としてα−アリルオキシメチルアクリル酸メチルと1,3−ペンタンジオールを用いて、反応させることで調製した。
単量体(4)は、特許公報5977063号公報に記載の方法を用いて得た。
【0190】
重合体(A)中での水酸基を有する構造単位(b)を構成する単量体について以下に示す。
メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA):日本触媒社製「HEMA」
グリセリンモノメタクリレート(GLM):日油社製「GLM」
【0191】
その他の単量体は、以下の市販品を用いた。
メチルメタクリレート(MMA):三菱ケミカル社製「アクリエステルM」
ブチルメタクリレート(BMA):三菱ケミカル社製「アクリエステルB」
アクリロイルモルホリン(ACMO):KJケミカルズ社製「ACMO」
【0192】
その他の溶媒や開始剤については、以下の市販品を用いた。
メチルエチルケトン:日本アルコール販売社製「メチルエチルケトン」
メタノール:日本アルコール販売社製「メタノール」
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル):和光純薬工業社製「V−65」
【0193】
<樹脂(A)の製造方法>
(製造例1;樹脂(A−1)の調製)
攪拌機、温度計、還流冷却器、ガス導入管を備えた反応容器に、溶媒としてメチルエチルケトン90重量部を仕込み、窒素雰囲気下、70℃に昇温した。次いで、単量体(1)50重量部、HEMA26重量部、MMA24重量部、および開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.3重量部、溶媒としてメチルエチルケトン41重量部を予め混合したモノマー液を2時間かけて滴下した。さらに70℃で1時間反応させた後、後添加開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.1重量部を加えて1時間反応させる工程を、モノマーの添加率が98%以上になるまで行った後、室温まで冷却した。溶媒としてメチルエチルケトンを加えて固形分50%の樹脂(A−1)を得た。
【0194】
(製造例2〜37;樹脂(A−2〜37)の調製)
表2〜4に記載の組成に変更した以外は、製造例1と同様にして固形分50%の樹脂(A−2)〜(A−35)を得た。表2~4中の配合量は重量部を示す。得られた樹脂の重量平均分子量(Mw)、Tg、水酸基価は表に示す通りである。
【0195】
【表2】
【0196】
【表3】
【0197】
【表4】
【0198】
<活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の調製>
(実施例1)
樹脂(A−1)を固形分で50重量部、活性エネルギー線硬化性化合物(B)として3官能アクリレート(日本化薬社製KAYARAD PET−30)を固形分で50重量部、光重合開始剤としてランバルティ社製ESACUREONEを2.5重量部、有機溶媒(D)としてメチルエチルケトンを160重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを160重量部、無機フィラー(C)としてアルミナ(日本アエロジル社製AEROXIDE AluC)を2.7重量部添加し、ディスパーを使用し撹拌することで活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。
【0199】
(実施例2〜44、比較例1〜13)
前述の実施例1の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の作成方法に従い、表5〜7に記載の配合比で樹脂(A)、活性エネルギー線硬化性化合物(B)、無機フィラー(C)、を配合する事で活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。
【0200】
なお、表5〜7中の略語は以下の通りである。
PET−30:日本化薬社製「KAYARAD PET−30」(3官能アクリレート)
DPGDA:ダイセルオルネクス社製「DPGDA」(2官能アクリレート)
DPHA:新中村化学工業社製「A−DPH」(6官能アクリレート)
DPCA−30:日本化薬社製「KAYARAD DPCA−30」(6官能アクリレート)
UV−7650B:日本合成化学社製「紫光UV−7650B」(ウレタンアクリレートオリゴマー)
UV−7550B:日本合成化学社製「紫光UV−7550B」(ウレタンアクリレートオリゴマー)
UA−306I:共栄社化学社製「UA−306I」(ウレタンアクリレートオリゴマー)
EBECRYL3500:ダイセルオルネクス社製「EBECRYL3500」(エポキシアクリレート)
V−5500:DIC社製「ユニディックV−5500」(エポキシアクリレート)
8KX−012C:大成ファインケミカル社製「アクリット8KX−012C」(アクリルアクリレート)
EBECRYL1830:ダイセルオルネクス社製「EBECRYL1830」(エステルアクリレート)
ESACURE ONE:ランバルティ社製「ESACUREONE」(光重合開始剤)
Irg184:BASF(旧チバジャパン)社製「Irg184」(光重合開始剤)
Irg369:BASF(旧チバジャパン)社製「Irg369」(光重合開始剤)
TPO:BASF(旧チバジャパン)社製「TPO」(光重合開始剤)
MEK:メチルエチルケトン
PGMAC:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
Alu C:日本アエロジル社製「AEROXIDE AluC」(アルミナ)
AEROSIL50:日本アエロジル社製「AEROSIL50」(シリカ)
PCS−60:日本電工社製「PCS−60」(酸化ジルコニア)
MT−05:テイカ社製「MT−05」(酸化チタン)
【0201】
【表5】
【0202】
【表6】
【0203】
【表7】
【0204】
実施例1〜44、および、比較例1〜13で得られた組成物を、PET基材(厚み100μm:東洋紡績社製「コスモシャインA4100」)に、バーコーターを用いて塗工した後、熱風乾燥器を用いて80℃、1分間乾燥することにより膜厚5μmの塗工膜を得た。塗工膜を以下の照射条件で硬化させ、硬化膜1を得た。続いて、熱風乾燥器を用いて、160℃、10分間加熱を行うことにより、加熱成型後の塗膜状態を想定した硬化膜2を得た。
(紫外線を照射する場合)
紫外線照射:高圧水銀灯120W/cm−400mJ/cm
(電子線を照射する場合)
電子線照射:125kV−30kGy
【0205】
以下項目について評価を実施した。結果は表8〜10に記載した通りである。
【0206】
(耐擦傷試験)
硬化膜1と硬化膜2に対し、#0000スチールウールを使用し、750g/cm荷重をかけて、10往復擦傷した後、目視にて傷の有無を判定した。
(判定基準)
◎:傷無し
〇:1・2本傷あり
△:3本以上傷あり
×:多数の傷あり
実用レベルは〇および◎である。
【0207】
実施例1〜44、および、比較例1〜13で得られた組成物を、ポリカーボネート基材(厚み1mm:三菱ガス化学社製「ユーピロン・シートNF−2000」)に、バーコーターを用いて塗工した後、熱風乾燥器を用いて80℃、1分間乾燥することにより膜厚5μmの塗工膜を得た。塗工膜をベルトコンベア式の紫外線照射装置(高圧水銀灯120W/cm)を用いて、コンベアスピード10m/分で紫外線照射(積算光量400mJ/cm)して硬化させ、硬化膜3を得た。続いて、熱風乾燥器を用いて、160℃、10分間加熱を行うことにより、加熱成型後の塗膜状態を想定した硬化膜4を得た。
【0208】
(伸張性試験)
硬化膜3と硬化膜4を基材と共にJIS K6251−1号規格に準拠したダンベル形状に裁断することにより伸張性試験片を得た。なお、チャック間距離は4cmであり幅は1cmである。試験機として島津製作所製「EZ−SX」を使用し、このダンベル片を用いて引っ張り試験を行った。
【0209】
伸張条件:室温下、100mm/分の引っ張り速度で実施した。
【0210】
伸長判定:チャック間距離の4cmを基準とし、元の長さの100%に相当する4.0cmにそれぞれ引っ張った際の、塗膜の傷の有無や白化を確認した。
(判定基準)
◎:傷無し
〇:1本の傷が入る
△:2〜10本の傷が入る
×:多数の傷が入る
実用レベルは〇および◎である。
【0211】
(耐薬品性試験)
硬化膜3と4を基材と共に4cm四方の正方形に裁断を行った後、日焼け止めクリーム(Neutrogena社製「UltraSheer、SPF#55」)を、試験片の中央部分に30mg乗せた後、3cm四方の正方形に裁断されたPETフィルム(厚さ50μm)をその上に被せた。PETフィルム上部から均一に荷重を加えることにより均一な円状(直径1.8cm)にクリームを伸ばした。
【0212】
以下の条件下にて、熱風乾燥器(80℃、20時間)で静置し、室温まで放冷した後に水道水でクリームを洗い流し、試験片表面の外観を目視で観察することにより、薬品耐性を判定した。
【0213】
条件1:PETフィルムを剥がし、試験片およびクリームが解放された状態。
条件2:PETフィルムを剥がさず、試験片を10cm四方のガラス基板(厚み5mm)で挟みこみ、ガラス基板上部から500gの荷重をかけた状態(密閉された状態)。
【0214】
(判定基準)
◎:外観変化がない
〇:わずかに滴下跡がある
△:うっすらと曇っている
×:白化が発生(透明性なし)
実用レベルは〇および◎である。
【0215】
<真空成型性試験>
実施例1〜44、および、比較例1〜13で得られた組成物を、ポリカーボネート基材(厚み1mm:三菱ガス化学社製「ユーピロン・シートNF−2000)に、バーコーターを用いて塗工した後、熱風乾燥器を用いて80℃、1分間乾燥させることにより膜厚5μmの塗工膜を得た。塗工膜をベルトコンベア式の紫外線照射装置(高圧水銀灯120W/cm)を用いて、コンベアスピード10m/分で紫外線照射(積算光量400mJ/cm)して加飾シートを得た。
続いて、加飾シートを、真空成型機(成光産業社製 「300X」)にセッティングを行い、直方体(縦:65mm、横65mm、高さ30mm)の型を用いて、加熱真空成型(ヒーター温度300℃、推定基材表面温度200℃)を実施した。外観を観察し、成型に伴加飾シートのヒビや割れの有無がないか確認した。
【0216】
(判定基準)
◎:ヒビや割れがなく透明
〇:ヒビや割れは確認できないが、一部曇り等の外観の変化がある
△:部分的にヒビや割れを確認
×:全体的なヒビや割れを確認
実用レベルは〇および◎である。
【0217】
<経時安定性試験>
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の分散安定性を評価するために、実施例および比較例の各活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を50℃の恒温室に30日間放置した。放置前後での無機フィラー(C)の沈殿具合を観察し、以下の基準で評価した。
評価基準
◎:放置前後で変化なし
○:放置後に沈殿が発生しないが、上層と下層で無機フィラーの濃度差が確認される
△:放置後に沈殿が発生するが、ディスパーを用いて攪拌する事で、無機フィラーが再分散する。
×:放置後に沈殿が発生するが、ディスパーを用いて攪拌したとしても、再分散しない。
実用レベルは〇および◎である。
【0218】
<基材密着性試験>
作製直後の硬化膜3および硬化膜4について、JIS K 5600−5−6に記載された試験方法に準じて、密着性を評価した。具体的には、100個のマス目状の切り傷を、隙間間隔1mmのカッターガイドを用いて付けた。次いで、30mm幅のセロハン粘着テープをマス目上の切り傷面に貼り付け、5.0kg/cm2のローラーを30往復して完全に付着させた後、90度の剥離角度で急速に剥がした後の剥離面を観察し、以下の評価基準に従って、剥離面積(剥離マス目比率)でランク付を行い、密着性を評価した。
◎:碁盤目の残存数が100個でセロハン粘着テープの剥離前後で硬化膜に変化がない
○:碁盤目の残存数が100個であるが、セロハン粘着テープの剥離後にカットの交差点において硬化膜の欠けのある碁盤目等がある
△:碁盤目の残存数が100個であるが、セロハン粘着テープの剥離後に端部に欠けのある碁盤目等があり、試験前後で硬化膜に変化がある。
×:碁盤目の残存数が99個以下
実用レベルは〇および◎である。
【0219】
【表8】
【0220】
【表9】
【0221】
【表10】