(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】
(24)【登録日】2024-11-29
(45)【発行日】2024-12-09
(54)【発明の名称】活性エネルギー線硬化性組成物及び硬化物
(51)【国際特許分類】
C08F 290/06 20060101AFI20241202BHJP
【FI】
C08F290/06
(21)【出願番号】P 2021015353
(22)【出願日】2021-02-02
【審査請求日】2023-09-07
(31)【優先権主張番号】P 2020018343
(32)【優先日】2020-02-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】渡部 渉
(72)【発明者】
【氏名】千野 裕太郎
(72)【発明者】
【氏名】中村 一喜
【審査官】赤澤 高之
(56)【参考文献】
【文献】特開2007-161953(JP,A)
【文献】特開2015-040229(JP,A)
【文献】特開2010-225322(JP,A)
【文献】特開2017-214441(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08F
C08G
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)、ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)及び光重合開始剤(E)を含有する活性エネルギー線硬化性組成物であって、
前記ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)がポリオール(a)とポリイソシアネート(b)と活性水素基含有(メタ)アクリレート(c)とを構成原料として含
み1~2個の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレートであり、
前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、前記炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)及びウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)の合計重量に基づいて、前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)が20重量%~70重量%、前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)が10重量%~40重量%、前記炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)が2重量%~20重量%、前記ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)が10重量%~30重量%、前記光重合開始剤(E)が2重量%~10重量%である活性エネルギー線硬化性組成物。
【請求項2】
前記ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)がポリオール(a)とイソホロンジイソシアネートと活性水素基含有(メタ)アクリレート(c)とを構成原料として含み、前記ポリオール(a)が炭素数2~20の鎖状脂肪族ポリオール(a1)、炭素数6~20の脂環式ポリオール(a2)及び炭素数6~20の芳香族ポリオール(a3)並びにこれらのアルキレンオキサイド付加物からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の活性エネルギー線硬化性組成物。
【請求項3】
前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)がイソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレ-ト、t-ブチルシクロヘキシルアクリレート及びトリメチルシクロヘキシルアクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1つのモノマーである請求項1又は2に記載の活性エネルギー線硬化性組成物。
【請求項4】
前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)が(メタ)アクリロイルモルホリン、ジエチル(メタ)アクリルアミド及びジメチル(メタ)アクリルアミドからなる群から選ばれる少なくとも1つのモノマーである請求項1~3のいずれかに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いずれかに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及びその硬化物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、有機ELディスプレイ等ディスプレイ用の材料として、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物が使用されている(例えば、特許文献1及び2参照)。
近年、上記のようなディスプレイとして、折り曲げ可能ないわゆるフレキシブルディスプレイが開発されている。これに伴い、ディスプレイ用の材料には、折り曲げて破損しない耐折り曲げ特性が要求されている。
しかしながら、従来の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物では、耐折り曲げ特性が不十分であり、十分な耐折り曲げ特性を実現するために、高い伸びと、高い弾性率とを高水準で両立できることが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2013-133427号公報
【文献】特開2012-194212号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の課題は、低粘度であり、かつ、高い伸びと、高い弾性率とを高水準で両立でき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にある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
即ち本発明は、脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)、ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)及び光重合開始剤(E)を含有する活性エネルギー線硬化性組成物であって、
前記ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)がポリオール(a)とポリイソシアネート(b)と活性水素基含有(メタ)アクリレート(c)とを構成原料として含み1~2個の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレートであり、
前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、前記炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)及びウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)の合計重量に基づいて、前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)が20重量%~70重量%、前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)が10重量%~40重量%、前記炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)が2重量%~20重量%、前記ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)が10重量%~30重量%、前記光重合開始剤(E)が2重量%~10重量%であ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】
【0006】
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は低粘度で、かつ、本発明における活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物は、高い伸びと、高い弾性率とを有するという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)、ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)及び光重合開始剤(E)を含有する。
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」の表記は、アクリレート及び/又はメタクリレートを意味し、「(メタ)アクリル」の表記は、アクリル及び/又はメタクリルを意味し、「(メタ)アクリロイル」の表記は、アクリロイル及び/又はメタクリロイルを意味する。
【0008】
脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)としては、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(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、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート及びアダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
前記の脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)の内、硬化物の伸び及び弾性率の観点から好ましくは脂環式骨格を有する単官能(メタ)アクリレートであり、更に好ましくは炭素数6~30の脂環式骨格を有する単官能(メタ)アクリレートであり、特に好ましくは炭素数6~30の脂環式骨格を有する単官能アクリレートであり、最も好ましくはイソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、t-ブチルシクロヘキシルアクリレート及びトリメチルシクロヘキシルアクリレートである。
【0009】
本発明において、N-置換(メタ)アクリルアミド(B)とは、(メタ)アクリルアミドが有するアミノ基の水素原子のうち1個又は2個を炭化水素基等の置換基で置換したものを意味し、N-置換(メタ)アクリルアミドとしては、N-(メタ)アクリロイル基を有する鎖状アミド及びN-(メタ)アクリロイル基を有する環状アミド等が挙げられる。
【0010】
N-(メタ)アクリロイル基を有する鎖状アミドとしては、N-アルキル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド及びN-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
【0011】
N-アルキル(メタ)アクリルアミドとしては、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-プロピル(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、N-ドデシル(メタ)アクリルアミド及びN-オクタデシル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。N-アルキル(メタ)アクリルアミドのアルキル基は同じでも異なっていてもよく、アルキル基の炭素数は硬化性の観点から好ましくは1~20であり、更に好ましくは1~8であり、特に好ましくは1~4である。
【0012】
N,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミドとしては、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-ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジブチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソブチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ-tert-ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジヘプチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジオクチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ-tert-オクチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジドデシル(メタ)アクリルアミド及びN,N-ジオクタデシル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。N,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミドの2つあるアルキル基は同じでも異なっていてもよく、アルキル基の炭素数は硬化性の観点から好ましくは1~20であり、更に好ましくは1~8であり、特に好ましくは1~4である。
【0013】
N-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミドとしては、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド及びN-(3-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。N-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミドのアルキル基の炭素数は硬化性の観点から好ましくは1~20であり、更に好ましくは1~8であり、特に好ましくは1~4である。
【0014】
N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミドとしては、N-n-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシブチル(メタ)アクリルアミド及びN-エトキシブチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミドのアルコキシアルキル基の炭素数は硬化性の観点から好ましくは2~20であり、更に好ましくは2~8であり、特に好ましくは2~6である。アルコキシアルキル基のアルキル基の炭素数は硬化性の観点から好ましくは1~4であり、更に好ましくは1~3であり、特に好ましくは1~2である。
【0015】
N-(メタ)アクリロイル基を有する環状アミドとしては、N-(メタ)アクリロイルモルホリン、N-(メタ)アクリロイルチオモルホリン、N-(メタ)アクリロイルピペリジン及びN-(メタ)アクリロイルピロリジン等が挙げられる。N-(メタ)アクリロイル基を有する環状アミドの炭素数は硬化性の観点から好ましくは7~20であり、更に好ましくは7~18であり、特に好ましくは7~16である。
本発明において、これらのN-置換(メタ)アクリルアミドは、1種単独で又は2種以上を併用できる。
これらのうち、硬化性の観点から好ましくはN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド、N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド、及びN-(メタ)アクリロイル基を有する環状アミドであり、更に好ましくはN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド及びN-(メタ)アクリロイル基を有する環状アミドであり、特に好ましくは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-(メタ)アクリロイルモルホリンである。
【0016】
炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)としては、オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(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、ウンデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート及びイソステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これら(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリル酸やメチル(メタ)アクリレート等と天然若しくは合成アルコールとの直接エステル化、又はエステル交換反応によって容易に製造することができる。天然アルコールを用いればアルキル基は直鎖のものとなり炭素数は偶数のものとなる。合成アルコールを用いると、例えばドバノール(三菱油化製)を用いるとアルキル基は直鎖と分枝の混合したものとなり、炭素数も奇数、偶数の混合したものとなる。ダイアドール(三菱化学製)を用いるとアルキル基は直鎖と分岐の混合したものとなり、炭素数は奇数のもののみとなる。
前記の炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)の内、硬化物の伸び及び弾性率の観点から、好ましくは炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能アルキル(メタ)アクリレートであり、更に好ましいのはオクチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート及びイソステアリル(メタ)アクリレートである。
前記の(C)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0017】
前記のウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)はポリオール(a)とポリイソシアネート(b)と活性水素基含有(メタ)アクリレート(c)とを構成原料として含むウレタン(メタ)アクリレートである。
前記のウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)は、硬化物の伸びの観点から好ましくは1~2個の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレートである。
【0018】
ポリオール(a)としては、炭素数2~20の鎖状脂肪族ポリオール(a1)、炭素数6~20の脂環式ポリオール(a2)及び炭素数6~20の芳香族ポリオール(a3)並びにこれらのアルキレンオキサイド[エチレンオキサイド(以降、「エチレンオキサイド」をEOと略記することがある)、1,2-又は1,3-プロピレンオキサイド(以降、「1,2-プロピレンオキサイド」をPOと略記することがある)及び1,2-、1,3-、1,4-又は2,3-ブチレンオキサイド等]付加物等が挙げられる。
【0019】
炭素数2~20の鎖状脂肪族ポリオール(a1)としては、炭素数2~20の直鎖の脂肪族ジオール(エチレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール及び1,10-ドデカンジオール等)、分岐の脂肪族ジオール(1,2-プロピレングリコール、1,2-、1,3-又は2,3-ブタンジオール、2-メチル-1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,5-ペンタンジオール及び3-メチル-1,5-ペンタンジオール等)及び鎖状脂肪族3~8価アルコール(ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、ソルビタン、ジグリセリン及びジペンタエリスリトール等)等が挙げられる。
【0020】
炭素数6~20の脂環式ポリオール(a2)としては、1,2-シクロヘキサンジオール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,3-シクロペンタンジオール、1,4-シクロヘプタンジオール、1,4-ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン及び1,3,5-シクロヘキサントリオール等が挙げられる。
【0021】
炭素数6~20の芳香族ポリオール(a3)としては、レゾルシノール、ハイドロキノン、ナフタレンジオール及びビスフェノール(ビスフェノールA、ビスフェノールF及びビスフェノールS等)等が挙げられる。
【0022】
ポリオール(a)として、前記の鎖状脂肪族ポリオール(a1)、脂環式ポリオール(a2)又は芳香族ポリオール(a3)それぞれのアルキレンオキサイド付加物を用いる場合、アルキレンオキサイドの付加モル数は、硬化物の伸びの観点から1~50モルであることが好ましく、更に好ましくは4~30モルである。
【0023】
これらのポリオール(a)の内、硬化物の伸びの観点から、好ましくは前記の炭素数2~20の鎖状脂肪族ポリオール(a1)のアルキレンオキサイド付加物、前記の炭素数6~20の脂環式ポリオール(a2)のアルキレンオキサイド付加物及び前記の炭素数6~20の芳香族ポリオール(a3)のアルキレンオキサイド付加物であり、更に好ましくは前記の鎖状脂肪族ポリオール(a1)のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましくは前記の鎖状脂肪族ポリオール(a1)の1,4-ブチレンオキサイド付加物及び前記の鎖状脂肪族ポリオール(a1)の1,2-プロピレンオキサイド付加物であり、最も好ましくは、ポリ1,4-ブチレンオキサイド(ポリテトラメチレングリコール)及びポリ1,2-プロピレンオキサイド(ポリプロピレングリコール)である。
ポリオール(a)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
【0024】
ポリイソシアネート(b)としては、炭素数4~20の鎖状脂肪族ポリイソシアネート(b1)、炭素数6~22の脂環式ポリイソシアネート(b2)及び炭素数8~22の芳香族ポリイソシアネート(b3)等が挙げられる。
【0025】
炭素数4~20の鎖状脂肪族ポリイソシアネート(b1)としては、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート及びリジンジイソシアネート等が挙げられる。
【0026】
炭素数6~22の脂環式ポリイソシアネート(b2)としては、シクロヘキサン-1,3-ジイルビスメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、2,4-又は2,6-メチルシクロヘキサンジイソシアネート(水添TDI)、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート(水添MDI。以降、MDIHと表記することがある)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ビス(2-イソシアナトエチル)-4-シクロヘキシレン-1,2-ジカルボキシレート、2,5-又は2,6-ノルボルナンジイソシアネート及びダイマー酸ジイソシアネート等が挙げられる。
【0027】
炭素数8~22の芳香族ポリイソシアネート(b3)としては、1,3-又は1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-又は2,6-トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’-又は2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、m-又はp-イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、4,4’-ジイソシアナトビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジイソシアナトビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5-ナフチレンジイソシアネート、m-又はp-イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、m-又はp-キシリレンジイソシアネート(XDI)及びα,α,α’,α’-テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等が挙げられる。
【0028】
これらのポリイソシアネート(b)の内、硬化物の伸び及び耐光性の観点から、好ましくは炭素数6~22の脂環式ポリイソシアネート(b2)及び炭素数8~22の芳香族ポリイソシアネート(b3)であり、更に好ましくは炭素数6~20の脂環式ポリイソシアネート及び炭素数8~20の芳香族ポリイソシアネートであり、特に好ましくはシクロヘキサン-1,3-ジイルビスメチレンジイソシアナート、IPDI、XDI、TMXDI、MDI及びTDIであり、最も好ましくはIPDIである。
ポリイソシアネート(b)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
【0029】
活性水素基含有(メタ)アクリレート(c)としては、水酸基含有(メタ)アクリレート(c1)、アミノ基含有(メタ)アクリレート(c2)及びカルボキシル基含有(メタ)アクリレート(c3)等が挙げられる。これらのうち、好ましいものは、水酸基含有(メタ)アクリレートである。
水酸基含有(メタ)アクリレート(c1)としては、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(c11)及びポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート(c12)等が挙げられる。
【0030】
ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(c11)としては、好ましくは炭素数4~20のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられ、具体的には、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)アクリレート及び3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0031】
ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート(c12)としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート及びポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0032】
アミノ基含有(メタ)アクリレート(c2)としては、モノアルキル(炭素数1~4)アミノアルキル(炭素数2~6)(メタ)アクリレート{アミノエチル、アミノプロピル、メチルアミノエチル、エチルアミノエチル、ブチルアミノエチル又はメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート}及びジアルキル(炭素数1~4)アミノアルキル(炭素数2~6)(メタ)アクリレート{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)アクリレート及びジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等}等が挙げられる。
【0033】
カルボキシル基含有(メタ)アクリレート(c3)としては、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸及び2-(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等が挙げられる。
【0034】
活性水素基含有(メタ)アクリレート(c)のうち、ウレタン化反応の反応性及び硬化物の伸びの観点から好ましくは、水酸基含有(メタ)アクリレート(c1)であり、更に好ましくは水酸基含有単官能(メタ)アクリレートであり、特に好ましくはヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(c11)であり、最も好ましくは2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートである。
活性水素基含有(メタ)アクリレート(c)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
前記のウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0035】
前記のウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)の構成原料であるポリオール(a)、ポリイソシアネート(b)及び活性水素基含有(メタ)アクリレート(c)について、ポリイソシアネート(b)が有するイソシアネート基と、ポリオール(a)及び活性水素基含有(メタ)アクリレート(c)が有する活性水素基とのモル比[(b)が有するイソシアネート基/(a)が有する活性水素基と(c)が有する活性水素基の合計]は、特に限定されないが、貯蔵安定性の観点から好ましくは1/0.5~1/10、更に好ましくは1/0.7~1/5、特に好ましくは1/1~1/2である。
【0036】
前記のウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)の数平均分子量(以下、Mnと略記することがある。)は、500~50,000であることが好ましく、更に好ましくは700~20,000であり、特に好ましくは1000~10,000である。
【0037】
尚、本発明におけるMnは、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法により、以下の条件で測定することができる。
装置:「Waters Alliance 2695」[Waters社製]
カラム:「Guardcolumn Super H-L」(1本)、「TSKgel
SuperH2000、TSKgel SuperH3000、TSKgel SuperH4000(いずれも東ソー株式会社製)を各1本連結したもの」
試料溶液:0.25重量%のテトラヒドロフラン溶液
溶液注入量:10μl
流量:0.6ml/分
測定温度:40℃
検出装置:屈折率検出器
基準物質:標準ポリエチレングリコール
【0038】
本発明におけるウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)は、ポリオール(a)、ポリイソシアネート(b)及び活性水素基含有(メタ)アクリレート(c)を公知の方法で反応させて製造することができる。
その中でも、(a)と(b)とを重付加反応させて、イソシアネート基を2個以上有するウレタンプレポリマーを製造した後に、(c)を付加反応させて製造することが好ましい。
上記の重付加反応及び付加反応においては、ウレタン化触媒を用いても良い。
ウレタン化触媒としては、金属化合物(有機ビスマス化合物、有機スズ化合物及び有機チタン化合物等)及び4級アンモニウム塩等が挙げられる。
【0039】
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、前記の脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)及びウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)以外のその他のエチレン性不飽和単量体を含有していてもよい。
その他のエチレン性不飽和単量体としては、単官能エチレン性不飽和単量体、2官能エチレン性不飽和単量体及び3官能以上のエチレン性不飽和単量体等が挙げられる。
【0040】
[単官能エチレン性不飽和単量体]
前記の単官能エチレン性不飽和単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、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、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート、5-エチル-1,3-ジオキサン-5-イルメチルアクリレート、2-エチルヘキシルジグリコール(メタ)アクリレート、2-クロロエチル(メタ)アクリレート、4-ブロモブチル(メタ)アクリレート、2-エチルへキシルカルビトール(メタ)アクリレート、2,2,2-テトラフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,2H,2H-パーフルオロデシル(メタ)アクリレート、4-ブチルフェニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2,4,5-テトラメチルフェニル(メタ)アクリレート、4-クロロフェニル(メタ)アクリレート、フェノキシメチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジロキシブチル(メタ)アクリレート、グリシジロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジロキシプロピル(メタ)アクリレート、トリメトキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、トリメトキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、トリメチルシリルプロピル(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクトン及び3-ビニル-5-メチル-2-オキサゾリジノン等が挙げられる。
【0041】
前記の2官能エチレン性不飽和単量体としては、2官能(メタ)アクリレートモノマー等が挙げられる。
【0042】
[2官能(メタ)アクリレートモノマー]
前記の2官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2,4-ジメチル-1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、2-エチル-2-ブチル-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、2-エチル-2-ブチル-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール#200ジ(メタ)アクリレート(#200は数平均分子量200を意味する。以下も同様。)、ポリエチレングリコール#300ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール#400ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール#600ジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール#400ジ(メタ)アクリレート及びポリプロピレングリコール#700ジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0043】
前記の3官能以上のエチレン性不飽和単量体としては、3官能(メタ)アクリレートモノマー及び4官能以上の(メタ)アクリレートモノマー等が挙げられる。
【0044】
[3官能(メタ)アクリレートモノマー]
前記のモノマーとしては、トリメチロールエタントリ(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、トリメチロールプロパンの炭素数3~4のアルキレンオキサイド付加物の変性トリ(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、ジペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ((メタ)アクリロイルオキシプロピル)エーテル、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールの炭素数3~4のアルキレンオキサイド1~30モル付加物のトリ(メタ)アクリレート及びエトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0045】
[4官能以上の(メタ)アクリレートモノマー]
前記4官能以上の(メタ)アクリレートモノマーとしては、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールの炭素数3~4のアルキレンオキサイド1~11モル付加物のテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート及びカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0046】
光重合開始剤(E)としては、ベンゾイン化合物(E-1)、アルキルフェノン化合物(E-2)、アントラキノン化合物(E-3)、チオキサントン化合物(E-4)、ベンゾフェノン化合物(E-5)、ホスフィンオキシド(E-6)及びオキシムエステル化合物(E-7)等が挙げられる。
【0047】
ベンゾイン化合物(E-1)としては、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、ベンゾインプロピルエーテル及びベンゾインイソブチルエーテル等が挙げられる。
【0048】
アルキルフェノン化合物(E-2)としては、アセトフェノン、α-ヒドロキシアルキルフェノンアセトフェノン、(2-ヒドロキシ-2-メチル-フェニルプロパン-1-オン及び1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等)、α-アミノアルキルフェノン〔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〕、アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール、2,2-ジエトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2,2-ジエトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1,1-ジクロロアセトフェノン及びジエトキシアセトフェノンが挙げられる。
【0049】
アントラキノン化合物(E-3)としては、2-エチルアントラキノン、2-t-ブチルアントラキノン、2-クロロアントラキノン及び2-アミルアントラキノン等が挙げられる。
【0050】
チオキサントン化合物(E-4)としては、2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン及び2-クロロチオキサントン等が挙げられる。
【0051】
ベンゾフェノン化合物(E-5)としては、ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド及び4,4’-ビスメチルアミノベンゾフェノン等が挙げられる。
【0052】
ホスフィンオキシド(E-6)としては、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド、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ォィンオキサイド及びビス(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等が挙げられる。
【0053】
オキシムエステル化合物(E-7)としては、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-1,2-オクタンジオン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。
【0054】
光重合開始剤(E)の内、硬化性の観点から、好ましくはアルキルフェノン化合物(E-2)及びホスフィンオキシド(E-6)であり、更に好ましくはアルキルフェノン化合物(E-2)であり、特に好ましくはα-ヒドロキシアルキルフェノン、アセトフェノン及びα-アミノアルキルフェノンである。
光重合開始剤(E)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
【0055】
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、前記の(A)~(E)及びその他のエチレン性不飽和単量体以外にも、その他の添加剤を含有していても良い。
その他の添加剤としては、スリップ剤(F)及び重合禁止剤(G)等が挙げられる。
【0056】
スリップ剤(F)としては、シリコンスリップ剤(F1)及びフッ素スリップ剤(F2)等が挙げられる。また(F)はラジカル重合反応性基を含有していてもよい。
【0057】
前記のシリコンスリップ剤(F1)としては、アルキレンオキサイド(以下、AOと略記する)変性ポリジアルキルシロキサン等が挙げられる。また、AO変性ポリジアルキルシロキサンとしては、末端がAOで変性されたポリジアルキルシロキサン(F11)、及び、ポリシロキサンの側鎖がAOで変性されたポリジアルキルシロキサン(F12)等が挙げられる。
なお、前記のポリジアルキルシロキサン(F11)及びポリジアルキルシロキサン(F12)は、更に(メタ)アクリロイル変性されたものであってもよい。
【0058】
前記のポリジアルキルシロキサン(F11)としては、末端がEOで変性されたポリジメチルシロキサン、末端がEO及びPOで変性されたポリジメチルシロキサン、末端がEOで変性されたポリジエチルシロキサン、及びこれらの(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0059】
前記のポリジアルキルシロキサン(F12)としては、側鎖がPOで変性されたポリジメチルシロキサン、側鎖がEO及びブチレンオキサイドで変性されたポリジメチルシロキサン、側鎖がEO及びPOで変性されたポリジメチルシロキサン、及びこれらの(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0060】
これらのシリコンスリップ剤(F1)のうち、塗工性の観点から好ましいのは前記のポリジアルキルシロキサン(F12)であり、更に好ましいのは側鎖がEO及びPOで変性されたポリジメチルシロキサンである。
【0061】
前記のフッ素スリップ剤(F2)としては、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。また、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物としては、末端がアルキレンオキサイドで変性されたパーフルオロ化合物(F21)、及び、側鎖がアルキレンオキサイドで変性されたパーフルオロ化合物(F22)等が挙げられる。
なお、パーフルオロ化合物(F21)及びパーフルオロ化合物(F22)は、更に(メタ)アクリロイル変性されたものであってもよい。
【0062】
前記のスリップ剤(F)のMnは、300~50,000であることが好ましい。
スリップ剤(F)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
【0063】
重合禁止剤(G)としては、フェノール化合物[ヒドロキノン、4-メトキシフェノール、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、2,2-メチレン-ビス-(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、1,1,3-トリス-(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン等]、硫黄化合物(ジラウリルチオジプロピオネート等)、リン化合物(トリフェニルフォスファイト等)及びアミン化合物(フェノチアジン等)等が挙げられる。
重合禁止剤(G)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
【0064】
本発明の脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)の重量割合は、前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、前記炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)及びウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)の合計重量に基づいて、20重量%~70重量%であり、好ましくは30~70重量%であり、更に好ましくは40~70重量%である。
(A)の重量割合が20重量%未満であると硬化物の弾性率が不十分でありであり、70重量%を超えると硬化物の伸びが不十分である。
【0065】
本発明の前記のN-置換(メタ)アクリルアミド(B)の重量割合は、前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、前記炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)及びウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)の合計重量に基づいて、10重量%~40重量%であり、好ましくは10~30重量%であり、更に好ましくは10~25重量%である。
(B)の重量割合が10重量%未満であると硬化物の伸びが不十分であり、40重量%を超えると硬化物の弾性率が不十分である。
【0066】
本発明の炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)の重量割合は、前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、前記炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)及びウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)の合計重量に基づいて、2重量%~20重量%であり、好ましくは4~15重量であり、更に好ましくは5~13重量%である。
(C)の重量割合が2重量%未満であると硬化物の伸びが不十分であり、20重量%を超えると硬化物の弾性率が不十分である。
【0067】
本発明のウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)の重量割合は、前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、前記炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)及びウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)の合計重量に基づいて、10~30重量%であり、好ましくは12~28重量%であり、更に好ましくは13~25重量%である。
(D)の重量割合が10重量%未満であると硬化物の弾性率が不十分であり、30重量%を超えると粘度が高すぎてハンドリング性が不十分である。
【0068】
本発明の光重合開始剤(E)の重量割合は、前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、前記炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)及びウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)の合計重量に基づいて、2重量%~10重量%であり、好ましくは2.5~8重量%であり、更に好ましくは3~6重量%である。
(E)の重量割合が2重量%未満であると引張弾性率が不十分であり、10重量%を超えると伸びが不十分である。
【0069】
本発明において、前記のスリップ剤(F)を使用する場合、スリップ剤(F)の重量割合は、活性エネルギー線硬化性組成物の塗工性の観点から、前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、前記炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)及びウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)の合計重量に基づいて、好ましくは0.01~5重量%であり、更に好ましくは0.1~3重量%である。
本発明において、前記の重合禁止剤(G)を使用する場合、重合禁止剤(G)の重量割合は、活性エネルギー線硬化性組成物の保存安定性及び重合速度の観点から、前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、前記炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)及びウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)の合計重量に基づいて、好ましくは0.01~5重量%であり、更に好ましくは0.05~3重量%である。
【0070】
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の製造方法は、特に限定はされない。
例えば、前記脂環式骨格を有する単官能(メタ)アクリレート(A)、前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、前記炭素数8~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)及びウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D)及び光重合開始剤(E)と、必要に応じて、その他のエチレン性不飽和単量体と、その他の添加剤とを、20~80℃の温度範囲で、公知の機械的混合方法(メカニカルスターラー及びマグネティックスターラー等を用いる方法)を用いることによって均一混合することで、製造することができる。
【0071】
本発明の硬化物は、前記の活性エネルギー線硬化性組成物が硬化したものである。すなわち、前記の活性エネルギー線硬化性組成物は、活性エネルギー線により硬化されて硬化物となる。前記の活性エネルギー線としては、紫外線及び電子線等が挙げられる。
前記の紫外線を照射する場合、高圧水銀灯及びメタルハライドランプ等を備えた公知の紫外線照射装置を使用することができる。紫外線の照射量は、硬化性及び黄変劣化抑制の観点から好ましくは10~10,000mJ/cm2であり、更に好ましくは100~5,000mJ/cm2である。
前記の電子線を照射する場合、公知の電子線照射装置を使用することができる。電子線の照射量は、硬化性及び硬化物の劣化抑制の観点から好ましくは1~10Mradである。
【0072】
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物は、高い伸びと、高い弾性率とを有するため、フレキシブルディスプレイ用の材料として、有用である。
【実施例】
【0073】
以下本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
また、実施例におけるGPCは、以下の条件により測定した。
装置:「Waters Alliance 2695」[Waters社製]
カラム:「Guardcolumn Super H-L」(1本)、「TSKgel
SuperH2000、TSKgel SuperH3000、TSKgel SuperH4000(いずれも東ソー株式会社製)を各1本連結したもの」
試料溶液:0.25重量%のテトラヒドロフラン溶液
溶液注入量:10μl
流量:0.6ml/分
測定温度:40℃
検出装置:屈折率検出器
基準物質:標準ポリエチレングリコール
【0074】
製造例1[ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D-1)の合成]
反応容器にポリテトラメチレングリコール[商品名「PTMG1000」、三菱ケミカル(株)製、数平均分子量:1000]412重量部、イソホロンジイソシアネート(IPDI)182重量部及びウレタン化触媒[ビスマストリ(2-エチルヘキサノエート)(2-エチルヘキサン酸50重量%溶液)以下同じ。]0.2重量部を仕込み、110℃で3時間反応させ、その後2-ヒドロキシエチルアクリレート104重量部を加え、80℃で6時間反応させてウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D-1)を得た。(D-1)の数平均分子量は1700であった。(D-1)中の(メタ)アクリロイル基の個数は約2であった。
【0075】
製造例2[ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D-2)の合成]
反応容器にポリテトラメチレングリコール[商品名「PTMG850」、三菱ケミカル(株)製、数平均分子量:850]191重量部、IPDI101重量部及びウレタン化触媒0.3重量部を仕込み、110℃で3時間反応させ、その後2-ヒドロキシエチルアクリレート58重量部を加え、80℃で6時間反応させてウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D-2)を得た。(D-2)の数平均分子量は1600であった。(D-2)中の(メタ)アクリロイル基の個数は約2であった。
【0076】
製造例3[ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D-3)の合成]
反応容器にポリテトラメチレングリコール[商品名「PTMG650」、三菱ケミカル(株)製、数平均分子量:650]337重量部、IPDI230部及びウレタン化触媒0.1重量部を仕込み、110℃で4時間反応させ、その後2-ヒドロキシエチルアクリレート132重量部を加え、80℃で8時間反応させてウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D-3)を得た。(D-3)の数平均分子量は1350であった。(D-3)中の(メタ)アクリロイル基の個数は約2であった。
【0077】
製造例4[ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D-4)の合成]
反応容器にポリテトラメチレングリコール[商品名「PTMG2000」、三菱ケミカル(株)製、数平均分子量:2000]259重量部、IPDI57重量部及びウレタン化触媒0.1重量部を仕込み、110℃で4時間反応させ、その後2-ヒドロキシエチルアクリレート33重量部を加え、80℃で8時間反応させてウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D-4)を得た。(D-4)の数平均分子量は2700であった。(D-4)中の(メタ)アクリロイル基の個数は約2であった。
【0078】
製造例5[ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D-5)の合成]
反応容器にポリプロピレングリコール[商品名「サンニックス PP-1000」、三洋化成工業(株)製、数平均分子量:1000]259重量部、IPDI57重量部及びウレタン化触媒0.1重量部を仕込み、110℃で4時間反応させ、その後2-ヒドロキシブチルアクリレート71重量部、メタノール11重量部を加え、80℃で8時間反応させてウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D-5)を得た。(D-5)の数平均分子量は1600であった。(D-5)中の(メタ)アクリロイル基の個数は約1.2であった。
【0079】
製造例6[ウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D-6)の合成]
反応容器にポリプロピレングリコール[商品名「サンニックス PP-2000」、三洋化成工業(株)製、数平均分子量:2000]259重量部、IPDI57重量部及びウレタン化触媒0.1重量部を仕込み、110℃で4時間反応させ、その後2-ヒドロキシエチルアクリレート31重量部を加え、80℃で8時間反応させてウレタン基を有する(メタ)アクリレート(D-6)を得た。(D-6)の数平均分子量は2700であった。(D-6)中の(メタ)アクリロイル基の個数は約2であった。
【0080】
実施例1~13及び比較例1~6
表1に示す配合組成(重量部)を60℃で均一混合して、実施例及び比較例の活性エネルギー線硬化性組成物を得た。
【0081】
【0082】
なお、表1における記号が示す内容は以下の通りである。
(A-1):イソボルニルアクリレート[商品名「ライトアクリレートIBXA」、共栄社化学(株)製]
(A-2):ジシクロペンタニルアクリレート[商品名「FA―513AS」、日立化成(株)製]
(A-3):4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレート[商品名「TBCHA」、KJケミカルズ(株)製]
(A-4):3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート[商品名「SR-420」、アルケマ(株)製]
(B-1):ジメチルアクリルアミド[商品名「DMAA」、KJケミカルズ(株)製]
(B-2):ジエチルアクリルアミド[商品名「DEAA」、KJケミカルズ(株)製]
(B-3):アクリロイルモルホリン[商品名「ACMO」、KJケミカルズ(株)製]
(C-1):ノルマルオクチルアクリレート[商品名「NOAA」、大阪有機化学工業(株)製]
(C-2):イソデシルアクリレート[商品名「IDAA」、大阪有機化学工業(株)製]
(C-3):ラウリルアクリレート[商品名「LA」、大阪有機化学工業(株)製]
(C-4):ステアリルアクリレート[商品名「STA」、大阪有機化学工業(株)製]
(C-5):イソステアリルアクリレート[商品名「ISTA」、大阪有機化学工業(株)製]
(C’-1):t-ブチルアクリレート[商品名「TBA」、大阪有機化学工業(株)製]
(C’-2):ベヘニルアクリレート[商品名「ブレンマーVA」、日油(株)製]
(E-1):1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン[商品名:Omnirad184、IGM Resins B.V.社製]
(E-2):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:Omnirad907、IGM Resins B.V.社製]
(E-3):2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド[商品名:Omnirad TPO、IGM Resins B.V.社製]
(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):パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物[商品名:メガファックF-444、DIC(株)製]
(G-1):4-メトキシフェノール[商品名:MQ-F、川口化学工業(株)製]
【0083】
実施例1~13の活性エネルギー線硬化性組成物及び比較例1~6の比較用活性エネルギー線硬化性組成物について、粘度並びに活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させてなる各硬化物の室温(25℃)での伸び性及び引張り弾性率を、下記の方法で評価した。結果を表1に示す。
【0084】
<粘度評価>
活性エネルギー線硬化性組成物の粘度は、25℃下で粘度測定装置[FUNGILAB社製「ビスコエリートB型」]を用いて測定した。粘度が100mPa・s以下であると低粘度でハンドリング性が好適である。
【0085】
<試験片の作製>
ガラス板[商品名:GLASS PLATE、アズワン(株)製、タテ200mm×ヨコ200mm×厚さ5mm]上に、PETフィルム[商品名:ルミラーS、東レ(株)製]を貼り付け、アプリケーターを用いて硬化後の膜厚が100μmとなるように活性エネルギー線硬化性組成物を塗布した。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300mJ/cm2照射し、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物で被覆されたPETフィルムを得た。
上記の硬化物で被覆されたPETフィルムをJIS K 6251:2017に準拠し、ダンベル状3号形に打ち抜き、その後PETフィルムを剥がすことにより、測定用試験片を得た。
【0086】
<引張試験>
得られた測定用試験片を25℃、50%RHで5時間静置した後、JIS K 6251:2017に準拠し、オートグラフ[型番「AG-IS」(株)島津製作所製]を用いて伸び率を測定した。
この際、チャック間距離は60mm、標線間距離20mm、引張速度10mm/分で引張試験を行い、伸び率及び引張弾性率は下記計算式で算出した。
【0087】
<伸び率:硬化物の伸びの評価>
伸び率(%)=(破断時の標線間距離-標線間距離)/(標線間距離)×100
<引張弾性率:硬化物の弾性率の評価>
引張弾性率(MPa)=[2点間の試験力(N)の差:1Nと3Nの点を使用]/[2点間の変位(mm)の差:1Nと3Nの点を使用]×(標線間距離:20mm)/(ダンベル中央部の断面積mm2)
【0088】
表1の結果から、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、低粘度であり、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物はその伸び及び弾性率に優れることが分かる。
一方、比較例1~6の活性エネルギー線硬化性組成物は、粘度、硬化物の伸び率及び硬化物の弾性率のうちの少なくとも1つの項目で十分でない。
【産業上の利用可能性】
【0089】
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物は、高い伸びと、高い弾性率とを有するため、フレキシブルディスプレイ用の材料として、有用である。