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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-07-14
(45)【発行日】2025-07-23
(54)【発明の名称】硬化性樹脂組成物及びその硬化物
(51)【国際特許分類】
   C08F 290/06 20060101AFI20250715BHJP
   C08F 220/20 20060101ALI20250715BHJP
   C09D 175/14 20060101ALI20250715BHJP
   C09D 4/02 20060101ALI20250715BHJP
   B32B 27/00 20060101ALI20250715BHJP
【FI】
C08F290/06
C08F220/20
C09D175/14
C09D4/02
B32B27/00
【請求項の数】 13
(21)【出願番号】P 2024155127
(22)【出願日】2024-09-09
【審査請求日】2024-09-09
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】504389485
【氏名又は名称】大成ファインケミカル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岡田 昂樹
(72)【発明者】
【氏名】朝田 泰広
【審査官】久保 道弘
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-008251(JP,A)
【文献】特開2015-120860(JP,A)
【文献】特開2016-074764(JP,A)
【文献】国際公開第2013/012031(WO,A1)
【文献】国際公開第2010/146801(WO,A1)
【文献】特開2010-241917(JP,A)
【文献】特開2010-132895(JP,A)
【文献】特開2021-024943(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08F 290/06
C08F 220/20
C09D 175/14
C09D 4/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
(1)多価アルコールに由来する構造を有する水酸基価が90~180mgKOH/gの(メタ)アクリレート(a1-1)、脂肪族イソシアネート、橋かけ構造を持たない脂環式イソシアネート、芳香族のイソシアネート、およびそれらの水素添加物から選択される多価イソシアネート(a2)、ならびに任意にポリオール(a3)の反応で得られるウレタン(メタ)アクリレート(A1)と、
多価アルコールに由来する構造を有する水酸基価が200~300mgKOH/gの(メタ)アクリレート(a1-2)、脂肪族イソシアネート、橋かけ構造を持たない脂環式イソシアネート、芳香族のイソシアネート、およびそれらの水素添加物から選択される多価イソシアネート(a2)、ならびに任意にポリオール(a3)の反応で得られるウレタン(メタ)アクリレート(A2)とを含む、ウレタン(メタ)アクリレート(A)と、
(2)アルキレンオキシド変性トリ(メタ)アクリレート(B)と
を含み、前記アルキレンオキシド変性トリ(メタ)アクリレート(B)は、
アルキレンオキシドの繰り返し単位数が、平均で、0~2.0である、(メタ)アクリレート(B1)、
アルキレンオキシドの繰り返し単位数が、平均で、3.0~5.0である、(メタ)アクリレート(B2)、および
アルキレンオキシドの繰り返し単位数が、平均で、6.0~8.0である、(メタ)アクリレート(B3)を含む、硬化性樹脂組成物。
【請求項2】
前記(メタ)アクリレート(B1)を5~50質量%、
前記(メタ)アクリレート(B2)を20~90質量%、および
前記(メタ)アクリレート(B3)を5~30質量%を含む、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項3】
前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)が、多価アルコールに由来する構造を有する水酸基価が110~180mgKOH/gの(メタ)アクリレート(a1-1)、脂肪族イソシアネート、橋かけ構造を持たない脂環式イソシアネート、芳香族のイソシアネート、およびそれらの水素添加物から選択される多価イソシアネート(a2)、ならびに任意にポリオール(a3)の反応で得られるウレタン(メタ)アクリレート(A1)を含む、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項4】
前記ウレタン(メタ)アクリレート(A1)と、前記ウレタン(メタ)アクリレート(A2)との質量比が、10:1~1:2である、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項5】
前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、およびトリペンタエリスリトールからなる群より選ばれる少なくとも1種の多価アルコールに由来する構造を有する、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項6】
前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、ジペンタエリスリトールおよびトリペンタエリスリトールのいずれか、または両方に由来する構造を有する、請求項5に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項7】
前記多価イソシアネート(a2)が、橋かけ構造を持たない脂環式イソシアネートである、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項8】
前記脂環式イソシアネートが、イソホロンジイソシアネート、またはジシクロヘキシルメタンジイソシアネートである、請求項7に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項9】
前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)の水酸基価が、0.1~10mgKOH/gである、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項10】
前記アルキレンオキシド変性トリ(メタ)アクリレート(B)が、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、およびプロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートから選択される、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項11】
請求項1~10のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物を硬化した硬化層。
【請求項12】
基材の全面、片面または一部に、請求項11に記載の硬化層を有する、物品。
【請求項13】
請求項1~10のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物を基材上に塗布し、前記硬化性樹脂組成物に対し活性エネルギー線を照射し、または前記硬化性樹脂組成物を加熱して、前記硬化性樹脂組成物を硬化させる、被覆層の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、多価アルコールに由来する構造を有する特定の水酸基価の(メタ)アクリレートおよび特定の多価イソシアネートから得られるウレタン(メタ)アクリレートと、異なる数のアルキレンオキシド単位を有する多官能(メタ)アクリレートの混合物とを含む、硬化性樹脂組成物及びその硬化物に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、液晶テレビ、携帯電話、通信機器、事務機器、生活機器等の多くの機器及びそれらの部品にポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリ(メタ)クリル酸メチル(PMAまたはPMMA)樹脂等の樹脂製フィルム及び成型品がガラス製の基板及び成型品に代わって広く使用されている。これらの樹脂はガラスに比べ軽量であり加工も容易であるが、耐候性に劣り表面が傷つき易いことから、保護層を設けることが一般的に行われている。このため、保護層には、硬度や耐擦傷性が求められるが、成形品やディスプレイ等の屈曲部にも使用され、近年では、フォルタブル若しくはローラブルな携帯用表示装置への利用も始まっているため、高い屈曲性が求められるようになっている。また、フィルム上にコーティング剤を塗布して硬化する際に、硬化収縮によるカールやクラックの発生が生じないことも求められる。
【0003】
加えて、自動車に搭載される機器や携帯機器などの野外で使用される機器では、より高い耐熱性や耐湿熱性が求められるようになっている。
【0004】
このような要求に対して、従来、樹脂基材のコーティング剤として、種々の硬化性樹脂組成物が提案されている。
【0005】
例えば、高硬度と高屈曲を両立した被覆層を形成し得るコーティング剤を提供することを目的として、水酸基価の異なるペンタエリスリトールアクリレート(PETA)から合成されたウレタンアクリレートの混合物と、無機微粒子とを含む、活性エネルギー線硬化型コーティング剤が提案されている(特許文献1)。
【0006】
また、高固形分であってもスプレー塗装に適した粘度を有し、紫外線吸収剤の析出が抑制され、耐候性及び耐温水性に優れた硬化物が得られ得る硬化性組成物を提供することを目的として、多分岐アクリレートと2官能ウレタンアクリレートと紫外線吸収剤と光重合性開始剤とを所定割合で含む、硬化性組成物が提案されている(特許文献2)。
【0007】
また、ハードコート層の形成時または加工時にカールやクラックを発生させることなく、高硬度のハードコート層を形成し得る硬化性樹脂組成物を提供することを目的に、ノルボルナンジイソシアネート(a1)及び水酸基と(メタ)アクリロイル基を有する化合物(a2)の反応物であるウレタン(メタ)アクリレート(A)と、末端(メタ)アクリロイル基間にエトキシ構造が導入された2官能(メタ)アクリレートモノマー(B)とを所定割合で含有する硬化性樹脂組成物が提供されている(特許文献3)。
【0008】
また、基材表面に耐摩耗性、特にテーバー摩耗試験による耐摩耗性の向上と同時に耐候性に優れた架橋硬化被膜を形成しうる被覆材組成物を提供することを目的として、多官能(メタ)アクリロイル基を有する(イソ)シアヌレート化合物を主成分とし、(メタ)アクリロイル基を有するポリペンタエリスリトール、ラジカル重合性不飽和二重結合を有するウレタンポリ(メタ)アクリレート化合物、(メタ)アクリロイル基を有するシアヌレート、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、及び光重合開始剤を含む、被覆材組成物が提供されている(特許文献4)。
【0009】
しかしながら、これらのいずれのコーティング剤および硬化性組成物も、耐熱性および耐湿熱性といった点での改善を目的とするものではなく、得られる硬化物の高熱または高湿熱の条件下での密着性や透明性といった点では不十分であった。このため、高い耐熱性や耐湿熱性を付与し得る硬化性組成物に対する要求が依然として存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【文献】特許6845586号公報
【文献】特許第7452588号公報
【文献】特許第6481302号公報
【文献】4204106号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、その一の実施形態において、このような要求に応えて、耐熱性および耐湿熱性に優れるハードコート層を形成し得る硬化性組成物を提供することを目的とする。本発明はまた、他の実施形態において、耐熱性および耐湿熱性に優れる硬化物、またはそれを有する製品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】
【0012】
本発明者は、上記目的を達成するため硬化性組成物の組成を種々検討し、多価アルコールに由来する構造を有する特定範囲の水酸基価の(メタ)アクリレート、より好ましくは多価アルコールに由来する構造を有する異なる特定範囲の水酸基価の(メタ)アクリレートの混合物、および特定の多価イソシアネートから得られるウレタン(メタ)アクリレートと、異なる特定の範囲の数のアルキレンオキシド構造単位を有する(メタ)アクリレートの混合物とを含む組成物を樹脂基材上で硬化したところ、得られた硬化物が、高熱条件、または高湿熱条件に長時間晒した後でも密着性および透明性を維持することを見出し、本発明に至った。
【0013】
すなわち、本発明は、その実施形態において、以下の硬化性樹脂組成物、硬化層、これを形成する方法、およびこれを有する物品を提供する。
[1] 多価アルコールに由来する構造を有する水酸基価が90~300mgKOH/gの(メタ)アクリレート(a1)、脂肪族イソシアネート、架橋構造を持たない脂環式イソシアネート、芳香族のイソシアネート、およびそれらの水素添加物から選択される多価イソシアネート(a2)、ならびに任意にポリオール(a3)の反応で得られるウレタン(メタ)アクリレート(A)と、
アルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)と
を含み、前記アルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)は、
アルキレンオキシドの繰り返し単位数が、平均で、0~2.0である、(メタ)アクリレート(B1)、
任意に、アルキレンオキシドの繰り返し単位数が、平均で、3.0~5.0である、(メタ)アクリレート(B2)、および
アルキレンオキシドの繰り返し単位数が、平均で、6.0~8.0である、(メタ)アクリレート(B3)を含む、硬化性樹脂組成物。
[2] 前記アルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)は、下記式(1):
【化1】

(式中、Rは、水素またはメチル基であり、トリメチロールプロパン残基、ビスフェノールA残基、またはエリスリトール残基であり、mは、2~3の整数であり、nは、0~8の整数である。)
で示される構造を有する、アルキレンオキシド変性(メタ)アクリレートを含み、
nの平均が0~2.0である、式(1)の(メタ)アクリレート(B1)を5~50質量%、
nの平均が3.0~5.0である、式(1)(メタ)アクリレート(B2)を20~90質量%、および
nの平均が6.0~8.0である、式(1)の(メタ)アクリレート(B3)を5~30質量%を含む。[1]に記載の硬化性樹脂組成物。
[3] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)が、多価アルコールに由来する構造を有する水酸基価が200~300mgKOH/gの(メタ)アクリレート(a1-2)、脂肪族イソシアネート、架橋構造を持たない脂環式イソシアネート、芳香族のイソシアネート、およびそれらの水素添加物から選択される多価イソシアネート(a2)、ならびに任意にポリオール(a3)の反応で得られるウレタン(メタ)アクリレート(A2)を含む、[1]または[2]に記載の硬化性樹脂組成物。
[4] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)が、
多価アルコールに由来する構造を有する水酸基価が110~180mgKOH/gの(メタ)アクリレート(a1-1)、脂肪族イソシアネート、架橋構造を持たない脂環式イソシアネート、芳香族のイソシアネート、およびそれらの水素添加物から選択される多価イソシアネート(a2)、ならびに任意にポリオール(a3)の反応で得られるウレタン(メタ)アクリレート(A1)を含む、[1]または[2]に記載の硬化性樹脂組成物。
[5] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)が、
多価アルコールに由来する構造を有する水酸基価が90~180mgKOH/gの(メタ)アクリレート(a1-1)、脂肪族イソシアネート、架橋構造を持たない脂環式イソシアネート、芳香族のイソシアネート、およびそれらの水素添加物から選択される多価イソシアネート(a2)、ならびに任意にポリオール(a3)の反応で得られるウレタン(メタ)アクリレート(A1)と、
多価アルコールに由来する構造を有する水酸基価が200~300mgKOH/gの(メタ)アクリレート(a1-2)、脂肪族イソシアネート、架橋構造を持たない脂環式イソシアネート、芳香族のイソシアネート、およびそれらの水素添加物から選択される多価イソシアネート(a2)、ならびに任意にポリオール(a3)の反応で得られるウレタン(メタ)アクリレート(A2)と
を含む、[1]または[2]に記載の硬化性樹脂組成物。
[6] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)が、
多価アルコールに由来する構造を有する水酸基価が110~180mgKOH/gの(メタ)アクリレート(a1-1)、脂肪族イソシアネート、架橋構造を持たない脂環式イソシアネート、芳香族のイソシアネート、およびそれらの水素添加物から選択される多価イソシアネート(a2)、ならびに任意にポリオール(a3)の反応で得られるウレタン(メタ)アクリレート(A1)と
多価アルコールに由来する構造を有する水酸基価が200~300mgKOH/gの(メタ)アクリレート(a1-2)、脂肪族イソシアネート、架橋構造を持たない脂環式イソシアネート、芳香族のイソシアネート、およびそれらの水素添加物から選択される多価イソシアネート(a2)、ならびに任意にポリオール(a3)の反応で得られるウレタン(メタ)アクリレート(A2)と
を含む、[1]または[2]に記載の硬化性樹脂組成物。
[7] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(A1)と、前記ウレタン(メタ)アクリレート(A2)との質量比が、10:1~1:2である、[5]または[6]に記載の硬化性樹脂組成物。
[8] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、およびトリペンタエリスリトールからなる群より選ばれる少なくとも1種の多価アルコールに由来する構造を有する、[1]から[7]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
[9] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、ジペンタエリスリトールおよびトリペンタエリスリトールのいずれか、または両方に由来する構造を有する、[8]に記載の硬化性樹脂組成物。
[10] 前記多価イソシアネート(a2)が、架橋構造を持たない脂環式イソシアネートである、[1]~[9]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
[11] 前記脂環式イソシアネートが、イソホロンジイソシアネート、またはジシクロヘキシルメタンジイソシアネートである、[10]に記載の硬化性樹脂組成物。
[12] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)の水酸基価が、0.1~10mgKOH/gである、[1]~[11]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
[13] 前記アルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)が、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールAジアクリレート、プロピレンオキシド変性ビスフェノールAジアクリレート、エチレンオキシド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、およびプロピレンオキシド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレートから選択される、[1]~[12]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
[14] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)および前記(メタ)アクリレート(B)の合計100質量部に対し、重合開始剤0.01~10質量部を含む、[1]~[13]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
[15] 前記重合開始剤が、アゾ化合物系重合開始剤、および有機過酸化物系重合開始剤から選ばれる1以上の熱重合開始剤である、[14]に記載の硬化性樹脂組成物。
[16] 前記重合開始剤が、アセトフェノン系重合開始剤、ベンゾフェノン系重合開始剤、チオキサントン系重合開始剤、およびアシルホスフィン系重合開始剤からなる群から選ばれる1以上の光重合開始剤である、[14]に記載の硬化性樹脂組成物。
[17] 前記重合開始剤が、アゾ化合物系重合開始剤、および有機過酸化物から選ばれる熱および光兼用重合開始剤である、[14]に記載の硬化性樹脂組成物。
[18] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)および前記(メタ)アクリレート(B)の合計100質量部に対し、ベンゾトリアゾール系光安定剤、トリアジン系光安定剤、シアノアクリレート系光安定剤、およびヒンダードアミン系光安定剤からなる群のいずれか1以上を合計で0.1~15質量部含む、[1]~[17]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
[19] [1]~[18]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物を硬化した硬化層。
[20]無機または有機基材の全面、片面または一部に、[19]に記載の硬化層を有する、物品。
[21] [1]~[18]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物を基材上に塗布し、前記硬化性樹脂組成物に対し活性エネルギー線を照射し、または前記硬化性樹脂組成物を加熱して、前記硬化性樹脂組成物を硬化させる、被覆層の形成方法。
【発明の効果】
【0014】
本発明の一の実施形態による硬化性樹脂組成物では、樹脂基材上で硬化することにより得られる硬化物が、高熱条件、または高湿熱条件に長時間晒した後でも密着性および透明性を維持する。
【0015】
ここで、本明細書で用いる主な用語の定義づけをする。
本明細書における「水酸基価」とは、試料1g中の水酸基に相当する水酸化カリウムのmg数をいい、日本産業規格(JIS)K1557に記載するポリウレタン用ポリエーテル試験方法に従って、試料を無水フタル酸のピリジン溶液でエステル化し、その過剰の試薬を水酸化カリウム溶液で滴定することにより求める。また、本願明細書において、「水酸基価」は、平均値としての水酸基価を意味する。従って、例えば、「水酸基価が90mgKOH/gの(メタ)アクリレート」は、水酸基価の平均値が90mgKOH/gとなる同一または異なる水酸基価を有する(メタ)アクリレートの混合物を意味する。
また、本明細書において「多価アルコール」は、2官能以上の水酸基を持つ化合物を意味し、「多価アルコールに由来する構造を有する(メタ)アクリレート」とは、多価アルコールと、アクリル酸またはメタクリル酸などとの反応により得られ、当該多価アルコールの構造の一部を有する(メタ)アクリレートを意味する。例えば、ペンタエリスリトールは「多価アルコール」に該当し、この場合の「多価アルコールに由来する構造を有する(メタ)アクリレート」には、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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、及びペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートが該当する。他方、例えば、「ラクトン」は「多価アルコール」に該当せず、「ラクトン変性(メタ)アクリレート」は、「多価アルコールに由来する構造を有する(メタ)アクリレート」に該当しない。
また、本明細書において、「(メタ)アクリル」との語は、アクリルおよびメタクリルの双方を包含する意味で用いる。よって、例えば、「(メタ)アクリル酸」との語は、アクリル酸およびメタクリル酸の双方またはいずれか一方を意味する。同様に、「(メタ)アクリレート」との語は、アクリレートおよびメタクリレートの双方またはいずれか一方を意味する。
また、本明細書における「ペンタエリスリトール(メタ)アクリレート」との用語は、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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、及びペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートを総称する意味で用いられ、これら化合物の何れか1種又はこれらの2種以上の混合物を包含する。
また、本明細書における「ジペンタエリスリトール(メタ)アクリレート」との用語は、ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(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、及びジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートを総称する意味で用いられ、これら化合物の何れか1種又はこれらの2種以上の混合物を包含する。「トリペンタエリスリトール(メタ)アクリレート」との用語も同様である。
また、本明細書における「グリセリン(メタ)アクリレート」の用語は、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレートを総称する意味で用いられ、これら化合物の何れか1種又はこれらの2種以上の混合物を包含する。
また、「多価イソシアネート」とは、1分子中に2つ以上のイソシアネート基を有する化合物を意味する。
また、本明細書における「イソシアネート(NCO)量」は、JIS K 1603-1 B法に従って、電位差測定装置により測定した値をいう。
また、本願明細書において、「アルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)」とは、少なくともアルキレンオキシド変性(メタ)アクリレートを含み、任意にアルキレンオキシド非変性(メタ)アクリレートも含み得る(メタ)アクリレートの混合物を意味するものとする。
また、本明細書における「分子量」は、重量平均分子量を意味し、本明細書では、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定した値をいう。
また、特記しない限り、本明細書において「分子量」は、重量平均分子量(昭和電工製SHODEX KF-806Mを用いてGPC法で測定)を意味する。
また、本明細書における「粘度」とは、JIS Z 8803に従って、BM型粘度計で測定した値をいう。
なお、特記しない限り、各種操作および物性等の測定は室温(20~25℃)/相対湿度40~60%の条件で行っている。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態によって限定されるものではない。
【0017】
1.硬化性樹脂組成物
本発明は、その一の実施形態において、特定の水酸基価のウレタン(メタ)アクリレート(A)と、特定のアルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)とを含む、硬化性樹脂組成物に関する。
【0018】
1-1.ウレタン(メタ)アクリレート(A)
ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、水酸基価が90~300mgKOH/gの(メタ)アクリレート(a1)、多価イソシアネート(a2)、及び任意に低分子のポリオール(a3)の反応で得られる。このような水酸基価の(メタ)アクリレート(a1)と、多価イソシアネート(a2)との反応では、ウレタン(メタ)アクリレート(A)の一分子あたりのウレタン結合の割合及び分子量が一定範囲となり、耐熱性および耐湿熱性に優れる硬化物を得ることができる。
【0019】
水酸基価が90~300mgKOH/gの(メタ)アクリレート(a1)としては、多価アルコールに由来する構造により、水酸基価が90~300mgKOH/gとなる(メタ)アクリレートが好ましい。また、多価アルコールに由来する構造としては、特に制限はないが、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、およびトリペンタエリスリトールからなる群より選ばれる少なくとも1種に由来する構造が好ましい。特に、ジペンタエリスリトールおよびトリペンタエリスリトールに由来する構造のいずれか、または両方を有する(メタ)アクリレートが硬化物の耐湿熱性の点で好ましい。
【0020】
(メタ)アクリレート(a1)としては、例えば、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレートなどのグリセリン(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、ペンタエリスリトールジ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどのペンタエリスリトール(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、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートなどのジペンタエリスリトール(メタ)アクリレート;トリペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレートなどのトリペンタエリスリトール(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0021】
(メタ)アクリレート(a1)は、硬化物の耐湿熱性の点では水酸基価が90~180mgKOH/gの(メタ)アクリレートが好ましく、水酸基価が100~150mgKOH/gの(メタ)アクリレートがより好ましい。他方、硬化物の耐熱性の点で水酸基価が200~300mgKOH/gの(メタ)アクリレートが好ましく、250~300mgKOH/gの(メタ)アクリレートがより好ましい。
【0022】
(メタ)アクリレート(a1)において、所望の水酸基価を有する(メタ)アクリレート(混合物)は、例えば、同種または異種の(メタ)アクリレートの混合物とし、個々の化合物の水酸基価を考慮して混合割合を決めることで得ることができる。
例えば、水酸基価が90~180mgKOH/gの(メタ)アクリレート(b1)をペンタエリスリトールポリアクリレートで構成する場合、例えば、水酸基を1つ含むペンタエリスリトールトリアクリレート(水酸基価188mgKOH/g)と、ペンタエリスリトールモノアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、およびペンタエリスリトールテトラアクリレートのいずれか1種以上との混合物とし、ペンタエリスリトールトリアクリレートを30~70%の範囲で含む(メタ)アクリレート混合物とすればよい。
また、グリセリンポリアクリレートで構成する場合、例えば、水酸基を1つ含むグリセリンジアクリレート(水酸基価280mgKOH/g)と、グリセリンモノアクリレート、およびグリセリントリアクリレートのいずれか1種以上との混合物とし、グリセリンジアクリレートを20~55%の範囲で含む(メタ)アクリレート混合物とすればよい。
また、ジペンタエリスリトールポリアクリレートで構成する場合、例えば、水酸基を1つ含むジペンタエリスリトールペンタアクリレート(水酸基価106mgKOH/g)と、水酸基数を2つ含むジペンタエリスリトールテトラアクリレート(水酸基価238mgKOH/g)と、ジペンタエリスリトールモノアクリレート、ジペンタエリスリトールジクリレート、ジ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テトラクリレート、およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートのいずれか1種以上との混合物とし、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートを5~85%、ジペンタエリスリトールテトラアクリレートを5~75%の範囲で含む(メタ)アクリレート混合物とすればよい。
また、トリペンタエリスリトールポリアクリレートで構成する場合、例えば、水酸基を2つ含むトリペンタエリスリトールヘキサアクリレート(水酸基価161mgKOH/g)と、トリペンタエリスリトールモノアクリレート、トリペンタエリスリトールジアクリレート、トリペンタエリスリトールトリアクリレート、トリペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタアクリレート、およびトリペンタエリスリトールオクタアクリレートのいずれか1種以上との混合物とし、トリペンタエリスリトールヘキサアクリレートを5~55%の範囲で含む(メタ)アクリレート混合物とすればよい。
【0023】
同様に、水酸基価が200~300mgKOH/gの(メタ)アクリレート(b2)をペンタエリスリトールポリアクリレートで構成する場合、例えば、水酸基を2つ含むペンタエリスリトールジアクリレート(水酸基価459mgKOH/g)と、ペンタエリスリトールモノアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、およびペンタエリスリトールテトラアクリレートのいずれか1種以上との混合物とし、ペンタエリスリトールジアクリレートを20~50%の範囲で含む(メタ)アクリレート混合物とすればよい。
また、グリセリンポリアクリレートで構成する場合、例えば、水酸基を1つ含むグリセリンジアクリレート(水酸基価280mgKOH/g)と、グリセリンモノアクリレート、およびグリセリントリアクリレートのいずれか1種以上との混合物とし、グリセリンジアクリレートを50~80%の範囲で含む(メタ)アクリレート混合物とすればよい。
また、ジペンタエリスリトールポリアクリレートで構成する場合、例えば、水酸基数を2つ含むジペンタエリスリトールテトラアクリレート(水酸基価238mgKOH/g)と、ジペンタエリスリトールモノアクリレート、ジペンタエリスリトールジクリレート、ジ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ペンタアクリレート、およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートのいずれか1種以上との混合物とし、ジペンタエリスリトールテトラアクリレートを50~85%の範囲で含む(メタ)アクリレート混合物とすればよい。
また、トリペンタエリスリトールポリアクリレートで構成する場合、例えば、水酸基数を2つ含むトリペンタエリスリトールペンタアクリレート(水酸基価262mgKOH/g)と、トリペンタエリスリトールモノアクリレート、トリペンタエリスリトールジアクリレート、トリペンタエリスリトールトリアクリレート、トリペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタアクリレート、およびトリペンタエリスリトールオクタアクリレートのいずれか1種以上との混合物とし、トリペンタエリスリトールペンタアクリレートを40~85%の範囲で含む(メタ)アクリレート混合物とすればよい。
【0024】
多価イソシアネート(a2)については、特に制限はなく、例えば、脂肪族、脂環式または芳香族のイソシアネート及びポリイソシアネート、ならびにそれらの水素添加物が挙げられ、耐湿熱性の高い硬化物が得られる点で、脂肪族イソシアネート、架橋構造を持たない脂環式イソシアネート、芳香族のイソシアネートまたはその水素添加物が好ましく、架橋構造を持たない脂環式イソシアネートが特に好ましい。
【0025】
多価イソシアネート(a2)としては、イソホロ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、ポリメリックMDI、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル、メチレンビス(4,1-シクロヘキシレン)-ジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、トリレンジイソシアネート(例えば、2,4-トリレンジイソシアネート)、フェニレンジイソシアネート(1,4-フェニレンジイソシアネート)、ジフエニルジイソシアネート(例えば、4,4-ジフエニルジイソシアネート、3,3-ジメチル-4,4-ジフェニレンジイソシアネート)、ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート)、ナフタレンジイソシアネート(例えば、1,5-ナフタレンジイソシアネート)、キシリレンジイソシアネート、ジイソシアネート化合物とトリメチロールプロパン等のポリオール化合物とのアダクト体、ジイソシアネート化合物のビウレット体やイソシアヌレート体などのイソシアネート誘導体などが挙げられる。中でも、硬化物の耐湿熱性向上の点から、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、またはジシクロヘキシルメタンジイソシアネートが好ましく、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートがより好ましい。市販品としては、エボニック社製VESTANAT(登録商標) IPDI、エボニック社製VESTANAT(登録商標) H12MDI、旭化成株式会社製のデュラネートD-201、TPA-100、TKA-100、24A-100、22A-75P、P301-75E等、東ソー株式会社製のコロネートHX、2715等、東ソー株式会社製HDI、三井化学株式会社製のタケネート(登録商標)D160N、D-170N、D-170HN、D-172N、D-177N、600等を用いることができる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0026】
ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、(メタ)アクリレート(a1)および多価イソシアネート(a2)と共に、必要に応じてポリオール(a3)を加えて反応させて合成してもよい。
ポリオールは、25℃の水に対する溶解度が3.0g/L以上のものが好ましく、3.5g/L以上のものが更に好ましく、4.0g/L以上のものがより好ましく、水といかなる比率でも溶解し得るものが特に好ましい。
ポリオールとしては、例えば、二価アルコール、三価アルコール、これらの縮合物が挙げられる。具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール等のアルキレングリコール類;ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類;グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン等のグリセリン及びグリセリン縮合物;1,2,4-ブタントリオール、1,2,5-ペンタントリオール、2-メチルプロパントリオール、2-メチル-1,2,4-ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等のトリオール類等が挙げられる。
また、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類の平均分子量は、好ましくは2000以下、より好ましくは1000以下、更に好ましくは400以下である。
上記ポリオール中でも、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール(分子量400以下)、グリセリン、ジグリセリンがより好ましく、プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール(分子量400以下)、およびグリセリンがより好ましい。また、硬化物の耐熱性および耐湿熱性硬度への影響が小さい点で低分子量(具体的には、分子量100以下、好ましくは分子量50~100)のポリオールが好ましい。
反応用組成物中の低分子のポリオール(a3)の含有量は、通常、0~10の範囲とすればよい。
【0027】
(メタ)アクリレート(a1)と、多価イソシアネート(a2)との反応を高効率で生じさせて、得られるウレタン(メタ)アクリレート(A)の残存水酸基を少なくすることで、硬化物の耐熱性および耐湿熱性を顕著に向上させることができる。この点から、水酸基価が90~300mgKOH/gの(メタ)アクリレート(a1)と、多価イソシアネート(a2)とポリオール(a3)は、以下の式(1)および(2)で求められるイソシアネート基のモル数と水酸基のモル数の総和との比(イソシアネート基のモル数/水酸基のモル数の総和)が、0.95~1.05となる比で混合することがより好ましい。
水酸基のモル数の総和=((a1)の配合量/(a1)の水酸基当量)+((a3)の配合量/(a3)の水酸基当量)・・・(1)
(式中、水酸基当量は、分子量/水酸基数を意味する。)
イソシアネート基のモル数=(a2)の配合量/(a2)のイソシアネート当量・・・(2)
(式中、(a2)のイソシアネート当量は、分子量/イソシアネート基数を意味する。)
【0028】
(メタ)アクリレート(a1)と、多価イソシアネート(a2)と、任意に低分子のポリオール(a3)との反応は、通常のウレタン化反応の条件で行えばよく、例えば、有機溶剤にこれら化合物を溶解後、適宜、触媒、及び重合禁止剤等を加え、加熱して反応を実施することができる。
【0029】
有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレンおよびエチルベンゼン等の芳香族炭化水素;例えば、酢酸エチル、酢酸ブチルおよびメトキシブチルアセテート等のエステルまたはエーテルエステル;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のモノエチルエーテル、エチレングリコールの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およびジエチレングリコールのモノエチルエーテル等のエーテル;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-ブチルケトンおよびシクロヘキサノン等のケトン;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のアミド;例えば、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド等を挙げることができる。
【0030】
触媒としては、例えば、無機ビスマス;ジオクチル錫、ジブチル錫ジクロライド、ジブチル錫オキシド、ジブチル錫ジブロマイド、ジブチル錫ジマレエート、ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫スルファイド、トリブチル錫スルファイド、トリブチル錫オキシド、トリブチル錫アセテート、トリエチル錫エトキシド、トリブチル錫エトキシド、ジオクチル錫オキシド、トリブチル錫クロライド、トリブチル錫トリクロロアセテート、2-エチルヘキサン酸錫等の有機錫化合物、およびトリエチルアミン、トリエチレンジアミン、1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)-ウンデセン-7(DBU)等の三級アミン化合物が挙げられる。中でも、錫を含まない点から、無機ビスマスが特に好ましい。
【0031】
C=C結合が反応してゲル化するのを防止する観点から、重合禁止剤を添加しても良く、例えば、フェノチアジン、トリ-p-ニトロフェニルメチル、ジ-p-フルオロフェニルアミン、ジフェニルピクリルヒドラジル、N-(3-N-オキシアニリノ-1,3-ジメチルブチリデン)アニリンオキシド、ベンゾキノン、ハイドロキノン、メトキノン、ブチルカテコール、ニトロソベンゼン、ピクリン酸、ジチオベンゾイルジスルフィド、クペロン、塩化銅(II)等の重合禁止剤を用いることができる。重合禁止効果の観点から、メトキノンが好ましい。これらの重合禁止剤は、単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。
反応温度は、触媒によって異なるが、通常、50~120℃で行えばよい。
【0032】
得られたウレタン(メタ)アクリレート(A)は、残存水酸基価が少ないことによって、より官能基数や分子量が高いウレタン(メタ)アクリレートが得られ、また、親水性の残存水酸基を減少することによって、硬化物の耐熱性および耐湿熱性を顕著に向上させることができる。このため、ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、残存水酸基が少ないことが好ましい。具体的には、水酸基価が15mgKOH/g以下が好ましく、0.1~10mgKOH/gのウレタン(メタ)アクリレート(A)がより好ましく、0.1~7mgKOH/gのウレタン(メタ)アクリレート(A)が特に好ましい。
【0033】
また、ウレタン(メタ)アクリレート(A2)は、硬化物の高温下および高湿熱条件下での密着性の観点からウレタン(メタ)アクリレート(A)の分子量は2,000~20,000が好ましく、3,000~18,000がより好ましい。
また、ウレタン(メタ)アクリレート(A1)との相溶性、ならびに高湿熱条件下での密着性及び透明性の点から、ウレタン(メタ)アクリレート(A1)の分子量は1,000~5,000が好ましく、1,200~4,000がより好ましい。
【0034】
好ましい実施形態において、コーティング剤は、ウレタン(メタ)アクリレート(A1)とウレタン(メタ)アクリレート(A2)との混合物を含む。レタン(メタ)アクリレート(A2)は、塗膜の硬化収縮を低減することができるため硬化物の高温下での密着性に優れ、方、ウレタン(メタ)アクリレート(A1)は硬化塗膜の架橋密度が向上することで、水分の硬化物や基材界面への浸透を防ぎ、高湿熱条件下での密着性及び透明性の劣化を防止する。このようなウレタン(メタ)アクリレートを組み合わせると、高温下および高湿熱条件下で密着性及び透明性に優れる硬化物を得ることができる。
ウレタン(メタ)アクリレート(A1)とウレタン(メタ)アクリレート(A2)との質量比(A/B)は、特に制限はなく、例えば、1/5~9/1の範囲で組み合わせることができ、好ましくは、1/3~8/1がより好ましく、1/2~7/1がより好ましく、1/1~5/1が特に好ましい。
【0035】
ウレタン(メタ)アクリレート(A)のコーティング剤中の含有量は比較的広範囲で変動し得、通常、コーティング剤中の塗膜成分は、5~95質量%の範囲でウレタン(メタ)アクリレート(A)を含むことができ、好ましくは10~90質量%の範囲でウレタン(メタ)アクリレート(A)を含み、より好ましくは20~80質量%の範囲でウレタン(メタ)アクリレート(A)を含み、特に好ましくは40~70質量%の範囲でウレタン(メタ)アクリレート(A)を含む。
【0036】
1-2.アルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)
本発明の一の実施形態による硬化性樹脂組成物は、上述したウレタン(メタ)アクリレート(A)と共に、アルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)を含み、当該アルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)は、アルキレンオキシドの繰り返し単位数が、平均で、0~2.0である、(メタ)アクリレート(B1)と、任意に、アルキレンオキシドの繰り返し単位数が、平均で、3.0~5.0である、(メタ)アクリレート(B2)と、アルキレンオキシドの繰り返し単位数が、平均で、6.0~8.0である、(メタ)アクリレート(B3)とを含む。
これら特定の範囲のアルキレンオキシド付加数の(メタ)アクリレートを使用することで、耐熱密着性、耐湿熱密着性および耐湿熱透明性が良好になる理由は定かではないが、アルキレンオキシド付加数の少ない(メタ)アクリレートが基材へ浸透することでアンカー効果によって、密着性の耐久を向上させる一方で、付加数がより多い(メタ)アクリレートが活性エネルギー線硬化後の硬化物の内部応力を低減させることで密着性を向上させていると考えられる。
【0037】
(メタ)アクリレート(B)は、好ましくは、下記式(1):
【化2】

で示される、(メタ)アクリレートの混合物である。
式中、R1は、水素またはメチル基である。また、式中、Aは、トリメチロールプロパン残基、ビスフェノールA残基、またはペンタエリスリトール残基であり、好ましくは、 トリメチロールプロパン残基である。また、式中、mは、2~3の整数であり、好ましくは、2である。また、式中、nは、0~8の整数であり、好ましくは、0~7の整数である。
【0038】
アルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)としては、アルキレンオキシド(好ましくは、C2-3アルキレンオキシド)変性ジペンタエリスリトールヘキサ(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、アルキレンオキシド(好ましくは、C2-3アルキレンオキシド)変性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テトラ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド(好ましくは、C2-3アルキレンオキシド)変性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トリ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシド(好ましくは、C2-3アルキレンオキシド)変性グリセリルトリ(メタ)アクリレート、グリセリルトリ(メタ)アクリレート 、アルキレンオキシド(好ましくは、C2-3アルキレンオキシド)変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートが挙げられる。中でも2~3程度の(メタ)アクリレート基を持つものが、密着性を硬化収縮で悪化させず耐水性を向上させる点で好ましく、特により耐水性に優れ、基材への密着性を向上させる点で、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートとそのアルキレンオキシド(好ましくは、C2-3アルキレンオキシド)変性物、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートとそのアルキレンオキシド(好ましくは、C2-3アルキレンオキシド)変性物がより好ましい。
【0039】
(メタ)アクリレート(B1)は、上述した(メタ)アクリレート(B)の中からアルキレンオキシドの繰り返し単位数が、平均で0~2.0となるように選択され、(メタ)アクリレート(B1)は、好ましくは、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(1mol)付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(2mol)付加ビスフェノールAジ(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、エチレンオキシド(1mol)付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(2mol)付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ及びテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(1mol)付加ペンタエリスリトールトリ及びテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(2mol)付加ペンタエリスリトールトリ及びテトラ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(1mol)付加グリセリントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(2mol)付加グリセリントリ(メタ)アクリレートから選択される。中でも耐熱密着性や耐湿熱密着性に優れるという点でビスフェノールAジ(メタ)アクリレートとそのエチレンオキシド付加物、およびトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートとそのエチレンオキシド付加物が特に好ましい。
【0040】
(メタ)アクリレート(B2)は、上述した(メタ)アクリレート(B)の中からアルキレンオキシドの繰り返し単位数が、平均で3.0~5.0となるように選択され、(メタ)アクリレート(B2)は、好ましくは、エチレンオキシド(3mol)付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(4mol)付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(5mol)付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(3mol)付加グリセリントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(4mol)付加グリセリントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(5mol)付加グリセリントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(3mol)付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(4mol)付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(5mol)付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(3mol)付加ペンタエリスリトールトリ及びテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(4mol)付加ペンタエリスリトールトリ及びテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(5mol)付加ペンタエリスリトールトリ及びテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(3mol)付加ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、エチレンオキシド(4mol)付加ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、エチレンオキシド(5mol)付加ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートから選択される。中でも耐熱密着性や耐湿熱密着性に優れるという点で、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートとそのエチレンオキシド付加物、およびトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートとそのエチレンオキシド付加物が特に好ましい。
【0041】
(メタ)アクリレート(B3)は、上述した(メタ)アクリレート(B)の中からアルキレンオキシドの繰り返し単位数が、平均で6.0~8.0となるように選択され、(メタ)アクリレート(B3)は、好ましくは、エチレンオキシド(6mol)付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(7mol)付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(8mol)付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(6mol)付加グリセリントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(7mol)付加グリセリントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(8mol)付加グリセリントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(6mol)付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(7mol)付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(8mol)付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(6mol)付加ペンタエリスリトールトリ及びテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(7mol)付加ペンタエリスリトールトリ及びテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(8mol)付加ペンタエリスリトールトリ及びテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(6mol)付加ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、エチレンオキシド(7mol)付加ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、エチレンオキシド(8mol)付加ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートから選択される。中でも耐熱密着性や耐湿熱密着性に優れるという点で、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートとそのエチレンオキシド付加物、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートとそのエチレンオキシド付加物が特に好ましい。
【0042】
アルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)は、耐熱性と耐湿熱性の両方の特性を向上させるために、好ましくは、アルキレンオキシドの繰り返し単位数(式(1)のn)が、平均で、0~2.0の(メタ)アクリレート(B1)と、アルキレンオキシドの繰り返し単位数(式(1)のn)が、平均で、3.0~5.0の(メタ)アクリレート(B2)と、アルキレンオキシドの繰り返し単位数(式(1)のn)が、平均で、6.0~8.0の(メタ)アクリレート(B3)とを含む混合物である。
【0043】
耐熱性と耐湿熱性の両方の特性を向上させる点で、アルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)は、好ましくは、(メタ)アクリレート(B1)を5~50質量%と、(メタ)アクリレート(B2)を20~90質量%と、(メタ)アクリレート(B3)を5~30質量%含み、より好ましくは、アルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)は、(メタ)アクリレート(B1)を10~45質量%、式(1)のnが3.0~5.0の(メタ)アクリレート(B2)を30~80質量%、式(1)のnが6.0~8.0の(メタ)アクリレート(B3)を10~25質量%含む。
【0044】
(メタ)アクリレート(B)のコーティング剤中の含有量については特に制限はなく、広範囲で変動させることができる。通常、コーティング剤の塗膜成分は、5~95質量%の範囲で(メタ)アクリレート(B)を含むことができ、好ましくは10~90質量%の範囲で(メタ)アクリレート(B)を含み、より好ましくは20~80質量%の範囲で(メタ)アクリレート(B)を含み、特に好ましくは40~70質量%の範囲で(メタ)アクリレート(B)を含む。
1-3.他の成分
【0045】
硬化性樹脂組成物は、必要により、重合開始剤、光安定剤、溶媒、増粘剤、難燃剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、酸化防止剤等の他の成分を含んでよい。
【0046】
重合開始剤としては、重合方法に応じて、熱重合開始剤および光重合開始剤のいずれを用いてよい。
熱重合開始剤としては、例えば、アゾ化合物系重合開始剤、有機過酸化物系重合開始剤、および無機過酸化物系重合開始剤が挙げられ、アゾ化合物系重合開始剤、および有機過酸化物系重合開始剤が好ましく、有機過酸化物系重合開始剤がより好ましい。光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン系重合開始剤、ベンゾフェノン系重合開始剤、アルキルフェノン系重合開始剤、チオキサントン系重合開始剤、キサントン系光重合開始剤、アシルホスフィン系重合開始剤、オキシム系重合開始剤、ベンゾイン化合物系重合開始剤、アントラセン化合物系重合開始剤、およびキノン化合物系重合開始剤が挙げられ、アセトフェノン系重合開始剤、ベンゾフェノン系重合開始剤、チオキサントン系重合開始剤、およびアシルホスフィン系重合開始剤が好ましい。熱および光兼用重合開始剤としては、アゾ化合物系重合開始剤、および有機過酸化物が挙げられる。
これら重合開始剤は、1種単独で、または2種以上組み合わせて用いることができ、例えば、アセトフェノン系光重合開始剤およびベンゾフェノン系光重合開始剤の組み合わせ、ならびにアセトフェノン系光重合開始剤およびチオキサントン系光重合開始剤の組み合わせが好ましい。
【0047】
アゾ化合物系熱重合開始剤の例としては、2,2-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)(AMBN)、アゾビスシアノ吉草酸、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-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)、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[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)、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジサルフェイトジハイドレート、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]ハイドレート、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]、2,2’-アゾビス(1-イミノ-1-ピロリジノ-2-メチルプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。中でも、2,2-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)が好ましい。
【0048】
有機過酸化物系重合開始剤としては、例えば、tert-ブチルパーオキシピバレート、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ-tert-ブチルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、tert-ブチルハイドロパーオキシド等の有機過酸化物が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。
無機過酸化物系重合開始剤としては、例えば、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。中でも、ベンゾイルパーオキシドが好ましい。
【0049】
アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば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、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-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-ブタノン等のα‐アミノアセトフェノン系の光重合開始剤、ならびに1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、及び2-ヒロドキシ-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α‐ヒドロキシアセトフェノン系の光重合開始剤を挙げることができ、これらは単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。中でも、α‐ヒドロキシアセトフェノン系の光重合開始剤が好ましい。
【0050】
ベンゾフェノン系重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル-4-フェニルベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチル-ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-n-プロポキシベンゾフェノン、ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’-テトラ(tert-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4,4’-ジ(N,N’-ジメチルアミノ)-ベンゾフェノン等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。中でも、ベンゾフェノンが好ましい。
【0051】
アルキルフェノン化合物系重合開始剤としては、例えば、2,2’-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オンなどのベンジルメチルケタール化合物、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、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、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-オンなどのα-ヒドロキシアルキルフェノン化合物、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、2-ベンジルメチル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-1-ブタノンなどのアミノアルキルフェノン化合物等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。
【0052】
チオキサントン系光重合開始剤としては、例えば、チオキサントン、ジメチルチオキサントン(例えば、2,4-ジメチルチオキサントン)、ジエチルチオキサントン(例えば、2,4-ジエチルチオキサントン)、イソプロピルチオキサントン(例えば、2-イソプロピルチオキサントン)、クロロチオキサントン(例えば、2,4-ジクロロチオキサントン9、メルカプトチオキサントン等が挙げられる。
キサントン系光重合開始剤としては、例えば、キサントン、2-イソプロピルキサントン、2,4-ジメチルキサントン、2,4-ジエチルキサントン、2,4-ジクロロキサントン等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。
【0053】
アシルホスフィン系光重合開始剤としては、ビスアシルホスフィンオキシド系光重合開始剤やモノアシルホスフィンオキシド系光重合開始剤等が挙げられ、具体的には、例えば、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シド、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シド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-4-プロピルフェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-1-ナフチルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルホスフィンオキシド、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シド、2,6-ジメトキシベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、2,6-ジクロロベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルホスフィン酸メチルエステル、2-メチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ピバロイルフェニルホスフィン酸イソプロピルエステル、ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、エチル-2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネート、(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-ペンチルホスフィンオキシド等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。特に、ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシドが好ましい。
【0054】
O-アシルオキシム化合物系光重合開始剤としては、例えば、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)ブタン-1-オン-2-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)オクタン-1-オン-2-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロペンチルプロパン-1-オン-2-イミン、N-アセトキシ-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]エタン-1-イミン、N-アセトキシ-1-[9-エチル-6-{2-メチル-4-(3,3-ジメチル-2,4-ジオキサシクロペンタニルメチルオキシ)ベンゾイル}-9H-カルバゾール-3-イル]エタン-1-イミン、N-アセトキシ-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]-3-シクロペンチルプロパン-1-イミン、N-ベンゾイルオキシ-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]-3-シクロペンチルプロパン-1-オン-2-イミン、N-アセチルオキシ-1-[4-(2-ヒドロキシエチルオキシ)フェニルスルファニルフェニル]プロパン-1-オン-2-イミン、N-アセチルオキシ-1-[4-(1-メチル-2-メトキシエトキシ)-2-メチルフェニル]-1-(9-エチル-6-ニトロ-9H-カルバゾール-3-イル)メタン-1-イミン等が挙げられる。
【0055】
ベンゾイン化合物系重合開始剤としては、例えば、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が挙げられる。
【0056】
アントラセン化合物系重合開始剤としては、例えば、9,10-ジメトキシアントラセン、2-エチル-9,10-ジメトキシアントラセン、9,10-ジエトキシアントラセン、2-エチル-9,10-ジエトキシアントラセン等が挙げられる。また、キノン化合物系重合開始剤としては、例えば、9,10-フェナンスレンキノン、2-エチルアントラキノン、カンファーキノンが挙げられる。
【0057】
重合開始剤の含有量は、(A)成分および(B)成分の合計100質量部に対して、0.01~10質量部であることが好ましい。重合開始剤の含有量は、より好ましくは2~8質量部である。また、複数の重合開始剤を組み合わせる場合には、その合計の含有量が上記の質量比になるようにすればよい。例えば、アセトフェノン系光重合開始剤およびベンゾフェノン系光重合開始剤の組み合わせ、またはアセトフェノン系光重合開始剤およびチオキサントン系光重合開始剤の組み合わせでは、アセトフェノン系光重合開始剤と、ベンゾフェノン系光重合開始剤またはチオキサントン系光重合開始剤との質量比は、3:1~1:2が好ましく、2:1~1:1が好ましい。
【0058】
紫外線吸収剤について特に制限はないが、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、およびシアノアクリレート系紫外線吸収剤が挙げることができ、これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0059】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-t-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-t-ブチル-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-ペンチル-2-ヒドロキシフェニル-2-ベンゾトリアゾール、2-(2-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチル-6-(3,4,5,6-テトラヒドロフタリミジルメチル)フェノール、2-(2-ヒドロキシ-4-オクチロキシフェニル)-2-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-t-オクチルフェニル)-2-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-メチル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3-t-ブチル-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-t-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-t-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-t-ペンチルベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-5-(1,1,3,3,-テトラメチルブチル)]ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3-s-ブチル-5-t-ブチルベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3-ドデシル-5-メチルベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3-t-ブチル-5-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2-メチレンビス[4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)]-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール]、および3-[3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル]プロピオネート等が挙げられる。
【0060】
トリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、2,4-ビス[2-ヒドロキシ-4-ブトキシフェニル]-6-(2,4-ジブトキシフェニル)-1,3-5-トリアジン、2,4-ジフェニル-6-(2-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ジフェニル-6-(2-ヒドロキシ-4-エトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ジフェニル-(2-ヒドロキシ-4-プロポキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ジフェニル-(2-ヒドロキシ-4-ブトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ジフェニル-6-(2-ヒドロキシ-4-ブトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-[1-オクチルオキシカルボニルエトキシ]フェニル)-4,6-ビス(4-フェニルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ジフェニル-6-(2-ヒドロキシ-4-ヘキシルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ジフェニル-6-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ジフェニル-6-(2-ヒドロキシ-4-ドデシルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、及び2,4-ジフェニル-6-(2-ヒドロキシ-4-ベンジルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン等が挙げられる。
【0061】
シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、2-エチルヘキシル-2-シアノ-3,3’-ジフェニルアクリレート、エチル-2-シアノ-3,3’-ジフェニルアクリレート等が挙げられる。
【0062】
紫外線吸収剤は、硬化性樹脂組成物中、0~2.0質量%の範囲で含むことが好ましく、0.1~1.0質量%の範囲で含むことがより好ましい。また、紫外線吸収剤は、ウレタン(メタ)アクリレート(A)およびアルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)の合計100質量部に対し、合計で0~20質量部の範囲で含むことが好ましく、5~16質量部の範囲で含むことが好ましく、8~14質量部の範囲で含むことが好ましい。
【0063】
光安定剤について特に制限はないが、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤を挙げることができる。
【0064】
ヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-メトキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-エトキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-プロポキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-ブトキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-ペンチロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-ヘキシロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-ヘプチロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-オクトキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-ノニロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-デカニロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-ドデシロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-2-(4-メトキシ-ベンジリデン)マロネート、テトラキス(2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシラート、テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシラート等のアミノメチル基含有化合物、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジノールとβ,β,β,β-テトラメチル-3,9-(2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5])ウンデカン)ジエタノールとの縮合物、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸と2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジノールとβ,β,β,β-テトラメチル-3,9-(2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5])ウンデカン)ジエタノールとの縮合物、デカンジカルボン酸と2,2,6,6-テトラメチル-1-オクトキシ-4-ピペリジノールとのジエステル化合物と1,1-ジメチルエチルヒドロパーオキシドとオクタンとの反応生成物(BASF製、商品名チヌビン123)、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)-[[3,5-ビス(1,1、ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル](BASF社製、商品名チヌビン144)等のアミノエーテル基含有化合物が挙げられる。
【0065】
光安定剤は、硬化性樹脂組成物中、0~0.3質量%の範囲で含むことが好ましく、0.05~0.2質量%の範囲で含むことがより好ましい。また、光安定剤は、ウレタン(メタ)アクリレート(A)およびアルキレンオキシド変性(メタ)アクリレート(B)の合計100質量部に対し、合計で0~2.5質量部の範囲で含むことが好ましく、0.6~2質量部の範囲で含むことが好ましく、1~1.8質量部の範囲で含むことが好ましい。また、光安定剤を上述した紫外線吸収剤と組み合わせることが好ましく、この場合、紫外線吸収剤と安定剤の質量比(紫外線吸収剤:安定剤)は、1:2~30:1の範囲とすることが好ましく、質量比1:1~14:1の範囲とすることがより好ましい。
【0066】
レベリング剤としては、例えば、ポリジメチルシロキサン、その共重合物、ポリジメチルシロキサン骨格を有するアクリルポリマー、ポリジメチルシロキサン骨格を有するウレタンポリマー、及びこれらにアクリロイル基やメタクリロイル基を導入し、活性エネルギー線反応性を付与した化合物等のシリコーン系のレベリング剤、或いは、ペルフルオロアルキルスルホン酸、ペルフルオロアルキルカルボン酸、フッ素テロマーアルコール又はこれらの誘導体等のフッ素系レベリング剤が挙げられる。市販品としては、例えばネオス株式会社製フタージェント602Aを挙げることができる。
レベリング剤は、本発明のコーティング剤中、0~0.5質量%の範囲で含むことが好ましく、0.01~0.3質量%の範囲で含むことがより好ましい。
【0067】
酸化防止剤としては、例えば、ジ-t-ブチルヒドロキシトルエン、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、ペンタエリスリチル・テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレート、オクチル化ジフェニルアミン、2,4,-ビス[(オクチルチオ)メチル]-O-クレゾール、イソオクチル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ジブチルヒドロキシトルエン等が挙げられる。
酸化防止剤は、本発明のコーティング剤中、0~2質量%の範囲で含むことが好ましい。
【0068】
増粘剤としては、例えば、会合型ノニオン系ウレタン増粘剤、アルカリ膨潤型増粘剤、無機系の層間化合物であるベントナイト、セルロース系増粘剤、(メタ)アクリル酸系増粘剤、ポリウレタン系増粘剤、ポリアクリルアミド系増粘剤、ビニルエーテル系増粘剤、鉱物系増粘剤又は多糖類系増粘剤等が挙げられる。
増粘剤は、本発明の硬化性樹脂組成物中、0~5質量%の範囲で含むことが好ましい。
【0069】
可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル、非芳香族二塩基酸エステル、脂肪族エステル、ポリアルキレングリコールのエステル、リン酸エステル、トリメリット酸エステル、塩素化パラフィン、炭化水素系油、プロセスオイル、ポリエーテル、エポキシ可塑剤類、ポリエステル系可塑剤等が挙げられ、好ましくはフタル酸エステルである。前記可塑剤の具体例としては、ジブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジ(2-エチルヘキシル)フタレート、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート、ジブチルセバケート、コハク酸イソデシル、トリクレジルホスフェート、トリブチルホスフェート、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ベンジル等が挙げられる。
可塑剤は、本発明の硬化性樹脂組成物中、0~10質量%の範囲で含むことが好ましい。
【0070】
滑剤としては、例えば、炭化水素系、脂肪酸系、高級アルコール系、脂肪族アミド系、金属石鹸系、エステル系、アミド系滑剤、シリコーン化合物、パーフルオロアルキル化合物等が挙げられる。
滑剤は、本発明の硬化性樹脂組成物中、0~1質量%の範囲で含むことが好ましい。
【0071】
着色剤としては、例えば、直接染料、酸性染料、塩基性染料、金属錯塩染料等の染料;カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、マイカ等の無機顔料;カップリングアゾ系、縮合アゾ系、アンスラキノン系、チオインジゴ系、ジオキサゾン系、フタロシアニン系等の有機顔料が挙げられる。
着色剤は、本発明の硬化性樹脂組成物中、0~2質量%の範囲で含むことが好ましい。
【0072】
難燃剤としては、例えば、燐及びハロゲン含有有機化合物、臭素あるいは塩素含有有機化合物、ポリ燐酸アンモニウム、水酸化アルミニウム、酸化アンチモン等の添加及び反応型難燃剤が挙げられる。
難燃剤は、は、本発明の硬化性樹脂組成物中、0~20質量%の範囲で含むことが好ましい。
【0073】
帯電防止剤としては、第四級アンモニウム塩のカチオン型帯電防止剤、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールアルキレンオキシド付加物硫酸エステル塩、高級アルコールリン酸エステル塩、高級アルコールアルキレンオキシド付加物リン酸エステル塩から選ばれる少なくとも一種類のアニオン型帯電防止剤、高級アルコールアルキレンオキシド付加物、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル等が挙げられる。
帯電防止剤は、本発明の硬化性樹脂組成物中、0~5質量%の範囲で含むことが好ましい。
【0074】
有機粒子としては、例えば、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミノ酸樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂及びこれらの混合物から形成される粒子が挙げられる。
有機粒子は、本発明の硬化性樹脂組成物中、0~30質量%の範囲で含むことが好ましい。
【0075】
本発明のコーティング剤は、上述した各成分を、通常重合溶媒中に含有する。
重合溶媒としては、重合させる各単量体、生成する重合体前駆体、および必要に応じて重合開始剤その他の添加剤を溶解できるものであれば特に制限されず、メタノール、エタノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2-メトキシエチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、1-メトキシ-2-プロパノール、1-メトキシ-2-プロピルアセテート、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、トルエン、酢酸エチル、乳酸エチル、乳酸メチル、ジメチルスルホキシド、水等を用いることができる。これらは単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。適度な溶解性を持ちポリカーボネートなどの基材を溶かしにくい点で、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)が好ましい。
【0076】
硬化性組成物中の重合溶媒の含有量について特に制限はないが、通常、10質量%~80質量%の重合溶媒を硬化性組成物中に配合することができ、多くの場合、30質量%~70質量%の重合溶媒、好ましくは30質量%~60質量%の重合溶媒を硬化性組成物中に配合する。
また、有機塗膜成分100質量部に対して、通常10質量部から500質量部であり、好ましくは50質量部から300質量部である。コーティング剤の粘度は、使用時の温度(通常15~30℃)で、通常5~500mPa・sであり、好ましくは10~100mPa・sである。
コーティング剤は、塗工の際に、適当な粘度に調整するために溶剤で希釈してよく、希釈後の溶剤の含有量は、通常、コーティング剤中55~85質量%であり、好ましくは70~80質量%である。
【0077】
硬化性組成物は、例えば、基材上に塗布し、硬化性組成物に活性エネルギー線を照射することによって、または加熱することによって、無機または有機の基材の全面、片面または一部に硬化物を形成することができる。硬化のために、活性エネルギー線の照射と加熱との両方を行ってもよい。
【0078】
硬化性組成物は、例えば、バーコーター、アプリケーター、ダイコーター、スピンコーター、スプレーコーター、カーテンコーター、ロールコーター、スクリーン印刷、ディッピングなどによって基材上に塗布することができる。
【0079】
硬化性組成物の基材上への塗布量は特に限定されず、形成する硬化層の厚さに応じて調整すればよく、目安としては、活性エネルギー線照射および/または加熱での硬化処理後に得られる硬化層の厚さが、1~1,000μmとなる量が好ましく、10~800μmとなる量がより好ましい。
【0080】
活性エネルギー線についても特に制限はないが、例えば、紫外線、電子線等が挙げられる。
紫外線を照射する場合、高圧水銀灯、メタルハライドランプ等の光源を備えた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、好ましくは、照度30~2,000mW/cmであり、積算光量として100~1000mJ/cmである。硬化雰囲気は、空気雰囲気、不活性ガス(例えば、窒素、アルゴン)雰囲気のいずれであってもよい。電子線を照射する場合にも、市販の電子線照射装置を使用することができ、電子線の照射量は、好ましくは1~10Mradである。
【0081】
活性エネルギー線を照射して硬化させた後、必要に応じて、加熱処理(アニール処理)をして硬化をさらに進行させてもよい。その際の加熱温度は、80~220℃の範囲にあることが好ましい。加熱時間は、10分~60分の範囲にあることが好ましい。
【0082】
熱重合により硬化性組成物を硬化する場合には、加熱温度は、80~200℃の範囲にあることが好ましく、より好ましくは100~150℃の範囲である。加熱温度が80℃より低いと、加熱時間を長くする必要があり経済性に欠ける傾向にあり、加熱温度が200℃より高いと、エネルギーコストがかかるうえに、加熱昇温時間及び降温時間がかかるため、経済性に欠ける傾向にある。
重合条件は、特に制限されず、用いる重合開始剤の種類等によって適宜調節できるが、例えば、不活性ガス(好ましくは窒素)雰囲気下、は60~90℃の重合温度で、3~10時間反応させて行うことができる。
【0083】
硬化樹脂組成物は、種々の基材に用いることができ、例えば、ポリカーボネート、ポリメ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、ポリシクロオレフィン、ポリイミド、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等に用いることができる。
【0084】
形成される硬化層の厚さは、上述の通り、塗布量によって調整することができ、通常、15μm未満であり、好ましくは10μm以下であり、より好ましくは7μm以下である。
【0085】
得られる硬化物は、透明性、耐熱性および耐湿熱性に優れることから、デジタルサイネージなどの屋外用ディスプレイ、自動車用樹脂基材等の被覆材料として好適に用いることができる。
【実施例
【0086】
以下に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、特に言及しない場合、各例中の部および%はいずれも質量基準であり、室温放置条件は全て、23℃/55%RHである。
【0087】
1.ウレタン(メタ)アクリレート(A)の製造
[合成例1]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、ヘキサメチレンジイソシアネート(東ソー株式会社製HDI、イソシアネート量50%)を169.4g、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA、東亜合成株式会社製アロニックスM-305、ペンタエリスリトールジアクリレートの含有量が0%、ペンタエリスリトールモノアクリレートの含有量が0%、ペンタエリスリトールトリアクリレートの含有量が60%、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの含有量が40%)を1428.7g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、反応触媒として無機ビスマス(日東化成株式会社製、ネオスタンU-600)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら反応させ、残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA―1を得た。
得られたウレタンアクリレートA―1は、固形分80%、25℃での粘度は約100mPa・S、水酸基価は固形分で換算して29.2mgKOH/gであった。
【0088】
[合成例2]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、ジシクロヘキシルメタン4,4―ジイソシアナート(H12MDI、エボニック社製VESTANT(登録商標))を249.3g、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA、東亜合成株式会社製アロニックスM-305、ペンタエリスリトールジアクリレートの含有量が0%、ペンタエリスリトールモノアクリレートの含有量が0%、ペンタエリスリトールトリアクリレートの含有量が60%、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの含有量が40%)を1348.8g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、反応触媒として無機ビスマス(日東化成株式会社製、ネオスタンUー600)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら反応させ、残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA―2を得た。
得られたウレタンアクリレートA―2は、固形分80%、25℃での粘度は約80mPa・S、水酸基価は固形分で換算して27.3mgKOH/gであった。
【0089】
[合成例3]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI、エボニック社製VESTANT(登録商標)、イソシアネート量32%)を568.9g、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(アロニックスM-933、東亜合成株式会社製、ペンタエリスリトールジアクリレートの含有量が30%、ペンタエリスリトールモノアクリレートの含有量が5%、ペンタエリスリトールトリアクリレートの含有量が50%、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの含有量が15%)を1029.2g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、及び反応触媒として無機ビスマス(ネオスタンUー600、日東化成株式会社)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら反応させ、残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA-3を得た。
得られたウレタンアクリレートA-3は、固形分80%、25℃での粘度は約350mPa・S、水酸基価は固形分で換算して28.5mgKOH/gであった。
【0090】
[合成例4]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、イソホロンジイソシアネート(IPDI、エボニック社製VESTANT(登録商標)、イソシアネート量37.7%)を217.3g、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA、東亜合成株式会社製アロニックスM-305、ペンタエリスリトールジアクリレートの含有量が0%、ペンタエリスリトールモノアクリレートの含有量が0%、ペンタエリスリトールトリアクリレートの含有量が60%、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの含有量が40%)を1380.7g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、及び反応触媒として無機ビスマス(日東化成株式会社製、ネオスタンUー600)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら反応させ、残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA-4を得た。
得られたウレタンアクリレートA-4は、固形分80%、25℃での粘度は約110mPa・S、水酸基価は固形分で換算して27.6mgKOH/gであった。
【0091】
[合成例5]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、イソホロンジイソシアネート(IPDI、エボニック社製VESTANT(登録商標)、イソシアネート量37.7%)を511.4g、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(アロニックスM-933、東亜合成株式会社製、ペンタエリスリトールジアクリレートの含有量が30%、ペンタエリスリトールモノアクリレートの含有量が5%、ペンタエリスリトールトリアクリレートの含有量が50%、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの含有量が15%)を1086.7g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、及び反応触媒として無機ビスマス(日東化成株式会社製、ネオスタンUー600)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら反応させ、残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA-5を得た。
得られたウレタンアクリレートA-5は、固形分80%、25℃での粘度は約400mPa・S、水酸基価は固形分で換算して40.8mgKOH/gであった。
【0092】
[合成例6]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、イソホロンジイソシアネート(IPDI、エボニック社製VESTANT(登録商標)、イソシアネート量37.7%)を127.8g、水酸基価95mgKOH/gのジペンタエリスリトールアクリレート(DPHA、東亜合成株式会社製アロニックスM-403)を1470.2g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、及び反応触媒として無機ビスマス(日東化成株式会社製、ネオスタンUー600)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら反応させ、残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA-6を得た。
得られたウレタンアクリレートA-6は、固形分80%、25℃での粘度は約110mPa・S、水酸基価は固形分で換算して13.7mgKOH/gであった。
【0093】
[合成例7]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI、エボニック社製VESTANT(登録商標)、イソシアネート量32%)を321.2g、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA、東亜合成株式会社製アロニックスM-305、ペンタエリスリトールジアクリレートの含有量が0%、ペンタエリスリトールモノアクリレートの含有量が0%、ペンタエリスリトールトリアクリレートの含有量が60%、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの含有量が40%)を1276.9g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、及び反応触媒として無機ビスマス(日東化成株式会社製、ネオスタンUー600)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら反応させ、残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA-7を得た。
得られたウレタンアクリレートA-7は、固形分80%、25℃での粘度は約140mPa・S、水酸基価は固形分で換算して5.2mgKOH/gであった。
【0094】
[合成例8]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI、エボニック社製VESTANT(登録商標)、イソシアネート量32%)を615.3g、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA、東亜合成株式会社製アロニックスM-933、ペンタエリスリトールジアクリレートの含有量が30%、ペンタエリスリトールモノアクリレートの含有量が5%、ペンタエリスリトールトリアクリレートの含有量が50%、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの含有量が15%)を982.8g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、及び反応触媒として無機ビスマス(日東化成株式会社製、ネオスタンUー600)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら反応させ、残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA-8を得た。
得られたウレタンアクリレートA-8は、固形分80%、25℃での粘度は約500mPa・S、水酸基価は固形分で換算して6.7mgKOH/gであった。
【0095】
[比較合成例1]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI、エボニック社製VESTANT(登録商標)、イソシアネート量32%)を595.5g、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG、三菱ケミカル株式会社製PTMG650、分子量650)を738.7g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、及び反応触媒として無機ビスマス(日東化成株式会社製、ネオスタンUー600)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら2時間反応させた。その後、2-ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA、大阪有機工業株式会社製、水酸基価483mgKOH/g)、を263.9g添加し、3時間反応させ、残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA-9を得た。
得られたウレタンアクリレートA-9は、固形分80%、25℃での粘度は約2000mPa・S、水酸基価は固形分で換算して15mgKOH/gであった。なお、ウレタンアクリレートA-9は、特許第4204106号の実施例で使用されたウレタンアクリレートである。
【0096】
[比較合成例2]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、2官能のヘキサメチレンジイソシアネート系プレポリマー(HDI系プレポリマー、旭化成株式会社製デュラネートA201H、イソシアネート量15.8%)を645.6g、水酸基価163mgKOH/gのラクトン変性アクリレート(LA、ダイセル株式会社製プラクセルFA2D)を952.5g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、及び反応触媒として無機ビスマス(日東化成株式会社製、ネオスタンUー600)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら反応させた。残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA―10を得た。
得られたウレタンアクリレートA―10は、固形分80%、25℃での粘度は約1200mPa・S、水酸基価は固形分で換算して11.3mgKOH/gであった。なお、ウレタンアクリレートA-10は、特許第7452588号の実施例で使用されたウレタンアクリレートである。
【0097】
[比較合成例3]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、ノルボルネンジイソシアナート(大成ファインケミカル社にて合成、イソシアネート量47.1%)を210.9g、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA、東亜合成株式会社製アロニックスM-305、ペンタエリスリトールジアクリレートの含有量が0%、ペンタエリスリトールモノアクリレートの含有量が0%、ペンタエリスリトールトリアクリレートの含有量が60%、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの含有量が40%)を1387.1g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、及び反応触媒として無機ビスマス(日東化成株式会社製、ネオスタンUー600)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら反応させ、残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA―11を得た。
得られたウレタンアクリレートA-11は、固形分80%、25℃での粘度は約110mPa・S、水酸基価は固形分で換算して15.3mgKOH/gであった。なお、ウレタンアクリレートA―11は、特許6481302の実施例で使用されたウレタンアクリレートである。
【0098】
[比較合成例4]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、1,3,ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(H6XDI、三井化学株式会社製タケネート(登録商標)600、イソシアネート量43.3%)を303.6g、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA、東亜合成株式会社製アロニックスM-933、ペンタエリスリトールジアクリレートの含有量が30%、ペンタエリスリトールモノアクリレートの含有量が5%、ペンタエリスリトールトリアクリレートの含有量が50%、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの含有量が15%)を567.3g、水酸基価95mgKOH/gのジペンタエリスリトールアクリレート(DPHA、東亜合成株式会社製アロニックスM-403)を727.1g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、及び反応触媒として無機ビスマス(日東化成株式会社製、ネオスタンUー600)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら反応させ、残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA―12を得た。
得られたウレタンアクリレートA-12は、固形分80%、25℃での粘度は約400mPa・S、水酸基価は固形分で換算して16.4mgKOH/gであった。なお、ウレタンアクリレートA―12は、特許7024558の実施例で使用されたウレタンアクリレートである。
【0099】
[比較合成例5]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI、エボニック社製VESTANT(登録商標)、イソシアネート量32%)を535.4g、水酸基価310mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(東亜合成株式会社製アロニックスM-926)を1062.7g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、及び反応触媒として無機ビスマス(日東化成株式会社製ネオスタンUー600)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら反応させ、残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA―13を得た。
得られたウレタンアクリレートA-13は、固形分80%、25℃での粘度は約4800mPa・S、水酸基価は固形分で換算して64.2mgKOH/gであった。
【0100】
[比較合成例6]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI、エボニック社製VESTANT(登録商標)、イソシアネート量32%)を127.8g、水酸基価50mgKOH/gのジペンタエリスリトールアクリレート(DPHA、新中村化学工業株式会社製NKエステルA-9550)を1470.2g、溶剤としてメチルエチルケトンを399.5g、重合禁止剤としてメトキノンを0.8g、及び反応触媒として無機ビスマス(日東化成株式会社製、ネオスタンUー600)を1.6g仕込み、70℃にて均一に撹拌しながら反応させ、残存イソシアネート基が0.1%となった時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートA―14を得た。
得られたウレタンアクリレートA-14は、固形分80%、25℃での粘度は約110mPa・S、水酸基価は固形分で換算して13.7mgKOH/gであった。
【0101】
以下に、各ウレタンアクリレートの合成条件の概要と得られた各ウレタンアクリレートの水酸基価を示す。
【表1】

【表2】

UA:ウレタンアクリレート
PEA:ペンタエリスリトールアクリレート
DPHA:ジペンタエリスリトールアクリレート
HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
H12MDI:ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
H6XDI:1,3,ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン
IPDI:イソホロンジイソシアネート
LA:ラクトン変性アクリレート
HEA:2-ヒドロキシエチルアクリレート
NBDI:ノルボルネンジイソシアナート
SEA:ソルビトールEO変性アクリレート
OH価50mgKOH/g DPHA:新中村化学工業株式会社製、NKエステルA-9550
OH価95mgKOH/g DPHA:東亜合成株式会社製アロニックスM-403
OH価115mgKOH/g PEA:東亜合成株式会社製アロニックスM-305
OH価280mgKOH/g PEA:東亜合成株式会社製アロニックスM-933
OH価310mgKOH/g SEA:東亜合成株式会社製アロニックスM-926
PTMEG:ポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱ケミカル株式会社製PTMG650、分子量650)
OH価163mgKOH/g LA:ダイセル株式会社製プラクセルFA2D
OH価483mgKOH/g HEA:大阪有機工業株式会社製2-ヒドロキシエチルアクリレート、水酸基価483mgKOH/g
HDI(NCO%:50%):東ソー株式会社製HDI(イソシアネート量50%)
H12MDI(NCO%:32):エボニック社製VESTANAT(登録商標)(イソシアネート量32%)
IPDI(NCO%:37.7):エボニック社製VESTANAT(登録商標)(イソシアネート量37.7%)
H6XDI(NCO%:43.8):三井化学株式会社製タケネート(登録商標)600(イソシアネート量43.8%)
2官能HDI(NCO%:15.8):2官能のヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)系プレポリマー(旭化成株式会社製、デュラネートA-201H)
NBDI(NCO%:47.1):大成ファイン株式会社合成(イソシアネート量47.1%)
【0102】
2.アルキレンオキシド変性または非変性(メタ)アクリレート(B)の製造
[合成例9]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、トリメチロールプロパン(東京化成工業株式会社製、分子量134.2)を134g、苛性カリウムを0.3g、溶剤としてトルエンを134g仕込んだ。140℃にて均一に撹拌しながら、エチレンオキシド(分子量44)44gを徐々に反応容器内に吹き込みながら反応させた。反応後、酢酸にて中和を行い、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパンを得た。
得られたエチレンオキシド変性トリメチロールプロパン178g、アクリル酸216g、パラトルエンスルホン酸30g、ハイドロキノン0.45g、溶剤としてトルエン400gを別の反応容器に投入し、空気を吹き込みながら110℃に加熱し反応を行った。脱水反応で生じた水は反応中に随時除去した。反応後、アルカリ洗浄、水洗浄を行い、空気を吹き込みながらトルエンを減圧下で回収し、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1を得た。
得られたB-1について、以下の条件でH-HMR、13C-NMR、およびHPLCによって分析を行ったところ、エチレンオキシドの付加数は、0.9であった。
【0103】
H-HMR分析の条件
装置:日本電子社製ECX-400
測定溶媒:重クロロホルム
測定濃度:1重量%
測定温度 50℃
積算回数 16回
【0104】
13 C-NMR分析の条件
装置:日本電子社製ECX-400
測定溶媒:重クロロホルム
測定濃度:5重量%
測定温度:室温
積算回数 4096回
【0105】
HPLC分析の条件
置:SHIMADZU LC-10A
検出器:UV 254nm
カラム:GLサイエンス イナートシルODS-2(4.6×150mm)
カラム温度:40℃
溶離液:アセトニトリル/0.1%リン酸=60/40
流量:0.6ml/分
サンプル注入量:2μl
サンプル濃度:1wt%
【0106】
[合成例10]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、トリメチロールプロパン(東京化成工業株式会社製 分子量134.2)を134g、苛性カリウムを0.3g、溶剤としてトルエンを134g仕込んだ。140℃にて均一に撹拌しながら、エチレンオキシド(分子量44)176gを徐々に反応容器内に吹き込みながら反応させた。反応後、酢酸にて中和を行い、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパンを得た。
得られたエチレンオキシド変性トリメチロールプロパンを310g、アクリル酸を216g、パラトルエンスルホン酸を30g、ハイドロキノンを0.45g、溶剤としてトルエンを600g別の反応容器に投入し、空気を吹き込みながら110℃に加熱し反応を行った。脱水反応で生じた水は反応中に随時除去した。反応後、アルカリ洗浄、水洗浄を行い、空気を吹き込みながらトルエンを減圧下で回収し、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2を得た。
得られたB-2について、上述した条件でH-HMR、13C-NMR、およびHPLCによって分析を行ったところ、エチレンオキシドの付加数3.7であった。
【0107】
[合成例11]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、トリメチロールプロパン(東京化成工業株式会社製 分子量134.2)を134g、苛性カリウムを0.3g、溶剤としてトルエンを134g仕込んだ。140℃にて均一に撹拌しながら、エチレンオキシド(分子量44)308gを徐々に反応容器内に吹き込みながら反応させた。反応後、酢酸にて中和を行い、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパンを得た。
得られたエチレンオキシド変性トリメチロールプロパンを442g、アクリル酸を216g、パラトルエンスルホン酸を30g、ハイドロキノンを0.45g、溶剤としてトルエンを800g別の反応容器に投入し、空気を吹き込みながら110℃に加熱し反応を行った。脱水反応で生じた水は反応中に随時除去した。反応後、アルカリ洗浄、水洗浄を行い、空気を吹き込みながらトルエンを減圧下で回収し、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3を得た。
得られたB-3について、H-HMR、13C-NMR、HPLCによって分析を行ったところ、エチレンオキシドの付加数6.4であった。
【0108】
[合成例12]
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロート等を備えた反応容器に、トリメチロールプロパン(東京化成工業株式会社製 分子量134.2)を178g、アクリル酸を216g、パラトルエンスルホン酸を30g、ハイドロキノンを0.45g、溶剤としてトルエンを400g投入し、空気を吹き込みながら110℃に加熱し反応を行った。脱水反応で生じた水は反応中に随時除去した。反応後、アルカリ洗浄、水洗浄を行い、空気を吹き込みながらトルエンを減圧下で回収し、エチレンオキシド非変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-4を得た。
得られたB-4のエチレンオキシドの付加数は、0である。
【0109】
得られたエチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1乃至B-3のエチレンオキシドの付加数(mol)を纏めて以下に示す。
【表3】

EO変性TMPTA:エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート
【0110】
3.硬化性樹脂組成物の調製
[実施例1]
ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を60gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)を10gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2(エチレンオキシドの付加数3.7)25gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3(エチレンオキシドの付加数6.4)5gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、希釈剤として、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0111】
[実施例2]
ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を80gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)5gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2(エチレンオキシドの付加数3.7)12.5gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3(エチレンオキシドの付加数6.4)2.5gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0112】
[実施例3]
ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を20gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)20gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2(エチレンオキシドの付加数3.7)50gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3(エチレンオキシドの付加数6.4)10gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0113】
[実施例4]
ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を60gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)18gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2(エチレンオキシドの付加数3.7)12gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3(エチレンオキシドの付加数6.4)10gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0114】
[実施例5]
ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を60gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)4gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2(エチレンオキシドの付加数3.7)32gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3(エチレンオキシドの付加数6.4)4gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0115】
[実施例6]
ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を60gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)4gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2(エチレンオキシドの付加数3.7)26gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3(エチレンオキシドの付加数6.4)10gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0116】
[実施例7]
ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を60gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)18gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2(エチレンオキシドの付加数3.7)18gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3(エチレンオキシドの付加数6.4)4gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0117】
[比較例1]
ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を100gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0118】
[比較例2]
エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)30gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2(エチレンオキシドの付加数3.7)60gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3(エチレンオキシドの付加数6.4)10gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0119】
[比較例3]
ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を60gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)10gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2(エチレンオキシドの付加数3.7)30gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0120】
[比較例4]
ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を60gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2(エチレンオキシドの付加数3.7)30gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3(エチレンオキシドの付加数6.4)10gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0121】
[比較例5]
ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を60gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)24gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3(エチレンオキシドの付加数6.4)16gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0122】
実施例1~7ならびに比較例1~5の硬化性組成物の組成の概要を以下に纏めて示す。
【表4】

表中の数値の単位は、特に明示しない限り、gである。
【0123】
[実施例8]
ウレタンアクリレートA-1に代え、ウレタンアクリレートA-2(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は27.3mgKOH/g)を用いた以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0124】
[実施例9]
ウレタンアクリレートA-1に代え、ウレタンアクリレートA-3(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は28.5mgKOH/g)を用いた以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0125】
[実施例10]
ウレタンアクリレートA-1に代え、ウレタンアクリレートA-4(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は27.6mgKOH/g)を用いた以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0126】
[実施例11]
ウレタンアクリレートA-1に代え、ウレタンアクリレートA-5(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は40.8mgKOH/g)を用いた以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0127】
[実施例12]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-6(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価95mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は13.7mgKOH/g)を60g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0128】
[実施例13]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-7(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は5.2mgKOH/g)を60g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0129】
[実施例14]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-8(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は6.7mgKOH/g)を60g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0130】
[実施例15]
エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)を10g混合することに代え、アルキレンオキシド非変性(メタ)アクリレートB-4を10g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0131】
[比較例6]
ウレタンアクリレートA-1に代え、ウレタンアクリレートA-9(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)と、2-ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)から合成。水酸基価は483mgKOH/g)を用いた以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0132】
[比較例7]
ウレタンアクリレートA-1に代え、ウレタンアクリレートA-10(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)系プレポリマーと、ラクトン変性アクリレートをから合成。水酸基価は11.3mgKOH/g)を用いた以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0133】
[比較例8]
ウレタンアクリレートA-1に代え、ウレタンアクリレートA-11(ノルボルネンジイソシアナートと、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレートから合成。水酸基価は15.3mgKOH/g)を用いた以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0134】
[比較例9]
ウレタンアクリレートA-12(1,3,ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(H6XDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレートと、水酸基価95mgKOH/gのジペンタエリスリトールアクリレートとから合成。水酸基価は16.4mgKOH/g)を100gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系光安定剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO)5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0135】
実施例1、および8~15ならびに比較例6~9の硬化性組成物の組成の概要を以下に纏めて示す。
【表5】

表中の数値の単位は、特に明示しない限り、gである。
【0136】
[実施例16]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を30gと、ウレタンアクリレートA-3(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は28.5mgKOH/g)を30g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0137】
[実施例17]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を54gと、ウレタンアクリレートA-3(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は28.5mgKOH/g)を6g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0138】
[実施例18]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を6gと、ウレタンアクリレートA-3(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は28.5mgKOH/g)を54g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0139】
[実施例19]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を40gと、ウレタンアクリレートA-3(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は28.5mgKOH/g)を40g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0140】
[実施例20]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-1(ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は29.2mgKOH/g)を10gと、ウレタンアクリレートA-3(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は28.5mgKOH/g)を10g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0141】
[実施例21]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-2(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は27.3mgKOH/g)を30gと、ウレタンアクリレートA-3(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は28.5mgKOH/g)を30g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0142】
[実施例22]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-3(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は28.5mgKOH/g)を30gと、ウレタンアクリレートA-4(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は27.6mgKOH/g)を30g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0143】
[実施例23]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-2(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は27.3mgKOH/g)を30gと、ウレタンアクリレートA-5(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は40.8mgKOH/g)を30g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0144】
[実施例24]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-4(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は27.6mgKOH/g)を30gと、ウレタンアクリレートA-5(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は40.8mgKOH/g)を30g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0145】
[実施例25]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-5(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は40.8mgKOH/g)を30gと、ウレタンアクリレートA-6(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価95mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は13.7mgKOH/g)を30g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0146】
[実施例26]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-5(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は40.8mgKOH/g)を50gと、ウレタンアクリレートA-6(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価95mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は13.7mgKOH/g)を10g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0147】
[実施例27]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-5(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は40.8mgKOH/g)を10gと、ウレタンアクリレートA-6(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価95mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は13.7mgKOH/g)を50g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0148】
[実施例28]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-7(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は5.2mgKOH/g)を30gと、ウレタンアクリレートA-8(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は6.7mgKOH/g)を30g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0149】
[実施例29]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-7(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は5.2mgKOH/g)を10gと、ウレタンアクリレートA-8(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は6.7mgKOH/g)を50g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0150】
[実施例30]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-7(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は5.2mgKOH/g)を50gと、ウレタンアクリレートA-8(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は6.7mgKOH/g)を10g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0151】
[実施例31]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-7(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は5.2mgKOH/g)を30gと、ウレタンアクリレートA-8(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は6.7mgKOH/g)を30g混合し、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)に代え、アルキレンオキシド非変性(メタ)アクリレートB-4を混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0152】
実施例16~31の硬化性組成物の組成の概要を以下に纏めて示す。
【表6】
【0153】
[比較例10]
ウレタンアクリレートA-2(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は27.3mgKOH/g)を50gと、ウレタンアクリレートA-3(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は28.5mgKOH/g)を50gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系光安定剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0154】
[比較例11]
ウレタンアクリレートA-4(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は27.6mgKOH/g)を40gと、ウレタンアクリレートA-5(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は40.8mgKOH/g)を20gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)を28gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2(エチレンオキシドの付加数3.7)を8gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3(エチレンオキシドの付加数6.4)4gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系光安定剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0155】
[比較例12]
ウレタンアクリレートA-4(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は27.6mgKOH/g)を40gと、ウレタンアクリレートA-5(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は40.8mgKOH/g)を20gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)を22gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2(エチレンオキシドの付加数3.7)を4gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3(エチレンオキシドの付加数6.4)14gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系光安定剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0156】
[比較例13]
ウレタンアクリレートA-4(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は27.6mgKOH/g)を40gと、ウレタンアクリレートA-5(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は40.8mgKOH/g)を20gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-1(エチレンオキシドの付加数は、0.9)を4gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-2(エチレンオキシドの付加数3.7)を12gと、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートB-3(エチレンオキシドの付加数6.4)24gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系光安定剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0157】
[比較例14]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-13(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価310mgKOH/gのソルビトールEO変性アクリレートから合成。水酸基価は64.2mgKOH/g)を30gと、ウレタンアクリレートA-4(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は27.6mgKOH/g)を30g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0158】
[比較例15]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-14(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価50mgKOH/gのジペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は mgKOH/g)を30gと、ウレタンアクリレートA-5(イソホロンジイソシアネート(IPDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は13.7mgKOH/g)を30g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0159】
[比較例16]
ウレタンアクリレートA-1を60g混合することに代え、ウレタンアクリレートA-13(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価310mgKOH/gのソルビトールEO変性アクリレートから合成。水酸基価は64.2mgKOH/g)を30gと、ウレタンアクリレートA-14(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、水酸基価50mgKOH/gのジペンタエリスリトールアクリレート(PEA)から合成。水酸基価は11.8mgKOH/g)を30g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0160】
[比較例17]特許4204106の調製例
ウレタンアクリレートA-9(ジシクロヘキシルメタン4、4―ジイソシアナート(H12MDI)と、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)と、2-ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)から合成。水酸基価は483mgKOH/g)を24gと、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)B-5を25gと、トリス(2-アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート(TAIC)B-6を62gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系光安定剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0161】
[比較例18]特許6481302の調製例
ウレタンアクリレートA-11(ノルボルネンジイソシアナートと、水酸基価115mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレートから合成。水酸基価は15.3mgKOH/g)を91gと、エチレンオキシド(10mol)付加ビスフェノールAジアクリレート B-10を9gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系光安定剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0162】
[比較例19]特許7024558の調製例
ウレタンアクリレートA-12(1,3,ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(H6XDI)と、水酸基価280mgKOH/gのペンタエリスリトールアクリレートと、水酸基価95mgKOH/gのジペンタエリスリトールアクリレートとから合成。水酸基価は16.4mgKOH/g)を100gと、紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系光安定剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)1gと、光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO) 5gとを混合、撹拌し、1-メトキシ―2―プロパノール(PGM)を114g添加して固形分50.0%の硬化性組成物を調製した。
【0163】
比較例10~19の硬化性組成物の組成の概要を以下に纏めて示す。
【表7】
【0164】
[実施例32]
光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO)5gを混合することに代え、2,2’-アゾビス(イソブチロニル)(富士フイルム和光純薬株式会社製を5g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0165】
[実施例33]
光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO)5gを混合することに代え、ベンゾイルパーオキシド(日油株式会社製ナイパーBO)を5g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0166】
[実施例34]
光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO)5gを混合することに代え、α-ヒドロキシアルキルフェノン(IGM RESINS社製Omnirad184)を5g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0167】
[実施例35]
光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO)5gを混合することに代え、α-ヒドロキシアルキルフェノン(IGM RESINS社製Omnirad184)を4gと、ベンゾフェノン(松垣薬品工業株式会社製)2gを混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0168】
[実施例36]
光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO)5gを混合することに代え、α-ヒドロキシアルキルフェノン(IGM RESINS社製Omnirad184)を4gと、チオキサトン(IGM RESINS社製Omnirad DETX)2gを混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0169】
[実施例37]
光重合開始剤としてモノアシルホスフィンオキシド系の光重合開始剤(IGM RESINS社製OmniradTPO)8gを混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0170】
[実施例38]
紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)を8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)を1g混合することに代え、トリアジン系紫外線吸収剤(BASF社製Tinuvin400)を6g、およびヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)を1g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0171】
[実施例39]
紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)を8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)を1g混合することに代え、シアノアクリレート系光安定剤(BASF社製Uvinul3035)を6g、およびヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)を1g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0172】
[実施例40]
紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)を8g、光安定剤としてヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)を1g混合することに代え、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)を1g、およびヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)を1g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0173】
[実施例41]
紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)を8g、光安定剤としてヒンダードアミン系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)を1g混合することに代え、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(大塚化学株式会社製RUVA-93)を14g、およびヒンダードアミン系系光安定剤(株式会社ADEKA製アデカスタブLA―87)を1g混合した以外は、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製した。
【0174】
実施例32~41の硬化性組成物の組成の概要を以下に纏めて示す。
【表8】
【0175】
4.硬化性樹脂組成物の性能評価
[サンプル作製方法]
実施例及び比較例で作製した樹脂組成物を、PETフィルム(東洋紡株式会社製コスモシャインA4360:厚み100μm)上にバーコーターで塗工し、80℃で1分間の予備乾燥を行った。次に、空気下で紫外線照射装置(へレウス株式会社製ライトハンマー10)を用いて500mJ/cm2(照度1,500mW/cm2)の照射量となるよう紫外線照射を行い、膜厚5μmの被覆層を作製した。
【0176】
[耐熱性試験:密着性]
上記で製造した被複層について、100mm×150mmの試験片を作成した。続いて試験片を、温度120℃に設定した恒温恒湿試験機の中に500時間静置後に試験片を取り出した。試験後の試験片について、カッターナイフを用いて硬化膜表面に、1mm×1mmの大きさの碁盤目を100マス作製し、碁盤目上にセロハンテープを貼り付け後剥がすことで、硬化膜が剥離せずに残った碁盤目の数から、以下の評価基準で評価を行った。
A:硬化膜の剥離無し
B:剥離しなかった碁盤目の数「70~99/100」
C:剥離しなかった碁盤目の数「30~69/100」
D:剥離しなかった碁盤目の数30未満
【0177】
[耐湿熱試験:透明性]
上記で製造した被複層について、100mm×150mmの試験片を作成した。続いて試験片を、温度85℃、湿度85%RHに設定した恒温恒湿試験機(株式会社いすゞ製作所製、HPCF-288-40)の中に1000時間静置後に試験片を取り出した。耐湿熱性試験後の試験片について、ヘイズメーター(NDH-5000、日本電色工業株式会社製)を用いて、ヘイズ測定を行い、試験前後のヘイズを以下の基準で評価した。
A:ΔHAZE=2以下
B:ΔHAZE=2~4
C:ΔHAZE=4~6
D:ΔHAZE=6以上
【0178】
[耐湿熱試験:密着性]
透明性の試験時と同様の試験条件で耐湿熱性試験を行った試験片について、カッターナイフを用いて硬化膜表面に、1mm×1mmの大きさの碁盤目を100マス作製し、碁盤目上にセロハンテープを貼り付け後剥がすことで、硬化膜が剥離せずに残った碁盤目の数から、以下の評価基準で評価を行った。
A:硬化膜の剥離無し
B:剥離しなかった碁盤目の数「70~99/100」
C:剥離しなかった碁盤目の数「30~69/100」
D:剥離しなかった碁盤目の数30未満
【0179】
試験結果を纏めて以下に示す。
【表9】

【表10】

【表11】

【表12】

【表13】


【産業上の利用可能性】
【0180】
本発明によれば、耐熱性および耐湿熱性に優れるハードコート層を形成し得る硬化性組成物が提供される。本発明に係る硬化性組成物は、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリ(メタ)クリレート(PMAまたはPMMA)樹脂等の多くの樹脂製フィルム及び成型品のハードコート層を形成するために使用することができ、特に、自動車に搭載される機器や携帯機器など野外で使用されるため、より高い耐熱性や耐湿熱性が求められる機器のハードコート層を形成するのに有用である。
【要約】
【課題】耐熱性および耐湿熱性に優れるハードコート層を形成し得る硬化性組成物を提供する。
【解決手段】多価アルコールに由来する構造を有する特定範囲の水酸基価の(メタ)アクリレート、および特定の多価イソシアネートから得られるウレタン(メタ)アクリレートと、異なる特定の範囲の数のアルキレンオキシド構造単位を有する(メタ)アクリレートの混合物とを含む組成物とする。
【選択図】 なし