JP2006117895A

JP2006117895A - 光硬化性組成物

Info

Publication number: JP2006117895A
Application number: JP2004338154A
Authority: JP
Inventors: Masao Yamaji; 正男山地; Toru Minami; 融南
Original assignee: TA CHEMICAL CO
Current assignee: TA CHEMICAL CO
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】透明性、経時安定性に優れ、良好な制電性を有する光硬化性組成物を提供する。
【解決手段】不飽和二重結合を有する重合性化合物（Ａ）と窒素原子に直接結合した水素原子を含まないオニウムカチオン及びフッ素原子含有アニオンとからなる有機塩（Ｂ）を含有させてなる光硬化性組成物であり、オニウムカチオン成分はアンモニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン、ピリジウムカチオンおよびスルホニウムカチオンから選択される少なくとも１種である。
【選択図】なし

Description

本発明は制電性光硬化性組成物に関する。

一般にプラスチック素材は、電気絶縁性に優れている反面、表面抵抗値が高いために、静電気によるトラブルの為加工時の操作性を阻害したり、電気機器の誤作動の主要因となり多くのトラブルが生じている。このため、従来より界面活性剤、金属粉、カーボンなどを用い帯電防止策が取られてきた。

しかしながら、界面活性剤で導電性を付与する方法では、水分を必須成分とするため帯電防止能が湿度に影響されたり、耐水性が弱い、持続性に欠けるという問題がある。また、金属粉やカーボン等の導電剤を用いる方法では、透明な塗膜が得られなかったり、塗膜の着色がひどいなどの問題がある。
特開平０９−３３５８号公報特開平１０−６０３２２号公報特開２００２−３０９０９７号公報

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたもので、非着色で透明性に優れ、経時安定性、湿度依存性の無い従来の技術では達成出来なかった良好な制電性を有する光硬化性組成物の提供を目的とする。

その解決手段は、不飽和二重結合を有する重合性化合物（Ａ）と、／窒素原子に直接結合した水素原子を含まないオニウムカチオン及びフッ素原子含有アニオンとからなる有機塩（Ｂ）を含有してなる光硬化性組成物である。

本発明の不飽和二重結合を有する重合性化合物（Ａ）としては以下のようなものがあげられる。モノマー類としては、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、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）アクリレートポリカプロラクトン変性ヒドロキシエチル（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、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリロイルモルホリン、イソボルニル（メタ）アクリレート酢酸ビニル、スチレン等が挙げられる。

多官能性モノマー類としては、ネオペンチルグリコールジ（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、１，６−ヘキサンジオールジ（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、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、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等。
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（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンの３モルプロピレンオキサイド付加物のトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンの６モルエチレンオキサイド付加物のトリ（メタ）アクリレート、グリセリンプロポキシトリ（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、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加物のヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

オリゴマー類としては、不飽和ポリエステル、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、アクリル（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）アクリレート等が挙げられる。なお、これらは単独もしくは混合して使用される。また、本目的に使用される場合これらに限定されるものではない。

本発明の有機塩（Ｂ）を構成するオニウムカチオンとしては４個の炭素原子が窒素原子に結合された４級アンモニウ厶カチオンを言う。例えば、アンモニウ厶カチオン、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン、スルホニウ厶カチオンなどが使用される。具体的には、アンモニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン及びスルホニウムカチオンからなる群から選択される少なくとも１種が使用される。

アンモニウムカチオンとしては、ＮＲ^１Ｒ^２Ｒ^３Ｒ^４（式１）
［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３は同一又は異なっていても良くアルキル基、アリール基、複素環式基、アラルキル基又は基Ｒ^ＡＯ−（Ｒ^ＢＯ）_Ｘ−を示す（基Ｒ^ＡＯ−（Ｒ^ＢＯ）_Ｘ−中、Ｒ^Ａは低級アルキル基を示し、Ｒ^Ｂは低級アルキレン基を示し、Ｘは０〜１０の整数を示す）。或いは、Ｒ^１、Ｒ^２はともにシクロアルキル基を形成する。Ｒ^４はアルキル基を示す。］で示される化合物を表し、具体的にはトリメチルプロピルアンモニウム、トリメチルシクロヘキシルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、トリメチルオクチルアンモニウム、トリメチルラウリルアンモニウム、トリブチルフェニルアンモニウム、トリブチルベンジルアンモニウムなどが例示されるがこれに限定されない。

イミダゾリウムカチオンとしては、１−アルキルイミダゾリウムカチオン、１−アルキル−３−アルキルイミダゾリウムカチオン、１−アルキル−３−アルコキシメチルイミダゾリウムカチオン、１−アルキル−３−ポリエーテルイミダゾリウムカチオンなどが例示されるがこれに限定されない。なお、本例示において、アルキルは炭素数１〜６のアルキルをいい、アルコキシは炭素数１〜６のアルコキシをいう。

ピリジニウムカチオンとしては、アルキルピリジニウムカチオン、アルコキシメチルピリジニウムカチオン、ポリエーテルピリジニウムカチオンなどが例示されるがこれに限定されない。なお、本例示において、アルキルは炭素数１〜６のアルキルをいい、アルコキシは炭素数１〜６のアルコキシをいう。

スルホニウムカチオンとしては、トリメチルスルホニウムカチオン、トリエチルスルホニウ厶カチオン、ジメチルエチルスルホニウムカチオンなどが例示されるがこれに限定されない。

本発明の有機塩（Ｂ）を構成するアニオン成分としてはフッ素含有アニオンを言う。該フッ素含有アニオンとしては、例えば、Ｎ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ ⁻、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻、ＰＦ_６ ⁻及びＢＦ_４ ⁻などが使用される。具体的には、Ｎ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ ⁻、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻、ＰＦ_６ ⁻及びＢＦ_４ ⁻からなる群から選択される少なくとも１種が使用される。耐水性、樹脂との相溶性等の観点から、特に好ましいのは、Ｎ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ ⁻である。

本発明の有機塩（Ｂ）としては上記のオニウムカチオンとフッ素含有アニオンとの各々に組み合わせた化合物が全て対象となるが、具体的にはトリメチルプロピルアンモニウムビス｛（トリフルオロメチル）スルフォニル｝アミド、トリメチルヘキシルアンモニウムビス｛（トリフルオロメチル）スルフォニル｝アミド、トリメチルオクチルアンモニウムビス｛（トリフルオロメチル）スルフォニル｝アミド、１−アルキル−３−アルキルイミダゾリウムビス｛（トリフルオロメチル）スルフォニル｝アミド、１−アルキルピリジニウムビス｛（トリフルオロメチル）スルフォニル｝アミド等が使用できる。

本発明の光硬化性組成物における有機塩（Ｂ）の重合性化合物（Ａ）に対する添加重量比は０．０１〜３０％である事が好ましい。０．０１％未満であると制電性の効果は無くなり、３０％を超えるとコート面の硬度、耐擦傷性等に問題が生じ実用に耐えられなくなる。

本発明の光硬化性組成物に於いて必要に応じリチウム塩化合物を併用する事ができる。使用できるリチウム塩化合物としては例えば、Ｌｉ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ、Ｌｉ（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２Ｎ、Ｌｉ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３Ｃ、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＳｂＦ_６、ＬｉＢ（Ｃ_６Ｈ_５）_４、Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_３Ｌｉ等が挙げられる。リチウム塩化合物を併用する事で、表面抵抗値を更に低下できる、抵抗値の経時安定性が更に安定する等のメリットが出る場合があり、必要に応じて使用することができる。

また、本発明の光硬化性組成物は、必要に応じて光重合開始剤、溶剤、レベリング剤、紫外線吸収剤等を使用することができる。光重合開始剤としては、公知のものであれば特に制限無く使用できる。具体的には、ベンゾフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−１−プロパノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チオキサントンなどが挙げられる。溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤や、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、イソブタノール等のアルコール系溶剤などが挙げられる。また、レベリング剤としては、アクリル共重合体、あるいはシリコン系、フッ素系のものが挙げられる。また、紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シュウ酸アニリド系、トリアジン系、ヒンダードアミン系のものなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。

本発明により、従来の界面活性剤、金属粉、カーボン系の材料では困難であった
▲１▼ 着色が無く透明性に優れる。
▲２▼ 経時安定性が良い。
▲３▼ 湿度依存性が無い。
▲４▼ 高硬度化可能。
等の優れた制電特性を有する光硬化性組成物の提供が可能となった。

発明を実施する為の最良の形態

本発明の光硬化性組成物は、各種基材（プラスチック、ガラス、金属、セラミックなど）にコーティング、光硬化する機能性コート剤としての使用が推奨される。具体的にはアクリル板、ディスプレー、液晶偏光板、偏光フィルム、位相差フィル厶、コンパクトディスク、ＤＶＤ、プラスチック成形品などへのコーティングがあげられるがこれに限定されない。

つぎに、本発明の組成物を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、実施例および比較例で使用した原料名を表１にまとめて示す。

（外観）本発明の光硬化性組成物をメトキシプロパノールで３０％に希釈し、１０ｃｍ角のアクリル板にバーコータで塗布、乾燥後・高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射（５００ｍＪ／ｃｍ^２）し外観を目視で観察した。

（表面抵抗値）硬化性の評価で作成したアクリル板の表面抵抗値を、シシド電気工業（株）製メガレスタＨ０７０９を用いて測定した（印加電圧５００Ｖ）。また、この板を８５℃・湿度８５％の環境下に５００時間の加速試験の後再度表面固有抵抗値を測定した。

（鉛筆硬度）硬化性の評価で作成したアクリル板の鉛筆硬度を、ＪＩＳＫ５４００により測定した。

実施例１〜４及び比較例１〜２の組成物を用いて、表２記載の評価項目について評価した。結果を表２に示す。

表２から、本発明の有機塩を含有する組成物（実施例１，実施例３）及びリチウム塩化合物を併用組成物（実施例２，実施例４）は何れも初期の表面抵抗値が１０^１０Ω台で、８５℃・湿度８５％の環境下に５００時間の湿熱加速試験後も殆ど表面抵抗値の劣化は認められず、経時安定性に優れる事が認められた。また硬度的にも５Ｈ〜６Ｈとアクリル系で最高レベルの硬さが得られた。

一方、本発明の有機塩を含有しない組成物（比較例１）では、表面抵抗値が絶縁状態を示し制電性は全く無かった。また、制電の目的で一般的に使用されるカチオン系界面活性剤（比較例２）では初期の表面抵抗値が１０^１２Ω台でそれなりの性能を示したが、８５℃・湿度８５％の環境下に５００時間の湿熱試験後には１０^１７Ω台と絶縁状態にまで劣化し経時安定性不良で通常の条件下では使用できないことが確認できた。

Claims

不飽和二重結合を有する重合性化合物（Ａ）と、／窒素原子に直接結合した水素原子を含まないオニウムカチオン及びフッ素原子含有アニオンとからなる有機塩（Ｂ）を含有してなる光硬化性組成物。
有機塩（Ｂ）は、オニウムカチオン成分がアンモニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン及びスルホニウムカチオンからなる群から選択される少なくとも１種であり、アニオン成分が、Ｎ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ ⁻、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻、ＰＦ_６ ⁻及びＢＦ_４ ⁻からなる群から選択される少なくとも１種の組み合わせからなる有機塩である請求項１に記載の光硬化性組成物。
有機塩（Ｂ）の不飽和二重結合を有する重合性化合物（Ａ）に対する重量比が０．０１〜３０％である請求項１又は２に記載の光硬化性組成物。
リチウム塩化合物を併用してなる請求項１〜３のいずれかに記載の光硬化性組成物。