JP2013241503A - Polyfunctional urethane (meth)acrylate, active energy ray curing type resin composition and article having fine uneven structure on surface - Google Patents

Polyfunctional urethane (meth)acrylate, active energy ray curing type resin composition and article having fine uneven structure on surface Download PDF

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剛 大谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyfunctional urethane (metha) acrylate capable of forming a cured material having excellent scratch resistance and an article having a fine uneven structure having excellent scratch resistance on the surface.SOLUTION: A polyfunctional urethane (metha) acrylate is a reaction product of a compound containing at least the following compound (a1) and compound (a2), wherein an acryl equivalent per one repeating unit composed of one molecule of the compound (a1) and one molecule of the compound (a2) is <240 and the average number of the repeating units is ≥2.0, wherein (a1) is an aliphatic diisocyanate and (a2) is a polyfunctional (meth) acrylate having two hydroxide groups.

Description

本発明は、多官能ウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物及びこれを用いて形成された微細凹凸構造を表面に有する物品(反射防止物品等)に関する。   The present invention relates to a polyfunctional urethane (meth) acrylate, an active energy ray-curable resin composition, and an article (an antireflection article or the like) having a fine concavo-convex structure formed using the same on the surface.

可視光の波長以下の周期の微細凹凸構造を表面に有する物品は、該微細凹凸構造における連続的な屈折率の変化によって、反射防止性能を有することが知られている。また、微細凹凸構造は、ロータス効果によって超撥水性能を発現することも知られている。   It is known that an article having a surface with a fine concavo-convex structure having a period equal to or shorter than the wavelength of visible light has antireflection performance due to a continuous change in refractive index in the fine concavo-convex structure. It is also known that the fine concavo-convex structure exhibits super water-repellent performance due to the lotus effect.

微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法としては、例えば、下記方法が提案されている。
(i)微細凹凸構造の反転構造を表面に有するスタンパを用い、熱可塑性樹脂を射出成形又はプレス成形する際に、熱可塑性樹脂に微細凹凸構造を転写する方法。
(ii)微細凹凸構造の反転構造を表面に有するスタンパと基材との間に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填し、活性エネルギー線の照射によって硬化させた後、スタンパを離型して表面に微細凹凸構造を有した硬化物層を形成する方法、又は、前記スタンパと透明基材との間に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を充填した後、スタンパを離型して活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に微細凹凸構造を転写し、その後、活性エネルギー線の照射によって表面に微細凹凸構造を有する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させる方法。
As a method for manufacturing an article having a fine concavo-convex structure on the surface, for example, the following method has been proposed.
(I) A method of transferring a fine concavo-convex structure to a thermoplastic resin when a thermoplastic resin is injection-molded or press-molded using a stamper having an inverted structure of the fine concavo-convex structure on the surface.
(Ii) An active energy ray-curable resin composition is filled between a stamper having a surface with an inverted structure of a fine concavo-convex structure and a substrate, cured by irradiation with active energy rays, and then the stamper is released. A method of forming a cured product layer having a fine concavo-convex structure on the surface, or after filling the active energy ray-curable resin composition between the stamper and the transparent substrate, the stamper is released and activated. A method of transferring a fine concavo-convex structure to an energy ray curable resin composition and then curing the active energy ray curable resin composition having a fine concavo-convex structure on the surface by irradiation with active energy rays.

これらのうち、微細凹凸構造の転写性(形成性)がよく、物品の表面の組成の自由度が高く、また、スタンパがベルトやロールの場合に連続生産が可能であり、生産性に優れる点から、(ii)の方法が注目されている。   Among these, the transferability (formability) of the fine concavo-convex structure is good, the degree of freedom of composition of the surface of the article is high, and continuous production is possible when the stamper is a belt or roll, and the productivity is excellent. Therefore, the method (ii) is attracting attention.

(ii)の方法に用いる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としては、下記の組成物が提案されている。
(1)ウレタンアクリレート等のアクリレートオリゴマーと離型剤を必須成分とし、ラジカル重合性の官能基を有するアクリル系樹脂と重合開始剤を含む光硬化性樹脂組成物(特許文献1)。
(2)エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレートと、N−ビニルピロリドン等の反応性希釈剤と、光重合開始剤と、フッ素系界面活性剤とを含む光硬化性樹脂組成物(特許文献2)。
(3)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート、光重合開始剤およびポリエーテル変性シリコーンオイル等のレベリング剤を含む紫外線硬化性樹脂組成物(特許文献3)。
As the active energy ray-curable resin composition used in the method (ii), the following compositions have been proposed.
(1) A photocurable resin composition comprising an acrylate oligomer such as urethane acrylate and a release agent as essential components, and an acrylic resin having a radical polymerizable functional group and a polymerization initiator (Patent Document 1).
(2) A photocurable resin comprising (meth) acrylate such as ethoxylated bisphenol A di (meth) acrylate, a reactive diluent such as N-vinylpyrrolidone, a photopolymerization initiator, and a fluorosurfactant. Composition (patent document 2).
(3) An ultraviolet curable resin composition containing a polyfunctional (meth) acrylate such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate, a photopolymerization initiator, and a leveling agent such as polyether-modified silicone oil (Patent Document 3).

しかし、(1)の光硬化性樹脂組成物には、硬化物の架橋密度が低いため、擦れによって傷がつきやすいという問題がある。   However, the photo-curable resin composition (1) has a problem that it is easily damaged by rubbing because the cured product has a low crosslinking density.

また、(2)の光硬化性樹脂組成物には、重合性成分が低分子量のため、硬化物が硬く脆くなってしまい、擦れによって傷がつきやすいという問題がある。   In addition, the photo-curable resin composition (2) has a problem that since the polymerizable component has a low molecular weight, the cured product becomes hard and brittle and is easily damaged by rubbing.

(3)の紫外線硬化性樹脂組成物にも、重合性成分が低分子量のため、硬化物が硬く脆くなってしまい、擦れによって傷がつきやすいという問題がある。   The ultraviolet curable resin composition (3) also has a problem that the cured component becomes hard and brittle because the polymerizable component has a low molecular weight, and is easily damaged by rubbing.

特許第4156415号公報Japanese Patent No. 4156415 特許第4770354号公報Japanese Patent No. 4770354 特開2000−71290号公報JP 2000-71290 A

したがって、本発明は、耐擦傷性が良好な硬化物を形成できる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、及び、耐擦傷性が良好な微細凹凸構造を表面に有する物品を提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an active energy ray-curable resin composition capable of forming a cured product having good scratch resistance, and an article having a fine concavo-convex structure on the surface having good scratch resistance. .

本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、特定の構造を有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートを配合することにより、表面に耐擦傷性に優れる微細凹凸構造を有する硬化物を形成しうることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors have formulated a cured product having a fine concavo-convex structure excellent in scratch resistance on the surface by blending a polyfunctional urethane (meth) acrylate having a specific structure. The present invention has been completed by finding that it can be formed.

すなわち、本発明は、少なくとも化合物(a1)と化合物(a2)を含む化合物組成物の反応生成物である多官能ウレタン(メタ)アクリレートであって、化合物(a1)1分子と化合物(a2)1分子からなる繰り返し単位1個当たりのアクリル当量が240未満であり、かつ、該多官能ウレタン(メタ)アクリレート中に含まれるウレタン結合の平均個数が4.0個以上であることを特徴とする多官能ウレタン(メタ)アクリレートである。
(a1)脂肪族ジイソシアネート。
(a2)水酸基を2個有する多官能(メタ)アクリレート。
That is, the present invention is a polyfunctional urethane (meth) acrylate which is a reaction product of a compound composition containing at least the compound (a1) and the compound (a2), and comprises one molecule of the compound (a1) and the compound (a2) 1. The acrylic equivalent per repeating unit consisting of molecules is less than 240, and the average number of urethane bonds contained in the polyfunctional urethane (meth) acrylate is 4.0 or more. It is a functional urethane (meth) acrylate.
(A1) Aliphatic diisocyanate.
(A2) A polyfunctional (meth) acrylate having two hydroxyl groups.

前記化合物(a1)が、ヘキサメチレンジイソシアネートであることが好ましい。   The compound (a1) is preferably hexamethylene diisocyanate.

前記化合物(a2)が、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エリスリトールジ(メタ)アクリレート及びジグリセリンジ(メタ)アクリレートからなる群より選択されることが好ましい。   The compound (a2) is preferably selected from the group consisting of pentaerythritol di (meth) acrylate, erythritol di (meth) acrylate, and diglycerin di (meth) acrylate.

前記化合物(a2)がペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートであることが好ましい。   The compound (a2) is preferably pentaerythritol di (meth) acrylate.

また、本発明は、ラジカル重合性成分(X)と、光重合開始剤(D)からなる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物であって、該ラジカル重合性成分(X)が上記多官能ウレタン(メタ)アクリレートを含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化性樹脂組成物である。   The present invention also provides an active energy ray-curable resin composition comprising a radical polymerizable component (X) and a photopolymerization initiator (D), wherein the radical polymerizable component (X) is the above-mentioned polyfunctional urethane ( An active energy ray-curable resin composition comprising a (meth) acrylate.

前記ラジカル重合性成分(X)が、オキシエチレン基の繰り返し数が6〜30であるポリエチレングリコールジアクリレートも含有することが好ましい。   It is preferable that the radical polymerizable component (X) also contains polyethylene glycol diacrylate having an oxyethylene group repeating number of 6 to 30.

更に、本発明は、微細凹凸構造を表面に有する物品であって、該微細凹凸構造が、上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、微細凹凸構造の反転構造を表面に有するスタンパと接触、硬化させることによって形成されたものである、微細凹凸構造を表面に有する物品である。   Furthermore, the present invention is an article having a fine concavo-convex structure on the surface, wherein the fine concavo-convex structure contacts and cures the active energy ray-curable resin composition with a stamper having an inverted structure of the fine concavo-convex structure on the surface. This is an article having a fine concavo-convex structure formed on the surface.

前記微細凹凸構造を表面に有する物品が、反射防止物品であることが好ましい。   The article having the fine uneven structure on the surface is preferably an antireflection article.

本発明の多官能ウレタン(メタ)アクリレートは、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物とすることにより、耐擦傷性が良好な硬化物を形成できる。また、該活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いて製造した微細凹凸構造を表面に有する物品は、微細凹凸構造の耐擦傷性が良好である。   The polyfunctional urethane (meth) acrylate of this invention can form hardened | cured material with favorable abrasion resistance by setting it as an active energy ray curable resin composition. Moreover, the article which has the fine concavo-convex structure on the surface manufactured using this active energy ray-curable resin composition has good scratch resistance of the fine concavo-convex structure.

本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the article | item which has the fine concavo-convex structure of this invention on the surface. 陽極酸化アルミナを表面に有するスタンパの製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the stamper which has an anodized alumina on the surface. 本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品の製造装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the manufacturing apparatus of the articles | goods which have the fine concavo-convex structure of this invention on the surface.

本明細書において、ラジカル重合性の官能基とは、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等を意味する。また、(メタ)アクリロイル基は、アクリロイル基及び/又はメタクリロイル基を意味する。そして、(メタ)アクリレートは、アクリレート及び/又はメタクリレートを、(メタ)アクリルアミドは、アクリルアミド及び/又はメタクリルアミドを意味する。さらに、活性エネルギー線は、可視光線、紫外線、電子線、プラズマ、熱線(赤外線等)等を意味する。   In the present specification, the radical polymerizable functional group means a (meth) acryloyl group, a vinyl group or the like. The (meth) acryloyl group means an acryloyl group and / or a methacryloyl group. (Meth) acrylate means acrylate and / or methacrylate, and (meth) acrylamide means acrylamide and / or methacrylamide. Furthermore, active energy rays mean visible light, ultraviolet rays, electron beams, plasma, heat rays (infrared rays, etc.) and the like.

本発明は、微細凹凸構造を表面に有する物品の製造に有用な、分子内に複数の(メタ)アクリロイル基を有するウレタンオリゴマーである、多官能ウレタン(メタ)アクリレートに関する。具体的には、少なくとも化合物(a1):脂肪族ジイソシアネートと化合物(a2):水酸基を2個有する多官能(メタ)アクリレートを含む化合物組成物の反応生成物である多官能ウレタン(メタ)アクリレートに関する。   The present invention relates to a polyfunctional urethane (meth) acrylate, which is a urethane oligomer having a plurality of (meth) acryloyl groups in a molecule, which is useful for producing an article having a fine relief structure on the surface. Specifically, it relates to a polyfunctional urethane (meth) acrylate which is a reaction product of a compound composition containing at least compound (a1): aliphatic diisocyanate and compound (a2): polyfunctional (meth) acrylate having two hydroxyl groups. .

<多官能ウレタン(メタ)アクリレート>
本発明の多官能ウレタン(メタ)アクリレートは、化合物(a1)と化合物(a2)から形成される繰り返し単位1個当たりのアクリル当量が240未満である。繰り返し単位1個当たりのアクリル当量が240未満であることで、この多官能ウレタン(メタ)アクリレートを用いて形成された微細凹凸構造を表面に有する物品において、十分な架橋密度を確保して微細凹凸構造の維持に貢献する。具体的には、微細凹凸構造のアスペクト比が高い場合に突起同士が合一する現象を防ぐことができる。
<Multifunctional urethane (meth) acrylate>
The polyfunctional urethane (meth) acrylate of the present invention has an acrylic equivalent of less than 240 per repeating unit formed from the compound (a1) and the compound (a2). By having an acrylic equivalent per repeating unit of less than 240, an article having a fine concavo-convex structure formed using this polyfunctional urethane (meth) acrylate on the surface can secure a sufficient crosslink density and fine concavo-convex Contributes to the maintenance of the structure. Specifically, it is possible to prevent a phenomenon in which protrusions are united when the aspect ratio of the fine concavo-convex structure is high.

分子内に複数の(メタ)アクリロイル基を有するウレタンオリゴマーの合成には、以下の2つの方法が考えられる。   The following two methods can be considered for the synthesis of a urethane oligomer having a plurality of (meth) acryloyl groups in the molecule.

(方法1)
主鎖となるポリマーを先に合成し、後から(メタ)アクリロイル基を導入する方法である。具体的には、つぎのようなものである。
(Method 1)
In this method, a polymer to be a main chain is synthesized first, and a (meth) acryloyl group is introduced later. Specifically, it is as follows.

(方法1−1)
水酸基を有するラジカル重合性モノマーを使用してポリマーを合成し、側鎖の水酸基にイソシアネート化合物を反応させてウレタン結合を形成する。このとき、1分子内に1個のイソシアネート基と少なくとも1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(例えば、昭和電工株式会社製のカレンズ(登録商標)シリーズ)を使用することで側鎖に(メタ)アクリロイル基も導入する。
(Method 1-1)
A polymer is synthesized using a radical polymerizable monomer having a hydroxyl group, and a urethane bond is formed by reacting an isocyanate compound with the hydroxyl group of the side chain. At this time, by using a compound having one isocyanate group and at least one (meth) acryloyl group in one molecule (for example, Karenz (registered trademark) series manufactured by Showa Denko KK) on the side chain ( A (meth) acryloyl group is also introduced.

(方法1−2)
水酸基を有するラジカル重合性モノマーを使用してポリマーを合成し、次に側鎖の水酸基にイソシアネート化合物を反応させてウレタン結合を形成する。ウレタン結合を形成する際に、ジイソシアネート化合物と、水酸基を有する(メタ)アクリレートを同時に反応させることで側鎖に(メタ)アクリロイル基を導入する。
(Method 1-2)
A polymer is synthesized using a radically polymerizable monomer having a hydroxyl group, and then an isocyanate compound is reacted with the hydroxyl group of the side chain to form a urethane bond. When a urethane bond is formed, a (meth) acryloyl group is introduced into the side chain by simultaneously reacting a diisocyanate compound and a (meth) acrylate having a hydroxyl group.

(方法1−3)
イソシアネート基を有するラジカル重合性モノマー(例えば、昭和電工株式会社製のカレンズ(登録商標)シリーズ)を使用してポリマーを合成し、次に側鎖のイソシアネート基に水酸基を反応させてウレタン結合を形成する。ウレタン結合を形成する際に、水酸基を有する(メタ)アクリレートを使用することで側鎖に(メタ)アクリロイル基も導入する。
(Method 1-3)
A polymer is synthesized using a radically polymerizable monomer having an isocyanate group (for example, Karenz (registered trademark) series manufactured by Showa Denko KK), and then a urethane bond is formed by reacting a hydroxyl group with the isocyanate group of the side chain. To do. When a urethane bond is formed, a (meth) acryloyl group is also introduced into the side chain by using a (meth) acrylate having a hydroxyl group.

(方法2)
ジイソシアネート化合物と、水酸基を2個以上有する(メタ)アクリレートを反応させる。
(Method 2)
A diisocyanate compound is reacted with (meth) acrylate having two or more hydroxyl groups.

方法1では2段階での合成となり、後段で(メタ)アクリロイル基を導入する。そのため、硬化物にしたときに必要な架橋密度を持たせるために多量の(メタ)アクリロイル基を導入するのが困難である。また、分子量が大きくなり、粘度も非常に高くなるため、溶剤を含んだ状態でなければ液体として扱うことが困難になる。微細凹凸構造を転写する際には溶剤が無い方が好ましく、かつある程度の流動性が必要であるため、方法1で製造した多官能ウレタン(メタ)アクリレートは好ましくない。   In Method 1, the synthesis is performed in two stages, and a (meth) acryloyl group is introduced in the latter stage. For this reason, it is difficult to introduce a large amount of (meth) acryloyl groups in order to give the necessary crosslink density when the cured product is formed. In addition, since the molecular weight increases and the viscosity becomes very high, it is difficult to handle as a liquid unless it contains a solvent. When transferring the fine concavo-convex structure, it is preferable that there is no solvent, and a certain degree of fluidity is required. Therefore, the polyfunctional urethane (meth) acrylate produced by Method 1 is not preferable.

方法2では1段階での合成が可能であり、使用する材料の選択によっては十分な架橋密度が確保可能である。分子量も各材料の仕込み比によって任意に制御可能であり、無溶剤で扱うことが可能になる。よって、多官能ウレタン(メタ)アクリレートは方法2によって製造することが好ましい。   In Method 2, synthesis in one step is possible, and a sufficient crosslinking density can be secured depending on the selection of the material to be used. The molecular weight can also be arbitrarily controlled by the charge ratio of each material, and can be handled without a solvent. Therefore, the polyfunctional urethane (meth) acrylate is preferably produced by the method 2.

方法2によって製造する多官能ウレタン(メタ)アクリレートについて、詳細を述べる。   The polyfunctional urethane (meth) acrylate produced by Method 2 will be described in detail.

多官能ウレタン(メタ)アクリレートは、脂肪族ジイソシアネートである化合物(a1)と水酸基を2個有する多官能(メタ)アクリレートである化合物(a2)を必須成分とし、必要に応じて加えられるその他の成分として、1個以上の水酸基を有する化合物(b)との反応生成物である。多官能ウレタン(メタ)アクリレートは、分子量が大きく、かつ化合物(a1)と化合物(a2)から形成される繰り返し単位1個あたりのアクリル当量が240未満である。該繰り返し単位1個あたりのアクリル当量が240未満であることで微細凹凸構造における突起の折れにくさを実現できる。   The polyfunctional urethane (meth) acrylate is composed of the compound (a1) which is an aliphatic diisocyanate and the compound (a2) which is a polyfunctional (meth) acrylate having two hydroxyl groups as essential components, and other components which are added as necessary. As a reaction product with a compound (b) having one or more hydroxyl groups. The polyfunctional urethane (meth) acrylate has a large molecular weight, and an acrylic equivalent per repeating unit formed from the compound (a1) and the compound (a2) is less than 240. When the acrylic equivalent per one repeating unit is less than 240, it is possible to realize the difficulty of bending the protrusion in the fine concavo-convex structure.

この多官能ウレタン(メタ)アクリレートの質量平均分子量(Mw)は、1200以上20000以下が好ましく、より好ましくは1500以上5000以下である。分子量が1200以上であれば分子量が大きいことによる微細凹凸構造の耐擦傷性向上効果が得られ、20000以下であれば液体での取り扱いが可能となる。   The mass average molecular weight (Mw) of the polyfunctional urethane (meth) acrylate is preferably 1200 or more and 20000 or less, and more preferably 1500 or more and 5000 or less. If the molecular weight is 1200 or more, the effect of improving the scratch resistance of the fine concavo-convex structure due to the large molecular weight is obtained, and if it is 20000 or less, handling with a liquid is possible.

また、本発明の多官能ウレタン(メタ)アクリレートが有するウレタン結合の平均個数は4.0個以上であり、5.0個以上10個以下が好ましい。ウレタン結合の平均個数が4.0個以上であれば上記の平均分子量の好ましい範囲に入りやすくなる。また、ウレタン結合の平均個数が10個以下であれば取扱い可能な粘度となるため好ましい。   Moreover, the average number of the urethane bonds which the polyfunctional urethane (meth) acrylate of this invention has is 4.0 or more, and 5.0 or more and 10 or less are preferable. If the average number of urethane bonds is 4.0 or more, it becomes easy to fall within the preferred range of the average molecular weight. Moreover, since the viscosity which can be handled will be sufficient if the average number of urethane bonds is 10 or less, it is preferable.

化合物(a1)
多官能ウレタン(メタ)アクリレートの必須成分である化合物(a1)は、脂肪族ジイソシアネートである。化合物(a1)として、例えば、ノルボルナンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等を挙げることができる。
Compound (a1)
The compound (a1) which is an essential component of the polyfunctional urethane (meth) acrylate is an aliphatic diisocyanate. Examples of the compound (a1) include norbornane diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-cyclohexane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and the like.

これらの中でも、多官能ウレタン(メタ)アクリレートの繰り返し単位1個当たりのアクリル当量を低く抑えるためには、分子量の小さいものが好ましいので、ヘキサメチレンジイソシアネートが好ましい。   Among these, hexamethylene diisocyanate is preferred because it has a low molecular weight in order to keep the acrylic equivalent per repeating unit of polyfunctional urethane (meth) acrylate low.

化合物(a2)
多官能ウレタン(メタ)アクリレートのもう一方の必須成分である化合物(a2)は水酸基を2個有する多官能(メタ)アクリレートである。化合物(a2)は、水酸基を2個有することで化合物(a1)と反応させた時に分子量を大きくすることができ、2官能以上、好ましくは、2〜4官能の多官能であることで架橋密度を高めることができる。
Compound (a2)
The compound (a2), which is another essential component of the polyfunctional urethane (meth) acrylate, is a polyfunctional (meth) acrylate having two hydroxyl groups. The compound (a2) has two hydroxyl groups, so that the molecular weight can be increased when it is reacted with the compound (a1), so that it has a bifunctional or higher functionality, preferably 2 to 4 functional polyfunctionality. Can be increased.

なお、化合物(a2)は水酸基を2個有することが必須であるが、水酸基が1個あるいは3個以上である(メタ)アクリレートを含んでいてもよい。その際には、化合物(a2)を含む混合物での水酸基の平均個数が、1.3個以上であることが好ましく、1.4個以上であることがより好ましい。水酸基の平均個数が1.3個以上であれば多官能ウレタン(メタ)アクリレート中に形成されるウレタン結合を平均で4.0以上とすることができる。また、水酸基が1個の(メタ)アクリレートは、多官能ウレタン(メタ)アクリレートの両末端の水酸基を封鎖する役目を果たしている。   In addition, although it is essential that the compound (a2) has two hydroxyl groups, it may contain (meth) acrylate having one hydroxyl group or three or more hydroxyl groups. In that case, the average number of hydroxyl groups in the mixture containing the compound (a2) is preferably 1.3 or more, and more preferably 1.4 or more. If the average number of hydroxyl groups is 1.3 or more, the urethane bond formed in the polyfunctional urethane (meth) acrylate can be 4.0 or more on average. The (meth) acrylate having one hydroxyl group serves to block the hydroxyl groups at both ends of the polyfunctional urethane (meth) acrylate.

したがって、化合物(a2)は、水酸基を1個有する(メタ)アクリレートとの混合物での使用が好ましい。なお、水酸基を3個以上有する(メタ)アクリレートが含まれると、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)を合成する際にゲル化しやすくなるため、大量に含むことは好ましくない。この観点から、化合物(a2)を含む混合物での水酸基数は平均で2個以下であることが好ましい。   Therefore, the compound (a2) is preferably used in a mixture with (meth) acrylate having one hydroxyl group. In addition, since it will become easy to gelatinize when the polyfunctional urethane (meth) acrylate (A) is synthesize | combined when the (meth) acrylate which has 3 or more of hydroxyl groups is contained, containing in large quantities is not preferable. From this viewpoint, the number of hydroxyl groups in the mixture containing the compound (a2) is preferably 2 or less on average.

具体的には、化合物(a2)として、例えば、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、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テトラ(メタ)アクリレート、ジグリセリンジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレートなどが使用でき、これらは、2種類以上を併用しても良い。   Specifically, examples of the compound (a2) include pentaerythritol di (meth) acrylate, erythritol di (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, diglycerin di (meth) acrylate, and ditrimethylolpropane di (meth). An acrylate etc. can be used and these may use 2 or more types together.

なお、化合物(a2)としては、化合物(a1)と化合物(a2)から形成される繰り返し単位1個当りのアクリル当量を240未満とするために、そのアクリル当量が、158以下、より好ましくは125以下であることが望ましい。   The compound (a2) has an acrylic equivalent of 158 or less, more preferably 125, so that the acrylic equivalent per repeating unit formed from the compound (a1) and the compound (a2) is less than 240. The following is desirable.

そのため、グリシジルエーテル型のジエポキシド化合物由来の2官能エポキシアクリレートの多くは好ましくない。例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテルは、比較的分子量が小さいジエポキシド化合物であるが、そのアクリル酸付加物である2官能エポキシアクリレートはアクリル当量が約159である。この2官能エポキシアクリレートとヘキサメチレンジイソシアネートを反応させて得られる多官能ウレタンアクリレートの繰り返し単位1個当たりのアクリル当量は、約243となる。   Therefore, many of the bifunctional epoxy acrylates derived from the glycidyl ether type diepoxide compound are not preferable. For example, ethylene glycol diglycidyl ether is a diepoxide compound having a relatively small molecular weight, but a bifunctional epoxy acrylate that is an acrylic acid adduct has an acrylic equivalent of about 159. The acrylic equivalent per repeating unit of the polyfunctional urethane acrylate obtained by reacting this bifunctional epoxy acrylate with hexamethylene diisocyanate is about 243.

以上から、化合物(a2)として、中でも、ウレタン結合の量とアクリル当量のバランスから、特に、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジグリセリンジ(メタ)アクリレートなどが好ましい。   From the above, among the compounds (a2), pentaerythritol di (meth) acrylate, erythritol di (meth) acrylate, diglycerin di (meth) acrylate, and the like are particularly preferable from the viewpoint of the balance between the amount of urethane bonds and the acrylic equivalent.

化合物(a2)は、実際にウレタン合成反応を行う際は、水酸基2個を有する多官能(メタ)アクリレートのみを高純度で用いる必要は無く、必要に応じて水酸基1個や3個以上を有する(メタ)アクリレートとの混合物として使用することができる。   When the compound (a2) is actually subjected to the urethane synthesis reaction, it is not necessary to use only a polyfunctional (meth) acrylate having two hydroxyl groups in high purity, and it may have one hydroxyl group or three or more if necessary. It can be used as a mixture with (meth) acrylate.

ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートは、ペンタエリスリトールを(メタ)アクロイルクロライドなどでエステル化することにより、トリエステル体(水酸基1個体)及びテトラエステル体(水酸基なし体)を含む多官能(メタ)アクリレートの混合物として比較的容易に工業的に合成可能であり、(メタ)アクリロイル基の2〜4官能の比率もある程度制御可能である。なお、テトラエステル体は水酸基を含まないので、化合物(a1)と反応せず、多官能ウレタン(メタ)アクリレートの製造に寄与しないが、多官能の反応性モノマーとして有用であるので、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートを含む混合物に含まれていても何ら問題ない。   Pentaerythritol di (meth) acrylate is a polyfunctional (meth) containing a triester form (one hydroxyl group) and a tetraester form (without a hydroxyl group) by esterifying pentaerythritol with (meth) acryloyl chloride or the like. It can be industrially synthesized relatively easily as a mixture of acrylates, and the ratio of 2 to 4 functional groups of (meth) acryloyl groups can be controlled to some extent. Since the tetraester does not contain a hydroxyl group, it does not react with the compound (a1) and does not contribute to the production of a polyfunctional urethane (meth) acrylate, but is useful as a polyfunctional reactive monomer. There is no problem even if it is contained in a mixture containing (meth) acrylate.

エリスリトールジ(メタ)アクリレート及びジグリセリンジ(メタ)アクリレートも、エリスリトール或いはジグリセリンのトリエステル体及びテトラエステル体を含む多官能(メタ)アクリレートの混合物として比較的容易に工業的に合成可能である。さらに、エリスリトール、ジグリセリンは1級と2級のアルコールを各2個ずつ有し、その反応性の違いからジ(メタ)アクリレート体を優先的に得ることが可能である。   Erythritol di (meth) acrylate and diglycerin di (meth) acrylate can also be industrially synthesized relatively easily as a mixture of polyfunctional (meth) acrylates containing triesters and tetraesters of erythritol or diglycerin. Furthermore, erythritol and diglycerin each have two primary and secondary alcohols, and it is possible to obtain a di (meth) acrylate body preferentially from the difference in reactivity.

また、エリスリトールジアクリレートに関しては、1,3−ブタジエンジエポキシドのアクリル酸付加物としても合成可能である。 Further, erythritol diacrylate can be synthesized as an acrylic acid adduct of 1,3-butadiene diepoxide.

化合物(a1)と化合物(a2)の反応は一般的なウレタン合成反応であり、公知のウレタン合成用触媒を使用できる。該触媒としては、ジブチル錫ラウレートが最も広く用いられるが、鉄や亜鉛などの金属錯体も使用可能である。   The reaction between the compound (a1) and the compound (a2) is a general urethane synthesis reaction, and a known catalyst for urethane synthesis can be used. As the catalyst, dibutyltin laurate is most widely used, but metal complexes such as iron and zinc can also be used.

化合物(a1)と化合物(a2)の含有量については、水酸基とイソシアネート基のモル比を調整して決めることができる。イソシアネート基はウレタン合成反応において完全に消費されることが好ましいため、仕込み時の水酸基数がイソシアネート基数より多いほうが好ましい。具体的には水酸基とイソシアネート基のモル比は1:0.7から1:0.95の範囲に調整することが好ましい。   About content of a compound (a1) and a compound (a2), it can determine by adjusting the molar ratio of a hydroxyl group and an isocyanate group. Since it is preferable that the isocyanate group is completely consumed in the urethane synthesis reaction, it is preferable that the number of hydroxyl groups at the time of preparation is larger than the number of isocyanate groups. Specifically, the molar ratio of the hydroxyl group to the isocyanate group is preferably adjusted in the range of 1: 0.7 to 1: 0.95.

また、多官能ウレタン(メタ)アクリレートを以下で述べる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の重合体成分(X)の主要構成成分として用いる際には、化合物(a1)と化合物(a2)のみでウレタン化反応させたものである必要はなく、化合物(a1)と化合物(a2)のウレタン化反応時に、その他の成分として1個以上の水酸基を有する化合物(b)を含んでいても良い。ここで言うその他の成分は、化合物(a2)と類縁の水酸基と(メタ)アクリロイル基を有する化合物の他に、両末端に水酸基を有するポリアルキレングリコール類、ポリエステル類やポリカーボネート類、アルカンジオール類などを含む。   Moreover, when using polyfunctional urethane (meth) acrylate as a main structural component of the polymer component (X) of the active energy ray-curable resin composition described below, only the compound (a1) and the compound (a2) are urethanes. The compound (b) having one or more hydroxyl groups may be included as another component during the urethanization reaction of the compound (a1) and the compound (a2). Other components mentioned here include compounds having a hydroxyl group similar to compound (a2) and a (meth) acryloyl group, polyalkylene glycols having hydroxyl groups at both ends, polyesters, polycarbonates, alkanediols, etc. including.

<活性エネルギー線硬化性樹脂組成物>
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物とは、活性エネルギー線を照射することで、重合反応が進行し、硬化する樹脂組成物のことである。
<Active energy ray-curable resin composition>
The active energy ray-curable resin composition of the present invention is a resin composition that undergoes polymerization reaction and cures when irradiated with active energy rays.

本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、上記多官能ウレタン(メタ)アクリレートを含む重合性成分(X)と、光重合開始剤(D)とを必須成分とし、必要に応じて、紫外線吸収剤及び/又は酸化防止剤(E)等の他の成分を含むものである。   The active energy ray-curable resin composition of the present invention comprises a polymerizable component (X) containing the polyfunctional urethane (meth) acrylate and a photopolymerization initiator (D) as essential components, and, if necessary, ultraviolet rays. Other components such as an absorbent and / or an antioxidant (E) are included.

活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の粘度は、後述の微細凹凸構造を表面に有する物品の製造に際して用いるスタンパの表面の微細凹凸構造への流れ込みやすさの点から、高すぎないことが好ましい。すなわち、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の粘度は、粘度(25℃)が10000mPa・s以下が好ましく、5000mPa・s以下がより好ましく、2000mPa・s以下がさらに好ましい。なお、本発明で、粘度(X℃)とは、X℃においてE型粘度計で測定される粘度を意味する。   The viscosity of the active energy ray-curable resin composition is preferably not too high from the viewpoint of easy flow into the fine concavo-convex structure on the surface of a stamper used in the manufacture of an article having a fine concavo-convex structure described below. That is, the viscosity (25 ° C.) of the active energy ray-curable resin composition is preferably 10,000 mPa · s or less, more preferably 5000 mPa · s or less, and further preferably 2000 mPa · s or less. In the present invention, the viscosity (X ° C.) means a viscosity measured with an E-type viscometer at X ° C.

但し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の粘度(25℃)が10000mPa・sを超えても、スタンパとの接触の際にあらかじめ加温して粘度を下げることが可能であるならば特に問題はない。この場合、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の粘度(75℃)は、5000mPa・s以下が好ましく、2000mPa・s以下がより好ましい。   However, even if the viscosity (25 ° C.) of the active energy ray-curable resin composition exceeds 10,000 mPa · s, there is a particular problem if the viscosity can be lowered by preheating when contacting with the stamper. Absent. In this case, the viscosity (75 ° C.) of the active energy ray-curable resin composition is preferably 5000 mPa · s or less, and more preferably 2000 mPa · s or less.

活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の粘度があまりに低すぎると、成形加工に際し、濡れ広がってしまい、製造に支障を来たす場合もあるので、粘度(25℃)が10mPa・s以上であれば好ましい。   If the viscosity of the active energy ray-curable resin composition is too low, it may be wet and spread during the molding process, which may interfere with the production. Therefore, the viscosity (25 ° C.) is preferably 10 mPa · s or more.

(ラジカル重合性成分(X))
ラジカル重合性成分(X)は、上記多官能ウレタン(メタ)アクリレートを必須成分とし、必要に応じて、その他のラジカル重合性成分(B)を含むものである。なお、以下において、混乱を避けるために、上記多官能ウレタン(メタ)アクリレートを、「多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)」と表すことがある。
(Radical polymerizable component (X))
The radical polymerizable component (X) contains the above polyfunctional urethane (meth) acrylate as an essential component, and contains other radical polymerizable components (B) as necessary. In the following, in order to avoid confusion, the polyfunctional urethane (meth) acrylate may be expressed as “polyfunctional urethane (meth) acrylate (A)”.

ラジカル重合性成分(B)
その他のラジカル重合性成分(B)は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物に種々の機能を付与するために用いる。ラジカル重合性成分(B)によって付与される機能としては、(1)活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の粘度調整、(2)親水・親油、撥水・撥油などの表面特性制御、(3)活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物の架橋密度調整等が挙げられる。
Radical polymerizable component (B)
The other radical polymerizable component (B) is used for imparting various functions to the cured product of the active energy ray-curable resin composition. The functions imparted by the radically polymerizable component (B) include (1) viscosity adjustment of the active energy ray-curable resin composition, (2) surface property control such as hydrophilic / lipophilic, water / oil repellency, 3) Adjustment of the crosslinking density of the cured product of the active energy ray-curable resin composition, and the like.

その他のラジカル重合性成分(B)としては、例えば、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)以外のウレタン(メタ)アクリレート類;ポリエステルアクリレート類;エポキシアクリレート類;オキシアルキレン化ポリグリセリンポリ(メタ)アクリレート;
ペンタエリスリトールトリ・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・ヘキサ(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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート;オキシアルキレン化ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、オキシアルキレン化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、オキシアルキレン化グリセリントリ(メタ)アクリレート、オキシアルキレン化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、オキシアルキレン化ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、オキシアルキレン化ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、アルカンジオールジ(メタ)アクリレート、オキシアルキレン化アルカンジオールジ(メタ)アクリレート、オキシアルキレン化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、オキシアルキレン化ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、オキシアルキレン化水添ビスフェノールA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、オキシアルキレン化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジオキサングリコールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、オキシアルキレン化シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、アルキル(メタ)アクリレート(例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等)、ベンジル(メタ)アクリレート、脂環構造或いは飽和環状エーテル構造を有する(メタ)アクリレート(例えば、イソボルニル(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、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート等)、アミノ基を有する(メタ)アクリレート(例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等)、水酸基を有する(メタ)アクリレート(例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等)、(メタ)アクリルアミド誘導体(例えば、(メタ)アクリロイルモルホリン、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等)、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、酢酸ビニルなどが使用可能である。ここで、オキシアルキレン化としては、オキシエチレン化、オキシブチレン化等が挙げられる。また、ラジカル重合性成分(B)は、1種で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。ここに挙げた(メタ)アクリレート化合物、ビニル化合物以外にも、アリル基やビニルエーテル基を有するラジカル重合性成分を用いることが可能である。
Other radical polymerizable components (B) include, for example, urethane (meth) acrylates other than polyfunctional urethane (meth) acrylate (A); polyester acrylates; epoxy acrylates; oxyalkylenated polyglycerin poly (meth) Acrylate;
Pentaerythritol tri-tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta-hexa (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate; oxyalkylenated pentaerythritol tri (meth) acrylate, Oxyalkylenated isocyanuric acid tri (meth) acrylate, oxyalkylenated glycerin tri (meth) acrylate, oxyalkylenated pentaerythritol tetra (meth) acrylate, oxyalkylenated dipentaerythritol penta (meth) acrylate, oxyalkylenated dipentaerythritol Hexa (meth) acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hexaacrylate; polyethylene glycol Di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, polybutylene glycol di (meth) acrylate, alkanediol di (meth) acrylate, oxyalkylenated alkanediol di (meth) acrylate, oxyalkylenated bisphenol A di (meth) ) Acrylate, oxyalkylenated bisphenol F di (meth) acrylate, oxyalkylenated hydrogenated bisphenol A di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, oxyalkylenated neopentyl glycol di (meth) acrylate, tricyclo Decandimethanol di (meth) acrylate, dioxane glycol di (meth) acrylate, cyclohexanediol di (meth) acrylate, oxyalkyle Cyclohexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate hydroxypivalate, 9,9-bis [4- (2-acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene, alkyl (meth) acrylate (for example, methyl ( (Meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, etc.) Benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylate having an alicyclic structure or saturated cyclic ether structure (for example, isobornyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, Dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, etc.), (meth) acrylate having an amino group (for example, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, etc.), hydroxyl group (Meth) acrylate having (for example, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, etc.), (meth) acrylamide derivative (for example, (meth) acryloylmorpholine, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, etc.), 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, vinyl acetate and the like can be used. Here, examples of the oxyalkylenation include oxyethylenation and oxybutylene. Moreover, a radically polymerizable component (B) may be used by 1 type, and may use 2 or more types together. In addition to the (meth) acrylate compounds and vinyl compounds listed here, it is possible to use radically polymerizable components having an allyl group or a vinyl ether group.

ラジカル重合性成分(B)として親水性の成分を使用することで、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物から作製された物品の表面、特に微細凹凸構造面に付いた指紋などの油汚れを水拭きで容易に除去可能にすることができるようになる。親水性の成分として、例えば、ポリエチレングリコールジアクリレートが挙げられる。なお、ポリエチレングリコールジアクリレートの分子中のポリエチレングリコール鎖は、長いほどより親水性を付与できる。しかし、ポリエチレングリコール鎖が長すぎると結晶性が高くなり常温で固体となるため取り扱い性が低下する。そこで、ポリエチレングリコール鎖の分子量としては300〜1000程度が好ましく、400〜600程度がより好ましい。   By using a hydrophilic component as the radically polymerizable component (B), the surface of the article made from the active energy ray-curable resin composition, especially oil stains such as fingerprints attached to the fine uneven structure surface is wiped with water. Can be easily removed. Examples of the hydrophilic component include polyethylene glycol diacrylate. The longer the polyethylene glycol chain in the polyethylene glycol diacrylate molecule, the more hydrophilic it can be. However, if the polyethylene glycol chain is too long, the crystallinity becomes high and becomes solid at room temperature, so that the handleability is lowered. Therefore, the molecular weight of the polyethylene glycol chain is preferably about 300 to 1,000, more preferably about 400 to 600.

(光重合開始剤(D))
光重合開始剤(D)とは、活性エネルギー線を照射することで開裂し、重合反応を開始させるラジカルを発生する化合物である。活性エネルギー線としては、装置コストや生産性の点から、紫外線が好ましい。
(Photopolymerization initiator (D))
The photopolymerization initiator (D) is a compound that generates a radical that is cleaved by irradiating active energy rays to initiate a polymerization reaction. As the active energy ray, ultraviolet rays are preferable from the viewpoint of apparatus cost and productivity.

紫外線によってラジカルを発生する光重合開始剤(D)としては、例えば、ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、メチルオルソベンゾイルベンゾエート、4−フェニルベンゾフェノン、t−ブチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、チオキサントン類(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、2,4−ジクロロチオキサントン等)、アセトフェノン類(例えば、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン等)、ベンゾインエーテル類(例えば、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)、アシルホスフィンオキシド類(例えば、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(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド等)、メチルベンゾイルホルメート、1,7−ビスアクリジニルヘプタン、9−フェニルアクリジン等が挙げられる。光重合開始剤(D)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。併用する場合は、吸収波長の異なる2種以上を併用することが好ましい。また、必要に応じて、過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等)、過酸化物(ベンゾイルパーオキシド等)、アゾ系開始剤等の熱重合開始剤を併用してもよい。   Examples of the photopolymerization initiator (D) that generates radicals by ultraviolet rays include benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, methyl orthobenzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, t-butylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, thioxanthones (eg, 2,4-diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone), acetophenones (eg, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl) -1-phenylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone, 2-methyl-2-morpholino (4-thiomethylphenyl) propan-1-one, 2 Benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone), benzoin ethers (eg, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether), acylphosphine oxides (eg, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, etc. ), Methylbenzoylformate, 1,7-bisacridinylheptane, 9-phenylacridine and the like. A photoinitiator (D) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. When using together, it is preferable to use together 2 or more types from which absorption wavelength differs. Moreover, you may use together thermal polymerization initiators, such as persulfate (potassium persulfate, ammonium persulfate, etc.), peroxides (benzoyl peroxide, etc.), an azo initiator, as needed.

光重合開始剤(D)の割合は、ラジカル重合性成分(X)100質量部に対して、0.01〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましく、0.2〜3質量部がさらに好ましい。光重合開始剤(D)の割合が0.01質量部未満では、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化が完結せず、微細凹凸構造を表面に有する物品の機械物性を損なう場合がある。光重合開始剤(D)の割合が10質量部を超えると、硬化物内に未反応の光重合開始剤(D)が残り、可塑剤として働いてしまい、硬化物の弾性率を低下させ、耐擦傷性を損なう場合もある。また、着色の原因となる場合もある。   The proportion of the photopolymerization initiator (D) is preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight, and more preferably 0.2 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the radical polymerizable component (X). 3 parts by mass is more preferable. If the ratio of a photoinitiator (D) is less than 0.01 mass part, hardening of an active energy ray-curable resin composition may not be completed, and the mechanical physical property of the article | item which has a fine concavo-convex structure on the surface may be impaired. When the ratio of the photopolymerization initiator (D) exceeds 10 parts by mass, the unreacted photopolymerization initiator (D) remains in the cured product, and acts as a plasticizer, reducing the elastic modulus of the cured product, In some cases, scratch resistance may be impaired. Moreover, it may cause coloring.

(紫外線吸収剤及び/又は酸化防止剤(E))
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、紫外線吸収剤及び/又は酸化防止剤(E)等をさらに含んでもよい。
(Ultraviolet absorber and / or antioxidant (E))
The active energy ray-curable resin composition of the present invention may further contain an ultraviolet absorber and / or an antioxidant (E).

紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ヒンダードアミン系、ベンゾエート系、トリアジン系などが挙げられる。市販品としては、BASF社製の「チヌビン400」や「チヌビン479」(いずれも商品名)、共同薬品株式会社製の「Viosorb110」(商品名)等の紫外線吸収剤が挙げられる。   Examples of the ultraviolet absorber include benzophenone, benzotriazole, hindered amine, benzoate, and triazine. Examples of commercially available products include UV absorbers such as “TINUVIN 400” and “TINUVIN 479” (both trade names) manufactured by BASF, and “Viosorb110” (trade names) manufactured by Kyodo Pharmaceutical Co., Ltd.

酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系、ベンズイミダゾール系、リン系、イオウ系、ヒンダードアミン系の酸化防止剤などが挙げられる。市販品としては、BASF社製の「IRGANOX」(登録商標)シリーズなどが挙げられる。   Examples of the antioxidant include hindered phenol-based, benzimidazole-based, phosphorus-based, sulfur-based and hindered amine-based antioxidants. Examples of commercially available products include “IRGANOX” (registered trademark) series manufactured by BASF.

これら紫外線吸収剤及び酸化防止剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。紫外線吸収剤及び/又は酸化防止剤(E)の割合は、ラジカル重合性成分(X)100質量部に対して、合計で0.01〜5質量部が好ましい。   These ultraviolet absorbers and antioxidants may be used alone or in combination of two or more. As for the ratio of a ultraviolet absorber and / or antioxidant (E), 0.01-5 mass parts is preferable in total with respect to 100 mass parts of radically polymerizable components (X).

(他の成分)
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、界面活性剤、離型剤、滑剤、可塑剤、帯電防止剤、光安定剤、難燃剤、難燃助剤、重合禁止剤、充填剤、シランカップリング剤、着色剤、強化剤、無機フィラー、耐衝撃性改質剤等の公知の添加剤を含んでいてもよい。
(Other ingredients)
The active energy ray-curable resin composition of the present invention includes a surfactant, a release agent, a lubricant, a plasticizer, an antistatic agent, a light stabilizer, a flame retardant, a flame retardant aid, and a polymerization inhibitor, as necessary. , Known additives such as fillers, silane coupling agents, colorants, reinforcing agents, inorganic fillers, impact modifiers and the like may be included.

また、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、ラジカル重合性の官能基を有さないオリゴマーやポリマー、微量の有機溶媒等を含んでいてもよい。   Moreover, the active energy ray-curable resin composition of the present invention may contain an oligomer or polymer having no radical polymerizable functional group, a trace amount of an organic solvent, or the like, if necessary.

以上説明した本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物にあっては、特定の多官能ウレタン(メタ)アクリレートを含んでいるため、耐擦傷性に優れた硬化物が形成可能である。特に、微細凹凸構造を有する物品を本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を使用して形成することで卓越した耐擦傷性を得ることが可能となる。   Since the active energy ray-curable resin composition of the present invention described above contains a specific polyfunctional urethane (meth) acrylate, a cured product having excellent scratch resistance can be formed. In particular, it is possible to obtain excellent scratch resistance by forming an article having a fine concavo-convex structure using the active energy ray-curable resin composition of the present invention.

<微細凹凸構造を表面に有する物品>
本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品は、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、微細凹凸構造の反転構造を表面に有するスタンパと接触、硬化させることによって形成される微細凹凸構造を、表面に有する物品である。
<Articles having a fine relief structure on the surface>
The article having the fine concavo-convex structure of the present invention on the surface is a fine concavo-convex structure formed by contacting and curing the active energy ray-curable resin composition of the present invention with a stamper having a reverse structure of the fine concavo-convex structure on the surface. On the surface.

図1は、微細凹凸構造を表面に有する物品の一例を示す断面図である。物品40は、基材42と、基材42の表面に形成された硬化樹脂層44を有する。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an article having a fine relief structure on the surface. The article 40 has a base material 42 and a cured resin layer 44 formed on the surface of the base material 42.

基材42としては、光を透過する成形体が好ましい。基材の材料としては、例えば、アクリル系樹脂(ポリメチルメタクリレート等)、ポリカーボネート、スチレン(共)重合体、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート等)、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリウレタン、ガラス等が挙げられる。   The substrate 42 is preferably a molded body that transmits light. Examples of the base material include acrylic resin (polymethyl methacrylate, etc.), polycarbonate, styrene (co) polymer, methyl methacrylate-styrene copolymer, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, polyester ( Polyethylene terephthalate, etc.), polyamide, polyimide, polyether sulfone, polysulfone, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), polymethylpentene, polyvinyl chloride, polyvinyl acetal, polyether ketone, polyurethane, glass and the like.

基材42は、射出成形体でもよく、押出成形体でもよく、キャスト成形体でもよい。基材42の形状は、シート状でもよく、フィルム状でもよい。   The base material 42 may be an injection molded body, an extrusion molded body, or a cast molded body. The shape of the substrate 42 may be a sheet shape or a film shape.

基材42の表面は、密着性、帯電防止性、耐擦傷性、耐候性等を改良するために、コーティング処理、コロナ処理等が施されていてもよい。   The surface of the base material 42 may be subjected to a coating treatment, a corona treatment or the like in order to improve adhesion, antistatic properties, scratch resistance, weather resistance and the like.

硬化樹脂層44は、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる膜であり、表面に微細凹凸構造を有する。後述する陽極酸化アルミナ製のスタンパを用いた場合の物品40の表面の微細凹凸構造は、陽極酸化アルミナの表面の微細凹凸構造を転写して形成されたものであり、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる複数の凸部46を有する。   The cured resin layer 44 is a film made of a cured product of the active energy ray-curable resin composition of the present invention, and has a fine uneven structure on the surface. The fine concavo-convex structure on the surface of the article 40 when the stamper made of anodized alumina described later is used is formed by transferring the fine concavo-convex structure on the surface of the anodized alumina, and the active energy ray curable resin composition It has the some convex part 46 which consists of hardened | cured material of a thing.

微細凹凸構造としては、略円錐形状、角錐形状等の突起(凸部)が複数並んだ、いわゆるモスアイ構造が好ましい。突起の間隔が可視光の波長以下であるモスアイ構造は、空気の屈折率から材料の屈折率へと連続的に屈折率が増大していくことで有効な反射防止の手段となることが知られている。   As the fine concavo-convex structure, a so-called moth-eye structure in which a plurality of protrusions (convex portions) having a substantially conical shape or a pyramid shape are arranged is preferable. It is known that the moth-eye structure in which the distance between the protrusions is equal to or less than the wavelength of visible light can be an effective anti-reflective means by continuously increasing the refractive index from the refractive index of air to the refractive index of the material. ing.

凸部の平均間隔は、可視光の波長以下、すなわち400nm以下が好ましい。該平均間隔が400nmを超えると、可視光の散乱が起こるため、反射防止物品等の光学用途に適さない。なお、該平均間隔は、200nm以下がより好ましく、150nm以下が特に好ましい。凸部の平均間隔は、凸部の形成のしやすさの点から、20nm以上が好ましい。後述する陽極酸化アルミナのスタンパを用いて凸部を形成した場合、凸部の平均間隔が100nm程度となる。   The average interval between the convex portions is preferably not more than the wavelength of visible light, that is, not more than 400 nm. If the average distance exceeds 400 nm, visible light scattering occurs, which is not suitable for optical applications such as antireflection articles. The average interval is more preferably 200 nm or less, and particularly preferably 150 nm or less. The average interval between the convex portions is preferably 20 nm or more from the viewpoint of easy formation of the convex portions. When convex portions are formed using an anodic alumina stamper described later, the average interval between the convex portions is about 100 nm.

凸部の平均間隔は、電子顕微鏡観察によって隣接する凸部の間隔(凸部の中心から隣接する凸部の中心までの距離)を50点測定し、これらの値を平均したものである。   The average interval between the convex portions is obtained by measuring 50 intervals between adjacent convex portions (distance from the center of the convex portion to the center of the adjacent convex portion) by electron microscope observation, and averaging these values.

凸部の高さは、平均間隔が100nmの場合は、80〜500nmが好ましく、120〜400nmがより好ましく、150〜300nmが特に好ましい。凸部の高さが80nm以上であれば、反射率が十分低くなり、かつ反射率の波長依存性が少ない。凸部の高さが500nm以下であれば、凸部の耐擦傷性が良好となる。   As for the height of a convex part, when an average space | interval is 100 nm, 80-500 nm is preferable, 120-400 nm is more preferable, 150-300 nm is especially preferable. If the height of the convex portion is 80 nm or more, the reflectance is sufficiently low and the wavelength dependency of the reflectance is small. If the height of a convex part is 500 nm or less, the scratch resistance of a convex part will become favorable.

凸部の高さは、微細凹凸構造の断面を電子顕微鏡によって倍率30000倍で観察したときにおける、凸部の最頂部と、凸部間に存在する凹部の最底部との間の距離を50点測定し、その測定値を平均した値である。   The height of the convex portion is the distance between the top of the convex portion and the bottom of the concave portion existing between the convex portions when the cross section of the fine concavo-convex structure is observed with an electron microscope at a magnification of 30000 times. It is a value obtained by measuring and averaging the measured values.

凸部のアスペクト比(凸部の高さ/凸部の平均間隔)は、0.8〜5が好ましく、1.2〜4がより好ましく、1.5〜3が特に好ましい。凸部のアスペクト比が1.0以上であれば、反射率が十分に低くなる。凸部のアスペクト比が5以下であれば、凸部の耐擦傷性が良好となる。   The aspect ratio of the convex portion (height of the convex portion / average interval between the convex portions) is preferably 0.8 to 5, more preferably 1.2 to 4, and particularly preferably 1.5 to 3. If the aspect ratio of the convex portion is 1.0 or more, the reflectance is sufficiently low. When the aspect ratio of the convex portion is 5 or less, the scratch resistance of the convex portion is good.

凸部の形状は、高さ方向と直交する方向の凸部断面積が最表面から深さ方向に連続的に増加する形状、すなわち、凸部の高さ方向の断面形状が、三角形、台形、釣鐘型等の形状が好ましい。   The shape of the convex part is a shape in which the convex sectional area in the direction perpendicular to the height direction continuously increases in the depth direction from the outermost surface, that is, the sectional shape in the height direction of the convex part is a triangle, trapezoid, A shape such as a bell shape is preferred.

硬化樹脂層44の屈折率と基材42の屈折率との差は、0.2以下が好ましく、0.1以下がより好ましく、0.05以下が特に好ましい。屈折率差が0.2以下であれば、硬化樹脂層44と基材42との界面における反射が抑えられる。   The difference between the refractive index of the cured resin layer 44 and the refractive index of the substrate 42 is preferably 0.2 or less, more preferably 0.1 or less, and particularly preferably 0.05 or less. When the refractive index difference is 0.2 or less, reflection at the interface between the cured resin layer 44 and the base material 42 is suppressed.

(スタンパ)
スタンパは、微細凹凸構造を物品の表面に設けるために用いられるものであり、微細凹凸構造の反転構造を表面に有する。
(Stamper)
The stamper is used to provide a fine concavo-convex structure on the surface of an article, and has an inverted structure of the fine concavo-convex structure on the surface.

スタンパの材料として、金属(表面に酸化皮膜が形成されたものを含む。)、石英、ガラス、樹脂、セラミックス等が挙げられる。また、スタンパの形状として、ロール状、円管状、平板状、シート状等が挙げられる。   Examples of the material of the stamper include metals (including those having an oxide film formed on the surface), quartz, glass, resin, ceramics, and the like. Examples of the shape of the stamper include a roll shape, a circular tube shape, a flat plate shape, and a sheet shape.

スタンパの作製方法としては、例えば、方法(I):アルミニウム基材の表面に、複数の細孔(凹部)を有する陽極酸化アルミナを形成する方法、及び方法(II):スタンパ基材の表面に、電子ビームリソグラフィ法、レーザ光干渉法等によって微細凹凸構造の反転構造を形成する方法が挙げられ、大面積化が可能で、作製が簡便であることから方法(I)が好ましい。   Examples of the stamper production method include, for example, method (I): a method of forming anodized alumina having a plurality of pores (recesses) on the surface of an aluminum substrate, and method (II): a surface of a stamper substrate. In addition, there is a method of forming an inverted structure of a fine concavo-convex structure by an electron beam lithography method, a laser beam interference method, etc., and the method (I) is preferable because the area can be increased and the production is simple.

方法(I)としては、下記の工程(a)〜(f)を有する方法が好ましい:
(a)アルミニウム基材を電解液中、定電圧下で陽極酸化してアルミニウム基材の表面に酸化皮膜を形成する工程;
(b)酸化皮膜を除去し、アルミニウム基材の表面に陽極酸化の細孔発生点を形成する工程;
(c)工程(b)の後、アルミニウム基材を電解液中、再度陽極酸化し、細孔発生点に細孔を有する酸化皮膜を形成する工程;
(d)工程(c)の後、細孔の径を拡大させる工程;
(e)工程(d)の後、電解液中、再度陽極酸化して、酸化被膜を肥厚化する工程;及び
(f)工程(d)と工程(e)を繰り返し行い、複数の細孔を有する陽極酸化アルミナがアルミニウム基材の表面に形成されたスタンパを得る工程。
As the method (I), a method having the following steps (a) to (f) is preferable:
(A) a step of forming an oxide film on the surface of the aluminum substrate by anodizing the aluminum substrate in an electrolytic solution under a constant voltage;
(B) removing the oxide film and forming pore generation points for anodization on the surface of the aluminum substrate;
(C) After step (b), the step of anodizing the aluminum substrate again in the electrolytic solution to form an oxide film having pores at the pore generation points;
(D) a step of enlarging the diameter of the pores after the step (c);
(E) After step (d), the step of anodizing again in the electrolytic solution to thicken the oxide film; and (f) repeating step (d) and step (e) to form a plurality of pores. A step of obtaining a stamper in which the anodized alumina is formed on the surface of the aluminum substrate.

以下、各工程を図2により具体的に説明する。   Hereafter, each process is demonstrated concretely with FIG.

工程(a):
アルミニウム基材10を陽極酸化すると、表面に細孔12を有する酸化皮膜14が形成される。
Step (a):
When the aluminum substrate 10 is anodized, an oxide film 14 having pores 12 on the surface is formed.

アルミニウム基材の形状としては、ロール状、円管状、平板状、シート状等が挙げられる。   Examples of the shape of the aluminum substrate include a roll shape, a circular tube shape, a flat plate shape, and a sheet shape.

アルミニウム基材は、所定の形状に加工する際に用いた油が付着していることがあるため、あらかじめ脱脂処理されることが好ましい。また、アルミニウム基材は、表面状態を平滑にするために、電解研磨処理(エッチング処理)されることが好ましい。   Since the oil used when processing the aluminum base material into a predetermined shape may be adhered, it is preferable to degrease the aluminum base material in advance. The aluminum substrate is preferably subjected to electrolytic polishing (etching) in order to smooth the surface state.

アルミニウムの純度は、99%以上が好ましく、99.5%以上がより好ましく、99.8%以上が特に好ましい。アルミニウムの純度が低いと、陽極酸化した時に、不純物の偏析により可視光を散乱する大きさの凹凸構造が形成されたり、陽極酸化で得られる細孔の規則性が低下したりすることがある。   The purity of aluminum is preferably 99% or more, more preferably 99.5% or more, and particularly preferably 99.8% or more. When the purity of aluminum is low, when anodized, an uneven structure having a size to scatter visible light may be formed due to segregation of impurities, or the regularity of pores obtained by anodization may be lowered.

電解液としては、硫酸、シュウ酸、リン酸等の酸を含む水溶液が用いられる。   As the electrolytic solution, an aqueous solution containing an acid such as sulfuric acid, oxalic acid or phosphoric acid is used.

シュウ酸水溶液を電解液として用いる場合、シュウ酸の濃度は、0.7M以下が好ましい。シュウ酸の濃度が0.7Mを超えると、陽極酸化時の電流値が高くなりすぎて酸化皮膜の表面が粗くなることがある。   When using an oxalic acid aqueous solution as the electrolyte, the concentration of oxalic acid is preferably 0.7 M or less. If the concentration of oxalic acid exceeds 0.7M, the current value during anodic oxidation becomes too high, and the surface of the oxide film may become rough.

また、陽極酸化時の陽極への印加電圧(化成電圧)を30〜60Vとすることが好ましき、この化成電圧範囲の時、周期が約100nmの規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナを得ることができる。化成電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向にある。   Moreover, it is preferable that the applied voltage (formation voltage) to the anode at the time of anodization is 30 to 60 V. In this formation voltage range, anodized alumina having highly regular pores with a period of about 100 nm. Can be obtained. Regardless of whether the formation voltage is higher or lower than this range, the regularity tends to decrease.

電解液の温度は、陽極酸化が良好に行える温度であればよく、60℃以下が好ましく、45℃以下がより好ましい。電解液の温度が60℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象が起き、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。   The temperature of the electrolytic solution may be a temperature at which anodic oxidation can be satisfactorily performed, preferably 60 ° C. or less, and more preferably 45 ° C. or less. When the temperature of the electrolytic solution exceeds 60 ° C., a so-called “burn” phenomenon occurs, and the pores may be broken or the surface may melt and the regularity of the pores may be disturbed.

硫酸を電解液として用いる場合、硫酸の濃度は0.7M以下が好ましい。硫酸の濃度が0.7Mを超えると、電流値が高くなりすぎて定電圧を維持できなくなることがある。   When sulfuric acid is used as the electrolytic solution, the concentration of sulfuric acid is preferably 0.7 M or less. If the concentration of sulfuric acid exceeds 0.7M, the current value may become too high to maintain a constant voltage.

化成電圧は25〜30Vとすることが好ましく、この印加電圧範囲であると、周期が約63nmの規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナを得ることができる。化成電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向がある。   The formation voltage is preferably 25 to 30 V, and an anodic alumina having highly regular pores with a period of about 63 nm can be obtained within this applied voltage range. The regularity tends to decrease whether the formation voltage is higher or lower than this range.

電解液の温度は、陽極酸化が良好に行える温度であればよく、30℃以下が好ましく、20℃以下がよりに好ましい。電解液の温度が30℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象がおこり、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。   The temperature of the electrolytic solution may be a temperature at which anodization can be satisfactorily performed, preferably 30 ° C. or less, and more preferably 20 ° C. or less. When the temperature of the electrolytic solution exceeds 30 ° C., a so-called “burn” phenomenon occurs, and the pores may be broken or the surface may melt and the regularity of the pores may be disturbed.

工程(b):
アルミニウム基板10の表面に形成された酸化皮膜14を一旦除去する。酸化被膜14の底に形成されている規則性を有する窪みをアルミニウム基板10表面に露出させることにより、陽極酸化の細孔発生点16にすることで細孔の規則性を向上することができる。
Step (b):
The oxide film 14 formed on the surface of the aluminum substrate 10 is once removed. By exposing depressions having regularity formed on the bottom of the oxide film 14 to the surface of the aluminum substrate 10, the regularity of the pores can be improved by setting the pore generation points 16 for anodization.

酸化皮膜14を除去する方法としては、アルミニウムを溶解せず、酸化皮膜を選択的に溶解する溶液に溶解させて除去する方法が挙げられる。このような溶液としては、例えば、クロム酸/リン酸混合液等が挙げられる。   Examples of the method for removing the oxide film 14 include a method in which aluminum is not dissolved but is dissolved and removed in a solution that selectively dissolves the oxide film. Examples of such a solution include a chromic acid / phosphoric acid mixed solution.

工程(c):
酸化皮膜を除去したアルミニウム基材10を再度、陽極酸化すると、円柱状の細孔12を有する酸化皮膜14が形成される。なお、陽極酸化は、工程(a)と同様な条件で行えばよい。陽極酸化の時間を長くするほど深い細孔12を得ることができる。
Step (c):
When the aluminum substrate 10 from which the oxide film has been removed is anodized again, an oxide film 14 having cylindrical pores 12 is formed. The anodization may be performed under the same conditions as in step (a). Deeper pores 12 can be obtained as the anodic oxidation time is lengthened.

工程(d):
細孔12の径を拡大させる処理(以下、細孔径拡大処理と記す。)を行う。細孔径拡大処理は、酸化皮膜を溶解する薬液に浸漬して陽極酸化で得られた細孔の径を拡大させる処理である。このような薬液としては、例えば、5質量%程度のリン酸水溶液等が挙げられる。細孔径拡大処理の時間を長くするほど、細孔径は大きくなる。
Step (d):
A process for expanding the diameter of the pores 12 (hereinafter referred to as a pore diameter expanding process) is performed. The pore diameter expansion process is a process of expanding the diameter of the pores obtained by anodic oxidation by immersing in a chemical solution that dissolves the oxide film. Examples of such a chemical solution include a phosphoric acid aqueous solution of about 5% by mass. The longer the pore diameter expansion processing time, the larger the pore diameter.

工程(e):
再度、陽極酸化すると、酸化被膜14が肥厚化し、円柱状の細孔12がその底部から下に延びる、直径の小さい円柱状の細孔12がさらに深く形成される。なお、この陽極酸化も、工程(a)と同様な条件で行えばよい。陽極酸化の時間を長くするほど深い細孔を得ることができる。
Step (e):
When the anodic oxidation is performed again, the oxide film 14 is thickened, and the columnar pores 12 having a small diameter extending downward from the bottom thereof are formed deeper. This anodic oxidation may be performed under the same conditions as in step (a). Deeper pores can be obtained as the anodic oxidation time is lengthened.

工程(f):
工程(d)の細孔径拡大処理と、工程(e)の陽極酸化を繰り返す工程である。工程(d)と工程(e)を繰り返すと、直径が開口部から深さ方向に連続的に減少する形状の細孔12を有する酸化皮膜14が形成され、アルミニウム基材10の表面に陽極酸化アルミナ(アルミニウムの多孔質の酸化皮膜(アルマイト))を有するスタンパ18が得られる。なお、最後は工程(d)で終わることが好ましい。
Step (f):
This is a step of repeating the pore diameter expansion process in step (d) and the anodic oxidation in step (e). When step (d) and step (e) are repeated, an oxide film 14 having pores 12 whose diameter continuously decreases in the depth direction from the opening is formed, and anodization is performed on the surface of aluminum substrate 10. A stamper 18 having alumina (aluminum porous oxide film (alumite)) is obtained. In addition, it is preferable to end with the process (d) at the end.

繰り返し回数は、合計で3回以上が好ましく、5回以上がより好ましい。繰り返しが2回では、細孔の直径が階段状に減少しているため、このような細孔を有する陽極酸化アルミナを用いて形成されたモスアイ構造の反射率低減効果は不十分である。   The total number of repetitions is preferably 3 times or more, and more preferably 5 times or more. When the number of repetitions is two, the diameter of the pores decreases stepwise, so that the effect of reducing the reflectance of the moth-eye structure formed using anodized alumina having such pores is insufficient.

細孔12の形状としては、略円錐形状、角錐形状、円柱形状等が挙げられ、円錐形状、角錐形状等のように、深さ方向と直交する方向の細孔断面積が最表面から深さ方向に連続的に減少する形状が好ましい。   Examples of the shape of the pore 12 include a substantially conical shape, a pyramid shape, a cylindrical shape, and the like, and a cross-sectional area of the pore in a direction orthogonal to the depth direction such as a conical shape and a pyramid shape has a depth from the outermost surface. A shape that continuously decreases in the direction is preferred.

細孔12の平均間隔は、可視光の波長以下、すなわち400nm以下である。細孔12の平均間隔は、20nm以上が好ましい。なお、細孔12間の平均間隔は、電子顕微鏡観察によって隣接する細孔12の間隔(細孔12の中心から隣接する細孔12の中心までの距離)を50点測定し、これらの値を平均したものである。   The average interval of the pores 12 is not more than the wavelength of visible light, that is, not more than 400 nm. The average interval between the pores 12 is preferably 20 nm or more. The average interval between the pores 12 was determined by measuring the interval between adjacent pores 12 (the distance from the center of the pore 12 to the center of the adjacent pore 12) by electron microscope observation, and calculating these values. It is average.

細孔12の深さは、平均間隔が100nmの場合は、80〜500nmが好ましく、120〜400nmがより好ましく、150〜300nmが特に好ましい。なお、細孔12の深さは、細孔12の断面を電子顕微鏡観察によって倍率30000倍で観察したときにおける、細孔12の最底部と、細孔12間に存在する凸部の最頂部との間の距離を測定した値である。   When the average interval is 100 nm, the depth of the pores 12 is preferably 80 to 500 nm, more preferably 120 to 400 nm, and particularly preferably 150 to 300 nm. In addition, the depth of the pore 12 is the bottom of the pore 12 and the top of the convex portion existing between the pores 12 when the cross section of the pore 12 is observed by an electron microscope at a magnification of 30000 times. It is the value which measured the distance between.

細孔12のアスペクト比(細孔の深さ/細孔間の平均間隔)は、0.8〜5.0が好ましく、1.2〜4.0がより好ましく、1.5〜3.0が特に好ましい。   The aspect ratio of the pores 12 (depth of pores / average interval between pores) is preferably 0.8 to 5.0, more preferably 1.2 to 4.0, and 1.5 to 3.0. Is particularly preferred.

スタンパの微細凹凸構造の反転構造が形成された側の表面を離型剤で処理してもよい。離型剤としては、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フッ素化合物等が挙げられ、加水分解性シリル基を有するフッ素化合物が特に好ましい。加水分解性シリル基を有するフッ素化合物の市販品としては、フルオロアルキルシラン系のものが知られており、例えば、KBM−7803(商品名、信越化学工業株式会社製)、MRAF(商品名、旭硝子株式会社)、デュラサーフDS−1100、DS−2100シリーズ(商品名、株式会社ハーベス製)、オプツールDSX(商品名、ダイキン工業株式会社製)、ノベック1720(商品名、住友3M株式会社製)、フロロサーフFS‐2050シリーズ(商品名、株式会社フロロテクノロジー製)等が挙げられる。   The surface of the stamper on which the inverted structure of the fine concavo-convex structure is formed may be treated with a release agent. Examples of the release agent include silicone resins, fluororesins, and fluorine compounds, and fluorine compounds having a hydrolyzable silyl group are particularly preferable. Fluoroalkylsilane-based products are known as commercially available fluorine compounds having hydrolyzable silyl groups. For example, KBM-7803 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), MRAF (trade name, Asahi Glass) Ltd.), Durasurf DS-1100, DS-2100 series (trade name, manufactured by Harves Co., Ltd.), OPTOOL DSX (trade name, manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Novec 1720 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), Fluorosurf FS-2050 series (trade name, manufactured by Fluoro Technology Co., Ltd.)

(微細凹凸構造を表面に有する物品の製造)
微細凹凸構造を表面に有する物品は、例えば、図3に示す製造装置を用いて、下記のようにして製造される。
(Manufacture of articles having a fine relief structure on the surface)
An article having a fine concavo-convex structure on its surface is manufactured as follows using, for example, a manufacturing apparatus shown in FIG.

表面に微細凹凸構造の反転構造(図示略)を有するロール状スタンパ20と、ロール状スタンパ20の表面に沿って移動する帯状フィルムの基材42との間に、タンク22から活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する。   Active energy ray curable from the tank 22 between a roll-shaped stamper 20 having an inverted structure (not shown) having a fine concavo-convex structure on the surface and a strip-shaped film base material 42 moving along the surface of the roll-shaped stamper 20. A resin composition is supplied.

ロール状スタンパ20と、空気圧シリンダ24によってニップ圧が調整されたニップロール26との間で、基材42及び活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を挟持し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、基材42とロール状スタンパ20との間に均一に延展すると同時に、ロール状スタンパ20の微細凹凸構造の凹部内に充填する。   The base material 42 and the active energy ray curable resin composition are sandwiched between the roll stamper 20 and the nip roll 26 whose nip pressure is adjusted by the pneumatic cylinder 24, and the active energy ray curable resin composition is used as a base. It extends uniformly between the material 42 and the roll-shaped stamper 20 and simultaneously fills the concave portions of the fine concavo-convex structure of the roll-shaped stamper 20.

ロール状スタンパ20の下方に設置された活性エネルギー線照射装置28から、基材42を通して活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させて、ロール状スタンパ20の表面の微細凹凸構造を反転、転写した硬化樹脂層44を形成する。   The active energy ray curable resin composition is irradiated from the active energy ray irradiating device 28 installed below the roll-shaped stamper 20 through the base material 42 to the active energy ray curable resin composition to cure the active energy ray curable resin composition. Then, the cured resin layer 44 is formed by inverting and transferring the fine uneven structure on the surface of the roll stamper 20.

剥離ロール30により、表面に硬化樹脂層44が形成された基材42をロール状スタンパ20から剥離して、微細凹凸構造を表面に有する物品40を得る。   The base material 42 having the cured resin layer 44 formed on the surface is peeled from the roll-shaped stamper 20 by the peeling roll 30 to obtain the article 40 having a fine uneven structure on the surface.

活性エネルギー線照射装置28としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が好ましく、この場合の光照射エネルギー量は、ラジカル重合性成分(X)や光重合開始剤(D)の種類及び配合割合により異なるが、積算で100〜10000mJ/cm程度とすることが好ましい。 As the active energy ray irradiation device 28, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or the like is preferable, and the amount of light irradiation energy in this case varies depending on the type and blending ratio of the radical polymerizable component (X) and the photopolymerization initiator (D). However, it is preferable that the total is about 100 to 10,000 mJ / cm 2 .

本方法に用いる基材42は、光透過性フィルムである。フィルムの材料としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、ポリエステル、セルロース系樹脂(トリアセチルセルロース等)、ポリオレフィン、脂環式ポリオレフィン等が挙げられる。   The base material 42 used in this method is a light transmissive film. Examples of the film material include acrylic resin, polycarbonate, styrene resin, polyester, cellulose resin (such as triacetyl cellulose), polyolefin, and alicyclic polyolefin.

(用途)
本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品は、反射防止物品(反射防止フィルム、反射防止膜等)、光導波路、レリーフホログラム、レンズ、偏光分離素子等の光学物品;細胞培養シートとしての用途展開が期待でき、特に反射防止物品としての用途に適している。
(Use)
Articles having the fine concavo-convex structure of the present invention on the surface are antireflection articles (antireflection films, antireflection films, etc.), optical articles such as optical waveguides, relief holograms, lenses, polarization separation elements; Is particularly suitable for use as an antireflection article.

反射防止物品としては、例えば、画像表示装置(液晶表示装置、プラズマディスプレイパネル、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、陰極管表示装置等)、レンズ、ショーウィンドウ、眼鏡等の表面に設けられる反射防止膜、反射防止フィルム、反射防止シート等が挙げられる。画像表示装置に用いる場合は、画像表示面に反射防止フィルムを直接貼り付けてもよく、画像表示面を構成する部材の表面に反射防止膜を直接形成してもよく、前面板に反射防止膜を形成してもよい。   Examples of antireflection articles include antireflection films and antireflection films provided on the surfaces of image display devices (liquid crystal display devices, plasma display panels, electroluminescence displays, cathode tube display devices, etc.), lenses, show windows, and glasses. And an antireflection sheet. When used in an image display device, an antireflection film may be directly attached to the image display surface, an antireflection film may be directly formed on the surface of a member constituting the image display surface, or an antireflection film is formed on the front plate. May be formed.

以上説明した本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品にあっては、本発明の多官能ウレタン(メタ)アクリレートを重合性成分(X)の主成分として含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いているため、微細凹凸構造の耐擦傷性が高く、指紋拭き取り性が良好である。   In the article having the fine concavo-convex structure of the present invention described above on the surface, an active energy ray-curable resin composition containing the polyfunctional urethane (meth) acrylate of the present invention as a main component of the polymerizable component (X) is provided. Since it is used, the fine concavo-convex structure has high scratch resistance and good fingerprint wiping properties.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

(粘度の測定)
E型粘度計(東機産業株式会社製、TVE−25形粘度計(商品名))を使用し、25℃で測定した。
(Measurement of viscosity)
An E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., TVE-25 type viscometer (trade name)) was used and measured at 25 ° C.

(耐擦傷性の評価)
往復磨耗試験機(新東科学株式会社製、「HEiDON TRIBOGEAR TYPE−30S」(商品名))を用い、物品の微細凹凸構造が形成された表面を2cm四方のスチールウール(日本スチールウール株式会社製、ボンスター#0000(商品名))に100gの荷重をかけ、往復距離:30mm、ヘッドスピード:30mm/秒にて10回往復させて、物品の表面を擦傷した。擦傷後の物品を、擦傷面を上にして、2.0mm厚の黒色アクリル板(三菱レイヨン株式会社製、アクリライト(登録商標))の片面に物品を貼り付け、屋内で蛍光灯にかざし、目視にて観察し、下記基準で評価した。
○:確認できる傷は少なく、斜めから見ると殆ど見えない。
△:確認できる傷があり、斜めからも少し白く見える。
×:確認できる傷が多数あり、傷全体が白く見える。
(Evaluation of scratch resistance)
Using a reciprocating abrasion tester (“SHiDON TRIBOGEAR TYPE-30S” (trade name) manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.), the surface on which the fine uneven structure of the article is formed is 2 cm square steel wool (manufactured by Nippon Steel Wool Co., Ltd.). The surface of the article was scratched by applying a load of 100 g to Bonster # 0000 (trade name) and reciprocating 10 times at a reciprocating distance of 30 mm and a head speed of 30 mm / sec. The article after abrasion is attached to one side of a 2.0 mm thick black acrylic board (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Acrylite (registered trademark)) with the abrasion surface up, and is held over a fluorescent lamp indoors. It observed visually and evaluated by the following reference | standard.
○: There are few scratches that can be confirmed, and it is hardly visible when viewed from an oblique direction.
(Triangle | delta): There exists a flaw which can be confirmed and it looks a little white also from diagonally.
X: There are many scratches that can be confirmed, and the entire scratches appear white.

(指紋拭き取り性の評価)
人工指紋液(JIS K2246:2007の記載に準じて調製した)を微細凹凸構造表面に付着させ、指紋付着物品を作製した。次いで、この指紋付着物品の指紋上を、水道水を1.0cc染込ませたワイパー(大王製紙株式会社製、エリエール プロワイプ(商品名))にて10回まで一方向に拭き取った。各拭き取り後に指紋面を目視により確認し、以下の基準で評価した。
○:2回以下のふき取りで指紋が完全に除去できた。
△:3〜10回のふき取りで指紋が完全に除去できた。
×:10回のふき取りでも、指紋が残っていた。
(Evaluation of fingerprint wiping property)
An artificial fingerprint liquid (prepared according to the description of JIS K2246: 2007) was adhered to the surface of the fine concavo-convex structure to produce a fingerprint-adhered article. Next, the fingerprint on the fingerprint-adhered article was wiped in one direction up to 10 times with a wiper (Dao Paper Co., Ltd., Erière Pro Wipe (trade name)) impregnated with 1.0 cc of tap water. The fingerprint surface was visually confirmed after each wiping and evaluated according to the following criteria.
○: Fingerprints were completely removed by wiping twice or less.
Δ: Fingerprints were completely removed by wiping 3 to 10 times.
X: Fingerprints remained even after wiping 10 times.

(離型性の評価)
微細凹凸構造を表面に有する物品の表面を電子顕微鏡で突起の先端に欠けがなく、スタンパの微細凹凸構造の形状が転写できているかどうかを観察した。なお、下記基準で評価した。
○:欠けはほとんどなく、良好である。
×:欠けがあり、微細凹凸構造にムラがある。
(Evaluation of releasability)
The surface of an article having a fine concavo-convex structure on the surface was observed by an electron microscope to see whether the tip of the protrusion was chipped and the shape of the fine concavo-convex structure of the stamper could be transferred. In addition, the following criteria evaluated.
○: There is almost no chipping and it is good.
X: There are chips and the uneven structure is uneven.

製造例1(スタンパの製造)
工程(a):
純度99.99%のアルミニウム板を、羽布研磨及び過塩素酸/エタノール混合溶液(1/4体積比)中で電解研磨し、鏡面化したアルミニウム板について、0.3Mシュウ酸水溶液中で、直流40V、温度16℃の条件で30分間陽極酸化を行った。
Production Example 1 (Production of stamper)
Step (a):
An aluminum plate having a purity of 99.99% was subjected to feather polishing and electrolytic polishing in a perchloric acid / ethanol mixed solution (1/4 volume ratio), and a mirror-finished aluminum plate was subjected to a 0.3M oxalic acid aqueous solution. Anodization was performed for 30 minutes under the conditions of DC 40V and temperature 16 ° C.

工程(b):
酸化皮膜が形成されたアルミニウム板を、6質量%リン酸/1.8質量%クロム酸混合水溶液に6時間浸漬して、酸化皮膜を除去した。
Step (b):
The aluminum plate on which the oxide film was formed was immersed in a 6% by mass phosphoric acid / 1.8% by mass chromic acid mixed aqueous solution for 6 hours to remove the oxide film.

工程(c):
工程(b)で酸化被膜を除去したアルミニウム板を、0.3Mシュウ酸水溶液中、直流40V、温度16℃の条件で30秒陽極酸化を行った。
Step (c):
The aluminum plate from which the oxide film was removed in the step (b) was anodized for 30 seconds in a 0.3 M oxalic acid aqueous solution under conditions of a direct current of 40 V and a temperature of 16 ° C.

工程(d):
工程(c)で得た、表面に細孔を有する酸化皮膜が形成されたアルミニウム板を、32℃の5質量%リン酸に8分間浸漬して、細孔径拡大処理を行った。
Step (d):
The aluminum plate obtained by the step (c) and having an oxide film having pores on the surface was immersed in 5% by mass phosphoric acid at 32 ° C. for 8 minutes to carry out pore diameter expansion treatment.

工程(e):
工程(d)で細孔径拡大処理されたアルミニウム板を、再び0.3Mシュウ酸水溶液中、直流40V、温度16℃の条件で30秒陽極酸化を行った。
Step (e):
The aluminum plate that had been subjected to pore diameter expansion treatment in step (d) was again anodized in a 0.3 M oxalic acid aqueous solution under the conditions of a direct current of 40 V and a temperature of 16 ° C. for 30 seconds.

工程(f):
工程(d)及び工程(e)を合計で4回繰り返し、最後に工程(d)を行い、平均間隔:100nm、深さ:180nmの略円錐形状の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたスタンパを得た。
Step (f):
Step (d) and step (e) are repeated a total of 4 times, and finally step (d) is performed, and anodized alumina having pores having a substantially conical shape with an average interval of 100 nm and a depth of 180 nm is formed on the surface. Got a stamper.

得られたスタンパを脱イオン水で洗浄した後、表面の水分をエアーブローで除去し、オプツールDSX(商品名、ダイキン工業株式会社製)を固形分0.1質量%になるように希釈剤デュラサーフHD−ZV(商品名、株式会社ハーベス製)で希釈した溶液に10分間浸漬し、溶液から引き上げて20時間風乾して離型剤で処理されたスタンパを得た。   After the obtained stamper was washed with deionized water, the moisture on the surface was removed by air blow, and OPTOOL DSX (trade name, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was used as a diluent DURA so that the solid content was 0.1% by mass. A stamper treated with a release agent was obtained by immersing in a solution diluted with Surf HD-ZV (trade name, manufactured by Harves Co., Ltd.) for 10 minutes, lifting from the solution and air-drying for 20 hours.

実施例1
(多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A−1)の合成)
5リットルの4つ口フラスコに、化合物(a2)として水酸基価が157mgKOHであるペンタエリスリトールアクリレート(2〜4官能の混合物、以下、PETAと略す)500g、触媒としてジブチル錫ラウレート0.18g及び重合禁止剤として3,5−ジブチル−4−ヒドロキシトルエン0.62gを混合し、撹拌しながら70℃まで昇温した。続いて化合物(a1)としてヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)117gを2時間かけて滴下し、滴下中は反応溶液の温度を70℃に保った。滴下終了から2時間70℃に保ったまま撹拌した後、イソシアネート滴定によって残存イソシアネートが検出限界以下であることを確認し、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A−1)を得た。なお、PETA中の水酸基に対するHDIのイソシアネート基は約1であった。
Example 1
(Synthesis of polyfunctional urethane (meth) acrylate (A-1))
In a 5-liter four-necked flask, 500 g of pentaerythritol acrylate (2- to 4-functional mixture, hereinafter abbreviated as PETA) having a hydroxyl value of 157 mgKOH as compound (a2), 0.18 g of dibutyltin laurate as a catalyst and polymerization inhibition As an agent, 0.62 g of 3,5-dibutyl-4-hydroxytoluene was mixed and heated to 70 ° C. while stirring. Subsequently, 117 g of hexamethylene diisocyanate (HDI) was added dropwise as the compound (a1) over 2 hours, and the temperature of the reaction solution was maintained at 70 ° C. during the dropwise addition. After stirring while maintaining at 70 ° C. for 2 hours from the end of dropping, it was confirmed by isocyanate titration that the residual isocyanate was below the detection limit, and polyfunctional urethane (meth) acrylate (A-1) was obtained. In addition, the isocyanate group of HDI with respect to the hydroxyl group in PETA was about 1.

ここで得られた多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A−1)を、ゲルパーミションクロマトグラフィーを用いてポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)を分析しところ質量平均分子量(Mw)は1761であった。なお、該Mwは、含まれているペンタエリスリトールテトラアクリレートのピークを除いたウレタン(メタ)アクリレート部分のピークから算出したものである。この分子量から算出される多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A−1)中のウレタン結合の平均個数は6.8個であった。   The polyfunctional urethane (meth) acrylate (A-1) obtained here was analyzed for polystyrene-reduced mass average molecular weight (Mw) using gel permeation chromatography, and the mass average molecular weight (Mw) was 1761. . The Mw is calculated from the peak of the urethane (meth) acrylate part excluding the peak of pentaerythritol tetraacrylate contained. The average number of urethane bonds in the polyfunctional urethane (meth) acrylate (A-1) calculated from this molecular weight was 6.8.

実施例2〜3、比較例1
(多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A−2)〜(A−4)の合成)
化合物(a2)としてPETAを使用し、化合物(a1)としてHDIを使用した。使用するPETA中の2〜4官能の組成比を変化させ、化合物(a1)と化合物(a2)の仕込み比を水酸基のモル数がイソシアネート基のモル数以上になるように設定することで、表1に示す分子量とウレタン結合の平均個数である多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A−2)〜(A−4)を合成した。
Examples 2-3 and Comparative Example 1
(Synthesis of polyfunctional urethane (meth) acrylate (A-2) to (A-4))
PETA was used as the compound (a2), and HDI was used as the compound (a1). By changing the composition ratio of 2 to 4 functional groups in the PETA to be used and setting the charging ratio of the compound (a1) and the compound (a2) so that the number of moles of hydroxyl groups is equal to or greater than the number of moles of isocyanate groups, Polyfunctional urethane (meth) acrylates (A-2) to (A-4) having the molecular weight shown in 1 and the average number of urethane bonds were synthesized.

Figure 2013241503
Figure 2013241503

活性エネルギー線硬化性樹脂組成物のラジカル重合性成分(X)の多官能ウレタン(メタ)アクリレートとして、上記実施例1〜3及び比較例1で作製した多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A−1)〜(A−4)及び共栄社化学株式会社より市販されているウレタン結合の平均個数が2.0個であるウレタンアクリレートUA−306H(商品名、PETAとHDIから)、同UA−306I(商品名、PETAとイソホロンジイソシアネート(IPDI)から)並びに同UA−306T(商品名、PETAとトルエンジイソシアネート(TDI)から)を用いた。なお、ウレタンアクリレートUA−306H、I及びTを上記表1中に、それぞれ(A−5)〜(A−7)と示した。   As the polyfunctional urethane (meth) acrylate of the radical polymerizable component (X) of the active energy ray-curable resin composition, the polyfunctional urethane (meth) acrylate (A-1) prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 above. ) To (A-4) and urethane acrylate UA-306H (trade name, from PETA and HDI) having an average number of urethane bonds commercially available from Kyoeisha Chemical Co., Ltd., UA-306I (product) Name, from PETA and isophorone diisocyanate (IPDI)) and UA-306T (trade name, from PETA and toluene diisocyanate (TDI)). In addition, urethane acrylate UA-306H, I, and T were shown as (A-5)-(A-7) in the said Table 1, respectively.

(ラジカル重合性成分(B))
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物のラジカル重合性成分(X)のラジカル重合成分(B)として、下記の表2の化合物を用いた。
(Radical polymerizable component (B))
The compounds shown in Table 2 below were used as the radical polymerization component (B) of the radical polymerizable component (X) of the active energy ray-curable resin composition.

Figure 2013241503
Figure 2013241503

(光重合開始剤(D))
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の光重合開始剤(D)として、IRGACURE 184及びIRGACURE 819(いずれも、商品名、BASF社製)をそれぞれ重合成分(X)100質量部に対して、1.0質量部、0.5質量部を用いた。
(Photopolymerization initiator (D))
As a photopolymerization initiator (D) of the active energy ray-curable resin composition, IRGACURE 184 and IRGACURE 819 (both are trade names, manufactured by BASF) are each 1. 0 parts by mass and 0.5 parts by mass were used.

〔実施例4〕
多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A−1)70質量部、PEGDA−14E 30質量部及び光重合開始剤(D)1.5質量部を混合して、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を調製した。
Example 4
70 parts by mass of polyfunctional urethane (meth) acrylate (A-1), 30 parts by mass of PEGDA-14E and 1.5 parts by mass of photopolymerization initiator (D) are mixed to prepare an active energy ray-curable resin composition. did.

活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をスタンパの表面に数滴垂らし、厚さ:80μmのトリアセチルセルロースフィルム(富士フィルム株式会社製、TACフィルムTD80ULM(商品名))で押し広げながら被覆した後、フィルム側から高圧水銀灯を用いて紫外線を2000mJ/cm照射して硬化させた。フィルムからスタンパを離型して、凸部の平均間隔:100nm、高さ:180nmの微細凹凸構造を表面に有する物品を得た。得られた物品について、上記各評価を行い、得られた結果を表3に示した。 After dropping several drops of the active energy ray-curable resin composition on the surface of the stamper and covering with a triacetyl cellulose film (manufactured by Fuji Film Co., Ltd., TAC film TD80ULM (trade name)) having a thickness of 80 μm, the film is coated. From the side, ultraviolet rays were irradiated at 2000 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp and cured. The stamper was released from the film to obtain an article having a fine concavo-convex structure with an average interval of protrusions of 100 nm and a height of 180 nm on the surface. Each of the above evaluations was performed on the obtained article, and the results obtained are shown in Table 3.

〔実施例5〜9、比較例2〜5〕
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の組成を表3に示す組成に変更した以外は、実施例4と同様にして微細凹凸構造を表面に有する物品を得、以下実施例4と同様に評価した。得られた評価結果を表3に示した。
[Examples 5 to 9, Comparative Examples 2 to 5]
Except for changing the composition of the active energy ray-curable resin composition to the composition shown in Table 3, an article having a fine concavo-convex structure on the surface was obtained in the same manner as in Example 4 and evaluated in the same manner as in Example 4 below. The obtained evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2013241503
Figure 2013241503

表3の結果から明らかなように、実施例4〜9で得られた物品は、本発明の多官能ウレタン(メタ)アクリレートを用いているので、良好な耐擦傷性と指紋拭き取り性を有した。   As is apparent from the results in Table 3, the articles obtained in Examples 4 to 9 had good scratch resistance and fingerprint wiping properties because they used the polyfunctional urethane (meth) acrylate of the present invention. .

一方、比較例2及び3では、用いた多官能ウレタン(メタ)アクリレートのウレタン結合が少ないため、得られた物品は十分な耐擦傷性がなかった。また、比較例4では、用いた多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A−6)が化合物(a1)としてIPDIを用いて合成されたものであるため、繰り返し単位1個当たりのアクリル当量が233と大きく、耐擦傷性が得られなかった。また、IPDIに由来する構造が親水性を損なわせたためか、指紋拭き取り性も低下した。   On the other hand, in Comparative Examples 2 and 3, since the polyfunctional urethane (meth) acrylate used had few urethane bonds, the obtained articles did not have sufficient scratch resistance. Moreover, in Comparative Example 4, since the used polyfunctional urethane (meth) acrylate (A-6) was synthesized using IPDI as the compound (a1), the acrylic equivalent per repeating unit was 233. The scratch resistance was not obtained. In addition, the fingerprint wiping property was also lowered because the structure derived from IPDI impaired the hydrophilicity.

比較例5では、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A−7)が芳香族ジイソシアネートであるTDIを化合物(a1)として用いて合成されたため、その構造由来で得られた物品微細凹凸構造の突起が硬くて脆くなり、十分な耐擦傷性が得られなかった。また、TDIに由来する構造が親水性を損なわせたため、指紋拭き取り性も低下した。   In Comparative Example 5, since the polyfunctional urethane (meth) acrylate (A-7) was synthesized using TDI, which is an aromatic diisocyanate, as the compound (a1), the projections of the fine concavo-convex structure of the article obtained from the structure were obtained. It was hard and brittle, and sufficient scratch resistance was not obtained. Moreover, since the structure derived from TDI impaired hydrophilicity, the fingerprint wiping property also decreased.

本発明の多官能ウレタン(メタ)アクリレートは、微細凹凸構造を表面に有する物品の製造に用いる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物のラジカル重合性成分の主要成分として用いたとき、硬化して得られた微細凹凸構造を表面に有する物品は、優れた光学性能を維持しながら、良好な指紋拭き取り性と高い耐擦傷性を両立する。透明な基材の表面に本発明にかかる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させて形成した微細凹凸構造を表面に有する物品は、テレビ、携帯電話、携帯ゲ−ム機等の各種ディスプレイに利用できる。   The polyfunctional urethane (meth) acrylate of the present invention is obtained by curing when used as the main component of the radically polymerizable component of the active energy ray-curable resin composition used in the manufacture of an article having a fine relief structure on the surface. An article having a fine concavo-convex structure on the surface achieves both good fingerprint wiping and high scratch resistance while maintaining excellent optical performance. Articles having a fine concavo-convex structure formed by curing the active energy ray-curable resin composition according to the present invention on the surface of a transparent substrate are used in various displays such as televisions, mobile phones, and portable game machines. Available.

12 細孔(微細凹凸構造の反転構造)
18 スタンパ
20 ロール状スタンパ
40 物品
12 pores (inverted structure of fine uneven structure)
18 Stamper 20 Rolled Stamper 40 Article

Claims (8)

少なくとも化合物(a1)と化合物(a2)を含む化合物の反応生成物である多官能ウレタン(メタ)アクリレートであって、化合物(a1)1分子と化合物(a2)1分子からなる繰り返し単位1個当たりのアクリル当量が240未満であり、かつ、該多官能ウレタン(メタ)アクリレート中に含まれるウレタン結合の平均個数が4.0個以上であることを特徴とする多官能ウレタン(メタ)アクリレート:
(a1)脂肪族ジイソシアネート。
(a2)水酸基を2個有する多官能(メタ)アクリレート。
A polyfunctional urethane (meth) acrylate which is a reaction product of a compound containing at least the compound (a1) and the compound (a2), and per repeating unit composed of one molecule of the compound (a1) and one molecule of the compound (a2) And the average number of urethane bonds contained in the polyfunctional urethane (meth) acrylate is 4.0 or more:
(A1) Aliphatic diisocyanate.
(A2) A polyfunctional (meth) acrylate having two hydroxyl groups.
前記化合物(a1)が、ヘキサメチレンジイソシアネートであることを特徴とする、請求項1に記載の多官能ウレタン(メタ)アクリレート。   The polyfunctional urethane (meth) acrylate according to claim 1, wherein the compound (a1) is hexamethylene diisocyanate. 前記化合物(a2)が、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エリスリトールジ(メタ)アクリレート及びジグリセリンジ(メタ)アクリレートからなる群より選択されることを特徴とする、請求項1〜2のいずれか1項に記載の多官能ウレタン(メタ)アクリレート。   The compound (a2) is selected from the group consisting of pentaerythritol di (meth) acrylate, erythritol di (meth) acrylate, and diglycerin di (meth) acrylate. The polyfunctional urethane (meth) acrylate described in 1. 前記化合物(a2)が、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートであることを特徴とする、請求項1〜3にいずれか1項に記載の多官能ウレタン(メタ)アクリレート。   The polyfunctional urethane (meth) acrylate according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound (a2) is pentaerythritol di (meth) acrylate. ラジカル重合性成分(X)と、光重合開始剤(D)からなる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物であって、該ラジカル重合性成分(X)が請求項1〜5のいずれか1項に記載の多官能ウレタン(メタ)アクリレートを含有することを特徴とする、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。   An active energy ray-curable resin composition comprising a radical polymerizable component (X) and a photopolymerization initiator (D), wherein the radical polymerizable component (X) is defined in any one of claims 1 to 5. An active energy ray-curable resin composition comprising the polyfunctional urethane (meth) acrylate as described. 前記ラジカル重合性成分(X)が、オキシエチレン基の繰り返し数が6〜30であるポリエチレングリコールジアクリレートを含有することを特徴とする、請求項5に記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。   6. The active energy ray-curable resin composition according to claim 5, wherein the radical polymerizable component (X) contains polyethylene glycol diacrylate having a repeating number of oxyethylene groups of 6 to 30. 微細凹凸構造を表面に有する物品であって、該微細凹凸構造が、請求項5又は6に記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、微細凹凸構造の反転構造を表面に有するスタンパと接触、硬化させることによって形成されたものである、微細凹凸構造を表面に有する物品。   An article having a fine concavo-convex structure on the surface, wherein the fine concavo-convex structure contacts the active energy ray-curable resin composition according to claim 5 or 6 with a stamper having an inverted structure of the fine concavo-convex structure on the surface, An article having a fine concavo-convex structure on the surface, which is formed by curing. 反射防止物品である、請求項7に記載の微細凹凸構造を表面に有する物品。   8. An article having a fine concavo-convex structure on a surface thereof according to claim 7, which is an antireflection article.
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