JP2014076655A - 積層体及びその用途 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光硬化性組成物(i)を硬化してなる樹脂成形体[I]の少なくとも片面に、水との接触角が100゜以上である硬化樹脂層[II]が形成されてなることを特徴とする積層体。前記光硬化性組成物(i)が多官能ウレタン(メタ)アクリレート系化合物と脂環骨格含有多官能(メタ)アクリレート系化合物と光重合開始剤とを含有するものであり、硬化樹脂層(II)が、ポリシロキサン構造含有ウレタン(メタ)アクリレート系化合物と端に分枝フッ素化アルコールの残基(C9F170−)を持つ(メタ)アクリレートを一部に持つオリゴマー若しくはコポリマーからなる反応性フッ素含有化合物と光重合開始剤とを含有する積層体。
【選択図】なし
Description
ここで言う保護シートとは、携帯電話やパソコンなどのディスプレイの最外面に位置し、内部のデバイスを保護する役目を担うものである。かかる保護シートは、カバー、ウィンドウ、あるいはカバーウィンドウと言った名称で呼ばれることもある。タッチパネル付きディスプレイの場合は、タッチパネルの最外面に位置するフィルムまたはシートが保護シートを兼ねているため、当然のことながら、強度や耐擦傷性に優れていなければならない。また、かかる保護シートは透明でなければならないが、防眩効果、傷や汚れの隠蔽性及び/または指すべり性の観点から、ある程度のヘイズ値を有するものも存在する。
更に、複数の人間が指入力するタッチパネルにおいて、皮脂や汗などの汚れは、食中毒を引き起こす菌の伝播や院内感染の原因となりやすいといった問題もある。従って、付着した汚れは速やかに拭き取る必要があり、保護シートには、容易に汚れを拭き取れることが求められている。
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートの、「(メタ)アクリル」は、アクリルとメタクリルの総称である。また、ここでいう多官能とは、分子内に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有することを意味する。
樹脂成形体[I]は、光硬化性組成物(i)を硬化してなるものである。光硬化性組成物(i)としては、例えば、アクリル系、エポキシ系、チオール/エン付加系などの公知の組成物を用いることができる。中でも、かかる光硬化性組成物(i)としては、下記成分(A1)、(A2)及び(A3)を含有してなることが防汚層となる後述の硬化樹脂層[II]との密着性の点で好ましい。
(A1)多官能ウレタン(メタ)アクリレート系化合物
(A2)脂環骨格含有多官能(メタ)アクリレート系化合物
(A3)光重合開始剤
脂環骨格含有多官能(メタ)アクリレート系化合物(A2)は、多官能であるため、硬化により架橋樹脂を形成し、表面硬度や耐熱性の高い樹脂成形体を得ることができる。また、脂環骨格を有するため樹脂成形体の吸水率を低減することができる。
本発明においては、樹脂成形体[I]に防汚機能を付与するため、樹脂成形体[I]の少なくとも片面に、水との接触角が100゜以上である硬化樹脂層[II]を形成することを最大の特徴とするものである。水との接触角は、防汚機能の点から、好ましくは100〜150゜、より好ましくは105゜〜140゜、特に好ましくは110〜120゜である。接触角が小さすぎると防汚性が低下することとなる。なお、接触角が大きすぎると、基材(具体的には、上記樹脂成形体[I]もしくは後述する硬化樹脂層[III])との密着性が低下する傾向にある。
(B1)ポリシロキサン構造含有ウレタン(メタ)アクリレート系化合物
(B2)下記一般式(1)で示される反応性フッ素含有化合物
(B3)光重合開始剤
R1、R2、R3、R4はそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基である。
X1はアルキレン基、
X2はアリーレン基、
X3は下記の一般式(2)または(3)で示される置換基、
X4はアルキレン基、又はオキシアルキレン基、
X5はアルキレン基、
X6は水素原子またはエステル結合残基である。
a、bはそれぞれ1〜30の整数であり、c、dはそれぞれ0〜60の整数である(ただし、構成単位の結合順序は任意である。)。]
なお、上記ポリシロキサン構造含有ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(B1)は、一般式(4)および(5)両方由来の構造部位を有するものであってもよい。
アルキル基の炭素数は比較的小さいものが好ましい。具体的には、通常炭素数1〜15、好ましくは1〜10、特に好ましくは1〜5であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
シクロアルキル基の炭素数としては、通常炭素数3〜10、好ましくは5〜8であり、例えば、シクロペンチル基、ソクロヘキシル基、ノルボニル基等が挙げられる。
炭化水素基としては、通常炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20であり、二価または三価の炭化水素基が挙げられる。
二価の炭化水素基としては、アルキレン基が挙げられる。アルキレン基の炭素数は1〜10が好ましく、特に好ましくは炭素数1〜4であり、例えば、エチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基等が挙げられる。
酸素原子を含む有機基としては、オキシアルキレン基、ポリオキシアルキレン基等が挙げられる。
これらの中でも、1分子中にイソシアネート基を3個以上有するイソシアネート系化合物、特にはポリイソシアネートの3量体又は多量体化合物であることが、塗膜硬度、耐擦傷性、耐溶剤性、及びブリードの原因となる未反応の低分子量成分を少なくできる点でより好ましい。
これらの中でも、高硬度の塗膜が得られる点でペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが好ましい。
前記多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−テトラメチレンジオール、1,3−テトラメチレンジオール、2−メチル−1,3−トリメチレンジオール、1,5−ペンタメチレンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサメチレンジオール、3−メチル−1,5−ペンタメチレンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタメチレンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、シクロヘキサンジオール類(1,4−シクロヘキサンジオールなど)、ビスフェノール類(ビスフェノールAなど)、糖アルコール類(キシリトールやソルビトールなど)などが挙げられる。
前記多価カルボン酸としては、例えば、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸;1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、パラフェニレンジカルボン酸、トリメリット酸等の芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。
前記環状エステルとしては、例えば、プロピオラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどが挙げられる。
また、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(B1−1)が含有するエチレン性不飽和基の上限は通常30個であり、好ましくは25個以下である。
(イ):ポリシロキサン系化合物(x1)、ポリイソシアネート系化合物(x2)(必要に応じて、予め、ポリオール系化合物(x4)と反応させたポリイソシアネート系化合物(x2))、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(x3)を一括に仕込み反応させる方法、
(ロ):ポリシロキサン系化合物(x1)とポリイソシアネート系化合物(x2)(必要に応じて、予め、ポリオール系化合物(x4)と反応させたポリイソシアネート系化合物(x2))を反応させた後、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(x3)を反応させる方法、
(ハ):ポリイソシアネート系化合物(x2)(必要に応じて、予め、ポリオール系化合物(x4)と反応させたポリイソシアネート系化合物(x2))と水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(x3)を反応させた後、ポリシロキサン系化合物(x1)を反応させる方法、
(ニ):ポリイソシアネート系化合物(x2)(必要に応じて、予め、ポリオール系化合物(x4)と反応させたポリイソシアネート系化合物(x2))と水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(x3)の一部を反応させた後、ポリシロキサン系化合物(x1)を反応させ、さらに残りの水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(x3)を反応させる方法、
等が挙げられるが、これらの中でも、(ロ)または(二)の方法が好ましく、反応制御の安定性の点で、特に好ましくは(ロ)の方法である。
以下、後述のウレタン(メタ)アクリレート系化合物の重量平均分子量の測定は、上記の方法に準じて測定される。
尚、粘度の測定法はE型粘度計による。
炭化水素基としては、通常炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20であり、二価または三価の炭化水素基が挙げられる。
二価の炭化水素基としては、アルキレン基が挙げられる。アルキレン基の炭素数は1〜10が好ましく、特に好ましくは炭素数1〜4であり、例えば、エチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基等が挙げられる。
酸素原子を含む有機基としては、オキシアルキレン基、ポリオキシアルキレン基等が挙げられる。
アルキル基の炭素数は比較的小さいものが好ましい。具体的には、通常炭素数1〜15、好ましくは1〜10、特に好ましくは1〜5であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
シクロアルキル基の炭素数としては、通常炭素数3〜10、好ましくは5〜8であり、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基等が挙げられる。
また、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(B1−2)が含有するエチレン性不飽和基の上限は通常30個であり、好ましくは25個以下である。
(イ):ポリシロキサン系化合物(y1)、ポリイソシアネート系化合物(y2)(必要に応じて、予め、ポリオール系化合物(y4)と反応させたポリイソシアネート系化合物(y2))、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(y3)を一括に仕込み反応させる方法、
(ロ):ポリシロキサン系化合物(y1)とポリイソシアネート系化合物(y2)(必要に応じて、予め、ポリオール系化合物(y4)と反応させたポリイソシアネート系化合物(y2))を反応させた後、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(y3)を反応させる方法、
(ハ):ポリイソシアネート系化合物(y2)(必要に応じて、予め、ポリオール系化合物(y4)と反応させたポリイソシアネート系化合物(y2))と水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(y3)を反応させた後、ポリシロキサン系化合物(y1)を反応させる方法、
(ニ):ポリイソシアネート系化合物(y2)(必要に応じて、予め、ポリオール系化合物(y4)と反応させたポリイソシアネート系化合物(y2))と水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(y3)の一部を反応させた後、ポリシロキサン系化合物(y1)を反応させ、さらに残りの水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(y3)を反応させる方法、
等が挙げられるが、これらのなかでも(ロ)又は(ニ)の方法が好ましく、反応制御の安定性や相溶性の点で、特に好ましくは(二)の方法である。
尚、粘度の測定法はE型粘度計による。
R1、R2、R3、R4はそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基である。
X1はアルキレン基、
X2はアリーレン基、
X3は下記の一般式(2)または(3)で示される置換基、
X4はアルキレン基、又はオキシアルキレン基、
X5はアルキレン基
X6は水素原子またはエステル結合残基である。
a、bはそれぞれ1〜30の整数であり、c、dはそれぞれ0〜60の整数である(ただし、構成単位の結合順序は任意である。)。]
アルキレン基の炭素数としては、通常1〜12、好ましくは1〜8、特に好ましくは1〜4である。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基等が挙げられる。
エステル結合残基としては、一価の飽和炭化水素基またはアリール基等が挙げられる。
一価の飽和炭化水素基としては、通常炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20のものが挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基等の直鎖アルキル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基等の分岐アルキル基、クロヘキシル基、イソボニル基、ジシクロペンタニル基等の脂環式アルキル基等が挙げられる。
アリール基としては、通常炭素数6〜20、好ましくは炭素数6〜15のものが挙げられる。具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
aと(b+c+d)との割合は、0.1≦a/(b+c+d)≦10であることが好ましく、特に好ましくは0.1≦a/(b+c+d)≦8であり、
cと(b+c)との割合は、0≦c/(b+c)<0.95であることが好ましく、特に好ましくは0≦c/(b+c)<0.9であり、
dと(a+b+c)との割合は、0≦d/(a+b+c)≦5であることが好ましく、特に好ましくは0≦d/(a+b+c)≦3である。
エチレン性不飽和基の個数が少なすぎると塗膜の硬度や耐擦傷性が得られない傾向があり、多すぎると塗膜の硬化収縮が大きくなり基材密着性が低下したり、塗膜が脆くなったりする傾向がある。
尚、粘度の測定法はE型粘度計による。
かかる光重合開始剤(B3)としては、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、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−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、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノンオリゴマー等のアセトフェノン類;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチル−ジフェニルサルファイド、3,3′,4,4′−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−N,N−ジメチル−N−[2−(1−オキソ−2−プロペニルオキシ)エチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド、(4−ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド等のベンゾフェノン類;2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−(3−ジメチルアミノ−2−ヒドロキシ)−3,4−ジメチル−9H−チオキサントン−9−オンメソクロリド等のチオキサントン類;2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフォンオキサイド類;等があげられる。なお、これら光重合開始剤(B3)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、(B1)、(B2)、(B4)を配合した後に、最後に(B3)を加える方法が好ましく用いられる。
紫外線照射後は、必要に応じて加熱を行って硬化の完全を図ることもできる。
かくして、樹脂成形体[I]の少なくとも片面に、硬化樹脂層[II]が形成される。
(C1)アクリル系樹脂
(C2)エチレン性不飽和基を2個以上含有する不飽和化合物
(C3)光重合開始剤
本発明におけるアクリル系樹脂(C1)とは、(メタ)アクリル系モノマーを含有するモノマー成分を重合してなるものであり、1種を単独で又は2種以上を併せて用いることができる。
アクリル系樹脂(C1)は、好ましくは、重合成分として、(メタ)アクリル酸エステル系モノマー(c1)を主成分として含有し、必要に応じて、官能基含有モノマー(c2)、その他の共重合性モノマー(c3)を共重合成分とすることもできる。
かかる、脂環構造を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、具体的には、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これら官能基含有モノマー(c2)は1種を単独で又は2種以上を併せて用いることができる。
かかる重量平均分子量が大きすぎると硬化樹脂層の強度が低下する傾向があり、小さすぎるとガラス基材やプラスチック基材等の各種基材との密着性や塗膜外観性が低下する傾向がある。
本発明におけるエチレン性不飽和基を2個以上含有する不飽和化合物(C2)(以下、「多官能不飽和化合物(C2)」と記すことがある。)とは、1分子内にエチレン性不飽和基を2個以上、好ましくは2〜15個、特に好ましくは3〜6個含有し、かつ後述の(C4)成分であるリン酸基含有エチレン性不飽和化合物を除くものである。多官能不飽和化合物(C2)は1種を単独で又は2種以上を併せて用いることができる。例えば、2官能モノマー、3官能以上のモノマーや、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物、エポキシ(メタ)アクリレート系化合物、ポリエステル(メタ)アクリレート系化合物等を用いることができる。
多官能不飽和化合物(C2)の含有量が多すぎると樹脂成形体[I]との密着性が低下する傾向があり、少なすぎると硬化樹脂層の強度が低下する傾向がある。
また、これらの助剤としても、上記の光重合開始剤(B3)の助剤として例示したものと同様のものが挙げられる。
光重合開始剤(C3)の含有量が少なすぎると、硬化不良となる傾向があり、多すぎると硬度等の機械的物性が低下する傾向があったり、脆化や着色の問題が起こりやすい傾向がある。
本発明におけるリン酸基含有エチレン性不飽和化合物(C4)とは、1分子内にリン酸基を1個以上、好ましくは1〜5個含有し、かつエチレン性不飽和基を1個以上、好ましくは1〜3個含有する不飽和化合物である。リン酸基含有エチレン性不飽和化合物(C4)は、1種を単独で又は2種以上を併せて用いることができる。
リン酸基含有エチレン性不飽和化合物(C4)の含有量が多すぎると樹脂成形体[I]との基材密着性や硬化樹脂層の強度が低下する傾向があり、少なすぎても基材密着性が低下する傾向がある。
シランカップリング剤(C5)としては、例えば、エポキシ基含有シランカップリング剤、(メタ)アクリロイル基含有シランカップリング剤、メルカプト基含有シランカップリング剤、水酸基含有シランカップリング剤、カルボキシル基含有シランカップリング剤、アミノ基含有シランカップリング剤、アミド基含有シランカップリング剤、イソシアネート基含有シランカップリング剤等を挙げることができ、中でも(メタ)アクリロイル基含有シランカップリング剤が好適である。これらは1種を単独で又は2種以上を併せて用いることができる。
但し、本発明で用いる光硬化性組成物(iii)は、シリカ等の無機微粒子を含有しないことが硬化樹脂層の透明性や、光硬化性組成物(iii)の安定性や相溶性の点で好ましい。
紫外線照射後は、必要に応じて加熱を行って硬化の完全を図ることもできる。
尚、例中「部」、「%」とあるのは、断りのない限り重量基準を意味する。
また、下記の通り評価を行った。
(インキ拭き取り性)
樹脂成形体の表面に青マジックインキで線を引いて、24時間放置した後、ウエスにより拭き取った後の外観を目視で観察し、以下の通り評価した。
○・・・きれいに拭き取れる
△・・・拭き取れるものの線の跡が残る
×・・・拭き取れない
(インキはじき性)
樹脂成形体の表面に青マジックインキで線を引いて、マジックインキの跡を目視で観察し、以下の通り評価した。
○・・・インクをはじいており、線の跡が点状になる
△・・・インクをはじいており、線の跡が細くなる
×・・・インクをはじかない
JIS K 5600−5−4に準じて、積層体の硬化樹脂層[II]側表面の鉛筆硬度を測定した。
日本電色社製のヘイズメーター「NDH−2000」を用いて、全光線透過率(%)を測定した。
JIS K 5400(1990年版)に準じて碁盤目テープ法により、初期と65℃95%RH48時間後における評価を行った。
[光硬化性組成物(i)の調製]
多官能ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A1)として下記の6官能ウレタンアクリレート10部、脂環骨格含有多官能(メタ)アクリレート系化合物(A2)としてビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン=ジメタクリレート(新中村化学社製「DCP」)90部、光重合開始剤(A3)として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバスペシャリティケミカルズ社製「Irgacure184」)1部を、60℃にて均一になるまで撹拌した後、50μmのフィルターで濾過して光硬化性組成物(i)を得た。
温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み口を備えたフラスコに、イソホロンジイソシアネート192.0g(0.86モル)と、ペンタエリスリトールトリアクリレート〔ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物(水酸基価120mgKOH/g)〕808.0g(1.73モル)を仕込み、重合禁止剤としてハイドロキノンメチルエーテル0.01g、反応触媒としてジブチルスズジラウレート0.01gを仕込み、60℃で8時間反応させ、残存イソシアネート基が0.3%以下となった時点で反応を終了し、6官能ウレタンアクリレートを得た。
2枚の光学研磨ガラスを対向させ、厚さ0.2mmのシリコン板をスペーサーとした成形型に、光硬化性組成物(i)を23℃で注液し、メタルハライドランプを用いて、両面から光量20J/cm2で紫外線を照射した。脱型して得られた樹脂シートを、150℃の真空オーブン中で2時間加熱して、長さ400mm、幅300mm、厚さ0.2mmの樹脂成形体[I]を得た。得られた樹脂成形体[I]の全光線透過率は92%、ガラス転移温度は250℃以上、鉛筆硬度は5H、曲げ弾性率は4GPaであった。
温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み口を備えた4つ口フラスコに、ヘキサメチレンジイソシアネートの3量体(y2)(イソシアネート基含有量21.0%)90.6g、前記一般式(5)で示されるポリシロキサン系化合物(y1)(R1=−C2H4OC3H6−、R2=メチル基、R3=−C3H6OC2H4−、a=9、b=1、c=1、水酸基価120mgKOH/g)70.6g、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(y3)〔ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートアクリレートの混合物(水酸基価50mgKOH/g)〕169.4g、ジブチルスズジラウリレート0.10g、メチルエチルケトン500gを仕込み、60℃で3時間反応させ、残存イソシアネート基が0.76%となった時点で、更に、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(y3)〔ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(水酸基価50mgKOH/g)〕169.4g、2,6−ジ−t−ブチルクレゾール0.4gを約1時間かけて滴下し、そのまま反応を継続し、イソシアネート基が消失した時点で反応を終了し、ポリシロキサン基含有ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(B1)溶液を得た(固形分濃度50%)。
反応性フッ素含有化合物として、表1に示される(B2)を用意した(重量平均分子量:20,000)。
上記光硬化性組成物(ii)溶液を、樹脂成形体[I]上に、50μmのアプリケーターを用いて、乾燥後の膜厚が15μmとなるように塗工し、60℃で5分間乾燥した後、高圧水銀灯ランプ80W、1灯を用いて、18cmの高さから5.1m/minのコンベア速度で2パスの紫外線照射(積算照射量450mJ/cm2)を行ない、硬化樹脂層[II](膜厚15μm)を形成した。
得られた積層体について上記の通り各性能を評価した。評価結果は表2に示される通りである。
[光硬化性組成物(iii)の調整]
アクリル系樹脂(C1)としてポリメチルメタクリレート(重量平均分子量43,000)100部、エチレン性不飽和基を2個以上含有する不飽和化合物(C2)としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物)(日本化薬社製、「KAYARAD DPHA」)46.2部、光重合開始剤(C3)として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製、「Irugacure184」)6部を配合し、固形分濃度が35%となるように、酢酸エチル/酢酸ブチル(73/27)の混合溶剤で希釈して、光硬化性組成物(iii)溶液を得た。
上記光硬化性組成物(iii)溶液を、樹脂成形体[I]上に、バーコーターNO.7を用いて、硬化後の膜厚が5μmとなるように塗工し、80℃で3分間乾燥させた。その後、高圧水銀灯ランプ80W、1灯を用いて、18cmの高さから5.1m/minのコンベア速度で2パスの紫外線照射(積算照射量500mJ/cm2 )を行い、硬化樹脂層[III]を形成した。
次いで、硬化樹脂層[III]上に、光硬化性組成物(ii)溶液を、50μmのアプリケーターを用いて、乾燥後の膜厚が15μmとなるように塗工し、60℃で5分間乾燥した後、高圧水銀灯ランプ80W、1灯を用いて、18cmの高さから5.1m/minのコンベア速度で2パスの紫外線照射(積算照射量450mJ/cm2)を行ない、硬化樹脂層[II](膜厚15μm)を形成した。
得られた積層体(樹脂成形体[I]/硬化樹脂層[III]/硬化樹脂層[II])について上記の通り各性能を評価した。評価結果は表2に示される通りである。
[光硬化性組成物(iii)の調整]
アクリル系樹脂(C1)としてポリメチルメタクリレート(重量平均分子量43,000)100部、エチレン性不飽和基を2個以上含有する不飽和化合物(C2)としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物)(日本化薬社製、「KAYARAD DPHA」)46.2部、光重合開始剤(C3)として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製、「Irugacure184」)6部を配合し、更に、リン酸基含有エチレン性不飽和化合物(C4)としてビス(2−(メタクリロイロキシエチル)アシッドホスフェート(共栄社化学社製、「ライトエステルP−2M」)2.65部を配合する以外は実施例2と同様にして、光硬化性組成物(iii)溶液を得た。
上記光硬化性組成物(iii)溶液を用いて、実施例2と同様にして、硬化樹脂層[III]を形成した。
次いで、硬化樹脂層[III]上に、実施例2と同様にして、硬化樹脂層[II]を形成した。
得られた積層体(樹脂成形体[I]/硬化樹脂層[III]/硬化樹脂層[II])について上記の通り各性能を評価した。評価結果は表2に示される通りである。
実施例1において、硬化樹脂層[II]を形成せず、樹脂成形体[I]のままについて上記の通り各性能を評価した。評価結果は表2に示される通りである。
(C1)アクリル系樹脂
(C2)エチレン性不飽和基を2個以上含有する不飽和化合物
(C3)光重合開始剤
エステル結合残基としては、一価の飽和炭化水素基またはアリール基等が挙げられる。
一価の飽和炭化水素基としては、通常炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20のものが挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基等の直鎖アルキル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基等の分岐アルキル基、シクロヘキシル基、イソボニル基、ジシクロペンタニル基等の脂環式アルキル基等が挙げられる。
アリール基としては、通常炭素数6〜20、好ましくは炭素数6〜15のものが挙げられる。具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
かかる光重合開始剤(B3)としては、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、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−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、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノンオリゴマー等のアセトフェノン類;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチル−ジフェニルサルファイド、3,3′,4,4′−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−N,N−ジメチル−N−[2−(1−オキソ−2−プロペニルオキシ)エチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド、(4−ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド等のベンゾフェノン類;2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−(3−ジメチルアミノ−2−ヒドロキシ)−3,4−ジメチル−9H−チオキサントン−9−オンメソクロリド等のチオキサントン類;2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド類;等があげられる。なお、これら光重合開始剤(B3)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(C1)アクリル系樹脂
(C2)エチレン性不飽和基を2個以上含有する不飽和化合物
(C3)光重合開始剤
[光硬化性組成物(i)の調製]
多官能ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A1)として下記の6官能ウレタンアクリレート10部、脂環骨格含有多官能(メタ)アクリレート系化合物(A2)としてビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン=ジメタクリレート(新中村化学社製「DCP」)90部、光重合開始剤(A3)として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバスペシャリティケミカルズ社製「Irgacure184」)1部を、60℃にて均一になるまで撹拌した後、50μmのフィルターで濾過して光硬化性組成物(i)を得た。
[光硬化性組成物(iii)の調整]
アクリル系樹脂(C1)としてポリメチルメタクリレート(重量平均分子量43,000)100部、エチレン性不飽和基を2個以上含有する不飽和化合物(C2)としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物)(日本化薬社製、「KAYARAD DPHA」)46.2部、光重合開始剤(C3)として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製、「Irugacure184」)6部を配合し、固形分濃度が35%となるように、酢酸エチル/酢酸ブチル(73/27)の混合溶剤で希釈して、光硬化性組成物(iii)溶液を得た。
[光硬化性組成物(iii)の調整]
アクリル系樹脂(C1)としてポリメチルメタクリレート(重量平均分子量43,000)100部、エチレン性不飽和基を2個以上含有する不飽和化合物(C2)としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物)(日本化薬社製、「KAYARAD DPHA」)46.2部、光重合開始剤(C3)として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製、「Irugacure184」)6部を配合し、更に、リン酸基含有エチレン性不飽和化合物(C4)としてビス(2−(メタクリロイロキシエチル)アシッドホスフェート(共栄社化学社製、「ライトエステルP−2M」)2.65部を配合する以外は実施例1と同様にして、光硬化性組成物(iii)溶液を得た。
上記光硬化性組成物(iii)溶液を用いて、実施例1と同様にして、硬化樹脂層[III]を形成した。
次いで、硬化樹脂層[III]上に、実施例1と同様にして、硬化樹脂層[II]を形成した。
得られた積層体(樹脂成形体[I]/硬化樹脂層[III]/硬化樹脂層[II])について上記の通り各性能を評価した。評価結果は表2に示される通りである。
参考例1において、硬化樹脂層[II]を形成せず、樹脂成形体[I]のままについて上記の通り各性能を評価した。評価結果は表2に示される通りである。
Claims (12)
- 光硬化性組成物(i)を硬化してなる樹脂成形体[I]の少なくとも片面に、水との接触角が100゜以上である硬化樹脂層[II]が形成されてなることを特徴とする積層体。
- 光硬化性組成物(i)が、下記成分(A1)、(A2)及び(A3)を含有してなることを特徴とする請求項1記載の積層体。
(A1)多官能ウレタン(メタ)アクリレート系化合物
(A2)脂環骨格含有多官能(メタ)アクリレート系化合物
(A3)光重合開始剤 - 硬化樹脂層[II]が、下記成分(B1)、(B2)及び(B3)を含有してなる光硬化性組成物(ii)を硬化してなることを特徴とする請求項1または2いずれか記載の積層体。
(B1)ポリシロキサン構造含有ウレタン(メタ)アクリレート系化合物
(B2)下記一般式(1)で示される反応性フッ素含有化合物
(B3)光重合開始剤
R1、R2、R3、R4はそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基である。
X1はアルキレン基、
X2はアリーレン基、
X3は下記の一般式(2)または(3)で示される置換基、
X4はアルキレン基、又はオキシアルキレン基、
X5はアルキレン基、
X6は水素原子またはエステル結合残基である。
a、bはそれぞれ1〜30の整数であり、c、dはそれぞれ0〜60の整数である(ただし、構成単位の結合順序は任意である。)。]
- 積層体の硬化樹脂層[II]表面の鉛筆硬度が3H以上であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の積層体。
- 樹脂成形体[I]と硬化樹脂層[II]の間に、下記成分(C1)、(C2)及び(C3)を含有する光硬化性組成物(iii)を硬化してなる硬化樹脂層[III]が形成されていることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の積層体。
(C1)アクリル系樹脂
(C2)エチレン性不飽和基を2個以上含有する不飽和化合物
(C3)光重合開始剤 - 光硬化性組成物(iii)が、更に、下記成分(C4)を含有することを特徴とする請求項5記載の積層体。
(C4)リン酸基含有エチレン性不飽和化合物 - 厚さが0.1〜3mmであることを特徴とする請求項1〜6いずれか記載の積層体。
- 積層体の片面に粘着剤層が形成されていることを特徴とする請求項1〜7いずれか記載の積層体。
- ディスプレイの保護シートとして用いることを特徴とする請求項1〜8いずれか記載の積層体。
- 請求項9記載の積層体からなることを特徴とするディスプレイ用保護シート。
- タッチパネル用の基板として用いることを特徴とする請求項1〜8いずれか記載の積層体。
- 基板として請求項11記載の積層体が用いられていることを特徴とするタッチパネル。
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