JP2016138165A - 感光性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自己重合型光重合性化合物を含有する感光性樹脂組成物に関する。さらに本発明は、水添ポリブタジエンポリオールを主骨格とするウレタン(メタ)アクリレート及び特定の重合性化合物を含む樹脂組成物に関し、硬化プロセスにおいて揮発成分が低減でき、その硬化皮膜は柔軟性、透明性、耐湿性、基材への密着性に優れ、硬化収縮も少ないため、特に、ディスプレイ装置の光学フィルムなどの貼り合わせ用途として有用である。
紫外線等の活性エネルギー線で硬化する樹脂組成物には、吸収した光エネルギーを重合成分に転移する光重合開始剤が必須成分となる。これらの具体例としては、ベンゾフェノン類、ベンゾインエーテル類、ベンジルケタール類、ジベンゾスベロン類、アントラキノン類、キサントン類、チオキサントン類、ハロゲノアセトフェノン類、ジアルコキシアセトフェノン類、ヒドロキシアセトフェノン類、ハロゲノビスイミダゾール類、ハロゲノトリアジン類、アシルホスフィンオキサイド類、オキシムエステル類等が挙げられる。
しかしながらこれらの化合物は、重合反応骨格に取り込まれることがないため、硬化物の硬度を低下させるという欠点や、光重合開始剤自体又はこの光照射による分解物の多くは揮発性・昇華性を有するため、硬化物から不快臭を発生させたり、光エネルギー照射装置や排気ダクトの汚染を引き起こすなどの問題がある。
このような問題を解決するため、特許文献1では光重合開始機能を有する骨格と重合性のある二重結合部分を同一分子内にもつ材料が提案されている。このような材料を活用することで、高硬度を維持してアウトガス発生を低減できる他、例えば特許文献2で使用されている光重合開始剤では、光硬化後にブリードアウトしてくる分解物による液晶への汚染対策にも同様の考え方が活用されており、より高密度化されてきている電子情報材料の周辺部材への信頼性向上のためにも今後も活用されていくことが期待される。
光学部材用途のように透明性を維持してアウトガスによる気泡の混入をプロセス中で回避したい場合にもこのような光重合開始剤は適用できると考えられる。このような透明性で高い信頼性を要求する用途では、黄変性あるいは耐候性への改善として水添ポリブタジエンをポリオール化合物として選定して特長を出す場合がある。特許文献3では水添ポリブタジエンポリオールを使用してウレタン(メタ)アクリレートを製造している。しかしながら、使用されている開始剤の分解物は揮発性を有し上述の課題に関しては触れられていない。
近年ではウレタン(メタ)アクリレートをLCD(液晶ディスプレイ)用途での検討や実績化が盛んになってきている。例えば特許文献4ではポリブタジエン系(メタ)アクリレートオリゴマー及びウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを使用した光学表示体又はタッチセンサーの貼り合わせに使用される光硬化型接着剤組成物として活用されている。ウレタン(メタ)アクリレートとしては、柔軟性に優れより耐候性や耐光性が高いものが今後も要求されることが推測される。又、特許文献5では芳香族環を有しないポリオール化合物を使用したウレタン(メタ)アクリレートのLCD光学部材への適用が記載されている。これらの事例に関しても、開始剤分解物の問題に関しては言及しきれていないのが現状である。
これらタッチパネル接着剤などに代表される光学部材用途としては、更に高い耐候性や耐光性と硬化膜物性の向上、貼り合わせプロセス中でのアウトガスの低減化が各種素材料に要求され、光硬化後の分解物によるブリードアウトによる信頼性悪化のさらなる改善要求も高まってくる。
本発明は、上記要求を改善し、貼り合わせプロセス中あるいは硬化後のアウトガス発生を低減し、耐候性や耐光性に優れると共に、柔軟性に優れた硬化膜を与え、硬化の際の収縮率が低い樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは前期課題を解決するため、鋭意検討を行った結果、特定の構造組成を有する自己重合型光重合性化合物を含有する感光性樹脂組成物が前記課題を解決することを見いだし、本発明に到達した。
即ち、本発明は、
(1)下記一般式(1)で表される自己重合型光重合性化合物(A)、ウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)、(B)以外の重合性化合物(C)を必須成分として構成された感光性樹脂組成物(D)、
(式中Rは水素原子あるいはメチル基を表す。)
(2)ウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)が脂肪族系ポリイソシアネート化合物を成分として使用されたウレタン(メタ)アクリレート化合物である(1)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(3)ウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)が水添ポリブタジエンポリオール化合物を成分として使用された無黄変型ウレタン(メタ)アクリレート化合物である(1)又は(2)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(4)ウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)の重量平均分子量が5,000以上である(1)乃至(3)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(5)重合性化合物(C)がアルキル(メタ)アクリレート又はアルキレン(メタ)アクリレートである(1)乃至(4)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(6)重合性化合物(C)として水酸基含有(メタ)アクリレートを更に含有する(1)乃至(5)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(7)さらに、柔軟化成分(E)を含むことを特徴とする(1)乃至(6)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(8)光学部材用途である(1)乃至(7)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(9)タッチパネル接着剤用途である(1)乃至(7)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(10)(1)乃至(7)記載の感光性樹脂組成物の硬化物、
に関する。
(1)下記一般式(1)で表される自己重合型光重合性化合物(A)、ウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)、(B)以外の重合性化合物(C)を必須成分として構成された感光性樹脂組成物(D)、
(2)ウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)が脂肪族系ポリイソシアネート化合物を成分として使用されたウレタン(メタ)アクリレート化合物である(1)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(3)ウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)が水添ポリブタジエンポリオール化合物を成分として使用された無黄変型ウレタン(メタ)アクリレート化合物である(1)又は(2)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(4)ウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)の重量平均分子量が5,000以上である(1)乃至(3)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(5)重合性化合物(C)がアルキル(メタ)アクリレート又はアルキレン(メタ)アクリレートである(1)乃至(4)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(6)重合性化合物(C)として水酸基含有(メタ)アクリレートを更に含有する(1)乃至(5)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(7)さらに、柔軟化成分(E)を含むことを特徴とする(1)乃至(6)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(8)光学部材用途である(1)乃至(7)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(9)タッチパネル接着剤用途である(1)乃至(7)記載の感光性樹脂組成物(D)、
(10)(1)乃至(7)記載の感光性樹脂組成物の硬化物、
に関する。
本発明の自己重合型光重合性化合物を含有する感光性樹脂組成物の硬化膜は、アウトガスや不快臭がなく、柔軟性に優れ、耐候性、耐光性が高く、透明性の維持が必要であるタッチパネル接着剤のような光学用途以外にも、インキ、プラスチック塗料、紙印刷、金属コーティング、家具の塗装など種々のコーティング分野、ライニング、接着剤、更にはエレクトロニクス分野における絶縁ワニス、絶縁シート、積層板、プリント基板、レジストインキ、半導体封止剤などの多くの分野に応用が可能である。
本発明で使用する下記一般式(1)で表される自己重合型光重合性化合物(A)は市販されている光重合開始剤のIrgacure2959(BASF製)の1級水酸基とカレンズMOI、カレンズAOI(昭和電工(株)製)のイソシアネート基を反応させることで得ることができ、反応させる際、1級水酸基のモル数とイソシアネートのモル数の比率は0.8:1.2〜1.2:0.8好ましくは0.9:1.1〜1.1:0.9の比率で反応させることが好ましい。
反応は、無溶剤で行うことができるが、生成物の結晶性が高く作業性向上のためアルコール性水酸基を有さない溶剤中あるいは後述する重合性化合物(C)中で行なうことが好ましい。溶剤の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、グルタル酸ジアルキル、コハク酸ジアルキル、アジピン酸ジアルキル等のエステル類、γ−ブチロラクトン等の環状エステル類、石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤等の単独又は混合有機溶媒中で行うことができる。
反応温度は通常30〜150℃、好ましくは50〜100℃の範囲である。反応の終点はイシアネート量の減少で確認する。また、これらの反応時間の短縮を目的として触媒を添加してもよい。この触媒としては、塩基性触媒及び酸性触媒のいずれかが用いられる。塩基性触媒の例としては、ピリジン、ピロール、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、アンモニアなどのアミン類、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類を挙げることができる。また酸性触媒の例としては、ナフテン酸銅、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、トリブトキシアルミニウム、チタニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、塩化アルミニウム、オクチル酸スズ、オクチルスズトリラウレート、ジブチルスズジラウレート、オクチルスズジアセテート等のルイス酸触媒を挙げることができる。これら触媒の添加量は、反応原料混合物の総重量部100重量部に対して、通常0.1〜1重量部である。
原料として用いる(メタ)アクリレート化合物には、既に4−メトキシフェノール等の重合禁止剤が添加されているのが普通であるが、反応時に改めて重合禁止剤を添加してもよい。そのような重合禁止剤の例としては、ハイドロキノン、4−メトキシフェノール、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−クレゾール、3−ヒドロキシチオフェノール、p−ベンゾキノン、2,5−ジヒドロキシ−p−ベンゾキノン、フェノチアジン等が挙げられる。その使用量は反応原料混合物の総重量部100部に対し0.01〜1重量部である。
反応後は必要に応じて水洗や晶析による精製工程、使用した溶媒を減圧留去や結晶乾燥工程を既知の操作を実施することで本発明で使用される自己重合型光重合性化合物(A)を得ることができる。
本発明においては、自己重合型光重合性化合物(A)の合成において、精製工程前には、Irgacure2959又は下記式(3)の化合物が存在する可能性がある。
(上記式中、Rは水素原子またはメチル基を表す。)
通常、反応終了時、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)での測定において、上記式(1)で表される化合物が70面積%〜90面積%、Irgacure2959又は上記式(3)の化合物が5面積%〜20面積%存在する。
そこで、再結晶工程を得ることで、上記式(1)で表される化合物の純度を向上させることができる。ここで、上記式(1)で表される化合物の純度は95%以上が好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上が特に好ましい。
再結晶を得るために用いる溶媒としては特に限定されないが、乾燥工程での環境負荷の面でアルコール溶媒であることが好ましく、メタノール、エタノール等の一級アルコールで行うことがより好ましい。
本発明においては、自己重合型光重合性化合物(A)の合成において、精製工程前には、Irgacure2959又は下記式(3)の化合物が存在する可能性がある。
通常、反応終了時、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)での測定において、上記式(1)で表される化合物が70面積%〜90面積%、Irgacure2959又は上記式(3)の化合物が5面積%〜20面積%存在する。
そこで、再結晶工程を得ることで、上記式(1)で表される化合物の純度を向上させることができる。ここで、上記式(1)で表される化合物の純度は95%以上が好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上が特に好ましい。
再結晶を得るために用いる溶媒としては特に限定されないが、乾燥工程での環境負荷の面でアルコール溶媒であることが好ましく、メタノール、エタノール等の一級アルコールで行うことがより好ましい。
本発明で使用するウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)は水添ポリブタジエンポリオール及び/又はそれ以外のジオール化合物とポリイソシアネート化合物とまず反応(以下第一の反応と呼ぶ)させ、続いて残存するイソシアネート基に対し少なくとも1つ以上の水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物を反応(以下第二の反応と呼ぶ)させ得ることができる。無黄型ウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。
ここで、無黄変型ウレタン(メタ)アクリレートとは、視認で着色のないウレタン(メタ)アクリレートを示すが、具体例としては、上記ポリイソシアネートとして、脂肪族系ポリイソシアネートを使用して得たウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。
ここで、無黄変型ウレタン(メタ)アクリレートとは、視認で着色のないウレタン(メタ)アクリレートを示すが、具体例としては、上記ポリイソシアネートとして、脂肪族系ポリイソシアネートを使用して得たウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。
第一の反応で使用する水添ポリブタジエンポリオールとしては、一般的なポリブタジエンポリオールの水素添加還元生成物であれば使用できるが、特に光学用途に関しては残留二重結合が少ないものが好ましく、ヨウ素価としては20以下がより好ましく、15以下が特に好ましい。また、水添ポリブタジエンポリオールの分子量に関しては一般的に入手できる分子量分布のものは全て使用できるが、特に柔軟性と硬化性のバランスをとった場合には数平均分子量が500〜5000のものが好ましく、500〜3000のものが特に好ましい。
第一の反応で水添ポリブタジエンポリオール以外のジオール化合物の具体例としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール等のポリエーテルポリオール類、ポリエチレングリコールアジペート、ポリ1,4−ブタンジオールアジペート、ポリカプロラクトン等のポリエステルポリオール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール及びネオペンチルグリコール等のグリコール、シクロヘキサンジメチロール、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、スピロ骨格含有アルコール、トリシクロデカンジメチロール及びペンタシクロペンタデカンジメチロール等の脂環式アルコール及びこれらのアルキレンオキサイド付加物、水添ポリブタジエンのジオール等の分岐状又は直鎖状長鎖アルキルジオール、ビスフェノールA、ビスフェノールF等のビスフェノール、並びにビスフェノールのアルキレンオキサイド付加物、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール及びジペンタエリスリトール等のポリオール、並びにこれらポリオールのアルキレンオキサイド付加物、更にはこれらのポリオールとアジピン酸等の多塩基酸の反応によって得られるポリエステルポリオール等を挙げることができる。
このような化合物の分子量に関しては一般的に入手できる分子量分布のものは全て使用できるが、特に柔軟性と硬化性のバランスをとった場合には数平均分子量が500〜6000のものが好ましく、500〜4000のものが特に好ましい。
このような化合物の分子量に関しては一般的に入手できる分子量分布のものは全て使用できるが、特に柔軟性と硬化性のバランスをとった場合には数平均分子量が500〜6000のものが好ましく、500〜4000のものが特に好ましい。
第一の反応で使用するポリイソシアネート化合物は、1分子中にイソシアネート基を2個以上含んでなる化合物であり、例えば、脂肪族系ジイソシアネ−ト化合物、芳香族系ジイソシアネ−ト化合物、これらの3量体等が挙げられる。ここで言う脂肪族系ジイソシアネート化合物とは、イソシアネート基が鎖状炭素原子に結合したジイソシアネート化合物と、イソシアネート基が環状飽和炭化水素の炭素原子に結合したジイソシアネート化合物とを意味し、芳香族系ジイソシアネート化合物とは、イソシアネート基が芳香環の炭素原子に結合したイソシアネート化合物を意味する。透明性を付与する観点からは、脂肪族系ジイソシアネート化合物が好ましい。
脂肪族系ジイソシアネート化合物としては、例えば、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、1,3−ジイソシアネートシクロヘキサン、1,4−ジイソシアネートシクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン−4,4′−ジイソシアネート、m−テトラメチルキシレンジイソシアネート、p−テトラメチルキシレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、1,12−ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルシクロヘキサンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルシクロヘキサンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。中でも、イソホロンジイソシアネートが好ましい。
芳香族系ジイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、1,6−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、1,6−フェニレンジイソシアネート等ジイソシアネートモノマー類等が挙げられる。
このうち、脂肪族系ジイソシアネート化合物、および、該脂肪族系ジイソシアネート化合物の3量体が、塗膜の耐候性を良好とするため好ましい。脂肪族系ジイソシアネート化合物の3量体としては、例えば、上記脂肪族系イソシアネ−ト系のイソシアヌレート型ポリイソシアネート等が挙げられ、具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイソシアネート等が挙げられる。これらは各々単独あるいは混合物で用いても差し支えない。
第一の反応は、反応後にイソシアネート基が残存するような当量関係([NCO]/[OH]モル比:>1)で仕込む。仕込み比を高くすると未反応のポリイソシアネート化合物が多く存在し、感光性樹脂組成物の柔軟性に影響を及ぼす場合がある。また仕込み比を小さくすると、分子量が高くなり、感光性樹脂組成物の硬化性に影響を及ぼす場合がある。具体的に好ましくは、ポリイソシアネート化合物のNCO基1.0モルに対しアルコール化合物のOH基を0.01〜0.99モルが好ましく、0.10〜0.95モルがより好ましい。
第一の反応は、無溶剤で行うことができるが、生成物の粘度が高く作業性向上のためアルコール性水酸基を有さない溶剤中あるいは後述する重合性化合物(C)中で行なうことが好ましい。溶剤の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、グルタル酸ジアルキル、コハク酸ジアルキル、アジピン酸ジアルキル等のエステル類、γ−ブチロラクトン等の環状エステル類、石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤等の単独又は混合有機溶媒中で行うことができる。
反応温度は通常30〜150℃、好ましくは50〜100℃の範囲である。反応の終点はイシアネート量の減少で確認する。また、これらの反応時間の短縮を目的として触媒を添加してもよい。この触媒としては、塩基性触媒及び酸性触媒のいずれかが用いられる。塩基性触媒の例としては、ピリジン、ピロール、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、アンモニアなどのアミン類、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類を挙げることができる。また酸性触媒の例としては、ナフテン酸銅、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、トリブトキシアルミニウム、チタニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、塩化アルミニウム、オクチル酸スズ、オクチルスズトリラウレート、ジブチルスズジラウレート、オクチルスズジアセテート等のルイス酸触媒を挙げることができる。これら触媒の添加量は、ジオール化合物とポリイソシアネート化合物の総重量部100重量部に対して、通常0.1〜1重量部である。
本発明で使用するウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)は第一の反応後、続いて残存するイソシアネート基に対し水酸基含有(メタ)アクリレートを反応(第二の反応)させて得ることができる。
第二の反応で使用する水酸基含有(メタ)アクリレートとは、1分子中にヒドロキシル基と(メタ)アクリレートを少なくとも各々1個づつ有する化合物であり、具体的には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールモノ(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モノ(メタ)アクリレートなどの2価アルコールのモノ(メタ)アクリレート;
トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートモノ(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート等の3価のアルコールのモノアクリレート及びジ(メタ)アクリレートや、これらアルコールの水酸基の一部をアルキル基やε−カプロラクトンで変性したモノ及びジ(メタ)アクリレート;
ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(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、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トリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンヘキサ(メタ)アクリレート等の、4価以上のアルコールの多官能(メタ)アクリレートでヒドロキシル基を有するものや、これらアルコールの水酸基の一部をアルキル基やε−カプロラクトンで変性したヒドロキシル基を有する多官能(メタ)アクリレート、等が挙げられる。
上記した少なくとも1つの水酸基含有(メタ)アクリレートのうち、水酸基は一つであることが好ましく、硬化性と柔軟性に優れる点から、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。作業性容易な点から、本発明の中で後述する重合性化合物(C)を反応時に添加してもよい。
第二の反応は、第一の反応後に得られた中間体のイソシアネート基が無くなるような当量関係で仕込む。具体的に好ましくは、第一の反応後に得られた中間体のNCO基1.0molに対し少なくとも1つ以上の水酸基含有(メタ)アクリレートのOH基を1.0〜3.0モル、更に好ましくは1.0〜2.0モルとする。
第二の反応も、無溶剤で行うことができるが、生成物の粘度が高く作業性向上のため上述した溶剤中及び/又は本発明の中で後述する重合性化合物(C)で行うことが好ましい。また、反応温度は通常30〜150℃、好ましくは50〜100℃の範囲である。反応の終点はイシアネート量の減少で確認する。これらの反応時間の短縮を目的として前述の触媒を添加してもよい。
原料として用いる(メタ)アクリレート化合物には、既に4−メトキシフェノール等の重合禁止剤が添加されているのが普通であるが、反応時に改めて重合禁止剤を添加してもよい。そのような重合禁止剤の例としては、ハイドロキノン、4−メトキシフェノール、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−クレゾール、3−ヒドロキシチオフェノール、p−ベンゾキノン、2,5−ジヒドロキシ−p−ベンゾキノン、フェノチアジン等が挙げられる。その使用量は反応原料混合物に対し0.01〜1重量%である。
本発明で使用するウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)としては、一般的に入手可能な市販品を使用してもよく、例えば日本化薬(株)製UX−3204、UX−4101、UXT−6100、UX−6101、UX−7101、UX−8101、UXF−4001−M35、UXF−4002、DPHA−40H、UX−5000、UX−5002D−M20、UX−5103D、UX−5002等が挙げられる。
本発明の感光性樹脂組成物(D)は、自己重合型光重合性化合物(A)、ウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)と(B)成分以外の重合性化合物(C)を必須成分として構成させて得られる。使用しうる重合性化合物(C)の具体例としては、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物、マレイミド化合物、(メタ)アクリルアミド化合物、不飽和ポリエステル等を挙げることができる。
本発明の感光性樹脂組成物に併用可能な(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物の具体例としては、(ポリ)エステル(メタ)アクリレート(C−1);ウレタン(メタ)アクリレート(C−2);エポキシ(メタ)アクリレート(C−3);(ポリ)エーテル(メタ)アクリレート(C−4);アルキル(メタ)アクリレート又はアルキレン(メタ)アクリレート(C−5);芳香環を有する(メタ)アクリレート(C−6);脂環構造を有する(メタ)アクリレート(C−7)等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
尚、反応物については、公知の反応条件で得ることができる。
尚、反応物については、公知の反応条件で得ることができる。
本発明の感光性樹脂組成物に併用可能な(ポリ)エステル(メタ)アクリレート(C−1)とは、主鎖にエステル結合を1つ以上有する(メタ)アクリレートの総称として、ウレタン(メタ)アクリレート(C−2)とは、主鎖にウレタン結合を1つ以上有する(メタ)アクリレートの総称として、エポキシ(メタ)アクリレート(C−3)とは、1官能以上のエポキシ化合物と(メタ)アクリル酸を反応させて得られる(メタ)アクリレートの総称として、(ポリ)エーテル(メタ)アクリレート(C−4)とは、主鎖にエーテル結合を1つ以上有する(メタ)アクリレートの総称として、アルキル(メタ)アクリレート又はアルキレン(メタ)アクリレート(C−5)とは、主鎖が直鎖アルキル、分岐アルキル、直鎖又は末端にハロゲン原子及び/又は水酸基を有していてもよい(メタ)アクリレートの総称として、芳香環を有する(メタ)アクリレート(C−6)とは、主鎖又は側鎖に芳香環を有する(メタ)アクリレートの総称として、脂環構造を有する(メタ)アクリレート(C−7)とは、主鎖又は側鎖に、構成単位に酸素原子又は窒素原子を含んでいてもよい脂環構造を有する(メタ)アクリレートの総称として、それぞれ用いる。
本発明の感光性樹脂組成物に併用可能な(ポリ)エステル(メタ)アクリレート(C−1)としては、例えば、カプロラクトン変性2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド変性フタル酸(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性コハク酸(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートの如き単官能(ポリ)エステル(メタ)アクリレート類;ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性フタル酸ジ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパン又はグリセリン1モルに1モル以上のε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等の環状ラクトン化合物を付加して得たトリオールのモノ、ジ又はトリ(メタ)アクリレート;
ペンタエリスリトール又はジトリメチロールプロパン1モルに1モル以上のε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等の環状ラクトン化合物を付加して得たテトラオールのモノ、ジ、トリ又はテトラ(メタ)アクリレート;ジペンタエリスリトール1モルに1モル以上のε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等の環状ラクトン化合物を付加して得たヘキサオールのモノ、又はポリ(メタ)アクリレート;
(ポリ)エチレングリコール、(ポリ)プロピレングリコール、(ポリ)テトラメチレングリコール、(ポリ)ブチレングリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ヘキサンジオール等のジオール成分とマレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ダイマー酸、セバチン酸、アゼライン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸等の多塩基酸、及びこれらの無水物との反応物であるポリエステルポリオールの(メタ)アクリレート;前記ジオール成分と多塩基酸及びこれらの無水物とε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等からなる環状ラクトン変性ポリエステルジオールの(メタ)アクリレート等の多官能(ポリ)エステル(メタ)アクリレート類等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明の感光性樹脂組成物に併用可能なウレタン(メタ)アクリレート(C−2)は、少なくとも一つの(メタ)アクリロイルオキシ基を有するヒドロキシ化合物(C−2−イ)とイソシアネート化合物(C−2−ロ)との反応によって得られる(メタ)アクリレートの総称である。
少なくとも一つの(メタ)アクリロイルオキシ基を有するヒドロキシ化合物(C−2−イ)の具体例としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレートなど各種の水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物と、上記の水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物とε−カプロラクトンとの開環反応物などを挙げることができる。
イソシアネート化合物(C−2−ロ)の具体例としては、例えば、P−フェニレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、P−キシレンジイソシアネート、m−キシレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートの如き芳香族ジイソシアネート類;イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族又は脂環構造のジイソシアネート類;イソシアネートモノマーの一種類以上のビュレット体又は、上記ジイソシアネート化合物を3量化したイソシアネート体等のポリイソシアネート;上記イソシアネート化合物と前記、ポリオール化合物とのウレタン化反応によって得られるポリイソシアネート等を挙げることができる。
尚、ウレタン(メタ)アクリレートを得る際に(メタ)アクリロイルオキシ基を有するヒドロキシ化合物(C−2−イ)とイソシアネート化合物(C−2−ロ)との反応において、任意にポリオールを反応させても構わない。
使用できるポリオールとしては、例えば、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1、5−ペンタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1、6−ヘキサンジオール等の炭素数1〜10のアルキレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等のトリオール、トリシクロデカンジメチロール、ビス−〔ヒドロキシメチル〕−シクロヘキサン等の環状骨格を有するアルコール等;及びこれら多価アルコールと多塩基酸(例えば、コハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、テトラヒドロ無水フタル酸等)との反応によって得られるポリエステルポリオール、多価アルコールとε−カプロラクトンとの反応によって得られるカプロラクトンアルコール、ポリカーボネートポリオール(例えば1,6−ヘキサンジオールとジフェニルカーボネートとの反応によって得られるポリカーボネートジオール等)又はポリエーテルポリオール(例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA等)等が挙げられる。
使用できるポリオールとしては、例えば、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1、5−ペンタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1、6−ヘキサンジオール等の炭素数1〜10のアルキレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等のトリオール、トリシクロデカンジメチロール、ビス−〔ヒドロキシメチル〕−シクロヘキサン等の環状骨格を有するアルコール等;及びこれら多価アルコールと多塩基酸(例えば、コハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、テトラヒドロ無水フタル酸等)との反応によって得られるポリエステルポリオール、多価アルコールとε−カプロラクトンとの反応によって得られるカプロラクトンアルコール、ポリカーボネートポリオール(例えば1,6−ヘキサンジオールとジフェニルカーボネートとの反応によって得られるポリカーボネートジオール等)又はポリエーテルポリオール(例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA等)等が挙げられる。
本発明の感光性樹脂組成物に併用可能なエポキシ(メタ)アクリレート(C−3)は、1官能性以上のエポキシ基を含有するエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレートの総称である。エポキシ(メタ)アクリレートの原料となるエポキシ樹脂の具体例としては、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル等のフェニルジグリシジルエーテル;ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ化合物;水素化ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、水素化2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等の水素化ビスフェノール型エポキシ化合物;臭素化ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノール−F型エポキシ樹脂等のハロゲノ化ビスフェノール型エポキシ化合物;シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル化合物等の脂環式ジグリシジルエーテル化合物;1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジグリシジルエーテル化合物;ポリサルファイドジグリシジルエーテル等のポリサルファイド型ジグリシジルエーテル化合物;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノール−Aノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂等を挙げることができる。
本発明の感光性樹脂組成物に併用可能な(ポリ)エーテル(メタ)アクリレート(C−4)としては、例えば、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性ブチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の単官能(ポリ)エーテル(メタ)アクリレート類;
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、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート類;エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、プロピレングリコールとテトラヒドロフランの共重合体、ポリイソプレングリコール、水添ポリイソプレングリコール、ポリブタジエングリコール、水添ポリブタジェングリコール等の炭化水素系ポリオール類等の多価水酸基化合物と(メタ)アクリル酸から誘導される多官能(メタ)アクリレート類;ネオペンチルグリコール1モルに1モル以上のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等の環状エーテルを付加したジオールのジ(メタ)アクリレート;
ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類のアルキレンオキシド変性体のジ(メタ)アクリレート;水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、水添ビスフェノールS等の水添ビスフェノール類のアルキレンオキシド変性体ジ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパン又はグリセリン1モルに1モル以上のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等の環状エーテル化合物を付加して得たトリオールのモノ、ジ又はトリ(メタ)アクリレート;
ペンタエリスリトール又はジトリメチロールプロパン1モルに1モル以上のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等の環状エーテル化合物を付加したトリオールのモノ、ジ、トリ又はテトラ(メタ)アクリレート;ジペンタエリスリトール1モルに1モル以上のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等の環状エーテル化合物を付加したヘキサオールの3乃至6官能(メタ)アクリレート等の多官能(ポリ)エーテル(メタ)アクリレート類などを挙げることができる。
本発明の感光性樹脂組成物に併用可能なアルキル(メタ)アクリレート又はアルキレン(メタ)アクリレート(C−5)としては、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、プロピル(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、ヘキシル(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、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカルビトール(メタ)アクリレート等の単官能(メタ)アクリレート類;
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2−メチル−1,8−オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレートの炭化水素ジオールのジ(メタ)アクリレート類;
トリメチロールプロパンのモノ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリレート又はトリ(メタ)アクリレート(以下、ジ、トリ、テトラ等の多官能の総称として「ポリ」を用いる。)、グリセリンのモノ(メタ)アクリレート又はポリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのモノ又はポリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンのモノ又はポリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのモノ又はポリ(メタ)アクリレート等のトリオール、テトラオール、ヘキサオール等の多価アルコールのモノ又はポリ(メタ)アクリレート類;
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート類;などを挙げることができる。
本発明の感光性樹脂組成物に併用可能な芳香環を有する(メタ)アクリレート(C−6)としては、例えば、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の単官能(メタ)アクリレート類;ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート類等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明の感光性樹脂組成物に併用可能な脂環構造を有する(メタ)アクリレート(C−7)としては、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート等の脂環構造を有する単官能(メタ)アクリレート類;水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF等の水添ビスフェノール類のジ(メタ)アクリレート;トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート等の環状構造を持つ多官能性(メタ)アクリレート類;テトラフルフリル(メタ)アクリレート等の構造中に酸素原子等を有する脂環式(メタ)アクリレート、などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
また、本発明の感光性樹脂組成物に併用可能な(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、上記した化合物の他に、例えば、(メタ)アクリル酸ポリマーとグリシジル(メタ)アクリレートとの反応物又はグリシジル(メタ)アクリレートポリマーと(メタ)アクリル酸との反応物等のポリ(メタ)アクリルポリマー(メタ)アクリレート;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基を有する(メタ)アクリレート;トリス(メタ)アクリロキシエチルイソシアヌレート等のイソシアヌル(メタ)アクリレート;ポリシロキサン骨格を有する(メタ)アクリレート;ポリブタジェン(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート等も使用可能である。
また、本発明の感光性樹脂組成物に併用可能なマレイミド基含有化合物(C−8)としては、例えば、N−n−ブチルマレイミド、N−ヘキシルマレイミド、2−マレイミドエチル−エチルカーボネート、2−マレイミドエチル−プロピルカーボネート、N−エチル−(2−マレイミドエチル)カーバメート等の単官能脂肪族マレイミド類;N−シクロヘキシルマレイミド等の脂環式単官能マレイミド類;N、N−ヘキサメチレンビスマレイミド、ポリプロピレングリコール−ビス(3−マレイミドプロピル)エーテル、ビス(2−マレイミドエチル)カーボネート等の脂肪族ビスマレイミド類;1,4−ジマレイミドシクロヘキサン、イソホロンビスウレタンビス(N−エチルマレイミド)等の脂環式ビスマレイミド;マレイミド酢酸とポリテトラメチレングリコールとをエステル化して得られるマレイミド化合物、マレイミドカプロン酸とペンタエリスリトールのテトラエチレンオキサイド付加物とのエステル化によるマレイミド化合物等のカルボキシマレイミド誘導体と種々の(ポリ)オールとをエステル化して得られる(ポリ)エステル(ポリ)マレイミド化合物等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明の感光性樹脂組成物に併用可能な(メタ)アクリルアミド化合物(C−9)としては、例えば、アクリロイルモルホリン、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド等の単官能性(メタ)アクリルアミド類;メチレンビス(メタ)アクリルアミド等の多官能(メタ)アクリルアミド類などを挙げることができる。
本発明の感光性樹脂組成物に併用可能な不飽和ポリエステル(C−10)としては、例えば、ジメチルマレート、ジエチルマレート等のフマル酸エステル類;マレイン酸、フマル酸等の多価不飽和カルボン酸と多価アルコールとのエステル化反応物を挙げることができる。
本発明の感光性樹脂組成物に併用可能な重合性化合物(C)は、低粘度で耐光性、作業性に優れたアルキル(メタ)アクリレート又はアルキレン(メタ)アクリレート(C−5)の併用が好ましいが、上記した化合物に限定されたものではなく、前記(A)、(B)成分と共重合性を有する化合物であれば、その1種類又は複数種の化合物を、特に制限なく、併用することができる。
中でも、アルキル(メタ)アクリレート又はアルキレン(メタ)アクリレート等でC5〜C35、より好ましくはC15〜C35の長鎖を有する(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物が好適である。このような構造を有することで、相溶性及び透明性に優れた感光性樹脂組成物を得ることができるためである。
中でも、アルキル(メタ)アクリレート又はアルキレン(メタ)アクリレート等でC5〜C35、より好ましくはC15〜C35の長鎖を有する(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物が好適である。このような構造を有することで、相溶性及び透明性に優れた感光性樹脂組成物を得ることができるためである。
本発明の感光性樹脂組成物において、前記(A)及び(B)、(C)成分の割合としては、特に制限がないが、(A)成分1重量%に対して、(B)成分を10〜3000重量%、(C)成分を10〜3000重量%含有するのが好ましく、(B)成分を20〜2000重量%、(C)成分を20〜2000重量%含有するのが特に好ましい。
本発明の紫外線硬化型接着剤組成物には、必要に応じて柔軟化成分(E)を使用することができる。使用できる柔軟化成分の具体的としては、組成物中に相溶するポリマー、オリゴマー、フタル酸エステル類、リン酸エステル類、グリコールエステル類、クエン酸エステル類、脂肪族二塩基酸エステル類、脂肪酸エステル類、エポキシ系可塑剤、ヒマシ油類、テルペン系樹脂、水素添加テルペン系樹脂、および液状テルペン等が挙げられる。上記オリゴマー、ポリマーの例としては、ポリイソプレン骨格、水添ポリイソプレン骨格、ポリブタジエン骨格、水添ポリブタジエン骨格又はキシレン骨格を有するオリゴマー又はポリマー及びそのエステル化物、ポリブテン等を例示することができる。透明性の観点から、水素添加テルペン系樹脂、水添ポリイソプレン、水添ポリブタジエン、ポリブテン、液状テルペンが好ましい。さらに、接着強度とその他材料との相溶性の観点から、ヒドロキシル基を末端若しくは側鎖に含有する水素添加テルペン系樹脂、ヒドロキシル基を末端若しくは側鎖に含有する水添ポリイソプレン、ヒドロキシル基を末端若しくは側鎖に含有する水添ポリブタジエン等のヒドロキシル基含有ポリマー、液状テルペン樹脂が特に好ましい。また、上記柔軟化成分(E)を2種類以上併用しても差し支えない。
かかる柔軟化成分の紫外線硬化型接着剤組成物中における重量割合は、固体の柔軟化成分を使用する場合は、通常5〜40重量%、好ましくは10〜35重量%である。液状の柔軟化成分を使用する場合は、通常10〜70重量%、好ましくは20〜60重量%である。
本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて既存の光重合開始剤を併用してもよく、その具体例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;アセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−フェニルプロパン−1−オン、ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノプロパン−1−オンなどのアセトフェノン類;2−エチルアントラキノン、2−ターシャリーブチルアントラキノン、2−クロロアントラキノン、2−アミルアントラキノンなどのアントラキノン類;2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントンなどのチオキサントン類;アセトフエノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類;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、4,4'−ビスメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類;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サイド、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サイド等のホスフィンオキサイド類等が挙げられる。これらの添加割合としては、感光性樹脂組成物の固形分を100重量%としたとき、通常0.01〜30重量%、好ましくは、0.1〜25重量%である。
これらは、単独または2種以上の混合物として使用でき、さらにはトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミンなどの第3級アミン、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル等の安息香酸誘導体等の促進剤などと組み合わせて使用することができる。これらの促進剤の添加量としては、光重合開始剤に対して、100重量%以下となる量を必要に応じて添加する。
本発明の紫外線硬化型接着剤組成物には、必要に応じて酸化防止剤、有機溶剤、シランカップリング剤、重合禁止剤、レベリング剤、帯電防止剤、表面潤滑剤、蛍光増白剤、光安定剤(例えば、ヒンダードアミン化合物等)、充填剤等の添加剤を加えてもよい。
酸化防止剤の具体例としては、例えば、BHT、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、ペンタエリスリチル・テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレート、オクチル化ジフェニルアミン、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル−O−クレゾール、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ジブチルヒドロキシトルエン等が挙げられる。
有機溶剤の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、キシレン等が挙げられる。
シランカップリング剤の具体例としては、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、N−(2−(ビニルベンジルアミノ)エチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン等のシラン系カップリング剤;イソプロピル(N−エチルアミノエチルアミノ)チタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、チタニウムジ(ジオクチルピロフォスフェート)オキシアセテート、テトライソプロピルジ(ジオクチルフォスファイト)チタネート、ネオアルコキシトリ(p−N−(β−アミノエチル)アミノフェニル)チタネート等のチタン系カップリング剤;Zr−アセチルアセトネート、Zr−メタクリレート、Zr−プロピオネート、ネオアルコキシジルコネート、ネオアルコキシトリスネオデカノイルジルコネート、ネオアルコキシトリス(ドデカノイル)ベンゼンスルフォニルジルコネート、ネオアルコキシトリス(エチレンジアミノエチル)ジルコネート、ネオアルコキシトリス(m−アミノフェニル)ジルコネート、アンモニウムジルコニウムカーボネート、Al−アセチルアセトネート、Al−メタクリレート、Al−プロピオネート等のジルコニウム、或いはアルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。
重合禁止剤の具体例としては、パラメトキシフェノール、メチルハイドロキノン等が挙げられる。
光安定剤の具体例としては、例えば、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルアルコール、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルアルコール、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル(メタ)アクリレート(アデカ(株)製、LA−82)、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシラート、テトラキス(2,2,6,6−トトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシラート、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノールおよび3,9−ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンとの混合エステル化物、デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1−ウンデカンオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)カーボネート、2,2,6,6,−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−〔2−〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル〕−4−〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル−メタアクリレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)〔〔3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル〕メチル〕ブチルマロネート、デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1(オクチルオキシ)−4−ピペリジニル)エステル,1,1−ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンの反応生成物、N,N’,N″,N″′−テトラキス−(4,6−ビス−(ブチル−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アミノ)−トリアジン−2−イル)−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン、ジブチルアミン・1,3,5−トリアジン・N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1,6−ヘキサメチレンジアミンとN−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物、ポリ〔〔6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル〕〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕ヘキサメチレン〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕〕、コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールの重合物、2,2,4,4−テトラメチル−20−(β−ラウリルオキシカルボニル)エチル−7−オキサ−3,20−ジアザジスピロ〔5・1・11・2〕ヘネイコサン−21−オン、β−アラニン,N,−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)−ドデシルエステル/テトラデシルエステル、N−アセチル−3−ドデシル−1−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)ピロリジン−2,5−ジオン、2,2,4,4−テトラメチル−7−オキサ−3,20−ジアザジスピロ〔5,1,11,2〕ヘネイコサン−21−オン、2,2,4,4−テトラメチル−21−オキサ−3,20−ジアザジシクロ−〔5,1,11,2〕−ヘネイコサン−20−プロパン酸ドデシルエステル/テトラデシルエステル、プロパンジオイックアシッド,〔(4−メトキシフェニル)−メチレン〕−ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)エステル、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノールの高級脂肪酸エステル、1,3−ベンゼンジカルボキシアミド,N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)等のヒンダートアミン系、オクタベンゾン等のベンゾフェノン系化合物、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−(3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミド−メチル)−5−メチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ペンチルフェニル)ベンゾトリアゾール、メチル3−(3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートとポリエチレングリコールの反応生成物、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−ドデシル−4−メチルフェノール等のベンゾトリアゾール系化合物、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート系、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−〔(ヘキシル)オキシ〕フェノール等のトリアジン系化合物等が挙げられるが、特に好ましくは、ヒンダートアミン系化合物である。
充填剤の具体例としては、例えば、結晶シリカ、溶融シリカ、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、ジルコニア、フォステライト、ステアタイト、スピネル、チタニア、タルク等の粉体またはこれらを球形化したビーズ等が挙げられる。
各種添加剤の組成物中に存在する場合、各種添加剤の光硬化型透明接着剤組成物中における重量割合は、0.01〜3重量%、好ましくは0.01〜1重量%、より好ましくは0.02〜0.5重量%である。
本発明の紫外線硬化型接着剤組成物は、前記した各成分を常温〜80℃で混合溶解して得ることができ、必要により夾雑物をろ過等の操作により取り除いてもよい。本発明の接着用接着剤組成物は、塗布性を考え、25℃の粘度が300〜40000mPa・sの範囲となるように、成分の配合比を適宜調節することが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、実質的には溶剤を必要としないが、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素など、その他の一般によく用いられる有機溶剤によって本発明の感光性樹脂組成物を希釈して使用することも可能である。
本発明の感光性樹脂組成物は、180〜500nmの波長の紫外線又は可視光線を照射することによって重合させることができる。又、紫外線以外のエネルギー線の照射によって、あるいは、熱によっても硬化させることができる。
波長180〜500nmの紫外線又は可視光線の光発生源としては、例えば、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、水銀−キセノンランプ、エキシマーランプ、ショートアーク灯、ヘリウム・カドミニウムレーザー、アルゴンレーザー、エキシマーレーザー、太陽光を挙げることができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、柔軟性に優れ、耐候性、耐光性が高く、透明性の維持が必要である光学用途以外にも、インキ、プラスチック塗料、紙印刷、金属コーティング、家具の塗装など種々のコーティング分野、ライニング、接着剤、更にはエレクトロニクス分野における絶縁ワニス、絶縁シート、積層板、プリント基板、レジストインキ、半導体封止剤などの多くの分野に有用である。更に具体的な用途としては、平凸版インキ、フレキソインキ、グラビアインキ、スクリーンインキなどのインキ分野、ツヤニス分野、紙塗工剤分野、木工用塗料分野、飲料缶用塗工剤又は印刷インキ分野、軟包装フィルム塗工剤、印刷インキ又は粘着剤、感熱紙、感熱フィルム用塗工剤、印刷インキ、接着剤、粘着剤又は光ファイバーコート剤、液晶表示装置、有機EL表示装置、タッチパネル型画像表示装置等の表示装置のエアギャップ充填剤(表示装置と表面板とのギャップの充填剤)などの用途に有用である。
本発明には、エアギャップ充填剤等の真空貼り合わせを想定する分野での使用した場合においては、真空貼り合わせ後の気泡の発生が少なくなることから、特に有用な適用分野である。
本発明には、エアギャップ充填剤等の真空貼り合わせを想定する分野での使用した場合においては、真空貼り合わせ後の気泡の発生が少なくなることから、特に有用な適用分野である。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではない。
合成例1
還流冷却器、攪拌機、温度計、温度調節装置を備えた反応器に、Irgacure2959(BASF製)を224.3g、反応溶媒としてメチルイソブチルケトン(MIBK)を130g、重合禁止剤として4−メトキシフェノールを0.8g加え、80℃で混合溶解させた。溶解後にカレンズMOI(昭和電工(株)製)を155.2g加え、80℃で12時間反応させ赤外吸収スペクトル(IR)測定によりイソシアネート基由来のピークが消失したことを確認した。得られた反応溶液を3回水洗し、濃縮することで結晶性の粗生成物をえることができ、それをメタノール溶媒で再結晶させ、えられた結晶を濾別、真空乾燥することで、下記一般式(2)で示される自己重合型光重合性化合物(A−1)を182g得た。純度は98%以上であった。
還流冷却器、攪拌機、温度計、温度調節装置を備えた反応器に、Irgacure2959(BASF製)を224.3g、反応溶媒としてメチルイソブチルケトン(MIBK)を130g、重合禁止剤として4−メトキシフェノールを0.8g加え、80℃で混合溶解させた。溶解後にカレンズMOI(昭和電工(株)製)を155.2g加え、80℃で12時間反応させ赤外吸収スペクトル(IR)測定によりイソシアネート基由来のピークが消失したことを確認した。得られた反応溶液を3回水洗し、濃縮することで結晶性の粗生成物をえることができ、それをメタノール溶媒で再結晶させ、えられた結晶を濾別、真空乾燥することで、下記一般式(2)で示される自己重合型光重合性化合物(A−1)を182g得た。純度は98%以上であった。
実施例1〜5、比較例1
表1に示す組成で配合した感光性樹脂組成物をバーコーター(No.20)を用いて易接着処理ポリエステルフィルム(東洋紡(株)製:A−4300、膜厚188μm)に塗布し、80℃の乾燥炉中に1分間放置後、空気雰囲気下で120W/cmの高圧水銀灯を用い、ランプ高さ10cmの距離から5m/分の搬送速度で紫外線を照射し、硬化皮膜(10〜15μm)を有するフィルムを得た。
表1に示す組成で配合した感光性樹脂組成物をバーコーター(No.20)を用いて易接着処理ポリエステルフィルム(東洋紡(株)製:A−4300、膜厚188μm)に塗布し、80℃の乾燥炉中に1分間放置後、空気雰囲気下で120W/cmの高圧水銀灯を用い、ランプ高さ10cmの距離から5m/分の搬送速度で紫外線を照射し、硬化皮膜(10〜15μm)を有するフィルムを得た。
実施例1〜5、比較例1
実施例又は比較例で得られたフィルムにつき、下記項目を評価しその結果を表1に示した。
実施例又は比較例で得られたフィルムにつき、下記項目を評価しその結果を表1に示した。
(鉛筆硬度)
JIS K 5400に従い、鉛筆引っかきを用いて、塗工フィルムの鉛筆硬度を測定した。即ち、測定する硬化皮膜を有するポリエステルフィルム上に、鉛筆を45度の角度で、上から1kgの荷重を掛け5mm程度引っかき、傷の付き具合を確認した。5回測定を行い、傷なしの回数を数える。
評価 5/5:5回中5回とも傷なし
0/5:5回中全て傷発生
JIS K 5400に従い、鉛筆引っかきを用いて、塗工フィルムの鉛筆硬度を測定した。即ち、測定する硬化皮膜を有するポリエステルフィルム上に、鉛筆を45度の角度で、上から1kgの荷重を掛け5mm程度引っかき、傷の付き具合を確認した。5回測定を行い、傷なしの回数を数える。
評価 5/5:5回中5回とも傷なし
0/5:5回中全て傷発生
(耐擦傷試験)
スチールウール#0000上で200g/cm2の荷重を掛け10往復させ、傷の状況を目視で判断した。
評価 ○:傷無し
×:傷発生
スチールウール#0000上で200g/cm2の荷重を掛け10往復させ、傷の状況を目視で判断した。
評価 ○:傷無し
×:傷発生
(密着性)
JIS K 5400に従い、フィルムの表面に1mm間隔で縦、横11本の切れ目を入れて100個の碁盤目を作る。セロハンテープ(登録商標)をその表面に密着させた後一気に剥がした時に剥離せず残存したマス目の個数を表示した。
評価 ○:80個以上
×:79個以下
JIS K 5400に従い、フィルムの表面に1mm間隔で縦、横11本の切れ目を入れて100個の碁盤目を作る。セロハンテープ(登録商標)をその表面に密着させた後一気に剥がした時に剥離せず残存したマス目の個数を表示した。
評価 ○:80個以上
×:79個以下
(臭気)
硬化膜に残留する臭気を臭いによって以下の通り判定した。
評価 ○:不快臭無し
×:不快臭有り
Irg.184:BASF製;1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
DPHA−40H:日本化薬(株)製;多官能ウレタンアクリレート
UX−5000:日本化薬(株)製;多官能ウレタンアクリレート
UXT−6100:日本化薬(株)製;2官能ウレタンアクリレート
UX−5102D−M20:日本化薬(株)製;多官能ウレタンアクリレート
UX−8101:日本化薬(株)製;2官能ウレタンアクリレート
DPHA:日本化薬(株)製;ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとペンタアクリレートの混合物
MEK:2−ブタノン
硬化膜に残留する臭気を臭いによって以下の通り判定した。
評価 ○:不快臭無し
×:不快臭有り
DPHA−40H:日本化薬(株)製;多官能ウレタンアクリレート
UX−5000:日本化薬(株)製;多官能ウレタンアクリレート
UXT−6100:日本化薬(株)製;2官能ウレタンアクリレート
UX−5102D−M20:日本化薬(株)製;多官能ウレタンアクリレート
UX−8101:日本化薬(株)製;2官能ウレタンアクリレート
DPHA:日本化薬(株)製;ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとペンタアクリレートの混合物
MEK:2−ブタノン
表1に示した結果から、本発明の自己重合型光重合性化合物(A)を含有する感光性樹脂組成物(D)は一般的に市販されている光重合開始剤と同等の光反応性を有し、従来と同等の硬化皮膜を形成させることが可能である。更に、本発明の感光性樹脂組成物(D)をコートしたフィルムは、密着性を維持した上、鉛筆硬度や耐擦傷性に関して優れて、従来の開始剤と比較して開始剤由来の残留物による不快臭も低減されており、不純残渣化合物による環境対応・安全性の面においても有用であることがわかる。
合成例2
還流冷却器、攪拌機、温度計、温度調節装置を備えた反応器に、水添ポリブタジエンポリオール化合物として日本曹達(株)製GI−2000(ヨウ素価:12.2、水酸基価:46.8mg・KOH/g)を569.73g(0.24mol)、ジオール化合物として旭硝子(株)製エクセノール3020(ポリプロピレングリコール、水酸基価:35.9mg・KOH/g)を7.50g(0.0024mol)、重合性化合物として新中村化学(株)製S−1800A(イソステアリルアクリレート)を171.49g、重合禁止剤として4−メトキシフェノールを0.41gを添加し均一になるまで攪拌し、内部温度を50℃とした。続いてポリイソシアネート化合物としてイソホロンジイソシアネートを80.03g(0.36mol)を添加し80℃で目標のNCO含有量に達するまで反応させた。次に、少なくとも1つ以上の水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物として大阪有機化学工業(株)製2−ヒドロキシエチルアクリレートを28.70g(0.247mol)、ウレタン化反応触媒としてオクチル酸スズを0.20gを添加し、80℃で反応させ、NCO含有量が0.1%以下となったところを反応の終点とし、ポリウレタン化合物(B−1)を得た。
還流冷却器、攪拌機、温度計、温度調節装置を備えた反応器に、水添ポリブタジエンポリオール化合物として日本曹達(株)製GI−2000(ヨウ素価:12.2、水酸基価:46.8mg・KOH/g)を569.73g(0.24mol)、ジオール化合物として旭硝子(株)製エクセノール3020(ポリプロピレングリコール、水酸基価:35.9mg・KOH/g)を7.50g(0.0024mol)、重合性化合物として新中村化学(株)製S−1800A(イソステアリルアクリレート)を171.49g、重合禁止剤として4−メトキシフェノールを0.41gを添加し均一になるまで攪拌し、内部温度を50℃とした。続いてポリイソシアネート化合物としてイソホロンジイソシアネートを80.03g(0.36mol)を添加し80℃で目標のNCO含有量に達するまで反応させた。次に、少なくとも1つ以上の水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物として大阪有機化学工業(株)製2−ヒドロキシエチルアクリレートを28.70g(0.247mol)、ウレタン化反応触媒としてオクチル酸スズを0.20gを添加し、80℃で反応させ、NCO含有量が0.1%以下となったところを反応の終点とし、ポリウレタン化合物(B−1)を得た。
(粘度)E型粘度計(TV−200:東機産業(株)製)を用い、25℃にて測定した。
(屈折率)樹脂の屈折率(25℃)をアッベ屈折率計(DR−M2:(株)アタゴ製)で測定した。
(硬化収縮率)フッ素系離型剤を塗布した厚さ1mmのスライドガラス2枚を用意し、そのうち1枚の離型剤塗布面に、得られた紫外線硬化型樹脂組成物を膜厚が200μmとなるよう塗布した。その後、2枚のスライドガラスを、それぞれの離型剤塗布面が互いに向かい合うように貼り合わせた。ガラス越しに高圧水銀灯(80W/cm、オゾンレス)で積算光量3000mJ/cm2の紫外線を該樹脂組成物に照射し、該樹脂組成物を硬化させた。その後、2枚のスライドガラスを剥離し、膜比重測定用の硬化物を作製した。JIS K7112 B法に準拠し、硬化物の比重(DS)を測定した。また、25℃で樹脂組成物の液比重(DL)を測定した。DS及びDLの測定結果から、次式より硬化収縮率を算出したところ、3.0%未満であった。
硬化収縮率(%)=(DS−DL)÷DS×100
硬化収縮率(%)=(DS−DL)÷DS×100
(剛性率)離型処理されたPETフィルムを2枚用意し、そのうち1枚の離形面に、得られた紫外線硬化型樹脂組成物を膜厚が200μmとなるように塗布した。その後、2枚のPETフィルムを、それぞれ離型面が互いに向かい合うように貼り合せた。PETフィルム越しに高圧水銀灯(80W/cm、オゾンレス)で積算光量3000mJ/cm2の紫外線を該樹脂組成物に照射し、該樹脂組成物を硬化させた。その後、2枚のPETフィルムを剥離し、剛性率測定用の硬化物を作製した。剛性率はARES(TA Instruments社製)で測定した。
(透過率)厚さ1mmのスライドガラス2枚を用意し、そのうちの1枚に、得られた紫外線硬化型樹脂組成物を硬化後の膜厚が200μmとなるように塗布した。その後、2枚のスライドガラスを貼り合わせた。ガラス越しに高圧水銀灯(80W/cm、オゾンレス)で積算光量3000mJ/cm2の紫外線照射し、該樹脂組成物を硬化させ、透過率測定用の硬化物を作製した。得られた硬化物の透明性については、分光光度計(U−3310、日立ハイテクノロジーズ(株))を用いて、400〜800nm及び400〜450nmの波長領域における透過率を測定した。その結果、400〜800nmの透過率90%以上であり、かつ、400〜450nmの透過率が90%以上であった。
(耐熱、耐湿接着性)厚さ1mmのスライドガラスと厚さ1mmのガラス板、若しくは片面に偏光フィルムを貼った厚さ1mmのガラス板を用意し、一方に得られた紫外線硬化型樹脂組成物を膜厚が200μmとなるように塗布した後、その塗布面に他方を貼り合わせた。ガラス越しに、高圧水銀灯(80W/cm、オゾンレス)で積算光量3000mJ/cm2の紫外線を該樹脂組成物に照射し、該樹脂組成物を硬化させ、接着性評価用サンプルを作製した。これを用いて、85℃の耐熱試験、60℃90%RHの耐湿試験を行い、100時間放置した。その評価用サンプルにおいて、目視にてガラス又は偏光フィルムからの樹脂硬化物の剥がれを確認したが、剥がれはなかった。
(臭気)
硬化膜に残留する臭気を臭いによって以下の通り判定した。
評価 ○:不快臭無し
×:不快臭有り
硬化膜に残留する臭気を臭いによって以下の通り判定した。
評価 ○:不快臭無し
×:不快臭有り
本発明の自己重合型光重合性化合物を含有する感光性樹脂組成物は硬化性に優れ、従来の光重合開始剤由来による不純物によるアウトガスの発生等の悪影響が低減できる。更に本発明の感光性樹脂組成物は低収縮で耐候性、耐光性が高く、透明性に優れているため透明な表示体基板を貼り合せる接着剤等の光学部材用途として有用である。
Claims (10)
- ウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)が脂肪族系ポリイソシアネート化合物を成分として使用されたウレタン(メタ)アクリレート化合物である請求項1記載の感光性樹脂組成物(D)。
- ウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)が水添ポリブタジエンポリオール化合物を成分として使用された無黄変型ウレタン(メタ)アクリレート化合物である請求項1又は2記載の感光性樹脂組成物(D)。
- ウレタン(メタ)アクリレート化合物(B)の重量平均分子量が5,000以上である請求項1乃至3記載の感光性樹脂組成物(D)。
- 重合性化合物(C)がアルキル(メタ)アクリレート又はアルキレン(メタ)アクリレートである請求項1乃至4記載の感光性樹脂組成物(D)。
- 重合性化合物(C)として水酸基含有(メタ)アクリレートを更に含有する請求項1乃至5記載の感光性樹脂組成物(D)。
- さらに、柔軟化成分(E)を含むことを特徴とする請求項1乃至6記載の感光性樹脂組成物(D)。
- 光学部材用途である請求項1乃至7記載の感光性樹脂組成物(D)。
- タッチパネル接着剤用途である請求項1乃至7記載の感光性樹脂組成物(D)。
- 請求項1乃至7記載の感光性樹脂組成物の硬化物。
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