JP2018188633A - Composition for forming cured film, and cured film - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cured film having a low coefficient of linear thermal expansion and high extensibility, and a composition for forming the same.SOLUTION: The composition for forming a cured film according to the present invention contains a compound (A) having two or more glycidyl groups and an aromatic ring, a compound (B) having three or more hydroxyl groups, and cellulose nanofibers. The blending ratio of the compound (B) is 11-100 wt.% of the compound (A). The cured film according to the present invention is formed of a cured film of the composition for forming a cured film.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、液晶表示装置、プラズマ表示装置、発光ダイオード表示装置、EL表示装置、タッチパネルなどの表示装置部品の保護フィルム、または、その他の機能性フィルムとして使用できる硬化フィルム及びその形成用組成物に関する。   The present invention relates to a cured film that can be used as a protective film for display device parts such as liquid crystal display devices, plasma display devices, light emitting diode display devices, EL display devices, touch panels, or other functional films, and a composition for forming the same. .

エレクトロニクス分野をはじめ医療、食品、建装材など幅広い分野において用いられる機能性フィルムは、帯電防止性やガスバリア性、光学特性、熱特性などの機能性を有している。例えば、各種ディスプレイに用いられるハードコートフィルムには耐擦傷性や耐薬品性、及び耐候性などが求められている。   Functional films used in a wide range of fields including electronics, medicine, food, and building materials have antistatic properties, gas barrier properties, optical properties, thermal properties, and other functionalities. For example, hard coat films used for various displays are required to have scratch resistance, chemical resistance, weather resistance, and the like.

しかしながら、半導体基材として機能性フィルムを用いようと試みた場合、有機物からなる機能性フィルムはガラス基材と比べ熱線膨張係数が大きいため、加熱工程後に機能性フィルムが収縮し、半導体が基材から剥がれてしまうといった問題があった。   However, when an attempt is made to use a functional film as a semiconductor substrate, the functional film made of an organic substance has a larger coefficient of thermal expansion than a glass substrate, so that the functional film shrinks after the heating process, and the semiconductor is a substrate. There was a problem of peeling off.

通常、有機物からなるフィルムに低線膨張性が要求される場合、プラスチックフィルム材料の中にセルロースナノファイバーを添加する方法が知られている(特許文献1)。この方法によれば、熱可塑性の樹脂にセルロースナノファイバーを添加することで低線膨張特性などの優れた特性を付与することが出来る。しかし、一般に熱可塑性フィルムは硬化性フィルムと比べて耐熱性が低く、高温での使用によりフィルムが融解してしまう。   Usually, when low linear expansion is required for a film made of an organic material, a method of adding cellulose nanofibers to a plastic film material is known (Patent Document 1). According to this method, excellent characteristics such as low linear expansion characteristics can be imparted by adding cellulose nanofibers to the thermoplastic resin. However, in general, a thermoplastic film has lower heat resistance than a curable film, and the film melts when used at a high temperature.

特開2016−222745号公報JP, 2006-222745, A

本発明は斯かる問題を鑑みてなされたもので、高温での熱線膨張係数が低く、かつ伸張性が高い硬化フィルム及びその形成用組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a cured film having a low coefficient of thermal linear expansion at high temperature and high extensibility, and a composition for forming the cured film.

本発明に係る硬化フィルム形成用組成物は、2つ以上のグリシジル基と芳香環を有する化合物(A)と、3つ以上の水酸基を有する化合物(B)と、セルロースナノファイバーとを含有し、化合物(B)の配合割合が、化合物(A)の11〜100重量%である。   The composition for forming a cured film according to the present invention contains a compound (A) having two or more glycidyl groups and an aromatic ring, a compound (B) having three or more hydroxyl groups, and cellulose nanofibers, The compounding ratio of the compound (B) is 11 to 100% by weight of the compound (A).

また、セルロースナノファイバーの配合割合が、化合物(A)の5〜50重量%であってもよい。   Moreover, 5-50 weight% of a compound (A) may be sufficient as the mixture ratio of a cellulose nanofiber.

また、本発明に係る硬化フィルム形成用組成物は、2つ以上のグリシジル基と芳香環を有する化合物(A)と、3つ以上の水酸基を有する化合物(B)と、2つ以上の脂環エポキシ基を有する化合物(C)と、セルロースナノファイバーとを含有し、化合物(C)の配合量が、化合物(A)100重量部に対して100重量部以下であり、化合物(B)の配合割合が、化合物(A)及び(C)の11〜100重量%である。   The composition for forming a cured film according to the present invention includes a compound (A) having two or more glycidyl groups and an aromatic ring, a compound (B) having three or more hydroxyl groups, and two or more alicyclic rings. Compound (C) having an epoxy group and cellulose nanofibers, the compounding amount of compound (C) is 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of compound (A), and compounding of compound (B) The ratio is 11 to 100% by weight of the compounds (A) and (C).

また、セルロースナノファイバーの配合割合が、化合物(A)の5〜50重量%であってもよい。   Moreover, 5-50 weight% of a compound (A) may be sufficient as the mixture ratio of a cellulose nanofiber.

また、セルロースナノファイバーが四級アルキルアミン化されていてもよい。   Moreover, the cellulose nanofiber may be quaternary alkylamined.

また、本発明に係る硬化フィルムは,上記の硬化フィルム形成用組成物の硬化膜からなるものである。   Moreover, the cured film which concerns on this invention consists of a cured film of said composition for cured film formation.

また、硬化フィルムの引張強度が45N/mm以上であり、160℃での熱線膨張係数が10×10-5/℃以下であり、かつ、下記式(I)で定義される引張伸度が4%以上であることが好ましい。
引張伸度(%)={(破断時の長さ)−(引張前の初期長さ)}×100/引張前の初期長さ・・・式(I)
Further, the tensile strength of the cured film is 45 N / mm 2 or more, the coefficient of thermal expansion at 160 ° C. is 10 × 10 −5 / ° C. or less, and the tensile elongation defined by the following formula (I) is It is preferably 4% or more.
Tensile elongation (%) = {(Length at break) − (Initial length before tension)} × 100 / Initial length before tension Formula (I)

また、硬化フィルムの厚みが10乃至200μmであることが好ましい。   The thickness of the cured film is preferably 10 to 200 μm.

本発明によれば、芳香環及びグリシジル基を含む化合物とセルロースナノファイバーを主原料として、熱線膨張係数が低く、かつ伸張性が高い硬化フィルムを実現できる。   According to the present invention, a cured film having a low thermal linear expansion coefficient and high extensibility can be realized using a compound containing an aromatic ring and a glycidyl group and cellulose nanofiber as main raw materials.

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態は、以下に記載する実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて設計の変更などの変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も、本発明の実施の形態の範囲に含まれうるものである。   Embodiments of the present invention will be described below. The embodiments of the present invention are not limited to the embodiments described below, and modifications such as design changes can be added based on the knowledge of those skilled in the art. Embodiments to which is added can also be included in the scope of the embodiments of the present invention.

また、本発明で使用される硬化性重合体とは、紫外線や電子線といった活性エネルギー線の照射と後加熱により硬化性化合物が架橋反応を経て硬化した物質のことをいう。   The curable polymer used in the present invention refers to a substance obtained by curing a curable compound through a crosslinking reaction by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams and post-heating.

本実施の形態にかかる硬化フィルムは、1分子中に2つ以上のグリシジル基と芳香環を有する化合物(A)と、3つ以上の水酸基を有する化合物(B)と、セルロースナノファイバーとを少なくとも含む組成物を支持体に塗布して硬化させ、硬化性重合体を支持体から剥離することにより得られる。   The cured film according to the present embodiment includes at least a compound (A) having two or more glycidyl groups and an aromatic ring in one molecule, a compound (B) having three or more hydroxyl groups, and cellulose nanofibers. It is obtained by applying the composition containing the composition to a support and curing the composition, and then releasing the curable polymer from the support.

化合物(A)として、グリシジル基が1つである化合物を用いた場合、硬化不足により目的とする硬化フィルムを形成することが困難である。また、化合物(B)として、水酸基が2つ以下である化合物を用いた場合には目的の特性を持ったフィルムが得られない。   When a compound having one glycidyl group is used as the compound (A), it is difficult to form a target cured film due to insufficient curing. Further, when a compound having 2 or less hydroxyl groups is used as the compound (B), a film having the desired characteristics cannot be obtained.

硬化フィルムの主原料である化合物(A)が芳香環を含むことにより、硬化フィルムに耐熱性と伸張性を付与することを可能とする。芳香環は共役系でありπ電子が非局在化しているため、芳香環を含む高分子は剛直で耐熱性に優れたものである場合が多い。さらに、芳香族環同士が分子間力で結合しているため、化合物(B)のような可とう性付与剤を併用することにより伸張性が高い硬化フィルムを提供することが出来る。   When the compound (A) which is the main raw material of the cured film contains an aromatic ring, it is possible to impart heat resistance and extensibility to the cured film. Since an aromatic ring is a conjugated system and π electrons are delocalized, a polymer containing an aromatic ring is often rigid and excellent in heat resistance. Furthermore, since aromatic rings are bonded to each other by intermolecular force, a cured film having high extensibility can be provided by using a flexibility imparting agent such as compound (B) in combination.

上記の化合物(A)、(B)及びセルロースナノファイバーに加えて、化合物(C)として、1分子中に2つ以上の脂環エポキシ基を有する化合物を使用しても良い。化合物(C)を更に配合した場合、反応性が向上し、組成物が硬化しやすくなる。この結果、活性エネルギー線の照射後にポストベイクを行うことなく巻き取りを行うことが可能となる。化合物(C)を更に配合する場合においても、活性エネルギー線照射後のポストベイクを行っても良い。ポストベイクを行うことにより、更に伸張性が向上する。   In addition to the compounds (A), (B) and cellulose nanofibers, a compound having two or more alicyclic epoxy groups in one molecule may be used as the compound (C). When a compound (C) is further mix | blended, reactivity will improve and it will become easy to harden | cure a composition. As a result, it is possible to perform winding without performing post-baking after irradiation with active energy rays. Even when compound (C) is further blended, post-baking after irradiation with active energy rays may be performed. By performing post-baking, the extensibility is further improved.

化合物(C)を配合する場合、化合物(C)の配合量は、化合物(A)100重量部に対して100重量部以下とする。この配合量を満たさない場合、目的とする熱線膨張係数ないし伸張性を付与することが困難となる。   When compounding compound (C), the compounding amount of compound (C) is 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of compound (A). If this blending amount is not satisfied, it becomes difficult to impart the desired thermal linear expansion coefficient or extensibility.

化合物(B)の配合割合は、化合物(C)を配合しない場合は、化合物(A)に対して、11〜100重量%とし、化合物(C)を配合する場合は、化合物(A)及び(C)の合計に対して、11〜100重量%とする。この配合割合を満たさない場合、目的とする熱線膨張係数ないし伸張性を付与することが困難となる。   The compounding ratio of the compound (B) is 11 to 100% by weight with respect to the compound (A) when the compound (C) is not blended. When the compound (C) is blended, the compounds (A) and ( The total content of C) is 11 to 100% by weight. If this blending ratio is not satisfied, it becomes difficult to impart the desired thermal linear expansion coefficient or extensibility.

セルロースナノファイバーの配合割合は、化合物(C)を配合しない場合は、化合物(A)に対して、5〜50重量%とし、化合物(C)を配合する場合は、化合物(A)及び(C)の合計に対して、5〜50重量%とする。化合物(C)の配合割合が5重量%より少ない場合には目的とする熱線膨張係数ないし伸張性を付与することが困難であり、化合物(C)の配合割合が50重量%より多い場合には塗液の粘性が高くなるため塗膜化が困難となる。   When the compound (C) is not blended, the blending ratio of the cellulose nanofiber is 5 to 50% by weight with respect to the compound (A). When the compound (C) is blended, the compounds (A) and (C) ) To 5 to 50% by weight. When the compounding ratio of the compound (C) is less than 5% by weight, it is difficult to impart the desired thermal linear expansion coefficient or extensibility, and when the compounding ratio of the compound (C) is more than 50% by weight. Since the viscosity of the coating liquid increases, it becomes difficult to form a coating film.

化合物(A)としては、公知乃至慣用のものの中から任意に選択して使用することが出来る。中でも芳香族環をビスフェノールAやビスフェノールFとして含むものが好ましい。これらの化合物は、市販品を用いてもよいし、ポリマーの側鎖へエポキシ基を導入することによっても得られる。市販品としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、jER825、jER827、jER828、jER834、jER1001、jER1002、jER1003、jER1004、jER1007、jER1009、jER1010、jER1055(以上、三菱化学(株)製)、EPICLON840、EPICLON850、EPICLON1050、EPICLON1055(以上、DIC(株)製)等であり、ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、jER806、jER807、jER4004P、jER4005P、jER4007P、jER4010P(以上、三菱化学(株)製)、EPICLON830、EPICLON835(以上、DIC(株)製)、RE−3035−L(日本化薬(株)製)等が挙げられる。   The compound (A) can be arbitrarily selected from known or commonly used compounds. Among them, those containing an aromatic ring as bisphenol A or bisphenol F are preferable. These compounds may be used as commercial products or can be obtained by introducing an epoxy group into the side chain of the polymer. As commercially available products, for example, as bisphenol A type epoxy resin, jER825, jER827, jER828, jER834, jER1001, jER1002, jER1003, jER1004, jER1007, jER1009, jER1010, jER1055 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), EPICLON840 , EPICLON 850, EPICLON 1050, EPICLON 1055 (manufactured by DIC Corporation), etc., and bisphenol F type epoxy resins include jER806, jER807, jER4004P, jER4005P, jER4007P, jER4010P (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), EPICLON 830 , EPICLON 835 (above, manufactured by DIC Corporation), RE-3035-L (Nippon Kayaku Co., Ltd.) ), And the like.

化合物(B)としては、公知乃至慣用のものの中から任意に選択して使用することが出来る。中でも上記化合物(B)としてはポリエステルポリオールやポリカーボネートポリオールが好ましい。これらの化合物は、市販品を用いてもよいし、合成しても良い。市販品としては、例えば、プラクセル205、プラクセル205U、プラクセル208、プラクセル210、プラクセル210N、プラクセル212、プラクセルL212AL、プラクセル220、プラクセル220N、プラクセル220NP1、プラクセル230、プラクセル230N、プラクセル240、プラクセル303、プラクセル305、プラクセル308、プラクセル309、プラクセル312、プラクセル320、プラクセルCD205PL、プラクセルCD210、プラクセルCD210PL(以上、(株)ダイセル製)、デュラノールT6002、デュラノールT6001、デュラノールT5652、デュラノールT5651、デュラノールT5650J、デュラノールT4672、デュラノールT4692、デュラノールG3452(以上、旭化成ケミカルズ(株)製)等が使用できる。   The compound (B) can be arbitrarily selected from known or commonly used compounds. Among these, as the compound (B), polyester polyol and polycarbonate polyol are preferable. These compounds may be commercially available products or may be synthesized. Examples of commercially available products include Plaxel 205, Plaxel 205U, Plaxel 208, Plaxel 210, Plaxel 210N, Plaxel 212, Plaxel L212AL, Plaxel 220, Plaxel 220N, Plaxel 220NP1, Plaxel 230, Plaxel 230N, Plaxel 240, Plaxel 303, Plaxel 305, Plaxel 308, Plaxel 309, Plaxel 312, Plaxel 320, Plaxel CD205PL, Plaxel CD210, Plaxel CD210PL (manufactured by Daicel Corporation), Duranol T6002, Duranol T6001, Duranol T5652, Duranol T5651, Duranol T5650J, Duranol T4672 DURANOL T4692, DURANAU G3452 (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.), and the like can be used.

化合物(C)としては、公知乃至慣用のものの中から任意に選択して使用することが出来る。中でも上記脂環エポキシ基としてはシクロヘキセンオキシド基が好ましい。これらの化合物は、市販品を用いてもよいし、ポリマーの側鎖へ脂環エポキシ基を導入することによっても得られる。市販品としては、例えば、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2000、EPOLEADGT401(以上、ダイセル化学工業(株)製)等が挙げられる。   The compound (C) can be arbitrarily selected from known or commonly used compounds. Of these, the alicyclic epoxy group is preferably a cyclohexene oxide group. These compounds may be commercially available or can be obtained by introducing an alicyclic epoxy group into the side chain of the polymer. Examples of commercially available products include Celoxide 2021P, Celoxide 2081, Celoxide 2000, EPOLEADGT 401 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), and the like.

〔セルロースナノファイバーおよびその製造方法〕
本実施の形態において用いるセルロースナノファイバーは、その繊維径が以下に示す範囲内にあればよく、その調整方法については特に限定されない。すなわち短軸径において数平均短軸径が1nm以上100nm以下であればよく、好ましくは2nm以上50nm以下、より好ましくは3nm以上20nm以下である。数平均短軸径が1nm未満では、高結晶性の剛直な微細化セルロース繊維構造をとることができず、熱線膨張係数が不十分となる。一方、数平均短軸径が100nmを超えると、透明性が損なわれるほか、良好な塗工面性が得られにくくなる。また、長軸径においては、数平均長軸径が20nm以上が好ましく、40nm以上がより好ましい。数平均長軸径が20nm未満では、繊維の絡み合い効果が不足し、十分な延性が得られない。また、本発明の効果の向上という観点から、数平均長軸径が数平均短軸径の10倍以上であることがさらに好ましい。
[Cellulose nanofibers and production method thereof]
The cellulose nanofibers used in the present embodiment need only have a fiber diameter within the following range, and the adjustment method is not particularly limited. That is, the number average minor axis diameter in the minor axis diameter may be 1 nm or more and 100 nm or less, preferably 2 nm or more and 50 nm or less, more preferably 3 nm or more and 20 nm or less. If the number average minor axis diameter is less than 1 nm, a highly crystalline rigid fine cellulose fiber structure cannot be obtained, and the thermal expansion coefficient becomes insufficient. On the other hand, when the number average minor axis diameter exceeds 100 nm, transparency is impaired and it becomes difficult to obtain good coating surface properties. Further, in the major axis diameter, the number average major axis diameter is preferably 20 nm or more, and more preferably 40 nm or more. If the number average major axis diameter is less than 20 nm, the fiber entanglement effect is insufficient and sufficient ductility cannot be obtained. Further, from the viewpoint of improving the effect of the present invention, the number average major axis diameter is more preferably 10 times or more than the number average minor axis diameter.

セルロースナノファイバーの数平均短軸径は、透過型電子顕微鏡観察および原子間力顕微鏡観察により100本の繊維(セルロースナノファイバー)の短軸径(最小径)を測定し、その平均値として求められる。一方、セルロースナノファイバーの数平均長軸径は、透過型電子顕微鏡観察および原子間力顕微鏡観察により100本の繊維(セルロースナノファイバー)の長軸径(最大径)を測定し、その平均値として求められる。   The number average minor axis diameter of cellulose nanofibers is obtained as an average value obtained by measuring the minor axis diameter (minimum diameter) of 100 fibers (cellulose nanofibers) through observation with a transmission electron microscope and atomic force microscope. . On the other hand, the number average major axis diameter of cellulose nanofibers is determined by measuring the major axis diameter (maximum diameter) of 100 fibers (cellulose nanofibers) through transmission electron microscope observation and atomic force microscope observation. Desired.

セルロースナノファイバーの原料として用いることができるセルロースの種類も特に限定されず、例えば木材系天然セルロースに加えて、コットンリンター、竹、麻、バガス、ケナフ、バクテリアセルロース、ホヤセルロース、バロニアセルロースといった非木材系天然セルロースや、さらにレーヨン繊維、キュプラ繊維に代表される再生セルロースを用いることができる。材料調達の容易さから、木材系天然セルロースを原料とすることが好ましい。   The type of cellulose that can be used as a raw material for cellulose nanofibers is not particularly limited. For example, in addition to wood-based natural cellulose, non-wood such as cotton linter, bamboo, hemp, bagasse, kenaf, bacterial cellulose, squirt cellulose, and valonia cellulose Natural cellulose, and regenerated cellulose represented by rayon fiber and cupra fiber can be used. From the viewpoint of easy material procurement, it is preferable to use wood-based natural cellulose as a raw material.

セルロースナノファイバーの製造方法も特に限定されないが、例えばグラインダーによる機械処理の他、TEMPO等のN−オキシル化合物を用いた酸化処理、希酸加水分解処理、酵素処理等を機械処理と併用してセルロースナノファイバーを得る方法が知られている。また、バクテリアセルロースもセルロースナノファイバーとして用いることができる。さらに、各種天然セルロースを各種セルロース溶剤に溶解させたのち、電界紡糸することによって得られる再生セルロースナノファイバーを用いてもよい。特に、TEMPOをはじめとするN−オキシル化合物を用いた酸化反応では、結晶表面のセルロース分子鎖が持つグルコピラノース単位の第6位の−CHOHが高い選択性で酸化され、アルデヒド基を経てカルボキシ基に変換される。このように、結晶表面に導入されたカルボキシ基を有するセルロースナノファイバー間には静電的な反発力が働くため、ミクロフィブリル単位にまで分散したセルロースシングルナノファイバーを得ることができる。 The method for producing cellulose nanofiber is not particularly limited. For example, in addition to mechanical treatment with a grinder, oxidation treatment using N-oxyl compounds such as TEMPO, dilute acid hydrolysis treatment, enzyme treatment, etc. are used in combination with mechanical treatment. Methods for obtaining nanofibers are known. Bacterial cellulose can also be used as the cellulose nanofiber. Furthermore, regenerated cellulose nanofibers obtained by dissolving various natural celluloses in various cellulose solvents and then electrospinning may be used. In particular, in the oxidation reaction using N-oxyl compounds such as TEMPO, -CH 2 OH at the 6th position of the glucopyranose unit of the cellulose molecular chain on the crystal surface is oxidized with high selectivity, via an aldehyde group. Converted to a carboxy group. Thus, since electrostatic repulsion acts between the cellulose nanofibers having a carboxy group introduced on the crystal surface, cellulose single nanofibers dispersed in microfibril units can be obtained.

上記セルロースシングルナノファイバー中のカルボキシ基の含有量は、該セルロースシングルナノファイバー1g当たり0.1mmol以上5.0mmol以下の範囲内であることが好ましく、0.5mmol以上3.0mmol以下であることがより好ましい。カルボキシ基量が0.1mmol/g以上であると、分散安定性が良好である。カルボキシ基量が5.0mmol/g以下であると、セルロースシングルナノファイバーの結晶構造が十分に保持され、作製する硬化フィルムの熱線膨張係数が良好である。   The content of the carboxy group in the cellulose single nanofiber is preferably in the range of 0.1 mmol to 5.0 mmol, and preferably 0.5 mmol to 3.0 mmol, per 1 g of the cellulose single nanofiber. More preferred. When the carboxy group amount is 0.1 mmol / g or more, the dispersion stability is good. When the carboxy group amount is 5.0 mmol / g or less, the crystal structure of the cellulose single nanofiber is sufficiently retained, and the thermal expansion coefficient of the cured film to be produced is good.

以下、木材系天然セルロースから、N−オキシル化合物を用いた酸化反応により導入されたカルボキシ基を有するセルロースシングルナノファイバーの分散液を調製する方法の一例を説明するが、ナノファイバー調整方法としてはこの方法に限らない。この例の調整方法は、木材系天然セルロースを、N−オキシル化合物を用いて酸化して酸化セルロースを得る工程(酸化工程)と、酸化セルロースのカルボキシル基をアンモニウム塩化する工程(アンモニウム塩化工程)と、該酸化セルロースを水性媒体中で微細化してセルロースシングルナノファイバー分散液を調製する工程(微細化工程)とを含む。   Hereinafter, an example of a method for preparing a dispersion of cellulose single nanofibers having a carboxy group introduced by an oxidation reaction using an N-oxyl compound from wood-based natural cellulose will be described. It is not limited to the method. The adjustment method of this example includes a step of oxidizing wood-based natural cellulose with an N-oxyl compound to obtain oxidized cellulose (oxidation step), a step of ammonium chlorinating the carboxyl group of oxidized cellulose (ammonium chloride step), And a step of refining the oxidized cellulose in an aqueous medium to prepare a cellulose single nanofiber dispersion (a refining step).

〔セルロースナノファイバーの酸化工程〕
木材系天然セルロースとしては、特に限定されず、針葉樹パルプや広葉樹パルプ、古紙パルプ等、一般的にセルロースナノファイバーの製造に用いられるものを用いることができる。精製および微細化のしやすさから、針葉樹パルプが好ましい。N−オキシル化合物としては、TEMPO(2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル−1−オキシラジカル)、2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン−1−オキシル、4−メトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシル、4−エトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシル、4−アセトアミド−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシル等、が挙げられる。その中でも、TEMPOが好ましい。N−オキシル化合物の使用量は、触媒としての量でよく、特に限定されない。通常、酸化処理する木材系天然セルロースの固形分に対して0.01〜5.0質量%程度である。
[Oxidation process of cellulose nanofiber]
The wood-based natural cellulose is not particularly limited, and those generally used for producing cellulose nanofibers such as softwood pulp, hardwood pulp, and waste paper pulp can be used. Softwood pulp is preferred because it is easily refined and refined. Examples of N-oxyl compounds include TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1-oxy radical), 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine-1-oxyl, 4 -Methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl, 4-ethoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl, 4-acetamido-2,2,6,6 -Tetramethylpiperidine-N-oxyl and the like. Among these, TEMPO is preferable. The amount of the N-oxyl compound used is not particularly limited, and may be an amount as a catalyst. Usually, it is about 0.01-5.0 mass% with respect to solid content of the wood type natural cellulose to oxidize.

N−オキシル化合物を用いた酸化方法としては、木材系天然セルロースを水中に分散させ、N−オキシル化合物の共存下で酸化処理する方法が挙げられる。このとき、N−オキシル化合物とともに、共酸化剤を併用することが好ましい。この場合、反応系内において、N−オキシル化合物が順次共酸化剤により酸化されてオキソアンモニウム塩が生成し、該オキソアンモニウム塩によりセルロースが酸化される。かかる酸化処理によれば、温和な条件でも酸化反応が円滑に進行し、カルボキシ基の導入効率が向上する。酸化処理を温和な条件で行うと、セルロースの結晶構造を維持しやすい。上記共酸化剤としては、ハロゲン、次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸や過ハロゲン酸、またはそれらの塩、ハロゲン酸化物、窒素酸化物、過酸化物等、酸化反応を推進することが可能であれば、いずれの酸化剤も用いることができる。入手の容易さや反応性から、次亜塩素酸ナトリウムが好ましい。共酸化剤の使用量は、酸化反応を促進することができる量でよく、特に限定されない。通常、酸化処理する木材系天然セルロースの固形分に対して1〜200質量%程度である。   Examples of the oxidation method using an N-oxyl compound include a method in which wood-based natural cellulose is dispersed in water and oxidized in the presence of the N-oxyl compound. At this time, it is preferable to use a co-oxidant together with the N-oxyl compound. In this case, in the reaction system, the N-oxyl compound is sequentially oxidized by a co-oxidant to produce an oxoammonium salt, and cellulose is oxidized by the oxoammonium salt. According to such oxidation treatment, the oxidation reaction proceeds smoothly even under mild conditions, and the introduction efficiency of the carboxy group is improved. When the oxidation treatment is performed under mild conditions, it is easy to maintain the crystal structure of cellulose. As the above-mentioned co-oxidant, halogen, hypohalous acid, halous acid, perhalogen acid, or salts thereof, halogen oxide, nitrogen oxide, peroxide, etc. should be able to promote the oxidation reaction. Any oxidizing agent can be used. Sodium hypochlorite is preferred because of its availability and reactivity. The amount of the co-oxidant used is not particularly limited, and may be an amount that can promote the oxidation reaction. Usually, it is about 1-200 mass% with respect to solid content of the wood type natural cellulose to oxidize.

上記N−オキシル化合物および共酸化剤とともに、臭化物およびヨウ化物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物をさらに併用してもよい。これにより、酸化反応を円滑に進行させることができ、カルボキシル基の導入効率を改善することができる。該化合物としては、臭化ナトリウムまたは臭化リチウムが好ましく、コストや安定性から、臭化ナトリウムがより好ましい。該化合物の使用量は、酸化反応を促進することができる量でよく、特に限定されない。通常、酸化処理する木材系天然セルロースの固形分に対して1〜50質量%程度である。   Along with the N-oxyl compound and the co-oxidant, at least one compound selected from the group consisting of bromide and iodide may be further used in combination. Thereby, an oxidation reaction can be advanced smoothly and the introduction efficiency of a carboxyl group can be improved. As the compound, sodium bromide or lithium bromide is preferable, and sodium bromide is more preferable from the viewpoint of cost and stability. The amount of the compound used is not particularly limited, and may be an amount that can promote the oxidation reaction. Usually, it is about 1-50 mass% with respect to solid content of the wood type natural cellulose to oxidize.

酸化反応の反応温度は、4〜50℃が好ましく、10〜40℃がより好ましい。反応温度が4℃未満であると、試薬の反応性が低下し反応時間が長くなってしまう。一方、反応温度が50℃を超えると副反応が促進して試料が低分子化し、増粘性の低下を引き起こす。酸化処理の反応時間は、反応温度や所望のカルボキシ基量等を考慮して適宜設定でき、特に限定されないが、通常1〜5時間程度である。   The reaction temperature of the oxidation reaction is preferably 4 to 50 ° C, more preferably 10 to 40 ° C. When the reaction temperature is less than 4 ° C., the reactivity of the reagent is lowered and the reaction time is prolonged. On the other hand, when the reaction temperature exceeds 50 ° C., the side reaction is promoted to lower the molecular weight of the sample and cause a decrease in viscosity. The reaction time of the oxidation treatment can be appropriately set in consideration of the reaction temperature, the desired amount of carboxy group, and the like, and is not particularly limited, but is usually about 1 to 5 hours.

酸化反応時の反応系のpHは、9〜11が好ましい。pHが9以上であると反応を効率よく進めることができる。pHが11を超えると副反応が進行し、試料の分解が促進されてしまうおそれがある。上記酸化処理においては、酸化が進行するにつれて、カルボキシ基が生成することにより系内のpHが低下してしまうため、酸化処理中、反応系のpHを9〜11に保つことが好ましい。反応系のpHを9〜11に保つ方法としては、pHの低下に応じてアルカリ水溶液を添加する方法が挙げられる。アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、アンモニア水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液、水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液、水酸化テトラブチルアンモニウム水溶液、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム水溶液等の有機アルカリ等、が挙げられる。   The pH of the reaction system during the oxidation reaction is preferably 9-11. When the pH is 9 or more, the reaction can be efficiently carried out. If the pH exceeds 11, side reactions may progress and the decomposition of the sample may be accelerated. In the above oxidation treatment, as the oxidation proceeds, the pH in the system decreases due to the formation of a carboxy group, and therefore the pH of the reaction system is preferably maintained at 9 to 11 during the oxidation treatment. Examples of a method for maintaining the pH of the reaction system at 9 to 11 include a method of adding an alkaline aqueous solution in accordance with a decrease in pH. Examples of alkaline aqueous solutions include sodium hydroxide aqueous solution, lithium hydroxide aqueous solution, potassium hydroxide aqueous solution, ammonia aqueous solution, tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, tetraethylammonium hydroxide aqueous solution, tetrabutylammonium hydroxide aqueous solution, benzyltrimethylammonium hydroxide aqueous solution, etc. Organic alkalis, and the like.

N−オキシル化合物による酸化反応は、反応系にアルコールを添加することにより停止させることができる。このとき、反応系のpHは9〜11に保つことが好ましい。添加するアルコールとしては、反応をすばやく終了させるためメタノール、エタノール、プロパノール等の低分子量のアルコールが好ましく、反応により生成される副産物の安全性等から、エタノールが特に好ましい。   The oxidation reaction with the N-oxyl compound can be stopped by adding alcohol to the reaction system. At this time, the pH of the reaction system is preferably maintained at 9-11. The alcohol to be added is preferably a low molecular weight alcohol such as methanol, ethanol or propanol in order to quickly terminate the reaction, and ethanol is particularly preferred from the viewpoint of the safety of by-products produced by the reaction.

酸化処理後の反応液において、N−オキシル化合物等の触媒や不純物等を除去してから反応液に含まれる酸化セルロースを回収し、回収した酸化セルロースを洗浄液で洗浄する。酸化セルロースの回収は、ガラスフィルターや20μm孔径のナイロンメッシュを用いたろ過等の公知の方法により実施できる。また、酸化セルロースの洗浄に用いる洗浄液としては、酸化反応時のpHをコントロールする際にアルカリ化されたカルボルキシル基を一旦酸性化するため、塩酸、蒸留水の順で洗浄するのが好ましい。   In the reaction solution after the oxidation treatment, the catalyst such as the N-oxyl compound, impurities, and the like are removed, and then the oxidized cellulose contained in the reaction solution is recovered, and the recovered oxidized cellulose is washed with a cleaning solution. Oxidized cellulose can be collected by a known method such as filtration using a glass filter or a nylon mesh having a 20 μm pore size. In addition, as a cleaning liquid used for cleaning oxidized cellulose, it is preferable to wash in order of hydrochloric acid and distilled water in order to once acidify the alkalized carboxyl group when controlling the pH during the oxidation reaction.

〔セルロースナノファイバーのアンモニウム塩化工程〕
その後、作製するセルロースシングルナノファイバーと上述の化合物(A)〜(C)との親和性を高めるために、回収したセルロースナノファイバーを蒸留水等に分散させた後、四級アルキルアンモニウム塩を加える。このときの四級アルキルアンモニウム塩としては、モノアルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、トリアルキルモノメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩等が挙げられるが、特に限定しない。
[Ammonium chloride step of cellulose nanofiber]
Thereafter, in order to increase the affinity between the produced cellulose single nanofibers and the above-mentioned compounds (A) to (C), the recovered cellulose nanofibers are dispersed in distilled water or the like, and then a quaternary alkyl ammonium salt is added. . Examples of the quaternary alkylammonium salt at this time include monoalkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, trialkylmonomethylammonium salt, and alkylbenzyldimethylammonium salt, but are not particularly limited.

一般にセルロースナノファイバーは疎水性の樹脂と混和しにくく白濁してしまうが、四級アルキルアミン化されたセルロースナノファイバーを用いることで、上述の化合物(A)〜(C)と白濁すること無く混和する。また、四級アルキルアミン化されたセルロースナノファイバーを用いることで、透明性に優れた硬化フィルムを提供することができる。また、副次的効果として、四級アルキルアミンを加えることにより、硬化フィルムに帯電防止性を持たせることが可能となる。   In general, cellulose nanofibers are difficult to mix with hydrophobic resins and become cloudy, but by using quaternary alkylamine cellulose nanofibers, the above compounds (A) to (C) are mixed without clouding. To do. Moreover, the cured film excellent in transparency can be provided by using the cellulose nanofiber by which the quaternary alkylamine was carried out. Further, as a secondary effect, it is possible to impart antistatic properties to the cured film by adding a quaternary alkylamine.

〔セルロースナノファイバーの微細化工程〕
続いてセルロースナノファイバー分散液に物理的解繊処理を施して、酸化セルロースを微細化する。物理的解繊処理としては、高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザー、ボールミル、ロールミル、カッターミル、遊星ミル、ジェットミル、アトライター、グラインダー、ジューサーミキサー、ホモミキサー、超音波ホモジナイザー、ナノジナイザー、水中対向衝突等の機械的処理が挙げられる。このような物理的解繊処理を行うことで、懸濁液中の酸化セルロースが微細化され、繊維表面にカルボキシ基を有するセルロースシングルナノファイバーの分散液を得ることができる。このときの物理的解繊処理の時間や回数により、得られるセルロースシングルナノファイバー分散液に含まれるセルロースシングルナノファイバーの数平均短軸径および数平均長軸径を調整できる。
[Refining process of cellulose nanofiber]
Subsequently, the cellulose nanofiber dispersion is subjected to a physical fibrillation treatment to refine the oxidized cellulose. For physical fibrillation treatment, high pressure homogenizer, ultra high pressure homogenizer, ball mill, roll mill, cutter mill, planetary mill, jet mill, attritor, grinder, juicer mixer, homomixer, ultrasonic homogenizer, nanogenizer, underwater facing collision, etc. Mechanical treatment is mentioned. By performing such a physical fibrillation treatment, the oxidized cellulose in the suspension is refined, and a dispersion of cellulose single nanofibers having a carboxy group on the fiber surface can be obtained. The number average minor axis diameter and number average major axis diameter of the cellulose single nanofibers contained in the obtained cellulose single nanofiber dispersion liquid can be adjusted by the time and number of times of physical fibrillation treatment at this time.

このようにして微細化したセルロースシングルナノファイバーの分散液を上述の化合物(A)〜(C)および光酸発生剤と混合し、硬化フィルム形成用組成物が完成する。   The dispersion of cellulose single nanofibers thus refined is mixed with the above-mentioned compounds (A) to (C) and a photoacid generator to complete a composition for forming a cured film.

または、上述のようなアンモニウム塩化工程および微細化工程を踏まず、酸化工程までを行った後、上述の化合物(A)〜(C)、四級アンモニウム塩、光酸発生剤を加え、上記の物理的解繊処理を施しても構わない。処理条件により、セルロースシングルナノファイバーの数平均短軸径および数平均長軸径を調整できる。   Or after following the ammonium chloride step and the refinement step as described above and performing the oxidation step, the above-mentioned compounds (A) to (C), a quaternary ammonium salt, and a photoacid generator are added, You may perform a physical defibration process. The number average minor axis diameter and number average major axis diameter of the cellulose single nanofiber can be adjusted depending on the treatment conditions.

光酸発生剤は、組成物を紫外線照射により反応させる為に添加される。光酸発生剤としては、紫外線が照射された際にカチオンを発生するものであれば良く、市販品としては、例えば、CPI−101A、CPI−100P、CPI−200K、CPI−210S(以上、サンアプロ(株)製)等が挙げられる。   The photoacid generator is added to react the composition by ultraviolet irradiation. Any photoacid generator may be used as long as it generates cations when irradiated with ultraviolet rays. Examples of commercially available products include CPI-101A, CPI-100P, CPI-200K, and CPI-210S (hereinafter referred to as “San-Apro”). Etc.).

光酸発生剤の使用量は、化合物(A)及び(C)の合計に対して0.03〜3重量%とすることが好ましく、この範囲より多い場合には、引張強度が低下する傾向にある。特に、多すぎる場合には、硬化重合体が着色する可能性もある。また、少ない場合には、硬化不足によるタックが生じる。   The amount of the photoacid generator used is preferably 0.03 to 3% by weight based on the total of the compounds (A) and (C). If the amount is larger than this range, the tensile strength tends to decrease. is there. In particular, if the amount is too large, the cured polymer may be colored. When the amount is small, tackiness due to insufficient curing occurs.

また、硬化性重合体を形成する組成物に含まれる溶剤は、化合物との相溶性が良い、ケトン系溶剤であるアセトンないしはメチルエチルケトン等から塗工適性等を考慮して適宜選択される。   Further, the solvent contained in the composition forming the curable polymer is appropriately selected in consideration of coating suitability and the like from acetone or methyl ethyl ketone which is a ketone solvent having good compatibility with the compound.

調製した組成物には、防汚性、滑り性付与、欠陥防止、粒子の分散性向上のために添加剤を用いることができる。添加剤の例としては、ポリエーテル変性ポリメチルアルキルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、フッ素変性ポリマー、エポキシ系共重合物等が挙げられる。   In the prepared composition, an additive can be used for antifouling property, slipperiness imparting, defect prevention and particle dispersibility improvement. Examples of the additive include polyether-modified polymethylalkylsiloxane, polyether-modified polydimethylsiloxane, fluorine-modified polymer, and epoxy copolymer.

調製した組成物には、ブロッキング防止剤や硬度付与、防眩性、帯電防止性能付与、または屈折率調整のために無機あるいは有機化合物の微粒子を加えることが出来る。   To the prepared composition, fine particles of an inorganic or organic compound can be added for the purpose of providing an antiblocking agent, imparting hardness, imparting antiglare properties, antistatic performance, or adjusting the refractive index.

調製した組成物に添加する無機微粒子としては、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化スズ、五酸化アンチモンといった酸化物やアンチモンドープ酸化スズ、リンドープ酸化スズ等複合酸化物が挙げられる他、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、カオリン、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、リン酸カルシウム等も使用することができる。   Inorganic fine particles added to the prepared composition include oxides such as silicon oxide, titanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, tin oxide, and antimony pentoxide, and composite oxides such as antimony-doped tin oxide and phosphorus-doped tin oxide. In addition, calcium carbonate, talc, clay, kaolin, calcium silicate, aluminum silicate, magnesium silicate, calcium phosphate and the like can be used.

また、有機微粒子としては、ポリメタクリル酸メチルアクリレート樹脂粉末、アクリル−スチレン系樹脂粉末、ポリメチルメタクリレート樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、ポリスチレン系粉末、ポリカーボネート粉末、メラミン系樹脂粉末、ポリオレフィン系樹脂粉末等を挙げることができる。   The organic fine particles include polymethyl methacrylate acrylate resin powder, acrylic-styrene resin powder, polymethyl methacrylate resin powder, silicone resin powder, polystyrene powder, polycarbonate powder, melamine resin powder, polyolefin resin powder, etc. Can be mentioned.

無機あるいは有機微粒子の平均粒径としては、5nm〜20μmが好ましく、より好ましくは10nm〜10μmが好ましい。また、これらの微粒子は二種類以上を複合して用いることもできる。   The average particle size of the inorganic or organic fine particles is preferably 5 nm to 20 μm, more preferably 10 nm to 10 μm. These fine particles can be used in combination of two or more.

組成物は、溶媒に溶かして固形分を40〜100質量%、より好ましくは60〜95質量%に調整して、プラスチック基材フィルムに塗工することができる。固形分が40質量%よりも少ない場合は、目的の膜厚を得ることが困難になる。   The composition can be applied to a plastic substrate film by dissolving in a solvent and adjusting the solid content to 40 to 100% by mass, more preferably 60 to 95% by mass. When the solid content is less than 40% by mass, it is difficult to obtain a target film thickness.

組成物を硬化させ、硬化フィルムを形成するための光源は、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、無電極放電管等を使用できる。照射条件として紫外線照射量は、通常100〜500mJ/cmである。 The light source for curing the composition and forming the cured film can be used without limitation as long as it is a light source that generates ultraviolet rays. For example, a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, an electrodeless discharge tube, or the like can be used. As irradiation conditions, the ultraviolet irradiation amount is usually 100 to 500 mJ / cm 2 .

上記の材料を十分に混合し、基材に塗工・乾燥・UV露光した後で、加熱処理をすることにより、硬化性重合体が完成する。   The curable polymer is completed by sufficiently mixing the above materials, coating, drying, and UV-exposing the substrate, followed by heat treatment.

上記硬化性重合体をポストベイクする際、その加熱温度は、60乃至150℃であることが望ましい。加熱温度が60℃未満である場合、硬化不足により硬化フィルムを形成することが困難となる可能性がある。加熱温度が150℃を超える場合、硬化フィルムが茶色に変色する可能性がある。   When the curable polymer is post-baked, the heating temperature is preferably 60 to 150 ° C. When the heating temperature is less than 60 ° C., it may be difficult to form a cured film due to insufficient curing. When the heating temperature exceeds 150 ° C., the cured film may turn brown.

上記の硬化性重合体をポストベイクする際、その加熱時間は硬化不足とならないよう10分以上が望ましく、熱による劣化が起きないよう60分以下であることが望ましい。   When post-baking the above curable polymer, the heating time is preferably 10 minutes or longer so as not to be insufficiently cured, and preferably 60 minutes or shorter so that deterioration due to heat does not occur.

その後、硬化した硬化性重合体を基材から剥離することにより、硬化フィルムが完成する。   Then, the cured film is completed by peeling the cured curable polymer from the substrate.

硬化フィルムの厚みは、10μm以上200μm以下であることが好ましい。硬化フィルムの厚みが10μm未満であると、薄すぎて硬化フィルムの取扱い性が悪化する。一方、硬化フィルムの厚みが200μmを超えると、硬化フィルムが硬化しにくくなる。   The thickness of the cured film is preferably 10 μm or more and 200 μm or less. When the thickness of the cured film is less than 10 μm, the handleability of the cured film is deteriorated because it is too thin. On the other hand, when the thickness of the cured film exceeds 200 μm, the cured film is difficult to be cured.

尚、基材への組成物の塗工方法としては、ウェットコーティング法を利用できる。ウェットコーティング法の例として、ディップコーティング法、スピンコーティング法、フローコーティング法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、グラビアロールコーティング法、エアドクターコーティング法、ブレードコーティング法、ワイヤードクターコーティング法、ナイフコーティング法、リバースコーティング法、トランスファロールコーティング法、マイクログラビアコーティング法、キスコーティング法、キャストコーティング法、スロットオリフィスコーティング法、カレンダーコーティング法、ダイコーティング法等を挙げることができる。   A wet coating method can be used as a method for applying the composition to the substrate. Examples of wet coating methods include dip coating, spin coating, flow coating, spray coating, roll coating, gravure roll coating, air doctor coating, blade coating, wire doctor coating, knife coating, Examples thereof include a reverse coating method, a transfer roll coating method, a micro gravure coating method, a kiss coating method, a cast coating method, a slot orifice coating method, a calendar coating method, and a die coating method.

以下に、実施例を記載する説明する。但し、本発明は、以下の実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, examples will be described. However, the present invention is not limited to the following examples.

〔評価方法〕
実施例及び比較例で得られた硬化フィルムについて、以下の評価試験を実施した。
〔Evaluation method〕
The following evaluation tests were implemented about the cured film obtained by the Example and the comparative example.

<引張特性>
基材の引張特性は、以下の方法により調べた。先ず、硬化フィルムを100mm(MD方向)×15mm(TD方向)の寸法に切り出して、短冊形状サンプルを得た。このサンプルについて、島津製作所社製小型卓上試験機EZ−Lを用いた測定を行った。ここでは、測定開始時のチャック間距離は50mmとし、引張速度は5mm/minとした。そして、引張伸度は、上記式(I)を用いて算出した。
<Tensile properties>
The tensile properties of the substrate were examined by the following method. First, the cured film was cut into a size of 100 mm (MD direction) × 15 mm (TD direction) to obtain a strip-shaped sample. About this sample, the measurement using the Shimadzu Corporation small desktop testing machine EZ-L was performed. Here, the distance between chucks at the start of measurement was 50 mm, and the tensile speed was 5 mm / min. And tensile elongation was computed using the said formula (I).

<熱線膨張係数>
基材の熱線膨張係数は、以下の方法により調べた。先ず、硬化フィルムを250mm(MD方向)×約4mm(TD方向)の寸法に切り出して、短冊形状サンプルを得た。このサンプルについて、日立ハイエンテクス製TMA SII EXSTAR6000 TMASS6100を用いた測定を行った。ここでは、測定時の荷重を25mNとして、2℃/分の速度で昇温し、温度−変位曲線により155℃から165℃における熱線膨張係数を算出した。
<Heat expansion coefficient>
The thermal linear expansion coefficient of the substrate was examined by the following method. First, the cured film was cut into a size of 250 mm (MD direction) × about 4 mm (TD direction) to obtain a strip-shaped sample. About this sample, the measurement using Hitachi high-tech TMA SII EXSTAR6000 TMASS6100 was performed. Here, the load at the time of measurement was 25 mN, the temperature was increased at a rate of 2 ° C./min, and the thermal linear expansion coefficient from 155 ° C. to 165 ° C. was calculated from the temperature-displacement curve.

以下の実施例及び比較例では、次の化合物を使用した。
・化合物(A):「jER828(三菱化学(株)製)」
・化合物(B):「プラクセル305(ポリカプロラクトントリオール、ダイセル化学工業(株)製)」
・化合物(C):「セロキサイド2021P(3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ダイセル化学工業(株)製)
・光酸発生剤:「CPI−210S(サンアプロ(株)製)」「CPI−110A(サンアプロ(株)製)」
・セルロース:針葉樹クラフトパルプ
・四級アルキルアミン化試薬:「ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩(興人社製)」
In the following Examples and Comparative Examples, the following compounds were used.
Compound (A): “jER828 (Mitsubishi Chemical Corporation)”
Compound (B): “Placcel 305 (polycaprolactone triol, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.)”
Compound (C): “Celoxide 2021P (3 ′, 4′-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.)
Photo acid generator: “CPI-210S (manufactured by Sun Apro)” “CPI-110A (manufactured by Sun Apro)”
・ Cellulose: Softwood kraft pulp ・ Quaternary alkylamination reagent: “Dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt (manufactured by Kojinsha)”

以下の実施例及び比較例で使用したセルロースナノファイバーは、以下のように調整した。
・木材セルロースのTEMPO酸化:
針葉樹クラフトパルプ70gを蒸留水3500gに懸濁し、蒸留水350gにTEMPOを0.7g、臭化ナトリウムを7g溶解させた溶液を加え、20℃まで冷却した。ここに2mol/L、密度1.15g/mLの次亜塩素酸ナトリウム水溶液450gを滴下により添加し、酸化反応を開始した。系内の温度は常に20℃に保ち、反応中のpHの低下は0.5Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加することでpH10に保ち続けた。セルロースの質量に対して、水酸化ナトリウムが3.00mmol/gになった時点で、過剰量のエタノールを添加し反応を停止させた。その後、ガラスフィルターを用いて1mol/Lの塩酸で洗浄を行い、蒸留水によるろ過洗浄を繰り返し、酸化パルプを得た。
Cellulose nanofibers used in the following examples and comparative examples were prepared as follows.
-TEMPO oxidation of wood cellulose:
70 g of softwood kraft pulp was suspended in 3500 g of distilled water, and a solution of 0.7 g of TEMPO and 7 g of sodium bromide dissolved in 350 g of distilled water was added and cooled to 20 ° C. 450 g of sodium hypochlorite aqueous solution having a concentration of 2 mol / L and a density of 1.15 g / mL was added dropwise thereto to initiate an oxidation reaction. The temperature in the system was always kept at 20 ° C., and the decrease in pH during the reaction was kept at pH 10 by adding a 0.5N aqueous sodium hydroxide solution. When sodium hydroxide reached 3.00 mmol / g based on the mass of cellulose, an excessive amount of ethanol was added to stop the reaction. Then, it wash | cleaned with 1 mol / L hydrochloric acid using the glass filter, the filtration washing | cleaning by distilled water was repeated, and the oxidized pulp was obtained.

〔実施例1〕
<組成物の調製>
下記の配合割合(単位:重量部)で、化合物(A)、(B)、光酸発生剤、及び酸化パルプを混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させ、超音波をかけて脱泡することにより組成物を得た。
jER828 100.0重量部
プラクセル305 25.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
酸化パルプ 5.0重量部
[Example 1]
<Preparation of composition>
After mixing the compounds (A), (B), photoacid generator, and oxidized pulp at the following blending ratio (unit: parts by weight), the mixture is dispersed in methyl ethyl ketone using a planetary ball mill, and removed by applying ultrasonic waves. A composition was obtained by foaming.
jER828 100.0 parts by weight Plaxel 305 25.0 parts by weight CPI-210S 1.0 part by weight oxidized pulp 5.0 parts by weight

<硬化性重合体の作製>
組成物の調製で得た組成物(メチルエチルケトン希釈)を、PETフィルムであるルミラーT60(厚さ75μm;東レ(株)製)に、バーコート法によって硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗膜を80℃のオーブンで2分40秒間乾燥させた後、これに高圧水銀ランプによって300mJ/cmの紫外線を照射した。その後、120℃・20分のポストベイクを経て硬化性重合体を得た。
<Preparation of curable polymer>
The composition obtained by preparing the composition (diluted with methyl ethyl ketone) was applied to Lumirror T60 (thickness 75 μm; manufactured by Toray Industries, Inc.), which is a PET film, by a bar coating method so that the cured film thickness becomes 45 μm. The coating film was dried in an oven at 80 ° C. for 2 minutes and 40 seconds, and then irradiated with 300 mJ / cm 2 ultraviolet rays by a high-pressure mercury lamp. Then, a curable polymer was obtained through post-baking at 120 ° C. for 20 minutes.

<硬化フィルムの作製>
硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度70N/mm、引張伸度5%、熱線膨張係数6×10-5/℃の特性良好な硬化フィルムであった。
<Production of cured film>
The curable polymer was peeled from the PET film to obtain a cured film. The obtained cured film was a cured film having good properties with a tensile strength of 70 N / mm 2 , a tensile elongation of 5%, and a thermal linear expansion coefficient of 6 × 10 −5 / ° C.

〔実施例2〕
jER828 100.0重量部
プラクセル305 11.1重量部
CPI−210S 1.0重量部
酸化パルプ 5.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 1.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・10分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度70N/mm、引張伸度7%、熱線膨張係数6×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
[Example 2]
jER828 100.0 parts by weight Plaxel 305 11.1 parts by weight CPI-210S 1.0 part by weight oxidized pulp 5.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 1.0 parts by weight And dispersed in methyl ethyl ketone. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes and 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 10 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good properties having a tensile strength of 70 N / mm 2 , a tensile elongation of 7%, and a thermal linear expansion coefficient of 6 × 10 −5 / ° C.

〔実施例3〕
jER828 100.0重量部
プラクセル305 25.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
酸化パルプ 5.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 1.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・10分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度75N/mm、引張伸度4%、熱線膨張係数4×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 3
jER828 100.0 parts by weight Plaxel 305 25.0 parts by weight CPI-210S 1.0 part by weight oxidized pulp 5.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 1.0 parts by weight And dispersed in methyl ethyl ketone. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes and 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 10 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good properties having a tensile strength of 75 N / mm 2 , a tensile elongation of 4%, and a thermal linear expansion coefficient of 4 × 10 −5 / ° C.

〔実施例4〕
jER828 100.0重量部
プラクセル305 100.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
酸化パルプ 5.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 1.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・20分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度50N/mm、引張伸度10%、熱線膨張係数9×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 4
jER828 100.0 parts by weight Plaxel 305 100.0 parts by weight CPI-210S 1.0 part by weight oxidized pulp 5.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 1.0 parts by weight And dispersed in methyl ethyl ketone. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 20 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good properties having a tensile strength of 50 N / mm 2 , a tensile elongation of 10%, and a thermal linear expansion coefficient of 9 × 10 −5 / ° C.

〔実施例5〕
jER828 100.0重量部
プラクセル305 25.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
酸化パルプ 50.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 10.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・10分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度80N/mm、引張伸度4%、熱線膨張係数1×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 5
jER828 100.0 parts by weight Plaxel 305 25.0 parts by weight CPI-210S 1.0 part by weight oxidized pulp 50.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 10.0 parts by weight And dispersed in methyl ethyl ketone. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes and 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 10 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good characteristics having a tensile strength of 80 N / mm 2 , a tensile elongation of 4%, and a thermal linear expansion coefficient of 1 × 10 −5 / ° C.

〔実施例6〕
jER828 100.0重量部
プラクセル305 100.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
酸化パルプ 50.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 10.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・20分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度60N/mm、引張伸度4%、熱線膨張係数4×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 6
jER828 100.0 parts by weight Plaxel 305 100.0 parts by weight CPI-210S 1.0 part by weight oxidized pulp 50.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 10.0 parts by weight And dispersed in methyl ethyl ketone. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 20 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good properties having a tensile strength of 60 N / mm 2 , a tensile elongation of 4%, and a thermal linear expansion coefficient of 4 × 10 −5 / ° C.

〔実施例7〕
jER828 90.0重量部
プラクセル305 25.0重量部
セロキサイド2021P 10.0重量部
CPI−110A 0.03重量部
酸化パルプ 5.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 1.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・20分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度55N/mm、引張伸度10%、熱線膨張係数5×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 7
jER828 90.0 parts by weight Plaxel 305 25.0 parts by weight Celoxide 2021P 10.0 parts by weight CPI-110A 0.03 parts by weight oxidized pulp 5.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 1.0 part by weight After mixing, it was dispersed in methyl ethyl ketone using a planetary ball mill. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 20 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good properties having a tensile strength of 55 N / mm 2 , a tensile elongation of 10%, and a thermal linear expansion coefficient of 5 × 10 −5 / ° C.

〔実施例8〕
jER828 80.0重量部
プラクセル305 25.0重量部
セロキサイド2021P 20.0重量部
CPI−110A 0.03重量部
酸化パルプ 5.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 1.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・20分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度65N/mm、引張伸度10%、熱線膨張係数6×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 8
jER828 80.0 parts by weight Plaxel 305 25.0 parts by weight Celoxide 2021P 20.0 parts by weight CPI-110A 0.03 parts by weight oxidized pulp 5.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 1.0 part by weight After mixing, it was dispersed in methyl ethyl ketone using a planetary ball mill. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 20 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good properties having a tensile strength of 65 N / mm 2 , a tensile elongation of 10%, and a thermal linear expansion coefficient of 6 × 10 −5 / ° C.

〔実施例9〕
jER828 50.0重量部
プラクセル305 25.0重量部
セロキサイド2021P 50.0重量部
CPI−110A 0.03重量部
酸化パルプ 5.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 1.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・20分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度50N/mm、引張伸度5%、熱線膨張係数8×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 9
jER828 50.0 parts by weight Plaxel 305 25.0 parts by weight Celoxide 2021P 50.0 parts by weight CPI-110A 0.03 parts by weight oxidized pulp 5.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 1.0 part by weight After mixing, it was dispersed in methyl ethyl ketone using a planetary ball mill. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 20 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good properties having a tensile strength of 50 N / mm 2 , a tensile elongation of 5%, and a thermal linear expansion coefficient of 8 × 10 −5 / ° C.

〔実施例10〕
jER828 90.0重量部
プラクセル305 11.1重量部
セロキサイド2021P 10.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
酸化パルプ 50.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 10.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・20分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度60N/mm、引張伸度6%、熱線膨張係数2×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 10
jER828 90.0 parts by weight Plaxel 305 11.1 parts by weight Celoxide 2021P 10.0 parts by weight CPI-210S 1.0 part by weight oxidized pulp 50.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 10.0 parts by weight After mixing, it was dispersed in methyl ethyl ketone using a planetary ball mill. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 20 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good properties having a tensile strength of 60 N / mm 2 , a tensile elongation of 6%, and a thermal linear expansion coefficient of 2 × 10 −5 / ° C.

〔実施例11〕
jER828 50.0重量部
プラクセル305 11.1重量部
セロキサイド2021P 50.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
酸化パルプ 50.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 10.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・10分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度70N/mm、引張伸度4%、熱線膨張係数5×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 11
jER828 50.0 parts by weight Plaxel 305 11.1 parts by weight Celoxide 2021P 50.0 parts by weight CPI-210S 1.0 part by weight oxidized pulp 50.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 10.0 parts by weight After mixing, it was dispersed in methyl ethyl ketone using a planetary ball mill. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes and 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 10 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good characteristics having a tensile strength of 70 N / mm 2 , a tensile elongation of 4%, and a thermal linear expansion coefficient of 5 × 10 −5 / ° C.

〔実施例12〕
jER828 90.0重量部
プラクセル305 100.0重量部
セロキサイド2021P 10.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
酸化パルプ 50.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 10.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・20分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度45N/mm、引張伸度20%、熱線膨張係数4×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 12
jER828 90.0 parts by weight Plaxel 305 100.0 parts by weight Celoxide 2021P 10.0 parts by weight CPI-210S 1.0 part by weight oxidized pulp 50.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 10.0 parts by weight After mixing, it was dispersed in methyl ethyl ketone using a planetary ball mill. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 20 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good properties having a tensile strength of 45 N / mm 2 , a tensile elongation of 20%, and a thermal linear expansion coefficient of 4 × 10 −5 / ° C.

〔実施例13〕
jER828 50.0重量部
プラクセル305 100.0重量部
セロキサイド2021P 50.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
酸化パルプ 50.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 10.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・10分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度50N/mm、引張伸度15%、熱線膨張係数7×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 13
jER828 50.0 parts by weight Plaxel 305 100.0 parts by weight Celoxide 2021P 50.0 parts by weight CPI-210S 1.0 part by weight oxidized pulp 50.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 10.0 parts by weight After mixing, it was dispersed in methyl ethyl ketone using a planetary ball mill. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes and 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 10 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good properties having a tensile strength of 50 N / mm 2 , a tensile elongation of 15%, and a thermal linear expansion coefficient of 7 × 10 −5 / ° C.

〔実施例14〕
jER828 50.0重量部
プラクセル305 11.1重量部
セロキサイド2021P 50.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
酸化パルプ 5.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 1.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度55N/mm、引張伸度4%、熱線膨張係数9×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 14
jER828 50.0 parts by weight Plaxel 305 11.1 parts by weight Celoxide 2021P 50.0 parts by weight CPI-210S 1.0 part by weight oxidized pulp 5.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 1.0 part by weight After mixing, it was dispersed in methyl ethyl ketone using a planetary ball mill. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. The applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) was dried in an oven (80 ° C., 2 minutes 40 seconds), and then the curable polymer obtained by UV irradiation was peeled off from the PET film to obtain a cured film. The obtained cured film was a cured film with good properties having a tensile strength of 55 N / mm 2 , a tensile elongation of 4%, and a thermal linear expansion coefficient of 9 × 10 −5 / ° C.

〔実施例15〕
jER828 100.0重量部
プラクセル305 25.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
酸化パルプ 5.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 1.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が10μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・10分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度55N/mm、引張伸度7%、熱線膨張係数4×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 15
jER828 100.0 parts by weight Plaxel 305 25.0 parts by weight CPI-210S 1.0 part by weight oxidized pulp 5.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 1.0 parts by weight And dispersed in methyl ethyl ketone. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 10 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes and 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 10 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good characteristics having a tensile strength of 55 N / mm 2 , a tensile elongation of 7%, and a thermal linear expansion coefficient of 4 × 10 −5 / ° C.

〔実施例16〕
jER828 100.0重量部
プラクセル305 25.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
酸化パルプ 5.0重量部
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩 1.0重量部
を混合した後、遊星ボールミルを用いてメチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が200μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・60分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度60N/mm、引張伸度10%、熱線膨張係数6×10-5/℃である特性良好な硬化フィルムであった。
Example 16
jER828 100.0 parts by weight Plaxel 305 25.0 parts by weight CPI-210S 1.0 part by weight oxidized pulp 5.0 parts by weight dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt 1.0 parts by weight And dispersed in methyl ethyl ketone. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 200 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes and 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C. and 60 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film with good properties having a tensile strength of 60 N / mm 2 , a tensile elongation of 10%, and a thermal linear expansion coefficient of 6 × 10 −5 / ° C.

〔比較例1〕
jER828 100.0重量部
プラクセル305 25.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
を混合した後、メチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・10分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度40N/mm、引張伸度15%、熱線膨張係数28×10-5/℃である、高熱線膨張かつ引張強度の低い硬化フィルムであった。
[Comparative Example 1]
jER828 100.0 parts by weight Plaxel 305 25.0 parts by weight CPI-210S 1.0 parts by weight were mixed and then dispersed in methyl ethyl ketone. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes and 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 10 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a cured film having high thermal linear expansion and low tensile strength, having a tensile strength of 40 N / mm 2 , a tensile elongation of 15%, and a thermal expansion coefficient of 28 × 10 −5 / ° C.

〔比較例2〕
jER828 80.0重量部
プラクセル305 25.0重量部
セロキサイド2021P 20.0重量部
CPI−210S 1.0重量部
を混合した後、メチルエチルケトンに分散させた。組成物に超音波をかけて脱泡した後、PETフィルム上に硬化膜厚が45μmになるように塗布した。塗布した組成物(メチルエチルケトン希釈)をオーブン内で乾燥(80℃・2分40秒)した後、UV照射・ポストベイク(120℃・10分)により得られた硬化性重合体をPETフィルムから剥離して、硬化フィルムを得た。得られた硬化フィルムは、引張強度55N/mm、引張伸度15%、熱線膨係数24×10-5/℃である、高熱線膨張の硬化フィルムであった。
[Comparative Example 2]
jER828 80.0 parts by weight Plaxel 305 25.0 parts by weight Celoxide 2021P 20.0 parts by weight CPI-210S 1.0 parts by weight were mixed and then dispersed in methyl ethyl ketone. After defoaming the composition by applying ultrasonic waves, it was applied on a PET film so that the cured film thickness was 45 μm. After the applied composition (diluted with methyl ethyl ketone) is dried in an oven (80 ° C., 2 minutes and 40 seconds), the curable polymer obtained by UV irradiation and post-baking (120 ° C., 10 minutes) is peeled off from the PET film. Thus, a cured film was obtained. The obtained cured film was a high thermal linear expansion cured film having a tensile strength of 55 N / mm 2 , a tensile elongation of 15%, and a thermal expansion coefficient of 24 × 10 −5 / ° C.

表1に、上述した実施例1〜16及び比較例1、2に係る組成物の組成、成膜条件、評価結果をまとめて示す。   Table 1 summarizes the compositions, film forming conditions, and evaluation results of the compositions according to Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 and 2 described above.

Figure 2018188633
Figure 2018188633

本発明は、低線膨張特性を必要とする半導体基材やタッチパネル等の表示装置の保護フィルム、その他の機能性フィルムの基材として利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a protective substrate for display devices such as semiconductor substrates and touch panels that require low linear expansion characteristics, and as a substrate for other functional films.

Claims (8)

2つ以上のグリシジル基と芳香環を有する化合物(A)と、3つ以上の水酸基を有する化合物(B)と、セルロースナノファイバーとを含有し、
前記化合物(B)の配合割合が、前記化合物(A)の11〜100重量%である、硬化フィルム形成用組成物。
Containing a compound (A) having two or more glycidyl groups and an aromatic ring, a compound (B) having three or more hydroxyl groups, and cellulose nanofibers;
The composition for cured film formation whose compounding ratio of the said compound (B) is 11 to 100 weight% of the said compound (A).
前記セルロースナノファイバーの配合割合が、前記化合物(A)の5〜50重量%であることを特徴とする、請求項1に記載の硬化フィルム形成用組成物。   The composition for forming a cured film according to claim 1, wherein the blending ratio of the cellulose nanofiber is 5 to 50% by weight of the compound (A). 2つ以上のグリシジル基と芳香環を有する化合物(A)と、3つ以上の水酸基を有する化合物(B)と、2つ以上の脂環エポキシ基を有する化合物(C)と、セルローナノファイバーとを含有し、
前記化合物(C)の配合量が、前記化合物(A)100重量部に対して100重量部以下であり、
前記化合物(B)の配合割合が、前記化合物(A)及び(C)の11〜100重量%である、硬化フィルム形成用組成物。
A compound (A) having two or more glycidyl groups and an aromatic ring, a compound (B) having three or more hydroxyl groups, a compound (C) having two or more alicyclic epoxy groups, cellulose nanofibers, Containing
The compounding amount of the compound (C) is 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the compound (A),
The composition for cured film formation whose compounding ratio of the said compound (B) is 11 to 100 weight% of the said compounds (A) and (C).
前記セルロースナノファイバーの配合割合が、前記化合物(A)及び(C)の5〜50重量%であることを特徴とする、請求項3に記載の硬化フィルム形成用組成物。   The composition for forming a cured film according to claim 3, wherein the blending ratio of the cellulose nanofiber is 5 to 50% by weight of the compounds (A) and (C). 前記セルロースナノファイバーが四級アルキルアミン化されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の硬化フィルム形成用組成物。   The composition for forming a cured film according to claim 1, wherein the cellulose nanofiber is quaternary alkylamined. 請求項1〜5のいずれかに記載の硬化フィルム形成用組成物の硬化膜からなる、硬化フィルム。   The cured film which consists of a cured film of the composition for cured film formation in any one of Claims 1-5. 前記硬化フィルムの引張強度が45N/mm以上であり、160℃での熱線膨張係数が10×10-5/℃以下であり、かつ、下記式(I)で定義される引張伸度が4%以上である、請求項6に記載の硬化フィルム。
引張伸度(%)={(破断時の長さ)−(引張前の初期長さ)}×100/引張前の初期長さ・・・式(I)
The cured film has a tensile strength of 45 N / mm 2 or more, a thermal linear expansion coefficient at 160 ° C. of 10 × 10 −5 / ° C. or less, and a tensile elongation defined by the following formula (I) of 4 The cured film according to claim 6, which is at least%.
Tensile elongation (%) = {(Length at break) − (Initial length before tension)} × 100 / Initial length before tension Formula (I)
前記硬化フィルムの厚みが10乃至200μmである、請求項6または7に記載の硬化フィルム。   The cured film according to claim 6 or 7, wherein the cured film has a thickness of 10 to 200 µm.
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