JP2019035031A - 活性エネルギー線重合性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】高温下でも優れた接着性を有し、熱や湿度に対する耐久性に優れ、黄変の少ない積層体を形成できる活性エネルギー線重合性樹脂組成物およびそれを用いた積層体を提供すること。【解決手段】重合性化合物およびシラン化合物(A)を含んでなる活性エネルギー線重合性樹脂組成物であって、前記重合性化合物は、ラジカル重合性化合物(M)および/またはカチオン重合性化合物(K)であり、前記シラン化合物は、脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)と、グリシジル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、およびメルカプト基からなる群より選択される官能基を有するシラン化合物(a−2)とを含む、活性エネルギー線重合性樹脂組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、接着剤やコート剤等に好適に使用しうる活性エネルギー線重合性樹脂組成物およびそれを用いた積層体に関する。
活性エネルギー線重合性樹脂組成物は、重合速度が速く、また一般に無溶剤で使用できるため、作業性に優れ、さらに重合時に必要となるエネルギーが極めて低い等の特性を有する。活性エネルギー線重合性樹脂組成物は、一般的に、活性エネルギー線によって重合し得る樹脂成分と、モノマー成分とを含有する。
近年、ディスプレイなどの表示装置を含めた情報通信機器の発達と汎用化は目覚しいものがある。これらの表示装置においては、コート剤、接着剤、あるいはシーリング剤等の更なる性能向上および生産性の向上が求められており、活性エネルギー線重合性樹脂組成物を用いた様々な提案がされている。このような表示装置には、通常、外部光源からの反射を防ぐための反射防止フィルムや、表示装置の表面の傷付き防止のための保護フィルム(プロテクトフィルム)など、用途に応じて様々なフィルムが使用されており、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)を構成する液晶セル用部材においては、偏光板や位相差フィルムが積層されている。
具体的な例を挙げると、LCDに使用する偏光子は、通常ポリビニルアルコール(PVA)にヨウ素や染料を吸着させたものを一軸延伸して製造されるが、このPVA系偏光子は、熱や水分により収縮することで偏光性能が低下し易い。そこで、PVA系偏光子の表面に保護フィルムを貼り合せた積層体を偏光板として使用されている。この貼り合わせに使用する接着剤として、従来からPVA系樹脂の水溶液(PVA系水性接着剤)が広く使用されている。しかし、水性接着剤は塗工後に乾燥工程が必要であるところ、PVA系偏光子は耐熱性が低いため、低温での長時間の乾燥が必要になり生産性が悪かった。そこで、生産効率向上のために、水系接着剤に代えて、活性エネルギー線として紫外線等を用いたカチオン系活性エネルギー線重合性接着剤が開発されてきた。
ところで、液晶表示装置は、その用途が拡大するにつれて、さまざまな環境で使用されるようになり、液晶表示装置を構成する偏光板には、従来よりも高い耐熱性が要求されるようになってきた。偏光板を構成する接着剤に関しては、従来よりも厳しい高温条件や高温・高湿条件下では、PVA系偏光子と保護フィルムとが剥離してしまうことがあるという問題があった。
特許文献1には、脂環式エポキシ基を有するエポキシ化合物を含む光硬化性成分とグリシジルオキシ基又は脂環式エポキシ基を有するシランカップリング剤を含有する光硬化性接着剤を、偏光子と保護膜との接着に用いる技術が開示されている。しかし、特許文献1に開示されている接着剤は、偏光子と保護膜の接着性や冷熱衝撃試験には優れるものの、耐熱性や耐湿熱性は十分ではなかった。また、特許文献2には、アミノ系シランカップリング剤とエポキシ系シランカップリング剤とを含有する接着剤が開示されている。しかし、特許文献2に開示されている接着剤は、積層光学フィルムの初期接着性と耐水性には優れるものの、高温に曝した際の接着性や耐熱性は十分ではなかった。
また、特許文献3には、重合性化合物とホウ酸とシラン化合物とからなる紫外線を用いた活性エネルギー線重合性樹脂組成物が開示されているが、高温に曝した際の接着性や従来よりも厳しい環境における耐熱性は不十分であった。
本発明が解決しようとする課題は、高温下でも優れた接着性を有し、熱や湿度に対する耐久性に優れ、黄変の少ない積層体を形成できる活性エネルギー線重合性樹脂組成物およびそれを用いた積層体を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に至った。
即ち、本発明は、重合性化合物およびシラン化合物(A)を含んでなる活性エネルギー線重合性樹脂組成物であって、 前記重合性化合物は、ラジカル重合性化合物(M)および/またはカチオン重合性化合物(K)であり、前記シラン化合物は、脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)と、グリシジル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、およびメルカプト基からなる群より選択される官能基を有するシラン化合物(a−2)とを含む、活性エネルギー線重合性樹脂組成物に関する。
即ち、本発明は、重合性化合物およびシラン化合物(A)を含んでなる活性エネルギー線重合性樹脂組成物であって、 前記重合性化合物は、ラジカル重合性化合物(M)および/またはカチオン重合性化合物(K)であり、前記シラン化合物は、脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)と、グリシジル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、およびメルカプト基からなる群より選択される官能基を有するシラン化合物(a−2)とを含む、活性エネルギー線重合性樹脂組成物に関する。
また、本発明は、上記脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)と上記官能基を有するシラン化合物(a−2)との配合比((a−1)/(a−2))が、1/9〜9/1(質量比)である上記活性エネルギー線重合性樹脂組成物に関する。
また、本発明は、さらに、ホウ酸および/またはホウ酸誘導体を含む上記活性エネルギー線重合性樹脂組成物に関する。
また、本発明は、上記ラジカル重合性化合物(M)は、水酸基含有ラジカル重合性化合物(X)、アミノ基含有ラジカル重合性化合物(Y)、多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)(ただし、前記化合物(X)および化合物(Y)を除く)およびラジカル重合性オリゴマー(D)(ただし、前記化合物(X)、化合物(Y)、および化合物(L)を除く)からなる群より選択される1種以上を含む上記活性エネルギー線重合性樹脂組成物に関する。
また、本発明は、上記ラジカル重合性化合物(M)は、上記水酸基含有ラジカル重合性化合物(X)および/または上記アミノ基含有ラジカル重合性化合物(Y)と、上記多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)と、上記ラジカル重合性オリゴマー(D)とを含む上記活性エネルギー線重合性樹脂組成物に関する。
また、本発明は、前記ラジカル重合性化合物(M)中、上記水酸基含有ラジカル重合性化合物(X)および/または上記アミノ基含有ラジカル重合性化合物(Y)10〜40質量%、上記多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)35〜70質量%、上記およびラジカル重合性オリゴマー(D)1〜30質量%含む上記活性エネルギー線重合性樹脂組成物に関する。
また、本発明は、上記多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)は、2官能アクリレートおよび/または3官能以上のアクリレートを含んでなり、上記2官能アクリレートと上記3官能以上のアクリレートとの配合比(2官能アクリレート/3官能以上のアクリレート)が、5/5〜0/10(質量比)である上記活性エネルギー線重合性樹脂組成物に関する。
また、本発明は、上記カチオン重合性化合物(K)は、オキシラン化合物(k1)を含む上記活性エネルギー線重合性樹脂組成物に関する。
また、本発明は、上記活性エネルギー線重合性樹脂組成物を含む接着剤に関する。
また、本発明は、上記活性エネルギー線重合性樹脂組成物を含むコート剤に関する。
また、本発明は、上記活性エネルギー線重合性樹脂組成物からなる層と、基材とを備えた積層体に関する。
本発明により、高温下でも優れた接着性を有し、熱や湿度に対する耐久性に優れ、黄変の少ない積層体を形成できる活性エネルギー線重合性樹脂組成物およびそれを用いた積層体を提供できるようになった。
本発明について説明する前に用語を定義する。「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アクリロイルオキシ」、および「(メタ)アリル」と表記した場合には、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイルおよび/またはメタクリロイル」、「アクリル酸および/またはメタクリル酸」、「アクリレートおよび/またはメタクリレート」、「アクリロイルオキシおよび/またはメタクリロイルオキシ」、および「アリルおよび/またはメタリル」を表すものとする。「脂環式エポキシ基」とは、3,4−エポキシシクロヘキシル基等のように、エポキシ基中の二つの炭素原子が脂肪族環式炭化水素基に縮合している基を意味する。「多官能ラジカル重合性基含有化合物」とは、分子内にラジカル重合性基を複数有する化合物を意味する。
以下、本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物で使用する材料について詳細に説明する。
<重合性化合物>
本発明で使用する重合性化合物としては、ラジカル重合性化合物(M)およびカチオン重合性化合物(K)が挙げられる。これらは、一種類のみ使用しても二種類以上併用しても良い。
<重合性化合物>
本発明で使用する重合性化合物としては、ラジカル重合性化合物(M)およびカチオン重合性化合物(K)が挙げられる。これらは、一種類のみ使用しても二種類以上併用しても良い。
<ラジカル重合性化合物(M)>
ラジカル重合性化合物(M)(以下、化合物(M)と略記することがある)とは、ラジカル重合性し得る化合物を意味する。具体的には、(メタ)アクリロイルを有する化合物、ビニル基を有する化合物等が挙げられるが、この限りではない。ラジカル重合性化合物(M)としては、以下に詳述する水酸基含有ラジカル重合性化合物(X)、アミノ基含有ラジカル重合性化合物(Y)、多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)、ラジカル重合性オリゴマー(D)を使用することが好ましく、水酸基含有ラジカル重合性化合物(X)および/または前記アミノ基含有ラジカル重合性化合物(Y)と、多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)と、ラジカル重合性オリゴマー(D)とを含むことがより好ましい。
ラジカル重合性化合物(M)(以下、化合物(M)と略記することがある)とは、ラジカル重合性し得る化合物を意味する。具体的には、(メタ)アクリロイルを有する化合物、ビニル基を有する化合物等が挙げられるが、この限りではない。ラジカル重合性化合物(M)としては、以下に詳述する水酸基含有ラジカル重合性化合物(X)、アミノ基含有ラジカル重合性化合物(Y)、多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)、ラジカル重合性オリゴマー(D)を使用することが好ましく、水酸基含有ラジカル重合性化合物(X)および/または前記アミノ基含有ラジカル重合性化合物(Y)と、多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)と、ラジカル重合性オリゴマー(D)とを含むことがより好ましい。
<水酸基含有ラジカル重合性化合物(X)>
水酸基含有ラジカル重合性化合物(X)(以下、化合物(X)と略記することがある)とは、分子内に水酸基を有するラジカル重合性化合物を意味する。具体的には、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル等の水酸基含有アクリル酸アルキルエステル;
シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリル酸エステル等の水酸基含有アクリル酸シクロアルキルエステル;
上記、(メタ)アクリル酸エチル−α−(ヒドロキシメチル)、単官能(メタ)アクリル酸グリセロール;
上記水酸基含有アクリル酸アルキルエステル等のε−カプロラクトン付加物;
上記水酸基含有アクリル酸アルキルエステル等のエチレンオキサイド(EO)、プロピレンオキサイド(PO)付加物が挙げられる。
水酸基含有ラジカル重合性化合物(X)(以下、化合物(X)と略記することがある)とは、分子内に水酸基を有するラジカル重合性化合物を意味する。具体的には、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル等の水酸基含有アクリル酸アルキルエステル;
シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリル酸エステル等の水酸基含有アクリル酸シクロアルキルエステル;
上記、(メタ)アクリル酸エチル−α−(ヒドロキシメチル)、単官能(メタ)アクリル酸グリセロール;
上記水酸基含有アクリル酸アルキルエステル等のε−カプロラクトン付加物;
上記水酸基含有アクリル酸アルキルエステル等のエチレンオキサイド(EO)、プロピレンオキサイド(PO)付加物が挙げられる。
その他、プロペンジオール、ブテンジオール、ジ(メタ)アクリル酸グルセロール等の複数の水酸基を有するアクリル酸エステル;
N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド等の水酸基含有(メタ)アクリルアミド;
N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド等の水酸基含有(メタ)アクリルアミド;
化合物(X)は、これらの中でも基材との接着性の観点から、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリル酸エステル、ε−カプロラクトン1〜2mol付加(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル等の炭素数2〜18であるα,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物が好ましい。
化合物(X)は、単独または2種類以上を併用できる。また、化合物(X)は、多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)やラジカル重合性オリゴマー(D)と併用する場合、ラジカル重合性化合物(M)中10〜40質量%含むことが好ましい。より好ましい範囲は10〜30質量%である。
化合物(X)は、単独または2種類以上を併用できる。また、化合物(X)は、多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)やラジカル重合性オリゴマー(D)と併用する場合、ラジカル重合性化合物(M)中10〜40質量%含むことが好ましい。より好ましい範囲は10〜30質量%である。
<アミノ基含有ラジカル重合性化合物(Y)>
アミノ基含有ラジカル重合性化合物(Y)(以下、化合物(Y)と略記することがある)とは、分子内にアミノ基を有するラジカル重合性化合物を意味する。化合物(Y)は、非環状アミノ基含有ラジカル重合性化合物(y1)(以下、化合物(y1)と略記することがある)、環状アミノ基含有ラジカル重合性化合物(y2)(以下、化合物(y2)と略記することがある)が好ましい。
アミノ基含有ラジカル重合性化合物(Y)(以下、化合物(Y)と略記することがある)とは、分子内にアミノ基を有するラジカル重合性化合物を意味する。化合物(Y)は、非環状アミノ基含有ラジカル重合性化合物(y1)(以下、化合物(y1)と略記することがある)、環状アミノ基含有ラジカル重合性化合物(y2)(以下、化合物(y2)と略記することがある)が好ましい。
化合物(y1)としては、例えば、(メタ)アクリル酸モノメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸−モノまたはジ−アルキルアミノエステル; モノメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなどのモノまたはジ−アルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
化合物(y2)としては、ピペリジン、ピペラジン、イミダゾリン、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピリダジン、ベンゾイミダゾール、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、およびシンノリンからなる群より選択されるいずれかの環状アミノ基を含むことが好ましい。
化合物(y2)は、環状のアミノ基含有かつ(メタ)アクリロイル基含有化合物(y2−I)(以下、化合物(y2−I)ともいう)、環状のアミノ基含有かつビニル基含有化合物(y2−II)(以下、化合物(y2−II)ともいう)が好ましい。
化合物(y2)は、環状のアミノ基含有かつ(メタ)アクリロイル基含有化合物(y2−I)(以下、化合物(y2−I)ともいう)、環状のアミノ基含有かつビニル基含有化合物(y2−II)(以下、化合物(y2−II)ともいう)が好ましい。
化合物(y2−I)は、例えば、ペンタメチルピペリジニル(メタ)アクリレート、テトラメチルピペリジニル(メタ)アクリレート、4−(ピリミジン−2−イル)ピペラジン−1−イル(メタ)アクリレート等の脂環アミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
化合物(y2−II)は、例えば、1−ビニル−2−イミダゾリン、2−ビニル−2−イミダゾリン、1−ビニル−2−メチル−2−イミダゾリン、4,5−ジヒドロ−2−ビニル−1H−イミダゾール、1−ビニルイミダゾール、2−ビニル−1H−イミダゾール、1−ビニル−1H−ピラゾール、1−ビニル−3,5―ジメチル―1H−ピラゾール、3−メチル−5−フェニル−1−ビニルピラゾール等の五員環アミノ基を有するエテニル基含有化合物;
2−ビニルピペラジン、4−ビニルピペラジン、1−ベンジル−2−ビニルピペラジン、1−ベンジル−3−ビニルピペラジン、1、4−ジメチル−3−ビニルピペラジン、2−ビニルピリジン、3−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、6−メチル−2−エテニルピリジン等の六員環アミノ基を有するエテニル基含有化合物;
1−ビニル−1H−ベンゾイミダゾール、2−ビニル−1H−ベンゾイミダゾール、2−ビニル−5,6−ジメチル−1H−ベンゾイミダゾール、2−ビニルキノリン、4−ビニルキノリン、2−ビニルイソキノリン、2−ビニルキナゾリン、2−ビニルシンノリン等の多環アミノ基を有するエテニル基含有化合物;
1−メチル−4,5−ジビニル−1H−イミダゾール、2,6−ジビニルピリジン等の環状アミノ基と二個以上のビニル基を有する化合物;が挙げられる。
2−ビニルピペラジン、4−ビニルピペラジン、1−ベンジル−2−ビニルピペラジン、1−ベンジル−3−ビニルピペラジン、1、4−ジメチル−3−ビニルピペラジン、2−ビニルピリジン、3−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、6−メチル−2−エテニルピリジン等の六員環アミノ基を有するエテニル基含有化合物;
1−ビニル−1H−ベンゾイミダゾール、2−ビニル−1H−ベンゾイミダゾール、2−ビニル−5,6−ジメチル−1H−ベンゾイミダゾール、2−ビニルキノリン、4−ビニルキノリン、2−ビニルイソキノリン、2−ビニルキナゾリン、2−ビニルシンノリン等の多環アミノ基を有するエテニル基含有化合物;
1−メチル−4,5−ジビニル−1H−イミダゾール、2,6−ジビニルピリジン等の環状アミノ基と二個以上のビニル基を有する化合物;が挙げられる。
化合物(Y)は、活性エネルギー線重合性樹脂組成物を接着剤またはコート剤として使用した場合、様々な基材との接着性や密着性の向上に期待できる化合物(y2)であることが好ましく、化合物(y2−II)がより好ましい。
化合物(y2−II)を使用すると、活性エネルギー線重合性樹脂組成物の活性エネルギー線重合後の塗膜構造にミクロ相分離構造を形成しやすく、特に、海島構造を形成しやすくなる。このため、弾性と応力緩和性を併せ持った塗膜構造を形成できるため、接着剤として用いた場合には、高い凝集力による高い密着性ないし高い接着性が得られるのみならず、極低温から極高温に至るまでの外部環境変化や湿潤による浮きや剥がれが抑制されるなど、実用性を維持できるため好ましい。化合物(Y)の好ましい順番は、化合物(y2−II)>化合物(y2−I)である。また、化合物(Y)は、多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)やラジカル重合性オリゴマー(D)と併用する場合、ラジカル重合性化合物(M)中10〜40質量%含むことが好ましい。より好ましい範囲は10〜30質量%である。
<多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)>
「多官能ラジカル重合性基含有化合物」とは、分子内に複数のラジカル重合性基を有する化合物を指し、上記化合物(X)および化合物(Y)以外のものである。ここでラジカル重合性基とは、ラジカル重合性を有する(メタ)アクリロイル基やビニル基が挙げられるが、(メタ)アクリロイル基であることが好ましい。複数の(メタ)アクリロイル基を有する化合物は、多官能(メタ)アクリレートともいい、(メタ)アクリロイル基を2個有する化合物は2官能(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイル基を2個有する化合物は3官能(メタ)アクリレートともいう。また、(メタ)アクリロイル基を4個以上有する化合物である4官能以上の(メタ)アクリレートが挙げられる。
「多官能ラジカル重合性基含有化合物」とは、分子内に複数のラジカル重合性基を有する化合物を指し、上記化合物(X)および化合物(Y)以外のものである。ここでラジカル重合性基とは、ラジカル重合性を有する(メタ)アクリロイル基やビニル基が挙げられるが、(メタ)アクリロイル基であることが好ましい。複数の(メタ)アクリロイル基を有する化合物は、多官能(メタ)アクリレートともいい、(メタ)アクリロイル基を2個有する化合物は2官能(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイル基を2個有する化合物は3官能(メタ)アクリレートともいう。また、(メタ)アクリロイル基を4個以上有する化合物である4官能以上の(メタ)アクリレートが挙げられる。
2官能(メタ)アクリレートとしては、ペンタンジオールジ(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、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート等の炭素数2〜4のアルキレンオキシ基を有しないジ(メタ)アクリレート;
エチレンオキシ変性ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ変性ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキシ変性ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシ変性2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ変性2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキシ変性2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシ変性ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ変性ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキシ変性ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシ変性ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ変性ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキシ変性ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート等のアルキレンオキシ基を有するジ(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、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、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、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の1種類のアルキレングリコールを有するジ(メタ)アクリレート;
エチレングリコール−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール−ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート等の2種類以上のアルキレンオキシ基を有するジ(メタ)アクリレート;
イソシアヌル酸エチレンオキシ変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸プロピレンオキシ変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ブチルオキシ変性ジ(メタ)アクリレートおよびイソシアヌル酸ブチルオキシ変性ジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
エチレンオキシ変性ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ変性ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキシ変性ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシ変性2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ変性2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキシ変性2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシ変性ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ変性ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキシ変性ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシ変性ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ変性ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキシ変性ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート等のアルキレンオキシ基を有するジ(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、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、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、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の1種類のアルキレングリコールを有するジ(メタ)アクリレート;
エチレングリコール−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール−ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート等の2種類以上のアルキレンオキシ基を有するジ(メタ)アクリレート;
イソシアヌル酸エチレンオキシ変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸プロピレンオキシ変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ブチルオキシ変性ジ(メタ)アクリレートおよびイソシアヌル酸ブチルオキシ変性ジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
3官能(メタ)アクリレートとしては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシ変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキシ変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等のトリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ2mol変性2,2−ジメチルプロパン−1、エチレンオキシ3mol変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ3mol変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ3mol変性グリセリン(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸プロピレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ブチルオキシ変性トリ(メタ)アクリレートおよびイソシアヌル酸ブチルオキシ変性トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
4官能以上の(メタ)アクリレートは、例えば、ジメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシ変性ジメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、プロレンオキシ変性ジメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキシ変性ジメチロールプロパンテトラ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記化合物(L)の中でも、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ2mol変性2,2−ジメチルプロパン−1,トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートおよびイソシアヌル酸エチレンオキシ変性ジ(メタ)アクリレートが好ましい。また、化合物(L)は、2官能アクリレートおよび/または3官能以上のアクリレートを含んでいることが好ましく、2官能アクリレートと3官能以上のアクリレートとの配合比(2官能アクリレート/3官能以上のアクリレート)が、5/5〜0/10(質量比)であることがより好ましい。化合物(L)は、活性エネルギー線重合性樹脂組成物中、5〜70質量%含むことが好ましく、35〜70質量%含むことがより好ましい。
<ラジカル重合性オリゴマー(D)>
ラジカル重合性オリゴマー(D)(以下、オリゴマー(D)と略記することがある)は、単量体が複数重合したラジカル重合性化合物を意味し、上記化合物(X)、化合物(Y)、化合物(L)を含まないものである。オリゴマー(D)としては、ポリエステル系オリゴマー(d1)、ポリウレタン系オリゴマー(d2)、およびポリエポキシ系オリゴマー(d3)等が挙げられる。
ポリエステル系オリゴマー(d1)としては、主鎖骨格に多塩基酸と多価アルコールを重縮合して得られるポリエステルの末端またはポリエステル鎖中の水酸基と、(メタ)アクリル酸、マレイン酸などの分子内に1個以上のカルボキシル基を有するα,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物とのエステル化によって得られる化合物が好ましい。また、ポリエステルの末端またはポリエステル鎖中のカルボキシル基と、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル等の化合物(X)とのエステル化により合成された化合物も好ましい。また、酸無水物と、(メタ)アクリル酸グリシジルと少なくとも1個の水酸基を有する化合物とから合成したポリエステルオリゴマー等もポリエステルオリゴマー(d1)として好ましい。
多塩基酸は、公知の化合物が使用できるところ、脂肪族系多塩基酸、脂環族系多塩基酸、および芳香族系多塩基酸が好ましい。
脂肪族系多塩基酸は、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、スベリン酸、マレイン酸、クロロマレイン酸、フマル酸、ドデカン二酸、ピメリン酸、シトラコン酸、グルタル酸、イタコン酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられる。これらの化合物は、その無水物を含む。
脂肪族系多塩基酸は、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、スベリン酸、マレイン酸、クロロマレイン酸、フマル酸、ドデカン二酸、ピメリン酸、シトラコン酸、グルタル酸、イタコン酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられる。これらの化合物は、その無水物を含む。
無水コハク酸の誘導体は、例えば、メチル無水コハク酸物、2,2−ジメチル無水コハク酸、ブチル無水コハク酸、フェニル無水コハク酸等が挙げられる。
無水グルタル酸の誘導体は、例えば、無水グルタル酸、3−アリル無水グルタル酸、2,4−ジメチル無水グルタル酸等が挙げられる。
無水マレイン酸の誘導体は、例えば、2−メチル無水マレイン酸、2,3−ジメチル無水マレイン酸、ブチル無水マレイン酸、ドデシル無水マレイン酸、フェニル無水マレイン酸等が挙げられる。
無水グルタル酸の誘導体は、例えば、無水グルタル酸、3−アリル無水グルタル酸、2,4−ジメチル無水グルタル酸等が挙げられる。
無水マレイン酸の誘導体は、例えば、2−メチル無水マレイン酸、2,3−ジメチル無水マレイン酸、ブチル無水マレイン酸、ドデシル無水マレイン酸、フェニル無水マレイン酸等が挙げられる。
脂環族系多塩基酸は、脂環族ジカルボン酸、またはその無水物が使用できるところ、例えば、ダイマー酸、シクロプロパン−1α,2α−ジカルボン酸、シクロブタン−1α,2β−ジカルボン酸、(1R)−シクロペンタン−1β,2α−ジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,1−シクロヘプタンジカルボン酸、クバン−1,4−ジカルボン酸、2,3−ノルボルナンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸等の飽和脂環属ジカルボン酸;
1−シクロブテン−1,2−ジカルボン酸、4−シクロペンテン−1,3−ジカルボン酸、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、2,5−ヘキサジエン−1α,4α−ジカルボン酸等の環内に不飽和二重結合が1もしくは2個有した不飽和脂環属ジカルボン酸等が挙げられる。
1−シクロブテン−1,2−ジカルボン酸、4−シクロペンテン−1,3−ジカルボン酸、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、2,5−ヘキサジエン−1α,4α−ジカルボン酸等の環内に不飽和二重結合が1もしくは2個有した不飽和脂環属ジカルボン酸等が挙げられる。
また、脂環族ジカルボン酸無水物は、ヘキサヒドロ無水フタル酸の誘導体、例えば、3−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、およびテトラヒドロ無水フタル酸の誘導体、例えば、1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、3−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸等の水素添加した無水フタル酸誘導体等が挙げられる。
芳香族系多塩基酸は、芳香族ジカルボン酸、およびその無水物等が好ましい。
芳香族ジカルボン酸は、例えば、o−フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トルエンジカルボン酸、2,5−ジメチルテレフタル酸、4,4−ビフェニルジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸、1,2−アズレンジカルボン酸、1,3−アズレンジカルボン酸、4,5−アズレンジカルボン酸、(−)−1,3−アセナフテンジカルボン酸、1,4−アントラセンジカルボン酸、1,2−フェナントレンジカルボン酸、および3,9−ペリレンジカルボン酸が挙げられる。これらの中でも無水フタル酸、4−メチル無水フタル酸が好ましい。
芳香族ジカルボン酸は、例えば、o−フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トルエンジカルボン酸、2,5−ジメチルテレフタル酸、4,4−ビフェニルジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸、1,2−アズレンジカルボン酸、1,3−アズレンジカルボン酸、4,5−アズレンジカルボン酸、(−)−1,3−アセナフテンジカルボン酸、1,4−アントラセンジカルボン酸、1,2−フェナントレンジカルボン酸、および3,9−ペリレンジカルボン酸が挙げられる。これらの中でも無水フタル酸、4−メチル無水フタル酸が好ましい。
その他の多塩基酸は、例えば無水クロレンド酸、無水ヘット酸、ビフェニルジカルボン酸無水物、無水ハイミック酸、エンドメチレン−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、メチル−3,6−エンドメチレン−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、1−シクロペンテン−1,2−ジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、1,8−ナフタレンジカルボン酸無水物、オクタヒドロ−1,3−ジオキソ−4,5−イソベンゾフランジカルボン酸無水物等が挙げられる。
多価アルコールは、数平均分子量(Mn)が約50〜500の低分子量ポリオールや、数平均分子量(Mn)が約500〜30,000の高分子量ポリオールが好ましい。
低分子量ポリオールは、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ブチレングリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、3,3'−ジメチロールヘプタン、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、ポリオキシエチレングリコール(付加モル数10以下)、ポリオキシプロピレングリコール(付加モル数10以下)、プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、オクタンジオール、ブチルエチルペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール,トリシクロデカンジメタノール、シクロペンタジエンジメタノール、ダイマージオール等の脂肪族または脂環式ジオール;
1,3−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,2−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、4,4'−メチレンジフェノール、4,4'−(2−ノルボルニリデン)ジフェノール、4,4'−ジヒドロキシビフェノール、o−,m−およびp−ジヒドロキシベンゼン、4,4'−イソプロピリデンフェノール、ビスフェノールにアルキレンオキサイドを付加させた付加型ビスフェノール等の芳香族ジオール等が挙げられる。
付加型ビスフェノールの原料のビスフェノールは、例えばビスフェノールA、ビスフェノールF等が挙げられる。また、前記アルキレンオキサイドは、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等が挙げられる。
高分子量ポリオールは、例えば、高分子量ポリエステルポリオール、高分子量ポリアミドポリオール、高分子量ポリカーボネートポリオールおよび高分子量ポリウレタンポリオール等が挙げられる。
高分子量ポリオールは、例えば、高分子量ポリエステルポリオール、高分子量ポリアミドポリオール、高分子量ポリカーボネートポリオールおよび高分子量ポリウレタンポリオール等が挙げられる。
高分子量ポリオールは、市販品として入手可能である。高分子量ポリエステルポリオールの市販品は、東洋紡績社製のバイロンシリーズ、クラレ社製のクラレポリオールPシリーズ、協和発酵ケミカル社製のキョーワポールシリーズ等が挙げられる。
上記高分子量ポリアミドポリオールの市販品としては、富士化成工業社製のTPAE617等を使用できる。
高分子量ポリカーボネートポリオールの市販品は、例えば、パーストープ社製のオキシマーN112、旭化成ケミカルズ社製のPCDLシリーズ、クラレ社製のクラレポリオールPMHCシリーズ、クラレポリオールCシリーズ等が挙げられる。
上記高分子量ポリアミドポリオールの市販品としては、富士化成工業社製のTPAE617等を使用できる。
高分子量ポリカーボネートポリオールの市販品は、例えば、パーストープ社製のオキシマーN112、旭化成ケミカルズ社製のPCDLシリーズ、クラレ社製のクラレポリオールPMHCシリーズ、クラレポリオールCシリーズ等が挙げられる。
高分子量ポリウレタンポリオールの市販品は、例えば、東洋紡績社製のバイロンURシリーズ、三井化学ポリウレタン社製のタケラックE158(水酸基価=20,酸価<3)、タケラックE551T(水酸基価=30,酸価<3)、および、タケラックY2789(水酸基価=10,酸価<2)等が挙げられる。
その他、ポリカプロラクトンジオール、ポリ(β−メチル−γ−バレロラクトン)ジオール、ポリバレロラクトンジオール等のラクトン類を開環重合して得られるポリエステルポリオール等も、高分子量ポリオールとして使用できる。
その他、ポリカプロラクトンジオール、ポリ(β−メチル−γ−バレロラクトン)ジオール、ポリバレロラクトンジオール等のラクトン類を開環重合して得られるポリエステルポリオール等も、高分子量ポリオールとして使用できる。
ポリウレタン系オリゴマー(d2)は、少なくとも1個以上のイソシアネート基を有する化合物と、前記化合物(X)を反応させて得られる化合物が好ましい。さらに、まず多官能イソシアネート基を有する化合物と上述の多価アルコールとを、水酸基よりもイソシアネート基が過剰になるように反応させて末端イソシアネート基のウレタンプレポリマーを得たのち、前記化合物(X)をさらに反応させて得られる化合物が好ましい。また、多官能イソシアネート基を有する化合物と上述の多価アルコールとを、水酸基よりもイソシアネート基が過剰になるように反応させて末端イソシアネート基のウレタンプレポリマーを得たのち、更に少なくとも1個以上のアミノ基を有する化合物とを反応させて得られる末端イソシアネート基のウレタンプレポリマーと、前記化合物(X)とを反応させて得られる化合物も好ましい。また、イソシアネート基とアミノ基とを反応させて得られるウレア結合基を含有した化合物もポリウレタン系オリゴマー(d2)に含まれる。
前記少なくとも1個のイソシアネート基を有する化合物は、短官能イソシアネート、および多官能イソシアネートが挙げられる。多官能イソシアネートは、例えば芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート等が好ましい。
単官能イソシアネートは、例えば、メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、プロピルイソシアネート、ブチルイソシアネート、オクチルイソシアネート、デシルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート、ステアリルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、フェニルイソシアネート、ベンジルイソシアネート、p−クロロフェニルイソシアネート、p−ニトロフェニルイソシアネート(R)−(+)−α−メチルベンジルイソシアネート、(R)−(+)−1−フェニルエチルイソシアネート、(S)−(−)−1−フェニルエチルイソシアネート、p−トルエンスルホニルイソシアネート等が挙げられる。
単官能イソシアネートは、例えば、メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、プロピルイソシアネート、ブチルイソシアネート、オクチルイソシアネート、デシルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート、ステアリルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、フェニルイソシアネート、ベンジルイソシアネート、p−クロロフェニルイソシアネート、p−ニトロフェニルイソシアネート(R)−(+)−α−メチルベンジルイソシアネート、(R)−(+)−1−フェニルエチルイソシアネート、(S)−(−)−1−フェニルエチルイソシアネート、p−トルエンスルホニルイソシアネート等が挙げられる。
芳香族ポリイソシアネートは、例えば、1,3−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジイソシアネート、1,4−フェニ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、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’−トルイジンジイソシアネート、2,4,6−トリイソシアネートトルエン、1,3,5−トリイソシアネートベンゼン、ジアニシジンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4’,4”−トリフェニルメタントリイソシアネート等が挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネートは、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(別名:HDI)、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、ドデカ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等が挙げられる。
芳香脂肪族ポリイソシアネートは、ω,ω’−ジイソシアネート−1,3−ジメチルベンゼン、1,4−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
芳香脂肪族ポリイソシアネートは、ω,ω’−ジイソシアネート−1,3−ジメチルベンゼン、1,4−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環族ポリイソシアネートは、3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(別名:IPDI)、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等が挙げられる。
また、ポリウレタン系オリゴマー(d2)は、原料の一部にこれらのポリイソシアネートの2−メチルペンタン−2,4−ジオールアダクト体、イソシアヌレート環を有する3量体等も併用することができる。また、前記ポリイソシアネートに代えて、ポリフェニルメタンポリイソシアネート(別名:PAPI)、ナフチレンジイソシアネート、およびこれらのポリイソシアネート変性物等を使用できる。なお、ポリイソシアネート変性物は、カルボジイミド基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、水と反応したビュレット基、イソシアヌレート基からなる群より選択した1種以上の官能基を有する変性物を使用できる。ポリオールとジイソシアネートの反応物は、少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物である。
アミノ基を有する化合物は、例えばエチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、トリアミノプロパン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、N−(2−ヒドロキシエチル)プロピレンジアミン、(2−ヒドロキシエチルプロピレン)ジアミン、(ジ−2−ヒドロキシエチルエチレン)ジアミン、(ジ−2−ヒドロキシエチルプロピレン)ジアミン、(2−ヒドロキシプロピルエチレン)ジアミン、(ジ−2−ヒドロキシプロピルエチレン)ジアミン、ピペラジン等の脂肪族ポリアミン;
イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジアミン等の脂環式ポリアミン;
フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、2,4−トリレンジアミン、2,6−トリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン,3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ビス−(sec−ブチル)ジフェニルメタン等の芳香族ジアミン等が挙げられる。
イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジアミン等の脂環式ポリアミン;
フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、2,4−トリレンジアミン、2,6−トリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン,3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ビス−(sec−ブチル)ジフェニルメタン等の芳香族ジアミン等が挙げられる。
ポリエポキシ系オリゴマー(d3)は、グリシジル基を有する化合物と、(メタ)アクリル酸、マレイン酸等の分子内に1個以上のカルボキシル基を有するα,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物とを反応させた化合物である。代表例としてビスフェノール型エポキシ、エポキシ化油型エポキシ、フェノールノボラック型エポキシ、脂環型エポキシ等が挙げられる。ビスフェノール型ジグリシジルエーテルと、(メタ)アクリル酸などの分子内に1個以上のカルボキシル基を有するα,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物とを反応させた化合物である。
エポキシ化油型ポリエポキシ系オリゴマーは、エポキシ化された大豆油等の油と、(メタ)アクリル酸、マレイン酸などの分子内に1個以上のカルボキシル基を有する、α,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物との反応させた化合物である。フェノールノボラック型ポリエポキシ系オリゴマーは、フェノールノボラック型エポキシ樹脂と、(メタ)アクリル酸などの分子内に1個以上のカルボキシル基を有する、α,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物とを反応させた化合物である。脂環型ポリエポキシ系オリゴマーは、脂環型エポキシ樹脂と、(メタ)アクリル酸などの分子内に1個以上のカルボキシル基を有する、α,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物とを反応させた化合物である。
オリゴマー(D)の重量平均分子量(Mw)は、樹脂組成物中の他の成分との相溶性や良好な耐久性(耐熱性、耐湿熱性)、凝集密度の点で、300〜30,000が好ましく、400〜20,000がより好ましい。オリゴマー(D)は、化合物(L)と併用する場合、活性エネルギー線重合性樹脂組成物中1〜30質量%含むことが好ましい。より好ましい範囲は1〜20質量%である。
<その他ラジカル重合性化合物(m)>
化合物(M)は、これまでに説明した化合物(Y)、化合物(X)、化合物(L)、およびオリゴマー(D)以外に、その他ラジカル重合性化合物(m)(以下、化合物(m)という)を使用してもよい。
化合物(M)は、これまでに説明した化合物(Y)、化合物(X)、化合物(L)、およびオリゴマー(D)以外に、その他ラジカル重合性化合物(m)(以下、化合物(m)という)を使用してもよい。
化合物(m)は、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、および(メタ)アクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸1−メチル−1−シクロペンチル、(メタ)アクリル酸2−オキソ−1,2−ジフェニルエチル、(メタ)アクリル酸(エトキシ化o-フェニルフェノール)、(メタ)アクリル酸1−ナフチル、(メタ)アクリル酸2−アントリル、および2−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタレート等の、1個のシクロアルカン骨格、またはシクロアルケン骨格、または芳香族環を有する(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸(メタ)アリル、(メタ)アクリル酸1−ブテニル、(メタ)アクリル酸3−クロル2−プロペニル、(メタ)アクリル酸2−プロペニルラクチル、(メタ)アクリル酸3,7−ジメチルオクタ−6−エン−1−イル、(メタ)アクリル酸ロジニル、(メタ)アクリル酸シンナミル、アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル、および(メタ)アクリル酸ビニル等の他の不飽和基を含有する(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸パーフルオロメチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロエチルエチル、および(メタ)アクリル酸2−パーフルオロヘキサデシルエチル等の(メタ)アクリル酸パーフルオロアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸グリシジル、4−(グリシジルオキシ)ブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸(3−メチル−3−オキセタニル)メチル、(メタ)アクリル酸−4−プロピル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イル、および(メタ)アクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル等の酸素原子を有する複素環含有(メタ)アクリル酸エステル(なお、本発明では(メタ)アクリル酸グリシジルのようにα,β−エチレン性不飽和二重結合基と、カチオン重合性官能基(この場合オキシラン環)とを有する化合物は化合物(m)に含まれる);
(メタ)アクリル酸(メトキシカルボニル)メチル、(メタ)アクリル酸2−(エトキシカルボニルオキシ)ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−(プロポキシカルボニルオキシ)エチル、および(メタ)アクリル酸2−(オクチルオキシカルボニルオキシ)ブチル等のカルボニル基を1つ有する脂肪族系の(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸2−オキソブタノイルエチル、(メタ)アクリル酸3−オキソブタノイルプロピル、(メタ)アクリル酸2,3−ジ(オキソブタノイル)ブチル、(メタ)アクリル酸2,3−ジ(オキソブタノイル)ヘキシル、および(メタ)アクリル酸2,3−ジ(オキソブタノイル)オクチル等のカルボニル基を2つ有する脂肪族系の(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸3−スルホプロピル、および(メタ)アクリル酸スルホステアリル等のスルホニル基含有の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
(メタ)アクリロイルオキシジメチルエチルアンモニウムエチルサルフェート等のスルホニル基含有の(メタ)アクリル酸エステル類の金属塩またはアンモニウム塩;
(メタ)アクリル酸アシッドホスホオキシエチル、および(メタ)アクリル酸アシッドホスホオキシエチレンオキサイド(エチレンオキサイド付加モル数:4〜10)等のホスホン酸基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸3−プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ブトキシエチル、および(メタ)アクリル酸4−ブトキシエチル等のアルコキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸のアルキレンオキサイド付加物等のアルキレンオキサイド含有(メタ)アクリル酸誘導体;
ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、およびステアリン酸ビニル等のカルボン酸のビニルエステル;
アセト酢酸ビニル、アセトプロピオン酸ビニル、2−アセトアセトキシヘキシルビニルエーテル、および2−アセトアセトキシオクチルビニルエーテル等のアシル基を有する脂肪族系のビニル化合物;
エチルビニルエーテル、2−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、sec−ブチルビニルエーテル、iso−ブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、n−アミルビニルエーテル、n−ヘキシル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、およびステアリルビニルエーテル等の脂肪族ビニルエーテル;
パーフルオロビニル、パーフルオロプロペン、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)、およびフッ化ビニリデン等のフッ素含有ビニル系化合物;
ビニルスルホン酸、2−プロペニルスルホン酸、2−メチル−2−プロペニルスルホン酸、およびビニル硫酸等のアルケニル基含有スルホン酸;
ビニルスルホン酸アンモニウム、ビニルスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸カリウム、およびナトリウムビニルアルキルスルホサクシネート等の金属塩またはアンモニウム塩;
2−メチル−2−プロペニルスルホン酸アンモニウム、および2−メチル−2−プロペニルスルホン酸ナトリウム等の2−メチル−2−プロペニルスルホン酸の金属塩またはアンモニウム塩;
(メタ)アクリロニトリル、イタコンニトリル、2−プロペンニトリル、および(メタ)アクリル酸2−シアノエチルなどのニトリル基含有α,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物;
酢酸(メタ)アリル、プロピオン酸(メタ)アリル、およびピバリン酸ビニル等の飽和カルボン酸の(メタ)アリルエステル;
グリシジルシンナマート、アリルグリシジルエーテル、および1,3−ブタジエンモノオキシラン等のグリシジル基含有ビニルエステル;
アセト酢酸(メタ)アリル、アセトプロピオン酸(メタ)アリル、プロパノイル酢酸(メタ)アリル、およびブチリル酢酸(メタ)アリル等のアシル基を有する脂肪族系の(メタ)アリル化合物;
cis−コハク酸ジアリル、2−メチリデンコハク酸ジアリル、(E)−ブタ−2−エン酸ビニル、(Z)−オクタデカ−9−エン酸ビニル、および(9Z,12Z,15Z)−オクタデカ−9,12,15−トリエン酸ビニル等の多官能の不飽和結合を含有するα,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物等が挙げられる。
化合物(m)は、単独または2種類以上を併用できる。
(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸1−メチル−1−シクロペンチル、(メタ)アクリル酸2−オキソ−1,2−ジフェニルエチル、(メタ)アクリル酸(エトキシ化o-フェニルフェノール)、(メタ)アクリル酸1−ナフチル、(メタ)アクリル酸2−アントリル、および2−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタレート等の、1個のシクロアルカン骨格、またはシクロアルケン骨格、または芳香族環を有する(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸(メタ)アリル、(メタ)アクリル酸1−ブテニル、(メタ)アクリル酸3−クロル2−プロペニル、(メタ)アクリル酸2−プロペニルラクチル、(メタ)アクリル酸3,7−ジメチルオクタ−6−エン−1−イル、(メタ)アクリル酸ロジニル、(メタ)アクリル酸シンナミル、アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル、および(メタ)アクリル酸ビニル等の他の不飽和基を含有する(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸パーフルオロメチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロエチルエチル、および(メタ)アクリル酸2−パーフルオロヘキサデシルエチル等の(メタ)アクリル酸パーフルオロアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸グリシジル、4−(グリシジルオキシ)ブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸(3−メチル−3−オキセタニル)メチル、(メタ)アクリル酸−4−プロピル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イル、および(メタ)アクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル等の酸素原子を有する複素環含有(メタ)アクリル酸エステル(なお、本発明では(メタ)アクリル酸グリシジルのようにα,β−エチレン性不飽和二重結合基と、カチオン重合性官能基(この場合オキシラン環)とを有する化合物は化合物(m)に含まれる);
(メタ)アクリル酸(メトキシカルボニル)メチル、(メタ)アクリル酸2−(エトキシカルボニルオキシ)ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−(プロポキシカルボニルオキシ)エチル、および(メタ)アクリル酸2−(オクチルオキシカルボニルオキシ)ブチル等のカルボニル基を1つ有する脂肪族系の(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸2−オキソブタノイルエチル、(メタ)アクリル酸3−オキソブタノイルプロピル、(メタ)アクリル酸2,3−ジ(オキソブタノイル)ブチル、(メタ)アクリル酸2,3−ジ(オキソブタノイル)ヘキシル、および(メタ)アクリル酸2,3−ジ(オキソブタノイル)オクチル等のカルボニル基を2つ有する脂肪族系の(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸3−スルホプロピル、および(メタ)アクリル酸スルホステアリル等のスルホニル基含有の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
(メタ)アクリロイルオキシジメチルエチルアンモニウムエチルサルフェート等のスルホニル基含有の(メタ)アクリル酸エステル類の金属塩またはアンモニウム塩;
(メタ)アクリル酸アシッドホスホオキシエチル、および(メタ)アクリル酸アシッドホスホオキシエチレンオキサイド(エチレンオキサイド付加モル数:4〜10)等のホスホン酸基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸3−プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ブトキシエチル、および(メタ)アクリル酸4−ブトキシエチル等のアルコキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸のアルキレンオキサイド付加物等のアルキレンオキサイド含有(メタ)アクリル酸誘導体;
ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、およびステアリン酸ビニル等のカルボン酸のビニルエステル;
アセト酢酸ビニル、アセトプロピオン酸ビニル、2−アセトアセトキシヘキシルビニルエーテル、および2−アセトアセトキシオクチルビニルエーテル等のアシル基を有する脂肪族系のビニル化合物;
エチルビニルエーテル、2−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、sec−ブチルビニルエーテル、iso−ブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、n−アミルビニルエーテル、n−ヘキシル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、およびステアリルビニルエーテル等の脂肪族ビニルエーテル;
パーフルオロビニル、パーフルオロプロペン、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)、およびフッ化ビニリデン等のフッ素含有ビニル系化合物;
ビニルスルホン酸、2−プロペニルスルホン酸、2−メチル−2−プロペニルスルホン酸、およびビニル硫酸等のアルケニル基含有スルホン酸;
ビニルスルホン酸アンモニウム、ビニルスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸カリウム、およびナトリウムビニルアルキルスルホサクシネート等の金属塩またはアンモニウム塩;
2−メチル−2−プロペニルスルホン酸アンモニウム、および2−メチル−2−プロペニルスルホン酸ナトリウム等の2−メチル−2−プロペニルスルホン酸の金属塩またはアンモニウム塩;
(メタ)アクリロニトリル、イタコンニトリル、2−プロペンニトリル、および(メタ)アクリル酸2−シアノエチルなどのニトリル基含有α,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物;
酢酸(メタ)アリル、プロピオン酸(メタ)アリル、およびピバリン酸ビニル等の飽和カルボン酸の(メタ)アリルエステル;
グリシジルシンナマート、アリルグリシジルエーテル、および1,3−ブタジエンモノオキシラン等のグリシジル基含有ビニルエステル;
アセト酢酸(メタ)アリル、アセトプロピオン酸(メタ)アリル、プロパノイル酢酸(メタ)アリル、およびブチリル酢酸(メタ)アリル等のアシル基を有する脂肪族系の(メタ)アリル化合物;
cis−コハク酸ジアリル、2−メチリデンコハク酸ジアリル、(E)−ブタ−2−エン酸ビニル、(Z)−オクタデカ−9−エン酸ビニル、および(9Z,12Z,15Z)−オクタデカ−9,12,15−トリエン酸ビニル等の多官能の不飽和結合を含有するα,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物等が挙げられる。
化合物(m)は、単独または2種類以上を併用できる。
化合物(m)は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好ましい。また、化合物(m)として、例えば(メタ)アクリル酸グリシジル、4−(グリシジルオキシ)ブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸(3−メチル−3−オキセタニル)メチル、および(メタ)アクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル等の3員環または4員環の酸素原子を有するオキシラン環含有(メタ)アクリル酸エステルを使用する場合、カチオン重合開始剤(KE)を使用することが好ましい。
化合物(M)を構成する成分の好ましい比率として、活性エネルギー線重合性樹脂組成物中の化合物(M)100質量%に対して、化合物(X)が0〜70質量%、化合物(Y)が0〜95質量%、化合物(L)が0〜70質量%、オリゴマー(D)が0〜50質量%、化合物(m)が0〜50質量%であることが好ましい。さらに、化合物(Y)と化合物(X)との合計は、10〜100質量%が好ましい。化合物(Y)と化合物(X)との合計量が上記範囲になると、シラン化合物(A)との結合の関係から硬化膜の架橋状態が適度になり、活性エネルギー線重合性樹脂組成物の安定性が向上する。
<カチオン重合性化合物(K)>
カチオン重合性化合物(K)とは、カチオン重合し得る化合物を意味し、上記ラジカル重合性化合物(M)を含まない化合物である。カチオン重合性化合物(K)としては、反応性の観点から、環状ヘテロ化合物が好ましく、3員環エーテルであるオキシラン化合物(k1)が特に好ましい。
カチオン重合性化合物(K)とは、カチオン重合し得る化合物を意味し、上記ラジカル重合性化合物(M)を含まない化合物である。カチオン重合性化合物(K)としては、反応性の観点から、環状ヘテロ化合物が好ましく、3員環エーテルであるオキシラン化合物(k1)が特に好ましい。
<オキシラン化合物(k1)>
オキシラン化合物(k1)は、例えば、オキシラン、メチルオキシラン、フェニルオキシラン、1,2−ジフェニルオキシラン、メチリデンオキシラン、オキシラニルメチル、オキシラニルメタノール、オキシランカルボン酸、(クロロメチル)オキシラン、(ブロモメチル)オキシラン、およびオキシラニルアセトニトリル等の脂肪族系環状エーテル基を有する化合物;
3,4−オキシランシクロヘキシルメチル、3,4−オキシランシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−オキシラン−6−メチルシクロヘキシルメチル 3,4−オキシラン−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、エチレンビス(3,4−オキシランシクロヘキサンカルボキシレート)、ビス(3,4−オキシランシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4−オキシラン−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、ジエチレングリコールビス(3,4−オキシランシクロヘキシルメチルエーテル)、およびジシクロペンタジエンジオキサイド等の脂環式環に結合した三員環状の環状エーテル基を有する化合物が挙げられる。また、これら三員環状の環状エーテル基含有化合物中の水素原子を1個または複数個取り除いた形の基が他の化学構造に結合した化合物も好ましい。
オキシラン化合物は、単独または2種類以上を併用できる。
オキシラン化合物(k1)は、例えば、オキシラン、メチルオキシラン、フェニルオキシラン、1,2−ジフェニルオキシラン、メチリデンオキシラン、オキシラニルメチル、オキシラニルメタノール、オキシランカルボン酸、(クロロメチル)オキシラン、(ブロモメチル)オキシラン、およびオキシラニルアセトニトリル等の脂肪族系環状エーテル基を有する化合物;
3,4−オキシランシクロヘキシルメチル、3,4−オキシランシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−オキシラン−6−メチルシクロヘキシルメチル 3,4−オキシラン−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、エチレンビス(3,4−オキシランシクロヘキサンカルボキシレート)、ビス(3,4−オキシランシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4−オキシラン−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、ジエチレングリコールビス(3,4−オキシランシクロヘキシルメチルエーテル)、およびジシクロペンタジエンジオキサイド等の脂環式環に結合した三員環状の環状エーテル基を有する化合物が挙げられる。また、これら三員環状の環状エーテル基含有化合物中の水素原子を1個または複数個取り除いた形の基が他の化学構造に結合した化合物も好ましい。
オキシラン化合物は、単独または2種類以上を併用できる。
オキシラン化合物(k1)のオキシラン当量は、30〜3000g/eqの範囲内であることが好ましく、50〜1500g/eqがより好ましい。オキシラン当量が30g/eq以上の場合、硬化後の光学フィルムの可撓性が優れ、接着力がより向上する。また、3000g/eq以下になると、他の成分との相溶性が優れる。
オキシラン化合物(k1)は、例えばシクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロブタジエン、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエン、シクロオクタジエン等のシクロアルケン骨格を有するものが好ましい。
オキシラン化合物(k1)は、耐熱性および耐湿熱性がより向上する芳香環を有するオキシラン化合物(k1−1)がさらに好ましい。
芳香環を有するオキシラン化合物(k1−1)には芳香環由来の置換基を含むことができる。これらの置換基としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、スチレン、ヘミメリテン、プソイドクメン、メシチレン、クメン、プレーニング、イソジュレン、ジュレン、シメン、およびメリテン等が挙げられる。これらの芳香環は、環に置換基を有することができる。このような芳香環は、例えばフェニル、フェニレン、トリル、トリレノ、ベンジル、ベンジリデン、ベンジリジン、キシリル、キシリレン、フタリリデン、イソフタリリデン、テレフタリリデン、フェネチリデン、フェネチリジン、スチリル、スチリリデン、as−プソイドクミル、v−プソイドクミル、s−プソイドクミル、メシチル、クメニル、α−クミル、ヒドロシンナミル、シンナミル、シンナミリデン、シンナミリジン、ジュリル、ジュリレン、チミル、カルバクリル 、クミニル、クミニリデン、ネオフィル、キセニル、ベンズヒドリル、ベンズヒドリリデン、トリチル等が挙げられる。
芳香環を有するオキシラン化合物(k1−1)には芳香環由来の置換基を含むことができる。これらの置換基としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、スチレン、ヘミメリテン、プソイドクメン、メシチレン、クメン、プレーニング、イソジュレン、ジュレン、シメン、およびメリテン等が挙げられる。これらの芳香環は、環に置換基を有することができる。このような芳香環は、例えばフェニル、フェニレン、トリル、トリレノ、ベンジル、ベンジリデン、ベンジリジン、キシリル、キシリレン、フタリリデン、イソフタリリデン、テレフタリリデン、フェネチリデン、フェネチリジン、スチリル、スチリリデン、as−プソイドクミル、v−プソイドクミル、s−プソイドクミル、メシチル、クメニル、α−クミル、ヒドロシンナミル、シンナミル、シンナミリデン、シンナミリジン、ジュリル、ジュリレン、チミル、カルバクリル 、クミニル、クミニリデン、ネオフィル、キセニル、ベンズヒドリル、ベンズヒドリリデン、トリチル等が挙げられる。
ベンゼン以外の環を構成する炭素数が3以上の[4n+2]アヌレンが挙げられる。
また例えば、ビフェニル、トリフェニルメタン等の環集合芳香族化合物;
ペンタレン、インデン、インダン、ニンヒドリン、ナフタレン、テトラリン、デカリン、サポタレン、カダレン、オイダレン、ナフトール、メナジオール、ゴシポール、ナフトキノン、ラウソン、ユグロン、メナジオン、プルンバギン、フチオコール、エキノクロムA、アルカンニン、シコニン、アセトナフトン、ナフトエ酸、ナフトイル、ナフタル酸、ナフタラート、アセトメナフトン、ナフチオン酸、ナフチオナート、ナフチオニル、ダンシル、クロセイン酸、フラビアン酸、クロモトロプ酸、ネオクペロン、アズレン、カマズレン、グアイアズレン、ヘプタレン、オクタレン、プルプロガリン等の炭素縮合二環系化合物類:
as−インダセン、s−インダセン、as−ヒドロインダセン、s−ヒドロインダセン、ビフェニレン、アセナフチレン、アセナフテン、アセナフトキノン、フルオレン、フェナレン、ペリナフテン、フェナントレン、フェナントリル、フェナントリリウム、フェナントリリデン、フェナントリレン、フェナントロール、モルホール 、フェナントロン、フェナントラキノン、ピマントレン、レテン、アントラセン、アントリル、アントリリウム、アントリリデン、アントリレン、アントロール、アントラノール 、アントラロビン、アントラリン、ジトラノール、アントロイル、アントロン、ビアントロン、アントラキノン、アントラキノニル、アントラキノニレン、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、クリサジン、アントラガロール、プルプリン、フラボプルプリン、アントラプルプリン、キナリザリン、テクトキノン、クリソファノール、クリソファン酸、エモジン、レイン、ケルメス酸、カルミン酸、ジアントリミド、アントリミド、クリサンミン酸、コルヒチン等の炭素縮合三環系化合物;
トリンデン、トリンダン、フルオランテン、アセフェナントリレン、アセフェナントレン、アセアントリレン、アセアントレン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、テトラフェン、テトラセン、ナフタセン、ルブレン、テトラサイクリン、クロルテトラサイクリン、オキシテトラサイクリン、プレイアデン、ベンゾアントロン等の炭素縮合四環系化合物;
ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン、テトラフェニレン、コラントリレン、コラントレン等の炭素縮合五環系化合物;
コランヌレン、フルミネン、アンタントレン、ゼトレン、ヘキサヘリセン、ヘキサフェン、ヘキサセン、ルビセン、コロネン、トリナフチレン、ヘプタフェン、ヘプタセン、ピラントレン、オクタフェン、オクタセン、テリレン、ナフタセノナフタセン、ノナフェン、ノナセン、ビオラントレン、ビオラントロン、イソビオラントレン、イソビオラントロン、オバレン、デカフェン、デカセン、デカシクレン、ペンタセノペンタセン、クアテリレン、ヘキサセノヘキサセン等の環数6以上の炭素縮合環系化合物類等の環状化合物中の水素原子を、1個または複数個取り除いた形の基が、他の化学構造に結合し得る芳香環が挙げられる。
また例えば、ビフェニル、トリフェニルメタン等の環集合芳香族化合物;
ペンタレン、インデン、インダン、ニンヒドリン、ナフタレン、テトラリン、デカリン、サポタレン、カダレン、オイダレン、ナフトール、メナジオール、ゴシポール、ナフトキノン、ラウソン、ユグロン、メナジオン、プルンバギン、フチオコール、エキノクロムA、アルカンニン、シコニン、アセトナフトン、ナフトエ酸、ナフトイル、ナフタル酸、ナフタラート、アセトメナフトン、ナフチオン酸、ナフチオナート、ナフチオニル、ダンシル、クロセイン酸、フラビアン酸、クロモトロプ酸、ネオクペロン、アズレン、カマズレン、グアイアズレン、ヘプタレン、オクタレン、プルプロガリン等の炭素縮合二環系化合物類:
as−インダセン、s−インダセン、as−ヒドロインダセン、s−ヒドロインダセン、ビフェニレン、アセナフチレン、アセナフテン、アセナフトキノン、フルオレン、フェナレン、ペリナフテン、フェナントレン、フェナントリル、フェナントリリウム、フェナントリリデン、フェナントリレン、フェナントロール、モルホール 、フェナントロン、フェナントラキノン、ピマントレン、レテン、アントラセン、アントリル、アントリリウム、アントリリデン、アントリレン、アントロール、アントラノール 、アントラロビン、アントラリン、ジトラノール、アントロイル、アントロン、ビアントロン、アントラキノン、アントラキノニル、アントラキノニレン、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、クリサジン、アントラガロール、プルプリン、フラボプルプリン、アントラプルプリン、キナリザリン、テクトキノン、クリソファノール、クリソファン酸、エモジン、レイン、ケルメス酸、カルミン酸、ジアントリミド、アントリミド、クリサンミン酸、コルヒチン等の炭素縮合三環系化合物;
トリンデン、トリンダン、フルオランテン、アセフェナントリレン、アセフェナントレン、アセアントリレン、アセアントレン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、テトラフェン、テトラセン、ナフタセン、ルブレン、テトラサイクリン、クロルテトラサイクリン、オキシテトラサイクリン、プレイアデン、ベンゾアントロン等の炭素縮合四環系化合物;
ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン、テトラフェニレン、コラントリレン、コラントレン等の炭素縮合五環系化合物;
コランヌレン、フルミネン、アンタントレン、ゼトレン、ヘキサヘリセン、ヘキサフェン、ヘキサセン、ルビセン、コロネン、トリナフチレン、ヘプタフェン、ヘプタセン、ピラントレン、オクタフェン、オクタセン、テリレン、ナフタセノナフタセン、ノナフェン、ノナセン、ビオラントレン、ビオラントロン、イソビオラントレン、イソビオラントロン、オバレン、デカフェン、デカセン、デカシクレン、ペンタセノペンタセン、クアテリレン、ヘキサセノヘキサセン等の環数6以上の炭素縮合環系化合物類等の環状化合物中の水素原子を、1個または複数個取り除いた形の基が、他の化学構造に結合し得る芳香環が挙げられる。
芳香環を有するオキシラン化合物(k1−1)は、耐熱性と接着力がより優れるビスフェノールAのグリシジルエーテル、ビスフェノールFのグリシジルエーテル、1,3−フェニレンビス(メチレン)ビス(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン−3−カルボキシレート)、および1,3−ビス{(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン−3−イルメトキシ)メチル}ベンゼンが特に好ましい。
オキシラン化合物以外の環状ヘテロ化合物(k2)は、4員環エーテルであるオキセタニル基含有化合物、5員環以上の環状エーテル化合物、および2個以上の酸素または酸素以外のヘテロ基を有する化合物等が挙げられる。
オキセタニル基含有化合物は、例えば3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル]ベンゼン、ジ(1−エチル−3−オキセタニル)メチルエーテル、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、フェノールノボラックオキセタン、および3−エチル−{(3−トリエトキシシリルプロポキシ)メチル}オキセタン等が挙げられる。
オキセタニル基含有化合物は、単独、または2種類以上を併用できる。
オキセタニル基含有化合物は、単独、または2種類以上を併用できる。
その他の環状ヘテロ化合物(k2)は、環状エステル化合物、環状ホルマール化合物、環状カーボネート化合物、含フッ素環状化合物等が好ましい。環状エステル化合物は、ラクトンが好ましい。また環状ホルマール化合物は、ジオキソラン、ジオキサンおよびトリオキサン等がより好ましい。
環状カーボネートは、グリコールとジアルキルカーボネートとの反応によって得られるポリマーを解重合する方法(特開平2−56356号公報参照)、または対応するアルキレンオキシドと二酸化炭素の反応によって合成することができる。環状カーボネートは、5員環,6員環または7員環以上の構造を有することが好ましい。
5員環は、例えば1,3−ジオキソラン等が挙げられる。6員環は、例えば1,3−ジオキサン等が挙げられる。7員環は、1,3−ジオキセパンに含まれるが、2位の炭素がカルボニル炭素のため、環状カーボネートとして独立に分類される。その具体例は、エチレンカーボネート(1,3−ジオキソラン−2−オン)、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、4‐ペンチル‐1,3−ジオキソラン−2−オン、4−ブチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−プロピル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−(イソプロポキシメチル)−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−ヘキシル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−ヘキシル−5−メチレン−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4,5,5−テトラメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−オクチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−ノニル−5−ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−デシル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−ビスメチレン−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4,5,5−テトラエチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、ヘキサヒドロ−1,3−ベンゾジオキソール−2−オン、4−イソプロピル−4−メチル−5−メチレン−1,3−ジオキソラン−2−オン、ビニレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、アリルコハク酸無水物、4−(2−オキソ−1,3−ジオキソラン−4−イルメチルカルバモイルオキシメチル)−1,3−ジオキソラン−2−オン等の5員環カーボネート;
5員環は、例えば1,3−ジオキソラン等が挙げられる。6員環は、例えば1,3−ジオキサン等が挙げられる。7員環は、1,3−ジオキセパンに含まれるが、2位の炭素がカルボニル炭素のため、環状カーボネートとして独立に分類される。その具体例は、エチレンカーボネート(1,3−ジオキソラン−2−オン)、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、4‐ペンチル‐1,3−ジオキソラン−2−オン、4−ブチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−プロピル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−(イソプロポキシメチル)−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−ヘキシル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−ヘキシル−5−メチレン−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4,5,5−テトラメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−オクチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−ノニル−5−ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−デシル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−ビスメチレン−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4,5,5−テトラエチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、ヘキサヒドロ−1,3−ベンゾジオキソール−2−オン、4−イソプロピル−4−メチル−5−メチレン−1,3−ジオキソラン−2−オン、ビニレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、アリルコハク酸無水物、4−(2−オキソ−1,3−ジオキソラン−4−イルメチルカルバモイルオキシメチル)−1,3−ジオキソラン−2−オン等の5員環カーボネート;
炭酸トリメチレン(1,3−ジオキサン−2−オン)、4−メチル−1,3−ジオキサン−2−オン、炭酸2,2−ジメトキシプロパン−1,3−ジイル、5−メチル−1,3−ジオキサン−2−オン、5,5−ジメチル−1,3−ジオキサン−2−オン(ネオペンチルグリコールカーボネート)、5−メチル−5−プロピル−1,3−ジオキサン−2−オン、5−ヒドロキシメチル−5−メチル−1,3−ジオキサン−2−オン、4−フェニル−1,3−ジオキサン−2−オン、5−(ヒドロキシメチル)−5−エチル−1,3−ジオキサン−2−オン、4−メチレン−1,3−ジオキサン−2−オン、5,5−ジメチル−4−ビニル−1,3−ジオキサン−2−オン、5−シアノ−5−メチル−1,3−ジオキサン−2−オン、5−(2−オキソ−1,3−ジオキソラン−4−イルメトキシ)−5−エチル−1,3−ジオキサン−2−オン等の6員環カーボネート;
炭酸テトラメチレン(1,3−ジオキセパン−2−オン)、5−メチル−1,3−ジオキセパン−2−オン、4−メチル−1,3−ジオキセパン−2−オン、5,5−ジメチル−1,3−ジオキセパン−2−オン、5−フェニル−1,3−ジオキセパン−2−オン、4−フェニル−1,3−ジオキセパン−2−オン、4−[1−(フェニルチオ)シクロヘキシル]−1,3−ジオキセパン−2−オン、5,5′−(エチレンビスチオビストリメチレン)ビス(1,3−ジオキセパン−2−オン)等の7員環カーボネートが挙げられる。これらの中でもエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、グリセリンカーボネート等の5員環カーボネートは、活性エネルギー線の反応性が良好であるため好ましい。
また、既に説明した化合物(M)のうち、カチオン重合可能なビニルエーテルは、例えばメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、2−クロロビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、アリルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、イソペンチルビニルエーテル、tert−ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、イソヘキシルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、n−ヘプチルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、ノニルビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル等のビニルエーテルが挙げられる。
化合物(K)を構成する成分としては、芳香環を有するオキシラン化合物(k1−1)を含むことが好ましい。また別の好ましい態様としては、3,4−エポキシシクロヘキシル基含有化合物を含むことである。更に3,4−エポキシシクロヘキシル基含有化合物とグリシジル基含有化合物とを併用することがより好ましい。
化合物(K)を構成する成分として、最も好ましい態様としては、3,4−エポキシシクロヘキシル基含有化合物とグリシジル基含有化合物とを併用し、そのどちらかが芳香環を有するオキシラン化合物(k1−1)であることである。
化合物(K)を構成する成分として、最も好ましい態様としては、3,4−エポキシシクロヘキシル基含有化合物とグリシジル基含有化合物とを併用し、そのどちらかが芳香環を有するオキシラン化合物(k1−1)であることである。
<シラン化合物(A)>
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物において、シラン化合物は、脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)と、グリシジル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、およびメルカプト基からなる群より選択される官能基を有するシラン化合物(a−2)とを併用することを特徴とする。シラン化合物(A)の1分子中のSi元素の数は限定されないが、シラン化合物(A)1分子中に1つのSi元素を有することが好ましい。
化合物(a−1)と化合物(a−2)を併用することで、高温条件または高温・高湿条件で長時間曝しても、接着力低下を抑えられる。この理由については、次のメカニズムを推測している。脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)は脂環構造を有するエポキシ基とアルコキシシランが基材付近で架橋することで、架橋部分の熱による変形が起きにくく、更に基材と接着剤の界面部分に水分子が浸入しにくくなるものと推測している。更に化合物(a−2)を併用することで接着剤主成分であるラジカル重合性化合物(M)またはカチオン重合性化合物(K)との架橋も同時に起こることにより、高温条件または高温・高湿条件で長時間曝しても、接着力が低下しにくいものと推測している。
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物において、シラン化合物は、脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)と、グリシジル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、およびメルカプト基からなる群より選択される官能基を有するシラン化合物(a−2)とを併用することを特徴とする。シラン化合物(A)の1分子中のSi元素の数は限定されないが、シラン化合物(A)1分子中に1つのSi元素を有することが好ましい。
化合物(a−1)と化合物(a−2)を併用することで、高温条件または高温・高湿条件で長時間曝しても、接着力低下を抑えられる。この理由については、次のメカニズムを推測している。脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)は脂環構造を有するエポキシ基とアルコキシシランが基材付近で架橋することで、架橋部分の熱による変形が起きにくく、更に基材と接着剤の界面部分に水分子が浸入しにくくなるものと推測している。更に化合物(a−2)を併用することで接着剤主成分であるラジカル重合性化合物(M)またはカチオン重合性化合物(K)との架橋も同時に起こることにより、高温条件または高温・高湿条件で長時間曝しても、接着力が低下しにくいものと推測している。
シラン化合物(a−1)とシラン化合物(a−2)との配合比((a−1)/(a−2))は、1/9〜9/1(質量比)が好ましく、3/7〜7/3がより好ましい。また、シラン化合物(a−2)は、グリシジル基を有するシラン化合物が好ましい。
シラン化合物(A)の配合割合は、活性エネルギー線重合性樹脂組成物中、0.1〜20質量%含有することが好ましく、さらには、0.1〜15質量%が好ましく、最も好ましくは0.5〜10質量%である。
<脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)>
脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)は、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、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシランが挙げられる。
<官能基を有するシラン化合物(a−2)>
本明細書でいう官能基を有するシラン化合物(a−2)とは、グリシジル基を有するシラン化合物、ビニル基を有するシラン化合物、(メタ)アクリロイル基を有するシラン化合物、およびメルカプト基を有するシラン化合物を意味する。
本明細書でいう官能基を有するシラン化合物(a−2)とは、グリシジル基を有するシラン化合物、ビニル基を有するシラン化合物、(メタ)アクリロイル基を有するシラン化合物、およびメルカプト基を有するシラン化合物を意味する。
<グリシジル基を有するシラン化合物>
グリシジル基を有するシラン化合物としては、γ−メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシメチルトリメトキシシランなどの(メタ)アクリロキシアルキル基とアルコキシ基を3つ有するシラン化合物;、
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トリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のオキシラン環とアルコキシ基を有するシラン化合物等が挙げられる。
グリシジル基を有するシラン化合物としては、γ−メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシメチルトリメトキシシランなどの(メタ)アクリロキシアルキル基とアルコキシ基を3つ有するシラン化合物;、
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トリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のオキシラン環とアルコキシ基を有するシラン化合物等が挙げられる。
<ビニル基を有するシラン化合物>
ビニル基を有するシラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、スチリルトリメトキシシラン等のビニル基を有するアルコキシシラン等が挙げられる。
ビニル基を有するシラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、スチリルトリメトキシシラン等のビニル基を有するアルコキシシラン等が挙げられる。
<(メタ)アクリロイル基を有するシラン化合物>
(メタ)アクリロイルを有するシラン化合物としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリブトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン等のメタクリロキシ基とアルキル基とアルコキシ基を2つ有するシラン化合物;、
γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のアクリロキシ基とアルキル基とアルコキシ基を2つ有するシラン化合物等が挙げられる。
(メタ)アクリロイルを有するシラン化合物としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリブトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン等のメタクリロキシ基とアルキル基とアルコキシ基を2つ有するシラン化合物;、
γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のアクリロキシ基とアルキル基とアルコキシ基を2つ有するシラン化合物等が挙げられる。
<メルカプト基を有するシラン化合物>
メルカプト基を有するシラン化合物としては、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、β−メルカプトメチルフェニルエチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、6−メルカプトヘキシルトリメトキシシラン、10−メルカプトデシルトリメトキシシラン等のメルカプト基とアルコキシ基を有するシラン化合物等が挙げられる。
メルカプト基を有するシラン化合物としては、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、β−メルカプトメチルフェニルエチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、6−メルカプトヘキシルトリメトキシシラン、10−メルカプトデシルトリメトキシシラン等のメルカプト基とアルコキシ基を有するシラン化合物等が挙げられる。
<ホウ酸および/またはホウ酸誘導体>
本発明において、ホウ酸および/またはホウ酸誘導体を含むことが好ましい。活性エネルギー線重合性樹脂組成物を接着剤またはコート剤として使用した場合、活性エネルギー線照射によりホウ酸は、化合物(X)または化合物(Y)と結合した被膜を形成する。また、ホウ酸は、基材の表面との接着性ないし密着性が向上する。ホウ酸およびホウ酸誘導体は、それぞれ単独または混合して使用できる。
本発明においてホウ酸誘導体は、例えばホウ酸以外の1分子中にB−O−H結合を1つ以上有する化合物、水の存在下加水分解してB−O−H結合を1つ以上形成し得る多数のホウ素含有化合物が好ましい。
ホウ酸誘導体は、ホウ酸酸化物(例えば、B2O3);
ホウ酸と、アルコールまたはフェノールとの反応により得られる誘導体、例えば、ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリ−n−プロピル、ホウ酸トリ−n−ブチル、ホウ酸トリフェニル、ホウ酸トリイソプロピル、ホウ酸トリ−t−アミル、ホウ酸トリフェニル、トリメトキシボロキシン、ホウ酸トリ−2−シクロヘキシルシクロヘキシル、ホウ酸トリエタノールアミン、ホウ酸トリイソプロピルアミン、ホウ酸マンニトール、ホウ酸グリセロール、およびホウ酸トリイソプロパノールアミン等のホウ酸エステルが挙げられる。
ホウ酸誘導体は、ボロン酸の誘導体を含む、例えば、メチルボロン酸、エチルボロン酸、ブチルボロン酸、およびシクロヘキシルボロン酸等のアルキルまたはアルケニルボロン酸;
フェニルボロン酸、ナフタレンボロン酸、およびアントラセンボロン酸等のアリールボロン酸等、またはこれらのアリール基に任意の置換基を有する置換型アリールボロン酸が挙げられる。
ホウ酸誘導体は、ホウ酸酸化物(例えば、B2O3);
ホウ酸と、アルコールまたはフェノールとの反応により得られる誘導体、例えば、ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリ−n−プロピル、ホウ酸トリ−n−ブチル、ホウ酸トリフェニル、ホウ酸トリイソプロピル、ホウ酸トリ−t−アミル、ホウ酸トリフェニル、トリメトキシボロキシン、ホウ酸トリ−2−シクロヘキシルシクロヘキシル、ホウ酸トリエタノールアミン、ホウ酸トリイソプロピルアミン、ホウ酸マンニトール、ホウ酸グリセロール、およびホウ酸トリイソプロパノールアミン等のホウ酸エステルが挙げられる。
ホウ酸誘導体は、ボロン酸の誘導体を含む、例えば、メチルボロン酸、エチルボロン酸、ブチルボロン酸、およびシクロヘキシルボロン酸等のアルキルまたはアルケニルボロン酸;
フェニルボロン酸、ナフタレンボロン酸、およびアントラセンボロン酸等のアリールボロン酸等、またはこれらのアリール基に任意の置換基を有する置換型アリールボロン酸が挙げられる。
さらに、他のアミノ基含有ボレートおよびホウ酸の第三級アミン塩も好ましい。例えば2−(β−ジメチルアミノイソプロポキシ)−4,5−ジメチル−1,3,2−ジオキサボロラン、2−(β−ジエチルアミノエトキシ)−4,4,6−トリメチル−1,3,2−ジオキサボリナン、2−(β−ジメチルアミノエトキシ)−4,4,6−トリメチル−1,3,2−ジオキサボリナン、2−(β−ジイソプロピルアミノエトキシ)−1,3,2−ジオキサボナリン、2−(β−ジイソプロピルアミノエトキシ)−4−メチル−1,3,2−ジオキサボリナン、2−(γ−ジメチルアミノプロポキシ)−1,3,6,9−テトラプキサ−2−ボラシクロウンデカン、および2−(β−ジメチルアミノエトキシ)−4,4−(4−ヒドロキシブチル)−1,3,2−ジオキサボリナン等挙げられ。
またホウ酸誘導体は、ホウ素含有部位を含む有機オリゴマーおよび重合体が好ましい。例えば重合体ホウ酸エステル(例えば、活性水素含有重合体(例えば、ヒドロキシル官能基含有アクリル重合体またはポリシロキサン重合体))と、ホウ酸またはホウ酸エステルとを反応させたホウ酸エステル基を有する重合体が挙げられる。
重合体ホウ酸エステルの原料となる重合体は、公知の活性水素含有重合体を使用できるところ、例えば、アクリル重合体、ポリエステル重合体、ポリウレタン重合体、およびポリエーテル重合体等が挙げられる。
重合体ホウ酸エステルの原料となる重合体は、公知の活性水素含有重合体を使用できるところ、例えば、アクリル重合体、ポリエステル重合体、ポリウレタン重合体、およびポリエーテル重合体等が挙げられる。
これまで説明したホウ酸は、ホウ酸、ホウ酸エステル、ホウ酸の第三級アミン塩が溶解性が向上する面で好ましく、接着性が向上する面でホウ酸がより好ましい。
またホウ酸誘導体は、3個以上の水酸基を有することが好ましい。3個以上の水酸基を有するホウ酸誘導体は、例えば1、4−ベンゼンジボロン酸(水酸基数4)、テトラヒドロキシジボラン(水酸基数4)およびホウ酸トリエタノールアミン塩(水酸基数3)等が挙げられる。
またホウ酸誘導体は、3個以上の水酸基を有することが好ましい。3個以上の水酸基を有するホウ酸誘導体は、例えば1、4−ベンゼンジボロン酸(水酸基数4)、テトラヒドロキシジボラン(水酸基数4)およびホウ酸トリエタノールアミン塩(水酸基数3)等が挙げられる。
ホウ酸の使用量は、活性エネルギー線重合性樹脂組成物中、0.1〜20質量%が好ましく、0.3〜12質量%がより好ましく、0.3〜7質量%がさらに好ましい。ホウ酸を0.1〜20質量%使用すると接着性および活性エネルギー線重合性樹脂組成物の安定性がより向上する。
<活性エネルギー線重合開始剤(E)>
活性エネルギー線重合性樹脂組成物は、さらに、活性エネルギー線重合開始剤(E)を含むことができる。活性エネルギー線重合開始剤(E)は、ラジカル重合開始剤(RE)および/またはカチオン重合開始剤(KE)を使用することが好ましい。
ラジカル重合開始剤(RE)は、例えば2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、キサントフルオレノン、ベンズアルデヒド、アントラキノン、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、4−オキサントン、カンファーキノン、および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−オン等が挙げられる。市販品としては、例えば、イルガキュア184,907,651,1700,1800,819,369,261、DAROCUR−TPO(BASF社製 2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド)、ダロキュアー1173(メルク社製)、エザキュアーKIP150、TZT(日本シイベルヘグナー社製)、カヤキュアBMS、カヤキュアDMBI(日本化薬社製)等が挙げられる。また、分子内に少なくとも1個の(メタ)アクリロイル基を有するラジカル重合開始剤を、本発明のラジカル重合開始剤(RE)として用いることができる。
カチオン重合開始剤(KE)(酸発生剤ともいう)は、上記の通り、UVACURE1590(ダイセル・サイテック社製)、CPI−110P(サンアプロ社製)、などのスルホニウム塩系カチオン開始剤、IRGACURE250(BASF社製)、WPI−113(和光純薬工業社製)、およびRp−2074(ローディア・ジャパン社製)等のヨードニウム塩系カチオン開始剤が挙げられる。
また、カチオン重合開始剤(KE)の反応性を向上させるために、増感剤を併用しても良い。増感剤は、例えばアミン、尿素化合物、含硫黄化合物、含燐化合物、含塩素化合物、ニトリル化合物、およびその他の含窒素化合物等が好ましい。また、アントラセン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、ペリレン、フェノチアジン、およびローズベンガル等も好ましい。
活性エネルギー線重合開始剤(E)は、単独または2種類以上を併用できる。活性エネルギー線重合開始剤(E)の配合量は、化合物(M)100質量部に対して、0.01〜20質量部が好ましい。活性エネルギー線重合開始剤(E)を前記範囲で使用すると活性エネルギー線反応性がより向上する。
(ハイブリッド系活性エネルギー線重合性樹脂組成物)
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物の内、ラジカル重合性化合物(M)およびカチオン重合性化合物(K)を含む活性エネルギー線重合性樹脂組成物(以下、ハイブリッド系活性エネルギー線重合性樹脂組成物という)について説明する。
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物の内、ラジカル重合性化合物(M)およびカチオン重合性化合物(K)を含む活性エネルギー線重合性樹脂組成物(以下、ハイブリッド系活性エネルギー線重合性樹脂組成物という)について説明する。
ハイブリッド系活性エネルギー線重合性樹脂組成物において、化合物(M)としては、化合物(X)および/または「化合物(L)であることが好ましい。
化合物(M)、化合物(K)および化合物(A)の好ましい比率は、活性エネルギー線重合組成物中、化合物(M)9〜99質量%、化合物(K)0.5〜90質量%、化合物(A)0.1〜20質量%である。
また、より好ましくは化合物(M)30〜80質量%、化合物(K)20〜70質量%、化合物(A)0.3〜15質量%である。
また、より好ましくは化合物(M)30〜80質量%、化合物(K)20〜70質量%、化合物(A)0.3〜15質量%である。
ホウ酸および/またはホウ酸誘導体を使用する場合のホウ酸および/またはホウ酸誘導体の好ましい含有量は、0.1〜20質量%が好ましく、0.3〜12質量%がより好ましく、0.3〜7質量%がさらに好ましい。ホウ酸を0.1〜20質量%使用すると接着性および活性エネルギー線重合性樹脂組成物の安定性がより向上する。
化合物(M)は、9質量%以上になると硬化性がより向上する。また、99質量%以下になると硬化収縮が少なく、皺が入り難い積層体が得易い。また化合物(A)が0.1質量%以上になる耐熱性が向上する。また、20質量%以下になると安定性が向上する。
ラジカル重合開始剤(RE)およびカチオン重合開始剤(KE)の使用量は、活性エネルギー線重合性樹脂組成物100質量%中、0.01〜20質量%が好ましい。
(溶剤)
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物は、乾燥工程に要する設備の省略や省エネルギーの観点から、水や有機溶剤を含まないことが好ましい。しかし、活性エネルギー線重合開始剤(E)が、α,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物(M)に難溶性である場合、また高粘度である場合は、活性エネルギー線重合開始剤(E)を溶解するため、少量の水または有機溶剤を含んでもよい。水または有機溶剤は、活性エネルギー線重合性樹脂組成物中の含有量が5質量%以下であることが好ましい。有機溶剤は、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シクロヘキサン、トルエン、およびキシレンその他の炭化水素系溶媒等が挙げられる。有機溶媒、また水をさらに添加して、活性エネルギー線重合性樹脂組成物の粘度を調整することもできるし、活性エネルギー線重合性樹脂組成物を加熱して粘度を低下させることもできる。
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物は、乾燥工程に要する設備の省略や省エネルギーの観点から、水や有機溶剤を含まないことが好ましい。しかし、活性エネルギー線重合開始剤(E)が、α,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物(M)に難溶性である場合、また高粘度である場合は、活性エネルギー線重合開始剤(E)を溶解するため、少量の水または有機溶剤を含んでもよい。水または有機溶剤は、活性エネルギー線重合性樹脂組成物中の含有量が5質量%以下であることが好ましい。有機溶剤は、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シクロヘキサン、トルエン、およびキシレンその他の炭化水素系溶媒等が挙げられる。有機溶媒、また水をさらに添加して、活性エネルギー線重合性樹脂組成物の粘度を調整することもできるし、活性エネルギー線重合性樹脂組成物を加熱して粘度を低下させることもできる。
(その他添加剤)
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物には、その他添加剤を配合できる。例えば、重合硬化収縮率低減、熱膨張率低減、寸法安定性向上、弾性率向上、粘度調整、熱伝導率向上、強度向上、靭性向上、および着色向上等の観点から、有機または無機の充填剤を配合できる。このような充填剤としては、ポリマー、セラミックス、金属、金属酸化物、金属塩、および染顔料等が挙げられる。充填剤の形状は、特に限定されず、例えば、粒子状、および繊維状等が挙げられる。なお、ポリマーを配合する場合は、柔軟性付与剤、可塑剤、難燃化剤、保存安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、チクソトロピー付与剤、分散安定剤、流動性付与剤および消泡剤等の充填剤としてではなく、ポリマーブレンドまたはポリマーアロイとして、活性エネルギー線重合性接着剤中に溶解、半溶解またはミクロ分散させることも可能である。
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物には、その他添加剤を配合できる。例えば、重合硬化収縮率低減、熱膨張率低減、寸法安定性向上、弾性率向上、粘度調整、熱伝導率向上、強度向上、靭性向上、および着色向上等の観点から、有機または無機の充填剤を配合できる。このような充填剤としては、ポリマー、セラミックス、金属、金属酸化物、金属塩、および染顔料等が挙げられる。充填剤の形状は、特に限定されず、例えば、粒子状、および繊維状等が挙げられる。なお、ポリマーを配合する場合は、柔軟性付与剤、可塑剤、難燃化剤、保存安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、チクソトロピー付与剤、分散安定剤、流動性付与剤および消泡剤等の充填剤としてではなく、ポリマーブレンドまたはポリマーアロイとして、活性エネルギー線重合性接着剤中に溶解、半溶解またはミクロ分散させることも可能である。
(粘度)
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物は、液状、ペースト状およびフィルム状のいずれの形態でも使用することができるところ、ハンドリングし易い液状が好ましい。
活性エネルギー線重合性樹脂組成物の粘度は、用途に応じて適宜調整できるところ、例えば、被膜の厚みを0.1〜6μmとする場合には、粘度は1〜1500mPa・s程度が好ましく、10〜1300mPa・sがより好ましく、20〜1000mPa・sがさらに好ましい。粘度を1〜1500mPa・sにすることで薄い被膜の形成が容易であり、透過率がより向上する。
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物は、液状、ペースト状およびフィルム状のいずれの形態でも使用することができるところ、ハンドリングし易い液状が好ましい。
活性エネルギー線重合性樹脂組成物の粘度は、用途に応じて適宜調整できるところ、例えば、被膜の厚みを0.1〜6μmとする場合には、粘度は1〜1500mPa・s程度が好ましく、10〜1300mPa・sがより好ましく、20〜1000mPa・sがさらに好ましい。粘度を1〜1500mPa・sにすることで薄い被膜の形成が容易であり、透過率がより向上する。
また、同様に被膜の厚みを6〜300μmとする場合には、粘度は1500〜100,000mPa・s程度が好ましく、3,000〜50,000mPa・sがより好ましい。である。また、粘度の調整は、適宜有機溶剤を配合すればよい。
(被膜の厚さ)
活性エネルギー線重合性樹脂組成物は、その用途により形成する被膜の厚みを調整できるところ、後述するハードコートフィルムまたは偏光フィルム(偏光板とも称す)等の光学素子用積層体の用途で使用する場合は、活性エネルギー線重合性樹脂組成物を薄膜塗工する。塗工によって形成される樹脂層の厚さは0.1〜6μmの薄膜塗工であることが好ましく、0.1μm〜3μmであることがより好ましい。0.1μm以上にすることによって、樹脂組成物をコート剤または接着剤として使用した場合に、十分な密着性または接着力を得ることが容易である。一方、樹脂層の厚さが6μmを超えると、密着性または接着力等の特性において変化は見られない場合が多い。
活性エネルギー線重合性樹脂組成物は、その用途により形成する被膜の厚みを調整できるところ、後述するハードコートフィルムまたは偏光フィルム(偏光板とも称す)等の光学素子用積層体の用途で使用する場合は、活性エネルギー線重合性樹脂組成物を薄膜塗工する。塗工によって形成される樹脂層の厚さは0.1〜6μmの薄膜塗工であることが好ましく、0.1μm〜3μmであることがより好ましい。0.1μm以上にすることによって、樹脂組成物をコート剤または接着剤として使用した場合に、十分な密着性または接着力を得ることが容易である。一方、樹脂層の厚さが6μmを超えると、密着性または接着力等の特性において変化は見られない場合が多い。
また、活性エネルギー線重合性樹脂組成物を、加飾フィルム(タッチパネル用充填シートを意味する)等の光学素子用積層体の用途で使用する場合は、塗工によって形成される上記樹脂層の厚さは6〜300μmの厚膜塗工であることが好ましく、20μm〜250μmであることがより好ましい。6μm未満では、十分な応力緩和性が得られないことがあり、300μmを超えるとスジ引き等の塗工性が低下する場合が多い。
(塗工方法)
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物の塗工方法は、例えばマイヤーバー、アプリケーター、刷毛、スプレー、ローラー、グラビアコーター、ダイコーター、マイクログラビアコーター、リップコーター、コンマコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、リバースコ−ター、スピンコーター等公知の塗工方法を利用できる。
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物の塗工方法は、例えばマイヤーバー、アプリケーター、刷毛、スプレー、ローラー、グラビアコーター、ダイコーター、マイクログラビアコーター、リップコーター、コンマコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、リバースコ−ター、スピンコーター等公知の塗工方法を利用できる。
(活性エネルギー線)
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物は、基材上に塗布し、形成した被膜に活性エネルギー線を照射することで、α,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物(M)の場合にはラジカル重合、カチオン重合性(K)の場合にはカチオン重合により重合硬化する。活性エネルギー線の照射光源としては、150〜550nm波長域の光を主体としたもので、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、LEDランプ、キセノンランプまたはメタルハライドランプ等が挙げられる。その他、半導体レーザー、電子線等も活性エネルギー線として使用できる。
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物は、基材上に塗布し、形成した被膜に活性エネルギー線を照射することで、α,β−エチレン性不飽和二重結合基含有化合物(M)の場合にはラジカル重合、カチオン重合性(K)の場合にはカチオン重合により重合硬化する。活性エネルギー線の照射光源としては、150〜550nm波長域の光を主体としたもので、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、LEDランプ、キセノンランプまたはメタルハライドランプ等が挙げられる。その他、半導体レーザー、電子線等も活性エネルギー線として使用できる。
紫外線の照射強度は、10〜3000mW/cm2が好ましい。照射強度が前記範囲を満たすと迅速な硬化が容易になり、基材の劣化を最小限に抑制できる。照射強度と照射時間の積として表される積算照射量は、50〜20,000mJ/cm2が好ましい。積算照射量が前記積算照射量を満たすと短時間硬化が容易になり、生産性もより向上する。
(基材)
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物を塗工できる基材は、フィルム状基材、ガラス板、紙加工品等、特に制限はない。一方、本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物を二つ以上の基材を貼り合わせる接着剤として使用する場合には、活性エネルギー線を照射して重合させるために、活性エネルギー線を透過し易い基材を使用する必要がある。この場合、透明フィルムや透明ガラス板を使用することが好ましい。なお貼り合わせる基材の一方に活性エネルギー線が透過し難い基材、例えば、木材、金属板、プラスチック板、紙加工品等を使用し、他方を透明フィルムや透明ガラス板を使用し、透明フィルムや透明ガラス板側から照射し、重合硬化を行うこともできる。
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物を塗工できる基材は、フィルム状基材、ガラス板、紙加工品等、特に制限はない。一方、本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物を二つ以上の基材を貼り合わせる接着剤として使用する場合には、活性エネルギー線を照射して重合させるために、活性エネルギー線を透過し易い基材を使用する必要がある。この場合、透明フィルムや透明ガラス板を使用することが好ましい。なお貼り合わせる基材の一方に活性エネルギー線が透過し難い基材、例えば、木材、金属板、プラスチック板、紙加工品等を使用し、他方を透明フィルムや透明ガラス板を使用し、透明フィルムや透明ガラス板側から照射し、重合硬化を行うこともできる。
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物は、基材のうち、フィルム状基材を使用する事が好ましい。フィルム状基材としては、セロハン、各種プラスチックフィルム、合成紙等のフィルム状基材が挙げられるが、透明な各種プラスチックフィルムの使用が好ましい。また、フィルム状基材としては、透明であれば、単層のものであってもよいし、複数の基材を積層してなる多層状態にあるものも用いることができる。
(積層体)
本発明の積層体は、活性エネルギー線重合性樹脂組成物を基材の片面、または両面に塗工して形成した積層体である。活性エネルギー線重合性樹脂組成物を接着剤として使用する場合は、基材は複数必要である。また同様にコート剤として使用する場合は。基材は単独または複数でも良い。
本発明の積層体は、活性エネルギー線重合性樹脂組成物を基材の片面、または両面に塗工して形成した積層体である。活性エネルギー線重合性樹脂組成物を接着剤として使用する場合は、基材は複数必要である。また同様にコート剤として使用する場合は。基材は単独または複数でも良い。
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物の活性エネルギー線による重合反応は、前記した基材のうち、フィルム状基材である透明フィルム、および該透明フィルムの少なくとも一方の面に位置する活性エネルギー線重合性樹脂組成物層とを具備する、積層体の形成に使用されることが好ましい。本発明において、透明フィルムの積層体は、以下のようにして得ることができる。
フィルム状基材である透明フィルムの片面に活性エネルギー線重合性樹脂組成物を塗工して形成した被膜に、別の透明フィルムを貼り合せ、更にこの積層体の片面や両面に活性エネルギー線重合性樹脂組成物を塗工し、更に別の透明フィルム、ガラス、あるいは透明成形体に積層することによって、積層体を得ることができる。なお本発明の積層体が前記積層構成に限定されないことは言うまでもない。
接着剤として用いられる本発明の樹脂組成物の活性エネルギー線重合反応は、樹脂組成物の塗工時、あるいは積層する際、さらには積層した後に活性エネルギー線を照射して進行するが、積層した後に活性エネルギー線を照射して重合反応を進めることが好ましい。
本発明において透明フィルムは、ディスプレイやタッチパネル等の情報通信機器等の光学フィルムに使用する事ができる。
(光学素子用積層体)
本発明の積層体は、光学用積層体として使用することが好ましく、光学素子用積層体がより好ましい。光学用積層体の積層構成は、例えば透明フィルム/接着剤層/透明フィルム、透明フィルム/接着剤層/透明フィルム/接着剤層/透明フィルム等の複数の層を積層したシート状積層体が好ましい。また、透明フィルムの一部をガラス、あるいは光学成形体のような光学部材に置き換えることも可能である。
本発明の積層体は、光学用積層体として使用することが好ましく、光学素子用積層体がより好ましい。光学用積層体の積層構成は、例えば透明フィルム/接着剤層/透明フィルム、透明フィルム/接着剤層/透明フィルム/接着剤層/透明フィルム等の複数の層を積層したシート状積層体が好ましい。また、透明フィルムの一部をガラス、あるいは光学成形体のような光学部材に置き換えることも可能である。
光学フィルムとして使用できる透明フィルムは、例えば透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、および等方性等に優れる熱可塑性樹脂が好ましい。透明フィルムは、プラスチックフィルムやプラスチックシートともいい、例えばポリビニルアルコールフィルム、ポリトリアセチルセルロースフィルム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリシクロオレフィン、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系フィルム;ポリエチレンテレフタレート、およびポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルム;ポリカーボネート系フィルム、ポリノルボルネン系フィルム、ポリアリレート系フィルム、ポリアクリル系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリスチレン系フィルム、ポリビニル系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリイミド系フィルム、およびポリオキシラン系フィル等が挙げられる。
本発明の透明フィルムは、積層体として使用する場合、各フィルムは単独でも2種類以上併用しても良い。例えば、片面にポリシクロオレフィン系フィルムを使用し、もう一方の片面にポリアクリル系フィルムを使用しても良い。
透明フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの観点から、1〜500μm程度であり、1〜300μmが好ましく、5〜200μmがより好ましく、5〜150μmがさらに好ましい。
透明フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの観点から、1〜500μm程度であり、1〜300μmが好ましく、5〜200μmがより好ましく、5〜150μmがさらに好ましい。
なお、光学フィルムである偏光板フィルムの偏光子の両側に透明フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる透明フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる透明フィルムを用いても良い。
本発明の光学素子用積層体は、基材に光学フィルムを使用することが好ましい。光学フィルムは、上記透明フィルムに光学機能を有する塗工液を塗布したフィルムである。光学機能とは、光透過、光拡散、集光、屈折、散乱、HAZE等である。光学フィルムは、例えば、ハードコートフィルム、帯電防止コートフィルム、防眩コートフィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルム、反射防止フィルム、光拡散フィルム、輝度向上フィルム、プリズムフィルム(プリズムシートともいう)、および導光フィルム(導光板ともいう)等が挙げられる。これらは用途に応じて単独または2種類以上を併用できる。
上記偏光フィルムは、偏光板とも呼ばれ、ポリビニルアルコール系偏光子の両面を2枚のポリアセチルセルロース系フィルムであるポリトリアセチルセルロース系保護フィルム(以下、「TACフィルム」という)や、ポリビニルアルコール系偏光子の片面や両面をポリノルボルネン系フィルムであるポリシクロオレフィ系フィルム、ポリアクリル系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリエステル系フィルム等を接着剤を介して積層した、多層構造のシート状の光学フィルムである。当該接着剤としては、本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物が好適に使用できる。
本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物を使用して積層された光学フィルムは、液晶表示装置、PDPモジュール、タッチパネルモジュール、有機ELモジュール等のガラス板、上記の各種プラスチックフィルム等の透明フィルムに、本発明の活性エネルギー線重合性樹脂組成物をさらに積層して貼着し、光学素子用積層体として使用されることが好ましい。
活性エネルギー線重合性樹脂組成物を接着剤として使用した偏光板(偏光フィルム)は、より具体的には、以下のようにして得ることができる。活性エネルギー線重合性接着剤を使用した偏光板(偏光フィルム)は、例えば、以下の(I)〜(III)のいずれかの方法で作成することが好ましい。
(I)第1の透明フィルムである保護フィルムの一方の面に、活性エネルギー線重合性接着剤を塗工し、第1の重合性接着剤層(2’)を形成し、
透明フィルムである第2の保護フィルムの一方の面に、活性エネルギー線重合性接着剤を塗工し、第2の活性エネルギー線重合性接着剤層を形成し、
透明フィルムである第2の保護フィルムの一方の面に、活性エネルギー線重合性接着剤を塗工し、第2の活性エネルギー線重合性接着剤層を形成し、
次いで、ポリビニルアルコール系偏光子の各面に、第1の活性エネルギー線重合性接着剤層面および第2の活性エネルギー線重合性接着剤層面を、同時に/または順番に重ね合わせた後、活性エネルギー線を照射し、第1の活性エネルギー線重合性接着剤層および第2の活性エネルギー線重合性接着剤層を重合硬化することによって製造する方法、
(II)ポリビニルアルコール系偏光子の一方の面に、活性エネルギー線重合性接着剤を塗工し、第1の活性エネルギー線重合性接着剤層を形成し、形成された第1の活性エネルギー線重合性接着剤層の表面を透明フィルムである第1の保護フィルムで覆い、次いでポリビニルアルコール系偏光子の他方の面に、活性エネルギー線重合性接着剤を塗工し、第2の活性エネルギー線重合性接着剤層を形成し、形成された第2の活性エネルギー線重合性接着剤層の表面を第2の保護フィルムで覆い、活性エネルギー線を照射し、第1の活性エネルギー線重合性接着剤層および第2の活性エネルギー線重合性接着剤層を重合硬化することによって製造する方法、および
(III)第1の透明フィルムである保護フィルムとポリビニルアルコール系偏光子を重ねた端部および、ポリビニルアルコール系偏光子の第1の保護フィルムがない面に重ねた第2の保護フィルムの端部に活性エネルギー線重合性接着剤をたらした後、ロールの間を通過させ各層間に接着剤を広げる。次に活性エネルギー線を照射し、活性エネルギー線重合性接着剤を重合硬化させることによって製造する方法等があるが、特に限定するものではない。
以下に、本発明の具体的な実施例を比較例と併せて説明するが、本発明は、下記実施例に限定されない。また、下記実施例および比較例中、「部」および「%」は、それぞれ「質量部」および「質量%」を表す。
また、「重量平均分子量(Mw)」と「数平均分子量(Mn)」は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー「HLC−8220GPC」(東ソー社製)を使用して測定した数値であり、分離カラム:「TSK−GEL SUPER H5000」、「TSK−GEL SUPER H4000」、「TSK−GEL SUPER H3000」、および「TSK−GEL SUPER H2000」(全て東ソー社製)を4本直列に繋ぎ、移動相に温度40℃のテトラヒドロフランを用いて、0.6ml/分の流速で測定した標準ポリスチレン換算の重量平均分子量と数平均分子量である。
また、「重量平均分子量(Mw)」と「数平均分子量(Mn)」は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー「HLC−8220GPC」(東ソー社製)を使用して測定した数値であり、分離カラム:「TSK−GEL SUPER H5000」、「TSK−GEL SUPER H4000」、「TSK−GEL SUPER H3000」、および「TSK−GEL SUPER H2000」(全て東ソー社製)を4本直列に繋ぎ、移動相に温度40℃のテトラヒドロフランを用いて、0.6ml/分の流速で測定した標準ポリスチレン換算の重量平均分子量と数平均分子量である。
[実施例および比較例]
酸素濃度が10%以下に置換され、かつ遮光された300mlのマヨネーズ瓶に、表1〜3に示す材料および配合量(部)で仕込んだ。次にディスパーにて、仕込んだ混合物を十分に撹拌し、その後十分に脱泡を行うことにより、それぞれの活性エネルギー線重合性樹脂組成物を得た。この活性エネルギー線重合性樹脂組成物について、それぞれ、以下の手法によって積層体を作成し、評価した。評価結果も表1〜3に示した。
酸素濃度が10%以下に置換され、かつ遮光された300mlのマヨネーズ瓶に、表1〜3に示す材料および配合量(部)で仕込んだ。次にディスパーにて、仕込んだ混合物を十分に撹拌し、その後十分に脱泡を行うことにより、それぞれの活性エネルギー線重合性樹脂組成物を得た。この活性エネルギー線重合性樹脂組成物について、それぞれ、以下の手法によって積層体を作成し、評価した。評価結果も表1〜3に示した。
なお、表1〜3中の略称は以下の通りである。
<ラジカル重合性化合物(M)>
<化合物(X)>
4HBA:アクリル酸4−ヒドロキシブチル
HEA:アクリル酸2−ヒドロキシエチル
CHDMMA:シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート
<化合物(Y)>
DMAEA:ジメチルアミノエチルアクリレート
DMAPAA:ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
VIM:1−ビニルイミダゾール
VRP:4−ビニルピリジン
<化合物(L)>
NPDA:ネオペンチルグリコールジアクリレート
DCPDMDA:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート
PET3A:ペンタエリスリトールトリアクリレート
INATA:イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート(東亞合成社製:アロニックスM−315)
DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
<オリゴマー(D)>
オリゴマー1:紫光UV3000B:日本合成化学工業社製 ポリウレタンジアクリレート Mw=18000
オリゴマー2:合成例1で得られたポリウレタンアクリレート Mw=4000
オリゴマー3:合成例2で得られたポリウレタンアクリレート Mw=1300
オリゴマー4:EBECRYL3708:ダイセル・オルネクス社製 ラジカル重合性基を有する変性エポキシアクリレート Mw=1500
オリゴマー5:EBECRYL810:ダイセル・オルネクス社製 ラジカル重合性基を有するポリエステルアクリレート Mw=1000
<化合物(m)>
DCPA:ジシクロペンタニルアクリレート
IBXA:イソボニルアクリレート
THFA:テトラヒドロフルフリルアクリレート
PEA:フェノキシエチルアクリレート
tBA:t−ブチルアクリレート
DMAA:N,N−ジメチルアクリルアミド
4HBAGE:4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル
GMA:メタクリル酸グリシジル
<ラジカル重合性化合物(M)>
<化合物(X)>
4HBA:アクリル酸4−ヒドロキシブチル
HEA:アクリル酸2−ヒドロキシエチル
CHDMMA:シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート
<化合物(Y)>
DMAEA:ジメチルアミノエチルアクリレート
DMAPAA:ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
VIM:1−ビニルイミダゾール
VRP:4−ビニルピリジン
<化合物(L)>
NPDA:ネオペンチルグリコールジアクリレート
DCPDMDA:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート
PET3A:ペンタエリスリトールトリアクリレート
INATA:イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート(東亞合成社製:アロニックスM−315)
DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
<オリゴマー(D)>
オリゴマー1:紫光UV3000B:日本合成化学工業社製 ポリウレタンジアクリレート Mw=18000
オリゴマー2:合成例1で得られたポリウレタンアクリレート Mw=4000
オリゴマー3:合成例2で得られたポリウレタンアクリレート Mw=1300
オリゴマー4:EBECRYL3708:ダイセル・オルネクス社製 ラジカル重合性基を有する変性エポキシアクリレート Mw=1500
オリゴマー5:EBECRYL810:ダイセル・オルネクス社製 ラジカル重合性基を有するポリエステルアクリレート Mw=1000
<化合物(m)>
DCPA:ジシクロペンタニルアクリレート
IBXA:イソボニルアクリレート
THFA:テトラヒドロフルフリルアクリレート
PEA:フェノキシエチルアクリレート
tBA:t−ブチルアクリレート
DMAA:N,N−ジメチルアクリルアミド
4HBAGE:4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル
GMA:メタクリル酸グリシジル
<カチオン重合性化合物(K)>
<化合物(k1−1)>
JER828:2,2’−[(ジメチルメチレン)ビス(p−フェニレン)オキシメチレン]ビスオキシラン (三菱ケミカル社製)
化合物1:1,3−フェニレンビス(メチレン)ビス(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン−3−カルボキシレート)
JER806:2,2’−[メチレンビス(p−フェニレン)オキシメチレン]ビスオキシラン(三菱ケミカル社製)
<化合物(k1−1)以外の化合物(k1)>
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 (ダイセル社製 セロキサイド2021P)
EX−212:1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル
<化合物(k2)>
OXT−101:3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(東亞合成社製 アロンオキセタンOXT−101)
<化合物(k1−1)>
JER828:2,2’−[(ジメチルメチレン)ビス(p−フェニレン)オキシメチレン]ビスオキシラン (三菱ケミカル社製)
化合物1:1,3−フェニレンビス(メチレン)ビス(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン−3−カルボキシレート)
JER806:2,2’−[メチレンビス(p−フェニレン)オキシメチレン]ビスオキシラン(三菱ケミカル社製)
<化合物(k1−1)以外の化合物(k1)>
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 (ダイセル社製 セロキサイド2021P)
EX−212:1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル
<化合物(k2)>
OXT−101:3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(東亞合成社製 アロンオキセタンOXT−101)
<シラン化合物(A)>
<シラン化合物(a−1)>
KBM−303:2−(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
<シラン化合物(a−2)>
KBM−403:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
KBE−403:3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
KBM−5103:3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン
KBE−1003:ビニルトリエトキシシラン
KBM−803:3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
<ホウ酸またはホウ酸誘導体>
B1:ホウ酸(水酸基数3)(オルトホウ酸とも称する)
B2:ホウ酸トリエチル(水酸基数0)
B3:1、4−ベンゼンジボロン酸(水酸基数4)
B4:テトラヒドロキシジボラン(水酸基数4)
B5:メチルボロン酸(水酸基数2)
B6:フェニルボロン酸(水酸基数2)
<シラン化合物(a−1)>
KBM−303:2−(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
<シラン化合物(a−2)>
KBM−403:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
KBE−403:3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
KBM−5103:3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン
KBE−1003:ビニルトリエトキシシラン
KBM−803:3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
<ホウ酸またはホウ酸誘導体>
B1:ホウ酸(水酸基数3)(オルトホウ酸とも称する)
B2:ホウ酸トリエチル(水酸基数0)
B3:1、4−ベンゼンジボロン酸(水酸基数4)
B4:テトラヒドロキシジボラン(水酸基数4)
B5:メチルボロン酸(水酸基数2)
B6:フェニルボロン酸(水酸基数2)
<ラジカル重合開始剤(RE)>
TPO: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ト゛ (BASF社製 ルシチンTPO)
<カチオン重合開始剤(KE)>
CPI−110P:サンアプロ社製 トリアリールスルホニウム塩タイプの光酸発生剤
IRG250:4−イソブチルフェニル(4−メチルフェニル) ヨードニウム・ヘキサフルオロホスファート(BASF社製 イルガキュア250)
<増感剤>
DETX−S:2,4−ジエチルチオキサントン(日本化薬社製)
TPO: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ト゛ (BASF社製 ルシチンTPO)
<カチオン重合開始剤(KE)>
CPI−110P:サンアプロ社製 トリアリールスルホニウム塩タイプの光酸発生剤
IRG250:4−イソブチルフェニル(4−メチルフェニル) ヨードニウム・ヘキサフルオロホスファート(BASF社製 イルガキュア250)
<増感剤>
DETX−S:2,4−ジエチルチオキサントン(日本化薬社製)
<オリゴマーの合成例1(オリゴマー2)>
撹拌機、還流冷却管、ガス導入管、温度計、および滴下ロ−トを備えた5口セパラブルフラスコに、ポリテトラメチレングリコール(保土ヶ谷化学社製:PTG850、水酸基価127.1mgKOH/g)を81.6部、イソホロンジイソシアネートを41.4部仕込み、乾燥空気を導入しながら60℃に昇温した。ここへジブチル錫ジラウレートを0.05部添加し、1時間反応させた。別途、滴下ロートに4−ヒドロキシブチルアクリレートを27.0部、ハイドロキノンモノメチルエーテルを0.15部仕込み、1時間かけてセパラブルフラスコへ均一滴下した。滴下終了後、約80℃を維持し3時間反応を継続した後、赤外線吸収スペクトルにてイソシアネート基の吸収ピークがないことを確認した時点で反応を終了し、オリゴマー2を得た。なお重量平均分子量は4000であった。
撹拌機、還流冷却管、ガス導入管、温度計、および滴下ロ−トを備えた5口セパラブルフラスコに、ポリテトラメチレングリコール(保土ヶ谷化学社製:PTG850、水酸基価127.1mgKOH/g)を81.6部、イソホロンジイソシアネートを41.4部仕込み、乾燥空気を導入しながら60℃に昇温した。ここへジブチル錫ジラウレートを0.05部添加し、1時間反応させた。別途、滴下ロートに4−ヒドロキシブチルアクリレートを27.0部、ハイドロキノンモノメチルエーテルを0.15部仕込み、1時間かけてセパラブルフラスコへ均一滴下した。滴下終了後、約80℃を維持し3時間反応を継続した後、赤外線吸収スペクトルにてイソシアネート基の吸収ピークがないことを確認した時点で反応を終了し、オリゴマー2を得た。なお重量平均分子量は4000であった。
<水酸基価の測定方法>
共栓三角フラスコ中に試料約1gを精密に量り採り、トルエン/エタノール(容量比:トルエン/エタノール=2/1)混合液100mlを加えて溶解したのち、更にアセチル化剤(無水酢酸25gをピリジンで溶解し、容量100mlとした溶液)を正確に5ml加え、約1時間撹拌した。これに、フェノールフタレイン試液を指示薬として加え、30秒間持続する。その後、溶液が淡紅色を呈するまで0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液で滴定し、水酸基価を次式により求めた。水酸基価は樹脂の乾燥状態の数値とした(単位:mgKOH/g)。
水酸基価(mgKOH/g)=[{(b−a)×F×28.25}/S]/(不揮発分濃度/100)+D
ただし、S:試料の採取量(g)
a:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(ml)
b:空実験の0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(ml)
F:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の力価
D:酸価(mgKOH/g)
共栓三角フラスコ中に試料約1gを精密に量り採り、トルエン/エタノール(容量比:トルエン/エタノール=2/1)混合液100mlを加えて溶解したのち、更にアセチル化剤(無水酢酸25gをピリジンで溶解し、容量100mlとした溶液)を正確に5ml加え、約1時間撹拌した。これに、フェノールフタレイン試液を指示薬として加え、30秒間持続する。その後、溶液が淡紅色を呈するまで0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液で滴定し、水酸基価を次式により求めた。水酸基価は樹脂の乾燥状態の数値とした(単位:mgKOH/g)。
水酸基価(mgKOH/g)=[{(b−a)×F×28.25}/S]/(不揮発分濃度/100)+D
ただし、S:試料の採取量(g)
a:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(ml)
b:空実験の0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(ml)
F:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の力価
D:酸価(mgKOH/g)
<オリゴマーの合成例2(オリゴマー3)> ポリエステルウレタン
撹拌機、還流冷却管、ガス導入管、温度計、滴下ロ−トを備えた5口セパラブルフラスコに、2−ヒドロキシエチルアクリレート1molにε−カプロラクトン2molを付加させた化合物(ダイセル化学製:プラクセルFA2D、水酸基価163.0mgKOH/g)を113.4部、イソホロンジイソシアネートを36.6部、ハイドロキノンモノメチルエーテルを0.15部仕込み、乾燥空気を導入しながら60℃に昇温した。ここへジブチル錫ジラウレートを0.04部添加し、温度を上げ約80℃で3時間反応させた。赤外線吸収スペクトルにてイソシアネート基の吸収ピークがないことを確認した時点で反応を終了し、ポリエステルウレタンを得た。その重量平均分子量は1300であった。なお、水酸基価の測定はオリゴマーの合成例1と同様である。
撹拌機、還流冷却管、ガス導入管、温度計、滴下ロ−トを備えた5口セパラブルフラスコに、2−ヒドロキシエチルアクリレート1molにε−カプロラクトン2molを付加させた化合物(ダイセル化学製:プラクセルFA2D、水酸基価163.0mgKOH/g)を113.4部、イソホロンジイソシアネートを36.6部、ハイドロキノンモノメチルエーテルを0.15部仕込み、乾燥空気を導入しながら60℃に昇温した。ここへジブチル錫ジラウレートを0.04部添加し、温度を上げ約80℃で3時間反応させた。赤外線吸収スペクトルにてイソシアネート基の吸収ピークがないことを確認した時点で反応を終了し、ポリエステルウレタンを得た。その重量平均分子量は1300であった。なお、水酸基価の測定はオリゴマーの合成例1と同様である。
表1〜表3の比率で配合した活性エネルギー線重合性接着剤を用い、それぞれ以下の方法で積層体を作成した。
<積層体Aの製造例>
透明フィルム(1)として、富士フィルム社製の紫外線吸収剤含有ポリトリアセチルセルロース系フィルム:商品名「フジタック:80μm」(厚み80μm)を用い、透明フィルム(2)として、富士フィルムビジネスサプライ社製の紫外線吸収剤を含有しないポリトリアセチルセルロース系フィルム:商品名「TAC50μ」(厚み50μm)を使用した。透明フィルム(1)、(2)の片側の表面に300W・min/m2の放電量でコロナ処理を行い、その後1時間以内に、表1〜3に示す活性エネルギー線重合性接着剤をそれぞれ、各フィルムのコロナ処理面上に、ワイヤーバーコーターを用いて厚みが4μmとなるように塗工し、塗膜を形成した。前記透明フィルム(1)、(2)に形成した活性エネルギー線重合性接着剤層との間にポリビニルアルコール系偏光子を挟み、透明フィルム(1)/接着剤層/PVA系偏光子/接着剤層/透明フィルム(2)からなる積層体をそれぞれ得た。透明フィルム(1)がブリキ板に接するように、この積層体の四方をセロハンテープで固定し、ブリキ板に固定した。
透明フィルム(1)として、富士フィルム社製の紫外線吸収剤含有ポリトリアセチルセルロース系フィルム:商品名「フジタック:80μm」(厚み80μm)を用い、透明フィルム(2)として、富士フィルムビジネスサプライ社製の紫外線吸収剤を含有しないポリトリアセチルセルロース系フィルム:商品名「TAC50μ」(厚み50μm)を使用した。透明フィルム(1)、(2)の片側の表面に300W・min/m2の放電量でコロナ処理を行い、その後1時間以内に、表1〜3に示す活性エネルギー線重合性接着剤をそれぞれ、各フィルムのコロナ処理面上に、ワイヤーバーコーターを用いて厚みが4μmとなるように塗工し、塗膜を形成した。前記透明フィルム(1)、(2)に形成した活性エネルギー線重合性接着剤層との間にポリビニルアルコール系偏光子を挟み、透明フィルム(1)/接着剤層/PVA系偏光子/接着剤層/透明フィルム(2)からなる積層体をそれぞれ得た。透明フィルム(1)がブリキ板に接するように、この積層体の四方をセロハンテープで固定し、ブリキ板に固定した。
活性エネルギー線照射装置(東芝社製 高圧水銀灯)で最大照度300mW/cm2、積算光量300mJ/cm2の紫外線を透明フィルム(2)側から照射して、積層体A(偏光板)をそれぞれ作成した。
<積層体Bの製造例>
透明フィルム(1)として日本ゼオン社製ZF−14(紫外線吸収剤を含有しないポリノルボルネン系フィルム、厚み100μm)、透明フィルム(2)として三菱ケミカル社製HBD−002(紫外線吸収剤を含有しないポリアクリル系フィルム、厚み50μm)を用いた。それぞれ片側の表面に300W・min/m2の放電量でコロナ処理を行い、その後1時間以内に、表1〜3に示す活性エネルギー線重合性接着剤を、各フィルムのコロナ処理面上に、ワイヤーバーコーターを用いて厚さが4μmとなるように塗工し、被膜(接着剤層)を形成した。前記各フィルムに形成した活性エネルギー線重合性接着剤層との間にポリビニルアルコール系偏光子を挟み、透明フィルム(1)/接着剤層/PVA系偏光子/接着剤層/透明フィルム(2)からなる積層体を得た。透明フィルム(1)がブリキ板に接するように、この積層体の四方をセロハンテープで固定し、ブリキ板に固定した。
透明フィルム(1)として日本ゼオン社製ZF−14(紫外線吸収剤を含有しないポリノルボルネン系フィルム、厚み100μm)、透明フィルム(2)として三菱ケミカル社製HBD−002(紫外線吸収剤を含有しないポリアクリル系フィルム、厚み50μm)を用いた。それぞれ片側の表面に300W・min/m2の放電量でコロナ処理を行い、その後1時間以内に、表1〜3に示す活性エネルギー線重合性接着剤を、各フィルムのコロナ処理面上に、ワイヤーバーコーターを用いて厚さが4μmとなるように塗工し、被膜(接着剤層)を形成した。前記各フィルムに形成した活性エネルギー線重合性接着剤層との間にポリビニルアルコール系偏光子を挟み、透明フィルム(1)/接着剤層/PVA系偏光子/接着剤層/透明フィルム(2)からなる積層体を得た。透明フィルム(1)がブリキ板に接するように、この積層体の四方をセロハンテープで固定し、ブリキ板に固定した。
活性エネルギー線照射装置(東芝社製 高圧水銀灯)で最大照度300mW/cm2、積算光量300mJ/cm2の紫外線を透明フィルム(2)側から照射して、積層体B(偏光板)をそれぞれ作成した。
<積層体Cの製造例>
厚み50μmのポリエチレンテレフタレート(以下PETと略す)フィルム上に、表1〜3の活性エネルギー線重合性接着剤をバーコーターにより8μmの厚みに塗工し被膜を形成した。得られた被膜に厚さ50μmのPETフィルムをニップロールにより貼りあわせた後、活性エネルギー線照射装置(東芝社製 高圧水銀灯)で最大照度300mW/cm2、積算光量300mJ/cm2の紫外線を片側から照射して積層体Cを得た。
厚み50μmのポリエチレンテレフタレート(以下PETと略す)フィルム上に、表1〜3の活性エネルギー線重合性接着剤をバーコーターにより8μmの厚みに塗工し被膜を形成した。得られた被膜に厚さ50μmのPETフィルムをニップロールにより貼りあわせた後、活性エネルギー線照射装置(東芝社製 高圧水銀灯)で最大照度300mW/cm2、積算光量300mJ/cm2の紫外線を片側から照射して積層体Cを得た。
得られた積層体A、Bについて、高温剥離強度、耐熱性および耐湿熱性を以下の方法に従って求めた。また、得られた積層体Cにおいて、耐湿熱試験後の透過率、着色を以下の方法に従って確認した。結果を同様に、表1〜3に示した。
<高温剥離強度>
得られた積層体Aまたは積層体Bを、25mm×150mmのサイズにカッターを用いて裁断して測定用サンプルとした。サンプルの片面に両面粘着テープ(トーヨーケム社製DF8712S)を貼り付け、ラミネータを用いて金属板上に接着させて、偏光板と金属板との測定用の積層体を得た。測定用の積層体には、透明フィルムと偏光子の間に予め剥離用のキッカケを設けておき、この測定用の積層体を用い80℃−dry条件下で、300mm/分の速度で90°の角度で引き剥がし、80℃条件における剥離力を測定した。測定には恒温槽内引っ張り試験装置(島津製作所社製TCR1L)を用いた。この際、ポリビニルアルコール系偏光子と透明フィルム(1)、およびポリビニルアルコール系偏光子と透明フィルム(2)との双方の剥離力を測定した。
この剥離力を接着力として4段階で評価した。◎、○、△の評価であれば、実用上、問題のないレベルである。
◎:剥離不可、あるいは偏光板破壊(極めて良好)
○:剥離力が2.0(N/25mm)以上(良好)
△:剥離力が1.0(N/25mm)以上2.0(N/25mm)未満(実用可)
×:剥離力が1.0(N/25mm)未満(不良)
得られた積層体Aまたは積層体Bを、25mm×150mmのサイズにカッターを用いて裁断して測定用サンプルとした。サンプルの片面に両面粘着テープ(トーヨーケム社製DF8712S)を貼り付け、ラミネータを用いて金属板上に接着させて、偏光板と金属板との測定用の積層体を得た。測定用の積層体には、透明フィルムと偏光子の間に予め剥離用のキッカケを設けておき、この測定用の積層体を用い80℃−dry条件下で、300mm/分の速度で90°の角度で引き剥がし、80℃条件における剥離力を測定した。測定には恒温槽内引っ張り試験装置(島津製作所社製TCR1L)を用いた。この際、ポリビニルアルコール系偏光子と透明フィルム(1)、およびポリビニルアルコール系偏光子と透明フィルム(2)との双方の剥離力を測定した。
この剥離力を接着力として4段階で評価した。◎、○、△の評価であれば、実用上、問題のないレベルである。
◎:剥離不可、あるいは偏光板破壊(極めて良好)
○:剥離力が2.0(N/25mm)以上(良好)
△:剥離力が1.0(N/25mm)以上2.0(N/25mm)未満(実用可)
×:剥離力が1.0(N/25mm)未満(不良)
<耐熱性>
得られた積層体Aまたは積層体Bを、25mm×150mmの大きさに裁断し、温度105℃−dry条件下で1000時間暴露した。試験後のサンプルの片面に両面粘着テープ(トーヨーケム社製DF8712S)を貼り付け、ラミネータを用いて金属板上に接着させて、偏光板と金属板との測定用の積層体を得た。測定用の積層体には、透明フィルムと偏光子の間に予め剥離用のキッカケを設けておき、この測定用の積層体を23℃、相対湿度50%の条件下で、300mm/分の速度で90°の角度で引き剥がし、剥離力を測定した。この際、ポリビニルアルコール系偏光子と透明フィルム(1)、およびポリビニルアルコール系偏光子と透明フィルム(2)との双方の剥離力を測定した。
◎:剥離不可、あるいは偏光板破壊(極めて良好)
○:剥離力が2.0(N/25mm)以上(良好)
△:剥離力が1.0(N/25mm)以上2.0(N/25mm)未満(実用可)
×:剥離力が1.0(N/25mm)未満(不良)
得られた積層体Aまたは積層体Bを、25mm×150mmの大きさに裁断し、温度105℃−dry条件下で1000時間暴露した。試験後のサンプルの片面に両面粘着テープ(トーヨーケム社製DF8712S)を貼り付け、ラミネータを用いて金属板上に接着させて、偏光板と金属板との測定用の積層体を得た。測定用の積層体には、透明フィルムと偏光子の間に予め剥離用のキッカケを設けておき、この測定用の積層体を23℃、相対湿度50%の条件下で、300mm/分の速度で90°の角度で引き剥がし、剥離力を測定した。この際、ポリビニルアルコール系偏光子と透明フィルム(1)、およびポリビニルアルコール系偏光子と透明フィルム(2)との双方の剥離力を測定した。
◎:剥離不可、あるいは偏光板破壊(極めて良好)
○:剥離力が2.0(N/25mm)以上(良好)
△:剥離力が1.0(N/25mm)以上2.0(N/25mm)未満(実用可)
×:剥離力が1.0(N/25mm)未満(不良)
<耐湿熱性>
得られた積層体Aまたは積層体Bを、25mm×150mmの大きさに裁断し、温度85℃湿度85%の条件下で1000時間暴露した。試験後のサンプルの片面に両面粘着テープ(トーヨーケム社製DF8712S)を貼り付け、ラミネータを用いて金属板上に接着させて、偏光板と金属板との測定用の積層体を得た。測定用の積層体には、透明フィルムと偏光子の間に予め剥離用のキッカケを設けておき、この測定用の積層体を23℃、相対湿度50%の条件下で、300mm/分の速度で90°の角度で引き剥がし、剥離力を測定した。この際、ポリビニルアルコール系偏光子と透明フィルム(1)、およびポリビニルアルコール系偏光子と透明フィルム(2)との双方の剥離力を測定した。
この剥離力を接着力として4段階で評価した。◎、○、△の評価であれば、実用上、問題のないレベルである。
◎:剥離不可、あるいは偏光板破壊(極めて良好)
○:剥離力が2.0(N/25mm)以上(良好)
△:剥離力が1.0(N/25mm)以上2.0(N/25mm)未満(実用可)
×:剥離力が1.0(N/25mm)未満(不良)
得られた積層体Aまたは積層体Bを、25mm×150mmの大きさに裁断し、温度85℃湿度85%の条件下で1000時間暴露した。試験後のサンプルの片面に両面粘着テープ(トーヨーケム社製DF8712S)を貼り付け、ラミネータを用いて金属板上に接着させて、偏光板と金属板との測定用の積層体を得た。測定用の積層体には、透明フィルムと偏光子の間に予め剥離用のキッカケを設けておき、この測定用の積層体を23℃、相対湿度50%の条件下で、300mm/分の速度で90°の角度で引き剥がし、剥離力を測定した。この際、ポリビニルアルコール系偏光子と透明フィルム(1)、およびポリビニルアルコール系偏光子と透明フィルム(2)との双方の剥離力を測定した。
この剥離力を接着力として4段階で評価した。◎、○、△の評価であれば、実用上、問題のないレベルである。
◎:剥離不可、あるいは偏光板破壊(極めて良好)
○:剥離力が2.0(N/25mm)以上(良好)
△:剥離力が1.0(N/25mm)以上2.0(N/25mm)未満(実用可)
×:剥離力が1.0(N/25mm)未満(不良)
<イエローインデックス(ΔYI)>
得られた積層体Cを50mm×40mmの大きさに裁断し、温度100℃−湿度85%の条件下で1000時間暴露し、積分球式分光透過率測定器(村上色材技術研究所社製DOT−3C)でΔYIを測定した。ここでΔYIは、耐熱試験後のラミネートフィルムのYI値と試験前のPETフィルムのYI値の差である。ΔYIは、以下の4段階で評価をした。◎、○、△の評価であれば、実用上、問題のないレベルである。
◎:0.5未満(極めて良好)
○:0.5以上1.0未満(良好)
△:1.0以上1.5未満(実用可)
×:1.5以上(不良)
以上の結果を、表1〜3に示す。
得られた積層体Cを50mm×40mmの大きさに裁断し、温度100℃−湿度85%の条件下で1000時間暴露し、積分球式分光透過率測定器(村上色材技術研究所社製DOT−3C)でΔYIを測定した。ここでΔYIは、耐熱試験後のラミネートフィルムのYI値と試験前のPETフィルムのYI値の差である。ΔYIは、以下の4段階で評価をした。◎、○、△の評価であれば、実用上、問題のないレベルである。
◎:0.5未満(極めて良好)
○:0.5以上1.0未満(良好)
△:1.0以上1.5未満(実用可)
×:1.5以上(不良)
以上の結果を、表1〜3に示す。
<積層体Hの製造例>
光学フィルムとして、三菱ケミカル社製の紫外線吸収剤を含有しないポリアクリル系フィルム:商品名「HBD−002:50μm」(厚み50μm)(これをHBDと称す)、または富士フィルムビジネスサプライ社製TAC50μ 紫外線吸収剤を含有しないポリトリアセチルセルロース系フィルム(厚み50μm)(これをTACと称す)を用いた。光学フィルム表面を300W・min/m2の放電量でコロナ処理を行い、表面処理後1時間以内に、表1〜3に示す樹脂組成物を活性エネルギー線重合性コート剤として、ワイヤーバーコーターを用いて膜厚4μmとなるように塗工し、コート剤層を形成した。
光学フィルムがブリキ板に接するように、この積層体の四方をセロハンテープで、ブリキ板に固定した。
UV照射装置(東芝社製 高圧水銀灯)内を乾燥窒素で置換後、波長365nmの最大照度300mW/cm2、積算光量300mJ/cm2の紫外線をコート剤層側から照射して、コート剤層を有する積層体を作製した。
得られた積層体について、密着力、耐熱性を以下の方法に従って求め、結果を同様に表1〜3に示した。
光学フィルムとして、三菱ケミカル社製の紫外線吸収剤を含有しないポリアクリル系フィルム:商品名「HBD−002:50μm」(厚み50μm)(これをHBDと称す)、または富士フィルムビジネスサプライ社製TAC50μ 紫外線吸収剤を含有しないポリトリアセチルセルロース系フィルム(厚み50μm)(これをTACと称す)を用いた。光学フィルム表面を300W・min/m2の放電量でコロナ処理を行い、表面処理後1時間以内に、表1〜3に示す樹脂組成物を活性エネルギー線重合性コート剤として、ワイヤーバーコーターを用いて膜厚4μmとなるように塗工し、コート剤層を形成した。
光学フィルムがブリキ板に接するように、この積層体の四方をセロハンテープで、ブリキ板に固定した。
UV照射装置(東芝社製 高圧水銀灯)内を乾燥窒素で置換後、波長365nmの最大照度300mW/cm2、積算光量300mJ/cm2の紫外線をコート剤層側から照射して、コート剤層を有する積層体を作製した。
得られた積層体について、密着力、耐熱性を以下の方法に従って求め、結果を同様に表1〜3に示した。
<耐熱性>
各実施例と比較例で得られた積層体を、100mm×100mの大きさに裁断し、90℃−dryの条件下で1000時間暴露した。暴露後積層体の端部の剥がれの有無を目視にて、以下の3段階で評価をした。○、△の評価の場合、実際の使用時に特に問題ない。
○:端部に剥がれが全く無かった(良好)
△:端部に1mm未満の剥がれがあった(実用可)
×:端部に1mm以上の剥がれがあった(不良)
各実施例と比較例で得られた積層体を、100mm×100mの大きさに裁断し、90℃−dryの条件下で1000時間暴露した。暴露後積層体の端部の剥がれの有無を目視にて、以下の3段階で評価をした。○、△の評価の場合、実際の使用時に特に問題ない。
○:端部に剥がれが全く無かった(良好)
△:端部に1mm未満の剥がれがあった(実用可)
×:端部に1mm以上の剥がれがあった(不良)
表1〜3の結果から、脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)と第2のシラン化合物(a−2)とを含む本発明の活性エネルギー線重合性接着剤を、ポリトリアセチルセルロース系フィルムに適用した場合、およびポリアクリル系フィルムとポリノルボルネン系フィルムの接着に用いた場合では、高温剥離強度、耐熱性、および耐湿熱性において、全て実用レベルであった。
一方、比較例1〜4、51〜54、81〜84では、高温剥離強度、耐熱性、および耐湿熱性のいずれかが実用範囲に至らない。また、脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)は含むがシラン化合物(a−2)を含まない比較例1、51、81も、剥離強度、いずれかのレベルが低く、耐熱性、および耐湿熱性のいずれかが実用範囲に至らない結果であった。
一方、比較例1〜4、51〜54、81〜84では、高温剥離強度、耐熱性、および耐湿熱性のいずれかが実用範囲に至らない。また、脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)は含むがシラン化合物(a−2)を含まない比較例1、51、81も、剥離強度、いずれかのレベルが低く、耐熱性、および耐湿熱性のいずれかが実用範囲に至らない結果であった。
本発明の樹脂組成物をコート剤として用いた場合も、同様に表1〜3に示したが、脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)と第2のシラン化合物(a−2)とを含む本発明のコート剤では、耐熱性において、全て実用レベルであった。一方、比較例1〜4、51〜54、81〜84では、特に耐熱性に劣ることがわかる。
Claims (11)
- 重合性化合物およびシラン化合物(A)を含んでなる活性エネルギー線重合性樹脂組成物であって、
前記重合性化合物は、ラジカル重合性化合物(M)および/またはカチオン重合性化合物(K)であり、
前記シラン化合物は、脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)と、グリシジル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、およびメルカプト基からなる群より選択される官能基を有するシラン化合物(a−2)とを含む、活性エネルギー線重合性樹脂組成物。 - 前記脂環式エポキシ基含有シラン化合物(a−1)と前記官能基を有するシラン化合物(a−2)との配合比((a−1)/(a−2))が、1/9〜9/1(質量比)である、請求項1記載の活性エネルギー線重合性樹脂組成物。
- さらに、ホウ酸および/またはホウ酸誘導体を含む、請求項1または2に記載の活性エネルギー線重合性樹脂組成物。
- 前記ラジカル重合性化合物(M)は、水酸基含有ラジカル重合性化合物(X)、アミノ基含有ラジカル重合性化合物(Y)、多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)(ただし、前記化合物(X)および化合物(Y)を除く)およびラジカル重合性オリゴマー(D)(ただし、前記化合物(X)、化合物(Y)、および化合物(L)を除く)からなる群より選択される1種以上を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の活性エネルギー線重合性樹脂組成物。
- 前記ラジカル重合性化合物(M)は、前記水酸基含有ラジカル重合性化合物(X)および/または前記アミノ基含有ラジカル重合性化合物(Y)と、前記多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)と、前記ラジカル重合性オリゴマー(D)とを含む、請求項4に記載の活性エネルギー線重合性樹脂組成物。
- 前記ラジカル重合性化合物(M)中、
前記水酸基含有ラジカル重合性化合物(X)および/または前記アミノ基含有ラジカル重合性化合物(Y)10〜40質量%、
前記多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)35〜70質量%、
前記ラジカル重合性オリゴマー(D)1〜30質量%含む、請求項5に記載の活性エネルギー線重合性樹脂組成物。 - 前記多官能ラジカル重合性基含有化合物(L)は、2官能アクリレートおよび/または3官能以上のアクリレートを含んでなり、前記2官能アクリレートと前記3官能以上のアクリレートとの配合比(2官能アクリレート/3官能以上のアクリレート)が、5/5〜0/10(質量比)である請求項4〜6いずれか1項に記載の活性エネルギー線重合性樹脂組成物。
- 前記カチオン重合性化合物(K)は、オキシラン化合物(k1)を含む、請求項1〜7いずれか1項に記載の活性エネルギー線重合性樹脂組成物。
- 請求項1〜8いずれか1項に記載の活性エネルギー線重合性樹脂組成物を含む、接着剤。
- 請求項1〜8いずれか1項に記載の活性エネルギー線重合性樹脂組成物を含む、コート剤。
- 請求項1〜8いずれか1項に記載の活性エネルギー線重合性樹脂組成物からなる層と、基材とを備えた、積層体。
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