JP2020090617A - Photosetting composition - Google Patents

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JP2020090617A
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誉夫 野口
Yoshio Noguchi
誉夫 野口
川崎 剛美
Takeyoshi Kawasaki
剛美 川崎
百田 潤二
Junji Momota
潤二 百田
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Tokuyama Corp
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Abstract

To provide a photosetting composition capable of adding extremely high scratch resistance and excellent transparency to a surface of a plastic substrate or the like, and a laminate having a cured article thereof.SOLUTION: There is provided a photosetting composition containing (A) a polyfunctional polymerizable monomer having a high quality diamond-like nucleus having a (meth)acryl group, (B) a hydroxyl group-containing (meth)acrylic monofunctional polymerizable monomer having at least one hydroxyl group, and having a (meth)acryl group in a molecule, and an epoxy group-containing (meth)acrylic monofunctional polymerizable monomer having at least one epoxy group and a (meth)acrylic group, and a polyfunctional (meth)acrylic polymerizable monomer represented by the following formula (3), wherein Ris a 3 to 6-valent organic residue, Rand Rare each independently a hydrogen atom or a methyl group, c is an integer of 0 to 3, and d is an integer of 3 to 6, and (C) a photoinitiator.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、プラスチック基材等の表面に対して非常に高い耐擦傷性と優れた透明性を付与することができる光硬化性組成物に関する。さらには、該組成物の硬化体(硬化膜)が積層された積層体に関する。 The present invention relates to a photocurable composition capable of imparting extremely high scratch resistance and excellent transparency to the surface of a plastic substrate or the like. Furthermore, the present invention relates to a laminated body in which a cured body (cured film) of the composition is laminated.

プラスチックは、軽量性、易加工性、耐衝撃性などの種々の特徴をもち、ガラスに代わる材料として、眼鏡用レンズ等種々の用途に用いられている。プラスチックは、ガラスに比べ軽量で、耐衝撃性、成型加工性に優れるという長所を有する反面、表面の耐擦傷性が低く、接触や摩擦、引っかき等によって表面に損傷を受けやすいという欠点がある。そこで、耐擦傷性を向上させるべく、プラスチック表面に、該表面を保護する硬化膜を積層させる方法が提案されている。また、人体、および影響、環境への影響から、溶剤量を低減した系、好ましくは無溶剤系の光硬化性組成物の需要が高まっている。その中でも、特に、薄膜積層が可能なであり、高い耐擦傷性を発現する低粘度の光硬化性組成物の開発が望まれている。 Plastic has various characteristics such as light weight, easy workability, and impact resistance, and is used as a substitute for glass for various applications such as eyeglass lenses. Plastic has the advantages of being lighter in weight than glass and being excellent in impact resistance and molding processability, but on the other hand, it has a drawback that the surface has low scratch resistance and is easily damaged by contact, friction, scratching or the like. Therefore, in order to improve scratch resistance, a method of laminating a cured film for protecting the plastic surface on the plastic surface has been proposed. Further, due to the effects on the human body, influences, and the environment, there is an increasing demand for photocurable compositions having a reduced amount of solvent, preferably solventless. Among them, in particular, it is desired to develop a low-viscosity photocurable composition capable of laminating thin films and exhibiting high scratch resistance.

そこで、本出願人は、無溶剤系の光硬化性組成物において、保存安定性に優れ、高い耐擦傷性を示し、ポリカーボネート光学基材、およびポリウレタン光学基材等に対し、優れた密着性を発現する組成物を提案した(特許文献1参照)。 Therefore, the applicant of the present invention, in a solventless photocurable composition, has excellent storage stability, high scratch resistance, and excellent adhesion to a polycarbonate optical substrate, a polyurethane optical substrate, and the like. A developing composition has been proposed (see Patent Document 1).

しかしながら、特許文献1に記載の光硬化性組成物では、積層する光学基材の種類によって、その密着性が低下する場合があるため、積層する光学基材の種類を問わない光硬化性組成物が望まれており、また、該光硬化性組成物は粘度が十分に低くないため、より一層の低粘度の光硬化性組成物が望まれていた。 However, in the photocurable composition described in Patent Document 1, the adhesiveness may decrease depending on the type of the optical base material to be laminated. Therefore, the photocurable composition regardless of the type of the optical base material to be laminated. Moreover, since the viscosity of the photocurable composition is not sufficiently low, a photocurable composition having an even lower viscosity has been desired.

そこで、本出願人は、特定の多官能重合性単量体、N−ビニル化合物、及びエポキシ基又は水酸基を有する特定の単官能重合性単量体を用いた光硬化性組成物によって、低粘度であり、各種光学基材に高い密着性、及び高い耐擦傷性を有する組成物を提案している(特許文献2参照)。 Therefore, the applicant of the present invention provides a low-viscosity photocurable composition using a specific polyfunctional polymerizable monomer, an N-vinyl compound, and a specific monofunctional polymerizable monomer having an epoxy group or a hydroxyl group. Therefore, a composition having high adhesion to various optical substrates and high scratch resistance is proposed (see Patent Document 2).

国際公開WO2017/082432号公報International publication WO2017/082432 特願2017−230889号Japanese Patent Application No. 2017-230889 特開2012−035537号公報JP, 2012-035537, A Journal of Applied Polymer Science,Vol.114,2109−2115(2009)Journal of Applied Polymer Science, Vol. 114, 2109-2115 (2009)

一方、近年、高機能化の要請により、更に高い耐擦傷性を有する光硬化性組成物の開発が望まれている。 On the other hand, in recent years, due to the demand for higher functionality, development of a photocurable composition having higher scratch resistance is desired.

更に耐擦傷性を向上させることを目的として、ダイヤモンドのような高硬度の微粉体を配合した組成物が検討されている(特許文献3参照)。 Further, for the purpose of improving scratch resistance, a composition containing fine powder of high hardness such as diamond is being studied (see Patent Document 3).

しかしながら、高硬度微粉体を配合した組成物では、高硬度微粉体という基材成分とは相溶しない成分を分散させるため、均一な耐擦傷性を得ることが困難であり、また高硬度微粉体と基材となる無機及び/又は有機材料との屈折率の差により、透明性が損なわれるという課題があった。 However, in the composition containing the high hardness fine powder, it is difficult to obtain uniform scratch resistance because the high hardness fine powder, which is a component that is incompatible with the base material component, is dispersed. There is a problem that transparency is impaired due to the difference in refractive index between the inorganic and/or organic material serving as the base material.

従って、本発明の目的は、無溶剤系でありつつ、非常に高い耐擦傷性を有し、且つ、優れた透明性を有する硬化体(硬化膜)を与える光硬化性組成物を提供することにある。本発明の他の目的は、上記光硬化性組成物の硬化体(硬化膜)がプラスチック基材に積層された積層体を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a photocurable composition that gives a cured product (cured film) having very high scratch resistance and excellent transparency while being a solvent-free system. It is in. Another object of the present invention is to provide a laminate in which a cured product (cured film) of the photocurable composition is laminated on a plastic substrate.

本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた。その結果、特定の多官能重合性単量体と特定の(メタ)アクリル系重合性単量体とを含む光硬化性組成物が、非常に高い耐擦傷性を有し、且つ、優れた透明性を有する組成物となることを見出した。 The present inventors have conducted extensive studies to solve the above problems. As a result, the photocurable composition containing the specific polyfunctional polymerizable monomer and the specific (meth)acrylic polymerizable monomer has very high scratch resistance and excellent transparency. It was found that the composition has a property.

すなわち、本発明は、
下記(A)成分、(B)成分、及び(C)成分を含む光硬化性組成物である。
(A)下記式(1)で示される多官能重合性単量体、
Rn−D (1)
(Rはアクリル基またはメタクリル基、nは2〜6、Dは高級ダイヤモンド様体核)
(B)下記成分から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリル系重合性単量体;
(B1)分子内に、少なくとも1つの水酸基を有し、かつ1つの(メタ)アクリル基を有する水酸基含有(メタ)アクリル系単官能重合性単量体、
(B2)下記式で示されるエポキシ基含有(メタ)アクリル系単官能重合性単量体
That is, the present invention is
It is a photocurable composition containing the following (A) component, (B) component, and (C) component.
(A) a polyfunctional polymerizable monomer represented by the following formula (1),
Rn-D (1)
(R is an acrylic or methacrylic group, n is 2 to 6, and D is a higher diamond-like nucleus)
(B) at least one (meth)acrylic polymerizable monomer selected from the following components;
(B1) a hydroxyl group-containing (meth)acrylic monofunctional polymerizable monomer having at least one hydroxyl group and having one (meth)acrylic group in the molecule,
(B2) Epoxy group-containing (meth)acrylic monofunctional polymerizable monomer represented by the following formula

Figure 2020090617
Figure 2020090617

(式中、
、およびRは、それぞれ独立に、水素原子、またはメチル基であり、
、およびRは、それぞれ独立に、ヒドロキシ基で置換されていてもよ
い炭素数1〜4のアルキレン基、または
(In the formula,
R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or a methyl group,
R 5 and R 6 are each independently an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms which may be substituted with a hydroxy group, or

Figure 2020090617
Figure 2020090617

で示される基であり、
a、およびbの平均は、それぞれ0〜20である)
(B3)下記式で示される多官能(メタ)アクリル系重合性単量体;
Is a group represented by
The average of a and b is 0 to 20 respectively)
(B3) a polyfunctional (meth)acrylic polymerizable monomer represented by the following formula;

Figure 2020090617
Figure 2020090617

(式中、
は、3〜6価の有機残基であり、
、およびRは、それぞれ独立に、水素原子、またはメチル基であり、
cは0〜3の整数であり、dは3〜6の整数である)、
(C)光重合開始剤。
(In the formula,
R 7 is a trivalent to hexavalent organic residue,
R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom or a methyl group,
c is an integer of 0 to 3 and d is an integer of 3 to 6),
(C) A photopolymerization initiator.

また、他の本発明は、光学基材と、その表面に積層された前記光硬化性組成物の硬化体とからなる積層体である。 Another aspect of the present invention is a laminated body including an optical substrate and a cured body of the photocurable composition laminated on the surface of the optical substrate.

本発明によれば、無溶剤でありつつ、非常に高い耐擦傷性を有し、且つ、優れた透明性を有する光硬化性組成物を提供できる。また、該光硬化性組成物を使用することにより、高い耐擦傷性を有し、且つ、優れた透明性を有する硬化体(硬化膜)、及びそれが積層された積層体を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to provide a photo-curable composition which is solvent-free, has very high scratch resistance, and has excellent transparency. Further, by using the photocurable composition, it is possible to obtain a cured product (cured film) having high scratch resistance and excellent transparency, and a laminate in which the cured product is laminated. ..

本発明の光硬化性組成物が上記効果を有する理由は明らかではないが、以下のように推定される。本発明で使用する高級ダイヤモンド様体核を有する多官能重合性単量体の高級ダイヤモンド様体核部分が剛直構造であるため硬度が高くなり、非常に高い耐擦傷性を発現するものと考えられる。また、該多官能重合性単量体は、(メタ)アクリル系重合性単量体との相溶性に良好であるため、硬化体の中で均一に分散した状態で組み込まれるため、優れた透明性が発現するものと考えられる。 The reason why the photocurable composition of the present invention has the above effects is not clear, but it is presumed as follows. It is considered that since the higher diamond-like body nucleus portion of the polyfunctional polymerizable monomer having the higher diamond-like body nucleus used in the present invention has a rigid structure, the hardness becomes high and the extremely high scratch resistance is exhibited. .. In addition, since the polyfunctional polymerizable monomer has good compatibility with the (meth)acrylic polymerizable monomer, the polyfunctional polymerizable monomer is incorporated in the cured product in a state of being uniformly dispersed, and thus has excellent transparency. It is thought that sex develops.

本発明の光硬化性組成物は、プラスチック基材に好適に使用できるものであるが、その他の光学基材、例えば、ガラスのような無機材料からなる基材表面のコーティング剤としても使用可能である。 The photocurable composition of the present invention can be suitably used for plastic substrates, but it can also be used as a coating agent for other optical substrates, for example, the surface of a substrate made of an inorganic material such as glass. is there.

本発明の光硬化性組成物は、特定の高級ダイヤモンド様体核を有する多官能重合性単量体と特定の(メタ)アクリル系重合性単量体とを組合せて含有することが特徴である。以下、本発明の光硬化性組成物を構成する各成分について詳細に説明する。 The photocurable composition of the present invention is characterized by containing a combination of a polyfunctional polymerizable monomer having a specific higher diamond-like body nucleus and a specific (meth)acrylic polymerizable monomer. .. Hereinafter, each component constituting the photocurable composition of the present invention will be described in detail.

<(A)高級ダイヤモンド様体核を有する多官能重合性単量体>
本発明の光硬化性組成物に用いられる、(A)高級ダイヤモンド様体核を有する多官能重合性単量体(以下、(A)成分という場合もある。)は下記式(1)で示される化合物である。
Rn−D (1)
(Rはアクリル基またはメタクリル基、nは2〜6、Dは高級ダイヤモンド様体核)
上記式(1)における高級ダイヤモンド様体核は、ダイヤモンド結晶格子の小さな断片に似ている堅い構造を保持している、かご形状炭化水素分子である。高級ダイヤモンド様体核はアダマンタンを一つのユニットとして、複数のユニットで構成されている。たとえば、ジアマンタンは、お互いに面融合した2つのアダマンタンサブユニットを含有し、トリアマンタンはお互いに面融合した3つのアダマンタンサブユニットを含有し、テトラマンタンはお互いに面融合した4つのアダマンタンサブユニットを含有している。
<(A) Polyfunctional polymerizable monomer having higher diamond-like body nucleus>
The polyfunctional polymerizable monomer (A) having a higher diamond-like nucleus (hereinafter sometimes referred to as the component (A)) used in the photocurable composition of the present invention is represented by the following formula (1). It is a compound.
Rn-D (1)
(R is an acrylic or methacrylic group, n is 2 to 6, and D is a higher diamond-like nucleus)
The higher diamond-like nuclei in formula (1) above are cage-shaped hydrocarbon molecules that retain a rigid structure that resembles small pieces of the diamond crystal lattice. The high-grade diamond-like nucleus is composed of multiple units, with adamantane as one unit. For example, diamantane contains two adamantane subunits that are face fused to each other, triamantane contains three adamantane subunits that are face fused to each other, and tetramantane is four adamantane subunits that are face fused to each other. Contains.

本発明における高級ダイヤモンド様体核の具体例としては、アダマンタンユニットが2〜11であるジアマンタン、トリアマンタン、テトラマンタン、ペンタマンタン、ヘキサマンタン、ヘプタマンタン、オクタマンタン、ノナマンタン、デカマンタン、ウンデカマンタンが挙げられる。これらの中でも、光硬化性組成物の硬化性、光硬化性組成物を硬化させて得られる硬化膜とプラスチック基材との密着性、汎用性、入手のしやすさなどの観点から、アダマンタンユニットが2〜6であるジアマンタン、トリアマンタン、テトラマンタン、ペンタマンタン、ヘキサマンタンが好ましく、アダマンタンユニットが3〜6のトリアマンタン、テトラマンタン、ペンタマンタン、ヘキサマンタンがより好ましい。 Specific examples of the higher diamond-like nucleus in the present invention include diamantane having 2-11 adamantane units, triamantane, tetramantane, pentamantane, hexamantane, heptamantane, octamantane, nonamantane, decamantane, and undecamantane. Be done. Among these, from the viewpoints of curability of the photocurable composition, adhesion between the cured film obtained by curing the photocurable composition and the plastic substrate, versatility, availability, etc., the adamantane unit Of 2 to 6 are preferred, and diamantane, triamantane, tetramantane, pentamantane, and hexamantane are preferred, and triamantane, tetramantane, pentamantane, and hexamantane having an adamantane unit of 3 to 6 are more preferred.

該高級ダイヤモンド様体核を有する多官能重合性単量体は、アクリル基またはメタクリル基を2〜6個有する。その中でも、汎用性、入手のしやすさなどの観点から、アクリル基またはメタクリル基は2〜3が好ましい。 The polyfunctional polymerizable monomer having the higher diamond-like nucleus has 2 to 6 acrylic or methacrylic groups. Among them, the acrylic group or the methacrylic group is preferably 2 to 3 from the viewpoints of versatility and availability.

また、前記アクリル基またはメタクリル基は高級ダイヤモンド様体核に直接結合していてもよいし、アルキル基等の基を介して結合していてもよい。 The acryl group or methacryl group may be directly bonded to the higher diamond-like nucleus or may be bonded via a group such as an alkyl group.

上記式(1)で示される高級ダイヤモンド様体核を有する多官能重合性単量体は、公知の方法で合成することができる。例えば、アクリル基またはメタクリル基の数が2の場合、市販の高級ダイヤモンド様体核のジオールを原料として、非特許文献1に記載された方法に準じて合成することができる。 The polyfunctional polymerizable monomer having a higher diamond-like body nucleus represented by the above formula (1) can be synthesized by a known method. For example, when the number of acrylic groups or methacrylic groups is 2, it can be synthesized according to the method described in Non-Patent Document 1 using a commercially available diol having a higher diamond-like body nucleus as a raw material.

<(B)(メタ)アクリル系重合性単量体>
本発明の光硬化性組成物においては、下記成分から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリル系重合性単量体(以下、(B)成分とする場合もある。)を含む。それぞれの(メタ)アクリル系重合性単量体について説明する。
<(B) (meth)acrylic polymerizable monomer>
The photocurable composition of the present invention contains at least one (meth)acrylic polymerizable monomer (hereinafter sometimes referred to as the component (B)) selected from the following components. Each (meth)acrylic polymerizable monomer will be described.

<(B1)分子内に、少なくとも1つの水酸基を有し、かつ1つの(メタ)アクリル基を有する水酸基含有単官能(メタ)アクリル系重合性単量体>
分子内に、少なくとも1つの水酸基を有し、かつ1つの(メタ)アクリル基を有する水酸基含有単官能(メタ)アクリル系重合性単量体(以下、単に(B1)成分とする場合もある。)は、特に制限されるものではなく、市販のものを使用できる。(B1)成分の具体例としては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは単独で用いてもいいし、2種以上組み合わせてもよい。これら(B1)成分の中でも、光硬化性組成物の粘度、光硬化性組成物を硬化させて得られる硬化膜とプラスチック基材との密着性、汎用性、入手のしやすさの観点から、とりわけヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
<(B1) Hydroxyl group-containing monofunctional (meth)acrylic polymerizable monomer having at least one hydroxyl group in the molecule and having one (meth)acrylic group>
A hydroxyl group-containing monofunctional (meth)acrylic polymerizable monomer having at least one hydroxyl group and one (meth)acrylic group in the molecule (hereinafter sometimes referred to simply as (B1) component). ) Is not particularly limited, and commercially available products can be used. Specific examples of the component (B1) include hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate and hydroxybutyl (meth)acrylate. These may be used alone or in combination of two or more. Among these components (B1), from the viewpoint of the viscosity of the photocurable composition, the adhesion between the cured film obtained by curing the photocurable composition and the plastic substrate, versatility, and availability. Among them, hydroxyethyl (meth)acrylate and hydroxypropyl (meth)acrylate are particularly preferable.

<(B2)エポキシ基含有単官能(メタ)アクリル系重合性単量体>
エポキシ基含有単官能(メタ)アクリル系重合性単量体(以下、単に(B2)成分とする場合もある。)は下記式(2)で示される化合物が挙げられる。
<(B2) Epoxy group-containing monofunctional (meth)acrylic polymerizable monomer>
Examples of the epoxy group-containing monofunctional (meth)acrylic polymerizable monomer (hereinafter sometimes simply referred to as the component (B2)) include compounds represented by the following formula (2).

Figure 2020090617
Figure 2020090617

(式中、
、およびRは、それぞれ独立に、水素原子、またはメチル基であり、
、およびRは、それぞれ独立に、ヒドロキシ基で置換されていてもよ
い炭素数1〜4のアルキレン基、または
(In the formula,
R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or a methyl group,
R 5 and R 6 are each independently an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms which may be substituted with a hydroxy group, or

Figure 2020090617
Figure 2020090617

で示される基であり、
a、およびbの平均は、それぞれ0〜20である)。
Is a group represented by
The average of a and b is 0 to 20).

前記(B2)成分の好ましい具体例としては、例示すると、グリシジルエチル(メタ)アクリレート、グリシジルプロピル(メタ)アクリレート、グリシジルブチル(メタ)アクリレート、グリシジルペンチル(メタ)アクリレート、グリシジルヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジルヘプチル(メタ)アクリレート、グリシジルオクチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは単独で用いてもいいし、2種以上組み合わせてもよい。これら(B2)成分のうち、光硬化性組成物の粘度、光硬化性組成物を硬化させて得られる硬化膜とプラスチック基材との密着性の観点からグリシジルエチル(メタ)アクリレート、グリシジルプロピル(メタ)アクリレートが特に好ましい。 Specific preferred examples of the component (B2) include glycidyl ethyl (meth)acrylate, glycidyl propyl (meth)acrylate, glycidyl butyl (meth)acrylate, glycidyl pentyl (meth)acrylate, glycidyl hexyl (meth)acrylate, Examples thereof include glycidyl heptyl (meth)acrylate and glycidyl octyl (meth)acrylate. These may be used alone or in combination of two or more. Of these components (B2), glycidyl ethyl (meth)acrylate, glycidyl propyl (from the viewpoint of the viscosity of the photocurable composition and the adhesion between the cured film obtained by curing the photocurable composition and the plastic substrate. (Meth)acrylate is particularly preferred.

<(B3)多官能(メタ)アクリル系重合性単量体>
多官能(メタ)アクリル系重合性単量体(以下、単に(B3)成分とする場合もある。)は下記式(3)で示される化合物が挙げられる。
<(B3) Polyfunctional (meth)acrylic polymerizable monomer>
Examples of the polyfunctional (meth)acrylic polymerizable monomer (hereinafter sometimes simply referred to as the component (B3)) include compounds represented by the following formula (3).

Figure 2020090617
Figure 2020090617

(式中、
は、3〜6価の有機残基であり、
、およびRは、それぞれ独立に、水素原子、またはメチル基であり、
cは0〜3の整数であり、dは3〜6の整数である)、
ここで、R8における3〜6価の有機残基として具体的には下記式
(In the formula,
R 7 is a trivalent to hexavalent organic residue,
R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom or a methyl group,
c is an integer of 0 to 3 and d is an integer of 3 to 6),
Here, as the trivalent to hexavalent organic residue in R 8 , specifically, the following formula

Figure 2020090617
Figure 2020090617

(式中、破線の数は、Rの価数に等しい結合手の数を示す)
で示される基などが挙げられる。上記具体例のうち、例えば2列目の最初の有機基は、エチル基(HCHC−)が結合している炭素原子(C)が伸びる3本の破線がRの結合手であって、3価の有機基であることを示している。同様に、その次の有機基は、中央の−CHOCH−左右にそれぞれ結合している2つの炭素原子のそれぞれから3本ずつ伸びる合計6本の破線がRの結合手であって、6価の有機基であることを示している。これらの中でも光硬化性組成物の硬化性、光硬化性組成物を硬化させて得られる硬化膜とプラスチック基材との密着性、汎用性、入手のしやすさなどの観点から以下の基が好ましい。
(In the formula, the number of broken lines indicates the number of bonds equal to the valence of R 7. )
And the like. Among the above specific examples, the first organic group in the second row is, for example, the three broken lines extending from the carbon atom (C) to which the ethyl group (H 3 CH 2 C—) is bonded are the bonds of R 7. That is, it indicates that it is a trivalent organic group. Similarly, in the next organic group, a total of 6 broken lines extending from each of the two carbon atoms bonded to the center —CH 2 OCH 2 — left and right respectively by 6 broken lines are the bonds of R 7. , A hexavalent organic group. Among these, the following groups from the viewpoint of curability of the photocurable composition, adhesion between a cured film obtained by curing the photocurable composition and a plastic substrate, versatility, and availability. preferable.

Figure 2020090617
Figure 2020090617

また、c及びdについては、耐擦傷性、硬化膜とプラスチック基材との密着性、外観、取り扱いやすい粘度などの観点から、cは0又は1、dは3又は4であることが好ましい。 Regarding c and d, it is preferable that c is 0 or 1 and d is 3 or 4 from the viewpoints of scratch resistance, adhesion between the cured film and the plastic substrate, appearance, viscosity that is easy to handle, and the like.

上記(B3)成分の好ましい具体例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリエチレングリコールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレートなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせてもよい。これら(B3)成分のうち、光硬化性組成物の硬化性、光硬化性組成物を硬化させて得られる硬化膜とプラスチック基材との密着性の観点から、とりわけペンタエリスリトールテトラ(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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが特に好ましい。 Specific preferred examples of the component (B3) include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, trimethylolmethane tri(meth)acrylate, trimethylolethane tri(meth)acrylate, ethoxylated pentaerythritol tetra(meth)acrylate, penta. Erythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, trimethylolpropane triethylene glycol tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate And so on. These may be used alone or in combination of two or more. Among these (B3) components, pentaerythritol tetra(meth)acrylate is particularly preferable from the viewpoint of curability of the photocurable composition and adhesion between the cured film obtained by curing the photocurable composition and the plastic substrate. , Pentaerythritol tri(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate are particularly preferable.

その中でも、上記(B3)成分は、(B3a)下記式(4)で示される水酸基含有多官能(メタ)アクリル系重合性単量体(以下、単に(B3a)成分とする場合もある。)を含むことが好ましく、(B3a)成分と、(B3a)成分を除く前記式(3)で示される多官能(メタ)アクリル系重合性単量体(水酸基非含有多官能(メタ)アクリル系重合性単量体であり、単に(B3b)成分とする場合もある。)成分との混合物とすることが、生産上の観点からより好ましい。 Among them, the component (B3) is (B3a) a hydroxyl group-containing polyfunctional (meth)acrylic polymerizable monomer represented by the following formula (4) (hereinafter sometimes referred to simply as the component (B3a)). And a polyfunctional (meth)acrylic polymerizable monomer represented by the formula (3) excluding the (B3a) component and the (B3a) component (hydroxyl group-free polyfunctional (meth)acrylic polymerization). It is more preferable from the viewpoint of production that it is a mixture of the organic monomer and the component (B3b).

Figure 2020090617
Figure 2020090617

(式中、
11、R12は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基であり、
10は4〜6価の有機残基であり、
eは0〜3の整数であり、fは3〜5の整数である)
ここで、R10における4〜6価の有機残基として、具体的には下記式で示す基であることが好ましい。
(In the formula,
R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom or a methyl group,
R 10 is a 4- to 6-valent organic residue,
e is an integer of 0 to 3 and f is an integer of 3 to 5)
Here, as the 4- to 6-valent organic residue for R 10 , specifically, a group represented by the following formula is preferable.

Figure 2020090617
Figure 2020090617

(式中、破線の数は、上記式R10の価数に等しい結合手の数を示す)
上記具体例のうち、例えば2つ目の有機基は、上記のとおり、6価の有機基であるが、6本の結合手のうち1本はHOHC−と結合していると理解されるべきである。
(In the formula, the number of broken lines indicates the number of bonds equal to the valence of the formula R 10 )
Of the above specific examples, for example, the second organic group is a hexavalent organic group as described above, but it is understood that one of the six bonds is bonded to HOH 2 C-. Should be.

また、e及びfについては、硬化膜の耐擦傷性、硬化膜とプラスチック基材との密着性、外観、取り扱いやすい粘度などの観点から、eは0又は1、fは3であることが好ましい。 Regarding e and f, it is preferable that e is 0 or 1 and f is 3 from the viewpoints of scratch resistance of the cured film, adhesion between the cured film and the plastic substrate, appearance, and viscosity that is easy to handle. ..

前記(B3a)成分の好ましい具体例としては、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが挙げられる。これらのうち、光硬化性組成物の硬化性、光硬化性組成物を硬化させて得られる硬化膜とプラスチック基材との密着性の観点から、とりわけペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートが特に好ましい。 Specific preferred examples of the component (B3a) include pentaerythritol tri(meth)acrylate and dipentaerythritol penta(meth)acrylate. Of these, pentaerythritol tri(meth)acrylate is particularly preferable from the viewpoint of curability of the photocurable composition and adhesion between the cured film obtained by curing the photocurable composition and the plastic substrate.

前記(B3b)成分は、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、又はジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートである。特に、好ましい(B3b)成分で(B3)成分を構成する場合、(B3)成分自体の生産性を考慮すると、(B3b)成分は、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、又はジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが好ましく、特にペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートが好ましい。 The component (B3b) is pentaerythritol tetra(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, or dipentaerythritol hexa(meth)acrylate. In particular, when the component (B3) is composed of the preferred component (B3b), the productivity of the component (B3) itself is taken into consideration that the component (B3b) is pentaerythritol tetra(meth)acrylate or dipentaerythritol hexa(meta). ) Acrylate is preferable, and pentaerythritol tetra(meth)acrylate is particularly preferable.

前記(B1)成分および/または(B2)成分を用いる場合、(B3a)水酸基含有多官能(メタ)アクリル系重合性単量体を用いることで、(B1)成分および/または(B2)成分と、(B3)成分との相溶性をいっそう高めることでき、外観不良をより抑制できる。 When the component (B1) and/or the component (B2) is used, by using the (B3a) hydroxyl group-containing polyfunctional (meth)acrylic polymerizable monomer, the component (B1) and/or the component (B2) can be obtained. , (B3) component can be further increased in compatibility, and appearance defects can be further suppressed.

<(B)成分の好ましい配合割合>
本発明の光硬化性組成物における(B)成分の配分割合は、用いるプラスチック基材の種類、本発明の光り硬化性組成物を硬化させて得られる硬化膜の強度などを勘案して適宜選定することができる。中でも、プラスチック基材と該硬化膜との密着性、硬化膜の耐擦傷性、及び外観の観点から、(A)成分100質量部あたり(B)成分を10〜900質量部の範囲とするのが好ましく、50〜850質量部とすることがさらに好ましく、100〜800質量部の範囲とすることが最も好ましい。
<Preferable blending ratio of component (B)>
The distribution ratio of the component (B) in the photocurable composition of the present invention is appropriately selected in consideration of the type of plastic substrate used, the strength of the cured film obtained by curing the photocurable composition of the present invention, and the like. can do. Above all, from the viewpoint of the adhesion between the plastic substrate and the cured film, the scratch resistance of the cured film, and the appearance, the content of the component (B) is 10 to 900 parts by mass per 100 parts by mass of the component (A). Is preferred, 50 to 850 parts by mass is more preferred, and 100 to 800 parts by mass is most preferred.

本発明においては、(B1)成分、(B2)成分および(B3)成分から選ばれる少なくとも1種を用いればよく、複数の成分を組み合わせてもよい。 In the present invention, at least one selected from the component (B1), the component (B2) and the component (B3) may be used, and a plurality of components may be combined.

(B1)成分を用いる場合は、(B2)成分とを併用することが好ましい。これらを併用する場合の配合割合は、用いるプラスチック基材の種類、本発明の光硬化性組成物を硬化させて得られる硬化膜の強度等を勘案して適宜決定することができる。中でも、プラスチック基材と該硬化膜との密着性、硬化膜の耐擦傷性、及び外観の観点から、前記(B1)成分に対する前記(B2)成分の質量比((B1)/(B2))が、0.3〜4となることが好ましく、さらに、0.5〜3となることがより好ましく、0.7〜1.5となることがさらに好ましい。 When the component (B1) is used, it is preferably used in combination with the component (B2). The blending ratio when these are used in combination can be appropriately determined in consideration of the type of the plastic substrate used, the strength of the cured film obtained by curing the photocurable composition of the present invention, and the like. Among them, from the viewpoint of adhesion between the plastic substrate and the cured film, scratch resistance of the cured film, and appearance, the mass ratio of the (B2) component to the (B1) component ((B1)/(B2)). Is preferably 0.3 to 4, more preferably 0.5 to 3, and even more preferably 0.7 to 1.5.

また、前記(B3a)成分と(B3b)成分とを併用する場合、(B3a)成分と(B3b)成分との混合物((B3)成分の全量)を100質量部としたとき、前記(B3a)成分を0.001〜60質量部、前記(B3b)成分を40〜99.999質量部とすることが好ましく、前記(B3a)成分を5〜35質量部、前記(B3b)成分を65〜95質量部とすることがさらに好ましい。 When the component (B3a) and the component (B3b) are used in combination, when the mixture of the component (B3a) and the component (B3b) (the total amount of the component (B3)) is 100 parts by mass, the component (B3a) is The component is preferably 0.001 to 60 parts by mass, the (B3b) component is preferably 40 to 99.999 parts by mass, the (B3a) component is 5 to 35 parts by mass, and the (B3b) component is 65 to 95 parts by mass. It is more preferable to set it as a mass part.

<(C)光重合開始剤>
本発明の光硬化性組成物は、当該組成物をプラスチック基材に塗布後、紫外線照射によって硬化される。上記本発明の光硬化性組成物に用いられる光重合開始剤(以下、単に(C)成分とする場合もある。)としては、光硬化に用いられる公知の光重合開始剤を用いることができる。かかる光重合開始剤の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
<(C) Photopolymerization initiator>
The photocurable composition of the present invention is cured by irradiating with ultraviolet rays after applying the composition to a plastic substrate. As the photopolymerization initiator used in the photocurable composition of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as the component (C)), a known photopolymerization initiator used for photocuring can be used. .. The following compounds may be mentioned as specific examples of the photopolymerization initiator.

本発明において、(C)成分は、特に制限されるものではないが、(C1)アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤(以下、単に(C1)成分という場合もある。)を必須成分とすることが好ましい。そして、空気中でもより性能の高い硬化膜を形成するためには、さらに(C2)前記(C1)成分以外の分子内開裂型重合開始剤(以下、単に(C2)成分という場合もある)を含むことが好ましい。 In the present invention, the component (C) is not particularly limited, but the component (C1) acylphosphine oxide-based polymerization initiator (hereinafter sometimes referred to simply as the component (C1)) is an essential component. Is preferred. In order to form a cured film having higher performance even in air, (C2) an intramolecular cleavage type polymerization initiator other than the above-mentioned (C1) component (hereinafter may be simply referred to as (C2) component) is included. Preferably.

前記(C1)成分の好ましい具体例としては、ベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、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、2,3,5,6−テトラメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、3,4−ジメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)(2,4,4−トリメチル−ペンチル)フォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメチルベンゾイル)エチルフォスフィンオキサイドなどがあげられる。上記(C1)成分の中でも、光硬化組成物の硬化性、硬化膜とプラスチック基材のとの密着性の観点から、ベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、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、2,3,5,6−テトラメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、3,4−ジメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイドを用いることが好ましい。 Specific preferred examples of the component (C1) include benzoyl-diphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, 2,3,5,6-tetramethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, 3,4-Dimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)(2,4,4-trimethyl-pentyl)phosphine Examples thereof include oxide and bis(2,6-dimethylbenzoyl)ethylphosphine oxide. Among the above-mentioned component (C1), benzoyl-diphenylphosphine oxide and 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine from the viewpoint of curability of the photocurable composition and adhesion between the cured film and the plastic substrate. It is preferable to use oxide, 2,3,5,6-tetramethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, or 3,4-dimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide.

本発明においては、前記(C2)成分の好ましく具体例としては、α−ヒドロキシアセトフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパノン−1等のアルキルフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾインエーテル化合物、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステルがあげられる。上記(C2)成分の中でも、硬化膜とプラスチック基材との密着性、硬化膜の擦傷性の観点からアルキルフェノン系化合物剤を用いることが好ましい。これらは1種単独または2種以上組み合わせてもよい。 In the present invention, preferred specific examples of the component (C2) include α-hydroxyacetophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1,2-methyl-1-. Examples thereof include alkylphenone compounds such as [4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-propanone-1, benzoin ether compounds such as benzoin and benzoin alkyl ether, and phenylglyoxylic acid methyl ester. Among the components (C2), it is preferable to use an alkylphenone compound agent from the viewpoint of the adhesion between the cured film and the plastic substrate and the scratch resistance of the cured film. These may be used alone or in combination of two or more.

<(C)の好ましい配合割合>
前記(C)成分の配合割合は、重合条件や開始剤の種類、重合性単量体の種類や組成によって異なり、一概に限定できないが、例えば、重合成分である(A)成分および(B)成分の合計100質量部に対して、0.01〜10質量部の範囲で用いるのが好適である。なお、複数種類の(C)成分を使用する場合には、その合計量が前記配合割合を満足すればよい。
<Preferable blending ratio of (C)>
The blending ratio of the component (C) varies depending on the polymerization conditions, the type of initiator, the type and composition of the polymerizable monomer, and cannot be unconditionally limited. For example, the component (A) and the component (B) which are the polymerization components. It is preferable to use it in the range of 0.01 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the total components. When using a plurality of types of component (C), the total amount should satisfy the above-mentioned mixing ratio.

また、前記したとおり、本発明においては、(C1)成分と(C2)成分とを併合して使用することが好ましい。この場合、(C1)成分、および(C2)成分の配合割合は、用いるプラスチック基材の種類、本発明の光硬化性組成物を硬化させて得られる硬化膜の強度、基材との密着性を勘案して適宜決定することができる。 Further, as described above, in the present invention, it is preferable to use the component (C1) and the component (C2) in combination. In this case, the blending ratio of the component (C1) and the component (C2) depends on the type of the plastic substrate used, the strength of the cured film obtained by curing the photocurable composition of the present invention, and the adhesion to the substrate. Can be appropriately determined in consideration of the above.

その中でも、プラスチック基材と該硬化膜との密着性、硬化膜の耐擦傷性、及び外観の観点から、前記(C1)に対する前記(C2)の質量比((C2)/(C1))が、0.1〜10であることが好ましく、0.2〜5であることがさらに好ましく、0.4〜1.5の範囲とすることが最も好ましい。 Among them, the mass ratio of (C2) to (C1) ((C2)/(C1)) is from the viewpoints of adhesion between the plastic substrate and the cured film, scratch resistance of the cured film, and appearance. , 0.1 to 10, preferably 0.2 to 5, and most preferably 0.4 to 1.5.

次に、本発明の効果を損なわない範囲で、本発明の光硬化性組成物が含むことできる、任意の成分について説明する。 Next, optional components that can be contained in the photocurable composition of the present invention will be described as long as the effects of the present invention are not impaired.

<(D)ラジカル捕捉剤>
本発明の光硬化性組成物には、(D)ラジカル捕捉剤(以下、単に(D)成分とする場合もある。)を含有することができる。(D)ラジカル捕捉剤は、一般に、樹脂に配合されるものであって、樹脂の分解等によって生じたラジカルを捕捉できる性能を持つものであれば、公知のものを使用することができる。
<(D) Radical scavenger>
The photocurable composition of the present invention may contain a radical scavenger (D) (hereinafter sometimes referred to simply as the component (D)). The (D) radical scavenger is generally blended with the resin, and known ones can be used as long as they have a capability of trapping radicals generated by decomposition of the resin and the like.

該(D)成分を含有することにより、保存安定性が向上し、長期間保存しても光硬化性組成物が本来有する優れた特徴を発揮することができる。例えば、ヒンダードフェノールラジカル捕捉剤、又はヒンダードアミンラジカル捕捉剤が挙げられる。 By containing the component (D), storage stability is improved, and the excellent characteristics originally possessed by the photocurable composition can be exhibited even after long-term storage. For example, a hindered phenol radical scavenger or a hindered amine radical scavenger is mentioned.

好ましいヒンダードフェノールラジカル捕捉剤としては、例えばエチレンビス(オキシエチレン)ビス[3,5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トルイル]プロピオネート、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、チオジエチレンビス[3−(3,5−ジ-tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオネート、トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)-ブタン、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、トリス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)イソシアヌレート、2,4,6−トリス[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル]−1,3,5−トリメチルベンゼン、4−[[4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イル]アミノ]−2,6−ビス(1,1−ジメチルエチル)フェノールが挙げられる。 Preferred hindered phenol radical scavengers include, for example, ethylenebis(oxyethylene)bis[3,5-tert-butyl-4-hydroxy-m-toluyl]propionate, octadecyl-3-(3,5-di-tert-). Butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, thiodiethylenebis[3-(3,5-di-tert-butyl- 4-hydroxyphenyl]propionate, tris-(2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl)-butane, 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-tert-butylphenol), tris-(3 ,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)isocyanurate, 2,4,6-tris[3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl]-1,3,5-trimethylbenzene, 4-[[4,6-bis(octylthio)-1,3,5-triazin-2-yl]amino]-2,6-bis(1,1-dimethylethyl)phenol may be mentioned.

好ましいヒンダードアミンラジカル捕捉剤としては、例えばビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1−オクチルオキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}エチル]−4−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、メチル(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニルメタクリレート、2−[[3,5−ビス(1,1、‐ジメチルエチル)−4‐ヒドロキシフェニル]メチル]−2−ブチルプロパン二酸[1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル]、ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}]等が挙げられる。 Preferred hindered amine radical scavengers include, for example, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, bis( 1-octyloxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, 1-[2-{3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy}ethyl ]-4-{3-(3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy}-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-benzoyloxy-2,2,6, 6-tetramethylpiperidine, methyl(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl methacrylate, 2-[[3 ,5-Bis(1,1,-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]methyl]-2-butylpropanedioic acid [1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl], poly[{6 -(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl}{(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino}hexa Methylene {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino}] and the like.

これらラジカル捕捉剤は、1種単独でまたは2種類上の混合物として使用することができる。 These radical scavengers can be used alone or as a mixture of two or more.

これらラジカル捕捉剤の中でも、長期保存後の高い物性を維持するためには、(D)成分は、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル骨格を有する化合物を含むことが好ましい。その中でも、(D)成分は、下記式(5)で示される化合物: Among these radical scavengers, the component (D) preferably contains a compound having a 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl skeleton in order to maintain high physical properties after long-term storage. Among them, the component (D) is a compound represented by the following formula (5):

Figure 2020090617
Figure 2020090617

(式中、R13、R14は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基であり、gは5〜12の整数である)
を含むことが好ましい。前記式(4)で示される好ましい化合物としては、例えばビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート等が挙げられる。
(In the formula, R 13 and R 14 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and g is an integer of 5 to 12.)
It is preferable to include. Examples of preferable compounds represented by the formula (4) include bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate and bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl). ) Examples include sebacate.

ラジカル捕捉剤の中でも、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル骨格を有する化合物、特には前記式(5)で示される化合物を配合することにより、優れた効果が発揮される。このことから、これらラジカル捕捉剤は、本発明で使用する(A)成分および(B)成分と相性が良いと考えられ、より効果的に、これら(A)成分および(B)成分を含む本発明の光硬化性組成物の長期保存安定性を高めることができる。 Among the radical scavengers, an excellent effect is exhibited by adding a compound having a 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl skeleton, particularly a compound represented by the formula (5). From these facts, it is considered that these radical scavengers have good compatibility with the components (A) and (B) used in the present invention, and more effectively, a radical containing the components (A) and (B). The long-term storage stability of the photocurable composition of the invention can be enhanced.

本発明において、(D)成分の使用量は、特に制限されるものではないが、得られる硬化膜とプラスチック基材との密着性、該硬化膜の耐擦傷性、外観、及び組成物の保存安定化効果の観点から、(A)成分および(B)成分の合計100質量部当たり、(D)成分の使用量を0.005〜10質量部の範囲とすることが好ましく、とりわけ0.01〜1質量部の範囲とすることが特に好ましい。 In the present invention, the amount of the component (D) used is not particularly limited, but the adhesiveness between the obtained cured film and the plastic substrate, scratch resistance of the cured film, appearance, and preservation of the composition From the viewpoint of the stabilizing effect, the amount of the component (D) used is preferably in the range of 0.005 to 10 parts by mass, particularly 0.01 per 100 parts by mass of the components (A) and (B). It is particularly preferable that the range is from 1 to 1 part by mass.

<(E)N−ビニルアミド化合物>
本発明の光硬化性組成物には、耐擦傷性向上の観点から、(E)下記式(1)で示されるN−ビニルアミド化合物(以下、(E)成分という場合もある。)を含有することが好ましい。
<(E) N-vinylamide compound>
The photocurable composition of the present invention contains (E) an N-vinylamide compound represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as the (E) component) from the viewpoint of improving scratch resistance. Preferably.

Figure 2020090617
Figure 2020090617

(式中、
、およびRは、それぞれ独立に、水素原子、または炭素数1〜5の炭化
水素基であるか、あるいは
とRとは互いに結合して炭素数2〜6の炭化水素基を形成していてもよ
い。)、
ここで、R、およびRにおいて、炭素数1〜5の炭化水素基は、光硬化性組成物の硬化性、光硬化性組成物を硬化させて得られる硬化膜とプラスチック基材との密着性、汎用性、入手のしやすさなどの観点から特定されたものである。とりわけ炭素数1〜3の炭化水素基であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ビニル基などが挙げられる。
(In the formula,
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, or
R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms. ),
Here, in R 1 and R 2 , the hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms is the curability of the photocurable composition, and the cured film obtained by curing the photocurable composition and the plastic substrate. It is specified from the viewpoint of adhesion, versatility, and availability. It is particularly preferably a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a vinyl group and the like.

また、上記R、およびRが互いに結合して炭素数2〜6の炭化水素基を形成するときには、当該N−ビニルアミド化合物は、当該炭素数に応じてβ−ラクタム(炭素数2)、γ−ラクタム(炭素数3)、δ−ラクタム(炭素数4)、ε−ラクタム(炭素数5)、ω−ラクタム(炭素数6)等を形成する。これら炭化水素基は、本発明で使用するN−ビニルアミド化合物の基として、いずれも好適に用いることができる。なお、前記炭化水素基の炭素数は、RとRとの合計の炭素数を指す。前記炭化水素基は、炭素数1〜6のアルキル基や炭素数6〜14のアリール基などの置換基を有していてもよい。前記炭化水素基の炭素数は、これら置換基の炭素数は含まず当該ラクタム環の環員を構成する全環員炭素の炭素数から1(カルボニルの炭素)を引いた数を表わすものとする。 Further, when R 1 and R 2 are bonded to each other to form a hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms, the N-vinylamide compound has a β-lactam (having 2 carbon atoms), depending on the carbon number. It forms γ-lactam (having 3 carbon atoms), δ-lactam (having 4 carbon atoms), ε-lactam (having 5 carbon atoms), ω-lactam (having 6 carbon atoms), and the like. Any of these hydrocarbon groups can be preferably used as the group of the N-vinylamide compound used in the present invention. The carbon number of the hydrocarbon group refers to the total carbon number of R 1 and R 2 . The hydrocarbon group may have a substituent such as an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms. The number of carbon atoms of the hydrocarbon group does not include the number of carbon atoms of these substituents and represents the number of carbon atoms of all ring members constituting the ring members of the lactam ring minus 1 (carbon of carbonyl). ..

上記式(1)で示されるN−ビニルアミド化合物の好ましい具体例としては、N−ビニル−β−ラクタム、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−バレロラクタム、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルホルムアミド、N−メチル−N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−メチル−N−ビニルアセトアミド、N−エチル−N−ビニルアセトアミド、N−ビニルプロピオンアミド、N−メチル−N−ビニルプロピオンアミドなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせてもよい。 Preferred specific examples of the N-vinylamide compound represented by the above formula (1) include N-vinyl-β-lactam, N-vinylpyrrolidone, N-vinyl-valerolactam, N-vinylcaprolactam, N-vinylformamide, and N-vinylformamide. -Methyl-N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-methyl-N-vinylacetamide, N-ethyl-N-vinylacetamide, N-vinylpropionamide, N-methyl-N-vinylpropionamide and the like. .. These may be used alone or in combination of two or more.

これらのN−ビニルアミド化合物の中でも、光硬化性組成物の硬化性、光硬化性組成物を硬化させて得られる硬化膜とプラスチック基材との密着性、汎用性、入手のしやすさなどの観点から、とりわけN−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルアセトアミドが特に好ましい。 Among these N-vinylamide compounds, the curability of the photocurable composition, the adhesion between a cured film obtained by curing the photocurable composition and a plastic substrate, versatility, availability, and the like From the viewpoint, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, and N-vinylacetamide are particularly preferable.

本発明において、(E)成分の配合割合は、特に制限されるものではないが、得られる硬化膜の耐擦傷性の観点から、(A)成分および(B)成分の合計100質量部に対して、10〜100質量部の範囲で用いるのが好適である。 In the present invention, the blending ratio of the component (E) is not particularly limited, but from the viewpoint of scratch resistance of the obtained cured film, the total amount of the component (A) and the component (B) is 100 parts by mass. Therefore, it is preferable to use it in the range of 10 to 100 parts by mass.

<その他の配合成分>
また、本発明の光硬化性組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で各種配合剤を配合することができる。各種配合剤としては例えば界面活性剤、紫外線吸収剤、着色防止剤、帯電防止剤、蛍光染料、染料、顔料、香料、可塑剤等の添加剤が挙げられる。
<Other compounding ingredients>
Further, various compounding agents can be added to the photocurable composition of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of various compounding agents include additives such as surfactants, ultraviolet absorbers, anti-coloring agents, antistatic agents, fluorescent dyes, dyes, pigments, fragrances and plasticizers.

上記配合剤の内、界面活性剤としては、シリコーン鎖(ポリアルキルシロキサンユニット)を疎水基とするシリコーン系の界面活性剤、またフッ化炭素鎖を有するフッ素系の界面活性剤等の、公知の界面活性剤が好ましく使用できる。好適に使用できるシリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の具体例としては、東レ・ダウコーニング株式会社製『L−7001』、『L−7002』、『L−7604』、『FZ−2123』、DIC株式会社製『メガファックF−470』、『メガファックF−1405』、『メガファックF−479』、スリーエムジャパン株式会社(住友スリーエム社)製『フローラッドFC−430』等を挙げることができる。界面活性剤は、1種単独でも、2種以上を混合して使用してもよい。界面活性剤の使用量は、(A)成分および(B)成分の合計100質量部に対して0.001〜10質量部の範囲が好適である。 Among the above-mentioned compounding agents, as the surfactant, known surfactants such as a silicone-based surfactant having a silicone group (polyalkylsiloxane unit) as a hydrophobic group and a fluorine-based surfactant having a fluorocarbon chain are known. Surfactants can be preferably used. Specific examples of silicone-based surfactants and fluorine-based surfactants that can be preferably used include "L-7001", "L-7002", "L-7604", and "FZ-2123" manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. ], "Megafuck F-470", "Megafuck F-1405", "Megafuck F-479" manufactured by DIC Co., Ltd., "Flowrad FC-430" manufactured by 3M Japan K.K. (Sumitomo 3M Ltd.), and the like. be able to. The surfactants may be used alone or in combination of two or more. The amount of the surfactant used is preferably in the range of 0.001 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the total of the components (A) and (B).

<光硬化性組成物の調製方法、及び該組成物の硬化体(硬化膜)の形成方法>
本発明の光硬化性組成物の調製は、所定量の各成分を秤り取り混合すればよい。なお、各成分の添加順序は特に限定されず全ての成分を同時に添加してもよい。また、(A)成分および(B)成分を予め混合し、その後、(C)成分及び他の添加剤を添加混合してもよい。
<Method for preparing photocurable composition and method for forming cured body (cured film) of the composition>
The photocurable composition of the present invention may be prepared by weighing out and mixing a predetermined amount of each component. The order of addition of each component is not particularly limited, and all components may be added at the same time. Further, the component (A) and the component (B) may be mixed in advance, and then the component (C) and other additives may be added and mixed.

本発明における積層体は、前記光硬化性組成物をプラスチック基材上に塗布し、光硬化、積層させることで製造される。光硬化性組成物を塗布するプラスチック基材は特に限定されるわけではなく、眼鏡レンズ、家屋や自動車の窓ガラス、カメラレンズ、液晶ディスプレイ等の公知のプラスチック基材が挙げられる。 The laminate of the present invention is produced by applying the photocurable composition onto a plastic substrate, photocuring and laminating the composition. The plastic base material to which the photocurable composition is applied is not particularly limited, and examples thereof include known plastic base materials such as eyeglass lenses, window glasses for houses and automobiles, camera lenses, liquid crystal displays and the like.

眼鏡レンズとしては、例えば(メタ)アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アリル樹脂、チオウレタン樹脂、ウレタン樹脂及びチオエポキシ樹脂等のプラスチックの眼鏡レンズが知られている。本発明の光硬化性組成物を用いる場合には、これらのいずれの眼鏡レンズも使用できる。 Known eyeglass lenses are plastic eyeglass lenses such as (meth)acrylic resin, polycarbonate resin, allyl resin, thiourethane resin, urethane resin and thioepoxy resin. When using the photocurable composition of the present invention, any of these spectacle lenses can be used.

本発明の光硬化性組成物をプラスチック基材表面に塗布する方法としては、公知の塗布方法を採用することができ、例えばスピンコート法、ディップコート法、バーコート法、スプレー法などが挙げられる。また、本発明の光硬化性組成物は、低粘度であるために、薄膜の形成が容易である。 As a method for applying the photocurable composition of the present invention to the surface of a plastic substrate, a known application method can be adopted, and examples thereof include a spin coating method, a dip coating method, a bar coating method and a spray method. .. Moreover, since the photocurable composition of the present invention has a low viscosity, it is easy to form a thin film.

本発明の光硬化性組成物を、前述した光学基材の表面上に塗布してコーティング膜を形成し、これを光重合硬化させること(硬化体(硬化膜))によって積層体を形成する。本発明の光硬化性組成物を用いて積層体を形成する場合、光学基材の前処理を行わずとも十分な密着性を発現する。ただし、より基材に対する濡れ性、密着性を向上させたい場合、塗布に先立って、光学基材の前処理を行うことが好ましい。このような前処理としては、塩基性水溶液又は酸性水溶液による化学的処理、研磨剤を用いた研磨処理、大気圧プラズマ及び低圧プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、又はUVオゾン処理等を挙げることができる。これらの方法は、光学基材の密着性を向上させるために、組み合わせて使用しても良い。 The photocurable composition of the present invention is applied onto the surface of the above-mentioned optical substrate to form a coating film, and the coating film is photopolymerized and cured (cured product (cured film)) to form a laminate. When forming a laminated body using the photocurable composition of the present invention, sufficient adhesion is exhibited without pretreatment of the optical substrate. However, if it is desired to further improve the wettability and adhesion to the substrate, it is preferable to pretreat the optical substrate prior to coating. Examples of such pretreatment include chemical treatment with a basic aqueous solution or acidic aqueous solution, polishing treatment with an abrasive, plasma treatment with atmospheric pressure plasma and low pressure plasma, corona discharge treatment, UV ozone treatment, etc. Can be mentioned. These methods may be used in combination in order to improve the adhesion of the optical substrate.

前処理方法の中で、特に簡便に用いることができる方法として、塩基性溶液による化学的処理が、特に前述した眼鏡レンズ基材(光学基材)の前処理として好適であり、光学基材との密着性をより強固にすることができる。該処理法は、アルカリ水溶液に光学基材を含浸するか、あるいは光学基材をアルカリ水溶液に含浸したまま超音波洗浄することにより行なわれる。アルカリ溶液としては、例えば水酸化ナトリウム水溶液、あるいは水酸化カリウム水溶液が用いられる。水酸化物の濃度としては、5〜30質量%が好適である。また、処理温度は、用いる基材の耐熱性を勘案して適宜決定するのがよいが、好ましくは20〜60℃の範囲である。その処理時間は、処理条件により異なるが、好ましくは1分〜1時間、より好ましくは5〜15分の範囲である。また、アルカリ水溶液の他に、例えば水、アルコール溶媒の混合溶液、アルコール溶液を用いてもよい。用いるアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール、また、さらに少量の添加剤として、1−メチル−2−ピロリドン等の有機塩基をアルカリ溶液100質量部に対して、1〜10質量部加えたものでもよい。また、アルカリ処理後は、純水、イオン交換水、蒸留水などの水を用いてすすいだ後、乾燥すればよい。 Among the pretreatment methods, as a method that can be used particularly easily, a chemical treatment with a basic solution is particularly suitable as the pretreatment of the above-mentioned spectacle lens substrate (optical substrate). The adhesiveness of can be made stronger. The treatment method is carried out by impregnating an alkaline aqueous solution with an optical substrate or by ultrasonic cleaning while impregnating the optical substrate with an alkaline aqueous solution. As the alkaline solution, for example, a sodium hydroxide aqueous solution or a potassium hydroxide aqueous solution is used. The hydroxide concentration is preferably 5 to 30% by mass. The treatment temperature may be appropriately determined in consideration of the heat resistance of the substrate used, but is preferably in the range of 20 to 60°C. The treatment time varies depending on the treatment conditions, but is preferably 1 minute to 1 hour, more preferably 5 to 15 minutes. In addition to the alkaline aqueous solution, for example, a mixed solution of water and an alcohol solvent, or an alcohol solution may be used. Examples of the alcohol to be used include lower alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, and as a small amount of an additive, an organic base such as 1-methyl-2-pyrrolidone in an amount of 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alkaline solution. What added the mass part may be sufficient. After the alkali treatment, it may be rinsed with water such as pure water, ion-exchanged water, or distilled water, and then dried.

光学基材に、前記方法により光硬化性組成物を塗布し、光硬化させることにより、積層体を形成することができる。上記方法によって得られる積層体における、該光硬化性組成物の硬化体からなる層の厚さ(硬化膜の厚さ)は、好ましくは1μm以上20μm以下、より好ましくは1μm以上5μm以下である。硬化体は、例えば該光硬化性樹成物を、厚さが、1μm以上20μm以下となるように塗布し、紫外線を照射して硬化膜を形成させることにより得ることができる。 The photocurable composition is applied to the optical substrate by the above method and photocured to form a laminate. In the laminate obtained by the above method, the thickness of the layer (cured film thickness) of the cured product of the photocurable composition is preferably 1 μm or more and 20 μm or less, more preferably 1 μm or more and 5 μm or less. The cured product can be obtained, for example, by applying the photocurable resin to a thickness of 1 μm or more and 20 μm or less and irradiating it with ultraviolet rays to form a cured film.

本発明の光硬化性組成物は、不活性ガス雰囲気下、もしくは空気雰囲気下において、例えばキセノンランプ、高圧水銀灯、メタルハライドランプなどの光源から発せられる紫外線を利用して硬化可能である。紫外線照射条件は、必要に応じて適宜設定することができるが、好ましくは積算光量0.4J/cm以上、より好ましくは1.7J/cm以上であり、10J/cm以下になるように設定される。本発明においては、光学基材上に、本発明の光硬化性組成物より得られる硬化膜を有する積層体に、さらに2次加工を施すこともできる。具体的には、該硬化膜上に更なるハードコート層を形成することもできる。ハードコート層を形成するためのハードコート剤としては、公知のものが使用できる。具体的には、シランカップリング剤やケイ素、ジルコニウム、アンチモン、アルミニウム、チタン等の酸化物のゾルを主成分とするハードコート剤や、有機高分子体を主成分とするハードコート剤が使用できる。ハードコート剤を塗布する方法としては、例えばディップコーティング、スピンコーティング、ディップスピンコーティングなどの方法が挙げられる。この被覆したハードコート剤は、公知の方法、例えば、加熱することにより硬化させ、ハードコート層とすることができる。 The photocurable composition of the present invention can be cured under an inert gas atmosphere or an air atmosphere by using ultraviolet rays emitted from a light source such as a xenon lamp, a high pressure mercury lamp, or a metal halide lamp. UV irradiation conditions can be set appropriately as necessary, preferably integrated light quantity 0.4 J / cm 2 or more, more preferably 1.7 J / cm 2 or more, 10J / cm 2 to become as follows Is set to. In the present invention, the laminate having the cured film obtained from the photocurable composition of the present invention on the optical substrate may be further subjected to secondary processing. Specifically, a further hard coat layer can be formed on the cured film. As the hard coat agent for forming the hard coat layer, known ones can be used. Specifically, a silane coupling agent, a hard coating agent containing a sol of an oxide such as silicon, zirconium, antimony, aluminum or titanium as a main component, or a hard coating agent containing an organic polymer as a main component can be used. .. Examples of the method for applying the hard coat agent include methods such as dip coating, spin coating, and dip spin coating. This coated hard coat agent can be cured by a known method, for example, by heating to form a hard coat layer.

以下、本発明を実施例によりさらに説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。また、実施例の中で説明されている特徴の組み合わせ全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
先ず、本発明で使用した各成分の名称と略号について説明する。
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Moreover, not all combinations of the features described in the embodiments are essential to the solving means of the present invention.
First, the names and abbreviations of the components used in the present invention will be described.

(A)成分:高級ダイヤモンド様体核を有する多官能重合性単量体
ジアマンタンジアクリレート
トリアマンタンジアクリレート
ウンデカマンタンジアクリレート
(B)成分:(メタ)アクリル系単官能重合性単量体
A−TMM−3:ペンタエリスリトールトリアクリレート;(B3a)成分
A−TMMT:ペンタエリスリトールテトラアクリレート;(B3b)成分
(C)成分:光重合開始剤
TPO:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド;(C1)成分
I184:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン;(C2)成分
(E)成分:ラジカル捕捉剤
T765:セバシン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)
<積層体の作製>
プラスチック基材として、ポリカーボネート樹脂からなるプラスチックレンズ(屈折率1.59)、アリールジカーボネート樹脂からなるプラスチックレンズ(屈折率1.50)、チオウレタン系レンズ(屈折率1.60、および1.67)を用いた。このプラスチック光学基材を、イソプロピルアルコールでワイピングした後、スピンコートにより表1記載の光硬化性組成物を塗布した。この塗膜に、水銀ランプを搭載したECE5000(Dymax社製)を使用して、75mW/cmの紫外線を60秒間照射し、塗膜を硬化させ、光硬化性樹脂組成物の硬化体(硬化膜)が積層された積層体を得た。得られた積層体に対し、以下の評価を行った。表2に硬化膜の厚みを記載した。また、表2に、使用したポリカーボネート樹脂を使用した場合には「PC」とし、アリールジカーボネート樹脂した場合には「CR39」とし、チオウレタン系レンズを使用した場合、「MR7」、「MR8」と記載した。その他、表2に、硬化した雰囲気下を窒素雰囲気下とした場合には「窒素」、空気雰囲気下とした場合には「空気」と記載した。
Component (A): Polyfunctional Polymerizable Monomer Having Higher Diamond-Like Nuclei Diamantane Diacrylate Triamantane Diacrylate Undecamantane Diacrylate (B) Component: (Meth) Acrylic Monofunctional Polymerizable Monomer A- TMM-3: pentaerythritol triacrylate; (B3a) component A-TMMT: pentaerythritol tetraacrylate; (B3b) component (C) component: photopolymerization initiator TPO: bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine Finoxide; (C1) component I184: 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone; (C2) component (E) component: radical scavenger T765: bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4) sebacate -Piperidyl)
<Production of laminated body>
As a plastic substrate, a plastic lens made of a polycarbonate resin (refractive index 1.59), a plastic lens made of an aryl dicarbonate resin (refractive index 1.50), a thiourethane-based lens (refractive index 1.60, and 1.67). ) Was used. After wiping this plastic optical substrate with isopropyl alcohol, the photocurable composition shown in Table 1 was applied by spin coating. This coating film was irradiated with an ultraviolet ray of 75 mW/cm 2 for 60 seconds using an ECE5000 (manufactured by Dymax) equipped with a mercury lamp to cure the coating film, and a cured product of the photocurable resin composition (curing). A laminated body in which the films) were laminated was obtained. The following evaluation was performed on the obtained laminate. Table 2 shows the thickness of the cured film. Further, in Table 2, "PC" is used when the used polycarbonate resin is used, "CR39" is used when the aryl dicarbonate resin is used, and "MR7" and "MR8" are used when the thiourethane lens is used. I wrote. In addition, in Table 2, "nitrogen" is described when the cured atmosphere is a nitrogen atmosphere, and "air" is described when the cured atmosphere is an air atmosphere.

<積層体の評価方法>
1.密着性
密着性の評価は、碁盤目試験によって行った。すなわち、前記の<積層体の作製>に記載した方法で光硬化性組成物の硬化体(硬化膜)が積層された積層体表面(硬化膜)に、カッターナイフを使い、約1mm間隔に切れ目を入れ、マス目を100個形成させた。その上にセロファン粘着テープ(ニチバン(株)製セロテープ(登録商標))を強く貼りつけ、表面から90°方向へ一気に引っ張り剥離した後、硬化膜の残っているマス目(100個のマス目中残った升目の数)を測定し、以下の3段階の評価とした。
<Evaluation method of laminated body>
1. Adhesion Adhesion was evaluated by a cross-cut test. That is, a cutter knife is used on the surface of the laminated body (cured film) on which the cured body (cured film) of the photocurable composition is laminated by the method described in the above <Production of Laminate> Was added to form 100 squares. Cellophane adhesive tape (cellophane tape (registered trademark) manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was strongly adhered onto it, and after pulling at once in a 90° direction from the surface and peeling it off, the squares with the cured film remaining (in 100 squares) The number of remaining squares) was measured and evaluated according to the following three grades.

A:100/100
B:99/100〜95/100
C:95/100未満
2.煮沸密着性
沸騰した水中に、前記の<積層体の作製>に記載した方法で作製した積層体を、1時間浸漬した後、積層体を取り出し、水滴をふき取り、上述の密着性の評価法と同様にして、密着性を評価した。評価後、個の積層体を再び、沸騰した水中に浸漬した。この操作を3回繰り返し、煮沸時間が合計3時間になるまで試験を実施した。
A: 100/100
B: 99/100 to 95/100
C: less than 95/100 2. Boiled adhesiveness After immersing the laminated body produced by the method described in <Production of laminated body> in boiling water for 1 hour, the laminated body is taken out, water droplets are wiped off, and the adhesiveness evaluation method described above is used. Similarly, the adhesiveness was evaluated. After the evaluation, each laminate was immersed again in boiling water. This operation was repeated 3 times, and the test was performed until the boiling time reached 3 hours in total.

3.スチールウール耐擦傷性試験
前記の<積層体の作製>に記載した方法で作製した積層体表面を、スチールウール(日本スチールウール(株)製ボンスター#0000番)を用い、1kgの荷重で、積層体表面を10往復擦り、傷ついた程度を目視により、以下の4段階に評価した。評価基準は下記のとおりである。
3. Steel Wool Scratch Resistance Test Laminate the surface of the laminate produced by the method described in <Production of Laminate> with steel wool (Nippon Steel Wool Co., Ltd. Bonster #0000) under a load of 1 kg. The body surface was rubbed 10 times back and forth, and the degree of damage was visually evaluated to the following 4 grades. The evaluation criteria are as follows.

A:ほとんど傷がつかない(目視で5本未満の擦傷である)
B:極わずかに傷がつく(目視で5本以上15本未満の擦傷がある)
C:少し傷がつく(目視で15本以上40未満の擦傷がある)
D:傷がつく(目視で40本以上の擦傷がある)
E:未硬化(硬化膜が十分硬化されておらず、未硬化部分があるもの)
製造例1
ジアマンタンジアクリレート((A)成分)の合成
市販のジアマンタンジオールを原料とし、非特許文献1に記載された方法に準じて、下記式で示されるジアマンタンジアクリレート合成した。
A: Almost no scratch (visually less than 5 scratches)
B: Very slight damage (visually 5 or more and less than 15 scratches)
C: Slightly scratched (visually 15 or more and less than 40 scratches)
D: Scratched (visually 40 or more scratches)
E: uncured (cured film is not sufficiently cured and has an uncured portion)
Production example 1
Synthesis of Diamantane Diacrylate (Component (A)) Using commercially available diamantanediol as a raw material, a diamantane diacrylate represented by the following formula was synthesized according to the method described in Non-Patent Document 1.

Figure 2020090617
Figure 2020090617

製造例2
トリアマンタンジアクリレート((A)成分)の合成
市販のトリアマンタンジオールを原料とし、製造例1と同様の方法でトリアマンタンジアクリレート(A;(A)成分)を合成した。
製造例3
ウンデカマンタンジアクリレート((A)成分)の合成
市販のウンデカマンタンジオールを原料とし、製造例1と同様の方法でウンデカマンタンジアクリレート(A;(A)成分)を合成した。
実施例1
ジアマンタンジアクリレート((A)成分)100質量部に対して、ペンタエリスリトールトリアクリレート(B3a;(B)成分)を35質量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(B3b;(B)成分)を315質量部、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド(C1;(C)成分)を10質量部、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(C2;(C)成分)を5質量部、T765(E成分)を0.1質量部、及び界面活性剤L−7001を1質量部混合して、光硬化性組成物を準備した。表1に光硬化性組成物の配合割合を記載した。
Production example 2
Synthesis of Triamantane Diacrylate (Component (A)) Using commercially available triamantanediol as a raw material, triamantane diacrylate (A; component (A)) was synthesized in the same manner as in Production Example 1.
Production Example 3
Synthesis of Undecamantane Diacrylate (Component (A)) Undecamantane diacrylate (Component (A)) was synthesized by the same method as in Production Example 1 using commercially available undecamantane diol as a raw material.
Example 1
35 parts by mass of pentaerythritol triacrylate (B3a; (B) component) and 315 parts by mass of pentaerythritol tetraacrylate (B3b; (B) component) per 100 parts by mass of diamantane diacrylate ((A) component). , Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide (C1; (C) component) 10 parts by mass, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (C2; (C) component) 5 parts by mass. , T765 (E component) and 0.1 part by mass of a surfactant L-7001 were mixed to prepare a photocurable composition. Table 1 shows the blending ratio of the photocurable composition.

得られた光硬化性組成物を用いて、前記<積層体の作製>に記載の方法に従い積層体を製造した。得られた積層体を前記<積層体の評価方法>に記載の方法に従い、密着性、煮沸密着性、および耐擦傷性を評価した。結果を表2に記載した。
実施例2
ジアマンタンジアクリレートの代わりにトリアマンタンジアクリレート(A;(A)成分)を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、表1に示した配合割合の光硬化性組成物を準備した。得られた光硬化性組成物を、表2に示す光学基材、硬化雰囲気で硬化させて積層体を製造した。得られた積層体について、実施例1と同様の評価を行い、その結果を表2にまとめた。
実施例3
ジアマンタンジアクリレートの代わりにウンデカマンタンジアクリレート(A;(A)成分)を用いた以外は、製造例1と同様の方法で、表1に示した配合割合の光硬化性組成物を準備した。しかしながら、ウンデカマンタンジアクリレートは、(B)成分に対して、ジアマンタンジアクリレートまたはトリアマンタンジアクリレートと同量まで溶解せず、不溶部分があったため、光硬化ならびに硬化体の評価は行なわなかった。
比較例1
高級ダイヤモンド様体核を有する多官能重合性単量体を配合していない以外は、実施例1と同様の方法で、表1に示した配合割合の光硬化性組成物を準備した。得られた光硬化性組成物を、表2に示す光学基材、硬化雰囲気で硬化させて積層体を製造した。得られた積層体について、実施例1と同様の評価を行い、その結果を表2にまとめた。
Using the obtained photocurable composition, a laminate was manufactured according to the method described in <Production of laminate>. The obtained laminate was evaluated for adhesion, boiling adhesion, and scratch resistance according to the method described in <Evaluation method for laminate> above. The results are shown in Table 2.
Example 2
A photocurable composition having a compounding ratio shown in Table 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that triamantane diacrylate (A; component (A)) was used instead of diamantane diacrylate. .. The obtained photocurable composition was cured in an optical base material and a curing atmosphere shown in Table 2 to produce a laminate. The obtained laminate was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are summarized in Table 2.
Example 3
A photocurable composition having the compounding ratio shown in Table 1 was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that undecamantane diacrylate (A; component (A)) was used instead of diamantane diacrylate. . However, undecamantane diacrylate did not dissolve in the component (B) to the same amount as diamantane diacrylate or triamantane diacrylate, and there was an insoluble portion, so photocuring and curing products were not evaluated. .
Comparative Example 1
A photocurable composition having the compounding ratio shown in Table 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polyfunctional polymerizable monomer having a higher diamond-like nucleus was not compounded. The obtained photocurable composition was cured in an optical base material and a curing atmosphere shown in Table 2 to produce a laminate. The obtained laminate was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are summarized in Table 2.

表2にまとめた結果から明らかなように、高級ダイヤモンド様体核を有する多官能重合性単量体を含む光硬化性組成物により、光学基材に対し高い密着性、及び高い耐擦傷性を有する組成物となることが明らかとなった。 As is clear from the results summarized in Table 2, a photocurable composition containing a polyfunctional polymerizable monomer having a higher diamond-like body nucleus provides high adhesion to an optical substrate and high scratch resistance. It became clear that it became a composition which has.

Figure 2020090617
Figure 2020090617

Figure 2020090617
Figure 2020090617

Claims (4)

(A)下記式(1)で示される重合性単量体、
Rn−D (1)
(Rはアクリル基またはメタクリル基、nは2〜6、Dは高級ダイヤモンド様体核)
(B)下記成分から選ばれる少なくとも1種の(メタ)アクリル系重合性単量体;
(B1)分子内に、少なくとも1つの水酸基を有し、かつ1つの(メタ)アクリル基を有する水酸基含有(メタ)アクリル系単官能重合性単量体、
(B2)下記式で示されるエポキシ基含有(メタ)アクリル系単官能重合性単量体
Figure 2020090617
(式中、
、およびRは、それぞれ独立に、水素原子、またはメチル基であり、
、およびRは、それぞれ独立に、ヒドロキシ基で置換されていてもよ
い炭素数1〜4のアルキレン基、または
Figure 2020090617
で示される基であり、
a、およびbの平均は、それぞれ0〜20である。)
(B3)下記式で示される多官能(メタ)アクリル系重合性単量体;
Figure 2020090617
(式中、
は、3〜6価の有機残基であり、
、およびRは、それぞれ独立に、水素原子、またはメチル基であり、
cは0〜3の整数であり、dは3〜6の整数である。)、
(C)光重合開始剤、を含む光硬化性組成物。
(A) a polymerizable monomer represented by the following formula (1),
Rn-D (1)
(R is an acrylic or methacrylic group, n is 2 to 6, and D is a higher diamond-like nucleus)
(B) at least one (meth)acrylic polymerizable monomer selected from the following components;
(B1) a hydroxyl group-containing (meth)acrylic monofunctional polymerizable monomer having at least one hydroxyl group and having one (meth)acrylic group in the molecule,
(B2) Epoxy group-containing (meth)acrylic monofunctional polymerizable monomer represented by the following formula
Figure 2020090617
(In the formula,
R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or a methyl group,
R 5 and R 6 are each independently an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms which may be substituted with a hydroxy group, or
Figure 2020090617
Is a group represented by
The average of a and b is 0 to 20, respectively. )
(B3) a polyfunctional (meth)acrylic polymerizable monomer represented by the following formula;
Figure 2020090617
(In the formula,
R 7 is a trivalent to hexavalent organic residue,
R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom or a methyl group,
c is an integer of 0 to 3 and d is an integer of 3 to 6. ),
A photocurable composition comprising (C) a photopolymerization initiator.
前記(A)式(1)で示される重合性単量体100質量部当たり、
前記(B)として、(メタ)アクリル系重合性単量体を10〜900質量部、
含む請求項1に記載の光硬化性組成物。
Based on 100 parts by mass of the polymerizable monomer represented by the formula (1) (1),
10 to 900 parts by mass of a (meth)acrylic polymerizable monomer as the (B),
The photocurable composition according to claim 1, comprising.
前記高級ダイヤモンド様体核が、ジアマンタン、トリアマンタン、テトラマンタン、ペンタマンタン、ヘキサマンタン、ヘプタマンタン、オクタマンタン、ノナマンタン、デカマンタン、ウンデカマンタンである請求項1ないし2記載の光硬化性組成物。 The photocurable composition according to claim 1, wherein the higher diamond-like nucleus is diamantane, triamantane, tetramantane, pentamantane, hexamantane, heptamantane, octamantane, nonamantane, decamantane, undecamantane. 光学基材と、その表面に積層された請求項1〜4の何れかに記載の光硬化性組成物の硬化体とからなる積層体。 A laminate comprising an optical substrate and a cured product of the photocurable composition according to any one of claims 1 to 4, which is laminated on the surface of the optical substrate.
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