JP2022153309A - 活性エネルギー線硬化性組成物及びその硬化物 - Google Patents

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Kazuyoshi Nakamura
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Wataru Watabe
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Abstract

【課題】低粘度かつ貯蔵安定性に優れており、高い伸び率及び金属密着性を有する硬化物を形成することができる活性エネルギー線硬化性組成物を提供する。【解決手段】脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、リン酸基を有しない(メタ)アクリレート(H)、リン酸基を有する(メタ)アクリレート(F)及び光重合開始剤(G)を含有する活性エネルギー線硬化性組成物であって、前記(H)が炭素数10~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート、2官能(メタ)アクリレート及び単官能ウレタン(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種であって、(A)、(B)、(H)及び(F)の合計重量に基づいて、(A)5~50重量%、(B)10~50重量%、(H)10~45重量%、(F)0.5~7.5重量%、(G)2~20重量%である硬化性組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、活性エネルギー線硬化性組成物に関する。
従来、有機ELディスプレイ等のディスプレイ用の材料として、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物が使用されている(例えば、特許文献1及び2参照)。
近年、折り曲げ可能ないわゆるフレキシブルディスプレイの開発が活発にされており、これに伴いディスプレイ用の材料には、折り曲げても破損せず部材同士の剥離が起こらない耐折り曲げ特性が要求されている。
しかしながら、従来の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物では、耐折り曲げ特性が不十分であり、十分な耐折り曲げ特性を実現するために、優れた伸び性と、優れた基材密着性とを高い水準で両立できることが求められていた。
一方、室温において低粘度である活性エネルギー線硬化性組成物は、適用できる塗布方法が多く、高精密な塗布が求められる電子部品や光学部品等の材料として用いられる場合は特に有利である。
低粘度かつ硬化物が良好な伸び性を有する硬化性組成物として、特許文献3では、単官能ウレタン(メタ)アクリレート5~30質量%と、環状骨格中に窒素原子を含有する単官能含窒素モノマー5~30質量%と、を含む放射線硬化型インク組成物が提案されている。しかしながら本組成物は、電子部品及び光学部品に多く使用される金属材料に対する密着性が不足しており、貯蔵安定性も十分とはいえなかった。
特開2013-133427号公報 特開2012-194212号公報 特開2020-70338号公報
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、低粘度かつ貯蔵安定性に優れており、高い伸び率及び金属密着性を有する硬化物を形成することができる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を提供することである。
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、リン酸基を有しない(メタ)アクリレート(H)、リン酸基を有する(メタ)アクリレート(F)及び光重合開始剤(G)を含有する活性エネルギー線硬化性組成物であって、前記(メタ)アクリレート(H)が炭素数10~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)、2官能(メタ)アクリレート(D)及び単官能ウレタン(メタ)アクリレート(E)からなる群から選ばれる少なくとも1種であって、前記(A)、(B)、(H)及び(F)の合計重量に基づいて、前記(A)の含有量が5~50重量%、前記(B)の含有量が10~50重量%、前記(H)の含有量が10~45重量%、前記(F)の含有量が0.5~7.5重量%、前記(G)の含有量が2~20重量%である活性エネルギー線硬化性組成物;該活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させてなる硬化物である。
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、低粘度かつ貯蔵安定性に優れており、高い伸び率及び金属密着性を有する硬化物を形成することができる。
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、リン酸基を有しない(メタ)アクリレート(H)、リン酸基を有する(メタ)アクリレート(F)及び光重合開始剤(G)を含有する活性エネルギー線硬化性組成物であって、前記(メタ)アクリレート(H)が炭素数10~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)、2官能(メタ)アクリレート(D)及び単官能ウレタン(メタ)アクリレート(E)からなる群から選ばれる少なくとも1種である。
なお、本発明において「(メタ)アクリレート」とは、「メタクリレート又はアクリレート」を、「(メタ)アクリル」とは、「メタクリル又はアクリル」を、「(メタ)アクリロイル」とは、「メタクリロイル又はアクリロイル」を意味する。
また、
以下に本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の必須成分である脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、リン酸基を有しない(メタ)アクリレート(H)、リン酸基を有する(メタ)アクリレート(F)及び光重合開始剤(G)を順に説明する。
前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)は、脂環式骨格を有するものであれば化学構造は特に限定されない。前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)としては、脂環式骨格を有する単官能(メタ)アクリレート(A1)及び脂環式骨格を有する2官能(メタ)アクリレート(A2)等が挙げられる。
脂環式骨格を有する単官能(メタ)アクリレート(A1)としては、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1-エチルシクロへキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート及びアダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
脂環式骨格を有する2官能(メタ)アクリレート(A2)としては、シクロヘキサンメタノールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート及び1,3-アダマンチルジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
本発明において、これらの脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
これらの脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)のうち、硬化物の伸び率及び硬化物の強度の観点から好ましくは脂環式骨格を有する単官能(メタ)アクリレート(A1)であり、更に好ましくはイソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート及び1-エチルシクロへキシル(メタ)アクリレートである。
本発明において、N-置換(メタ)アクリルアミド(B)とは、(メタ)アクリルアミドが有するアミノ基の水素原子のうち1個又は2個を炭化水素基等の置換基で置換したものを意味し、N-置換(メタ)アクリルアミドとしては、N-(メタ)アクリロイル基を有する鎖状アミド(B1)及びN-(メタ)アクリロイル基を有する環状アミド(B2)等が挙げられる。
N-(メタ)アクリロイル基を有する鎖状アミド(B1)としては、N-アルキル(メタ)アクリルアミド(B11)、N,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド(B12)、N-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド(B13)、N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド(B14)及びN-アルコキシ-N-アルキル(メタ)アクリルアミド(B15)等が挙げられる。
N-アルキル(メタ)アクリルアミド(B11)としては、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-ドデシル(メタ)アクリルアミド及びN-オクタデシル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
N,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド(B12)としては、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジブチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソブチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ-tert-ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジヘプチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジオクチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ-tert-オクチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジドデシル(メタ)アクリルアミド及びN,N-ジオクタデシル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。N,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド(B12)の2つあるアルキル基は同じでも異なっていてもよく、アルキル基の炭素数は硬化性の観点から好ましくは1~20であり、更に好ましくは1~8であり、特に好ましくは1~4である。
N-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド(B13)としては、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド及びN-(3-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。N-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド(B13)のアルキル基の炭素数は硬化性の観点から好ましくは1~20であり、更に好ましくは1~8であり、特に好ましくは1~4である。
N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド(B14)としては、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシブチル(メタ)アクリルアミド及びN-エトキシブチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド(B14)のアルコキシアルキル基の炭素数は硬化性の観点から好ましくは2~20であり、更に好ましくは2~8であり、特に好ましくは2~6である。アルコキシアルキル基のアルキル基の炭素数は硬化性の観点から好ましくは1~4であり、更に好ましくは1~3であり、特に好ましくは1~2である。
N-アルコキシ-N-アルキル(メタ)アクリルアミド(B15)としては、N-メチル-N-メトキシ(メタ)アクリルアミド、N-メチル-N-エトキシ(メタ)アクリルアミド、N-メチル-N-プロポキシ(メタ)アクリルアミド、N-メチル-N-ブトキ
シ(メタ)アクリルアミド、N-エチル-N-メトキシ(メタ)アクリルアミド、N-エチル-N-エトキシ(メタ)アクリルアミド、N-エチル-N-ブトキシ(メタ)アクリルアミド、N-プロピル-N-メトキシ(メタ)アクリルアミド、N-プロピル-N-エトキシ(メタ)アクリルアミド、N-ブチル-N-メトキシ(メタ)アクリルアミド及びN-ブチル-N-エトキシ(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
N-(メタ)アクリロイル基を有する環状アミド(B2)としては、N-(メタ)アクリロイルモルホリン、N-(メタ)アクリロイルチオモルホリン、N-(メタ)アクリロイルピペリジン、N-(メタ)アクリロイルピロリジン及びN-(メタ)アクリロイルピペリジン等が挙げられる。N-(メタ)アクリロイル基を有する環状アミドの炭素数は硬化性の観点から好ましくは7~20であり、更に好ましくは7~18であり、特に好ましくは7~16である。
本発明において、これらのN-置換(メタ)アクリルアミド(B)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
これらのN-置換(メタ)アクリルアミド(B)のうち、粘度、硬化性及び硬化物の伸び率の観点から好ましくはN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド(B12)、N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド(B14)及びN-(メタ)アクリロイル基を有する環状アミド(B2)であり、更に好ましくはN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド(B12)及びN-(メタ)アクリロイル基を有する環状アミド(B2)であり、特に好ましくはN,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-(メタ)アクリロイルモルホリンである。
前記リン酸基を有しない(メタ)アクリレート(H)は、炭素数10~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)、2官能(メタ)アクリレート(D)及び単官能ウレタン(メタ)アクリレート(E)からなる群から選ばれる少なくとも1種である。(メタ)アクリレート(H)を含有しない場合、硬化物の伸び率が不十分となる。
炭素数10~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)としては、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート及びイソステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これら(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリル酸やメチル(メタ)アクリレート等と天然若しくは合成アルコールとの直接エステル化、又はエステル交換反応によって容易に製造することができる。天然アルコールを用いればアルキル基は直鎖のものとなり炭素数は偶数のものとなる。合成アルコールを用いると、例えばドバノール(三菱油化社製)を用いるとアルキル基は直鎖と分枝の混合したものとなり、炭素数も奇数、偶数の混合したものとなる。ダイアドール(三菱化学社製)を用いるとアルキル基は直鎖と分岐の混合したものとなり、炭素数は奇数のもののみとなる。
本発明において、これらの炭素数10~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
これらの炭素数10~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)のうち、硬化物の伸び率、硬化物の強度及び基材密着性の観点から好ましくはラウリル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート及びイソステアリル(メタ)アクリレートである。
2官能(メタ)アクリレート(D)としては、ポリアルキレングリコール(アルキレン基の炭素数2~4)ジ(メタ)アクリレート(D1)、2価フェノール化合物のアルキレンオキサイド(アルキレン基の炭素数2~4)4~25モル付加物のジ(メタ)アクリレート(D2)、炭素数2~30の多価(好ましくは2~8価)アルコールのアルキレンオキサイド(アルキレン基の炭素数2~4)1~15モル付加物と(メタ)アクリル酸のジエステル化物、ジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸のジエステル化物及びフルオレンのエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
ポリアルキレングリコール(アルキレン基の炭素数2~4)ジ(メタ)アクリレート(D1)としては、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(数平均分子量400~1000)、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート(数平均分子量400~800)及びポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート(数平均分子量200~800)等が挙げられる。
2価フェノール化合物のアルキレンオキサイド(アルキレン基の炭素数2~4)4~25モル付加物のジ(メタ)アクリレート(D2)としては、2価フェノール化合物[単環フェノール(カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン等)、縮合多環フェノール(ジヒドロキシナフタレン等)、ビスフェノール化合物(ビスフェノールA、ビスフェノールF及びビスフェノールS等)]のアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、例えば、カテコールのエチレンオキサイド(以下EOと記載)付加物のジ(メタ)アクリレート、ジヒドロキシナフタレンのプロピレンオキサイド(以下POと記載)付加物のジ(メタ)アクリレート及びビスフェノールAのEO付加物のジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
本発明において、これらの2官能(メタ)アクリレート(D)は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
本発明における2官能(メタ)アクリレート(D)は、硬化物の伸び率の観点から好ましくはホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が0℃以下の2官能(メタ)アクリレートである。ホモポリマーのTgの下限は硬化物の強度の観点から好ましくは-60℃である。
ここで、そのホモポリマーのガラス転移温度とは、その(メタ)アクリレートモノマーを下記の方法で単独重合させた重合物の動的粘弾性を、下記の方法で測定した際の、損失正接(tanδ)が最大値を示す温度のことである。
<テストピースの作成>
(1)光ラジカル重合開始剤として、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン[商品名「イルガキュア184」、BASF社製]を、(メタ)アクリレートに対して3重量%添加し、均一になるまで撹拌し、テストピース作成サンプルとした。
(2)厚さ1mmのシリコンゴムシート[商品名:シリコンゴムシート、アズワン(株)製]を幅10mm×長さ150mmに切ったもの2枚をガラス板[商品名:GLASS PLATE、アズワン(株)製、タテ200mm×ヨコ200mm×厚さ5mm]の両端に貼り付け、シリコンゴムシートの間に作成したテストピース作成サンプルを約5gのせ、上から空気が入らないようにPETフィルム[商品名:ルミラーS、東レ(株)製]をかぶせ、更に上からガラス板を被せた。
(3)(2)を25℃の環境下で紫外線照射装置(例えばフュージョンUVシステムズジャパン社製 VPS/I600、ランプ:Dバルブ)により、照度1500mW/cm2(UV-A)で1000mJ/cm照射、更に(2)を裏返して反対面から1000mJ/cm2で硬化させた。
(4)(3)の硬化したサンプルを縦幅40mm、横幅5mm、厚み1mmに切断し、テストピースとした。
<動的粘弾性測定方法>
このテストピースを用いて、動的粘弾性測定装置(例えば、Rheogel-E4000、UBM社製)により、以下の条件で測定する。
測定モード:温度依存性、測定温度範囲:-80℃~200℃、周波数:10Hz、昇温速度:4℃/分、歪み波形:正弦波、測定治具:引っ張り
得られたスペクトルの貯蔵弾性率E’に対する損失弾性率E”の比(tanδ)の最大値の温度をガラス転移温度(Tg)とする。
前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)ホモポリマーのガラス転移温度を0℃を超え200℃以下に調整する方法としては、ガラス転移温度を上げるためには例えば、2環式、3環式など、環状部分を多くすることで上げることができる。
これらの2官能(メタ)アクリレート(D)のうち、前記硬化物の伸び率の観点と粘度の観点から好ましくは(D1)及び(D2)であり、更に好ましくは(D1)であり、特に好ましくはポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(数平均分子量400~1000)、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート(数平均分子量400~700)及びポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート(数平均分子量400~700)である。
本発明における単官能ウレタン(メタ)アクリレート(E)は、分子内に1個の(メタ)アクリロイル基と少なくとも1個のウレタン基を有するモノマーを意味する。粘度の観点から、1個の(メタ)アクリロイル基と1個のウレタン基を有するモノマーが好ましい。
単官能ウレタン(メタ)アクリレート(E)としては、水酸基を有する単官能(メタ)アクリレート(a)と有機モノイソシアネート化合物(b)との反応物等が挙げられる。
水酸基を有する単官能(メタ)アクリレート(a)としては、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート及び1,4-シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート等)等が挙げられる。
水酸基を有する単官能(メタ)アクリレート(a)は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
これらの水酸基を有する単官能(メタ)アクリレート(a)のうち、粘度の観点から好ましくは2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及び4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートである。
有機モノイソシアネート化合物(b)としては、脂肪族モノイソシアネート化合物(b1)、脂環式モノイソシアネート化合物(b2)及び芳香族モノイソシアネート化合物(b3)等が挙げられる。
脂肪族モノイソシアネート化合物(b1)としては、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、イソプロピルイソシアネート、ブチルイソシアネート、ヘキシルアクリレート、オクチルイソシアネート、ラウリルイソシアネート、テトラデシルイソシアネート、ヘキサデシルイソシアネート及びオクタデシルイソシアネート等が挙げられる。
脂環式モノイソシアネート化合物(b2)としては、シクロヘキシルイソシアネート等が挙げられる。
芳香族モノイソシアネート化合物(b3)としては、フェニルイソシアネート及びトリレンイソシアネート等が挙げられる。
有機モノイソシアネート化合物(b)は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
これらの有機モノイソシアネート化合物(b)のうち、硬化物の伸び率及び粘度の観点から好ましくは(b1)及び(b2)であり、更に好ましくは(b1)であり、特に好ましくは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及びヘキシルイソシアネートである。
単官能ウレタン(メタ)アクリレート(E)としては、水酸基を有する単官能(メタ)アクリレート(a)と有機モノイソシアネート化合物(b)とを公知の方法でウレタン化反応させることにより得られる反応物を用いることができる。また市場から入手できるものを用いても良く、市販品としては、ビスコート♯216(大阪有機化学工業社製)、Etermer EM2080(長興材料工業社製)及びGenomer 1122(RAHN社製)等が挙げられる。
リン酸基を有する(メタ)アクリレート(F)としては、(メタ)アクリロイル基を有するリン酸エステルであれば制限は無く、(メタ)アクリロイル基の官能基数1~3のものが挙げられる。市場から入手できるものを用いることができ、市販品としては、2-メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート(ユニケミカル社製、ホスマーM)、アシッドホスフォキシポリオキシエチレングリコールモノメタクリレート(ユニケミカル社製、ホスマーPE)、アシッドホスフォキシポリオキシプロピレングリコールモノメタクリレート(ユニケミカル社製、ホスマーPP)、2-アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート(共栄社化学社製、ライトアクリレートP-1A(N))、2-メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート(共栄社化学社製、ライトエステルP-1M)、ビス(2-メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート(共栄社化学社製、ライトエステルP-2M)、ビス(2-メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート(日本化薬社製、KAYAMER PM-2)及び2-ヒドロキシエチルメタクリレートの6-ヘキサノリド付加重合物と無水リン酸の反応生成物(日本化薬社製、KAYAMER PM-21)等があげられる。
本発明において、これらのリン酸基を有する(メタ)アクリレート(F)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、金属密着性の観点から、好ましくは(メタ)アクリロイル基の官能基数1~2のリン酸基を有する(メタ)アクリレートであり、更に好ましくは2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、ビス{2-(メタ)アクリロイルオキシエチル}アシッドホスフェート及び2-ヒドロキシエチルメタクリレートの6-ヘキサノリド付加重合物と無水リン酸の反応生成物である。
光重合開始剤(G)としては、活性エネルギー線の照射によってラジカル及びイオン等を発生してモノマーの重合反応を起こすものであれば制限はなく、活性エネルギー線の照射によってラジカルを発生する光重合開始剤を好ましく用いることができる。
好ましい光重合開始剤(G)としては、アシルホスフィンオキサイド系化合物(G1)、α-ヒドロキシアルキルフェノン系化合物(G2)、α-アミノアルキルフェノン系化合物(G3)、ケタール系化合物(G4)、ベンゾイルホルメート系化合物(G5)、チオキサントン系化合物(G6)、ベンゾフェノン系化合物(G7)及びオキシムエステル系化合物(G8)等が挙げられる。
アシルホスフィンオキサイド系化合物(G1)としては、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド及び2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。
α-ヒドロキシアルキルフェノン系化合物(G2)としては1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及び2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン等が挙げられる。
αアミノアルキルフェノン系化合物(G3)としては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、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-ブタン-1-オン及び2-ベンジル-2-(ジメチルアミノ)-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-ブタン-1-オン等が挙げられる。
ケタール系化合物(G4)としては、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。
ベンゾイルホルメート系化合物(G5)としては、メチルベンゾイルホルメート等が挙げられる。
チオキサントン系化合物(G6)としては、2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン及び2-クロロチオキサントン等が挙げられる。
ベンゾフェノン系化合物(G7)としては、ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド及び4,4’-ビスメチルアミノベンゾフェノン等が挙げられる。
オキシムエステル系化合物(G8)としては、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-1,2-オクタンジオン2-(O-ベンゾイルオキシム)及び1-[6-(2-メチルベンゾイル)-9-エチル-9H-カルバゾール-3-イル]-エタノン-1-(O-アセチルオキシム)等が挙げられる。
本発明において、これらの光重合開始剤(G)は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
これらの光重合開始剤(G)のうち、硬化性及び硬化物の透過率の観点から好ましいのは、アシルホスフィンオキサイド系化合物(G1)及びα-ヒドロキシアルキルフェノン系化合物(G2)であり、更に好ましくはアシルホスフィンオキサイド系化合物(G1)であり、特に好ましくはビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド及び2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドである。
本発明における脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)の含有量は、前記(A)、(B)、(H))及び(F)の合計重量に基づいて5~50重量%であり、好ましくは15~50重量%であり、更に好ましくは15~40重量%であり、特に好ましくは20~40重量%である。(A)の重量割合が5重量%未満であると硬化物の伸び率が不十分となり、50重量%を超えると硬化物の伸び率が不十分となる。
本発明におけるN-置換(メタ)アクリルアミド(B)の含有量は、前記(A)、(B)、(H)及び(F)の合計重量に基づいて10~50重量%であり、好ましくは10~45重量%であり、更に好ましくは20~45重量%であり、特に好ましくは20~40重量%である。(B)の重量割合が10重量%未満であると硬化性が不十分となり、50重量%を超えると硬化物の伸び率が不十分となる。
本発明における前記(メタ)アクリレート(H)の含有量は、前記(A)、(B)、(H)及び(F)の合計含有量に基づいて10~45重量%であり、好ましくは10~40重量%、更に好ましくは10~35重量%、特に好ましくは10~30重量%である。(H)の重量割合が10重量%未満であると硬化物の伸び率が不十分であり、45重量%を超えると密着性が不十分となる。
本発明におけるリン酸基を有する(メタ)アクリレート(F)の含有量は、前記(A)、(B)、(H)及び(F)の合計重量に基づいて0.5~7.5重量%であり、好ましくは1~7.5重量%であり、更に好ましくは1~6重量%である。(F)の重量割合が0.5重量%未満であると基材密着性が不十分となり、7.5重量%を超えると貯蔵安定性が不十分となることがある。
本発明における光重合開始剤(G)の含有量は、前記(A)、(B)、(H)及び(F)の合計重量に基づいて2~20重量%であり、好ましくは2~15重量%であり、更に好ましくは5~12重量%である。(G)の重量割合が2重量%未満であると硬化性が不十分となり、20重量%を超えると硬化物の透過率が不十分となる。
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、前記の脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、炭素数10~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)、2官能(メタ)アクリレート(D)、単官能ウレタン(メタ)アクリレート(E)及びリン酸基を有する(メタ)アクリレート(F)以外のその他のモノマー(Q)を含有していてもよい。
その他のモノマー(Q)としては、単官能(メタ)アクリレート(前記(A)、(C)、(E)及び(F)に該当するものを除く)、2官能(メタ)アクリレート(前記(D)に該当するものを除く)及び3官能以上の(メタ)アクリレート等が挙げられる。
その他のモノマー(Q)の含有量は、前記(A)、(B)、(H)及び(F)の合計重量に基づいて0~20重量%であり、好ましくは0~10重量%である。
なお、本発明においてビニルエーテル基及びN-ビニル基等のカチオン重合性基を有するモノマーを使用した場合、活性エネルギー線硬化性組成物の貯蔵安定性が不十分となる場合があるため、使用しないことが好ましい。
単官能(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシルジグリコール(メタ)アクリレート、2-エチルへキシルカルビトール(メタ)アクリレート、2,2,2-テトラフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,2H,2H-パーフルオロデシル(メタ)アクリレート、4-ブチルフェニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2,4,5-テトラメチルフェニル(メタ)アクリレート、フェノキシメチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、トリメトキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、トリメトキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、トリメチルシリルプロピル(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート及びパーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
3官能以上の(メタ)アクリレートとしては、3官能(メタ)アクリレートモノマー及び4官能以上の(メタ)アクリレートモノマー等が挙げられる。
3官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、トリメチロールエタントリ(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、トリメチロールプロパンの炭素数3~4のアルキレンオキサイド変性トリ(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、ジペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ((メタ)アクリロイルオキシプロピル)エーテル、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールの炭素数3~4のアルキレンオキサイド1~30モル付加物のトリ(メタ)アクリレート及びエトキシ化グリセリント
リ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
4官能以上の(メタ)アクリレートモノマーとしては、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、プロピオン酸ジ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の炭素数3~4のアルキレンオキサイド1~11モル付加物のテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールペンタ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート及びカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により種々の添加剤を含有させてもよい。
添加剤としては、レベリング剤、荷電調整剤、光安定化剤、紫外線吸収剤、表面処理剤、酸化防止剤、老化防止剤、架橋促進剤、可塑剤、防腐剤、pH調整剤、消泡剤及び保湿剤等が挙げられる。
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の製造方法は、特に限定はされない。例えば、上記の各成分を、ガラスビーカー、缶、プラスチックカップ等の適当な容器中にて、攪拌棒、へら等により撹拌混合すること、又は公知の混合装置(メカニカルスターラー及びマグネティックスターラー等を用いる方法、櫂型等の撹拌ばねを備えた混合装置、ディゾルバー、ボールミル並びにプラネタリミキサー等)を用いて均一混合することにより製造することができる。
なお、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、室温で液状であることが好ましく、その粘度はE型粘度測定装置[東機産業社製「VISCOMETER TV-25L」等]及びB型粘度測定装置等を用いて測定することができる。
活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物を得るには、活性エネルギー線硬化性インキ用組成物を公知の方法により基材に塗布した後、活性エネルギー線を照射して、硬化させる。本発明における活性エネルギー線には、紫外線及び電子線等が挙げられる。
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化に用いる活性エネルギー線は、光重合開始剤の選択により調整することができ、前記の光重合開始剤(G)を用いた場合には200~700nmの波長を有する活性エネルギー線の照射で光硬化でき、200~400nmの波長を持つ光(紫外線)の照射により硬化することが好ましい。
紫外線を発する光源としては、高圧水銀灯の他、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ及びハイパワーメタルハライドランプ等(UV・EB硬化技術の最新動向、ラドテック研究会編、シーエムシー出版、138頁、2006)及びLEDが使用できる。なかでも、LEDは、その他の光源と比較して、消費電力とオゾンの発生量が少なく、ランニングコストが低く環境負荷が少ない。LED光源で硬化させる場合は、LED光源紫外線照射装置[例えば、LED光源紫外線照射装置「FJ100 150×20 365、phoseon」、TECHNOLOGY(株)製]が使用できる。
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物を硬化するときの紫外線の照射量は、硬化性及び硬化物の可撓性の観点から好ましくは10~10,000mJ/cm、更に好ましくは50~5,000mJ/cmである。
前記の電子線を照射する場合、公知の電子線照射装置を使用することができる。電子線の照射量は、硬化性及び硬化物の劣化抑制の観点から好ましくは1~10Mradである。
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物を塗布する材料は用途等に応じて適宜選択すればよく、プラスチック等の有機材料や金属及びガラス等の無機材料を用いることができる。
金属としては、鋼、溶融亜鉛めっき鋼、電気亜鉛めっき鋼、ブリキ、ティンフリースチール、その他各種のめっきあるいは合金めっき鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、金、白金、銀及び銅等が挙げられる。さらにはリン酸塩処理、クロメート処理、有機リン酸塩処理、有機クロメート処理及び重金属置換処理等、各種の表面処理を施したものであってもよい。
プラスチック材料としては、ポリエステル樹脂{ポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリエチレンナフタレート(PEN)等}、アクリル樹脂(トリアセチルセルロース、ポリカーボネート樹脂及びメチルメタクリレート共重合物等)、アクリロニトリルーブタジエンースチレン共重合(ABS)樹脂、スチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂及びポリオレフィン樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン及びシクロオレフィンポリマー等)等が挙げられる。
無機材料としては、ガラス及びセラミックス等が挙げられる。
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物はこれらのうち、金属への密着性が特に優れる。
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の基材への塗布方法としては、スピンコート、ロールコート及びスプレーコート等の公知のコーティング法並びに平版印刷、カルトン印刷、金属印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷及びグラビア印刷といった公知の印刷法を適用できる。また、本発明の組成物は室温で低粘度であるため、微細液滴を連続して吐出するインクジェット方式の塗布(インクジェット印刷)にも適用できる。
インクジェット印刷は比較的簡易な設備で精密かつ高速な印刷が可能であることから、液晶ディスプレイ及び有機ELディスプレイ等のディスプレイ用部品や、その他の電子部品及び光学部品の製造に好適に利用されている。
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物は、高い伸び率及び金属密着性を有するため、ディスプレイ部品をはじめとする各種電子部品や光学部品の材料として有用である。特に、有機EL等のディスプレイ部品やイメージセンサー等の電子部品、半導体パッケージ等の接着及び封止用途に好適に使用できる。また、各種コーティング、インキ(UV印刷インキ及びUVインクジェット印刷インキ等)及び塗料用等にも幅広く用いることができる。
以下、実施例及び比較例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<活性エネルギー線硬化性組成物の作成>
(実施例1)
イソボルニルアクリレート(A-1)27.5重量部とN-アクリロイルモルホリン(B-1)44.0重量部とラウリルアクリレート(C-1)7.5重量部とA-600(D-1)10.0重量部とビスコート♯216(E-1)10.0重量部とKAYAMER PM-2(F-1)1.0重量部とを均一混合した後、イルガキュア819(G-1)10.0重量部を添加し均一混合することにより、実施例1の活性エネルギー線硬化性組成物を作成した。
(実施例2~23及び比較例1~7)
表1又は表2に示す配合組成の原料を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例2~23及び比較例1~7の各活性エネルギー線硬化性組成物を作成した。
Figure 2022153309000001
Figure 2022153309000002
なお、表1又は表2中で使用した原料は以下の通りである。
(A-1):イソボルニルアクリレート[商品名:ライトアクリレートIBXA、共栄社化学社製]
(A-2):ジシクロペンタニルアクリレート[商品名:FA-513AS、日立化成社製]
(A-3):t-ブチルシクロヘキシルアクリレート[商品名:TBCHA、KJケミカルズ社製]
(A-4):トリメチルシクロヘキシルアクリレート[商品名:SR-420、アルケマ社製]
(A-5):1-エチルシクロヘキシルアクリレート[東京化成工業社製]
(B-1):N-アクリロイルモルホリン[商品名:ACMO、KJケミカルズ社製]
(B-2):N,N-ジエチルアクリルアミド[商品名:DEAA、KJケミカルズ社製]
(B-3):N,N-ジメチルアクリルアミド[商品名:DMAA、KJケミカルズ社製]
(C-1):ラウリルアクリレート[商品名:LA、大阪有機化学工業社製](ホモポリマーのTg:-30℃)
(C-2):イソデシルアクリレート[商品名:IDAA、大阪有機化学工業社製](ホモポリマーのTg:-60℃)
(C-3):イソステアリルアクリレート[商品名:ISTA、大阪有機化学工業社製](ホモポリマーのTg:-15℃)
(D-1):ポリエチレングリコール(数平均分子量600)ジアクリレート[商品名:NKエステル A-600、新中村化学工業社製](ホモポリマーのTg:-42℃)
(D-2):ポリエチレングリコール(数平均分子量1000)ジアクリレート[商品名:NKエステル A-1000、新中村化学工業社製](ホモポリマーのTg:-60℃)
(D-3):ポリプロピレングリコール(数平均分子量700)ジアクリレート[商品名:NKエステル APG-700、新中村化学工業社製](ホモポリマーのTg:-32℃)(D-4):ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量650)ジアクリレート[商品名:NKエステル A-PTMG65、新中村化学工業社製](ホモポリマーのTg:-30℃)
(E-1):2-[(ブチルアミノ)カルボニル]オキシエチルアクリレート[商品名:ビスコート#216、大阪有機化学工業社製]
(F-1):ビス(2-メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート[商品名:KAYAMER PM-2、日本化薬社製]
(F-2):2-ヒドロキシエチルメタクリレートの6-ヘキサノリド付加重合物と無水リン酸の反応生成物[商品名:KAYAMER PM-21、日本化薬社製]
(F-3):2-アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート[商品名:ライトアクリレートP-1A(N)、共栄社化学社製]
(F-4):アシッドホスフォキシポリオキシプロピレングリコールモノメタクリレート[商品名:ホスマーPP、ユニケミカル社製]
(G-1):ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド[商品名:イルガキュア819、BASF社製]
(G-2):(2、4、6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド[商品名:イルガキュアTPO、BASF社製]
(Q-1):ネオペンチルグリコールジアクリレート[商品名:ライトアクリレートNP-A、共栄社化学社製]
(Q-2):アクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル[商品名:VEEA、日本触媒社製]
実施例1~23及び比較例1~7で得た各活性エネルギー線硬化性組成物の初期粘度、塗膜硬化性、硬化物の全光線透過率、硬化物の伸び率、金属密着性及び貯蔵安定性(粘度変化、全光線透過率)を以下の試験法により測定又は評価した結果を表1又は表2に示す。
(1)初期粘度の測定
実施例1~23及び比較例1~7で得た各活性エネルギー線硬化性組成物を25℃で30分間温調し、E型粘度測定装置[東機産業社製「VISCOMETER TV-25L」を用いて以下の条件で粘度(mPa・s)を測定した。本発明では粘度が20.0mPa・s以下であることが必要である。
[測定条件]
コーンロータ :標準コーンロータ(1°34’×R24)
測定温度 :25℃
測定レンジ :M
回転数 :50rpm
(2)塗膜硬化性の評価
実施例1~23及び比較例1~7で得た各活性エネルギー線硬化性組成物を、表面処理を施した厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム[東洋紡(株)製コスモシャインA4300]に、アプリケーターを用いて膜厚10μmとなるように塗布した。続いて、LED光源紫外線照射装置[型番「FJ100 150×20 385」、phoseon TECHNOLOGY(株)製、照射波長 385nm]を使用して窒素雰囲気下で照射強度200mW/cmにて露光を行なった。露光量は1000mJ/cmであった。硬化後塗膜の光照射直後及び光照射10秒後の硬化性を、指触することにより、タックの有無を確認した。
タックが有る場合は、さらに上記と同様に照射強度200mW/cmにて露光を行ない(1回目と2回目の合計露光量:2000mJ/cm)、光照射直後及び光照射10秒後の硬化性を、指触することにより、タックの有無を確認した。塗膜硬化性を下記基準で評価した。塗膜硬化性は2以上であることが必要であり、3であることが好ましい。
[評価基準]
3:露光量1000mJ/cmでタックが無くなった。
2:合計露光量2000mJ/cmでタックが無くなった。
1:合計露光量2000mJ/cmでもタックあり。
(3)貯蔵安定性(60℃、500時間保管後の粘度変化)の評価
実施例1~23及び比較例1~7で得た各活性エネルギー線硬化性組成物を蓋つきの遮光プラスチック製容器に入れ、60℃の恒温槽内に500時間静置保管したのち、25℃で1時間温調し、上記「(1)初期粘度の測定」と同じ条件で粘度を測定した。
次に、下記式(1)で粘度変化率(%)を算出し、下記の基準で評価した。
粘度変化率(%)=(Y-X)/X×100 ・・・(1)
X:初期粘度(単位:mPa・s)
Y:60℃、500時間保管後の粘度(単位:mPa・s)
[評価基準]
5:粘度変化率が1%未満
4:粘度変化率が1%以上5%未満
3:粘度変化率が5%以上10%未満
2:粘度変化率が10%以上15%未満
1:粘度変化率が15%以上
粘度変化率は評価基準4以上であることが必要である。
(4)硬化物の全光線透過率の評価
実施例1~23及び比較例1~7で得た各活性エネルギー線硬化性組成物を、表面処理を施した厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム[東洋紡(株)製コスモシャインA4300]に、アプリケーターを用いて膜厚10μmとなるように塗布した。続いて、LED光源紫外線照射装置[型番「FJ100 150×20 385」、phoseon TECHNOLOGY(株)製、照射波長 385nm]を使用して窒素雰囲気下で照射強度200mW/cmにて露光し、評価用サンプルを作成した。露光量は2000mJ/cmであった。
作成した評価用サンプルを25℃で30分間温調し、JIS-K7105に準拠し、全光線透過率測定装置[商品名「haze-garddual」、BYK gardner(株)製]を用いて全光線透過率(%)を測定した。本発明では、透過率が90%以上であることが必要である。
(5)硬化物の伸び率の評価
<試験片の作製>
ガラス板[商品名:GLASS PLATE、アズワン(株)製、タテ200mm×ヨコ200mm×厚さ5mm]上に、PETフィルム[商品名:ルミラーS、東レ(株)製]を貼り付け、アプリケーターを用いて硬化後の膜厚が100μmとなるように活性エネルギー線硬化性組成物を塗布した。紫外線照射装置[型番「VPS/I600」、フュージョンUVシステムズ(株)製]により、窒素雰囲気下で紫外線を2000mJ/cm照射し、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物で被覆されたPETフィルムを得た。 上記の硬化物で被覆されたPETフィルムをJIS K 6251:2017に準拠し、ダンベル状3号形に打ち抜き、その後PETフィルムを剥がすことにより、測定用試験片を得た。
<引張試験>
得られた測定用試験片を25℃、50%RHで5時間静置した後、JIS K 6251:2017に準拠し、オートグラフ[型番「AG-IS」(株)島津製作所製]を用いて引張試験を行い、伸び率を測定した。
[測定条件]
チャック間距離:60mm
標線間距離 :20mm
引張速度 :10mm/分
次に、下記式(2)で伸び率(%)を算出した。
伸び率(%)=(破断時の標線間距離-標線間距離)/(標線間距離)×100・・・(2)
(6)金属密着性の評価(対ステンレス鋼板)
実施例1~23及び比較例1~7で得た各活性エネルギー線硬化性組成物を、ステンレス(SUS316)鋼板(膜厚1mm)に、アプリケーターを用いて膜厚10μmとなるように塗布した。続いて、LED光源紫外線照射装置[型番「FJ100 150×20 385」、phoseon TECHNOLOGY(株)製、照射波長 385nm]を使用して照射強度200mW/cmにて露光し、評価用サンプルを作成した。露光量は2000mJ/cmであった。得られた評価用サンプルを23℃、相対湿度50%の環境下で24時間静置した後、基材上の硬化塗膜を2mm×2mmの碁盤目(100個)にクロスカットし、この上にセロハン粘着テープを張り付けて、90度剥離を行ない、基材からの硬化物の剥離状態を目視で観察した。1サンプルにつき2箇所の碁盤目を作成して評価し、硬化物が剥がれずに基材に密着しているマス目の個数の平均値を表1に示した。密着しているマス目の個数の平均値が80以上であることが必要であり、90以上であることが好ましく、100であることが更に好ましい。
(7)金属密着性の評価(対銅板)
上記「(5)基材密着性の評価(対ステンレス鋼板)」の基材をステンレス鋼板から銅板(膜厚1mm)に変更する以外は同様にして評価用サンプルを作成した。上記と同様にして2箇所の碁盤上で90度剥離を行い、硬化物が剥がれずに基材に密着しているマス目の個数の平均値を表1に示した。密着しているマス目の個数の平均値が80以上であることが必要であり、90以上であることが好ましく、100であることが更に好ましい。
(8)貯蔵安定性(60℃、300時間保管後の透過率)の評価
実施例1~23及び比較例1~7で得た各活性エネルギー線硬化性組成物を蓋つきの遮光プラスチック製容器に入れ、60℃の恒温槽内に300時間静置保管したのち、上記「硬化物の全光線透過率の評価」と同様にして評価用サンプルを作成し、全光線透過率を測定した。本発明では全光線透過率が90%以上であることが必要であり、初期の全光線透過率と変化が小さいほど好ましい。
表1又は表2の結果より、本発明の実施例1~23の活性エネルギー線硬化性組成物は、低粘度かつ貯蔵安定性に優れており、その硬化物は伸び性及び金属密着性に優れている。更に硬化物の透過率及び貯蔵安定性も良好であった。
一方、比較例1及び比較例7は塗膜硬化性が不足しており、硬化塗膜表面にタックがあるため金属密着性が評価できず、比較例2は粘度が高すぎて基準を満たさず、比較例3は硬化物の全光線透過率及び伸び率と貯蔵安定性が不足しており、比較例4は金属密着性が不足しており、比較例5は粘度が基準を満たさず貯蔵安定性も不足しており、比較例6は硬化物の伸び率が不足していた。
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、低粘度かつ貯蔵安定性に優れており、その硬化物は高透明性、高い伸び率及び金属密着性を有するため、フレキシブルディスプレイ等のディスプレイ部品をはじめとする各種電子部品や各種光学部品の材料として有用である。特に、有機EL等のディスプレイ部品やイメージセンサー等の電子部品、半導体パッケージ等の接着及び封止用途に好適に使用できる。また、各種コーティング、インキ(UV印刷インキ及びUVインクジェット印刷インキ等)及び塗料用等にも幅広く用いることができる。

Claims (6)

  1. 脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)、N-置換(メタ)アクリルアミド(B)、リン酸基を有しない(メタ)アクリレート(H)、リン酸基を有する(メタ)アクリレート(F)及び光重合開始剤(G)を含有する活性エネルギー線硬化性組成物であって、前記(メタ)アクリレート(H)が炭素数10~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)、2官能(メタ)アクリレート(D)及び単官能ウレタン(メタ)アクリレート(E)からなる群から選ばれる少なくとも1種であって、前記(A)、(B)、(H)及び(F)の合計重量に基づいて、前記(A)の含有量が5~50重量%、前記(B)の含有量が10~50重量%、前記(H)の含有量が10~45重量%、前記(F)の含有量が0.5~7.5重量%、前記(G)の含有量が2~20重量%である活性エネルギー線硬化性組成物。
  2. 前記脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(A)が、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレ-ト、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート及びトリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート及び1-エチルシクロヘキシルアクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1に記載の活性エネルギー線硬化性組成物。
  3. 前記N-置換(メタ)アクリルアミド(B)が、N-(メタ)アクリロイルモルホリン、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド及びN,N-ジメチル(メタ)アクリルアミドからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1又は2に記載の活性エネルギー線硬化性組成物。
  4. 前記炭素数10~18の直鎖又は分岐アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(C)が、ラウリル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート及びイソステアリル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1~3のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化性組成物。
  5. 前記2官能(メタ)アクリレート(D)が、ホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が0℃以下の2官能(メタ)アクリレートである請求項1~4のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化性組成物
  6. 請求項1~5のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させてなる硬化物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024095637A1 (ja) * 2022-11-04 2024-05-10 三洋化成工業株式会社 活性エネルギー線硬化性組成物及び硬化物

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