JP4930047B2 - 感光性材料とその製造方法、および感光性材料を用いてなる積層体 - Google Patents
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Description
しかしながら、一般的にエポキシ(メタ)アクリレートは硬化後の塗膜の硬さが特徴であるため、逆に、折り曲げや急激な温度変化による熱衝撃(サーマルショック)に対しては、塗膜にクラックが入るなどの欠点がある。
しかしながら、柔軟な基材に塗工して硬化する場合、硬化後に硬化収縮によりカールが発生し、基材の変形や密着性の低下を引き起こすことが問題となっている。
酸無水物基に反応しうる1つの官能基と3つ以上の不飽和二重結合とを有する化合物(B)、および、酸無水物基に反応しうる2つ以上の官能基を有する化合物(C)中の酸無水物基に反応しうる官能基と、を反応させてなるカルボキシル基を有する化合物(D)中のカルボキシル基と、さらに、
カルボキシル基に反応しうる官能基を有する化合物(E)中のカルボキシル基に反応しうる官能基と、を反応させてなり、重量平均分子量が4,000以上である化合物(F)を含む感光性材料であって、
重量平均分子量が4,000以上である化合物(F)の二重結合当量が、280以下であることを特徴とする感光性材料に関する。
酸無水物基に反応しうる1つの官能基と3つ以上の不飽和二重結合とを有する化合物(B)、および、酸無水物基に反応しうる2つ以上の官能基を有する化合物(C)と、を反応させてカルボキシル基を有する化合物(D)を得る第一の工程、
前記化合物(D)と、カルボキシル基に反応しうる官能基を有する化合物(E)と、を反応させて重量平均分子量が4,000以上である化合物(F)を得る第二の工程を含むことを特徴とする感光性材料の製造方法に関する。
上記感光性材料に光を照射する工程と、を含む積層体の製造方法に関する。
一般式(1)
酸無水物基に反応しうる官能基としては、水酸基、アミノ基などが挙げられるが、反応の制御のし易さから、水酸基が特に好ましい。1つの水酸基と3つ以上の不飽和二重結合とを有する化合物(B)としては、公知のものを使用することができる。例えば、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)アクリレート等が挙げられる。
酸無水物基に反応しうる官能基としては、水酸基、アミノ基、アミノ基などが挙げられるが、反応の制御のし易さから、水酸基が特に好ましい。水酸基を2つ以上有する化合物(C)としては、公知のものを使用することができる。以下に例示する。
ヒドロキノン、1,3−ジヒドロキシベンゼン、1,2−ジヒドロキシベンゼン、ビスフェノール、ビスフェノキシエタノールフルオレン、ビスフェノールフルオレン、ビスクレゾールフルオレンなどの芳香族ジオール類;
N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)メチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)プロピルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ブチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ヘキシルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)オクチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ベンジルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)シクロヘキシルアミンなどの3級アミノ基含有ジオール化合物;
その他、硫黄原子含有ジオール、臭素原子含有ジオールなどが挙げられる。
多価アルコール又はポリエーテルポリオールと無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、無水イタコン酸、イタコン酸、アジピン酸、イソフタル酸等の多塩基酸との縮合物であるポリエステルポリオール類;
グリコールまたはビスフェノールと炭酸エステルとの反応、あるいは、グリコールまたはビスフェノールにアルカリの存在下でホスゲンを作用させる反応などで得られるポリカーボネートポリオール類;
カプロラクトン変性ポリテトラメチレンポリオール等のカプロラクトン変性ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、水添ポリブタジエンポリオール等のポリブタジエン系ポリオール、シリコーン系ポリオール等のポリオールが挙げられる。
カルボキシル基に反応しうる官能基としては、エポキシ基、オキサゾリン基、アミノ基、カルボジイミド基、イソシアネート基、およびイソチオシアネート基が挙げられる。化合物(E)としては、感光性材料の感光後の硬度を上げるために、前記化合物(D)有するカルボキシル基に反応しうる官能基と不飽和二重結合とを有する化合物(E1)が有用である。さらに、化合物(E)としては、カルボキシル基との反応性の点、および、後述するイソシアネート化合物を反応させる水酸基を生成する点において、カルボキシル基と反応しうる官能基としては、エポキシ基が特に有用であり、エポキシ基を有する化合物(E2)を使用することが好ましい。よって、本発明では、化合物(E)として、エポキシ基と不飽和二重結合とを有する化合物(E3)を使用するのが、より好ましい。
エポキシ基と重合性二重結合とを有する化合物としては、公知のものを使用することができる。例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、4ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、グリシジルアリルエーテル、2,3−エポキシ−2−メチルプロピル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、4−ビニル−1−シクロヘキセン1,2エポキシド、グリシジルシンナメート、1,3−ブタジエンモノエポキサイド、セロキサイド2000(ダイセル化学工業株式会社製)などが挙げられる。
化合物(E2)としては、1分子中にエポキシ基を有する化合物であればよい。化合物(E2)の中の好ましい化合物として、上記化合物(E3)が挙げられる。化合物(E3)以外を例示すれば、2−エチルへキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、p−tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ポリブタジエンジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリシジルエーテル、プロピレングリシジルエーテルなどが挙げられる。
化合物(E1)としては、1分子中にカルボキシル基に反応しうる官能基と不飽和二重結合とを有する化合物であり、化合物(E1)の中の好ましい化合物として、上記化合物(E3)が挙げられる。
化合物(A)中の酸無水物基と、化合物(B)中の酸無水物基と反応しうる官能基との反応、および、化合物(D)中のカルボキシル基と、化合物(E)中のカルボキシル基と反応しうる官能基との反応には、必要に応じて、アミン類等の触媒を添加して行っても良い。使用される触媒としては公知の触媒を使用することができる。触媒は、以下の化合物が挙げられる。触媒の好ましい具体例を以下に示すが、本発明は、これらに何ら限定されるものではない。
本発明の化合物(F)について、二重結合当量が280以下であれば、鉛筆硬度2H以上、耐擦傷性で傷のつかない硬度を達成できる。さらに好ましくは二重結合当量が200以下であれば、3H以上の鉛筆硬度を達成できる。二重結合当量が300以下であり重量平均分子量が4000未満であればカール性は悪くなるが、二重結合当量が300以下であっても、重量平均分子量が4000以上あれば、カール性は改善される。本発明でいうカール性とは、硬化収縮により基材が変形することをいい、特にフィルム等の基材において硬化後にカール状に変形する程度をいう。
メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、n−ブトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、n−ペンタキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、n−ブトキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、n−ペンタキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリテトラメチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、末端にアルコキシ基を有し、ポリオキシアルキレン鎖を有するモノアクリレートまたは対応するモノメタアクリレート等、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレートなど末端にフェノキシまたはアリールオキシ基を有するポリオキシアルキレン系アクリレートまたは対応するメタアクリレートがある。
光重合開始剤は、紫外線により感光性組成物を硬化させる場合に添加される。なお、電子線により硬化させる場合には開始剤は特に必要ではない。光重合開始剤としては、光励起によってビニル重合を開始できる機能を有するものであれば特に限定はなく、例えばモノカルボニル化合物、ジカルボニル化合物、アセトフェノン化合物、ベンゾインエーテル化合物、アシルフォスフィンオキシド化合物、アミノカルボニル化合物等が使用できる。
本発明の硬化性組成物は、有機溶剤を含まない硬化性組成物としても、有機溶剤を含む硬化性組成物としても用いることができる。有機溶剤を含む場合には、各種基材に塗布し、前記有機溶剤を揮発させた後に硬化に必要な紫外線、電子線等の活性エネルギー線を照射すればよい。本発明の被覆剤に用いられる有機溶剤としては、公知のものを使用することができる。具体的には、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、トルエン、メチルプロピレングリコールアセテート等が挙げられる。
この他、本発明の感光性組成物には目的を損なわない範囲で任意成分として、さらに溶剤、染料、酸化防止剤、重合禁止剤、レベリング剤、保湿剤、粘度調整剤、防腐剤、抗菌剤、アンチブロッキング剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、電磁波シールド剤等を添加することができる。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにブタンテトラカルボン酸二無水物(新日本理化株式会社製:リカシッド BT−100)35.00部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD DPHA)96.94部、EPOXY ACRYLATE FROM(POLY)PROPYLENE GLYCOL(ナガセケムテックス株式会社製:DA−911M)78.67部、シクロヘキサノン90.3部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)1.05部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)50.19部、シクロヘキサノン18.67部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.68部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分70%、数平均分子量Mn1,250、重量平均分子量Mw4,980であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにブタンテトラカルボン酸二無水物(新日本理化株式会社製:リカシッド BT−100)40.00部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD DPHA)33.07部、EPOXY ACRYLATE FROM(POLY)PROPYLENE GLYCOL(ナガセケムテックス株式会社製:DA−911M)120.78部、シクロヘキサノン83.08部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)0.97部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)57.36部、シクロヘキサノン21.97部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.55部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分70%、数平均分子量Mn1,400、重量平均分子量Mw5,460であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにブタンテトラカルボン酸二無水物(新日本理化株式会社製:リカシッド BT−100)35.00部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD DPHA)96.94部、EPOXY ACRYLATE FROM(POLY)PROPYLENE GLYCOL(ナガセケムテックス株式会社製:DA−911M)39.34部、シクロヘキサノン73.40部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)0.86部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)50.19部、シクロヘキサノン19.20部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.37部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分70%、数平均分子量Mn2,000、重量平均分子量Mw8,050であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにブタンテトラカルボン酸二無水物(新日本理化株式会社製:リカシッド BT−100)35.00部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD DPHA)144.69部、EPOXY ACRYLATE FROM(POLY)PROPYLENE GLYCOL(ナガセケムテックス株式会社製:DA−911M)29.36部、シクロヘキサノン89.59部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)1.05部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)50.19部、シクロヘキサノン18.69部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.67部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分70%、数平均分子量Mn1,800、重量平均分子量Mw6,400であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにブタンテトラカルボン酸二無水物(新日本理化株式会社製:リカシッド BT−100)35.00部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD DPHA)96.94部、ECH変性1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD R−167)44.32部、シクロヘキサノン75.54部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)0.88部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)50.19部、シクロヘキサノン19.13部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.41部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分70%、数平均分子量Mn2,100、重量平均分子量Mw8,100であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにブタンテトラカルボン酸二無水物(新日本理化株式会社製:リカシッド BT−100)35.00部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD DPHA)96.94部、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(共栄社化学株式会社製:エポキシエステル3000A)57.35部、シクロヘキサノン81.12部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)0.95部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)50.19部、シクロヘキサノン18.95部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.51部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分70%、数平均分子量Mn1,900、重量平均分子量Mw8,200であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにブタンテトラカルボン酸二無水物(新日本理化株式会社製:リカシッド BT−100)35.00部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD DPHA)96.94部、ビスフェノールAジグリシジルエーテルメタクリル酸付加物(共栄社化学株式会社製:エポキシエステル3000M)60.67部、シクロヘキサノン82.55部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)0.67部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)50.19部、シクロヘキサノン18.91部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.54部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分70%、数平均分子量Mn2,050、重量平均分子量Mw8,060であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにビフェニルテトラカルボン酸二無水物(三菱化学(株)製)43.17部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD DPHA)80.52部、EPOXY ACRYLATE FROM(POLY)PROPYLENE GLYCOL(ナガセケムテックス株式会社製:DA−911M)32.67部、シクロヘキサノン156.36部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)0.78部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)41.69部、シクロヘキサノン39.58部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.25部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分50%、数平均分子量Mn2,200、重量平均分子量Mw8,400であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにビフェニルテトラカルボン酸二無水物(三菱化学(株)製)40.00部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD DPHA)22.27部、EPOXY ACRYLATE FROM(POLY)PROPYLENE GLYCOL(ナガセケムテックス株式会社製:DA−911M)81.33部、シクロヘキサノン143.60部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)0.72部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)42.49部、シクロヘキサノン40.55部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.15部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分50%、数平均分子量Mn1,420、重量平均分子量Mw4,930であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにビフェニルテトラカルボン酸二無水物(三菱化学(株)製)70.00部、ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD PET−30)109.18部、EPOXY ACRYLATE FROM(POLY)PROPYLENE GLYCOL(ナガセケムテックス株式会社製:DA−911M)79.07部、シクロヘキサノン258.25部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)1.29部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)67.60部、シクロヘキサノン69.02部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン2.08部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分50%、数平均分子量Mn1,260、重量平均分子量Mw4,450であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにビフェニルテトラカルボン酸二無水物(三菱化学(株)製)35.00部、ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD PET−30)36.58部、EPOXY ACRYLATE FROM(POLY)PROPYLENE GLYCOL(ナガセケムテックス株式会社製:DA−911M)52.98部、シクロヘキサノン124.55部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)0.62部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)33.80部、シクロヘキサノン32.12部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.00部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分50%、数平均分子量Mn1,280、重量平均分子量Mw4,380であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにビフェニルテトラカルボン酸二無水物(三菱化学(株)製)52.20部、ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD PET−30)54.55部、EPOXY ACRYLATE FROM(POLY)PROPYLENE GLYCOL(ナガセケムテックス株式会社製:DA−911M)39.51部、シクロヘキサノン146.26部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)0.73部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)50.41部、シクロヘキサノン48.43部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.17部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分50%、数平均分子量Mn1,980、重量平均分子量Mw7,840であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにブタンテトラカルボン酸二無水物(新日本理化株式会社製:リカシッド BT−100)30.00部、ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD PET−30)13.90部、EPOXY ACRYLATE FROM(POLY)PROPYLENE GLYCOL(ナガセケムテックス株式会社製:DA−911M)90.58部、シクロヘキサノン134.48部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)0.67部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)47.32部、シクロヘキサノン45.51部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.08部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分50%、数平均分子量Mn1,190、重量平均分子量Mw4,450であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにブタンテトラカルボン酸二無水物(新日本理化株式会社製:リカシッド BT−100)35.00部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD DPHA)144.69部、1,6−ヘキサンジオール(和光純薬株式会社製)10.44部、シクロヘキサノン81.48部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)0.95部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)50.19部、シクロヘキサノン18.94部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.52部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分70%、数平均分子量Mn1,500、重量平均分子量Mw5,800であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコにビフェニルテトラカルボン酸二無水物(三菱化学(株)製)43.17部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD DPHA)80.52部、EPOXY ACRYLATE FROM(POLY)PROPYLENE GLYCOL(ナガセケムテックス株式会社製:DA−911M)32.67部、シクロヘキサノン156.36部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)0.78部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)41.69部、シクロヘキサノン39.58部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.25部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却した後、イソホロンジアミン3.26g、シクロヘキサン3.26gを加えて、40℃で1時間攪拌して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分50%、数平均分子量Mn5,800、重量平均分子量Mw18,400であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコに無水ピロメリット酸(ダイセル化学工業株式会社製:PMDA)50.00部、プラクセルFA2D(ダイセル化学工業株式会社製)158.71部、シクロヘキサノン208.71部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)1.04部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)65.13部、シクロヘキサノン66.28部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.68部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分50%、数平均分子量Mn860、重量平均分子量Mw2,200であった。
撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管、温度計を備えた4口フラスコに無水ピロメリット酸(ダイセル化学工業株式会社製:PMDA)50.00部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(日本化薬株式会社製:KAYARAD DPHA)187.75部、シクロヘキサノン237.75部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(東京化成工業製)1.19部を加え、85℃で8時間撹拌しながら反応した。次に、グリシジルメタクリレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製)65.13部、シクロヘキサノン66.44部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン1.91部を加え、85℃で6時間撹拌しながら反応した。室温まで冷却して反応を終了したこの反応溶液は淡黄色透明で固形分50%、数平均分子量Mn820、重量平均分子量Mw2,500であった。
<塗工方法>
各実施例で得られたオリゴマー溶液にメチルイソブチルケトンを加えて粘度が10〜100mPa・Sになるように調整した。このオリゴマー溶液100重量部に対して光重合開始剤イルカギュア184を5重量部加え、PETフィルムにバーコーダーで乾燥塗膜が5μmになるように塗工し、100℃−2分乾燥し、メタルハライドランプで400mJの紫外線を照射し、塗工物を作製した。室温で1週間経過したものを以下の測定に用いた。
JIS−K5600に準拠し、鉛筆硬度試験機(HEIDON社製Scratching Tester HEIDON−14)を用い、鉛筆の芯の硬さを種々変えて、荷重500gにて5回試験をした。5回中、1回も傷がつかない、もしくは1回のみ傷が付く時の芯の硬さを、その硬化膜の鉛筆硬度とした。実用的な要求物性を考慮して、硬化膜の鉛筆硬度が、
2H以上:○
2Hより低い:×
と判定した。
塗工物を学振試験機にセットし、スチールウールのNo.0000を用いて、荷重250gで10回学振させた。取り出した塗工物について、キズのつき具合を以下の5段階の目視評価に従って判断した。数値が大きいほど、硬化膜の耐擦傷性が良好であることを示す。
4:僅かにキズが付いている
3:キズは付いているが、基材は見えていない
2:キズが付き、一部硬化膜が剥がれている
1:硬化膜が剥がれてしまい、基材が剥き出しの状態
硬化後の基材フィルム変型性を目視により評価
○:カール無、△:端が反る程度、×:フィルムが巻いてしまう
二重結合当量は仕込み原料の不飽和二重結合のモル数を算出し、仕込み固形分を不飽和二重結合のモル数で除して算出した。
Claims (15)
- 下記一般式(1)で表される酸無水物基を有する化合物(A)中の酸無水物基と、
酸無水物基に反応しうる1つの官能基と3つ以上の不飽和二重結合とを有する化合物(B)、および、酸無水物基に反応しうる2つ以上の官能基を有する化合物(C)中の酸無水物基に反応しうる官能基と、を反応させてなるカルボキシル基を有する化合物(D)中のカルボキシル基と、さらに、
カルボキシル基に反応しうる官能基を有する化合物(E)中のカルボキシル基に反応しうる官能基と、を反応させてなり、重量平均分子量が4,000以上である化合物(F)を含む感光性材料であって、
重量平均分子量が4,000以上である化合物(F)の二重結合当量が、280以下であることを特徴とする感光性材料。
一般式(1)
(ここで、R1は、4価の脂肪族基もしくは芳香族基を示す。) - 酸無水物基に反応しうる2つ以上の官能基を有する化合物(C)が、酸無水物基に反応しうる2つ以上の官能基と不飽和二重結合とを有する化合物(C1)である請求項1記載の感光性材料。
- カルボキシル基に反応しうる官能基を有する化合物(E)が、カルボキシル基に反応しうる官能基と不飽和二重結合とを有する化合物(E1)である請求項1または2記載の感光性材料。
- カルボキシル基に反応しうる官能基を有する化合物(E)が、エポキシ基を有する化合物(E2)である請求項1または2記載の感光性材料。
- エポキシ基を有する化合物(E2)が、エポキシ基と不飽和二重結合とを有する化合物(E3)である請求項4記載の感光性材料。
- 酸無水物基に反応しうる1つの官能基と3つ以上の不飽和二重結合とを有する化合物(B)、および、酸無水物基に反応しうる2つ以上の官能基を有する化合物(C)中の、酸無水物基に反応しうる官能基が、水酸基 であることを特徴とする請求項1〜5いずれか記載の感光性材料。
- さらに、光重合性開始剤を含む請求項1〜6いずれか記載の感光性材料。
- 酸無水物基に反応しうる2つ以上の官能基を有する化合物(C)が、酸無水物基に反応しうる2つ以上の官能基と不飽和二重結合とを有する化合物(C1)であることを特徴とする請求項8記載の感光性材料の製造方法。
- カルボキシル基に反応しうる官能基を有する化合物(E)が、カルボキシル基に反応しうる官能基と不飽和二重結合とを有する化合物(E1)であることを特徴とする請求項8または9記載の感光性材料の製造方法。
- カルボキシル基に反応しうる官能基を有する化合物(E)が、エポキシ基を有する化合物(E2)であることを特徴とする請求項8または9記載の感光性材料の製造方法。
- エポキシ基を有する化合物(E2)が、エポキシ基と不飽和二重結合とを有する化合物(E3)であることを特徴とする請求項11記載の感光性材料の製造方法。
- 酸無水物基に反応しうる1つの官能基と3つ以上の不飽和二重結合とを有する化合物(B)、および、酸無水物基に反応しうる2つ以上の官能基を有する化合物(C)中の、酸無水物基に反応しうる官能基が、水酸基であることを特徴とする請求項8〜12いずれか記載の感光性材料の製造方法。
- 基材上に、請求項1〜7いずれか記載の感光性材料を積層してなる積層体。
- 基材上に、請求項1〜7いずれか記載の感光性材料を積層する工程と、
前記感光性材料に光を照射する工程と、を含む積層体の製造方法。
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