JP6235079B2 - 基材処理用組成物、積層基材の製造方法、及び積層基材 - Google Patents
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Description
〔1〕
(A)分子中に4以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物80〜95質量部と、
(B)分子中に2以上のチオール基を有する化合物5〜20質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(C)光重合開始剤0.5〜20質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(D)溶媒100〜300質量部と、
を含有し、
基材上に、厚みが0.5〜3μmである樹脂層を形成する、
基材処理用組成物。
〔2〕
下記工程を含む、積層基材の製造方法;
(1)基材のいずれか一方の表面の少なくとも一部に、〔1〕に記載の基材処理用組成物を塗布する工程、
(2)前記(1)工程の後に、前記表面に塗布された前記基材処理用組成物に紫外線を照射して、前記基材の前記表面上に樹脂層を形成する工程。
〔3〕
下記工程を順不同で含む、積層基材の製造方法;
(a1)基材の第1の表面の少なくとも一部に、〔1〕に記載の基材処理用組成物を塗布する工程、
(a2)前記(a1)工程の後に、前記第1の表面に塗布された前記基材処理用組成物に紫外線を照射して、前記基材の前記第1の表面上に第1の樹脂層を形成する工程、
(b1)前記第1の表面と反対側の第2の表面の少なくとも一部に、請求項1の記載の基材処理用組成物を塗布する工程、
(b2)前記(b1)工程の後に、前記第2の表面に塗布された前記基材処理用組成物に紫外線を照射して、前記基材の前記第2の表面上に第2の樹脂層を形成する工程。
〔4〕
前記基材処理用組成物に含まれる前記溶媒は、前記基材を構成する材料を溶解又は膨潤させる性質を有する、〔2〕又は〔3〕に記載の積層基材の製造方法。
〔5〕
(3)前記(1)工程の後に、前記基材の前記表面上に塗布された前記基材処理用組成物を加熱する工程を、更に含む、〔2〕に記載の積層基材の製造方法。
〔6〕
(a3)前記(a1)工程の後に、前記基材の前記第1の表面上に塗布された前記基材処理用組成物を加熱する工程と、
(b3)前記(b1)工程の後に、前記基材の前記第2の表面上に塗布された前記基材処理用組成物を加熱する工程と、
を更に含む、〔3〕に記載の積層基材の製造方法。
〔7〕
前記基材は、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、アクリル系ポリマー、シクロオレフィンコポリマー、及びシクロオレフィンポリマーからなる群より選ばれるいずれか1つを含み、
前記溶媒は、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、グリコール系溶媒、及び炭化水素系溶媒からなる群より選ばれるいずれか1つを含む、〔2〕〜〔6〕のいずれか一項に記載の積層基材の製造方法。
〔8〕
基材と、
前記基材のいずれか一方の表面の少なくとも一部に、以下の成分を含有する基材処理用組成物を塗布し、紫外線を照射することにより、前記基材の前記表面上に形成された樹脂層と、
を有する、積層基材;
前記基材処理用組成物は、
(A)分子中に4以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物80〜95質量部と、
(B)分子中に2以上のチオール基を有する化合物20〜5質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(C)光重合開始剤0.5〜20質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(D)溶媒100〜300質量部と、
を含有し、
前記樹脂層の厚みが、0.5〜3μmである。
〔9〕
基材と、
前記基材の第1の表面の少なくとも一部に、以下の成分を含有する基材処理用組成物を塗布し、紫外線を照射することにより、前記基材の前記第1の表面上に形成された、第1の樹脂層と、
前記基材の第2の表面の少なくとも一部に、前記基材処理用組成物を塗布し、紫外線を照射することにより、前記基材の前記第2の表面上に形成された、第2の樹脂層と、
を有する、積層基材;
前記基材処理用組成物は、
(A)分子中に4以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物80〜95質量部と、
(B)分子中に2以上のチオール基を有する化合物20〜5質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(C)光重合開始剤0.5〜20質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(D)溶媒100〜300質量部と、
を含有し、
前記第1の樹脂層及び前記第2の樹脂層の厚みが、0.5〜3μmである。
本実施形態の基材処理用組成物は、
(A)分子中に4以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物80〜95質量部と、
(B)分子中に2以上のチオール基を有する化合物5〜20質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(C)光重合開始剤0.5〜20質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(D)溶媒100〜300質量部と、
を含有する、基材処理用組成物である。
本実施形態の基材処理用組成物が使用可能な基材の一例を説明する。
基材の材料としては、基材処理用組成物によって樹脂層(後述)が形成可能な材料であればよく、特に限定されるものではない。基材の材料の具体例としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリカーボネート(PC)、アクリル系ポリマー、シクロオレフィンポリマー(COP)、シクロオレフィンコポリマー(COC)、ポリアミド(PA)等が挙げられる。これらの中でも、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、アクリル系ポリマー、シクロオレフィンコポリマー、シクロオレフィンポリマーが好ましい。
以下、本実施形態の基材処理用組成物の成分等について説明する。
(B)成分の具体例としては、例えば、1,2−エタンジチオール、1,3−プロパンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,6−へキサンジチオール、1,8−オクタンジチオール、1,2−シクロヘキサンジチオール、デカンジチオール、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネレート、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5−トリス(3−メルカブトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、ジペンタエリスリトールヘキサチオプロピオネート、その他多価アルコールとメルカプトプロピオン酸とのエステル、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等が挙げられる。
本実施形態によれば、上述した基材処理用組成物を用いて積層基材を製造することができる。このような積層基材の製造方法としては、下記工程を含む、積層基材の製造方法が好適である。
(1):基材のいずれか一方の表面の少なくとも一部に、基材処理用組成物を塗布する工程。
(2):(1)工程の後に、表面に塗布された基材処理用組成物に紫外線を照射して、基材の表面上に樹脂層を形成する工程。
基材のいずれか一方の表面に基材処理用組成物を塗布する方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、ディッピング法、フローコート法、スプレー法、スピンコート法、バーコード法等が挙げられる。また、グラビアコート、ロールコート、ブレードコート、コンマコート、エアーナイフコート等の塗工器具を用いて塗布することができる。
基材の表面に塗布された基材処理用組成物に紫外線を照射することで、樹脂層を形成させる。紫外線の照射条件や照射手法については、特に限定されず、適宜好適な条件を採用することができる。
(a1):基材の第1の表面の少なくとも一部に、基材処理用組成物を塗布する工程。
(a2):(a1)工程の後に、第1の表面に塗布された基材処理用組成物に紫外線を照射して、基材の第1の表面上に第1の樹脂層を形成する工程。
(b1):第1の表面と反対側の第2の表面の少なくとも一部に、基材処理用組成物を塗布する工程。
(b2):(b1)工程の後に、第2の表面に塗布された基材処理用組成物に紫外線を照射して、基材の第2の表面上に第2の樹脂層を形成する工程。
(a3):(a1)工程の後に、基材の第1の表面上に塗布された基材処理用組成物を加熱する工程、
(b3):(b1)工程の後に、基材の第2の表面上に塗布された基材処理用組成物を加熱する工程。
例えば、(a1)〜(a3)工程においては、(a1)工程、(a2)工程、(a3)工程の順で行ってもよいし、(a1)工程、(a3)工程、(a2)工程の順で行ってもよい。同様に、(b1)〜(b3)工程においても、(b1)工程、(b2)工程、(b3)工程の順で行ってもよいし、(b1)工程、(b3)工程、(b2)工程の順で行ってもよい。
また、(a1)〜(a3)工程及び(b1)〜(b3)工程においては、(a1)〜(a3)工程を行った後に、(b1)〜(b3)工程を行ってもよいし、(a1)工程及び(b1)工程を行った後に、(a2)工程、(a3)工程、(b2)工程、(b3)工程を行ってもよい。
基材のいずれか一方の表面に樹脂層が形成された積層基材としては、例えば、基材と、基材のいずれか一方の表面の少なくとも一部に、上述した基材処理用組成物を塗布し、紫外線を照射することにより、基材の表面上に形成された樹脂層と、を有する、積層基材が挙げられる。
・TACフィルム:
コミカミノルタアドバンストレイヤー社製、「4UA」(フィルム厚40μm)
・PCフィルム:
帝人化成社製、「ピュアエース」(フィルム厚100μm)
・アクリル系フィルム
以下の手順によりアクリル系ポリマーを作製し、それを用いてアクリル系フィルム(フィルム厚15μm)を作製した。
(1)アクリル系ポリマーの作製
温度計、撹拌機、窒素導入管、及び還流冷却器を備えた反応器内に、酢酸エチル60質量部、プロピレングリコールモノブチルエーテル10質量部を入れた。そして、メチルメタクリレート68.5質量部、ブチルアクリレート14質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15質量部、アクリル酸2.5質量部を入れて、単量体混合物を用意した。この単量体混合物25質量部を反応器に加え、反応器内部を窒素ガスで置換した後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル1質量部を添加して、撹拌を開始した。反応物を80℃まで加熱し、10分間撹拌して、初期反応を行った。
そして、残りの単量体混合物75質量部を2時間かけて反応器に添加した。更に1時間還流状態に温度を維持しつつ撹拌を行った。
酢酸エチル6質量部にアゾビスイソブチロニトリル0.5質量部を溶解させた溶液を30分間かけて還流状態で滴下し、さらに2時間反応させた。
反応終了後、反応物にプロピレングリコールモノブチルエーテル26質量部、トルエン134質量部を添加して、固形分30質量%のアクリル系ポリマーを得た。
アクリル系ポリマーのガラス転移温度を、示差走査熱量計(島津製作所社製、測定装置「DSC−60」、測定条件:3℃/min)を用いて測定したところ、69.2℃であった。アクリル系ポリマーの重量平均分子量を、ゲルパーミエーションクロパトグラフィー(東ソー社製、測定装置「HLC−8120 GPC」、測定条件:カラム温度40℃、流速0.6mL/min)によって測定したところ、52,000であった。
(2)アクリル系フィルムの作製
得られたアクリル系ポリマー100質量部(固形分30質量部)に、ヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、「E−405−70B」)を添加し、十分撹拌して塗布液を用意した。PET系離型フィルム(リンテック社製、「PET7511」)上に、乾燥後の厚さが15μmとなるように塗布液を塗布し、熱風循環式乾燥機を用いて100℃で120秒間の条件で乾燥させた。その後、40℃の雰囲気下で10日間養生して、アクリル系フィルム(厚さ15μm)を得た。
(A)成分
・トリペンタエリスリトールオクタアクリレートとトリペンタエリスリトールヘプタアクリレートとの混合物(大阪有機化学工業社製、「ビスコート#802」)
・10官能型ウレタンアクリレート(10官能;日本合成化学工業社製、「紫光UV1700−B」)
(B)成分
・ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)(4官能;昭和電工社製、「カレンズMT PE1」)
・2−メルカプトベンゾオキサゾール(単官能;東京化成工業社製、「2−メルカプトベンゾオキサゾール」)
(C)成分:光重合開始剤
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASFジャパン社製、「イルガキュア184」)
(D)成分:溶媒
・メチルイソブチルケトン(MIBK)
・シクロペンタノン
・シクロヘキサノン
作製した積層フィルムの評価方法を以下に示す。
積層フィルムの表面を目視で観察し、以下の基準に基づき外観を評価した。
良好:表面全体において、梨地等のムラや白化や黄変等が確認されなかった。
不良:表面のいずれかにおいて、梨地等のムラや白化や黄変等が確認された。
図1は、耐溶剤性試験を説明するための概念図である。まず、積層フィルムを50mm×50mmの大きさにカットし、メチルエチルケトン(MEK)に10分間浸漬させた。
浸漬後、積層フィルムを取り出して室温で60分間静置し、溶剤を揮発させた。積層フィルムの四方の端部について、浸漬前後で膨潤した距離(図1のL1〜L4参照)を測定し、その算術平均((L1+L2+L3+L4)/4)を膨潤長Lとした。この膨潤長に基づいて、積層フィルムがどの程度膨潤したのか評価した。なお、距離L1〜L4は、浸漬前の積層フィルムの端部と浸漬後の積層フィルムの端部との最短距離である。
良好:積層フィルムの膨潤長Lが3mm未満であった。
不良:積層フィルムの膨潤長Lが3mm以上であった。
まず、積層フィルムを50mm×50mmの大きさにカットし、5%水酸化ナトリウム水溶液中に10分間浸漬させた。浸漬後、積層フィルムを取り出して純水で洗浄した後、室温で60分間静置し、水を揮発させた。試験前後における積層フィルムの外観変化を目視で確認した。
まず、積層フィルムを100mm×100mmの大きさにカットした。#0000のスチールウールを用いて、その表面に100g/cm2の荷重をかけて、300mm/secの速度で10往復擦った。その後、クリーンワイプで表面を拭き、その状態を目視で確認した。
表1に記載の各成分をプラスチック製容器に入れ、23℃で2分間撹拌して、基材処理用組成物を得た。マイクログラビアコーターを用いて、TACフィルムの表面に基材処理用組成物を塗布し、70℃で30秒間、100℃で60秒間、120℃で30秒間の条件で、乾燥させた。そして、高圧水銀灯を用いて、積算光量が400mJ/cm2となるように紫外線を照射して、積層フィルムを得た。得られた積層フィルムの各種物性を評価した。なお、得られた積層フィルムは、反り(カール)等はなく、フィルムとして良好な形状を維持できていた。
表1に記載の条件で基材処理用組成物を作製し、それを用いて積層フィルムを作製した点以外は、実施例1と同様にして積層をフィルムを得た。得られた積層フィルムの各種物性を評価した。なお、実施例2〜6の積層フィルムは、いずれも反り(カール)等はなく、フィルムとして良好な形状を維持できていた。
Claims (9)
- (A)分子中に4以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物80〜95質量部と、
(B)分子中に2以上のチオール基を有する化合物5〜20質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(C)光重合開始剤0.5〜20質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(D)溶媒100〜300質量部と、を含有し、
基材上に、厚みが0.5〜3μmである樹脂層を形成し、
前記基材が、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、アクリル系ポリマー、シクロオレフィンコポリマー、シクロオレフィンポリマー及びポリアミドからなる群より選択されるいずれか1つを含み、
前記基材がトリアセチルセルロースの場合、前記(D)溶媒が、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、グリコール系溶媒、及びアミド系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒であり、
前記基材がポリカーボネート又はアクリル系ポリマーの場合、前記(D)溶媒が、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、グリコール系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒及びアミド系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒であり、
前記基材がシクロオレフィンポリマー又はシクロオレフィンコポリマーの場合、前記(D)溶媒が、芳香族炭化水素系溶媒及び脂肪族炭化水素系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒であり、
前記基材がポリアミドの場合、前記(D)溶媒が、アミド系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、及びケトン系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒である、基材処理用組成物。 - 下記工程を含む、積層基材の製造方法;
(1)基材のいずれか一方の表面の少なくとも一部に、請求項1に記載の基材処理用組成物を塗布する工程、
(2)前記(1)工程の後に、前記表面に塗布された前記基材処理用組成物に紫外線を照射して、前記基材の前記表面上に樹脂層を形成する工程。 - 下記工程を順不同で含む、積層基材の製造方法;
(a1)基材の第1の表面の少なくとも一部に、請求項1に記載の基材処理用組成物を塗布する工程、
(a2)前記(a1)工程の後に、前記第1の表面に塗布された前記基材処理用組成物に紫外線を照射して、前記基材の前記第1の表面上に第1の樹脂層を形成する工程、
(b1)前記第1の表面と反対側の第2の表面の少なくとも一部に、請求項1の記載の基材処理用組成物を塗布する工程、
(b2)前記(b1)工程の後に、前記第2の表面に塗布された前記基材処理用組成物に紫外線を照射して、前記基材の前記第2の表面上に第2の樹脂層を形成する工程。 - 前記基材処理用組成物に含まれる前記溶媒は、前記基材を構成する材料を溶解又は膨潤させる性質を有する、請求項2又は3に記載の積層基材の製造方法。
- (3)前記(1)工程の後に、前記基材の前記表面上に塗布された前記基材処理用組成物を加熱する工程を、更に含む、請求項2に記載の積層基材の製造方法。
- (a3)前記(a1)工程の後に、前記基材の前記第1の表面上に塗布された前記基材処理用組成物を加熱する工程と、
(b3)前記(b1)工程の後に、前記基材の前記第2の表面上に塗布された前記基材処理用組成物を加熱する工程と、
を更に含む、請求項3に記載の積層基材の製造方法。 - 前記基材は、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、アクリル系ポリマー、シクロオレフィンコポリマー、及びシクロオレフィンポリマーからなる群より選ばれるいずれか1つを含み、
前記基材がトリアセチルセルロースの場合、前記(D)溶媒が、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、及びグリコール系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒であり、
前記基材がポリカーボネート又はアクリル系ポリマーの場合、前記(D)溶媒が、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、グリコール系溶媒、及び芳香族炭化水素系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒であり、
前記基材がシクロオレフィンポリマー又はシクロオレフィンコポリマーの場合、前記(D)溶媒が、芳香族炭化水素系溶媒及び脂肪族炭化水素系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒である、請求項2〜6のいずれか一項に記載の積層基材の製造方法。 - 基材と、
前記基材のいずれか一方の表面の少なくとも一部に、以下の成分を含有する基材処理用組成物を塗布し、紫外線を照射することにより、前記基材の前記表面上に形成された樹脂層と、を有する、積層基材;
前記基材処理用組成物は、
(A)分子中に4以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物80〜95質量部と、
(B)分子中に2以上のチオール基を有する化合物20〜5質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(C)光重合開始剤0.5〜20質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(D)溶媒100〜300質量部と、を含有し、
前記樹脂層の厚みが、0.5〜3μmであり、
前記基材が、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、アクリル系ポリマー、シクロオレフィンコポリマー、シクロオレフィンポリマー、及びポリアミドからなる群より選択されるいずれか1つを含み、
前記基材がトリアセチルセルロースの場合、前記(D)溶媒が、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、グリコール系溶媒、及びアミド系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒であり、
前記基材がポリカーボネート又はアクリル系ポリマーの場合、前記(D)溶媒が、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、グリコール系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒及びアミド系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒であり、
前記基材がシクロオレフィンポリマー又はシクロオレフィンコポリマーの場合、前記(D)溶媒が、芳香族炭化水素系溶媒及び脂肪族炭化水素系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒であり、
前記基材がポリアミドの場合、前記(D)溶媒が、アミド系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、及びケトン系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒である。 - 基材と、
前記基材の第1の表面の少なくとも一部に、以下の成分を含有する基材処理用組成物を塗布し、紫外線を照射することにより、前記基材の前記第1の表面上に形成された、第1の樹脂層と、
前記基材の第2の表面の少なくとも一部に、前記基材処理用組成物を塗布し、紫外線を照射することにより、前記基材の前記第2の表面上に形成された、第2の樹脂層と、
を有する、積層基材;
前記基材処理用組成物は、
(A)分子中に4以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物80〜95質量部と、
(B)分子中に2以上のチオール基を有する化合物20〜5質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(C)光重合開始剤0.5〜20質量部と、
前記(A)成分と前記(B)成分の総量100質量部に対して、(D)溶媒100〜300質量部と、を含有し、
前記第1の樹脂層及び前記第2の樹脂層の厚みが、0.5〜3μmであり、
前記基材が、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、アクリル系ポリマー、シクロオレフィンコポリマー、シクロオレフィンポリマー、及びポリアミドからなる群より選択されるいずれか1つを含み、
前記基材がトリアセチルセルロースの場合、前記(D)溶媒が、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、グリコール系溶媒、及びアミド系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒であり、
前記基材がポリカーボネート又はアクリル系ポリマーの場合、前記(D)溶媒が、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、グリコール系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒及びアミド系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒であり、
前記基材がシクロオレフィンポリマー又はシクロオレフィンコポリマーの場合、前記(D)溶媒が、芳香族炭化水素系溶媒及び脂肪族炭化水素系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒であり、
前記基材がポリアミドの場合、前記(D)溶媒が、アミド系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、及びケトン系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒である。
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