JP7320685B1 - Urethane (meth)acrylate, energy beam-curable resin composition, optical film and display device - Google Patents

Urethane (meth)acrylate, energy beam-curable resin composition, optical film and display device Download PDF

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Abstract

【課題】アクリル基材に対する密着性に優れるとともに、塗膜の硬さを改善することができるウレタン(メタ)アクリレートを提供する。【解決手段】実施形態に係るウレタン(メタ)アクリレートは、(A)2官能ポリカプロラクトン系ポリオールと、(B)3官能以上のポリエーテルポリオールと、(C)脂環式ポリイソシアネートと、(D)2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと、を反応させて得られるものであって、数平均分子量が1500以上3000以下である。【選択図】なしA urethane (meth)acrylate that has excellent adhesion to acrylic substrates and can improve the hardness of coating films. A urethane (meth)acrylate according to an embodiment comprises (A) a difunctional polycaprolactone-based polyol, (B) a trifunctional or higher polyether polyol, (C) an alicyclic polyisocyanate, and (D ) with 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, and has a number average molecular weight of 1,500 or more and 3,000 or less. [Selection figure] None

Description

本発明は、ウレタン(メタ)アクリレート、並びに、それを用いたエネルギー線硬化型樹脂組成物、光学フィルム及びディスプレイ装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a urethane (meth)acrylate, an energy ray-curable resin composition, an optical film and a display device using the same.

紫外線等のエネルギー線で硬化させるエネルギー線硬化型樹脂組成物は、例えばコーティング剤等に用いられており、その配合成分としてウレタン(メタ)アクリレートが知られている。ウレタン(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリロイル基を持つウレタン化合物であり、ポリオールとポリイソシアネートとヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとを反応させて得られる。 Energy ray-curable resin compositions that are cured by energy rays such as ultraviolet rays are used, for example, as coating agents, and urethane (meth)acrylate is known as a compounding component thereof. A urethane (meth)acrylate is a urethane compound having a (meth)acryloyl group, and is obtained by reacting a polyol, a polyisocyanate, and a hydroxy group-containing (meth)acrylate.

例えば、特許文献1には、ポリカプロラクトン系ポリオールと、ポリエーテルポリオールと、ポリイソシアネートと、水酸基を有する(メタ)アクリレートとを反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレートを含むエネルギー線硬化型樹脂組成物が記載されている。より詳細には、ポリカプロラクトン系ポリオールと、ポリエーテルポリオールとしてビスフェノールAエチレンオキサイド付加物及び3官能以上のポリエーテルポリオールと、ポリイソシアネートとしてイソホロンジイソシアネート及びキシリレンジイソシアネートと、2-ヒドロキシエチルアクリレートとを反応させて得られたウレタン(メタ)アクリレートが記載されている。 For example, Patent Document 1 discloses an energy ray-curable resin composition containing a urethane (meth)acrylate obtained by reacting a polycaprolactone-based polyol, a polyether polyol, a polyisocyanate, and a (meth)acrylate having a hydroxyl group. things are described. More specifically, polycaprolactone-based polyol, bisphenol A ethylene oxide adduct and trifunctional or higher polyether polyol as polyether polyol, isophorone diisocyanate and xylylene diisocyanate as polyisocyanate, and 2-hydroxyethyl acrylate are reacted. urethane (meth)acrylates obtained by

特開2014-189651号公報JP 2014-189651 A

ウレタン(メタ)アクリレートはアクリル基材にコーティングするために用いられることがあり、その場合、アクリル基材に対する密着性が求められる。また、例えば光学フィルムのコーティング用途においては、硬化膜である塗膜に硬さが求められる。上記特許文献1に記載のウレタン(メタ)アクリレートのなかには、アクリル基材に対する密着性に優れるものもあるが、塗膜の硬さに劣ることが判明した。 Urethane (meth)acrylates are sometimes used for coating acrylic substrates, in which case adhesion to acrylic substrates is required. In addition, for example, in coating applications for optical films, hardness is required for the coating film, which is a cured film. It has been found that some of the urethane (meth)acrylates described in Patent Document 1 have excellent adhesion to acrylic substrates, but are inferior in hardness of coating films.

本発明の実施形態は、以上の点に鑑み、アクリル基材に対する密着性に優れるとともに、塗膜の硬さを改善することができるウレタン(メタ)アクリレートを提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the embodiments of the present invention is to provide a urethane (meth)acrylate that has excellent adhesion to acrylic substrates and can improve the hardness of coating films.

本発明は以下に示される実施形態を含む。
[1] (A)2官能ポリカプロラクトン系ポリオールと、(B)3官能以上のポリエーテルポリオールと、(C)脂環式ポリイソシアネートと、(D)2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと、を反応させて得られる、数平均分子量が1500以上3000以下である、ウレタン(メタ)アクリレート。
[2] 前記ウレタン(メタ)アクリレートを構成する全反応原料100モル%に対する前記(A)2官能ポリカプロラクトン系ポリオールの割合が8~22モル%である、[1]に記載のウレタン(メタ)アクリレート。
[3] 前記(A)2官能ポリカプロラクトン系ポリオールの水酸基価が100~300mgKOH/gである、[1]又は[2]に記載のウレタン(メタ)アクリレート。
[4] 前記(B)3官能以上のポリエーテルポリオールの水酸基価が190~1000mgKOH/gである、[1]~[3]のいずれか1項に記載のウレタン(メタ)アクリレート。
The present invention includes embodiments shown below.
[1] (A) a bifunctional polycaprolactone-based polyol, (B) a trifunctional or higher polyether polyol, (C) an alicyclic polyisocyanate, and (D) 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, A urethane (meth)acrylate having a number average molecular weight of 1,500 or more and 3,000 or less, obtained by the reaction.
[2] The urethane (meth) according to [1], wherein the ratio of the (A) bifunctional polycaprolactone-based polyol to 100 mol% of the total reaction raw materials constituting the urethane (meth)acrylate is 8 to 22 mol%. Acrylate.
[3] The urethane (meth)acrylate according to [1] or [2], wherein the (A) bifunctional polycaprolactone-based polyol has a hydroxyl value of 100 to 300 mgKOH/g.
[4] The urethane (meth)acrylate according to any one of [1] to [3], wherein the (B) polyether polyol having a functionality of 3 or more has a hydroxyl value of 190 to 1000 mgKOH/g.

[5] [1]~[4]のいずれか1項に記載のウレタン(メタ)アクリレートを含む、アクリル基材コーティング用エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[6] 光学フィルムを製造するために用いられる[5]に記載のアクリル基材コーティング用エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[7] [6]に記載のエネルギー線硬化型樹脂組成物をアクリル基材にコーティングしてなる光学フィルム。
[8] [7]に記載の光学フィルムを備えるディスプレイ装置。
[5] An energy ray-curable resin composition for coating an acrylic substrate, comprising the urethane (meth)acrylate according to any one of [1] to [4].
[6] The energy ray-curable resin composition for coating an acrylic substrate according to [5], which is used for producing an optical film.
[7] An optical film obtained by coating an acrylic substrate with the energy ray-curable resin composition according to [6].
[8] A display device comprising the optical film of [7].

本発明の実施形態に係るウレタン(メタ)アクリレートであると、アクリル基材に対する密着性に優れるとともに、塗膜の硬さを改善することができる。 The urethane (meth)acrylate according to the embodiment of the present invention is excellent in adhesion to acrylic substrates and can improve the hardness of the coating film.

本明細書において「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートのいずれか一方又は両方を意味する。「(メタ)アクリロイル基」等の用語についても同様である。 As used herein, "(meth)acrylate" means either one or both of acrylate and methacrylate. The same applies to terms such as "(meth)acryloyl group".

[(A)2官能ポリカプロラクトン系ポリオール]
2官能ポリカプロラクトン系ポリオールは、分子内に2個のヒドロキシ基を持つポリカプロラクトン系ポリオールであり、ジオールにカプロラクトン化合物を開環反応させて得られるものが挙げられる。ジオールとしては、分子量150以下、より好ましくは分子量100以下のものが好ましく用いられる。カプロラクトン化合物としては、例えば、ε-カプロラクトン、3-メチル-ε-カプロラクトン、4-メチル-ε-カプロラクトン、3,3,5-トリメチル-ε-カプロラクトン、3,5,5-トリメチル-ε-カプロラクトン等が挙げられる。一実施形態において、2官能ポリカプロラクトン系ポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオール等のジオールに、ε-カプロラクトンを反応させて得られるものが好ましい。
[(A) Bifunctional polycaprolactone-based polyol]
A bifunctional polycaprolactone-based polyol is a polycaprolactone-based polyol having two hydroxy groups in the molecule, and includes those obtained by subjecting a diol to ring-opening reaction with a caprolactone compound. As the diol, one having a molecular weight of 150 or less, more preferably 100 or less is preferably used. Examples of caprolactone compounds include ε-caprolactone, 3-methyl-ε-caprolactone, 4-methyl-ε-caprolactone, 3,3,5-trimethyl-ε-caprolactone, and 3,5,5-trimethyl-ε-caprolactone. etc. In one embodiment, the bifunctional polycaprolactone-based polyol is preferably obtained by reacting a diol such as ethylene glycol, diethylene glycol or 1,4-butanediol with ε-caprolactone.

2官能ポリカプロラクトン系ポリオールの水酸基価は100~300mgKOH/gであることが、アクリル基材に対する密着性及び塗膜の硬さの観点からより好ましい。2官能ポリカプロラクトン系ポリオールの水酸基価は、より好ましくは150~280mgKOH/gであり、更に好ましくは180~250mgKOH/gであり、更に好ましくは200~230mgKOH/gである。 The hydroxyl value of the bifunctional polycaprolactone-based polyol is more preferably 100 to 300 mgKOH/g from the viewpoint of adhesion to the acrylic substrate and hardness of the coating film. The hydroxyl value of the bifunctional polycaprolactone-based polyol is more preferably 150-280 mgKOH/g, still more preferably 180-250 mgKOH/g, still more preferably 200-230 mgKOH/g.

本明細書において、水酸基価はJIS K1557-1:2007のA法に準拠して測定される。 As used herein, the hydroxyl value is measured according to JIS K1557-1:2007 A method.

[(B)3官能以上のポリエーテルポリオール]
3官能以上のポリエーテルポリオールは、分子内に3個以上のヒドロキシ基を持つポリエーテルポリオールであり、3個以上のヒドロキシ基を持つ化合物にアルキレンオキサイドを付加重合させた化合物が挙げられる。
[(B) Trifunctional or higher polyether polyol]
The trifunctional or higher polyether polyol is a polyether polyol having 3 or more hydroxy groups in the molecule, and includes a compound obtained by addition polymerization of alkylene oxide to a compound having 3 or more hydroxy groups.

3個以上のヒドロキシ基を持つ化合物としては、3個以上のヒドロキシ基を持つ脂肪族化合物が好ましく、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3価以上の多価アルコールが挙げられる。 The compound having 3 or more hydroxy groups is preferably an aliphatic compound having 3 or more hydroxy groups. mentioned.

アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等の炭素数2~4のアルキレンオキサイドが好ましく用いられる。 As the alkylene oxide, for example, alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide are preferably used.

3官能以上のポリエーテルポリオールは、好ましくは3~6官能であり、より好ましくは3官能又は4官能であり、更に好ましくは3官能である。 The tri- or higher functional polyether polyol is preferably tri- to hexa-functional, more preferably tri- or tetra-functional, still more preferably tri-functional.

3官能以上のポリエーテルポリオールの水酸基価は190~1000mgKOH/gであることが、アクリル基材に対する密着性及び塗膜の硬さの観点からより好ましい。3官能以上のポリエーテルポリオールの水酸基価は、より好ましくは300~800mgKOH/gであり、更に好ましくは400~700mgKOH/gであり、更に好ましくは430~600mgKOH/gである。 It is more preferable that the polyether polyol having a functionality of 3 or more has a hydroxyl value of 190 to 1000 mgKOH/g from the viewpoint of adhesion to the acrylic substrate and hardness of the coating film. The hydroxyl value of the trifunctional or higher polyether polyol is more preferably 300 to 800 mgKOH/g, still more preferably 400 to 700 mgKOH/g, still more preferably 430 to 600 mgKOH/g.

[(C)脂環式ポリイソシアネート]
脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン4,4’-ジイソシアネート(水添MDI)、水添キシリレンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等が挙げられる。また、これらの脂環式ポリイソシアネートのイソシアヌレート体、アダクト体、ビュレット体等を用いてもよい。これらの脂環式ポリイソシアネートは、いずれか1種用いてもよく2種以上を併用してもよい。
[(C) Alicyclic polyisocyanate]
Examples of alicyclic polyisocyanates include isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane 4,4′-diisocyanate (hydrogenated MDI), hydrogenated xylylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, 1, 3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane and the like. Isocyanurate, adduct, burette, and the like of these alicyclic polyisocyanates may also be used. Any one of these alicyclic polyisocyanates may be used, or two or more thereof may be used in combination.

[(D)2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート]
2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートは、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートであり、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)でもよく、2-ヒドロキシエチルメタクリレートでもよく、両者を併用してもよい。
[(D) 2-hydroxyethyl (meth)acrylate]
2-Hydroxyethyl (meth)acrylate is a (meth)acrylate having a hydroxy group, and may be 2-hydroxyethyl acrylate (HEA), 2-hydroxyethyl methacrylate, or both.

[ウレタン(メタ)アクリレート]
本実施形態に係るウレタン(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリロイル基を持つウレタン化合物(オリゴマーとも称される。)であり、上記の(A)~(D)成分を反応させて得られるものである。そのため、該ウレタン(メタ)アクリレートは、(A)2官能ポリカプロラクトン系ポリオール由来の構造と、(B)3官能以上のポリエーテルポリオール由来の構造と、(C)脂環式ポリイソシアネート由来の構造と、(D)2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート由来の構造を含む。
[Urethane (meth)acrylate]
The urethane (meth)acrylate according to the present embodiment is a urethane compound (also referred to as an oligomer) having a (meth)acryloyl group, and is obtained by reacting the above components (A) to (D). be. Therefore, the urethane (meth)acrylate has (A) a structure derived from a bifunctional polycaprolactone-based polyol, (B) a structure derived from a trifunctional or higher polyether polyol, and (C) a structure derived from an alicyclic polyisocyanate. and (D) a structure derived from 2-hydroxyethyl (meth)acrylate.

詳細には、(A)成分、(B)成分及び(D)成分のヒドロキシ基が(C)成分のイソシアネート基と反応してウレタン結合が形成される。(D)成分はヒドロキシ基が1つであるため、ウレタン(メタ)アクリレートは、その末端に(D)成分に由来する(メタ)アクリロイル基を有する。ウレタン(メタ)アクリレートは、1分子中に(A)~(D)成分由来の構造を全て含む化合物のみで構成されてもよいが、(A)成分由来の構造や(B)成分由来の構造を含まない化合物を含んでもよい。また、1分子中に含まれる各成分の個数は特に限定されない。そのため、(A)~(D)成分を反応させる得られる生成物であるウレタン(メタ)アクリレートは、単一の構造だけでなく、複数の異なる構造を有する化合物の混合物であってもよい。また、例えば反応せずに残存する過剰分の(D)成分を含んでもよい。かかるウレタン(メタ)アクリレートの構造は、(A)~(D)成分の種類、量等の反応条件に依存する。 Specifically, the hydroxy groups of components (A), (B) and (D) react with the isocyanate groups of component (C) to form urethane bonds. Since the component (D) has one hydroxy group, the urethane (meth)acrylate has a (meth)acryloyl group derived from the component (D) at its terminal. Urethane (meth)acrylate may be composed only of a compound containing all of the structures derived from components (A) to (D) in one molecule, but the structure derived from component (A) and the structure derived from component (B) It may also contain compounds that do not contain Moreover, the number of each component contained in one molecule is not particularly limited. Therefore, urethane (meth)acrylate, which is a product obtained by reacting components (A) to (D), may be a mixture of compounds having not only a single structure but also a plurality of different structures. Further, for example, an excess component (D) that remains without reacting may be included. The structure of such urethane (meth)acrylate depends on reaction conditions such as the types and amounts of components (A) to (D).

該ウレタン(メタ)アクリレートは、基本的には反応原料として上記(A)~(D)成分のみで構成されるが、その効果が損なわれない範囲で、これら以外のポリオール、ポリイソシアネート、及びヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを反応原料として含んでもよい。 The urethane (meth)acrylate is basically composed of only the above components (A) to (D) as reaction raw materials, but other polyols, polyisocyanates, and hydroxy Group-containing (meth)acrylates may be included as reactants.

該ウレタン(メタ)アクリレートにおいて、上記(A)~(D)成分の割合は次のとおりであることが好ましい。 In the urethane (meth)acrylate, the proportions of the components (A) to (D) are preferably as follows.

該ウレタン(メタ)アクリレートを構成する全反応原料100モル%に対する上記(A)2官能ポリカプロラクトン系ポリオールの割合は、8~22モル%であることが好ましい。(A)成分の割合が8モル%以上であることにより、アクリル基材に対する密着性の向上効果を高めることができる。(A)成分の割合が22モル%以下であることにより、塗膜の硬さの向上効果を高めることができる。(A)成分の割合は、より好ましくは9~20モル%であり、更に好ましくは10~19モル%である。 The ratio of (A) the bifunctional polycaprolactone-based polyol to 100 mol % of the total reaction raw materials constituting the urethane (meth)acrylate is preferably 8 to 22 mol %. When the ratio of the component (A) is 8 mol % or more, the effect of improving the adhesion to the acrylic substrate can be enhanced. When the proportion of component (A) is 22 mol % or less, the effect of improving the hardness of the coating film can be enhanced. The proportion of component (A) is more preferably 9 to 20 mol %, still more preferably 10 to 19 mol %.

該ウレタン(メタ)アクリレートを構成する全反応原料100モル%に対する上記(B)3官能以上のポリエーテルポリオールの割合は、5~18モル%であることが好ましく、より好ましくは6~15モル%であり、更に好ましくは7~13モル%である。 The ratio of the (B) trifunctional or higher polyether polyol to 100 mol % of the total reaction raw materials constituting the urethane (meth)acrylate is preferably 5 to 18 mol %, more preferably 6 to 15 mol %. and more preferably 7 to 13 mol %.

該ウレタン(メタ)アクリレートを構成する全反応原料100モル%に対する上記(C)脂環式ポリイソシアネートの割合は、30~60モル%であることが好ましく、より好ましくは35~55モル%であり、更に好ましくは40~50モル%である。 The ratio of (C) the alicyclic polyisocyanate to 100 mol% of the total reaction raw materials constituting the urethane (meth)acrylate is preferably 30 to 60 mol%, more preferably 35 to 55 mol%. , more preferably 40 to 50 mol %.

該ウレタン(メタ)アクリレートを構成する全反応原料100モル%に対する上記(D)2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートの割合は、20~50モル%であることが好ましく、より好ましくは25~45モル%であり、更に好ましくは27~40モル%である。なお、後記の実施例のように(D)成分を過剰に仕込む場合、上記(D)成分の割合には過剰分も含まれる。その場合、過剰分は(D)成分の15モル%以下であることが好ましく、より好ましくは10モル%以下である。また、上記生成物中に過剰分として含まれる(D)成分の量は、全反応原料100モル%に対して5モル%以下であることが好ましく、より好ましくは4モル%以下である。 The ratio of the above (D) 2-hydroxypropyl (meth)acrylate to 100 mol% of the total reaction raw materials constituting the urethane (meth)acrylate is preferably 20 to 50 mol%, more preferably 25 to 45 mol. %, more preferably 27 to 40 mol %. When the component (D) is charged excessively as in Examples described later, the proportion of the component (D) includes the excess. In that case, the excess amount is preferably 15 mol % or less, more preferably 10 mol % or less of component (D). The amount of component (D) contained as an excess in the above product is preferably 5 mol % or less, more preferably 4 mol % or less, based on 100 mol % of the total reaction raw materials.

(A)2官能ポリカプロラクトン系ポリオールと(B)3官能以上のポリエーテルポリオールのモル比(A)/(B)は特に限定されないが、1/3~3/1であることが好ましく、より好ましくは1/2~2/1であり、更に好ましくは2/3~3/2であり、更に好ましくは3/4~4/3である。 Although the molar ratio (A)/(B) of (A) a bifunctional polycaprolactone-based polyol and (B) a trifunctional or higher polyether polyol is not particularly limited, it is preferably 1/3 to 3/1, and more It is preferably 1/2 to 2/1, more preferably 2/3 to 3/2, still more preferably 3/4 to 4/3.

(A)2官能ポリカプロラクトン系ポリオール及び(B)3官能以上のポリエーテルポリオールの合計と(C)脂環式ポリイソシアネートとのモル比[(A)+(B)]/(C)は特に限定されないが、3/10~7/10であることが好ましく、より好ましくは4/10~6/10である。 The molar ratio [(A) + (B)] / (C) of the sum of (A) a difunctional polycaprolactone-based polyol and (B) a trifunctional or higher polyether polyol and (C) an alicyclic polyisocyanate is particularly Although not limited, it is preferably 3/10 to 7/10, more preferably 4/10 to 6/10.

(C)脂環式ポリイソシアネートと(D)2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートのモル比(C)/(D)は特に限定されないが、1.05~2.0であることが好ましく、より好ましくは1.1~1.8であり、更に好ましくは1.2~1.5である。 Although the molar ratio (C)/(D) of (C) alicyclic polyisocyanate and (D) 2-hydroxypropyl (meth)acrylate is not particularly limited, it is preferably 1.05 to 2.0, and more It is preferably 1.1 to 1.8, more preferably 1.2 to 1.5.

ポリイソシアネート(詳細には(C)成分)のイソシアネート基(NCO)とポリオール(詳細には(A)成分及び(B)成分)のヒドロキシ基(OH)とのモル比は特に限定されず、例えば、NCO/OHが1.20~1.90でもよく、1.40~1.75でもよい。また、ポリイソシアネート(詳細には(C)成分)のイソシアネート(NCO)と、ポリオール及びヒドロキシ含有(メタ)アクリレート(詳細には(A)成分、(B)成分及び(D)成分)のヒドロキシ基(OH)とのモル比も特に限定されず、NCO/OHが0.90~0.99でもよく、0.95~0.97でもよい。 The molar ratio between the isocyanate group (NCO) of the polyisocyanate (specifically component (C)) and the hydroxy group (OH) of the polyol (specifically component (A) and component (B)) is not particularly limited. , NCO/OH may be 1.20 to 1.90, or 1.40 to 1.75. In addition, the isocyanate (NCO) of the polyisocyanate (specifically the (C) component) and the hydroxy groups of the polyol and the hydroxy-containing (meth)acrylate (specifically the (A) component, the (B) component and the (D) component) The molar ratio with (OH) is also not particularly limited, and NCO/OH may be 0.90 to 0.99 or 0.95 to 0.97.

該ウレタン(メタ)アクリレートは数平均分子量(Mn)が1500~3000である。数平均分子量が1500以上であることにより、アクリル基材に対する密着性を向上することができる。また、数平均分子量が3000以下であることにより、塗膜の硬さを向上することができる。ウレタン(メタ)アクリレートの数平均分子量は、1800~2500であることが好ましく、より好ましくは2000~2300である。 The urethane (meth)acrylate has a number average molecular weight (Mn) of 1,500-3,000. When the number average molecular weight is 1500 or more, the adhesiveness to acrylic substrates can be improved. Further, when the number average molecular weight is 3000 or less, the hardness of the coating film can be improved. The number average molecular weight of the urethane (meth)acrylate is preferably 1800-2500, more preferably 2000-2300.

本明細書において、数平均分子量(Mn)は、GPC法(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法)により測定し、標準ポリスチレンによる検量線を用いて算出した値である。詳細には、GPCの条件として、カラム:昭和電工(株)製「GPC KF-601+GPC KF-602+GPC KF-603+GPC KF-604」、移動相:THF(テトラヒドロフラン)、移動相流量:0.6mL/min、カラム温度:40℃、試料注入量:10μL、試料濃度:0.2質量%として測定することができる。 As used herein, the number average molecular weight (Mn) is a value measured by a GPC method (gel permeation chromatography) and calculated using a standard polystyrene calibration curve. Specifically, as conditions for GPC, column: "GPC KF-601 + GPC KF-602 + GPC KF-603 + GPC KF-604" manufactured by Showa Denko Co., Ltd., mobile phase: THF (tetrahydrofuran), mobile phase flow rate: 0.6 mL / min , column temperature: 40° C., sample injection volume: 10 μL, sample concentration: 0.2% by mass.

[ウレタン(メタ)アクリレートの製造方法]
本実施形態に係るウレタン(メタ)アクリレートの製造方法は特に限定されず、公知の方法で合成することができる。
[Method for producing urethane (meth)acrylate]
The method for producing the urethane (meth)acrylate according to the present embodiment is not particularly limited, and it can be synthesized by a known method.

例えば、所定量の(A)2官能ポリカプロラクトン系ポリオール及び(B)3官能以上のポリエーテルポリオールを、過剰量の(C)脂環式ポリイソシアネートに投入し、80℃で所定の遊離イソシアネート量になるまで反応させることでポリウレタンを得る。次いで、ハイドロキノンモノメチルエーテル等の重合禁止剤の存在下、70~80℃で(D)2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートを仕込み、70~80℃で遊離イソシアネートが無くなるまで加温・攪拌することにより、ウレタン(メタ)アクリレートを合成することができる。(D)2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートの仕込み量は、全ての遊離イソシアネートが反応し得る量以上に設定される。そのため、過剰分の(D)2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが残存していてもよい。なお、反応を促進させるために、ジブチルチンジラウレート等のスズ系触媒を添加してもよい。 For example, a predetermined amount of (A) difunctional polycaprolactone-based polyol and (B) trifunctional or higher polyether polyol are added to an excess amount of (C) alicyclic polyisocyanate, and a predetermined amount of free isocyanate is added at 80 ° C. Polyurethane is obtained by reacting until Next, in the presence of a polymerization inhibitor such as hydroquinone monomethyl ether, (D) 2-hydroxypropyl (meth)acrylate is charged at 70 to 80°C, and heated and stirred at 70 to 80°C until free isocyanate disappears. , urethane (meth)acrylates can be synthesized. (D) The amount of 2-hydroxyethyl (meth)acrylate to be charged is set to be equal to or greater than the amount with which all free isocyanates can react. Therefore, excess (D) 2-hydroxyethyl (meth)acrylate may remain. In order to accelerate the reaction, a tin-based catalyst such as dibutyltin dilaurate may be added.

[エネルギー線硬化型樹脂組成物]
本実施形態に係るエネルギー線硬化型樹脂組成物は、上記ウレタン(メタ)アクリレートを含む。該エネルギー線硬化型樹脂組成物は、エネルギー線により重合反応するモノマー又はオリゴマーとして該ウレタン(メタ)アクリレートのみを含んでもよいが、該ウレタン(メタ)アクリレートとともに、他の不飽和基含有化合物を含んでもよい。
[Energy ray-curable resin composition]
The energy ray-curable resin composition according to this embodiment contains the urethane (meth)acrylate. The energy ray-curable resin composition may contain only the urethane (meth)acrylate as a monomer or oligomer that undergoes a polymerization reaction with energy rays, but it also contains other unsaturated group-containing compounds along with the urethane (meth)acrylate. It's okay.

前記他の不飽和基含有化合物としては、(メタ)アクリレート化合物及び/又は(メタ)アクリルアミド化合物が好ましく用いられる。 As the other unsaturated group-containing compound, a (meth)acrylate compound and/or a (meth)acrylamide compound are preferably used.

(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、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、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、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、シクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、メチルメタクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n-デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらはいずれか1種用いても2種以上併用してもよい。 (Meth)acrylate compounds include, for example, isobornyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, adamantyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, trimethylcyclohexyl (meth) acrylate, cyclohexylmethyl (meth)acrylate, cyclohexylethyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, isononyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, methyl methacrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate ) acrylate, n-pentyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, isooctyl (meth)acrylate, n-decyl (Meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate and the like. Any one of these may be used, or two or more thereof may be used in combination.

(メタ)アクリルアミド化合物としては、例えば、アクリロイルモルホリン、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-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。これらはいずれか1種用いても2種以上併用してもよい。 Examples of (meth)acrylamide compounds include acryloylmorpholine, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, N-isopropyl(meth)acrylamide, diacetone(meth)acrylamide and the like. . Any one of these may be used, or two or more thereof may be used in combination.

上記ウレタン(メタ)アクリレートと他の不飽和基含有化合物を併用する場合、これらの合計質量中における、ウレタン(メタ)アクリレートの割合は、特に限定されず、例えば30質量%以上でもよく、30~90質量%でもよく、40~80質量%でもよく、50~80質量%でもよい。 When the urethane (meth)acrylate and another unsaturated group-containing compound are used in combination, the proportion of the urethane (meth)acrylate in the total mass of these is not particularly limited, and may be, for example, 30% by mass or more, or 30 to 30% by mass. It may be 90% by mass, 40 to 80% by mass, or 50 to 80% by mass.

本実施形態に係るエネルギー線硬化型樹脂組成物には、上記ウレタン(メタ)アクリレートとともに、重合開始剤が配合される。重合開始剤としては、光重合開始剤、紫外線等の活性エネルギー線による重合開始剤が挙げられる。 The energy ray-curable resin composition according to the present embodiment contains a polymerization initiator together with the urethane (meth)acrylate. Examples of the polymerization initiator include photopolymerization initiators and polymerization initiators by active energy rays such as ultraviolet rays.

光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン等の芳香族ケトン類、アントラセン、α-クロロメチルナフタレン等の芳香族化合物、ジフェニルスルフィド、チオカーバメイト等のイオウ化合物が挙げられる。 Examples of photopolymerization initiators include aromatic ketones such as benzophenone, aromatic compounds such as anthracene and α-chloromethylnaphthalene, and sulfur compounds such as diphenyl sulfide and thiocarbamate.

可視光以外の紫外線等の活性エネルギー線による重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3-メチルアセトフェノン、4-クロロベンゾフェノン、4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、チオキサントン、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、2-クロロチオキサントン、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-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1,4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、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、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シド、オリゴ(2-ヒドロキシ-2-メチル-1-(4-(1-メチルビニル)フェニル)プロパノン)等が挙げられる。 Examples of polymerization initiators using active energy rays other than visible light such as ultraviolet rays include acetophenone, acetophenone benzyl ketal, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, and xanthone. , fluorenone, benzaldehyde, fluorene, anthraquinone, triphenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, benzoin propyl ether, benzoin ethyl ether, benzyl Dimethyl ketal, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, thioxanthone, diethylthioxanthone, 2-isopropyl Thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl) -butanone-1,4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-(2-hydroxy-2-propyl)ketone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)- 2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, oligo(2-hydroxy-2-methyl-1-(4-(1-methylvinyl)phenyl)propanone) and the like.

活性エネルギー線による重合開始剤の市販品としては、例えば、IGM Resins B.V.製 商品名:Omnirad184,369,651,500,819,907,784,2959,1000,1300,1700,1800,1850BASF社製 商品名:ルシリンTPO、UCB社製 商品名:ユベクリルP36、フラテツリ・ランベルティ社製 商品名:エザキュアーKIP150,KIP100F,KT37,KT55,KTO46,TZT,KIP75LT、日本化薬(株)製 商品名:カヤキュアDETX等を挙げることができる。 Commercially available polymerization initiators using active energy rays include, for example, IGM Resins B.V. V. Product name: Omnirad 184, 369, 651, 500, 819, 907, 784, 2959, 1000, 1300, 1700, 1800, 1850 BASF Product name: Lucilin TPO, UCB Product name: Uvecryl P36, Fratelli Lamberti trade names: Ezacure KIP150, KIP100F, KT37, KT55, KTO46, TZT, KIP75LT manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.;

重合開始剤の含有量はその種類等によって異なるが、目安としては、ウレタン(メタ)アクリレートを含むエネルギー線硬化性成分の総質量100質量部に対して1~8質量部である。 The content of the polymerization initiator varies depending on its type and the like, but as a guideline, it is 1 to 8 parts by weight per 100 parts by weight of the total weight of the energy ray-curable component containing urethane (meth)acrylate.

エネルギー線硬化型樹脂組成物には、上記ウレタン(メタ)アクリレートを含むエネルギー線硬化性成分、及び重合開始剤以外に各種添加剤や有機溶剤を必要に応じて添加することができる。添加剤の例としては、光安定剤、紫外線吸収剤、触媒、レベリング剤、消泡剤、重合促進剤、酸化防止剤、難燃剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、スリップ剤、可塑剤、分散剤等が挙げられる。 Various additives and organic solvents can be added to the energy ray-curable resin composition, if necessary, in addition to the energy ray-curable component including the urethane (meth)acrylate and the polymerization initiator. Examples of additives include light stabilizers, ultraviolet absorbers, catalysts, leveling agents, defoaming agents, polymerization accelerators, antioxidants, flame retardants, infrared absorbers, antistatic agents, slip agents, plasticizers, dispersants agents and the like.

上記エネルギー線硬化型樹脂組成物を硬化させるエネルギー線源は特に限定されないが、例としては、高圧水銀灯、電子線、γ線、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルハライド灯等が挙げられる。なお、加熱によって硬化させる場合は、60~250℃の温度領域に加熱することによって硬化させることができる。 The energy ray source for curing the energy ray curable resin composition is not particularly limited, but examples include high pressure mercury lamps, electron beams, γ rays, carbon arc lamps, xenon lamps, metal halide lamps and the like. In the case of curing by heating, it can be cured by heating to a temperature range of 60 to 250.degree.

上記ウレタン(メタ)アクリレートは、アクリル基材との密着性に優れるため、アクリル基材にコーティングする用途に好ましく用いられる。従って、上記エネルギー線硬化型樹脂組成物は、アクリル基材コーティング用として好適に用いられる。 The above-mentioned urethane (meth)acrylate is preferably used for coating an acrylic base material because it has excellent adhesion to the acrylic base material. Therefore, the energy ray-curable resin composition is suitably used for coating acrylic substrates.

アクリル基材とは、(メタ)アクリル樹脂を含む基材をいう。アクリル基材の形態としては、例えばフィルム状、シート状、板状など特に限定されない。アクリル基材を構成するアクリル樹脂として、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸ブチル共重合体等の(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。 An acrylic base material means a base material containing a (meth)acrylic resin. The form of the acrylic base material is not particularly limited, and may be, for example, a film form, a sheet form, a plate form, or the like. Examples of the acrylic resin constituting the acrylic base material include (meth)acryl such as polymethyl (meth)acrylate, polyethyl (meth)acrylate, and methyl (meth)acrylate-butyl (meth)acrylate copolymer. acid esters.

一実施形態において、上記ウレタン(メタ)アクリレートは、ヘイズが低く、また黄色度(YI値)が低いので、光学フィルムを製造するために好ましく用いられる。従って、上記エネルギー線硬化型樹脂組成物は、光学フィルムを製造するために好ましく用いられる。 In one embodiment, the urethane (meth)acrylate has a low haze and a low yellowness index (YI value), and is therefore preferably used for producing an optical film. Therefore, the energy ray-curable resin composition is preferably used for producing an optical film.

一実施形態に係る光学フィルムは、上記エネルギー線硬化型樹脂組成物をアクリル基材にコーティングしてなるものである。そのため、該光学フィルムは、アクリル基材と、該アクリル基材上に設けられた上記エネルギー線硬化型樹脂組成物からなる塗膜とを含む。上記エネルギー線硬化型樹脂組成物はアクリル基材との密着性に優れるため、プライマー層を設けることなく、上記エネルギー線硬化型樹脂組成物からなる塗膜を形成することができる。 An optical film according to one embodiment is obtained by coating an acrylic substrate with the energy ray-curable resin composition. Therefore, the optical film includes an acrylic base material and a coating film made of the energy ray-curable resin composition provided on the acrylic base material. Since the energy ray-curable resin composition has excellent adhesion to acrylic substrates, a coating film made of the energy ray-curable resin composition can be formed without providing a primer layer.

該光学フィルムにおいて、エネルギー線硬化型樹脂組成物からなる塗膜の厚さは特に限定されず、例えば2~10μmでもよく、4~8μmでもよい。 In the optical film, the thickness of the coating made of the energy ray-curable resin composition is not particularly limited, and may be, for example, 2 to 10 μm or 4 to 8 μm.

一実施形態において、上記光学フィルムはディスプレイ装置に組み込まれることが好ましい。すなわち、一実施形態に係るディスプレイ装置は、上記光学フィルムを備える。ディスプレイ装置としては、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等が挙げられる。 In one embodiment, the optical film is preferably incorporated into a display device. That is, a display device according to one embodiment includes the optical film. Examples of display devices include liquid crystal displays, plasma displays, and organic EL displays.

以下、実施例及び比較例に基づいて、より詳細に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

<使用原料>
[ポリオール]
・ポリカプロラクトン系ポリオールPCL-205:(株)ダイセル製「プラクセル205」(製品名)、2官能、水酸基価213.3mgKOH/g
・ポリカプロラクトン系ポリオールPCL-303:(株)ダイセル製「プラクセル303」(製品名)、3官能、水酸基価541.3mgKOH/g
<Raw materials used>
[Polyol]
· Polycaprolactone-based polyol PCL-205: Daicel Co., Ltd. "PLAXEL 205" (product name), bifunctional, hydroxyl value 213.3 mgKOH / g
・Polycaprolactone-based polyol PCL-303: Daicel Co., Ltd. “PLAXEL 303” (product name), trifunctional, hydroxyl value 541.3 mgKOH/g

・2官能ポリエーテルポリオールBPE-40:ビスフェノールAエチレンオキサイド4モル付加物、三洋化成工業(株)製「ニューポールBPE-40」(製品名)、水酸基価276.0mgKOH/g
・3官能ポリエーテルポリオールG-480:グリセリンのプロピレンオキサイド付加物、第一工業製薬(株)製「DKポリオールG-480」(製品名)、水酸基価480.9mgKOH/g
· Bifunctional polyether polyol BPE-40: Bisphenol A ethylene oxide 4 mol adduct, "Newpol BPE-40" (product name) manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., hydroxyl value 276.0 mgKOH / g
- Trifunctional polyether polyol G-480: propylene oxide adduct of glycerin, "DK Polyol G-480" (product name) manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., hydroxyl value 480.9 mgKOH/g

[ポリイソシアネート]
・ポリイソシアネートIPDI:イソホロンジイソシアネート、分子量222.29
・ポリイソシアネートXDI:キシリレンジイソシアネート、分子量188.19
・ポリイソシアネートTDI:トリレンジイソシアネート、分子量174.16
[Polyisocyanate]
Polyisocyanate IPDI: isophorone diisocyanate, molecular weight 222.29
- Polyisocyanate XDI: xylylene diisocyanate, molecular weight 188.19
- Polyisocyanate TDI: tolylene diisocyanate, molecular weight 174.16

[ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート]
・2-ヒドロキシエチルアクリレート:HEA、分子量116.12
・2-ヒドロキシプロピルアクリレート:HPA、分子量130.14
・ヒドロキシ基含有多官能アクリレート:ペンタエリスリトールアクリレート、第一工業製薬(株)製「PET-3R」、水酸基価190mgKOH/g
[Hydroxy group-containing (meth)acrylate]
2-hydroxyethyl acrylate: HEA, molecular weight 116.12
2-hydroxypropyl acrylate: HPA, molecular weight 130.14
・Hydroxy group-containing polyfunctional acrylate: pentaerythritol acrylate, "PET-3R" manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., hydroxyl value 190 mgKOH / g

<ウレタン(メタ)アクリレートの合成>
[実施例1]
フラスコに41.31質量部のポリイソシアネートIPDIを入れ、攪拌しつつ24.62質量部のポリカプロラクトン系ポリオールPCL-205と16.26質量部の3官能ポリエーテルポリオールG-480を投入し、80℃に昇温し、所定の遊離イソシアネート含量になるまで反応させた。次いで、重合禁止剤としてのハイドロキノンモノメチルエーテル0.05質量部を加えてから、2-ヒドロキシエチルアクリレート17.80質量部を投入し、70~80℃で残存イソシアネート濃度が0.1質量%未満になるまで反応を行い、実施例1のウレタンアクリレート(1)を製造した。
<Synthesis of urethane (meth)acrylate>
[Example 1]
Put 41.31 parts by mass of polyisocyanate IPDI in a flask, add 24.62 parts by mass of polycaprolactone-based polyol PCL-205 and 16.26 parts by mass of trifunctional polyether polyol G-480 while stirring, and add 80 parts by mass. C. and allowed to react until the desired free isocyanate content is reached. Next, after adding 0.05 parts by mass of hydroquinone monomethyl ether as a polymerization inhibitor, 17.80 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate was added, and the residual isocyanate concentration was reduced to less than 0.1% by mass at 70 to 80 ° C. The reaction was carried out until the solution reached the temperature, and urethane acrylate (1) of Example 1 was produced.

[実施例2~3及び比較例1~9]
ポリオール、ポリイソシアネート及びヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートの種類及び仕込み量を下記表1に記載の配合(質量部)の通りに変更し、その他は実施例1と同様にして、実施例2~3のウレタンアクリレート(2)~(3)及び比較例1~9のウレタンアクリレート(C1)~(C9)を製造した。
[Examples 2-3 and Comparative Examples 1-9]
The types and amounts of polyol, polyisocyanate and hydroxy group-containing (meth) acrylate were changed as shown in Table 1 below, and the rest was the same as in Example 1, Examples 2 to 3. Urethane acrylates (2) to (3) of Comparative Examples 1 to 9 and urethane acrylates (C1) to (C9) of Comparative Examples 1 to 9 were produced.

なお、表1に記載の配合において、各原料の質量部の下方に、角括弧内に記載した数値は、各原料のモル比を表す。 In addition, in the formulations shown in Table 1, the numerical values written in square brackets below the parts by mass of each raw material represent the molar ratio of each raw material.

[比較例10]
フラスコに17.56質量部のポリイソシアネートIPDI及び14.87質量部のポリイソシアネートXDIを入れ、撹拌しつつ41.86質量部のポリカプロラクトン系ポリオールPCL-205と16.06質量部の2官能ポリエーテルポリオールBPE-40を投入し、更に重合禁止剤としてのハイドロキノンモノメチルエーテル0.05質量部を加えてから2-ヒドロキシエチルアクリレート5.06質量部を投入し、80℃に昇温し、所定の遊離イソシアネート含量になるまで反応させた。次いで、4.61質量部の3官能ポリエーテルポリオールG-480を投入し、70~80℃で残存イソシアネート濃度が0.1質量%未満となるまで反応を行い、比較例10のウレタンアクリレート(C10)を製造した。
[Comparative Example 10]
17.56 parts by mass of polyisocyanate IPDI and 14.87 parts by mass of polyisocyanate XDI are placed in a flask, and 41.86 parts by mass of polycaprolactone-based polyol PCL-205 and 16.06 parts by mass of bifunctional polyol are added while stirring. Add ether polyol BPE-40, add 0.05 parts by mass of hydroquinone monomethyl ether as a polymerization inhibitor, add 5.06 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate, raise the temperature to 80 ° C., The reaction was allowed to reach the free isocyanate content. Next, 4.61 parts by mass of trifunctional polyether polyol G-480 was added, and the reaction was carried out at 70 to 80° C. until the residual isocyanate concentration was less than 0.1% by mass. ) was manufactured.

[比較例11]
ポリオール、ポリイソシアネート及びヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートの種類及び仕込み量を下記表1に記載の配合(質量部)の通りに変更し、その他は比較例10と同様にして、比較例11のウレタンアクリレート(C11)を製造した。比較例10,11は上記特許文献1の製造例1,2に相当する例である。
[Comparative Example 11]
The urethane of Comparative Example 11 was prepared in the same manner as in Comparative Example 10, except that the types and amounts of the polyol, polyisocyanate, and hydroxy group-containing (meth)acrylate were changed as shown in Table 1 below (parts by mass). Acrylate (C11) was prepared. Comparative Examples 10 and 11 are examples corresponding to Production Examples 1 and 2 of Patent Document 1 above.

上記で得られたウレタンアクリレート(1)~(3)及び(C1)~(C11)について数平均分子量を測定した。結果を表1に示す。 The number average molecular weights of the urethane acrylates (1) to (3) and (C1) to (C11) obtained above were measured. Table 1 shows the results.

<評価方法>
上記で得られた各ウレタンアクリレート(1)~(3),(C1)~(C11)100質量部に対し、重合開始剤(IGM Resins B.V.製「Omnirad184」)3質量部を添加し、均一に攪拌してエネルギー線硬化型樹脂組成物を調製した。得られたエネルギー線硬化型樹脂組成物を、アクリル基材(アクリルフィルム、住友化学(株)製「テクノロイS000(厚み75μm)」)の未処理面に、乾燥後の膜厚が約5μmとなるようにバーコーターで塗布し、80℃で1分間乾燥した後、窒素雰囲気下で、高圧水銀ランプ(80W/cm×1灯)を用いて、積算照度600mJ/cmにて紫外線を照射することにより、塗膜を硬化させた。得られた硬化膜について、基材密着性、マルテンス硬度、全光線透過率、ヘイズ、YI値を測定・評価した。測定・評価方法は以下のとおりである。
<Evaluation method>
3 parts by mass of a polymerization initiator ("Omnirad 184" manufactured by IGM Resins B.V.) was added to 100 parts by mass of each of the urethane acrylates (1) to (3) and (C1) to (C11) obtained above. , and uniformly stirred to prepare an energy ray-curable resin composition. The resulting energy ray-curable resin composition was applied to an untreated surface of an acrylic substrate (acrylic film, “Technolloy S000 (thickness: 75 μm)” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) so that the film thickness after drying was about 5 μm. After coating with a bar coater and drying at 80 ° C. for 1 minute, use a high pressure mercury lamp (80 W / cm x 1 lamp) under a nitrogen atmosphere to irradiate with ultraviolet rays at an integrated illuminance of 600 mJ / cm 2 to cure the coating film. Adhesion to substrate, Martens hardness, total light transmittance, haze, and YI value of the resulting cured film were measured and evaluated. The measurement and evaluation methods are as follows.

[基材密着性]
JIS K5400-8.5:1990に準拠した2mm碁盤目試験を実施し、アクリル基材に対する硬化膜の残存率を下記式により算出した。
残存率(%)=100-(剥がれたマス目の数)
算出した残存率について、下記基準により基材密着性を評価した。
A:残存率が90%以上
B:残存率が70%以上90%未満
C:残存率が70%未満
[Substrate Adhesion]
A 2 mm cross-cut test was carried out according to JIS K5400-8.5:1990, and the residual ratio of the cured film to the acrylic substrate was calculated by the following formula.
Remaining rate (%) = 100 - (number of peeled squares)
Based on the calculated residual ratio, the substrate adhesion was evaluated according to the following criteria.
A: Residual rate is 90% or more B: Residual rate is 70% or more and less than 90% C: Residual rate is less than 70%

[マルテンス硬度]
微小硬度計(株式会社エリオニクス「ENT-1100a」、試験荷重0.3mN,三角錐圧子 稜間隔115度)を用いて硬化膜の押し込み硬さ(荷重)を求めた。マルテンス硬度(HM)はHM=F/As(h)の式より求められ、最大荷重(F)をかけたとき、圧子の最大押し込み深さから計算される圧子の表面積(As(h))で割った値である。マルテンス硬度が大きいほど、高硬度の塗膜であることを示す。
[Martens hardness]
The indentation hardness (load) of the cured film was determined using a microhardness tester (“ENT-1100a” by Elionix Co., Ltd., test load of 0.3 mN, triangular pyramid indenter, edge interval of 115 degrees). Martens hardness (HM) is obtained from the formula HM = F / As (h). is the divided value. A higher Martens hardness indicates a higher hardness of the coating film.

[全光線透過率及びヘイズ]
日本電色工業(株)製Haze Meter NDH4000(製品名)を用いて、硬化膜の全光線透過率及びヘイズを測定した。
[Total light transmittance and haze]
Using Haze Meter NDH4000 (product name) manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., the total light transmittance and haze of the cured film were measured.

[YI値]
日本電色工業(株)製の分光色差計SD-6000(製品名)を用いた透過法にて、硬化膜のYI値(初期)を測定した。また、上記で得られた硬化膜に紫外線を過剰に照射した後、同様に該分光色差計を用いた透過法によりYI値(UV過剰照射後)を測定した。UV過剰照射条件は、高圧水銀ランプ(80W/cm×1灯)を用いて積算照度2000mJ/cmとした。
[YI value]
The YI value (initial) of the cured film was measured by a transmission method using a spectral color difference meter SD-6000 (product name) manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. Further, after the cured film obtained above was excessively irradiated with ultraviolet rays, the YI value (after excessive UV irradiation) was similarly measured by the transmission method using the spectrocolorimeter. The UV over-irradiation condition was set to an integrated illuminance of 2000 mJ/cm 2 using a high-pressure mercury lamp (80 W/cm×1 lamp).

Figure 0007320685000001
Figure 0007320685000001

結果は表1に示すとおりである。上記特許文献1に相当する比較例8~11であると、アクリル基材に対する密着性には優れていたが、マルテンス硬度が低く、硬化膜の硬さに劣っていた。また、YI値と特にUV過剰照射後のYI値が高く、硬化膜の黄色度の点で劣っていた。 The results are shown in Table 1. In Comparative Examples 8 to 11 corresponding to Patent Document 1, the adhesiveness to the acrylic substrate was excellent, but the Martens hardness was low and the hardness of the cured film was poor. Moreover, the YI value, especially the YI value after excessive UV irradiation, was high, and the yellowness of the cured film was inferior.

これに対し、2官能ポリカプロラクトン系ポリオールと3官能ポリエーテルポリオールと脂環式ポリイソシアネートと2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとを反応させて得られた数平均分子量1500~3000の範囲にあるウレタン(メタ)アクリレートである実施例1~3であると、アクリル基材に対する基材に密着性に優れるとともに、比較例8~11と比べてマルテンス硬度が高く、硬化膜の硬さが改善されていた。また、全光線透過率が高く、ヘイズ及びYI値が低く、光学フィルム用途として優れた特性を有していた。 On the other hand, urethane having a number average molecular weight in the range of 1500 to 3000 obtained by reacting a bifunctional polycaprolactone-based polyol, a trifunctional polyether polyol, an alicyclic polyisocyanate and 2-hydroxyethyl (meth)acrylate In Examples 1 to 3, which are (meth)acrylates, the adhesion to the acrylic substrate is excellent, and the Martens hardness is higher than in Comparative Examples 8 to 11, and the hardness of the cured film is improved. rice field. In addition, the total light transmittance was high, the haze and YI values were low, and the film had excellent properties for use as an optical film.

ポリオールに3官能ポリカプロラクトン系ポリオールを用いた比較例1、及び、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとして2-ヒドロキシプロピルアクリレートを用いた比較例2では、アクリル基材に対する密着性に劣っていた。ポリイソシアネートとして芳香族ポリイソシアネートを用いた比較例3では、アクリル基材に対する密着性に劣るとともに、硬化膜の硬さが低く、またUV照射後のYI値が高かった。2官能ポリカプロラクトン系ポリオールと併用するポリオールとしてトリメチロールプロパンを用いた比較例4では、アクリル基材に対する密着性に劣っていた。また数平均分子量が大きすぎる比較例5では硬化膜の硬さが低く、逆に数平均分子量が小さすぎる比較例6ではアクリル基材に対する密着性に劣っていた。 Comparative Example 1 using a trifunctional polycaprolactone-based polyol as the polyol and Comparative Example 2 using 2-hydroxypropyl acrylate as the hydroxy group-containing (meth)acrylate were inferior in adhesion to the acrylic substrate. In Comparative Example 3, in which an aromatic polyisocyanate was used as the polyisocyanate, the adhesiveness to the acrylic substrate was poor, the hardness of the cured film was low, and the YI value after UV irradiation was high. In Comparative Example 4, in which trimethylolpropane was used as the polyol used in combination with the bifunctional polycaprolactone-based polyol, the adhesion to the acrylic substrate was poor. In Comparative Example 5, in which the number average molecular weight is too large, the hardness of the cured film is low.

<ウレタン(メタ)アクリレートと(メタ)アクリレートモノマーとの併用>
[実施例4]
実施例1のウレタンアクリレート(1)70質量部とアクリロイルモルホリン(KJケミカルズ(株)製「ACMO」(製品名))30質量部を混合し、更に重合開始剤(IGM Resins B.V.製「Omnirad184」)3質量部を添加し、均一に攪拌してエネルギー線硬化型樹脂組成物を調製した。得られたエネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて、上記実施例1と同様にして硬化膜を作製し、得られた硬化膜について基材密着性、マルテンス硬度、全光線透過率、ヘイズ、YI値を測定・評価した。
<Combination use of urethane (meth)acrylate and (meth)acrylate monomer>
[Example 4]
70 parts by mass of the urethane acrylate (1) of Example 1 and 30 parts by mass of acryloylmorpholine ("ACMO" (product name) manufactured by KJ Chemicals Co., Ltd.) were mixed, and a polymerization initiator (manufactured by IGM Resins BV " Omnirad 184”) was added and stirred uniformly to prepare an energy ray-curable resin composition. Using the obtained energy ray-curable resin composition, a cured film was prepared in the same manner as in Example 1, and the obtained cured film was evaluated for substrate adhesion, Martens hardness, total light transmittance, haze, and YI. values were measured and evaluated.

[実施例5,6]
ウレタンアクリレート(1)の代わりに、実施例5では実施例2のウレタンアクリレート(2)を用い、実施例6では実施例3のウレタンアクリレート(3)を用い、その他は実施例4と同様にしてエネルギー線硬化型樹脂組成物を調製し、得られた硬化膜について基材密着性、マルテンス硬度、全光線透過率、ヘイズ、YI値を測定・評価した。
[Examples 5 and 6]
Instead of the urethane acrylate (1), the urethane acrylate (2) of Example 2 was used in Example 5, the urethane acrylate (3) of Example 3 was used in Example 6, and the rest was the same as in Example 4. An energy ray-curable resin composition was prepared, and the resulting cured film was measured and evaluated for substrate adhesion, Martens hardness, total light transmittance, haze, and YI value.

Figure 0007320685000002
Figure 0007320685000002

結果は表2に示すとおりであり、実施例1~3のウレタンアクリレート(1)~(3)を他の(メタ)アクリレートモノマーとともに併用した場合でも、アクリル基材に対する基材密着性に優れるとともに、マルテンス硬度が高く、硬化膜の硬さが改善されていた。また、全光線透過率が高く、ヘイズ及びYI値が低く、光学フィルム用途として優れた特性を有していた。 The results are as shown in Table 2. Even when the urethane acrylates (1) to (3) of Examples 1 to 3 were used in combination with other (meth)acrylate monomers, the substrate adhesion to the acrylic substrate was excellent. , the Martens hardness was high, and the hardness of the cured film was improved. In addition, the total light transmittance was high, the haze and YI values were low, and the film had excellent properties for use as an optical film.

なお、明細書に記載の種々の数値範囲は、それぞれそれらの上限値と下限値を任意に組み合わせることができ、それら全ての組み合わせが好ましい数値範囲として本明細書に記載されているものとする。また、「X~Y」との数値範囲の記載は、X以上Y以下を意味する。 It should be noted that the various numerical ranges described in the specification can be arbitrarily combined with their upper and lower limits, and all combinations thereof are described in this specification as preferred numerical ranges. Further, the description of the numerical range "X to Y" means X or more and Y or less.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその省略、置き換え、変更などは、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the invention have been described above, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments, their omissions, replacements, modifications, etc., are included in the invention described in the scope of claims and equivalents thereof, as well as being included in the scope and gist of the invention.

Claims (5)

光学フィルムを製造するために用いられる、アクリル基材コーティング用エネルギー線硬化型樹脂組成物であって、
(A)2官能ポリカプロラクトン系ポリオールと、(B)3官能以上のポリエーテルポリオールと、(C)脂環式ポリイソシアネートと、(D)2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと、を反応させて得られる、数平均分子量が1500以上3000以下である、ウレタン(メタ)アクリレートを含み、
前記ウレタン(メタ)アクリレートを構成する全反応原料100モル%に対する前記(A)2官能ポリカプロラクトン系ポリオールの割合が8~22モル%であり、かつ前記(B)3官能以上のポリエーテルポリオールの割合が5~18モル%である、
アクリル基材コーティング用エネルギー線硬化型樹脂組成物。
An energy ray-curable resin composition for coating an acrylic substrate, which is used for producing an optical film,
(A) a bifunctional polycaprolactone-based polyol, (B) a trifunctional or higher polyether polyol, (C) an alicyclic polyisocyanate, and (D) 2-hydroxyethyl (meth)acrylate are reacted. The obtained urethane (meth)acrylate having a number average molecular weight of 1500 or more and 3000 or less ,
The ratio of the (A) difunctional polycaprolactone-based polyol to 100 mol% of the total reaction raw materials constituting the urethane (meth)acrylate is 8 to 22 mol%, and the (B) trifunctional or higher polyether polyol the proportion is 5 to 18 mol%,
An energy ray-curable resin composition for coating acrylic substrates.
前記(A)2官能ポリカプロラクトン系ポリオールの水酸基価が100~300mgKOH/gである、請求項1に記載のアクリル基材コーティング用エネルギー線硬化型樹脂組成物。 2. The energy ray -curable resin composition for acrylic base coating according to claim 1, wherein (A) the difunctional polycaprolactone-based polyol has a hydroxyl value of 100 to 300 mgKOH/g. 前記(B)3官能以上のポリエーテルポリオールの水酸基価が190~1000mgKOH/gである、請求項1に記載のアクリル基材コーティング用エネルギー線硬化型樹脂組成物。 2. The energy ray-curable resin composition for acrylic base coating according to claim 1, wherein the (B) tri- or higher functional polyether polyol has a hydroxyl value of 190 to 1000 mgKOH/g. 請求項1~3のいずれか1項に記載のエネルギー線硬化型樹脂組成物をアクリル基材にコーティングしてなる光学フィルム。 An optical film obtained by coating an acrylic substrate with the energy ray-curable resin composition according to any one of claims 1 to 3 . 請求項に記載の光学フィルムを備えるディスプレイ装置。
A display device comprising the optical film according to claim 4 .
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