KR102148790B1 - 활성 에너지선 경화성 조성물 및 그것을 사용한 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 높은 굴절률과 높은 대전방지성을 양립한 하드코트층을 형성할 수 있는 활성 에너지선 경화성 조성물 및 그것을 사용한 필름을 제공한다. 본 발명은, 굴절률이 1.55 이상인 고굴절률 중합성 단량체(A)와, 다관능 중합성 단량체(B)와, 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C)와, 유기 용제(D)를 함유하는 활성 에너지선 경화성 조성물을 사용한다. 또한, 상기 수지(C)가, 원료로서 지환 구조를 갖는 중합성 단량체를 5∼40질량% 사용한 중합체인 활성 에너지선 경화성 조성물을 사용한다. 또한, 상기 유기 용제(D)는, 한센 용해도 파라미터에서의 분산항(δD)이 15.5∼16.1MPa0.5의 범위이고, 분극항(δP)이 6.3∼10.4MPa0.5의 범위이고, 수소 결합항(δH)이 5.1∼11.6MPa0.5의 범위인 것을 사용한다.
Description
본 발명은, 필름의 표면에 도공, 경화시킴에 의해, 필름 표면에 높은 굴절률과 높은 대전방지성을 갖는 하드코트층을 형성할 수 있는 활성 에너지선 경화성 조성물 및 그것을 사용한 필름에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD), 유기 EL 디스플레이(OLED), 플라스마 디스플레이(PDP) 등의 플랫패널 디스플레이(FPD) 표면에 사용되고 있는 반사 방지(LR) 필름은, 필름 기재 상에 굴절률차가 큰 두 층을 형성한 다층 구성(기재/고굴률층/저굴률층)에 의해 실현하고 있다. 이들 각층은, 반사 방지 필름의 제조 과정에서의 흠집 방지를 위하여, 높은 내찰상성(耐擦傷性)이 요구됨과 함께, 필름의 오염 방지나 블로킹 방지를 위하여, 높은 대전방지성도 요구된다. 또한, 반사 방지 필름은 광학 필름이기 때문에, 각층에는 높은 투명성도 요구된다.
상기한 요구되는 특성 중, 대전방지성을 부여하는 방법으로서, 4급 암모늄염을 갖는 수지를 배합한 재료를 사용하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼3을 참조). 그러나, 이들 재료는 고굴절률의 것은 아니었다.
그래서, 높은 굴절률과 높은 대전방지성을 갖는 하드코트층을 형성할 수 있는 활성 에너지선 경화성 조성물이 요구되고 있었다.
본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 높은 굴절률과 높은 대전방지성을 양립한 하드코트층을 형성할 수 있는 활성 에너지선 경화성 조성물 및 그것을 사용한 필름을 제공하는 것이다.
본 발명자 등은, 상기한 과제를 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 활성 에너지선 경화성 조성물에, 특정의 고굴절률 중합성 단량체, 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지 등을 배합함에 의해, 높은 굴절률과 높은 대전방지성을 양립한 하드코트층을 형성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 굴절률이 1.55 이상인 고굴절률 중합성 단량체(A)와, 다관능 중합성 단량체(B)와, 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C)와, 유기 용제(D)를 함유하는 것을 특징으로 하는 활성 에너지선 경화성 조성물 및 그것을 사용한 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물은, 필름 표면에 도공, 경화함으로써, 필름 표면에 높은 굴절률과 높은 대전방지성을 갖는 하드코트층을 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막은, 반사 방지 필름의 재료로서 매우 유용하다.
또한, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막으로 이루어지는 하드코트층을 갖는 필름은, 액정 디스플레이(LCD), 유기 EL 디스플레이(OLED), 플라스마 디스플레이(PDP) 등의 플랫패널 디스플레이(FPD)에 사용하는 광학 필름으로서 호적하게 사용할 수 있다. 또한, 이들 용도에 사용할 때에도 우수한 대전방지성이 있으므로, 먼지 등의 부착을 억제할 수 있다. 또한, 이 필름을 액정 디스플레이 등에 사용했을 경우, 발생한 정전기에 의한 디스플레이의 오동작도 방지할 수 있다.
본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물은, 굴절률이 1.55 이상인 고굴절률 중합성 단량체(A)와, 다관능 중합성 단량체(B)와, 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C)와, 유기 용제(D)를 함유하는 것이다.
상기 중합성 단량체(A)는, 경화 전의 굴절률이 1.55 이상인 고굴절률의 것이면 되고, 예를 들면, 방향환을 2∼6개 갖는 방향족계 중합성 단량체, 플루오렌계 중합성 단량체 등을 바람직하게 들 수 있다. 또한, 상기 중합성 단량체(A)의 구체예로서는, 하기 일반식(1)으로 표시되는 화합물; o-페닐벤질(메타)아크릴레이트, p-페닐벤질(메타)아크릴레이트 등의 페닐벤질기를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물; 페닐페놀EO아크릴레이트 등의 페닐페놀기를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물; 프로폭시화비스페놀A디(메타)아크릴레이트, 에톡시화비스페놀A디(메타)아크릴레이트, 옥시에틸렌기를 갖는 비스페놀A디(메타)아크릴레이트, 옥시에틸렌기를 갖는 비스페놀A트리(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴로일기를 2∼4개의 범위에서 갖는 비스페놀 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중합성 단량체(A)는, 1종으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다. 이들 중에서도, 굴절률 제어의 점으로부터, 하기 일반식(1)으로 표시되는 화합물, 페닐벤질기를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물, 및, (메타)아크릴로일기를 2∼4개의 범위에서 갖는 비스페놀 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 단량체를 사용하는 것이 바람직하고, 하기 일반식(1)으로 표시되는 화합물 단독, 하기 일반식(1)으로 표시되는 화합물, 및 페닐벤질기를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물의 병용, (메타)아크릴로일기를 2∼4개의 범위에서 갖는 비스페놀 화합물 단독이 보다 바람직하다. 또한, 하기 일반식(1)으로 표시되는 화합물과 페닐벤질기를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물을 병용하는 경우에는, 그 질량비가, 30/70∼70/30의 범위인 것이 바람직하다.
(식(1) 중, R1, R2은 각각 수소기 또는 메틸기를 나타내고, m, n은 각각 0∼5의 정수를 나타낸다)
또, 본 발명에 있어서, 「(메타)아크릴레이트」란, 아크릴레이트와 메타크릴레이트의 한쪽 또는 양쪽을 말하며, 「(메타)아크릴로일」이란, 아크릴로일과 메타크릴로일의 한쪽 또는 양쪽을 말한다.
상기 중합성 단량체(B)는, 다관능 중합성 단량체이고, 1분자 중에 중합성기를 둘 이상 갖는 것이다. 상기 중합성기는, 탄소-탄소 이중 결합인 비닐기, (메타)아크릴로일기 등의 것이면 되지만, 경화성이 우수하므로, (메타)아크릴로일기가 바람직하다.
(메타)아크릴로일기를 갖는 상기 중합성 단량체(B)로서는, 예를 들면, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 3-메틸-1,5-펜탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 2-메틸-1,8-옥탄디올디(메타)아크릴레이트, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트 등의 2가 알코올의 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트의 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 1몰에 4몰 이상의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가해서 얻은 디올의 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 1몰에 2몰의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가해서 얻은 디올의 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 트리스(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 다관능 중합성 단량체(B)는, 1종으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다. 또한, 이들 다관능 중합성 단량체(B) 중에서도, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막의 내찰상성이 향상하므로, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트가 바람직하다.
또한, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물에는, 상기 중합성 단량체(A) 및 상기 중합성 단량체(B) 이외의 중합성 성분으로서, 우레탄(메타)아크릴레이트를 배합해도 된다. 상기 우레탄(메타)아크릴레이트(E)는, 폴리이소시아네이트(e1)와 수산기를 갖는 (메타)아크릴레이트(e2)를 반응시켜서 얻어진 것이다.
상기 폴리이소시아네이트(e1)로서는, 지방족 폴리이소시아네이트와 방향족 폴리이소시아네이트를 들 수 있지만, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막의 착색을 저감할 수 있으므로, 지방족 폴리이소시아네이트가 바람직하다.
상기 지방족 폴리이소시아네이트는, 이소시아네이트기를 제외한 부위가 지방족 탄화수소로 구성되는 화합물이다. 이 지방족 폴리이소시아네이트의 구체예로서는, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트, 리신트리이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트; 노르보르난디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 메틸렌비스(4-시클로헥실이소시아네이트), 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 2-메틸-1,3-디이소시아나토시클로헥산, 2-메틸-1,5-디이소시아나토시클로헥산 등의 지환식 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 상기 지방족 폴리이소시아네이트 또는 지환식 폴리이소시아네이트를 3량화한 3량화물도 상기 지방족 폴리이소시아네이트로서 사용할 수 있다. 또한, 이들 지방족 폴리이소시아네이트는, 1종으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다.
상기 지방족 폴리이소시아네이트 중에서도 도막의 내찰상성을 향상시키기 위해서는, 지방족 폴리이소시아네이트 중에서도, 직쇄 지방족 탄화수소의 디이소시아네이트인 헥사메틸렌디이소시아네이트, 지환식 디이소시아네이트인 노르보르난디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트가 바람직하다.
상기 (메타)아크릴레이트(e2)는, 수산기와 (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물이다. 이 (메타)아크릴레이트(e2)의 구체예로서는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 1,5-펜탄디올모노(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트 등의 2가 알코올의 모노(메타)아크릴레이트; 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드(EO) 변성 트리메틸올프로판(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드(PO) 변성 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트, 비스(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)히드록시에틸이소시아누레이트 등의 3가의 알코올의 모노 또는 디(메타)아크릴레이트, 혹은, 이들 알코올성 수산기의 일부를 ε-카프로락톤으로 변성한 수산기를 갖는 모노 및 디(메타)아크릴레이트; 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 1관능의 수산기와 3관능 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물, 혹은, 당해 화합물을 추가로 ε-카프로락톤으로 변성한 수산기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트; 디프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등의 옥시알킬렌쇄를 갖는 (메타)아크릴레이트; 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리옥시부틸렌-폴리옥시프로필렌모노(메타)아크릴레이트 등의 블록 구조의 옥시알킬렌쇄를 갖는 (메타)아크릴레이트; 폴리(에틸렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트 등의 랜덤 구조의 옥시알킬렌쇄를 갖는 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 (메타)아크릴레이트(e2)는, 1종으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다.
상기 우레탄(메타)아크릴레이트(e2) 중에서도, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막의 내찰상성을 향상할 수 있기 때문에, 1분자 중에 넷 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 우레탄(메타)아크릴레이트(E)를 1분자 중에 넷 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 것으로 하기 위하여, 상기 (메타)아크릴레이트(e2)로서는, (메타)아크릴로일기는 둘 이상 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 (메타)아크릴레이트(e2)로서는, 예를 들면, 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트, 비스(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)히드록시에틸이소시아누레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 (메타)아크릴레이트(e2)는, 상기 지방족 폴리이소시아네이트의 1종에 대해서, 1종을 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다. 또한, 이들 (메타)아크릴레이트(e2) 중에서도, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트는, 내찰상성을 향상할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 폴리이소시아네이트(e1)와 상기 (메타)아크릴레이트(e2)와의 반응은, 통상의 방법의 우레탄화 반응에 의해 행할 수 있다. 또한, 우레탄화 반응의 진행을 촉진하기 위하여, 우레탄화 촉매의 존재 하에서 우레탄화 반응을 행하는 것이 바람직하다. 상기 우레탄화 촉매로서는, 예를 들면, 피리딘, 피롤, 트리에틸아민, 디에틸아민, 디부틸아민 등의 아민 화합물; 트리페닐포스핀, 트리에틸포스핀 등의 인 화합물; 디부틸주석디라우레이트, 옥틸주석트리라우레이트, 옥틸주석디아세테이트, 디부틸주석디아세테이트, 옥틸산주석 등의 유기 주석 화합물, 옥틸산아연 등의 유기 아연 화합물 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물에는, 상기 중합성 단량체(A), 상기 중합성 단량체(B) 및 우레탄(메타)아크릴레이트(E)의 이외의 중합성 성분으로서, 필요에 따라서, 에폭시(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 폴리에테르(메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 상기 에폭시(메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 폴리글리시딜메타크릴레이트 등에, (메타)아크릴산을 반응하여 에스테르화함에 의해 얻어지는 것을 들 수 있다. 또한, 상기 폴리에스테르(메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 다가 카르복시산과 다가 알코올을 중축합해서 얻어진 양 말단이 수산기인 폴리에스테르에, (메타)아크릴산을 반응하여 에스테르화함에 의해 얻어진 것, 혹은, 다가 카르복시산에 알킬렌옥사이드를 부가한 것에 (메타)아크릴산을 반응하여 에스테르화함에 의해 얻어진 것을 들 수 있다. 또한, 상기 폴리에테르(메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 폴리에테르폴리올에 (메타)아크릴산을 반응하여 에스테르화함에 의해 얻어진 것을 들 수 있다.
상기 수지(C)는, 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 것이다.
상기 수지(C)의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 지환 구조를 갖는 중합성 단량체(c1) 및 4급 암모늄염을 갖는 중합성 단량체(c2)를 필수 성분으로 하여, 상기 중합성 단량체(c1) 및 상기 중합성 단량체(c2)와, 공중합 가능한 중합성 단량체(c3)를 공중합하는 방법을 들 수 있다.
상기 중합성 단량체(c1)는, 지환 구조를 갖는 중합성 단량체이다. 상기 지환 구조로서는, 예를 들면, 시클로프로판환, 시클로부탄환, 시클로펜탄환, 시클로헥산환, 시클로헵탄환, 시클로옥탄환, 시클로노난환, 시클로데칸환 등의 단환 지환 구조; 비시클로운데칸환, 데카히드로나프탈렌(데칼린)환, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸환, 비시클로[4.3.0]노난환, 트리시클로[5.3.1.1]도데칸환, 트리시클로[5.3.1.1]도데칸환, 스피로[3.4]옥탄환 등의 다환 지환 구조 등을 들 수 있다. 또한, 상기 중합성 단량체(c1)의 구체예로서는, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올모노(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중합성 단량체(c1)는, 1종으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다.
상기 중합성 단량체(c2)로서는, 예를 들면, 2-[(메타)아크릴로일옥시]에틸트리메틸암모늄클로라이드, 3-[(메타)아크릴로일옥시]프로필트리메틸암모늄클로라이드 등의 카운터 음이온이 클로라이드인 것; 2-[(메타)아크릴로일옥시]에틸트리메틸암모늄브로마이드, 3-[(메타)아크릴로일옥시]프로필트리메틸암모늄브로마이드 등의 카운터 음이온이 브로마이드인 것; 2-[(메타)아크릴로일옥시]에틸트리메틸암모늄메틸페닐설포네이트, 2-[(메타)아크릴로일옥시]에틸트리메틸암모늄메틸설포네이트, 3-[(메타)아크릴로일옥시]프로필트리메틸암모늄메틸페닐설포네이트, 3-[(메타)아크릴로일옥시]프로필트리메틸암모늄메틸설포네이트, 2-[(메타)아크릴로일옥시]에틸트리메틸암모늄메틸설페이트, 3-[(메타)아크릴로일옥시]프로필트리메틸암모늄메틸설페이트 등의 카운터 음이온이 비할로겐계인 것 등을 들 수 있다. 이들 중합성 단량체(c2)는, 1종으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다.
상기 중합성 단량체(c3)로서는, 예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, n-펜틸(메타)아크릴레이트, n-헥실(메타)아크릴레이트, n-헵틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트 등의 알킬(메타)아크릴레이트; 메톡시폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 옥톡시폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 라우록시폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 스테아록시폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리(에틸렌글리콜·프로필렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트 등의 폴리알킬렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트; 2-퍼플루오로헥실에틸(메타)아크릴레이트 등의 불소화알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중합성 단량체(c3)는, 1종으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다.
상기 중합성 단량체(c3) 중에서도, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막의 대전방지성을 보다 향상할 수 있으므로, 폴리알킬렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트가 바람직하고, 메톡시폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트가 보다 바람직하다. 또한, 불소화알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트도 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막의 대전방지성을 보다 향상할 수 있는 효과가 있으므로 바람직하다.
상기 폴리알킬렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트 중에서도, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막의 대전방지성을 더 향상할 수 있으므로, 상기 폴리알킬렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트의 원료로 되는 폴리알킬렌글리콜의 수 평균 분자량이 200∼8,000의 범위인 것이 바람직하고, 300∼6,000의 범위의 것이 보다 바람직하고, 400∼4,000의 범위인 것이 더 바람직하고, 400∼2,000의 범위인 것이 특히 바람직하다.
상기 수지(C)의 원료 전량 중의 상기 중합성 단량체(c1)의 비율은, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막의 대전방지성을 보다 향상할 수 있으므로, 5∼55질량%의 범위가 바람직하고, 10∼50질량%의 범위가 보다 바람직하고, 12∼45질량%의 범위가 더 바람직하다.
또한, 상기 수지(C)의 원료 전량 중의 상기 중합성 단량체(c2)의 비율은, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막의 대전방지성을 보다 향상할 수 있으므로, 30∼90질량%의 범위가 바람직하고, 40∼80질량%의 범위가 보다 바람직하고, 45∼70질량%의 범위가 보다 바람직하다.
또한, 상기 중합성 단량체(c3)로서 상기 폴리알킬렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트를 사용하는 경우는, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막의 대전방지성을 보다 향상할 수 있으므로, 상기 수지(C)의 원료 전량 중의 폴리알킬렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트의 비율은, 5∼60질량%의 범위가 바람직하고, 10∼50질량%의 범위가 보다 바람직하고, 20∼40질량%의 범위가 더 바람직하다.
또한, 상기 중합성 단량체(c3)로서 상기 불소화알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 사용하는 경우는, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막의 대전방지성을 보다 향상할 수 있으므로, 상기 수지(C)의 원료 전량 중의 불소화알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트의 비율은, 0.1∼20질량%의 범위가 바람직하고, 0.5∼10질량%의 범위가 보다 바람직하고, 1∼5질량%의 범위가 더 바람직하다.
상기 수지(C)의 중량 평균 분자량은, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막의 대전방지성을 보다 향상할 수 있으므로, 1,000∼100,000의 범위가 바람직하고, 2,000∼50,000의 범위가 보다 바람직하고, 3,000∼30,000의 범위가 더 바람직하다. 또, 본 발명에 있어서의 중량 평균 분자량은, 겔·퍼미에이션·크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산에서의 값이다.
상기 수지(C)의 배합량은, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막의 대전방지성을 보다 향상할 수 있으므로, 상기 중합성 단량체(A) 및 상기 중합성 단량체(B)의 합계 100질량부에 대해서, 0.1∼30질량부의 범위가 바람직하고, 0.5∼20질량부의 범위가 보다 바람직하고, 1∼10질량부의 범위가 더 바람직하고, 1.5∼7질량부의 범위가 특히 바람직하다.
상기 유기 용제(D)는, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물 중의 다른 성분을 용해할 수 있는 것이면 특히 제한 없이 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막의 대전방지성을 보다 향상할 수 있으므로, 한센 용해도 파라미터에서의 분산항(δD)이 15.5∼16.1MPa0.5의 범위이고, 분극항(δP)이 6.3∼10.4MPa0.5의 범위이고, 수소 결합항(δH)이 5.1∼11.6MPa0.5의 범위인 것이 바람직하다.
또, 한센 용해도 파라미터의 정의와 계산은, Charles M.Hansen저 「Hansen Solubility Parameters; A Users Handbook(CRC Press, 2007)」에 기재되어 있다. 또한, 컴퓨터 소프트웨어 「Hansen Solubility Parameters in Practice(HSPiP)」를 사용함에 의해, 문헌에 파라미터값의 기재가 없는 유기 용제에 관해서도, 그 화학 구조로부터 한센 용해도 파라미터를 추산할 수 있다. 본 발명에서는, 문헌에 파라미터값의 기재가 있는 유기 용제에 대해서는, 그 값을 사용하고, 문헌에 파라미터값의 기재가 없는 유기 용제에 관해서는, HSPiP 버전4.1.06을 사용해서 추산한 파라미터값을 사용한다.
상기 유기 용제(D)는, 1종의 유기 용제로 사용할 수도 있고 2종 이상의 유기 용제를 병용해서 혼합 용제로서 사용할 수도 있다. 2종 이상 병용하는 경우는, 각각의 유기 용제의 한센 용해도 파라미터의 세 파라미터를 가중 평균한 값이, 상기한 범위 내로 되는 조합으로 사용할 수 있다.
2종 이상의 유기 용제를 병용해서, 상기 유기 용제(D)로서 사용할 경우, 그 한센 용해도 파라미터의 범위로 조정하는 방법으로서는, 예를 들면, 에탄올(δD=15.8MPa0.5, δP=8.8MPa0.5, δH=19.4MPa0.5) 등의 알코올 용제와, 메틸에틸케톤(δD=16.0MPa0.5, δP=9.0MPa0.5, δH=5.1MPa0.5) 등의 케톤 용제와의 조합을 들 수 있고, 상기 케톤계 용제와 아세트산메틸(δD=15.5MPa0.5, δP=7.2MPa0.5, δH=7.6MPa0.5) 등의 에스테르 용제와의 조합도 들 수 있다. 또한, 이 알코올 용제와 케톤 용제와의 조합에 더하여, 다이아세톤알코올(δD=15.8MPa0.5, δP=8.2MPa0.5, δH=10.8MPa0.5), 아세틸아세톤(δD=16.1MPa0.5, δP=10.0MPa0.5, δH=6.2MPa0.5), 디메틸카르비톨(δD=15.7MPa0.5, δP=6.1MPa0.5, δH=6.5MPa0.5), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(δD=15.6MPa0.5, δP=5.6MPa0.5, δH=9.8MPa0.5) 등의 비점 100∼180℃의 고비점 용제를 상기 유기 용제(D) 중에 3∼40질량% 더 함유시킴에 의해, 도공안정성이 향상할 수 있고, 경화 도막에 금이 가는 것을 방지하고, 도막 외관을 우수한 것으로 할 수 있으므로 바람직하다.
본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물 중의 상기 유기 용제(D)의 배합량은, 후술하는 도공 방법에 적합한 점도로 되는 양으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물은, 기재에 도공 후, 활성 에너지선을 조사함으로써 경화 도막으로 할 수 있다. 이 활성 에너지선이란, 자외선, 전자선, α선, β선, γ선 등의 전리방사선을 말한다. 활성 에너지선으로서 자외선을 조사해서 경화 도막으로 하는 경우에는, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물 중에 광중합개시제(F)를 첨가하고, 경화성을 향상하는 것이 바람직하다. 또한, 필요하면 광증감제(G)를 더 첨가해서, 경화성을 향상할 수도 있다. 한편, 전자선, α선, β선, γ선 등의 전리방사선을 사용하는 경우에는, 광중합개시제(F)나 광증감제(G)를 사용하지 않아도 신속하게 경화하므로, 특히 광중합개시제(F)나 광증감제(G)를 첨가할 필요는 없다.
상기 광중합개시제(F)로서는, 예를 들면, 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 올리고{2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판온}, 벤질디메틸케탈, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-2-모르폴리노(4-티오메틸페닐)프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄온 등의 아세토페논계 화합물; 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 등의 벤조인계 화합물; 2,4,6-트리메틸벤조인디페닐포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등의 아실포스핀옥사이드계 화합물; 벤질(디벤조일), 메틸페닐글리옥시에스테르, 옥시페닐아세트산2-(2-히드록시에톡시)에틸에스테르, 옥시페닐아세트산2-(2-옥소-2-페닐아세톡시에톡시)에틸에스테르 등의 벤질계 화합물; 벤조페논, o-벤조일벤조산메틸-4-페닐벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 히드록시벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸-디페닐설파이드, 아크릴화벤조페논, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, 4-메틸벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 2-이소프로필티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 2,4-디클로로티오잔톤 등의 티오잔톤계 화합물; 미힐러케톤, 4,4'-디에틸아미노벤조페논 등의 아미노벤조페논계 화합물; 10-부틸-2-클로로아크리돈, 2-에틸안트라퀴논, 9,10-페난트렌퀴논, 캄포르퀴논, 1-[4-(4-벤조일페닐설파닐)페닐]-2-메틸-2-(4-메틸페닐설포닐)프로판-1-온 등을 들 수 있다. 이들 광중합개시제(F)는, 1종으로 사용할 수도 있고, 2종 이상 병용할 수도 있다.
또한, 상기 광증감제(G)로서는, 예를 들면, 디에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, 트리부틸아민 등의 3급 아민 화합물, o-톨릴티오요소 등의 요소 화합물, 나트륨디에틸디티오포스페이트, s-벤질이소티우로늄-p-톨루엔설포네이트 등의 황 화합물 등을 들 수 있다.
상기한 광중합개시제(F) 및 광증감제(G)의 사용량은, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물 중의 상기 중합성 단량체(A) 및 상기 중합성 단량체(B)를 포함하는 중합성 성분 합계 100질량부에 대하여, 각각 0.05∼20질량부가 바람직하고, 0.5∼10질량%가 보다 바람직하다.
본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물에는, 상기한 성분(A)∼(G) 이외의 그 밖의 배합물로서, 용도, 요구 특성에 따라서, 중합금지제, 표면조정제, 대전방지제, 소포제, 점도조정제, 내광안정제, 내후안정제, 내열안정제, 자외선 흡수제, 산화방지제, 레벨링제, 유기 안료, 무기 안료, 안료분산제, 실리카 비드, 유기 비드 등의 첨가제; 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 지르코니아, 오산화안티몬 등의 무기 충전제 등을 배합할 수 있다. 이들 그 밖의 배합물은, 1종으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다.
본 발명의 필름은, 필름 기재의 적어도 1면에, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물을 도공하고, 그 후 활성 에너지선을 조사해서 경화 도막으로 함으로써 얻어진 것이다.
본 발명의 필름에서 사용하는 상기 필름 기재의 재질로서는, 투명성이 높은 수지가 바람직하고, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐-1 등의 폴리올레핀계 수지; 셀룰로오스아세테이트(디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등), 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트부티레이트, 셀룰로오스아세테이트프탈레이트, 질산셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 등의 염화비닐계 수지; 폴리비닐알코올; 에틸렌-아세트산비닐 공중합체; 폴리스티렌; 폴리아미드; 폴리카보네이트; 폴리설폰; 폴리에테르설폰; 폴리에테르에테르케톤; 폴리이미드, 폴리에테르이미드 등의 폴리이미드계 수지; 노르보르넨계 수지(예를 들면, 니혼제온가부시키가이샤제 「제오노아」), 변성 노르보르넨계 수지(예를 들면, JSR가부시키가이샤제 「아톤」), 환상 올레핀 공중합체(예를 들면, 미쓰이가가쿠가부시키가이샤제 「아펠」) 등을 들 수 있다. 또한, 이들 수지로 이루어지는 기재를 2종 이상 첩합한 것을 사용해도 상관없다.
또한, 상기 필름 기재는, 필름상이어도 되며 시트상이어도 되고, 그 두께는, 20∼500㎛의 범위가 바람직하다. 또한, 필름상의 기재 필름을 사용하는 경우에는, 그 두께는, 20∼200㎛의 범위가 바람직하고, 30∼150㎛의 범위가 보다 바람직하고, 40∼130㎛의 범위가 더 바람직하다. 필름 기재의 두께를 당해 범위로 함으로써, 필름의 편면에, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물에 의해 하드코트층을 마련한 경우에도 컬을 억제하기 쉬워진다.
상기 필름 기재에 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물을 도공하는 방법으로서는, 예를 들면, 다이 코트, 마이크로 그라비어 코트, 그라비어 코트, 롤 코트, 콤마 코트, 에어나이프 코트, 키스 코트, 스프레이 코트, 딥 코트, 스피너 코트, 브러쉬 도포, 실크스크린에 의한 솔리드 코트, 와이어바 코트, 플로 코트 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물 중에 유기 용매를 포함하는 경우는, 활성 에너지선 경화성 조성물을 기재 필름에의 도공 후, 활성 에너지선을 조사하기 전에, 유기 용매를 휘발시키고, 또한, 상기 수지(B)를 도막 표면에 편석시키기 위해서, 가열 또는 실온 건조하는 것이 바람직하다. 가열 건조의 조건으로서는, 유기 용제가 휘발하는 조건이면, 특히 한정하지 않지만, 통상은, 온도 50∼100℃의 범위에서, 시간은 0.5∼10분의 범위에서 가열 건조하는 것이 바람직하다.
본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물을 경화시키는 활성 에너지선으로서는, 상기한 바와 같이, 자외선, 전자선, α선, β선, γ선 등의 전리방사선이다. 여기에서, 활성 에너지선으로서 자외선을 사용할 경우, 그 자외선을 조사하는 장치로서는, 예를 들면, 저압 수은 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈할라이드 램프, 무전극 램프(퓨전 램프), 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 수은-제논 램프, 쇼트 아크등, 헬륨·카드뮴 레이저, 아르곤 레이저, 태양광, LED 램프 등을 들 수 있다.
상기 필름 기재 상에 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막을 형성할 때의 경화 도막의 막두께는, 경화 도막의 경도를 충분한 것으로 하고, 또한 도막의 경화 수축에 의한 필름의 컬을 억제할 수 있으므로, 1∼30㎛의 범위가 바람직하지만, 3∼15㎛의 범위가 보다 바람직하고, 4∼10㎛의 범위가 더 바람직하다.
(실시예)
이하에 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
(제조예 1 : 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C-1)의 제조)
교반 장치, 환류 냉각관 및 질소 도입관을 구비한 플라스크 중에, 질소 가스를 도입해서, 플라스크 내의 공기를 질소 가스로 치환했다. 그 후, 플라스크에 2-(메타크릴로일옥시)에틸트리메틸암모늄클로라이드 53.7질량부, 시클로헥실메타크릴레이트 29.3질량부, 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트(니찌유가부시키가이샤제 「브렌마 PME-1000」; 반복 단위수 n≒23, 분자량 1,000) 14.6질량부, 2-퍼플루오로헥실에틸아크릴레이트 1.9질량부, 메타크릴산 0.5질량부, 메탄올 50질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르(이하, 「PGME」로 약기한다) 10질량부를 더했다. 다음으로, 중합개시제(아조비스이소부티로니트릴) 0.1질량부를 PGME 2.4질량부로 용해한 용액을 30분 걸쳐서 적하한 후, 65℃에서 3시간 반응시켰다. 다음으로, 메탄올을 더해서 희석하여, 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C-1)의 45질량% 용액을 얻었다. 얻어진 수지(C-1)의 중량 평균 분자량은 1만이었다.
(제조예 2 : 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C-2)의 제조)
교반 장치, 환류 냉각관 및 질소 도입관을 구비한 플라스크 중에, 질소 가스를 도입해서, 플라스크 내의 공기를 질소 가스로 치환했다. 그 후, 플라스크에 2-(메타크릴로일옥시)에틸트리메틸암모늄클로라이드 53.7질량부, 시클로헥실메타크릴레이트 14.6질량부, 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트(니찌유가부시키가이샤제 「브렌마 PME-1000」; 반복 단위수 n≒23, 분자량 1,000) 29.3질량부, 2-퍼플루오로헥실에틸메타아크릴레이트 1.9질량부, 메타크릴산 0.5질량부, 메탄올 50질량부 및 PGME 10질량부를 더했다. 다음으로, 중합개시제(아조비스이소부티로니트릴) 0.1질량부를 PGME 2.4질량부로 용해한 용액을 30분 걸쳐서 적하한 후, 65℃에서 3시간 반응시켰다. 다음으로, 메탄올을 더해서 희석하여, 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C-2)의 45질량% 용액을 얻었다. 얻어진 수지(C-2)의 중량 평균 분자량은 1만이었다.
(제조예 3 : 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C-3)의 제조)
교반 장치, 환류 냉각관 및 질소 도입관을 구비한 플라스크 중에, 질소 가스를 도입해서, 플라스크 내의 공기를 질소 가스로 치환했다. 그 후, 플라스크에 2-(메타크릴로일옥시)에틸트리메틸암모늄클로라이드 53.7질량부, 시클로헥실메타크릴레이트 14.6질량부, 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트(니찌유가부시키가이샤제 「브렌마 PME-1000」; 반복 단위수 n≒23, 분자량 1,000) 29.3질량부, 2-퍼플루오로헥실에틸아크릴레이트 1.9질량부, 메타크릴산 0.5질량부, 메탄올 50질량부 및 PGME 10질량부를 더했다. 다음으로, 중합개시제(아조비스이소부티로니트릴) 0.1질량부를 PGME 2.4질량부로 용해한 용액을 30분 걸쳐서 적하한 후, 65℃에서 3시간 반응시켰다. 다음으로, 메탄올을 더해서 희석하여, 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C-3)의 45질량% 용액을 얻었다. 얻어진 수지(C-3)의 중량 평균 분자량은 1만이었다.
(제조예 4 : 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C-4)의 제조)
교반 장치, 환류 냉각관 및 질소 도입관을 구비한 플라스크 중에, 질소 가스를 도입해서, 플라스크 내의 공기를 질소 가스로 치환했다. 그 후, 플라스크에 2-(메타크릴로일옥시)에틸트리메틸암모늄클로라이드 53.7질량부, 시클로헥실메타크릴레이트를 43.9질량부, 2-퍼플루오로헥실에틸아크릴레이트 1.9질량부, 메타크릴산 0.5질량부, 메탄올 50질량부 및 PGME 10질량부를 더했다. 다음으로, 중합개시제(아조비스이소부티로니트릴) 0.1질량부를 PGME 2.4질량부로 용해한 용액을 30분 걸쳐서 적하한 후, 65℃에서 3시간 반응시켰다. 다음으로, 메탄올을 더해서 희석하여, 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C-4)의 45질량% 용액을 얻었다. 얻어진 수지(C-4)의 중량 평균 분자량은 1만이었다.
(제조예 5 : 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C-5)의 제조)
교반 장치, 환류 냉각관 및 질소 도입관을 구비한 플라스크 중에, 질소 가스를 도입해서, 플라스크 내의 공기를 질소 가스로 치환했다. 그 후, 플라스크에 2-(메타크릴로일옥시)에틸트리메틸암모늄클로라이드 54.7질량부, 시클로헥실메타크릴레이트 19.9질량부, 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트(니찌유가부시키가이샤제 「브렌마 PME-1000」; 반복 단위수 n≒23, 분자량 1,000) 24.9질량부, 메타크릴산 0.5질량부, 메탄올 50질량부 및 PGME 10질량부를 더했다. 다음으로, 중합개시제(아조비스이소부티로니트릴) 0.1질량부를 PGME 2.4질량부로 용해한 용액을 30분 걸쳐서 적하한 후, 65℃에서 3시간 반응시켰다. 다음으로, 메탄올을 더해서 희석하여, 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C-5)의 45질량% 용액을 얻었다. 얻어진 수지(C-5)의 중량 평균 분자량은 1만이었다.
(제조예 6 : 4급 암모늄염을 갖는 수지(C'-1)의 제조)
교반 장치, 환류 냉각관 및 질소 도입관을 구비한 플라스크 중에, 질소 가스를 도입해서, 플라스크 내의 공기를 질소 가스로 치환했다. 그 후, 플라스크에 2-(메타크릴로일옥시)에틸트리메틸암모늄클로라이드 54.0질량부, 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트(니찌유가부시키가이샤제 「브렌마 PME-1000」; 반복 단위수 n≒23, 분자량 1,000) 44.1질량부, 2-퍼플루오로헥실에틸아크릴레이트 1.9질량부, 메탄올 50질량부 및 PGME 10질량부를 더했다. 다음으로, 중합개시제(아조비스이소부티로니트릴) 0.1질량부를 PGME 2.4질량부로 용해한 용액을 30분 걸쳐서 적하한 후, 65℃에서 3시간 반응시켰다. 다음으로, 메탄올을 더해서 희석하여, 4급 암모늄염을 갖는 수지(C'-1)의 45질량% 용액을 얻었다. 얻어진 수지(C'-1)의 중량 평균 분자량은 1만이었다.
(제조예 7 : 4급 암모늄염을 갖는 수지(C'-2)의 제조)
교반 장치, 환류 냉각관 및 질소 도입관을 구비한 플라스크 중에, 질소 가스를 도입해서, 플라스크 내의 공기를 질소 가스로 치환했다. 그 후, 플라스크에 2-(메타크릴로일옥시)에틸트리메틸암모늄클로라이드 54.7질량부, 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트(니찌유가부시키가이샤제 「브렌마 PME-1000」; 반복 단위수 n≒23, 분자량 1,000) 44.8질량부, 메타크릴산 0.5질량부, 메탄올 50질량부 및 PGME 10질량부를 더했다. 다음으로, 중합개시제(아조비스이소부티로니트릴) 0.1질량부를 PGME 2.4질량부로 용해한 용액을 30분 걸쳐서 적하한 후, 65℃에서 3시간 반응시켰다. 다음으로, 메탄올을 더해서 희석하여, 4급 암모늄염을 갖는 수지(C'-2)의 45질량% 용액을 얻었다. 얻어진 수지(C'-2)의 중량 평균 분자량은 1만이었다.
상기에서 얻어진 수지(C-1)∼(C-5), (C'-1) 및 (C'-2)의 중량 평균 분자량은, 겔·퍼미에이션·크로마토그래피(GPC)법에 의해, 하기의 조건에서 측정했다.
측정 장치 : 고속 GPC 장치(도소가부시키가이샤제 「HLC-8220GPC」)
칼럼 : 도소가부시키가이샤제의 하기의 칼럼을 직렬로 접속해서 사용했다.
「TSKgel G5000」(7.8㎜I.D.×30㎝)×1개
「TSKgel G4000」(7.8㎜I.D.×30㎝)×1개
「TSKgel G3000」(7.8㎜I.D.×30㎝)×1개
「TSKgel G2000」(7.8㎜I.D.×30㎝)×1개
검출기 : RI(시차굴절계)
칼럼 온도 : 40℃
용리액 : 테트라히드로퓨란(THF)
유속 : 1.0mL/분
주입량 : 100μL(시료 농도 0.4질량%의 테트라히드로퓨란 용액)
표준 시료 : 하기의 표준 폴리스티렌을 사용해서 검량선을 작성했다.
(표준 폴리스티렌)
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 A-500」
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 A-1000」
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 A-2500」
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 A-5000」
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-1」
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-2」
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-4」
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-10」
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-20」
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-40」
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-80」
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-128」
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-288」
도소가부시키가이샤제 「TSKgel 표준 폴리스티렌 F-550」
(실시예 1)
고굴절률 중합성 단량체(9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌, 굴절률 1.616)(이하, 「단량체(A-1)」로 약기한다) 17질량부, 고굴절률 중합성 단량체(o-페닐벤질아크릴레이트와 p-페닐벤질아크릴레이트의 등량 혼합물, 굴절률 1.591, 페닐)(이하, 「단량체(A-2)」로 약기한다) 17질량부, 다관능 아크릴레이트 혼합물(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 64질량%, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 17질량%, 디펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 19질량%의 혼합물)(이하, 「단량체(B-1)」로 약기한다) 66질량부, 제조예 1에서 얻어진 수지(C-1)의 45질량% 용액 6.7질량부(수지(C-1)로서 3질량부), 광중합개시제(BASF재팬가부시키가이샤 「이르가큐어 184」; 1-히드록시시클로헥실페닐케톤) 5질량부, 메틸에틸케톤(이하, 「MEK」로 약기한다) 40질량부 및 PGME 60질량부를 균일하게 혼합해서, 불휘발분 50질량%의 활성 에너지선 경화성 조성물(1)을 얻었다.
(실시예 2∼7)
표 1∼3에 나타낸 조성으로 변경한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 활성 에너지선 경화성 조성물(2)∼(7)을 얻었다.
(비교예 1∼2)
표 3에 나타낸 조성으로 변경한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 활성 에너지선 경화성 조성물(R1) 및 (R2)을 얻었다.
또, 표 1∼3에 기재된 약호는, 하기의 것을 나타낸다.
단량체(A-3) : DIC가부시키가이샤제 「UNIDIC EQS-1179」(비스페놀A형 다관능 아크릴레이트, 굴절률 1.555)
DMC : 디메틸카보네이트
상기한 실시예 1∼7 및 비교예 1∼2에서 얻어진 활성 에너지선 경화성 조성물(1)∼(7), (R1) 및 (R2)을 사용해서, 하기의 시험, 측정을 행했다.
[평가용 샘플의 제작]
활성 에너지선 경화성 조성물을, 두께 60㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(후지필름가부시키가이샤제)에, 바 코터로 막두께 5㎛로 되도록 도공하고, 60℃에서 1.5분간 건조한 후, 공기 분위기 하에서 자외선 조사 장치(아이그래픽스가부시키가이샤제, 고압 수은 램프)를 사용해서 조사광량 3kJ/㎡로 조사하여, 경화 도막을 갖는 TAC 필름을 평가용 샘플로서 얻었다.
[연필 경도의 측정]
상기에서 얻어진 평가용 샘플의 경화 도막의 표면에 대하여, JIS 시험 방법 K5600-5-4:1999에 준거해서, 연필 경도를 측정했다.
[헤이즈의 측정(투명성의 평가)]
상기에서 얻어진 평가용 샘플에 대하여, JIS 시험 방법 K7136:2000에 준거해서, 헤이즈미터(니혼덴쇼쿠고교가부시키가이샤제 「NDH2000」)를 사용해서 헤이즈값을 측정했다.
[굴절률의 측정]
상기에서 얻어진 평가용 샘플에 대하여, JIS 시험 방법 K7142:2014의 A법에 준거해서, 압베 굴절률계(가부시키가이샤아타고제 「DR-M2」)를 사용해서 굴절률을 측정했다.
[표면 저항값의 측정(대전방지성의 평가)]
상기에서 얻어진 평가용 샘플의 경화 도막의 표면에 대하여, JIS 시험 방법 K6911-1995에 준거해서, 고저항률계(가부시키가이샤미쓰비시가가쿠애널리텍제 「하이레스터-UP MCP-HT450」)를 사용해서, 인가 전압 500V, 측정 시간 10초에서 표면 저항값을 측정했다.
상기에서 측정한 결과를 표 1∼3에 나타낸다.
[표 1]
[표 2]
[표 3]
표 1∼3에 나타낸 평가 결과로부터, 실시예 1∼7의 본 발명의 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막은, 굴절률은 높고, 표면 저항값도 10의 9∼10승 오더로 대전방지성도 높은 것을 확인할 수 있었다.
한편, 비교예 1 및 2는, 지환 구조를 갖지 않고, 4급 암모늄염을 갖는 수지를 사용한 예이다. 이들은 모두, 굴절률은 높았지만, 표면 저항값은 10의 13승을 초과하여 있고, 대전방지성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
Claims (6)
- 굴절률이 1.55 이상인 고굴절률 중합성 단량체(A)와, 다관능 중합성 단량체(B)와, 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C)와, 유기 용제(D)를 함유하는 활성 에너지선 경화성 조성물로서,
상기 고굴절률 중합성 단량체(A)가, 하기 일반식(1)으로 표시되는 화합물, 및/또는, 페닐벤질기를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물이고, 상기 지환 구조 및 4급 암모늄염을 갖는 수지(C)가, 중합 성분으로서 불소화알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 함유하는 것을 특징으로 하는 활성 에너지선 경화성 조성물.
(식(1) 중, R1, R2은 각각 수소기 또는 메틸기를 나타내고, m, n은 각각 0∼5의 정수를 나타낸다) - 제1항에 있어서,
상기 수지(C)가, 원료로서 지환 구조를 갖는 중합성 단량체를 5∼40질량% 사용한 중합체인 활성 에너지선 경화성 조성물. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유기 용제(D)가, 한센 용해도 파라미터에서의 분산항(δD)이 15.5∼16.1MPa0.5의 범위이고, 분극항(δP)이 6.3∼10.4MPa0.5의 범위이고, 수소 결합항(δH)이 5.1∼11.6MPa0.5의 범위인 것인 활성 에너지선 경화성 조성물. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 수지(C)의 배합량이, 상기 중합성 단량체(A) 및 상기 중합성 단량체(B)의 합계 100질량부에 대해서, 0.1∼30질량부의 범위인 활성 에너지선 경화성 조성물. - 제1항 또는 제2항에 기재된 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화물.
- 제1항 또는 제2항에 기재된 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화 도막을 갖는 것을 특징으로 하는 필름.
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