WO2015186717A1 - ハードコート剤、硬化膜、成形物 - Google Patents

ハードコート剤、硬化膜、成形物 Download PDF

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WO2015186717A1
WO2015186717A1 PCT/JP2015/065953 JP2015065953W WO2015186717A1 WO 2015186717 A1 WO2015186717 A1 WO 2015186717A1 JP 2015065953 W JP2015065953 W JP 2015065953W WO 2015186717 A1 WO2015186717 A1 WO 2015186717A1
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resin
meth
curable resin
acrylate
cured film
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PCT/JP2015/065953
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夕佳 高橋
伊藤 賢哉
山廣 幹夫
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Jnc株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/32Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/14Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D175/16Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds

Definitions

  • the present invention relates to a hard coat agent.
  • the present invention relates to a hard coat agent that forms an IPN structure in which resins are entangled to form a network structure.
  • LCD liquid crystal display
  • smartphones smartphones
  • mobile devices represented by PND personal navigation device
  • wearable displays represented by Google Glass.
  • plastics especially PET, PC, PMMA, cycloolefin, etc.
  • features are lightweight and highly transparent, but have poor scratch resistance.
  • a method of preventing scratches by surface treatment with a hard coat agent is widely used.
  • Patent Document 1 discloses a coating agent having excellent scratch resistance for glass substrates, and having excellent adhesion to glass and scattering prevention ( Paragraph 0019).
  • Patent Document 2 discloses a laminate having a self-healing layer that has a repair capability even for deep scratches and exhibits a repeated repair capability (paragraph 0004). Scratch repair is performed by applying a coating solution produced by mixing an active energy ray-curable resin to a thermoplastic resin on the base material layer, curing the active energy ray-curable resin, and forming a coating film. When the film is scratched, the coating film is heated to soften the thermoplastic resin contained in the coating film to fill the scratch (paragraph 0005).
  • this invention makes it a subject to provide the hard-coat agent which increased toughness, improved the scratch resistance, and improved heat resistance.
  • a resin composition capable of forming an IPN structure can form a toughened and highly heat-resistant cured film, and further can be a hard coating agent that is a combination of resins capable of introducing an IPN structure.
  • a combination of resins was found and the present invention was completed.
  • IPN is an abbreviation for Interpenetrating Polymer Network (interpenetrating polymer network), and is a mixture having a network structure in which different types of crosslinked polymer networks enter each other.
  • si-IPN refers to a system in which one component is linear and the other component is a polymer network.
  • the hard coating agent according to the first aspect of the present invention contains a first curable resin that can be radically polymerized by irradiation with active energy rays; and a second curable resin that is cured by a reaction other than radical polymerization.
  • An interpenetrating polymer network (IPN) structure is formed by curing of the first curable resin and the second curable resin.
  • the first curable resin capable of radical polymerization forms a crosslinked structure by radical polymerization, and is chemically bonded (polymerized) to the second curable resin cured by a reaction other than radical polymerization. do not do.
  • Each resin is cured separately to form an IPN structure.
  • the “active energy ray” refers to an energy ray that can decompose a compound that generates active species to generate active species.
  • active energy rays include optical energy rays such as visible light, ultraviolet rays, infrared rays, X-rays, ⁇ rays, ⁇ rays, ⁇ rays, and electron beams.
  • the hard coat agent according to the second aspect of the present invention is the hard coat agent according to the first aspect of the present invention, wherein the first curable resin is a (meth) acrylate monomer, an unsaturated polyester resin, a polyester. It is at least one selected from the group consisting of (meth) acrylate resins, epoxy (meth) acrylate resins, and urethane (meth) acrylate resins. If comprised in this way, it can carry out radical polymerization by a (meth) acrylate group.
  • the first curable resin is a (meth) acrylate monomer, an unsaturated polyester resin, a polyester. It is at least one selected from the group consisting of (meth) acrylate resins, epoxy (meth) acrylate resins, and urethane (meth) acrylate resins. If comprised in this way, it can carry out radical polymerization by a (meth) acrylate group.
  • the hard coat agent according to the third aspect of the present invention is the hard coat agent according to the second aspect of the present invention, wherein the first curable resin is a urethane having a bifunctional or higher (meth) acryloyl group. (Meth) acrylate resin. If comprised in this way, flexibility and impact resistance can be provided to a cured film by presence of urethane (meth) acrylate resin. Therefore, the cured film having improved toughness and heat resistance by the IPN structure can also have flexibility and impact resistance.
  • the first curable resin is a urethane having a bifunctional or higher (meth) acryloyl group. (Meth) acrylate resin.
  • the hard coat agent according to the fourth aspect of the present invention is the hard coat agent according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the second curable resin is a thermal coating agent. It is a curable resin or an active energy ray curable resin. If comprised in this way, resin hardened
  • the hard coat agent according to the fifth aspect of the present invention is the hard coat agent according to the fourth aspect of the present invention, wherein the second curable resin is a phenol resin, an alkyd resin, a melamine resin, or an epoxy resin. It is at least one selected from the group consisting of resins, urea resins, unsaturated polyester resins, urethane resins, thermosetting polyimides, silicone resins, oxetane resins, and vinyl ether resins. If comprised in this way, hardness, toughness, heat resistance, etc. can be provided to a cured film.
  • the second curable resin is a phenol resin, an alkyd resin, a melamine resin, or an epoxy resin. It is at least one selected from the group consisting of resins, urea resins, unsaturated polyester resins, urethane resins, thermosetting polyimides, silicone resins, oxetane resins, and vinyl ether resins. If comprised in this way, hardness,
  • the hard coat agent according to a sixth aspect of the present invention is the hard coat agent according to the fifth aspect of the present invention, wherein the second curable resin is an epoxy that can be cured by irradiation with active energy rays or heat. Resin. If comprised in this way, hardness, toughness, and heat resistance can be provided to a cured film by presence of an epoxy resin.
  • the cured film according to the seventh aspect of the present invention is a film obtained by curing a coating film formed by applying the hard coat agent according to any one of the first to sixth aspects of the present invention. is there. If comprised in this way, a cured film has an IPN structure and can become a film
  • a molded product according to an eighth aspect of the present invention includes the cured film according to the seventh aspect of the present invention, and a molded body coated on the cured film. If comprised in this way, the hardness, toughness, and heat resistance of the surface of a molding can be improved with the cured film which has an IPN structure.
  • the hard coat agent capable of forming an IPN structure according to the present invention it is possible to increase the toughness and improve the scratch resistance and to improve the heat resistance.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the laminated body (molded product) which laminated
  • FIG. 1 shows the laminated body (molded product) which laminated
  • the hard coat agent according to the first embodiment of the present invention contains at least two kinds of curable resins.
  • Each curable resin has a different type of polymerization reaction, the polymers are polymerized individually without chemically bonding (polymerizing) each other, and a network structure in which different types of crosslinked polymer networks penetrate each other ( IPN structure).
  • IPN structure a network structure in which different types of crosslinked polymer networks penetrate each other
  • Examples of the combination of curable resins having different polymerization reactions include a radical polymerizable resin as the first curable resin and a resin curable by a reaction other than radical polymerization as the second curable resin.
  • Reactions other than radical polymerization include addition polymerization, cationic polymerization represented by ring-opening polymerization, anionic polymerization, and coordination polymerization.
  • a resin that is cured by polycondensation represented by sequential polymerization, polyaddition, or addition condensation may be used.
  • the hard coat agent of the present application includes a radical polymerizable resin (A) (corresponding to the first curable resin), a cationic polymerizable resin (B) (active energy ray curable or thermosetting: second curable).
  • a resin Equivalent to a resin, a radical polymerization initiator (D), a cationic polymerization initiator (E), and a solvent (F) as necessary.
  • it may be configured to contain a radical polymerizable resin (A), a thermosetting resin (C) other than cationic polymerizable, a radical polymerization initiator (D), and, if necessary, a solvent (F).
  • the hard coat agent of the present application may contain an additive (G), other resin (H), and the like as necessary.
  • radically polymerizable resin (A) unsaturated compounds capable of radical polymerization such as (meth) acrylate monomers, unsaturated polyester resins, polyester (meth) acrylate resins, epoxy (meth) acrylate resins, urethane (meth) acrylate resins, etc.
  • a resin having a bond can be given. These resins may be used alone, or a plurality of resins may be used in combination. In particular, those having a bifunctional or higher functional (meth) acryloyl group are preferred.
  • (meth) acrylate monomer examples include compounds obtained by reacting a polyhydric alcohol with an ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid.
  • the compound obtained by reacting a polyhydric alcohol with an ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid may be a compound obtained by a transesterification reaction between a polyhydric alcohol and an acrylate ester.
  • the following (meth) acrylate monomers that can be synthesized by Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-45284 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-39587 may be used.
  • A represents a diene oligomer chain
  • R4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • n is 1 or 2.
  • a representative example of A includes an oligomer chain obtained by polymerizing a conjugated diene and, if necessary, another copolymerizable monomer, or an oligomer chain obtained by hydrogenating the oligomer chain.
  • Unsaturated polyester resin As unsaturated polyester resin, a condensation product (unsaturated polyester) by esterification reaction of polyhydric alcohol and unsaturated polybasic acid (and saturated polybasic acid if necessary) is polymerizable. The thing melt
  • dissolved in the monomer is mentioned.
  • the unsaturated polyester can be produced by polycondensation of an unsaturated acid such as maleic anhydride and a diol such as ethylene glycol.
  • a polybasic acid having a polymerizable unsaturated bond such as fumaric acid, maleic acid, and itaconic acid or its anhydride is used as an acid component, and ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1, 2 -Butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, cyclohexane
  • Polyhydric alcohols such as 1,4-dimethanol, ethylene oxide adduct of bisphenol A and propylene oxide adduct of bisphenol A are reacted as alcohol components, and phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, Such as tetrahydrophthalic acid, adipic acid, sebacic acid Polymerizable not have an unsaturated bond
  • Polyester (meth) acrylate resin includes (1) ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid to terminal carboxyl polyester obtained from saturated polybasic acid and / or unsaturated polybasic acid and polyhydric alcohol.
  • saturated polybasic acid used as a raw material for polyester (meth) acrylate examples include polybasic compounds having no polymerizable unsaturated bond such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, adipic acid, and sebacic acid.
  • examples include acids or anhydrides thereof and polymerizable unsaturated polybasic acids such as fumaric acid, maleic acid and itaconic acid or anhydrides thereof.
  • the polyhydric alcohol component is the same as the unsaturated polyester.
  • Epoxy (meth) acrylate resin As an epoxy (meth) acrylate resin, a polymerizable unsaturated bond formed by a ring-opening reaction between a compound having glycidyl and a carboxyl of a carboxyl compound having a polymerizable unsaturated bond such as acrylic acid.
  • the vinyl ester is produced by a known method, and examples thereof include epoxy (meth) acrylate obtained by reacting an epoxy resin with an unsaturated monobasic acid such as acrylic acid or methacrylic acid.
  • epoxy resins may be reacted with bisphenol (for example, A type) or dibasic acid such as adipic acid, sebacic acid, dimer acid (Haridimer 270S: Harima Kasei Co., Ltd.) to impart flexibility.
  • bisphenol for example, A type
  • dibasic acid such as adipic acid, sebacic acid, dimer acid (Haridimer 270S: Harima Kasei Co., Ltd.
  • examples of the epoxy resin as a raw material include bisphenol A diglycidyl ether and its high molecular weight homologues, novolak glycidyl ethers, and the like.
  • Urethane (meth) acrylate resin is an active energy ray-curable resin having a (meth) acryloyl group and having a urethane skeleton, and examples thereof include an ultraviolet curable resin.
  • Urethane (meth) acrylate resins are particularly preferred because they can impart flexibility (flexibility) to the cured film.
  • Urethane (meth) acrylate resin contains a radical polymerizable unsaturated group that can be obtained by reacting a polyisocyanate with a polyhydroxy compound or a polyhydric alcohol and then further reacting with a hydroxyl group-containing (meth) acryl compound.
  • polycarbonate urethane acrylates using polycarbonate polyols as polyhydric alcohols are preferred.
  • polycarbonate urethane acrylate the formed cured film can provide excellent stretchability and toughness.
  • polyisocyanate examples include 2,4-tolylene diisocyanate and its isomers, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, Phenylmethane triisocyanate, Vernock D-750 (trade name: manufactured by DIC Corporation), Crisbon NK (trade name: manufactured by DIC Corporation), Death Module L (trade name: manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), coronate L (trade name: manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), Takenate D102 (trade name: manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.), isonate 143L (trade name: manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), etc.
  • polyhydroxy compound examples include polyester polyol, polyether polyol, polycarbonate polyol, polycaprolactone polyol, and the like.
  • polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,3- Butanediol, adduct of bisphenol A and propylene oxide or ethylene oxide, 1,2,3,4-tetrahydroxybutane, glycerin, trimethylolpropane, 1,2-cyclohexane glycol, 1,3-cyclohexane glycol, 1,4 -Cyclohexane glycol, para-xylene glycol, bicyclohexyl-4,4-diol, 2,6-decalin glycol, 2,7-decalin glycol and the like.
  • the hydroxyl group-containing (meth) acrylic compound is not particularly limited, but is preferably a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester, specifically, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy Propyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, di (meth) acrylate of tris (hydroxyethyl) isocyanuric acid, pentaerythritol tri (meth) ) Acrylate and the like.
  • a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester specifically, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy Propyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, di (me
  • the urethane (meth) acrylate resin can be synthesized by a known method.
  • a predetermined amount of the organic polyisocyanate (a) and the polycarbonate polyol (b) are reacted under the conditions of 70 ° C. to 80 ° C. until the residual isocyanate concentration reaches a predetermined amount.
  • (Meth) acrylate (c) containing at least one hydroxyl group is added, and the residual isocyanate concentration is reduced to 0.1% by weight or less at 70 ° C. to 80 ° C. in the presence of a polymerization inhibitor (eg, hydroquinone monomethyl ether). It can obtain by making it react until it becomes.
  • a polymerization inhibitor eg, hydroquinone monomethyl ether
  • the weight average molecular weight (Mw) of the urethane (meth) acrylate resin is in the range of 3,000 to 500,000, preferably 5,000 to 200,000. By setting it as this range, a softness
  • the content of the curable resin capable of radical polymerization varies depending on the type of resin and the properties to be imparted to the cured film.
  • the content of the curable resin capable of radical polymerization is preferably 20 wt% to 90 wt% with respect to the total weight (100 wt%) of the resin composition forming the cured film. More preferably, it is 30 wt% to 70 wt%.
  • the content of the curable resin capable of radical polymerization is 20 wt% to 90 wt%, the cured film after curing can maintain excellent extensibility and flexibility.
  • Examples of the resin that is cured by a reaction other than radical polymerization include an active energy ray-curable or thermosetting cationic polymerizable resin (B), an anion polymerizable resin, a coordination polymerizable resin, a ring-opening polymerizable resin, and a polyaddition property. Examples thereof include resins, polycondensable resins, addition condensable resins, and thermosetting resins (C) other than cationic polymerizable.
  • Examples of the cationic polymerizable resin (B) and anionic polymerizable resin include groups having a cationic polymerizable functional group such as vinyl ether, propenyl ether, oxetanyl, oxiranyl, and vinyl aryl; and anionic polymerizable functional groups such as vinyl carboxyl and cyanoacryloyl.
  • examples of the cationic polymerizable resin (B) include epoxy resins such as bisphenol-based epoxy resins, novolac-type epoxy resins, alicyclic epoxy resins, and aliphatic epoxy resins, oxetane resins, and vinyl ether resins.
  • Examples of the polyaddition resin, polycondensation resin, and ring-opening polymerizable compound include the following examples.
  • Examples of polyaddition polymerizable compounds include, for example, active hydrogen-containing compounds that form polyurethane by polymerization, such as low molecular weight diols [ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.
  • Polyether diol [Alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of low molecular weight diol exemplified above, Ring-opening polymerization product of alkylene oxide (polytetramethylene glycol, etc.)]; Polyester diol [aliphatic Ring opening of condensed polyester diol and ⁇ -caprolactone of dicarboxylic acid (adipic acid, maleic acid, dimerized linolenic acid, etc.) or aromatic dicarboxylic acid (phthalic acid, terephthalic acid, etc.) and low molecular weight diols exemplified above Such as polylactone diols by coupling]; low molecular weight diamines (isophoronediamine, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyl dicyclohexylmethane, etc.
  • diisocyanates examples include aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, naphthylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.), alicyclic diisocyanates (isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, cyclohexylene diisocyanate, diisocyanate methylcyclohexane, etc.) Aliphatic diisocyanate (hexamethylene diisocyanate etc.) etc. are mentioned.
  • Trifunctional or more active hydrogen-containing compounds polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, pentaerythritol and sorbitol; polyhydric amines such as diethylenetriamine and triethylenetetramine; aminoalcohols such as triethanolamine) and / or trifunctional or more functional compounds
  • polyisocyanates triphenylmethane triisocyanate, tris (isocyanatephenyl) thiophosphate, one-to-three adducts of trimethylolpropane and hexamethylene diisocyanate, cyclic trimers of hexamethylene diisocyanate, etc.
  • Epoxy compounds include phenol ether glycidyl compounds (diglycidyl ethers such as bisphenol A and bisphenol F); ether glycidyl compounds (diglycidyl ether, triglycidyl ether of glycerin, polyallyl glycidyl ether, etc.); ester glycidyl. Compound [Copolymer of glycidyl (meth) acrylate and ethylenically unsaturated monomer (acrylonitrile, etc.)]; Glycidylamines (eg glycidyl ether of paraaminophenol), Non-glycidyl type epoxy compound (epoxidized polyolefin, epoxy And soy bean oil).
  • phenol ether glycidyl compounds diglycidyl ethers such as bisphenol A and bisphenol F
  • ether glycidyl compounds diglycidyl ether, triglycidyl ether of glycerin
  • Examples of the epoxy curing agent include polyamines and (anhydrous) polycarboxylic acids.
  • Examples of polyamines include aliphatic polyamines (alkylene diamines such as ethylenediamine and tetramethylenediamine, polyalkylene polyamines such as diethylenetriamine and triethylenetetramine, alkyl or hydroxyalkylamines such as alkylaminopropylamine and aminoethylethanolamine).
  • Aromatic ring-containing aliphatic amines such as xylylenediamine, polyether polyamines such as polyoxypropylene polyamine); alicyclic or heterocyclic-containing aliphatic polyamines (N-aminoethylpiperazine, 1,3-diamino) Cyclohexane, isophoronediamine, etc.); aromatic polyamines (phenylenediamine, toluenediamine, diaminodiphenylmethane, etc.); polyamide polyamines (poly Condensates of Min acids and dimer acid); benzoguanamine and / or alkyl guanamines and modified products thereof; and dicyandiamide, and the like.
  • Polycondensable compounds include, for example, polymers of aliphatic dicarboxylic acid esters (polybutylene adipate, polyethylene adipate, etc.) that form polyesters by polymerization; polycarbonates; and two or more co-esterified products thereof, Examples thereof include a copolycondensation product of a compound constituting the polymer with an alkylene oxide (polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc.) and a tri- or higher functional low molecular crosslinking agent (trimethylolpropane, glycerin, trimellitic acid, etc.).
  • Polyamides include 6-nylon, 6,6-nylon, 6,10-nylon, 11-nylon, 12-nylon, 4,6-nylon, etc., and two or more kinds of these co-amidated products and polymers. Examples thereof include a copolycondensation product of a compound constituting the polyester and a compound constituting the polyester or an alkylene oxide (polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc.) and a tri- or higher functional low molecular crosslinking agent (trimellitic acid, etc.).
  • polyimide system examples include a polycondensate of pyromellitic acid and 1,4-diaminobenzene; a copolycondensate of the compound constituting the polyimide and the compound constituting the polyamide, that is, polyamideimide.
  • polymerizable compounds having three or more functional groups and forming a crosslinked structure by polymerization are also included.
  • trifunctional or more active hydrogen-containing compounds polymethyl alcohols such as trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol; polyvalent amines such as diethylenetriamine and triethylenetetramine; aminoalcohols such as triethanolamine), trimellitic acid, And / or tri- or higher functional polyisocyanate
  • polymethyl alcohols such as trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol
  • polyvalent amines such as diethylenetriamine and triethylenetetramine
  • aminoalcohols such as triethanolamine
  • Examples of the ring-opening polymerizable compound include lactones such as ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -methyl- ⁇ -valerolactone, and ⁇ -caprolactone, and lactams such as ⁇ -caprolactam, enantolactam, and lauryllactam. It is done.
  • examples of the resin that is cured by a reaction other than radical polymerization include silsesquioxane derivatives represented by the following formulas (A-1) to (A-3).
  • each R is independently hydrogen, any hydrogen may be replaced by fluorine, and non-adjacent —CH 2 — is replaced by —O— or cycloalkylene
  • These may be alkyl having 1 to 45 carbon atoms, cycloalkyl having 4 to 8 carbon atoms, or substituted or unsubstituted aryl.
  • any hydrogen may be replaced with alkyl having 1 to 10 carbon atoms, halogen, or fluorine.
  • R 1 is independently a carbon number of 1-4 alkyl, cyclopentyl, group selected from cyclohexyl and phenyl. At least one X is hydrogen or a group having a polymerizable functional group, and the remaining X is a group defined in the same manner as R 1 . When R is hydrogen, only one X may be hydrogen. When X is a polymerizable functional group, it is preferable that at least two X are polymerizable functional groups. These compounds can be synthesized by known production methods. For example, Japanese Patent No. 5050473 can be referred to.
  • the group having a polymerizable functional group represented by X is not particularly limited as long as it is a functional group capable of addition polymerization, ring-opening polymerization, or polycondensation, and oxiranyl and oxiranylene. 3,4-epoxycyclohexyl, oxetanyl, oxetanylene, acrylic or (meth) acrylic, alkenyl, amine, 2-oxapropane-1,3-dioyl and the like.
  • groups represented by the following formulas (a) to (h) can be exemplified.
  • R 2 is alkylene having 1 to 10 carbons, preferably alkylene having 1 to 6 carbons.
  • One —CH 2 — in the alkylene may be replaced with —O— or 1,4-phenylene.
  • R 3 is hydrogen or alkyl having 1 to 6 carbon atoms, preferably hydrogen.
  • thermosetting resins (C) other than cationic polymerizable include, for example, phenol resins, alkyd resins, melamine resins, epoxy resins, urea resins, unsaturated polyester resins, urethane resins, thermosetting polyimides, and silicone resins. Is mentioned. These resins may be used alone, or a plurality of resins may be used in combination. Specifically, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, polyfunctional epoxy resin, flexible epoxy resin, brominated epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, polymer type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, etc.
  • Epoxy resins are excellent in heat resistance and chemical resistance, melamine resins are excellent in heat resistance, hardness and transparency, and urethane resins are excellent in low-temperature curability and can be appropriately selected and used.
  • a cationic polymerizable resin is particularly preferable.
  • the curing reaction can be accelerated, which is suitable for production.
  • the type of the cationic polymerization initiator used it can be appropriately selected whether the cationic polymerization proceeds by light or heat.
  • the content of the resin that is cured by a reaction other than radical polymerization varies depending on the type of resin and the properties to be imparted to the cured film.
  • the content of the resin cured by a reaction other than radical polymerization is preferably 10 wt% to 90 wt% with respect to the total weight (100 wt%) of the resin composition forming the cured film. More preferably, it is 20 wt% to 70 wt%.
  • the content of the resin that is cured by a reaction other than radical polymerization is 10 wt% to 90 wt%, the cured film after curing can maintain excellent hardness, toughness, and heat resistance.
  • the radical polymerization initiator is not particularly limited. Any initiator that generates radicals with active energy rays may be used. Examples of the compound used as the active energy ray polymerization initiator include benzophenone, Michler's ketone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, xanthone, thioxanthone, isopropyl xanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-ethylanthraquinone, acetophenone, 2 -Hydroxy-2-methylpropiophenone, 2-hydroxy-2-methyl-4'-isopropylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, isopropyl benzoin ether, isobutyl benzoin ether, 2,2-diethoxyacetophenone, 2 , 2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, camphorquinone
  • the content of the radical polymerization initiator is preferably 0.01 wt% to 20 wt% with respect to the total weight (100 wt%) of the radical polymerizable resin. More preferably, it is 1 wt% to 10 wt%.
  • the cationic polymerization initiator may be any compound that can release a substance that initiates cationic polymerization by irradiation with active energy rays or thermal energy.
  • Examples of such curing reaction initiators include carboxylic acids, amines, acid anhydride compounds and acid generators, and preferably double salts or derivatives thereof which are onium salts that release Lewis acids.
  • Typical examples of the curing reaction initiator include cation and anion salts represented by the following formula (1). [A] m + [B] m ⁇ (1)
  • the cation [A] m + is preferably an onium ion, and is represented by, for example, the following formula (2).
  • is an organic group having 1 to 60 carbon atoms and any number of atoms other than carbon atoms.
  • a is an integer of 1 to 5.
  • the a ⁇ 's are independent and may be the same or different.
  • at least one ⁇ is preferably an organic group having an aromatic ring.
  • valence of Q in the cation [A] m + is q
  • the anion [B] m- is preferably a halide complex, for example, represented by the following formula (3).
  • [LX b ] m- (3) L is a metal or metalloid which is a central atom of a halide complex, and B, P, As, Sb, Fe, Sn, Bi, Al, Ca, In, Ti, Zn, Sc, V, Cr, Mn, Co, etc.
  • X is a halogen atom or a phenyl group which may be substituted with a halogen atom or an alkoxy group.
  • b is an integer of 3 to 7.
  • anion [LX b ] m ⁇ p
  • m b ⁇ p.
  • Specific examples of the anion [LX b ] m- represented by the formula (3) include tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetra (3,5-difluoro-4-methoxyphenyl) borate, tetrafluoroborate (BF 4 ), Hexafluorophosphate (PF 6 ), hexafluoroantimonate (SbF 6 ), hexafluoroarsenate (AsF 6 ), hexachloroantimonate (SbCl 6 ), and the like.
  • anion [B] m- examples include perchlorate ion (ClO 4 ) ⁇ , trifluoromethyl sulfite ion (CF 3 SO 3 ) ⁇ , fluorosulfonate ion (FSO 3 ) ⁇ , and toluenesulfonate anion. Ions, trinitrobenzenesulfonic acid anions, and the like are also included.
  • the curing reaction initiator in the present invention is more preferably an aromatic onium salt exemplified in the following (a) to (c).
  • aromatic onium salts such as phenyldiazonium hexafluorophosphate, 4-methoxyphenyldiazonium hexafluoroantimonate, 4-methylphenyldiazonium hexafluorophosphate, and the like.
  • Diaryl iodonium salts such as diphenyliodonium hexafluoroantimonate, di (4-methylphenyl) iodonium hexafluorophosphate, di (4-t-butylphenyl) iodonium hexafluorophosphate, and the like.
  • the curing reaction initiator in the present invention may be a mixture of an iron arene complex or an aluminum complex and silanols such as triphenylsilanol.
  • iron arene complexes include ( ⁇ 5 -2,4-cyclopentadien-1-yl) [(1,2,3,4,5,6- ⁇ )-(1-methylethyl) benzene] -iron Hexafluorophosphate and the like
  • examples of aluminum complexes include tris (acetylacetonato) aluminum, tris (ethylacetoacetate) aluminum, tris (salicylaldehyde) aluminum and the like.
  • the curing reaction initiator in the embodiment of the present invention is preferably an aromatic iodonium salt, an aromatic sulfonium salt, or an iron-arene complex.
  • Examples of the cationic polymerization initiator that generates a cationic species by ultraviolet irradiation include hexafluoroantimonate salt, pentafluorohydroxyantimonate salt, hexafluorophosphate salt, and hexafluoroarsenate salt.
  • Examples of the cationic polymerization initiator include UVACURE 1590 (trade name: manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.), CD-1010, CD-1011, CD-1012 (all trade names: manufactured by Sartomer, USA), Irgacure 264 (product) Commercially available products such as name: manufactured by BASF) and CIT-1682 (trade name: manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) can also be used.
  • Examples of the cationic polymerization initiator that generates cationic species by heat treatment include aryl diazonium salts, aryl iodonium salts, aryl sulfonium salts, and allene-ion complexes.
  • Examples of the cationic polymerization initiator include PP-33, CP-66, CP-77 (all trade names: manufactured by ADEKA), FC-509 (trade name: manufactured by 3M), UVE1014 (trade name: GE), Sun-Aid SI-60L, Sun-Aid SI-80L, Sun-Aid SI-100L, Sun-Aid SI-110L, Sun-Aid SI-150L (all trade names: Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.), CG-24 Commercially available products such as -61 (trade name: manufactured by Ciba Japan) can be preferably used.
  • a chelate compound of a metal such as aluminum or titanium and a acetoacetate or diketone compound and a silanol such as triphenylsilanol or a chelate compound of a metal such as aluminum or titanium and acetoacetate or diketone and bisphenol S
  • a chelate compound of a metal such as aluminum or titanium and acetoacetate or diketone and bisphenol S
  • the compound with phenols, such as these may be sufficient.
  • Sun-Aid SI-60L is preferable because it can make the heating temperature at the time of curing relatively low (80 ° C. to 150 ° C.) and has excellent storage stability.
  • the content of the cationic polymerization initiator is preferably 0.01 wt% to 20 wt% with respect to the total weight (100 wt%) of the cationic polymerizable resin. More preferably, it is 0.2 wt% to 10 wt%.
  • the resin used for the hard coat agent of the present application may be dissolved in a solvent such as an organic solvent.
  • the solvent is not particularly limited. Common organic solvents can be used. It selects suitably by solvent resistance of the base material etc. which apply
  • solvents include hydrocarbon solvents (benzene, toluene, etc.), ether solvents (diethyl ether, tetrahydrofuran, diphenyl ether, anisole, dimethoxybenzene, etc.), halogenated hydrocarbon solvents (methylene chloride, chloroform, chlorobenzene, etc.) ), Ketone solvents (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), alcohol solvents (methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butyl alcohol, t-butyl alcohol, etc.), nitrile solvents (acetonitrile, propionitrile, benzonitrile) Etc.), ester solvents (ethyl acetate, butyl acetate, etc.), carbonate solvents (ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.), amide solvents (N, N-dimethyl) Formamide, N, N-di
  • the content of the solvent is 20 to 500 parts by weight with respect to the total weight (100 parts by weight) of the resin composition forming the cured film.
  • the amount is preferably 50 to 300 parts by weight.
  • additives may be added to the hard coat agent.
  • a filler may be added to impart film hardness and scratch resistance.
  • a leveling agent may be added.
  • additives such as weathering agents and antifoaming agents may be added. More specifically, the active energy ray sensitizer, the polymerization inhibitor, the polymerization initiation assistant, the leveling agent, the wettability improver as long as the effect of the cured film formed by the hard coat agent is not adversely affected. , Surfactants, plasticizers, UV absorbers, antioxidants, antistatic agents, silane coupling agents, inorganic fillers typified by silica and alumina, organic fillers, etc. May be.
  • leveling agents include commercially available acrylic surface conditioners BYK-350, BYK-352, BYK-354, BYK-356, BYK-381, BYK-392, BYK-394, BYK-3441, BYK-3440, BYK-3550 (both trade names: manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.) can be mentioned.
  • weathering agents include benzotriazoles, hydroxyphenyltriazines, benzophenones, salicylates, cyanoacrylates, triazines, or dibenzoylresorcinols.
  • ultraviolet absorbers may be used alone, or a plurality of ultraviolet absorbers may be used in combination. It is preferable to appropriately select the type and combination of ultraviolet absorbers based on the wavelength of ultraviolet rays to be absorbed.
  • a silicon compound may be added to the hard coat agent as a surface modifying component.
  • a general surface modifier having a silicone compound as a main component can be used.
  • silicone compounds include BYK-UV3500, BYK-UV-3570 (all manufactured by Big Chemie Japan), TEGO Rad2100, 2200N, 2250, 2500, 2600, 2700 (all manufactured by Evonik Degussa Japan), X-22-2445, X-22-2455, X-22-2457, X-22-2458, X-22-2459, X-22-1602, X-22-1603, X-22-1615, X- 22-1616, X-22-1618, X-22-1619, X-22-2404, X-22-2474, X-22-174DX, X-22-8201, X-22-2426, X-22-2 164A, X-22-164C (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and the like.
  • silicon compound one or more compounds selected from the group consisting of fluorosilsesquioxane compounds and fluorosilsesquioxane polymers described in WO2008 / 072766 and WO2008 / 072765 may be used.
  • thermoplastic resins examples include the following.
  • Polyethylene Polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, acrylonitrile-styrene resin, acrylonitrile-butadiene-styrene resin, poly (meth) acrylate resin, ultrahigh molecular weight polyethylene, poly-4-methylpentene, syndiotactic polystyrene, Polyacetal, polycarbonate, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyarylate (U polymer: trade name of Unitika, Vectra: trade name of Polyplastics, etc.), polyimide ( Kapton: Toray Industries, Inc. trade name, AURUM: Mitsui Chemicals, Inc. trade name, etc.), polyetherimide and polyamideimide.
  • U polymer trade name of Unitika, Vectra: trade name of Polyplastics, etc.
  • polyimide Kapton: Toray Industries,
  • Polyamides such as nylon 6, nylon 6,6 nylon 6,10, nylon MXD6, nylon 6, T (all trade names: manufactured by DuPont).
  • Polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene 2,6-naphthalenedicarboxylate.
  • Fluorine resins such as polytetrafluoroethylene and polyvinylidene fluoride.
  • the content of the thermoplastic resin is preferably 0.1 wt% to 50 wt% with respect to the total weight (100 wt%) of the resin composition forming the cured film. More preferably, it is 1 wt% to 30 wt%.
  • the cured film which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is obtained by the process of forming a coating film from the hard-coat agent which concerns on 1st Embodiment, and the process of hardening this coating film.
  • the coating film can be formed by, for example, coating.
  • the coating film can be cured, for example, by irradiation with active energy rays.
  • the method for applying the hard coat agent is not particularly limited. For example, spin coating, roll coating, slit coating, dipping, spray coating, gravure coating, reverse coating, rod coating, bar coating, die coating, kiss coating, reverse kiss coating, air knife coating Method and curtain coat method.
  • the applied hard coat agent can be dried in an environment of room temperature to about 200 ° C.
  • Examples of the method for curing the hard coating agent include curing treatments such as ultraviolet irradiation, heating, and electron beam irradiation.
  • the coating film contains a solvent
  • the coating film is usually heated in the range of 70 to 200 ° C. for several tens of minutes to remove the solvent remaining in the coating film, and then the curing treatment is performed. It is preferable.
  • an active energy ray source In the case of curing with an active energy ray polymerization initiator, after application and drying, a photoactive energy ray or electron beam is irradiated and cured by an active energy ray source.
  • an active energy ray source There are no particular restrictions on the active energy ray source, but depending on the nature of the active energy ray polymerization initiator used, for example, low pressure mercury lamp, high pressure mercury lamp, ultra high pressure mercury lamp, metal halide lamp, carbon arc, xenon arc, gas laser, solid state laser And an electron beam irradiation apparatus.
  • ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 400 nm from a UV lamp for example, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or a high power metal halide lamp
  • a UV lamp for example, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or a high power metal halide lamp
  • the coating liquid may be irradiated with a low energy electron beam from a self-shielding low energy electron accelerator of 300 keV or less.
  • thermosetting resin When curing a thermosetting resin, it is rapidly cured at a desired curing temperature (80 to 160 ° C.) and time (30 to 180 seconds).
  • a curing reaction initiator or a curing reaction accelerator may be used.
  • epoxy resins aliphatic amines and amines of aromatic amines, polyamide resins, tertiary amines and secondary amines, imidazoles, polymercaptans, acid anhydrides, Lewis acid complexes, melamine resins
  • an organometallic urethanization catalyst and a tertiary amine urethanization catalyst can be exemplified.
  • the film thickness of the cured film is 1 ⁇ m to 30 ⁇ m, more preferably 1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the thickness is 1 ⁇ m or more, it is possible to avoid that the effect of flexibility and impact resistance is reduced due to being too thin.
  • the thickness is 30 ⁇ m or less, it can be avoided that the optical properties (transparency, color) cannot be maintained due to being too thick.
  • it is too thick, it causes poor drying of the solvent, causes poor curing, and the adhesiveness may deteriorate due to the residual solvent, which can be avoided.
  • the molded product according to the third embodiment of the present invention has a molded body that is a coating target and a cured film according to the second embodiment that coats the molded body.
  • the toughness and heat resistance of the surface can be improved by the cured film.
  • the molded product may be a laminated body formed of a base material to be coated as a molded body and a cured film laminated on one or both sides of the base material. That is, the cured film may be directly laminated on only one side of the substrate, or may be laminated directly on both sides so that the substrate is sandwiched between the cured films. Or it may be laminated indirectly only on one side through another layer, or it may be laminated on both sides so that the substrate is sandwiched between other layers, and further laminated so that both sides are sandwiched between cured films. Also good.
  • FIG. 1 shows a state in which a cured film 12 is directly laminated on both surfaces of a base material 11.
  • the substrate 11 as a molded body examples include transparent glass substrates such as white plate glass, blue plate glass, and silica-coated blue plate glass; polycarbonate, polyester, acrylic resin, vinyl chloride resin, aromatic polyamide resin, polyamideimide, polyimide, tri Sheets and films made of synthetic resins such as acetylcellulose, diacetylcellulose, and cycloolefin resins; transparent resin substrates used for optical applications such as methacrylstyrene, polysulfone, and polyarylate; based on silicon-based materials formed from organic-inorganic hybrid resins Transparent film substrate (trade name: Cyladek, manufactured by JNC Corporation) and high surface hardness transparent substrate (trade name: Sylplus, manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.); metal such as aluminum plate, copper plate, nickel plate, stainless steel plate Substrate; other ceramics Board, semiconductor substrate having photoelectric conversion element; silicon wafer (P type, crystal orientation: ⁇ 100>, resistivity: 1 to 10 ⁇
  • These base materials may be pretreated.
  • pretreatment include chemical treatment with a silane coupling agent or the like, sandblast treatment, corona discharge treatment, ultraviolet treatment, plasma treatment, ion plating, sputtering, gas phase reaction method, vacuum deposition and the like.
  • the thickness of the substrate is not particularly limited. Any thickness suitable for the application may be used. For example, a thin glass having a thickness of about 10 ⁇ m to about 100 ⁇ m, a film having a thickness of about 10 ⁇ m to about 1 mm, and a substrate having a thickness of about 100 ⁇ m to about 10 mm are preferably used.
  • the molded body may be, for example, a lens such as a glass lens, a plastic lens, or a polycarbonate lens, or a plastic cover used for a surveillance camera.
  • a lens such as a glass lens, a plastic lens, or a polycarbonate lens
  • a plastic cover used for a surveillance camera.
  • the hard coating agent of the present invention can be coated with high transparency, and can form a cured film having an IPN structure. Due to the IPN structure, the cured film can have excellent toughness and heat resistance.
  • a resin that gives flexibility or impact resistance to a cured film such as urethane (meth) acrylate resin
  • flexibility, scratch resistance, impact resistance, which is considered to be due to stress relaxation Can be improved. Therefore, it is possible to prevent cracking of the base material and the like.
  • a scattering prevention effect can be imparted.
  • an acryloyl group was added (epoxy group reaction) to the side chain of the polymer having a glycidyl group by the following procedure.
  • a polymer having a glycidyl group 16.48 g of acrylic acid (AA), 0.13 g of MEHQ, tetra 1.25 g of methylammonium chloride and 33.24 g of 2-butanone (MEK) were introduced and sealed with nitrogen. It set to the oil bath maintained at 80 degreeC, and it heated up and started reaction.
  • the reaction was terminated by cooling to room temperature and introducing 10.0 g of MeOH. After completion of the reaction, 65 mL of Solmix AP-1 was added to the reaction solution, and then poured into 1300 mL of Solmix AP-1 to precipitate the reaction product. The supernatant was removed and dried under reduced pressure (40 ° C., 3 hours, 70 ° C., 3 hours) to obtain a polymer having an acryloyl group. The weight average molecular weight determined by GPC analysis of the obtained polymer was 47,000.
  • Preparation Example 1 Preparation of Coating Agent A 11.9 g (100% solid content) of a radically polymerizable polycarbonate urethane acrylate resin (A-1) obtained in Production Example 1, and an alicyclic epoxy resin as a cationic polymerizable resin ( B) 17.8 g (trade name: Celoxide 2021P, manufactured by Daicel Chemical Industries) and 70.0 g of 2-butanone (MEK) were weighed and stirred and mixed with a homogenizer.
  • a 11.9 g (100% solid content) of a radically polymerizable polycarbonate urethane acrylate resin (A-1) obtained in Production Example 1, and an alicyclic epoxy resin as a cationic polymerizable resin ( B) 17.8 g (trade name: Celoxide 2021P, manufactured by Daicel Chemical Industries) and 70.0 g of 2-butanone (MEK) were weighed and stirred and mixed with a homogenizer.
  • Coating Agent A was prepared as described above, and Example 1 was obtained.
  • Preparation Examples 2 to 5 Preparation of Coating Agents B to E Coating agents B to E were obtained by the method of Preparation Example 1 except that the formulations shown in Table 1 were used.
  • the coating agent C the radical polymerizable polyfunctional acrylate resin (A-2) (solid content 30% MEK solution) obtained in Production Example 2 was used. Coating agents B to E were prepared as described above and used as Example 2 to Comparative Example 2.
  • the blending ratio of coating agents A to E is shown in Table 1 (expressed as a weight ratio of solid content).
  • the obtained cured film A1 was measured by a tensile temperature dependent mode using a dynamic viscoelasticity measuring device “DVE-V4” manufactured by UBM Co., Ltd., and the glass transition temperature was measured from the tan ⁇ peak temperature. .
  • the measurement results were as shown in Table 2.
  • a cured film was produced in the same manner as the cured film A1 using the coating agents B, C, and D of Examples 2 and 3 and Comparative Example 1, and cured films B1, C1, and D1 were obtained.
  • the measurement results of the glass transition temperatures of the obtained cured films B1, C1, and D1 were as shown in Table 2.
  • the dynamic micro hardness tester “DUH211-S” manufactured by Shimadzu Corporation was used to determine the dynamic micro hardness (DHT115-1) (triangular cone indenter: 115 ° ridge angle, Belkovic type). It was measured. The measurement results were as shown in Table 2.
  • Table 2 shows the measured values of the cured films A1 to D1 and A2 to D2.
  • a coating film (cured film) was formed on the cycloolefin film, and a coated film A as a laminate was produced and evaluated.
  • Table 3 shows the measurement results of the total light transmittance, haze, pencil hardness, tack-free property, mandrel test, scratch resistance test, and heat test of the obtained coated film A.
  • Table 3 shows the measurement results of the total light transmittance, haze, pencil hardness, tack-free property, mandrel test, scratch resistance test, and heat test of the obtained coated films B to E.
  • Pencil hardness was measured according to JIS K5600 using a surface property tester HEIDON Type: 14W (manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.).
  • the tack-free property was checked for the presence or absence of a tack feeling when the coating films were pasted and peeled off. Those with a tacky feeling were marked with ⁇ , those without were marked with ⁇ , and those with no particular feeling were marked with ⁇ .
  • the mandrel test was measured according to the cylindrical mandrel method JIS K 5600-5-1.
  • a coated film attached on a stainless steel plate was placed in a vacuum dryer VO-400 (manufactured by ASONE Co., Ltd.) set at 130 ° C. and ⁇ 0.1 MPa, and left for 30 minutes. After removal, the presence or absence of whitening was visually confirmed. The case where whitening was observed was marked as x, and the case where no whitening was observed was marked as ⁇ .
  • Table 3 shows the measured values of the coating films A to E.
  • Table 4 shows the measurement results of the total light transmittance, haze, falling ball impact test, and bending test of the obtained coated glass A.
  • Table 4 shows the measurement results of the total light transmittance, haze, falling ball impact test, and bending test of the obtained coated glasses B, C, and E.
  • Comparative Example 3 only a thin film glass was evaluated without using a coating agent.
  • the measurement results of the total light transmittance, haze, falling ball impact test, and bending test of the thin film glass (OA-10G, manufactured by Matsunami Glass Industry Co., Ltd., 0.1 mm thickness) used in the coated glass A are shown in Table As shown in FIG.
  • Table 4 shows the measured values of coated glass A to C, E and uncoated glass.
  • Preparation Example 6 Preparation of coating agent A1
  • the coating agent A1 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that 2-butanone (MEK), which is a diluent solvent for coating agent A in Preparation Example 1, was changed to propylene glycol monomethyl ether (PGM). Agent A1 was obtained. Coating agent A1 was prepared as described above, and Example 4 was obtained.
  • MEK 2-butanone
  • PGM propylene glycol monomethyl ether
  • a coating film (cured film) was formed on a PC plate to prepare and evaluate a coated plate A as a laminate.
  • the polycarbonate plate (Panlite PC-1151, manufactured by Teijin Chemicals Ltd., 2.0 mm thickness) was subjected to dip coating (pickup speed 6.0 mm / min) to form a wet film. Then, heat treatment was performed in an oven set at 130 ° C. for 2 minutes.
  • Example 4 Using the coating agents B1, C1, and E1 of Examples 5 and 6 and Comparative Example 4, coating was performed in the same manner as in Example 4 to obtain coated plates B, C, and E.
  • Table 5 shows the measurement results of the total light transmittance, haze, and falling ball impact test of the obtained coated plates B, C, and E.
  • Table 5 shows the measurement results of the total light transmittance, haze, and falling ball impact test of the polycarbonate plate (Panlite PC-1151, manufactured by Teijin Chemicals Ltd., 2.0 mm thickness) used for the coated plate A. As shown.
  • Table 5 shows the measured values of the coated plates A to C and E and the uncoated plate.
  • the cured films of Examples 1 to 3 are excellent in heat resistance and durability. Further, as is apparent from the results in Table 3, Examples 1 to 3 also have bending resistance and tack-free property (ease of peeling). The tack-free property was particularly excellent when (A-2) was further added as an acrylic resin component (Example 3). From the above, as is clear from the results of Tables 2 to 5, the cured product formed from the coating agent (curable resin composition) of the present invention is transparent, tack-free, flexible, and heat resistant. It has excellent durability, and in particular, improves the bending resistance, impact resistance, and heat resistance when laminated on a film, a base material (glass or the like) and a molded body.

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Abstract

 本願発明は、強靭性を増加させて耐傷付き性を向上させた硬化膜を形成可能なハードコート剤である。本願のハードコート剤は、活性エネルギー線の照射によりラジカル重合可能な第1の硬化性樹脂と;ラジカル重合以外の反応により硬化する第2の硬化性樹脂とを含有し;前記第1の硬化性樹脂および前記第2の硬化性樹脂の硬化により、相互侵入高分子網目(IPN)構造を形成する。したがって、本願のハードコート剤を硬化させた硬化膜は、IPN構造を有し、高強靭性、高耐熱性を備えたコーティング膜となる。

Description

ハードコート剤、硬化膜、成形物
 本発明は、ハードコート剤に関する。特に、樹脂どうしが絡みあい網目構造となるIPN構造を形成するハードコート剤に関する。
 近年、持ち運び可能で屋外でも使用できるLCD(liquidcrystal display)端末の普及が目覚しく、スマートフォン、PND(personal navigation device)に代表される携帯端末や、Google Glassに代表されるウェアラブルディスプレイ(wearable display)が例として挙げられる。
 これら製品は携帯して使用するため、軽量化する必要があり、部材の一部をガラスからプラスチックへ切り替える方法がとられている。しかし、プラスチック(特にPET、PC、PMMA、シクロオレフィン等)は、軽量かつ透明性の高い特徴を持っているが、耐傷付き性が乏しい。その解決手段として、ハードコート剤による表面処理により、傷付きを防止する方法が広く用いられている。
 傷付きを防止する方法として、特許文献1には、ガラス基板用の耐擦傷性に優れたコーティング剤であって、ガラスとの密着性および飛散防止性に優れたコーティング剤が開示されている(段落0019)。特許文献2には、深い傷に対しても修復能力を有し、繰り返し修復能力を発現する自己修復層を有する積層体が開示されている(段落0004)。傷の修復は、活性エネルギー線硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を混合させて生成した塗布液を基材層上に塗布し、活性エネルギー線硬化性樹脂を硬化させて塗膜を生成し、塗膜に傷が入った場合に当該塗膜を加熱することにより、塗膜に含まれた熱可塑性樹脂が軟化して傷を埋めることにより行われる(段落0005)。
特開2006-290696号公報 特開2013-154631号公報
 しかし、上記のようなコーティング剤や積層体であっても、強靭性をさらに増加させ耐傷付き性を向上させたり、耐熱性を向上させることは常に求められる。
 そこで、本発明は、強靭性を増加させ耐傷付き性を向上させた、および耐熱性を向上させたハードコート剤を提供することを課題とする。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、IPN構造を形成可能な樹脂組成物は、より強靭で高耐熱性を有する硬化膜を形成できることを見出し、さらにはIPN構造を導入可能な樹脂の組合せであってハードコート剤になり得る樹脂の組合せを見出し、本発明を完成させた。なお、「IPN」とは、Interpenetrating Polymer Network(相互侵入高分子網目)の略であり、異種の架橋高分子網目が相互に侵入し合った網目構造をもつ混合物である。さらに「セミIPN」とは、一方の成分が直鎖状で他方の成分が高分子網目である系をいう。「セミIPN」に対して本明細書では、一方の成分が高分子網目で他方の成分も高分子網目である系を「フルIPN」とし、本明細書において「IPN構造」という場合には「セミIPN構造」および「フルIPN構造」を含む。
 本発明の第1の態様に係るハードコート剤は、活性エネルギー線の照射によりラジカル重合可能な第1の硬化性樹脂と;ラジカル重合以外の反応により硬化する第2の硬化性樹脂とを含有し;前記第1の硬化性樹脂および前記第2の硬化性樹脂の硬化により、相互侵入高分子網目(IPN)構造を形成する。
 活性エネルギー線の照射により、ラジカル重合可能な第1の硬化性樹脂はラジカル重合により架橋構造を形成し、ラジカル重合以外の反応により硬化する第2の硬化性樹脂とは化学的に結合(重合)しない。各々の樹脂が別々に硬化し、IPN構造を形成する。IPN構造とすることで、各々の樹脂がもたらす効果を打ち消しあうことなく両立させることができる。その結果、より強靭性およびより耐熱性を備えたコーティングが可能になる。さらに、活性エネルギー線の照射により、短時間での成膜硬化が可能となる。
 なお、「活性エネルギー線」とは、活性種を発生する化合物を分解して活性種を発生させることのできるエネルギー線をいう。このような活性エネルギー線としては、可視光、紫外線、赤外線、X線、α線、β線、γ線、電子線などの光エネルギー線が挙げられる。
 本発明の第2の態様に係るハードコート剤は、上記本発明の第1の態様に係るハードコート剤において、前記第1の硬化性樹脂が、(メタ)アクリレートモノマー、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、およびウレタン(メタ)アクリレート樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である。
 このように構成すると、(メタ)アクリレート基によりラジカル重合させることができる。
 本発明の第3の態様に係るハードコート剤は、上記本発明の第2の態様に係るハードコート剤において、前記第1の硬化性樹脂が、2官能以上の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレート樹脂である。
 このように構成すると、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂の存在により、硬化膜に屈曲性、耐衝撃性を付与することができる。したがって、IPN構造により強靭性、耐熱性を向上させた硬化膜は、屈曲性、耐衝撃性をも有することができる。
 本発明の第4の態様に係るハードコート剤は、上記本発明の第1の態様~第3の態様のいずれか1の態様に係るハードコート剤において、前記第2の硬化性樹脂が、熱硬化性樹脂または活性エネルギー線硬化性樹脂である。
 このように構成すると、ラジカル重合以外の反応により硬化する樹脂を、乾燥時の加熱や、活性エネルギー線の照射によるラジカル重合可能な樹脂の硬化と同時にまたは個々に、硬化させることができる。
 本発明の第5の態様に係るハードコート剤は、上記本発明の第4の態様に係るハードコート剤において、前記第2の硬化性樹脂が、フェノール樹脂、アルキド樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン系樹脂、熱硬化性ポリイミド、シリコーン樹脂、オキセタン樹脂、およびビニルエーテル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である。
 このように構成すると、硬化膜に硬度、強靭性、耐熱性等を付与することができる。
 本発明の第6の態様に係るハードコート剤は、上記本発明の第5の態様に係るハードコート剤において、前記第2の硬化性樹脂が、活性エネルギー線の照射または熱により硬化可能なエポキシ樹脂である。
 このように構成すると、エポキシ樹脂の存在により、硬化膜に硬度、強靭性、耐熱性を付与することができる。
 本発明の第7の態様に係る硬化膜は、上記本発明の第1の態様~第6の態様のいずれか1の態様に係るハードコート剤を塗布してなる塗膜を硬化させた膜である。
 このように構成すると、硬化膜はIPN構造を有し、強靭性、耐熱性に優れた膜となり得る。
 本発明の第8の態様に係る成形物は、上記本発明の第7の態様に係る硬化膜と;前記硬化膜に被膜された成形体とを備える。
 このように構成すると、IPN構造を有する硬化膜により、成形物の表面の硬度、強靭性、耐熱性を向上させることができる。
 本願発明の、IPN構造を形成可能なハードコート剤を提供することにより、強靭性を増加させて耐傷付き性を向上させた、および耐熱性を向上させたハードコートが可能となる。
基材11に、本発明のハードコート剤により形成された硬化膜12を積層した積層体(成形物)を示す図である。
 この出願は、日本国で2014年6月2日に出願された特願2014-114405号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。本発明は以下の詳細な説明によりさらに完全に理解できるであろう。本発明のさらなる応用範囲は、以下の詳細な説明により明らかとなろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、本発明の精神と範囲内で、当業者にとって明らかであるからである。出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。また、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
[ハードコート剤]
 本発明の第1の実施の形態に係るハードコート剤は、少なくとも2種類の硬化性樹脂を含有する。それぞれの硬化性樹脂は、重合反応の種類が異なり、高分子どうしが互いに化学的に結合(重合)することなく個々に重合し、異種の架橋高分子網目が相互に侵入し合った網目構造(IPN構造)を構成する。このように、IPN構造の形成が可能となるように硬化性樹脂を組合せることにより、耐強靭性、耐熱性を向上させたハードコート剤を得ることができる。
 重合反応の異なる硬化性樹脂の組合せとしては、例えば、第1の硬化性樹脂としてラジカル重合性樹脂と、第2の硬化性樹脂としてラジカル重合以外の反応により硬化する樹脂を挙げることができる。ラジカル重合以外の反応には、付加重合、開環重合に代表されるカチオン重合、アニオン重合、配位重合が挙げられる。さらに、逐次重合に代表される重縮合、重付加、付加縮合により硬化する樹脂を用いてもよい。
 一例として本願のハードコート剤は、ラジカル重合性樹脂(A)(第1の硬化性樹脂に相当)、カチオン重合性樹脂(B)(活性エネルギー線硬化性または熱硬化性:第2の硬化性樹脂に相当)、ラジカル重合開始剤(D)、カチオン重合開始剤(E)、必要に応じて溶剤(F)を含んで構成される。または、ラジカル重合性樹脂(A)、カチオン重合性以外の熱硬化性樹脂(C)、ラジカル重合開始剤(D)、必要に応じて溶剤(F)を含んで構成されてもよい。
 さらに、本願のハードコート剤は、必要に応じて添加剤(G)、その他樹脂(H)等を含んでもよい。
[ラジカル重合性樹脂(A)]
 ラジカル重合性樹脂(A)としては、(メタ)アクリレートモノマー、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂などのラジカル重合が可能な不飽和結合を有する樹脂を挙げることができる。これらの樹脂を単独で用いてもよいし、複数の樹脂を組合せて用いてもよい。特に、2官能以上の(メタ)アクリロイル基を有するものが好ましい。
・(メタ)アクリレートモノマー
 (メタ)アクリレートモノマーとしては、多価アルコールにα,β-不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物が挙げられる。例えば、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコール(メタ)アクリレート、プロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレンポリトリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンテトラエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンペンタエトキシトリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが挙げられる。また、シルセスキオキサン骨格を有する化合物で、官能基に(メタ)アクリレートを有する化合物も挙げられる。
 多価アルコールにα,β-不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物とは、多価アルコールとアクリル酸エステルとのエステル交換反応で得られる化合物であってもよい。例えば、特開2006-45284号公報または特開2007-39587号公報により合成可能な下記の(メタ)アクリレートモノマーであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 式中、Aはジエン系オリゴマー鎖を示し、R4は水素原子またはメチル基を示す。nは1または2である。Aの代表例としては、共役ジエンおよび必要により他の共重合性モノマーを重合して得られるオリゴマー鎖または該オリゴマー鎖を水素化させることによって得られるオリゴマー鎖が挙げられる。
・不飽和ポリエステル樹脂
 不飽和ポリエステル樹脂としては、多価アルコールと不飽和多塩基酸(および必要に応じて飽和多塩基酸)とのエステル化反応による縮合生成物(不飽和ポリエステル)を、重合性モノマーに溶解したものが挙げられる。
 前記不飽和ポリエステルとしては、無水マレイン酸などの不飽和酸とエチレングリコールなどのジオールとを重縮合させて製造できる。具体的にはフマル酸、マレイン酸、イタコン酸などの重合性不飽和結合を有する多塩基酸またはその無水物を酸成分とし、これとエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、シクロヘキサン-1,4-ジメタノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物などの多価アルコールをアルコール成分として反応させ、また、必要に応じてフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸、セバシン酸などの重合性不飽和結合を有していない多塩基酸またはその無水物も酸成分として加えて製造されるものが挙げられる。
・ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂
 ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂としては、(1)飽和多塩基酸および/または不飽和多塩基酸と多価アルコールから得られる末端カルボキシルのポリエステルにα,β-不飽和カルボン酸エステルを含有するエポキシ化合物を反応して得られる(メタ)アクリレート、(2)飽和多塩基酸および/または不飽和多塩基酸と多価アルコールから得られる末端カルボキシルのポリエステルに水酸基含有アクリレートを反応させて得られる(メタ)アクリレート、(3)飽和多塩基酸および/または不飽和多塩基酸と多価アルコールから得られる末端水酸基のポリエステルに(メタ)アクリル酸を反応して得られる(メタ)アクリレートが挙げられる。
 ポリエステル(メタ)アクリレートの原料として用いられる飽和多塩基酸としては、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸、セバチン酸などの重合性不飽和結合を有していない多塩基酸またはその無水物とフマル酸、マレイン酸、イタコン酸などの重合性不飽和多塩基酸またはその無水物が挙げられる。さらに多価アルコール成分としては、前記不飽和ポリエステルと同様である。
・エポキシ(メタ)アクリレート樹脂
 エポキシ(メタ)アクリレート樹脂としては、グリシジルを有する化合物と、アクリル酸などの重合性不飽和結合を有するカルボキシル化合物のカルボキシルとの開環反応により生成する重合性不飽和結合を持った化合物(ビニルエステル)を、重合性モノマーに溶解したものが挙げられる。
 前記ビニルエステルとしては、公知の方法により製造されるものであり、エポキシ樹脂に不飽和一塩基酸、例えばアクリル酸またはメタクリル酸を反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレートが挙げられる。
 また、各種エポキシ樹脂をビスフェノール(例えばA型)またはアジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸(ハリダイマー270S:ハリマ化成(株))などの二塩基酸で反応させ、可撓性を付与してもよい。
 原料としてのエポキシ樹脂としては、ビスフェノールAジグリシジルエーテルおよびその高分子量同族体、ノボラック型グリシジルエーテル類などが挙げられる。
・ウレタン(メタ)アクリレート樹脂
 ウレタン(メタ)アクリレート樹脂は、(メタ)アクリロイル基を有し、かつ、ウレタン骨格をもつ活性エネルギー線硬化性樹脂であり、例えば紫外線硬化性樹脂を挙げることができる。ウレタン(メタ)アクリレート樹脂は、硬化膜に屈曲性(柔軟性)を付与することができ特に好ましい。
 ウレタン(メタ)アクリレート樹脂は、ポリイソシアネートとポリヒドロキシ化合物あるいは多価アルコール類とを反応させた後、さらに水酸基含有(メタ)アクリル化合物を反応させることによって得ることができるラジカル重合性不飽和基含有オリゴマー、プレポリマー、ポリマーであってもよい。特に、多価アルコール類にポリカーボネート系ポリオール類を用いたポリカーボネート系ウレタンアクリレートが好ましい。ポリカーボネート系ウレタンアクリレートを用いることで、形成された硬化膜は優れた伸縮性と強靭性を供えることができる。
 前記ポリイソシアネートとしては、具体的には2,4-トリレンジイソシアネートおよびその異性体、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ナフタリンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、バーノックD-750(商品名:DIC(株)製)、クリスボンNK(商品名:DIC(株)製)、デスモジュールL(商品名:住友バイエルウレタン(株)製)、コロネートL(商品名:日本ポリウレタン工業(株)製)、タケネートD102(商品名:三井武田ケミカル(株)製)、イソネート143L(商品名:三菱化学(株)製)などが挙げられる。
 前記ポリヒドロキシ化合物としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオールなどが挙げられ、具体的にはグリセリン-エチレンオキシド付加物、グリセリン-プロピレンオキシド付加物、グリセリン-テトラヒドロフラン付加物、グリセリン-エチレンオキシド-プロピレンオキシド付加物、トリメチロールプロパン-エチレンオキシド付加物、トリメチロールプロパン-プロピレンオキシド付加物、トリメチロールプロパン-テトラヒドロフラン付加物、トリメチロールプロパン-エチレンオキシド-プロピレンオキシド付加物、ジペンタエリスリトール-エチレンオキシド付加物、ジペンタエリスリトール-プロピレンオキシド付加物、ジペンタエリスリトール-テトラヒドロフラン付加物、ジペンタエリスリトール-エチレンオキシド-プロピレンオキシド付加物などが挙げられる。
 前記多価アルコール類としては、具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、ビスフェノールAとプロピレンオキシドまたはエチレンオキシドとの付加物、1,2,3,4-テトラヒドロキシブタン、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,2-シクロヘキサングリコール、1,3-シクロヘキサングリコール、1,4-シクロヘキサングリコール、パラキシレングリコール、ビシクロヘキシル-4,4-ジオール、2,6-デカリングリコール、2,7-デカリングリコールなどが挙げられる。
 前記水酸基含有(メタ)アクリル化合物としては、特に限定されるものではないが、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、具体的には、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸のジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
 ウレタン(メタ)アクリレート樹脂は、公知の方法で合成することが可能である。一例として、所定量の有機ポリイソシアネート(a)およびポリカーボネートポリオール(b)を70℃~80℃の条件下で残存イソシアネート濃度が所定量になるまで反応させ、その後、さらに所定量の分子内に1個以上の水酸基を含有する(メタ)アクリレート(c)を添加して、重合禁止剤(例えば、ハイドロキノンモノメチルエーテル)の存在下、70℃~80℃で残存イソシアネート濃度が0.1重量%以下になるまで反応させることにより得ることができる。
 ウレタン(メタ)アクリレート樹脂の重量平均分子量(Mw)は3,000~500,000、好ましくは5,000~200,000の範囲である。この範囲とすることで、硬化膜に柔軟性を付与することができる。3,000以上の場合、硬化膜中の架橋密度が高くなりすぎることがない。
 ラジカル重合可能な硬化性樹脂の含有量は、樹脂の種類や硬化膜に付与したい特性により異なるものである。例えば、硬化膜を形成する樹脂組成物の総重量(100wt%)に対して、ラジカル重合可能な硬化性樹脂の含有量は20wt%~90wt%であることが好ましい。より好ましくは、30wt%~70wt%である。ラジカル重合可能な硬化性樹脂の含有量が20wt%~90wt%であると、硬化後の硬化膜は優れた伸張性や屈曲性を保持することができる。
[ラジカル重合以外の反応により硬化する樹脂]
 ラジカル重合以外の反応により硬化する樹脂としては、活性エネルギー線硬化性または熱硬化性のカチオン重合性樹脂(B)、アニオン重合性樹脂、配位重合性樹脂、開環重合性樹脂、重付加性樹脂、重縮合性樹脂、付加縮合性樹脂、カチオン重合性以外の熱硬化性樹脂(C)等を挙げることができる。
 カチオン重合性樹脂(B)、アニオン重合性樹脂としては、ビニルエーテル、プロペニルエーテル、オキセタニル、オキシラニル、ビニルアリールなどのカチオン重合性官能基を有する基;およびビニルカルボキシル、シアノアクリロイルなどのアニオン重合性官能基を有する化合物が挙げられる。
 さらに、カチオン重合性樹脂(B)としては、例えば、ビスフェノール系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂や、オキセタン樹脂、ビニルエーテル樹脂が挙げられる。
 重付加性樹脂、重縮合性樹脂、開環重合性化合物としては、以下の例を挙げることができる。
 重付加性の重合性化合物としては、例えば重合によりポリウレタンを生成するような活性水素含有化合物として、例えば低分子量ジオール[エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオールなど];ポリエーテルジオール[上記に例示した低分子量ジオールのアルキレンオキシド(エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなど)付加物、アルキレンオキシドの開環重合物(ポリテトラメチレングリコールなど)];ポリエステルジオール[脂肪族ジカルボン酸(アジピン酸、マレイン酸、二量化リノレイン酸など)または芳香族ジカルボン酸(フタル酸、テレフタル酸など)と上記に例示した低分子量ジオールとの縮合ポリエステルジオール、ε-カプロラクトンの開環重合によるポリラクトンジオールなど];低分子量ジアミン(イソホロンジアミン、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルジシクロヘキシルメタンなど)が挙げられる。また、ジイソシアネートとしては、例えば芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど)、脂環式ジイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、ジイソシアネートメチルシクロヘキサンなど)、脂肪族ジイソシアネート(ヘキサメチレンジイソシアネートなど)などが挙げられる。3官能以上の活性水素含有化合物(トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどの多価アルコール;ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどの多価アミン;トリエタノールアミンなどのアミノアルコールなど)および/または3官能以上のポリイソシアネート[トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオフォスフェート、トリメチロールプロパンとヘキサメチレンジイソシアネートの1対3付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートの環状3量体など]との組合せなどが挙げられる。
 エポキシ化合物としては、フェノールエーテル系グリシジル化合物(ビスフェノールA、ビスフェノールFなどのジグリシジルエーテル類など);エーテル系グリシジル化合物(ジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、ポリアリルグリシジルエーテルなど);エステル系グリシジル化合物[グリシジル(メタ)アクリレートとエチレン性不飽和単量体(アクリロニトリルなど)との共重合体など];グリシジルアミン類(パラアミノフェノールのグリシジルエーテルなど)、非グリシジル型エポキシ化合物(エポキシ化ポリオレフィン、エポキシ化大豆油など)などを挙げることができる。
 エポキシ硬化剤としては、ポリアミン類および(無水)ポリカルボン酸などを挙げることができる。
 ポリアミン類としては、例えば脂肪族ポリアミン類(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミンなどのアルキレンジアミン類、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどのポリアルキレンポリアミン類、アルキルアミノプロピルアミン、アミノエチルエタノールアミンなどのアルキルまたはヒドロキシアルキルアミン類、キシリレンジアミンなどの芳香環含有脂肪族アミン類、ポリオキシプロピレンポリアミンなどのポリエーテルポリアミン類など);脂環または複素環含有脂肪族ポリアミン類(N-アミノエチルピペラジン、1,3-ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);芳香族ポリアミン類(フェニレンジアミン、トルエンジアミン、ジアミノジフェニルメタンなど);ポリアミドポリアミン類(上記ポリアミン類とダイマー酸との縮合物);ベンゾグアナミンおよび/またはアルキルグアナミンおよびその変性物;およびジシアンジアミドなどを挙げることができる。
 重縮合性化合物としては、例えば重合によりポリエステルを生成するような、脂肪族ジカルボン酸エステル類の重合体(ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなど);ポリカーボネート;並びにこれらの2種以上の共エステル化物やこれら重合体を構成する化合物とアルキレンオキシド(ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなど)、3官能以上の低分子架橋剤(トリメチロールプロパン、グリセリン、トリメリット酸など)との共重縮合物が挙げられる。
 ポリアミド系としては、6-ナイロン、6,6-ナイロン、6,10-ナイロン、11-ナイロン、12-ナイロン、4,6-ナイロン等およびこれらの2種以上の共アミド化物やこれら重合体を構成する化合物とポリエステルを構成する化合物もしくはアルキレンオキシド(ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなど)、3官能以上の低分子架橋剤(トリメリット酸など)との共重縮合物が挙げられる。
 ポリイミド系としてはピロメリット酸と1,4-ジアミノベンゼンとの重縮合物;これらポリイミドを構成する化合物と上記ポリアミドを構成する化合物との共重縮合物、すなわちポリアミドイミドなどが挙げられる。これら、分子内に2つ以下の官能基を持つもの以外に、3つ以上の官能基をもつ、重合により架橋構造を形成するような、重合性化合物も含まれる。例えば、3官能以上の活性水素含有化合物(トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどの多価アルコール;ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどの多価アミン;トリエタノールアミンなどのアミノアルコールなど)、トリメリット酸、および/または3官能以上のポリイソシアネート[トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオフォスフェート、トリメチロールプロパンとヘキサメチレンジイソシアネートの1対3付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートの環状3量体など]との組合せなどが挙げられる。
 開環重合性化合物としては、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、β-メチル-δ-バレロラクトン、ε-カプロラクトン等のラクトン類、ε-カプロラクタム、エナントラクタム、ラウリルラクタム等のラクタム類などが挙げられる。
 さらに、ラジカル重合以外の反応により硬化する樹脂の一例として、下記式(A-1)~(A-3)で示されるシルセスキオキサン誘導体が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 式(A-1)~(A-3)において、Rはそれぞれ独立して、水素、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよく、隣接しない-CH-が-O-もしくはシクロアルキレンで置き換えられてもよい炭素数が1~45のアルキル、炭素数が4~8のシクロアルキル、置換もしくは非置換のアリールである。置換アリールのベンゼン環において、任意の水素は、炭素数が1~10のアルキル、ハロゲン、またはフッ素で置き換えられてもよい。Rはそれぞれ独立して炭素数が1~4のアルキル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびフェニルから選択される基である。少なくとも1つのXは水素あるいは重合性の官能基を有する基であり、残りのXはRと同様に定義される基である。Rが水素の場合には、一つのXだけが水素であってもよい。Xが重合性の官能基の場合には、少なくとも2つのXが重合性の官能基であることが好ましい。
 これらの化合物は、公知の製造方法によって合成できる。例えば、特許第5050473号公報を参照できる。
 なお、Xで表される重合性の官能基を有する基の重合性を有する基とは、付加重合、開環重合、または重縮合が可能な官能基であれば特に限定されず、オキシラニル、オキシラニレン、3,4-エポキシシクロヘキシル、オキセタニル、オキセタニレン、アクリルまたは(メタ)アクリル、アルケニル、アミン、2-オキサプロパン-1,3-ジオイル等が例示される。なお、重合性の官能基が複数ある場合は、各々同じ基であってもよく、また異なる基であってもよい。
 具体的には下記式(a)~(h)で示される基を例示することができる。
 式(a)~(h)にいて、Rは炭素数1~10のアルキレンであり、好ましくは炭素数1~6のアルキレンである。このアルキレンにおける1つの-CH-は-O-または1,4-フェニレンで置き換えられてもよい。そして、Rは水素または炭素数1~6のアルキルであり、好ましくは水素である。
 カチオン重合性以外の熱硬化性樹脂(C)としては、例えば、フェノール樹脂、アルキド樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン系樹脂、熱硬化性ポリイミドおよびシリコーン樹脂が挙げられる。これらの樹脂を単独で用いてもよいし、複数の樹脂を組合せて用いてもよい。
 具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、高分子型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等のエポキシ系樹脂、メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂、メチルエーテル化メラミン樹脂、ブチルエーテル化メラミン樹脂、メチルブチル混合エーテル化メラミン樹脂等のメラミン系樹脂、イソシアネート基を2個以上持ったポリイソシアネート化合物(O=C=N-R-N=C=O)と、水酸基を2個以上持ったポリオール化合物(HO-R'-OH)、ポリアミン(H2N-R"-NH2)、または水などの活性水素(-NH2,-NH,-CONH-など)を持った化合物などとの反応により得ることができるウレタン系樹脂等が加工適性上好ましい。
 エポキシ系樹脂は耐熱性、耐薬品性、メラミン系樹脂は耐熱性、硬度、透明性、ウレタン系樹脂は低温硬化性に優れており、適宜選択して使用することができる。
 ラジカル重合以外の反応により硬化する樹脂としては、特にカチオン重合性樹脂が好ましい。カチオン重合を用いることで、硬化反応を早くすることができ、製造の際に好適である。また、使用するカチオン重合開始剤の種類によって、カチオン重合が光と熱のどちらで進むかを適宜選択することができる。
 ラジカル重合以外の反応により硬化する樹脂の含有量は、樹脂の種類や硬化膜に付与したい特性により異なるものである。例えば、硬化膜を形成する樹脂組成物の総重量(100wt%)に対して、ラジカル重合以外の反応により硬化する樹脂の含有量は10wt%~90wt%であることが好ましい。より好ましくは、20wt%~70wt%である。ラジカル重合以外の反応により硬化する樹脂の含有量が10wt%~90wt%であると、硬化後の硬化膜は優れた硬度、強靭性、耐熱性を保持することができる。
[ラジカル重合開始剤(D)]
 ラジカル重合開始剤は、特に限定しない。活性エネルギー線でラジカルを発生する開始剤であればよい。
 活性エネルギー線重合開始剤として用いられる化合物としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、4,4′-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントン、イソプロピルキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-エチルアントラキノン、アセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-4′-イソプロピルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、カンファーキノン、ベンズアントロン、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-モルホリノフェニル)-ブタノン-1,4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4,4′-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4,4′-トリ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、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、2-(4′-メトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(3′,4′-ジメトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(2′,4′-ジメトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(2′-メトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4′-ペンチルオキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、4-[p-N,N-ジ(エトキシカルボニルメチル)]-2,6-ジ(トリクロロメチル)-s-トリアジン、1,3-ビス(トリクロロメチル)-5-(2′-クロロフェニル)-s-トリアジン、1,3-ビス(トリクロロメチル)-5-(4′-メトキシフェニル)-s-トリアジン、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、3,3′-カルボニルビス(7-ジエチルアミノクマリン)、2-(o-クロロフェニル)-4,4′,5,5′-テトラフェニル-1,2′-ビイミダゾール、2,2′-ビス(2-クロロフェニル)-4,4′,5,5′-テトラキス(4-エトキシカルボニルフェニル)-1,2′-ビイミダゾール、2,2′-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4′,5,5′-テトラフェニル-1,2′-ビイミダゾール、2,2′-ビス(2,4-ジブロモフェニル)-4,4′,5,5′-テトラフェニル-1,2′-ビイミダゾール、2,2′-ビス(2,4,6-トリクロロフェニル)-4,4′,5,5′-テトラフェニル-1,2′-ビイミダゾール、3-(2-メチル-2-ジメチルアミノプロピオニル)カルバゾール、3,6-ビス(2-メチル-2-モルホリノプロピオニル)-9-n-ドデシルカルバゾール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム、3,3′,4,4′-テトラ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′,4,4′-テトラ(t-ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′-ジ(メトキシカルボニル)-4,4′-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4′-ジ(メトキシカルボニル)-4,3′-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4′-ジ(メトキシカルボニル)-3,3′-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノンなどである。これらの化合物は単独で使用してもよく、2つ以上を混合して使用することも有効である。
 ラジカル重合開始剤の含有量は、ラジカル重合性樹脂の総重量(100wt%)に対して0.01wt%~20wt%であることが好ましい。より好ましくは、1wt%~10wt%である。
[カチオン重合開始剤(E)]
 カチオン重合開始剤は、活性エネルギー線照射や熱エネルギーによりカチオン重合を開始させる物質を放出することができる化合物であればよい。かかる硬化反応開始剤の例としては、カルボン酸、アミン、酸無水物化合物や酸発生剤などが含まれ、好ましくはルイス酸を放出するオニウム塩である複塩またはその誘導体である。
 上記の硬化反応開始剤の代表的なものとしては、下記式(1)で示される陽イオンと陰イオンの塩を挙げることができる。
   [A]m+[B]m-     (1)
 式(1)において、陽イオン[A]m+はオニウムイオンであることが好ましく、例えば下記式(2)で示される。
   [(α)Q]m+     (2)
 式(2)において、αは炭素数が1~60であり、炭素原子以外の原子をいくつ含んでもよい有機基である。aは1~5の整数である。a個のαは各々独立で、同一でも異なっていてもよい。また、少なくとも1つのαは、芳香環を有する有機基であることが好ましい。
 Qは、S、N、Se、Te、P、As、Sb、Bi、O、I、Br、Cl、F、N=Nからなる群から選ばれる原子あるいは原子団である。また、陽イオン[A]m+中のQの原子価をqとしたとき、m=a-qである(但し、N=Nは原子価0として扱う)。
 一方、陰イオン[B]m-は、ハロゲン化物錯体であるのが好ましく、例えば下記式(3)で示される。
   [LXm-     (3)
 式(3)において、Lはハロゲン化物錯体の中心原子である金属または半金属(Metalloid)であり、B、P、As、Sb、Fe、Sn、Bi、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、Cr、Mn、Coなどである。Xはハロゲン原子、または、ハロゲン原子やアルコキシ基等で置換されていてもよいフェニル基である。bは3~7なる整数である。また、陰イオン[LXm-中のLの原子価をpとしたとき、m=b-pである。
 式(3)で示される陰イオン[LXm-の具体例には、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラ(3,5-ジフルオロ-4-メトキシフェニル)ボレート、テトラフルオロボレート(BF)、ヘキサフルオロフォスフェート(PF)、ヘキサフルオロアンチモネート(SbF)、ヘキサフルオロアルセネート(AsF)、ヘキサクロロアンチモネート(SbCl)などが含まれる。
 また陰イオン[B]m-としては、下記式(4)で示されるものも好ましく用いることができる。L、X、bは上記と同様である。
   [LXb-1(OH)]m-     (4)
 陰イオン[B]m-の例には、さらに過塩素酸イオン(ClO、トリフルオロメチル亜硫酸イオン(CFSO、フルオロスルホン酸イオン(FSO、トルエンスルホン酸陰イオン、トリニトロベンゼンスルホン酸陰イオンなども含まれる。
 本発明における硬化反応開始剤は、このようなオニウム塩の中でも、下記の(イ)~(ハ)に例示される芳香族オニウム塩であることがさらに好ましい。これらの中から、その1種を単独で、または2種以上を混合して使用することができる。
 (イ)フェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、4-メトキシフェニルジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-メチルフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートなどのアリールジアゾニウム塩。
 (ロ)ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジ(4-メチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジ(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェートなどのジアリールヨードニウム塩。
 (ハ)トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリス(4-メトキシフェニル)スルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル-4-チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル-4-チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、4,4’-ビス(ジフェニルスルフォニオ)フェニルスルフィド-ビス-ヘキサフルオロアンチモネート、4,4’-ビス(ジフェニルスルフォニオ)フェニルスルフィド-ビス-ヘキサフルオロホスフェート、4,4’-ビス[ジ(β-ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ]フェニルスルフィド-ビス-ヘキサフルオロアンチモネート、4,4’-ビス[ジ(β-ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ]フェニルスルフィド-ビス-ヘキサフルオロホスフェート、4-[4’-(ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル-ジ-(4-フルオロフェニル)スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-[4'-(ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル-ジ-(4-フルオロフェニル)スルホニウムヘキサフルオロホスフェートなどのトリアリールスルホニウム塩。
 さらに、本発明における硬化反応開始剤は、鉄アレーン錯体またはアルミニウム錯体と、トリフェニルシラノールなどのシラノール類との混合物であってもよい。
 鉄アレーン錯体の例には、(η-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)〔(1,2,3,4,5,6-η)-(1-メチルエチル)ベンゼン〕-アイアン-ヘキサフルオロホスフェートなどが含まれ、アルミニウム錯体の例には、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム、トリス(エチルアセトアセタト)アルミニウム、トリス(サリチルアルデヒダト)アルミニウムなどが含まれる。
 上記の中でも実用面の観点から、本発明の実施の形態における硬化反応開始剤は、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、鉄-アレーン錯体であることが好ましい。
 紫外線照射によりカチオン種を発生するカチオン重合開始剤としては、例えば、ヘキサフルオロアンチモネート塩、ペンタフルオロヒドロキシアンチモネート塩、ヘキサフルオロホスフェート塩、ヘキサフルオロアルゼネート塩が挙げられる。上記カチオン重合開始剤としては、例えば、UVACURE1590(商品名:ダイセル・サイテック(株)製)、CD-1010、CD-1011、CD-1012(いずれも商品名:米国サートマー製)、イルガキュア264(商品名:BASF製)、CIT-1682(商品名:日本曹達(株)製)などの市販品を使用することもできる。
 加熱処理を施すことによりカチオン種を発生するカチオン重合開始剤としては、例えば、アリールジアゾニウム塩、アリールヨードニウム塩、アリールスルホニウム塩、アレン-イオン錯体が挙げられる。上記カチオン重合開始剤としては、例えば、PP-33、CP-66、CP-77(いずれも商品名:(株)ADEKA製)、FC-509(商品名:スリーエム製)、UVE1014(商品名:G.E.製)、サンエイドSI-60L、サンエイドSI-80L、サンエイドSI-100L、サンエイドSI-110L、サンエイドSI-150L(いずれも商品名:三新化学工業(株)製)、CG-24-61(商品名:チバ・ジャパン製)等の市販品を好ましく使用することができる。さらに、アルミニウムやチタンなどの金属とアセト酢酸若しくはジケトン類とのキレート化合物とトリフェニルシラノール等のシラノールとの化合物、または、アルミニウムやチタンなどの金属とアセト酢酸若しくはジケトン類とのキレート化合物とビスフェノールS等のフェノール類との化合物であってもよい。
 特に、サンエイドSI-60Lは硬化の際の加温温度を比較的低温(80℃~150℃)にすることができ、かつ保存安定性に優れるため、成膜性に優れ好ましい。
 カチオン重合開始剤の含有量は、カチオン重合性樹脂の総重量(100wt%)に対して0.01wt%~20wt%であることが好ましい。より好ましくは、0.2wt%~10wt%である。
[溶剤(F)]
 本願のハードコート剤に用いる樹脂は、有機溶剤等の溶剤に溶解させて用いてもよい。溶剤は特に限定しない。一般的な有機溶剤等を使用できる。ハードコート剤を塗布する基材等の耐溶剤性により適宜選択する。
 溶剤の具体例としては、炭化水素系溶媒(ベンゼン、トルエンなど)、エーテル系溶媒(ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジフェニルエーテル、アニソール、ジメトキシベンゼンなど)、ハロゲン化炭化水素系溶媒(塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼンなど)、ケトン系溶媒(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)、アルコール系溶媒(メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブチルアルコール、t-ブチルアルコールなど)、ニトリル系溶媒(アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルなど)、エステル系溶媒(酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、カーボネート系溶媒(エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなど)、アミド系溶媒(N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド)、ハイドロクロロフルオロカーボン系溶媒(HCFC-141b、HCFC-225)、ハイドロフルオロカーボン(HFCs)系溶媒(炭素数2~4、5および6以上のHFCs)、パーフルオロカーボン系溶媒(パーフルオロペンタン、パーフルオロヘキサン)、脂環式ハイドロフルオロカーボン系溶媒(フルオロシクロペンタン、フルオロシクロブタン)、酸素含有フッ素系溶媒(フルオロエーテル、フルオロポリエーテル、フルオロケトン、フルオロアルコール)、芳香族系フッ素溶媒(α,α,α-トリフルオロトルエン、ヘキサフルオロベンゼン)、水が含まれる。これらを単独で使用してもよく、二種以上を併用してもよい。
 溶剤の含有量は、硬化膜を形成する樹脂組成物の総重量(100重量部)に対して20重量部~500重量部である。好ましくは、50重量部~300重量部である。
[添加剤(G)]
 ハードコート剤には、上記の他に添加剤を添加してもよい。例えば、膜の硬度、耐擦傷性を付与するために、フィラーを添加してもよい。塗工性を上げるために、レベリング剤を添加してもよい。その他、耐候剤、消泡剤等の添加剤を添加してもよい。
 より詳細には、ハードコート剤により形成される硬化膜が有する効果に悪影響をおよぼさない範囲において、活性エネルギー線増感剤、重合禁止剤、重合開始助剤、レベリング剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、シリカやアルミナに代表される無機フィラー、有機フィラーなど、任意の成分をさらにハードコート剤に含有させてもよい。
 レベリング剤の例として、市販品としてアクリル系表面調整剤BYK-350、BYK-352、BYK-354、BYK-356、BYK-381、BYK-392、BYK-394、BYK-3441、BYK-3440、BYK-3550(いずれも商品名:ビックケミー・ジャパン(株)製)が挙げられる。
 耐候剤の例として、ベンゾトリアゾール類、ヒドロキシフェニルトリアジン類、ベンゾフェノン類、サリシレート類、シアノアクリレート類、トリアジン類、または、ジベンゾイルレゾルシノール類が挙げられる。これらの紫外線吸収剤を単独で用いてもよいし、複数の紫外線吸収剤を組合せて用いてもよい。紫外線吸収剤は、吸収したい紫外線の波長に基づいて種類や組合せを適宜選択することが好ましい。
 ハードコート剤には、表面改質成分としてケイ素化合物を添加してもよい。
 例えば、シリコーン化合物を主成分とした一般的な表面改質剤を用いることができる。シリコーン化合物としては、BYK-UV3500、BYK-UV-3570(いずれもビックケミー・ジャパン(株)製)、TEGO Rad2100、2200N、2250、2500、2600、2700(いずれもエボニックデグサジャパン(株)製)、X-22-2445、X-22-2455、X-22-2457、X-22-2458、X-22-2459、X-22-1602、X-22-1603、X-22-1615、X-22-1616、X-22-1618、X-22-1619、X-22-2404、X-22-2474、X-22-174DX、X-22-8201、X-22-2426、X-22-164A、X-22-164C(いずれも信越化学工業(株)製)等を挙げることができる。
 ケイ素化合物として、フルオロシルセスキオキサン化合物、およびWO2008/072766およびWO2008/072765に記載されているフルオロシルセスキオキサン重合体からなる群から選ばれる1種以上の化合物を用いてもよい。
[その他樹脂(H)]
 ハードコート剤には、その他の樹脂成分を添加してもよい。例えば、熱可塑性樹脂、ゴムを挙げることができる。
 その他の樹脂として、熱可塑性樹脂、ゴムを添加することにより、樹脂本来の特性(力学物性、表面・界面特性、相溶性など)を改質することができる。
 熱可塑性樹脂としては、例えば以下のようなものがある。
 ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、アクリロニトリル-スチレン樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂、ポリ(メタ)アクリレート樹脂、超高分子量ポリエチレン、ポリ-4-メチルペンテン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート(Uポリマー:ユニチカ(株)商品名、ベクトラ:ポリプラスチックス(株)商品名、など)、ポリイミド(カプトン:東レ(株)商品名、AURUM:三井化学(株)商品名、など)、ポリエーテルイミドおよびポリアミドイミド。
 ナイロン6、ナイロン6,6ナイロン6,10、ナイロンMXD6、ナイロン6,T(いずれも商品名:デュポン(株)製)などのポリアミド。
 ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン2,6-ナフタレンジカルボキシラートなどのポリエステル。
 さらに、ポリテトラフロロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素樹脂。
 熱可塑性樹脂の含有量は、硬化膜を形成する樹脂組成物の総重量(100wt%)に対して0.1wt%~50wt%であることが好ましい。より好ましくは、1wt%~30wt%である。
[硬化膜]
 本発明の第2の実施の形態に係る硬化膜は、第1の実施の形態に係るハードコート剤から塗膜を形成する工程と、この塗膜を硬化させる工程とによって得られる。塗膜の形成は、例えば塗布によって行うことができる。塗膜の硬化は、例えば活性エネルギー線照射等によって行うことができる。
 ハードコート剤を塗布する方法は、特に限定されない。例えば、スピンコート法、ロールコート法、スリットコート法、ディッピング法、スプレーコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ロッドコート法、バーコート法、ダイコート法、キスコート法、リバースキスコート法、エアナイフコート法、カーテンコート法がある。
 塗布されたハードコート剤の乾燥は、室温~約200℃の環境下で行うことができる。
 ハードコート剤を硬化させる方法は、紫外線照射、加熱、電子線照射等の硬化処理が挙げられる。なお、塗膜に溶剤を含む場合には、通常、70~200℃の範囲内で数十分、塗膜を加熱し、塗膜中に残留している溶剤を除いた後に、硬化処理を行うことが好ましい。
 活性エネルギー線重合開始剤による硬化の場合は、塗布乾燥後に活性エネルギー線源により、光活性エネルギー線または電子線を照射して硬化させる。活性エネルギー線源としては特に制限はないが、用いる活性エネルギー線重合開始剤の性質に応じて、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアーク、気体レーザー、固体レーザー、電子線照射装置などが挙げられる。例えば、紫外線照射による硬化としては、UVランプ(例えば、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ)から200~400nmの波長の紫外線を塗布液に短時間(数秒~数十秒の範囲内)照射すればよい。電子線照射による硬化としては、300keV以下の自己遮蔽型の低エネルギー電子加速器から低エネルギー電子線を塗布液に照射すればよい。
 熱硬化性の樹脂を硬化させる場合は、所望の硬化温度(80~160℃)、時間(30~180秒)で迅速に硬化させる。樹脂の種類に応じて、硬化反応開始剤や硬化反応促進剤を用いてもよい。例えば、エポキシ系樹脂の場合、脂肪族アミンや芳香族アミンのアミン類、ポリアミド樹脂、3級アミンおよび2級アミン、イミダゾール類、ポリメルカプタン、酸無水物類、ルイス酸錯体、メラミン系樹脂の場合、スルホン酸系触媒、ウレタン系樹脂の場合、有機金属系ウレタン化触媒と3級アミン系ウレタン化触媒等を挙げることができる。
 硬化膜の膜厚は、1μm~30μm、さらに好ましくは、1μm~10μmである。1μm以上とすると、薄すぎて屈曲性、耐衝撃性の効果が小さくなることを回避できる。30μm以下とすると、厚くなりすぎて光学特性(透明性、色味)を維持できなくなることを回避できる。また、厚すぎる場合、溶剤の乾燥不良を引き起こし、硬化不良を引き起こし、残存溶剤により密着性が悪くなることがあり、これらを回避できる。
[成形物]
 本発明の第3の実施の形態に係る成形物は、被膜対象である成形体と、成形体を被膜する第2の実施の形態に係る硬化膜を有する。成形体を硬化膜で被膜すると、硬化膜により表面の強靭性、耐熱性を向上させることができる。
 例えば、成形物は、成形体としての被膜対象である基材と、基材の片面側または両面側に積層された硬化膜により形成された積層体であってもよい。すなわち、硬化膜は、基材の片面にのみ直接積層してもよく、または、硬化膜で基材を挟むように両面に直接積層してもよい。または、他の層を介して片面側にのみ間接的に積層してもよく、または、他の層で基材を挟むように両面に積層し、さらに硬化膜で両面を挟むように積層してもよい。図1は、基材11の両面に直接硬化膜12を積層した状態を示す。
 成形体としての基材11の例には、白板ガラス、青板ガラス、シリカコート青板ガラスなどの透明ガラス基板;ポリカーボネート、ポリエステル、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド、ポリイミド、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、シクロオレフィン樹脂などの合成樹脂製シート、フィルム;メタクリルスチレン、ポリサルフォン、ポリアリレートなどの光学用途に用いる透明樹脂基板;有機無機ハイブリッド樹脂から形成された、ケイ素系材料をベースとした透明フィルム基板(商品名:サイラデック、JNC(株)製)や高表面硬度透明基板(商品名:シルプラス、新日鉄住金化学(株)製);アルミニウム板、銅板、ニッケル板、ステンレス板などの金属基板;その他セラミック板、光電変換素子を有する半導体基板;シリコンウェーハ(P型、結晶方位:<100>、抵抗率:1~10Ω/cm、(株)SUMCO製)、ウレタンゴム、スチレンゴム;などが挙げられる。
 これらの基材は前処理をされていてもよい。前処理の例には、シランカップリング剤などによる薬品処理、サンドブラスト処理、コロナ放電処理、紫外線処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着などが含まれる。
 基材の厚さは特に限定されない。用途に適した厚さであればよい。例えば、薄膜ガラスは、約10μm~約100μm、フィルムは、約10μm~約1mm、基板は、約100μm~約10mmの厚さのものが好ましく用いられる。
 または成形体は、例えば、ガラスレンズ、プラスチックレンズ、ポリカーボネートレンズ等のレンズ類や、監視カメラ等に使用されるプラスチックカバー等であってもよい。硬化膜で表面を被膜することにより、割れ易いガラスレンズの割れを防止したり、傷がつきやすいプラスチックレンズやプラスチックカバーの耐擦傷性や耐衝撃性を向上させることができる。さらに、硬化膜は透明性が高いため、光学性能がやや落ちるといわれているポリカーボネートレンズの光学特性を損なうことなく被膜することができる。
 本発明のハードコート剤は、透明性の高いコーティングが可能であり、IPN構造を有する硬化膜を形成することができる。IPN構造により、硬化膜は優れた強靭性、耐熱性を備えることができる。
 また、選択する樹脂により、例えばウレタン(メタ)アクリレート樹脂等の硬化膜に屈曲性や耐衝撃性を付与する樹脂を選択すると、応力の緩和によると考えられる屈曲性、耐擦傷性、耐衝撃性の向上が可能となる。よって、基材等の割れを防止することができる。さらに、ガラス製の物品のような容易に破損する成形体においては、飛散防止効果を付与することができる。
 このように、向上した強靭性、耐熱性に加えて、優れた屈曲性、耐擦傷性、耐衝撃性を硬化膜に付与することができる。例えばロールツーロール方式のウェットプロセスあるいはドライプロセス、打ち抜き加工、スリット加工等の工程時にフィルム等に発生する割れや傷を抑制することが可能となる。
 ラジカル重合性樹脂(A)としてのアクリレート樹脂の合成例を示す。
[製造例1]
 ポリカーボネート系ウレタンアクリレート樹脂(A-1)の製造例
 4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(商品名:デスモジュール(登録商標)、住化バイエルウレタン(株)製)を305.7g(1.17モル)、1,4-シクロヘキサンジメタノールを用いたポリカーボネートポリオール(商品名:ETERNACOLL(登録商標)UC-100、宇部興産(株)製)を1000g(1モル)、2-ブタノン(MEK、メチルエチルケトン)1699.2gを仕込み、70℃~80℃の条件にて反応を行い、所定の残存イソシアネート濃度になるまで反応させた。次いで、2-ヒドロキシエチルアクリレート(商品名:BHEA、(株)日本触媒製)255.2g(2.2モル)および重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル(商品名:MQ、川口化学工業(株)製)0.85gを添加後、さらに70℃~80℃の条件にて残存イソシアネート濃度が0.1%になるまで反応させ、ポリカーボネート系ウレタンアクリレート樹脂を得た。得られた重合体のGPC分析により求めた重量平均分子量は100,000であった。
[製造例2]
 多官能アクリレート樹脂(A-2)の製造例
 還流冷却器、温度計および滴下ロートを取り付けた内容積200mLの四つ口フラスコに、メチルメタクリレート(MMA)を25.00g、メタクリル酸グリシジル(GMA)を25.00g、2-ブタノン(MEK)を50.00g導入し、窒素シールした。80℃に保ったオイルバスにセットして還流させ、10分間脱酸素を行った。次いで0.70gの2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)と0.08gのメルカプト酢酸(AcSH)を7.00gのMEKに溶解させた溶液を導入し、還流温度に保ったまま重合を開始した。3時間重合した後、0.70gのAIBNを7.00gのMEKに溶解させた溶液を導入し、さらに5時間重合を継続した。重合終了後、重合液に変性アルコール(ソルミックスAP-1、日本アルコール販売(株)製)を65mL加えた後、1300mLのソルミックスAP-1に注ぎ込んで重合体を析出させた。上澄みを除去し、減圧乾燥(40℃、3時間、70℃、3時間)させて40gのグリシジル基を有する重合体を得た。得られた重合体のGPC分析により求めた重量平均分子量は31,200であった。また重合体のH-NMR測定より求めたモノマー成分の組成モル分率はMMA:GMA=50:50であった。
 続いて、以下の手順によりグリシジル基を有する重合体の側鎖にアクリロイル基を付加(エポキシ基反応)させた。還流冷却器、温度計およびセプタムキャップを取り付けた内容積200mLの四つ口フラスコに、グリシジル基を有する重合体を50.0g、アクリル酸(AA)を16.48g、MEHQを0.13g、テトラメチルアンモニウムクロライドを1.25g、2-ブタノン(MEK)を33.24g導入し、窒素シールした。80℃に保ったオイルバスにセットし、昇温し反応を開始した。10時間反応した後、室温まで冷却してMeOH10.0gを導入して反応を終了した。反応終了後、反応液にソルミックスAP-1を65mL加えた後、1300mLのソルミックスAP-1に注ぎ込んで反応物を析出させた。上澄みを除去し、減圧乾燥(40℃、3時間、70℃、3時間)させてアクリロイル基を有する重合体を得た。得られた重合体のGPC分析により求めた重量平均分子量は47,000であった。
[調製例1]
 コーティング剤Aの調製
 製造例1により得られたラジカル重合性のポリカーボネート系ウレタンアクリレート樹脂(A-1)11.9g(固形分100%)、カチオン重合性樹脂として、脂環式エポキシ樹脂である(B)(商品名:セロキサイド2021P、ダイセル化学社製)17.8g、2-ブタノン(MEK)70.0gを計量し、ホモジナイザーにて攪拌・混合させた。透明な溶液になったのを確認した後、ラジカル重合開始剤である(D)(商品名:イルガキュア184、BASF社製)0.119g、カチオン重合開始剤である(E)(商品名:SI-60、三新化学社製)0.178gを追加し、さらに攪拌・混合させたものをコーティング剤Aとした。
 上記のとおりコーティング剤Aを調製し、実施例1とした。
[調製例2~5]
 コーティング剤B~Eの調製
 表1に記載の配合とした以外は、調製例1の方法で調製を行い、コーティング剤B~Eを得た。コーティング剤Cは、製造例2により得られたラジカル重合性の多官能アクリレート樹脂(A-2)(固形分30%MEK溶液)を用いた。
 上記のとおりコーティング剤B~Eを調製し、実施例2~比較例2とした。
 コーティング剤A~Eの配合比を表1に示す(固形分の重量比で表記)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
[硬化膜A1~D1の作製および評価1] 
・硬化膜のとりだし/ガラス転移温度測定
 実施例1のコーティング剤Aを用いて、ガラス板(0.7mm厚)の上面にコーティングロッドNo.30(R.D.S.Webster社製)によりウェット膜を形成し、130℃に設定したオーブン内で2分間加熱処理を施した。その後、高圧水銀灯を備えたコンベアー式紫外線照射装置を用いて光硬化させ(積算光量:400mJ/cm)、膜厚10μmの硬化膜を作製した。ついで、その硬化膜のみを基材(ガラス板)より剥がしとり、硬化膜A1を得た。
 得られた硬化膜A1について、株式会社ユービーエム社製の動的粘弾性測定装置「DVE-V4」を用いて、引張り温度依存性モードによる測定を行い、tanδピーク温度よりガラス転移温度を測定した。測定結果は表2に示したとおりであった。
 実施例2、3、比較例1のコーティング剤B、C、Dを用いて、硬化膜A1と同様の方法で硬化膜を作製し、硬化膜B1、C1、D1を得た。
 得られた硬化膜B1、C1、D1のガラス転移温度の測定結果は表2に示す通りであった。
[硬化膜A2~D2の作製および評価2]
・ガラス板上の硬化膜の作製/ダイナミック微小硬度
 実施例1のコーティング剤Aを用いて、ガラス板(0.7mm厚)上に、スピンコーター(オプティコートMS-A150、ミカサ社製)にて1000rpm、20秒の条件にてスピンコートを行い、ウェット膜を形成した。その後、130℃に設定したオーブン内で2分間加熱処理を施した後、高圧水銀灯を備えたコンベアー式紫外線照射装置を用いて光硬化させ(積算光量:400mJ/cm)、膜厚約2μmの硬化膜A2を作製した。
 得られたガラス板上の硬化膜について、島津製作所製のダイナミック微小硬度計「DUH211-S」にてダイナミック微小硬度(DHT115-1)(三角すい圧子:稜間角115度、ベルコビッチタイプ)を測定した。測定結果は表2に示したとおりであった。
 実施例2、3、比較例1のコーティング剤B、C、Dを用いて、硬化膜A2と同様の方法でガラス板上の硬化膜を作製し、硬化膜B2、C2、D2を得た。
 得られた硬化膜B2、C2、D2のダイナミック微小硬度の測定結果は表2に示す通りであった。
 硬化膜A1~D1およびA2~D2、の測定値を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
[コートフィルム(膜/シクロオレフィンフィルム)の作製および評価] 
 シクロオレフィンフィルムに塗工膜(硬化膜)を形成して、積層体としてのコートフィルムAを作製し、評価した。
 実施例1のコーティング剤Aを用いて、テーブル式コロナ処理機(春日電機(株)製)を用いてコロナ処理(放電量69W・min/m)を施した熱可塑性シクロオレフィン系フィルム(商品名:ZENORフィルム ZF16 日本ゼオン(株)製)の上面にコーティングロッドNo.22(R.D.S.Webster社製)によりウェット膜を形成し、130℃に設定したオーブン内で2分間加熱処理を施した。その後、高圧水銀灯を備えたコンベアー式紫外線照射装置を用いて光硬化させ(積算光量:400mJ/cm)、膜厚4μmが積層された透明なコートフィルムAを得た。
 得られたコートフィルムAの全光線透過率、ヘイズ、鉛筆硬度、タックフリー性、マンドレル試験、耐擦傷性試験、耐熱テストの測定結果は表3に示す通りであった。
 実施例2、3、比較例1、2のコーティング剤B~Eを用いて、コートフィルムAと同様の方法でコーティングを行い、コートフィルムB~Eを得た。
 得られたコートフィルムB~Eの全光線透過率、ヘイズ、鉛筆硬度、タックフリー性、マンドレル試験、耐擦傷性試験、耐熱テストの測定結果は表3に示す通りであった。
[全光線透過率、ヘイズ、鉛筆硬度、タックフリー性、マンドレル試験、耐擦傷性試験、耐熱テストの測定方法]
 全光線透過率およびヘイズは、日本電色工業(株)製ヘイズメーター「NDH5000」を用いて、JIS K7361に基づき、測定した。
 鉛筆硬度は、表面性試験機 HEIDON Type:14W(新東科学(株)製)を用いて、JIS K5600に準じて測定した。
 タックフリー性は、コーティング膜同士を貼付け、剥がす際のタック感の有無を確認した。タック感のあるものを×、ないものを〇、特にないものを◎とした。
 マンドレル試験は、円筒形マンドレル法JIS K 5600-5-1に準拠し測定した。
 耐擦傷性試験は、スチールウール(ボンスター品番#0000、日本スチールウール製)を用い、摩擦試験機(井元製作所製)にて200g荷重、10往復の擦傷試験を行った。擦傷試験前後のフィルムのヘイズ変化(Δヘイズ)を、日本電色工業(株)製ヘイズメーター「NDH5000」にて測定した。
   Δヘイズ=試験後ヘイズ-試験前ヘイズ(初期ヘイズ)
 耐熱テストは、130℃、-0.1MPaに設定した減圧乾燥機VO-400(アズワン(株)製)内にステンレス板上に貼り付けた塗工フィルムを設置し、30分放置した。取り出し後、目視にて白化の有無を確認した。白化がみられたものを×、みられなかったものを〇とした。
 コートフィルムA~Eの測定値を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
[コートガラス(膜/薄膜ガラス)の作製および評価]
 薄膜ガラスに塗工膜(硬化膜)を形成して、積層体としてのコートガラスAを作製し、評価した。
 実施例1のコーティング剤Aを用い、薄膜ガラス(OA-10G、松浪硝子工業(株)製、0.1mm厚)上に、コーティングロッドNo.30(R.D.S.Webster社製)によりウェット膜を形成させ、130℃に設定したオーブン内で2分間加熱処理を施した。その後、高圧水銀灯を備えたコンベアー式紫外線照射装置を用いて光硬化させた(積算光量:400mJ/cm)。ついで、裏面にも同様の操作を施して硬化膜を形成し、両面に膜厚10μmの硬化膜が積層されたコートガラスAを得た。
 得られたコートガラスAの全光線透過率、ヘイズ、落球衝撃試験、屈曲テストの測定結果は表4に示すとおりであった。
 実施例2、3、比較例2のコーティング剤B、CおよびEを用いて、コートガラスAと同様の方法でコーティングを行い、コートガラスB~Eを得た。
 得られたコートガラスB、CおよびEの全光線透過率、ヘイズ、落球衝撃試験、屈曲テストの測定結果は表4に示す通りであった。
 比較例3として、コーティング剤を用いずに薄膜ガラスのみを評価した。
 コートガラスAで用いた薄膜ガラス(OA-10G、松浪硝子工業(株)製、0.1mm厚)、すなわち未コートガラスの全光線透過率、ヘイズ、落球衝撃試験、屈曲テストの測定結果は表4に示す通りであった。
[全光線透過率、ヘイズ、落球衝撃試験、屈曲テスト50mmφの測定方法]
 全光線透過率およびヘイズは、日本電色工業(株)製ヘイズメーター「NDH5000」を用いて、JIS K7361に基づき、測定した。
 落球衝撃試験は、70mm×70mmの大きさのコートガラスに、直径10mmの鉛製ボール(6g)を60cmの高さから落として評価した。ガラスが割れた場合を×、割れなかった場合を〇とした。
 屈曲テストは、直径50mmの円筒形の支持体に、コートガラスを添うように巻きつけて評価した。ガラスが割れた場合は×、割れなかった場合は〇とした。
 コートガラスA~C、E、未コートガラスの測定値を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
[調製例6]
 コーティング剤A1の調製
 調製例1のコーティング剤Aの希釈溶剤である2-ブタノン(MEK)を、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGM)に変更した以外は、調製例1と同様の方法で調製し、コーティング剤A1を得た。
 上記のとおりコーティング剤A1を調製し、実施例4とした。
[調製例7~9]
 コーティング剤B1、C1、E1の調製
 調製例2~3、5のコーティング剤B、C、Eの希釈溶剤である2-ブタノン(MEK)を、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGM)に変更した以外は、調製例2~3、5と同様の方法で調製し、コーティング剤B1、C1、E1を得た。
 上記のとおりコーティング剤B1、C1、E1を調製し、実施例5、6、比較例4とした。
[コート板(膜/PC板)の作製および評価]
 PC板に塗工膜(硬化膜)を形成して、積層体としてのコート板Aを作製し、評価した。
 実施例4のコーティング剤A1を用い、ポリカーボネート板(パンライトPC-1151、帝人化成(株)製、2.0mm厚)にディップコーティングを施し(引き上げ速度6.0mm/分)ウェット膜を形成し、130℃に設定したオーブン内で2分間加熱処理を施した。その後、高圧水銀灯を備えたコンベアー式紫外線照射装置を用いて光硬化させて(積算光量:400mJ/cm)、膜厚7μmの透明コート板Aを得た。
 得られたコート板Aの全光線透過率、ヘイズ、落球衝撃試験の測定結果は、表5に示す通りであった。
 実施例5、6、比較例4のコーティング剤B1、C1、E1を用いて、実施例4と同様の方法でコーティングを行い、コート板B、C、Eを得た。
 得られたコート板B、C、Eの全光線透過率、ヘイズ、落球衝撃試験の測定結果は表5に示す通りであった。
 比較例5として、コーティング剤を用いずにポリカーボネート板のみを評価した。
 コート板Aで用いたポリカーボネート板(パンライトPC-1151、帝人化成(株)製、2.0mm厚)、すなわち未コート板の全光線透過率、ヘイズ、落球衝撃試験の測定結果は表5に示す通りであった。
[全光線透過率、ヘイズ、落球衝撃試験の測定方法]
 全光線透過率およびヘイズは、日本電色工業(株)製ヘイズメーター「NDH5000」を用いて、JIS K7361に基づき測定した。
 落球衝撃試験は、70mm×70mmの大きさのコート板に、直径30mmのSUS製ボール(200g)を90cmの高さから落として評価した。コート板にクラックがみられた場合は×、クラックがない場合は〇とした。
 コート板A~C、E、未コート板の測定値を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表2の結果からも明らかなように、実施例1~3の硬化膜は、耐熱性、耐久性に優れている。さらに表3の結果からも明らかなように、実施例1~3は、耐屈曲性とタックフリー性(剥がれやすさ)をも有する。タックフリー性は、アクリル樹脂成分として、さらに(A-2)を加えた場合(実施例3)に特に優れた効果が見られた。
 以上より、表2~表5の結果からも明らかなように、本発明のコーティング剤(硬化性樹脂組成物)から形成された硬化物は、透明性、タックフリー性、耐屈曲性、耐熱性、耐久性に優れ、とりわけフィルムや基材(ガラス等)および成形体に積層した場合の耐屈曲性、耐衝撃性、耐熱性を改善する。
 本明細書中で引用する刊行物、特許出願および特許を含むすべての文献を、各文献を個々に具体的に示し、参照して組み込むのと、また、その内容のすべてをここで述べるのと同じ限度で、ここで参照して組み込む。
 本発明の説明に関連して(特に以下の請求項に関連して)用いられる名詞および同様な指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数および複数の両方に及ぶものと解釈される。語句「備える」、「有する」、「含む」および「包含する」は、特に断りのない限り、オープンエンドターム(すなわち「~を含むが限定しない」という意味)として解釈される。本明細書中の数値範囲の具陳は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されたかのように、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明されるすべての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例または例示的な言い回し(例えば「など」)は、特に主張しない限り、単に本発明をよりよく説明することだけを意図し、本発明の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中のいかなる言い回しも、本発明の実施に不可欠である、請求項に記載されていない要素を示すものとは解釈されないものとする。
 本明細書中では、本発明を実施するため本発明者が知っている最良の形態を含め、本発明の好ましい実施の形態について説明している。当業者にとっては、上記説明を読んだ上で、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練者が適宜このような変形を適用することを予期しており、本明細書中で具体的に説明される以外の方法で本発明が実施されることを予定している。従って本発明は、準拠法で許されているように、本明細書に添付された請求項に記載の内容の変更および均等物をすべて含む。さらに、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、すべての変形における上記要素のいずれの組合せも本発明に包含される。
11  基材
12  硬化膜

Claims (8)

  1.  活性エネルギー線の照射によりラジカル重合可能な第1の硬化性樹脂と;
     ラジカル重合以外の反応により硬化する第2の硬化性樹脂とを含有し;
     前記第1の硬化性樹脂および前記第2の硬化性樹脂の硬化により、相互侵入高分子網目(IPN)構造を形成する、
     ハードコート剤。
  2.  前記第1の硬化性樹脂が、(メタ)アクリレートモノマー、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、およびウレタン(メタ)アクリレート樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である、
     請求項1に記載のハードコート剤。
  3.  前記第1の硬化性樹脂が、2官能以上の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレート樹脂である、
     請求項2に記載のハードコート剤。
  4.  前記第2の硬化性樹脂が、熱硬化性樹脂または活性エネルギー線硬化性樹脂である、
     請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のハードコート剤。
  5.  前記第2の硬化性樹脂が、フェノール樹脂、アルキド樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン系樹脂、熱硬化性ポリイミド、シリコーン樹脂、オキセタン樹脂、およびビニルエーテル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である、
     請求項4に記載のハードコート剤。
  6.  前記第2の硬化性樹脂が、活性エネルギー線の照射または熱により硬化可能なエポキシ樹脂である、
     請求項5に記載のハードコート剤。
  7.  請求項1~請求項6のいずれか1項に記載のハードコート剤を塗布してなる塗膜を硬化させた、
     硬化膜。
  8.  請求項7に記載の硬化膜と;
     前記硬化膜に被膜された成形体とを備える;
     成形物。
     
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