WO2016088777A1 - 硬化性組成物及び膜 - Google Patents

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WO2016088777A1
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meth
acrylate
group
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film
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知一 岩崎
佐藤 嘉秀
健雄 須賀
西出 宏之
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三菱化学株式会社
学校法人早稲田大学
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics

Definitions

  • the present invention uses a curable composition that is excellent in transparency and can form a cured film expected to be used for an optical film such as an antireflection film, and a cured product formed from the curable composition.
  • the present invention relates to an optical film, a laminate, and a film having a phase separation structure.
  • Non-patent Document 1 reports that when the PLA terminal does not have a RAFT site, it becomes a polymer blend and a macrophase separation structure. Furthermore, although the technique of the said nonpatent literature 1 performs living radical polymerization by heating, what performs living radical polymerization by light irradiation is also proposed (nonpatent literature 2).
  • Non-Patent Documents 1 and 2 described above methods for producing polymers by various living radical polymerization methods are disclosed. However, these polymers and the polymerization method itself are applied to curable compositions for optical films. It has not been specifically examined.
  • the present invention is a curable composition utilizing living radical polymerization of a polymer in which a terminal polymerization active group is protected by a radical-cleavable covalent bond, and is excellent in transparency and applied to an optical film such as an antireflection film. It is an object of the present invention to provide a curable composition capable of forming a cured film expected to be used. Another object of the present invention is to provide a cured product and an optical film comprising the curable composition, and a laminate using the curable composition. Furthermore, an object of the present invention is to provide a membrane having a specific phase separation structure.
  • component (A) a polymer in which a terminal polymerization active group is protected by a covalently cleavable radical
  • component (B) at least one in the molecule
  • a curable composition containing the above-mentioned compound having a (meth) acryloyl group in a predetermined ratio can solve the above-mentioned problems, and this curable composition is excellent in transparency and has a microphase separation structure by spinodal decomposition.
  • the present inventors have found that a cured film expected to be used for an optical film such as an antireflection film can be formed by a simple operation such as irradiation with an active energy ray. That is, the embodiments of the present invention are as follows [1] to [23].
  • a curable composition comprising the following component (A) and component (B) and comprising 1 to 99% by weight of component (A) based on the total amount thereof.
  • the group that protects the terminal polymerization active group of component (A) is iodine, alkyldithioester group, phenyldithioester group, alkyltrithiocarbonate group, phenyltrithiocarbonate group, alkyldithiocarbamate group, phenyl
  • a substituent having an alkyl group or a polyalkylene glycol chain includes a phenyl group, a benzyl group, an epoxy group, a hydroxyl group, a dialkylamino group, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, (It may have an 18 perfluoroalkyl group, an alkylsulfanyl group having 1 to 18 carbon atoms, a trialkoxysilyl group, or a group having a polysiloxane structure.)
  • the component (B) contains at least a compound having one (meth) acryloyl group in the molecule, and the content thereof is 1 to 99% by weight based on the total weight of the component (B).
  • the size of the domain formed by spinodal decomposition gradually decreases from the substrate side toward the side irradiated with the active energy ray, [15] or [15] 16].
  • a membrane having a phase separation structure that satisfies the following formulas (2) and (3). 40 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ [specific surface area] B ⁇ [specific surface area] T (2) [Specific surface area] T- [Specific surface area] B ⁇ 10 ⁇ m ⁇ 1 (3) (In the above formulas (2) and (3), [specific surface area] T and [specific surface area] B are measured by an atomic force microscope (AFM), and [specific surface area] T is 0 ⁇ m to 2 ⁇ m in depth from the film surface.
  • AFM atomic force microscope
  • AFM atomic force microscope
  • the film according to [19] or [20] which is formed from a cured product of a curable composition containing a compound having at least an ethylenically unsaturated double bond.
  • a cured film excellent in transparency and expected to be used for an optical film such as an antireflection film can be formed by a simple operation.
  • membrane which has a special phase-separation structure are provided.
  • Example 2 is an AFM image of a cross section of the cured film obtained in Example 2-1.
  • carbon number of various functional groups shows the total carbon number including the substituent, when the said functional group has a substituent.
  • (meth) acryl means one or both of “acryl” and “methacryl”.
  • (Meth) acryloyl” and “(meth) acrylate” have the same meaning.
  • the curable composition of this invention contains a component (A) and a component (B) as above mentioned.
  • Component (A) is a polymer in which a terminal polymerization active group is protected by a radical-cleavable covalent bond, and is preferably formed by polymerizing a monomer having a radical-polymerizable unsaturated double bond. And / or a polymer in which a terminal polymerization active group is protected by a covalent bond that can be radically cleaved by heating.
  • Component (A) is particularly preferably a polymer in which a terminal polymerization active group is protected by a covalent bond that can be radically cleaved by irradiation with active energy rays.
  • the polymer of component (A) used in the present invention is obtained by covalently bonding a group protecting a terminal polymerization active group to a terminal polymerization active group (usually a carbon radical). It is possible to perform radical cleavage by heating and / or heating.
  • the group that protects the terminal polymerization active group of component (A) may be any group that can bond the terminal polymerization active group of component (A) with a covalent bond capable of radical cleavage.
  • iodine atom, alkyldithioester group, phenyldithioester group, alkyltrithiocarbonate group, phenyltrithiocarbonate group, alkyldithiocarbamate group, phenyldithiocarbamate group, alkylxanthate group, phenylxanthate group, tellurium An atom etc. are mentioned.
  • the component (A) may have only one kind of groups protecting these terminal polymerization active groups, or may have two or more kinds.
  • the method for producing a polymer having a group that protects the terminal polymerization active group as described above is not particularly limited. For example, it can be produced by the methods described in Non-Patent Documents 1 and 2 and Documents 1 to 7 below.
  • Reference 1 Chiefari, J .; Chong, Y. K .; Ercole, Fo; Krstina, J .; Jeffery, J .; Le, T. P. T .; Mayadunne, R. T. A .; Meijs, G. F .; Moad, C. L .; Load, G .; Rizzardo, E .; Thang, S. H. Nacromolecules 1998, 31, 5559.
  • Reference 2 Moad, G .; rizzardo, E .; Thang, S. H. Aust. J. Chem. 2005, 58, 379.
  • Reference 3 McCormick, C. L .; Lowe, A. B. Acc. Chem. Res. 2004, 37, 312.
  • Reference 4 Mayadunne, R. T. A .; Rizzardo, E .; Chiefari, J .; Chong, Y. K .; Moad, G. Thang, S. H .; Macromolecules 1999, 32, 6977.
  • Reference 5 Destarac. M .; Charmot, D .; Franck, X .; Zard, S. Z. Macromol. Rapid.
  • Reference 6 Mayadunne, R. T. A .; Rizzardo, E; Chiefari, J .; Kristina, J .; Moad, G .; Pastma, A .; Thang, S. H. Macromolecules 2000, 33, 243.
  • Reference 7 Francis, R .; Ajayaghosh, A. Macromolecules 2000, 33, 4699.
  • these components (A) are excellent in the binding stability to the terminal polymerization active group, and are also irradiated with active energy rays and / or heated, particularly active energy rays.
  • An iodine atom is particularly preferred because it can be easily radically cleaved by irradiation.
  • the component (A) is preferably a polymer obtained by living radical polymerization because the molecular weight and polymer structure can be easily controlled to those of interest. According to living radical polymerization, the molecular weight distribution (Mw) / Mn) narrow component (A) can be easily produced.
  • the component (A) is preferably a product obtained by polymerizing a monomer having a radical polymerizable double bond, and the monomer having a radical polymerizable double bond used as a raw material thereof is a radical polymerizable carbon.
  • the monomer is not particularly limited as long as it is a monomer having an interstitial double bond. More specifically, a (meth) acrylic acid ester monomer as described later, particularly a compound represented by the following formula (1) may be mentioned.
  • the component (A) is preferably an iodine-terminated polymer having a structure in which iodine atoms are bonded to at least one terminal, and a structure in which iodine atoms are bonded to at least one terminal of the (meth) acrylic acid ester-based polymer.
  • the iodine-terminated polymer is more preferably an iodine-terminated polymer having a structure in which iodine atoms are bonded via a structural unit derived from an acrylate-based monomer.
  • the (meth) acrylic acid ester polymer constituting this iodine-terminated polymer is a structural unit derived from a compound represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “compound (1)”). Those containing 1 to 99% by weight are preferable.
  • the content of the structural unit derived from the compound (1) in the polymer is more preferably 2 to 98% by weight, particularly preferably 3 to 97% by weight.
  • content of the structural unit derived from the compound (1) here is calculated
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 represents an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, or a substituent having a polyalkylene glycol chain having 2 to 18 carbon atoms in the alkylene chain.
  • a substituent having a group or a polyalkylene glycol chain includes a phenyl group, a benzyl group, an epoxy group, a hydroxyl group, a dialkylamino group, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 18 carbon atoms, (It may have an alkylsulfanyl group having 1 to 18 carbon atoms, a trialkoxysilyl group, or a group having a polysiloxane structure.)
  • (meth) acrylic acid ester-based polymer is a polymer composed of structural units derived from (meth) acrylic acid ester-based monomer
  • “methacrylic acid ester-based monomer” is a general term for monomers having a methacryloyl group. It is.
  • the “acrylic acid ester-based monomer” is a general term for monomers having an acryloyl group (excluding monomers having a carbon atom bonded to C ⁇ C carbon atom of the acryloyl group such as a monomer having a methacryloyl group).
  • R 2 in the above formula (1) is particularly an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms and optionally having an epoxy group, a hydroxyl group, a dialkylamino group, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms as a substituent.
  • an alkyl group optionally having an epoxy group, a hydroxyl group, or an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms as a substituent having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and an epoxy group having an epoxy group as a substituent having 1 to 6 carbon atoms is preferable.
  • An alkyl group which may be used is more preferred.
  • the compound (1) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) Acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate
  • methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate in terms of industrial availability and reactivity with other compounds after polymerization, Glycidyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, 2- (dimethylamino) ethyl (meth) acrylate, etc.
  • methyl (meth) Acrylate, n-butyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and the like are preferred, and methyl (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate are further preferable.
  • the (meth) acrylic acid ester polymer constituting the iodine terminal polymer may contain a structural unit derived from one type of compound (1), and may be a structural unit derived from two or more types of compound (1). May be included. When a structural unit derived from two or more kinds of compounds (1) is contained, the (meth) acrylic acid ester polymer is usually a random copolymer.
  • the molecular weight of the component (A) is not particularly limited, but the number average molecular weight (Mn) is preferably 800 or more from the viewpoint of forming a good microphase separation structure to be described later in the formed cured film.
  • Mn number average molecular weight
  • the above is more preferable, 3,000 or more is more preferable, and 4,000 or more is most preferable.
  • 150,000 or less are preferable, 100,000 or less are more preferable, 50,000 or less are further more preferable, and 10,000 or less are the most preferable.
  • the molecular weight of component (A) can be controlled, for example, by the conditions of living radical polymerization described later. Specifically, it can be controlled by the monomer, polymerization initiator, catalyst concentration, reaction temperature, reaction time, etc., the monomer concentration is high, the initiator concentration is low, the catalyst concentration is high, the reaction temperature is high, the reaction Longer times tend to increase the molecular weight.
  • such a molecular weight can be easily controlled, and a polymer having a narrow molecular weight distribution (Mw / Mn) of the component (A) can be produced.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the component (A) is preferably 2.0 or less, particularly preferably 1.6 or less.
  • the molecular weight distribution of component (A) is usually greater than 1.0.
  • the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of a polymer are measured by the method described in the below-mentioned Example by gel permeation chromatography (GPC).
  • an iodine-terminated polymer having a structure in which an iodine atom is bonded to at least one terminal hereinafter referred to as “iodine-terminated polymer (A)”
  • the component (A) is not limited to the following iodine-terminated polymer (A).
  • the iodine terminal polymer (A) used in the present invention is usually at least one terminal of a (meth) acrylic acid ester-based polymer (hereinafter sometimes referred to as “main polymer in iodine terminal polymer (A)”). It has a structure in which iodine atoms are bonded.
  • An iodine terminal polymer (A) is an example of the preferable aspect of this component (A).
  • the production method of the iodine-terminated polymer (A) is not particularly limited.
  • the iodine-terminated polymer (A) is preferably produced by living radical polymerization according to the production method described below, and a (meth) acrylic acid ester monomer is polymerized. Sometimes it is manufactured by batch polymerization and polymerization.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer used for polymerization may be a methacrylic acid ester monomer alone or an acrylic acid ester monomer alone, or both of them may be used in combination.
  • the terminal When an acrylic acid ester monomer or a methacrylic acid ester monomer is used alone, the terminal has a structure in which an iodine atom is bonded to a structural unit derived from the monomer.
  • the terminal structure differs depending on the polymerization temperature. Normally, if the polymerization temperature is controlled at 50 ° C. or higher and lower than 90 ° C., the methacrylic ester monomer and iodine atom Although the bond between the acrylate monomer and iodine atom is not cleaved, the terminal structure of the polymer is the same regardless of whether the acrylate monomer is charged all at once during polymerization, or during polymerization or when polymerization is stopped. In addition, an iodine atom is bonded through a structural unit derived from an acrylate monomer.
  • the bond between the methacrylic ester monomer and the iodine atom and the bond between the acrylate ester monomer and the iodine atom are both cleaved.
  • the former terminal structure is preferably a structural unit derived from an acrylate ester monomer-iodine atom from the viewpoint of excellent stability to light and heat.
  • cleavage means radical cleavage.
  • the iodine-terminated polymer (A) can be produced by heating in the same manner as in a normal radical polymerization reaction, but it is also possible to cause a polymerization reaction by irradiating light having a wavelength corresponding to a predetermined energy. In the case of proceeding polymerization by irradiating with light, it is possible to polymerize at a temperature lower than the reaction temperature described later.
  • the (meth) acrylic ester polymer used as the main polymer in the iodine-terminated polymer (A) used in the present invention is the compound (1) represented by the formula (1) (hereinafter referred to as “(meth) acrylic ester (1)”. It is preferable that the structural unit derived from is included.
  • (meth) acrylic acid ester (1) examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, and hexyl.
  • methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate in terms of industrial availability and reactivity with other compounds after polymerization, Glycidyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, 2- (dimethylamino) ethyl (meth) acrylate, etc.
  • methyl (meth) Acrylate, n-butyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and the like are more preferable, and methyl (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate are more preferable.
  • the (meth) acrylic acid ester polymer as the main polymer in the iodine terminal polymer (A) may contain a structural unit derived from one type of (meth) acrylic acid ester (1).
  • a structural unit derived from (meth) acrylic acid ester (1) may be contained.
  • the (meth) acrylic acid ester polymer is usually a random copolymer.
  • the iodine-terminated polymer (A) used in the present invention is preferably produced by polymerizing a (meth) acrylic acid ester monomer in the presence of iodine which serves as a protective group for the growth radical at the polymer terminal of living radical polymerization.
  • the production method of the iodine terminal polymer (A) is not particularly limited as long as the characteristic terminal structure of the iodine terminal polymer (A) is obtained.
  • the iodine-terminated polymer (A) preferably contains iodine, a radical polymerization initiator (hereinafter sometimes simply referred to as “initiator”), and a methacrylic ester monomer in a solvent in the presence of a catalyst. After the polymerization, it is produced by mixing and reacting an acrylate monomer in the reaction system. In this case, the iodine terminal polymer (A1) described later is produced as the iodine terminal polymer (A).
  • Iodine is preferably used in an amount of 0.05 to 5 molar equivalents, particularly 0.3 to 1 molar equivalents relative to the polymerization initiator. If the amount of iodine used is greater than the above lower limit, unreacted polymerization initiator or polymerization initiator will dissociate and recombine by-products will not be produced in large quantities, and if the amount of iodine used is less than the above upper limit, polymerization will occur. Since the speed does not decrease, the polymerization time is preferably not excessively long in order to obtain a polymer having a desired molecular weight.
  • the catalyst has a function of drawing out iodine or iodine at a polymer terminal to promote living radical polymerization, and is usually quaternary ammonium iodide such as tetrabutylammonium iodide, ethylmethylimidazolium iodide, or tributylsulfonium.
  • Sulfonium iodide such as iodide, iodonium iodide such as diphenyliodonium iodide, phosphonium iodide such as tributylmethylphosphonium iodide, tetrakis (dimethylamino) ethylene, triethylamine, tributylamine, N, N, N ′, N ′ -Tetramethyldiaminomethane, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, 1,4,8,11-tetramethyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane, N, N'-dimethyl Ethylenediamine Amines such as ethylene diamine, triphenyl phosphine, can be used tris (2-methylphenyl) phosphine, tris (3-methylphenyl) phosphine, tris (4-methylphenyl) phosphine
  • the ratio of the catalyst is not particularly limited as long as it is used in accordance with the desired degree of polymerization and polymerization time, but is usually used at 0.05 molar equivalent or more, preferably 0.3 molar equivalent or more with respect to the polymerization initiator. More preferably, it is used at 0.5 molar equivalent or more. Usually, it is used in an amount of 5 molar equivalents or less, preferably 3 molar equivalents or less, more preferably 2 molar equivalents or less with respect to the polymerization initiator.
  • the amount of the catalyst used is greater than the above lower limit, the polymerization rate does not become too low, the polymerization time does not become long, it becomes easy to obtain a polymer with a desired molecular weight in a predetermined polymerization time, and if less than the above upper limit This is preferable because the polymerization rate does not become too high, the molecular weight distribution can be narrowed, and the formation of a polymer having no iodine bonded to the terminal can be suppressed.
  • a polymerization initiator used for the polymerization of the iodine-terminated polymer (A) known ones are used, and are not particularly limited, and commonly used organic peroxides and azo compounds can be used. Specific examples include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, diisopropyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl peroxybenzoate, t-hexyl peroxybenzoate, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate.
  • an azo compound is preferable from the viewpoint of stability after binding to iodine.
  • 2,2′-azobis isobutyronitrile
  • 2,2 ′ is preferable.
  • -Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl-2,2'-azobis (isobutyrate) are preferably used.
  • 2,2′-azobis isobutyronitrile
  • 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvalero) Nitrile is more preferably used.
  • These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
  • the proportion of the polymerization initiator is not particularly limited as long as it is used in accordance with the desired molecular weight, but is usually (meth) acrylic acid ester monomer (in the case of iodine-terminated polymer (A1) described later, methacrylic acid ester monomer) 100 It is used in an amount of 0.01 mol or more, preferably 0.05 mol or more, more preferably 0.1 mol or more, and most preferably 0.2 mol or more. Further, it is usually used in an amount of 5 mol or less, preferably 3 mol or less, more preferably 2 mol or less, and most preferably 1 mol or less.
  • the amount of the polymerization initiator is not less than the above lower limit, the molecular weight does not become too large, and it is easy to reduce the unreacted monomer after polymerization, and when it is less than the above upper limit, the molecular weight does not become too small, and iodine is relatively
  • the amount is small, it is preferable because a large amount of unreacted polymerization initiator or side reaction product in which the polymerization initiator is dissociated and recombined is hardly generated.
  • a solvent used as necessary.
  • a solvent used for general living radical polymerization can be used.
  • linear, branched, secondary or polyhydric alcohols such as water, ethanol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, isobutyl alcohol, 2-butyl alcohol, hexanol, ethylene glycol; methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc.
  • Ketones such as diethyl ether, dimethyl ether, dipropyl ether, methylcyclopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, anisole, etc .; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene; swazil series (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.), Petroleum-based aromatic mixed solvents such as Solvesso series (manufactured by Exxon Chemical Co.); cellosolves such as cellosolve and butylcellosolve; and carbitols such as carbitol and butylcarbitol Propylene glycol alkyl ethers such as propylene glycol methyl ether; polypropylene glycol alkyl ethers such as dipropylene glycol methyl ether; ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, butyl carbit
  • the solvent is usually 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0 with respect to 1 part by weight of a (meth) acrylic acid ester monomer (in the case of an iodine-terminated polymer (A1) described later, it is a methacrylic acid ester monomer). It is used at a ratio of about 3 to 2 parts by weight, but there is a case where it is not necessary to use a solvent.
  • a (meth) acrylic acid ester monomer in the case of an iodine-terminated polymer (A1) described later, it is a methacrylic acid ester monomer.
  • Living radical polymerization of a (meth) acrylate monomer is preferably 50 in a reaction system containing a (meth) acrylate monomer, iodine, an initiator, a catalyst and a solvent under an inert gas atmosphere such as nitrogen. It is carried out at a temperature of not less than 60 ° C, more preferably at a temperature of not less than 60 ° C. Further, it is preferably performed at 150 ° C. or less, more preferably at 130 ° C. or less, further preferably at 110 ° C. or less, particularly preferably at 90 ° C. or less, and most preferably at 80 ° C. or less. .
  • the living radical polymerization reaction proceeds sufficiently, and if it is equal to or lower than the upper limit, the desired living radical polymerization is not suppressed, and polymerization due to heat of the (meth) acrylate monomer is suppressed. can do.
  • the reaction time varies depending on the reaction temperature and the molecular weight of the target (meth) acrylic acid ester polymer, and also the iodine-terminated polymer, but is usually about 10 minutes to 150 hours, preferably about 1 to 24 hours. .
  • the iodine terminal polymer (A) can be recovered by purification and solid-liquid separation in the same manner as in the production method of the iodine terminal polymer (A1) described later.
  • the terminal structure of the iodine-terminated polymer (A) is that the iodine atom is bonded, for example, as shown in the Examples section below, from the results of molecular weight measurement by the MALDI-TOF method, It can be confirmed by analyzing the structure and identifying it.
  • the iodine terminal polymer (A) has a structure in which an iodine atom is bonded to at least one terminal of a methacrylic acid ester polymer via a structural unit derived from an acrylic acid ester monomer (hereinafter referred to as “iodine terminal polymer”).
  • the polymer may be referred to as “polymer (A1).”
  • the methacrylate polymer in iodine-terminated polymer (A1) may be referred to as “main polymer in iodine-terminated polymer (A1)”. Since it is a thing, it is preferable.
  • the terminal structure is a structural unit derived from an acrylate ester monomer-iodine atom
  • the ⁇ -position carbon atom of the acrylate ester of the structural unit is more sterically hindered than the ⁇ -position carbon atom of the methacrylate ester. This is presumably because of the high stability of the terminal structure of the structural unit-iodine atom derived from the acrylate ester monomer.
  • the iodine-terminated polymer (A1) is preferably produced by living radical polymerization according to the production method of the iodine-terminated polymer (A) described above, and as its production method, methacrylic acid forming the main polymer in the iodine-terminated polymer (A1)
  • An ester-based monomer and a small amount of an acrylic ester-based monomer that forms a terminal structure may be charged in a batch and then polymerized, and a methacrylate-based monomer that forms a main polymer in the iodine-terminated polymer (A1) in advance.
  • the acrylate ester polymer that is the main polymer in the obtained iodine-terminated polymer (A1) may be further reacted with an acrylate ester monomer, but the latter is preferred from the viewpoint of molecular weight control.
  • an acrylate ester monomer but the latter is preferred from the viewpoint of molecular weight control.
  • the methacrylic acid ester polymer used as the main polymer in the iodine terminal polymer (A1) is one in which R 1 in the formula (1) is a methyl group in the compound (1) represented by the formula (1) It is preferable to include a structural unit derived from “may be referred to as“ methacrylic acid ester (1 ′) ”.
  • methacrylic acid ester (1 ′) examples include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, tridecyl.
  • Methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, glycidyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate and the like are more preferable, and methyl methacrylate or glycidyl methacrylate is more preferable.
  • the methacrylic acid ester polymer of the main polymer in the iodine terminal polymer (A1) may contain a structural unit derived from one kind of methacrylic acid ester (1 ′), and two or more kinds of methacrylic acid esters (1 A structural unit derived from ') may be included.
  • the methacrylic acid ester polymer is usually a random copolymer.
  • the iodine-terminated polymer (A1) can be produced by heating in the same manner as a normal radical polymerization reaction, but it is also possible to cause a polymerization reaction by irradiating light having a wavelength corresponding to a predetermined energy. In the case of proceeding polymerization by irradiating with light, it is possible to polymerize at a temperature lower than the reaction temperature described later.
  • the methacrylic acid ester polymer that is the main polymer in the iodine terminal polymer (A1) produced in this manner usually has a structural unit derived from an acrylate ester monomer only at one of the ends.
  • iodine atoms are bonded to each other, but it may have a structure in which iodine atoms are bonded to both ends via a structural unit derived from an acrylate monomer.
  • the number of structural units derived from an acrylate ester monomer that serves as a connecting portion between an iodine atom and a methacrylic ester polymer at the end of the methacrylic ester polymer is usually 1 unit, but 2 units or more. It may be via a structural unit derived from an acrylate ester monomer.
  • the structural unit derived from the acrylate ester monomer that links the methacrylic ester polymer of the main polymer and the iodine atom in the iodine terminal polymer (A1) is a compound represented by the formula (1).
  • acrylic ester (1 ′) examples include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, tridecyl.
  • n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octadecyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl are industrially available, easy to handle and safe during production.
  • n-butyl acrylate 2-ethylhexyl acrylate, n-octadecyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, and the like are more preferable, n-butyl acrylate, More preferred is 2-ethylhexyl acrylate or n-octadecyl acrylate.
  • the iodine-terminated polymer (A1) usually contains a structural unit derived from one acrylate monomer, but when it contains a structural unit derived from two or more acrylate monomers, these are the same type of acrylic. Even a structural unit derived from an acid ester monomer may be a structural unit derived from a different acrylate ester monomer.
  • the acrylate monomer is usually used in an amount of 0.1 mol or more, preferably 0.5 mol or more, more preferably 10 mol or more per 1 mol of iodine charged as the theoretical amount of the polymer terminal. More preferably, it is 20 moles or more. Further, it is usually used at a ratio of 400 mole equivalent or less, preferably 300 mole or less, more preferably 200 mole or less, and still more preferably 100 mole or less.
  • the reaction temperature during the reaction of the methacrylic acid ester polymer and the acrylate monomer is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher. Moreover, it is preferably performed at 90 ° C. or lower, more preferably at 80 ° C. or lower.
  • the reaction temperature is equal to or higher than the lower limit, the acrylate monomer can be sufficiently reacted, and when the reaction temperature is equal to or lower than the upper limit, the living radical polymerization reaction of the acrylate monomer can be controlled. It becomes possible to obtain an iodine terminal polymer (A1) in which an iodine atom is bonded to one or both ends of the acid ester polymer via a structural unit derived from an acrylate ester monomer.
  • the inventors of the present invention differ in the temperature at which the bond between the methacrylic acid ester monomer and iodine atom at the polymer terminal and the bond between the acrylic acid ester monomer and iodine atom dissociate, preferably 50 to 90 ° C., more preferably 60 to 80 ° C.
  • the bond between the methacrylic acid ester monomer and the iodine atom is dissociated, but the bond between the acrylate monomer and the iodine atom is difficult to dissociate at such a temperature, so the methacrylic acid ester monomer
  • an acrylic ester monomer is present in the system when the polymerization of methacrylic acid ester polymer is generated, one acrylic ester monomer is usually incorporated into the polymer end by reaction in such a temperature range. And then the bond between the acrylate monomer and the iodine atom Release did not occur, the reaction in a state that iodine atoms on the outermost end is bonded found that stopping.
  • the iodine-terminated polymer (A1) can be produced by selecting a temperature at which the living radical polymerization reaction of the acrylate-based monomer as described above cannot proceed.
  • the reaction time of the acrylic ester monomer varies depending on the reaction temperature and the desired reaction rate, but is usually about 10 minutes to 24 hours, preferably about 1 to 12 hours.
  • the iodine-terminated polymer (A1) used in the present invention is prepared by reducing the temperature of the reaction solution to about 0 to 40 ° C. after completion of the reaction of the acrylate ester monomer as described above, and then, if necessary, water, methanol, After removing impurities by precipitation purification with a solvent having low solubility of iodine-terminated polymer (A1) such as diethyl ether and heptane, the solid is separated and recovered. In that case, it is preferable to perform operation from reaction to purification and solid-liquid separation under light shielding.
  • the iodine-terminated polymer (A1) has light stability superior to that of a conventional polymer because an iodine atom is bonded to a terminal via a structural unit derived from an acrylate monomer. However, it does not discolor at all under light irradiation, and may be colored when exposed to light for a long time. Therefore, the production, recovery and subsequent storage of the iodine-terminated polymer (A1) should be performed under light shielding. preferable.
  • the terminal structure of the iodine-terminated polymer (A1) thus obtained is that the iodine atom is bonded via a structural unit derived from an acrylate-based monomer, for example, in the section of Examples below. As shown, it can be confirmed by analyzing and identifying the terminal structure from the molecular weight measurement result by the MALDI-TOF method.
  • Component (B) is a compound having at least one (meth) acryloyl group in the molecule (excluding those corresponding to component (A)).
  • the compound having one or more (meth) acryloyl groups in the molecule may be a monomer, an oligomer, or a mixture of a monomer and an oligomer.
  • the compounds having one or more (meth) acryloyl groups in the molecule as a monomer, a monofunctional monomer, a polyfunctional monomer, such as a dealcoholization reaction product of a polyhydric alcohol and (meth) acrylate, or the like is used.
  • oligomers include urethane (meth) acrylate oligomers and polyester (meth) acrylate oligomers.
  • the component (B) used in the present invention is a living radical polymerization to the terminal polymerization active group of the component (A) by irradiation with active energy rays and / or heating. From the viewpoint that a phase separation structure can be formed, a compound having only one (meth) acryloyl group (monofunctional (meth) acrylate) and a compound having two or more (meth) acryloyl groups (two or more functional groups) Polyfunctional (meth) acrylate).
  • Examples of monofunctional (meth) acrylates include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and isobutyl (meth).
  • dimethylaminoethyl (meth) acrylate and n-butyl (meth) acrylate are not easily vaporized because the molecular weight is not too small, and because the molecular weight is not too large, the molecular mobility is high and the polymerization proceeds easily.
  • Isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, or isobornyl (meth) acrylate Is preferred.
  • dimethylaminoethyl (meth) acrylate dimethylaminoethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, or isobornyl (meth) acrylate is more preferable.
  • trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylates examples include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and tris 2-hydroxy.
  • Trifunctional (meth) acrylate pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) Trifunctional or more polyfunctional (meth) acrylates such as acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, ditrimethylolpropane penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ditrimethylolpropane hexa (meth) acrylate, etc. And polyfunctional (meth) acrylate compounds in which a part of these (meth) acrylates is substituted with an alkyl group or ⁇ -caprolactone.
  • bifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylates may be used alone or in combination of two or more.
  • Component (B) is usually 1 to 99% by weight of monofunctional (meth) acrylate and 99 to 1% by weight of bifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate (provided that monofunctional (meth) acrylate and polyfunctional ( 100% by weight in total of (meth) acrylate).
  • the monofunctional (meth) acrylate is preferably contained in an amount of 5 to 98% by weight, more preferably 20 to 97% by weight, more preferably 50 to 96% by weight, and more preferably 60 to 90%. It is most preferable to contain by weight. Within this range, the more monofunctional (meth) acrylate, the less polyfunctional (meth) acrylate having two or more functions, and the polymer from the end of component (A) can be sufficiently extended. As a result, a desired cured film can be obtained. Conversely, the smaller the monofunctional (meth) acrylate within this range, the more bifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate, and the more the crosslinked structure, the less likely it is to be brittle as a cured film.
  • the curable composition of the present invention contains 1 to 99% by weight of component (A) with respect to the total amount of component (A) and component (B).
  • the content of the component (A) in the curable composition is large, desired phase separation can be caused.
  • the content is small, the viscosity does not become too high and handling during film formation / molding is easy.
  • the curable composition of this invention contains 5 weight% or more of component (A) with respect to the total amount of a component (A) and a component (B), and contains 10 weight% or more.
  • the curable composition of the present invention preferably contains a catalyst in order to improve the reactivity of living radical polymerization.
  • a catalyst the well-known thing which can be used for reaction of living radical polymerization can be used, The 1 type (s) or 2 or more types of what was illustrated as a catalyst used for manufacture of the above-mentioned iodine terminal polymer (A) can be used.
  • the content of the catalyst is preferably 0.01 parts by weight or more, more preferably 0.05 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the total of the component (A) and the component (B) from the viewpoint of increasing the reactivity. More preferably, it is 0.1 parts by weight or more. Further, the content of the catalyst is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, and further preferably 5 parts by weight or less, from the viewpoint of suppressing coloring of the coating film.
  • the curable composition of this invention may contain other components other than the above-mentioned component (A), component (B), and catalyst in the range which does not impair the effect of this invention.
  • component (A) component (B)
  • catalyst catalyst
  • various commonly used solvents such as a solvent for uniformly mixing each component, an antistatic agent, a plasticizer, a surfactant, an antioxidant, an ultraviolet absorber, and the like. An additive etc. are mentioned.
  • the solvent is not particularly limited, and is appropriately selected in consideration of the component (A), the component (B), the material of the base material serving as a base, the coating method of the composition, and the like.
  • Specific examples of the solvent include aromatic solvents such as toluene and xylene; ketone solvents such as methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; diethyl ether, isopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether , Ether solvents such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, anisole, phenetol; ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, isopropyl acetate, ethylene glycol diacetate; dimethylformamide, dieth
  • solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • ester solvents e.g., benzyl alcohol solvents
  • ketone solvents e.g., benzyl alcohol solvents
  • ester solvents e.g., benzyl alcohol solvents
  • ether solvents e.g., benzyl alcohol solvents
  • alcohol solvents e.g., benzyl alcohol solvents
  • ketone solvents preferably used.
  • the amount of the solvent used is not particularly limited and is appropriately determined in consideration of the applicability of the curable composition to be prepared, the viscosity / surface tension of the liquid, the compatibility of the solid content, and the like.
  • the curable composition of the present invention is prepared as a coating solution having a solid content of 20 to 100% by weight, preferably 30 to 100% by weight, using the above-mentioned solvent.
  • the solid content in the curable composition means the total of components other than the solvent contained in the curable composition.
  • the curable composition of this invention does not contain a solvent and may have a solid content of 100% by weight.
  • the method for preparing the curable composition of the present invention is not particularly limited, and for example, it is prepared by mixing the above-described component (A) and component (B) with the above-described catalyst as necessary. Can do.
  • the use of the curable composition of the present invention is not particularly limited, but is particularly useful industrially for forming a cured film described below.
  • a cured product can be obtained by curing the curable composition of the present invention by irradiation with active energy rays and / or heating.
  • a laminate obtained by curing a curable composition on a substrate to form a cured film of the curable composition on the substrate (hereinafter sometimes referred to as “laminate”). can do.
  • a cured film can be obtained by hardening a curable composition in a film form on a base material.
  • curing a cured film on another resin film is obtained by apply
  • resin films can be used as the base material used when obtaining a cured film.
  • resin films include triacetyl cellulose (TAC) film, polyethylene terephthalate (PET) film, diacetylene cellulose film, acetate butyrate cellulose film, polyethersulfone film, polyacrylic resin film, polyurethane resin film, and polyester film.
  • TAC triacetyl cellulose
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET diacetylene cellulose film
  • acetate butyrate cellulose film polyethersulfone film
  • polyacrylic resin film polyurethane resin film
  • polyester film polyester film.
  • Polycarbonate film, polysulfone film, polyether film, polymethylpentene film, polyether ketone film, (meth) acrylonitrile film, cycloolefin polymer (COP) film and the like can be used.
  • the resin plate for example, acrylic plate, triacetyl cellulose plate, polyethylene terephthalate plate, diacetylene cellulose plate, acetate butyrate cellulose plate, polyether sulfone plate, polyurethane plate, polyester plate, polycarbonate plate, polysulfone plate, polyether plate , Polymethylpentene plate, polyetherketone plate, (meth) acrylonitrile plate and the like.
  • glass etc. can also be used as needed. These base materials are all excellent in transparency and are preferable for application to an optical film described later.
  • the thickness of the substrate can be selected as appropriate according to the application, but generally a thickness of about 25 to 1000 ⁇ m is used.
  • the method for applying the curable composition to the substrate is not particularly limited.
  • dip coating method air knife coating method, curtain coating method, spin coating method, roller coating method, bar coating method, wire bar coating method, gravure coating method, extrusion coating method (US Pat. No. 2,681,294) It can apply by the method of.
  • a cured film can be formed as a cured product by curing a coating film obtained by application of the curable composition, or a coating film dried after application as necessary. Curing can be performed by irradiating the coating film with light using a light source that emits an active energy ray having a wavelength as required. The light irradiation for curing is preferably performed so that the integrated light amount is 100 mJ / cm 2 to 20,000 mJ / cm 2 .
  • a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide, a xenon flash, an ultraviolet LED, an electron beam, or the like can be used.
  • the active energy rays are applied to the side opposite to the base material, that is, coated.
  • the size of the domain formed by spinodal decomposition inside the cured film becomes closer to the side irradiated with active energy rays from the substrate side. Accordingly, a cured film having a microphase separation structure that gradually decreases toward the cured film and is inclined toward the cured film surface side can be formed.
  • the membrane of the present invention has a phase separation structure that satisfies the following formulas (2) and (3).
  • the method for producing this film is not particularly limited, but it can be preferably obtained by using the curable composition of the present invention described above. 40 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ [specific surface area] B ⁇ [specific surface area] T (2) [Specific surface area] T- [Specific surface area] B ⁇ 10 ⁇ m ⁇ 1 (3)
  • [specific surface area] T is the specific surface area of at least one region having a depth of 0 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less from the film surface
  • [specific surface area] B is the depth from the film surface.
  • the specific surface area of at least one region of 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • These specific surface areas are measured by an atomic force microscope (AFM).
  • FAM atomic force microscope
  • these specific surface areas are specifically measured by the following method.
  • the “phase separation structure” means having a structure that is distinguished as a phase image in the following analysis by an atomic force microscope.
  • the specific surface area is calculated according to the following procedure using image analysis software (Asylum Research MFP3D 120804 manufactured by Oxford Instruments).
  • Image analysis software Allum Research MFP3D 120804 manufactured by Oxford Instruments.
  • 3. Set the mask to 0 or more at the zero point.
  • Operation Set “Threshold” on “Mask” tab of “Modify panel” to 0, uncheck “inverse”, and click “Calc Mask”.
  • the specific surface area in the membrane of the present invention is an index of the domain size of the phase separation structure formed inside the membrane, and the larger the specific surface area value, the smaller the domain size. That is, here, the expression (2) indicates that the average domain size is smaller than the size that affects the transparency, and the expression (3) exists in the film inside the film near the surface in the vicinity of the surface. It shows that the domain is smaller.
  • Non-Patent Document 1 M. Seo, M. A. Hillmyer, Science 2012, 336, 1422.
  • the curing process is thermosetting, the polymerization cross-linking reaction proceeds uniformly in the film, the domain size of the phase separation structure is uniform in the film, and the present invention has further differences. It has a characteristic phase separation structure that was not known.
  • the film of the present invention preferably further satisfies the following formula (2-1), more preferably satisfies the formula (2-2), and satisfies the formula (2-3). Is more preferable. 60 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ [specific surface area] B ⁇ [specific surface area] T (2-1) 75 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ [specific surface area] B ⁇ [specific surface area] T (2-2) 90 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ [specific surface area] B ⁇ [specific surface area] T (2-3)
  • the difference in physical properties between the film surface and the inside increases as the difference in domain size between the film surface and the inside increases. From the viewpoint of utilizing this property, it is preferable that the following formula (3-1) is satisfied, and it is more preferable that the formula (3-2) is satisfied.
  • the film of the present invention further satisfies the following formula (4).
  • [Specific surface area] B ⁇ [Specific surface area] M ⁇ [Specific surface area] T (4)
  • [specific surface area] M is a specific surface area in an arbitrary region having a depth of more than 2 ⁇ m and less than 5 ⁇ m from the surface, and the specific surface area is measured by an atomic force microscope (AFM).
  • AFM atomic force microscope
  • the thickness of the film of the present invention is usually 5 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 15 ⁇ m or more, and further preferably 20 ⁇ m or more.
  • the thickness of the film is preferably 1,000 ⁇ m or less, more preferably 700 ⁇ m or less, still more preferably 400 ⁇ m or less, particularly preferably 150 ⁇ m or less, and most preferably 50 ⁇ m or less. It is preferable that the thickness of the film is within the above range from the viewpoint of sufficiently utilizing the physical properties of the structure of the present invention, which has an inclined phase separation, in applications such as an optical film.
  • membrane of this invention is not restrict
  • the type of the ethylenically unsaturated bond in the compound having an ethylenically unsaturated bond is not particularly limited, and examples thereof include a (meth) acryloyl group, a (meth) acrylamide group, a styryl group, and an allyl group. Among these, it is preferable to include a compound having a (meth) acryloyl group.
  • the number of ethylenically unsaturated bonds in one molecule of the compound having an ethylenically unsaturated bond that can be used as a raw material for the film of the present invention is not particularly limited, but is usually 1 to 15. Further, two or more raw materials having different numbers of ethylenically unsaturated bonds may be used.
  • a compound having a (meth) acryloyl group a polyfunctional having two or more monofunctional (meth) acrylates having one (meth) acryloyl group and (meth) acryloyl groups (Meth) acrylate is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more, but preferably contain a monofunctional (meth) acrylate and a polyfunctional (meth) acrylate.
  • Examples of monofunctional (meth) acrylates include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and isobutyl (meth).
  • polyfunctional (meth) acrylate examples include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, nonanediol di (meth) acrylate, Ethoxylated hexanediol di (meth) acrylate, propoxylated hexanediol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) Acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, ethoxylated neopentyl glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di ( 2) Bifunctional (meth) acrylates such as acrylate
  • the film of the present invention is preferably formed from a compound having at least a (meth) acryloyl group, and more preferably formed from at least a polyfunctional (meth) acrylate. Preferably, it is more preferably formed from a polyfunctional (meth) acrylate and a monofunctional (meth) acrylate.
  • the number of ethylenically unsaturated bonds in the compound having an ethylenically unsaturated bond is not particularly limited, but is usually 15 or less, preferably 10 or less, more preferably 6 or less, Preferably it is 4 or less, most preferably 2 or less.
  • a compound having an ethylenically unsaturated bond preferably a compound having a (meth) acryloyl group
  • a curable composition mixed with an organic solvent is usually used as a curable composition mixed with an organic solvent.
  • an organic solvent that can be used in the above production method and the substrate are used for the organic solvent used in the curable composition of the present invention containing the component (A) and the component (B), and the laminate.
  • membrane of this invention has a preferable curable composition containing an above-described component (A) and component (B).
  • the illuminance of the active energy ray when curing the coating film is not particularly limited, but is preferably 1,000 mW / cm 2 or less, more preferably 600 mW / cm 2 or less, more preferably It is 300 mW / cm 2 or less, more preferably 200 mW / cm 2 or less, and particularly preferably 150 mW / cm 2 or less.
  • the illuminance of the active energy ray when curing the coating film is preferably 1 mW / cm 2 or more, more preferably 5 mW / cm 2 or more, and further preferably 10 mW / cm 2 or more, and is particularly preferable. Is 20 mW / cm 2 or more, most preferably 50 mW / cm 2 or more.
  • the illuminance is not more than the above upper limit because a sufficient polymerization time is secured to form a phase separation structure. Further, it is preferable that the illuminance is not less than the above lower limit because the terminal active radicals of the component (A) are generated in an amount necessary for polymerization by irradiation with active energy rays, so that a desired phase separation structure can be easily formed.
  • the irradiation time of the active energy ray at the time of curing the coating film is not particularly limited, but is preferably 0.01 seconds or more, more preferably 0.1 seconds or more, and still more preferably 0.8. It is 3 seconds or more, particularly preferably 0.5 seconds or more, and most preferably 1 second or more. Moreover, the irradiation time of the active energy ray when curing the coating film is preferably within 10 hours, more preferably within 1 hour, still more preferably within 10 minutes, and particularly preferably within 1 minute. Most preferred is within 10 seconds.
  • the irradiation time of the active energy ray is equal to or longer than the above lower limit, because the polyfunctional acrylate contained in the component (B) is cross-linked and the strength of the film tends to increase. Moreover, it is preferable that the irradiation time of the active energy ray is within the above upper limit because a sufficient time is required until phase separation is formed.
  • the film of the present invention particularly preferably uses the above-described curable composition of the present invention and irradiates this with active energy rays to form a cured film. It is preferable to irradiate in the presence of oxygen near the surface of the coating film from the coating film side. By irradiating the active energy rays in this way, the size of the domain gradually decreases from the substrate side toward the side irradiated with the active energy rays and inclines toward the cured film surface side inside the cured film.
  • a film having a microphase separation structure that is, a film having the phase separation structure of the present invention can be formed.
  • the above-mentioned iodine terminal polymer is used as a component (A), and polyfunctional (meth) acrylate is used as a component (B).
  • monofunctional (meth) acrylate each component is considered to contribute to the reaction for forming a film as follows. That is, when the curable composition of the present invention is subjected to photopolymerization crosslinking in the presence of oxygen, the iodine terminal of the component (A) becomes a photopolymerization start point, and the living radical polymerization of the component (B) proceeds from the start point.
  • the polymerized portions of the component (A) and the component (B) are phase-separated, but the spinodal in the case of mixing two ordinary polymers Unlike decomposition, it is considered that the domain size is reduced because of a co-continuous phase separation state. Further, since oxygen is present in the vicinity of the membrane surface, the progress of the polymerization is slower than the inside due to the polymerization inhibiting effect, and the phase separation structure formed by the polymer of component (A) and component (B) is the surface. It is considered that the area is closer to uniform.
  • the present invention will be described more specifically with reference to examples.
  • the present invention is not limited to the following examples.
  • the values of various production conditions and evaluation results in the following examples have meanings as preferable values of the upper limit or the lower limit in the embodiment of the present invention, and the preferable range is the above-described upper limit or lower limit value.
  • a range defined by a combination of values of the following examples or values of the examples may be used.
  • the structure and physical property of the polymer obtained by the following synthesis examples were evaluated by the following method.
  • MALDI Microx Assisted Laser Desorption Ionization
  • TOF Time Of Flight
  • the molecular weight of the polymer was measured with a laser intensity (output: 60%), and the terminal structure was identified based on whether or not a molecular weight conforming to the following formula was confirmed.
  • M M1 , M M2 ... Molecular weight of monomers constituting the main polymer (M 1 , M 2 ...
  • N Natural number
  • M A Molecular weight of acrylic ester on the terminal side
  • the desired terminal structure means a structure of (polymethyl methacrylate)-(structural unit derived from various acrylates) -I.
  • A molecular weight conforming to the above formula is confirmed, and a desired terminal structure exists.
  • X A molecular weight conforming to the above formula is not confirmed, and a desired terminal structure does not exist.
  • MMA methyl methacrylate
  • Bu 4 NI tetrabutylammonium iodide
  • the main polymer obtained by living radical polymerization of a methacrylic acid ester monomer is further reacted with an acrylate monomer to form an iodine atom via a structural unit derived from the acrylate monomer at the terminal. It can be seen that an iodine-terminated polymer having a structure in which is bonded is produced.
  • Example 1-1 Iodine-terminated polymer (PMMA-BA-I) 300mg (6.00 ⁇ 10 -2 mmol), catalyst: and (triphenylphosphine PPh 3) 15.7mg (6.00 ⁇ 10 -2 mmol), dimethylamino
  • an Hg lamp (USHIO, “SP-9”) (365 nm, 1.0 mW / cm 2 , i-band pass filter (USHIO Corporation, SP9 365 nm band-pass filter), heat ray cut filter ( The photocured film (film thickness: 10 ⁇ m) was formed by UV-irradiating for 4 hours with a heat ray cut filter for SP9 manufactured by Ushio Electric Co., Ltd. 3)).
  • the transparency of the obtained PET substrate with a cured film was evaluated by the following method, and the results are shown in Table 2.
  • Table 2 shows the blending ratio and integrated light quantity of iodine-terminated polymer (PMMA-BA-I), DMAEA, DA, PPh 3 in the curable composition.
  • ⁇ Transparency evaluation method> A PET substrate with a cured film was placed on a paper on which a red background with 8-point yellow letters printed at a size of 100%, and the transparency was visually observed and evaluated as follows. ⁇ : The cured film is transparent. ⁇ : The cured film is slightly white and hazy. X: The cured film is white and hazy.
  • the PET substrate with a cured film cut out in the above-described embedding resin whose fluidity was lowered by curing was placed at the center, and the embedding resin was further added, and ultraviolet irradiation was performed until the embedding resin was completely cured.
  • the embedding resin containing the sample was cut out with a room temperature cutting ultramicrotome (“EM UC7”, manufactured by Leica), and the section was cut using an operation probe microscope (“MFP-3D” manufactured by Oxford Instruments), Atomic force microscope (AFM) observation (tapping mode) was performed.
  • EM UC7 room temperature cutting ultramicrotome
  • MFP-3D manufactured by Oxford Instruments
  • AFM Atomic force microscope
  • the measurement conditions for AFM observation are as follows. Using the “OMCL-AC160TS-R3Target” manufactured by OLYMPUS as a probe, the voltage signal applied to the piezo element is 1 V for the amplitude value (Amplitude) at the time of free amplitude, and the probe amplitude value (Set Point) at the time of measurement is 800 mV. Measurement was started as an initial value. Two parameters were changed so that the phase was 90 degrees or less at all measurement points (measured in the repulsive mode). The speed of adjusting the amplitude change to zero (Gain, response speed to error) was increased to the level before oscillation. Setting value Scan Size: 1 ⁇ m Scan Rate: 1.0Hz Scan Point, Scan Line (resolution): 256 Scan Angle: 90 degrees The specific surface area was determined by analysis by the method described above.
  • Example 1 a DMAEA / DA ratio was changed to the ratio shown in Table 2, and a cured film-coated PET substrate was produced in the same manner except that the UV output was 0.6 mW / cm 2. The evaluation of the properties was performed, and the results are shown in Table 2.
  • Example 1-5 a PET substrate with a cured film was produced in the same manner as in Example 2 except that dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) was used instead of DA, and the transparency was evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2.
  • DPHA dipentaerythritol hexaacrylate
  • Examples 2-1 to 2-3 A cured film was formed in the same manner as in Example 1-1 except that the glass slide was not coated on the coating film at the time of curing, and that the film thickness, the illuminance of ultraviolet irradiation, and the time were changed to the conditions shown in Table-3. Formed. The specific surface area inside the cured film was measured by the following method. The results obtained are shown in Table 3.
  • AFM observation was performed as follows.
  • the cured film-coated PET substrate produced by the above-mentioned method is cut into a size of 1 mm ⁇ 1 cm, put into a flat plate embedding plate for electron microscope (Dosaka EM Co., Ltd.), and further an embedding resin (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., visible light curable).
  • the embedding resin “Aronix LCR D-800”) was put in half and irradiated with UV rays for 10 seconds (lamp: “SP-9 SPOT CURE” manufactured by USHIO).
  • the PET substrate with a cured film cut out in the above-mentioned embedding resin whose fluidity was lowered by curing was placed at the center, and the embedding resin was further added, and ultraviolet rays were irradiated until the embedding resin was completely cured.
  • the embedding resin containing the sample was cut out at a room temperature cutting ultramicrotome (Leica Co., “EM UC7”), and the cross section was cut using an operation probe microscope (Oxford Instruments “MFP-3D”). Atomic force microscope (AFM) observation (tapping mode) was performed.
  • the measurement conditions for AFM observation are as follows. Using the “OMCL-AC160TS-R3Target” manufactured by OLYMPUS as a probe, the amplitude signal (Amplitude) at the time of free amplitude is 1V and the probe amplitude value (Set Point) at the time of measurement is 800 mV. Measurement was started as an initial value. Two parameters were changed so that the phase was 90 degrees or less at all measurement points (measured in the repulsive force mode). The speed of adjusting the amplitude change to zero (Gain, response speed to error) was increased to the level before oscillation.
  • Example 2-1 The same procedure as in Example 2-3 was performed except that the coating film was covered with a slide glass during curing and the illuminance and time of ultraviolet rays were changed.
  • the specific surface area was measured in the same manner as described in Example 2-1. Table 3 shows the measured position (depth from the film surface) and the specific surface area.
  • Example 2-2 instead of the iodine-terminated polymer of component (A), a polymer (PMMA) that does not have a site that generates radicals by active energy rays at the end is used, and a low-molecular polymerization initiator ("Irgacure (registered trademark) 184" manufactured by BASF) is used. (Irg 184)) was used, and the same procedure as in Example 2-2 was performed except that the film thickness was changed. The specific surface area was measured in the same manner as described in Example 2-1. Table 3 shows the measured position (depth from the film surface) and the specific surface area.
  • Example 2-1 in FIGS. 1A, 1B, 1C, and 1D, the light-colored portion has a slow amplitude phase when the AFM probe comes into contact (soft).
  • the darker portions indicate that the phase of the amplitude becomes faster (hard) when the AFM probe comes into contact with each other, and each represents a phase separation domain formed by spinodal decomposition.
  • a microphase-separated structure derived from polymerization and block copolymer was formed inside the film, and an inclined structure having a different domain size was observed particularly in the film thickness direction. This domain size was confirmed to be larger on the PET substrate side ((d) side) of the cured film and smaller on the film surface side ((a) side). This is thought to be because the polymerization is inhibited by oxygen at the air interface on the membrane surface, whereas a clear domain is formed in the deep part of the membrane by microphase separation by spinodal decomposition as the polymerization proceeds.
  • the laminate obtained by forming a cured film on a substrate film using the curable composition of the present invention and the film having the phase separation structure of the present invention are applied to various uses.
  • the cured product of the curable composition of the present invention and the film having the phase separation structure of the present invention have a small domain size and can be excellent in transparency, and thus are used for various optical applications. It can be suitably used as an optical film.
  • the film having the phase separation structure of the present invention having an inclined structure in which the size of the domain gradually decreases from the substrate side to the surface side of the cured film is a component having a higher refractive index by selecting a raw material.
  • the film having the phase separation structure of the present invention has a viscosity within the cured film by selecting a raw material and localizing it to a domain formed by phase separation of a component having higher viscoelasticity and / or a lower component. It is expected to be used as a protective film suitable for a flexible display or the like because of its elastic inclination.
  • the laminate using the curable composition of the present invention is subjected to special treatment as necessary to provide optical functions (light transmission, light diffusion, light collection, refraction, and refraction). , Various functions such as scattering and haze).
  • the laminate of the present invention may be used alone, or several optical films may be laminated in multiple layers with a coating agent or an adhesive to be used as a laminate for an optical element.
  • optical film to which the laminate of the present invention is applied examples include a hard coat film, an antistatic coat film, an antiglare coat film, a polarizing film, a retardation film, an elliptically polarizing film, an antireflection film, a light diffusion film, and a luminance.
  • examples thereof include an improvement film, a prism film (also referred to as a prism sheet), and a light guide film (also referred to as a light guide plate).
  • prism film also referred to as a prism sheet
  • a light guide film also referred to as a light guide plate.
  • Such optical films are used for liquid crystal display devices, PDP modules, touch panel modules, organic EL modules, and the like.

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Abstract

 反射防止フィルム等の光学フィルムへの使用が期待される硬化膜を形成できる、RAFT剤を導入したポリマーのリビングラジカル重合を利用した新規な硬化性組成物を提供する。 成分(A)及び成分(B)を含み、かつこれらの合計量に対し、成分(A)を1~99重量%含む硬化性組成物。 成分(A):ラジカル開裂可能な共有結合により末端重合活性基が保護されてなるポリマー 成分(B):分子内に少なくとも1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物

Description

硬化性組成物及び膜
 本発明は、透明性に優れ、反射防止フィルム等の光学フィルムへの使用が期待される硬化膜を形成することができる硬化性組成物、該硬化性組成物から形成される硬化物を使用する光学フィルム、積層体、及び相分離構造を有する膜に関する。
 リビングラジカル重合は、得られるポリマーの分子量や構造を精密に制御することが可能であることから、近年盛んに研究がなされている。
 リビングラジカル重合により得られたポリマーを使用した一例として、次のようなものが報告されている。
 ナノポーラス構造を形成させるため、ポリ乳酸(PLA)の末端に特定の連鎖移動剤(RAFT剤)を導入した高分子ドーマント種の存在下にスチレン/ジビニルベンゼンを加熱共重合させることにより熱硬化させ、共連続なミクロ相分離構造を形成させた後、PLAを加水分解除去してナノポーラス構造を持つモノリス型ポリマーを得ることが報告されている(非特許文献1)。また、非特許文献1には、PLA末端にRAFT部位を持たない場合はポリマーブレンドとなり、マクロ相分離構造となることが報告されている。
 更に、上記非特許文献1の技術は、加熱によりリビングラジカル重合を行うものであるが、光照射によりリビングラジカル重合を行うものも提案されている(非特許文献2)。
M. Seo, M. A. Hillmyer, Science 2012, 336, 1422. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5508-5519
 上記非特許文献1、2では、種々のリビングラジカル重合法によるポリマーの製造方法が開示されているが、これらのポリマー及びその重合法そのものを光学フィルム向けの硬化性組成物に適用することについては具体的に検討されていない。
 本発明は、ラジカル開裂可能な共有結合により末端重合活性基が保護されてなるポリマーのリビングラジカル重合を利用した硬化性組成物であって、透明性に優れ、反射防止フィルム等の光学フィルムへの使用が期待される硬化膜を形成することができる硬化性組成物を提供することを課題とする。
 本発明はまた、この硬化性組成物からなる硬化物及び光学フィルムと、この硬化性組成物を用いた積層体を提供することを課題とする。
 更に、本発明は特定の相分離構造を有する膜を提供することを課題とする。
 本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、成分(A):ラジカル開裂可能な共有結合により末端重合活性基が保護されてなるポリマーと、成分(B):分子内に少なくとも1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物とを所定の割合で含む硬化性組成物が上記課題を解決することができ、この硬化性組成物により、透明性に優れ、スピノーダル分解によるミクロ相分離構造を有し、反射防止フィルム等の光学フィルムへの使用が期待される硬化膜を、活性エネルギー線の照射といった簡易な操作で形成することができることを見出し、本発明に到達した。
 即ち、本発明の態様は、以下の[1]~[23]の通りである。
[1] 下記成分(A)及び成分(B)を含み、かつこれらの合計量に対し、成分(A)を1~99重量%含む硬化性組成物。
成分(A):ラジカル開裂可能な共有結合により末端重合活性基が保護されてなるポリマー
成分(B):分子内に少なくとも1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物
[2] 成分(A)がラジカル重合性不飽和二重結合を有するモノマーを重合してなるポリマーである、[1]に記載の硬化性組成物。
[3] 成分(A)が活性エネルギー線照射することでラジカル開裂可能な共有結合により末端重合活性基が保護されてなるポリマーである、[1]又は[2]に記載の硬化性組成物。
[4] 成分(A)の末端重合活性基を保護する基が、ヨウ素、アルキルジチオエステル基、フェニルジチオエステル基、アルキルトリチオカルボネート基、フェニルトリチオカルボネート基、アルキルジチオカルバメート基、フェニルジチオカルバメート基、アルキルザンテート基、フェニルザンテート基、及びテルル原子からなる群のうちの少なくとも1つである、[1]~[3]のいずれかに記載の硬化性組成物。
[5] 成分(A)の末端重合活性基を保護する基がヨウ素原子である、[34]に記載の硬化性組成物。
[6] 成分(A)がリビングラジカル重合により得られるポリマーである、[1]~[5]のいずれかに記載の硬化性組成物。
[7] 成分(A)の分子量分布(Mw/Mn)が2.0以下である、[1]~[6]のいずれかに記載の硬化性組成物。
[8] 成分(A)が少なくとも一つの末端にヨウ素原子が結合した構造を有するヨウ素末端ポリマーである、[1]~[7]のいずれかに記載の硬化性組成物。
[9] 成分(A)が(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーの少なくとも一つの末端にヨウ素原子が結合した構造を有するヨウ素末端ポリマーである、[8]に記載の硬化性組成物。
[10] 成分(A)が(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーの少なくとも一つの末端に、アクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を介してヨウ素原子が結合した構造を有するヨウ素末端ポリマーである、[9]に記載の硬化性組成物。
[11] 前記(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーが、下記式(1)で表される化合物に由来する構造単位をポリマー中に1~99重量%含む、[9]又は[10]に記載の硬化性組成物。
  CH=C(R)-C(O)O-R    (1)
(上記式(I)中、Rは、水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数1~22のアルキル基、又はアルキレン鎖の炭素数が2~18であるポリアルキレングリコール鎖を有する置換基を表し、該アルキル基又はポリアルキレングリコール鎖を有する置換基は、置換基としてフェニル基、ベンジル基、エポキシ基、水酸基、ジアルキルアミノ基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数1~18のパーフルオロアルキル基、炭素数1~18のアルキルスルファニル基、トリアルコシキシリル基、又はポリシロキサン構造を有する基を有していてもよい。)
[12] 成分(A)の数平均分子量が800~150,000である、[1]~[11]のいずれかに記載の硬化性組成物。
[13] 成分(B)が、分子内に(メタ)アクリロイル基を1つ有する化合物を少なくとも含み、かつその含有量が成分(B)の合計重量に対して1~99重量%である、[1]~[12]のいずれかに記載の硬化性組成物。
[14] [1]~[13]のいずれかに記載の硬化性組成物を硬化させてなる硬化物。
[15] 基材と硬化膜とを有する積層体であり、該硬化膜が[1]~[13]のいずれかに記載の硬化性組成物を該基材上に硬化してなるものである積層体。
[16] 前記硬化膜が、基材上にある前記硬化性組成物に対して活性エネルギー線を前記基材と反対側から照射して形成されたものである、[15]に記載の積層体。
[17] 前記硬化膜の内部において、スピノーダル分解により形成されるドメインの大きさが、前記基材側より前記活性エネルギー線を照射した側に向けて徐々に小さくなっている、[15]又は[16]に記載の積層体。
[18] [14]に記載の硬化物よりなる層を有する光学フィルム。
[19] 下記式(2)及び式(3)を満足する相分離構造を有する膜。
  40μm-1≦[比表面積]<[比表面積]   …(2)
  [比表面積]-[比表面積]≧10μm-1   …(3)
(上記式(2)及び(3)において、[比表面積]及び[比表面積]は原子間力顕微鏡(AFM)により測定され、[比表面積]は膜の表面から深さ0μm以上2μm以下の少なくとも一つの領域の比表面積であり、[比表面積]は膜の表面から深さ5μm以上50μm以下の少なくとも一つの領域の比表面積である(比表面積[μm-1]=境界線の長さ[μm]/面積[μm])。)
[20] 更に下記式(4)を満たす、請求項19に記載の膜。
  [比表面積]<[比表面積]<[比表面積]   …(4)
(上記式(4)において、[比表面積]は原子間力顕微鏡(AFM)により測定される表面から深さ2μm超過5μm未満の任意の領域の比表面積である(比表面積[μm-1]=境界線の長さ[μm]/面積[μm])。)
[21] 少なくともエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を含有する硬化性組成物の硬化物から形成されている、[19]又は[20]に記載の膜。
[22] 前記エチレン性不飽和二重結合を有する化合物として、(メタ)アクリロイル基を有する化合物を含む、[21]に記載の膜。
[23] 膜の厚みが5~1,000μmである、[19]~[22]のいずれかに記載の膜。
 本発明の硬化性組成物によれば、透明性に優れ、反射防止フィルム等の光学フィルムへの使用が期待される硬化膜を簡易な操作で形成することができる。また、この硬化性組成物を用いた積層体及び光学フィルム、更に、特殊な相分離構造を有する膜が提供される。
実施例2-1で得られた硬化膜の断面のAFM像である。
 以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下の説明は、本発明の実施の形態の一例であり、本発明はその要旨を超えない限り、以下の記載内容に限定されるものではない。
 なお、本明細書において「~」という表現を用いる場合、その前後の数値又は物性値を含む表現として用いるものとする。また、本明細書において、「………に由来する構造単位」とは、ポリマーの製造原料として用いられたモノマーが、その単独重合又は共重合により得られたポリマー中で、ポリマーを構成する繰り返し単位として存在する一単位を表す。また、本明細書において、各種の官能基の炭素数は、当該官能基が置換基を有する場合、その置換基も含めた全体の炭素数を示す。また、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは「アクリル」と「メタクリル」の一方又は双方を意味するものとする。「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリレート」についても同様の意味をもつこととする。
〔硬化性組成物〕
 本発明の硬化性組成物は、上記したように成分(A)及び成分(B)を含む。
[成分(A)]
 成分(A)は、ラジカル開裂可能な共有結合により末端重合活性基が保護されてなるポリマーであり、好ましくは、ラジカル重合性不飽和二重結合を有するモノマーを重合してなり、活性エネルギー線照射及び/又は加熱することでラジカル開裂可能な共有結合により末端重合活性基が保護されてなるポリマーである。成分(A)は、特に好ましくは、活性エネルギー線を照射することでラジカル開裂可能な共有結合により末端重合活性基が保護されてなるポリマーである。即ち、本発明に用いる成分(A)のポリマーは、末端重合活性基(通常は炭素ラジカル)に、この末端重合活性基を保護する基が共有結合したものであり、このポリマーに活性エネルギー線照射及び/又は加熱することでラジカル開裂することが可能である。
 成分(A)の末端重合活性基を保護する基としては、成分(A)の末端重合活性基がラジカル開裂可能な共有結合で結合し得るものであればよい。例えば、ヨウ素原子、アルキルジチオエステル基、フェニルジチオエステル基、アルキルトリチオカルボネート基、フェニルトリチオカルボネート基、アルキルジチオカルバメート基、フェニルジチオカルバメート基、アルキルザンテート基、フェニルザンテート基、テルル原子などが挙げられる。
 成分(A)は、これらの末端重合活性基を保護する基の1種のみを有していてもよく、2種以上を有していてもよい。
 上記した以上に挙げたような末端重合活性基を保護する基を有するポリマーの製造方法は特に制限されない。例えば、前記非特許文献1、2や以下の文献1~7に記載の方法により製造することができる。
文献1:Chiefari, J.; Chong, Y. K.; Ercole, Fo; Krstina, J.; Jeffery, J.; Le, T. P. T.; Mayadunne, R. T. A.; Meijs, G. F.; Moad, C. L.;
 Load, G.; Rizzardo, E.; Thang, S. H. Nacromolecules 1998, 31, 5559.
文献2:Moad, G.; rizzardo, E.; Thang, S. H. Aust. J. Chem. 2005, 58,379.
文献3:McCormick, C. L.; Lowe, A. B. Acc. Chem. Res. 2004, 37, 312.
文献4:Mayadunne, R. T. A.; Rizzardo, E.; Chiefari, J.; Chong, Y. K.;
 Moad, G. Thang, S. H.; Macromolecules 1999, 32, 6977.
文献5:Destarac. M.; Charmot, D.; Franck, X.; Zard, S. Z. Macromol. Rapid.
文献6:Mayadunne, R. T. A.; Rizzardo, E; Chiefari, J.; Kristina, J.; Moad, G.; Pastma, A.; Thang, S. H. Macromolecules 2000, 33, 243.
文献7:Francis, R.; Ajayaghosh, A. Macromolecules 2000, 33, 4699.
 成分(A)の末端重合活性基を保護する基としては、これらの成分(A)の末端重合活性基への結合安定性に優れ、しかも、活性エネルギー線照射及び/又は加熱、特に活性エネルギー線照射により容易にラジカル開裂可能であることから、ヨウ素原子が特に好ましい。
 また、成分(A)は、分子量やポリマー構造を容易に目的のものに制御可能であることから、リビングラジカル重合により得られるポリマーであることが好ましく、リビングラジカル重合によれば、分子量分布(Mw/Mn)の狭い成分(A)を容易に製造することができる。
 成分(A)は前述の通り、好ましくはラジカル重合性二重結合を有するモノマーを重合して得られる物であり、その原料として用いるラジカル重合性二重結合を有するモノマーとしてはラジカル重合性の炭素間二重結合を有するモノマーであれば特に制限されない。より具体的には後述するような(メタ)アクリル酸エステル系モノマー、特に下記式(1)で表される化合物が挙げられる。
 成分(A)としては、少なくとも一つの末端にヨウ素原子が結合した構造を有するヨウ素末端ポリマーであることが好ましく、(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーの少なくとも一つの末端にヨウ素原子が結合した構造を有するヨウ素末端ポリマーであることがより好ましく、アクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を介してヨウ素原子が結合した構造を有するヨウ素末端ポリマーであることが更に好ましい。
 このヨウ素末端ポリマーを構成する(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーは、下記式(1)で表される化合物(以下、「化合物(1)」と称す場合がある。)に由来する構造単位をポリマー中に1~99重量%含むものが好ましい。化合物(1)に由来する構造単位のポリマー中の含有量はより好ましくは2~98重量%、特に好ましくは3~97重量%である。なお、ここでいう化合物(1)に由来する構造単位の含有量とは原料の仕込重量から求められるものである。
  CH=C(R)-C(O)O-R    (1)
(Rは、水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数1~22のアルキル基、又はアルキレン鎖の炭素数が2~18であるポリアルキレングリコール鎖を有する置換基を表し、該アルキル基又はポリアルキレングリコール鎖を有する置換基は、置換基としてフェニル基、ベンジル基、エポキシ基、水酸基、ジアルキルアミノ基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数1~18のパーフルオロアルキル基、炭素数1~18のアルキルスルファニル基、トリアルコシキシリル基、又はポリシロキサン構造を有する基を有していてもよい。)
 なお、「(メタ)アクリル酸エステル系ポリマー」は、(メタ)アクリル酸エステル系モノマーに由来する構成単位からなるポリマーであり、「メタクリル酸エステル系モノマー」とは、メタクリロイル基を有するモノマーの総称である。また、「アクリル酸エステル系モノマー」とは、アクリロイル基を有するモノマー(メタクリロイル基を有するモノマー等、アクリロイル基のC=Cの炭素原子に炭素原子が結合したものを除く。)の総称である。
 上記式(1)式におけるRとしては、特に炭素数1~18の、置換基としてエポキシ基、水酸基、ジアルキルアミノ基、炭素数1~4のアルコキシ基を有していてもよいアルキル基が好ましい。とりわけ炭素数1~6の、置換基としてエポキシ基、水酸基、炭素数1~2のアルコキシ基を有していてもよいアルキル基が好ましく、炭素数1~6の、置換基としてエポキシ基を有していてもよいアルキル基が更に好ましい。
 化合物(1)の具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、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-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2-(ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート、2-(ジメチルアミノ)ブチル(メタ)アクリレート、2-イソシアノエチル(メタ)アクリレート、2-(アセトアセトキシ)エチル(メタ)アクリレート、炭素数1~18のパーフルオロアルキルを有するパーフルオロエチル(メタ)アクリレート、2-(リン酸)エチル(メタ)アクリレート(2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチルフォスフェート)、トリアルコキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、ジアルコキシメチルシリルプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 これらのうち、工業的に入手が容易である点と重合後に他の化合物との反応性を有する点において、メチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート等が好ましく、メチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等がより好ましく、メチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートが更に好ましい。
 ヨウ素末端ポリマーを構成する(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーには、1種類の化合物(1)に由来する構造単位が含まれていてもよく、2種以上の化合物(1)に由来する構造単位が含まれていてもよい。2種以上の化合物(1)に由来する構造単位が含まれている場合、通常、(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーはランダムコポリマーとなる。
 成分(A)の分子量は特に制限はないが、形成される硬化膜内で後述の良好なミクロ相分離構造を形成し得る観点から、数平均分子量(Mn)が800以上が好ましく、2,000以上がより好ましく、3,000以上がさらに好ましく、4,000以上が最も好ましい。また、150,000以下が好ましく、100,000以下がより好ましく、50,000以下がさらに好ましく、10,000以下が最も好ましい。
 成分(A)の分子量は、例えば、後述のリビングラジカル重合の条件により制御することができる。具体的には、モノマー、重合開始剤、触媒の濃度、反応温度、反応時間等により制御することができ、モノマー濃度を高く、開始剤濃度を低く、触媒濃度を高く、反応温度を高く、反応時間を長くすると高分子量となる傾向にある。
 特に、後述のリビングラジカル重合によれば、このような分子量の制御が容易であり、また、成分(A)の分子量分布(Mw/Mn)の狭いポリマーを製造することができる。成分(A)の分子量分布(Mw/Mn)は2.0以下が好ましく、特に1.6以下が好ましい。一方、成分(A)の分子量分布は通常、1.0より大である。
 なお、ポリマーの重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、後述の実施例に記載される方法で測定される。
 以下に、かかる成分(A)として好適な上記のヨウ素末端ポリマーのうち、少なくとも一つの末端に、ヨウ素原子が結合した構造を有するヨウ素末端ポリマー(以下、「ヨウ素末端ポリマー(A)」と称す場合がある。)について説明するが、成分(A)は、何ら以下のヨウ素末端ポリマー(A)に限定されるものではない。
[ヨウ素末端ポリマー(A)]
 本発明に用いるヨウ素末端ポリマー(A)は、通常、(メタ)アクリル酸エステル系ポリマー(以下、「ヨウ素末端ポリマー(A)における主幹ポリマー」と称す場合がある。)の少なくとも一方の末端に、ヨウ素原子が結合した構造を有する。ヨウ素末端ポリマー(A)は本成分(A)の好ましい態様の一例である。
 ヨウ素末端ポリマー(A)の製造方法は特に制限されないが、通常、ヨウ素末端ポリマー(A)は、好ましくは後述の製造方法に従って、リビングラジカル重合により製造され、(メタ)アクリル酸エステル系モノマーを重合時に一括で仕込んでから重合することにより製造される。重合に用いる(メタ)アクリル酸エステル系モノマーはメタクリル酸エステル系モノマー単独でもアクリル酸エステル系モノマー単独でも、これらの両方を併用してもよい。
 アクリル酸エステル系モノマー又はメタクリル酸エステル系モノマーを単独で使用した場合、末端は当該モノマーに由来する構造単位にヨウ素原子が結合した構造をとる。
 アクリル酸エステル系モノマーとメタクリル酸エステル系モノマーを併用した場合、重合温度により末端構造は異なるものとなり、通常、重合温度を50℃以上90℃未満で制御すればメタクリル酸エステル系モノマーとヨウ素原子の間の結合は開裂するが、アクリル酸エステル系モノマーとヨウ素原子の間の結合は開裂しないため、アクリル酸エステルモノマーを重合時に一括で仕込んでも、重合中もしくは重合停止時に仕込んでもポリマーの末端構造は、アクリル酸エステルモノマー由来の構造単位を介してヨウ素原子が結合している構造をとる。一方、通常、重合温度が90℃以上であるとメタクリル酸エステル系モノマーとヨウ素原子の間の結合も、アクリル酸エステル系モノマーとヨウ素原子の間の結合も両方開裂するため、ポリマーの末端構造はメタクリル酸エステル系モノマー由来の構造単位を介してヨウ素原子が結合しているものと、アクリル酸エステル系モノマー由来の構造単位を介してヨウ素原子が結合しているものとがランダムに混合した状態のものとなる。ヨウ素末端ポリマー(A)としては、前者の末端構造がアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位-ヨウ素原子である方が、光や熱に対する安定性により優れる点で好ましい。なお、ここでいう「開裂」とはラジカル開裂を意味する。
 ヨウ素末端ポリマー(A)は通常のラジカル重合反応と同様、加熱により製造することができるが、所定のエネルギーに対応する波長の光を照射して重合反応を生起させることも可能である。光を照射して重合を進める場合には、後述の反応温度よりも低い温度で重合することが可能である。
 本発明に用いるヨウ素末端ポリマー(A)における主幹ポリマーとなる(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーは、前記式(1)で表される化合物(1)(以下「(メタ)アクリル酸エステル(1)と称す場合がある。)に由来する構造単位を含むことが好ましい。
 (メタ)アクリル酸エステル(1)の具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、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-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2-(ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート、2-(ジメチルアミノ)ブチル(メタ)アクリレート、2-イソシアノエチル(メタ)アクリレート、2-(アセトアセトキシ)エチル(メタ)アクリレート、炭素数1~18のパーフルオロアルキルを有するパーフルオロエチル(メタ)アクリレート、2-(リン酸)エチル(メタ)アクリレート(2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチルフォスフェート)、トリアルコキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、ジアルコキシメチルシリルプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 これらのうち、工業的に入手が容易である点と重合後に他の化合物との反応性を有する点において、メチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート等が好ましく、メチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等がより好ましく、メチル(メタ)アクリレート、又はグリシジル(メタ)アクリレートが更に好ましい。
 ヨウ素末端ポリマー(A)における主幹ポリマーの(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーには、1種類の(メタ)アクリル酸エステル(1)に由来する構造単位が含まれていてもよく、2種以上の(メタ)アクリル酸エステル(1)に由来する構造単位が含まれていてもよい。2種以上の(メタ)アクリル酸エステル(1)に由来する構造単位が含まれている場合、通常、(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーはランダムコポリマーとなる。
[ヨウ素末端ポリマー(A)の製造方法]
 本発明に用いるヨウ素末端ポリマー(A)は、好ましくは、リビングラジカル重合のポリマー末端の成長ラジカルの保護基となるヨウ素の存在下、(メタ)アクリル酸エステル系モノマーを重合することにより製造される。ただし、ヨウ素末端ポリマー(A)は、前述したヨウ素末端ポリマー(A)の特徴的な末端構造が得られる方法であれば、その製造方法は特に限定されない。
 ヨウ素末端ポリマー(A)は、好ましくは、ヨウ素と、ラジカル重合開始剤(以下、単に「開始剤」と称す場合がある。)と、触媒の存在下に、溶媒中でメタクリル酸エステル系モノマーを重合させた後、反応系にアクリル酸エステル系モノマーを混合して反応させることにより製造される。なお、この場合、ヨウ素末端ポリマー(A)として、後述するヨウ素末端ポリマー(A1)が製造される。
<ヨウ素>
 ヨウ素は、重合開始剤に対して0.05~5モル当量、特に0.3~1モル当量用いることが好ましい。ヨウ素の使用量が上記下限より多いと、未反応の重合開始剤や重合開始剤が解離して再結合した副反応物が多量に生成せず、またヨウ素の使用量が上記上限より少ないと重合速度が遅くならないため、所望の分子量の重合体を得るために重合時間が過度に長くならず好ましい。
<触媒>
 触媒は、ヨウ素又はポリマー末端のヨウ素を引き抜いてリビングラジカル重合を進行させる機能を奏するものであり、通常、テトラブチルアンモニウムヨージド、エチルメチルイミダゾリウムヨージド等の第四級アンモニウムヨージド、トリブチルスルホニウムヨージド等のスルホニウムヨージド、ジフェニルヨードニウムヨージド等のヨードニウムヨージド、トリブチルメチルホスホニウムヨージド等のホスホニウムヨージド、テトラキス(ジメチルアミノ)エチレン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルジアミノメタン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、1,4,8,11-テトラメチル-1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン、N,N’-ジメチルエチレンジアミン、エチレンジアミン等のアミン類、トリフェニルホスフィン、トリス(2-メチルフェニル)ホスフィン、トリス(3-メチルフェニル)ホスフィン、トリス(4-メチルフェニル)ホスフィン等のホスフィン類を用いることができる。これらの触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 触媒は、所望の重合度や重合時間に合わせて使用すればその割合は特に限定されないが、通常、重合開始剤に対して0.05モル当量以上で使用され、好ましくは0.3モル当量以上、より好ましくは0.5モル当量以上で使用される。また通常、重合開始剤に対して5モル当量以下で使用され、好ましくは3モル当量以下、より好ましくは2モル当量以下で使用される。触媒の使用量が上記下限より多いと重合速度が低くなりすぎないため、重合時間が長くならず、所定の重合時間で所望の分子量の重合体を得ることが容易となり、また上記上限より少ないと重合速度が速くなりすぎず、分子量分布を狭くでき、さらに末端にヨウ素が結合していない重合体の生成を抑えることができることから好ましい。
<重合開始剤>
 ヨウ素末端ポリマー(A)の重合に用いる重合開始剤としては、公知のものが使用され、特に限定されず、通常用いられている有機過酸化物やアゾ化合物を使用することができる。具体例としては、ベンゾイルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシド、ジ-t-ブチルパーキシド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキシル-3,3-イソプロピルヒドロパーオキシド、t-ブチルヒドロパーオキシド、ジクミルヒドロパーオキシド、アセチルパーオキシド、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、イソブチルパーオキシド、3,3,5-トリメチルヘキサノイルパーオキシド、ラウリルパーオキシド、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、ジメチル-2,2’-アゾビス(イソブチレート)などが挙げられる。重合開始剤としては、ヨウ素と結合した後の安定性の点からアゾ化合物が好ましく、入手のし易さや解離温度の点から、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、ジメチル-2,2’-アゾビス(イソブチレート)が好ましく使用される。これらの中でも、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)又は2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)がさらに好ましく使用される。
 これらの重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 重合開始剤は、所望の分子量に合わせて使用すればその割合は特に限定されないが、通常(メタ)アクリル酸エステル系モノマー(後述するヨウ素末端ポリマー(A1)の場合はメタクリル酸エステル系モノマー)100モルに対して0.01モル以上で使用され、好ましくは0.05モル以上、より好ましくは0.1モル以上、最も好ましくは0.2モル以上で使用される。また通常5モル以下で使用され、好ましくは3モル以下、より好ましくは2モル以下、最も好ましくは1モル以下で使用される。
 重合開始剤の量が上記下限値以上であると分子量が大きくなりすぎず、さらに重合後の未反応モノマーを少なくし易く、上記上限値以下であると分子量が小さくなりすぎず、ヨウ素が比較的少ない場合に未反応の重合開始剤や重合開始剤が解離して再結合した副反応物が多量に生成し難いことから好ましい。
<溶媒>
 重合反応に用いられるモノマーなどを含む反応混合物が反応温度において液体であれば、必ずしも溶媒を用いる必要はないが、この場合も必要に応じて溶媒を用いてもよい。溶媒としては、一般的なリビングラジカル重合に用いられる溶媒を使用することが可能である。例えば水、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、2-ブチルアルコール、ヘキサノール、エチレングリコール等の直鎖、分岐、2級あるいは多価のアルコール類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルシクロプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール等のエーテル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;スワジールシリーズ(丸善石油化学社製)、ソルベッソシリーズ(エクソン・ケミカル社製)等の石油系芳香族系混合溶媒;セロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類;カルビトール、ブチルカルビトール等のカルビトール類;プロピレングリコールメチルエーテル等のプロピレングリコールアルキルエーテル類;ジプロピレングリコールメチルエーテル等のポリプロピレングリコールアルキルエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロゾルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の酢酸エステル類;ジアルキルグリコールエーテル類等を用いることができる。
 これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 溶媒は、通常(メタ)アクリル酸エステル系モノマー(後述するヨウ素末端ポリマー(A1)の場合はメタクリル酸エステル系モノマーである。)1重量部に対して0.1~10重量部、好ましくは0.3~2重量部程度の割合で使用されるが、また特に溶媒を使用しなくてもよい場合もある。
<リビングラジカル重合反応>
 (メタ)アクリル酸エステル系モノマーのリビングラジカル重合は、窒素等の不活性ガス雰囲気下、(メタ)アクリル酸エステル系モノマー、ヨウ素、開始剤、触媒及び溶媒を含む反応系内において、好ましくは50℃以上で行われ、より好ましくは60℃以上で行われる。また、好ましくは150℃以下で行われ、より好ましくは130℃以下で行われ、更に好ましくは110℃以下で行われ、特に好ましくは90℃以下で行われ、最も好ましくは80℃以下で行われる。
 ここで、反応温度が上記下限以上であるとリビングラジカル重合反応が十分に進行し、上記上限以下であると所望のリビングラジカル重合ではない、(メタ)アクリル酸エステル系モノマーの熱による重合を抑制することができる。
 反応時間は、反応温度や目的とする(メタ)アクリル酸エステル系ポリマー、更にはヨウ素末端ポリマーの分子量によっても異なるが、通常10分~150時間程度であり、好ましくは1~24時間程度である。
 反応後は後述のヨウ素末端ポリマー(A1)の製造方法における場合と同様にして精製、固液分離することによりヨウ素末端ポリマー(A)を回収することができる。
 なお、ヨウ素末端ポリマー(A)の末端構造が、ヨウ素原子が結合したものであることは、例えば、後述の実施例の項に示されるように、MALDI-TOF法による分子量の測定結果から、末端構造の解析を行って同定することにより確認することができる。
[ヨウ素末端ポリマー(A1)]
 ヨウ素末端ポリマー(A)は、特に、メタクリル酸エステル系ポリマーの少なくとも一方の末端に、アクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を介してヨウ素原子が結合した構造を有するもの(以下、「ヨウ素末端ポリマー(A1)」と称することがある。また、ヨウ素末端ポリマー(A1)におけるメタクリル酸エステル系ポリマーを「ヨウ素末端ポリマー(A1)における主幹ポリマー」と称することがある。)が光安定性に優れるものであるために好ましい。これは、末端の構造が、アクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位-ヨウ素原子であると、該構造単位のアクリル酸エステルのα位炭素原子はメタクリル酸エステルのα位炭素原子よりも立体障害が小さいためにアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位-ヨウ素原子の末端構造の安定性が高いためであると推定される。
 ヨウ素末端ポリマー(A1)は、好ましくは、前述のヨウ素末端ポリマー(A)の製造方法に従って、リビングラジカル重合により製造され、その製造方法としてはヨウ素末端ポリマー(A1)における主幹ポリマーを形成するメタクリル酸エステル系モノマーと、末端構造を形成する少量のアクリル酸エステル系モノマーを重合時に一括で仕込んでから重合してもよく、予めヨウ素末端ポリマー(A1)における主幹ポリマーを形成するメタクリル酸エステル系モノマーを重合した後に、得られたヨウ素末端ポリマー(A1)における主幹ポリマーであるメタクリル酸エステル系ポリマーに対して、更にアクリル酸エステル系モノマーを反応させてもよいが、分子量制御の点から好ましくは後者の方法で製造される。
 ヨウ素末端ポリマー(A1)における主幹ポリマーとなるメタクリル酸エステル系ポリマーは、前記式(1)で表される化合物(1)のうち、式(1)中のRがメチル基であるもの(以下「メタクリル酸エステル(1’)」と称す場合がある。)に由来する構造単位を含むことが好ましい。
 メタクリル酸エステル(1’)の具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、t-ブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、n-オクチルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、ノニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2-メトキシエチルメタクリレート、2-エトキシエチルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、メトキシテトラエチレングリコールメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルメタクリレート、ジエチレングリコールメタクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチルメタクリレート、2-(ジメチルアミノ)プロピルメタクリレート、2-(ジメチルアミノ)ブチルメタクリレート、2-イソシアノエチルメタクリレート、2-(アセトアセトキシ)エチルメタクリレート、炭素数1~18のパーフルオロアルキルを有するパーフルオロエチルメタクリレート、2-(リン酸)エチルメタクリレート(2-(メタクリロイルオキシ)エチルフォスフェート)、トリアルコキシシリルプロピルメタクリレート、ジアルコキシメチルシリルプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリプロピレングリコールメタクリレート、ポリテトラメチレングリコールメタクリレート等が挙げられる。
 これらのうち、工業的に入手が容易である点と重合後に他の化合物との反応性を有する点において、メチルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、2-メトキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチルメタクリレート等が好ましい。メチルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート等がより好ましく、メチルメタクリレート、又はグリシジルメタクリレートが更に好ましい。
 ヨウ素末端ポリマー(A1)における主幹ポリマーのメタクリル酸エステル系ポリマーには、1種類のメタクリル酸エステル(1’)に由来する構造単位が含まれていてもよく、2種以上のメタクリル酸エステル(1’)に由来する構造単位が含まれていてもよい。2種以上のメタクリル酸エステル(1’)に由来する構造単位が含まれている場合、通常、メタクリル酸エステル系ポリマーはランダムコポリマーとなる。
 また、ヨウ素末端ポリマー(A1)は通常のラジカル重合反応と同様、加熱により製造することができるが、所定のエネルギーに対応する波長の光を照射して重合反応を生起させることも可能である。光を照射して重合を進める場合には、後述の反応温度よりも低い温度で重合することが可能である。
 このようにして製造されるヨウ素末端ポリマー(A1)における主幹ポリマーであるメタクリル酸エステル系ポリマーは、通常、その両端のうちの一方の末端にのみ、アクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を介してヨウ素原子が結合したものとなるが、両末端にアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を介してヨウ素原子が結合した構造のものであってもよい。また、メタクリル酸エステル系ポリマーの末端において、ヨウ素原子とメタクリル酸エステル系ポリマーとの連結部となるアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位の数は、通常1単位であるが、2単位以上のアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を介するものであってもよい。
<アクリル酸エステル系モノマーの反応>
 上記のリビングラジカル重合に引き続いて、反応系にアクリル酸エステル系モノマーを混合して反応させることにより、メタクリル酸エステル系ポリマーの片末端又は両末端にアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を介してヨウ素原子が結合したヨウ素末端ポリマー(A1)を得ることができる。
 また、本発明において、ヨウ素末端ポリマー(A1)における主幹ポリマーのメタクリル酸エステル系ポリマーとヨウ素原子とを連結するアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位は、前記式(1)で表される化合物(1)のうち、式(1)中のRが水素原子であるもの(以下「アクリル酸エステル(1’)」と称す場合がある。)に由来する構造単位を含むことが好ましい。
 アクリル酸エステル(1’)の具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、t-ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、ドデシルアクリレート、トリデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、ノニルアクリレート、ベンジルアクリレート、グリシジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2-メトキシエチルアクリレート、2-エトキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシテトラエチレングリコールアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、ジエチレングリコールアクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチルアクリレート、2-(ジメチルアミノ)プロピルアクリレート、2-(ジメチルアミノ)ブチルアクリレート、2-イソシアノエチルアクリレート、2-(アセトアセトキシ)エチルアクリレート、炭素数1~18のパーフルオロアルキルを有するパーフルオロエチルアクリレート、2-(リン酸)エチルアクリレート(2-(アクリロイルオキシ)エチルフォスフェート)、トリアルコキシシリルプロピルアクリレート、ジアルコキシメチルシリルプロピルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレート、ポリテトラメチレングリコールアクリレート等が挙げられる。
 これらのうち、工業的に入手が容易であり、製造時に取扱いが容易で安全である点において、n-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクタデシルアクリレート、2-メトキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、N,N-ジメチルアミノエチルアクリレート等が好ましく、n-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクタデシルアクリレート、2-メトキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート等がより好ましく、n-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、又はn-オクタデシルアクリレートが更に好ましい。
 なお、ヨウ素末端ポリマー(A1)は、通常、1つのアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を含むが、2以上のアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を含む場合、これらは同種のアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位であっても異なるアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位であってもよい。
 ここで、アクリル酸エステル系モノマーは、ポリマー末端の理論量となるヨウ素の仕込み1モルに対して、通常0.1モル以上用いられるが、好ましくは0.5モル以上、より好ましくは10モル以上、さらに好ましくは20モル以上である。また、通常400モル当量以下の割合で用いられ、好ましくは300モル以下、より好ましくは200モル以下、さらに好ましくは100モル以下である。
 メタクリル酸エステル系ポリマーとアクリル酸エステルモノマーの反応時の反応温度は、好ましくは50℃以上で行われ、より好ましくは60℃以上で行われる。また、好ましくは90℃以下で行われ、より好ましくは80℃以下で行われる。
 ここで、反応温度が上記下限以上であるとアクリル酸エステル系モノマーを十分に反応させることができ、上記上限以下であるとアクリル酸エステル系モノマーのリビングラジカル重合反応を制御することができ、メタクリル酸エステル系ポリマーの片末端又は両末端にアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を介してヨウ素原子が結合したヨウ素末端ポリマー(A1)を得ることが可能となる。
 本発明者らは、ポリマー末端のメタクリル酸エステル系モノマーとヨウ素原子間およびアクリル酸エステル系モノマーとヨウ素原子間の結合が解離する温度が異なり、好ましくは50~90℃、より好ましくは60~80℃程度の比較的低い温度ではメタクリル酸エステル系モノマーとヨウ素原子の結合は解離するが、アクリル酸エステル系モノマーとヨウ素原子間の結合はこのような温度では解離しにくいため、メタクリル酸エステル系モノマーの重合が進行しメタクリル酸エステル系ポリマーが生成した際に、系中にアクリル酸エステル系モノマーが存在すると、このような温度領域では通常、一つのアクリル酸エステル系モノマーが反応によりポリマー末端に取り込まれ、その後アクリル酸エステル系モノマーとヨウ素原子間の結合の解離は生起せず、最末端にヨウ素原子が結合した状態で反応が停止することを見出した。
 従って、上記のような、アクリル酸エステル系モノマーのリビングラジカル重合反応は進行し得ない温度を選択して反応を行うことによりヨウ素末端ポリマー(A1)を製造することができる。
 アクリル酸エステル系モノマーの反応時間は、反応温度や目的とする反応率によっても異なるが、通常10分~24時間程度であり、好ましくは1~12時間程度である。
 本発明に用いるヨウ素末端ポリマー(A1)は、上記のようなアクリル酸エステル系モノマーの反応終了後、反応液の温度を0~40℃程度に下げた後、必要に応じて、水、メタノール、ジエチルエーテル、ヘプタン等、ヨウ素末端ポリマー(A1)の溶解性が低い溶媒で沈殿精製するなどして不純物を除去した後、固液分離して回収される。その際、反応から精製、固液分離に至る操作は遮光下で行うことが好ましい。即ち、ヨウ素末端ポリマー(A1)は、末端にアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を介してヨウ素原子が結合していることにより、従来のポリマーに比べて優れた光安定性を有するものであるが、光照射下で全く変色しないものではなく、長時間光に晒されると着色することがあるため、ヨウ素末端ポリマー(A1)の製造、回収、その後の保管は、遮光下で行うことが好ましい。
 このようにして得られるヨウ素末端ポリマー(A1)の末端構造が、アクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を介してヨウ素原子が結合したものであることは、例えば、後述の実施例の項に示されるように、MALDI-TOF法による分子量の測定結果から、末端構造の解析を行って同定することにより確認することができる。
[成分(B)]
 成分(B)は、分子内に少なくとも1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(ただし、成分(A)に該当するものを除く。)である。
 分子内に1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物は、モノマーであってもよく、オリゴマーであってもよく、モノマーとオリゴマーの混合物であってもよい。分子内に1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物のうち、モノマーとしては、単官能モノマー、多官能性モノマー、例えば多価アルコールと(メタ)アクリレートとの脱アルコール反応物などを用いることができる。オリゴマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマーなどが挙げられる。
 本発明で用いる成分(B)は、活性エネルギー線照射及び/又は加熱による成分(A)の末端重合活性基へのリビングラジカル重合で、得られる硬化膜中に、後述のスピノーダル分解による良好なミクロ相分離構造を形成することができるという観点から、(メタ)アクリロイル基を1つのみ有する化合物(単官能(メタ)アクリレート)と、(メタ)アクリロイル基を2つ以上有する化合物(2官能以上の多官能(メタ)アクリレート)とを含むものであることが好ましい。
 単官能(メタ)アクリレートとしては、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、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルフォリン、テトラヒドロフルフリール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、リン酸(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸(メタ)アクリレート、フェノキシ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノキシ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノール(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2-アダマンタンおよびアダマンタンジオールから誘導される1価のモノ(メタ)アクリレートを有するアダマンチル(メタ)アクリレートなどのアダマンタン誘導体モノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
 これらのうち、分子量が小さすぎないため揮発しにくく、分子量が大きすぎないため、分子の運動性が高く重合が進行し易い点から、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、又はイソボルニル(メタ)アクリレートが好ましい。これらの中でもジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリール(メタ)アクリレート、又はイソボルニル(メタ)アクリレートがより好ましい。
 2官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート(=1,4-ビス((メタ)アクリロイルオキシ)ブタン)、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートなどのジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 3官能以上の多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス2-ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート等のトリ(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、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の3官能(メタ)アクリレートや、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(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、ジトリメチロールプロパンペンタ(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、ジトリメチロールプロパンヘキサ(メタ)アクリレート等の3官能以上の多官能(メタ)アクリレートや、これら(メタ)アクリレートの一部をアルキル基やε-カプロラクトンで置換した多官能(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。
 これらの2官能以上の多官能(メタ)アクリレートについても、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
 これらのうち、工業的に原料の入手が容易であり、分子量が大きすぎないため分子の運動性が高く重合が進行し易い点から、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ビス((メタ)アクリロイルオキシ)ブタン、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(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、トリス2-ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ(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、ジトリ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テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート又は、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが好ましい。これらの中でも1,4-ビス((メタ)アクリロイルオキシ)ブタン、ネオペンチルグリコールジ(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、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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、又はジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが好ましい。
 成分(B)は、通常、単官能(メタ)アクリレートを1~99重量%、2官能以上の多官能(メタ)アクリレートを99~1重量%(ただし、単官能(メタ)アクリレートと多官能(メタ)アクリレートの合計で100重量%)含有する。
 このうち単官能(メタ)アクリレートは5~98重量%含有されることが好ましく、20~97重量%含有されることがさらに好ましく、50~96重量%含有されることがより好ましく、60~90重量%含有することが最も好ましい。この範囲内において単官能(メタ)アクリレートが多いほど、2官能以上の多官能(メタ)アクリレートが少なくなり、成分(A)の末端からのポリマーが十分に伸長することができるために共連続相を有する相分離構造が形成し、所望の硬化膜を得ることが可能となる。逆に、この範囲内において単官能(メタ)アクリレートが少ないほど、2官能以上の多官能(メタ)アクリレートが多くなり、架橋構造が多くなるために硬化膜として脆弱となりにくい。
[成分(A)と成分(B)の含有割合]
 本発明の硬化性組成物は、前記の成分(A)と成分(B)との合計量に対して、成分(A)を1~99重量%含有する。硬化性組成物中の成分(A)の含有量が多いと所望の相分離を生起させることが可能であり、少ないと粘度が高くなり過ぎず、成膜・成型時の取り扱いが容易である。このため、本発明の硬化性組成物は、成分(A)と成分(B)との合計量に対して、成分(A)を5重量%以上含むことが好ましく、10重量%以上含むことが好ましい。また、成分(A)と成分(B)との合計量に対して、成分(A)を60重量%以下含むことが好ましく、40重量%以下含むことがより好ましい。
[触媒]
 本発明の硬化性組成物は、リビングラジカル重合の反応性を向上させるために、触媒を含有することが好ましい。
 触媒としては、リビングラジカル重合の反応に使用できる公知のものを用いることができ、前述のヨウ素末端ポリマー(A)の製造に用いる触媒として例示したものの1種又は2種以上を用いることができる。
 触媒の含有量は、反応性を高める観点から、成分(A)と成分(B)の合計100重量部に対し、好ましくは0.01重量部以上であり、より好ましくは0.05重量部以上であり、更に好ましくは0.1重量部以上である。また、触媒の含有量は、塗膜の着色を抑制する観点から、好ましくは20重量部以下であり、より好ましくは10重量部以下であり、更に好ましくは5重量部以下である。
[その他の成分]
 本発明の硬化性組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、前述の成分(A)、成分(B)、及び触媒以外の他の成分を含有していてもよい。硬化性組成物が含有し得る他の成分としては、各成分を均一に混合するための溶媒や、帯電防止剤、可塑剤、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの各種の常用の添加剤などが挙げられる。
 溶媒としては、特に限定されるものではなく、成分(A)、成分(B)や下地となる基材の材質、組成物の塗布方法などを考慮して適宜選択される。溶媒の具体例としては、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒;メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒;ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、アニソール、フェネトールなどのエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、エチレングリコールジアセテートなどのエステル系溶媒;ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、N-メチルピロリドンなどのアミド系溶媒;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ系溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール系溶媒;ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン系溶媒;などが挙げられる。
 これらの溶媒は1種を単独で使用してもよく、また2種以上を併用してもよい。これらの溶媒のうち、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、アルコール系溶媒及びケトン系溶媒が好ましく使用される。
 溶媒の使用量には特に制限はなく、調製される硬化性組成物の塗布性、液の粘度・表面張力、固形分の相溶性等を考慮して適宜決定される。通常、本発明の硬化性組成物は、上述の溶媒を用いて固形分濃度が20~100重量%、好ましくは30~100重量%の塗液として調製される。なお、ここで、硬化性組成物中の固形分とは、硬化性組成物に含まれる溶媒以外の成分の合計を意味する。なお、本発明の硬化性組成物は溶媒を含まず、固形分100重量%のものであってもよい。
[硬化性組成物の調製方法]
 本発明の硬化性組成物の調製方法は特に限定されず、例えば、前述の成分(A)及び成分(B)と、必要に応じて更に前述の触媒などと併せて混合することにより調製することができる。
[用途]
 本発明の硬化性組成物の用途は特に限定されるものではないが、特に、以下に記載する硬化膜に形成のために工業的に有用である。
〔硬化物・積層体〕
 本発明の硬化性組成物に、活性エネルギー線照射及び/又は加熱して硬化させることにより、硬化物を得ることができる。特に、硬化性組成物を基材の上で硬化させることにより、硬化性組成物の硬化膜を基材上に形成してなる積層体(以下、「積層体」と称することがある。)とすることができる。また、硬化性組成物を基材の上でフィルム状に硬化させることで、硬化フィルムを得ることができる。また、基材として他の樹脂フィルム上に硬化性組成物を塗布し、硬化させて硬化膜を形成することで、他の樹脂フィルム上に硬化膜を積層してなるフィルム積層体が得られる。
 硬化膜を得る際に使用される上記基材としては、各種樹脂フィルム及び樹脂板などを使用することができる。樹脂フィルムとして、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ジアセチレンセルロースフィルム、アセテートブチレートセルロースフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アクリルニトリルフィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム等が使用できる。また、樹脂板として、例えばアクリル板、トリアセチルセルロース板、ポリエチレンテレフタレート板、ジアセチレンセルロース板、アセテートブチレートセルロース板、ポリエーテルスルホン板、ポリウレタン板、ポリエステル板、ポリカーボネート板、ポリスルホン板、ポリエーテル板、ポリメチルペンテン板、ポリエーテルケトン板、(メタ)アクリルニトリル板などが挙げられる。また、必要に応じてガラスなどを使用することもできる。これらの基材はいずれも透明性に優れ、後述の光学フィルムへの適用にも好ましい。なお、基材の厚さは、用途に応じて適時選択することができるが、一般に25~1000μm程度のものが用いられる。
 硬化性組成物を基材上で硬化させる際、基材への硬化性組成物の塗布方法は特段限定されない。例えば、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、スピンコート法、ローラーコート法、バーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法(米国特許第2681294号明細書)などの方法により塗布することができる。
 硬化性組成物の塗布により得られた塗膜、又は塗布後、必要に応じて乾燥させた塗膜を硬化させることによって、硬化物として硬化膜を形成することができる。硬化は、必要に応じた波長の活性エネルギー線を発する光源を用いて塗膜に光を照射することによって行うことができる。なお、硬化のための光照射は、積算光量が100mJ/cm~20,000mJ/cmとなるよう照射することが好ましい。光源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライド、キセノンフラッシュ、紫外線LED、電子線などを用いることができる。
 なお、後掲の実施例に示すように、硬化性組成物を上記のような基材に塗布し、これに活性エネルギー線を照射して硬化膜を形成すると、成分(A)の末端から成分(B)が重合することで、相分離後のドメインの界面が共連続構造を取り、結果、ドメインのサイズが小さくなるため塗膜が透明になるものと考えられる。一方、後掲の比較例のように、成分(A)の代わりに末端に重合を開始する起点を持たないポリマーを用いた場合、成分(B)のみが重合すると成分(A)のみが排除体積効果により凝集し、結果、ドメインのサイズが大きくなるために塗膜が透明にはならないものと考えられる。
 さらに、本発明の硬化性組成物を上記のような基材に塗布し、これに活性エネルギー線を照射して硬化膜を形成する際に、活性エネルギー線を基材と反対側、即ち、塗膜側から、塗膜の表面近傍で酸素の存在下で照射することにより、硬化膜の内部において、スピノーダル分解により形成されるドメインの大きさが、基材側より活性エネルギー線を照射した側に向けて徐々に小さくなって硬化膜表面側に傾斜するミクロ相分離構造の硬化膜を形成することができる。
 これは、膜表面の空気界面では、空気中の酸素により重合阻害が起こるのに対して、膜の深部にゆくに従って、重合阻害がなくなるため、重合が進行し易くなり、重合の進行に伴って、スピノーダル分解による相分離で比較的大きなドメインが形成され、膜の深部から、膜表面側に向けて、酸素による重合阻害で比較的小さなドメインが形成されるようになることによるものと考えられる。
〔相分離構造を有する膜〕
 本発明の膜は、下記式(2)及び式(3)を満足する相分離構造を有する。この膜の製造方法は特に制限されないが、好ましくは、前述の本発明の硬化性組成物を使用することにより得ることができる。
  40μm-1≦[比表面積]<[比表面積]   …(2)
  [比表面積]-[比表面積]≧10μm-1   …(3)
 上記式(2)及び(3)において、[比表面積]は膜の表面から深さ0μm以上2μm以下の少なくとも一つの領域の比表面積であり、[比表面積]は膜の表面から深さ5μm以上50μm以下の少なくとも一つの領域の比表面積である。これらの比表面積は原子間力顕微鏡(AFM)により測定されたものである。これらの比表面積は具体的には以下の方法により測定される。なお、ここで、「相分離構造」とは、以下の原子間力顕微鏡による解析において位相像として、区別される構造を有していることを意味する。
<比表面積の解析方法>
 画像解析ソフトウェア(Oxford Instruments社製 Asylum Research MFP3D 120804)用いて以下の手順に従って比表面積を算出する。
1.測定した位相像を開く。
2.ベースラインをゼロ点補正(0次でフィッティング)し、画像を平滑化する。
操作:「Modify panel」の「Flatten」タブの「Flatten order」を「0」として「Flatten」をクリック、「Planefit」タブの「Planefit order」を「3」にし「X」をクリックする。
3.ゼロ点で0以上にマスクを設定する。
操作:「Modify panel」の「Mask」タブの「Threshold」を0にして、「inverse」のチェックを外し、「Calc Mask」をクリックする。
4.0以下のエリアを粒子として認識させる。
操作:「Analyze panel」の「Particle analysis」タブの「Set particle」をクリックし、続いて「Analysis Particles」をクリックする。
5.粒子の周囲長(本発明において、以下の「境界線の長さ」に対応する。)を面積(Area)で割る。
操作:解析終了後、「Detailed Stats」を開き、「Perimeter」の値を「Area」で割ると比表面積が算出される。
(比表面積[μm-1]=境界線の長さ[μm]/面積[μm])
 本発明の膜における比表面積は膜内部に形成された相分離構造のドメインサイズの指標となるものであり、比表面積の値が大きいほどドメインサイズは小さいことを示す。即ち、ここにおいて、式(2)は平均したドメインサイズが透明性に影響を与えるサイズよりも小さいことを示しており、式(3)は膜内で表面付近のドメインよりも膜内側に存在するドメインの方が小さいことを示している。
 従来、非特許文献1(M. Seo, M. A. Hillmyer, Science 2012, 336, 1422.)に記載されている膜においても相分離構造が形成されているが、そのドメインサイズは本発明の膜と比較して大きいものである。更に、硬化プロセスが熱硬化のため膜内で均一に重合架橋反応が進行し、相分離構造のドメインサイズが膜内で均一であり、本発明は更なる相違点を有しており、従来は知られていなかった特徴的な相分離構造を有する。
 本発明の膜は、膜の透明性の観点から、更に下記式(2-1)を満たすことが好ましく、式(2-2)を満たすことがより好ましく、式(2-3)を満たすことが更に好ましい。
  60μm-1≦[比表面積]<[比表面積]   …(2-1)
  75μm-1≦[比表面積]<[比表面積]   …(2-2)
  90μm-1≦[比表面積]<[比表面積]   …(2-3)
 また、本発明の膜は、膜表面と内部のドメインサイズの差が大きい方が膜表面と内部での物性の差が大きくなる。この性質を利用する観点から、下記式(3-1)を満たすことが好ましく、式(3-2)を満たすことがより好ましい。
  [比表面積]-[比表面積]≧100μm-1   …(3-1)
  [比表面積]-[比表面積]≧250μm-1   …(3-2)
 本発明の膜は、更に下記式(4)を満たすことが好ましい。
  [比表面積]<[比表面積]<[比表面積]   …(4)
 上記式(4)において、[比表面積]は表面から深さ2μm超過5μm未満の任意の領域の比表面積であり、比表面積は原子間力顕微鏡(AFM)により測定されたものである。式(4)は膜の表面から内部にかけて相分離構造のドメインのサイズが徐々に大きくなること、すなわちドメインサイズが傾斜した構造を有していることを示すものである。
 本発明の膜の厚みは通常、5μm以上であり、好ましくは10μm以上であり、より好ましくは15μm以上であり、更に好ましくは20μm以上である。また、膜の厚みは、好ましくは1,000μm以下であり、より好ましくは700μm以下であり、更に好ましくは400μm以下であり、特に好ましくは150μm以下であり、最も好ましいのは50μm以下である。膜の厚みが上記範囲内であることが、光学フィルム等の用途において、本発明の膜が有する相分離の傾斜した構造による物性を十分に利用する観点から好ましい。
〔膜の製造方法〕
 本発明の膜の製造方法は特に制限されないが、少なくともエチレン性不飽和結合を有する化合物を含有する硬化性組成物の硬化物から形成されていることが好ましい。
 エチレン性不飽和結合を有する化合物におけるエチレン性不飽和結合としては、その種類は特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基、スチリル基、アリル基等が挙げられる。これらの中でも(メタ)アクリロイル基を有する化合物を含むことが好ましい。本発明の膜の原料として用いることができるエチレン性不飽和結合を有する化合物の一分子中でのエチレン性不飽和結合の数は特に制限されないが、通常、1~15である。また、エチレン性不飽和結合の数が異なる原料を2種以上混合して用いてもよい。
 エチレン性不飽和結合を有する化合物の中でも、(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、(メタ)アクリロイル基を1個有する単官能(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリロイル基を2個以上有する多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは1種のみでも2種以上を組み合わせて用いることもできるが、単官能(メタ)アクリレートと多官能(メタ)アクリレートとを含むことが好ましい。
 単官能(メタ)アクリレートとしては、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、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルフォリン、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、リン酸(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸(メタ)アクリレート、フェノキシ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノキシ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノール(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2-アダマンタンおよびアダマンタンジオールから誘導される1価のモノ(メタ)アクリレートを有するアダマンチル(メタ)アクリレート等のアダマンタン誘導体モノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは1種をのみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等の2官能(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、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス2-ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(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、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(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、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(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、ジトリメチロールプロパンペンタ(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、ジトリメチロールプロパンヘキサ(メタ)アクリレート等の3官能以上の多官能(メタ)アクリレート;これらの(メタ)アクリレートの一部をアルキル基やε-カプロラクトンで置換した多官能(メタ)アクリレート化合物の変性物;イソシアヌレート構造を有する多官能(メタ)アクリレート等の窒素原子含有複素環構造を有する多官能(メタ)アクリレート;デンドリマー構造を有する多官能(メタ)アクリレート、ハイパーブランチポリマー構造を有する多官能(メタ)アクリレート等の多分岐樹枝状構造を有する多官能(メタ)アクリレート;ジイソシアネート又はトリイソシアネートに水酸基を有する(メタ)アクリレートが付加したウレタン(メタ)アクリレート、イソシアネート化合物とジオール化合物を反応させて得られた末端にイソシアネート基を有する反応生成物に水酸基を有する(メタ)アクリレートが付加したウレタン(メタ)アクリレート等のウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは1種のみを用いることも2種以上を組み合わせて用いることもできる。
 以上に挙げたエチレン性不飽和化合物の中でも、本発明の膜は少なくとも(メタ)アクリロイル基を有する化合物から形成されていることが好ましく、少なくとも多官能(メタ)アクリレートから形成されていることがより好ましく、多官能(メタ)アクリレートと単官能(メタ)アクリレートとから形成されていることが更に好ましい。
 また、エチレン性不飽和結合を有する化合物におけるエチレン性不飽和結合の数は特に限定されるものではないが、通常、15個以下であり、好ましくは10個以下、より好ましくは6個以下、更に好ましくは4個以下、最も好ましくは2個以下である。エチレン性不飽和結合の数が少ないほど、ドメインサイズが小さくなるため透明性が確保し易いために好ましい。また、エチレン性不飽和化合物におけるエチレン性不飽和結合の数が2個以上であると重合体同士が架橋されるために膜が強靭になるため好ましい。
 本発明の膜を得る際には、通常、エチレン性不飽和結合を有する化合物、好ましくは(メタ)アクリロイル基を有する化合物を有機溶媒を混合した硬化性組成物とする。次いで、これを基材上に塗工して塗工膜とし、これに活性エネルギー線を照射して硬化膜とすることが好ましい。上記の製造方法において用いることのできる有機溶媒、及び基材は、上記した成分(A)及び成分(B)を含有する本発明の硬化性組成物に使用される有機溶媒、及び積層体に使用される基材がそれぞれが挙げられる。また、本発明の膜を得る際に用いられる硬化性組成物は、上記した成分(A)及び成分(B)を含有する硬化性組成物が好ましい。
 上記塗工膜を硬化する際の活性エネルギー線の照度は特に限定されるものではないが、好ましくは1,000mW/cm以下であり、より好ましくは600mW/cm以下であり、より好ましくは300mW/cm以下であり、更に好ましくは200mW/cm以下であり、特に好ましいのは150mW/cm以下である。また、塗工膜を硬化する際の活性エネルギー線の照度は好ましくは1mW/cm以上であり、より好ましくは5mW/cm以上であり、更に好ましくは10mW/cm以上であり、特に好ましいのは20mW/cm以上であり、最も好ましいのは50mW/cm以上である。照度が上記上限以下であると相分離構造を形成するのに十分な重合時間が確保されるために好ましい。また、照度が上記下限以上であると活性エネルギー線照射により成分(A)の末端活性ラジカルが重合に必要な量発生するため所望の相分離構造を形成し易くなるために好ましい。
 塗工膜を硬化する際の活性エネルギー線の照射時間は特に限定されるものではないが、好ましくは0.01秒以上であり、より好ましくは0.1秒以上であり、更に好ましくは0.3秒以上であり、特に好ましくは0.5秒以上であり、最も好ましいのは1秒以上である。また、塗工膜を硬化する際の活性エネルギー線の照射時間は好ましくは10時間以内であり、より好ましくは1時間以内であり、更に好ましくは10分以内であり、特に好ましいのは1分以内であり、最も好ましいのは10秒以内である。活性エネルギー線の照射時間が上記下限以上であると成分(B)に含有される多官能アクリレートによって架橋が進むために膜の強度が高くなり易いために好ましい。また、活性エネルギー線の照射時間が上記上限以内であると相分離が形成するまでに必要な時間が十分に確保されるために好ましい。
 本発明の膜は、特に好ましくは、前述の本発明の硬化性組成物を用い、これに活性エネルギー線を照射して硬化膜を形成する際に、活性エネルギー線を基材と反対側、即ち、塗膜側から、塗膜の表面近傍で酸素の存在下で照射することが好ましい。このようにして活性エネルギー線を照射することにより、硬化膜の内部において、ドメインの大きさが、基材側より活性エネルギー線を照射した側に向けて徐々に小さくなって硬化膜表面側に傾斜するミクロ相分離構造の膜、即ち本発明の相分離構造を有する膜を形成することができる。これは、膜表面の空気界面では、空気中の酸素により重合阻害が起こるのに対して、膜の深部にゆくに従って、重合阻害がなくなるため、重合が進行し易くなり、重合の進行に伴って、スピノーダル分解による相分離で比較的大きなドメインが形成され、膜の深部から、膜表面側に向けて、酸素による重合阻害で比較的小さなドメインが形成されるようになることによるものと考えられる。なお、本発明の膜を得る場合において、上記した条件以外は本発明の硬化物を得る場合と同様にして実施することができる。
 なお、本発明の相分離構造を有する膜を製造する際に、本発明の硬化性組成物において、成分(A)として前述のヨウ素末端ポリマーを用い、成分(B)として多官能(メタ)アクリレートと単官能(メタ)アクリレートを用いる場合、それぞれの成分は次のようにして膜を形成する反応に寄与するものと考えられる。
 すなわち、本発明の硬化性組成物を酸素存在下で光重合架橋をすると、成分(A)のヨウ素末端が光重合開始点となり、その開始点から成分(B)のリビングラジカル重合が進行する。この際成分(A)の末端から成分(B)の重合が進行するにつれて、成分(A)と成分(B)の重合部分が相分離するが、通常の2種類のポリマーを混合した場合のスピノーダル分解と異なり、共連続相分離状態となるためにドメインサイズが小さくなるものと考えられる。更に膜表面近傍には酸素が存在するため、その重合禁止効果によって膜表面は内部に比べて重合の進行が遅くなり、成分(A)と成分(B)の重合体がなす相分離構造は表面付近ではより均一に近くなるものと考えられる。
 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。また、以下の実施例における各種の製造条件や評価結果の値は、本発明の実施態様における上限又は下限の好ましい値としての意味を持つものであり、好ましい範囲は前記した上限又は下限の値と、下記実施例の値又は実施例同士の値との組み合わせで規定される範囲であってもよい。
 なお、以下の合成例で得られたポリマーの構造及び物性は、下記の方法により評価した。
(1)ポリマーの末端構造の同定
 MALDI(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization:マトリックス支援レーザー脱離イオン化法)-TOF(Time Of Flight:飛行時間型)法(Bruker社製「Autoflex III」を使用)、励起レーザー強度:出力60%)でポリマーの分子量を測定し、下記式に適合する分子量が確認されるか否かで末端構造を同定した。
  MIN+(MM1×N+MM2×N+・・・)+M+M+M  又は
  MIN+(MM1×N+MM2×N+・・・)+M+M+MNa
 上記式中、各記号は、それぞれ、以下の意味を表す。
  MIN:開始剤解離後の分子量(=開始剤の分子量の1/2)
  MM1、MM2・・・:主幹ポリマーを構成するモノマーの分子量(M、M・・・は異なるモノマーを表す。)
  N:自然数
  M:末端側のアクリル酸エステルの分子量
  M:ヨウ素原子の原子量(=126.90)
  M:水素原子の原子量(=1.01)
  MNa:ナトリウム原子の原子量(=22.99)
 例えば、合成例1のように、開始剤が2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製「V-70」)(解離後の分子量=154.21)、主幹ポリマーを構成するモノマーがメチルメタクリレート(分子量=100.12)、末端のアクリル酸エステルがブチルアクリレート(分子量=142.20)である場合、下記式で表される分子量となる。
  154.21+100.12×N+142.20+126.90+1.01 又は
  154.21+100.12×N+142.20+126.90+22.99
 上記の分子量の測定結果をもとに同定を行い、下記基準で評価した。なお、ここで所望の末端構造とは、(ポリメチルメタクリレート)-(各種アクリレートに由来する構造単位)-Iの構造となっていることを意味する。
  ○:上記式に適合する分子量が確認され、所望の末端構造が存在する。
  ×:上記式に適合する分子量が確認されず、所望の末端構造は存在しない。
(2)分子量
 GPC測定法により以下の条件にて、得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を測定した。
  機器:島津製作所製「RID-10A/CBM-20A/DGU-20A3,LC-20AD/DPD-M20A/CTO-20A」
  カラム:東ソー社製「TSKgel superHM-N」
  検出器:示差屈折率検出器(RI検出器/内蔵)
  溶媒:クロロホルム、 温度:40℃、 流速:0.3mL/分、 注入量:20μL
  濃度:0.1重量%、 較正試料:単分散ポリスチレン、 較正法:ポリスチレン
[合成例1:ヨウ素末端ポリマー(PMMA-BA-I)の合成]
 撹拌機、還流冷却管、及び温度計を取り付けた反応器に、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製「V-70」)2.8重量部、ヨウ素1.5重量部、及びアニソール120重量部を仕込み、溶液が均一になるまで攪拌した。系内を遮光し窒素置換後、65℃まで昇温し、0.5時間攪拌した。続いてメチルメタクリレート(MMA)120重量部、及びテトラブチルアンモニウムヨージド(BuNI)4.4重量部を添加し、70℃で2時間攪拌した。さらにn-ブチルアクリレート(BA)120重量部を添加し、70℃で3時間攪拌した。その後、室温まで冷却後、遮光下において、メタノールへの沈殿精製により白色粉末としてヨウ素末端ポリマー(PMMA-BA-I)を得た。
 得られたポリマーの末端構造と分子量を上記(1)、(2)の通り評価した。その結果を表-1に示す。
[合成例2:ポリマー(PMMA)の合成]
 撹拌機、還流冷却管、及び温度計を取り付けた反応器に、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製「V-70」)2.8重量部、ヨウ素1.5重量部、及びアニソール120重量部を仕込み、溶液が均一になるまで攪拌した。系内を遮光し窒素置換後、65℃まで昇温し、0.5時間攪拌した。続いてメチルメタクリレート(MMA)120重量部、及びテトラブチルアンモニウムヨージド(BuNI)4.4重量部を添加し、70℃で2時間攪拌した。その後、室温まで冷却後、遮光下において、メタノールへの沈殿精製により、白色粉末としてポリマー(PMMA)を得た。
 得られたポリマーの末端構造と分子量を上記(1)、(2)の通り評価した。その結果を表-1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表-1より、メタクリル酸エステル系モノマーのリビングラジカル重合で得られた主幹ポリマーに更にアクリル酸エステル系モノマーを反応させることにより、末端にアクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を介してヨウ素原子が結合した構造のヨウ素末端ポリマーが製造されたことが分かる。
[合成例3:低分子開始剤(CP-I、以下同じ)の合成]
 ヨウ素76.14mg(3.00×10-1mmol)と2,2'-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製「V-70」)277.5mg(9.00×10-1mmol)をエタノール1mLに溶解させて、窒素ガスで15分間バブリング後、60℃で2時間加熱することで低分子開始剤(CP-I)溶液を調製した。
[実施例1-1]
 ヨウ素末端ポリマー(PMMA-BA-I)300mg(6.00×10-2mmol)と、触媒(トリフェニルホスフィン:PPh)15.7mg(6.00×10-2mmol)とを、ジメチルアミノエチルアクリレート(DMAEA)560mgと1,4-ビス(アクリロイルオキシ)ブタン(DA)140mgの混合溶液(DMAEA/DA=4/1)に溶解させて、硬化性組成物を調製した。この硬化性組成物をPET基板にバーコート成膜し、成膜面をスライドガラスにより被覆した。このスライドガラス側から、Hgランプ(USHIO社製,「SP-9」)(365nm,1.0mW/cm、iバンドパスフィルター(ウシオ電機社製 SP9用365nmバンドパスフィルタ)、熱線カットフィルター(ウシオ電機社製 SP9用熱線カットフィルタ3))により4時間UV照射することにより、リビングラジカル共重合させて光硬化膜(膜厚10μm)を形成させた。
 得られた硬化膜付PET基板について、以下の方法で透明性の評価を行い、結果を表-2に示した。表-2には、硬化性組成物中のヨウ素末端ポリマー(PMMA-BA-I)、DMAEA、DA、PPhの配合割合と積算光量を示す。
<透明性の評価法>
 赤い背景に8ポイントの黄色の文字が100%のサイズで印刷された紙の上に、硬化膜付PET基板を載せ、目視で透明性を観察し、以下の通り評価した。
 ○:硬化膜は透明である。 △:硬化膜がわずかに白くかすんでいる。 ×:硬化膜が白くかすんでいる。
<比表面積の評価法>
 得られた膜付PET基板を1mm×1cmのサイズに切り出し、電子顕微鏡用平板包埋板(堂阪イーエム株式会社)に入れ、更に包埋樹脂(東亜合成社製 可視光硬化性包埋樹脂「アロニックスLCR D-800」)を半分まで入れ、10秒間紫外線照射(ランプ:USHIO社製、「SP-9 SPOT CURE」)した。硬化により流動性が低くなった前述の包埋樹脂中に切り出した硬化膜付PET基板を中心に配置させ、更に包埋樹脂を加えて、包埋樹脂が完全に硬化するまで紫外線照射した。サンプルを含有する包埋樹脂を常温切削ウルトラミクロトーム(ライカ社製、「EM UC7」)にて平滑な断面を切り出し、断面を操作プローブ顕微鏡(Oxford Instruments社製「MFP-3D」)を用いて、原子間力顕微鏡(AFM)観察(タッピングモード)を行った。
 AFM観察(タッピングモード)の測定条件は次の通りである。
プローブとしてOLYMPUS社製「OMCL-AC160TS-R3Target」を用いて、ピエゾ素子に加える電圧信号で自由振幅の際の振幅値(Amplitude)を1V、測定時のプローブの振幅値(Set Point)を800mVを初期値として測定を開始した。ふたつのパラメーターを変えて、すべての測定点において位相が90度以下となるように設定した(斥力モードで測定した)。振幅の変化を0にするように調節する速さ(Gain、エラーへの応答速度)を発振する手前まで上げた。
 設定値
  Scan Size:1μm
  Scan Rate:1.0Hz
  Scan Point, Scan Line(解像度):256
  Scan Angle:90度
 また、比表面積は前述の方法により解析して求めた。
[実施例1-2~1-4]
 実施例1において、DMAEA/DA比を表-2に示す割合に変更すると共に、UV出力を0.6mW/cmとしたこと以外は同様にして硬化膜付PET基板を製造し、同様に透明性の評価を行って、結果を表-2に示した。
[実施例1-5]
 実施例2において、DAの代りに、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)を用いた他は、実施例2と同様にして硬化膜付PET基板を製造し、同様に透明性の評価を行って、結果を表-2に示した。
[比較例1-1]
 ポリマー(PMMA)300mg(6.00×10-2mmol)、低分子開始剤(CP-I)7.59mg(6.00×10-2mmol)、PPh15.7mg(6.00×10-2mmol)をDMAEA560mgとDA140mgの混合溶液に溶解させて硬化性組成物を調製した。この硬化性組成物を用いて実施例1と同様に硬化膜付PET基板を製造し、同様に透明性の評価を行った結果を表-2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
[評価結果(1)]
 表-2より、本発明の硬化性組成物によれば、硬化膜中の比表面積が大きく(ドメインサイズが小さく)、透明性に優れた硬化膜を形成することができることが分かる。
[実施例2-1~2-3]
 硬化時に塗膜にスライドガラスを被覆しなかったこと、並びに膜厚、紫外線照射の照度及び時間のそれぞれを表-3の条件に変更したこと以外は実施例1-1と同様にして硬化膜を形成した。次の方法により硬化膜内部の比表面積を測定した。得られた結果を表-3に示す。
<比表面積の評価法及びAFM観察の方法>
 実施例1-1~1-5及び比較例1-1と同様の方法により比表面積解析用のサンプルを作製した。また、前述の方法により比表面積を解析して求めた。比表面積の測定箇所は次の通りである。
  [比表面積]:最表面から(20±1)μmの深さ
  [比表面積]:最表面から(10±1)μmの深さ
  [比表面積]:最表面から(1±1)μmの深さ
 AFM観察(タッピングモード)は次のようにして実施した。前述の方法で作製した硬化膜付PET基板を1mm×1cmのサイズに切り出し、電子顕微鏡用平板包埋板(堂阪イーエム株式会社)に入れ、更に包埋樹脂(東亜合成社製 可視光硬化性包埋樹脂「アロニックスLCR D-800」)を半分まで入れ、10秒間紫外線照射(ランプ:USHIO社製、「SP-9 SPOT CURE」)した。硬化により流動性が低くなった前述の包埋樹脂中に切り出した硬化膜付PET基板を中心に配置させ、更に包埋樹脂を加えて、包埋樹脂が完全に硬化するまで紫外線を照射した。サンプルを含有する包埋樹脂を常温切削ウルトラミクロトーム(ライカ社製、「EM UC7」)にて平滑な断面を切り出し、断面を操作プローブ顕微鏡(Oxford Instruments社製「MFP-3D」)を用いて、原子間力顕微鏡(AFM)観察(タッピングモード)を行った。
 なお、AFM観察(タッピングモード)の測定条件は次の通りである。
 プローブとしてOLYMPUS社製「OMCL-AC160TS-R3Target」を用いて、ピエゾ素子に加える電圧信号で自由振幅の際の振幅値(Amplitude)を1V、測定時のプローブの振幅値(Set Point)を800mVを初期値として測定を開始した。ふたつのパラメーターを変えて、すべての測定点において位相が90度以下となるように設定した(斥力モードでの測定した)。振幅の変化を0にするように調節する速さ(Gain、エラーへの応答速度)を発振する手前まで上げた。
 設定値
  Scan Size:1μm
  Scan Rate:1.0Hz
  Scan Point, Scan Line(解像度):256
  Scan Angle:90度
 更に、AFM観察時の膜の深部(PET基板側)、中間部、膜の表面側のAFM写真を図1(a),(b),(c),(d)に示す。
[比較例2-1]
 硬化時に塗膜にスライドガラスを被覆したことと、紫外線の照度、時間を変更したこと以外は実施例2-3と同様に実施した。また、比表面積の測定は実施例2-1に記載した方法と同様にして測定した。測定した位置(膜表面からの深さ)とその比表面積の結果を表-3に示す。
[比較例2-2]
 成分(A)のヨウ素末端ポリマーの代わりに、末端に活性エネルギー線によってラジカルを発生する部位を持たないポリマー(PMMA)を用い、低分子の重合開始剤(BASF社製「Irgacure(登録商標) 184」(Irg 184))を用いたことと、膜厚を変更したこと以外は実施例2-2と同様に実施した。また、比表面積の測定は実施例2-1に記載した方法と同様にして測定した。測定した位置(膜表面からの深さ)とその比表面積の結果を表-3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
[評価結果(2)]
 まず、実施例2-1について、図1(a),(b),(c),(d)においては色の薄い部分はAFMのプローブが接触した際に振幅の位相が遅くなる(軟らかい)ことを示し、また、色が濃い部分はAFMのプローブが接触した際に振幅の位相が早くなる(硬い)ことを示し、それぞれがスピノーダル分解により形成された相分離ドメインを表している。膜内部にわたって重合誘起型かつブロックコポリマー由来のミクロ相分離構造が形成され、特に膜厚方向にドメインサイズの異なる傾斜構造が観察された。このドメインサイズは、硬化膜のPET基板側((d)側)ほど大きく、膜表面側((a)側)ほど小さくなっていることが確認された。これは膜表面の空気界面では酸素により重合阻害されるのに対し、膜の深部では重合の進行にともないスピノーダル分解によるミクロ相分離により明瞭なドメインが形成されるためであると考えられる。
 また、表-3に示すように実施例2-1~2-3においては膜表面から深さ方向に深い位置になるにつれて、比表面積の値が小さくなっており、本発明の相分離構造を有する膜が形成されていることがわかる。
 本発明の硬化性組成物を使用して基材フィルム上に硬化膜を形成してなる積層体及び本発明の相分離構造を有する膜は、各種の用途に適用される。本発明の硬化性組成物の硬化物及び本発明の相分離構造を有する膜は、ドメインサイズが小さく、透明性に優れたものを得ることが可能であるため、特に各種の光学用途に用いられる光学フィルムとして好適に使用され得る。特に、ドメインの大きさが硬化膜の基材側から表面側へ向けて徐々に小さくなる傾斜構造を有する本発明の相分離構造を有する膜は、原料を選択して、更に屈折率の高い成分及び/又は低い成分の相分離により形成されたドメインに局在化させることにより硬化膜内部に屈折率の傾斜がつき、ディスプレイ等において好適な反射防止フィルムへの使用が期待される。また、本発明の相分離構造を有する膜は、原料を選択して、更に粘弾性の高い成分及び/又は低い成分の相分離により形成されたドメインに局在化させることにより硬化膜内部に粘弾性の傾斜がつき、フレキシブルディスプレイ等において好適な保護フィルムへの使用が期待される。
 反射防止フィルム等の光学フィルムとしての使用において、本発明の硬化性組成物を使用する積層体には必要に応じて特殊な処理を施して光学的機能(光透過、光拡散、集光、屈折、散乱、ヘーズ(HAZE)等の諸機能)を付与してもよい。光学フィルムとしての用途において、本発明の積層体は単独で、又は数種の光学フィルムをコーティング剤、又は接着剤で多層に積層して光学素子用積層体として使用してもよい。本発明の積層体が適用される光学フィルムとしては、例えば、ハードコートフィルム、帯電防止コートフィルム、防眩コートフィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルム、反射防止フィルム、光拡散フィルム、輝度向上フィルム、プリズムフィルム(プリズムシートともいう)、導光フィルム(導光板ともいう)等が挙げられる。かかる光学フィルムは、液晶表示装置、PDPモジュール、タッチパネルモジュール、有機ELモジュール等に用いられる。
 なお、2015年12月2日に出願された日本特許出願2014-243918号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものとする。

Claims (23)

  1.  下記成分(A)及び成分(B)を含み、かつ成分(A)及び成分(B)の合計含有量に対し、成分(A)を1~99重量%含む硬化性組成物。
      成分(A):ラジカル開裂可能な共有結合により末端重合活性基が保護されてなるポリマー
      成分(B):分子内に少なくとも1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物
  2.  成分(A)が、ラジカル重合性不飽和二重結合を有するモノマーを重合してなるポリマーである、請求項1に記載の硬化性組成物。
  3.  成分(A)が活性エネルギー線照射することでラジカル開裂可能な共有結合により末端重合活性基が保護されてなるポリマーである、請求項1又は2に記載の硬化性組成物。
  4.  成分(A)の末端重合活性基を保護する基が、ヨウ素原子、アルキルジチオエステル基、フェニルジチオエステル基、アルキルトリチオカルボネート基、フェニルトリチオカルボネート基、アルキルジチオカルバメート基、フェニルジチオカルバメート基、アルキルザンテート基、フェニルザンテート基、及びテルル原子からなる群のうちの少なくとも1つである、請求項1~3のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  5.  成分(A)の末端重合活性基を保護する基がヨウ素原子である、請求項4に記載の硬化性組成物。
  6.  成分(A)がリビングラジカル重合により得られるポリマーである、請求項1~5のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  7.  成分(A)の分子量分布(Mw/Mn)が2.0以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  8.  成分(A)が少なくとも一つの末端にヨウ素原子が結合した構造を有するヨウ素末端ポリマーである、請求項1~7のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  9.  成分(A)が(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーの少なくとも一つの末端にヨウ素原子が結合した構造を有するヨウ素末端ポリマーである、請求項8に記載の硬化性組成物。
  10.  成分(A)が(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーの少なくとも一つの末端に、アクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を介してヨウ素原子が結合した構造を有するヨウ素末端ポリマーである、請求項9に記載の硬化性組成物。
  11.  前記(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーが、下記式(1)で表される化合物に由来する構造単位をポリマー中に1~99重量%含む、請求項9又は10に記載の硬化性組成物。
      CH=C(R)-C(O)O-R    (1)
    (上記式(I)中、Rは、水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数1~22のアルキル基、又はアルキレン鎖の炭素数が2~18であるポリアルキレングリコール鎖を有する置換基を表し、該アルキル基又はポリアルキレングリコール鎖を有する置換基は、置換基としてフェニル基、ベンジル基、エポキシ基、水酸基、ジアルキルアミノ基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数1~18のパーフルオロアルキル基、炭素数1~18のアルキルスルファニル基、トリアルコシキシリル基、又はポリシロキサン構造を有する基を有していてもよい。)
  12.  成分(A)の数平均分子量が800~150,000である、請求項1~11のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  13.  成分(B)が、分子内に(メタ)アクリロイル基を1つ有する化合物を少なくとも含み、かつその含有量が成分(B)の合計重量に対して1~99重量%である、請求項1~12のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  14.  請求項1~13のいずれか1項に記載の硬化性組成物を硬化させてなる硬化物。
  15.  基材と硬化膜とを有する積層体であり、該硬化膜が請求項1~13のいずれか1項に記載の硬化性組成物を該基材上で硬化してなるものである積層体。
  16.  前記硬化膜が、基材上にある前記硬化性組成物に対して活性エネルギー線を前記基材とは反対側から照射して形成されたものである、請求項15に記載の積層体。
  17.  前記硬化膜の内部において、スピノーダル分解により形成されるドメインの大きさが、前記基材側より前記活性エネルギー線を照射した側に向けて徐々に小さくなっている、請求項15又は16に記載の積層体。
  18.  請求項14に記載の硬化物よりなる層を有する光学フィルム。
  19.  下記式(2)及び式(3)を満足する相分離構造を有する膜。
      40μm-1≦[比表面積]<[比表面積]   …(2)
      [比表面積]-[比表面積]≧10μm-1   …(3)
    (上記式(2)及び(3)中、[比表面積]及び[比表面積]は原子間力顕微鏡(AFM)により測定され、[比表面積]は膜の表面から深さ0μm以上2μm以下の少なくとも一つの領域の比表面積であり、[比表面積]は膜の表面から深さ5μm以上50μm以下の少なくとも一つの領域の比表面積である(比表面積[μm-1]=境界線の長さ[μm]/面積[μm])。)
  20.  更に下記式(4)を満たす、請求項19に記載の膜。
      [比表面積]<[比表面積]<[比表面積]   …(4)
    (上記式(4)において、[比表面積]は原子間力顕微鏡(AFM)により測定される表面から深さ2μm超過5μm未満の任意の領域の比表面積である。)
  21.  少なくともエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を含有する硬化性組成物の硬化物から形成されている、請求項19又は20に記載の膜。
  22.  前記エチレン性不飽和二重結合を有する化合物として、(メタ)アクリロイル基を有する化合物を含有する、請求項21に記載の膜。
  23.  膜の厚みが5~1,000μmである、請求項19~22のいずれか1項に記載の膜。
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