WO2023276600A1 - アクリル(メタ)アクリレート樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、硬化物及び物品 - Google Patents

アクリル(メタ)アクリレート樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、硬化物及び物品 Download PDF

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哲志 矢島
卓哉 西田
直人 井上
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Dic株式会社
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    • C08F222/10Esters
    • C08F222/1006Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols

Definitions

  • the present invention relates to acrylic (meth)acrylate resins, active energy ray-curable resin compositions, cured products and articles.
  • (Meth)acryloyl group-containing resin materials can be cured easily and instantly by ultraviolet irradiation, etc., and the cured products are excellent in transparency and hardness, so they are widely used in fields such as paints and coating agents. It is There are a wide variety of objects to be coated, such as optical films, plastic molded products, and wood products. Many resins have been proposed.
  • an active energy ray-curable resin composition containing an acrylic resin having a (meth)acryloyl group, pentaerythritol tetraacrylate, and pentaerythritol triacrylate is known (for example, , see Patent Document 1). Since the active energy ray-curable resin composition described in Patent Document 1 has an excellent balance between surface hardness and low curing shrinkage in the cured product, it is useful as a coating agent for coating relatively thin plastic films. is. However, there is a problem that the adhesiveness to the film substrate, especially after long-term storage under high-temperature and humid conditions, is low, and peeling is likely to occur.
  • the problems to be solved by the present invention are acrylic (meth)acrylate resins and active energy ray-curable resins having excellent adhesion and excellent elongation, scratch resistance and chemical resistance in cured products. It is to provide a composition, a cured product and an article.
  • an acrylic polymer made from an acrylic polymer that is a copolymer of a specific polymerizable compound and a (meth)acrylic monomer (B) having a carboxyl group as raw materials The inventors have found that the above problems can be solved by using a (meth)acrylate resin, and completed the present invention.
  • the present invention is an acrylic (meth)acrylate resin made from an acrylic polymer (A) and a (meth)acrylic monomer (B) having a carboxyl group as raw materials, wherein the acrylic polymer (A) is glycidyl (
  • An acrylic ( The present invention relates to meth)acrylate resins, active energy ray-curable resin compositions, cured products and articles.
  • the acrylic (meth)acrylate resin of the present invention has excellent adhesion to substrates and can form a cured product having excellent elongation, scratch resistance and chemical resistance. It can be used as an agent, and can be particularly preferably used as a coating agent.
  • the acrylic (meth)acrylate resin of the present invention is characterized by using an acrylic polymer (A) and a (meth)acrylic monomer (B) having a carboxyl group as raw materials.
  • (meth)acrylate means acrylate and/or methacrylate.
  • (meth)acryloyl means acryloyl and/or methacryloyl.
  • (meth)acryl means acryl and/or methacryl.
  • the acrylic polymer (A) is a polymerizable compound containing glycidyl (meth)acrylate (a1) and a (meth)acrylate compound (a2) having a homopolymer glass transition temperature (Tg) of 50° C. or higher.
  • Tg homopolymer glass transition temperature
  • the content of the glycidyl (meth)acrylate (a1) is an acrylic (meth)acrylate resin that has excellent substrate adhesion and can form a cured product with excellent elongation, scratch resistance, and chemical resistance. 5 to 50% by mass, more preferably 5 to 20% by mass, in the polymerizable compound.
  • the (meth)acrylate compound (a2) may be any homopolymer having a glass transition temperature (Tg) of 50° C. or higher. Examples include methyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, Cyclohexyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, adamantyl (meth)acrylate and the like. These (meth)acrylate compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • At least two kinds of acrylic (meth)acrylate resins having excellent adhesion to substrates and capable of forming cured products having excellent elongation, scratch resistance and chemical resistance are obtained. It is preferable to use them together, and at least one of them is preferably methyl (meth)acrylate.
  • the content of methyl (meth) acrylate has excellent substrate adhesion, elongation, scratch resistance and chemical resistance. Since an acrylic (meth)acrylate resin capable of forming a cured product having excellent properties can be obtained, the (meth)acrylate compound (a2) preferably ranges from 25 to 65% by mass, more preferably from 35 to 55. preferable.
  • the mass ratio [(a1)/(a2)] of the glycidyl (meth)acrylate (a1) and the (meth)acrylate compound (a2) provides excellent substrate adhesion, elongation, and scratch resistance.
  • the range is preferably from 0.05 to 20, more preferably from 0.1 to 8, since an acrylic (meth)acrylate resin capable of forming a cured product having excellent chemical resistance can be obtained.
  • a (meth)acrylate compound other than the glycidyl (meth)acrylate (a1) and the (meth)acrylate compound (a2) (hereinafter referred to as "other (meth)acrylate compounds”) abbreviated.) may be included.
  • Examples of the other (meth)acrylate compounds include (meth)acrylic acid alkyl esters such as ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate; cyclohexyl ( Alicyclic structure-containing (meth)acrylates such as meth)acrylate; aromatic ring-containing (meth)acrylates such as phenyl (meth)acrylate and phenoxyethyl acrylate; ) acrylates; styrene derivatives such as styrene, ⁇ -methylstyrene and chlorostyrene; These can be used alone or in combination of two or more.
  • (meth)acrylic acid alkyl esters such as ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate;
  • Examples of the (meth)acrylic monomer (B) having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, acrylic anhydride, and methacrylic anhydride. These (meth)acrylic monomers having a carboxyl group can be used alone or in combination of two or more. In addition, among these, it is possible to obtain an acrylic (meth)acrylate resin that has excellent substrate adhesion and can form a cured product with excellent elongation, scratch resistance, and chemical resistance. preferable.
  • the amount of the (meth)acrylic monomer (B) having a carboxyl group used is an acrylic (meth)acrylic monomer that has excellent substrate adhesion and can form a cured product with excellent elongation, scratch resistance, and chemical resistance.
  • the range is preferably 0.98 to 1.02 mol % with respect to 1 mol of glycidyl (meth)acrylate (a1), since an acrylate resin can be obtained.
  • the method for producing the acrylic (meth)acrylate resin of the present invention is not particularly limited, and it can be produced by a suitable known method.
  • a suitable known method for example, there is a method in which the acrylic polymer (A) and the (meth)acrylic monomer (B) having a carboxyl group are dropped by a dropping method under a nitrogen atmosphere for 4 to 10 hours.
  • the (meth)acryloyl group equivalent of the acrylic (meth)acrylate resin of the present invention is an acrylic (meth)acrylic (meth)acryloyl group equivalent that has excellent substrate adhesion and can form a cured product with excellent elongation, scratch resistance and chemical resistance.
  • the range of 400 to 3000 g/equivalent is preferable, and the range of 500 to 2000 g/equivalent is more preferable, since an acrylate resin can be obtained.
  • the acrylic (meth)acrylate resin of the present invention has a (meth)acryloyl group in its molecular structure, it can be used as an active energy ray-curable resin composition, for example, by adding a photopolymerization initiator. .
  • photopolymerization initiator examples include 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2- Hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, thioxanthone and thioxanthone derivatives, 2,2′-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, diphenyl(2,4,6-trimethoxybenzoyl)phosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropane-1- and photoradical polymerization initiators such as one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone, and the like.
  • the amount of the photopolymerization initiator added is, for example, preferably in the range of 0.05 to 15% by mass, and 0.1 to 10% by mass, based on the total amount of components other than the solvent of the active energy ray-curable resin composition. % range is more preferable.
  • the photopolymerization initiator can also be used in combination with a photosensitizer such as an amine compound, a urea compound, a sulfur-containing compound, a phosphorus-containing compound, a chlorine-containing compound, and a nitrile compound, if necessary.
  • a photosensitizer such as an amine compound, a urea compound, a sulfur-containing compound, a phosphorus-containing compound, a chlorine-containing compound, and a nitrile compound, if necessary.
  • the active energy ray-curable resin composition of the present invention may contain resin components other than the acrylic (meth)acrylate resin described above.
  • the other resin components include dendrimer-type (meth)acrylate resins, urethane (meth)acrylate resins, acrylic (meth)acrylate resins, epoxy (meth)acrylate resins, and the like. These other (meth)acrylate resins can be used alone or in combination of two or more.
  • the dendrimer-type (meth)acrylate resin refers to a resin having a regular multi-branched structure and having a (meth)acryloyl group at the end of each branched chain. It is called star polymer. Examples of such compounds include, but are not limited to, those represented by the following structural formulas (1-1) to (1-8). Any resin can be used as long as it has a (meth)acryloyl group at the end of each branched chain.
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
  • dendrimer-type (meth)acrylate resins include, for example, “Viscoat #1000” manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd. [weight average molecular weight (Mw) 1,500 to 2,000, average per molecule (meth) Acryloyl group number 14], “Viscoat 1020” [weight average molecular weight (Mw) 1,000 to 3,000], “SIRIUS501” [weight average molecular weight (Mw) 15,000 to 23,000], MIWON “SP- 1106” [weight average molecular weight (Mw) 1,630, average (meth)acryloyl group number per molecule 18], SARTOMER "CN2301", “CN2302” [average (meth)acryloyl group number per molecule 16], “CN2303” [average number of (meth)acryloyl groups per molecule 6], “CN2304" [average number of (meth)acryloyl groups per molecule 18], Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. "Es
  • the weight average molecular weight (Mw) of the dendrimer-type (meth)acrylate resin is preferably in the range of 1,000 to 30,000.
  • the average number of (meth)acryloyl groups per molecule is preferably in the range of 5-30.
  • Examples of the urethane (meth)acrylate resin (B2) include those obtained by reacting various polyisocyanate compounds, hydroxyl-containing (meth)acrylate compounds, and, if necessary, various polyol compounds.
  • Examples of the polyisocyanate compound include aliphatic diisocyanate compounds such as butane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, and 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate; norbornane diisocyanate, isophorone diisocyanate, water Alicyclic diisocyanate compounds such as xylylene diisocyanate and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate; Aromatic diisocyanate compounds such as tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate and 1,5-naphthal
  • each R 3 is independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Each R 4 is independently either an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a bonding point connecting the structural site represented by the structural formula (2) via a methylene group marked with *.
  • l is 0 or an integer of 1 to 3
  • m is an integer of 1 or more.
  • the (meth)acrylate compound having a hydroxyl group includes, for example, hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, trimethylolpropane di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tri(meth) ) acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate and other hydroxyl group-containing (meth)acrylate compounds; (poly)oxyethylene chain, (poly)oxypropylene in the molecular structure of the various hydroxyl group-containing (meth)acrylate compounds a (poly)oxyalkylene modified product into which a (poly)oxyalkylene chain such as a (poly)oxytetramethylene chain is introduced; a (poly)lactone structure in the molecular structure of the (meth)acrylate compound having a hydroxyl group Introduced modified lactones and the like can be mentioned
  • polyol compound examples include aliphatic polyol compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, glycerin, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, and dipentaerythritol; Polyol compound: (poly)oxyalkylene obtained by introducing (poly)oxyalkylene chain such as (poly)oxyethylene chain, (poly)oxypropylene chain, (poly)oxytetramethylene chain, etc. into the molecular structure of the above-mentioned various polyol compounds
  • Modified products examples include lactone modified products obtained by introducing a (poly)lactone structure into the molecular structure of the various polyol compounds described above.
  • the acrylic (meth)acrylate resin includes, for example, an acrylic resin obtained by polymerizing a (meth)acrylate compound ( ⁇ ) having a reactive functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an isocyanate group, or a glycidyl group as an essential component.
  • the intermediates include those obtained by further reacting a (meth)acrylate compound ( ⁇ ) having a reactive functional group capable of reacting with these functional groups to introduce a (meth)acryloyl group.
  • the (meth)acrylate compound ( ⁇ ) having a reactive functional group is, for example, a (meth)acrylate monomer having a hydroxyl group such as hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate; (Meth) acrylate monomer having a carboxyl group; 2-acryloyloxyethyl isocyanate, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, 1,1-bis (acryloyloxymethyl) ethyl isocyanate (meth) acrylate monomer having an isocyanate group; glycidyl ( Examples thereof include (meth)acrylate monomers having a glycidyl group such as meth)acrylate and 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the acrylic resin intermediate may be obtained by copolymerizing the (meth)acrylate compound ( ⁇ ) and, if necessary, other compounds having a polymerizable unsaturated group.
  • the compounds having other polymerizable unsaturated groups are, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate (meth) ) acrylic acid alkyl esters; alicyclic structure-containing (meth)acrylates such as cyclohexyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate; phenyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, aromatic ring-containing (meth)acrylates such as phenoxyethyl acrylate; silyl group-containing (meth)acrylates such as 3-me
  • the acrylic resin intermediate can be produced in the same manner as for general acrylic resins.
  • it can be produced by polymerizing various monomers in the presence of a polymerization initiator in a temperature range of 60°C to 150°C.
  • Polymerization methods include, for example, bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization.
  • the polymerization mode includes, for example, random copolymers, block copolymers, graft copolymers, and the like.
  • ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone
  • glycol ether solvents such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, and propylene glycol monobutyl ether are preferably used. can be done.
  • the (meth)acrylate compound ( ⁇ ) is not particularly limited as long as it can react with the reactive functional group of the (meth)acrylate compound ( ⁇ ). From the viewpoint of reactivity, the following combinations are preferred: is preferred. That is, when a (meth)acrylate having a hydroxyl group is used as the (meth)acrylate compound ( ⁇ ), it is preferable to use a (meth)acrylate having an isocyanate group as the (meth)acrylate compound ( ⁇ ). When a (meth)acrylate having a carboxyl group is used as the (meth)acrylate compound ( ⁇ ), it is preferable to use a (meth)acrylate having a glycidyl group as the (meth)acrylate compound ( ⁇ ).
  • a (meth)acrylate having an isocyanate group is used as the (meth)acrylate compound ( ⁇ )
  • a (meth)acrylate having a glycidyl group is used as the (meth)acrylate compound ( ⁇ )
  • the (meth)acrylate compound ( ⁇ ) can be used alone or in combination of two or more.
  • the reaction between the acrylic resin intermediate and the (meth)acrylate compound ( ⁇ ) is carried out, for example, when the reaction is an esterification reaction, in a temperature range of 60 to 150° C. with an esterification catalyst such as triphenylphosphine. is used as appropriate. Further, when the reaction is a urethanization reaction, a method of reacting the acrylic resin intermediate while dropping the compound ( ⁇ ) at a temperature in the range of 50 to 120° C. can be used.
  • the reaction ratio between the two is preferably in the range of 1.0 to 1.1 mol of the (meth)acrylate compound ( ⁇ ) per 1 mol of functional groups in the acrylic resin intermediate.
  • Examples of the epoxy (meth)acrylate resin include those obtained by reacting an epoxy resin with (meth)acrylic acid or its anhydride.
  • Examples of the epoxy resin include diglycidyl ethers of dihydric phenols such as hydroquinone and catechol; diglycidyl ethers of biphenol compounds such as 3,3'-biphenyldiol and 4,4'-biphenyldiol; bisphenol A type epoxy resins; Bisphenol type epoxy resins such as bisphenol B type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin; 1,4-naphthalenediol, 1,5-naphthalenediol, 1,6-naphthalenediol, 2,6-naphthalene Polyglycidyl ethers of naphthol compounds such as diols, 2,7-naphthalenediol, binaphthol, bis(2,7-dihydroxynaphthyl)methane; triglycidyl
  • the active energy ray-curable resin composition of the present invention may further contain other components.
  • other components include inorganic fine particles, silane coupling agents, phosphate ester compounds, solvents, ultraviolet absorbers, antioxidants, silicon-based additives, fluorine-based additives, antistatic agents, organic beads, quantum Dots (QD), rheology control agents, defoaming agents, anti-fogging agents, colorants and the like.
  • the inorganic fine particles are added for the purpose of adjusting the hardness, refractive index, etc. of the cured coating film of the active energy ray-curable resin composition, and various known and commonly used inorganic fine particles can be used. Examples include fine particles of silica, alumina, zirconia, titania, barium titanate, antimony trioxide, and the like. Each of these may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • silica particles are preferable because they are easily available and easy to handle.
  • Silica particles include, for example, various silica particles such as fumed silica, wet silica called precipitated silica, gel silica, sol-gel silica, etc. Any of them may be used.
  • the inorganic fine particles may be those in which a functional group is introduced on the fine particle surface using various silane coupling agents.
  • a functional group By introducing a functional group to the surface of the inorganic fine particles, miscibility with organic components such as the acrylic (meth)acrylate resin (A) is increased, and storage stability is improved.
  • Silane coupling agents that modify the inorganic fine particles include, for example, [(meth)acryloyloxyalkyl]trialkylsilane, [(meth)acryloyloxyalkyl]dialkylalkoxysilane, [(meth)acryloyloxyalkyl]alkyldialkoxysilane , [(meth)acryloyloxyalkyl]trialkoxysilane, corresponding (meth)acryloyloxy-based silane coupling agent; trialkylvinylsilane, dialkylalkoxyvinylsilane, alkyldialkoxyvinylsilane, trialkoxyvinylsilane, trialkylallylsilane, dialkylalkoxyallylsilane , alkyldialkoxyallylsilane, trialkoxyallylsilane and other vinyl-based silane coupling agents; styryltrialkyl, styryldialkylalkoxysilane,
  • the (meth) acryloyloxy-based silane coupling agent is preferable because it becomes inorganic fine particles having excellent miscibility with organic components such as the acrylic (meth) acrylate resin, and 3-(meth) [(Meth)acryloyloxyalkyl]trialkoxysilanes such as acryloyloxypropyltrimethoxysilane are particularly preferred.
  • the average particle size of the inorganic fine particles is not particularly limited, and may be adjusted as appropriate according to the desired performance of the cured product.
  • the average particle diameter of the inorganic fine particles is preferably in the range of 80 to 250 nm, since a cured coating film having excellent blocking resistance, transparency, etc., as well as scratch resistance and anti-cracking properties can be obtained.
  • a range of 90 to 180 nm is more preferred, and a range of 100 to 150 nm is particularly preferred.
  • the average particle size of the inorganic fine particles is a value obtained by measuring the particle size in the active energy ray-curable resin composition under the following conditions.
  • Particle size measuring device "ELSZ-2" manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
  • Particle size measurement sample A methyl isobutyl ketone solution having a non-volatile content of 1% by mass of an active energy ray-curable resin composition.
  • the content of the inorganic fine particles in the active energy ray-curable resin composition of the present invention is not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the desired performance of the cured product.
  • the content of the inorganic fine particles is preferably in the range of 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic (meth)acrylate resin because a cured coating film having excellent scratch resistance can be obtained.
  • Silane coupling agents added to the active energy ray-curable resin composition include, for example, [(meth)acryloyloxyalkyl]trialkylsilane, [(meth)acryloyloxyalkyl]dialkylalkoxysilane, [(meth)acryloyloxy (meth)acryloyloxy-based silane coupling agents such as alkyl]alkyldialkoxysilanes and [(meth)acryloyloxyalkyl]trialkoxysilanes; trialkylvinylsilanes, dialkylalkoxyvinylsilanes, alkyldialkoxyvinylsilanes, trialkoxyvinylsilanes, trialkyl Vinyl silane coupling agents such as allylsilane, dialkylalkoxyallylsilane, alkyldialkoxyallylsilane, and trialkoxyallylsilane; styrene silane coupling agents such as styryl
  • phosphate ester compound Commercially available products of the phosphate ester compound include, for example, "Kayamer PM-2” and “Kayamer PM-21” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., which are phosphate ester compounds having a (meth)acryloyl group in the molecular structure, "Light Ester P-1M”, “Light Ester P-2M”, “Light Acrylate P-1A (N)” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • the solvent is added for purposes such as adjusting the coating viscosity of the active energy ray-curable resin composition, and the type and amount added are appropriately adjusted according to the desired performance. Generally, it is used so that the non-volatile content of the active energy ray-curable resin composition is in the range of 10 to 90% by mass.
  • the solvent examples include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxolane; esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate; Solvents; Alicyclic solvents such as cyclohexane and methylcyclohexane; Alcohol solvents such as carbitol, cellosolve, methanol, isopropanol, butanol, and propylene glycol monomethyl ether; Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene Examples thereof include glycol ether solvents such as glycol monopropyl ether. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the ultraviolet absorber include 2-[4- ⁇ (2-hydroxy-3-dodecyloxypropyl)oxy ⁇ -2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1 , 3,5-triazine, 2-[4- ⁇ (2-hydroxy-3-tridecyloxypropyl)oxy ⁇ -2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1, triazine derivatives such as 3,5-triazine, 2-(2′-xanthenecarboxy-5′-methylphenyl)benzotriazole, 2-(2′-o-nitrobenzyloxy-5′-methylphenyl)benzotriazole, 2 -xanthenecarboxy-4-dodecyloxybenzophenone, 2-o-nitrobenzyloxy-4-dodecyloxybenzophenone, and the like. These ultraviolet absorbers can be used alone or in combination of two or more.
  • antioxidants examples include hindered phenol-based antioxidants, hindered amine-based antioxidants, organic sulfur-based antioxidants, and phosphate-based antioxidants. These antioxidants can be used alone or in combination of two or more.
  • silicon-based additive examples include dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, cyclic dimethylpolysiloxane, methylhydrogenpolysiloxane, polyether-modified dimethylpolysiloxane copolymer, polyester-modified dimethylpolysiloxane copolymer, fluorine-modified polyorganosiloxane having an alkyl group or a phenyl group such as a dimethylpolysiloxane copolymer and an amino-modified dimethylpolysiloxane copolymer; polydimethylsiloxane having a polyether-modified acrylic group; polydimethylsiloxane having a polyester-modified acrylic group; mentioned.
  • silicon additives can be used alone or in combination of two or more.
  • fluorine-based additives examples include the "Megaface” series manufactured by DIC Corporation. These fluorine-based additives can be used alone or in combination of two or more.
  • antistatic agent examples include pyridinium, imidazolium, phosphonium, ammonium, or lithium salts of bis(trifluoromethanesulfonyl)imide or bis(fluorosulfonyl)imide. These antistatic agents can be used alone or in combination of two or more.
  • organic beads examples include polymethylmethacrylate beads, polycarbonate beads, polystyrene beads, polyacrylstyrene beads, silicone beads, glass beads, acrylic beads, benzoguanamine resin beads, melamine resin beads, and polyolefin resin beads. , polyester resin beads, polyamide resin beads, polyimide resin beads, polyethylene fluoride resin beads, polyethylene resin beads, and the like. These organic beads can be used alone or in combination of two or more. Moreover, the average particle size of these organic beads is preferably in the range of 1 to 10 ⁇ m.
  • the quantum dots include II-V group semiconductor compounds, II-VI group semiconductor compounds, III-IV group semiconductor compounds, III-V group semiconductor compounds, III-VI group semiconductor compounds, and IV-VI group semiconductor compounds. , I-III-VI group semiconductor compounds, II-IV-VI group semiconductor compounds, II-IV-V group semiconductor compounds, I-II-IV-VI group semiconductor compounds, IV group elements or compounds containing these, etc. be done.
  • the II-VI group semiconductor compound is, for example, binary compounds such as ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, HgS, HgSe, HgTe; CdSeTe ⁇ CdSTe ⁇ CdHgS ⁇ CdHgSe ⁇ CdHgTe ⁇ HgSeS ⁇ HgSeTe ⁇ HgSTe ⁇ HgZnS ⁇ HgZnSe ⁇ HgZnTe ⁇ ;CdZnSeS ⁇ CdZnSeTe ⁇ CdZnSTe ⁇ CdHgSeS ⁇ CdHgSeTe ⁇ CdHgSTe ⁇ CdHgZnTe ⁇ HgZnSeS ⁇ HgZnSeTe ⁇ HgZnSTe ⁇ compounds and the like.
  • III-IV group semiconductor compounds examples include B 4 C 3 , Al 4 C 3 , Ga 4 C 3 and the like.
  • the III-V group semiconductor compounds are, for example, binary compounds such as BP, BN, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb; Ternary compounds such as GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP; , InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, and InAlPSb.
  • III-VI group semiconductor compounds are, for example, Al 2 S 3 , Al 2 Se 3 , Al 2 Te 3 , Ga 2 S 3 , Ga 2 Se 3 , Ga 2 Te 3 , GaTe, In 2 S 3 , In 2 Se3, In2Te3 , InTe , etc. are mentioned.
  • the IV-VI group semiconductor compounds include, for example, binary compounds such as SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, and PbTe; ternary compounds such as SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, and SnPbTe quaternary compounds such as SnPbSSe, SnPbSeTe and SnPbSTe;
  • Examples of the I-III-VI group semiconductor compounds include CuInS 2 , CuInSe 2 , CuInTe 2 , CuGaS 2 , CuGaSe 2 , CuGaSe 2 , AgInS 2 , AgInSe 2 , AgInTe 2 , AgGaSe 2 , AgGaS 2 , AgGaTe 2 and the like.
  • Examples of the Group IV element or a compound containing it include C, Si, Ge, SiC, SiGe and the like.
  • a quantum dot may consist of a single semiconductor compound, or may have a core-shell structure consisting of a plurality of semiconductor compounds. Moreover, the surface thereof may be modified with an organic compound.
  • additives can be added in arbitrary amounts depending on the desired performance and the like, but usually 0.00% of the total 100% by mass of the components excluding the solvent in the active energy ray-curable resin composition. It is preferably used in the range of 01 to 40% by mass.
  • the active energy ray-curable resin composition used in the present invention is produced by mixing the above ingredients.
  • the mixing method is not particularly limited, and a paint shaker, disper, roll mill, bead mill, ball mill, attritor, sand mill, bead mill or the like may be used.
  • the cured product of the present invention can be obtained by irradiating the active energy ray-curable resin composition with an active energy ray.
  • the active energy rays include ionizing radiation such as ultraviolet rays, electron beams, ⁇ rays, ⁇ rays, and ⁇ rays.
  • the irradiation may be performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas or in an air atmosphere in order to efficiently perform the curing reaction using the ultraviolet rays.
  • UV lamps are generally used as the source of UV light from the standpoint of practicality and economy. Specific examples include low-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, xenon lamps, gallium lamps, metal halide lamps, sunlight, and LEDs.
  • the integrated amount of active energy rays is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50 kJ/m 2 , more preferably 0.5 to 10 kJ/m 2 . It is preferable that the integrated amount of light is within the above range because the generation of uncured portions can be prevented or suppressed.
  • the irradiation with the active energy ray may be performed in one step, or may be performed in two or more steps.
  • tan ⁇ measured by the dynamic viscoelastic spectrum of the cured product in the temperature range of 120 to 200 ° C. has excellent substrate adhesion, elongation, excellent scratch resistance and chemical resistance. , 0.1 to 1 is preferred.
  • the article of the present invention has the laminate on its surface.
  • the articles include mobile phones, home electric appliances, automotive interior and exterior materials, plastic molded articles such as OA equipment, and the like.
  • the weight average molecular weight (Mw) is a value measured under the following conditions using gel permeation chromatography (GPC).
  • HLC-8220 manufactured by Tosoh Corporation Column; "Guard Column H XL -H” manufactured by Tosoh Corporation + “TSKgel G5000HXL” manufactured by Tosoh Corporation + “TSKgel G4000HXL” manufactured by Tosoh Corporation + “TSKgel G3000HXL” manufactured by Tosoh Corporation + “TSKgel G2000HXL” manufactured by Tosoh Corporation Detector; RI (differential refractometer) Data processing: “SC-8010” manufactured by Tosoh Corporation Measurement conditions: Column temperature 40°C Solvent Tetrahydrofuran Flow rate 1.0 ml/min Standard; Polystyrene Sample; A tetrahydrofuran solution of 0.4% by mass in terms of resin solid content filtered through a microfilter (100 ⁇ l)
  • Example 1 Preparation of acrylic acrylate resin (1)
  • a reaction apparatus equipped with a stirring device, a cooling tube, a dropping funnel and a nitrogen inlet tube, and the temperature in the system was raised to 110°C while stirring.
  • compositions of acrylic acrylate resins (1) to (6), (R1) and (R2) prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1.
  • GMA glycidyl methacrylate
  • MMA in Table 1 indicates methyl methacrylate (Tg of homopolymer: 105°C).
  • tBMA tert-butyl methacrylate (Tg of homopolymer: 107°C).
  • CHMA cyclohexyl methacrylate
  • IBXMA isobornyl methacrylate (Tg of homopolymer: 180°C).
  • BZMA in Table 1 indicates benzyl methacrylate (Tg of homopolymer: 54°C).
  • EA ethyl acrylate (Tg of homopolymer: -20°C).
  • MIBK in Table 1 indicates methyl isobutyl ketone.
  • TPP triphenylphosphine
  • Example 7 Preparation of active energy ray-curable resin composition (1)
  • acrylic acrylate resin having a non-volatile content of 45% by mass obtained in Example 1 7 parts by mass as solid content
  • a mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate manufactured by Toagosei Co., Ltd. "Aronix M-403”
  • a photopolymerization initiator (“Omnirad-184” manufactured by IGM Resins) were mixed to obtain an active energy ray-curable resin composition (1).
  • Example 8 to 12 Preparation of active energy ray-curable resin compositions (2) to (6)
  • Active energy ray-curable resin compositions (2) to (6) were obtained in the same manner as in Example 6 at the compounding ratios shown in Table 1.
  • An active energy ray-curable resin composition is applied to a mirror surface aluminum plate with an applicator, and after preheating at 100° C. for 30 minutes, it is cured at (150 mJ/cm 2 ) by irradiating with ultraviolet light from a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere.
  • a membrane was prepared.
  • the obtained cured film was isolated from a mirror surface aluminum plate to prepare a test piece having a thickness of 50 ⁇ m, a width of 6 mm and a length of 54 mm.
  • DMA (dynamic viscoelasticity) measurement was performed using TA Instruments Co., Ltd.'s "solid viscoelasticity measuring device RSA-G2", with a temperature increase rate of 5 ° C./min, a frequency of 1 Hz, and a load strain of 0.1%.
  • the elastic modulus of the test piece was measured using For tan ⁇ , the numerical value at 130°C, which is the same temperature as the elongation measurement temperature, was adopted.
  • the active energy ray-curable resin composition was applied on a 250 ⁇ m thick polycarbonate-acrylic laminate film (“ShineTech AW-10U” manufactured by Shine Techno Co., Ltd.) with a bar coater and dried at 80° C. for 1 minute.
  • 400 mJ/cm 2 of ultraviolet rays were irradiated with an 80 W high-pressure mercury lamp to obtain a laminate (2) having a cured coating film having a thickness of 5 ⁇ m on the acrylic film.
  • the surface of the cured coating film of this laminate (2) was scored with a cutter knife to form 100 grids of 1 mm x 1 mm. , the number of grids remaining without peeling was counted and evaluated according to the following criteria.
  • A The number of remaining grids was 80 or more.
  • B Less than 80 grids remained.
  • ⁇ Tensile test> The obtained laminated film was cut into a test piece having a width of 10 mm and a length of 100 mm, and a tensile test was performed on the obtained test piece under the following conditions. The tensile elongation until breakage was measured and evaluated using a universal testing machine (manufacturer: Shimadzu Corporation, Autograph AG-IS) according to the following criteria.
  • a sunscreen cream (“Neutrogena Ultra Sheer Sunscreen” manufactured by Johnson & Johnson Consumer Inc.) was applied to the surface of the cured coating film of the laminated film 2 so as to be 0.1 g/cm 2 , and dried in an oven at 80°C for 4 hours. Let it stand for a while. After removing from the oven and returning to normal temperature, the sunscreen cream was wiped off with a cloth, and the state of the coating film surface after wiping was evaluated according to the following criteria.
  • A No change compared to the laminate before the test.
  • B A thin transparent mark remains on the coating film.
  • C Whitening and cracking occur in part of the coated portion.
  • D Whitening and cracks occur on the entire surface of the coated portion.
  • Table 1 shows the compositions and evaluation results of the active energy ray-curable resin compositions (1) to (6) prepared in Examples 7 to 12 and (R1) and (R2) prepared in Comparative Examples 3 and 4. .
  • Aronix M-403 in Table 2 indicates “Aronix M-403" manufactured by Toagosei Co., Ltd.; a mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate.
  • Examples 7 to 12 shown in Table 2 are examples of active energy ray-curable resin compositions containing the acrylic acrylate resin of the present invention. It was confirmed that the cured products of these active energy ray-curable resin compositions had excellent substrate adhesion, elongation, scratch resistance and chemical resistance.
  • Comparative Example 3 shown in Table 2 is an example of an active energy ray-curable resin composition using a (meth)acrylate compound having a homopolymer glass transition temperature (Tg) of less than 50°C as a raw material. It was confirmed that the cured product of this active energy ray-curable resin composition was excellent in adhesion to substrates, but extremely insufficient in elongation, scratch resistance, and chemical resistance.
  • Tg homopolymer glass transition temperature
  • Comparative Example 4 is an example of an active energy ray-curable resin composition that does not use a (meth)acrylate compound (a2) having a homopolymer glass transition temperature (Tg) of 50°C or higher as a raw material. It was confirmed that the cured product of this active energy ray-curable resin composition was remarkably insufficient in elongation, scratch resistance and chemical resistance.
  • a2 a (meth)acrylate compound having a homopolymer glass transition temperature (Tg) of 50°C or higher

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Abstract

本発明は、アクリル重合体(A)、及びカルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマー(B)を原料とするアクリル(メタ)アクリレート樹脂であり、前記アクリル重合体(A)が、グリシジル(メタ)アクリレート(a1)と、ホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が50℃以上の(メタ)アクリレート化合物(a2)と、を含む重合性化合物の共重合体であることを特徴とするアクリル(メタ)アクリレート樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、硬化物及び物品を提供する。このアクリル(メタ)アクリレート樹脂は、優れた密着性を有し、かつ、硬化物における優れた伸度、耐擦傷性及び耐薬品性を有する。

Description

アクリル(メタ)アクリレート樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、硬化物及び物品
 本発明は、アクリル(メタ)アクリレート樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、硬化物及び物品に関する。
 (メタ)アクリロイル基を有する樹脂材料は、紫外線照射等により容易かつ瞬時に硬化させることができ、かつ、硬化物の透明性や硬度等に優れることから、塗料やコーティング剤等の分野で広く用いられている。その塗工対象物は光学フィルムやプラスチック成型品、木工品等多岐に渡っており、塗工対象物の種類や用途等に応じて要求性能も様々であることから、目的に応じて設計された樹脂が数多く提案されている。
 (メタ)アクリロイル基を有する樹脂材料としては、(メタ)アクリロイル基を有するアクリル樹脂、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、及びペンタエリスリトールトリアクリレートを含有する活性エネルギー線硬化型樹脂組成物が知られている(例えば、特許文献1参照)。前記特許文献1に記載された活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は硬化物における表面硬度と低硬化収縮性とのバランスに優れることから、比較的薄いプラスチックフィルムを塗工対象とするコート剤として有用である。しかしながら、フィルム基材への密着性、特に高温湿潤条件下での長期保存後の密着性が低く、剥がれが生じやすい課題があった。
 そこで、優れた密着性を有し、かつ、コーティング剤として使用可能な耐擦傷性に優れた材料が求められていた。
特開2011-207947号公報
 本発明が解決しようとする課題は、優れた密着性を有し、かつ、硬化物における優れた伸度、耐擦傷性及び耐薬品性を有するアクリル(メタ)アクリレート樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、硬化物及び物品を提供することである。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、特定の重合性化合物の共重合体であるアクリル重合体と、カルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマー(B)を原料とするアクリル(メタ)アクリレート樹脂を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明は、アクリル重合体(A)、及びカルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマー(B)を原料とするアクリル(メタ)アクリレート樹脂であり、前記アクリル重合体(A)が、グリシジル(メタ)アクリレート(a1)と、ホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が50℃以上の(メタ)アクリレート化合物(a2)と、を含む重合性化合物の共重合体であることを特徴とするアクリル(メタ)アクリレート樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、硬化物及び物品に関するものである。
 本発明のアクリル(メタ)アクリレート樹脂は、優れた基材密着性を有し、また、優れた伸度、耐擦傷性及び耐薬品性を有する硬化物を形成可能なことから、コーティング剤や接着剤として用いることができ、特にコーティング剤として好適に用いることができる。
 本発明のアクリル(メタ)アクリレート樹脂は、アクリル重合体(A)、及びカルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマー(B)を原料とするものであることを特徴とする。
 なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及び/またはメタクリレートを意味する。また、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイル及び/またはメタクリロイルを意味する。さらに、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及び/またはメタクリルを意味する。
 前記アクリル重合体(A)としては、グリシジル(メタ)アクリレート(a1)と、ホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が50℃以上の(メタ)アクリレート化合物(a2)と、を含む重合性化合物の共重合体を用いる。
 前記グリシジル(メタ)アクリレート(a1)の含有量は、優れた基材密着性を有し、伸度、耐擦傷性及び耐薬品性に優れた硬化物を形成可能なアクリル(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、前記重合性化合物中に5~50質量%の範囲が好ましく、5~20質量%の範囲がより好ましい。
 前記(メタ)アクリレート化合物(a2)としては、ホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が50℃以上のものであれば何れでもよく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの(メタ)アクリレート化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、これらの中でも、優れた基材密着性を有し、伸度、耐擦傷性及び耐薬品性に優れた硬化物を形成可能なアクリル(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、少なくとも2種併用することが好ましく、少なくとも1種がメチル(メタ)アクリレートであることが好ましい。
 前記(メタ)アクリレート化合物(a2)として、メチル(メタ)アクリレートを用いる場合、前記メチル(メタ)アクリレートの含有量は、優れた基材密着性を有し、伸度、耐擦傷性及び耐薬品性に優れた硬化物を形成可能なアクリル(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、前記(メタ)アクリレート化合物(a2)中に25~65質量%の範囲が好ましく、35~55の範囲がより好ましい。
 前記グリシジル(メタ)アクリレート(a1)と前記(メタ)アクリレート化合物(a2)との質量割合[(a1)/(a2)]は、優れた基材密着性を有し、伸度、耐擦傷性及び耐薬品性に優れた硬化物を形成可能なアクリル(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、0.05~20の範囲が好ましく、0.1~8の範囲がより好ましい。
 前記重合性化合物としては、必要に応じて、前記グリシジル(メタ)アクリレート(a1)及び前記(メタ)アクリレート化合物(a2)以外の(メタ)アクリレート化合物(以下「その他の(メタ)アクリレート化合物」と略記する。)を含んでいてもよい。
 前記その他の(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の脂環式構造含有(メタ)アクリレート;フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチルアクリレート等の芳香環含有(メタ)アクリレート;3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシリル基を有する(メタ)アクリレート;スチレン、α-メチルスチレン、クロロスチレン等のスチレン誘導体等が挙げられる。これらは単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
 前記カルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマー(B)としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、無水アクリル酸、無水メタクリル酸等が挙げられる。これらのカルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマーは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、これらの中でも、優れた基材密着性を有し、伸度、耐擦傷性及び耐薬品性に優れた硬化物を形成可能なアクリル(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、アクリル酸が好ましい。
 前記カルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマー(B)の使用量は、優れた基材密着性を有し、伸度、耐擦傷性及び耐薬品性に優れた硬化物を形成可能なアクリル(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、グリシジル(メタ)アクリレート(a1)1モルに対して、0.98~1.02モル%の範囲が好ましい。
 本発明のアクリル(メタ)アクリレート樹脂の製造方法としては、特に制限されず、適宜公知の方法により製造することができる。例えば、前記アクリル重合体(A)と前記カルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマー(B)とを滴下法により窒素雰囲気下で4~10時間滴下して製造する方法等が挙げられる。
 本発明のアクリル(メタ)アクリレート樹脂の(メタ)アクリロイル基当量は、優れた基材密着性を有し、伸度、耐擦傷性及び耐薬品性に優れた硬化物を形成可能なアクリル(メタ)アクリレート樹脂が得られることから、400~3000g/当量の範囲が好ましく、500~2000g/当量の範囲がより好ましい。
 本発明のアクリル(メタ)アクリレート樹脂は、分子構造中に(メタ)アクリロイル基を有することから、例えば、光重合開始剤を添加することにより活性エネルギー線硬化性樹脂組成物として利用することができる。
 前記光重合開始剤としては、例えば、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、チオキサントン及びチオキサントン誘導体、2,2’-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、ジフェニル(2,4,6-トリメトキシベンゾイル)ホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-1-ブタノン等の光ラジカル重合開始剤などが挙げられる。
 前記その他の光重合開始剤の市販品としては、例えば、「Omnirad 1173」、「Omnirad 184」、「Omnirad 127」、「Omnirad 2959」、「Omnirad 369」、「Omnirad 379」、「Omnirad 907」、「Omnirad 4265」、「Omnirad 1000」、「Omnirad 651」、「Omnirad TPO」、「Omnirad 819」、「Omnirad 2022」、「Omnirad 2100」、「Omnirad 754」、「Omnirad 784」、「Omnirad 500」、「Omnirad 81」(IGM Resins社製);「KAYACURE DETX」、「KAYACURE MBP」、「KAYACURE DMBI」、「KAYACURE EPA」、「KAYACURE OA」(日本化薬株式会社製);「Vicure 10」、「Vicure 55」(Stoffa Chemical社製);「Trigonal P1」(Akzo Nobel社製)、「SANDORAY 1000」(SANDOZ社製);「DEAP」(Upjohn Chemical社製)、「Quantacure PDO」、「Quantacure ITX」、「Quantacure EPD」(Ward Blenkinsop社製);「Runtecure 1104」(Runtec社製)等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。
 前記光重合開始剤の添加量は、例えば、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の溶剤以外の成分の合計中に0.05~15質量%の範囲であることが好ましく、0.1~10質量%の範囲であることがより好ましい。
 また、前記光重合開始剤は、必要に応じて、アミン化合物、尿素化合物、含硫黄化合物、含燐化合物、含塩素化合物、ニトリル化合物等の光増感剤を併用することもできる。
 本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、前述したアクリル(メタ)アクリレート樹脂以外のその他の樹脂成分を含有しても良い。前記その他の樹脂成分としては、例えば、デンドリマー型(メタ)アクリレート樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、アクリル(メタ)アクリレート樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられる。これらのその他の(メタ)アクリレート樹脂は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
 前記デンドリマー型(メタ)アクリレート樹脂とは、規則性のある多分岐構造を有し、各分岐鎖の末端に(メタ)アクリロイル基を有する樹脂のことをいい、デンドリマー型の他、ハイパーブランチ型或いはスターポリマーなどと呼ばれている。このような化合物は、例えば、下記構造式(1-1)~(1-8)で表されるものなどが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、規則性のある多分岐構造を有し、各分岐鎖の末端に(メタ)アクリロイル基を有する樹脂であればいずれのものも用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
[式(1-1)~(1-8)中、Rは水素原子又はメチル基であり、Rは炭素原子数1~4の炭化水素基である。]
 前記デンドリマー型(メタ)アクリレート樹脂の市販品としては、例えば、大阪有機化学株式会社製「ビスコート#1000」[重量平均分子量(Mw)1,500~2,000、一分子あたりの平均(メタ)アクリロイル基数14]、「ビスコート1020」[重量平均分子量(Mw)1,000~3,000]、「SIRIUS501」[重量平均分子量(Mw)15,000~23,000]、MIWON社製「SP-1106」[重量平均分子量(Mw)1,630、一分子あたりの平均(メタ)アクリロイル基数18]、SARTOMER社製「CN2301」、「CN2302」[一分子あたりの平均(メタ)アクリロイル基数16]、「CN2303」[一分子あたりの平均(メタ)アクリロイル基数6]、「CN2304」[一分子あたりの平均(メタ)アクリロイル基数18]、新日鉄住金化学株式会社製「エスドリマーHU-22」、新中村化学株式会社製「A-HBR-5」、第一工業製薬株式会社製「ニューフロンティアR-1150」、日産化学株式会社製「ハイパーテックUR-101」等が挙げられる。
 前記デンドリマー型(メタ)アクリレート樹脂の重量平均分子量(Mw)は、1,000~30,000の範囲であることが好ましい。また、一分子あたりの平均(メタ)アクリロイル基数は、5~30の範囲が好ましい。
 前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂(B2)は、例えば、各種のポリイソシアネート化合物、水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物、及び必要に応じて各種のポリオール化合物を反応させて得られるものが挙げられる。前記ポリイソシアネート化合物は、例えば、ブタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート化合物;ノルボルナンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート化合物;トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物;下記構造式(2)で表される繰り返し構造を有するポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート;これらのイソシアヌレート変性体、ビウレット変性体、アロファネート変性体等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
[式(2)中、Rはそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~6の炭化水素基の何れかである。Rはそれぞれ独立に炭素原子数1~4のアルキル基、又は構造式(2)で表される構造部位と*印が付されたメチレン基を介して連結する結合点の何れかである。lは0又は1~3の整数であり、mは1以上の整数である。]
 前記水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物は、例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物;前記各種の水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入した(ポリ)オキシアルキレン変性体;前記各種の水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性体等が挙げられる。
 前記ポリオール化合物は、例えば、エチレングリコール、プロプレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の脂肪族ポリオール化合物;ビフェノール、ビスフェノール等の芳香族ポリオール化合物;前記各種のポリオール化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入した(ポリ)オキシアルキレン変性体;前記各種のポリオール化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性体等が挙げられる。
 前記アクリル(メタ)アクリレート樹脂としては、例えば、水酸基やカルボキシル基、イソシアネート基、グリシジル基等の反応性官能基を有する(メタ)アクリレート化合物(α)を必須の成分として重合させて得られるアクリル樹脂中間体に、これらの官能基と反応し得る反応性官能基を有する(メタ)アクリレート化合物(β)を更に反応させることにより(メタ)アクリロイル基を導入して得られるものが挙げられる。
 前記反応性官能基を有する(メタ)アクリレート化合物(α)は、例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレートモノマー;(メタ)アクリル酸等のカルボキシル基を有する(メタ)アクリレートモノマー;2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1-ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等のイソシアネート基を有する(メタ)アクリレートモノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル等のグリシジル基を有する(メタ)アクリレートモノマー等が挙げられる。これらは単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
 前記アクリル樹脂中間体は、前記(メタ)アクリレート化合物(α)の他、必要に応じてその他の重合性不飽和基を有する化合物を共重合させたものであってもよい。前記その他の重合性不飽和基を有する化合物は、例えば、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、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の脂環式構造含有(メタ)アクリレート;フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチルアクリレート等の芳香環含有(メタ)アクリレート;3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシリル基を有する(メタ)アクリレート;スチレン、α-メチルスチレン、クロロスチレン等のスチレン誘導体等が挙げられる。これらは単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
 前記アクリル樹脂中間体は、一般的なアクリル樹脂と同様の方法にて製造することができる。製造条件の一例としては、例えば、重合開始剤の存在下、60℃~150℃の温度領域で各種モノマーを重合させることにより製造することができる。重合の方法は、例えば、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等が挙げられる。また、重合様式は、例えば、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等が挙げられる。溶液重合法で行う場合には、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒や、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル溶媒を好ましく用いることができる。
 前記(メタ)アクリレート化合物(β)は、前記(メタ)アクリレート化合物(α)が有する反応性官能基と反応し得るものであれば特に限定されないが、反応性の観点から以下の組み合わせであることが好ましい。即ち、前記(メタ)アクリレート化合物(α)として水酸基を有する(メタ)アクリレートを用いた場合には、(メタ)アクリレート化合物(β)としてイソシアネート基を有する(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。前記(メタ)アクリレート化合物(α)としてカルボキシル基を有する(メタ)アクリレートを用いた場合には、(メタ)アクリレート化合物(β)としてグリシジル基を有する(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。前記(メタ)アクリレート化合物(α)としてイソシアネート基を有する(メタ)アクリレートを用いた場合には、(メタ)アクリレート化合物(β)として水酸基を有する(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。前記(メタ)アクリレート化合物(α)としてグリシジル基を有する(メタ)アクリレートを用いた場合には、(メタ)アクリレート化合物(β)としてカルボキシル基を有する(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。前記(メタ)アクリレート化合物(β)は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
 前記アクリル樹脂中間体と(メタ)アクリレート化合物(β)との反応は、例えば、該反応がエステル化反応である場合には、60~150℃の温度範囲で、トリフェニルホスフィン等のエステル化触媒を適宜用いるなどの方法が挙げられる。また、該反応がウレタン化反応である場合には、50~120℃の温度範囲で、アクリル樹脂中間体に化合物(β)を滴下しながら反応させる等の方法が挙げられる。両者の反応割合は、前記アクリル樹脂中間体中の官能基数1モルに対し、前記(メタ)アクリレート化合物(β)を1.0~1.1モルの範囲で用いることが好ましい。
 前記エポキシ(メタ)アクリレート樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸又はその無水物を反応させて得られるものが挙げられる。前記エポキシ樹脂は、例えば、ヒドロキノン、カテコール等の2価フェノールのジグリシジルエーテル;3,3’-ビフェニルジオール、4,4’-ビフェニルジオール等のビフェノール化合物のジグリシジルエーテル;ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールB型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;1,4-ナフタレンジオール、1,5-ナフタレンジオール、1,6-ナフタレンジオール、2,6-ナフタレンジオール、2,7-ナフタレンジオール、ビナフトール、ビス(2,7-ジヒドロキシナフチル)メタン等のナフトール化合物のポリグリジシルエーテル;4,4’,4”-メチリジントリスフェノール等のトリグリシジルエーテル;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;前記各種のエポキシ樹脂の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入した(ポリ)オキシアルキレン変性体;前記各種のエポキシ樹脂の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性体等が挙げられる。
 また、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、更にその他の成分を含有していてもよい。前記その他の成分としては、例えば、無機微粒子、シランカップリング剤、リン酸エステル化合物、溶剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、シリコン系添加剤、フッ素系添加剤、帯電防止剤、有機ビーズ、量子ドット(QD)、レオロジーコントロール剤、脱泡剤、防曇剤、着色剤等が挙げられる。
 前記無機微粒子は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化塗膜における硬度や屈折率等を調整する等の目的で添加されるものであり、公知慣用の種々の無機微粒子を用いることができる。一例としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、チタン酸バリウム、三酸化アンチモン等の微粒子が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、二種類以上を併用しても良い。
 これら無機微粒子の中でも、入手が容易で扱いが簡便なことからシリカ粒子が好ましい。シリカ粒子は、例えば、フュームドシリカや、沈殿法シリカ、ゲルシリカ、ゾルゲルシリカ等と呼ばれる湿式シリカなど各種のシリカ粒子が挙げられ、いずれを用いても良い。
 前記無機微粒子は、各種シランカップリング剤にて微粒子表面に官能基を導入したものでも良い。該無機微粒子の表面に官能基を導入することにより、前記アクリル(メタ)アクリレート樹脂(A)等の有機成分との混和性が高まり、保存安定性が向上する。
 前記無機微粒子を修飾するシランカップリング剤は、例えば、[(メタ)アクリロイルオキシアルキル]トリアルキルシラン、[(メタ)アクリロイルオキシアルキル]ジアルキルアルコキシシラン、[(メタ)アクリロイルオキシアルキル]アルキルジアルコキシシラン、[(メタ)アクリロイルオキシアルキル]トリアルコキシシラン、当の(メタ)アクリロイルオキシ系シランカップリング剤;トリアルキルビニルシラン、ジアルキルアルコキシビニルシラン、アルキルジアルコキシビニルシラン、トリアルコキシビニルシラン、トリアルキルアリルシラン、ジアルキルアルコキシアリルシラン、アルキルジアルコキシアリルシラン、トリアルコキシアリルシラン等のビニル系シランカップリング剤;スチリルトリアルキル、スチリルジアルキルアルコキシシラン、スチリルアルキルジアルコキシシラン、スチリルトリアルコキシシラン等のスチレン系シランカップリング剤;(グリシジルオキシアルキル)トリアルキルシラン、(グリシジルオキシアルキル)ジアルキルアルコキシシラン、(グリシジルオキシアルキル)アルキルジアルコキシシラン、(グリシジルオキシアルキル)トリアルコキシシラン、[(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル]トリメトキシシラン、[(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル]トリアルキルシラン、[(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル]ジアルキルアルコキシシラン、[(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル]アルキルジアルコキシシラン、[(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル]トリアルコキシシラン等のエポキシ系シランカップリング剤;(イソシアネートアルキル)トリアルキルシラン、(イソシアネートアルキル)ジアルキルアルコキシシラン、(イソシアネートアルキル)アルキルジアルコキシシラン、(イソシアネートアルキル)トリアルコキシシラン等のイソシアネート系シランカップリング剤等が挙げられる。これらそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。
 前記シランカップリング剤の中でも、前記アクリル(メタ)アクリレート樹脂等の有機成分との混和性に優れる無機微粒子となることから、(メタ)アクリロイルオキシ系シランカップリング剤が好ましく、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等の[(メタ)アクリロイルオキシアルキル]トリアルコキシシランが特に好ましい。
 前記無機微粒子の平均粒子径は特に限定されず、所望の硬化物性能等に応じて適宜調整してよい。特に、耐擦傷性とクラック防止性の他、耐ブロッキング性や透明性等にも優れる硬化塗膜が得られることから、前記無機微粒子の平均粒子径は80~250nmの範囲であることが好ましく、90~180nmの範囲であることがより好ましく、100~150nmの範囲であることが特に好ましい。
 なお、前記無機微粒子の平均粒子径は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中の粒子径を以下の条件で測定した値である。
 粒子径測定装置:大塚電子株式会社製「ELSZ-2」
 粒子径測定サンプル:活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を不揮発分1質量%のメチルイソブチルケトン溶液としたもの。
 本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中、前記無機微粒子の含有量は特に限定されず、所望の硬化物性能等に応じて適宜調整してよい。特に、耐擦傷性に優れる硬化塗膜が得られることから、前記無機微粒子の含有率は、前記アクリル(メタ)アクリレート樹脂100質量部に対して10~100質量部の範囲であることが好ましい。
 前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中に添加するシランカップリング剤は例えば、[(メタ)アクリロイルオキシアルキル]トリアルキルシラン、[(メタ)アクリロイルオキシアルキル]ジアルキルアルコキシシラン、[(メタ)アクリロイルオキシアルキル]アルキルジアルコキシシラン、[(メタ)アクリロイルオキシアルキル]トリアルコキシシラン等の(メタ)アクリロイルオキシ系シランカップリング剤;トリアルキルビニルシラン、ジアルキルアルコキシビニルシラン、アルキルジアルコキシビニルシラン、トリアルコキシビニルシラン、トリアルキルアリルシラン、ジアルキルアルコキシアリルシラン、アルキルジアルコキシアリルシラン、トリアルコキシアリルシラン等のビニル系シランカップリング剤;スチリルトリアルキル、スチリルジアルキルアルコキシシラン、スチリルアルキルジアルコキシシラン、スチリルトリアルコキシシラン等のスチレン系シランカップリング剤;(グリシジルオキシアルキル)トリアルキルシラン、(グリシジルオキシアルキル)ジアルキルアルコキシシラン、(グリシジルオキシアルキル)アルキルジアルコキシシラン、(グリシジルオキシアルキル)トリアルコキシシラン、[(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル]トリメトキシシラン、[(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル]トリアルキルシラン、[(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル]ジアルキルアルコキシシラン、[(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル]アルキルジアルコキシシラン、[(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル]トリアルコキシシラン等のエポキシ系シランカップリング剤;(イソシアネートアルキル)トリアルキルシラン、(イソシアネートアルキル)ジアルキルアルコキシシラン、(イソシアネートアルキル)アルキルジアルコキシシラン、(イソシアネートアルキル)トリアルコキシシラン等のイソシアネート系シランカップリング剤等が挙げられる。これらそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。
 前記リン酸エステル化合物の市販品としては、例えば、分子構造中に(メタ)アクリロイル基を有するリン酸エステル化合物である日本化薬株式会社製「カヤマーPM-2」、「カヤマーPM-21」、共栄社化学株式会社製「ライトエステルP-1M」「ライトエステルP-2M」、「ライトアクリレートP-1A(N)」、SOLVAY社製「SIPOMER PAM 100」、「SIPOMER PAM 200」、「SIPOMER PAM 300」、「SIPOMER PAM 4000」、大阪有機化学工業社製「ビスコート#3PA」、「ビスコート#3PMA」、第一工業製薬社製「ニューフロンティア S-23A」;分子構造中にアリルエーテル基を有するリン酸エステル化合物であるSOLVAY社製「SIPOMER PAM 5000」等が挙げられる。
 前記溶剤は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の塗工粘度調節等の目的で添加されるものであり、その種類や添加量は、所望の性能に応じて適宜調整される。一般には、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の不揮発分が10~90質量%の範囲となるように用いられる。前記溶剤の具体例としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;テトラヒドロフラン、ジオキソラン等の環状エーテル溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル;トルエン、キシレン等の芳香族溶剤;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族溶剤;カルビトール、セロソルブ、メタノール、イソプロパノール、ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール溶剤;エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
 前記紫外線吸収剤としては、例えば、2-[4-{(2-ヒドロキシ-3-ドデシルオキシプロピル)オキシ}-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-[4-{(2-ヒドロキシ-3-トリデシルオキシプロピル)オキシ}-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン等のトリアジン誘導体、2-(2’-キサンテンカルボキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-o-ニトロベンジロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-キサンテンカルボキシ-4-ドデシロキシベンゾフェノン、2-o-ニトロベンジロキシ-4-ドデシロキシベンゾフェノン等が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
 前記酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、有機硫黄系酸化防止剤、リン酸エステル系酸化防止剤等が挙げられる。これらの酸化防止剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
 前記シリコン系添加剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、環状ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロゲンポリシロキサン、ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン共重合体、ポリエステル変性ジメチルポリシロキサン共重合体、フッ素変性ジメチルポリシロキサン共重合体、アミノ変性ジメチルポリシロキサン共重合体など如きアルキル基やフェニル基を有するポリオルガノシロキサン、ポリエーテル変性アクリル基を有するポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性アクリル基を有するポリジメチルシロキサン等が挙げられる。これらのシリコン系添加剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
 前記フッ素系添加剤の市販品としては、例えば、DIC株式会社製「メガフェース」シリーズ等が挙げられる。これらのフッ素系添加剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
 前記帯電防止剤としては、例えば、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド又はビス(フルオロスルホニル)イミドのピリジニウム、イミダゾリウム、ホスホニウム、アンモニウム、又はリチウム塩が挙げられる。これらの帯電防止剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
 前記有機ビーズとしては、例えば、ポリメタクリル酸メチルビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリスチレンビーズ、ポリアクリルスチレンビーズ、シリコーンビ-ズ、ガラスビーズ、アクリルビーズ、ベンゾグアナミン系樹脂ビーズ、メラミン系樹脂ビーズ、ポリオレフィン系樹脂ビーズ、ポリエステル系樹脂ビーズ、ポリアミド樹脂ビーズ、ポリイミド系樹脂ビーズ、ポリフッ化エチレン樹脂ビーズ、ポリエチレン樹脂ビーズ等が挙げられる。これらの有機ビーズは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、これらの有機ビーズの平均粒径は1~10μmの範囲であることが好ましい。
 前記量子ドット(QD)としては、II-V族半導体化合物、II-VI族半導体化合物、III-IV族半導体化合物、III-V族半導体化合物、III-VI族半導体化合物、IV-VI族半導体化合物、I-III-VI族半導体化合物、II-IV-VI族半導体化合物、II-IV-V族半導体化合物、I-II-IV-VI族半導体化合物、IV族元素又はこれを含む化合物等が挙げられる。前記II-VI族半導体化合物は、例えば、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe等の二元化合物;ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe等の三元化合物;CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、CdHgZnTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe等の四元化合物等が挙げられる。前記III-IV族半導体化合物は、例えば、B、Al、Ga等が挙げられる。前記III-V族半導体化合物は、例えば、BP、BN、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb等の二元化合物;GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP等の三元化合物;GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb等の四元化合物等が挙げられる。前記III-VI族半導体化合物は、例えば、Al、AlSe、AlTe、Ga、GaSe、GaTe、GaTe、In、InSe、InTe、InTe等が挙げられる。前記IV-VI族半導体化合物は、例えば、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe等の二元化合物;SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe等の三元化合物;SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe等の四元化合物等が挙げられる。前記I-III-VI族半導体化合物は、例えば、CuInS、CuInSe、CuInTe、CuGaS、CuGaSe、CuGaSe、AgInS、AgInSe、AgInTe、AgGaSe、AgGaS、AgGaTe等が挙げられる。前記IV族元素又はこれを含む化合物は、例えば、C、Si、Ge、SiC、SiGe等が挙げられる。量子ドットは単一の半導体化合物からなっていてもよいし、複数の半導体化合物からなるコアシェル構造を有していてもよい。また、その表面を有機化合物にて修飾したものであってもよい。
 これら各種の添加剤は、所望の性能等に応じて任意の量添加することができるが、通常、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中の溶剤を除いた成分の合計100質量%中、0.01~40質量%の範囲で用いることが好ましい。
 本発明で用いる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は前記各配合成分を混合して製造される。混合方法は特に限定されず、ペイントシェイカー、ディスパー、ロールミル、ビーズミル、ボールミル、アトライター、サンドミル、ビーズミル等を用いてもよい。
 本発明の硬化物は、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に、活性エネルギー線を照射することで得ることができる。前記活性エネルギー線としては、例えば、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等の電離放射線が挙げられる。また、前記活性エネルギー線として、紫外線を用いる場合、紫外線による硬化反応を効率よく行う上で、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で照射してもよく、空気雰囲気下で照射してもよい。
 紫外線発生源としては、実用性、経済性の面から紫外線ランプが一般的に用いられている。具体的には、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、ガリウムランプ、メタルハライドランプ、太陽光、LED等が挙げられる。
 前記活性エネルギー線の積算光量は、特に制限されないが、0.1~50kJ/mであることが好ましく、0.5~10kJ/mであることがより好ましい。積算光量が上記範囲であると、未硬化部分の発生の防止または抑制ができることから好ましい。
 なお、前記活性エネルギー線の照射は、一段階で行ってもよいし、二段階以上に分けて行ってもよい。
 また、120~200℃の温度範囲における前記硬化物の動的粘弾性スペクトルで測定されるtanδは、優れた基材密着性を有し、伸度、耐擦傷性及び耐薬品性に優れることから、0.1~1の範囲が好ましい。
 本発明の物品としては、前記積層体を表面に有するものである。前記物品としては、例えば、携帯電話、家電製品、自動車内外装材、OA機器等のプラスチック成形品などが挙げられる。
 以下、実施例と比較例とにより、本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、以下に挙げた実施例に限定されるものではない。
 なお、本実施例において、重量平均分子量(Mw)は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)を用い、下記の条件により測定した値である。
 測定装置 ; 東ソー株式会社製「HLC-8220」
 カラム  ; 東ソー株式会社製「ガードカラムHXL-H」
       +東ソー株式会社製「TSKgel G5000HXL」
       +東ソー株式会社製「TSKgel G4000HXL」
       +東ソー株式会社製「TSKgel G3000HXL」
       +東ソー株式会社製「TSKgel G2000HXL」
 検出器  ; RI(示差屈折計)
 データ処理:東ソー株式会社製「SC-8010」
 測定条件: カラム温度 40℃
       溶媒    テトラヒドロフラン
       流速    1.0ml/分
 標準   ;ポリスチレン
 試料   ;樹脂固形分換算で0.4質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(100μl)
(実施例1:アクリルアクリレート樹脂(1)の調製)
 撹拌装置、冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えた反応装置に、メチルイソブチルケトン67.9質量部を仕込み、撹拌しながら系内温度が110℃になるまで昇温した。次いで、グリシジルメタクリレート8.4質量部、メチルメタクリレート37.8質量部、ターシャルブチルメタクリレート53.8質量部、エチルアクリレート0.2質量部、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(日本乳化剤株式会社製「パーブチルO」)1.8質量部からなる混合液を4時間かけて滴下ロートより滴下し、110℃で15時間保持した。次いで、90℃まで降温した後、メトキノン0.05質量部およびアクリル酸4.3質量部を仕込み、トリフェニルホスフィン0.5質量部を添加して、100℃で8時間以上反応させた後、メチルイソブチルケトンで希釈を行い、アクリルアクリレート樹脂のメチルイソブチルケトン溶液238質量部(不揮発分45.0質量%)を得た。このアクリルアクリレート樹脂(1)の重量平均分子量(Mw)は26,000であり、固形分換算の理論アクリロイル基当量は、1790g/当量であった。
(実施例2~5:アクリルアクリレート樹脂(2)~(6)の製造)
 表1に示す配合比率で実施例1と同様の方法にて、アクリルアクリレート(2)~(6)を得た。
(比較例1及び2:アクリルアクリレート樹脂(R1)及び(R2)の製造)
 表1に示す配合比率で実施例1と同様の方法にて、アクリルアクリレート(2)~(5)を得た。
 実施例1~6、並びに比較例1及び2で調製したアクリルアクリレート樹脂(1)~(6)、(R1)及び(R2)の組成を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表1中の「GMA」は、グリシジルメタクリレート(ホモポリマーのTg:46℃)を示す。
 表1中の「MMA」は、メチルメタクリレート(ホモポリマーのTg:105℃)を示す。
 表1中の「tBMA」は、ターシャルブチルメタクリレート(ホモポリマーのTg:107℃)を示す。
 表1中の「CHMA」は、シクロへキシルメタクリレート(ホモポリマーのTg:66℃)を示す。
 表1中の「IBXMA」は、イソボルニルメタクリレート(ホモポリマーのTg:180℃)を示す。
 表1中の「BZMA」は、ベンジルメタクリレート(ホモポリマーのTg:54℃)を示す。
 表1中の「EA」は、エチルアクリレート(ホモポリマーのTg:-20℃)を示す。
 表1中の「AA」は、アクリル酸を示す。
 表1中の「MIBK」は、メチルイソブチルケトンを示す。
 表1中の「p-O」は、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(日本乳化剤株式会社製「パーブチルO」)を示す。
 表1中の「TPP」は、トリフェニルホスフィンを示す。
(実施例7:活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(1)の調製)
 実施例1で得た不揮発分45質量%のアクリルアクリレート樹脂15.5質量部(固形分として7質量部)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(東亞合成株式会社製「アロニックス M-403」)3質量部、光重合開始剤(IGM Resins社製「Omnirad-184」0.3質量部を混合し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(1)を得た。
(実施例8~12:活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2)~(6)の調製)
 表1に示す配合比率で実施例6と同様の方法にて、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2)~(6)を得た。
 上記の実施例及び比較例で得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(1)~(6)、(R1)及び(R2)を用いて、下記の評価を行った。
[tanδの測定方法]
 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を鏡面アルミ板にアプリケータで塗布し、100℃30分の予備過熱後に、窒素雰囲気下、高圧水銀ランプで紫外線を照射することで(150mJ/cm)で硬化膜を作成した。得られた硬化膜を鏡面アルミ板から単離し、厚さ50μm、幅6mm、長さ54mmの試験片を作成した。TAインスツルメント社製「固体粘弾性測定装置RSA-G2」を用い、DMA(動的粘弾性)測定により、昇温速度を5℃/分、周波数が1Hz、負荷歪を0.1%にて試験片の弾性率を測定した。tanδは伸度測定温度と同温である130℃における数値を採用した。
[基材密着性の評価方法]
 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を厚さ250μmのポリカーボネート-アクリル積層フィルム(株式会社シャインテクノ製「ShineTech AW-10U」)上にバーコーターで塗布し、80℃で1分間乾燥させた。次いで、空気雰囲気下、80W高圧水銀ランプで紫外線を400mJ/cm照射し、アクリルフィルム上に膜厚5μmの硬化塗膜を有する積層体(2)を得た。この積層体(2)の硬化塗膜表面にカッターナイフで切れ目を入れて、1mm×1mmの碁盤目を100個作成し、その上からセロハン粘着テープを貼着した後、急速に剥がす操作を行い、剥離せずに残存した碁盤目の数を数え、以下の基準に従って評価した。
 A:碁盤目の残存数が80個以上であった。
 B:碁盤目の残存数が80個未満であった。
[伸度の評価方法]
伸度の測定は、引張試験に基づいて行った。
<積層フィルム1の作製>
 実施例及び比較例で得た活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を厚さ188μmのポリエチレンテレフタラート(PET)フィルム(東レ ルミラーSF-20)にバーコーターで塗布し、80℃で1分間乾燥した。次いで、窒素雰囲気下、高圧水銀ランプで紫外線を照射することで(150mJ/cm)、PETフィルム上に膜厚5μmの硬化物が積層された積層フィルム1を得た。
<引張試験>
 得られた積層フィルムを幅10mm×長さ100mmの試験片となるように切り出し、得られた試験片に対して、以下の条件で引張試験を行い、試験片表面にクラックが発生又は試験片が破断するまでの伸張伸度を測定し、以下の基準に従って万能試験機(メーカー:島津製作所、オートグラフAG-IS)を使用して評価を行った。
 測定条件:引張速度:100mm/分、チャック間距離:40mm、温度:130℃
ロードセル:1kN
[耐擦傷性の評価方法]
 スチ-ルウ-ル(日本スチ-ルウ-ル株式会社製「ボンスタ-#0000」)0.5gで直径2.4センチメ-トルの円盤状の圧子を包み、該圧子に500g重の荷重をかけて、前記<積層フィルム1の作製>で得た積層フィルムの塗装表面を10往復させる磨耗試験を行った。磨耗試験前後の積層フィルムのヘ-ズ値をスガ試験機株式会社製「ヘ-ズコンピュ-タHZ-2」を用いて測定し、それらの差の値(dH)を用いて、以下の基準に従い評価した。なお、差の値(dH)が小さいほど、擦傷に対する耐性が高い。
 A:dHが、1.0%以下であった
 B:dHが、1.0%超~3.0%以下であった。
 C:dHが、3.0%超であった。
[耐薬品性の評価方法]
<積層フィルム2の作製>
 実施例及び比較例で得た活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を厚さ250μmのポリカーボネート(PC)フィルム(株式会社シャインテクノ製「ShineTech PC-10U」)にバーコーターで塗布し、90℃で2分間乾燥した。次いで、空気雰囲気下、高圧水銀ランプで紫外線を照射することで(500mJ/cm)、PCフィルム上に膜厚5μmの硬化物が積層された積層フィルム2を得た。
<耐薬品性試験>
 前記積層フィルム2の硬化塗膜表面上に日焼け止めクリーム(Johnson&Johnson Consumer Inc.社製「ニュートロジーナ ウルトラシアーサンスクリーン」)を0.1g/cmとなるように塗布し、80℃のオーブン内で4時間静置した。オーブンから取り出し常温に戻した後、布で日焼け止めクリームを拭き取り、拭き取り後の塗膜表面の状態を下記の基準に従って評価した。
 A:試験前の積層体と比較して変化がない。
 B:塗膜に薄い透明な跡が残る。
 C:塗布部の一部に白化やクラックが生じる。
 D:塗布部の全面に白化やクラックが生じる。
 実施例7~12で調製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(1)~(6)、並びに比較例3及び4で調製した(R1)及び(R2)の組成及び評価結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表2中の「アロニックス M-403」は、東亞合成株式会社製「アロニックス M-403」;ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物を示す。
 表2中の「Omnirad 184」はIGM Resins社製「「Omnirad 184」;光重合開始剤を示す。
 表2に示した実施例7~12は、本発明のアクリルアクリレート樹脂を含有する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の例である。これらの活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物は、優れた基材密着性、伸度、耐擦傷性及び耐薬品性を有することが確認できた。
 一方、表2に示した比較例3は、ホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が50℃未満の(メタ)アクリレート化合物を原料に用いた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の例である。この活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物は、基材密着性には優れるものの、伸度、耐擦傷性及び耐薬品性に関しては、著しく不十分であることが確認できた。
 比較例4は、ホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が50℃以上の(メタ)アクリレート化合物(a2)を原料に用いない活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の例である。この活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物は、伸度、耐擦傷性及び耐薬品性に関して、著しく不十分であることが確認できた。

Claims (10)

  1.  アクリル重合体(A)、
    及びカルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマー(B)を原料とするアクリル(メタ)アクリレート樹脂であり、
    前記アクリル重合体(A)が、
    グリシジル(メタ)アクリレート(a1)と、
    ホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が50℃以上の(メタ)アクリレート化合物(a2)と、
    を含む重合性化合物の共重合体であることを特徴とするアクリル(メタ)アクリレート樹脂。
  2.  前記(メタ)アクリレート化合物(a2)が、メチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート及びアダマンチル(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる2種以上である請求項1記載のアクリル(メタ)アクリレート樹脂。
  3.  前記グリシジル(メタ)アクリレート(a1)の含有量が、前記重合性化合物中に5~50質量%の範囲である請求項1又は2記載のアクリル(メタ)アクリレート樹脂。
  4.  前記(メタ)アクリレート化合物(a2)が、メチル(メタ)アクリレートを含むものである請求項1又は2記載のアクリル(メタ)アクリレート樹脂。
  5.  前記メチル(メタ)アクリレートの含有量が、前記(メタ)アクリレート化合物(a2)中に25~65質量%の範囲である請求項4記載のアクリル(メタ)アクリレート樹脂。
  6.  (メタ)アクリロイル基当量が、400~3000g/当量である請求項1又は2記載のアクリル(メタ)アクリレート樹脂。
  7.  請求項1記載のアクリル(メタ)アクリレート樹脂と、光重合開始剤とを含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
  8.  請求項7記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物。
  9.  120~200℃の温度範囲における、動的粘弾性スペクトルで測定されるtanδが0.1~1の範囲である請求項8記載の硬化物。
  10.  請求項8又は9記載の硬化物からなる塗膜を有することを特徴とする物品。
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