JP7533763B2 - Active energy ray curable composition, cured product and film - Google Patents
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Description
本発明は、活性エネルギー線硬化性組成物及びその硬化物、並びに当該組成物を用いたフィルムに関する。The present invention relates to an active energy ray-curable composition and a cured product thereof, as well as a film using the composition.
各種樹脂フィルムは、液晶ディスプレイ(LCD)、有機ELディスプレイ(OLED)、プラズマディスプレイ(PDP)等のフラットパネルディスプレイ(FPD)表面の傷付き防止用フィルム、自動車の内外装用加飾フィルム(シート)、窓向けの低反射フィルムや熱線カットフィルムなど各種用途に用いられている。
しかしながら、樹脂フィルム表面は柔らかく耐擦傷性が低いため、これを補う目的で硬化塗膜(ハードコート層)をフィルム表面に設けることが一般的に行われている。具体的には、ロール状に巻いてあるフィルム原反からフィルムを塗工機へ送り出た後、活性エネルギー線硬化性組成物等からなるハードコート剤をフィルム表面に塗工・乾燥し、紫外線等の活性エネルギー線の照射によりハードコート剤を硬化してハードコート層を形成した後、再度ロール状に巻き取ることにより、ハードコート層を有するフィルム(ハードコートフィルム)が製造される。
エネルギー線硬化性組成物としては、高架橋の活性エネルギー線硬化性樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレートやジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを硬化性化合物として有するものが広く用いられている。
Various resin films are used for a variety of applications, such as films to prevent scratches on the surfaces of flat panel displays (FPDs) such as liquid crystal displays (LCDs), organic light-emitting displays (OLEDs), and plasma displays (PDPs), decorative films (sheets) for the interior and exterior of automobiles, and low-reflection and heat-cutting films for windows.
However, since the surface of the resin film is soft and has low scratch resistance, it is common to provide a cured coating film (hard coat layer) on the film surface to compensate for this. Specifically, after the film is sent from a rolled raw film to a coater, a hard coat agent consisting of an active energy ray curable composition or the like is applied to the film surface, dried, and the hard coat agent is cured by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays to form a hard coat layer, and then the film is wound up again into a roll to produce a film having a hard coat layer (hard coat film).
As the energy ray-curable composition, those having pentaerythritol triacrylate or dipentaerythritol hexaacrylate, which is a highly crosslinked active energy ray-curable resin, as a curable compound are widely used.
近年、ハードコート層を有するフィルムに対して高精細要求や防汚性付与要求のみならず低コスト要求が高まっており、製造工程の効率化が図られている。しかしながら高速塗工や高速巻き取りを行うと摩擦等によりハードコート層が剥離帯電しやすくなり、静電気によりフィルム表面に埃等の空気中の浮遊異物が付着しやすくなる結果、塗膜欠陥が誘発されて歩留まりの低下を招くことがあった。
また、このフィルムを液晶ディスプレイ等に用いた場合、発生した静電気によりディスプレイの誤動作を招きうるという問題もあった。近年では、液晶ディスプレイの構造の変化に起因して帯電防止機能が求められる場合が多く、その要求性能は高いものとなっている。
In recent years, there has been an increasing demand for films having a hard coat layer, not only for high definition and antifouling properties, but also for low costs, and efforts are being made to improve the efficiency of the manufacturing process. However, when high-speed coating or high-speed winding is performed, the hard coat layer is easily peeled off and charged due to friction, etc., and airborne foreign matter such as dust is easily attached to the film surface due to static electricity, which can induce coating defects and reduce yields.
In addition, when this film is used in liquid crystal displays, etc., there is a problem that the generated static electricity can cause the display to malfunction. In recent years, due to changes in the structure of liquid crystal displays, antistatic function is often required, and the required performance is becoming more and more stringent.
このフィルム表面での静電気の発生を抑制するため、ハードコート剤に帯電防止剤を配合する手法が一般的に行われている。例えば、ポリオキシエチレン鎖と4級アンモニウム塩とを有する化合物を帯電防止剤としてハードコート剤に配合する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、4級アンモニウム塩を有する重合性単量体を原料とした2種の共重合体を帯電防止剤としてハードコート剤に配合する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
In order to suppress the generation of static electricity on the film surface, a method of blending an antistatic agent into the hard coating agent is generally used. For example, a method of blending a compound having a polyoxyethylene chain and a quaternary ammonium salt as an antistatic agent into the hard coating agent has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
Also, a method has been proposed in which two types of copolymers made from polymerizable monomers having a quaternary ammonium salt are blended as an antistatic agent in a hard coat agent (see, for example, Patent Document 2).
最近では、特許文献1~2に記載のハードコート剤の帯電防止性能及び塗膜表面硬度を改良する技術として、水酸基価が60mgKOH/g以下である活性エネルギー線硬化性化合物と、4級アンモニウム塩を有する樹脂と、有機溶剤とをハードコート剤に配合する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。Recently, a method has been proposed for improving the antistatic performance and coating surface hardness of the hard coating agents described in Patent Documents 1 and 2, in which an active energy ray-curable compound having a hydroxyl value of 60 mg KOH/g or less, a resin containing a quaternary ammonium salt, and an organic solvent are blended with the hard coating agent (see, for example, Patent Document 3).
上述の通り、4級アンモニウム塩系化合物を帯電防止剤として用いることにより、帯電防止性能が高められ、優れたハードコートフィルムが得られることが知られている。
一方で、4級アンモニウム塩系帯電防止剤を含有するハードコート剤を塗工した際の塗膜特性は、塗工環境に大きく依存するという問題があった。特に、23℃において50%RHを超えるような高湿度下で塗工及び乾燥を行った場合に、塗膜表面が白化する等の外観不良が認められることがあり、改善が求められていた。
As described above, it is known that the use of a quaternary ammonium salt compound as an antistatic agent improves antistatic performance and provides an excellent hard coat film.
On the other hand, when a hard coat agent containing a quaternary ammonium salt-based antistatic agent is applied, the coating film properties are highly dependent on the coating environment. In particular, when the coating and drying are performed under high humidity conditions such as 50% RH or higher at 23° C., the coating film surface may be whitened, resulting in poor appearance. Improvements have been required.
したがって、本発明が解決しようとする課題は、通常の23℃50%RHを超えるような高湿度条件下で製造した場合にも、優れた外観、帯電防止性及び防汚性を達成し得るハードコート層を形成可能な活性エネルギー線硬化性組成物、並びに、その硬化物及びそれを用いたフィルムを提供することである。Therefore, the problem that the present invention aims to solve is to provide an active energy ray-curable composition capable of forming a hard coat layer that can achieve excellent appearance, antistatic properties, and antifouling properties even when produced under high humidity conditions exceeding the usual conditions of 23°C and 50% RH, as well as a cured product thereof and a film using the same.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、特定のハンセン溶解度パラメータ水素結合項を有する活性エネルギー線硬化性化合物と、レベリング剤と、2種以上の特定の有機溶剤とを用いることにより、高湿度条件下で製造した場合にも4級アンモニウム塩系化合物による外観不良を防止しつつ、優れた帯電防止性能及び防汚性を達成できることを見出し、本発明を完成させた。As a result of intensive research conducted by the inventors to solve the above problems, they discovered that by using an active energy ray-curable compound having a specific Hansen solubility parameter hydrogen bond term, a leveling agent, and two or more specific organic solvents, it is possible to achieve excellent antistatic performance and antifouling properties while preventing poor appearance caused by quaternary ammonium salt compounds even when produced under high humidity conditions, and thus completed the present invention.
すなわち本発明は、以下の発明に関するものである。
(1)ハンセン溶解度パラメータの水素結合項δHが10.0~12.5である活性エネルギー線硬化性化合物(A)と、
4級アンモニウム塩を有する樹脂(B)と、
レベリング剤(C)と、
重合開始剤(D)と、
有機溶剤(E)とを含有し、
前記有機溶剤(E)は、水酸基を有する有機溶剤(E1)と、ハンセン溶解度パラメータの水素結合項δHが9.0以下であり、且つ、前記有機溶剤(E1)よりも低い沸点を有する有機溶剤(E2)と、を含み、
前記有機溶剤(E)100質量部中、前記有機溶剤(E1)の配合量が5~50質量部であり、前記有機溶剤(E2)の配合量が50~95質量部であることを特徴とする活性エネルギー線硬化性組成物。
(2)前記樹脂(B)が、脂環構造を有するものである(1)の活性エネルギー線硬化性組成物。
(3)前記樹脂(B)が、脂環構造を有する重合性単量体を原料として5~55質量%用いた重合体である、(2)の活性エネルギー線硬化性組成物。
(4)前記樹脂(B)の配合量が、前記活性エネルギー線硬化性化合物(A)100質量部に対して、0.1~30質量部の範囲である(1)~(3)のいずれかの活性エネルギー線硬化性組成物。
(5)(1)~(4)のいずれかの活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物。
(6)(1)~(4)のいずれかの記載の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜を有するフィルム。
That is, the present invention relates to the following inventions.
(1) an active energy ray-curable compound (A) having a hydrogen bond term δH of the Hansen solubility parameter of 10.0 to 12.5;
A resin (B) having a quaternary ammonium salt;
A leveling agent (C);
A polymerization initiator (D),
An organic solvent (E),
The organic solvent (E) includes an organic solvent (E1) having a hydroxyl group, and an organic solvent (E2) having a hydrogen bond term δH of the Hansen solubility parameter of 9.0 or less and a boiling point lower than that of the organic solvent (E1),
the organic solvent (E1) is contained in an amount of 5 to 50 parts by mass, and the organic solvent (E2) is contained in an amount of 50 to 95 parts by mass, based on 100 parts by mass of the organic solvent (E).
(2) The active energy ray-curable composition according to (1), wherein the resin (B) has an alicyclic structure.
(3) The active energy ray-curable composition according to (2), wherein the resin (B) is a polymer using 5 to 55 mass % of a polymerizable monomer having an alicyclic structure as a raw material.
(4) The active energy ray-curable composition according to any one of (1) to (3), wherein the blending amount of the resin (B) is in the range of 0.1 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of the active energy ray-curable compound (A).
(5) A cured product of the active energy ray-curable composition according to any one of (1) to (4).
(6) A film having a cured coating film of the active energy ray-curable composition according to any one of (1) to (4).
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、フィルム表面に塗工した後に硬化させることで、高湿度条件下で塗工を行った場合にも、優れた外観及び優れた帯電防止性を有するハードコート層を形成することができる。
したがって、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜は、塗膜製造時における帯電や異物吸着による塗布欠陥の発生を抑制でき、歩留まり高く製造することができる。また、得られたフィルム表面に静電気が発生することを抑制できることから、静電気による周囲への悪影響の低減、塗膜同士の張り付き防止、静電気による埃等の付着防止等の機能をフィルムに付与することが可能となる。
また、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜は防汚性が付与されたものとなることから、硬化塗膜を有するフィルムを用いたFPD表面への汚れの付着を抑制可能となる。
さらに、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜は、白化等の外観不良が抑制され、外観の美麗さに優れることから幅広い用途で利用可能なものである。
The active energy ray-curable composition of the present invention can be applied to a film surface and then cured to form a hard coat layer having excellent appearance and excellent antistatic properties even when the application is performed under high humidity conditions.
Therefore, the cured coating film of the active energy ray-curable composition of the present invention can be produced with high yield, while suppressing the occurrence of coating defects due to charging or foreign matter adsorption during coating film production. In addition, since the generation of static electricity on the surface of the obtained film can be suppressed, it is possible to impart to the film functions such as reducing the adverse effects of static electricity on the surroundings, preventing adhesion of coating films to each other, and preventing adhesion of dust and the like due to static electricity.
Furthermore, since the cured coating film of the active energy ray-curable composition of the present invention is provided with antifouling properties, it is possible to inhibit adhesion of dirt to the surface of an FPD using a film having the cured coating film.
Furthermore, the cured coating film of the active energy ray-curable composition of the present invention is inhibited from suffering from defects in appearance such as whitening and has excellent beauty of appearance, and therefore can be used in a wide range of applications.
また、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜からなるハードコート層を有するフィルムは、LCD、OLED、PDP等のFPDに用いるフィルムとして特に好適に用いることができる。本発明のフィルムは優れた帯電防止性を有することから、フィルム表面への埃等の付着を抑制でき、且つ、LCD等に用いた場合に静電気によるディスプレイの誤動作を防止することができる。
加えて、本発明のフィルムは、外観不良が抑制されていることから、FPD表面保護用途や自動車内外装加飾用途に用いた場合に目的とするディスプレイ表示や外観を妨げることなく、好適に使用することができる。
Furthermore, a film having a hard coat layer formed from a cured coating film of the active energy ray-curable composition of the present invention can be particularly suitably used as a film for use in FPDs such as LCDs, OLEDs, PDPs, etc. Since the film of the present invention has excellent antistatic properties, it is possible to suppress adhesion of dust and the like to the film surface, and when used in an LCD or the like, it is possible to prevent malfunction of the display due to static electricity.
In addition, since the film of the present invention suppresses appearance defects, it can be suitably used for FPD surface protection applications and automobile interior and exterior decoration applications without interfering with the intended display or appearance.
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物(以下、単に「組成物」ということがある。)は、ハンセン溶解度パラメータの水素結合項δHが10.0~12.5である活性エネルギー線硬化性化合物(A)と、4級アンモニウム塩を有する樹脂(B)と、レベリング剤(C)と、重合開始剤(D)と、有機溶剤(E)とを含有するものである。The active energy ray-curable composition of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as the "composition") contains an active energy ray-curable compound (A) having a hydrogen bond term δH of the Hansen solubility parameter of 10.0 to 12.5, a resin (B) having a quaternary ammonium salt, a leveling agent (C), a polymerization initiator (D), and an organic solvent (E).
[活性エネルギー線硬化性化合物(A)]
活性エネルギー線硬化性化合物(A)(以下「化合物(A)」又は「(A)成分」ということがある。)は、ハンセン溶解度パラメータ(HSP)の水素結合項δHが10.0~12.5の範囲である化合物である。
[Active energy ray-curable compound (A)]
The active energy ray-curable compound (A) (hereinafter sometimes referred to as "compound (A)" or "component (A)") is a compound having a hydrogen bond parameter δH of the Hansen solubility parameter (HSP) in the range of 10.0 to 12.5.
ここで、ハンセン溶解度パラメータとは、ヒルデブランド(Hildebrand)によって導入された溶解度パラメータを、分散項(δD)、分極項(δP)、水素結合項(δH)の3成分に分割し、3次元空間に表したものである。分散項(δD)は分散力による効果、分極項(δP)は双極子間力による効果、水素結合項(δH)は水素結合力による効果を示す。
なお、ハンセン溶解度パラメータの定義と計算は、Charles M.Hansen著「Hansen Solubility Parameters;A Users Handbook(CRC Press,2007)」に記載されている。また、コンピュータソフトウェア「Hansen Solubility Parameters in Practice(HSPiP)」を用いることにより、文献にパラメータ値の記載がない有機溶剤に関しても、その化学構造からハンセン溶解度パラメータを推算することができる。本発明では、文献にパラメータ値の記載がある化合物については、その値を用い、文献にパラメータ値の記載がない化合物に関しては、HSPiPバージョン4.1.06を用いて推算したパラメータ値を用いる。
Here, the Hansen solubility parameter is a solubility parameter introduced by Hildebrand, which is divided into three components, a dispersion term (δD), a polarization term (δP), and a hydrogen bond term (δH), and expressed in a three-dimensional space. The dispersion term (δD) indicates the effect due to dispersion forces, the polarization term (δP) indicates the effect due to dipole-dipole forces, and the hydrogen bond term (δH) indicates the effect due to hydrogen bonding forces.
The definition and calculation of the Hansen solubility parameter are described in "Hansen Solubility Parameters; A Users Handbook (CRC Press, 2007)" by Charles M. Hansen. In addition, by using computer software "Hansen Solubility Parameters in Practice (HSPiP)", the Hansen solubility parameter can be estimated from the chemical structure of an organic solvent for which no parameter value is described in the literature. In the present invention, for compounds for which parameter values are described in the literature, the parameter values are used, and for compounds for which no parameter value is described in the literature, the parameter values estimated using HSPiP version 4.1.06 are used.
10.0~12.5のδHを有する化合物(A)は、後述する4級アンモニウム塩を有する樹脂(B)と適度な相溶性を有するものとなる。これらの成分が適度な相溶性を有することにより、特に高湿度環境下での製造時に、塗膜内で4級アンモニウム塩を有する樹脂(B)が過度に凝集することを防ぐことができ、凝集による硬化物や硬化塗膜の白化が抑制される。また、凝集によって4級アンモニウム塩を有する樹脂(B)の帯電防止性発現が阻害されることがなく、結果として、優れた外観及び帯電防止性を両立することが可能となる。Compound (A) having a δH of 10.0 to 12.5 has a suitable compatibility with resin (B) having a quaternary ammonium salt, which will be described later. The suitable compatibility of these components can prevent excessive aggregation of resin (B) having a quaternary ammonium salt in the coating film, particularly during production in a high humidity environment, and suppresses whitening of the cured product or cured coating film due to aggregation. In addition, the antistatic properties of resin (B) having a quaternary ammonium salt are not inhibited by aggregation, and as a result, it is possible to achieve both excellent appearance and antistatic properties.
化合物(A)としては、例えば、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(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、2-メチル-1,8-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、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、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等の2価アルコールのジ(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、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール1モルに4モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA1モルに2モルのエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(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、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(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、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、トリス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、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、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トリ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、ポリペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートとメタクリレートの一方又は両方をいい、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイルとメタクリロイルの一方又は両方をいう。
Examples of the compound (A) include 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, 2-methyl-1,8-octanediol di(meth)acrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol di(meth)acrylate, tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, and diethylene glycol di(meth)acrylate. di(meth)acrylates of dihydric alcohols such as triethylene glycol di(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate, and tripropylene glycol di(meth)acrylate; polyethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate; di(meth)acrylates of tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate; di(meth)acrylates of diols obtained by adding 4 or more moles of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mole of neopentyl glycol; bisphenol A di(meth)acrylates; Di(meth)acrylate of diol obtained by adding 2 moles of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mole of alcohol A, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethylene oxide modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate, propylene oxide modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, tris(2-(meth)acryloyloxyethyl)isocyanurate, glycerin tri(meth)acrylate, acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, tripentaerythritol hepta(meth)acrylate, tripentaerythritol octa(meth)acrylate, polypentaerythritol poly(meth)acrylate, etc. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, the term "(meth)acrylate" refers to either or both of acrylate and methacrylate, and the term "(meth)acryloyl" refers to either or both of acryloyl and methacryloyl.
なかでも化合物(A)としては、高密度化できるため、より一層優れた外観及び帯電防止性が得られる点から、ペンタエリスリトールトリアクリレート、又はジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが好ましい。Among these, pentaerythritol triacrylate or dipentaerythritol hexaacrylate is preferred as compound (A) since it can be made denser, resulting in even better appearance and antistatic properties.
化合物(A)としては、前記した多官能(メタ)アクリレート以外にも、必要に応じてウレタン(メタ)アクリレートを併用してもよい。As compound (A), in addition to the polyfunctional (meth)acrylate described above, urethane (meth)acrylate may also be used in combination if necessary.
前記ウレタン(メタ)アクリレートは、ポリイソシアネートと水酸基を有する(メタ)アクリレートとの反応物を用いることができる。The urethane (meth)acrylate can be a reaction product of a polyisocyanate and a (meth)acrylate having a hydroxyl group.
前記ポリイソシアネートとしては、脂肪族ポリイソシアネートと芳香族ポリイソシアネートとが挙げられるが、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜の着色を低減できることから、脂肪族ポリイソシアネートが好ましい。 Examples of the polyisocyanate include aliphatic polyisocyanates and aromatic polyisocyanates, but aliphatic polyisocyanates are preferred because they can reduce discoloration of the cured coating film of the active energy ray-curable composition of the present invention.
前記脂肪族ポリイソシアネートは、イソシアネート基を除く部位が脂肪族炭化水素から構成される化合物である。この脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート;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、メチレンビス(4-シクロヘキシルイソシアネート)、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、2-メチル-1,3-ジイソシアナトシクロヘキサン、2-メチル-1,5-ジイソシアナトシクロヘキサン等の脂環式ポリイソシアネートなどが挙げられる。また、前記脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートを3量化した3量化物も前記脂肪族ポリイソシアネートとして用いることができる。また、これらの脂肪族ポリイソシアネートは、1種で用いることも2種以上併用することもできる。The aliphatic polyisocyanate is a compound in which the moiety other than the isocyanate group is composed of an aliphatic hydrocarbon. Specific examples of this aliphatic polyisocyanate include aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, and lysine triisocyanate; and alicyclic polyisocyanates such as norbornane diisocyanate, isophorone diisocyanate, methylene bis(4-cyclohexyl isocyanate), 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 2-methyl-1,3-diisocyanatocyclohexane, and 2-methyl-1,5-diisocyanatocyclohexane. In addition, trimers obtained by trimerizing the aliphatic polyisocyanate or alicyclic polyisocyanate can also be used as the aliphatic polyisocyanate. In addition, these aliphatic polyisocyanates can be used alone or in combination of two or more.
前記脂肪族ポリイソシアネートの中でも塗膜の耐擦傷性を向上させるには、脂肪族ポリイソシアネートの中でも、直鎖脂肪族炭化水素のジイソシアネートであるヘキサメチレンジイソシアネート、脂環式ジイソシアネートである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が好ましい。Among the aliphatic polyisocyanates, hexamethylene diisocyanate, which is a diisocyanate of a linear aliphatic hydrocarbon, and norbornane diisocyanate and isophorone diisocyanate, which are alicyclic diisocyanates, are preferred in order to improve the scratch resistance of the coating film.
前記(メタ)アクリレートは、水酸基と(メタ)アクリロイル基とを有する化合物である。この(メタ)アクリレートの具体例としては、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、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,5-ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(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モノ(メタ)アクリレート等の2価アルコールのモノ(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、エチレンオキサイド(EO)変性トリメチロールプロパン(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド(PO)変性トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ビス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート等の3価のアルコールのモノ又はジ(メタ)アクリレート、あるいは、これらのアルコール性水酸基の一部をε-カプロラクトンで変性した水酸基を有するモノ及びジ(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1官能の水酸基と3官能以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、あるいは、該化合物をさらにε-カプロラクトンで変性した水酸基を有する多官能(メタ)アクリレート;ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート;ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシブチレン-ポリオキシプロピレンモノ(メタ)アクリレート等のブロック構造のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート;ポリ(エチレングリコール-テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール-テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート等のランダム構造のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらの(メタ)アクリレートは、1種で用いることも2種以上併用することもできる。The (meth)acrylate is a compound having a hydroxyl group and a (meth)acryloyl group. Specific examples of this (meth)acrylate include mono(meth)acrylates of dihydric alcohols such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 1,5-pentanediol mono(meth)acrylate, 1,6-hexanediol mono(meth)acrylate, neopentyl glycol mono(meth)acrylate, and hydroxypivalic acid neopentyl glycol mono(meth)acrylate; trimethylol. mono- or di(meth)acrylates of trihydric alcohols such as propane di(meth)acrylate, ethylene oxide (EO)-modified trimethylolpropane di(meth)acrylate, propylene oxide (PO)-modified trimethylolpropane di(meth)acrylate, glycerin di(meth)acrylate, bis(2-(meth)acryloyloxyethyl)hydroxyethyl isocyanurate, or mono- and di(meth)acrylates having hydroxyl groups in which part of the alcoholic hydroxyl groups of these have been modified with ε-caprolactone; pentaerythritol compounds having one functional hydroxyl group and three or more functional (meth)acryloyl groups, such as dipentaerythritol penta(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, or polyfunctional (meth)acrylates having hydroxyl groups obtained by further modifying such compounds with ε-caprolactone; (meth)acrylates having an oxyalkylene chain, (meth)acrylates having a block structure of an oxyalkylene chain such as polyethylene glycol-polypropylene glycol mono(meth)acrylate and polyoxybutylene-polyoxypropylene mono(meth)acrylate, and (meth)acrylates having a random structure of an oxyalkylene chain such as poly(ethylene glycol-tetramethylene glycol) mono(meth)acrylate and poly(propylene glycol-tetramethylene glycol) mono(meth)acrylate. These (meth)acrylates can be used alone or in combination of two or more.
前記ポリイソシアネートと前記(メタ)アクリレートとの反応は、常法のウレタン化反応により行うことができる。また、ウレタン化反応の進行を促進するために、ウレタン化触媒の存在下でウレタン化反応を行うことが好ましい。前記ウレタン化触媒としては、例えば、ピリジン、ピロール、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン等のアミン化合物;トリフェニルホスフィン、トリエチルホスフィン等のリン化合物;ジブチル錫ジラウレート、オクチル錫トリラウレート、オクチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジアセテート、オクチル酸錫等の有機錫化合物、オクチル酸亜鉛等の有機亜鉛化合物などが挙げられる。The reaction between the polyisocyanate and the (meth)acrylate can be carried out by a conventional urethane reaction. In order to promote the progress of the urethane reaction, it is preferable to carry out the urethane reaction in the presence of a urethane catalyst. Examples of the urethane catalyst include amine compounds such as pyridine, pyrrole, triethylamine, diethylamine, and dibutylamine; phosphorus compounds such as triphenylphosphine and triethylphosphine; organic tin compounds such as dibutyltin dilaurate, octyltin trilaurate, octyltin diacetate, dibutyltin diacetate, and tin octylate; and organic zinc compounds such as zinc octylate.
[4級アンモニウム塩を有する樹脂(B)]
4級アンモニウム塩を有する樹脂(B)(以下「樹脂(B)」又は「(B)成分」ということがある。)は、組成物、硬化物及び硬化塗膜に帯電防止性を付与するために添加される成分である。本発明の組成物を塗工及び乾燥した際、樹脂(B)が塗膜表面近傍に適度に偏析することにより、当該塗膜硬化後の硬化物又は硬化塗膜自体が優れた帯電防止能を有するものとなる。
[Resin having a quaternary ammonium salt (B)]
Resin (B) having a quaternary ammonium salt (hereinafter sometimes referred to as "resin (B)" or "component (B)") is a component added to impart antistatic properties to the composition, cured product, and cured coating film. When the composition of the present invention is applied and dried, resin (B) segregates appropriately near the coating film surface, and the cured product or cured coating film itself after the coating film is cured has excellent antistatic properties.
樹脂(B)としては、例えば、4級アンモニウム塩を有する重合性単量体(b1)を必須成分として、前記(b1)と共重合可能な重合性単量体(b2)との共重合体が挙げられる。Examples of resin (B) include copolymers of a polymerizable monomer (b1) having a quaternary ammonium salt as an essential component and a polymerizable monomer (b2) copolymerizable with the above-mentioned (b1).
前記4級アンモニウム塩を有する重合性単量体(b1)としては、例えば、2-[(メタ)アクリロイルオキシ]エチルトリメチルアンモニウムクロライド、3-[(メタ)アクリロイルオキシ]プロピルトリメチルアンモニウムクロライド等のカウンターアニオンがクロライドのもの;2-[(メタ)アクリロイルオキシ]エチルトリメチルアンモニウムブロマイド、3-[(メタ)アクリロイルオキシ]プロピルトリメチルアンモニウムブロマイド等のカウンターアニオンがブロマイドのもの;2-[(メタ)アクリロイルオキシ]エチルトリメチルアンモニウムメチルフェニルスルホネート、2-[(メタ)アクリロイルオキシ]エチルトリメチルアンモニウムメチルスルホネート、3-[(メタ)アクリロイルオキシ]プロピルトリメチルアンモニウムメチルフェニルスルホネート、3-[(メタ)アクリロイルオキシ]プロピルトリメチルアンモニウムメチルスルホネート、2-[(メタ)アクリロイルオキシ]エチルトリメチルアンモニウムメチルスルフェート、3-[(メタ)アクリロイルオキシ]プロピルトリメチルアンモニウムメチルスルフェート等のカウンターアニオンが非ハロゲン系のもの;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド塩化メチル4級塩、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド塩化メチル4級塩などが挙げられる。これらの重合性単量体(b1)は、1種で用いることも2種以上併用することもできる。Examples of the polymerizable monomer (b1) having a quaternary ammonium salt include those having a chloride counter anion such as 2-[(meth)acryloyloxy]ethyltrimethylammonium chloride and 3-[(meth)acryloyloxy]propyltrimethylammonium chloride; those having a bromide counter anion such as 2-[(meth)acryloyloxy]ethyltrimethylammonium bromide and 3-[(meth)acryloyloxy]propyltrimethylammonium bromide; 2-[(meth)acryloyloxy]ethyltrimethylammonium methylphenylsulfonate and 2-[(meth)acryloyloxy]propyltrimethylammonium bromide; ]ethyl trimethylammonium methylsulfonate, 3-[(meth)acryloyloxy]propyl trimethylammonium methylphenylsulfonate, 3-[(meth)acryloyloxy]propyl trimethylammonium methylsulfonate, 2-[(meth)acryloyloxy]ethyl trimethylammonium methylsulfate, 3-[(meth)acryloyloxy]propyl trimethylammonium methylsulfate, etc., in which the counter anion is non-halogen-based; dimethylaminoethyl (meth)acrylamide methyl chloride quaternary salt, dimethylaminopropyl (meth)acrylamide methyl chloride quaternary salt, etc. These polymerizable monomers (b1) can be used alone or in combination of two or more kinds.
前記重合性単量体(b2)としては、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、n-プロピル(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、n-ペンチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-ヘプチル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等の芳香族系のモノ(メタ)アクリレート;2-パーフルオロヘキシルエチル(メタ)アクリレート等のフッ素化アルキル基を有する(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらの重合性単量体(b2)は、1種で用いることも2種以上併用することもできる。Examples of the polymerizable monomer (b2) include alkyl (meth)acrylates such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, n-pentyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, n-heptyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, and dodecyl (meth)acrylate; methoxypolyethylene glycol mono(meth)acrylate, octoxypolyethylene glycol/polypropylene glycol mono(meth)acrylate, lauroxypolyethylene glycol mono(meth)acrylate, and methylpolyethylene glycol mono(meth)acrylate. Examples of the polymerizable monomer (b2) include mono(meth)acrylates of polyalkylene glycols such as polyethylene glycol mono(meth)acrylate, stearoxy polyethylene glycol mono(meth)acrylate, phenoxy polyethylene glycol mono(meth)acrylate, phenoxy polyethylene glycol-polypropylene glycol mono(meth)acrylate, nonylphenoxy polypropylene glycol mono(meth)acrylate, and nonylphenoxy poly(ethylene glycol-propylene glycol) mono(meth)acrylate; aromatic mono(meth)acrylates such as benzyl (meth)acrylate; and (meth)acrylates having a fluorinated alkyl group such as 2-perfluorohexylethyl (meth)acrylate. These polymerizable monomers (b2) can be used alone or in combination of two or more.
前記重合性単量体(b2)としては、より一層優れた帯電防止性が得られる点から、フッ素化アルキル基を有する(メタ)アクリレート、及び/又は、ポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレートを用いることが好ましく、また前記ポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレートとしてはメトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートがより好ましい。As the polymerizable monomer (b2), it is preferable to use a (meth)acrylate having a fluorinated alkyl group and/or a mono(meth)acrylate of a polyalkylene glycol, from the viewpoint of obtaining even better antistatic properties, and as the mono(meth)acrylate of the polyalkylene glycol, methoxypolyethylene glycol mono(meth)acrylate is more preferable.
前記ポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレートの中でも、より一層優れた帯電防止性が得られる点から、前記ポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレートの原料となるポリアルキレングリコールの数平均分子量が200~8,000の範囲のものが好ましく、300~6,000の範囲のものがより好ましく、400~4,000の範囲のものがさらに好ましく、400~2,000の範囲のものが特に好ましい。Among the polyalkylene glycol mono(meth)acrylates, in order to obtain even better antistatic properties, the number average molecular weight of the polyalkylene glycol used as the raw material for the polyalkylene glycol mono(meth)acrylate is preferably in the range of 200 to 8,000, more preferably in the range of 300 to 6,000, even more preferably in the range of 400 to 4,000, and particularly preferably in the range of 400 to 2,000.
前記樹脂(B)としては、より一層優れた帯電防止性が得られる点から、脂環構造を有するものを用いることがより好ましい。そのため、重合性単量体(b2)として、上述のものに代えて又は上述のものに加えて、脂環構造を有する重合性単量体(b21)を共重合したものが挙げられる。It is more preferable to use a resin (B) having an alicyclic structure, since this provides even better antistatic properties. Therefore, as the polymerizable monomer (b2), a copolymer of a polymerizable monomer (b21) having an alicyclic structure can be used instead of or in addition to the above-mentioned monomers.
重合性単量体(b21)は、脂環構造を有する重合性単量体である。前記脂環構造としては、例えば、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環、シクロノナン環、シクロデカン環等の単環脂環構造;ビシクロウンデカン環、デカヒドロナフタレン(デカリン)環、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環、ビシクロ[4.3.0]ノナン環、トリシクロ[5.3.1.1]ドデカン環、トリシクロ[5.3.1.1]ドデカン環、スピロ[3.4]オクタン環等の多環脂環構造などが挙げられる。また、前記重合性単量体(b1)の具体例としては、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの重合性単量体(b21)は、1種で用いることも2種以上併用することもできる。 The polymerizable monomer (b21) is a polymerizable monomer having an alicyclic structure. Examples of the alicyclic structure include monocyclic alicyclic structures such as cyclopropane ring, cyclobutane ring, cyclopentane ring, cyclohexane ring, cycloheptane ring, cyclooctane ring, cyclononane ring, and cyclodecane ring; and polycyclic alicyclic structures such as bicycloundecane ring, decahydronaphthalene (decalin) ring, tricyclo[5.2.1.0 2,6 ] decane ring, bicyclo[4.3.0] nonane ring, tricyclo[5.3.1.1] dodecane ring, tricyclo[5.3.1.1] dodecane ring, and spiro[3.4] octane ring. Specific examples of the polymerizable monomer (b1) include cyclohexyl (meth)acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol mono(meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, etc. These polymerizable monomers (b21) can be used alone or in combination of two or more.
また、前記樹脂(B)の原料全量中の前記重合性単量体(b1)の比率は、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜の帯電防止性をより向上できることから、30~90質量%の範囲が好ましく、40~80質量%の範囲がより好ましく、45~70質量%の範囲がより好ましい。In addition, the ratio of the polymerizable monomer (b1) in the total amount of raw materials for the resin (B) is preferably in the range of 30 to 90 mass%, more preferably in the range of 40 to 80 mass%, and even more preferably in the range of 45 to 70 mass%, since this can further improve the antistatic properties of the cured coating film of the active energy ray-curable composition of the present invention.
前記重合性単量体(b2)として前記ポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレートを用いる場合は、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜の帯電防止性をより向上できることから、前記樹脂(B)の原料全量中のポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレートの比率は、5~60質量%の範囲が好ましく、10~50質量%の範囲がより好ましく、20~40質量%の範囲がさらに好ましい。When a mono(meth)acrylate of polyalkylene glycol is used as the polymerizable monomer (b2), the antistatic properties of the cured coating film of the active energy ray-curable composition of the present invention can be further improved, so that the ratio of the mono(meth)acrylate of polyalkylene glycol in the total amount of the raw materials of the resin (B) is preferably in the range of 5 to 60 mass%, more preferably in the range of 10 to 50 mass%, and even more preferably in the range of 20 to 40 mass%.
また、前記重合性単量体(b2)として前記フッ素化アルキル基を有する(メタ)アクリレートを用いる場合は、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜の帯電防止性をより向上できることから、前記樹脂(B)の原料全量中のフッ素化アルキル基を有する(メタ)アクリレートの比率は、0.1~20質量%の範囲が好ましく、0.5~10質量%の範囲がより好ましく、1~5質量%の範囲がさらに好ましい。Furthermore, when the (meth)acrylate having a fluorinated alkyl group is used as the polymerizable monomer (b2), the antistatic properties of the cured coating film of the active energy ray-curable composition of the present invention can be further improved, so that the ratio of the (meth)acrylate having a fluorinated alkyl group in the total amount of raw materials for the resin (B) is preferably in the range of 0.1 to 20 mass%, more preferably in the range of 0.5 to 10 mass%, and even more preferably in the range of 1 to 5 mass%.
前記樹脂(B)として、脂環構造を有するものを用いる場合には、前記樹脂(B)の原料全量中の前記重合性単量体(b21)の比率は、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜の帯電防止性をより向上できることから、5~55質量%の範囲が好ましく、10~50質量%の範囲がより好ましく、12~45質量%の範囲がさらに好ましい。When a resin having an alicyclic structure is used as the resin (B), the ratio of the polymerizable monomer (b21) in the total amount of raw materials for the resin (B) is preferably in the range of 5 to 55% by mass, more preferably in the range of 10 to 50% by mass, and even more preferably in the range of 12 to 45% by mass, since this can further improve the antistatic properties of the cured coating film of the active energy ray-curable composition of the present invention.
前記樹脂(B)の重量平均分子量は、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜の帯電防止性をより向上できることから、1,000~100,000の範囲が好ましく、2,000~50,000の範囲がより好ましく、3,000~30,000の範囲がさらに好ましい。なお、本発明における重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定したポリスチレン換算での値である。The weight average molecular weight of the resin (B) is preferably in the range of 1,000 to 100,000, more preferably in the range of 2,000 to 50,000, and even more preferably in the range of 3,000 to 30,000, since this can further improve the antistatic properties of the cured coating film of the active energy ray-curable composition of the present invention. Note that the weight average molecular weight in the present invention is a value calculated in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC).
本発明の組成物において、樹脂(B)の配合量は、本発明の組成物からなる硬化塗膜の帯電防止性をより向上できることから、化合物(A)100質量部に対して、0.1~30質量部が好ましく、1.5~20質量部がより好ましく、5~18質量部がさらに好ましい。In the composition of the present invention, the amount of resin (B) to be blended is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 1.5 to 20 parts by mass, and even more preferably 5 to 18 parts by mass, per 100 parts by mass of compound (A), since this can further improve the antistatic properties of the cured coating film made from the composition of the present invention.
[レベリング剤(C)]
レベリング剤(C)(以下「(C)成分」ということがある。)は、塗膜の表面張力を調整し、塗膜表面を平滑化するために用いられる。
レベリング剤を用いることで、高湿度条件下で塗工を行った場合にも適切な接触角が得られる。より具体的には、レベリング剤の存在により塗膜の表面張力(表面エネルギー)が下がり、水接触角が大きくなる結果、汚れ等が付着しにくくなり、硬化塗膜に防汚性が付与される。また、本発明ではレベリング剤(C)が塗膜の最表面に存在することで、樹脂(B)の過度な表面偏析や凝集が抑制され、白化等の外観の悪化を防ぐことができる。
[Leveling Agent (C)]
The leveling agent (C) (hereinafter sometimes referred to as "component (C)") is used to adjust the surface tension of the coating film and smooth the coating film surface.
By using the leveling agent, an appropriate contact angle can be obtained even when coating is performed under high humidity conditions. More specifically, the presence of the leveling agent reduces the surface tension (surface energy) of the coating film, increasing the water contact angle, making it difficult for dirt and the like to adhere, and imparting antifouling properties to the cured coating film. In addition, in the present invention, the presence of the leveling agent (C) on the outermost surface of the coating film suppresses excessive surface segregation and aggregation of the resin (B), and can prevent deterioration of the appearance, such as whitening.
レベリング剤としては、アルキルカルボン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルスルホン酸塩、フルオロアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルリン酸塩、フルオロアルキルスルホン酸塩、ポリオキシエチレン誘導体、フルオロアルキルエチレンオキシド誘導体、ポリエチレングリコール誘導体、アルキルアンモニウム塩、フルオロアルキルアンモニウム塩類等が挙げられる。
なかでも、フルオロアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルリン酸塩、フルオロアルキルスルホン酸塩、フルオロアルキルエチレンオキシド誘導体、フルオロアルキルアンモニウム塩等の、フッ素原子を含むフッ素化合物系レベリング剤が好ましい。
Examples of the leveling agent include alkyl carboxylates, alkyl phosphates, alkyl sulfonates, fluoroalkyl carboxylates, fluoroalkyl phosphates, fluoroalkyl sulfonates, polyoxyethylene derivatives, fluoroalkylethylene oxide derivatives, polyethylene glycol derivatives, alkyl ammonium salts, and fluoroalkyl ammonium salts.
Among these, fluorine compound-based leveling agents containing fluorine atoms, such as fluoroalkyl carboxylates, fluoroalkyl phosphates, fluoroalkyl sulfonates, fluoroalkyl ethylene oxide derivatives, and fluoroalkyl ammonium salts, are preferred.
レベリング剤としては、市販品を用いることもできる。市販品として具体的には、「メガファックF-114」、「メガファックF-251」、「メガファックF-281」、「メガファックF-410」、「メガファックF-430」、「メガファックF-444」、「メガファックF-472SF」、「メガファックF-477」、「メガファックF-510」、「メガファックF-511」、「メガファックF-552」、「メガファックF-553」、「メガファックF-554」、「メガファックF-555」、「メガファックF-556」、「メガファックF-557」、「メガファックF-558」、「メガファックF-559」、「メガファックF-560」、「メガファックF-561」、「メガファックF-562」、「メガファックF-563」、「メガファックF-565」、「メガファックF-567」、「メガファックF-568」、「メガファックF-569」、「メガファックF-570」、「メガファックF-571」、「メガファックR-40」、「メガファックR-41」、「メガファックR-43」、「メガファックR-94」、「メガファックRS-72-K」、「メガファックRS-75」、「メガファックRS-76-E」、「メガファックRS-76-NS」、「メガファックRS-90」、「メガファックEXP.TF-1367」、「メガファックEXP.TF1437」、「メガファックEXP.TF1537」、「メガファックEXP.TF-2066」(以上、DIC株式会社製)、
「フタージェント100」、「フタージェント100C」、「フタージェント110」、「フタージェント150」、「フタージェント150CH」、「フタージェント100A-K」、「フタージェント300」、「フタージェント310」、「フタージェント320」、「フタージェント400SW」、「フタージェント251」、「フタージェント215M」、「フタージェント212M」、「フタージェント215M」、「フタージェント250」、「フタージェント222F」、「フタージェント212D」、「FTX-218」、「フタージェント209F」、「フタージェント245F」、「フタージェント208G」、「フタージェント240G」、「フタージェント212P」、「フタージェント220P」、「フタージェント228P」、「DFX-18」、「フタージェント601AD」、「フタージェント602A」、「フタージェント650A」、「フタージェント750FM」、「FTX-730FM」、「フタージェント730FL」、「フタージェント710FS」、「フタージェント710FM」、「フタージェント710FL」、「フタージェント750LL」、「FTX-730LS」、「フタージェント730LM」、(以上、株式会社ネオス製)、
「BYK-300」、「BYK-302」、「BYK-306」、「BYK-307」、「BYK-310」、「BYK-315」、「BYK-320」、「BYK-322」、「BYK-323」、「BYK-325」、「BYK-330」、「BYK-331」、「BYK-333」、「BYK-337」、「BYK-340」、「BYK-344」、「BYK-370」、「BYK-375」、「BYK-377」、「BYK-350」、「BYK-352」、「BYK-354」、「BYK-355」、「BYK-356」、「BYK-358N」、「BYK-361N」、「BYK-357」、「BYK-390」、「BYK-392」、「BYK-UV3500」、「BYK-UV3510」、「BYK-UV3570」、「BYK-Silclean3700」(以上、BYK株式会社製)、
「TEGO Rad2100」、「TEGO Rad2011」、「TEGO Rad2200N」、「TEGO Rad2250」、「TEGO Rad2300」、「TEGO Rad2500」、「TEGO Rad2600」、「TEGO Rad2650」、「TEGO Rad2700」、「TEGO Flow300」、「TEGO Flow370」、「TEGO Flow425」、「TEGO Flow ATF2」、「TEGO Flow ZFS460」、「TEGO Glide100」、「TEGO Glide110」、「TEGO Glide130」、「TEGO Glide410」、「TEGO Glide411」、「TEGO Glide415」、「TEGO Glide432」、「TEGO Glide440」、「TEGO Glide450」、「TEGO Glide482」、「TEGO Glide A115」、「TEGO Glide B1484」、「TEGO Glide ZG400」、「TEGO Twin4000」、「TEGO Twin4100」、「TEGO Twin4200」、「TEGO Wet240」、「TEGO Wet250」、「TEGO Wet260」、「TEGO Wet265」、「TEGO Wet270」、「TEGO Wet280」、「TEGO Wet500」、「TEGO Wet505」、「TEGO Wet510」、「TEGO Wet520」、「TEGO Wet KL245」、(以上、エボニック・インダストリーズ株式会社製)、「FC-4430」、「FC-4432」(以上、スリーエムジャパン株式会社製)、「ユニダインNS」(以上、ダイキン工業株式会社製)、「サーフロンS-241」、「サーフロンS-242」、「サーフロンS-243」、「サーフロンS-420」、「サーフロンS-611」、「サーフロンS-651」、「サーフロンS-386」(以上、AGCセイミケミカル株式会社製)、「DISPARLON OX-880EF」、「DISPARLON OX-881」、「DISPARLON OX-883」、「DISPARLON OX-77EF」、「DISPARLON OX-710」、「DISPARLON 1922」、「DISPARLON 1927」、「DISPARLON 1958」、「DISPARLON P-410EF」、「DISPARLON P-420」、「DISPARLON P-425」、「DISPARLON PD-7」、「DISPARLON 1970」、「DISPARLON 230」、「DISPARLON LF-1980」、「DISPARLON LF-1982」、「DISPARLON LF-1983」、「DISPARLON LF-1084」、「DISPARLON LF-1985」、「DISPARLON LHP-90」、「DISPARLON LHP-91」、「DISPARLON LHP-95」、「DISPARLON LHP-96」、「DISPARLON OX-715」、「DISPARLON 1930N」、「DISPARLON 1931」、「DISPARLON 1933」、「DISPARLON 1934」、「DISPARLON 1711EF」、「DISPARLON 1751N」、「DISPARLON 1761」、「DISPARLON LS-009」、「DISPARLON LS-001」、「DISPARLON LS-050」(以上、楠本化成株式会社製)、「PF-151N」、「PF-636」、「PF-6320」、「PF-656」、「PF-6520」、「PF-652-NF」、「PF-3320」(以上、OMNOVA SOLUTIONS社製)、「ポリフローNo.7」、「ポリフローNo.50E」、「ポリフローNo.50EHF」、「ポリフローNo.54N」、「ポリフローNo.75」、「ポリフローNo.77」、「ポリフローNo.85」、「ポリフローNo.85HF」、「ポリフローNo.90」、「ポリフローNo.90D-50」、「ポリフローNo.95」、「ポリフローNo.99C」、「ポリフローKL-400K」、「ポリフローKL-400HF」、「ポリフローKL-401」、「ポリフローKL-402」、「ポリフローKL-403」、「ポリフローKL-404」、「ポリフローKL-100」、「ポリフローLE-604」、「ポリフローKL-700」、「フローレンAC-300」、「フローレンAC-303」、「フローレンAC-324」、「フローレンAC-326F」、「フローレンAC-530」、「フローレンAC-903」、「フローレンAC-903HF」、「フローレンAC-1160」、「フローレンAC-1190」、「フローレンAC-2000」、「フローレンAC-2300C」、「フローレンAO-82」、「フローレンAO-98」、「フローレンAO-108」(以上、共栄社化学株式会社製)、「L-7001」、「L-7002」、「8032ADDITIVE」、「57ADDTIVE」、「L-7064」、「FZ-2110」、「FZ-2105」、「67ADDTIVE」、「8616ADDTIVE」(以上、東レ・ダウシリコーン株式会社製)等の例を挙げることができる。
Commercially available products may also be used as the leveling agent. Specific examples of commercially available products include "Megafac F-114", "Megafac F-251", "Megafac F-281", "Megafac F-410", "Megafac F-430", "Megafac F-444", "Megafac F-472SF", "Megafac F-477", "Megafac F-510", "Megafac F-511", "Megafac F-552", "Megafac F-553", "Megafac F-554", "Megafac F-555", "Megafac F-556", "Megafac F-557", "Megafac F-558", "Megafac F-559", "Megafac F-560", "Megafac F-561", "Megafac F-562", and "Megafac F-563". "Megafac F-563", "Megafac F-565", "Megafac F-567", "Megafac F-568", "Megafac F-569", "Megafac F-570", "Megafac F-571", "Megafac R-40", "Megafac R-41", "Megafac R-43", "Megafac R-94", "Megafac RS-72-K", "Megafac RS-75", "Megafac RS-76-E", "Megafac RS-76-NS", "Megafac RS-90", "Megafac EXP.TF-1367", "Megafac EXP.TF1437", "Megafac EXP.TF1537", "Megafac EXP.TF-2066" (all manufactured by DIC Corporation);
"Ftergent 100", "Ftergent 100C", "Ftergent 110", "Ftergent 150", "Ftergent 150CH", "Ftergent 100A-K", "Ftergent 300", "Ftergent 310", "Ftergent 320", "Ftergent 400SW", "Ftergent 251", "Ftergent 215M", "Ftergent 212M", "Ftergent 215M", "Ftergent 250", "Ftergent 222F", "Ftergent 212D", "FTX-218", "Ftergent 209F", "Ftergent 24 5F", "Ftergent 208G", "Ftergent 240G", "Ftergent 212P", "Ftergent 220P", "Ftergent 228P", "DFX-18", "Ftergent 601AD", "Ftergent 602A", "Ftergent 650A", "Ftergent 750FM", "FTX-730FM", "Ftergent 730FL", "Ftergent 710FS", "Ftergent 710FM", "Ftergent 710FL", "Ftergent 750LL", "FTX-730LS", "Ftergent 730LM" (all manufactured by Neos Corporation),
"BYK-300", "BYK-302", "BYK-306", "BYK-307", "BYK-310", "BYK-315", "BYK-320", "BYK-322", "BYK-323", "BYK-325", "BYK-330", "BYK-331", "BY K-333", "BYK-337", "BYK-340", "BYK-344", "BYK-370", "BYK-375", "BYK-377","BYK-350","BYK-352","BYK-354","BYK-355","BYK-356","BYK-358N","BYK-361N","BYK-357","BYK-390","BYK-392","BYK-UV3500 ”, “BYK-UV3510”, “BYK-UV3570”, “BYK-Silclean3700” (manufactured by BYK Corporation),
"TEGO Rad2100", "TEGO Rad2011", "TEGO Rad2200N", "TEGO Rad2250", "TEGO Rad2300", "TEGO Rad2500", "TEGO Rad2600", "TEGO Rad2650", "T EGO Rad2700", "TEGO Flow300", "TEGO Flow370", "TEGO Flow425", "TEGO Flow ATF2", "TEGO Flow ZFS460", "TEGO Glide100", "TEGO Glide1 10”, “TEGO Glide130”, “TEGO Glide410”, “TEGO Glide411”, “TEGO Glide415”, “TEGO Glide432”, “TEGO Glide440”, “TEGO Glide450”, “TEGO Glide482”, “TEGO Glide A115 ", "TEGO Glide B1484", "TEGO Glide ZG400", "TEGO Twin4000", "TEGO Twin4100", "TEGO Twin4200", "TEGO Wet240", "TEGO Wet250", "TEGO Wet260", "TEGO Wet265", "TEGO Wet270", "TEGO Wet280", "TEGO Wet500", "TEGO Wet505", "TEGO Wet510", "TEGO Wet520", "TEGO Wet KL245" (all manufactured by Evonik Industries Ltd.), "FC-4430", "FC-4432" (all manufactured by 3M Japan Ltd.), "Unidyne NS" (all manufactured by Daikin Industries, Ltd.), "Surflon S-241", "Surflon S-242", "Surflon S-243", "Surflon S-420", "Surflon S-611", "Surflon S-651", "Surflon S-386" (all manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), "DISPARLON OX-880EF", "DISPARLON OX-881", "DISPARLON OX-883", "DISPARLON OX-77EF", "DISPARLON OX-710", "DISPARLON 1922", "DISPARLON 1927", "DISPARLON 1958", "DISPARLON P-410EF", "DIS ``DISPARLON P-420'', ``DISPARLON P-425'', ``DISPARLON PD-7'', ``DISPARLON 1970'', ``DISPARLON 230'', ``DISPARLON LF-1980'', ``DISPARLON LF-1982'', ``D ISPARLON LF-1983", "DISPARLON LF-1084", "DISPARLON LF-1985", "DISPARLON LHP-90", "DISPARLON LHP-91", "DISPARLON LHP-95", "DISPARLON LHP-96", "DISPARLON OX-715", "DISPARLON 1930N", "DISPARLON 1931", "DI "DISPARLON 1933", "DISPARLON 1934", "DISPARLON 1711EF", "DISPARLON 1751N", "DISPARLON 1761", "DISPARLON LS-009", "DISPARLON LS-001", " DISPARLON LS-050" (all manufactured by Kusumoto Chemicals Co., Ltd.), "PF-151N", "PF-636", "PF-6320", "PF-656", "PF-6520", "PF-652-NF", "PF-3320" (all manufactured by OMNOVA SOLUTIONS), "Polyflow No. 7", "Polyflow No.50E", "Polyflow No.50EHF", "Polyflow No.54N", "Polyflow No.75", "Polyflow No.77", "Polyflow No.85", "Polyflow No.85HF", "Polyflow No.90", "Polyflow No.90D-50", "Polyflow No.95", "Polyflow No.99C", "Polyflow KL-400K", "Polyflow KL-400HF", "Polyflow KL-401", "Polyflow KL-402", "Polyflow KL-403", "Polyflow KL-404", "Polyflow KL-100", "Polyflow LE-604", "Polyflow KL-700", "Floren AC-300", "Floren AC-303", "Floren Examples of such compounds include "Floren AC-324", "Floren AC-326F", "Floren AC-530", "Floren AC-903", "Floren AC-903HF", "Floren AC-1160", "Floren AC-1190", "Floren AC-2000", "Floren AC-2300C", "Floren AO-82", "Floren AO-98", and "Floren AO-108" (all manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), "L-7001", "L-7002", "8032 ADDITIVE", "57 ADDITIVE", "L-7064", "FZ-2110", "FZ-2105", "67 ADDITIVE", and "8616 ADDITIVE" (all manufactured by Toray Dow Silicone Co., Ltd.).
本発明の組成物において、レベリング剤(C)の配合量は、化合物(A)100質量部に対して、0.01~10質量部が好ましく、0.03~5質量部がより好ましく、0.5~1質量部がさらに好ましい。In the composition of the present invention, the amount of leveling agent (C) is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.03 to 5 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 1 part by mass, per 100 parts by mass of compound (A).
[重合開始剤(D))]
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、基材上に塗工後、活性エネルギー線を照射することで硬化塗膜とすることができる。この活性エネルギー線とは、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等の電離放射線をいい、工業的には紫外線が広く用いられている。
重合開始剤(D)(以下「(D)成分」ということがある。)は、活性エネルギー線の照射に応じて化合物(A)の重合反応を開始させるために本発明の組成物に含有されるものであって、光重合開始剤として一般的に知られている化合物を用いることができる。
光重合開始剤として具体的には、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、オリゴ{2-ヒドロキシ-2-メチル-1-[4-(1-メチルビニル)フェニル]プロパノン}、ベンジルジメチルケタール、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-2-モルホリノ(4-チオメチルフェニル)プロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン等のアセトフェノン系化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾイン系化合物;2,4,6-トリメチルベンゾイン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等のアシルホスフィンオキシド系化合物;ベンジル(ジベンゾイル)、メチルフェニルグリオキシエステル、オキシフェニル酢酸2-(2-ヒドロキシエトキシ)エチルエステル、オキシフェニル酢酸2-(2-オキソ-2-フェニルアセトキシエトキシ)エチルエステル等のベンジル系化合物;ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル-4-フェニルベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチル-ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系化合物;ミヒラ-ケトン、4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系化合物;10-ブチル-2-クロロアクリドン、2-エチルアンスラキノン、9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、1-[4-(4-ベンゾイルフェニルサルファニル)フェニル]-2-メチル-2-(4-メチルフェニルサルフォニル)プロパン-1-オン等が挙げられる。
[Polymerization initiator (D)]
The active energy ray-curable composition of the present invention can be applied onto a substrate and then irradiated with active energy rays to form a cured coating film. The active energy rays include ionizing radiation such as ultraviolet rays, electron beams, α rays, β rays, and γ rays, and ultraviolet rays are widely used industrially.
The polymerization initiator (D) (hereinafter sometimes referred to as "component (D)") is contained in the composition of the present invention in order to initiate a polymerization reaction of compound (A) in response to irradiation with active energy rays, and any compound generally known as a photopolymerization initiator can be used.
Specific examples of photopolymerization initiators include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, oligo{2-hydroxy-2-methyl-1-[4-(1-methylvinyl)phenyl]propanone}, benzyl dimethyl ketal, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-(2-hydroxy-2-propyl)ketone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 2-methyl-2-morpholino(4-thiomethylphenyl)propan-1-one. acetophenone compounds such as 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone; benzoin compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, and benzoin isopropyl ether; acylphosphine oxide compounds such as 2,4,6-trimethylbenzoin diphenylphosphine oxide and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide; benzyl (dibenzoyl), methylphenyl glyoxy ester, oxyphenylacetic acid 2-(2-hydroxyethoxy)ethyl ester, and oxyphenylacetic acid Benzyl compounds such as 2-(2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy)ethyl ester; benzophenone compounds such as benzophenone, o-benzoylbenzoic acid methyl-4-phenylbenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenyl sulfide, acrylated benzophenone, 3,3',4,4'-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, and 4-methylbenzophenone. Compounds: thioxanthone compounds such as 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, and 2,4-dichlorothioxanthone; aminobenzophenone compounds such as Michler's ketone and 4,4'-diethylaminobenzophenone; 10-butyl-2-chloroacridone, 2-ethylanthraquinone, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, and 1-[4-(4-benzoylphenylsulfanyl)phenyl]-2-methyl-2-(4-methylphenylsulfonyl)propan-1-one.
(D)成分としては、市販品を用いることもできる。市販品として具体的には、アルキルフェノン系化合物:Omnirad 184、Omnirad 1173、Omnirad 1116、Omnirad 907、Omnirad 651、Omnirad 2959、Omnirad 127、Omnirad 369、Omnirad 379(以上、IGM Resins B.V.社製)、
アシルホスフィンオキサイド系化合物:Omnirad TPO、Omnirad 819(以上、IGM Resins B.V.株式会社製)、
オキシムエステル系化合物:イルガキュアOXE01、イルガキュアOXE02、イルガキュアOXE03、イルガキュアOXE04(以上、IGM Resins B.V.社製)、
水素引き抜き型化合物:SB-PI 701、SB-PI 701、SB-PI 707、SB-PI 711、SB-PI 712、SB-PI 716(以上、三陽貿易社製)、カヤキュアDETX-S、カヤキュアEPA(以上、日本化薬社製)、カンタキュア-ITX(ワ-ドプレキンソップ社製)等が挙げられる。
As the component (D), commercially available products can also be used. Specific examples of commercially available products include alkylphenone compounds: Omnirad 184, Omnirad 1173, Omnirad 1116, Omnirad 907, Omnirad 651, Omnirad 2959, Omnirad 127, Omnirad 369, and Omnirad 379 (all manufactured by IGM Resins B.V.);
Acylphosphine oxide compounds: Omnirad TPO, Omnirad 819 (both manufactured by IGM Resins B.V.),
Oxime ester compounds: Irgacure OXE01, Irgacure OXE02, Irgacure OXE03, Irgacure OXE04 (all manufactured by IGM Resins B.V.);
Hydrogen abstraction compounds: SB-PI 701, SB-PI 701, SB-PI 707, SB-PI 711, SB-PI 712, SB-PI 716 (all manufactured by Sanyo Trading Co., Ltd.), Kayacure DETX-S, Kayacure EPA (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Cantacure-ITX (manufactured by Ward Prekinsop Co., Ltd.), and the like.
(D)成分は、1種で用いることも、2種以上併用することもできる。
(D)成分の配合量は、化合物(A)100質量部に対し、0.05~30質量部が好ましく、0.5~20質量部がより好ましく、1~15質量部がさらに好ましい。
The component (D) may be used alone or in combination of two or more types.
The blending amount of the component (D) is preferably 0.05 to 30 parts by mass, more preferably 0.5 to 20 parts by mass, and even more preferably 1 to 15 parts by mass, per 100 parts by mass of the compound (A).
[有機溶剤(E)]
有機溶剤(E)(以下、「(E)成分」ということがある。)は、水酸基を有する有機溶剤(E1)の5~50質量部と、ハンセン溶解度パラメータの水素結合項δHが9.0以下であり、且つ、前記有機溶剤(E1)よりも低い沸点を有する有機溶剤(E2)の50~95質量部とを含有する。なお、以下ではそれぞれ「(E1)成分」、「(E2)成分」ということがある。
本発明の組成物では、沸点が互いに異なる少なくとも2種以上の有機溶剤を用いることにより、塗工後乾燥工程における塗膜の乾燥を制御し、樹脂(B)の硬化表面付近への偏析を促進し、樹脂(B)の過度な凝集を抑制している。
[Organic solvent (E)]
The organic solvent (E) (hereinafter sometimes referred to as "component (E)") contains 5 to 50 parts by mass of an organic solvent (E1) having a hydroxyl group, and 50 to 95 parts by mass of an organic solvent (E2) having a hydrogen bond term δH of the Hansen solubility parameter of 9.0 or less and a boiling point lower than that of the organic solvent (E1). Hereinafter, these may be referred to as "component (E1)" and "component (E2)", respectively.
In the composition of the present invention, at least two or more organic solvents having different boiling points are used, thereby controlling the drying of the coating film in the drying step after coating, promoting segregation of resin (B) near the cured surface, and suppressing excessive aggregation of resin (B).
(有機溶剤(E1))
有機溶剤(E1)は、水酸基を有する有機溶剤であって、有機溶剤(E2)よりも相対的に高い沸点を有するものである。
(E1)成分はその構造中に水酸基を有することから、前述の(A)成分と同様に、(B)成分と適度な相溶性を有するものである。基材上に塗工された組成物は、通常、活性エネルギー線照射前に乾燥されて有機溶剤を揮発させるが、(E1)成分は(E2)成分よりも高い沸点を有することから、(E1)成分は(E2)成分よりも後まで塗膜中に残存することとなる。(B)成分との適度な相溶性を有する(E1)成分が乾燥工程の後段階まで塗膜中に存在することにより、乾燥中の(B)成分の凝集を防止することができ、白化等の硬化物外観の劣化を抑制することができる。
(Organic solvent (E1))
The organic solvent (E1) is an organic solvent having a hydroxyl group and has a boiling point relatively higher than that of the organic solvent (E2).
Since the (E1) component has a hydroxyl group in its structure, it has a suitable compatibility with the (B) component, similar to the above-mentioned (A) component. The composition applied to the substrate is usually dried before irradiation with active energy rays to volatilize the organic solvent, but since the (E1) component has a higher boiling point than the (E2) component, the (E1) component remains in the coating film until after the (E2) component. The (E1) component, which has a suitable compatibility with the (B) component, remains in the coating film until the latter stage of the drying process, so that the (B) component can be prevented from coagulating during drying, and deterioration of the appearance of the cured product, such as whitening, can be suppressed.
(E1)成分としては、水酸基を有し、且つ、(E2)成分よりも相対的に高い沸点を有するものであれば特に限定されるものではないが、アルコール類、又はグリコール類が好ましい。
アルコール類としては、メタノール、エタノール、1-プロパノール、イソプロパノール、1―ブタノール、t-ブタノール等が挙げられる。
グリコール類としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチ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メチルエーテル等が挙げられる。
(E1)成分は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
There are no particular limitations on the component (E1) as long as it has a hydroxyl group and a boiling point relatively higher than that of the component (E2), but alcohols or glycols are preferred.
Examples of the alcohols include methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, 1-butanol, and t-butanol.
Examples of the glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monomethyl ether.
The component (E1) may be used alone, or two or more types may be used in combination.
(E1)成分のハンセン溶解度パラメータの水素結合項δHは特に限定されるものではないが、(B)成分の凝集を防止する観点から、(E2)成分のδHよりも大きいことが好ましい。すなわち、(E1)成分のδHは、9.0超であることが好ましく、11.0超であることがより好ましい。
(E1)成分の沸点は特に限定されるものではないが、100℃超であることが好ましく、110℃超であることがより好ましい。
The hydrogen bond term δH of the Hansen solubility parameter of the (E1) component is not particularly limited, but from the viewpoint of preventing aggregation of the (B) component, it is preferable that the δH of the (E2) component is larger than that of the (E1) component. That is, the δH of the (E1) component is preferably more than 9.0, and more preferably more than 11.0.
There are no particular limitations on the boiling point of the component (E1), but it is preferably above 100°C, and more preferably above 110°C.
なかでも(E1)成分としては、適切なδH及び沸点を有し、より一層優れた凝集抑制能が得られる点から、プロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。Among these, propylene glycol monomethyl ether is preferred as component (E1) because it has an appropriate delta H and boiling point and provides even better aggregation inhibition properties.
(有機溶剤(E2))
有機溶剤(E2)は、ハンセン溶解度パラメータの水素結合項δHが9.0以下であり、且つ、前記有機溶剤(E1)よりも相対的に低い沸点を有するものである。
(E2)成分はδHが9.0以下と比較的低い値であることから、(B)成分との相溶性が比較的低いものである。このような(E2)成分が存在することにより、(B)成分が塗膜中で過度に拡散することを防止できる。結果として、塗膜表面近傍への(B)成分の適度な偏析が促進される結果、硬化物又は硬化塗膜の帯電防止性が高まる。
また、(E2)成分は(E1)成分よりも低い沸点を有することから、(E2)成分は(E1)成分よりも先に揮発することとなる。(B)成分との相溶性が低い(E2)成分が先に揮発することにより、乾燥中の(B)成分の凝集を防止することができ、白化等の外観の劣化を抑制することができる。
(Organic solvent (E2))
The organic solvent (E2) has a hydrogen bond term δH of the Hansen solubility parameters of 9.0 or less, and has a boiling point relatively lower than that of the organic solvent (E1).
Since the δH value of the (E2) component is relatively low, at 9.0 or less, the compatibility with the (B) component is relatively low. The presence of such an (E2) component can prevent the (B) component from diffusing excessively in the coating film. As a result, the (B) component is appropriately segregated in the vicinity of the coating film surface, and the antistatic properties of the cured product or cured coating film are improved.
In addition, since the boiling point of the component (E2) is lower than that of the component (E1), the component (E2) volatilizes prior to the component (E1). By volatilizing the component (E2), which has low compatibility with the component (B), prior to the component (B), it is possible to prevent the component (B) from agglomerating during drying, and to suppress deterioration of the appearance, such as whitening.
(E2)成分としては、δHが9.0以下であり、且つ、(E1)成分よりも相対的に低い沸点を有するものであれば特に限定されるものではないが、ケトン類、エステル類又は炭化水素類が好ましい。
ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル-n-ペンチルケトン、メチル磯ペンチルケトン、2-ヘプタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
エステル類としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、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が挙げられる。
炭化水素類としては、トルエン、キシレン等が挙げられる。
(E2)成分は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
There are no particular limitations on the component (E2) so long as it has a δH of 9.0 or less and a boiling point relatively lower than that of the component (E1), but ketones, esters, or hydrocarbons are preferred.
Examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, 2-heptanone, and cyclohexanone.
Examples of esters include methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate.
Examples of the hydrocarbons include toluene and xylene.
The component (E2) may be used alone, or two or more types may be used in combination.
(E2)成分の沸点は特に限定されるものではないが、110℃以下であることが好ましく、100℃以下であることがより好ましい。The boiling point of component (E2) is not particularly limited, but it is preferable that it be 110°C or less, and more preferably 100°C or less.
なかでも(E2)成分としては、適切な沸点を有し、より一層優れた偏析促進能が得られる点から、メチルエチルケトン又は酢酸エチルが好ましい。Among these, methyl ethyl ketone or ethyl acetate is preferred as component (E2) since it has an appropriate boiling point and provides even better segregation promotion ability.
(E1)成分と(E2)成分との配合比率は、(E1):(E2)=5:95~50:50であって、8:92~40:60が好ましく、10:90~30:70がより好ましく、12:88~20:80がさらに好ましい。
(E)成分は、(E1)成分及び(E2)成分に該当しないその他の有機溶剤を含有していてもよいが、その他の有機溶剤の割合は(E)成分の全量中、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、その他の有機溶剤を含有しないことがさらに好ましい。
本発明の組成物中の前記有機溶剤(E)の配合量は、後述する塗工方法に適した粘度になる量とすることが好ましい。
The blending ratio of the component (E1) to the component (E2), (E1):(E2), is from 5:95 to 50:50, preferably from 8:92 to 40:60, more preferably from 10:90 to 30:70, and even more preferably from 12:88 to 20:80.
The component (E) may contain other organic solvents that do not fall under the category of the components (E1) and (E2). However, the proportion of other organic solvents in the total amount of the component (E) is preferably no more than 10 mass%, more preferably no more than 5 mass%, and it is even more preferable that no other organic solvents are contained.
The amount of the organic solvent (E) in the composition of the present invention is preferably an amount that gives a viscosity suitable for the coating method described below.
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物には、上記の成分(A)~(E)以外のその他の成分として、用途、要求特性に応じて、光増感剤、重合禁止剤、消泡剤、レベリング剤以外の表面調整剤、粘度調整剤、耐光安定剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、有機顔料、無機顔料、顔料分散剤、シリカビーズ、有機ビーズ等の添加剤;酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、ジルコニア、五酸化アンチモン等の無機充填剤などを配合することができる。これらその他の配合物は、1種で用いることも2種以上併用することもできる。 The active energy ray-curable composition of the present invention may contain, as other components in addition to the above components (A) to (E), additives such as photosensitizers, polymerization inhibitors, defoamers, surface conditioners other than leveling agents, viscosity modifiers, light stabilizers, weather stabilizers, heat stabilizers, UV absorbers, antioxidants, organic pigments, inorganic pigments, pigment dispersants, silica beads, organic beads, etc.; inorganic fillers such as silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, zirconia, antimony pentoxide, etc., depending on the application and required properties. These other compounds may be used alone or in combination of two or more.
本発明のフィルムは、フィルム基材の少なくとも1面に、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物を塗工し、その後活性エネルギー線を照射して硬化塗膜とすることで得られるものである。The film of the present invention is obtained by coating at least one surface of a film substrate with the active energy ray-curable composition of the present invention and then irradiating the coating with active energy rays to form a cured coating film.
本発明のフィルムで用いる前記フィルム基材の材質としては、透明性の高い樹脂が好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン-1等のポリオレフィン系樹脂;セルロースアセテート(ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等)、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートブチレート、セルロースアセテートフタレート、硝酸セルロース等のセルロース系樹脂;ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩化ビニル系樹脂;ポリビニルアルコール;エチレン-酢酸ビニル共重合体;ポリスチレン;ポリアミド;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルエーテルケトン;ポリイミド、ポリエーテルイミド等のポリイミド系樹脂;ノルボルネン系樹脂(例えば、日本ゼオン株式会社製「ゼオノア」)、変性ノルボルネン系樹脂(例えば、JSR株式会社製「アートン」)、環状オレフィン共重合体(例えば、三井化学株式会社製「アペル」)などが挙げられる。さらに、これらの樹脂からなる基材を2種以上貼り合わせたものを用いても構わない。The material of the film substrate used in the film of the present invention is preferably a resin having high transparency, for example, polyester-based resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; polyolefin-based resins such as polypropylene, polyethylene, and polymethylpentene-1; cellulose-based resins such as cellulose acetate (diacetyl cellulose, triacetyl cellulose, etc.), cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate butyrate, cellulose acetate phthalate, and cellulose nitrate. Examples of the resin include fats, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, vinyl chloride resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl acetate copolymers, polystyrene, polyamide, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyimide resins such as polyimide and polyetherimide, norbornene resins (e.g., "ZEONOR" manufactured by Zeon Corporation), modified norbornene resins (e.g., "ARTON" manufactured by JSR Corporation), and cyclic olefin copolymers (e.g., "APEL" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.). Furthermore, substrates made of two or more of these resins may be laminated together.
また、前記フィルム基材は、フィルム状でもシート状でもよく、その厚さは、20~500μmの範囲が好ましい。また、フィルム状の基材フィルムを用いる場合には、その厚さは、20~200μmの範囲が好ましく、30~150μmの範囲がより好ましく、40~130μmの範囲がさらに好ましい。フィルム基材の厚さを当該範囲とすることで、フィルムの片面に、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物によりハードコート層を設けた場合にもカールを抑制しやすくなる。The film substrate may be in the form of a film or a sheet, and the thickness is preferably in the range of 20 to 500 μm. When a film-shaped substrate film is used, the thickness is preferably in the range of 20 to 200 μm, more preferably in the range of 30 to 150 μm, and even more preferably in the range of 40 to 130 μm. By setting the thickness of the film substrate within this range, curling can be easily suppressed even when a hard coat layer is provided on one side of the film using the active energy ray-curable composition of the present invention.
前記フィルム基材に本発明の活性エネルギー線硬化性組成物を塗工する方法としては、例えば、ダイコート、マイクログラビアコート、グラビアコート、ロールコート、コンマコート、エアナイフコート、キスコート、スプレーコート、ディップコート、スピンナーコート、刷毛塗り、シルクスクリーンによるベタコート、ワイヤーバーコート、フローコート等が挙げられる。Methods for applying the active energy ray-curable composition of the present invention to the film substrate include, for example, die coating, microgravure coating, gravure coating, roll coating, comma coating, air knife coating, kiss coating, spray coating, dip coating, spinner coating, brush coating, solid coating by silk screen, wire bar coating, flow coating, etc.
前記フィルム基材に本発明の活性エネルギー線硬化性組成物を塗工する際の条件は特に限定されるものではないが、本発明の組成物は高湿度条件下で塗工を行った場合にも外観不良が発生せず、優れた帯電防止性能を達成できるものである。そのため、一般的なライン製造条件である50%RHを超えていてもよく、60~90%RH程度で塗工を行うことも可能である。 The conditions for coating the active energy ray-curable composition of the present invention on the film substrate are not particularly limited, but the composition of the present invention does not cause poor appearance even when coated under high humidity conditions, and can achieve excellent antistatic performance. Therefore, the humidity may be higher than the general line production conditions of 50% RH, and coating can also be performed at about 60 to 90% RH.
また、活性エネルギー線硬化性組成物を基材フィルムへの塗工した後、活性エネルギー線を照射する前に、有機溶媒を揮発させ、また、前記樹脂(B)を塗膜表面に偏析させるために、加熱又は室温乾燥することが好ましい。加熱乾燥の条件としては、有機溶剤が揮発する条件であれば、特に限定しないが、通常は、温度30~200℃(急激な乾燥を防ぎ、面性を良好とするため、より好ましくは、50~100℃)の範囲で、時間は0.5~10分の範囲で加熱乾燥することが好ましい。In addition, after the active energy ray-curable composition is applied to the substrate film, it is preferable to heat or dry at room temperature before irradiating with active energy rays in order to volatilize the organic solvent and to segregate the resin (B) on the coating surface. The conditions for heat drying are not particularly limited as long as they are conditions that cause the organic solvent to volatilize, but it is usually preferable to heat dry at a temperature in the range of 30 to 200°C (more preferably 50 to 100°C to prevent rapid drying and improve surface properties) for a time in the range of 0.5 to 10 minutes.
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させる活性エネルギー線としては、上記の通り、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等の電離放射線である。ここで、活性エネルギー線として紫外線を用いる場合、その紫外線を照射する装置としては、例えば、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、無電極ランプ(フュージョンランプ)、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、水銀-キセノンランプ、ショートアーク灯、ヘリウム・カドミニウムレーザー、アルゴンレーザー、太陽光、LEDランプ等が挙げられる。As described above, the active energy rays that cure the active energy ray-curable composition of the present invention are ionizing radiation such as ultraviolet rays, electron beams, α rays, β rays, and γ rays. When ultraviolet rays are used as the active energy rays, examples of devices for irradiating the ultraviolet rays include low-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, electrodeless lamps (fusion lamps), chemical lamps, black light lamps, mercury-xenon lamps, short arc lamps, helium-cadmium lasers, argon lasers, sunlight, and LED lamps.
前記フィルム基材上に本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜を形成する際の硬化塗膜の膜厚は、硬化塗膜の硬さを充分なものとし、かつ塗膜の硬化収縮によるフィルムのカールを抑制できることから、1~30μmの範囲が好ましいが、3~15μmの範囲がより好ましく、4~10μmの範囲がさらに好ましい。When forming a cured coating film of the active energy ray-curable composition of the present invention on the film substrate, the thickness of the cured coating film is preferably in the range of 1 to 30 μm, more preferably in the range of 3 to 15 μm, and even more preferably in the range of 4 to 10 μm, in order to ensure sufficient hardness of the cured coating film and to suppress curling of the film due to cure shrinkage of the coating film.
以上、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、優れた外観及び帯電防止性を有するハードコート層を形成できるものである。前記活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜の表面抵抗値としては、1×107~9.99×1010Ω/□の範囲であることが好ましく、1×107~9.99×109Ω/□の範囲がより好ましい。なお、前記硬化塗膜の表面抵抗値の測定方法は、実施例にて記載する。 As described above, the active energy ray curable composition of the present invention can form a hard coat layer having excellent appearance and antistatic properties. The surface resistance of the cured coating film of the active energy ray curable composition is preferably in the range of 1×10 7 to 9.99×10 10 Ω/□, and more preferably in the range of 1×10 7 to 9.99×10 9 Ω/□. The method for measuring the surface resistance of the cured coating film will be described in the Examples.
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。The present invention will now be explained in more detail with reference to the following examples.
(製造例1:脂環構造及び4級アンモニウム塩を有する樹脂(B-1)の製造)
攪拌装置、還流冷却管及び窒素導入管を備えたフラスコ中に、窒素ガスを導入して、フラスコ内の空気を窒素ガスで置換した。その後、フラスコに2-(メタクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロライド54.7質量部、シクロヘキシルメタクリレート19.9質量部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(日油株式会社製「ブレンマー PME-1000」;繰り返し単位数n≒23、分子量1,000)24.9質量部、メタクリル酸0.5質量部、メタノール50質量部及びPGME10質量部を加えた。次いで、重合開始剤(アゾビスイソブチロニトリル)0.1質量部をPGME2.4質量部で溶解した溶液を30分かけて滴下した後、65℃で3時間反応させた。次いで、メタノールを加えて希釈し、脂環構造及び4級アンモニウム塩を有する樹脂(B-1)の45質量%溶液を得た。得られた樹脂(B-1)の重量平均分子量は1万であった。
(Production Example 1: Production of Resin (B-1) Having an Alicyclic Structure and a Quaternary Ammonium Salt)
Nitrogen gas was introduced into a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser and a nitrogen inlet tube, and the air in the flask was replaced with nitrogen gas. Then, 54.7 parts by mass of 2-(methacryloyloxy)ethyltrimethylammonium chloride, 19.9 parts by mass of cyclohexyl methacrylate, 24.9 parts by mass of methoxypolyethylene glycol methacrylate (NOF Corporation "Blenmer PME-1000"; repeating unit number n ≒ 23, molecular weight 1,000), 0.5 parts by mass of methacrylic acid, 50 parts by mass of methanol and 10 parts by mass of PGME were added to the flask. Next, a solution in which 0.1 parts by mass of a polymerization initiator (azobisisobutyronitrile) was dissolved in 2.4 parts by mass of PGME was dropped over 30 minutes, and then reacted at 65 ° C. for 3 hours. Next, methanol was added to dilute the solution, and a 45% by mass solution of resin (B-1) having an alicyclic structure and a quaternary ammonium salt was obtained. The weight average molecular weight of the obtained resin (B-1) was 10,000.
上記で得られた樹脂(B-1)の重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により、下記の条件で測定した。
測定装置:高速GPC装置(東ソー株式会社製「HLC-8220GPC」)
カラム:東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度0.4質量%のテトラヒドロフラン溶液)
標準試料:下記の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
The weight average molecular weight of the resin (B-1) obtained above was measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
Measurement device: High-speed GPC device ("HLC-8220GPC" manufactured by Tosoh Corporation)
Column: The following columns manufactured by Tosoh Corporation were used, connected in series.
"TSKgel G5000" (7.8mm I.D. x 30cm) x 1 "TSKgel G4000" (7.8mm I.D. x 30cm) x 1 "TSKgel G3000" (7.8mm I.D. x 30cm) x 1 "TSKgel G2000" (7.8mm I.D. x 30cm) x 1 Detector: RI (differential refractometer)
Column temperature: 40°C
Eluent: tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.0 mL/min Injection volume: 100 μL (sample concentration 0.4% by mass in tetrahydrofuran solution)
Standard sample: A calibration curve was prepared using the following standard polystyrene.
(標準ポリスチレン)
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-1000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-2500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-5000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-1」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-2」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-4」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-10」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-20」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-40」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-80」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-128」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-288」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-550」
(Standard polystyrene)
"TSKgel Standard Polystyrene A-500" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel Standard Polystyrene A-1000" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel Standard Polystyrene A-2500" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel Standard Polystyrene A-5000" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel Standard Polystyrene F-1" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel Standard Polystyrene F-2" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel Standard Polystyrene F-4" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel Standard Polystyrene F-10" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel Standard Polystyrene F-20" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel Standard Polystyrene F-40" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel Standard Polystyrene F-80" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel Standard Polystyrene F-128" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel Standard Polystyrene F-288" manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel Standard Polystyrene F-550" manufactured by Tosoh Corporation
(実施例1)
ジペンタエリスリールヘキサアクリレート(DPHA(4)、δH=11.1)100質量部、製造例1で得られた樹脂(B-1)溶液20質量部(樹脂(B-1)固形分として8.0質量部)、フッ素化合物系レベリング剤「メガファック RS-90」(DIC社製)0.12質量部、光重合開始剤「Omnirad 127」(IGM Resins B.V.社製)10質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル(δH=11.6、沸点=120℃)53質量部、メチルエチルケトン(δH=5.1、沸点=80℃)297質量部を均一に混合して活性エネルギー線硬化性組成物(1)を得た。
Example 1
Dipentaerythryl hexaacrylate (DPHA (4), δH = 11.1) 100 parts by mass, 20 parts by mass of the resin (B-1) solution obtained in Production Example 1 (8.0 parts by mass as the resin (B-1) solid content), 0.12 parts by mass of a fluorine compound-based leveling agent "Megafac RS-90" (manufactured by DIC Corporation), 10 parts by mass of a photopolymerization initiator "Omnirad 127" (manufactured by IGM Resins B.V.), 53 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether (δH = 11.6, boiling point = 120 ° C.), and 297 parts by mass of methyl ethyl ketone (δH = 5.1, boiling point = 80 ° C.) were uniformly mixed to obtain an active energy ray curable composition (1).
(実施例2~6、比較例1~7)
表1~2に示した組成に変更した以外は実施例1と同様に行い、活性エネルギー線硬化性組成物(2)~(6)、(R1)~(R7)を得た。
なお、(E1)成分を含有しない比較例4の組成物(R4)は、組成物自体が白濁してしまったことから不良と判断し、塗工以降の評価を行わなかった。
(Examples 2 to 6, Comparative Examples 1 to 7)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the compositions were changed as shown in Tables 1 and 2, to obtain active energy ray-curable compositions (2) to (6) and (R1) to (R7).
The composition (R4) of Comparative Example 4 not containing the component (E1) was judged to be defective because the composition itself became cloudy, and was not evaluated after coating.
[評価用サンプルの作製]
23℃、60%RH条件下において、活性エネルギー線硬化性組成物を、厚さ125μmのポリエチレンテレフタラート(PET)フィルム(東レ株式会社製)に、バーコーターで膜厚3μmとなるように塗工し、60℃で1分間乾燥した後、空気雰囲気下で紫外線照射装置(アイグラフィックス株式会社製、高圧水銀ランプ)を用いて照射光量3kJ/m2で照射し、硬化塗膜を有するTACフィルムを評価用サンプルとして得た。
なお、(D)成分を含有しない比較例7の塗膜は紫外線照射後にも硬化せず、以下の評価を行うことができなかった。
[Preparation of evaluation samples]
Under conditions of 23°C and 60% RH, the active energy ray curable composition was applied to a 125 μm thick polyethylene terephthalate (PET) film (manufactured by Toray Industries, Inc.) using a bar coater to give a film thickness of 3 μm, and then dried at 60°C for 1 minute. The film was then irradiated with an ultraviolet ray irradiation device (manufactured by iGraphics Co., Ltd., high pressure mercury lamp) in an air atmosphere at an irradiation dose of 3 kJ/ m2 to obtain a TAC film having a cured coating film as an evaluation sample.
The coating film of Comparative Example 7, which did not contain the component (D), did not cure even after exposure to ultraviolet light, and the following evaluations could not be carried out.
[ヘイズ値の測定(外観評価)]
上記で得られた評価用サンプルの硬化塗膜の表面外観について、JIS K7105に準拠して、濁度、曇り度計(日本電色工業製)を用いてヘイズ値を測定した。
[Haze Value Measurement (Appearance Evaluation)]
The surface appearance of the cured coating film of the evaluation sample obtained above was measured for haze value using a turbidity/cloudiness meter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) in accordance with JIS K7105.
[表面抵抗値の測定(帯電防止性の評価)]
上記で得られた評価用サンプルの硬化塗膜の表面について、JIS試験方法K6911-1995に準拠して、高抵抗率計(株式会社三菱化学アナリテック製「ハイレスタ-UP MCP-HT450」)を用いて、印加電圧500V、測定時間10秒で表面抵抗値を測定した。
[Measurement of surface resistance (evaluation of antistatic properties)]
The surface resistivity of the surface of the cured coating film of the evaluation sample obtained above was measured in accordance with JIS test method K6911-1995 using a high resistivity meter ("Hi-resta-UP MCP-HT450" manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.) at an applied voltage of 500 V for a measurement time of 10 seconds.
[水接触角の測定(防汚性の評価)]
上記で得られた評価用サンプルの硬化塗膜をそのハードコート層が上になるようにガラス板上に貼り合わせた。次に、協和界面科学株式会社製の自動接触角計「DROP MASTER 500」を用いて、ハードコート層の表面に精製水4μLを着滴させた後、1秒後の接触角を測定した。本測定における接触角の算出方法は、JIS R3257に記載の試験方法のうち、静滴法にしたがった。
[Measurement of water contact angle (evaluation of antifouling properties)]
The cured coating film of the evaluation sample obtained above was attached to a glass plate so that the hard coat layer was on top. Next, 4 μL of purified water was dropped onto the surface of the hard coat layer using an automatic contact angle meter "DROP MASTER 500" manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., and the contact angle was measured after 1 second. The contact angle was calculated according to the static drop method of the test method described in JIS R3257.
上表に示す略語は下記の化合物を示す。
「PETA」:ペンタエリスリトールトリアクリレート
「PETTA」:ペンタエリスリトールテトラアクリレート
「DPHA」:ジペンタエリスリールヘキサアクリレート
「PGME」:プロピレングリコールモノメチルエーテル
「MEK」:メチルエチルケトン
「EtAc」:酢酸エチル(δH=7.2、沸点77℃)
The abbreviations shown in the table above represent the following compounds.
"PETA": pentaerythritol triacrylate "PETTA": pentaerythritol tetraacrylate "DPHA": dipentaerythritol hexaacrylate "PGME": propylene glycol monomethyl ether "MEK": methyl ethyl ketone "EtAc": ethyl acetate (δH=7.2, boiling point 77°C)
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化塗膜は、白化によるヘイズが発生することなく優れた外観を有し、表面抵抗値が10の9乗オーダー以下で帯電防止性も良好であり、十分な水接触角を備えて防汚性に優れることが確認できた。It has been confirmed that the cured coating film of the active energy ray-curable composition of the present invention has an excellent appearance without the occurrence of haze due to whitening, has a surface resistance value of the order of 10 to the power of 9 or less, has good antistatic properties, and has a sufficient water contact angle, making it excellent in antifouling properties.
一方、(A)成分のδHが10.0未満または12.5超である比較例1~3は、表面抵抗値が10の11乗を超えており、帯電防止性に劣ることが確認できた。加えて、δHが10.0未満である比較例1は、ヘイズ値が0.5を超えており、ヘイズによって硬化塗膜の外観も劣ることが確認できた。
また、(E2)成分を含有しない比較例4は外観と帯電防止性が共に劣り、(C)成分を含有しない比較例6は水接触角が小さく防汚性に劣ることが確認できた。
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, in which the δH of component (A) was less than 10.0 or more than 12.5, the surface resistivity exceeded 10 to the 11th power, and it was confirmed that the antistatic properties were poor. In addition, in Comparative Example 1, in which the δH was less than 10.0, the haze value exceeded 0.5, and it was confirmed that the appearance of the cured coating film was also poor due to the haze.
It was also confirmed that Comparative Example 4, which did not contain the component (E2), was inferior in both appearance and antistatic properties, and Comparative Example 6, which did not contain the component (C), had a small water contact angle and was inferior in antifouling properties.
Claims (5)
4級アンモニウム塩を有する樹脂(B)と、
フッ素化合物系レベリング剤(C)と、
重合開始剤(D)と、
有機溶剤(E)とを含有し、
前記4級アンモニウム塩を有する樹脂(B)は、4級アンモニウム塩を有する重合性単量体(b1)、および前記(b1)と共重合可能な脂環構造を有する重合性単量体(b21)との共重合体であって、
前記フッ素化合物系レベリング剤(C)は、前記活性エネルギー線硬化性化合物(A)100質量部に対して、配合量が0.03~5質量部であって、
前記有機溶剤(E)は、水酸基を有する有機溶剤(E1)と、ハンセン溶解度パラメータの水素結合項δHが9.0以下であり、且つ、前記有機溶剤(E1)よりも低い沸点を有する有機溶剤(E2)と、
を含み、
前記有機溶剤(E)100質量部中、前記有機溶剤(E1)の配合量が5~50質量部であり、前記有機溶剤(E2)の配合量が50~95質量部であることを特徴とする活性エネルギー線硬化性組成物。 an active energy ray-curable compound (A) having a hydrogen bond term δH of the Hansen solubility parameter of 10.0 to 12.5;
A resin (B) having a quaternary ammonium salt;
A fluorine compound-based leveling agent (C);
A polymerization initiator (D),
An organic solvent (E),
The resin (B) having a quaternary ammonium salt is a copolymer of a polymerizable monomer (b1) having a quaternary ammonium salt and a polymerizable monomer (b21) having an alicyclic structure copolymerizable with the (b1),
The fluorine compound-based leveling agent (C) is blended in an amount of 0.03 to 5 parts by mass relative to 100 parts by mass of the active energy ray-curable compound (A),
The organic solvent (E) includes an organic solvent (E1) having a hydroxyl group, and an organic solvent (E2) having a hydrogen bond term δH of the Hansen solubility parameter of 9.0 or less and a boiling point lower than that of the organic solvent (E1),
Including,
the organic solvent (E1) is contained in an amount of 5 to 50 parts by mass, and the organic solvent (E2) is contained in an amount of 50 to 95 parts by mass, based on 100 parts by mass of the organic solvent (E).
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