説明

光硬化性組成物

【課題】透明性、経時安定性に優れ、良好な制電性を有する光硬化性組成物を提供する。
【解決手段】不飽和二重結合を有する重合性化合物(A)と窒素原子に直接結合した水素原子を含まないオニウムカチオン及びフッ素原子含有アニオンとからなる有機塩(B)を含有させてなる光硬化性組成物であり、オニウムカチオン成分はアンモニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン、ピリジウムカチオンおよびスルホニウムカチオンから選択される少なくとも1種である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は制電性光硬化性組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
一般にプラスチック素材は、電気絶縁性に優れている反面、表面抵抗値が高いために、静電気によるトラブルの為加工時の操作性を阻害したり、電気機器の誤作動の主要因となり多くのトラブルが生じている。このため、従来より界面活性剤、金属粉、カーボンなどを用い帯電防止策が取られてきた。
【0003】
しかしながら、界面活性剤で導電性を付与する方法では、水分を必須成分とするため帯電防止能が湿度に影響されたり、耐水性が弱い、持続性に欠けるという問題がある。また、金属粉やカーボン等の導電剤を用いる方法では、透明な塗膜が得られなかったり、塗膜の着色がひどいなどの問題がある。
【特許文献1】特開平09−3358号公報
【特許文献2】特開平10−60322号公報
【特許文献3】特開2002−309097号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたもので、非着色で透明性に優れ、経時安定性、湿度依存性の無い従来の技術では達成出来なかった良好な制電性を有する光硬化性組成物の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
その解決手段は、不飽和二重結合を有する重合性化合物(A)と、/窒素原子に直接結合した水素原子を含まないオニウムカチオン及びフッ素原子含有アニオンとからなる有機塩(B)を含有してなる光硬化性組成物である。
【0006】
本発明の不飽和二重結合を有する重合性化合物(A)としては以下のようなものがあげられる。モノマー類としては、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートポリカプロラクトン変性ヒドロキシエチル(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、N−ビニルピロリドン、アクリロイルモルホリン、イソボルニル(メタ)アクリレート酢酸ビニル、スチレン等が挙げられる。
【0007】
多官能性モノマー類としては、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(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、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等。
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンの3モルプロピレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンの6モルエチレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート、グリセリンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加物のヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0008】
オリゴマー類としては、不飽和ポリエステル、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、アクリル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。なお、これらは単独もしくは混合して使用される。また、本目的に使用される場合これらに限定されるものではない。
【0009】
本発明の有機塩(B)を構成するオニウムカチオンとしては4個の炭素原子が窒素原子に結合された4級アンモニウ厶カチオンを言う。例えば、アンモニウ厶カチオン、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン、スルホニウ厶カチオンなどが使用される。具体的には、アンモニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン及びスルホニウムカチオンからなる群から選択される少なくとも1種が使用される。
【0010】
アンモニウムカチオンとしては、NR(式1)
[式中、R、R、Rは同一又は異なっていても良くアルキル基、アリール基、複素環式基、アラルキル基又は基RO−(RO)−を示す(基RO−(RO)−中、Rは低級アルキル基を示し、Rは低級アルキレン基を示し、Xは0〜10の整数を示す)。或いは、R、Rはともにシクロアルキル基を形成する。Rはアルキル基を示す。]で示される化合物を表し、具体的にはトリメチルプロピルアンモニウム、トリメチルシクロヘキシルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、トリメチルオクチルアンモニウム、トリメチルラウリルアンモニウム、トリブチルフェニルアンモニウム、トリブチルベンジルアンモニウムなどが例示されるがこれに限定されない。
【0011】
イミダゾリウムカチオンとしては、1−アルキルイミダゾリウムカチオン、1−アルキル−3−アルキルイミダゾリウムカチオン、1−アルキル−3−アルコキシメチルイミダゾリウムカチオン、1−アルキル−3−ポリエーテルイミダゾリウムカチオンなどが例示されるがこれに限定されない。なお、本例示において、アルキルは炭素数1〜6のアルキルをいい、アルコキシは炭素数1〜6のアルコキシをいう。
【0012】
ピリジニウムカチオンとしては、アルキルピリジニウムカチオン、アルコキシメチルピリジニウムカチオン、ポリエーテルピリジニウムカチオンなどが例示されるがこれに限定されない。なお、本例示において、アルキルは炭素数1〜6のアルキルをいい、アルコキシは炭素数1〜6のアルコキシをいう。
【0013】
スルホニウムカチオンとしては、トリメチルスルホニウムカチオン、トリエチルスルホニウ厶カチオン、ジメチルエチルスルホニウムカチオンなどが例示されるがこれに限定されない。
【0014】
本発明の有機塩(B)を構成するアニオン成分としてはフッ素含有アニオンを言う。該フッ素含有アニオンとしては、例えば、N(CFSO、CFSO、PF及びBFなどが使用される。具体的には、N(CFSO、CFSO、PF及びBFからなる群から選択される少なくとも1種が使用される。耐水性、樹脂との相溶性等の観点から、特に好ましいのは、N(CFSOである。
【0015】
本発明の有機塩(B)としては上記のオニウムカチオンとフッ素含有アニオンとの各々に組み合わせた化合物が全て対象となるが、具体的にはトリメチルプロピルアンモニウムビス{(トリフルオロメチル)スルフォニル}アミド、トリメチルヘキシルアンモニウムビス{(トリフルオロメチル)スルフォニル}アミド、トリメチルオクチルアンモニウムビス{(トリフルオロメチル)スルフォニル}アミド、1−アルキル−3−アルキルイミダゾリウムビス{(トリフルオロメチル)スルフォニル}アミド、1−アルキルピリジニウムビス{(トリフルオロメチル)スルフォニル}アミド等が使用できる。
【0016】
本発明の光硬化性組成物における有機塩(B)の重合性化合物(A)に対する添加重量比は0.01〜30%である事が好ましい。0.01%未満であると制電性の効果は無くなり、30%を超えるとコート面の硬度、耐擦傷性等に問題が生じ実用に耐えられなくなる。
【0017】
本発明の光硬化性組成物に於いて必要に応じリチウム塩化合物を併用する事ができる。使用できるリチウム塩化合物としては例えば、Li(CFSON、Li(CSON、Li(CFSOC、LiCFSO、LiBF、LiClO、LiPF、LiAsF、LiSbF、LiB(C、CSOLi等が挙げられる。リチウム塩化合物を併用する事で、表面抵抗値を更に低下できる、抵抗値の経時安定性が更に安定する等のメリットが出る場合があり、必要に応じて使用することができる。
【0018】
また、本発明の光硬化性組成物は、必要に応じて光重合開始剤、溶剤、レベリング剤、紫外線吸収剤等を使用することができる。光重合開始剤としては、公知のものであれば特に制限無く使用できる。具体的には、ベンゾフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チオキサントンなどが挙げられる。溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤や、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、イソブタノール等のアルコール系溶剤などが挙げられる。また、レベリング剤としては、アクリル共重合体、あるいはシリコン系、フッ素系のものが挙げられる。また、紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シュウ酸アニリド系、トリアジン系、ヒンダードアミン系の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い。
【発明の効果】
【0019】
本発明により、従来の界面活性剤、金属粉、カーボン系の材料では困難であった
▲1▼ 着色が無く透明性に優れる。
▲2▼ 経時安定性が良い。
▲3▼ 湿度依存性が無い。
▲4▼ 高硬度化可能。
等の優れた制電特性を有する光硬化性組成物の提供が可能となった。
【発明を実施する為の最良の形態】
【0020】
本発明の光硬化性組成物は、各種基材(プラスチック、ガラス、金属、セラミックなど)にコーティング、光硬化する機能性コート剤としての使用が推奨される。具体的にはアクリル板、ディスプレー、液晶偏光板、偏光フィルム、位相差フィル厶、コンパクトディスク、DVD、プラスチック成形品などへのコーティングがあげられるがこれに限定されない。
【実施例】
【0021】
つぎに、本発明の組成物を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、実施例および比較例で使用した原料名を表1にまとめて示す。
【表1】

【0022】
(外観)本発明の光硬化性組成物をメトキシプロパノールで30%に希釈し、10cm角のアクリル板にバーコータで塗布、乾燥後・高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射(500mJ/cm)し外観を目視で観察した。
【0023】
(表面抵抗値)硬化性の評価で作成したアクリル板の表面抵抗値を、シシド電気工業(株)製メガレスタH0709を用いて測定した(印加電圧500V)。また、この板を85℃・湿度85%の環境下に500時間の加速試験の後再度表面固有抵抗値を測定した。
【0024】
(鉛筆硬度)硬化性の評価で作成したアクリル板の鉛筆硬度を、JIS K 5400により測定した。
【0025】
実施例1〜4及び比較例1〜2の組成物を用いて、表2記載の評価項目について評価した。結果を表2に示す。
【0026】
【表2】


【0027】
表2から、本発明の有機塩を含有する組成物(実施例1,実施例3)及びリチウム塩化合物を併用組成物(実施例2,実施例4)は何れも初期の表面抵抗値が1010Ω台で、85℃・湿度85%の環境下に500時間の湿熱加速試験後も殆ど表面抵抗値の劣化は認められず、経時安定性に優れる事が認められた。また硬度的にも5H〜6Hとアクリル系で最高レベルの硬さが得られた。
【0028】
一方、本発明の有機塩を含有しない組成物(比較例1)では、表面抵抗値が絶縁状態を示し制電性は全く無かった。また、制電の目的で一般的に使用されるカチオン系界面活性剤(比較例2)では初期の表面抵抗値が1012Ω台でそれなりの性能を示したが、85℃・湿度85%の環境下に500時間の湿熱試験後には1017Ω台と絶縁状態にまで劣化し経時安定性不良で通常の条件下では使用できないことが確認できた。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
不飽和二重結合を有する重合性化合物(A)と、/窒素原子に直接結合した水素原子を含まないオニウムカチオン及びフッ素原子含有アニオンとからなる有機塩(B)を含有してなる光硬化性組成物。
【請求項2】
有機塩(B)は、オニウムカチオン成分がアンモニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン及びスルホニウムカチオンからなる群から選択される少なくとも1種であり、アニオン成分が、N(CFSO、CFSO、PF及びBFからなる群から選択される少なくとも1種の組み合わせからなる有機塩である請求項1に記載の光硬化性組成物。
【請求項3】
有機塩(B)の不飽和二重結合を有する重合性化合物(A)に対する重量比が0.01〜30%である請求項1又は2に記載の光硬化性組成物。
【請求項4】
リチウム塩化合物を併用してなる請求項1〜3のいずれかに記載の光硬化性組成物。

【公開番号】特開2006−117895(P2006−117895A)
【公開日】平成18年5月11日(2006.5.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−338154(P2004−338154)
【出願日】平成16年10月25日(2004.10.25)
【出願人】(304054781)ティ−エ−ケミカル株式会社 (3)
【Fターム(参考)】