説明

感光性組成物

【課題】塗膜の高密着性及び高透明性を損なうことなく、優れた表面保護機能を発現する硬化膜を与える感光性組成物を提供する。
【解決手段】エチレン性不飽和結合含有基(x)を有するフタル酸エステル、トリメリット酸エステル及びピロメリット酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも1種のエステル化合物(A)、重合開始剤(C)、並びに必要により、ウレタン基及び/又はウレア基を有する(メタ)アクリレート(B)と活性エネルギー線により酸を発生する酸発生剤(D)の少なくとも一方を含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化型感光性組成物。前記エチレン性不飽和結合含有基(x)は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、1−プロペニル基及びアリル基からなる群から選ばれる少なくとも1種の置換基であることが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、活性エネルギー線照射で硬化し、基材に塗布した際に高硬度の硬化膜を与え、特に樹脂成型品のハードコート用又はディスプレイのハードコート用として有用な活性エネルギー線硬化型感光性組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、感光性組成物はハードコート剤等に利用され、ハードコート剤としての目的は、プラスチック表面への粉塵付着の防止や、摩擦による擦り傷の防止である。特に樹脂成型品のハードコート用又はディスプレイ[ブラウン管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(EL)及びタッチパネル等]のハードコートに用いられるハードコート剤は表面保護をはじめ、基材表面への密着性、高光沢・高画質を得るための高透明性等を兼ね備えたものが望まれている。更にその他の分野、例えば光ディスク、光ファイバ、LCD中の偏光子等においても、表面保護機能、高密着性及び高透明性を兼ね備えたハードコート剤が望まれている。
【0003】
ハードコート塗膜の表面保護機能の向上を目的として、ハードコート剤に無機フィラーを添加することが提案されている(例えば特許文献1)。
しかし、無機フィラー添加系では、コーティング層中の無機フィラーの含有量が少ないと十分な表面保護機能が発現せず、含有量が多いと塗膜の密着性及び透明性を損ね、コストが非常に高くなる等の問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−171216号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、塗膜の高密着性及び高透明性を損なうことなく、優れた表面保護機能を発現する硬化膜を与える感光性組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、本発明に到達した。即ち本発明は、エチレン性不飽和結合含有基(x)を有するフタル酸エステル、トリメリット酸エステル及びピロメリット酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも1種のエステル化合物(A)、重合開始剤(C)、並びに必要により、ウレタン基及び/又はウレア基を有する(メタ)アクリレート(B)と活性エネルギー線により酸を発生する酸発生剤(D)の少なくとも一方を含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化型感光性組成物;並びに上記の感光性組成物が活性エネルギー線により硬化されてなる硬化物;である。
【発明の効果】
【0007】
本発明の活性エネルギー線硬化型感光性組成物は、以下の効果を奏する。
(1)本発明の感光性組成物が硬化されてなる硬化物は、高硬度を発現するため、表面保護機能に優れる。
(2)本発明の感光性組成物が硬化されてなる硬化物は、各種基材への高密着性を発現する。
(3)本発明の感光性組成物が硬化されてなる硬化物は、高透明性を発現する。
(4)本発明の感光性組成物が硬化されてなる硬化物は、レジスト用として用いた場合の現像性に優れる。
(5)本発明の感光性組成物は、少エネルギー量でも高着色剤含有濃度で厚膜硬化可能である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明の活性エネルギー線硬化型感光性組成物は、エチレン性不飽和結合含有基(x)を有するフタル酸エステル、トリメリット酸エステル及びピロメリット酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも1種のエステル化合物(A)、重合開始剤(C)、並びに必要により、ウレタン基及び/又はウレア基を有する(メタ)アクリレート(B)と活性エネルギー線により酸を発生する酸発生剤(D)の少なくとも一方を含有する。
【0009】
本発明におけるエステル化合物(A)は、例えばエチレン性不飽和結合含有基(x)及び水酸基を有する化合物と、フタル酸(イソフタル酸及びテレフタル酸を含む)、トリメリット酸及びピロメリット酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の酸とを反応させることにより得ることができる。
【0010】
エステル化合物(A)が有するエチレン性不飽和結合含有基(x)として硬化性の観点から好ましいのは、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、1−プロペニル基及びアリル基であり、更に好ましいのはアリル基である。
エステル化合物(A)が複数の(x)を有する場合、複数の(x)はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
【0011】
エステル化合物(A)の内の好ましいものとしては、例えば下記一般式(1)〜(3)のいずれかで表される化合物等が挙げられる。(A)は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0012】
【化1】

【0013】
一般式(1)〜(3)において、R1〜R9はそれぞれ独立に下記一般式(4)〜(8)のいずれかで表される1価の置換基である。
【0014】
【化2】

【0015】
一般式(4)〜(8)において、R10、R12、R14はそれぞれ独立に炭素数2〜12の2価の脂肪族炭化水素基であり、R11、R13、R15はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、*はそれが付された結合により置換基が前記一般式(1)〜(3)におけるオキシカルボニル基の酸素原子と結合することを表す。
【0016】
一般式(1)〜(3)で表される化合物の内、表面硬度及び密着性の観点から好ましいのは一般式(2)又は(3)で表される化合物であり、更に好ましいのは一般式(2)で表される化合物である。一般式(4)〜(8)で表される置換基の内、表面硬度及び密着性の観点から好ましいのは一般式(4)、(7)又は(8)で表される置換基であり、更に好ましいのは一般式(8)で表される置換基である。
これらの内、表面硬度及び密着性の観点から特に好ましいのは、一般式(2)におけるR3〜R5が、R10がエチレン基でR11が水素原子である一般式(4)で表される置換基である化合物、一般式(2)におけるR3〜R5が、R15が水素原子である一般式(7)で表される置換基である化合物、一般式(2)におけるR3〜R5が、一般式(8)で表される置換基である化合物、一般式(3)におけるR6〜R9が、R10がエチレン基でR11が水素原子である一般式(4)で表される置換基である化合物及び一般式(3)におけるR6〜R9が、R15が水素原子である一般式(7)で表される置換基である化合物であり、最も好ましいのは、一般式(2)におけるR3〜R5が、一般式(8)で表される置換基である化合物である。
【0017】
本発明の感光性組成物中のエステル化合物(A)の含有量は、表面硬度及び密着性の観点から、感光性組成物の重量を基準として、好ましくは1〜80重量%、更に好ましくは3〜60重量%、特に好ましくは5〜40重量%である。
【0018】
本発明で用いるエステル化合物(A)は、例えば、有機溶剤中、トリメリット酸等の酸と、エチレン性不飽和結合含有基(x)及び水酸基を有する化合物とを、必要により酸触媒(パラトルエンスルホン酸等)の存在下で反応させた後、有機溶剤を減圧留去することで得ることができる。
【0019】
本発明における重合開始剤(C)としては、例えばアシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(C1)、α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(C2)、ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(C3)、α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(C4)、ベンゾイン誘導体系重合開始剤(C5)、オキシムエステル誘導体系重合開始剤(C6)、チタノセン誘導体系重合開始剤(C7)、有機過酸化物系重合開始剤(C8)、アゾ化合物系重合開始剤(C9)及びその他の重合開始剤(C10)が挙げられる。(C)は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ここで、アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(C1)とは、アシルホスフィンオキサイドの一部が別の基に置換した化合物である重合開始剤を意味する。α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(C2)とは、α−アミノアセトフェノンの一部が別の基に置換した化合物である重合開始剤を意味する。ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(C3)とは、α−ジヒドロキシアセトフェノンの一部が別の基に置換した化合物である重合開始剤を意味する。α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(C4)とは、α−モノヒドロキシアセトフェノンの水酸基以外の一部が別の基に置換した化合物である重合開始剤を意味する。ベンゾイン誘導体系重合開始剤(C5)とは、ベンゾインの一部が別の基に置換した化合物である重合開始剤を意味する。オキシムエステル誘導体系重合開始剤(C6)とは、N−アセチルジメチルオキシムの一部が別の基に置換した化合物である重合開始剤を意味する。チタノセン誘導体系重合開始剤(C7)とは、チタノセンの一部が別の基に置換した化合物である重合開始剤を意味する。有機過酸化物系重合開始剤(C8)とは、ペルオキシ基を有する化合物である重合開始剤を意味する。また、アゾ化合物系重合開始剤(C9)とは、アゾ基を有する化合物である重合開始剤を意味する。
【0020】
アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(C1)としては、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サイド[BASF社製(LUCIRIN TPO)]及びビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド[BASF社製(IRGACURE 819)]等が挙げられる。
【0021】
α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(C2)としては、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[BASF社製(IRGACURE 907)]、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン[BASF社製(IRGACURE 369)]及び1,2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン[BASF社製(IRGACURE 379)]等が挙げられる。
【0022】
ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(C3)としては、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン[BASF社製(IRGACURE 651)]等が挙げられる。
【0023】
α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(C4)としては、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン[BASF社製(IRGACURE 184)]、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン[BASF社製(DAROCUR 1173)]、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[BASF社製(IRGACURE 2959)]及び2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン[BASF社製(IRGACURE 127)]等が挙げられる。
【0024】
ベンゾイン誘導体系重合開始剤(C5)としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエーテル等が挙げられる。
【0025】
オキシムエステル誘導体系重合開始剤(C6)としては、1,2−オクタンジオン−1−(4−[フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)][BASF社製(IRGACURE OXE 01)]及びエタノン−1−(9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(0−アセチルオキシム)[BASF社製(IRGACURE OXE 02)]等が挙げられる。
【0026】
チタノセン誘導体系重合開始剤(C7)としては、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム[BASF社製(IRGACURE 784)]等が挙げられる。
【0027】
有機過酸化物系重合開始剤(C8)としては、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルパーオキシベンゾエート、n−ブチル4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)バレレート、ジ−(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド、2,5,−ジメチル−2,5,−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3,−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド及びt−ブチルトリメチルシリルパーオキサイド等が挙げられる。
【0028】
アゾ化合物系重合開始剤(C9)としては、1−[(1−シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)及び2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)等が挙げられる。
【0029】
その他の重合開始剤(C10)としては、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン等が挙げられる。
【0030】
これらの内、光硬化性の観点から好ましいのは、アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(C1)、α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(C2)、ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(C3)、α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(C4)、ベンゾイン誘導体系重合開始剤(C5)、オキシムエステル誘導体系重合開始剤(C6)及びチタノセン誘導体系重合開始剤(C7)であり、更に好ましいのはアシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(C1)である。
【0031】
本発明の感光性組成物中の重合開始剤(C)の含有量は、光硬化性の観点から、感光性組成物の重量を基準として、好ましくは0.05〜30重量%、更に好ましくは0.1〜20重量%である。
【0032】
本発明の感光性組成物は、必要により、更にウレタン基及び/又はウレア基を有する(メタ)アクリレート(B)を含有することができる。(B)を含有する事により、密着性が更に向上する。
【0033】
ウレタン基及び/又はウレア基を有する(メタ)アクリレート(B)としては、水酸基を有する(メタ)アクリレート及び/又はアミノ基を有する(メタ)アクリレートを含有する活性水素成分(h)と有機ポリイソシアネート成分(i)とが反応されて得られる(メタ)アクリレート等が挙げられる。(B)は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
尚、上記及び以下において、「アクリレート」、「メタクリレート」の双方又はいずれかを指す場合「(メタ)アクリレート」と、「アクリル」、「メタクリル」の双方又はいずれかを指す場合「(メタ)アクリル」と、それぞれ記載することがある。
【0034】
活性水素成分(h)における水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、炭素数5〜8のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート[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]、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0035】
アミノ基を有する(メタ)アクリレートとしては、炭素数5〜8のアミノアルキル(メタ)アクリレート[例えばアミノエチル(メタ)アクリレート、アミノプロピル(メタ)アクリレート]等が挙げられる。
【0036】
これらの内、硬化性の観点から好ましいのは、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート及びアミノエチル(メタ)アクリレートである。
【0037】
活性水素成分(h)中の水酸基を有する(メタ)アクリレート及び/又はアミノ基を有する(メタ)アクリレートの合計含有量は、好ましくは1重量%以上、更に好ましくは5重量%以上である。
【0038】
活性水素成分(h)における水酸基を有する(メタ)アクリレート及びアミノ基を有する(メタ)アクリレート以外の成分としては、ポリオール及び鎖伸長剤等が挙げられる。
【0039】
ポリオールとしては、水酸基当量(水酸基価から算出される水酸基1個当たりの平均分子量)150以上の高分子ポリオール及び水酸基当量150未満の低分子ポリオールが挙げられる。
【0040】
水酸基当量150以上の高分子ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオール等が挙げられる。
【0041】
ポリエーテルポリオールとしては、脂肪族ポリエーテルポリオール及び芳香族環含有ポリエーテルポリオールが挙げられる。
【0042】
脂肪族ポリエーテルポリオールとしては、例えばポリオキシエチレンポリオール(ポリエチレングリコール等)、ポリオキシプロピレンポリオール(ポリプロピレングリコール等)、ポリオキシエチレン/プロピレンポリオール及びポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。
【0043】
芳香族ポリエーテルポリオールとしては、ビスフェノール骨格を有するポリオール、例えばビスフェノールAのエチレンオキサイド(以下、EOと略記)付加物[ビスフェノールAのEO2モル付加物、ビスフェノールAのEO4モル付加物、ビスフェノールAのEO6モル付加物、ビスフェノールAのEO8モル付加物、ビスフェノールAのEO10モル付加物及びビスフェノールAのEO20モル付加物等]及びビスフェノールAのプロピレンオキサイド(以下、POと略記)付加物[ビスフェノールAのPO2モル付加物、ビスフェノールAのPO3モル付加物及びビスフェノールAのPO5モル付加物等]並びにレゾルシンのEO又はPO付加物等が挙げられる。
【0044】
ポリエーテルポリオールは、脂肪族又は芳香族低分子量活性水素原子含有化合物に、付加触媒(アルカリ金属水酸化物及びルイス酸等の公知の触媒)の存在下にEO又はPOを開環付加反応させることで得られる。
【0045】
ポリエーテルポリオールの数平均分子量(以下、Mnと略記)は通常300以上、好ましくは300〜10,000、更に好ましくは300〜6,000である。本発明におけるポリオールのMnの測定は、後述する方法による。但し、低分子ポリオールのMnは化学式からの計算値である。
【0046】
ポリエステルポリオールとしては、縮合型ポリエステル、ポリラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール及びヒマシ油系ポリオールが挙げられる。
【0047】
縮合型ポリエステルは、低分子量(Mn300以下)多価アルコールと多価カルボン酸又はそのエステル形成性誘導体〔酸無水物、酸ハロゲン化物、若しくは低分子量アルキル(アルキル基の炭素数1〜4)エステル〕とのポリエステルである。
低分子量多価アルコールとしては、水酸基当量が30以上150未満の2価〜8価又はそれ以上の脂肪族多価アルコール及び水酸基当量が30以上150未満の2価〜8価又はそれ以上のフェノールのアルキレンオキサイド低モル付加物が使用できる。
縮合型ポリエステルに使用できる低分子量多価アルコールの内好ましいのは、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサングリコール、ビスフェノールAのEO又はPO低モル付加物及びこれらの併用である。
【0048】
縮合型ポリエステルに使用できる多価カルボン酸又はそのエステル形成性誘導体としては、脂肪族ジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、フマル酸及びマレイン酸等)、脂環式ジカルボン酸(ダイマー酸等)、芳香族ジカルボン酸(テレフタル酸、イソフタル酸及びフタル酸等)及び3価又はそれ以上のポリカルボン酸(トリメリット酸及びピロメリット酸等)、これらの無水物(無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸及び無水トリメリット酸等)、これらの酸ハロゲン化物(アジピン酸ジクロライド等)、これらの低分子量アルキル(炭素数1〜4)エステル(コハク酸ジメチル及びフタル酸ジメチル等)及びこれらの併用が挙げられる。
【0049】
縮合型ポリエステルとしては、例えばポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンイソフタレートジオール、ポリネオペンチルアジペートジオール、ポリエチレンプロピレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリブチレンヘキサメチレンアジペートジオール、ポリジエチレンアジペートジオール、ポリ(ポリテトラメチレンエーテル)アジペートジオール、ポリ(3−メチルペンチレンアジペート)ジオール、ポリエチレンアゼレートジオール、ポリエチレンセバケートジオール、ポリブチレンアゼレートジオール、ポリブチレンセバケートジオール及びポリネオペンチルテレフタレートジオール等が挙げられる。
【0050】
ポリラクトンポリオールは、上記低分子量多価アルコールへのラクトンの重付加物であり、ラクトンとしては、炭素数4〜12のラクトンが使用でき、例えばγ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン及びε−カプロラクトン等が挙げられる。
ポリラクトンポリオールとしては、例えばポリカプロラクトンジオール、ポリバレロラクトンジオール及びポリカプロラクトントリオール等が挙げられる。
【0051】
ポリカーボネートポリオールは、低分子量多価アルコールへのアルキレンカーボネートの重付加物であり、アルキレンカーボネートとしては炭素数2〜8のアルキレンカーボネートが使用でき、例えばエチレンカーボネート及びプロピレンカーボネート等が挙げられる。
ポリカーボネートポリオールとしては、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール等が挙げられる。
ポリカーボネートポリオールの市販品としては、ニッポラン980R[Mn=2,000,日本ポリウレタン工業(株)製]、T5652[Mn=2,000、旭化成(株)製]及びT4672[Mn=2,000、旭化成(株)製]が挙げられる。
【0052】
ヒマシ油系ポリオールには、ヒマシ油及びポリオール又はアルキレンオキサイドで変性されたヒマシ油が含まれる。変性ヒマシ油はヒマシ油とポリオールとのエステル交換及び/又はアルキレンオキサイド付加により製造できる。ヒマシ油系ポリオールとしては、ヒマシ油、トリメチロールプロパン変性ヒマシ油、ペンタエリスリトール変性ヒマシ油及びヒマシ油のEO(4〜30モル)付加物等が挙げられる。
【0053】
水酸基当量150未満の低分子ポリオールとしては、脂肪族2価アルコール(エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール及び1,6−ヘキサンジオール等)及び脂肪族3価アルコール(トリメチロールプロパン及びグリセリン等)が挙げられる。
ポリオールは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0054】
鎖伸長剤としては、水、炭素数2〜10のジアミン類(例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、トルエンジアミン及びピペラジン)、ポリアルキレンポリアミン類(例えばジエチレントリアミン及びトリエチレンテトラミン)、ヒドラジン又はその誘導体(酸ヒドラジド等)(例えばアジピン酸ジヒドラジド等の二塩基酸ジヒドラジド)並びに炭素数2〜10のアミノアルコール類(例えばエタノールアミン、ジエタノールアミン、2−アミノ−2−メチルプロパノール及びトリエタノールアミン等)等が挙げられる。
鎖伸長剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0055】
有機ポリイソシアネート成分(i)としては、2〜3個又はそれ以上のイソシアネート基を有する炭素数6〜20(イソシアネート基中の炭素を除く、以下同様)の芳香族ポリイソシアネート、炭素数2〜18の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネート及び炭素数8〜15の芳香脂肪族ポリイソシアネートが挙げられる。
【0056】
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば1,3−又は1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−又は2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−又は2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4”−トリフェニルメタントリイソシアネート、m−又はp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネートが挙げられる。
【0057】
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えばエチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカ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、リジンジイソシアネート及び2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエートが挙げられる。
【0058】
脂環式ポリイソシアネートとしては、例えばイソホロンジイソシアネート、4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ビス (2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート及び2,5−又は2,6−ノルボルナンジイソシアネートが挙げられる。
【0059】
芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えばm−又はp−キシリレンジイソシアネート及びα,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
【0060】
ポリイソシアネートの内で表面硬度及び密着性の観点から好ましいのは、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート及び1,5−ナフタレンジイソシアネートであり、更に好ましくは、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及びヘキサメチレンジイソシアネートである。
有機ポリイソシアネート成分(i)は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0061】
本発明におけるウレタン基及び/又はウレア基を有する(メタ)アクリレート(B)は、通常の方法により製造することができ、例えば、水酸基を有する(メタ)アクリレート及び/又はアミノ基を有する(メタ)アクリレートを必須成分として含有する活性水素成分(h)と有機ポリイソシアネート成分(i)とを一括して反応させてもよいし、水酸基を有する(メタ)アクリレート及びアミノ基を有する(メタ)アクリレートを含有しない活性水素成分(h)と有機ポリイソシアネート成分(i)とを反応させて得られるイソシアネート基を末端に有するプレポリマーと、水酸基を有する(メタ)アクリレート及び/又はアミノ基を有する(メタ)アクリレートとを反応させてもよい。
【0062】
有機ポリイソシアネート成分(i)のイソシアネート基の当量に対する活性水素成分(h)の活性水素の当量の比率(活性水素の当量/イソシアネート基の当量)は、0.1〜10が好ましく、0.9〜1.2が特に好ましい。また、反応温度は、30〜150℃が好ましく、50〜100℃が更に好ましい。尚、反応の終点は、例えば、赤外線吸収スペクトルにおけるイソシアネート基の吸収(2250cm-1)の消失や、JIS K 7301−1995に記載の方法でイソシアネート基含有率を求めることで確認できる。
【0063】
ウレタン基及び/又はウレア基を有する(メタ)アクリレート(B)のMn(単品の場合は分子量)は、硬化物の耐熱性及び密着性の観点から、好ましくは300〜1万、更に好ましくは350〜8000、特に好ましくは400〜5000、最も好ましくは450〜2000である。
【0064】
本発明における数平均分子量(Mn)とは、下記条件にて測定されるものである。
装置 :高温ゲルパーミエイションクロマトグラフィー
溶媒 :テトラヒドロフラン
基準物質 :ポリスチレン
サンプル濃度:3mg/ml
カラム固定相:PLgel MIXED−B
カラム温度 :40℃
【0065】
本発明の感光性組成物中のウレタン基及び/又はウレア基を有する(メタ)アクリレート(B)の含有量は、表面硬度及び密着性の観点から、感光性組成物の重量を基準として、好ましくは0〜90重量%、更に好ましくは1〜85重量%、特に好ましくは5〜80重量%である。
【0066】
本発明の活性エネルギー線硬化型感光性組成物は、必要により、更に活性エネルギー線により酸を発生する酸発生剤(D)を含有することができる。(D)を含有することにより、硬化性が向上する。
【0067】
活性エネルギー線により酸を発生する酸発生剤(D)としては、例えばスルホニウム塩(D1)及びヨードニウム塩(D2)が挙げられる。(D)は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0068】
スルホニウム塩(D1)としては、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボラート、トリフェニルスルホニウムブロミド、トリ−p−トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート[和光純薬工業(株)製「WPAG−281H]、トリ−p−トリルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、[p−(フェニルメルカプト)フェニル]ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスファート[サンアプロ(株)製「CPI−100P]及び[p−(フェニルメルカプト)フェニル]ジフェニルスルホニウム[トリ(パーフルオロエチル)]トリフルオロホスファート等が挙げられる。
【0069】
ヨードニウム塩(D2)としては、ヨードニウム(4−メチルフェニル){4−(2−メチルプロピル)フェニル}−ヘキサフルオロフォスフェート[BASF社製(IRGACURE 250)]、ヨードニウム[ビス(4−t−ブチルフェニル)]ヘキサフルオロフォスフェート、ヨードニウム[ビス(4−t−ブチルフェニル)]トリフルオロ[トリス(パーフルオロエチル)]フォスフェート、ヨードニウム[ビス(4−メトキシフェニル)]トリフルオロ[トリス(パーフルオロエチル)]フォスフェート、ヨードニウム[ビス(4−メトキシフェニル)][テトラキス(パーフルフェニル)]ボレート及び下記化学式(9)で表される化合物等が挙げられる。
【0070】
【化3】

【0071】
これらの内、光硬化性の観点からヨードニウム塩(D2)が好ましく、化学式(9)で表される化合物がより好ましい。
【0072】
本発明の感光性組成物中の酸発生剤(D)の含有量は、光硬化性の観点から、感光性組成物の重量を基準として、好ましくは0〜30重量%、更に好ましくは0.05〜25重量%、特に好ましくは0.1〜20重量%である。感光性組成物が前記ウレタン基及び/又はウレア基を有する(メタ)アクリレート(B)を含有しない場合は、感光性組成物中に(D)を含有するのが好ましい。
【0073】
本発明の感光性組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要により更に(A)及び(B)以外の活性エネルギー線硬化性化合物(E)を含有することができる。(E)としては、例えば炭素数3〜35のアクリルアミド化合物(E1)、炭素数4〜35の(メタ)アクリレート化合物(E2)、炭素数6〜35の芳香族ビニル化合物(E3)、炭素数3〜35のビニルエーテル化合物(E4)及びその他の活性エネルギー線硬化性化合物(E5)で、(A)及び(B)のいずれにも該当しないものが挙げられる。
【0074】
炭素数3〜35の(メタ)アクリルアミド化合物(E1)としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリロイルモルフォリンが挙げられる。
【0075】
炭素数4〜35の(メタ)アクリレート化合物(E2)としては、例えば以下の単官能〜六官能のウレタン基とウレア基のいずれもを有さない(メタ)アクリレートが挙げられる。
尚、上記「単官能〜六官能の(メタ)アクリレート」とは、(メタ)アクリロイル基の数が1〜6個の(メタ)アクリレートを意味し、以下同様の記載法を用いる。
単官能(メタ)アクリレートとしては、エチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、tert−オクチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−n−ブチルシクロへキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルジグリコール(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−クロロエチル(メタ)アクリレート、4−ブロモブチル(メタ)アクリレート、シアノエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ブトキシメチル(メタ)アクリレート、メトキシプロピレンモノ(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシルカルビトール(メタ)アクリレート、アルコキシエチル(メタ)アクリレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2,2,2−テトラフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシル(メタ)アクリレート、4−ブチルフェニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2,4,5−テトラメチルフェニル(メタ)アクリレート、4−クロロフェニル(メタ)アクリレート、フェノキシメチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジロキシブチル(メタ)アクリレート、グリシジロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジロキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノビニルエーテルモノ(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(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、3−ヒドロキシプロピル(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、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、トリメトキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、トリメトキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、トリメチルシリルプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキサイドモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、オリゴエチレンオキサイドモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキサイド(メタ)アクリレート、オリゴエチレンオキサイド(メタ)アクリレート、オリゴエチレンオキサイドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキサイドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレンオキサイドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、オリゴプロピレンオキサイドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸、2−メタクリロイロキシヘキサヒドロフタル酸、ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、EO変性フェノール(メタ)アクリレート、EO変性クレゾール(メタ)アクリレート、EO変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、PO変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート及びEO変性−2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0076】
二官能(メタ)アクリレートとしては、1,4−ブタンジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンジ(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、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルジ(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、2,4−ジメチル−1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ブチルエチルプロパンジオール(メタ)アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンメタノールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、オリゴエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、2−エチル−2−ブチル−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFポリエトキシジ(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、オリゴプロピレングリコールジ(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、2−エチル−2−ブチル−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート及びトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0077】
三官能の(メタ)アクリレートとしては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ((メタ)アクリロイルオキシプロピル)エーテル、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリ((メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ヒドロキシピバルアルデヒド変性ジメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート及びエトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0078】
四官能の(メタ)アクリレートとしては、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート及びペンタエリスリトールのEO付加物のテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0079】
五官能の(メタ)アクリレートとしては、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0080】
六官能の(メタ)アクリレートとしては、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、フォスファゼンのアルキレンオキサイド変性ヘキサ(メタ)アクリレート及びカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0081】
炭素数6〜35の芳香族ビニル化合物(E3)としては、ビニルチオフェン、ビニルフラン、ビニルピリジン、スチレン、メチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、クロルメチルスチレン、メトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、ブロムスチレン、ビニル安息香酸メチルエステル、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、3−エチルスチレン、4−エチルスチレン、3−プロピルスチレン、4−プロピルスチレン、3−ブチルスチレン、4−ブチルスチレン、3−ヘキシルスチレン、4−ヘキシルスチレン、3−オクチルスチレン、4−オクチルスチレン、3−(2−エチルヘキシル)スチレン、4−(2−エチルヘキシル)スチレン、アリルスチレン、イソプロペニルスチレン、ブテニルスチレン、オクテニルスチレン、4−t−ブトキシカルボニルスチレン、4−メトキシスチレン及び4−t−ブトキシスチレン等が挙げられる。
【0082】
炭素数3〜35のビニルエーテル化合物(E4)としては、例えば以下の単官能又は多官能ビニルエーテルが挙げられる。
尚、上記「単官能ビニルエーテル」とはビニル基の数が1個の、「多官能ビニルエーテル」とはビニル基の数が2個以上の、それぞれビニルエーテル化合物を意味する。
単官能ビニルエーテルとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、n−ノニルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、4−メチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンテニルビニルエーテル、2−ジシクロペンテノキシエチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ブトキシエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエーテル、エトキシエトキシエチルビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、テトラヒドロフリフリルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、4−ヒドロキシメチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、クロルブチルビニルエーテル、クロルエトキシエチルビニルエーテル、フェニルエチルビニルエーテル及びフェノキシポリエチレングリコールビニルエーテルが挙げられる。
【0083】
多官能ビニルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ブチレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、ビスフェノールAアルキレンオキサイドジビニルエーテル、ビスフェノールFアルキレンオキサイドジビニルエーテル等のジビニルエーテル類;トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、EO付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、PO付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、EO付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、PO付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、EO付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、PO付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、EO付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル及びPO付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルが挙げられる。
【0084】
その他の活性エネルギー線硬化性化合物(E5)としては、アクリロニトリル、ビニルエステル化合物(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル及びバーサチック酸ビニル等)、アリルエステル化合物(酢酸アリル等)、ハロゲン含有単量体(塩化ビニリデン及び塩化ビニル等)及びオレフィン化合物(エチレン及びプロピレン等)等が挙げられる。
【0085】
本発明の感光性組成物中の(A)及び(B)以外の活性エネルギー線硬化性化合物(E)の含有量は、感光性組成物の重量を基準として0〜60重量%であることが好ましく、更に好ましくは0〜50重量%、特に好ましくは1〜30重量%である。
【0086】
本発明の感光性組成物は、必要により有機溶剤、増感剤、密着性付与剤(シランカップリング剤等)、レベリング剤及び重合禁止剤等を含有することができる。
【0087】
有機溶剤としては、グリコールエーテル(エチレングリコールモノアルキルエーテル及びプロピレングリコールモノアルキルエーテル等)、ケトン(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びシクロヘキサノン等)、エステル(エチルアセテート、ブチルアセテート、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート及びプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート等)、芳香族炭化水素(トルエン、キシレン及びメシチレン等)、アルコール(メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ゲラニオール、リナロール及びシトロネロール等)及びエーテル(テトラヒドロフラン及び1,8−シネオール等)等が挙げられる。これらは、1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
有機溶剤の含有量は、感光性組成物の重量を基準として0〜96重量%であることが好ましく、更に好ましくは3〜95重量%、特に好ましくは5〜90重量%である。
【0088】
増感剤としては、ケトクマリン、フルオレン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、アントラキノン、ナフチアゾリン、ビアセチル、ベンジル、ベンゾフェノン及びこれらの誘導体、ペリレン並びに置換アントラセン等が挙げられる。増感剤の含有量は、感光性組成物の重量を基準として0〜20重量%が好ましく、更に好ましくは1〜15重量%、特に好ましくは2〜10重量%である。
【0089】
密着性付与剤としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、尿素プロピルトリエトキシシラン、トリス(アセチルアセトネート)アルミニウム及びアセチルアセテートアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。密着性付与剤の含有量は、感光性組成物の重量を基準として0〜20重量%が好ましく、更に好ましくは1〜15重量%、特に好ましくは2〜10重量%である。
【0090】
レベリング剤としては、フッ素系のレベリング剤(パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物等)、シリコーン系のレベリング剤(アミノポリエーテル変性シリコーン、メトキシ変性シリコーン及びポリエーテル変性シリコーン等)が挙げられる。レベリング剤の含有量は、感光性組成物の重量を基準として、添加効果及び透明性の観点から好ましくは0〜2重量%、更に好ましくは0.05〜2重量%、特に好ましくは0.1〜1重量%である。
【0091】
重合禁止剤としては、ハイドロキノン及びメチルエーテルハイドロキノン類等が挙げられる。重合禁止剤の含有量は、感光性組成物の重量を基準として0〜1重量%が好ましく、更に好ましくは0〜0.1重量%である。
【0092】
本発明の感光性組成物は、更に、使用目的に合わせて、無機微粒子、分散剤、消泡剤、チクソトロピー性付与剤、スリップ剤、難燃剤、帯電防止剤、酸化防止剤及び紫外線吸収剤等を含有することができる。
【0093】
本発明の感光性組成物は、エチレン性不飽和結合含有基(x)を有するフタル酸エステル、トリメリット酸エステル及びピロメリット酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも1種のエステル化合物(A)、重合開始剤(C)、並びに必要により、ウレタン基及び/又はウレア基を有する(メタ)アクリレート(B)、活性エネルギー線により酸を発生する酸発生剤(D)、有機溶剤その他の成分等を、ディスパーサー等で混合撹拌することで得られる。混合撹拌温度は通常10℃〜40℃、好ましくは20℃〜30℃である。
【0094】
本発明の感光性組成物は、上記各成分に加えて、更にカルボキシル基を有するポリマーを含有することによりネガ型レジストパターンの形成に使用することができる。
【0095】
本発明におけるカルボキシル基を有するポリマーとしては、クレゾールノボラック型酸変性エポキシアクリレート樹脂等の公知の化合物を用いることができ、例えば、CCR−1218H、CCR−1159H、CCR−1222H、CCR−1314H、PCR−1191H、TCR−1335H、ZAR−2001H、及びZCR−1569H[以上、全て日本化薬(株)製]等が挙げられる。カルボキシル基を有するポリマーの含有量は、感光性組成物の重量を基準として、現像性の観点から好ましくは0〜50重量%、更に好ましくは1〜30重量%である。
【0096】
本発明の感光性組成物は、塗料及びインキ等に従来使用されている顔料を含有する事でUV硬化インクに使用する事ができる。顔料の含有量は、感光性組成物の重量を基準として、隠蔽性及び硬化性の観点から、好ましくは0〜80重量%、更に好ましくは0〜50重量%である。
【0097】
顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、紺青、硫酸バリウム、カドミウムレッド、酸化チタン、亜鉛華、ベンガラ、アルミナ、炭酸カルシウム、群青、カーボンブラック、グラファイト及びチタンブラック等が挙げられる。
【0098】
本発明の感光性組成物は、顔料を用いる場合その分散性及び感光性組成物の保存安定性を向上させるために、顔料分散剤を含有できる。
顔料分散剤としては、ビックケミー社製顔料分散剤(Anti−Terra−U、Disperbyk−101、103、106、110、161、162、164、166、167、168、170、174、182、184及び2020等)、味の素ファインテクノ社製顔料分散剤(アジスパーPB711、PB821、PB814、PN411及びPA111等)、ルーブリゾール社製顔料分散剤(ソルスパーズ5000、12000、32000、33000及び39000等)が挙げられる。これらの顔料分散剤は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。顔料分散剤の含有量は、感光性組成物の重量を基準として、隠蔽性及び硬化性の観点から好ましくは0〜10重量%、更に好ましくは0〜5重量%である。
【0099】
本発明の感光性組成物の基材への塗布方法としては、スピンコート、ロールコート及びスプレーコート等の公知のコーティング法並びに平版印刷、カルトン印刷、金属印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷及びグラビア印刷といった公知の印刷法を適用できる。また、微細液滴を連続して吐出するインクジェット方式の塗布も適用できる。
塗工膜厚は、硬化乾燥後の膜厚として、通常0.5〜300μmである。乾燥性及び硬化性の観点から好ましい上限は250μmであり、耐摩耗性、耐溶剤性及び耐汚染性の観点から好ましい下限は1μmである。
【0100】
本発明の感光性組成物を有機溶剤で希釈して使用する場合は、塗工後に乾燥することが好ましい。乾燥方法としては、例えば熱風乾燥(ドライヤー等)が挙げられる。乾燥温度は、通常10〜200℃、塗膜の平滑性及び外観の観点から好ましい上限は150℃、乾燥速度の観点から好ましい下限は30℃である。
【0101】
本発明における活性エネルギー線としては、活性光線及び電子線等が挙げられる。
本発明において、活性光線とは360nm〜830nmの波長を有する光線を意味する。
本発明の感光性組成物を活性光線照射で硬化させる際のエネルギー源としては、一般的に使用されている高圧水銀灯の他、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ及びハイパワーメタルハライドランプ等(UV・EB硬化技術の最新動向、ラドテック研究会編、シーエムシー出版、138頁、2006)が使用できる。また、LED光源を使用した照射装置も好適に使用できる。
【0102】
本発明の感光性組成物を電子線照射で硬化させる際のエネルギー源としては、一般的に使用されている電子線照射装置を使用することができる。
電子線の照射量(Mrad)は、通常0.5〜20、感光性組成物の硬化性、硬化物の可撓性並びに硬化膜及び基材の損傷防止の観点から、好ましくは1〜15である。
【0103】
活性光線又は電子線の照射時及び/又は照射後に酸発生剤(D)から発生した酸を拡散させる目的で、加熱を行ってもよい。加熱温度は、通常、30℃〜200℃であり、好ましくは35℃〜150℃、更に好ましくは40℃〜120℃である。
【実施例】
【0104】
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に規定しない限り、%は重量%、部は重量部を示す。
【0105】
製造例1
<エステル化合物(A−1)の合成>
温度計、空気・窒素混合気体の導入管、撹拌機、分水器、還流冷却器を備えたフラスコに、トリメリット酸210部、2−ヒドロキシエチルアクリレート365.4部、トルエン70部、p−トルエンスルホン酸5部及びp−メトキシフェノール2部を仕込み、空気・窒素混合気体の気流下で撹拌しながら120℃まで昇温して、生成する水を分水器により連続的に系外へ除去しながら、反応液の酸価が5以下となるまで反応した。反応終了後、トルエンを減圧下に留去して、アクリロイル基を有するトリメリット酸エステル(A−1)を得た。
【0106】
製造例2
<エステル化合物(A−2)の合成>
温度計、空気・窒素混合気体の導入管、撹拌機、分水器、還流冷却器を備えたフラスコに、ピロメリット酸254部、酢酸ビニル344部、水酸化カルシウム5部及びトルエン70部を仕込み、空気・窒素混合気体の気流下で撹拌しながら、120℃の油浴中で還流下12時間反応させた。冷却後、水で3回洗浄し、トルエンを減圧下に留去して、ビニル基を有するピロメリット酸エステル(A−2)を得た。
【0107】
製造例3
<エステル化合物(A−3)の合成>
温度計、空気・窒素混合気体の導入管、撹拌機、分水器、還流冷却器を備えたフラスコに、トリメリット酸210部、アリルクロライド76.5部、トルエン70部及びトリエチルアミン101部を仕込み、25℃にて空気・窒素混合気体の気流下で20時間撹拌した。反応終了後、析出物を濾過により除去し、トルエンを減圧下に留去して、アリル基を有するトリメリット酸エステル(A−3)を得た。
【0108】
製造例4
<ウレタン基を有するアクリレート(B−1)の合成>
撹拌機、空気・窒素混合気体の導入管、冷却管及び温度計を備えたフラスコに、酢酸ブチル568部、ヘキサメチレンジイソシアネート168部、p−メトキシフェノール1.2部及びジブチル錫ジアセテート1.2部を仕込み、空気・窒素混合気体の気流下で70℃に昇温した後、温度を70±10℃に維持しながら「ライトアクリレートPE3A」[共栄社化学(株)製:ペンタエリスリトールジアクリレートとペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物(重量比は約5:60:35)]795部を1時間かけて滴下した。滴下終了後、空気・窒素混合気体の気流下のまま70℃で3時間反応させて、酢酸ブチルを減圧下に留去して、ウレタン基を有するアクリレート(B−1)を得た。(B−1)のMnは1200であった。
【0109】
製造例5
<ウレタン基を有するアクリレート(B−2)の合成>
『「ライトアクリレートPE3A」795部』を「2−ヒドロキシエチルアクリレート243.6部」に変更する以外は製造例4と同様にして、ウレタン基を有するアクリレート(B−2)を得た。(B−2)のMnは450であった。
【0110】
製造例6
<ウレタン基を有するアクリレート(B−3)の合成>
「ヘキサメチレンジイソシアネート 168部」を「4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート262部」に、『「ライトアクリレートPE3A」795部』を『「ネオマーDA−600」(三洋化成工業(株)製: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)831部』に変更する以外は製造例4と同様にして、ウレタン基を有するアクリレート(B−3)を得た。(B−3)のMnは1500であった。
【0111】
製造例7
<ウレタン基を有するアクリレート(B−4)の合成>
『「ライトアクリレートPE3A」795部』を「2−ヒドロキシエチルアクリレート243.6部」に、「ヘキサメチレンジイソシアネート 168部」を「イソホロンジイソシアネート222部」に変更する以外は製造例4と同様にして、ウレタン基を有するアクリレート(B−4)を得た。(B−4)のMnは550であった。
【0112】
製造例8
<ウレア基を有するアクリレート(B−5)の合成>
『「ライトアクリレートPE3A」795部』を「2−アミノエチルアクリレート243.6部」に変更する以外は製造例4と同様にして、ウレア基を有するアクリレート(B−5)を得た。(B−5)のMnは500であった。
【0113】
製造例9
<ウレタン基を有するアクリレート(B−6)の合成>
「ヘキサメチレンジイソシアネート 168部」を「4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート250部」に変更する以外は製造例4と同様にして、ウレタン基を有するアクリレート(B−6)を得た。(B−6)のMnは1300であった。
【0114】
製造例10
[酸発生剤(D2−1){化学式(9)で表される化合物}の合成]
【化4】

【0115】
トルエン6.5部、イソプロピルベンゼン8.1部、ヨウ化カリウム5.35部及び無水酢酸20部を酢酸70部に溶解させ、10℃まで冷却し、温度を10±2℃に保ちながら、濃硫酸12部と酢酸15部の混合溶液を1時間かけて滴下した。25℃まで昇温して24時間撹拌した。その後、反応溶液にジエチルエーテル50部を加え、水で3回洗浄し、ジエチルエーテルを減圧下に留去した。残渣にカリウム[トリフルオロ{トリス(パーフルオロエチル)}ホスフェート]118部を水100部に溶解させた水溶液を加え、25℃で20時間撹拌した。その後、反応溶液に酢酸エチル500部を加え、水で3回洗浄し、酢酸エチルを減圧留去することで淡黄色固体の酸発生剤(D2−1)5.0部を得た。
【0116】
実施例1[ハードコート用感光性組成物]
エステル化合物(A−1)16部、ウレタン基を有するアクリレート(B−1)67部、ウレタン基を有するアクリレート(B−2)17部、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サイド[BASF社製「LUCIRIN TPO」](C−1)5部、酸発生剤(D2−1)0.5部及びレベリング剤としてのアミノポリエーテル変性シリコーン[信越化学(株)製「KF−889」]1部を一括で配合し、ディスパーサーで均一に混合撹拌し、本発明の感光性組成物(Q−1)を得た。
【0117】
実施例2[ハードコート用感光性組成物]
酸発生剤(D2−1)を使用せず、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サイド(C−1)の仕込量を5.5部に変更する以外は、実施例1と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−2)を得た。
【0118】
実施例3[ハードコート用感光性組成物]
「ウレタン基を有するアクリレート(B−1)」を「ウレタン基を有するアクリレート(B−3)」に、「ウレタン基を有するアクリレート(B−2)」を「ウレタン基を有するアクリレート(B−4)」に変更する以外は、実施例1と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−3)を得た。
【0119】
実施例4[ハードコート用感光性組成物]
「ウレタン基を有するアクリレート(B−1)67部」を「ウレア基を有するアクリレート(B−5)5部」に、「ウレタン基を有するアクリレート(B−2)17部」を「ウレタン基を有するアクリレート(B−6)5部」に変更する以外は、実施例1と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−4)を得た。
【0120】
実施例5[ハードコート用感光性組成物]
「エステル化合物(A−1)」を「エステル化合物(A−2)」に変更する以外は、実施例1と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−5)を得た。
【0121】
実施例6[ハードコート用感光性組成物]
「エステル化合物(A−1)」を「エステル化合物(A−3)」に変更する以外は、実施例1と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−6)を得た。
【0122】
実施例67[ハードコート用感光性組成物]
ウレタン基を有するアクリレート(B−1)及び(B−2)を使用せず、「ネオマーEA−300[三洋化成工業(株)製:ペンタエリスリトールテトラアクリレート](E−1)60部」を追加し、エステル化合物(A−1)の仕込量を40部に変更する以外は、実施例1と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−7)を得た。
【0123】
実施例8[ハードコート用感光性組成物]
酸発生剤(D2−1)を、ヨードニウム(4−メチルフェニル){4−(2−メチルプロピル)フェニル}−ヘキサフルオロフォスフェート[BASF製「IRGACURE 250」](D2−2)に変更する以外は、実施例1と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−8)を得た。
【0124】
実施例9[ハードコート用感光性組成物]
酸発生剤(D2−1)を、[p−(フェニルメルカプト)フェニル]ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスファート[サンアプロ(株)製「CPI−100P」](D1−1)に変更する以外は、実施例1と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−9)を得た。
【0125】
実施例10[ハードコート用感光性組成物]
酸発生剤(D2−1)を、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート[和光純薬工業(株)製「WPAG−281H」](D1−2)に変更する以外は、実施例1と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−10)を得た。
【0126】
比較例1
エステル化合物(A−1)を使用せず、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サイド(C−1)の仕込量を5.5部に変更する以外は、実施例1と同様にして、比較用の感光性組成物(Q’−1)を得た。
比較例2
シリカゾル[日産化学工業(株)製「スノーテックスUP」]10部を追加し、ウレタン基を有するアクリレート(B−1)の仕込量を57部に変更する以外は、比較例1と同様にして、比較用の感光性組成物(Q’−2)を得た。
【0127】
[硬化後塗膜の性能評価]
実施例1〜10及び比較例1〜2で得た各ハードコート用感光性組成物を、表面処理を施した厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム[東洋紡(株)製「コスモシャインA4300」]に、アプリケーターを用いて膜厚20μmとなるように塗布して、ベルトコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス株式会社「ECS−151U」)を使用して露光を行った。365nmにおける露光量は150mJ/cm2であった。
【0128】
[性能評価方法]
(1)鉛筆硬度
JIS K−5400に準拠して、鉛筆硬度を測定する。
【0129】
(2)密着性
JIS K−5400に準拠して、碁盤目セロハンテープ剥離試験により密着性を評価する。
【0130】
(3)透過率及びヘイズ(透明性)
JIS−K7105に準拠し、全光線透過率測定装置[商品名「haze−garddual」BYK gardner(株)製]を用いて透過率及びヘイズを測定する。いずれも単位は%である。
【0131】
【表1】

【0132】
実施例11[ネガ型レジスト用感光性組成物]
エステル化合物(A−1)5部、ウレタン基を有するアクリレート(B−1)33部、ウレタン基を有するアクリレート(B−2)6部、「ネオマーDA−600」[三洋化成工業(株)製: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](E−2)5部、エタノン−1−(9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(0−アセチルオキシム)[BASF社製「IRGACURE OXE 02」](C−2)4.5部、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン[BASF社製「DAROCUR 1173」](C−3)2部、酸発生剤(D2−1)0.5部、増感剤としてのジエチルチオキサントン[日本化薬(株)製「カヤキュアDETX−S」]5部、カルボキシル基を有するポリマーとしてのCCR−1314H[日本化薬(株)製]24部、有機溶剤としてのエチレングリコールモノメチルエーテル[東京化成工業(株)製]15部をボールミルを用いて25℃で3時間混練して本発明の感光性組成物(Q−11)を製造した。
【0133】
実施例12[ネガ型レジスト用感光性組成物]
酸発生剤(D2−1)を使用せず、エタノン−1−(9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(0−アセチルオキシム)(C−2)の仕込み量を5.5部に変更する以外は、実施例11と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−12)を得た。
【0134】
実施例13[ネガ型レジスト用感光性組成物]
「ウレタン基を有するアクリレート(B−1)」を「ウレタン基を有するアクリレート(B−3)」に、「ウレタン基を有するアクリレート(B−2)」を「ウレタン基を有するアクリレート(B−4)」に変更する以外は、実施例11と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−13)を得た。
【0135】
実施例14[ネガ型レジスト用感光性組成物]
「ウレタン基を有するアクリレート(B−1)33部」を「ウレア基を有するアクリレート(B−5)5部」に、「ウレタン基を有するアクリレート(B−2)6部」を「ウレタン基を有するアクリレート(B−6)1部」に変更する以外は、実施例11と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−14)を得た。
【0136】
実施例15[ネガ型レジスト用感光性組成物]
「エステル化合物(A−1)」を「エステル化合物(A−2)」に変更する以外は、実施例11と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−15)を得た。
【0137】
実施例16[ネガ型レジスト用感光性組成物]
「エステル化合物(A−1)」を「エステル化合物(A−3)」に変更する以外は、実施例11と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−16)を得た。
【0138】
実施例17[ネガ型レジスト用感光性組成物]
ウレタン基を有するアクリレート(B−1)及び(B−2)を使用しない以外は、実施例11と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−17)を得た。
【0139】
実施例18[ネガ型レジスト用感光性組成物]
酸発生剤(D2−1)を、ヨードニウム(4−メチルフェニル){4−(2−メチルプロピル)フェニル}−ヘキサフルオロフォスフェート(D2−2)に変更する以外は、実施例11と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−18)を得た。
【0140】
実施例19[ネガ型レジスト用感光性組成物]
酸発生剤(D2−1)を、[p−(フェニルメルカプト)フェニル]ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスファート(D1−1)に変更する以外は、実施例11と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−19)を得た。
【0141】
実施例20[ネガ型レジスト用感光性組成物]
酸発生剤(D2−1)を、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート(D1−2)に変更する以外は、実施例11と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−20)を得た。
【0142】
比較例3
エステル化合物(A−1)を使用せず、ウレタン基を有するアクリレート(B−1)の仕込み量を38部に変更する以外は、実施例11と同様にして、比較用の感光性組成物(Q’−3)を得た。
【0143】
[塗膜現像性評価]
実施例11〜20及び比較例3で得た各ネガ型レジスト用感光性組成物を、表面処理を施した厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム[東洋紡(株)製「コスモシャインA4300」]に、アプリケーターを用いて膜厚20μmとなるように塗布した。続いて減圧下(4kPa)で、80℃で3分間、プレベークを行い、溶剤を乾燥させた。次に幅が15μmの線状マスクをセットした後、露光した。露光についてはベルトコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス株式会社「ECS−151U」)を使用した。露光量は365nmとして75mJ/cm2及び150mJ/cm2であった。
露光後の試験体を1%NaCO2水溶液に100秒浸漬した後、イオン交換水を噴霧することでアルカリ現像を行った。続いて減圧下(4kPa)で、80℃で3分間、ポストベークを行った。
現像後塗膜の現像性を、光学顕微鏡にて目視観察し、以下の評価基準でパターニングできている面積(%)を評価した結果を表2に示す。
◎ :98%以上欠けることなくパターニングできている。
○〜◎:95%以上、98%未満の範囲で欠けることなくパターニングできている。
○ :92%以上、95%未満の範囲で欠けることなくパターニングできている。
△ :90%以上、92%未満の範囲で欠けることなくパターニングできている。
× :欠けていない領域が90%未満で、パターニングできていない。
【0144】
【表2】

【0145】
実施例21[UV硬化インク用感光性組成物]
[インク組成物の調製]
<高濃度顔料分散液の調製>
酸化チタン[石原産業社製「タイペークR−930」]42部、顔料分散剤[ルーブリゾール社製「ソルスパーズ32000」]5部、N,N−ジエチルアクリルアミド[興人(株)製「DEAA」](E−3)31部及びエステル化合物(A−1)22部からなる混合物を、ボールミルを用いて3時間混練することにより顔料濃度42%の顔料分散液を調製した。
<顔料を含有するインク組成物の調製>
上記顔料分散液43部、ウレタン基を有するアクリレート(B−1)32部、ウレタン基を有するアクリレート(B−2)14部、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サイド(C−1)4.5部、増感剤としての4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン[日本シーベルヘグナー製「SpeedCure EMK」]4部及びジエチルチオキサントン[日本化薬(株)製「カヤキュアDETX−S」]2部並びに酸発生剤(D2−1)0.5部をボールミルを用いて25℃で3時間混練して本発明の感光性組成物(Q−21)得た。
【0146】
実施例22[UV硬化インク用感光性組成物]
酸発生剤(D2−1)を使用せず、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サイド(C−1)の仕込量を5.5部に変更する以外は、実施例21と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−22)を得た。
【0147】
実施例23[UV硬化インク用感光性組成物]
「ウレタン基を有するアクリレート(B−1)」を「ウレタン基を有するアクリレート(B−3)」に、「ウレタン基を有するアクリレート(B−2)」を「ウレタン基を有するアクリレート(B−4)」に変更する以外は、実施例21と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−23)を得た。
【0148】
実施例24[UV硬化インク用感光性組成物]
「ウレタン基を有するアクリレート(B−1)32部」を「ウレア基を有するアクリレート(B−5)10部」に、「ウレタン基を有するアクリレート(B−2)14部」を「ウレタン基を有するアクリレート(B−6)10部」に変更する以外は、実施例21と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−24)を得た。
【0149】
実施例25[UV硬化インク用感光性組成物]
「エステル化合物(A−1)」を「エステル化合物(A−2)」に変更する以外は、実施例21と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−25)を得た。
【0150】
実施例26[UV硬化インク用感光性組成物]
「エステル化合物(A−1)」を「エステル化合物(A−3)」に変更する以外は、実施例21と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−26)を得た。
【0151】
実施例27[UV硬化インク用感光性組成物]
ウレタン基を有するアクリレート(B−1)及び(B−2)を使用しない以外は、実施例21と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−27)を得た。
【0152】
実施例28[UV硬化インク用感光性組成物]
酸発生剤(D2−1)を、ヨードニウム(4−メチルフェニル){4−(2−メチルプロピル)フェニル}−ヘキサフルオロフォスフェート(D2−2)に変更する以外は、実施例21と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−28)を得た。
【0153】
実施例29[UV硬化インク用感光性組成物]
酸発生剤(D2−1)を、[p−(フェニルメルカプト)フェニル]ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスファート(D1−1)に変更する以外は、実施例21と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−29)を得た。
【0154】
実施例30[UV硬化インク用感光性組成物]
酸発生剤(D2−1)を、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート(D1−2)に変更する以外は、実施例21と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−30)を得た。
【0155】
比較例4
「エステル化合物(A−1)」を「ウレタン基を有するアクリレート(B−3)」に変更する以外は、実施例21と同様にして、比較用の感光性組成物(Q’−4)を得た。
【0156】
[硬化性評価]
実施例21〜30及び比較例4で得た各UV硬化インク用感光性組成物を、表面処理を施した厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム[東洋紡(株)製「コスモシャインA4300」]に、アプリケーターを用いて膜厚20μmとなるように塗布した。露光についてはベルトコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス株式会社「ECS−151U」)を使用した。露光量は365nmとして75mJ/cm2及び150mJ/cm2であった。
硬化後塗膜の光照射直後の硬化性を、指触及び爪で強く引っ掻くことにより、以下の評価基準で評価した結果を表3に示す。
◎ :表面にタックがなく、爪で傷つかない。
○〜◎:表面にタックがなく、爪で傷はつかないが、跡が残る。
○ :表面にタックはないが、爪で傷つく。
× :表面にタックがあり、爪で傷つく。
【0157】
【表3】

【産業上の利用可能性】
【0158】
本発明の活性エネルギー線硬化型感光性組成物は、硬化後の硬化膜が硬度、密着性及び高透明性に優れているため、樹脂成型品ハードコート用途及びディスプレイハードコート用途(ブラウン管、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ又はタッチパネル用)において表面保護硬化膜として有用である。本発明の活性エネルギー線硬化型感光性組成物を硬化させた硬化膜は偏光板の保護膜としても有用である。また、硬化膜のレジストパターンの現像性に優れるため、レジスト膜用としても有用であり、少エネルギー量でも高着色剤濃度で厚膜硬化可能であるため、UV硬化インク(UV印刷インク及びUVインクジェット印刷インク等)用としても有用である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エチレン性不飽和結合含有基(x)を有するフタル酸エステル、トリメリット酸エステル及びピロメリット酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも1種のエステル化合物(A)、重合開始剤(C)、並びに必要により、ウレタン基及び/又はウレア基を有する(メタ)アクリレート(B)と活性エネルギー線により酸を発生する酸発生剤(D)の少なくとも一方を含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化型感光性組成物。
【請求項2】
前記エチレン性不飽和結合含有基(x)が、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、1−プロペニル基及びアリル基からなる群から選ばれる少なくとも1種の置換基である請求項1記載の感光性組成物。
【請求項3】
前記エステル化合物(A)が、下記一般式(1)〜(3)のいずれかで表される化合物である請求項1又は2記載の感光性組成物。
【化1】

[式中、R1〜R9はそれぞれ独立に下記一般式(4)〜(8)のいずれかで表される置換基である。]
【化2】

[式中、R10、R12、R14はそれぞれ独立に炭素数2〜12の2価の脂肪族炭化水素基であり、R11、R13、R15はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、*はそれが付された結合により置換基が前記一般式(1)〜(3)におけるオキシカルボニル基の酸素原子と結合することを表す。]
【請求項4】
前記ウレタン基及び/又はウレア基を有する(メタ)アクリレート(B)が、水酸基を有する(メタ)アクリレート及び/又はアミノ基を有する(メタ)アクリレートを含有する活性水素成分(h)と有機ポリイソシアネート成分(i)とが反応されて得られる化合物である請求項1〜3のいずれか記載の感光性組成物。
【請求項5】
前記有機ポリイソシアネート成分(i)が、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート及び1,5−ナフタレンジイソシアネートからなる群から選ばれる少なくとも1種のイソシアネートを含有する請求項4記載の感光性組成物。
【請求項6】
前記重合開始剤(C)が、アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(C1)、α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(C2)、ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(C3)、α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(C4)、ベンゾイン誘導体系重合開始剤(C5)、オキシムエステル誘導体系重合開始剤(C6)及びチタノセン誘導体系重合開始剤(C7)からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合開始剤である請求項1〜5のいずれか記載の感光性組成物。
【請求項7】
前記活性エネルギー線により酸を発生する酸発生剤(D)が、スルホニウム塩(D1)及び/又はヨードニウム塩(D2)である請求項1〜6のいずれか記載の感光性組成物。
【請求項8】
前記ヨードニウム塩(D2)が、下記化学式(9)で表される化合物である請求項7記載の感光性組成物。
【化3】

【請求項9】
前記エステル化合物(A)の含有量が1〜80重量%、前記重合開始剤(C)の含有量が0.05〜30重量%、前記ウレタン基及び/又はウレア基を有する(メタ)アクリレート(B)の含有量が0〜90重量%、前記活性エネルギー線により酸を発生する酸発生剤(D)の含有量が0〜30重量%である請求項1〜8のいずれか記載の感光性組成物。
【請求項10】
ハードコート用(樹脂成型品のハードコート用若しくはディスプレイのハードコート用)、レジスト用、又はUV硬化インク用である請求項1〜9のいずれか記載の感光性組成物。
【請求項11】
請求項1〜10のいずれか記載の感光性組成物が活性エネルギー線により硬化されてなる硬化物。
【請求項12】
ハードコート塗膜またはレジスト膜である請求項11記載の硬化物。

【公開番号】特開2013−57049(P2013−57049A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−50868(P2012−50868)
【出願日】平成24年3月7日(2012.3.7)
【出願人】(000002288)三洋化成工業株式会社 (1,719)
【Fターム(参考)】