説明

硬化性組成物、その硬化物及び積層体

【課題】 優れた塗工性を有し、かつ各種基材の表面に、高温高湿環境下においても安定した帯電防止性に優れた塗膜(被膜)を形成し得る硬化性組成物、その硬化物、並びに帯電防止性に優れた積層体を提供する。
【解決手段】 (A)1個のエチレン性不飽和基を有する化合物30〜70質量%、(B)2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物20〜60質量%、(C)光重合開始剤0.1〜10質量%及び(D)重合性基を有しない、脂肪族第四アンモニウム塩1〜10質量%を含有し、組成物の硬化物のガラス転移温度が160〜200℃である、放射線硬化性液状組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、硬化性組成物、その硬化物及び積層体に関する。さらに詳しくは、優れた塗工性を有し、かつ各種透明基材[例えば、プラスチック(ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、ノルボルネン系樹脂等)、金属、木材、紙、ガラス、スレート等]との密着性に優れ、透明基材の表面に、帯電防止性に優れた塗膜(被膜)を形成し得る硬化性組成物、その硬化物、及び帯電防止性に優れた積層体に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、各種基材表面の汚染防止のための保護コーティング材;各種基材の接着剤、シーリング材;印刷インクのバインダー材として、優れた塗工性を有し、かつ各種基材の表面に、密着性、透明性、耐薬品性、帯電防止性及び塗膜面の外観のいずれにも優れた硬化膜を形成し得る硬化性組成物が要請されている。
また、フィルム型液晶素子、タッチパネル、プラスチック光学部品等の帯電防止膜の用途においては、上記要請に加えて、高屈折率の硬化膜を形成し得る硬化性組成物が要請されている。
【0003】
このような要請を満たすため、種々の組成物が提案されているが、硬化性組成物として優れた塗工性を有し、また硬化膜とした場合に、高温高湿環境下においても安定した帯電防止性に優れるという特性を備えたものはまだ得られていないのが現状である。
【0004】
例えば、帯電防止剤である第四アンモニウム塩には、重合性基を有しないタイプと(メタ)アクリロイル基やビニル基等の重合性基を有するタイプが知られている。特許文献1〜2には、帯電防止剤として重合性基を有しない長鎖脂肪族第四アンモニウムアルキルサルフェートを添加した熱硬化型の帯電防止コーティング材が記載されている。特許文献3〜4には、重合性基を有する第四アンモニウム塩を添加した放射線硬化型帯電防止コーティング樹脂組成物が記載されている。
【0005】
しかし、重合性基を有しない長鎖脂肪族第四アンモニウムアルキルサルフェート等の帯電防止剤を放射線硬化性組成物に配合する場合、帯電防止性を有効に付与するために十分な量を配合すると、バインダー樹脂との相溶性が不十分であるために、特に高温高湿環境下において、帯電防止剤が硬化樹脂の表面に析出(ブリードアウト)し、その結果、帯電防止性が経時的に劣化し、また、硬化樹脂の透明性が低下する等の欠点が見られることが多かった。
【0006】
【特許文献1】特開平2−185541号公報
【特許文献2】特開平4−1271号公報
【特許文献3】特開平9−165555号公報
【特許文献4】特開平7−258628号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、優れた塗工性を有し、かつ各種透明基材の表面に、高温高湿環境下においても安定した帯電防止性塗膜(被膜)を形成し得る硬化性組成物、その硬化物、及び低反射率を有するとともに帯電防止性に優れた積層体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意研究を重ね、所定の放射線硬化性組成物に重合性基を有しない長鎖脂肪族第四アンモニウム塩を添加することにより、高温高湿環境下においても安定した帯電防止性が得られることを見出し、本発明を完成させた。
本発明によれば、以下の硬化性組成物、その硬化膜及び積層体を提供できる。
【0009】
[1]組成物全量に対して、(A)1個のエチレン性不飽和基を有する化合物30〜70質量%、(B)2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物20〜60質量%、(C)光重合開始剤0.1〜10質量%及び(D)重合性基を有しない、脂肪族第四アンモニウム塩1〜10質量%を含有し、組成物の硬化物のガラス転移温度が160〜200℃である、硬化性組成物;
[2]前記(D)成分が、下記式(1)で示される化合物である、上記[1]に記載の硬化性組成物;
【化2】

[式(1)中、Rは、炭素数8〜22のアルキル基またはアルケニル基、Aは炭素数1〜4のアルキル基である。]
[3]前記(B)エチレン性不飽和基含有化合物が、(A)成分の全量に対して、3個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物を20〜60質量%含有する、上記[1]又は[2]に記載の硬化性組成物;
[4]上記[1]〜[3]のいずれかに記載の硬化性組成物の硬化物からなる硬化膜;
[5]透明基材上に、上記[4]に記載の硬化膜からなる層を有する、積層体。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、優れた塗工性を有し、かつ各種基材の表面に、帯電防止性及び基材、低屈折率層、その他ハードコート層等との密着性に優れた塗膜(被膜)を形成し得る硬化性組成物、その硬化物、及び帯電防止性に優れた積層体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の硬化性組成物、その硬化物及び積層体の実施の形態を具体的に説明する。
I.硬化性組成物
本発明の硬化性組成物は、(A)1個のエチレン性不飽和基を有する化合物、(B)2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物、(C)光重合開始剤及び(D)重合性基を有しない、脂肪族第四アンモニウム塩を含有することを特徴とするものである。
以下、本発明の硬化性組成物の各構成成分について具体的に説明する。
【0012】
1.(A)1個のエチレン性不飽和基を有する化合物
本発明の組成物において用いられる(A)成分は、1個のエチレン性不飽和基を有する化合物である。成分(A)は組成物の成膜性を高めるために好適に用いられる。化合物(A)としては、1個のエチレン性不飽和基を有する限り特に制限はないが、例えば、(メタ)アクリルエステル類、ビニル化合物類を挙げることができる。この中では、(メタ)アクリルエステル類が好ましい。
【0013】
以下、本発明に用いられる化合物(A)の具体例としては、例えばN−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等のビニル基含有ラクタム;イソボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の脂環式構造含有(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート、4−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン等が挙げられる。さらに、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、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(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、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(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、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(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、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、t−オクチル(メタ)アクリルアミド、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、7−アミノ−3,7−ジメチルオクチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、セチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル等を挙げることができる。これらの中では、ホモポリマーのガラス転移温度が比較的高い、ビニル基含有ラクタムや脂環式構造含有(メタ)アクリレート等が好ましく、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等がさらに好ましい。
【0014】
これら(A)成分の市販品としては、VP(BASF JAPAN)等を使用することができる。
【0015】
(A)成分である1個のエチレン性不飽和基を有する化合物は、組成物全量に対して、通常10〜70質量%配合されるが、より好ましくは10〜50質量%、特に好ましくは10〜40質量%配合される。
【0016】
2.(B)2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物
本発明の組成物において用いられる(B)成分は、2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物である。成分(B)は組成物の成膜性を高めるために好適に用いられる。化合物(B)としては、2個以上のエチレン性不飽和基を有する限り特に制限はないが、例えば、(メタ)アクリルエステル類、ビニル化合物類を挙げることができる。この中では、(メタ)アクリルエステル類が好ましい。
【0017】
以下、本発明に用いられる化合物(B)の具体例を列挙する。
(メタ)アクリルエステル類としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、エチレングルコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(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、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、ジエチレングルコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングルコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングルコールジ(メタ)アクリレート、ビス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、及びこれらの出発アルコール類へのエチレンオキシド又はプロピレンオキシド付加物のポリ(メタ)アクリレート類、分子内に2以上の(メタ)アクリロイル基を有するオリゴエステル(メタ)アクリレート類、オリゴエーテル(メタ)アクリレート類、オリゴウレタン(メタ)アクリレート類、オリゴエポキシ(メタ)アクリレート類、及び下記式(2)で示される構造を含む多官能(メタ)アクリレート類等を挙げることができる。
【化3】

(式(2)においてRは水素原子、またはフッ素を除くハロゲン原子を示し、Rは−CH−、−S−または−C(CH−を示す)
【0018】
上記式(2)で示される構造を有する多官能(メタ)アクリレート類の具体例としては、エチレンオキシド付加ビスフェノールA(メタ)アクリル酸エステル、エチレンオキシド付加テトラブロモビスフェノールA(メタ)アクリル酸エステル、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA(メタ)アクリル酸エステル、プロピレンオキシド付加テトラブロモビスフェノールA(メタ)アクリル酸エステル、ビスフェノールAジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールAエポキシ(メタ)アクリレート、テトラブロモビスフェノールAジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールAエポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールFエポキシ(メタ)アクリレート、テトラブロモビスフェノールFジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールFエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
以上に挙げた(B)成分の中では、ホモポリマーのガラス転移温度が比較的高い、ビスフェノールAエポキシ(メタ)アクリレート等の上記式(2)で示される構造を含む多官能(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等とが好ましい。
【0019】
ビニル化合物類としては、ジビニルベンゼン、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、トリエチレングリコールジビニルエーテル等を挙げることができる。
【0020】
このような化合物(B)の市販品としては、例えば、(株)三和ケミカル製 商品名:ニカラック MX−302、東亞合成(株)製 商品名:アロニックス M−400、M−408、M−450、M−305、M−309、M−310、M−315、M−320、M−350、M−360、M−208、M−210、M−215、M−220、M−225、M−233、M−240、M−245、M−260、M−270、M−1100、M−1200、M−1210、M−1310、M−1600、M−221、M−203、TO−924、TO−1270、TO−1231、TO−595、TO−756、TO−1343、TO−902、TO−904、TO−905、TO−1330、日本化薬(株)製 商品名:KAYARAD D−310、D−330、DPHA、DPCA−20、DPCA−30、DPCA−60、DPCA−120、DN−0075、DN−2475、SR−295、SR−355、SR−399E、SR−494、SR−9041、SR−368、SR−415、SR−444、SR−454、SR−492、SR−499、SR−502、SR−9020、SR−9035、SR−111、SR−212、SR−213、SR−230、SR−259、SR−268、SR−272、SR−344、SR−349、SR−601、SR−602、SR−610、SR−9003、PET−30、T−1420、GPO−303、TC−120S、HDDA、NPGDA、TPGDA、PEG400DA、MANDA、HX−220、HX−620、R−551、R−712、R−167、R−526、R−551、R−712、R−604、R−684、TMPTA、THE−330、TPA−320、TPA−330、KS−HDDA、KS−TPGDA、KS−TMPTA、共栄社化学(株)製 商品名:ライトアクリレート PE−4A、DPE−6A、DTMP−4A等を挙げることができる。
【0021】
(B)成分である2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物は、組成物全量に対して、通常20〜80質量%配合されるが、より好ましくは40〜80質量%、特に好ましくは50〜80質量%配合される。
【0022】
(B)成分中には、3個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物を配合することが好ましい。3個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物の配合量は、(B)成分の全量に対して、通常20〜60質量%であり、好ましくは、20〜50質量%である。
【0023】
3.(C)光重合開始剤
光重合開始剤としては、光照射により分解してラジカルを発生して重合を開始せしめるものであれば特に制限はなく、例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、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、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オン、2−ベンジルー2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1,4−(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、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、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)等を挙げることができる。
【0024】
光重合開始剤の市販品としては、例えば、チバスペシャルティケミカルズ(株)製 商品名:イルガキュア 184、369、651、500、819、907、784、2959、CGI1700、CGI1750、CGI1850、CG24−61、ダロキュア 1116、1173、BASF社製 商品名:ルシリン TPO、UCB社製 商品名:ユベクリル P36、フラテツリ・ランベルティ社製 商品名:エザキュアー KIP150、KIP65LT、KIP100F、KT37、KT55、KTO46、KIP75/B等を挙げることができる。
【0025】
本発明の組成物を硬化させる場合、必要に応じて光重合開始剤と熱重合開始剤とを併用することができる。
好ましい熱重合開始剤としては、例えば、過酸化物、アゾ化合物を挙げることができ、具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチル−パーオキシベンゾエート、アゾビスイソブチロニトリル等を挙げることができる。
【0026】
(C)成分である光重合開始剤は、組成物全量に対して、通常0.1〜10質量%配合されるが、より好ましくは0.5〜5質量%配合される。0.1質量%未満であると、成膜性が不十分となることがあり、10質量%を超えると、高硬度の硬化物が得られないことがある。
【0027】
4.(D)重合性基を有しない、脂肪族第四アンモニウム塩
本発明の組成物において用いられる(D)成分は、重合性基を有しない、脂肪族第四アンモニウム塩である。成分(D)は組成物を硬化して得られる硬化膜に帯電防止性を付与するために配合される。
【0028】
(D)成分の典型例としては、長鎖脂肪族第四アンモニウムアルキルサルフェートを挙げることができ、好ましくは、下記式(1)で示される化合物を挙げることができる。
【化4】

[式(1)中、Rは、炭素数8〜22のアルキル基またはアルケニル基、Aは炭素数1〜4のアルキル基である。]
本発明の(D)成分は、重合性基を有しないことが必要である。重合性基を有しないことにより、硬化膜中である程度移動することができ、硬化膜の帯電防止性により効果的に寄与することができる。
【0029】
本発明の(D)成分としては、下記式(3)で示される変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェートが好ましい。この化合物の市販品としては、エレガン264−WAX(日本油脂株式会社)を挙げることができる。
【化5】

[式(3)中、Rは、式(1)のRに同義である。]
【0030】
(D)成分である光重合開始剤は、組成物全量に対して、通常1〜10質量%配合されるが、より好ましくは1〜5質量%配合される。1質量%未満であると、帯電防止性が不十分となることがあり、10質量%を超えると、(D)成分が組成物中に溶解しにくくなるため均一な組成物が得られにくくなることがある。
【0031】
5.その他の成分
本発明の硬化性組成物には、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて、光増感剤、重合禁止剤、重合開始助剤、レベリング剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、無機充填剤、顔料、染料等を適宜配合できる。
また、本発明の組成物には重合開始剤として、光重合開始剤(C)が含まれているが、その他に、熱的にカチオン種を発生させる化合物及び/又は熱的に活性ラジカル種を発生させる化合物等の熱重合開始剤を配合することができる。
熱的にカチオン種を発生させる化合物としては、例えば、脂肪族スルホン酸、酸脂肪族スルホン酸塩、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸塩、芳香族カルボン酸、芳香族カルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸塩、リン酸エステル、金属塩等の化合物を挙げることができる。
これらは、1種単独で又は2種以上を組合わせて用いることができる。
【0032】
好ましい熱重合開始剤としては、例えば、過酸化物、アゾ化合物を挙げることができ、具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチル−パーオキシベンゾエート、アゾビスイソブチロニトリル等を挙げることができる。
【0033】
6.組成物のガラス転移温度
本発明の組成物の硬化物のガラス転移温度(Tg)は、160〜200℃であることが好ましく、170〜190℃であることがさらに好ましい。ここでいうガラス転移温度は動的粘弾性測定装置により振動周波数1kHzで測定した損失正接(tanδ)の極大値を示す温度で定義される。Tgは、バイブロン法により温度に対するtanδの極大値を測定することにより求められる。Tgが上記範囲にあることにより、(D)成分との相溶性が改善される。
【0034】
7.組成物の塗布(コーティング)方法
本発明の組成物は帯電防止膜や被覆材の用途に好適であり、帯電防止や被覆の対象となる基材としては、例えば、プラスチック(ポリカーボネート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、エポキシ、メラミン、トリアセチルセルロース、ABS、AS、ノルボルネン系樹脂等)、金属、木材、紙、ガラス、スレート等を挙げることができる。これら基材の形状は板状、フィルム状又は3次元成形体でもよく、コーティング方法は、通常のコーティング方法、例えばディッピングコート、スプレーコート、フローコート、シャワーコート、ロールコート、スピンコート、刷毛塗り等を挙げることができる。これらコーティングにおける塗膜の厚さは、乾燥、硬化後、通常0.01〜400μmであり、好ましくは、0.1〜200μmである。
【0035】
本発明の組成物は、塗膜の厚さを調節するために、溶剤で希釈して用いることができる。例えば、帯電防止膜や被覆材として用いる場合の粘度は、通常0.1〜50,000mPa・秒/25℃であり、好ましくは、0.5〜10,000mPa・秒/25℃である。
塗膜厚さの調節に用いることができる溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類等が挙げられる。また、この溶剤の使用量は、特に制限されないが、本発明の組成物100質量部に対して、通常5〜100,000質量部、好ましくは10〜10,000質量部である。
【0036】
8.組成物の硬化方法
本発明の組成物は、熱及び/又は放射線(光)によって硬化させることができる。熱による場合、その熱源としては、例えば、電気ヒーター、赤外線ランプ、熱風等を用いることができる。放射線(光)による場合、その線源としては、組成物をコーティング後短時間で硬化させることができるものである限り特に制限はないが、例えば、赤外線の線源として、ランプ、抵抗加熱板、レーザー等を、また可視光線の線源として、日光、ランプ、蛍光灯、レーザー等を、また紫外線の線源として、水銀ランプ、ハライドランプ、レーザー等を、また電子線の線源として、市販されているタングステンフィラメントから発生する熱電子を利用する方式、金属に高電圧パルスを通じて発生させる冷陰極方式及びイオン化したガス状分子と金属電極との衝突により発生する2次電子を利用する2次電子方式を挙げることができる。また、アルファ線、ベータ線及びガンマ線の線源として、例えば、Co60等の核分裂物質を挙げることができ、ガンマ線については加速電子を陽極へ衝突させる真空管等を利用することができる。これら放射線は1種単独で又は2種以上を同時に又は一定期間をおいて照射することができる。
【0037】
II. 硬化膜
本発明の硬化物は、前記硬化性組成物を種々の基材、例えば、プラスチック基材にコーティングして硬化させることにより得ることができる。具体的には、組成物をコーティングし、好ましくは、0〜200℃で揮発成分を乾燥させた後、上述の、熱及び/又は放射線で硬化処理を行うことにより被覆成形体として得ることができる。熱による場合の好ましい硬化条件は20〜150℃であり、10秒〜24時間の範囲内で行われる。放射線による場合、紫外線又は電子線を用いることが好ましい。そのような場合、好ましい紫外線の照射光量は0.01〜10J/cmであり、より好ましくは、0.1〜2J/cmである。また、好ましい電子線の照射条件は、加圧電圧は10〜300KV、電子密度は0.02〜0.30mA/cmであり、電子線照射量は1〜10Mradである。
【0038】
本発明の硬化膜は、高硬度及び高屈折率を有するとともに、耐擦傷性並びに基材及び低屈折率層との密着性に優れた塗膜(被膜)を形成し得る特徴を有しているので、フィルム型液晶素子、タッチパネル、プラスチック光学部品等のハードコートや帯電防止膜等として特に好適に用いられる。
また、本発明の硬化膜は、帯電防止性に優れており、種々のプラスチック光学部品等における帯電防止膜としても有用である。
【0039】
III.積層体
本発明の積層体は、前記硬化性組成物を硬化させてなる硬化膜を透明基材上に積層してなる帯電防止膜として特に好適なものである。
本発明の積層体に用いられる透明基材としては特に制限はないが、例えば前述の、プラスチック(ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、PET樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、ノルボルネン系樹脂等)等を挙げることができる。
【0040】
本発明の積層体は、帯電防止性に優れるため、フィルム型液晶素子、タッチパネル、プラスチック光学部品等の表面コート膜として特に好適に用いられる。
【実施例】
【0041】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例の記載に限定されるものではない。また、実施例中、各成分の配合量は特に記載のない限り質量部、質量%を意味している。
【0042】
[硬化性組成物の調製]
実施例1
紫外線を遮蔽した容器中において、トリメチロールプロパントリアクリレート15部、ビスフェノール型エポキシジアクリレート40部、N−ビニルピロリドン23部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート20部、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン3部、IRGANOX1035を0.3部、ジエチルアミン0.1部、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル0.15部を加え、4級アンモニウム塩の変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート(エレガン264−WAX;日本油脂株式会社)を4.0部追添し、60℃で1時間撹拌することで均一な溶液の組成物を得た。
【0043】
比較例1〜6
表1に示す組成に変えたこと以外は実施例1と同様の方法により、比較例1〜6の各組成物を得た。
【0044】
[積層体の作成]
実施例2
実施例1で得られた組成物を、アプリケーターバーを用いて、PET基材上に塗工した。次いで、大気中、メタルハライドランプを用いて、220mW/cm、0.4J/cmの光照射条件で塗膜を紫外線硬化させ、厚さ200μmの硬化膜がPET基材上に積層された積層体を得た。
この積層体の表面抵抗を、ハイ・レジスタンス・メーター(アジレント・テクノロジー(株)製 Agilent4339B)、及びレジスティビティ・セル16008B(アジレント・テクノロジー(株)製)を用い、印加電圧100Vの条件で測定した。表面抵抗値は、3×1013Ω/□であった。
【0045】
比較例7〜12
実施例1の組成物に替えて、比較例1〜6で得られた組成物を各々用いた他は、実施例2と同様にして、積層体を作製した。
【0046】
<積層体の特性評価>
1.硬化膜のガラス転移温度
実施例1及び比較例7〜12で得られた積層体について、積層体作成後3mm×3.6cmにカッティングし、動的粘弾性測定装置により振動周波数1kHzで測定した損失正接(tanδ)の極大値を示す温度を測定し(バイブロン法:レオバイブロン、株式会社オリエンテック)、温度に対するtanδの極大値をガラス転移温度(Tg)とした。
2.ブリード物の有無
実施例2及び比較例7〜12で得られた積層体について、積層体の製膜直後と、80℃85%相対湿度の条件下で1日、及び1週間放置後に、積層体の表面におけるブリード物の有無を目視判定した。ブリード物が認められなかった場合を「なし」、ブリード物が認められた場合を「あり」と判定した。
【0047】
【表1】

【0048】
トリメチロールプロパントリアクリレート:ビスコートTMP−3A#295(大阪有機化学工業株式会社)
ビスフェノール型エポキシジアクリレート:VR−77(昭和高分子株式会社)
N−ビニルピロリドン:VP(BASF JAPAN)
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート:KAYARAD DPHA(日本化薬株式会社)
フェノキシテトラエチレングリコールアクリレート:PHE−4S(第一工業製薬株式会社)
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン:Irgacure184(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社)
Irganox1035:チオジエチレンビス[3−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピネート](チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社)
ジエチルアミン:(三菱ガス化学株式会社)
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル:プライサーフA208F(第一工業製薬株式会社)
変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート:エレガン264−WAX(日本油脂株式会社)
【0049】
上記表1の結果から、積層体を高温高湿環境下に暴露した場合に、実施例の積層体では、積層体表面にブリード物が発生しないのに対して、比較例の積層体では、経時的にブリード物が発生することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【0050】
本発明の硬化性組成物、その硬化物及び積層体は、例えば、プラスチック光学部品、タッチパネル、フィルム型液晶素子、プラスチック容器、建築内装材としての床材、壁材、人工大理石等の傷付き(擦傷)防止や汚染防止のための保護コーティング材;フィルム型液晶素子、タッチパネル、プラスチック光学部品等の帯電防止膜;各種基材の接着剤、シーリング材;印刷インクのバインダー材等として、特に帯電防止膜として好適に用いることができる。
また、本発明の積層体は、帯電防止性に優れているので、例えば、CRT、液晶表示パネル、プラズマ表示パネル、エレクトロルミネッセンス表示パネル等各種パネル用の塵埃の付着を防止する目的としての利用や電磁波シールドとしての利用、またこれらの帯電防止膜としても有用である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
組成物全量に対して、
(A)1個のエチレン性不飽和基を有する化合物 10〜70質量%、
(B)2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物 20〜80質量%、
(C)光重合開始剤 0.1〜10質量%、及び
(D)重合性基を有しない、脂肪族第四アンモニウム塩 1〜10質量%
を含有し、組成物の硬化物のガラス転移温度が160〜200℃である、硬化性組成物。
【請求項2】
前記(D)成分が、下記式(1)で示される化合物である、請求項1に記載の硬化性組成物。
【化1】

[式(1)中、Rは、炭素数8〜22のアルキル基またはアルケニル基、Aは炭素数1〜4のアルキル基である。]
【請求項3】
前記(B)エチレン性不飽和基含有化合物が、(B)成分の全量に対して、3個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物を20〜60質量%含有する、請求項1又は2に記載の硬化性組成物。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか一に記載の硬化性組成物の硬化物からなる硬化膜。
【請求項5】
透明基材上に、請求項4に記載の硬化膜からなる層を有する、積層体。

【公開番号】特開2006−348194(P2006−348194A)
【公開日】平成18年12月28日(2006.12.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−177330(P2005−177330)
【出願日】平成17年6月17日(2005.6.17)
【出願人】(000004178)JSR株式会社 (3,320)
【Fターム(参考)】