JP2002241446A - 硬化性組成物、硬化被膜および被覆基材 - Google Patents
硬化性組成物、硬化被膜および被覆基材Info
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Abstract
期間劣化しない硬化被膜を、一度の塗布工程で形成でき
る硬化性組成物、該組成物より形成される硬化被膜及び
該被膜を有する被覆基材の提供。 【解決手段】活性エネルギ線硬化性の重合性官能基を1
個以上有する化合物(A)と、ポリフルオロアルキル
基含有重合性モノマー(a)と光硬化性官能基含有重合
性モノマー(b)とを共重合するか、又は前記重合性
モノマー(a)と光硬化性官能基を導入しうる官能基含
有重合性モノマー(d)とを共重合して得られた含フッ
素共重合体(D)に光硬化性官能基を導入して得られた
含フッ素共重合体(B)と、光重合開始剤(C)とを含
有する硬化性組成物。
Description
性、防汚性、非粘着性(剥離性)に優れた硬化被膜を形
成しうる硬化性組成物、該硬化性組成物を用いて形成さ
れる硬化被膜、および該硬化被膜を有する被覆基材に関
する。
どの基材の表面に形成される保護膜には、ハードコート
性、防汚性、非粘着性などが求められる。
能を有する保護膜を形成するためには、硬質の被膜を形
成するためのハードコート加工と、撥水性または撥油性
などの低表面張力性を有する被膜を形成するための防汚
非粘着加工とを、別々に行なう必要があった。そのた
め、工程が増え、コストの増加につながっていた。
複数の性能を満足させる被膜を一度の工程で形成する様
々な試みが提案されている。たとえば、特開平10−1
04403号公報には、紫外線硬化型樹脂とフッ素原子
含有アルキルアルコキシシランとを含むオリゴマーから
なる硬化膜を有するシート、特開平6−211945号
公報には、アルキルフルオロアクリレートと相溶性のな
いアクリレートとアルキルフルオロアクリレートからな
る硬化膜を有するシート、特開平11−305420号
公報には、レジストとの剥離性を改良したフォトマスク
用保護層、が開示されている。
104403号公報では、紫外線硬化型樹脂とフッ素原
子含有のオリゴマーとの反応性が乏しいため、経時的に
フッ素原子含有のオリゴマーがブリードアウトする問題
があった。また、特開平6−211945号公報では、
両者の相溶性が乏しいために、均一な被膜が得られず、
透明性のあるきれいな外観の被膜が得られにくい問題が
あった。そして、特開平11−305420号公報で
は、加熱硬化工程が必要であるため生産性が低い問題が
あった。
つ耐摩耗性に優れ、さらに長期間の使用においても該性
能が劣化しない硬化被膜を、一度の塗布工程で形成でき
る硬化性組成物、該硬化性組成物を用いて形成される硬
化被膜および該硬化皮膜を有する被覆基材の提供を目的
とする。
線硬化性の重合性官能基を1個以上有する化合物(A)
と、ポリフルオロアルキル基を有する重合性モノマー
(a)と光硬化性官能基を有する重合性モノマー(b)
とを共重合するか、または、ポリフルオロアルキル基
を有する重合性モノマー(a)と光硬化性官能基を導入
しうる官能基を有する重合性モノマー(d)とを共重合
して得られた含フッ素共重合体(D)に光硬化性官能基
を導入することにより得られた含フッ素共重合体(B)
と、光重合開始剤(C)とを含有することを特徴とする
硬化性組成物を提供する。
100質量部に対して、前記含フッ素共重合体(B)を
0.01〜20質量部、前記光重合開始剤(C)を0.
01〜20質量部含むことが好ましい。
て形成される硬化被膜を提供する。さらに、本発明は、
基材の少なくとも一方の面に前記硬化被膜を有すること
を特徴とする被覆基材を提供する。上記発明において
は、前記基材がフォトマスクであることが好ましい。
し、かつ耐摩耗性に優れ、さらに長期間の使用において
も該性能が劣化しない硬化被膜を、一度の塗布工程で形
成できる硬化性組成物、該硬化性組成物を用いて形成さ
れる上記性能を有する硬化被膜、および該硬化被膜を有
する被覆基材を提供できる。
成分について説明する。なお、以下の説明において、ア
クリロイル基およびメタクリロイル基を総称して(メ
タ)アクリロイル基といい、(メタ)アクリロイルオキ
シ基、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリレートなど
の表現も同様とする。
1個以上有する化合物(A)(以下、単に化合物(A)
という。)について説明する。
って重合しうる重合性官能基を1個有する化合物(以
下、単に単官能性化合物という。)としては、(メタ)
アクリロイル基を有する化合物が好ましく、特にアクリ
ロイル基を有する化合物が好ましい。また、その他に水
酸基、エポキシ基などの官能基を有していてもよい。上
記単官能性化合物としては、たとえば以下のものが挙げ
られる。
基の炭素数は1〜13)、アリル(メタ)アクリレー
ト、ベンジル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル
(メタ)アクリレート、ブタンジオール(メタ)アクリ
レート、ブトキシトリエチレングリコールモノ(メタ)
アクリレート、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリ
レート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)
アクリレート、2−シアノエチル(メタ)アクリレー
ト、シクロヘキシル(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、2,3−ジブロモプロ
ピル(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、
クリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(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(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリ
レート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、グ
リセロール(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)
アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(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−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リド、2−ヒドロ
キシプロピル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メ
タ)アクリレート、3−(メタ)アクリロイルオキシプ
ロピルトリメトキシシラン、2−メトキシエチル(メ
タ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メ
タ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール
(メタ)アクリレート、メトキシテトラエチレングリコ
ール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリ
コール(メタ)アクリレート、メトキシ化シクロデカト
リエン(メタ)アクリレート、
フェノキシポリエチレングリコール(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(メ
タ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)ア
クリレート、フェノキシヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、
フェノキシジエチレングリコール(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、フェノキシヘキサエチレングリコール(メ
タ)アクリレート、フェノキシ(メタ)アクリレート、
ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、スル
ホン酸ソーダエトキシ(メタ)アクリレート、テトラフ
ルオロプロピル(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、トリフルオロエチル
(メタ)アクリレート、ビニルアセテート、N−ビニル
カプロラクタム、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホ
ルムアミド、モルホリノ(メタ)アクリレート、2−モ
ルホリノエチル(メタ)アクリレート。
基を2個以上有する化合物(以下、単に多官能性化合物
という。)としては、特開平11−240103号公報
の段落番号0016〜0020、0023〜0047に
記載された化合物が好ましく挙げられる。
タ)アクリロイル基から選ばれる1種以上の重合性官能
基を2個以上(2〜50個が好ましく、より好ましくは
3〜30個)有する化合物が挙げられる。その中でも
(メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上有する化合
物、すなわち多価アルコールなどの2個以上の水酸基を
有する化合物と(メタ)アクリル酸とのポリエステルが
好ましい。また、上記重合性官能基以外に種々の官能基
または結合を有する化合物であってもよい。特に、ウレ
タン結合を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物
(以下、アクリルウレタンという。)と、ウレタン結合
を有しない(メタ)アクリル酸エステル化合物が好まし
い。
タエリスリトールまたはその多量体であるポリペンタエ
リスリトールとポリイソシアネートとヒドロキシアルキ
ル(メタ)アクリレートとの反応生成物であるアクリル
ウレタンであり、かつ、活性エネルギ線硬化性の重合性
官能基を3個以上(より好ましくは4〜20個)有する
多官能性化合物、または、2)ペンタエリスリトールま
たはポリペンタエリスリトールの水酸基含有ポリ(メ
タ)アクリレートとポリイソシアネートとの反応生成物
であるアクリルウレタンであり、かつ、活性エネルギ線
硬化性の重合性官能基を3個以上(より好ましくは4〜
20個)有する多官能性化合物、が挙げられる。
クリル酸エステル化合物としては、ペンタエリスリトー
ル系ポリ(メタ)アクリレート、またはイソシアヌレー
ト系ポリ(メタ)アクリレートが挙げられる。なお、ペ
ンタエリスリトール系ポリ(メタ)アクリレートとは、
ペンタエリスリトールまたはポリペンタエリスリトール
と(メタ)アクリル酸とのポリエステル(好ましくは活
性エネルギ線硬化性の重合性官能基を4〜20個有す
る。)をいう。また、イソシアヌレート系ポリ(メタ)
アクリレートとは、トリス(ヒドロキシアルキル)イソ
シアヌレート、またはトリス(ヒドロキシアルキル)イ
ソシアヌレートの1モルに1〜6モルのカプロラクトン
またはアルキレンオキシドを付加して得られる化合物
と、(メタ)アクリル酸とのポリエステル(好ましくは
活性エネルギ線硬化性の重合性官能基を2〜3個有す
る。)をいう。
性化合物と、他の活性エネルギ線硬化性の重合性官能基
を2個以上有する多官能性化合物(特に多価アルコール
のポリ(メタ)アクリレート)とを併用してもよい。
物または上記多官能性化合物の割合は特に制限されな
い。
明する。本発明における含フッ素共重合体(B)は、
ポリフルオロアルキル基を有する重合性モノマー(a)
(以下、単に重合性モノマー(a)という。)と光硬化
性官能基を有する重合性モノマー(b)(以下、単に重
合性モノマー(b)という。)とを共重合するか、また
は、重合性モノマー(a)と光硬化性官能基を導入し
うる官能基を有する重合性モノマー(d)(以下、単に
重合性モノマー(d)という。)とを共重合して得られ
た含フッ素共重合体(D)に光硬化性官能基を導入する
ことにより得られた化合物である。
表される化合物が好ましい。
NH−、−NHCO−および−OCO−からなる群より
選ばれる基。 Rf:炭素数2〜40のポリフルオロアルキル基または
炭素数2〜40のポリフルオロアルケニル基。ただし、
基中の水素原子の1個以上が水酸基またはハロゲン原子
に置換されていてもよく、炭素−炭素結合間にエーテル
性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されて
いてもよい。
ましい。Rfとしては、炭素数2〜22のポリフルオロ
アルキル基が好ましく、炭素数4〜18のポリフルオロ
アルキル基がより好ましく、炭素数6〜14のポリフル
オロアルキル基がさらに好ましい。特にアルキル基の水
素原子の全てがフッ素原子に置換された、炭素数6〜1
4の直鎖のペルフルオロアルキル基が好ましい。
は下記の化合物が好ましく挙げられる。
q:2〜6の整数)。F(CF2)m−、(CF3)2CF
(CF2)m−、H(CF2)m−、F(CF2)m(C
H2)q−、(CF3)2CF(CF2)m(CF2)q−、
(CF3)2C(CH3)(CH2)q−、CF3CHFCF
2(CH2)q−、H(CF2)m(CH2)q−、(CF3)
2C=CF−、F(CF2)mCH=CH(CH2)q−、
F(CF2)mCH2CHI(CH2)q−、(CF3)2C
F(CF2)mCH2CHI(CH2)q−、F(CF2)m
CH2CH(OH)(CH2)q−、(CF3)2CF(C
F2)mCH2CH(OH)(CH2)q−、CF3O[CF
(CF3)CF2O]mCF(CF3)−、CF3CHFO
(CF2)3−、F(CF2)3OCF2(CF3)(C
H2)q−、(CF3)2CH−、F(CF2)m(CH2)q
O(CH2)q−。
以外に、F(CF2)mCH2NHCOCR’=CH
2(R’は水素原子またはメチル基を示す。)などの
(メタ)アクリル酸アミドも好ましく挙げられる。
性モノマーに対する上記重合性モノマー(a)の割合
は、20モル%以上が好ましく、より好ましくは20〜
95モル%、特に30〜90モル%が好ましい。上記の
割合が20モル%未満では、充分な表面耐汚染性が発揮
されず、長期間の使用において汚れなどが著しくなるこ
とがある。
式2で表される化合物が好ましい。
たとえば、Lがシンナモイルオキシ基である重合性モノ
マー(b)は、式2においてLの代わりに水酸基を有す
る不飽和化合物とシンナモイルクロリドとを反応させて
得られる。
は、アリルアルコール−アルキレンオキシド付加物の桂
皮酸エステル、アクリル酸(2−ヒドロキシエチル)エ
ステルの桂皮酸エステル、アリルシンナメートなどが挙
げられる。
性モノマーに対する上記重合性モノマー(b)の割合
は、5モル%以上が好ましく、より好ましくは5〜80
モル%、さらに好ましくは10〜70モル%、特に10
〜50モル%が好ましい。上記の割合が5モル%未満で
は、充分な硬度を有する光硬化被膜が形成されず、長期
間の使用において汚れなどが著しくなることがある。
重合性モノマー(a)および(b)に加えて、他の重合
性モノマー(c)を共重合して得られるものであっても
よい。
ルキル基および光硬化性官能基を有さない重合性モノマ
ーが好ましい。具体的には、分子量100〜3,000
のポリオキシプロピレングリコールモノアルキルエーテ
ル(メタ)アクリレートなどのポリオキシアルキレン鎖
を有する重合性モノマーが挙げられる。
る。メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブ
チルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、シク
ロヘキシルビニルエーテル、クロロエチルビニルエーテ
ル、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレ
ン、シクロヘキセン、スチレン、α−メチルスチレン、
メチルアリルエーテル、エチルアリルエーテル、ブチル
アリルエーテル、シクロヘキシルアリルエーテル、酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビ
ニル、吉草酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビ
ニル、ベオバ9およびベオバ10(商品名、シェル化学
社製)(炭素数9または炭素数10の分岐脂肪酸のビニ
ルエステル)、バーサティック酸ビニル、酢酸アリル、
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチ
ル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シ
クロヘキシル、クロトン酸エチル、クロトン酸ブチル、
クロトン酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸アミ
ド、アクリロニトリル、2,4−ジシアノブテン−1、
イソプレン、ブタジエン、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、トリフルオロクロロエチレン、テトラフルオロエチ
レン、フッ化ビニリデンなど。
状、分岐状または脂環状のアルキル基を有する化合物が
好ましい。
り、含フッ素共重合体(B)の造膜性の改良、含フッ素
共重合体(B)の上記化合物(A)に対する相溶性およ
び分散性の改善、硬化性組成物における表面移行性など
の改善のほか、硬化性組成物の貯蔵安定性を向上させる
効果もある。
性モノマーに対する上記重合性モノマー(c)の割合は
75モル%以下が好ましい。すなわち、全重合性モノマ
ーに対する上記重合性モノマー(a)および(b)の合
計割合が25モル%以上が好ましい。上記合計割合が2
5モル%未満では、充分な耐候性、表面耐汚染性を発揮
できない。
下式3で表される化合物が挙げられる。
ネート基またはカルボキシル基を有する炭素数1〜20
の置換または非置換の有機基が好ましく、特に水酸基ま
たはエポキシ基を有する有機基が好ましい。
合物が挙げられる。ただし、下式において、Yは上記と
同じ意味を表す。 (メタ)アクリル酸エステルなどの重合性カルボン酸 CH2=CH−COOY CH2=C(CH3)−COOY CH2=CH−OY CH2=CHCH2−OY CH2=CH−OCOY YNHCOCH=CH2またはYNHCOC(CH3)
=CH2
は以下の化合物が好ましく挙げられる。(メタ)アクリ
ル酸、(メタ)アクリル酸(2−ヒドロキシエチル)エ
ステル、(メタ)アクリル酸(3−ヒドロキシプロピ
ル)エステル、(メタ)アクリル酸(3−フェノキシ−
2−ヒドロキシプロピル)エステル、(メタ)アクリル
酸(3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル)エステル、
(2−ヒドロキシエチル)アリルエーテル、N−メチロ
ールアクリルアミド、コハク酸モノ(2−メタクリロイ
ルオキシエチル)エステル、フタル酸モノ(2−メタク
リロイルオキシエチル)エステル、グリシジル(メタ)
アクリレート、(メタ)アリルグリシジルエーテル、C
H2=CH−COOCH2CH2PO(OH)2、CH2=
C(CH3)−COOCH2CH2PO(OH)2など。
ノマー(a)と上記重合性モノマー(d)とを共重合し
て得られる含フッ素共重合体(D)に、光硬化性官能基
を導入して得られる化合物である場合、光硬化性官能基
としては(メタ)アクリロイル基、シンナモイル基また
はアジド基が好ましい。
能基を導入する方法としては、たとえば水酸基を有する
含フッ素共重合体(D)に、アクリルクロリドまたはシ
ンナモイルクロリドを反応させることにより、アクリロ
イルオキシ基またはシンナモイルオキシ基を導入でき
る。なお、含フッ素共重合体(D)に光硬化性官能基を
導入して得られる含フッ素共重合体(B)には光硬化性
官能基を導入しうる基が残っていてもよい。この場合、
含フッ素共重合体(B)の上記化合物(A)に対する分
散性が向上し、含フッ素共重合体(B)の造膜性が向上
する。
(B)は、例えば以下の方法により得られる。 (1)上記重合性モノマー(a)と上記重合性モノマー
(b)とを共重合する。なお、必要に応じて上記重合性
モノマー(c)を共重合してもよい。 (2)上記重合性モノマー(a)と上記重合性モノマー
(d)とを共重合して含フッ素共重合体(D)を得た
後、該含フッ素共重合体(D)の光硬化性官能基を導入
しうる官能基の少なくとも一部に光硬化性官能基を導入
する。なお、含フッ素共重合体(D)を得る際に、必要
に応じて上記重合性モノマー(c)を共重合してもよ
い。
乳化重合、懸濁重合、バルク重合などの方法が採用で
き、所定量の上記各重合性モノマーに、重合開始剤、電
離性放射線などの重合開始源を作用させることにより重
合できる。また、適当な連鎖移動剤を添加して分子量を
調節したり、上記化合物(A)の存在下で重合を行うこ
ともできる。その他の諸条件は、通常の溶液重合、乳化
重合、懸濁重合、バルク重合などを行う際と同様の条件
で行うことができる。
0〜100,000が好ましく、1,000〜50,0
00がより好ましい。特に本発明の硬化性組成物を無溶
剤で用いる場合(たとえばシーリング材など)には、含
フッ素共重合体(B)の分子量が大きいと作業性が極め
て悪くなるため、分子量は15,000以下が好まし
く、特に10,000以下が好ましい。
重合体(B)の量は、前記化合物(A)の100質量部
に対して0.01〜20質量部が好ましく、特に0.3
〜7質量部が好ましい。
る光重合開始剤としては、アリールケトン系光重合開始
剤(たとえばアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ア
ルキルアミノベンゾフェノン類、ベンジル類、ベンゾイ
ン類、ベンゾインエーテル類、ベンジルジメチルケター
ル類、ベンゾイルベンゾエート類、α−アシロキシムエ
ステル類など)、含硫黄系光重合開始剤(たとえばスル
フィド類、チオキサントン類など)、アシルホスフィン
オキシド系光重合開始剤、ジアシルホスフィンオキシド
系光重合開始剤などの公知のものが好ましく使用でき
る。また、複数の光重合開始剤を使用してもよい。
フォトマスクの保護膜として用いる場合は、365nm
におけるモル当たりの吸光係数(e)が100(リット
ル/mol/cm)以下の光重合開始剤を使用するのが
好ましい。吸光係数とは、物質が光を吸収する度合いを
表す係数で、物質固有の定数であり、厚さsの物質層を
光が通過する間に強さがI0からIになったとすれば、
下記式で表されるeを吸光係数(単位:リットル/mo
l/cm)という。
から、アセトフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾフェノ
ン系光重合開始剤が好ましい。特に、アセトフェノン系
光重合開始剤が好ましい。具体的には、特開平11−2
68196号公報の段落番号0063〜0065に記載
された化合物が挙げられる。
剤(C)の量は、前記化合物(A)の100質量部に対
して0.01〜20質量部が好ましく、特に0.1〜1
0質量部が好ましい。
分のほかに、下記の溶剤および種々の配合剤を含むこと
ができる。
物の粘度の調整、保存安定性向上を目的として、溶剤を
含むことができる。溶剤としては、脂肪族炭化水素類、
芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、アルコール
類、ケトン類、エステル類、エーテル類、エステルアル
コール類、ケトンアルコール類、エーテルアルコール
類、ケトンエーテル類、ケトンエステル類、エステルエ
ーテル類が挙げられる。特に、アルコール類を用いた場
合、保存安定性が向上するので好ましい。アルコール類
としては、炭素数1〜10のアルキルアルコールが好ま
しく、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコー
ル、イソアミルアルコール、ヘキシルアルコールなどが
挙げられる。
含フッ素共重合体(B)の合計量を100質量部とした
ときに、500質量部以下が好ましい。
は、硬化被膜と基材との密着性を向上させるために、シ
ランカップリング剤、ポリシラザンなどの密着性向上剤
を含んでいてもよい。
合物を用いることができる。本発明においては、(メ
タ)アクリロイルオキシ基、アミノ基、メルカプト基、
エポキシ基、イソシアネート基などの官能基を有する化
合物が好ましい。具体的には、特開平11−24010
4号公報の段落番号0068〜0072に記載されたシ
ラン類が挙げられる。
方法、または、基材の表面にあらかじめ密着性向上剤を
薄層コートした後、硬化性組成物を塗工する方法が挙げ
られる。
の貯蔵安定性をさらに改良するために脱水剤を添加して
もよい。
ルトギ酸エチルなどのオルトギ酸アルキル、オルト酢
酸メチル、オルト酢酸エチルなどのオルト酢酸アルキ
ル、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシ
シラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン
などの加水分解性有機シリコン化合物、加水分解性有
機チタン化合物などが挙げられる。本発明においては、
コストおよび効果の点からビニルトリメトキシシランま
たはテトラエトキシシランが特に好ましい。
素共重合体(B)の合計量を100質量部としたとき
に、30質量部以下が好ましい。脱水剤の使用量が上記
より多いと、硬化性組成物の硬化性および柔軟性に悪影
響を及ぼすことがある。
に用いられている酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤
を用いることができる。
剤が使用できる。たとえばベンゾトリアゾール系、ベン
ゾフェノン系、サリチル酸系、フェニルトリアジン系な
どの紫外線吸収剤が挙げられる。具体的には、特開平1
1−268196号公報の段落番号0078に記載され
た化合物のほか、2−ヒドロキシ−3−メタクリロイル
オキシプロピル−3−(3−(ベンゾトリアゾール−2
−イル)−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)
プロピオネート、2−[4−(2−ヒドロキシ−3−ド
デシルオキシプロピルオキシ)−2−ヒドロキシフェニ
ル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−
1,3,5−トリアジン、2−[4−(2−ヒドロキシ
−3−トリデシルオキシプロピルオキシ)−2−ヒドロ
キシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェ
ニル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−ヘキシル
オキシ−2−ヒドロキシフェニル)−4,6−ジフェニ
ル−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。
−5−(2−アクリロイルオキシエチル)フェニル}ベ
ンゾトリアゾール、2−ヒドロキシ−3−メタクリロイ
ルオキシプロピル3−(3−(ベンゾトリアゾール−2
−イル)−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)
プロピオネートなど分子内に重合性官能基を持つものが
特に好ましい。
して使用されているヒンダードアミン系光安定剤が好ま
しく挙げられる。具体的には、特開平11−26819
6号公報の段落番号0080に記載された化合物が挙げ
られる。
チル−p−クレゾールなどのヒンダードフェノール系酸
化防止剤、トリフェニルホスファイトなどのリン系酸化
防止剤などが挙げられる。
ーン樹脂系レベリング剤、アクリル樹脂系レベリング剤
などレベリング剤や、ポリジメチルシロキサンなどのシ
リコーン樹脂系消泡剤などが使用できる。
いられる基材としては、特に制限はなく、芳香族ポリカ
ーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレ
ン、ポリエチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエス
テル、ポリアリレート、ポリイミド、ポリエーテルサル
フォン、ポリサルフォン、ポリアミド、セルローストリ
アセテート、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ジエチレング
リコールビスアリルカーボネート樹脂(たとえばCR−
39)、核ハロゲン置換芳香環を有するジメタクリレー
トと芳香環を有する1官能性単量体との共重合体、ポリ
イソシアネートとポリチオールとの共重合体、メタクリ
ル酸メチル/スチレン樹脂、メタクリル酸トリシクロ
〔5.2.1.02, 6〕デカ−8−イル/スチレン樹
脂、メタクリル酸トリシクロ〔5.2.1.02 ,6〕デ
カ−8−イル/スチレン/架橋性多官能モノマーの共重
合体、芳香環含有ジ(メタ)アクリレート/芳香環含有
単量体/水酸基含有単量体の共重合体、芳香環含有ジ
(メタ)アクリレート/芳香環含有単量体/エポキシ基
含有単量体の共重合体、核ハロゲン置換芳香環とアルキ
レングリコール基を含有するジ(メタ)アクリレート/
芳香環含有単量体/芳香環とエポキシ基を含有する化合
物の共重合体、およびスチレン誘導体/エチレングリコ
ールジメタクリレート/特定のジアクリレート化合物/
特定のエポキシ変成ジ(メタ)アクリレートの共重合体
などの各種合成樹脂を用いることができる。
レートなどのポリエステル、アクリル樹脂、ポリカーボ
ネートなどの透明樹脂やガラスなどの基板に、硝酸銀系
やハロゲン化銀系の感光剤をゼラチンに分散させた感光
乳剤を塗布したエマルジョン乾板を用いて作製されるフ
ォトマスク(エマルジョンマスク)が好ましい。
硬化被膜を有する被覆基材(たとえばフォトマスク)
は、以下のようにして得られる。
ロッターなど)により所定のパターンを描画記録し、そ
の描画されたエマルジョン乾板を現像処理(現像、定
着、水洗、乾燥)した後、修正・検査の工程を経て得ら
れるフォトマスク原版の乳剤層の膜面の表面に、上記硬
化性組成物を均一に塗布し、乾燥させて硬化性組成物に
含まれる溶剤を除いた後、活性エネルギ線を照射して該
硬化性組成物を硬化させて硬化被膜(保護層)を形成す
る。
する方法としては、特に制限されず、ダイコート法、ス
ピンコート法、ディップコート法、フローコート法、ロ
ールコート法、スプレーコート法などを採用できる。本
発明においては、生産性および表面外観の点からスプレ
ーコート法またはダイコート法が好ましく採用される。
活性エネルギ線としては、特に制限されず、紫外線、電
子線またはその他の活性エネルギ線を使用できるが、装
置が簡単で生産性にも優れる紫外線が特に好ましい。紫
外線源としては、キセノンランプ、パルスキセノンラン
プ、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハ
ライドランプ、カーボンアーク灯、タングステンランプ
などが使用できる。
硬化被膜の厚さは0.1〜50μmが好ましく、0.3
〜30μmがより好ましい。硬化被膜の厚さが50μm
超では活性エネルギ線による硬化が不充分になり基材と
の密着性が損なわれやすく、0.1μm未満では硬化被
膜の耐摩耗性および耐擦傷性が不充分となるおそれがあ
る。
が、本発明はこれらに限定されない。なお、基材とし
て、例1〜8では透明な芳香族ポリカーボネート樹脂板
(厚さ3mm)を用い、例9、10では通常のエマルジ
ョン乾板に常法により所定のパターンを描画した後、現
像処理して作製されたフォトマスク原版を用いた。ま
た、各例で得られたサンプルについての各種物性の測定
および評価は以下に示す方法で行い、その結果を表1、
2に示した。
耐磨耗試験法により、2つのCS−10F磨耗輪にそれ
ぞれ500gの重りを組み合わせ100回転させたとき
の曇価(ヘーズ)をヘーズメータにて測定し、摩耗試験
前後のヘーズの変化量で示した。
400に準拠して、鉛筆引っかき試験機を用いて行っ
た。
に準拠して行った。被膜が剥離せずに残存した碁盤目の
数(m)をm/100で表す。
基材表面に直径1mmに滴下した蒸留水の水滴の接触角
を測定した。基材表面上の異なる5ヶ所で測定を行い、
その平均値を算出した。
指を押し当てて指紋を付着させた後、ティッシュペーパ
ーにて拭き取り、皮脂の取れ具合を目視で判断した。
離)]基材表面に市販のセロテープをよく密着させた後
の剥がれ性を定性的に判断した。
用いて、ブラックパネル温度63℃、降雨12分間、乾
燥48分間のサイクルで500時間暴露後の接触角を測
定した。
て亜鉛ヘキサシアノコバルテート触媒にてプロピレンオ
キシドの重合を行い、ポリプロピレンオキシドモノブチ
ルエーテル(平均分子量2,000)を得た。この化合
物を2Lのフラスコに300g(0.15モル)計り取
り、さらにアセトン500g、トリエチルアミン17.
7g(0.17モル)およびハイドロキノンモノメチル
エーテル150mgを加え、窒素気流の下において40
℃で10分間撹拌した。
(0.16モル)をアセトン100gに溶かした溶液を
30分間かけて滴下した後、57℃に昇温し、1時間半
撹拌して反応を完結させた。そして、アンモニウム塩を
濾別し、濾液を撹拌されている水3Lに滴下し、化合物
を再沈殿させた後、析出した化合物を2回水で洗浄した
後乾燥し、アクリロイル基およびポリエーテル鎖を有す
る重合性モノマー(c1)を得た。
プロピレンオキシドモノブチルエーテル(平均分子量4
00)を得た。そして、これにアクリル酸クロリドを加
えて末端の水酸基をアクリロイル基に変換して、アクリ
ロイル基およびポリエーテル鎖を有する重合性モノマー
(c2)を得た。
リルアルコール8.7g(0.15モル)を計り取り、
さらにアセトン100g、トリエチルアミン17.7g
(0.17モル)およびハイドロキノンモノメチルエー
テル15mgを加え、窒素気流の下において40℃で1
0分間撹拌した。続いて、シンナモイルクロリド26.
6g(0.16モル)をアセトン100gに溶かした溶
液を30分間かけて滴下した後、57℃に昇温し、1時
間半撹拌して反応を完結させた。そして、アンモニウム
塩を濾別し、濾液を撹拌されている水3Lに滴下し、化
合物を再沈殿させた後、析出した化合物を2回水で洗浄
した後、乾燥して、シンナモイル基とアリル基を有する
重合性モノマー(b1)を得た。
記重合性モノマー(c1)46.16gと、CtF2t+1
CH2CH2OCOCH=CH2(tの平均値9)(以
下、重合性モノマー(a1)とする。)23.91g
と、アクリル酸(2−ヒドロキシエチル)エステル5.
36gとを、クロロホルム150gおよびイソプロピル
アルコール150gの混合溶媒に溶解させ、開始剤とし
てアゾイソブチロニトリル1.5gを加え、70℃で1
0時間加熱重合させた。その後、いったん溶媒を除去し
て光硬化性官能基を有さない含フッ素重合体(D1)を
得た。次いで、合成例2と同様の手法で含フッ素重合体
(D1)にアクリロイル基を導入し、含フッ素共重合体
(B1)(アクリロイル基含量20モル%、質量平均分
子量25,000)を得た。
00mLの4つ口フラスコに、酢酸ブチル60g、イソ
プロピルアルコール20g、ジペンタエリスリトールヘ
キサアクリレート10g、トリス(アクリロキシエチ
ル)イソシアヌレート10g、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0.6g、2−{2−ヒドロキシ−5−(2−
アクリロイルオキシエチル)フェニル}ベンゾトリアゾ
ール0.5g、シリコーン系レベリング剤「BYK30
6」(商品名、ビックケミー社製、以下同じ。)0.1
gを加えて溶解させ、さらにN−(2−アミノエチル)
−3−アミノプロピルトリメトキシシラン0.2g、含
フッ素共重合体(B1)0.2gを加えて常温で1時間
撹拌して塗工液1を得た。
1を塗工し(ウェット厚さ10μm)、90℃のオーブ
ンで5分間乾燥した後、空気雰囲気中、高圧水銀灯を用
いて500mJ/cm2(波長300〜390nm領域
の紫外線積算エネルギ量、以下同じ。)の紫外線を照射
し、厚さ2μmの硬化被膜を形成したサンプルを得た。
代わりに、下記の含フッ素共重合体(B2)〜(B6)
をそれぞれ用いたこと以外は、例1と全く同様にして各
サンプルを得た。
性モノマー(c2)、およびアクリル酸(2−ヒドロキ
シエチル)エステルを40/30/30(モル比)で共
重合した後、分子内の水酸基をアクリル酸クロリドを用
いてアクリロイル化した含フッ素共重合体(B2)(ア
クリロイル基含量27モル%、質量平均分子量30,0
00)を用いて塗工液2を調製した。
リル酸ステアリルエステル、およびアクリル酸(2−ヒ
ドロキシエチル)エステルを35/25/40(モル
比)で共重合した後、分子内の水酸基をアクリル酸クロ
リドによりアクリロイル化した含フッ素共重合体(B
3)(アクリロイル基含量36モル%、質量平均分子量
9,000)を用いて塗工液3を調製した。
リル酸ブチルエステル、およびアクリル酸(2−ヒドロ
キシエチル)エステルを35/50/15(モル比)で
共重合した後、分子内の水酸基をアクリル酸クロリドに
よりアクリロイル化した含フッ素共重合体(B4)(ア
クリロイル基含量14モル%、質量平均分子量9,00
0)を用いて塗工液4を調製した。
性モノマー(b1)、およびアクリル酸ステアリルエス
テルを40/20/40(モル比)で共重合して得た含
フッ素共重合体(B5)(アクリロイル基含量20モル
%、質量平均分子量12,000)を用いて塗工液5を
調製した。
性モノマー(b1)、およびアクリル酸ブチルエステル
を40/20/40(モル比)で共重合して得た含フッ
素共重合体(B6)(アクリロイル基含量20モル%、
質量平均分子量8,000)を用いて塗工液6を調製し
た。
ないこと以外は例1と全く同様にして塗工液7を調製
し、これを用いてサンプルを得た。
りに、含フッ素重合体(D1)を用いたこと以外は、例
1と全く同様にして塗工液8を調製し、これを用いてサ
ンプルを得た。
00mLの4つ口フラスコに、2−ブタノン80g、ジ
ペンタエリスリトールヘキサアクリレート10g、トリ
ス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート10
g、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0.6g、シリコ
ーン系レベリング剤「BYK306」0.1gを加えて
溶解させ、さらにN−(2−アミノエチル)−3−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン0.2g、含フッ素共重
合体(B1)を0.2g加えて常温で1時間撹拌して塗
工液9を得た。
9を塗工し(ウェット厚さ10μm)、90℃のオーブ
ンで5分間乾燥した後、空気雰囲気中、高圧水銀灯を用
いて500mJ/cm2の紫外線を照射し、厚さ2μm
の硬化被膜を形成したサンプルを得た。
をそのままサンプルとした。
有し、かつ耐摩耗性に優れ、さらに長期間の使用におい
ても該性能が劣化しない硬化被膜を、一度の塗布工程で
形成できる硬化性組成物、該硬化性組成物を用いて形成
される上記性能を有する硬化被膜、および該硬化被膜を
有する被覆基材を提供できる。該硬化被膜は、フォトマ
スクの保護層として最適である。
Claims (5)
- 【請求項1】 活性エネルギ線硬化性の重合性官能基を
1個以上有する化合物(A)と、ポリフルオロアルキ
ル基を有する重合性モノマー(a)と光硬化性官能基を
有する重合性モノマー(b)とを共重合するか、また
は、ポリフルオロアルキル基を有する重合性モノマー
(a)と光硬化性官能基を導入しうる官能基を有する重
合性モノマー(d)とを共重合して得られた含フッ素共
重合体(D)に光硬化性官能基を導入することにより得
られた含フッ素共重合体(B)と、光重合開始剤(C)
とを含有することを特徴とする硬化性組成物。 - 【請求項2】 前記化合物(A)の100質量部に対し
て、前記含フッ素共重合体(B)を0.01〜20質量
部、前記光重合開始剤(C)を0.01〜20質量部含
有する請求項1に記載の硬化性組成物。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の硬化性組成物
を用いて形成される硬化被膜。 - 【請求項4】 基材の少なくとも一方の面に、請求項3
に記載の硬化被膜を有することを特徴とする被覆基材。 - 【請求項5】 前記基材がフォトマスクである請求項4
に記載の被覆基材。
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