JP2018065909A

JP2018065909A - フルオレン骨格を有する（メタ）アクリレートを含む水性組成物

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Publication number: JP2018065909A
Application number: JP2016204519A
Authority: JP
Inventors: 聡史南; Satoshi Minami
Original assignee: Osaka Gas Chemicals Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Chemicals Co Ltd
Priority date: 2016-10-18
Filing date: 2016-10-18
Publication date: 2018-04-26
Anticipated expiration: 2036-10-18
Also published as: JP6859067B2

Abstract

【課題】フルオレン骨格を有する２官能性（メタ）アクリレートが、高屈折率などの高機能特性を損なうことなく、水性溶媒中に溶解した水性組成物を提供する。【解決手段】下記式（１）で表される２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）と、水（Ｂ１）及び炭素数２以上であり、かつ水よりも低い沸点を有するアルカノール（Ｂ２）を含む溶媒（Ｂ）とを含む水性組成物を調製する。（式中、環Ｚはアレーン環、Ａはアルキレン基、Ｒ１及びＲ２は置換基、Ｒ３は水素原子又はメチル基、ｎ１及びｎ２の合計は６〜１７の数、ｍは０〜４の数、ｋは０又は１以上の数、ｓは０又は１である）。【選択図】なし

Description

本発明は、９，９−ビスアリールフルオレン骨格を有する（メタ）アクリレートが水性溶媒中に溶解した水性組成物に関する。

（メタ）アクリル系樹脂は、レンズ、成形材料、塗料、接着剤など、工業的に幅広い用途に用いられている。特に、透明性や耐久性に優れているため、光学レンズなどの光学材料用途に利用されている。近年、急速な技術革新に伴い、液晶ディスプレイ用プリズムシートやタッチパネル用シートなどの光学材料では、高機能な特性（高屈折率、高耐熱性、低粘度、耐スクラッチ性、低吸水性など）を有する（メタ）アクリル系樹脂に対する要望が高くなっている。

（メタ）アクリル系樹脂に高耐熱性や高屈折率を付与できる化合物として、９，９−ビス（アリール）フルオレン骨格を有する（メタ）アクリレート化合物が知られている。例えば、ＷＯ２０１３／０２２０６５号パンフレット（特許文献１）には、優れた耐スクラッチ性と高い屈折率とを両立できる（メタ）アクリレート化合物として、９，９−ビス（フェニル）フルオレン骨格及び平均付加モル数８．５〜１７のアルキレンオキシド鎖を有する多官能性（メタ）アクリレートが開示されている。

しかし、このようなフルオレン骨格を有する（メタ）アクリレート化合物は、芳香族環を有しているため、水や汎用のアルコール（安全性が高く、適度な揮発性を有し、取り扱い性に優れたエタノールやイソプロパノールなど）に対する溶解性が低い。特に、液晶ディスプレイ用プリズムシートやタッチパネル用シートなどの光学材料においても、近年、資源保護、環境保全、作業の安定性の向上等のニーズの高まりによって水性化が進行しつつある。また、フィラー分散体の多くが、特に金属酸化物などは水性の分散体が多い。そのため、フィラーの凝集を防ぐためにも、フルオレン骨格を有する（メタ）アクリレート化合物も水性の化合物が要求されている。

なお、樹脂を水性化するためには、通常、スルホ基やカルボキシル基を導入してイオン化する方法や、エチレンオキシド鎖を長鎖化する方法が採用される。しかし、樹脂をイオン化すると、着色が起こり易くなり、エチレンオキシド鎖を長鎖化すると、屈折率が低下するため、高度な光学特性が要求される用途では使用できない。

ＷＯ２０１３／０２２０６５号パンフレット（請求項１、段落［００４１］）

従って、本発明の目的は、フルオレン骨格を有する２官能性（メタ）アクリレートが、高屈折率などの高機能特性を損なうことなく、適度な揮発性を有して取り扱い性に優れた水性溶媒中に溶解した水性組成物を提供することにある。

本発明の他の目的は、フルオレン骨格を有する２官能性（メタ）アクリレートを含み、コーティングしても均一な膜を形成できる水性組成物を提供することにある。

本発明者は、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、意外なことに、フルオレン骨格を有する２官能性（メタ）アクリレートが、水単体及び汎用のアルカノール単体のそれぞれには溶解しないにも拘わらず、水と汎用のアルカノールとを組み合わせた水性の混合溶媒には溶解することを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の水性組成物は、下記式（１）で表される２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）と、水（Ｂ１）及び炭素数２以上であり、かつ水よりも低い沸点を有するアルカノール（Ｂ２）を含む溶媒（Ｂ）とを含む。

（式中、環Ｚはアレーン環、Ａはアルキレン基、Ｒ^１及びＲ^２は置換基、Ｒ^３は水素原子又はメチル基、ｎ１及びｎ２の合計は６〜１７の数、ｍは０〜４の数、ｋは０又は１以上の数、ｓは０又は１である）。

前記式（１）で表される２官能性（メタ）アクリレートは、下記式（１ａ）で表される２官能性（メタ）アクリレートであってもよい。

（式中、ｋは０〜４の数であり、Ｒ^１〜Ｒ^３、ｎ１、ｎ２及びｍは前記に同じ）。

前記アルカノール（Ｂ２）はＣ_２−３アルカノールであってもよい。本発明の水性組成物は、水（Ｂ１）及びアルカノール（Ｂ２）の合計割合が溶媒（Ｂ）全体に対して９０重量％以上であり、かつ水（Ｂ１）とアルカノール（Ｂ２）との重量割合が、前者／後者＝１／９９〜５０／５０（特に１０／９０〜３０／７０）程度であってもよい。また、本発明の水性組成物は、溶媒（Ｂ）が水よりも高い沸点を有する水性溶媒（Ｂ３）をさらに含み、アルカノール（Ｂ２）の割合が、水（Ｂ１）１００重量部に対して５０〜１００重量部程度であり、水性溶媒（Ｂ３）の割合が、水（Ｂ１）１００重量部に対して３０〜５０重量部程度であってもよい。水性溶媒（Ｂ３）は、１００℃を超え、かつ１５０℃以下の沸点を有するセロソルブ類であってもよい。前記式（１）で表される２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）と前記溶媒（Ｂ）との重量割合は、前者／後者＝９０／１０〜１０／９０程度である。

本発明では、フルオレン骨格を有する２官能性（メタ）アクリレートを、高屈折率や耐熱性などの高機能特性を損なうことなく、適度な揮発性を有して取り扱い性に優れた水性溶媒中に溶解できる。そのため、環境に負荷の少ないコーティング剤などとして利用でき、例えば、金属酸化物などで形成されたフィラーを配合しても、フィラーの凝集も抑制できる。さらに、溶媒の割合や組成を調整することにより、フルオレン骨格を有する２官能性（メタ）アクリレートを含み、コーティングしても均一な膜を形成できる水性組成物を提供できる。

本発明の水性組成物は、前記式（１）で表される２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）と、水（Ｂ１）及び炭素数２以上であり、かつ水よりも低い沸点を有するアルカノール（Ｂ２）を含む溶媒（Ｂ）とを含む。本発明において、特定の（メタ）アクリレートが水と汎用のアルカノールとの混合溶媒に溶解する詳細なメカニズムは不明であるが、アルカノールのヒドロキシル基と、（メタ）アクリレートのカルボニル基との水素結合による流動性の向上や、アルカノールのフルオレン骨格への溶解性などの要因が関係していると推測できる。

［（Ａ）式（１）で表される２官能性（メタ）アクリレート］
前記式（１）で表される２官能性（メタ）アクリレートは、前記式（１）において、ｓが１であるフルオレン含有エポキシ（メタ）アクリレートであってもよく、ｓが０であるフルオレン含有（メタ）アクリレートであってもよい。これらのうち、屈折率が高い点などから、ｓが０であるフルオレン含有（メタ）アクリレートが好ましく、前記式（１ａ）で表される２官能性（メタ）アクリレートが特に好ましい。

前記式（１）において、環Ｚで表されるアレーン環としては、ベンゼン環などの単環式アレーン環、多環式アレーン環などが挙げられ、多環式アレーン環には、縮合多環式アレーン環（縮合多環式炭化水素環）、環集合アレーン環（環集合芳香族炭化水素環）などが含まれる。

環集合アレーン環としては、ビアレーン環、例えば、ビフェニル環、ビナフチル環、フェニルナフタレン環（１−フェニルナフタレン環、２−フェニルナフタレン環など）などのビＣ_６−１２アレーン環、テルアレーン環、例えば、テルフェニレン環などのテルＣ_６−１２アレーン環などが例示できる。好ましい環集合アレーン環は、ビＣ_６−１０アレーン環、特にビフェニル環などが挙げられる。

縮合多環式アレーン環としては、例えば、縮合二環式アレーン（例えば、ナフタレンなどの縮合二環式Ｃ_{１０−１６}アレーン）環、縮合三環式アレーン（例えば、アントラセン、フェナントレンなど）環などの縮合二乃至四環式アレーン環などが挙げられる。好ましい縮合多環式アレーン環としては、ナフタレン環、アントラセン環などが挙げられ、特に、ナフタレン環が好ましい。

２つの環Ｚは、同一の環であってもよく、異なる環であってもよいが、通常、同一の環である。これらのアレーン環のうち、ベンゼン環などの単環式アレーン環、ビフェニル環などのビアレーン環、ナフタレン環などの縮合二環式アレーン環などが汎用され、ベンゼン環が好ましい。

オキシアルキレン基を構成する基Ａのアルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、１，２−ブタンジイル基、テトラメチレン基などのＣ_２−６アルキレン基などが挙げられる。両側の基Ａは、それぞれ同一のアルキレン基であってもよく、異なるアルキレン基であってもよい。また、ｎが２以上のポリオキシアルキレン基であるとき、ポリオキシアルキレン基を構成するアルキレン基は異なるアルキレン基であってもよく、通常、同一のアルキレン基であってもよい。基Ａとしては、光学特性の点から、Ｃ_２−４アルキレン基が好ましく、エチレン基やプロピレン基などのＣ_２−３アルキレン基（特にエチレン基）が特に好ましい。

オキシアルキレン基ＡＯの繰り返し数（付加モル数）であるｎ１及びｎ２（各基ＡＯの繰り返し数）は、合計が６〜１７の数であればよく、好ましくは７〜１５、さらに好ましくは８〜１４（特に１０〜１２）程度の数であればよい。また、この付加モル数は平均値（相加平均値又は算術平均値）であってもよい。ｎ１及びｎ２の合計が６未満であれば、透明な水性組成物を透明な水性組成物を調製できなくなり、逆に１７を超えると、フルオレン含有（メタ）アクリレート又はフルオレン含有エポキシ（メタ）アクリレートの高機能特性が低下する。

ｎ１及びｎ２は、合計が前記範囲にあればよく、各ｎ１及びｎ２は、特に限定されず、それぞれ０〜１７の範囲から選択された数であればよいが、例えば１〜１２、好ましくは２〜１０、さらに好ましくは３〜８（特に４〜７）程度の数である。

前記式（１）において、（メタ）アクリロイル基含有基の置換位置は、特に限定されず、環Ｚがベンゼン環である場合、フルオレンの９位に置換したベンゼン環の２〜６位のいずれであってもよいが、４位が好ましい。また、環Ｚがナフタレン環である場合には、ナフチル基の５〜８位である場合が多く、例えば、フルオレンの９−位に対して、１−，５−位、２−，６−位などの関係（特に２−，６−位の関係）である場合が多い。

置換基Ｒ^１としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基などの直鎖状又は分岐鎖状Ｃ_１−６アルキル基など）、アリール基（例えば、フェニル基などのＣ_６−１０アリール基など）などの炭化水素基；シアノ基；ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子など）などが挙げられる。

これらの置換基Ｒ^１は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。置換基Ｒ^１としては、アルキル基［例えば、直鎖状又は分岐鎖状Ｃ_１−４アルキル基（特に、メチル基などのＣ_１−３アルキル基）］、シアノ基、ハロゲン原子が好ましく、特にアルキル基（例えば、メチル基などのＣ_１−２アルキル基など）が好ましい。

置換基Ｒ^１の置換数ｍは、それぞれ０〜４の整数から選択でき、例えば０〜３、好ましくは０〜２、さらに好ましくは０〜１（特に０）であってもよい。なお、フルオレン骨格を形成する２つのベンゼン環において、それぞれの置換数ｍは、互いに同一又は異なっていてもよく、それぞれのＲ^１の種類は、互いに同一又は異なっていてもよい。また、ｍが２以上である場合、同一のベンゼン環に置換する２以上のＲ^１の種類は、互いに同一又は異なっていてもよい。また、Ｒ^１の置換位置は特に制限されず、例えば、フルオレン環の２−位乃至７−位（２−位、３−位及び７−位など）であってもよい。

置換基Ｒ^２としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などのＣ_１−６アルキル基など）、シクロアルキル基（シクロへキシル基などのＣ_５−８シクロアルキル基など）、アリール基（例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基などのＣ_６−１０アリール基など）、アラルキル基（ベンジル基、フェネチル基などのＣ_６−１０アリール−Ｃ_１−４アルキル基など）などの炭化水素基；アルコキシ基（メトキシ基などのＣ_１−６アルコキシ基など）、シクロアルコキシ基（シクロヘキシルオキシ基などのＣ_５−１０シクロアルキルオキシ基など）、アリールオキシ基（フェノキシ基などのＣ_６−１０アリールオキシ基など）、アラルキルオキシ基（ベンジルオキシ基などのＣ_６−１０アリール−Ｃ_１−４アルキル基など）；アルキルチオ基（メチルチオ基などのＣ_１−６アルキルチオ基など）；アシル基（アセチル基などのＣ_１−６アシル基など）；ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）；ニトロ基；シアノ基；ジアルキルアミノ基（ジメチルアミノ基などのジＣ_１−４アルキルアミノ基など）；ジアルキルカルボニルアミノ基（ジアセチルアミノ基などのジＣ_１−４アルキル−カルボニルアミノ基など）などが挙げられる。

これらの置換基Ｒ^２は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。置換基Ｒ^２としては、Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_５−８シクロアルキル基、Ｃ_１−４アルコキシ基が好ましく、メチル基などのＣ_１−４アルキル基が特に好ましい。

置換基Ｒ^２の置換数ｋは、環Ｚの種類に応じて適宜選択でき、例えば、０〜８程度であってもよく、好ましくは０〜４（例えば０〜２）、さらに好ましくは０又は１であってもよい。ｋが１である場合、環Ｚはベンゼン環、ナフタレン環又はビフェニル環であり、かつＲ^２はメチル基であってもよい。特に、環Ｚがベンゼン環の場合、置換基Ｒ^２の置換数ｋは、それぞれ例えば０〜４の整数から選択でき、例えば０〜３、好ましくは０〜２、さらに好ましくは０〜１（特に０）であってもよい。なお、異なるアレーン環における置換数ｋは、互いに同一又は異なっていてもよい。また、置換数ｋが２以上である場合、同一のアレーン環に置換する２以上のＲ^２の種類は、同一又は異なっていてもよい。また、Ｒ^２の置換位置は特に制限されず、アレーン環と、エーテル結合（−Ｏ−）及びフルオレン環の９−位との結合位置以外の位置に置換していればよい。

前記式（１）で表される２官能性（メタ）アクリレートのうち、代表的な化合物としては、例えば、９，９−ビス［（メタ）アクリロイルオキシ−ポリエトキシフェニル］フルオレン、９，９−ビス［（メタ）アクリロイルオキシ−ポリエトキシナフチル］フルオレンなどの９，９−ビス［（メタ）アクリロイルオキシ−ポリエトキシアリール］フルオレン類；９，９−ビス［（３−（メタ）アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロポキシ）ポリエトキシフェニル］フルオレン、９，９−ビス［（３−（メタ）アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロポキシ）ポリエトキシナフチル］フルオレンなどの９，９−ビス［（３−（メタ）アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロポキシ）ポリエトキシアリール］フルオレン類などが挙げられる。

前記式（１）で表される２官能性（メタ）アクリレートは、慣用の方法により製造でき、例えば、式（１ａ）で表される２官能性（メタ）アクリレートは、特許文献１に記載の方法で製造してもよい。

［（Ｂ）溶媒］
溶媒（Ｂ）は、水（Ｂ１）及びアルカノール（Ｂ２）を含んでいればよいが、２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）に対する溶解性に優れる点から、水（Ｂ１）及びアルカノール（Ｂ２）を主成分として含む２成分系の溶媒、水（Ｂ１）、アルカノール（Ｂ２）及び水よりも高い沸点を有する水性溶媒（Ｂ３）を主成分として含む３成分系の溶媒が好ましい。

アルカノール（Ｂ２）は、炭素数２以上であり、かつ水よりも低い沸点を有していればよい。具体的には、アルカノール（Ｂ２）としては、例えば、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール（イソプロパノール）、２−ブタノール（ｓ−ブチルアルコール）、ｔ−ブチルアルコールなどのＣ_２−４アルカノールなどが挙げられる。これらのアルカノールは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのアルカノールのうち、２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）に対する溶解性に優れる点から、エタノール、イソプロパノールなどのＣ_２−３アルカノールが好ましく、前記溶解性及び取り扱い性に優れる点から、イソプロパノールが特に好ましい。

水性溶媒（Ｂ３）は、水よりも高い沸点を有する水性溶媒であればよい。具体的には、水性溶媒（Ｂ３）としては、例えば、脂肪族多価アルコール（エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、トリエチレングリコールなどの（ポリ）Ｃ_２−４アルカンジオール；グリセリンなど）、セロソルブ類（メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのＣ_１−４アルキルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのプロピレングリコールモノＣ_１−４アルキルエーテルなど）、セロソルブアセテート類（エチルセロソルブアセテートなどのＣ_１−４アルキルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールモノＣ_１−４アルキルエーテルアセテートなど）、カルビトール類（メチルカルビトール、エチルカルビトール、プロピルカルビトール、ブチルカルビトールなどのＣ_１−４アルキルカルビトール類；ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグライム）、ジエチレングリコールメチルエチルエーテルなど）などが挙げられる。これらの水性溶媒は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

これらの水性溶媒のうち、取り扱い性に優れる点から、メチルセロソルブ（２−メトキシエタノール）やプロピレングリコールモノメチルエーテル（１−メトキシ−２−プロパノール）などのセロソルブ類が好ましい。

水性溶媒（Ｂ３）の沸点は、水よりも高ければよいが、取り扱い性の点から、１５０℃以下であってもよく、例えば１０３〜１５０℃、好ましくは１０５〜１４０℃、さらに好ましくは１１０〜１３０℃（特に１１５〜１２５℃）程度である。

溶媒（Ｂ）における主成分の割合［２成分系の場合、水（Ｂ１）及びアルカノール（Ｂ２）の合計割合であり、３成分系の場合、水（Ｂ１）、アルカノール（Ｂ２）及び水性溶媒（Ｂ３）の合計割合］は、９０重量％以上であってもよく、好ましくは９５重量％以上、さらに好ましくは９９重量％以上であり、主成分のみであってもよい。主成分以外の他の水性溶媒としては、例えば、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなどのジＣ_１−４アルキルケトンなど）、環状エーテル類（テトラヒドロフランなど）などが挙げられる。他の水性溶媒の割合は、溶媒（Ｂ）全体に対して、例えば１０重量％以下、好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは１重量％以下であってもよい。

溶媒（Ｂ）が２成分系の溶媒である場合、水（Ｂ１）とアルカノール（Ｂ２）との重量割合は、２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）の溶解性を向上できる点から、水（Ｂ１）／アルカノール（Ｂ２）＝１／９９〜５０／５０、好ましくは３／９７〜４０／６０（例えば５／９５〜３５／６５）、さらに好ましくは１０／９０〜３０／７０（特に１５／８５〜２５／７５）程度である。

溶媒（Ｂ）が２成分系の溶媒である場合、水（Ｂ１）とアルカノール（Ｂ２）との重量割合は、コーティング膜の均一性を向上できる点から、水（Ｂ１）及びアルカノール（Ｂ２）の共沸混合比付近の重量割合であってもよい。共沸混合比と大きく異なる場合、水性組成物をコーティングして加熱すると、揮発性の高いアルカノールが揮発することにより、水分比率が大きくなって２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）の溶解性が低下するため、コーティング膜が白濁し易くなる。さらに加熱を続けて水を揮発させると、コーティング膜は透明に戻るが、加熱過程における溶解性の低下によりコーティング膜の均一性が低下する虞がある。例えば、アルカノール（Ｂ２）がイソプロパノールである場合、水（Ｂ１）とイソプロパノールとの重量割合は、水／イソプロパノール＝５／９５〜４０／６０、好ましくは８／９２〜３０／７０、さらに好ましくは１０／９０〜２０／８０程度であってもよい。

溶媒（Ｂ）が３成分系の溶媒である場合、アルカノール（Ｂ２）の割合は、２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）の溶解性を向上できる点から、水（Ｂ１）１００重量部に対して５０重量部以上（例えば５０〜１００重量部）であるのが好ましく、コーティング膜の均一性を向上できる点から、例えば５０〜８０重量部、好ましくは５５〜７０重量部、さらに好ましくは５８〜６５重量部程度である。水性溶媒（Ｂ３）の割合は、水（Ｂ１）１００重量部に対して５５重量部以下（例えば１０〜５５重量部）であるのが好ましく、コーティング膜の均一性を向上できる点から、例えば２５〜５０重量部、好ましくは３０〜４８重量部、さらに好ましくは３５〜４５重量部程度である。

［水性組成物］
本発明の水性組成物において、前記式（１）で表される２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）と前記溶媒（Ｂ）との重量割合は、例えば、２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）／溶媒（Ｂ）＝９０／１０〜１０／９０、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは７０／３０〜３０／７０（特に６０／４０〜４０／６０）程度である。２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）の割合が多すぎると、取り扱い性が低下する虞があり、溶媒（Ｂ）の割合が多すぎると、均一なコーティング膜の形成が困難となる虞がある。

本発明の水性組成物は、２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）及び溶媒（Ｂ）に加えて、他の重合性成分、慣用の添加剤などをさらに含んでいてもよい。

他の重合性成分としては、例えば、２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）以外の慣用の水性ビニル化合物、例えば、（メタ）アクリル酸、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート（ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレートなど）、アルコキシポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート（メトキシトリエチレングリコールアクリレートなどのメトキシポリエチレングリコールアクリレートなど）、マレイン酸、無水マレイン酸、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート（テトラエチレングリコールジアクリレートなど）などが挙げられる。他の重合性成分の割合は、２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）１００重量部に対して、例えば５０重量部以下、好ましくは３０重量部以下、さらに好ましくは１０重量部以下（例えば０．１〜５重量部）程度である。

慣用の添加剤としては、例えば、樹脂成分、重合開始剤、重合禁止剤（ヒドロキノン、ヒドロキノンモノエチルエーテルなど）、消泡剤、塗布性改良剤、増粘剤、滑剤、安定剤（抗酸化剤、熱安定剤、耐光安定剤など）、可塑剤、界面活性剤、溶解促進剤、着色剤、充填剤（フィラー）、帯電防止剤、シランカップリング剤、レベリング剤、分散剤、分散助剤などが挙げられる。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの添加剤のうち、本発明の水性組成物は、従来の疎水性組成物では均一な分散が困難であった充填剤（特に、金属酸化物などの無機フィラー）を含むのが好ましい。

慣用の添加剤の割合は、水性組成物全体に対して５０重量％以下であってもよく、例えば０．０１〜５０重量％、好ましくは０．１〜３０重量％、さらに好ましくは０．５〜１０重量％程度である。添加剤が無機フィラー（特に金属酸化物で形成されたフィラー）である場合、無機フィラーの割合は、水性組成物全体に対して７０重量％以下であってもよく、例えば１０〜５０重量％、好ましくは１５〜４０重量％、さらに好ましくは２０〜３０重量％程度である。

本発明の水性組成物は、２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）を含むため、高い屈折率を有しており、２０℃、波長５８９ｎｍでの屈折率は１．５以上（例えば１．５〜１．６程度）であってもよく、好ましくは１．５３以上、さらに好ましくは１．５５以上（特に１．５７以上）であってもよい。

本発明の水性組成物は、２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）が溶媒（Ｂ）中に溶解しているため、透明性に優れており、２官能性（メタ）アクリレートの透明性を損なうことがない。また、水（Ｂ１）及びアルカノール（Ｂ２）は、工業的にも大量生産されていることなどから、安価に入手できるため、本発明の水性組成物も安価に提供できる。

本発明の水性組成物は、慣用の攪拌手段、例えば、攪拌棒や攪拌子などを用いた機械的攪拌手段（回転羽根を有するミキサーなど）、超音波分散機などを利用して混合することにより調製できる。

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、用いた原料の略号及び詳細を以下に示す。また、樹脂又はフィルムの特性の測定や評価は以下の方法によって行った。

［原料］
ＢＰＥＦ−Ａ：９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン、大阪ガスケミカル（株）製
ＢＰＥＦ−３ＥＯ：９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレン１モルに対して、平均値で合計３モルのオキシエチレン基（又はエチレンオキシド）が付加した付加体
ＢＰＥＦ−５ＥＯ：９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレン１モルに対して、平均値で合計５モルのオキシエチレン基が付加した付加体
ＢＰＥＦ−９ＥＯ：９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレン１モルに対して、平均値で合計９モルのオキシエチレン基が付加した付加体
ＢＰＥＦ−３ＥＯＡ：ＢＰＥＦ−３ＥＯのジアクリレート［式（１ａ）において、ｎ１＋ｎ２が５、Ｒ^３が水素原子、ｋ及びｍが０である化合物］
ＢＰＥＦ−５ＥＯＡ：ＢＰＥＦ−５ＥＯのジアクリレート
ＢＰＥＦ−９ＥＯＡ：ＢＰＥＦ−９ＥＯのジアクリレート
ＢＰＥＦ−５ＥＯ−ＧＡ：ＢＰＥＦ−５ＥＯのジグリシジルエーテルにアクリル酸が付加したジアクリレート
ＢＰＥＦ−９ＥＯＡ−ＧＡ：ＢＰＥＦ−９ＥＯのジグリシジルエーテルにアクリル酸が付加したジアクリレート
ＤＰＨＡ：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ダイセル・オルネクス（株）製「ＤＰＨＡ」
４ＥＧ−Ａ：テトラエチレングリコールジアクリレート
９ＥＧ−Ａ：ポリエチレングリコールジアクリレート（平均値で９モルのエチレンオキシド付加体）
１４ＥＧ−Ａ：ポリエチレングリコールジアクリレート（平均値で１４モルのエチレンオキシド付加体）
ＢｉｓＡ−１０ＥＯ：平均値で合計１０モルのオキシエチレン基が付加したビスフェノールＡ。

［屈折率（ｎＤ）］
原料であるアクリレートは、多波長アッベ屈折率計（（株）アタゴ製、ＤＲ―Ｍ２＜循環式恒温水槽６０―Ｃ３使用＞）を用い、温度２５℃を保持し、５８９ｎｍでの屈折率を測定した。

［溶解性］
実施例及び比較例で攪拌して得られた水性組成物を、攪拌終了後、１分間静置した後、組成物の状態を目視で観察し、アクリレートの溶解性を以下の基準で評価した。

○：アクリレートが溶媒に溶解（混合）し、透明な１層の液体であった
△：アクリレートが溶媒に溶解せず、白濁していた
×：アクリレートが溶媒に溶解せず、２層に分離していた。

［コーティング性］
バーコーターを用いて、実施例及び比較例で攪拌して得られた水性組成物をガラス基板上にコーティングして、１００μｍ程度のコーティング膜を作製した。その後、ホットプレート上８０℃で１０分間加熱乾燥させて得られた膜の状態を目視で観察し、以下の基準で評価した。

○：得られたコーティング膜が透明であった
×：得られたコーティング膜が白濁した。

参考例１〜７及び実施例１〜３
水とイソプロパノール（２−プロパノール）とを表１に示す割合でサンプル管に採取し、混合溶液を作製した。この混合溶液５重量部及び表１に示す２官能性アクリレート５重量部をサンプル管に採取し、タッチ駆動タイプの攪拌機にて、１０秒程度攪拌し、水性組成物を調製した。２官能性アクリレート単体の屈折率を測定した結果と、得られた水性組成物の溶解性を評価した結果とを表１に示す。

表１の結果から明らかなように、実施例では、屈折率が高い２官能性アクリレートは、水単体及びイソプロパノール単体では溶解しなかったが、両者を混合することにより溶解した。

実施例４
水１０重量部及びイソプロパノール４０重量部をサンプル管に採取し、混合溶液を作製した。この混合溶液５重量部及びＢＰＥＦ−５ＥＯＡ５重量部をサンプル管に採取し、タッチ駆動タイプの攪拌機にて、１０秒程度攪拌し、水性組成物を調製した。２官能性アクリレート単体の屈折率は１．５７８であり、ＢＰＥＦ−５ＥＯＡが溶媒に溶解し、透明な１層の液体であった。

参考例８〜１９及び実施例５〜６
水と表２に示す溶媒（参考例１６〜１９については、溶媒としても機能する他の重合成分）とを表２に示す割合でサンプル管に採取し、混合溶液を作製した。この混合溶液５重量部及びＢＰＥＦ−９ＥＯＡ５重量部をサンプル管に採取し、タッチ駆動タイプの攪拌機にて、１０秒程度攪拌し、水性組成物を調製した。得られた水性組成物の溶解性を評価した結果を表２に示す。

表２の結果から明らかなように、実施例では、水と汎用のアルカノールとを混合することにより２官能性アクリレートが溶解した。

実施例７〜１０
水と表３に示す溶媒とを表３に示す割合でサンプル管に採取し、混合溶液を作製した。この混合溶液５重量部及びＢＰＥＦ−９ＥＯＡ５重量部をサンプル管に採取し、タッチ駆動タイプの攪拌機にて、１０秒程度攪拌し、水性組成物を調製した。得られた水性組成物の溶解性及びコーティング性を評価した結果を表３に示す。

表３の結果から明らかなように、いずれの実施例でも、２官能性アクリレートの溶解性は高く、特に、実施例７及び１０では、コーティング性も高かった。

本発明の水性組成物は、例えば、インク材料、発光材料（例えば、有機ＥＬ用発光材料など）、有機半導体、黒鉛化前駆体、ガス分離膜（例えば、ＣＯ_２ガス分離膜など）、コート剤（例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）用素子のコート剤などの光学用オーバーコート剤又はハードコート剤など）、レンズ［ピックアップレンズ（例えば、ＤＶＤ（デジタル・バーサタイル・ディスク）用ピックアップレンズなど）、マイクロレンズ（例えば、液晶プロジェクター用マイクロレンズなど）、眼鏡レンズなど］、偏光膜（例えば、液晶ディスプレイ用偏光膜など）、複合シート、輝度向上フィルム、プリズムシート、反射防止フィルム（又は反射防止膜、例えば、表示デバイス用反射防止フィルムなど）、タッチパネル用フィルム、フレキシブル基板用フィルム、ディスプレイ用フィルム［例えば、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＶＦＤ（真空蛍光ディスプレイ）、ＳＥＤ（表面伝導型電子放出素子ディスプレイ）、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）、ＮＥＤ（ナノ・エミッシブ・ディスプレイ）、ブラウン管、電子ペーパーなどのディスプレイ（特に薄型ディスプレイ）用フィルム（保護フィルムなど）など］、位相差フィルム、拡散シート、導光板、反射シート、拡散板、バリアフィルム、保護フィルム、オーバーコート、フレキシブルフィルム基板、異方性導電接着フィルム（ＡＣＦ）、カラーフィルタ［例えば、レンズフィルタ、ディスプレイ用カラーフィルタなど］、液晶表示装置用ネガ型フォトレジスト［例えば、ＴＦＴアレイエッチング用フォトレジスト、顔料分散型フォトレジスト、染料型フォトレジスト、保護膜など］、層間絶縁膜、ソルダーレジスト、液晶ディスプレイ用フォトスペーサー、燃料電池用膜、光ファイバー、光導波路、ホログラム、各種光学接着剤[例えば、光学レンズ、プリズム、光ファイバー、光学フィルター、光導波路]、キーパッド、キーボード、タッチパネルなどに好適に使用できる。

Claims

下記式（１）で表される２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）と、水（Ｂ１）及び炭素数２以上であり、かつ水よりも低い沸点を有するアルカノール（Ｂ２）を含む溶媒（Ｂ）とを含む水性組成物。

（式中、環Ｚはアレーン環、Ａはアルキレン基、Ｒ^１及びＲ^２は置換基、Ｒ^３は水素原子又はメチル基、ｎ１及びｎ２の合計は６〜１７の数、ｍは０〜４の数、ｋは０又は１以上の数、ｓは０又は１である）
式（１）で表される２官能性（メタ）アクリレートが、下記式（１ａ）で表される２官能性（メタ）アクリレートである請求項１記載の水性組成物。

（式中、ｋは０〜４の数であり、Ｒ^１〜Ｒ^３、ｎ１、ｎ２及びｍは前記に同じ）
アルカノール（Ｂ２）がＣ_２−３アルカノールである請求項１又は２記載の水性組成物。
水（Ｂ１）及びアルカノール（Ｂ２）の合計割合が溶媒（Ｂ）全体に対して９０重量％以上であり、かつ水（Ｂ１）とアルカノール（Ｂ２）との重量割合が、前者／後者＝１／９９〜５０／５０である請求項１〜３のいずれかに記載の水性組成物。
水（Ｂ１）とアルカノール（Ｂ２）との重量割合が、前者／後者＝１０／９０〜３０／７０である請求項４記載の水性組成物。
溶媒（Ｂ）が水よりも高い沸点を有する水性溶媒（Ｂ３）をさらに含み、アルカノール（Ｂ２）の割合が、水（Ｂ１）１００重量部に対して５０〜１００重量部であり、水性溶媒（Ｂ３）の割合が、水（Ｂ１）１００重量部に対して３０〜５０重量部である請求項１〜３のいずれかに記載の水性組成物。
水性溶媒（Ｂ３）が１００℃を超え、かつ１５０℃以下の沸点を有するセロソルブ類である請求項６記載の水性組成物。
式（１）で表される２官能性（メタ）アクリレート（Ａ）と溶媒（Ｂ）との重量割合が、前者／後者＝９０／１０〜１０／９０である請求項１〜７のいずれかに記載の水性組成物。