JP6056155B2 - Antireflection coating composition and antireflection film - Google Patents
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Description
本発明は、優れた防汚性及び耐擦傷性を有する塗膜が得られる反射防止塗料組成物及び該反射防止塗料組成物を用いた反射防止フィルムに関する。 The present invention relates to an antireflection coating composition capable of obtaining a coating film having excellent antifouling properties and scratch resistance, and an antireflection film using the antireflection coating composition.
液晶ディスプレイの画面最表面となる偏光板の表層には、AG、AG/LR、クリア/LRといった防眩性や反射防止性を有する塗膜が施されており、最表層のため耐擦傷性と共に耐指紋性などの防汚性が必要とされている。ここで、耐指紋性とは、指紋が物品に付着しにくいこと、あるいは指紋が物品に付着しても容易に拭き取れることをいう。そして、防眩性や反射防止性を有する塗膜の中でも、塗膜の透明性の点からクリア/LRが優れている。 The surface layer of the polarizing plate, which is the outermost surface of the liquid crystal display, has an anti-glare and anti-reflective coating such as AG, AG / LR, and Clear / LR. Antifouling properties such as fingerprint resistance are required. Here, the fingerprint resistance means that the fingerprint is difficult to adhere to the article, or that the fingerprint can be easily wiped off even if the fingerprint is attached to the article. Among the coatings having antiglare properties and antireflection properties, clear / LR is excellent from the viewpoint of transparency of the coating film.
現在、特に液晶表示装置用に量産実用化されている偏光板の多くは、ポリビニルアルコールフィルムからなる基材フィルムに、ヨウ素や二色性染料などの二色性材料を、染色・吸着させ、延伸配向させてなる偏光フィルムの両面あるいは片面に、光学的に透明で、かつ機械的強度を有する保護膜を貼り合わせたものが用いられている。そして、上記保護膜としては、通常トリアセチルセロルース(TAC)フィルムが使用される。そして、前記防眩性や反射防止性を有する塗膜は、例えば、クリア/LR層は、TACフィルム上に形成された厚さ10μm程度の塗膜層(ベース層)の上に数十〜数百nm程度の厚さの塗膜として形成される。 Currently, many polarizing plates in mass production for liquid crystal display devices, in particular, are made by stretching and adsorbing dichroic materials such as iodine and dichroic dyes onto a base film made of polyvinyl alcohol film. A film in which an optically transparent protective film having mechanical strength is bonded to both surfaces or one surface of an oriented polarizing film is used. And as said protective film, a triacetyl cellulose (TAC) film is normally used. And as for the coating film which has the said anti-glare property and anti-reflective property, for example, a clear / LR layer is dozens to several on the coating-film layer (base layer) about 10 micrometers thick formed on the TAC film. It is formed as a coating film having a thickness of about 100 nm.
前記偏光フィルムにTACを接着する為には、TACフィルムの表面を苛性アルカリ等によってケン化処理し、−OCOCH3基の一部又は大部分を親水基である−OHに加水分解する必要がある。TACフィルムにベース層と防眩性や反射防止性を有する塗膜層を形成することと、ケン化処理を行うには、1.TACフィルムをケン化処理したのちフィルムの片面に前記二つの塗膜層を形成する、2.TACフィルムの片面に前記二つの塗膜層を形成したのちケン化処理する、等の方法があるが、通常は偏光板の生産効率の観点から、2.の方法が行われている。 In order to adhere TAC to the polarizing film, it is necessary to saponify the surface of the TAC film with caustic alkali or the like and to hydrolyze a part or most of —OCOCH 3 groups to —OH which is a hydrophilic group. . To form a coating layer having anti-glare and antireflection properties on the TAC film and to saponify it, 1. Saponify the TAC film and then form the two coating layers on one side of the film. There are methods such as saponification after forming the two coating layers on one side of the TAC film, but usually from the viewpoint of production efficiency of the polarizing plate. The way is done.
前記2.の方法において、ケン化処理する際は苛性アルカリ等のケン化剤から塗膜層を保護する為、塗膜層を保護フィルムで保護する方法が知られている。しかしながら、近年、生産効率の向上やコスト削減の為、保護フィルムで塗膜層を保護せずとも前記ケン化剤に曝露されても塗膜の性能が低下しない塗膜層が求められている。 2. In this method, in order to protect the coating layer from a saponifying agent such as caustic when the saponification treatment is performed, a method of protecting the coating layer with a protective film is known. However, in recent years, in order to improve production efficiency and reduce costs, there is a need for a coating layer that does not deteriorate the performance of the coating film even if it is exposed to the saponifying agent without protecting the coating layer with a protective film.
防眩性や反射防止性を有する塗膜には、反射防止性能、防汚性能と共に、ハードコート性能、即ち、表面の耐擦傷性が要求されている。特に、上記LR層は膜厚が数十〜数百nm程度しかなく、より強い耐擦傷性が要求されている。LR層の耐擦傷性を向上させる方法としては、多官能(メタ)アクリレート等の多官能単量体を含有するハードコート材を用いる方法が知られている。しかしながら、このハードコート材を用いるとある程度硬化塗膜の表面硬度が向上したLR層が得られるが、耐擦傷性が不十分であった。 A coating film having antiglare property and antireflection property is required to have hard coat performance, that is, scratch resistance on the surface, in addition to antireflection performance and antifouling performance. In particular, the LR layer has a film thickness of only about several tens to several hundreds of nanometers, and stronger scratch resistance is required. As a method for improving the scratch resistance of the LR layer, a method using a hard coat material containing a polyfunctional monomer such as a polyfunctional (meth) acrylate is known. However, when this hard coat material is used, an LR layer having a surface hardness of the cured coating film improved to some extent can be obtained, but the scratch resistance is insufficient.
さらに、反射防止用塗料組成物に、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖、シリコーン基及び重合性不飽和基を有する含フッ素重合性樹脂を添加して、反射防止膜表面に防汚性を付与すると共に、硬化塗膜に滑り性を付与し、耐擦傷性を向上することが提案されている(例えば、特許文献1参照。) Further, a fluorine-containing polymerizable resin having a poly (perfluoroalkylene ether) chain, a silicone group and a polymerizable unsaturated group is added to the antireflection coating composition to impart antifouling properties to the antireflection film surface. At the same time, it has been proposed to impart slipperiness to the cured coating film and improve scratch resistance (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、この含フッ素重合性樹脂を添加した反射防止用塗料組成物の硬化塗膜も、ケン化処理後の防汚性は、高いものであったが、ケン化処理後のより厳しい条件下での耐擦傷性が十分でない問題があった。 However, the cured coating film of the antireflective coating composition to which this fluorine-containing polymerizable resin was added also had a high antifouling property after saponification treatment, but under severer conditions after saponification treatment. There was a problem that the scratch resistance was not sufficient.
そこで、ケン化処理(強アルカリ処理)後も防汚性と耐擦傷性を有する反射防止能を有する塗膜が得られる反射防止塗料組成物が求められていた。 Therefore, there has been a demand for an antireflection coating composition capable of obtaining a coating film having antireflection properties having antifouling properties and scratch resistance even after saponification treatment (strong alkali treatment).
本発明が解決しようとする課題は、ケン化処理後であっても優れた防汚性及び耐擦傷性を有する塗膜が得られる反射防止塗料組成物及び該反射防止塗料組成物を用いた反射防止フィルムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is an antireflection coating composition capable of obtaining a coating film having excellent antifouling properties and scratch resistance even after saponification treatment, and reflection using the antireflection coating composition It is to provide a prevention film.
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、低屈折率剤(I)と活性エネルギー線硬化性化合物(II)に、分子量が2000以上のシリコーン鎖を有する重合性不飽和単量体(B)と、反応性官能基(c)を有する重合性不飽和単量体(C)とを必須の単量体成分として共重合させて得られる重合体(P)に、前記官能基(c)に対して反応性を有する官能基(d)及び重合性不飽和基を有する化合物(D)を反応させて得られ、前記化合物(A)と前記単量体(B)との質量比[(A)/(B)]が10/90〜85/15の範囲である重合性樹脂(III)を添加することにより、得られる硬化塗膜表面に優れた防汚性と耐擦傷性を付与することができ、さらに硬化塗膜表面を強アルカリ等の薬品で処理しても防汚性と耐擦傷性が低下しないこと等を見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have a polymerizable unsaturated unsaturated resin having a silicone chain having a molecular weight of 2000 or more in the low refractive index agent (I) and the active energy ray-curable compound (II). The polymer (P) obtained by copolymerizing the monomer (B) and the polymerizable unsaturated monomer (C) having a reactive functional group (c) as essential monomer components, It is obtained by reacting a functional group (d) having reactivity to the functional group (c) and a compound (D) having a polymerizable unsaturated group, and the compound (A) and the monomer (B) By adding the polymerizable resin (III) whose mass ratio [(A) / (B)] is in the range of 10/90 to 85/15, the surface of the cured coating film obtained has excellent antifouling and anti-fouling properties. Abrasion can be imparted, and even when the cured coating surface is treated with chemicals such as strong alkali, it is antifouling. It found such that the abrasion resistance is not reduced, and have completed the present invention.
即ち、本発明は、低屈折率剤(I)、活性エネルギー線硬化性化合物(II)、及びポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖とその両末端に重合性不飽和基を有する化合物(A)と、分子量が2000以上のシリコーン鎖を有する重合性不飽和単量体(B)と、反応性官能基(c)を有する重合性不飽和単量体(C)とを必須の単量体成分として共重合させて得られる重合体(P)に、前記官能基(c)に対して反応性を有する官能基(d)及び重合性不飽和基を有する化合物(D)を反応させて得られ、前記化合物(A)と前記単量体(B)との質量比[(A)/(B)]が10/95〜85/15の範囲である活性エネルギー線硬化性化合物(II)以外の重合性樹脂(III)を混合する反射防止塗料組成物の製造方法であり、低屈折率剤(I)が中空シリカ微粒子で、前記反応性官能基(c)が水酸基、イソシアネート基、エポキシ基、カルボキシル基、カルボン酸ハライド基、酸無水物基からなる群から選ばれる少なくとも1つの反応性官能基であり、前記官能基(d)が前記官能基(c)に対して反応性を有し、かつ水酸基、イソシアネート基、エポキシ基、カルボキシル基、カルボン酸ハライド基、酸無水物基からなる群から選ばれる少なくとも1つの官能基であることを特徴とする反射防止塗料組成物の製造方法を提供するものである。 That is, the present invention relates to a low refractive index agent (I), an active energy ray-curable compound (II), a poly (perfluoroalkylene ether) chain and a compound (A) having a polymerizable unsaturated group at both ends thereof. A polymerizable unsaturated monomer (B) having a silicone chain having a molecular weight of 2000 or more and a polymerizable unsaturated monomer (C) having a reactive functional group (c) as essential monomer components The polymer (P) obtained by copolymerization is obtained by reacting the functional group (d) having a reactivity with the functional group (c) and the compound (D) having a polymerizable unsaturated group, Polymerization other than the active energy ray-curable compound (II) in which the mass ratio [(A) / (B)] of the compound (A) and the monomer (B) is in the range of 10/95 to 85/15. a manufacturing method of the antireflective coating composition is mixed sex resin (III), low The refractive index agent (I) is hollow silica fine particles, and the reactive functional group (c) is at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an isocyanate group, an epoxy group, a carboxyl group, a carboxylic acid halide group, and an acid anhydride group. A reactive functional group, wherein the functional group (d) is reactive with respect to the functional group (c), and is a hydroxyl group, an isocyanate group, an epoxy group, a carboxyl group, a carboxylic acid halide group, or an acid anhydride group. It is an object of the present invention to provide a method for producing an antireflection coating composition, which is at least one functional group selected from the group consisting of:
また、本発明は、前記反射防止塗料組成物の製造方法により反射防止塗料組成物を得る工程と、基材にハードコート材を塗布・硬化してハードコート層の塗膜と形成する工程と、該ハードコート層に前記反射防止塗料組成物を得る工程で得られた反射防止塗料組成物を塗布・硬化して反射防止塗料組成物の硬化塗膜を形成する工程を含むことを特徴とする反射防止フィルムの製造方法を提供するものである。
Further, the present invention provides a process for obtaining an antireflection coating composition by the method for producing an antireflection coating composition, a process for forming a hard coat layer coating film by applying and curing a hard coat material on a substrate, Reflection comprising the step of applying and curing the antireflection coating composition obtained in the step of obtaining the antireflection coating composition to the hard coat layer to form a cured coating film of the antireflection coating composition The manufacturing method of a prevention film is provided.
本発明の反射防止塗料組成物の硬化塗膜は、ケン化処理後であっても優れた防汚性及び耐擦傷性を有するので、防汚性及び耐擦傷性が非常に優れる反射防止フィルムを得ることができる。また、ケン化処理を伴わない工程によっても、防汚性及び耐擦傷性が非常に優れる反射防止フィルムを得ることができる。したがって、本発明の反射防止塗料組成物を用いた反射防止フィルムは、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、有機ELディスプレイ等の画像表示装置の最表面のフィルムとして好適に用いることができる。 Since the cured coating film of the antireflection coating composition of the present invention has excellent antifouling properties and scratch resistance even after saponification treatment, an antireflection film having extremely excellent antifouling properties and scratch resistance is obtained. Can be obtained. Further, an antireflection film having very excellent antifouling properties and scratch resistance can be obtained even by a process that does not involve saponification. Accordingly, the antireflection film using the antireflection coating composition of the present invention can be suitably used as the outermost film of an image display device such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), or an organic EL display. .
本発明で用いる低屈折率剤(I)としては、屈折率が1.44以下のものが好ましく、1.40以下のものがより好ましい。また、低屈折率剤は、無機系又は有機系のいずれのものであってもよい。 The low refractive index agent (I) used in the present invention preferably has a refractive index of 1.44 or less, more preferably 1.40 or less. The low refractive index agent may be either inorganic or organic.
無機系の低屈折率剤(I)としては、空隙を有する微粒子、金属フッ化物微粒子等が挙げられる。前記空隙を有する微粒子としては、微粒子の内部に気体が充填されたもの、気体を内部に含む多孔質構造のもの等が挙げられる。具体的には、中空シリカ微粒子、ナノポーラス構造を有するシリカ微粒子等が挙げられる。また、前記金属フッ化物微粒子としては、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム等が挙げられる。 Examples of the inorganic low refractive index agent (I) include fine particles having voids and fine metal fluoride particles. Examples of the fine particles having voids include those in which fine particles are filled with gas, and those having a porous structure containing gas inside. Specific examples include hollow silica fine particles and silica fine particles having a nanoporous structure. Examples of the metal fluoride fine particles include magnesium fluoride, aluminum fluoride, calcium fluoride, and lithium fluoride.
これらの無機系の低屈折率剤(I)の中でも中空シリカ微粒子が好ましい。さらに、これらの無機系の低屈折率剤(I)は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。これらの無機系の低屈折率剤(I)は、結晶性のもの、ゾル状のもの、ゲル状のもののいずれのものも用いることができる。 Among these inorganic low refractive index agents (I), hollow silica fine particles are preferable. Further, these inorganic low refractive index agents (I) can be used alone or in combination of two or more. As these inorganic low refractive index agents (I), any of crystalline, sol, and gel can be used.
前記シリカ微粒子の形状は、球状、鎖状、針状、板状、鱗片状、棒状、繊維状、不定形状のいずれであってもよいが、これらの中でも球状又は針状のものが好ましい。また、シリカ微粒子の平均粒子径は、形状が球状の場合、5〜100nmが好ましく、20〜80nmがより好ましく、40〜70nmがさらに好ましい。球状の微粒子の平均粒子径がこの範囲にあることにより、低屈折率層に優れた透明性を付与することができる。 The shape of the silica fine particles may be spherical, chain-like, needle-like, plate-like, scale-like, rod-like, fiber-like, or indefinite shape, and among these, spherical or needle-like is preferable. Moreover, when the shape is spherical, the average particle diameter of the silica fine particles is preferably 5 to 100 nm, more preferably 20 to 80 nm, and further preferably 40 to 70 nm. When the average particle diameter of the spherical fine particles is within this range, excellent transparency can be imparted to the low refractive index layer.
一方、有機系の低屈折率剤(I)としては、空隙を有する微粒子、含フッ素共重合体等が挙げられる。前記空隙を有する微粒子としては、中空高分子微粒子が好ましい。中空高分子微粒子は、分散安定剤の水溶液中で、(1)少なくとも1種の架橋性モノマー、(2)重合開始剤、(3)少なくとも1種の架橋性モノマーから得られる重合体又は少なくとも1種の架橋性モノマーと少なくとも1種の単官能性モノマーとの共重合体、並びに、前記(1)〜(3)に対して相溶性の低い水難溶性の溶媒からなる混合物を分散させ、懸濁重合を行うことにより製造することができる。なおここで、架橋性モノマーとは重合性基を2つ以上有するものであり、単官能性モノマーとは重合性基を1つ有するものである。 On the other hand, examples of the organic low refractive index agent (I) include fine particles having voids and fluorine-containing copolymers. The fine particles having voids are preferably hollow polymer fine particles. The hollow polymer fine particles are prepared by, in an aqueous dispersion stabilizer solution, (1) at least one crosslinkable monomer, (2) a polymerization initiator, (3) a polymer obtained from at least one crosslinkable monomer, or at least one. A mixture of a copolymer of a kind of crosslinkable monomer and at least one kind of monofunctional monomer, and a poorly water-soluble solvent having low compatibility with the above (1) to (3) is dispersed and suspended. It can manufacture by performing superposition | polymerization. Here, the crosslinkable monomer is one having two or more polymerizable groups, and the monofunctional monomer is one having one polymerizable group.
有機系の低屈折率剤(I)として用いる含フッ素共重合体は、樹脂中にフッ素原子を多く含有していることで低屈折率となっている樹脂である。この含フッ素共重合体としては、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとをモノマー原料とした共重合体が挙げられる。 The fluorine-containing copolymer used as the organic low refractive index agent (I) is a resin having a low refractive index because the resin contains many fluorine atoms. Examples of the fluorine-containing copolymer include a copolymer using vinylidene fluoride and hexafluoropropylene as monomer raw materials.
前記含フッ素共重合体の原料である各モノマーの比率は、フッ化ビニリデンの比率が30〜90質量%が好ましく、40〜80質量%がより好ましく、40〜70質量%がさらに好ましく、ヘキサフルオロプロピレンの比率が5〜50質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましく、15〜45%がさらに好ましい。この他のモノマーとして、テトラフルオロエチレンを0〜40質量%の範囲で使用してもよい。 The ratio of each monomer that is a raw material of the fluorinated copolymer is preferably 30 to 90% by mass, more preferably 40 to 80% by mass, further preferably 40 to 70% by mass, and hexafluorofluorovinylidene fluoride. The proportion of propylene is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, and still more preferably 15 to 45%. As this other monomer, tetrafluoroethylene may be used in the range of 0 to 40% by mass.
前記含フッ素共重合体には、その他の原料のモノマー成分として、フルオロエチレン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、1,2−ジクロロ−1,2−ジフルオロエチレン、2−ブロモ−3,3,3−トリフルオロエチレン、3−ブロモ−3,3−ジフルオロプロピレン、3,3,3−トリフルオロプロピレン、1,1,2−トリクロロ−3,3,3−トリフルオロプロピレン、α−トリフルオロメタクリル酸等のフッ素原子を有する重合性モノマーを用いることができる。これらのその他の原料のモノマー成分は、含フッ素共重合体の原料モノマー中に20質量%以下の範囲で用いるのが好ましい。 The fluorine-containing copolymer includes, as monomer components of other raw materials, fluoroethylene, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, 1,2-dichloro-1,2-difluoroethylene, 2-bromo-3,3, 3-trifluoroethylene, 3-bromo-3,3-difluoropropylene, 3,3,3-trifluoropropylene, 1,1,2-trichloro-3,3,3-trifluoropropylene, α-trifluoromethacrylic A polymerizable monomer having a fluorine atom such as an acid can be used. These other raw material monomer components are preferably used in the raw material monomer of the fluorine-containing copolymer in an amount of 20% by mass or less.
前記含フッ素共重合体中のフッ素含有率は、60〜70質量%であることが好ましく、62〜70質量%であることがより好ましく、64〜68質量%であることがさらに好ましい。含フッ素共重合体のフッ素含有率がこの範囲であると、溶剤に対する溶解性が良好となり、種々の基材に対して優れた密着性を発揮し、高い透明性、低い屈折率、優れた機械的強度を有する薄膜が形成できる。 The fluorine content in the fluorine-containing copolymer is preferably 60 to 70% by mass, more preferably 62 to 70% by mass, and further preferably 64 to 68% by mass. When the fluorine content of the fluorine-containing copolymer is within this range, the solubility in a solvent is good, and excellent adhesion to various substrates is exhibited. High transparency, low refractive index, excellent machine A thin film having sufficient strength can be formed.
前記含フッ素共重合体の分子量は、ポリスチレン換算数平均分子量で5,000〜200,000であることが好ましく、10,000〜100,000であることがより好ましい。含フッ素共重合体の分子量がこの範囲であると、得られる樹脂の粘度が優れた塗布性を有する範囲となる。また、含フッ素共重合体自体の屈折率が、1.45以下のものが好ましく、1.42以下のものがより好ましく、1.40以下であるものがさらに好ましい。 The molecular weight of the fluorine-containing copolymer is preferably 5,000 to 200,000, more preferably 10,000 to 100,000, in terms of polystyrene-equivalent number average molecular weight. When the molecular weight of the fluorinated copolymer is within this range, the viscosity of the resulting resin is in a range having excellent coating properties. The refractive index of the fluorinated copolymer itself is preferably 1.45 or less, more preferably 1.42 or less, and even more preferably 1.40 or less.
本発明に用いる活性エネルギー線硬化性化合物(II)としては、紫外線等の活性エネルギー線照射により重合又は架橋反応可能な光重合性官能基を有する化合物であれば特に限定されることなく用いることができる。 The active energy ray-curable compound (II) used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a photopolymerizable functional group that can be polymerized or crosslinked by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays. it can.
前記活性エネルギー線硬化性化合物(II)として、まず、活性エネルギー線硬化性単量体(II−1)が挙げられる。前記単量体(II−1)としては、例えば、エチレングリコールジ(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、数平均分子量が150〜1000の範囲にあるポ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、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、数平均分子量が150〜1000の範囲にあるポリプロピレングリコールジ(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、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、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(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、ペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールテトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールペンタ(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、メチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(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、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)アクリレート等の脂肪族アルキル(メタ)アクリレート、グリセロール(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−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−(ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2−(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、γ−(メタ)アクリロ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、メトキシジプロピレングリコール(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、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、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、ポリブタジエン(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリスチリルエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(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、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(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、フェニル(メタ)アクリレート、等が挙げられる。 Examples of the active energy ray-curable compound (II) include an active energy ray-curable monomer (II-1). Examples of the monomer (II-1) include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, and polyethylene having a number average molecular weight in the range of 150 to 1,000. Glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) having a number average molecular weight in the range of 150 to 1000 Acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate Hydroxypivalate ester neopentyl glycol di (meth) acrylate, bisphenol A di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa ( (Meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, propyl ( (Meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, Aliphatic alkyl (meth) acrylates such as sodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3 -Chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, 2-butoxyethyl (meth) acrylate, 2- (diethylamino) ethyl (meth) acrylate, 2- (dimethylamino) Ethyl (meth) acrylate, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxydipropylene glyco (Meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxydipropylene glycol (meth) acrylate, phenoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, polybutadiene ( (Meth) acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol-polybutylene glycol (meth) acrylate, polystyrylethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl ( (Meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, isoborni (Meth) acrylate, methoxylated tricyclodecanyloxy triene (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate.
これらのなかでも特に硬化塗膜の硬度に優れる点からトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールテトラ(メタ)アクリレート等の3官能以上の多官能(メタ)アクリレートが好ましい。これらの活性エネルギー線硬化性単量体(II−1)は、これらは、単独で用いることも2種以上併用することもできる。 Among these, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol tetra ( A trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate such as (meth) acrylate is preferred. These active energy ray-curable monomers (II-1) can be used alone or in combination of two or more.
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、メタクリレートとアクリレートの一方又は両方をいい、「(メタ)アクリロイル基」とは、メタクリロイル基とアクリロイル基の一方又は両方をいい、「(メタ)アクリル酸」とは、メタクリル酸とアクリル酸の一方又は両方をいう。 In the present invention, “(meth) acrylate” refers to one or both of methacrylate and acrylate, and “(meth) acryloyl group” refers to one or both of methacryloyl group and acryloyl group. “Acrylic acid” refers to one or both of methacrylic acid and acrylic acid.
また、前記活性エネルギー線硬化性化合物(II)として、活性エネルギー線硬化型樹脂(II−2)も用いることができる。この活性エネルギー線硬化型樹脂(II−2)としては、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、アクリル(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられるが、本発明では、特に透明性や低収縮性等の点からウレタン(メタ)アクリレート樹脂が好ましい。 Moreover, active energy ray-curable resin (II-2) can also be used as the active energy ray-curable compound (II). Examples of the active energy ray-curable resin (II-2) include urethane (meth) acrylate resins, unsaturated polyester resins, epoxy (meth) acrylate resins, polyester (meth) acrylate resins, and acrylic (meth) acrylate resins. However, in the present invention, a urethane (meth) acrylate resin is particularly preferable from the viewpoint of transparency and low shrinkage.
ここで用いるウレタン(メタ)アクリレート樹脂は、脂肪族ポリイソシアネート化合物又は芳香族ポリイソシアネート化合物と水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物とを反応させて得られるウレタン結合と(メタ)アクリロイル基とを有する樹脂が挙げられる。 The urethane (meth) acrylate resin used here is a resin having a urethane bond and a (meth) acryloyl group obtained by reacting an aliphatic polyisocyanate compound or an aromatic polyisocyanate compound with a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group. Is mentioned.
前記脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタ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、ヘプタメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、2−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、3−メチル−1,5−ペンタ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−メチルペンタ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、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシリレンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート等が挙げられ、また、芳香族ポリイソシアネート化合物としては、トリレ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、キシリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the aliphatic polyisocyanate compound include tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, 2-methyl-1,5-pentane diisocyanate, 3-methyl- 1,5-pentane diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 2-methylpentamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate , Hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylile Examples include diisocyanate, hydrogenated tetramethylxylylene diisocyanate, cyclohexyl diisocyanate, and the aromatic polyisocyanate compound includes tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, Examples include toridine diisocyanate and p-phenylene diisocyanate.
一方、水酸基を有するアクリレート化合物としては、例えば、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,5−ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(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モノ(メタ)アクリレート等の2価アルコールのモノ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパン(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ビス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート等の3価のアルコールのモノ又はジ(メタ)アクリレート、あるいは、これらのアルコール性水酸基の一部をε−カプロラクトンで変性した水酸基を有するモノ及びジ(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ペンタ(メタ)アクリレート等の1官能の水酸基と3官能以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、あるいは、該化合物をさらにε−カプロラクトンで変性した水酸基を有する多官能(メタ)アクリレート;ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジ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、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート化合物;ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシブチレン−ポリオキシプロピレンモノ(メタ)アクリレート等のブロック構造のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート化合物;ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート等のランダム構造のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。 On the other hand, examples of the acrylate compound having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1, Monovalent dihydric alcohols such as 5-pentanediol mono (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate, neopentyl glycol mono (meth) acrylate, and hydroxypivalate neopentyl glycol mono (meth) acrylate ( Meth) acrylate; trimethylolpropane di (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane (meth) acrylate, propoxylated trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate Mono- or di (meth) acrylates of trivalent alcohols such as relate, bis (2- (meth) acryloyloxyethyl) hydroxyethyl isocyanurate, or hydroxyl groups obtained by modifying some of these alcoholic hydroxyl groups with ε-caprolactone Mono- and di (meth) acrylates having a monofunctional hydroxyl group and tri- or more functional (meth) acryloyl such as pentaerythritol tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, etc. A compound having a group, or a polyfunctional (meth) acrylate having a hydroxyl group obtained by modifying the compound with ε-caprolactone; dipropylene glycol mono (meth) acrylate, diethylene glycol mono (meth) acrylate, poly (Meth) acrylate compounds having an oxyalkylene chain such as propylene glycol mono (meth) acrylate and polyethylene glycol mono (meth) acrylate; polyethylene glycol-polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polyoxybutylene-polyoxypropylene mono (meth) (Meth) acrylate compounds having a block structure oxyalkylene chain such as acrylate; random structures such as poly (ethylene glycol-tetramethylene glycol) mono (meth) acrylate and poly (propylene glycol-tetramethylene glycol) mono (meth) acrylate And (meth) acrylate compounds having an oxyalkylene chain.
上記した脂肪族ポリイソシアネート化合物又は芳香族ポリイソシアネート化合物と水酸基を有するアクリレート化合物との反応は、ウレタン化触媒の存在下、常法により行うことができる。ここで使用し得るウレタン化触媒は、具体的には、ピリジン、ピロール、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミンなどのアミン類、トリフェニルホスフィン、トリエチルホスフィンなどのホフィン類、ジブチル錫ジラウレート、オクチル錫トリラウレート、オクチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジアセテート、オクチル酸錫などの有機錫化合物、オクチル酸亜鉛などの有機金属化合物が挙げられる。 The reaction between the aliphatic polyisocyanate compound or the aromatic polyisocyanate compound and the acrylate compound having a hydroxyl group can be performed by a conventional method in the presence of a urethanization catalyst. Specific examples of urethanization catalysts that can be used here include amines such as pyridine, pyrrole, triethylamine, diethylamine, and dibutylamine, phosphines such as triphenylphosphine and triethylphosphine, dibutyltin dilaurate, octyltin trilaurate, and octyl. Examples thereof include organotin compounds such as tin diacetate, dibutyltin diacetate, and tin octylate, and organometallic compounds such as zinc octylate.
これらのウレタンアクリレート樹脂の中でも特に脂肪族ポリイソシアネート化合物と水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物とを反応させて得られるものが硬化塗膜の透明性に優れ、かつ、活性エネルギー線に対する感度が良好で硬化性に優れる点から好ましい。 Among these urethane acrylate resins, those obtained by reacting an aliphatic polyisocyanate compound with a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group are excellent in transparency of the cured coating film and have good sensitivity to active energy rays. It is preferable from the viewpoint of excellent curability.
次に、不飽和ポリエステル樹脂は、α,β−不飽和二塩基酸又はその酸無水物、芳香族飽和二塩基酸又はその酸無水物、及び、グリコール類の重縮合によって得られる硬化性樹脂であり、α,β−不飽和二塩基酸又はその酸無水物としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロルマレイン酸、及びこれらのエステル等が挙げられる。芳香族飽和二塩基酸又はその酸無水物としては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ニトロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル酸及びこれらのエステル等が挙げられる。脂肪族あるいは脂環族飽和二塩基酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、グルタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸及びこれらのエステル等が挙げられる。グリコール類としては、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、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチルプロパン−1,3−ジオール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、エチレングリコールカーボネート、2,2−ジ−(4−ヒドロキシプロポキシジフェニル)プロパン等が挙げられ、その他にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等の酸化物も同様に使用できる。 Next, the unsaturated polyester resin is a curable resin obtained by polycondensation of α, β-unsaturated dibasic acid or acid anhydride thereof, aromatic saturated dibasic acid or acid anhydride thereof, and glycols. The α, β-unsaturated dibasic acid or its acid anhydride includes maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, chloromaleic acid, and esters thereof. As aromatic saturated dibasic acid or acid anhydride thereof, phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, nitrophthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, halogenated phthalic anhydride and these Examples include esters. Examples of the aliphatic or alicyclic saturated dibasic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, glutaric acid, hexahydrophthalic anhydride, and esters thereof. As glycols, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-methylpropane-1,3-diol, neopentyl glycol, triethylene glycol, Examples include tetraethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, ethylene glycol carbonate, 2,2-di- (4-hydroxypropoxydiphenyl) propane, and others. In addition, oxides such as ethylene oxide and propylene oxide can be used in the same manner.
次に、エポキシビニルエステル樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂のエポキシ基に(メタ)アクリル酸を反応させて得られるものが挙げられる。これらの活性エネルギー線硬化型樹脂(B−2)は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。 Next, as an epoxy vinyl ester resin, (meth) acrylic acid is reacted with an epoxy group of an epoxy resin such as a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, or a cresol novolak type epoxy resin. What is obtained is mentioned. These active energy ray-curable resins (B-2) can be used alone or in combination of two or more.
前記低屈折率剤(I)と活性エネルギー線硬化性化合物(II)との質量比率は、(I):(II)=30:70〜90:10の範囲が好ましく、40:60〜80:20の範囲がより好ましく、50:50〜70:30の範囲がさらに好ましい。 The mass ratio between the low refractive index agent (I) and the active energy ray-curable compound (II) is preferably in the range of (I) :( II) = 30: 70 to 90:10, 40:60 to 80: The range of 20 is more preferable, and the range of 50:50 to 70:30 is more preferable.
本発明で用いる重合性樹脂(III)は、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖とその両末端に重合性不飽和基を有する化合物(A)と、分子量が2000以上のシリコーン鎖を有する重合性不飽和単量体(B)と、反応性官能基(c)を有する重合性不飽和単量体(C)とを必須の単量体成分として共重合させて得られる重合体(P)に、前記官能基(c)に対して反応性を有する官能基(d)及び重合性不飽和基を有する化合物(D)を反応させて得られる。また、前記化合物(A)と前記単量体(B)との質量比[(A)/(B)]が10/90〜85/15の範囲である。そして、前記活性エンルギー線硬化性化合物(II)以外のものである。 The polymerizable resin (III) used in the present invention comprises a poly (perfluoroalkylene ether) chain, a compound (A) having a polymerizable unsaturated group at both ends thereof, and a polymerizable resin having a silicone chain having a molecular weight of 2000 or more. A polymer (P) obtained by copolymerizing a saturated monomer (B) and a polymerizable unsaturated monomer (C) having a reactive functional group (c) as essential monomer components, It is obtained by reacting a functional group (d) having reactivity with the functional group (c) and a compound (D) having a polymerizable unsaturated group. Moreover, mass ratio [(A) / (B)] of the said compound (A) and the said monomer (B) is the range of 10 / 90-85 / 15. And other than the said active energy ray hardening compound (II).
前記シリコーン鎖の分子量は2000以上であることが必要である、このような分子量のシリコーン鎖を有することにより、シリコーン鎖の持つすべり性を好適に発現でき、その結果、塗膜の表面の摩擦を低減することで優れた耐摩擦性を付与できる。シリコーン鎖の分子量としては、分子量2,000〜20,000が好ましく、5,000〜10,000がより好ましい。 The molecular weight of the silicone chain needs to be 2000 or more. By having a silicone chain having such a molecular weight, the sliding property of the silicone chain can be suitably expressed, and as a result, the surface friction of the coating film can be reduced. By reducing it, excellent friction resistance can be imparted. The molecular weight of the silicone chain is preferably from 2,000 to 20,000, more preferably from 5,000 to 10,000.
前記化合物(A)と前記単量体(B)との質量比[(A)/(B)]は、高い耐擦傷性が得られることから、10/90〜85/15の範囲であるが、より高い耐擦傷性が得られることから、15/85〜80/20の範囲が好ましく、20/80〜75/25の範囲がより好ましく、25/75〜70/30の範囲がさらに好ましい。 The mass ratio [(A) / (B)] of the compound (A) and the monomer (B) is in the range of 10/90 to 85/15 because high scratch resistance is obtained. In order to obtain higher scratch resistance, the range of 15/85 to 80/20 is preferable, the range of 20/80 to 75/25 is more preferable, and the range of 25/75 to 70/30 is even more preferable.
本発明で用いる重合性樹脂(III)は、前記の通り、化合物(A)と、重合性不飽和単量体(B)と、重合性不飽和単量体(C)とを必須の単量体成分として共重合させて得られる重合体(P)に、化合物(D)を反応させて得られる。 As described above, the polymerizable resin (III) used in the present invention contains the compound (A), the polymerizable unsaturated monomer (B), and the polymerizable unsaturated monomer (C) as an essential single amount. It can be obtained by reacting the compound (D) with a polymer (P) obtained by copolymerization as a body component.
以下に、上記方法に用いる各原料について説明する。 Below, each raw material used for the said method is demonstrated.
本発明で用いるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖とその両末端に重合性不飽和基を有する化合物(A)について説明する。前記化合物(A)が有するポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖としては、炭素原子数1〜3の2価フッ化炭素基と酸素原子が交互に連結した構造を有するものが挙げられる。炭素原子数1〜3の2価フッ化炭素基は、一種類であっても良いし複数種の混合であっても良く、具体的には、下記構造式(a1)で表されるものが挙げられる。 The poly (perfluoroalkylene ether) chain used in the present invention and the compound (A) having a polymerizable unsaturated group at both ends will be described. Examples of the poly (perfluoroalkylene ether) chain of the compound (A) include those having a structure in which divalent fluorocarbon groups having 1 to 3 carbon atoms and oxygen atoms are alternately connected. The divalent fluorocarbon group having 1 to 3 carbon atoms may be one kind or a mixture of plural kinds. Specifically, those represented by the following structural formula (a1) may be used. Can be mentioned.
これらの中でも特に塗膜表面の汚れの拭き取り性が良好となって防汚性に優れた塗膜が得られる点から前記構造式(a1−1)で表されるパーフルオロメチレン構造と、前記構造式(a1−2)で表されるパーフルオロエチレン構造とが共存するものがとりわけ好ましい。ここで、前記構造式(a1−1)で表されるパーフルオロメチレン構造と、前記構造式(a1−2)で表されるパーフルオロエチレン構造との存在比率は、モル比率[構造(a1−1)/構造(a1−2)]が1/10〜10/1となる割合であることが防汚性の点から好ましい。また、前記構造式(a1)中のnの値は、3〜100の範囲が好ましく、6〜70の範囲がより好ましく、12〜50の範囲がより好ましい。 Among these, the perfluoromethylene structure represented by the structural formula (a1-1) and the structure in that the coating film surface has particularly good wiping properties and excellent antifouling properties. Those coexisting with the perfluoroethylene structure represented by the formula (a1-2) are particularly preferable. Here, the abundance ratio between the perfluoromethylene structure represented by the structural formula (a1-1) and the perfluoroethylene structure represented by the structural formula (a1-2) is a molar ratio [structure (a1- 1) / structure (a1-2)] is preferably a ratio of 1/10 to 10/1 from the viewpoint of antifouling properties. The value of n in the structural formula (a1) is preferably in the range of 3 to 100, more preferably in the range of 6 to 70, and more preferably in the range of 12 to 50.
また、前記ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖は、防汚性と滑り性が優れる点と非フッ素系硬化性樹脂組成物への溶解性を向上させやすい点からポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖1本に含まれるフッ素原子の合計が18〜200個の範囲であることが好ましく、25〜150個の範囲であることがより好ましい。 The poly (perfluoroalkylene ether) chain is a poly (perfluoroalkylene ether) chain 1 because it has excellent antifouling properties and slipperiness and can easily improve the solubility in a non-fluorinated curable resin composition. The total number of fluorine atoms contained in the book is preferably in the range of 18 to 200, more preferably in the range of 25 to 150.
前記化合物(A)の原料となる両末端に重合性不飽和基を導入する前の化合物としては、以下の一般式(a2−1)〜(a2−6)が挙げられる。なお、下記の各構造式中における「−PFPE−」は、上記のポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を表す。 The following general formulas (a2-1) to (a2-6) may be mentioned as the compound before introducing a polymerizable unsaturated group at both ends as a raw material of the compound (A). In the following structural formulas, “—PFPE—” represents the poly (perfluoroalkylene ether) chain.
前記化合物(A)の鎖の両末端に有する重合性不飽和基は、例えば、下記構造式U−1〜U−5で示される重合性不飽和基を有するものが挙げられる。 Examples of the polymerizable unsaturated group at both ends of the chain of the compound (A) include those having a polymerizable unsaturated group represented by the following structural formulas U-1 to U-5.
これらの重合性不飽和基の中でも特に化合物(A)自体の入手や製造の容易さ、あるいは、後述する重合性不飽和単量体(B1)〜(B3)との重合性に優れる点から、構造式U−1で表されるアクリロイルオキシ基、構造式U−2で表されるメタクリロイルオキシ基が好ましい。また、耐薬品性が向上することから、構造式U−2で表されるメタクリロイルオキシ基、構造式U−5で表されるスチリルメトキシ基が好ましい。 Among these polymerizable unsaturated groups, in particular, the availability of the compound (A) itself and the ease of production, or the point of excellent polymerizability with the polymerizable unsaturated monomers (B1) to (B3) described later, The acryloyloxy group represented by Structural Formula U-1 and the methacryloyloxy group represented by Structural Formula U-2 are preferable. Moreover, since chemical resistance improves, the methacryloyloxy group represented by Structural formula U-2 and the styryl methoxy group represented by Structural formula U-5 are preferable.
前記化合物(A)のなかで、前記したアクリロイルオキシ基等を有するものとしては、下記構造式(A−1)〜(A−13)で表されるものが挙げられる。なお、下記の各構造式中における「−PFPE−」は、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を示す。 Examples of the compound (A) having the acryloyloxy group described above include those represented by the following structural formulas (A-1) to (A-13). In the following structural formulas, “—PFPE—” represents a poly (perfluoroalkylene ether) chain.
これらの中でも特に化合物(A)自体の工業的製造が容易であり、また、重合体(P)を製造する際の重合反応も容易である点から、前記構造式(A−1)、(A−2)、(A−5)、(A−6)で表されるものが好ましい。また、耐薬品性が向上することから、前記構造式(A−2)、(A−4)、(A−12)、(A−13)が好ましい。 Among these, the structural formulas (A-1), (A) are particularly easy because the industrial production of the compound (A) itself is easy, and the polymerization reaction when producing the polymer (P) is also easy. -2), (A-5), and those represented by (A-6) are preferred. Moreover, since chemical resistance improves, the said structural formula (A-2), (A-4), (A-12), (A-13) is preferable.
上記化合物(A)を製造するには、例えば、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の両末端に水酸基を1つずつ有する化合物に対して、(メタ)アクリル酸クロライド又はクロロメチルスチレンを脱塩酸反応させて得る方法、(メタ)アクリル酸を脱水反応させて得る方法、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートをウレタン化反応させて得る方法、無水イタコン酸をエステル化反応させて得る方法、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の両末端にカルボキシル基を1つずつ有する化合物に対して、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルをエステル化反応させて得る方法、グリシジルメタクリレートをエステル化反応させて得る方法、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の両末端にイソシアネート基を1つずつ有する化合物に対して、2−ヒドロキシエチルアクリルアミドを反応させる方法が挙げられる。これらのなかでも、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の両末端に水酸基を1つずつ有する化合物に対して、(メタ)アクリル酸クロライド又はクロロメチルスチレンを脱塩酸反応させて得る方法と、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートをウレタン化反応させて得る方法が、製造上、反応が容易である点で特に好ましい。 In order to produce the compound (A), for example, a compound having one hydroxyl group at both ends of a poly (perfluoroalkylene ether) chain is subjected to dehydrochlorination reaction with (meth) acrylic acid chloride or chloromethylstyrene. A method obtained by dehydrating (meth) acrylic acid, a method obtained by urethanizing 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, a method obtained by esterifying itaconic anhydride, poly ( Perfluoroalkylene ether) a method obtained by esterifying 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether to a compound having one carboxyl group at both ends of the chain, a method obtained by esterifying glycidyl methacrylate, poly (Perfluoroalkylene ether) For compounds having a cyanate group one by one, and a method of reacting a 2-hydroxyethyl acrylamide. Among these, a method obtained by dehydrochlorinating (meth) acrylic acid chloride or chloromethylstyrene with respect to a compound having one hydroxyl group at both ends of a poly (perfluoroalkylene ether) chain; A method obtained by subjecting (meth) acryloyloxyethyl isocyanate to a urethanization reaction is particularly preferable in terms of easy reaction in production.
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、メタクリレートとアクリレートの一方又は両方をいい、「(メタ)アクリロイル基」とは、メタクリロイル基とアクリロイル基の一方又は両方をいい、「(メタ)アクリル酸」とは、メタクリル酸とアクリル酸の一方又は両方をいう。 In the present invention, “(meth) acrylate” refers to one or both of methacrylate and acrylate, and “(meth) acryloyl group” refers to one or both of methacryloyl group and acryloyl group. “Acrylic acid” refers to one or both of methacrylic acid and acrylic acid.
前記単量体(B)について説明する。前記単量体(A)が有するシリコーン基としては、例えば、下記一般式(1)で表されるものが挙げられる。 The monomer (B) will be described. As a silicone group which the said monomer (A) has, what is represented by following General formula (1) is mentioned, for example.
(式中、nは繰り返し単位数であり、25〜300の整数を表す。) (In the formula, n is the number of repeating units and represents an integer of 25 to 300.)
また、前記単量体(B)が有する重合性不飽和基としては、ラジカル重合性を有する炭素−炭素不飽和二重結合が好ましく、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、マレイミド基等が挙げられる。これらの中でも、原料の入手容易性、後述する活性エネルギー線硬化性組成物中の各配合成分に対する相溶性を制御することの容易性、あるいは重合反応性が良好であることから、(メタ)アクリロイル基が好ましい。 Moreover, as a polymerizable unsaturated group which the said monomer (B) has, the carbon-carbon unsaturated double bond which has radical polymerizability is preferable, and a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a maleimide group, etc. are mentioned. . Among these, (meth) acryloyl is easy because of the availability of raw materials, the ease of controlling the compatibility with each compounding component in the active energy ray-curable composition described later, or the good polymerization reactivity. Groups are preferred.
前記単量体(B)の具体的な例として、下記の一般式(B1)〜(B7)で表される単量体が挙げられる。また、これらの単量体(A)は、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。 Specific examples of the monomer (B) include monomers represented by the following general formulas (B1) to (B7). Moreover, these monomers (A) can be used alone or in combination of two or more.
(式中、R1は水素原子又はメチル基を表し、R3、R10〜R17はそれぞれ独立に炭素原子数1〜18のアルキル基又はフェニル基を表し、R2、R7〜R9及びR18〜R20はそれぞれ独立に炭素原子数1〜8のアルキル基又はフェニル基を表す。また、m及びlはそれぞれ独立に1〜6の整数を表し、n、r、s、t、v、w、x、y、zはそれぞれ独立に25〜250の整数を表す。) (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 3, R 10 ~R 17 each independently represent an alkyl group or a phenyl group having 1 to 18 carbon atoms, R 2, R 7 ~R 9 And R 18 to R 20 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a phenyl group, and m and l each independently represents an integer of 1 to 6, and n, r, s, t, v, w, x, y, and z each independently represents an integer of 25 to 250.)
前記重合性不飽和単量体(C)について説明する。重合性不飽和単量体(C)は、反応性官能基(c)を有する。官能基(c)としては、例えば、水酸基、イソシアネート基、エポキシ基、カルボキシル基、カルボン酸ハライド基、酸無水物基等を好ましく例示できる。官能基(c)としては、前記に例示した官能基が容易に本発明で用いる重合性樹脂(III)を得ることができることから好ましい。また、前記単量体(C)が有する重合性不飽和基は、ラジカル重合性を有する炭素−炭素不飽和二重結合が好ましく、より具体的には、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、マレイミド基等が挙げられ、重合が容易な点から(メタ)アクリロイル基がより好ましい。 The polymerizable unsaturated monomer (C) will be described. The polymerizable unsaturated monomer (C) has a reactive functional group (c). Preferred examples of the functional group (c) include a hydroxyl group, an isocyanate group, an epoxy group, a carboxyl group, a carboxylic acid halide group, and an acid anhydride group. As the functional group (c), the functional groups exemplified above are preferable because the polymerizable resin (III) used in the present invention can be easily obtained. The polymerizable unsaturated group of the monomer (C) is preferably a carbon-carbon unsaturated double bond having radical polymerizability, and more specifically, a vinyl group, a (meth) acryloyl group, a maleimide. A (meth) acryloyl group is more preferable from the viewpoint of easy polymerization.
前記単量体(C)の具体例としては、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、3−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、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、グリセリンモノ(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、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタレート、末端に水酸基を有するラクトン変性(メタ)アクリレート等の水酸基を有する不飽和単量体;2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−(2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)エチルイソシアネート、1,1−ビス((メタ)アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等のイソシアネート基含有不飽和単量体;グリシジルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル等のエポキシ基含有不飽和単量体;(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、マレイン酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有不飽和単量体;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和二重結合を有する酸無水物などが挙げられる。これらの単量体(C)は、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。 Specific examples of the monomer (C) include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4 -Hydroxybutyl (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, N- (2-hydroxyethyl) (meth) acrylamide, glycerin mono (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene Glycol mono (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl phthalate, lactone-modified (meth) acrylate having a hydroxyl group at the terminal Unsaturated monomer having a hydroxyl group such as relate; 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, 2- (2- (meth) acryloyloxyethoxy) ethyl isocyanate, 1,1-bis ((meth) acryloyloxymethyl) Isocyanate group-containing unsaturated monomers such as ethyl isocyanate; Epoxy group-containing unsaturated monomers such as glycidyl methacrylate and 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether; (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid Carboxyl group-containing unsaturated monomers such as 2- (meth) acryloyloxyethylphthalic acid, maleic acid and itaconic acid; acid anhydrides having an unsaturated double bond such as maleic anhydride and itaconic anhydride It is done. These monomers (C) can be used alone or in combination of two or more.
また、本発明の重合性樹脂の中間体である前記重合体(P)を製造する際に、前記化合物(A)、単量体(B)、単量体(C)の他に、これらと共重合し得るその他の重合性不飽和単量体を用いても構わない。このようなその他の重合性不飽和単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−ヘプチル(メタ)アクリレート、n−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、ドデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン等の芳香族ビニル類;マレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレイミド、ヘキシルマレイミド、オクチルマレイミド、ドデシルマレイミド、ステアリルマレイミド、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド類などが挙げられる。 Further, when producing the polymer (P) which is an intermediate of the polymerizable resin of the present invention, in addition to the compound (A), the monomer (B) and the monomer (C), Other polymerizable unsaturated monomers that can be copolymerized may be used. Examples of such other polymerizable unsaturated monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, n -Pentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, n-heptyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate , Dodecyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, (meth) acrylates such as (meth) acrylate having a polyoxyalkylene chain; styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene , - aromatic vinyl such as methoxystyrene; maleimide, methyl maleimide, ethyl maleimide, propyl maleimide, butyl maleimide, hexyl maleimide, octyl maleimide, dodecyl maleimide, stearyl maleimide, phenyl maleimide, maleimide such as cyclohexyl maleimide.
次に、前記化合物(D)について説明する。化合物(D)は、官能基(c)に対して反応性を有する。官能基(d)としては、例えば、水酸基、イソシアネート基、エポキシ基、カルボキシル基、カルボン酸ハライド基、酸無水物基等を好ましく例示できる。前記単量体(C)が有する反応性官能基(c)が水酸基である場合には、官能基(d)としてイソシアネート基、カルボキシル基、カルボン酸ハライド基、エポキシ基が挙げられ、反応性官能基(c)がイソシアネート基である場合には、官能基(d)として水酸基が挙げられ、反応性官能基(c)がエポキシ基である場合には、官能基(d)としてカルボキシル基、水酸基が挙げられ、反応性官能基(c)がカルボキシル基である場合には、官能基(d)としてエポキシ基、水酸基が挙げられる。これらは、複数の官能基の組み合わせとしても構わない。また、これらの組み合わせの中でも、前記反応性官能基(c)が水酸基で前記官能基(d)がイソシアネート基の組み合わせ、前記反応性官能基(c)がエポキシ基で前記官能基(d)がカルボキシル基の組み合わせが好ましい。 Next, the compound (D) will be described. The compound (D) has reactivity with the functional group (c). Preferred examples of the functional group (d) include a hydroxyl group, an isocyanate group, an epoxy group, a carboxyl group, a carboxylic acid halide group, and an acid anhydride group. When the reactive functional group (c) of the monomer (C) is a hydroxyl group, examples of the functional group (d) include an isocyanate group, a carboxyl group, a carboxylic acid halide group, and an epoxy group. When the group (c) is an isocyanate group, examples of the functional group (d) include a hydroxyl group. When the reactive functional group (c) is an epoxy group, the functional group (d) includes a carboxyl group and a hydroxyl group. In the case where the reactive functional group (c) is a carboxyl group, examples of the functional group (d) include an epoxy group and a hydroxyl group. These may be a combination of a plurality of functional groups. Among these combinations, the reactive functional group (c) is a hydroxyl group and the functional group (d) is an isocyanate group, the reactive functional group (c) is an epoxy group, and the functional group (d) is A combination of carboxyl groups is preferred.
前記化合物(D)が有する重合性不飽和基は、ラジカル重合性を有する炭素−炭素不飽和二重結合が好ましく、より具体的には、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、マレイミド基等が挙げられ、後述する活性エネルギー線硬化性組成物での硬化性が良好な点から(メタ)アクリロイル基がより好ましい。 The polymerizable unsaturated group possessed by the compound (D) is preferably a carbon-carbon unsaturated double bond having radical polymerizability, more specifically, a vinyl group, a (meth) acryloyl group, a maleimide group, and the like. (Meth) acryloyl group is more preferable from the viewpoint of good curability in the active energy ray-curable composition described below.
前記化合物(D)の具体的としては、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、3−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、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、グリセリンモノ(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、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタレート、末端に水酸基を有するラクトン変性(メタ)アクリレート等の水酸基を有する不飽和単量体;2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−(2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)エチルイソシアネート、1,1−ビス((メタ)アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等のイソシアネート基を有する不飽和単量体;グリシジルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル等のエポキシ基を有する不飽和単量体;(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、マレイン酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有不飽和単量体;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和二重結合を有する酸無水物などが挙げられる。また、複数の重合性不飽和基を有するものとして、2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピルメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等を用いることもできる。これらの化合物(D)は、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。 Specific examples of the compound (D) include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxy Butyl (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, N- (2-hydroxyethyl) (meth) acrylamide, glycerin mono (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (Meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl phthalate, lactone-modified (meth) acrylate having a hydroxyl group at the terminal Unsaturated monomer having a hydroxyl group such as relate; 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, 2- (2- (meth) acryloyloxyethoxy) ethyl isocyanate, 1,1-bis ((meth) acryloyloxymethyl) Unsaturated monomers having an isocyanate group such as ethyl isocyanate; unsaturated monomers having an epoxy group such as glycidyl methacrylate and 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether; (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl Carboxyl group-containing unsaturated monomers such as succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethylphthalic acid, maleic acid and itaconic acid; acid anhydrides having unsaturated double bonds such as maleic anhydride and itaconic anhydride Is mentioned. Moreover, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate etc. can also be used as what has a several polymerizable unsaturated group. These compounds (D) can be used alone or in combination of two or more.
上記の化合物(D)の具体的の中でも特に紫外線照射での重合硬化性が好ましい点から、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1−ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、アクリル酸が好ましい。 Among the specific examples of the compound (D), 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 4-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate are preferable. Hydroxybutyl acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol monoacrylate, N- (2-hydroxyethyl) acrylamide, 2-acryloyloxyethyl isocyanate, 1,1-bis (acryloyloxymethyl) ethyl isocyanate 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether Acrylic acid is preferred.
次に、上記で挙げた原料を用いて本発明で用いる重合性樹脂(III)のより具体的な製造方法について説明する。 Next, a more specific method for producing the polymerizable resin (III) used in the present invention using the above-mentioned raw materials will be described.
前記重合性樹脂(III)の中間体である前記重合体(P)を製造する方法は、前記化合物(A)、単量体(B)及び前記単量体(C)、さらに必要に応じてその他の重合性不飽和単量体を、有機溶剤中、重合開始剤を使用して重合させる方法が挙げられる。ここで用いる有機溶媒としては、ケトン類、エステル類、アミド類、スルホキシド類、エーテル類、炭化水素類が好ましく、具体的には、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、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらは、沸点、相溶性、重合性を考慮して適宜選択される。重合開始剤としては、例えば過酸化ベンゾイル等の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が例示できる。さらに必要に応じてラウリルメルカプタン、2−メルカプトエタノ−ル、チオグリセロール、エチルチオグリコ−ル酸、オクチルチオグリコ−ル酸等の連鎖移動剤を使用することができる。 The method for producing the polymer (P), which is an intermediate of the polymerizable resin (III), includes the compound (A), the monomer (B) and the monomer (C), and further if necessary. A method of polymerizing other polymerizable unsaturated monomers in an organic solvent using a polymerization initiator can be mentioned. As the organic solvent used here, ketones, esters, amides, sulfoxides, ethers, hydrocarbons are preferable. Specifically, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, Examples include propylene glycol monomethyl ether acetate, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, xylene and the like. These are appropriately selected in consideration of boiling point, compatibility, and polymerizability. Examples of the polymerization initiator include peroxides such as benzoyl peroxide and azo compounds such as azobisisobutyronitrile. Furthermore, chain transfer agents such as lauryl mercaptan, 2-mercaptoethanol, thioglycerol, ethylthioglycolic acid, octylthioglycolic acid and the like can be used as necessary.
上記のようにして得られる重合体(P)に、前記反応性官能基(c)に対して反応性を有する官能基(d)及び重合性不飽和基を有する化合物(D)を反応させることにより、本発明で用いる重合性樹脂(III)が得られる。 The polymer (P) obtained as described above is reacted with a functional group (d) having reactivity with the reactive functional group (c) and a compound (D) having a polymerizable unsaturated group. Thus, the polymerizable resin (III) used in the present invention is obtained.
前記重合体(P)に、前記化合物(D)を反応させる方法は、化合物(D)等が有する重合性不飽和基が重合しない条件で行えば良く、例えば、温度条件を30〜120℃の範囲に調節して反応させることが好ましい。この反応は触媒や重合禁止剤の存在下、必要により有機溶剤の存在下に行うことが好ましい。 The method of reacting the compound (D) with the polymer (P) may be performed under the condition that the polymerizable unsaturated group of the compound (D) or the like does not polymerize. For example, the temperature condition is 30 to 120 ° C. It is preferable to adjust the reaction to the range. This reaction is preferably carried out in the presence of a catalyst or a polymerization inhibitor, and if necessary in the presence of an organic solvent.
例えば、前記反応性官能基(c)が水酸基であって、前記官能基(d)がイソシアネート基である場合は、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール、ヒドロキノン、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール等を使用し、ウレタン化反応触媒としてジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、オクチル酸錫、オクチル酸亜鉛等を使用し、反応温度40〜120℃、特に60〜90℃で反応させる方法が好ましい。また、前記反応性官能基(c)がエポキシ基であって、前記官能基(d)がカルボキシル基である場合、又は、前記反応性官能基(c)がカルボキシル基であって、前記官能基(d)がエポキシ基である場合は、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール、ヒドロキノン、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール等を使用し、エステル化反応触媒としてトリエチルアミン等の第3級アミン類、塩化テトラメチルアンモニウム等の第4級アンモニウム類、トリフェニルホスフィン等の第3級ホスフィン類、塩化テトラブチルホスホニウム等の第4級ホスホニウム類等を使用し、反応温度80〜130℃、特に100〜120℃で反応させることが好ましい。 For example, when the reactive functional group (c) is a hydroxyl group and the functional group (d) is an isocyanate group, p-methoxyphenol, hydroquinone, 2,6-di-t-butyl is used as a polymerization inhibitor. Using 4-methylphenol or the like, and using dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, tin octylate, zinc octylate, etc. as the urethanization reaction catalyst, the reaction temperature is 40 to 120 ° C., particularly 60 to 90 ° C. The method of making it preferable is. When the reactive functional group (c) is an epoxy group and the functional group (d) is a carboxyl group, or the reactive functional group (c) is a carboxyl group, the functional group When (d) is an epoxy group, p-methoxyphenol, hydroquinone, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol or the like is used as a polymerization inhibitor, and triethylamine or the like is used as an esterification reaction catalyst. Using tertiary amines, quaternary ammoniums such as tetramethylammonium chloride, tertiary phosphines such as triphenylphosphine, quaternary phosphoniums such as tetrabutylphosphonium chloride, etc., reaction temperature 80 to 130 ° C. In particular, the reaction is preferably performed at 100 to 120 ° C.
上記反応で用いられる有機溶媒はケトン類、エステル類、アミド類、スルホキシド類、エーテル類、炭化水素類が好ましく、具体的には、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、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらは、沸点、相溶性を考慮して適宜選択すればよい。 The organic solvent used in the above reaction is preferably ketones, esters, amides, sulfoxides, ethers, hydrocarbons, specifically, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, Examples include propylene glycol monomethyl ether acetate, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, xylene and the like. These may be appropriately selected in consideration of the boiling point and compatibility.
上記のようにして得られる本発明で用いる重合性樹脂(III)は、製造時のゲル化を防止でき、防汚性が優れることから、その数平均分子量(Mn)が1,000〜10,000の範囲であることが好ましく、1,500〜8,000の範囲であることがより好ましい。また、重量平均分子量(Mw)が2,000〜50,000の範囲であることが好ましく、3,000〜20,000の範囲であることがより好ましい。 The polymerizable resin (III) used in the present invention obtained as described above can prevent gelation during production and has excellent antifouling properties, so that its number average molecular weight (Mn) is 1,000 to 10,000. Is preferably in the range of 000, and more preferably in the range of 1,500 to 8,000. The weight average molecular weight (Mw) is preferably in the range of 2,000 to 50,000, more preferably in the range of 3,000 to 20,000.
ここで、数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)はゲル浸透クロマトグラフィー(以下、「GPC」と略記する。)測定に基づきポリスチレン換算した値である。なお、GPCの測定条件は以下の通りである。 Here, the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) are values converted to polystyrene based on gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as “GPC”) measurement. The measurement conditions for GPC are as follows.
[GPC測定条件]
測定装置:東ソー株式会社製「HLC−8220 GPC」、
カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HHR−H」(6.0mmI.D.×4cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
検出器:ELSD(オルテックジャパン株式会社製「ELSD2000」)
データ処理:東ソー株式会社製「GPC−8020モデルIIデータ解析バージョン4.30」
測定条件:カラム温度 40℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン(THF)
流速 1.0ml/分
試料:樹脂固形分換算で1.0質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(5μl)。
標準試料:前記「GPC−8020モデルIIデータ解析バージョン4.30」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
[GPC measurement conditions]
Measuring device: “HLC-8220 GPC” manufactured by Tosoh Corporation
Column: Guard column “HHR-H” manufactured by Tosoh Corporation (6.0 mm ID × 4 cm)
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
Detector: ELSD ("ELSD2000" manufactured by Oltech Japan Co., Ltd.)
Data processing: “GPC-8020 Model II data analysis version 4.30” manufactured by Tosoh Corporation
Measurement conditions: Column temperature 40 ° C
Developing solvent Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.0 ml / min Sample: A 1.0% by mass tetrahydrofuran solution in terms of resin solid content filtered through a microfilter (5 μl).
Standard sample: The following monodisperse polystyrene having a known molecular weight was used in accordance with the measurement manual of “GPC-8020 Model II Data Analysis Version 4.30”.
(単分散ポリスチレン)
東ソー株式会社製「A−500」
東ソー株式会社製「A−1000」
東ソー株式会社製「A−2500」
東ソー株式会社製「A−5000」
東ソー株式会社製「F−1」
東ソー株式会社製「F−2」
東ソー株式会社製「F−4」
東ソー株式会社製「F−10」
東ソー株式会社製「F−20」
東ソー株式会社製「F−40」
東ソー株式会社製「F−80」
東ソー株式会社製「F−128」
東ソー株式会社製「F−288」
東ソー株式会社製「F−550」
(Monodispersed polystyrene)
“A-500” manufactured by Tosoh Corporation
"A-1000" manufactured by Tosoh Corporation
"A-2500" manufactured by Tosoh Corporation
"A-5000" manufactured by Tosoh Corporation
“F-1” manufactured by Tosoh Corporation
"F-2" manufactured by Tosoh Corporation
“F-4” manufactured by Tosoh Corporation
“F-10” manufactured by Tosoh Corporation
“F-20” manufactured by Tosoh Corporation
“F-40” manufactured by Tosoh Corporation
“F-80” manufactured by Tosoh Corporation
“F-128” manufactured by Tosoh Corporation
“F-288” manufactured by Tosoh Corporation
“F-550” manufactured by Tosoh Corporation
さらに、本発明で用いる重合性樹脂(III)中の重合性不飽和基当量は、硬化塗膜の耐擦傷性に優れることから、200〜3,500g/eq.の範囲が好ましく、250〜2,000g/eq.の範囲がより好ましく、300〜1,500g/eq.の範囲がさらに好ましく、400〜1,000g/eq.の範囲が特に好ましい。 Furthermore, since the polymerizable unsaturated group equivalent in the polymerizable resin (III) used in the present invention is excellent in scratch resistance of the cured coating film, it is 200 to 3,500 g / eq. The range of 250 to 2,000 g / eq. The range of 300-1500 g / eq. Is more preferable, 400-1,000 g / eq. The range of is particularly preferable.
前記重合性樹脂(III)の配合量は、前記低屈折率剤(I)及び活性エネルギー線硬化性化合物(II)の合計100質量部に対して、0.1〜20質量部の範囲が好ましく、0.5〜15質量部の範囲がより好ましく、1〜12質量部の範囲がさらに好ましい。前記重合性樹脂(III)の配合量がこの範囲であれば、防汚性及び耐擦傷性も良好なものとなる。 The blending amount of the polymerizable resin (III) is preferably in the range of 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the low refractive index agent (I) and the active energy ray-curable compound (II). The range of 0.5-15 mass parts is more preferable, and the range of 1-12 mass parts is further more preferable. When the blending amount of the polymerizable resin (III) is within this range, the antifouling property and scratch resistance are also good.
紫外線等の活性エネルギー線を照射して、本発明の反射防止塗料組成物を硬化させる場合には、本発明の反射防止塗料組成物に重合開始剤(IV)を配合する。この重合開始剤(IV)としては、例えば、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルメチルケタール、アゾビスイソブチロニトリル、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−オン、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、1−(4’−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’’−ジエチルイソフタロフェン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、ベンゾインイソプロピルエーテル、チオキサンソン、2−クロロチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、2−イソプロピルチオキサンソン、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、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−1、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルホスフィンオキサイド、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、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等が挙げられ、単独でも2種以上を併用してもよい。 When the antireflection coating composition of the present invention is cured by irradiating active energy rays such as ultraviolet rays, a polymerization initiator (IV) is blended in the antireflection coating composition of the present invention. Examples of the polymerization initiator (IV) include benzophenone, acetophenone, benzoin, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyl methyl ketal, azobisisobutyronitrile, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2- Methyl-1-phenyl-1-one, 1- (4′-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- (4′-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl Propan-1-one, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4,4 ″ -diethylisophthalophene, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane -1-one, benzoin isopropyl ether, thioxanthone, -Chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethyl Amino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide, bis (2,4,6, -trimethylbenzoyl) -Phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, etc. may be mentioned, or two or more of them may be used in combination.
また、必要に応じてアミン化合物又はリン化合物等の光増感剤を添加し、光重合を促進することもできる。 Moreover, if necessary, a photosensitizer such as an amine compound or a phosphorus compound can be added to promote photopolymerization.
重合開始剤(IV)の配合量は、前記低屈折率剤(I)、活性エネルギー線硬化性化合物(II)及び重合性樹脂(III)の合計100質量部に対して、0.01〜15質量部の範囲であることが好ましく、0.3〜7質量部の範囲であることがより好ましい。 The blending amount of the polymerization initiator (IV) is 0.01 to 15 with respect to a total of 100 parts by mass of the low refractive index agent (I), the active energy ray-curable compound (II) and the polymerizable resin (III). It is preferable that it is the range of a mass part, and it is more preferable that it is the range of 0.3-7 mass parts.
さらに、本発明の反射防止塗料組成物は、用途、特性等の目的に応じ、本発明の効果を損なわない範囲で、有機溶剤、重合禁止剤、帯電防止剤、消泡剤、粘度調整剤、耐光安定剤安定剤、耐熱安定剤、酸化防止剤等の添加剤を配合することができる。 Furthermore, the antireflective coating composition of the present invention is an organic solvent, a polymerization inhibitor, an antistatic agent, an antifoaming agent, a viscosity modifier, within the range not impairing the effects of the present invention, depending on the purpose of use, characteristics, etc. Additives such as a light-resistant stabilizer stabilizer, a heat-resistant stabilizer, and an antioxidant can be blended.
また、本発明の反射防止塗料組成物に塗布適性を付与するため、有機溶剤を添加して粘度調整を行っても構わない。ここで使用し得る有機溶媒としては、例えば、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酢酸エステル系溶剤;エトキシプロピオネート等のプロピオネート系溶剤;トルエン、キシレン、メトキシベンゼン等の芳香族系溶剤;ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶剤;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系溶剤;ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤;N,N−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクタム、N−メチル−2−ピロリドン等の窒素化合物系溶剤;γ−ブチロラクトン等のラクトン系溶剤;カルバミン酸エステル等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 In addition, in order to impart coating suitability to the antireflection coating composition of the present invention, an organic solvent may be added to adjust the viscosity. Examples of the organic solvent that can be used here include acetate solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate; propionate solvents such as ethoxypropionate; aromatics such as toluene, xylene, and methoxybenzene. Group solvents; ether solvents such as butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether; ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane; N, N- Nitrogen compound solvents such as dimethylformamide, γ-butyrolactam, N-methyl-2-pyrrolidone; Lactone solvents such as γ-butyrolactone; Examples thereof include bamic acid esters. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
ここで有機溶媒の使用量は、用途や目的とする膜厚や粘度によって異なるが、前記低屈折率剤(I)、活性エネルギー線硬化性化合物(II)及び重合性樹脂(III)の合計に対して、質量基準で、4〜200倍量の範囲であることが好ましい。 Here, the amount of the organic solvent used varies depending on the application and the target film thickness and viscosity, but the total amount of the low refractive index agent (I), the active energy ray curable compound (II) and the polymerizable resin (III). On the other hand, the amount is preferably in the range of 4 to 200 times the mass.
本発明の反射防止塗料組成物を硬化させる活性エネルギー線としては、光、電子線、放射線等の活性エネルギー線が挙げられる。具体的なエネルギー源又は硬化装置としては、例えば殺菌灯、紫外線用蛍光灯、カーボンアーク、キセノンランプ、複写用高圧水銀灯、中圧又は高圧水銀灯、超高圧水銀灯、無電極ランプ、メタルハライドランプ、自然光等を光源とする紫外線、又は走査型、カーテン型電子線加速器による電子線等が挙げられる。なお、電子線で硬化させる場合には、本発明の反射防止塗料組成物への前記重合開始剤(D)の配合は不要である。 Examples of active energy rays for curing the antireflection coating composition of the present invention include active energy rays such as light, electron beam, and radiation. Specific energy sources or curing devices include, for example, germicidal lamps, ultraviolet fluorescent lamps, carbon arcs, xenon lamps, high pressure mercury lamps for copying, medium or high pressure mercury lamps, ultrahigh pressure mercury lamps, electrodeless lamps, metal halide lamps, natural light, etc. Or an electron beam using a scanning type or curtain type electron beam accelerator. In addition, when making it harden | cure with an electron beam, the mixing | blending of the said polymerization initiator (D) to the antireflection coating composition of this invention is unnecessary.
これらの活性エネルギー線の中でも特に紫外線であることが好ましい。また、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で照射すると塗膜の表面硬化性が向上するため好ましい。また、必要に応じて熱をエネルギー源として併用し、活性エネルギー線にて硬化した後、熱処理を行ってもよい。 Among these active energy rays, ultraviolet rays are particularly preferable. Further, it is preferable to irradiate in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas since the surface curability of the coating film is improved. Further, if necessary, heat may be used as an energy source and heat treatment may be performed after curing with active energy rays.
本発明の反射防止塗料組成物の塗布方法としては、例えば、グラビアコーター、ロールコーター、コンマコーター、ナイフコーター、カーテンコーター、シャワーコーター、スピンコーター、スリットコーター、ディッピング、スクリーン印刷、スプレー、アプリケーター、バーコーター等を用いた塗布方法が挙げられる。 Examples of the application method of the antireflection coating composition of the present invention include a gravure coater, a roll coater, a comma coater, a knife coater, a curtain coater, a shower coater, a spin coater, a slit coater, dipping, screen printing, spraying, an applicator, and a bar. The coating method using a coater etc. is mentioned.
本発明の反射防止フィルムは、本発明の反射防止塗料組成物の硬化塗膜を有するものだが、具体的には、下記のような方法で作製することができる。
(1)まず基材にハードコート材を塗布・硬化してハードコート層の塗膜を形成する。
(2)上記のハードコート層に本発明の反射防止塗料組成物を塗布・硬化して低屈折率層の塗膜を形成する。この低屈折率層が反射防止フィルムの最表面となる。
なお、上記ハードコート層と低屈折率層との間に、中屈折率層及び/又は高屈折率層を設けても構わない。
Although the antireflection film of the present invention has a cured coating film of the antireflection coating composition of the present invention, specifically, it can be produced by the following method.
(1) First, a hard coat material is applied to a substrate and cured to form a hard coat layer coating.
(2) The antireflective coating composition of the present invention is applied to the hard coat layer and cured to form a coating film having a low refractive index layer. This low refractive index layer becomes the outermost surface of the antireflection film.
A medium refractive index layer and / or a high refractive index layer may be provided between the hard coat layer and the low refractive index layer.
前記ハードコート材は、比較的表面硬度が高い硬化塗膜が得られるものであれば、特に制限なく用いることができるが、前記活性エネルギー線硬化性化合物(II)として例示した活性エネルギー線硬化性単量体(II−1)と活性エネルギー線硬化型樹脂(II−2)とを組み合わせたものが好ましい。 The hard coat material can be used without particular limitation as long as a cured coating film having a relatively high surface hardness can be obtained, but the active energy ray curable exemplified as the active energy ray curable compound (II). A combination of the monomer (II-1) and the active energy ray-curable resin (II-2) is preferable.
上記のハードコート層の厚さは、0.1〜100μmの範囲にあることが好ましく、1〜30μmの範囲にあることがより好ましく、3〜15μmの範囲にあることがさらに好ましい。ハードコート層の厚さがこの範囲にあれば、基材との密着性、反射防止フィルムの表面硬度が高くなる。また、ハードコート層の屈折率は、特に制限はないが、屈折率が高いと、上記の中屈折率層や高屈折率層を設けなくても、良好な反射防止が可能となる。 The thickness of the hard coat layer is preferably in the range of 0.1 to 100 μm, more preferably in the range of 1 to 30 μm, and still more preferably in the range of 3 to 15 μm. When the thickness of the hard coat layer is within this range, the adhesion to the substrate and the surface hardness of the antireflection film are increased. Further, the refractive index of the hard coat layer is not particularly limited. However, when the refractive index is high, good antireflection can be achieved without providing the medium refractive index layer and the high refractive index layer.
本発明の反射防止塗料組成物を塗布・硬化して形成する低屈折率層の厚さは、50〜300nmの範囲にあることが好ましく、50〜150nmの範囲にあることがより好ましく、80〜120nmの範囲にあることがさらに好ましい。低屈折率層の厚さがこの範囲であれば、反射防止効果を向上することができる。また、低屈折率層の屈折率は、1.20〜1.45の範囲にあることが好ましく、1.23〜1.42の範囲にあることがより好ましい。低屈折率層の屈折率がこの範囲であれば、反射防止効果を向上することができる。 The thickness of the low refractive index layer formed by applying and curing the antireflection coating composition of the present invention is preferably in the range of 50 to 300 nm, more preferably in the range of 50 to 150 nm, and 80 to More preferably, it is in the range of 120 nm. When the thickness of the low refractive index layer is within this range, the antireflection effect can be improved. In addition, the refractive index of the low refractive index layer is preferably in the range of 1.20 to 1.45, and more preferably in the range of 1.23 to 1.42. When the refractive index of the low refractive index layer is within this range, the antireflection effect can be improved.
上記の中屈折率層又は高屈折率層の厚さは、10〜300nmの範囲にあることが好ましく、30〜200nmの範囲にあることがより好ましい。また、中屈折率層又は高屈折率層屈折率は、その上下に存在する低屈折率層及びハードコート層の屈折率によって選択されるが、1.40〜2.00の範囲内で任意に設定することができる。 The thickness of the medium refractive index layer or the high refractive index layer is preferably in the range of 10 to 300 nm, and more preferably in the range of 30 to 200 nm. Further, the refractive index of the medium refractive index layer or the high refractive index layer is selected depending on the refractive indexes of the low refractive index layer and the hard coat layer existing above and below, but is arbitrarily selected within the range of 1.40 to 2.00. Can be set.
上記の中屈折率層又は高屈折率層を形成するための材料としては、エポキシ系樹脂、フェノ−ル系樹脂、メラミン系樹脂、アルキド系樹脂、シアネート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、シロキサン樹脂等の熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化できる樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。また、これらの樹脂に、高屈折率の無機微粒子を配合することがより好ましい。 Examples of the material for forming the medium refractive index layer or the high refractive index layer include epoxy resins, phenol resins, melamine resins, alkyd resins, cyanate resins, acrylic resins, polyester resins, Resins that can be cured by heat, ultraviolet curing, and electron beam, such as urethane resins and siloxane resins. These resins can be used alone or in combination of two or more. Moreover, it is more preferable to mix inorganic fine particles having a high refractive index with these resins.
前記高屈折率の無機微粒子としては、屈折率が1.65〜2.00であるものが好ましく、例えば、1.90である酸化亜鉛、屈折率が2.3〜2.7であるチタニア、屈折率が1.95であるセリア、屈折率が1.95〜2.00である錫ドープ酸化インジウム、屈折率が1.75〜1.85であるアンチモンドープ酸化錫、屈折率が1.87であるイットリア、屈折率が2.10であるジルコニア等が挙げられる。これらの高屈折率の無機微粒子は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。 As the high refractive index inorganic fine particles, those having a refractive index of 1.65 to 2.00 are preferable. For example, zinc oxide having a refractive index of 1.90, titania having a refractive index of 2.3 to 2.7, Ceria having a refractive index of 1.95, tin-doped indium oxide having a refractive index of 1.95 to 2.00, antimony-doped tin oxide having a refractive index of 1.75 to 1.85, a refractive index of 1.87 And yttria, and zirconia having a refractive index of 2.10. These high refractive index inorganic fine particles can be used alone or in combination of two or more.
また、中屈折率層又は高屈折率層を形成する方法としては、本発明の反射防止塗料組成物と同一とすることで、生産性を向上することができるため、本発明の反射防止塗料組成物を紫外線で硬化する場合は、紫外線硬化性組成物が用いて中屈折率層又は高屈折率層を形成することが好ましい。 In addition, since the productivity can be improved by making the medium refractive index layer or the high refractive index layer the same as the antireflective coating composition of the present invention, the antireflective coating composition of the present invention can be improved. When the product is cured with ultraviolet rays, it is preferable that the ultraviolet curable composition is used to form a medium refractive index layer or a high refractive index layer.
本発明の反射防止フィルムに用いる基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム;ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテンー1等のポリオレフィンフィルム;トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系フィルム;ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ノルボルネン系樹脂フィルム(例えば、日本ゼオン株式会社製「ゼオノア」)、変性ノルボルネン系樹脂フィルム(例えば、(JSR株式会社製「アートン」)、環状オレフィン共重合体フィルム(例えば、三井化学株式会社製「アペル」)等が挙げられる。これらのフィルムは2種以上貼り合わせて用いても良い。また、これらのフィルムは、シート状であっても良い。フィルム基材の厚さは、20〜500μmが好ましい。 Examples of the substrate used for the antireflection film of the present invention include, for example, polyester films such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; polyolefin films such as polypropylene, polyethylene, and polymethylpentene-1; triacetyl cellulose (TAC) Cellulose film such as polystyrene film, polyamide film, polycarbonate film, norbornene resin film (for example, “ZEONOR” manufactured by ZEON CORPORATION), modified norbornene resin film (for example, “ARTON” manufactured by JSR Corporation), Cyclic olefin copolymer films (for example, “Apel” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), etc. Two or more of these films may be used together. Lum may be a sheet. The thickness of the film substrate, 20 to 500 [mu] m is preferred.
本発明の反射防止フィルムの反射率は、2.0%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましく、1.0%以下であることがさらに好ましい。 The reflectance of the antireflection film of the present invention is preferably 2.0% or less, more preferably 1.5% or less, and further preferably 1.0% or less.
以下に本発明を具体的な実施例を挙げてより詳細に説明する。例中、「部」、「%」は断りのない限り質量基準である。GPCの測定条件は下記の通りである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. In the examples, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified. The measurement conditions of GPC are as follows.
[GPC測定条件]
測定装置:東ソー株式会社製「HLC−8220 GPC」、
カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HHR−H」(6.0mmI.D.×4cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
検出器:ELSD(オルテックジャパン株式会社製「ELSD2000」)
データ処理:東ソー株式会社製「GPC−8020モデルIIデータ解析バージョン4.30」
測定条件:カラム温度 40℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン(THF)
流速 1.0ml/分
試料:樹脂固形分換算で1.0質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(5μl)。
標準試料:前記「GPC−8020モデルIIデータ解析バージョン4.30」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
[GPC measurement conditions]
Measuring device: “HLC-8220 GPC” manufactured by Tosoh Corporation
Column: Guard column “HHR-H” manufactured by Tosoh Corporation (6.0 mm ID × 4 cm)
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
Detector: ELSD ("ELSD2000" manufactured by Oltech Japan Co., Ltd.)
Data processing: “GPC-8020 Model II data analysis version 4.30” manufactured by Tosoh Corporation
Measurement conditions: Column temperature 40 ° C
Developing solvent Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.0 ml / min Sample: A 1.0% by mass tetrahydrofuran solution in terms of resin solid content filtered through a microfilter (5 μl).
Standard sample: The following monodisperse polystyrene having a known molecular weight was used in accordance with the measurement manual of “GPC-8020 Model II Data Analysis Version 4.30”.
(単分散ポリスチレン)
東ソー株式会社製「A−500」
東ソー株式会社製「A−1000」
東ソー株式会社製「A−2500」
東ソー株式会社製「A−5000」
東ソー株式会社製「F−1」
東ソー株式会社製「F−2」
東ソー株式会社製「F−4」
東ソー株式会社製「F−10」
東ソー株式会社製「F−20」
東ソー株式会社製「F−40」
東ソー株式会社製「F−80」
東ソー株式会社製「F−128」
東ソー株式会社製「F−288」
東ソー株式会社製「F−550」
(Monodispersed polystyrene)
“A-500” manufactured by Tosoh Corporation
"A-1000" manufactured by Tosoh Corporation
"A-2500" manufactured by Tosoh Corporation
"A-5000" manufactured by Tosoh Corporation
“F-1” manufactured by Tosoh Corporation
"F-2" manufactured by Tosoh Corporation
“F-4” manufactured by Tosoh Corporation
“F-10” manufactured by Tosoh Corporation
“F-20” manufactured by Tosoh Corporation
“F-40” manufactured by Tosoh Corporation
“F-80” manufactured by Tosoh Corporation
“F-128” manufactured by Tosoh Corporation
“F-288” manufactured by Tosoh Corporation
“F-550” manufactured by Tosoh Corporation
参考合成例〔ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を有する化合物の調製〕
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、下記式(a2−1−1)で表される両末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物20g、溶媒としてジイソプロピルエーテル10g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.006g及び中和剤としてトリエチルアミン3.3gを仕込み、空気気流下にて攪拌を開始し、フラスコ内を10℃に保ちながらメタクリル酸クロライド3.1質量部を2時間かけて滴下した。滴下終了後、10℃で1時間攪拌し、昇温して30℃で1時間攪拌した後、50℃に昇温して10時間攪拌することにより反応を行い、ガスクロマトグラフィー測定にてメタクリル酸クロライドの消失が確認された。次いで、溶媒としてジイソプロピルエーテル70gを追加した後、イオン交換水80gを混合して攪拌してから静置し水層を分離させて取り除く方法による洗浄を3回繰り返した。次いで、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.02gを添加し、脱水剤として硫酸マグネシウム8gを添加して1日間静置することで完全に脱水した後、脱水剤を濾別した。
Reference Synthesis Example [Preparation of compound having poly (perfluoroalkylene ether) chain]
In a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device, 20 g of a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at both ends represented by the following formula (a2-1-1), 10 g of diisopropyl ether as a solvent, As a polymerization inhibitor, 0.006 g of p-methoxyphenol and 3.3 g of triethylamine as a neutralizing agent were charged, stirring was started under an air stream, and 3.1 parts by weight of methacrylic acid chloride was maintained while maintaining the inside of the flask at 10 ° C. It was dripped over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 10 ° C. for 1 hour, heated to 30 ° C. for 1 hour, then heated to 50 ° C. and stirred for 10 hours, and methacrylic acid was measured by gas chromatography. The disappearance of chloride was confirmed. Next, after adding 70 g of diisopropyl ether as a solvent, 80 g of ion-exchanged water was mixed and stirred, and then left to stand to separate and remove the aqueous layer, and washing was repeated 3 times. Next, 0.02 g of p-methoxyphenol was added as a polymerization inhibitor, 8 g of magnesium sulfate was added as a dehydrating agent, and the mixture was allowed to stand for 1 day for complete dehydration, and then the dehydrating agent was filtered off.
次いで、減圧下で溶媒を留去することによって、下記式(A−2−1)で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を有する化合物(以下、「化合物(A−2−1)」と略記する。)を得た。 Next, by distilling off the solvent under reduced pressure, a compound having a poly (perfluoroalkylene ether) chain represented by the following formula (A-2-1) (hereinafter referred to as “compound (A-2-1)”) Is abbreviated as).
合成例1〔重合性樹脂(III)の調製〕
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン96.7gを仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。次いで、参考合成例で得られた化合物(A−2−1)74gと、下記式(B1−1)で表されるシリコーン基を有する重合性不飽和単量体(以下、「単量体(B1−1)」と略記する。)37g及び2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下、「HEMA」と略記する。)45.4gをメチルイソブチルケトン126gに溶解したモノマー溶液と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート23.5gをメチルイソブチルケトン67.8gに溶解した重合開始剤溶液との3種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌して、重合体(P1)の溶液を得た。
Synthesis Example 1 [Preparation of polymerizable resin (III)]
A glass flask equipped with a stirrer, thermometer, condenser, and dropping device was charged with 96.7 g of methyl isobutyl ketone as a solvent and heated to 105 ° C. while stirring under a nitrogen stream. Subsequently, 74 g of the compound (A-2-1) obtained in Reference Synthesis Example and a polymerizable unsaturated monomer having a silicone group represented by the following formula (B1-1) (hereinafter referred to as “monomer ( B1-1) ”) 37 g and 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter abbreviated as“ HEMA ”) 45.4 g of a monomer solution in methyl isobutyl ketone 126 g, and a radical polymerization initiator t- Three types of dripping liquid and a polymerization initiator solution in which 23.5 g of butyl peroxy-2-ethylhexanoate was dissolved in 67.8 g of methyl isobutyl ketone were set in separate dripping apparatuses, and the inside of the flask was kept at 105 ° C. At the same time, it was added dropwise over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours to obtain a polymer (P1) solution.
上記の重合体(P1)の溶液に、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.2g、ウレタン化触媒としてオクチル酸錫0.06gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながら、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(以下、「AOI」と略記する。)49.1gを1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で1時間攪拌した後、80℃に昇温して10時間攪拌し、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認した。次いで、メチルイソブチルケトンを加え、含フッ素重合性樹脂(1)を40%含有するメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られた含フッ素重合性樹脂(1)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量2,700、重量平均分子量8,000であり、重合性不飽和基当量は588g/eq.であった。 Into the above polymer (P1) solution, 0.2 g of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor and 0.06 g of tin octylate as a urethanization catalyst were charged, and stirring was started under an air stream while maintaining 60 ° C. , 49.1 g of 2-acryloyloxyethyl isocyanate (hereinafter abbreviated as “AOI”) was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours, and disappearance of isocyanate groups was confirmed by IR spectrum measurement. Subsequently, methyl isobutyl ketone was added to obtain a methyl isobutyl ketone solution containing 40% of the fluorine-containing polymerizable resin (1). As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluorine-containing polymerizable resin (1) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), the number average molecular weight was 2,700, the weight average molecular weight was 8,000, and the polymerizable unsaturated group equivalent was 588 g / eq. Met.
合成例2(同上)
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン84.9gを仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。次いで、参考合成例で得られた化合物(A−2−1)37gと、単量体(B1−1)37g及びHEMA63.1gをメチルイソブチルケトン132.8gに溶解したモノマー溶液と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート20.6gをメチルイソブチルケトン37gに溶解した重合開始剤溶液との3種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌して、重合体(P2)の溶液を得た。
Synthesis example 2 (same as above)
A glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device was charged with 84.9 g of methyl isobutyl ketone as a solvent and heated to 105 ° C. while stirring under a nitrogen stream. Next, 37 g of the compound (A-2-1) obtained in Reference Synthesis Example, 37 g of monomer (B1-1) and 63.1 g of HEMA dissolved in 132.8 g of methyl isobutyl ketone, and radical polymerization start Three kinds of dripping liquids with a polymerization initiator solution in which 20.6 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate was dissolved in 37 g of methyl isobutyl ketone as an agent were set in separate dripping apparatuses, and the inside of the flask was 105 ° C. The solution was added dropwise over 2 hours at the same time. After completion of dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours to obtain a polymer (P2) solution.
上記の重合体(P2)の溶液に、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.2g、ウレタン化触媒としてオクチル酸錫0.06gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながら、AOI 67.8gを1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で1時間攪拌した後、80℃に昇温して10時間攪拌し、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認した。次いで、メチルイソブチルケトンを加え、含フッ素重合性樹脂(2)を40%含有するメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られた含フッ素重合性樹脂(2)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量2,800、重量平均分子量7,300であり、重合性不飽和基当量は427g/eq.であった。 To the solution of the polymer (P2), 0.2 g of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor and 0.06 g of tin octylate as a urethanization catalyst were charged, and stirring was started under an air stream, while maintaining 60 ° C. AOI 67.8g was dripped in 1 hour. After completion of dropping, the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours, and disappearance of isocyanate groups was confirmed by IR spectrum measurement. Subsequently, methyl isobutyl ketone was added to obtain a methyl isobutyl ketone solution containing 40% of the fluorine-containing polymerizable resin (2). As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluorine-containing polymerizable resin (2) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), it was found that the number average molecular weight was 2,800, the weight average molecular weight was 7,300, and the polymerizable unsaturated group equivalent was 427 g / eq. Met.
合成例3(同上)
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン126.6gを仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。次いで、参考合成例で得られた化合物(A−2−1)17.5gと、単量体(B1−1)35g及びHEMA 68.1gをメチルイソブチルケトン307.4gに溶解したモノマー溶液と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート18.1gをメチルイソブチルケトン48.2gに溶解した重合開始剤溶液との3種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌して、重合体(P3)の溶液を得た。
Synthesis example 3 (same as above)
A glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device was charged with 126.6 g of methyl isobutyl ketone as a solvent and heated to 105 ° C. while stirring under a nitrogen stream. Next, 17.5 g of the compound (A-2-1) obtained in Reference Synthesis Example, a monomer solution in which 35 g of monomer (B1-1) and 68.1 g of HEMA were dissolved in 307.4 g of methyl isobutyl ketone, As a radical polymerization initiator, three types of dropping solutions with a polymerization initiator solution in which 18.1 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate was dissolved in 48.2 g of methyl isobutyl ketone were set in separate dropping devices, respectively. While keeping the inside of the flask at 105 ° C., it was dropped simultaneously over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours to obtain a polymer (P3) solution.
上記の重合体(P3)の溶液に、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.2g、ウレタン化触媒としてオクチル酸錫0.06gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながら、AOI 72.6gを1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で1時間攪拌した後、80℃に昇温して10時間攪拌し、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認した。次いで、メチルイソブチルケトンを加え、含フッ素重合性樹脂(3)を40%含有するメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られた含フッ素重合性樹脂(3)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量1,500、重量平均分子量3,500であり、重合性不飽和基当量は371g/eq.であった。 To the above polymer (P3) solution, 0.2 g of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor and 0.06 g of tin octylate as a urethanization catalyst were charged, and stirring was started under an air stream while maintaining 60 ° C. , 72.6 g of AOI was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours, and disappearance of isocyanate groups was confirmed by IR spectrum measurement. Subsequently, methyl isobutyl ketone was added to obtain a methyl isobutyl ketone solution containing 40% of the fluorine-containing polymerizable resin (3). As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluorine-containing polymerizable resin (3) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), it had a number average molecular weight of 1,500 and a weight average molecular weight of 3,500, and the polymerizable unsaturated group equivalent was 371 g / eq. Met.
合成例4(同上)
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン133.4gを仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。次いで、参考合成例で得られた化合物(A−2−1)17.8gと、単量体(B1−1)53.4g及びHEMA 60.8gをメチルイソブチルケトン334.8gに溶解したモノマー溶液と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート19.8gをメチルイソブチルケトン59.5gに溶解した重合開始剤溶液との3種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌して、重合体(P4)の溶液を得た。
Synthesis example 4 (same as above)
A glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device was charged with 133.4 g of methyl isobutyl ketone as a solvent and heated to 105 ° C. while stirring under a nitrogen stream. Next, a monomer solution obtained by dissolving 17.8 g of the compound (A-2-1) obtained in Reference Synthesis Example, 53.4 g of the monomer (B1-1) and 60.8 g of HEMA in 334.8 g of methyl isobutyl ketone. And 3 types of dripping liquids of 19.5 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate dissolved in 59.5 g of methyl isobutyl ketone as radical polymerization initiators were set in separate dripping apparatuses. Then, while keeping the inside of the flask at 105 ° C., it was added dropwise over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours to obtain a polymer (P4) solution.
上記の重合体(P4)の溶液に、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.2g、ウレタン化触媒としてオクチル酸錫0.06gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながら、AOI 72.6gを1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で1時間攪拌した後、80℃に昇温して10時間攪拌し、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認した。次いで、メチルイソブチルケトンを加え、含フッ素重合性樹脂(4)を40%含有するメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られた含フッ素重合性樹脂(4)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量1,600、重量平均分子量4,100であり、重合性不飽和基当量は427g/eq.であった。 To the solution of the above polymer (P4), 0.2 g of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor and 0.06 g of tin octylate as a urethanization catalyst were charged, and stirring was started under an air stream, while maintaining 60 ° C. , 72.6 g of AOI was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours, and disappearance of isocyanate groups was confirmed by IR spectrum measurement. Subsequently, methyl isobutyl ketone was added to obtain a methyl isobutyl ketone solution containing 40% of the fluorine-containing polymerizable resin (4). As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluorine-containing polymerizable resin (4) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), it was found that the number average molecular weight was 1,600, the weight average molecular weight was 4,100, and the polymerizable unsaturated group equivalent was 427 g / eq. Met.
合成例5(同上)
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン158gを仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。次いで、参考合成例で得られた化合物(A−2−1)18gと、単量体(B1−1)54g及びグリシジルメタアクリレート(以下、「GMA」と略記する。)86gをメチルイソブチルケトン339.3gに溶解したモノマー溶液と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート23.7gをメチルイソブチルケトン134.7gに溶解した重合開始剤溶液との3種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌して、重合体(P5)の溶液を得た。
Synthesis example 5 (same as above)
A glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device was charged with 158 g of methyl isobutyl ketone as a solvent and heated to 105 ° C. while stirring under a nitrogen stream. Next, 18 g of the compound (A-2-1) obtained in Reference Synthesis Example, 54 g of the monomer (B1-1) and 86 g of glycidyl methacrylate (hereinafter abbreviated as “GMA”) were added to methyl isobutyl ketone 339. 3 drops of a monomer solution dissolved in 3 g and a polymerization initiator solution in which 23.7 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate was dissolved in 134.7 g of methyl isobutyl ketone as a radical polymerization initiator. Each was set in a separate dropping device and dropped simultaneously over 2 hours while keeping the inside of the flask at 105 ° C. After completion of dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours to obtain a polymer (P5) solution.
上記の重合体(P5)の溶液を空気気流下で80℃に昇温し、重合禁止剤としてp-メトキシフェノール0.2gを加え、アクリル酸41.4gを添加した。更に触媒としてトリフェニルホスフィン1.0質量部を加え、120℃へ昇温、120℃で9時間ホールドした。ついで、メチルイソブチルケトンを加え、含フッ素重合性樹脂(5)を10%含有するメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られた含フッ素重合性樹脂(5)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量1,100、重量平均分子量4,100であり、重合性不飽和基当量は343g/eq.であった。 The solution of the polymer (P5) was heated to 80 ° C. under an air stream, 0.2 g of p-methoxyphenol was added as a polymerization inhibitor, and 41.4 g of acrylic acid was added. Further, 1.0 part by mass of triphenylphosphine was added as a catalyst, and the temperature was raised to 120 ° C. and held at 120 ° C. for 9 hours. Subsequently, methyl isobutyl ketone was added to obtain a methyl isobutyl ketone solution containing 10% of the fluorine-containing polymerizable resin (5). As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluorine-containing polymerizable resin (5) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), it was found that the number average molecular weight was 1,100, the weight average molecular weight was 4,100, and the polymerizable unsaturated group equivalent was 343 g / eq. Met.
合成例6(同上)
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン63.7gを仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。次いで、参考合成例で得られた化合物(A−2−1)74gと、単量体(B1−1)37g及びHEMA45.4gをメチルイソブチルケトン98.8gに溶解したモノマー溶液と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート23.5gをメチルイソブチルケトン28.7gに溶解した重合開始剤溶液との3種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌して、重合体(P6)の溶液を得た。
Synthesis example 6 (same as above)
A glass flask equipped with a stirrer, thermometer, condenser, and dropping device was charged with 63.7 g of methyl isobutyl ketone as a solvent and heated to 105 ° C. while stirring under a nitrogen stream. Next, 74 g of the compound (A-2-1) obtained in Reference Synthesis Example, 37 g of monomer (B1-1) and 45.4 g of HEMA dissolved in 98.8 g of methyl isobutyl ketone, and radical polymerization start Three kinds of dropping solutions with a polymerization initiator solution in which 23.5 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate was dissolved in 28.7 g of methyl isobutyl ketone as an agent were set in separate dropping devices, respectively, While maintaining at 105 ° C., the solution was added dropwise over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours to obtain a polymer (P6) solution.
上記の重合体(P6)の溶液に、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.2g、ウレタン化触媒としてオクチル酸錫0.06gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながら、AOI 49.1gを1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で1時間攪拌した後、80℃に昇温して10時間攪拌し、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認した。次いで、メチルイソブチルケトンを加え、含フッ素重合性樹脂(6)を40%含有するメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られた含フッ素重合性樹脂(6)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量2,600、重量平均分子量21,100であり、重合性不飽和基当量は588g/eq.であった。 To the above polymer (P6) solution, 0.2 g of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor and 0.06 g of tin octylate as a urethanization catalyst were charged, and stirring was started under an air stream while maintaining 60 ° C. , 49.1 g of AOI was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours, and disappearance of isocyanate groups was confirmed by IR spectrum measurement. Subsequently, methyl isobutyl ketone was added to obtain a methyl isobutyl ketone solution containing 40% of the fluorine-containing polymerizable resin (6). As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluorine-containing polymerizable resin (6) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), it had a number average molecular weight of 2,600 and a weight average molecular weight of 21,100, and the polymerizable unsaturated group equivalent was 588 g / eq. Met.
合成例7(同上)
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン62.7gを仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。次いで、参考合成例で得られた化合物(A−2−1)72gと、単量体(B1−1)36g及び2−ヒドロキシプロピルメタクリレート(以下、「HPMA」と略記する。)46gをメチルイソブチルケトン86.5gに溶解したモノマー溶液と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート23gをメチルイソブチルケトン39.3gに溶解した重合開始剤溶液との3種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌して、重合体(P7)の溶液を得た。
Synthesis example 7 (same as above)
A glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device was charged with 62.7 g of methyl isobutyl ketone as a solvent and heated to 105 ° C. while stirring under a nitrogen stream. Next, 72 g of the compound (A-2-1) obtained in the reference synthesis example, 36 g of the monomer (B1-1) and 46 g of 2-hydroxypropyl methacrylate (hereinafter abbreviated as “HPMA”) were added to methyl isobutyl. Three types of dripping liquids, a monomer solution dissolved in 86.5 g of ketone and a polymerization initiator solution in which 23 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate as a radical polymerization initiator were dissolved in 39.3 g of methyl isobutyl ketone, were used. Each was set in a separate dropping device and dropped simultaneously over 2 hours while keeping the inside of the flask at 105 ° C. After completion of dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours to obtain a polymer (P7) solution.
上記の重合体(P7)の溶液に、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.2g、ウレタン化触媒としてオクチル酸錫0.06gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながら、AOI 46gを1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で1時間攪拌した後、80℃に昇温して10時間攪拌し、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認した。次いで、メチルイソブチルケトンを加え、含フッ素重合性樹脂(7)を40%含有するメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られた含フッ素重合性樹脂(7)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量3,000、重量平均分子量10,100であり、重合性不飽和基当量は613g/eq.であった。 To the polymer (P7) solution, 0.2 g of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor and 0.06 g of tin octylate as a urethanization catalyst were charged, and stirring was started under an air stream, while maintaining 60 ° C. AOI (46 g) was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours, and disappearance of isocyanate groups was confirmed by IR spectrum measurement. Subsequently, methyl isobutyl ketone was added to obtain a methyl isobutyl ketone solution containing 40% of the fluorine-containing polymerizable resin (7). As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluorine-containing polymerizable resin (7) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), the number average molecular weight was 3,000, the weight average molecular weight was 10,100, and the polymerizable unsaturated group equivalent was 613 g / eq. Met.
合成例8(同上)
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン77.1gを仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。次いで、参考合成例で得られた化合物(A−2−1)54gと、単量体(B1−1)36g及び1−アクリロイルオキシメチル−4−ヒドロキシメチルシクロヘキサン(以下、「AHC」と略記する。)64.2gをメチルイソブチルケトン178.2gに溶解したモノマー溶液と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート23.1gをメチルイソブチルケトン31.1gに溶解した重合開始剤溶液との3種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌して、重合体(P8)の溶液を得た。
Synthesis example 8 (same as above)
A glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device was charged with 77.1 g of methyl isobutyl ketone as a solvent and heated to 105 ° C. while stirring under a nitrogen stream. Next, 54 g of the compound (A-2-1) obtained in Reference Synthesis Example, 36 g of the monomer (B1-1) and 1-acryloyloxymethyl-4-hydroxymethylcyclohexane (hereinafter abbreviated as “AHC”). .) A monomer solution in which 64.2 g was dissolved in 178.2 g of methyl isobutyl ketone and a polymerization start in which 23.1 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate as a radical polymerization initiator were dissolved in 31.1 g of methyl isobutyl ketone Three types of dropping solutions with the agent solution were set in separate dropping devices, and dropped simultaneously over 2 hours while keeping the inside of the flask at 105 ° C. After completion of dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours to obtain a polymer (P8) solution.
上記の重合体(P8)の溶液に、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.2g、ウレタン化触媒としてオクチル酸錫0.06gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながら、AOI 45.7gを1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で1時間攪拌した後、80℃に昇温して10時間攪拌し、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認した。次いで、メチルイソブチルケトンを加え、含フッ素重合性樹脂(8)を40%含有するメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られた含フッ素重合性樹脂(8)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量3,000、重量平均分子量8,800であり、重合性不飽和基当量は617g/eq.であった。 Into the above polymer (P8) solution, 0.2 g of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor and 0.06 g of tin octylate as a urethanization catalyst were charged, and stirring was started under an air stream while maintaining 60 ° C. , 45.7 g of AOI was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours, and disappearance of isocyanate groups was confirmed by IR spectrum measurement. Subsequently, methyl isobutyl ketone was added to obtain a methyl isobutyl ketone solution containing 40% of the fluorine-containing polymerizable resin (8). As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluorine-containing polymerizable resin (8) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), the number average molecular weight was 3,000, the weight average molecular weight was 8,800, and the polymerizable unsaturated group equivalent was 617 g / eq. Met.
比較合成例1〔比較対照用重合性樹脂(III´)の合成〕
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン63gを仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。次いで、参考合成例で得られた化合物(A−2−1)21.5gと、HEMA 41.3gをメチルイソブチルケトン334.8gに溶解したモノマー溶液と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート9.4gをメチルイソブチルケトン126gに溶解した重合開始剤溶液との3種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌して、重合体(p1´)の溶液を得た。
Comparative Synthesis Example 1 [Synthesis of Comparative Polymerization Resin (III ′)]
A glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device was charged with 63 g of methyl isobutyl ketone as a solvent and heated to 105 ° C. while stirring under a nitrogen stream. Subsequently, 21.5 g of the compound (A-2-1) obtained in Reference Synthesis Example, a monomer solution obtained by dissolving 41.3 g of HEMA in 334.8 g of methyl isobutyl ketone, and t-butylperoxy- as a radical polymerization initiator Three kinds of dripping liquids of 9.4 g of 2-ethylhexanoate dissolved in 126 g of methyl isobutyl ketone and a polymerization initiator solution were set in separate dripping apparatuses, respectively, and kept at 105 ° C. for 2 hours at the same time. And dripped. After completion of dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours to obtain a polymer (p1 ′) solution.
上記の重合体(p1´)の溶液に、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.1g、ウレタン化触媒としてオクチル酸錫0.06gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながら、AOI 44.8gを1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で1時間攪拌した後、80℃に昇温して10時間攪拌し、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認された。次いで、メチルイソブチルケトンを加え、比較対照用含フッ素重合性樹脂(1´)を40%含有するメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られた比較対照用含フッ素重合性樹脂(1´)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量2,400、重量平均分子量7,100であり、重合性不飽和基当量は588g/eq.であった。 A solution of the above polymer (p1 ′) was charged with 0.1 g of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor and 0.06 g of tin octylate as a urethanization catalyst, and agitation was started in an air stream to maintain 60 ° C. However, 44.8 g of AOI was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, then heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours, and disappearance of isocyanate groups was confirmed by IR spectrum measurement. Subsequently, methyl isobutyl ketone was added to obtain a methyl isobutyl ketone solution containing 40% of a comparative fluoropolymeric resin (1 ′). As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluoropolymer resin for comparison (1 ′) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), it had a number average molecular weight of 2,400 and a weight average molecular weight of 7,100, and was a polymerizable unsaturated group. The equivalent weight is 588 g / eq. Met.
比較合成例2(同上)
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン45.5gを仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。次いで、参考合成例で得られた化合物(A−2−1)37.4gと、単量体(B1−1)5.4g及びHEMA 30.8gをメチルイソブチルケトン54.6gに溶解したモノマー溶液と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート11gをメチルイソブチルケトン36.4gに溶解した重合開始剤溶液との3種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌して、重合体(p2´)の溶液を得た。
Comparative synthesis example 2 (same as above)
A glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device was charged with 45.5 g of methyl isobutyl ketone as a solvent and heated to 105 ° C. while stirring under a nitrogen stream. Next, a monomer solution obtained by dissolving 37.4 g of the compound (A-2-1) obtained in Reference Synthesis Example, 5.4 g of the monomer (B1-1), and 30.8 g of HEMA in 54.6 g of methyl isobutyl ketone. And 3 types of dropping solutions of a polymerization initiator solution obtained by dissolving 11 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate in 36.4 g of methyl isobutyl ketone as a radical polymerization initiator, While keeping the inside of the flask at 105 ° C., it was dropped simultaneously over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours to obtain a polymer (p2 ′) solution.
上記の重合体(p2´)の溶液に、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.1g、ウレタン化触媒としてオクチル酸錫0.03gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながら、AOI 33.2gを1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で1時間攪拌した後、80℃に昇温して10時間攪拌し、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認した。次いで、メチルイソブチルケトンを加え、比較対照用含フッ素重合性樹脂(2´)を40%含有するメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られた比較対照用含フッ素重合性樹脂(2´)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量2,400、重量平均分子量13,000であり、重合性不飽和基当量は427g/eq.であった。 A solution of the above polymer (p2 ′) was charged with 0.1 g of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor and 0.03 g of tin octylate as a urethanization catalyst. Stirring was started under an air stream and maintained at 60 ° C. Then, AOI 33.2g was dripped in 1 hour. After completion of dropping, the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours, and disappearance of isocyanate groups was confirmed by IR spectrum measurement. Subsequently, methyl isobutyl ketone was added to obtain a methyl isobutyl ketone solution containing 40% of a comparative fluorine-containing polymerizable resin (2 ′). As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluorine-containing polymerizable resin for comparison (2 ′) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), it had a number average molecular weight of 2,400, a weight average molecular weight of 13,000, and a polymerizable unsaturated group. The equivalent weight is 427 g / eq. Met.
上記の合成例1〜5及び比較合成例1〜2で製造した含フッ素重合性樹脂(1)〜(5)及び比較対照用含フッ素重合性樹脂(1´)〜(2´)の原料〔前記化合物(A)と前記単量体(B)との質量比〕、数平均分子量、重量平均分子量及び重合性不飽和基当量をまとめたものを表1に示す。 Raw materials for the fluorine-containing polymerizable resins (1) to (5) and the comparative fluorine-containing polymerizable resins (1 ′) to (2 ′) produced in Synthesis Examples 1 to 5 and Comparative Synthesis Examples 1 and 2 [ The mass ratio of the compound (A) and the monomer (B)], number average molecular weight, weight average molecular weight, and polymerizable unsaturated group equivalent are summarized in Table 1.
実施例1
<反射防止塗料組成物の調製>
中空シリカ微粒子(平均粒子径50nm)を20質量%含有するメチルイソブチルケトン分散液15質量部、ペンタエリスリトールトリアクリレート1.6質量部、光重合開始剤として2−ヒドロキシ−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(チバ・ジャパン株式会社製「イルガキュア127」)0.1質量部、溶剤としてメチルイソブチルケトン81.8質量部を混合し溶解させて、反射防止塗料組成物のベース組成物を得た。
Example 1
<Preparation of antireflection coating composition>
15 parts by mass of methyl isobutyl ketone dispersion containing 20% by mass of hollow silica fine particles (average particle size 50 nm), 1.6 parts by mass of pentaerythritol triacrylate, 2-hydroxy-1- {4- [4 as a photopolymerization initiator 0.1 part by mass of-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] -phenyl} -2-methyl-propan-1-one ("Irgacure 127" manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), methyl isobutyl as a solvent 81.8 parts by mass of ketone was mixed and dissolved to obtain a base composition of an antireflection coating composition.
上記で得られた反射防止塗料組成物のベース組成物98.5質量部に対し、合成例1で得られた含フッ素重合性樹脂(1)の40%含有溶液を樹脂分として0.4質量部となるように添加し、均一に混合して本発明の反射防止塗料組成物(1)を調製した。 With respect to 98.5 parts by mass of the base composition of the antireflective coating composition obtained above, 0.4% by mass of the 40% solution of the fluorinated polymerizable resin (1) obtained in Synthesis Example 1 as the resin content The antireflective coating composition (1) of the present invention was prepared by adding the components so as to form parts and mixing them uniformly.
<反射防止フィルムの調製>
5官能無黄変型ウレタンアクリレート50質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート50質量部、酢酸ブチル25質量部、光重合開始剤として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバスペシャリティーケミカルズ社製「イルガキュア184」)5質量部、溶剤としてトルエン54質量部、2−プロパノール28質量部、酢酸エチル28質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル28質量部を混合し溶解させて、ハードコート層用塗料組成物を得た。
<Preparation of antireflection film>
50 parts by mass of pentafunctional non-yellowing urethane acrylate, 50 parts by mass of dipentaerythritol hexaacrylate, 25 parts by mass of butyl acetate, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (“Irgacure 184” manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as a photopolymerization initiator 5 54 parts by mass of toluene, 28 parts by mass of 2-propanol, 28 parts by mass of ethyl acetate, and 28 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether as a solvent were mixed and dissolved to obtain a coating composition for a hard coat layer.
得られたハードコート層用塗料組成物をバーコーターNo.13を使用して、厚さ80μmのTACフィルムに塗布した後、60℃の乾燥機に5分間入れて溶剤を揮発させ、紫外線硬化装置(窒素雰囲気下、高圧水銀灯使用、紫外線照射量2kJ/m2)にて硬化させ、膜厚10μmのハードコート層を片面に有するハードコートフィルムを作製した。 The obtained coating composition for a hard coat layer was applied to a bar coater no. 13 is applied to a TAC film having a thickness of 80 μm, and then put into a dryer at 60 ° C. for 5 minutes to evaporate the solvent. 2 ), a hard coat film having a 10 μm thick hard coat layer on one side was prepared.
反射防止塗料組成物(1)を2g/m2の塗布量となるように、上記で得られたハードコートフィルムのハードコート層上にバーコーターNo.2で塗布した後、60℃の乾燥機に5分間入れて溶剤を揮発させ、紫外線硬化装置(窒素雰囲気下、高圧水銀灯使用、紫外線照射量2kJ/m2)にて硬化させ、膜厚10μmのハードコート層上に膜厚0.1μmの反射防止層を有する反射防止フィルム(1)を作製した。 The bar coater No. 1 was applied on the hard coat layer of the hard coat film obtained above so that the coating amount of the antireflection coating composition (1) was 2 g / m 2 . Then, the solvent is volatilized in a dryer at 60 ° C. for 5 minutes and cured with an ultraviolet curing device (in a nitrogen atmosphere, using a high pressure mercury lamp, an ultraviolet irradiation amount of 2 kJ / m 2 ). An antireflection film (1) having an antireflection layer having a thickness of 0.1 μm on the hard coat layer was produced.
上記で得られた反射防止フィルムの反射防止塗料組成物の硬化塗膜表面について、下記の外観、耐擦傷性、汚れ拭き取り性の評価を行った。また、反射防止フィルムの反射率を測定した。これらの評価は下記に示すアルカリ処理を行う前と行った後にそれぞれ行った。 About the cured coating film surface of the anti-reflective coating composition of the anti-reflective film obtained above, the following external appearance, abrasion resistance, and dirt wiping property were evaluated. Moreover, the reflectance of the antireflection film was measured. These evaluations were performed before and after the alkali treatment shown below.
[外観の評価]
黒色の板上に上記で得た反射防止フィルムを置き、反射防止塗料組成物の硬化塗膜の白化の有無を目視で観察し、下記の基準で外観を評価した。評価結果を第2表に示す。
○:白化が生じていないもの。
×:白化が生じているもの。
[Evaluation of appearance]
The antireflection film obtained above was placed on a black plate, the presence or absence of whitening of the cured coating film of the antireflection coating composition was visually observed, and the appearance was evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 2.
○: No whitening occurs.
X: Whitening occurs.
[耐擦傷性の評価]
トライボギア HEIDON 往復磨耗試験機 TYPE:30S(新東科学株式会社製)を用いて、直径27mmの円形の治具にボンスター No,0000(日本スチールウール株式会社製)を取り付けた磨耗試験機(500g/cm2荷重)にて、30往復磨耗させて試験を行った。試験後の塗膜表面に付いた傷の本数を数えて、下記の基準によって耐擦傷性を評価した。
◎:傷の本数が5本未満である。
○:傷の本数が5本以上10本未満である。
△:傷の本数が10本以上50本未満である。
×:傷の本数が50本以上である。
[Evaluation of scratch resistance]
Tribogear HEIDON reciprocating wear tester TYPE: 30S (made by Shinto Kagaku Co., Ltd.), wear tester (500g / The test was performed with 30 reciprocating wear at a load of cm 2 . The number of scratches on the coating surface after the test was counted, and the scratch resistance was evaluated according to the following criteria.
A: The number of scratches is less than 5.
○: The number of scratches is 5 or more and less than 10.
Δ: The number of scratches is 10 or more and less than 50.
X: The number of scratches is 50 or more.
[指紋汚れ拭き取り性の評価]
上記で得た反射防止フィルムの反射防止塗料組成物の硬化塗膜の表面に指で指紋を付着させ、ティッシュペーパーで10往復拭き取ったときの拭き取り具合を目視で観察し、下記の基準で指紋汚れ拭き取り性を評価した。
◎:指紋が完全に拭き取れるもの。
○:指紋の付着跡、又は、拭き取り方向に沿って線状の跡が、付着時に比べわずかに残ったもの。
×:指紋の付着跡、又は、拭き取り方向に沿って線状の跡が、付着時の半分以上の濃さで残ったもの。
[Evaluation of fingerprint dirt wiping property]
Fingerprints are attached to the surface of the cured coating film of the antireflective coating composition of the antireflective film obtained above, and the wiping condition when wiped 10 times with tissue paper is visually observed. The wiping property was evaluated.
A: Fingerprints can be completely wiped off.
○: A fingerprint mark or a linear trace along the wiping direction remained slightly compared to the time of adhesion.
X: A fingerprint mark or a linear mark along the wiping direction remains with a density of more than half that at the time of adhesion.
[反射率の測定]
5℃正反射測定装置を備えた分光光度計(株式会社島津製作所製「UV−3100PC」)を用いて反射率の測定を行った。なお、反射率は波長550nm付近で極小値(最低反射率)となったときの値とした。
[Measurement of reflectance]
The reflectance was measured using a spectrophotometer (“UV-3100PC” manufactured by Shimadzu Corporation) equipped with a 5 ° C. regular reflection measuring apparatus. The reflectivity was a value when the local minimum value (minimum reflectivity) was reached near the wavelength of 550 nm.
<硬化塗膜の強アルカリ(ケン化)処理方法>
上記で得られた反射防止フィルムを、70℃に加温した2.0mol/Lの水酸化カリウム水溶液に1分間浸漬させ、水洗後、100℃で3分間乾燥させて、強アルカリ処理を行った。
<Strong alkali (saponification) treatment method for cured coating film>
The antireflection film obtained above was immersed in a 2.0 mol / L potassium hydroxide aqueous solution heated to 70 ° C. for 1 minute, washed with water, dried at 100 ° C. for 3 minutes, and then subjected to a strong alkali treatment. .
実施例2
実施例1で用いた含フッ素重合性樹脂(1)の40%含有溶液に代えて含フッ素重合性樹脂(2)の40%含有溶液を樹脂分として0.4質量部となるように添加した以外は実施例1と同様に操作して、評価を行った。評価結果を第2表に示す。
Example 2
Instead of the 40% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (1) used in Example 1, a 40% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (2) was added to a resin content of 0.4 parts by mass. Except for the above, the same operation as in Example 1 was performed for evaluation. The evaluation results are shown in Table 2.
実施例3
実施例1で用いた含フッ素重合性樹脂(1)の40%含有溶液に代えて、含フッ素重合性樹脂(3)の40%含有溶液を樹脂分として0.4質量部となるように添加した以外は実施例1と同様に操作して、評価を行った。評価結果を第2表に示す。
Example 3
Instead of the 40% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (1) used in Example 1, a 40% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (3) was added so that the resin content was 0.4 parts by mass. The evaluation was performed by operating in the same manner as in Example 1 except that. The evaluation results are shown in Table 2.
実施例4
実施例1で用いた含フッ素重合性樹脂(1)の40%含有溶液に代えて、含フッ素重合性樹脂(4)の40%含有溶液を樹脂分として0.4質量部となるように添加した以外は実施例1と同様に操作して、評価を行った。評価結果を第2表に示す。
Example 4
Instead of the 40% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (1) used in Example 1, a 40% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (4) was added so that the resin content was 0.4 parts by mass. The evaluation was performed by operating in the same manner as in Example 1 except that. The evaluation results are shown in Table 2.
実施例5
実施例1で用いた含フッ素重合性樹脂(1)の40%含有溶液に代えて、含フッ素重合性樹脂(5)の10%含有溶液を樹脂分として0.4質量部となるように添加した以外は実施例1と同様に操作して、評価を行った。評価結果を第2表に示す。
Example 5
Instead of the 40% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (1) used in Example 1, a 10% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (5) was added so that the resin content was 0.4 parts by mass. The evaluation was performed by operating in the same manner as in Example 1 except that. The evaluation results are shown in Table 2.
実施例6
実施例1で用いた含フッ素重合性樹脂(1)の40%含有溶液に代えて、含フッ素重合性樹脂(6)の40%含有溶液を樹脂分として0.4質量部となるように添加した以外は実施例1と同様に操作して、評価を行った。評価結果を第2表に示す。
Example 6
Instead of the 40% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (1) used in Example 1, a 40% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (6) was added to 0.4 parts by mass as a resin component. The evaluation was performed by operating in the same manner as in Example 1 except that. The evaluation results are shown in Table 2.
実施例7
実施例1で用いた含フッ素重合性樹脂(1)の40%含有溶液に代えて、含フッ素重合性樹脂(7)の40%含有溶液を樹脂分として0.4質量部となるように添加した以外は実施例1と同様に操作して、評価を行った。評価結果を第2表に示す。
Example 7
Instead of the 40% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (1) used in Example 1, a 40% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (7) was added so that the resin content was 0.4 parts by mass. The evaluation was performed by operating in the same manner as in Example 1 except that. The evaluation results are shown in Table 2.
実施例8
実施例1で用いた含フッ素重合性樹脂(1)の40%含有溶液に代えて、含フッ素重合性樹脂(7)の40%含有溶液を樹脂分として0.4質量部となるように添加した以外は実施例1と同様に操作して、評価を行った。評価結果を第2表に示す。
Example 8
Instead of the 40% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (1) used in Example 1, a 40% -containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (7) was added so that the resin content was 0.4 parts by mass. The evaluation was performed by operating in the same manner as in Example 1 except that. The evaluation results are shown in Table 2.
比較例1
実施例1で用いた含フッ素重合性樹脂(1)の40%含有溶液に代えて、比較対照用含フッ素樹脂(1´)40質量%含有溶液を樹脂分として0.4質量部となるように添加した以外は実施例1と同様に操作して、評価を行った。評価結果を第2表に示す。
Comparative Example 1
Instead of the 40% containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (1) used in Example 1, the solution containing 40% by mass of the comparative fluorine-containing resin (1 ′) is 0.4 parts by mass. Evaluation was carried out by operating in the same manner as in Example 1 except for adding to. The evaluation results are shown in Table 2.
比較例2
実施例1で用いた含フッ素重合性樹脂(1)の40%含有溶液に代えて、比較対照用含フッ素樹脂(2´)40質量%含有溶液を樹脂分として0.4質量部となるように添加した以外は実施例1と同様に操作して、評価を行った。評価結果を第2表に示す。
Comparative Example 2
Instead of the 40% containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (1) used in Example 1, the solution containing 40% by mass of the comparative fluorine-containing resin (2 ′) is 0.4 parts by mass. Evaluation was carried out by operating in the same manner as in Example 1 except for adding to. The evaluation results are shown in Table 2.
比較例3
実施例1で用いた含フッ素重合性樹脂(1)の40%含有溶液に代えて、シリコーンオイル(チッソ株式会社製「サイラプレーンFM−4421」、ポリジメチルシロキサン鎖の両末端に−C3H6OC2H4OHを有するもの)を50質量%含有するメチルイソブチルケトン溶液を0.8質量部(樹脂分として0.4質量部)添加した以外は実施例1と同様に操作して、評価を行った。評価結果を第2表に示す。
Comparative Example 3
Instead of the 40% solution containing fluoropolymer resin (1) used in Example 1, the silicone oil (manufactured by Chisso Corporation "SILAPLANE FM-4421", -C on both ends of the polydimethylsiloxane chain 3 H 6 having 1 OC 2 H 4 OH)) was added in the same manner as in Example 1 except that 0.8 parts by mass (0.4 parts by mass as a resin component) of a methyl isobutyl ketone solution containing 50% by mass was added. Evaluation was performed. The evaluation results are shown in Table 2.
比較例4
実施例1で用いた含フッ素重合性樹脂(1)の40%含有溶液に代えて、単量体(B1−1)を50質量%含有するメチルイソブチルケトン溶液を0.8質量部(樹脂分として0.4質量部)添加した以外は実施例1と同様に操作して、評価を行った。評価結果を第2表に示す。
Comparative Example 4
Instead of the 40% containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (1) used in Example 1, 0.8 parts by mass (resin content) of methyl isobutyl ketone solution containing 50% by mass of the monomer (B1-1) was used. As an example, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that 0.4 parts by mass) was added. The evaluation results are shown in Table 2.
比較例5
実施例1で用いた含フッ素重合性樹脂(1)の40%含有溶液に代えて、ジメチルシロキサン鎖を有する4官能アクリレート(ビックケミー・ジャパン株式会社製「BYK−UV3570」)を50質量%含有するメチルイソブチルケトン溶液を0.8質量部(樹脂分として0.4質量部)添加した以外は実施例1と同様に操作して、評価を行った。評価結果を第2表に示す。
Comparative Example 5
Instead of the 40% containing solution of the fluorine-containing polymerizable resin (1) used in Example 1, 50% by mass of a tetrafunctional acrylate having a dimethylsiloxane chain (“BYK-UV3570” manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.) is contained. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1 except that 0.8 parts by mass of methyl isobutyl ketone solution (0.4 parts by mass as the resin content) was added. The evaluation results are shown in Table 2.
比較例6
実施例1で調製した活性エネルギー線硬化性組成物のベース樹脂組成物に、何も添加せずに実施例1と同様に操作して、評価を行った。評価結果を第2表に示す。
Comparative Example 6
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 without adding anything to the base resin composition of the active energy ray-curable composition prepared in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.
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