JP7424233B2 - ウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物及び積層体 - Google Patents

ウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物及び積層体 Download PDF

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Description

本発明は、ウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物及び積層体に関する。
従来から液晶表示装置に用いられる偏光板は、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素等を吸着させて、延伸等により配向させた偏光子の両面にトリアセチルロースフィルム(TACフィルム)を貼り合わせることにより製造される。また、TACフィルムの表面には、透明な活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を塗布し、硬化させて高硬度の被膜(ハードコート層)を形成し、傷つき防止機能を付与している。そのような樹脂組成物としては、例えば多官能ウレタン(メタ)アクリレート等を用いたものが知られている(特許文献1)。
しかしながら、TACフィルムは吸湿性が高い(高透湿性を有する)ため、使用環境によっては、湿度が原因で伸縮し、表示ムラ等を招きうる。
透湿性を解決する技術として、水酸基価が10mgKOH/g以下の石油樹脂と、(メタ)アクリレート化合物とを必須に含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物が開示されているが、当該石油樹脂を使用しても透湿性は依然として高いものであった(特許文献2)。
特開平9-290491号公報 特開2018-135452号公報
本発明の課題は、低透湿性を備えた硬化物を与えるウレタン(メタ)アクリレート、及び活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討したところ、特定のオレフィン系重合体の水素化物を原料に合成したウレタンアクリレートが前記課題を解決することを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、以下のウレタン(メタ)アクリレート、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、硬化物及び積層体に関する。
1.オレフィン性二重結合及び環状構造を有する炭化水素(a1-1)と活性水素を有する化合物(a1-2)との重合体の水素化物(a1)と、
下記の(I)及び/又は(II)との反応物であるウレタン(メタ)アクリレート。
(I)イソシアネート基を1つ有する(メタ)アクリレート(a2)
(II)ポリイソシアネート(a3)及びヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート(a4)
2.(a1-1)成分が、ジシクロペンタジエン類及び/又はスチレン類を含む、請求項1に記載のウレタン(メタ)アクリレート。
3.(a1-2)成分が、不飽和脂肪族アルコールを含む請求項1又は2に記載のウレタン(メタ)アクリレート。
4.(a2)成分が、イソシアナトアルキル(メタ)アクリレートである前項1~3のいずれかに記載のウレタン(メタ)アクリレート。
5.(a3)成分が、脂環族ポリイソシアネートである前項1~4のいずれかに記載のウレタン(メタ)アクリレート。
6.前項1~5のいずれかに記載のウレタン(メタ)アクリレートを含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
7.更に、活性エネルギー線硬化型モノマー(B)及び/又は金属酸化物(C)を含む前項6に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
8.前項6又は7に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の硬化物。
9.透湿度が200g/m・24h以上の基材フィルムの少なくとも片面に前項8の硬化物を有する積層体。
10.透湿度が100g/m・24h以下である前項9に記載の積層体。
本発明に係るウレタン(メタ)アクリレートは、低透湿性を備えた硬化物を与える。また、前記硬化物は、耐光性にも優れ、硬度も維持される。当該硬化物は、低透湿性であることから、バリアフィルム、偏光板、有機EL素子の封止材、包装フィルム等の用途に適用できる。
本発明のウレタン(メタ)アクリレートは、オレフィン性二重結合及び環状構造を有する炭化水素(a1-1)(以下,(a1-1)成分という。)と活性水素を有する化合物(a1-2)(以下,(a1-2)成分という。)との重合体の水素化物(a1)(以下、(a1)成分という。)と、
下記の(I)及び/又は(II)との反応物である。
(I)イソシアネート基を1つ有する(メタ)アクリレート(a2)(以下、(a2)成分という。)
(II)ポリイソシアネート(a3)(以下,(a3)成分という。)及びヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート(a4)(以下、(a4)成分という。)
本発明のウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、(a1)成分と(a2)成分との反応物(以下、ウレタン(メタ)アクリレート(A1)という。)
又は、(a1)成分と、(a3)成分及び(a4)成分との反応物(以下、ウレタン(メタ)アクリレート(A2)という。)等が挙げられる。
まず、ウレタン(メタ)アクリレート(A1)(以下、(A1)成分ともいう。)について説明する。
(a1)成分は、オレフィン性二重結合及び環状構造を有する炭化水素(a1-1)と活性水素を有する化合物(a1-2)との重合体の水素化物である。(a1)成分を用いることにより、硬化物が低透湿性を示す。
(a1-1)成分は、炭素原子及び水素原子から構成され、分子中にオレフィン性二重結合及び環状構造をそれぞれ少なくとも1つずつ有する炭化水素である。(a1-1)成分としては、特に限定されず、例えば、シクロブテン、メチルシクロブテン、ジメチルシクロブテン、テトラメチルシクロブテン、エチルシクロブテン等のシクロブテン類;シクロペンテン、メチルシクロペンテン、ジメチルシクロペンテン、エチルシクロペンテン、エチルメチルシクロペンテン、プロピルシクロペンテン等のシクロペンテン類;シクロヘキセン、メチルシクロヘキセン、ジメチルシクロヘキセン、トリメチルシクロヘキセン、テトラメチルシクロヘキセン、エチルシクロヘキセン、エチルメチルシクロヘキセン、メチルプロピルシクロヘキセン、イソプロピルメチルシクロヘキセン、ブチルシクロヘキセン等のシクロヘキセン類;シクロヘプテン、メチルシクロペンテン、ジメチルシクロペンテン、エチルシクロペンテン、プロピルシクロペンテン等のシクロへプテン類;シクロオクテン、メチルシクロオクテン等のシクロオクテン類;シクロブタジエン、メチルシクロブタジエン、ジメチルシクロブタジエン、エチルシクロブタジエン等のシクロブタジエン類;シクロペンタジエン、メチルジクロペンタジエン、ジメチルシクロペンタジエン、テトラメチルシクロペンタジエン、テトラメチルシクロペンタジエン、ペンタメチルシクロペンタジエン、エチルシクロペンタジエン、ジエチルシクロペンタジエン等のシクロペンタジエン類;シクロヘキサジエン、メチルシクロヘキサジエン、ジメチルシクロヘキサジエン、トリメチルシクロヘキサジエン、テトラメチルシクロヘキサジエン、ペンタメチルシクロヘキサジエン、メチルイソプロピルシクロヘキサジエン等のシクロヘキサジエン類;シクロオクタジエン、ジメチルシクロオクタジエン等のシクロオクタジエン類;ジシクロペンタジエン、メチルジシクロペンタジエン、ジメチルジシクロペンタジエン、テトラメチルジシクロペンタジエン、ペンタメチルジシクロペンタジエン、エチルジシクロペンタジエン、ジエチルジシクロペンタジエン等のジシクロペンタジエン類;ジシクロヘキサジエン、メチルジシクロヘキサジエン、ジメチルジシクロヘキサジエン、トリメチルジシクロヘキサジエン、テトラメチルジシクロヘキサジエン、ペンタメチルジシクロヘキサジエン等のジシクロヘキサジエン類;スチレン、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、2-メチルスチレン、3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、2-エチルスチレン、3-エチルスチレン、4-エチルスチレン等のスチレン類;インデン、メチルインデン、ジメチルインデン、エチルインデン、ブチルインデン等のインデン類等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。中でも、(a1-2)成分との反応性の点から、ジシクロペンタジエン類及び/又はスチレン類を含むことが好ましい。
(a1-2)成分とは、分子内に少なくとも1つの活性水素を有する化合物を意味する。「活性水素」とは、分子内にヒドロキシ基(-OH)、カルボキシル基(-COOH)、チオール基(-SH)、スルホ基(-SOH)、アミノ基(-NH、-NH-)、リン酸基(-O-P(=O)-(OH))等の官能基中の水素原子を意味するが、本発明では、後述の(a2)成分又は(a3)成分と反応しやすい点から、ヒドロキシ基を有する化合物、カルボキシル基を有する化合物、アミノ基を有する化合物が好ましい。
ヒドロキシ基を有する化合物としては、例えば、アリルアルコール、メタリルアルコール等の不飽和脂肪族アルコール;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3-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)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;フェノール、クレゾール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェノールノボラック等のフェノール系化合物等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。なお、「不飽和」とは、分子中に炭素-炭素二重結合及び/又は炭素-炭素三重結合を少なくとも1つ有することを意味する。(以下同様)
カルボキシル基を有する化合物としては、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等の不飽和脂肪族カルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、トリメリット酸等の芳香族カルボン酸等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。
アミノ基を有する化合物としては、例えば、アリルアミン、メタリルアミン等の不飽和脂肪族アミン;アニリン等の芳香族アミン等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。
上記これらの化合物の中でも、(a1-1)成分との反応性から、不飽和脂肪族アルコールが好ましい。
(a1-1)成分及び(a1-2)成分の使用比率としては、通常はモル比で、3/1~1/3、好ましくは2/1~1/2である。
水素化反応前の重合体は、(a1-1)成分に、(a1-2)成分を共存させて反応させることにより得られる。反応方法としては、特に限定されず、各種公知の方法を採用できる。例えば、塩化アルミニウムや三フッ化ホウ素等の触媒の存在下、-20~60℃程度に、(a1-1)成分及び(a1-2)成分を1~6時間加熱させて、カチオン重合させる方法;オートクレーブ中において、150~300℃程度に、(a1-1)成分及び(a1-2)成分を1~8時間加熱させて、熱重合させる方法等が挙げられる。前記熱重合においては、ジ-tert-ブチルペルオキシド等のラジカル発生剤を必要に応じて添加しても良い。
前記の重合は、無溶剤下で行うこともできるが、反応時の発熱量の点から、有機溶剤中で行うことが好ましい。有機溶剤としては、前記これらの反応成分に対して不活性なものであれば特に限定されず、例えば、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。また、有機溶剤の使用量としては、反応濃度で20~95重量%、好ましくは40~90重量%となるように調整することが好ましい。
(a1)成分は、前記で得られた重合体を水素化したものである。水素化条件としては、通常、圧力が1~30MPa程度(好ましくは3~25MPa程度)、温度が50~400℃程度(好ましくは100~350℃程度)、時間が10分~10時間程度(好ましくは20分~7時間程度)である。なお、前記の水素化条件は、数値範囲外のものを排除するものではなく、例えば、圧力1MPa未満であっても反応を起こしうる触媒を用いて水素化できるのであれば、その条件で行っても良い。
水素化反応に用いる触媒としては、ニッケル、パラジウム、白金、コバルト、ロジウム、ルテニウム、レニウム等の金属またはこれらの酸化物、硫化物等の金属化合物等が挙げられる。また、前記触媒は、多孔質で表面積の大きなアルミナ、シリカ、シリカアルミナ(珪藻土)、カーボン、チタニア等の担体に担持して使用しても良い。
触媒の使用量は、前記重合体に対して、通常0.01~10重量%程度である。
前記の水素化反応は、前記重合体を溶融して、または有機溶剤に溶解した状態で行なう。有機溶剤としては、水素化反応に際して不活性であり、原料の前記重合体や反応物の(a1)成分を溶解しうるものであれば、特に限定されず、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環内に酸素原子を有する化合物;n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、2-エチルヘキサン等の脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、デカヒドロナフタレン等の脂環族炭化水素;イソプロピルアルコール、n-ブタノール、2-メチル-2-プロパノール、シクロヘキサノール、n-ヘキサノール、2-エチルヘキサノール等のアルコール等が挙げられる。これらは単独又は2種以上を組み合わせても良い。有機溶剤の使用量としては、特に限定されないが、反応濃度として、通常、95重量%以下であり、好ましくは30~90重量%となるように調整することが好ましい。
得られた(a1)成分の物性としては、例えば、水酸基価が、通常は80~250mgKOH/g、好ましくは100~240mgKOH/gである。当該範囲とすることにより、色調が良好かつ(a2)成分又は(a3)成分と反応しやすい傾向がある。なお、水酸基価はJIS K-0070に準拠した測定値である。
また、(a1)成分の軟化点が、通常は90~120℃、好ましくは95~115℃である。なお、軟化点はJIS K-5902に準拠した測定値である。
(a2)成分は、イソシアネート基を1つ有する(メタ)アクリレートであり、硬化物の硬度と低透湿性に寄与する成分である。(a2)成分としては、例えば、2-イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、3-イソシアナトプロピル(メタ)アクリレート、4-ブチルイソシアナトブチル(メタ)アクリレート等のイソシアナトアルキル(メタ)アクリレート;2-(2-メタクリロイルオキシエチルオキシ)エチルイソシアナート、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等が挙げられる。また、市販品としては、昭和電工(株)製の「カレンズAOI」、「カレンズMOI」、「カレンズMOI-EG」、「カレンズBEI」等を使用できる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。中でも(a1)成分との反応性及び硬化物の低透湿性の点から、イソシアナトアルキル(メタ)アクリレートが好ましい。
(a2)成分の使用量としては、特に限定されないが、(a2)成分中のイソシアネート基数(NCO(a2))と、(a1)成分中のヒドロキシ基数(OH(a1))との比率で、[(NCO(a2))/(OH(a1))]=0.90~1.05が好ましく、0.95~1.00がより好ましい。
(A1)成分は、(a1)成分及び(a2)成分を反応させることにより得られる。その条件としては、特に限定されず、例えば、通常は温度が50~100℃程度(好ましくは60~80℃程度)、時間が0.1~6時間程度(好ましくは0.5~2時間程度)である。
なお、(A1)成分の製造は、前述の有機溶剤中、又は無溶剤下のいずれでも行うことができる。
かくして得られた(A1)成分の物性としては、特に限定されないが、例えば、重量平均分子量が、300~10000程度が好ましく、500~7000程度がより好ましい。なお、ここでの重量平均分子量は、GPC法(ゲルパーミエーションクロマトグラフ法によるポリスチレン換算値)で測定した値である。(以下同様)
次に、本発明のウレタン(メタ)アクリレート(A2)(以下、(A2)成分ともいう。)について説明する。
(a1)成分については、前段落に記載したとおりである。
(a3)成分としては、特に限定されず、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート;ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルネンメタンジイソシアネート、シクロヘキサン-1,4-ジイルビス(メチレン)ジイソシアナート、水素化キシリレンジイソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、水素化テトラメチルキシリレンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化ジメチルジフェニルメタンジイソシアネート、水素化ナフタレンジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート;キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジメチルジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート等が挙げられる。なお、これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。また、(a3)成分は、ヌレート体、アダクト体、ビウレット体のいずれの構造を有するものも使用できる。中でも、硬化物の低透湿性の点から、脂環族ポリイソシアネートが好ましく、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンメタンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネートがより好ましい。
(a3)成分の使用量としては、特に限定されないが、(a3)成分中のイソシアネート基数(NCO(a3))と、(a1)成分中のヒドロキシ基数(OH(a1))との比率で、[(NCO(a3))/(OH(a1))]=0.90~1.05が好ましく、0.95~1.00がより好ましい。
(a4)成分としては、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、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(メタ)アクリレート、3-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、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基を有する脂肪族モノ(メタ)アクリレート;4-ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、5-ヒドロキシシクロオクチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基を有する脂環族モノ(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシ-3-フェニルオキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基及びエーテル鎖を有するモノ(メタ)アクリレート;エリスリトールジ(メタ)アクリレート、エリスリトールトリ(メタ)アクリレート等のエリスリトール(メタ)アクリレート類;ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等のペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類;ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等のジペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類;トリペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート等のトリペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。中でも、イソシアネート基との反応性及び硬化物の低透湿性の点から、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、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類が好ましく、2-ヒドロキシエチルアクリレートがより好ましい。
なお、前記の(a4)成分は、ヒドロキシ基を含まないポリ(メタ)アクリレートを含んだ混合物を使用しても良い。ヒドロキシ基含まないポリ(メタ)アクリレートとしては、特に限定されず、例えば、エリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。ヒドロキシ基を含まないポリ(メタ)アクリレートの含有量としては、(a4)成分100重量%に対して、60重量%以下である。
(a4)成分の市販品としては、例えば、『アロニックスM305』、『アロニックスM306』、『アロニックスM400』、『アロニックスM402』、『アロニックスM403』、『アロニックスM404』、『アロニックスM405』、『アロニックスM406』(東亞合成(株)製)、『KAYARAD DPHA』(日本化薬(株)製)、『A-9550』、『A-DPH』(新中村化学工業(株)製)、『ビスコート#300』、『ビスコート#802』(大阪有機化学工業(株)製)、『Miramer M500』(MIWON Specialty Chemical Co,Ltd.製)等が挙げられる。
(a4)成分の使用量としては、特に限定されないが、硬化物の低透湿性の点から、(a1)成分及び(a3)の反応物であるプレポリマー(以下、(a’)成分ともいう。)中のイソシアネート基数(NCO(a’))と、(a4)成分中のヒドロキシ基数(OH(a4))との比率で、[(NCO(a’))/(OH(a4))]=0.90~1.05が好ましく、0.95~1.00がより好ましい。
(A2)成分は、各種公知の方法により製造でき、例えば、(a1)成分と(a3)成分とを反応させてプレポリマー(a’)を生成させ、次いで、(a’)成分と(a4)成分を反応させることにより得られる。反応条件としては、特に限定されず、例えば、通常は温度が50~100℃程度(好ましくは60~80℃程度)、時間が0.1~6時間程度(好ましくは0.5~2時間程度)である。
なお、(A2)成分の製造は、前述の有機溶剤中、又は無溶剤下のいずれでも行うことができる。
かくして得られた(A2)成分の物性としては、特に限定されないが、例えば、重量平均分子量が、500~20000程度が好ましく、1000~12000程度がより好ましい。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、前記ウレタン(メタ)アクリレート((A1)成分及び/又は(A2)成分)を含むものである。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、更に活性エネルギー線硬化型モノマー(B)(以下、(B)成分という。)及び/又は金属酸化物(C)を含んでも良い。
(B)成分は、前記のウレタン(メタ)アクリレート以外の硬化型モノマーであれば、特に限定されず、例えば、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、t-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、n-ノニル(メタ)アクリレート、n-デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、トリn-デシル(メタ)アクリレート、n-ラウリル(メタ)アクリレート、n-ミリスチル(メタ)アクリレート、n-パルミチル(メタ)アクリレート、n-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(メタ)アクリレート;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルナニル(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、ジシクロペンテニルオキシエチル(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、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート等の脂環族(メタ)アクリレート;
フェニル(メタ)アクリレート、ベンジルアクリレート、2-フェニルエチル(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)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリレート;
メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2-メトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル基を有する(メタ)アクリレート;
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のモノアルキレングリコール(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、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、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)アクリレート等のポリアルキレングリコール(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、エ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)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;
アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルフォリン等のアクリルアミド類;
グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有する(メタ)アクリレート;
N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;
ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート又はこれらの混合物のペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類;
ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート又はこれらの混合物のジペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類;
トリペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート又はこれらの混合物のトリペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類;
トリメチロールプロパントリ(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、1,4-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)アクリレート等が挙げられる。
これらの(B)成分は、単独でも2種以上を組み合わせても良い。中でも硬化物の硬度の点から、ペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類、ジペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類、トリペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類が好ましく、ジペンタエリスリトール(メタ)アクリレート類がより好ましい。
(B)成分を活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の成分として使用する場合、その含有量としては、硬化物の低透湿性の点から、固形分重量比率で(A1)成分、(A2)成分及び(B)成分の合計100重量%中、通常は1~80重量%であり、好ましくは1~50重量%である。
(C)成分は、特に限定されず、例えば、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛等が挙げられる。なお、(C)成分は、アルミニウム、リン、フッ素等でドープされたものを使用しても良い。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。
また、市販品としては、『TOL-ST』、『MEK-ST-40』、『MEK-ST-L』、『MEK-ST-ZL』『MEK-ST-UP』、『MIBK-ST』、『CHO-ST-M』、『EAC-ST』、『PMA-ST』(以上、日産化学(株)製)等が挙げられる。
また、(C)成分は、表面に有機官能基を有する金属酸化物を使用しても良い。「有機官能基」とは、少なくとも炭素原子を有する基であり、例えば、メタクリロイル基、アクリロイル基、ビニル基、エポキシ基、イソシアネート基、ウレタン基、オルガノシロキサン基等が挙げられる。
表面に有機官能基を有する金属酸化物の市販品としては、例えば、『MEK-EC-2130Y』、『MEK-AC2140Z』、『MEK-AC-4130Y』、『PGM-AC2140Y』、『PGM-AC3140Y』、『PGM-AC4130Y』、『MIBK-SD』、『MIBK-SD-L』(日産化学(株)製)、『NANOBYK-3603』、『NANOBYK-3610』、『NANOBYK-3650』、『NANOBYK-3652』(ビックケミー・ジャパン(株)製)、『ALMIBK30WT%-H06』、『SIRMIBK15ET%-H24』、『SIRMIBK15ET%-H83』、(CIKナノテック(株)製)、『ELECOM-V#8802』、『ELECOM-V#8803』、『ELECOM-V#8804』(日揮触媒化成(株)製)等が挙げられる。
(C)成分の平均一次粒子径としては、特に限定されないが、硬化物の透明性の点から、4~200nm程度が好ましく、7~50nm程度がより好ましい。なお、平均一次粒子径の測定方法としては、特に限定されず、例えば、光散乱法等が挙げられる。
(C)成分を活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の成分として使用する場合、その含有量としては、硬化物の柔軟性の点から、固形分重量比率で、本発明のウレタン(メタ)アクリレート及び(C)成分の合計100重量%中、通常は1~70重量%であり、好ましくは1~50重量%である。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、更に有機溶剤を含んでも良い。
有機溶剤としては、特に限定されず、例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、n-プロピルベンゼン、t-ブチルベンゼン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、テトラリン、デカリン、芳香族ナフサ等の芳香族炭化水素;n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、イソオクタン、n-デカン等の脂肪族炭化水素;シクロヘキサン等の脂環族炭化水素;酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸s-ブチル、酢酸t-ブチル、酢酸n-アミル、酢酸2-ヒドロキシエチル、酢酸2-メトキシエチル、酢酸2-ブトキシエチル、酢酸3-メトキシブチル、酢酸1-メトキプロピル、安息香酸メチル等のエステル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネート等のカーボネート;、ジイソプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等の非環状エーテル;テトラヒドロフラン、1,3-ジオキソラン、1,4-ジオキサン等の環状エーテル;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のモノヒドロキシエーテル;メタノール、エタノール、n-プロパノール、2-プロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、s-ブタノール、t-ブタノール等のアルコール等が挙げられる。また、有機溶剤を活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の成分として使用する場合、その含有量としては、0.5~80重量%以下が好ましい。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、光重合開始剤を更に含む。なお、光重合開始剤は、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を調製する際に配合しても、基材フィルムへ塗工する直前に配合しても良い。
光重合開始剤としては、特に限定されず、例えば、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、チタノセン化合物、チオキサントン化合物、オキシムエステル化合物等の光重合開始剤、アミンやキノン等の光増感剤等が挙げられ、より具体的には、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、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-フェニルプロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、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、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-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、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、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、ビス(η-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム、1,2-オクタンジオン1-[4-(フェニルチオ)-2-(o-ベンゾイルオキシム)]、エタノン1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-1-(o-アセチルオキシム)等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。また光重合開始剤の含有量としては、本発明のウレタン(メタ)アクリレート、(B)成分及び(C)成分の合計100重量部に対して、0.5~20重量部が好ましく、2~10重量部がより好ましい。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、更に、表面調整剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、シランカップリング剤、コロイダルシリカ、消泡剤、湿潤剤、防錆剤、レベリング剤等の添加剤を含んでも良い。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、前記ウレタン(メタ)アクリレート、(B)成分及び(C)成分、光重合開始剤、必要に応じて、有機溶剤、並びに前記添加剤を混合することによって得られる。混合手段及び混合順序は特に限定されない。
本発明の硬化物は、前記活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を硬化させてなるものである。
本発明の硬化物は特に限定されず、例えば、前記活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を基材フィルムへ塗工し、活性エネルギー線を照射することにより得られる。
基材フィルムとしては、得られた積層体が低透湿性を示すために、透湿度が200g/m・24h以上のものを使用することが好ましい。なお、透湿度は、JIS Z 0208に準拠して、温度40℃及び湿度90%の相対湿度の環境下でカップ法により測定した値である。(以下同様)
前記基材フィルムとしては、例えば、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロースフィルム、アセチルプロピルセルロースフィルム、アセチルブチルセルロースフィルム等のセルロースエステル系フィルム;ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコールフィルム等のポリビニルアルコール系フィルム;セロハン、ポリアミドフィルム、ポリ乳酸フィルム、等が挙げられる。なお、基材フィルムは、軽剥離のもの、重剥離のものも使用でき、また未処理のもの、プラズマ処理されたものを使用できる。
また、前記基材フィルムには、硬化物の層と剥離しやすくするために、剥離処理をしても良い。剥離処理は、剥離しやすい場合には特段必要ないが、より剥離しやすくするために、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、セルロース誘導体、尿素樹脂、ポリオレフィン樹脂、パラフィン樹脂を離型層として積層することができる。これらの基材フィルムは、単独でも2種以上を組み合わせても良い。
前記基材フィルムの厚みとしては、特に限定されず、通常は12~500μm程度、好ましくは25~200μmである。
塗工方法としては、特に限定されず、例えば、アプリケーター、バーコーター、ロールコーター、ナイフコーター、グラビアコーター、スプレーコーター、コンマコーター、リップコーター、グラビア印刷、スクリーン印刷等が挙げられる。活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物の塗工量も特に限定されず、通常は、照射後の硬化物の膜厚が1~50μm程度となるように塗工する。
塗工後は、活性エネルギー線を照射しても良いが、部分的に硬化させるために塗工被膜を加熱乾燥しても良い。なお、加熱乾燥する場合、温度40~100℃程度で20秒~10分間乾燥させることが好ましい。
活性エネルギー線としては、特に限定されず、例えば、紫外線、赤外線、可視光線等の光線、電子線、X線、α線、β線、γ線、中性子線等が挙げられる。本発明においては、光線が好ましく、紫外線がより好ましい。
紫外線の光源としては、特に限定されず、例えば、キセノンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、ケミカルランプ、無電極ランプ、LEDランプ等が挙げられる。また、紫外線の積算照射量及び搬送速度も特に限定されず、積算照射量が通常100~3000mJ/cm、搬送速度が通常5~50m/分程度である。また、紫外線を照射した後は、完全に硬化させる目的に、必要に応じて加熱させても良い。
本発明の積層体は、前記硬化物の層を有するものである。使用する基材フィルムや硬化方法等は前述と同様である。
得られた積層体の物性としては、透湿度が100g/m・24h以下であり、好ましくは80g/m・24h以下であり、より好ましくは70g/m・24h以下である。
以下、実施例を挙げて、更に本発明を具体的に説明するが、本発明を限定するものではない。また特段の断りがない限り、「部」、「%」はいずれも重量基準である。
<シクロペンタジエン/アリルアルコール重合体の製造>
1リットル容オートクレーブにジシクロペンタジエン280部、アリルアルコール120部及び溶媒としてトルエン150部を表1に示す割合で仕込み、窒素置換を実施後、250℃に保温し、6時間反応を行った。次いで、得られたアルコール変性ジシクロペンタジエン系重合体溶液を取り出し、トルエン、未反応物及び低沸点成分を240℃、1.0kPaで30分間減圧留去して、軟化点100℃、色調12G、水酸基価240mg/KOHのジシクロペンタジエン/アリルアルコール重合体(以下、DCPDA樹脂という。)を得た。
製造例ア
オートクレーブに、DCPDA樹脂を500部、ニッケル/珪藻土触媒(ニッケル担持量50重量%)7部を仕込み、280℃に保温し、水素圧力20MPaで5時間、水素化を行なった。次いで、反応溶液を取出し、トルエン500部に溶解し、ろ過により触媒を除去した後、200℃、2.7kPaで30分間、減圧下でトルエンを留去し、軟化点105℃、色調150ハーゼン、水酸基価100mg/KOHのDCPDA樹脂の水素化物450部を得た。
製造例イ
オートクレーブ、DCPDA樹脂を500部、ニッケル/珪藻土触媒(ニッケル担持量50重量%)7部を仕込み、250℃に保温し、水素圧力20MPaで5時間、水素化を行なった。次いで、反応溶液を取出し、トルエン500部に溶解し、ろ過により触媒を除去した後、200℃、2.7kPaで30分間、減圧下でトルエンを留去し、軟化点105℃、色調200ハーゼン、水酸基価200mg/KOHのDCPDA樹脂の水素化物450部を得た。
製造例ウ
オートクレーブにスチレン/アリルアルコール重合体(シグマアルドリッチ製、軟化点102.5℃、数平均分子量950)(以下、STA樹脂という。)500部、ニッケル/珪藻土触媒(ニッケル担持量50重量%)7部を仕込み、250℃に保温し、水素圧力20MPaで5時間、水素化を行なった。次いで、反応溶液を取出し、トルエン500部に溶解し、ろ過により触媒を除去した後、200℃、2.7kPaで30分間、減圧下でトルエンを留去し、軟化点100℃、色調120ハーゼン、水酸基価100mg/KOHのSTA樹脂の水素化物450部を得た。
製造例1
撹拌機、温度計、還流冷却管を取り付けた三口フラスコに、製造例アで得たDCPDA樹脂の水素化物40部とトルエン40部、2-イソシアナトエチルアクリレート8.1部、オクチル酸スズ0.02部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.05部を加え、残存イソシアネート基が0.1%以下になるまで80℃で反応を行い、固形分濃度55%のウレタン(メタ)アクリレート(A-1)の溶液を得た。
製造例2
製造例1において、2-イソシアナトエチルアクリレートを4.2部に変更して同様に行い、固形分濃度52%のウレタン(メタ)アクリレート(A-2)の溶液を得た。
製造例3
製造例1と同様の三口フラスコに、製造例イで得たDCPDA樹脂の水素化物を40部とトルエン40部、2-イソシアナトエチルアクリレート16.1部、オクチル酸スズ0.02部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.05部を加え、残存イソシアネート基が0.1%以下になるまで80℃で反応を行い、固形分濃度58%のウレタン(メタ)アクリレート(A-3)の溶液を得た。
製造例4
製造例1と同様の三口フラスコに、製造例アで得たDCPDA樹脂の水素化物40部とトルエン41部、水素化キシリレンジイソシアネート13.8部、オクチル酸スズ0.02部を加え、80℃で2時間反応させた。その後2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)8.5部、オクチル酸スズ0.01部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.07部を加え、残存イソシアネート基が0.1%以下になるまで反応を行い、固形分濃度60%のウレタン(メタ)アクリレート(A-4)の溶液を得た。
製造例5
製造例1と同様の三口フラスコに、製造例アで得たDCPDA樹脂の水素化物40部とトルエン43部、イソホロンジイソシアネート15.8部、オクチル酸スズ0.02部を加え、80℃で2時間反応させた。その後2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)8.5部、オクチル酸スズ0.01部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.07部を加え、残存イソシアネート基が0.1%以下になるまで反応を行い、固形分濃度60%のウレタン(メタ)アクリレート(A-5)の溶液を得た。
製造例6
製造例1と同様の三口フラスコに、製造例アで得たDCPDA樹脂の水素化物40部とトルエン57.1部、水素化キシリレンジイソシアネート13.8部、オクチル酸スズ0.01部を加え、80℃で2時間反応させた。その後、ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレートとの混合物(商品名:『アロニックスM-305』、東亞合成(株)製)(PETA)を33.2部、オクチル酸スズ0.03部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.07部を加え、残存イソシアネート基が0.1%以下になるまで反応を行い、固形分濃度60%のウレタン(メタ)アクリレート(A-6)の溶液を得た。
製造例7
製造例1において、製造例アのDCPDA樹脂の水素化物から製造例ウで得たSTA樹脂の水素化物に変更して同様に行い、固形分濃度55%のウレタン(メタ)アクリレート(A-7)の溶液を得た。
比較製造例1
製造例1において、DCPDA樹脂(水添されていない重合体)に変更して同様に行い、固形分濃度55%のウレタン(メタ)アクリレート(A-8)の溶液を得た。
実施例1
製造例1で得た(A-1)の溶液100部(固形分重量:55部)、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(光重合開始剤、商品名:『Omnirad184』、IGM Resins B.V.社製)1.5部、シリコーン系表面調整剤(添加剤、商品名:『BYK-UV3570』、BYK社製)0.2部、及びメチルエチルケトン13.5部を配合し、溶解するまで撹拌して活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を調製した。
実施例2~6、比較例1~2
表1に示す(A)成分の溶液を100部配合し、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物をそれぞれ調製した。なお、比較例2では、製造例アで得たDCPDA樹脂の水素化物を60部用いた。
(積層体)
トリアセチルセルロースフィルム(商品名:『FT TD60ULP』、富士フィルム(株)製、透湿度:500g/m・24h、厚み:60μm)上に、各活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を、硬化後の膜厚が6μmとなるように#16バーコーターにて塗布し、80℃で1分乾燥させた。次いで、高圧水銀灯(製品名:『UBT-080-7A/BM』、(株)マルチプライ製)を用いて、積算照射量600mJ/cmを照射させて積層体を得た。
(透湿度)
各積層体を用いて、JIS Z 0208の透湿度試験法(カップ法)に準じて測定した。温度40℃及び湿度90%の雰囲気中、積層体の面積1mあたりの24時間に通過する水蒸気のグラム数を測定した。グラム数が小さいほど、良好なことを示す。
(鉛筆硬度)
JIS K 5600-5-4に準じ、荷重500gの鉛筆引っかき試験により、各積層体における硬化物の硬度を測定した。6B以上を良好とした。
(耐光性)
紫外線オートフェードメーター(商品名:『紫外線オートフェードメーターU48AU』、スガ試験機(株)製)にて、各積層体をカーボンアークランプで50時間露光した。色差計(商品名:ZE 6000 日本電色工業(株)製)の透過法で、露光後の積層体のイエローインデックス値を測定した。測定値が3未満であれば「○」、3以上であれば「×」とした。
(A-1)成分に、活性エネルギー線硬化型モノマー及び/又は金属酸化物を配合して得た活性エネルギー線硬化型樹脂組成物についても同様に評価した。以下詳細に記載する。
実施例7
製造例1で得た(A-1)の溶液50部(固形分重量:27.5部)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(商品名:『アロニックスM402』、東亞合成(株)製)27.5部、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(光重合開始剤、商品名:『Omnirad184』、IGM Resins B.V.社製)1.5部、シリコーン系表面調整剤(添加剤、商品名:『BYK-UV3570』、BYK社製)0.2部、及びメチルエチルケトン13.5部を配合し、溶解するまで撹拌して活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を調製した。
実施例8
製造例1で得た(A-1)の溶液50部(固形分重量:27.5部)、シリカ(商品名:『MIBK-SD』、固形分濃度:30%、粒子径:10~15nm、日産化学(株)製)91.6部(固形分重量:27.5部)、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(光重合開始剤、商品名:『Omnirad184』、IGM Resins B.V.社製)1.5部、シリコーン系表面調整剤(添加剤、商品名:『Tegorad2011』、Evonik INTERNATIONAL B.V.社製)0.2部、及びメチルエチルケトン13.5部を配合し、溶解するまで撹拌して活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を調製した。
比較例3
実施例7において、製造例アで得たDCPDA樹脂の水素化物を27.5部に変更して行い、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を調製した。
実施例7、8及び比較例3の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の透湿度、鉛筆硬度及び耐光性を前記と同様の方法で測定した。結果を表2に示す。
表2における略称は、以下の化合物を示す。
・DPHA:ジペンタエリスリトールペンタアクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(商品名:『アロニックスM402』、東亞合成(株)製)
・Si:シリカ(商品名:『MIBK-SD』、固形分濃度:30%、粒子径:10~15nm、日産化学(株)製)

Claims (9)

  1. オレフィン性二重結合及び環状構造を有する炭化水素(a1-1)と活性水素を有する化合物(a1-2)との重合体の水素化物(a1)と、
    下記の(I)及び/又は(II)との反応物であり、
    (a1-2)成分が、不飽和脂肪族アルコールを含むウレタン(メタ)アクリレート。
    (I)イソシアネート基を1つ有する(メタ)アクリレート(a2)
    (II)ポリイソシアネート(a3)及びヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート(a4)
  2. (a1-1)成分が、ジシクロペンタジエン類及び/又はスチレン類を含む、請求項1に記載のウレタン(メタ)アクリレート。
  3. (a2)成分が、イソシアナトアルキル(メタ)アクリレートである請求項1又は2に記載のウレタン(メタ)アクリレート。
  4. (a3)成分が、脂環族ポリイソシアネートである請求項1~のいずれかに記載のウレタン(メタ)アクリレート。
  5. 請求項1~のいずれかに記載のウレタン(メタ)アクリレートを含む活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
  6. 更に、活性エネルギー線硬化型モノマー(B)及び/又は金属酸化物(C)を含む請求項に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
  7. 請求項又はに記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の硬化物。
  8. 透湿度が200g/m・24h以上の基材フィルムの少なくとも片面に請求項の硬化物を有する積層体。
  9. 透湿度が100g/m・24h以下である請求項に記載の積層体。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002348515A (ja) 2001-05-28 2002-12-04 Arakawa Chem Ind Co Ltd 印刷インキ用バインダーおよび当該印刷インキ用バインダーを含有してなる印刷インキ、コーティング剤ならびに塗料用組成物
JP2018135452A (ja) 2017-02-22 2018-08-30 Dic株式会社 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物及び積層フィルム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3092513B2 (ja) 1996-04-26 2000-09-25 荒川化学工業株式会社 表面保護シート
JP2011208026A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物及びコーティング剤
JP6024748B2 (ja) * 2012-04-27 2016-11-16 荒川化学工業株式会社 紫外線硬化型粘着剤組成物及び粘着層
KR101999583B1 (ko) * 2015-05-08 2019-07-12 반도 카가쿠 가부시키가이샤 광학투명점착시트, 광학투명점착시트의 제조방법, 적층체, 및 터치패널을 갖는 표시장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002348515A (ja) 2001-05-28 2002-12-04 Arakawa Chem Ind Co Ltd 印刷インキ用バインダーおよび当該印刷インキ用バインダーを含有してなる印刷インキ、コーティング剤ならびに塗料用組成物
JP2018135452A (ja) 2017-02-22 2018-08-30 Dic株式会社 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物及び積層フィルム

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