WO2014054698A1 - 含ケイ素高分岐ポリマーを含む硬化性組成物 - Google Patents

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将幸 原口
元信 松山
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日産化学工業株式会社
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    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
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    • C09D4/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C09D4/06Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00

Definitions

  • the present invention relates to a curable composition containing a silicon-containing hyperbranched polymer, a cured film obtained from the composition, and a laminate obtained using the composition.
  • Plastic materials such as acrylic resin, polycarbonate resin, and ABS resin have well-balanced mechanical properties and are excellent in moldability, lightness, and transparency. Applied. However, on the other hand, it is inferior in various properties such as surface hardness, barrier properties, chemical resistance, flame resistance, and heat resistance. In particular, the surface hardness of plastic materials is lower than that of inorganic glass and the surface is easily damaged, so that practical development is greatly restricted.
  • As a main technique for the countermeasure there is a hard coat treatment by UV curing using a polyfunctional acrylate containing a photopolymerization initiator.
  • the attached oil and fat component spreads out and fine droplets can be prevented from being formed.
  • the attached oil / fat component does not scatter light and exhibits the effect of preventing the fingerprint from being noticeable.
  • a hard coat layer containing a non-fluorine and non-silicone lipophilic antifouling agent and a non-fluorine and non-silicone leveling agent for example, a hard coat layer containing a non-fluorine and non-silicone lipophilic antifouling agent and a non-fluorine and non-silicone leveling agent (Patent Documents) 1) and a hard coat layer containing a nonionic surfactant made of a fatty acid ester (Patent Document 2).
  • Spray coating is widely used as a method of coating the hard coat layer on the surface of the casing.
  • Spray coating is a coating method in which pressure is applied to a coating liquid including a hard coat using a gas typified by air, the liquid is finely divided, and the finely divided liquid is sprayed onto a casing.
  • the finely divided liquid that has landed on the casing wets and spreads to form a hard coat layer with excellent smoothness after UV curing.
  • a method of reducing the surface tension of the coating liquid by adding a small amount of a low surface energy material such as fluorine or silicone to the coating liquid as a leveling agent has been.
  • the present inventors have added a hyperbranched polymer having a long-chain alkyl group and a hyperbranched polymer containing a silicon atom to the curable composition.
  • Surface properties such as excellent smoothness and oleophilicity (fingerprint resistance) can be easily imparted to the cured film surface obtained from the composition, and without impairing the oleophilicity in spray coating, and The inventors have found that a smooth surface can be formed without uneven coating, and the present invention has been completed.
  • the present invention provides, as a first aspect, (a) 0.01 to 10 parts by mass of a lipophilic hyperbranched polymer, (b) 0.0001 to 1 part by mass of a silicon-containing hyperbranched polymer, and (c) active energy ray curing.
  • a curable composition comprising 100 parts by weight of a functional polyfunctional monomer and (d) 0.1 to 25 parts by weight of a polymerization initiator that generates radicals by active energy rays, wherein (a) the lipophilic hyperbranched polymer is , A monomer A having two or more radical polymerizable double bonds in the molecule, an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 30 carbon atoms and at least one radical polymerization in the molecule A lipophilic hyperbranched polymer obtained by polymerizing monomer B having an ionic double bond in the presence of a polymerization initiator C in an amount of 5 to 200 mol% based on the number of moles of monomer A And (b) the silicon-containing highly branched polymer comprises a monomer D having two or more radical polymerizable double bonds in the molecule, a polysiloxane chain and at least one radical polymerizable double bond in the molecule.
  • the present invention relates to a curable composition which is a silicon-containing hyperbranched polymer obtained by polymerization in the presence of a polymerization initiator G in an amount of 5 to 200 mol% based on the number of moles of D.
  • the said monomer D is related with the curable composition as described in a 1st viewpoint which is a compound which has at least one of either a vinyl group or a (meth) acryl group.
  • the said monomer D is related with the curable composition as described in a 2nd viewpoint which is a divinyl compound or a di (meth) acrylate compound.
  • the present invention relates to the curable composition according to any one of the first aspect to the third aspect, wherein the monomer D is a compound having an alicyclic group having 3 to 30 carbon atoms.
  • the present invention relates to the curable composition according to the fourth aspect, in which the monomer D is tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanedimethanol di (meth) acrylate.
  • the curable composition according to any one of the first to fifth aspects wherein the monomer E is a compound having at least one of a vinyl group and a (meth) acryl group.
  • the said monomer E is related with the curable composition as described in a 6th viewpoint which is a compound represented by following formula [2].
  • R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 4 represents a polysiloxane chain bonded to L 2 with a silicon atom
  • L 2 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the said monomer E is related with the curable composition as described in a 7th viewpoint which is a compound represented by following formula [3].
  • R 3 and L 2 each represent the same meaning as defined in Formula [2] above, R 5 to R 9 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and m represents 1 to Represents an integer of 200.
  • the curable composition according to any one of the first to eighth aspects wherein the monomer F is a compound having at least one of either a vinyl group or a (meth) acryl group.
  • the said monomer F is related with the curable composition as described in a 9th viewpoint which is a compound represented by following formula [4].
  • the present invention relates to the curable composition according to any one of the second aspect to the tenth aspect, in which the polymerization initiator G is an azo polymerization initiator.
  • the silicon-containing hyperbranched polymer (b) uses 0.01 to 10 mol% of the monomer E and 10 to 300 mol% of the monomer F with respect to the number of moles of the monomer D.
  • the curable composition as described in any one of the 1st viewpoint thru
  • the curable composition according to any one of the first to twelfth aspects wherein the monomer A is a compound having at least one of a vinyl group and a (meth) acryl group.
  • the present invention relates to the curable composition according to the thirteenth aspect, in which the monomer A is a divinyl compound or a di (meth) acrylate compound.
  • the present invention relates to the curable composition according to any one of the first aspect to the fourteenth aspect, in which the monomer A is a compound having an alicyclic group having 3 to 30 carbon atoms.
  • the present invention relates to the curable composition according to the fifteenth aspect, in which the monomer A is tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane dimethanol di (meth) acrylate.
  • the monomer B is a compound having at least one of a vinyl group and a (meth) acryl group.
  • the said monomer B is related with the curable composition as described in a 17th viewpoint which is a compound represented by following formula [1].
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 represents an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 30 carbon atoms
  • L 1 represents 2 to 6 carbon atoms
  • n represents an integer of 0 to 30.
  • the present invention relates to the curable composition according to the eighteenth aspect, wherein n is 0.
  • the present invention relates to the curable composition according to any one of the thirteenth to nineteenth aspects, in which the polymerization initiator C is an azo polymerization initiator.
  • the (a) lipophilic hyperbranched polymer is a lipophilic hyperbranched polymer obtained by using the monomer B in an amount of 5 to 300 mol% with respect to the number of moles of the monomer A. It relates to the curable composition as described in any one of 1st viewpoint thru
  • the (c) polyfunctional monomer is at least one selected from the group consisting of a polyfunctional (meth) acrylate compound and a polyfunctional urethane (meth) acrylate compound. It relates to the curable composition as described in any one of them.
  • the present invention relates to the curable composition according to any one of the first to twenty-third aspects, further including (e) a solvent.
  • a 25th viewpoint it is related with the cured film obtained from the curable composition as described in any one among a 1st viewpoint thru
  • a laminate including a hard coat layer on at least one surface of a base material, wherein the hard coat layer is the curable composition according to any one of the first aspect to the twenty-fourth aspect. It is related with the laminated body currently formed by the process of apply
  • the present invention relates to the laminate according to the twenty-sixth aspect, in which the coating is performed by spray coating in the coating film forming step.
  • the present invention relates to the laminate according to the twenty-seventh aspect, in which the hard coat layer has a thickness of 1 to 50 ⁇ m.
  • the lipophilic hyperbranched polymer and the silicon-containing hyperbranched polymer contained in the curable composition of the present invention positively introduce a branched structure, there is less entanglement between molecules compared to a linear polymer, It exhibits fine particle behavior and is highly soluble in organic solvents and highly dispersible in resins. For this reason, in the resin that is the matrix, aggregation of the hyperbranched polymer is prevented, and further, the polymer easily moves to the surface, and activity is easily imparted to the resin surface. Therefore, by adding the lipophilic hyperbranched polymer and the silicon-containing hyperbranched polymer to the curable composition, the surface of the cured film obtained from the composition has excellent surface smoothness and lipophilicity (fingerprint resistance).
  • the curable composition of the present invention can form a smooth surface without impairing the oleophilicity even in spray coating and without coating unevenness.
  • the hard coat layer in the cured film and laminate of the present invention has smoothness and lipophilicity (fingerprint resistance).
  • FIG. 1 is a diagram showing the 13 C NMR spectrum of the lipophilic hyperbranched polymer obtained in Reference Example 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing a 13 C NMR spectrum of the silicon-containing hyperbranched polymer obtained in Reference Example 2.
  • FIG. 3 is a diagram showing a 13 C NMR spectrum of the silicon-containing hyperbranched polymer obtained in Reference Example 3.
  • the present invention comprises (a) a lipophilic hyperbranched polymer, (b) a silicon-containing hyperbranched polymer, (c) an active energy ray-curable polyfunctional monomer, and (d) a polymerization initiator that generates radicals by active energy rays. It relates to the curable composition containing.
  • the lipophilic hyperbranched polymer is composed of a monomer A having two or more radically polymerizable double bonds in the molecule, an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms, or an alkyl group having 3 to 30 carbon atoms in the molecule.
  • a monomer B having an alicyclic group and at least one radical polymerizable double bond in the presence of a polymerization initiator C in an amount of 5 to 200 mol% based on the number of moles of the monomer A can get.
  • the said lipophilic hyperbranched polymer may copolymerize the said monomer A, the said monomer B, and the other monomer which does not belong to the said monomer E as needed, unless the effect of this invention is impaired.
  • the lipophilic hyperbranched polymer is a so-called initiator fragment incorporation (IFIRP) type hyperbranched polymer, and has a polymerization initiator C fragment used for polymerization at the terminal.
  • IFIRP initiator fragment incorporation
  • the monomer A having two or more radically polymerizable double bonds in the molecule preferably has at least one of either a vinyl group or a (meth) acryl group, and particularly a divinyl compound or di ( A meth) acrylate compound is preferred.
  • the (meth) acrylate compound refers to both an acrylate compound and a methacrylate compound.
  • (meth) acrylic acid refers to acrylic acid and methacrylic acid.
  • (A1) Vinyl hydrocarbons: (A1-1) Aliphatic vinyl hydrocarbons; isoprene, butadiene, 3-methyl-1,2-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,2-polybutadiene, pentadiene, hexadiene, octadiene (A1-2) Alicyclic vinyl hydrocarbons; cyclopentadiene, cyclohexadiene, cyclooctadiene, norbornadiene, etc.
  • (A6) silicon-containing vinyl compounds Dimethyldivinylsilane, divinylmethylphenylsilane, diphenyldivinylsilane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetraphenyldisilazane
  • (A7) fluorine-containing vinyl compounds such as dietoxydivinylsilane: 1,4-divinylperfluorobutane, 1,4-divinyloctafluorobutane, 1,6-divinylperfluorohexane, 1,6-divinyldodecafluorohexane, 1,8-divinylperfluorooctane, 1,8-divinyl Hexadecafluorooctane, etc.
  • aromatic vinyl hydrocarbons of the group (A1-3) vinyl esters, allyl esters, vinyl ethers, allyl ethers and vinyl ketones of the group (A2), (meth) acrylic of the group (A3).
  • Particularly preferred are divinylbenzene belonging to group (A1-3), diallyl phthalate belonging to group (A2-2), ethylene glycol di (meth) acrylate belonging to group (A3), 1,3-adamantane dimethanol dimer.
  • divinylbenzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decandimethanol di (meth) acrylate, and 2-hydroxy-1,3-di (meth) acryloyl Oxypropane is preferred, and tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanedimethanol di (meth) acrylate and 2-hydroxy-1,3-di (meth) acryloyloxypropane are more preferred.
  • the monomer B having an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 30 carbon atoms and at least one radical polymerizable double bond in the molecule is a vinyl group or (meth) It is preferable to have at least one of any one of the acrylic groups, and particularly a compound represented by the following formula [1] is preferable.
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 represents an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 30 carbon atoms
  • L 1 represents 2 to 6 carbon atoms
  • n represents an integer of 0 to 30.
  • Examples of the alkyl group having 6 to 30 carbon atoms represented by R 2 include hexyl group, ethylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, heptyl group, octyl group, 2-octyl group, isooctyl group, nonyl group, Examples include decyl group, isodecyl group, undecyl group, lauryl group, tridecyl group, myristyl group, palmityl group, stearyl group, isostearyl group, aralkyl group, behenyl group, lignoceryl group, serotoyl group, montanyl group, melysyl group and the like.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 10 to 30 and more preferably 12 to 24 from the viewpoint of the surface modification effect.
  • R 2 is preferably a linear alkyl group because it can impart more excellent lipophilicity (fingerprint resistance) to the coating film.
  • Examples of the alicyclic group having 3 to 30 carbon atoms represented by R 2 include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a 4-tert-butylcyclohexyl group, an isobornyl group, a norbornenyl group, a mensyl group, Examples include an adamantyl group and a tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanyl group. Among these, from the viewpoint of the surface modification effect, an alicyclic group having 3 to 14 carbon atoms is preferable, and an alicyclic group having 6 to 12 carbon atoms is more preferable.
  • Examples of the alkylene group having 2 to 6 carbon atoms represented by L 1 include an ethylene group, a trimethylene group, a methylethylene group, a tetramethylene group, a 1-methyltrimethylene group, a pentamethylene group, and a 2,2-dimethyltrimethylene group. And hexamethylene group.
  • an ethylene group is preferable from the viewpoint of the surface modification effect.
  • N is preferably 0 from the viewpoint of the surface modification effect.
  • Examples of such monomer B include hexyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, 3,5,5-trimethylhexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, and 2-octyl.
  • the proportion of the copolymerization of the monomer A and the monomer B is preferably 5 to 300 mol% of the monomer B with respect to the number of moles of the monomer A, more preferably from the viewpoint of reactivity and surface modification effect. Is 10 to 150 mol%.
  • the monomer A, the monomer B, and the other monomer that does not belong to the monomer E are not particularly limited as long as the monomer has one radical polymerizable double bond in the molecule.
  • a (meth) acrylate compound is preferred. Examples of such monomers include the compounds shown in the following (1) to (3).
  • Fluorine-containing monomer 2- (trifluoromethyl) acrylic acid, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth) acrylate, 2,2 , 3,3,3-pentafluoropropyl (meth) acrylate, 1H-1- (trifluoromethyl) trifluoroethyl (meth) acrylate, 1H, 1H, 3H-hexafluorobutyl (meth) acrylate, 1H, 1H, (2) silicon-containing monomers such as 5H-octafluoropentyl (meth) acrylate, 2- (perfluorobutyl) ethyl (meth) acrylate, 3- (perfluorobutyl) -2-hydroxypropyl (meth) acrylate; Triethoxysilyl) propyl (meth) acrylate, 3- (trimethoxysilyl) propyl Py
  • an azo polymerization initiator is preferably used as the polymerization initiator C.
  • the azo polymerization initiator include compounds shown in the following (1) to (5).
  • Azonitrile compound 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 1,1′-azobis ( 1-cyclohexanecarbonitrile), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2- (carbamoylazo) isobutyronitrile and the like;
  • Azoamide compound 2,2′-azobis ⁇ 2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide ⁇ , 2,2′-azobis ⁇ 2-methyl-N- [2- ( 1-hydroxybutyl)] propionamide ⁇ , 2,2′-azobis [2-methyl-methyl-azobis [2-methyl-N- [2- (
  • azo polymerization initiators those having a substituent having a relatively low polarity are desirable from the viewpoint of the surface energy of the obtained lipophilic hyperbranched polymer, and in particular, 2,2′-azobis (methyl isobutyrate) or 2 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) is preferred.
  • the polymerization initiator C is used in an amount of 5 to 200 mol%, preferably 20 to 200 mol%, more preferably 20 to 100 mol%, based on the number of moles of the monomer A. .
  • the component (a) the lipophilic hyperbranched polymer is obtained by polymerizing the above-mentioned monomer A, monomer B and optionally other monomers in the presence of a predetermined amount of a polymerization initiator C. can get.
  • the polymerization method include known methods such as solution polymerization, dispersion polymerization, precipitation polymerization, bulk polymerization, and the like. Among these, solution polymerization or precipitation polymerization is preferable. In particular, it is preferable to carry out the reaction by solution polymerization in an organic solvent from the viewpoint of molecular weight control.
  • organic solvent used at this time examples include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, and tetralin; aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, mineral spirit, and cyclohexane; Halides such as methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide, methylene dichloride, chloroform, carbon tetrachloride, trichloroethylene, perchloroethylene, orthodichlorobenzene; ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, methoxybutyl acetate, methyl cellosolve Esters or ester ethers such as acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA); diethyl ether, tetrahydrofuran
  • aromatic hydrocarbons halides, esters, ethers, ketones, alcohols, amides and the like are preferable, and benzene, toluene, xylene, orthodichlorobenzene, acetic acid are particularly preferable.
  • PMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • PGME propylene glycol monomethyl ether
  • THF tetrahydrofuran
  • MEK methyl ethyl ketone
  • MIBK methyl isobutyl ketone
  • the mass of the organic solvent relative to 1 part by mass of the monomer A is usually 5 to 120 parts by mass, and preferably 10 to 110 parts by mass.
  • the polymerization reaction is carried out under normal pressure, under pressure and under pressure, or under reduced pressure, and is preferably carried out under normal pressure in view of simplicity of the apparatus and operation. Moreover, it is preferable to carry out in inert gas atmosphere, such as nitrogen.
  • the polymerization temperature is arbitrary as long as it is equal to or lower than the boiling point of the reaction mixture, but from the viewpoint of polymerization efficiency and molecular weight control, it is preferably 50 to 200 ° C, more preferably 80 to 150 ° C, and 80 to 130 ° C. More preferred.
  • the reaction time varies depending on the reaction temperature, the types and ratios of the monomer A, the monomer B, other monomers and the polymerization initiator C, the type of polymerization solvent, etc., but cannot be defined unconditionally, but preferably 30 to 720. Minutes, more preferably 40 to 540 minutes.
  • the obtained lipophilic hyperbranched polymer is recovered by an arbitrary method, and post-treatment such as washing is performed as necessary. Examples of a method for recovering the polymer from the reaction solution include a method such as reprecipitation.
  • the weight average molecular weight (Mw) measured in terms of polystyrene by gel permeation chromatography of the component (a) lipophilic hyperbranched polymer is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 2,000 to 100,000, most preferably 5,000 to 60,000.
  • Silicon-containing hyperbranched polymer includes a monomer D having two or more radical polymerizable double bonds in the molecule, and a monomer having a polysiloxane chain and at least one radical polymerizable double bond in the molecule.
  • the said silicon-containing hyperbranched polymer may copolymerize the said monomer D, the said monomer E, and the other monomer which does not belong to the said monomer F as needed, unless the effect of this invention is impaired.
  • the silicon-containing hyperbranched polymer is a so-called initiator fragment incorporation (IFIRP) type hyperbranched polymer, and has a fragment of the polymerization initiator G used for polymerization at the terminal.
  • IFIRP initiator fragment incorporation
  • the monomer E having a polysiloxane chain and at least one radical polymerizable double bond in the molecule preferably has at least one of either a vinyl group or a (meth) acryl group.
  • a compound represented by the formula [2] is preferred, and more preferably represented by the following formula [3]. (Wherein R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 4 represents a polysiloxane chain bonded to L 2 with a silicon atom, and R 5 to R 9 each independently represents an alkyl having 1 to 6 carbon atoms. And L 2 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and m represents an integer of 1 to 200.)
  • Examples of the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms represented by L 2 include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a methylethylene group, a tetramethylene group, a 1-methyltrimethylene group, a pentamethylene group, and 2,2-dimethyl.
  • a trimethylene group, a hexamethylene group, etc. are mentioned. Among these, a trimethylene group is preferable.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 5 to R 9 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, and tert-butyl.
  • M is preferably 10 to 100 from the viewpoint of the surface modification effect.
  • Examples of such a monomer E include ⁇ -butyl- ⁇ - (3- (meth) acryloyloxyethyl) polydimethylsiloxane, ⁇ -methyl- ⁇ - (3- (meth) acryloyloxypropyl) polydimethylsiloxane, Examples include ⁇ -butyl- ⁇ - (3- (meth) acryloyloxypropyl) polydimethylsiloxane, ⁇ -butyl- ⁇ - (3- (meth) acryloyloxyhexyl) polydimethylsiloxane, and the like. These monomers E may be used alone or in combination of two or more.
  • the monomer F having an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 30 carbon atoms and at least one radical polymerizable double bond in the molecule is a vinyl group or (meth) It is preferable to have at least one of any one of the acrylic groups, and particularly a compound represented by the following formula [4] is preferable.
  • R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 11 represents an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 30 carbon atoms.
  • Examples of the alkyl group having 6 to 30 carbon atoms represented by R 11 include hexyl group, ethylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, heptyl group, octyl group, 2-octyl group, isooctyl group, nonyl group, Examples include decyl group, isodecyl group, undecyl group, lauryl group, tridecyl group, myristyl group, palmityl group, stearyl group, isostearyl group, aralkyl group, behenyl group, lignoceryl group, serotoyl group, montanyl group, melysyl group and the like.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 10 to 30 and more preferably 12 to 24 from the viewpoint of the surface modification effect.
  • Examples of the alicyclic group having 3 to 30 carbon atoms represented by R 11 include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 4-tert-butylcyclohexyl group, isobornyl group, norbornenyl group, menthyl group, Examples include an adamantyl group and a tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanyl group. Among these, from the viewpoint of the surface modification effect, an alicyclic group having 3 to 14 carbon atoms is preferable, and an alicyclic group having 6 to 12 carbon atoms is more preferable.
  • Examples of such a monomer F include hexyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, 3,5,5-trimethylhexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, and 2-octyl.
  • the ratio of copolymerizing the monomer D, the monomer E, and the monomer F is preferably 0 for the monomer E with respect to the number of moles of the monomer D from the viewpoint of reactivity and surface modification effect. 0.01 to 10 mol%, more preferably 0.1 to 10 mol%, still more preferably 0.1 to 5 mol%.
  • the monomer F is 10 to 300 mol%, more preferably 20 to 150 mol%, and still more preferably 20 to 100 mol%.
  • polymerization initiator G the polymerization initiator described in [(a) Lipophilic hyperbranched polymer] (polymerization initiator C) can be used.
  • the above azo polymerization initiators those having a relatively low polarity substituent are desirable from the viewpoint of the surface energy of the resulting silicon-containing hyperbranched polymer, and in particular, 2,2′-azobis (methyl isobutyrate) or 2 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) is preferred.
  • the polymerization initiator G is used in an amount of 5 to 200 mol%, preferably 20 to 200 mol%, more preferably 20 to 100 mol%, based on the number of moles of the monomer D. Is done.
  • the component (b) silicon-containing hyperbranched polymer can be produced by the production method described in [(a) Lipophilic hyperbranched polymer] (manufacturing method of lipophilic hyperbranched polymer).
  • the weight average molecular weight (Mw) of the component (b) silicon-containing hyperbranched polymer measured in terms of polystyrene by gel permeation chromatography is 1,000 to 400,000, preferably 2,000 to 200,000. .
  • component (c) active energy ray-curable polyfunctional monomer examples include polyfunctional monomers containing two or more (meth) acryloyl groups such as urethane acrylic, epoxy acrylic, and various (meth) acrylates. Preferably, it is at least one monomer selected from the group consisting of a polyfunctional (meth) acrylate compound and a polyfunctional urethane (meth) acrylate compound.
  • active energy ray-curable polyfunctional monomers examples include hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, Polypropylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate monostearate, bisphenol A ethylene glycol adduct (meth) acrylate, bisphenol F ethylene glycol adduct (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6] decane dimethanol di (meth) acrylate, tris-hydroxyethyl isocyanurate di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane Propylene ethylene glycol adduct tri (meth) acrylate, trimethylolpropane propylene glycol a
  • the blending amounts of the (a) lipophilic hyperbranched polymer and (c) the active energy ray-curable polyfunctional monomer are as follows. That is, (c) in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight, particularly preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyfunctional monomer. An amount of (a) a lipophilic hyperbranched polymer is used. Moreover, the compounding quantity of the said (b) silicon containing hyperbranched polymer and (c) active energy ray hardening polyfunctional monomer is as follows.
  • Part (c) 0.0001 to 1 part by weight, preferably 0.001 to 1 part by weight, particularly preferably 0.001 to 0.5 part by weight, based on 100 parts by weight of the polyfunctional monomer.
  • Part (b) of a silicon-containing hyperbranched polymer is used.
  • polymerization initiator that generates radicals by active energy rays Component (d) Examples of polymerization initiators that generate radicals by active energy rays include, for example, alkylphenones, benzophenones, ketals, anthraquinones, thioxanthones, azo compounds, peroxides, and 2,3-dialkyldiones. , Disulfides, thiurams, fluoroamines and the like are used. Of these, alkylphenones, particularly ⁇ -hydroxyalkylphenones, are preferably used.
  • 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-1- ⁇ 4- [4- (2-hydroxy-2-methylpropionyl) benzyl] phenyl ⁇ -2-methylpropan-1-one 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, benzyldimethylketone, 1- (4-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2,2-dimethoxy-1,2- Diphenylethane-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one 2-Benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1-butanone, 2-dimethylamino-2-[
  • These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. These are commercially available.
  • the (d) polymerization initiator is used in an amount of 0.1 to 25 parts by weight, preferably 0.1 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (c) polyfunctional monomer. It is used in an amount of 20 parts by weight, particularly preferably in an amount of 1 to 20 parts by weight.
  • the curable composition of the present invention may further include a solvent as the component (e) to form a varnish.
  • the solvent used at this time may be any solvent that can dissolve the components (a) to (d). Examples thereof include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, ⁇ -Butyrolactone, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, ethyl hydroxyacetate, ethyl lactate, butyl lactate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, ethyl ethoxyacetate, 3-methoxypropion Acid methyl, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolv
  • the curable composition which does not contain a solvent when desired by the use scene, you may add the active energy ray-curable monomer different from the said (c) polyfunctional monomer as a diluent.
  • a dilution monomer is not particularly limited as long as it is a monomer that is compatible with the components (a) to (d).
  • dec-3-enyl (meth) acrylate also referred to as dicyclopentenyl (meth) acrylate
  • 2- (tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] dec-3-enyloxy) ethyl ( (Meth) acrylate also referred to as dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate)
  • (2-ethyl-2- Tyl-1,3-dioxolan-4-yl) methyl (meth) acrylate (2-isobutyl-2-methyl-1,3-dioxolan-4-yl) methyl (meth) acrylate
  • 1,4-dioxaspiro [4 .5] (Meth) acrylates such as decan-2-ylmethyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate can be used.
  • the solid content in the curable composition of the present invention is, for example, 0.5 to 80% by mass, 1.0 to 70% by mass, or 1.0 to 60% by mass.
  • the solid content is obtained by removing the solvent component from all the components of the curable composition.
  • additives that are generally added to the curable composition of the present invention as needed, such as photosensitizers, polymerization inhibitors, polymerization initiators, and leveling, unless the effects of the present invention are impaired.
  • Agents, surfactants, adhesion-imparting agents, plasticizers, ultraviolet absorbers, antioxidants, storage stabilizers, antistatic agents, inorganic fillers, pigments, dyes and the like may be appropriately blended.
  • the curable composition of the present invention can be formed on a molded article such as a cured film or a laminate by coating on a substrate and photopolymerization (curing).
  • the substrate include plastics (polycarbonate, polymethacrylate, polystyrene, PET (polyethylene terephthalate), polyester, polyolefin, epoxy, melamine, triacetyl cellulose, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer), AS ( Acrylonitrile-styrene copolymer), norbornene resins, etc.), metal, wood, paper, glass, slate, and the like.
  • the shape of these base materials may be a plate shape, a film shape, or a three-dimensional molded body.
  • the coating method of the curable composition of the present invention includes cast coating method, spin coating method, blade coating method, dip coating method, roll coating method, spray coating method, bar coating method, die coating method, ink jet method, printing method (letter plate) , Intaglio, lithographic, screen printing, etc.) can be selected as appropriate, and in particular, since it can be applied in a short time, it can be used even in a highly volatile solution, and can be easily applied uniformly. It is desirable to use a bar coating method.
  • the curable composition of the present invention has the advantage that a smooth surface can be formed without impairing the lipophilicity even in spray coating and without coating unevenness. It is preferable to use a spray coating method.
  • the curable composition used here can be suitably used in the form of a varnish. It is preferable that the curable composition is filtered in advance using a filter having a pore diameter of about 0.2 ⁇ m in advance and then used for coating. After coating, preferably followed by preliminary drying with a hot plate or oven, etc., followed by irradiation with actinic rays such as ultraviolet rays for photocuring. Examples of actinic rays include ultraviolet rays, electron beams, and X-rays.
  • a light source used for ultraviolet irradiation sunlight, a chemical lamp, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, or the like can be used. Thereafter, by post-baking, specifically, curing (polymerization) can be completed by heating using a hot plate, oven, or the like.
  • the thickness of the film formed by coating is usually 0.01 to 50 ⁇ m, preferably 0.05 to 30 ⁇ m, particularly preferably 0.1 to 30 ⁇ m after drying and curing.
  • the present invention also provides a hard coat on at least one surface of a substrate formed by a step of applying the curable composition on a substrate to form a coating film, and a step of irradiating the coating film with ultraviolet rays and curing the coating film.
  • the present invention relates to a laminate including layers.
  • the base material, coating method, and ultraviolet irradiation used here are the same as the base material, coating method, and ultraviolet irradiation in the aforementioned ⁇ cured film>.
  • the hard coat layer preferably has a thickness of 1 to 50 ⁇ m.
  • the hard coat layer in the laminate obtained from the curable composition of the present invention has smoothness and lipophilicity (fingerprint resistance).
  • the laminated body of this invention is useful as a hard-coat layer material of the surface of various housings, such as an electronic device and cosmetics.
  • the fingerprint resistance includes not only that the fingerprint is not conspicuous after the fingerprint is attached, but also that the fingerprint is not easily attached in the first place, in addition to being easy to wipe off the fingerprint when it is attached. Is performance.
  • Spray gas Nitrogen Spray pressure: 0.2 MPa Spray distance: 20cm (6)
  • Dryer Device Advantech Toyo Co., Ltd. dust-free dryer DRC433FA (7)
  • Contact angle measurement device DropMaster (trademark) DM-501 manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd. Measurement temperature: 20 ° C Measurement method: The contact angle 10 seconds after the measurement solvent adhered to the film surface was measured 5 times for one film, and the average value was taken as the contact angle value.
  • ADCP Tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanedimethanol diacrylate [A-DCP manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.]
  • DCP tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane dimethanol dimethacrylate [DCP manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.]
  • PSPA Reactive silicone [Sailor Plain (registered trademark) FM-0721, weight average molecular weight Mw 5,000, manufactured by JNC Corporation]
  • STA stearyl acrylate [Osaka Organic Chemical Co., Ltd.
  • ADVN 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) [V-65 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.]
  • DPCA60 butoxylated dipentaerythritol hexaacrylate [KAYARAD (registered trademark) DPCA-60 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.]
  • EB5129 Hexafunctional urethane acrylate [Deccel Cytec Co., Ltd.
  • EB8402 Bifunctional urethane acrylate [Deccel Cytec Co., Ltd.
  • EB860 Bifunctional epoxidized soybean oil acrylate [Deccel Cytec Co., Ltd.
  • UV7605B polyfunctional urethane acrylate [manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., purple light (registered trademark) UV-7605B]
  • I184: 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone [IRGACURE (registered trademark) 184 manufactured by BASF Japan Ltd.]
  • B3440 Acrylic leveling agent [BYK (registered trademark) -3440 manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.]
  • B3441 Acrylic leveling agent [BYK (registered trademark) -3441 manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.]
  • B3500 Silicone leveling agent [BYK (registered trademark) -UV3500, manufactured by Big Chemie Japan, Ltd.] B
  • the weight average molecular weight Mw measured by polystyrene conversion by GPC of the target product is 8,300
  • dispersity: Mw / Mn is 2.4
  • glass transition temperature Tg is 70.7 ° C.
  • 5% weight reduction temperature Td 5 % Was 292.5 ° C.
  • the weight average molecular weight Mw measured by polystyrene conversion by GPC of the target product is 7,600, dispersity: Mw / Mn is 2.4, glass transition temperature Tg is 71.5 ° C., 5% weight reduction temperature Td 5 % Was 293.7 ° C.
  • ABS sheet [Research / Industrial Rubber / Plastic Catalog # 8000 Code No. 07-147-03] cut to 55 ⁇ 90 mm with 30 to 30 parts of the curable composition using an air brush. Sprayed for 60 seconds and applied. This sheet was dried in an oven at 80 ° C. for 3 minutes and then irradiated with UV light having an exposure amount of 800 mJ / cm 2 to prepare an oleophilic hard coat. The contact angle of water and oleic acid of the obtained hard coat was measured. Further, the smoothness of the hard coat surface was visually evaluated according to the following criteria. The results are also shown in Table 1. ⁇ Surface smoothness evaluation> A: A smooth surface with no unevenness is obtained. B: A minute unevenness is generated on a part of the surface, but a generally smooth surface is obtained. C: Cellular unevenness is present on the entire hard coat surface. It has occurred
  • the hard coats (Examples 1 to 5) obtained from the curable compositions of the present invention to which a silicon-containing highly branched polymer was added as a leveling agent were excellent in surface smoothness and oleic acid. The contact angle was low and lipophilicity was imparted.
  • a silicone leveling agent added as a leveling agent (Comparative Examples 2 to 4), an acrylic leveling agent added (Comparative Examples 5 to 7), and a leveling agent not added (Comparative Example 1)
  • a smooth surface was not obtained, and the entire surface was uneven.
  • the hard coat (Examples 6 to 7) obtained from the curable composition of the present invention to which a silicon-containing hyperbranched polymer was added as a leveling agent had excellent surface smoothness and oleic acid. The contact angle was low and lipophilicity was imparted.
  • an acrylic leveling agent is added as a leveling agent (Comparative Example 9)
  • the case where no leveling agent is added Comparative Example 8
  • a smooth surface is not obtained and unevenness occurs on the entire surface.

Abstract

[課題]平滑性と親油性(耐指紋性)に優れる一方、スプレー塗装においても親油性を損なうことなく、かつ、塗装ムラがなく平滑な表面を形成することができるハードコート層形成用組成物を提供すること。[解決手段](a)特定の親油性高分岐ポリマー0.01乃至10質量部、(b)特定の含ケイ素高分岐ポリマー0.0001乃至1質量部、(c)活性エネルギー線硬化性多官能モノマー100質量部、及び(d)活性エネルギー線によりラジカルを発生する重合開始剤0.1乃至25質量部を含む硬化性組成物、該組成物から得られる硬化膜、及び該組成物を用いて得られる積層体。

Description

含ケイ素高分岐ポリマーを含む硬化性組成物
 本発明は、含ケイ素高分岐ポリマーを含む硬化性組成物、並びに該組成物から得られる硬化膜、及び該組成物を用いて得られる積層体に関する。
 アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂及びABS樹脂などのプラスチック材料は、バランスの取れた力学特性を有するとともに、成形性・軽量性・透明性に優れており、その特徴を生かして電子機器や化粧品の筐体として応用されている。しかし一方では、表面硬度、バリア性、耐薬品性、難燃性、耐熱性などの諸特性に劣る。その中でも特にプラスチック材料の表面硬度は、無機ガラスなどに比して低く、表面が傷つき易いため、実用的な展開が大きく制約される。その対策の主要な技術として、光重合開始剤を含む多官能アクリレートを用いたUV硬化によるハードコート処理が挙げられる。
 近年、電子機器や化粧品の筐体は、その意匠性を高めるために光沢のある濃色系のカラーが好まれる傾向にあり、特に高級感を感じさせる光沢のある黒色のプラスチックが広く用いられるようになっている。しかし、光沢のある黒色は外光を反射させるため、付着した指紋がその外光を散乱させることで指紋が目立ち、高級感のある外観が損なわれるという問題が発生している。そのため、筐体表面のハードコート層の指紋による汚れ防止、すなわち耐指紋性に対する要求がますます高まっている。
 ところで、耐指紋機能を発現する原理は、現在のところ大別して2種類ある。その一つとして、フッ素系材料やシリコーン系材料などを用いて、ハードコート層表面に撥水・撥油性機能を付与することで指紋等の汚れの付着を防止する方法がある。撥水・撥油性表面の場合、指紋に含まれる水分及び油脂成分を弾くため、指紋付着防止効果を発現し、指紋の拭き取りが容易になる利点が挙げられる。しかしその反面、付着した水分・油脂成分は、接触角の大きな細かい液滴を形成し、光を散乱することで白濁した外観を与え、むしろ指紋が目立ってしまうことが課題になっている。
 他の方法として、ハードコート層表面に親油性機能を付与する方法がある。親油性のハードコート層表面は、指紋に含まれる油脂成分との親和性が高いため、付着した油脂成分は濡れ広がり、細かな液滴が形成されるのを防ぐことができる。その結果、撥水・撥油性表面の場合とは異なり、付着した油脂成分は光を散乱することなく、指紋が目立つのを防ぐ効果を発現する。このようなハードコート層表面に親油性を付与する方法として、例えば、非フッ素系及び非シリコーン系の親油性防汚剤並びに非フッ素系及び非シリコーン系のレベリング剤を含むハードコート層(特許文献1)や、脂肪酸エステルからなる非イオン界面活性剤を含むハードコート層(特許文献2)が開示されている。
 また、筐体表面にハードコート層を塗装する方法としては、スプレー塗装が広く用いられる。スプレー塗装は、ハードコートを含むコーティング液に対して空気に代表されるガスを用いて圧力を与え、液を微粒子化し、微粒子化した液を筐体上に噴霧する塗装方法である。筐体上に着弾した微粒子化した液は、濡れ広がることでUV硬化後には平滑性に優れたハードコート層を形成することが可能となる。この微粒子化した液のプラスチック筐体に対する濡れ性を良くするために、フッ素、シリコーンなどの低表面エネルギーな材料をレベリング剤としてコーティング液に少量添加し、コーティング液の表面張力を低下する方法が取られている。
特開2011-73363号公報 特開2012-106186号公報
 上記のように、スプレー塗装しようとする場合、レベリング剤の添加によりコーティング液の表面張力を低下させる必要があるが、特許文献1で開示されている非フッ素系及び非シリコーン系のレベリング剤ではコーティング液の表面張力低下能が乏しく、スプレー塗装では表面が平滑なハードコート層を得ることは困難であった。また、親油性防汚剤を含むコーティング液にフッ素系又はシリコーン系レベリング剤を添加した場合、UV硬化後のハードコート層において撥水・撥油性を有するフッ素系又はシリコーン系レベリング剤がその表面に偏析(segregation)し、オレイン酸の接触角が上昇、すなわち親油性が損なわれることが課題であった。
 また、特許文献2では、スプレー塗装により親油性ハードコート層を形成しているが、その表面平滑性については何ら開示されていない。
 すなわち、スプレー塗装であっても親油性を損うことなく、かつ、表面が平滑なハードコート層を形成可能なコーティング液が求められていた。
 本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、長鎖アルキル基を有する高分岐ポリマー及びケイ素原子を含有する高分岐ポリマーを硬化性組成物に添加することにより、該組成物から得られる硬化膜表面に優れた平滑性と親油性(耐指紋性)などの表面改質性を簡便に付与することができ、しかも、スプレー塗装においても親油性を損なうことなく、かつ、塗装ムラがなく平滑な表面を形成することができることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明は、第1観点として、(a)親油性高分岐ポリマー0.01乃至10質量部、(b)含ケイ素高分岐ポリマー0.0001乃至1質量部、(c)活性エネルギー線硬化性多官能モノマー100質量部、及び(d)活性エネルギー線によりラジカルを発生する重合開始剤0.1乃至25質量部を含む硬化性組成物であって、前記(a)親油性高分岐ポリマーが、分子内に2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーAと、分子内に炭素原子数6乃至30のアルキル基若しくは炭素原子数3乃至30の脂環基及び少なくとも1個のラジカル重合性二重結合を有するモノマーBとを、該モノマーAのモル数に対して5乃至200モル%の量の重合開始剤Cの存在下で重合させることにより得られる親油性高分岐ポリマーであり、かつ、前記(b)含ケイ素高分岐ポリマーが、分子内に2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーDと、分子内にポリシロキサン鎖及び少なくとも1個のラジカル重合性二重結合を有するモノマーEと、分子内に炭素原子数6乃至30のアルキル基若しくは炭素原子数3乃至30の脂環基及び少なくとも1個のラジカル重合性二重結合を有するモノマーFとを、該モノマーDのモル数に対して5乃至200モル%量の重合開始剤Gの存在下で重合させることにより得られる含ケイ素高分岐ポリマーである、硬化性組成物に関する。
 第2観点として、前記モノマーDがビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有する化合物である、第1観点に記載の硬化性組成物に関する。
 第3観点として、前記モノマーDがジビニル化合物又はジ(メタ)アクリレート化合物である、第2観点に記載の硬化性組成物に関する。
 第4観点として、前記モノマーDが炭素原子数3乃至30の脂環基を有する化合物である、第1観点乃至第3観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
 第5観点として、前記モノマーDがトリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレートである、第4観点に記載の硬化性組成物に関する。
 第6観点として、前記モノマーEがビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有する化合物である、第1観点乃至第5観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
 第7観点として、前記モノマーEが下記式[2]で表される化合物である、第6観点に記載の硬化性組成物に関する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、R3は水素原子又はメチル基を表し、R4はケイ素原子でL2に結合するポリシロキサン鎖を表し、L2は炭素原子数1乃至6のアルキレン基を表す。)
 第8観点として、前記モノマーEが下記式[3]で表される化合物である、第7観点に記載の硬化性組成物に関する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、R3及びL2はそれぞれ前記式[2]における定義と同じ意味を表し、R5乃至R9はそれぞれ独立して炭素原子数1乃至6のアルキル基を表し、mは1乃至200の整数を表す。)
 第9観点として、前記モノマーFがビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有する化合物である、第1観点乃至第8観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
 第10観点として、前記モノマーFが下記式[4]で表される化合物である、第9観点に記載の硬化性組成物に関する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、R10は水素原子又はメチル基を表し、R11は炭素原子数6乃至30のアルキル基又は炭素原子数3乃至30の脂環基を表す。)
 第11観点として、前記重合開始剤Gがアゾ系重合開始剤である、第2観点乃至第10観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
 第12観点として、前記(b)含ケイ素高分岐ポリマーが、前記モノマーDのモル数に対して0.01乃至10モル%量の前記モノマーE及び10乃至300モル%量の前記モノマーFを用いて得られる含ケイ素高分岐ポリマーである、第1観点乃至第11観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
 第13観点として、前記モノマーAがビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有する化合物である、第1観点乃至第12観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
 第14観点として、前記モノマーAがジビニル化合物又はジ(メタ)アクリレート化合物である、第13観点に記載の硬化性組成物に関する。
 第15観点として、前記モノマーAが炭素原子数3乃至30の脂環基を有する化合物である、第1観点乃至第14観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
 第16観点として、前記モノマーAがトリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレートである、第15観点に記載の硬化性組成物に関する。
 第17観点として、前記モノマーBがビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有する化合物である、第1観点乃至第16観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
 第18観点として、前記モノマーBが下記式[1]で表される化合物である、第17観点に記載の硬化性組成物に関する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中、R1は水素原子又はメチル基を表し、R2は炭素原子数6乃至30のアルキル基又は炭素原子数3乃至30の脂環基を表し、L1は炭素原子数2乃至6のアルキレン基を表し、nは0乃至30の整数を表す。)
 第19観点として、前記nが0である、第18観点に記載の硬化性組成物に関する。
 第20観点として、前記重合開始剤Cがアゾ系重合開始剤である、第13観点乃至第19観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
 第21観点として、前記(a)親油性高分岐ポリマーが、前記モノマーAのモル数に対して5乃至300モル%の量の前記モノマーBを用いて得られる親油性高分岐ポリマーである、第1観点乃至第20観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
 第22観点として、前記(c)多官能モノマーが、多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物からなる群から選ばれる少なくとも1つである、第1観点乃至第21観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
 第23観点として、前記(d)重合開始剤がアルキルフェノン化合物である、第1観点乃至第22観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
 第24観点として、さらに(e)溶媒を含む、第1観点乃至第23観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物に関する。
 第25観点として、第1観点乃至第24観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物より得られる硬化膜に関する。
 第26観点として、基材の少なくとも一方の面にハードコート層を備える積層体であって、該ハードコート層が、第1観点乃至第24観点のうち何れか一つに記載の硬化性組成物を基材上に塗布し塗膜を形成する工程、塗膜に紫外線を照射し硬化する工程、により形成されている、積層体に関する。
 第27観点として、前記塗膜形成工程において塗布がスプレー塗布によるものである、第26観点に記載の積層体に関する。
 第28観点として、前記ハードコート層が1乃至50μmの膜厚を有する、第27観点に記載の積層体に関する。
 本発明の硬化性組成物に含まれる親油性高分岐ポリマー及び含ケイ素高分岐ポリマーは、積極的に枝分かれ構造を導入しているため、線状高分子と比較して分子間の絡み合いが少なく、微粒子的挙動を示し、有機溶媒に対する溶解性及び樹脂に対する分散性が高い。このため、マトリクスである樹脂中において、高分岐ポリマーの凝集を防ぎ、さらに、表面に移動しやすく、樹脂表面に活性を付与しやすい。従って、親油性高分岐ポリマー及び含ケイ素高分岐ポリマーを硬化性組成物に添加することで、該組成物から得られる硬化膜表面に優れた平滑性と親油性(耐指紋性)などの表面改質性を簡便に付与することができる。
 また、本発明の硬化性組成物は、スプレー塗装においても親油性を損なうことなく、かつ、塗装ムラがなく平滑な表面を形成することができる。
 さらに、本発明の硬化膜及び積層体におけるハードコート層は、平滑性と親油性(耐指紋性)を有する。
図1は、参考例1で得られた親油性高分岐ポリマーの13C NMRスペクトルを示す図である。 図2は、参考例2で得られた含ケイ素高分岐ポリマーの13C NMRスペクトルを示す図である。 図3は、参考例3で得られた含ケイ素高分岐ポリマーの13C NMRスペクトルを示す図である。
<硬化性組成物>
 本発明は、(a)親油性高分岐ポリマー、(b)含ケイ素高分岐ポリマー、(c)活性エネルギー線硬化性多官能モノマー、及び(d)活性エネルギー線によりラジカルを発生する重合開始剤を含む硬化性組成物に関する。
[(a)親油性高分岐ポリマー]
 成分(a)親油性高分岐ポリマーは、分子内に2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーAと、分子内に炭素原子数6乃至30のアルキル基若しくは炭素原子数3乃至30の脂環基及び少なくとも1個のラジカル重合性二重結合を有するモノマーBとを、該モノマーAのモル数に対して5乃至200モル%の量の重合開始剤Cの存在下で重合させることにより得られる。
 また、前記親油性高分岐ポリマーは、本発明の効果を損わない限り、前記モノマーA、前記モノマーB及び前記モノマーEに属さないその他のモノマーを、必要に応じて共重合させてもよい。
 なお、前記親油性高分岐ポリマーは、いわゆる開始剤断片組込み(IFIRP)型高分岐ポリマーであり、その末端に重合に使用した重合開始剤Cの断片を有している。
(モノマーA)
 本発明において、分子内に2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーAは、ビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有することが好ましく、特にジビニル化合物又はジ(メタ)アクリレート化合物であることが好ましい。
 なお、本発明では(メタ)アクリレート化合物とは、アクリレート化合物とメタクリレート化合物の両方をいう。例えば(メタ)アクリル酸は、アクリル酸とメタクリル酸をいう。
 このようなモノマーAとしては、例えば、以下の(A1)乃至(A7)に示した有機化合物が挙げられる。
(A1)ビニル系炭化水素類:
(A1-1)脂肪族ビニル系炭化水素類;イソプレン、ブタジエン、3-メチル-1,2-ブタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,2-ポリブタジエン、ペンタジエン、ヘキサジエン、オクタジエン等
(A1-2)脂環式ビニル系炭化水素類;シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、ノルボルナジエン等
(A1-3)芳香族ビニル系炭化水素類;ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン、トリビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジビニルナフタレン、ジビニルフルオレン、ジビニルカルバゾール、ジビニルピリジン等
(A2)ビニルエステル、アリルエステル、ビニルエーテル、アリルエーテル及びビニルケトン:
(A2-1)ビニルエステル;アジピン酸ジビニル、マレイン酸ジビニル、フタル酸ジビニル、イソフタル酸ジビニル、イタコン酸ジビニル、ビニル(メタ)アクリレート等
(A2-2)アリルエステル;マレイン酸ジアリル、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、アジピン酸ジアリル、アリル(メタ)アクリレート等
(A2-3)ビニルエーテル;ジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル等
(A2-4)アリルエーテル;ジアリルエーテル、ジアリルオキシエタン、トリアリルオキシエタン、テトラアリルオキシエタン、テトラアリルオキシプロパン、テトラアリルオキシブタン、テトラメタリルオキシエタン等
(A2-5)ビニルケトン;ジビニルケトン、ジアリルケトン等
(A3)(メタ)アクリル酸エステル:
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、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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(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、アルコキシチタントリ(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、2-メチル-1,8-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジオキサングリコールジ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-1-アクリロイルオキシ-3-メタクリロイルオキシプロパン、2-ヒドロキシ-1,3-ジ(メタ)アクリロイルオキシプロパン、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、ウンデシレンオキシエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビス[4-(メタ)アクリロイルチオフェニル]スルフィド、ビス[2-(メタ)アクリロイルチオエチル]スルフィド、1,3-アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-アダマンタンジメタノールジ(メタ)アクリレート、芳香族ウレタンジ(メタ)アクリレート、脂肪族ウレタンジ(メタ)アクリレート等
(A4)ポリアルキレングリコール鎖を有するビニル系化合物:
ポリエチレングリコール(分子量300)ジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(分子量500)ジ(メタ)アクリレート等
(A5)含窒素ビニル系化合物:
ジアリルアミン、ジアリルイソシアヌレート、ジアリルシアヌレート、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、ビスマレイミド等
(A6)含ケイ素ビニル系化合物:
ジメチルジビニルシラン、ジビニルメチルフェニルシラン、ジフェニルジビニルシラン、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシラザン、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラフェニルジシラザン、ジエトキジビニルシラン等
(A7)含フッ素ビニル系化合物:
1,4-ジビニルパーフルオロブタン、1,4-ジビニルオクタフルオロブタン、1,6-ジビニルパーフルオロヘキサン、1,6-ジビニルドデカフルオロヘキサン、1,8-ジビニルパーフルオロオクタン、1,8-ジビニルヘキサデカフルオロオクタン等
 これらのうち好ましいものは、上記(A1-3)群の芳香族ビニル系炭化水素類、(A2)群のビニルエステル、アリルエステル、ビニルエーテル、アリルエーテル及びビニルケトン、(A3)群の(メタ)アクリル酸エステル、(A4)群のポリアルキレングリコール鎖を有するビニル系化合物、並びに(A5)群の含窒素ビニル系化合物である。特に好ましいのは、(A1-3)群に属するジビニルベンゼン、(A2-2)群に属するフタル酸ジアリル、(A3)群に属するエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-アダマンタンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-1,3-ジ(メタ)アクリロイルオキシプロパン、脂肪族ウレタンジ(メタ)アクリレート並びに(A5)群に属するメチレンビス(メタ)アクリルアミドである。
 これらの中でもジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、及び2-ヒドロキシ-1,3-ジ(メタ)アクリロイルオキシプロパンが好ましく、特にトリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレート及び2-ヒドロキシ-1,3-ジ(メタ)アクリロイルオキシプロパンがより好ましい。
(モノマーB)
 本発明において、分子内に炭素原子数6乃至30のアルキル基若しくは炭素原子数3乃至30の脂環基及び少なくとも1個のラジカル重合性二重結合を有するモノマーBは、ビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有することが好ましく、特に下記式[1]で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、R1は水素原子又はメチル基を表し、R2は炭素原子数6乃至30のアルキル基又は炭素原子数3乃至30の脂環基を表し、L1は炭素原子数2乃至6のアルキレン基を表し、nは0乃至30の整数を表す。)
 前記R2が表す炭素原子数6乃至30のアルキル基としては、ヘキシル基、エチルヘキシル基、3,5,5-トリメチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基、イソステアリル基、アラキル基、ベヘニル基、リグノセリル基、セロトイル基、モンタニル基、メリッシル基等が挙げられる。
 その中でも、アルキル基の炭素原子数は、表面改質効果の観点から、好ましくは10乃至30であり、より好ましくは12乃至24である。また、前記R2が表すアルキル基は直鎖状又は分岐状であっても、樹脂本来の透明性を損わずに、本発明の硬化性組成物から得られる塗膜に優れた親油性(耐指紋性)などの表面改質性を付与することができる。より優れた親油性(耐指紋性)を塗膜に付与することができるため、R2は直鎖状アルキル基であることが好ましい。
 前記R2が表す炭素原子数3乃至30の脂環基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、4-tert-ブチルシクロヘキシル基、イソボルニル基、ノルボルネニル基、メンシル基、アダマンチル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基等が挙げられる。
 その中でも、表面改質効果の観点から、好ましくは炭素原子数3乃至14の脂環基であり、より好ましくは炭素原子数6乃至12の脂環基である。
 前記L1が表す炭素原子数2乃至6のアルキレン基としては、エチレン基、トリメチレン基、メチルエチレン基、テトラメチレン基、1-メチルトリメチレン基、ペンタメチレン基、2,2-ジメチルトリメチレン基、ヘキサメチレン基等が挙げられる。
 その中でも、表面改質効果の観点から、エチレン基が好ましい。
 nは表面改質効果の観点から、0であることが好ましい。
 このようなモノマーBとしては、例えば、ヘキシル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、3,5,5-トリメチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、パルミチル(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、ベヘニル(メタ)アクリレート、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、4-tert-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルネン(メタ)アクリレート、メンシル(メタ)アクリレート、アダマンタン(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン(メタ)アクリレート、2-ヘキシルオキシエチル(メタ)アクリレート、2-ラウリルオキシエチル(メタ)アクリレート、2-ステアリルオキシエチル(メタ)アクリレート、2-シクロヘキシルオキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチレングリコール=モノラウリルエーテル=(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコール=モノラウリルエーテル=(メタ)アクリレート、ヘキサメチレングリコール=モノラウリルエーテル=(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール=モノステアリルエーテル=(メタ)アクリレート、トリエチレングリコール=モノステアリルエーテル=(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコール=モノラウリルエーテル=(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコール=モノステアリルエーテル=(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコール=モノステアリルエーテル=(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらモノマーBは単独で使用してもよいし、2種類以上を併用しても構わない。
 本発明において、前記モノマーAと前記モノマーBを共重合させる割合は、反応性や表面改質効果の観点から、好ましくは前記モノマーAのモル数に対して前記モノマーB5乃至300モル%、より好ましくは10乃至150モル%である。
(その他のモノマー)
 本発明において、前記モノマーA、前記モノマーB及び前記モノマーEに属さないその他のモノマーは、分子内に1個のラジカル重合性二重結合を有するモノマーであれば特に制限はないが、ビニル化合物又は(メタ)アクリレート化合物であることが好ましい。
 このようなモノマーとしては、例えば以下の(1)乃至(3)に示す化合物を挙げることができる。
(1)含フッ素モノマー;2-(トリフルオロメチル)アクリル酸、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1H-1-(トリフルオロメチル)トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,3H-ヘキサフルオロブチル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H-オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、2-(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、3-(パーフルオロブチル)-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等
(2)含ケイ素モノマー;3-(トリエトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート、3-(トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート、3-(ジメトキシ(メチル)シリル)プロピル(メタ)アクリレート、トリメトキシビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、トリス(2-メトキシエトキシ)ビニルシラン、ジメトキシ=メチル=ビニルシラン、4-(トリメトキシシリル)スチレン等
(3)アルキレングリコール系モノマー;2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール=モノメチルエーテル=(メタ)アクリレート(エチレングリコールユニット数:2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23など)、ポリプロピレングリコール=モノメチルエーテル=(メタ)アクリレート(プロピレングリコールユニット数:2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23など)等
(重合開始剤C)
 本発明において、前記重合開始剤Cとしては、好ましくはアゾ系重合開始剤が用いられる。アゾ系重合開始剤としては、例えば以下の(1)乃至(5)に示す化合物を挙げることができる。
(1)アゾニトリル化合物:
2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、1,1’-アゾビス(1-シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、2-(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル等;
(2)アゾアミド化合物:
2,2’-アゾビス{2-メチル-N-[1,1-ビス(ヒドロキシメチル)-2-ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2’-アゾビス{2-メチル-N-[2-(1-ヒドロキシブチル)]プロピオンアミド}、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2’-アゾビス[N-(2-プロペニル)-2-メチルプロピオンアミド]、2,2’-アゾビス(N-ブチル-2-メチルプロピオンアミド)、2,2’-アゾビス(N-シクロヘキシル-2-メチルプロピオンアミド)等;
(3)環状アゾアミジン化合物:
2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジスルフェートジヒドレート、2,2’-アゾビス[2-[1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル]プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]、2,2’-アゾビス(1-イミノ-1-ピロリジノ-2-メチルプロパン)ジヒドロクロリド等;
(4)アゾアミジン化合物:
2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]テトラヒドレート等;
(5)その他:
2,2’-アゾビス(イソ酪酸メチル)、4,4’-アゾビス(4-シアノペンタン酸)、2,2’-アゾビス(2,4,4-トリメチルペンタン)、1,1’-アゾビス(1-アセトキシ-1-フェニルエタン)、1,1’-アゾビス(1-シクロヘキサンカルボン酸メチル)、4,4’-アゾビス(4-シアノペンタン酸2-(パーフルオロメチル)エチル)、4,4’-アゾビス(4-シアノペンタン酸2-(パーフルオロブチル)エチル
)、4,4’-アゾビス(4-シアノペンタン酸2-(パーフルオロヘキシル)エチル)等;
 前記アゾ系重合開始剤の中でも、得られる親油性高分岐ポリマーの表面エネルギーの観点から、極性の比較的低い置換基を有するものが望ましく、特に2,2’-アゾビス(イソ酪酸メチル)又は2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)が好ましい。
 前記重合開始剤Cは、前記モノマーAのモル数に対して、5乃至200モル%の量で使用され、好ましくは20乃至200モル%、より好ましくは20乃至100モル%の量で使用される。
(親油性高分岐ポリマーの製造方法)
 本発明において、成分(a)親油性高分岐ポリマーは、前述のモノマーA、モノマーB及び所望によりその他のモノマーを、該モノマーAに対して所定量の重合開始剤Cの存在下で重合させて得られる。該重合方法としては公知の方法、例えば、溶液重合、分散重合、沈殿重合、塊状重合等が挙げられ、中でも溶液重合又は沈殿重合が好ましい。特に分子量制御の点から、有機溶媒中での溶液重合によって反応を実施することが好ましい。
 このとき用いられる有機溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素類;n-ヘキサン、n-ヘプタン、ミネラルスピリット、シクロヘキサン等の脂肪族又は脂環式炭化水素類;塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、メチレンジクロライド、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン化物類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)等のエステル類又はエステルエーテル類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、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(PGME)等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、ジ-n-ブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、tert-ブタノール、2-エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコール、エチレングリコール等のアルコール類;N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)等のアミド類;ジメチルスルホキシド(DMSO)等のスルホキシド類、並びにこれら2種以上からなる混合溶媒が挙げられる。
 これらのうち好ましいのは、芳香族炭化水素類、ハロゲン化物類、エステル類、エーテル類、ケトン類、アルコール類、アミド類等であり、特に好ましいものはベンゼン、トルエン、キシレン、オルトジクロロベンゼン、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(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、テトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、tert-ブタノール、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)等である。
 上記重合反応を有機溶媒の存在下で行う場合、前記モノマーAの1質量部に対する前記有機溶媒の質量は、通常5乃至120質量部であり、好ましくは10乃至110質量部である。
 重合反応は常圧、加圧密閉下、又は減圧下で行われ、装置及び操作の簡便さから常圧下で行うのが好ましい。また、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。
 重合温度は、反応混合物の沸点以下であれば任意であるが、重合効率と分子量調節の観点から、好ましくは50乃至200℃であり、さらに好ましくは80乃至150℃であり、80乃至130℃がより好ましい。
 反応時間は、反応温度や、モノマーA、モノマーB、その他のモノマー及び重合開始剤Cの種類及び割合、重合溶媒種等によって変動するものであるため一概には規定できないが、好ましくは30乃至720分、より好ましくは40乃至540分である。
 重合反応の終了後、得られた親油性高分岐ポリマーを任意の方法で回収し、必要に応じて洗浄等の後処理を行なう。反応溶液から高分子を回収する方法としては、再沈殿等の方法が挙げられる。
 本発明において、成分(a)親油性高分岐ポリマーのゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000乃至200,000、さらに好ましくは2,000乃至100,000、最も好ましくは5,000乃至60,000である。
[(b)含ケイ素高分岐ポリマー]
 成分(b)含ケイ素高分岐ポリマーは、分子内に2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーDと、分子内にポリシロキサン鎖及び少なくとも1個のラジカル重合性二重結合を有するモノマーEと、分子内に炭素原子数6乃至30のアルキル基若しくは炭素原子数3乃至30の脂環基及び少なくとも1個のラジカル重合性二重結合を有するモノマーFとを、該モノマーDのモル数に対して5乃至200モル%量の重合開始剤Gの存在下で重合させることにより得られる。
 また、前記含ケイ素高分岐ポリマーは、本発明の効果を損なわない限り、前記モノマーD、前記モノマーE及び前記モノマーFに属さないその他のモノマーを、必要に応じて共重合させてもよい。
 なお、前記含ケイ素高分岐ポリマーは、いわゆる開始剤断片組込み(IFIRP)型高分岐ポリマーであり、その末端に重合に使用した重合開始剤Gの断片を有している。
(モノマーD)
 本発明において、分子内に2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーDとしては、上記[(a)親油性高分岐ポリマー](モノマーA)で述べたモノマーを用いることができる。
(モノマーE)
 本発明において、分子内にポリシロキサン鎖及び少なくとも1個のラジカル重合性二重結合を有するモノマーEは、ビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有することが好ましく、特に下記式[2]で表される化合物が好ましく、より好ましくは下記式[3]で表されることが望ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、R3は水素原子又はメチル基を表し、R4はケイ素原子でL2に結合するポリシロキサン鎖を表し、R5乃至R9はそれぞれ独立して炭素原子数1乃至6のアルキル基を表し、L2は炭素原子数1乃至6のアルキレン基を表し、mは1乃至200の整数を表す。)
 前記L2が表す炭素原子数1乃至6のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、メチルエチレン基、テトラメチレン基、1-メチルトリメチレン基、ペンタメチレン基、2,2-ジメチルトリメチレン基、ヘキサメチレン基等が挙げられる。
 その中でも、トリメチレン基が好ましい。
 前記R5乃至R9が表す炭素原子数1乃至6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
 その中でも、メチル基、エチル基、n-ブチル基が好ましい。
 mは表面改質効果の観点から、10乃至100であることが好ましい。
 このようなモノマーEとしては、例えば、α-ブチル-ω-(3-(メタ)アクリロイルオキシエチル)ポリジメチルシロキサン、α-メチル-ω-(3-(メタ)アクリロイルオキシプロピル)ポリジメチルシロキサン、α-ブチル-ω-(3-(メタ)アクリロイルオキシプロピル)ポリジメチルシロキサン、α-ブチル-ω-(3-(メタ)アクリロイルオキシヘキシル)ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。これらモノマーEは単独で使用してもよいし、2種類以上を併用しても構わない。
(モノマーF)
 本発明において、分子内に炭素原子数6乃至30のアルキル基若しくは炭素原子数3乃至30の脂環基及び少なくとも1個のラジカル重合性二重結合を有するモノマーFは、ビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有することが好ましく、特に下記式[4]で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式中、R10は水素原子又はメチル基を表し、R11は炭素原子数6乃至30のアルキル基又は炭素原子数3乃至30の脂環基を表す。)
 前記R11が表す炭素原子数6乃至30のアルキル基としては、ヘキシル基、エチルヘキシル基、3,5,5-トリメチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基、イソステアリル基、アラキル基、ベヘニル基、リグノセリル基、セロトイル基、モンタニル基、メリッシル基等が挙げられる。
 その中でも、アルキル基の炭素原子数は、表面改質効果の観点から、好ましくは10乃至30であり、より好ましくは12乃至24である。
 前記R11が表す炭素原子数3乃至30の脂環基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、4-tert-ブチルシクロヘキシル基、イソボルニル基、ノルボルネニル基、メンシル基、アダマンチル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基等が挙げられる。
 その中でも、表面改質効果の観点から、好ましくは炭素原子数3乃至14の脂環基であり、より好ましくは炭素原子数6乃至12の脂環基である。
 このようなモノマーFとしては、例えば、ヘキシル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、3,5,5-トリメチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、パルミチル(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、ベヘニル(メタ)アクリレート、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、4-tert-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルネン(メタ)アクリレート、メンシル(メタ)アクリレート、アダマンタン(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらモノマーFは単独で使用してもよいし、2種類以上を併用しても構わない。
 本発明において、前記モノマーD、前記モノマーE及び前記モノマーFを共重合させる割合は、反応性や表面改質効果の観点から、好ましくは前記モノマーDのモル数に対して前記モノマーEについては0.01乃至10モル%、より好ましくは0.1乃至10モル%、さらに好ましくは0.1乃至5モル%である。一方、前記モノマーFについては10乃至300モル%、より好ましくは20乃至150モル%であり、さらに好ましくは20乃至100モル%である。
(その他のモノマー)
 本発明において、前記モノマーD、前記モノマーE及び前記モノマーFに属さないその他のモノマーとしては、上記[(a)親油性高分岐ポリマー](その他のモノマー)で述べたモノマーを用いることができる。
(重合開始剤G)
 本発明において、前記重合開始剤Gとしては、上記[(a)親油性高分岐ポリマー](重合開始剤C)で述べた重合開始剤を用いることができる。
 上記アゾ系重合開始剤の中でも、得られる含ケイ素高分岐ポリマーの表面エネルギーの観点から、極性の比較的低い置換基を有するものが望ましく、特に2,2’-アゾビス(イソ酪酸メチル)又は2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)が好ましい。
 また、前記重合開始剤Gは、前記モノマーDのモル数に対して、5乃至200モル%の量で使用され、好ましくは20乃至200モル%、より好ましくは20乃至100モル%の量で使用される。
(含ケイ素高分岐ポリマーの製造方法)
 本発明において、成分(b)含ケイ素高分岐ポリマーは、上記[(a)親油性高分岐ポリマー](親油性高分岐ポリマーの製造方法)で述べた製造方法により製造することができる。
 また、成分(b)含ケイ素高分岐ポリマーのゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量(Mw)は、1,000乃至400,000、好ましくは2,000乃至200,000である。
[(c)活性エネルギー線硬化性多官能モノマー]
 成分(c)活性エネルギー線硬化性多官能モノマーとしては、ウレタンアクリル系、エポキシアクリル系、各種(メタ)アクリレート系等の(メタ)アクリロイル基を2個以上含有する多官能モノマー等が挙げられる。
 好ましくは、多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物からなる群から選ばれる少なくとも1つのモノマーである。
 このような活性エネルギー線硬化性多官能モノマーの一例としては、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリ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、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートモノステアレート、ビスフェノールAエチレングリコール付加物(メタ)アクリレート、ビスフェノールFエチレングリコール付加物(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレングリコール付加物トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンプロピレングリコール付加物トリ(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、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルホスフェート、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、変性ε-カプロラクトントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、グリセリンプロピレングリコール付加物トリス(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、ペンタエリスリトールエチレングリコール付加物テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、不飽和ポリエステル等が挙げられる。
 本発明の硬化性組成物において、前記(a)親油性高分岐ポリマーと(c)活性エネルギー線硬化性多官能モノマーの配合量は以下のとおりである。すなわち、(c)多官能モノマー100質量部に対して、0.01乃至10質量部の量の、好ましくは0.1乃至10質量部の量の、特に好ましくは0.1乃至5質量部の量の、(a)親油性高分岐ポリマーを使用する。
 また、前記(b)含ケイ素高分岐ポリマーと(c)活性エネルギー線硬化性多官能モノマーの配合量は以下のとおりである。すなわち、(c)多官能モノマー100質量部に対して、0.0001乃至1質量部の量の、好ましくは0.001乃至1質量部の量の、特に好ましくは0.001乃至0.5質量部の量の、(b)含ケイ素高分岐ポリマーを使用する。
[(d)活性エネルギー線によりラジカルを発生する重合開始剤]
 成分(d)活性エネルギー線によりラジカルを発生する重合開始剤としては、例えば、アルキルフェノン類、ベンゾフェノン類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物、2,3-ジアルキルジオン類、ジスルフィド類、チウラム類、フルオロアミン類等が用いられる。中でもアルキルフェノン類、特にα-ヒドロキシアルキルフェノン類を使用することが好ましい。より具体的には、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-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-モルホリノプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケトン、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、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-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、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-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-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-1-ブタノン、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シド、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シド、2-ベンゾイルオキシイミノ-1-[4-(フェニルチオ)フェニル]オクタン-1-オン、1-{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]エチリデンアミノオキシ}エタノン、ベンゾフェノン等が挙げられる。これらのうちでも、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-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-オン及び2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オンは、少量でも電離放射線の照射による重合反応を開始し促進するため好ましい。これら重合開始剤は単独で使用してもよいし、2種類以上を併用しても構わない。これらは市販品として入手可能である。
 本発明の硬化性組成物において、前記(d)重合開始剤は、前記(c)多官能モノマー100質量部に対して、0.1乃至25質量部の量にて、好ましくは0.1乃至20質量部の量にて、特に好ましくは1乃至20質量部の量にて使用する。
[(e)溶媒]
 本発明の硬化性組成物は、さらに成分(e)として溶媒を含ませてワニスの形態としていてもよい。
 このとき用いられる溶媒としては、前記成分(a)乃至成分(d)を溶解するものであればよく、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、γ-ブチロラクトン、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等のエステル類又はエステルエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレングリコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルアルコール、オクタノール、プロピレングリコール等のアルコール類;N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)等のアミド類などを用いることができる。これらの溶媒は単独又は2種以上の組合せで使用することができる。
 これらのうち特に好ましいのは、エーテル類、ケトン類、アルコール類等である。
 また、その使用場面により、溶媒を含まない硬化性組成物が望まれる場合には、前記(c)多官能モノマーとは異なる活性エネルギー線硬化性モノマーを希釈剤として添加してもよい。このような希釈モノマーとしては、前記成分(a)乃至成分(d)と相溶するモノマーであれば特に制限はなく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルオキシメチル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル(メタ)アクリレート(ジシクロペンタニル(メタ)アクリレートともいう)、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ-3-エニル(メタ)アクリレート(ジシクロペンテニル(メタ)アクリレートともいう)、2-(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ-3-エニルオキシ)エチル(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)アクリレートともいう)、(2-エチル-2-メチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート、(2-イソブチル-2-メチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート、1,4-ジオキサスピロ[4.5]デカン-2-イルメチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類などを使用することができる。
 本発明の硬化性組成物における固形分は、例えば0.5乃至80質量%、1.0乃至70質量%、又は1.0乃至60質量%である。ここで固形分とは硬化性組成物の全成分から溶媒成分を除いたものである。
[その他添加剤]
 さらに、本発明の硬化性組成物には、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて一般的に添加される添加剤、例えば、光増感剤、重合禁止剤、重合開始剤、レベリング剤、界面活性剤、密着性付与剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、貯蔵安定剤、帯電防止剤、無機充填剤、顔料、染料等を適宜配合してよい。
<硬化膜>
 本発明の硬化性組成物は、基材上にコーティングして光重合(硬化)させることにより、硬化膜や積層体などの成形品を成すことができる。
 前記基材としては、例えば、プラスチック(ポリカーボネート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、PET(ポリエチレンテレフタレート)などのポリエステル、ポリオレフィン、エポキシ、メラミン、トリアセチルセルロース、ABS(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合物)、AS(アクリロニトリル-スチレン共重合物)、ノルボルネン系樹脂等)、金属、木材、紙、ガラス、スレート等を挙げることができる。これら基材の形状は板状、フィルム状又は3次元成形体でもよい。
 本発明の硬化性組成物のコーティング方法は、キャストコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、ロールコート法、スプレーコート法、バーコート法、ダイコート法、インクジェット法、印刷法(凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等)等を適宜選択し得、中でも短時間で塗布できることから揮発性の高い溶液であっても利用でき、また、容易に均一な塗布を行うことができるという利点より、バーコート法を用いることが望ましい。さらに、簡単に塗布することができ、また、本発明の硬化性組成物は、スプレー塗装においても親油性を損なうことなく、かつ、塗装ムラがなく平滑な表面を形成することができるという利点より、スプレーコート法を用いることが好ましい。ここで用いる硬化性組成物は、ワニスの形態にあるものを好適に使用できる。なお事前に孔径が0.2μm程度のフィルタなどを用いて硬化性組成物を濾過した後、コーティングに供することが好ましい。
 コーティング後、好ましくは続いてホットプレート又はオーブン等で予備乾燥した後、紫外線等の活性光線を照射して光硬化させる。活性光線としては、紫外線、電子線、X線等が挙げられる。紫外線照射に用いる光源としては、太陽光線、ケミカルランプ、低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が使用できる。
 その後、ポストベークを行うことにより、具体的にはホットプレート、オーブンなどを用いて加熱することにより硬化(重合)を完結させることができる。
 なお、コーティングによる膜の厚さは、乾燥、硬化後において、通常0.01乃至50μm、好ましくは0.05乃至30μm、特に好ましくは0.1乃至30μmである。
<積層体>
 本発明はまた、上記硬化性組成物を基材上に塗布し塗膜を形成する工程、塗膜に紫外線を照射し硬化する工程により形成されている、基材の少なくとも一方の面にハードコート層を備える積層体に関する。
 ここで使用する基材や塗布方法、紫外線照射については、前述の<硬化膜>における基材、コーティング方法、紫外線照射の通りである。
 なお、前記積層体において、ハードコート層の膜厚が1乃至50μmであることが好ましい。
 本発明の硬化性組成物より得られる積層体におけるハードコート層は、平滑性と親油性(耐指紋性)を有する。
 このため、本発明の積層体は、電子機器や化粧品などの各種筐体の表面のハードコート層材料として有用である。
 なお、本発明において、耐指紋性とは、指紋付着後に指紋が目立ちにくく、また付着した場合の指紋の拭き取り除去が容易であることに加え、そもそも指紋が付着しにくい性質であることも包含する性能である。
 以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
 なお、実施例において、試料の調製及び物性の分析に用いた装置及び条件は、以下の通りである。
(1)13C NMRスペクトル
 装置:日本電子データム(株)製 JNM-ECA700
 溶媒:CDCl3
 基準ピーク:CDCl3(77.0ppm)
(2)ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)
 装置:東ソー(株)製 HLC-8220GPC
 カラム:昭和電工(株)製 Shodex(登録商標)GPC KF-804L、GPC KF-805L
 カラム温度:40℃
 溶媒:テトラヒドロフラン
 検出器:RI
(3)ガラス転移温度(Tg)測定
 装置:NETZSCH社製 Photo-DSC 204 F1 Phoenix(登録商標)
 測定条件:窒素雰囲気下
 昇温速度:5℃/分(25-160℃)
(4)5%重量減少時温度(Td5%)測定
 装置:(株)リガク製 TG8120
 測定条件:空気雰囲気下
 昇温速度:10℃/分(25-500℃)
(5)エアーブラシ(スプレー塗布)
 装置:アネスト岩田(株)製 HPプラス(商標)HP-TBCP
 噴霧ガス:窒素
 吹付圧力:0.2MPa
 噴霧距離:20cm
(6)乾燥器
 装置:アドバンテック東洋(株)製 無塵乾燥器DRC433FA
(7)UV照射
 装置:アイグラフィックス(株)製 H02-L41
(8)接触角測定
 装置:協和界面化学(株)製 DropMaster(商標)DM-501
 測定温度:20℃
 測定方法:測定溶媒が膜表面に付着してから10秒後の接触角を一つの膜に対して5回測定し、その平均値を接触角値とした。
 また、略記号は以下の意味を表す。
ADCP:トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジアクリレート[新中村化学工業(株)製 A-DCP]
DCP:トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジメタクリレート[新中村化学工業(株)製 DCP]
PSPA:反応性シリコーン[JNC(株)製 サイラプレーン(登録商標)FM-0721、重量平均分子量Mw5,000]
STA:ステアリルアクリレート[大阪有機化学工業(株)製 STA]
ADVN:2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)[和光純薬工業(株)製 V-65]
DPCA60:ブトキシ化ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート[日本化薬(株)製 KAYARAD(登録商標)DPCA-60]
EB5129:6官能ウレタンアクリレート[ダイセル・サイテック(株)製 EBECRYL(登録商標)5129]
EB8402:2官能ウレタンアクリレート[ダイセル・サイテック(株)製 EBECRYL(登録商標)8402]
EB860:2官能エポキシ化大豆油アクリレート[ダイセル・サイテック(株)製 EBECRYL(登録商標)860]
UV7605B:多官能ウレタンアクリレート[日本合成化学工業(株)製 紫光(登録商標)UV-7605B]
I184:1-ヒドロキシシクロヘキシル=フェニル=ケトン[BASFジャパン(株)製 IRGACURE(登録商標)184]
B3440:アクリル系レベリング剤[ビックケミー・ジャパン(株)製 BYK(登録商標)-3440]
B3441:アクリル系レベリング剤[ビックケミー・ジャパン(株)製 BYK(登録商標)-3441]
B3500:シリコーン系レベリング剤[ビックケミー・ジャパン(株)製 BYK(登録商標)-UV3500]
B3530:シリコーン系レベリング剤[ビックケミー・ジャパン(株)製 BYK(登録商標)-UV3530]
B3570:シリコーン系レベリング剤[ビックケミー・ジャパン(株)製 BYK(登録商標)-UV3570]
B361N:アクリル系レベリング剤[ビックケミー・ジャパン(株)製 BYK(登録商標)-361N]
PF75:アクリル系レベリング剤[共栄社化学(株)製 ポリフロー(商標)No.75]
BC:ブチルセロソルブ
IBA:イソブチルアルコール
MIBK:メチルイソブチルケトン
[参考例1]ADCP、STA、ADVNを用いた親油性高分岐ポリマー(親油性HBP)の製造
 300mLの反応フラスコに、MIBK91gを仕込み、撹拌しながら5分間窒素を流し込み、内液が還流するまで(およそ116℃)加熱した。
 別の200mLの反応フラスコに、モノマーAとしてADCP6.1g(20mmol)、モノマーBとしてSTA2.0g(6mmol)、重合開始剤CとしてADVN4.0g(16mmol)及びMIBK91gを仕込み、撹拌しながら5分間窒素を流し込み窒素置換を行なった。
 前述の300mLの反応フラスコ中の還流してあるMIBK中に、ADCP、STA、ADVNが仕込まれた前記200mLの反応フラスコから、滴下ポンプを用いて、内容物を30分間かけて滴下した。滴下終了後、さらに1時間撹拌した。
 次に、この反応液からロータリーエバポレーターを用いてMIBK163gを留去後、メタノール302gに添加してポリマーをスラリー状態で沈殿させた。このスラリーを減圧濾過し、真空乾燥して、白色粉末の目的物(親油性HBP)6.6gを得た。
 得られた目的物の13C NMRスペクトルを図1に示す。13C NMRスペクトルから算出した下記構造式に示す親油性HBPの単位構造組成(モル比)は、ADCPユニット[A]:STAユニット[B]:ADVNユニット[C]=72:14:14であった。また、目的物のGPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは7,100、分散度:Mw(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量)は2.4、ガラス転移温度Tgは71.9℃、5%重量減少温度Td5%は327.6℃であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
[参考例2]DCP、PSPA、STA、ADVN用いた含ケイ素高分岐ポリマー(Si-HBP-1)の製造
 300mLの反応フラスコに、MIBK100gを仕込み、撹拌しながら5分間窒素を流し込み、内液が還流するまで(およそ116℃)加熱した。
 別の200mLの反応フラスコに、モノマーDとしてDCP6.7g(20mmol)、モノマーEとしてPSPA1.0g(0.2mmol)、モノマーFとしてSTA3.2g(10mmol)、重合開始剤GとしてADVN3.0g(12mmol)及びMIBK100gを仕込み、撹拌しながら5分間窒素を流し込み窒素置換を行なった。
 前述の300mLの反応フラスコ中の還流してあるMIBK中に、DCP、PSPA、STA、ADVNが仕込まれた前記200mLの反応フラスコから、滴下ポンプを用いて、内容物を30分間かけて滴下した。滴下終了後、さらに1時間撹拌した。
 次に、この反応液からロータリーエバポレーターを用いてMIBK186gを留去後、メタノール332gに添加してポリマーをスラリー状態で沈殿させた。このスラリーを減圧濾過し、真空乾燥して、白色粉末の目的物(Si-HBP-1)4.1gを得た。
 得られた目的物の13C NMRスペクトルを図2に示す。13C NMRスペクトルから算出した下記構造式に示すSi-HBP-1の単位構造組成(モル比)は、DCPユニット[D]:PSPAユニット[E]:STAユニット[F]:ADVNユニット[G]=69:1:21:9であった。また、目的物のGPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは8,300、分散度:Mw/Mnは2.4、ガラス転移温度Tgは70.7℃、5%重量減少温度Td5%は292.5℃であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
[参考例3]DCP、PSPA、STA、ADVN用いた含ケイ素高分岐ポリマー(Si-HBP-2)の製造
 PSPAの使用量を0.5g(0.1mmol)に変更した以外は参考例2と同様に操作し、白色粉末の目的物(Si-HBP-2)4.2gを得た。
 得られた目的物の13C NMRスペクトルを図3に示す。13C NMRスペクトルから算出した下記構造式に示すSi-HBP-2の単位構造組成(モル比)は、DCPユニット[D]:PSPAユニット[E]:STAユニット[F]:ADVNユニット[G]=58:1:29:12であった。また、目的物のGPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは7,600、分散度:Mw/Mnは2.4、ガラス転移温度Tgは71.5℃、5%重量減少温度Td5%は293.7℃であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
[実施例1乃至5、比較例1乃至7]親油性ハードコートの作製及び評価1
 多官能モノマーとしてUV7605B 63質量部、EB5129 27質量部及びEB8402 10質量部(多官能モノマー合計100質量部)、参考例1で製造した親油性HBP 1質量部、表1に記載のレベリング剤、並びに重合開始剤としてI184 6質量部を、アセトン/IBA/MIBK/BCの混合溶媒(質量比46/22/18/14)606質量部に溶解し、固形分濃度15質量%の硬化性組成物を得た。
 55×90mmに切った厚さ2mmのABSシート[研究用/産業用ゴム・プラスチックカタログ#8000 コード番号:07-147-03]上部全面に、エアーブラシを用いて上記硬化性組成物を30乃至60秒間スプレーし塗布した。このシートを80℃の乾燥器内で3分間乾燥した後、露光量800mJ/cm2のUV光を照射し、親油性ハードコートを作製した。
 得られたハードコートの水及びオレイン酸の接触角を測定した。また、ハードコート表面の平滑性を以下の基準に従って目視で評価した。結果を表1に併せて示す。
<表面平滑性評価>
 A:ムラが無く平滑な表面が得られている
 B:表面の一部に微小なムラが発生しているが概ね平滑な表面が得られている
 C:ハードコート表面全体にセル状のムラが発生している
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
 表1に示すように、レベリング剤として含ケイ素高分岐ポリマーを添加した本発明の硬化性組成物から得られたハードコート(実施例1乃至5)は、表面の平滑性に優れ、かつオレイン酸接触角が低く親油性が付与されていた。これに対し、レベリング剤としてシリコーン系レベリング剤を添加したもの(比較例2乃至4)、アクリル系レベリング剤を添加したもの(比較例5乃至7)、及びレベリング剤を添加しないもの(比較例1)は、何れも平滑な表面が得られず表面全体にムラが発生していた。
[実施例6乃至7、比較例8乃至9]親油性ハードコートの作製及び評価2
 多官能モノマーとしてDPCA60 63質量部、EB860 27質量部及びEB8402 10質量部(多官能モノマー合計100質量部)を、レベリング剤として表2に記載のものをそれぞれ使用した以外は実施例1と同様に操作、評価した。結果を表2に併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 表2に示すように、レベリング剤として含ケイ素高分岐ポリマーを添加した本発明の硬化性組成物から得られたハードコート(実施例6乃至7)は、表面の平滑性に優れ、かつオレイン酸接触角が低く親油性が付与されていた。これに対し、レベリング剤としてアクリル系レベリング剤を添加したもの(比較例9)、及びレベリング剤を添加しないもの(比較例8)は、何れも平滑な表面が得られず表面全体にムラが発生していた。

Claims (28)

  1. (a)親油性高分岐ポリマー0.01乃至10質量部、
    (b)含ケイ素高分岐ポリマー0.0001乃至1質量部、
    (c)活性エネルギー線硬化性多官能モノマー100質量部、及び
    (d)活性エネルギー線によりラジカルを発生する重合開始剤0.1乃至25質量部
    を含む硬化性組成物であって、
     前記(a)親油性高分岐ポリマーが、分子内に2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーAと、分子内に炭素原子数6乃至30のアルキル基若しくは炭素原子数3乃至30の脂環基及び少なくとも1個のラジカル重合性二重結合を有するモノマーBとを、該モノマーAのモル数に対して5乃至200モル%の量の重合開始剤Cの存在下で重合させることにより得られる親油性高分岐ポリマーであり、かつ、
     前記(b)含ケイ素高分岐ポリマーが、分子内に2個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーDと、分子内にポリシロキサン鎖及び少なくとも1個のラジカル重合性二重結合を有するモノマーEと、分子内に炭素原子数6乃至30のアルキル基若しくは炭素原子数3乃至30の脂環基及び少なくとも1個のラジカル重合性二重結合を有するモノマーFとを、該モノマーDのモル数に対して5乃至200モル%量の重合開始剤Gの存在下で重合させることにより得られる含ケイ素高分岐ポリマーである、
    硬化性組成物。
  2.  前記モノマーDがビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有する化合物である、請求項1に記載の硬化性組成物。
  3.  前記モノマーDがジビニル化合物又はジ(メタ)アクリレート化合物である、請求項2に記載の硬化性組成物。
  4.  前記モノマーDが炭素原子数3乃至30の脂環基を有する化合物である、請求項1乃至請求項3のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
  5.  前記モノマーDがトリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレートである、請求項4に記載の硬化性組成物。
  6.  前記モノマーEがビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有する化合物である、請求項1乃至請求項5のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
  7.  前記モノマーEが下記式[2]で表される化合物である、請求項6に記載の硬化性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、R3は水素原子又はメチル基を表し、R4はケイ素原子でL2に結合するポリシロキサン鎖を表し、L2は炭素原子数1乃至6のアルキレン基を表す。)
  8.  前記モノマーEが下記式[3]で表される化合物である、請求項7に記載の硬化性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R3及びL2はそれぞれ前記式[2]における定義と同じ意味を表し、R5乃至R9はそれぞれ独立して炭素原子数1乃至6のアルキル基を表し、mは1乃至200の整数を表す。)
  9.  前記モノマーFがビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有する化合物である、請求項1乃至請求項8のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
  10.  前記モノマーFが下記式[4]で表される化合物である、請求項9に記載の硬化性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中、R10は水素原子又はメチル基を表し、R11は炭素原子数6乃至30のアルキル基又は炭素原子数3乃至30の脂環基を表す。)
  11.  前記重合開始剤Gがアゾ系重合開始剤である、請求項2乃至請求項10のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
  12.  前記(b)含ケイ素高分岐ポリマーが、前記モノマーDのモル数に対して0.01乃至10モル%量の前記モノマーE及び10乃至300モル%量の前記モノマーFを用いて得られる含ケイ素高分岐ポリマーである、請求項1乃至請求項11のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
  13.  前記モノマーAがビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有する化合物である、請求項1乃至請求項12のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
  14.  前記モノマーAがジビニル化合物又はジ(メタ)アクリレート化合物である、請求項13に記載の硬化性組成物。
  15.  前記モノマーAが炭素原子数3乃至30の脂環基を有する化合物である、請求項1乃至請求項14のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
  16.  前記モノマーAがトリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレートである、請求項15に記載の硬化性組成物。
  17.  前記モノマーBがビニル基又は(メタ)アクリル基の何れか一方を少なくとも1つ有する化合物である、請求項1乃至請求項16のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
  18.  前記モノマーBが下記式[1]で表される化合物である、請求項17に記載の硬化性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、R1は水素原子又はメチル基を表し、R2は炭素原子数6乃至30のアルキル基又は炭素原子数3乃至30の脂環基を表し、L1は炭素原子数2乃至6のアルキレン基を表し、nは0乃至30の整数を表す。)
  19.  前記nが0である、請求項18に記載の硬化性組成物。
  20.  前記重合開始剤Cがアゾ系重合開始剤である、請求項13乃至請求項19のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
  21.  前記(a)親油性高分岐ポリマーが、前記モノマーAのモル数に対して5乃至300モル%の量の前記モノマーBを用いて得られる親油性高分岐ポリマーである、請求項1乃至請求項20のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
  22.  前記(c)多官能モノマーが、多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物からなる群から選ばれる少なくとも1つである、請求項1乃至請求項21のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
  23.  前記(d)重合開始剤がアルキルフェノン化合物である、請求項1乃至請求項22のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
  24.  さらに(e)溶媒を含む、請求項1乃至請求項23のうち何れか一項に記載の硬化性組成物。
  25.  請求項1乃至請求項24のうち何れか一項に記載の硬化性組成物より得られる硬化膜。
  26.  基材の少なくとも一方の面にハードコート層を備える積層体であって、該ハードコート層が、請求項1乃至請求項24のうち何れか一項に記載の硬化性組成物を基材上に塗布し塗膜を形成する工程、塗膜に紫外線を照射し硬化する工程、により形成されている、積層体。
  27.  前記塗膜形成工程において塗布がスプレー塗布によるものである、請求項26に記載の積層体。
  28.  前記ハードコート層が1乃至50μmの膜厚を有する、請求項27に記載の積層体。
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