WO2018174102A1 - シート用硬化性組成物、硬化物及びその製造方法、立体成型用シート、光学部材、レンチキュラーシート、並びに3次元構造物 - Google Patents

シート用硬化性組成物、硬化物及びその製造方法、立体成型用シート、光学部材、レンチキュラーシート、並びに3次元構造物 Download PDF

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WO2018174102A1
WO2018174102A1 PCT/JP2018/011215 JP2018011215W WO2018174102A1 WO 2018174102 A1 WO2018174102 A1 WO 2018174102A1 JP 2018011215 W JP2018011215 W JP 2018011215W WO 2018174102 A1 WO2018174102 A1 WO 2018174102A1
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WO
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group
sheet
curable composition
meth
carbon atoms
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PCT/JP2018/011215
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直澄 白岩
貴康 永井
直之 師岡
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富士フイルム株式会社
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  • the present disclosure relates to a curable composition for a sheet, a cured product and a method for producing the same, a sheet for three-dimensional molding, an optical member, a lenticular sheet, and a three-dimensional structure.
  • a curable composition contains a polymerizable resin and an initiator, is cured by causing a polymerization reaction by heat or light, and is widely used in various applications.
  • curing a curable composition is utilized widely, such as an optical member, a gas barrier film, a protective film, an optical filter, an antireflection film.
  • the cured product obtained by curing the curable composition is used for various members such as an antireflection film, a transparent pixel, a transparent insulating film, and a planarization film.
  • the optical structure of the optical member is not limited to a flat surface shape, for example, and is used for a brightness enhancement lens and a diffusion lens of a liquid crystal backlight, and a screen of a video projection television.
  • Examples include Fresnel lenses and micro lenses.
  • a desired geometrical optical performance is obtained mainly by forming a fine structure with a resin material.
  • a lenticular sheet using a lenticular lens in which convex lenses having a semicylindrical surface are arranged in parallel is known as a medium for displaying different images depending on viewing angles.
  • an image sequence group lenticular image
  • a plurality of interlaced images are combined is arranged on the back side of the lenticular lens (the surface opposite to the semi-cylindrical surface of the convex lens).
  • optical materials and optical screens are expected to be used for various commercial purposes.
  • the applications proposed heretofore are mostly used in a two-dimensional form such as a sheet or a film, and are not often applied to a three-dimensional form formed into a three-dimensional shape.
  • an ultraviolet curable resin composition for Fresnel lenses containing ethylene dimethacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, and a polymerization initiator is applied to a mold and irradiated with ultraviolet rays.
  • a technique for producing a Fresnel lens that is taken out of a mold and has excellent adhesion to a substrate has been described (see, for example, JP-A-08-165316).
  • an ultraviolet curable composition for an optical sheet containing phenoxyethyl acrylate, neopentyl glycol-modified trimethylolpropane diacrylate, and a radical polymerization initiator is supplied to a prism mold, and after being irradiated with ultraviolet rays, peeled from the mold, A technique for producing a prism sheet excellent in adhesion to a substrate as an optical sheet has been disclosed (see, for example, JP-A-2001-226418).
  • a composition containing a polymerizable unsaturated group-containing monomer having no hydroxyl group, urethane acrylate, and a conductive material amount is disclosed as a photo-curable resin composition having excellent adhesion to a resin film (for example, a special feature) No. 2016-74884). Further, as an example of applying a curable composition in film applications, there is a disclosure relating to a technique for imparting hard coat properties by a composition containing polyfunctional acrylates, silica particles, high molecular weight monomers, etc. No. 287308).
  • the photocurable resin composition described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-74884 contains a relatively high molecular weight urethane compound, so that the hardness cannot be secured, and as a result, there is a problem with the abrasion resistance after stretching. .
  • the composition described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-287308 has poor adhesion to the substrate even if high hardness is obtained, and as a result, it is easily peeled off by stretching, and the rub resistance after stretching cannot be ensured.
  • the problem to be solved by one embodiment of the present invention is to provide a curable composition for a sheet that is excellent in adhesion of the resulting cured product to a substrate and excellent in abrasion resistance after stretching.
  • Other embodiment of this invention is providing the hardened
  • Another embodiment of the present invention is to provide a three-dimensional molding sheet, a lenticular sheet, an optical member, and a three-dimensional structure having a cured product excellent in adhesion to a base material and stretch rub resistance.
  • the stretch rub resistance means scratch resistance after stretching a cured product of the curable composition (hereinafter also referred to as “rubbing resistance after stretching”).
  • adhesion to a substrate refers to the difficulty of peeling a cured product obtained by curing the curable composition to the substrate, and resistance to tape peeling.
  • the base material adhesion in the present disclosure is further evaluated by bending resistance that does not peel off the cured product when the sheet is bent and bent by 180 ° when a sheet having a cured product obtained by curing the curable composition is produced. It is preferable to indicate the adhesiveness.
  • Means for solving the above problems include the following aspects. ⁇ 1> A functional compound containing a nitrogen atom and a polymerizable group, a polymerizable compound having a molecular weight of 300 or less, a polyfunctional monomer having two or more (meth) acryloyl groups other than the polymerizable compound, and light A radical polymerization initiator, Three-dimensional molding which does not contain a urethane (meth) acrylate compound, or the content of the urethane (meth) acrylate compound is more than 0% by mass and less than 4% by mass with respect to the total mass of the curable composition for sheets. It is a curable composition for sheet
  • R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • X 1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and X 1 may be the same or different and may form a ring with each other.
  • R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 7 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • X 2 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. At least one of R 5 , R 6 and R 7 contains a nitrogen atom bonded to a carbon atom of the hydrocarbon group.
  • X 2 , R 5 , R 6 and R 7 may be the same or different and may form a ring with each other.
  • the polymerizable compound is a sheet curability according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the polar value component ( ⁇ p) of the SP value is in the range of 5 MPa (1/2) to 15 MPa (1/2) . It is a composition.
  • the content of the polymerizable compound is 15% by mass to 50% by mass with respect to the solid content of the curable composition for sheets, and the content for a sheet according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3> It is a curable composition.
  • ⁇ 5> The polyfunctional monomer according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the polyfunctional monomer is at least one polyfunctional monomer selected from the group consisting of a bifunctional monomer, a trifunctional monomer, and a tetrafunctional monomer. It is a curable composition for sheets.
  • ⁇ 6> A cured product obtained by curing the curable composition for sheets according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>.
  • ⁇ 7> A step of preparing the curable composition for a sheet according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, and a step of curing the curable composition for a sheet by irradiation with active energy rays. It is a manufacturing method of hardened
  • ⁇ 8> A sheet for three-dimensional molding having a cured product of the curable composition for a sheet according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>.
  • ⁇ 9> An optical member having a cured product of the curable composition for sheets according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>.
  • ⁇ 10> A lenticular sheet having a cured product of the curable composition for a sheet according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>.
  • ⁇ 11> A three-dimensional structure which is a three-dimensional molded product of the solid molding sheet according to ⁇ 8> or the lenticular sheet according to ⁇ 10>.
  • a curable composition for a sheet that is excellent in adhesion of the obtained cured product to a substrate and stretch rub resistance.
  • stretching abrasion resistance, and its manufacturing method are provided.
  • a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • an upper limit value or a lower limit value described in a numerical range may be replaced with an upper limit value or a lower limit value in another numerical range.
  • the upper limit value or the lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with the values shown in the examples.
  • process in the present specification is not limited to an independent process, and is included in this term if the intended purpose of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes. .
  • (meth) acryl is a term used in a concept including both acryl and methacryl
  • (meth) acryloyl is a term used as a concept including both acryloyl and methacryloyl. It is.
  • the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) in the present disclosure are TSKgel GMHxL, TSKgel G4000HxL, and TSKgel G2000HxL (all trade names manufactured by Tosoh Corporation) unless otherwise specified.
  • the molecular weight is detected by a gel permeation chromatography (GPC) analyzer with a solvent THF (tetrahydrofuran) and a differential refractometer and converted using polystyrene as a standard substance.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the curable composition for a sheet of the present disclosure is a curable composition applied to the production of a sheet used for three-dimensional molding.
  • the curable composition for a sheet of the present disclosure includes a functional group containing a nitrogen atom and a polymerizable group, a polymerizable compound having a molecular weight of 300 or less, and two or more (meth) acryloyl groups other than the polymerizable compound.
  • the curable composition for sheets of the present disclosure may contain other components other than the urethane (meth) acrylate compound as necessary.
  • a photocurable resin composition containing a relatively high molecular weight urethane compound is inferior in abrasion resistance after stretching because the hardness cannot be ensured.
  • high hardness is expected, but the adhesion to the substrate is poor, and therefore it is easy to peel off by stretching, and it is possible to ensure the rub resistance after stretching. Can not.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and includes a relatively low molecular weight (molecular weight 300 or less) polymerizable compound having a functional group containing a nitrogen atom, and a bifunctional or higher (meth) acrylic monomer, And it is set as the composition which does not contain a urethane (meth) acrylate compound or contains only in a small range.
  • the cured product obtained by curing the curable composition for sheets has a nitrogen atom, so that it interacts with the substrate, contributes to improving the adhesion of the cured product to the substrate, and further has a hardness.
  • cured material is further improved because it is high and the content rate of a urethane (meth) acrylate compound is small.
  • the adhesion to the substrate is improved, and the rub resistance after stretching (stretch rub resistance) is drastically improved.
  • the curable composition for a sheet of the present disclosure is compatible with substrate adhesion and stretch rub resistance.
  • seats of this indication is excellent also in hardness, while being excellent in base-material adhesiveness and extending
  • the curable composition for a sheet of the present disclosure contains at least one of a polymerizable compound having a functional group containing a nitrogen atom and a polymerizable group and having a molecular weight of 300 or less (hereinafter also referred to as a specific polymerizable compound). .
  • a polymer is formed by an addition polymerization reaction between the specific polymerizable compounds and an addition polymerization reaction with a “polyfunctional monomer having two or more (meth) acryloyl groups” described later.
  • a cured product having a functional group containing a nitrogen atom bonded thereto.
  • the “polymerizable group” is preferably a group having an ethylenically unsaturated double bond.
  • the “functional group containing a nitrogen atom” is not particularly limited as long as it is a group containing a nitrogen atom.
  • heterocyclic groups such as a group, a pyrrolidine ring group, a pyrazole ring group, a morpholine ring group, and a triazine ring group.
  • the molecular weight of the specific polymerizable compound of this indication is 300 or less.
  • the curable composition for sheets can form a cured product having excellent adhesion to the substrate.
  • the molecular weight of the specific polymerizable compound is preferably 250 or less, more preferably 150 or less, and still more preferably 100 or less, from the same viewpoint as described above.
  • the lower limit of the molecular weight of the specific polymerizable compound is not particularly limited, but is preferably 50 or more.
  • the molecular weight of the specific polymerizable compound is determined by arithmetic calculation from the chemical formula.
  • the specific polymerizable compound preferably has a SP value polar term component ( ⁇ p ) in the range of 5 MPa (1/2) to 15 MPa (1/2) .
  • ⁇ p SP value polar term component
  • the substrate is preferably a resin substrate having a ⁇ p of 5 MPa (1/2) to 15 MPa (1/2) . Details of the resin substrate will be described later.
  • the substrate is, for example, polymethyl methacrylate (PMMA), since the ⁇ p of PMMA is 10.5 MPa (1/2) , the effect of improving the adhesion of the cured product to the substrate by including the specific polymerizable compound is effective. high.
  • the ⁇ p of the specific polymerizable compound preferably 7MPa (1/2) ⁇ 13MPa (1/2 ) is, 10.5MPa (1/2) ⁇ 11MPa ( 1/2) is more preferable.
  • the polar term component ( ⁇ p) of the SP value is a value calculated by the Hansen solubility parameter.
  • the Hansen solubility parameter is composed of intermolecular dispersion energy ( ⁇ d), intermolecular polarity energy ( ⁇ p), and intermolecular hydrogen bonding energy ( ⁇ h).
  • HSPiP version 4.1.07 software is used.
  • the specific polymerizable compound include compounds represented by the following general formula (I) or general formula (II).
  • the specific polymerizable compounds when the compound represented by the general formula (I) or the general formula (II) is contained, the effect of improving the adhesion of the cured product to the substrate and the rub resistance after stretching is large, and the hardness The improvement effect is also high.
  • R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent.
  • R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • X 1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and X 1 may be the same or different and may form a ring with each other.
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent in R 1 and R 2 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a hexyl group. . Among these, a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms is more preferable. As the hydrocarbon group, an alkyl group is preferable.
  • R 1 and R 2 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom.
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent in R 3 and R 4 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a t-butyl group, and a hexyl group. And cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
  • R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a ring.
  • the ring formed by combining R 3 and R 4 is preferably a saturated heterocyclic ring.
  • substituent group T examples include groups in the substituent group T shown below.
  • An alkyl group preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, particularly preferably 1 to 6 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, isopropyl group, tert-butyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-hexadecyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (preferably having 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 8 carbon atoms, particularly preferably 2 to 6 carbon atoms).
  • a vinyl group for example, a vinyl group, an allyl group, a 2-butenyl group, a 3-pentenyl group, etc.
  • an alkynyl group preferably having 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 8 carbon atoms, particularly preferably 2 to 8 carbon atoms.
  • 6 such as propargyl group and 3-pentynyl group
  • aryl group preferably having 6 to 20 carbon atoms, more preferably To 15 and particularly preferably 6 to 12, for example, phenyl group, biphenyl group, naphthyl group, etc.
  • amino group preferably having 0 to 15 carbon atoms, more preferably 0 to 10 carbon atoms, particularly preferably 0 to 6, for example, amino group, methylamino group, dimethylamino group, diethylamino group, dibenzylamino group, etc.
  • alkoxy group preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms
  • aryloxy group preferably having 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 and particularly preferably 6).
  • acyl group (preferably having 1 to 15 carbon atoms) More preferably, it is 1 to 10, particularly preferably 1 to 8, and examples thereof include an acetyl group, a benzoyl group, a formyl group, a pivaloyl group, etc.), an alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 15 carbon atoms, more preferably Is 2 to 10, particularly preferably 2 to 8, and examples thereof include a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group.), An aryloxycarbonyl group (preferably having 7 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 16, Particularly preferred is 7 to 10, for example, a phenyloxycarbonyl group, etc.), an acyloxy group (preferably having 2 to 15 carbon atoms, more preferably 2 to 10 and particularly preferably 2 to 8; An acetoxy group, a benzoyloxy group, etc.), an acylamin
  • An alkoxycarbonylamino group (preferably having 2 to 15 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, particularly preferably 2 to 8 carbon atoms such as a methoxycarbonylamino group), an aryloxycarbonylamino group (preferably 7 to 15 carbon atoms, more preferably 7 to 13 carbon atoms, particularly preferably 7 to 10 carbon atoms such as a phenyloxycarbonylamino group), sulfonylamino groups (preferably 1 to 15 carbon atoms, more Preferably, it is 1 to 10, particularly preferably 1 to 8, and examples thereof include methanesulfonylamino group, benzenesulfonylamino group, etc.), sulfamoyl group (preferably having 0 to 15 carbon atoms, more preferably 0 to 10 carbon atoms).
  • sulfamoyl group such as sulfamoyl group, methylsulfamo Group, dimethylsulfamoyl group, phenylsulfamoyl group, etc.
  • carbamoyl group preferably having 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, particularly preferably 1 to 8 carbon atoms.
  • an alkylthio group preferably having 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, particularly preferably 1 to 8 carbon atoms.
  • a sulfonyl group preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably -12, such as a mesyl group, a tosyl group, etc.
  • a sulfinyl group preferably having a carbon atom number of 1-20, more preferably 1-16, particularly preferably 1-12, such as a methanesulfinyl group).
  • ureido groups preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms such as ureido group, methylureido group, phenylureido group.
  • Phosphoric acid amide groups preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms such as diethyl phosphoric acid amide and phenylphosphoric acid amide).
  • R 3 and R 4 are preferably a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and still more preferably a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group an alkyl group is preferable.
  • the saturated heterocyclic ring include a pyrrolidine ring, a piperidine ring, and a morpholine ring.
  • R 3 and R 4 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 3 and R 4 are bonded to each other. Also preferred are morpholine rings formed in this manner.
  • hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms that may have a substituent in X 1 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Among these, a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms is more preferable. As the hydrocarbon group, an alkyl group is preferable. Examples of the substituent that the hydrocarbon group may have include the group in the substituent group T described above. Among the above, X 1 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms.
  • R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent.
  • R 7 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • X 2 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
  • At least one of R 5 , R 6 and R 7 contains a nitrogen atom bonded to a carbon atom of the hydrocarbon group.
  • X 2 , R 5 , R 6 and R 7 may be the same or different and may form a ring with each other.
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent in R 5 and R 6 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a hexyl group. . Among these, a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms is more preferable. As the hydrocarbon group, an alkyl group is preferable. Among the above, R 5 and R 6 are preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms.
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms that may have a substituent in R 7 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a hexyl group. . Among them, R 7 is preferably a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. As the hydrocarbon group, an alkyl group is preferable. Among the above, R 7 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Examples of the substituent that the hydrocarbon group may have include the group in the substituent group T described above.
  • R 5 , R 6 and R 7 is a group containing a nitrogen atom, and at least one of R 5 , R 6 and R 7 is a hydrocarbon group substituted with a nitrogen-containing group, Or a cyano group is preferable.
  • the hydrocarbon group substituted with a nitrogen-containing group is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms substituted with a nitrogen-containing group.
  • Preferred examples of the hydrocarbon group substituted with a nitrogen-containing group in R 5 , R 6 and R 7 include —C n H 2n NR 11 R 12 .
  • R 11 and R 12 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or —COOR 13 , and R 13 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a ring.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in R 11 , R 12 and R 13 include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group and a t-butyl group.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms substituted with a nitrogen-containing group include 1-cyanoethyl group, cyanomethyl group, N, N-dimethylaminoethyl group, methoxycarbonylaminoethyl group and the like.
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms that may have a substituent in X 2 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group.
  • a hydrocarbon group having 4 to 4 carbon atoms is preferable, and a hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms is more preferable.
  • As the hydrocarbon group an alkyl group is preferable.
  • X 2 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms.
  • the content of the specific polymerizable compound in the curable composition for sheets is preferably in the range of 15% by mass to 50% by mass with respect to the solid content of the curable composition for sheets.
  • the content of the specific polymerizable compound is 15% by mass or more, the substrate adhesion and the stretch rub resistance are excellent.
  • the content of the specific polymerizable compound is 50% by mass or less, the shape retention of the cured product is more stably imparted, and it is suitable for avoiding crushing of the three-dimensional portion.
  • the content of the specific polymerizable compound is more preferably 20% by mass to 50% by mass, and more preferably 25% by mass to 50% by mass because the effect of improving the adhesion to the base material and the stretch abrasion resistance is remarkable and the hardness is excellent. More preferred is mass%.
  • the curable composition for a sheet of the present disclosure contains at least one multifunctional monomer having two or more (meth) acryloyl groups. Since it contains a polyfunctional monomer, it has excellent rub resistance after stretching and excellent hardness.
  • the polyfunctional monomer in the present disclosure does not include the specific polymerizable compound described above.
  • bifunctional monomer having two (meth) acryloyl groups include tricyclodecane dimethanol di (meth) acrylate, diethylene glycol monoethyl ether di (meth) acrylate, dimethylol dicyclopentane di (meth) acrylate, Di (meth) acrylated isocyanurate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, ethylene oxide (hereinafter abbreviated as “EO”) modified 1,6- Hexanediol di (meth) acrylate, epichlorohydrin (hereinafter referred to as “ECH”) modified 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, allyloxy polyethylene glycol (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) ) Acrylate, EO Bisphenol A di (meth) acrylate, propylene glyco
  • A-DCP tricyclodecane methanol diacrylate
  • A-HD-N 1,9-nonane manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • Diol di (meth) acrylate) or the like can be used.
  • trifunctional monomer having three (meth) acryloyl groups include isocyanuric acid ethylene oxide (EO) modified tri (meth) acrylate, ECH modified glycerol tri (meth) acrylate, EO modified glycerol tri (meth) acrylate, PO-modified glycerol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, EO-modified phosphate tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, caprolactone-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO-modified tri Examples include methylolpropane tri (meth) acrylate and PO-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate.
  • EO isocyanuric acid ethylene oxide
  • Examples of commercially available products are M-315 (isocyanuric acid ethylene oxide (EO) -modified triacrylate) manufactured by Toagosei Co., Ltd., and A-TMPT (trimethylolpropane tri (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.). (Meth) acrylate) and the like can be used.
  • EO isocyanuric acid ethylene oxide
  • A-TMPT trimethylolpropane tri (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.).
  • (Meth) acrylate) and the like can be used.
  • tetrafunctional monomers having four (meth) acryloyl groups include pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, ethoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate, diglycerin ethylene oxide (EO) wrinkled modified (meth) acrylate and the like.
  • A-TMMT penentaerythritol tetraacrylate
  • AD-TMP ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate
  • pentafunctional or higher functional monomer having 5 or more (meth) acryloyl groups include pentafunctional monomers such as dipentaerythritol pentaacrylate, hexafunctional monomers such as dipentaerythritol hexaacrylate, and mixtures thereof. Can be mentioned.
  • kayarad DPHA dipentaerythritol hexaacrylate manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. can be used.
  • the number of functional groups of the polyfunctional monomer of the present disclosure is preferably 2 to 4, more preferably 2 to 3. That is, the polyfunctional monomer of the present disclosure is preferably a polyfunctional monomer selected from the group consisting of a bifunctional monomer, a trifunctional monomer, and a tetrafunctional monomer.
  • the number of functional groups of the polyfunctional monomer is 4 or less, the uniformity of the cross-linking density can be maintained more favorably, and cracks are hardly generated, and more excellent stretchability can be ensured.
  • composition containing only a monofunctional monomer but a composition containing a polyfunctional monomer, so that hardness can be ensured, shape retention is stably imparted, and collapse of a three-dimensional part is avoided. Can do.
  • a bifunctional or trifunctional (meth) acrylate compound having an isocyanuric ring structure is preferable.
  • a trifunctional (meth) acrylate compound having an isocyanuric ring structure is more preferable.
  • bifunctional or trifunctional (meth) acrylate compound having an isocyanuric ring structure examples include di (meth) acrylated isocyanurate, isocyanuric acid ethylene oxide (hereinafter also referred to as “EO”) modified tri (meth).
  • EO isocyanuric acid ethylene oxide
  • examples thereof include acrylate and isocyanuric acid ethylene oxide-modified di (meth) acrylate.
  • isocyanuric acid ethylene oxide-modified tri (meth) acrylate is particularly preferable.
  • bifunctional or trifunctional (meth) acrylate compound having an isocyanuric ring structure a compound represented by the following formula ICT or formula ICD from the viewpoint of the substrate adhesion of the obtained cured product and the abrasion resistance after stretching.
  • a compound represented by the formula ICT is particularly preferable.
  • L 1C , L 2C and L 3C each independently represent an alkylene group or -L 4C- (OL-5 C ) nt- , and L 4C and L 5C each independently Represents an alkylene group, nt represents an integer of 1 or more, R 1C , R 2C and R 3C each independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 4C represents a hydrogen atom, an alkyl group or a hydroxyalkyl group.
  • -L 6C- ( OL 7 C ) nd -OH, L 6C and L 7C each independently represent an alkylene group, and nd represents an integer of 1 or more.
  • L 1C , L 2C and L 3C are each independently preferably an alkylene group, more preferably an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and particularly preferably an ethylene group.
  • L 4C and L 6C are each independently preferably an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and more preferably an ethylene group.
  • L 5C and L 7C are each independently preferably an ethylene group or a propylene group, more preferably an ethylene group or a 1,2-propylene group, and particularly preferably an ethylene group.
  • Nt and nd are each independently preferably an integer of 1 to 20, more preferably an integer of 1 to 8, and particularly preferably an integer of 1 to 4.
  • R 1C , R 2C and R 3C are preferably hydrogen atoms.
  • R 4C is preferably an alkyl group, a hydroxyalkyl group, or —L 6C — ( OL 7 C ) nd —OH, and is preferably a hydroxyalkyl group or —L 6C — ( OL 7 C ) nd It is more preferably —OH, further preferably a hydroxyalkyl group, and particularly preferably a hydroxyethyl group.
  • bifunctional or trifunctional (meth) acrylate compound having an isocyanuric ring structure examples include isocyanuric acid alkylene oxide-modified tri (meth) acrylate, isocyanuric acid alkylene oxide-modified di (meth) acrylate, and tri (meth) acryloxy.
  • examples thereof include alkylated isocyanurates and di (meth) acryloxyalkylated isocyanurates.
  • At least one compound selected from the group consisting of isocyanuric acid ethylene oxide-modified tri (meth) acrylate and isocyanuric acid ethylene oxide-modified di (meth) acrylate is preferable, and isocyanuric acid ethylene oxide-modified tri (meth) acrylate. Is particularly preferred.
  • a commercially available product may be used for the bifunctional or trifunctional (meth) acrylate compound having an isocyanuric ring structure.
  • Aronix series manufactured by Toagosei Co., Ltd. ( For example, M-315, M-313, M-215, etc.) can be preferably used.
  • the sheet curable composition of the present disclosure may include one or more polyfunctional monomers having two or more (meth) acryloyl groups, or may include two or more.
  • the content of the polyfunctional monomer having two or more (meth) acryloyl groups in the curable composition for sheets is preferably 1% by mass to 80% by mass with respect to the total mass of the curable composition for sheets. 10 mass% to 50 mass% is more preferable, and 30 mass% to 50 mass% is more preferable.
  • the content of the polyfunctional monomer is 1% by mass or more, the hardness becomes better and the stretching abrasion resistance becomes better. Moreover, the shape retainability of the cured product is stably imparted, and the collapse of the three-dimensional portion can be avoided.
  • stretchability is favorable in content of a polyfunctional monomer being 50 mass% or less, and generation
  • the sheet curable composition of the present disclosure contains at least one radical photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator is preferable to the thermal polymerization initiator from the viewpoint of scratch resistance and high-temperature stretchability of the resulting cured product, and among these, the photo radical polymerization initiator is more preferable.
  • the radical photopolymerization initiator is not particularly limited in structure.
  • 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl ] -2-Hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-1- ⁇ 4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl ⁇ -2-methyl -Propan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropa 1-one and the like.
  • IRGACURE series (example: IRGACURE TPO, IRGACURE 819, IRGACURE 651, IRGACURE 184, IRGACURE 1173 manufactured by BASF) may be used.
  • IRGACURE 2959, IRGACURE 127, IRGACURE 907, etc. may be used.
  • the curable composition for a sheet of the present disclosure may contain one type of radical photopolymerization initiator, or may contain two or more types.
  • the content of the radical photopolymerization initiator in the curable composition for a sheet from the viewpoint of the base material adhesion and the stretch rub resistance of the obtained cured product, the total mass of the curable composition for the sheet, 0.05 mass% to 10 mass% is preferable, 0.1 mass% to 10 mass% is more preferable, 0.1 mass% to 5 mass% is still more preferable, and 0.5 mass% to 3 mass% is particularly preferable. .
  • the content of the radical photopolymerization initiator is 0.05% by mass (preferably 0.1% by mass) or more, the curing reaction proceeds more favorably and the hardness and the stretch rub resistance are excellent. Moreover, although content of radical photopolymerization initiator may exceed 10 mass%, the effect by setting it as content exceeding 10 mass% is small.
  • the curable composition for a sheet of the present disclosure does not contain a urethane (meth) acrylate compound, or the content of the urethane (meth) acrylate compound is 0% by mass with respect to the total mass of the curable composition for a sheet. Over 4% by mass.
  • the urethane (meth) acrylate compound is a relatively high molecular weight compound, if it contains a urethane (meth) acrylate compound, the hardness tends to decrease, and the adhesion of the cured product to the substrate tends to decrease. is there. Decrease in the adhesion of the cured product to the base material causes peeling of the cured product and impairs the abrasion resistance after stretching.
  • “Not containing a urethane (meth) acrylate compound” means that the content of the urethane (meth) acrylate compound in the curable composition for a sheet of the present disclosure is 0 (zero) mass%. Further, when the content of the urethane (meth) acrylate compound is not 0% by mass (when the content exceeds 0% by mass), the content is less than 4% by mass. It is intended to permit the case where it is inevitably contained to such an extent that the effect is not significantly impaired.
  • Each content in the curable composition for use is such that (A) the specific polymerizable compound is 15% by mass to 50% by mass with respect to the solid content of the curable composition for sheet, and (B) two or more
  • the polyfunctional monomer having a (meth) acryloyl group is 1% by mass to 80% by mass
  • (C) the radical photopolymerization initiator is 0.1% by mass to 5% by mass
  • the acrylate compound is preferably 0% by mass to 4% by mass, and further, (A) the specific polymerizable compound is 25% by mass to 50% by mass, and (B) two or more (meth) acryloyl groups A polyfunctional monomer having 0% by mass to 50% by mass
  • the sheet curable composition of the present disclosure may include other components in addition to the above components.
  • the curable composition for a sheet of the present disclosure may contain other components such as an organic solvent and inorganic particles, if necessary, in addition to the above components.
  • the organic solvent include toluene and methyl ethyl ketone. Since the curable composition for a sheet of the present disclosure contains the above-described specific polymerizable compound, the polymerizable compound also functions as a solvent and does not need to contain an organic solvent separately.
  • the inorganic particles include so-called filler particles such as silicon dioxide (silica).
  • Examples of the inorganic particles include commercially available organosilica sol MEK-ST series (eg, MEK-ST-40, MEK-ST-L, etc.) manufactured by Nissan Chemical Industries.
  • the curable composition for a sheet of the present disclosure is preferably a composition that can be cured by active energy rays.
  • Active energy rays are radiation that can give energy to generate polymerization initiation species in the curable composition by irradiation, and include ⁇ rays, ⁇ rays, X rays, ultraviolet rays, visible rays, electron rays, etc. To do. Among these, from the viewpoint of curing sensitivity and device availability, ultraviolet rays and electron beams are preferable, and ultraviolet rays are more preferable.
  • the curable composition for a sheet of the present disclosure is preferably an active energy ray-curable curable composition, and more preferably an oil-based polymerizable composition.
  • the curable composition for a sheet of the present disclosure does not contain water and a volatile solvent as much as possible, and even if it is contained, it is preferably 5% by mass or less based on the total mass of the curable composition. It is more preferably 1% by mass or less, and further preferably 0.5% by mass or less.
  • the glass transition temperature (Tg) of the obtained cured product may exceed 90 ° C. from the viewpoint of the substrate adhesion and the stretch rub resistance of the obtained cured product. Preferably, it is 95 ° C. or more and 200 ° C. or less, and more preferably 100 ° C. or more and 180 ° C. or less.
  • the cured product of the present disclosure is obtained by curing the curable composition for a sheet of the present disclosure described above.
  • the optical member of this indication has a hardened
  • the cured product of the present disclosure can be suitably used as an optical member, and a cylindrical lens, a prism, a hemispherical microlens, a Fresnel lens, or the like can be more suitably used as a convex lens, and a plurality of convex lenses ( It can be particularly preferably used as a lenticular lens in which a cylindrical lens) is arranged in parallel.
  • the method for producing the cured product of the present disclosure is not particularly limited.
  • the curing of the curable composition for a sheet of the present disclosure may be photocuring (curing by irradiation with active energy rays) or thermosetting. However, photocuring is preferable.
  • the cured product of the present disclosure is not particularly limited as long as it is a cured product using the above-described curable composition for a sheet of the present disclosure. It is manufactured by the manufacturing method of an object.
  • the method for producing a cured product of the present disclosure includes a step of preparing the above-described curable composition for a sheet of the present disclosure (hereinafter, also referred to as “composition preparing step”), and an activity energy of the curable composition for a sheet.
  • composition preparing step a step of preparing the above-described curable composition for a sheet of the present disclosure
  • cuing step an activity energy of the curable composition for a sheet.
  • a step of curing by irradiation with a line hereinafter also referred to as “curing step”
  • composition preparation step the curable composition for a sheet of the present disclosure described above is prepared.
  • the specific polymerizable compound, the polyfunctional monomer having two or more (meth) acryloyl groups, and the radical photopolymerization initiator are included, and the urethane (meth) acrylate compound is not contained.
  • the content of the urethane (meth) acrylate compound is 0% by mass or less and less than 4% by mass with respect to the total mass of the sheet curable composition, or a sheet curable composition is prepared, Or the said curable composition prepared previously is prepared. Details of each component of the curable composition for a sheet of the present disclosure are as described above, and preferred embodiments are also the same.
  • a curable composition for a sheet can be prepared by mixing a specific polymerizable compound, a polyfunctional monomer having two or more (meth) acryloyl groups, and a radical photopolymerization initiator. .
  • the curable composition for sheets is cured by irradiation with active energy rays.
  • a cured product of the curable composition for sheets is obtained.
  • light sources for generating active energy rays mercury lamps, metal halide lamps, ultraviolet (UV) fluorescent lamps, gas lasers, solid lasers, and the like are widely known.
  • a semiconductor ultraviolet light emitting device may be applied as a light source, and an LED (Light Emitting Diode) and an LD (Laser Diode) are also suitable in terms of small size, long life, high efficiency, and low cost.
  • a metal halide lamp an ultra high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a mercury xenon lamp, an LED or a blue-violet laser is preferable.
  • an ultra-high pressure mercury lamp capable of irradiating light with a wavelength of 365 nm, 405 nm, or 436 nm
  • a high-pressure mercury lamp capable of irradiating light with a wavelength of 365 nm, 405 nm, or 436 nm
  • a mercury xenon lamp capable of irradiating with a wavelength of 365 nm, 405 nm, or 436 nm.
  • an LED capable of light irradiation with a wavelength of 355 nm, 365 nm, 385 nm, 395 nm, or 405 nm is more preferable, and an LED capable of light irradiation with a wavelength of 355 nm, 365 nm, 385 nm, 395 nm, or 405 nm is particularly preferable.
  • the dose of the active energy ray may be appropriately selected depending on the composition and amount of the sheet for the curable composition, 0.3 J / cm 2 or more 5 J / cm 2 or less.
  • the irradiation with the active energy ray can be performed by selecting a known device including a light source capable of irradiating the active energy ray.
  • a known device including a light source capable of irradiating the active energy ray For example, an ultraviolet (UV) irradiation device such as EXECULE 3000 manufactured by HOYA CANDEO OPTRONICS may be used.
  • UV ultraviolet
  • the sheet for three-dimensional molding of the present disclosure may be a sheet having a cured product of the curable composition for sheet of the present disclosure described above, and specifically, the curable composition of the present disclosure on the substrate and the substrate.
  • a laminated sheet having at least a cured product is preferable.
  • molding of this indication has a resin base material and the hardened
  • the component of the polarity term of SP values (.delta.p) there is 5MPa (1/2) ⁇ 15MPa (1/2 ) resin substrate is in the range of preferable.
  • the resin base material will be described later.
  • the three-dimensional molding sheet of the present disclosure is preferably a three-dimensional molding laminated sheet.
  • a laminated sheet having a hard coat film a laminated sheet having a brightness enhancement film, a lenticular sheet, a prism sheet, a microlens sheet, and a Fresnel lens. It can be suitably used as a sheet, a fly-eye lens or the like.
  • the lenticular sheet of the present disclosure has a cured product of the curable composition for a sheet of the present disclosure.
  • the cured product in the lenticular sheet is preferably a lenticular lens.
  • the lenticular sheet of the present disclosure preferably includes a resin base material and a cylindrical lens disposed on at least one surface of the resin base material, and further has an image on the side opposite to the side having the cylindrical lens of the resin base material. It is more preferable to have.
  • the form having an image may be an aspect in which an image is directly applied to the surface of a resin base material, or a recording layer is provided, and an image (hereinafter referred to as a decorative image) is formed on the recording layer by a known recording method such as an inkjet method. It is also possible to use an embodiment with a
  • the lenticular sheet of the present disclosure may be a lenticular decorative sheet in which a lenticular image is formed directly on the surface of the resin base opposite to the side having the cylindrical lens, for example, as shown in FIG.
  • the lenticular decorative sheet has a lenticular lens in which convex cylindrical lenses having a semicylindrical surface are arranged on an image suitable for lenticular display, thereby displaying a different image depending on the viewing angle (lenticular display). Body).
  • the lenticular decorative sheet (lenticular display) 10 has a semi-cylindrical shape of a lenticular lens 12 in which a plurality of convex lenses (cylindrical lenses) 12A having a semi-cylindrical surface are arranged in parallel, and a convex lens 12A of the lenticular lens 12. And a lenticular image 14 disposed on the side opposite to the front side (also referred to as the back side).
  • the x direction indicates the width direction of the lens
  • the y direction indicates the longitudinal direction of the lens.
  • the lenticular sheet of the present disclosure preferably includes a lenticular lens layer in which a plurality of convex lenses (cylindrical lenses) having a semicylindrical surface are arranged in parallel.
  • the width per cylindrical lens is not particularly limited, and the pitch width of the lenses may be selected depending on the purpose.
  • the width per cylindrical lens is usually often expressed by LPI (Line Per Inch) representing the number of lenses per inch (2.54 cm). For example, 100 LPI indicates that 100 cylindrical lenses (100 rows) per inch are arranged in parallel, and the pitch of the lenses is 254 ⁇ m. The larger the value of the number of lines per inch (number of lenses arranged), the smaller the lens pitch, and the higher the definition.
  • a low-definition lenticular sheet (for example, 60 LPI) is suitable for use in a poster or the like that displays a pattern whose observation position is relatively far.
  • the lenses constituting the lenticular lens layer are arranged in 100 rows or more per 2.54 cm (1 inch).
  • the number of convex lenses constituting the lenticular lens layer is more preferably 200 rows (2.5 LPI) or less per 2.54 cm.
  • the conventional lenticular sheet has a weak adhesion to the substrate, tends to be peeled off by molding, and tends to have low resistance due to abrasion.
  • the lenticular sheet of the present disclosure has a lenticular lens that is a three-dimensional molding sheet formed by curing the curable composition for a sheet of the present disclosure, and thus has excellent substrate adhesion and stretch rub resistance, Excellent three-dimensional moldability.
  • the resin base material in the present disclosure is a base material as a support material, and any resin can be selected according to the purpose or the like.
  • a sheet-like or film-like substrate can be suitably used.
  • the resin substrate include sheets or films of acrylic resin, polyester resin, polycarbonate resin, and the like.
  • the acrylic resin include polymethyl methacrylate.
  • the polyester resin include polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN).
  • the resin base material is preferably a resin base material in which the SP value polar term component ( ⁇ p) is in the range of 5 MPa (1/2) to 15 MPa (1/2) .
  • the SP value polar term component ( ⁇ p) is in the range of 5 MPa (1/2) to 15 MPa (1/2) .
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • ⁇ p 5.9
  • the adhesion of the cured product to the substrate can be further improved.
  • the thickness of the resin substrate is not particularly limited and is preferably in the range of 50 ⁇ m to 300 ⁇ m, and more preferably in the range of 50 ⁇ m to 200 ⁇ m from the viewpoint of uniform molding (shaping) at high temperatures.
  • the resin base material is not easily torn, and cracks are hardly generated during handling (for example, during transportation) during molding processing, and are also difficult to crack during three-dimensional molding.
  • acrylic resin film (Acryprene HBS010P (PMMA film), thickness: 125 ⁇ m) manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., polyethylene terephthalate manufactured by Toray Industries, Inc.
  • a resin film (Lumirror S10, thickness: 100 ⁇ m), a polycarbonate resin film (Iupilon H-3000, thickness 125 ⁇ m) manufactured by Teijin Chemicals Ltd. can be used.
  • the lenticular sheet of the present disclosure a mode in which an image (lenticular image) displayed in a lenticular manner is formed on the side opposite to the side having the cylindrical lens of the resin base material is preferable.
  • the lenticular image may be directly formed on the surface of the resin base material of the lenticular sheet.
  • the lenticular image may be an aspect in which a recording layer for recording the lenticular image is provided and the lenticular image is formed on the recording layer.
  • the surface of the resin substrate on which the lenticular image is formed may be subjected to surface treatment (for example, corona discharge treatment) from the viewpoint of increasing the adhesive force between the resin substrate and the recording layer.
  • the lenticular image may be formed, for example, by applying a colored liquid (for example, ink) for forming a lenticular image to a resin base material.
  • a colored liquid for example, ink
  • the application of the coloring liquid can be performed by, for example, a printing method such as offset printing, a coating method, an ink jet method, or the like.
  • the coloring liquid preferably contains a solid component and a solvent for forming a lenticular image.
  • the lenticular image preferably contains a resin, and at least a part of the resin is preferably crosslinked with a crosslinking agent. Therefore, the aspect containing resin and a crosslinking agent as a solid component contained in a coloring liquid is preferable.
  • the resin is preferably at least one resin selected from the group consisting of polyester, acrylic resin and urethane resin, and is particularly advantageous when a parallax image is formed by offset printing.
  • a lenticular image 14 includes display image sequences 14A and 14B for separately displaying two display images, and an interpolated image sequence 14C inserted between adjacent display image sequences 14A and 14B.
  • an image sequence group including Specifically, the display image rows 14A and 14B extracted from each display image in a stripe shape are arranged adjacent to each other at the corresponding convex lens 12A, and the adjacent display image rows 14A and 14A are arranged.
  • the interpolated image sequence 14c is inserted.
  • the three-dimensional molding sheet of the present disclosure can be manufactured by a method according to the above-described manufacturing method of the cured product of the present disclosure. Specifically, the step of preparing the curable composition for sheets of the present disclosure described above (composition preparing step), the curable composition for sheets is cured by irradiation with active energy rays, and a three-dimensionally molded sheet is formed. A manufacturing process (sheet manufacturing process), and may include other processes as necessary. The composition preparation step is as described above.
  • the sheet curable composition is cured by irradiation with active energy rays to produce a three-dimensional molding sheet, and the process for producing a lenticular sheet (lenticular sheet production process) is described below as an example. To do.
  • the curable composition according to the present disclosure is molded and cured by irradiation with active energy rays to prepare a lenticular sheet having a cylindrical lens on the resin base material.
  • the details of the curable composition according to the present disclosure are as described above, and the preferred embodiments are also the same.
  • the curable composition is molded into the shape of the target cylindrical lens before curing.
  • the molding is not particularly limited as long as the target shape can be obtained, but from the viewpoint of molding efficiency and molding accuracy, molding using a mold such as a mold or a wooden mold is preferable.
  • a mold processed into a desired lens shape is prepared, the curable composition is poured into the mold, dried as necessary, and then the curable composition is cured. Good. Thereby, the molded object shape
  • the curable composition may be cured after the resin substrate is brought into contact with the curable composition in advance before the curable composition is cured.
  • an improvement in adhesion due to curing shrinkage can be expected, and in addition to the adhesion effect derived from the composition, the improvement in the adhesion to the resin base material is achieved. More effective.
  • a lenticular sheet having a cylindrical lens having superior adhesion can be obtained by curing the curable composition in contact with the resin base material.
  • the light source for generating the active energy rays and the irradiation with the active energy rays are the same as those in the above-described method for producing a cured product, and the preferred embodiments are also the same.
  • the three-dimensional structure of the present disclosure is a three-dimensional molded product (preferably three-dimensionally molded by a technique such as thermoforming or vacuum molding) of the three-dimensionally molded sheet of the present disclosure described above.
  • the three-dimensional structure of the present disclosure is preferably a three-dimensional molded product of the lenticular sheet of the present disclosure. Since the three-dimensional molding sheet of the present disclosure that is excellent in three-dimensional moldability is used in molding that is exposed to a relatively high temperature, a three-dimensional structure that is excellent in substrate adhesion and excellent in stretch-rubbing resistance is obtained.
  • the three-dimensional structure of the present disclosure is not particularly limited to the method of three-dimensional molding as long as the three-dimensional structure of the present disclosure is manufactured using the three-dimensional molding sheet of the present disclosure.
  • the curable composition of the present disclosure is molded and cured by irradiation with active energy rays, and an optical member is formed on the resin substrate.
  • a step of producing a three-dimensionally formed sheet (three-dimensionally formed sheet producing step), and a step of obtaining a three-dimensionally molded article by three-dimensionally molding (preferably vacuum forming or pressure forming) the produced three-dimensionally formed sheet , Also referred to as “three-dimensional molding step”).
  • the curable composition of the present disclosure is molded, cured by irradiating active energy rays, and a lenticular sheet having a cylindrical lens (optical member) on a resin substrate is produced.
  • a method comprising a step (a lenticular sheet production step) and a step (three-dimensional molding step) of obtaining a lenticular three-dimensional molded body by three-dimensional molding (preferably vacuum molding or pressure molding) of the produced lenticular sheet.
  • the lenticular sheet manufacturing process is as described above.
  • the three-dimensional molding sheet (for example, lenticular sheet) manufactured in the three-dimensional molding sheet manufacturing process is three-dimensionally molded.
  • a three-dimensional molding sheet for example, a lenticular sheet
  • Suitable examples of the three-dimensional molding include thermal molding and vacuum molding.
  • the method of vacuum forming is not particularly limited, but a method of performing three-dimensional molding in a heated state under vacuum is preferable.
  • the vacuum refers to a state in which the room is evacuated to a degree of vacuum of 100 Pa or less.
  • the temperature at the time of three-dimensional molding is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, and even more preferably 100 ° C. or higher.
  • the upper limit of the temperature at the time of three-dimensional molding is generally preferably 200 ° C.
  • the temperature at the time of three-dimensional molding refers to the temperature of a three-dimensional molding sheet (for example, a lenticular sheet) subjected to three-dimensional molding, and is measured by attaching a thermocouple to the surface of the three-dimensional molding sheet.
  • a three-dimensional molding sheet for example, a lenticular sheet
  • the vacuum molding can be performed using a vacuum molding technique widely known in the molding field.
  • vacuum molding may be performed using Formech 508FS manufactured by Nihon Zokki Kogyo Co., Ltd.
  • FIG. 1 the shape of a lenticular lens in which a plurality of convex lenses having a semi-cylindrical surface are arranged in parallel [height 60 ⁇ m, length 80 mm in the longitudinal direction y, one lens width (lens pitch) 100 LPI (Line Per Inch)] was poured into a mold (width 100 mm ⁇ depth 100 mm), and 2 g of the curable composition was poured into the mold, and an acrylic resin film (Acryprene HBS010P (PMMA film, thickness: 125 ⁇ m, SP The polar term component ⁇ p: 10.5 MPa (1/2) ), manufactured by Mitsubishi Rayon Co .; resin base material) was placed and fixed.
  • an acrylic resin film (Acryprene HBS010P (PMMA film, thickness: 125 ⁇ m, SP The polar term component ⁇ p: 10.5 MPa (1/2) ), manufactured by Mitsubishi Rayon Co .; resin base material) was placed and fixed.
  • UV irradiation was performed using an ultraviolet (UV) irradiation apparatus (EXECURE 3000, manufactured by HOYA CANDEO OPTRONICS) under the condition of a UV irradiation amount of 1.0 J / cm 2 until the curable composition was cured ( Curing step).
  • UV irradiation the UV-irradiated curable composition was demolded to obtain a lenticular lens sheet (three-dimensional molding sheet) having a lenticular lens (cylindrical lens (optical member)) as a cured product.
  • the lenticular lens of the lenticular lens sheet is a cured product cured by a polymerization reaction of a polyfunctional monomer, the lenticular lens has a cross-linked structure.
  • Stretch resistance- An image obtained by synthesizing alphabet “A” and alphabet “B” as 200 LPI (Line Per Inch) as a recording layer was formed by offset UV printing on the surface opposite to the side having the cylindrical lens of the lenticular sheet.
  • the lenticular sheet on which the recording layer was formed was heated to 100 ° C. and stretched by 15% with a tensile tester, and then the sheet was cooled in a room temperature environment.
  • the surface of the lenticular lens of the lenticular sheet is reciprocated 2000 times with a load of 200 g at room temperature (25 ° C.) using a wear resistance tester under a load of 200 g. By rubbing the surface of the lenticular lens.
  • NVP N-vinylpyrrolidone
  • NVC N-vinyl- ⁇ -caprolactam
  • ALC allyl cyanide
  • TALC triallyl cyanurate
  • CEA cyanoethyl acrylate
  • DMAA dimethylacrylamide
  • ACMO acryloylmorpholine, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • M-315 isocyanuric acid ethylene oxide (EO) modified triacrylate (trifunctional acrylate compound having isocyanuric ring structure), Toagosei Co., Ltd.
  • A-DCP Tricyclodecane dimethanol diacrylate (bifunctional acrylate compound), Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • A-TMPT Trimethylolpropane triacrylate (trifunctional acrylate compound), Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • PETA Light acrylate PE-3A (Pentaerythritol triacrylate, trifunctional acrylate compound), Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • DPHA kayarad DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate, hexafunctional acrylate compound), Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • THF-A Tetrahydrofurfuryl acrylate (Nitrogen atom-free; Light acrylate THF-A, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • HEA Hydroxyethyl acrylate (Nitrogen atom-free; Light acrylate HOA (N), Osaka Organic Chemistry) Industrial Co., Ltd.
  • Stearyl acrylamide synthesized using N-octylamine (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and acryloyl (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) with reference to the method described in the literature (J. Am. Chem. Soc., 125, 6254). .
  • AN-6S styrene-acrylonitrile copolymer having a methacryloyl group at the terminal (number average molecular weight (Mn): 6,000), Toagosei Co., Ltd.
  • MEK-ST colloidal silica: Nissan Chemical Industries, Ltd. Silica particles having an average particle size of 10 nm to 15 nm Toluene (organic solvent): Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. MEK (organic solvent): Methyl ethyl ketone, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • a urethane (meth) acrylate compound containing a polymerizable compound having a functional group containing a nitrogen atom and a molecular weight of 300 or less and a polyfunctional monomer and having a relatively high molecular weight is used.
  • the adhesiveness of the cured product to the base material and the rub resistance after stretching were excellent as compared with the comparative example. Also, the hardness was good.
  • the compounds represented by the general formula (I) or the general formula (II) described above were used.
  • Example 1 and Examples 9 to 11 compared to Example 9 including a bifunctional monomer, Examples 1, 10 and 11 including a trifunctional monomer are superior in the abrasion resistance after stretching. Hardness also improved.
  • Example 15 a relatively high molecular weight urethane acrylate compound is contained, but since the content of the urethane acrylate compound is suppressed to be as small as 3% by mass, the adhesion to the substrate and the abrasion resistance after stretching are good. Met.
  • Comparative Examples 1 and 7 do not contain a polymerizable compound having a functional group containing a nitrogen atom, the adhesion to the base material is low and the film is easily peeled off, resulting in poor abrasion resistance after stretching. It was a thing. Further, Comparative Example 6 containing no polyfunctional monomer contained a polymerizable compound having a functional group containing a nitrogen atom, so that the adhesion to the substrate was relatively good, but the abrasion resistance after stretching was poor. Moreover, in the composition using a polymerizable compound containing a nitrogen atom but having a large molecular weight as in Comparative Example 2, the adhesion deteriorated and the rub resistance after stretching also decreased.

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Abstract

本発明の一実施形態は、窒素原子を含む官能基及び重合性基を有し、分子量が300以下の重合性化合物と、重合性化合物以外の、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマーと、光ラジカル重合開始剤と、を含み、ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含有しないか、又は、ウレタン(メタ)アクリレート化合物の含有量が、シート用硬化性組成物の全質量に対し、0質量%を超え4質量%未満である、立体成型に用いられるシート用硬化性組成物、並びにその応用を提供する。

Description

シート用硬化性組成物、硬化物及びその製造方法、立体成型用シート、光学部材、レンチキュラーシート、並びに3次元構造物
 本開示は、シート用硬化性組成物、硬化物及びその製造方法、立体成型用シート、光学部材、レンチキュラーシート、並びに3次元構造物に関する。
 従来、硬化性組成物は、重合性樹脂と開始剤とを含有し、熱や光などにより重合反応を起こすことにより硬化し、様々な用途で幅広く用いられている。また、硬化性組成物を硬化して得られる硬化物を積層した積層シートは、光学部材、ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタ、反射防止フィルム等、広く利用されている。
 更に、硬化性組成物を硬化して得られる硬化物は、反射防止膜、透明画素、透明絶縁膜、平坦化膜などの種々の部材に用いられる。
 近年では、光学部材の種類は多岐にわたり、光学部材における光学構造は、例えば、表面形状が平坦なものに限らず、液晶用バックライトの輝度向上レンズや拡散レンズ、ビデオプロジェクションテレビのスクリーンに用いられるフレネルレンズ、マイクロレンズなどが挙げられる。こうしたデバイスでは、主に樹脂材料により微細構造をなすことで、所望の幾何光学的な性能を得ている。
 光学構造としては、見る角度によって異なる画像を表示する媒体として、半円筒形の表面を有する凸状レンズが並列したレンチキュラーレンズを用いたレンチキュラーシートが知られている。
 レンチキュラーシートは、一般に、レンチキュラーレンズの裏面側(凸状レンズの半円筒形の表面と反対側の面)に、インターレースされた複数の画像を組合せた画像列群(レンチキュラー画像)が配置され、画像列群をレンチキュラーレンズを通して観察した場合に、観察する角度によって画像列群のうちの1種又は2種以上の画像を表示することができる。
 そのため、光学材料及び光学スクリーン等は、様々な商業用途での利用が期待されている。ところが、従来から提案されている用途は、シート又はフィルム等の2次元形態での利用がほとんどであり、立体形状に成形された3次元形態への適用は多くない。
 3次元形態への適用が試みられた技術として、例えば、エチレンジメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、及び重合開始剤を含有するフレネルレンズ用紫外線硬化性樹脂組成物を型に塗布し、紫外線照射して型から取り出し、基板との密着性に優れるフレネルレンズを作製する技術が記載されている(例えば、特開平08-165316号公報参照)。
 また、フェノキシエチルアクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジアクリレート、及びラジカル重合開始剤を含有する光学シート用紫外線硬化性組成物をプリズム型に供給し、紫外線を照射後、型から剥離して、光学シートとして基材との密着性に優れるプリズムシートを作製する技術が開示されている(例えば、特開2001-226418号公報参照)。
 一方、樹脂フィルムとの密着性に優れる光硬化型樹脂組成物として、水酸基を有さない重合性不飽和基含有モノマーとウレタンアクリレートと導電材量とを含む組成が開示されている(例えば、特開2016-74884号公報参照)。また、フィルム用途において硬化性組成物を適用する例として、多官能アクリレート、シリカ粒子、及び高分子量モノマー等を含有する組成によりハードコート性を付与する技術に関する開示がある(例えば、特開2001-287308号公報参照)。
 しかしながら、近年は、光学材料及び光学スクリーン等の使用態様として、立体形状に成形された3次元形態への適用が期待されており、例えば、硬化性組成物の硬化物が配されたシート等を成型する等の方法により立体化を実現する場合、硬化物の基材への密着性、及び延伸後の耐擦性に優れることが求められる。
 従来技術のうち、特開平08-165316号公報及び特開2001-226418号公報では、作製されたフレネルレンズ又はプリズムシートが基材に対する密着性に優れるとされているが、必ずしも十分な密着性は得られず、延伸後の耐擦性の点で劣っている。
 また、特開2016-74884号公報に記載の光硬化型樹脂組成物では、比較的高分子量のウレタン化合物を含有するために硬度が確保できず、結果、延伸後の耐擦性に課題がある。更に、特開2001-287308号公報に記載の組成では、高硬度こそ得られても、基材への密着性は乏しく、結果、延伸で剥離しやすく、延伸後の耐擦性は確保できない。
 本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、得られる硬化物の基材への密着性及び延伸後耐擦性に優れるシート用硬化性組成物を提供することにある。
 本発明の他の実施形態は、基材への密着性及び延伸耐擦性に優れた硬化物及びその製造方法を提供することにある。
 本発明の他の実施形態は、基材への密着性及び延伸耐擦性に優れた硬化物を有する立体成型用シート、レンチキュラーシート、光学部材、及び3次元構造物を提供することにある。
 本開示において、延伸耐擦性とは、硬化性組成物の硬化物を延伸させた後の擦過耐性(以下、「延伸後の耐擦性」ともいう。)を意味する。
 本開示において、基材への密着性(以下、「基材密着性」ともいう。)とは、硬化性組成物が硬化した硬化物の基材に対する剥がれ難さのことであり、テープ剥離耐性により評価される密着性を指す。本開示における基材密着性は、更に、硬化性組成物が硬化した硬化物を有するシートを作製した場合に、シートを180°折り曲げて屈曲させた際に硬化物が剥がれない屈曲耐性により評価される密着性をも指す場合が好ましい。
 上記の課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
 <1> 窒素原子を含む官能基及び重合性基を有し、分子量が300以下の重合性化合物と、重合性化合物以外の、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマーと、光ラジカル重合開始剤と、を含み、
 ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含有しないか、又は、ウレタン(メタ)アクリレート化合物の含有量が、シート用硬化性組成物の全質量に対し、0質量%を超え4質量%未満である、立体成型に用いられるシート用硬化性組成物である。
 <2> 重合性化合物が、下記一般式(I)又は下記一般式(II)で表される化合物である<1>に記載のシート用硬化性組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

 
 一般式(I)において、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~6の炭化水素基を表す。R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基を表す。Xは、水素原子又は炭素数1~5の炭化水素基を表す。R、R、R、R及びXは、同一でも異なっていてもよく、互いに環を形成してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

 
 一般式(II)において、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~6の炭化水素基を表す。Rは、水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基を表す。Xは、水素原子又は炭素数1~5の炭化水素基を表す。R、R及びRの少なくとも一つは、炭化水素基の炭素原子と結合する窒素原子を含む。X、R、R及びRは、同一でも異なっていてもよく、互いに環を形成してもよい。
 <3> 重合性化合物は、SP値の極性項の成分(δp)が5MPa(1/2)~15MPa(1/2)の範囲である<1>又は<2>に記載のシート用硬化性組成物である。
 <4> 重合性化合物の含有量が、シート用硬化性組成物の固形分量に対して、15質量%~50質量%である<1>~<3>のいずれか1つに記載のシート用硬化性組成物である。
 <5> 多官能モノマーが、2官能モノマー、3官能モノマー、及び4官能モノマーからなる群より選択される少なくとも一種の多官能モノマーである<1>~<4>のいずれか1つに記載のシート用硬化性組成物である。
 <6> <1>~<5>のいずれか1つに記載のシート用硬化性組成物を硬化してなる硬化物である。
 <7> <1>~<5>のいずれか1つに記載のシート用硬化性組成物を準備する工程と、シート用硬化性組成物を活性エネルギー線の照射により硬化する工程と、を含む硬化物の製造方法である。
 <8> <1>~<5>いずれかに1つに記載のシート用硬化性組成物の硬化物を有する立体成型用シートである。
 <9> <1>~<5>のいずれか1つに記載のシート用硬化性組成物の硬化物を有する光学部材である。
 <10> <1>~<5>のいずれか1つに記載のシート用硬化性組成物の硬化物を有するレンチキュラーシートである。
 <11> <8>に記載の立体成型用シート又は<10>に記載のレンチキュラーシートの立体成型物である3次元構造物である。
 本発明の一実施形態によれば、得られる硬化物の基材への密着性及び延伸耐擦性に優れるシート用硬化性組成物が提供される。
 本発明の他の実施形態によれば、基材への密着性及び延伸耐擦性に優れた硬化物及びその製造方法が提供される。
 本発明の他の実施形態によれば、基材への密着性及び延伸耐擦性に優れた硬化物を有する立体成型用シート、レンチキュラーシート、光学部材、及び3次元構造物が提供される。
レンチキュラーシートを備えた表示体の一例を示す概略図である。
 以下、シート用硬化性組成物、硬化物及びその製造方法、立体成型用シート、光学部材、レンチキュラーシート、並びに3次元構造物について、詳細に説明する。
 本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
 本明細書中の「工程」の用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば本用語に含まれる。
 本明細書において、「(メタ)アクリル」は、アクリル及びメタクリルの両方を包含する概念で用いられる語であり、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル及びメタクリロイルの両方を包含する概念として用いられる語である。
 また、本開示における重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、特に断りのない限り、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL(いずれも東ソー株式会社製の商品名)のカラムを使用したゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)分析装置により、溶媒THF(テトラヒドロフラン)、示差屈折計により検出し、標準物質としてポリスチレンを用いて換算した分子量である。
<シート用硬化性組成物>
 本開示のシート用硬化性組成物は、立体成型に用いられるシートの作製に適用される硬化性組成物である。本開示のシート用硬化性組成物は、窒素原子を含む官能基及び重合性基を有し、分子量が300以下の重合性化合物と、重合性化合物以外の、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマーと、光ラジカル重合開始剤と、を含み、かつ、ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含有しないか、又は、ウレタン(メタ)アクリレート化合物の含有量が、シート用硬化性組成物の全質量に対し、0質量%を超え4質量%未満の範囲とされている。
 本開示のシート用硬化性組成物は、必要に応じて、ウレタン(メタ)アクリレート化合物以外の他の成分を含んでいてもよい。
 光学材料及び光学スクリーン等の使用態様として、従来からシート形状等の2次元形態での使用が主要な形態とされてきたが、近年では、立体形状に成形された3次元形態への適用が期待されている。立体化の実現には、例えば、硬化性組成物の硬化物が配されたシート等を型に配置して成型する方法などが考えられる。
 しかしながら、既に硬化状態にある硬化物を有するシートを成型する際、硬化物の基材への密着性が不足している場合には、硬化物が基材から剥離して所望とする立体成型物が得られない。また、成型時に硬化物が基材から剥離しないまでも、基材に対する硬化物の密着が乏しい場合には、立体成型物が外部から擦過力を受けた際に容易に硬化物が剥離し、立体成型物の品質を著しく損なうことになる。
 この点に関し、特開平08-165316号公報及び特開2001-226418号公報では、作製されたフレネルレンズ又はプリズムシートが基材に対してある程度の密着性を有するとしても、立体成型に求められる密着性としては十分とは言い難く、したがって延伸後の耐擦性も改善が求められる。一方、特開2016-74884号公報のように、比較的高分子量のウレタン化合物を含有する光硬化型樹脂組成物は、硬度が確保できないため、やはり延伸後の耐擦性に劣る。また、特開2001-287308号公報に記載の組成では、高硬度こそ期待されるが、基材への密着性は乏しく、したがって延伸で剥離しやすく、延伸後の耐擦性を確保することはできない。
 本開示は、上記に鑑みたものであり、窒素原子を含む官能基を有する比較的低分子量(分子量300以下)の重合性化合物と、2官能以上の(メタ)アクリル系モノマーと、を含み、かつ、ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含まないか、又は少量の範囲でしか含まない組成とする。これにより、シート用硬化性組成物が硬化した硬化物が窒素原子を有することで、基材との間で相互作用し、硬化物の基材への密着性の向上に寄与し、更に硬度が高く、かつ、ウレタン(メタ)アクリレート化合物の含有比率が小さいことで、更に硬化物の密着性が改善される。結果、基材への密着性(基材密着性)が向上し、しかも延伸後においての耐擦性(延伸耐擦性)が飛躍的に向上されたものとなる。
 つまり、本開示のシート用硬化性組成物は、基材密着性及び延伸耐擦性が両立されている。また、本開示のシート用硬化性組成物は、基材密着性及び延伸耐擦性に優れつつも、硬度にも優れている。
-(A)窒素原子を含む官能基を有する分子量300以下の重合性化合物-
 本開示のシート用硬化性組成物は、窒素原子を含む官能基及び重合性基を有し、分子量が300以下の重合性化合物(以下、特定重合性化合物ともいう。)の少なくとも一種を含有する。
 特定重合性化合物は、重合性基を有するので、特定重合性化合物同士の付加重合反応、及び後述する「2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマー」との付加重合反応によって重合体を形成して硬化し、窒素原子を含む官能基が結合した硬化物が得られる。これにより、シート用硬化性組成物が硬化した硬化物が窒素原子を有することで、基材との間で相互作用し、硬化物の基材への密着性の向上に寄与する。この点は、分子中に窒素原子を含む化合物は、例えば分子中に酸素原子を含む化合物に比べ、基材との間の相互作用がより強いと考えられる。
 ここで、「重合性基」とは、エチレン性不飽和二重結合を有する基であることが好ましい。
 また、「窒素原子を含む官能基」とは、窒素原子を含む基であれば特に制限はなく、例えば、アミノ基、アミド基、イミノ基、及びシアノ基等、並びに、イミダゾール環基、イミダゾリン環基、ピロリジン環基、ピラゾール環基、モルホリン環基、及びトリアジン環基等の複素環基などが挙げられる。
 また、特定重合性化合物の分子量が大きくなると、基材への密着性が低下する傾向があるため、本開示の特定重合性化合物の分子量は300以下である。分子量が300以下であることで、シート用硬化性組成物は基材への密着性に優れた硬化物を形成できる。密着性に優れることで、後の延伸後における耐擦性も向上する。
 特定重合性化合物の分子量としては、上記と同様の観点から、250以下が好ましく、150以下がより好ましく、100以下が更に好ましい。なお、特定重合性化合物の分子量の下限値は、特に制限はないが、50以上であることが望ましい。
 特定重合性化合物の分子量は、化学式から算術計算により求められる。
 特定重合性化合物は、SP値の極性項の成分(δp)が5MPa(1/2)~15MPa(1/2)の範囲であることが好ましい。重合性化合物のδpが、基材のδpと近いと優れた密着性を示す。この場合、基材としては、δpが5MPa(1/2)~15MPa(1/2)である樹脂基材が好ましい。樹脂基材の詳細については後述する。基材が例えばポリメチルメタクリレート(PMMA)の場合、PMMAのδpは10.5MPa(1/2)であるため、特定重合性化合物を含むことによる、硬化物の基材への密着向上の効果が高い。
 特定重合性化合物のδpとしては、7MPa(1/2)~13MPa(1/2)が好ましく、10.5MPa(1/2)~11MPa(1/2)がより好ましい。
 SP値の極性項の成分(δp)は、Hansen溶解度パラメーターにより算出される値である。Hansen溶解度パラメーターは、分子間の分散力エネルギー(δd)、分子間の極性エネルギー(δp)、及び分子間の水素結合性エネルギー(δh)により構成される。算出には、HSPiP(version 4.1.07)ソフトウェアを用いる。
 特定重合性化合物としては、以下の一般式(I)又は一般式(II)で表される化合物を好適に挙げることができる。特定重合性化合物の中でも、一般式(I)又は一般式(II)で表される化合物を含有すると、硬化物の基材への密着性及び延伸後の耐擦性の向上効果が大きく、硬度の向上効果も高い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

 
 一般式(I)において、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1~6の炭化水素基を表す。R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1~20の炭化水素基を表す。Xは、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1~5の炭化水素基を表す。R、R、R、R及びXは、同一でも異なっていてもよく、互いに環を形成してもよい。
 R及びRにおける、置換基を有してもよい炭素数1~6の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基等のアルキル基が挙げられる。中でも、炭素数1~4の炭化水素基が好ましく、より好ましくは炭素数1~2の炭化水素基である。炭化水素基としては、アルキル基が好ましい。
 上記のうち、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~2のアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 また、R及びRにおける、置換基を有してもよい炭素数1~20の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t-ブチル基、ヘキシル基等のアルキル基、及びシクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。R及びRは、互いに結合して環を形成していてもよい。R及びRが結合して形成される環としては、飽和複素環が好ましい。
 炭化水素基が有してもよい置換基としては、以下に示す置換基群Tにおける基が挙げられる。
(置換基群T)
 アルキル基(好ましくは炭素原子数1~10、より好ましくは1~8、特に好ましくは1~6のものであり、例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル、シクロヘキシル基などが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素原子数2~10、より好ましくは2~8、特に好ましくは2~6であり、例えばビニル基、アリル基、2-ブテニル基、3-ペンテニル基などが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素原子数2~10、より好ましくは2~8、特に好ましくは2~6であり、例えばプロパルギル基、3-ペンチニル基などが挙げられる。)、アリール基(好ましくは炭素原子数6~20、より好ましくは6~15、特に好ましくは6~12であり、例えばフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。)、アミノ基(好ましくは炭素原子数0~15、より好ましくは0~10、特に好ましくは0~6であり、例えばアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基などが挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素原子数1~10、より好ましくは1~8、特に好ましくは1~6であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素原子数6~20、より好ましくは6~15、特に好ましくは6~12であり、例えばフェニルオキシ基、2-ナフチルオキシ基などが挙げられる。)、アシル基(好ましくは炭素原子数1~15、より好ましくは1~10、特に好ましくは1~8であり、例えばアセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素原子数2~15、より好ましくは2~10、特に好ましくは2~8であり、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素原子数7~20、より好ましくは7~16、特に好ましくは7~10であり、例えばフェニルオキシカルボニル基などが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭素原子数2~15、より好ましくは2~10、特に好ましくは2~8であり、例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素原子数2~15、より好ましくは2~10、特に好ましくは2~8であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる。)、
アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素原子数2~15、より好ましくは2~10、特に好ましくは2~8であり、例えばメトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素原子数7~15、より好ましくは7~13、特に好ましくは7~10であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素原子数1~15、より好ましくは1~10、特に好ましくは1~8であり、例えばメタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる。)、スルファモイル基(好ましくは炭素原子数0~15、より好ましくは0~10、特に好ましくは0~8であり、例えばスルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる。)、カルバモイル基(好ましくは炭素原子数1~15、より好ましくは1~10、特に好ましくは1~8であり、例えばカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素原子数1~15、より好ましくは1~10、特に好ましくは1~8であり、例えばメチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素原子数6~20、より好ましくは6~15、特に好ましくは6~12であり、例えばフェニルチオ基などが挙げられる。)、スルホニル基(好ましくは炭素原子数1~20、より好ましくは1~16、特に好ましくは1~12であり、例えばメシル基、トシル基などが挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素原子数1~20、より好ましくは1~16、特に好ましくは1~12であり、例えばメタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる。)、ウレイド基(好ましくは炭素原子数1~20、より好ましくは1~16、特に好ましくは1~12であり、例えばウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素原子数1~20、より好ましくは1~16、特に好ましくは1~12であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素原子数1~20、より好ましくは1~12であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる。)。
 R及びRは、炭素数1~15の炭化水素基が好ましく、より好ましくは炭素数1~10の炭化水素基であり、更に好ましくは炭素数1~6の炭化水素基である。炭化水素基としては、アルキル基が好ましい。飽和複素環としては、ピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環等が挙げられる。
 上記のうち、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~6のアルキル基がより好ましく、R及びRが互いに結合して形成されたモルホリン環も好ましい。
 Xにおける、置換基を有してもよい炭素数1~5の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基が挙げられる。中でも、炭素数1~4の炭化水素基が好ましく、より好ましくは炭素数1~2の炭化水素基である。炭化水素基としては、アルキル基が好ましい。炭化水素基が有してもよい置換基については、既述の置換基群Tにおける基が挙げられる。
 上記のうち、Xは、水素原子又は炭素数1~2のアルキル基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

 
 一般式(II)において、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1~6の炭化水素基を表す。Rは、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1~20の炭化水素基を表す。Xは、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1~5の炭化水素基を表す。R、R及びRの少なくとも一つは、炭化水素基の炭素原子と結合する窒素原子を含む。X、R、R及びRは、同一でも異なっていてもよく、互いに環を形成してもよい。
 R及びRにおける、置換基を有してもよい炭素数1~6の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基等のアルキル基が挙げられる。中でも、炭素数1~4の炭化水素基が好ましく、より好ましくは炭素数1~2の炭化水素基である。炭化水素基としては、アルキル基が好ましい。
 上記のうち、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~2のアルキル基が好ましい。
 また、Rにおける、置換基を有してもよい炭素数1~20の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、等のアルキル基が挙げられる。中でも、Rは、炭素数1~15の炭化水素基が好ましく、より好ましくは炭素数1~10の炭化水素基である。炭化水素基としては、アルキル基が好ましい。
 上記のうち、Rは、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基が好ましい。
 上記の炭化水素基が有してもよい置換基としては、既述の置換基群Tにおける基が挙げられる。
 ここで、R、R及びRの少なくとも一つは、窒素原子を含む基であり、R、R及びRの少なくとも一つは、窒素含有基で置換された炭化水素基、又はシアノ基が好ましい。窒素含有基で置換された炭化水素基としては、窒素含有基で置換された炭素数1~10のアルキル基が好ましい。
 R、R及びRにおける、窒素含有基で置換された炭化水素基は、-C2nNR1112が好適に挙げられる。R11及びR12は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、又は-COOR13を表し、R13は炭素数1~4のアルキル基を表す。R11及びR12は、互いに結合して環を形成していてもよい。R11、R12及びR13における炭素数1~4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t-ブチル基が挙げられる。
 窒素含有基で置換された炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、1-シアノエチル基、シアノメチル基、N,N-ジメチルアミノエチル基、メトキシカルボニルアミノエチル基等が挙げられる。
 Xにおける、置換基を有してもよい炭素数1~5の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基が挙げられ、中でも、炭素数1~4の炭化水素基が好ましく、より好ましくは炭素数1~2の炭化水素基である。炭化水素基としては、アルキル基が好ましい。
 上記のうち、Xは、水素原子又は炭素数1~2のアルキル基が好ましい。
 本開示の特定重合性化合物の具体例を以下に示す。但し、本開示における特定重合性化合物は、以下の具体例に制限されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007

 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009

 
 特定重合性化合物のシート用硬化性組成物中における含有量としては、シート用硬化性組成物の固形分量に対して、15質量%~50質量%の範囲が好ましい。特定重合性化合物の含有量が15質量%以上であると、基材密着性及び延伸耐擦性により優れたものとなる。また、特定重合性化合物の含有量が50質量%以下であると、硬化物の形状保持性がより安定的に付与され、立体化した部分の潰れ等を回避に好適である。
 中でも、特定重合性化合物の含有量としては、基材密着性及び延伸耐擦性の向上効果が著しく、硬度にも優れる点で、20質量%~50質量%がより好ましく、25質量%~50質量%が更に好ましい。
-(B)2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマー
 本開示のシート用硬化性組成物は、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマーの少なくとも一種を含有する。多官能モノマーを含むので、延伸後の耐擦性に優れ、硬度にも優れたものとなる。
 本開示における多官能モノマーには、既述の特定重合性化合物は含まれない。
 2つの(メタ)アクリロイル基を有する2官能モノマーの具体例としては、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリル化イソシアヌレート、1,3-ブチレングリコールジ(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、エチレンオキシド(以下、「EO」と略記する。)変性1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エピクロロヒドリン(以下「ECH」という)変性1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、アリロキシポリエチレングリコール(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、EO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド(以後「PO」という。)変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、ECH変性ヘキサヒドロフタル酸ジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(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、EO変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、PO変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ECH変性フタル酸ジ(メタ)アクリレート、ECH変性プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、シリコーンジ(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、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ(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、EO変性トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリグリセロールジ(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、等が挙げられる。上市されている市販品の例としては、新中村化学工業株式会社製のA-DCP(トリシクロデカンメタノールジアクリレート)、新中村化学工業株式会社製のA-HD-N(1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート)等を用いることができる。
 3つの(メタ)アクリロイル基を有する3官能モノマーの具体例としては、イソシアヌル酸エチレンオキサイド(EO)変性トリ(メタ)アクリレート、ECH変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、EO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、PO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、EO変性リン酸トリ(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、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、等が挙げられる。上市されている市販品の例としては、東亞合成株式会社製のM-315(イソシアヌル酸エチレンオキサイド(EO)変性トリアクリレート)、新中村化学工業株式会社製のA-TMPT(トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート)等を用いることができる。
 4つの(メタ)アクリロイル基を有する4官能モノマーの具体例としては、ペンタエリスリトールテトラ(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、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジグリセリンエチレンオキサイド(EO) 変性(メタ)アクリレート等が挙げられる。上市されている市販品の例としては、新中村化学工業株式会社製のA-TMMT(ペンタエリスリトールテトラアクリレート)、新中村化学工業株式会社製のAD-TMP(ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート)等を用いることができる。
 5つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する5官能以上のモノマーの具体例としては、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等の5官能モノマー、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の6官能モノマー、並びに、これらの混合物が挙げられる。上市されている市販品の例としては、日本化薬株式会社製のkayaradDPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)等を用いることができる。
 本開示の多官能モノマーの官能基数は、2~4が好ましく、2~3が更に好ましい。即ち、本開示の多官能モノマーとしては、2官能モノマー、3官能モノマー、及び4官能モノマーからなる群より選択される多官能モノマーが好ましい。
 多官能モノマーの官能基数が4つ以下であることで、架橋密度の均一性をより良好に維持することができ、かつ、ひび割れが生じにくく、より優れた延伸性を確保することができる。
 なお、単官能モノマーのみを含む組成ではなく、多官能モノマーが含まれる組成であることで、硬度を確保でき、形状保持性が安定的に付与され、立体化した部分の潰れ等を回避することができる。
 上記の中でも、得られる硬化物の基材密着性及び延伸後耐擦性の観点から、イソシアヌル環構造を有する2官能又は3官能の(メタ)アクリレート化合物が好ましい。中でも、耐擦傷性の観点から、イソシアヌル環構造を有する3官能(メタ)アクリレート化合物がより好ましい。
 イソシアヌル環構造を有する2官能又は3官能の(メタ)アクリレート化合物の具体例としては、ジ(メタ)アクリル化イソシアヌレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド(以下、「EO」ともいう。)変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。中でも、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
 イソシアヌル環構造を有する2官能又は3官能の(メタ)アクリレート化合物としては、得られる硬化物の基材密着性及び延伸後耐擦性の観点から、以下の式ICT又は式ICDで表される化合物が更に好ましく、式ICTで表される化合物が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010

 
 式ICT及び式ICD中、L1C、L2C及びL3Cはそれぞれ独立に、アルキレン基、又は、-L4C-(O-L5Cnt-を表し、L4C及びL5Cはそれぞれ独立に、アルキレン基を表し、ntは1以上の整数を表し、R1C、R2C及びR3Cはそれぞれ独立に、水素原子、又は、メチル基を表し、R4Cは、水素原子、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、又は、-L6C-(O-L7Cnd-OHを表し、L6C及びL7Cはそれぞれ独立に、アルキレン基を表し、ndは1以上の整数を表す。
 上記L1C、L2C及びL3Cはそれぞれ独立に、アルキレン基であることが好ましく、炭素数2~8のアルキレン基であることがより好ましく、エチレン基であることが特に好ましい。
 上記L4C及びL6Cはそれぞれ独立に、炭素数2~8のアルキレン基であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。
 上記L5C及びL7Cはそれぞれ独立に、エチレン基、又は、プロピレン基であることが好ましく、エチレン基、又は、1,2-プロピレン基であることがより好ましく、エチレン基であることが特に好ましい。
 上記nt及びndはそれぞれ独立に、1~20の整数であることが好ましく、1~8の整数であることがより好ましく、1~4の整数であることが特に好ましい。
 上記R1C、R2C及びR3Cは、水素原子であることが好ましい。
 上記R4Cは、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、又は、-L6C-(O-L7Cnd-OHであることが好ましく、ヒドロキシアルキル基、又は、-L6C-(O-L7Cnd-OHであることがより好ましく、ヒドロキシアルキル基であることが更に好ましく、ヒドロキシエチル基であることが特に好ましい。
 上記イソシアヌル環構造を有する2官能又は3官能(メタ)アクリレート化合物として具体的には、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリルオキシアルキル化イソシアヌレート、ジ(メタ)アクリルオキシアルキル化イソシアヌレート等が挙げられる。
 中でも、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、及び、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレートよりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物が好ましく、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
 また、イソシアヌル環構造を有する2官能又は3官能の(メタ)アクリレート化合物には、上市されている市販品を用いてもよく、市販品の例としては、東亞合成株式会社製のアロニックスシリーズ(例えば、M-315、M-313、M-215等)を好適に用いることができる。
 本開示のシート用硬化性組成物は、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマーを、1種単独で含んでもよいし、2種以上を含んでいてもよい。
 2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマーのシート用硬化性組成物中における含有量としては、シート用硬化性組成物の全質量に対して、1質量%~80質量%が好ましく、10質量%~50質量%がより好ましく、30質量%~50質量%がより好ましい。
 多官能モノマーの含有量が1質量%以上であると、硬度がより良好になり、延伸耐擦性も良好になる。また、硬化物の形状保持性が安定的に付与され、立体化した部分の潰れ等を回避することができる。また、多官能モノマーの含有量が50質量%以下であると、延伸性が良好であり、成型時における硬化物のひび割れの発生を抑制できる。
-(C)光ラジカル重合開始剤-
 本開示のシート用硬化性組成物は、光ラジカル重合開始剤の少なくとも一種を含有する。光重合系の開始剤は、得られる硬化物の耐擦傷性及び高温延伸性の観点から、熱重合系の開始剤に比べて好ましく、中でも光ラジカル重合開始剤はより好ましい。
 光ラジカル重合開始剤としては、特に構造上の制限はなく、例えば、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、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、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン 、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-ヒロドキシ-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-オンが挙げられる。
 光ラジカル重合開始剤は、上市されている市販品を用いてもよく、市販品の具体例として、BASF社製のイルガキュアシリーズ(例:IRGACURE TPO、IRGACURE 819、IRGACURE 651、IRGACURE 184、IRGACURE 1173、IRGACURE 2959、IRGACURE 127、IRGACURE 907等)が挙げられる。
 本開示のシート用硬化性組成物は、光ラジカル重合開始剤を、1種単独で含んでもよいし、2種以上を含んでいてもよい。
 光ラジカル重合開始剤のシート用硬化性組成物中における含有量としては、得られる硬化物の基材密着性及び延伸耐擦性の観点から、シート用硬化性組成物の全質量に対して、0.05質量%~10質量%が好ましく、0.1質量%~10質量%がより好ましく、0.1質量%~5質量%が更に好ましく、0.5質量%~3質量%が特に好ましい。
 光ラジカル重合開始剤の含有量が0.05質量%(好ましくは0.1質量%)以上であると、硬化反応がより良好に進行し、硬度及び延伸耐擦性に優れたものとなる。また、光ラジカル重合開始剤の含有量は10質量%を超えてもよいが、10質量%を超える含有量とすることによる効果は小さい。
-(D)ウレタン(メタ)アクリレート化合物-
 本開示のシート用硬化性組成物は、ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含有しないか、又は、ウレタン(メタ)アクリレート化合物の含有量を、シート用硬化性組成物の全質量に対し、0質量%を超え4質量%未満の範囲とする。
 ウレタン(メタ)アクリレート化合物は比較的高分子量の化合物であるため、ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含有すると、硬度が低下しやすく、硬化後の硬化物の基材に対する密着性が低下しやすい傾向にある。硬化物の基材への密着性の低下は、硬化物の剥がれを招き、延伸後の耐擦性を損なう。
 ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含有しないとは、本開示のシート用硬化性組成物中におけるウレタン(メタ)アクリレート化合物の含有量が0(ゼロ)質量%であることを意味する。また、ウレタン(メタ)アクリレート化合物の含有量が0質量%でない場合(含有量が0質量%を超える場合)にその含有量が4質量%未満であるとは、ウレタン(メタ)アクリレート化合物を少量の範囲でしか含有していないことを指し、効果を著しく損なわない程度に不可避的に含まれる場合を許容する趣旨である。
 上記の(A)特定重合性化合物、(B)2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマー、(C)光ラジカル重合開始剤、及び(D)ウレタン(メタ)アクリレート化合物の、シート用硬化性組成物中における各含有量は、シート用硬化性組成物の固形分量に対して、(A)特定重合性化合物が15質量%~50質量%であり、(B)2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマーが1質量%~80質量%であり、(C)光ラジカル重合開始剤が0.1質量%~5質量%であり、かつ、(D)ウレタン(メタ)アクリレート化合物が0質量%~4質量%である場合が好ましく、更には、(A)特定重合性化合物が25質量%~50質量%であり、(B)2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマーが10質量%~50質量%であり、(C)光ラジカル重合開始剤が0.1質量%~5質量%であり、かつ、(D)ウレタン(メタ)アクリレート化合物が0質量%~3質量%である場合が好ましい。
-(E)他の成分-
 本開示のシート用硬化性組成物は、上記成分以外に、他の成分を含んでもよい。
 本開示のシート用硬化性組成物は、上記の成分以外に、必要に応じて、有機溶剤、無機粒子等の他の成分が含まれていてもよい。
 有機溶剤としては、トルエン、メチルエチルケトン等が挙げられる。本開示のシート用硬化性組成物は、上記の特定重合性化合物を含有するため、重合性化合物が溶剤としての機能を兼ね、別途有機溶剤を含有していなくてもよい。
 無機粒子としては、二酸化珪素(シリカ)等のいわゆるフィラーと称される粒子が挙げられる。無機粒子の例として、上市されている市販品として日産化学工業(株)製のオルガノシリカゾルMEK-STシリーズ(例:MEK-ST-40、MEK-ST-L等)が挙げられる。
 本開示のシート用硬化性組成物は、活性エネルギー線により硬化可能な組成物であることが好ましい。「活性エネルギー線」とは、その照射により硬化性組成物中に重合開始種を発生させるエネルギーを付与できる放射線であり、α線、γ線、X線、紫外線、可視光線、電子線などを包含する。中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点から、紫外線及び電子線が好ましく、紫外線がより好ましい。
 また、本開示のシート用硬化性組成物は、活性エネルギー線硬化型の硬化性組成物であることが好ましく、油性重合性組成物であることがより好ましい。本開示のシート用硬化性組成物は、水及び揮発性溶剤をできるだけ含有しないことが好ましく、含有していたとしても、硬化性組成物の全質量に対し、5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることが更に好ましい。
 また、本開示のシート用硬化性組成物は、得られる硬化物のガラス転移温度(Tg)が、得られる硬化物の基材密着性及び延伸耐擦性の観点から、90℃を超えることが好ましく、95℃以上200℃以下であることがより好ましく、100℃以上180℃以下であることが更に好ましい。
<硬化物及びその製造方法、並びに光学部材>
 本開示の硬化物は、既述の本開示のシート用硬化性組成物を硬化してなるものである。また、本開示の光学部材は、既述の本開示のシート用硬化性組成物の硬化物を有するものである。
 本開示の硬化物は、光学部材として好適に用いることができ、凸状レンズとしてシリンドリカルレンズ、プリズム、半球状のマイクロレンズ、フレネルレンズなどがより好適に用いることができ、複数の凸状レンズ(シリンドリカルレンズ)が並列したレンチキュラーレンズとして特に好適に用いることができる。
 本開示の硬化物の製造方法は、特に制限はなく、例えば、本開示のシート用硬化性組成物の硬化は、光硬化(活性エネルギー線の照射による硬化)であっても、熱硬化であってもよいが、光硬化であることが好ましい。
 本開示の硬化物は、既述の本開示のシート用硬化性組成物を用いた硬化物であれば、製造方法には特に制限されるものではないが、好ましくは、以下の本開示の硬化物の製造方法により作製される。
 本開示の硬化物の製造方法は、既述の本開示のシート用硬化性組成物を準備する工程(以下、「組成物準備工程」ともいう。)と、シート用硬化性組成物を活性エネルギー線の照射により硬化する工程(以下、「硬化工程」ともいう。)と、を含み、必要に応じて、他の工程を含んでもよい。
-組成物準備工程-
 組成物準備工程では、既述の本開示のシート用硬化性組成物を準備する。具体的には、既述の、特定重合性化合物、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマー、及び光ラジカル重合開始剤を含み、かつ、ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含有しないか、又は、ウレタン(メタ)アクリレート化合物の含有量が、シート用硬化性組成物の全質量に対し、0質量%を超え4質量%未満である組成のシート用硬化性組成物を調製するか、又は予め調製された上記硬化性組成物を用意する。
 本開示のシート用硬化性組成物の各成分の詳細については、既述の通りであり、好ましい態様も同様である。
 具体的には、例えば、特定重合性化合物、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマー、及び光ラジカル重合開始剤を混合することによりシート用硬化性組成物を調製することができる。
-硬化工程-
 硬化工程では、シート用硬化性組成物を活性エネルギー線の照射により硬化する。硬化させることで、シート用硬化性組成物の硬化物が得られる。
 活性エネルギー線を発生させるための光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、紫外線(UV)蛍光灯、ガスレーザー、固体レーザー等が広く知られている。また、光源として半導体紫外発光デバイスを適用してもよく、小型、高寿命、高効率、及び低コストの点で、LED(Light Emitting Diode)及びLD(Laser Diode)も好適である。
 光源としては、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、水銀キセノンランプ、LED又は青紫レーザーが好ましい。中でも、波長365nm、405nm若しくは436nmの光照射が可能な超高圧水銀ランプ、波長365nm、405nm若しくは436nmの光照射が可能な高圧水銀ランプ、波長365nm、405nm若しくは436nmの光照射が可能な水銀キセノンランプ、又は、波長355nm、365nm、385nm、395nm若しくは405nmの光照射が可能なLEDがより好ましく、波長355nm、365nm、385nm、395nm又は405nmの光照射が可能なLEDが特に好ましい。
 活性エネルギー線の照射量は、シート用硬化性組成物の組成及び使用量により適宜選択すればよく、0.3J/cm以上5J/cm以下が好ましい。
 活性エネルギー線の照射には、上記の活性エネルギー線を照射可能な光源を備えた公知の装置を選択して行うことができる。例えば、HOYA CANDEO OPTRONICS(株)製のEXECURE 3000等の紫外線(UV)照射装置を用いてもよい。
<立体成型用シート>
 本開示の立体成型用シートは、既述の本開示のシート用硬化性組成物の硬化物を有するシートであればよく、具体的には、基材及び基材上に本開示の硬化性組成物の硬化物を少なくとも有する積層シートが好ましい。
 中でも、本開示の立体成型用シートは、樹脂基材と、樹脂基材の少なくとも一方の面に設けられた本開示のシート用硬化性組成物の硬化物と、を有することが好ましい。
 樹脂基材としては、硬化物の密着性の向上の観点から、SP値の極性項の成分(δp)が5MPa(1/2)~15MPa(1/2)の範囲である樹脂の基材が好ましい。樹脂基材については後述する。
 本開示の立体成型用シートが有する硬化物の形状には、特に制限はなく、所望の形状であればよく、膜形状であってもよいし、後述するシリンドリカルレンズのような半円柱状のものが並列した形状であってもよいし、マイクロレンズのように半球状のものが並んだ形状であってもよい。
 本開示の立体成型用シートは、立体成型用積層シートが好ましく、具体的には、ハードコート膜を有する積層シート、輝度向上膜を有する積層シート、レンチキュラーシート、プリズムシート、マイクロレンズシート、フレネルレンズシート、フライアイレンズ等として好適に用いることができる。
-レンチキュラーシート-
 本開示のレンチキュラーシートは、本開示のシート用硬化性組成物の硬化物を有する。レンチキュラーシートにおける硬化物は、レンチキュラーレンズであることが好ましい。
 また、本開示のレンチキュラーシートは、樹脂基材と、樹脂基材の少なくとも一方面に配置されたシリンドリカルレンズと、を有することが好ましく、樹脂基材のシリンドリカルレンズを有する側と反対側に更に画像を有することがより好ましい。
 画像を有する形態では、樹脂基材の表面に直接画像が付与された態様でもよいし、又は記録層を設け、記録層に例えばインクジェット法等の公知の記録方法により画像(以下、加飾画像ともいう。)が付与された態様でもよい。
 本開示のレンチキュラーシートは、例えば図1に示すように、樹脂基材のシリンドリカルレンズを有する側と反対側の表面に直接、レンチキュラー画像が形成されたレンチキュラー加飾シートであってもよい。
 レンチキュラー加飾シートは、レンチキュラー表示に適した画像上に、半円筒形の表面を有する凸状のシリンドリカルレンズが並列したレンチキュラーレンズを有することにより、見る角度によって異なる画像を表示する表示媒体(レンチキュラー表示体)である。
 レンチキュラー加飾シート(レンチキュラーシート)の一例を図1に示す。
 レンチキュラー加飾シート(レンチキュラー表示体)10は、半円筒形状の表面を有する複数の凸状レンズ(シリンドリカルレンズ)12Aが並列したレンチキュラーレンズ12と、レンチキュラーレンズ12の凸状レンズ12Aの半円筒形状の表面とは反対側(裏面側ともいう。)に配置されたレンチキュラー画像14と、を有している。
 なお、x方向は、レンズの幅方向を示し、y方向は、レンズの長手方向を示している。
 本開示のレンチキュラーシートは、半円筒形状の表面を有する複数の凸状レンズ(シリンドリカルレンズ)が並列したレンチキュラーレンズ層を有していることが好ましい。シリンドリカルレンズ1本当たりの幅は、特に限定されず、目的によってレンズのピッチ幅を選択すればよい。シリンドリカルレンズ1本当たりの幅は、通常、1インチ(2.54cm)当たりのレンズ数を表すLPI(Line Per Inch)で表されることが多い。例えば100LPIは、1インチ当たり100本(100列)のシリンドリカルレンズが並列することを示しており、レンズのピッチは254μmである。1インチ当たりの線数(レンズの配列数)は、値が大きいほどレンズのピッチは小さくなり、精細度が向上する。
 精細度の低いレンチキュラーシート(例えば60LPIなど)は、観察位置が比較的遠い図柄を表示するポスターなどに使うには適している。名刺など小さい文字情報を読ませることを目的とする場合は、レンチキュラーレンズ層を構成するレンズが、2.54cm(1インチ)当たり100列以上並列していることが好ましい。一方、レンチキュラー画像の解像度の観点から、レンチキュラーレンズ層を構成する凸状レンズの配列数は、2.54cm当たり200列(200LPI)以下であることがより好ましい。
 従来、レンチキュラー材料は、シート又はフィルム等の形態で用いられることが多く、立体形状にして用いる試みは少ない。ところが、従来のレンチキュラーシートは、基材への密着が弱く、成型により剥離しやすく、擦過による耐性が低い傾向がみられた。
 これに対し、本開示のレンチキュラーシートは、本開示のシート用硬化性組成物を硬化してなる立体成型用シートであるレンチキュラーレンズを有することにより、基材密着性及び延伸耐擦性に優れ、立体成型性に優れている。
(樹脂基材)
 本開示における樹脂基材は、支持材としての基材であり、任意の樹脂を目的等に応じて選択することができる。樹脂基材は、シート状又はフィルム状の基材を好適に用いることができる。
 樹脂基材の例としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のシート又はフィルムが挙げられる。
 アクリル樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、等が挙げられる。
 ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET:Polyethylene Terephthalate)、ポリエチレンナフタレート(PEN:Polyethylene Naphthalate)等が挙げられる。
 樹脂基材としては、SP値の極性項の成分(δp)が5MPa(1/2)~15MPa(1/2)の範囲である樹脂の基材が好ましく、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA;δp=10.5)、ポリエチレンテレフタレート(PET;δp=6.4)、ポリカーボネート(PC;δp=5.9)等が好適である。δpが上記範囲の樹脂基材を選択し、樹脂基材のδpと硬化物のδpとを近づけることで、硬化物の基材への密着性をより向上させることができる。
 樹脂基材の厚みは、特に制限はなく、50μm以上300μm以下の範囲が好ましく、高温で均一に成型(賦形)する観点から、50μm以上200μm以下の範囲がより好ましい。上記範囲であると、樹脂基材が破れにくく、成型加工時における取扱い中(例えば、運搬中)に割れが発生しにくく、3次元成型時にも割れにくい。
 樹脂基材は、上市されている市販品を用いてもよく、例えば、三菱レイヨン(株)製のアクリル樹脂フィルム(アクリプレンHBS010P(PMMAフィルム)、厚み:125μm)、東レ(株)製のポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(ルミラーS10、厚み:100μm)、帝人化成(株)製のポリカーボネート樹脂フィルム(ユーピロンH-3000、厚み125μm)等を用いることができる。
(画像)
 本開示のレンチキュラーシートにおいて、樹脂基材のシリンドリカルレンズを有する側の反対側には、レンチキュラー表示される画像(レンチキュラー画像)が形成されている態様が好ましい。レンチキュラー画像は、レンチキュラーシートの樹脂基材の表面に直接形成されてもよい。また、レンチキュラー画像は、レンチキュラー画像を記録するための記録層を設け、記録層にレンチキュラー画像が形成されている態様でもよい。
 樹脂基材のレンチキュラー画像が形成される面は、樹脂基材と記録層との接着力を高める観点から、表面処理(例えばコロナ放電処理等)が施されてもよい。
 レンチキュラー画像は、例えば、レンチキュラー画像を形成するための着色液(例えばインク)を樹脂基材に付与することにより形成されてよい。着色液の付与(レンチキュラー画像の形成)は、例えば、オフセット印刷等の印刷法、塗布法、インクジェット法等により行うことができる。
 着色液は、レンチキュラー画像を形成するための固形成分と溶媒とを含むことが好ましい。レンチキュラー画像は、樹脂を含むことが好ましく、樹脂の少なくとも一部は架橋剤で架橋されていることが好ましい。したがって、着色液に含まれる固形成分として樹脂及び架橋剤を含む態様が好ましい。
 樹脂としては、ポリエステル、アクリル樹脂及びウレタン樹脂よりなる群から選択された少なくとも1種の樹脂であることが好ましく、特にオフセット印刷により視差画像を形成する場合に有利である。
 図1では、レンチキュラー画像14は、2つの表示用画像をそれぞれ別々に表示するための表示用画像列14A,14Bと、隣接する表示用画像列14A,14Bの間に挿入された補間画像列14Cと、を含む画像列群から構成されている。
 具体的には、各表示用画像からストライプ状に抽出された表示用画像列14A,14Bが対応する位置の凸状レンズ12Aごとに隣接して配列されており、隣接する表示用画像列14A,14Bの間に、隣接する表示用画像列14A,14Bの色が互いに異なる位置において、隣接する表示用画像列14A,14Bの一方の色と他方の色との間にある色(補間色)を有する補間画像列14cが挿入されている。
-立体成型用シートの製造方法-
 本開示の立体成型用シートは、既述の本開示の硬化物の製造方法に準じた方法により製造することができる。
 具体的には、既述の本開示のシート用硬化性組成物を準備する工程(組成物準備工程)と、シート用硬化性組成物を活性エネルギー線の照射により硬化し、立体成型用シートを作製する工程(シート作製工程)と、を含み、必要に応じて、他の工程を含んでもよい。
 組成物準備工程については、既述の通りである。
 シート作製工程では、シート用硬化性組成物を活性エネルギー線の照射により硬化し、立体成型用シートを作製する工程であり、レンチキュラーシートを作製する工程(レンチキュラーシート作製工程)を一例に以下に説明する。
(レンチキュラーシート作製工程)
 レンチキュラーシート作製工程では、本開示に係る硬化性組成物を成型し、活性エネルギー線を照射して硬化させ、樹脂基材上にシリンドリカルレンズを有するレンチキュラーシートを作製する。
 本開示に係る硬化性組成物の詳細については、既述の通りであり、好ましい態様も同様である。
 本工程では、硬化前にまず、硬化性組成物を、目的とするシリンドリカルレンズの形状に成型する。成型は、目的とする形状が得られる方法であれば特に制限されないが、成型効率及び成型精度の観点から、金型又は木型等の型を用いた成型が好ましい。
 具体的には、例えば、所望とするレンズ形状に加工された金型を用意し、金型に硬化性組成物を流し込み、必要に応じて乾燥させた後、硬化性組成物を硬化させてもよい。これにより、目的とする形状に成型された成型物が安定的に得られる。
 次に、活性エネルギー線が照射されることでラジカルが発生し、重合性化合物の重合反応が進行することによって硬化する。これにより、本開示に係る硬化性組成物の硬化物であるシリンドリカルレンズが形成される。
 シリンドリカルレンズの成型に当たり、硬化性組成物を硬化させる前にあらかじめ樹脂基材を硬化性組成物と接触させた後、硬化性組成物の硬化を行うようにしてもよい。樹脂基材と硬化性組成物とを接触させた状態で硬化させることで、硬化収縮による密着性の向上がより期待でき、組成に由来する密着効果に加え、樹脂基材に対する密着性の向上がより効果的に図られる。
 シリンドリカルレンズの樹脂基材に対する密着の観点から、樹脂基材に接触された硬化性組成物を硬化させることで、密着性により優れたシリンドリカルレンズを有するレンチキュラーシートが得られる。
 活性エネルギー線を発生させるための光源及び活性エネルギー線の照射に関しては、既述の硬化物の製造方法における場合と同様であり、好ましい態様も同様である。
<3次元構造物>
 本開示の3次元構造物は、既述の本開示の立体成形用シートの(好ましくは熱成型又は真空成型などの手法により立体成型した)立体成型物である。本開示の3次元構造物は、本開示のレンチキュラーシートの立体成型物であることが好ましい。
 比較的高い温度に曝される成型に際し、立体成型性に優れる本開示の立体成型用シートが用いられるので、基材密着性に優れ、延伸耐擦性の良好な3次元構造物が得られる。
-3次元構造物の製造方法-
 本開示の3次元構造物は、本開示の立体成形用シートを用いて製造されたものであれば、立体成型する方法に特に制限されるものではない。
 本開示の立体成形用シートを用いる3次元構造物の製造方法としては、例えば、本開示の硬化性組成物を成型し、活性エネルギー線を照射して硬化させ、樹脂基材上に光学部材を有する立体成形用シートを作製する工程(立体成形用シート作製工程)と、作製された立体成形用シートを立体成型(好ましくは真空成型又は加圧成型)することで立体成型体を得る工程(以下、「立体成型工程」ともいう。)と、を含む方法が挙げられる。
 以下に、立体成形用シートとしてレンチキュラーシートを用いて立体成型する場合を一例として示す。即ち、
 3次元構造物の製造方法は、例えば、本開示の硬化性組成物を成型し、活性エネルギー線を照射して硬化させ、樹脂基材上にシリンドリカルレンズ(光学部材)を有するレンチキュラーシートを作製する工程(レンチキュラーシート作製工程)と、作製されたレンチキュラーシートを立体成型(好ましくは真空成型又は加圧成型)することでレンチキュラーの立体成型体を得る工程(立体成型工程)と、を含む方法が好ましく挙げられる。
 なお、レンチキュラーシート作製工程については既述の通りである。
(立体成型工程)
 立体成型工程では、立体成形用シート作製工程で作製された立体成形用シート(例えばレンチキュラーシート)を立体成型する。本工程では、立体成形用シート(例えばレンチキュラーシート)を成型できればよく、金型等の型を用いた成型加工に供されてもよい。
 立体成型は、熱成型又は真空成型などが好適に挙げられる。
 真空成型する方法としては、特に制限されるものではないが、立体成型を、真空下の加熱した状態で行う方法が好ましい。
 真空とは、室内を真空引きし、100Pa以下の真空度とした状態を指す。
 立体成型する際の温度は、60℃以上の温度域が好ましく、80℃以上の温度域がより好ましく、100℃以上の温度域が更に好ましい。立体成型する際の温度の上限は、一般に200℃が好ましい。
 立体成型する際の温度とは、立体成型に供される立体成形用シート(例えばレンチキュラーシート)の温度を指し、立体成形用シートの表面に熱電対を付すことで測定される。
 真空成型は、成型分野で広く知られている真空成型技術を利用して行うことができ、例えば、日本製図器工業株式会社製のFormech508FSを用いて真空成型してもよい。
 以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
 本実施例では、立体成型用シートとして、光学部材であるシリンドリカルレンズを有するレンチキュラーシートを作製し、立体成型する場合を一例に示す。
(実施例1~15、比較例1~7)
-硬化性組成物の調製-
 以下の表1に示す組成中の成分を混合し、光学部材であるシリンドリカルレンズを作製するための硬化組成物(シート用硬化組成物)を調製した(組成物準備工程)。
-レンチキュラーレンズシートの作製-
 図1に示すように半円筒形状の表面を有する複数本の凸レンズが並列したレンチキュラーレンズの形状〔高さ60μm、長手方向yの長さ80mm、1本のレンズ幅(レンズのピッチ)100LPI(Line Per Inch)〕に加工された金型(幅100mm×奥行100mm)に、上記の硬化性組成物2gを流し込み、金型の加工面にアクリル樹脂フィルム(アクリプレンHBS010P(PMMAフィルム、厚み:125μm、SP値の極性項の成分δp:10.5MPa(1/2))、三菱レイヨン社製;樹脂基材)を載置して固定した。次いで、金型に流し込まれた硬化性組成物に対して、アクリル樹脂フィルムを介して紫外線(UV)を照射(UV照射)した。UV照射は、紫外線(UV)照射装置(EXECURE 3000、HOYA CANDEO OPTRONICS社製)を用い、UV照射量1.0J/cmの条件にて、硬化性組成物が硬化するまで照射を行った(硬化工程)。UV照射後、UV照射された硬化性組成物を脱型し、硬化物であるレンチキュラーレンズ(シリンドリカルレンズ(光学部材))を有するレンチキュラーレンズシート(立体成型用シート)を得た。
 なお、レンチキュラーレンズシートのレンチキュラーレンズは、多官能モノマーを重合反応させることで硬化された硬化物であるため、レンチキュラーレンズ中には架橋構造を有している。
-単膜の作製-
 上記の硬化性組成物を、疎水化処理された2枚のガラス板間に挟み込み、上記と同様の条件にてUV照射して硬化し(硬化工程)、ガラス板から剥がして膜厚50μmの硬化膜(単膜)を作製した。
(評価)
 得られたレンチキュラーレンズシートに対して、以下の評価を行った。評価結果を表2に示す。
-1.基材密着性-
 レンチキュラーレンズシートにおける、硬化物の基材への密着性を2つの試験方法により評価した。
[a.テープ剥離試験]
 レンチキュラーレンズシートに対し、JIS K5600-5-6(1999)に準拠した方法により、樹脂硬化膜(硬化物)であるレンチキュラーレンズの表面から樹脂基材まで到達する切れ込みを平行に11本入れ、90°向きを変えて更に11本の平行な切れ込みを入れて樹脂硬化膜を格子状に区画した。格子状に区画された各膜の表面にセロハン粘着テープ(CT-24、ニチバン社製)を貼り付けた後、セロハン粘着テープの一端を握持して面方向に垂直な方向へ引っ張って剥離し、剥離箇所の有無を目視により確認した。 評価は、下記の基準に従った。
 <評価基準>
 A:剥離部分がない。
 B:表面全体に対する剥離箇所の割合が0%を超えて15%未満である。
 C:表面全体に対する剥離部分の割合が15%以上である。
[b.屈曲試験]
 JIS K5600-5-1(1999)に準拠した方法により、マンドレル試験機(タイプI型、マンドレル直径20mm)を用いてレンチキュラーレンズシートを90°曲げた際の、硬化物であるレンチキュラーレンズの剥離を下記の評価基準にしたがって評価した。
 <評価基準>
 A:剥離が認められない。
 B:剥離が認められる。
-2.硬度-
 JIS K5600-5-4(1999)に準拠した方法により、45°に傾けた鉛筆(三菱ユニ鉛筆:硬度H)をレンチキュラーレンズシートのレンチキュラーレンズに押し当て、1mm/秒の速度で1cm動かす操作を5箇所行い、傷の有無を目視により調べ、以下の評価基準にしたがって評価した。
 <評価基準>
 A:傷が0箇所~1箇所見られた。
 B:傷が2箇所~3箇所見られた。
 C:傷が4箇所~5箇所見られた。
-3.延伸耐擦性-
 レンチキュラーシートのシリンドリカルレンズを有する側と反対側の面に、記録層としてアルファベット「A」及びアルファベット「B」を200LPI(Line Per Inch)で合成した画像をオフセットUV印刷により形成した。記録層が形成されたレンチキュラーシートを100℃に昇温して引っ張り試験機により15%延伸した後、シートを室温環境下で降温した。延伸後、耐摩耗試験機を用いて室温(25℃)下、旭化成株式会社製のベンコット(登録商標;クリーンルーム用ワイパー)を、200gの荷重でレンチキュラーシートのレンチキュラーレンズの表面を2000回往復させることによってレンチキュラーレンズの表面を擦った。次いで、レンチキュラーレンズの表面の傷の付き具合を目視により確認し、以下の評価基準にしたがって評価した。擦る方向は、レンチキュラーシートの表面に対して平行方向とした。
 <評価基準>
 A:レンチキュラーシートに全く傷がつかない。
 B:レンチキュラーシートに傷が確認できるが、視認角度を変えた際の画像の切り替わりに影響がない。
 C:レンチキュラーシートの傷が激しくレンチキュラーシートが白化してしまい、視認角度を変えた際の画像の切り替わりに影響し、異なる画像が視認される異常が生じる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011

 
 表1中の各成分の詳細は、以下の通りである、なお、表1中、「-」は、その成分を含有していないことを示す。
(A)窒素原子を含む官能基を有する分子量300以下の重合性化合物
 NVP:N-ビニルピロリドン、和光純薬工業株式会社
 NVC:N-ビニル-ε-カプロラクタム、東京化成工業株式会社
 ALC:アリルシアニド、東京化成工業株式会社
 TALC:トリアリルシアヌレート、東京化成工業株式会社
 CEA:シアノエチルアクリレート、東京化成工業株式会社
 DMAA:ジメチルアクリルアミド、和光純薬工業株式会社
 ACMO:アクリロイルモルフォリン、和光純薬工業株式会社
(B)2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマー
 M-315:イソシアヌル酸エチレンオキサイド(EO)変性トリアクリレート(イソシアヌル環構造を有する3官能アクリレート化合物)、東亞合成株式会社
 A-DCP:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(2官能アクリレート化合物)、新中村化学工業株式会社
 A-TMPT:トリメチロールプロパントリアクリレート(3官能アクリレート化合物)、新中村化学工業株式会社
 PETA:ライトアクリレートPE-3A(ペンタエリスリトールトリアクリレート、3官能アクリレート化合物)、共栄社化学株式会社
 DPHA:kayaradDPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、6官能アクリレート化合物)、日本化薬株式会社
(C)光ラジカル重合開始剤
 Irgacure TPO: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、BASF社
(D)ウレタンアクリレート化合物:
 特開2016―74884号公報の段落0067の合成例1に記載のウレタンアクリレート(B-1)
(E)その他成分
 THF-A:テトラヒドロフルフリルアクリレート(窒素原子非含有;ライトアクリレートTHF-A、共栄社化学株式会社
 HEA:ヒドロキシエチルアクリレート(窒素原子非含有;ライトアクリレートHOA(N)、大阪有機化学工業株式会社)
 ステアリルアクリルアミド:N-オクチルアミン(東京化成工業株式会社)及び、アクリロイル(和光純薬工業株式会社)を用い文献記載の方法(J.Am.Chem.Soc.,125,6254)を参考に合成した。収率76%(分子量:324)
 FA-513AS(単官能モノマー):ファンクリルFA-513AS(ジシクロペンタニルアクリレート、ホモポリマーのガラス転移温度:120℃)、日立化成株式会社
 AA-6(増粘剤):ポリメチルメタクリレート(末端にメタクリロイル基を有するメタクリル樹脂、数平均分子量(Mn):6,000)、東亞合成株式会社
 C-1(導電材):特開2016-74884号公報の段落0075に記載のC-1成分の合成方法を参考に合成した。
 AN-6S(マクロモノマー):末端にメタクリロイル基を有するスチレン-アクリロニトリル共重合体(数平均分子量(Mn):6,000)、東亞合成株式会社
 MEK-ST(コロイダルシリカ):日産化学工業株式会社、平均粒径10nm~15nmのシリカ粒子
 トルエン(有機溶剤):東京化成工業株式会社
 MEK(有機溶剤):メチルエチルケトン、東京化成工業株式会社
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012

 
 表2に示すように、実施例では、窒素原子を含む官能基を有する分子量300以下の重合性化合物と多官能モノマーとを含有し、かつ、比較的高分子量となるウレタン(メタ)アクリレート化合物を含まないか、又はその含有量が4質量%未満に抑えられた硬化性組成物では、比較例に比べ、硬化物の基材への密着性及び延伸後の耐擦性に優れていた。また、硬度も良好であった。
 上記のうち、実施例2~8に示すように、窒素原子を含む官能基を有する重合性化合物の中でも、既述の一般式(I)又は一般式(II)で表される化合物を用いた場合に、硬化物の基材への密着性及び延伸後の耐擦性に特に優れており、硬度もより良好であった。
 また、実施例1及び実施例9~11に示すように、2官能モノマーを含む実施例9に比べ、3官能モノマーを含む実施例1、10及び11において、延伸後の耐擦性により優れ、硬度も向上した。
 実施例15では、比較的高分子量のウレタンアクリレート化合物を含むが、ウレタンアクリレート化合物の含有量が3質量%と少なく抑えられているため、基材への密着性及び延伸後の耐擦性は良好であった。
 一方、比較例1、7は、窒素原子を含む官能基を有する重合性化合物を含まないことで、基材への密着性が低く剥離しやすくなり、結果、延伸後の耐擦性にも劣るものであった。また、多官能モノマーを含まない比較例6では、窒素原子を含む官能基を有する重合性化合物を含むため、基材への密着は比較的良いが、延伸後の耐擦性に劣っていた。
 また、比較例2のように、窒素原子を含むものの、分子量が大きい重合性化合物を用いた組成では、密着性が悪くなり、延伸後の耐擦性も低下した。
 比較例3~4のように、窒素原子を分子中に含まない重合性化合物を用いた組成では、基材への相互作用が不足して密着が弱く、結果、延伸後の耐擦性にも劣るものとなった。
 比較例5のように、窒素原子を含む官能基を有する分子量300以下の重合性化合物と多官能モノマーとを含有する組成でも、比較的高分子量のウレタンアクリレート化合物の含有量が多い場合には、硬化物の基材への密着性及び延伸後の耐擦性を両立することは困難であった。
 2017年3月23日に出願された日本出願特願2017-058275の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (11)

  1.  窒素原子を含む官能基及び重合性基を有し、分子量が300以下の重合性化合物と、
     前記重合性化合物以外の、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマーと、
     光ラジカル重合開始剤と、
    を含み、
     ウレタン(メタ)アクリレート化合物を含有しないか、又は、ウレタン(メタ)アクリレート化合物の含有量が、シート用硬化性組成物の全質量に対し、0質量%を超え4質量%未満である、立体成型に用いられるシート用硬化性組成物。
  2.  前記重合性化合物が、下記一般式(I)又は下記一般式(II)で表される化合物である請求項1に記載のシート用硬化性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

     
     式中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~6の炭化水素基を表す。R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基を表す。Xは、水素原子又は炭素数1~5の炭化水素基を表す。R、R、R、R及びXは、同一でも異なっていてもよく、互いに環を形成してもよい。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

     
     式中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~6の炭化水素基を表す。Rは、水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基を表す。Xは、水素原子又は炭素数1~5の炭化水素基を表す。R、R及びRの少なくとも一つは、炭化水素基の炭素原子と結合する窒素原子を含む。X、R、R及びRは、同一でも異なっていてもよく、互いに環を形成してもよい。
  3.  前記重合性化合物は、SP値の極性項の成分δpが5MPa(1/2)~15MPa(1/2)の範囲である請求項1又は請求項2に記載のシート用硬化性組成物。
  4.  前記重合性化合物の含有量が、シート用硬化性組成物の固形分量に対して、15質量%~50質量%である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のシート用硬化性組成物。
  5.  前記多官能モノマーが、2官能モノマー、3官能モノマー、及び4官能モノマーからなる群より選択される少なくとも一種の多官能モノマーである請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のシート用硬化性組成物。
  6.  請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のシート用硬化性組成物を硬化してなる硬化物。
  7.  請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のシート用硬化性組成物を準備する工程と、
     前記シート用硬化性組成物を活性エネルギー線の照射により硬化する工程と、
    を含む硬化物の製造方法。
  8.  請求項1~請求項5いずれかに1項に記載のシート用硬化性組成物の硬化物を有する立体成型用シート。
  9.  請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のシート用硬化性組成物の硬化物を有する光学部材。
  10.  請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のシート用硬化性組成物の硬化物を有するレンチキュラーシート。
  11.  請求項8に記載の立体成型用シート又は請求項10に記載のレンチキュラーシートの立体成型物である3次元構造物。
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