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JP7000858B2 - 硬化性組成物および硬化物 - Google Patents

硬化性組成物および硬化物 Download PDF

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Description

本発明は、硬化性組成物、および硬化性組成物を硬化した硬化物に関する。
硬化性組成物を硬化した硬化物は、(i)インプリント法、注型成形法等によって硬化性組成物から様々な形状の硬化物を短時間で形成できる、(ii)ガラスに比べ割れにくい、(iii)ガラスに比べ軽量である、等の利点を有することから、ガラスに代わる光学部材用の材料として注目されている。従来熱可塑性樹脂も同様の理由から使用されてきたが射出成型プロセスにおけるスプール、ランナーによる歩留まりの悪さが指摘されている。
光学部材、特にレンズには、色収差を低減することが求められることがある。そのため、硬化性組成物としては、アッベ数が高い硬化物を得ることができるものが求められることがある。
また、インプリント法、注型成形法等によって光学部材を製造する場合、硬化物には、モールドから離型する際に破損しないように柔軟性を有すること、およびモールドから離型しやすいことが求められることがある。
アッベ数が高い硬化物を得ることができる硬化性組成物としては、たとえば、下記のものが提案されている。
(1)(メタ)アクリロイル基を有するアルコキシシラン化合物およびフルオロアルキル基を有するアルコキシシラン化合物でシリカ粒子を表面処理してなる表面修飾シリカ粒子と、(メタ)アクリロイルオキシ基を3つ有し、かつ環構造を有しない化合物と、(メタ)アクリロイルオキシ基を1つ有し、かつ脂環式構造を有する化合物と、重合開始剤とを含む硬化性組成物(特許文献1)。
柔軟性および離型性を兼ね備えた硬化物を得ることができる硬化性組成物としては、たとえば、下記のものが提案されている。
(2)ウレタン結合を2つ以上有し、(メタ)アクリロイルオキシ基を2つ以上有し、質量平均分子量が2000未満であり、かつ25℃における粘度が20Pa・s以下である化合物と、フッ素原子を有し、かつ炭素-炭素不飽和二重結合を1つ以上有する化合物と、(メタ)アクリロイルオキシ基を1つ有する化合物と、光重合開始剤と、含フッ素界面活性剤とを含む光硬化性組成物(特許文献2)。
特開2014-234458号公報 国際公開第2010/064609号
しかし、上記(1)の硬化性組成物は、下記の問題を有する。
・硬化物のアッベ数を高くするために表面修飾シリカ粒子を多く含むため、硬化物が脆く、硬化物の耐クラック性に劣る。
・硬化物のアッベ数を高くするために表面修飾シリカ粒子を多く含むため、硬化性組成物において表面修飾シリカ粒子が均一に分散しにくく、硬化物の透明性が低い。
・硬化物がモールドに密着しやすく、硬化物の離型性が悪い。
また、上記(2)の硬化性組成物を硬化した硬化物は、柔軟性を有しており、耐クラック性に優れ、かつ離型性に優れているものの、アッベ数が低い。
上記(1)の硬化性組成物と上記(2)の硬化性組成物を組み合わせることが考えられるが、(1)の硬化性組成物における表面修飾シリカ粒子と、(2)の硬化性組成物におけるウレタン結合を有する化合物およびフッ素原子を有する化合物とは相溶性が悪い。そのため、依然として、表面修飾シリカ粒子が均一に分散しにくく硬化物の透明性が低い。
本発明は、アッベ数が高く、透明性、耐クラック性および離型性に優れる硬化物を得ることができる硬化性組成物、およびアッベ数が高く、透明性、耐クラック性および離型性に優れる硬化物を提供する。
本発明は、下記の態様を有する。
<1> 表面に(メタ)アクリロイル基含有表面修飾基を有する表面修飾金属酸化物粒子(A)と、
フッ素原子を有し、かつ(メタ)アクリロイル基を1つ以上有する化合物(B)(ただし、前記粒子(A)と同じものを除く。)と、
ウレタン結合または-OCHCH(OH)CH-を有し、(メタ)アクリロイル基を2つ以上有し、かつ質量平均分子量が1000以上である化合物(C)(ただし、前記粒子(A)または前記化合物(B)と同じものを除く。)と、
不飽和結合含有環構造を有さず、かつ(メタ)アクリロイル基を1つ以上有する化合物(D)(ただし、前記粒子(A)、前記化合物(B)または前記化合物(C)と同じものを除く。)と、
重合開始剤(E)とを含み、
すべての(メタ)アクリロイル基を有する化合物(前記粒子(A)を含む。)の合計100質量%のうち、前記粒子(A)が、20~45質量%であり、前記化合物(B)が、0.01~20質量%であり、前記化合物(C)が、10~50質量%であり、前記化合物(D)が、10~50質量%であり、
すべての(メタ)アクリロイル基を有する化合物(前記粒子(A)を含む。)の合計100質量部に対して、前記重合開始剤(E)が、0.01~10質量部であることを特徴とする硬化性組成物。
<2> 前記(メタ)アクリロイル基含有表面修飾基が、下式(A1)で表される基を有する、上記<1>に記載の硬化性組成物。
CH=CRC(O)-X-(CH-SiR (-*)3-b (A1)
ただし、*はSiの結合手であり、Rは水素原子またはメチル基であり、Rは水素原子または炭素数1~4の炭化水素基であり、Xは-O-または-NH-であり、aは2~7の整数であり、bは0~2の整数であり、bが2の場合の2つのRは、同一であってもよく、異なってもよい。
<3> 前記表面修飾金属酸化物粒子(A)の金属粒子が、シリカ粒子である上記<1>または<2>に記載の硬化性組成物。
<4> 前記表面修飾金属酸化物粒子(A)のメディアン径が1~1000nmである、上記<1>~<3>のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
<5> 前記化合物(B)が、フルオロ(メタ)アクリレートである、上記<1>~<4>のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
<6> 前記化合物(C)が、ウレタン結合を有し、かつ(メタ)アクリロイル基を2つ以上有する化合物(C1)、または-OCHCH(OH)CH-を有し、かつ(メタ)アクリロイル基を2つ以上有する化合物(C2)である、上記<1>~<5>のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
<7> 前記化合物(C1)が、下記式(C11)で表される化合物である、上記<6>に記載の硬化性組成物。
{(CH=CR11C(O)O-)J-OC(O)NH-}Q (C11)
(R11は、水素原子またはメチル基である。iは1または2である。Jは、(i+1)価の有機基である。Qは、k価の有機基である。)
<8> 前記化合物(C2)が、下記式(C12)で表される化合物である、上記<6>に記載の硬化性組成物。
CH=CR21C(O)O-CHCH(OH)CH-(O)-}G (C21)
(R21は、水素原子またはメチル基である。sは、0または1である。tは、2以上の整数である。Gは、t価の有機基である。)
<9> 前記化合物(D)が、不飽和結合含有環構造を有さず、かつ(メタ)アクリロイルオキシ基を1つ有する化合物(D1)(ただし、粒子(A)、化合物(B)または化合物(C)と同じものを除く。)、または不飽和結合含有環構造を有さず、かつ(メタ)アクリロイルオキシ基を2つ以上有する化合物(D2)(ただし、粒子(A)、化合物(B)または化合物(C)と同じものを除く。)である、上記<1>~<8>のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
<10> 前記化合物(D1)が、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルである、上記<9>に記載の硬化性組成物。
<11> 前記化合物(D2)が、ジオールの(メタ)アクリレート、トリオールの(メタ)アクリレート、またはテトラオール(メタ)アクリレートである、上記<9>に記載の硬化性組成物。
<12> 前記重合開始剤(E)が、光ラジカル重合開始剤である、上記<1>~<11>のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
<13> エステル、ケトン、水酸基、及びエーテルからなる群から選ばれる少なくとも1つ以上を有する溶剤を含有する、上記<1>~<12>のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
<14> 温度25℃における粘度が、100~15000mPa・sである、上記<1>1~<13>のいずれか1項に記載の硬化性組成物
<15> 上記<1>1~<14>のいずれか1項に記載の硬化性組成物を硬化した硬化物。
本発明の硬化性組成物によれば、アッベ数が高く、透明性、耐クラック性および離型性に優れる硬化物を得ることができる。本発明の硬化物は、アッベ数が高く、透明性、耐クラック性および離型性に優れる。
本明細書において、式(A10)で表される化合物を化合物(A10)とも記す。他の式で表される化合物についても、これに準じて記す。
「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基およびメタクリロイル基の総称である。
「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートおよびメタクリレートの総称である。
「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸およびメタクリル酸の総称である。
「光」とは、紫外線、可視光線、赤外線、電子線および放射線の総称である。
<硬化性組成物>
本発明の硬化性組成物は、表面修飾金属酸化物粒子(A)と、化合物(B)と、化合物(C)と、化合物(D)と、重合開始剤(E)とを必須成分として含む。
本発明の硬化性組成物は、必要に応じて添加剤、溶剤等を含んでいてもよい。
本発明の硬化性組成物の25℃における粘度は、100~15000mPa・sが好ましく、1000~12000mPa・sがより好ましい。硬化性組成物の粘度が前記範囲内であれば、特別な操作(たとえば、硬化性組成物を高温に加熱して低粘度にする操作等)を行うことなく、硬化性組成物をインプリント用のモールドに容易に接触させたり、注型成形用のモールドに容易に注入したりできる。また、硬化性組成物が基材の表面から流れ出すことなく、硬化性組成物を簡便に基材の表面に塗布できる。
(表面修飾金属酸化物粒子(A))
表面修飾金属酸化物粒子(A)は、金属酸化物粒子の表面に(メタ)アクリロイル基含有表面修飾基を有するものである。
金属酸化物粒子としては、シリカ粒子、ジルコニア粒子、チタニア粒子、チタン酸バリウム粒子、酸化セリウム粒子、アルミナ粒子、インジウムドープ酸化スズ(ITO)粒子等が挙げられる。なかでも、ハンドリング性に優れ組成物との相溶性が良いシリカ粒子、ジルコニア粒子、チタニア粒子が好ましく、アッベ数が高いシリカ粒子がさらに好ましい。
表面修飾前の金属酸化物粒子のメディアン径は、1~1000nmが好ましく、1~100nmがより好ましい。該メディアン径が前記下限値以上であれば、ハンドリング性がよく、また、一次粒子が凝集しにくく単分散させやすい。該メディアン径が前記上限値以下であれば、硬化物の透明性がさらに優れる。金属酸化物粒子のメディアン径は、動的光散乱法による粒度分布測定器を用いて求める。
(メタ)アクリロイル基含有表面修飾基は、末端に(メタ)アクリロイル基を有し、さらに(メタ)アクリロイル基と金属酸化物粒子とを連結するための連結基とを有する。
(メタ)アクリロイル基含有表面修飾基としては、他の成分との相溶性がよく、硬化性組成物において表面修飾金属酸化物粒子(A)が均一に分散しやすく、硬化物の透明性がさらに優れる点から、下式(A1)で表される基を有する表面修飾基が好ましい。
CH=CRC(O)-X-(CH-SiR (-*)3-b (A1)
*は、Siの結合手である。
は、水素原子またはメチル基である。
は、水素原子または炭素数1~4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く、直鎖のアルキル基がより好ましい。アルキル基としては、後述する化合物(A10)の取扱性の点から、メチル基またはエチル基が好ましく、化合物(A10)の入手しやすさの点から、メチル基が特に好ましい。
Xは、-O-または-NH-であり、化合物(A10)の入手のしやすさの点から、-O-が特に好ましい。
aは、化合物(B)との相溶性の点から、2~7の整数であり、2~6の整数が好ましく、化合物(A10)の入手のしやすさの点から、3が特に好ましい。
bは、0~2の整数であり、化合物(A10)の反応性の点から、0~1の整数が好ましく、0が特に好ましい。bが2の場合の2つのRは、同一であってもよく、異なってもよい。
式(A1)で表される基としては、下記の基が挙げられる。
CH=C(CH)C(O)O(CHSi(CH)(-*)
CH=C(CH)C(O)O(CHSi(-*)
CH=CHC(O)O(CHSi(-*)
CH=C(CH)C(O)NH(CHSi(-*)
CH=CHC(O)NH(CHSi(-*)等。
表面修飾金属酸化物粒子(A)は、(メタ)アクリロイル基を有するシランカップリング剤によって金属酸化物粒子の表面を表面処理することによって得られる。
(メタ)アクリロイル基を有するシランカップリング剤としては、表面修飾金属酸化物粒子(A)と他の成分との相溶性がよく、硬化性組成物において表面修飾金属酸化物粒子(A)が均一に分散しやすく、硬化物の透明性がさらに優れる点から、化合物(A10)が好ましい。
CH=CRC(O)-X-(CH-SiR (OR3-b (A10)
、R、X、a、bは、式(A1)で説明したとおりである。
は、水素原子または炭素数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く、直鎖のアルキル基がより好ましい。アルキル基としては、化合物(A10)の取扱性の点、および化合物(A10)の入手しやすさの点から、メチル基またはエチル基が好ましい。bが0または1の場合の3または2つのRは、同一であってもよく、異なってもよい。
化合物(A10)としては、3-メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-(イソプロペニルカルボニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3-(ビニルカルボニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
化合物(A10)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
表面修飾金属酸化物粒子(A)のメディアン径は、1~1000nmが好ましく、1~100nmがより好ましい。上記メディアン径が前記下限値以上であれば、ハンドリング性がよく、また、一次粒子が凝集しにくく単分散させやすい。上記メディアン径が前記上限値以下であれば、硬化物の透明性がさらに優れる。
表面修飾金属酸化物粒子(A)のメディアン径は、動的光散乱法による粒度分布測定器を用いて求める。
表面修飾金属酸化物粒子(A)の市販品としては、日産化学工業社製のオルガノシリカゾル(MEK-AC-2140Z、MEK-AC-4130Y、MEK-AC-5140Z、PGM-AC-2140Y、PGM-AC-4130Y、MIBK-AC-2140Z等)、ADEKA社製のアデライトAT、日揮触媒化成社製のELCOM V-8802、V-8804等が挙げられる。表面修飾金属酸化物粒子(A)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(化合物(B))
化合物(B)は、フッ素原子を有し、かつ(メタ)アクリロイル基を1つ以上有するものである(ただし、表面修飾金属酸化物粒子(A)と同じものを除く)。
化合物(B)としては、他の成分との相溶性の点から、フルオロ(メタ)アクリレートが好ましい。
フルオロ(メタ)アクリレートとしては、下記の化合物が挙げられる。
CH=CHC(O)OCHCH(OH)CHCFCFCF(CF
CH=C(CH)C(O)OCHCH(OH)CHCFCFCF(CF
CH=CHC(O)OCH(CF
CH=C(CH)C(O)OCH(CF
CH=CHC(O)O(CH(CF10F、
CH=CHC(O)O(CH(CFF、
CH=CHC(O)O(CH(CFF、
CH=C(CH)C(O)O(CH(CF10F、
CH=C(CH)C(O)O(CH(CFF、
CH=C(CH)C(O)O(CH(CFF、
CH=CHC(O)OCH(CFF、
CH=C(CH)C(O)OCH(CFF、
CH=CHC(O)OCH(CFF、
CH=C(CH)C(O)OCH(CFF、
CH=CHC(O)OCHCFCFH、
CH=CHC(O)OCH(CFCFH、
CH=CHC(O)OCH(CFCFH、
CH=C(CH)C(O)OCHCFCFH、
CH=C(CH)C(O)OCH(CFCFH、
CH=C(CH)C(O)OCH(CFCFH、
CH=CHC(O)OCHCFOCFCFOCF
CH=CHC(O)OCHCFO(CFCFO)CF
CH=C(CH)C(O)OCHCFOCFCFOCF
CH=C(CH)C(O)OCHCFO(CFCFO)CF
CH=CHC(O)OCHCF(CF)OCFCF(CF)O(CFF、
CH=CHC(O)OCHCF(CF)O(CFCF(CF)O)(CFF、
CH=C(CH)C(O)OCHCF(CF)OCFCF(CF)O(CFF、
CH=C(CH)C(O)OCHCF(CF)O(CFCF(CF)O)(CFF、
CH=CFC(O)OCHCH(OH)CH(CFCF(CF
CH=CFC(O)OCHCH(CHOH)CH(CFCF(CF
CH=CFC(O)OCHCH(OH)CH(CF10F、
CH=CFC(O)OCHCH(CHOH)CH(CF10F、
CH=CHC(O)OCHCF(OCFCFOCFCHOC(O)CH=CH(ただし、pは1~20の整数である。)、
CH=C(CH)C(O)OCHCF(OCFCFOCFCHOC(O)C(CH)=CH(ただし、pは1~20の整数である。)、
CH=CHC(O)OCH(CFCHOC(O)CH=CH
CH=C(CH)C(O)OCH(CFCHOC(O)C(CH)=CH等。
化合物(B)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(化合物(C))
化合物(C)は、ウレタン結合を有し、かつ(メタ)アクリロイル基を2つ以上有する化合物(C1)、または-OCHCH(OH)CH-を有し、かつ(メタ)アクリロイル基を2つ以上有する化合物(C2)である(ただし、表面修飾金属酸化物粒子(A)または化合物(B)と同じものを除く)。
ウレタン結合または-OCHCH(OH)CH-の数は、分子内または分子間における水素結合による柔軟性付与の点から、2~4の整数が好ましく、2が特に好ましい。
(メタ)アクリロイル基の数は、硬化収縮に伴って発生するクラックが起きにくい点から、2~4の整数が好ましく、2が特に好ましい。
化合物(C)の質量平均分子量は、1000以上であり、1000~30000が好ましく、1000~20000がより好ましい。上記質量平均分子量が前記下限値以上であれば、硬化物の柔軟性が良好になり、硬化物の耐クラック性に優れる。上記質量平均分子量が前記上限値以下であれば、他の成分との相溶性がよく、硬化物の透明性がさらに優れる。
化合物(C)の質量平均分子量は、GPCシステムを用いてポリスチレン換算で求めた値である。
化合物(C)の25℃における粘度は、2000mPa・s以上が好ましく、2500~500000mPa・sがより好ましく、3000~300000mPa・sがさらに好ましい。上記粘度が前記下限値以上であれば、硬化物の柔軟性が良好になり、硬化物の耐クラック性がさらに優れる。上記粘度が前記上限値以下であれば、他の成分との相溶性がよく、硬化物の透明性がさらに優れる。
化合物(C1)は、たとえば、イソシアネート基を2つ以上有する化合物に、水酸基を有する(メタ)アクリレートを反応させることによって得られる。
化合物(C1)としては、硬化物の柔軟性が良好になり、硬化物の耐クラック性がさらに優れる点から、化合物(C11)が好ましい。
{(CH=CR11C(O)O-)J-OC(O)NH-}Q (C11)
式(11)中、R11は、水素原子またはメチル基である。iは、1または2である。Jは、(i+1)価の有機基である。2価の有機基としては、炭素数2~10のアルキレン基、-(CO)-C-、-(CO)-C-(ただし、jは1~29の整数である。)等が挙げられる。3価の有機基としては、(-CHCR12-(ただし、R12は水素原子またはメチル基である。)等が挙げられる。kは、2~4の整数であり、2が特に好ましい。
Qは、k価の有機基である。k価の有機基としては、k価の炭化水素基が好ましい。Qは、脂肪族構造を有する基、脂環式構造を有する基、および芳香環構造を有する基のいずれであってもよく、他の成分との相溶性がよく、硬化物の透明性がさらに優れる点から、脂肪族構造を有する基または脂環式構造を有する基が好ましく、炭素数2~10のアルキレン基、または脂環式構造を有する炭素数5~12の2価の炭化水素基がより好ましい。
化合物(C1)の市販品としては、新中村化学工業社製のNKオリゴ(UA-160TM、U-412A、UA-4200、UA-4400、UA-122P等)、ダイセル・オルネクス社製のEBECRYL(8402、8807、9260等)、ダイセル・オルネクス社製のKRM(8667、8904等)、共栄社化学社製のUA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H、日本化薬社製のUX-3204、UX-4101、UX-8101等が挙げられる。
化合物(C2)は、たとえば、グリシジル基を2つ以上有する化合物に(メタ)アクリル酸を反応させることによって得られる。
グリシジル基を2つ以上有する化合物としては、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル等が挙げられる。
化合物(C2)としては、硬化物の柔軟性が良好になり、硬化物の耐クラック性がさらに優れる点から、化合物(C21)が好ましい。
{CH=CR21C(O)O-CHCH(OH)CH-(O)-}G (C21)
式(21)中、R21は、水素原子またはメチル基である。sは、0または1である。tは、2以上の整数であり、2~3が特に好ましい。Gは、t価の有機基である。t価の有機基としては、t価の炭化水素基が好ましい。Gは、脂肪族構造を有する基、脂環式構造を有する基、および芳香環構造を有する基のいずれであってもよい。
化合物(C2)の市販品としては、新中村化学工業社製のNKオリゴ(EA-1010、EA-102S、EA-1020、EA-5520、EA-5323、EA-5311、EA-6320、EA-6340等)、日本化薬社製のR-381、ダイセル・オルネクス社製のEBECRYL(860、3708等)、東洋ケミカルズ社製のMiramerEA2280、共栄社化学社製のエポキシエステル(3002M(N)、3002A(N)、3000MK、3000A等)、ケーエスエム社製のエポキシアクリレート(BAEA-100、BFEA-50、HPEA-100、PNEM-100等)等が挙げられる。化合物(C)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(化合物(D))
化合物(D)は、不飽和結合含有環構造を有さず、かつ(メタ)アクリロイル基を1つ以上有するものである(ただし、粒子(A)、化合物(B)または化合物(C)を除く)。不飽和結合含有環構造は、硬化物のアッベ数を低下させるため、硬化物にできるだけ含まれないことが好ましい。不飽和結合含有環構造としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フラン環、ピロール環、ピリジン環、イミダゾール環、チオフェン環等が挙げられる。なかでも、よりアッベ数を低下させてしまうため、ナフタレン環、アントラセン環などの縮合環が含まれないことが好ましい。
化合物(D)としては、(メタ)アクリロイル基に酸素原子を介して炭素数1~30の有機基が結合したものが好ましい。有機基の炭素数は4~20が好ましく、4~12がより好ましい。
有機基としては、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、シクロアルキル基、アリル基、橋かけ炭化水素基、オキシアルキレン鎖の繰り返し構造を有する基等が挙げられる。これらの基は、炭素原子の一部が窒素原子、酸素原子等のヘテロ原子またはケイ素原子で置換されていてもよく、水素原子の一部が水酸基、アミノ基等の官能基で置換されていてもよく、不飽和結合や遊離カルボキシ基を有していてもよい。有機基としては、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、シクロアルキル基、橋かけ炭化水素基が好ましい。
化合物(D)としては、不飽和結合含有環構造を有さず、かつ(メタ)アクリロイルオキシ基を1つ有する化合物(D1)(ただし、粒子(A)、化合物(B)または化合物(C)と同じものを除く。)、または不飽和結合含有環構造を有さず、かつ(メタ)アクリロイルオキシ基を2つ以上有する化合物(D2)(ただし、粒子(A)、化合物(B)または化合物(C)と同じものを除く。)が挙げられる。
化合物(D1)としては、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルが好ましい。化合物(D1)としては、下記の化合物が挙げられる。
2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシ-1-アダマンチル(メタ)アクリレート、1-アダマンチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、4-tert-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3-(トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、(2-(tert-ブチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル(メタ)アクリレート等。
化合物(D2)としては、ジオール(グリコール等)の(メタ)アクリレート、トリオール(グリセロール、トリメチロール等)の(メタ)アクリレート、テトラオール(ペンタエリスリトール等)の(メタ)アクリレートが好ましい。化合物(D2)としては、下記の化合物が挙げられる。
ポリオキシエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジ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)アクリレート等)、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート(ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等)、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセロール1,3-ジグリセロレートジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールエトキシレートジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールプロポキシレートジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシ-2,2-ジメチルプロピオネートジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、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プロポキシレートジ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールグリセロレートジ(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、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、トリプロピレングリコールグリセロレートジ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-メチル-1,3-プロパンジオールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、1,3-ビス(3-メタクリロイロキシプロピル)-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、グリセリンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートモノステアリル酸、トリメチロールプロパンエトキシレートメチルエーテルジ(メタ)アクリレート、ペンタリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(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、プロポキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等。
化合物(D)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(重合開始剤(E))
重合開始剤(E)は、硬化方法(光硬化または熱硬化)等に応じて適宜選択される。
重合開始剤(E)としては、光重合開始剤または熱重合開始剤が挙げられる。重合開始剤(E)としては、硬化物の製造のしやすさの点から、光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては、光を吸収することによってラジカルを発生する光ラジカル重合開始剤等が挙げられる。光重合開始剤としては、硬化物の製造のしやすさの点から、光ラジカル重合開始剤が好ましい。
光ラジカル重合開始剤としては、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤、オキシフェニル酢酸エステル系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、ベンジル-(o-エトキシカルボニル)-α-モノオキシム、グリオキシエステル、3-ケトクマリン、2-エチルアンスラキノン、カンファーキノン、テトラメチルチウラムスルフィド、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、tert-ブチルペルオキシピバレート等が挙げられる。感度および相溶性の点から、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤またはベンゾフェノン系光重合開始剤が好ましい。光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
熱重合開始剤としては、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、tert-ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ジ-tert-ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド等が挙げられる。分解温度の点から、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシドが好ましい。熱重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(添加剤)
添加剤としては、界面活性剤、酸化防止剤(耐熱安定剤)、チクソトロピック剤、消泡剤、耐光安定剤、ゲル化防止剤、光増感剤、樹脂、樹脂オリゴマー、炭素化合物、金属微粒子、金属酸化物粒子(ただし、表面修飾金属酸化物粒子(A)を除く。)、シランカップリング剤、他の有機化合物等が挙げられる。
(溶剤)
本発明の硬化性組成物は、溶剤を含んでもよい。ただし、硬化性組成物を硬化する前には、溶剤を除去することが好ましい。
溶剤としては、化合物(B)~(D)および重合開始剤(E)を溶解可能な溶剤であればいずれも用いることができ、エステル構造、ケトン構造、水酸基、エーテル構造のいずれか1つ以上を有する溶剤が好ましい。
本発明において溶剤を使用する場合、硬化性組成物中の溶剤の含有量は、目的の粘度、塗布性、目的とする膜厚等によって適宜調整すればよい。
(硬化性組成物の各成分の含有割合)
表面修飾金属酸化物粒子(A)の割合は、すべての(メタ)アクリロイル基を有する化合物(粒子(A)を含む。)の合計100質量%のうち、20~45質量%であり、23~44質量%が好ましく、25~43質量%がより好ましい。上記割合が前記範囲の下限値以上であれば、硬化物のアッベ数が高くなる。上記割合が前記範囲の上限値以下であれば、他の成分との相溶性がよく、硬化性組成物において表面修飾金属酸化物粒子(A)が均一に分散しやすく、硬化物の透明性に優れる。また、硬化物が脆くなりにくく、硬化物の耐クラック性に優れる。
化合物(B)の割合は、すべての(メタ)アクリロイル基を有する化合物(粒子(A)を含む。)の合計100質量%のうち、0.01~20質量%であり、0.1~15質量%が好ましく、0.3~10質量%がより好ましい。上記割合が前記範囲の下限値以上であれば、硬化物の離型性に優れる。また、硬化物のアッベ数を高くする効果が得られる。上記割合が前記範囲の上限値以下であれば、他の成分との相溶性がよく、硬化物の透明性に優れる。
化合物(C)の割合は、すべての(メタ)アクリロイル基を有する化合物(粒子(A)を含む。)の合計100質量%のうち、10~50質量%であり、15~45質量%が好ましく、20~40質量%がより好ましい。上記割合が前記範囲の下限値以上であれば、硬化物の柔軟性がよくなり、硬化物の耐クラック性に優れる。上記割合が前記範囲の上限値以下であれば、硬化物のアッベ数が高くなる。また、他の成分との相溶性がよく、硬化物の透明性に優れる。
化合物(D)の割合は、すべての(メタ)アクリロイル基を有する化合物(粒子(A)を含む。)の合計100質量%のうち、10~50質量%であり、15~48質量%が好ましく、20~46質量%がより好ましい。上記割合が前記範囲の下限値以上であれば、各成分の相溶性が高められ、硬化物の透明性に優れる。上記割合が前記範囲の上限値以下であれば、硬化物のアッベ数が高くなる。
重合開始剤(E)の添加含有量は、すべての(メタ)アクリロイル基を有する化合物(粒子(A)を含む。)の合計100質量部に対して、0.01~10質量部であり、0.1~7質量部が好ましく、0.3~5質量部がより好ましい。上記添加量が前記範囲の下限値以上であれば、容易に硬化物を形成できる。上記添加量が前記範囲の上限値以下であれば、均一に混合することができることから、硬化物に残存する重合開始剤(E)が少なくなり、硬化物の物性の低下が抑えられる。
添加剤等の他の成分の合計の添加量は、本発明の効果を損なわない範囲であればよく、すべての(メタ)アクリロイル基を有する化合物(粒子(A)を含む。)の合計100質量部に対して、5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましい。
以上説明した本発明の硬化性組成物にあっては、以下の理由から、アッベ数が高く、透明性、耐クラック性および離型性に優れる硬化物を得ることができる。
本発明の硬化性組成物は、特定の表面修飾金属酸化物粒子(A)を含むため、硬化物のアッベ数を高くすることができる。しかし、硬化物のアッベ数を高くするためには、表面修飾金属酸化物粒子(A)の割合を多くする必要があるため、硬化物が脆くなり、硬化物の耐クラック性が不充分となる。
そこで、フッ素原子を有することでアッベ数が高くされた特定の化合物(B)をさらに含ませることによって、表面修飾金属酸化物粒子(A)の割合を抑え、硬化物の耐クラック性を改善している。また、硬化物の離型性も同時に改善している。しかし、化合物(B)の割合を増やし、表面修飾金属酸化物粒子(A)の割合を減らすことには相溶性の観点から限度があるため、依然として硬化物の耐クラック性は充分とは言えない。
そこで、ウレタン結合または-OCHCH(OH)CH-を有し、かつ比較的高分子量とすることで柔軟性が高くされた特定の化合物(C)をさらに含ませることによって、硬化物に柔軟性を付与し、硬化物の耐クラック性を大幅に改善している。しかし、表面修飾金属酸化物粒子(A)と、化合物(B)および化合物(C)とは相溶性が悪いため、硬化性組成物において各成分が均一に分散しにくく、硬化物の透明性が低くなってしなう。
そこで、アッベ数を低下させる不飽和結合含有環構造を有しないことでアッベ数の低下が最小限に抑えられた特定の化合物(D)を相溶化剤としてさらに含ませることによって、各成分の相溶性を高め、硬化物の透明性を改善している。
<硬化物>
本発明の硬化物は、本発明の硬化性組成物を硬化したものである。本発明の硬化物を基材の表面に形成して、本発明の硬化物からなる層と基材からなる層とを有する積層体としてもよい。
硬化物の波長589nmの光に対する屈折率は、1.45以上が好ましく、1.48~1.53がより好ましい。屈折率が前記範囲内であれば、ガラスなどの他部材と組み合せた場合であってもフレネル反射が起こりにくく、透過率の損失が少ない。
硬化物の下式(I)から求めたアッベ数は、54以上が好ましく、56以上がより好ましい。アッベ数が前記範囲の下限値以上であれば、色収差が発生しにくい。アッベ数は高ければ高いほどよく、上限は特に限定されないが、有機物であることを考慮すると70程度である。
ν=(n-1)/(n-n) (I)
ただし、νは、アッベ数であり、nは、波長589nmの光に対する屈折率であり、nは、波長486nmの光に対する屈折率であり、nは、波長656nmの光に対する屈折率である。
硬化物の波長400nmの光の透過率は、89%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。硬化物の波長400nmの光の透過率が前記下限値以上であれば、硬化物の透明性がさらに優れる。
硬化物の波長400nmの光の透過率は、厚さ100μmの硬化物についてJIS K 7361:1997(ISO 13468-1:1996)に記載された方法によって波長400nmの光を用いて25℃で測定される。
硬化物の水に対する接触角は、硬化物の離型性の目安となる。硬化物の接触角は、85度以上が好ましく、90~116度がより好ましい。接触角が前記範囲の下限値以上であれば、硬化物の離型性がさらに優れる。
硬化物の水に対する接触角は、JIS R 3257:1999に記載された方法によって測定される。
(硬化物の製造方法)
本発明の硬化物を製造する方法としては、微細パターンの反転パターンを表面に有するモールドと硬化性組成物とを接触させた状態で該硬化性組成物を硬化させて、微細パターンを表面に有する硬化物を形成する方法(インプリント法);モールドのキャビティ内に硬化性組成物を注入し、該硬化性組成物を硬化させて硬化物を形成する方法(注型成形法)等が挙げられる。
硬化方法は、光硬化または熱硬化が挙げられ、重合開始剤(E)に応じて適宜選択すればよい。硬化方法としては、硬化物の製造のしやすさの点から、光硬化が好ましい。
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。 例1~18は実施例であり、例19~26は比較例である。
(表面修飾金属酸化物粒子(A)のメディアン径)
メディアン径は、動的光散乱法による粒度分布測定器(大塚電子社製、FPAR1000)を用いて求めた。
(化合物(C)の質量平均分子量)
質量平均分子量は、下記装置を用い、下記条件にて測定した。
GPCシステム:HLC-8220GPC(東ソー社製)、
カラム:TSK guard Column Super MZ-L、TSK gel HZ4000、TSK gel HZ3000、TSK gel HZ2500、TSK gel HZ2000(この順に連結して使用した)、
カラムオーブン温度:40℃、 溶媒:テトラヒドロフラン、 流量:0.35mL/分、
標準サンプル:ポリスチレン。
(化合物(C)および硬化性組成物の粘度)
粘度は、動的粘弾性測定装置(Anton Paar社製、Physica MCR301)を用いて、10s-1の剪断速度における動的粘弾性を25℃で測定し、求めた。
(硬化性組成物の屈折率)
屈折率は、アッベ屈折計(アタゴ社製、多波長アッベ屈折計DR-M2)を用い、温度:25℃、波長:589nmにおいて測定した。
(硬化性組成物のアッベ数)
アッベ数は、アッベ屈折計(同上)を用い、温度:25℃で、波長:589nm、486nm、および656nmのそれぞれの屈折率を測定し、下式(I)から算出した。
ν=(n-1)/(n-n) (I)
(硬化物の屈折率)
シリコンウエハの表面に硬化性組成物を塗布し、高圧水銀ランプから紫外線を露光量:3000mJ/cmで照射して、膜状の硬化物を形成した。得られた硬化物を180℃で30分間熱処理を行うことで屈折率測定用の硬化物を得た。屈折率測定装置(米国メトリコン社製プリズムカプラ:2010/M)を用いて、硬化物の波長473nm、594nmおよび658nmの光に対する屈折率を測定し、装置付属のMetricon Fitを用いて波長589nmの光に対する屈折率を算出した。
(硬化物のアッベ数)
上述の装置付属のMetricon Fitを用いて各波長における屈折率を算出し、上式(I)からアッベ数を算出した。
(評価用硬化物)
ガラス基板の表面に硬化性組成物を、硬化膜の厚さが100μmになるように塗布し、高圧水銀ランプから紫外線を露光量:3000mJ/cmで照射して、膜状の硬化物を形成した。得られた硬化物に、180℃で30分間熱処理を施すことで評価用硬化物を得た。
(硬化物の透過率)
評価用硬化物の波長400nmの光に対する透過率を、紫外・可視・近赤外分光光度計(島津製作所社製、Solid Spec-3700)を用いて測定した。
(耐クラック性)
評価用硬化物を目視にて観察し、下記基準にて評価した。
○:クラックの発生は見られなかった。
×:熱処理後にクラックの発生が見られた。
××:紫外線を照射して硬化した際、すなわち熱処理前にクラックの発生が見られた。
(硬化物の水接触角)
接触角計(協和界面科学社製、ポータブル接触角計PCA-1)を用いて純水の接触角を4回測定し、算術平均値を求め、これを硬化物の水接触角とした。硬化物の水接触角は、硬化物の離型性の目安となる。
(表面修飾金属酸化物粒子(A))
粒子(A-1)分散液:オルガノシリカゾル(日産化学工業社製、MEK-AC-2140Z、式(A1)で表される(メタ)アクリロイル基含有表面修飾基を表面に有する表面修飾シリカ粒子の分散液、分散媒:メチルエチルケトン、SiO濃度:40質量%、表面修飾シリカ粒子のメディアン径:10.3nm)。
粒子(A-2)分散液:特開2014-234458号公報に記載の実施例1に則して作製した、(メタ)アクリロイル基含有表面修飾基およびフルオロアルキル基含有表面修飾基を表面に有する表面修飾シリカ粒子の分散液。
(化合物(B))
化合物(B-1):CH=C(CH)C(O)O(CH(CFF(旭硝子社製)。
化合物(B-2):CH=CHC(O)OCHCF(OCFCFOCFCHOC(O)CH=CH(新中村化学工業社製、NKエステルDA-F4EO)。
(化合物(C))
化合物(C1-1):2官能ウレタンアクリレート(新中村化学工業社製、NKオリゴUA-160TM、質量平均分子量:1600、25℃における粘度:110000mPa・s)。
化合物(C1-2):2官能ウレタンアクリレート(新中村化学工業社製、NKオリゴU-412A、質量平均分子量:4700、25℃における粘度:13500mPa・s)。
化合物(C1-3):2官能ウレタンアクリレート(新中村化学工業社製、NKオリゴUA-4200、質量平均分子量:1300、25℃における粘度:2000mPa・s)。
化合物(C1-4):2官能ウレタンアクリレート(ダイセル・オルネクス社製、EBECRYL8807、質量平均分子量:1000、25℃における粘度:265000mPa・s)。
化合物(C2-1):3官能エポキシアクリレート(新中村化学工業社製、NKオリゴEA-5311、トリメチロールプロパンとエピクロロヒドリンとの反応物にアクリル酸を付加した化合物、質量平均分子量:15000、25℃における粘度:3000mPa・s)。
化合物(C2-2):2官能エポキシアクリレート(ダイセル・オルネクス社製、EBECRYL3708、質量平均分子量:1500、25℃における粘度:120000mPa・s)。
化合物(C2-3):2官能エポキシアクリレート(東洋ケミカルズ社製、MiramerEA2280、質量平均分子量:1580、25℃における粘度:100000mPa・s)。
(化合物(D))
化合物(D2-1):トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業社製、NKエステルA-DCP)。
化合物(D2-2):1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(新中村化学工業社製、NKエステルA-HD-N)。
化合物(D2-3):トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学工業社製、NKエステルA-TMPT)。
化合物(D2-4):ペンタエリスリトールトリアクリレート(トリエステル57%)(新中村化学工業社製、NKエステルA-TMM-3LM-N)。
化合物(D1-1):1-アダマンチルメタクリレート(大阪有機化学工業社製、ADMA)。
化合物(D1-2):イソボルニルアクリレート(共栄社化学社製、ライトアクリレートIB-XA)。
(重合開始剤(E))
重合開始剤(E-1):光ラジカル重合開始剤(BASFジャパン社商品名、Irgacure184)。
(例1)
粒子(A-1)分散液の25.0g(不揮発分:10.0g)、化合物(B-1)の0.25g、化合物(C1-1)の6.50g、化合物(D2-1)の2.50g、化合物(D2-2)の5.0g、化合物(D2-3)の0.75gを均一になるように混合し、40℃で溶媒の減圧留去を行った。得られた混合物に重合開始剤(E-1)の0.75gを混合し、例1の硬化性組成物を得た。各成分の割合を表1に示す。評価結果を表4に示す。
(例2~26)
表面修飾金属酸化物粒子(A)、化合物(B)、化合物(C)および化合物(D)の種類および割合を表1~表3に示す種類および割合に変更した以外は、例1と同様にして硬化性組成物を得た。評価結果を表4に示す。
Figure 0007000858000001
Figure 0007000858000002
Figure 0007000858000003
Figure 0007000858000004
例1~18は、表面修飾金属酸化物粒子(A)と、化合物(B)と、化合物(C)と、化合物(D)と、重合開始剤(E)とを特定の割合で含むため、アッベ数が高く、透明性、耐クラック性および離型性に優れていた。
例19~21は、化合物(C)を含まないため、耐クラック性に劣っていた。例21は、化合物(B)を含まないため、離型性にも劣っていた。
例22は、化合物(D1-1)と表面修飾金属酸化物粒子(A)との相溶性が悪く、相分離した。例23~25は、化合物(A)を含まないまたは化合物(A)が少ないため、アッベ数が低かった。例26は、化合物(D1-1)と表面修飾金属酸化物粒子(A)との相溶性が悪く、相分離した。
本発明の硬化性組成物は、光学部材(レンズ、プリズム、反射防止膜、光導波路、LED封止材等)、記録メディア、半導体デバイスなどの製造に用いられる材料として有用である。
なお、2015年12月9日に出願された日本特許出願2015-240297号及び、2016年6月7日に出願された日本特許出願2016-113687号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (10)

  1. 下式(A1)で表される基を有する表面修飾基を表面に有するシリカ粒子である粒子(A)と、
    下記フルオロ(メタ)アクリレート群から選ばれる1種以上である化合物(B)と
    下式(C11)で表され、質量平均分子量が1000以上である化合物(C1)と
    不飽和結合含有環構造を有さず、かつ(メタ)アクリロイル基を1つ以上有する化合物(D)(ただし、前記粒子(A)、前記化合物(B)または前記化合物(C1)と同じものを除く。)と、
    重合開始剤(E)とを含み
    すべての(メタ)アクリロイル基を有する化合物(前記粒子(A)を含む。)の合計100質量%のうち、前記粒子(A)が、20~45質量%であり、前記化合物(B)が、0.01~20質量%であり、前記化合物(C1)が、10~50質量%であり、前記化合物(D)が、10~50質量%であり、
    すべての(メタ)アクリロイル基を有する化合物(前記粒子(A)を含む。)の合計100質量部に対して、前記重合開始剤(E)が、0.01~10質量部である、ことを特徴とする硬化性組成物。
    CH =CR C(O)-X-(CH -SiR (-*) 3-b (A1)
    [式(A1)において、*はSiの結合手であり、R は水素原子またはメチル基であり、R は水素原子または炭素数1~4の炭化水素基であり、Xは-O-または-NH-であり、aは2~7の整数であり、bは0~2の整数であり、bが2の場合の2つのR は、同一であってもよく、異なってもよい。]
    フルオロ(メタ)アクリレート群:CH =CHC(O)OCH CH(OH)CH CF CF CF(CF 、CH =C(CH )C(O)OCH CH(OH)CH CF CF CF(CF 、CH =CHC(O)OCH(CF 、CH =C(CH )C(O)OCH(CF 、CH =CHC(O)O(CH (CF 10 F、CH =CHC(O)O(CH (CF F、CH =CHC(O)O(CH (CF F、CH =C(CH )C(O)O(CH (CF 10 F、CH =C(CH )C(O)O(CH (CF F、CH =C(CH )C(O)O(CH (CF F、CH =CHC(O)OCH (CF F、CH =C(CH )C(O)OCH (CF F、CH =CHC(O)OCH (CF F、CH =C(CH )C(O)OCH (CF F、CH =CHC(O)OCH CF CF H、CH =CHC(O)OCH (CF CF H、CH =CHC(O)OCH (CF CF H、CH =C(CH )C(O)OCH CF CF H、CH =C(CH )C(O)OCH (CF CF H、CH =C(CH )C(O)OCH (CF CF H、CH =CHC(O)OCH CF OCF CF OCF 、CH =CHC(O)OCH CF O(CF CF O) CF 、CH =C(CH )C(O)OCH CF OCF CF OCF 、CH =C(CH )C(O)OCH CF O(CF CF O) CF 、CH =CHC(O)OCH CF(CF )OCF CF(CF )O(CF F、CH =CHC(O)OCH CF(CF )O(CF CF(CF )O) (CF F、CH =C(CH )C(O)OCH CF(CF )OCF CF(CF )O(CF F、CH =C(CH )C(O)OCH CF(CF )O(CF CF(CF )O) (CF F、CH =CFC(O)OCH CH(OH)CH (CF CF(CF 、CH =CFC(O)OCH CH(CH OH)CH (CF CF(CF 、CH =CFC(O)OCH CH(OH)CH (CF 10 F、CH =CFC(O)OCH CH(CH OH)CH (CF 10 F、CH =CHC(O)OCH CF (OCF CF OCF CH OC(O)CH=CH (ただし、pは1~20の整数である。)、CH =C(CH )C(O)OCH CF (OCF CF OCF CH OC(O)C(CH )=CH (ただし、pは1~20の整数である。)、CH =CHC(O)OCH (CF CH OC(O)CH=CH 、及びCH =C(CH )C(O)OCH (CF CH OC(O)C(CH )=CH
    {(CH =CR 11 C(O)O-) J-OC(O)NH-} Q (C11)
    [式(C11)において、R 11 は水素原子またはメチル基であり、iは1または2であり、kは2~4の整数であり、Jは(i+1)価の有機基であり、Qはk価の有機基である。]
  2. 下式(A1)で表される基を有する表面修飾基を表面に有するシリカ粒子である粒子(A)と、
    下記フルオロ(メタ)アクリレート群から選ばれる1種以上である化合物(B)と
    下式(C21)で表され、質量平均分子量が1000以上である化合物(C2)と
    不飽和結合含有環構造を有さず、かつ(メタ)アクリロイル基を1つ以上有する化合物(D)(ただし、前記粒子(A)、前記化合物(B)または前記化合物(C2)と同じものを除く。)と、
    重合開始剤(E)とを含み
    すべての(メタ)アクリロイル基を有する化合物(前記粒子(A)を含む。)の合計100質量%のうち、前記粒子(A)が、20~45質量%であり、前記化合物(B)が、0.01~20質量%であり、前記化合物(C2)が、10~50質量%であり、前記化合物(D)が、10~50質量%であり、
    すべての(メタ)アクリロイル基を有する化合物(前記粒子(A)を含む。)の合計100質量部に対して、前記重合開始剤(E)が、0.01~10質量部である、ことを特徴とする硬化性組成物(ただし、エポキシ樹脂とアクリル酸(メタクリル酸)の反応物である部分アクリル化(メタクリル化)エポキシ樹脂の水酸基を、シリル化剤、アシル化剤、モノイソシアネート化合物から選択される化合物で部分的又は完全に保護した部分アクリル化(メタクリル化)エポキシ樹脂を含むものを除く。)。
    CH =CR C(O)-X-(CH -SiR (-*) 3-b (A1)
    [式(A1)において、*はSiの結合手であり、R は水素原子またはメチル基であり、R は水素原子または炭素数1~4の炭化水素基であり、Xは-O-または-NH-であり、aは2~7の整数であり、bは0~2の整数であり、bが2の場合の2つのR は、同一であってもよく、異なってもよい。]
    フルオロ(メタ)アクリレート群:CH =CHC(O)OCH CH(OH)CH CF CF CF(CF 、CH =C(CH )C(O)OCH CH(OH)CH CF CF CF(CF 、CH =CHC(O)OCH(CF 、CH =C(CH )C(O)OCH(CF 、CH =CHC(O)O(CH (CF 10 F、CH =CHC(O)O(CH (CF F、CH =CHC(O)O(CH (CF F、CH =C(CH )C(O)O(CH (CF 10 F、CH =C(CH )C(O)O(CH (CF F、CH =C(CH )C(O)O(CH (CF F、CH =CHC(O)OCH (CF F、CH =C(CH )C(O)OCH (CF F、CH =CHC(O)OCH (CF F、CH =C(CH )C(O)OCH (CF F、CH =CHC(O)OCH CF CF H、CH =CHC(O)OCH (CF CF H、CH =CHC(O)OCH (CF CF H、CH =C(CH )C(O)OCH CF CF H、CH =C(CH )C(O)OCH (CF CF H、CH =C(CH )C(O)OCH (CF CF H、CH =CHC(O)OCH CF OCF CF OCF 、CH =CHC(O)OCH CF O(CF CF O) CF 、CH =C(CH )C(O)OCH CF OCF CF OCF 、CH =C(CH )C(O)OCH CF O(CF CF O) CF 、CH =CHC(O)OCH CF(CF )OCF CF(CF )O(CF F、CH =CHC(O)OCH CF(CF )O(CF CF(CF )O) (CF F、CH =C(CH )C(O)OCH CF(CF )OCF CF(CF )O(CF F、CH =C(CH )C(O)OCH CF(CF )O(CF CF(CF )O) (CF F、CH =CFC(O)OCH CH(OH)CH (CF CF(CF 、CH =CFC(O)OCH CH(CH OH)CH (CF CF(CF 、CH =CFC(O)OCH CH(OH)CH (CF 10 F、CH =CFC(O)OCH CH(CH OH)CH (CF 10 F、CH =CHC(O)OCH CF (OCF CF OCF CH OC(O)CH=CH (ただし、pは1~20の整数である。)、CH =C(CH )C(O)OCH CF (OCF CF OCF CH OC(O)C(CH )=CH (ただし、pは1~20の整数である。)、CH =CHC(O)OCH (CF CH OC(O)CH=CH 、及びCH =C(CH )C(O)OCH (CF CH OC(O)C(CH )=CH
    {CH =CR 21 C(O)O-CH CH(OH)CH -(O) -} G (C21)
    [式(C21)において、R 21 は水素原子またはメチル基であり、sは0または1であり、tは2以上の整数であり、Gはt価の有機基である。]
  3. 記粒子(A)のメディアン径が1~1000nmである請求項1又は2に記載の硬化性組成物。
  4. 前記化合物(D)が、前記(メタ)アクリロイルオキシ基を1つ有する化合物(D1)、または前記(メタ)アクリロイルオキシ基を2つ以上有する化合物(D2)である請求項1~のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  5. 前記化合物(D1)が、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルである請求項に記載の硬化性組成物。
  6. 前記化合物(D2)が、ジオールの(メタ)アクリレート、トリオールの(メタ)アクリレート、またはテトラオール(メタ)アクリレートである請求項に記載の硬化性組成物。
  7. 前記重合開始剤(E)が、光ラジカル重合開始剤である請求項1~のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  8. エステル、ケトン、水酸基、及びエーテルからなる群から選ばれる少なくとも1つ以上を有する溶剤を含有する、請求項1~のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  9. 温度25℃における粘度が、100~15000mPa・sである請求項1~のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  10. 請求項1~のいずれか1項に記載の硬化性組成物を硬化した硬化物。
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