CN104364282B - 聚合性组合物、聚合物、光学用粘合片、图像显示装置和其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,提供聚合时的体积收缩率小、用于制造介电常数低并且热着色少的聚合物的聚合性组合物,和由该组合物聚合而得的聚合物(包括光学用粘合片)、使用该聚合物的图像显示装置和该图像显示装置的制造方法。本发明提供了一种聚合性组合物,是用于制造聚合物的聚合性组合物,所述聚合物用于形成夹在图像显示装置的图像显示部和透光性的保护部之间的聚合物层,该聚合性组合物含有以下成分(1)~(4)。成分(1):选自具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物和具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物中的至少1种;成分(2):成分(1)以外的液状含(甲基)丙烯酰基化合物;成分(3):选自液状氢化聚丁二烯多元醇、液状氢化聚异戊二烯多元醇和氢化二聚体二醇中的至少1种;成分(4):光聚合引发剂。
Description
技术领域
本发明涉及用于例如智能手机、平板电脑等的液晶显示装置等图像显示装置中所使用的聚合性组合物、将该组合物聚合而得的聚合物、使用该组合物的图像显示装置的制造方法以及通过该制造方法制造的图像显示装置。
背景技术
以往,作为这种图像显示装置,已知例如图6所示的液晶显示装置101。
如图6所示,该液晶显示装置101在液晶显示面板102上,具有例如,由玻璃、塑料形成的透明的保护部103。
在该情况下,为了保护液晶显示面板102表面和偏振板(未图示),通过使隔离体104介于液晶显示面板102与保护部103之间而在液晶显示面板102与保护部103之间设置有空隙105。
然而,由于液晶显示面板102与保护部103之间的空隙105的存在,引起光的散射,由此对比度、亮度降低,此外空隙105的存在妨碍面板的薄型化。
鉴于这样的问题,还提出了在液晶显示面板与保护部之间的空隙中填充树脂(参照图1)(例如专利文献1),但由于树脂固化物在固化收缩时的应力而导致夹持液晶显示面板的液晶的光学玻璃发生变形,成为液晶材料的取向紊乱等显示不良的原因。
为了解决上述问题,例如,专利文献2、专利文献3中公开了,使用了氨基甲酸酯丙烯酸酯或由聚异戊二烯聚合物的马来酸酐加成物与甲基丙烯酸2-羟基乙酯形成的酯化物的、低弹性模量且固化时的体积收缩率小的固化性组合物。
然而,虽然使用了氨基甲酸酯丙烯酸酯的固化性组合物在固化时的体积收缩率大(大于4.0%),此外,使用了由聚异戊二烯聚合物的马来酸酐加成物与甲基丙烯酸2-羟基乙酯形成的酯化物的固化性组合物在固化时的体积收缩率小,但是有固化了的固化物的耐热着色性变大这样的问题。
另外,近年来,智能手机正成为手机中的主流,被称为平板电脑的设备也正急速推广。这样的设备中通常搭载有静电容式的触摸面板。作为静电容式触摸面板的一个实例,图2或图3所示的搭载out-cell型静电容式触摸面板的显示装置中的显示部和触摸面板之间填充的聚合物(层)(图2和图3中记载的聚合物(层)5b)、搭载覆盖玻璃-触摸传感器一体型静电容式触摸面板的显示装置中的显示部和触摸传感器一体型的保护部之间填充的聚合物(层)(图4和图5所记载的聚合物(层)5b),从错误启动的防止和薄膜化的观点考虑,优选低介电常数的材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-55641号公报
专利文献2:日本特开2008-282000号公报
专利文献3:日本特开2009-186958号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明为了解决上述课题,其目的在于提供聚合时的体积收缩率小、用于制造介电常数低并且热着色少的聚合体的聚合性组合物,和由该组合物聚合而得的聚合物(含有光学用粘合片)、使用该聚合物的图像显示装置和该图像显示装置的制造方法。
解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现,含有具有特定结构的含(甲基)丙烯酰基化合物的光聚合性组合物在聚合时体积收缩率小,并且聚合得到的聚合物的耐热着色性小,进而介电常数低,从而完成本发明。
即,本发明(I)涉及用于制造聚合物的聚合性组合物,所述聚合物用于形成夹在图像显示装置的图像显示部和透光性的保护部之间的聚合物层,其特征在于,该聚合性组合物含有以下成分(1)~(4),
成分(1):选自具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物和具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物中的至少1种,
成分(2):成分(1)以外的液状含(甲基)丙烯酰基化合物,
成分(3):选自液状氢化聚丁二烯多元醇、液状氢化聚异戊二烯多元醇和氢化二聚体二醇中的至少1种,
成分(4):光聚合引发剂。
本发明(II)涉及由本发明的(I)的聚合性组合物聚合而得的聚合物。
本发明(III)涉及一种光学用粘合片,具有通过涂布本发明(I)的聚合性组合物,对该聚合性组合物照射光聚合引发剂能够感光的光,使其聚合,从而得到的厚度10~500μm的聚合物层。
本发明(IV)涉及一种图像显示装置的制造方法,所述图像显示装置含有:具有图像显示部的基部、透光性的保护部、和夹在所述基部和所述保护部之间的聚合物层,该制造方法的特征在于,包含以下工序:将本发明(I)的聚合性组合物夹在所述基部和所述保护部之间的工序,以及对所述聚合性组合物照射光聚合引发剂能够感光的光,从而形成聚合物层的工序。
本发明(V)涉及一种图像显示装置的制造方法,其特征在于,包含以下工序:在具有图像显示部的基部和透光性的保护部之间使用光学用粘合片贴附聚合物层的工序,该光学用粘合片是本发明(III)所述的光学用粘合片。
本发明(VI)涉及一种图像显示装置,是由本发明(IV)或(V)的方法制造的。
更进一步说,本发明涉及以下的【1】~【12】。
【1】.一种聚合性组合物,是用于制造聚合物的聚合性组合物,所述聚合物用于形成夹在图像显示装置的图像显示部和透光性的保护部之间的聚合物层,其特征在于,该聚合性组合物含有以下成分(1)~(4),
成分(1):选自具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物和具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物中的至少1种,
成分(2):成分(1)以外的液状含(甲基)丙烯酰基化合物,
成分(3):选自液状氢化聚丁二烯多元醇、液状氢化聚异戊二烯多元醇和氢化二聚体二醇中的至少1种,
成分(4):光聚合引发剂。
【2】.如【1】所述的聚合性组合物,其特征在于,还含有成分(5),所述成分(5)是选自氢化聚丁二烯、氢化聚异戊二烯、聚(α-烯烃)液状物、乙烯-丙烯共聚液状物、丙烯-α-烯烃共聚液状物、乙烯-α-烯烃共聚液状物、液状聚丁烯、液状氢化聚丁烯、液状聚丁二烯、液状氢化聚丁二烯、液状聚异戊二烯、液状氢化聚异戊二烯、液状聚丁二烯多元醇和液状聚异戊二烯多元醇中的至少1种。
【3】.如【1】或【2】所述的聚合性组合物,其特征在于,还含有成分(6),所述成分(6)是选自氢化石油树脂、萜烯系氢化树脂和氢化松香酯中的至少1种。
【4】.如【1】~【3】的任一项所述的聚合性组合物,其特征在于,成分(2)含有具有碳原子数6以上的烃基的含(甲基)丙烯酰基化合物。
【5】.如【1】~【4】的任一项所述的聚合性组合物,其特征在于,成分(2)含有具有醇性羟基的含(甲基)丙烯酰基化合物。
【6】.一种聚合物,是由【1】~【5】的任一项所述的聚合性组合物聚合而得的。
【7】.一种聚合性组合物,其特征在于,是【1】~【5】的任一项所述的聚合性组合物,用于制造作为所述聚合物层而使用的光学用粘合片。
【8】.一种光学用粘合片,具有通过对【7】所述的聚合性组合物照射光聚合引发剂能够感光的光,使其聚合,从而得到的厚度10~500μm的聚合物层。
【9】.一种图像显示装置的制造方法,所述图像显示装置含有:具有图像显示部的基部、透光性的保护部、和夹在所述基部和所述保护部之间的聚合物层,
该制造方法的特征在于,包含以下工序:
将【1】~【5】的任一项所述的聚合性组合物夹在所述基部和所述保护部之间的工序,以及
对所述聚合性组合物照射光聚合引发剂能够感光的光,从而形成聚合物层的工序。
【10】.一种图像显示装置的制造方法,其特征在于,包含以下工序:在具有图像显示部的基部和透光性的保护部之间使用光学用粘合片贴附聚合物层的工序,该光学用粘合片是【8】所述的光学用粘合片。
【11】.一种图像显示装置,是由【9】或【10】所述的方法制造的。
【12】.如【11】所述的图像显示装置,其特征在于,图像显示部是液晶显示面板。
发明效果
本发明的聚合性组合物聚合时的体积收缩率低,并且由本发明的聚合性组合物聚合得到的聚合物即使在高温条件下长期间保存,也不容易发生着色等外观变化,能够保持良好的光透过性。
附图说明
图1是本发明的显示装置的实施方案的重要部位的截面图。
图2是本发明的显示装置的实施方案的重要部位的截面图。
图3是本发明的显示装置的实施方案的重要部位的截面图。
图4是本发明的显示装置的实施方案的重要部位的截面图。
图5是本发明的显示装置的实施方案的重要部位的截面图。
图6是现有技术的显示装置的重要部位的截面图。
具体实施方式
下面对本发明进行具体说明。
再者,本说明书中记载的“聚合物”,只要是由聚合性组合物聚合而得聚合物即可,对其形态等没有特殊限制,这意思是,本说明书中记载的“光学用粘合片”也包括在聚合物中。
此外,本说明书中记载的“夹在图像显示部和透光性的保护部之间的聚合物层”是指图像显示部和透光性的保护部之间的所有的聚合物层,意思是例如图2的5a和5b都包括在内。
另外,本说明书中的所谓“(甲基)丙烯酰基”,是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。
此外,本说明书中所谓“(聚)酯多元醇”,是指1分子中具有1个以上-COO-基团(羧酸酯基)并且具有2个以上醇性羟基的化合物,本说明书中的所谓“(聚)碳酸酯多元醇”,是指1分子中具有1个以上-OCOO-基团(碳酸酯基)并且具有2个以上醇性羟基的化合物。
再者,本说明书中,在制造可以成为本发明(I)的聚合性组合物的必须原料成分成分(1)的原料的(聚)酯多元醇时,在(聚)酯多元醇的原料多元醇(即,不具有-COO-基团(羧酸酯基)的多元醇)有残存的情况,定义成该多元醇也包含在(聚)酯多元醇中。此外,本说明书中,在除了(聚)酯多元醇中含有的原料多元醇以外还额外添加了作为所使用的(聚)酯多元醇的原料成分的多元醇,来制造作为本发明(I)的聚合性组合物的必须成分的成分(1)的情况下,该添加的多元醇即使为不具有-COO-基团(羧酸酯基)的多元醇,也视为包含在(聚)酯多元醇中。
但是,本说明书中,在制造可以成为本发明(I)的聚合性组合物的必须原料成分成分(1)的原料的、(聚)碳酸酯多元醇时,在作为(聚)碳酸酯多元醇的原料的多元醇(即,不具有碳酸酯基的多元醇)有残存的情况下,视为该多元醇也包含在(聚)碳酸酯多元醇中。此外,本说明书中,在除了(聚)碳酸酯多元醇中含有的原料多元醇以外还额外添加了作为所使用的(聚)碳酸酯多元醇的原料成分的多元醇,来制造本发明(I)的聚合性组合物的必须成分成分(1)的情况下,该添加的多元醇也视为包含在(聚)碳酸酯多元醇中。
首先,对本发明(I)予以说明。
本发明(I)是一种聚合性组合物,其特征在于,其用于形成夹在图像显示装置的图像显示部和透光性的保护部之间的聚合物层,其特征在于,该聚合性组合物含有以下成分(1)~(4),
成分(1):选自具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、和具有聚醚结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物中的至少1种,
成分(2):成分(1)以外的液状含(甲基)丙烯酰基化合物,
成分(3):选自液状氢化聚丁二烯多元醇、液状氢化聚异戊二烯多元醇和氢化二聚体二醇中的至少1种,
成分(4):光聚合引发剂。
再者,本说明书中记载的“从(聚)酯多元醇衍生出的结构单元”是指,从1分子中具有1个以上的-COO-基团(羧酸酯基)并且具有2个以上的醇性羟基的化合物中去掉至少1个醇性羟基的H后剩下的结构。
此外,本说明书中记载的“从(聚)碳酸酯多元醇衍生出的结构单元”是指,从1分子中具有1个以上的碳酸酯基并且具有2个以上的醇性羟基的化合物中去掉至少1个醇性羟基的H后剩下的结构。
首先,对作为本发明(I)的聚合性组合物的必须原料成分的成分(1)予以说明。
作为本发明(I)的聚合性组合物的必须原料成分的成分(1)是选自具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物和具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物中的至少1种含(甲基)丙烯酰基化合物。
具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物只要是1分子中具有聚烯烃结构单元和(甲基)丙烯酰基的化合物,就没有特殊限制。作为聚烯烃结构单元,优选具有聚二烯烃结构单元的化合物,可以列举出例如由选自1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-苯基-1,3-丁二烯、2-丙基-1,3-丁二烯、1,3-庚二烯、6-甲基-1,3-庚二烯、1,3-己二烯、5-甲基-1,3-己二烯、2,4-己二烯、2,5-二甲基-2,4-己二烯和1,3-辛二烯中的1种以上二烯聚合得到的聚二烯烃结构单元。
作为它们中优选的,可以列举出聚丁二烯结构单元、聚异戊二烯结构单元或者聚(丁二烯-异戊二烯)结构单元。
作为具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的市售品,可以列举出例如,作为具有聚异戊二烯结构单元的含甲基丙烯酰基化合物的クラプレンUC-102、UC-203(株式会社クラレ制)、作为具有聚丁二烯结构单元的含甲基丙烯酰基化合物的NISSO-PBTE-2000(日本曹达株式会社制)、作为具有聚丁二烯结构单元的含丙烯酰基化合物的NISSO-PB TEA-1000(日本曹达株式会社制)等。
再者,NISSO-PB TE-2000、NISSO-PB TEA-1000是NISSO-PB G-1000、G-2000(日本曹达株式会社制)等聚丁二烯多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的反应生成物。像这样,作为用于制造具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料,聚烯烃多元醇是有用的,作为它们的市售品,除了前述的作为聚烯烃多元醇的市售品的聚丁二烯多元醇NISSO PB G-1000、G-2000、G-3000(日本曹达株式会社制)以外,还可以列举出作为端羟基液状聚丁二烯的Poly bd(出光兴产株式会社制)、作为端羟基液状聚异戊二烯的Poly Ip(出光兴产株式会社制)、作为液状聚丁二烯二醇的KRASOL(CrayValley社制)等。
作为具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的制造方法,没有特殊限制,但是例如可以通过以下的方法制造。
首先,对使用聚烯烃多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯作为必须原料成分,来获得具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的情况予以说明。
以聚丁二烯多元醇、聚异戊二烯多元醇为代表的聚烯烃多元醇,1分子中具有2个以上羟基,但优选具有羟基2~4个。此外,聚烯烃多元醇的羟值优选是10~80mgKOH/g,更优选是17~70mgKOH/g、特别优选是23~65mgKOH/g。聚烯烃多元醇化合物的羟值小于10mgKOH/g时,获得的含(甲基)丙烯酰基的聚烯烃化合物的分子量和粘度变得过高,操作性也变差,存在操作变得困难的倾向。此外,如果聚烯烃多元醇化合物的羟值大于80mgKOH/g,则聚合时的体积收缩率变得过大,聚合物的凝聚力变得过高,有时不能充分地发挥聚合物的粘合性能,所以不能称为优选。
再者,聚丁二烯多元醇是指含有羟基的丁二烯的均聚物。聚异戊二烯多元醇是含有羟基的异戊二烯的均聚物。
有机多异氰酸酯化合物只要为1分子中具有2个以上异氰酸酯的有机化合物,则没有特别限制。具体地,可举出例如,1,4-环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)、1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯甲基)环己烷、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、1,3-苯二亚甲基二异氰酸酯、1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸三异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯和降冰片烷二异氰酸酯等,它们可以单独使用,或2种以上组合使用。
作为本发明(I)的聚合性组合物的必须成分的成分(1),如果考虑随后的配合的自由度,则优选粘度低。作为与该目的一致的有机多异氰酸酯化合物,优选为1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯甲基)环己烷、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯和降冰片烷二异氰酸酯,进一步优选为1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯和2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯,最优选为2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯和2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯。
含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯,只要为1分子中具有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯,则没有特别限制。具体地,可举出丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丁酯、丙烯酸4-羟基丁酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-羟基-3-(邻苯基苯氧基)丙基丙烯酸酯、2-羟基乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基丙烯酸)酯、2-羟基-3-(邻苯基苯氧基)丙基(甲基丙烯酸)酯等。
其中,如果考虑作为本发明(I)的必须成分的成分(1)的聚合速度,则作为优选的,为丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丁酯、丙烯酸4-羟基丁酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-羟基-3-(邻苯基苯氧基)丙基丙烯酸酯。如果考虑与异氰酸酯的反应性,优选为丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯,最优选为丙烯酸4-羟基丁酯。
作为使聚烯烃多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯进行反应的方法,可以通过在存在或不存在二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡那样的公知的氨基甲酸酯化催化剂的条件下,使聚烯烃多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯进行反应来合成,但在催化剂的存在下进行反应从使反应时间缩短的含义考虑是优选的。然而,如果使用过多,则有最终对于作为固化膜的实际使用时的物性值带来不良影响的可能性,因此使用量相对于聚烯烃多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的总量100质量份优选为0.001~1质量份。
对于原料的加入顺序,没有特别限制,在将化合物的末端用包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物几乎完全封闭的情况下,通常,将有机多异氰酸酯化合物和根据需要的氨基甲酸酯化催化剂投入至反应器中,进行搅拌,然后,使反应器内的温度为40℃~140℃,优选为50℃~120℃,将聚烯烃多元醇、进一步根据需要将除了聚烯烃多元醇以外的多元醇成分依次投入,然后,使反应器内的温度为50℃~160℃、优选为60℃~140℃,使它们进行反应。然后,使反应器内的温度为30℃~120℃,优选为50℃~100℃,添加阻聚剂和根据需要的氨基甲酸酯化催化剂,通过滴加来投入含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯。滴加中,优选将反应器内的温度维持在30℃~120℃,优选为50℃~100℃。滴加结束后,将反应器内的温度维持在30℃~120℃,优选为50℃~100℃,使反应结束。
此外,将化合物的末端的仅一部分用包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物封闭的情况下,通常,将有机多异氰酸酯化合物、根据需要的阻聚剂和/或氨基甲酸酯化催化剂投入至反应器中,进行搅拌,然后,使反应器内的温度为30℃~120℃,优选为50℃~110℃,通过滴加来投入含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯。滴加中,优选将反应器内的温度维持在30℃~120℃,优选为50℃~110℃。滴加结束后,将反应器内的温度维持在30℃~120℃,优选为50℃~110℃,进行反应。然后,在加入有聚烯烃多元醇、以及进一步根据需要加入的除了该聚烯烃多元醇以外的多元醇成分的反应器中,一边搅拌,一边以可以将反应器内的温度维持在30℃~120℃,优选为50℃~100℃的方式投入上述反应生成物,投入后,将反应器内的温度维持在30℃~120℃,优选为50℃~100℃,使反应结束。
在用作作为本发明(I)的必须成分的成分(1)时,在需要抑制低聚物的粘度上升或降低聚合时的体积收缩率的情况下,优选为将化合物的末端的仅一部分用包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物封闭的低聚物。
原料的加入摩尔比要(即,(将聚烯烃多元醇的使用数和除了该聚烯烃多元醇以外的多元醇的使用数加在一起时的羟基的总数)/(所使用的有机多异氰酸酯化合物的异氰酸酯的总数)/(将包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物的使用数加在一起时的羟基的总数))根据目标的聚氨酯的分子量进行调节。
然而,在将化合物的末端用包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物几乎完全封闭的情况下,需要与将聚烯烃多元醇的使用数和除了该聚烯烃多元醇以外的多元醇的使用数加在一起时的羟基的总数相比,使所使用的有机多异氰酸酯化合物的异氰酸酯的总数多。
在该情况下,将聚烯烃多元醇的使用数和除了该聚烯烃多元醇以外的多元醇的使用数加在一起时的羟基的总数与有机多异氰酸酯化合物中的异氰酸酯的总数之比,如果接近于1.0,则分子量变大,如果偏离1.0而变小,则分子量变小。
原料的加入摩尔比没有特别限制,有机多异氰酸酯化合物中的异氰酸酯的数量与将聚烯烃多元醇的使用数和除了该聚烯烃多元醇以外的多元醇的使用数加在一起时的羟基的总数之比优选为1.5:1以上。
在该比小于1.5:1的情况下,有时粘度变得过高,因此不能说是优选的。
此外,在将化合物的末端的仅一部分用包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物封闭的情况下,需要使聚烯烃多元醇的使用数、除了该聚烯烃多元醇以外的多元醇的使用数和包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物的使用数加在一起时的羟基的总数,比所使用的有机多异氰酸酯化合物的异氰酸酯的总数多。
然而,在该情况下,将聚烯烃多元醇的使用数、除了该聚烯烃多元醇以外的多元醇的使用数和包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物的使用数加在一起时的羟基的总数与有机多异氰酸酯化合物中的异氰酸酯的总数之比优选为2:1以下。
在该比大于2:1的情况下,有时不具有丙烯酰基的分子变多,聚合后的聚合物的形状保持性恶化,因此不能说是优选的。
在通过该方法,使用聚烯烃多元醇结构单元作为原料成分来合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯时,有时还会制造出不具有聚烯烃结构单元的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,本说明书中,不具有聚烯烃多元醇结构单元的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯被定义成不包括在作为本发明(I)的必须成分的成分(1)中。例如,在使用聚烯烃多元醇、1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷和丙烯酸2-羟基乙酯,来制造作为成分(1)的具有聚烯烃结构单元的含有(甲基)丙烯酰基的化合物的情况下,作为不具有聚烯烃结构单元的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的下述式(1)的化合物也被制造出了。
但是,本说明书中的意思是,式(1)的化合物不具有聚烯烃结构单元,所以不包括在成分(1)中。
接下来,对使用聚烯烃多元醇和1分子中具有1个异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物作为必须原料成分,来获得具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的情况予以说明。
聚烯烃多元醇同前所述。
作为可以成为上述原料的、具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物,可以列举出例如、丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯等。
作为丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯,可以列举出例如、昭和电工株式会社制的カレンズAOI(注册商标)等。
作为甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯,可以列举出例如、昭和电工株式会社制的カエレンズMOI(注册商标)等。
使1分子内含有氨基甲酸酯键、并且末端具有(甲基)丙烯酰基的具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物反应而得的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯通常通过以下方法合成。
再者,既可以使聚烯烃多元醇的所有羟基都与具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物反应,也可以使聚烯烃多元醇的羟基的仅一部分与具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物进行反应,而留下一部分的羟基,都没有任何问题。
使聚烯烃多元醇的所有羟基与具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物进行反应时,需要使聚烯烃多元醇的羟基的总数与使用的含有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯的异氰酸酯基的总数的比是1以上。
在使聚烯烃多元醇的羟基的仅一部分与具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物进行反应而留下一部分羟基时,需要使使用的含有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯的异氰酸酯基的总数比聚烯烃多元醇的羟基的总数加入得少。
再者,此时有可能会存在不与具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物进行反应而原样留下来的聚烯烃多元醇,但该聚烯烃多元醇视为不包括在成分(1)中。当聚烯烃多元醇是液状聚丁二烯多元醇、液状聚异戊二烯多元醇时,包含在成分(5)中。
对制造方法没有特别制约,通常将聚烯烃多元醇、阻聚剂和在必要情况下添加的氨基甲酸酯化催化剂、抗氧化剂投入到反应器内,开始搅拌,将反应器内的温度升温到40℃~120℃、优选是50℃~100℃。之后,滴加投入具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物。滴加期间,控制反应器内的温度在40℃~130℃、优选是50℃~110℃。滴加结束后、在继续搅拌下保持反应器内的温度在40℃~120℃、优选是50℃~100℃,结束反应。
此外,当在具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物中不含有氨基甲酸酯键时,通过聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸酯之间的酯交换反应和/或聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸之间的脱水缩合反应得到目标物。该(甲基)丙烯酸酯化合物中的(甲基)丙烯酰基的数量,1分子中有1个以上为宜,更优选有2~4个。
作为不含有氨基甲酸酯键的、具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的代表性的合成例,通过聚丁二烯二醇和丙烯酸酯之间的酯交换反应、或者聚丁二烯二醇和丙烯酸之间的脱水缩合反应而生成的(甲基)丙烯酸酯化合物的结构式、和通过聚异戊二烯二醇和丙烯酸酯之间的酯交换反应、或者聚异戊二烯二醇和丙烯酸之间的脱水缩合反应而生成的(甲基)丙烯酸酯化合物的结构式分别如式(2)和式(3)所示。
(式(2)中,l、m、n是1以上的整数。)
(式(3)中,a、b、c是1以上的整数。)
在通过聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸酯之间的酯交换反应来制造作为成分(1)的(甲基)丙烯酸酯化合物时,通常使聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸低级烷基酯在酯交换催化剂的存在下通过加热进行酯交换反应,将产生的相应的低级烷基醇蒸馏除去,从而制造作为成分(1)的(甲基)丙烯酸酯,可以通过例如、日本特开2011-195823号公报、日本特开2006-45284号公报中记载的方法制造。
此外,在通过聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸之间的脱水缩合反应来制造作为成分(1)的(甲基)丙烯酸酯时,使聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸在酯化催化剂的存在下、通过加热进行脱水反应,从而制造。但是,如果在加热到150℃以上的高温下进行反应,则在脱水缩合反应中有发生丙烯酰基的自由基聚合的危险。因此,通过在环己烷、甲苯之类的与水共沸的溶剂的存在下进行酯化反应,通过所述溶剂和水进行共沸,将脱水缩合反应中生成的水除到反应器外。作为酯化反应中使用的催化剂,可以列举出对甲苯磺酸等酸催化剂。
如前所述,作为成分(1)的不含有氨基甲酸酯键的具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物制造方法,可以列举出聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸酯之间的酯交换反应的方法、和聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸之间的脱水缩合反应这2种方法,但是由于不使用溶剂也可以、以及不进行纯化工序或者即使进行也可以简化的原因,在工业上更优选通过聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸酯之间的酯交换反应来制造作为成分(1)的不含有氨基甲酸酯键的、具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的方法。
接下来,对具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物予以说明。
具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物,只要是1分子中具有氢化聚烯烃结构单元和(甲基)丙烯酰基的化合物,就没有特殊限制。作为氢化聚烯烃结构单元,优选具有氢化聚二烯烃结构单元的化合物,可以列举出例如,由选自1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-苯基-1,3-丁二烯、2-丙基-1,3-丁二烯、1,3-庚二烯、6-甲基-1,3-庚二烯、1,3-己二烯、5-甲基-1,3-己二烯、2,4-己二烯、2,5-二甲基-2,4-己二烯和1,3-辛二烯中的1种以上二烯烃聚合而得的聚二烯烃结构单元进一步氢化而得的结构单元。
作为它们中优选的,是由聚丁二烯结构单元氢化而得的结构单元、由聚异戊二烯结构单元氢化而得的结构单元或者由聚(丁二烯-异戊二烯)结构单元氢化而得的结构单元。
作为具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的市售品,可以列举出例如、作为具有氢化聚丁二烯结构单元的含丙烯酰基化合物的NISSO-PB TEAI-1000(日本曹达株式会社制)等。
再者,NISSO-PB TEAI-1000是NISSO-PB GI-1000(日本曹达株式会社制)等氢化聚丁二烯多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的丙烯酸酯之间的反应生成物。像这样,作为用于制造具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料,氢化聚烯烃多元醇是有用的,作为它们的市售品,除了前述的作为氢化聚丁二烯多元醇的市售品的NISSO PB GI-1000以外,且除了NISSO PB GI-2000、GI-3000(日本曹达株式会社制)以外,可以列举出作为端羟基液状氢化聚异戊二烯的エポール(出光兴产株式会社制)等。
作为具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的制造方法,没有特殊限制,可以通过例如以下方法制造。
首先,对使用氢化聚烯烃多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯作为必须原料成分,来获得具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的情况予以说明。
以氢化聚丁二烯多元醇、氢化聚异戊二烯多元醇为代表的氢化聚烯烃多元醇,其1分子中具有羟基2个以上,但优选具有羟基2~4个。此外,氢化聚烯烃多元醇的羟值优选是10~80mgKOH/g,更优选是17~70mgKOH/g、特别优选是23~65mgKOH/g。氢化聚烯烃多元醇化合物的羟值如果小于10mgKOH/g,则所得的含有(甲基)丙烯酰基的氢化聚烯烃化合物的分子量和粘度变得过高,操作性也变差,有操作变得困难的倾向。此外,如果氢化聚烯烃多元醇化合物的羟值大于80mgKOH/g,则聚合时的体积收缩率变得过大,或聚合物的凝聚力变得过高,聚合物的粘合性能不能得到充分地发挥,所以不能称得上优选。
再者,氢化聚丁二烯多元醇是指含有羟基的丁二烯的均聚物的氢化物。氢化聚异戊二烯多元醇是指含有羟基的异戊二烯的均聚物的氢化物。
有机多异氰酸酯化合物只要为1分子中具有2个以上异氰酸酯的有机化合物,则没有特别限制。具体地,可举出例如,1,4-环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)、1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯甲基)环己烷、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、1,3-苯二亚甲基二异氰酸酯、1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸三异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯和降冰片烷二异氰酸酯等,它们可以单独使用,或2种以上组合使用。
作为本发明(I)的聚合性组合物的必须成分的成分(1),如果考虑随后的配合的自由度,则优选粘度低。作为与该目的一致的有机多异氰酸酯化合物,优选为1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯甲基)环己烷、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯和降冰片烷二异氰酸酯,进一步优选为1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯和2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯,最优选为2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯和2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯。
含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯,只要为1分子中具有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯,则没有特别限制。具体地,可举出丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丁酯、丙烯酸4-羟基丁酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-羟基-3-(邻苯基苯氧基)丙基丙烯酸酯、2-羟基乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基丙烯酸)酯、2-羟基-3-(邻苯基苯氧基)丙基(甲基丙烯酸)酯等。
其中,如果考虑作为本发明(I)的必须成分的成分(1)的聚合速度,则作为优选的,为丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丁酯、丙烯酸4-羟基丁酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-羟基-3-(邻苯基苯氧基)丙基丙烯酸酯。如果考虑与异氰酸酯的反应性,优选为丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯,最优选为丙烯酸4-羟基丁酯。
作为使氢化聚烯烃多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯进行反应的方法,可以通过在存在或不存在二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡那样的公知的氨基甲酸酯化催化剂的条件下,使氢化聚烯烃多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯进行反应来合成,但在催化剂的存在下进行反应从使反应时间缩短的含义考虑是优选的。然而,如果使用过多,则有最终对于作为固化膜的实际使用时的物性值带来不良影响的可能性,因此使用量相对于氢化聚烯烃多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的总量100质量份优选为0.001~1质量份。
对于原料的加入顺序,没有特别限制,在将化合物的末端用包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物几乎完全封闭的情况下,通常,将有机多异氰酸酯化合物和根据需要的氨基甲酸酯化催化剂投入至反应器中,进行搅拌,然后,使反应器内的温度为40℃~140℃,优选为50℃~120℃,将氢化聚烯烃多元醇、进一步根据需要将除了氢化聚烯烃多元醇以外的多元醇成分依次投入,然后,使反应器内的温度为50℃~160℃、优选为60℃~140℃,使它们进行反应。然后,使反应器内的温度为30℃~120℃,优选为50℃~100℃,添加阻聚剂和根据需要的氨基甲酸酯化催化剂,通过滴加来投入含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯。滴加中,优选将反应器内的温度维持在30℃~120℃,优选为50℃~100℃。滴加结束后,将反应器内的温度维持在30℃~120℃,优选为50℃~100℃,使反应结束。
此外,将化合物的末端的仅一部分用包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物封闭的情况下,通常,将有机多异氰酸酯化合物、根据需要的阻聚剂和/或氨基甲酸酯化催化剂投入至反应器中,进行搅拌,然后,使反应器内的温度为30℃~120℃,优选为50℃~110℃,通过滴加来投入含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯。滴加中,优选将反应器内的温度维持在30℃~120℃,优选为50℃~110℃。滴加结束后,将反应器内的温度维持在30℃~120℃,优选为50℃~110℃,进行反应。然后,在加入有氢化聚烯烃多元醇、以及进一步根据需要加入的除了该氢化聚烯烃多元醇以外的多元醇成分的反应器中,一边搅拌,一边以可以将反应器内的温度维持在30℃~120℃,优选为50℃~100℃的方式投入上述反应生成物,投入后,将反应器内的温度维持在30℃~120℃,优选为50℃~100℃,使反应结束。
在用作作为本发明(I)的必须成分的成分(1)时,在需要抑制低聚物的粘度上升或降低聚合时的体积收缩率的情况下,优选为将化合物的末端的仅一部分用包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物封闭的低聚物。
原料的加入摩尔比要(即,(将氢化聚烯烃多元醇的使用数和除了该氢化聚烯烃多元醇以外的多元醇的使用数加在一起时的羟基的总数)/(所使用的有机多异氰酸酯化合物的异氰酸酯的总数)/(将包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物的使用数加在一起时的羟基的总数))根据目标的聚氨酯的分子量进行调节。
然而,在将化合物的末端用包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物几乎完全封闭的情况下,需要与将氢化聚烯烃多元醇的使用数和除了该氢化聚烯烃多元醇以外的多元醇的使用数加在一起时的羟基的总数相比,使所使用的有机多异氰酸酯化合物的异氰酸酯的总数多。
在该情况下,将氢化聚烯烃多元醇的使用数和除了该氢化聚烯烃多元醇以外的多元醇的使用数加在一起时的羟基的总数与有机多异氰酸酯化合物中的异氰酸酯的总数之比,如果接近于1.0,则分子量变大,如果偏离1.0而变小,则分子量变小。
原料的加入摩尔比没有特别限制,有机多异氰酸酯化合物中的异氰酸酯的数量与将氢化聚烯烃多元醇的使用数和除了该氢化聚烯烃多元醇以外的多元醇的使用数加在一起时的羟基的总数之比优选为1.5:1以上。
在该比小于1.5:1的情况下,有时粘度变得过高,因此不能说是优选的。
此外,在将化合物的末端的仅一部分用包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物封闭的情况下,需要使氢化聚烯烃多元醇的使用数、除了该氢化聚烯烃多元醇以外的多元醇的使用数和包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物的使用数加在一起时的羟基的总数,比所使用的有机多异氰酸酯化合物的异氰酸酯的总数多。
然而,在该情况下,将氢化聚烯烃多元醇的使用数、除了该氢化聚烯烃多元醇以外的多元醇的使用数和包括含有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯的、分子中具有1个羟基的化合物的使用数加在一起时的羟基的总数与有机多异氰酸酯化合物中的异氰酸酯的总数之比优选为2:1以下。
在该比大于2:1的情况下,有时不具有丙烯酰基的分子变多,聚合后的聚合物的形状保持性恶化,因此不能说是优选的。
在通过该方法,使用氢化聚烯烃多元醇作为原料成分来合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯时,与使用聚烯烃多元醇作为原料成分来合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯时同样,有时会制造出不具有氢化聚烯烃结构单元的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,本说明书中,将不具有氢化聚烯烃多元醇结构单元的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯定义成不包括在作为本发明(I)的必须成分的成分(1)中。例如,在使用氢化聚烯烃多元醇、1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷和丙烯酸2-羟基乙酯,来制造作为成分(1)的具有氢化聚烯烃结构单元的含有(甲基)丙烯酰基的化合物的情况下,作为不具有氢化聚烯烃结构单元的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的、上述式(1)的化合物也被制造出了。式(1)的化合物,由于不具有氢化聚烯烃结构单元,所以不包括在成分(1)中。
接下来,对使用氢化聚烯烃多元醇和1分子中具有1个异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物作为必须原料成分,来获得具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的情况予以说明。
氢化聚烯烃多元醇同前所述。
作为可以成为上述原料的具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物,可以列举出例如、前述的丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯等。
可以通过使1分子内含有氨基甲酸酯键、并且末端具有(甲基)丙烯酰基的具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物反应而得的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,通常通过以下的方法合成。
再者,既可以使氢化聚烯烃多元醇的所有羟基与具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物进行反应,也可以使氢化聚烯烃多元醇的羟基的仅一部分与具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物进行反应,将一部分羟基剩下来。
在使氢化聚烯烃多元醇的所有羟基与具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物进行反应时,需要使氢化聚烯烃多元醇的羟基的总数与使用的含有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯的异氰酸酯基的总数的比为1以上。
在使氢化聚烯烃多元醇的羟基的仅一部分与具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物进行反应,而剩下一部分羟基时,需要使使用的含有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯的异氰酸酯基的总数比氢化聚烯烃多元醇的羟基的总数加入得少。
再者,此时有可能存在不与异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物进行反应而原样剩下来的氢化聚烯烃多元醇,但该氢化聚烯烃多元醇视为不包括在成分(1)中。当该氢化聚烯烃多元醇是液状氢化聚丁二烯多元醇、液状氢化聚异戊二烯多元醇时,包含在后述的作为成分(2)的液状聚丁二烯多元醇、液状聚异戊二烯多元醇中。
对制造方法没有特殊限定,通常将氢化聚烯烃多元醇、阻聚剂和在必要情况下添加的氨基甲酸酯化催化剂、抗氧化剂投入到反应器内,开始搅拌,反应器内的温度升温到40℃~120℃、优选是50℃~100℃。之后,滴加投入具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物。滴加期间,将反应器内的温度控制在40℃~130℃、优选是50℃~110℃。滴加结束后,继续搅拌下将反应器内的温度保持在40℃~120℃、优选是50℃~100℃,结束反应。
此外,当具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物中不含有氨基甲酸酯键时,可以通过氢化聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸酯之间的酯交换反应和/或氢化聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸之间的脱水缩合反应得到目标物。该(甲基)丙烯酸酯化合物中的(甲基)丙烯酰基的数量,在1分子中有1个以上为宜,更优选有2~4个。
作为不含有氨基甲酸酯键的、具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的代表性合成例,通过氢化聚丁二烯二醇和丙烯酸酯之间的酯交换反应、或者氢化聚丁二烯二醇和丙烯酸之间的脱水缩合反应而生成的(甲基)丙烯酸酯化合物的结构式、和通过氢化聚异戊二烯二醇和丙烯酸酯之间的酯交换反应、或者氢化聚异戊二烯二醇和丙烯酸之间的脱水缩合反应而生成的(甲基)丙烯酸酯化合物的结构式分别如式(4)和式(5)所示。
(式(4)中,l、m、n是1以上的整数。)
(式(5)中,a、b、c是1以上的整数。)
在通过氢化聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸酯之间的酯交换反应来制造作为成分(1)的含(甲基)丙烯酰基化合物时,通常使氢化聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸低级烷基酯在酯交换催化剂的存在下通过加热进行酯交换反应,将产生的相应的低级烷基醇蒸馏出去,从而制造作为成分(1)的含(甲基)丙烯酰基化合物,例如、可以通过日本特开2011-195823号公报、日本特开2006-45284号公报中记载的方法制造。
此外,在通过氢化聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸之间的脱水缩合反应来制造作为成分1的含(甲基)丙烯酰基化合物时,使氢化聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸在酯化催化剂的存在下通过加热进行脱水反应,从而制造。但是,如果是在加热到150℃以上的高温下进行反应,则在脱水缩合反应中有发生丙烯酰基的自由基聚合的危险。因此,通常在环己烷、甲苯之类的与水共沸的溶剂的存在下进行酯化反应,通过使所述溶剂和水共沸,来将脱水缩合反应生成的水除到反应器外。作为酯化反应中使用的催化剂,可以列举出对甲苯磺酸等酸催化剂。
作为前述的不含有氨基甲酸酯键的、具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物制造方法,可以列举出氢化聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸酯之间的酯交换反应的方法、和氢化聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸之间的脱水缩合反应的方法这2种,但是由于不使用溶剂也行,以及可以不进行纯化工序或即使进行也可以简化,在工业上更优选通过氢化聚烯烃多元醇和(甲基)丙烯酸酯之间的酯交换反应进行制造的方法。
接下来,对具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物予以说明。
具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物,只要是1分子中具有从(聚)酯多元醇衍生出的结构单元和(甲基)丙烯酰基的化合物,就没有特殊限制。
能够成为具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料的(聚)酯多元醇,只要是1分子中具有1个以上的-COO-基团(羧酸酯基)并且具有2个以上的醇性羟基的化合物就没有特殊限制。
作为能够成为具有(聚)酯结构单元的、含(甲基)丙烯酰基化合物的原料的(聚)酯多元醇,可以列举出例如、具有从具有链状烃链的多元羧酸衍生出的结构单元和具有链状烃链的多元醇衍生出的结构单元的(聚)酯多元醇、具有从具有含有脂环结构的烃链的多元羧酸衍生出的结构单元和从具有链状的烃链的多元醇衍生出的结构单元的(聚)酯多元醇、具有从具有链状的烃链的多元羧酸衍生出的结构单元和从具有脂环结构的烃链的多元醇衍生出的结构单元的(聚)酯多元醇、具有从具有含有脂环结构的烃链的多元羧酸衍生出的结构单元和从具有含有脂环结构的烃链的多元醇衍生出的结构单元的(聚)酯多元醇、具有从具有含有芳香环结构的烃链的多元羧酸衍生出的结构单元和从具有链状的烃链的多元醇衍生出的结构单元的(聚)酯多元醇、具有从具有含有芳香环结构的烃链的多元羧酸衍生出的结构单元和从具有含有脂环结构的烃链的多元醇衍生出的结构单元的(聚)酯多元醇、具有从具有链状的烃链的多元羧酸衍生出的结构单元和从具有含有芳香环结构的烃链的多元醇衍生出的结构单元的(聚)酯多元醇、具有从具有含有脂环结构的烃链的多元羧酸衍生出的结构单元和从具有含有芳香环结构的烃链的多元醇衍生出的结构单元的(聚)酯多元醇等。
在这些多元醇中,优选碳原子数8以上的多元醇。
作为碳原子数8以上的多元醇,可以列举出1,4-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、2-甲基-1,1-环己烷二甲醇、三环[5.2.1.02,6]癸烷二甲醇、1,9-壬二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、二聚体二醇、氢化二聚体二醇等。
在这些碳原子数8以上的多元醇中,特别优选氢化二聚体二醇。
此外,在上述多元羧酸中、优选除羧酸结构(-COOH)中的碳以外的碳原子数是7个以上的多元羧酸。
作为这些多元羧酸,可以列举出1,9-壬二酸、癸二酸、1,12-十二碳二酸、二聚酸、氢化二聚酸等。
在除羧酸结构(-COOH)中的碳以外的碳原子数是7个以上的多元羧酸中,特别优选癸二酸、1,12-十二碳二酸、氢化二聚酸。
作为构成(聚)酯多元醇的原料的多元醇和多元羧酸的优选组合,可以列举出碳原子数8以上的多元醇和除羧酸结构(-COOH)中的碳以外的碳原子数是7个以上的多元羧酸的组合,特别优选是氢化二聚体二醇和、选自癸二酸、1,12-十二碳二酸和氢化二聚酸中的至少1种以上的组合。
通常二聚酸是指,通过使具有2~4个乙烯性双键的碳原子数14~22的脂肪酸(以下称为不饱和脂肪酸A)、和具有1~4个乙烯性双键的碳原子数14~22的脂肪酸(以下称为不饱和脂肪酸B)在双键部发生反应而获得的二聚体酸,所述不饱和脂肪酸A优选为具有2个乙烯性双键的碳原子数14~22的脂肪酸,所述不饱和脂肪酸B优选为具有1个或2个乙烯性双键的碳原子数14~22的脂肪酸。作为上述不饱和脂肪酸A,可以举出,十四碳二烯酸、十六碳二烯酸、十八碳二烯酸(亚油酸)、二十碳二烯酸、二十二碳二烯酸、十八碳三烯酸(亚麻酸)、二十碳四烯酸(花生四烯酸)等,最优选亚油酸。另外,作为不饱和脂肪酸B,除了上述所列举的之外,可以举出,作为具有1个乙烯性双键的碳原子数14~22的脂肪酸的,十四烯酸、(粗租酸、抹香鲸酸、肉豆蔻烯酸)、十六烯酸(棕榈油酸等)、十八烯酸(油酸、反油酸、异油酸等)、二十烯酸(二十碳-9-烯酸)、二十二烯酸(芥子酸、鲸蜡烯酸、巴西烯酸等)等,最优选油酸或亚油酸。
在上述二聚化反应中,不饱和脂肪酸A和不饱和脂肪酸B的使用比率(摩尔比率)优选是1:1.2~1.2:1左右,更优选是1:1。所述二聚化反应可以依照公知的方法、例如日本特开平9-136861号公报中记载的方法进行。即可以例如,在不饱和脂肪酸A和不饱和脂肪酸B中添加相对于A+B为1~20重量%、优选是2~8重量%的路易斯酸或布忍司特酸( acid)型的液体或固体状的催化剂、优选是蒙脱土系活性白土,在200~270℃、优选220~250℃的加热下进行。反应时的压力通常是在稍微加压的状态,但也可以在常压下。反应时间根据催化剂量和反应温度而异,但通常是5~7小时。在反应结束后滤除催化剂,然后进行减压蒸馏,蒸馏除去未反应原料、异构化脂肪酸类,之后,将二聚酸馏分蒸馏出,就可以得到。所述二聚化反应,都认为是通过双键的转移(异构化)和狄尔斯-阿尔德反应进行的,但本发明并不受此束缚。
得到的二聚酸通常由于双键的结合部位、异构化而是结构不同的二聚酸的混合物,既可以分离后再使用,也可以直接使用。进而、得到的二聚酸也可以含有少量的单体酸(例如3重量%以下、特别是1重量%以下)、三聚酸以上的聚合物酸等(例如3重量%以下、特别是1重量%以下)。
本说明书中记载的“氢化二聚酸”是指,由所述二聚酸的碳-碳双键氢化而得的饱和二羧酸。
作为所述二聚酸,在使用例如由亚油酸和、亚油酸或油酸制造的碳原子数36的二聚酸作为原料时,氢化二聚酸的主成分的结构是以下的式(6)和式(7)所表示的结构。
(式中,R1和R2都是烷基,并且R1和R2中含有的各碳原子数、a和b的总计是28(即,R1中含有的碳原子数+R2中含有的碳原子数+a+b=28)。)
(式中,R3和R4都是烷基,并且R3和R4中含有的各碳原子数、c和d的总计是32(即,R3中含有的碳原子数+R4中含有的碳原子数+c+d=32)。)
作为氢化二聚酸的市售品,可以列举出例如、PRIPOL(注册商标)1009等(クローダ社制)、EMPOL(注册商标)1008和EMPOL(注册商标)1062(BASF社制)。
本说明书中记载的“氢化二聚体二醇”是指,将所述的二聚酸、所述的氢化二聚酸和其低级醇酯中的至少1种在催化剂存在下还原,将二聚酸的羧酸或者羧酸酯部分变为醇,在原料具有碳-碳双键时以将该双键氢化后的二醇作为主成分,这样的物质。
例如、在将以式(6)和式(7)所表示的结构的化合物作为主成分的氢化二聚酸还原而制造氢化二聚体二醇时,氢化二聚体二醇的主成分的结构是以下的式(8)和式(9)所表示的结构。
(式中,R5和R6都是烷基,并且R5和R6中含有的各碳原子数、e和f的总计是30(即,R5中含有的碳原子数+R6中含有的碳原子数+e+f=30)。)
(式中,R7和R8都是烷基,并且R7和R8中含有的各碳原子数、g和h的总计是34(即,R7中含有的碳原子数+R8中含有的碳原子数+g+h=34)。)
作为氢化二聚体二醇的市售品,可以列举出例如、PRIPOL(注册商标)2033等(クローダ社制)、SoVermol(注册商标)908(BASF社制)。
可以作为具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料的(聚)酯多元醇,可以通过将所述的多元羧酸和以所述多元醇作为必须成分的多元醇成分在酯化催化剂的存在下进行缩合反应来制造。
上述酯化反应,由于要除去水,因此通常在150~250℃左右的反应温度进行反应。通常在反应时的压力为常压或减压条件下进行反应。
此外,可以成为具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料的(聚)酯多元醇还可以通过将上述的羧酸的低级烷基酯与作为上述的多元醇必须成分的多元醇成分在酯交换催化剂的存在下进行酯交换反应来制造。
上述酯交换反应,由于要除去醇,因此通常在120~230℃左右的反应温度进行反应。通常在反应时的压力为常压或减压条件下进行反应。
另外,本说明书中,在制造可以成为具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料的(聚)酯多元醇时,作为(聚)酯多元醇的原料的多元醇(即,不具有-COO-基团(羧酸酯基)的多元醇)有残存的情况下,将该多元醇也视为包含在(聚)酯多元醇中。
即,(聚)酯多元醇中残存有8质量%的原料多元醇的情况下,意味着该多元醇也包含在(聚)酯多元醇中。
此外,本说明书中,在除了(聚)酯多元醇中包含的原料多元醇以外还另外添加多元醇,来制造具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的情况下,该添加的多元醇即使为不具有-COO-基团(羧酸酯基)的多元醇,也视为包含在(聚)酯多元醇中。
即,在作为(聚)酯多元醇的原料多元醇成分使用氢化二聚体二醇来合成(聚)酯多元醇时,在合成品100质量份中有8质量份的作为原料的氢化二聚体二醇残存,进而,添加氢化二聚体二醇5质量份来制造成分(1)的情况下,意味着成分(1)的合成时残存的原料氢化二聚体二醇、及其后添加的氢化二聚体二醇也都包含在(聚)酯多元醇中。
然而,作为本发明(I)的成分(1)的具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料而使用的(聚)酯多元醇的羟值优选为20~100mgKOH/g的范围,更优选为25~80mgKOH/g,进一步优选为30~65mgKOH/g。
在作为该本发明(I)的具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料,使用可以成为(聚)酯多元醇的原料的多元醇的情况下,其用量相对于(聚)酯多元醇100质量份,优选为30质量份以下,优选为25质量份以下。
具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的合成方法没有特殊限制,可以列举出例如,使用(聚)酯多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯作为必须原料,通过加成反应而得到具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物,以及,使用(聚)酯多元醇和1分子中具有1个异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物作为必须原料,通过加成反应来得到具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物。
首先,对通过使用(聚)酯多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯作为必须原料成分,经加成反应得到的具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物予以说明。
(聚)酯多元醇,同前所述。
有机多异氰酸酯化合物,与在对具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料成分说明的有机多异氰酸酯化合物同样。
含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯,也与对具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料成分说明的同样。
此外,该合成法,也可以通过将聚烯烃多元醇和(聚)酯多元醇进行替换,通过前述的、在使用聚烯烃多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯作为必须原料成分来获得具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物时所作的说明中记载的方法同样的方法制造。
在通过该方法使用(聚)酯多元醇作为原料成分来合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯之际,与使用聚烯烃多元醇作为原料成分来合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯之际所作的说明同样地、有时不具有(聚)酯结构单元的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯也被制造出来,但在本说明书中,将不具有(聚)酯结构单元的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯定义成不包括在作为本发明(I)的必须成分的成分(1)中。例如在使用(聚)酯多元醇、1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷和丙烯酸2-羟基乙基酯来制造作为成分(1)的具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物时,虽然作为不具有(聚)酯结构单元的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的、前述式(1)的化合物也被制造出来,但式(1)的化合物由于不具有(聚)酯结构单元,不包括在成分(1)中。
接下来,对使用(聚)酯多元醇和1分子中具有1个异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物作为必须原料成分中来获得具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的情况予以说明。
(聚)酯多元醇,同前所述。
作为可以成为上述原料的具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物,可以列举出例如、前述的丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯等。
使用(聚)酯多元醇和1分子中具有1个异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物作为必须原料成分来获得具有(聚)酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的方法,可以通过将聚烯烃多元醇替换成(聚)酯多元醇,用使用前述的聚烯烃多元醇和1分子中具有1个异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物作为必须原料成分来获得具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的方法同样的方法进行。
接下来,对具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物予以说明。
具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物,只要是1分子中具有从(聚)碳酸酯多元醇衍生出的结构单元和(甲基)丙烯酰基的化合物,就没有特殊限制。1分子中也可以同时含有1个以上的(甲基)丙烯酰基和1个以上的氨基甲酸酯基。此外,可以成为原料的(聚)碳酸酯多元醇,只要是1分子中具有1个以上的碳酸酯基(-OCOO-)并且具有2个以上的醇性羟基的化合物,就没有特殊限制。
作为可以成为具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料的(聚)碳酸酯多元醇,可以列举出例如、使用具有链状的烃链的多元醇作为原料制造的(聚)碳酸酯多元醇、使用具有含有脂环结构的烃链的多元醇作为原料制造的(聚)碳酸酯多元醇、使用具有含有芳香环结构的烃链的多元醇作为原料制造的(聚)碳酸酯多元醇等。
可以成为(聚)碳酸酯多元醇的原料的多元醇中,优选为碳原子数8以上的多元醇。
作为碳原子数8以上的多元醇,可举出1,4-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、2-甲基-1,1-环己烷二甲醇、三环[5.2.1.02,6]癸烷二甲醇、1,9-壬二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、二聚体二醇、氢化二聚体二醇等。这些碳原子数8以上的多元醇中,进一步优选为1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、氢化二聚体二醇,最优选为氢化二聚体二醇。
可以成为作为具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料的(聚)碳酸酯多元醇,还可以通过将上述多元醇成分与碳酸二烷基酯、碳酸二芳基酯或碳酸亚烷基酯在酯交换催化剂的存在下进行酯交换反应来制造。
上述酯交换反应,由于要除去醇,因此通常在80~230℃左右的反应温度下进行反应。通常在反应时的压力为常压或减压条件下进行反应。
此外,可以成为作为具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料的(聚)碳酸酯多元醇还可以通过上述多元醇与光气的反应来制造。
上述反应通过在100℃以下的反应温度进行反应,由于会产生盐酸,因此通常使用碱捕集盐酸。
另外,本说明书中,在制造可以成为作为本发明(I)的聚合性组合物的必须原料成分的、作为成分(1)的原料的(聚)碳酸酯多元醇时,作为(聚)碳酸酯多元醇的原料的多元醇(即,不具有碳酸酯键的多元醇)有残存的情况下,该多元醇也包含在(聚)碳酸酯多元醇中。
即意味着,在(聚)碳酸酯多元醇中作为原料的多元醇残存有8质量%的情况下,该残存多元醇包含在(聚)碳酸酯多元醇中。
此外,本说明书中,在(聚)碳酸酯多元醇中包含的原料多元醇以外还添加另外的多元醇,来制造具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的情况下,该添加的多元醇即使为不具有碳酸酯键的多元醇,也视为包含在(聚)碳酸酯多元醇中。
即,在合成具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物时,在合成品100质量份中有8质量份的作为原料的多元醇残存,进而,添加多元醇5质量份来制造具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的情况下,意味着合成成分(1)时残存的原料多元醇、及其后添加的多元醇也都包含在(聚)碳酸酯多元醇中。
然而,作为本发明(I)的具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料使用的(聚)碳酸酯多元醇的羟值优选为20~100mgKOH/g的范围,更优选为25~80mgKOH/g,进一步优选为30~65mgKOH/g。
在作为具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料,使用可以成为(聚)碳酸酯多元醇的原料的多元醇的情况下,其用量相对于(聚)碳酸酯多元醇100质量份,优选为30质量份以下,优选为25质量份以下。
具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的合成方法,没有特殊限制,可以列举出例如,使用(聚)碳酸酯多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯作为必须原料,通过加成反应得到具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物,以及使用(聚)碳酸酯多元醇和1分子中具有1个异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物作为必须原料,通过加成反应来得到具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物。
首先,对使用(聚)碳酸酯多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯作为必须原料成分,通过加成反应获得的具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物予以说明。
(聚)碳酸酯多元醇,同前所述。
有机多异氰酸酯化合物,与在具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料成分中说明的有机多异氰酸酯化合物同样。
含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯,也是与在对具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的原料成分中说明的同样。
此外,使用(聚)碳酸酯多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯作为必须原料成分,通过加成反应获得的具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的合成方法,也可以通过将聚烯烃多元醇和(聚)碳酸酯多元醇进行替换,通过前述的、使用聚烯烃多元醇、有机多异氰酸酯化合物和含醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯作为必须原料成分来得到具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物时所作的说明中记载的方法同样的方法制造。
在通过该方法,使用(聚)碳酸酯多元醇作为原料成分合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯之际,与使用聚烯烃多元醇作为原料成分合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯之际所作的说明同样地,不具有(聚)碳酸酯结构单元的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯也被制造出来,但在本说明书中,不具有(聚)碳酸酯多元醇结构单元的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯被定义成不包括在作为本发明(I)的必须成分的成分(1)中。例如、在使用(聚)碳酸酯多元醇、1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷和丙烯酸2-羟基乙基酯来制造作为成分(1)的具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物时,作为不具有(聚)碳酸酯结构单元的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的、前述的式(1)的化合物也被制造出来,但式(1)的化合物由于不具有(聚)碳酸酯结构单元,所以不包括在成分(1)中。
接下来,对使用(聚)碳酸酯多元醇和1分子中具有1个异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物作为必须原料成分来获得具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的情况予以说明。
(聚)碳酸酯多元醇,同前所述。
作为可以作为前述原料的具有异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物,可以列举出例如、前述的丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯等。
使用(聚)碳酸酯多元醇和1分子中具有1个异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物作为必须原料成分来获得具有(聚)碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的方法,可以通过将聚烯烃多元醇替换成(聚)碳酸酯多元醇,与前述的使用聚烯烃多元醇和1分子中具有1个异氰酸酯基的含(甲基)丙烯酰基化合物作为必须原料成分来获得具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物的方法同样的方法进行。
本发明(I)中的成分(1)的使用量,优选相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量是10~50质量%,更优选是12~40质量%,特别优选是13~35质量%。成分(1)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量低于10质量%时,有可能会使本发明(I)的聚合性组合物的聚合时的体积收缩率变大或者聚合变得困难,所以不能称为优选。此外,在成分(1)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量多于50质量%时,有时本发明(I)的聚合性组合物的粘度变高,所以不优选。
接下来,对作为本发明(I)的聚合性组合物的必须原料成分的成分(2)予以说明。
成分(2)是液状含(甲基)丙烯酰基化合物,只要是成分(1)以外的就没有特殊限制。可以列举出例如、具有链状脂肪族烃基的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有环状脂肪族基的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有芳香环结构的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有杂环结构的含(甲基)丙烯酰基化合物等。
作为当中优选的,可以列举出具有碳原子数6以上的烃基的含(甲基)丙烯酰基化合物。作为具有碳原子数6以上的烃基的含(甲基)丙烯酰基化合物,可举出例如,丙烯酸苄基酯、丙烯酸环己基酯、丙烯酸异冰片基酯、丙烯酸二环戊烯基酯、二环戊烯基氧乙基丙烯酸酯、丙烯酸二环戊基酯、二环戊基乙基丙烯酸酯、4-叔丁基环己基丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己基酯、甲基丙烯酸异冰片基酯、甲基丙烯酸二环戊烯基酯、二环戊烯基氧乙基(甲基丙烯酸)酯、甲基丙烯酸二环戊基酯、二环戊基乙基(甲基丙烯酸)酯、4-叔丁基环己基(甲基丙烯酸)酯等具有环状脂肪族基的含有(甲基)丙烯酰基的化合物、甲氧基三乙撑丙烯酸酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸异壬基酯、2-丙基庚基丙烯酸酯、4-甲基-2-丙基己基丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂基酯、甲基丙烯酸异壬基酯、2-丙基庚基(甲基丙烯酸)酯、4-甲基-2-丙基己基(甲基丙烯酸)酯等具有链状脂肪族基的含(甲基)丙烯酰基化合物等。
在这些化合物中,考虑到耐热着色性能,作为优选,可以列举出丙烯酸环己基酯、丙烯酸异冰片基酯、丙烯酸二环戊基酯、二环戊基氧乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异冰片基酯、甲基丙烯酸二环戊基酯、甲基丙烯酸二环戊基乙基酯、甲氧基三乙撑丙烯酸酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸异壬基酯、丙烯酸2-丙基庚基酯、4-甲基-2-丙基己基丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂基酯、甲基丙烯酸异壬基酯、2-丙基庚基(甲基丙烯酸)酯、4-甲基-2-丙基己基(甲基丙烯酸)酯,考虑到后述成分(6)的稀释效率,更优选丙烯酸月桂基酯、丙烯酸异壬基酯、丙烯酸2-丙基庚基酯、4-甲基-2-丙基己基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异壬基酯、2-丙基庚基(甲基丙烯酸)酯、4-甲基-2-丙基己基(甲基丙烯酸)酯,考虑到光聚合速度,特别优选丙烯酸月桂基酯、丙烯酸异壬基酯、丙烯酸2-丙基庚基酯、4-甲基-2-丙基己基丙烯酸酯。
进而,本发明(I)的聚合性组合物中,可以且优选作为成分(2)含有具有醇性羟基的含(甲基)丙烯酰基化合物。
作为具有醇性羟基的含(甲基)丙烯酰基化合物的具体例,可举出例如,丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丁酯、丙烯酸4-羟基丁酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-羟基-3-(邻苯基苯氧基)丙基丙烯酸酯、2-羟基乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基丙烯酸)酯、2-羟基-3-(邻苯基苯氧基)丙基(甲基丙烯酸)酯等。
如果考虑在本发明(I)的聚合性组合物中使用的情况下的相容性,则作为其中优选的化合物,为丙烯酸2-羟基丁酯、丙烯酸4-羟基丁酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-羟基-3-(邻苯基苯氧基)丙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯,进一步优选的化合物为丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯,最优选的化合物为甲基丙烯酸2-羟基丙酯。
成分(2)的使用量,相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量优选是10~30质量%,更优选是13~25质量%,特别优选是15~22质量%。当成分(2)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量低于10质量%时,本发明(I)的聚合性组合物的粘度有时会变高,所以不优选。此外,在成分(2)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量多于30质量%时,本发明(I)的聚合性组合物的聚合时的体积收缩率有可能会变大,所以不能称优选。
接下来,对作为本发明(I)的聚合性组合物的必须成分的成分(3)予以说明。
成分(3)是选自液状氢化聚丁二烯多元醇、液状氢化聚异戊二烯多元醇和氢化二聚体二醇中的至少1种。
液状氢化聚丁二烯多元醇,是指具有由聚丁二烯多元醇或者聚丁二烯多元羧酸还原氢化而得的结构的液状多元醇,可以列举出日本曹达株式会社制NISSO-PB GI-1000、NISSO-PB GI-2000、NISSO-PB GI-3000等。
液状氢化聚异戊二烯多元醇是指具有由聚异戊二烯多元醇或者聚异戊二烯多元羧酸还原氢化而得的结构的液状多元醇,可以列举出例如、出光兴产制的エポール等。
氢化二聚体二醇同前面所作的说明,所以这里予以省略。
在这些之中,作为考虑到耐热着色性而优选的,可以列举出液状氢化聚丁二烯多元醇、液状氢化聚异戊二烯多元醇,作为特别优选的,可以列举出液状氢化聚丁二烯多元醇,作为考虑到低介电常数而优选的,可以列举出液状氢化聚丁二烯多元醇、液状氢化聚异戊二烯多元醇,作为特别优选的,可以列举出液状氢化聚丁二烯多元醇。
成分(3)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量优选是10~45质量%,更优选是12~40质量%,特别优选是15~37质量%。成分(3)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量如果低于10质量%,则本发明(I)的聚合性组合物的介电常数有时会变高,所以不优选。此外,成分(3)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量如果高于45质量%,则本发明(I)的聚合性组合物的聚合时的固化物的强度有可能会变小,所以不优选。
接下来,对作为本发明(I)的聚合性组合物的必须成分的成分(4)进行说明。
作为本发明(I)的必须成分的成分(4)为光聚合引发剂。
成分(4)的光聚合引发剂只要为通过近红外线、可见光线、紫外线等光的照射,而产生有助于自由基聚合引发的自由基的化合物,则没有特别限制。
作为成分(4)的光聚合引发剂,具体地可举出苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、1,2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、α-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-(4-异丙基苯基)丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-(4-十二烷基苯基)丙烷-1-酮、和2-羟基-2-甲基-1-[(2-羟基乙氧基)苯基]丙酮、二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、4-甲氧基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4-溴二苯甲酮、2-羧基二苯甲酮、2-乙氧基羰基二苯甲酮、4-苯甲酰-4’-甲基二苯基硫醚、二苯甲酮四羧酸或其四甲基酯、4,4’-双(二烷基氨基)二苯甲酮类(例如4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二环己基氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二羟基乙基氨基)二苯甲酮)、4-甲氧基-4’-二甲基氨基二苯甲酮、4,4’-二甲氧基二苯甲酮、4-二甲基氨基二苯甲酮、4-二甲基氨基苯乙酮、苯偶酰、蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-甲基蒽醌、菲醌、芴酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇低聚物、苯偶姻、苯偶姻醚类(例如苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻丙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻苯基醚、苯偶酰二甲基缩酮)、吖啶酮、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮、N-丁基-氯吖啶酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、2,6-二甲氧基苯甲酰二苯基氧化膦、2,6-二氯苯甲酰二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰甲氧基苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰乙氧基苯基氧化膦、2,3,5,6-四甲基苯甲酰二苯基氧化膦、苯甲酰二-(2,6-二甲基苯基)膦酸酯等。作为双酰基氧化膦类,可举出双-(2,6-二氯苯甲酰)苯基氧化膦、双-(2,6-二氯苯甲酰)-2,5-二甲基苯基氧化膦、双-(2,6-二氯苯甲酰)-4-丙基苯基氧化膦、双-(2,6-二氯苯甲酰)-1-萘基氧化膦、双-(2,6-二甲氧基苯甲酰)苯基氧化膦、双-(2,6-二甲氧基苯甲酰)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双-(2,6-二甲氧基苯甲酰)-2,5-二甲基苯基氧化膦、双-(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦、(2,5,6-三甲基苯甲酰)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮等。
此外,作为光聚合引发剂,还可以使用金属茂化合物。作为金属茂化合物,中心金属可以使用以Fe、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Mo、Ru、Rh、Lu、Ta、W、Os、Ir等为代表的过渡元素,可举出例如,双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双[2,6-二氟-3-(吡咯-1-基)苯基]钛。
这些光聚合引发剂可以分别单独使用,或2种以上组合使用。
其中,作为优选的光聚合引发剂,为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、2,3,5,6-四甲基苯甲酰二苯基氧化膦,作为特别优选的光聚合引发剂,为1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦,最优选为2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦的单独使用,或1-羟基环己基苯基甲酮与2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦的并用。
此外,对于图1、图2中的透光性的保护部103,从对图像显示部105的紫外线保护的观点出发,往往赋予截断紫外线区域的功能。在该情况下,优选使用作为即使在可见光区域也能够感光的光聚合引发剂的2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、2,3,5,6-四甲基苯甲酰二苯基氧化膦,特别优选为2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦。
成分(4)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量,优选为0.1~4.0质量%,进一步优选为0.3~3.0质量%,特别优选为0.5~2.0质量%。成分(4)的使用量如果相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量小于0.1质量%,则有时聚合引发剂的聚合引发性能不足,因此不优选。此外,成分(4)的使用量如果相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量多于4.0质量%,则使后述的本发明(II)的聚合物处于高温环境下的情况下,有时变得易于着色,因此不能说是优选的。
进而、本发明(I)的聚合性组合物中可以且优选含有下述成分(5)。
成分(5):选自氢化聚丁二烯、氢化聚异戊二烯、聚(α-烯烃)液状物、乙烯-丙烯共聚液状物、丙烯-α-烯烃共聚液状物、乙烯-α-烯烃共聚液状物、液状聚丁烯、液状氢化聚丁烯、液状聚丁二烯、液状氢化聚丁二烯、液状聚异戊二烯、液状氢化聚异戊二烯、液状聚丁二烯多元醇、和液状聚异戊二烯多元醇中的至少1种。
氢化聚丁二烯是指将聚丁二烯还原氢化而获得的、常温为液态的液状物,可以举出,日本曹达株式会社生产的NISSO-PB BI-2000、NISSO-PB BI-3000等。
氢化聚异戊二烯是指由异戊二烯聚合物还原氢化而得的常温为液状的化合物,可以列举出クラレ制的LIR-200等。
聚(α-烯烃)液状物是指通过(α-烯烃)的聚合而制造的液状物,α-烯烃是指分子末端具有1个碳-碳双键的烃化合物,可以举出,例如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯等。
丙烯-α-烯烃共聚物液状物是指通过使丙烯和α-烯烃进行共聚而制造的液状物。α-烯烃是指分子末端具有1个碳-碳双键的烃化合物,可以举出,例如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯等。
乙烯-α-烯烃共聚物液状物是指通过使乙烯和α-烯烃进行共聚而制造的液状物。α-烯烃是指分子末端具有1个碳-碳双键的烃化合物,可以举出,例如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯等。
液状聚丁烯是指,异丁烯的均聚物、正丁烯的均聚物、异丁烯和正丁烯的共聚物等(共)聚合成分中含有异丁烯或正丁烯的液状聚合物,其是在一末端具有碳-碳不饱和键的化合物。作为液状聚丁烯的市售品,可以举出,例如JX日矿日石エネルギー株式会社生产的日石聚丁烯LV-7、LV-50、LV-100、HV-15、HV-35、HV-50、HV-100、HV-300等。
液状氢化聚丁烯是指对前述聚丁烯进行加氢而获得的具有侧链的液状物,可以举出,例如日油生产的パームリール4、パームリール6、パームリール18、パームリール24、パームリールEX等。
液状聚丁二烯是指常温下为液状的丁二烯聚合物,可以举出,例如EVONIKDEGUSSA生产的POLYVEST110、POLYVEST130、日本曹达株式会社生产的NISSO-PB B-1000、NISSO-PB B-2000、NISSO-PB B-3000等。
液状聚异戊二烯是指常温下为液状的异戊二烯聚合物,可以举出,例如株式会社クラレ生产的クラプレンLIR-30等。
液状聚丁二烯多元醇是指分子末端具有2个以上羟基并且具有聚丁二烯结构单元的、常温下为液状的聚合物,可以举出,例如日本曹达株式会社生产的NISSO-PB G-1000、NISSO-PB G-2000、NISSO-PB G-3000、出光兴产株式会社生产的Poly bd等。
液状聚异戊二烯多元醇是指,分子末端具有2个以上羟基并且具有聚异戊二烯结构单元的、常温下为液状的聚合物,可以举出,例如出光兴产株式会社生产的Poly ip等。
成分(5)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量优选是5~35质量%,更优选是7~32质量%,特别优选是10~30质量%。成分(5)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量低于5质量%时本发明(I)的聚合性组合物的介电常数和粘度有时会变高,所以不优选。此外,成分(5)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量多于35质量%时,本发明(I)的聚合性组合物的聚合时的固化物的强度有可能会变小,所以不优选。
此外,本发明(I)的聚合性组合物可以并且优选包含下述的成分(6)。
成分(6):选自氢化石油树脂、萜烯系氢化树脂、氢化松香酯中的至少1种
所谓氢化石油树脂,为将石油系树脂氢还原而得的树脂。作为氢化石油树脂的原料的石油系树脂,可举出脂肪族系石油树脂、芳香族系石油树脂、脂肪族-芳香族共聚系石油树脂、脂环族系石油树脂、二环戊二烯树脂和它们的氢化物等改性物。合成石油树脂可以为C5系,也可以为C9系。
所谓萜烯系氢化树脂,为将萜烯系树脂氢还原而得的树脂。作为萜烯系氢化树脂的原料的萜烯系树脂,可举出β-蒎烯树脂、α-蒎烯树脂、β-苧烯树脂、α-苧烯树脂、蒎烯-苧烯共聚树脂、蒎烯-苧烯-苯乙烯共聚树脂、萜-酚树脂、芳香族改性萜烯树脂等。这些萜烯系树脂的大多数为不具有极性基的树脂。
所谓氢化松香酯,为将松香系树脂氢化而得的氢化松香进行酯化、或者将松香酯化而得的松香酯进行氢还原而得的树脂。作为松香系树脂增粘剂,可举出脂松香、妥尔油松香、木松香、歧化松香、聚合松香、马来松香等改性松香等。
本发明(I)中的成分(6)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量优选是10~50质量%,更优选是12~40质量%,特别优选是13~35质量%。成分(6)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量低于10质量%时,本发明(I)的聚合性组合物的聚合时的固化膜的形状有可能会难以保持,不能称得上优选。此外,成分(6)的使用量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量多于50质量%时,本发明(I)的聚合性组合物的粘度有时变高,所以不优选。
此外,当在后述的本发明(IV)的图像显示装置的制造方法中使用本发明(I)的聚合性组合物时,本发明(I)的聚合性组合物的聚合时的体积收缩率优选为3.5%以下,更优选为2.7%以下,最优选是2.3%以下。本发明(I)的聚合性组合物的聚合时的体积收缩率大于3.5%时,聚合性组合物聚合之际积存在聚合物内部的应力过大,聚合物层5a或者5b与同它们接触的图像显示部2、保护部3或触摸面板7之间的界面发生变形,所以不能称为优选。
本发明(I)的聚合性组合物的25℃中的粘度没有特殊限制,在操作性方面,优选为10000mPa·s以下、更优选为7000mPa·s以下,特别优选为5000mPa·s以下。
另外,本说明书中记载的粘度,对于25℃下具有5000mPa·s以下的粘度的组合物,为使用锥/板型粘度计(Brookfield社制,类型:DV-II+Pro,转子的型号:CPE-42),在温度25.0℃、转速10rpm的条件下测定得到的值。
如果在25℃时本发明(I)的聚合性组合物的粘度为1000mPa·s以下,则在将本发明(I)的聚合性组合物以使用分配器(dispenser)的划线涂布法进行涂布的情况下,涂布后液体容易铺展,其结果是,该组合物容易以均匀的厚度铺展在必要部位,进而、变得容易抑制气泡的卷入。
本发明(I)的聚合性组合物可以并优选添加聚合抑制剂、禁止剂、抗氧化剂。
作为阻聚剂、聚合抑制剂,只要是具有聚合禁止性能或者聚合抑制的功能,就没有特别限定,可举出例如,吩噻嗪、氢醌、对甲氧基苯酚、对苯醌、萘醌、菲醌、甲苯醌、2,5-二乙酰氧基-对苯醌、2,5-二癸酰氧基-对苯醌、2,5-酰氧基-对苯醌、对叔丁基儿茶酚、2,5-二叔丁基氢醌、对叔丁基儿茶酚、单-叔丁基氢醌、2,5-二叔戊基氢醌、二叔丁基-对甲酚氢醌单甲基醚、α萘酚、乙酰脒乙酸酯、乙酰脒硫酸酯、苯基肼盐酸盐、肼盐酸盐、三甲基苄基氯化铵、月桂基氯化吡啶、鲸蜡基三甲基氯化铵、苯基三甲基氯化铵、三甲基苄基草酸铵、草酸二(三甲基苄基铵)、三甲基苄基马来酸铵、三甲基苄基酒石酸铵、三甲基苄基甘醇酸铵、苯基-β-萘胺、对苄基氨基苯酚、二-β-萘基对苯二胺、二硝基苯、三硝基甲苯、苦味酸、环己酮肟、连苯三酚、丹宁酸、间苯二酚、三乙胺盐酸盐、二甲基苯胺盐酸盐和二丁基胺盐酸盐等。
它们可以单独使用,或2种以上适宜组合使用。
其中,可优选使用氢醌、对甲氧基苯酚、对苯醌、萘醌、菲醌、2,5-二乙酰氧基-对苯醌、2,5-二癸酰氧基-对苯醌、2,5-酰氧基-对苯醌、对叔丁基儿茶酚、2,5-二叔丁基氢醌、对叔丁基儿茶酚、单-叔丁基氢醌、2,5-二叔戊基氢醌、二叔丁基-对甲酚氢醌单甲基醚和吩噻嗪。
通常,阻聚剂可以以相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量,成为0.01~5质量%的添加量的方式进行调整。然而,阻聚剂的量为加进了预先就在成分(1)、成分(2)、成分(5)中包含的阻聚剂的值。即,通常而言,意味着虽然通常在成分(1)、成分(2)、成分(5)中预先就包含阻聚剂,但该阻聚剂和新添加的阻聚剂的总量合并的量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量成为0.01~5质量%的添加量。
作为抗氧化剂,没有特别限定,可举出例如,季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸的碳原子数7~9的烷基酯、4,6-双(辛基硫甲基)-邻甲酚、3,9-双[2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]-十一烷、2,2’-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、4,4’-亚丁基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4,4’-硫代双(2-叔丁基-5-甲基苯酚)、N,N’,N”-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,1-双(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷等。其中,优选为季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,最优选为季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]。
通常,抗氧化剂可以以相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量,成为0.01~5质量%的添加量的方式进行调整。然而,阻聚剂的量为加进了预先就在成分(1)~(6)等其它成分中包含的抗氧化剂的值。即,通常而言,意味着虽然有时在成分(2)等中预先就包含抗氧化剂,但使该抗氧化剂和新添加的抗氧化剂的总量合并的量相对于本发明(I)的聚合性组合物的总量成为0.01~5质量%的添加量。
接下来,对本发明(II)予以说明。
本发明(II)是由本发明(I)所述的聚合性组合物聚合而得的聚合物。
本发明(II)的聚合物,可以通过使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、金属卤灯、无极灯、LED等作为光源,隔着玻璃、塑料的基材来照射光聚合引发剂能够感光的光而使聚合性组合物聚合,从而得到。
此外,本发明(II)的聚合物,是可以作为夹在图像显示装置的图像显示部和透光性的保护部之间的聚合物层使用的聚合物。该聚合物,优选在23℃、频率1MHz、施加电压100mV的条件下2mm厚的该聚合物的介电常数是3.1以下,并且在2张玻璃间存在的调整成200μm厚的该聚合物的、在95℃保存500小时后的JIS Z 8729中记载的色度座标b*值低于1.0。
再者,本说明书中记载的“在23℃、频率1MHz、施加电压100mV的条件下的聚合物的介电常数”是指,使2mm厚的试片(聚合物)在23℃的环境下,作为Agilent Technologies社制的阻抗分析仪使用4294Aプレシジョンインピーダンス·アナライザ40HZ-110MHz,作为试验夹具(test fixture)使用Agilent Technologies社制的16451B电介质テスト·フィクスチャ(test fixture)而测定的,频率1MHz、施加电压100mV的条件下的聚合物的介电常数。
当以填充在图2或者图3所示的、以Add-On(Out-Cell)型静电容方式搭载触摸面板的显示装置中的显示部和触摸面板之间的聚合物(层)(图2和图3所述的5b的聚合物(层))、填充在以覆盖玻璃-触摸传感器一体型静电容方式搭载触摸面板的显示装置中的显示部和触摸传感器一体型的保护部之间的聚合物(层)(图4和图5所述的5b的聚合物(层))使用本发明(II)的聚合物时,本发明(II)的聚合物的介电常数优选较低。具体地说,优选使用在23℃、频率1MHz、施加电压100mV的条件下的2mm厚的聚合物的介电常数是3.1以下的聚合物,更优选使用是在23℃、频率1MHz、施加电压100mV的条件下的2mm厚的聚合物的介电常数是3.0以下的聚合物。
此外,本说明书中记载的“在2张玻璃间存在的调整成200μm厚的聚合物”是指,在厚度0.7mm的2张光学玻璃(コーニング社制商品名:イーグルXG)之间夹入200μm的片状的聚合物而得到的聚合物,或者、在厚度0.7mm的2张光学玻璃(コーニング社制商品名:イーグルXG)之间夹入聚合性组合物,隔着所述光学玻璃,使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、金属卤灯、无极灯、LED等作为光源,照射光聚合引发剂能够感光的光而得到的厚度200μm的聚合物,作为被聚合物层的外侧的2张玻璃夹持的部分完全不包含间隔件、气密垫或者密封剂等。
进而、本说明书中记载的“在95℃、500小时的条件保存后的JIS Z8729中记载的色度座标b*值”是指,将在所述2张玻璃间存在的调整成200μm厚的聚合物在95℃的环境下保持500小时后,在23℃的环境下、通过JIS Z 8729中记载的方法测定的色度座标(psychometric chroma coordinates)的b*的值。但是,在测定该b*值之际使用的参考物是厚度0.7mm的光学玻璃(コーニング社制商品名:イーグルXG)1枚。本发明(II)中,在前述条件下测定的b*的值低于1.0是必要的。进而、优选低于0.9,更优选低于0.8。在前述条件测定的b*的值如果是1.0以上,则随着时间变长、370~450nm的光的透射率会减少,所以不优选。
25℃下的、本发明(II)的折射率优选是1.48~1.52。25℃下的折射率低于1.48或大于1.52时,与保护部的材质即光学玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯等的丙烯酸类树脂的折射率相比,折射率过低,所以从显示部到保护部的界面上的折射率差别稍变大,来自显示部的影像光的散射和衰减稍变大,所以不能称得上优选。
此外,本发明(II)的聚合物的、23℃的拉伸弹性模量优选是1×107Pa以下,更优选是1×103~1×106Pa。通过使23℃的拉伸弹性模量在1×107Pa以下,能够防止图像显示部和保护部由于受到聚合性组合物的聚合时的体积收缩应力的影响而发生变形。
再者,本说明书中记载的拉伸弹性模量是以500mm/min的拉伸速度进行试验时的值。
接下来,对本发明(III)予以说明。
本发明(III)是具有通过涂布本发明(I)的聚合性组合物,对该组合物照射光聚合引发剂能够感光的光,使其聚合而得的、厚度10~500μm的聚合物层的光学用粘合片。
本发明(III)的光学用粘合片可以是在片的两面都是粘合面(粘合剂层表面)的双面粘合片,也可以是片的仅一面是粘合面(粘合剂层表面)的单面粘合片。其中,从将2个部件彼此贴合的观点考虑,优选是双面粘合片。再者,本说明书中,称“粘合片”时,也包括带状的、即,“胶带”。
本发明(III)光学用粘合片,可以是不具有基材(基材层)的、所谓“无基材型”的光学用粘合片(下文中有时称作“无基材光学用粘合片”),也可以是具有基材型的光学用粘合片。作为所述无基材光学用粘合片,可以列举出例如、仅含有由本发明的聚合物形成的聚合物层的双面粘合片、含有由本发明的聚合物形成的聚合物层和该聚合物层以外的粘合剂层的双面粘合片等。作为具有基材型的粘合片,只要是在基材的至少一面侧具有由本发明的聚合物形成的聚合物层即可。其中,从使光学用粘合片的薄膜化、透明性等光学物性提高的观点考虑,优选是无基材光学用粘合片(无基材双面光学用粘合片),更优选是仅含有由本发明的聚合物形成的聚合物层的无基材双面光学用粘合片。再者,所述的“基材(基材层)”不包括在粘合片的使用(贴付)时要被剥离的隔离体(剥离层)。
本发明(III)的光学用粘合片的聚合物层的厚度优选是10~500μm,更优选是10~350μm,更优选是10~300μm。聚合物层的厚度大于500μm时,有时会在涂敷时的卷取时产生褶皱,或容易因为加湿而变白浊化,所以称不上优选。聚合物层的厚度低于10μm时,由于聚合物层薄,所以有时应力不能分散,而容易发生剥离。
本发明(III)的光学用粘合片,以夹在图像显示装置的图像显示部和透光性的保护部之间的聚合物层的形式使用。例如、当作为填充在图2或者图3所示的Add-On(Out-Cell)型静电容方式搭载触摸面板的显示装置中的显示部和触摸面板之间的聚合物(层)(图2和图3所述的5b的聚合物(层))、或填充在覆盖玻璃-触摸传感器一体型静电容方式搭载触摸面板的显示装置中的显示部和触摸传感器一体型的保护部之间的聚合物(层)(图4和图5所述的5b的聚合物(层))而使用本发明(III)的光学用粘合片时,优选本发明(III)的光学用粘合片的介电常数低。具体地说,优选使用在23℃、频率1MHz、施加电压100mV的条件下的2mm厚的光学用粘合片的介电常数是3.1以下的,更优选使用在23℃、频率1MHz、施加电压100mV的条件下的2mm厚的光学用粘合片的介电常数是3.0以下。
将在2张玻璃间存在的调整成200μm厚的该粘合片在95℃下保存500小时的条件下保存后的JIS Z 8729中记载的色度座标b*值优选低于1.0。
本发明(III)的光学用粘合片,可以通过使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、金属卤灯、无极灯、LED等作为光源,照射光聚合引发剂能够感光的光,使聚合性组合物聚合而得到。
本发明(III)中,在前述条件下测定的b*的值优选低于1.0。进而、优选低于0.9,最优选低于0.8。当在前述条件测定的b*的值是1.0以上时,随着时间变长,370~450nm的光的透射率会减少,所以不优选。
25℃中的、本发明(III)的光学用粘合片的折射率优选是1.48~1.52。25℃中的折射率低于1.48或者大于1.52时,与作为保护部材质的光学玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂的折射率相比变得过低,由显示部到保护部之间的界面的折射率差变得稍大,由显示部至影像光的散射及衰减变得稍大而并不佳。
(光学用粘合片的聚合物层的形成方法)
本发明(III)的光学用粘合片的聚合物层的形成方法,可以通过公知或者惯用的聚合物层的形成方法,没有特殊限定,但在使本发明的聚合性组合物那样的具有丙烯酰基的聚合性组合物进行聚合,形成光学用粘合片的聚合物层时,可以列举出例如以下的(1)~(3)等方法。
(1)将在含有光聚合引发剂的、具有丙烯酰基的聚合性组合物中在必要情况下含有添加剂的组合物涂布(涂敷)在基材或隔离体(剥离层)上,使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、金属卤灯、无极灯、LED等光源照射光聚合引发剂能够感光的光,使该组合物聚合而形成聚合物层。
(2)将在含有光聚合引发剂的、具有丙烯酰基的聚合性组合物中进而含有溶剂、并在必要情况下含有添加剂的组合物(溶液)涂布(涂敷)到基材或隔离体(剥离层)上,干燥并使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、金属卤灯、无极灯、LED等光源照射光聚合引发剂能够感光的光,使该组合物聚合形成聚合物层。
(3)对所述(1)中形成的聚合物层进而干燥。
再者,在上述聚合物层的形成方法中的涂布(涂敷),可使用公知的敷层法,可使用惯用的涂布机,可使用例如,凹版辊轮涂布机、逆辊轮涂布机、接触辊轮涂布机、浸渍辊轮涂布机、棒材涂布机、刮刀涂布机、喷雾涂布机、缺角轮涂布机、直接涂布机等。
(基材)
在本发明(III)的光学用粘合片具有基材时,作为基材,没有特殊限制,可以列举出塑料膜、防反射(AR)膜、偏光板、相位差板等各种光学膜。作为所述塑料膜等素材,可以列举出例如、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等(聚)酯系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸系树脂、(聚)碳酸酯、三乙酰纤维素(TAC)、聚砜、聚芳酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、商品名“アートン(环状烯烃系聚合物;JSR制)”、商品名“ゼオノア(环状烯烃系聚合物;日本ゼオン制)”等环状烯烃系聚合物等塑料材料。再者,塑料材料可以单独、或2种以上组合使用。此外,所述的“基材”是指,在将光学用粘合片在被贴体(光学部材等)上使用(贴付)之际,与粘合剂层一起被贴付在被贴体上的部分。粘合片的使用时(贴付时)要被剥离掉的隔离体(剥离层)部不包括在“基材”中。
在上述基材中,作为基材,优选透明基材。所述“透明基材”,例如、优选可见光波长区域中的全光线透过率(依照JIS K7361)是85%以上的基材,更优选是88%以上的基材。此外,基材的雾度(依照JIS K7361),优选例如1.5%以下,更优选是1.0%以下。作为所述透明基材,可以列举出PET膜、商品名“アートン”、商品名“ゼオノア”等无取向膜等。
所述基材的厚度,没有特殊限定,例如、优选12~75μm。再者,所述基材可以是是单层和多层中的任一形态。此外,也可以对基材表面适宜地实施电晕放电处理、等离子体处理等物理性处理、基底处理等化学性处理等公知惯用的表面处理。
在本发明(III)的光学用粘合片具有基材时,作为基材可以使用各种功能性膜。此时,本发明的粘合片变为在功能性膜的至少一面上具有本发明的粘合剂层的粘合型功能性膜。作为所述功能性膜,没有特殊限定,但是可以列举出例如具有光学功能性(偏光性、光折射性、光反射性、光穿透性、光吸收性、光绕射性、旋光性、视觉识别性等)的薄膜,具有导电性的薄膜(ITO薄膜等)、具有隔离紫外线的薄膜、具有硬涂层性(耐擦伤性)的薄膜等。再者,具体而言,可举出硬涂层薄膜(在PET薄膜等的塑料薄膜的至少一面施以硬涂层处理的薄膜)、偏光薄膜、波长板、相位差薄膜、光学补偿薄膜、亮度提升薄膜、导光板、反射薄膜、防反射薄膜、透明导电薄膜(ITO薄膜等)、设计薄膜、装饰薄膜、表面保护薄膜、三棱镜、滤光片等。再者,上述“板”及“薄膜”,分别是板状、薄膜状、板片状等的形态,例如,“偏光薄膜”包括“偏光板”、“偏光板片”。此外,“功能性薄膜”包括“功能性板”、“功能性板片”。
(其它粘合剂层)
此外,在本发明(III)的光学用粘合片具有其它粘合剂层时,作为其它粘合剂层,没有特殊限制,可以列举出例如、由聚氨酯系粘合剂、丙烯酸系粘合剂、橡胶系粘合剂、聚硅氧烷系粘合剂、(聚)酯系粘合剂、聚酰胺系粘合剂、环氧系粘合剂、乙烯基烷基醚系粘合剂、氟系粘合剂等公知的粘合剂形成的公知惯用的粘合剂层。所述粘合剂可以单独使用、或2种以上组合使用。
再者,在本发明(III)的光学用粘合片不含基材也不含其它粘合剂层的情况,将由本发明(I)的聚合性组合物聚合而得的聚合物层定义成“粘合剂层”,在含有其它粘合剂层的情况,将含有由本发明(I)的聚合性组合物聚合而得的聚合物层和其它的粘合剂层合起来的层定义成“粘合剂层”,在含有基材的情况,将含有由本发明(I)的聚合性组合物聚合而得的聚合物层和与该基材合起来的层定义成“粘合剂层”,此外,在同时含有其它粘合剂层和基材的情况,将由本发明(I)的聚合性组合物聚合而得的聚合物层、其它粘合剂层和基材合起来的层定义成“粘合剂层”。
(隔离体)
本发明(III)的光学用粘合片的粘合剂层表面(粘合面)可以在使用之前一直被隔离体(剥离层)保护着。再者,在本发明的光学用粘合片是双面粘合片时,各粘合面也可以被2张隔离体分别保护着,但也可以通过两面都是剥离面的1张隔离体以卷绕成筒的形态保护着。隔离体是作为粘合剂层的保护材使用的,在贴付在被贴体之际要被剥离掉。此外,在本发明的粘合片是无基材粘合片时,隔离体也承担粘合层的支持体的作用。再者,隔离体不是一定要设置的。作为所述隔离体,可以使用惯用的剥离纸等,没有特殊限定,可以使用例如、具有剥离处理层的基材、由氟聚合物形成的低粘合性基材、由无极性聚合物形成的低粘合性基材等。作为具有所述剥离处理层的基材,可以列举出例如、被聚硅氧烷系、长链烷基系、氟系、硫化钼等剥离处理剂表面处理过的塑料膜、纸等。作为由所述氟聚合物形成的低粘合性基材中的氟系聚合物,可以列举出例如、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、氯氟乙烯-偏氟乙烯共聚物等。此外,作为所述无极性聚合物,可以列举出例如、烯烃系树脂(例如、聚乙烯、聚丙烯等)等。再者,隔离体可以通过公知或惯用的方法形成。此外,对隔离体的厚度等也没有特殊限制。
接下来,对本发明(IV)予以说明。
本发明(IV)是图像显示装置的制造方法,是含有具有图像显示部的基部、透光性的保护部、和夹在所述基部和所述保护部之间的聚合物层的图像显示装置的制造方法,该方法特征在于,包含以下工序:将本发明(I)的聚合性组合物夹在所述基部和所述保护部之间的工序、和对所述聚合性组合物照射光聚合引发剂能够感光的光而形成聚合物层的工序。
再者,本说明书中记载的“所述基部和所述保护部之间”是指,具有图像显示部的基部和透光性的保护部之间的所有部分,意思是例如图2的5a和5b任一部位都包括在“所述基部和所述保护部之间”的表述中。
下面参照附图对图像显示装置的优选实施方案进行更具体说明。再者,各图中,同一符号表示是同一或同等构成要素。
例如、图1、图2和图4是显示本发明的图像显示装置的一实施方案的重要部位的截面图。
如图1、图2和图4所示,本实施方案的图像显示装置1具有:图像显示部2,其与未图示的驱动电路连接,能够进行预定的图像显示;及透光性的保护部3,其与图像显示部2相隔规定的距离较靠近地相对配置。
需要说明的是,作为记载在本说明书中的“图像显示装置”,只要是能够显示图像的装置就没有特别限定,可以使用各种各样的。可举出例如,手机、便携式电子游戏机等的液晶显示装置或者有机EL显示装置。本实施方式的图像显示部2是液晶显示装置的液晶显示面板。
需要说明的是,图像显示部2为液晶显示面板时,如图2或图4所示,在其表面上设有偏光板6a、6b。
作为本实施方式的图像显示装置1的制造方法,例如,首先,在图像显示部2上的周边部上,设置间隔体4与未图示的凸堤部,在其内侧的区域内滴入预定量的本发明(I)的聚合性组合物。
并且,在图像显示部(液晶显示面板)2的间隔体4上配置保护部3,在图像显示部(液晶显示面板)2与保护部3之间的空隙中,无缝隙地填充本发明(I)的聚合性组合物。
之后,经由保护部3,对本发明(I)的聚合性组合物照射作为本发明本发明(I)的聚合性组合物的必须成分的成分(4)可以感光的光,使本发明(I)的聚合性组合物聚合。由此,得到作为目的的图像显示装置1。
根据该图像显示装置1,由于聚合物层5与保护部3之折射率同等,因此可提升亮度和对比度,而可提升视认性。
此外,由于可以将图像显示部(液晶显示面板)2及保护部3受聚合性组合物的聚合时的体积收缩所引起的应力的影响抑制在最小限度,因此几乎不会在液晶显示面板2及保护部3发生扭曲,结果由于图像显示部(液晶显示面板)2不会发生变形,因此可实现无显示不良的高亮度及高对比度的图像显示。
此外,在图2或图4的5b的聚合物层使用本发明(II)的聚合物时,由于5b的聚合物层的聚合物的介电常数维持得较低,因此即使使该聚合物层的厚度变薄,也可防止图像显示装置的错误动作,有助于图像显示装置的薄型化。
接下来,对本发明(V)予以说明。
本发明(V)是图像显示装置的制造方法,其特征在于,具有以下工序:在具有图像显示部的基部和透光性的保护部之间使用光学用粘合片贴附聚合物层的工序,该光学用粘合片是本发明(III)的光学用粘合片。
再者,本说明书中记载的“在具有图像显示部的基部和透光性的保护部之间使用光学用粘合片贴附聚合物层”意思是,在具有图像显示部的基部和透光性的保护部之间的任一部分上贴附,都属于“在具有图像显示部的基部和透光性的保护部之间使用光学用粘合片贴附聚合物层”的表述范围,例如、即使在图2的5a和5b中的任一者上使用粘合片进行贴附,都属于“在具有图像显示部的基部和透光性的保护部之间使用光学用粘合片进行贴附”的表述范围。
为了例示出在具有图像显示部的基部和透光性的保护部之间使用光学用粘合片进行贴附的工序,以第1基材是触摸传感器一体型保护部、第2基材是带有偏光板的显示部的图5的显示装置的制造工序为例进行说明。
可以通过包含以下工序的方法制造:在作为第1基材的触摸传感器一体型保护部的触摸传感器搭载面侧相邻接地配置本发明(III)的光学用粘合片的工序,与本发明(III)的光学用粘合片相邻接地配置作为第2基材的带有偏光板的显示部的表面的工序,对本发明(III)的光学用粘合片加热和/或加压使其追随高度差或隆起的工序,进而、在必要情况下对本发明(III)的光学用粘合片照射光聚合引发剂能够感光的光的工序。这些工序可以以各种顺序进行。
例如作为1个具体的方法,先在作为第1基材的触摸传感器一体型保护部的触摸传感器搭载面侧相邻接地配置本发明(III)的光学用粘合片的1面,与本发明(III)的光学用粘合片的另一面相邻接地配置作为第2基材的带有偏光板的显示部的表面。即,以具有高度差或隆起的表面面向本发明(III)的光学用粘合片的方式,用触摸传感器一体型保护部(第1基材)和带有偏光板的显示部(第2基材)夹着本发明(III)的光学用粘合片。接下来,将本发明(III)的光学用粘合片加热和/或加压,使粘合片追随高度差或隆起。之后,在必要情况下、从触摸传感器一体型保护部(第1基材)侧和/或带有偏光板的显示部(第2基材)侧隔着这些基材对本发明(III)的光学用粘合片照射光聚合引发剂能够感光的光。通过这样,就能够在触摸传感器一体型保护部(第1基材)的高度差或隆起的附近不形成空隙地、使触摸传感器一体型保护部(第1基材)和带有偏光板的显示部(第2基材)接合。该实施方案中,由于在使触摸传感器一体型保护部(第1基材)和带有偏光板的显示部(第2基材)与本发明(III)的光学用粘合片相邻接之后,对该粘合片加热和/或加压,所以当带有偏光板的显示部(第2基材)的被贴表面具有高度差、隆起时(即,在安装在图像显示模块的偏光板上使用该粘合片时),该粘合片能够追随带有偏光板的显示部(第2基材)的高度差、隆起,可以防止在这些形状附近形成空隙。
在上述方法中,在照射光聚合引发剂能够感光的光时,第1基材和第2基材的至少一者,由于要隔着它对本发明(IV)的光学用粘合片照射光聚合引发剂能够感光的光,所以至少要部分性是透明的。当第1基材的高度差或隆起的部分不能透过紫外线时,如果从第1基材侧照射紫外线,则在该高度差或隆起的部分的正下方就照射不到紫外线,但是通过在被照射到的部分发生的自由基移动等,在非照射部分中粘合片聚合也有一定程度的进行。
作为其它的具体方法,可以列举出将本发明(III)的光学用粘合片的1面配置成与触摸传感器一体型保护部(第1基材)具有高度差或隆起的表面侧(即,触摸传感器搭载面侧)相邻接,然后对该粘合片加热和/或加压使该粘合片追随高度差或隆起。之后,在必要情况下、对本发明(III)的光学用粘合片的开放面照射紫外线,使该粘合片进而聚合,然后将带有偏光板的显示部(第2基材)配置成与该粘合片的另一面相邻接,将第2基材贴附在该粘合片上。如果剥离膜是透明,在必要情况下,也可以隔着剥离膜对粘合片照射紫外线。在该例中,由于对该粘合片整个面照射光聚合引发剂能够感光的光,所以能够更均匀地使该粘合片聚合。第1基材,只要是至少部分是透明的,能够照射对于该粘合片的聚合所必要的光聚合引发剂能够感光的光,在必要情况下、也可以从第1基材侧照射紫外线。通过这样,就能够在第1基材的高度差或隆起的附近不形成空隙地,使第1基材和第2基材粘接。
所述加热工序可以使用对流式烘箱、电热板、热层合机、高压釜等进行。为了促进粘合片的流动,更有效地使粘合片追随高度差或隆起,优选使用热层合机、高压釜等,在加热的同时进行加压。使用高压釜进行的加压,对于光学用粘合片的脱泡特别有利。本发明的光学用粘合片的加热温度,只要是该粘合片能够软化或流动而充分地追随高度差或隆起的温度即可,通常可以是约30℃以上、约40℃以上、或约60℃以上,可以是约150℃以下、约120℃以下、或约100℃以下。对粘合片加压时,施加的压力通常可以是约0.05MPa以上、或约0.1MPa以上、约2MPa以下、或约1MPa以下。
在必要情况下进行的、前述的照射光聚合引发剂能够感光的光的工序,可以使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、金属卤灯、无极灯等作为光源,使用通常的紫外线照射装置、例如传送带式的紫外线照射装置进行。线照射量通常是约1000mJ/cm2~约5000mJ/cm2。
接下来,对本发明(VI)予以说明。
本发明(VI)是通过本发明(IV)或本发明(V)所述的方法制造的图像显示装置。
本发明(VI)的图像显示装置,在显示装置的主体是由光学玻璃形成时,通常其折射率(nD)是1.49~1.52。再者,也存在折射率(nD)是1.55左右的强化玻璃。
保护部3由和显示部2相同程度尺寸的板状、片状或膜状的透光性部件形成。作为该透光性部件,可以很好地使用例如光学玻璃或塑料(聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂)。在保护部3的表面或背面也可以形成防反射膜、遮光膜、视角控制膜等光学层。
在保护部3是由丙烯酸系树脂形成的情况下,通常其折射率(nD)为1.49~1.51。
保护部3经由设置在图像显示部2的边缘部的间隔件4而被设置在显示部2上。该间隔件4的厚度为0.05~1.5mm左右,由此将图像显示部2和保护部3的表面间距保持在1mm左右。
另外,为了提高亮度和对比度,在保护部3的边缘部设置有框状遮光部,所述框状遮光部未图示出。
首先,对使用本发明(IV)的图像显示装置的制造方法制造出的图像显示装置予以具体说明。
在显示部2和保护部3之间夹有聚合物层5a、5b。在通过本发明(IV)的图像显示装置的制造方法制造的图像显示装置的情况下,由于在该聚合物层5a、聚合物层5b中夹有本发明(II)的聚合性组合物,所以可见光区域的透光率在90%以上。这里,优选使聚合物层5a、聚合物层5b的厚度为10~500μm。更优选为10~350μm,进一步优选为10~300μm。
另外,由于在该聚合物层5a、聚合物层5b中夹有本发明(II)的聚合物,所以25℃下的折射率(nD)为1.45~1.55,优选为1.48~1.52,从而成为和图像显示部2、保护部3的折射率大致同等的水平,故而优选。通过这样,能够提高来自图像显示部2的影像光的亮度、对比度,能够提高视认性。
在通过本发明(IV)的图像显示装置的制造方法制造图像显示装置的情况下,由于聚合物层5a、聚合物层5b中夹有本发明(II)的聚合物,所以23℃下的拉伸弹性模量在1×107Pa以下,优选为1×103~1×106Pa。因此,在聚合性组合物进行聚合时能够防止在因体积收缩产生的应力的影响下相对于图像显示部和保护部发生歪曲。
在通过本发明(IV)的图像显示装置的制造方法制造图像显示装置的情况下,由于聚合物层5a、聚合物层5b中夹有本发明(I)的聚合物,所以聚合性组合物在进行聚合时的体积收缩率在4.0%以下,优选在3.5%以下,进一步优选在2.7%以下。通过这样,能够降低在聚合性组合物进行聚合时聚合物层中积累的内部应力,能够防止聚合物层5a和触摸面板7或保护部3之间的界面,以及聚合物层5b和触摸面板7、图像显示部2或保护部3之间的界面发生歪曲。因此,使聚合性组合物夹在触摸面板7和保护部3之间、触摸面板7和显示部2之间、或者显示部2和保护部3之间,在使该聚合性组合物聚合的情况下,能够降低在聚合物层5和图像显示部2、保护部3、触摸面板7之间的界面发生光的散射,能够提高显示图像的亮度,并且能够提高对比度。
另外,在将本发明(I)的聚合物用于聚合物层5b的情况下,由于这些聚合物的介电常数低,所以能够使聚合物层5b的厚度薄。
接下来,对使用本发明(V)的图像显示装置的制造方法制造的图像显示装置予以具体说明。
图像显示部2和保护部3之间夹着聚合物层5a、5b。使用本发明(V)的图像显示装置的制造方法制造的图像显示装置,由于作为该聚合物层5a、聚合物层5b而夹着本发明(III)的光学用粘合片,所以可见光区域的透过率是90%以上。这里,聚合物层5a、聚合物层5b的厚度优选是10~500μm。更优选是10~350μm,特别优选是10~300μm。
此外,由于作为聚合物层5a、聚合物层5b夹着本发明(III)的光学用粘合片,所以25℃的折射率(nD)成为1.45~1.55、优选是1.48~1.52,与图像显示部2、保护部3的折射率基本同等,所以优选。通过这样,能够提高来自图像显示部2的影像光的亮度、对比度,提高视认性。
此外,在通过本发明(V)的图像显示装置的制造方法制造图像显示装置时,由于作为聚合物层5a、聚合物层5b夹着本发明(III)的光学用粘合片,所以该粘合片能够追随图像显示部、保护部的高度差、隆起,防止在这些形状附近形成空隙。
此外,由于本发明(III)的光学用粘合片具有柔软性,所以即使保护部3、图像显示部2、触摸面板7具有凹凸形状,进而在图像显示单元的显示面设置有具有凹凸表面形状的层(例如、偏光板),片自身的内部残留应力也能够得到缓和,能够防止图像显示装置的显示不均。例如、在图4的显示装置的情况,由于光学用粘合片具有充分的结合力和亲水性,所以即使在高温高湿环境下,在图像显示部2的显示面(例如、偏光板)和光学用粘合片(即,聚合物层5b)之间的界面、和光学用粘合片(即,聚合物层5b)和触摸传感器一体型保护部3a之间的界面上也不会产生气泡、剥离,此外,不会发生白化。
作为本发明(VI)的图像显示装置中使用的光学玻璃板,优选使用夹持着液晶单元的液晶的玻璃板、或可以作为液晶单元的保护板使用的部件。此外,作为使用的丙烯酸系树脂板,优选使用可以作为液晶单元的保护板使用的。这些光学玻璃板、丙烯酸系树脂板的平均表面粗糙度通常是1.0nm以下。
此外,本发明(VI)的图像显示装置,在图像显示部2和保护部3之间填充有本发明(I)的聚合物或本发明(III)的光学用粘合片所使用的聚合物层5,所以耐冲击性强。
而且,与在图像显示部2和保护部3之间设置空隙的现有例相比,可以形成更薄型。
此外,本发明(VI)的图像显示装置可以是各种形态。例如、如图3、图5所示,可以省略间隔件4制造图像显示装置1。在图3的聚合物层5b的情况,例如、在图像显示部2上的偏光板6a上涂布本发明(I)的光聚合性组合物,在其上叠放触摸面板7,与前述同样地进行光聚合,或者,例如、将由保护部3、聚合物层5a、触摸面板7和聚合物层5b(即,光学用粘合片5b)形成的叠层体贴在图像显示部2上的显示面(即,偏光板6a表面)上而得到。
此外,在图5的聚合物层5b的情况,通过例如、在图像显示部2上的偏光板6a上涂布本发明(I)的光聚合性组合物,在其上叠放触摸传感器一体型保护部3a,与前述同样地进行光聚合,或者、例如将由触摸传感器一体型保护部3a和聚合物层5b(即,光学用粘合片5b)构成的叠层体贴在图像显示部2上的显示面(即,偏光板6a表面)上,从而得到。
此外,本发明可以不仅适用于上述的液晶显示装置,而且适用于例如,有机EL、等离子体显示器装置等各种平板显示器。
实施例
以下,通过实施例来更具体地说明本发明,但本发明不受限于以下的实施例。
<粘度的测定>
粘度通过以下的方法来测定。
使用试样1mL,使用锥/板型粘度计(Brookfield社制,类型:DV-II+Pro,转子的型号:CPE-42),测定在温度25.0℃、转速10rpm的条件下粘度变得几乎恒定时的值。
<数均分子量>
数均分子量为在下述条件下通过GPC测定得到的聚苯乙烯换算的值。
装置名:日本分光株式会社制HPLC单元HSS-2000
柱:Shodex柱LF-804
流动相:四氢呋喃
流速:1.0mL/min
检测器:日本分光株式会社制RI-2031Plus
温度:40.0℃
试样量:进样环管100μL
试样浓度:调制成0.5重量%左右
(实施合成例1)
向带有冷凝器、滴液漏斗、温度计和搅拌器的300mL可拆分式烧瓶中加入聚丁二烯多元醇(日本曹达株式会社制商品名:NISSO-PB G-2000羟值47.3mgKOH/g)180g、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](BASF社制商品名:IRGANOX1010)1.17g和二辛基二月桂酸锡20mg,使用油浴将内温升温到50℃。之后,将甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯(商品名:カレンズMOI昭和电工株式会社制)22.86g从滴液漏斗历时15分钟滴加进来。滴液期间,使内温不超过70℃。滴加结束后控制在70±2℃的内温,继续搅拌。由于在红外吸收光谱中已经看不到异氰酸酯的C=O伸缩振动的吸收,所以停止搅拌,结束反应,从而得到具有带氨基甲酸酯基的聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物1。
(实施合成例2)
向带有搅拌器和蒸馏装置的1升四口烧瓶中加入聚丁二烯多元醇(日本曹达株式会社制商品名:NISSO-PB G-3000羟值29.5mgKOH/g)540.0g、丙烯酸正丁酯101g、二辛基二月桂酸锡0.81g和季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](BASF社制商品名:IRGANOX1010)3.51g,在空气流下加热到130℃,将不断生成的正丁醇和丙烯酸正丁酯的混合液一边回流一边历时10小时左右慢慢地蒸馏到反应体系外。在正丁醇和丙烯酸正丁酯不再出来后,使用真空泵,将反应体系内减压到10kPa,再次将正丁醇和丙烯酸正丁酯蒸馏到体系外。保持1.5小时左右50Pa后,将反应器冷却,从而得到具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物2。
(实施合成例3)
向具备搅拌装置、温度计、滴液漏斗和冷凝器的100mL的反应容器中加入2,2,4-三甲基己二异氰酸酯和2,4,4-三甲基己二异氰酸酯的混合物(商品名:VESTANAT(注册商标)TMDIエボニックデグサ制)23.93g、二辛基二月桂酸锡11mg和季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](BASF社制商品名:IRGANOX1010)5.74g,使用滴液漏斗滴加投入丙烯酸4-羟基丁基酯16.41g。滴加中使反应容器内的温度为70℃以下。滴加结束后将反应器内的温度保持在65~70℃2小时并继续搅拌,从而得到反应生成物(下面记作“反应生成物α”。)。
向具备搅拌装置、温度计和冷凝器的300mL的反应容器中加入聚异戊二烯多元醇(出光兴产株式会社制商品名:Poly ip羟值47.3mgKOH/g)150g和二辛基二月桂酸锡12mg,开始搅拌。之后,将保持在60℃温度的反应生成物α46.1g分多次加入到反应容器内。在这期间,使反应器内的温度不超过70℃。之后,将反应器内的温度保持在65~70℃,继续搅拌。在IR中确认异氰酸酯基的C=O伸缩振动的吸收变没了后结束反应。液相色谱分析的结果是,确认在生成物中有丙烯酸4-羟基丁基酯:VESTANAT(注册商标)TMDI=2:1(摩尔比)的反应生成物(即,下述式(10)和下述式(11)的混合物)3质量%。将该丙烯酸4-羟基丁基酯:VESTANAT(注册商标)TMDI=2:1(摩尔比)的反应生成物记作“氨基甲酸酯丙烯酸酯单体α”。此外,将从反应生成物除去所述氨基甲酸酯丙烯酸酯单体α而得到的物质记作“具有带氨基甲酸酯基的聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物3”。
(实施合成例4)
向带有冷凝器、滴液漏斗、温度计和搅拌器的300mL可拆分式烧瓶中加入氢化聚丁二烯多元醇(日本曹达株式会社制商品名:NISSO-PB GI-2000羟值47.3mgKOH/g)180g、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](BASF社制商品名:IRGANOX1010)1.17g和二辛基二月桂酸锡20mg,使用油浴升温到内温为50℃。之后,从滴液漏斗历时15分钟滴加甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯(商品名;カレンズMOI昭和电工株式会社制)22.86g。滴液期间,使内温不超过70℃。滴加结束后控制在70±2℃的内温,继续搅拌。由于在红外吸收光谱中已经看不到异氰酸酯的C=O伸缩振动的吸收,所以停止搅拌,结束反应,从而得到具有带氨基甲酸酯的氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物4。
(实施合成例5)
向带有搅拌器和蒸馏装置的1升四口烧瓶中加入氢化聚丁二烯多元醇(日本曹达株式会社制商品名:NISSO-PB GI-3000羟值29.5mgKOH/g)540.0g、丙烯酸正丁酯101g、二辛基二月桂酸锡0.81g和季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](BASF社制商品名:IRGANOX1010)3.51g,在空气气流下加热到130℃,将不断生成的正丁醇和丙烯酸正丁酯的混合液一边回流一边历时1010小时左右慢慢地蒸馏到反应体系外。在正丁醇和丙烯酸正丁酯不再出来后,使用真空泵将反应体系内减压到10kPa,再次将正丁醇和丙烯酸正丁酯蒸馏到体系外。保持在50Pa 1.5小时左右,然后将反应器冷却,从而得到具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物5。
(实施合成例6)
向具备搅拌装置、温度计、滴液漏斗和冷凝器的100mL的反应容器中加入2,2,4-三甲基己二异氰酸酯和2,4,4-三甲基己二异氰酸酯的混合物(商品名:VESTANAT(注册商标)TMDIエボニックデグサ制)23.93g、二辛基二月桂酸锡11mg和季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](BASF社制商品名:IRGANOX1010)5.74g,从滴液漏斗滴加投入丙烯酸4-羟基丁基酯16.41g。滴加中使反应容器内的温度是70℃以下。滴加结束后将反应器内的温度保持在65~70℃2小时,继续搅拌,从而得到反应生成物α。
向具备搅拌装置、温度计和冷凝器的300mL的反应容器中加入氢化聚异戊二烯多元醇(出光兴产株式会社制商品名:エポール羟值47.3mgKOH/g)150g和二辛基二月桂酸锡12mg,开始搅拌。之后,将温度保持在60℃的反应生成物α46.1g分多次加入到反应容器内。在这期间,要使反应器内的温度不超过70℃。之后,将反应器内的温度保持在65~70℃继续搅拌。在通过IR确认异氰酸酯基的C=O伸缩振动的吸收变没了后结束反应。液相色谱分析的结果是,与实施合成例3同样地确认在生成物中有丙烯酸4-羟基丁基酯:VESTANAT(注册商标)TMDI=2:1(摩尔比)的反应生成物(即,上述式(I)和上述式(II)的混合物)3质量%存在。将该丙烯酸4-羟基丁基酯:VESTANAT(注册商标)TMDI=2:1(摩尔比)的反应生成物记作“氨基甲酸酯丙烯酸酯单体α”。此外,将从反应生成物中除去所述氨基甲酸酯丙烯酸酯单体α后剩下的物质记作“具有带氨基甲酸酯的氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物6。
(实施合成例7)
向带有搅拌机、分水器的反应容器中加入Sovermol(注册商标)908(BASF制氢化二聚体二醇、氢化二聚体二醇纯度97.5质量%)270.0g、EMPOL(注册商标)1008(BASF制氢化二聚酸、氢化二聚酸纯度92.0%%)171.0g和二辛基二月桂酸锡100mg,在约240℃从常压下开始一边将缩合水蒸馏出来,一边在减压下进行脱水酯化反应,从而得到羟值59mgKOH/g、数均分子量2000、含有氢化二聚体二醇15质量%的、聚酯多元醇和氢化二聚体二醇的混合物(下文中记作“聚酯多元醇A”。)。
(实施合成例8)
向具备搅拌装置、温度计、滴液漏斗和冷凝器的100mL反应容器中加入2,2,4-三甲基己二异氰酸酯和2,4,4-三甲基己二异氰酸酯的混合物(商品名:VESTANAT(注册商标)TMDIエボニックデグサ制)21.89g、二辛基二月桂酸锡12mg和季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](BASF社制商品名:IRGANOX1010)5.74g,使用滴液漏斗滴加投入丙烯酸4-羟基丁基酯15.16g。滴加中使反应容器内的温度不超过70℃。滴加结束后将反应器内的温度保持在65~70℃2小时并继续搅拌,从而得到反应生成物(下文中记作“反应生成物α”。)。
向具备搅拌装置、温度计和冷凝器的300mL反应容器中加入前述的(聚)酯多元醇A180.0g和二辛基二月桂酸锡12mg,开始搅拌。之后,将温度保持60℃的反应生成物α33.7g分多次加入到反应容器内。在这期间,要使反应器内的温度不超过70℃。之后,将反应器内的温度保持在65~70℃继续搅拌。在通过IR确认异氰酸酯基的C=O伸缩振动的吸收变没了后结束反应。液相色谱分析的结果是,与实施合成例3同样地确认了在生成物中有丙烯酸4-羟基丁基酯:VESTANAT(注册商标)TMDI=2:1(摩尔比)的反应生成物α3质量%存在。将从反应生成物除去所述氨基甲酸酯丙烯酸酯单体α后剩下的记作“具有带氨基甲酸酯的聚酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物7”。
(实施合成例9)
向具备搅拌装置、温度计、滴液漏斗和冷凝器的300mL的反应容器中加入前述的(聚)酯多元醇A 180.0g、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](BASF社制商品名:IRGANOX1010)5.74g和二辛基二月桂酸锡20mg,开始搅拌。之后,滴加投入丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯(商品名:カレンズ(注册商标)AOI昭和电工制)13.4g。在这期间,要使反应器内的温度不超过70℃。之后,将反应器内的温度保持在65~70℃继续搅拌。在确认IR中异氰酸酯基的C=O伸缩振动的吸收变没了后结束反应。将制造出的氨基甲酸酯丙烯酸酯记作“具有聚酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物8”。
(实施合成例10)
向具备搅拌装置和能够回流的蒸馏装置的500ml反应容器中加入Pripol(注册商标)2033(クローダ制氢化二聚体二醇、羟值202mgKOH/g)366.6g、碳酸二乙酯(东京化成工业制)54.3g、四丁醇钛0.2g、二辛基氧化锡(商品名:DOTO北兴化学工业株式会社制)0.12g,使用油浴升温到130℃,然后随着反应进行温度升到180℃。压力也是从常压下开始一边将乙醇蒸馏出去一边在减压下进行酯交换反应。再者,在乙醇蒸馏出时,用气相色谱确认一起蒸馏出的碳酸二乙酯(东京化成工业制)的量,补加蒸馏出量的碳酸二乙酯。乙醇的总蒸馏出量是29.5g。从而得到羟值57.3mgKOH/g的(聚)碳酸酯多元醇(下文中记作“(聚)碳酸酯多元醇A”。)。
(实施合成例11)
向具备搅拌装置、温度计、滴液漏斗和冷凝器的300mL的反应容器中加入前述的(聚)碳酸酯多元醇A 177.8g、Pripol(注册商标)2033(クローダ制氢化二聚体二醇、羟值202mgKOH/g)2.2g、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](BASF社制商品名:IRGANOX1010)5.74g和二辛基二月桂酸锡20mg,开始搅拌。之后,滴加投入甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯(商品名:カレンズ(注册商标)MOI昭和电工制)14.7g。在这期间要使反应器内的温度不超过70℃。之后,将反应器内的温度保持在65~70℃继续搅拌。在确认IR中异氰酸酯基的C=O伸缩振动的吸收变没了后结束反应。将制造出的氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯记作“具有聚碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物9”。
(实施合成例12)
向具备搅拌装置、温度计、滴液漏斗和冷凝器的100mL的反应容器中加入2,2,4-三甲基己二异氰酸酯和2,4,4-三甲基己二异氰酸酯的混合物(商品名:VESTANAT(注册商标)TMDIエボニックデグサ制)21.89g、二辛基二月桂酸锡12mg和季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](BASF社制商品名:IRGANOX1010)5.74g,使用滴液漏斗滴加投入丙烯酸4-羟基丁基酯15.16g。滴加中要使反应容器内的温度是70℃以下。滴加结束后将反应器内的温度保持在65~70℃2小时并继续搅拌,从而得到反应生成物(下文中记作“反应生成物α”。)。
向具备搅拌装置、温度计和冷凝器的300mL的反应容器中加入前述的(聚)碳酸酯多元醇A 178.9g、Pripol(注册商标)2033(クローダ制氢化二聚体二醇、羟值202mgKOH/g)1.1g和二辛基二月桂酸锡12mg,开始搅拌。之后,将反应器内的温度保持在65~70℃继续搅拌。在确认IR中异氰酸酯基的C=O伸缩振动的吸收变没了后结束反应。液相色谱分析的结果是,与实施合成例3同样地确认了,在生成物中有丙烯酸4-羟基丁基酯:VESTANAT(注册商标)TMDI=2:1(摩尔比)的反应生成物α3质量%存在。将从反应生成物中除去所述氨基甲酸酯丙烯酸酯单体α后的物质记作“具有带氨基甲酸酯基的聚碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物10”。
(实施配合例1)
使用自转·公转混合机(株式会社シンキー制、商品名:あわとり錬太郎ARE-310)将所述具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物160.0质量份、丙烯酸异硬脂基酯(大阪有机化学工业株式会社制商品名:ISTA)20.0质量份、氢化二聚体二醇(クローダ制商品名:Pripol2033)20.0质量份、1-羟基环己基苯基甲酮(BASF制商品名:Irgacure 184)0.8质量份和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(Lambson制商品名:SpeedCure TPO)0.4质量份混合在一起。将该配合物记作聚合性组合物A1。聚合性组合物A1的25℃下的粘度是5700mPa·s。
(实施配合例2~实施配合例11和比较配合例1~比较配合例2)
通过与实施配合例1同样的方法,依照表1所示配合组成进行配合。将实施配合例2~11中调制的配合物分别记作聚合性组合物A2~聚合性组合物A11,将比较配合例1和比较配合例2中调制的配合物分别记作聚合性组合物B1和聚合性组合物B2。
※1 氨基甲酸酯丙烯酸酯紫光UV-3000B(聚酯型的氨基甲酸酯丙烯酸酯日本合成化学工业株式会社制)
※2 クラプレンUC-203(聚异戊二烯聚合物的马来酸酐加成物和甲基丙烯酸2-羟基乙基酯的酯化物株式会社クラレ制)
※3 丙烯酸异冰片基酯(商品名;IBXA大阪有机化学工业株式会社制)
※4 甲基丙烯酸二环戊烯氧基乙基酯(商品名;FA-512M日立化成工业株式会社制)
※5 丙烯酸月桂基酯(商品名;ブレンマーLA日油株式会社制)
※6 丙烯酸异硬脂基酯(商品名;ISTA大阪有机化学工业株式会社制)
※7 甲基丙烯酸2-羟基丙基酯(商品名;HPMA三菱レイヨン株式会社制)
※8 丙烯酸4-羟基丁基酯(商品名;4HBA大阪有机化学工业株式会社制)
※9 甲基丙烯酸2-羟基丁基酯(商品名;ライト酯基HOB(N)共荣社化学株式会社制)
※10 萜烯系氢化树脂CLEARON(注册商标)P85(ヤスハラケミカル株式会社制)
※11 萜烯系氢化树脂CLEARON(注册商标)K100(ヤスハラケミカル株式会社制)
※12 萜烯系氢化树脂CLEARON(注册商标)M105(ヤスハラケミカル株式会社制)
※13 氢化聚丁二烯多元醇NISSO-PB GI-1000(日本曹达株式会社制)
※14 氢化聚异戊二烯多元醇エポール(出光兴产株式会社制)
※15 氢化二聚体二醇Pripol(注册商标)2033(クローダ制)
※16 氢化聚丁二烯NISSO-PB BI-2000(日本曹达株式会社制)
※17 聚(α-烯烃)液状物Spectrasyn40(エクソンモービル株式会社制)
※18 乙烯-α-烯烃共聚液状物HC-40(三井化学株式会社制)
※19 液状聚丁烯HV-35(JX日矿日石エネルギー株式会社制)
※20 液状聚丁二烯POLYVEST 110(エボニックデグサ制)
※21 IRGANOX1010(化合物名:季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]BASF制)
※22 光聚合引发剂SpeedCure TPO(化合物名:2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦Lambson制)
※23 光聚合引发剂IRGACURE 184(化合物名:1-羟基环己基苯基甲酮BASF制)
<光学用粘合片的制造>
使用施胶机将表1所示的聚合性组合物A1~聚合性组合物A11、聚合性组合物B1和聚合性组合物B2分别涂布到覆盖上了聚硅氧烷的聚对苯二甲酸乙二醇酯(下文中记作“PET”。)膜(100mm×100mm×50μm)上使其厚为200μm,在其上面覆盖上涂上了25μm厚的聚硅氧烷的PET膜,然后利用使用金属卤灯的传送带式紫外线照射装置(株式会社ジーエス·ユアサライティング生产,商品名:GSN2-40),隔着被聚硅氧烷覆盖着的PET膜以照射强度190mW/cm2(365nm的值)、照射量2800mJ/cm2(365nm的值)的条件照射紫外线使其聚合,从而得到夹在离型PET膜中的膜厚约200μm的光学用粘合片。将使用聚合性组合物A1~聚合性组合物A11、聚合性组合物B1和聚合性组合物B2制造出的所述光学用粘合片分别称作粘合片A1~粘合片A11、粘合片B1和粘合片B2。
<使用所述粘合片制作试片的方法和初期的光学特性评价>
将所述粘合片A1~粘合片A11、粘合片B1和粘合片B2分别用2张玻璃板(50mm×50mm×0.7mm、玻璃的种类商品名:EAGLE XG(注册商标)、CORNING制)从该粘合片的两面夹持贴合,并要使气泡不进入界面,从而制作出试片。
将使用粘合片A1~粘合片A11、粘合片B1和粘合片B2制作出的试片分别称作试片AS1~试片AS11、试片BS1和试片BS2。通过后述的方法测定这些试片的全光线透过率、b*。将结果记于表3中。
<试片的制作方法和初期的光学特性评价>
将所述聚合性组合物A4~聚合性组合物A11、聚合性组合物B1和聚合性组合物B2分别使用棒涂机涂布到玻璃板(50mm×50mm×0.7mm、玻璃的种类商品名:EAGLE XG(注册商标)、CORNING制)上使其厚为200μm,用同种类同形状的玻璃板夹着,使用带金属卤灯的传送带式紫外线照射装置(株式会社ジーエス·ユアサライティング制、商品名:GSN2-40)隔着玻璃板以照射强度190mW/cm2(365nm的值)、照射量2800mJ/cm2(365nm的值)的条件照射紫外线,从而得到夹在聚合玻璃板中的膜厚约200μm的评价试验用的聚合物膜。将使用聚合性组合物A4~A11、聚合性组合物B1和聚合性组合物B2制造出的、夹在所述玻璃板中的膜厚约200μm的评价试验用的聚合物膜分别称作试片AL4~试片AL11、试片BL1和试片BL2。使用后述的方法测定这些试片的全光线透过率、b*。将结果记于表3中。
<全光线透过率的测定>
使用1张玻璃板(50mm×50mm×0.7mm玻璃的种类商品名:EAGLE XG(注册商标)CORNING制)作为参考物,依照JIS K 7361-1对所述试片AS1~试片AS11、试片AL4~试片AL11、试片BS1、试片BS2、试片BL1和试片BL2的全光线透过率进行测定。将结果记于表3中。
<b*的测定>
使用玻璃板(50mm×50mm×0.7mm玻璃的种类商品名:EAGLE XG(注册商标)CORNING制)1枚作为参考物,依照JIS Z 8729对所述试片AS1~试片AS11、试片AL4~试片AL11、试片BS1、试片BS2、试片BL1和试片BL2测定b*。将结果记于表3中。
<雾度的测定>
使用1张玻璃板(50mm×50mm×0.7mm玻璃的种类商品名:EAGLE XG(注册商标)CORNING制)作为参考物,依照JIS K 7136对所述试片AS1~试片AS11、试片AL4~试片AL11、试片BS1、试片BS2、试片BL1和试片BL2的雾度进行测定。将结果记于表3中。
<介电常数的测定>
使用2张被聚硅氧烷覆盖着的PET膜,在它们之间夹入聚合性组合物A1~聚合性组合物A11、聚合性组合物B1和聚合性组合物B2使之膜厚为2mm,使用带金属卤灯的传送带式紫外线照射装置(株式会社ジーエス·ユアサライティング制、商品名:GSN2-40),隔着被聚硅氧烷覆盖着的PET膜以照射强度190mW/cm2(365nm的值)、照射量2800mJ/cm2(365nm的值)的条件照射紫外线,从而得到在被覆盖着聚合聚硅氧烷的PET膜中夹着的膜厚约2mm的评价试验用的聚合物膜。将该聚合物膜从覆盖着聚硅氧烷的PET膜剥离,使用阻抗分析仪(アジレント·テクノロジー株式会社制、商品名:4294Aプレシジョン·インピーダンス·アナライザ40HZ-110MHz)进行测定。将结果记于表2中。
再者,将由聚合性组合物A1~聚合性组合物A11、聚合性组合物B1和聚合性组合物B2聚合得到的、剥离掉覆盖着聚硅氧烷的PET膜的厚度2mm的聚合物膜分别称作聚合物膜A1~聚合物膜A11、聚合物膜B1和聚合物膜B2。
<聚合时的体积收缩率的测定>
使用自动比重计(型式:DMA-220H、新光电子株式会社制)在23℃的温度条件测定聚合前的聚合性组合物A1~A11、聚合性组合物B1和聚合性组合物B2和由它们聚合得到的聚合物的密度,根据下式求出聚合时的体积收缩率。
聚合时的体积收缩率(%)=
(聚合物的密度-聚合性组合物的密度)/(聚合物的密度)×100
将结果记于表2中。
<折射率的测定>
使用所述聚合物膜A1~聚合物膜A11、聚合物膜B1和聚合物膜B2依照JIS K 7105进行测定。将结果记于表2中。
<拉伸弹性模量的测定>
将所述聚合物膜A1~聚合物膜A11、聚合物膜B1和聚合物膜B2分别固定在拉伸试验机(株式会社岛津制作所制、EZ Test/CE)上,在23℃以拉伸速度500mm/min进行试验,求出拉伸弹性模量。将结果记于表2中。
<高温条件中保存后的全光线透过率、b*值和雾度的测定>
将所述试片AS1~试片AS11、试片AL4~试片AL11、试片BS1、试片BS2、试片BL1和试片BL2分别放入70℃、85℃和95℃的恒温机中经过500小时,使用该试片通过前述的方法测定全光线透过率、b*值和雾度。将结果记于表3中。
<在高温多湿条件中保存后的全光线透过率、b*值和雾度的测定>
将所述试片AS1~试片AS11、试片AL4~试片AL11、试片BS1、试片BS2、试片BL1和试片BL2分别放入温度60℃,湿度90%RH的恒温恒湿机中经过500小时,使用该试片通过前述的方法测定全光线透过率、b*值和雾度。将结果记于表3中。
表3
由表2、表3的结果可知,本发明(I)的聚合性组合物,聚合时的体积收缩率低,并且由本发明(II)的聚合性组合物聚合得到的聚合物即使在高温条件长期间保存,也难以发生着色等外观变化,可以保持良好的透光性。
产业可利用性
如上所述,本发明(I)的聚合性组合物,聚合时的体积收缩率低,并且由本发明(I)的聚合性组合物聚合得到的聚合物膜即使在高温条件下长期间保存,也不容易发生着色等外观变化,可以保持良好的光透过性。因此,在将该聚合物膜作为夹在图像显示装置的图像显示部和透光性的保护部之间的透明光学树脂层使用时,能够提供良好的光学粘合层。
即、该聚合物可以在图像显示装置中有效地加以使用。
附图标号说明
1 图像显示装置
2 图像显示部
3 保护部
3a 触摸传感器一体型保护部
4 间隔件
5a、5b 聚合物(层)
6a、6b 偏光板
Claims (14)
1.一种聚合性组合物,是用于制造聚合物的聚合性组合物,所述聚合物用于形成夹在图像显示装置的图像显示部和透光性的保护部之间的聚合物层,其特征在于,该聚合性组合物含有以下成分(1)~(4),
成分(1):选自具有聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有氢化聚烯烃结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物、具有聚酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物和具有聚碳酸酯结构单元的含(甲基)丙烯酰基化合物中的至少1种,
成分(2):成分(1)以外的液状含(甲基)丙烯酰基化合物,
成分(3):选自液状氢化聚丁二烯多元醇、液状氢化聚异戊二烯多元醇和氢化二聚体二醇中的至少1种,
成分(4):光聚合引发剂。
2.如权利要求1所述的聚合性组合物,其特征在于,还含有成分(5),所述成分(5)是选自氢化聚丁二烯、氢化聚异戊二烯、聚(α-烯烃)液状物、乙烯-丙烯共聚液状物、丙烯-α-烯烃共聚液状物、乙烯-α-烯烃共聚液状物、液状氢化聚丁烯、液状聚丁二烯、液状聚异戊二烯、液状聚丁二烯多元醇和液状聚异戊二烯多元醇中的至少1种,所述α-烯烃不包含乙烯和丙烯。
3.如权利要求2所述的聚合性组合物,其特征在于,所述氢化聚丁二烯是液状氢化聚丁二烯,所述氢化聚异戊二烯是液状氢化聚异戊二烯。
4.如权利要求2所述的聚合性组合物,其特征在于,所述聚(α-烯烃)液状物是液状聚丁烯。
5.如权利要求1~4的任一项所述的聚合性组合物,其特征在于,还含有成分(6),所述成分(6)是选自氢化石油树脂、萜烯系氢化树脂和氢化松香酯中的至少1种。
6.如权利要求1~4的任一项所述的聚合性组合物,其特征在于,成分(2)含有具有碳原子数6以上的烃基的含(甲基)丙烯酰基化合物。
7.如权利要求1~4的任一项所述的聚合性组合物,其特征在于,成分(2)含有具有醇性羟基的含(甲基)丙烯酰基化合物。
8.一种聚合物,是由权利要求1~7的任一项所述的聚合性组合物聚合而得的。
9.一种聚合性组合物,其特征在于,是权利要求1~7的任一项所述的聚合性组合物,用于制造作为所述聚合物层而使用的光学用粘合片。
10.一种光学用粘合片,具有通过对权利要求9所述的聚合性组合物照射光聚合引发剂能够感光的光,使其聚合,从而得到的厚度10~500μm的聚合物层。
11.一种图像显示装置的制造方法,所述图像显示装置含有:具有图像显示部的基部、透光性的保护部、和夹在所述基部和所述保护部之间的聚合物层,
该制造方法的特征在于,包含以下工序:
将权利要求1~7的任一项所述的聚合性组合物夹在所述基部和所述保护部之间的工序,以及
对所述聚合性组合物照射光聚合引发剂能够感光的光,从而形成聚合物层的工序。
12.一种图像显示装置的制造方法,其特征在于,包含以下工序:在具有图像显示部的基部和透光性的保护部之间使用光学用粘合片贴附聚合物层的工序,该光学用粘合片是权利要求10所述的光学用粘合片。
13.一种图像显示装置,是由权利要求11或12所述的方法制造的。
14.如权利要求13所述的图像显示装置,其特征在于,图像显示部是液晶显示面板。
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