JP2017222876A - 紫外線硬化型樹脂組成物、硬化物及び物品 - Google Patents
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Abstract
式(1)
【選択図】なし
Description
(1)下記一般式(1)で示される構造を有する化合物(A)、(メタ)アクリレート化合物(B)及び光重合開始剤(C)を含有する紫外線硬化型樹脂組成物、
式(1)
式中、nは0〜40の整数、mは10〜80の整数、R1およびR2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数2〜18のアルキニル基又は炭素数5〜18のアリール基である。
(2) R1およびR2はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数3〜10のアルケニル基である上記(1)に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(3)上記化合物(A)が、ポリプロピレングリコールジアリルエーテル、ポリプロピレングリコールジメチルエーテル、ポリプロピレングリコールジブチルエーテル、ポリプロピレングリコールアリルブチルエーテル、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジアリルエーテル、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジブチルエーテル及びポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールアリルブチルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも一つである上記(1)に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(4)(メタ)アクリレート化合物(B)として、(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)又は(メタ)アクリロイル基を2個有する(メタ)アクリレート化合物を含有する上記(1)〜(3)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(5)(メタ)アクリレート化合物(B)として、ウレタン(メタ)アクリレート(D)を含有する上記(1)〜(4)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(7)前記化合物(A)の含量が10〜60重量%であり、光重合開始剤(C)の含量が0.2〜5重量%、残部が(メタ)アクリレート化合物(B)である上記(1)〜(6)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(8)(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)として、炭素数10〜30のアルキル(メタ)アクリレート;ポリC2〜C4アルキレングリコール(メタ)アクリレート;ポリプロピレンオキサイド変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート;水酸基を有する炭素数1〜5のアルキル(メタ)アクリレート;アクリロイルモルホリン;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート及びジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも一つを含有する請求項6に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(9)(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)として、ラウリル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、アクリロイルモルホリン、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ポリプロピレンオキサイド変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、2−デシルテトラデカニル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも一つを含有する上記(4)〜(8)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)として、ラウリル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、アクリロイルモルホリン、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ポリプロピレンオキサイド変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、2−デシルテトラデカニル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも一つを含有する、
上記(4)〜(9)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(11)(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)及びウレタン(メタ)アクリレート(D)を含有し、一般式(1)におけるmが10〜50の整数である上記(1)〜(10)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(12) ウレタン(メタ)アクリレート(D)が、ポリエーテルポリオールとポリイソシアネート及びヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートの反応物である上記(1)〜(11)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(14)(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)とウレタン(メタ)アクリレート(D)の合計含量が、樹脂組成物の総量に対して、少なくとも40重量%である上記(13)に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(15)硬化収縮率が3.0%以下である上記(1)〜(14)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(16)(i)上記化合物(A)が、ポリプロピレングリコールジアリルエーテル、ポリプロピレングリコールジメチルエーテル、ポリプロピレングリコールジブチルエーテル、ポリプロピレングリコールアリルブチルエーテル、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジアリルエーテル、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジブチルエーテル及びポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールアリルブチルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも一つであり、
(ii)(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)として、ラウリル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、アクリロイルモルホリン、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ポリプロピレンオキサイド変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、2−デシルテトラデカニル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも一つを含有し、
(iii)ウレタン(メタ)アクリレート(D)が、ポリエーテルポリオールとポリイソシアネート及びヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートの反応物である、
上記(6)〜(15)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(18)上記化合物(A)が、一般式(1)におけるR1およびR2はそれぞれ同一であっても異なっても良く、R1およびR2は炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数3〜10のアルケニル基である化合物であり、ウレタン(メタ)アクリレート(D)がポリエーテルポリオールとポリイソシアネート、及びヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートの反応物であり、その反応物の重量平均分子量が7000〜25000であり、(メタ)アクリレート化合物(B)として、ウレタン(メタ)アクリレート(D)及び(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)を含み、そして、組成物の総量に対して、上記化合物(A)を1〜60重量%、ウレタン(メタ)アクリレート(D)を20〜80重量%、(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)を10〜70重量%、及び光重合開始剤(C)を0.2〜5重量%含有し、かつ、(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)とウレタン(メタ)アクリレート(D)の合計含量が、組成物の総量に対して、40〜90重量%である上記(6)〜(18)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(19)上記(1)〜(18)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物層により、少なくとも二つの光学基材が接着された光学部材。
(20)上記(1)〜(18)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物に活性エネルギー線を照射して得られる硬化物。
(21)上記(1)〜(18)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物層により、少なくとも二つの光学基材が接着されたタッチパネル。
(22)上記(1)〜(18)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物層により、保護用光学基材又はタッチパネルと表示装置が接着された、保護用光学基材又はタッチパネルを有する表示装置。
式(1)
式中、nは0〜40の整数、mは10〜80の整数を示す。R1およびR2はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。R1およびR2は炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数2〜18のアルキニル基、又は炭素数5〜18のアリール基である。
また、R1およびR2は、好ましくは、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数2〜18のアルケニル基であり、より好ましくは、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数3〜10のアルケニル基である。更に好ましくは、R1およびR2はそれぞれ独立に、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数3〜5のアルケニル基である。最も好ましい一つの態様は、nが5〜40、mが10〜40であり、R1およびR2の何れか一方がブチル基で、他方がアリル基であるか、又は、nが0で、mが20〜80であり、R1およびR2はそれぞれ独立に、炭素数1〜4のアルキル基、好ましくはメチル基である態様である。
該化合物(A)の具体例としては、例えば、ポリプロピレングリコールジアリルエーテル、ポリプロピレングリコールジメチルエーテル、ポリプロピレングリコールジブチルエーテル、ポリプロピレングリコールアリルブチルエーテル、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジアリルエーテル、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジブチルエーテル、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールアリルブチルエーテルが挙げられる。
該化合物(A)の数平均分子量は通常100〜10000であり、500〜8000が好ましく、1000〜8000がより好ましく、1500〜5000が特に好ましい。数平均分子量が小さすぎる場合には、柔軟性、接着性に劣る恐れがあり、大きすぎる場合には相溶性に劣る恐れがあるためである。
(メタ)アクリレート化合物(B)としては、(メタ)アクリロイル基を1又は2個有する(メタ)アクリレート化合物が好ましく、これらの成分で(B)成分が100重量%となる場合より好ましい。
特に、(B)成分として、下記する(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)(以下(B’)成分とも云う)及び後記ウレタン(メタ)アクリレート(D)(以下(D)成分とも云う)が好ましい。その他の多官能(メタ)アクリレートも使用することが出来る。好ましい態様としては、(メタ)アクリレート化合物(B)の総量に対して、(B’)成分と(D)成分の合計含量が50〜100重量%(以下%は特に断りの無い限り重量%を意味する)、より好ましくは70〜100%、更に好ましくは90〜100%である態様を挙げることができる。残部はその他の(メタ)アクリレート化合物である。最も好ましくは(B)成分が上記両者からなる場合(両者の合計で(B)成分が100%となる場合)である。
なお、本明細書において「(メタ)アクリレート」とは、メタクリレート及びアクリレートのいずれか一方又は両者を意味する。
具体的には、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、2−デシルテトラデカニル(メタ)アクリレート等の炭素数5〜30のアルキル(メタ)アクリレート、より好ましくは炭素数10〜30のアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(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、アクリロイルモルホリン、フェニルグリシジル(メタ)アクリレート、トリシクロデカン(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、1−アダマンチルアクリレート、2−メチル−2−アダマンチルアクリレート、2−エチル−2−アダマンチルアクリレート、1−アダマンチルメタクリレート、ジシクロペンタジエンオキシエチル(メタ)アクリレート、等の環状構造を有する(メタ)アクリレート、好ましくは炭素原子を3〜10個含み、酸素原子または窒素原子の何れか一方若しくは両者を含んでも良い3〜10員環、より好ましくは同3〜10員脂肪族環またはベンジル基を有する(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する炭素数1〜5のアルキル(メタ)アクリレート;エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルジエチレングリコール(メタ)アクリレート(別称2−エチルヘキシルカルビトール(メタ)アクリレート)、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレンオキサイド変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートまたはポリアルキレングリコール変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート、好ましくはポリC2〜C4アルキレングリコール(メタ)アクリレートまたはポリプロピレンオキサイド変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート;エチレンオキシド変性フェノキシ化リン酸(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ブトキシ化リン酸(メタ)アクリレート及びエチレンオキシド変性オクチルオキシ化リン酸(メタ)アクリレート等のエチレンオキシド変性−フェノキシ化またはC3−C10アルコキシ化−リン酸(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
中でも、炭素数10〜30のアルキル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、アクリロイルモルホリン、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ポリプロピレンオキサイド変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート(例えばプロピレンオキサイド2〜10モル変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート)が好ましい。特に、樹脂の柔軟性の観点から、炭素数10〜30のアルキル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ポリプロピレンオキサイド変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート(例えばプロピレンオキサイド2〜10モル変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート)、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートが好ましい。
一方、ガラスへの密着性を向上させる観点からは、水酸基を有する炭素数1〜5のアルキル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリンが好ましく、アクリロイルモルホリンが特に好ましい。
(B’)成分が、上記の好ましい化合物で、全部(100%)構成される時、より好ましい。
炭素数10〜30のアルキル(メタ)アクリレートとして、好ましい化合物は炭素数12〜25のアルキル(メタ)アクリレートであり、具体的には上記例示のラウリル(メタ)アクリレートから2−デシルテトラデカニル(メタ)アクリレートまでの例示化合物であり、最も好ましくはラウリル(メタ)アクリレート及び2−デシルテトラデカニル(メタ)アクリレートである。
本発明においては、硬化収縮を抑えるために、1又は2官能の(メタ)アクリレートを使用することが好ましい。
硬化収縮をより小さくするため、本発明の樹脂組成物は、ウレタン(メタ)アクリレート(D)以外の(B)成分として、前記(B’)成分を、該(D)成分以外の(B)成分の総量に対して、少なくとも50重量%、好ましくは少なくとも70重量%、より好ましくは少なくとも80重量%、更に好ましくは少なくとも90重量%、最も好ましくは100重量%含有する。
特に、(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)が上記含量であるとき好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレート(D)以外の、上記(B)成分の含量があまり少なすぎると硬化性が乏しくなり、あまり多すぎると収縮が大きくなる。
透明性の観点から、イソホロンジイソシアネートまたはトリレンジイソシアネートが好ましい。
本発明の樹脂組成物においては、上記(D)成分と前記(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)の合計含量が該樹脂組成物の総量に対して、好ましくは少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも50重量%である。
上記ポリイソプレン又は/及びポリブタジエン骨格を有する(メタ)アクリレートオリゴマーとして、好適には(a)イソプレン重合体、ブタジエン重合体またはこれらの共重合体をまず合成し、次にこれらの重合体に不飽和酸無水物を反応させ、その後に得られたポリマー中の一部または全部に、ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物を反応させることにより得られるオリゴマー、または(b)水酸基末端イソプレン重合体、水酸基末端ブタジエン重合体またはこれらの共重合体に不飽和カルボン酸またはその誘導体を反応させて得られるオリゴマーを使用することができる。
上記イソプレン重合体、ブタジエン重合体としては、イソプレンまたはブタジエンの1種類を単独で重合することにより得られるイソプレン重合体またはブタジエン重合体を使用しても良いし、イソプレン及びブタジエンの混合物を共重合させることにより得られるイソプレン−ブタジエン共重合体を使用しても構わない。以下、これらを合わせて、単にオリゴマー用重合体という。
なお、これらの重合反応は、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等の溶媒の存在下に−100℃〜200℃で0.5〜100時間反応させて行うことができる。
次に、上述の方法により得られたオリゴマー用重合体に不飽和酸無水物を反応させる。この反応は、例えば、前記重合体と不飽和酸無水物をヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等の溶媒などの、反応に不活性な溶媒の存在下、または無溶媒で通常、常温〜300℃、0.5〜100時間反応させることで行うことができる。
該酸無水物の使用量は、通常、前記オリゴマー用重合体100重量部に対して0.1〜200重量部の範囲であるのが好ましく、0.1〜100重量部の範囲内であることがより好ましい。
前記重合体に対しての酸無水物基の反応による付加は、上記の条件で反応させることにより、通常、1分子あたりの付加数が1〜30個の範囲であり、2〜20個の範囲であることが好ましい。
次に、上記重合体に導入された酸無水物基の一部または全部にヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物を反応させることにより、ポリイソプレン骨格を有する(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン骨格を有する(メタ)アクリレートオリゴマー又はポリイソプレン−ポリブタジエン共重合体骨格を有する(メタ)アクリレートオリゴマーを得ることが出来る。
反応は、ヘキサン、ヘプタン等の溶媒または無溶媒で通常、ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物をその水酸基が好ましくは1〜1.5当量となるように混合し、20〜200℃で0.1〜100時間反応させて得ることができる。
ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物としては、例えばヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシC2〜C4アルキル(メタ)アクリレート、ジメチロールシクロヘキシルモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシカプロラクトン(メタ)アクリレート等を使用することができる。
反応は、ヘキサン、ヘプタン等の溶媒または無溶媒で通常、不飽和カルボン酸またはその誘導体を20〜200℃で0.1〜100時間反応させて得ることができる。
(メタ)アクリレートオリゴマーは、上記ウレタン(メタ)アクリレート(D)と併用しても良く、場合によっては、ウレタン(メタ)アクリレート(D)の代わりに用いてもよい。
ここで、透明性を向上させるために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のみを光重合開始剤として使用する場合、好適な本発明の光硬化型透明接着剤組成物中における重量割合は通常0.3〜1.0重量%であり、0.3〜0.8重量%が特に好ましい。
オキセタン化合物の具体例としては、例えば、4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、4−ビス[(3−メチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、3−メチル−3−グリシジルオキセタン、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−メチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、ジ(1−エチル(3−オキセタニル))メチルエーテル、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、3−(シクロヘキシルオキシ)メチル−3−エチルオキセタン、キシリレンビスオキセタン、フェノールノボラックオキセタン等が挙げられる。通常用いられるオキセタン化合物であればこれらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
本発明の樹脂組成物においては、これらエポキシ(メタ)アクリレートは、1種または2種以上を任意の割合で混合して使用することができる。エポキシ(メタ)アクリレートの本発明の光硬化型透明接着剤組成物中における重量割合は通常0〜90重量%、添加する場合は5〜90重量%、好ましくは10〜85重量%である。
かかる柔軟化成分の光硬化型透明接着剤組成物中における重量割合は、通常10〜80重量%、好ましくは10〜70重量%である。
特に好ましい製造方法としては、高温で連続的にラジカル重合を行って製造することが好ましい。具体的には、以下のプロセスによって製造するものである。まず、アクリル系又はメタクリル系モノマーに対して微量の重合開始剤と微量の溶剤を混合させる。そして、150℃以上の温度において、10分以上高圧下で反応させる。その後、分離機で未反応成分と反応して得られた(メタ)アクリルポリマーに分離して、得ることができる。
ここで、重合開始剤が混入していると、保存安定性に劣る恐れがあるため、溶剤を留去しながら反応を行うか、(メタ)アクリルポリマーを分離して得た後に溶剤を留去することが好ましい。
具体的には、一般式(1)において、mの値/(mの値+nの値)が0.4〜1.0の化合物、ポリプロピレングリコールから得られるウレタン(メタ)アクリレートを含有する樹脂組成物が好適に使用できる。
また、ガラス等の基材が薄い場合には、硬化収縮率が大きい場合には硬化時の反りが大きくなることから、表示性能に大きな悪影響を及ぼすため、当該観点からも、硬化収縮率は少ない方が好ましい。
また、硬化物の400〜450nmでの透過率が高いと視認性の向上が一層期待できることから、400〜450nmでの透過率が90%以上であることが好ましい。透過率は高い程好ましく、上限は100%まで良い。実際は99%以下である。
通常、リワークするために、張り合わされた基材を加熱した後、ワイヤーを用いて接着剤層を切り進むことによって基材と接着剤層の剥離を行う。その際に剥離を容易にするために溶剤を使用するが、本発明においては、組成物の成分が剥離性に優れるため、溶剤としてイソプロピルアルコール等のアルコール類を使用しても容易に剥離を行うことができる。
(i) 式(1)の化合物(A)、(メタ)アクリレート化合物(B)及び光重合開始剤(C)を含有する紫外線硬化型樹脂組成物において、式(1)の化合物(A)の分子量が100〜10000である紫外線硬化型樹脂組成物。
(ii)式(1)の化合物(A)の分子量が500〜8000である上記(i)に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(iii)式(1)の化合物(A)の分子量が1000〜8000である上記(i)に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(iv)式(1)の化合物(A)の分子量が1500〜5000である上記(i)紫外線硬化型樹脂組成物。
(v)式(1)の化合物(A)におけるR1およびR2はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数3〜10のアルケニル基である上記(i)〜(iv)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(vi)R1およびR2はそれぞれ独立に、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数3〜5のアルケニル基である上記(v)に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(vii)m/(m+n)が、0.2〜1である上記(i)〜(vi)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(viii)m/(m+n)が、0.4〜1である上記(vii)に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(ix)nが5〜40、mが10〜40であり、R1およびR2の何れか一方がブチル基で、他方がアリル基であるか、又は、nが0で、mが20〜80であり、R1およびR2はそれぞれ独立に、炭素数1〜4のアルキル基、好ましくはメチル基である上記(vi)に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(xi)(メタ)アクリレート化合物(B)として、ウレタン(メタ)アクリレート(D)及び(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)を含有する上記(i)〜(x)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(xii)ウレタン(メタ)アクリレート(D)の重量平均分子量が7000〜25000である上記(xi)に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(xiii)ウレタン(メタ)アクリレート(D)の重量平均分子量が10000〜20000である上記(xi)に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(xiv)ウレタン(メタ)アクリレート(D)が、ポリエーテルポリオールとポリイソシアネート及びヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートの反応物である上記(xi)〜(xiii)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(xv) (メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)として炭素数10〜30のアルキル(メタ)アクリレート;ポリC2〜C4アルキレングリコール(メタ)アクリレート;ポリプロピレンオキサイド変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート;水酸基を有する炭素数1〜5のアルキル(メタ)アクリレート;アクリロイルモルホリン;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート及びジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも一つを含有する上記(xi)〜(xiv)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(xvii) 前記化合物(A)の含量が10〜60重量%であり、光重合開始剤(C)の含量が0.2〜5重量%、残部が(メタ)アクリレート化合物(B)である上記(xi)〜(xiv)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(xviii)(メタ)アクリレート化合物(B)の総量に対して、ウレタン(メタ)アクリレート(D)及び(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレート化合物(B’)の合計含量が50〜100重量%である上記(xvii)に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(xix)(B)成分の総量に対して、(D)成分及び(B’)成分の合計含量が90〜100重量%である上記(xviii)に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(xx)硬化収縮率が3%以下である上記(i)〜(xix)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(xxi)硬化収縮率が2%以下である上記(xx)に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(xxii)厚さ200μmの硬化物の400〜800nmでの平均透過率が少なくとも90%である上記(i)〜(xxi)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
(xxiii)厚さ200μmの硬化物の400〜450nmでの平均透過率が少なくとも90%である上記(i)〜(xxii)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物。
光学基材の貼り合わせは、例えば、一方の光学基材の貼り合わせ面に、本発明の樹脂組成物を塗布するか、又は、貼り合わせる二つの光学基材の貼り合わせ面の両者に本発明の樹脂組成物を塗布して、二つの光学基材の貼り合わせ面で、本発明の樹脂組成物の塗布層を挟むように貼り合わせればよい。
該光学基材としては、特に限定されないが、板状又はシート状の光学基材が好ましい。板状又はシート状の光学基材としては、下記の透明板を含む板、シート、表示体(又は表示体ユニット)、タッチパネル(又はタッチパネルユニット)等が例として挙げられる。
例えば、タッチパネルにおいては、一方の表面に電極用のITO膜等の透明電極を有するガラス製又は樹脂製の透明シート状又は透明板状の光学基材2枚が、透明電極面が向き合うように、僅かなすき間を開けて、接着剤で張り合わされる。一方の光学基材は基板であり、他方の光学基材はタッチ面用の光学基材となる。更に、必要に応じて、タッチ面用の光学基材のタッチ面側の表面に、接着剤で保護シート(又は板)、アイコンシート(又は板)、又は化粧シート(又は板)等の保護用光学基材が接着剤で張り合わされた構造を持っている。本発明の光学部材としてのタッチパネルは、該構造のタッチパネルにおける接着剤として、少なくとも一個所の接着剤として、本発明の樹脂組成物を用いて、得られたタッチパネルである。従って、該タッチパネルは、少なくとも、二つの光学基材が、本発明の樹脂組成物の硬化物層で接着されているものである。
本発明の好ましい態様におけるタッチパネルとしては、タッチパネルのタッチ面とその上に、本発明の樹脂組成物の硬化物層により接着された保護用光学基材を有するタッチパネルを挙げることができる。
また、他の好ましい態様の一つは、保護用光学基材を有するタッチパネルを表示面に、本発明の樹脂組成物の硬化物層により接着された、タッチパネル付き表示装置を挙げることが出来る。
また、本発明の他の好ましい光学部材の一つとして、上記の光学基材の少なくとも二つが、本発明の樹脂組成物の硬化物層で接着されている光学部材を含む画像表示用の表示装置を挙げることが出来る。最も、代表的な一例として、保護用光学基材又はタッチパネルを、画像表示画面の表面に、本発明の樹脂組成物の硬化物層で貼り合わされた表示装置を挙げることが出来る。このような場合には、貼り合わせる前のタッチパネル、及び、表示体の両者は、本発明においては、光学基材に含まれる。
透明板又はシートとしては、様々な材料を使用した透明板又はシートが使用できる。
具体的には、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、PCとPMMAの複合体、ガラス、シクロオレフィンコポリマー(COC)、シクロオレフィンポリマー(COP)、トリアセチルセルロース(TAC)、アクリル樹脂等の樹脂(プラスチック)から作製された透明板又はシート、また、それを複数枚積層した偏光板等の機能性透明積層板又はシート、無機ガラスから作製された透明板{無機ガラス板、及びその加工品(例えば、レンズ、プリズム、ITOガラス)}等を使用することができる。
また、本発明において、板状又はシート状の光学基材には、上記した、透明板又はシート、偏光板など機能性透明積層板又はシートの他、タッチパネル、又は、液晶表示板又はLED等の表示体、等のように複数の機能板又はシートの積層体(以下機能性積層体ともいう)が含まれる。
本発明においては上記した、板状又はシート状の光学基材が好ましい。
ここで、シートとしては、アイコンシート、化粧シート、保護シートが挙げられ、板としては化粧板、保護板が挙げられる。そして、シートないし板の材質としては、透明板の材質として列挙したものが適用できる。また、タッチパネル面の材質としては、ガラス、PET、PC、PMMA、PCとPMMAの複合体、COC、COPが挙げられる。
当該屈折率の範囲内であれば、透明板として使用される基材との屈折率の差を低減させることができ、光の乱反射を抑えて光損失を低減させることが可能となる。
以下に本発明の光学部材の好ましい態様を下記に示す。
(I)本発明の前記(i)〜(xxiii)の何れか一項に記載の紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物層により、少なくとも二つの光学基材が貼りあわされた光学部材。
(II)貼りあわされる光学基材が板状又はシート状の光学基材である上記(I)に記載の光学部材。
(III)貼りあわされる一方の板状又はシート状の光学基材が保護用光学基材であり、他方の板状又はシート状の光学基材がタッチパネルであり、得られる光学部材が保護用光学基材を有するタッチパネルである上記(II)に記載の光学部材。
(IV)一方の光学基材が保護用光学基材又はタッチパネルであり、他方の光学基材が表示装置であり、得られる光学部材が、表示装置の表示画面上に、上記硬化物層で貼りあわされた保護用光学基材又はタッチパネルを有する表示装置。
下記表1に示した組成となるように各原料化合物を混合して、均一な組成からなるそれぞれの紫外線硬化型樹脂組成物を調製し、本発明及び比較用の樹脂組成物を得た。
ユニセーフPKA−5016(商品名):ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールアリルブチルエーテル(一般式(1)において、R1がアリル、R2がブチル、n=15、m=15、数平均分子量1600である化合物)、日油株式会社製
ユニセーフPKA−5017(商品名):ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールアリルブチルエーテル(一般式(1)において、R1がアリル、R2がブチル、n=23、m=23、数平均分子量2500である化合物)、日油株式会社製
PPG2000−DME:ポリプロピレングリコールジメチルエーテル(一般式(1)において、R1がメチル、R2がメチル、n=0、m=34、数平均分子量2000である化合物)
PPG4000−DME:ポリプロピレングリコールジメチルエーテル(一般式(1)において、R1がメチル、R2がメチル、n=0、m=68、数平均分子量4000である化合物)
UA−1:ポリプロピレングリコール(分子量3000)、イソホロンジイソシアネート、2−ヒドロキシエチルアクリレートの3成分をモル比1:1.3:2の反応物。
ACMO:アクリロイルモルホリン、興人株式会社製
4−HBA:4−ヒドロキシブチルアクリレート、大阪有機化学工業株式会社製
LA:ラウリルアクリレート、大阪有機化学工業株式会社製
FA−512AS:ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、日立化成工業株式会社製
THFA:テトラヒドロフルフリルアクリレート、大阪有機化学工業株式会社製
M−117:プロピレンオキサイド2.5モル変性ノニルフェニルアクリレート、東亜合成株式会社製
NP−5P:プロピレンオキサイド5モル変性ノニルフェニルアクリレート、第一工業製薬株式会社製
S−1800A:イソステアリルアクリレート、新中村化学工業株式会社製DTD−A:2−デシルテトラデカニルアクリレート、共栄社化学工業株式会社製
イルガキュアー184(商品名):1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、BASF社製
KIP−150(商品名):2−ヒドロキシ−2−メチル−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノールオリゴマー、ランバルティ社製
スピードキュアTPO(商品名):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、LAMBSON社製
Z−6062(商品番号):3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、東レ・ダウコーニング社製
硬化性:
得られた樹脂組成物の膜厚が200μmとなるように、厚さ1mmのスライドガラス2枚を貼り合わせた。スライドガラスで挟まれた樹脂組成物に、ガラス越しに高圧水銀灯(80W/cm、オゾンレス)で2000mJ/cm2の紫外線照射を行い、樹脂組成物を硬化させ、その硬化状態を確認した。
○・・・完全に硬化していた
△・・・半硬化状態
×・・・未硬化
フッ素系離型剤を塗布した厚さ1mmのスライドガラス2枚を、得られた樹脂組成物の膜厚が200μmとなるように貼り合わせた。スライドガラスで挟まれた樹脂組成物に、ガラス越しに高圧水銀灯(80W/cm、オゾンレス)で2000mJ/cm2の紫外線照射を行い、硬化させ、膜比重測定用の硬化物を作製した。これを、JIS K7112 B法に準拠し、硬化物の比重(DS)を測定した。また、25℃で樹脂組成物の液比重(DL)を測定し、次式より硬化収縮率を算出した。
硬化収縮率(%)=(DS−DL)÷DS×100
◎・・・2.0%未満
○・・・2.0%以上、3.0%未満
×・・・3.0%以上
厚さ0.8mmのスライドガラスと厚さ0.8mmのアクリル板を、得られた紫外線硬化型樹脂組成物の膜厚が200μmとなるように貼り合わせた。スライドガラスで挟まれた樹脂組成物に、ガラス越しに高圧水銀灯(80W/cm、オゾンレス)で2000mJ/cm2の紫外線照射を行い、評価用サンプルを作製した。これを、85℃、85%RH環境下、250時間放置し、目視にて剥がれを確認した。
○・・・剥がれなし
×・・・剥がれあり
得られた紫外線硬化型樹脂組成物を充分に硬化させ、JIS K7215に準じて、デュロメータE硬さを測定し、柔軟性を評価した。
◎・・・10未満
○・・・10以上、20未満
×・・・20以上
フッ素系離型剤を塗布した厚さ1mmのスライドガラス2枚を、得られた紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物層の膜厚が200μmとなるように貼り合わせた。スライドガラスで挟まれた樹脂組成物に、ガラス越しに高圧水銀灯(80W/cm、オゾンレス)で2000mJ/cm2の紫外線照射を行い、透明性測定用の硬化物を作製した。透明性は分光光度計(U−3310、日立ハイテクノロジーズ株式会社)を用いて、400〜800nm及び400〜450nmの透過率を測定した。
◎・・・400〜800nmの透過率90%以上かつ400〜450nmの透過率が90%
○・・・400〜800nmの透過率90%以上かつ400〜450nmの透過率が88〜90%
×・・・400〜800nmの透過率90%未満
Claims (9)
- (メタ)アクリレート化合物(B)として4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート及び光重合開始剤(C)を含有するタッチパネル用紫外線硬化型樹脂組成物。
- 柔軟化剤を含有する請求項1に記載のタッチパネル用紫外線硬化型樹脂組成物。
- (メタ)アクリレートオリゴマーを含有する請求項1又は請求項2に記載のタッチパネル用紫外線硬化型樹脂組成物。
- (メタ)アクリレートオリゴマーとして、ポリイソプレン又は/及びポリブタジエン骨格を有する(メタ)アクリレートオリゴマー、又はウレタン(メタ)アクリレート(D)を含有する請求項3に記載のタッチパネル用紫外線硬化型樹脂組成物。
- 前記化合物(A)の含量が10〜60重量%であり、光重合開始剤(C)の含量が0.2〜5重量%、残部が(メタ)アクリレート化合物(B)である請求項1〜4のいずれか一項に記載のタッチパネル用紫外線硬化型樹脂組成物。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のタッチパネル用紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物層により、少なくとも二つの光学基材が接着されたタッチパネル。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のタッチパネル用紫外線硬化型樹脂組成物に活性エネルギー線を照射して得られる硬化物。
- 請求項7に記載のタッチパネル用紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物層により、少なくとも二つの光学基材が接着されたタッチパネル。
- 請求項7に記載のタッチパネル用紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物層により、保護用光学基材又はタッチパネルと表示装置が接着された、保護用光学基材又はタッチパネルを有する表示装置。
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