JP2019069586A - フィルム及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】安価に製造することができ、透明性、耐熱性及び可撓性に優れた自立膜としてのフィルムを提供する。【解決手段】本発明のフィルムは、多層構造を有している自立膜としてのフィルムであって、第1樹脂組成物からなり、150℃における貯蔵弾性率が400MPa以上である第1層と、第2樹脂組成物からなり、150℃における貯蔵弾性率が0.2乃至20MPaの範囲内にある第2層とからなり、第2層の厚みに対する第1層の厚み比が0.5乃至1.9の範囲内であって、前記第1樹脂組成物は、オキセタニル基を有するシルセスキオキサン化合物(A)を含有する。【選択図】なし
Description
本発明は、フィルム及びこれを用いた画像表示装置に関する。
従来から、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、及びエレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイは、薄型及び軽量化が進められている。この薄型及び軽量化をさらに進める手段として、ガラス基板のプラスチックフィルムによる置き換えが検討されている。ガラス基板をプラスチックフィルムに置き換えることで、フラットパネルディスプレイをより薄く且つより軽くできるとともに、フラットパネルディスプレイに割れにくさや可撓性といった性質を付与できる。
特許文献1乃至3には、ガラス繊維布に透明な樹脂組成物を含浸させ、この樹脂組成物を硬化させてなる透明フィルムが記載されている。
特許文献2及び3には、このような透明フィルムを製造する際には、ガラス繊維よりも屈折率の大きい高屈折率樹脂とガラス繊維よりも屈折率の小さい低屈折率樹脂とを、透明樹脂の硬化物の屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように混合して樹脂組成物を得ることが記載されている。そして、ガラス繊維布に樹脂組成物を含浸させ、これを乾燥させて樹脂組成物を半硬化させることによりプリプレグを得る。更に、このプリプレグを加熱しながら加圧成形することにより透明フィルムを得る。高屈折率樹脂及び低屈折率樹脂としては、エポキシ樹脂等を用いることが記載されている。
また、特許文献3には、耐熱性を向上させるために、樹脂組成物にイミド樹脂を混合することが記載されている。
このように、ガラス繊維の屈折率と樹脂組成物の硬化物の屈折率とをほぼ一致させることにより、透明フィルム内での光の屈折を抑えることができる。このような透明フィルムは、光学特性の点で、優れた視認性が要求されるディスプレイでの使用に適している。そして、この透明フィルムは、液晶ディスプレイ等に要求される透明性や寸法安定性といった一般物性に加えて、インジウムスズ酸化物(ITO)膜等の導電膜との密着性、表面平滑性、及びガスバリア性等の性能も付与し得る材料として注目されている。
特許文献4には、硬度及び透明性に優れた透明フィルムを得るべく、エポキシ化合物を含んだ樹脂組成物を硬化させる工程よりも前の工程を特定の温度以下の温度で行うことが記載されている。
しかしながら、上述した技術の何れも、ガラス繊維布などの基材を必要とするか、又は、可撓性などに関して改善の余地がある。ガラス繊維布などの基材の使用は、透明性やコストの点で不利である。また、不十分な可撓性は、透明フィルムの応用を制限する。そして、透明フィルムの幅広い応用を可能とするうえでは、透明フィルムには十分な耐熱性も要求される。特に、この透明フィルムを基材として用い、これに対して高温での処理を行なう場合には、その機械強度の低下が問題となる。
そこで、本発明は、安価に製造することができ、透明性、耐熱性及び可撓性に優れた自立膜としてのフィルムを提供することを目的とする。
本発明の第1側面によると、多層構造を有している自立膜としてのフィルムであって、第1樹脂組成物の硬化物からなり、150℃における貯蔵弾性率が400MPa以上である第1層と、第2樹脂組成物の硬化物からなり、150℃における貯蔵弾性率が0.2乃至20MPaの範囲内にある第2層とからなり、第2層に対する第1層の厚み比が0.5乃至1.9の範囲内であって、第1樹脂組成物は、オキセタニル基を有するシルセスキオキサン化合物(A)を含有するフィルムが提供される。前述の貯蔵弾性率は、サンプルサイズ:10mm幅、サンプル固定端距離:20mm、測定周期:10Hz、測定温度:25から300℃、昇温速度:2℃/min、サンプリングピッチ:3秒、測定雰囲気:N2パージ下としたときに測定される値である。
本発明の第2側面によると、第1側面に係るフィルムと、低反射層、防眩層、及びハードコート層からなる群より選択され、第1側面に係るフィルム上に設けられた1以上の層とを備えた光学フィルムが提供される。
本発明の第3側面によると、第1側面に係るフィルム、又は第2側面に係る光学フィルムを備えた画像表示装置が提供される。
以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
<フィルム>
図1は、本発明の一実施形態に係るフィルムを概略的に示す断面図である。
このフィルム10は、多層構造を有している透明な自立膜である。ここで使用する用語「自立膜」とは、基板などの支持体によって支持されなくとも、それ自体を単独で取り扱うことができるフィルムを意味している。また、ここで使用する用語「フィルム」は、薄層形状及び可撓性を有している物品を意味し、厚さの概念は含まない。
図1は、本発明の一実施形態に係るフィルムを概略的に示す断面図である。
このフィルム10は、多層構造を有している透明な自立膜である。ここで使用する用語「自立膜」とは、基板などの支持体によって支持されなくとも、それ自体を単独で取り扱うことができるフィルムを意味している。また、ここで使用する用語「フィルム」は、薄層形状及び可撓性を有している物品を意味し、厚さの概念は含まない。
フィルム10は、150℃における貯蔵弾性率が400MPa以上である第1層1と、150℃における貯蔵弾性率が0.2乃至20MPaの範囲内にある第2層2とで構成されている。また、第1層1及び第2層2は、それぞれ、後述する第1及び第2樹脂組成物の硬化物からなる。即ち、フィルム10は、ガラス、金属、炭素、タンパク質、セルロース、及び合成樹脂等の各種材料からなる織布又は不織布や、そのような材料からなる多孔質層を含んでいない。
<樹脂組成物>
第1樹脂組成物は、例えば、シルセスキオキサン化合物(A)を含有している。第1樹脂組成物は、シルセスキオキサン化合物(A)に加え、酸発生剤(D)を更に含有することができる。この場合、第1樹脂組成物は、電離放射線を照射することにより光硬化し得る。
また、第2樹脂組成物は、例えば、脂環式エポキシ化合物(B)と、ポリオール化合物(C)と、酸発生剤(D)とを含んだ樹脂組成物、好ましくは光硬化性樹脂組成物である。
以下に、各成分について説明する。
第1樹脂組成物は、例えば、シルセスキオキサン化合物(A)を含有している。第1樹脂組成物は、シルセスキオキサン化合物(A)に加え、酸発生剤(D)を更に含有することができる。この場合、第1樹脂組成物は、電離放射線を照射することにより光硬化し得る。
また、第2樹脂組成物は、例えば、脂環式エポキシ化合物(B)と、ポリオール化合物(C)と、酸発生剤(D)とを含んだ樹脂組成物、好ましくは光硬化性樹脂組成物である。
以下に、各成分について説明する。
[シルセスキオキサン化合物(A)]
シルセスキオキサン化合物(A)としては、特に、耐熱性、耐光性、及び透明性の点で、下記一般式(I)で表される化合物であることが好ましい。
シルセスキオキサン化合物(A)としては、特に、耐熱性、耐光性、及び透明性の点で、下記一般式(I)で表される化合物であることが好ましい。
シルセスキオキサン化合物(A)は、一例によれば、下記式(I)に表されるQ型、T型、D型及びM型のシロキサン単位の組合せにより構成されるポリシロキサンである。
式(I)中、R20乃至R25は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数7〜10のアラルキル基、炭素数6〜10のアリール基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基及びオキセタニル基のうち何れかを有する一価の有機基を表す。前記アルキル基、アラルキル基、アリール基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基及びオキセタニル基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、及び/又は、オキシ基で置換されていてもよい。式(I)で表されるポリシロキサン中のR20乃至R25のうち、少なくとも1つはオキセタニル基を有する一価の有機基である。wは正の数を表し、x、y及びzはそれぞれ独立に、0又は正の数を表す。R20乃至R25は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
上記の通り、式(I)におけるR20乃至R25は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数7〜10のアラルキル基、炭素数6〜10のアリール基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基及びオキセタニル基のうち何れかを有する一価の有機基を表す。また、R20乃至R25のうち、少なくとも1つはオキセタニル基を有する一価の有機基である。なお、R20乃至R25は、同一であっても異なっていてもよい。
また、R20乃至R25におけるアルキル基、アラルキル基、アリール基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基及びオキセタニル基のうち1つ以上は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、及び/又は、オキシ基で置換されていてもよい。
式(I)で表されているポリシロキサンの数平均分子量(Mn)は、500〜20000であることが好ましく、600〜15000であることがより好ましく、700〜12000であることが更に好ましい。
また、第1樹脂組成物におけるポリシロキサンの含有量は、50〜100質量%であることが好ましく、70〜99.9質量%であることがより好ましく、80〜99質量%であることが更に好ましい。
また、第1樹脂組成物におけるポリシロキサンの含有量は、50〜100質量%であることが好ましく、70〜99.9質量%であることがより好ましく、80〜99質量%であることが更に好ましい。
式(I)で表されているw、x、y及びzはポリシロキサンを構成するシロキサン単位のモル比を表す。一例によれば、xは正の数を表し、w、y及びzは、それぞれ独立に、0又は正の数を表す。
また、シルセスキオキサン化合物(A)は、T型、D型及びM型の1種以上のシロキサン単位を含み、R20乃至R25のうち、このシロキサン単位が含んでいるものの少なくとも1つは、オキセタニル基を有する一価の有機基である。
R20乃至R25が有する、炭素数1〜6のアルキル基、及び、炭素数7〜10のアラルキル基は、直鎖状であっても、分岐状であっても、環構造を有していてもよい。
R20乃至R25が有する、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数7〜10のアラルキル基、炭素数6〜10のアリール基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基及びオキセタニル基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、及びオキシ基(=O)が好ましく挙げられる。
シルセスキオキサン化合物(A)は、他の例によれば、式(I)に表されるT型及びD型のシロキサン単位で主に構成され、且つR20乃至R22の1以上がオキセタニル基を有する一価の有機基である。このようなシルセスキオキサン(A)を使用した場合、高い透明性と優れた耐熱性及び可撓性とに特に優れたフィルムが得られる。このようなシルセスキオキサン化合物(A)としては、例えば、OX−SQ SI20(東亞合成社)等の市販品を使用することができる。
[脂環式エポキシ化合物(B)]
脂環式エポキシ化合物(B)は、1分子内に脂環(脂肪族環)構造とエポキシ基とを含んだ化合物である。エポキシ基は、脂環において互いに隣り合った2つの炭素原子と酸素原子とで構成されていてもよく(以下、そのようなエポキシ基を「脂環エポキシ基」と称する)、脂環に単結合で直接結合していてもよい。
脂環式エポキシ化合物(B)は、1分子内に脂環(脂肪族環)構造とエポキシ基とを含んだ化合物である。エポキシ基は、脂環において互いに隣り合った2つの炭素原子と酸素原子とで構成されていてもよく(以下、そのようなエポキシ基を「脂環エポキシ基」と称する)、脂環に単結合で直接結合していてもよい。
脂環式エポキシ化合物(B)が1分子内に含む脂環構造の数は、1であってもよく、2以上であってもよい。また、脂環式エポキシ化合物(B)が1分子内に含むエポキシ基の数は、1であってもよく、2以上であってもよい。一例によれば、脂環式エポキシ化合物(B)は、1分子内に、2つの脂環構造と、2つのエポキシ基とを含み、それらエポキシ基は別々の脂環構造の炭素原子を含んだ脂環エポキシ基である。
脂環エポキシ基を有する化合物としては、公知乃至慣用のものの中から任意に選択して使用することができる。脂環エポキシ基を有する化合物は、シクロヘキサン環において互いに隣り合った2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基を有すること、即ち、シクロヘキセンオキシド基を有する化合物であることが好ましい。
脂環エポキシ基を有する化合物としては、特に、耐熱性、耐光性、及び透明性の点で、下記一般式(II)で表される脂環式エポキシ化合物(脂環式エポキシ樹脂)が好ましい。一般的に、エポキシ化合物は耐熱性に優れている。しかしながら、ビスフェノールA型エポキシ化合物等のベンゼン環を有するエポキシ化合物は、共役二重結合を有しているため、共役二重結合を有していないエポキシ化合物と比較して透明性の点で劣る。下記一般式(II)で表される脂環式エポキシ化合物を使用した場合、特に高い透明性を達成できる。
上記一般式(II)において、R1乃至R18は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、及び有機基からなる群より選択される基である。
有機基としては、例えば、炭化水素基であっても、炭素原子とハロゲン原子とからなる基であっても、炭素原子及び水素原子とともに、ハロゲン原子、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、及びケイ素原子のようなヘテロ原子を含むような基であってもよい。ハロゲン原子の例としては、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子、及びフッ素原子等が挙げられる。
有機基としては、炭化水素基と、炭素原子、水素原子、及び酸素原子からなる基と、ハロゲン化炭化水素基と、炭素原子、酸素原子、及びハロゲン原子からなる基と、炭素原子、水素原子、酸素原子、及びハロゲン原子からなる基とが好ましい。有機基が炭化水素基である場合、炭化水素基は、芳香族炭化水素基でも、脂肪族炭化水素基でも、芳香族骨格と脂肪族骨格とを含む基でもよい。
炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、及びn−イコシル基等の鎖状アルキル基;ビニル基、1−プロペニル基、2−n−プロペニル基(アリル基)、1−n−ブテニル基、2−n−ブテニル基、及び3−n−ブテニル基等の鎖状アルケニル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びシクロヘプチル基等のシクロアルキル基;フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基、ビフェニル−4−イル基、ビフェニル−3−イル基、ビフェニル−2−イル基、アントリル基、及びフェナントリル基等のアリール基;並びに、ベンジル基、フェネチル基、α−ナフチルメチル基、β−ナフチルメチル基、α−ナフチルエチル基、及びβ−ナフチルエチル基等のアラルキル基が挙げられる。
ハロゲン化炭化水素基の具体例としては、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、及びパーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロヘプチル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロノニル基、及びパーフルオロデシル基等のハロゲン化鎖状アルキル基;2−クロロシクロヘキシル基、3−クロロシクロヘキシル基、4−クロロシクロヘキシル基、2,4−ジクロロシクロヘキシル基、2−ブロモシクロヘキシル基、3−ブロモシクロヘキシル基、及び4−ブロモシクロヘキシル基等のハロゲン化シクロアルキル基;2−クロロフェニル基、3−クロロフェニル基、4−クロロフェニル基、2,3−ジクロロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基、2,5−ジクロロフェニル基、2,6−ジクロロフェニル基、3,4−ジクロロフェニル基、3,5−ジクロロフェニル基、2−ブロモフェニル基、3−ブロモフェニル基、4−ブロモフェニル基、2−フルオロフェニル基、3−フルオロフェニル基、及び4−フルオロフェニル基等のハロゲン化アリール基;並びに、2−クロロフェニルメチル基、3−クロロフェニルメチル基、4−クロロフェニルメチル基、2−ブロモフェニルメチル基、3−ブロモフェニルメチル基、4−ブロモフェニルメチル基、2−フルオロフェニルメチル基、3−フルオロフェニルメチル基、及び4−フルオロフェニルメチル基等のハロゲン化アラルキル基が挙げられる。
炭素原子、水素原子、及び酸素原子からなる基の具体例としては、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基、3−ヒドロキシ−n−プロピル基、及び4−ヒドロキシ−n−ブチル基等のヒドロキシ鎖状アルキル基;2−ヒドロキシシクロヘキシル基、3−ヒドロキシシクロヘキシル基、及び4−ヒドロキシシクロヘキシル基等のハロゲン化シクロアルキル基;2−ヒドロキシフェニル基、3−ヒドロキシフェニル基、4−ヒドロキシフェニル基、2,3−ジヒドロキシフェニル基、2,4−ジヒドロキシフェニル基、2,5−ジヒドロキシフェニル基、2,6−ジヒドロキシフェニル基、3,4−ジヒドロキシフェニル基、及び3,5−ジヒドロキシフェニル基等のヒドロキシアリール基;2−ヒドロキシフェニルメチル基、3−ヒドロキシフェニルメチル基、及び4−ヒドロキシフェニルメチル基等のヒドロキシアラルキル基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、sec−ブチルオキシ基、tert−ブチルオキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−デシルオキシ基、n−ウンデシルオキシ基、n−トリデシルオキシ基、n−テトラデシルオキシ基、n−ペンタデシルオキシ基、n−ヘキサデシルオキシ基、n−ヘプタデシルオキシ基、n−オクタデシルオキシ基、n−ノナデシルオキシ基、及びn−イコシルオキシ基等の鎖状アルコキシ基;ビニルオキシ基、1−プロペニルオキシ基、2−n−プロペニルオキシ基(アリルオキシ基)、1−n−ブテニルオキシ基、2−n−ブテニルオキシ基、及び3−n−ブテニルオキシ基等の鎖状アルケニルオキシ基;フェノキシ基、o−トリルオキシ基、m−トリルオキシ基、p−トリルオキシ基、α−ナフチルオキシ基、β−ナフチルオキシ基、ビフェニル−4−イルオキシ基、ビフェニル−3−イルオキシ基、ビフェニル−2−イルオキシ基、アントリルオキシ基、及びフェナントリルオキシ基等のアリールオキシ基;ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基、α−ナフチルメチルオキシ基、β−ナフチルメチルオキシ基、α−ナフチルエチルオキシ基、及びβ−ナフチルエチルオキシ基等のアラルキルオキシ基;メトキシメチル基、エトキシメチル基、n−プロピルオキシメチル基、2−メトキシエチル基、2−エトキシエチル基、2−n−プロピルオキシエチル基、3−メトキシ−n−プロピル基、3−エトキシ−n−プロピル基、3−n−プロピルオキシ−n−プロピル基、4−メトキシ−n−ブチル基、4−エトキシ−n−ブチル基、及び4−n−プロピルオキシ−n−プチル基等のアルコキシアルキル基;メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、n−プロピルオキシメトキシ基、2−メトキシエトキシ基、2−エトキシエトキシ基、2−n−プロピルオキシエトキシ基、3−メトキシ−n−プロピルオキシ基、3−エトキシ−n−プロピルオキシ基、3−n−プロピルオキシ−n−プロピルオキシ基、4−メトキシ−n−ブチルオキシ基、4−エトキシ−n−ブチルオキシ基、及び4−n−プロピルオキシ−n−ブチルオキシ基等のアルコキシアルコキシ基;2−メトキシフェニル基、3−メトキシフェニル基、及び4−メトキシフェニル基等のアルコキシアリール基;2−メトキシフェノキシ基、3−メトキシフェノキシ基、及び4−メトキシフェノキシ基等のアルコキシアリールオキシ基;ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基、ノナノイル基、及びデカノイル基等の脂肪族アシル基;ベンゾイル基、α−ナフトイル基、及びβ−ナフトイル基等の芳香族アシル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロピルオキシカルボニル基、n−ブチルオキシカルボニル基、n−ペンチルオキシカルボニル基、n−ヘキシルカルボニル基、n−ヘプチルオキシカルボニル基、n−オクチルオキシカルボニル基、n−ノニルオキシカルボニル基、及びn−デシルオキシカルボニル基等の鎖状アルキルオキシカルボニル基;フェノキシカルボニル基、α−ナフトキシカルボニル基、及びβ−ナフトキシカルボニル基等のアリールオキシカルボニル基;ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブタノイルオキシ基、ペンタノイルオキシ基、ヘキサノイルオキシ基、ヘプタノイルオキシ基、オクタノイルオキシ基、ノナノイルオキシ基、及びデカノイルオキシ基等の脂肪族アシルオキシ基;並びに、ベンゾイルオキシ基、α−ナフトイルオキシ基、及びβ−ナフトイルオキシ基等の芳香族アシルオキシ基が挙げられる。
R1乃至R18は、特に硬化性組成物を用いて得られる硬化物の硬度の観点から、全てが水素原子であることがより好ましい。
また、上記一般式(II)において、Xは、単結合又は連結基(1以上の原子を有する2価の基)である。
上記連結基としては、例えば、2価の炭化水素基、カルボニル基、エーテル基(エーテル結合)、チオエーテル基(チオエーテル結合)、エステル基(エステル結合)、カーボネート基(カーボネート結合)、アミド基(アミド結合)、及びこれらが複数個連結した基等が挙げられる。
上記2価の炭化水素基としては、例えば、炭素数が1乃至18の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基、及び、2価の脂環式炭化水素基等が挙げられる。炭素数が1乃至18の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、プロピレン基、及びトリメチレン基が挙げられる。2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、1,2−シクロペンチレン基、1,3−シクロペンチレン基、シクロペンチリデン基、1,2−シクロヘキシレン基、1,3−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキシレン基、及びシクロヘキシリデン基等の2価のシクロアルキレン基(シクロアルキリデン基を含む)が挙げられる。
上記連結基Xとしては、酸素原子を含有する連結基が好ましい。そのような連結基Xとしては、例えば、−CO−(カルボニル基)、−O−CO−O−(カーボネート基)、−COO−(エステル基)、−O−(エーテル基)、−CONH−(アミド基)、これらの基が複数個連結した基、及びこれらの基の1又は2以上と2価の炭化水素基の1又は2以上とが連結した基が挙げられる。2価の炭化水素基としては、例えば、上記で例示したものが挙げられる。
上記一般式(II)で表される脂環式エポキシ化合物としては、例えば、商品名「セロキサイド2021P」及び「セロキサイド2081」(何れも(株)ダイセル製)等の市販品を使用することもできる。また、一般式(II)で表される脂環式エポキシ化合物のうちXが単結合であるものとして、例えば、商品名「セロキサイド8000」((株)ダイセル製)などの市販品を用いることもできる。
脂環式エポキシ化合物(B)は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。上記の中でも、脂環式エポキシ化合物(B)としては、3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(商品名「セロキサイド2021P」)及びε−カプロラクトン変性3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートの少なくとも一方を使用することが特に好ましい。
脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量に占める脂環式エポキシ化合物(B)の量の割合は、50乃至70質量%の範囲内にあることが好ましく、55乃至65質量%の範囲内にあることがより好ましい。この割合が小さすぎると、第2樹脂組成物の硬化物において架橋密度が低くなり、高い耐熱性が得られない可能性がある。この割合が大きすぎると、第2樹脂組成物の硬化物は、硬く脆い性状となり、高い可撓性が得られない可能性がある。
[ポリオール化合物(C)]
第2樹脂組成物にポリオール化合物(C)を含めることにより、高い可撓性を有している硬化物を形成でき、また、第1樹脂組成物の硬化物と第2樹脂組成物の硬化物との組み合わせのみで自立することができるシートの製造が可能となる。
第2樹脂組成物にポリオール化合物(C)を含めることにより、高い可撓性を有している硬化物を形成でき、また、第1樹脂組成物の硬化物と第2樹脂組成物の硬化物との組み合わせのみで自立することができるシートの製造が可能となる。
ポリオール化合物(C)とは、1分子内に2個以上の水酸基を有し、数平均分子量が例えば200以上の重合体(オリゴマー又はポリマー)である。ポリオール化合物(C)には、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びポリカーボネートポリオールが含まれる。なお、ポリオール化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
ポリオール化合物(C)が有する水酸基(2個以上の水酸基)は、アルコール性水酸基であってもよいし、フェノール性水酸基であってもよい。また、ポリオール化合物(C)が1分子内に有する水酸基の数は、2以上であればよく、特に限定されない。
ポリオール化合物(C)における水酸基(2個以上の水酸基)の位置は、特に限定されないが、硬化剤との反応性の観点で、ポリオール分子の少なくとも一方の末端(重合体主鎖の末端)に存在することが好ましく、ポリオール分子の少なくとも両末端に存在することが特に好ましい。
ポリオール化合物(C)は、その他の成分と配合した後に液状の第2樹脂組成物を形成できればよく、それ自体は、固体であってもよいし、液体であってもよい。
ポリオール化合物(C)の数平均分子量は、特に限定されないが、例えば200以上であり、200乃至100000の範囲内にあることが好ましく、300乃至1000の範囲内にあることがより好ましい。数平均分子量が小さすぎると、第1及び第2樹脂組成物を塗工する基材からそれらの硬化物であるフィルムを剥離する際に、フィルムに破断やクラックが発生する場合がある。一方、数平均分子量が大きすぎると、液状の第2樹脂組成物においてポリオール化合物が析出するか、又は、ポリオール化合物を他の成分中に溶解させることができない場合がある。なお、ポリオール化合物(C)の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される、標準ポリスチレン換算の数平均分子量を意味する。
ポリオール化合物(C)は、水酸基価が190乃至550KOHmg/gの範囲内にあることが好ましい。水酸基価が小さすぎると、第2樹脂組成物の硬化物において架橋密度が低くなり、高い耐熱性が得られない可能性がある。水酸基価が大きすぎると、エポキシ基の量に対し、水酸基の量が過剰となり、反応に寄与しない浮遊モノマーが硬化物中に発生する可能性がある。その結果、熱重量変化が大きくなり、耐熱性の低下、更には吸湿性の増加を生じる可能性がある。
ポリオール化合物(C)としては、例えば、分子内にエステル骨格(ポリエステル骨格)を有するポリエステルポリオール(ポリエステルポリオールオリゴマーを含む)、分子内にエーテル骨格(ポリエーテル骨格)を有するポリエーテルポリオール(ポリエーテルポリオールオリゴマーを含む)、及び分子内にカーボネート骨格(ポリカーボネート骨格)を有するポリカーボネートポリオール(ポリカーボネートポリオールオリゴマーを含む)などが挙げられる。ポリオール化合物(C)には、その他化合物、例えば、フェノキシ樹脂、エポキシ当量が1000g/eq.を超えるビスフェノール型高分子エポキシ樹脂、水酸基を有するポリブタジエン類、及びアクリルポリオールも含まれる。
上記ポリエステルポリオールとしては、例えば、ポリオールとポリカルボン酸(多塩基酸)との又はヒドロキシカルボン酸の縮合重合(例えば、エステル交換反応)により得られるポリエステルポリオールや、ラクトン類の開環重合により得られるポリエステルポリオールなどが挙げられる。
上記ポリエステルポリオールを得るための縮合重合に使用するポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,3,5−トリメチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,6−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオール、2,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,2−ジメチロールシクロヘキサン、1,3−ジメチロールシクロヘキサン、1,4−ジメチロールシクロヘキサン、1,12−ドデカンジオール、ポリブタジエンジオール、ネオペンチルグリコール、テトラメチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,3−ジヒドロキシアセトン、ヘキシレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、ジトリメチロールプロパン、マンニトール、ソルビトール、及びペンタエリスリトールが挙げられる。
上記ポリエステルポリオールを得るための縮合重合に使用するポリカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アゼライン酸、クエン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シトラコン酸、1,10−デカンジカルボン酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、無水ピロメリット酸、及び無水トリメリット酸が挙げられる。
上記ポリエステルポリオールを得るための縮合重合に使用するヒドロキシカルボン酸としては、例えば、乳酸、りんご酸、グリコール酸、ジメチロールプロピオン酸、及びジメチロールブタン酸が挙げられる。
上記ポリエステルポリオールを得るための開環重合に使用するラクトン類としては、例えば、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、及びγ−ブチロラクトンが挙げられる。
上記ポリエステルポリオールとしては、例えば、商品名「プラクセル205」、「プラクセル205H」、「プラクセル205U」、「プラクセル205BA」、「プラクセル208」、「プラクセル210」、「プラクセル210CP」、「プラクセル210BA」、「プラクセル212」、「プラクセル212CP」、「プラクセル220」、「プラクセル220CPB」、「プラクセル220NP1」、「プラクセル220BA」、「プラクセル220ED」、「プラクセル220EB」、「プラクセル220EC」、「プラクセル230」、「プラクセル230CP」、「プラクセル240」、「プラクセル240CP」、「プラクセル210N」、「プラクセル220N」、「プラクセルL205AL」、「プラクセルL208AL」、「プラクセルL212AL」、「プラクセルL220AL」、「プラクセルL230AL」、「プラクセル305」、「プラクセル308」、「プラクセル312」、「プラクセルL312AL」、「プラクセル320」、「プラクセルL320AL」、「プラクセルL330AL」、「プラクセル410」、「プラクセル410D」、「プラクセル610」、「プラクセルP3403」、及び「プラクセルCDE9P」(何れも(株)ダイセル製)等の市販品を使用することができる。
上記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリオール類への環状エーテル化合物の付加反応により得られるポリエーテルポリオール、及びアルキレンオキシドの開環重合により得られるポリエーテルポリオールが挙げられる。
上記ポリエーテルポリオールとしては、より具体的には、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール(テトラメチレングリコール)、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,3,5−トリメチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,6−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオール、2,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,2−ジメチロールシクロヘキサン、1,3−ジメチロールシクロヘキサン、1,4−ジメチロールシクロヘキサン、1,12−ドデカンジオール、ポリブタジエンジオール、ネオペンチルグリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,3−ジヒドロキシアセトン、ヘキシレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、ジトリメチロールプロパン、マンニトール、ソルビトール、及びペンタエリスリトールなどのポリオール類の多量体;上記ポリオール類と、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、1,2−ブチレンオキサイド、1,3−ブチレンオキサイド、2,3−ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、及びエピクロロヒドリン等のアルキレンオキサイドとの付加物;並びにテトラヒドロフラン類などの環状エーテルの開環重合体(例えば、ポリテトラメチレングリコール)が挙げられる。
上記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、商品名「PEP−101」(フロイント産業(株)製)、商品名「アデカプルロニックL」、「アデカプルロニックP」、「アデカプルロニックF」、「アデカプルロニックR」、「アデカプルロニックTR」、及び「アデカPEG」(何れもアデカ(株)製);商品名「PEG#1000」、「PEG#1500」、及び「PEG#11000」(何れも日油(株)製);商品名「ニューポールPE−34」、「ニューポールPE−61」、「ニューポールPE−78」、「ニューポールPE−108」、「PEG−200」、「PEG−600」、「PEG−2000」、「PEG−6000」、「PEG−10000」、及び「PEG−20000」(何れも三洋化成工業(株)製);商品名「PTMG1000」、「PTMG1800」、及び「PTMG2000」(何れも三菱化学(株)製);並びに「PTMGプレポリマー」(三菱樹脂(株)製)等の市販品を使用することができる。
上記ポリカーボネートポリオールとは、分子内に2個以上の水酸基を有するポリカーボネートである。中でも、上記ポリカーボネートポリオールとしては、分子内に2個の末端水酸基を有するポリカーボネートジオールが好ましい。
上記ポリカーボネートポリオールは、通常のポリカーボネートポリオールを製造する方法と同じく、ホスゲン法、又は、ジメチルカーボネート及びジエチルカーボネートのようなジアルキルカーボネート又はジフェニルカーボネートを用いるカーボネート交換反応(特開昭62−187725号公報、特開平2−175721号公報、特開平2−49025号公報、特開平3−220233号公報、特開平3−252420号公報等)などにより合成される。上記ポリカーボネートポリオールにおけるカーボネート結合は熱分解を受けにくいため、ポリカーボネートポリオールを含む第2樹脂組成物の硬化物は高温高湿下でも優れた安定性を示す。
上記ジアルキルカーボネート又はジフェニルカーボネートと共にカーボネート交換反応で用いられるポリオールとしては、例えば、1,6−ヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,12−ドデカンジオール、ブタジエンジオール、ネオペンチルグリコール、テトラメチレングリコール、プロピレングリコール、及びプロピレングリコールが挙げられる。
上記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、商品名「プラクセルCD205PL」、「プラクセルCD205HL」、「プラクセルCD210PL」、「プラクセルCD210HL」、「プラクセルCD220PL」、及び「プラクセルCD220HL」(何れも(株)ダイセル製);商品名「UH−CARB50」、「UH−CARB100」、「UH−CARB300」、「UH−CARB90(1/3)」、「UH−CARB90(1/1)」、及び「UC−CARB100」(何れも宇部興産(株)製);並びに、商品名「PCDL T4671」、「PCDL T4672」、「PCDL T5650J」、「PCDL T5651」、及び「PCDL T5652」(何れも旭化成ケミカルズ(株)製)等の市販品を使用することができる。
上記ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びポリカーボネートポリオール以外のポリオールとしては、例えば、商品名「YP−50」、「YP−50S」、「YP−55U」、「YP−70」、「ZX−1356−2」、「YPB−43C」、「YPB−43M」、「FX−316」、「FX−310T40」、「FX−280S」、「FX−293」、「YPS−007A30」、及び「TX−1016」(何れも新日鐵化学(株)製)や、商品名「jER1256」、「jER4250」、及び「jER4275」(何れも三菱化学(株)製)などのフェノキシ樹脂;商品名「エポトートYD−014」、「エポトートYD−017」、「エポトートYD−019」、「エポトートYD−020G」、「エポトートYD−904」、「エポトートYD−907」、及び「エポトートYD−6020」(何れも新日鐵化学(株)製)や、商品名「jER1007」、「jER1009」、「jER1010」、「jER1005F」、「jER1009F」、「jER1006FS」、及び「jER1007FS」(何れも三菱化学(株)製)などのエポキシ当量が1000g/eq.を超えるビスフェノール型高分子エポキシ樹脂;商品名「Poly bd R−45HT」、「Poly bd R−15HT」、「Poly ip」、及び「KRASOL」(何れも出光興産(株)製)や、商品名「α−ωポリブタジエングリコール G−1000」、「α−ωポリブタジエングリコール G−2000」、及び「α−ωポリブタジエングリコール G−3000」(何れも日本曹達(株)製)などの水酸基を有するポリブタジエン類;並びに、商品名「ヒタロイド3903」、「ヒタロイド3904」、「ヒタロイド3905」、「ヒタロイド6500」、「ヒタロイド6500B」、及び「ヒタロイド3018X」(何れも日立化成工業(株)製)や、商品名「アクリディックDL−1537」、「アクリディックBL−616」、「アクリディックAL−1157」、「アクリディックA−322」、「アクリディックA−817」、「アクリディックA−870」、「アクリディックA−859−B」、「アクリディックA−829」、及び「アクリディックA−49−394−IM」(何れもDIC(株)製)、商品名「ダイヤナールSR−1346」、「ダイヤナールSR−1237」、及び「ダイヤナールAS−1139」(何れも三菱レイヨン(株)製)などのアクリルポリオール等の市販品を使用することができる。
なお、上記ポリオール化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。ポリオール化合物(C)は、ポリエステルポリオール、例えば商品名「プラクセル305」及び「プラクセル308」(何れも(株)ダイセル製)などのポリカプロラクトントリオール、並びに、商品名「プラクセルCD205PL」((株)ダイセル製)などのカーボネートジオールの少なくとも一方であることが特に好ましい。
脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量に占めるポリオール化合物(C)の量の割合は、30乃至50質量%の範囲内にあることが好ましく、35乃至45質量%の範囲内にあることがより好ましい。この割合が小さすぎると、第2樹脂組成物の硬化物は、硬く脆い性状となり、高い可撓性が得られない可能性がある。この割合が大きすぎると、第2樹脂組成物の硬化物において架橋密度が低くなり、エポキシ基の量に対して水酸基の量が過剰となり、第2樹脂組成物を十分に硬化させることができない可能性がある。
[酸発生剤(D)]
酸発生剤(D)は、第1樹脂組成物においては、シルセスキオキサン化合物(A)の重合を促進する働きを有する。一例によれば、酸発生剤(D)は、第1樹脂組成物において、その紫外線照射などの電離放射線照射による重合を可能とする。
酸発生剤(D)は、第1樹脂組成物においては、シルセスキオキサン化合物(A)の重合を促進する働きを有する。一例によれば、酸発生剤(D)は、第1樹脂組成物において、その紫外線照射などの電離放射線照射による重合を可能とする。
また、酸発生剤(D)は、第2樹脂組成物においては、エポキシ基を有する化合物の重合を開始させる働きを有する。酸発生剤(D)としては、紫外線照射などの電離放射線照射又は加熱処理を施すことによりカチオン種を発生して、脂環式エポキシ化合物(B)の重合を開始させるカチオン重合開始剤が好ましい。
酸発生剤(D)は、一例によれば、スルホニウム塩を含んでいる。酸発生剤(D)は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
電離放射線照射によりカチオン種を発生するカチオン重合開始剤としては、例えば、ヘキサフルオロアンチモネート塩、ペンタフルオロヒドロキシアンチモネート塩、ヘキサフルオロホスフェート塩、ヘキサフルオロアルゼネート塩、トリアリルスルホニウム塩及びその誘導体、並びに、ジアリルヨウドニウム塩及びその誘導体を挙げることができる。
トリアリルスルホニウム塩及びその誘導体としては、例えば、トリアリルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート塩及びその誘導体、並びに、トリアリルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩及びその誘導体が挙げられる。
ジアリルヨウドニウム塩及びその誘導体としては、例えば、ジアリルヨウドニウムヘキサフルオロホスフェート塩及びその誘導体、並びに、ジアリルヨウドニウムテトラフルオロボレート塩及びその誘導体が挙げられる。
これらのカチオン重合開始剤(カチオン触媒)は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
ジアリルヨウドニウム塩及びその誘導体としては、例えば、ジアリルヨウドニウムヘキサフルオロホスフェート塩及びその誘導体、並びに、ジアリルヨウドニウムテトラフルオロボレート塩及びその誘導体が挙げられる。
これらのカチオン重合開始剤(カチオン触媒)は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
このようなカチオン重合開始剤としては、例えば、商品名「UVACURE1590」(ダイセル・サイテック(株)製);商品名「CD−1010」、「CD−1011」、及び「CD−1012」(何れも米国サートマー社製);商品名「イルガキュア264」及び「イルガキュア250」(何れもチバ・ジャパン(株)製);商品名「CIT−1682」(日本曹達(株)製);商品名「CPI−101A」、「CPI−100P」、「CPI−210S」、及び「CPI−110A」(何れもサンアプロ(株)製);商品名「アデカオプトマーSP−170」、「アデカオプトマーSP−172」、及び「アデカオプトマーSP−150」(何れも(株)ADEKA製);並びに、商品名「シリコリース UV CATA211」(荒川化学工業(株)製)等の市販品を使用できる。好ましくは、商品名「SP−170」及び「SP−172」(何れも(株)ADEKA製)、並びに、商品名「CPI−210S」、「CPI−101A」及び「CPI−110A」(何れもサンアプロ(株)製)の1以上である。
加熱処理を施すことによりカチオン種を発生するカチオン重合開始剤としては、例えば、アリールジアゾニウム塩、アリールヨードニウム塩、アリールスルホニウム塩、及びアレン−イオン錯体が挙げられる。
このようなカチオン重合開始剤としては、例えば、商品名「PP−33」、「CP−66」、及び「CP−77」(何れもADEKA(株)製);商品名「FC−509」(スリーエム(株)製);商品名「UVE1014」(G.E.(株)製);商品名「サンエイド SI−60L」、「サンエイド SI−80L」、「サンエイド SI−100L」、「サンエイド SI−110L」、及び「サンエイド SI−150L」(何れも三新化学工業(株)製);並びに、商品名「CG−24−61」(チバ・ジャパン(株)製)等の市販品を使用できる。
更に、アルミニウムやチタンなどの金属とアセト酢酸若しくはジケトン類とのキレート化合物とトリフェニルシラノール等のシラノールとの化合物、又は、アルミニウムやチタンなどの金属とアセト酢酸若しくはジケトン類とのキレート化合物とビスフェノールS等のフェノール類との化合物も、上記カチオン重合開始剤として使用できる。
第2樹脂組成物において、酸発生剤(D)の量は、脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量100質量部に対して、0.05乃至0.5質量部の範囲内にあることが好ましく、0.05乃至0.1質量部の範囲内にあることがより好ましい。酸発生剤(D)の量が少なすぎると、第2樹脂組成物の硬化物において架橋密度が小さくなり、高い耐熱性が得られない可能性がある。酸発生剤(D)の量が多すぎると、高い透明性を有する硬化物を得られない可能性がある。
なお、第2樹脂組成物は、上述した成分に加えて、下記の成分をさらに含んでいてもよい。
なお、第2樹脂組成物は、上述した成分に加えて、下記の成分をさらに含んでいてもよい。
第2樹脂組成物は、生産性の観点から光硬化性樹脂組成物であることが好ましい。光硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂と比べて反応速度が速いため生産時に優位となる。
[その他の成分(E)]
第2樹脂組成物は、必要に応じて、他の成分(E)を更に含有することができる。
例えば、第2樹脂組成物は、硬化性調整のためにビニルエーテル化合物のようなカチオン反応性化合物を更に含有していてもよい。また、第2樹脂組成物は、その低粘度化や反応速度調整のためにオキセタン化合物を更に含有していてもよい。また、第2樹脂組成物は、基材と第2樹脂組成物を硬化してなる層との密着性調整のためにラジカル反応性化合物を更に含有していてもよい。
第2樹脂組成物は、必要に応じて、他の成分(E)を更に含有することができる。
例えば、第2樹脂組成物は、硬化性調整のためにビニルエーテル化合物のようなカチオン反応性化合物を更に含有していてもよい。また、第2樹脂組成物は、その低粘度化や反応速度調整のためにオキセタン化合物を更に含有していてもよい。また、第2樹脂組成物は、基材と第2樹脂組成物を硬化してなる層との密着性調整のためにラジカル反応性化合物を更に含有していてもよい。
第2樹脂組成物は、その他の成分、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤(HALS等)、つや消し剤(シリカ、ガラス粉、金属酸化物等)、着色剤(染料、顔料等)、光拡散剤、低収縮剤、沈降防止剤、消泡剤、帯電防止剤、防曇剤、分散剤、増粘剤、タレ止め剤、乾燥剤、レベリング剤、カップリング剤、付着促進剤、防錆顔料、熱安定剤、皮膜物質改質剤、スリップ剤、スリキズ剤、可塑剤、防菌剤、防カビ剤、防汚剤、難燃剤、重合防止剤、光重合促進剤、増感剤、熱開始剤(熱カチオン重合開始剤、熱ラジカル重合開始剤)、及び離型剤等の添加剤の1以上を更に含有していてもよい。
成分(E)の量は、脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量100質量部に対して、10質量部以下であることが好ましく、1質量部以下であることがより好ましい。
<樹脂組成物の調製>
上記の第1樹脂組成物と第2樹脂組成物とは、それぞれについて上述した成分を均一に混合することにより得る。この混合には、例えば、特に限定されないが、ディスパーミキサ、ウルトラミキサ、ホモジナイザ、及び遊星攪拌脱泡機等の攪拌機を用いることができる。この混合は、酸発生剤の活性化を防止するため、電離放射線が照射されない環境下で行うことが好ましい。
上記の第1樹脂組成物と第2樹脂組成物とは、それぞれについて上述した成分を均一に混合することにより得る。この混合には、例えば、特に限定されないが、ディスパーミキサ、ウルトラミキサ、ホモジナイザ、及び遊星攪拌脱泡機等の攪拌機を用いることができる。この混合は、酸発生剤の活性化を防止するため、電離放射線が照射されない環境下で行うことが好ましい。
<フィルムの製造>
図1に示すフィルム10は、例えば、以下の方法により得る。先ず、上記の第2樹脂組成物からなる塗膜を支持体上に形成し、この塗膜に電離放射線を照射し、更に、塗膜をポストベークに供して、塗膜を硬化させる。続いて、第1樹脂組成物からなる塗膜を第2層2に積層塗布する。そして、この塗膜に電離放射線を照射した後、ポストベークに供して硬化させる。その後、硬化した膜を支持体から剥離することにより、フィルム10を得る。フィルム10の製造には、例えば、図2に示す装置を利用することができる。
図1に示すフィルム10は、例えば、以下の方法により得る。先ず、上記の第2樹脂組成物からなる塗膜を支持体上に形成し、この塗膜に電離放射線を照射し、更に、塗膜をポストベークに供して、塗膜を硬化させる。続いて、第1樹脂組成物からなる塗膜を第2層2に積層塗布する。そして、この塗膜に電離放射線を照射した後、ポストベークに供して硬化させる。その後、硬化した膜を支持体から剥離することにより、フィルム10を得る。フィルム10の製造には、例えば、図2に示す装置を利用することができる。
図2は、フィルム製造装置の一例を概略的に示す図である。
このフィルム製造装置100は、ロール・ツー・ロール式のダイコータである。このフィルム製造装置は、巻出ロール110と、キャリアフィルム120と、ガイドロール130a乃至130eと、第1バックアップロール140と、第1ダイヘッド150と、第1電離放射線照射機160と、第1ヒータ170と、剥離ロール180と、巻取ロール190a及び190bとを含んでいる。なお、図示していないが、このフィルム製造装置は、第2バックアップロールと第2ダイヘッドと第2電離放射線照射機と第2ヒータとを更に含んでいる。
このフィルム製造装置100は、ロール・ツー・ロール式のダイコータである。このフィルム製造装置は、巻出ロール110と、キャリアフィルム120と、ガイドロール130a乃至130eと、第1バックアップロール140と、第1ダイヘッド150と、第1電離放射線照射機160と、第1ヒータ170と、剥離ロール180と、巻取ロール190a及び190bとを含んでいる。なお、図示していないが、このフィルム製造装置は、第2バックアップロールと第2ダイヘッドと第2電離放射線照射機と第2ヒータとを更に含んでいる。
巻出ロール110には、キャリアフィルム120が巻かれている。巻出ロール110は、キャリアフィルム120を巻き出す。
キャリアフィルム120は、ベルト形状を有している。キャリアフィルム120上には、上述した第1及び第2樹脂組成物を塗布し、このキャリアフィルム120上でそれら樹脂組成物からなる塗膜の硬化を行う。
キャリアフィルム120は、第1及び第2樹脂組成物の硬化物を剥離可能に支持し得るものである。キャリアフィルム120としては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートフタレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム(CAPフィルム)、セルローストリアセテート及びセルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体からなるフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコールフィルム、シンジオタクティックポリスチレン系フィルム、ポリカーボネートフィルム、ノルボルネン樹脂系フィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリスルホン系フィルム、ポリエーテルケトンイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ポリメチルメタクリレートフィルム、アクリルフィルム、及びポリアリレート系フィルムを挙げることができる。
キャリアフィルム120の厚さは、制限を設けるわけではないが、6乃至700μmの範囲内にあることが好ましく、40乃至250μmの範囲内にあることがより好ましく、50乃至150μmの範囲内にあることが更に好ましい。
ガイドロール130a乃至130eは、巻出ロール110から巻き出されたキャリアフィルム120を、第1ダイヘッド150と第1バックアップロール140との間の領域、第1電離放射線照射機160の正面の領域、第1ヒータ170、第2ダイヘッドと第2バックアップロールとの間の領域、第2電離放射線照射機の正面の領域、第2ヒータ、及び巻取ロール190aへと順次案内する。
第1バックアップロール140は、第1ダイヘッド150と向き合うように設置されている。第1バックアップロール140は、第1ダイヘッド150と第1バックアップロール140との間を通過するキャリアフィルム120の裏面上を転動して、キャリアフィルム120と第1ダイヘッド150との距離を一定に保つ役割を果たす。
第1ダイヘッド150は、第1ダイヘッド150と第1バックアップロール140との間を通過するキャリアフィルム120の表面上に第2樹脂組成物を供給する。これにより、キャリアフィルム120の表面上に、第2樹脂組成物からなる塗膜を形成する。
ここでは、第2樹脂組成物の塗工に第1ダイヘッド150を利用するダイコート法について説明しているが、第2樹脂組成物の塗工には他の方法を利用してもよい。第2樹脂組成物の塗工には、例えば、ディッピング法、ワイヤーバーを使用する方法、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、カーテン法、スクリーン印刷法、スプレーコート法、及びグラビアオフセット法等の周知の方法を用いることができる。
第1電離放射線照射機160は、キャリアフィルム120の表面と向き合うように設置されている。第1電離放射線照射機160は、キャリアフィルム120上の塗膜に対して、電離放射線を照射する。キャリアフィルム120が電離放射線を透過させるものである場合、第1電離放射線照射機160は、キャリアフィルム120の裏面と向き合うように設置してもよい。
ここで、用語「電離放射線」は、第1又は第2樹脂組成物が含む成分、具体的には酸発生剤を分解(電離)させて、第1又は第2樹脂組成物中に酸を発生させ得る高エネルギーな放射線、例えば、X線又は紫外線を意味している。電離放射線としては、典型的には、紫外線を利用する。
第1電離放射線照射機160は、塗膜に電離放射線を照射することにより、第2樹脂組成物が含んでいる酸発生剤を活性化させる。即ち、酸発生剤を分解(電離)させて、第2樹脂組成物中に酸を発生させる。酸は、第2樹脂組成物中での重合や架橋を促進する触媒としての役割を果たす。従って、塗膜への電離放射線照射により、第2樹脂組成物では重合や架橋が進行し、その結果、塗膜は硬化する。
第1電離放射線照射機160の光源としては、酸発生剤(D)の分解に適した波長の光を放射するものを適宜選択する。この光源としては、400nm以下の波長を放射するランプが好ましい。そのようなランプとしては、例えば、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、及び可視光ハロゲンランプが挙げられる。
電離放射線照射は、空気中で行ってもよいし、窒素及びアルゴン等の不活性ガス中で行ってもよい。
電離放射線の積算光量は、10乃至3000mJ/cm2の範囲内とすることが好ましく、100乃至1000mJ/cm2の範囲内とすることがより好ましく、200乃至500mJ/cm2の範囲内とすることが更に好ましい。
第1ヒータ170は、電離放射線を照射した塗膜に対してポストベークを行う。ポストベークを行うことにより、第2樹脂組成物中での上記反応を完結させる。ポストベークを行うと、フィルム10における架橋密度を高めることができ、耐熱性が高まる。以上のようにして、第2層2を得る。
第1ヒータ170による加熱には、例えば、熱風乾燥、熱ロール乾燥、高周波照射、及び赤外線照射等の加熱方法を、単独で又は2種類以上組み合わせて用いることができる。加熱温度は、80乃至160℃の範囲内とすることが好ましい。加熱時間は、30乃至600秒の範囲内とすることが好ましい。
第2バックアップロールは、第2ダイヘッドと向き合うように設置されている。第2バックアップロールは、第2ダイヘッドと第2バックアップロールとの間を通過するキャリアフィルム120の裏面上を転動して、キャリアフィルム120と第2ダイヘッドとの距離を一定に保つ役割を果たす。
第2ダイヘッドは、第2ダイヘッドと第2バックアップロールの間を通過するキャリアフィルム120上の第2層2に第1樹脂組成物を供給する。これにより、キャリアフィルム120上の塗膜に、第2層2と第1樹脂組成物からなる塗膜との積層体を形成する。
ここでは、第1樹脂組成物の塗工に第2ダイヘッドを利用するダイコート法について説明しているが、第1樹脂組成物の塗工には他の方法を利用してもよい。第1樹脂組成物の塗工には、例えば、ディッピング法、ワイヤーバーを使用する方法、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、カーテン法、スクリーン印刷法、スプレーコート法、及びグラビアオフセット法等の周知の方法を用いることができる。
第2電離放射線照射機は、キャリアフィルム120の表面と向き合うように設置されている。第2電離放射線照射機は、キャリアフィルム120上の第1樹脂組成物からなる塗膜に対して、電離放射線を照射する。キャリアフィルム120が電離放射線を透過させるものである場合、第2電離放射線照射機は、キャリアフィルム120の裏面と向き合うように設置してもよい。
第2電離放射線照射機は、第1樹脂組成物からなる塗膜に電離放射線を照射することにより、第1樹脂組成物が含んでいる酸発生剤を活性化させる。即ち、酸発生剤を分解(電離)させて、第1樹脂組成物中に酸を発生させる。酸は、第1樹脂組成物中での重合や架橋を促進する触媒としての役割を果たす。従って、塗膜への電離放射線照射により、第1樹脂組成物では重合や架橋が進行し、その結果、塗膜は硬化する。
第2電離放射線照射機の光源としては、酸発生剤(D)の分解に適した波長の光を放射するものを適宜選択する。この光源としては、400nm以下の波長を放射するランプが好ましい。そのようなランプとしては、例えば、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、及び可視光ハロゲンランプが挙げられる。
電離放射線照射は、空気中で行ってもよいし、窒素及びアルゴン等の不活性ガス中で行ってもよい。
電離放射線の積算光量は、10乃至3000mJ/cm2の範囲内とすることが好ましく、100乃至1000mJ/cm2の範囲内とすることがより好ましく、200乃至500mJ/cm2の範囲内とすることが更に好ましい。
第2ヒータは、第1樹脂組成物からなり、電離放射線を照射した塗膜に対して、ポストベークを行う。ポストベークを行うことにより、第1樹脂組成物中での上記反応を完結させる。ポストベークを行うと、フィルム10における架橋密度を高めることができ、耐熱性が高まる。以上のようにして、第1層1を得る。
第2ヒータによる加熱には、例えば、熱風乾燥、熱ロール乾燥、高周波照射、及び赤外線照射等の加熱方法を、単独で又は2種類以上組み合わせて用いることができる。加熱温度は、80乃至160℃の範囲内とすることが好ましい。加熱時間は、30乃至600秒の範囲内とすることが好ましい。
第1層1と第2層2との積層体の厚さ、即ち、フィルム10の厚さは、1乃至250μmの範囲内にあることが好ましい。薄すぎる場合、フィルム10の強度が低く、フィルム10がキャリアフィルム120から剥離する際に破断してしまう可能性が高い。厚すぎる場合、反応熱が高くなることで硬化物の貯蔵弾性率が非常に高くなり、その結果、フィルム10は、硬く脆い性状となり、可撓性が不十分となる可能性がある。
フィルム10の第1層1と第2層2の厚みは特に限定は無く、前記層厚を満たせば良い。また、第2層2の厚みに対する第1層1の厚みの厚み比、すなわちα/βは0.5乃至1.9の範囲内にある。この比を満たしていれば、第1層1と第2層2の厚みは特に限定されない。
なお、この比を満たしていれば、フィルム10は2層以上の多層膜としても良い。ここで、フィルム10を多層膜とする場合、αは第1樹脂組成物からなる硬化物の厚みの合計を表し、βは第2樹脂組成物からなる硬化物の厚みの合計を表す。α/βが小さすぎる場合、高温域での機械強度が低下する虞がある。また、α/βが大きすぎる場合、可撓性が低下する虞がある。
なお、この比を満たしていれば、フィルム10は2層以上の多層膜としても良い。ここで、フィルム10を多層膜とする場合、αは第1樹脂組成物からなる硬化物の厚みの合計を表し、βは第2樹脂組成物からなる硬化物の厚みの合計を表す。α/βが小さすぎる場合、高温域での機械強度が低下する虞がある。また、α/βが大きすぎる場合、可撓性が低下する虞がある。
剥離ロール180は、キャリアフィルム120に支持されたフィルム10上を転動するように設置されている。剥離ロール180は、キャリアフィルム120の移動方向に対して、フィルム10の移動方向を急激且つ大きく異ならしめ、これにより、フィルム10をキャリアフィルム120から剥離する。
巻取ロール190aは、フィルム10を剥離したキャリアフィルム120を巻き取る。また、巻取ロール190bは、キャリアフィルム120から剥離したフィルム10を巻き取る。
巻取ロール190aは、キャリアフィルム120に張力を与える。巻取ロール190aがキャリアフィルム120に与える張力は、キャリアフィルム120の厚さや材質によって異なるが、10乃至500N/mの範囲内とすることが好ましい。
ここでは、第2層2及び第1層1をこの順に形成する方法について説明したが、それらの形成順序は逆でもよい。また、第2樹脂組成物からなる塗膜の硬化と第1樹脂組成物からなる塗膜の硬化とは、同時に行っても良い。工程数を減らすためには、それら塗膜の硬化は同時に行うことが好ましい。
フィルム10は、例えば、以上のようにして製造する。
フィルム10は、例えば、以上のようにして製造する。
上記の通り、このフィルム10は、ガラス繊維布などの基材を含んでいない。従って、このフィルム10は、ガラス繊維布などの基材を含んだフィルムと比較して、透明性やコストの点で有利である。また、このフィルム10を基材として用いる高温プロセスをロール・ツー・ロール方式で行った場合であっても、フィルムの破断は生じにくいため、高い歩留まり及び優れた作業性を達成できる。即ち、このフィルム10は、安価に製造することができ、透明性、耐熱性及び可撓性に優れた自立膜としてのフィルムである。
また、フィルム10は、次のような応用が可能である。例えば、低反射層、防眩層、及びハードコート層からなる群より選択される1以上の層を、フィルム10の上に設けて、光学フィルムとしてもよい。
上述したフィルム10又はフィルム10を備えた光学フィルムは、例えば、フラットパネルディスプレイなどの画像表示装置において使用することができる。フラットパネルディスプレイとしては、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、及びELディスプレイを挙げることができる。フィルム10は、画像表示装置において、例えば、保護フィルムや、TFT(Thin Film Transistor)基板、カラーフィルタ基板、及び封止基板などの基板として使用することができる。
以下に、本発明の実施例を記載する。但し、本発明は、以下に記載する事項に限定されるわけではない。
≪フィルムの作製≫
<実施例1>
図1に示すフィルム10を以下の手順で作製した。
先ず、シルセスキオキサン化合物(A)100質量部に対し、酸発生剤(D)0.5質量部を加え、遊星攪拌脱泡機(マゼルスターKK5000、KURABO製)を用いて15分間攪拌して、塗液を調製した。
また、50質量部の脂環式エポキシ化合物(B)と、50質量部のポリオール化合物(C)と、0.3質量部の酸発生剤(D)とを、遊星攪拌脱泡機(マゼルスターKK5000、KURABO製)を用いて15分間攪拌して、塗液を調製した。
ここで、シルセスキオキサン化合物(A)としてはOX−SQ SI20(東亞合成社製)を使用した。脂環式エポキシ化合物(B)としては、セロキサイド2021P(ダイセル社製)を使用した。また、ポリオール化合物(C)としては、プラクセル308(ダイセル社製)を使用した。また、酸発生剤(D)としては、CPI−110A(サンアプロ社製)を使用した。
<実施例1>
図1に示すフィルム10を以下の手順で作製した。
先ず、シルセスキオキサン化合物(A)100質量部に対し、酸発生剤(D)0.5質量部を加え、遊星攪拌脱泡機(マゼルスターKK5000、KURABO製)を用いて15分間攪拌して、塗液を調製した。
また、50質量部の脂環式エポキシ化合物(B)と、50質量部のポリオール化合物(C)と、0.3質量部の酸発生剤(D)とを、遊星攪拌脱泡機(マゼルスターKK5000、KURABO製)を用いて15分間攪拌して、塗液を調製した。
ここで、シルセスキオキサン化合物(A)としてはOX−SQ SI20(東亞合成社製)を使用した。脂環式エポキシ化合物(B)としては、セロキサイド2021P(ダイセル社製)を使用した。また、ポリオール化合物(C)としては、プラクセル308(ダイセル社製)を使用した。また、酸発生剤(D)としては、CPI−110A(サンアプロ社製)を使用した。
次に、この塗液を用いて、図2を参照しながら説明した方法により、第2樹脂組成物をキャリアフィルム120上に先に塗布し、硬化させて、第2層2を形成した。その後、第1樹脂組成物を第2層2上に積層塗布し、硬化させて、第1層1を形成した。以上のようにして、第1層1及び第2層2の各厚みが50μmのフィルム10を製造した。
なお、第1層1及び第2層2の膜厚の測定には、接触式膜厚計(MICRO−GRANITE DIAL COMPARATOR 土井精密ラップ社製)を使用した。
なお、第1層1及び第2層2の膜厚の測定には、接触式膜厚計(MICRO−GRANITE DIAL COMPARATOR 土井精密ラップ社製)を使用した。
ここでは、キャリアフィルム120として、厚みが75μmのポリエチレンテレフタレート(PET)製シート(T600、三菱樹脂社製)を使用した。電離放射線照射機160の光源としては、高圧水銀ランプ(アイグラフィックス(株)製)を使用した。露光は、積算光量が500mJ/cm2となるように行った。また、ポストベークは、160℃にて180秒間にわたって行った。なお、キャリアフィルム120は、50N/mの張力で巻き取った。
また、第1層1及び第2層2の貯蔵弾性率を測定した。具体的には、動的粘弾性測定装置(DMS6100、日立ハイテクサイエンス社製)を用いて、150℃におけるフィルムの貯蔵弾性率E’を測定した。ここでは、サンプルサイズ:10mm×50mm、測定周期:10Hz、測定温度:25から300℃、昇温速度:2℃/min、サンプリングピッチ:3秒、測定雰囲気:N2パージ下とした。
まず、キャリアフィルム120上に第2層2および第1層1をそれぞれ形成した。そして、第2層2および第1層1をキャリアフィルム120から剥離し、単膜で貯蔵弾性率を測定した。
実施例1に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
実施例1に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
<実施例2>
脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量に占める脂環式エポキシ化合物(B)の量の割合を60質量%から50質量%へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
実施例2に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量に占める脂環式エポキシ化合物(B)の量の割合を60質量%から50質量%へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
実施例2に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
<実施例3>
脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量に占める脂環式エポキシ化合物(B)の量の割合を60質量%から70質量%へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
実施例3に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、20MPaであった。
脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量に占める脂環式エポキシ化合物(B)の量の割合を60質量%から70質量%へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
実施例3に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、20MPaであった。
<実施例4>
第2層2の厚みに対する第1層1の厚みの比を1.0から0.6へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
実施例4に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
第2層2の厚みに対する第1層1の厚みの比を1.0から0.6へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
実施例4に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
<実施例5>
層構成を第1/第2の2層構成から第1/第2/第1の3層構成へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。具体的には、まずキャリアフィルム120に第1層1の樹脂組成物からなる塗液を塗布し、硬化後に第2層2の樹脂組成物からなる塗液を塗布して硬化させ、さらにその上に第1層1と同様の樹脂組成物からなる塗液を塗布して硬化させた。なお、第2層2の厚みに対する、キャリアフィルム120上に設けた第1層1の厚みと3層目に設けた層の厚みとの合計の比は、1.0であった。
実施例5に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
層構成を第1/第2の2層構成から第1/第2/第1の3層構成へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。具体的には、まずキャリアフィルム120に第1層1の樹脂組成物からなる塗液を塗布し、硬化後に第2層2の樹脂組成物からなる塗液を塗布して硬化させ、さらにその上に第1層1と同様の樹脂組成物からなる塗液を塗布して硬化させた。なお、第2層2の厚みに対する、キャリアフィルム120上に設けた第1層1の厚みと3層目に設けた層の厚みとの合計の比は、1.0であった。
実施例5に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
<比較例1>
第2層2の厚みに対する第1層1の厚みの比を1.0から2.0へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例1に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
第2層2の厚みに対する第1層1の厚みの比を1.0から2.0へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例1に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
<比較例2>
第2層2の厚みに対する第1層1の厚みの比を1.0から0.4へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例2に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
第2層2の厚みに対する第1層1の厚みの比を1.0から0.4へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例2に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
<比較例3>
脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量に占める脂環式エポキシ化合物(B)の量の割合を60質量%から30質量%へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例3に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は400MPaであった。このフィルムの第2層2は、未硬化であった。
脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量に占める脂環式エポキシ化合物(B)の量の割合を60質量%から30質量%へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例3に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は400MPaであった。このフィルムの第2層2は、未硬化であった。
<比較例4>
脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量に占める脂環式エポキシ化合物(B)の量の割合を60質量%から80質量%へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例4に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、46MPaであった。
脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量に占める脂環式エポキシ化合物(B)の量の割合を60質量%から80質量%へと変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例4に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、400MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、46MPaであった。
<比較例5>
第1樹脂組成物が含有するシルセスキオキサン化合物(A)を、官能基としてオキセタニル基を有するシルセスキオキサン化合物(OX−SQ SI20)から、官能基としてメタクリル基を有するシルセスキオキサン化合物(MAC−SQ SI20、東亞合成社製)へと変更し、これに光重合開始剤としてIRGACURE 184(BASF社製)を加えたこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。なお、光重合開始剤は、シルセスキオキサン化合物100質量部に対して3質量部加えた。
比較例5に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、2000MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
第1樹脂組成物が含有するシルセスキオキサン化合物(A)を、官能基としてオキセタニル基を有するシルセスキオキサン化合物(OX−SQ SI20)から、官能基としてメタクリル基を有するシルセスキオキサン化合物(MAC−SQ SI20、東亞合成社製)へと変更し、これに光重合開始剤としてIRGACURE 184(BASF社製)を加えたこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。なお、光重合開始剤は、シルセスキオキサン化合物100質量部に対して3質量部加えた。
比較例5に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、2000MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
<比較例6>
第1層1が含有するシルセスキオキサン化合物(A)を、官能基としてアクリル基を有するシルセスキオキサン化合物(AC−SQ SI20、東亞合成社製)へと変更したこと以外は、比較例5と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例6に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、800MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
第1層1が含有するシルセスキオキサン化合物(A)を、官能基としてアクリル基を有するシルセスキオキサン化合物(AC−SQ SI20、東亞合成社製)へと変更したこと以外は、比較例5と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例6に係るフィルムにおいて、第1層1の貯蔵弾性率は、800MPaであり、第2層2の貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
<比較例7>
層構成を多層とせず、第1層1のみからなる単層構成としたこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例7に係るフィルムの貯蔵弾性率は、400MPaであった。
層構成を多層とせず、第1層1のみからなる単層構成としたこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例7に係るフィルムの貯蔵弾性率は、400MPaであった。
<比較例8>
層構成を第2層2のみからなる単層構成としたこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例8に係るフィルムの貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
層構成を第2層2のみからなる単層構成としたこと以外は、実施例1と同様の方法によりフィルムを作製した。
比較例8に係るフィルムの貯蔵弾性率は、0.2MPaであった。
以上の実施例1乃至5に係るフィルムの樹脂組成及び層構成に関する情報を表1に纏め、比較例1乃至8に係るフィルムの樹脂組成及び層構成に関する情報を表2に纏めた。
なお、ここで、「B/F」は、脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量(以下、Fと表記する)に占める脂環式エポキシ化合物(B)の量の割合(質量%)を表す。また、「C/F」は、脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量(F)に占めるポリオール化合物(C)の量の割合(質量%)を表す。そして、「G」は、脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量100質量部に対する酸発生剤(D)の量(質量部)の比を表す。
なお、ここで、「B/F」は、脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量(以下、Fと表記する)に占める脂環式エポキシ化合物(B)の量の割合(質量%)を表す。また、「C/F」は、脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量(F)に占めるポリオール化合物(C)の量の割合(質量%)を表す。そして、「G」は、脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)との合計量100質量部に対する酸発生剤(D)の量(質量部)の比を表す。
≪評価方法≫
(透明性)
分光透過率計(UV−VISIBLE SPECTROPHOTOMETER UV2450、SHIMADZU製)を用い、測定波長400nmで、フィルムの透過率を測定した。また、200℃環境下にフィルムを60分間放置した後に、同様の方法で透過率を測定した。
(透明性)
分光透過率計(UV−VISIBLE SPECTROPHOTOMETER UV2450、SHIMADZU製)を用い、測定波長400nmで、フィルムの透過率を測定した。また、200℃環境下にフィルムを60分間放置した後に、同様の方法で透過率を測定した。
そして、フィルムの透明性を、以下の基準で判定した。即ち、初期の透過率が90%以上であり、且つ、200℃で60分経過後における透過率の初期透過率に対する減少率が1%以下の場合を「〇」と判定した。そして、初期の透過率が90%未満であるか、又は、200℃で60分経過後における透過率の初期透過率に対する減少率が1%を超えた場合を「×」と判定した。
(耐熱性)
引張強度測定機(テンシロンRTC−1250、エー・アンド・デイ社製)、オーブン(TLF−R3T−C、オリエンテック社製)を用いて、25℃と150℃とにおける引張強度を測定し、耐熱強度変化率を求めた。ここでは、フィルムのTD方向15mm×MD方向150mmに切り出したサンプルを用意し、以下の条件で引張強度を測定した。すなわち、ロードセル100N、チャック間距離100mm、引張速度5mm/minにて破断点応力を求めた。なお、150℃における測定は、サンプルを150℃に加熱したオーブンにて3分間保持した後に、オーブン中で測定を開始した。150℃における破断点応力が、25℃における破断点応力に対して50%を越える破断点応力を維持したものを「○」、50%以下に低下していたものを「×」とした。
引張強度測定機(テンシロンRTC−1250、エー・アンド・デイ社製)、オーブン(TLF−R3T−C、オリエンテック社製)を用いて、25℃と150℃とにおける引張強度を測定し、耐熱強度変化率を求めた。ここでは、フィルムのTD方向15mm×MD方向150mmに切り出したサンプルを用意し、以下の条件で引張強度を測定した。すなわち、ロードセル100N、チャック間距離100mm、引張速度5mm/minにて破断点応力を求めた。なお、150℃における測定は、サンプルを150℃に加熱したオーブンにて3分間保持した後に、オーブン中で測定を開始した。150℃における破断点応力が、25℃における破断点応力に対して50%を越える破断点応力を維持したものを「○」、50%以下に低下していたものを「×」とした。
(可撓性)
マンドレル試験機を用い、径が0.4mmの円筒にサンプルを巻きつけた。そして、割れが生じたものを「〇」と判定し、割れが生じなかったものを「×」と判定した。
マンドレル試験機を用い、径が0.4mmの円筒にサンプルを巻きつけた。そして、割れが生じたものを「〇」と判定し、割れが生じなかったものを「×」と判定した。
表1及び表2には、各評価の結果も示している。
表1に示すように、実施例1乃至5に係るフィルムは、透明性、耐熱性、及び可撓性の全てについて優れた性能を示した。これに対し、表2に示すように、比較例1乃至8に係るフィルムは、透明性、耐熱性、及び可撓性の少なくとも1つの性能が不十分であった。
1…第1層、2…第2層、10…フィルム、100…フィルム製造装置、110…巻出ロール、120…キャリアフィルム、130a乃至130e…ガイドロール、140…バックアップロール、150…ダイヘッド、160…電離放射線照射機、170…ヒータ、180…剥離ロール、190a及び190b…巻取ロール。
Claims (9)
- 多層構造を有している自立膜としてのフィルムであって、
第1樹脂組成物の硬化物からなり、150℃における貯蔵弾性率が400MPa以上である第1層と、
第2樹脂組成物の硬化物からなり、150℃における貯蔵弾性率が0.2乃至20MPaの範囲内にある第2層とからなり、
前記第2層の厚みに対する前記第1層の厚み比が0.5乃至1.9の範囲内であって、
前記第1樹脂組成物は、オキセタニル基を有するシルセスキオキサン化合物(A)を含有するフィルム。 - 前記第2樹脂組成物は、脂環式エポキシ化合物(B)とポリオール化合物(C)と酸発生剤(D)とを含んだ光硬化性樹脂組成物であって、
前記脂環式エポキシ化合物(B)と前記ポリオール化合物(C)との合計量に占める前記脂環式エポキシ化合物(B)の量の割合は50乃至70質量%の範囲内にあり、
前記酸発生剤(D)の量は、前記脂環式エポキシ化合物(B)と前記ポリオール化合物(C)との合計量100質量部に対して0.05乃至0.5質量部の範囲内にある請求項1に記載のフィルム。 - 前記脂環式エポキシ化合物(B)は、3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート及びε−カプロラクトン変性3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートの少なくとも一方である請求項2に記載のフィルム。
- 前記ポリオール化合物(C)は、ポリカプロラクトントリオール及びポリカーボネートジオールの少なくとも一方である請求項2又は3に記載のフィルム。
- 前記酸発生剤(D)はスルホニウム塩を含んだ請求項2乃至4の何れか1項に記載のフィルム。
- 前記ポリオール化合物(C)は、数平均分子量が200乃至100000g/molの範囲内にあり、水酸基価が190乃至550KOHmg/gの範囲内にある請求項2乃至5の何れか1項に記載のフィルム。
- 膜厚が1乃至250μmの範囲内にある請求項1乃至6の何れか1項に記載のフィルム。
- 請求項1乃至7の何れか1項に記載のフィルムと、
低反射層、防眩層、及びハードコート層からなる群より選択され、前記フィルム上に設けられた1以上の層と
を備えた光学フィルム。 - 請求項1乃至7の何れか1項に記載のフィルム、又は請求項8に記載の光学フィルムを備えた画像表示装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017197854A JP2019069586A (ja) | 2017-10-11 | 2017-10-11 | フィルム及び画像表示装置 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019099632A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | 凸版印刷株式会社 | 硬化性樹脂成形体、機能性フィルム、液状組成物及び硬化性樹脂成形体の製造方法 |
WO2022038972A1 (ja) * | 2020-08-19 | 2022-02-24 | 日本ゼオン株式会社 | 転写媒体積層体、偏光フィルム及び製造方法 |
WO2022145754A1 (ko) * | 2020-12-31 | 2022-07-07 | 주식회사 동진쎄미켐 | 실세스퀴옥산 수지 및 이를 포함하고 내지문 특성을 가지는 반사방지 조성물 |
KR20220165184A (ko) | 2021-06-07 | 2022-12-14 | 후지필름 가부시키가이샤 | 경화층 형성용 조성물, 적층체, 적층체의 제조 방법, 적층체를 구비한 물품, 화상 표시 장치 및 플렉시블 디스플레이 |
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2017
- 2017-10-11 JP JP2017197854A patent/JP2019069586A/ja active Pending
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