JP6082354B2 - 硬化性樹脂組成物、硬化性樹脂成形体、硬化樹脂成形体およびそれらの製造方法、並びに積層体 - Google Patents

硬化性樹脂組成物、硬化性樹脂成形体、硬化樹脂成形体およびそれらの製造方法、並びに積層体 Download PDF

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Description

本発明は、耐熱性を有し、かつ、低複屈折性に優れる硬化樹脂成形体とその製造方法、この硬化樹脂成形体の製造原料として有用な、硬化性樹脂組成物及び硬化性樹脂成形体、並びに硬化樹脂からなる層を有する積層体に関する。
近年、液晶ディスプレイやエレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ等のディスプレイには、薄型化、軽量化、フレキシブル化等を実現するために、電極を有する基板として、ガラス板に代えて透明プラスチックフィルムを用いることが検討されている。
これらの用途に用いられる透明プラスチックフィルムは、通常、耐熱性を有し、低複屈折であることが求められる。
従来、耐熱性の光学フィルムを製造する方法として、溶融押出法や溶液キャスト法が知られている。しかしながら、溶融押出法によって得られるフィルムは、面内の位相差が大きくなり易いという問題があった。一方、溶液キャスト法によって得られるフィルムは、面内の位相差は低減されるものの、溶媒が乾燥する時に、厚み方向に分子鎖が配向し易く、厚み方向の位相差が大きくなり易いという問題があった。
本発明に関連して、特許文献1には、耐薬品性、耐熱性の良好なガラス代替樹脂組成物として、非晶性熱可塑性樹脂と、活性エネルギー線により硬化可能なビス(メタ)アクリレートを含有する樹脂組成物が記載されている。また、特許文献1の実施例には、この樹脂組成物を用いて得られた部材も記載されているが、その複屈折性については記載されていない。
特開平10−77321号公報
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであって、耐熱性を有し、かつ、低複屈折性に優れる硬化樹脂成形体とその製造方法、この硬化樹脂成形体の原料として有用な、硬化性樹脂組成物及び硬化性樹脂成形体、並びに硬化樹脂からなる層を有する積層体を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討した結果、(a)主鎖に環構造を有し、ガラス転移温度(Tg)が140℃以上の熱可塑性樹脂、単官能の硬化性単量体を含有する硬化性樹脂組成物を用いることで、耐熱性を有し、かつ、低複屈折性に優れる硬化樹脂成形体が得られること、及び、(b)特に、フィルム状の硬化樹脂成形体とした場合には、面内の位相差だけでなく、厚み方向の位相差も小さいものが得られることを見出した。また、このフィルム状の硬化樹脂成形体は、工程シート上に硬化性樹脂組成物からなる硬化性樹脂層を形成し、次いで、この硬化性樹脂層を硬化させることで、効率よく得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
かくして本発明の第1によれば、下記(1)〜(6)の硬化性樹脂組成物が提供される。
(1)主鎖に環構造を有し、ガラス転移温度(Tg)が140℃以上である熱可塑性樹脂(A)、及び単官能の硬化性単量体(B)を含有する硬化性樹脂組成物。
(2)熱可塑性樹脂(A)が、非晶性熱可塑性樹脂である(1)に記載の硬化性樹脂組成物。
(3)熱可塑性樹脂(A)が、ポリスルホン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、及び脂環式炭化水素系樹脂からなる群から選択される少なくとも一種である、(1)に記載の硬化性樹脂組成物。
(4)単官能の硬化性単量体(B)が、単官能(メタ)アクリル酸誘導体である(1)に記載の硬化性樹脂組成物。
(5)単官能(メタ)アクリル酸誘導体が、窒素原子を有する(メタ)アクリル酸誘導体、脂環式構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体、及びエーテル構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体からなる群から選択される少なくとも一種である、(4)に記載の硬化性樹脂組成物。
(6)熱可塑性樹脂(A)と単官能の硬化性単量体(B)の含有量が、熱可塑性樹脂(A)と単官能の硬化性単量体(B)の質量比で、熱可塑性樹脂(A):単官能の硬化性単量体(B)=30:70〜90:10である、(1)に記載の硬化性樹脂組成物。
本発明の第2によれば、下記(7)、(8)の硬化性樹脂成形体が提供される。
(7)前記(1)〜(6)のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物を成形して得られる硬化性樹脂成形体。
(8)フィルム状物である(7)に記載の硬化性樹脂成形体。
本発明の第3によれば、下記(9)の硬化樹脂成形体が提供される。
(9)(7)又は(8)に記載の硬化性樹脂成形体を硬化させることで得られる硬化樹脂成形体。
本発明の第4によれば、下記(10)の硬化樹脂成形体の製造方法が提供される。
(10)以下の工程1及び2を有する(9)に記載の硬化樹脂成形体の製造方法。
工程1:工程シート上に、熱可塑性樹脂(A)、及び単官能の硬化性単量体(B)を含有する硬化性樹脂組成物からなる硬化性樹脂層を形成する工程
工程2:工程1で得られた硬化性樹脂層を硬化させて、硬化樹脂層を形成する工程
本発明の第5によれば、下記(11)の積層体が提供される。
(11)前記(1)〜(6)のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化樹脂からなる層を少なくとも1層有する積層体。
本発明の硬化性樹脂組成物を用いることで、硬化性樹脂成形体を効率よく得ることができ、この硬化性樹脂成形体を硬化させることで、耐熱性を有し、かつ、低複屈折性に優れる硬化樹脂成形体を効率よく得ることができる。
特に、本発明の硬化樹脂成形体がフィルム状物の場合には、面内の位相差だけでなく、厚み方向の位相差も小さいものであるため、光学用や電子デバイス部材用の樹脂フィルムとして有用である。
本発明の硬化樹脂成形体(フィルム状物)は、積層体を構成する層として用いることができる。この積層体はタッチパネル等に用いられる電極構成材料や、薄型テレビ、光記録メディア、光学シート材料として好適に用いることができる。
本発明の硬化樹脂成形体の製造方法によれば、耐熱性を有し、かつ、低複屈折性に優れる硬化樹脂成形体を効率よく製造することができる。
本発明の製造方法は、特に、フィルム状物の硬化樹脂成形体を、連続的に製造する場合に好適である。
以下、本発明を、1)硬化性樹脂組成物、2)硬化性樹脂成形体、3)硬化樹脂成形体、4)硬化樹脂成形体の製造方法、及び、5)積層体に項分けして詳細に説明する。
1)硬化性樹脂組成物
本発明の硬化性樹脂組成物は、主鎖に環構造を有し、ガラス転移温度(Tg)が140℃以上の熱可塑性樹脂(A)、及び単官能の硬化性単量体(B)を含有するものである。
なお、本明細書において、この熱可塑性樹脂を、「熱可塑性樹脂(A)」と略記することがある。
〔熱可塑性樹脂(A)〕
本発明に用いる熱可塑性樹脂(A)は、主鎖に環構造を有し、ガラス転移温度(Tg)が140℃以上の熱可塑性樹脂である。
主鎖に環構造を有する熱可塑性樹脂は、通常、正の固有の複屈折値を有する。また、後述するように、単官能の硬化性単量体(B)は、通常、負の固有の複屈折値を有するため、これらを適宜組み合わせることで、低複屈折性に優れる硬化樹脂成形体を得ることができる。
熱可塑性樹脂(A)が有する環構造としては、芳香族環構造や脂環式構造が挙げられる。
熱可塑性樹脂(A)が有する環構造の炭素数は、通常、5〜30、好ましくは6〜20である。
芳香族環構造としては、特に限定はないが、原料の入手容易性の観点から、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、ターフェニル環、又はアントラセン環が好ましく、ベンゼン環、ビフェニル環、又はナフタレン環がより好ましく、ベンゼン環が特に好ましい。
脂環式構造としては、特に限定はないが、シクロアルカン構造やシクロアルケン構造が好ましい。
本発明に用いる熱可塑性樹脂(A)のガラス転移温度(Tg)は、140℃以上、好ましくは150℃以上である。ガラス転移温度(Tg)が140℃以上であることで、耐熱性に優れる硬化樹脂成形体を得ることができる。なお、ガラス転移温度(Tg)の上限は特に制限はないが、通常、350℃以下である。
本明細書において、ガラス転移温度(Tg)は、粘弾性測定により得られたtanδ(損失弾性率/貯蔵弾性率)の最大点の温度をいう。
本発明に用いる熱可塑性樹脂(A)は、非晶性熱可塑性樹脂であることが好ましい。非晶性熱可塑性樹脂であることで、透明性に優れる硬化樹脂成形体を得ることができる。また、非晶性熱可塑性樹脂は有機溶剤に対する溶解性に優れるため、後述するように、溶液キャスト法を利用して、効率よく硬化樹脂成形体を形成することができる。非晶性熱可塑性樹脂とは、示差走査熱量測定において、融点が観測されない熱可塑性樹脂をいう。
前記熱可塑性樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、通常、8,000〜3,000,000、好ましくは10,000〜2,000,000、より好ましくは100,000〜2,000,000の範囲である。分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは、1.0〜5.0、より好ましくは、2.0〜4.5の範囲である。重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定したポリスチレン換算の値である。
熱可塑性樹脂(A)の具体例としては、ポリスルホン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、及び脂環式炭化水素系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性の観点から、ポリスルホン系樹脂が好ましい。
ポリスルホン系樹脂は、主鎖中に、スルホン基(−SO−)を有する高分子である。ポリスルホン系樹脂としては、特に限定されず、公知のものが使用できる。例えば、下記の(a)〜(h)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物からなる樹脂が挙げられる。
Figure 0006082354
Figure 0006082354
具体的には、ポリエーテルスルホン樹脂(上記(a)の繰り返し単位を有する高分子化合物からなる樹脂)、ポリスルホン樹脂(上記(b)の繰り返し単位を有する高分子化合物からなる樹脂)、ポリフェニルスルホン樹脂(上記(e)の繰り返し単位を有する高分子化合物からなる樹脂)等が挙げられる。また、本発明に用いるポリスルホン系樹脂は、変性ポリスルホン系樹脂であってもよい。
これらの中でも、ポリスルホン系樹脂としては、ポリエーテルスルホン樹脂又はポリスルホン樹脂が好ましい。
ポリアリレート系樹脂は、芳香族ジオールと芳香族ジカルボン酸又はそのクロライドとの反応により得られる高分子化合物からなる樹脂である。ポリアリレート系樹脂は、特に限定されず、公知のものが使用できる。反応方法としては、特に制限されず、溶融重合法、溶液重合法、界面重合法のいずれであってもよい。
芳香族ジオールとしては、例えば、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン〔ビスフェノールF〕、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(3’−メチル−4’−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン〔ビスフェノールA〕、2,2−ビス(3’−メチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)オクタン等のビス(ヒドロキシフェニル)アルカン類;1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン〔ビスフェノールZ〕、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン等のビス(ヒドロキシフェニル)シクロアルカン類;ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(2,6−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(2,3,6−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(3−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−フルオロフェニルメタン、ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)−4−フルオロフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−クロロフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−ブロモフェニルメタン、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−4−フルオロフェニルメタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン〔ビスフェノールP〕、1,1−ビス(3’−メチル−4’−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(3’−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(3’−フェニル−4’−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)−1−(4’−ニトロフェニル)エタン、1,1−ビス(3’−ブロモ−4’−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルプロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジベンジルメタン等のビス(ヒドロキシフェニル)フェニルアルカン類;ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エーテル等のビス(ヒドロキシフェニル)エーテル類;ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ケトン等のビス(ヒドロキシフェニル)ケトン類;ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィド等のビス(ヒドロキシフェニル)スルフィド類;ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド等のビス(ヒドロキシフェニル)スルホキシド類;ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン〔ビスフェノールS〕、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン等のビス(ヒドロキシフェニル)スルホン類;9,9−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3’−メチル−4’−ヒドロキシフェニル)フルオレン等のビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン類;等が挙げられる。
芳香族ジカルボン酸又はそのクロライドとしては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルエーテル4,4’−ジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、及びそれらのクロライド等が挙げられる。
また、ポリアリレート系樹脂は、変性ポリアリレート系樹脂であってもよい。
これらの中でも、ポリアリレート系樹脂としては、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパンとイソフタル酸との反応により得られる高分子化合物からなる樹脂が好ましい。
ポリカーボネート系樹脂は、主鎖中にカーボネート基(−O−C(=O)−O−)を有する高分子である。
ポリカーボネート系樹脂としては、特に限定されず、公知のものが使用できる。例えば、芳香族ポリカーボネート樹脂や脂肪族ポリカーボネート樹脂などが挙げられるが、耐熱性、機械的強度、透明性等に優れることから、芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましい。
芳香族ポリカーボネート樹脂は、芳香族ジオールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法や溶融エステル交換法で反応させる方法や、カーボネートプレポリマーを固相エステル交換法により重合させる方法や、環状カーボネート化合物の開環重合法により重合させる方法によって得ることができる。
芳香族ジオールとしては、ポリアリレート系樹脂の中で例示したものが挙げられる。
カーボネート前駆体としては、カルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等が挙げられ、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメート等が挙げられる。
熱可塑性樹脂(A)は1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
脂環式炭化水素系樹脂は、主鎖中に環状の炭化水素基を有する高分子である。脂環式炭化水素系樹脂としては、特に限定されず、公知のものが使用できる。例えば、環状オレフィン、すなわちノルボルネン系モノマーの単独重合体又は共重合体等が挙としては、特に限定されず、公知のものが使用できる。脂環式炭化水素系樹脂としては、単環の環状オレフィン系重合体、ノルボルネン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素化物が挙げられる。その具体例としては、アペル(三井化学社製のエチレン−シクロオレフィン共重合体)、アートン(JSR社製のノルボルネン系重合体)、ゼオノア(日本ゼオン社製のノルボルネン系重合体)等が挙げられる。
熱可塑性樹脂(A)は1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
〔単官能の硬化性単量体(B)〕
単官能の硬化性単量体(B)は、重合性不飽和結合を1つ有する単量体であって、重合反応、又は、重合反応及び架橋反応に関与し得る単量体である。なお、本明細書において、「硬化」とは、この「単量体の重合反応」、又は、「単量体の重合反応及び引き続く重合体の架橋反応」を含めた広い概念を意味する。
本発明の硬化性樹脂組成物を用いて、フィルム状の硬化性樹脂成形体(以下、「硬化性樹脂フィルム」ということがある。)を製造する際、単官能の硬化性単量体(B)を含有させることで、硬化性樹脂フィルムを可塑化させる効果がある。例えば、溶液キャスト法等によって硬化性樹脂フィルムを製造する際に、単官能の硬化性単量体(B)を含有することで、硬化性樹脂フィルムが可塑化する。これにより、乾燥時に硬化性樹脂フィルム中から効率よく溶剤分子を除去することができる。したがって、本発明のようにガラス転移温度(Tg)が高い熱可塑性樹脂(A)を用いる場合、通常であれば、乾燥工程の長時間化の問題や、溶剤の残留によるカールの発生の問題が生じやすくなるが、単官能の硬化性単量体(B)を含有する、本発明の硬化性樹脂組成物を用いることで、これらの問題が解消される。
また、単官能の硬化性単量体(B)は、通常、負の複屈折を有するため、正の複屈折を有する熱可塑性樹脂(A)と組み合わせることで、低複屈折性に優れる硬化樹脂成形体を得ることができ、特に、面内の位相差だけでなく、厚み方向の位相差をも小さくすることができる。
単官能の硬化性単量体(B)の分子量は、3000以下が好ましく、50〜2000が好ましく、100〜1000がより好ましい。
単官能の硬化性単量体(B)中の重合性不飽和結合は、硬化反応に関与し得る限り特に制限されないが、反応性に優れることから、(メタ)アクリロイル基として存在することが好ましい。ここで、「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」と、「メタクリロイル基」の両者を意味する。
単官能の硬化性単量体(B)としては、単官能の(メタ)アクリル酸誘導体を好ましく用いることができる。
単官能の(メタ)アクリル酸誘導体としては、特に限定されず、公知の化合物を用いることができる。例えば、窒素原子を有する(メタ)アクリル酸誘導体、脂環式構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体、エーテル構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体、芳香環を有する(メタ)アクリル酸誘導体等が挙げられる。
窒素原子を有する(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、下記式で表されるいずれかの化合物が挙げられる。
Figure 0006082354
式中、Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の有機基を表し、RとRは、結合して環構造を形成してもよく、Rは、2価の有機基を表す。
で表される炭素数1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、メチル基が好ましい。
及びRで表される炭素数1〜12の有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロへキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等の芳香族基;が挙げられる。これらの基は、任意の位置に置換基を有していてもよい。また、RとRが一緒になって環を形成してもよく、該環は、骨格中に窒素原子や酸素原子を有していてもよい。
で表される2価の有機基としては、−NH−、−NH−(CH−、−O−(CH−で表される基が挙げられる。ここで、mは、1〜10の整数である。
具体的には、ジメチルアクリルアミドや、下記式で表されるN−(メタ)アクリロイルモルホリンが好ましいものとして挙げられる。
Figure 0006082354
脂環式構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、下記式で表される化合物が挙げられる。
Figure 0006082354
式中、Rは、上記と同じ意味を表し、Rは、脂環式構造を有する基である。
で表される脂環式構造を有する基としては、シクロへキシル基、イソボルニル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、トリシクロデカニル基等が挙げられる。
脂環式構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体の具体例としては、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、1−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−アダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
エーテル構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、下記式で表される化合物が挙げられる。
Figure 0006082354
式中、Rは、上記と同じ意味を表し、Rは、炭素数1〜12の有機基を表す。Rで表される炭素数1〜12の有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロへキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等の芳香族基;等が挙げられる。nは、1〜20の整数を表す。
エーテル構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体の具体例としては、下記式で表される、エトキシ化o-フェニルフェノール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートが挙げられる。
Figure 0006082354
芳香環を有する(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらの中でも、単官能の硬化性単量体(B)としては、耐熱性に優れる硬化樹脂成形体が得られる点では、窒素原子を有する(メタ)アクリル酸誘導体が好ましく、光学特性の点では脂環式構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体が好ましく、靭性の点では、エーテル構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体が好ましい。
単官能の硬化性単量体(B)は、1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
硬化性樹脂組成物に含まれる、熱可塑性樹脂(A)と単官能の硬化性単量体(B)の含有量は、熱可塑性樹脂(A)と単官能の硬化性単量体(B)の質量比で、好ましくは、熱可塑性樹脂(A):単官能の硬化性単量体(B)=30:70〜90:10、より好ましくは、35:65〜80:20である。
硬化性樹脂組成物に含まれる単官能の硬化性単量体(B)の含有量が、熱可塑性樹脂(A)と単官能の硬化性単量体(B)の質量比で、熱可塑性樹脂(A):単官能の硬化性単量体(B)=30:70を超えるときは、硬化樹脂成形体の柔軟性が低下するおそれがある。一方、硬化性樹脂組成物に含まれる単官能の硬化性単量体(B)の含有量が、熱可塑性樹脂(A):単官能の硬化性単量体(B)=90:10未満のときは、硬化樹脂成形体が低複屈折性を得られないおそれがある。
本発明の硬化性樹脂組成物は、単官能の硬化性単量体(B)のほかに、低複屈折性を損なわない範囲で多官能の硬化性単量体を含有してもよい。
多官能の硬化性単量体としては、多官能の(メタ)アクリル酸誘導体が挙げられる。
多官能の(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールアジペートジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、ジ(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレートなどの2官能(メタ)アクリル酸誘導体;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレートなどの3官能(メタ)アクリル酸誘導体;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどの4官能(メタ)アクリル酸誘導体;プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートなどの5官能(メタ)アクリル酸誘導体;ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの6官能(メタ)アクリル酸誘導体;などが挙げられる。
これらの中でも、熱可塑性樹脂(A)と混ざりやすいという点から、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールアジペートジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、ジ(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート等の2官能(メタ)アクリル酸誘導体が好ましい。
多官能の硬化性単量体は、1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
単官能の硬化性単量体(B)と多官能の硬化性単量体の質量比(単官能の硬化性単量体(B):多官能の硬化性単量体)は、10:0〜4:6が好ましい。
また、低複屈折性に優れる硬化樹脂成形体が得られるという点から、10:0〜5:5がより好ましく、10:0〜6:4がさらに好ましい。
〔重合開始剤(C)〕
本発明の硬化性樹脂組成物においては、所望により重合開始剤(C)を含有させることができる。重合開始剤(C)は、硬化反応を開始させるものであれば、特に制限なく用いることができ、例えば、熱重合開始剤や光重合開始剤が挙げられる。
熱重合開始剤としては、有機過酸化物やアゾ系化合物が挙げられる。
有機過酸化物としては、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド類;アセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類;メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類;1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン等のパーオキシケタール類;t−ブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド、p−メンタンヒドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド等のヒドロパーオキサイド類;t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシエステル類;等が挙げられる。
アゾ系化合物としては、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2−(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリルなどが挙げられる。
光重合開始剤としては、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−[4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル]−2−メチル−プロパン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン等のアルキルフェノン系光重合開始剤;2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、エチル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィネート、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルホスフィンオキサイド等のリン系光重合開始剤;ビス(η−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル]チタニウム等のチタノセン系光重合開始剤;1,2−オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)等のオキシムエステル系光重合開始剤;ベンゾフェノン、p−クロロベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−メチルベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチル−ジフェニルサルファイド、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4−(13−アクリロイル−1,4,7,10,13−ペンタオキサトリデシル)−ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系光重合開始剤;チオキサントン、2−クロロチオキサントン、3−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン等のチオキサントン系光重合開始剤;等が挙げられる。
上記の重合開始剤の中でも、アルキルフェノン系光重合開始剤、リン系光重合開始剤は、硬化反応を効率よく進行させるという点で好ましい。また、熱可塑性樹脂(A)が芳香環を有する場合、この芳香環が紫外線を吸収する結果、硬化反応が起こりにくいことがある。このようなときは、リン系光重合開始剤を用いることで、芳香環が吸収する光よりも長波長の光で硬化反応を開始させることができる。
重合開始剤(C)は1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
硬化性樹脂組成物に含まれる、重合開始剤(C)の含有量は、硬化性樹脂組成物全体に対して、0.05〜15質量%が好ましく、0.1〜10質量%がより好ましく、0.3〜5質量%がさらに好ましい。
また、重合開始剤(C)は、トリイソプロパノールアミンや、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノンなどの光重合開始助剤などと併用して用いてもよい。
硬化性樹脂組成物は、本発明の目的、効果を損なわない範囲内で、他の成分が含まれていてもよい。他の成分としては、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
硬化性樹脂組成物は、例えば、熱可塑性樹脂(A)、単官能の硬化性単量体(B)及び所望により他の成分を混合し、必要に応じて、適当な溶媒に溶解又は分散させることにより調製することができる。
用いる溶媒は、熱可塑性樹脂(A)、及び単官能の硬化性単量体(B)を溶解、又は分散し得るものであれば特に制限されない。例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタンなどの脂肪族炭化水素系溶媒;シクロペンタン、シクロへキサンなどの脂環式炭化水素系溶媒;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒;塩化メチレン、塩化エチレン、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒;エチルセロソルブなどのセロソルブ系溶剤;1,3−ジオキソランなどのエーテル系溶媒が挙げられる。
2)硬化性樹脂成形体
本発明の硬化性樹脂成形体は、本発明の硬化性樹脂組成物を成形して得られるものである。本発明の硬化性樹脂成形体の形状としては、特に限定されず、フィルム状、シート状、ペレット状、直方体状等が挙げられる。なかでも、フィルム状又はシート状であることが好ましい。フィルム状又はシート状の場合、長尺のものに限らず、短尺の平板状のものも含まれる。
以下、本発明の硬化性樹脂成形体のうちフィルム状またはシート状のものを、硬化性樹脂フィルムということがある。
本発明の硬化性樹脂成形体のうち、硬化性樹脂フィルムは、前記硬化性樹脂組成物を用いて、溶液キャスト法によって製造することができる。具体的には、工程シート上に、硬化性樹脂組成物(又は硬化性樹脂組成物を適当な溶媒で希釈して得られる溶液)を塗工し、溶媒を乾燥除去すればよい。硬化性樹脂組成物を希釈するときの溶媒としては、硬化性樹脂組成物の調製時の溶媒として先に説明したものを用いることができる。
硬化性樹脂組成物を工程シート上に塗工する方法は特に制限されず、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法等の公知の塗布方法を利用することができる。
得られた塗膜の乾燥方法は特に制限されず、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線照射等、従来公知の乾燥方法を利用して、硬化性樹脂フィルムを得ることができる。
塗膜の乾燥温度は、通常30〜150℃、好ましくは、50〜130℃であり、乾燥時間は、通常、数十秒から数十分である。上記のように、本発明の硬化性樹脂組成物は、非常に高いガラス転移温度(Tg)を有する熱可塑性樹脂(A)を含有するものであるが、単官能の硬化性単量体(B)を含有することで、効率よく溶剤を除去することができる。
硬化性樹脂フィルムの厚みは、特に制限されず、通常、1〜300μm、好ましくは2〜200μm、より好ましくは、3〜100μmである。
本発明の硬化性樹脂組成物は、上記のように単官能の硬化性単量体(B)を含有し、可塑化するため、溶液キャスト法を用いて硬化性樹脂フィルムを製造する場合、乾燥工程において、溶剤を効率よく除去することができる。硬化性樹脂成形体(硬化性樹脂フィルム)のガラス転移温度(Tg)は、通常、−40〜+135℃、好ましくは、−40〜+130℃である。
3)硬化樹脂成形体
本発明の硬化樹脂成形体は、本発明の硬化性樹脂成形体を硬化させることで得られるものである。本発明の硬化樹脂成形体の形状としては、特に限定されず、フィルム状、シート状、直方体状等が挙げられる。中でも、フィルム状又はシート状であることが好ましい。
以下、本発明の硬化樹脂成形体のうちフィルム状またはシート状のものを、硬化樹脂フィルムということがある。
硬化樹脂成形体の厚みは、特に限定されず、目的に合わせて決定すればよいが、通常、1〜300μm、好ましくは2〜200μm、より好ましくは、3〜100μmである。
硬化樹脂成形体がフィルム状またはシート状である場合は、工程シートを有していてもよい。工程シートは、所定の工程において剥離されるものである。本発明の硬化樹脂フィルムが工程シートを有していると、硬化樹脂フィルムが薄くても取り扱い性が低下しないため、好ましい。
本発明の硬化樹脂成形体は、熱可塑性樹脂(A)を使用するものであり、耐熱性に優れる。本発明の硬化樹脂成形体は、ガラス転移温度(Tg)は、通常、140℃以上であり、150℃以上が好ましい。
本発明の硬化樹脂成形体は、熱可塑性樹脂(A)と、単官能の硬化性単量体(B)との組み合わせを利用して得られるものであり、耐熱性を有し、かつ、低複屈折性に優れる硬化樹脂成形体である。
また、従来、溶液キャスト法によって得られるフィルムは、溶剤の乾燥除去工程において厚み方向に分子鎖が配向し、厚み方向の位相差が大きくなり易いという問題があった。しかしながら、本発明の硬化性樹脂組成物を用いることで、低複屈折性に優れる硬化樹脂成形体を得ることができ、また、上記のように乾燥工程が短縮化できるため、面内の位相差だけでなく、厚み方向の位相差をより小さくすることができる。
本発明の硬化樹脂成形体は、無色透明であることが好ましい。上記のように、熱可塑性樹脂(A)が芳香環を有する場合、硬化反応が起こりにくい場合があり、照射条件によっては、樹脂の劣化や、着色を引き起こすおそれがある。したがって、これらの問題を解決するために、活性エネルギー線照射装置に紫外線カットフィルターを取付けて、硬化反応に必要な波長の光のみを照射することが好ましい。また、このフィルターの代わりに、硬化反応に不要な波長の光を透過させないポリエチレンテレフタレートフィルム等の樹脂フィルムを利用することができる。
樹脂フィルムを利用する場合、例えば、硬化性樹脂フィルム上にポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を積層させてから活性エネルギー線を照射することで、硬化反応に不要な波長の光がPETフィルムを透過しないため、樹脂の劣化や着色の問題を解決することができる。
本発明の硬化樹脂成形体は、熱可塑性樹脂(A)と単官能の硬化性単量体(B)との組み合わせを利用して得られるものであり、低複屈折性に優れる。
特に、本発明の硬化樹脂成形体は、下記の式で表される面内の位相差(Rin)、及び厚み方向の位相差(Rth)が小さく、低複屈折性に優れる。
下記式において、nは、硬化樹脂成形体の面内において最も屈折率が大きい方向の屈折率であり、nは、硬化樹脂成形体の面内において、nの直角方向の屈折率であり、nは、硬化樹脂成形体の面に対する垂直方向の屈折率である。また、dは硬化樹脂成形体の厚みを示す。
Figure 0006082354
本発明の硬化樹脂成形体は、面内の位相差(Rin)は、通常、20nm以下であり、15nm以下が好ましい。面内の位相差(Rin)は小さいほど好ましく、その下限値は特にないが、通常、0.1nm以上である。
厚み方向の位相差(Rth)は、その絶対値が、通常、500nm以下であり、450nm以下が好ましく、300nm以下がより好ましく、100nm以下がさらに好ましい。厚み方向の位相差(Rth)の絶対値は、小さいほど好ましく、その下限値は特にないが、通常、1nm以上である。
また、厚み方向の位相差をフィルム厚みで割った値(厚み方向の複屈折率)は、その絶対値が、通常、10×10−3以下であり、9×10−3以下が好ましく、5×10−3以下が好ましく、1×10−3以下がより好ましい。厚み方向の複屈折率の絶対値は、小さいほど好ましく、その下限値は特にないが、通常、0.1×10−5以上、好ましくは1×10−5以上である。
本発明の硬化性樹脂成形体を硬化させる方法は、例えば、前記硬化性樹脂成形体が光重合開始剤を含むものである場合、このものに活性エネルギー線を照射する方法が挙げられる。この方法については、後述する硬化樹脂成形体の製造方法の項で詳述する。
なお、硬化性樹脂成形体に活性エネルギー線を照射する場合には、熱可塑性樹脂(A)の劣化を防止するために、紫外線カットフィルターを介して活性エネルギー線を照射し、硬化反応に必要な波長の光のみを照射することが好ましい。
これにより、硬化反応に不要な320nm以下の波長の光がフィルターを透過しないため、熱可塑性樹脂(A)の劣化や、硬化樹脂成形体の着色の問題を解決することができる。
4)硬化樹脂成形体の製造方法
本発明の硬化樹脂成形体を製造する方法は特に制限されず、従来公知の方法を採用することができる。例えば、硬化性樹脂組成物を押出成形した後、活性エネルギー線等を照射して硬化することにより成形する方法、硬化性樹脂組成物を溶液キャスト法によって成形した後、活性エネルギー線等を照射して硬化することにより成形する方法等が挙げられるが、面内の位相差が低減されることができるという点から、後者の方法が好ましい。
照射する活性エネルギー線の波長は、200〜400nmが好ましく、320〜400nmがより好ましい。活性エネルギー線照射は、高圧水銀ランプ、無電極ランプ、キセノンランプなどを用いることができる。照射量は、通常、照度50〜1000mW/cm、光量50〜10,000mJ/cm、好ましくは1000〜10,000mJ/cmである。照射時間は、通常、0.1〜1000秒、好ましくは1〜500秒、更に好ましくは10〜100秒である。活性エネルギー線照射工程の熱負荷を考慮して前述の光量を満たすために、複数回照射しても構わない。
光量が10,000mJ/cmを超えると、硬化樹脂成形体が着色するおそれがあるため好ましくない。また、光量が50mJ/cm未満であると、硬化が十分に進行せず、未反応の単官能の硬化性単量体(B)が残留する可能性がある。
また、活性エネルギー線として電子線を使用して、硬化樹脂成形体を得ることもできる。電子線を照射する場合は、電子線加速器などを用いることができる。照射量は、通常10〜1000kradの範囲である。照射時間は、通常、0.1〜1000秒、好ましくは1〜500秒、更に好ましくは10〜100秒である。
なかでも、フィルム状またはシート状の硬化樹脂成形体(硬化樹脂フィルム)を製造する場合には、効率よく製造することができ、得られる硬化樹脂フィルムを保存、運搬等する際に保護することが出来るという点から、工程シートを用いて製造することが好ましい。
工程シートを用いる硬化樹脂フィルムの製造方法においては、例えば、以下の工程1、2を有する方法が挙げられる。
工程1:工程シート上に、熱可塑性樹脂(A)、及び単官能の硬化性単量体(B)を含有する硬化性樹脂組成物からなる硬化性樹脂層を形成する工程
工程2:工程1で得られた硬化性樹脂層を硬化させて、硬化樹脂層を形成する工程
工程1においては、本発明の硬化性樹脂成形体のなかで、先に説明した方法を用いて硬化性樹脂層を形成することができる。
例えば、工程シート上に、熱可塑性樹脂(A)、及び単官能の硬化性単量体(B)を含有する硬化性樹脂組成物(又は硬化性樹脂組成物を適当な溶媒で希釈して得られる溶液)を塗工し、溶媒を乾燥除し、硬化性樹脂層を形成する。
工程2においては、本発明の硬化性樹脂成形体のなかで、先に説明した方法を用いて硬化性樹脂層を硬化させて、硬化樹脂層を形成することができる。
硬化方法としては、先に説明した方法を適宜採用することができる。
例えば、硬化性樹脂組成物に光重合開始剤が含まれる場合は、活性エネルギー線を照射することで、硬化性樹脂層を硬化させることが好ましい。
照射する活性エネルギー線の照度は、50〜1000mW/cmであることが好ましい。照射する活性エネルギー線の光量は、50〜10,000mJ/cmが好ましく、1000〜10,000mJ/cmであることがより好ましい。照射時間は、0.1〜1000秒、好ましくは1〜500秒、更に好ましくは10〜100秒である。紫外線照射工程の熱負荷を考慮して前述の光量を満たすために、複数回照射することが好ましい。
また、熱可塑性樹脂(A)の劣化を防止するために、紫外線カットフィルターを介して硬化性樹脂層に、活性エネルギー線を照射し、硬化反応に必要な波長の光のみを照射することが好ましい。また、このフィルターの代わりに、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の樹脂フィルムを利用することができる。
樹脂フィルムを利用する場合、工程2の前に、硬化性樹脂層上に樹脂フィルムを積層すればよい。
以上の方法により、工程シート付硬化樹脂フィルムを得ることができる。
なお、工程シートは、通常は、硬化樹脂フィルムの用途に応じて、所定の工程において剥離される。このように、前記工程1、2を有する製造方法は、工程シートを利用して硬化樹脂フィルムを形成するものであるが、この方法によって得られる硬化樹脂フィルムは、工程シートを有していてもよいし、有していなくてもよい。
5)積層体
本発明の積層体は、本発明の硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化樹脂からなる層を少なくとも1層有する積層体である。
本発明の積層体は、他の層を有していてもよい。他の層としては、特に限定されず、例えば、ハードコート層、屈折率調整層、易接着層、光拡散層、防眩処理層、ガス遮断層、透明導電層、工程シート等が挙げられる。
ハードコート層は、耐擦傷性の向上等を目的に設けられる層である。ハードコート層は、例えば、硬化性樹脂を用いて、硬化樹脂フィルムの表面に硬化被膜を形成させることで得られる。前記硬化性樹脂としては、例えば、シリコン系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂などの紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。
屈折率調整層は、反射を制御するために設ける層である。屈折率調整層、所望の性能が得られるように、高屈折材料や低屈折材料を用いて形成することができる。
易接着層は、表面の接着性を向上させるために設ける層である。易接着層は、従来公知の方法により形成することができる。
光拡散層は、光を拡散させるために設ける層であり、液晶表示装置等の視野角を拡大することができる。光拡散層は、従来公知の方法により形成することができる。
防眩処理層は、硬化樹脂フィルム表面から外光が反射することによる透過光の視認妨害を防止すること等を目的に設けられる層である。防眩処理層は、シリカ粒子等のフィラー入りのコート剤を用いて、従来公知の方法により形成することができる。
ガス遮断層は、酸素や水蒸気の透過を抑制する特性を有する層である。ガス遮断層は、無機蒸着膜からなる層、ガス遮断性樹脂を含む層、高分子化合物を含む層にイオンを注入して得られる層等が挙げられる。これらのガス遮断層は、公知の方法により形成することができる。
透明導電層は、透明で導電性を有する層である。透明導電層の材料としては、酸化インジウムスズ(ITO)や酸化亜鉛インジウム(IZO)等の半導電性金属酸化物が挙げられる。透明導電層は、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱CVD法、プラズマCVD法等により形成することができる。
工程シートは、通常、硬化樹脂フィルムの最外層に積層され、硬化樹脂フィルムを保存、運搬等する際に保護する役割を有し、所定の工程において剥離されるものである。工程シートとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルムのようなプラスチックフィルムをそのまま用いてもよく、紙やプラスチックフィルム等に剥離剤を塗布し剥離剤層を設けたものを用いてもよい。
本発明の積層体の厚みは、目的とする電子デバイスの用途等によって適宜決定することができるが、取り扱い性の観点から、実質的な厚みが、好ましくは1〜300μm、より好ましくは2〜200μm、より好ましくは3〜100μmである。
なお、「実質的な厚み」とは、使用状態における厚みをいう。すなわち、本発明の積層体は、工程シート等を有していてもよいが、使用時に除去される部分(工程シート等)の厚みは、「実質的な厚み」には含まれない。
本発明の積層体は、タッチパネル等に用いられる電極構成材料や、薄型テレビ、光記録メディア、光学シート材料として好適に用いられる。
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施例になんら限定されるものではない。
(実施例1)
ポリアリレート系樹脂(PAR)のペレット(ユニチカ社製、Uポリマー P−1001A、Tg=195℃)50質量部をジクロロメタンに溶解して、15質量%溶液を調製した。次いで、この溶液に、N−アクリロイルモルホリン(興人社製、ACMO)47質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製、Irgacure 184)3質量部を添加、混合して、硬化性樹脂組成物Aを得た。
工程シートとして、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡積社製、PET50A−4100、厚み50μm)の易接着層と反対の表面に、硬化性樹脂組成物Aをファウンテンダイ方式で、乾燥後の厚みが50μmになるように塗工し、得られた塗膜を50℃で2分間、次いで130℃で2分間加熱し、乾燥させて、フィルム状の硬化性樹脂成形体である硬化性樹脂フィルムAを得た。
次いで、硬化性樹脂フィルムA上に、硬化反応に不要な波長の光を透過させないために、PETフィルム(東洋紡積社製、PET50A−4100、厚み50μm)を積層し、次いで、ベルトコンベア式紫外線照射装置(アイグラフィクス社製、ECS−401GX)を使用し、高圧水銀ランプ(アイグラフィクス社製、H04−L41)にて、紫外線ランプ高さ150mm、紫外線ランプ出力3kw(換算出力120mW/cm)、光線波長365nmの照度が271mW/cm、光量が177mJ/cm(紫外線光量計:株式会社オーク製作所社製、UV−351)となる条件で紫外線照射を行った。さらに同紫外線照射装置を使用し、紫外線ランプ高さ150mm、光線波長365nmの照度が271mW/cm、光量が600mJ/cmの条件で2回紫外線照射を行ない、紫外線の総光量を1377mJ/cmとして、硬化反応を行い、硬化樹脂フィルムAを得た。なお、以下の測定においては、PETフィルムを剥がしたものをサンプルとして用いた(以下の実施例2〜9、比較例1にて同じ。)。
(実施例2〜9、比較例1)
第1表に記載の配合割合に変更したことを除き、実施例1と同様の方法により、硬化性樹脂組成物B〜Jを調製した。硬化性樹脂組成物B〜Jを用いて、実施例1と同様の方法により、フィルム状の硬化性樹脂成形体である硬化樹脂フィルムB〜Jを得た。
実施例2〜6、比較例1で用いた化合物を以下に示す。
〔熱可塑性樹脂〕
ポリアリレート系樹脂(PAR):ユニチカ社製、Uポリマー P−1001A、Tg=195℃
ポリエーテルスルホン系樹脂(PES):BASF社製、ULTRASON E 2010、Tg=225℃
ポリスルホン系樹脂(PSF):BASF社製、ULTRASON S 3010、Tg=180℃
脂環式炭化水素系樹脂(COC):ポリプラスチックス社製、TOPAS 6017)、Tg=180℃
ポリカーボネート系樹脂(PC):出光興産社製、タフロン LS1700、Tg=145℃
〔単官能単量体〕
N−アクリロイルモルホリン:興人社製、ACMO
ジメチルアクリルアミド:興人社製、DMAA
フェノキシポリエチレングリコールアクリレート:大阪有機化学工業社製、V#192
ベンジルアクリレート:大阪有機化学工業社製、V#160
イソボルニルアクリレート:大阪有機化学工業社製、IBXA
シクロヘキシルアクリレート:大阪有機化学工業社製、V#155
1−アダマンチルアクリレート:出光興産社製、ADAMANTATE X−A−101
エトキシ化o−フェニルフェノールアクリレート:新中村化学工業社製、A−LEN−10
〔多官能単量体〕
トリシクロデカンジメタノールジアクリレート:新中村化学工業社製、ADCP
エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート:新中村化学工業社製、ABE−300
〔重合開始剤〕
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン:BASF社製、Irgacure 184
(比較例2)
ポリアリレート系樹脂のペレット(ユニチカ社製、Uポリマー P−1001A、Tg=195℃)を用いて、溶融押出し法により、厚み50μmの樹脂フィルム1rを作製した。
(比較例3)
ポリアリレート系樹脂のペレット(ユニチカ社製、Uポリマー P−1001A、Tg=195℃)をジクロロメタンに溶解して、15重量%溶液を調製した。
工程シートとして、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡社製、PET50A−4100、厚み50μm)の易接着層と反対の面上に、上記溶液をファウンテンダイ方式で、乾燥後の厚みが50μmになるように塗布し、得られた塗膜を50℃で2分間、次いで130℃で2分間加熱することで乾燥して、樹脂フィルム2rを作製した。
なお、実施例及び比較例で用いた樹脂のガラス転移温度(Tg)は、粘弾性測定機器(ティー・エイ・インスツルメント社製、商品名:DMA Q800)を使用し、周波数11Hz、昇温3℃/分で0〜250℃の範囲で引張モードによる粘弾性を測定し、得られたtanδ(損失弾性率/貯蔵弾性率)の最大点における温度である。
〔硬化樹脂フィルムの複屈折率〕
実施例及び比較例で得られた樹脂フィルムをサンプルとして用い、位相差測定装置(王子計測機器社製「KOBRA−WR」)を用いて、23℃にて、光波長589nmにおいて、屈折率(n、n、n)を測定した。ここで、nは、フィルム面内において最も屈折率が大きい方向の屈折率であり、nは、フィルム面内において、nの直角方向の屈折率であり、nは、フィルムの面に対する垂直方向の屈折率である。
次いで、以下の式により、フィルムの面内の位相差と、厚み方向の位相差を求めた。式中、RinとRthは、それぞれ、面内の位相差と厚み方向の位相差を示し、dはフィルムの厚みを示す。
また、厚み方向の位相差(Rth)をフィルム厚み(d)で割った値を、厚み方向の複屈折率とした。
Figure 0006082354
Figure 0006082354
第1表から、次のことがわかる。
実施例1〜9で得られる硬化樹脂フィルムA〜Iはいずれも、面内位相差、厚み方向位相差および複屈折率も小さく、低複屈折性に優れている。
一方、比較例1の、単官能の硬化性単量体の代わりに多官能単量体を用いて得られる硬化樹脂フィルムJ、比較例2の、単官能の硬化性単量体を使用せず、溶融押出し法によって得られる樹脂フィルム、比較例3の、単官能の硬化性単量体を使用せず、溶液キャスト法によって得られる樹脂フィルムは、実施例1〜9で得られる硬化樹脂フィルムA〜Iに比べて面内位相差と厚み方向の位相差が共に大きく、複屈折率が高く、低複屈折性に劣っている。

Claims (7)

  1. ポリスルホン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、及び脂環式炭化水素系樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の、正の複屈折を有し、かつ、ガラス転移温度(Tg)が140℃以上である熱可塑性樹脂(A)、及び、窒素原子を有する(メタ)アクリル酸誘導体、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、及びエーテル構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体からなる群から選択される少なくとも一種の、負の複屈折を有する単官能の硬化性単量体(B)を含有し、
    熱可塑性樹脂(A)と単官能の硬化性単量体(B)の含有量が、熱可塑性樹脂(A)と単官能の硬化性単量体(B)の質量比で、熱可塑性樹脂(A):単官能の硬化性単量体(B)=3:7〜9:1である硬化性樹脂組成物。
  2. 熱可塑性樹脂(A)が、非晶性熱可塑性樹脂である、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
  3. 請求項1又は2に記載の硬化性樹脂組成物を成形して得られる硬化性樹脂成形体。
  4. フィルム状物である、請求項に記載の硬化性樹脂成形体。
  5. 請求項3又は4に記載の硬化性樹脂成形体を硬化させることで得られる硬化樹脂成形体。
  6. 以下の工程1及び2を有する、請求項に記載の硬化樹脂成形体の製造方法。
    工程1:工程シート上に、熱可塑性樹脂(A)、及び単官能の硬化性単量体(B)を含有する硬化性樹脂組成物からなる硬化性樹脂層を形成する工程
    工程2:工程1で得られた硬化性樹脂層を硬化させて、硬化樹脂層を形成する工程
  7. 請求項1又は2に記載の硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化樹脂からなる層を少なくとも1層有する積層体。
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