JP6124916B2 - 重合性組成物、重合物、光学用粘着シート、画像表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
図6に示すように、この液晶表示装置101は、液晶表示パネル102上に、例えば、ガラスやプラスチックスからなる透明な保護部103を有している。
この場合、液晶表示パネル102表面および偏光板(図示せず)を保護するため、保護部103との間にスペーサ104を介在させることによって液晶表示パネル102と保護部103との間に空隙105が設けられている。
しかし、液晶表示パネル102と保護部103との間の空隙105の存在により、光の散乱がおき、それに起因してコントラストや輝度が低下し、また空隙105の存在はパネルの薄型化の妨げとなっている。
しかし、ポリウレタンアクリレートを用いた硬化性組成物の硬化時の体積収縮率は大きく(4.0%より大きい)、また、ポリイソプレン重合物の無水マレイン酸付加物と2−ヒドロキシエチルメタクリレートとのエステル化物を用いた硬化性組成物は硬化時の体積収縮率は小さいものの、硬化した硬化物の熱による着色が大きくなるという問題点を有していた。
しかし、これらの紫外線架橋性粘着シートは、誘電率を低くすることができない。
(成分1)ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物、水添ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物、(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物および(ポリ)カーボネート構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種、
(成分2)炭素数6以上の炭化水素基を有する(メタ)アクリレート化合物、
(成分3)アミド結合を有するビニル基含有化合物、および
(成分4)光重合開始剤
を含むことを特徴とする重合性組成物に関する。
本発明(II)は、本発明(I)の重合性組成物であって、さらに、
(成分5)分子内に(メタ)アクリロイル基がなく、ラジカル重合を抑制する機能、ラジカル重合を禁止する機能および光重合性開始機能のいずれの機能も有さず、かつ炭素原子と水素原子とから構成されるか、または炭素原子、水素原子および酸素原子から構成された、25℃で液状または固体状である化合物
を含む重合性組成物に関する。
本発明(III)は、本発明(I)または本発明(II)の重合性組成物を重合して得られる重合物に関する。
本発明(IV)は、画像表示装置の画像表示部と透光性の保護部との間に介在させる重合物層として使用される光学用粘着シートを製造するための重合性組成物であって、該重合性組成物が本発明(I)または本発明(II)の重合性組成物であることを特徴とする重合性組成物に関する。
本発明(V)は、本発明(IV)の重合性組成物を塗布し、光重合開始剤が感光可能な光を該重合性組成物に照射して、重合させることによって得られる、厚さ10〜1000μmの重合物層を有する光学用粘着シートに関する。
本発明(VI)は、画像表示部を有する基部と、透光性の保護部と、前記基部と前記保護部との間に介在する重合物層を含む画像表示装置の製造方法であって、該方法が、本発明(II)の重合性組成物を、前記基部と前記保護部との間に介在させる工程、および光重合開始剤が感光可能な光を前記重合性組成物に照射して重合物層を形成する工程を含むことを特徴とする画像表示装置の製造方法に関する。
本発明(VII)は、画像表示部を有する基部と透光性の保護部とを光学用粘着シートを用いて貼り付ける工程を有する画像表示装置の製造方法であって、該光学用粘着シートが、本発明(V)に記載の光学用粘着シートであることを特徴とする画像表示装置の製造方法に関する。
本発明(VIII)は、本発明(VI)または本発明(VII)の画像表示装置の製造方法によって製造された画像表示装置に関する。
[1] 画像表示装置の画像表示部と透光性の保護部との間に介在させる重合物層を形成するための重合性組成物であって、該重合性組成物が、
(成分1)ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物、水添ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物、(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物および(ポリ)カーボネート構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種、
(成分2)炭素数6以上の炭化水素基を有する(メタ)アクリレート化合物、
(成分3)アミド結合を有するビニル基含有化合物、
(成分4)光重合開始剤
を含むことを特徴とする重合性組成物。
[2] (成分5)分子内に(メタ)アクリロイル基がなく、ラジカル重合を抑制する機能、ラジカル重合を禁止する機能および光重合性開始機能のいずれの機能も有さず、かつ炭素原子と水素原子とから構成されるか、または炭素原子、水素原子および酸素原子から構成された、25℃で液状または固体状である化合物
をさらに含む[1]に記載の重合性組成物。
[3] 前記成分5が、ポリ(α−オレフィン)液状物、エチレン−プロピレン共重合液状物、プロピレン−α−オレフィン共重合液状物、エチレン−α−オレフィン共重合液状物、液状ポリブテン、液状水添ポリブテン、液状ポリブタジエン、液状水添ポリブタジエン、液状ポリイソプレン、液状水添ポリイソプレン、液状ポリブタジエンポリオール、液状水添ポリブタジエンポリオール、液状ポリイソプレンポリオール、液状水添ポリイソプレンポリオール、水添ダイマージオール、水添石油樹脂、テルペン系水添樹脂および水添ロジンエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする[2]に記載の重合性組成物。
[4] 前記成分5が、分子内に1個以下の炭素−炭素不飽和結合を有する化合物であることを特徴とする[2]または[3]に記載の重合性組成物。
[5] (成分6)アルコール性水酸基を有する(メタ)アクリレート
をさらに含む[1]〜[4]のいずれかに記載の重合性組成物。
[6] 前記ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物が、ポリブタジエン構造単位および/またはポリイソプレン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物であることを特徴とする[1]〜[5]のいずれかに記載の重合性組成物。
[7] 前記水添ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物が、水添ポリブタジエン構造単位および/または水添ポリイソプレン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物であることを特徴とする[1]〜[6]のいずれかに記載の重合性組成物。
[8] 前記(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物が、炭素数10以上のポリオールを原料に用いて製造される(ポリ)エステルポリオールから誘導された構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物であることを特徴とする[1]〜[7]のいずれかに記載の重合性組成物。
[9] 前記(ポリ)カーボネート構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物が、炭素数10以上のポリオールを原料に用いて製造される(ポリ)カーボネートポリオールから誘導された構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物であることを特徴とする[1]〜[8]のいずれかに記載の重合性組成物。
[10] [1]〜[9]のいずれかに記載の重合性組成物を重合して得られる重合物。
[11] 画像表示装置の画像表示部と透光性の保護部との間に介在させる重合物層として使用される光学用粘着シートを製造するための重合性組成物であって、該重合性組成物が[1]〜[9]のいずれかに記載の重合性組成物であることを特徴とする重合性組成物。
[12] [11]の重合性組成物を塗布し、光重合開始剤が感光可能な光を該重合性組成物に照射して、重合させることによって得られる、厚さ10〜1000μmの重合物層を有する光学用粘着シート。
[13] 画像表示部を有する基部と、透光性の保護部と、前記基部と前記保護部との間に介在する重合物層を含む画像表示装置の製造方法であって、該方法が、[2]〜[9]のいずれかに記載の重合性組成物を、前記基部と前記保護部との間に介在させる工程、および光重合開始剤が感光可能な光を前記重合性組成物に照射して重合物層を形成する工程を含むことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
[14] 画像表示部を有する基部と透光性の保護部とを光学用粘着シートを用いて貼り付ける工程を有する画像表示装置の製造方法であって、該光学用粘着シートが、[12]に記載の光学用粘着シートであることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
[15] [13]または[14]に記載の画像表示装置の製造方法によって製造された画像表示装置。
[16] 画像表示部が液晶表示パネルであることを特徴とする[15]に記載の画像表示装置。
さらに、本発明の重合性組成物によれば、それを画像表示部と保護部との間に適用して重合させたときの体積収縮による応力を最小限に抑えることができるので、画像表示部を有する基部と、透光性の保護部との間に重合性組成物を介在させ、重合させて重合物層を形成する工程を用いて画像表示装置を製造する際に、この応力の画像表示部と保護部とに対する影響も最小限に抑えることができる。したがって、本発明の画像表示装置によれば、画像表示部および保護部において歪みがほとんど発生しない。
さらに、本発明の重合性組成物を画像表示部と保護部との間に適用して重合させた硬化物は、保護部に使用されているガラスとの密着性の大きい。
また、本発明の重合物および光学粘着シートは、その屈折率が、従来、液晶表示パネルと保護部との間に設けられていた空隙に比して画像表示部の構成パネルや保護部の構成パネルの屈折率に近く、保護部と重合物との界面や重合物と画像表示部との界面、保護部と光学粘着シートとの界面や光学粘着シートと画像表示部との界面、での光の反射が抑制される。その結果、本発明の画像表示装置によれば、表示不良のない高輝度および高コントラスト表示が可能になる。
さらに、画像表示部が液晶表示パネルである場合には、液晶材料の配向乱れ等の表示不良を確実に防止して高品位の表示を行うことができる。
さらに、本発明の画像表示装置によれば、画像表示部と保護部との間に重合物または光学粘着シートが介在するので、衝撃に強くなる。
さらに、本発明の重合物および光学粘着シートは、熱履歴を受けた場合でも、着色しにくいので、高輝度および高コントラスト表示を長時間持続させることが可能である。
加えて、本発明によれば、画像表示部と保護部との間に空隙を設けていた従来例に比して薄型の画像表示装置を提供することができる。
なお、本明細書に記載の「重合物」とは、重合性組成物を重合して得られる重合物であれば、形態等に特に制限はなく、本明細書に記載の「光学用粘着シート」も重合物に含まれることを意味する。
また、本明細書に記載の「画像表示部と透光性の保護部との間に介在させる重合物層」とは、画像表示部と透光性の保護部との間の全ての重合物層を意味し、例えば、図2の5aと5bのいずれも含まれることを意味する。
また、本明細書における「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基および/またはメタクリロイル基を意味する。
さらに、本明細書における「(ポリ)エステルポリオール」とは、1分子中に1つ以上の−COO−結合(カルボン酸エステル結合)を有しかつ2つ以上のアルコール性水酸基を有する化合物を意味し、本明細書における「(ポリ)カーボネートポリオール」とは、1分子中に1つ以上の−OCOO−結合(カーボネート結合)を有しかつ2つ以上のアルコール性水酸基を有する化合物を意味する。
また、本明細書では、本発明(I)の重合性組成物の必須原料成分である成分1の原料になり得る(ポリ)カーボネートポリオールを製造する際に、(ポリ)カーボネートポリオールの原料であるポリオール(即ち、カーボネート結合を有さないポリオール)が残存する場合には、このポリオールも(ポリ)カーボネートポリオールには含まれるものとする。加えて、本明細書では、(ポリ)カーボネートポリオール中に含まれる原料ポリオールの他に、新たに、使用する(ポリ)カーボネートポリオールの原料成分であるポリオールを加えて、本発明(I)の重合性組成物の必須成分である成分1が製造された場合、この加えられたポリオールは、(ポリ)カーボネートポリオールに含まれるものとする。
本発明(I)は、画像表示装置の画像表示部と透光性の保護部との間に介在させる重合物層を形成するための重合性組成物であって、該重合性組成物が、
(成分1)ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物、水添ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物、(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物および(ポリ)カーボネート構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種、
(成分2)炭素数6以上の炭化水素基を有する(メタ)アクリレート化合物、
(成分3)アミド結合を有するビニル基含有化合物、
(成分4)光重合開始剤
を含むことを特徴とする重合性組成物である。
本発明(I)の重合性組成物の必須成分である成分1は、ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物、水添ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物、(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物および(ポリ)カーボネート構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種である。
ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物とは、1分子中に、ポリオレフィン構造単位と(メタ)アクリロイル基を有する化合物であれば、特に制限はない。ポリオレフィン構造単位としては、ポリジエン構造単位を有する化合物が好ましく、例えば、1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、2−プロピル−1,3−ブタジエン、1,3−ヘプタジエン、6−メチル−1,3−ヘプタジエン、1,3−ヘキサジエン、5−メチル−1,3−ヘキサジエン、2,4−ヘキサジエン、2,5−ジメチル−2,4−ヘキサジエンおよび1,3−オクタジエンから選ばれる1種以上のジエンを重合させて得られるポリジエン構造単位を挙げることができる。
これらの中で好ましいものとしては、ポリブタジエン構造単位、ポリイソプレン構造単位あるいはポリ(ブタジエン−イソプレン)構造単位である。
なお、NISSO−PB TE−2000やNISSO−PB TEA−1000はNISSO−PB G−1000、G−2000(日本曹達株式会社製)等のポリブタジエンポリオール、有機ポリイソシアネート化合物およびアルコール性水酸基含有(メタ)アクリレートの反応生成物である。このように、ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物を製造するための原料として、ポリオレフィンポリオールは有用であり、これらの市販品としては、前述のポリオレフィンポリオールの市販品であるポリブタジエンポリオールであるNISSO PB G−1000、G−2000、G−3000(日本曹達株式会社製)以外に、水酸基末端液状ポリブタジエンであるPoly bd(出光興産株式会社製)、水酸基末端液状ポリイソプレンであるPoly Ip(出光興産株式会社製)、液状ポリブタジエンジオールであるKRASOL(Cray Valley社製)等をあげることができる。
まず、ポリオレフィンポリオール、有機ポリイソシアネート化合物およびアルコール性水酸基含有(メタ)アクリレートを必須原料成分に用いて、ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物を得る場合について説明する。
ポリブタジエンポリオールやポリイソプレンポリオールに代表されるポリオレフィンポリオールは、1分子中に水酸基を2個以上有するものであるが、水酸基を2〜4個有することが好ましい。また、ポリオレフィンポリオールの水酸基価は、10〜120mgKOH/gであることが好ましく、さらに好ましくは15〜100mgKOH/g、特に好ましくは20〜80mgKOH/gである。ポリオレフィンポリオール化合物の水酸基価が10mgKOH/gより小さくなると、得られる(メタ)アクリロイル基含有ポリオレフィン化合物の分子量と粘度が高くなりすぎ、ハンドリング性も悪くなり、取り扱いが困難となる傾向にある。また、ポリオレフィンポリオール化合物の水酸基価が120mgKOH/gより大きくなると、重合時の体積収縮率は大きくなりすぎたり、重合物の凝集力が高くなりすぎ、重合物の粘着性能が十分に発揮されないことが好ましいこととは言えない。
これらの中で、本発明(I)の必須成分である成分1の重合速度を考慮すると、好ましいものとしては、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−(o−フェニルフェノキシ)プロピルアクリレートである。イソシアネート基との反応性を考慮すると、2−ヒドロキシエチルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートが好ましく、最も好ましいのは、4−ヒドロキシブチルアクリレートである。
この場合には、使用されるポリオレフィンポリオールおよびこのポリオレフィンポリオール以外の使用されるポリオールを合わせたときの水酸基の総数と、有機ポリイソシアネート化合物中のイソシアナト基の総数の比が、1.0に近いと製造される化合物の平均分子量が大きくなり、1.0より小さくなるにつれてその平均分子量は小さくなる。
原料の仕込みモル比には特に制限はないが、有機ポリイソシアネート化合物中のイソシアナト基の数と、使用されるポリオレフィンポリオールおよびこのポリオレフィンポリオール以外の使用されるポリオールを合わせたときの水酸基の総数の比は、1.5:1以上であることが好ましい。
この比が1.5:1よりも小さい場合には、粘度が高くなりすぎる場合があり、好ましいこととは言えない。
ただし、この場合には、使用するポリオレフィンポリオール、このポリオレフィンポリオール以外の使用するポリオールおよびアルコール性水酸基含有(メタ)アクリレートを含む水酸基を分子中に1つ有する化合物を合わせたときの水酸基の総数と、有機ポリイソシアネート化合物中のイソシアナト基の総数の比は、2:1以下であることが好ましい。
この比が2:1よりも大きい場合には、アクリロイル基を有さない分子が多くなり、重合後の重合物の形状保持性が悪化あることがあり、好ましいこととは言えない。
ポリオレフィンポリオールは前述の通りである。
上記の原料になり得るイソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物としては、例えば、2−イソシアナトエチルアクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレート等を挙げることができる。
2−イソシアナトエチルアクリレートとしては、例えば、昭和電工株式会社製のカレンズAOI(登録商標)等を挙げることができる。
2−イソシアナトエチルメタクリレートとしては、例えば、昭和電工株式会社製のカエレンズMOI(登録商標)等を挙げることができる。
なお、ポリオレフィンポリオールの水酸基の全量をイソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物と反応させても、ポリオレフィンポリオールの水酸基の一部のみを、イソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物と反応させて、一部の水酸基を残してもいっこうにかまわない。
ポリオレフィンポリオールの水酸基の全てを、イソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物と反応させる場合には、ポリオレフィンポリオールの水酸基の総数と、使用したイソシアナト基含有(メタ)アクリレートのイソシアナト基の総数の比が1以上である必要がある。
ポリオレフィンポリオールの水酸基の一部のみを、イソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物と反応させて、一部の水酸基を残す場合には、ポリオレフィンポリオールの水酸基の総数より、使用したイソシアナト基含有(メタ)アクリレートのイソシアナト基の総数を少なく仕込む必要がある。
なお、この時イソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物と反応せずにそのまま残るポリオレフィンポリオールが存在しうるが、このポリオレフィンポリオールは、成分1には含まれないものとする。ポリオレフィンポリオールが液状ポリブタジエンポリオール、液状ポリイソプレンポリオールである場合には、成分5に含まれる。
製造方法には特に制約はないが、一般に、ポリオレフィンポリオール、重合禁止剤および必要に応じてウレタン化触媒や酸化防止剤を添加し、反応器内に投入し、撹拌を開始し、反応器内の温度を40℃〜120℃、好ましくは50℃〜100℃に昇温する。その後、イソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物を滴下投入する。滴下の間、反応器内の温度を40℃〜130℃、好ましくは50℃〜110℃に制御する。滴下終了後、撹拌を継続しながら、反応器内の温度を40℃〜120℃、好ましくは50℃〜100℃に維持し、反応を完結させる。
水添ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物とは、1分子中に、水添ポリオレフィン構造単位と(メタ)アクリロイル基を有する化合物であれば、特に制限はない。水添ポリオレフィン構造単位としては、水添ポリジエン構造単位を有する化合物が好ましく、例えば、水添1,3−ブタジエン、水添1,3−ペンタジエン、水添イソプレン、水添2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、水添2−フェニル−1,3−ブタジエン、水添2−プロピル−1,3−ブタジエン、水添1,3−ヘプタジエン、水添6−メチル−1,3−ヘプタジエン、水添1,3−ヘキサジエン、水添5−メチル−1,3−ヘキサジエン、水添2,4−ヘキサジエン、水添2,5−ジメチル−2,4−ヘキサジエンおよび水添1,3−オクタジエンから選ばれる1種以上のジエンを重合させて得られるポリジエン構造単位を挙げることができる。
これらの中で好ましいものとしては、水添ポリブタジエン構造単位、水添ポリイソプレン構造単位あるいは水添ポリ(ブタジエン−イソプレン)構造単位である。
なお、NISSO−PB TEAI−1000はNISSO−PB GI−1000(日本曹達株式会社製)等の水添ポリブタジエンポリオール、有機ポリイソシアネート化合物およびアルコール性水酸基含有(メタ)アクリレートの反応生成物である。このように、水添ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物を製造するための原料として、水添ポリオレフィンポリオールは有用であり、これらの市販品としては、ポリブタジエンポリオールであるNISSO PB GI−1000、GI−2000、GI−3000(日本曹達株式会社製)、水酸基末端液状水添ポリイソプレンであるエポール(出光興産株式会社製)等を挙げることができる。
まず、水添ポリオレフィンポリオール、有機ポリイソシアネート化合物およびアルコール性水酸基含有(メタ)アクリレートを必須原料成分に用いて、水添ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物を得る場合について説明する。
水添ポリブタジエンポリオールや水添ポリイソプレンポリオールに代表される水添ポリオレフィンポリオールは、1分子中に水酸基を2個以上有するものであるが、水酸基を2〜4個有することが好ましい。また、水添ポリオレフィンポリオールの水酸基価は、10〜120mgKOH/gであることが好ましく、さらに好ましくは15〜100mgKOH/g、特に好ましくは20〜80mgKOH/gである。水添ポリオレフィンポリオール化合物の水酸基価が10mgKOH/gより小さくなると、得られる(メタ)アクリロイル基含有水添ポリオレフィン化合物の分子量と粘度が高くなりすぎ、ハンドリング性も悪くなり、取り扱いが困難となる傾向にある。また、水添ポリオレフィンポリオール化合物の水酸基価が120mgKOH/gより大きくなると、重合時の体積収縮率は大きくなりすぎたり、重合物の凝集力が高くなりすぎ、重合物の粘着性能が十分に発揮されないことが好ましいこととは言えない。
この場合には、使用される水添ポリオレフィンポリオールおよびこの水添ポリオレフィンポリオール以外の使用されるポリオールを合わせたときの水酸基の総数と、有機ポリイソシアネート化合物中のイソシアナト基の総数の比が、1.0に近いと製造される化合物の平均分子量が大きくなり、1.0より小さくなるにつれてその平均分子量は小さくなる。
原料の仕込みモル比には特に制限はないが、有機ポリイソシアネート化合物中のイソシアナト基の数と、使用される水添ポリオレフィンポリオールおよびこの水添ポリオレフィンポリオール以外の使用されるポリオールを合わせたときの水酸基の総数の比は、1.5:1以上であることが好ましい。
この比が1.5:1よりも小さい場合には、粘度が高くなりすぎる場合があり、好ましいこととは言えない。
ただし、この場合には、使用する水添ポリオレフィンポリオール、この水添ポリオレフィンポリオール以外の使用するポリオールおよびアルコール性水酸基含有(メタ)アクリレートを含む水酸基を分子中に1つ有する化合物を合わせたときの水酸基の総数と、有機ポリイソシアネート化合物中のイソシアナト基の総数の比は、2:1以下であることが好ましい。
この比が2:1よりも大きい場合には、アクリロイル基を有さない分子が多くなり、重合後の重合物の形状保持性が悪化あることがあり、好ましいこととは言えない。
水添ポリオレフィンポリオールは前述の通りである。
上記の原料になり得るイソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物としては、例えば、2−イソシアナトエチルアクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレート等を挙げることができる。
2−イソシアナトエチルアクリレートとしては、例えば、昭和電工株式会社製のカレンズAOI(登録商標)等を挙げることができる。
2−イソシアナトエチルメタクリレートとしては、例えば、昭和電工株式会社製のカエレンズMOI(登録商標)等を挙げることができる。
なお、水添ポリオレフィンポリオールの水酸基の全量をイソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物と反応させても、水添ポリオレフィンポリオールの水酸基の一部のみを、イソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物と反応させて、一部の水酸基を残してもいっこうにかまわない。
水添ポリオレフィンポリオールの水酸基の全量を、イソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物と反応させる場合には、水添ポリオレフィンポリオールの水酸基の総数と、使用したイソシアナト基含有(メタ)アクリレートのイソシアナト基の総数の比が1以上である必要がある。
水添ポリオレフィンポリオールの水酸基の一部のみを、イソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物と反応させて、一部の水酸基を残す場合には、水添ポリオレフィンポリオールの水酸基の総数より、使用したイソシアナト基含有(メタ)アクリレートのイソシアナト基の総数を少なく仕込む必要がある。
なお、この時イソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物と反応せずにそのまま残る水添ポリオレフィンポリオールが存在しうるが、この水添ポリオレフィンポリオールは、成分1には含まれないものとする。水添ポリオレフィンポリオールが液状水添ポリブタジエンポリオール、液状水添ポリイソプレンポリオールである場合には、成分5に含まれる。
製造方法には特に制約はないが、一般に、水添ポリオレフィンポリオール、重合禁止剤および必要に応じてウレタン化触媒や酸化防止剤を添加し、反応器内に投入し、撹拌を開始し、反応器内の温度を40℃〜120℃、好ましくは50℃〜100℃に昇温する。その後、イソシアナト基を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物を滴下投入する。滴下の間、反応器内の温度を40℃〜130℃、好ましくは50℃〜110℃に制御する。滴下終了後、撹拌を継続しながら、反応器内の温度を40℃〜120℃、好ましくは50℃〜100℃に維持し、反応を完結させる。
一般に、(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物の原料には、(ポリ)エステルポリオールが、また、(ポリ)カーボネート構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物の原料には、(ポリ)カーボネートポリオールが使用される。
(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物の原料になり得る(ポリ)エステルポリオールとしては、例えば、鎖状の炭化水素鎖を有するポリカルボン酸から誘導される構造単位と鎖状の炭化水素鎖を有するポリオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)エステルポリオール、脂環構造含有の炭化水素鎖を有するポリカルボン酸から誘導される構造単位と鎖状の炭化水素鎖を有するポリオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)エステルポリオール、鎖状の炭化水素鎖を有するポリカルボン酸から誘導される構造単位と脂環構造含有の炭化水素鎖を有するポリオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)エステルポリオール、脂環構造含有の炭化水素鎖を有するポリカルボン酸から誘導される構造単位と脂環構造含有の炭化水素鎖を有するポリオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)エステルポリオール、芳香環構造含有の炭化水素鎖を有するポリカルボン酸から誘導される構造単位と鎖状の炭化水素鎖を有するポリオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)エステルポリオール、芳香環構造含有の炭化水素鎖を有するポリカルボン酸から誘導される構造単位と脂環構造含有の炭化水素鎖を有するポリオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)エステルポリオール、鎖状の炭化水素鎖を有するポリカルボン酸から誘導される構造単位と芳香環構造含有の炭化水素鎖を有するポリオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)エステルポリオール、脂環構造含有の炭化水素鎖を有するポリカルボン酸から誘導される構造単位と芳香環構造含有の炭化水素鎖を有するポリオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)エステルポリオール等を挙げることができる。
炭素数8以上のポリオールとしては、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、2−メチル−1,1−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,10−デカジオール、1,12−トデカンジオール、ダイマージオール、水添ダイマージオール等を挙げることができる。
これらの炭素数8以上のポリオールの中で、より好ましいものは、炭素数10以上のポリオールであり、具体的には、1,10−デカジオール、1,12−トデカンジオール、ダイマージオール、水添ダイマージオール等を挙げることができ、これらの中で最も好ましいものは、水添ダイマージオールである。
これらのポリカルボン酸としては、1,9−ノナンニ酸、セバシン酸、1,12−ドデカンニ酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸等を挙げることができる。
カルボン酸構造(−COOH)中の炭素を除いた炭素数が7個以上であるポリカルボン酸の中で、特に好ましいものは、セバシン酸、1,12−ドデカンニ酸、水添ダイマー酸である。
得られるダイマー酸は、通常、二重結合の結合部位や異性化によって、構造が異なるダイマー酸の混合物であり、分離して使用しても良いが、そのまま使用できる。さらに、得られるダイマー酸は、少量のモノマー酸(例えば3重量%以下、特に1重量%以下)やトリマー酸以上のポリマー酸等(例えば3重量%以下、特に1重量%以下)を含有していても良い。
例えば、式(7)および式(8)で表される構造の化合物を主成分とする水添ダイマー酸を還元して水添ダイマージオールを製造した場合には、水添ダイマージオールの主成分の構造は、以下の式(9)および式(10)で表される構造である。
上記エステル化反応は、水を除去するので、150〜250℃程度の反応温度で反応を行うことが一般的である。反応時の圧力は、常圧または減圧条件下で反応することが一般的である。
上記エステル交換反応は、アルコールを除去するので、120〜230℃程度の反応温度で反応を行うことが一般的である。反応時の圧力は、常圧または減圧条件下で反応することが一般的である。
即ち、(ポリ)エステルポリオール中に、8質量%の原料ポリオールが残存している場合、このポリオールも(ポリ)エステルポリオールに含まれることを意味する。
また、本明細書では、(ポリ)エステルポリオー中に含まれる原料ポリオールの他に、新たに(ポリ)エステルポリオール中に含まれる原料ポリオールと同一構造のポリオールを加えて、(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物が製造された場合、この加えられたポリオールは、例え−COO−結合を有さないポリオールであっても、(ポリ)エステルポリオールに含まれるものとする。
即ち、(ポリ)エステルポリオールの原料ポリオール成分に水添ダイマージオールを使用して、(ポリ)エステルポリオールを合成した際に、合成品100質量部中に8質量部の原料である水添ダイマージオールが残存し、さらに、水添ダイマージオール5質量部を加えて、(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物が製造された場合、残存した原料水添ダイマージオール、およびその後加えた水添ダイマージオールもともに(ポリ)エステルポリオールに含まれることを意味する。
この(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物の原料として、(ポリ)エステルポリオールの原料になり得るポリオールが使用される場合、(ポリ)エステルポリオール100質量部に対して、30質量部以下であることが望ましく、好ましくは、25質量部以下である。
(ポリ)カーボネート構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物の原料になり得る(ポリ)カーボネートポリオールとしては、例えば、鎖状の炭化水素鎖を有するポリオールを原料に用いて製造される(ポリ)カーボネートポリオール、脂環構造含有の炭化水素鎖を有するポリオールを原料に用いて製造される(ポリ)カーボネートポリオール、芳香環構造含有の炭化水素鎖を有するポリオールを原料に用いて製造される(ポリ)カーボネートポリオール等を挙げることができる。
炭素数8以上のポリオールとしては、(ポリ)エステルポリオールの原料となり得る炭素数8以上のポリオールとして前に列記したものを同様に用いることができる。
上記エステル交換反応は、アルコールを除去するので、80〜230℃程度の反応温度で反応を行うことが一般的である。反応時の圧力は、常圧または減圧条件下で反応することが一般的である。
上記の反応は、100℃以下の反応温度で反応を行うことが一般的であり、塩酸が発生するので、塩基を用いて塩酸をトラップすることが一般的である。
即ち、(ポリ)カーボネートポリオール中に、原料であるポリオールが8質量%残存している場合、この残存ポリオールは(ポリ)エステルポリオールには含まれることを意味する。
また、本明細書では、(ポリ)カーボネートポリオール中に含まれる原料ポリオールの他に、新たに(ポリ)カーボネートポリオール中に含まれる原料ポリオールと同一構造のポリオールを加えて、(ポリ)カーボネート構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物が製造された場合、この加えられたポリオールは、例えカーボネート結合を有さないポリオールであっても、(ポリ)カーボネートポリオールに含まれるものとする。
即ち、(ポリ)カーボネートポリオールの原料ポリオール成分に水添ダイマージオールを使用して、(ポリ)カーボネートポリオールを合成した際に、合成品100質量部中に8質量部の原料である水添ダイマージオールが残存し、さらに、水添ダイマージオール5質量部を加えて、(ポリ)カーボネート構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物が製造された場合、残存した原料水添ダイマージオール、およびその後加えた水添ダイマージオールともに(ポリ)カーボネートポリオールに含まれることを意味する。
即ち、(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物は、炭素数8以上のポリオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)エステルポリオールから誘導された構造単位を有する(メタ)アクロイル基含有化合物であることが好ましく、炭素数10以上のポリオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)エステルポリオールから誘導された構造単位を有する(メタ)アクロイル基含有化合物であることがさら好ましく、水添ダイマージオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)エステルポリオールから誘導された構造単位を有する(メタ)アクロイル基含有化合物であることが最も好ましいことを意味し、(ポリ)カーボネート構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物は、炭素数8以上のポリオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)カーボネートポリオールから誘導された構造単位を有する(メタ)アクロイル基含有化合物であることが好ましく、炭素数10以上のポリオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)カーボネートポリオールから誘導された構造単位を有する(メタ)アクロイル基含有化合物であることがさら好ましく、水添ダイマージオールから誘導される構造単位を有する(ポリ)カーボネートポリオールから誘導された構造単位を有する(メタ)アクロイル基含有化合物であることが最も好ましいことを意味する。
(ポリ)エステルポリオールおよび/または(ポリ)カーボネートポリオールと、(メタ)アクリル酸またはアルキル(メタ)アクリレートとの反応によって製造される(メタ)アクリロイル基含有化合物は、(ポリ)エステルポリオールおよび/または(ポリ)カーボネートポリオールと(メタ)アクリル酸を、エステル化触媒の存在下で縮合反応を行うことによって製造することができる。
上記エステル化反応は、重合禁止剤および触媒の存在下、100〜130℃程度の反応温度で反応を行いながら、水を除去するのが一般的である。反応時の圧力は、常圧または減圧条件下で反応することが一般的である。
この反応を行う際、(ポリ)エステルポリオールや(ポリ)カーボネートポリオールを含むポリオールの水酸基の総数と(メタ)アクリル酸の総数の仕込み比は、4:3〜3:1の範囲であることが好ましく、より好ましくは、3:2〜5:2の範囲である。この仕込み比が、4:3より小さくなると、反応を終了させる(即ち、(メタ)アクリル酸が完全に消費される)のに、多くの時間が掛かるようになり、反応中に、ラジカル重合を起こしてしまう可能性があり、好ましいこととは言えない。また、この仕込み比が3:1より大きくなると、(ポリ)エステルポリオールや(ポリ)カーボネートポリオールを含むポリオールの末端が(メタ)アクリレートになる割合が少なくなりすぎ、その結果、本発明(I)の重合性組成物を光重合する際に、光感度が悪くなる可能性があり、好ましいことは言えない。
上記エステル交換反応は、重合禁止剤やエステル交換触媒の存在下で、80〜130℃程度の反応温度で反応を行い、発生するアルコールを除去することが一般的である。反応時の圧力は、常圧または減圧条件下で反応することが一般的である。
この反応を行う際、(ポリ)エステルポリオールや(ポリ)カーボネートポリオールを含むポリオールの水酸基の総数とアルキル(メタ)アクリレートの総数の仕込み比は、4:3〜3:1の範囲であることが好ましく、より好ましくは、3:2〜5:2の範囲である。この仕込み比が、4:3より小さくなると、反応を終了させる(即ち、アルキル(メタ)アクリレートが完全に消費される)のに、多くの時間が掛かるようになり、反応中に、ラジカル重合を起こしてしまう可能性があり、好ましいこととは言えない。また、この仕込み比が3:1より大きくなると、(ポリ)エステルポリオールや(ポリ)カーボネートポリオールを含むポリオールの末端が(メタ)アクリレートになる割合が少なくなりすぎ、その結果、本発明(I)の重合性組成物を光重合する際に、光感度が悪くなる可能性があり、好ましいことは言えない。
(ポリ)エステルポリオールおよび/または(ポリ)カーボネートポリオールを原料成分として用いて合成されたウレタン(メタ)アクリレートは、一般に、以下の2つの方法の何れかによって合成される。
1つ目の方法は、(ポリ)エステルポリオールおよび/または(ポリ)カーボネートポリオールを含むポリオール成分、有機ポリイソシアネート化合物およびアルコール性水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法である。
2つ目の方法は、(ポリ)エステルポリオールおよび/または(ポリ)カーボネートポリオールを含むポリオール成分とイソシアナト基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法である。
(ポリ)エステルポリオールおよび/または(ポリ)カーボネートポリオールを含むポリオール成分は、(ポリ)エステルポリオールと(ポリ)カーボネートポリオールのいずれか一方または両方を含む1種以上のポリオールであればよい。
有機ポリイソシアネート化合物は、ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物の製造に用いられる有機ポリイソシアネート化合物として前に列記したものを同様に用いることができる。
アルコール性水酸基含有(メタ)アクリレートは、ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物の製造に用いられるアルコール性水酸基含有(メタ)アクリレートとして前に列記したものを同様に用いることができる。
この場合には、(ポリ)エステルポリオールの使用数、(ポリ)カーボネートポリオールの使用数およびこの(ポリ)エステルポリオールや(ポリ)カーボネートポリオール以外のポリオールの使用数を合わせたときの水酸基の総数と、有機ポリイソシアネート化合物中のイソシアナト基の総数の比が、1.0に近いと分子量が大きくなり、1.0からずれて小さくなると分子量は小さくなる。
原料の仕込みモル比には特に制限はないが、有機ポリイソシアネート化合物中のイソシアナト基の数と、(ポリ)エステルポリオールの使用数、(ポリ)カーボネートポリオールの使用数およびこの(ポリ)エステルポリオールや(ポリ)カーボネートポリオール以外のポリオールの使用数を合わせたときの水酸基の総数の比は、1.5:1以上であることが好ましい。
この比が1.5:1よりも小さい場合には、粘度が高くなりすぎる場合があり、好ましいこととは言えない。
ただし、この場合には、(ポリ)エステルポリオールの使用数、(ポリ)カーボネートポリオールの使用数、このポリエステルポリオールや(ポリ)カーボネートポリオール以外のポリオールの使用数およびアルコール性水酸基含有(メタ)アクリレートを含むアルコール性水酸基を分子中に1つ有する化合物の使用数を合わせたときの水酸基の総数と、有機ポリイソシアネート化合物中のイソシアナト基の総数の比は、2:1以下であることが好ましい。
この比が2:1よりも大きい場合には、(メタ)アクリロイル基を有さない分子が多くなり、重合後の重合物の形状保持性が悪化あることがあり、好ましいこととは言えない。
2つ目方法は、(ポリ)エステルポリオールおよび/または(ポリ)カーボネートポリオールを含むポリオール成分とイソシアナト基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法である。
前述のように、(ポリ)エステルポリオールおよび/または(ポリ)カーボネートポリオールを含むポリオール成分は、(ポリ)エステルポリオールと(ポリ)カーボネートポリオールのいずれか一方または両方を含む1種以上のポリオールであればよい。
イソシアナト基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−イソシアナトエチルアクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレート等を挙げることができる。
(ポリ)エステルポリオールおよび/または(ポリ)カーボネートポリオールを含むポリオール成分の水酸基の全てをイソシアナト基含有(メタ)アクリレートと反応させる場合には、(ポリ)エステルポリオールの使用数、(ポリ)カーボネートポリオールの使用数、この(ポリ)エステルポリオールや(ポリ)カーボネートポリオール以外のポリオールの使用数を合わせたときの水酸基の総数と、使用したイソシアナト基含有(メタ)アクリレートのイソシアナト基の総数の比が1以上である必要がある。
(ポリ)エステルポリオールおよび/または(ポリ)カーボネートポリオールを含むポリオール成分の水酸基の一部のみを、イソシアナト基含有(メタ)アクリレートと反応させて、一部の水酸基を残す場合には、(ポリ)エステルポリオールの使用数、(ポリ)カーボネートポリオールの使用数、この(ポリ)エステルポリオールや(ポリ)カーボネートポリオール以外のポリオールの使用数を合わせたときの水酸基の総数より、使用したイソシアナト基含有(メタ)アクリレートのイソシアナト基の総数を少なく仕込む必要がある。
本発明(I)における成分1の使用量が、本発明(I)の必須成分である成分1、成分2および成分3を合わせた総量に対して20質量%未満であると、本発明(I)の重合性組成物を重合して得られる重合物の塗膜強度が低下する場合があったり、あるいは重合性組成物を重合して得られる重合物の誘電率が高くなる場合があり、好ましいこととは言えない。また、本発明(I)における成分1の使用量が、本発明(I)の必須成分である成分1、成分2および成分3を合わせた総量に対して80質量%より多い場合には、本発明(I)の重合性組成物の粘度が高くなる場合があり、好ましくない。
本発明(I)の重合性組成物の必須成分である成分2は、炭素数6以上の炭化水素基を有する(メタ)アクリレート化合物である。
成分2は、アルコール性水酸基を含まないことが好ましい。
本発明(I)の重合性組成物の必須成分である成分3は、アミド結合を有するビニル基含有化合物である。
成分3は、後述の本発明(III)の重合物あるいは本発明(V)の光学用粘着シートのガラス等の透光性の保護部に使用される材料との密着性を向上させ、さらに、高温多湿条件下での、本発明(III)の重合物あるいは本発明(V)の光学用粘着シートの透明性を確保するために用いられる。
成分3のアミド結合を有するビニル基含有化合物は、分子中にアミド結合とビニル基を有する化合物であれば、特に制限はない。
アミド結合を有するビニル基含有化合物は、透光性の保護部の使用されるガラスとの密着性を大きくする効果を有する。
これらの中で好ましいものとしては、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−アクリロイルモリホリン、N−tert−ブチルアクリルアミド、N−tert−ブチルアクリルアミド、N−エトキシメチルアクリルアミド、N−n−ブトキシメチルアクリルアミド、N−イソブトキシメチルアクリルアミド、N−ビニル−ピロリドンであり、さらに好ましくは、N−アクリロイルモリホリン、N−エトキシメチルアクリルアミド、N−n−ブトキシメチルアクリルアミド、N−イソブトキシメチルアクリルアミドである。
本発明(I)の重合性組成物の必須成分である成分4は、光重合開始剤である。
成分4の光重合開始剤は、近赤外線、可視光線、紫外線等の光の照射により、ラジカル重合の開始に寄与するラジカルを発生する化合物であれば、特に制限はない。
本発明(II)は、本発明(I)の重合性組成物であって、さらに、
(成分5)分子内に(メタ)アクリロイル基がなく、ラジカル重合を抑制する機能、ラジカル重合を禁止する機能および光重合性開始機能のいずれの機能も有さず、かつ炭素原子と水素原子とから構成されるか、または炭素原子、水素原子および酸素原子から構成された、25℃で液状または固体状である化合物
を含む重合性組成物である。
即ち、本発明(II)は、画像表示装置の画像表示部と透光性の保護部との間に介在させる重合物層を形成するための重合性組成物であって、該重合性組成物が、
(成分1)ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物、水添ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物、(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物および(ポリ)カーボネート構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種、
(成分2)炭素数6以上の炭化水素基を有する(メタ)アクリレート化合物、
(成分3)アミド結合を有するビニル基含有化合物、
(成分4)光重合開始剤、および
(成分5)分子内に(メタ)アクリロイル基がなく、ラジカル重合を抑制する機能、ラジカル重合を禁止する機能および光重合性開始機能のいずれの機能も有さず、かつ炭素原子と水素原子とから構成されるか、または炭素原子、水素原子および酸素原子から構成された、25℃で液状または固体状である化合物
を含むことを特徴とする重合性組成物である。
成分5は、分子内に(メタ)アクリロイル基がなく、ラジカル重合を抑制する機能、ラジカル重合を禁止する機能および光重合性開始機能のいずれの機能も有さず、かつ炭素原子と水素原子のみから構成されるか、または炭素原子、水素原子および酸素原子のみから構成された、25℃で液状または固体状である化合物であることが好ましい。
本発明(II)における成分1の使用量が、本発明(II)の必須成分である成分1、成分2、成分3および成分5を合わせた総量に対して7質量%未満であると、本発明(II)の重合性組成物を重合して得られる重合物の塗膜強度が低下する場合があったり、あるいは重合性組成物を重合して得られる重合物の誘電率が高くなる場合があり、好ましいこととは言えない。また、本発明(II)における成分1の使用量が、本発明(II)の必須成分である成分1、成分2、成分3および成分5を合わせた総量に対して70質量%より多い場合には、本発明(II)の重合性組成物の粘度が高くなる場合があり、好ましくない。
本発明(II)の重合性組成物の必須成分である成分5は、分子内に(メタ)アクリロイル基がなく、ラジカル重合を抑制する機能、ラジカル重合を禁止する機能および光重合性開始機能のいずれの機能も有さず、かつ炭素原子と水素原子とから構成されるか、または炭素原子、水素原子および酸素原子から構成された、25℃で液状または固体状である化合物であれば、特に制限はないが、30℃で、成分1〜成分5を必須成分とする本発明(II)の重合性組成物の均一性を損なわない化合物であることが好ましい。
成分5として用いられる、25℃で液状である化合物としては、例えば、ポリ(α−オレフィン)液状物、エチレン−プロピレン共重合液状物、プロピレン−α−オレフィン共重合液状物、エチレン−α−オレフィン共重合液状物、液状ポリブテン、液状水添ポリブテン、液状ポリブタジエン、液状水添ポリブタジエン、液状ポリイソプレン、液状水添ポリイソプレン、液状ポリブタジエンポリオール、液状水添ポリブタジエンポリオール、液状ポリイソプレンポリオール、液状水添ポリイソプレンポリオール、水添ダイマージオール等を挙げることができる。
水添ダイマージオールの市販品としては、例えば、PRIPOL(登録商標)2033等(クローダ社製)やSovermol(登録商標)908(コグニス社製)を挙げることができる。
成分5として用いられる、25℃で固体である化合物としては、分子内に炭素−炭素不飽和結合を有さない化合物であることが好ましい。
このような化合物としては、25℃で固体のエポキシ樹脂、25℃で固体のポリエステル樹脂、25℃で固体のポリオール樹脂、水添石油樹脂、テルペン系水添樹脂、水添ロジンエステル等を挙げることができる。
これらの中で、好ましいものとしては、水添石油樹脂、テルペン系水添樹脂、水添ロジンエステルを挙げることができる。
さらに好ましくは、25℃で液状であり、さらに分子内に1個以下の炭素−炭素不飽和結合を有する化合物と、25℃で固体であり、分子内に炭素−炭素不飽和結合を有さない化合物を併用することである。
成分5において、25℃で液状である化合物と、25℃で固体である化合物を併用する場合の好ましい併用割合は、質量比で、90:10〜10:90であり、さらに好ましくは、80:20〜20:80である。
(成分6)アルコール性水酸基を有する(メタ)アクリレート。
ただし、成分6は、成分2以外の化合物である。
上記成分6は、アルコール性水酸基を有する(メタ)アクリレートであれば、特に制限はない。
本発明(I)の重合性組成物あるいは本発明(II)の重合性組成物に使用した場合に相溶性を考慮すると、これらの中で好ましいものとしては、2−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−(o−フェニルフェノキシ)プロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレートであり、さらに好ましいのは、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレートであり、最も好ましいのは、2−ヒドロキシプロピルメタクリレートである。
なお、本明細書に記載の粘度は、25℃で粘度5000mPa・s以下の粘度の組成物に関しては、コーン/プレート型粘度計(Brookfield社製、型式:DV−II+Pro、スピンドルの型番:CPE−42)を用いて、温度25.0℃、回転数5rpmの条件で測定した値である。
25℃における、本発明(I)の重合性組成物や本発明(II)の重合性組成物の粘度が1000mPa・s以下にすると、本発明(I)の重合性組成物や本発明(II)の重合性組成物をディスペンサーを用いた線引き塗布法で塗布する場合には、塗布後、液の広がりが容易になり、その結果、必要箇所に均一の厚みで該組成物がいきわたることが容易になり、さらに、気泡の巻き込みが抑制されやすくなる。
これらは単独でも、あるいは2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
本発明(I)の重合性組成物や本発明(II)の重合性組成物の総量に対し、重合禁止剤が0.01質量%未満の場合には、重合禁止能の不足により、配合物の保存安定性が不足することがあり、好ましいこととはいえない。また、本発明(I)の重合性組成物や本発明(II)の重合性組成物の総量に対し、重合禁止剤の量が5質量%より多い場合には、耐熱保存時の着色で色が濃くなったり、重合時の重合速度が低下する場合があり好ましいこととはいえない。
本発明(I)の重合性組成物や本発明(II)の重合性組成物の総量に対し、酸化防止剤が0.01質量%未満の場合には、添加効果(即ち、酸化防止効果)が発現されない場合があり、好ましいこととはいえない。また、本発明(I)の重合性組成物や本発明(II)の重合性組成物の総量に対し、重合禁止剤の量が5質量%より多い場合には、後述の本発明(III)の重合物あるいは後述の本発明(V)の光学用粘着シートから、酸化防止剤が析出したり、ブリードする場合があり、好ましいこととはいえない。
本発明(III)は、本発明(I)または本発明(II)の重合性組成物を重合して得られる重合物である。
本発明(III)の重合物は、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、無電極ランプ、LED等を光源として、光重合開始剤が感光可能な光を、ガラスやプラスチックの基材を介して照射して、重合性組成物を重合することにより得られるものである。
なお、本明細書に記載の引張弾性率は、500mm/minの引張速度で試験を行ったときの値である。
本発明(IV)は、画像表示装置の画像表示部と透光性の保護部との間に介在させる重合物層として使用される光学用粘着シートを製造するための重合性組成物であって、該重合性組成物が、本発明(I)または本発明(II)の重合性組成物であることを特徴とする重合性組成物である。
本発明(V)は、本発明(IV)の重合性組成物を塗布し、光重合開始剤が感光可能な光を該重合性組成物に照射して、重合させることによって得られる、厚さ10〜1000μmの重合物層を有する光学用粘着シートである。
本発明(V)の光学用粘着シートは、シートの両面が粘着面(粘着剤層表面)となっている両面粘着シートであってもよいし、シートの片面のみが粘着面(粘着剤層表面)となっている片面粘着シートであってもよい。中でも、2つの部材同士を貼り合わせる観点からは、両面粘着シートであることが好ましい。なお、本明細書において、「粘着シート」という場合には、テープ状のもの、即ち、「粘着テープ」も含まれるものとする。
本発明(V)の光学用粘着シートの重合物層の形成方法は、公知あるいは慣用の重合物層の形成方法を用いることが可能であり、特に限定されないが、本発明の重合性組成物のようなアクリロイル基を有する重合性組成物を重合させて、光学用粘着シートの重合物層を形成させる場合には、例えば、以下の(1)〜(3)などの方法が挙げることができる。
(1)光重合開始剤を含むアクリロイル基有する重合性組成物に、必要に応じて添加剤を含む組成物を、基材またはセパレータ(剥離ライナー)上に塗布(塗工)し、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、無電極ランプ、LED等の光源を用いて、光重合開始剤が感光可能な光を照射して、該組成物を重合することにより重合物層を形成する。
(2)光重合開始剤を含むアクリロイル基有する重合性組成物に、さらに溶剤、必要に応じて添加剤を含む組成物(溶液)を、基材またはセパレータ(剥離ライナー)上に塗布(塗工)し、乾燥および低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、無電極ランプ、LED等の光源を用いて、光重合開始剤が感光可能な光を照射して、該組成物を重合することにより重合物層を形成する。
(3)上記(1)で形成した重合物層をさらに乾燥させる。
本発明(V)の光学用粘着シートが基材を有する場合、基材としては、特に制限されないが、プラスチックフィルム、反射防止(AR)フィルム、偏光板、位相差板などの各種光学フィルムが挙げられる。上記プラスチックフィルムなどの素材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、商品名「アートン(環状オレフィン系ポリマー;JSR株式会社製)」、商品名「ゼオノア(環状オレフィン系ポリマー;日本ゼオン株式会社製)」等の環状オレフィン系ポリマーなどのプラスチック材料が挙げられる。なお、プラスチック材料は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。また、上記の「基材」とは、光学用粘着シートを被着体(光学部材等)に使用(貼付)する際には、粘着剤層とともに被着体に貼付される部分である。粘着シートの使用時(貼付時)に剥離されるセパレータ(剥離ライナー)は「基材」には含まない。
また、本発明(V)の光学用粘着シートが、他の粘着剤層を有する場合、他の粘着剤層としては、特に制限されず、例えば、ウレタン系粘着剤、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、エポキシ系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、フッ素系粘着剤などの公知の粘着剤から形成された公知慣用の粘着剤層が挙げられる。上記粘着剤は単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明(V)の光学用粘着シートの粘着剤層表面(粘着面)は、使用時まではセパレータ(剥離ライナー)により保護されていてもよい。なお、本発明の光学用粘着シートが両面粘着シートである場合、各粘着面は、2枚のセパレータによりそれぞれ保護されていてもよいし、両面が剥離面となっているセパレータ1枚により、ロール状に巻回される形態で保護されていてもよい。セパレータは粘着剤層の保護材として用いられており、被着体に貼付する際に剥がされる。また、本発明の粘着シートが基材レス粘着シートの場合には、セパレータは粘着層の支持体の役割も担う。なお、セパレータは必ずしも設けられていなくてもよい。上記セパレータとしては、慣用の剥離紙などを使用でき、特に限定されないが、例えば、剥離処理層を有する基材、フッ素ポリマーからなる低接着性基材や無極性ポリマーからなる低接着性基材などを用いることができる。上記剥離処理層を有する基材としては、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離処理剤により表面処理されたプラスチックフィルムや紙等が挙げられる。上記フッ素ポリマーからなる低接着性基材におけるフッ素系ポリマーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体等が挙げられる。また、上記無極性ポリマーとしては、例えば、オレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)等が挙げられる。なお、セパレータは公知乃至慣用の方法により形成することができる。また、セパレータの厚さ等も特に制限されない。
本発明(VI)は、画像表示部を有する基部と、透光性の保護部と、前記基部と前記保護部との間に介在する重合物層を含む画像表示装置の製造方法であって、該方法が、本発明(II)の重合性組成物を、前記基部と前記保護部との間に介在させる工程、および光重合開始剤が感光可能な光を前記重合性組成物に照射して重合物層を形成する工程を含むことを特徴とする画像表示装置の製造方法である。
なお、本明細書に記載の「前記基部と前記保護部との間」とは、画像表示部を有する基部と透光性の保護部との間の全て部分を意味し、例えば、図2の5aと5bのいずれの場所も「前記基部と前記保護部との間」という表現に含まれることを意味する。
例えば、図1、図2および図4は、本発明に係る画像表示装置の一実施形態の要部を示す断面図である。
図1、図2および図4に示すように、本実施の形態の表示装置1は、図示しない駆動回路に接続され、所定の画像表示を行う画像表示部2と、この画像表示部2に所定の距離をおいて近接対向配置された透光性の保護部3とを有している。
なお、本明細書に記載の「画像表示装置」としては、画像を表示する装置であれば、特に限定されるものではなく、種々のものに適用することができる。例えば、携帯電話、携帯ゲ−ム機器等の液晶表示装置あるいは有機EL表示装置があげられる。本実施形態の画像表示部2は、液晶表示装置の液晶表示パネルである。
なお、画像表示部2が液晶表示パネルである場合には、図2あるいは図4に示すように、その表面に偏光板6a、6bが設けられている。
そして、画像表示部(液晶表示パネル)2のスペーサ4上に保護部3を配置し、画像表示部(液晶表示パネル)2と保護部3との間の空隙に、本発明(II)の重合性組成物を隙間なく充填する。
その後、保護部3を介して、本発明(II)の重合性組成物に対して、本発明(II)の重合性組成物の必須成分である成分4が感光可能な光を照射することにより、本発明(II)の重合性組成物を重合させる。これにより、目的とする画像表示装置1を得る。
この画像表示装置1によれば、重合物層5と保護部3との屈折率が同等であるため、輝度やコントラストを高めて視認性を向上させることができる。
本発明(VII)は、画像表示部を有する基部と透光性の保護部とを光学用粘着シートを用いて貼り付ける工程を有する画像表示装置の製造方法であって、該光学用粘着シートが、本発明(V)の光学用粘着シートであることを特徴とする画像表示装置の製造方法である。
なお、本明細書に記載の「画像表示部を有する基部と透光性の保護部とを光学用粘着シートを用いて貼り付ける」とは、画像表示部を有する基部と透光性の保護部との間のいすれの部分を貼り付けても、「画像表示部を有する基部と透光性の保護部とを光学用粘着シートを用いて貼り付ける」という表現に含まれることを意味し、例えば、図2の5aと5bのどちらに粘着シートを用いて貼り付けても、「画像表示部を有する基部と透光性の保護部とを光学用粘着シートを用いて貼り付ける」という表現に含まれることを意味する。
本発明(V)の光学用粘着シートを、第1の基材であるタッチセンサー一体型保護部のタッチセンサー搭載面側で隣接させて配置する工程と、第2の基材である偏光板付きの表示部の表面を本発明(V)の光学用粘着シートと隣接させて配置する工程と、本発明(V)の光学用粘着シートを加熱および/または加圧して段差または隆起に追従させる工程と、さらに、必要に応じて本発明(V)の光学用粘着シートに光重合開始剤が感光可能な光を照射する工程を含む方法によって製造することができる。これらの工程は様々な順序で行うことができる。
本発明(VIII)は、本発明(VI)または本発明(VII)の画像表示装置の製造方法によって製造された画像表示装置である。
本発明(VIII)の画像表示装置は、表示装置の本体が光学ガラスから形成されている場合、一般的にその屈折率(nD)は、1.49〜1.52となる。なお、屈折率(nD)が、1.55程度の強化ガラスも存在する。
保護部3がアクリル樹脂から形成されている場合には、一般的にその屈折率(nD)は1.49〜1.51となる。
保護部3は、表示部2の周縁部に設けられたスペーサ4を介して表示部2上に設けられている。このスペーサ4の厚さは0.05〜1.5mm程度であり、これにより画像表示部2と保護部3との表面間距離が1mm程度に保持される。
また、保護部3の周縁部には、輝度およびコントラストを向上させるため、図示しない枠状の遮光部が設けられている。
画像表示部2と保護部3との間には、重合物層5a、5bが介在している。本発明(VI)の画像表示装置の製造方法によって製造された画像表示装置の場合には、この重合物層5aや重合物層5bには、本発明(III)の重合物が介在するため、可視光領域の透過率が90%以上になる。ここで、重合物層5aや重合物層5bの厚みは10〜2000μmとなるようにすることが好ましい。さらに好ましくは、20〜1700μmであり、特に好ましくは、30〜1300μmである。
また、本発明(III)の重合物を重合物層5bに用いる場合には、これらの重合物の誘電率が低いので、重合物層5bの厚みを薄くすることができる。
画像表示部2と保護部3との間には、重合物層5a、5bが介在している。本発明(VII)の画像表示装置の製造方法によって製造された画像表示装置の場合には、この重合物層5aや重合物層5bには、本発明(V)の光学用粘着シートが介在するため、可視光領域の透過率が90%以上になる。ここで、重合物層5aや重合物層5bの厚みは10〜1000μmとなるようにすることが好ましい。さらに好ましくは、20〜700μmであり、特に好ましくは、30〜500μmである。
また、重合物層5aや重合物層5bには、本発明(V)の光学用粘着シートが介在するため、25℃における屈折率(nD)は、1.45〜1.55、好ましくは、1.48〜1.52になるので、画像表示部2や保護部3の屈折率とほぼ同等になるので好ましい。これにより、画像表示部2からの映像光の輝度やコントラストを高め、視認性を向上させることができる。
加えて、画像表示部2と保護部3との間に空隙を設けていた従来例に比して薄型に形成することができる。
粘度は以下の方法により測定した。
試料1mLを使用して、コーン/プレート型粘度計(Brookfield社製、型式:DV−II+Pro、スピンドルの型番:CPE−42)を用いて、温度25.0℃、回転数5rpmの条件で粘度がほぼ一定になったときの値を測定した。
JIS K 0070 に準拠して測定した。
攪拌装置および蒸留装置を備えた500mLの反応容器中にPripol(登録商標)2033(クローダ社製水添ダイマージオール、水酸基価202mgKOH/g)322.2g、セバシン酸ジメチル(東京化成工業株式会社製)87.5g、ジオクチル錫オキシド(商品名:DOTO、北興化学工業株式会社製)0.18gを仕込み、約170℃、常圧下から始めてメタノールを流出させながら減圧しつつエステル交換反応を行った。メタノールの総留出量は24.4gであった。水酸基価58.1mgKOH/gである(ポリ)エステルポリオール(以下、(ポリ)エステルポリオールAと記す。)を得た。
攪拌装置、温度計、滴下ロートおよびコンデンサーを備えた100mLの反応容器に、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートと2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートの混合物(商品名:VESTANAT(登録商標)TMDI、エボニックデグサ社製)21.89g、ジオクチル錫ジラウレート12mgおよびp−メトキシフェノール24mgを反応容器に投入し、4−ヒドロキシブチルアクリレート15.16gを滴下ロートを用いて滴下投入した。滴下中、反応容器内の温度は70℃以下になるようにした。滴下終了後、2時間、反応器内の温度を65〜70℃に維持したまま、撹拌を継続して反応生成物(以下、反応生成物αと記す。)を得た。
攪拌装置、温度計およびコンデンサーを備えた300mLの反応容器に、前述の(ポリ)エステルポリオールA 178.9g、Pripol(登録商標)2033(クローダ社製水添ダイマージオール、水酸基価202mgKOH/g)1.1gおよびジオクチル錫ジラウレート12mgを投入し、撹拌を開始した。その後、60℃に温度を維持した反応生成物α33.7gを数回に分けて反応容器内に投入した。その間、反応器内の温度は、70℃より高くならないようにした。その後、反応器内の温度を65〜70℃に維持して撹拌を継続した。IRでイソシアナト基のC=O伸縮振動の吸収がなくなったことを確認して反応を終了した。液体クロマトグラフィーで分析した結果、生成物中に、4−ヒドロキシブチルアクリレート:VESTANAT(登録商標)TMDI=2:1(モル比)の反応生成物(即ち、下記式(12)と下記式(13)の混合物)が2質量%存在することが確認された。この4−ヒドロキシブチルアクリレート:VESTANAT(登録商標)TMDI=2:1(モル比)の反応生成物をウレタンアクリレートモノマーαとする。また、反応生成物から前記ウレタンアクリレートモノマーαを除いたものをウレタンアクリレート1とする。
撹拌機および蒸留装置のついた1リットル四口フラスコに、水添ポリブタジエンポリオール(日本曹達株式会社製、商品名:NISSO−PB GI−2000、水酸基価47.3mgKOH/g)540.0g、アクリル酸n−ブチル162.0g、ジオクチル錫ジラウレート0.81gおよびペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](BASF社製、商品名:IRGANOX1010)3.51gを投入し、空気気流下で、130℃に加熱して生成してくるn−ブタノールおよびアクリル酸n−ブチルの混合液を還流しながら、10時間程度かけて徐々に反応系外に留去した。n−ブタノールおよびアクリル酸n−ブチルが出なくなった後、真空ポンプを用いて、反応系内を10kPaまで減圧にし、再度n−ブタノールとアクリル酸n−ブチルを系外に留去した。1.5時間程度50Pa保持した後、反応器を冷却して、アクリロイル基含有水添ポリブタジエン1を得た。
撹拌機および蒸留装置のついた1リットル四口フラスコに、水添ポリブタジエンポリオール(日本曹達株式会社製、商品名:NISSO−PB GI−3000、水酸基価29.5mgKOH/g)540.0g、アクリル酸n−ブチル101g、ジオクチル錫ジラウレート0.81gおよびペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](BASF社製、商品名:IRGANOX1010)3.51gを投入し、空気気流下で、130℃に加熱して生成してくるn−ブタノールおよびアクリル酸n−ブチルの混合液を還流しながら、10時間程度かけて徐々に反応系外に留去した。n−ブタノールおよびアクリル酸n−ブチルが出なくなった後、真空ポンプを用いて、反応系内を10kPaまで減圧にし、再度n−ブタノールとアクリル酸n−ブチルを系外に留去した。1.5時間程度50Pa保持した後、反応器を冷却して、アクリロイル基含有水添ポリブタジエン2を得た。
撹拌機および蒸留装置のついた1リットル四口フラスコに、水添ポリイソプレンポリオール(出光興産株式会社製、商品名:エポール、水酸基価49.9)540.0g、アクリル酸n−ブチル162.0g、ジオクチル錫ジラウレート0.81gおよびペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](BASF社製、商品名:IRGANOX1010)3.51gを投入し、空気気流下で、130℃に加熱して生成してくるn−ブタノールおよびアクリル酸n−ブチルの混合液を還流しながら、10時間程度かけて徐々に反応系外に留去した。n−ブタノールおよびアクリル酸n−ブチルが出なくなった後、真空ポンプを用いて、反応系内を10kPaまで減圧にし、再度n−ブタノールとアクリル酸n−ブチルを系外に留去した。1.5時間程度50Pa保持した後、反応器を冷却して、アクリロイル基含有水添ポリイソプレン1を得た。
コンデンサー、滴下ロート、温度計および撹拌機付きの300mLセパラブルフラスコに、水添末端水酸基含有ポリブタジエン(水酸基価47.1mgKOH/g、商品名:NISSO−PB GI−2000、日本曹達株式会社製)180gおよびジオクチル錫ジラウレート20mgを入れ、オイルバスを用いて、内温を50℃に昇温した。その後、2−イソシアナトエチルメタクリレート(商品名:カレンズMOI、昭和電工株式会社製)22.86gを滴下ロートから15分かけて滴下した。滴下している間、内温が70℃を超えないようにした。滴下終了後、70±2℃の内温を管理して、撹拌を継続した。赤外吸収スペクトルでイソシアネート基のC=O伸縮振動の吸収が見られなくなったので、撹拌を止め反応を終了し、水添ポリブタジエンウレタンメタクリレート1を得た。
撹拌機、温度計および精留塔のついた1000mL四口丸底フラスコに、PRIPOL2033(ダイマージオール98.2質量%、モノオール0.6質量%、トリマートリオール1.2質量%、水酸基価;202mgKOH/g)500.0g、ジエチルカーボネート(和光純薬工業株式会社製)166.3g(1.408mol)およびテトラn−ブチルチタネート(三菱ガス化学株式会社製)1.717g(5.04mmol)を入れ、30分間窒素気流を保ち、その後、窒素の供給停止し、オイルバス150℃に設定し加熱した。反応の進行とともに、生成してくる少量のジエチルカーボネートを含むエタノールを精留塔から留出させて300mLナス型フラスコで取得した。エタノールの留出速度が小さくなるのを観察し、徐々にオイルバスの設定温度を上げて、最終的には200℃まで昇温した。その後、反応の進行に伴い、徐々に1000mL四口丸底フラスコ内を減圧にし、最終的には5333Paまで減圧し、計8時間反応を行った。その後、取得した少量のジエチルカーボネートを含むエタノール中のジエチルカーボネートの質量をガスクロマトグラフ法により分析した。その後、留出した質量のジエチルカーボネートを新たに添加し、オイルバスの温度を190℃に設定し反応を再開し、常圧で2時間反応を継続した。その間徐々にオイルバスの温度を200℃まで昇温した。その後、再び、徐々に1000mL四口丸底フラスコ内を減圧にし、最終的には5333Paまで減圧し、反応開始から計12時間反応を行った。反応終了後、1000mL四口丸底フラスコ内に微黄色粘稠液状物(以下、(ポリ)カーボネートポリオールAと記す。)を得た。(ポリ)カーボネートポリオールAの水酸基価は、58.9mgKOH/gであった。
攪拌装置、温度計、滴下ロートおよびコンデンサーを備えた100mLの反応容器に、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートと2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートの混合物(商品名:VESTANAT(登録商標)TMDI、エボニックデグサ社製)21.89g、ジオクチル錫ジラウレート12mgおよびp−メトキシフェノール24mgを反応容器に投入し、4−ヒドロキシブチルアクリレート15.16gを滴下ロートを用いて滴下投入した。滴下中、反応容器内の温度は70℃以下になるようにした。滴下終了後、2時間、反応器内の温度を65〜70℃に維持したまま、撹拌を継続して反応生成物(以下、反応生成物βと記す。)を得た。
攪拌装置、温度計およびコンデンサーを備えた300mLの反応容器に、前述の(ポリ)カーボネートポリオールA 178.9g、Pripol(登録商標)2033(クローダ社製水添ダイマージオール、水酸基価202mgKOH/g)1.1gおよびジオクチル錫ジラウレート12mgを投入し、撹拌を開始した。その後、60℃に温度を維持した反応生成物β33.7gを数回に分けて反応容器内に投入した。その間、反応器内の温度は、70℃より高くならないようにした。その後、反応器内の温度を65〜70℃に維持して撹拌を継続した。IRでイソシアナト基のC=O伸縮振動の吸収がなくなったことを確認して反応を終了した。液体クロマトグラフィーで分析した結果、生成物中に、4−ヒドロキシブチルアクリレート:VESTANAT(登録商標)TMDI=2:1(モル比)の反応生成物(即ち、式(12)と式(13)の混合物)が2質量%存在することが確認された。この4−ヒドロキシブチルアクリレート:VESTANAT(登録商標)TMDI=2:1(モル比)の反応生成物をウレタンアクリレートモノマーαとする。また、反応生成物から前記ウレタンアクリレートモノマーαを除いたものをウレタンアクリレート2とする。
前記アクリロイル基含有水添ポリイソプレン1 55.0質量部、イソステアリルアクリレート(大阪有機化学工業株式会社製、商品名:ISTA)40.0質量部、N−ビニル−2−ピロリドン5.0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、商品名:Irgacure 184)0.8質量部および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(Lambson社製、商品名:SpeedCure TPO)0.4質量部を自転・公転ミキサー(株式会社シンキー製、商品名:あわとり練太郎 ARE−310)を用いて混合した。この配合物を重合性組成物A1とした。重合性組成物A1の25℃での粘度は4400mPa・sであった。
実施配合例1と同様の方法によって、表1に示す配合組成に従って配合した。実施配合例2〜10で調製した配合物を、それぞれ重合性組成物A2〜重合性組成物A10とし、比較配合例1および比較配合例2で調製した配合物を、それぞれ、重合性組成物B1と重合性組成物B2とした。
※2 クラプレン UC−203(ポリイソプレン重合物の無水マレイン酸付加物と2−ヒドロキシエチルメタクリレートとのエステル化物、株式会社クラレ製)
※3 イソボルニルアクリレート(商品名:IBXA、大阪有機化学工業株式会社製)
※4 ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート(商品名:FA−512M、日立化成工業株式会社製)
※5 ラウリルアクリレート(商品名:ブレンマーLA、日油株式会社製)
※6 イソステアリルアクリレート(商品名:ISTA、大阪有機化学工業株式会社製)
※7 N,N−ジメチルアクリルアミド(商品名:DEAA、株式会社興人製)
※8 N−アクリロイルモルホリン(商品名:ACMO、株式会社興人製)
※9 N−ビニル−2−ピロリドン(株式会社日本触媒製)
※10 2−ヒドロキシプロピルメタクリレート(商品名:HPMA、三菱レイヨン株式会社製)
※11 4−ヒドロキシブチルアクリレート(商品名:4HBA、大阪有機化学工業株式会社製)
※12 2−ヒドロキシブチルメタクリレート(商品名:ライトエステルHOB(N)、共栄社化学株式会社製)
※13 テルペン系水添樹脂 CLEARON(登録商標) P85(ヤスハラケミカル株式会社製)
※14 テルペン系水添樹脂 CLEARON(登録商標) K100(ヤスハラケミカル株式会社製)
※15 テルペン系水添樹脂 CLEARON(登録商標) M105(ヤスハラケミカル株式会社製)
※16 水添ポリブタジエンポリオール NISSO−PB GI−1000(日本曹達株式会社製)
※17 水添ポリブタジエン NISSO−PB BI−2000(日本曹達株式会社製)
※18 ポリ(α−オレフィン)液状物 Spectrasyn40(エクソンモービル社製)
※19 液状ポリブテン HV−15(JX日鉱日石エナルギー株式会社製)
※20 液状ポリブテン HV−35(JX日鉱日石エナルギー株式会社製)
※21 液状ポリブタジエン POLYVEST 110(エボニックデグサ製)
※22 IRGANOX1010(化合物名:ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、BASF社製)
※23 光重合開始剤 SpeedCure TPO(化合物名: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、Lambson社製)
※24 光重合開始剤 IRGACURE 184(化合物名:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、BASF製)
表1に示す重合性組成物A1〜重合性組成物A10、重合性組成物B1および重合性組成物B2を、それぞれ、アプリケーターを用い、膜厚が200μmとなるようにシリコーンでコートされたポリエチレンテレフタレート(以下、PETと記す。)フィルム(100mm×100mm×50μm)に塗布し、上面を25μm厚のシリコーンでコートされたPETフィルムで覆った後、メタルハライドランプを用いたコンベア式紫外線照射装置(株式会社ジーエス・ユアサライティング製、商品名:GSN2−40)を用い、シリコーンでコートされたPETフィルム越しに、照射強度190mW/cm2(365nmの値)、照射量2800mJ/cm2(365nmの値)の条件で紫外線を照射して重合させ、離型PETフィルムに挟まれた膜厚が約200μmの光学用粘着シートを得た。重合性組成物A1〜重合性組成物A10、重合性組成物B1および重合性組成物B2を用いて製造された前記光学用粘着シートを、それぞれ、粘着シートA1〜粘着シートA10、粘着シートB1および粘着シートB2とした。
前記粘着シートA1〜粘着シートA10、粘着シートB1および粘着シートB2で、それぞれ、気泡が界面に入らないように、2枚のガラス板(50mm×50mm×0.7mm、ガラスの種類 商品名:EAGLE XG(登録商標)、CORNING社製)で該粘着シートの両面から挟むように貼りつけることにより、試験片を作成した。
粘着シートA1〜粘着シートA10、粘着シートB1および粘着シートB2を用いて、作成された試験片を、それぞれ、試験片AS1〜試験片AS10、試験片BS1および試験片BS2とした。これらの試験片の全光線透過率、b*を後述の方法により測定した。その結果を表3に記す。
前記重合性組成物A3〜重合性組成物A10、重合性組成物B1および重合性組成物B2を、それぞれ、バーコーターを用い、膜厚が200μmとなるようにガラス板(50mm×50mm×0.7mm、ガラスの種類 商品名:EAGLE XG(登録商標)、CORNING製)に塗布し、同種同形のガラス板で挟みこみ、メタルハライドランプを用いたコンベア式紫外線照射装置(株式会社ジーエス・ユアサライティング製、商品名:GSN2−40)を用い、ガラス板越しに、照射強度190mW/cm2(365nmの値)、照射量2800mJ/cm2(365nmの値)の条件で紫外線を照射して重合させ、ガラス板に挟まれた膜厚が約200μmの評価試験用の重合物膜を得た。重合性組成物A3〜A10、重合性組成物B1および重合性組成物B2を用いて製造された、前記ガラス板に挟まれた膜厚が約200μmの評価試験用の重合物膜を、それぞれ試験片AL3〜試験片AL10、試験片BL1および試験片BL2とした。これらの試験片の全光線透過率、b*を後述の方法により測定した。その結果を表3に記す。
ガラス板(50mm×50mm×0.7mm、ガラスの種類 商品名:EAGLE XG(登録商標)、CORNING社製)1枚をリファレンスに用いて、前記試験片AS1〜試験片AS10、試験片AL3〜試験片AL10、試験片BS1、試験片BS2、試験片BL1および試験片BL2の全光線透過率を、JIS K 7361−1に準拠して測定した。その結果を表3に記す。
ガラス板(50mm×50mm×0.7mm、ガラスの種類 商品名:EAGLE XG(登録商標)、CORNING社製)1枚をリファレンスに用いて、前記試験片AS1〜試験片AS10、試験片AL3〜試験片AL10、試験片BS1、試験片BS2、試験片BL1および試験片BL2のb*を、JIS Z 8729に準拠して測定した。その結果を表3に記す。
ガラス板(50mm×50mm×0.7mm、ガラスの種類 商品名:EAGLE XG(登録商標)、CORNING社製)1枚をリファレンスに用いて、前記試験片AS1〜試験片AS10、試験片AL3〜試験片AL10、試験片BS1、試験片BS2、試験片BL1および試験片BL2のヘーズを、JIS K 7136に準拠して測定した。その結果を表3に記す。
2枚のシリコーンでコートされたPETフィルムを用いて、その間に、重合性組成物A1〜重合性組成物A10、重合性組成物B1および重合性組成物B2を、膜厚が1.2mmになるように挟み込み、メタルハライドランプを用いたコンベア式紫外線照射装置(株式会社ジーエス・ユアサライティング製、商品名:GSN2−40)を用い、シリコーンでコートされたPETフィルム越しに、照射強度190mW/cm2(365nmの値)、照射量2800mJ/cm2(365nmの値)の条件で紫外線を照射して重合させ、シリコーンでコートされたPETフィルムに挟まれた膜厚が約2mmの評価試験用の重合物膜を得た。この重合物膜をシリコーンでコートされたPETフィルムから剥離し、インピーダンスアナライザ(アジレント・テクノロジー株式会社製、商品名:4294A プレシジョン・インピーダンス・アナライザ 40Hz−110MHz)を用いて測定した。その結果を表2に記す。
重合前の重合性組成物A1〜A10、重合性組成物B1および重合性組成物B2と、それらを重合した重合物の密度を、自動比重計(型式:DMA−220H、新光電子株式会社製)を用いて、23℃の温度条件で測定し、下記の式から重合時の体積収縮率を求めた。
重合時の体積収縮率(%)=[(重合物の密度−重合性組成物の密度)/(重合物の密度)]×100
その結果を表2に記す。
前記重合物膜A1〜重合物膜A10、重合物膜B1および重合物膜B2を使用して、JIS K 7105に準拠して測定した。その結果を表2に記す。
前記重合物膜A1〜重合物膜A10、重合物膜B1および重合物膜B2を、それぞれ引張り試験機(株式会社島津製作所製、EZ Test/CE)に固定し、23℃において、引っ張り速度500mm/minで試験を行い、引張弾性率を求めた。その結果を表2に記す。
前記試験片AS1〜試験片AS10、試験片AL3〜試験片AL10、試験片BS1、試験片BS2、試験片BL1および試験片BL2の外側のガラス面(両面)に、それぞれ、引張試験機(島津製作所社製、EZ Test/CE)のチャック部で挟み込むことができるように、両面テープを用いてプラスチック治具を貼り付けた。その後、引張試験機(島津製作所社製、EZ Test/CE)に、プラスチック治具が貼り付けられた重合物膜付の2枚のガラスを取り付け、500mm/minの速度で両面のガラスを剥はがす方向に引っ張り、ガラスへの密着性を評価した。その結果を表4に記す。
前記試験片AS1〜試験片AS10、試験片AL3〜試験片AL10、試験片BS1、試験片BS2、試験片BL1および試験片BL2を、それぞれ70℃および85℃の恒温機に入れ、500時間経過後の試験片を用いて、前記の方法により、全光線透過率、b*値およびへーズを測定した。その結果を表3に記す。
前記試験片AS1〜試験片AS10、試験片AL3〜試験片AL10、試験片BS1、試験片BS2、試験片BL1および試験片BL2を、それぞれ温度60℃,湿度90%RHの恒温恒湿機に入れ、500時間経過後の試験片を用いて、前記の方法により、全光線透過率、b*値およびへーズを測定した。その結果を表3に記す。
また、本発明(II)の重合性組成物は、重合時の体積収縮率が低く、かつ本発明(II)の重合性組成物を重合して得られた重合物は、高温条件で長期間保存した場合にも、着色等の外観変化が起こりにくく、良好な光透過性を維持できることがわかった。
従って、該重合物を画像表示装置に使用することは有用である。
2 表示部
3 保護部(ただし、図4および図5においては、タッチセンサー一体型保護部)
4 スペーサ
5a、5b 重合物(層)
6a、6b 偏光板
7 タッチパネル
Claims (13)
- 画像表示装置の画像表示部と透光性の保護部との間に介在させる重合物層を形成するための重合性組成物であって、該重合性組成物が、
(成分1)ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物、水添ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物、(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物および(ポリ)カーボネート構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種、
(成分2)炭素数6以上の炭化水素基を有する(メタ)アクリレート化合物、
(成分3)アミド結合を有するビニル基含有化合物、および
(成分4)光重合開始剤
を含み、さらに
(成分5)分子内に(メタ)アクリロイル基がなく、かつ炭素原子と水素原子とから構成されるか、または炭素原子、水素原子および酸素原子から構成された、25℃で液状である化合物および25℃で固体状である化合物を含み、
前記25℃で液状である化合物が、ポリ(α−オレフィン)液状物、エチレン−プロピレン共重合液状物、プロピレン−α−オレフィン共重合液状物、エチレン−α−オレフィン共重合液状物、液状ポリブテン、液状水添ポリブテン、液状ポリブタジエン、液状水添ポリブタジエン、液状ポリイソプレン、液状水添ポリイソプレン、液状ポリブタジエンポリオール、液状水添ポリブタジエンポリオール、液状ポリイソプレンポリオール、液状水添ポリイソプレンポリオールおよび水添ダイマージオールからなる群より選ばれる少なくとも1つであり、
前記25℃で固体状である化合物が、25℃で固体のエポキシ樹脂、25℃で固体のポリエステル樹脂、25℃で固体のポリオール樹脂、水添石油樹脂、テルペン系水添樹脂および水添ロジンエステルからなる群より選ばれる少なくとも1つであり、
前記25℃で液状である化合物と、前記25℃で固体である化合物との併用割合が質量比で、90:10〜10:90であることを特徴とする重合性組成物。 - (成分6)アルコール性水酸基を有する(メタ)アクリレート
をさらに含む請求項1に記載の重合性組成物。 - 前記ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物が、ポリブタジエン構造単位および/またはポリイソプレン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の重合性組成物。
- 前記水添ポリオレフィン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物が、水添ポリブタジエン構造単位および/または水添ポリイソプレン構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の重合性組成物。
- 前記(ポリ)エステル構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物が、炭素数10以上のポリオールを原料に用いて製造される(ポリ)エステルポリオールから誘導された構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の重合性組成物。
- 前記(ポリ)カーボネート構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物が、炭素数10以上のポリオールを原料に用いて製造される(ポリ)カーボネートポリオールから誘導された構造単位を有する(メタ)アクリロイル基含有化合物であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の重合性組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の重合性組成物を重合して得られる重合物。
- 画像表示装置の画像表示部と透光性の保護部との間に介在させる重合物層として使用される光学用粘着シートを製造するための重合性組成物であって、該重合性組成物が請求項1〜7のいずれか1項に記載の重合性組成物であることを特徴とする重合性組成物。
- 請求項8の重合性組成物を塗布し、光重合開始剤が感光可能な光を該重合性組成物に照射して、重合させることによって得られる、厚さ10〜1000μmの重合物層を有する光学用粘着シート。
- 画像表示部を有する基部と、透光性の保護部と、前記基部と前記保護部との間に介在する重合物層を含む画像表示装置の製造方法であって、該方法が、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の重合性組成物を、前記基部と前記保護部との間に介在させる工程、および
光重合開始剤が感光可能な光を前記重合性組成物に照射して重合物層を形成する工程を含むことを特徴とする画像表示装置の製造方法。 - 画像表示部を有する基部と透光性の保護部とを光学用粘着シートを用いて貼り付ける工程を有する画像表示装置の製造方法であって、該光学用粘着シートが、請求項9に記載の光学用粘着シートであることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
- 請求項10または11に記載の画像表示装置の製造方法によって製造された画像表示装置。
- 画像表示部が液晶表示パネルであることを特徴とする請求項12に記載の画像表示装置。
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