TWI783031B - 樹脂片及用於製造該樹脂片的硬化型組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可作為OPS用樹脂而使用的彎曲特性等機械特性、耐衝擊性及硬度優異、加工性亦優異的樹脂片、以及可製造具有所述物性的樹脂片的硬化型組成物。一種樹脂片,其於彎曲試驗中的彎曲彈性係數為2.5 GPa以上,使用了40 g且前端半徑為5 mm的錘的落錘試驗中的50%破壞高度為50 cm以上,且鉛筆硬度為3H以上。作為樹脂片,較佳為包含硬化型組成物的硬化物者,進而佳為如下樹脂片,所述樹脂片為以相對於組成物中的硬化性化合物的合計量而成為0.5莫耳/L~3.0莫耳/L的比例包含開環己內酯結構單元的組成物的硬化物。

Description

樹脂片及用於製造該樹脂片的硬化型組成物
本發明是有關於一種樹脂片及用於製造該樹脂片的硬化型組成物,所述樹脂片可較佳地用於液晶顯示器(Liquid crystal display,LCD)及有機電致發光(electroluminescence,EL)等光學用途,可更佳地用於觸控面板透明導電膜形成用樹脂片,且屬於該些技術領域。 再者,本說明書中,將丙烯醯基或甲基丙烯醯基表示為(甲基)丙烯醯基,另外將丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯表示為(甲基)丙烯酸酯,將丙烯酸或甲基丙烯酸表示為(甲基)丙烯酸。 此外,本說明書中表示各種物性範圍的X~Y的記載方式以及表示各成分的比例的X~Y的記載方式意指X以上、Y以下。
近年來,於智慧型手機、平板終端及汽車導航系統等移動機器中大多應用觸控面板一體型液晶顯示裝置或觸控面板一體型有機EL顯示裝置。 先前,作為觸控面板的透明導電性薄膜,廣為人知的是於玻璃上形成有氧化銦錫(以下,稱為「ITO」)的薄膜的導電性玻璃,但由於基材為玻璃,因此可撓性、加工性差。因此,根據用途,就可撓性、加工性及耐衝擊性優異且輕量等的優點而言,使用將聚對苯二甲酸乙二酯片(玻璃轉移溫度約120℃)作為基材的透明導電性片。
另一方面,就可期待有助於觸控面板的薄型輕量化、透過率的提高、構件的成本降低的方面而言,一部分採用在蓋玻璃上直接形成ITO等觸控感測器的蓋一體型觸控面板、所謂的單片玻璃方案(One Glass Solution,OGS)。然而,關於OGS型,若蓋玻璃破裂,則具有無法操作觸控面板的問題。
因此,作為耐衝擊性優異的蓋玻璃的材料,提出了於樹脂片上直接形成ITO等觸控感測器的所謂的單片塑膠方案(One Plastic Solution,OPS)。 OPS中使用的樹脂除了作為感測器基板的性能以外,亦要求顯示裝置的保護與外觀保持的性能。因此,需要可保護顯示裝置的程度的彎曲彈性係數與耐擦傷性及耐衝擊性。
然而,先前作為蓋樹脂使用的丙烯酸樹脂具有耐衝擊性不足而容易破損的問題,另外聚碳酸酯樹脂的表面硬度不足,因此具有容易受損而喪失透明性的問題。 作為使丙烯酸樹脂及聚碳酸酯樹脂的耐擦傷性、耐衝擊性提高的方法,提出了於該些的樹脂表面形成耐擦傷性等優異的塗佈層的所謂的進行硬塗處理的方法(專利文獻1及專利文獻2)。
另一方面,對於近年來與可攜式終端等的顯示器有關的蓋樹脂,因用戶的趣向的多樣化而要求各種形狀,不僅要求二維的片形狀的加工,而且亦要求具有平滑的曲面等的三維形狀的加工。 然而,對預先成形為三維形狀的樹脂的硬塗處理需要浸漬或噴霧塗裝,難以形成平滑的硬塗層,設計性下降。另外,在對預先實施了硬塗處理的樹脂片進行切削或者進行研磨而進行三維加工的方法中,由於喪失了進行了研磨及切削的部位的硬塗層,因此蓋樹脂的耐衝擊性、耐擦傷性下降。尤其,聚碳酸酯樹脂在利用旋轉式刳刨機進行的加工中,藉由熱而溶解,因此加工困難。
作為解決所述課題的樹脂片,提出了由包含多官能(甲基)丙烯酸酯的光硬化性組成物的硬化物製造而成的玻璃轉移溫度為200℃以上及彎曲彈性係數為3.0 GPa以上的樹脂片(專利文獻3)。 然而,所述樹脂片雖具有高彈性係數,但耐衝擊性不充分,因此難以作為蓋樹脂而使用。 除此以外,專利文獻1中使用包含具有脂環骨架的雙甲基丙烯酸酯及巰基化合物的光硬化型組成物,藉由調配巰基化合物,雖對硬化物賦予適度的韌性,但存在組成物的可用時間(適用期)變短的問題,亦存在表面硬度、耐擦傷性亦下降的問題。
如上所述,至今為止並未發現具有作為OPS用樹脂而滿足的物性的樹脂片,硬度、強韌性及耐衝擊性的併存尤其困難,加工性亦不充分。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-030307號公報 [專利文獻2]日本專利特開2015-123721號公報 [專利文獻3]日本專利特開2015-063655號公報
[發明所欲解決之課題] 本發明者等人為了發現可作為OPS用樹脂而使用的彎曲特性等機械特性、耐衝擊性及硬度優異、加工性亦優異的樹脂片、以及可製造具有所述物性的樹脂片的硬化型組成物而進行了努力研究。 [解決課題之手段]
本發明者為了解決所述課題而進行了努力研究,結果發現有效的是具有特定的彎曲彈性係數、耐衝擊性及硬度的樹脂片。 進而,本發明者發現作為用以製造具有所述物性的樹脂片的硬化型組成物,包含乙烯性不飽和化合物且進而該化合物在組成物中以特定比例包含開環己內酯單元的組成物可解決所述課題,從而完成了本發明。
本發明是有關於一種樹脂片,其於彎曲試驗中的彎曲彈性係數為2.5 GPa~10GPa,使用了40 g且前端半徑為5 mm的錘的落錘試驗中的50%破壞高度為50 cm~500cm,且鉛筆硬度為3H~10H。 作為樹脂片,進而較佳為厚度1 mm下的總光線透過率為90%~100%。
作為樹脂片,較佳為包含硬化型組成物的硬化物者。 作為硬化型組成物,較佳為以相對於組成物中的硬化性化合物的合計量而成為0.5莫耳/L~3.0莫耳/L的比例包含開環己內酯結構單元者。
進而,較佳為包含如下組成物的硬化物的樹脂片,所述組成物作為硬化型組成物,包含下述(A)成分~(C)成分,且以相對於組成物中的(A)成分及(B)成分的合計量而成為0.5莫耳/L~3.0莫耳/L的比例包含開環己內酯單元。 (A)成分:具有開環己內酯單元且具有乙烯性不飽和基的化合物 (B)成分:(A)成分以外的具有乙烯性不飽和基的化合物 (C)成分:自由基聚合起始劑
作為(A)成分,較佳為包含具有開環己內酯單元且具有兩個以上(甲基)丙烯醯基的化合物。
作為(B)成分,較佳為包含(B-1)具有兩個以上(甲基)丙烯醯基的化合物。 另外,作為(B-1)成分,較佳為包含(B-1-1)具有碳數4~20的直鏈狀或分支狀伸烷基的二(甲基)丙烯酸酯者,進而所述(B-1-1)成分較佳為選自由1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯及新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的一種以上。 另外,作為(B-1)成分,較佳為包含具有三個以上(甲基)丙烯醯基的化合物。
作為硬化型組成物,較佳為(A)成分及(B)成分中所含的乙烯性不飽和基的合計量100莫耳%中包含20莫耳%~60莫耳%的甲基丙烯醯基。 另外,較佳為(A)成分及(B)成分不包含具有胺基甲酸酯鍵的化合物。
作為(C)成分,較佳為(C1)熱自由基聚合起始劑或/及(C2)光自由基聚合起始劑。
本發明亦有關於一種樹脂片製造用硬化型組成物,其包含所述(A)成分~(C)成分,且以相對於組成物中的(A)成分及(B)成分的合計量而成為0.5莫耳/L~3.0莫耳/L的比例包含開環己內酯單元。
作為(A)成分,較佳為包含具有開環己內酯單元且具有兩個以上(甲基)丙烯醯基的化合物。
作為(B)成分,較佳為包含(B-1)具有兩個以上(甲基)丙烯醯基的化合物,作為(B-1)成分,較佳為所述(B-1-1)成分。 另外,作為(B-1)成分,較佳為包含具有三個以上(甲基)丙烯醯基的化合物。
作為組成物,較佳為(A)成分及(B)成分中所含的乙烯性不飽和基的合計量100莫耳%中包含20莫耳%~60莫耳%的甲基丙烯醯基者。 另外,(A)成分及(B)成分較佳為不包含具有胺基甲酸酯鍵的化合物。
作為(C)成分,較佳為(C1)熱自由基聚合起始劑或/及(C2)光自由基聚合起始劑。
作為組成物,較佳為其硬化物在彎曲試驗中的彎曲彈性係數為2.5 GPa~10GPa,使用了40 g且前端半徑為5 mm的錘的落錘試驗中的50%破壞高度為50 cm~500cm,且鉛筆硬度為3H~10H。
作為使用所述組成物的樹脂片的製造方法,較佳為在由基材/用以設置堰的基材/基材構成的成形模具中灌入組成物後進行加熱的製造方法。 另外,較佳為在由基材/用以設置堰的基材/基材構成的成形模具中灌入組成物後,自任一基材側照射活性能量線的製造方法。 該情況下,亦可於照射活性能量線後進行加熱。 以下,對本發明進行詳細說明。 [發明的效果]
根據本發明的樹脂片,彎曲特性等機械特性、耐衝擊性及硬度優異,加工性亦優異,可較佳地用於OPS用樹脂。 另外,根據本發明的組成物,所得的硬化物為所述彎曲特性等機械特性、耐衝擊性及硬度優異,加工性亦優異者。
1.樹脂片 本發明是有關於一種樹脂片,其於彎曲試驗中的彎曲彈性係數為2.5 GPa~10GPa,使用了40 g且前端半徑為5 mm的錘的落錘試驗中的50%破壞高度為50 cm~500cm,且鉛筆硬度為3H~10H。
1-1.樹脂片的物性 將本發明的樹脂片的彎曲試驗中的彎曲彈性係數設為2.5 GPa以上,較佳為3.0 GPa以上,更佳為2.5 GPa~10GPa,特佳為3.0 GPa~10GPa。具有該彈性係數的樹脂片的剛性優異。 再者,所謂本發明中的彎曲試驗中的彈性係數是指在以支點間距離30 mm、彎曲速度0.2 mm/分鐘進行的彎曲試驗中根據應變0.1%與1%的應力計算而得的值。
將本發明的樹脂片於使用了40 g且前端半徑為5 mm的錘的落錘試驗中的50%破壞高度設為50 cm以上,較佳為60 cm以上,更佳為50 cm~500 cm,特佳為60 cm~500 cm。 再者,所謂本發明中的落錘試驗是指依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K7211-1測定而得的結果。
將本發明的樹脂片的鉛筆硬度設為3H以上,較佳為4H以上,更佳為3H~10H,特佳為4H~10H。 再者,所謂本發明中的鉛筆硬度是指利用基於JIS K-5600的方法測定而得的值。
另外,於將樹脂片用於光學用途的情況下,作為總光線透過率,較佳為90%以上,更佳為91%以上,更佳為90%~100%,特佳為91%~100%。 再者,本發明中,所謂總光線透過率是指依據JIS K7375測定厚度1 mm的試驗體的結果。
作為樹脂片,較佳為具有加工性者。作為加工性,具體而言較佳為具有切削加工性及研磨性。作為切削加工性,更具體而言較佳為可藉由旋轉式刳刨機(NC router)進行加工。 如上所述,先前的丙烯酸樹脂及聚碳酸酯樹脂藉由硬塗處理而具有與本發明相同的鉛筆硬度,但近年來若對智慧型手機等中採用的端部的曲面進行切削或研磨加工,則喪失硬塗層,加工部的耐擦傷性、耐衝擊性喪失。
作為樹脂片的膜厚,只要根據目的適宜設定即可。 尤其,於在OPS等玻璃代替用途中使用的情況下,較佳為100 μm~5 mm,更佳為200 μm~3 mm,尤佳為300 μm~2 mm。
作為樹脂片,較佳為具有耐熱性者。耐熱性是使用樹脂片來製造氧化銦錫(ITO)等的透明電極的情況下等所要求的物性,為了達成與在玻璃基板上成膜的情況為相同程度的低片材電阻值及高透過率,要求150℃以上的高溫下的真空成膜。若於成膜過程中彈性係數不足,則樹脂片其本身發生應變,而無法獲得所需形狀的成膜品。另外,若於成膜過程中樹脂片的透明性的下降或黃變等外觀變化大,則無法用作透明電極基板。 作為樹脂片的耐熱性,較佳為200℃下的彈性係數為0.1 GPa以上,更佳為1.0 GPa以上,特佳為1.0 GPa~5GPa。 藉由將200℃的彈性係數設為0.1 GPa以上,可獲得與在玻璃基板上成膜為相同的低電阻的均質的氧化銦錫(ITO)透明電極膜,抑制作為真空成膜步驟中的基板的樹脂片的變形,不僅成膜後的外觀良好,而且可不產生成膜後的ITO膜厚及電阻的不均勻性而進行大面積的樹脂片的成膜,生產性提高。 再者,所謂本發明中的彈性係數表示以頻率1 Hz、升溫溫度2℃/分鐘、拉伸模式下測定的動態黏彈性光譜中的儲存彈性係數。
1-2.樹脂片的形狀 作為本發明中的樹脂片,可使用各種形狀及結構的片。 作為樹脂片的形狀的例子,可列舉:正方形或長方形的平面板狀體(以下,簡稱為「板狀體」)、板狀體的四頂點具有圓弧的形狀、板狀體的兩邊的側面彎曲成曲線狀的形狀[例如,圖2(a)]及板狀體的四邊的側面彎曲成曲線狀的形狀[例如,圖2(b)]等。
1-3.樹脂片的製造方法 本發明中的樹脂片可利用各種成形方法來製造。 作為具體例,可列舉:使用了熱塑性樹脂的擠出成形、射出成型、真空成型、壓縮成形及澆注成形等,可列舉使用了硬化型組成物的壓縮成形及澆注成形等。
本發明的樹脂片就可較佳地製造具有各種形狀的樹脂片的原因而言較佳為由硬化型組成物的硬化物獲得的樹脂片。 硬化型組成物為包含硬化性化合物的組成物,作為硬化性化合物,可列舉:自由基聚合性化合物、陽離子聚合性化合物、陰離子聚合性化合物、多官能異氰酸酯及多元醇等。 作為硬化性化合物,較佳為具有開環己內酯結構的化合物。作為具有開環己內酯結構的化合物的比例,較佳為相對於組成物中的硬化性化合物的合計量而使開環己內酯結構單元成為0.5莫耳/L~3.0莫耳/L的比例。 作為硬化型組成物的例子,可列舉:包含自由基聚合性化合物與自由基聚合性起始劑的組成物、包含陽離子聚合性化合物與陽離子聚合起始劑的組成物、包含陰離子聚合性化合物與陰離子聚合起始劑的組成物、包含多官能異氰酸酯類與多元醇等的加聚聚合性的組成物等。 作為自由基聚合性化合物,可列舉具有乙烯性不飽和基的化合物。 作為自由基聚合性起始劑,可列舉熱自由基聚合起始劑及光自由基聚合起始劑等。 作為陽離子聚合性化合物,可列舉:環氧化合物、氧雜環丁烷化合物及乙烯基醚等。 作為陽離子聚合起始劑中的光陽離子聚合起始劑,可列舉:鋶鹽、碘鹽及重氮鹽等。 作為陰離子聚合性化合物,可列舉:α-氰基丙烯酸酯類、亞甲基丙二酸酯類、環氧化合物及ε-己內酯等。 作為陰離子聚合起始劑中的光陰離子聚合起始劑,可列舉:鉻胺硫代氰酸酯、乙醯丙酮酸鉑、五羰基金屬錯合物、希夫鹼、二茂鐵、茂金屬及烷基鋁卟啉等。
本發明中,作為用以製造樹脂片的硬化型組成物,較佳為包含自由基聚合性化合物與自由基聚合性起始劑的組成物。 進而,作為所述硬化型組成物,更佳為如下組成物,所述組成物包含下述(A)成分~(C)成分,且以相對於組成物中的(A)成分及(B)成分的合計量而成為0.5莫耳/L~3.0莫耳/L的比例包含開環己內酯單元。 (A)成分:具有開環己內酯單元且具有乙烯性不飽和基的化合物 (B)成分:(A)成分以外的具有乙烯性不飽和基的化合物 (C)成分:自由基聚合起始劑 以下,對包含(A)成分~(C)成分的硬化型組成物進行說明。
2.樹脂片製造用硬化型組成物 作為製造樹脂片的硬化型組成物,較佳為如下組成物,所述組成物包含下述(A)成分~(C)成分,且以相對於組成物中的(A)成分及(B)成分的合計量而成為0.5莫耳/L~3.0莫耳/L的比例包含開環己內酯單元。 (A)成分:具有開環己內酯單元且具有乙烯性不飽和基的化合物 (B)成分:(A)成分以外的具有乙烯性不飽和基的化合物 (C)成分:自由基聚合起始劑 以下,對(A)成分~(C)成分、其他成分及組成物的詳情進行說明。
2-1.(A)成分 (A)成分為包含具有開環己內酯單元且具有乙烯性不飽和基的化合物。 作為(A)成分中的乙烯性不飽和基,較佳為(甲基)丙烯醯基、乙烯基及乙烯基醚基等,較佳為(甲基)丙烯醯基。
作為(A)成分,較佳為具有兩個以上乙烯性不飽和基的化合物,更佳為具有兩個以上(甲基)丙烯醯基的化合物。 作為所述化合物的例子,較佳為利用(甲基)丙烯酸對使ε-己內酯加成於多元醇的化合物進行酯化而得的多元醇ε-己內酯加成物的聚(甲基)丙烯酸酯、以及利用(甲基)丙烯酸對使ε-己內酯加成於多元醇環氧烷加成物的化合物進行酯化而得的多元醇環氧烷加成物ε-己內酯加成物的聚(甲基)丙烯酸酯。 作為所述化合物中的多元醇的具體例,可列舉:乙二醇、丁二醇、己二醇、壬二醇及新戊二醇等具有脂肪族骨架的多元醇; 二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚(1-甲基丁二醇)等聚烷二醇; 羥基特戊酸新戊二醇酯; 二羥甲基三環癸烷、環己烷二甲醇及螺甘油等具有脂環式骨架的二醇; 甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二-三羥甲基丙烷及二季戊四醇等三價以上的多元醇;以及 異三聚氰酸酯等。 再者,所述中作為環氧烷加成物,可列舉環氧乙烷加成物及環氧丙烷加成物等。
作為(A)成分的更具體的例子,可列舉:季戊四醇的ε-己內酯加成物的二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯或四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇的ε-己內酯加成物的聚(甲基)丙烯酸酯、對於異三聚氰酸環氧烷加成物的ε-己內酯加成物的二(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酸酯、羥基特戊酸新戊二醇酯的ε-己內酯加成物的二(甲基)丙烯酸酯。 此處,作為環氧烷加成物中的環氧烷,可列舉環氧乙烷及環氧丙烷等,較佳為環氧乙烷。作為環氧烷的加成莫耳數,較佳為於一分子中為1莫耳~3莫耳。 另外,作為ε-己內酯的加成莫耳數,較佳為於一分子中為1莫耳~7莫耳。
作為(A)成分,可僅使用所述化合物中的一種,或者亦可併用兩種以上。
(A)成分為市售,例如可列舉下述製品等。 ·對於異三聚氰酸環氧乙烷3莫耳加成物的ε-己內酯1莫耳加成物的三丙烯酸酯:可列舉新中村化學工業(股)製造的A-9300-1CL等。 ·對於異三聚氰酸環氧乙烷3莫耳加成物的ε-己內酯3莫耳加成物的三丙烯酸酯:東亞合成(股)製造的阿羅尼斯(Aronix)M-327 ·二季戊四醇的ε-己內酯加成物的聚(甲基)丙烯酸酯:日本火藥(股)製造的科亞拉德(KYARAD)DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60(以分別使2莫耳、3莫耳、6莫耳的ε-己內酯加成於二季戊四醇而得的化合物為原料的化合物) ·羥基特戊酸新戊二醇酯的ε-己內酯2莫耳加成物的二(甲基)丙烯酸酯:日本火藥(股)製造的科亞拉德(KYARAD)HX-220 ·羥基特戊酸新戊二醇酯的ε-己內酯4莫耳加成物的二(甲基)丙烯酸酯:日本火藥(股)製造的科亞拉德(KYARAD)HX-620
作為(A)成分的含有比例,在(A)成分及(B)成分的合計量100重量%中使(A)成分較佳為20重量%~60重量%,更佳為30重量%~55重量%。 在(A)成分的含有比例為20重量%以上,斷裂應變及50%衝擊破壞高度高,能夠使樹脂片變強韌;若為60重量%以下,則能夠使鉛筆硬度等表面硬度或耐擦傷性提升。
2-2.(B)成分 (B)成分為(A)成分以外的具有乙烯性不飽和基的化合物。 作為(B)成分中的乙烯性不飽和基,可列舉(甲基)丙烯醯基、乙烯基及乙烯基醚基等,較佳為(甲基)丙烯醯基。 作為(B)成分,可列舉:具有兩個以上乙烯性不飽和基的化合物[以下,稱為「多官能不飽和化合物」]及具有一個乙烯性不飽和基的化合物[以下,稱為「(B-2)成分」]等。 以下,對各化合物進行具體說明。
2-2-1.多官能不飽和化合物 作為多官能不飽和化合物,較佳為(B-1)具有兩個以上(甲基)丙烯醯基的化合物[以下,稱為「(B-1)成分」]。 作為(B-1)成分,可列舉:雙酚A環氧烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯及雙酚A二(甲基)丙烯酸酯等具有芳香族骨架的二(甲基)丙烯酸酯; 乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯及新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等具有脂肪族骨架的二(甲基)丙烯酸酯; 二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚(1-甲基丁二醇)二(甲基)丙烯酸酯等聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯; 羥基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯; 二羥甲基三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、環己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯及螺甘油二(甲基)丙烯酸酯等具有脂環式骨架的二(甲基)丙烯酸酯等。 作為(B-1)成分的其他例子,可列舉:甘油的二(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷的二(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇的二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯或四(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷的二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯或四(甲基)丙烯酸酯、及二季戊四醇的二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯或六(甲基)丙烯酸酯等多元醇的多官能(甲基)丙烯酸酯; 甘油環氧烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇環氧烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯或四(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷環氧烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯或四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇環氧烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯、五(甲基)丙烯酸酯或六(甲基)丙烯酸酯等多元醇環氧烷加成物的多官能(甲基)丙烯酸酯;以及 異三聚氰酸環氧烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酸酯等具有異三聚氰酸酯環的多官能(甲基)丙烯酸酯等。 再者,所述中作為環氧烷加成物,可列舉環氧乙烷加成物及環氧丙烷加成物等。
作為(B-1)成分,除了所述以外亦可列舉胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環氧酯及聚醚(甲基)丙烯酸酯等。
作為胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,可較佳地使用作為具有胺基甲酸酯鍵且具有兩個以上(甲基)丙烯醯基的化合物的胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯可列舉多元醇、有機聚異氰酸酯及含羥基的(甲基)丙烯酸酯的反應物、以及有機聚異氰酸酯及含羥基的(甲基)丙烯酸酯的反應物等。
作為聚酯(甲基)丙烯酸酯,可列舉聚酯二醇與(甲基)丙烯酸的脫水縮合物等。此處,作為聚酯二醇,可列舉二醇與二羧酸或其酐的反應物等。
(甲基)丙烯酸環氧酯是使(甲基)丙烯酸與環氧樹脂加成反應而得的化合物。作為環氧樹脂,可列舉芳香族環氧樹脂及脂肪族環氧樹脂等。
作為芳香族環氧樹脂,具體而言可列舉:間苯二酚二縮水甘油醚及對苯二酚二縮水甘油醚等具有苯骨架的二縮水甘油醚;雙酚A、雙酚F、雙酚S、雙酚茀或其環氧烷加成體的二縮水甘油醚等雙酚型二縮水甘油醚;苯酚酚醛清漆型環氧樹脂或甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂;縮水甘油基鄰苯二甲醯亞胺;以及o-鄰苯二甲酸二縮水甘油酯等。
作為脂肪族環氧樹脂,具體而言可列舉:乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇及1,6-己二醇等烷二醇的二縮水甘油醚;聚乙二醇及聚丙二醇的二縮水甘油醚等聚烷二醇的二縮水甘油醚;新戊二醇、二溴新戊二醇及其環氧烷加成體的二縮水甘油醚;氫化雙酚A及其環氧烷加成體的二縮水甘油醚;以及氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯等。 所述中,作為環氧烷加成物的環氧烷,較佳為環氧乙烷及環氧丙烷等。
聚醚(甲基)丙烯酸酯寡聚物有聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯,可列舉聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯及聚四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
◆較佳的(B-1)成分 作為(B-1)成分,較佳為包含選自作為二官能(甲基)丙烯酸酯的具有伸烷基的二(甲基)丙烯酸酯及聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯及具有異三聚氰酸酯環的多官能(甲基)丙烯酸酯中的一種以上的化合物。
作為具有伸烷基的二(甲基)丙烯酸酯的較佳例,較佳為具有碳數4~20的直鏈狀或分支狀伸烷基的二(甲基)丙烯酸酯[以下,稱為「(B-1-1)成分」]。 (B-1-1)成分為具有碳數4~20的直鏈狀或分支狀伸烷基的二(甲基)丙烯酸酯。本發明中所謂伸烷基是指自烷烴中去除兩個氫原子而得的二價取代基。 關於該些二(甲基)丙烯酸酯,相對於具有碳數3以下的直鏈狀或分支狀伸烷基的二(甲基)丙烯酸酯而言,硬化物的硬度、耐擦傷性優異,相對於碳數21以上的化合物而言,硬化物的剛性、耐熱性優異。 作為(B-1)成分中的碳數4~20的二價直鏈狀伸烷基,較佳為於兩末端具有鍵的1,4-伸丁基、1,6-伸己基及1,9-伸壬基。 作為所述化合物的具體例,可列舉:1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯及1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作為(B-1-1)成分中的碳數4~20的二價分支狀伸烷基,較佳為於兩末端具有鍵的新伸戊基(2,2-二甲基-1,3-伸丙基)、2-甲基-1,3-伸丙基、聚合度為5以下的異丁烯基。 作為所述化合物的具體例,可列舉新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯,可最佳地使用。
作為(B-1-1)成分,該些化合物中較佳為選自由1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯及新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的一種以上。 作為(B-1-1)成分,該些化合物中,進而亦更佳為選自由1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯及1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的一種以上。
作為聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯,較佳為構成聚氧伸烷基的碳數的合計為4~20的二(甲基)丙烯酸酯。 作為聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯的具體例,可列舉:二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯及聚(1-甲基丁二醇)二(甲基)丙烯酸酯等。
作為聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯,該些化合物中,較佳為選自由聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯及聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的一種以上。 作為聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯,該些化合物中,進而亦更佳為選自由聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯及聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的一種以上。
2-2-2.(B-2)成分 作為(B-2)成分(具有一個乙烯性不飽和基的化合物),可列舉具有一個(甲基)丙烯醯基的化合物[以下,稱為「單官能(甲基)丙烯酸酯」]等。
單官能(甲基)丙烯酸酯為具有一個(甲基)丙烯醯基的自由基聚合性化合物,作為具體例,可列舉:(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸三甲基環己酯、(甲基)丙烯酸1-金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、鄰苯基苯酚環氧乙烷(Ethylene oxide,EO)改質(EO 1~4莫耳改質)(甲基)丙烯酸酯、對枯基苯酚EO改質(EO 1~4莫耳改質)(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯酯、及(甲基)丙烯酸鄰苯基苯酯、(甲基)丙烯酸對枯基苯酯等。
作為單官能(甲基)丙烯酸酯,亦可為具有各種官能基的化合物。作為該官能基,可列舉:羧基、胺甲酸酯基和在不飽和鍵上具有取代基的馬來醯亞胺基。作為具有羧基的化合物的例子,可列舉:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸的聚己內酯改質物、(甲基)丙烯酸的邁克爾(Michael)加成型多聚體、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯與鄰苯二甲酸酐的加成物、以及(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯與丁二酸酐的加成物等含羧基的(甲基)丙烯酸酯等。
作為具有羥基的化合物的例子,可列舉具有羥基的(甲基)丙烯酸酯,可列舉(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、(甲基)丙烯酸羥基戊酯、(甲基)丙烯酸羥基己酯及(甲基)丙烯酸羥基辛酯等(甲基)丙烯酸羥基烷基酯等。
作為具有胺甲酸酯基的(甲基)丙烯酸酯的例子,可列舉具有噁唑啶酮基的(甲基)丙烯酸酯等,作為其具體例,可列舉丙烯酸2-(2-氧代-3-噁唑啶基)乙酯等。
作為具有在不飽和鍵上具有取代基的馬來醯亞胺基的(甲基)丙烯酸酯的例子,可列舉具有六氫鄰苯二甲醯亞胺基的(甲基)丙烯酸酯及具有四氫鄰苯二甲醯亞胺基的(甲基)丙烯酸酯等。作為具有六氫鄰苯二甲醯亞胺基的(甲基)丙烯酸酯的具體例,可列舉N-(甲基)丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲醯亞胺等。作為具有四氫鄰苯二甲醯亞胺基的(甲基)丙烯酸酯的例子,可列舉N-(甲基)丙烯醯氧基乙基四氫鄰苯二甲醯亞胺等。
作為(B-2)成分中的單官能(甲基)丙烯酸酯以外的例子,可列舉:芳香族乙烯基化合物、馬來醯亞胺化合物、(甲基)丙烯醯胺系化合物及N-乙烯基化合物等自由基聚合性乙烯基化合物等。
作為芳香族乙烯基化合物,可列舉:苯乙烯、烷基苯乙烯及鹵化苯乙烯等。 作為烷基苯乙烯的具體例,可列舉:甲基苯乙烯、乙基苯乙烯及丙基苯乙烯等。 作為鹵化苯乙烯的具體例,可列舉:氟苯乙烯、氯苯乙烯及溴苯乙烯等。 作為芳香族乙烯基化合物,所述化合物中亦較佳為苯乙烯。
作為馬來醯亞胺化合物,可列舉:N-苯基馬來醯亞胺、馬來醯亞胺、N-甲基馬來醯亞胺、N-乙基馬來醯亞胺、N-丙基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺和N-聚乙二醇甲基醚馬來醯亞胺。
作為(甲基)丙烯醯胺系化合物的具體例,可列舉:N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺及N-第三丁基(甲基)丙烯醯胺等N-烷基丙烯醯胺; N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺及N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺等N,N-二烷基丙烯醯胺; N-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺及N-丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-甲氧基乙基(甲基)丙烯醯胺等N-烷氧基烷基(甲基)丙烯醯胺;以及(甲基)丙烯醯基嗎啉等。
作為具有醯胺基的化合物的例子,可列舉:N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮等。
2-2-3.較佳的態樣 作為(B)成分,可僅使用所述化合物中的一種,或者亦可併用兩種以上。 作為(B)成分,較佳為包含多官能不飽和化合物,進而較佳為於(B)成分中包含30重量%以上的(B-1)成分,更佳為30重量%~100重量%。 作為(B)成分,較佳為包含所述(B-1-1)成分,進而作為(B-1-1)成分,較佳為選自由1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯及新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的一種以上。 該情況下,作為(B-1-1)成分的含有比例,較佳為在(B)成分的合計量100重量%中使(B-1-1)成分為30重量%~100重量%。 另外,(B)成分較佳為包含具有三個以上(甲基)丙烯醯基的化合物。 該情況下,作為具有三個以上(甲基)丙烯醯基的化合物的含有比例,較佳為在(B)成分的合計量100重量%中使具有三個以上(甲基)丙烯醯基的化合物為30重量%~70重量%。
2-2-4.含有比例 作為(B)成分的含有比例,在(A)成分及(B)成分的合計量100重量%中使(B)成分較佳為40重量%~80重量%,更佳為45重量%~75重量%。 在(B)成分的含有比例為40重量%以上,能夠使鉛筆硬度等表面硬度或耐擦傷性優良;若為80重量%以下,能夠使斷裂應變及50%衝擊破壞高度優良,樹脂片變強韌。 進而,作為(B-1-1)成分的較佳的含有比例,在(B)成分合計量100重量%中為30重量%~70重量%。 作為單官能不飽和化合物的含有比例,在(A)成分及(B)成分的合計量100重量%中使單官能不飽和化合物較佳為0重量%~40重量%,更佳為0重量%~20重量%。 若單官能不飽和化合物的含有比例為40重量%以上,則可以防止因未反應成分殘留於硬化後的樹脂片內,而使對樹脂片進行塑化且彎曲彈性係數下降。
2-3.(C)成分 (C)成分為自由基聚合起始劑。 於使用組成物作為熱硬化型組成物的情況下,調配熱聚合起始劑(C-1)[以下,稱為「(C-1)成分」],於使用組成物作為活性能量線硬化型組成物的情況下,調配光聚合起始劑(C-2)[以下,稱為「(C-2)成分」]。 以下,對(C-1)成分及(C-2)成分進行說明。
2-3-1.(C-1)成分 於使用組成物作為熱硬化型組成物的情況下,可調配(C-1)成分(熱聚合起始劑)。 作為(C-1)成分,可使用各種化合物,較佳為有機過氧化物及偶氮系起始劑。進而,該些中,有機過氧化物的聚合起始劑效率優異,可減少源自聚合起始劑分解物的成本降低,進而組成物的耐衝擊性優異,因此更佳。
作為有機過氧化物的具體例,可列舉:1,1-雙(第三丁基過氧化)2-甲基環己烷、1,1-雙(第三己基過氧化)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(第三己基過氧化)環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧化)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧化)環己烷、2,2-雙(4,4-二-丁基過氧化環己基)丙烷、1,1-雙(第三丁基過氧化)環十二烷、過氧化二月桂醯基、過氧化異丙基單碳酸第三己酯、過氧化馬來酸第三丁酯、過氧化-3,5,5-三甲基己酸第三丁酯、過氧化月桂酸第三丁酯、過氧化三甲基乙酸第三丁酯、過氧化三甲基乙酸第三己酯、2,5-二甲基-2,5-二(間甲苯甲醯基過氧化)己烷、過氧化異丙基單碳酸第三丁酯、過氧化2-乙基己基單碳酸第三丁酯、過氧化苯甲酸第三己酯、2,5-二-甲基-2,5-二(苯甲醯基過氧化)己烷、過氧化乙酸第三丁酯、2,2-雙(第三丁基過氧化)丁烷、過氧化苯甲酸第三丁酯、正丁基-4,4-雙(第三丁基過氧化)戊酸酯、過氧化間苯二甲酸二-第三丁酯、α,α'-雙(第三丁基過氧化)二異丙基苯、過氧化二枯基、2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧化)己烷、過氧化第三丁基枯基、過氧化二-第三丁基、對薄荷烷過氧化氫、2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧化)己炔-3、二異丙基苯過氧化氫、過氧化第三丁基三甲基矽烷基、1,1,3,3-四甲基丁基過氧化氫、枯烯過氧化氫、第三己基過氧化氫及第三丁基過氧化氫等。
作為偶氮系化合物的具體例,可列舉:1,1'-偶氮雙(環己烷-1-甲腈)、2-(胺甲醯基偶氮)異丁腈、2-苯基偶氮-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈、偶氮二-第三辛烷及偶氮二-第三丁烷等。
該些可單獨使用,亦可併用兩種以上。另外,有機過氧化物藉由與還原劑組合,亦可進行氧化還原反應。
作為(C-1)成分的含有比例,相對於(A)成分及(B)成分的合計量100重量份而較佳為使(C-1)成分為0.1重量份~5重量份。 藉由將(C-1)成分的比例設為0.1重量份以上,可使樹脂片整體均勻地硬化,藉由設為5重量份以下,可減少源自殘存的低分子量的聚合起始劑分解物的成本降低。
2-3-2.(C-2)成分 (C-2)成分為光聚合起始劑。 (C-2)成分是於使用紫外線及可見光線作為活性能量線的情況下調配的成分。於使用電子束的情況下,未必需要進行調配,但為了改善硬化性,亦可視需要以少量進行調配。
作為(C-2)成分的具體例,可列舉:苄基二甲基縮酮、苄基、安息香、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、寡聚[2-羥基-2-甲基-1-[4-1-(甲基乙烯基)]苯基]丙酮、2-羥基-1-[4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)苄基]-苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)]苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮、2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-嗎啉基-4-基苯基)丁烷-1-酮、艾迪科歐普托瑪(Adeka Optomer)N-1414[艾迪科(ADEKA)(股)製造]、苯甲醯甲酸甲酯(phenylglyoxalic acid methyl ester)、乙基蒽醌、菲醌等芳香族酮化合物; 二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、4-(甲基苯基硫代)苯基苯基甲烷、甲基-2-二苯甲酮、1-[4-(4-苯甲醯基苯基巰基)苯基]-2-甲基-2-(4-甲基苯基巰基)丙烷-1-酮、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、N,N'-四甲基-4,4'-二胺基二苯甲酮、N,N'-四乙基-4,4'-二胺基二苯甲酮及4-甲氧基-4'-二甲基胺基二苯甲酮等二苯甲酮系化合物; 雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、乙基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基次膦酸酯及雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦等醯基氧化膦化合物; 噻噸酮、2-氯噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、異丙基噻噸酮、1-氯-4-丙基噻噸酮、3-[3,4-二甲基-9-氧代-9H-噻噸酮-2-基]氧基-2-羥基丙基-N,N,N-三甲基氯化銨及氟噻噸酮等噻噸酮系化合物; 吖啶酮、10-丁基-2-氯吖啶酮等吖啶酮系化合物; 1-[4-(苯基硫代)]-1,2-辛二酮-2-(O-苯甲醯基肟)及1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙醯基肟)等肟酯類; 2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(鄰氯苯基)-4,5-二(間甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(鄰氟苯基)-4,5-苯基咪唑二聚物、2-(鄰甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(對甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2,4-二(對甲氧基苯基)-5-苯基咪唑二聚物及2-(2,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物等2,4,5-三芳基咪唑二聚物;以及9-苯基吖啶及1,7-雙(9,9'-吖啶基)庚烷等吖啶衍生物等。
作為(C-2)成分,除了所述以外亦可使用分子量350以上的光聚合起始劑。分子量350以上的光聚合起始劑不會使由光照射後的分解物而獲得的樹脂片產生著色,進而於用於製造透明導電性膜的情況下,分解物亦不會產生透明導電體層的真空成膜時的逸氣,因此可以短時間達到高真空,可防止導電體層的膜質下降而難以低電阻化。
作為(C-2)成分的具體例,可列舉羥基酮的聚合物等,例如可列舉下述式(1)所表示的化合物等。所述化合物就(A)成分與(B)成分的相容性的方面而言亦優異。
[化1]
Figure 02_image001
式(1)中,R1 表示氫原子或甲基,R2 表示烷基,n表示2~5的整數。再者,n是指所述單元的重覆數。 R2 作為烷基,較佳為甲基、乙基及丙基等低級烷基。
作為式(1)所表示的化合物的具體例,可列舉寡聚(2-羥基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基))丙酮等。 所述化合物為市售,例如已知有易曬固(ESACURE)KIP 150(蘭貝緹(Lamberti)公司製造)。易曬固(ESACURE)KIP 150是於所述式(1)所表示的化合物中R1 為氫原子或甲基,R2 為甲基,n為2~3的數且具有[(204.3×n+16.0)或(204.3×n+30.1)]的分子量的化合物。
作為所述以外的化合物,可列舉2-[2-氧代-2-苯基乙醯氧基乙氧基]乙酯及乙酸氧基苯酯等。 所述化合物為市售,已知有豔佳固(Irgacure)754(巴斯夫(BASF)公司製造)。豔佳固(Irgacure)754是乙酸氧基苯酯、2-[2-氧代-2-苯基乙醯氧基乙氧基]乙酯與乙酸氧基苯酯、2-(2-羥基乙氧基)乙酯的混合物。
作為(C-2)成分的調配比例,較佳為相對於(A)成分及(B)成分的合計量100重量份而為0.01重量份~10重量份,更佳為0.1重量份~5重量份。 藉由將調配比例設為0.01重量份以上,可利用適量的紫外線或可見光線量使組成物硬化,可提高生產性,另一方面藉由設為10重量份以下,可使硬化物的耐候性、透明性優異。 另外,併用(C-1)成分與(C-2)成分,於進行光硬化後,亦可進而以提高反應率為目的進行熱硬化。
2-4.組成物的製造方法及物性 本發明是有關於一種樹脂片製造用硬化型組成物,其包含所述(A)成分~(C)成分,且以相對於組成物中的(A)成分及(B)成分的合計量而成為0.5莫耳/L~3.0莫耳/L的比例包含開環己內酯單元。 於開環己內酯單元未滿0.5莫耳/L的情況下,耐衝擊性下降,使用40 g、R5 mm的錘的落錘試驗的50%破壞高度為50 cm以下,若超過3.0莫耳/L,則樹脂的彈性係數變為2.5 GPa以下,OPS中求出的用以保護顯示器的剛性不足。作為開環己內酯單元,較佳為0.5莫耳/L~3.0莫耳/L。 再者,所謂相對於組成物中的(A)成分及(B)成分的合計量而言的開環己內酯單元是指相對於組成物合計體積1 L而言的ε-己內酯開環的結構的莫耳。 更具體而言,開環己內酯單元的莫耳濃度為如下值,即根據組成物中所含的(A)成分的含有比例與(A)成分1莫耳中的開環己內酯單元的莫耳數計算出組成物中所含的開環己內酯單元的莫耳數,並利用所述值除以組成物的體積而得的值(莫耳/L)。組成物的體積根據組成物的比重計算。 作為組成物的製造方法,只要根據常法即可,例如可將(A)成分、(B)成分及(C)成分視需要與其他成分攪拌混合而加以製造。
組成物的黏度只要根據目的適宜設定即可,較佳為50 mPa·s~10,000 mPa·s。 再者,本發明中,所謂黏度是指使用E型黏度計(錐板型黏度計)於25℃下測定而得的值。
本發明的組成物可用作熱硬化型組成物及活性能量線硬化型組成物。
作為本發明中的硬化性成分的所述(A)成分及(B)成分,可適宜組合使用所述化合物,但尤其於熱硬化型組成物的情況下,較佳為不包含具有胺基甲酸酯鍵的化合物。關於包含具有胺基甲酸酯鍵的化合物、例如胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的組成物,硬化物會產生著色。
本發明的組成物較佳為於(A)成分及(B)成分中所含的乙烯性不飽和基的合計量100莫耳%中包含20莫耳%~60莫耳%的甲基丙烯醯基,更佳為30莫耳%~60莫耳%。 藉由將甲基丙烯醯基的比例設為20莫耳%以上,可減小硬化後的樹脂片的應變;藉由設為60莫耳%以下,可抑制耐熱試驗前後的著色。 所謂本發明中的甲基丙烯醯基的比例是指(A)成分及(B)成分中的所有甲基丙烯醯基的莫耳數除以所有乙烯性不飽和基的莫耳數並乘以100的莫耳%。再者,具有兩個以上(甲基)丙烯醯基的化合物於市售品中大多為(甲基)丙烯醯基的個數不同的化合物的混合物,因此有時(甲基)丙烯醯基的比例不正確。該情況下,利用碘價等事先測定原料化合物的(甲基)丙烯醯基當量,基於該值進行計算。
2-5.其他成分 本發明的組成物包含所述(A)成分、(B)成分及(C)成分,可根據目的調配各種成分。 作為其他成分,具體而言可列舉:有機溶劑、塑化劑、聚合抑制劑或/及抗氧化劑、耐光性提高劑、具有兩個以上巰基的化合物(以下,稱為「多官能硫醇」)、以及異氰酸酯化合物等。 以下,對該些成分進行說明。再者,後述的成分可僅使用一種,或者亦可併用兩種以上。
2-5-1.有機溶劑 本發明的組成物可以改善對基材的塗敷性等為目的而調配有機溶劑。其中,於將所得的樹脂片用於透明導電性膜用途的情況下,較佳為不包含有機溶劑。
作為有機溶劑的具體例,可列舉:正己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯及環己烷等烴系溶劑; 甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁基醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-(甲氧基乙氧基)乙醇、2-異丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-異戊氧基乙醇、2-己氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-苄氧基乙醇、糠醇、四氫糠醇、二乙二醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇及丙二醇單甲醚等醇系溶劑; 四氫呋喃、二噁烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、雙(2-甲氧基乙基)醚、雙(2-乙氧基乙基)醚及雙(2-丁氧基乙基)醚等醚系溶劑; 丙酮、甲基乙基酮、甲基-正丙基酮、二乙基酮、丁基甲基酮、甲基異丁基酮、甲基戊基酮、二-正丙基酮、二異丁基酮、佛爾酮、異佛爾酮、環戊酮、環己酮及甲基環己酮等酮系溶劑; 乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、甲基乙二醇乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸溶纖劑等酯系溶劑;以及 N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、N-甲基-2-吡咯啶酮及γ-丁內酯等非質子性極性溶劑。
作為有機溶劑的比例,只要適宜設定即可,但較佳為於組成物中為90重量%以下,更佳為80重量%以下。
2-5-2.塑化劑 可以對硬化物賦予柔軟性且改善脆性的目的添加塑化劑。 作為塑化劑的具體例,可列舉:鄰苯二甲酸二辛脂、鄰苯二甲酸二異壬酯等鄰苯二甲酸二烷基酯、己二酸二辛脂等己二酸二烷基酯、癸二酸酯、壬二酸酯、磷酸三甲苯酯等磷酸酯、聚丙二醇等液狀聚酯多元醇、聚己內酯二醇、及3-甲基戊二醇己二酸酯等液狀聚酯多元醇等。另外,可列舉數量平均分子量10,000以下的軟質丙烯酸系聚合物等。
作為該些塑化劑的調配比例,只要適宜設定即可,但較佳為相對於(A)成分的合計100重量份而為30重量份以下,更佳為20重量份以下。 藉由設為30重量份以下,可使強度、耐熱性優異。
2-5-3.聚合抑制劑或/及抗氧化劑 為了提高保存穩定性,可於本發明的組成物中添加聚合抑制劑或/及抗氧化劑。 作為聚合抑制劑,較佳為對苯二酚、對苯二酚單甲醚、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚、以及各種酚系抗氧化劑,亦可添加硫系二次抗氧化劑、磷系二次抗氧化劑等。 該些聚合抑制劑或/及抗氧化劑的總調配比例較佳為相對於(A)成分的合計量100重量份而為3重量份以下,更佳為0.5重量份以下。
2-5-4.耐光性提高劑 亦可於本發明的組成物中添加紫外線吸收劑、光穩定劑等耐光性提高劑。 作為紫外線吸收劑,可列舉:2-(2'-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2'-羥基)-3',5'-二-第三丁基苯基)苯并三唑及2-(2'-羥基-3'-第三丁基-5'-甲基苯基)苯并三唑等苯并三唑化合物; 2,4-雙(2,4-二甲基苯基)-6-(2-羥基-4-異辛氧基苯基)-均三嗪等三嗪化合物; 2,4-二羥基-二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮、2,2'-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,4,4'-三羥基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羥基二苯甲酮、2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮、2,3',4,4'-四羥基二苯甲酮或2,2'-二羥基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮化合物等。 作為光穩定劑,可列舉:N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-N,N'-二甲醯基六亞甲基二胺、丙二酸雙(1,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-2-(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)-2-正丁酯、癸二酸雙(1,2, 2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯等低分子量受阻胺化合物;N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-N,N'-二甲醯基六亞甲基二胺、癸二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯等高分子量受阻胺化合物等受阻胺系光穩定劑。
耐光性提高劑的調配比例較佳為相對於(A)成分的合計量100重量份而為0重量份~5重量份,更佳為0重量份~1重量份。
2-5-5.多官能硫醇 多官能硫醇可以防止組成物硬化物的硬化收縮的目的或者賦予強韌性的目的視需要調配。 作為多官能硫醇,只要為具有兩個以上硫醇基的化合物,則可使用各種化合物。
例如,可列舉季戊四醇四巰基乙酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯等。
作為多官能硫醇的比例,較佳為相對於(A)成分100重量份而為20重量份以下,更佳為10重量份以下,尤佳為5重量份以下。藉由將所述比例設為20重量份以下,可防止所得的硬化物的耐熱性、剛性的下降。
2-5-6.異氰酸酯化合物 於使用聚乙烯醇等難接著性基材的情況下,作為提高與基材的密接性的方法,可添加異氰酸酯化合物。
作為具有一個乙烯性不飽和基與一個異氰酸酯基的化合物,可列舉2-(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰酸酯等(甲基)丙烯醯氧基烷基異氰酸酯等,作為該些兩個基由氧伸烷基骨架連結的化合物的例子,可列舉2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基乙基異氰酸酯等(甲基)丙烯醯氧基烷氧基烷基異氰酸酯,以及作為該些兩個基由芳香族烴骨架連結的化合物的例子,可列舉2-(甲基)丙烯醯氧基苯基異氰酸酯等。
作為具有兩個乙烯性不飽和基與具有一個異氰酸酯基的化合物,該些兩個基由分支狀飽和烴骨架連結的化合物的例子可列舉1,1-雙[(甲基)丙烯醯氧基甲基]乙基異氰酸酯等。 作為具有兩個以上異氰酸酯基的化合物,可列舉:甲苯二異氰酸酯、伸苯基二異氰酸酯、氯伸苯基二異氰酸酯、環己烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、降冰片烯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、伸二甲苯基二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、酞二異氰酸酯、二甲基二苯基二異氰酸酯、二苯胺二異氰酸酯、四甲基伸二甲苯基異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯等,進而可列舉將該些異氰酸酯化合物加成於三羥甲基丙烷等多官能醇的加成物系異氰酸酯化合物、該些異氰酸酯化合物的異三聚氰酸酯化合物、縮二脲型化合物、脲甲酸酯型化合物等,進而可列舉使公知的聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸多元醇、聚丁二烯多元醇、聚異戊二烯多元醇等進行加成反應的胺基甲酸酯預聚物型的異氰酸酯化合物等。
2-5-7.所述以外的其他成分 除了所述以外的其他成分以外,亦可於本發明的組成物中調配脫模劑、填料及溶解性聚合物等。 脫模劑以使所得的樹脂片自基材的脫模變得容易的目的調配。作為脫模劑,只要可自基材脫模且調配液及硬化物不混濁,則可使用各種界面活性劑。例如,可列舉烷基苯磺酸等陰離子界面活性劑、烷基銨鹽等陽離子界面活性劑、聚氧乙烯烷基醚等非離子界面活性劑、烷基羧基甜菜鹼等兩性界面活性劑、進而包含氟或矽的界面活性劑等。 填料以提高所得的樹脂片的機械物性的目的調配。作為填料,可使用無機化合物及有機化合物中的任一種。作為無機化合物,可列舉二氧化矽及氧化鋁等。作為有機化合物,可使用聚合物。作為填料,於由本發明的組成物獲得的樹脂片作為光學用途而使用的情況下,較佳為不使光學物性下降。 溶解性聚合物以提高所得的樹脂片的機械物性的目的調配。所謂溶解性聚合物是指溶解於組成物中的聚合物。本發明中,將不溶解於組成物中的聚合物區別稱為填料。 作為該些其他化合物的調配比例,較佳為相對於(A)成分100重量份而為20重量份以下,更佳為10重量份以下。
2-5-8.硬化物物性 本發明的組成物的硬化物較佳為滿足所述樹脂片的物性。 即,彎曲試驗中的彎曲彈性係數為2.5 GPa以上,使用了40 g且前端半徑為5 mm的錘的落錘試驗中的50%破壞高度為50 cm以上,且鉛筆硬度為3H以上,進而較佳的物性亦為所述範圍。
另外,於將樹脂片用於光學用途的情況下,作為總光線透過率,較佳為90%以上,更佳為91%以上。 再者,作為具有耐衝擊性的樹脂片,有使用相分離等的例子,但透明性下降。相對於此,由本發明的組成物獲得的樹脂片的透明性亦優異。
由本發明的組成物獲得的樹脂片的加工性優異。作為加工性,具體而言較佳為具有切削加工性及研磨性。作為切削加工性,更具體而言可藉由旋轉式刳刨機(NC router)進行加工。 如上所述,先前的丙烯酸樹脂及聚碳酸酯樹脂藉由硬塗處理而具有與本發明相同的鉛筆硬度,但近年來若對智慧型手機等中採用的端部的曲面進行切削或研磨加工,則喪失硬塗層,加工部的耐擦傷性、耐衝擊性喪失,但由本發明的組成物獲得的樹脂片無所述問題。
3.樹脂片的製造方法 作為使用本發明的組成物的樹脂片的製造方法,可採用各種方法。 再者,本發明的樹脂片的技術領域中,大多情況下將膜厚較厚的情況稱為片,將膜厚較薄的情況稱為膜。 如上所述,本發明中所謂「樹脂片」是指樹脂片或樹脂膜。
具體而言,於使用熱硬化型組成物作為組成物的情況下,例如可列舉下述四種製造方法。 1)製法1-1 於基材上塗敷組成物,進行加熱而使組成物硬化的方法 2)製法1-2 於基材上塗敷組成物並與其他基材貼合後,進行加熱而使組成物硬化的方法 3)製法1-3 將組成物灌入具有空間部的基材中,進行加熱而使組成物硬化的方法 4)製法1-4 將組成物灌入具有空間部的基材中並與其他基材貼合後,進行加熱而使組成物硬化的方法 於在玻璃代替用途中使用由本發明的組成物獲得的樹脂片的情況下,較佳為所述製法1-4。 於在偏振器保護膜中使用由本發明的組成物獲得的樹脂片的情況下,較佳為所述製法1-1及製法1-2。
於使用活性能量線硬化型組成物作為組成物的情況下,例如可列舉下述四種製造方法。 5)製法2-1 於基材上塗敷組成物,照射活性能量線而使組成物硬化的方法 6)製法2-2 於基材上塗敷組成物並與其他基材貼合後,照射活性能量線而使組成物硬化的方法 7)製法2-3 將組成物灌入具有空間部的基材中,照射活性能量線而使組成物硬化的方法 8)製法2-4 將組成物灌入具有空間部的基材中並與其他基材貼合後,照射活性能量線而使組成物硬化的方法 於該些製造方法的情況下,亦可於照射活性能量線後進行加熱。 於在玻璃代替用途中使用由本發明的組成物獲得的樹脂片的情況下,較佳為所述製法2-4。 於在偏振器保護膜中使用由本發明的組成物獲得的樹脂片的情況下,較佳為所述製法2-1及製法2-2。
作為聚合方式,可採用批次式或連續式中的任一種。 作為連續式的例子,可列舉塗敷或灌入組成物並連續供給帶狀的基材作為基材的方法等。 作為連續式的其他例子,除了所述以外亦可列舉被稱為連續澆注法的方法。即,可列舉如下方法等:將連續的鏡面不鏽鋼帶呈履帶狀上下排列兩枚,於所述帶與帶之間灌入組成物,一面緩慢地移動帶,一面連續地於帶與帶之間進行聚合而製造樹脂片。 於玻璃代替用途中,較佳為批次式。
3-1.基材 作為基材,可使用可剝離的基材以及不具有脫模性的基材(以下,稱為「非脫模性基材」)中的任一種。 作為可剝離的基材,可列舉金屬、玻璃、進行了脫模處理的聚合物膜及具有剝離性的表面未處理聚合物膜(以下,匯總稱為「脫模材」)等。 以使硬化物的脫模變得容易為目的,亦可對基材表面進行脫模處理。作為脫模處理,例如只要使用矽酮等對基材表面進行塗敷或處理即可。 作為進行了脫模處理的聚合物膜及具有剝離性的表面未處理聚合物膜,可列舉矽酮處理聚對苯二甲酸乙二酯膜、表面未處理聚對苯二甲酸乙二酯膜、表面未處理環烯烴聚合物膜及表面未處理OPP膜(聚丙烯)等。
對於由本發明的組成物獲得的樹脂片,為了設為低霧度或者賦予表面平滑性,較佳為使用表面粗糙度(中心線平均粗糙度)Ra為0.15 μm以下的基材,更佳為0.001 μm~0.100 μm的基材。進而,作為霧度,較佳為3.0%以下。
作為所述基材的具體例,可列舉:玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯膜或環烯烴聚合物膜、OPP膜(配向聚丙烯)、聚乙烯醇、三乙醯纖維素及二乙醯纖維素等纖維素乙酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚醚碸、降冰片烯等以環狀烯烴為單體的環狀聚烯烴樹脂等。 再者,本發明中所謂表面粗糙度Ra是指測定膜的表面的凹凸並計算平均粗糙度。
作為非脫模性基材,可列舉所述以外的各種塑膠,可列舉:聚乙烯醇、三乙醯纖維素及二乙醯纖維素等纖維素乙酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚醚碸、降冰片烯等以環狀烯烴為單體的環狀聚烯烴樹脂等。 於將本發明的組成物用作偏振器保護材的情況下,含浸碘或染料後進行延伸的聚乙烯醇膜、即偏振器膜成為基材。 於不使硬化性組成物的聚合物、即樹脂片或樹脂膜自基材剝離而在基材與硬化層一體化的狀態下供於實用的用途的情況下,可以提高兩層的接著性為目的對基材表面實施以電暈放電處理為代表的物理性·化學性處理。
作為具有空間部的基材,可列舉具有凹部的基材。可列舉於模板材中空出為目標膜厚的規定形狀的孔而形成凹部者。 該情況下,亦可於將組成物灌入具有凹部的基材中後,於所述具有凹部的基材上重疊其他基材。 作為具有空間部的基材的其他例子,亦可列舉於模板材上以硬化物成為目標膜厚的方式設置堰(間隔件)者(以下,稱為「成形模具」)等。該情況下,亦可於堰上重疊其他基材。 如上所述,作為本發明中的樹脂片的形狀,可採用各種形狀者,藉由變更所使用的成形模具的形狀,可製造形狀不同的樹脂片。
作為成形模具的例子,列舉圖1(a1-1)、(a1-2)、(a2)進行說明。 圖1(a1-1)及(a1-2)是包含2枚基材[圖1:(a1-1)的(1)及(a1-2)的(1)']、2枚脫模性優異的基材[圖1:(a1-1)的(2)及(a1-2)的(2)']及1枚用以設置堰的基材[圖1:(a1-1)的(3)]的成形模具的例子。 圖1(a2)是包含2枚基材[圖1:(a2)的(1)及(1)']及1枚用以設置堰的基材[圖1:(a2)的(3)]的成形模具的例子。
作為用以設置堰的基材,如圖1所示可列舉於上部具有用以注入組成物的空孔部[圖1:(a1-1)的(3-1)]的形狀者[圖1:(a1-1)的(3)]及不具有空孔部的形狀者[圖1:(a1-1)的(3)']等,較佳為於上部具有用以注入組成物的空孔部的形狀者。作為所述用以設置堰的基材,可使用各種材料,可列舉矽酮橡膠等。
作為圖1(a1-1)及(a1-2)的具體例,可列舉包含2枚基材、2枚進行了脫模處理的膜及1枚用以設置堰的基材作為基材的成形模具。 於玻璃[圖1:(a1-1)的(1)]上重疊進行了脫模處理的膜[圖1:(a1-1)的(2)],並於其上重疊用以設置堰的基材[圖1:(a1-1)的(3)]而作為堰(間隔件)。 進而於其上重疊進行了脫模處理的膜[圖1:(a1-2)的(2)'],於其上重疊玻璃[圖1:(a1-2)的(1)']而製成成形模具。
作為圖1的(a2)的具體例,為使用進行了脫模處理的玻璃或金屬作為基材[圖1:(a2)的(1)及(1)']的情況,硬化物的脫模性優異,因此不需要圖1(a1-1)或(a1-2)中的2枚進行了脫模處理的膜。 另外,於組成物的硬化物自身的脫模性優異的情況下,作為基材[圖1:(a2)的(1)及(1)'],亦可使用玻璃。作為組成物的硬化物自身的脫模性優異的例子,可列舉於組成物中調配脫模劑的例子。
圖1的成形模具是用以製造平面板狀的樹脂片的模具的例子,可藉由變更圖1的成形模具的結構來製造各種形狀的樹脂片。 例如,藉由於圖1的成形模具中使用彎曲的結構的模具,可製造彎曲狀的樹脂片,藉由於圖1的成形模具中使用四邊彎曲的R形狀的模具,可製造四邊彎曲的R形狀的樹脂片。
3-2.組成物的事前處理 於塗敷或注入本發明的組成物時,作為組成物,為了防止所得的樹脂片發生異物的混入或防止空隙等缺陷的產生,而製成光學物性優異者,較佳為使用於對原料成分進行攪拌·混合後進行精製者。 作為組成物的精製方法,對組成物進行過濾的方法簡單而較佳。作為過濾的方法,可列舉加壓過濾等。 過濾精度較佳為10 μm以下,更佳為5 μm以下。過濾精度越小越佳。抑制過濾器堵塞,抑制過濾器的交換頻率且就生產性的觀點而言,下限較佳為0.1 μm。
於製造樹脂片時,為了防止硬化物中包含氣泡,較佳為於調配各成分後進行脫泡處理。作為脫泡處理的方法,可列舉利用靜置、真空減壓、離心分離、旋風器(自轉·公轉混合機)、氣液分離膜、超音波、壓力振動及多軸擠出機進行的脫泡等。
3-3.塗敷或注入 作為於基材上塗敷組成物時的塗敷方法,只要根據目的適宜設定即可,可列舉利用先前公知的棒塗機、敷料器、刮刀片、刮刀式塗佈機、缺角輪塗佈機、逆輥塗佈機、模塗機、唇口塗佈機、凹版印刷塗佈機及微凹版印刷塗佈機等進行塗敷的方法。 於將組成物注入至具有空間部的基材中的情況下,可列舉將組成物放入至注射器等注入機器或注入裝置中加以注入的方法等。
作為該情況下的膜厚,只要根據所述樹脂片的目標膜厚來適宜設定即可。 尤其於用於玻璃代替用途、較佳為OPS用途的情況下,較佳為100 μm~5 mm,更佳為200 μm~3 mm,尤佳為300 μm~2 mm。 於用作偏振器保護層的情況下,較佳為10 μm~2 mm,更佳為20 μm~200 μm。
3-4.加熱 作為使用熱硬化型組成物作為組成物時的加熱方法,可列舉浸漬於熱及油等熱媒浴中的方法、使用熱壓製的方法、以及保持於溫調式恆溫槽內的方法等。 進行加熱時的加熱溫度等的條件只要根據所使用的組成物、基材及目的等適宜設定即可。作為加熱溫度,較佳為40℃~250℃。加熱時間只要根據所使用的組成物及目標樹脂片等適宜設定即可,可列舉3小時以上。加熱時間的上限考慮到經濟性而較佳為24小時以下。
另外,亦可根據目的變更加熱溫度。例如,可列舉使用分解溫度不同的熱聚合起始劑的情況等。作為具體的溫度,例如可列舉於40℃~80℃左右的較低溫下進行數小時聚合後,在100℃以上的較高溫下進行數小時聚合的方法等。
3-5.活性能量線照射 作為使用活性能量線硬化型組成物作為組成物時的活性能量線,可列舉紫外線、可見光線、電子束及X射線等,就可將硬化物設為膜厚的方面而言,較佳為紫外線及可見光線。作為紫外線照射裝置,可列舉:低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵素燈、黑光燈、UV無電極燈、發光二極體(Light Emitting Diode,LED)等。 活性能量線照射中的線量或照射強度等照射條件只要根據所使用的組成物、基材及目的等適宜設定即可。
該情況下,可於照射活性能量線後進行加熱。作為所述加熱的方法,可列舉與後述同樣的方法。藉由加熱處理而引起分子鏈再配列的穩定化、聚合反應的進行、凍結的自由基的偶合反應等,可期待耐熱性、光學性質的提高。 加熱溫度較佳為50℃~250℃,進而佳為100℃~200℃。若加熱溫度低,則加熱處理的效果低,若過高則有因交聯反應等而強韌性下降之虞。加熱時間較佳為1小時~1天,進而佳為2小時~10小時。若加熱時間短,則加熱處理的效果低,若過長則有因交聯反應等而強韌性下降之虞。
另外,藉由併用活性能量線硬化與熱硬化,可製造各種形狀的樹脂片。 作為具體例,首先對組成物照射活性能量線而不使其完全硬化,來製造具有藉由施加力而發生變形的程度的塑化性的平面板狀的樹脂片(以下,稱為「半硬化片」)。 使用半硬化片,利用機械方法進行彎曲,或者嵌入具有特定形狀的模板等中而使其變形,從而成型為目標形狀。 對成型為目標形狀的半硬化片進行加熱,而使其完全硬化。
4.樹脂片的用途 本發明的樹脂片尤其可較佳地用作光學片。 由本發明的組成物形成的光學片可用於各種光學用途。更具體而言,可列舉:液晶顯示器用偏光板的偏振器保護膜、有機EL用圓偏振板的保護膜、稜鏡片用支持膜及導光膜等液晶顯示裝置或觸控面板一體型液晶顯示裝置中可使用的片、各種功能性膜(例如,硬塗片、裝飾片、透明導電性片)及賦予表面形狀的片(例如蛾眼(MOTH-EYE)型防反射片或帶有太陽電池用質地結構的片)的基底片、太陽電池等屋外用的耐光性(耐候性)片、LED照明或有機EL照明用膜、可撓性電子工程用透明耐熱片、監視照相機的以防霧等為目的的透明發熱器、行動電話等的框體、汽車的機械面板防護罩、天窗、後視鏡罩、光遮罩、可攜式顯示元件等用途。
包含本發明的樹脂片的光學片的耐熱性優異,因此可較佳地用於製造透明導電性片。作為所述用途中使用的組成物,就可抑制透明導電性體層的真空成膜時的逸氣產生的方面而言,較佳為不含有機溶劑的無溶劑型組成物。 進而,本發明的光學片即便為厚膜,耐熱性亦優異並且具有可撓性且為高強度,因此亦可用作OPS用的透明導電性片基材,該情況下,可更佳地使用膜厚為0.5 mm以上且1.5 mm以下的光學片。
透明導電性片的製造方法只要根據常法即可。 作為形成透明導電體層的金屬氧化物,可列舉:氧化銦、氧化錫、氧化鋅、氧化鈦、銦-鋅複合氧化物、錫-銻複合氧化物、鋅-鋁複合氧化物、銦-鋅複合氧化物、鈦-鈮複合氧化物等。該些中,就環境安全性或電路加工性的觀點而言,較佳為銦-錫複合氧化物、銦-鋅複合氧化物。 作為形成透明導電體層的方法,只要根據常法即可,可列舉使用本發明的光學片,使用所述金屬氧化物並使用真空成膜裝置且藉由濺鍍法而形成的方法等。 更具體而言,可列舉如下方法等:將所述金屬氧化物作為靶材料,於進行脫水及脫氣體後進行排氣而成為真空,在將光學片設為規定的溫度後,使用濺鍍裝置而於光學片上形成透明導電體層。 [實施例]
以下,示出實施例及比較例,對本發明進行更具體的說明。 另外,以下所謂「份」是指重量份,所謂「%」是指重量%。
1.實施例1~實施例4、比較例1~比較例4 1)紫外線硬化型組成物的製造 將下述表1及表2所示的(A)成分、(B)成分及(C)成分以下述表1及表2所示的比例進行調配,於攪拌及混合後在真空下脫泡。 再者,後述中,將(A)成分中的開環己內酯單元(ε-己內酯開環的結構)的組成物中的莫耳濃度表示為「CL單元」,將乙烯性不飽和基的合計量100莫耳%中的甲基丙烯醯基的比例表示為「甲基丙烯醯基比率」。 將CL單元的莫耳濃度設為如下值,即根據組成物中所含的(A)成分的含有比例與(A)成分1莫耳中的開環己內酯單元的莫耳數計算出組成物中所含的開環己內酯單元的莫耳數,並利用所述值除以組成物體積而得的值(mol/L)。組成物體積使用組成物重量除以組成物的比重而得的值。
基於實施例1對CL單元的具體的計算方法進行說明。 實施例1中,調配30 g下述DPCA-30。 DPCA-30:二季戊四醇的ε-己內酯3莫耳加成物的聚(甲基)丙烯酸酯(分子量:921) DPCA-30於分子1 mol中具有3 mol開環己內酯單元。 實施例1中,組成物總重量為100.5 g,比重為1.1,藉由下式計算CL單元。 關於其他組成物,同樣地計算CL單元。 [{30(g)/921(g/mol)}×3]/[100.5(g)/1.1(g/cm3 )/1000(cm3 /L)]=1.07(mol/L)
[表1]
Figure 107130046-A0304-0001
[表2]
Figure 107130046-A0304-0002
再者,表1及表2中的略號是指下述。 (A)成分 ·DPCA-30:二季戊四醇的ε-己內酯3莫耳加成物的聚(甲基)丙烯酸酯(分子量:921)、日本火藥(股)製造的卡亞拉得(KAYARAD)DPCA-30 ·DPCA-60:二季戊四醇的ε-己內酯6莫耳加成物的聚(甲基)丙烯酸酯(分子量:1263)、日本火藥(股)製造的卡亞拉得(KAYARAD)DPCA-60 ·M-327:對於異三聚氰酸環氧乙烷3莫耳加成物的ε-己內酯3莫耳加成物的三丙烯酸酯(分子量757)、東亞合成(股)製造的阿羅尼斯(Aronix)M-327 (B)成分 ·NDDA:1,9-壬二醇二丙烯酸酯(分子量268)、大阪有機化學工業(股)製造的比斯克(Biscoat)#260 ·HDDA:1,6-己二醇二丙烯酸酯(分子量226)、大阪有機化學工業(股)製造的比斯克(Biscoat)#230 ·NPG-MA:新戊二醇二甲基丙烯酸酯(分子量240)、新中村化學工業(股)製造的NPG ·TMP-MA:三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(分子量338)、共榮社化學(股)製造的「萊特酯(Light Ester)」TMP ·M-309:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物(分子量290)、東亞合成(股)阿羅尼斯(Aronix)M-305 ·St:苯乙烯(分子量104)、NS苯乙烯單體(股)製造 ·M-225:聚丙二醇(重覆單元:約7)二丙烯酸酯(分子量533)、東亞合成(股)阿羅尼斯(Aronix)M-225 ·M-321:三羥甲基丙烷環氧丙烷加成物的二丙烯酸酯(分子量645)、東亞合成(股)阿羅尼斯(Aronix)M-321 ·OT-1000:季戊四醇三丙烯酸酯與六亞甲基二異氰酸酯的加成反應物(1分子中具有6個丙烯醯基的胺基甲酸酯加成物)和季戊四醇四丙烯酸酯的混合物[62:38(重量比)](平均分子量608)、東亞合成(股)製造的阿羅尼斯(Aronix)OT-1000 (C)成分 ·DC:2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(分子量164)[日本巴斯夫(BASF)(股)製造的德牢固(Darocur)1173]
2)樹脂片的製造 作為用以製造樹脂片的成形模具,使用圖1(a2)所示的成形模具。 使用2枚玻璃板[80 mm×80 mm、厚度3 mm]及1枚矽酮板[厚度1.0 mm]。再者,玻璃板使用藉由矽酮系化合物進行脫模處理的玻璃板。 於玻璃板[圖1(a2):(1)]上重疊矽酮板[圖1(a2):(3)]而作為堰(間隔件)。進而於其上重疊玻璃板[圖1(a2):(1)']而製成成形模具。將所述獲得的組成物藉由注射器自成形模具的矽酮板的空孔部[圖1(a2):(3-1)]進行注液。 對於所得的成形模具,自玻璃板側的其中一面使用愛古拉飛克斯(Eye Graphics)(股)製造的紫外線照射裝置(高壓水銀燈),將照度設為130 mW/cm2 (UV-A、日本輻深紫外系統(Fusion UV Systems Japan)(股)製造的UV POWER PUCK),以傳送帶速度5 m/min曝光20次。此時,每曝光一次使照射面反轉。 於放置冷卻後,自成形模具取下玻璃,將所得的硬化物於150℃下加熱16小時而獲得樹脂片。
3)評價方法 關於所得的樹脂片,根據下述方法評價彎曲彈性係數、落錘試驗、鉛筆硬度、總光線透過率及加工性。將該些的結果示於表1及表2中。
(1)彎曲彈性係數 自80 mm×80 mm、厚度1 mm的樹脂片中切出5個長度40(mm)×寬度10(mm)的試驗片,利用英斯創5566A(支點間距離30 mm、0.20 mm/秒、25℃、50%RH)實施三點彎曲試驗。將5個試驗片的平均值設為彎曲彈性係數(GPa)。 另外,於以觀察到降伏且成為應力最大的應變的1.2倍以上的應變破壞的情況下,將破壞形態設為延性破壞,將其以下的情況設為脆性破壞。
(2)落錘試驗(50%衝擊破壞高度) 自所得的樹脂片切出長度60(mm)×寬度60(mm)的試驗片,依據JIS K7211-1,將所得的樹脂片配置於直徑50 mm的金屬製的環上,使前端徑為5 mm的重量40 g的圓錐狀的錘自規定的高度下落至樹脂成形體中央部,記錄破壞的概率為50%以上的高度。將各高度下的試驗數設為10。
(3)鉛筆硬度 依據JIS K-5600,測定所得的樹脂片的表面硬度。
(4)總光線透過率 依據JIS K7375,測定厚度1 mm的樹脂片的總光線透過率。
(5)加工性 對使用旋轉式刳刨機(NC router)[日本精密機械工作(股)製造的HSM3500A]而將所得的樹脂片以1萬旋轉加工成130 mm×92 mm後的板的外觀進行確認。將所得的結果利用以下三水準進行評價。 A:無裂紋或破裂。 B:於加工部位附近有1 mm以下的裂紋。 C:片整體有破損或於加工部位附近有1 mm以上的裂紋。
2.實施例5~實施例8 1)熱硬化型組成物的製造 於實施例1~實施例4的紫外線硬化型組成物中,除了將光聚合起始劑的DC0.5份置換為過氧化(2-乙基己酸)第三丁基酯[日油(股)製造的帕布緹(Perbutyl)O]0.5份以外,利用同樣的方法製造熱硬化型組成物。
2)樹脂片的製造 作為用以製造樹脂片的成形模具,使用圖1(a2)所示的成形模具。 使用2枚玻璃板[80 mm×80 mm、厚度3 mm]及1枚矽酮板[厚度1.0 mm]。再者,玻璃板使用藉由矽酮系化合物進行脫模處理的玻璃板。 於玻璃板[圖1(a2):(1)]上重疊矽酮板[圖1(a2):(3)]而作為堰(間隔件)。進而於其上重疊玻璃板[圖1(a2):(1)']而製成成形模具。
將所述所得的組成物藉由注射器自成形模具的矽酮板的空孔部[圖1(a2):(3-1)]進行注液。 將成形模具設置於乾燥爐內,於60℃下加熱0.5小時後,花費6小時升溫至120℃(升溫比例:10℃/小時),而使組成物硬化。 冷卻至室溫後,自成形模具取下玻璃而進行脫模,從而獲得樹脂片。 使用所得的樹脂片,依據與所述同樣的方法評價彎曲彈性係數、落錘試驗、鉛筆硬度、總光線透過率及加工性。該些的結果與所述實施例1~4為同樣的結果。
3.比較例5及比較例6 1)市售的樹脂片的評價 使用市售的聚甲基丙烯酸甲酯[三菱麗陽(Mitsubishi Rayon)(股)製造的壓克萊特(Acrylite)L。以下,稱為「PMMA」]及聚碳酸酯[三菱氣體化學(股)製造的尤皮隆(Iupilon)NF-2000。以下,稱為「PC」],依據與所述同樣的方法,評價彎曲彈性係數、落錘試驗、鉛筆硬度、總光線透過率及加工性。將該些的結果示於表3中。
[表3]
Figure 107130046-A0304-0003
4.總括 關於實施例1~實施例4的組成物,所得的樹脂片的彎曲彈性係數、落錘試驗、硬度、總光線透過率及加工性的任一者均優異。 相對於此,關於不含(A)成分的開環己內酯單元不滿0.5莫耳/L的比較例1~比較例4的組成物,所得的樹脂片的彎曲彈性係數及硬度不存在問題,但落錘試驗(耐衝擊性)均下降。尤其,由比較例1的組成物獲得的樹脂片不具有加工性。 另外,於和市售的PMMA有關的比較例5中,落錘試驗的結果下降。另外,於和市售的PC有關的比較例6中,硬度下降,進而不具有加工性。[產業上之可利用性]
本發明的樹脂片可用於各種用途,可較佳地用作光學片。所述光學片可較佳地用於製造透明導電性片,可更佳地用於製造觸控面板用透明導電性片。
(1)、(1)'‧‧‧基材(2)、(2)'‧‧‧脫模性優異的基材(3)‧‧‧用以設置堰的基材(3-1)‧‧‧空孔部
圖1(a1-1)、(a1-2)、(a2)是表示使用本發明的組成物來製造樹脂片時所使用的成形模具的1例的圖。 圖2(a)、(b)是表示關於本發明的樹脂片的形狀的兩個例子的圖。

Claims (24)

  1. 一種樹脂片,其包含硬化型組成物的硬化物,所述硬化型組成物包含:(A)成分:具有開環己內酯單元且具有乙烯性不飽和基的化合物;(B)成分:所述(A)成分以外的具有乙烯性不飽和基的化合物;以及(C)成分:自由基聚合起始劑,其中以相對於組成物中的所述(A)成分及所述(B)成分的合計量而成為0.5莫耳/L~3.0莫耳/L的比例包含開環己內酯單元,所述樹脂片於彎曲試驗中的彎曲彈性係數為2.5GPa~10GPa,使用了40g且前端半徑為5mm的錘的落錘試驗中的50%破壞高度為50cm~500cm,且鉛筆硬度為3H~10H。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的樹脂片,其中進而厚度1mm下的總光線透過率為90%~100%。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的樹脂片,其中所述(A)成分包含具有開環己內酯單元且具有兩個以上(甲基)丙烯醯基的化合物。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的樹脂片,其中所述(B)成分包含(B-1)成分:具有兩個以上(甲基)丙烯醯基的化合物。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的樹脂片,其中所述(B-1)成分包含(B-1-1)成分:具有碳數4~20的直鏈狀或分支狀伸烷基的二(甲基)丙烯酸酯。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的樹脂片,其中所述(B-1-1)成分為選自由1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯及新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的一種以上。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的樹脂片,其中所述(B-1)成分包含具有三個以上(甲基)丙烯醯基的化合物。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的樹脂片,其中所述(A)成分及所述(B)成分中所含的乙烯性不飽和基的合計量100莫耳%中包含20莫耳%~60莫耳%的甲基丙烯醯基。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的樹脂片,其中所述(A)成分及所述(B)成分不包含具有胺基甲酸酯鍵的化合物。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的樹脂片,其中所述(C)成分包含(C1)成分:熱自由基聚合起始劑。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的樹脂片,其中所述(C)成分包含(C2)成分:光自由基聚合起始劑。
  12. 一種樹脂片製造用硬化型組成物,其包含:(A)成分:具有開環己內酯單元且具有乙烯性不飽和基的化合物(B)成分:所述(A)成分以外的具有乙烯性不飽和基的化 合物(C)成分:自由基聚合起始劑,其中以相對於組成物中的所述(A)成分及所述(B)成分的合計量而成為0.5莫耳/L~3.0莫耳/L的比例包含開環己內酯單元,其中硬化物在彎曲試驗中的彎曲彈性係數為2.5GPa~10GPa,使用了40g且前端半徑為5mm的錘的落錘試驗中的50%破壞高度為50cm~500cm,且鉛筆硬度為3H~10H。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的樹脂片製造用硬化型組成物,其中所述(A)成分包含具有開環己內酯單元且具有兩個以上(甲基)丙烯醯基的化合物。
  14. 如申請專利範圍第12項或第13項所述的樹脂片製造用硬化型組成物,其中所述(B)成分包含(B-1)成分:具有兩個以上(甲基)丙烯醯基的化合物。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的樹脂片製造用硬化型組成物,其中所述(B-1)成分包含(B-1-1)成分:具有碳數4~20的直鏈狀或分支狀伸烷基的二(甲基)丙烯酸酯。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的樹脂片製造用硬化型組成物,其中所述(B-1-1)成分為選自由1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯及新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的一種以上。
  17. 如申請專利範圍第14項所述的樹脂片製造用硬化型 組成物,其中所述(B-1)成分包含(B-1-2)成分:具有三個以上(甲基)丙烯醯基的化合物。
  18. 如申請專利範圍第12項所述的樹脂片製造用硬化型組成物,其中所述(A)成分及所述(B)成分中所含的乙烯性不飽和基的合計量100莫耳%中包含20莫耳%~60莫耳%的甲基丙烯醯基。
  19. 如申請專利範圍第12項所述的樹脂片製造用硬化型組成物,其中所述(A)成分及所述(B)成分不包含具有胺基甲酸酯鍵的化合物。
  20. 如申請專利範圍第12項所述的樹脂片製造用硬化型組成物,其中所述(C)成分包含(C1)成分:熱自由基聚合起始劑。
  21. 如申請專利範圍第12項所述的樹脂片製造用硬化型組成物,其中所述(C)成分包含(C2)成分:光自由基聚合起始劑。
  22. 一種樹脂片的製造方法,其是在由基材/用以設置堰的基材/基材構成的成形模具中灌入如申請專利範圍第20項所述的組成物後進行加熱。
  23. 一種樹脂片的製造方法,其是在由基材/用以設置堰的基材/基材構成的成形模具中灌入如申請專利範圍第21項所述的組成物後,自任一基材側照射活性能量線。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的樹脂片的製造方法, 其於照射活性能量線後進行加熱。
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