JP5098722B2 - 硬化性樹脂組成物、貼付用フィルム積層体、及び衝撃吸収用積層体 - Google Patents
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Description
ここで、液晶ディスプレイパネルの液晶セルを構成するガラス基板は、強度が低く、押さえつけたり、ぶつけたりすることで容易に破損することが知られている。このような破損を防止するために、液晶ディスプレイパネル中の各種部材間(例えば、ガラス基板と偏光板との間等)にポリカーボネート製又はアクリル製等の透明樹脂層をさらに設けることが行われている。またさらに、上記透明樹脂層のみでは不十分である場合などには、該透明樹脂層とガラス基板との間に空隙を設けて、ガラス基板を破損から防御することも行われている。
しかしながら、液晶ディスプレイパネルは、携帯電話等の携行する製品用途に用いられることなどに起因して、薄型化する傾向が高く、ガラス基板を保護するための樹脂層をさらに設けたり、空隙を設けるのでは、このような薄型化に対応することができないのが現状である。液晶ディスプレイパネルにおいて、ガラス基板と、当該ガラス基板と隣接する部材(例えば、偏光板など)とは、通常、接着剤層(接着剤用の組成物からなる硬化物層)を介して接着されているが、この接着剤層が、優れた耐衝撃性(衝撃吸収性)を有していれば、透明樹脂層等をさらに設けたり、空隙を設けることなく、液晶ディスプレイパネルの薄型化を達成しながら、ガラス基板を破損から防御することができ、好都合である。また、液晶ディスプレイパネルに用いるには、優れた透明性を有することも必要とされる。
また、(A)(a)水酸基含有(メタ)アクリレート、(b)芳香環構造を有するポリイソシアネート、(c)ポリオール、及び(d)重合性不飽和基を有しない炭素数1〜4のアルコールの反応物であって、該反応物における平均値として、分子末端の40〜85モル%が(メタ)アクリロイル基である、ウレタン(メタ)アクリレート5〜70質量%、及び、(B)前記(A)成分以外のエチレン性不飽和基含有化合物10〜80質量%を含有する光学部材用硬化性樹脂組成物が、マイクロディスプレイ型プロジェクションテレビのフレネルレンズ等の光学部材を形成するための材料として提案されている(特許文献3)。
さらに、(A)分岐構造を有しその分岐による各分子鎖(以下、側鎖とする)の末端に水酸基を有し、側鎖の数平均分子量が500〜2000であるポリオールと、ポリイソシアネートと、水酸基含有(メタ)アクリレートとから得られるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーであって、当該ポリオール由来の水酸基が残存しているウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー5〜45質量%、(B)重合性単官能化合物5〜90質量%、(C)重合開始剤0.1〜10質量%を含有する液状硬化性樹脂組成物が、光ファイバの被覆材料として提案されている(特許文献4)。
特許文献3の技術は、フレネルレンズ等の光学部材の用途に用いられるものであるため、剛直であり、ガラス基板の保護用途に要求される耐衝撃性が不十分であるという問題がある。
特許文献4の技術は、光ファイバを保護するための被覆材料の用途に用いられるものであるため、特許文献1、2と同様、ガラス基板に対しては接着性が低く、また耐衝撃性(衝撃吸収性)も不十分であるという問題がある。
本発明は、上述の背景に鑑みてなされたものであり、ガラス基板やトリアセチルセルロース系保護フィルム等に対して優れた接着性を有し、かつ、透明性、耐衝撃性(衝撃吸収性)に優れた硬化物を与えることのできる硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。
[1] 組成物の全量を100質量%として、
(A)3個以上の水酸基を有する脂肪族ポリエーテルポリオール(a1)と、2個の水酸基を有するポリエーテルジオール(a2)と、ポリイソシアネート(b)と、水酸基含有(メタ)アクリレート(c)との反応生成物であり、かつ、上記(a1)成分由来の水酸基を少なくとも1個有するウレタン(メタ)アクリレート 30〜70質量%、
(B)水酸基又はカルボキシル基を有する、上記(A)成分以外のエチレン性不飽和基含有化合物 5〜45質量%、
(C)上記(A)成分及び(B)成分以外のエチレン性不飽和基含有化合物 10〜35質量%、及び
(D)重合開始剤 0.01〜10質量%、
を含有することを特徴とする硬化性樹脂組成物。
[2] 上記(A)成分が、脂肪族ポリエーテルポリオール(a1)由来の構造単位を2個以上有する上記[1]に記載の硬化性樹脂組成物。
[3] 上記(a2)成分は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算の数平均分子量が500〜6,000である脂肪族ポリエーテルジオールである上記[1]又は[2]に記載の硬化性樹脂組成物。
[4] 上記(C)成分の50質量%以上が、下記式(1)で表される化合物である上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の硬化性樹脂組成物。
R1−OCOCR2CH2 (1)
(式(1)中、R1は、分岐を有していてもよいアルキル基であり、R2は、水素原子又はメチル基である。)
[5] 上記[1]〜[4]のいずれか1つに記載の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる硬化層。
[6] 上記[5]に記載の硬化層と、該硬化層の両面に積層されたカバーフィルムとからなる貼付用フィルム積層体。
[7] 上記[5]に記載の硬化層と、該硬化層の片面に積層された透明基材層とを含む衝撃吸収用積層体。
本発明の硬化性樹脂組成物は、例えば液晶ディスプレイパネルにおける、ガラス基板と、偏光板等の他の部材との接着に好適である。これにより、ガラス基板と偏光板等の他の部材との間に介在する接着剤層に優れた耐衝撃性を付与することができるため、空隙等を設けてガラス基板を保護する必要がなく、液晶ディスプレイパネルの薄型化と、ガラス基板の破損防止とを達成することができる。
また、本発明の硬化性樹脂組成物は、その硬化物を、一対のカバーフィルム(例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム等)に狭持させて、貼付用フィルム積層体として用いることができる。該貼付用フィルム積層体によると、カバーフィルムを剥離して上記硬化物からなる層(硬化層)を露出させ、当該硬化層を目的とする部材に押し当てることにより、容易に硬化層を貼付することができる。そのため、ガラス基板、偏光板(偏光板を構成する保護フィルム)などの所望の部材に対して、容易に上記硬化層を設けることができ、簡易である。
さらに、上記貼付用フィルム積層体を用いて、衝撃吸収用積層体を形成し、該衝撃吸収用積層体を液晶ディスプレイパネル等に組み込んで用いることもできる。上記衝撃吸収用積層体は、接着対象である基材(例えば、偏光板を構成する保護フィルムなど)に対して上記硬化層を貼付することにより容易に得られる。前記基材と硬化層とからなる衝撃吸収用積層体は、硬化層がガラス基板に対峙するよう積層して圧着等することにより、容易にガラス基板に接着することができ、簡易である。
本発明の硬化性樹脂組成物(貼付用フィルム積層体、及び衝撃吸収用積層体)は、携帯電話、携帯情報端末、デスクトップ型コンピュータ用ディスプレイ、ノート型コンピュータ、車載用コンピュータ(カーナビゲーション用ディスプレイ等)、タッチパネル、テレビジョン、及び時計等に用いることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物は、(A)〜(D)成分と、他の任意成分とを含む。
以下、各成分ごとに説明する。
[(A)成分]
本発明の硬化性樹脂組成物を構成する(A)成分は、3個以上の水酸基を有する脂肪族ポリエーテルポリオール(a1)と、2個の水酸基を有するポリエーテルポリオール(ポリエーテルジオール)(a2)と、ポリイソシアネート(b)と、水酸基含有(メタ)アクリレート(c)との反応生成物であって、上記(a1)成分由来の水酸基を少なくとも1個有するウレタン(メタ)アクリレートである。このようなウレタン(メタ)アクリレートを用いることにより、基材との接着性に優れる硬化物を得ることができる。
(A)ウレタン(メタ)アクリレートの原料である(a1)3個以上の水酸基を有する脂肪族ポリエーテルポリオールとしては、分岐構造を有する脂肪族ポリエーテルポリオールが挙げられる。中でも、3〜6個の分岐構造を有する脂肪族ポリエーテルポリオールが好ましく、3個の分岐構造を有する脂肪族ポリエーテルポリオールがより好ましい。
また、これら分岐構造を有する脂肪族ポリエーテルポリオールは、各分岐構造の末端に水酸基を1個ずつ有することが好ましい。
(a1)成分の好適な例としては、3〜6個の分岐構造を有し、かつ、各分岐構造の末端に水酸基を1個ずつ有する脂肪族ポリエーテルポリオールが挙げられる。特に好ましくは、3個の分岐構造を有し、かつ、3個の分岐構造の末端に水酸基を1個ずつ(すなわち、合計で3個)有する脂肪族ポリエーテルポリオールである。分岐構造と水酸基の数が6個を越えると、(A)ウレタン(メタ)アクリレートが合成時にゲル化しやすくなるため好ましくない。
なお、(a1)成分として、脂肪族ポリエーテルポリオールを用いることによって、(A)ウレタン(メタ)アクリレートに柔軟性を付与することができる。
(a1)脂肪族ポリエーテルポリオールは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定されるポリスチレン換算数平均分子量が、好ましくは500〜8,000、より好ましくは500〜6,000である。
(a1)成分の市販品としては、例えば、G3000(以上、第一工業製薬社製)、エクセノール 840、3030、1030(以上、旭硝子社製)、サンニックスTP−400、サンニックスGL−3000、サンニックスGP−250、サンニックスGP−400、サンニックスGP−600、サンニックスGP−1000、サンニックスGP−3000、サンニックスGP−3700M、サンニックスGP−4000、サンニックスGEP−2800、ニューポールTL4500N(以上、三洋化成工業社製)等が挙げられる。
(A)ウレタン(メタ)アクリレートの原料である(a2)2個の水酸基を有するポリエーテルジオールとしては、脂肪族又は環式のポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカーボネートジオール、ポリカプロラクトンジオールなどが挙げられるが、(A)ウレタン(メタ)アクリレートに柔軟性を付与する観点から、脂肪族ポリエーテルジオールが好ましい。
なお、(a2)成分として用いられるポリエーテルジオール中、各構造単位の重合様式には特に制限がなく、例えばランダム重合体、ブロック重合体、グラフト重合体のいずれも用いることができる。
これら脂肪族ポリエーテルジオールは、一種単独であるいは二種類以上を組み合わせて用いることができる。また、上記オン重合性環状化合物の開環共重合体はランダムに結合していてもよいし、ブロック状の結合をしていてもよい。
脂肪族ポリエーテルジオールの市販品としては、例えばPTMG650、PTMG1000、PTMG2000(以上、三菱化学社製)、PEG1000、ユニセーフDC1100、DC1800(以上、日本油脂社製)、PPTG2000、PPTG1000、PTG400、PTGL2000(以上、保土谷化学社製)、Z−3001−4、Z−3001−5、PBG2000A、PBG2000B(以上、第一工業製薬社製)、PPG4000、PPG2000、PPG3000(以上、旭硝子社製)等が挙げられる。
環式ポリエーテルジオールの市販品としては、例えばユニオールDA400、DA700、DA1000、DB400、DB800(以上、日本油脂社製)、N1162(第一工業製薬社製)、トリシクロデカンジメタノール(三菱化学社製)等が挙げられる。
(A)ウレタン(メタ)アクリレートの原料である(b)ポリイソシアネートとしては、ジイソシアネートが好ましく、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチルフェニレンジイソシアネート、4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、1,6−ヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ビス(2−イソシアネートエチル)フマレート、6−イソプロピル−1,3−フェニルジイソシアネート、4−ジフェニルプロパンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、2,5(又は6)−ビス(イソシアネートメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン等が挙げられる。これらのうち、特に、2,4−トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)が好ましい。
これらポリイソシアネートは、一種単独であるいは二種類以上を組み合わせて用いることができる。
(A)ウレタン(メタ)アクリレートの原料である水酸基含有(メタ)アクリレート化合物としては、例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピル(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリロイルフォスフェート、4−ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンジ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、アルキルグリシジルエーテル・アリルグリシジルエーテル・グリシジル(メタ)アクリレートの如きグリシジル基含有化合物と(メタ)アクリル酸との付加反応により得られる化合物等を挙げることができる。これらのうち、特に、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が好ましい。
これらの水酸基含有(メタ)アクリレート化合物は、一種単独であるいは二種類以上を組み合わせて用いることができる。
(A)ウレタン(メタ)アクリレートを製造する際、各原料成分の配合割合は、(A)ウレタン(メタ)アクリレート中に(a1)成分に由来する水酸基が残存するよう調整される。
各原料成分の配合割合(モル比)は、例えば、(a1)脂肪族ポリエーテルポリオール1モルに対して、(a2)ポリエーテルジオールが1〜3モル、(b)ジイソシアネート3〜5モル、かつ、(c)水酸基含有(メタ)アクリレートが2モルとなるよう調整される。
(A)ウレタン(メタ)アクリレートを製造する際、通常、ナフテン酸銅、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、ジラウリル酸ジ−n−ブチル錫、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン−2−メチルトリエチレンアミン等のウレタン化触媒が、反応原料の総量に対して0.01〜1質量%の量で用いられる。尚、反応温度は通常、10〜90℃、特に30〜80℃で行うのが好ましい。
(A)ウレタン(メタ)アクリレートは、(a1)脂肪族ポリエーテルポリオールに由来する構造単位を少なくとも1個以上有する。(A)ウレタン(メタ)アクリレート中、(a1)脂肪族ポリエーテルポリオールに由来する構造単位の数は、好ましくは2個以上、より好ましくは2〜12個である。
また、(A)ウレタン(メタ)アクリレートは、(a1)脂肪族ポリエーテルポリオールに由来する水酸基を少なくとも1個以上有する。
このようなウレタン(メタ)アクリレートを用いることにより、基材との接着性にさらに優れた硬化物を得ることができる。
(A)ウレタン(メタ)アクリレートの数平均分子量は、3,000〜30万、好ましくは8,000〜25万、さらに好ましくは1万〜20万である。該数平均分子量が3,000未満であると、樹脂組成物を硬化して得られる硬化物の基材への接着性が低下することがあり、逆に数平均分子量が30万を超えると、樹脂組成物の粘度が高くなり、取り扱いにくくなり易い。なお、上記数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定されるポリスチレン換算の数平均分子量である。
本発明の硬化性樹脂組成物を構成する(B)成分は、水酸基又はカルボキシル基を有する、(A)成分以外のエチレン性不飽和基含有化合物である。このような(B)成分を用いることにより、基材との接着性に優れる硬化物を得ることができる。
カルボキシル基を有するエチレン性不飽和基含有化合物としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、コハク酸等のジカルボン酸;2−スクシニルオキシエチルメタクリレート、2−マレオイルオキシエチルメタクリレート、2−ヘキサヒドロフタロイルオキシエチルメタクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸等のカルボキシル基及びエステル結合を有する(メタ)アクリル酸誘導体等が挙げられる。中でも、アクリル酸、メタクリル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸等が好ましい。
これらの化合物は1種単独でもしくは2種以上を組み合わせて使用することができる。
水酸基を有するエチレン性不飽和基含有化合物としては、上述の(A)ウレタン(メタ)アクリレートの原料である(c)水酸基含有(メタ)アクリレート化合物を挙げることができる。これらの水酸基含有(メタ)アクリレート化合物中、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物を構成する(C)成分は、上記(A)成分及び上記(B)成分以外のエチレン性不飽和基含有化合物である。
このような化合物としては、特に限定されないが、例えば、下記式(1)で表される化合物が挙げられる。
R1−OCOCR2CH2 (1)
(式(1)中、R1は、分岐を有していてもよいアルキル基であり、R2は、水素原子又はメチル基である。)
式(1)で表される化合物の具体例としては、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。このような化合物は、ガラス転移温度が比較的低く、基材に対する接着性を改善できるため好ましく用いられる。
(C)成分が上記(1)で表される化合物を50質量%以上含むと、基材に対する接着性を特に改善することができる。(C)成分中、上記(1)で表される化合物の含有率は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上である。
本発明の硬化性樹脂組成物を構成する(D)成分は、重合開始剤である。
上記重合開始剤としては、公知の光重合開始剤又は熱重合開始剤を用いることができ、光重合開始剤と熱重合開始剤を併用してもよい。
光重合開始剤としては、例えば1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、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、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、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フォフフィンオキシド等が挙げられる。中でも、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が好ましい。
これらの市販品としては、イルガキュアー184、369、651、500、907、CGI1700、CGI1750、CGI1850、CG24−61(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、ルシリンLR8728(BASF社製)、Darocure1116、1173(以上、メルク社製)、ユベクリルP36(UCB社製)等が挙げられる。
なお、上記粘度は、B型粘度計を用いて25℃で測定した粘度である。
放射線は、空気等の酸素を含有する雰囲気下又は窒素等の不活性ガスにより酸素を含有しない雰囲気下において、好ましくは0.1〜3J/cm2、より好ましくは0.5〜2J/cm2の照射量となるように照射される。
得られる硬化物のヤング率は、0.01〜2.0MPa、好ましくは0.03〜1.0MPaである。ヤング率が0.01MPa未満であると、取り扱いが困難になる場合があり、2MPaを超えると粘着性がなくなり接着性が低下する。
本発明の硬化性樹脂組成物の硬化物は、優れた柔軟性、密着性(接着性)等を有するため、接着対象となる基材に対して容易に貼付することができる。よって、本発明の硬化性樹脂組成物は、その硬化物からなる層(硬化層)を、2枚のカバーフィルムに挟持させて、貼付用フィルム積層体として用いたり、該貼付用フィルム積層体を用いて所望の基材に硬化層を貼付し、前記基材と硬化層からなる部材(衝撃吸収用積層体)として用いることができる。
以下、本発明の貼付用フィルム積層体、衝撃吸収用積層体について説明する。
本発明の貼付用フィルム積層体は、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる硬化層の両面にカバーフィルムを積層してなるものである。
上記カバーフィルムとしては、特に制限されないが、易接着性ポリエチレンテレフタレートフィルム等が挙げられる。カバーフィルムの厚さは、特に制限されないが、100〜500μmであることが好ましい。
上記硬化層の厚さは、100〜500μm、好ましくは150〜400μmである。
本発明の貼付用フィルム積層体は、一方のカバーフィルム上に本発明の硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、該塗膜を光照射により硬化させて硬化層を形成した後、該硬化層の上に他方のカバーフィルムを積層することにより製造される。
硬化層の貼付は、一方のカバーフィルムを剥離して硬化層を露出させ、当該硬化層を貼付対象である基材に密着させた後、他方のカバーフィルムを剥離することにより行われる。
貼付対象となる基材としては、特に限定されず、ガラス基板やトリアセチルセルロース系フィルム等が挙げられる。
本発明の貼付用フィルム積層体を用いると、所望の基材に対して容易に硬化層を貼付することができる。
本発明の衝撃吸収用積層体は、本発明の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる層(硬化層)の片面に、透明基材層を積層してなるものである。
透明基材としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート、ナイロン、トリアセチルセルロース(TAC)、ノルボルネン系樹脂などが挙げられる。
中でも、前記のPET、PEN、TAC、PC、ノルボルネン系樹脂が、耐熱性、透明性、価格などの点から好ましく、特に、下記式(2)で表される少なくとも1種の化合物を含む単量体を開環重合し、さらに水素添加して得られたノルボルネン系樹脂が、本発明の接着対象物である透明樹脂体の材質として好適である。
透明基材層の可視光線の透過率は、80%以上であることが好ましい。可視光線の透過率が80%未満であると、例えば、得られる前面板フィルターが、透過率の低いものとなるため、PDPの表示画面が十分な明度を有さないことがある。
透明基材は、公知の成型法によりフィルム成形して製造することができるが、キャスト成型法又は溶融押出法が好ましい。
衝撃吸収用積層体の厚さは2.5mm以下、好ましくは、2.3mm以下、さらに好ましくは2.0mm以下である。
本発明の衝撃吸収用積層体は、好ましくは前記貼付用フィルム積層体を用いて製造される。具体的には、まず、前記貼付用フィルム積層体の一方のカバーフィルムを剥離して硬化層を露出させ、当該硬化層を透明基材層に密着させた後、他方のカバーフィルムを剥離する。これにより、透明基材層上に前記硬化層が貼付し、衝撃吸収用積層体を製造することができる。
本発明の衝撃吸収用積層体は、液晶ディスプレイパネル等に組み込んで用いることができる。具体的には、衝撃吸収用積層体を、当該衝撃吸収用積層体の硬化層が接着対象となる部材(例えば、液晶ディスプレイパネルのガラス基板等)に対峙するよう積層し、密着させる。これにより、前記硬化層が接着対象となる部材に接着するため、硬化層を介して、ガラス基材等の部材と透明基材層とを接着することができる。透明基材層を、液晶ディスプレイパネルの構成部材(例えば、偏光板の保護フィルムなど)とすることにより、液晶ディスプレイパネルの厚みを増加することなく、ガラス基板の破損を防止することができる。
本発明の衝撃吸収用積層体の用途としては、例えば、デスクトップ型コンピュータ用ディスプレイ、カーナビゲーション用ディスプレイ等のディスプレイ機能単体の用途の他、携帯電話、携帯情報端末(いわゆるPDA、モバイル機器を含む)、車載用コンピュータ、ノート型コンピュータ、タッチパネル、テレビジョン、時計及び測定機器等に組み込む用途を例示することができる。
[製造例1(ノルボルネン系樹脂の合成)]
窒素置換した反応容器に、8−メチル−8−カルボキシメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン225部と、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン25部と、分子量調節剤として1−ヘキセン18部と、溶媒としてトルエン750部とを仕込み、この溶液を60℃に加熱した。次いで、反応容器内の溶液に、重合触媒としてトリエチルアルミニウム1.5モル/lを含有するトルエン溶液0.62部と、t−ブタノールおよびメタノールで変性した六塩化タングステン(t−ブタノール:メタノール:タングステン=0.35モル:0.3モル:1モル)を含有する濃度0.05モル/lのトルエン溶液3.7部とを添加し、この系を80℃で3時間加熱攪拌することにより開環共重合反応させて開環共重合体溶液を得た。
この重合反応における重合転化率は97%であり、得られた開環共重合体溶液を構成する開環共重合体の30℃のクロロホルム中における固有粘度(ηinh)を測定したところ、0.65dl/gであった。
得られた開環共重合体溶液4000部をオートクレーブに仕込み、この開環共重合体溶液に、カルボニルクロロヒドリドトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム:RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3 0.48部を添加し、水素ガス圧100kg/cm2
、反応温度165℃の条件下で3時間加熱攪拌することにより水素添加反応を行った。
得られた反応溶液(水素添加重合体溶液)を冷却した後、水素ガスを放圧した。この反応溶液を大量のメタノール中に注いで凝固物を分離回収し、これを乾燥して、水素添加重合体(以下、「樹脂(a−1)」ともいう。)を得た。
得られた樹脂(a−1)について、水素添加率を、400MHz 1H−NMRスペクトルにより測定したところ、99.9%であった。
また、樹脂(a−1)について、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、溶媒:テトラヒドロフラン)により、ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)を測定したところ、数平均分子量(Mn)は39,000、重量平均分子量(Mw)は116,000、分子量分布(Mw/Mn)は2.97であった。
また、樹脂(a−1)のガラス転移温度(Tg)は130℃であり、23℃における飽和吸水率は0.3重量%であった。また、樹脂(a−1)のSP値を測定したところ、19(MPa1/2)であり、30℃のクロロホルム中で固有粘度(ηinh)を測定したところ0.67dl/gであった。
[合成例1]
撹拌機を備えた反応容器に、(b)イソホロンジイソシアネート4.445g、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール0.024g、ジブチル錫ジラウレート0.080gを仕込み、これらを撹拌しながら液温度が10℃以下になるまで氷冷した。液温が20℃以下になるように制御しながら、(c)ヒドロキシエチルアクリレートを0.221g滴下した後、さらに、1時間撹拌して反応させた。次に(a2)数平均分子量4,000のプロピレンジオール(PPG4000;旭硝子社製)38.092gを加えて、液温40〜50℃にて2時間撹拌を継続させ、その後(a1)数平均分子量6,000のプロピレントリオール(EXCENOL840;旭硝子社製)57.138gを加えて、液温60〜70℃にて3時間撹拌を継続させ残留イソシアネートが0.01質量%以下になった時を反応終了とした。このようにして得られたウレタンアクリレートをU−1とする。
[合成例2]
撹拌機を備えた反応容器に、(b)イソホロンジイソシアネート8.494g、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール0.024g、ジブチル錫ジラウレート0.080gを仕込み、これらを撹拌しながら液温度が10℃以下になるまで氷冷した。液温が20℃以下になるように制御しながら、(c)ヒドロキシエチルアクリレートを0.423g滴下した後、さらに、1時間撹拌して反応させた。次に(a2)数平均分子量2,000のプロピレンジオール(PPG2000;旭硝子社製)36.392gを加えて、液温40〜50℃にて2時間撹拌を継続させ、その後(a1)数平均分子量3,000のプロピレントリオール(EXCENOL3030;旭硝子社製)54.588gを加えて、液温60〜70℃にて3時間撹拌を継続させ残留イソシアネートが0.01質量%以下になった時を反応終了とした。このようにして得られたウレタンアクリレートをU−2とする。
撹拌機を備えた反応容器に、(b)イソホロンジイソシアネート10.386g、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール0.024g、ジブチル錫ジラウレート0.080gを仕込み、これらを撹拌しながら液温度が10℃以下になるまで氷冷した。液温が20℃以下になるように制御しながら、(c)ヒドロキシエチルアクリレートを0.517g滴下した後、さらに、1時間撹拌して反応させた。次に(a2)数平均分子量3,000のプロピレンジオール(PPG3000;旭硝子社製)66.745gを加えて、液温40〜50℃にて2時間撹拌を継続させ、その後(a1)数平均分子量1,000のプロピレントリオール(EXCENOL1030;旭硝子社製)22.248gを加えて、液温60〜70℃にて3時間撹拌を継続させ残留イソシアネートが0.01質量%以下になった時を反応終了とした。このようにして得られたウレタンアクリレートをU−3とする。
[合成例4]
撹拌機を備えた反応容器に、(b)イソホロンジイソシアネート6.397g、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール0.024g、ジブチル錫ジラウレート0.080gを仕込み、これらを撹拌しながら液温度が10℃以下になるまで氷冷した。液温が20℃以下になるように制御しながら、(c)ヒドロキシエチルアクリレートを0.318g滴下した後、さらに、1時間撹拌して反応させた。次に(a2)数平均分子量800のビスフェノールAプロピレンオキサイド付加ジオール(DB800;日本油脂社製)10.963gを加えて、液温40〜50℃にて2時間撹拌を継続させ、その後(a1)数平均分子量6,000のプロピレントリオール(EXCENOL840;旭硝子社製)82.219gを加えて、液温60〜70℃にて3時間撹拌を継続させ残留イソシアネートが0.01質量%以下になった時を反応終了とした。このようにして得られたウレタンアクリレートをU−4とする。
撹拌機を備えた反応容器に、(b)イソホロンジイソシアネート2.379g、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール0.024g、ジブチル錫ジラウレート0.080gを仕込み、これらを撹拌しながら液温度が10℃以下になるまで氷冷した。液温が20℃以下になるように制御しながら、(c)ヒドロキシエチルアクリレートを0.226g滴下した後、さらに、1時間撹拌して反応させた。次に(a2)数平均分子量10,000のプロピレンジオール(PPG10000;旭硝子社製)97.291gを加えて、液温60〜70℃にて5時間撹拌を継続させ残留イソシアネートが0.1質量%以下になった時を反応終了とした。このようにして得られたウレタンアクリレートをU−5とする。
[合成例6(比較用)]
撹拌機を備えた反応容器に、(b)イソホロンジイソシアネート13.361g、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール0.024g、ジブチル錫ジラウレート0.080gを仕込み、これらを撹拌しながら液温度が10℃以下になるまで氷冷した。液温が20℃以下になるように制御しながら、(c)ヒドロキシエチルアクリレートを0.665g滴下した後、さらに、1時間撹拌して反応させた。次に(a1)数平均分子量3,000のプロピレントリオール(EXCENOL3030;旭硝子社製)85.870gを加えて、液温60〜70℃にて反応させたが、反応液がゲル化した。この反応結果物をU−6とする。
表1に記載の配合割合に従って、各成分を混合し、均一に撹拌することにより硬化性組成物を得た。ヤング率、衝撃吸収性、接着性、透明性について、下記の方法により評価した。
結果を表1に示す。
(ヤング率)
ガラス板上に、200ミクロン厚のアプリケーターバーを用いて硬化性組成物を塗布し、空気下で1J/cm2の紫外線を照射することにより硬化してフィルムを得た。該フィルムから延伸部が幅6mm、長さ25mmとなるように短冊状サンプルを作成して、温度23℃、湿度50%で引っ張り試験を行った。引っ張り速度は1mm/minで2.5%歪みでの抗張力からヤング率を求めた。
(衝撃吸収性)
カバーフィルムである離型PETフィルム上に、硬化性組成物を膜厚400μmになるように塗布して硬化性組成物層を形成し、窒素下で1J/cm2の紫外線を照射して硬化させた後、硬化層の上にカバーフィルムである離型PETフィルムを貼付して貼付用フィルム積層体を作製した。
次に、貼付用フィルム積層体の一方の離型PETフィルムを剥離して硬化層を露出させ、該硬化層の上に188μm厚のPET基材(実施例7については、製造例1で得られた樹脂(a−1))をローラーで押し当てて密着させ、残る離型PETフィルムを剥離することにより硬化層を貼付した。次に、PET基材に密着した硬化層を厚さ7mmの青板ガラス上にローラーで密着させ、試験サンプルを得た。
青板ガラスを下側にして水平に置いた試験サンプル上に、23℃50%の雰囲気下で、重さ200gの鉄球を落下し、ガラスが割れなかった最大高さを測定した。ただし、130cmを測定上限値とした。
(接着性)
硬化性組成物層の厚さを200μmとした以外は衝撃吸収性の試験の場合と同様にして貼付用フィルム積層体を調製した。
次に、貼付用フィルム積層体の一方の離型PETフィルムを剥離して硬化層を露出させ、該硬化層の上に50μm厚のけん化処理済TAC基材をローラーで押し当てて密着させ、残る離型PETフィルムを剥離することにより硬化層を貼付した。次に、TAC基材に密着した硬化層を厚さ7mmの青板ガラス上にローラーで密着して試験サンプルを得た。
青板ガラスを下側にして水平に置いた試験サンプルを幅1cmにカットし、23℃50%の雰囲気下で90°ピール試験を実施した。
(透明性)
ガラス板上に200ミクロン厚のアプリケーターバーを用いて硬化性組成物を塗布し、窒素下で1J/cm2の紫外線を照射して硬化させ、試験用フィルムを得た。このフィルムを目視で透明性を判断した。
((B)成分)
2−アクリロイロキシエチルコハク酸:ライトエステルHOA−MS(共栄社化学社製)
2−メタクリロイロキシエチルコハク酸:ライトエステルHO−MS(共栄社化学社製)
2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート:エポキシエステルM600A(共栄社化学社製)
((C)成分)
2−エチルヘキシルアクリレート:2EHA(日本触媒社製)
((D)成分)
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン:Irgacure184(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
Claims (7)
- 組成物の全量を100質量%として、
(A)3個以上の水酸基を有する脂肪族ポリエーテルポリオール(a1)と、2個の水酸基を有するポリエーテルジオール(a2)と、ポリイソシアネート(b)と、水酸基含有(メタ)アクリレート(c)との反応生成物であり、かつ、上記(a1)成分由来の水酸基を少なくとも1個有するウレタン(メタ)アクリレート 30〜70質量%、
(B)水酸基又はカルボキシル基を有する、上記(A)成分以外のエチレン性不飽和基含有化合物 5〜45質量%、
(C)上記(A)成分及び(B)成分以外のエチレン性不飽和基含有化合物 10〜35質量%、及び
(D)重合開始剤 0.01〜10質量%、
を含有することを特徴とする硬化性樹脂組成物。 - 上記(A)成分が、脂肪族ポリエーテルポリオール(a1)由来の構造単位を2個以上有する請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- 上記(a2)成分は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算の数平均分子量が500〜6,000である脂肪族ポリエーテルジオールである請求項1又は2に記載の硬化性樹脂組成物。
- 上記(C)成分の50質量%以上が、下記式(1)で表される化合物である請求項1〜3のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
R1−OCOCR2CH2 (1)
(式(1)中、R1は、分岐を有していてもよいアルキル基であり、R2は、水素原子又はメチル基である。) - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物の硬化物からなる硬化層。
- 請求項5に記載の硬化層と、該硬化層の両面に積層されたカバーフィルムとからなる貼付用フィルム積層体。
- 請求項5に記載の硬化層と、該硬化層の片面に積層された透明基材層とを含む衝撃吸収用積層体。
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