JP2013249451A - 液状硬化性樹脂組成物、画像表示用装置、及び画像表示用装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)(メタ)アクリロイル基を有する化合物、(B)アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤、を含む液状硬化性樹脂組成物であって、前記液状硬化性樹脂組成物中の(メタ)アクリロイル基濃度が3.5×10-5〜3.0×10-4mol/gであり、前記液状硬化性樹脂組成物の総量中の(B)成分の含有量が0.1〜5.0質量%である、液状硬化性樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
このような光の散乱を防止する方法として、特許文献1では、保護パネルと液晶パネルの間の空間にオイル状材料を充填する方法が、特許文献2では、アクリルモノマーを共重合してなるシートを保護パネルと液晶パネルとの間に介在させる方法がそれぞれ提案されている。
このようなディスプレイの割れの防止や光の散乱等を防止する方法として、特許文献3及び4では、保護パネルとプラズマ表示板や液晶パネル等の画像表示ユニットとの間の空間、保護パネルとタッチパネルとの間の空間、及びタッチパネルと画像表示ユニットとの間の空間(以下、まとめて「保護パネルと画像表示ユニット等との間の空間」ともいう。)に特定の樹脂からなる光学フィルムを介在させる方法が提案されている。
また、特許文献3に開示された樹脂からなる光学フィルムは、ディスプレイに適用後、短時間の耐湿熱試験を行うと白濁してしまい、耐湿熱信頼性に問題がある。
即ち、本発明は、下記の〔1〕〜〔12〕を提供する。
〔1〕(A)(メタ)アクリロイル基を有する化合物、
(B)アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤、
を含む液状硬化性樹脂組成物であって、
前記液状硬化性樹脂組成物中の(メタ)アクリロイル基濃度が3.5×10-5〜3.0×10-4mol/gであり、(B)成分の含有量が、前記液状硬化性樹脂組成物の総量に対して、0.1〜5.0質量%である、液状硬化性樹脂組成物。
〔2〕さらに、(C)可塑剤を含む、上記〔1〕に記載の液状硬化性樹脂組成物。
〔3〕露光量が50mJ/cm2の活性エネルギー線の照射で硬化する、上記〔1〕又は〔2〕に記載の液状硬化性樹脂組成物。
〔4〕(A)成分として、(メタ)アクリロイル基を有するイソプレン重合体を含む、上記〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物。
〔5〕(A)成分の含有量が、前記液状硬化性樹脂組成物の総量に対して、10〜90質量%である、上記〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物。
〔6〕(A)成分として、(A1)分子内にエチレン性不飽和結合を有する重量体、及び(A2)分子内に1個のエチレン性不飽和結合を有する単量体を含む、上記〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物。
〔7〕前記液状硬化性樹脂組成物の総量中の(A2)成分の含有量が、1〜10質量%である、上記〔6〕に記載の液状硬化性樹脂組成物。
〔8〕実質的に有機溶媒を含有せず、25℃における粘度が500〜5000mPa・sである、上記〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物。
〔9〕画像表示部を有する画像表示ユニットと、保護パネルと、前記画像表示ユニットと前記保護パネルとの間に存在する樹脂層とを含む積層構造を有する画像表示用装置であって、
前記樹脂層が、上記〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物の硬化物よりなる、画像表示用装置。
〔10〕画像表示部を有する画像表示ユニットと、タッチパネルと、保護パネルと、前記タッチパネルと前記保護パネルとの間に存在する樹脂層とを含む積層構造を有する画像表示用装置であって、
前記樹脂層が、上記〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物の硬化物よりなる、画像表示用装置。
〔11〕画像表示ユニットと保護パネルとを備える画像表示用装置の製造方法であって、
前記画像表示ユニットと前記保護パネルとの間に上記〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物を介在させる工程と、
前記保護パネル面側から光照射して前記液状硬化性樹脂組成物を硬化させる工程とを有する、画像表示用装置の製造方法。
〔12〕画像表示ユニットとタッチパネルと保護パネルとを備える画像表示用装置の製造方法であって、前記画像表示ユニットと前記タッチパネルとの間及び/又は前記タッチパネルと前記保護パネルとの間に、上記〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物を介在させる工程と、前記保護パネル面側から光照射して前記液状硬化性樹脂組成物を硬化させる工程とを有する、画像表示用装置の製造方法。
なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
また、本明細書における「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」を意味する。同様に「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及びそれに対応する「メタクリル」を意味し、「(メタ)アクリロイル」とは「アクリロイル」及びそれに対応する「メタクリロイル」を意味する。
また、本明細書において、分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算した値であり、具体的には実施例に記載の方法により測定した値である。また、数平均分子量、重量平均分子量及び分散度は、以下のように定義される。
(a)数平均分子量(Mn)
Mn=Σ(NiMi)/ΣNi=ΣXiMi
(Xi=分子量Miの分子のモル分率=Ni/ΣNi)
(b)重量平均分子量(Mw)
Mw=Σ(NiMi 2)/ΣNiMi=ΣWiMi
(Wi=分子量Miの分子の重量分率=NiMi/ΣNiMi)
(c)分子量分布(分散度)
分散度=Mw/Mn
当該濃度が3.5×10-5mol/g未満であると、樹脂組成物の硬化性が低下し、硬化物を得ることが困難となる。
一方、当該濃度が3.0×10-4mol/gを超えると、樹脂組成物から得られる硬化物中に(メタ)アクリロイル基が残存してしまい、画像表示用装置に用いた場合に発色ムラが生じる原因となる。また、重合開始剤をある程度多めに配合することで、得られる硬化物中の(メタ)アクリロイル基の残存量を低減できるが、低露光量での硬化性や遮光物硬化性が低下する。
液状硬化性樹脂組成物中の(メタ)アクリロイル基濃度は、3.5×10-5〜3.0×10-4mol/gであるが、上記観点から、好ましくは4.5×10-5〜2.5×10-4mol/g、より好ましくは5.0×10-5〜2.0×10-4mol/g、更に好ましくは5.5.5×10-5〜1.8×10-4mol/gである。
式(1):(メタ)アクリロイル基濃度(mol/g)=[{(A1の配合量(g)/A1の分子量)×A1の(メタ)アクリロイル基数}+{(A2の配合量(g)/A2の分子量)×A2の(メタ)アクリロイル基数}+・・・・・+{(Anの配合量(g)/Anの分子量)×Anの(メタ)アクリロイル基数}]/液状硬化性樹脂組成物の総量(g)
上記式(1)中、A1、A2・・・Anは、n種の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を示す。
なお、(メタ)アクリロイル基を有する化合物が重合体である場合、上記式(1)における分子量の値は、数平均分子量を用いる。
本発明の樹脂組成物は、(A)成分として、(メタ)アクリロイル基を有する化合物を含有する。
(A)成分の含有量は、樹脂組成物中の(メタ)アクリロイル基濃度が上記範囲に属するように適宜設定されるが、樹脂組成物の総量に対して、好ましくは10〜90質量%、より好ましくは12〜60質量%、更に好ましくは15〜40質量%である。
以下、(A1)成分、(A2)成分について説明する。
(A1)成分である分子内にエチレン性不飽和結合を有する重合体としては、例えば、(メタ)アクリロイル基を有するポリエステルオリゴマー、(メタ)アクリロイル基を有するウレタン重合体、ポリエチレングリコールモノ(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、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイル基を有するブタジエン重合体、(メタ)アクリロイル基を有するイソプレン重合体等が挙げられる。
これらの中でも、透明性、耐黄変性、及び種々の特性のバランスの観点から、(メタ)アクリロイル基を有するイソプレン重合体が好ましい。
mは、50〜1000であるが、好ましくは100〜800、より好ましくは150〜700、更に好ましくは200〜600である。
nは、1〜5であるが、好ましくは1.5〜4.0、より好ましくは2.0〜3.5、更に好ましくは2.0〜3.0である。
上記一般式(2)で表される化合物の市販品としては、UC−102、UC−203(共に製品名、株式会社クラレ製)等が挙げられる。
なお、「官能基数」とは(A1)成分の1分子中の官能基((メタ)アクリロイル基)の数を示し、「平均官能基数」とは、(A1)成分全体における分子当りの官能基数の平均値を示す。
(A1)成分の含有量が10質量%以上であれば、樹脂組成物の硬化性を向上させることができると共に、硬化物の耐湿熱信頼性を良好とすることができる。一方、(A1)成分の含有量が55質量%以下であれば、硬化収縮率が良好となると共に、硬化物の弾性率が大きくなり過ぎないため好ましい。
(A2)成分である分子内に1個のエチレン性不飽和基を有する単量体としては、常温(25℃)で液状であることが好ましく、下記一般式(3)で表されるアルキル(メタ)アクリレート(以下、「(A2−1)成分」ともいう)、並びに、分子内に(メタ)アクリル基及び、水酸基、エーテル結合、又はアミド基のいずれかを有する化合物(以下、「(A2−2)成分」ともいう)であることがより好ましく、分子内に(メタ)アクリル基及び、水酸基、エーテル結合又はアミド基のいずれかを有する化合物が更に好ましい。
上記一般式(3)で表されるアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、n−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの化合物は、単独で又は2種以上組み合わせて用いてもよい。
分子内に(メタ)アクリル基及び、水酸基、エーテル結合又はアミド基のいずれかを有する化合物としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1−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、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(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、1−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート;ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等の水酸基含有(メタ)アクリルアミド;ジエチレングリコールやトリエチレングリコール等のポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート;ジプロピレングリコールやトリプロピレングリコール等のポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート;ジブチレングリコールやトリブチレングリコール等のポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート;アクリロイルモルホリン等のモルホリン基含有(メタ)アクリレート、ジメチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド(イソボルニルアクリレート)が挙げられる。
これらの化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、耐湿熱信頼性及び塗布時の作業性の観点から、水酸基含有(メタ)アクリレート又はモルホリン基含有(メタ)アクリレートが好ましく、4−ヒドロキシブチルアクリレート、アクリロイルモルホリンがより好ましい。
(A2)成分の含有量が0.5質量%以上であれば、適度な粘度を有する樹脂組成物とすることができ、塗布時の作業性を良好とすることができると共に、硬化収縮率を低くすることができる。また、得られる樹脂組成物の遮光部における硬化性を良好とすることができると共に、硬化物の透明性を向上させることができる。
(A2)成分の含有量が10質量%以下であれば、硬化収縮率、弾性率が高くなりすぎることを抑えることができ、画像表示用装置に用いた場合に、表示ムラの発生を抑制することができる。
(B)成分のアシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤は、アシルフォスフィンオキサイド基を有する化合物であって、紫外線、電子線、α線、β線等の活性エネルギー線の照射によりラジカルを発生させ、樹脂組成物の硬化反応を促進させる重合開始剤の一種である。
アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤しては、アシルフォスフィンオキサイド基を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−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−ペンチルフォスフィンオキサイド、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等が挙げられる。
(B)成分の含有量は、液状硬化性樹脂組成物の総量に対して、0.1〜5.0質量%であるが、上記観点から、好ましくは0.2〜3.0質量%、より好ましくは0.25〜2.5質量%、更に好ましくは0.3〜2.0質量%である。
熱重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシビバレート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ジアセチルパーオキシド等の有機過酸化物;2,2’−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−カルボニル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2’−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]等のアゾ系化合物等が挙げられる。
本発明の硬化性樹脂組成物は(C)成分として可塑剤を含んでもよい。
本発明で(C)成分として用いる可塑剤は、実質的に(メタ)アクリロイル基を有さない25℃で液状の成分であることを意味する。
(C)成分の数平均分子量は、樹脂組成物の粘度の調整の観点、及び揮発性、作業性の観点から、好ましくは350〜30000、より好ましくは400〜10000である。
ポリブテン等のポリα−オレフィン、水添ポリブテン等の水添α−オレフィンオリゴマー、アタクチックポリプロピレン等のポリビニル系オリゴマー;
ビフェニル、トリフェニル等の芳香族系オリゴマー;
水添液状ポリブタジエン等の水添ポリエン系オリゴマー;
パラフィン油、塩化パラフィン油等のパラフィン系オリゴマー;
ナフテン油等のシクロパラフィン系オリゴマー;
ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−(2−エチルヘキシル)フタレート、ジ−n−オクチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジフェニルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジトリデシルフタレート、ジウンデシルフタレート、ジ(ヘプチル,ノニル,ウンデシル)フタレート、ベンジルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジノニルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート等のフタル酸誘導体;
ジメチルイソフタレート、ジ−(2−エチルヘキシル)イソフタレート、ジイソオクチルイソフタレート等のイソフタル酸誘導体;
ジ−(2−エチルヘキシル)テトラヒドロフタレート、ジ−n−オクチルテトラヒドロフタレート、ジイソデシルテトラヒドロフタレート等のテトラヒドロフタル酸誘導体;
ジ−n−ブチルアジペート、ジ(2−エチルヘキシル)アジペート、ジイソデシルアジペート、ジイソノニルアジペート等のアジピン酸誘導体;
ジ−(2−エチルヘキシル)アゼレート、ジイソオクチルアゼレート、ジ−n−ヘキシルアゼレート等のアゼライン酸誘導体;
ジ−n−ブチルセバケート、ジ−(2−エチルヘキシル)セバケート等のセバシン酸誘導体;
ジ−n−ブチルマレート、ジメチルマレート、ジエチルマレート、ジ−(2−エチルヘキシル)マレート等のマレイン酸誘導体;
ジ−n−ブチルフマレート、ジ−(2−エチルヘキシル)フマレート等のフマル酸誘導体;
トリ−(2−エチルヘキシル)トリメリテート、トリ−n−オクチルトリメリテート、トリイソデシルトリメリテート、トリイソオクチルトリメリテート、トリ−n−ヘキシルトリメリテート、トリイソノニルトリメリテート等のトリメリット酸誘導体;
テトラ−(2−エチルヘキシル)ピロメリテート、テトラ−n−オクチルピロメリテート等のピロメリット酸誘導体;
トリエチルシトレート、トリ−n−ブチルシトレート、アセチルトリエチルシトレート、アセチルトリ−(2−エチルヘキシル)シトレート等のクエン酸誘導体;
モノメチルイタコネート、モノブチルイタコネート、ジメチルイタコネート、ジエチルイタコネート、ジブチルイタコネート、ジ−(2−エチルヘキシル)イタコネート等のイタコン酸誘導体;
ブチルオレート、グリセリルモノオレート、ジエチレングリコールモノオレート等のオレイン酸誘導体;
メチルアセチルリシノレート、ブチルアセチルリシノレート、グリセリルモノリシノレート、ジエチレングリコールモノリシノレート等のリシノール酸誘導体;
n−ブチルステアレート、グリセリンモノステアレート、ジエチレングリコールジステアレート等のステアリン酸誘導体;
ジエチレングリコールモノラウレート、ジエチレングリコールジペラルゴネート、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル等のその他の脂肪酸誘導体;
トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリ−(2−エチルヘキシル)ホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリス(クロロエチル)ホスフェート等のリン酸誘導体;
ジエチレングリコールジベンゾエート、ジプロピレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−(2−エチルブチレート)、トリエチレングリコールジ−(2−エチルヘキソエート)、ジブチルメチレンビスチオグリコレート等のグリコール誘導体;
グリセロールモノアセテート、グリセロールトリアセテート、グリセロールトリブチレート等のグリセリン誘導体、エポキシ化大豆油、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジイソデシル、エポキシトリグリセライド、エポキシ化オレイン酸オクチル、エポキシ化オレイン酸デシル等のエポキシ誘導体等が挙げられる。
これらの化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の樹脂組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲において、更にその他の添加剤を配合することができる。
その他の添加剤としては、亜燐酸トリフェニル等の安定剤、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)等のチオール化合物等が挙げられる。
ここで「実質的に有機溶媒を含有しない」とは、意図的に有機溶媒を添加しないという意味であり、本発明の光硬化性樹脂組成物の光硬化後の特性を著しく低下させない程度であれば、微量の有機溶媒が存在していてもよい。
具体的には、樹脂組成物中の有機溶媒の含有量が、樹脂組成物の総量に対して、1000ppm以下であればよく、好ましくは500ppm以下、より好ましくは100ppm以下、更に好ましくは有機溶媒を全く含有しない。
なお、本発明において「有機溶媒」とは、(メタ)アクリロイル基を有さず、25℃において液状であり、且つ、大気圧における沸点が250℃以下の有機化合物を意味する。
本発明の液状硬化性樹脂組成物の25℃における粘度は、ブリードアウトの抑制及び作業性の観点から、好ましくは500〜5000mPa・s、より好ましくは1000〜4700mPa・s、更に好ましくは2200〜4000mPa・sである。
なお、ここでいう25℃における粘度は、JIS Z 8803に基づいて測定した値であり、具体的には、B型粘度計(東機産業製、BL2)により測定した値を意味する。
なお、粘度計の校正は、JIS Z 8809−JS14000に基づいて行うことができる。
本発明の液状硬化性樹脂組成物の硬化収縮率は、画像表示用装置の構成部材として使用した場合に、保護パネル、画像表示ユニット等の基板の反りをさらに高度に抑制する観点から、好ましくは3.0%未満、より好ましくは1.5%未満である。硬化収縮率が3.0%未満である場合、表示ムラの発生の原因ともなり得る、基板の反りを十分に抑制することができる。
また、本発明の液状硬化性樹脂組成物の硬化物の弾性率は、加熱したときに硬化物から液状物が分離したり、垂れ落ちたりしない程度であれば弾性率の下限値に限りはないが、好ましくは1000Pa以上である。
なお、本発明において、樹脂組成物の硬化物の弾性率は、膜厚t=1mm、10mm幅の硬化物を、チャック間距離25mmでオートグラフ(島津製作所社製、製品名「EZ Test」)を用いて、25℃で測定した引張り弾性率の値を意味する。
以下、本発明の液状硬化性樹脂組成物を用いて製造することが可能な画像表示用装置の一例である液晶表示装置について説明する。
図1は、本発明の画像表示用装置の一例である液晶表示装置の一実施形態を模式的に示す側面断面図である。図1に示す液晶表示装置は、バックライトシステム50、偏光板22、液晶表示セル10及び偏光板20がこの順で積層されてなる画像表示ユニット1と、液晶表示装置の視認側となる偏光板20の上面に設けられた透明樹脂層32と、その表面に設けられた透明保護基板(保護パネル)40とから構成される。なお、透明樹脂層32は、本発明の液状硬化性樹脂組成物の硬化体から構成される。
偏光板の表面には、反射防止、防汚、ハードコート等の処理がなされていてもよい。そのような表面処理は、偏光板の片面に対して、又はその両面に対して実施されていてよい。
また、タッチパネル30としては、当技術分野で一般的に用いられているものを使用することができる。
透明保護基板としては、例えば、ガラス板、石英板等の無機物の板、アクリル板、ポリカーボネート板等の樹脂板、厚手のポリエステルシート等の樹脂シート等が挙げられる。これらの中でも、高い表面硬度が必要とされる場合には、ガラス板、アクリル板が好ましく、ガラス板がより好ましい。
なお、透明保護基板40の表面には、反射防止、防汚、ハードコート等の処理がなされていてもよい。そのような表面処理は、透明保護基板の片面に対して、又は両面に対して実施されていてよい。また、透明保護基板は、複数枚の基板を組み合わせて使用することもできる。
本発明の液状硬化性樹脂組成物を用いた、上記の図1、2に示されたような画像表示用装置は、以下の方法により製造することができる。
まず、図1に示されたような、画像表示ユニットと、保護パネルと、を備える画像表示用装置は、画像表示ユニットと保護パネルとの間に、本発明の液状硬化性樹脂組成物を介在させる工程(以下、「工程(1a)」ともいう)と、当該保護パネル面側から光照射して液状硬化性樹脂組成物を硬化させ、透明樹脂層を形成する工程(以下、「工程(2a)」ともいう)とを経て製造することができる。
ところが、本発明の液状硬化性樹脂組成物は、優れた遮光部硬化性を有するため、上記の空間内に充填された樹脂組成物も硬化させることができ、紫外線等の活性エネルギー線の露光量が少ない場合でも十分に硬化させることが可能である。そのため、本発明の液状硬化性樹脂組成物を用いた画像表示用装置の製造方法によれば、品質の優れた画像表示用装置を生産性良く製造することができる。
なお、本発明の樹脂組成物を注型する際には、画像表示ユニット及び保護パネルの周囲にダムを形成してもよい。
なお、露光量とは、紫外線照射装置(オーク社製、製品名「UV−M02(受光器:UV−36)」)等で測定される照度に、照射時間(秒)を掛けた値をいう。
紫外線照射用の光源としては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、LEDランプ等が挙げられる。これらの中でも、高圧水銀灯、メタルハライドランプが好ましい。
なお、光照射の際には、保護パネル面側からの照射と、側面から照射を併用してもよい。また、光照射と同時に硬化性樹脂組成物を含む積層体を加熱する等して、硬化を促進させることもできる。
例えば、プラズマディスプレイ(PDP)、陰極線管(CRT)、電界放出ディスプレイ(FED)、有機ELディスプレイ、3Dディスプレイ、電子ペーパー等に適用することも可能である。
特に、画像表示用装置が10インチサイズ以上において、本発明の液状硬化性樹脂組成物を用いて透明樹脂層を作製することがより好適である。
また、以下の実施例において使用した化合物の数平均分子量(Mn)は、以下の方法に基づいて測定した値である。
〔数平均分子量(Mn)の測定法〕
テトラヒドロフラン(THF)を溶媒としたゲルパーミエーションクロマトフラフィー(GPC)を使用して行い、ポリスチレンを標準物質として検量線を作成して決定した。検量線の作成にあたっては、標準ポリスチレンとして5サンプルセット(PStQuickMP−H, PStQuick B[東ソー(株)製、商品名])を用いた。
装置:高速GPC装置 HCL−8320GPC(検出器:示差屈折計又はUV)
(東ソー(株)製、商品名)
使用溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
カラム:カラムTSKGEL SuperMultipore HZ−H
(東ソー(株)製、商品名)
カラムサイズ:カラム長が15cm、カラム内径が4.6mm
測定温度:40℃
流量:0.35ml/分
試料濃度:10mg/THF5ml
注入量:20μl
表1に示す配合比で、(A)〜(C)成分を配合し、90℃で30分間加熱攪拌混合して、実施例1〜10及び比較例1〜4の液状硬化性樹脂組成物を調製した。なお表1中の、(A)〜(C)成分についての数値の単位は質量部である。
なお、表1中に示した各成分のうち、(A)成分及び(C)成分の詳細は以下のとおりである。
・「イソプレンメタクリレート」:株式会社クラレ製、製品名「UC−102」。上記一般式(2)で表される構造を有し、R1はメチル基、n=2(メタクリロイル基数=2)、Mn=17000。
・「アクリロイルモルホリン」:アクリロイル基数=1、Mn=141.17。
・「4−ヒドロキシブチルアクリレート」:アクリロイル基数=1、Mn=144.2。
・「2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート」:メタクリロイル基数=1、Mn=225.33。
(C)成分
・「ブタジエンゴム」:株式会社クラレ製、製品名「LBR−307」。数平均分子量(Mn)=8000。
・「ポリ(1−デセン)」:イネオスオリゴマーズジャパン社製、製品名「DURASYN 170」。ポリα−オレフィン。数平均分子量(Mn)=690。
なお、表1に示された数値は、各成分の配合量は「質量部」で比率として表しているが、(メタ)アクリロイル基濃度を算出にあたっては、表1に示された数値の単位を「g」とみなして算出している。
例えば、実施例1の樹脂組成物中の(メタ)アクリロイル基濃度は、[{(イソプレンアクリレートの配合量/イソプレンアクリレートの分子量)×イソプレンアクリレートの平均(メタ)アクリロイル基数}+{(アクリロイルモルホリンの配合量/アクリロイルモルホリンの分子量)×アクリロイルモルホリンの(メタ)アクリロイル基数}]/液状硬化性樹脂組成物の総量=[{(26.00/17000)×2}+{(1.00/141.17)×1}]/100.4=1.0×10-4(mol/g)となる。
B型粘度計(東機産業製BL2)を用いて、各実施例及び各比較例で得られた樹脂組成物の25℃における粘度(単位:mPa・s)を測定した。
表面が離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績(株)製、製品名「A4100」、86mm×56mm×100μm、以下、「PETフィルム」ともいう)に、各実施例及び各比較例で調製した樹脂組成物を滴下し、該樹脂組成物の硬化後の膜厚が200μmとなるように、もう一枚のPETフィルムを貼り合わせた。そして、一方のPETフィルム側から、紫外線照射装置(オーク社製、製品名「UV−M02(受光器:UV−36)」)を用いて、露光量2000mJ/cm2の紫外線を照射して、樹脂組成物を硬化させ、硬化物を作製した。
次いで、PETフィルムを剥がし、当該硬化物の底面をFT−IR(ATR法)で測定し、以下の基準で評価した。
A:810cm-1の(メタ)アクリロイル基に起因するピークが確認されない。
F:810cm-1の(メタ)アクリロイル基に起因するピークが確認された。
上述の表面が離型処理されたPETフィルムに、各実施例及び各比較例で調製した樹脂組成物を滴下し、該樹脂組成物の硬化後の膜厚が1mmとなるように、もう一枚のPETフィルムを貼り合わせた。そして、一方のPETフィルム側から、上述の紫外線照射装置を用いて、露光量2000mJ/cm2の紫外線を照射して、樹脂組成物を硬化させ、硬化物を作製した。
次いで、PETフィルムを剥がし、当該硬化物を10mm幅に分取した試験片を、チャック間距離25mmで、オートグラフ(島津製作所社製、製品名「EZ Test」)を用いて、25℃で測定した引張り弾性率を、硬化物の弾性率(単位:Pa)とした。
上述の表面が離型処理されたPETフィルムに、各実施例及び各比較例で調製した樹脂組成物を滴下し、該樹脂組成物の硬化後の膜厚が200μmとなるように、もう一枚のPETフィルムを貼り合わせた。そして、一方のPETフィルム側から、上述の紫外線照射装置を用いて、露光量50mJ/cm2の紫外線を照射して、樹脂組成物を硬化させ、硬化物を作製した。照射後、PETフィルムを剥がし、硬化物を指で触れた際に、硬化物の分離の有無を目視により確認し、以下の基準で評価した。
A:分離しない。
F:液状部分があるため分離してしまい、硬化が不十分である。
図3は、遮光部硬化性の評価に用いた試験サンプルの側面断面図である。以下、図3を適宜参照の上、説明する。
表面が離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム62a(50mm×50mm×100μm、以下、「PETフィルム」ともいう)に、各実施例及び各比較例で調製した樹脂組成物63を滴下し、該樹脂組成物の硬化後の膜厚が200μmとなるように、もう一枚のPETフィルム62bを貼り合わせた。そして、PETフィルム62bの上部に、50mm×20mm×250μmのOD値4.0の遮光マスク61を貼り付けて、試験サンプル60を作製した。
次いで、アルミバット上に試験サンプル60を置き、遮光マスク61が在るPETフィルム62b側から、上述の紫外線照射装置を用いて、露光量2000mJ/cm2の紫外線を照射して、樹脂組成物を硬化させた。照射後、PETフィルムを剥がし、遮光マスク下部の樹脂組成物の硬化部分63aと、樹脂組成物の未硬化部分63bとの境界線と、遮光マスク端部の距離を目視で測定した。
図3に示されたように、遮光マスクの両端から硬化部分63aと未硬化部分63bとの境界線までの距離a、bをそれぞれ測定し、a+bの値を遮光部硬化距離(単位:mm)とした。当該遮光部硬化距離が大きいほど、遮光部硬化性に優れている。
2インチのガラス基板に、各実施例及び各比較例で調製した樹脂組成物を滴下し、500μmのスペーサを介して、もう一枚のガラス基板を貼り合わせた。そして、一方のガラス基板側から、上述の紫外線照射装置を用いて、露光量2,000mJ/cm2の紫外線を照射して、樹脂組成物を硬化させ、試験片を作製した。この試験片を、60℃、75%RH(相対湿度)の試験槽に、100時間投入し、剥がれ、気泡、黄変発生の有無を目視評価し、下記の基準で評価した。
A:変化なし。
F:剥がれ、気泡、黄変が確認された。
また、比較例2の液状硬化性樹脂組成物は、低露光量での硬化性、及び遮光部硬化性が劣る結果となった。
なお、比較例3及び4の液状硬化性樹脂組成物は、光照射しても硬化することができなかったため、表1の一部の項目については評価せずに終了した。
以上の特性を鑑みると、本発明の液状硬化性樹脂組成物は、液晶表示装置等の画像表示用装置における、保護パネルと画像表示ユニット等との間の空間を充填するための構成部材として好適に使用し得る。
10 液晶表示セル
20、22 偏光板
30 タッチパネル
31、32 樹脂層
40 保護パネル
50 バックライトシステム
60 試験サンプル
61 遮光マスク
62a、62b PETフィルム
63 樹脂組成物
63a 樹脂組成物の硬化部分
63b 樹脂組成物の未硬化部分
Claims (12)
- (A)(メタ)アクリロイル基を有する化合物、
(B)アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤、
を含む液状硬化性樹脂組成物であって、
前記液状硬化性樹脂組成物中の(メタ)アクリロイル基濃度が3.5×10-5〜3.0×10-4mol/gであり、(B)成分の含有量が、前記液状硬化性樹脂組成物の総量に対して、0.1〜5.0質量%である、液状硬化性樹脂組成物。 - さらに、(C)可塑剤を含む、請求項1に記載の液状硬化性樹脂組成物。
- 露光量が50mJ/cm2の活性エネルギー線の照射で硬化する、請求項1又は2に記載の液状硬化性樹脂組成物。
- (A)成分として、(メタ)アクリロイル基を有するイソプレン重合体を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物。
- (A)成分の含有量が、前記液状硬化性樹脂組成物の総量に対して、10〜90質量%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物。
- (A)成分として、(A1)分子内にエチレン性不飽和結合を有する重量体、及び(A2)分子内に1個のエチレン性不飽和結合を有する単量体を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物。
- 前記液状硬化性樹脂組成物の総量中の(A2)成分の含有量が、0.5〜10質量%である、請求項6に記載の液状硬化性樹脂組成物。
- 実質的に有機溶媒を含有せず、25℃における粘度が500〜5000mPa・sである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物。
- 画像表示部を有する画像表示ユニットと、保護パネルと、前記画像表示ユニットと前記保護パネルとの間に存在する樹脂層とを含む積層構造を有する画像表示用装置であって、
前記樹脂層が、請求項1〜8のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物の硬化物よりなる、画像表示用装置。 - 画像表示部を有する画像表示ユニットと、タッチパネルと、保護パネルと、前記タッチパネルと前記保護パネルとの間に存在する樹脂層とを含む積層構造を有する画像表示用装置であって、
前記樹脂層が、請求項1〜8のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物の硬化物よりなる、画像表示用装置。 - 画像表示ユニットと保護パネルとを備える画像表示用装置の製造方法であって、
前記画像表示ユニットと前記保護パネルとの間に請求項1〜8のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物を介在させる工程と、
前記保護パネル面側から光照射して前記液状硬化性樹脂組成物を硬化させる工程とを有する、画像表示用装置の製造方法。 - 画像表示ユニットとタッチパネルと保護パネルとを備える画像表示用装置の製造方法であって、前記画像表示ユニットと前記タッチパネルとの間及び/又は前記タッチパネルと前記保護パネルとの間に、請求項1〜8のいずれか1項に記載の液状硬化性樹脂組成物を介在させる工程と、前記保護パネル面側から光照射して前記液状硬化性樹脂組成物を硬化させる工程とを有する、画像表示用装置の製造方法。
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