JP6561446B2 - 光硬化性樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置やプラズマ表示装置、発光ダイオード表示装置やEL表示装置、タッチパネルなどの表示装置部品の保護フィルム、または、その他の機能性フィルムとして使用できる光硬化性樹脂成形体に関する。
近年、機能性フィルムは、エレクトロニクス分野をはじめ、エネルギー、医療、食品、建装材など幅広い分野において用いられ、TACフィルム、PETフィルム、PIフィルムなどのプラスチック基材フィルムに、帯電防止性やバリア性、光学特性、熱特性、機能性付与を目的としたコーティングが施されている。
プラスチック基材フィルムにコーティングを施して機能性フィルムを作製する際、面性の問題が懸念される。例えば、プラスチック基材フィルムに対して、コーティングに用いられる塗液の溶解性が高い場合、凹凸や異物が発生しやすくなり、面性が低下する。また、溶解性が低い場合、加工過程などにおいて、プラスチック基材フィルムからコーティング層が剥離しやすくなり、目的とする機能性フィルムの作製が困難となる。
そこで、プラスチック基材フィルムの材料に紫外線硬化性樹脂を用い、光硬化によってプラスチック基材フィルムを作製する方法が知られている(特許文献1)。この方法によれば、プラスチック基材フィルムと機能性付与を目的とする樹脂の選択幅が広がり、樹脂比率を調整することで、面性や機能性に優れたフィルムを作製できるが、靭性と伸張性の両立が困難である。すなわち、靭性に優れているものは、伸張性に欠けて脆くなりやすく、伸張性に優れているものは、耐熱性や靭性の低いものが多かった。
特許第4690053号公報
上記の問題を鑑み、本発明では、靭性・伸張性に優れた光硬化性樹脂成形体を提供することを目的とする。
本発明に係る光硬化性樹脂成形体は、紫外線硬化性樹脂及び紫外線重合開始剤を含む塗液を光硬化することで作製される光硬化性樹脂成形体であって、
前記塗液は、2種類のウレタン(メタ)アクリレート樹脂A、Bを含み、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aは1分子中に2つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含む分子量2000以下のモノマーであり、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bは1分子中に2つまたは3つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含む分子量3000以上20000以下のモノマーであり、
前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂A単独の光硬化性成形体が、引張試験における最大応力が60N/mm以上、下記式(1)で示される引張伸度が10%以下であり、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂B単独の光硬化性成形体が、引張試験における最大応力が30N/mm以下、下記式(1)で示される引張伸度が60%以上であり、
前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aと前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bの比率が順に、30〜70重量%:70〜30重量%であり、
前記光硬化性樹脂成形体に対する加熱処理温度は、前記光硬化性樹脂成形体のガラス転移温度以上であり、
前記光硬化性樹脂成形体は、加熱処理後の引張特性における最大応力が50N/mm以上であることを特徴とする。
引張伸度(%)=100×{(破断時の長さ)−(引張試験前の初期長さ)}/引張試験前の初期長さ ・・・(1)
光硬化性樹脂成形体の厚みは10〜80μmが好ましい。
また、本発明に係る偏光板及び透過型液晶ディスプレイは、上記の光硬化性樹脂成形体を有する。
本発明に係る光硬化性樹脂成形体の製造方法は、紫外線硬化性樹脂及び紫外線重合開始剤を含む塗液を光硬化し、加熱処理する光硬化性樹脂成形体の製造方法であって、
前記塗液は、2種類のウレタン(メタ)アクリレート樹脂A、Bを含み、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aは1分子中に2つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含む分子量2000以下のモノマーであり、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bは1分子中に2つまたは3つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含む分子量3000以上20000以下のモノマーであり、
前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aと前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bの比率が順に、30〜70重量%:70〜30重量%であり、前記加熱処理は前記光硬化性樹脂成形体のガラス転移温度以上で加熱される。
本発明によれば、靭性・伸張性に優れた光硬化性樹脂成形体を提供できる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態は、以下に記載する実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて設計の変更などの変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も、本発明の実施の形態の範囲に含まれうるものである。
また、本発明で使用される紫外線硬化性樹脂とは、紫外線や電子線といった活性エネルギー線の照射により架橋反応を経て硬化する物質のことをいう。
本発明に係る光硬化性樹脂成形体は、紫外線硬化性樹脂及び紫外線重合開始剤を含む塗液を光硬化させることで作製され、2種類のウレタン(メタ)アクリレート樹脂A、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bを含むことを特徴とする。
前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aは1分子中に2つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含むモノマーを使用し、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bは1分子中に2つまたは3つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含むモノマーを使用する。アクリロイル基またはメタクリロイル基が1つである場合、目的とする光硬化性樹脂フィルムを形成することが困難であり、硬化不足によるタックを生じる。アクリロイル基またはメタクリロイル基が4つ以上である場合、硬化収縮が大きいことによるカールが発生し、塗膜の引張伸度が著しく低下する。なお、本明細書において、(メタ)アクリルモノマーとは、アクリル酸エステルモノマーと、メタクリル酸エステルモノマーの両方を指す。同様に、(メタ)アクリレートとは、アクリレートと、メタクリレートの両方を指
す。
前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aは主に強度向上に寄与する。したがって、前記樹脂Aを単独に含んだ紫外線重合開始剤を含む塗液を光硬化させた光硬化物について、引張試験における最大応力が60N/mm以上、式(1)に示される引張伸度が10%以下であることが望ましい。また、上記の引張特性を得るために、分子量は2000以下であることが望ましい。
前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bは主に伸張性向上に寄与する。したがって、前記樹脂Bを単独に含んだ紫外線重合開始剤を含む塗液を光硬化させた光硬化物について、引張試験における最大応力が30N/mm以下、式(1)に示される引張伸度が60%以上であることが望ましい。また、上記の引張特性を得るために、分子量は3000以上20000以下であることが望ましい。分子量が20000より大きいと、塗液粘度が高くなり、塗工が困難となる。
前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aと前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bの比率は順に、30〜70重量%:70〜30重量%が好ましい。いずれの含有量を満たさない場合、目的とする靭性ないし伸張性を付与することが困難となる。
なお、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aとしては例えば、特開2013−159691に記載の、ウレタンアクリレートC−1(以上、新中村化学工業社)、AH−600、AT−600(以上、共栄社化学社)などを用いることができる。
また、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bとしては例えば、紫光UV7000B、紫光UV3520(以上、日本合成化学社)などを用いることができる。
また、紫外線硬化性樹脂を紫外線照射により硬化させる為、光重合開始剤を添加する。光重合開始剤としては、紫外線が照射された際にラジカルを発生するものであれば良く、例えば、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類を用いることが出来る。
重合開始剤の使用量は、塗液中の全固形分量を基準として0.5〜15質量%が好ましく、この範囲より多くても少なくても、膜硬度は低くなる傾向にある。特に、多すぎる場合には、硬化樹脂膜が着色する可能性もある。
また、光硬化性樹脂成形体を形成する塗液に含まれる溶剤は、樹脂との相溶性が良い、ケトン系溶剤であるアセトンないしはメチルエチルケトンの中から塗工適性等を考慮して適宜選択される。
調製した塗液には、防汚性、滑り性付与、欠陥防止、粒子の分散性向上のために添加剤を用いることができる。添加剤の例としては、ポリエーテル変性ポリメチルアルキルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、フッ素変性ポリマー、アクリル系共重合物、ポリエステル変性アクリル含有ポリジメチルシロキサン、シリコン変性ポリアクリル等が挙げられる。
紫外線硬化性樹脂および光重合開始剤は、溶媒に溶かして固形分を40〜95質量%、より好ましくは60〜95質量%に調整して、プラスチック基材フィルムに塗工することができる。固形分が40質量%よりも少ない場合は、目的とする膜厚の硬化樹脂膜を作製することが困難になり、固形分が95質量%よりも多い場合は、膜厚の均一な硬化樹脂膜を作製することが困難になる。
紫外線硬化性樹脂を光硬化反応により硬化させ、硬化樹脂膜を形成するための光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、無電極放電管等を用いることができる。照射条件として紫外線照射量は、通常100〜800mJ/cmである。
上記の材料を十分に混合し、塗工・乾燥・UV露光した後で、加熱処理をすることにより、光硬化性樹脂成形体が完成する。
上記の光硬化性樹脂成形体を加熱処理する際、その加熱温度は、光硬化性樹脂成形体のガラス転移温度以上であることが望ましい。光硬化性フィルムのガラス転移温度未満で加熱処理を行った場合、伸張性が加熱処理前と比較して20%以上伸張することが期待できないためである。
上記の光硬化性樹脂成形体を加熱処理する際、その加熱時間は、光硬化性樹脂成形体全体がガラス転移温度以上となるよう、1分以上が望ましく、熱による劣化が起きないよう、2時間以下であることが望ましい。
上記の方法によって作製・加熱処理した光硬化性樹脂成形体は、成形体を巻き取る際に成形体が破断せず、用途にもよるものの、基材フィルムとしての強度を確保する点から、引張特性が最大応力50N/mm以上であることが望ましい。
上記の光硬化性樹脂成形体は、偏光板・透過型液晶ディスプレイなどの光学装置に応用することもできる。
本発明で得られる光硬化性樹脂成形体には、必要に応じて、成形体上に反射防止性能、防汚性能、防眩性能、電磁波シールド性能、赤外線吸収性能、紫外線吸収性能、色補正性能等を有する機能層が設けられる。これらの機能層としては、反射防止層、防汚層、防眩層、電磁波遮蔽層、赤外線吸収層、紫外線吸収層、色補正層等が挙げられる。なお、これらの機能層は単層であってもかまわないし、複数の層であってもかまわない。例えば、反射防止層にあっては、低屈折率層単層から構成されても構わないし、低屈折率層と高屈折率層の繰り返しによる複数層から構成されていても構わない。また、機能層は、防汚性能を有する反射防止層というように、1層で複数の機能を有していても構わない。
光硬化性樹脂成形体の作製方法としては、ウェットコーティング法を利用できる。ウェットコーティング法の例として、ディップコーティング法、スピンコーティング法、フローコーティング法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、グラビアロールコーティング法、エアドクターコーティング法、プレードコーティング法、ワイヤードクターコーティング法、ナイフコーティング法、リバースコーティング法、トランスファロールコーティング法、マイクログラビアコーティング法、キスコーティング法、キャストコーティング法、スロットオリフィスコーティング法、カレンダーコーティング法、ダイコーティング法等を挙げることができる。
上記の方法によって作製した光硬化性樹脂成形体の厚さは、10〜80μmであることが望ましい。光硬化性樹脂成形体の厚さが10μmよりも薄い場合は、靭性が低下し破断しやすく、80μmよりも厚い場合は、光硬化性樹脂成形体内部の光硬化が不十分になりやすい。
以上のように、本願発明の光硬化性樹脂成形態は、紫外線硬化性樹脂及び紫外線重合開
始剤を含む塗液を光硬化し、加熱処理することで作製される光硬化性樹脂成形体であって、前記塗液は、2種類のウレタン(メタ)アクリレート樹脂A、Bを含み、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aは1分子中に2つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含む分子量2000以下のモノマーであり、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bは1分子中に2つまたは3つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含む分子量3000以上20000以下のモノマーとして、さらに前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aと前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bの比率が順に、30〜70重量%:70〜30重量%として、 本発明の光硬化性樹脂成形体が作製される。
このような構成において、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aは主に強度向上に寄与する。また、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bは主に伸張性向上に寄与する。アクリロイル基またはメタクリロイル基が1つである場合、目的とする光硬化性樹脂フィルムを形成することが困難であり、硬化不足によるタックを生じる。アクリロイル基またはメタクリロイル基が4つ以上である場合、硬化収縮が大きいことによるカールが発生し、塗膜の引張伸度が著しく低下する。このような構成で、靭性・伸張性に優れた光硬化性樹脂成形体とすることができるが、各特性を上記のように選択することによって、さらに好ましく靭性・伸張性に優れた光硬化性樹脂成形体とすることができる。
また、本発明の一態様として、本発明の一態様である光硬化性樹脂成形体を用いた、偏光板や透過型液晶ディスプレイが挙げられる。この構成で、靭性や伸張性に優れた光硬化性樹脂成形体で、表示面を保護した偏光板及び透過型液晶ディスプレイ、とすることができる。
以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
なお、光硬化性樹脂成形体は、以下の方法に従って評価した。
<引張特性>
測定装置として、島津小型卓上試験機EZ−Lを用いた。作製した光硬化性樹脂成形体を、MD×TD:75×15mmのサイズに切り取り、荷重1kNでMD方向に5mm/分の速度で引張り、最大応力と、引張伸度(=破断した時の最大の伸び)を測定した。
なお、実施例及び比較例で用いた樹脂材料(商品名)の主成分の構造または化合物名は、以下の通りである。
(1)ウレタンアクリレートA:
(特開2013−159691に記載の、ウレタンアクリレートC−1を参考に、下記の通り合成した)
冷却管、攪拌装置および温度計を取り付けた反応容器に対して、イソホロンジイソシアネート31.5質量部およびジブチル錫ジラウレート0.1質量部を仕込み、50℃に昇温した。その後、ε−カプロラクトン1mol変性2−ヒドロキシエチルアクリレート(ダイセル化学株式会社製「PLACCEL FA1DDM」)68.4質量部を1時間かけて滴下し、滴下後に90℃で10時間攪拌して反応を行った。この反応液中の残存イソシアネート量をFT−IRを使用して測定したところ、ウレタン化反応が定量的に進んだため、最終的にはイソシアネート量がほぼゼロになっており、下記の化学式(A)で表されるウレタンアクリレート99.9質量部を得た。
(式中Aは、アクリロイルオキシ基である。)

Figure 0006561446
(2)紫光UV7000B:ウレタンアクリレート
(3)紫光UV3520:ウレタンアクリレート
(4)AH−600:

Figure 0006561446
(5)AT−600:

Figure 0006561446
(6)M211B:

Figure 0006561446
(7)イルガキュアー184:1−ヒドロキシーシクロヘキシル−フェニルケトン(BASF社、「イルガキュアー」は登録商標である)
<実施例1>
プラスチック基材フィルムである厚さ75μmのPETフィルムに、ダイコーティング法によって、下記光硬化性樹脂成形用組成物を塗布して乾燥させた後、メタルハライドランプにより200mJ/cmの紫外線を照射して、厚さ45μmの光硬化性樹脂成形体を形成した。光硬化性樹脂成形体を形成後、温度23℃、湿度50%の環境下に1日放置し、オーブンで70℃1時間加熱処理した後、引張特性を評価した所、加熱処理後の最大応力が50N/mm以上、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長した。
・アクリル系樹脂: ウレタンアクリレートA ・・・26重量部
紫光UV7000B ・・・39重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・30重量部
<実施例2>
光硬化性樹脂成形体の厚さが80μmである点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、加熱処理後の最大応力が50N/mm以上、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長した。
<実施例3>
光硬化性樹脂成形体の厚さが10μmである点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、加熱処理後の最大応力が50N/mm以上、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長した。
<実施例4>
光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、加熱処理後の最大応力が50N/mm以上、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長した。
・アクリル系樹脂: ウレタンアクリレートA ・・・32.5重量部
紫光UV7000B ・・・32.5重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<実施例5>
光硬化性樹脂成形体の厚さが80μmであり、光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、加熱処理後の最大応力が50N/mm以上、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長した。
・アクリル系樹脂: ウレタンアクリレートA ・・・32.5重量部
紫光UV7000B ・・・32.5重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<実施例6>
加熱処理温度が55℃である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、加熱処理後の最大応力が50N/mm以上、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長した。
<実施例7>
光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、加熱処理後の最大応力が50N/mm以上、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長した。
・アクリル系樹脂: ウレタンアクリレートA ・・・32.5重量部
紫光UV3520 ・・・32.5重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<実施例8>
光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、加熱処理後の最大応力が50N/mm以上、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長した。
・アクリル系樹脂: AH−600 ・・・32.5重量部
紫光UV7000B ・・・32.5重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<実施例9>
光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、加熱処理後の最大応力が50N/mm以上、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長した。
・アクリル系樹脂: AH−600 ・・・32.5重量部
紫光UV3520 ・・・32.5重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<実施例10>
光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、加熱処理後の最大応力が50N/mm以上、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長した。
・アクリル系樹脂: AT−600 ・・・32.5重量部
紫光UV7000B ・・・32.5重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<実施例11>
光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、加熱処理後の最大応力が50N/mm以上、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長した。
・アクリル系樹脂: AT−600 ・・・32.5重量部
紫光UV3520 ・・・32.5重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<比較例1>
光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、引張伸度に主に寄与する紫光UV7000Bの重量比率が低かったため、加熱処理後の最大応力は50N/mm以上となったが、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長しなかった。
・アクリル系樹脂: ウレタンアクリレートA ・・・48.75重量部
紫光UV7000B ・・・16.25重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<比較例2>
光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、引張伸度に主に寄与するウレタンアクリレートが含有していなかったため、加熱処理後の最大応力は50N/mm以上となったが、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長しなかった。
・アクリル系樹脂: ウレタンアクリレートA ・・・ 65重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184(BASF社) ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<比較例3>
光硬化性樹脂成形体の厚さが85μmであり、光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体の作製を試みたが、光硬化性樹脂成形体の内部硬化不足が原因により、巻取りが困難となったため、光硬化性樹脂成形体を得ることができなかった。
・アクリル系樹脂: ウレタンアクリレートA ・・・32.5重量部
紫光UV7000B ・・・32.5重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<比較例4>
光硬化性樹脂成形体の厚さが8μmであり、光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体の作製を試みたが、光硬化性樹脂成形体の膜厚が薄いことが原因で、巻取り時に破断が生じたため、光硬化性樹脂成形体を得られなかった。
・アクリル系樹脂: ウレタンアクリレートA ・・・32.5重量部
紫光UV7000B ・・・32.5重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<比較例5>
加熱処理温度が45℃である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、加熱処理後の最大応力は50N/mm以上となったが、加熱処理温度が光硬化性樹脂成形体のガラス転移温度よりも低かったため、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長しなかった。
<比較例6>
光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、引張伸度に主に寄与する紫光UV3520の重量比率が低かったため、加熱処理後の最大応力は50N/mm以上とならず、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長しなかった。
・アクリル系樹脂: ウレタンアクリレートA ・・・48.75重量部
紫光UV3520 ・・・16.25重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<比較例7>
光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、引張伸度に主に寄与する紫光UV3520の重量比率が低かったため、加熱処理後の最大応力は50N/mm以上となったが、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長しなかった。
・アクリル系樹脂: AH−600 ・・・48.75重量部
紫光UV3520 ・・・16.25重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<比較例8>
光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、引張伸度に主に寄与する紫光UV3520の重量比率が低かったため、加熱処理後の最大応力は50N/mm以上となったが、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長しなかった。
・アクリル系樹脂: AT−600 ・・・48.75重量部
紫光UV3520 ・・・16.25重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<比較例9>
光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体を作製・加熱処理し、引張特性を評価した所、加熱処理後の最大応力は50N/mm以上となったが、M211Bがウレタン骨格を有していないため、引張伸度は加熱処理前に比べて加熱処理後に20%以上伸長しなかった。
・アクリル系樹脂: M211B(東亞合成) ・・・32.5重量部
紫光UV7000B ・・・32.5重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
<比較例10>
光硬化性樹脂成形用組成物が、以下の組成である点を除いて、実施例1と同様に光硬化性樹脂成形体の作製を試みたが、UA−306Hが官能基を6つ有しており、光硬化性樹脂成形体が脆く、巻取り時に破断が生じたため、光硬化性樹脂成形体を得られなかった。
・アクリル系樹脂: UA−306H(共栄社化学) ・・・32.5重量部
紫光UV7000B ・・・32.5重量部
・光ラジカル重合開始剤:イルガキュアー184 ・・・ 5重量部
・溶剤:MEK ・・・ 30重量部
実施例、比較例で用いた光硬化性樹脂成形組成物を表1、表2に、実施例、比較例で得た光硬化性樹脂成形体の膜厚、ガラス転移点、アニール条件、引張試験の結果を表3に示す。
Figure 0006561446
Figure 0006561446
Figure 0006561446
表1〜3より、紫外線硬化性樹脂及び紫外線重合開始剤を含む塗液を光硬化し、加熱処理することで作製される光硬化性樹脂成形体であって、
前記塗液は、2種類のウレタン(メタ)アクリレート樹脂A、Bを含み、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aは1分子中に2つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含む分子量2000以下のモノマーであり、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bは1分子中に2つまたは3つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含む分子量3000以上20000以下のモノマーであり、
前記加熱処理は前記光硬化性樹脂成形体のガラス転移温度以上で加熱され、
前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂A単独の光硬化性成形体が、引張試験における最大応力が60N/mm以上、下記式(1)で示される引張伸度が10%以下であり、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂B単独の光硬化性成形体が、引張試験における最大応力が30N/mm以下、下記式(1)で示される引張伸度が60%以上であり、
前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aと前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bの比率が順に、30〜70重量%:70〜30重量%であり、
前記光硬化性樹脂成形体は、加熱処理後の引張特性における最大応力が50N/mm以上であり、下記式(1)で示される引張伸度が、加熱処理前に比べて20%以上伸長していることを特徴とする光硬化性樹脂成形体において、靭性・伸張性が優れていることを確認できた。
ここで、引張伸度(%)=100×{(破断時の長さ)−(引張試験前の初期長さ)}/引張試験前の初期長さ ・・・(1)
本発明は、偏光板や透過型液晶ディスプレイなどの光学装置の保護フィルムとして利用できる。

Claims (1)

  1. 紫外線硬化性樹脂及び紫外線重合開始剤を含む塗液を光硬化し、加熱処理する光硬化性樹脂成形体の製造方法であって、
    前記塗液は、2種類のウレタン(メタ)アクリレート樹脂A、Bを含み、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aは1分子中に2つのアクリロイル基またはメタクリロイル 基を含む分子量2000以下のモノマーであり、前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bは1分子中に2つまたは3つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含む分子量3000以上20000以下のモノマーであり、
    前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Aと前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂Bの比率が順に、30〜70重量%:70〜30重量%であり、
    前記加熱処理は前記光硬化性樹脂成形体のガラス転移温度以上で加熱される
    ことを特徴とする、光硬化性樹脂成形体の製造方法。
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