本發(fā)明涉及固化性樹脂組合物、固化性樹脂組合物的制造方法、使用該固化性樹脂組合物的層疊體的制造方法、以及用該固化性樹脂組合物制造的顯示裝置。
背景技術(shù):
在顯示器件上隔著接合樹脂層層疊有保護板的顯示裝置中,使接合樹脂層固化時因該接合樹脂層的收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力可能會對顯示器件造成影響。如果對顯示器件施加應(yīng)力,則顯示器件中的顯示形成材料受到應(yīng)力的影響,可能會有損顯示的均勻性。例如使用液晶作為顯示形成材料的液晶顯示器件的情況下,封入顯示器件內(nèi)的液晶的排列在外部應(yīng)力的作用下紊亂,有時以色差等顯示不均的形式被觀察到。
此外,根據(jù)液晶面板的不同,有時判斷標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。
作為制造具有在顯示器件上層疊有透明面材的層疊結(jié)構(gòu)的顯示裝置的方法,專利文獻1中記載了如下方法:在第一面材的表面的周緣部形成未固化的密封部,向由該未固化的密封部圍成的區(qū)域供給未固化的固化性樹脂組合物,在100Pa以下的減壓氣氛下,在該固化性樹脂組合物上重疊第二面材后,在50kPa以上的壓力氣氛下使未固化的密封部和固化性樹脂組合物固化。
專利文獻2中記載了通過聚醚一元醇和具有異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯的反應(yīng)而得的化合物,在實施例中有如下記載:使用該化合物的固化性樹脂組合物的固化物的耐沖擊性優(yōu)良,沒有圖像不均。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:國際公開第2011/158840號
專利文獻2:日本專利特開2012-126839號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
對于顯示器件和保護板之間的接合樹脂層,為了防止上述顯示不均,要求彈性模量低,柔軟性良好,固化收縮率低。
一般來說,作為提高樹脂層的柔軟性的方法,采用在形成該樹脂層的固化性樹脂組合物中添加增塑劑等不參與固化反應(yīng)的非反應(yīng)成分的方法。
然而,因為樹脂層中的非反應(yīng)成分(增塑劑)的穩(wěn)定性不足,所以有時會隨著時間的推移發(fā)生滲出、接合樹脂層剝離等情況,可靠性差。
此外,制造形成樹脂層的固化性樹脂組合物時,即使采用添加鏈轉(zhuǎn)移劑來調(diào)整分子量的方法,雖然能提高樹脂層的柔軟性,但難以同時實現(xiàn)彈性模量的降低和固化收縮率的降低。
此外,專利文獻2中記載的方法的特征在于,不使用使聚醚二元醇與具有異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)而得的化合物,而是使用使聚醚一元醇與具有異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)而得的化合物,但一般來說,聚醚一元醇中含有制造工序中作為副產(chǎn)物生成的聚醚二元醇。
根據(jù)本發(fā)明人的認知,來源于該聚醚二元醇的成分,即便是副產(chǎn)物,也會對上述的顯示不均的防止效果產(chǎn)生影響。
然而,專利文獻2中記載的發(fā)明未提及過、也完全未考慮過這種聚醚二元醇的存在。
本發(fā)明的目的是提供一種能形成固化后的樹脂層的彈性模量低、固化收縮率低、且不易剝離的接合樹脂層的固化性樹脂組合物,以及具有這樣的特性的固化性樹脂組合物的制造方法。
此外,本發(fā)明的目的是提供使用該固化性樹脂組合物的層疊體的制造方法、以及用該固化性樹脂組合物制造的顯示裝置。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
本發(fā)明是以下[1]~[10]的發(fā)明。
[1]一種固化性樹脂組合物,其是在固化性樹脂組合物100質(zhì)量%中包含50質(zhì)量%以上的分子量在500以上的固化性低聚物(I)的固化性樹脂組合物,其中,
所述固化性低聚物(I)在所述固化性低聚物(I)100質(zhì)量%中包含1~50質(zhì)量%的下述低聚物(IA)、30~95質(zhì)量%的下述低聚物(IB);
低聚物(IA):含有具有由丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的一方或雙方構(gòu)成的固化性官能團以及氨基甲酸酯鍵的固化性成分、平均的固化性官能團數(shù)在2以上、數(shù)均分子量為15000~100000的低聚物;
低聚物(IB):含有具有由丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的一方或雙方構(gòu)成的固化性官能團以及氨基甲酸酯鍵的固化性成分、平均的固化性官能團數(shù)為0.5~1.5、數(shù)均分子量為1300~36000、固化性官能團數(shù)為2的固化性成分的含量在30質(zhì)量%以下的低聚物。
[2][1]所述的固化性樹脂組合物,其中,所述低聚物(IB)包含使下式(1a)表示的聚氧化烯一元醇與下式(1b)表示的單體進行氨基甲酸酯化反應(yīng)而得的低聚物;
[化1]
H-(OR12)b-OR13···(1a)
式(1a)中,R12是碳數(shù)2~4的亞烷基,R13是碳數(shù)1~20的烷基或碳數(shù)1~20的羧酸殘基,b為20~600的整數(shù);
式(1b)中,R11是氫原子或甲基,a為1~4的整數(shù)。
[3][1]或[2]所述的固化性樹脂組合物,其中,還含有單體(II)和單體(III)中的一方或雙方,所述單體(II)含有由丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的一方或雙方構(gòu)成的固化性官能團以及羥基,所述單體(III)含有由丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的一方或雙方構(gòu)成的固化性官能團以及長鏈烷基。
[4][1]~[3]中任一項所述的固化性樹脂組合物,其中,包含Zn和Co。
[5]一種固化性樹脂組合物的制造方法,其是含有具有由丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的一方或雙方構(gòu)成的固化性官能團以及氨基甲酸酯鍵、分子量在500以上的固化性低聚物(I)的固化性樹脂組合物的制造方法,其中,
將一種以上的下述低聚物(IA)和一種以上的下述低聚物(IB)混合,以使得所述固化性低聚物(I)100質(zhì)量%中包含1~50質(zhì)量%的低聚物(IA)、30~95質(zhì)量%的低聚物(IB),并且使得固化性樹脂組合物100質(zhì)量%中包含50質(zhì)量%以上的所述固化性低聚物(I);
低聚物(IA):含有具有由丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的一方或雙方構(gòu)成的固化性官能團以及氨基甲酸酯鍵的固化性成分、平均的固化性官能團數(shù)在2以上、數(shù)均分子量為15000~100000的低聚物;
低聚物(IB):含有具有由丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的一方或雙方構(gòu)成的固化性官能團以及氨基甲酸酯鍵的固化性成分、平均的固化性官能團數(shù)為0.5~1.5、數(shù)均分子量為1300~36000、固化性官能團數(shù)為2的固化性成分的含量在30質(zhì)量%以下的低聚物。
[6][5]所述的固化性樹脂組合物的制造方法,其中,
將所述固化性樹脂組合物通過凝膠滲透色譜法(GPC)分離而得的、所述固化性低聚物(I)的固化性組分(I)中,
將分子量23000以上的組分稱為組分(i)、
將分子量7500以上且低于23000的組分稱為組分(ii)、
將分子量500以上且低于7500的組分稱為組分(iii)時,
組分(i)的平均的所述固化性官能團數(shù)為1.5以上、2.5以下,
組分(ii)的平均的所述固化性官能團數(shù)為1.0以上且小于1.5,
相對于組分(I)的組分(i)的比例大于0質(zhì)量%且在50質(zhì)量%以下,
相對于組分(I)的組分(ii)的比例為35~80質(zhì)量%,
相對于組分(I)的組分(iii)的比例為0~40質(zhì)量%。
[7]一種層疊體的制造方法,其包括將由[1]~[4]中任一項所述的固化性樹脂組合物構(gòu)成的未固化層夾在一對面材間的工序,以及使該未固化層固化的工序。
[8]一種層疊體的制造方法,其包括:
在第一減壓氣氛下形成層疊前體的第一工序,所述層疊前體中,將由[1]~[4]中任一項所述的固化性樹脂組合物構(gòu)成的未固化層夾在一對面材間,并且用設(shè)置于該未固化層周圍的密封部將所述未固化層密封;
在壓力比所述第一減壓氣氛高的第二氣氛下使所述未固化層固化的第二工序。
[9][7]或[8]所述的層疊體的制造方法,其中,所述一對面材的一方是透明面材,另一方是顯示器件。
[10]一種顯示裝置,其中,由[1]~[4]中任一項所述的固化性樹脂組合物的固化物構(gòu)成的接合樹脂層被夾在透明面材和顯示器件之間。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的固化性樹脂組合物能形成固化后的樹脂層的彈性模量低、固化收縮率低、且不易剝離的接合樹脂層。
通過本發(fā)明的固化性樹脂組合物的制造方法,可獲得能形成固化后的樹脂層的彈性模量低、固化收縮率低、且不易剝離的接合樹脂層的固化性樹脂組合物。
通過本發(fā)明的層疊體的制造方法,可獲得將一對面材接合的樹脂層的彈性模量低、固化收縮率低、且不易剝離的層疊體。
本發(fā)明的顯示裝置中,將顯示器件和透明面材接合的樹脂層的彈性模量低、固化收縮率低、且不易剝離。因此,色差等顯示不均的發(fā)生得到抑制,并且不易發(fā)生經(jīng)時劣化,可靠性也優(yōu)良。
附圖說明
圖1是表示將制造例14中得到的低聚物(IB-1-1)的GPC的測定結(jié)果分離為單官能成分和雙官能成分的方法的圖。
圖2是表示制造例11中得到的低聚物(IA-1-1)的GPC的測定結(jié)果的分析方法的圖。
圖3是表示制造例14中得到的低聚物(IB-1-1)的GPC的測定結(jié)果的分析方法的圖。
圖4是表示實施例1、2和比較例9中得到的固化性樹脂組合物的GPC的測定結(jié)果的圖。
具體實施方式
本說明書中,下述用語分別以下述含義使用。
“固化性官能團”是丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基中的一方或雙方?!肮袒猿煞帧笔侵妇哂泄袒怨倌軋F的化合物。“單體”是指具有固化性官能團的單體。
“固化性低聚物”或“低聚物”是指以固化性成分為主體的分子量500以上的分子量不同的化合物的混合物。
如無特別限定,“平均官能團數(shù)”是指以數(shù)均分子量作為1個單位的每1分子的平均的固化性官能團數(shù)。
“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
如無特別限定,預(yù)聚物是指末端具有異氰酸酯基的氨基甲酸酯預(yù)聚物。
有時將式(1)表示的低聚物記作“低聚物(1)”。其它式表示的化合物也同樣如此記載。
多元醇的羥值通過以JIS K1557(2007年版)為基準(zhǔn)的測定而得到。
數(shù)均分子量是使用分子量已知的標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯試樣制成校正曲線、使用該校正曲線通過凝膠滲透色譜法(GPC)測定而得的聚苯乙烯換算分子量。分子量分布是指將質(zhì)均分子量(與數(shù)均分子量同樣通過GPC而得的聚苯乙烯換算分子量)除以數(shù)均分子量而得的值。
即使用數(shù)均分子量作了限定,當(dāng)分子量分布不存在的情況下,用以基于化學(xué)式而得的式量表示的分子量來代替。
表示GPC組分的范圍的分子量是指與GPC測定中的洗脫時間(保持時間)相關(guān)的分子量。
《固化性樹脂組合物》
本發(fā)明的固化性樹脂組合物(以下有時也稱為固化性樹脂組合物(X))包含固化性低聚物(I),該固化性低聚物(I)具有由丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的一方或雙方構(gòu)成的固化性官能團以及氨基甲酸酯鍵,分子量在500以上,具有如下組成特性。固化性樹脂組合物(X)中的固化性低聚物(I)的含量相對于固化性樹脂組合物(X)100質(zhì)量%在50質(zhì)量%以上。該含量優(yōu)選在70質(zhì)量%以上,更優(yōu)選在75質(zhì)量%以上。也可以是100質(zhì)量%。固化性低聚物(I)的含量的上限無特別限定,從粘度低、操作容易的觀點來看,該含量優(yōu)選在90質(zhì)量%以下。
固化性低聚物(I)以相對于固化性低聚物(I)100質(zhì)量%分別為1~50質(zhì)量%和30~95質(zhì)量%的比例含有下述低聚物(IA)和低聚物(IB)。
低聚物(IA):含有具有由丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的一方或雙方構(gòu)成的固化性官能團以及氨基甲酸酯鍵的固化性成分、平均的固化性官能團數(shù)在2以上、數(shù)均分子量為15000~100000的低聚物。
低聚物(IB):含有具有由丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的一方或雙方構(gòu)成的固化性官能團以及氨基甲酸酯鍵的固化性成分、平均的固化性官能團數(shù)為0.5~1.5、數(shù)均分子量為1300~36000、固化性官能團數(shù)為2的固化性成分的含量在30質(zhì)量%以下的低聚物。
固化性低聚物(I)可以含有低聚物(IA)和低聚物(IB)以外的分子量在500以上的固化性低聚物(IC)。固化性低聚物(I)中的固化性低聚物(IC)的含量例如優(yōu)選為0~50質(zhì)量%左右。作為固化性低聚物(IC),可例舉含有具有氨基甲酸酯鍵的固化性成分且具有低聚物(IA)和低聚物(IB)以外的組成的低聚物、含有不具有氨基甲酸酯鍵的固化性成分的低聚物等。
作為固化性樹脂組合物(X)所含有的固化性低聚物(I),例如通過GPC將固化性樹脂組合物(X)分為分子量低于500的組分和分子量500以上的組分時,是分子量500以上的組分中所含的成分。固化性樹脂組合物(X)的分子量500以上的組分中,作為分集而得的各組分的成分,將通過NMR分析確認具有丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基的組分作為固化性低聚物(I)的固化性組分(I)。本說明書中,固化性組分是指包含固化性成分的組分。此外,將固化性低聚物(I)的固化性組分(I)簡稱為組分(I)。
固化性樹脂組合物(X)具有如下組成特性:將組分(I)進一步分為分子量23000以上的組分(i)、分子量7500以上且低于23000的組分(ii)、分子量500以上且低于7500的組分(iii)的情況下,組分(i)的平均官能團數(shù)為1.5以上、2.5以下,組分(ii)的平均官能團數(shù)為1.0以上且小于1.5,且相對于組分(I)的組分(i)的比例大于0質(zhì)量%且在50質(zhì)量%以下,相對于組分(I)的組分(ii)的比例為35~80質(zhì)量%,相對于組分(I)的組分(iii)的比例為0~40質(zhì)量%。另外,組分(i)~(iii)總計為100質(zhì)量%。此外,當(dāng)組分(I)滿足上述特性的情況下,可以說固化性低聚物(I)具有上述組成特性。另外,組分(i)~(iii)總計為100質(zhì)量%。
組分(i)包含分子量高達23000以上、具有2個或3個固化性官能團的低聚物。該低聚物有利于固化性樹脂組合物(X)的固化性。組分(i)的平均官能團數(shù)優(yōu)選為1.6以上、2.3以下,更優(yōu)選為1.7以上、2.0以下。相對于組分(I)的組分(i)的比例大于0質(zhì)量%,優(yōu)選在5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選在10質(zhì)量%以上。相對于組分(I)的組分(i)的比例優(yōu)選在40質(zhì)量%以下,
組分(ii)包含具有1個固化性官能團、分子量比組分(i)低的低聚物。組分(ii)的平均官能團數(shù)的值越接近1.0,就表示組分(ii)中所含的具有2個或3個固化性官能團的低聚物的含量越少。該低分子量的低聚物的粘度低,固化性官能團為1個的低聚物不形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。因此,固化性官能團為1個的低分子量的低聚物有助于減小固化時的收縮以及減小固化后的樹脂(以下稱為固化物)的彈性模量,其結(jié)果是,用于顯示裝置時固化物不易剝離,可抑制顯示不均的發(fā)生。此外,因為具有固化性官能團,所以固化物中的穩(wěn)定性優(yōu)良,不易發(fā)生滲出。
組分(ii)的平均官能團數(shù)優(yōu)選為1.0以上、1.3以下,更優(yōu)選為1.0以上、1.2以下。相對于組分(I)的組分(ii)的比例更優(yōu)選為50~80質(zhì)量%。
組分(iii)中所含的低分子量的雙官能低聚物增大固化時的收縮,提高固化物的彈性模量。組分(iii)的平均官能團數(shù)優(yōu)選為1.0以上且小于1.5,更優(yōu)選為1.0以上、1.3以下,進一步優(yōu)選為1.0以上、1.2以下。為了降低組分(iii)的低分子量的雙官能低聚物的含量,組分(iii)在40質(zhì)量%以下,優(yōu)選在35質(zhì)量%以下,更優(yōu)選在25質(zhì)量%以下,進一步優(yōu)選在20質(zhì)量%以下。也可以不含組分(iii)。
相對于組分(I)的組分(i)~(iii)的比例優(yōu)選為:組分(i)的比例為10~40質(zhì)量%,組分(ii)的比例為35~80質(zhì)量%,組分(iii)的比例為35質(zhì)量%以下。更優(yōu)選為:組分(i)的比例為10~30質(zhì)量%,組分(ii)的比例為50~80質(zhì)量%,組分(iii)的比例為25質(zhì)量%以下。
如果相對于組分(I)的組分(i)~(iii)的比例在上述范圍內(nèi),則可獲得良好的固化性,并且可良好地獲得減小固化時的收縮、減小固化物的彈性模量的效果。因此,因固化物層的固化收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力減小,固化后的經(jīng)時剝離得到改善。
固化性樹脂組合物(X)也可以含有固化性低聚物(I)以外的其它固化性成分,除了固化性成分以外也可以含有添加劑等其它成分。固化性樹脂組合物(X)中的固化性成分的含量為50~100質(zhì)量%。相對于固化性樹脂組合物(X)中的固化性成分,固化性低聚物(I)優(yōu)選在50質(zhì)量%以上,更優(yōu)選在70質(zhì)量%以上。也可以是100質(zhì)量%。
作為其它固化性成分,除了分子量低于500的單體之外,可例舉不來源于固化性低聚物(I)中所含的低聚物(IA)、低聚物(IB)等的分子量500以上的單體。作為其它固化性成分,優(yōu)選下述的含有固化性官能團和羥基的單體(II)(以下也稱為“單體(II)”)和/或含有固化性官能團和長鏈烷基的單體(III)(以下也稱為“單體(III)”)。單體(II)和單體(III)的總含量(其中,來源于固化性低聚物(I)的分子量500以上的單體除外)相對于固化性成分的總和100質(zhì)量%優(yōu)選為8質(zhì)量%以上且小于50質(zhì)量%。
固化性低聚物(I)例如通過將一種以上的上述低聚物(IA)和一種以上的上述低聚物(IB)混合、以使得固化性低聚物(I)100質(zhì)量%中包含1~50質(zhì)量%的低聚物(IA)、30~95質(zhì)量%的低聚物(IB)而得到。固化性樹脂組合物(X)通過調(diào)整該固化性低聚物(I)的含量、以使得固化性樹脂組合物(X)100質(zhì)量%中包含50質(zhì)量%以上的固化性低聚物(I)而得到。
固化性低聚物(I)中的低聚物(IA)和低聚物(IB)的含量也可以是低聚物(IA)為1~50質(zhì)量%、低聚物(IB)為30~90質(zhì)量%,優(yōu)選低聚物(IA)為1~40質(zhì)量%、低聚物(IB)為40~95質(zhì)量%。更優(yōu)選低聚物(IA)為5~40質(zhì)量%、低聚物(IB)為50~95質(zhì)量%。低聚物(IA)和低聚物(IB)的總量優(yōu)選為固化性低聚物(I)100質(zhì)量%中的50質(zhì)量%以上。低聚物(IA)和低聚物(IB)的總量進一步優(yōu)選為固化性低聚物(I)100質(zhì)量%中的80質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為90質(zhì)量%以上。
低聚物(IA)是主要包含在組分(i)中的低聚物,低聚物(IB)是主要包含在組分(i)和組分(ii)中的低聚物。低聚物(IA)和低聚物(IB)因為具有分子量分布,所以有一部分包含在組分(iii)中。
如果將數(shù)均分子量為15000~100000的低聚物(IA)、數(shù)均分子量為1300~36000的低聚物(IB)混合,以使得在固化性低聚物(I)100質(zhì)量%中,低聚物(IA)和低聚物(IB)的總量在50質(zhì)量%以上,則組分(iii)相對于組分(I)的比例容易達到40質(zhì)量%以下。
固化性低聚物(I)為低聚物(IA)和低聚物(IB)的規(guī)定比例的混合物的情況下,組分(I)中的組分(i)、組分(ii)、組分(iii)的比例例如可根據(jù)低聚物(IA)和低聚物(IB)的GPC的測定結(jié)果通過如下方法算出。
將低聚物(IA)和低聚物(IB)中的相同固化性組分的相同官能團數(shù)的成分、例如由低聚物(IB)算出的組分(ii)的雙官能成分的質(zhì)量份和由低聚物(IA)算出的組分(ii)的雙官能成分的質(zhì)量份相加,求出組分(I)中所含的各組分的各官能團成分的質(zhì)量份。將該質(zhì)量份的總和設(shè)為100,求出各組分的各官能團成分的比例[質(zhì)量%]。通過針對各組分分別將各官能團成分的比例相加,算出組分(I)的組分(i)~(iii)所占的比例。
各低聚物的平均官能團數(shù)根據(jù)GPC的測定結(jié)果算出。圖3表示作為低聚物(IB)的下述制造例14中得到的低聚物(IB-1-1)的GPC的測定結(jié)果的圖。圖2表示作為低聚物(IA)的制造例11中得到的低聚物(IA-1-1)的GPC的測定結(jié)果的圖。
例如,像低聚物(IB-1-1)中的圖3的線段d(表示分子量7500)和線段e(表示分子量23000)之間的組分(ii)的區(qū)域那樣在一個組分范圍內(nèi)存在單官能成分和雙官能成分的情況下,通過常規(guī)方法如圖3的虛線a所示將峰分離,求出各自的分子量分布和它們的面積比。此外,低聚物(IA-1-1)中的、如圖2所示在分子量23000以上的組分(i)的區(qū)域內(nèi)存在峰頂、分子量分布在1.3以上的峰視作來源于雙官能成分。
固化性低聚物(I)中,作為低聚物(IA)和低聚物(IB)以外的固化性低聚物(IC),也可以包含聚異戊二烯(甲基)丙烯酸酯低聚物(可樂麗株式會社(クラレ社)制,商標(biāo):クラプレンUC-203、クラプレンUC-102)、聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯低聚物等。固化性低聚物(I)包含固化性低聚物(IC)的情況下,例如與上述同樣地根據(jù)低聚物(IA)、低聚物(IB)、固化性低聚物(IC)的GPC的測定結(jié)果算出組分(I)的組分(i)~(iii)所占的比例。
<低聚物(IA)>
低聚物(IA)是具有由丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的一方或雙方構(gòu)成的固化性官能團以及氨基甲酸酯鍵、平均官能團數(shù)在2個以上、數(shù)均分子量為15000~100000的低聚物。
從固化速度的角度來看,低聚物(IA)中的固化性官能團優(yōu)選由丙烯酰氧基構(gòu)成。
低聚物(IA)的1分子中的平均的固化性官能團數(shù)在2個以上,優(yōu)選為2個以上4個以下,更優(yōu)選為2個或3個。
低聚物(IA)的數(shù)均分子量優(yōu)選為23000~100000。如果低聚物(IA)的數(shù)均分子量在該范圍內(nèi),則容易得到由上述組分(i)~(iii)構(gòu)成的固化性低聚物(I)。
固化性低聚物(I)包含兩種以上的低聚物(IA)的情況下,優(yōu)選各低聚物(IA)的數(shù)均分子量在上述范圍內(nèi)。
低聚物(1A)優(yōu)選是使多元醇與多異氰酸酯化合物在指數(shù)105~150的范圍內(nèi)反應(yīng),得到末端具有異氰酸酯基的預(yù)聚物后,使該預(yù)聚物的異氰酸酯基與下述單體(m)反應(yīng)而得的低聚物。
另外,指數(shù)是指將反應(yīng)所用的多異氰酸酯化合物的異氰酸酯基的摩爾數(shù)除以多元醇或一元醇的羥基的摩爾數(shù)后乘以100倍而得的值。
單體(m):分子量為125~600、具有1個以上的丙烯酰氧基、且具有1個與異氰酸酯基反應(yīng)的基團的單體。
作為低聚物(IA),也優(yōu)選使1分子中分別具有1個以上的丙烯酰氧基和1個以上的異氰酸酯基的化合物與多元醇以指數(shù)95~100進行氨基甲酸酯化反應(yīng)而得的低聚物。
作為單體(m),可例舉具有含活性氫的基團(羥基、氨基等)和丙烯酰氧基的單體。
作為單體(m)的具體例,可例舉具有碳數(shù)2~6的羥烷基的丙烯酸羥烷基酯(丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸-2-羥基丁酯、丙烯酸-4-羥基丁酯等)等。
作為與所述預(yù)聚物反應(yīng)的單體(m),優(yōu)選具有碳數(shù)2~4的羥烷基的丙烯酸羥烷基酯。
作為低聚物(IA)的制造中使用的多元醇和多異氰酸酯化合物,可使用公知的化合物,可例舉例如國際公開第2009/016943號第[0016]~[0019]段中記載的作為氨基甲酸酯類低聚物(a)的原料而記載的多元醇(i)、二異氰酸酯(ii)等。作為多元醇,也可以使用具有下式(I-1)~式(I-4)表示的重復(fù)鏈的聚二烯類多元醇。
式(I-1)~式(I-4)中,實線和虛線的雙線部分表示單鍵或雙鍵。為單鍵的情況下,該單鍵是雙鍵加氫而得的產(chǎn)物。
[化2]
[化3]
[化4]
[化5]
作為低聚物(IA)的制造中使用的多元醇的分子量,每1個羥基所對應(yīng)的數(shù)均分子量優(yōu)選為1500~19000,更優(yōu)選為4000~10000,進一步優(yōu)選為6500~10000。如果在該范圍內(nèi),則容易將低聚物(IA)控制在所要的分子量范圍內(nèi),且容易調(diào)整粘度。
作為使多元醇和二異氰酸酯與單體(m)反應(yīng)來制造低聚物(IA)的方法,優(yōu)選的方法可例舉下述(a)的方法等:使平均羥基數(shù)為2~3的多元醇與二異氰酸酯以指數(shù)105~150反應(yīng),得到異氰酸酯基末端預(yù)聚物后,以預(yù)聚物的異氰酸酯基的摩爾數(shù)與單體(m)的羥基的摩爾數(shù)之比為1:0.98~1:1.05的條件反應(yīng)。
特別優(yōu)選在低聚物(IA)中包含低聚物(IA-PO),所述低聚物(IA-PO)具有氧化烯鏈,相對于全部氧化烯基,氧丙烯基的含量為50~100質(zhì)量%,且氧乙烯基的含量為0~50質(zhì)量%。
該低聚物(IA-PO)通過使用具有氧化烯鏈、相對于全部氧化烯基、氧丙烯基的含量為50~100質(zhì)量%、且氧乙烯基的含量為0~50質(zhì)量%的聚氧化烯多元醇作為與多異氰酸酯化合物反應(yīng)的多元醇而得到。
更優(yōu)選所述氧丙烯基的含量為80~100質(zhì)量%,且氧乙烯基的含量為0~20質(zhì)量%。
使用該低聚物(IA-PO)的情況下,相對于低聚物(IA)的該低聚物(IA-PO)的含量優(yōu)選為50~100質(zhì)量%,更優(yōu)選為80~100質(zhì)量%。如果該低聚物(IA-PO)的含量在上述范圍的下限值以上,則由固化性樹脂組合物(X)得到的固化物容易獲得柔軟性。
特別優(yōu)選低聚物(IA-PO)是相對于全部氧化烯基、氧丙烯基的含量為80~100質(zhì)量%、且氧乙烯基的含量為0~20質(zhì)量%、平均羥基數(shù)為2~3、每個羥基所對應(yīng)的數(shù)均分子量為1500~19000的聚氧化烯多元醇和無黃變性的二異氰酸酯和丙烯酸羥烷基酯的反應(yīng)生成物。無黃變性的二異氰酸酯是指選自脂肪族二異氰酸酯、脂環(huán)族異氰酸酯和無黃變性芳香族二異氰酸酯的二異氰酸酯。具體可例舉六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯等。
<低聚物(IB)>
低聚物(IB)是具有由丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的一方或雙方構(gòu)成的固化性官能團以及氨基甲酸酯鍵、平均官能團數(shù)為0.5~1.5、數(shù)均分子量為1300~36000、固化性官能團數(shù)為2的成分的含量在30質(zhì)量%以下的低聚物。低聚物(IB)有助于減小固化時的收縮以及減小固化物的彈性模量,其結(jié)果是,用于顯示裝置時固化物不易剝離,可抑制顯示不均的發(fā)生。此外,因為具有固化性官能團,所以固化物中的穩(wěn)定性優(yōu)良,不易發(fā)生滲出。
低聚物(IB)的固化性官能團平均優(yōu)選為0.8~1.2個,更優(yōu)選為1個。
低聚物(IB)的制造工序中,生成固化性官能團數(shù)為1個的低聚物以外的副產(chǎn)物的情況下,低聚物(IB)包含該副產(chǎn)物,平均官能團數(shù)為包含該副產(chǎn)物的值。一般來說,低聚物(IB)包含固化性官能團數(shù)為2的副產(chǎn)物(雙官能低聚物)。固化性官能團數(shù)為2的成分(雙官能成分)的含量在30質(zhì)量%以下。固化性官能團數(shù)為2的成分的含量優(yōu)選在25質(zhì)量%以下,更優(yōu)選在18質(zhì)量%以下。
低聚物(IB)的數(shù)均分子量優(yōu)選為5300~25000,更優(yōu)選為7300~20000。如果低聚物(IB)的數(shù)均分子量在該范圍內(nèi),則組分(I)中的上述組分(i)~(iii)滿足上述組成特性的固化性低聚物(IB)的數(shù)均分子量在上述范圍內(nèi),于是可減少組分(iii)中所含的低分子量的雙官能低聚物的含量,因此可抑制顯示裝置的顯示不均的發(fā)生。
為了減少組分(iii)中所含的低分子量的雙官能低聚物的含量,優(yōu)選低聚物(IB)100質(zhì)量%中的、固化性官能團為2個、數(shù)均分子量低于7500的低聚物的比例在25質(zhì)量%以下。
固化性低聚物(I)包含兩種以上的低聚物(IB)的情況下,優(yōu)選各低聚物(IB)的數(shù)均分子量在上述范圍內(nèi)。
從固化速度的角度來看,低聚物(IB)的固化性官能團優(yōu)選為丙烯酰氧基。
作為低聚物(IB)的具體例,可例舉下述低聚物(IB-1)、下述低聚物(IB-2)、下述低聚物(IB-3)。它們可以單獨使用一種,也可以兩種以上并用。
低聚物(IB-2)、(IB-3)可以大量含有作為副產(chǎn)物的雙官能低聚物。與之相比,低聚物(IB-1)在制造上容易抑制雙官能低聚物的含量。通過使用低聚物(IB-1)作為低聚物(IB),容易得到組分(I)中的組分(i)~(iii)滿足上述組成特性的固化性低聚物(I)。因此,作為低聚物(IB),優(yōu)選僅使用低聚物(IB-1)。
[低聚物(IB-1)]
低聚物(IB-1)包含固化性官能團為1個的下式(1)表示的低聚物(1)。低聚物(1)通過使下式(1a)表示的一元醇(1a)與下式(1b)表示的單體(1b)進行氨基甲酸酯化反應(yīng)而得到。
[化6]
[化7]
H-(OR12)b-OR13···(1a)
式(1)、(1a)、(1b)中,R11是氫原子或甲基,優(yōu)選氫原子。R12是碳數(shù)2~4的亞烷基,1分子中存在的多個R12可以彼此相同也可以不同。1分子中存在兩種以上的R12的情況下,-OR12-的鏈可以是嵌段的也可以是無規(guī)的。R12優(yōu)選為亞乙基或亞丙基。R13是碳數(shù)1~20的烷基或碳數(shù)1~20的羧酸殘基。該羧酸殘基是從包括羧基(-COOH)中的碳原子在內(nèi)的碳數(shù)為1~20的一元羧酸中除去了1個氫原子的1價基團。從反應(yīng)容易的角度來看,R13優(yōu)選為烷基,優(yōu)選為碳數(shù)2~8的烷基。a為1~4的整數(shù),優(yōu)選為1~2的整數(shù)。b為20~600的整數(shù),優(yōu)選為35~500的整數(shù),更優(yōu)選為65~250的整數(shù)。
在制造低聚物(1)時,一元醇(1a)通常以如下所述制造的、除了一元醇(1a)之外還包含作為副產(chǎn)物的二元醇的組合物(以下稱為“一元醇(1a)成分”)的形式使用。因此,所得的低聚物成分中,除了單官能的低聚物(1)以外,還包含由二元醇生成的具有2個固化性官能團的雙官能的低聚物。另外,所得的低聚物成分作為低聚物(IB-1)使用。
作為一元醇(1a)成分的主成分的一元醇(1a)和單體(1b)在1分子中存在的能進行氨基甲酸酯化反應(yīng)的基團分別為1個,因此如上所述得到的低聚物(IB-1)的1分子中的氨基甲酸酯鍵容易控制在平均1個。如果低聚物(IB-1)的1分子中的氨基甲酸酯鍵的數(shù)量少,則粘度容易降低。因此,通過含有低聚物(IB-1),固化性樹脂組合物(X)的粘度低,容易得到柔軟性優(yōu)良的固化物。
一元醇(1a)是聚氧化烯一元醇。一元醇(1a)成分的羥值優(yōu)選為1.6~56.1mgKOH/g,更優(yōu)選為2.8~14.0mgKOH/g,進一步優(yōu)選為3.5~12.5。由羥值換算的分子量優(yōu)選為1000~35000,更優(yōu)選為4000~20000,進一步優(yōu)選為4500~16000。
包含一元醇(1a)的一元醇(1a)成分例如通過使烯化氧與一元醇或羧酸等引發(fā)劑進行開環(huán)加成聚合而得到。作為該開環(huán)加成聚合中使用的催化劑,可例舉堿金屬化合物催化劑、復(fù)合金屬氰化物配位催化劑(以下也記作DMC催化劑)、磷腈化合物催化劑、作為路易斯酸的硼類陽離子催化劑等。從在開環(huán)加成聚合時可減少以水作為引發(fā)劑而副產(chǎn)的低分子量的雙官能的多元醇、即二元醇的混入的角度、以及高分子量的一元醇的制造容易的角度來看,優(yōu)選DMC催化劑。用DMC催化劑制造的一元醇的由羥值換算的分子量優(yōu)選為1000~35000。
作為副產(chǎn)物生成的低分子量二元醇的分子量是一元醇的2倍。優(yōu)選制造包含一元醇(1a)的一元醇(1a)成分,以使得該低分子量二元醇的量減少。如果使用的是用DMC催化劑制造的一元醇(1a)成分,則固化性樹脂組合物(X)中作為殘渣存在共計0.01~100ppm的Zn和Co。
由此得到的一元醇(1a)成分除了一元醇(1a)之外,還可以包含在制造過程中作為副產(chǎn)物生成的二元醇,但該二元醇的量相對于生成的一元醇(1a)成分的總量優(yōu)選在30質(zhì)量%以下,更優(yōu)選在25質(zhì)量%以下,進一步優(yōu)選在18質(zhì)量%以下。一元醇(1a)的制造過程中,通過減少反應(yīng)體系內(nèi)的水分量,可使二元醇的副產(chǎn)量落入上述范圍。
一元醇(1a)的制造過程中,反應(yīng)體系中的水分量的總量優(yōu)選在250ppm以下,更優(yōu)選在200ppm以下。如果反應(yīng)體系中的水分量在該范圍內(nèi),則作為一元醇(1a)的副產(chǎn)物的、以水作為引發(fā)劑的二元醇的生成得到抑制。低聚物(IB-1)的制造過程中,如果使用如上所述抑制了二元醇的含量的一元醇(1a)成分,則容易抑制來源于二元醇的雙官能的低聚物的生成量,容易得到包含規(guī)定含量的低聚物(1)的低聚物(IB-1)。
為了使反應(yīng)體系內(nèi)的水分量落入上述范圍,可以在向反應(yīng)槽供給引發(fā)劑后減壓除去水分。此外,也可以通過使進行加成的烯化氧的水分量達到200ppm以下來調(diào)整反應(yīng)體系內(nèi)的水分量。
開環(huán)加成聚合催化劑是堿金屬化合物催化劑的情況下,通常以含催化劑的95%或85%的水溶液的形式使用,因此反應(yīng)體系內(nèi)的水分量容易升高,所以在將引發(fā)劑的羥基醇鹽化后減壓除去水分。
DMC催化劑由于催化劑中的水分量少,因此優(yōu)選。如果還使用DMC催化劑,則可獲得分子量分布小的一元醇。
一元醇(1a)成分中的一元醇(1a)和二元醇的含有比例可通過所制造的一元醇(1a)成分的GPC測定來求得。一元醇(1a)成分的平均羥基數(shù)可通過所制造的一元醇(1a)成分的GPC測定、與下述實施例中的一元醇成分的平均羥基數(shù)的計算方法同樣地求得。
使用一元醇(1a)成分、使一元醇(1a)與單體(1b)反應(yīng)時的單體(1b)相對于一元醇(1a)成分的配比以指數(shù)(NCO/OH比)計優(yōu)選為80~100,更優(yōu)選為90~100,最優(yōu)選為100。
通過使指數(shù)落入上述范圍,可使低聚物(IB-1)的每1分子的固化性官能團接近于平均1個。
特別優(yōu)選在低聚物(IB)中包含低聚物(IB-1-PO),所述低聚物(IB-1-PO)包含相對于低聚物(1)的1分子中存在的R12的總量、亞丙基的含量為50~100質(zhì)量%的低聚物(1-PO)。
該低聚物(1-PO)中,相對于該R12的總量而言的亞丙基的比例更優(yōu)選為80~100質(zhì)量%,特別優(yōu)選為100質(zhì)量%。1分子中存在的R12中,亞丙基以外的亞烷基優(yōu)選為亞乙基。
此外,使用該低聚物(IB-1-PO)的情況下,相對于低聚物(IB)的該低聚物(IB-1-PO)的含量優(yōu)選為50~100質(zhì)量%,更優(yōu)選為80~100質(zhì)量%。如果該低聚物(IB-1-PO)的含量在上述范圍的下限值以上,則粘度低,柔軟性優(yōu)良。
[低聚物(IB-2)]
低聚物(IB-2)包含下式(2)表示的固化性官能團為1個的低聚物(2)。低聚物(2)通過如下方法得到:使下式(2a)表示的一元醇(2a)與下式(2b)表示的二異氰酸酯化合物(2b)反應(yīng),得到末端具有異氰酸酯基的預(yù)聚物后,使該預(yù)聚物的異氰酸酯基與下式(2c)表示的單體(2c)進行氨基甲酸酯化反應(yīng)。
[化8]
[化9]
H-(OR22)d-OR23···(2a)
O=C=N-R24-N=C=O···(2b)
一元醇(2a)包括優(yōu)選形態(tài)在內(nèi)都與一元醇(1a)相同。式(2a)中,d為20~600的整數(shù),優(yōu)選為35~500的整數(shù),更優(yōu)選為65~250的整數(shù)。
式(2b)中,R24是碳數(shù)6~14的飽和烴基。作為二異氰酸酯化合物(2b),可例舉異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯。
式(2c)中,R21是氫原子或甲基,優(yōu)選氫原子。c為1~4的整數(shù),優(yōu)選為1~2的整數(shù)。
一元醇(2a)與一元醇(1a)同樣,以將一元醇(2a)作為主成分、包含作為副產(chǎn)物的二元醇的組合物(以下稱為“一元醇(2a)成分”)的形式用于上述預(yù)聚物的制造。藉此,在制造預(yù)聚物時,作為副產(chǎn)物生成具有2個異氰酸酯基的預(yù)聚物(雙官能的預(yù)聚物)。于是,最終得到的低聚物成分中,除了單官能的低聚物(2)以外,還包含由雙官能的預(yù)聚物生成的具有2個固化性官能團的雙官能的低聚物。另外,所得的低聚物成分作為低聚物(IB-2)使用。
一元醇(2a)成分的羥值優(yōu)選為1.6~56.1mgKOH/g,由羥值換算的分子量優(yōu)選為1000~35000,更優(yōu)選為4000~20000。
制造包含一元醇(2a)的一元醇(2a)成分時的水分量、分子量與一元醇(1a)成分的情況相同。
此外,通過使一元醇(2a)成分的分子量落入上述范圍,可將低聚物(IB-2)的數(shù)均分子量調(diào)整至1300~36000的范圍。
使用一元醇(2a)成分、使一元醇(2a)與二異氰酸酯化合物(2b)反應(yīng)、得到末端具有異氰酸酯基的預(yù)聚物的反應(yīng)是氨基甲酸酯化反應(yīng),可采用公知的手法來進行。使它們反應(yīng)時的二異氰酸酯化合物(2b)相對于一元醇(2a)成分的配比以指數(shù)(NCO/OH比)計優(yōu)選為100~200,更優(yōu)選為180~200,最優(yōu)選為200。
通過使制造預(yù)聚物時的指數(shù)落入上述范圍,可將最終得到的低聚物(IB-2)的平均官能團數(shù)調(diào)整至0.5~1.5的范圍。另外,低聚物(IB-2)中,除了作為主成分的單官能的低聚物(2)之外,還包含作為副產(chǎn)物的由雙官能的預(yù)聚物生成的雙官能的低聚物、不具有固化性官能團的二異氰酸酯的兩末端與一元醇反應(yīng)而得的零官能的氨基甲酸酯低聚物。
為了得到低聚物(IB-2)而進行的、如上所述得到的異氰酸酯基末端氨基甲酸酯預(yù)聚物和單體(2c)的反應(yīng)是氨基甲酸酯化反應(yīng),可采用公知的手法來進行。
使它們反應(yīng)時的該預(yù)聚物與單體(2c)的配比以該預(yù)聚物中的異氰酸酯基:單體(2c)中的羥基的摩爾比計優(yōu)選為1:1.0~1.1,更優(yōu)選為1:1.0~1.05。
通過使預(yù)聚物中的異氰酸酯基:單體(2c)中的羥基的摩爾比為1:1.0~1.1,可將所得的低聚物(IB-2)的平均官能團數(shù)調(diào)整至0.5~1.5的范圍。
[低聚物(IB-3)]
低聚物(IB-3)是使下式(3a)表示的二元醇(3a)與單體(1b)反應(yīng)而得的低聚物。
[化10]
H-(OR32)e-OH···(3a)
式(3a)中,-OR32-包括優(yōu)選形態(tài)在內(nèi)都與式(1a)中的-OR12-相同。此外,R32包括優(yōu)選形態(tài)在內(nèi)都與式(1a)中的R12相同,e包括優(yōu)選形態(tài)在內(nèi)都與式(1a)中的b相同。
如果e在上述范圍內(nèi),則可將低聚物(IB-3)的數(shù)均分子量調(diào)整至1300~36000的范圍。
使二元醇(3a)與單體(1b)反應(yīng)時的單體(1b)相對于二元醇(3a)的配比以指數(shù)(NCO/OH比)計優(yōu)選為30~50,更優(yōu)選為40~50,最優(yōu)選為50。
該反應(yīng)中,因為二元醇(3a)的兩末端的羥基能與單體(1b)反應(yīng),所以除了1分子中的固化性官能團數(shù)為1個的低聚物之外,也能生成1分子中的固化性官能團數(shù)為2個的低聚物(副產(chǎn)物)。此外,在反應(yīng)體系中,包含不具有固化性官能團的兩末端為羥基的高分子量二元醇作為副產(chǎn)物。包含該副產(chǎn)物在內(nèi)的低聚物(IB-3)的平均官能團數(shù)優(yōu)選為0.5~1.5,更優(yōu)選為0.6~1.2,進一步優(yōu)選為0.8~1.15。
如果指數(shù)在上述范圍內(nèi),則容易得到1分子的二元醇(3a)與1分子的單體(1b)反應(yīng)而得的化合物,容易將包含副產(chǎn)物在內(nèi)的低聚物(IB-3)的平均官能團數(shù)調(diào)整至0.5~1.5的范圍。
<含羥基的單體(II)>
含羥基的單體(II)優(yōu)選下式(II-1)~下式(II-4)表示的化合物。單體(II)有助于提高固化性樹脂組合物(X)的固化物的密合性。此外,也有助于提高固化性樹脂組合物(X)的固化物的光透射率。
單體(II)可以單獨使用一種,也可以兩種以上并用。
[化11]
式(II-1)中,R2是氫原子或甲基,優(yōu)選氫原子。R3是具有1個或2個羥基的碳數(shù)2~8的羥烷基。該羥烷基的碳數(shù)優(yōu)選為2~6。
作為式(II-1)表示的化合物,可例舉例如(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-2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羥基己酯等。其中,從柔軟性、低揮發(fā)性的角度來看,優(yōu)選丙烯酸-4-羥基丁酯、丙烯酸-6-羥基己酯。
式(II-2)中,R4是氫原子或甲基,優(yōu)選氫原子。m為1~3的整數(shù),優(yōu)選為1~2。
式(II-3)中,R5是氫原子或甲基,優(yōu)選氫原子。Q1是碳數(shù)2~4的氧化烯基。1分子中存在的多個Q1可以彼此相同也可以不同。1分子中存在兩種以上的Q1的情況下,-Q1-的鏈可以是嵌段的也可以是無規(guī)的。Q1優(yōu)選為氧乙烯基或氧丙烯基。n為2~8的整數(shù),優(yōu)選為2~6。
式(II-4)表示的化合物是丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯。
其中,從工業(yè)上容易獲得、且雜質(zhì)少的角度來看,優(yōu)選式(II-1)或式(II-4)表示的化合物。
固化性樹脂組合物(X)含有單體(II)的情況下,其含量相對于固化性樹脂組合物(X)的總量優(yōu)選為1~20質(zhì)量%,更優(yōu)選為1~15質(zhì)量%。如果該單體(II)的含量在上述范圍的下限值以上,則容易充分地得到添加該單體(II)所帶來的提高密合性的效果,如果在上限值以下,則從低固化收縮率的角度來看,容易得到良好的物性。
保護板是在與接合樹脂層的粘接側(cè)的面上形成觸控傳感器的OGS(單片式玻璃觸控面板,One Glass Solution)型的觸控面板的情況下,為了防止觸控面板的誤動作,要求將固化性樹脂組合物固化而成的接合樹脂層的介電常數(shù)低。如果相對介電常數(shù)在4.5以下,則可防止OGS型的觸控面板中的觸控傳感器的誤動作,因此優(yōu)選。如果固化性樹脂組合物(X)中的該單體(II)的含量在上述范圍的上限值以下,則用其得到的接合樹脂層的介電常數(shù)容易降低。
另外,固化性低聚物(I)的合成過程中,反應(yīng)中使用的含有羥基的單體作為該低聚物的一部分存在,因此不包含在固化性樹脂組合物(X)中的含羥基的單體(II)的含量中。另一方面,固化性低聚物(I)的合成過程中,在合成時或合成后作為稀釋劑添加的單體(不與預(yù)聚物反應(yīng)的單體)相當(dāng)于單體(II)的情況下,該單體也包含在固化性樹脂組合物(X)中的單體(II)的含量中。
<含長鏈烷基的單體(III)>
含長鏈烷基的單體(III)是式(III)表示的化合物。如果固化性樹脂組合物(X)含有單體(III),則通過下述的在減壓下封入固化性樹脂組合物(X)、在高于之前的壓力的氣氛中使其固化的方法(減壓密封-升壓固化法)形成固化物時,固化物中的氣泡容易消失。
單體(III)可以單獨使用一種,也可以兩種以上并用。
[化12]
式(III)中,R6是氫原子或甲基,優(yōu)選氫原子。R7為碳數(shù)8~22的烷基。該烷基的碳數(shù)優(yōu)選為8~18。
作為式(III)表示的化合物,可例舉例如(甲基)丙烯酸月桂醇酯((甲基)丙烯酸正十二烷基酯)、(甲基)丙烯酸異硬脂醇酯、(甲基)丙烯酸異癸酯等。其中,從柔軟性、低粘度、低結(jié)晶性的角度來看,優(yōu)選丙烯酸月桂醇酯(丙烯酸正十二烷基酯)、丙烯酸異硬脂醇酯。
固化性樹脂組合物(X)含有單體(III)的情況下,其含量相對于固化性樹脂組合物(X)的總量優(yōu)選為1~20質(zhì)量%,更優(yōu)選為1~15質(zhì)量%。如果該單體(III)的含量在上述范圍的下限值以上,則容易充分地得到該單體(III)的添加效果,如果在上限值以下,則從低固化收縮率的角度來看,容易得到良好的物性。
固化性樹脂組合物(X)也可以在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)包含上述固化性低聚物(I)、單體(II)、(III)以外的其它成分。作為其它成分,可例舉松香酯、萜酚、氫化萜酚等增粘劑(tackifier)、己二酸酯、鄰苯二甲酸酯等增塑劑、聚氧化烯多元醇、末端烷氧基化的聚氧化烯多元醇等。欲保持低介電常數(shù)的情況下,最好盡可能不含具有羥基的化合物。其它成分的含量相對于固化性樹脂組合物(X)的總量優(yōu)選為0~48質(zhì)量%,更優(yōu)選為0~28質(zhì)量%。如果上述固化性低聚物(I)、單體(II)、(III)以外的其它成分的含量在上述范圍的下限值以上,則容易充分地得到柔軟性和密合性的效果,如果在上限值以下,則從耐久性的角度來看良好。
<光聚合引發(fā)劑>
固化性樹脂組合物(X)可以是光固化性樹脂組合物,也可以是熱固性樹脂組合物。從可在低溫下固化、且固化速度快的角度來看,優(yōu)選光固化性樹脂組合物。固化性樹脂組合物(X)為光固化性樹脂組合物的情況下,優(yōu)選含有光聚合引發(fā)劑作為其它成分。如果是光固化性樹脂組合物,則例如用于制造顯示裝置時,不需要很高的溫度,因此由高溫導(dǎo)致顯示器件損傷的可能性小。
作為光聚合引發(fā)劑,可例舉乙酰苯類、縮酮類、苯偶姻或者苯偶姻醚類、氧化膦類、二苯酮類、噻噸酮類、醌類等光聚合引發(fā)劑。其中優(yōu)選氧化膦類、噻噸酮類的光聚合引發(fā)劑,從光聚合反應(yīng)后容易抑制著色的角度來看,優(yōu)選氧化膦類。光聚合引發(fā)劑可以單獨使用一種,也可以兩種以上并用。
固化性樹脂組合物(X)含有光聚合引發(fā)劑的情況下,其含量相對于固化性成分的總量100質(zhì)量份優(yōu)選為0.01~10質(zhì)量份,更優(yōu)選為0.1~5質(zhì)量份。
<添加劑>
固化性樹脂組合物(X)還可以含有添加劑作為其它成分。作為添加劑,可例舉阻聚劑、光固化促進劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、光穩(wěn)定劑(紫外線吸收劑、自由基捕集劑等)、抗氧化劑、阻燃劑、粘接性提高劑(硅烷偶聯(lián)劑等)、顏料、染料等。作為固化性樹脂組合物(X)中添加的添加劑,優(yōu)選阻聚劑、光穩(wěn)定劑。特別是通過以少于聚合引發(fā)劑的量含有阻聚劑,能改善固化性樹脂組合物(X)的貯藏穩(wěn)定性,也容易調(diào)整固化后的分子量。
作為阻聚劑,可例舉氫醌類(2,5-二叔丁基氫醌等)、兒茶酚類(對叔丁基兒茶酚等)、蒽醌類、吩噻嗪類、羥基甲苯類等阻聚劑。
上述紫外線吸收劑是為了防止固化性樹脂組合物(X)的光劣化,改善耐候性而使用的,例如可例舉苯并三唑類、三嗪類、二苯酮類、苯甲酸甲酯類等紫外線吸收劑等。
作為苯并三唑類紫外線吸收劑,例如可使用國際公開第2014/017328號第[0076]段中記載的苯并三唑類紫外線吸收劑。
上述光穩(wěn)定劑是為了防止固化性樹脂組合物(X)的光劣化,改善耐候性而使用的,例如可例舉受阻胺類的光穩(wěn)定劑。
作為受阻胺類的光穩(wěn)定劑,例如可使用國際公開第2014/017328號第[0077]段中記載的受阻胺類的光穩(wěn)定劑。
上述抗氧化劑是為了防止固化性樹脂組合物(X)的氧化,改善耐候性、耐熱性而使用的,例如可例舉酚類、磷類的抗氧化劑等。
作為酚類抗氧化劑,例如可使用國際公開第2014/017328號第[0078]段中記載的酚類抗氧化劑。
作為磷類抗氧化劑,可使用國際公開第2014/017328號第[0078]段中記載的磷類抗氧化劑。
此外,也可以使用多種抗氧化劑、光穩(wěn)定劑等混合而成的產(chǎn)品。例如可例舉巴斯夫公司(B A S F社)制的IRGASTAB PUR68、TINUVIN B75等。
固化性樹脂組合物(X)含有添加劑的情況下,添加劑的總含量相對于固化性成分100質(zhì)量份優(yōu)選在10質(zhì)量份以下,更優(yōu)選在5質(zhì)量份以下。
固化性樹脂組合物(X)中鏈轉(zhuǎn)移劑的含量越少越好,相對于固化性成分100質(zhì)量份優(yōu)選在3質(zhì)量份以下,更優(yōu)選在2質(zhì)量份以下,特別優(yōu)選不含鏈轉(zhuǎn)移劑。
固化性樹脂組合物(X)的粘度是在25℃下用E型粘度計測定的值。固化性樹脂組合物(X)的粘度優(yōu)選為0.05~50Pa·s,更優(yōu)選為1~20Pa·s,進一步優(yōu)選為1.5~5Pa·s。如果該粘度在0.05Pa·s以上,則容易實現(xiàn)固化性樹脂組合物(X)的流動性和固化后的固化物的物性的兼顧。如果在50Pa·s以下,則形成未固化的樹脂層時的操作性好。此外,適用于下述的在減壓下封入固化性樹脂組合物(X)、在高于之前的壓力的氣氛中使其固化的方法(減壓密封-升壓固化法),可使固化物中的氣泡良好地消失。
<作用、效果>
本發(fā)明的固化性樹脂組合物(X)含有包含低聚物(IA)和低聚物(IB)的固化性低聚物(I),通過含有上述組分(I)中的組分(i)~(iii)滿足上述組成特性的固化性低聚物(I)作為固化性成分,如下述實施例所示,可減小固化時的收縮,減小固化物的彈性模量。因此,因固化物層的固化收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力減小,固化后的經(jīng)時剝離得到防止。
因此,本發(fā)明的固化性樹脂組合物(X)適合作為形成將一對面材層疊一體化的接合樹脂層的材料,通過由固化性樹脂組合物(X)構(gòu)成的未固化層的固化,可減小面材中產(chǎn)生的應(yīng)力。
例如,在具有顯示器件和保護板等透明面材的層疊結(jié)構(gòu)的顯示裝置的制造中,通過由固化性樹脂組合物(X)的固化性形成被夾在透明面材和顯示器件之間的接合樹脂層,可減小施加于顯示器件的應(yīng)力,藉此可有效地防止顯示不均等顯示品質(zhì)的損害。此外,固化物的彈性模量減小,可減小施加于顯示器件的應(yīng)力,因此不易與所接合的面材發(fā)生剝離。
特別是顯示器件是液晶顯示器件、而且是IPS(面內(nèi)開關(guān),In-plane Switching)型或者是在顯示面上貼合有用于改善視角的光學(xué)膜的TN(扭曲向列,Twisted Nematic)型的顯示裝置的情況下,因為施加于顯示器件的應(yīng)力容易對顯示品質(zhì)造成不良影響,所以使用本發(fā)明的固化性樹脂組合物(X)所帶來的效果好。
《層疊體的制造方法》
本發(fā)明的層疊體的制造方法包括將由固化性樹脂組合物(X)構(gòu)成的未固化層夾在一對面材間的工序,以及使該未固化層固化的工序。這些工序可適當(dāng)采用公知的方法來進行。
面材無特別限定,如果一對面材中的至少一方是透明面材,則使上述未固化層固化時,可以隔著該透明面材進行光照射來使其固化,因此優(yōu)選。
將顯示器件和保護板等透明面材層疊一體化等、在固化后的接合樹脂層中最好沒有氣泡殘留的情況下,優(yōu)選采用在減壓下在一對面材間封入固化性樹脂組合物(X)、在高于之前的壓力的氣氛中使其固化的方法(減壓密封-升壓固化法)。
具體而言,優(yōu)選通過包括下述第一工序和第二工序的方法來制造層疊體;所述第一工序中,在第一減壓氣氛下形成層疊前體,該層疊前體中,由固化性樹脂組合物(X)構(gòu)成的未固化層被夾在一對面材間,并且被設(shè)置于該未固化層周圍的密封部密閉;所述第二工序中,在比所述第一減壓氣氛的壓力更高的第二氣氛下使所述未固化層固化。
該減壓密封-升壓固化法是公知的,例如可使用國際公開第2009/016943號第[0036]~[0042]段、國際公開第2011/158840號第[0080]~[0091]段中記載的手法。
例如可以適合在第一減壓氣氛中的壓力在100Pa以下、第二氣氛為大氣壓氣氛的條件下進行。
由固化性樹脂組合物(X)構(gòu)成的未固化層的固化后的層(一對面材間的接合樹脂層)的厚度例如優(yōu)選為0.03~2mm,更優(yōu)選為0.1~0.8mm。
密封部如國際公開第2009/016943號第[0036]段所述,可以用雙面粘接型的密封材料形成,也可以在具有光透過性的雙面粘接型的密封材料上進一步涂布光固化性樹脂來形成密封部。密封部的光固化性樹脂可以在使由固化性樹脂組合物(X)構(gòu)成的未固化層固化的同時固化。
或者也可以如國際公開第2011/158840號第[0039]段所述,用比固化性樹脂組合物(X)的粘度更高(例如25℃下為500~3000Pa·s)的密封部形成用光固化性樹脂組合物形成密封部。該密封部可以在使由固化性樹脂組合物(X)構(gòu)成的未固化層固化的同時固化,或者也可以在使由固化性樹脂組合物(X)構(gòu)成的未固化層固化之前先使其半固化,然后在使該未固化層固化的同時使其進一步固化。
本發(fā)明中,優(yōu)選一對面材的一方是透明面材,另一方是顯示器件。透明面材是具有光透過性的面材(也稱為透明面材)。作為透明面材,可例舉玻璃板或透明樹脂板,從耐候性、低雙折射性、高平面精度等的角度來看,優(yōu)選玻璃板。作為顯示器件,可例舉液晶顯示器件、EL顯示器件、等離子體顯示器件、電子油墨型顯示器件等。顯示器件具有將至少一方為透明面材的一對面材貼合而成的結(jié)構(gòu),將透明面材側(cè)配置成與接合樹脂層相接。此時,一部分顯示器件中,有時會在與接合樹脂層相接的一側(cè)的透明基板的最外層側(cè)設(shè)置偏振片、相位差板等光學(xué)膜。此時,接合樹脂層成為將顯示器件上的光學(xué)膜與表面材料接合的形態(tài)。
如下述實施例所示,固化性樹脂組合物(X)滿足適用于減壓密封-升壓固化法的低粘度(例如25℃下為0.05~50Pa·s),并且可同時實現(xiàn)低固化收縮率和固化物的低彈性模量。
因此,可獲得因接合樹脂層的固化而產(chǎn)生的應(yīng)力被良好地抑制、且接合樹脂層中的氣泡良好地消失了的層疊體、優(yōu)選顯示裝置。
實施例
以下利用實施例對本發(fā)明進行更詳細的說明,但本發(fā)明并不局限于這些實施例。
<一元醇的平均羥基數(shù)的計算方法>
以下實施例中,一元醇的羥基數(shù)通過下述方法算出。
如果針對制造例3、4和5的一元醇測定GPC,則得到兩個峰,即,在低分子量側(cè)得到羥基為1個的成分的峰,在高分子量側(cè)得到來源于水分的羥基為2個的成分(副產(chǎn)物)的峰。將各峰分離,算出數(shù)均分子量。由各峰的面積比求出羥基為1個的成分和羥基為2個的成分的含有比例。將羥基為1個的成分的含有比例除以與羥基為1個的成分相對應(yīng)的峰的數(shù)均分子量,求出以該成分中的數(shù)均分子量為單位的分子數(shù)。對于羥基為2個的成分,也同樣地求出以數(shù)均分子量為單位的分子數(shù)。將這些分子數(shù)和官能團數(shù)加權(quán)平均,從而求出所制造的一元醇的平均的羥基數(shù)(以下稱為“平均羥基數(shù)”)。
另外,關(guān)于制造1和2的多元醇,因為使用的是僅由羥基數(shù)為2的成分構(gòu)成的原料,所以不通過該方法進行平均羥基數(shù)的計算,將原料的羥基數(shù)作為平均羥基數(shù)。
[GPC測定條件]
使用機種:HLC-8220GPC(東曹株式會社(東ソー社)制)。
數(shù)據(jù)處理裝置:SC-8020(東曹株式會社制)。
使用柱:將2根TSG gel SuperMultiporeHZ 4000(東曹株式會社制)和2根TSG gel SuperMultiporeHZ 2500(東曹株式會社制)串聯(lián)使用。
柱溫:40℃。
檢測器:RI。
溶劑:四氫呋喃。
流速:0.35ml/分鐘。
試樣濃度:0.5質(zhì)量%。
注入量:20μL。
校正曲線制作用標(biāo)準(zhǔn)試樣:聚苯乙烯([Easical]PS-2[聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)品(Polystyrene Standards)],聚合物實驗室公司(Polymer Laboratories社)制)。
[制造例1:多元醇(1)的制造]
向具備攪拌機和氮氣導(dǎo)入管的耐壓反應(yīng)器內(nèi)投入作為DMC催化劑的六氰鈷酸鋅-叔丁醇絡(luò)合物0.2g、以及作為引發(fā)劑的EXCENOL-1020(旭硝子株式會社(旭硝子社)制,聚氧丙烯二醇,羥基數(shù):2,由羥值換算的分子量:1000)400g,形成130℃的氮氣氣氛,用7小時以恒定速度添加作為單環(huán)氧化物的環(huán)氧丙烷(以下有時也稱為PO)7200g。然后,確認耐壓反應(yīng)器的內(nèi)壓的降低停止后,取出生成物,得到羥值6.4mgKOH/g(由羥值換算的分子量:17531)的聚氧化烯二元醇(多元醇(1))7600g。多元醇(1)的平均羥基數(shù)與原料中使用的EXCENOL-1020的羥基數(shù)相同。多元醇(1)的羥值、基于GPC的數(shù)均分子量(全體)、單官能成分部分的數(shù)均分子量(單官能)、雙官能成分的數(shù)均分子量(雙官能)等分子特性示于表1(下同)。所得生成物中含有4ppm的Zn、1ppm的Co。
[制造例2:多元醇(2)的制造]
向具備攪拌機和氮氣導(dǎo)入管的耐壓反應(yīng)器內(nèi)投入作為DMC催化劑的六氰鈷酸鋅-甘醇二甲醚絡(luò)合物0.2g、以及作為引發(fā)劑的EXCENOL-720(旭硝子株式會社制,聚氧丙烯二醇,羥基數(shù):2,由羥值換算的分子量:700)700g,形成130℃的氮氣氣氛,使2340g的PO反應(yīng)5小時,使催化劑失活。然后,投入作為催化劑的氫氧化鉀12g,在120℃下進行2小時脫水處理,在醇鹽化后使960g的EO進行反應(yīng)。從耐壓反應(yīng)器內(nèi)取出生成物,得到羥值28.7mgKOH/g(由羥值換算的分子量:3909)的聚氧化烯二元醇(多元醇(2))。多元醇(2)的平均羥基數(shù)與原料中使用的EXCENOL-720的羥基數(shù)相同。多元醇(2)的羥值等分子特性與制造例1同樣地示于表1。所得生成物中含有1ppm以下的Zn、1ppm以下的Co。
[制造例3:一元醇(3)的制造]
向具備攪拌機和氮氣導(dǎo)入管的耐壓反應(yīng)器內(nèi)投入作為DMC催化劑的六氰鈷酸鋅-叔丁醇絡(luò)合物0.2g、以及作為引發(fā)劑的正丁醇59g,形成130℃的氮氣氣氛,用7小時以恒定速度添加作為單環(huán)氧化物的PO 3941g。然后,確認耐壓反應(yīng)器的內(nèi)壓的降低停止后,取出生成物,得到聚氧化烯一元醇(一元醇(3))4000g。所得生成物中含有8ppm的Zn、2ppm的Co。一元醇的羥值、由羥值換算的分子量、GPC的測定結(jié)果、以及按照上述一元醇的平均羥基數(shù)的計算方法算出的平均羥基數(shù)示于表1(下同)。
[制造例4:一元醇(4)的制造]
向具備攪拌機和氮氣導(dǎo)入管的耐壓反應(yīng)器內(nèi)投入作為DMC催化劑的六氰鈷酸鋅-叔丁醇絡(luò)合物0.2g、以及作為引發(fā)劑的正丁醇30g,形成130℃的氮氣氣氛,用7小時以恒定速度添加3970g的PO。然后,確認耐壓反應(yīng)器的內(nèi)壓的降低停止后,取出生成物,得到聚氧化烯一元醇(一元醇(4))4000g。所得生成物中含有8ppm的Zn、2ppm的Co。
[制造例5:一元醇(5)的制造]
向具備攪拌機和氮氣導(dǎo)入管的耐壓反應(yīng)器內(nèi)投入作為DMC催化劑的六氰鈷酸鋅-甘醇二甲醚絡(luò)合物0.8g、以及作為引發(fā)劑的正丁醇68g、水2.81g,形成120℃的氮氣氣氛,用7小時以恒定速度添加13710g的PO。然后,確認耐壓反應(yīng)器的內(nèi)壓的降低停止后,取出生成物,得到聚氧化烯一元醇(一元醇(5))13778g。如表1所示,一元醇(5)與一元醇(3)和(4)相比,含有更多的數(shù)均分子量低的雙官能成分。所得生成物中含有1ppm以下的Zn和1ppm以下的Co。
[表1]
*多元醇(1)、(2)的平均羥基數(shù)所記載的是原料的羥值。
<低聚物的平均官能團數(shù)的計算方法>
以下制造例11~16中,低聚物的平均官能團數(shù)通過下述方法算出。GPC的測定條件與一元醇的平均羥基數(shù)的計算方法相同。
以圖1為例對具體的計算方法進行說明,圖1是制造例14中得到的低聚物(IB-1-1)的GPC圖。如果針對低聚物(IB-1-1)測定GPC,則在低分子量側(cè)得到單官能成分的峰,在高分子量側(cè)得到雙官能成分的峰(圖1)。首先,如圖1的虛線a所示,通過常規(guī)方法將GPC圖分離為單官能成分和雙官能成分。分離后分別求出數(shù)均分子量和含有比例(面積比)。將單官能成分的含有比例除以與單官能成分相對應(yīng)的分離部分的數(shù)均分子量,求出以單官能成分中的數(shù)均分子量為單位的分子數(shù)。對于雙官能成分,也同樣地求出以雙官能成分中的數(shù)均分子量為單位的分子數(shù)。將這些分子數(shù)和各自的官能團數(shù)加權(quán)平均,從而求出所制造的低聚物的平均官能團數(shù)。
[制造例11:低聚物(IA-1-1)的制造]
向具備攪拌機和氮氣導(dǎo)入管的反應(yīng)容器內(nèi)投入制造例1中得到的多元醇(1)(平均羥基數(shù):2)981.5g、以及作為多異氰酸酯化合物的異佛爾酮二異氰酸酯(以下記作“IPDI”)15.2g,在作為催化劑的二硬脂酸二辛基錫(以下記作“DOTDS”)0.0997g的存在下,在70℃下反應(yīng)10小時,得到異氰酸酯基末端氨基甲酸酯預(yù)聚物(預(yù)聚物(P-1))。
反應(yīng)中,每隔一定時間取出反應(yīng)容器的內(nèi)容物的一部分,求出相對于理論異氰酸酯基含量的異氰酸酯的反應(yīng)率。確認異氰酸酯基的含量達到理論異氰酸酯基含量以下后,結(jié)束反應(yīng),得到異氰酸酯基末端預(yù)聚物。異氰酸酯基的含量以JIS K7301-1995記載的異氰酸酯基含有率測定方法為基準(zhǔn)測定。以下,同樣地結(jié)束反應(yīng)。
相對于多元醇(1)的IPDI摻入量以指數(shù)(NCO/OH比)計為122。預(yù)聚物(P-1)的異氰酸酯基含量為0.244質(zhì)量%。
在預(yù)聚物(P-1)997.1g(異氰酸酯基量:0.056mol)中加入作為催化劑的二月桂酸二丁基錫(以下記作“DBTDL”)0.27g、作為阻聚劑的2,5-二叔丁基氫醌(以下記作“DtBHQ”)0.3g、以及單體(2c)中c為1的丙烯酸-2-羥基乙酯(以下記作“HEA”)6.7g(羥基量:0.057mol),一邊通過以JIS K1603-1為基準(zhǔn)的NCO滴定進行異氰酸酯基含有率的測定,一邊進行反應(yīng)直至異氰酸酯基消失,得到低聚物(氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物)(IA-1-1)。
所得低聚物(IA-1-1)的數(shù)均分子量為34800。通過計算求得的平均官能團數(shù)為2.0,與作為原料使用的多元醇(1)的平均羥基數(shù)相同。確認低聚物(IA-1-1)分類為低聚物(IA)。此外,低聚物(IA-1-1)含有來源于多元醇(1)的Zn和Co。所得低聚物的GPC的測定結(jié)果(全體、單官能成分和雙官能成分)和按照上述低聚物的平均官能團數(shù)的計算方法算出的平均官能團數(shù)示于表2(下同)。
[制造例12:低聚物(IA-1-2)的制造]
向具備攪拌機和氮氣導(dǎo)入管的反應(yīng)容器內(nèi)投入制造例2中得到的多元醇(2)(平均羥基數(shù):2)460.3g、以及31.9g的IPDI,在0.039g的DOTDS的存在下,在70℃下反應(yīng)10小時,得到異氰酸酯基末端氨基甲酸酯預(yù)聚物(預(yù)聚物(P-2))。相對于多元醇(2)的IPDI摻入量以指數(shù)計為121。預(yù)聚物(P-2)的異氰酸酯基含量為0.0319質(zhì)量%。
在預(yù)聚物(P-2)492.2g(異氰酸酯基量:0.0559mol)中加入0.135g的DBTDL、0.15g的DtBHQ、以及6.5g的HEA(羥基量:0.0559mol),與制造例11同樣地得到低聚物(氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物)(IA-1-2)。
所得低聚物(IA-1-2)的數(shù)均分子量為29700。通過計算求得的平均官能團數(shù)為2.0,與作為原料使用的多元醇(2)的平均羥基數(shù)相同。確認低聚物(IA-1-2)分類為低聚物(IA)。此外,低聚物(IA-1-2)含有來源于多元醇(2)的Zn和Co。另外,低聚物(IA-1-2)中,相對于全部烯化氧基,氧丙烯基的含量為76質(zhì)量%、氧乙烯基的含量為24質(zhì)量%。
[制造例13:低聚物(IB-2-1)的制造]
向具備攪拌機和氮氣導(dǎo)入管的反應(yīng)容器內(nèi)投入制造例3中得到的一元醇(3)(相當(dāng)于包含一元醇(2a)的一元醇(2a)成分)(平均羥基數(shù):1.03)274.4g、以及IPDI(相當(dāng)于二異氰酸酯化合物(2b))12.4g,在0.0289g的DOTDS的存在下,在70℃下反應(yīng)4小時,得到異氰酸酯基末端氨基甲酸酯預(yù)聚物(預(yù)聚物(P-3))。相對于一元醇(3)的IPDI摻入量以指數(shù)計為200。預(yù)聚物(P-3)的異氰酸酯基含量為0.77質(zhì)量%。
在預(yù)聚物(P-3)286.8g(異氰酸酯基量:0.0533mol)中加入0.09g的DBTDL、0.08g的DtBHQ、以及6.10g的HEA(相當(dāng)于單體(2c))(羥基量:0.0544mol),與制造例11同樣地得到作為氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的包含低聚物(2)的低聚物(IB-2-1)。
所得低聚物(IB-2-1)的數(shù)均分子量為9240。通過上述計算方法求得的平均官能團數(shù)為1.03,與作為原料使用的一元醇(3)的平均羥基數(shù)相同。此外,低聚物(IB-2-1)含有來源于一元醇(3)的Zn和Co。低聚物(IB-2-1)屬于低聚物(IB),是分類為低聚物(IB-2)的低聚物。
[制造例14:低聚物(IB-1-1)的制造]
向具備攪拌機和氮氣導(dǎo)入管的反應(yīng)容器內(nèi)投入制造例3中得到的一元醇(3)(相當(dāng)于包含一元醇(1a)的一元醇(1a)成分)(平均羥基數(shù):1.03)928.1g、以及2-丙烯酰氧基乙基異氰酸酯(相當(dāng)于單體(1b))26.8g,在0.0955g的DOTDS的存在下,在70℃下反應(yīng)3小時,得到作為氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的包含低聚物(1)的低聚物(IB-1-1)。相對于一元醇(3)的2-丙烯酰氧基乙基異氰酸酯摻入量以指數(shù)(NCO/OH比)計為100。
所得低聚物(IB-1-1)的數(shù)均分子量為7660。通過上述計算方法求得的平均官能團數(shù)為1.03,與作為原料使用的一元醇(3)的平均羥基數(shù)相同。此外,低聚物(IB-1-1)含有來源于一元醇(3)的Zn和Co。低聚物(IB-1-1)屬于低聚物(IB),是分類為低聚物(IB-1)的低聚物。
[制造例15:低聚物(IB-1-2)的制造]
向具備攪拌機和氮氣導(dǎo)入管的反應(yīng)容器內(nèi)投入制造例4中得到的一元醇(4)(相當(dāng)于包含一元醇(1a)的一元醇(1a)成分)(平均羥基數(shù):1.08)964.9g、以及2-丙烯酰氧基乙基異氰酸酯(相當(dāng)于單體(1b))13.1g,在0.0977g的DOTDS的存在下,在70℃下反應(yīng)3小時,得到作為氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的包含低聚物(1)的低聚物(IB-1-2)。相對于一元醇(4)的2-丙烯酰氧基乙基異氰酸酯摻入量以指數(shù)(NCO/OH比)計為100。
所得低聚物(IB-1-2)的數(shù)均分子量為16000。通過上述計算方法求得的平均官能團數(shù)為1.08,與作為原料使用的一元醇(4)的平均羥基數(shù)相同。此外,低聚物(IB-1-2)含有來源于一元醇(4)的Zn和Co。低聚物(IB-1-1)屬于低聚物(IB),是分類為低聚物(IB-1)的低聚物。
[制造例16:低聚物(IB-1-4)的制造]
制造例14中,除了使用制造例5中得到的一元醇(5)(平均羥基數(shù):1.21)來代替一元醇(3)以外,通過與制造例14同樣的步驟制造低聚物(氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物)(IB-1-4)。
所得低聚物(IB-1-4)的數(shù)均分子量為5430。通過上述計算方法求得的平均官能團數(shù)為1.22,與作為原料使用的一元醇(5)的平均羥基數(shù)相同。根據(jù)GPC測定的結(jié)果,雙官能成分的含量為37.1質(zhì)量%。此外,低聚物(IB-1-4)含有來源于一元醇(5)的Zn和Co。低聚物(IB-1-4)是含有具有氨基甲酸酯鍵的固化性成分、具有低聚物(IA)和低聚物(IB)以外的組成的低聚物。
所得低聚物(IB-1-1)、(IB-1-2)和(IB-1-4)均具有與作為原料使用的一元醇的平均羥基數(shù)相同的平均官能團數(shù)。這就表示異氰酸酯化合物相對于羥基數(shù)進行了當(dāng)量反應(yīng)。這些低聚物反映了原料一元醇的組成,因此原料一元醇的平均羥基數(shù)和所得低聚物的平均官能團數(shù)可以視作相同。
[表2]
[實施例1~10及比較例1~9]
使用制造例11~16中得到的低聚物,以表3和表4的配方將各成分混合,調(diào)制成固化性樹脂組合物。另外,表3和表4中的低聚物的表示中,對于低聚物(IB-1-4),雖然不包括在低聚物(IB)的范疇內(nèi),但與其組成相近,因此將分類定為低聚物(IB)’,從而與低聚物(IA)和低聚物(IB)相區(qū)分。表3和表4所示為低聚物(I)中的低聚物(IA)的比例[質(zhì)量%]、低聚物(IB)的比例[質(zhì)量%](比較例中為低聚物(IB)’的比例[質(zhì)量%])以及固化性組合物(X)中的低聚物(I)的比例[質(zhì)量%]。另外,表中的“%”表示“質(zhì)量%”。
表3和表4中的縮寫表示下述含義。
<單體(II)>
4-HBA:丙烯酸-4-羥基丁酯(大阪有機化學(xué)工業(yè)株式會社(大阪有機化學(xué)工業(yè)社)制,產(chǎn)品名:4HBA)。
M-600A:丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯(共榮社化學(xué)株式會社(共栄社化學(xué)社)制,產(chǎn)品名:環(huán)氧酯M-600A,上式(II-4)的化合物)。
<單體(III)>
LA:丙烯酸月桂醇酯(大阪有機化學(xué)工業(yè)株式會社制,產(chǎn)品名:LA)。
iso-STA:丙烯酸異硬脂醇酯(大阪有機化學(xué)工業(yè)株式會社制,產(chǎn)品名:ISTA)。
<其它成分>
PML-5005:分子末端用環(huán)氧乙烷封閉了的雙官能的聚丙二醇(旭硝子株式會社制,產(chǎn)品名:PREMINOL-5005,數(shù)均分子量:4000)。
Y-1:將羥基甲氧基化了的聚丙二醇(數(shù)均分子量:1200)。
KE311:松香酯(荒川化學(xué)工業(yè)株式會社(荒川化學(xué)工業(yè)社)制,產(chǎn)品名:PINECRYTAL KE-311)(數(shù)均分子量:460)。
<鏈轉(zhuǎn)移劑>
DoSH:十二烷基硫醇。
<光聚合引發(fā)劑>
Irg184:1-羥基-環(huán)己基-苯基酮(巴斯夫公司制,產(chǎn)品名:Irgacure-184)、
KIP 150:低聚[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷](寧柏迪(Lamberti社)制,產(chǎn)品名:Esacure KIP 150)。
<穩(wěn)定劑>
PUR68:IRGASTAB PUR68(巴斯夫公司制)。
<阻聚劑>
DtBHQ:2,5-二叔丁基氫醌(東京化成工業(yè)株式會社(東京化成工業(yè)社)制)。
<基于GPC的組分(I)的分析結(jié)果:各組分所占的比例[質(zhì)量%]的計算方法>
固化性低聚物(I)的組分(I)中的各組分(i)~(iii)在組分(I)中所占的比例[質(zhì)量%]如下所述算出。結(jié)果示于表3和表4。表中的“%”表示“質(zhì)量%”。
對于構(gòu)成固化性低聚物(I)的低聚物(IA)、低聚物(IB)和低聚物(IB)’各成分分別測定GPC。GPC的測定條件與一元醇的平均羥基數(shù)的計算方法中記載的相同。另外,組分(I)的計算中使用的低聚物(IA)、低聚物(IB)和低聚物(IB)’中,GPC分子量在500以上的組分作為一個整體,是含有固化性成分的固化性組分。
以實施例1中的計算方法為例,在下文中進行說明。
如果測定低聚物(IB-1-1)的GPC,則得到圖3所示的圖。高分子量側(cè)的峰視作來源于雙官能成分,低分子量側(cè)的峰視作來源于單官能成分。如圖3,用聚苯乙烯換算分子量為23000的保留時間(線段e)和聚苯乙烯換算分子量為7500的保留時間(線段d)分離為組分(i)、組分(ii)、組分(iii)。組分(ii)包含來源于單官能成分的峰和來源于雙官能成分的峰,因此進一步如虛線a所示將組分(ii)分離為單官能成分和雙官能成分。分別算出所有分離部分的數(shù)均分子量和面積比。將面積比視作含有比例,取實施例1的低聚物(IB-1-1)的投入質(zhì)量份數(shù)(50質(zhì)量份)與面積比的積,藉此算出低聚物(IB-1-1)的固化性低聚物(I)中所含的各組分的各官能成分的質(zhì)量份。
如果同樣地對低聚物(IA-1-1)測定GPC,則得到圖2所示的圖,數(shù)均分子量為34700,分子量分布為1.42。由于組分(i)具有最大峰,分子量分布在1.2以上,因此該峰視作來源于雙官能成分。與低聚物(IB-1-1)同樣地分析GPC測定結(jié)果,算出低聚物(IA-1-1)的固化性低聚物(I)中所含的各組分的各官能成分的質(zhì)量份。
將相同組分的相同官能團數(shù)的成分、例如由低聚物(IB-1-1)算出的組分(ii)的雙官能成分的質(zhì)量份和由低聚物(IA-1-1)算出的組分(ii)的雙官能成分的質(zhì)量份相加,求出固化性低聚物(I)中所含的各組分的各官能團成分的質(zhì)量份。將該質(zhì)量份的總和設(shè)為100,求出各組分的各官能團成分的比例[質(zhì)量%]。通過針對各組分分別將各官能團成分的比例相加,算出組分(I)的組分(i)~(iii)所占的比例。
<基于GPC的組分(I)的分析結(jié)果:各組分的平均官能團數(shù)的計算方法>
固化性低聚物(I)的組分(I)中的各組分(i)和(ii)的平均官能團數(shù)如下所述算出。結(jié)果示于表3和表4的“組分(I)”欄。
將通過組分(I)的各組分所占的比例[質(zhì)量%]的計算方法求得的固化性低聚物(I)中所含的各組分的各官能團成分的比例除以與它們分別相對應(yīng)的分離部分的數(shù)均分子量,求出以數(shù)均分子量為單位的分子數(shù)。將相同組分的相同官能團數(shù)的成分、例如由低聚物(IB-1-1)算出的組分(ii)的雙官能成分的分子數(shù)和由低聚物(IA-1-1)算出的組分(ii)的雙官能成分的分子數(shù)相加,求出某一組分的某一官能成分中所含的分子數(shù)。對各官能成分分別進行同樣的分析,將所得的分子數(shù)和各自的官能團數(shù)加權(quán)平均,從而求出組分(i)和(ii)的平均官能團數(shù)。
圖4是表示實施例1、2和比較例9中得到的固化性樹脂組合物(X)的GPC測定結(jié)果的圖。橫軸表示分子量,縱軸表示RI檢測器的信號強度(單位:mV)。
對于所得的固化性樹脂組合物,通過下述方法測定粘度、彈性模量、固化性、固化收縮率。此外,通過下述方法評價可靠性(剝離防止)。
對于實施例1、比較例1和4~9中得到的固化性樹脂組合物,通過下述方法評價顯示不均。對于實施例1和比較例1~3中得到的固化性樹脂組合物,通過下述方法測定相對介電常數(shù)。這些評價結(jié)果示于表3和表4。
<評價方法>
[固化性樹脂組合物的粘度]
使用E型粘度計(東機產(chǎn)業(yè)株式會社(東機産業(yè)社)制,RE-85U)在25℃下測定各例中得到的固化性樹脂組合物的粘度(單位:Pa·s)。
[固化物的彈性模量]
在鈉鈣玻璃上以0.4mm的厚度涂布各例中得到的固化性樹脂組合物,在氮氣流通下照射紫外線(光源:牛尾電機株式會社(ウシオ電機社)制,汞氙燈,照度:100mW/cm2,累計光量:3000mJ/cm2)使其固化。然后,使用安東帕公(AntonPaar社)制的流變儀MCR-301(產(chǎn)品名)測定固化物的儲能模量(單位:kPa)。測定條件是頻率1Hz、應(yīng)變1%、溫度35℃。固化物的彈性模量優(yōu)選在25kPa以下,更優(yōu)選在20kPa以下。
[固化性]
在鈉鈣玻璃上以0.1mm的厚度涂布各例中得到的固化性樹脂組合物,在氮氣流通下照射紫外線(光源:Fusion D-bulb金屬鹵化物燈,照度:800mW/cm2,累計光量:500mJ/cm2)。通過FT-IR(傅里葉變換型紅外光譜)測定紫外線照射后的樣品,按照以下標(biāo)準(zhǔn)評價固化性?!啊?良好)”:由丙烯?;牟伙柡玩I帶來的810cm-1的吸光度相對于紫外線照射前的該吸光度小于5%?!啊?不良)”:由丙烯?;牟伙柡玩I帶來的810cm-1的吸光度相對于紫外線照射前的該吸光度在5%以上。
[固化收縮率]
在鈉鈣玻璃上以0.4mm的厚度涂布各例中得到的固化性樹脂組合物,在氮氣流通下照射紫外線(光源:牛尾電機株式會社制,汞氙燈,照度:100mW/cm2,累計光量:6000mJ/cm2)使其固化,從而得到固化部。
各例中,用安裝有比重測定試劑盒的電子天平(賽多利斯公司(ザルトリウス社)制,產(chǎn)品名:CPA224S)分別測定固化前的固化性樹脂組合物的比重(固化前比重)及其固化后的固化物的比重(固化物比重),基于固化前后的比重差通過下式算出固化收縮率(單位:%)。固化收縮率優(yōu)選在2.5%以下。
固化收縮率S(%)=(固化物比重―固化前比重)/固化前比重×100
彈性模量(G)×固化收縮率(S)是用于顯示裝置的接合樹脂層時的顯示不均發(fā)生的指標(biāo)。為了防止顯示不均,彈性模量×固化收縮率的值優(yōu)選在50以下,特別優(yōu)選在30以下。算出的值示于表3和表4的“G×S”欄。
[可靠性(剝離防止)的評價]
在厚2mm的鈉鈣玻璃上涂布各例中得到的固化性樹脂組合物,以使其達到0.1mm厚,進一步在其上重疊厚2mm的鈉鈣玻璃,制成層疊樣品。對該層疊樣品照射紫外線(光源:Fusion D-bulb金屬鹵化物燈,照度:800mW/cm2,累計光量:500mJ/cm2)。將紫外線照射后的層疊樣品放置在溫度65℃、相對濕度93%的條件下,經(jīng)過500小時后,按照以下標(biāo)準(zhǔn)評價可靠性。通過該方法評價的可靠性良好,就表示沒有固化性樹脂組合物的固化物剝離。“○(良好)”:層疊樣品中未見剝離。“×(不良)”:層疊樣品中可見剝離。
[顯示不均的評價]
從市售的液晶顯示裝置(7型液晶數(shù)碼相框,索尼公司制,產(chǎn)品名:DPF-0720)取出液晶顯示器件。液晶顯示器件的顯示模式為VA(垂直取向,Vertical Alignment)型,顯示部為矩形,其尺寸為縱(短邊的長度)88mm、橫(長邊的長度)156mm。在液晶顯示器件的兩面貼合偏振片,在長邊側(cè)的端部接合印刷配線板。將該液晶顯示器件記作顯示器件A。
在顯示器件A的可視側(cè)的一面的周緣部用雙面膠粘帶形成厚0.2mm、寬2mm的密封部,在由該密封部圍成的區(qū)域以0.2mm的厚度涂布各例中得到的固化性樹脂組合物。將其平置于設(shè)置有一對平臺升降裝置的減壓裝置內(nèi)的下平臺的上表面,以使得涂布固化性樹脂組合物的面為上側(cè)。
另行將矩形的玻璃板B(長邊的長度:160mm,短邊的長度:90mm,厚度:0.7mm)以與顯示器件A相向的方式設(shè)置于減壓裝置內(nèi)的升降裝置的上平臺的下表面。此外,在垂直方向與顯示器件A的距離保持在30mm。
接著,使減壓裝置處于密封狀態(tài)后進行排氣直至減壓裝置內(nèi)的壓力達到約10Pa。利用減壓裝置內(nèi)的升降裝置使上下平臺接近,以2kPa的壓力將顯示器件A和玻璃板B隔著由固化性樹脂組合物構(gòu)成的未固化層壓合,保持1分鐘。由此形成層疊前體,該層疊前體中,由固化性樹脂組合物構(gòu)成的未固化層被夾在顯示器件A和玻璃板B之間,并且該未固化層被周圍的密封部密封。
然后,將靜電卡盤除電以使玻璃板B從上平臺離開,用約15秒的時間將減壓裝置內(nèi)恢復(fù)至大氣壓。
接著,對層疊前體從玻璃板B側(cè)照射紫外線(光源:Fusion D-bulb金屬鹵化物燈,照度:800mW/cm2,累計光量:500mJ/cm2),使未固化層固化,得到顯示器件A上接合有玻璃板B的層疊體。
將該層疊體的顯示器件放回原液晶顯示裝置的框體,重新連接配線。將其以玻璃板(B)垂直的方式設(shè)置,靜置5天后通電,按照下述標(biāo)準(zhǔn)評價顯示圖像的均質(zhì)性(顯示不均的有無)?!啊?良好)”:圖像在整個顯示部都均質(zhì)?!啊?不良)”:圖像在顯示部的一部分存在不均質(zhì)(存在不均)的部分。
[固化物的相對介電常數(shù)]
在鈉鈣玻璃上以0.4mm的厚度涂布各例中得到的固化性樹脂組合物,在氮氣流通下照射紫外線(光源:牛尾電機株式會社(ウシオ電機社)制,汞氙燈,照度:100mW/cm2,累計光量:3000mJ/cm2)使其固化。
將固化后的樣品切割成直徑38mm的圓形狀后,用英之科公司(ウェインカー社)制的6440B型LCR計測定1MHz的相對介電常數(shù)。如果相對介電常數(shù)在4.5以下,則可防止OGS(單片式玻璃觸控面板,One Glass Solution)型的觸控面板中的觸控傳感器的誤動作,因此優(yōu)選。
[表3]
[表4]
如表3和表4的結(jié)果所示,實施例1~10中得到的固化性樹脂組合物均固化性良好,固化物的彈性模量低。固化收縮率也小,因此彈性模量與固化收縮率之積小,因收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力小。
此外,隔著固化性樹脂組合物的固化物而接合的層疊樣品即使在長期保存后也未發(fā)生剝離,可靠性優(yōu)良。
隔著實施例1中得到的固化性樹脂組合物的固化物將顯示器件與玻璃板接合的液晶顯示裝置中,顯示不均的發(fā)生得到了良好的抑制。此外,固化性樹脂組合物的固化物的相對介電常數(shù)低。
另一方面,不含低聚物(IB)的比較例1~5中,彈性模量和固化收縮率高??煽啃?剝離防止)的評價中,比較例1和3的層疊樣品在長期保存后發(fā)生了剝離。比較例1、4和5的液晶顯示裝置發(fā)生了顯示不均。
低聚物(IA)的含有比例高的比較例6和7中,彈性模量高,彈性模量×固化收縮率的值高。使用這些固化性樹脂的液晶顯示裝置中發(fā)生了顯示不均。
固化性組合物(X)中的低聚物(IA)和低聚物(IB)的總含量、即固化性低聚物(I)的含量不足50質(zhì)量%的比較例8的固化收縮率高,在液晶顯示裝置中發(fā)生了顯示不均。
比較例9中,低聚物(IA)的含有比例少,大量含有低聚物(IB-1-4),該低聚物(IB-1-4)中,由上述低聚物(1B)’來代替低聚物(IB)的成分,低分子量的雙官能成分的含量多。因此,組分(ii)的雙官能成分量多,所以彈性模量高,在液晶顯示裝置中發(fā)生了顯示不均。