聚合性组合物、聚合物、图像显示装置及其制造方法
【专利摘要】本发明的课题是提供一种聚合性组合物，其用于提供不发生由图像显示部的变形引起的显示不良，能够实现高亮度和高对比度的图像显示并且耐热性良好的薄型的图像显示装置。其特征在于，是用于形成介于图像显示装置的图像显示部与透光性保护部之间的聚合物层的聚合性组合物，该聚合性组合物包含：(1)具有由(聚)酯多元醇衍生的结构单元和/或由(聚)碳酸酯多元醇衍生的结构单元的含有(甲基)丙烯酰基的化合物，(2)具有碳原子数9以上的烃基的含有(甲基)丙烯酰基的化合物，以及(3)光聚合引发剂。
【专利说明】聚合性组合物、聚合物、图像显示装置及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于例如智能手机、平板PC等的液晶显示装置等图像显示装置所使用的聚合性组合物、将该组合物聚合而得的聚合物、使用该组合物的图像显示装置的制造方法以及通过该制造方法制造的图像显示装置。
【背景技术】
[0002]以往，作为这种图像显示装置，已知例如图4所示的液晶显示装置101。
[0003]如图4所示,该液晶显示装置101在液晶显示面板102上,具有例如，由玻璃、塑料形成的透明的保护部103。
[0004]在该情况下，为了保护液晶显示面板102表面和偏振板(未图示)，通过使隔离物104介于保护部103与保护部103之间而在液晶显示面板102与保护部103之间设置有空隙 105。
[0005]然而，由于液晶显示面板102与保护部103之间的空隙105的存在，引起光的散射，由此对比度、亮度降低，此外空隙105的存在妨碍面板的薄型化。
[0006]鉴于这样的问题，还提出了在液晶显示面板与保护部之间的空隙中填充树脂(例如专利文献I)，但由于树脂固化物在固化收缩时的应力而导致夹持液晶显示面板的液晶的光学玻璃发生变形，成为液晶材料的取向紊乱等显示不良的原因。
[0007]为了解决上述问题，例如，专利文献2、专利文献3中公开了，使用了聚氨酯丙烯酸酯或由聚异戊二烯聚合物的马来酸酐加成物与甲基丙烯酸2-羟基乙酯形成的酯化物的、低弹性模量且固化时的体积收缩率小的固化性组合物。
[0008]然而，虽然使用了聚氨酯丙烯酸酯的固化性组合物在固化时的体积收缩率大(大于4.0 % )，此外，使用了由聚异戊二烯聚合物的马来酸酐加成物与甲基丙烯酸2-羟基乙酯形成的酯化物的固化性组合物在固化时的体积收缩率小，但是有固化了的固化物的耐热着色性变大这样的问题。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:日本特开2005-55641号公报
[0012]专利文献2:日本特开2008-282000号公报
[0013]专利文献3:日本特开2009-186958号公报
【发明内容】
[0014]发明所要解决的课题
[0015]本发明是鉴于上述的现有技术所具有的课题而提出的，其目的是提供聚合性组合物，该聚合性组合物用于提供不发生由图像显示部的变形引起的显示不良，能够实现高亮度和高对比度的图像显示，并且耐热性良好的薄型的图像显示装置。
[0016] 此外，本发明的目的是提供使用了该聚合性组合物的图像显示装置的制造方法。[0017]此外，本发明的目的是提供通过使用了该聚合性组合物的图像显示装置的制造方法而制造的图像显示装置。
[0018]用于解决课题的方法
[0019]本发明人等为了解决上述课题而反复进行了研究，结果发现，包含具有特定结构的含有(甲基)丙烯酰基的化合物的光聚合性组合物，在聚合时的体积收缩率小，并且通过聚合而获得的聚合物的耐热着色性变小，从而完成本发明。
[0020]即，本发明(I)涉及一种聚合性组合物，其特征在于，是用于形成介于图像显示装置的图像显示部与透光性保护部之间的聚合物层的聚合性组合物，该聚合性组合物包含:
[0021](I)具有由(聚)酯多元醇衍生的结构单元和/或由(聚)碳酸酯多元醇衍生的结构单元的含有(甲基)丙烯酰基的化合物，
[0022](2)具有碳原子数9以上的烃基的含有(甲基)丙烯酰基的化合物，以及
[0023](3)光聚合引发剂。
[0024]本发明(II)涉及一种通过将本发明(I)的聚合性组合物聚合而得的聚合物。
[0025]本发明(III)涉及一种图像显示装置的制造方法，其特征在于，是包含具有图像显示部的基部、透光性保护部、以及介于上述基部与上述保护部之间的聚合物层的图像显示装置的制造方法，该方法包括下述工序:
[0026]使本发明(I)的聚合性组合物介于上述基部与上述保护部之间的工序，以及
[0027]对上述聚合性组合物照射光聚合引发剂能够感光的光来形成聚合物层的工序。
[0028]本发明(IV)涉及一种通过本发明(III)的图像显示装置的制造方法而制造的图
像显示装置。
[0029]进一步而言，本发明涉及以下的[I]~[13]。
[0030][I] 一种聚合性组合物，其特征在于，是用于形成介于图像显示装置的图像显示部与透光性保护部之间的聚合物层的聚合性组合物，该聚合性组合物包含:
[0031](I)具有由(聚)酯多元醇衍生的结构单元和/或由(聚)碳酸酯多元醇衍生的结构单元的含有(甲基)丙烯酰基的化合物，
[0032](2)具有碳原子数9以上的烃基的含有(甲基)丙烯酰基的化合物，以及
[0033](3)光聚合引发剂。
[0034][2]根据[I]所述的聚合性组合物，其还包含:(4)选自氢化石油树脂、萜烯系氢化树脂、氢化松香酯、氢化聚丁二烯和氢化聚异戊二烯中的至少I种。
[0035][3]根据[I]或[2]所述的聚合性组合物，其还包含:(5)具有醇性羟基的含有(甲基)丙烯酰基的化合物。
[0036][4]根据[I]~[3]的任一项所述的聚合性组合物，其还包含:(6)选自氢化聚丁二烯多元醇和氢化聚异戊二烯多元醇中的至少I种。
[0037][5]根据[I]~[4]的任一项所述的聚合性组合物，其特征在于，含有(甲基)丙烯酰基的化合物(I)为具有由(聚)酯多元醇衍生的结构单元和/或由(聚)碳酸酯多元醇衍生的结构单元的含有(甲基)丙烯酰基的化合物，所述由(聚)酯多元醇衍生的结构单元具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元，所述由(聚)碳酸酯多元醇衍生的结构单元具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元。
[0038][6]根据[I]~[4]的任一项所述的聚合性组合物，其特征在于，含有(甲基)丙烯酰基的化合物(1)为通过具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇和/或具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元的(聚)碳酸酯多元醇、与(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸烷基酯的反应而制造的含有(甲基)丙烯酰基的化合物。
[0039][7]根据[1]~[4]的任一项所述的聚合性组合物，其特征在于，含有(甲基)丙烯酰基的化合物(1)为通过具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇、与(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸烷基酯的反应而制造的(聚)酯(甲基)丙烯酸酯。
[0040][8]根据[1]~[4]的任一项所述的聚合性组合物，其特征在于，含有(甲基)丙烯酰基的化合物(1)为使用具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇和/或具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元的(聚)碳酸酯多元醇作为原料成分而合成的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
[0041][9] 一种聚合物，其是通过将[1]~[8]的任一项所述的聚合性组合物聚合而得的。
[0042][10]根据[9]所述的聚合物，其特征在于，25°C时的折射率为1.48~1.52。
[0043][11] 一种图像显示装置的制造方法，其特征在于，是包含具有图像显示部的基部、透光性保护部、以及介于上述基部与上述保护部之间的聚合物层的图像显示装置的制造方法，该方法包括下述工序:
[0044]使[1]~[8]的任一项所述的聚合性组合物介于上述基部与上述保护部之间的工序，以及
[0045]对上述聚合性组合物照射光聚合引发剂能够感光的光来形成聚合物层的工序。
[0046][12] 一种图像显示装置，其是通过[11]所述的图像显示装置的制造方法而制造的。
[0047][13]根据[12]所述的图像显示装置，其特征在于，图像显示部为液晶显示面板。
[0048]发明的效果
[0049]根据本发明的聚合性组合物，可以将其适用于图像显示部与保护部之间而将由固化时的体积收缩产生的应力抑制至最小限度，因此该应力对于图像显示部和保护部的影响也可以抑制至最小限度。因此，根据本发明的图像显示装置，在图像显示部和保护部中几乎不产生应变。
[0050]此外，关于本发明的聚合物的折射率，与以往设置于液晶显示面板与保护部之间的空隙相比，接近于图像显示部的构成面板、保护部的构成面板的折射率，抑制保护部与聚合物的界面、聚合物与图像显示部的界面的光的反射。其结果是，根据本发明的图像显示装置，能够实现没有显示不良的高亮度和高对比度显示。
[0051]特别是，在图像显示部为液晶显示面板的情况下，可以确实地防止液晶材料的取向紊乱等显示不良来进行高品质的显示。
[0052]此外，根据本发明的图像显示装置，由于聚合物介于图像显示部与保护部之间，因此变得耐冲击。
[0053]此外，本发明的 聚合物由于耐热着色性良好，因此能够长时间持续高亮度和高对比度显示。
[0054]此外，根据本发明，与在图像显示部与保护部之间设置有空隙的现有例相比，可以提供薄型的图像显示装置。【专利附图】
【附图说明】
[0055]图1为显示本发明涉及的显示装置的实施方式的要部的截面图。
[0056]图2为显示本发明涉及的显示装置的实施方式的要部的截面图。
[0057]图3为显示本发明涉及的显示装置的实施方式的要部的截面图。
[0058]图4为显示现有技术涉及的显示装置的要部的截面图。
【具体实施方式】
[0059]以下，具体地说明本发明。
[0060]另外，本说明书中的所谓“(甲基)丙烯酰基”，是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。
[0061]此外，本说明书中的所谓“(聚)酯多元醇”，是指I分子中具有I个以上-C00-键并且具有2个以上醇性羟基的化合物。
[0062]但是，本说明书中，在制造可以成为作为本发明(I)的聚合性组合物的必须原料成分的成分(I)的原料的(聚)酯多元醇时，作为(聚)酯多元醇的原料的多元醇(即，不具有-COO-键的多元醇)残存的情况下，该多元醇也包含在(聚)酯多元醇中。此外，本说明书中，在添加除了(聚)酯多元醇中包含的原料多元醇以外的新的多元醇，来制造作为本发明(I)的聚合性组合物的必须成分的成分(I)的情况下，该添加的多元醇即使为不具有-COO-键的多元醇，也包含在(聚)酯多元醇中。 [0063]此外，本说明书中的所谓“(聚)碳酸酯多元醇”，是指I分子中具有I个以上碳酸酯键并且具有2个以上醇性羟基的化合物。
[0064]但是，本说明书中，在制造可以成为作为本发明(I)的聚合性组合物的必须原料成分的成分(I)的原料的(聚)碳酸酯多元醇时，作为(聚)碳酸酯多元醇的原料的多元醇(即，不具有碳酸酯键的多元醇)残存的情况下，该多元醇也包含在(聚)碳酸酯多元醇中。此外，本说明书中，在添加除了(聚)碳酸酯多元醇中包含的原料多元醇以外的新的多元醇，来制造作为本发明(I)的聚合性组合物的必须成分的成分(I)的情况下，该添加的多元醇即使为不具有碳酸酯键的多元醇，也包含在(聚)碳酸酯多元醇中。
[0065]首先，对本发明(I)进行说明。
[0066]本发明(I)为一种聚合性组合物，其特征在于，是用于形成介于像显示装置的图像显示部与透光性保护部之间的聚合物层的聚合性组合物，该聚合性组合物包含下述成分(I)、下述成分(2)和下述成分(3)作为必须成分。
[0067]成分(I):具有由(聚)酯多元醇衍生的结构单元和/或由(聚)碳酸酯多元醇衍生的结构单元的含有(甲基)丙烯酰基的化合物
[0068]成分⑵:具有碳原子数9以上的烃基的含有(甲基)丙烯酰基的化合物
[0069]成分(3):光聚合引发剂。
[0070]另外，本说明书中记载的所谓“由(聚)酯多元醇衍生的结构单元”，是指从I分子中具有I个以上-C00-键并且具有2个以上醇性羟基的化合物除去至少I个醇性羟基的H之后的结构，可以例示例如，来源于H00C-Rc-C00H所示的二羧酸与HO-Ra-OH所示的二醇的反应生成物的、-O-Ra-OCO(-RcCOO-RaOCO)n-RcC00-Ra-0-(这里η为O以上的整数)的结构。[0071]此外，本说明书中记载的所谓“由(聚)碳酸酯多元醇衍生的结构单元”，是指从I分子中具有I个以上碳酸酯键并且具有2个以上醇性羟基的化合物除去至少I个醇性羟基的H之后的结构，可以例示例如，来源于HO-R-OH所示的二醇与碳酸酯化合物的反应生成物的、-O-R-(0C00R)n-0-(这里η为I以上的整数)的结构，来源于Z (OH)m所示的m元醇与HO-R-OH所示的二醇与碳酸酯化合物的反应生成物的、Z-[ (0C00R)n-0]m-(这里η为I以上的整数，m为3或4)的结构。
[0072]首先，对作为本发明(I)的聚合性组合物的必须原料成分的成分(I)进行说明。
[0073]作为本发明⑴的聚合性组合物的必须原料成分的成分⑴为具有由(聚)酯多元醇衍生的结构单元和/或由(聚)碳酸酯多元醇衍生的结构单元的含有(甲基)丙烯酰基的化合物。
[0074]作为本发明(I)的聚合性组合物的必须原料成分的成分(I)只要为I分子中具有由(聚)酯多元醇衍生的结构单元和/或由(聚)碳酸酯多元醇衍生的结构单元、和(甲基)丙烯酰基的化合物，则没有特别限制。
[0075]可以成为作为本发明(I)的聚合性组合物的必须原料成分的成分(I)的原料的(聚)酯多元醇只要为I分子中具有I个以上-C00-键并且具有2个以上醇性羟基的化合物，则没有特别限制。
[0076]作为可以成为作为本发明⑴的聚合性组合物的必须原料成分的成分⑴的原料的(聚)酯多元醇，可举出例如，具有由具有链状烃链的多元羧酸衍生的结构单元与由具有链状烃链的多元醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇、具有由具有含有脂环结构的烃链的多元羧酸衍生的结构单元与由具有链状烃链的多元醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇、具有由具有链状烃链的多元羧酸衍生的结构单元与由具有含有脂环结构的烃链的多元醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇、具有由具有含有脂环结构的烃链的多元羧酸衍生的结构单元与由具有含有脂环结构的烃链的多元醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇、具有由具有含有芳香环结构的烃链的多元羧酸衍生的结构单元与由具有链状烃链的多元醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇、具有由具有含有芳香环结构的烃链的多元羧酸衍生的结构单元与由具有含有脂环结构的烃链的多元醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇、具有由具有链状烃链的多元羧酸衍生的结构单元与由具有含有芳香环结构的烃链的多元醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇、具有由具有含有脂环结构的烃链的多元羧酸衍生的结构单元与由具有含有芳香环结构的烃链的多元醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇等。
[0077]在这些多元醇中，优选为碳原子数8以上的多元醇。
[0078]作为碳原子数8以上的多元醇，可举出1，4-环己烷二甲醇、1，2-环己烷二甲醇、1，3-环己烷二甲醇、2-甲基-1，1-环己烷二甲醇、三环[5.2.1.02，6]癸烷二甲醇、1，9-壬二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1，10-癸二醇、1，12-十二烷二醇、二聚体二醇、氢化二聚体二醇等。[0079]这些碳原子数8以上的多元醇中，特别优选为氢化二聚体二醇。
[0080]此外，上述多元羧酸中，优选为除去羧酸结构(-C00H)中的碳之后的碳原子数为7个以上的多元羧酸。
[0081]作为这些多元羧酸，可举出1，9_壬二酸、癸二酸、1，12-十二烷二酸、二聚酸、氢化
二聚酸等。[0082]除去羧酸结构(-C00H)中的碳之后的碳原子数为7个以上的多元羧酸中，特别优
选为癸二酸、1，12-十二烷二酸、氢化二聚酸。
[0083]作为构成(聚)酯多元醇的原料的多元醇与多元羧酸的优选组合，为碳原子数8以上的多元醇与除去羧酸结构(-C00H)中的碳之后的碳原子数为7个以上的多元羧酸的组合，特别优选为氢化二聚体二醇与选自癸二酸、1，12-十二烷二酸和氢化二聚酸中的至少I种以上的组合。
[0084]一般而言，所谓“二聚酸”，是指使具有2~4个烯属双键的碳原子数14~22的脂肪酸(以下，称为不饱和脂肪酸A)、优选为具有2个烯属双键的碳原子数14~22的脂肪酸与具有I~4个烯属双键的碳原子数14~22的脂肪酸(以下，称为不饱和脂肪酸B)、优选为具有I个或2个烯属双键的碳原子数14~22的脂肪酸在双键部进行反应而获得的二聚体酸。上述中作为不饱和脂肪酸A，可举出十四碳二烯酸、十六碳二烯酸、十八碳二烯酸(亚油酸等)、二十碳二烯酸、二十二碳二烯酸、十八碳三烯酸(亚麻酸等)、二十碳四烯酸(花生四烯酸等)等，最优选为亚油酸。此外，作为不饱和脂肪酸B，除了上述例示的以外，可举出作为具有I个烯属双键的碳原子数14~22的脂肪酸的十四碳烯酸(粗租酸、抹香鲸酸、肉豆蘧脑酸)、十六碳烯酸(棕榈油酸等)、十八碳烯酸(油酸、反油酸、异油酸等)、二十碳烯酸(鳕油酸等)、二十二碳烯酸(芥酸、鲸蜡烯酸、巴西烯酸等)等，最优选为油酸或亚油酸。
[0085]上述二聚化反应中，不饱和脂肪酸A与不饱和脂肪酸B的使用比率(摩尔比率)优选为1:1.2~1.2:1左右，最优选为1:1。上述二聚化反应可以按照公知的方法，例如日本特开平9-136861号公报中记载的方法来进行。即例如，可以通过在不饱和脂肪酸A和不饱和脂肪酸B中，相对于A+B添加I~20重量％、优选为2~8重量％的路易斯酸、布朗斯台德酸型的液体或固体状 的催化剂、优选为蒙脱石系活性白土，加热至200~270°C、优选为220~250°C来进行。反应时的压力通常为稍微加压了的状态，但可以为常压。反应时间根据催化剂量与反应温度来改变，通常为5~7小时。可以在反应结束后，将催化剂过滤分离，然后进行减压蒸馏来蒸馏除去未反应原料、异构化脂肪酸类，然后，将二聚酸馏分馏出来获得。可以认为上述二聚化反应是通过双键的移动(异构化)和狄尔斯?阿尔德反应来进行的，但本发明不限定于此。
[0086]所得的二聚酸通常为根据双键的结合部位、异构化不同而结构不同的二聚酸的混合物，可以分离来使用，但可以直接使用。此外，所得的二聚酸可以含有少量的单体酸(例如3重量％以下，特别是I重量％以下)、三聚体酸以上的聚合物酸等(例如3重量％以下，特别是I重量％以下)。
[0087]本说明书中记载的所谓“氢化二聚酸”，是指将上述二聚酸的碳-碳双键氢化而得的饱和二羧酸。
[0088]作为上述二聚酸，在例如使用亚油酸和由亚油酸或油酸制造的碳原子数36的二聚酸作为原料的情况下，氢化二聚酸的主成分的结构为以下的式(I)和式(2)所示的结构。
[0089]
【权利要求】
1.一种聚合性组合物，其特征在于，是用于形成介于图像显示装置的图像显示部与透光性保护部之间的聚合物层的聚合性组合物，该聚合性组合物包含: (1)具有由(聚)酯多元醇衍生的结构单元和/或由(聚)碳酸酯多元醇衍生的结构单元的含有(甲基)丙烯酰基的化合物， (2)具有碳原子数9以上的烃基的含有(甲基)丙烯酰基的化合物，以及 (3)光聚合引发剂。
2.根据权利要求1所述的聚合性组合物，其还包含: (4)选自氢化石油树脂、萜烯系氢化树脂、氢化松香酯、氢化聚丁二烯和氢化聚异戊二烯中的至少I种。
3.根据权利要求1或2所述的聚合性组合物，其还包含: (5)具有醇性羟基的含有(甲基)丙烯酰基的化合物。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的聚合性组合物，其还包含: (6)选自氢化聚丁二烯多元醇和氢化聚异戊二烯多元醇中的至少I种。
5.根据权利要求1~4的任一项所述的聚合性组合物，其特征在于，含有(甲基)丙烯酰基的化合物(1)为具有由(聚)酯多元醇衍生的结构单元和/或由(聚)碳酸酯多元醇衍生的结构单元的含有(甲基)丙烯酰基的化合物，所述由(聚)酯多元醇衍生的结构单元具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元，所述由(聚)碳酸酯多元醇衍生的结构单元具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元。
6.根据权利要求1~4的任一项所述的聚合性组合物，其特征在于，含有(甲基)丙烯酰基的化合物(I)为通过具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇和/或具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元的(聚)碳酸酯多元醇、与(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸烷基酯的反应而制造的含有(甲基)丙烯酰基的化合物。
7.根据权利要求1~4的任一项所述的聚合性组合物，其特征在于，含有(甲基)丙烯酰基的化合物(I)为通过具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇、与(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸烷基酯的反应而制造的(聚)酯(甲基)丙烯酸酯。
8.根据权利要求1~4的任一项所述的聚合性组合物，其特征在于，含有(甲基)丙烯酰基的化合物(I)为使用具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元的(聚)酯多元醇和/或具有由氢化二聚体二醇衍生的结构单元的(聚)碳酸酯多元醇作为原料成分而合成的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
9.一种聚合物，其是通过将权利要求1~8的任一项所述的聚合性组合物聚合而得的。
10.根据权利要求9所述的聚合物，其特征在于，25°C时的折射率为1.48~1.52。
11.一种图像显示装置的制造方法，其特征在于，是包含具有图像显示部的基部、透光性保护部、以及介于所述基部与所述保护部之间的聚合物层的图像显示装置的制造方法，该方法包括下述工序: 使权利要求1~8的任一项所述的聚合性组合物介于所述基部与所述保护部之间的工序，以及 对所述聚合性组合物照射光聚合引发剂能够感光的光来形成聚合物层的工序。
12.—种图像显示装置，其是通过权利要求11所述的图像显示装置的制造方法而制造的。
13.根据权利要 求12所述的图像显示装置，其特征在于，图像显示部为液晶显示面板。
【文档编号】C09J4/02GK104011100SQ201280064211
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年12月26日 优先权日:2011年12月27日
【发明者】大贺一彦 申请人:昭和电工株式会社