JP7006420B2 - 画像表示装置、共重合体溶液、及びフィルム材 - Google Patents
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Description
一実施形態に係る画像表示装置は、画像表示部材と、画像表示部材の片側又は両側に配置された衝撃吸収層と、を備える。図1は、画像表示装置の一実施形態を模式的に示す断面図である。図1に示す画像表示装置10は、基板12、衝撃吸収層11、画像表示部材13、機能向上部材14、及びバリア部材15をこの順に備える。画像表示装置10は、基板12、画像表示部材13、衝撃吸収層11、機能向上部材14、及びバリア部材15をこの順に備えるものであってもよい。衝撃吸収層11は、基板12の画像表示部材13の反対側、機能向上部材14とバリア部材15との間、又はバリア部材15の機能向上部材14とは反対側のいずれかにさらに配置されていてもよい。
一実施形態に係る共重合体溶液は、特定の共重合体と、有機溶剤と、を含有し、画像表示装置の衝撃吸収層を形成するために用いられる。
1/Tg=Σ(Xi/Tgi)
[上記式中、Tgは、共重合体のガラス転移点(K)を示す。Xiは、各単量体の質量分率を示し、X1+X2+…+Xi+…+Xn=1である。Tgiは、各単量体の単独重合体のガラス転移点(K)を示す。]
一実施形態に係るフィルム材は、基材と、基材上に配置された樹脂層と、を備え、樹脂層が、画像表示装置の衝撃吸収層を形成するために用いられる。当該樹脂層は、上述した共重合体溶液から形成することができる。
実施例で作製した共重合体の重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を使用し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算した値から求めた。GPC測定装置及び測定条件は、下記のとおりである。
RI検出器:L-3350(株式会社日立ハイテクサイエンス製)
溶離液:THF
カラム:Gelpac GL-R420+R430+R440(日立化成株式会社製)
カラム温度:40℃
流量:2.0mL/分
冷却管、温度計、撹拌装置、滴下漏斗、及び窒素導入管の付いた反応容器に、2-エチルヘキシルアクリレート70.0g、2-ヒドロキシエチルアクリレート20.0g、片末端メタクリロイル変性ポリシロキサン化合物(信越化学工業株式会製、製品名「X-22-2426」、エチレン性不飽和基当量:12000g/mol)10.0g、及び酢酸エチル145.0gを加え、100mL/分の風量で窒素置換しながら、15分間で常温(25℃)から65℃まで加熱した。次いで、65℃に保ちながら、酢酸エチル5.0gにラウロイルパーオキシド0.1gを溶解した溶液を投入し、8時間反応させて、固形分濃度40質量%の共重合体(Mw:800,000、ガラス転移点:-68.5℃)溶液A-1を得た。
反応容器に、n-ブチルアクリレート70.0g、2-ヒドロキシエチルアクリレート20.0g、実施例1-1で用いた片末端メタクリロイル変性ポリシロキサン化合物10.0g、及び酢酸エチル145.0gを加えた以外は実施例1-1と同様に操作して、固形分濃度40質量%の共重合体(Mw:850,000、ガラス転移点:-57.4℃)溶液A-2を得た。
反応容器に、n-ブチルアクリレート70.0g、2-ヒドロキシエチルアクリレート25.0g、実施例1-1で用いた片末端メタクリロイル変性ポリシロキサン化合物5.0g、及び酢酸エチル145.0gを加えた以外は実施例1-1と同様に操作して、固形分濃度40質量%の共重合体(Mw:850,000、ガラス転移点:-50.7℃)溶液A-3を得た。
反応容器に、n-ブチルアクリレート70.0g、2-ヒドロキシエチルアクリレート20.0g、実施例1-1で用いた片末端メタクリロイル変性ポリシロキサン化合物10.0g、酢酸エチル72.5g、及びメチルエチルケトン72.5gを加えた以外は実施例1-1と同様に操作して、固形分濃度40質量%の共重合体(Mw:500,000、ガラス転移点:-57.4℃)溶液A-4を得た。
反応容器に、2-エチルヘキシルアクリレート80.0g、2-ヒドロキシエチルアクリレート20.0g、及び酢酸エチル145.0gを加えた以外は実施例1-1と同様に操作して、固形分濃度40質量%の共重合体(Mw:800,000、ガラス転移点:-61.0℃)溶液A-5を得た。
反応容器に、2-エチルヘキシルアクリレート90.0g、実施例1-1で用いた片末端メタクリロイル変性ポリシロキサン化合物10.0g、及び酢酸エチル145.0gを加えた以外は実施例1-1と同様に操作して、固形分濃度40質量%の共重合体(Mw:750,000、ガラス転移点:-76.9℃)溶液A-6を得た。
反応容器に、n-ブチルアクリレート80.0g、2-ヒドロキシエチルアクリレート20.0g、及び酢酸エチル145.0gを加えた以外は実施例1-1と同様に操作して、固形分濃度40質量%の共重合体(Mw:850,000、ガラス転移点:-47.2℃)溶液A-7を得た。
反応容器に、2-エチルヘキシルアクリレート70.0g、2-ヒドロキシエチルアクリレート20.0g、実施例1-1で用いた片末端メタクリロイル変性ポリシロキサン化合物10.0g、及びメチルエチルケトン145.0gを加えた以外は実施例1-1と同様に操作して、固形分濃度40質量%の共重合体(Mw:200,000、ガラス転移点:-68.5℃)溶液A-8を得た。
反応容器に、n-ブチルアクリレート70.0g、2-ヒドロキシエチルアクリレート28.0g、実施例1-1で用いた片末端メタクリロイル変性ポリシロキサン化合物2.0g、及びメチルエチルケトン145.0gを加えた以外は実施例1-1と同様に操作して、固形分濃度40%の共重合体(Mw:700,000、ガラス転移点:-46.5℃)溶液A-9を得た。
反応容器に、2-エチルヘキシルアクリレート50.0g、メチルメタクリレート5.0g、イソボルニルアクリレート20.0g、2-ヒドロキシエチルアクリレート25.0g、及び酢酸エチル145.0gを加えた以外は共重合体造例1と同様に操作して、固形分濃度40%の共重合体(Mw:850,000、ガラス転移点:-29.4℃)溶液A-10を得た。
実施例2-1
実施例1-1で得られた共重合体溶液A-1の共重合体100質量部に対して、熱架橋剤としてポリイソシアネート化合物(東ソー株式会社製、製品名「コロネートHL」)0.15質量部を混合し、混合溶液を調製した。次いで、表面に離型処理が施された厚み75μmのポリエチレンテレフタラート(PET)フィルム(基材フィルムA)に、上記混合溶液を乾燥後の厚みが100μmとなるようにバーコーターを用いて塗布し、塗布された混合溶液を100℃で10分間加熱乾燥して、樹脂層を形成した。その後、樹脂層上に、離型処理した厚み75μmのPETフィルム(基材フィルムB)を被せ、9.8N(1.0kgf)でハンドローラーを用いて貼り付け、フィルム材を作製した。
各成分の配合量を表1に示すものに変更した以外は、実施例2-1と同様にして、実施例2-2~2-4及び比較例2-1~2-6のフィルム材を作製した。なお、表1中、配合量の数値の単位は質量部であり、共重合体溶液の数値は固形分(共重合体)の配合量を意味する。
各実施例及び比較例で得られたフィルム材について、以下の方法により評価を行った。結果を表1に示す。
図3は、加速度減衰率の測定装置の一例を模式的に示す概略図である。図3に示す加速度減衰率の測定装置30は、主に、フィルム材が備える樹脂層31と、樹脂層31を貼り付けるための固定板32(ポリメチルメタクリレート板)と、固定板32を支持する金属板33と、鉄球34を備えるハンマー35と、ハンマー35の鉄球34の反対側の先端に配置された加速度センサ36と、から構成されている。
加速度減衰率(%)
=(樹脂層を設けなかった場合のピーク加速度[m/s2]-樹脂層を設けた場合のピーク加速度[m/s2])/樹脂層を設けなかった場合のピーク加速度[m/s2]×100 (A)
図4は、耐衝撃性の評価装置の一例を模式的に示す概略図である。図4に示す耐衝撃性の評価装置40は、主に、フィルム材が備える樹脂層41と、樹脂層41を貼り付けるためのガラス板47(フロートガラス)と、ガラス板47を固定するための固定板42(ポリメチルメタクリレート板)と、固定板42を支持する金属板43と、鉄球44を有するハンマー45と、から構成されている。
A:10回のハンマー落下で、フロートガラスに割れ又はヒビが発生しなかった。
B:10回未満のハンマーの落下で、フロートガラスに割れ又はヒビが発生した。
耐熱性は、樹脂層が高温下で応力を受けた際の変形率によって評価した。実施例2-1~2-4及び比較例2-1~2-6のフィルム材を縦7.0mm×横10mmのサイズに切り出し、切り出したフィルム材の基材フィルムBを剥離して樹脂層の表面を露出させた。その後、露出させた樹脂層の表面をΦ10mmの石英ガラスに手で押し付けて貼り付けた。次いで、石英ガラスに貼り付けた基材フィルムAを剥離して評価サンプルとした。熱機械分析装置(セイコーインスツル株式会社製、製品名「EXSTAR6000」)の圧縮荷重法において、Φ1.0mmの圧縮圧子を評価サンプルの樹脂層表面に接触させ、荷重をかけずに1分間静置した後、30mNの荷重にて5分間クリープさせたときの変形量を測定し、変形率を下記式(B)に基づいて算出した。測定は95℃で行った。なお、変形率が小さいほど、高温下での耐久性が高いことを示しており、耐熱性が高いことを意味する。
95℃変形率(%)=圧縮後の変形量(μm)/圧縮前の樹脂層厚み(μm)×100 (B)
実施例2-1~2-4及び比較例2-1~2-6のフィルム材を50mm×50mmのサイズに切り出し、切り出したフィルム材の基材フィルムBを剥離して樹脂層の表面を露出させた。その後、フィルム材の露出させた樹脂層の表面をフロートガラス(縦50mm×横50mm×厚み2.7mm)に貼り付け、ローラーで押し付けた。次いで、フロートガラスに貼り付けた樹脂層から基材フィルムAを剥離し、真空積層機を用いて、真空状態で樹脂層の表面を、フロートガラス(縦50mm×横50mm×厚み2.7mm)に貼り付けて積層体を作製した。その後、作製した積層体を、温度50℃、圧力0.5MPa、30分間保持する条件で加熱加圧処理(オートクレーブ処理)し、測定サンプルを得た。得られたサンプルについて、濁度計(日本電色工業株式会社製、製品名「NDH-5000」)を用いてJIS K7361に準じ、下記式(C)に基づき、ヘーズを測定した。
ヘーズ(%)=(Td/Tt)×100 (C)
Td:拡散透過率、Tt:全光線透過率
Claims (4)
- 画像表示部材と、前記画像表示部材の片側又は両側に配置された衝撃吸収層と、を備え、
前記衝撃吸収層が、炭素数1~18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する単量体単位50~90質量部、水酸基を有する(メタ)アクリレートに由来する単量体単位5~30質量部、及びエチレン性不飽和基を有するシロキサン化合物に由来する単量体単位5~30質量部を含む共重合体を含有し、
前記共重合体の重量平均分子量が300,000~1,500,000であり、
前記共重合体のガラス転移点が-75~-45℃であり、
前記共重合体が互いに架橋されていてもよい、画像表示装置。 - 炭素数1~18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する単量体単位50~90質量部、水酸基を有する(メタ)アクリレートに由来する単量体単位5~30質量部、及びエチレン性不飽和基を有するシロキサン化合物に由来する単量体単位5~30質量部を含む共重合体と、有機溶剤と、を含有し、
前記共重合体の重量平均分子量が300,000~1,500,000であり、
前記共重合体のガラス転移点が-75~-45℃であり、
画像表示装置の衝撃吸収層を形成するために用いられる、共重合体溶液。 - 基材と、前記基材上に配置された樹脂層と、を備え、前記樹脂層が画像表示装置の衝撃吸収層を形成するために用いられる、フィルム材であって、
前記樹脂層が、炭素数1~18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する単量体単位50~90質量部、水酸基を有する(メタ)アクリレートに由来する単量体単位5~30質量部、及びエチレン性不飽和基を有するシロキサン化合物に由来する単量体単位5~30質量部を含む共重合体を含有し、
前記共重合体の重量平均分子量が300,000~1,500,000であり、
前記共重合体のガラス転移点が-75~-45℃であり、
前記共重合体が互いに架橋されていてもよい、フィルム材。 - 前記樹脂層のヘーズが5%以下である、請求項3に記載のフィルム材。
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