CN101907737A - 偏光板及偏光板形成用粘合剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种偏光板,其是聚乙烯醇系偏光子(3)的两面、隔着使自由基聚合性组合物固化后形成的玻璃化转变温度为-80℃~0℃的粘合剂层(2)、(4),分别被选自由丙烯酸系膜和环烯烃系膜组成的组的保护膜(1)、(5)覆盖而成的偏光板。
Description
技术领域
本发明涉及用于液晶显示装置等的偏光板。
背景技术
用于钟表、手机、个人用的便携式信息终端(PDA:Personal DigitalAssistant)、笔记本电脑和台式电脑用显示器、DVD播放器、TV等中的液晶显示装置已经在市场急速推广。液晶显示装置是使取决于液晶的开关作用的偏光状态可视化的装置,根据其显示原理,使用偏光子。特别是在TV等的用途方面,愈发要求具有高辉度、高对比度、宽广的视角。对于偏光板,也愈发要求具有高透射率、高偏光度、高的颜色再现性等。
用于液晶显示相关领域等的偏光膜,一般通过将使聚乙烯醇(PVA)吸附碘或染料后得到的材料单轴拉伸来制造。该聚乙烯醇系偏光膜因热和水而收缩,导致偏光性能的降低,因此作为偏光板使用在该偏光膜的表面粘贴保护膜得到的材料。
作为用于在偏光膜上粘贴保护膜的粘合剂,迄今为止,广泛使用聚乙烯醇系树脂的水溶液(PVA系粘合剂)(参考专利文献1、2)。
然而聚乙烯醇系粘合剂这样的水系粘合剂,由于干燥需要较长的时间,因此从偏光板生产率的方面考虑不优选。
特别是在偏光膜上涂布水系粘合剂、不经干燥即叠合保护膜、在其状态下干燥的、所谓湿式层叠法的情况下,为了提高粘合剂层与偏光膜的粘合性,如果不预先相对地提高偏光膜的含水率,则不能够得到粘合性良好的偏光膜。
专利文献3中,公开了使用氨酯系水性粘合剂的偏光板。
但是,专利文献3中记载的偏光板的情况,由于使用透湿性低的保护膜,因此水分的蒸发及固化需要较长的时间。而且,由于透湿性低的保护膜呈疏水性,因此也存在与由水性粘合剂形成的粘合剂层的粘合性不充分的问题。
然而使用水系粘合剂的偏光板,如果置于高温和高温高湿度的环境,则存在尺寸发生较大的改变的问题。为了抑制尺寸改变,一般考虑采取降低偏光子的含水率,或者使用透湿性低的透明保护膜这些对策。
但是,就上述对策而言,会使干燥工序的效率降低,或者使偏光特性降低,或者发生外观的不良,从而不能够得到实质上有用的偏光板。
另外,特别是以TV为代表,近年,随着图像显示装置的大画面化的推进,对于偏光板,大型化要求也提高,提高生产率成为一个非常重要的课题。
但是,就上述使用了水系粘合剂的偏光板而言,偏光板的尺寸因背光灯的热而改变,起因于其尺寸改变的变形在画面的一部分局部存在,其结果,在画面全体原本应该显示为黑色的情况下,存在光部分泄漏、所谓漏光(光斑)变得明显起来这一问题。
根据上述的理由,提出了使用阳离子聚合性紫外线固化型粘合剂代替水系粘合剂的技术方案(参考专利文献4)。但是,阳离子聚合性紫外线固化型粘合剂,由于在紫外线照射后发生暗反应,因此在将超长的固化物卷绕成圆筒状的情况下,存在保管时容易产生卷曲的问题。而且,阳离子聚合性紫外线固化型粘合剂存在易受固化时的湿度的影响、固化状态容易不均一这些问题。因此,为了呈现均一的固化状态,不用说需要严格控制环境湿度,而且,需要严格控制PVA系偏光子的含水率。
自由基聚合性紫外线固化型粘合剂,在较少存在这样的问题的方面优良。
然而偏光板,不仅用于大画面用TV,而且用于手机和台式电脑等的较小的画面。较小画面用的偏光板,一般将较大的偏光板裁断为所需尺寸而制得。因此要求即使裁断也能够牢固地保持偏光板的层压状态(冲裁加工性)。以下,为了与裁断前的偏光板区别,将裁断后的偏光板称为“偏光板小片”。
工业上,使用前端具有刀刃的、且具有所需尺寸的四边形的模具框冲裁偏光板,得到“偏光板小片”。
与使用极薄、锐利的刀刃依次裁断相对的两边的情况相比,“冲裁加工”的情况,对粘合剂层施加更大的负荷。因此,对粘合剂层要求耐“冲裁加工”的强韧性。
而且,与裁断前的偏光板同样,对“冲裁加工”后的偏光板小片也要求即使置于高温下或高温高湿下也能够维持形状、粘合状态、光学特性等。
如果粘合剂层太硬、或者偏光子、保护膜与粘合剂层的粘合性均差,则有时因裁断而使偏光板小片的端部剥离。这种端部的剥离,不仅使剥离部分的偏光性能降低,而且如果将偏光板小片置于高温下或高温高湿下则存在其成为该偏光板小片发生变形(主要为收缩)的引子的隐患。
即,对裁断前的偏光板要求冲裁加工性优良。对裁断后的偏光板小片还要求耐久性。
如上所述,自由基聚合性紫外线固化型粘合剂,与阳离子聚合性固化型粘合剂相比,在各个方面优良。
但是,使用了自由基聚合性紫外线固化型粘合剂的情况,粘合剂层相对较硬的现象较多,在耐冲裁加工性和耐久性的方面较差。
专利文献5中,记载了下述发明,通过控制粘合剂层的玻璃化转变温度为60℃以上,能够得到耐久性优良的偏光板。
不可否认的是,如果提高粘合剂层的玻璃化转变温度,则即使将偏光板置于高温下、PVA系偏光子趋于收缩,粘合剂层也变得容易抵抗其变形。
但是,如果提高粘合剂层的玻璃化转变温度,则冲裁加工性降低,或者不能够以充分的强度粘合保护膜和PVA系偏光子。使用专利文献5的实施例水平中所记载的丙烯酸系膜作为保护膜的偏光板的情况,粘合力均显示低于0.7N/15mm(=1.17N/25mm)的数值。就该程度的粘合力而言,其属于勉勉强强粘附的程度的粘合力,并且存在下述问题。
即,粘合剂层不能够耐这种冲裁时施加较大负荷的“冲裁加工”,端部会发生剥离,从而造成缺损。
然而偏光板小片,通过压敏性粘合剂层(即,粘合剂层),粘贴在玻璃槽(glass cell)部件上使用。PVA系偏光子/保护膜间的粘合力小的程度,在将偏光板小片粘贴在液晶显示用器件用的玻璃槽(glass cell)部件上时,会进一步引起问题。
在发生偏光板粘合时空气进入界面、或者尘土进入界面等问题的情况下,将偏光板从玻璃槽部件上剥下,再将新的偏光板重新粘合在玻璃槽部件上,将该工序称为“返工”。如果偏光板内部的力(PVA系偏光子/粘合剂层间的粘合力、粘合剂层/保护膜间的粘合力)小于偏光板与玻璃槽部件之间的力(玻璃槽部件/粘合剂层间的力、粘合剂层/偏光板间的力),则“返工”时,玻璃槽部件上偏光板的一部分,具体而言即保护膜,以被粘合剂层粘合的状态残存。将偏光板的剥离状态被破坏这一现象称为“分层”(剥离)。这种偏光板的分层,成为“返工”的一大障碍。
因此,需要以比粘合剂层/偏光板间的粘合力相对较大的强度粘合保护膜和PVA偏光子。虽然偏光板固定用的粘合剂有各种各样且其强度也各种各样,但是作为大致的基准,对偏光板固定用的粘合剂要求3.0N/25mm以上的粘合力。
[背景技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本特开平09-258023号公报
专利文献2:日本特开2005-208456号公报
专利文献3:日本特开2004-37841号公报
专利文献4:日本特开2008-233874号公报
专利文献5:日本特开2008-287207号公报
发明内容
本发明的目的在于:提供一种冲裁加工性优良的偏光板,其是以聚乙烯醇系偏光子、以及以丙烯酸系膜或环烯烃系膜为代表的难粘合性的保护膜作为构成层、可形成粘合力大、耐久性优良的偏光板小片的偏光板。
为了解决上述课题,本发明人反复进行了深入研究,结果发现使用下述偏光板能够达到上述目的,直至完成本发明。
即,本发明涉及一种偏光板,其是聚乙烯醇系偏光子(3)的两面、隔着使自由基聚合性组合物固化后形成的玻璃化转变温度为-80℃~0℃的粘合剂层(2)、(4)、分别被选自由丙烯酸系膜和环烯烃系膜组成的组的保护膜(1)、(5)覆盖而成的偏光板。
粘合剂层形成用的自由基聚合性组合物,优选酸值为0.1~200mgKOH/g的范围,优选含有ω-羧基-聚己内酯的丙烯酸酯。
另外,优选:该自由基聚合性组合物含有硅烷偶联剂。
其它的发明涉及一种偏光板的制造方法,其特征在于,其是按照以下顺序层压第一保护膜(1)、第一粘合剂层(2)、聚乙烯醇系偏光子(3)、第二粘合剂层(4)、第二保护膜(5)而成的偏光板的制造方法,
在选自由丙烯酸系膜和环烯烃系膜组成的组的第一保护膜(1)的一个面上,涂布可形成玻璃化转变温度为-80℃~0℃的固化物的自由基聚合性组合物,形成第一固化性粘合剂层(2’);
在选自由丙烯酸系膜和环烯烃系膜组成的组的第二保护膜(5)的一个面上,涂布可形成玻璃化转变温度为-80℃~0℃的固化物的自由基聚合性组合物,形成第二固化性粘合剂层(4’);
在聚乙烯醇系偏光子(3)的各面上,同时/或依次叠合第一固化性粘合剂层(2’)及第二固化性粘合剂层(4’);
从第一保护膜(1)和/或第二保护膜(5)一侧,照射活性能量线。
另外,其它的发明涉及一种偏光板形成用自由基聚合性粘合剂组合物,其特征在于,含有丙烯酸-4-羟丁酯:20~90重量%、ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯:1~70重量%、其它的自由基聚合性化合物:0~15重量%、光聚合引发剂:0.01~20重量%、硅烷偶联剂:0~10重量%。
附图说明
图1是表示本发明的偏光板的一例的剖面图(示意图);
图2是表示本发明的偏光板的制造方法的一例的流程图(示意图)。
具体实施方式
根据本发明,能够提供一种冲裁加工性优良的偏光板,其是使用聚乙烯醇系偏光子、及以丙烯酸系膜或环烯烃系膜为代表的难粘合性的保护膜作为构成层、可形成耐久性优良的偏光板小片的偏光板。
以下,参考附图,具体说明本发明的优选实施方式。附图中,各标记表示以下的结构。
(1)第一保护膜
(1’)具有第一保护膜(1)和固化性粘合剂层(2’)的层压体
(2)第一粘合剂层
(2’)由固化性组合物(A)形成的固化性粘合剂层
(3)聚乙烯醇系偏光子
(4)第二粘合剂层
(4’)由固化性组合物(B)形成的固化性粘合剂层
(5)第二保护膜
(5’)具有第二保护膜(5)和固化性粘合剂层(4’)的层压体
(6)活性能量线
[自由基聚合性组合物及粘合剂层]
以下,说明本发明的偏光板中的粘合剂层。
图1中符号2、4表示的粘合剂层,是使自由基聚合性组合物(也简称为固化性组合物)固化而形成的层,其呈-80℃~0℃的玻璃化转变温度(以下,也称为Tg)。该Tg,从冲裁加工性的方面考虑,更优选为-60~-20℃,进一步优选为-60~-40℃。
在自由基聚合性组合物中,为了使固化物的Tg在上述范围内,优选:作为自由基聚合性化合物,适合选择使用选自具有(甲基)丙烯酰基的化合物、具有乙烯基的化合物等固化性成分组的两种以上的化合物。单官能化合物或双官能以上化合物均可使用。优选具有(甲基)丙烯酰基的化合物。更优选具有丙烯酰基的化合物。
另外,用于形成第一粘合剂层(2)的自由基聚合性组合物(A)和用于形成第二粘合剂层(4)的自由基聚合性组合物(B),既可以同一组成,也可以相互不同。即,第一粘合剂层(2)和第二粘合剂层(4),既可以同一组成,也可以不同组成。以下,将自由基聚合性组合物(A)和自由基聚合性组合物(B)汇总,一并记载为自由基聚合性组合物。
具有(甲基)丙烯酰基的化合物中,作为单官能化合物,可以列举:例如(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基甲酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸双环戊基氧乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸壬基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸十二酯、苯基缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸二聚物、ω-羧基-聚己内酯(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰吗啉等。
从提高与PVA系偏光子的粘合性的方面考虑,优选具有羟基的化合物,从能够降低固化物的Tg的方面考虑,优选丙烯酸-4-羟丁酯。从难以降低固化物的Tg的方面考虑,即使是具有羟基的化合物,也优选:不使用(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯。
构成粘合剂的自由基聚合性组合物,从提高所形成的粘合剂层的凝集力的方面考虑,酸值优选为0.1~200mgKOH/g的范围,更优选为10~150mgKOH/g的范围。
为了使自由基聚合性组合物具有如上述的酸值,作为具有(甲基)丙烯酰基的化合物,优选使用具有羧基的化合物。作为可保持粘合剂的高酸值并降低Tg的化合物,优选:使(甲基)丙烯酸与6-己内酯反应得到的丙烯酸(系)单体,即ω-羧基-聚己内酯(甲基)丙烯酸酯,特别有用的是ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯。
具有(甲基)丙烯酰基的化合物中,作为双官能化合物,可以列举:例如乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、双酚A的氧化烯加成物的(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,14-十四烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,16-十六烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,20-二十烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、异戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-乙基-1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、含氨酯基的二(甲基)丙烯酸酯等。
具有(甲基)丙烯酰基的化合物中,作为三官能以上的化合物,可以列举:例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基辛烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三[(甲基)丙烯酰氧基乙基]异氰脲酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇聚乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇聚丙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三[(甲基)丙烯酰氧基乙基]异氰脲酸酯等。
本发明中使用的固化性组合物,从能够增大与保护膜的粘合力、并能够抑制偏光板的收缩的方面考虑,优选含有硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂,优选含有丙烯酰基的化合物。
另外,在这种粘合剂用的固化性组合物中,如果需要,则可以适当添加其它的添加剂。活性能量线固化型固化性粘合剂,能够以电子射线固化型、紫外线固化型的形态使用。在以电子射线固化型使用所述粘合剂的情况下,虽然在所述粘合剂中不特别需要含有光聚合引发剂,但是在以紫外线固化型使用所述粘合剂的情况下,使用光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,没有特别限制,可以列举:例如IRGACURE(イルガキュア)-184、907、651、1700、1800、819、369、261,DAROCUR-TPO(汽巴精化公司制造);DAROCUR-1173(MERCK公司制造);EZACUR(エザキュア)-KIP150、TZT(日本SHIIBERUKUNA株式会社(日本シイベルヘクナ一社)制造);KAYACUR(カヤキュア)BMS、KAYACUR(カヤキュア)DMBI(日本化药株式会社制造)等。
本发明中使用的固化性组合物,如上所述,优选含有丙烯酸-4-羟丁酯、及ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯。在紫外线固化型的情况下,优选含有光聚合引发剂。
在不含有硅烷偶联剂的情况下,自由基聚合性组合物与光聚合引发剂的合计100重量%中,优选含有:丙烯酸-4-羟丁酯:20~90重量%、ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯:1~70重量%、其它的自由基聚合性化合物:0~15重量%、光聚合引发剂:0.01~20重量%;更优选含有:丙烯酸-4-羟丁酯:30~85重量%、ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯:5~60重量%、其它的自由基聚合性化合物:1~10重量%、光聚合引发剂:1~10重量%。
在含有硅烷偶联剂的情况下,自由基聚合性组合物与光聚合引发剂的合计100重量%中,优选含有:丙烯酸-4-羟丁酯:20~90重量%、ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯:1~70重量%、其它的自由基聚合性化合物:0~15重量%、光聚合引发剂:0.01~20重量%、硅烷偶联剂:0.1~10重量%;更优选含有:丙烯酸-4-羟丁酯:30~85重量%、ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯:5~60重量%、其它的自由基聚合性化合物:1~10重量%、光聚合引发剂:1~10重量%、硅烷偶联剂:0.5~5重量%。
作为其它的自由基聚合性化合物,优选氨酯丙烯酸酯。
另外,作为其它的添加剂的例子,可以列举:例如以羰基化合物等为代表的使用活性能量线可提高固化速度和感光度的增感剂、以硅烷偶联剂或氧化乙烯等为代表的粘合促进剂、可提高与透明保护膜的润湿性的添加剂、以丙烯酰氧基化合物或烃系化合物(天然树脂、合成树脂)等为代表的可提高机械强度或加工性等的添加剂、紫外线吸收剂、抗老化剂、染料、加工助剂、离子捕获剂、抗氧化剂、粘性赋予剂、填充剂(金属化合物填料以外)、增塑剂、流平剂、抑泡剂、抗静电剂等。
本发明中的固化性组合物,也可以含有对活性能量线不显示反应性的树脂类(所谓惰性聚合物),例如其它的环氧树脂、酚树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、酮-甲醛树脂、甲酚树脂、二甲苯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、苯乙烯树脂、三聚氰二胺树脂、天然及合成橡胶、丙烯酸树脂、聚烯烃树脂、及它们的改性化合物。
[偏光子]
以下,说明用于本发明的偏光板的聚乙烯醇系偏光子(3)。
作为形成偏光子的聚乙烯醇系树脂,可以列举:聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物等。从耐水性的方面考虑,优选乙烯-乙烯醇共聚物。作为聚乙烯醇,可以列举:乙酸基残存数十摩尔%的部分皂化的聚乙烯醇、乙酸基未残存的完全皂化的聚乙烯醇、和羟基已被改性的改性聚乙烯醇等,没有特别限制。聚乙烯醇系树脂,可以单独使用一种,或者也可以并用两种以上。
作为上述聚乙烯醇的具体例,可以列举:株式会社KURAREY(株式会社可乐丽)制造的作为RS聚合物的RS-110(皂化度=99%、聚合度=1,000)、株式会社KURAREY(株式会社クラレ)制造的KURAREYPOBAR(クラレポバ一ル)LM-20SO(皂化度=40%、聚合度=2,000);日本合成化学工业株式会社制造的GOUSENOR(ゴ一セノ一ル)NM-14(皂化度=99%、聚合度=1,400)等。聚乙烯醇,例如,通过用碱催化剂等使乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯等的脂肪酸乙烯酯的聚合物皂化得到。
上述乙烯-乙烯醇共聚物,是乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物的皂化物,即,是使乙烯-乙酸乙烯酯无规共聚物皂化而得到的,从乙酸基残存数十摩尔%的部分皂化物直到乙酸基仅残存数摩尔%的部分皂化物或乙酸基未残存的完全皂化物均包括在内,没有特别限制。
偏光子,通过用流延成型法等方法成型上述的聚乙烯醇系树脂得到。所述偏光子,也可以用硼酸等交联、或进行拉伸而成。作为偏光子的形状,没有特别限制。可以列举:例如膜等。另外,本说明书中,“膜”这一术语,是指厚度较小的膜(厚度小于1mm的膜),除此之外,也包含较厚的片(例如,厚度为1~5mm的片)。偏光子的厚度,没有特别限制,优选为例如10~40μm左右。
[保护膜]
以下,说明用于本发明的偏光板的保护膜。
作为构成图1中符号1、5表示的保护膜的材料,可以使用例如透明性、机械强度、热稳定性、隔水性、各向同性等均优良的热塑性树脂。作为这种热塑性树脂,可以列举:丙烯酸系树脂、环烯烃系树脂。由这些树脂形成的保护膜,与由三乙酰纤维素等纤维素系树脂、聚酯树脂等形成的保护膜相比,呈难粘合性。
环烯烃系树脂,是以环烯烃作为聚合单元聚合成树脂的总称。作为具体例,可以列举:环烯烃的开环(共)聚合物、环烯烃的加聚物、环烯烃与乙烯、丙烯等α-烯烃共聚得到的共聚物(代表的共聚物为无规共聚物)、以及用羧酸及其衍生物对这些聚合物改性得到的接枝聚合物、以及它们的氢化物等。优选降冰片烯系树脂。降冰片烯系树脂膜,可以使用日本特开2005-164632号公报、日本特开2006-201736号公报、日本特开2008-233279号公报等中记载的公知的方法得到。
作为环烯烃系树脂,市场上已销售各种各样的制品。作为具体例,可以列举:日本ZEON株式会社(日本ゼオン株式会社)制造的商品名为“ZEONOR(ゼオノア)”、JSR株式会社制造的商品名为“ARTON(ア一トン)”、TICONA公司制造的商品名为“TOPAS(ト一パス)”、三井化学株式会社制造的商品名为“APEL”的制品。
丙烯酸系树脂,是以聚甲基丙烯酸甲酯为首的、以甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯等烷基酯类的甲基丙烯酸酯为主要成分的树脂(均聚物或共聚物)。根据情况,可以与其它的树脂混合而制膜。丙烯酸系膜,可以使用日本特开2002-361712号公报等中记载的公知的方法得到。
作为丙烯酸系膜,市场上销售各种各样的制品。作为具体例,可以列举:三菱丽阳株式会社制造的商品名为“ACRYPLEN(アクリプレン)”、钟渊株式会社制造的商品名为“SANDYUREN(サンデュレン)”的制品。
作为用于本发明的偏光板的保护膜,(1)、(5)两面既可以同一组成也可以不同组成。例如,即使使用环烯烃系树脂膜作为(1)面,使用丙烯酸系树脂膜作为(5)面,也没有任何问题。
保护膜的厚度,可以适当确定,从强度和操作性等作业性、薄层性等方面考虑,一般为1~500μm左右,特别优选为1~300μm,更优选为5~200μm。透明保护膜,其厚度为5~150μm的情况特别合适。保护膜(1)和(5)的厚度,既可以相同也可以不同。
另外,在偏光子的两侧设置保护膜的情况,在其正反面,既可以使用由相同的聚合物材料形成的保护膜,也可以使用由不同的聚合物材料等形成的保护膜。例如,即使是在偏光子的两面均使用丙烯酸系膜的情况,丙烯酸系聚合物的种类也可以相互不同,所配合的添加剂也可以相互不同,没有任何限制。
本发明的偏光板,可以如下所述得到。
即,优选:
在第一保护膜(1)的一个面上,涂布可形成玻璃化转变温度为-80℃~0℃的固化物的自由基聚合性组合物(A),形成第一固化性粘合剂层(2’);
在第二保护膜(5)的一个面上,涂布可形成玻璃化转变温度为-80℃~0℃的固化物的自由基聚合性组合物(B),形成第二固化性粘合剂层(4’);
接着,在聚乙烯醇系偏光子(3)的各面上,同时/或依次叠合第一固化性粘合剂层(2’)及第二固化性粘合剂层(4’);
从第二保护膜(5)侧,照射活性能量线,使第一固化性粘合剂层(2’)及第二固化性粘合剂层(4’)固化,由此,制造本发明的偏光板。
上述自由基聚合性组合物(A)及(B)、固化性粘合剂层(2’)及(4’)、保护膜(1)及(5),各自相互地既可以相同也可以不同。所形成的粘合剂层(2)及(4)的厚度,相互地既可以相同也可以不同,没有特别限制,一般优选为0.1μm~50μm,更优选为0.5μm~20μm。
以下,根据图2,对每个工序说明。
[工序(a)]
工序(a),如图2(a)所示,是通过分别在保护膜(1)及(5)的单面涂布粘合剂层形成用的自由基聚合性组合物,并根据需要进行干燥等,得到具有固化性粘合剂层(2’)的层压体(1’)、具有固化性粘合剂层(4’)的层压体(5’)的工序。
作为自由基聚合性组合物的涂布方法,没有特别限制,可以列举:口模式涂布法、辊式涂布法、凹版涂布法、旋转涂布法等。
[工序(b)]
工序(b),如图2(b)所示,是分别在聚乙烯醇系偏光子(3)的一个面(图中为上面)上叠合具有保护膜(1)和固化性粘合剂层(2’)的层压体(1’)、
在聚乙烯醇系偏光子(3)的另一个面(图中为下面)上叠合具有保护膜(5)和固化性粘合剂层(4’)的层压体(5’)的工序。
[工序(c)]
工序(c),如图2(c)所示,是通过照射活性能量线(6)使在保护膜(1)、(5)与聚乙烯醇系偏光子(3)之间夹置的固化性粘合剂层(2’)、(4’)固化而形成粘合剂层(2)、(4)的工序。
虽然图中显示从保护膜(5)侧照射活性能量线(6)的情况,但是既可以从保护膜(1)侧照射活性能量线(6),也可以从两侧同时或从两侧依次照射活性能量线(6)。
活性能量线(6)的照射量,没有特别限制,优选:按使照射量为10~1000mJ/cm2来照射波长为200~450nm、照度为1~500mW/cm2的光而曝光。作为用于照射的活性能量线的种类,可以使用:可见光、紫外线、红外线、X射线、α射线、β射线、γ射线等,其中,特别优选紫外线。作为光的照射装置,优选:使用例如高压水银灯、低压水银灯、金属卤化物灯、受激准分子灯等。
活性能量线(6)照射后,也可以在室温下老化约一周。
经过工序(c),使固化性粘合剂层(2’)、(4’)固化成为粘合剂层(2)、(4),并隔着粘合剂层(2)、(4)粘合偏光子(3)和保护膜(1)、(5),从而完成偏光板(参考图1、图2中的(d))。
另外,本发明的偏光板也可以使用下述方法制造,即:在聚乙烯醇系偏光子(3)的一个面上,涂布可形成玻璃化转变温度为-80℃~0℃的固化物的自由基聚合性组合物,形成第一固化性粘合剂层(2’),用第一保护膜(1)覆盖所形成的第一固化性粘合剂层(2’)的表面;接着,在聚乙烯醇系偏光子(3)的另一个面上,涂布可形成玻璃化转变温度为-80℃~0℃的固化物的自由基聚合性组合物,形成第二固化性粘合剂层(4’),用第二保护膜(5)覆盖所形成的第二固化性粘合剂层(4’)的表面;然后,从第二保护膜(5)侧照射活性能量线,使第一固化性粘合剂层(2’)及第二固化性粘合剂层(4’)固化来制造。
[实施例]
[聚乙烯醇系偏光子的制造例]
将20重量份的硼酸、0.2重量份的碘、0.5重量份的碘化钾溶解在480重量份的水中,调制染色液,在该染色液中浸渍PVA膜(VINYLONFILM(ビニロンフイルム)No.40,AICELLO株式会社(アイセロ社)制造)30秒钟后,沿单向两倍拉伸膜,进行干燥,得到膜厚为30μm的PVA偏光子。
[实施例1]
作为保护膜(1)、(5),使用环烯烃系膜(日本ZEON株式会社制造的商品名为“ZEONORFILM(ゼオノアフイルム)ZF-14”的制品:100μm),对其表面,以300W·min/m2的放电量,进行电晕放电处理。在表面处理后1小时以内,分别在保护膜(1)、(5)上,用绕线棒涂器No.3涂布如表1所示的自由基聚合性组合物,形成固化性粘合剂层(2’)、(4’)。在该固化性粘合剂层(2’)与(4’)之间,夹置上述PVA偏光子,得到由保护膜(1)/固化性粘合剂层(2’)/PVA系偏光子/固化性粘合剂层(4’)/保护膜(5)构成的层压体。
为了使保护膜(1)与镀锡铁皮板(ブリキ板,tin plated steel sheet)接触,用透明胶带固定上述层压体的四周,将其固定在镀锡铁皮板上。
使用紫外线照射装置(东芝株式会社制造,高压水银灯),从保护膜(5)侧照射最大照度为500mW/cm2、累积光量为1000mJ/cm2的紫外线,制成偏光板。
各粘合剂层的厚度为4μm,用下述方法求得的粘合剂层(2)、(4)的Tg为-47℃。
另外,用下述方法求得的自由基聚合性组合物的酸值为0(mgKOH/g)。
<Tg:玻璃化转变温度>
将适当量的各组合物放入塑料制的容器内,照射紫外线,使其固化,取固化物10mg作为测定用试样,用差式扫描量热计(DSC:Differential ScanningCalorimetry),以20℃/min的升温速度测定玻璃化转变温度。
<酸值>
在具塞三角烧瓶中精密秤取试样(各组合物)约1g,加入甲苯/乙醇(容量比:甲苯/乙醇=2/1)混合液100ml,进行溶解。在其中作为指示剂加入酚酞试剂,保持30秒钟。然后,用0.1N乙醇性氢氧化钾溶液滴定,直至溶液呈淡红色。
用下式计算酸值。设酸值为树脂的干燥状态下的数值(单位:mg KOH/g)。
酸值(mg KOH/g)=[(5.611×a×F)/S]
其中,S:试样的秤取量(g);
a:0.1N乙醇性氢氧化钾溶液的消耗量(ml);
F:0.1N乙醇性氢氧化钾溶液的滴定度。
[实施例2~5][比较例1~3]
除根据表1改变自由基聚合性组合物以外,与实施例1同样操作,制成偏光板。
[实施例6]
作为保护膜(1)、(5),分别使用丙烯酸系膜(三菱丽阳株式会社制造的商品名为“ACRYPLEN(アクリプレン)HBD-002:50μm),除此以外,与实施例1同样操作,得到偏光板,并与实施例1同样评价。
[实施例7]
作为保护膜(1),使用丙烯酸系膜(三菱丽阳株式会社制造的商品名为“ACRYPLEN(アクリプレン)HBD-002”的制品:50μm),作为保护膜(5),使用环烯烃系膜(日本ZEON株式会社制造的商品名为“ZEONORFILM(ゼオノアフイルム)ZF-14”的制品:100μm),除此以外,与实施例1同样操作,得到偏光板,并与实施例1同样评价。
<粘合力>
将所得的偏光板用切刀裁断为25mm×150mm的尺寸,作为试样。将试样用两面粘合胶条(东洋油墨制造株式会社制造的商品名为“DF8712S”的制品)粘贴在玻璃板上。在试样(偏光板)上,在保护膜与偏光子之间预先设置剥离的标记,使用剥离角度为90度、剥离速度为300mm/min、常温(23℃)的测定条件,测定粘合力。根据以下基准,评价表中的粘合力。
○:3.0(N/25mm)以上;
△:1.0(N/25mm)以上~不足3(N/25mm);
×:不足1.0(N/25mm)。
<冲裁加工性>
使用DUMBBELL公司(ダンベル社)制造的100mm×100mm的刀刃,从保护膜(1)侧冲裁所制作的偏光板。
目视观察冲裁所得的偏光板的周边的剥离状态,将剥离面积相对于偏光板的面积(100cm2)的比例(%)为0~不足1%的情况评价为◎,将剥离面积相对于偏光板的面积(100cm2)的比例(%)为1~不足3%的情况评价为○,将剥离面积为3%以上的情况评价为×。
<收缩率>
将上述偏光板小片在60℃-干燥条件和60℃-90RH%的恒温恒湿机内分别放置60小时后,测定其沿拉伸方向的收缩量,将相对于原长度(100mm)的收缩量的比例作为收缩率而求得。
◎:收缩率0.2%以下;
○:收缩率大于0.2%且0.4%以下;
×:收缩率大于0.4%。
TPO:2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(汽巴精化公司制造,DAROCUR TPO)
4HBA:丙烯酸-4-羟丁酯
HEA:丙烯酸-2-羟乙酯
IBXA:丙烯酸异冰片酯
ACMO:N-丙烯酰吗啉
M-5300:东亚合成公司制造,含羧基的丙烯酸单体:ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯
紫光UV 3000B:日本合成化学工业株式会社制造,氨酯丙烯酸酯
KBM 5103:信越化学株式会社制造,硅烷偶联剂
ZF-14:日本ZEON株式会社制造,ZEONORFILM
HBD-002:三菱丽阳株式会社制造,ACRYLFILM(アクリルフイルム)
根据表1可以看出,实施例1~7的偏光板的冲裁加工性和收缩性均优良。另一方面,比较例1~4的偏光板的冲裁加工性或粘合力均较差。
Claims (6)
1.一种偏光板,其特征在于,
该偏光板为聚乙烯醇系偏光子(3)的两面隔着粘合剂层(2)、(4)分别被选自由丙烯酸系膜和环烯烃系膜组成的组的保护膜(1)、(5)覆盖而成的偏光板,所述粘合剂层(2)、(4)为使自由基聚合性组合物固化后形成的玻璃化转变温度为-80℃~0℃的粘合剂层(2)、(4)。
2.如权利要求1所述的偏光板,其特征在于,粘合剂层形成用的自由基聚合性组合物的酸值为0.1~200mg KOH/g的范围。
3.如权利要求2所述的偏光板,其特征在于,自由基聚合性组合物含有ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯。
4.如权利要求1~3中任一项所述的偏光板,其特征在于,粘合剂层形成用的自由基聚合性组合物含有硅烷偶联剂。
5.一种偏光板的制造方法,其特征在于,其是按照以下顺序层压第一保护膜(1)、第一粘合剂层(2)、聚乙烯醇系偏光子(3)、第二粘合剂层(4)以及第二保护膜(5)而成的偏光板的制造方法,其中,
在选自由丙烯酸系膜和环烯烃系膜组成的组的第一保护膜(1)的一个面上,涂布能形成玻璃化转变温度为-80℃~0℃的固化物的自由基聚合性组合物,形成第一固化性粘合剂层(2’);
在选自由丙烯酸系膜和环烯烃系膜组成的组的第二保护膜(5)的一个面上,涂布能形成玻璃化转变温度为-80℃~0℃的固化物的自由基聚合性组合物,形成第二固化性粘合剂层(4’);
在聚乙烯醇系偏光子(3)的各面上,同时/或依次叠合第一固化性粘合剂层(2’)及第二固化性粘合剂层(4’);
从第一保护膜(1)和/或第二保护膜(5)侧,照射活性能量线。
6.一种偏光板形成用自由基聚合性粘合剂组合物,其特征在于,
含有
丙烯酸-4-羟丁酯:20~90重量%、
ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯:1~70重量%、
其它的自由基聚合性化合物:0~15重量%、
光聚合引发剂:0.01~20重量%、
硅烷偶联剂:0~10重量%。
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