CN104804679A - 光扩散粘结剂层和光扩散粘结膜 - Google Patents
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Abstract
本发明的光扩散粘结剂层是可替代以往光扩散板加以使用的光学部件,具有光扩散片的功能,可实现显示器厚度的薄型化。本发明还提供使用该光扩散粘结剂层的光扩散粘结膜。一种具有光扩散功能的光扩散粘结剂层,由含有共聚物和交联剂和硅类粒子的粘结剂组合物形成;所述共聚物包含烷基的碳原子数为C1~C14的(甲基)丙烯酸烷基酯单体中的至少一种以上以及作为含有可共聚的官能团的单体选自于含羟基的共聚合性单体、含氮原子的乙烯基单体和含芳基的单体中的至少一种以上,所述光扩散粘结剂层的透过率为90%以上、雾度值为40%以上、折射率为1.47以上,所述共聚物与所述硅类粒子之间的界面反射率为0.01%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种光扩散粘结剂层、使用了该光扩散粘结剂层的光扩散粘结膜。更详细而言,本发明涉及一种主要作为液晶显示器内的构成部件的、用于贴合光学部件而进行固定的光扩散粘结膜。特别是,提供一种具有层叠于液晶显示器背光源的可视者一侧的光扩散片功能、且因未使用光扩散板而能够实现薄膜化(显示器厚度的薄型化)的光扩散粘结剂层,以及使用了该光扩散粘结剂层的光扩散粘结膜。
背景技术
近年来,以中小型尺寸为中心的液晶显示器的制造、销售数量正在逐渐增加。另外,伴随着对中小型尺寸液晶显示器需求的增加,不断要求显示器结构的进一步简化以及光学部件的薄膜化,从而减少制造成本并实现显示面板厚度的薄型化。
相对于上述课题,为了通过粘结剂层将偏光板、相位差板等光学部件贴合在液晶单元等被粘附体上,已提出了各种具有优良粘结力的粘结膜(例如,参照专利文献1~2)。
专利文献1中记载了一种将丙烯酸丁酯等作为主要成分的单体并且含有丙烯酰胺化合物等的光学用粘结剂组合物。
专利文献2中记载了一种将具有碳原子数为4~8的烷基的(甲基)丙烯酸酯作为主要成分的单体并且具有含羧基的单体及含氮原子的乙烯基单体的光学用粘结剂组合物。
另外,提出了为了提高粘结剂层的折射率而经过反复研究的多种粘结膜(例如,参照专利文献3~9)。
专利文献3中记载了一种具有芳环并含有折射率为1.51~1.75的增粘剂的光学用粘结剂组合物。
专利文献4中记载了一种包括含共聚合性聚合物的粘结剂组合物的粘结片,所述共聚合性聚合物是含芳环的丙烯酸改性单体的共聚合性聚合物。
专利文献5中记载了一种包括含芳环的增粘树脂和芳香族磷酸酯类增塑剂的光学用粘结剂组合物。
专利文献6中记载了一种由粘结剂组合物固化而成的粘结剂,所述粘结剂组合物包括:丙烯酸类树脂;以及含一个乙烯性不饱和基团的芳香族化合物。
专利文献7中记载了一种通过含芳香族单体的丙烯酸类粘结剂将相位差膜和双折射板相互固定而成的光学元件。
专利文献8中记载了一种含有聚氨酯树脂的粘结剂组合物,所述聚氨酯树脂是使芳香族二异氰酸酯和芳香族聚酯二醇反应而成。
专利文献9中记载了一种在丙烯酸酯共聚物等粘结性树脂中添加异氰酸酯等交联剂和由聚苯乙烯树脂粒子等树脂粒子构成的光扩散剂而得到的光扩散性粘结剂组合物。
近年来,为了实现光学部件的薄膜化,作为用于光学部件的层间贴合的粘结膜,要求其是粘结剂层的厚度薄到20μm以下的粘结膜。
通常,粘结剂层的粘结力与粘结剂层的厚度大致成比例,因此,若将粘结剂层的厚度变薄,则随之会导致粘结力降低。
但是,近年来要求粘结膜具有如下性能:即使将粘结剂层的厚度变薄,也具有与以往的粘结膜(粘结剂层是厚度约为30μm的厚层)同等的粘结力,并且对于高温、高湿环境下长时间放置后的耐久性而言,也具有与以往的粘结膜同等以上的性能。
另外,从能够使粘结剂层的厚度变薄并能够形成无需实施时效处理(在恒温下实施熟化)的粘结剂层的观点出发,要求形成为NCF(Non Carrier Film,非承载膜)的形态,其仅由去掉了粘结膜基材后的粘结剂层构成并具有“脱模膜/粘结剂层/脱模膜”的部件构成。
另外,在以往的粘结膜中,由于在被粘附体上贴合粘结膜后实施时效处理,因此,能够提高被粘附体和粘结剂层之间的附着性。
但是,对采用NCF形态的粘结膜而言,由于已经完成了粘结剂层的时效处理,因此被粘附体与粘结剂层之间的附着性不足。基于此,存在需要对被粘附体的表面进行电晕处理等表面处理的问题。
因此需要一种满足这些要求和克服这些问题的粘结膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-177022号公报
专利文献2:日本特开2012-201734号公报
专利文献3:日本特开2007-084762号公报
专利文献4:日本特开2011-153169号公报
专利文献5:日本特开2012-167188号公报
专利文献6:日本特开2012-021148号公报
专利文献7:日本特开2006-293281号公报
专利文献8:日本特开2009-091522号公报
专利文献9:日本特开平7-216328号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题在于提供一种光扩散粘结剂层以及使用了该光扩散粘结剂层的光扩散粘结膜,其中,该光扩散粘结剂层是能够替代以往的光扩散板加以使用的光学部件,其具有光扩散片的功能,且能够实现显示器厚度的薄型化。
解决课题的方法
为了解决上述课题,本发明的光扩散粘结剂层的技术思想在于,通过包含共聚物和交联剂以及硅类粒子的粘结剂层来形成光扩散粘结剂层,其中,所述共聚物包含:烷基的碳原子数为C1~C14的(甲基)丙烯酸烷基酯单体中的至少一种以上;以及作为含有可共聚的官能团的单体选自于含羟基的共聚合性单体、含氮原子的乙烯基单体、含芳基的单体中的至少一种以上。
另外,为了解决上述课题,本发明提供一种光扩散粘结剂层,其是具有光扩散功能的光扩散粘结剂层,所述光扩散粘结剂层由含有共聚物和交联剂以及硅类粒子的粘结剂组合物形成,其中,
所述共聚物包含:烷基的碳原子数为C1~C14的(甲基)丙烯酸烷基酯单体中的至少一种以上;以及作为含有可共聚的官能团的单体选自于由含羟基的共聚合性单体、含氮原子的乙烯基单体以及含芳基的单体所组成的组中的至少一种以上,
而且,所述光扩散粘结剂层的透过率为90%以上,雾度值为40%以上,折射率为1.47以上,所述共聚物与所述硅类粒子之间的界面反射率为0.01%以上。
在设定前述共聚物的折射率为na、前述硅类粒子的折射率为nb时,界面反射率(K)以K=((na-nb)/(na+nb))2来表示。
另外,优选前述光扩散粘结剂层的厚度为20μm时对玻璃板的粘结力为2.0N/25mm以上。
另外,优选前述粘结剂组合物含有重均分子量为20~250万的共聚物、作为交联剂的异氰酸酯化合物以及硅类粒子,其中,
所述共聚物是相对于将70~95重量份烷基的碳原子数为C1~C14的(甲基)丙烯酸烷基酯单体中的至少一种以上和5~30重量份含芳基的(甲基)丙烯酸酯单体中的至少一种以上配合在一起的物质100重量份,具有0.1~5重量份含羟基的共聚性乙烯基单体中的至少一种以上和0~50重量份含氮原子的乙烯基单体中的至少一种以上的共聚物,
且相对于前述100重量份,含有0.001~5重量份的作为交联剂的异氰酸酯化合物,以及0.01~20重量份的硅类粒子。
另外,优选前述光扩散粘结剂层的雾度值为40%以上且90%以下。
另外,优选前述硅类粒子是选自于由二氧化硅粒子、二氧化硅三聚氰胺核壳粒子、硅酮粒子所组成的组中的一种以上。
另外,本发明提供一种光扩散粘结膜,其特征在于,其在脱模膜的单面形成有前述光扩散粘结剂层并具有脱模膜/光扩散粘结剂层/脱模膜的构成。
另外,本发明提供一种在基材的单面层叠前述光扩散粘结剂层而成的光扩散粘结膜。
另外,本发明提供一种使用了前述光扩散粘结膜的偏光板外围部件用粘结膜。
另外,本发明提供一种在偏光板与增亮膜之间的层间使用了前述光扩散粘结剂层的粘结膜。
另外,本发明提供一种带有粘结剂层的光学膜,其在光学膜的至少一个面上层叠有前述光扩散粘结剂层。
发明效果
基于本发明,能够提供一种光扩散粘结剂层以及使用了该光扩散粘结剂层的光扩散粘结膜,所述光扩散粘结剂层是满足了以往的要求事项和克服了以往存在的问题从而能够替代以往的光扩散板加以使用的光学部件,具有光扩散片的功能且能够实现显示器厚度的薄型化。
具体实施方式
下面,基于优选的实施方式说明本发明。
本发明的光扩散粘结剂层的特征在于,其是具有光扩散功能的光扩散粘结剂层,且前述光扩散粘结剂层由含有丙烯酸类聚合物和硅类粒子的粘结剂组合物来形成,前述光扩散粘结剂层的透过率为90%以上,雾度值为40%以上,折射率为1.47以上,前述共聚物与前述硅类粒子之间的界面反射率为0.01%以上。
另外,优选前述光扩散粘结剂层的雾度值为40%以上且90%以下。另外,优选前述光扩散粘结剂层由含有共聚物(丙烯酸类聚合物)和交联剂以及硅类粒子的粘结剂组合物来形成,且所述共聚物包含:烷基的碳原子数为C1~C14的(甲基)丙烯酸烷基酯单体中的至少一种以上;以及作为含有可共聚的官能团的单体选自于由含羟基的共聚合性单体、含氮原子的乙烯基单体和含芳基的单体所组成的组中的至少一种以上。
另外,优选前述粘结剂组合物含有下述共聚物,即所述共聚物是相对于作为主要成分的(甲基)丙烯酸酯单体100重量份,含有0.1~5重量份含羟基的共聚性乙烯基单体中的至少一种以上以及0~50重量份含氮原子的乙烯基单体中的至少一种以上而成的共聚物,
所述作为主要成分的(甲基)丙烯酸酯单体包括烷基的碳原子数为C1~C14的(甲基)丙烯酸烷基酯单体中的至少一种以上70~95重量份、以及含芳基的(甲基)丙烯酸酯单体中的至少一种以上5~30重量份。
另外,相对于100重量份的前述作为主要成分的(甲基)丙烯酸酯单体,优选前述粘结剂组合物含有0.001~5重量份作为交联剂的异氰酸酯化合物,0.01~20重量份的硅类粒子。
在本说明书中,关于丙烯酸类聚合物(共聚物)含有(包含)单体的内容的记载,主要是指单体被共聚于丙烯酸类聚合物(共聚物)中的意思,但并不排除原料单体的一部分以未反应的状态残留在丙烯酸类聚合物(共聚物)中。
作为烷基的碳原子数为C1~C14的(甲基)丙烯酸烷基酯单体,可例举:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯等中的至少一种以上。(甲基)丙烯酸烷基酯单体中的烷基可以是直链状、支链状、环状中的任意一种。相对于主要成分的(甲基)丙烯酸酯单体100重量份,优选烷基的碳原子数为C1~C14的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的比例为70~95重量份。
作为含芳基的共聚合性乙烯基单体(含芳基的单体),可以举出(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧丁酯、(甲基)丙烯酸2-(1-萘氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-萘氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸6-(1-萘氧基)己酯、(甲基)丙烯酸6-(2-萘氧基)己酯、(甲基)丙烯酸8-(1-萘氧基)辛酯、(甲基)丙烯酸8-(2-萘氧基)辛酯、乙二醇邻苯基苯醚丙烯酸酯、聚乙二醇邻苯基苯醚丙烯酸酯等含芳基的丙烯酸类单体,苯乙烯等含芳基的乙烯基单体。为了得到折射率高的粘结剂层,优选配合至少一种以上的含芳基的单体。
通过将这些含芳基的单体与作为主要成分单体的烷基碳原子数为C1~C14的(甲基)丙烯酸烷基酯单体加以混合,能够使所得到的光扩散粘结剂层的折射率提高而进行调整,减小光学部件间的折射率差,降低全反射,由此能够提高全光线透过率。在本发明的光扩散粘结剂层中,当粘结剂组合物包括含芳基的单体时,相对于100重量份作为主要成分的(甲基)丙烯酸酯单体,优选含芳基的单体的含量为5~30重量份。
作为含氮原子的乙烯基单体,例如,可以举出:N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、(甲基)丙烯酰吗啉等环状氮乙烯基化合物;N-乙基-N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基-N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基-N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二丁基(甲基)丙烯酰胺等二烷基取代(甲基)丙烯酰胺;(甲基)丙烯酸N-乙基-N-甲基氨乙酯、(甲基)丙烯酸N-甲基-N-丙基氨乙酯、(甲基)丙烯酸N-甲基-N-异丙基氨乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨甲酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨丙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨丁酯、(甲基)丙烯酸N,N-二丙基氨乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二丁基氨乙酯等(甲基)丙烯酸二烷基氨酯;N-乙基-N-甲基氨丙基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基-N-丙基氨丙基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基-N-异丙基氨丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基氨丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二丙基氨丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基氨乙基(甲基)丙烯酰胺等二烷基取代氨基烷基(甲基)丙烯酰胺等中的至少一种以上。
为了能够区别于后述的含羟基的共聚合性单体,作为前述含氮原子的乙烯基单体优选为不含羟基的单体,更优选为不含羟基和羧基的单体。作为这样的单体,优选上述例示的单体,例如,含有N,N-二烷基取代氨基或N,N-二烷基取代酰胺基的丙烯酸类单体;N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺等的N-乙烯基取代内酰胺类;N-(甲基)丙烯酰吗啉等的N-(甲基)丙烯酰基取代环状胺类。
另外,在本发明的光扩散粘结剂层中,粘结剂组合物的前述丙烯酸类聚合物中含有的含氮原子的乙烯基单体,能够赋予光扩散粘结剂层必要的粘结力和耐久性。在本发明的光扩散粘结剂层中,相对于100重量份作为主要成分的(甲基)丙烯酸酯单体,优选粘结剂组合物的前述丙烯酸类聚合物中含有的含氮原子的乙烯基单体的含量为0~50重量份。
另外,在本发明的光扩散粘结剂层中,作为结剂组合物的前述丙烯酸类聚合物中含有的含氮原子的乙烯基单体,特别优选使用N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二丁基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基氨丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨乙基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺等。
作为含羧基的共聚性乙烯基单体(含羧基的共聚合性单体),可例举:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、甲基丙烯酸羧戊酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基六氢邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基马来酸、羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基四氢邻苯二甲酸等中的至少一种以上。
另外,在本发明的光扩散粘结剂层中,粘结剂组合物的前述丙烯酸类聚合物中含有的含羧基的共聚合性单体能够赋予光扩散粘结剂层必要的凝聚力。在本发明的光扩散粘结剂层中,粘结剂组合物的前述丙烯酸类聚合物也可以不含有含羧基的共聚合性单体,但当含有时,相对于100重量份作为主要成分的(甲基)丙烯酸酯单体,优选含羧基的共聚合性单体的含量为0~5重量份。
作为含羟基的共聚合性乙烯基单体(含羟基的共聚合性单体),例如可以举出(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯类,N-羟基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺等含羟基的(甲基)丙烯酰胺类等中的至少一种以上。
另外,在本发明的光扩散粘结剂层中,粘结剂组合物的前述丙烯酸类聚合物中含有的含羟基的共聚合性单体,能够作为用于减少含羧基的共聚合性单体的含量的共聚合性单体来使用,而所述含羧基的单体使所得到的光扩散粘结剂层对透明导电性膜的ITO表面等易腐蚀的被粘附体产生腐蚀性影响。因此,含羟基的共聚合性单体能够有助于提高光扩散粘结剂层的粘结力并且减少腐蚀性。在本发明的光扩散粘结剂层中,相对于100重量份作为主要成分的(甲基)丙烯酸酯单体,优选粘结剂组合物的前述丙烯酸类聚合物中含有的含羟基的共聚合性单体的含量为0.1~5重量份。
本发明的光扩散粘结剂层中使用的粘结剂组合物的丙烯酸类聚合物,优选为由烷基的碳原子数为C1~C14的(甲基)丙烯酸烷基酯单体中的至少一种以上、与作为含有可共聚的官能团的单体选自于含羟基的共聚合性单体、含氮原子的乙烯基单体和含芳基的单体所组成的组中的至少一种以上来形成的重均分子量为20~250万的共聚物。
对共聚物的聚合方法没有特别的限定,可以使用溶液聚合法、乳液聚合法等适宜的公知的聚合方法。共聚物的重均分子量优选为20万~250万。
上述共聚物优选为丙烯酸类聚合物,优选含有(甲基)丙烯酸酯单体或(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺类等的丙烯酸类单体50~100重量%。
前述粘结剂组合物中,通过在上述共聚物(丙烯酸类聚合物)中配合作为光扩散剂的硅类粒子,能够赋予所需的光学特性(透过率、雾度值)。进而,通过配合交联剂、适宜的任意添加剂,能够调整所需的物理性质等特性。
作为硅类粒子,可以选自含硅化合物的单个粒子或复合粒子中,具体而言,可以举出二氧化硅粒子、二氧化硅三聚氰胺核壳粒子、硅酮粒子、硅酸盐玻璃粒子等。优选为选自于由二氧化硅粒子、二氧化硅三聚氰胺核壳粒子、硅酮粒子所组成的组中的一种以上。二氧化硅三聚氰胺核壳粒子,是具有三聚氰胺的核和二氧化硅的壳的复合粒子。该复合粒子具有将胶体二氧化硅的微小粒子(纳米粒子)密致地填充于三聚氰胺粒子的表面而成的结构。作为硅酮粒子,可以举出硅酮树脂粒子、硅酮橡胶粒子、交联硅酮粒子等。
本发明的光扩散粘结剂层使用的粘结剂组合物中,相对于100重量份作为主要成分的(甲基)丙烯酸酯单体,优选含有0.01~20重量份的硅类粒子。
作为交联剂,可例举:六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯等的二异氰酸酯类的缩二脲改性体或异氰脲酸酯改性体、与三羟甲基丙烷或丙三醇等三价以上的多元醇的加成物等的聚异氰酸酯化合物、金属类螯合物、环氧化合物等中的至少一种以上。另外,也可以通过紫外线等光交联来使粘结剂进行交联。
在使用交联剂来使共聚物交联的情况下,优选共聚物具有能够与交联剂进行交联反应的官能团(根据交联剂的种类可以选择羟基或羧基等),而且优选含有在侧链具有这些官能团的单体。另外,相对于100重量份作为主要成分的(甲基)丙烯酸酯单体,优选粘结剂组合物含有0.001~5重量份的作为交联剂的异氰酸酯化合物。
另外,为了对粘结剂层赋予抗静电性能,也能够使粘结剂组合物含有一种或两种以上的离子性化合物等的抗静电剂。对抗静电剂而言,优选在常温(例如25℃)下是固体。更具体而言,抗静电剂是熔点为25~50℃的离子性化合物。抗静电剂可以是含丙烯酰基的季铵盐型离子性化合物。
由于这些抗静电剂的熔点低且具有长链烷基的缘故,推测它们与丙烯酸类聚合物的亲和性高。
在赋予了抗静电性能的情况下,优选使前述粘结剂组合物交联而成的粘结剂层的表面电阻率为5.0×10+10Ω/□以下。
作为熔点为25~50℃的离子性化合物的抗静电剂,是具有阳离子和阴离子的离子性化合物,可以举出:阳离子为吡啶鎓阳离子、咪唑鎓阳离子、嘧啶鎓阳离子、吡唑鎓阳离子、吡咯鎓阳离子、铵阳离子等的含氮鎓阳离子,或者鏻阳离子、锍阳离子等,阴离子为六氟磷酸根(PF6 -)、硫氰酸根(SCN-)、烷基苯磺酸根(RC6H4SO3 -)、高氯酸根(ClO4 -)、四氟硼酸根(BF4 -)等的无机或有机阴离子的化合物。通过选择烷基的链长、取代基的位置、个数等,能够得到熔点为25~50℃的化合物。优选阳离子为季氮鎓阳离子,可以举出:1-烷基吡啶鎓(2~6位的碳原子既可以具有取代基也可以不具有取代基)等的季吡啶鎓阳离子、1,3-二烷基咪唑鎓(2、4、5位的碳原子既可以具有取代基也可以不具有取代基)等的季咪唑鎓阳离子、四烷基铵等的季铵阳离子等。
作为前述含丙烯酰基的季铵盐型离子性化合物,是具有阳离子和阴离子的离子性化合物,可以举出:阳离子为(甲基)丙烯酰氧基烷基三烷基铵(R3N+-CnH2n-OCOCQ=CH2,其中,Q=H或CH3,R=烷基)等的含(甲基)丙烯酰基的季铵;阴离子为六氟磷酸根(PF6 -)、硫氰酸根(SCN-)、有机磺酸根(RSO3 -)、高氯酸根(ClO4 -)、四氟硼酸根(BF4 -)、含氟原子的酰亚胺根(RF 2N-)等的无机或有机阴离子的化合物。作为含氟原子的酰亚胺根(RF 2N-)的RF,可以举出三氟甲磺酰基、五氟乙磺酰基等的全氟烷基磺酰基、氟磺酰基。作为含氟原子的酰亚胺根,可以举出双(氟磺酰基)酰亚胺根〔(FSO2)2N-〕、双(三氟甲磺酰基)酰亚胺根〔(CF3SO2)2N-〕、双(五氟乙磺酰基)酰亚胺根〔(C2F5SO2)2N-〕等的双磺酰基酰亚胺根。
对熔点为25~50℃的离子性化合物的抗静电剂并没有特别的限制。作为具有吡啶鎓阳离子的熔点为25~50℃的离子性化合物的具体例子,可以举出1-辛基吡啶鎓十二烷基苯磺酸盐、1-十二烷基吡啶鎓硫氰酸盐、3-甲基-1-十二烷基吡啶鎓六氟磷酸盐、1-十二烷基吡啶鎓十二烷基苯磺酸盐、4-甲基-1-辛基吡啶鎓六氟磷酸盐等。
另外,作为前述含丙烯酰基的季铵盐型离子性化合物的具体例子,可以举出(甲基)丙烯酸二甲基氨基甲酯六氟磷酸甲基盐〔(CH3)3N+CH2OCOCQ=CH2·PF6 -、其中,Q=H或CH3〕、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯双(三氟甲磺酰基)酰亚胺甲基盐〔(CH3)3N+(CH2)2OCOCQ=CH2·(CF3SO2)2N-,其中,Q=H或CH3〕、(甲基)丙烯酸二甲基氨基甲酯双(氟磺酰基)酰亚胺甲基盐〔(CH3)3N+CH2OCOCQ=CH2·(FSO2)2N-,其中,Q=H或CH3〕等。
另外,对熔点为25~50℃的离子性化合物而言,在包含于前述粘结剂组合物中的情况下,相对于100重量份的前述作为主要成分的(甲基)丙烯酸酯单体,优选其含量比例是0.1~5.0重量份。
作为其它任意成分,可以适宜地配合硅烷偶联剂、抗氧化剂、表面活性剂、固化促进剂、增塑剂、填充剂、交联催化剂、交联抑制剂、固化抑制剂、加工助剂、抗老化剂等公知的添加剂。这些既可以单独使用,也可以组合两种以上使用。
本发明的光扩散粘结剂层可以通过在基材或脱模膜(离型膜)上涂布上述粘结剂组合物后,使粘结剂组合物交联而得到。
用于光学部件的层间贴合等的粘结剂层,希望是薄的粘结剂层,优选前述光扩散粘结剂层的厚度为1μm~20μm。另外,通常粘结剂层的粘结力与粘结剂层的厚度大致成比例,但本发明中优选光扩散粘结剂层的厚度为20μm时对玻璃板的粘结力为2.0N/25mm以上。另外,当粘结剂层的厚度不为20μm的情况下,“厚度20μm时的粘结力”(N/25mm)是将粘结剂层的厚度设定为T(μm)、将粘结剂层的粘结力设定为F(N/25mm),并通过算式“(厚度20μm时的粘结力)=20×F/T”来推算。
当将本发明的光扩散粘结剂层用于光学部件的层间贴合等中时,优选光扩散粘结剂层的透过率为90%以上、雾度值为40%以上、折射率为1.47以上。优选雾度值为40%以上且90%以下。为了减少光扩散粘结剂层与光学部件之间界面上的光线反射,希望折射率差尽可能小。因此,上述光扩散粘结剂层的折射率优选为1.47~1.50。
并且,为了确保40%以上的雾度值,需要在光扩散粘结剂层的内部进行光扩散。因此,优选前述共聚物与前述硅类粒子之间的界面反射率为0.01%以上。在此,在设定前述共聚物的折射率为na、前述硅类粒子的折射率为nb时,以如下(式1)来表示界面反射率(K)。
此外,当以百分率(%)来表示界面反射率K时,进一步计算出右边值的100倍即可。
【数学式1】
另外,当前述共聚物包含由两种不同的硅类粒子(A,B)构成的混合粒子时的界面反射率(K2)根据下式(式2)来求出。
【数学式2】
在此,
K2:共聚物与混合粒子之间的界面反射率(%)
KA:共聚物与粒子A之间的界面反射率(%)
KB:共聚物与粒子B之间的界面反射率(%)
A1:混合粒子中粒子A的添加比例(重量%)
B1:混合粒子中粒子B的添加比例(重量%)
本发明的光扩散粘结膜可通过在基材或脱模膜的单面形成本发明的光扩散粘结剂层来制造。
作为用于形成光扩散粘结剂层的基材膜或保护粘结面的脱模膜(隔膜),可以使用聚酯膜等树脂膜等。
对基材膜而言,可在树脂膜的与形成有光扩散粘结剂层一侧相反的面上,实施通过硅酮类、氟类的脱模剂或涂层剂、二氧化硅微粒等进行的防污处理,可实施通过抗静电剂的涂布或混入等进行的抗静电处理。
对脱模膜而言,在与光扩散粘结剂层的粘结面进行贴合一侧的面上,实施通过硅酮类、氟类的脱模剂等进行的脱模处理。
通过在一个光扩散粘结剂层的两面分别贴合脱模膜的实施了脱模处理的面,能够形成“脱模膜/光扩散粘结剂层/脱模膜”的构成。在此情况下,通过将两侧的脱模膜依次或同时剥离而露出粘结面,能够与光学膜等光学部件贴合。作为光学膜,可以举出偏光膜、相位差膜、防反射膜、防眩(anti-glare)膜、紫外线吸收膜、红外线吸收膜、光学补偿膜、增亮膜等。例如,优选在偏光板与增亮膜的层间使用光扩散粘结剂层。
本发明的光扩散粘结膜可用于以偏光板为主的液晶显示器的外围部件用各种光学膜、触摸面板用各种光学膜、电子纸用各种光学膜、有机EL用各种光学膜等的贴合中。
另外,可在这些光学膜的至少一个面上层叠前述光扩散粘结剂层而制备带有粘结剂层的光学膜。具体地,可以举出“光学膜/光扩散粘结剂层/光学膜”、“光学膜/光扩散粘结剂层/脱模膜”、“光学膜/光扩散粘结剂层”、“光学膜/光扩散粘结剂层/光学膜/光扩散粘结剂层/光学膜”、“光学膜/光扩散粘结剂层/光学膜/光扩散粘结剂层/脱模膜”、“脱模膜/光扩散粘结剂层/光学膜/光扩散粘结剂层/脱模膜”等的构成。当在光学膜的双面上设置粘结剂层时,也可以仅将其单面设置成光扩散粘结剂层。
例如,如“光学膜/光扩散粘结剂层/脱模膜”那样具有以脱模膜进行保护的光扩散粘结剂层的情况下,剥掉脱模膜而露出像“光学膜/光扩散粘结剂层”那样的光扩散粘结剂层,并且与其它光学膜进行贴合,由此能够得到将光扩散粘结剂层用于层间贴合的如“光学膜/光扩散粘结剂层/光学膜”的构成。
实施例
下面,基于实施例具体说明本发明。
<丙烯酸共聚物的制造>
[实施例1]
向配有搅拌器、温度计、回流冷凝器和氮导入管的反应装置中导入氮气,从而用氮气置换了反应装置内的空气。然后,向反应装置中加入了85重量份的丙烯酸丁酯、10重量份的丙烯酸苄酯、5重量份的甲基丙烯酸苄酯、1.5重量份的丙烯酸6-羟基己酯、10重量份的二乙基丙烯酰胺,并同时加入60重量份的溶剂(醋酸乙酯)。然后,经过2小时滴入0.1重量份的作为聚合引发剂的偶氮二异丁腈,在65℃下使其反应6小时,获得了重均分子量为70万的、用于实施例1的丙烯酸共聚物溶液1。取丙烯酸共聚物的一部分,作为后述的酸值测定试样使用。
[实施例2~5和比较例1~3]
除了如表1的(A)、(B)、(C)、(D)中所述地分别调整了各单体的组成以外,与上述用于实施例1的丙烯酸共聚物溶液1同样地进行操作,得到了用于实施例2~5和比较例1~3的丙烯酸共聚物溶液。
<粘结剂组合物、光扩散粘结剂层及光扩散粘结膜的制备>
[实施例1]
在如上所述制造的实施例1的丙烯酸共聚物溶液1中,加入0.2重量份的Coronate HX(六亚甲基二异氰酸酯化合物的异氰脲酸酯)和3.0重量份的二氧化硅三聚氰胺核壳粒子(粒径2μm、折射率1.65)并进行搅拌混合,得到了实施例1的粘结剂组合物。将该粘结剂组合物涂布在由已涂有硅酮树脂的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜构成的剥离膜上后,在90℃温度下进行干燥而去除溶剂,然后,在23℃、50%RH的环境下熟化7天,从而获得了在剥离膜的单面上具有使粘结剂组合物交联而成的光扩散粘结剂层(厚度20μm)的实施例1的光扩散粘结膜。
[实施例2~5和比较例1~3]
除了如表1的(E)、(F)所述地分别调整了添加剂的组成以外,与上述实施例1的光扩散粘结膜同样地进行操作,得到了实施例2~5和比较例1~3的光扩散粘结膜。
表1
在表1中,括号内的数值表示各成分的重量份配合比。重量份是以设定主要成分的(甲基)丙烯酸单体的总量、即(A)组和(B)组的合计为100重量份而求出。
另外,将表1中使用的各成分的缩写对应的化合物名称示于表2中。在此,Coronate(コロネート、注册商标)HX、Coronate HL以及Coronate L-45为日本聚氨酯工业株式会社的商品名称,D-110N为三井化学株式会社的商品名称。HDI指六亚甲基二异氰酸酯,TDI指甲苯二异氰酸酯,XDI指苯二甲基二异氰酸酯。
表2
<试验方法和评价>
从实施例1~5和比较例1~3的光扩散粘结膜剥掉剥离膜(涂有硅酮树脂的PET膜)而露出光扩散粘结剂层,并将光扩散粘结剂层转移至偏光板(膜)的单面上。
<粘结力的测定方法>
将光扩散粘结剂层转移至厚度180μm的偏光板(膜)的单面,从而得到了作为试样的光扩散粘结膜(带有粘结剂层的光学膜)。
通过压紧辊将光扩散粘结膜贴合在用丙酮清洗过的钠钙玻璃的非锡面上,在50℃、0.5MPa×20分钟的条件下进行高压锅处理。然后,恢复至23℃×50%RH的环境,用拉伸试验机并根据JIS Z0237《粘结带、粘结片试验方法》,测定经过1小时后的光扩散粘结膜的剥离强度,将以300mm/min的速度向180°方向剥离时的剥离强度作为光扩散粘结膜的光扩散粘结剂层的粘结力。
<光扩散粘结剂层的折射率的测定方法>
用阿贝折射仪(制造商:ERMA。型号:ER-2S)测定23℃下的光扩散粘结剂层的折射率。
<界面反射率的测定方法>
共聚物的折射率na视为与前面的项目中测定的光扩散粘结剂层的折射率相等,并设定硅类粒子的折射率为nb时,通过计算数学式((na-nb)/(na+nb))2×100(%),求出前述共聚物与前述硅类粒子之间的界面反射率。当光扩散粘结剂层含有两种硅类粒子时,根据上述的(式2)进行计算。
<透过率的测定方法>
透光率的测定方法:根据JIS K7105、《塑料的光学特性试验方法》,测定光扩散粘结剂层的透过率。
<雾度值的测定方法>
雾度值的测定方法:根据JIS K7136、《塑料-透明材料的雾度计算方法》测定光扩散粘结剂层的雾度值。
<耐久性的试验方法>
将采用与粘结力的测定同样的方法制备的10cm见方的粘结膜,贴合在钠钙玻璃的非锡面上而制备试样,将该试样放置在80℃×90%RH的环境下250小时后,取出至23℃×50%RH的环境,用目视观察1小时后的光扩散粘结膜的状态,从而判断耐久性。
○:完全没有产生光扩散粘结膜的剥离和发泡
△:光扩散粘结膜的一部分产生了剥离和发泡。
×:光扩散粘结膜的整体产生了剥离和发泡。
将实施例1~5和比较例1~3的测定结果示于表3中。
表3
对实施例1~5的光扩散粘结膜而言,当光扩散粘结剂层的厚度为20μm时对玻璃板的粘结力为2.0N/25mm以上。另外,光扩散粘结剂层的折射率为1.47以上,透过率为90%以上,前述共聚物与前述硅类粒子之间的界面反射率为0.01%以上,且雾度值为40%以上,耐久性也优良。即,实施例1~5的光扩散粘结膜能够满足所需要求及克服问题。
作为参考,使用与实施例1~5相同的光扩散粘结剂组合物并以相同方法制造了光扩散粘结剂层的厚度分别为10μm、13μm、15μm、20μm的光扩散粘结膜,分别测定了光扩散粘结剂层的透过率和雾度值,并将其结果示于表4中。对使用了光扩散粘结剂组合物的光扩散粘结剂层的透过率而言,虽然不依赖于粘结剂层的膜厚,但可知雾度值在粘结剂层的膜厚薄的情况下降低。
表4
粘结剂层的膜厚(μm) | 20 | 15 | 13 | 10 |
雾度值(%) | 85.77 | 80.75 | 78.26 | 72.99 |
透过率(%) | 93.19 | 93.63 | 93.77 | 93.89 |
比较例1的粘结膜,由于丙烯酸类聚合物的单体组成为单一的2EHA的缘故,折射率低;另外,由于共聚物的折射率与硅类粒子的折射率相等而界面反射率为0%的缘故,雾度值低。而且,耐久性也差。
比较例2的粘结膜,可能是由于烷基的碳原子数为C1~C14的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的含量低、硅类粒子的含量多的缘故,粘结力低、透过率低、耐久性也差。
比较例3的粘结膜,由于硅类粒子的含量少的缘故,雾度值低;由于粘结剂组合物未发生交联的缘故,耐久性也差。
如此地,比较例1~3的粘结膜无法满足所提出的要求以及克服以往存在的问题。
Claims (10)
1.一种光扩散粘结剂层,其是具有光扩散功能的光扩散粘结剂层,所述光扩散粘结剂层由含有共聚物和交联剂以及硅类粒子的粘结剂组合物形成,
所述共聚物包含:烷基的碳原子数为C1~C14的(甲基)丙烯酸烷基酯单体中的至少一种以上;以及作为含有可共聚的官能团的单体选自于由含羟基的共聚合性单体、含氮原子的乙烯基单体以及含芳基的单体所组成的组中的至少一种以上,
而且,所述光扩散粘结剂层的透过率为90%以上,雾度值为40%以上,折射率为1.47以上,
所述共聚物与所述硅类粒子之间的界面反射率为0.01%以上。
2.如权利要求1所述的光扩散粘结剂层,其中,当所述光扩散粘结剂层的厚度为20μm时,对玻璃板的粘结力为2.0N/25mm以上。
3.如权利要求1或2所述的光扩散粘结剂层,其中,
所述粘结剂组合物含有重均分子量为20~250万的共聚物、作为交联剂的异氰酸酯化合物、以及硅类粒子而成,
所述共聚物是相对于将70~95重量份烷基的碳原子数为C1~C14的(甲基)丙烯酸烷基酯单体中的至少一种以上和5~30重量份含芳基的(甲基)丙烯酸酯单体中的至少一种以上配合在一起的物质100重量份,具有0.1~5重量份含羟基的共聚性乙烯基单体中的至少一种以上和0~50重量份含氮原子的乙烯基单体中的至少一种以上而成的共聚物,
并且,相对于所述100重量份,作为交联剂的异氰酸酯化合物含量为0.001~5重量份,硅类粒子的含量为0.01~20重量份。
4.如权利要求1或2所述的光扩散粘结剂层,其中,所述光扩散粘结剂层的雾度值为40%以上且90%以下。
5.如权利要求1或2所述的光扩散粘结剂层,其中,所述硅类粒子是选自于由二氧化硅粒子、二氧化硅三聚氰胺核壳粒子、硅酮粒子所组成的组中的一种以上。
6.一种光扩散粘结膜,其在脱模膜的单面形成权利要求1~5中任一项所述的光扩散粘结剂层而成,并具有脱模膜/光扩散粘结剂层/脱模膜的构成。
7.一种光扩散粘结膜,其在基材的单面上层叠权利要求1~5中任一项所述的光扩散粘结剂层而成。
8.一种偏光板外围部件用粘结膜,其使用了权利要求7所述的光扩散粘结膜。
9.一种粘结膜,其在偏光板与增亮膜之间的层间使用了权利要求1~5中任一项所述的光扩散粘结剂层。
10.一种带有粘结剂层的光学膜,其在光学膜的至少一个面上层叠有权利要求1~5中任一项所述的光扩散粘结剂层。
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