CN105585979A - 粘合剂组合物、粘合剂层、以及带有粘合剂层的光学构件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种粘合剂组合物,其含有(甲基)丙烯酸系树脂(A)100重量份、和在分子内包含至少1个双键及至少1个亚烷基二氧基的化合物(B)0.15~8重量份,并提供含有它的粘合剂层、以及具备该粘合剂层的带有粘合剂层的光学构件。亚烷基二氧基例如可以是碳数1~3的直链或支链的亚烷基二氧基。
Description
技术领域
本发明涉及粘合剂组合物、含有它的粘合剂层、以及具备该粘合剂层的光学构件。
背景技术
在偏振片的一面或两面层叠贴合保护膜而成的偏振板是在液晶显示装置及有机电致发光(有机EL)显示装置等图像显示装置中、尤其是近年来在携带电话、智能手机及平板型终端之类的各种移动机器中广泛使用的光学构件。偏振板之类的光学构件经常是夹隔着粘合剂层贴合在其他构件(例如液晶显示装置中的液晶单元等光学构件)上使用(例如参照日本特开2010-229321号公报)。由此,例如偏振板在大多数情况下,是以在其一个面上预先设有粘合剂层的带有粘合剂层的偏振板的形态在市场上流通。
发明内容
对于光学构件贴合用的粘合剂层中所用的粘合剂组合物要求再加工性(リワーク性)。这是因为,在将光学构件夹隔着粘合剂层贴合在其他构件上后,在看到任何的不佳状况的情况下,为了将该其他构件再利用,需要将所贴合的带有粘合剂层的光学构件剥离、重新贴合新的光学构件的再加工操作。所谓再加工性,是指在该再加工操作中将光学构件与粘合剂层一起剥离除去时的剥离性,在剥离后的其他构件中,如果在被贴合粘合剂层的表面上基本上没有模糊及胶糊残留等,可以在其表面再次容易地重新贴合带有粘合剂层的光学构件,则认为具有优异的再加工性。
另外,对于上述粘合剂组合物还要求耐久性。即,装入图像显示装置等中的粘合剂层有时被置于高温或高温高湿环境下,或置于反复高温和低温的环境下,对于粘合剂层,要求在这些环境下也可以抑制可能伴随着相邻构件的尺寸变化产生的不佳状况。作为该不佳状况,有在粘合剂层和与之相邻的构件的界面中的浮起或脱落、粘合剂层的发泡。
然而专利文献1公开的光学用粘合剂组合物在兼顾该粘合剂层的耐久性和再加工性的方面未必令人满意。因而,本发明的目的在于,提供兼顾耐久性和再加工性的粘合剂组合物、含有它的粘合剂层、以及具备该粘合剂层的带有粘合剂层的光学构件。
本发明提供以下所示的粘合剂组合物、粘合剂层、以及带有粘合剂层的光学构件。
[1]一种粘合剂组合物,其含有:
(甲基)丙烯酸系树脂(A)100重量份、
在分子内包含至少1个双键及至少1个亚烷基二氧基的化合物(B)0.15~8重量份。
[2]根据[1]中记载的粘合剂组合物,其中,所述化合物(B)的分子量为3000以下。
[3]根据[1]或[2]中记载的粘合剂组合物,其中,所述亚烷基二氧基为碳数1~3的直链或支链的亚烷基二氧基。
[4]根据[1]~[3]中任一项记载的粘合剂组合物,其中,所述亚烷基二氧基为亚乙基二氧基。
[5]根据[1]~[4]中任一项记载的粘合剂组合物,其中,所述化合物(B)含有以下式(B-1)表示的化合物(B-1):
[化1]
(式中,h表示1~6的整数,Q1表示氢原子或甲基,Q0表示具有至少1个亚烷基二氧基的h价的基团)。
[6]根据[5]中记载的粘合剂组合物,其中,所述化合物(B-1)为以下式(B-1a)表示的化合物(B-1a):
[化2]
(式中,Q1表示氢原子或甲基,L表示单键或碳数1~4的亚烷基,i表示1~50的整数,Q2表示可以由碳数1~3的烷氧基取代的、碳数1~4的烷基、芳基或芳烷基。
[7]根据[1]~[6]中任一项记载的粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸系树脂(A)的重均分子量Mw为50万~170万。
[8]根据[1]~[7]中任一项记载的粘合剂组合物,其中,还含有交联剂(C),
所述交联剂(C)的含量相对于所述(甲基)丙烯酸系树脂(A)100重量份为0.1~5重量份。
[9]根据[1]~[8]中任一项记载的粘合剂组合物,其中,还含有离子性化合物(D),
所述离子性化合物(D)的含量相对于所述(甲基)丙烯酸系树脂(A)100重量份为0.3~5重量份。
[10]一种粘合剂层,其含有[1]~[9]中任一项记载的粘合剂组合物。
[11]一种带有粘合剂层的光学构件,其包含光学构件、和层叠于其上的[10]中记载的粘合剂层。
[12]根据[11]中记载的带有粘合剂层的光学构件,其中,所述光学构件包含偏振片。
[13]根据[11]或[12]中记载的带有粘合剂层的光学构件,其中,还具备层叠于所述粘合剂层的外表面的剥离膜。
[14]根据[13]中记载的带有粘合剂层的光学构件,其中,在将在70℃保持20天的加热试验后的所述剥离膜的剥离力设为P1、将加热试验前的剥离力设为P0时,以下式定义的剥离力亢进率(剥離力亢進率)为200%以下。
剥离力亢进率(%)=(P1/P0)×100
[15]根据[11]或[12]中记载的带有粘合剂层的光学构件,其中,还具备层叠于所述粘合剂层的外表面的玻璃基板。
根据本发明,可以提供兼顾耐久性和再加工性的粘合剂组合物、含有它的粘合剂层、以及具备该粘合剂层的带有粘合剂层的光学构件。
附图说明
图1是表示本发明的带有粘合剂层的光学构件的一例的示意剖面图。
图2是表示本发明的带有粘合剂层的光学构件的另一例的示意剖面图。
图3是表示本发明的带有粘合剂层的光学构件的再另一例的示意剖面图。
图4是表示本发明的带有粘合剂层的光学构件的再另一例的示意剖面图。
具体实施方式
<粘合剂组合物>
(1)(甲基)丙烯酸系树脂(A)
(甲基)丙烯酸系树脂(A)优选含有(甲基)丙烯酸系树脂(A-1),所述(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)为以来自于下式(I)表示的(甲基)丙烯酸酯的结构单元作为主成分的聚合物,
[化3]
。而且在本说明书中。所谓“(甲基)丙烯酸”,是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸,记作(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰基等时的“(甲基)”也是相同的意思。
上述式(I)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示可以由碳数1~10的烷氧基取代的碳数1~14的烷基、或可以由碳数1~10的烷氧基取代的碳数7~21的芳烷基。R2优选为可以由碳数1~10的烷氧基取代的碳数1~14的烷基。
以式(I)表示的(甲基)丙烯酸酯的具体例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸月桂酯之类的直链状的丙烯酸烷基酯;丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯之类的支链状的丙烯酸烷基酯;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸月桂酯之类的直链状的甲基丙烯酸烷基酯;甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异辛酯之类的支链状的甲基丙烯酸烷基酯等。
对于R2为由烷氧基取代了的烷基时、即R2为烷氧基烷基时的以式(I)表示的(甲基)丙烯酸酯的具体例,包括丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基甲酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸乙氧基甲酯等。对于R2为碳数7~21的芳烷基时的以式(I)表示的(甲基)丙烯酸酯的具体例,包括丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯等。
以式(I)表示的(甲基)丙烯酸酯既可以仅单独使用1种,也可以并用2种以上。其中,(甲基)丙烯酸酯优选包括丙烯酸正丁酯。(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)在构成它的全部单体中,优选含有50重量%以上的丙烯酸正丁酯。当然,也可以除了丙烯酸正丁酯以外,还使用它以外的以式(I)表示的(甲基)丙烯酸酯。
(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)通常为上述式(I)的(甲基)丙烯酸酯与具有极性官能团的单体等至少1个其他单体的共聚物。该具有极性官能团的单体优选为具有极性官能团的(甲基)丙烯酸系化合物。作为该单体所具有的极性官能团,可以举出以游离羧基、羟基、氨基、环氧基为首的杂环基等。
具有极性官能团的单体的具体例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、β-羧基乙基(甲基)丙烯酸酯之类的具有游离羧基的单体;(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸2-(2-羟基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-或3-氯-2-羟基丙酯、二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯之类的具有羟基的单体;丙烯酰基吗啉、乙烯基己内酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、乙烯基吡啶、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、己内酯改性丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基环己基甲酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、2,5-二氢呋喃之类的具有杂环基的单体;(甲基)丙烯酸氨基乙酯、N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯之类的具有与杂环不同的氨基的单体等。具有极性官能团的单体既可以仅单独使用1种,也可以并用2种以上。
在上述当中,从(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)的反应性的观点考虑,优选将具有羟基的单体作为构成(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)的含有极性官能团的单体之一使用。除了具有羟基的单体以外还并用其他的具有极性官能团的单体、例如具有游离羧基的单体也是有效的。
(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)也可以还含有来自于在分子内具有1个烯烃性双键和至少1个芳香环的单体(但是,不包括相当于上述式(I)或上述具有极性官能团的单体的单体。)的结构单元。作为合适的例子,可以举出具有芳香环的(甲基)丙烯酸系化合物。在该具有芳香环的(甲基)丙烯酸系化合物中,还包含新戊二醇苯甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等,特别优选以下式(II):
[化4]
表示的含有苯氧基乙基的(甲基)丙烯酸酯之类的具有芳氧基烷基的(甲基)丙烯酸酯。
上述式(II)中,R3表示氢原子或甲基,n表示1~8的整数,R4表示氢原子、烷基、芳烷基或芳基。在R4为烷基的情况下,其碳数可以是1~9左右,在为芳烷基的情况下,其碳数可以是7~11左右,另外在为芳基的情况下,其碳数可以是6~10左右。
作为式(II)中构成的R4的碳数1~9的烷基,可以举出甲基、丁基、壬基等,作为碳数7~11的芳烷基,可以举出苄基、苯乙基、萘基甲基等,作为碳数6~10的芳基,可以举出苯基、甲苯基、萘基等。
以式(II)表示的含有苯氧基乙基的(甲基)丙烯酸酯的具体例包括(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-苯氧基乙氧基)乙酯、环氧乙烷改性壬基苯酚的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-(邻苯基苯氧基)乙酯等。含有苯氧基乙基的(甲基)丙烯酸酯既可以仅单独使用1种,也可以并用2种以上。其中,含有苯氧基乙基的(甲基)丙烯酸酯优选包含(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(邻苯基苯氧基)乙酯和/或(甲基)丙烯酸2-(2-氧基乙氧基)乙酯。
(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)以其固体成分全部量为基准,通常以60~99.9重量%、优选以80~99.6重量%的比例含有来自于上述以式(I)表示的(甲基)丙烯酸酯的结构单元,通常以0.1~20重量%、优选以0.4~10重量%的比例含有来自于具有极性官能团的单体的结构单元,另外通常以0~40重量%、优选以6~12重量%的比例含有来自于含有苯氧基乙基的(甲基)丙烯酸酯等具有芳香环的单体的结构单元。
(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)也可以含有来自于上面说明的式(I)的(甲基)丙烯酸酯、具有极性官能团的单体、以及含有苯氧基乙基的(甲基)丙烯酸酯等具有芳香环的单体以外的单体(以下也称作其他单体。)的结构单元。作为其他单体的例子,可以举出来自于在分子内具有脂环式结构的(甲基)丙烯酸酯的结构单元、来自于苯乙烯系单体的结构单元、来自于乙烯基系单体的结构单元、来自于在分子内具有多个(甲基)丙烯酰基的单体的结构单元、来自于(甲基)丙烯酸酰胺化合物的结构单元等。其他单体既可以仅单独使用1种,也可以并用2种以上。
在分子内具有脂环式结构的(甲基)丙烯酸酯中的脂环式结构,是碳数通常为5以上、优选为5~7左右的环石蜡烃结构。具有脂环式结构的(甲基)丙烯酸酯的具体例包括(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸环十二烷基酯、(甲基)丙烯酸甲基环己酯、(甲基)丙烯酸三甲基环己酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸环己基苯酯、α-乙氧基丙烯酸环己酯等。
苯乙烯系单体的具体例包括苯乙烯;甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、三乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、庚基苯乙烯、辛基苯乙烯之类的烷基苯乙烯;氟苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯之类的卤代苯乙烯;硝基苯乙烯、乙酰基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、二乙烯基苯等。
乙烯基系单体的具体例包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯之类的脂肪酸乙烯基酯;氯乙烯、溴乙烯之类的卤代乙烯;偏二氯乙烯之类的偏卤代乙烯;乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咔唑之类的含氮芳香族乙烯;丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯之类的共轭二烯单体;丙烯腈、甲基丙烯腈等。
在分子内具有多个(甲基)丙烯酰基的单体的具体例包括1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯之类的在分子内具有2个(甲基)丙烯酰基的单体;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯之类的在分子内具有3个(甲基)丙烯酰基的单体等。
(甲基)丙烯酸酰胺化合物的具体例包括N-羟甲基(甲基)丙烯酸酰胺、N-(2-羟基乙基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-(3-羟基丙基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-(4-羟基丁基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-(5-羟基戊基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-(6-羟基己基)(甲基)丙烯酸酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酸酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酸酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酸酰胺、N-(3-二甲基氨基丙基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-(1,1-二甲基-3-氧代丁基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-〔2-(2-氧代-1-咪唑啉基)乙基〕(甲基)丙烯酸酰胺、2-丙烯酰基氨基-2-甲基-1-丙磺酸、N-(甲氧基甲基)丙烯酰胺、N-(乙氧基甲基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-(丙氧基甲基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-(1-甲基乙氧基甲基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-(1-甲基丙氧基甲基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-(2-甲基丙氧基甲基)(甲基)丙烯酸酰胺〔别名:N-(异丁氧基甲基)(甲基)丙烯酸酰胺〕、N-(丁氧基甲基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-(1,1-二甲基乙氧基甲基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-(2-甲氧基乙基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-(2-乙氧基乙基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-(2-丙氧基乙基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-〔2-(1-甲基乙氧基)乙基〕(甲基)丙烯酸酰胺、N-〔2-(1-甲基丙氧基)乙基〕(甲基)丙烯酸酰胺、N-〔2-(2-甲基丙氧基)乙基〕(甲基)丙烯酸酰胺〔别名:N-(2-异丁氧基乙基)(甲基)丙烯酸酰胺〕、N-(2-丁氧基乙基)(甲基)丙烯酸酰胺、N-〔2-(1,1-二甲基乙氧基)乙基〕(甲基)丙烯酸酰胺等。其中,优选使用N-(甲氧基甲基)丙烯酰胺、N-(乙氧基甲基)丙烯酰胺、N-(丙氧基甲基)丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(2-甲基丙氧基甲基)丙烯酰胺。
(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)以其固体成分全部的量为基准,通常以0~20重量%、优选以0~10重量%的比例含有其他单体。
(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)也可以包含2种以上如下的(甲基)丙烯酸系树脂,即,以如上所述的来自于以式(I)表示的(甲基)丙烯酸酯的结构单元作为主成分,包含来自于具有极性官能团的单体的结构单元,还任选地包含来自于具有芳香环的单体的结构单元。此外,也可以将该(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)和与之不同的(甲基)丙烯酸系树脂(A-2)、例如具有来自于式(I)的(甲基)丙烯酸酯的结构单元并且不具有极性官能团的(甲基)丙烯酸树脂等混合。以来自于式(I)的(甲基)丙烯酸酯的结构单元作为主成分、包含来自于具有极性官能团的单体的结构单元、还任选地含有来自于具有芳香环的单体的结构单元的(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)是粘合剂组合物的主成分,其含量优选设为全部(甲基)丙烯酸系树脂(A)当中的60重量%以上,更优选设为80重量%以上
(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)的基于凝胶渗透色谱(GPC)的标准聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)优选处于50万~170万的范围,更优选处于60万~150万的范围。如果Mw为50万以上,则高温高湿环境下的粘接性提高,在贴合粘合剂层的构件(例如玻璃基板)与粘合剂层之间产生浮起(浮き)或脱落的可能性有降低的趋势,而且再加工性有提高的趋势。另外,如果Mw为170万以下,则在将带有粘合剂层的光学构件应用于液晶显示装置中的情况下,即使光学构件的尺寸变化,粘合剂层也会追随该尺寸变化地变动,因此在液晶单元的周缘部的亮度与中心部的亮度之间没有差别,漏白(白抜け)及颜色不均有受到抑制的趋势。以重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)表示的分子量分布通常处于2~10左右的范围。
(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)的优选的Mw也会随着形成有包含含有它的粘合剂组合物的粘合剂层的构件(光学构件)的粘合剂层形成面的材质而不同。以往,一般作为构成丙烯酸系粘合剂的(甲基)丙烯酸系树脂,至少需要100万左右的Mw,而根据含有(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)的粘合剂层,在粘合剂层形成面例如由纤维素系树脂膜那样在温度40℃、相对湿度90%的条件下显示出大约高于300g/(m2·24hr)的透湿度的膜构成时,即使在Mw为50万~100万左右的比较小的分子量的情况下,也可以获得上述的效果。在将此种透湿度高的树脂膜作为粘合剂层形成面的情况下,(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)的Mw当然也可以在170万以下的范围内是大的值。
另一方面,在粘合剂层形成面由链状或环状聚烯烃系树脂膜、或将它们拉伸而得的相位差膜那样在温度40℃、相对湿度90%的条件下显示出大约300g/(m2·24hr)以下的低透湿度的树脂膜构成时,如果(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)的Mw小,则在将该粘合剂层贴合在玻璃基板等上时,会有容意在它们之间产生浮起或脱落的趋势。由此,在该情况下,(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)的Mw优选为60万以上。从提高高温高湿下的粘接性的观点考虑,Mw也优选为60万以上。
(甲基)丙烯酸系树脂(A)既可以仅由如上所述的较高分子量的(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)构成,也可以除它以外还并用与之不同的(甲基)丙烯酸系树脂(A-3)。作为(甲基)丙烯酸系树脂(A-3),例如可以举出以来自于上述以式(I)表示的(甲基)丙烯酸酯的结构单元作为主成分、Mw处于0.5万~12万的范围的树脂。
对于(甲基)丙烯酸系树脂(A)(在组合2种以上的情况下是它们的混合物),将其溶于乙酸乙酯中而调整为浓度20重量%的溶液在25℃优选显示出20Pa·s以下、更优选显示出0.1~7Pa·s的粘度。如果该粘度为20Pa·s以下,则高温高湿环境下的粘接性提高,在贴合粘合剂层的构件(例如玻璃基板)与粘合剂层之间产生浮起或脱落的可能性有降低的趋势,而且再加工性有提高的趋势。粘度可以利用Brookfield粘度计测定。
(甲基)丙烯酸系树脂(A-1)及可以任选并用的其他的(甲基)丙烯酸系树脂例如可以利用溶液聚合法、整体聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法等公知的方法制造。在(甲基)丙烯酸系树脂的制造中通常使用聚合引发剂。相对于(甲基)丙烯酸系树脂的制造中所用的全部单体的合计100重量份,使用0.001~5重量份左右聚合引发剂。另外,(甲基)丙烯酸系树脂也可以利用以例如紫外线等活性能量射线进行聚合的方法来制造。
作为聚合引发剂,使用热聚合引发剂或光聚合引发剂等。作为光聚合引发剂,例如可以举出4-(2-羟基乙氧基)苯基(2-羟基-2-丙基)酮等。作为热聚合引发剂,例如可以举出2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮二(环己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈)、二甲基-2,2’-偶氮二(2-甲基丙酸酯)、2,2’-偶氮二(2-羟基甲基丙腈)之类的偶氮系化合物;过氧化月桂酰、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化苯甲酸酯、过氧化氢异丙苯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二丙酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化特戊酸叔丁酯、过氧化(3,5,5-三甲基己酰)之类的有机过氧化物;过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢之类的无机过氧化物等。另外,并用了过氧化物和还原剂的氧化还原系引发剂等也可以作为聚合引发剂使用。
作为(甲基)丙烯酸系树脂的制造方法,在上面所示的方法中优选溶液聚合法。溶液聚合法的一例是将单体及有机溶媒混合,在氮气氛下,添加热聚合引发剂,在40~90℃左右、优选在60~80℃左右搅拌3~10小时左右。为了控制反应,可以将单体和/或热聚合引发剂在聚合中连续或间歇地添加,或以溶解于有机溶媒中的状态添加。作为有机溶媒,例如可以使用甲苯、二甲苯之类的芳香族烃类;乙酸乙酯、乙酸丁酯之类的酯类;丙醇、异丙醇之类的脂肪族醇类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮之类的酮类等。
(2)在分子内含有至少1个双键及至少1个亚烷基二氧基的化合物(B)
本发明的粘合剂组合物含有在分子内包含至少1个双键及至少1个亚烷基二氧基(-O-亚烷基-O-)的化合物(B)〔以下也称作化合物(B)。〕。通过含有化合物(B),可以得到高度兼顾了耐久性和再加工性的粘合剂组合物。另外,根据包含含有化合物(B)的粘合剂组合物的粘合剂层,可以抑制层叠于粘合剂层表面的剥离膜对粘合剂层的剥离力因热而亢进。上述双键的优选的例子是(甲基)丙烯酰基中所含的双键,从即使在照光环境下、温度较高的环境下、包含氧的气氛中长期保存本发明的粘合剂组合物、本发明的粘合剂层、本发明的带有粘合剂层的光学构件,耐久性、再加工性也不易下降的观点出发,更优选的例子是甲基丙烯酰基中所含的双键。对于上述亚烷基二氧基的优选的例子,从兼顾耐久性与再加工性、以及抑制剥离力的亢进的观点考虑,为碳数1~4的亚烷基二氧基,更优选为碳数1~3的直链或支链的亚烷基二氧基,进一步优选为亚乙基二氧基(-O-C2H4-O-)。
从兼顾耐久性和再加工性、以及抑制剥离力的亢进的观点考虑,化合物(B)的分子量优选为3000以下,例如可以为2000以下,更优选为1700以下,进一步优选为1400以下。另外,分子量优选为400以上,更优选为600以上,进一步优选为1050以上。
从耐久性和再加工性、以及剥离力的亢进抑制的兼顾的观点考虑,化合物(B)优选包含以下式(B-1):
[化5]
表示的含有(甲基)丙烯酰基的化合物(B-1),更优选由化合物(B-1)构成。式中,h表示1~6的整数,Q1表示氢原子或甲基,Q0表示具有至少1个亚烷基二氧基的h价的基团。化合物(B)也可以包含2种以上的化合物(B-1)。h优选为1~3的整数。
以Q0表示的具有至少1个亚烷基二氧基的h价的基团可以是具有至少1个亚烷基二氧基的h价的烃基,优选为具有至少1个亚乙基二氧基的1~3价的烃基。作为该烃基,可以举出以下述的Q01、Q02、Q03及Q04表示的基团。
[化6]
[化7]
在Q01中,Q2表示可以由碳数1~3的烷氧基取代的、碳数1~4的烷基、芳基或芳烷基,L表示单键或碳数1~4的亚烷基,i表示1~50(例如1~30)的整数。可以成为Q2的芳基的碳数优选为6~20,芳烷基的碳数优选为7~20。在Q02中,j表示1~40(例如1~30)的整数。在Q03中,y及z各自独立地表示1~40(例如1~30)的整数,y+z可以是1~40(例如1~30)的整数。在Q04中,e、f及g各自独立地表示1~20(例如1~10)的整数,e+f+g可以是1~30(例如1~25)的整数。
作为优选使用的化合物(B-1),可以举出以下式(B-1a):
[化8]
表示的化合物(B-1a)。化合物(B)也可以包含2种以上的化合物(B-1a)。化合物(B-1a)是上述式(B-1)中的Q0为Q01的化合物。式中的Q1、L、i、Q2表示与前述相同的意味。在化合物(B-1a)中,L优选为单键,i优选为7~35的整数,更优选为9~25的整数。Q2优选为碳数1~3的烷基或碳数6~20的芳基,可以例示出甲基、乙基、正丙基、异丙基、苯基、联苯基。
作为化合物(B-1a)的具体例,可以举出Q1、L、i、Q2表示于下述表1中的例子。
[表1]
优选使用的化合物(B-1)的其他例子是上述式(B-1)中的Q0为Q04的化合物。该情况下,上述式(B-1)中的h为3。化合物(B)也可以包含2种以上的Q0为Q04的化合物。在Q04中,e+f+g优选为5~25的整数。
优选使用的化合物(B-1)的其他例子是上述式(B-1)中的Q0为Q03的化合物。该情况下,上述式(B-1)中的h为2。化合物(B)也可以包含2种以上的Q0为Q03的化合物。在Q03中,y+z优选为5~25的整数。
相对于(甲基)丙烯酸系树脂(A)(在使用2种以上的情况下是它们的合计)的固体成分100重量份,以0.15~8重量份、优选以0.3~7重量份、更优选以0.5~6重量份(例如1~5重量份)的比例配合化合物(B)。通过使化合物(B)的配合量为该范围内,可以实现耐久性与再加工性的兼顾,并且可以获得剥离力的亢进抑制效果。
(3)交联剂(C)
粘合剂组合物也可以还含有交联剂(C)。交联剂(C)是与(甲基)丙烯酸系树脂(A)中的特别是来自于含有极性官能团的单体的结构单元反应而使(甲基)丙烯酸系树脂(A)交联的化合物。具体而言,可以例示出异氰酸酯系化合物、环氧系化合物、氮丙啶系化合物、金属螯合物系化合物等。它们当中,异氰酸酯系化合物、环氧系化合物及氮丙啶系化合物在分子内具有至少2个能够与(甲基)丙烯酸树脂(A)中的极性官能团反应的官能团。交联剂(C)既可以仅单独使用1种,也可以并用2种以上。
异氰酸酯系化合物是在分子内具有至少2个异氰酸基(-NCO)的化合物。作为具体的化合物,例如可以举出甲苯二异氰酸酯、六甲撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、氢化二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯等。另外,使甘油或三羟甲基丙烷之类的多元醇与这些异氰酸酯化合物反应而得的加成物、以及将异氰酸酯化合物制成二聚物、三聚物等的物质也可以成为交联剂(C)。也可以将2种以上的异氰酸酯系化合物混合使用。
环氧系化合物是在分子内具有至少2个环氧基的化合物。作为具体的化合物,例如可以举出双酚A型的环氧树脂、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、N,N-二缩水甘油基苯胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-间苯二甲胺、1,3-双(N,N’-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷等。也可以将2种以上的环氧系化合物混合使用。
氮丙啶系化合物是在分子内具有至少2个也被称作亚乙基亚胺的包含1个氮原子和2个碳原子的三元环的骨架的化合物。作为具体的化合物,例如可以举出二苯基甲烷-4,4’-双(1-氮丙啶甲酰胺)、甲苯-2,4-双(1-氮丙啶甲酰胺)、三亚乙基三聚氰胺、间苯二甲酰基双-1-(2-甲基氮丙啶)、三(1-氮丙啶基)氧化膦、六亚甲基-1,6-双(1-氮丙啶甲酰胺)、三羟甲基丙烷-三(β-氮丙啶基)丙酸酯、四羟甲基甲烷-三(β-氮丙啶基)丙酸酯等。也可以将2种以上的氮丙啶系化合物混合使用。
作为金属螯合物化合物,例如可以举出在铝、铁、铜、锌、锡、钛、镍、锑、镁、钒、铬及锆等多价金属上配位了乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯的化合物等。也可以将2种以上的金属螯合物化合物混合使用。
其中,优选使用异氰酸酯系化合物、尤其是二甲苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或六甲撑二异氰酸酯;使甘油或三羟甲基丙烷之类的多元醇与这些异氰酸酯化合物反应而得的加成物;将这些异氰酸酯化合物制成二聚物、三聚物等而得的物质或它们的混合物;以上举出的异氰酸酯系化合物的2种以上的混合物等。作为合适的异氰酸酯系化合物,可以举出甲苯二异氰酸酯、使多元醇与甲苯二异氰酸酯反应而得的加成物、甲苯二异氰酸酯的二聚物、以及甲苯二异氰酸酯的三聚物、还有六甲撑二异氰酸酯、使多元醇与六甲撑二异氰酸酯反应而得的加成物、六甲撑二异氰酸酯的二聚物、以及六甲撑二异氰酸酯的三聚物。
相对于(甲基)丙烯酸系树脂(A)(在使用2种以上的情况下是它们的合计)的固体成分100重量份,通常以0.05~5重量份、优选以0.1~5重量份的比例配合交联剂(C)。如果交联剂(C)的配合量为0.05重量份以上,则粘合剂层的耐久性会有提高的趋势,另外如果为5重量份以下,则将带有粘合剂层的光学构件应用于液晶显示装时的漏白会有变得不醒目的趋势。
(4)离子性化合物(D)
粘合剂组合物也可以进一步含有离子性化合物(D)作为用于对粘合剂层赋予防静电干扰性的防静电干扰剂。离子性化合物(D)是具有无机阳离子或有机阳离子、和无机阴离子或有机阴离子的化合物。
作为无机阳离子,例如可以举出锂阳离子〔Li+〕、钠阳离子〔Na+〕、钾阳离子〔K+〕之类的碱金属离子、以及铍阳离子〔Be2+〕、镁阳离子〔Mg2+〕、钙阳离子〔Ca2+〕之类的碱土类金属离子等。
作为有机阳离子,例如可以举出咪唑鎓阳离子、吡啶鎓阳离子、吡咯烷鎓阳离子、铵阳离子、锍阳离子、鏻阳离子等。
上述的阳离子成分当中,有机阳离子成分由于与粘合剂组合物的相容性优异,因此优选使用。在有机阳离子成分当中,特别是吡啶鎓阳离子及咪唑鎓阳离子,从将设于粘合剂层上的剥离膜剥离时难以带电的观点考虑优选使用。
作为无机阴离子,例如可以举出氯根阴离子〔Cl-〕、溴根阴离子〔Br-〕、碘根阴离子〔I-〕、四氯铝酸根阴离子〔AlCl4 -〕、七氯二铝酸根阴离子〔Al2Cl7 -〕、四氟硼酸根阴离子〔BF4 -〕、六氟磷酸根阴离子〔PF6 -〕、高氯酸根阴离子〔ClO4 -〕、硝酸根阴离子〔NO3 -〕、六氟砷酸根阴离子〔AsF6 -〕、六氟锑酸根阴离子〔SbF6 -〕、六氟铌酸根阴离子〔NbF6 -〕、六氟钽酸根阴离子〔TaF6 -〕、二氰胺阴离子〔(CN)2N-〕等。
作为有机阴离子,例如可以举出乙酸根阴离子〔CH3COO-〕、三氟乙酸根阴离子〔CF3COO-〕、甲磺酸根阴离子〔CH3SO3 -〕、三氟甲磺酸根阴离子〔CF3SO3 -〕、对甲苯磺酸根阴离子〔p-CH3C6H4SO3 -〕、双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子〔(FSO2)2N-〕、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺阴离子〔(CF3SO2)2N-〕、三(三氟甲烷磺酰基)甲烷化物阴离子〔(CF3SO2)3C-〕、二甲基次膦酸根阴离子〔(CH3)2POO-〕、(聚)氢氟氟根阴离子〔F(HF)n -〕(n为1~3左右)、硫氰酸根阴离子〔SCN-〕、全氟丁烷磺酸根阴离子〔C4F9SO3 -〕、双(五氟乙烷磺酰基)酰亚胺阴离子〔(C2F5SO2)2N-〕、全氟丁酸根阴离子〔C3F7COO-〕、(三氟甲烷磺酰基)(三氟甲烷羰基)酰亚胺阴离子〔(CF3SO2)(CF3CO)N-〕、全氟丙烷-1,3-二磺酸根阴离子〔-O3S(CF2)3SO3 -〕、碳酸根阴离子〔CO3 2-〕等。
在上述的阴离子成分当中,特别是含有氟原子的阴离子成分由于可以提供防静电干扰性优异的离子性化合物(D),因此优选使用。具体而言,可以举出双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子、六氟磷酸根阴离子、或双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺阴离子。
离子性化合物(D)的具体例可以从上述阳离子成分与阴离子成分的组合中适当地选择。如果将具有有机阳离子的离子性化合物(D)的例子依照有机阳离子的结构分类举出,则可以举出如下所示的化合物。
吡啶鎓盐:
N-己基吡啶鎓六氟磷酸盐、
N-辛基吡啶鎓六氟磷酸盐、
N-辛基-4-甲基吡啶鎓六氟磷酸盐、
N-丁基-4-甲基吡啶鎓六氟磷酸盐、
N-癸基吡啶鎓双(氟磺酰基)酰亚胺盐、
N-十二烷基吡啶鎓双(氟磺酰基)酰亚胺盐、
N-十四烷基吡啶鎓双(氟磺酰基)酰亚胺、
N-十六烷基吡啶鎓双(氟磺酰基)酰亚胺盐、
N-十二烷基-4-甲基吡啶鎓双(氟磺酰基)酰亚胺盐、
N-十四烷基-4-甲基吡啶鎓双(氟磺酰基)酰亚胺盐、
N-十六烷基-4-甲基吡啶鎓双(氟磺酰基)酰亚胺盐、
N-苄基-2-甲基吡啶鎓双(氟磺酰基)酰亚胺盐、
N-苄基-4-甲基吡啶鎓双(氟磺酰基)酰亚胺盐
N-己基吡啶鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺盐、
N-辛基吡啶鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺盐、
N-辛基-4-甲基吡啶鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺盐、
N-丁基-4-甲基吡啶鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺盐。
咪唑鎓盐:
1-乙基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐、
1-乙基-3-甲基咪唑鎓对甲苯磺酸盐、
1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(氟磺酰基)酰亚胺盐、
1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺盐、
1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲磺酸盐、
1-丁基-3-甲基咪唑鎓双(氟磺酰基)酰亚胺盐。
吡咯烷鎓盐:
N-丁基-N-甲基吡咯烷鎓六氟磷酸盐、
N-丁基-N-甲基吡咯烷鎓双(氟磺酰基)酰亚胺盐
N-丁基-N-甲基吡咯烷鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺盐。
季铵盐:
四丁基铵六氟磷酸盐、
四丁基铵对甲苯磺酸盐、
(2-羟基乙基)三甲基铵双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺盐、
(2-羟基乙基)三甲基铵二甲基次膦酸盐。
另外,如果要举出具有无机阳离子的离子性化合物(D)的例子,则有如下所示的化合物。
溴化锂、
碘化锂、
四氟硼酸锂、
六氟磷酸锂、
硫氰酸锂、
高氯酸锂、
三氟甲磺酸锂、
双(氟磺酰基)酰亚胺锂、
双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺锂、
双(五氟乙烷磺酰基)酰亚胺锂、
三(三氟甲烷磺酰基)甲烷锂、
对甲苯磺酸锂、
六氟磷酸钠、
双(氟磺酰基)酰亚胺钠、
双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺钠、
对甲苯磺酸钠、
六氟磷酸钾、
双(氟磺酰基)酰亚胺钾、
双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺钾、
对甲苯磺酸钾。
离子性化合物(D)优选在室温下为固体。与使用常温下为液体的离子性化合物(D)的情况相比,可以长时间保持防静电干扰性能。如果从此种防静电干扰性的长期稳定性的观点考虑,则离子性化合物(D)优选具有30℃以上、更优选具有35℃以上的熔点。然而另一方面,如果该熔点过高,则与(甲基)丙烯酸系树脂(A)的相容性变差,因此熔点优选为90℃以下,更优选为70℃以下,进一步优选为小于50℃。
粘合剂组合物中的离子性化合物(D)的含量相对于(甲基)丙烯酸系树脂(A)(在使用2种以上的情况下是它们的合计)的固体成分100重量份优选为0.2~8重量份,更优选为0.2~5重量份,进一步优选为0.3~5重量份,特别优选为0.5~3重量份。离子性化合物(D)的含量为0.2重量份以上对于提高防静电干扰性能有利,如果为8重量份以下,则对提高粘合剂层的耐久性有利。
(5)硅烷化合物(E)
在将粘合剂层贴合在玻璃基板上时,为了提高粘合剂层与玻璃基板的密合性,粘合剂组合物可以还含有硅烷化合物(E)。也可以在配合交联剂(C)之前的(甲基)丙烯酸系树脂(A)中含有硅烷化合物(E)。
作为硅烷化合物(E),例如可以举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、3-环氧丙氧基丙基乙氧基二甲基硅烷等。也可以使用2种以上的硅烷化合物。
硅烷化合物(E)也可以是硅酮低聚物型的化合物。如果将硅酮低聚物以(单体)低聚物的形式表示,例如可以举出如下所示的例子。
3-巯基丙基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-巯基丙基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-巯基丙基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-巯基丙基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物等含有巯基丙基的共聚物;
巯基甲基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
巯基甲基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
巯基甲基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
巯基甲基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物等含有巯基甲基的共聚物;
3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物等含有3-环氧丙氧基丙基的共聚物;
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物等含有甲基丙烯酰氧基丙基的共聚物;
3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物等含有丙烯酰氧基丙基的共聚物;
乙烯基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
乙烯基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
乙烯基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
乙烯基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
乙烯基甲基二甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
乙烯基甲基二甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
乙烯基甲基二乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
乙烯基甲基二乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物等含有乙烯基的共聚物;
3-氨基丙基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物等含有氨基的共聚物等。
以上例示的硅烷化合物(E)的大部分为液体。粘合剂组合物中的硅烷化合物(E)的含量相对于(甲基)丙烯酸系树脂(A)(在使用2种以上的情况下是它们的合计)的固体成分100重量份为0.01~10重量份,优选为0.05~5重量份,更优选为0.2~0.4重量份。如果硅烷化合物(E)的量为0.01重量份以上,则容易获得粘合剂层与玻璃基板的密合性提高效果。另外如果含量为10重量份以下,则可以抑制硅烷化合物(E)从粘合剂层中的渗出。
(6)其他成分
粘合剂组合物可以含有交联催化剂、耐候稳定剂、增粘剂、增塑剂、软化剂、染料、颜料、无机填料、光散射性微粒、(甲基)丙烯酸系树脂(A)以外的树脂等添加剂。除此以外,以下的做法也是有用的做法,即,向粘合剂组合物中配合紫外线固化性化合物,在形成粘合剂层后照射紫外线而使之固化,形成更硬的粘合剂层。
在粘合剂组合物同时含有交联剂(C)和交联催化剂的情况下,可以利用短时间的熟化来制备粘合剂层。另外,如果含有交联催化剂,则可以更加有效地抑制粘合剂层和与之相邻的构件的界面中的浮起或脱落、以及粘合剂层的发泡,另外再加工性也会变得更加良好。作为交联催化剂,例如可以举出六亚乙二胺、乙二胺、聚乙撑亚胺、六亚乙四胺、二亚乙三胺、三亚乙四胺、异佛尔酮二胺、三甲撑二胺、聚氨基树脂及三聚氰胺树脂等胺系化合物。在向粘合剂组合物中配合胺系化合物作为交联催化剂的情况下,作为交联剂(C)适合为异氰酸酯系化合物。
粘合剂组合物通常实质上不含有聚合引发剂。关于粘合剂组合物中的聚合引发剂的含量,在粘合剂组合物100重量份中,优选为0.01重量份以下,理想的是0重量份。作为聚合引发剂,可举出:通过照射光而进行自分解从而产生自由基的光聚合引发剂、通过加热而进行自分解从而产生自由基的热聚合引发剂等。
本发明的粘合剂组合物中,化合物(B)以不与粘合剂组合物中的其他成分反应的方式被含有。因此,本发明的粘合剂组合物能够兼具高耐久性和再加工性。
<粘合剂层>
本发明的粘合剂层含有上述的本发明的粘合剂组合物,在典型的情况下由本发明的粘合剂组合物构成。粘合剂层可以通过将构成上述粘合剂组合物的各成分溶解或分散于溶剂中制成含有溶剂的粘合剂组合物,然后涂布在基材膜上并使之干燥而得到。本发明的粘合剂层的耐久性及再加工性优异,另外,层叠于其表面的剥离膜的剥离力的亢进抑制性也优异。从即使在照光环境下、温度较高的环境下、包含氧的气氛中涂布含有溶剂的粘合剂组合物并使其干燥也能够容易地形成耐久性、再加工性高的粘合剂层的观点出发,粘合剂组合物中含有的化合物(B)的双键优选为甲基丙烯酰基中含有的双键。
基材膜一般为塑料膜,作为其典型的例子可以举出实施了脱模处理的剥离膜(隔膜)。剥离膜例如可以是对包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯等各种树脂的膜的形成有粘合剂层的面实施硅酮处理等脱模处理而得的膜。另外,也可以在光学构件的表面直接涂布粘合剂组合物并形成粘合剂层,根据需要在粘合剂层的外表面层叠剥离膜而制成带有粘合剂层的光学构件。在将粘合剂层设于光学构件的表面时,根据需要也可以对光学构件的贴合面和/或粘合剂层的贴合面实施表面活化处理,例如等离子体处理、电晕处理等。
粘合剂层的厚度优选为10~45μm,更优选为10~30μm,进一步优选为10~20μm。如果粘合剂层的厚度为45μm以下,则高温高湿环境下的粘接性提高,在贴合粘合剂层的构件(例如玻璃基板)与粘合剂层之间产生浮起或脱落的可能性有降低的趋势,而且再加工性有提高的趋势。另外如果其厚度为10μm以上,则在将带有粘合剂层的光学构件应用于液晶显示装置中的情况下,即使光学构件的尺寸变化,粘合剂层也会追随该尺寸变化地变动,因此在液晶单元的周缘部的亮度与中心部的亮度之间没有差别,漏白及颜色不均有受到抑制的趋势。以往一般而言,贴附在液晶单元上的粘合剂层的厚度以25μm为标准,而在本发明中即使将该厚度设为20μm以下,作为粘合剂层也会发挥足够的性能。
粘合剂层的凝胶百分率优选处于30~85%的范围。凝胶百分率为30%以上对于高温高湿下的耐久性有利,另外,在贴合粘合剂层的构件(例如玻璃基板)与粘合剂层之间产生浮起或脱落的可能性有降低的趋势,而且再加工性有提高的趋势。而另一方面,如果凝胶百分率为85%以下,则在将带有粘合剂层的光学构件应用于液晶显示装置中的情况下,即使光学构件的尺寸变化,粘合剂层也会追随该尺寸变化地变动,因此在液晶单元的周缘部的亮度与中心部的亮度之间没有差别,漏白及颜色不均有受到抑制的趋势。
根据本发明的粘合剂组合物,在具备在至少一个面具备剥离膜(隔膜)的粘合剂层、以及层叠于粘合剂层的外表面的剥离膜的后述的带有粘合剂层的光学构件中,在将在70℃保持20天的加热试验后的剥离膜的剥离力设为P1,将加热试验前的剥离力设为P0时,可以使以下式:
剥离力亢进率(%)=(P1/P0)×100
定义的剥离力亢进率为200%以下,进一步可以为180%以下。
<带有粘合剂层的光学构件>
本发明的粘合剂层可以作为用于将构件之间、尤其是光学构件之间贴合的粘合剂层合适地使用。本发明的带有粘合剂层的光学构件例如可以是在某个光学构件上层叠有粘合剂层的构件,此外还可以是在该粘合剂层的外表面还层叠贴合有其他的光学构件的构件。
(1)第一实施方式
本发明的带有粘合剂层的光学构件的1个优选的实施方式包含树脂膜和层叠于其至少一个面上的粘合剂层。树脂膜可以举出偏振片、保护膜、相位差膜等光学膜;或贴合在作为被保护体的光学膜等上而出于保护其表面免受损伤或污染的目的使用的表面保护膜。
偏振片是具有从入射的自然光中取出直线偏光的功能的膜,优选的例子是在被单轴拉伸了的聚乙烯基醇系树脂膜上吸附取向有碘或二色性染料等二色性色素的膜。偏振片的厚度没有特别限制,然而通常为0.5~35μm。
保护膜可以是包含具有透光性的(优选在光学上透明的)树脂、例如链状聚烯烃系树脂(聚丙烯系树脂等)、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂等)之类的聚烯烃系树脂;三乙酰纤维素、二乙酰纤维素之类的纤维素系树脂;聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;(甲基)丙烯酸系树脂;聚苯乙烯系树脂;聚醚醚酮树脂;聚砜树脂等热塑性树脂的膜。在保护膜中,也可以配合水杨酸酯系化合物、二苯酮系化合物、苯并三唑系化合物、三嗪系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、镍络盐系化合物等紫外线吸收剂。构成保护膜的热塑性树脂优选为纤维素系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂。
作为链状聚烯烃系树脂,可以举出聚乙烯树脂、聚丙烯树脂之类的链状烯烃的均聚物,此外还可以举出包含2种以上的链状烯烃的共聚物。
环状聚烯烃系树脂是以环状烯烃作为聚合单元聚合的树脂的总称。如果要举出环状聚烯烃系树脂的具体例,则为环状烯烃的开环(共)聚合物、环状烯烃的加成聚合物、环状烯烃与乙烯、丙烯之类的链状烯烃的共聚物(代表性的是无规共聚物)、以及将它们用不饱和羧酸或其衍生物改性了的接枝聚合物、以及它们的氢化物等。其中,作为环状烯烃优选使用利用了降冰片烯或多环降冰片烯系单体等降冰片烯系单体的降冰片烯系树脂。
纤维素系树脂是纤维素的部分或完全酯化物,例如可以举出纤维素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、它们的混合酯等。其中,优选使用三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、纤维素乙酸酯丙酸酯、纤维素乙酸酯丁酸酯等。
聚酯系树脂是具有酯键的、上述纤维素系树脂以外的树脂,一般包含多元羧酸或其衍生物与多元醇的缩聚物。作为多元羧酸或其衍生物,可以使用二羧酸或其衍生物,例如可以举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、萘二甲酸二甲酯等。作为多元醇可以使用二醇,例如可以举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇等。
聚酯系树脂的具体例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲酯、聚萘二甲酸环己烷二甲酯。
聚碳酸酯系树脂包含借助碳酸酯基将单体单元键合而得的聚合物。聚碳酸酯系树脂也可以是修饰了聚合物骨架的被称作改性聚碳酸酯的树脂、或共聚聚碳酸酯等。
(甲基)丙烯酸系树脂可以是以甲基丙烯酸酯作为主要单体的聚合物,优选为在其上共聚了少量的其他共聚单体成分的共聚物。(甲基)丙烯酸系树脂更优选为甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯的共聚物,也可以再共聚第三单官能单体。
作为第三单官能单体,例如可以举出甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯之类的甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯类;丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟乙酯之类的丙烯酸甲酯以外的丙烯酸酯类;2-(羟基甲基)丙烯酸甲酯、2-(1-羟基乙基)丙烯酸甲酯、2-(羟基甲基)丙烯酸乙酯、2-(羟基甲基)丙烯酸丁酯之类的羟基烷基丙烯酸酯类;甲基丙烯酸、丙烯酸之类的不饱和酸类;氯苯乙烯、溴苯乙烯之类的卤代苯乙烯类;乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯之类的取代苯乙烯类;丙烯腈、甲基丙烯腈之类的不饱和腈类;马来酸酐、柠康酸酐之类的不饱和酸酐类;苯基马来酰亚胺、环己基马来酰亚胺之类的不饱和酰亚胺类等。第三单官能单体既可以仅单独使用1种,也可以并用2种以上。
也可以在(甲基)丙烯酸系树脂上再共聚多官能单体。作为多官能单体,例如可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯之类的乙二醇或其低聚物的两末端羟基用丙烯酸或甲基丙烯酸酯化了的单体;丙二醇或其低聚物的两末端羟基用丙烯酸或甲基丙烯酸酯化了的单体;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯之类的将二元醇的羟基用丙烯酸或甲基丙烯酸酯化了的单体;双酚A、双酚A的环氧烷烃加成物、或它们的卤素取代物的两末端羟基用丙烯酸或甲基丙烯酸酯化了的单体;将三羟甲基丙烷、季戊四醇之类的多元醇用丙烯酸或甲基丙烯酸酯化了的单体、以及在这些末端羟基上开环加成了丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基的单体;在丁二酸、己二酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、它们的卤素取代物等二元酸、以及它们的环氧烷烃加成物等上开环加成了丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基的单体;(甲基)丙烯酸芳基酯;二乙烯基苯之类的芳香族二乙烯基化合物等。其中,优选使用乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯。
(甲基)丙烯酸系树脂也可以还进行共聚物所具有的官能团间的反应而被改性。作为该反应,例如可以举出丙烯酸甲酯的甲基酯基与2-(羟基甲基)丙烯酸甲酯的羟基的高分子链内脱甲醇缩合反应、丙烯酸的羧基与2-(羟基甲基)丙烯酸甲酯的羟基的高分子链内脱水缩合反应等。另外,(甲基)丙烯酸系树脂也可以具有戊二酰亚胺衍生物、戊二酸酐衍生物或内酯环结构的任意一种结构。
(甲基)丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度优选为90~160℃,更优选为110~160℃,进一步优选为120~150℃。
(甲基)丙烯酸系树脂根据需要也可以含有添加剂。作为添加剂,例如可以举出润滑剂、防粘连剂、热稳定剂、抗氧剂、防静电干扰剂、耐光剂、耐冲击性改良剂、表面活性剂等。
(甲基)丙烯酸系树脂从制成膜的制膜性及膜的耐冲击性等观点考虑,也可以含有作为冲击性改良剂的丙烯酸系橡胶粒子。所谓丙烯酸系橡胶粒子,是以弹性聚合物作为必需成分的粒子,所述弹性聚合物以丙烯酸酯为主体,可以举出实质上仅由该弹性聚合物构成的单层结构的粒子、以及以该弹性聚合物作为1层的多层结构的粒子。作为该弹性聚合物的例子,可以举出以丙烯酸烷基酯作为主成分、共聚了能够与之共聚的其他乙烯基单体及交联性单体的交联弹性共聚物。作为成为弹性聚合物的主成分的丙烯酸烷基酯,例如可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等烷基的碳数为1~8左右的丙烯酸烷基酯,特别优选使用具有碳数4以上的烷基的丙烯酸。作为能够与该丙烯酸烷基酯共聚的其他乙烯基单体,可以举出在分子内具有1个聚合性碳-碳双键的化合物,更具体而言,可以举出甲基丙烯酸甲酯之类的甲基丙烯酸酯、苯乙烯之类的芳香族乙烯基化合物、丙烯腈之类的乙烯基氰化合物等。作为交联性单体,可以举出在分子内具有至少2个聚合性碳-碳双键的交联性的化合物,更具体而言,可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯之类的多元醇的(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酸烯丙酯之类的(甲基)丙烯酸的链烯基酯、二乙烯基苯等。
也可以将包含不含有橡胶粒子的(甲基)丙烯酸系树脂的膜、与包含含有橡胶粒子的(甲基)丙烯酸系树脂的膜的层叠物作为保护膜。
相位差膜是显示出光学各向异性的光学膜,可以是将树脂膜拉伸为1.01~6倍左右而得的拉伸膜,所述树脂膜除了由可以用于上述保护膜中的树脂构成以外,例如还可以包含聚乙烯醇系树脂、聚芳酯系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚砜系树脂、聚偏二氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯系树脂、液晶聚酯系树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物、聚氯乙烯系树脂等。其中,优选将聚碳酸酯系树脂膜、环状聚烯烃系树脂膜、(甲基)丙烯酸系树脂膜或纤维素系树脂膜单轴拉伸或双轴拉伸而得的拉伸膜。另外在本说明书中,零延迟膜也包含于相位差膜中(但是,零延迟膜也可以作为保护膜使用。)。除此以外,被称作单轴性相位差膜、宽视角相位差膜、低光弹性模量相位差膜等的膜也可以作为相位差膜使用。
所谓零延迟膜,是指面内相位差值Re及厚度方向相位差值Rth都为-15~15nm的膜。该相位差膜可以合适地用于IPS模式的液晶显示装置中。面内相位差值Re及厚度方向相位差值Rth优选都为-10~10nm,更优选都为-5~5nm。此处所说的面内相位差值Re及厚度方向相位差值Rth是波长590nm下的值。
面内相位差值Re及厚度方向相位差值Rth分别以下式:
Re=(nx-ny)×d
Rth=〔(nx+ny)/2-nz〕×d
定义。式中,nx是膜面内的滞相轴方向(x轴方向)的折射率,ny是膜面内的进相轴方向(在面内与x轴正交的y轴方向)的折射率,nz是膜厚度方向(垂直于膜面的z轴方向)的折射率,d是膜的厚度。
作为零延迟膜,例如可以使用包含纤维素系树脂、链状聚烯烃系树脂及环状聚烯烃系树脂之类的聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂或(甲基)丙烯酸系树脂的树脂膜。特别是,由于相位差值的控制容易、获取也容易,因此优选使用纤维素系树脂、聚烯烃系树脂或(甲基)丙烯酸系树脂。例如,也可以将在包含与(甲基)丙烯酸系树脂不同的树脂的相位差体现层的一面或两面上层叠(甲基)丙烯酸系树脂层而得的膜作为相位差膜。
在相位差膜、保护膜之类的光学膜上层叠粘合剂层、并夹隔着该粘合剂层贴合在玻璃基板等上的情况下,如果该光学膜的透湿度小,则粘合剂层中的水分难以排出,因此会产生由该水分引起的发泡等,特别是经常有在高温条件下的耐久性方面不利的情况。与之不同,在本发明的带有粘合剂层的光学构件中,在作为光学构件使用上述光学膜的情况下,即使在该光学膜的利用JISZ0208中规定的卡普法在40℃的温度及90%的相对湿度下测定的透湿度小到300g/(m2·24hr)以下的情况下,也可以显示出优异的耐久性。作为透湿度低的光学膜的例子,可以举出上面举出的那样的环状聚烯烃系树脂膜及(甲基)丙烯酸系树脂膜。
另外,利用液晶性化合物的涂布、取向体现出光学各向异性的膜、或利用无机层状化合物的涂布体现出光学各向异性的膜也可以作为相位差膜使用。在此种相位差膜中,有被称作温度补偿型相位差膜的膜,另外还有由JX日矿日石能量(株)以“NH膜”的商品名销售的棒状液晶倾斜取向的膜、由富士胶片(株)以“WV膜”的商品名销售的圆盘状液晶倾斜取向的膜、由住友化学(株)以“VAC膜”的商品名销售的完全双轴取向型的膜、同样由住友化学(株)以“newVAC膜”的商品名销售的双轴取向型的膜等。
另一方面,表面保护膜是以保护作为被保护体的光学膜等的表面免受损伤及污染的目的使用的膜,例如作为液晶显示装置用的光学构件的偏振片、保护膜、相位差膜、光扩散片、反射片等各种光学膜通常以在其表面(在一面具有粘合剂层的情况下,是与该粘合剂层相反一侧的面)贴合有表面保护膜的状态流通。表面保护膜的惯例是在将上述光学膜贴合在液晶单元等上后被剥离除去。
作为表面保护膜的基材,例如可以举出由聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯之类的聚烯烃系树脂;聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚亚乙基二氟之类的氟代聚烯烃系树脂;聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/间苯二甲酸酯共聚物之类的聚酯系树脂;尼龙6、尼龙6,6之类的聚酰胺;聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、维尼纶之类的乙烯基聚合物;三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、赛璐珞之类的纤维素系树脂;聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯之类的(甲基)丙烯酸系树脂;此外还有包含聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚酰亚胺等热塑性树脂的膜。树脂膜为表面保护膜的本发明的带有粘合剂层的光学构件是在该基材上设有粘合剂层的构件。
在本实施方式的带有粘合剂层的光学构件中,优选在该粘合剂层表面上贴附上述的剥离膜,在使用以前进行临时保护。贴附有剥离膜的本实施方式的带有粘合剂层的光学构件可以利用如下的方法来制造,即,在剥离膜上涂布粘合剂组合物并形成粘合剂层,在所得的粘合剂层上再层叠树脂膜的方法;在树脂膜上涂布粘合剂组合物并形成粘合剂层,在其粘合剂面上贴合剥离膜的方法。
(2)第二实施方式
本发明的带有粘合剂层的光学构件的其他优选的实施方式包含树脂膜的层叠体和层叠于其至少一个面上的粘合剂层。树脂膜的层叠体优选为选自偏振片、保护膜、相位差膜等光学膜等中的光学膜的层叠体。光学膜的层叠体的代表例为偏振板。在本实施方式的带有粘合剂层的光学构件中,也优选在该粘合剂层表面上贴附剥离膜,在使用以前进行临时保护。
作为偏振板,可以举出具有吸收射入膜面的具有某个方向的振动面的直线偏光、并透过具有与之正交的振动面的直线偏光的性质的直线偏振板;具有反射射入膜面的具有某个方向的振动面的直线偏光、并透过具有与之正交的振动面的直线偏光的性质的偏光分离板;在直线偏振板上层叠有相位差膜的椭圆偏振板等。
直线偏振板一般而言具有在上述的偏振片的一面或两面上贴合有上述的保护膜的构成。在偏振片的两面上贴合有保护膜的情况下,在该保护膜的至少一方的表面上形成粘合剂层。在仅在偏振片的一面上贴合保护膜的情况下,可以在偏振片的表面(没有贴合保护膜的面)上形成粘合剂层。椭圆偏振板在直线偏振板上层叠有相位差膜,而该直线偏振板一般也具有与上述相同的构成。在椭圆偏振板上层叠粘合剂层时,通常在相位差膜侧层叠粘合剂层。
参照附图,对光学构件为偏振板时的带有粘合剂层的光学构件的具体例进行说明。图1中所示的例子中,将具有表面处理层2的保护膜3以与该表面处理层2相反一侧的面贴附在偏振片1的一面上而构成偏振板10。在偏振片1的与保护膜3相反一侧的面上设置粘合剂层20,构成带有粘合剂层的偏振板(带有粘合剂层的光学构件)25。该粘合剂层20可以以与偏振板10相反一侧的面贴合在玻璃基板30上,对于玻璃基板30将在后面叙述。
图2所示的例子中,将具有表面处理层2的第一保护膜3以与该表面处理层2相反一侧的面贴附在偏振片1的一面上,在偏振片1的另一面上,贴附第二保护膜4而构成偏振板10。在第二保护膜4的外表面上设置粘合剂层20,构成带有粘合剂层的偏振板25。
图3所示的例子中,将具有表面处理层2的保护膜3以与该表面处理层2相反一侧的面贴附在偏振片1的一面上,在偏振片1的另一面,夹隔着层间粘合剂8贴附相位差膜7而构成偏振板10。在相位差膜7的外表面上设置粘合剂层20,构成带有粘合剂层的偏振板25。
图4所示的例子中,将具有表面处理层2的第一保护膜3以与该表面处理层2相反一侧的面贴附在偏振片1的一面上,在偏振片1的另一面上,贴附第二保护膜4,再在其外表面夹隔着层间粘合剂8贴附相位差膜7而构成偏振板10。在相位差膜7的外表面上设置粘合剂层20,构成带有粘合剂层的偏振板25。
形成于保护膜3的表面上的表面处理层2可以是硬涂层、防眩层、防反射层、防静电干扰层等。也可以设置它们中的多个层。
在如图3及图4所示的例子那样偏振板10包含相位差膜7的情况下,如果是中小型的液晶显示装置,则作为相位差膜7的合适的例子,可以举出1/4波长板。该情况下,一般将偏振片1的吸收轴与相位差膜7的滞相轴以大致45度交叉的方式配置,然而有时也会根据液晶单元的特性而使该角度相对于45度偏离一定程度。另一方面,如果是电视等大型液晶显示装置,则出于液晶单元的相位差补偿或视角补偿的目的,与该液晶单元的特性匹配地使用具有各种相位差值的相位差膜7。该情况下,一般将偏振片1的吸收轴与相位差膜7的滞相轴以处于大致正交或大致平行的关系的方式配置。在用1/4波长板构成相位差膜7的情况下,适合使用单轴或双轴的拉伸膜。另外,在出于液晶单元的相位差补偿或视角补偿的目的设置相位差膜7的情况下,除了单轴或双轴拉伸膜以外,也可以将除单轴或双轴拉伸以外还在厚度方向上取向了的膜、在支承膜上涂布液晶等的相位差体现物质并使之取向固定的膜等被称作光学补偿膜的膜作为相位差膜7使用。
作为图3及图4的层间粘合剂8,惯例是使用一般的(甲基)丙烯酸系粘合剂,然而当然也可以使用本发明的粘合剂层。在向前面所述的大型液晶显示装置那样,将偏振片1的吸收轴与相位差膜7的滞相轴以处于大致正交或大致平行的关系的方式配置等情况下,也可以取代层间粘合剂8而使用粘接剂。作为粘接剂,例如可以举出由水溶液或水分散液构成、通过使作为溶剂的水蒸发而体现出粘接力的水系粘接剂、利用紫外线照射进行固化而体现出粘接力的紫外线固化型粘接剂等。偏振片1与保护膜3、4的贴合通常也使用粘接剂进行。
(3)第三实施方式
本发明的带有粘合剂层的光学构件的其他优选的实施方式是在上述第一或第二实施方式的带有粘合剂层的光学构件的粘合剂层的外表面再层叠贴合其他光学构件的实施方式。该其他光学构件适合为玻璃基板,图1~图4中,一并表示出将第二实施方式的带有粘合剂层的偏振板贴合在玻璃基板30上的样子。
作为玻璃基板30,例如可以举出液晶单元的玻璃基板、防眩用玻璃、太阳镜用玻璃等。作为玻璃基板30的材料,例如可以举出钠钙玻璃、低碱玻璃、无碱玻璃等。其中玻璃基板优选为液晶单元的玻璃基板。
在液晶单元中通常在其两面夹隔着粘合剂层层叠偏振板,这些偏振板当中,可以是仅配置于液晶单元的前面侧(可见侧)的偏振板为本发明的带有粘合剂层的偏振板,也可以是仅配置于液晶单元的背面侧(背光灯侧)的偏振板为本发明的带有粘合剂层的偏振板,还可以是它们双方为本发明的带有粘合剂层的偏振板。液晶单元的驱动方式可以是以往公知的任意方式。配置于背面侧(背光灯侧)的偏振板通常不具有表面处理层2。也可以在配置于背面侧的偏振板的外表面设置亮度提高膜、聚光膜、扩散膜等已知配置于液晶单元的背面侧的各种光学膜。
带有粘合剂层的偏振板等带有粘合剂层的光学构件可以适用于液晶显示装置中。液晶显示装置例如可以作为包含笔记本型、台式、PDA(PersonalDigitalAssistant)等的个人电脑;智能手机、平板型终端等各种移动机器;电视;车载用显示器;电子词典;数码相机;数码摄像机;电子台式计算机;钟表用等的液晶显示装置合适地使用。
[实施例]
以下,给出实施例及比较例而对本发明进行更具体的说明,然而本发明并不受这些例子限定。以下,表示使用量或含量的份及%只要没有特别指出,就是重量基准。
在以下的例子中,(甲基)丙烯酸系树脂的重均分子量Mw及数均分子量Mn是在GPC装置中作为色谱柱将4根Tosoh(株)制的“TSKgelXL”、以及1根昭和电工(株)制且由昭光通商(株)销售的“ShodexGPCKF-802”共计5根串联地配置,作为洗提液使用四氢呋喃,在试样浓度5mg/mL、试样导入量100μL、温度40℃、流速1mL/分钟的条件下,利用标准聚苯乙烯换算测定。
<制造例1:粘合剂层用(甲基)丙烯酸系树脂1的制造>
向具备冷却管、氮气导入管、温度计及搅拌机的反应容器中加入乙酸乙酯120份,用氮气置换装置内的空气,使之不含氧后,将内温提高到75℃。将在乙酸乙酯5份中溶解偶氮二异丁腈(聚合引发剂)0.05份而得的溶液全部添加后,在将内温保持为74~76℃的同时,用2小时向反应体系内滴加丙烯酸丁酯65.7份、丙烯酸甲酯30.0份、丙烯酸2-羟乙酯4.0份、以及丙烯酸2-羧基乙酯0.3份的混合溶液。继而,以内温74~76℃保温5小时而结束反应。最后添加乙酸乙酯,将(甲基)丙烯酸系树脂的浓度调节为40%,制备出(甲基)丙烯酸系树脂1的乙酸乙酯溶液。所得的(甲基)丙烯酸系树脂1的重均分子量Mw为68万,Mw/Mn为4.9。
<制造例2:粘合剂层用(甲基)丙烯酸系树脂2的制造>
向具备冷却管、氮气导入管、温度计及搅拌机的反应容器中加入乙酸乙酯120份,用氮气置换装置内的空气,使之不含氧后,将内温提高到75℃。将在乙酸乙酯5份中溶解偶氮二异丁腈(聚合引发剂)0.05份而得的溶液全部添加后,在将内温保持为74~76℃的同时,用2小时向反应体系内滴加丙烯酸丁酯50.7份、丙烯酸甲酯45.0份、丙烯酸2-羟乙酯4.0份、以及丙烯酸2-羧基乙酯0.3份的混合溶液。继而,以内温74~76℃保温5小时而结束反应。最后添加乙酸乙酯,将(甲基)丙烯酸系树脂的浓度调节为40%,制备出(甲基)丙烯酸系树脂2的乙酸乙酯溶液。所得的(甲基)丙烯酸系树脂2的重均分子量Mw为65万,Mw/Mn为4.2。
<制造例3:粘合剂层用(甲基)丙烯酸系树脂3的制造>
向具备冷却管、氮气导入管、温度计及搅拌机的反应容器中加入乙酸乙酯81.8份、丙烯酸丁酯72.2份、丙烯酸甲酯20.0份、丙烯酸2-羟乙酯6.0份、以及丙烯酸1.8份的混合溶液,在用氮气置换装置内的空气而使之不含氧的同时,将内温升高到55℃。其后,将在乙酸乙酯10份中溶解偶氮二异丁腈(聚合引发剂)0.14份而得的溶液全部添加。在添加引发剂1小时后,在以使(甲基)丙烯酸系树脂的浓度为35%的方式,以添加速度17.3份/hr连续地向反应容器内加入乙酸乙酯的同时,以内温54~56℃保温12小时,最后加入乙酸乙酯而将(甲基)丙烯酸系树脂的浓度调节为20%,得到(甲基)丙烯酸系树脂3的溶液。所得的(甲基)丙烯酸系树脂3的重均分子量Mw为144万,分子量分布Mw/Mn为4.6。
<制造例4:粘合剂层用(甲基)丙烯酸系树脂4的制造>
向具备冷却管、氮气导入管、温度计及搅拌机的反应容器中加入乙酸乙酯81.8份、丙烯酸丁酯91.0份、丙烯酸甲酯5.0份、丙烯酸2-羟乙酯4.0份、以及丙烯酸2-羧乙酯0.3份的混合溶液,在用氮气置换装置内的空气而使之不含氧的同时,将内温升高到55℃。其后,将在乙酸乙酯10份中溶解有偶氮二异丁腈(聚合引发剂)0.14份的溶液全部添加。在添加引发剂1小时后,在以使(甲基)丙烯酸系树脂的浓度为35%的方式,以添加速度17.3份/hr连续地向反应容器内加入乙酸乙酯的同时,以内温54~56℃保温12小时,最后加入乙酸乙酯而将(甲基)丙烯酸系树脂的浓度调节为20%,得到(甲基)丙烯酸系树脂4的溶液。所得的(甲基)丙烯酸系树脂4的重均分子量Mw为144万,分子量分布Mw/Mn为4.6。
此外,关于上述中得到的(甲基)丙烯酸系树脂4的制造中使用的各单体的使用量,以其合计量相当于100质量份换算,为:
丙烯酸丁酯90.7份、
丙烯酸甲酯5.0份、
丙烯酸2-羟乙酯4.0份、和
丙烯酸2-羧乙酯0.3份。
<实施例1~10、比较例1~5>
(1)粘合剂组合物的制备
相对于上述制造例1~4中得到的(甲基)丙烯酸系树脂(A)的固体成分100份,分别以表2所示的量混合表2所示的化合物(B)、交联剂(C)、离子性化合物(D)、以及硅烷化合物(E),此外,在使用了(甲基)丙烯酸系树脂1或2的情况下,以使固体成分浓度为28%的方式,在使用了(甲基)丙烯酸系树脂3或4的情况下,以使固体成分浓度为14%的方式,添加乙酸乙酯而制备出粘合剂组合物的溶液。
[表2]
表2中以简称表示的各配合成分的详情如下所示。
〔化合物(B)〕
参照下述表3。
[表3]
〔交联剂(C)〕
C1:甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物的乙酸乙酯溶液(固体成分浓度75%)、从日本聚氨酯(株)获取的“CORONATEL”、
C2:六甲撑二异氰酸酯的异氰脲酸酯体、有效成分约为100%的液体、从日本聚氨酯(株)获取的“CORONATEHXR”。
〔离子性化合物(D)〕
AS1:N-辛基-4-甲基吡啶鎓六氟磷酸盐(熔点44℃)
AS2:双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺季铵盐(熔点34℃)。
〔硅烷化合物(E)〕
S1:3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(液体)、从信越化学工业(株)获取的“KBM403”。
(2)粘合剂层的制作
将上述(1)中制备的各粘合剂组合物用涂胶机以使干燥后的厚度为20μm的方式,涂布在实施了脱模处理的由聚对苯二甲酸乙二醇酯膜构成的隔膜〔从Lintec(株)获取的“PLR-382051”〕的脱模处理面上,在100℃干燥1分钟而制作出粘合剂层(粘合剂片)。
(3)包含(甲基)丙烯酸系树脂的保护膜的制作
作为(甲基)丙烯酸系树脂准备了甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯(重量比96/4)的共聚物。另外,作为橡胶粒子准备了如下的粒子,是3层结构的弹性体粒子,包含:最内层为使用甲基丙烯酸甲酯和少量的甲基丙烯酸烯丙酯聚合而成的硬质的聚合物,中间层为以丙烯酸丁酯作为主成分、还使用苯乙烯及少量的甲基丙烯酸烯丙酯聚合而成的软质的弹性体,最外层为在甲基丙烯酸甲酯中使用少量的丙烯酸乙酯聚合而成的硬质的聚合物,直到作为中间层的弹性体为止的平均粒径为240nm。
在将上述的(甲基)丙烯酸系树脂和橡胶粒子以前者/后者=70/30的重量比配合的颗粒中,添加苯并三唑系紫外线吸收剂,将所得的材料用双轴挤出机熔融混炼的同时,相对于该颗粒100份加入作为润滑剂的硬脂酸0.05份并混合,制成树脂组合物的颗粒。将该颗粒投入65mmφ的单轴挤出机中,经由设定温度为275℃的T型模头挤出,将挤出的膜状熔融树脂的两面用具有温度设定为45℃的镜面的2根抛光辊夹入而冷却,制作出厚度75μm的包含(甲基)丙烯酸系树脂的保护膜。
(4)带有粘合剂层的偏振板的制作
在单轴拉伸聚乙烯醇膜上吸附取向碘而得的厚23μm的偏振片的一面上夹隔着粘接剂贴合上述(3)中制作的包含(甲基)丙烯酸系树脂的保护膜,在另一个面上夹隔着粘接剂贴合包含环状聚烯烃系树脂的厚50μm的相位差膜,由此制作出偏振板。然后,在相位差膜的外表面,利用层压机贴合上述(2)中制作的粘合剂层的与隔膜相反一侧的面(粘合剂层面)后,在温度23℃、相对湿度65%的条件下养护7天,得到带有粘合剂层的偏振板。
(5)耐久性的评价
从上述(4)中制作的带有粘合剂层的偏振板中剥离隔膜后,将该粘合剂层面以形成正交尼科尔棱镜的方式贴附在液晶单元用玻璃基板〔Corning公司制的“EagleXG”〕的两面而制作出评价用样品。使用该样品实施下面的3种耐久性试验。
〔耐久性试验〕
·在温度80℃的干燥条件下保持1000小时的耐热试验、
·在温度60℃、相对湿度90%的环境下保持1000小时的耐湿热试验、
·以在温度70℃的干燥条件下保持30分钟、然后在温度-40℃的干燥条件下保持30分钟的操作作为1个循环,将其反复进行500个循环的耐热冲击(HS)试验。
目视观察各试验后的样品,依照下述的评价基准评价了耐久性。将结果表示于表4中。
A:完全看不到浮起、脱落、发泡等外观变化,
B:基本上看不到浮起、脱落、发泡等外观变化,
C:浮起、脱落、发泡等外观变化略微明显,
D:明显地看到浮起、脱落、发泡等外观变化。
(6)再加工性的评价
将上述(4)中制作的带有粘合剂层的偏振板裁割为尺寸25mm×150mm的试验片。然后,从该试验片中剥离隔膜后,将该粘合剂层面贴附在液晶单元用玻璃基板〔Corning公司制的“EagleXG”〕上,在温度50℃、压力5kg/cm2(490.3kPa)下进行20分钟高压釜处理。然后,在50℃的烤炉中保持50小时后,在温度23℃、相对湿度50%的气氛下,进行从贴附在玻璃基板上的试验片中将偏振板与粘合剂层一起以300mm/分钟的速度沿180°方向(将偏振板剥下而以翻转过来的状态与玻璃基板面平行的方向)剥离的剥离试验。目视观察剥离试验后的玻璃基板表面的状态,依照下述的评价基准评价了再加工性。将结果表示于表4中。
A:在玻璃板表面上完全看不到模糊及胶糊残留,
B:在玻璃板表面上基本上看不到模糊及胶糊残留,
C:在玻璃板表面基本上看不到胶糊残留,然而可以看到模糊,
D:在玻璃板表面上可以看到胶糊残留。
(7)粘合剂层的凝胶百分率的测定
将上述(2)中制作的粘合剂层(粘合剂片)在室温下放置1天后、以及放置8天后,分别测定出凝胶百分率。将结果表示于表4中。凝胶百分率依照以下的〔a〕~〔d〕测定。
〔a〕将约8cm×约8cm的面积的粘合剂层与约10cm×约10cm的由SUS304制成的金属网(将其重量设为Wm)贴合。
〔b〕称量上述〔a〕中得到的贴合物,将其重量设为Ws,然后将粘合剂层包在里面地折叠4次而用订书机(stapler)固定后称量,将其重量设为Wb。
〔c〕将上述〔b〕中进行了订书机固定的网放入玻璃容器中,加入乙酸乙酯60mL而浸渍后,将该玻璃容器在室温下保管3天。
〔d〕从玻璃容器中取出网,在120℃干燥24小时后称量,将其重量设为Wa,基于下式计算凝胶百分率:
凝胶百分率(重量%)=〔{Wa-(Wb-Ws)-Wm}/(Ws-Wm)〕×100
(8)带有粘合剂层的偏振板的防静电干扰性评价
在将上述(4)中制作的带有粘合剂层的偏振板的隔膜剥离时,利用表面固有电阻测定装置〔三菱化学(株)制的“Hirest-upMCP-HT450”〕测定粘合剂层的表面电阻值,评价了防静电干扰性。如果表面电阻值为1011Ω/□量级或其以下,则可以得到良好的防静电干扰性。防静电干扰性的评价是在带有粘合剂层的偏振板的养护结束后立即进行。将结果表示于表4中。
(9)隔膜(剥离膜)的剥离力测定
将上述(4)中制作的带有粘合剂层的偏振板裁割为尺寸25mm×150mm的试验片。然后,在温度23℃、相对湿度50%的气氛下,进行从试验片将隔膜以300mm/分钟的速度沿180°方向剥离的剥离试验,测定出隔膜的剥离力P0。对于在70℃保持20天的加热试验后的剥离膜的剥离力P1也在相同的条件下进行测定,基于下式:
剥离力亢进率(%)=(P1/P0)×100
算出剥离力亢进率。将结果表示于表4中。
[表4]
<制造例5:粘合剂层用(甲基)丙烯酸系树脂5的制造>
向具备冷却管、氮气导入管、温度计及搅拌机的反应容器中加入乙酸乙酯120份,用氮气置换装置内的空气,使之不含氧后,将内温提高到75℃。将在乙酸乙酯5份中溶解偶氮二异丁腈(聚合引发剂)0.05份而得的溶液全部添加后,在将内温保持为74~76℃的同时,用2小时向反应体系内滴加丙烯酸丁酯50.6份、丙烯酸甲酯40.0份、丙烯酸2-苯氧基乙酯4.0份、丙烯酸2-羟乙酯4.0份以及丙烯酸1.4份的混合溶液。继而,以内温74~76℃保温5小时而结束反应。最后添加乙酸乙酯,将(甲基)丙烯酸系树脂的浓度调节为40%,制备出(甲基)丙烯酸系树脂5的乙酸乙酯溶液。所得的(甲基)丙烯酸系树脂5的重均分子量Mw为70万,Mw/Mn为5.8。
<制造例6:粘合剂层用(甲基)丙烯酸系树脂6的制造>
向具备冷却管、氮气导入管、温度计及搅拌机的反应容器中加入乙酸乙酯81.8份、丙烯酸丁酯56.0份、丙烯酸甲酯35.0份、丙烯酸2-苯氧基乙酯6.0份、丙烯酸2-羟乙酯2.0份以及丙烯酸1.0份的混合溶液,用氮气置换装置内的空气使之不含氧的同时将内温提高到55℃。之后,将在乙酸乙酯10份中溶解偶氮二异丁腈(聚合引发剂)0.14份而得的溶液全部添加。添加引发剂1小时后,以17.3份/hr的添加速度连续向反应容器内加入乙酸乙酯以使(甲基)丙烯酸系树脂的浓度调节达到35%,同时以内温54~56℃保温12小时,最后添加乙酸乙酯,将(甲基)丙烯酸系树脂的浓度调节为20%,得到(甲基)丙烯酸系树脂6的溶液。所得的(甲基)丙烯酸系树脂6的重均分子量Mw为154万,分子量分布Mw/Mn为5.8。
<实施例11~22、比较例6~7>
(1)粘合剂组合物的制备
相对于上述制造例5~6中得到的(甲基)丙烯酸系树脂(A)的固体成分100份,分别以表5所示的量混合表5所示的化合物(B)、交联剂(C)、离子性化合物(D)、以及硅烷化合物(E),此外,在使用了(甲基)丙烯酸系树脂5的情况下,以使固体成分浓度为28%的方式,在使用了(甲基)丙烯酸系树脂6的情况下,以使固体成分浓度为14%的方式,添加乙酸乙酯而制备出粘合剂组合物的溶液。
[表5]
表5中以EO6~EO9的简称表示的化合物(B)的详情如下表6所示。简称EO3、EO5、C1、AS1及S1的详情如上所述。
[表6]
(2)带有粘合剂层的偏振板的制作、以及耐久性和再加工性的评价
使用上述(1)中制备的各粘合剂组合物,按照与上述<实施例1~10、比较例1~5>中的(2)所记载的顺序相同的顺序制作粘合剂层(粘合剂片)。使用该粘合剂层、和上述上述<实施例1~10、比较例1~5>中的(3)中制作的包含(甲基)丙烯酸系树脂的保护膜,按照与上述<实施例1~10、比较例1~5>中的(4)所记载的顺序相同的顺序制作带有粘合剂层的偏振板。对于所得的带有粘合剂层的偏振板,按照上述<实施例1~10、比较例1~5>中的(5)和(6)评价耐久性和再加工性。结果如表7所示。
[表7]
Claims (15)
1.一种粘合剂组合物,其含有:
(甲基)丙烯酸系树脂(A)100重量份、以及
在分子内包含至少1个双键及至少1个亚烷基二氧基的化合物(B)0.15~8重量份。
2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中,
所述化合物(B)的分子量为3000以下。
3.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中,
所述亚烷基二氧基是碳数1~3的直链或支链的亚烷基二氧基。
4.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中,
所述亚烷基二氧基为亚乙基二氧基。
5.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中,
所述化合物(B)包含以下式(B-1)表示的化合物(B-1):
式中,h表示1~6的整数,Q1表示氢原子或甲基,Q0表示具有至少1个亚烷基二氧基的h价的基团。
6.根据权利要求5所述的粘合剂组合物,其中,
所述化合物(B-1)是以下式(B-1a)表示的化合物(B-1a):
式中,Q1表示氢原子或甲基,L表示单键或碳数1~4的亚烷基,i表示1~50的整数,Q2表示可以由碳数1~3的烷氧基取代的碳数1~4的烷基、芳基或芳烷基。
7.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中,
所述(甲基)丙烯酸系树脂(A)的重均分子量Mw为50万~170万。
8.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中,
还含有交联剂(C),
所述交联剂(C)的含量相对于所述(甲基)丙烯酸系树脂(A)100重量份为0.1~5重量份。
9.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中,
还含有离子性化合物(D),
所述离子性化合物(D)的含量相对于所述(甲基)丙烯酸系树脂(A)100重量份为0.3~5重量份。
10.一种粘合剂层,其含有权利要求1~9中任一项所述的粘合剂组合物。
11.一种带有粘合剂层的光学构件,其包含光学构件、和层叠于其上的权利要求10所述的粘合剂层。
12.根据权利要求11所述的带有粘合剂层的光学构件,其中,
所述光学构件包含偏振片。
13.根据权利要求11或12所述的带有粘合剂层的光学构件,其中,
还具备层叠于所述粘合剂层的外表面的剥离膜。
14.根据权利要求13所述的带有粘合剂层的光学构件,其中,
在将在70℃保持20天的加热试验后的所述剥离膜的剥离力设为P1、将加热试验前的剥离力设为P0时,以下式定义的剥离力亢进率为200%以下:
剥离力亢进率(%)=(P1/P0)×100
15.根据权利要求11或12所述的带有粘合剂层的光学构件,其中,
还具备层叠于所述粘合剂层的外表面的玻璃基板。
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