CN105899980A - 粘接剂、偏振膜、液晶面板、光学膜及图像显示装置 - Google Patents

粘接剂、偏振膜、液晶面板、光学膜及图像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐水性得到提高的活性能量线固化型的粘接剂。该粘接剂包含活性能量线固化性成分及聚轮烷,该聚轮烷具有活性能量线聚合性基团。在一个实施方式中,上述聚轮烷具有环状分子、贯穿该环状分子的开口部的直链状分子、及以该环状分子不从该直链状分子上脱离的方式配置于该直链状分子的两端的封端基,且该环状分子具有上述活性能量线聚合性基团。

Description

粘接剂、偏振膜、液晶面板、光学膜及图像显示装置
技术领域
本发明涉及粘接剂。该粘接剂例如可用于偏振膜、各种光学膜及液晶单元的层叠。此外,本发明涉及包含该偏振膜、该各种光学膜、或该液晶单元的图像显示装置。
背景技术
在作为代表性的图像显示装置的液晶显示装置中,起因于其图像形成方式而在液晶单元的两侧配置有起偏器。起偏器通常以至少在单面贴合有保护膜的偏振膜的形态使用。
作为用以将保护膜贴合于起偏器的粘接剂,提出有将聚乙烯醇系材料溶解于水而获得的水系粘接剂(例如,专利文献1)或活性能量线固化型粘接剂(例如,专利文献2)。根据活性能量线固化型粘接剂,与水系粘接剂相比有如下优点:在起偏器与保护膜的贴合时无需干燥步骤;即便对于水分率较低的起偏器也可获得良好的粘接性等。
然而,关于以往的活性能量线固化型粘接剂(例如,专利文献2),也有在加水环境下等严酷环境下粘接变得不充分的情形,有要求更高水平的耐水性的情形。
另一方面,提出有包含(甲基)丙烯酸酯聚合物、交联剂及聚轮烷、且适于光学构件的粘合剂组合物(例如,专利文献3)。然而,认为该粘合剂组合物未表现出与耐水性相关的课题,且从该组成或用途的方面考虑也不易产生耐水性课题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-338343号公报
专利文献2:日本特开2010-78700号公报
专利文献3:日本特开2013-56963号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明提供一种耐水性得到提高的活性能量线固化型的粘接剂。
用于解决课题的手段
根据本发明,提供一种粘接剂,其包含活性能量线固化性成分及聚轮烷,该聚轮烷具有活性能量线聚合性基团。
在一个实施方式中,上述聚轮烷具有环状分子、贯穿该环状分子的开口部的直链状分子、及以该环状分子不从该直链状分子上脱离的方式配置于该直链状分子的两端的封端基,且该环状分子具有上述活性能量线聚合性基团。
在一个实施方式中,上述活性能量线固化性成分的重均分子量为20~99,000。
在一个实施方式中,上述环状分子进一步具有疏水性修饰基。
在一个实施方式中,上述粘接剂中,作为上述活性能量线固化性成分,包含含羟基的单体。
在一个实施方式中,上述聚轮烷的调配量相对于活性能量线固化性成分与聚轮烷的合计100重量份为2重量份~50重量份。
在一个实施方式中,上述聚轮烷在1分子中所具有的活性能量线聚合性基团的个数为2个~1280个。
在一个实施方式中,上述粘接剂还包含光聚合引发剂。
在一个实施方式中,上述活性能量线固化性成分为自由基聚合性单体。
在一个实施方式中,上述活性能量线聚合性基团为自由基聚合性基团。
根据本发明的另一方式,提供一种偏振膜。该偏振膜包含起偏器、及经由粘接剂层而设置于该起偏器的至少单面的保护膜。该粘接剂层由上述粘接剂形成。
根据本发明的另一方式,提供一种液晶面板。该液晶面板包含液晶单元、及经由粘接剂层而设置于该液晶单元的至少单面的起偏器。该粘接剂层由上述粘接剂形成。
根据本发明的另一方式,提供一种光学膜。该光学膜具有由上述粘接剂形成的粘接剂层。
根据本发明的另一方式,提供一种图像显示装置。该图像显示装置包含上述偏振膜或上述液晶面板。
发明效果
根据本发明,通过调配活性能量线固化性成分及具有活性能量线聚合性基团的聚轮烷,可获得耐水性得到提高的活性能量线固化型的粘接剂。
具体实施方式
[A.粘接剂]
本发明的粘接剂包含活性能量线固化性成分、及具有活性能量线聚合性基团的聚轮烷。本发明的粘接剂为活性能量线固化型,例如能以紫外线固化型、电子射线固化型、可见光固化型的方式使用,优选以紫外线固化型的方式使用。虽然在以电子射线固化型使用的情形时并不特别需要进一步包含光聚合引发剂,但是,在以紫外线固化型、可见光固化型使用的情形时,本发明的粘接剂可进一步包含光聚合引发剂。
[A-1.活性能量线固化性成分]
作为上述活性能量线固化性成分,可使用具有活性能量线聚合性基团的任意适当的固化性化合物。固化方式并无限定,可为自由基聚合方式,亦可为阳离子聚合方式。从与聚轮烷的相容性及材料选择的多样性等观点出发,可优选使用具有自由基聚合性基团的自由基聚合性单体。作为自由基聚合性基团,例如可列举(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基等。再者,在本说明书中,所谓(甲基)丙烯酰基意指甲基丙烯酰基及/或丙烯酰基。
作为上述活性能量线固化性成分的重均分子量,可采用任意适当的值。上述重均分子量例如以GPC(Gel Permeation Chromatography,凝胶渗透色谱法)换算值计为20~99,000,优选为40~10000,更优选为60~1000,最优选为100~600。
作为上述活性能量线固化性成分,可优选地使用含羟基的单体。通过使用含羟基的单体,可获得对被粘接体的良好的粘接性及与聚轮烷的良好的相容性。作为含羟基的单体的具体例,可列举:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸2-羟基-3苯氧基酯、1,4-环己烷甲醇单丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;N-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺等N-羟基烷基(甲基)丙烯酰胺;(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-叔丁基苯氧基丙酯、2-羟基-3-苯基聚乙二醇(甲基)丙烯酸丙酯等含有芳香环及羟基的(甲基)丙烯酸酯;N-(2,2-二甲氧基-1-羟基乙基)-(甲基)丙烯酰胺、对羟基苯基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基-N-丙烷(甲基)丙烯酰胺等。其中,优选为(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯及N-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺。这些单体可单独使用1种,或者组合2种以上而使用。
作为其他优选的活性能量线固化性成分,可列举不含羟基的N-取代酰胺系单官能性单体。通过使用该N-取代酰胺系单体,可获得对保护膜的良好的粘接性及与聚轮烷的良好的相容性。该N-取代酰胺系单体由下述通式(1)表示。
CH2=C(R1)-CONR2(R3) (1)
(R1表示氢原子或甲基,R2表示氢原子或可具有巯基、氨基或季铵基的碳原子数为1~4的直链或支链的烷基,R3表示氢原子或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基;然而,R2、R3同时为氢原子的情形除外;或者R2、R3键合而形成也可以包含氧原子的五元环或六元环)。
作为上述通式(1)中的R2或R3中的碳原子数为1~4的直链或支链的烷基,例如可列举:甲基、乙基、异丙基、叔丁基等,作为具有氨基的烷基,可列举氨基甲基、氨基乙基等。此外,R2、R3在键合而形成也可以包含氧原子的五元环或六元环的情形时,可为具有氮的杂环。作为该杂环,可列举:吗啉环、哌啶环、吡咯烷环、哌嗪环等。
作为上述不含羟基的N-取代酰胺系单体的具体例,例如可列举:N-甲基(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-异丙基丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-己基(甲基)丙烯酰胺、氨基甲基(甲基)丙烯酰胺、氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、巯基甲基(甲基)丙烯酰胺、巯基乙基(甲基)丙烯酰胺等。此外,作为具有杂环的含杂环单体,例如可列举:N-丙烯酰基吗啉、N-丙烯酰基哌啶、N-甲基丙烯酰基哌啶、N-丙烯酰基吡咯烷、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)等。这些单体可单独使用1种,或者组合2种以上使用。
进而,作为其他优选的活性能量线固化性成分,可列举多官能性单体例如烃系或烃醚系的多官能性单体。烃系或烃醚系的多官能性单体是将以碳原子数为4~100的烃基或烃醚基作为主骨架的多元醇的羟基进行(甲基)丙烯酸酯化而成的化合物,在利用交联产生的粘接性的方面是优选的。作为上述多元醇的烃基,可列举直链或支链的脂肪族烃基、芳香族烃基、脂环族烃基、及将这些烃基组合而成的烃基,作为上述烃醚基,可列举将这些烃基进行醚化而成的基团。此外,作为以烃醚基为主骨架的多元醇,可列举对上述多元醇加成碳原子数为2~4的环氧烷而成的化合物(加成数1~30)、由碳原子数为2~4的环氧烷所获得的聚亚烷基二醇(加成数1~30)等。这些单体可单独使用1种,或者组合2种以上使用。
作为上述烃系的二官能性单体的具体例,例如可列举:1,3-丁二醇二(甲基)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、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇(甲基)丙烯酸酯等亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯;环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯等具有脂环族烃基的二醇化合物的二(甲基)丙烯酸酯;双酚A二(甲基)丙烯酸酯等具有芳香族烃基的二醇化合物的二(甲基)丙烯酸酯等。
作为上述烃醚系的二官能性单体的具体例,例如可列举:烷氧基化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯等对上述烃系的二官能性单体中记载的亚烷基二醇或二醇化合物加成环氧烷而成的化合物的二(甲基)丙烯酸酯等。此外,作为烃醚系的二官能性单体的具体例,可列举: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、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯、或二噁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
此外,作为烃系或烃醚系的三官能性单体及四官能性单体的具体例,例如可列举:三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯等三醇或四醇化合物的三(甲基)丙烯酸酯或四(甲基)丙烯酸酯、或对上述三醇或四醇化合物加成环氧烷而成的化合物的三(甲基)丙烯酸酯或四(甲基)丙烯酸酯等。
进而,作为其他优选的活性能量线固化性成分,可列举含羧基的单体。含羧基的单体就粘接性方面而言亦优选。作为含羧基的单体,例如可列举:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯等。其中优选为丙烯酸。这些单体可单独使用1种,或者组合2种以上使用。
作为除上述成分以外可使用的活性能量线固化性成分的具体例,可列举:具有二环戊基、二环戊烯基、金刚烷基、三环戊基、三环戊烯基等桥环结构的脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等(甲基)丙烯酸碳原子数为1~12的烷基酯;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯系单体;顺丁烯二酸酐、衣康酸酐等含酸酐基的单体;丙烯酸的己内酯加成物;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基的单体;2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等含磷酸基的单体等。此外,可列举:(甲基)丙烯酰胺;顺丁烯二酰亚胺、N-环己基顺丁烯二酰亚胺、N-苯基顺丁烯二酰亚胺等;(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸氨基丙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸3-(3-吡啶基)丙酯等(甲基)丙烯酸烷基氨基烷基酯系单体;N-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基琥珀酰亚胺或N-(甲基)丙烯酰基-6-氧基六亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-8-氧基八亚甲基琥珀酰亚胺等琥珀酰亚胺系单体等含氮的单体。
在优选的实施方式中,将含羟基的单体与不含羟基的N-取代酰胺系单体及/或多官能性单体组合使用。
粘接剂中包含的含羟基的单体相对于全部活性能量线固化性成分的比率例如为5重量%~70重量%,优选为30重量%~70重量%,更优选为35重量%~60重量%。
粘接剂中包含的不含羟基的N-取代酰胺系单体相对于全部活性能量线固化性成分的比率例如为0重量%~70重量%,优选为30重量%~70重量%,更优选为35重量%~60重量%。
粘接剂中包含的多官能单体相对于全部活性能量线固化性成分的比率例如为0重量%~70重量%,优选为30重量%~70重量%,更优选为35重量%~60重量%。
[A-2.聚轮烷]
上述聚轮烷具有环状分子、贯穿该环状分子的开口部的直链状分子、及以该环状分子不从该直链状分子上脱离的方式配置于该直链状分子的两端的封端基。
作为环状分子,只要为将直链状分子呈扦串状地包藏于其开口部中、能在直链状分子上移动的分子,且为具有活性能量线聚合性基团的分子,则并无特别限定。再者,本说明书中,“环状分子”的“环状”意指实质上为“环状”。即,只要能在直链状分子上移动,则环状分子也可不完全闭环。
作为环状分子的具体例,可优选地列举:环状聚醚、环状聚酯、环状聚醚胺、环状聚胺等环状聚合物,及α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精等环糊精。其中,就相对容易获取且可大量选择封端基的种类的方面而言,优选为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精等环糊精。环状分子也可以在聚轮烷中或粘接剂中混合存在2种以上。
本发明所使用的聚轮烷中,上述环状分子具有活性能量线聚合性基团。由此,可得到即便在聚轮烷与活性能量线固化性成分进行反应而固化后,交联点也可动的粘接剂,因此粘接剂的耐水性提高。环状分子所具有的活性能量线聚合性基团只要为能与上述活性能量线固化性化合物聚合的基团即可,例如可列举自由基聚合性基团、及阳离子聚合性官能团。作为自由基聚合性基团,例如可列举(甲基)丙烯酰氧基、及(甲基)丙烯酰基,优选为(甲基)丙烯酰氧基,更优选为丙烯酰氧基。通过采用上述化学基作为自由基聚合性基团,可实现较快的固化速度,其结果是,不仅可获得较高的生产性,而且可赋予更高的耐水性。作为阳离子聚合性官能团,例如可列举环氧基、及乙烯醚基。
在使用环糊精作为环状分子的情形时,活性能量线聚合性基团优选经由任意适当的连接基团(例如,下述式(I)或式(II)所示的结构)而导入至环糊精的羟基上。聚轮烷在1分子中所具有的活性能量线聚合性基团的个数优选为2个~1280个,更优选为100个~1100个,进一步优选为500个~1000个。通过聚轮烷在1分子中所具有的活性能量线聚合性基团的个数为特定个数以上,可确保固化后的交联点更多,因此赋予耐水性的效果提高。
优选将疏水性修饰基导入至环状分子。通过疏水性修饰基的导入,可提高与活性能量线固化性成分的相容性。此外,由于赋予了疏水性,故而在用作粘接剂的情形时,可防止水渗入至粘接剂层与被粘接体的界面,从而更进一步提高耐水性。作为疏水性修饰基,可列举聚酯链、聚酰胺链、烷基链、氧亚烷基链、醚链等。作为具体例,可列举WO2009/145073的[0027]~[0042]中记载的基团。优选的疏水性修饰基例如可具有以下的式(I)或式(II)所示的结构。
[化1]
在式(I)或式(II)所示的结构中,各重复单元中的Q可相同亦可不同。在Q不同的情形(即,该结构为共聚物状的情形)时,其形态可为无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物等任意形态。
式中,Q为碳原子数为1~8的直链状亚烷基或链烯基、碳原子数为3~20的支链状亚烷基或链烯基、该亚烷基或链烯基的一部分被-O-键或-NH-键取代而成的亚烷基、或者该亚烷基的氢的一部分被选自由羟基、羧基、酰基、苯基、卤素原子及烯烃基组成的组中的至少1种取代而成的亚烷基,优选为碳原子数为3~8的直链状亚烷基、碳原子数为5~10的支链状亚烷基,更优选为碳原子数为4~6的直链状亚烷基。
n1及n2分别独立为1~200,优选为2~100,更优选为3~50。
上述式(I)所示的结构及式(II)所示的结构优选来自内酯单体及/或内酰胺单体的开环聚合。作为内酯单体,例如可列举:β-丙内酯、β-甲基丙内酯、L-丝氨酸-β-内酯衍生物等四元环内酯;γ-丁内酯、γ-己内酯、γ-庚内酯、γ-辛内酯、γ-癸内酯、γ-十二烷内酯、α-己基-γ-丁内酯、α-庚基-γ-丁内酯、α-羟基-γ-丁内酯、γ-甲基-γ-癸内酯、α-亚甲基-γ-丁内酯、α,α-二甲基-γ-丁内酯、D-赤酮酸内酯、α-甲基-γ-丁内酯、γ-壬内酯、DL-泛解酸内酯、γ-苯基γ-丁内酯、γ-十一烷内酯、γ-戊内酯、2,2-五亚甲基-1,3-二氧杂环戊烷-4-酮、α-溴-γ-丁内酯、γ‐巴豆酰内酯、α-亚甲基-γ-丁内酯、α-甲基丙烯酰氧基-γ-丁内酯、β-甲基丙烯酰氧基-γ-丁内酯等五元环内酯;δ-戊内酯、δ-己内酯、δ-辛内酯、δ-壬内酯、δ-癸内酯、δ-十一烷内酯、δ-十二烷内酯、δ-十三烷内酯、δ-十四烷内酯、DL-甲瓦龙酸内酯、4-羟基-1-环己烷羧酸δ-内酯等六元环内酯;ε-己内酯等七元环内酯;丙交酯、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮。其中,优选为ε-己内酯、γ-丁内酯、α-甲基-γ-丁内酯、δ-戊内酯、丙交酯,更优选为ε-己内酯。
作为内酰胺单体,例如可列举:4-苯甲酰氧基-2-氮杂环丁酮等四元环内酰胺;γ-丁内酰胺、2-氮杂双环[2.2.1]庚-5-烯-3-酮、5-甲基-2-吡咯烷酮等五元环内酰胺;2-哌啶酮-3-羧酸乙酯等六元环内酰胺、ε-己内酰胺、DL-α-氨基-ε-己内酰胺等七元环内酰胺;ω-庚内酰胺。其中,优选为ε-己内酰胺、γ-丁内酰胺、DL-α-氨基-ε-己内酰胺,更优选为ε-己内酰胺。
作为优选的疏水性修饰基的具体例,可列举以下的式(III)所示的基团。
-L-M-A (式III)
式(III)中,L为单键或任意的适当的连接基团,M为式(I)或式(II)所示的结构,A为-OH或-OC(=O)HNH(CH2)n3X(X为(甲基)丙烯酰基,n3为碳原子数为1~8的直链状或支链状亚烷基)。连接基团例如可为碳原子数为1~8的直链状或支链状亚烷基。
在使用环糊精作为环状分子的情形时,上述疏水性修饰基代表性而言导入至环糊精的羟基。疏水性修饰基对羟基的导入率(取代度)优选为10%~90%,更优选为20%~80%,进一步优选为30%~70%。聚轮烷可在分子内具有相同的疏水性修饰基,亦可具有不同的疏水性修饰基(例如,A为作为羟基的基团及包含(甲基)丙烯酰基的基团的二者)。
作为直链状分子,只要为包藏于环状分子中、可利用机械性结合而非共价键等化学键进行一体化的分子或物质,且为直链状的分子,则并无特别限定。再者,本说明书中,“直链状分子”的“直链”意指实质上为“直链”。即,只要环状分子可在直链状分子上移动,则直链状分子亦可具有支链。
作为直链状分子,例如优选为聚乙二醇、聚丙二醇、聚异戊二烯、聚异丁烯、聚丁二烯、聚四氢呋喃、聚丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯等。直链状分子亦可在粘接剂中混合存在2种以上。
直链状分子的数均分子量优选为3,000~300,000,更优选为10,000~200,000,进一步优选为20,000~100,000。若数均分子量未达3,000,则有如下的担忧:环状分子在直链状分子上的移动量变小,无法对粘接剂赋予充分的柔软性,且因被粘接体-粘接剂间的密合性消失而无法充分获得耐水性提高效果。此外,若数均分子量超过300,000,则有与活性能量线固化性成分的相容性降低的担忧。
封端基只要为可保持环状分子利用直链状分子而成为扦串状的形态的基团,则并无特别限定。作为此种基团,可列举:二硝基苯基类、环糊精类、金刚烷基类、三苯甲基类、荧光素类、芘类、蒽类等、或数均分子量为1,000~1,000,000的高分子的主链或侧链等。封端基亦可在聚轮烷中或粘接剂中混合存在2种以上。
在上述聚轮烷中,在将环状分子被直链状分子呈扦串状地包藏时环状分子被最大限度地包藏的量(最大包藏量)设为100%的情形时,环状分子优选为以0.1%~60%、更优选为以1%~50%、进一步优选为以5%~40%的量被直链状分子呈扦串状地包藏。再者,环状分子的最大包藏量可根据直链状分子的长度及环状分子的厚度而决定。例如,在直链状分子为聚乙二醇且环状分子为α-环糊精分子的情形时,最大包藏量通过实验求出(参照Macromolecules 1993,26,5698-5703)。
上述聚轮烷例如可通过日本特开2005-154675号公报、日本特开2009-270119号公报、WO2009/145073等中记载的方法而获得。此外,亦可购入市售品(例如,Advanced Softmaterials公司制造的“Serm Super Polymer”系列)。
本发明的粘接剂中的聚轮烷的调配量的下限相对于全部固化性成分(活性能量线固化性成分与聚轮烷的合计)100重量份优选为2重量份,例如可为3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份或10重量份。另一方面,上限优选为50重量份,更优选为40重量份,进一步优选为30重量份。若调配量未达2重量份,则耐水性提高效果可能不充分。此外,若调配量超过50重量份,则存在粘接力或透明性降低的情形。
[A-3.光聚合引发剂]
作为光聚合引发剂,使用任意的适当的光聚合引发剂。作为光聚合引发剂的具体例,可列举:2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、苯乙酮、二苯甲酮、氧杂蒽酮、3-甲基苯乙酮、4-氯二苯甲酮、4,4'-二甲氧基二苯甲酮、安息香丙醚、苯偶酰二甲基缩酮、N,N,N',N'-四甲基-4,4'-二氨基二苯甲酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、9-噻吨酮系化合物等。
光聚合引发剂的调配量相对于全部固化性成分(活性能量线固化性成分及聚轮烷)100重量份通常为0.1~10重量份左右,优选为0.5~5重量份,更优选为1~4重量份。
[A-4.添加剂]
本发明的粘接剂可进一步包含任意的适当的添加剂。作为添加剂的具体例,可列举:以羰基化合物等为代表的利用活性能量线的提高固化速度或感度的增感剂、硅烷偶联剂或以环氧乙烷为代表的粘接促进剂、提高与被粘接体的润湿性的添加剂、以丙烯酰氧基化合物或烃系(天然、合成树脂)等为代表且提高机械性强度或加工性等的添加剂、紫外线吸收剂、防老化剂、染料、加工助剂、离子捕捉剂、抗氧化剂、粘合赋予剂、填充剂、金属化合物填料、增塑剂、流平剂、发泡抑制剂、抗静电剂等。
[B.偏振膜]
本发明的偏振膜包括起偏器、及经由粘接剂层而设置于该起偏器的至少单面的保护膜。
[B-1.起偏器]
作为起偏器,可采用任意的适当的起偏器。作为具体例,可列举对聚乙烯醇系膜、部分甲缩醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚合物系部分皂化膜等亲水性高分子膜实施利用碘或二色性染料等二色性物质的染色处理及拉伸处理而成者,聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯系取向膜等。就光学特性优异的方面而言,优选为使用利用碘将聚乙烯醇系膜染色并进行单轴拉伸而获得的起偏器。
上述利用碘的染色例如通过将聚乙烯醇系膜浸渍于碘水溶液而进行。上述单轴拉伸的拉伸倍率优选为3~7倍。拉伸可于染色处理后进行,亦可一边染色一边进行拉伸。此外,亦可在拉伸后染色。视需要对聚乙烯醇系膜实施溶胀处理、交联处理、洗净处理、干燥处理等。例如,通过在染色前将聚乙烯醇系膜浸渍于水中进行水洗,不仅可洗净聚乙烯醇系膜表面的污垢或抗粘连剂,而且可使聚乙烯醇系膜溶胀而防止染色不均等。
起偏器的厚度代表性而言为1μm~80μm左右,优选为3μm~30μm,更优选为5μm~10μm。
上述起偏器的水分率可为20重量%以下,可为例如0~15重量%、或例如1~10重量%的水分率。若起偏器的水分率为20重量%以下,则可获得高温下或高温高湿下的尺寸变化受到抑制的偏振膜。
起偏器的水分率利用以下方法进行测定。即,将起偏器切成100×100mm的大小,测定该样品的初始重量。继而,将该样品以120℃干燥2小时,测定干燥重量,并通过下述式测定水分率。重量的测定分别各进行3次,使用其平均值。
水分率(重量%)={(初始重量-干燥重量)/初始重量}×100
[B-2.保护膜]
作为保护膜,可采用能用作起偏器的保护层的任意的适当的膜。可为各向同性的膜,亦可为具有相位差且具备光学补偿功能的膜。作为保护膜的形成材料,例如可列举:(甲基)丙烯酸系树脂、二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等纤维素系树脂、环烯烃系树脂、聚丙烯等烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二酯系树脂等酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚碳酸酯系树脂、它们的共聚物树脂等。在起偏器的两侧设置保护膜的情形时,可在两侧使用由相同材料形成的保护膜,亦可使用由不同材料形成的保护膜。
保护膜的厚度优选为1μm~300μm,更优选为3μm~100μm,进一步优选为5μm~40μm。
上述保护膜经由粘接剂层而层叠于起偏器的至少一个面。该粘接剂层由上述A项所记载的粘接剂形成。粘接剂层的厚度优选为0.01μm~7μm,更优选为0.1μm~5μm,进一步优选为0.5μm~3μm。
[B-3.偏振膜的制造方法]
本发明的偏振膜例如通过如下方法而获得,该方法包含下述工序:对起偏器的设置保护膜的一侧的面或保护膜的设置起偏器的一侧的面涂布粘接剂;经由粘接剂的涂布层将起偏器与保护膜贴合而获得层叠体;对所获得的层叠体照射活性能量线使粘接剂固化而形成粘接剂层。
亦可于涂敷粘接剂之前对起偏器及保护膜分别进行表面改质处理。作为具体的处理,可列举电晕处理、等离子体处理、皂化处理等。
粘接剂的涂布方式可根据粘接剂的粘度或目标厚度而适当选择。例如可列举:反向涂布机、凹版涂布机(直接、反向或胶版)、棒式反向涂布机、辊式涂布机、模涂机、棒式涂布机、杆式涂布机等。此外,可适当地使用浸渍方式等涂布方式。
起偏器与保护膜的贴合可利用辊层压机等来进行。
活性能量线可从任意的适当的方向照射。优选从保护膜侧照射。若从起偏器侧照射,则有起偏器因活性能量线而劣化的担忧。
活性能量线的照射条件只要为粘接剂可固化的条件,则可采用任意的适当的条件。例如,电子射线照射的加速电压优选为5kV~300kV,进一步优选为10kV~250kV。照射线量为5~100kGy,进一步优选为10~75kGy。另一方面,紫外线的照射量优选为380~430nm的累计光量为50~3000mJ/cm2,更优选为100~2000mJ/cm2
[C.液晶面板]
本发明的液晶面板包含液晶单元、及经由粘接剂层而设置于该液晶单元的至少单面的起偏器。当然,该起偏器可仅设置于该液晶单元的一侧,亦可设置于该液晶单元的两侧。
[C-1.起偏器]
作为起偏器,可采用任意的适当的起偏器。作为具体例,可列举B-1项所记载的起偏器。
[C-2.液晶单元]
作为液晶单元,可采用任意的适当的液晶单元。作为具体例,可列举扭转向列(TN)模式、超扭转向列(STN)模式、水平取向(ECB)模式、垂直取向(VA)模式、平面转换(IPS)模式、弯曲向列(OCB)模式、铁电性液晶(SSFLC)模式、及反铁电液晶(AFLC)模式的液晶单元。再者,液晶面板的通常的构成为业界所周知,因此省略详细的说明。
[D.光学膜]
根据本发明的另一方式,提供一种光学膜。该光学膜具有通过上述粘接剂形成的粘接剂层。作为上述光学膜,可采用任意的适当的光学膜。作为上述光学膜,例如可列举用于图像显示装置等的具有光学功能的膜。更具体而言,例如可列举相位差膜、表面处理膜、及隔离膜。上述表面处理膜亦可具有硬涂层及/或防眩层。作为上述隔离膜,例如可列举以使用前的表面保护为目的的隔离膜。
[E.图像显示装置]
本发明的图像显示装置包含B项所记载的偏振膜、C项所记载的液晶面板、或D项所记载的光学膜。本发明的图像显示装置可为液晶显示器(LCD)、电致发光显示器(ELD)等。
实施例
以下,通过实施例具体地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。此外,实施例中,只要无特别说明,则“份”及“%”为重量基准。
[制造例1起偏器]
将平均聚合度2400、皂化度99.9摩尔%、厚度75μm的聚乙烯醇膜在30℃的温水中浸渍60秒钟而使其溶胀。继而,一边在0.3重量%(重量比:碘/碘化钾=0.5/8)的30℃的碘溶液中染色1分钟,一边拉伸至3.5倍。其后,一边在65℃的4重量%的硼酸水溶液中浸渍0.5分钟一边拉伸至综合拉伸倍率为6倍。拉伸后,利用70℃的烘箱进行3分钟干燥,获得厚度26μm的起偏器。起偏器的水分率为13.5重量%。
[制造例2保护膜]
使用三乙酰纤维素膜(Konica Minolta公司制造,商品名“KC4UY”,厚度40μm)。
[实施例1]
将羟基乙基丙烯酰胺(HEAA,兴人公司制造)40.0份、丙烯酰基吗啉(ACMO,兴人公司制造)50.0份、聚轮烷(Advanced Softmaterials公司制造,制品名“Serm Super Polymer SA3405P”,直链状分子:PEG,环状分子:α-环糊精,聚己内酯链相对于环状分子上的全部羟基的导入比率为50~60%,所导入的聚己内酯链中的约70%为含丙烯酰基的聚己内酯链)10.0份、以及作为光引发剂的制品名“KAYACURE DETX-S”(日本化药公司制造)1.5份及制品名“IRGACURE907”(BASF JAPAN公司制造)1.5份加以混合,制备了粘接剂。
在制造例2的保护膜上,使用微凹版涂布机(凹版辊:#700,旋转速度140%/线速)以厚度成为1μm的方式涂敷上述粘接剂,获得附粘接剂的涂布层的保护膜。继而,利用辊压机将附粘接剂的涂布层的保护膜贴合于制造例1的起偏器的两面。从所获得的层叠体(保护膜/涂布层/起偏器/涂布层/保护膜)的保护膜侧(两侧)通过金属卤化物灯分别照射累计光量1000mJ/cm2的活性能量线而使粘接剂固化,从而获得偏振膜。
[实施例2]
将丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA,大阪有机化学工业公司制造)35.0份、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(共荣社化学公司制造,制品名“Light Acrylate1,9ND-A”)40.0份、聚轮烷(Advanced Softmaterials公司制造,制品名“SermSuper Polymer SA3405P”)25.0份、以及作为光引发剂的制品名“KAYACUREDETX-S”(日本化药公司制造)1.5份及制品名“IRGACURE907”(BASFJAPAN公司制造)1.5份加以混合,制备粘接剂。除使用如此获得的粘接剂以外,以与实施例1相同的方式获得偏振膜。
[实施例3]
将丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA,大阪有机化学工业公司制造)35.0份、丙烯酰基吗啉(ACMO,兴人公司制造)35.0份、聚轮烷(Advanced Softmaterials公司制造,制品名“Serm Super Polymer SA3405P”)30.0份、以及作为光引发剂的制品名“KAYACURE DETX-S”(日本化药公司制造)1.5份及制品名“IRGACURE907”(BASF JAPAN公司制造)1.5份加以混合,制备粘接剂。除使用如此获得的粘接剂以外,以与实施例1相同的方式获得偏振膜。
[实施例4]
将丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA,大阪有机化学工业公司制造)40.0份、丙烯酸二环戊烯酯(日立化成公司制造,制品名“Fancryl FA-511AS”)58.0份、聚轮烷(Advanced Softmaterials公司制造,制品名“Serm Super PolymerSA3405P”)2.0份、以及作为光引发剂的制品名“KAYACURE DETX-S”(日本化药公司制造)1.5份及制品名“IRGACURE907”(BASF JAPAN公司制造)1.5份加以混合,制备粘接剂。除使用如此获得的粘接剂以外,以与实施例1相同的方式获得偏振膜。
[实施例5]
将丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA,大阪有机化学工业公司制造)35.0份、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(共荣社化学公司制造,制品名“Light Acrylate1,9ND-A”)40.0份、聚轮烷(Advanced Softmaterials公司制造,制品名“SermSuper Polymer SA2405P”)25.0份、以及作为光引发剂的制品名“KAYACURE DETX-S”(日本化药公司制造)1.5份及制品名“IRGACURE907”(BASF JAPAN公司制造)1.5份加以混合,制备粘接剂。除使用如此获得的粘接剂以外,以与实施例1相同的方式获得偏振膜。
[实施例6]
将丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA,大阪有机化学工业公司制造)35.0份、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(共荣社化学公司制造,制品名“Light Acrylate1,9ND-A”)40.0份、聚轮烷(Advanced Softmaterials公司制造,制品名“SermSuper Polymer SA1315P”)25.0份、以及作为光引发剂的制品名“KAYACURE DETX-S”(日本化药公司制造)1.5份及制品名“IRGACURE907”(BASF JAPAN公司制造)1.5份加以混合,制备粘接剂。除使用如此获得的粘接剂以外,以与实施例1相同的方式获得偏振膜。
[实施例7]
将丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA,大阪有机化学工业公司制造)35.0份、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(共荣社化学公司制造,制品名“Light Acrylate1,9ND-A”)40.0份、聚轮烷(Advanced Softmaterials公司制造,制品名“SermSuper Polymer SM3405P”)25.0份、以及作为光引发剂的制品名“KAYACURE DETX-S”(日本化药公司制造)1.5份及制品名“IRGACURE907”(BASF JAPAN公司制造)1.5份加以混合,制备粘接剂。除使用如此获得的粘接剂以外,以与实施例1相同的方式获得偏振膜。
[实施例8]
将丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA,大阪有机化学工业公司制造)35.0份、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(共荣社化学公司制造,制品名“Light Acrylate1,9ND-A”)40.0份、聚轮烷(Advanced Softmaterials公司制造,制品名“SermSuper Polymer SM1315P”)25.0份、以及作为光引发剂的制品名“KAYACURE DETX-S”(日本化药公司制造)1.5份及制品名“IRGACURE907”(BASF JAPAN公司制造)1.5份加以混合,制备粘接剂。除使用如此获得的粘接剂以外,以与实施例1相同的方式获得偏振膜。
[比较例1]
将羟基乙基丙烯酰胺(HEAA,兴人公司制造)50.0份、丙烯酰基吗啉(ACMO,兴人公司制造)50.0份、以及作为光引发剂的制品名“KAYACUREDETX-S”(日本化药公司制造)1.5份及制品名“IRGACURE907”(BASFJAPAN公司制造)1.5份加以混合,制备粘接剂。除使用如此获得的粘接剂以外,以与实施例1相同的方式获得偏振膜。
[比较例2]
将丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA,大阪有机化学工业公司制造)40.0份、1.9-壬二醇二丙烯酸酯(共荣社化学公司制造,制品名“Light Acrylate1,9ND-A”)40.0份、聚丙二醇二丙烯酸酯(东亚合成公司制造,制品名“Aronix M-220”、平均聚合度≈3)20.0份、以及作为光引发剂的制品名“KAYACURE DETX-S”(日本化药公司制造)1.5份及制品名“IRGACURE907”(BASF JAPAN公司制造)1.5份加以混合,制备粘接剂。除使用如此获得的粘接剂以外,以与实施例1相同的方式获得偏振膜。
[比较例3]
将丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA,大阪有机化学工业公司制造)35.0份、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(共荣社化学公司制造,制品名“Light Acrylate1,9ND-A”)40.0份、聚轮烷(Advanced Softmaterials公司制造,制品名“SermSuper Polymer SH3400P”直链状分子:PEG、环状分子:α-环糊精)25.0份、以及作为光引发剂的制品名“KAYACURE DETX-S”(日本化药公司制造)1.5份及制品名“IRGACURE907”(BASF JAPAN公司制造)1.5份加以混合,制备粘接剂。除使用如此获得的粘接剂以外,以与实施例1相同的方式获得偏振膜。
对实施例及比较例中所获得的偏振膜进行耐水性评价。将评价结果与粘接剂的调配一并示于表1。
<耐水性评价(1)>
将所获得的偏振片裁断成25mm×150mm的尺寸而制成样品。将样品在60℃的温水中浸渍6小时后,测定偏振片的自端部的剥离量(mm)。剥离量为10mm以下者为良好。
<耐水性评价(2)>
将所获得的偏振膜裁断成100mm×15mm的尺寸而制成样品。将样品在25℃的水中浸渍3小时,从水中提起样品。其后,使用手或指甲抓挠样品的端部,观察保护膜是否从起偏器剥离。按照以下的基准评价观察的结果。
<基准>
◎:利用手或指甲无法剥离保护膜
○:利用手或指甲可剥离保护膜的端部,但无法剥离中央部
×:使用手或指甲可容易地剥离保护膜
[表1]
如表1所示,使用包含含有活性能量线聚合性基团的聚轮烷的粘接剂而制造的实施例1~8的偏振膜的耐水性优异。另一方面,使用不含聚轮烷的粘接剂而制造的比较例1及2的偏振膜的耐水性不充分。进而,使用包含不含有活性能量线聚合性基团的聚轮烷的粘接剂而制造的比较例3的偏振膜的耐水性不充分。通过添加含有活性能量线聚合性基团的聚轮烷而提高偏振膜的耐水性的原因并不确定,作出如下推测。即,认为因聚轮烷的环状分子的可动性从而交联点可移动(所谓滑轮效应),从而对固化后的粘接剂赋予柔软性,对起偏器的表面凹凸的密合性增加,结果防止了水渗入至起偏器与粘接剂层的界面。进而,认为通过聚轮烷具有疏水性修饰基而对粘接剂赋予疏水性的手段也有助于防止水渗入至起偏器与粘接剂层的界面。
产业上的可利用性
本发明的粘接剂可特别适宜地用于偏振膜、各种光学膜及液晶单元的层叠。

Claims (14)

1.一种粘接剂,其包含活性能量线固化性成分及聚轮烷,
该聚轮烷具有活性能量线聚合性基团。
2.根据权利要求1所述的粘接剂,其中,所述聚轮烷具有环状分子、贯穿该环状分子的开口部的直链状分子、及以该环状分子不从该直链状分子上脱离的方式配置于该直链状分子的两端的封端基,且该环状分子具有所述活性能量线聚合性基团。
3.根据权利要求1或2所述的粘接剂,其中,所述活性能量线固化性成分的重均分子量为20~99,000。
4.根据权利要求2所述的粘接剂,其中,所述环状分子还具有疏水性修饰基。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的粘接剂,其中,作为所述活性能量线固化性成分,包含含羟基的单体。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的粘接剂,其中,所述聚轮烷的调配量相对于活性能量线固化性成分与聚轮烷的合计100重量份为2重量份~50重量份。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的粘接剂,其中,所述聚轮烷于1分子中所具有的活性能量线聚合性基团的个数为2个~1280个。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的粘接剂,其中,进一步包含光聚合引发剂。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的粘接剂,其中,所述活性能量线固化性成分为自由基聚合性单体。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的粘接剂,其中,所述活性能量线聚合性基团为自由基聚合性基团。
11.一种偏振膜,其包含起偏器、及经由粘接剂层而设置于该起偏器的至少单面的保护膜,且该粘接剂层由权利要求1至10中任一项所述的粘接剂形成。
12.一种液晶面板,其包含液晶单元、及经由粘接剂层而设置于该液晶单元的至少单面的起偏器,且该粘接剂层由权利要求1至10中任一项所述的粘接剂形成。
13.一种光学膜,其具有由权利要求1至10中任一项所述的粘接剂形成的粘接剂层。
14.一种图像显示装置,其包含权利要求11所述的偏振膜、权利要求12所述的液晶面板、或权利要求13所述的光学膜。
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