CN108693586B - 偏振板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可以抑制暴露于湿热环境后的颜色不均的偏振板。偏振板(1)依次具有偏振片层(10)、粘接剂层(15)、和第一树脂层(22)。偏振片层(10)是吸附有碘并取向了的聚乙烯醇系树脂膜,膜厚为18μm以上且25μm以下。第一树脂层(15)与粘接剂层接触的一侧的表面的氮元素与碳元素的原子浓度比(N/C比)为1.0以上。粘接剂层(15)是包含作为活性能量射线固化性化合物的脂环式环氧化合物和阳离子系聚合引发剂的活性能量射线固化型粘接剂组合物的固化物层。脂环式环氧化合物的含量相对于活性能量射线固化性化合物100重量份为10~70重量份。
Description
技术领域
本发明涉及一种偏振板。
背景技术
偏振板被作为构成液晶显示装置等的光学部件之一使用。偏振板通常具有在偏振膜的一面或两面层叠有保护膜的层叠结构,以该层叠结构装入液晶显示装置中。
在偏振膜与保护膜的贴合时,已知有使用活性能量射线固化性粘接剂的情况。作为活性能量射线固化性粘接剂,有时使用以活性能量射线固化性环氧化合物等阳离子聚合性的固化性成分作为主成分的阳离子聚合性的粘接剂。阳离子聚合性的粘接剂具有难以受到氧阻碍、在将透湿度低的保护膜与偏振膜贴合时也可以应用的优点。例如,专利文献1及2中记载,为了将偏振膜与保护膜贴合,使用作为光阳离子固化性成分包含脂环式环氧化合物的光固化性粘接剂。
另一方面,为了进一步提高保护膜与偏振膜的粘接性,已知有使用具有氨基甲酸酯底漆层的保护膜的情况。例如,专利文献3中记载有使用了如下的阳离子聚合性粘接剂的偏振板,所述阳离子聚合性粘接剂在使用了具有氨基甲酸酯底漆层的保护膜的情况下,固化性也优异。
另外,专利文献4中,作为偏振板保护膜等光学材料中所用的、耐热性等优异、双折射性受到高度控制的树脂,公开过包含来自于N-取代马来酰亚胺单体的重复单元的丙烯酸系热塑性树脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-208250号公报
专利文献2:日本特开2012-208246号公报
专利文献3:国际公开第2014/129260号
专利文献4:国际公开第2011/149088号
发明所要解决的问题
将偏振膜与具有包含氮的树脂层的保护膜使用包含脂环式环氧化合物的粘接剂作为活性能量射线固化性粘接剂贴合而得的偏振板当暴露于湿热环境下时,就会有产生颜色不均的情况。伴随着近年来的液晶显示装置等的轻量化、薄型化,偏振板的薄膜化的要求正在提高之中,特别是在经过薄膜化的偏振板中可以更加明显地观察到上述颜色不均的产生。
本发明的目的在于,提供一种可以抑制暴露于湿热环境后的颜色不均的偏振板。
发明内容
用于解决问题的方法
本发明提供以下所示的偏振板。
〔1〕一种偏振板,是依次具有偏振片层、粘接剂层、和第一树脂层的偏振板,
所述偏振片层是吸附有碘并取向了的聚乙烯醇系树脂膜,
所述第一树脂层的与所述粘接剂层接触的一侧的表面的氮元素与碳元素的原子浓度比(N/C比)为1.0以上,
所述粘接剂层是包含活性能量射线固化性化合物和阳离子系聚合引发剂的活性能量射线固化型粘接剂组合物的固化物层,
所述活性能量射线固化性化合物包含脂环式环氧化合物,
所述偏振片层的膜厚为18μm以上且25μm以下,
所述脂环式环氧化合物的含量相对于所述活性能量射线固化性化合物100重量份为10~70重量份。
〔2〕一种偏振板,是依次具有偏振片层、粘接剂层、和第一树脂层的偏振板,
所述偏振片层是吸附有碘并取向了的聚乙烯醇系树脂膜,
所述第一树脂层的与所述粘接剂层接触的一侧的表面的氮元素与碳元素的原子浓度比(N/C比)为1.0以上,
所述粘接剂层是包含活性能量射线固化性化合物和阳离子系聚合引发剂的活性能量射线固化型粘接剂组合物的固化物层,
所述活性能量射线固化性化合物包含脂环式环氧化合物,
所述偏振片层的膜厚小于18μm,
所述脂环式环氧化合物的含量相对于所述活性能量射线固化性化合物100重量份为10~55重量份。
〔3〕一种偏振板,是依次具有偏振片层、粘接剂层、和第一树脂层的偏振板,
所述偏振片层是吸附有碘并取向了的聚乙烯醇系树脂膜,
所述第一树脂层的与所述粘接剂层接触的一侧的表面的氮元素与碳元素的原子浓度比(N/C比)为1.0以上,
所述粘接剂层是包含活性能量射线固化性化合物和阳离子系聚合引发剂的活性能量射线固化型粘接剂组合物的固化物层,
所述活性能量射线固化性化合物包含脂环式环氧化合物,
所述偏振片层的膜厚为25μm以下,
在所述脂环式环氧化合物的含量相对于所述活性能量射线固化性化合物100重量份为M[重量份]、所述偏振片层的每单位面积的碘量为I[g/cm2]的情况下,M为7[重量份]以上,并且满足式(1):
I≥2.1M×10-6-7.8×10-5 (1)
〔4〕根据〔1〕~〔3〕中任一项所述的偏振板,其中,所述粘接剂层的膜厚为3.5μm以下。
〔5〕根据〔1〕~〔4〕中任一项所述的偏振板,其中,所述第一树脂层包含在温度40℃、相对湿度90%时的透湿度为1500g/m2/24hr以下的层。
〔6〕根据〔1〕~〔5〕中任一项所述的偏振板,其中,在所述偏振片层的与配置所述粘接剂层的一侧相反一侧的面具有第二树脂层,
所述第二树脂层包含在温度40℃、相对湿度90%时的透湿度为1500g/m2/24hr以下的层。
〔7〕根据〔1〕~〔6〕中任一项所述的偏振板,其中,所述偏振片层的单体透射率为40%以上。
〔8〕根据〔1〕~〔7〕中任一项所述的偏振板,其中,所述活性能量射线固化性化合物还包含脂肪族环氧化合物,
所述脂肪族环氧化合物的含量相对于所述活性能量射线固化性化合物100重量份而言小于65重量份。
发明效果
根据本发明,可以提供能够抑制暴露于湿热环境后的颜色不均的偏振板。
附图说明
图1是表示本发明的偏振板的层构成的一例的示意性剖视图。
图2是对实施例中得到的偏振板相对于脂环式环氧化合物的含量绘制碘量而得的图表。
具体实施方式
以下,给出实施方式而对本发明的偏振板进行详细说明。
本发明的偏振板包含偏振片层、和在其一面上夹隔着作为活性能量射线固化型粘接剂组合物的固化物层的粘接剂层层叠的第一树脂层。偏振片层在以聚乙烯醇系树脂作为主成分的聚乙烯醇系膜上吸附有碘并取向。第一树脂层为树脂固化物层,与粘接剂层接触的一侧的表面的氮元素与碳元素的原子浓度比(N/C比)为1.0以上。形成粘接剂层的活性能量射线固化型粘接剂组合物包含含有脂环式环氧化合物的活性能量射线固化性化合物、和阳离子系聚合引发剂。
对于脂环式环氧化合物的含量,在偏振片层的膜厚为18μm以上且25μm以下的情况下,相对于活性能量射线固化性化合物100重量份为10~70重量份,在偏振片层的膜厚小于18μm的情况下,相对于活性能量射线固化性化合物100重量份为10~55重量份。另外,在偏振片层的膜厚为25μm以下的情况下,也可以在脂环式环氧化合物的含量相对于活性能量射线固化性化合物100重量份为M[重量份]、偏振片层的每单位面积的碘量为I[g/cm2]的情况下,M为7[重量份]以上,并且满足式(1):
I≥2.1M×10-6-7.8×10-5 (1)
本发明的偏振板即使在暴露于湿热环境后也可以抑制颜色不均。需要说明的是,本说明书中所谓“颜色不均”,是指依照后述的实施例的记载将偏振板以正交尼科尔镜状态配置而观察时,以不均匀状观察到偏振板的颜色变化(红变或蓝变)部分。
对于在偏振板中产生的颜色不均的发生机理可以如下所示地推测。作为活性能量射线固化型粘接剂组合物中所含的活性能量射线固化性化合物的环氧化合物(单体)通过阳离子聚合而成为固化物层。在环氧化合物的阳离子聚合时,如果存在与环氧化合物相比路易斯碱性或布朗斯泰德碱性更高的化合物,则环氧化合物的聚合反应就会受到阻碍。一般而言,具有含氮官能团的化合物与环氧化合物相比路易斯碱性或布朗斯泰德碱性更高。因此,如果在与粘接剂层接触的一侧的表面存在具有含氮官能团的化合物,则形成粘接剂层的活性能量射线固化型粘接剂组合物中的环氧化合物的聚合反应就会受到阻碍,会有在粘接剂层中残存未反应的环氧化合物的情况。当偏振板暴露于湿热环境下时,残存于粘接剂层中的环氧化合物就会从粘接剂层转移到偏振片层。
偏振片层中,在聚乙烯醇系膜上吸附有碘并取向。偏振片层中的碘除了作为I2存在以外,还作为I-、I3-、I5-存在,它们处于平衡状态。在环氧化合物中被视为反应性高的脂环式环氧化合物与偏振片层中的I-反应,消耗偏振片层中的I-。其结果是,偏振片层中的碘(I2、I-、I3-、I5-)的平衡状态改变。可以认为,此时,如果I3-减少,则偏振片层的蓝色增加,如果I5-减少,则偏振片层的红色增加。因而可以认为,如果残存于偏振板的粘接剂层中的脂环式环氧化合物的量增加,则与该脂环式环氧化合物反应的碘的量增加,在偏振片层中与碘反应了的部分成为偏振板的颜色不均而容易显现。
在偏振板具备在聚乙烯醇系膜上吸附有碘并取向了的偏振片层、作为包含脂环式环氧化合物的阳离子聚合性的活性能量射线固化型粘接剂组合物的固化物层的粘接剂层、以及与粘接剂层接触的一侧的N/C比为1.0以上的第一树脂层的情况下,容易发生此种颜色不均。另外,对于偏振板的颜色不均,如后所述,存在有偏振片层的膜厚及粘接剂层的膜厚越薄则越容易发生、设于偏振板的第一树脂层的透湿度越小则越容易发生、偏振片层的单体透射率越大则越容易发生的趋势。
以下,对本发明的偏振板进行详述。将偏振板1的层构成的一例表示于图1中。图1所示的偏振板1包含:偏振片层10;夹隔着第一粘接剂层(粘接剂层)15层叠于偏振片层10的一面上的第一树脂层21;以及夹隔着第二粘接剂层25层叠于偏振片层10的另一面上的第二树脂层22。偏振板1如图1所示,相邻的各层相互接触。
<偏振片层>
偏振片层10在以聚乙烯醇系树脂作为主成分的聚乙烯醇系膜上吸附有碘并取向。偏振片层10例如为经过单轴拉伸、且吸附有碘并取向了的聚乙烯醇系树脂膜。构成偏振片层10的聚乙烯醇系树脂可以是作为聚乙酸乙烯酯的皂化物的聚乙烯醇,此外还可以是作为乙酸乙烯酯与能够与之共聚的其他单体(例如乙烯、不饱和羧酸等)的共聚物的皂化物的乙烯醇系共聚物。
偏振片层10例如可以经过将聚乙烯醇系树脂膜单轴拉伸的工序、将聚乙烯醇系树脂膜用碘染色而使之吸附该碘的工序、将吸附有碘的聚乙烯醇系树脂膜用硼酸水溶液处理的工序、以及在借助硼酸水溶液的处理后进行水洗的工序而制造。借助碘的染色可以通过将膜浸渍于含有碘的水溶液中来进行,借助硼酸水溶液的处理可以通过将膜浸渍于硼酸水溶液中来进行。
聚乙烯醇系树脂膜的单轴拉伸可以在借助碘的染色前、与染色同时、或在染色后进行。在染色后进行单轴拉伸的情况下,该单轴拉伸也可以在硼酸处理前或硼酸处理中进行。另外,也可以在这些多个阶段中进行单轴拉伸。
另外,偏振片层10也可以通过对聚乙烯醇系树脂层与基材膜的层叠体实施拉伸及染色处理而获得。该情况下,经过拉伸及染色的聚乙烯醇系树脂层成为偏振片层。上述层叠体例如可以通过向基材膜上涂布聚乙烯醇系树脂而得到。层叠于偏振片层10的基材膜也可以剥离除去,也可以作为第一树脂层21或第二树脂层22使用。上述拉伸的倍率通常为3~7倍。
偏振片层10的膜厚只要为25μm以下,就没有特别限定,然而为了响应偏振板1的薄膜化的要求,优选膜厚薄。具体而言,偏振片层10的膜厚优选为23μm以下,更优选为18μm以下,进一步优选为13μm以下。偏振片层10通常具有1μm以上的膜厚,优选为2μm以上,更优选为5μm以上。在将偏振板暴露于湿热环境下时产生的颜色不均在使用了经过薄膜化的偏振片层的偏振板中容易变得明显。因此,偏振板1中,在偏振片层10的膜厚为25μm以下的情况下,可以特别有效地获得颜色不均的抑制效果。
偏振片层10的单体透射率优选为40%以上,也可以为42.1%以上,也可以为42.7%以上。偏振片层10的单体透射率的上限值为50%以下,优选为45%以下。将偏振板暴露于湿热环境下时产生的颜色不均在使用了单体透射率高的偏振片层10的偏振板中容易变得更加明显。因此,偏振板1中,在偏振片层10的单体透射率为40%以上的情况下,可以特别有效地获得颜色不均的抑制效果。上述单体透射率是利用后述的实施例中进行的测定方法测定的值。
<第一树脂层>
第一树脂层21夹隔着第一粘接剂层15设于偏振片层10的一面。第一树脂层21例如可以包含偏振片层10的保护层、相位差层、光学补偿层、增亮层等。对于第一树脂层21的与第一粘接剂层15接触的一侧的表面,出于提高第一树脂层21与第一粘接剂层15的粘接性、第一树脂层21的光学特性、耐热性等目的,氮元素与碳元素的原子浓度比(N/C比)为1.0以上。上述N/C比是依照后述的实施例的记载使用X射线光电子分光(XPS)系统进行第一树脂层21的与第一粘接剂层15接触的一侧的表面的元素的定性、定量分析而测定的值。
对于将偏振板1暴露于湿热环境下时产生的颜色不均,在第一树脂层21的与第一粘接剂层15接触的一侧的表面中含氮率越高,则越容易变得明显。因此,偏振板1中,在第一树脂层21中,在与第一粘接剂层15接触的一侧的表面的上述N/C比为1.0以上的情况下,可以特别有效地获得颜色不均的抑制效果。上述N/C比只要为1.0以上,就没有特别限定,也可以为1.5以上,进一步可以为2.0以上。上述N/C比的上限值也没有特别限定,例如为10以下,优选为8以下,更优选为7以下。
第一树脂层21可以由单一的层构成,也可以由具有与第一粘接剂层15接触的层(以下有时称作“粘接剂层侧表面层”。)和该粘接剂层侧表面层以外的层(以下有时称作“其他层”。)的多个层构成。其他层可以是1层,也可以是2层以上。在第一树脂层21由单一的层构成的情况下,可以以使第一树脂层21的N/C比为1.0以上的方式构成。在第一树脂层21具有多个层的情况下,可以以至少使粘接剂层侧表面层的N/C比为1.0以上的方式构成。
作为其他层,可以举出偏振片层10的保护层、硬涂层、防眩层、防反射层、防静电干扰层、防污层、底漆层等。作为粘接剂层侧表面层,可以举出底漆层、保护层等。在其他层为底漆层的情况下,可以利用底漆层提高与设于第一树脂层21的与第一粘接剂层15接触的一侧相反一侧的层的亲和性。另外,在粘接剂层侧表面层为底漆层的情况下,可以利用底漆层提高与第一粘接剂层15的亲和性而提高粘接强度。对于第一树脂层21而言优选其他层为保护层,粘接剂层侧表面层为底漆层。
作为形成第一树脂层21的与第一粘接剂层15接触的一侧的表面的材料,只要是N/C比为1.0以上的材料,就没有特别限定,例如可以举出将包含N原子的单体作为共聚成分包含的(甲基)丙烯酸系树脂、氨基甲酸酯树脂、(甲基)丙烯酰胺系树脂、酰亚胺系树脂、三聚氰胺系树脂等,优选使用(甲基)丙烯酸系树脂、氨基甲酸酯系树脂。
第一树脂层21、形成第一树脂层21的粘接剂层侧表面层及其他层例如可以具有后述的含有甲基丙烯酸系树脂〔A〕的层。在第一树脂层21由单一的层构成、使用甲基丙烯酸系树脂〔A〕形成的情况下,只要以使甲基丙烯酸系树脂〔A〕的N/C比为1.0以上的方式,调整形成甲基丙烯酸系树脂〔A〕的各构成单元的含量即可。使用甲基丙烯酸系树脂〔A〕形成其他层时的N/C比没有特别限定。
在形成第一树脂层21的粘接剂层侧表面层为上述底漆层的情况下,只要以使底漆层的N/C比为1.0以上的方式选择材料即可。作为形成底漆层的材料,例如可以使用在骨架中具有极性基团、具有较低分子量且具有较低的玻璃化转变温度、将包含N原子的单体作为共聚成分包含的(甲基)丙烯酸系树脂、氨基甲酸酯系树脂、(甲基)丙烯酰胺系树脂、三聚氰胺系树脂等。
在形成第一树脂层21的粘接剂层侧表面层为底漆层的情况下,底漆层的厚度作为干燥后的厚度而言,通常为0.01~5μm,优选为0.03~0.6μm。如果厚度小于0.01μm,则会有与形成第一树脂层21的其他层的密合性差的情况。另外,如果厚度大于5μm,则会有底漆层的亲水性过大而使偏振板的耐水性差的情况。
第一树脂层21优选包含在温度40℃、相对湿度90%时的透湿度为1500g/m2/24hr以下的低透湿层。在第一树脂层21为2层以上的情况下,上述低透湿层只要是粘接剂层侧表面层及其他层中的至少一方即可,在其他层为2层以上的情况下,只要是形成其他层的层的至少1层即可。上述透湿度可以为1000g/m2/24hr以下,进一步可以为420g/m2/24hr以下。在将偏振板暴露于湿热环境下时产生的颜色不均在具有透湿度低的第一树脂层的偏振板中容易变得更加明显。因此,偏振板1中,在第一树脂层21包含在温度40℃、相对湿度90%时的透湿度为1500g/m2/24hr以下的低透湿层的情况下,可以特别有效地获得颜色不均的抑制效果。上述透湿性是利用后述的实施例中进行的测定方法测定的值。
以下,对可以形成第一树脂层21的材料进行详述。
(甲基丙烯酸系树脂〔A〕)
甲基丙烯酸系树脂〔A〕可以具有以通式(I)、(II)及(III)分别表示的第一、第二及第三构成单元,可以优选具有由甲基丙烯酸系树脂〔A〕构成、或者在包含添加剂的情况下添加剂以外的树脂成分由甲基丙烯酸系树脂〔A〕构成的层。
化1
化2
化3
(甲基丙烯酸系树脂〔A〕的第一构成单元)
构成甲基丙烯酸系树脂〔A〕的第一构成单元是以上述通式(I)表示的构成单元,通式(I)中,R1表示氢原子、碳数1~12的烷基、碳数4~12的环烷基烷基、碳数5~12的环烷基、碳数7~14的芳基烷基、碳数6~14的芳基、或者具有选自卤素原子(F、Cl、Br或I原子)、羟基、硝基、碳数1~12的烷氧基及碳数1~12的烷基中的至少1种取代基的碳数6~14的芳基。本说明书中,烷基、芳基烷基中的烷基、以及烷氧基中的烷基可以是直链状或支链状。
能够成为R1的烷基(就能够成为R1的芳基而言,对于能够成为其取代基的烷基也相同。)的碳数优选为1~6,更优选为1~4。能够成为R1的烷基的具体例包括甲基、乙基、正或异丙基、正、异或叔丁基、2-乙基己基、壬基、癸基、月桂基。其中,从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的透明性及耐候性的观点出发,优选甲基、乙基、正或异丙基、正、异或叔丁基、2-乙基己基,更优选甲基。
能够成为R1的环烷基烷基的碳数优选为5~10,更优选为6~8。作为能够成为R1的环烷基烷基的具体例,可以举出环戊基甲基、环戊基乙基、环己基甲基、以及环己基乙基等。
能够成为R1的环烷基的具体例包括环戊基、环己基、环庚基、环辛基、三环癸基、二环辛基、三环十二烷基、异冰片基、金刚烷基、四环十二烷基。其中,优选环戊基、环己基、环辛基、三环癸基、二环辛基、三环十二烷基、异冰片基。
能够成为R1的芳基烷基的具体例包括苄基、1-或2-苯基乙基、3-苯基丙基、6-苯基己基、8-苯基辛基。其中,优选苄基、1-或2-苯基乙基、3-苯基丙基。能够成为R1的芳基的具体例包括苯基、萘基、蒽基,其中,优选苯基。
能够成为R1的具有上述特定的取代基的芳基优选为具有取代基的苯基,其具体例包括2,4,6-三溴苯基、2-或4-氯苯基、2-或4-溴苯基、2-或4-甲基苯基、2-或4-乙基苯基、2-或4-甲氧基苯基、2-或4-硝基苯基、2,4,6-三甲基苯基,其中,优选2,4,6-三溴苯基。
对于第一构成单元的含量,在将甲基丙烯酸系树脂〔A〕整体设为100重量%时,为50~95重量%,优选为60~92重量%,更优选为70~90重量%,进一步优选为79~90重量%。如果第一构成单元的含量小于50重量%,则在甲基丙烯酸系树脂〔A〕的总光线透射率及耐候性的方面不利。甲基丙烯酸系树脂〔A〕可以仅含有1种第一构成单元,也可以含有2种以上。
第一构成单元是来自于以下述通式(I’)表示的甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯的构成单元。通式(I’)中的R1与通式(I)中的R1同义。在甲基丙烯酸酯中,从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的透明性及耐候性的观点出发,优选使用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苄酯。
化4
(甲基丙烯酸系树脂〔A〕的第二构成单元)
构成甲基丙烯酸系树脂〔A〕的第二构成单元是以上述通式(II)表示的构成单元,通式(II)中,R2表示碳数7~14的芳基烷基、碳数6~14的芳基、或具有选自卤素原子(F、Cl、Br或I原子)、羟基、硝基、碳数1~12的烷氧基、碳数1~12的烷基及碳数7~14的芳基烷基中的至少1种取代基的碳数6~14的芳基。R3及R4各自独立地表示氢原子、碳数1~12的烷基或碳数6~14的芳基。
能够成为R2的芳基烷基的具体例包括苄基、1-或2-苯基乙基、3-苯基丙基、6-苯基己基、8-苯基辛基。其中,从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的耐热性及低双折射性等观点出发,优选苄基。
能够成为R2的芳基的具体例包括苯基、萘基、蒽基。其中,从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的耐热性及低双折射性等的观点出发,优选苯基。
就能够成为R2的芳基而言,能够成为其取代基的烷氧基的碳数优选为1~10,更优选为1~8。该烷氧基的具体例包括甲氧基、乙氧基、正或异丙氧基、正、异或叔丁氧基、2-乙基己氧基、1-癸氧基。就能够成为R2的芳基而言,能够成为其取代基的碳数1~12的烷基及碳数7~14的芳基烷基的具体例与能够成为R1的碳数1~12的烷基及碳数7~14的芳基烷基的具体例相同。
能够成为R2的具有上述特定的取代基的芳基优选为具有取代基的苯基或具有取代基的萘基,其具体例与能够成为R1的具有取代基的芳基的具体例相同。
能够成为R3、R4的烷基的碳数优选为1~6,更优选为1~4。能够成为R3、R4的烷基的具体例包括甲基、乙基、正或异丙基、正、异或叔丁基、2-乙基己基、壬基、癸基、月桂基。其中,从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的透明性及耐候性的观点出发,优选甲基、乙基、正或异丙基、正、异或叔丁基、2-乙基己基,更优选甲基。
能够成为R3、R4的芳基的具体例包括苯基、萘基、蒽基,其中,从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的耐热性及低双折射性等观点出发,优选苯基。
R3及R4优选为氢原子、碳数1~4的烷基或苯基,更优选为氢原子。
对于第二构成单元的含量,在将甲基丙烯酸系树脂〔A〕整体设为100重量%时,为0.1~20重量%,优选为5~20重量%,更优选为7~18重量%。如果第二构成单元的含量为该范围,则可以在维持透明性的同时,提高甲基丙烯酸系树脂〔A〕的耐热性。甲基丙烯酸系树脂〔A〕可以仅含有1种第二构成单元,也可以含有2种以上。
第二构成单元是以下述通式(II’)表示的来自于N-取代马来酰亚胺化合物的构成单元。通式(II’)中的R2、R3及R4与通式(II)中的R2、R3及R4同义。其中,从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的耐热性、低双折射性等观点出发,优选使用N-苯基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺。
化5
(甲基丙烯酸系树脂〔A〕的第三构成单元)
构成甲基丙烯酸系树脂〔A〕的第三构成单元是以上述通式(III)表示的构成单元,通式(III)中,R5表示氢原子、碳数3~12的环烷基、碳数1~12的烷基、碳数4~12的环烷基烷基、或具有选自卤素原子(F、Cl、Br或I原子)、羟基、硝基及碳数1~12的烷氧基中的至少1种取代基的碳数1~12的烷基。R6及R7各自独立地表示氢原子、碳数1~12的烷基或碳数6~14的芳基。
作为能够成为R5的环烷基,包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、三环癸基、二环辛基、三环十二烷基、异冰片基、金刚烷基、四环十二烷基。其中,优选环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基,从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的透明性、耐候性、低吸湿性的观点出发,更优选环己基。
能够成为R5的烷基的碳数优选为1~10,更优选为1~8。能够成为R5的烷基的具体例包括甲基、乙基、正或异丙基、正、异或叔丁基、正戊基、正己基、正辛基、正十二烷基、正十八烷基、2-乙基己基、1-癸基、1-十二烷基。其中,从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的透明性及耐候性的观点出发,优选甲基、乙基、异丙基。
能够成为R5的环烷基烷基的碳数优选为5~10,更优选为6~8。能够成为R5的环烷基烷基的具体例包括环戊基甲基、环戊基乙基、环己基甲基、以及环己基乙基等。
就能够成为R5的芳基而言,能够成为其取代基的烷氧基的碳数优选为1~10,更优选为1~8。该烷氧基的具体例包括甲氧基、乙氧基、正或异丙氧基、正、异或叔丁氧基、2-乙基己氧基、1-癸氧基。
能够成为R5的具有上述特定的取代基的烷基的具体例包括二氯甲基、三氯甲基、三氟乙基、羟基乙基,其中,适合为三氟乙基。
能够成为R6、R7的烷基的碳数优选为1~6,更优选为1~4。能够成为R6、R7的烷基的具体例包括甲基、乙基、正或异丙基、正、异或叔丁基、2-乙基己基、壬基、癸基、月桂基。其中,从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的透明性及耐候性的观点出发,优选甲基、乙基、正或异丙基、正、异或叔丁基、2-乙基己基,更优选甲基。
能够成为R6、R7的芳基的具体例包括苯基、萘基、蒽基,其中,从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的耐热性及低双折射性等观点出发,优选苯基。
R6及R7优选为氢原子、碳数1~4的烷基或苯基,更优选为氢原子。
对于第三构成单元的含量,在将甲基丙烯酸系树脂〔A〕整体设为100重量%时,为0.1~49.9重量%,优选为0.1~35重量%,更优选为0.1~30重量%,进一步优选为0.1~15重量%。如果第三构成单元的含量为该范围,则可以兼顾甲基丙烯酸系树脂〔A〕的透明性及低吸湿性。甲基丙烯酸系树脂〔A〕可以仅含有1种第三构成单元,也可以含有2种以上。
第三构成单元是以下述通式(III’)表示的来自于N-取代马来酰亚胺化合物的构成单元。通式(III’)中的R5、R6及R7与通式(III)中的R5、R6及R7同义。其中,从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的耐候性的观点出发,优选使用N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺,它们当中,从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的低吸湿性、以及与第一粘接剂层15的更高的密合性的观点出发,更优选使用N-环己基马来酰亚胺。
化6
对于第二及第三构成单元的合计含量,在将甲基丙烯酸系树脂〔A〕整体设为100重量%时,优选为5~50重量%,更优选为5~40重量%,进一步优选为10~35重量%,更进一步优选为10~30重量%,特别优选为15~30重量%。如果合计含量为该范围,则在甲基丙烯酸系树脂〔A〕的耐热性、耐候性、低吸湿性、光学特性等方面有利。
从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的光学特性(例如低双折射性、低光弹性系数)的观点出发,第二构成单元的含量与第三构成单元的含量的摩尔比优选为大于0且15以下,更优选为10以下。
从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的光学特性的观点出发,在将甲基丙烯酸系树脂〔A〕整体设为100重量%时,第一、第二及第三构成单元的合计含量优选为80重量%以上。
(甲基丙烯酸系树脂〔A〕的其他构成单元)
甲基丙烯酸系树脂〔A〕也可以还含有第一、第二及第三构成单元以外的其他构成单元。其他构成单元只要是来自于能够与形成第一、第二及第三构成单元的单体共聚的其他单体的构成单元,就没有特别限制。
上述其他单体的具体例包括芳香族乙烯基化合物;不饱和腈;具有环己基、苄基或碳数1~18的烷基的丙烯酸酯;烯烃;二烯;乙烯基醚;乙烯基酯;氟乙烯;丙酸烯丙酯等饱和脂肪酸单羧酸的烯丙酯或甲基烯丙酯;多元(甲基)丙烯酸酯;多元芳酯;缩水甘油基化合物;不饱和羧酸类。其他单体可以仅单独使用1种,也可以并用2种以上。
芳香族乙烯基化合物的具体例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯。不饱和腈的具体例包括丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、苯基丙烯腈。
丙烯酸酯的具体例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正或异丙酯、丙烯酸正、异或叔丁酯、丙烯酸正或异戊酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苄酯。
烯烃的具体例包括乙烯、丙烯、异丁烯、二异丁烯。二烯的具体例包括丁二烯、异戊二烯。乙烯基醚的具体例包括甲基乙烯基醚、丁基乙烯基醚。乙烯基酯的具体例包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯。另外,氟乙烯的具体例包括偏二氟乙烯。
多元(甲基)丙烯酸酯的具体例包括乙二醇(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、双酚A的环氧乙烷或环氧丙烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、卤代双酚A的环氧乙烷或环氧丙烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸酯的环氧乙烷或环氧丙烷加成物的二、或三(甲基)丙烯酸酯。
多元芳酯的具体例包括邻苯二甲酸二烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯。缩水甘油基化合物的具体例包括(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚。不饱和羧酸类的具体例包括丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、以及它们的半酯化物或酸酐。在以上当中,作为其他单体,优选使用苯乙烯、α-甲基苯乙烯。
从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的低吸湿性的观点出发,对于其他构成单元的含量,在将甲基丙烯酸系树脂〔A〕整体设为100重量%时,优选为0.1~20重量%,更优选为0.1~15重量%,进一步优选为0.1~10重量%。另外,从耐候性的观点出发,其他构成单元的含量优选为10重量%以下,更优选为7重量%以下。
包含如上所述的第一~第三构成单元及任意含有的其他构成单元的甲基丙烯酸系树脂〔A〕可以由包含此种构成单元的1种共聚物构成,也可以由例如任意一种以上的构成单元的种类、含量不同的2种以上的共聚物构成。
(甲基丙烯酸系树脂〔A〕的物性)
对于甲基丙烯酸系树脂〔A〕的重均分子量Mw,从第一树脂层21的机械强度及甲基丙烯酸系树脂〔A〕的成形性的观点出发,以基于GPC测定的聚甲基丙烯酸甲酯换算,优选为3000~1000000,更优选为30000~800000,进一步优选为60000~600000。对于甲基丙烯酸系树脂〔A〕的分子量分布(Mw/Mn),从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的成形性的观点出发,以基于GPC测定的聚甲基丙烯酸甲酯换算,优选为1~10,更优选为1.1~7,进一步优选为1.2~5。
从第一树脂层21的耐热性的观点出发,甲基丙烯酸系树脂〔A〕的玻璃化转变温度Tg优选为120~180℃,更优选为130~180℃。
在第一树脂层21包含保护层的情况下,从作为保护层的支撑力的观点出发,23℃环境下的拉伸弹性模量优选为1000~5000MPa,更优选为1500~5000MPa。另外,从保护制成偏振板后的耐热耐久试验时的偏振片层10的观点、防止伴随着因使活性能量射线固化型粘接剂组合物固化时产生的发热及来自活性能量射线的照射源的辐射热等而产生的偏振片层10的收缩的第一树脂层21的收缩的观点出发,优选第一树脂层21的高温拉伸弹性模量高。具体而言,80℃环境下的拉伸弹性模量优选为1000~4000MPa,更优选为1500~4000MPa。
甲基丙烯酸系树脂〔A〕及由它构成的第一树脂层21也如日本特开2013-033237号公报中记载所示,依照该文献中记载的定义,利用该文献中记载的方法测定的光弹性系数CR的绝对值可以为3.0×10-12Pa-1以下,进一步为2.0×10-12Pa-1以下,更进一步为1.0×10-12Pa-1以下。另外,依照该文献中记载的定义,利用该文献中记载的方法测定的面内方向的相位差Re及厚度方向的相位差Rth可以均为8nm以下,进一步为6nm以下,更进一步为4nm以下。此外,依照该文献中记载的定义,利用该文献中记载的方法测定的总光线透射率可以为85%以上,进一步为90%以上。
如此所述地构成第一树脂层21的甲基丙烯酸系树脂〔A〕是低双折射性(光学各向同性)等光学特性优异的树脂,含有该树脂的第一树脂层21适于用作偏振板1的保护层,尤其适于用作IPS模式的液晶面板中所用的偏振板的保护层。第一树脂层21在制成液晶面板时,可以是配置在偏振片层10的液晶单元侧的保护层,也可以是远离液晶单元的一侧的保护层,特别是第一树脂层21成为配置在偏振片层10的液晶单元侧的保护层的方式,由于是在形成于配置在液晶单元的观察侧的偏振板的偏振片层与配置在背面侧的偏振板的偏振片层之间的正交尼科尔镜中配置低双折射性(光学各向同性)等光学特性优异的第一树脂层21,因此对于提高液晶显示装置的观察性有利。此外,在将由甲基丙烯酸系树脂〔A〕构成的第一树脂层21作为配置在偏振片层10的液晶单元侧的保护层的情况下,如前所述,显示出低拉伸弹性模量,因此例如在放置于高温环境下或高温高湿环境下时,即使在被施加由液晶单元的翘曲造成的弯曲应力、伴随着偏振片层10的热收缩的压缩应力的状况下,也会继续显示出低双折射性,从维持液晶显示装置的观察性的观点出发有利。需要说明的是,如后所述,在第二树脂层22由上述的甲基丙烯酸系树脂〔A〕构成的情况下,通过将该第二树脂层22配置在偏振片层10的液晶单元侧,也可以获得与上述相同的效果。
(形成第一树脂层的甲基丙烯酸系树脂〔A〕以外的材料)
第一树脂层21也可以包含甲基丙烯酸系树脂〔A〕以外的其他热塑性树脂。其他热塑性树脂的具体例包括甲基丙烯酸系树脂〔A〕以外的(甲基)丙烯酸系树脂、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等烯烃系聚合物;氯乙烯、氯乙烯树脂等含卤素系聚合物;聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物等苯乙烯系聚合物;聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯;聚芳酯;聚碳酸酯;聚酰胺;聚缩醛。但是,为了确保来自于甲基丙烯酸系树脂〔A〕的第一树脂层21的耐热性、耐湿性、耐损伤性、机械强度、光学各向同性等,对于其他热塑性树脂的含量,在将甲基丙烯酸系树脂〔A〕的含量设为100重量%时,优选设为0~25重量%,更优选设为0~10重量%。
另外,第一树脂层21可以含有1种或2种以上的橡胶粒子、润滑剂、分散剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、防静电干扰剂、抗氧化剂等添加剂。
从可以改善(甲基)丙烯酸系树脂的制膜性、第一树脂层21的抗冲击性、第一树脂层21表面的滑动性的方面出发,配合橡胶粒子是有利的。橡胶粒子包含显示出橡胶弹性的层(以下也称作橡胶弹性体层。)。
橡胶粒子可以是仅由橡胶弹性体层构成的粒子,也可以是与橡胶弹性体层一起还具有其他层的多层结构的粒子。作为橡胶弹性体层中所含的聚合物,例如可以举出烯烃系弹性聚合物、二烯系弹性聚合物、苯乙烯-二烯系弹性共聚物、丙烯酸系弹性聚合物等。其中,从耐光性及透明性的观点出发,优选丙烯酸系弹性聚合物。
丙烯酸系弹性聚合物可以是以丙烯酸烷基酯作为主体的聚合物,即,可以是以全部单体量为基准包含50重量%以上的来自于丙烯酸烷基酯的构成单元的聚合物。丙烯酸系弹性聚合物可以是丙烯酸烷基酯的均聚物,也可以是包含50重量%以上的来自于丙烯酸烷基酯的构成单元、和50重量%以下的来自于其他聚合性单体的构成单元的共聚物。
作为构成丙烯酸系弹性聚合物的丙烯酸烷基酯,通常使用其烷基的碳数为4~8的丙烯酸烷基酯。作为上述其他聚合性单体,例如可以举出甲基丙烯酸甲酯、以及甲基丙烯酸乙酯等甲基丙烯酸烷基酯;苯乙烯、以及烷基苯乙烯等苯乙烯系单体;以及丙烯腈、以及甲基丙烯腈等不饱和腈等单官能单体、以及(甲基)丙烯酸烯丙酯、以及(甲基)丙烯酸甲基烯丙酯等不饱和羧酸的烯基酯;马来酸二烯丙酯等二元酸的二烯基酯;以及烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯等二醇类的不饱和羧酸二酯等多官能单体。
包含丙烯酸系弹性聚合物的橡胶粒子优选为具有丙烯酸系弹性聚合物的层的多层结构的粒子。具体而言,可以举出在丙烯酸系弹性聚合物的层的外侧具有以甲基丙烯酸烷基酯为主体的硬质的聚合物层的2层结构的粒子、此外还在丙烯酸系弹性聚合物的层的内侧具有以甲基丙烯酸烷基酯为主体的硬质的聚合物层的3层结构的粒子。
作为构成形成于丙烯酸系弹性聚合物的层的外侧或内侧的硬质的聚合物层的以甲基丙烯酸烷基酯为主体的聚合物的单体组成,优选使用以甲基丙烯酸甲基酯为主体的单体组成。此种多层结构的丙烯酸系橡胶粒子例如可以利用日本特公昭55-27576号公报中记载的方法来制造。
对于橡胶粒子,从(甲基)丙烯酸系树脂的制膜性、第一树脂层21的抗冲击性、第一树脂层21表面的滑动性的观点出发,其中所含的最外侧的由橡胶弹性体层(例如丙烯酸系弹性聚合物的层)构成的粒子的平均粒径优选处于10~500nm的范围,更优选处于10~350nm的范围。该平均粒径更优选为30nm以上,进一步优选为50nm以上,另外更优选为300nm以下,进一步优选为280nm以下。
从甲基丙烯酸系树脂〔A〕的制膜性、第一树脂层21的抗冲击性、第一树脂层21表面的滑动性的观点出发,对于橡胶粒子,优选以与构成第一树脂层21的甲基丙烯酸系树脂〔A〕的合计量为基准,以3~60重量%的比例配合,更优选为45重量%以下,进一步优选为35重量%以下。如果橡胶粒子多于60重量%,则第一树脂层21的尺寸变化变大,其耐热性降低。另一方面,如果橡胶粒子少于3重量%,则虽然第一树脂层21的耐热性良好,然而制膜时的卷绕性差,会有生产率降低的情况。
在第一树脂层21包含橡胶粒子的情况下,第一树脂层21的制作时所用的含有甲基丙烯酸系树脂〔A〕及橡胶粒子的树脂组合物除了可以通过将甲基丙烯酸系树脂〔A〕与橡胶粒子利用熔融混炼等混合而得到以外,还可以利用首先制作橡胶粒子、在其存在下使成为甲基丙烯酸系树脂〔A〕的原料的单体组合物聚合的方法来得到。
(氨基甲酸酯系树脂)
包含氨基甲酸酯系树脂的树脂可以适用于第一树脂层21的粘接剂层侧表面层为底漆层的情况。优选为含有40重量%以上的氨基甲酸酯系树脂的氨基甲酸酯系树脂组合物。氨基甲酸酯系树脂例如可以通过使二异氰酸酯化合物或多异氰酸酯化合物与多元醇类、聚酯类、或多胺类等进行聚合反应而得到。氨基甲酸酯系树脂也可以是与其他聚合物(例如聚酯系树脂、丙烯酸系树脂等)的嵌段共聚物或接枝共聚物等共聚物。例如,可以是在氨基甲酸酯系树脂溶液或分散液中将丙烯酸系树脂聚合而得的树脂(有时为树脂混合物)。另外,也可以是在丙烯酸系树脂溶液或分散液、或其他聚合物溶液或分散液中将氨基甲酸酯系树脂聚合而得的树脂(有时为树脂混合物)。
作为二异氰酸酯化合物或多异氰酸酯化合物,例如可以举出甲苯二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、以及异佛尔酮二异氰酸酯等。
作为多元醇类,例如可以举出聚乙二醇、聚丙二醇、聚1,4-丁二醇等聚醚多元醇类;将高分子末端设为羟基的聚己二酸乙二醇酯、聚乙烯-己二酸丁二醇酯、聚己内酯等聚酯多元醇类;丙烯酸系多元醇、聚碳酸酯系多元醇、以及蓖麻油等。
作为聚酯类,例如可以举出将高分子末端设为羧基的乙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇、以及三乙二醇等与己二酸、辛二酸、癸二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、以及2,6-萘二甲酸等的缩合反应物等。
作为多胺类,例如可以举出4,4’-二氨基二苯基甲烷、邻甲苯二胺、间甲苯二胺等。需要说明的是,利用多胺与二异氰酸酯的反应得到的树脂也被称作聚脲树脂。
作为聚酯类或多元醇类,通常使用重均分子量300~2000的物质。另外,在氨基甲酸酯系树脂的制造时,为了调整重均分子量有时使用链延长剂或交联剂。作为该链延长剂或交联剂,可以举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、三羟甲基丙烷、肼、哌嗪、乙二胺、二亚乙基三胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二环己基甲烷、以及水等。
对于氨基甲酸酯系树脂,为了制成含有它的氨基甲酸酯系树脂组合物的涂布液,优选为水溶解性或水分散性。如果将涂布液设为水系,则其操作性良好,且不用担心对第一树脂层21的浸蚀,因此优选。
作为对氨基甲酸酯系树脂赋予水溶解性或水分散性的方法,例如可以采用向氨基甲酸酯系树脂中导入包含亲水性的取代基的重复单元的方法、向氨基甲酸酯系树脂中导入包含醚键等的重复单元的方法等。
氨基甲酸酯系树脂的聚合反应系可以根据所用的单体(或低聚物、聚合物)、被聚合的树脂性状适当地选择,例如可以举出在微量的锡、铋、或钛系催化剂等的存在下的溶液聚合、本体聚合、乳液聚合、或分散聚合等。
可以在上述氨基甲酸酯系树脂组合物中含有聚酯系树脂。通过在底漆层中含有聚酯系树脂,可以提高与第一粘接剂层15的密合性、耐水性。
此处所用的所谓聚酯系树脂,是指对苯二甲酸成分与2,6-萘二甲酸成分与乙二醇成分的合计占重复单元的40~80mol%、重复单元的20~60mol%由其他多元羧酸成分、其他多元羟基化合物成分和/或羟基羧酸成分构成的树脂。
可以在上述氨基甲酸酯系树脂组合物中含有丙烯酸系树脂。通过在底漆层中含有丙烯酸系树脂,可以提高与第一粘接剂层15的密合性。所谓丙烯酸系树脂,是指以包含具有(甲基)丙烯酰基的聚合性单体的单体单元为主成分的均聚物或共聚物。
聚酯系树脂及丙烯酸系树脂在上述氨基甲酸酯系树脂组合物中的配合量以合计量计,例如为1重量%以上且小于40重量%,优选为5重量%以上且35重量%以下。如果配合量为40重量%以上,则上述氨基甲酸酯系树脂的配合量相对减少,会有损害氨基甲酸酯系树脂所具有的良好的粘接性等优点的情况。
可以在上述氨基甲酸酯系树脂组合物中含有交联剂树脂化合物。作为交联剂树脂化合物,例如可以举出三聚氰胺系及环氧系等,其中,从涂布性、粘接耐久性的方面出发,优选三聚氰胺系树脂化合物。
可以在上述氨基甲酸酯系树脂组合物中含有无机系粒子或有机系粒子。通过在底漆层中适量地含有适当的无机系粒子或有机系粒子,而防止具有底漆层的第一树脂层21的粘连,提高与第一粘接剂层15的粘接性。
可以在上述氨基甲酸酯系树脂组合物中含有具有金属元素的有机化合物。通过在底漆层中含有具有金属元素的有机化合物,可以将底漆层的折射率提高至与形成第一树脂层21的其他层或层叠于其上的功能层相同的程度或其各自的中间程度,其界面反射降低,因此可以提高形成层叠有底漆层的第一树脂层21的其他层的光线透射率。
可以在上述氨基甲酸酯系树脂组合物中含有蜡。通过在底漆层中含有蜡,形成层叠有底漆层的第一树脂层21的其他层的易滑动性及耐粘连性就会提高。
(第一树脂层的制造方法)
第一树脂层21可以是第一树脂层21整体、或者形成第一树脂层21的粘接剂层侧表面层及其他层中的至少一方含有上述甲基丙烯酸系树脂〔A〕的膜,优选为由甲基丙烯酸系树脂〔A〕构成的膜,或者在包含添加剂的情况下是添加剂以外的树脂成分由甲基丙烯酸系树脂〔A〕构成的膜。对于成形为膜的操作,可以利用熔融挤出法、热压成形法、注射成形法、溶剂流延法等以往公知的方法来进行。
第一树脂层21可以是至少沿一个方向拉伸了的拉伸膜。利用拉伸可以提高第一树脂层21的机械强度。由甲基丙烯酸系树脂〔A〕构成的拉伸膜通常实施拉伸处理时,与粘接剂层的密合性就会降低,然而根据本发明,即使在第一树脂层21为拉伸膜的情况下,也可以获得优异的密合性。
作为拉伸处理,可以举出单轴拉伸、双轴拉伸等。作为拉伸方向,可以举出未拉伸膜的机械流动方向(MD)、与之正交的方向(TD)、与机械流动方向(MD)斜交的方向等。双轴拉伸可以是在2个拉伸方向上同时地拉伸的同时双轴拉伸,也可以是在给定方向上拉伸后在其他方向上拉伸的逐次双轴拉伸。拉伸处理例如可以通过使用增大了出口侧的圆周速度的2对以上的夹持辊在长度方向(机械流动方向:MD)上拉伸、用夹盘握持未拉伸膜的两侧端而在与机械流动方向正交的方向(TD)上展宽来进行。
拉伸处理的拉伸倍率通常为1.1倍以上,即使拉伸倍率为1.2倍以上,根据本发明,也可以获得与粘接剂层的优异的密合性。拉伸倍率通常为5倍以下,优选为3.5倍以下。需要说明的是,双轴拉伸中的拉伸倍率是指拉伸倍率更大的方向上的拉伸倍率。
第一树脂层21的厚度例如为1~200μm左右,从偏振板薄膜化、以及第一树脂层21的强度及操作性的观点出发,优选为5~150μm,更优选为10~120μm。
另外,形成第一树脂层21的粘接剂层侧表面层例如可以通过向形成第一树脂层21的其他层上涂布包含构成粘接剂层侧表面层的材料的前体的涂布液而形成。粘接剂层侧表面层可以利用向形成第一树脂层21的其他层的一面涂布涂布液后、使之干燥或使之干燥并固化的方法来形成。粘接剂层侧表面层可以在将形成第一树脂层21的其他层成膜后不久形成,也可以在贴合于偏振片层10之前不久形成。
作为涂布涂布液的方法,例如可以采用模涂机、逗点型刮刀涂布机、逆转辊涂布机、凹版涂布机、棒式涂布机、绕线棒涂布机、刮板式涂布机、以及气刀涂布机等。另外,使涂布上的涂布液干燥的方法、条件没有特别限定,例如可以采用使用热风干燥机、红外线干燥机进行干燥的方法。
为了调整粘接剂层侧表面层与形成第一粘接剂层15的粘接剂的亲和性,提高粘接剂层侧表面层与第一粘接剂层15的密合性,也可以对粘接剂层侧表面层实施例如电晕放电处理、等离子体处理、臭氧喷吹、紫外线照射、火焰处理、化学药品处理、其他以往公知的表面处理。
<第一粘接剂层>
第一粘接剂层15是用于将偏振片层10与第一树脂层21贴合的层。第一粘接剂层15是包含含有脂环式环氧化合物的活性能量射线固化性化合物和阳离子系聚合引发剂的活性能量射线固化型粘接剂组合物的固化物层。活性能量射线固化型粘接剂组合物中的脂环式环氧化合物的含量相对于活性能量射线固化性化合物100重量份为10~70重量份。活性能量射线固化型粘接剂组合物因紫外线、可见光、电子束、X射线等活性能量射线的照射而固化。
活性能量射线固化型粘接剂组合物优选为无溶剂型,由此,可以提高偏振片层10与第一树脂层21之间的密合性。与之相反,如果在活性能量射线固化型粘接剂组合物中包含溶剂(特别是有机溶剂),则即使粘接剂中所含的活性能量射线固化性化合物相同,与无溶剂型的情况相比密合性也容易降低,在将偏振板1裁割为给定的尺寸时,容易在其端部产生第一树脂层21从偏振片层10剥离的不佳状况。
本说明书中的所谓“无溶剂型”,是指没有主动地添加溶剂,具体而言,是指将无溶剂型的活性能量射线固化性化合物的总量设为100重量%时的、无机及有机溶剂的含量为5重量%以下。
第一粘接剂层15的膜厚优选为3.5μm以下,也可以为3μm以下,也可以为2μm以下。另外,第一粘接剂层的膜厚通常为0.01μm以上。将偏振板暴露于湿热环境下时产生的颜色不均在第一粘接剂层15的厚度小的偏振板中变得更加明显。因此,偏振板1中,在第一粘接剂层15的厚度为3.5μm以下的情况下可以特别有效地获得颜色不均的抑制效果。
以下,对于形成第一粘接剂层15的活性能量射线固化型粘接剂组合物、以及该活性能量射线固化型粘接剂组合物中所含的材料进行详述。
(活性能量射线固化型粘接剂组合物)
活性能量射线固化型粘接剂组合物中,作为活性能量射线固化性化合物,可以不仅包含脂环式环氧化合物,还包含该脂环式环氧化合物以外的环氧化合物,也可以包含环氧化合物以外的化合物。此处,所谓环氧化合物,是在分子内具有1个以上、优选2个以上的环氧基的化合物,作为脂环式环氧化合物以外的环氧化合物,可以举出脂肪族环氧化合物、氢化环氧化合物(具有脂环式环的多元醇的缩水甘油醚)等。活性能量射线固化性化合物优选含有脂环式环氧化合物及脂肪族环氧化合物。
从偏振片层10与第一树脂层21之间的密合性的观点出发,环氧化合物的含量相对于活性能量射线固化性化合物100重量%优选为40重量%以上,更优选为50重量%以上,进一步优选为60重量%以上。环氧化合物的含量的上限值只要相对于活性能量射线固化性化合物100重量%为100重量%以下即可,也可以为90重量%以下,进一步可以为80重量%以下,也可以小于75重量%。
作为活性能量射线固化性化合物的环氧化合物的环氧当量通常为30~3000g/当量,优选为50~1500g/当量的范围内。如果环氧当量低于30g/当量,则偏振片层10与第一树脂层21之间的密合性有可能降低、或固化后的第一粘接剂层15的挠曲性有可能降低。另一方面,如果大于3000g/当量,则与粘接剂中所含的其他成分的相容性有可能降低。
(脂环式环氧化合物)
活性能量射线固化型粘接剂组合物在偏振片层的膜厚为18μm以上且25μm以下的情况下,相对于活性能量射线固化性化合物100重量份含有10~70重量份的脂环式环氧化合物。脂环式环氧化合物的含量相对于活性能量射线固化性化合物100重量份为10重量份以上,优选为20重量份以上,更优选为50重量份以上。另外,脂环式环氧化合物的含量相对于活性能量射线固化性化合物100重量份为70重量份以下,优选为68重量份以下,更优选为65重量份以下。通过在偏振片层的膜厚为18μm以上且25μm以下的情况下使脂环式环氧化合物的含量处于上述的范围内,即使在偏振片层10的厚度薄至25μm以下、第一树脂层21的与第一粘接剂层15接触的一侧的表面的N/C比为1.0以上的情况下,也可以抑制偏振板暴露于湿热环境后有可能发生的颜色不均。
活性能量射线固化型粘接剂组合物在偏振片层的膜厚小于18μm的情况下,相对于活性能量射线固化性化合物100重量份含有10~55重量份的脂环式环氧化合物。脂环式环氧化合物的含量相对于活性能量射线固化性化合物100重量份为10重量份以上,优选为20重量份以上,更优选为40重量份以上。另外,脂环式环氧化合物的含量相对于活性能量射线固化性化合物100重量份为55重量份以下,优选为53重量份以下,更优选为51重量份以下。通过在偏振片层的膜厚小于18μm的情况下使脂环式环氧化合物的含量处于上述的范围内,即使在偏振片层10的厚度薄至小于18μm、第一树脂层21的与第一粘接剂层15接触的一侧的表面的N/C比为1.0以上的情况下,也可以抑制偏振板暴露于湿热环境后有可能发生的颜色不均。
活性能量射线固化型粘接剂组合物在偏振片层的膜厚为25μm以下的情况下,也可以相对于活性能量射线固化性化合物100重量份含有M[重量份]的脂环式环氧化合物,在偏振片层的每单位面积的碘量为I[g/cm2]的情况下,M为7[重量份]以上,并且满足式(1):
I≥2.1M×10-6-7.8×10-5 (1)
脂环式环氧化合物的含量M为7[重量份]以上,优选为10[重量份]以上,更优选为20[重量份]以上,进一步优选为40[重量份]以上,也可以为100[重量份],然而优选为90[重量份]以下,更优选为80[重量份]以下。如果脂环式环氧化合物的含量M小于7[重量份],则会有活性能量射线固化型粘接剂组合物难以固化的趋势。通过使脂环式环氧化合物的含量M处于上述的范围内,即使在偏振片层10的厚度薄至25μm以下、第一树脂层21的与第一粘接剂层15接触的一侧的表面的N/C比为1.0以上的情况下,也可以抑制偏振板暴露于湿热环境后有可能发生的颜色不均。
另外,在偏振片层的膜厚为18μm以上且25μm以下且相对于活性能量射线固化性化合物100重量份含有10~70重量份的脂环式环氧化合物的情况下,或偏振片层的膜厚小于18μm且相对于活性能量射线固化性化合物100重量份含有10~55重量份的脂环式环氧化合物的情况下,通过再满足上述式(1),可以期待进一步抑制偏振板的颜色不均。
脂环式环氧化合物是在分子内具有1个以上的与脂环式环键合的环氧基的环氧化合物。所谓“与脂环式环键合的环氧基”,是指下式所示的结构中的交联的氧原子-O-。下述式中,m为2~5的整数。
化7
上式的去掉了(CH2)m中的1个或多个氢原子的形式的基团与其他的化学结构键合的化合物可以成为脂环式环氧化合物。(CH2)m中的1个或多个氢原子也可以由甲基、乙基等直链状烷基适当地取代。在脂环式环氧化合物中,具有氧杂二环己烷环(上述式中m=3的化合物)、氧杂二环庚烷环(上述式中m=4的化合物)的环氧化合物由于可以赋予偏振片层10与第一树脂层21之间优异的密合性,因此优选使用。以下,具体地例示出优选使用的脂环式环氧化合物,然而并不限定于这些化合物。
(a)以下述式(IV)表示的环氧环己烷羧酸环氧环己基甲基酯类:
化8
式(IV)中,R8及R9相互独立地表示氢原子或碳数1~5的直链状烷基。
(b)以下述式(V)表示的链烷二醇的环氧环己烷羧酸酯类:
化9
式(V)中,R10及R11相互独立地表示氢原子或碳数1~5的直链状烷基,n表示2~20的整数。
(c)以下述式(VI)表示的二羧酸的环氧环己基甲基酯类:
化10
式(VI)中,R12及R13相互独立地表示氢原子或碳数1~5的直链状烷基,p表示2~20的整数。
(d)以下述式(VII)表示的聚乙二醇的环氧环己基甲基醚类:
化11
式(VII)中,R14及R15相互独立地表示氢原子或碳数1~5的直链状烷基,q表示2~10的整数。
(e)以下述式(VIII)表示的链烷二醇的环氧环己基甲基醚类:
化12
式(VIII)中,R16及R17相互独立地表示氢原子或碳数1~5的直链状烷基,r表示2~20的整数。
(f)以下述式(IX)表示的二环氧三螺环化合物:
化13
式(IX)中,R18及R19相互独立地表示氢原子或碳数1~5的直链状烷基。
(g)以下述式(X)表示的二环氧单螺环化合物:
化14
式(X)中,R20及R21相互独立地表示氢原子或碳数1~5的直链状烷基。
(h)以下述式(XI)表示的乙烯基环己烯二环氧化物类:
化15
式(XI)中,R22表示氢原子或碳数1~5的直链状烷基。
(i)以下述式(XII)表示的环氧环戊基醚类:
化16
式(XII)中,R23及R24相互独立地表示氢原子或碳数1~5的直链状烷基。
(j)以下述式(XIII)表示的二环氧三环癸烷类:
化17
式(XIII)中,R25表示氢原子或碳数1~5的直链状烷基。
在上述例示的脂环式环氧化合物中,从偏振片层10与第一树脂层21之间的密合性的观点、以及获取容易性的观点出发,更优选使用下面的脂环式环氧化合物。
(IV-a)7-氧杂二环[4.1.0]庚烷-3-羧酸与(7-氧杂-二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇的酯化物[式(IV)中,R8=R9=H的化合物、化合物名:3,4-环氧环己烯基甲基-3’,4’-环氧环己烯羧酸酯]、
(IV-b)4-甲基-7-氧杂二环[4.1.0]庚烷-3-羧酸与(4-甲基-7-氧杂-二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇的酯化物[式(IV)中,R8=R9=4-CH3的化合物]、
(V-a)7-氧杂二环[4.1.0]庚烷-3-羧酸与1,2-乙二醇的酯化物[式(V)中,R10=R11=H、n=2的化合物]、
(VI-a)(7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇与己二酸的酯化物[式(VI)中,R12=R13=H、p=4的化合物]、
(VI-b)(4-甲基-7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇与己二酸的酯化物[式(VI)中,R12=R13=4-CH3、p=4的化合物]、
(VIII-a)(7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇与1,2-乙二醇的醚化物[式(VIII)中,R16=R17=H、r=2的化合物]。
(脂肪族环氧化合物)
活性能量射线固化型粘接剂组合物中,也可以作为活性能量射线固化性化合物包含脂肪族环氧化合物。脂肪族环氧化合物的含量相对于活性能量射线固化性化合物100重量份优选小于65重量份,更优选为60重量份以下,进一步优选为50重量份以下。脂肪族环氧化合物也可以不含有(0重量份),优选相对于活性能量射线固化性化合物100重量份为10重量份以上,更优选为20重量份以上。
脂肪族环氧化合物与脂环式环氧化合物相比反应性低,如果脂肪族环氧化合物的含量为65重量份以上,则有活性能量射线固化性化合物的聚合反应不会充分地进行的趋势,容易在第一粘接剂层15中以点状产生未反应的部分。与形成于第一粘接剂层15中的未反应部分接触的偏振片层在湿热试验时水分容易透过,因该透过的水分而使碘脱除,其结果是,变为没有借助碘的光吸收的亮部,在偏振板1中产生脱色。本说明书中所谓“脱色”,是指依照后述的实施例的记载,在对偏振板以单体从与观察侧的面相反一侧的面照射照明光而用肉眼观察时,偏振板中的由碘造成的着色脱除,被作为亮部观察到。
脂肪族环氧化合物的具体例包含脂肪族多元醇或其环氧烷烃加成物的聚缩水甘油醚。更具体而言,可以举出1,4-丁二醇的二缩水甘油醚;1,6-己二醇的二缩水甘油醚;甘油的三缩水甘油醚;三羟甲基丙烷的三缩水甘油醚;聚乙二醇的二缩水甘油醚;丙二醇的二缩水甘油醚;通过对乙二醇、丙二醇或甘油等脂肪族多元醇加成1种或2种以上的环氧烷烃(环氧乙烷或环氧丙烷)而得到的聚醚多元醇的聚缩水甘油醚等。
(氢化环氧化合物(具有脂环式环的多元醇的缩水甘油醚))
氢化环氧化合物是通过使表氯醇与对芳香族多元醇的芳香环进行氢化反应而得的脂环式多元醇反应而得的化合物。芳香族多元醇的具体例包括双酚A、双酚F、双酚S等双酚型化合物;苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、羟基苯甲醛苯酚酚醛清漆树脂等酚醛清漆型树脂;四羟基二苯基甲烷、四羟基二苯甲酮、聚乙烯基苯酚等多官能型的化合物。作为氢化环氧化合物中优选的化合物,可以举出经过氢化的双酚A的二缩水甘油醚。
(环氧化合物以外的活性能量射线固化性化合物)
活性能量射线固化型粘接剂组合物可以在含有环氧化合物等活性能量射线固化性化合物的同时,还含有(甲基)丙烯酸系化合物等。通过并用(甲基)丙烯酸系化合物,可以期待提高偏振片层10与第一树脂层21之间的密合性、粘接剂层15的硬度及机械强度的效果,此外,可以更加容易地进行粘接剂的粘度、固化速度等的调整。
在活性能量射线固化型粘接剂组合物包含(甲基)丙烯酸系化合物的情况下,其含量优选相对于活性能量射线固化性化合物100重量份设为30重量%以下,更优选设为20重量%以下。如果(甲基)丙烯酸系化合物的配合量过多,则会有偏振片层10与第一树脂层21之间的密合性反而降低的趋势。
(阳离子系聚合引发剂)
活性能量射线固化型粘接剂组合物包含阳离子系聚合引发剂,优选包含光阳离子系聚合引发剂。光阳离子系聚合引发剂是因可见光线、紫外线、X射线、电子束等活性能量射线的照射而产生阳离子种或路易斯酸、引发环氧基的聚合反应的物质。
使用光阳离子系聚合引发剂、利用活性能量射线的照射来进行粘接剂的固化的方法能够实现常温下的固化,考虑偏振片层10的耐热性或由膨胀造成的变形的必要性减少,可以将层间良好地粘接,从这一点出发是有利的。另外,由于光阳离子系聚合引发剂是通过光来作为催化剂发挥作用,因此即使混合到环氧化合物中在保存稳定性、操作性方面也优异。
作为光阳离子系聚合引发剂,例如可以举出芳香族重氮盐;芳香族碘鎓盐或芳香族锍盐等鎓盐;铁-芳烃络合物等。
芳香族重氮盐的具体例包括六氟锑酸重氮苯、六氟磷酸重氮苯、六氟硼酸重氮苯。
芳香族碘鎓盐的具体例包括二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐、二(4-壬基苯基)碘鎓六氟磷酸盐。
芳香族锍盐的具体例包括三苯基锍六氟磷酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、4,4’-双(二苯基锍)二苯基硫醚双(六氟磷酸盐)、4,4’-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍]二苯基硫醚双(六氟锑酸盐)、4,4’-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍]二苯基硫醚双(六氟磷酸盐)、7-[二(对甲苯基)锍]-2-异丙基噻吨酮六氟锑酸盐、7-[二(对甲苯基)锍]-2-异丙基噻吨酮四(五氟苯基)硼酸盐、4-苯基羰基-4’-二苯基锍-二苯基硫醚六氟磷酸盐、4-(对叔丁基苯基羰基)-4’-二苯基锍-二苯基硫醚六氟锑酸盐、4-(对叔丁基苯基羰基)-4’-二(对甲苯基)锍-二苯基硫醚四(五氟苯基)硼酸盐。
另外,铁-芳烃络合物的具体例包括六氟锑酸二甲苯-环戊二烯基铁(II)盐、六氟磷酸异丙苯-环戊二烯基铁(II)盐、二甲苯-环戊二烯基铁(II)-三(三氟甲基磺酰基)甲基化物。
阳离子系聚合引发剂可以仅单独使用1种,也可以并用2种以上。其中,芳香族锍盐由于在300nm以上的波长区域中也具有紫外线吸收特性,因此可以提供固化性优异、具有良好的机械强度及粘接强度的固化物,所以优选使用。
阳离子系聚合引发剂的配合量相对于活性能量射线固化性化合物100重量份通常为0.5~20重量份,优选为1~15重量份。如果阳离子系聚合引发剂的配合量低于0.5重量份,则固化变得不充分,会有粘接剂层的机械强度或偏振片层10与第一树脂层21之间的密合性降低的趋势。另外,如果阳离子系聚合引发剂的配合量大于20重量份,则会因固化物中的离子性物质增加而使固化物的吸湿性变高,偏振板的耐久性有可能降低。
(光敏化剂)
活性能量射线固化型粘接剂组合物可以根据需要还含有光敏化剂。通过使用光敏化剂,活性能量射线固化性化合物的反应性就会提高,从而会有可以提高第一粘接剂层15的机械强度及偏振片层10与第一树脂层21之间的密合性的情况。作为光敏化剂,例如可以举出羰基化合物、有机硫化合物、过硫化物、氧化还原系化合物、偶氮及重氮化合物、卤素化合物、光还原性色素等。
(阳离子聚合促进剂)
阳离子聚合性的无溶剂型的活性能量射线固化性化合物可以还含有氧杂环丁烷类及多元醇类等促进阳离子聚合的化合物。
(其他添加剂)
活性能量射线固化型粘接剂组合物根据需要可以含有离子捕捉剂、抗氧化剂、链转移剂、增粘剂、热塑性树脂、填充剂、流动调整剂、增塑剂、消泡剂、防静电干扰剂、流平剂、自由基聚合引发剂等添加剂。
<第二粘接剂层>
第二粘接剂层25是用于将偏振片层10与第二树脂层22贴合的层。第二粘接剂层25可以由与形成第一粘接剂层15的活性能量射线固化型粘接剂组合物相同的活性能量射线固化型粘接剂组合物形成,也可以由作为主成分含有(甲基)丙烯酸系化合物等自由基聚合性的固化性成分的自由基聚合性的粘接剂等其他不同的粘接剂组合物形成。另外,也可以不夹隔第二粘接剂层25,而是在偏振片层10面直接层叠第二树脂层22。
在第二粘接剂层25为包含活性能量射线固化性化合物和阳离子系聚合引发剂的活性能量射线固化型粘接剂组合物的固化物层、活性能量射线固化性化合物含有脂环式环氧化合物、与第二树脂层22接触的一侧的表面的氮元素与碳元素的原子浓度比(N/C比)为1.0以上的情况下,优选与上述的形成第一粘接剂层15的活性能量射线固化型粘接剂组合物相同地调整活性能量射线固化型粘接剂组合物中的脂环式环氧化合物的含量。具体而言,在偏振片层的膜厚为18μm以上且25μm以下的情况下,相对于活性能量射线固化性化合物100重量份,优选含有10~70重量份的脂环式环氧化合物,在偏振片层的膜厚小于18μm的情况下,相对于活性能量射线固化性化合物100重量份优选含有10~55重量份的脂环式环氧化合物。另外,在偏振片层的膜厚为25μm以下的情况下,也可以在脂环式环氧化合物的含量相对于活性能量射线固化性化合物100重量份为M[重量份],偏振片层的每单位面积的碘量为I[g/cm2]的情况下,M为7[重量份]以上,并且满足式(1):
I≥2.1M×10-6-7.8×10-5 (1)
通过将脂环式环氧化合物的含量设为上述的范围,可以抑制偏振板暴露于湿热环境后有可能发生的颜色不均。该情况下的形成第二粘接剂层25的活性能量射线固化型粘接剂组合物所含有的各成分与上述第一粘接剂层15中说明的成分相同。
<第二树脂层22>
第二树脂层22设于偏振片层10的与设有第一树脂层21的一侧相反的一侧。偏振板1并不限于图1的例子,可以包含层叠于偏振片层10的第二树脂层22,也可以不包含。在偏振板1包含第二树脂层22的情况下,该第二树脂层22可以与第一树脂层21相同地由单层形成,也可以由多层形成。形成第二树脂层22的树脂可以由与第一树脂层21相同的树脂构成,也可以由其他不同的热塑性树脂构成。另外,第二树脂层22可以与第一树脂层21相同,与第二粘接剂层25接触的一侧的表面的氮元素与碳元素的原子浓度比(N/C比)为1.0以上,例如,形成第二树脂层22的底漆层的N/C比可以为1.0以上。
第二树脂层22优选与第一树脂层21相同,包含温度40℃、相对湿度90%时的透湿度为1500g/m2/24hr以下的低透湿层。在第二树脂层22为2层以上的情况下,只要2层以上的层中的至少1层为低透湿层即可。上述透湿度可以为1000g/m2/24hr以下,进一步可以为420g/m2/24hr以下。将偏振板暴露于湿热环境下时产生的颜色不均在具有透湿性的第二树脂层22的偏振板中容易变得更加明显。因此,偏振板1中,在第二树脂层22包含温度40℃、相对湿度90%时的透湿度为1500g/m2/24hr以下的低透湿层的情况下,可以特别有效地获得颜色不均的抑制效果。
[实施例]
以下,基于实施例及比较例对本发明进一步具体说明,然而本发明并不受这些例子限定。表示实施例及比较例的含量或使用量的%及份只要没有特别指出,就是重量基准。
〔实施例1~13、参考例1及2、比较例1~5〕
(偏振片层x的制作)
将平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔%以上且厚60μm的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于30℃的纯水中后,在30℃浸渍于碘/碘化钾/水的重量比为0.02/2/100的水溶液中。其后,在56.5℃浸渍于碘化钾/硼酸/水的重量比为12/5/100的水溶液中。接下来,用8℃的纯水清洗后,在65℃进行干燥,得到在聚乙烯醇系树脂膜上吸附有碘并取向了的偏振片层x。拉伸主要在碘染色及硼酸处理的工序中进行,总拉伸倍率为5.3倍,所得的偏振片层x的膜厚为23μm,单体透射率为42.7%。依照后述的〔碘量的定量〕的步骤测定出该偏振片层x的碘量,其结果为6.3×10-5g/cm2。
(第一树脂层的制作)
制作、准备了由下述所示的甲基丙烯酸系树脂膜a~c构成的第一树脂层。对于甲基丙烯酸系树脂膜a~c,依照后述的〔表面元素量的定量〕的步骤,对涂布有紫外线固化型氨基甲酸酯系树脂的面(涂布面)及没有进行该涂布的面(膜面)分别进行了测定,将所得的氮元素/碳元素的原子浓度比(N/C比)表示于表1中。
[甲基丙烯酸系树脂膜a]
拉伸甲基丙烯酸系树脂a,制作出厚40μm的双轴拉伸膜。此外,在其一面涂布紫外线固化型氨基甲酸酯系树脂,由此得到甲基丙烯酸系树脂膜a。
[甲基丙烯酸系树脂膜b]
拉伸甲基丙烯酸系树脂b,制作出厚40μm的双轴拉伸膜。此外,在其一面涂布紫外线固化型氨基甲酸酯系树脂,由此得到甲基丙烯酸系树脂膜b。
[甲基丙烯酸系树脂膜c]
拉伸甲基丙烯酸系树脂c,制作出厚40μm的双轴拉伸膜。此外,在其一面涂布紫外线固化型氨基甲酸酯系树脂,由此得到甲基丙烯酸系树脂膜c。
[表1]
表1
(第二树脂层的制作)
在下面的步骤中,制作出下述的由甲基丙烯酸系树脂膜d构成的第二树脂层。本实施例等的第二树脂层是成为偏振片层的保护层的层。
[甲基丙烯酸系树脂膜d]
作为甲基丙烯酸系树脂d,准备了甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=96%/4%的共聚物。另外,作为橡胶粒子,准备了由三层构成的如下三层结构的弹性体粒子,最内层由使用少量的甲基丙烯酸烯丙酯与甲基丙烯酸甲酯聚合而得的硬质的聚合物构成,中间层由以丙烯酸丁酯作为主成分、此外使用苯乙烯及少量的甲基丙烯酸烯丙酯聚合而得的软质的弹性体构成,最外层由使用少量的丙烯酸乙酯与甲基丙烯酸甲酯聚合而得的硬质的聚合物构成,直到作为中间层的弹性体的平均粒径为240nm。需要说明的是,在该橡胶粒子中,最内层与中间层的合计重量为粒子整体的70%。
将上述甲基丙烯酸系树脂d 70%及上述橡胶粒子30%用高速混合机混合,用双轴挤出机进行熔融混炼而制成颗粒。将该颗粒投入65mmφ单轴挤出机,经由设定温度275℃的T型模头挤出,用具有镜面的二根抛光辊夹持膜,由此进行冷却,得到厚80μm、透湿度60g/m2/24hr的甲基丙烯酸系树脂膜d。
(活性能量射线固化型粘接剂组合物的制备)
将下述所示的脂环式环氧化合物(A1)、脂肪族环氧化合物(A2)、光阳离子系聚合引发剂(B1)以表2所示的配合量混合,得到作为活性能量射线固化型粘接剂组合物的无溶剂型的紫外线固化性粘接剂(以下有时简称为“粘接剂”。)e~j。
[脂环式环氧化合物(A1)]
3,4-环氧环己烯基甲基-3’,4’-环氧环己烯羧酸酯(Daicel化学工业(株)制的“Celloxide 2021P”)
[脂肪族环氧化合物(A2)]
新戊二醇缩水甘油醚
[光阳离子系聚合引发剂(B1)]
三芳基锍六氟磷酸盐
[表2]
表2
(偏振板的制作)
利用以下所示的步骤,得到具有第一树脂层/第一粘接剂层/偏振片层x/第二粘接剂层/第二树脂层的层构成的层叠体。需要说明的是,本实施例、比较例、参考例中,作为第二树脂层,使用了上述甲基丙烯酸系树脂膜d,作为构成第二粘接剂层的粘接剂,使用了上述粘接剂f。
对表3及表4所示的第一树脂层及第二树脂层的与偏振片层的贴合面实施了电晕放电处理。向第一树脂层的电晕放电处理面(与偏振片层x的贴合面)涂布表3及表4所示的粘接剂,向上述第二树脂层的与偏振片层x的贴合面涂布粘接剂f。然后,在偏振片层x的一面,夹隔着利用上述操作涂布的粘接剂层叠第一树脂层,在偏振片层x的另一面,夹隔着利用上述操作涂布的粘接剂f层叠第二树脂层,穿过贴合辊而得到上述层叠体。在获得上述层叠体时,以使粘接剂固化后的膜厚为2.0μm的方式调整粘接剂的涂布量及贴合速度。
通过从所得的层叠体的树脂层侧照射紫外线而使两面的粘接剂固化,得到偏振板。紫外线照射是利用使用了带有皮带输送机的紫外线照射装置的Fusion UV系统公司制的“D灯管”,以使260~320nm的波长范围中的照度为200mW/cm2、累计光量为200mJ/cm2的方式进行。
〔参考例3〕
(偏振片层y的制作)
将平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔%以上且厚75μm的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于30℃的纯水中后,在30℃浸渍于碘/碘化钾/水的重量比为0.02/2/100的水溶液中。其后,在56.5℃浸渍于碘化钾/硼酸/水的重量比为12/5/100的水溶液中。接下来,用8℃的纯水清洗后,在65℃进行干燥,得到在聚乙烯醇系树脂膜上吸附有碘并取向了的偏振片层y。拉伸主要在碘染色及硼酸处理的工序中进行,所得的偏振片层y的厚度为28μm,单体透射率为42.7%。依照后述的〔碘量的定量〕的步骤测定出该偏振片层y的碘量,其结果为7.5×10- 5g/cm2。
(偏振板的制作)
除了作为构成第一粘接剂层的粘接剂使用了上述粘接剂j、作为偏振片层使用了偏振片层y以外,与实施例1相同地得到偏振板。
〔实施例14、比较例6及7〕
(偏振片层z的制作)
将平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔%以上且厚30μm的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于30℃的纯水中后,在30℃浸渍于碘/碘化钾/水的重量比为0.02/2/100的水溶液中。其后,在56.5℃浸渍于碘化钾/硼酸/水的重量比为12/5/100的水溶液中。接下来,用8℃的纯水清洗后,在65℃进行干燥,得到在聚乙烯醇系树脂膜上吸附有碘并取向了的偏振片层z。拉伸主要在碘染色及硼酸处理的工序中进行,所得的偏振片层z的厚度为13μm,单体透射率为42.7%。依照后述的〔碘量的定量〕的步骤测定出该偏振片层y的碘量,其结果为2.4×10- 5g/cm2。
(偏振板的制作)
除了作为构成第一粘接剂层的粘接剂使用了表3及表4所示的粘接剂、作为偏振片层使用了偏振片层z以外,与实施例1相同地得到偏振板。
[表3]
[表4]
〔膜厚的测定〕
使用数字式测长仪(MH-15、Nikon公司制),测定出偏振片层、第一粘接剂层、第二粘接剂层的膜厚。
〔表面元素量的定量〕
使用Thermo Fisher Scientific公司制的K-AlphaTM+X射线光电子分光(XPS)系统,进行了树脂层的与第一粘接剂层接触的一侧的表面的元素的定性、定量分析。作为X射线光源,使用了单色Al-Kα,测定范围为400μmφ,输出功率为72W,中和条件为0.15mA/0.2V,通能为50eV,扫描次数为5次(Step:0.1eV),将光电子出射角设为相对于试样表面为90°,实施了测定。
〔单体透射率的测定〕
对于偏振片单体,使用带有积分球的吸光光度计(日本分光(株)制的“V7100”),对所得的透射率利用JIS Z 8701的2度视野(C光源)进行可见度修正,测定出可见度修正单体透射率Ty。
〔碘量的定量〕
偏振片层的碘量I[g/cm2]是使用氧燃烧离子色谱法利用以下的步骤进行定量。称量偏振片层后包入滤纸中,放置于铂金网篮中。将吸收液〔组成作为一例是碱溶液+还原剂(肼等)的混合溶液〕加入烧瓶,向该烧瓶内填充氧。其后,对以包入偏振片层的状态放置于铂金网篮中的滤纸点火,立即与铂金网篮一起放入烧瓶内,在烧瓶内使包入滤纸中的偏振片层燃烧。燃烧结束后,静置30分钟而使吸收液吸收碘成分,其后,使用ICS-1000(日本DIONEX制)对由吸收液吸收的碘量进行定量(质量百分率)。对于碘量,使用偏振片层的密度、厚度,由质量百分率换算为每单位面积的碘量I[g/cm2]。
〔透湿度的测定〕
利用JIS Z 0208中所规定的卡普法(カップ法)测定出第二树脂层的温度40℃、相对湿度90%时的透湿度。
〔偏振板的湿热耐久后的外观评价〕
将利用上述偏振板的制作步骤制作出的偏振板裁割为100mm×100mm的正方形而切出,用Kapton胶带覆盖裁割面和其附近后,投入80℃90%RH的烘箱,12小时后取出。在将刚刚取出后的偏振板配置为正交尼科尔镜状态而进行观察时,或者向偏振板单体从与观察侧的面相反一侧的面照射照明光并配置为正交尼科尔镜状态而进行观察时,利用目视如下所述地评价了是否在偏振板中观察到颜色不均、脱色。
〔颜色不均的评价〕
在将偏振板配置为正交尼科尔镜状态而进行观察时,将以不均状观察到偏振板的颜色变化(红变、蓝变)部分的不佳状况视为颜色不均,利用下述的基准进行了评价。
A:完全观察不到颜色不均。
B:在局部非常轻微地观察到颜色不均。
C:在局部观察到颜色不均。
D:在偏振板整个面观察到颜色不均。
E:在偏振板整个面强烈地观察到颜色不均。
〔脱色的评价〕
在向偏振板单体从与观察侧的面相反一侧的面照射照明光而进行观察时,将作为亮部观察到偏振板中的由碘造成的着色脱除的部分的不佳状况视为脱色,利用下述的基准进行了评价。
a:完全观察不到脱色。
b:在局部观察到脱色。
c:在偏振板整个面观察到脱色。
〔图2所示的图表的制成〕
从实施例、参考例、以及比较例中,对于作为第一树脂层使用了甲基丙烯酸系树脂膜a、将贴合面设为涂布面(N/C比为5.8)的实施例1、5、8、11、14、比较例1、6、7、以及参考例3,制成以脂环式环氧化合物的含量M[重量份]为纵轴、以偏振片层中的碘量I[g/cm2]为横轴而绘制的图表。将该图表表示于图2中。图2所示的图表中,将颜色不均的评价为“A”的用“○”表示,将评价为B的用“●”表示,将评价为C的用“△”表示,将评价为“D”的用“▲”表示,将评价为“E”的用“×”表示。另外,图2所示的图表中,还表示出以式(1)的右边(2.1M×10-6-7.8×10-5)表示的直线。
[结果的考察]
如表3的实施例1~13所示,在偏振片层的膜厚为18μm以上且25μm以下、第一树脂层的贴合面(与第一粘接剂层接触的一侧的表面)的N/C比为1.0以上的情况下,如果形成第一粘接剂层的活性能量射线固化型粘接剂组合物中的脂环式环氧化合物的含量相对于活性能量射线固化性化合物100重量份处于10~70重量份的范围,则完全观察不到颜色不均。
另一方面,如表4的参考例1及2所示,在第一树脂层的贴合面的N/C比为0.6或0.8的情况下,即使上述脂环式环氧化合物的含量为75重量份,也观察不到颜色不均。另外,如表4的参考例3所示,在偏振片层的膜厚为28μm的情况下,即使上述脂环式环氧化合物的含量为75重量份,颜色不均的发生也非常轻微。
如表4的比较例1~4所示,在偏振片层的膜厚为23μm、第一树脂层的贴合面的N/C比为1.0以上的情况下,如果上述脂环式环氧化合物的含量为75重量份,则在整个偏振板中观察到颜色不均。另外,如表4的比较例5所示,如果上述脂环式环氧化合物的含量为5重量份,则活性能量射线固化型粘接剂组合物不固化。
如表3的实施例14所示,在偏振片层的膜厚小于18μm、第一树脂层的贴合面(与第一粘接剂层接触的一侧的表面)的N/C比为1.0以上的情况下,如果形成第一粘接剂层的活性能量射线固化型粘接剂组合物中的脂环式环氧化合物的含量相对于活性能量射线固化性化合物100重量份为50重量份,则可以非常轻微地观察到颜色不均的发生。
另一方面,如表4的比较例6及7所示,在偏振片层的膜厚为13μm、第一树脂层的贴合面(与第一粘接剂层接触的一侧的表面)的N/C比为1.0以上的情况下,如果形成第一粘接剂层的活性能量射线固化型粘接剂组合物中的脂环式环氧化合物的含量相对于活性能量射线固化性化合物100重量份为75重量份或65重量份,则可以在整个偏振板中观察到颜色不均。
根据图2所示的图表,在将相对于活性能量射线固化性化合物100重量份而言的脂环式环氧化合物的含量设为M[重量份]、将偏振片层的碘量设为I[g/cm2]的情况下,通过满足式(1):
I≥2.1M×10-6-7.8×10-5 (1)
即在图2所示的图表中处于以式(1)的右边表示的直线的上侧的实施例中,完全观察不到颜色不均的发生。
如表3的实施例8~13所示,在活性能量射线固化型粘接剂组合物中的脂肪族环氧化合物的含量小于65重量份的情况下,偏振板的脱色得到抑制。
符号的说明
1偏振板,10偏振片层,15第一粘接剂层,21第一树脂层,22第二树脂层,25第二粘接剂层。
Claims (8)
1.一种偏振板,是依次具有偏振片层、粘接剂层和第一树脂层的偏振板,
所述偏振片层是吸附有碘并取向了的聚乙烯醇系树脂膜,
所述第一树脂层的与所述粘接剂层接触的一侧的表面的氮元素与碳元素的原子浓度比即N/C比为1.0以上且7以下,
所述粘接剂层是包含活性能量射线固化性化合物和阳离子系聚合引发剂的活性能量射线固化型粘接剂组合物的固化物层,
所述活性能量射线固化性化合物包含脂环式环氧化合物,
所述偏振片层的膜厚为18μm以上且25μm以下,
所述脂环式环氧化合物的含量相对于所述活性能量射线固化性化合物100重量份为10~70重量份。
2.一种偏振板,是依次具有偏振片层、粘接剂层和第一树脂层的偏振板,
所述偏振片层是吸附有碘并取向了的聚乙烯醇系树脂膜,
所述第一树脂层的与所述粘接剂层接触的一侧的表面的氮元素与碳元素的原子浓度比即N/C比为1.0以上且7以下,
所述粘接剂层是包含活性能量射线固化性化合物和阳离子系聚合引发剂的活性能量射线固化型粘接剂组合物的固化物层,
所述活性能量射线固化性化合物包含脂环式环氧化合物,
所述偏振片层的膜厚小于18μm,
所述脂环式环氧化合物的含量相对于所述活性能量射线固化性化合物100重量份为10~55重量份。
3.一种偏振板,是依次具有偏振片层、粘接剂层和第一树脂层的偏振板,
所述偏振片层是吸附有碘并取向了的聚乙烯醇系树脂膜,
所述第一树脂层的与所述粘接剂层接触的一侧的表面的氮元素与碳元素的原子浓度比即N/C比为1.0以上且7以下,
所述粘接剂层是包含活性能量射线固化性化合物和阳离子系聚合引发剂的活性能量射线固化型粘接剂组合物的固化物层,
所述活性能量射线固化性化合物包含脂环式环氧化合物,
所述偏振片层的膜厚为25μm以下,
在所述脂环式环氧化合物的含量相对于所述活性能量射线固化性化合物100重量份为M重量份、所述偏振片层的每单位面积的碘量为I g/cm2的情况下,M为7重量份以上,并且满足式(1):
I≥2.1M×10-6-7.8×10-5 (1)。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的偏振板,其中,
所述粘接剂层的膜厚为3.5μm以下。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的偏振板,其中,
所述第一树脂层包含在温度40℃、相对湿度90%时的透湿度为1500g/m2/24hr以下的层。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的偏振板,其中,
在所述偏振片层的与配置所述粘接剂层的一侧相反一侧的面具有第二树脂层,
所述第二树脂层包含在温度40℃、相对湿度90%时的透湿度为1500g/m2/24hr以下的层。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的偏振板,其中,
所述偏振片层的单体透射率为40%以上。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的偏振板,其中,
所述活性能量射线固化性化合物还包含脂肪族环氧化合物,
所述脂肪族环氧化合物的含量相对于所述活性能量射线固化性化合物100重量份而言小于65重量份。
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