CN113728055B - 固化性组合物、固化物层、光学层叠体、以及图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种固化性组合物,其能够提供包含由固化性组合物的固化物形成的固化物层、高温高湿环境下的光学耐久性良好的光学层叠体。本发明的固化性组合物至少包含水系树脂和具有硅醇基的硅烷化合物。光学层叠体包含光学层和由固化性组合物的固化物形成的第1固化物层。
Description
技术领域
本发明涉及一种固化性组合物。另外,本发明涉及由该固化性组合物的固化物形成的固化物层、包含该固化物层的光学层叠体、以及包含该光学层叠体的图像显示装置。
背景技术
近年来,液晶显示装置被推广到以智能手机、平板型终端为代表的移动设备用途、以汽车导航系统为代表的车载用设备用途。由于在此种用途中,有可能暴露于比以往的室内用TV用途更严酷的环境中,因此提高装置的耐久性成为课题。
在构成液晶显示装置等的光学膜中也同样地要求耐久性。即,装入液晶显示装置等的光学膜有时放置于高温或高温高湿环境下,或者放置于反复高温和低温的环境下,要求在这些环境下光学特性也不发生劣化。
作为光学膜,可以举出在偏振片的一面或两面使用粘接剂贴合有保护膜的偏振板(专利文献1等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-82026号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的目的在于,提供一种固化性组合物,其能够提供包含由固化性组合物的固化物形成的固化物层、高温高湿环境下的光学耐久性良好的光学层叠体。
本发明的另一目的在于,提供包含由固化性组合物的固化物形成的固化物层、高温高湿环境下的光学耐久性良好的光学层叠体、以及包含该光学层叠体的图像显示装置。
用于解决问题的手段
本发明提供以下所示的固化性组合物、固化物层、光学层叠体、以及图像显示装置。
〔1〕一种固化性组合物,其至少包含水系树脂和具有硅醇基的硅烷化合物。
〔2〕根据〔1〕中记载的固化性组合物,其中,所述硅烷化合物还具有选自任选具有取代基的氨基、羧基、环氧基、乙酰乙酰基、羟基烷基、巯基、氧亚烷基、以及烯基中的1种以上的官能团。
〔3〕根据〔1〕或〔2〕中记载的固化性组合物,其中,所述硅烷化合物还具有任选具有取代基的氨基及羧基中的至少一方的官能团。
〔4〕根据〔2〕或〔3〕中记载的固化性组合物,其中,所述硅烷化合物还包含Si-O-Si键,
在所述硅烷化合物的结构中具有所述官能团。
〔5〕根据〔1〕~〔4〕中任一项记载的固化性组合物,其中,所述水系树脂包含含羟基树脂及(甲基)丙烯酸系树脂中的至少一方。
〔6〕根据〔5〕中记载的固化性组合物,其中,所述含羟基树脂包含聚乙烯醇系树脂及聚乙烯醇缩醛系树脂中的至少一方。
〔7〕一种固化物层,其是使〔1〕~〔6〕中任一项记载的固化性组合物固化而成的。
〔8〕一种光学层叠体,其包含光学层及第1固化物层,
所述第1固化物层为〔7〕中记载的固化物层。
〔9〕根据〔8〕中记载的光学层叠体,其中,还包含第1热塑性树脂膜,
所述光学层叠体中依次层叠有所述光学层、所述第1固化物层、以及所述第1热塑性树脂膜。
〔10〕根据〔8〕或〔9〕中记载的光学层叠体,其中,还包含第2固化物层及第2热塑性树脂膜,
在所述光学层的与所述第1固化物层侧相反的一侧,依次层叠有所述第2固化物层及所述第2热塑性树脂膜。
〔11〕根据〔10〕中记载的光学层叠体,其中,所述第2固化物层为〔7〕中记载的固化物层。
〔12〕根据〔8〕~〔11〕中任一项记载的光学层叠体,其中,所述光学层为偏振片。
〔13〕一种图像显示装置,其包含〔8〕~〔12〕中任一项记载的光学层叠体、以及图像显示元件。
发明效果
可以提供一种固化性组合物,其能够提供包含由固化性组合物的固化物形成的固化物层、高温高湿环境下的光学耐久性良好的光学层叠体。
可以提供包含由固化性组合物的固化物形成的固化物层、高温高湿环境下的光学耐久性良好的光学层叠体、以及包含该光学层叠体的图像显示装置。
附图说明
图1是表示本发明的光学层叠体的一例的示意剖视图。
图2是表示本发明的光学层叠体的层构成的另一例的示意剖视图。
图3是表示本发明的光学层叠体的层构成的另一例的示意剖视图。
图4是表示本发明的光学层叠体的层构成的另一例的示意剖视图。
图5是表示本发明的光学层叠体的层构成的另一例的示意剖视图。
图6是表示本发明的光学层叠体的层构成的另一例的示意剖视图。
具体实施方式
<固化性组合物>
本发明的固化性组合物至少包含水系树脂、和具有硅醇基的硅烷化合物。以下,有时将本发明的固化性组合物称作“固化性组合物(S)”,将上述的水系树脂称作“水系树脂(A)”,将具有硅醇基的硅烷化合物称作“硅烷化合物(B)”。
固化性组合物(S)可以作为用于在基材上形成涂膜(涂覆层)的涂布液使用。例如,可以通过将固化性组合物(S)涂布于基材上、并使涂层固化来形成涂膜。基材优选为光学层。对于光学层将在后面进行叙述。该情况下,光学层叠体包含光学层、和由固化性组合物(S)的固化物形成的第1固化物层。
固化性组合物(S)也可以作为粘接剂组合物使用。在一个实施方式中,固化性组合物(S)是用于将光学层与第1热塑性树脂膜贴合的粘接剂组合物。该情况下,光学层叠体依次包含光学层、由固化性组合物(S)的固化物形成的第1固化物层(粘接剂层)、和第1热塑性树脂膜。
该光学层叠体可以通过如下操作来制作,即,在光学层及第1热塑性树脂膜的至少任一方的贴合面涂布固化性组合物(S),经由涂层将光学层与第1热塑性树脂膜层叠而得到层叠体后,使涂层固化而制作。
固化性组合物(S)为包含水系树脂(A)的水系组合物。所谓水系组合物,是在包含水的溶剂中溶解有配合成分的溶液,或者是在包含水的溶剂中分散有配合成分的分散体(例如乳液)。
固化性组合物(S)的25℃的粘度优选为50mPa·sec以下,更优选为1mPa·sec以上且30mPa·sec以下,进一步优选为2mPa·sec以上且20mPa·sec以下。若25℃的粘度大于50mPa·sec,则难以均匀地涂布而有可能产生涂布不均,另外,有可能产生配管的堵塞等不佳状况。
固化性组合物(S)的25℃的粘度可以利用E型粘度计进行测定。
〔1〕水系树脂(A)
水系树脂(A)包含能够溶解于水系溶剂的水溶性树脂、以及能够分散于水系溶剂的水分散性树脂中的至少一方。本说明书中,所谓水系溶剂,是指水或以水作为主成分的溶剂,所谓以水作为主成分,是指形成溶剂的成分的合计质量的50质量%以上为水。作为水系溶剂中的水以外的溶剂,只要是在与水的共存下不轻易发生层分离的溶剂,就没有特别限定,优选为溶解于水的溶剂,例如可以举出甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇等醇类;丙酮、甲乙酮等酮类;乙二醇、二乙二醇等二醇类;N-甲基吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃、丁基溶纤剂等二醇醚类等。
作为水溶性树脂,只要是能够溶解于水系溶剂的树脂,就没有特别限定。另外,作为水分散性树脂,只要是能够分散于水系溶剂的树脂,就没有特别限定。作为水溶性树脂或水分散性树脂,例如可以举出(甲基)丙烯酸系树脂;聚乙烯醇系树脂;聚乙烯醇缩醛系树脂;乙烯-乙烯醇共聚物系树脂;聚乙烯基吡咯烷酮系树脂;聚酰胺胺系树脂;环氧系树脂;三聚氰胺系树脂;脲系树脂;聚酰胺系树脂;聚酯系树脂;聚氨酯系树脂;甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素系树脂;海藻酸钠、淀粉等多糖类等。它们当中,优选(甲基)丙烯酸系树脂;聚乙烯醇系树脂、聚乙烯醇缩醛系树脂等含羟基树脂,更优选(甲基)丙烯酸系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚乙烯醇缩醛系树脂。本说明书中所谓“(甲基)丙烯酸类”,是指选自丙烯酸类及甲基丙烯酸类中的至少1种。对于“(甲基)丙烯酰基”及“(甲基)丙烯酸酯”等表述也相同。
固化性组合物(S)可以包含上述的水系树脂(A)中的1种或2种以上。
对于水系树脂的含量,在将固化性组合物(S)的固体成分浓度设为100质量%时,优选为30质量%以上且95质量%以下,更优选为35质量%以上且90质量%以下,进一步优选为40质量%以上且85质量%以下。从光学层叠体的高温高湿环境下的光学耐久性的提高、光学层叠体的光学层与第1固化物层之间的密合性、第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间的密合性的观点出发,优选使水系树脂的含量为上述的范围内。
所谓固体成分浓度,是指固化性组合物(S)中含有的溶剂以外的成分的合计浓度。
〔1-1〕(甲基)丙烯酸系树脂
(甲基)丙烯酸系树脂是以在分子内具有1个以上的(甲基)丙烯酰基的化合物作为主要的单体、使用该化合物得到的聚合物或共聚物。(甲基)丙烯酸系树脂可以是水溶性,也可以是水分散性。(甲基)丙烯酸系树脂是相对于其全部结构单元100质量%、优选包含50质量%以上、更优选包含70质量%以上、进一步优选包含90质量%以上的来自于在分子内具有1个以上的(甲基)丙烯酰基的化合物的结构单元的聚合物或共聚物。
作为在分子内具有1个以上的(甲基)丙烯酰基的化合物,可以举出在分子内具有至少1个(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺等。
另外,作为能够与在分子内具有1个以上的(甲基)丙烯酰基的化合物共聚的其他单体,可以举出以苯乙烯、苯乙烯磺酸、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等乙烯基化合物为代表例的、在分子内具有1个以上的烯属不饱和键的化合物。
作为(甲基)丙烯酸系树脂,优选为在分子内具有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂(以下有时称作“含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂”。),更优选为在侧链具有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂。
通过使用含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂作为水系树脂(A),容易提高光学层叠体的高温高湿环境下的光学耐久性、光学层叠体的光学层与第1固化物层之间的密合性、第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间的密合性。
含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂可以是水溶性,也可以是水分散性,然而从由固化性组合物(S)的固化物形成的固化物层的光学特性的观点出发,优选为水溶性的聚合物。
含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂可以是包含在侧链具有噁唑基的构成单元(来自于含有噁唑基的单体的构成单元)、和不具有噁唑基的构成单元的树脂。
对于含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂的优选的一例,可以举出作为构成单元的主成分包含由(甲基)丙烯酸类骨架形成的骨架结构、作为共聚成分导入了在侧链具有噁唑基的构成单元(来自于含有噁唑基的单体的构成单元)的树脂。
含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂除了可以是使含有噁唑基的单体共聚而得的树脂以外,还可以是通过将聚合物的侧链官能团改性而含有噁唑基的树脂。
作为噁唑基,例如可以举出2-噁唑基、3-噁唑基、4-噁唑基等。噁唑基优选为2-噁唑基等。
作为上述含有噁唑基的单体,可以举出2-异丙烯基-2-噁唑啉、乙烯基-2-噁唑啉等。
含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂的重均分子量优选为5000以上,更优选为10000以上。从光学层叠体的高温高湿环境下的光学耐久性的提高、光学层叠体的光学层与第1固化物层之间的密合性、第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间的密合性的观点出发,重均分子量为上述范围时可以变得有利。
含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂的重均分子量通常为1000000以下。
含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂的重均分子量可以作为基于凝胶渗透色谱(GPC)的标准聚苯乙烯换算值进行测定。
含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂的噁唑基量(每1g含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂的固体成分中的噁唑基的摩尔数)优选为0.4mmol/g·solid以上。若噁唑基量小于上述的范围,则可能不利于光学层叠体的高温高湿环境下的光学耐久性。从该观点出发,含有噁唑基的聚合物的噁唑基量更优选为3mmol/g·solid以上,进一步优选为5mmol/g·solid以上且9mmol/g·solid以下。
噁唑基量的上限没有特别限制,通常为50mmol/g·solid以下。
作为含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂可以使用市售品。具体而言,可以举出株式会社日本触媒制EPOCROS WS-300、EPOCROS WS-500、EPOCROS WS-700(均为商品名)等含有噁唑基的丙烯酸类聚合物;株式会社日本触媒制EPOCROS K-1000系列、EPOCROS K-2000系列、EPOCROS RPS系列(均为商品名)等含有噁唑基的丙烯酸类/苯乙烯聚合物。
含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂可以并用2种以上地使用。
从光学层叠体的高温高湿环境下的光学耐久性、光学特性、光学层叠体的光学层与第1固化物层之间的密合性、第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间的密合性、以及第1固化物层的耐水性的观点出发,含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂优选为EPOCROS WS-300、EPOCROS WS-500、EPOCROS WS-700等含有噁唑基的丙烯酸类聚合物。
〔1-2〕聚乙烯醇系树脂
通过使用聚乙烯醇系树脂作为水系树脂(A),容易提高光学层叠体的高温高湿环境下的光学耐久性、光学层叠体的光学层与第1固化物层之间的密合性、第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间的密合性。
聚乙烯醇系树脂可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了可以例示出作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,还可以例示出乙酸乙烯酯与能够与之共聚的其他单体的共聚物等。作为与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,例如可以举出不饱和羧酸类、不饱和磺酸类、烯烃类、乙烯基醚类、具有铵基的丙烯酰胺类等。
固化性组合物(S)中使用的聚乙烯醇系树脂优选具有适度的聚合度,例如,在制成4重量%浓度的水溶液时,粘度优选处于4~50mPa·sec的范围内,更优选处于6~30mPa·sec的范围内。
聚乙烯醇系树脂的皂化度没有特别限制,一般优选为70摩尔%以上,更优选为80摩尔%以上。若聚乙烯醇系树脂的皂化度低,则由固化性组合物(S)的固化物形成的固化物层的耐水性、光学层叠体的光学层与第1固化物层之间的密合性、第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间的密合性有容易变得不充分的趋势。
固化性组合物(S)中使用的聚乙烯醇系树脂优选为经过改性的树脂。作为此种改性聚乙烯醇系树脂,可以举出经过乙酰乙酰基改性的聚乙烯醇系树脂、经过羧酸改性的聚乙烯醇系树脂、经过羰基改性的聚乙烯醇系树脂、经过磺酸改性的聚乙烯醇系树脂、经过酰肼基改性的聚乙烯醇系树脂、经过硫醇基改性的聚乙烯醇系树脂、经过烷基改性的聚乙烯醇系树脂、经过甲硅烷基改性的聚乙烯醇系树脂、经过聚乙二醇基改性的聚乙烯醇系树脂、经过环氧乙烷基改性的聚乙烯醇系树脂、经过具有氨基甲酸酯键的基团改性的聚乙烯醇系树脂、经过磷酸酯基改性的聚乙烯醇系树脂。在使用此种经过改性的聚乙烯醇系树脂的情况下,由固化性组合物(S)的固化物形成的固化物层的耐水性、光学层叠体的光学层与第1固化物层之间的密合性、第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间的密合性提高,因此优选。
经过乙酰乙酰基改性的聚乙烯醇系树脂是除了具有形成聚乙烯醇骨架的羟基以外、还具有乙酰乙酰基(CH3 COCH2CO-)的树脂,也可以具有其他基团,例如乙酰基等。该乙酰乙酰基在典型的情况下以取代了羟基的氢原子的状态存在。经过乙酰乙酰基改性的聚乙烯醇系树脂例如可以利用使聚乙烯醇与双烯酮反应的方法来制造。经过乙酰乙酰基改性的聚乙烯醇系树脂具有作为反应性高的官能团的乙酰乙酰基,因此从提高由固化性组合物(S)的固化物形成的固化物层的耐久性的方面考虑优选。
经过乙酰乙酰基改性的聚乙烯醇系树脂中的乙酰乙酰基的含量只要为0.1摩尔%以上,就没有特别限制。此处所说的所谓乙酰乙酰基的含量,是将聚乙烯醇系树脂中的乙酰乙酰基相对于羟基、乙酰乙酰基、以及其他的酯基(乙酰基等)的合计量的摩尔分数用%表示的值,以下有时称作“乙酰乙酰基化度”。若聚乙烯醇系树脂中的乙酰乙酰基化度小于0.1摩尔%,则提高由固化性组合物(S)的固化物形成的固化物层的耐水性的效果不一定充分。聚乙烯醇系树脂的乙酰乙酰基化度优选为0.1~40摩尔%左右,更优选为1~20摩尔%,尤其优选为2~7摩尔%。若乙酰乙酰基化度大于40摩尔%,则耐水性的提高效果变小。
作为经过乙酰乙酰基改性的聚乙烯醇系树脂,可以使用市售品。具体而言,可以举出由日本合成化学工业(株)销售的“GOHSEFIMERZ”系列等。
经过羧酸改性的聚乙烯醇系树脂是除了具有形成聚乙烯醇骨架的羟基以外、还具有羧基(-COOH)的树脂。经过羧酸改性的聚乙烯醇系树脂可以利用使具有羧基的不饱和单体和乙酸乙烯酯共聚、然后进行皂化的方法来制造。
经过羧酸改性的聚乙烯醇系树脂可以使用市售品,具体而言,可以举出(株)Kuraray制的“KL-318”、“KM-118”、三菱化学(株)的“GOHSENAL T-330”及“GOHSENAL T-215”、日本VAM&POVAL(株)的“A-Polymer”系列等。
所谓经过羰基改性的聚乙烯醇系树脂,是除了具有形成聚乙烯醇骨架的羟基以外、还具有包含羰基的基团的树脂。作为包含羰基的基团,只要是以-COR表示的基团,就没有特别限定,例如可以举出酰胺基、酰基、醛基(日文:アルデヒド基)等。经过羰基改性的聚乙烯醇系树脂可以利用使具有包含羰基的基团(例如酰胺基、酰基、醛基等)的不饱和单体和乙酸乙烯酯共聚、然后进行皂化的方法来制造。
作为经过羰基改性的聚乙烯醇系树脂,具体而言,可以举出日本VAM&POVAL(株)的“D-Polymer”系列等。另外,可以举出日本特开平8-151412号公报中记载的树脂、日本特开平9-324095号公报中记载的树脂等。
经过磺酸改性的聚乙烯醇系树脂是除了具有形成聚乙烯醇骨架的羟基以外、还具有磺基(-SO2OH)的树脂。经过磺酸改性的聚乙烯醇系树脂可以利用使具有磺基的不饱和单体和乙酸乙烯酯共聚、然后进行皂化的方法来制造。
经过磺酸改性的聚乙烯醇系树脂可以使用市售品,可以举出三菱化学(株)的“L-3266”、日本VAM&POVAL(株)的“AS-Polymer”系列等。
经过烷基改性的聚乙烯醇系树脂是除了具有形成聚乙烯醇骨架的羟基以外、还具有烷基的树脂。经过烷基改性的聚乙烯醇系树脂可以利用使具有烷基的不饱和单体和乙酸乙烯酯共聚、然后进行皂化的方法来制造。
经过烷基改性的聚乙烯醇系树脂可以使用市售品,可以举出日本VAM&POVAL(株)的“Z-Polymer”列等。
经过甲硅烷基改性的聚乙烯醇系树脂是除了具有形成聚乙烯醇骨架的羟基以外、还具有甲硅烷基的树脂。经过甲硅烷基改性的聚乙烯醇系树脂可以利用使具有甲硅烷基的不饱和单体和乙酸乙烯酯共聚、然后进行皂化的方法来制造。
经过甲硅烷基改性的聚乙烯醇系树脂例如可以举出国际公开第2014/112625号记载的经过甲硅烷基改性的聚乙烯醇系树脂。另外,也可以使用市售品,可以举出(株)Kuraray的“R-1130”、“R-2105”、“R-2130”等。
经过聚乙二醇基改性的聚乙烯醇系树脂是除了具有形成聚乙烯醇骨架的羟基以外、还具有聚乙二醇基的树脂。
经过聚乙二醇基改性的聚乙烯醇系树脂可以利用使具有聚乙二醇基的不饱和单体和乙酸乙烯酯共聚、然后进行皂化的方法来制造。
经过聚乙二醇基改性的聚乙烯醇系树脂可以使用市售品,可以举出日本VAM&POVAL(株)的“E-Polymer”系列等。
经过环氧乙烷基改性的聚乙烯醇系树脂是除了具有形成聚乙烯醇骨架的羟基以外、还具有环氧乙烷基(即环氧基)的树脂。经过聚乙二醇基改性的聚乙烯醇系树脂可以利用使具有环氧乙烷基的不饱和单体和乙酸乙烯酯共聚、然后进行皂化的方法来制造。
经过酰肼基改性的聚乙烯醇系树脂是除了具有形成聚乙烯醇骨架的羟基以外、还具有酰肼基(-CONR’NR”)的树脂。
此处,R’及R”各自独立地表示氢原子或烃基。经过酰肼基改性的聚乙烯醇系树脂可以利用使具有酰肼基的不饱和单体和乙酸乙烯酯共聚、然后进行皂化的方法来制造。
经过磷酸酯基改性的聚乙烯醇系树脂是除了具有形成聚乙烯醇骨架的羟基以外、还具有磷酸酯基(-O-PO-(OR)2)的树脂。此处,R各自独立地表示氢原子或烃基。经过磷酸酯基改性的聚乙烯醇系树脂可以利用使具有磷酸酯基的不饱和单体和乙酸乙烯酯共聚、然后进行皂化的方法来制造。
所谓由具有氨基甲酸酯键的基团改性了的聚乙烯醇系树脂,是除了具有形成聚乙烯醇骨架的羟基以外、还具备具有氨基甲酸酯键的基团(以-CONHR表示的基团)的树脂。
聚乙烯醇系树脂也可以包含2种以上的上述的改性聚乙烯醇系树脂,另外,也可以包含未改性的聚乙烯醇系树脂(具体而言是聚乙酸乙烯酯的完全或部分皂化物)及上述的改性聚乙烯醇系树脂双方。
作为聚乙烯醇系树脂可以使用市售品。具体而言,例如可以举出作为具有高皂化度的聚乙烯醇的、由(株)Kuraray销售的“PVA-117H”、由日本合成化学工业(株)销售的“GOHSENOL NH-20”;作为经过乙酰乙酰基改性的聚乙烯醇的、由日本合成化学工业(株)销售的“GOHSEFIMER Z”系列;作为经过阴离子改性的聚乙烯醇的、由(株)Kuraray销售的“KL-318”及“KM-118”、由日本合成化学工业(株)销售的“GOHSENAL T-330”;作为经过阳离子改性的聚乙烯醇的、由(株)Kuraray销售的“CM-318”、由日本合成化学工业(株)销售的“GOHSEFIMERK-210”等。
〔1-3〕聚乙烯醇缩醛系树脂
通过使用聚乙烯醇缩醛系树脂作为水系树脂(A),容易提高光学层叠体的高温高湿环境下的光学耐久性、光学层叠体的光学层与第1固化物层之间的密合性、第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间的密合性。
聚乙烯醇缩醛系树脂可以通过将聚乙烯醇系树脂利用醛及酮中的至少一方进行缩醛化而得到。聚乙烯醇缩醛系树脂可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
用于获得聚乙烯醇缩醛系树脂的聚乙烯醇系树脂的皂化度没有特别限定,通常为70摩尔%以上,优选为75摩尔%以上,更优选为80摩尔%以上,另外,通常为99.9摩尔%以下,也可以为99.8摩尔%以下。
用于获得聚乙烯醇缩醛系树脂的醛没有特别限定,可以举出具有碳原子数1~10的链状脂肪族基、环状脂肪族基或芳香族基的醛。作为这些醛,例如可以举出甲醛、乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛、正戊醛、正己醛、2-乙基丁醛、2-乙基己醛、正庚醛、正辛醛、正壬醛、正癸醛、戊醛等脂肪族醛;苯甲醛、肉桂醛、2-甲基苯甲醛、3-甲基苯甲醛、4-甲基苯甲醛、对羟基苯甲醛、间羟基苯甲醛、苯乙醛、β-苯基丙醛等芳香族醛等。这些醛可以使用1种或组合使用2种以上。这些醛当中,优选缩醛化反应性优异的丁醛、2-乙基己醛、正壬醛,更优选丁醛。
用于获得聚乙烯醇缩醛系树脂的酮没有特别限定,可以举出丙酮、甲乙酮、二乙基酮、叔丁基酮、二丙基酮、烯丙基乙基酮、苯乙酮、对甲基苯乙酮、4’-氨基苯乙酮、对氯苯乙酮、4’-甲氧基苯乙酮、2’-羟基苯乙酮、3’-硝基苯乙酮、对(1-哌啶基)苯乙酮、苯亚甲基苯乙酮、苯丙酮、二苯甲酮、4-硝基二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、对溴二苯甲酮、环己基苯基甲酮、2-萘丁酮(butyronaphthone)、1-萘乙酮、2-羟基-1-萘乙酮、8’-羟基-1’-苯甲酰萘(日文:8’-ヒドロキシ-1’-ベンゾナフトン)等。
作为醛及酮的添加量,可以根据目标聚乙烯醇缩醛系树脂的缩醛化度适当地设定。例如,相对于聚乙烯醇系树脂100摩尔%,醛及酮的合计量可以设为60~95摩尔%,优选设为70~90摩尔%。
聚乙烯醇缩醛系树脂的羟基量优选为30摩尔%以上,更优选为40摩尔%以上,也可以为50摩尔%以上,另外,优选为90摩尔%以下,更优选为85摩尔%以下。聚乙烯醇缩醛系树脂的羟基量是键合有羟基的亚乙基量相对于主链的全部亚乙基量的比例(摩尔%),键合有羟基的亚乙基量例如可以利用依照JIS K6728《聚乙烯醇缩丁醛试验方法》的方法算出。
聚乙烯醇缩醛系树脂的乙酰基量没有特别限定,优选为0.0001摩尔%以上,更优选为0.001摩尔%以上,也可以为0.01摩尔%以上,另外,优选为5摩尔%以下,更优选为3摩尔%以下,也可以为2摩尔%以下。聚乙烯醇缩醛系树脂的乙酰基量是从主链的全部亚乙基量减去键合有缩醛基的亚乙基量与键合有羟基的亚乙基量的合计亚乙基量后的亚乙基量相对于主链的全部亚乙基量的比例(摩尔%)。键合有缩醛基的亚乙基量例如可以利用依照JIS K6728《聚乙烯醇缩丁醛试验方法》的方法算出。
〔2〕具有硅醇基的硅烷化合物(B)
硅烷化合物(B)是具有硅醇基(-SiOH)的化合物。固化性组合物(S)可以包含1种或2种以上的硅烷化合物(B)。通过向固化性组合物(S)中添加硅烷化合物(B),可以提高光学层叠体的高温高湿环境下的光学耐久性。
硅烷化合物(B)只要是具有硅醇基的化合物,就没有特别限定。另外,即使具有硅醇基的硅烷化合物之间通过缩合反应形成二聚物、三聚物、三维网络结构,只要该形成体包含硅醇基,则也包含于本说明书的硅烷化合物(B)中。
硅烷化合物(B)优选在具有硅醇基的基础上,还具有选自任选具有取代基的氨基、羧基、环氧基、乙酰乙酰基、羟基烷基、巯基、氧亚烷基、以及烯基中的1种以上的官能团。其中,硅烷化合物(B)更优选具有任选具有取代基的氨基及羧基中的至少一方的官能团,进一步优选具有羧基。
作为任选具有取代基的氨基,可以举出不具有取代基的氨基(-NH2)、1个或2个氢原子由烷基取代了的烷基氨基、1个或2个氢原子由羟基烷基取代了的(羟基烷基)氨基(例如-N(CH2HC(OH)CH2OH2)2)、氨基烷基氨基(-NHC2H4NH2)等。
作为上述官能团,具体而言,可以举出-NH2、-NHC2H4NH2、-COOH、-SH、-CH(OH)CH2OH、-N(CH2HC(OH)CH2OH2)2、-CHCH2等。
在硅烷化合物(B)具有2个以上的上述官能团的情况下,官能团彼此可以相同,也可以彼此不同。
通过使硅烷化合物(B)具有上述的官能团,容易提高光学层叠体的高温高湿环境下的光学耐久性、光学层叠体的光学层与第1固化物层之间的密合性、第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间的密合性。
硅烷化合物(B)优选在包含硅醇基及上述的官能团的基础上,还包含Si-O-Si键。硅醇基及上述的官能团只要是在包含Si-O-Si键的硅烷化合物(B)的结构中,则无论在何处都可以,然而优选在包含Si-O-Si键的硅烷化合物(B)的末端具有上述的官能团。
对于硅烷化合物(B)的含量,从提高光学层叠体的高温高湿环境下的光学耐久性的观点出发,相对于水系树脂(A)100质量份,通常为0.5质量份以上,优选为1质量份以上,更优选为3质量份以上,另外,通常为200质量份以下,优选为180质量份以下,更优选为150质量份以下。
通过将固化性组合物(S)中的硅烷化合物(B)的含量设为上述的范围,可以在提高高温高湿环境下的光学层叠体的光学耐久性的同时,在光学层叠体的光学层与第1固化物层之间、以及第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间获得良好的密合性。
其中,若硅烷化合物(B)的含量过少,则难以获得高温高湿环境下的光学层叠体的光学耐久性。另外,若硅烷化合物(B)的含量过多,则有高温高湿环境下的光学层叠体的光学耐久性容易降低的趋势。
〔3〕其他成分
固化性组合物(S)可以包含水系树脂(A)及硅烷化合物(B)以外的其他成分。
作为其他成分,可以举出乙二醛、乙二醛衍生物等多元醛、三聚氰胺系化合物、氮丙啶化合物、水溶性环氧树脂、锆化合物、锌化合物、钛化合物、铝化合物等金属化合物等固化性成分、交联剂;羧基改性聚乙烯醇系聚合物以外的改性聚乙烯醇系聚合物;偶联剂、增粘剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、热稳定剂、抗水解剂等添加剂;水系溶剂;后述的化合物(C)等。
固化性组合物(S)可以包含1种或2种以上的其他成分。
〔3-1〕水系溶剂
固化性组合物(S)优选包含用于溶解或分散水系树脂(A)的水系溶剂。关于水系溶剂,可以使用上文中例示的水系溶剂。作为水系溶剂,优选水系溶剂的合计质量的80质量%以上为水的水系溶剂,更优选90质量%以上为水的水系溶剂,进一步优选95质量%以上为水的水系溶剂,也可以是仅包含水的水系溶剂。
固化性组合物(S)的固体成分浓度通常为0.5质量%以上且20质量%以下,优选为1质量%以上且15质量%以下。
〔3-2〕化合物(C)
在水系树脂(A)包含含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂、硅烷化合物(B)具有上述的官能团的情况下,优选包含促进含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂的噁唑基与硅烷化合物(B)的上述的官能团的反应的化合物(以下有时称作“化合物(C)”。)。此处所说的促进也包括引发该反应的情况。
固化性组合物(S)可以包含1种化合物(C),也可以包含2种以上的化合物(C)。
化合物(C)可以以包含化合物(C)的溶液(例如水溶液)的形式配合于固化性组合物(S)中。
作为化合物(C)的合适例,可以举出酸化合物。酸化合物可以是作为含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂的噁唑基与硅烷化合物(B)的上述的官能团的反应的催化剂发挥作用的化合物。
作为上述酸化合物,可以举出硫酸、氯化氢、硝酸、磷酸、亚磷酸、硼酸等无机酸;对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、萘磺酸、甲磺酸、苯磺酸、苯基磷酸、磺胺酸、苯基膦酸、乙酸、丙酸等有机酸。
其中,从提高光学层叠体的高温高湿环境下的光学耐久性、光学层叠体的光学层与第1固化物层之间的密合性、第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间的密合性的观点出发,酸化合物优选为较强的酸,作为此种酸化合物,可以举出硫酸、氯化氢(盐酸)、硝酸、对甲苯磺酸等。
若使用如上所述的强酸作为酸化合物,则特别地有容易提高光学层叠体的光学层与第1固化物层之间的密合性、第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间的密合性的趋势。
酸化合物的含量优选相对于含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂100质量份为5质量份以上且80质量份以下,更优选为10质量份以上且70质量份以下,进一步优选为15质量份以上且60质量份以下。
若酸化合物的含量过少,则难以获得光学层叠体的光学层与第1固化物层之间、以及第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间的密合性的至少任一者。另外,若酸化合物的含量过多,则有光学层叠体的光学层与第1固化物层之间、以及第1固化物层与第1热塑性树脂膜之间的密合性的至少任一者容易降低的趋势。
<光学层叠体>
本发明的光学层叠体包含光学层、和层叠于其至少一个面的第1固化物层(由固化性组合物(S)的固化物形成的固化物层)。
根据本发明,由于光学层叠体中含有的固化物层由固化性组合物(S)的固化物形成,因此可以使光学层叠体的高温高湿环境下的光学耐久性良好。
〔1〕光学层叠体的构成
将光学层叠体的层构成的例子表示于图1~图5中。
图1所示的光学层叠体包含光学层30、和层叠于其一个面的第1固化物层15。第1固化物层15可以作为覆盖光学层30的表面而加以保护的外涂层、对光学层30追加赋予光学功能的光学功能层等发挥作用。
优选光学层30与第1固化物层15直接接触。
图2所示的光学层叠体包含光学层30、和经由第1固化物层15层叠贴合于其一个面的第1热塑性树脂膜10。第1固化物层15可以作为将光学层30与第1热塑性树脂膜10粘接的粘接剂层发挥作用。
优选第1固化物层15与第1热塑性树脂膜10直接接触。
优选光学层30与第1固化物层15直接接触。
图3所示的光学层叠体包含:光学层30、经由第1固化物层15层叠贴合于其一个面的第1热塑性树脂膜10、和经由第2固化物层25层叠贴合于光学层30的另一个面的第2热塑性树脂膜20。即,本发明的光学层叠体可以是依次包含第2热塑性树脂膜20、第2固化物层25、光学层30、第1固化物层15和第1热塑性树脂膜10的层叠体。第1固化物层15及第2固化物层25可以分别作为将光学层30与第1热塑性树脂膜10粘接的粘接剂层、将光学层30与第2热塑性树脂膜20粘接的粘接剂层发挥作用。
优选第2固化物层25与第2热塑性树脂膜20直接接触。
优选光学层30与第2固化物层25直接接触。
图4所示的光学层叠体包含:光学层30、层叠于其一个面的第1固化物层15、和经由第2固化物层25层叠贴合于光学层30的另一个面的第2热塑性树脂膜20。第1固化物层15可以作为覆盖光学层30的表面而加以保护的外涂层、对光学层30追加赋予光学功能的光学功能层等发挥作用。第2固化物层25可以作为将光学层30与第2热塑性树脂膜20粘接的粘接剂层发挥作用。
优选光学层30与第1固化物层15直接接触。
优选第2固化物层25与第2热塑性树脂膜20直接接触。
优选光学层30与第2固化物层25直接接触。
图5所示的光学层叠体包含:光学层30、层叠于其一个面的第1固化物层15、和层叠于光学层30的另一个面的第2固化物层25。第1固化物层15及第2固化物层25可以作为覆盖光学层30的表面而加以保护的外涂层、对光学层30追加赋予光学功能的光学功能层等发挥作用。
优选光学层30与第1固化物层15直接接触。
优选光学层30与第2固化物层25直接接触。
光学层30可以是能够装入液晶显示装置等图像显示装置的各种光学膜(具有光学特性的膜)。作为光学层30,例如可以举出偏振片、相位差膜、增亮膜、防眩膜、防反射膜、扩散膜、聚光膜等。
光学层叠体可以包含上述以外的其他层(或膜)。作为其他层,例如可以举出层叠于第1热塑性树脂膜10、第2热塑性树脂膜20、第1固化物层15、第2固化物层25和/或光学层30的外表面的粘合剂层;层叠于该粘合剂层的外表面的隔离膜(也称作“剥离膜”。);层叠于第1热塑性树脂膜10、第2热塑性树脂膜20、第1固化物层15、第2固化物层25和/或光学层30的外表面的防护膜(也称作“表面保护膜”。);经由粘接剂层、粘合剂层层叠于第1热塑性树脂膜10、第2热塑性树脂膜20、第1固化物层15、第2固化物层25和/或光学层30的外表面的光学功能性膜(或层)等。
〔2〕偏振片
偏振片是具有从自然光中选择性地透射某一方向的直线偏振光的功能的层或膜。
作为偏振片,例如可以举出使聚乙烯醇系树脂膜吸附二色性色素并使二色性色素取向而得的膜。作为二色性色素,可以举出碘、二色性有机染料等。
另外,偏振片也可以是将溶致液晶状态的二色性染料涂布于基材膜、并进行取向、固定化而得的涂布型偏振膜。
以上的偏振片由于从自然光中选择性地透射某一方向的直线偏振光、吸收另一方向的直线偏振光,因此被称作吸收型偏振片。
偏振片并不限定于吸收型偏振片,也可以是从自然光中选择性地透射某一方向的直线偏振光、反射另一方向的直线偏振光的反射型偏振片、或者散射另一方向的直线偏振光的散射型偏振片,然而从可视性优异的方面出发,优选吸收型偏振片。其中,更优选由聚乙烯醇系树脂膜形成的聚乙烯醇系偏振膜,进一步优选使聚乙烯醇系树脂膜吸附碘、二色性染料等二色性色素并使二色性色素取向而得的聚乙烯醇系偏振膜,特别优选使聚乙烯醇系树脂膜吸附碘并使碘取向而得的聚乙烯醇系偏振膜。
可以使用对聚乙酸乙烯酯系树脂进行皂化而得的树脂作为聚乙烯醇系树脂。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了可以举出作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,还可以举出乙酸乙烯酯与能够共聚的其他单体的共聚物等。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,可以举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、以及具有铵基的(甲基)丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85摩尔%以上且100摩尔%以下,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇系树脂可以被改性,例如也可以使用由醛类改性了的聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩乙醛等。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度通常为1000以上且10000以下,优选为1500以上且5000以下。
聚乙烯醇系树脂的平均聚合度可以依照JIS K 6726:1994求出。
将此种聚乙烯醇系树脂制膜而得的膜被作为由聚乙烯醇系树脂膜形成的偏振膜的原材膜使用。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法没有特别限定,可以采用公知的方法。聚乙烯醇系原材膜的厚度例如为150μm以下,优选为100μm以下(例如50μm以下),且为5μm以上。
由聚乙烯醇系树脂膜形成的偏振膜可以利用公知的方法制造。具体而言,可以利用包括对聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸的工序;通过将聚乙烯醇系树脂膜用二色性色素染色而吸附二色性色素的工序;将吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜用硼酸水溶液处理(交联处理)的工序;以及在利用硼酸水溶液的处理后进行水洗的工序的方法来制造。
偏振片的厚度可以设为40μm以下,优选为30μm以下(例如20μm以下,更优选为15μm以下,进一步优选为10μm以下或8μm以下)。根据日本特开2000-338329号公报、日本特开2012-159778号公报中记载的方法,可以更加容易地制造薄的偏振片,更容易将偏振片的厚度例如设为20μm以下、更优选设为15μm以下、进一步优选设为10μm以下或8μm以下。偏振片的厚度通常为2μm以上。减小偏振片的厚度有利于光学层叠体(偏振板)、以及包含它的图像显示装置的薄型化。一般而言,有偏振片的厚度越薄则光学耐久性越差的趋势,然而通过使用本发明的固化性组合物,即使是此种薄膜偏振板,也可以具有良好的耐久性。
〔3〕相位差膜
作为相位差膜,可以举出对具有透光性的热塑性树脂进行单轴拉伸或双轴拉伸而得的拉伸膜;将盘状液晶或向列液晶等液晶性化合物取向固定而得的膜;在基材膜上形成有上述的液晶层的膜等。另外,本说明书中,零延迟膜也包含于相位差膜中。
基材膜通常为包含热塑性树脂的膜,热塑性树脂的一例是三乙酰纤维素等纤维素酯系树脂。
作为具有透光性的热塑性树脂,可以举出形成后述的第1热塑性树脂膜10的树脂等。
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均为-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。面内相位差值Re及厚度方向相位差值Rth优选均为-10~10nm,更优选均为-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处的值。
面内相位差值Re及厚度方向相位差值Rth分别由下式定义:
Re=(nx-ny)×d
Rth=〔(nx+ny)/2-nz〕×d
式中,nx为膜面内的慢轴方向(x轴方向)的折射率,ny为膜面内的快轴方向(面内与x轴正交的y轴方向)的折射率,nz为膜厚度方向(与膜面垂直的z轴方向)的折射率,d为膜的厚度。
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等聚烯烃系树脂、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。特别是从相位差值的控制容易、获取也容易的方面出发,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。
作为利用液晶性化合物的涂布、取向来体现光学各向异性的膜,可以举出:
第一形态:棒状液晶化合物相对于支承基材沿水平方向取向的相位差膜、
第二形态:棒状液晶化合物相对于支承基材沿垂直方向取向的相位差膜、
第三形态:棒状液晶化合物在面内以螺旋状改变取向的方向的相位差膜、
第四形态:圆盘状液晶化合物倾斜取向的相位差膜、
第五形态:圆盘状液晶化合物相对于支承基材沿垂直方向取向的双轴性的相位差膜。
例如,作为有机电致发光显示器中使用的光学层,可以合适地使用第一形态、第二形态、第五形态。或者也可以将它们层叠后使用。
在相位差膜为由聚合性液晶化合物的取向状态下的聚合物形成的层(以下有时称作“光学各向异性层”)的情况下,相位差膜优选具有逆波长分散性。所谓逆波长分散性,是短波长处的液晶取向面内相位差值小于长波长处的液晶取向面内相位差值的光学特性,优选相位差膜满足下述式(1)及式(2)。需要说明的是,Re(λ)表示相对于波长λnm的光的面内相位差值。
Re(450)/Re(550)≤1 (1)
1≤Re(630)/Re(550) (2)
在相位差膜为第一形态并且具有逆波长分散性的情况下,由于显示装置中的黑显示时的着色减少,因此优选,式(1)中若0.82≤Re(450)/Re(550)≤0.93则更优选。进一步优选120≤Re(550)≤150。
作为相位差膜为具有光学各向异性层的膜时的聚合性液晶化合物,可以举出液晶手册(液晶手册编辑委员会编、丸善(株)平成12年10月30日发行)的《3.8.6网络(完全交联型)》、《6.5.1液晶材料b.聚合性向列液晶材料》中记载的化合物中具有聚合性基团的化合物、以及日本特开2010-31223号公报、日本特开2010-270108号公报、日本特开2011-6360号公报、日本特开2011-207765号公报、日本特开2016-81035号公报、国际公开第2017/043438号中记载的聚合性液晶化合物。
对于由聚合性液晶化合物的取向状态下的聚合物制造相位差膜的方法,例如可以举出日本特开2010-31223号公报中记载的方法。
在第二形态的情况下,面内相位差值Re(550)只要调整为0~10nm的范围、优选调整为0~5nm的范围即可,厚度方向的相位差值Rth只要调整为-10~-300nm的范围、优选调整为-20~-200nm的范围即可。
对于表示厚度方向的折射率各向异性的厚度方向的相位差值Rth,可以根据使面内的快轴作为倾斜轴倾斜50度后测定的相位差值R50和面内相位差值Re算出。即,厚度方向的相位差值Rth可以如下算出,根据面内的相位差值Re、使快轴作为倾斜轴倾斜50度后测定的相位差值R50、相位差膜的厚度d、以及相位差膜的平均折射率n0,利用以下的式(4)~(6)求出nx、ny及nz,将它们代入式(3)而算出。
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (3)
Re=(nx-ny)×d (4)
R50=(nx-ny')×d/cos(φ) (5)
(nx+ny+nz)/3=n0 (6)
此处,
φ=sin-1〔sin(40°)/n0〕
ny'=ny×nz/〔ny 2×sin2(φ)+nz 2×cos2(φ)〕1/2
相位差膜可以是具有两个以上的层的多层膜。例如,可以举出在相位差膜的一面或两面层叠有保护膜的相位差膜、将两个以上的相位差膜经由粘合剂或粘接剂层叠的相位差膜。
〔4〕第1固化物层
第1固化物层15是由固化性组合物(S)的固化物形成的固化物层。关于固化性组合物(S)如上所述。例如可以利用热来使固化性组合物(S)固化。
〔5〕热塑性树脂膜
第1热塑性树脂膜10及第2热塑性树脂膜20各自可以为具有透光性的(优选光学上透明的)包含热塑性树脂、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)等聚烯烃系树脂;三乙酰纤维素、二乙酰纤维素等纤维素酯系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;(甲基)丙烯酸系树脂;聚苯乙烯系树脂;或它们的混合物、共聚物等的膜。
第1热塑性树脂膜10及第2热塑性树脂膜20各自可以为没有拉伸的膜、或者经过单轴或双轴拉伸的膜的任意者。双轴拉伸可以是沿2个拉伸方向同时地进行拉伸的同时双轴拉伸,也可以是在沿第1方向拉伸后沿与之不同的第2方向进行拉伸的逐次双轴拉伸。
第1热塑性树脂膜10和/或第2热塑性树脂膜20可以是担负保护光学层30的作用的保护膜,也可以是相位差膜等兼具光学功能的保护膜。
关于相位差膜,引用上述〔4〕的记载。
作为链状聚烯烃系树脂,除了可以举出聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等链状烯烃的均聚物以外,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包含以降冰片烯、四环十二碳烯(别名:二甲桥八氢萘)或它们的衍生物为代表例的环状烯烃作为聚合单元的树脂的总称。作为环状聚烯烃系树脂,可以举出环状烯烃的开环(共)聚合物及其氢化物、环状烯烃的加成聚合物、环状烯烃与乙烯、丙烯等链状烯烃或具有乙烯基的芳香族化合物的共聚物、以及将它们用不饱和羧酸、其衍生物改性了的改性(共)聚合物等。
其中,优选使用作为环状烯烃使用了降冰片烯、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。
纤维素酯系树脂是纤维素中的羟基的至少一部分被乙酸酯化了的树脂,也可以是一部分被乙酸酯化、一部分由其他的酸酯化了的混合酯。纤维素酯系树脂优选为乙酰纤维素系树脂。
作为乙酰纤维素系树脂,可以举出三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素等。
聚酯系树脂是具有酯键的、上述纤维素酯系树脂以外的树脂,一般由多元羧酸或其衍生物与多元醇的缩聚物形成。
作为聚酯系树脂,可以举出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醇酯、聚萘二甲酸环己烷二甲醇酯等。
其中,从机械性质、耐溶剂性、耐刮擦性、成本等观点出发,优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯。所谓聚对苯二甲酸乙二醇酯,是指重复单元的80摩尔%以上由对苯二甲酸乙二醇酯构成的树脂,也可以包含来自于其他共聚成分(间苯二甲酸等二羧酸成分;丙二醇等二醇成分等)的构成单元。
聚碳酸酯系树脂是由碳酸和二醇或双酚形成的聚酯。其中,从耐热性、耐候性及耐酸性的观点出发,优选使用在分子链中具有二苯基烷烃的芳香族聚碳酸酯。
作为聚碳酸酯,可以举出由2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(别名双酚A)、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷等双酚衍生的聚碳酸酯。
(甲基)丙烯酸系树脂是包含来自于(甲基)丙烯酸系单体的构成单元的聚合物,作为(甲基)丙烯酸系单体,可以举出甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯。
作为甲基丙烯酸酯,可以举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正、异或叔丁酯、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-羟基乙酯等。
作为丙烯酸酯,可以举出丙烯酸乙酯、丙烯酸正、异或叔丁酯、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-羟基乙酯等。
(甲基)丙烯酸系树脂可以是仅由来自于(甲基)丙烯酸类单体的构成单元形成的聚合物,也可以包含其他构成单元。
在一个优选实施方式中,(甲基)丙烯酸系树脂作为共聚成分包含甲基丙烯酸甲酯,或者包含甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯。
在一个优选实施方式中,(甲基)丙烯酸系树脂可以是以甲基丙烯酸酯为主要单体的(含有50质量%以上的)聚合物,优选为将甲基丙烯酸酯与其他共聚成分共聚了的共聚物。
(甲基)丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度优选为80℃以上且160℃以下。玻璃化转变温度可以通过调整甲基丙烯酸酯系单体与丙烯酸酯系单体的聚合比、各自的酯基的碳链长度及它们所具有的官能团的种类、以及多官能单体相对于单体整体的聚合比来控制。
作为用于提高(甲基)丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度的方法,向高分子的主链导入环结构也是有效的。环结构优选为环状酸酐结构、环状酰亚胺结构及内酯结构等杂环结构。具体而言,可以举出戊二酸酐结构、丁二酸酐结构等环状酸酐结构;戊二酰亚胺结构、丁二酰亚胺结构等环状酰亚胺结构;丁内酯、戊内酯等内酯环结构。
存在有越是增大主链中的环结构的含量则越能够提高(甲基)丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度的趋势。
环状酸酐结构、环状酰亚胺结构可以利用如下的方法等来导入,即,通过使马来酸酐、马来酰亚胺等具有环状结构的单体共聚来导入;通过聚合后脱水、脱甲醇缩合反应来导入环状酸酐结构;通过使氨基化合物反应而导入环状酰亚胺结构。
具有内酯环结构的树脂(聚合物)可以利用如下的方法来获得,即,在制备在高分子链中具有羟基和酯基的聚合物后,利用加热、并根据需要在有机磷化合物等催化剂的存在下使所得的聚合物中的羟基与酯基环化缩合而形成内酯环结构。
(甲基)丙烯酸系树脂及由它形成的热塑性树脂膜根据需要可以含有添加剂。作为添加剂,例如可以举出润滑剂、防粘连剂、热稳定剂、抗氧化剂、防静电剂、耐光剂、抗冲击性改良剂、表面活性剂等。
这些添加剂在使用(甲基)丙烯酸系树脂以外的其他热塑性树脂作为形成热塑性树脂膜的热塑性树脂的情况下也可以使用。
从制成膜的制膜性、膜的抗冲击性等观点出发,(甲基)丙烯酸系树脂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,是将以丙烯酸酯为主体的弹性聚合物作为必需成分的粒子,可以举出实质上仅由该弹性聚合物形成的单层结构的丙烯酸系橡胶粒子、将该弹性聚合物设为1层的多层结构的丙烯酸系橡胶粒子。
作为上述弹性聚合物的例子,可以举出以丙烯酸烷基酯作为主成分、并共聚有能够与之共聚的其他乙烯基系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原子数为1以上且8以下左右的丙烯酸烷基酯,优选使用具有碳原子数4以上的烷基的丙烯酸烷基酯。
作为能够与上述丙烯酸烷基酯共聚的其他乙烯基系单体,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等甲基丙烯酸酯;苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;丙烯腈等乙烯基氰化合物等。
作为上述交联性单体,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)丙烯酸酯等多元醇的(甲基)丙烯酸酯类;(甲基)丙烯酸烯丙酯等(甲基)丙烯酸的烯基酯;二乙烯基苯等。
也可以将由不包含橡胶粒子的(甲基)丙烯酸系树脂形成的膜与由包含橡胶粒子的(甲基)丙烯酸系树脂形成的膜的层叠体作为贴合于光学层30的热塑性树脂膜。另外,也可以将在由与(甲基)丙烯酸类树脂不同的树脂形成的相位差体现层的一面或两面形成(甲基)丙烯酸系树脂层、并体现出相位差的膜作为贴合于光学层30的热塑性树脂膜。
第1热塑性树脂膜10及第2热塑性树脂膜20各自优选为包含选自纤维素酯系树脂、聚酯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂及环状聚烯烃系树脂中的1种以上的热塑性树脂的膜,更优选为纤维素酯系树脂膜、聚酯系树脂膜、(甲基)丙烯酸系树脂膜、或环状聚烯烃系树脂膜。
第1热塑性树脂膜10和/或第2热塑性树脂膜20也可以含有紫外线吸收剂、红外线吸收剂、有机系染料、颜料、无机色素、抗氧化剂、防静电剂、表面活性剂、润滑剂、分散剂、热稳定化剂等。在将光学层叠体应用于图像显示装置的情况下,通过将含有紫外线吸收剂的热塑性树脂膜配置于图像显示元件(例如液晶单元、有机EL显示元件等)的可视侧,可以抑制图像显示元件的由紫外线所致的劣化。
作为紫外线吸收剂,可以举出水杨酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、镍络合物系化合物等。
第1热塑性树脂膜10及第2热塑性树脂膜20可以是由相同的热塑性树脂形成的膜,也可以是由彼此不同的热塑性树脂形成的膜。第1热塑性树脂膜10及第2热塑性树脂膜20可以在厚度、添加剂的有无、其种类、相位差特性等方面相同,也可以不同。
第1热塑性树脂膜10和/或第2热塑性树脂膜20可以在其外表面(与光学层30相反的一侧的表面)具备硬涂层、防眩层、防反射层、光扩散层、防静电层、防污层、导电层等表面处理层(涂覆层)。
第1热塑性树脂膜10及第2热塑性树脂膜20的厚度各自通常为5μm以上且200μm以下,优选为10μm以上且120μm以下,更优选为10μm以上且85μm以下,进一步优选为15μm以上且65μm以下。第1热塑性树脂膜10及第2热塑性树脂膜20的厚度各自可以为50μm以下,也可以为40μm以下。减小第1热塑性树脂膜10及第2热塑性树脂膜20的厚度有利于光学层叠体(偏振板)、以及包含它的图像显示装置的薄型化。
在第1热塑性树脂膜10及第2热塑性树脂膜20的被涂布固化性组合物的面,从提高密合性的观点出发,可以进行皂化处理、等离子体处理、电晕处理、底涂处理等表面改性处理,从简化工序的观点出发,也可以不实施表面改性处理。可以取代热塑性树脂膜的贴合面,或者与该贴合面一起,对光学层30的贴合面进行表面改性处理。
在第1热塑性树脂膜10或第2热塑性树脂膜20为纤维素酯系树脂膜的情况下,从提高密合性的观点出发,优选进行皂化处理。作为皂化处理,可以举出浸渍于氢氧化钠、氢氧化钾之类的碱的水溶液中的方法。
〔6〕第2固化物层
形成第2固化物层25的固化性组合物可以是上述的固化性组合物(S),也可以是与之不同的其他固化性组合物。从光学层叠体的高温高湿环境下的光学耐久性等观点出发,第2固化物层25优选为固化性组合物(S)的固化物层。
在第1固化物层15及第2固化物层25由固化性组合物(S)形成的情况下,这些固化性组合物可以是相同的组成,也可以是不同的组成。
作为其他固化性组合物,可以举出将固化性的树脂成分溶解或分散于水中而得的公知的水系组合物(包含水系粘接剂。)及含有活性能量射线固化性化合物的公知的活性能量射线固化性组合物(包含活性能量射线固化性粘接剂。)等。
作为水系组合物中含有的树脂成分,可以举出聚乙烯醇系树脂、氨基甲酸酯树脂等。
为了提高密合性、粘接性,包含聚乙烯醇系树脂的水系组合物可以还含有多元醛、三聚氰胺系化合物、二氧化锆化合物、锌化合物、乙二醛、乙二醛衍生物、水溶性环氧树脂等固化性成分、交联剂。
作为包含氨基甲酸酯树脂的水系组合物,可以举出包含聚酯系离聚物型氨基甲酸酯树脂和具有缩水甘油基氧基的化合物的水系组合物。所谓聚酯系离聚物型氨基甲酸酯树脂,是具有聚酯骨架的氨基甲酸酯树脂,并且是向其中导入了少量的离子性成分(亲水成分)的氨基甲酸酯树脂。
活性能量射线固化性组合物是因紫外线、可见光、电子束、X射线等活性能量射线的照射而发生固化的组合物。在使用活性能量射线固化性组合物的情况下,第2固化物层25是该组合物的固化物层。
活性能量射线固化性组合物可以是含有因阳离子聚合而发生固化的环氧系化合物作为固化性成分的组合物,优选为含有该环氧系化合物作为固化性成分的紫外线固化性组合物。所谓环氧系化合物,是指在分子内具有平均1个以上、优选2个以上的环氧基的化合物。环氧系化合物可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
作为环氧系化合物,可以举出通过使表氯醇与脂环式多元醇反应而得到的氢化环氧系化合物(具有脂环式环的多元醇的缩水甘油醚),所述脂环式多元醇是对芳香族多元醇的芳香环进行氢化反应而得的;脂肪族多元醇或其环氧烷烃加成物的聚缩水甘油醚等脂肪族环氧系化合物;作为在分子内具有1个以上的与脂环式环键合的环氧基的环氧系化合物的脂环式环氧系化合物等。
活性能量射线固化性组合物可以取代上述环氧系化合物,或者与之一起地含有属于自由基聚合性的(甲基)丙烯酸系化合物作为固化性成分。作为(甲基)丙烯酸系化合物,可以举出在分子内具有1个以上的(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯单体;使2种以上的含有官能团的化合物反应而得、在分子内具有至少2个(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯低聚物等含有(甲基)丙烯酰氧基的化合物。
在活性能量射线固化性组合物包含因阳离子聚合而发生固化的环氧系化合物作为固化性成分的情况下,优选含有光阳离子聚合引发剂。作为光阳离子聚合引发剂,例如可以举出芳香族重氮盐;芳香族碘鎓盐、芳香族锍盐等鎓盐;铁-芳烃络合物等。
在活性能量射线固化性组合物包含(甲基)丙烯酸系化合物等自由基聚合性成分的情况下,优选含有光自由基聚合引发剂。作为光自由基聚合引发剂,例如可以举出苯乙酮系引发剂、二苯甲酮系引发剂、苯偶姻醚系引发剂、噻吨酮系引发剂、氧杂蒽酮、芴酮、樟脑醌、苯甲醛、蒽醌等。
光学层叠体中也可以取代第2固化物层25而包含粘合剂层。即,也可以将第2热塑性树脂膜20经由粘合剂层贴合于光学层30。
关于该粘合剂层,引用后述的关于粘合剂层的记载。
〔7〕光学层叠体的制造
通过在光学层30的一个面经由第1固化物层15层叠粘接第1热塑性树脂膜10,可以得到图2所示的构成的光学层叠体,通过在光学层30的另一个面经由第2固化物层25再层叠粘接第2热塑性树脂膜20,可以得到图3所示的构成的光学层叠体。
在制造具有第1热塑性树脂膜10及第2热塑性树脂膜20双方的光学层叠体的情况下,这些膜可以分阶段地逐面进行层叠粘接,也可以同时地层叠粘接两面的膜。
作为使光学层30与第1热塑性树脂膜10粘接的方法,可以举出如下的方法,即,将固化性组合物(S)涂布于光学层30及第1热塑性树脂膜10的贴合面的任意一方或其双方,层叠另一方的贴合面,使用例如贴合辊等从上下按压而进行贴合。
在固化性组合物(S)的涂布时,例如可以利用刮板、绕线棒、模涂机、逗点型刮刀涂布机、槽辊涂布机等各种涂布方式。另外,也可以是如下的方式,即,一边将光学层30及第1热塑性树脂膜10以使两者的贴合面成为内侧的方式连续地供给,一边在其间流延固化性组合物(S)。
在将光学层30与第1热塑性树脂膜10贴合后,优选对包含光学层30、第1固化物层15和第1热塑性树脂膜10的层叠体实施加热处理。加热处理的温度例如为40℃以上且100℃以下,优选为50℃以上且90℃以下。可以利用加热处理除去固化性组合物层中含有的溶剂。另外,可以利用该加热处理来推进固化性组合物的固化、交联反应。
以上的粘接方法也可以适用于光学层30与第2热塑性树脂膜20的粘接。
在使用活性能量射线固化性组合物作为形成第2固化物层的固化性组合物的情况下,在根据需要进行固化性组合物层的干燥后,照射活性能量射线而使固化性组合物层固化。
用于照射活性能量射线的光源只要是能够产生紫外线、电子束、X射线等的光源即可。特别是可以合适地使用在波长400nm以下具有发光分布的例如低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、化学灯、黑光灯、微波激发水银灯、金属卤化物灯等。
如图1所示的、在第1固化物层15上不具有第1热塑性树脂膜的光学层叠体可以通过在光学层30的表面涂布固化性组合物(S)、并对所得的层叠体利用例如热风干燥机实施80℃、300秒的加热处理而制造。另外,在制造由隔离膜/固化性组合物(S)/光学层30形成的层叠体后,剥离隔离膜,其后实施加热处理,由此也可以制造图1所示的光学层叠体。
由固化性组合物(S)形成的第1固化物层15、第2固化物层25的厚度例如为1nm以上且20μm以下,优选为5nm以上且10μm以下,更优选为10nm以上且5μm以下,进一步优选为20nm以上且1μm以下。上述的由公知的水系组合物形成的固化物层也可以具有与上述厚度相同程度的厚度。
由活性能量射线固化性组合物形成的固化物层的厚度例如为10nm以上且20μm以下,优选为100nm以上且10μm以下,更优选为500nm以上且5μm以下。
第1固化物层15与第2固化物层25的厚度可以相同,也可以不同。
〔8〕光学层叠体的其他构成要素
〔8-1〕光学功能性膜
光学层叠体可以具备用于赋予所期望的光学功能的、光学层30(例如偏振片)以外的其他光学功能性膜,其合适的一例为相位差膜。
如上所述,第1热塑性树脂膜10和/或第2热塑性树脂膜20也可以兼作相位差膜,然而也可以在这些膜之外另行层叠相位差膜。在后者的情况下,可以将相位差膜经由粘合剂层、粘接剂层层叠于第1热塑性树脂膜10、第2热塑性树脂膜20、第1固化物层15和/或第2固化物层25的外表面。关于相位差膜,引用上述〔4〕的记载。
偏振板等光学层叠体中能够包含的其他光学功能性膜(光学构件)的例子为聚光板、增亮膜、反射层(反射膜)、半透射反射层(半透射反射膜)、光扩散层(光扩散膜)等。
聚光板是出于光路控制等目的使用的构件,可以是棱镜阵列片、透镜阵列片、附设有圆点的片等。
增亮膜是出于提高应用了偏振板等光学层叠体的图像显示装置的亮度的目的而使用的。具体而言,可以举出将折射率的各向异性彼此不同的薄膜层叠多片而以在反射率方面产生各向异性的方式设计的反射型偏振光分离片;在基材膜上支承有胆甾型液晶聚合物的取向膜、其取向液晶层的圆偏振光分离片等。
为了将偏振板设为反射型、半透射型、扩散型的光学构件而分别设置反射层、半透射反射层、光扩散层。反射型的偏振板用于通过反射来自可视侧的入射光来进行显示的类型的液晶显示装置,由于可以省略背光等光源,因此易于将液晶显示装置薄型化。半透射型的偏振板用于在亮处设为反射型、在暗处以来自背光的光进行显示的类型的液晶显示装置。另外,扩散型的偏振板用于通过赋予光扩散性而抑制了云纹等显示不良的液晶显示装置。反射层、半透射反射层及光扩散层可以利用公知的方法形成。
〔8-2〕粘合剂层
光学层叠体可以包含粘合剂层。作为粘合剂层,可以举出用于将光学层叠体贴合于液晶单元、有机EL显示元件等图像显示元件、或其他光学构件的粘合剂层。该粘合剂层在图1及2所示的构成的光学层叠体中可以层叠于光学层30的外表面,在图3所示的构成的光学层叠体中可以层叠于第1热塑性树脂膜10或第2热塑性树脂膜20的外表面,在图4所示的构成的光学层叠体中可以层叠于第1固化物层15或第2热塑性树脂膜20的外表面,在图5所示的构成的光学层叠体中可以层叠于第1固化物层15或第2固化物层25的外表面。
将在图3所示的构成的光学层叠体的第2热塑性树脂膜20的外表面层叠有粘合剂层40的例子表示于图6中。
作为粘合剂层中使用的粘合剂,可以使用以(甲基)丙烯酸系树脂、硅酮系树脂、聚酯系树脂、聚氨酯系树脂、聚醚系树脂等作为基础聚合物的粘合剂。其中,从透明性、粘合力、可靠性、耐候性、耐热性、再加工性等观点出发,优选(甲基)丙烯酸系粘合剂。
在(甲基)丙烯酸系粘合剂中,以使玻璃化转变温度优选为25℃以下、更优选为0℃以下的方式配合具有甲基、乙基、正、异或叔丁基等碳原子数为20以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、和(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟乙酯等含有官能团的(甲基)丙烯酸系单体而得的、重均分子量为10万以上的(甲基)丙烯酸系树脂作为基础聚合物而言是有用的。
粘合剂层在光学层叠体上的形成例如可以利用如下的方式等来进行,即,使粘合剂组合物溶解或分散于甲苯、乙酸乙酯等有机溶剂中来制备粘合剂液,将其直接涂布于光学层叠体的对象面而形成粘合剂层;在实施了脱模处理的隔离膜上以片状形成粘合剂层、并将其转印到光学层叠体的对象面。
粘合剂层的厚度根据其粘接力等来确定,然而适合为1μm以上且50μm以下的范围,优选为2μm以上且40μm以下。
光学层叠体可以包含上述的隔离膜。隔离膜可以是包含聚乙烯等聚乙烯系树脂、聚丙烯等聚丙烯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂等的膜。其中,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯的拉伸膜。
粘合剂层根据需要可以包含玻璃纤维、玻璃珠、树脂珠、由金属粉、其他无机粉末形成的填充剂、颜料、着色剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防静电剂等。
〔8-3〕防护膜
光学层叠体可以包含用于保护其表面(典型的情况是第1热塑性树脂膜10、第2热塑性树脂膜20、第1固化物层15和/或第2固化物层25的表面)的防护膜。例如在图像显示元件、其他光学构件贴合光学层叠体后,将防护膜与其所具有的粘合剂层一起剥离除去。
防护膜例如由基材膜和层叠于其上的粘合剂层形成。关于粘合剂层,引用上述的记述。
形成基材膜的树脂例如可以是聚乙烯之类的聚乙烯系树脂、聚丙烯之类的聚丙烯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯之类的聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂等热塑性树脂。优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂。
<图像显示装置>
本发明的光学层叠体可以应用于液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置等图像显示装置。该情况下,图像显示装置包含光学层叠体和图像显示元件。作为图像显示元件,可以举出液晶单元、有机EL显示元件等。作为这些图像显示元件,可以使用以往公知的图像显示元件。
在将作为偏振板的光学层叠体应用于液晶显示装置的情况下,光学层叠体可以配置于液晶单元的背光侧(背面侧),也可以配置于可视侧,也可以配置于它们双方。在将作为偏振板的光学层叠体应用于有机EL显示装置的情况下,光学层叠体通常配置于有机EL显示元件的可视侧。
实施例
以下,给出实施例而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。实施例、比较例中的“%”及“份”只要没有特别指出,就是质量%及质量份。
[制造例:偏振片的制作]
将厚度60μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度:约2400、皂化度:99.9摩尔%以上)浸渍在30℃的纯水中后,浸渍在碘/碘化钾/水的质量比为0.02/2/100的30℃的水溶液中。其后,浸渍在碘化钾/硼酸/水的质量比为12/5/100的56.5℃的水溶液中。接着,用8℃的纯水清洗后,在65℃干燥,得到在聚乙烯醇膜吸附有碘并进行了取向的厚度23μm的偏振片。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5.5倍。
〔实施例1~4、比较例1及2〕
(1)固化性组合物的制备
将表1所示的成分以表1所示的配合量与作为水系溶剂的纯水一起混合,制备出固化性组合物(粘接剂水溶液)。表1所示的各成分的配合量的单位为质量份,各成分的配合量为基于固体成分换算的量。在实施例1~4、比较例1及2中,所得的固化性组合物中的水系树脂(A)的浓度设为5.0质量%。
(2)偏振板的制作
对三乙酰纤维素(TAC)膜〔Konica Minolta Opto(株)制的商品名“KC4UAW”、厚度:40μm〕的一面实施皂化处理后,在该皂化处理面使用棒涂机涂布上述(1)中制备的固化性组合物,并且对包含环状聚烯烃系树脂的零相位差膜〔日本ZEON(株)制的商品名“ZEONOR”、厚度:23μm〕的一面实施电晕处理,在该电晕处理面使用棒涂机涂布上述(1)中制备的固化性组合物。以使固化性组合物层为偏振片侧的方式,在偏振片的一个面层叠已皂化处理的TAC膜,在另一个面层叠已电晕处理的零相位差膜,得到具有零相位差膜/固化性组合物层/偏振片/固化性组合物层/TAC膜的层构成的层叠体。对该层叠体用热风干燥机进行80℃、300秒的加热处理,由此制作出具有零相位差膜/固化物层/偏振片/固化物层/TAC膜的层构成的偏振板。所制作出的偏振板中的固化物层的厚度在每一层为20~60nm。
(3)光学耐久性的评价
将所得的偏振板裁割为30mm×30mm的大小后,在零相位差膜侧经由(甲基)丙烯酸系粘合剂贴合于玻璃基板,得到测定样品。测定样品的层构成是玻璃基板/(甲基)丙烯酸系粘合剂层/零相位差膜/固化物层/偏振片/固化物层/TAC膜。玻璃基板使用了无碱玻璃基板〔Corning公司制的商品名“Eagle XG”〕。
对所得的测定样品,使用带有积分球的分光光度计〔日本分光(株)制的制品名“V7100”测定波长380~780nm的范围中的MD透射率和TD透射率,算出各波长处的偏振度。对所算出的偏振度,利用JIS Z 8701:1999“颜色的表示方法-XYZ表色系统及X10Y10Z10表色系统”的2度视场(C光源)进行可见度修正,求出耐久性试验前的可见度修正偏振度Py。需要说明的是,将测定样品如下所示地安放于带有积分球的分光光度计中,即,将偏振板的TAC膜侧设为探测器侧,从玻璃基板侧射入光。
偏振度(%)由下式定义:
偏振度(λ)=100×(Tp(λ)-Tc(λ))/(Tp(λ)+Tc(λ))
Tp(λ)是根据入射的波长λ(nm)的直线偏振光与平行尼科尔棱镜的关系测定出的测定样品的透射率(%)。
Tc(λ)是根据入射的波长λ(nm)的直线偏振光与正交尼科尔棱镜的关系测定出的测定样品的透射率(%)。
然后,使该测定样品接受如下的耐久性试验,即,在温度85℃、相对湿度85%RH的高温高湿环境下放置500小时后,在温度23℃、相对湿度50%RH的环境下放置24小时。耐久性试验后,利用与耐久性试验前同样的方法求出可见度修正偏振度Py。
算出耐久性试验后的可见度修正偏振度Py与耐久性试验前的可见度修正偏振度Py的差的绝对值(|ΔPy|)。将|ΔPy|的算出值表示于表1中。
|ΔPy|的值越小,则高温高湿环境下的光学耐久性越优异。在任意的实施例及比较例中,耐久试验后的可见度修正偏振度Py与耐久试验前的可见度修正偏振度Py的差都显示出负的值。
(4)密合性的评价
将所得的偏振板在零相位差膜侧经由(甲基)丙烯酸系粘合剂贴合于玻璃基板,制成带有粘合剂层的偏振板。从所得的带有粘合剂层的偏振板中裁割宽度25mm、长度约200mm的试验片,将其粘合剂层面贴合于钠玻璃。然后,向偏振片与TAC膜之间插入切割机的刀片,沿长度方向从端部剥离30mm,将该剥离部分用万能拉伸试验机〔(株)岛津制作所制的“AG-1”〕的夹具部夹持。对该状态的试验片在温度23℃及相对湿度55%的气氛中依照JIS K6854-2:1999“粘接剂-剥离粘接强度试验方法-第2部:180度剥离”以300mm/分钟的夹具移动速度进行180度剥离试验,求出除去夹具部的30mm以外的170mm的长度上的密合性。将结果表示于表1中。
表1
表1所示的各成分的详情如下所示。
水系树脂(A)的A-1:株式会社日本触媒制的商品名“EPOCROS WS-300”〔作为侧链具有2-噁唑基的含有噁唑基的丙烯酸系聚合物的水溶液、固体成分浓度:10质量%、噁唑啉值(理论值):130g solid/eq.、噁唑基量(理论值):7.7mmol/g·solid、数均分子量:4×104、重均分子量:12×104)〕
水系树脂(A)的A-2:日本合成化学工业株式会社的商品名“GOHSEFIMER Z-200”〔由乙酰乙酰基改性了的聚乙烯醇、平均聚合度:1100、皂化度:98.5摩尔%以上〕
硅烷化合物(B):信越化学工业株式会社制的商品名“X-12-1135”〔具有羧基及硅醇基的硅烷化合物〕
化合物(C):硫酸
附图标记说明
10第1热塑性树脂膜,15第1固化物层,20第2热塑性树脂膜,25第2固化物层,30光学层,40粘合剂层。
Claims (11)
1.一种固化性组合物,其至少包含水系树脂和具有硅醇基的硅烷化合物,还包含酸化合物,其中所述水系树脂为含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂,所述硅烷化合物还具有选自任选具有取代基的氨基、羧基、环氧基、乙酰乙酰基、羟基烷基、巯基、氧亚烷基以及烯基中的1种以上的官能团,所述硅烷化合物还包含Si-O-Si键,在所述硅烷化合物的结构物中具有所述官能团,
所述酸化合物的含量相对于所述含有噁唑基的(甲基)丙烯酸系树脂100质量份为5质量份以上且80质量份以下。
2.根据权利要求1所述的固化性组合物,其中,
所述硅烷化合物还具有任选具有取代基的氨基及羧基中的至少一方的官能团。
3.一种固化物层,其是使权利要求1或2所述的固化性组合物固化而成的。
4.一种光学层叠体,其包含光学层及第1固化物层,
所述第1固化物层为权利要求3所述的固化物层。
5.根据权利要求4所述的光学层叠体,其中,
还包含第1热塑性树脂膜,
所述光学层叠体中依次层叠有所述光学层、所述第1固化物层以及所述第1热塑性树脂膜。
6.一种光学层叠体,其包含光学层及第1固化物层,
还包含第1热塑性树脂膜,
所述光学层叠体中依次层叠有所述光学层、所述第1固化物层以及所述第1热塑性树脂膜,
其中,所述第1固化物层为使固化性组合物固化而成的固化物层,
所述固化性组合物至少包含水系树脂和具有硅醇基的硅烷化合物,其中所述水系树脂为含羟基树脂,所述硅烷化合物还具有选自任选具有取代基的氨基、羧基、环氧基、乙酰乙酰基、羟基烷基、巯基、氧亚烷基以及烯基中的1种以上的官能团,所述硅烷化合物还包含Si-O-Si键,在所述硅烷化合物的结构物中具有所述官能团,所述含羟基树脂包含聚乙烯醇系树脂及聚乙烯醇缩醛系树脂中的至少一方。
7.根据权利要求6所述的光学层叠体,其中,
所述硅烷化合物还具有任选具有取代基的氨基及羧基中的至少一方的官能团。
8.根据权利要求4~7中的任意一项所述的光学层叠体,其中,
还包含第2固化物层及第2热塑性树脂膜,
在所述光学层的与所述第1固化物层侧相反的一侧,依次层叠有所述第2固化物层及所述第2热塑性树脂膜。
9.根据权利要求8所述的光学层叠体,其中,
所述第2固化物层为权利要求3或6中所述的固化物层。
10.根据权利要求4~7中的任意一项所述的光学层叠体,其中,
所述光学层为偏振片。
11.一种图像显示装置,其包含权利要求4~10中任一项所述的光学层叠体以及图像显示元件。
Applications Claiming Priority (3)
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