CN115315647A - 粘合型光学薄膜 - Google Patents

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CN115315647A CN202180024191.3A CN202180024191A CN115315647A CN 115315647 A CN115315647 A CN 115315647A CN 202180024191 A CN202180024191 A CN 202180024191A CN 115315647 A CN115315647 A CN 115315647A
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西野智哉
山本祐辅
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Abstract

提供粘合型光学薄膜,其包含透光性构件、以及层叠在该透光性构件上的粘合剂层。上述粘合型光学薄膜具有由上述粘合剂层构成的粘合面。上述粘合剂层的折射率高于1.570、总透光率为86%以上、且雾度值为3.0%以下。

Description

粘合型光学薄膜
技术领域
本发明涉及粘合型光学薄膜,详细而言,涉及包含透光性构件和接合于该透光性构件的粘合剂层的粘合型光学薄膜。
本申请基于2020年3月24日申请的日本专利申请2020-052408号、2020年9月30日申请的日本专利申请2020-166427号和2021年3月23日申请的日本专利申请2021-049060号主张优先权,这些申请的全部内容作为参照而并入至本说明书中。
背景技术
通常,粘合剂(也称为压敏粘接剂。以下同样。)具有在室温附近的温度区域中呈现柔软的固体(粘弹性体)的状态、并且通过压力而简单地粘接于被粘物的性质。利用这种性质,粘合剂在从家电制品到汽车、各种机械、电气装置、电子装置等各种产业领域中出于接合、固定、保护等目的而被广泛利用。作为粘合剂的用途的一例,可列举出在液晶显示装置、有机EL显示装置等之类的显示装置中将偏光薄膜、相位差薄膜、覆盖窗构件、其它各种透光性构件与其它构件接合的用途。作为涉及光学构件用的粘合剂的技术文献,可列举出专利文献1、2。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-169382号公报
专利文献2:日本特开2017-128732号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1、2提出了以(甲基)丙烯酸酯聚合物为主成分的粘合剂组合物、以及将该粘合剂组合物交联而成的粘合剂,所述(甲基)丙烯酸酯聚合物含有具有多个芳香环的单体作为单体单元,但没有公开折射率高于1.570的具体的粘合剂。另一方面,也已知有在树脂中配混由高折射率的无机材料形成的颗粒(例如氧化锆颗粒、氧化钛颗粒等无机颗粒)来提高折射率的技术,但配混有无机颗粒的粘合剂的折射率与粘合特性(例如剥离强度、柔软性等)处于折衷关系,因此难以应用于粘合剂的领域。特别是对于面向光学用途的粘合剂而言,配混无机颗粒时还需要考虑对光学特性(例如总透光率、雾度等)的影响。因此,不容易实现在透光性构件(例如光学薄膜)上具备兼顾高于1.570的折射率和良好的光学特性(透明性)的粘合剂层、且显示实用的粘合性能的粘合型光学薄膜。
本发明是鉴于上述状况而作出的,其目的在于,提供具有兼具高折射率和良好的光学特性的粘合剂层的粘合型光学薄膜。本发明的另一目的在于,提供包含上述粘合型光学薄膜的带剥离衬垫的粘合型光学薄膜。
用于解决问题的方案
根据该说明书,提供一种粘合型光学薄膜,其包含透光性构件、以及层叠在该透光性构件上的粘合剂层。上述粘合型光学薄膜具有由上述粘合剂层构成的粘合面。上述粘合剂层的折射率高于1.570、总透光率为86%以上、且雾度值为3.0%以下。在这样的粘合型光学薄膜中,透光性构件与粘合剂层一体化,因此通过使用该粘合型光学薄膜,能够高效且精度良好地形成上述透光性构件与被粘物借助上述粘合剂层层叠而成的结构。
在一些方式中,上述粘合剂层的厚度为5μm以上。根据具有这种厚度的粘合剂层,容易得到良好的粘合特性。另外,具有这种厚度的粘合剂层容易吸收可能存在于被粘物表面的凹凸从而密合性良好地接合于该被粘物,因此能够在被粘物上适当地设置高折射率的粘合剂层。
在一些方式中,上述粘合型光学薄膜对玻璃板的剥离强度(粘合力)为3N/25mm以上。从与被粘物的接合可靠性的观点出发,优选具有这样的粘合力。
在一些方式中,上述粘合面的算术平均粗糙度Ra为100nm以下。从光学均质性的观点出发,优选这样具有高平滑的粘合面。例如,在通过上述粘合面而提取光的使用方式(在发光装置中,上述粘合剂层比自发光元件更靠视点侧地配置的方式等)中,能够抑制因粘合剂层的表面状态造成的亮度不均的发生。
在一些方式中,上述粘合剂层的吸水率为1.0%以下。根据吸水率低的粘合剂层,能够抑制因该粘合剂层中的水分量的变动造成的粘合剂层的尺寸变化。由此,能够抑制粘合型光学薄膜或包含该粘合型光学薄膜的层叠体的翘曲。
在一些方式中,上述粘合型光学薄膜以包含上述粘合剂层和作为上述透光性构件的树脂薄膜的层叠体的形式构成。通过将这种构成的粘合型光学薄膜粘贴于被粘物,能够容易地形成该被粘物与上述透光性构件借助高折射率的粘合剂层层叠而成的结构。
另外,根据该说明书,提供一种带剥离衬垫的粘合型光学薄膜,其包含此处公开的任一粘合型光学薄膜、以及配置在上述粘合型光学薄膜的粘合面上的剥离衬垫。此处公开的粘合型光学薄膜可以优选以如下方式使用:以这种在粘合面上配置有剥离衬垫的带剥离衬垫的粘合型光学薄膜的形式进行制造、保管、流通、加工等,在对被粘物的粘贴前从粘合面将剥离衬垫剥去。
需要说明的是,将本说明书所记载的各要素适当组合而成的技术方案也可以包含在本专利申请要求保护的范围内。
附图说明
图1为示意性示出一个实施方式的粘合型光学薄膜的构成的截面图。
图2为示意性示出包含一个实施方式的粘合型光学薄膜的光学层叠体的构成的截面图。
具体实施方式
以下对本发明的适宜的实施方式进行说明。对于除本说明书中特别提及的事项以外的实施本发明所必需的事项,本领域技术人员基于本说明书中记载的发明的实施的教导和申请时的公知常识可以理解。本发明可以基于本说明书中公开的内容和本领域的公知常识来实施。
需要说明的是,在以下的附图中,有时对发挥相同作用的构件/部位赋予相同的标记进行说明,重复的说明有时省略或简化。另外,附图记载的实施方式为了清楚地说明本发明而进行示意化,并不一定准确地表示实际提供的制品的尺寸、缩尺。
该说明书中,自发光元件是指能够通过流通的电流值来控制发光亮度的发光元件。自发光元件可以由单一体构成,也可以由集合体构成。自发光元件的具体例包括发光二极管(LED)和有机EL,但不限定于它们。该说明书中提及发光装置时,该发光装置可以包含这种自发光元件作为构成要素。上述发光装置的例子包括作为照明利用的光源模块装置(例如面状发光体模块)、形成了像素的显示装置,但不限定于它们。
<粘合型光学薄膜的构成例>
将由该说明书公开的粘合型光学薄膜的一个构成例示于图1。该粘合型光学薄膜1以单面粘接性的粘合型光学薄膜(单面粘合片)的形式构成,其包含:第1表面10A成为对被粘物的粘贴面(粘合面)的粘合剂层10、以及层叠于粘合剂层10的第2表面10B的透光性构件20。粘合剂层10的第2表面10B接合于透光性构件20的第1面(非剥离性的表面)20A。透光性构件20例如可以是光学用的树脂薄膜。透光性构件20可以是偏光板等光学薄膜。使用前(对被粘物的粘贴前)的粘合型光学薄膜1例如可以如图1所示那样,为粘合面10A被至少该粘合剂层侧成为剥离性表面(剥离面)的剥离衬垫30保护的、带剥离衬垫的粘合型光学薄膜50的形式。或者,也可以是透光性构件20的第2面20B(与第1面20A处于相反侧的表面,也称为背面。)成为剥离面、通过以粘合面10A抵接于该第2面20B的方式卷绕或层叠从而保护粘合面10A的形式。粘合剂层10可以为单层结构,也可以是组成不同的两个以上的子粘合剂层直接接触(即,没有被非粘合性材料的层隔开)并层叠而成的层叠结构。
此处公开的粘合型光学薄膜可以是在粘合剂层的至少一个表面接合有光学构件的光学层叠体的构成要素。例如,图1所示的粘合型光学薄膜1可以是如图2所示地在粘合剂层10的第1表面10A接合有光学构件70的光学层叠体100的构成要素。上述光学构件例如可以为玻璃板、树脂薄膜、金属板等。另外,在图1所示的粘合型光学薄膜1中,透光性构件20为光学薄膜等光学构件时,该粘合型光学薄膜1可以作为在粘合剂层10的第2表面10B接合有光学构件的光学层叠体来把握。
另外,虽未特别图示,但此处公开的粘合型光学薄膜也可以为双面粘接性的粘合型光学薄膜的形式,所述双面粘接性的粘合型光学薄膜具备具有非剥离性的第1面和第2面的透光性构件,第1粘合剂层固定地层叠于上述第1面,第2粘合剂层固定地层叠于上述第2面。作为这种双面粘接性的粘合型光学薄膜(以下也称为双面粘合型光学薄膜。)的构成例,可列举出如下的形式:在图1所示的粘合型光学薄膜(单面粘合片)1中,透光性构件20的第2面20B为非剥离性的表面且在该第2面20B上设置有第2粘合剂层,上述第2粘合剂层的第2表面接合于透光性构件20的第2面20B,上述第2粘合剂层的第1表面(与第2表面处于相反侧的表面)成为双面粘合型光学薄膜的第2粘合面。构成第2粘合剂层的粘合剂的组成与构成第1粘合剂层的粘合剂的组成可以相同也可以不同。使用前的双面粘合型光学薄膜可以是第1粘合面和第2粘合面被剥离衬垫保护的形式。
需要说明的是,此处公开的粘合型光学薄膜可以是卷状,也可以是单片状。或者,也可以是进一步加工成各种形状的形式的粘合型光学薄膜。
<粘合剂层的特性>
(折射率)
此处公开的粘合型光学薄膜具有折射率高于1.570的粘合剂层。这种粘合剂层例如可以通过利用折射率高于1.570的粘合剂构成该粘合剂层的至少一个表面(粘合面)而实现。根据此处公开的技术,可以提供折射率高于1.570的粘合剂、能够形成该粘合剂的粘合剂组合物、以及包含上述粘合剂的粘合型光学薄膜。
需要说明的是,本说明书中,粘合剂的折射率是指该粘合剂的表面(粘合面)的折射率。粘合剂的折射率可以使用市售的折射率测定装置(阿贝折射计)在测定波长589nm、测定温度25℃的条件下进行测定。作为阿贝折射计,例如可使用ATAGO公司制的型号“DR-M4”或其相当品。作为测定样品,可以使用由评价对象的粘合剂形成的粘合剂层。粘合剂的折射率具体而言,可以通过后述实施例记载的方法进行测定。粘合剂的折射率例如可以通过该粘合剂的组成(例如构成基础聚合物的单体成分的组成、可根据需要使用的添加剂等)来调节。
在一些方式中,上述粘合剂的折射率可以优选为1.580以上,更优选为1.585以上,进一步优选为1.590以上(例如1.595以上)。根据具有该折射率的粘合剂,利用该粘合剂与被粘物的相对的折射率关系,能够有效地控制透过该粘合剂的光的行为。在此处公开的粘合剂的一些方式中,该粘合剂的折射率例如可以为1.600以上或高于1.600、1.605以上或高于1.605、或者1.610以上或高于1.610。粘合剂的折射率的优选上限可以根据被粘物的折射率等而不同,因此不限定于特定的范围。在一些方式中,考虑到与粘合特性、透明性的平衡,粘合剂的折射率例如可以为1.700以下,可以为1.670以下,也可以为1.650以下。
此处公开的粘合型光学薄膜为一个面成为第1粘合面且另一个面成为第2粘合面的双面粘合型光学薄膜的形式时,至少第1粘合面满足上述的任一折射率即可,第2粘合面的折射率没有特别限制。
在一些方式中,第2粘合面的折射率n2可以与第1粘合面的折射率n1为大致相同程度。更具体而言,两粘合面的折射率之差的绝对值、即|n1-n2|例如可以低于0.05,或低于0.03,或低于0.01。|n1-n2|的下限可以为0.00,也可以大于0.00。两粘合面的折射率的相对关系可以是n1>n2,可以是n1<n2,也可以是n1=n2
在其它的一些方式中,双面粘合型光学薄膜的第1粘合面的折射率n1与第2粘合面的折射率n2之差、即n1-n2例如可以大于0.00,可以为0.01以上,可以为0.03以上,可以为0.05以上,可以为0.10以上,可以为0.15以上,可以为0.20以上,也可以为0.25以上。n1与n2的大小关系也可以颠倒。第1粘合面与第2粘合面的折射率不同的双面粘合型光学薄膜例如可以通过在透光性构件的第1面和第2面层叠折射率彼此不同的第1、第2粘合剂层而实现。
(总透光率)
此处公开的粘合型光学薄膜具备具有上述高折射率、且总透光率为86%以上的粘合剂层。在一些方式中,上述粘合剂层的总透光率优选为88%以上,更优选为90%以上(例如高于90.0%),可以为90.5%以上,可以为93%以上,也可以为95%以上。总透光率的上限理论上为从100%减去在空气界面产生的反射造成的光损耗(菲涅尔损耗)而得到的值,在实用上可以为约98%以下,可以为约96%以下,也可以为约95%以下。在一些方式中,考虑到折射率、粘合特性,粘合剂层的总透光率可以为约94%以下,可以为约93%以下,也可以为约92%以下。总透光率按照JIS K 7136:2000,使用市售的透射率计而测定。作为透射率计,可使用村上色彩技术研究所制的商品名“HAZEMETER HM-150”或其相当品。更具体而言,例如可以按照后述实施例来测定粘合剂层的总透光率。粘合剂层的总透光率例如可以通过该粘合剂层的组成、厚度等的选择进行调节。
此处公开的粘合型光学薄膜为在透光性构件的第1面和第2面固定地层叠有第1粘合剂层和第2粘合剂层的双面粘合型光学薄膜的形式时,至少第1粘合剂层满足上述任一总透光率即可,第2粘合剂层的总透光率没有特别限制。在光穿过粘合型光学薄膜的厚度方向的使用方式中,优选第2粘合剂层的总透光率满足上述第1粘合剂层的总透光率中的任一者。两粘合剂层的总透光率的相对关系可以是第1粘合剂层>第2粘合剂层,可以是第1粘合剂层<第2粘合剂层,也可以是第1粘合剂层=第2粘合剂层。
(雾度值)
此处公开的粘合型光学薄膜具备具有上述高折射率、且雾度值为3.0%以下的粘合剂层。在一些方式中,上述粘合剂层的雾度值优选为2.0%以下,更优选为1.0%以下,进一步优选为0.9%以下,可以为0.8%以下,可以为0.5%以下,也可以为0.3%以下。粘合剂层的雾度值的下限没有特别限制,从透明性提高的观点出发,雾度值越小越优选。另一方面,在一些方式中,考虑到折射率、粘合特性,雾度值例如可以为0.05%以上,可以为0.1%以上,可以为0.2%以上,可以为0.3%以上,也可以为0.4%以上。
此处,“雾度值”是指对测定对象照射可见光时的扩散透射光相对于总透射光的比率。也称为浊度。雾度值可以用以下的式子表示。
Th(%)=Td/Tt×100
上述式中,Th为雾度值(%),Td为散射光透射率,Tt为总透光率。雾度值的测定可以按照后述实施例中记载的方法进行。粘合剂层的雾度值例如可以通过该粘合剂层的组成、厚度等的选择来进行调节。
此处公开的粘合型光学薄膜为在透光性构件的第1面和第2面固定地层叠有第1粘合剂层和第2粘合剂层的双面粘合型光学薄膜的形式时,至少第1粘合剂层满足上述任一雾度值即可,第2粘合剂层的雾度值没有特别限制。在光穿过粘合型光学薄膜的厚度方向的使用方式中,优选第2粘合剂层的雾度值满足上述第1粘合剂层的雾度值中的任一者。两粘合剂层的雾度值的相对关系可以是第1粘合剂层>第2粘合剂层,可以是第1粘合剂层<第2粘合剂层,也可以是第1粘合剂层=第2粘合剂层。
(粘合面的表面平滑性)
在此处公开的粘合型光学薄膜的一些方式中,该粘合型光学薄膜的粘合面优选具有高表面平滑性。
例如,上述粘合面优选其算术平均粗糙度Ra被限制为规定值以下。具备被设计为算术平均粗糙度Ra低的粘合面的构成从光学均质性的观点出发是优选的。通过限制算术平均粗糙度Ra,例如在通过上述粘合面而提取光的使用方式(在发光装置中,上述粘合剂层比自发光元件更靠视点侧地配置的方式等)中,能够发挥抑制因粘合剂层的表面状态造成的亮度不均的发生的效果。粘合面的算术平均粗糙度Ra低时,对光学畸变的抑制也是有利的,并且光学畸变的抑制也有助于光学均质性的提高。在具有第1粘合面和第2粘合面的双面粘合型光学薄膜中,优选至少第1粘合面的算术平均粗糙度Ra被限制为规定值以下,更优选两粘合面的算术平均粗糙度Ra均被限制为规定值以下。通过使双面粘合型光学薄膜的各粘合面具有高表面平滑性,能够优选地实现光学均质性优异的粘接。
在一些方式中,粘合面的算术平均粗糙度Ra优选为约70nm以下,更优选为约65nm以下,进一步优选为约55nm以下,可以低于50nm,可以低于45nm,也可以低于40nm。从生产效率等观点出发,在一些方式中,粘合面的算术平均粗糙度Ra例如可以为约10nm以上,可以为约20nm以上,也可以为约30nm以上(例如约40nm以上)。在粘合型光学薄膜具有第1粘合面和第2粘合面的方式中,第1粘合面的算术平均粗糙度Ra与第2粘合面的算术平均粗糙度Ra可以为相同程度,也可以不同。
另外,例如,上述粘合面优选最大高度Rz被限制为规定值以下。具备被设计为最大高度Rz低的粘合面的构成从光学均质性的观点出发是优选的。通过限制最大高度Rz,例如在如上所述通过上述粘合面提取光的使用方式中,能够发挥抑制因粘合剂层的表面状态造成的亮度不均的发生的效果。粘合面的最大高度Rz低时,对光学畸变的抑制也是有利的。在具有第1粘合面和第2粘合面的双面粘合型光学薄膜中,优选至少第1粘合面的最大高度Rz被限制为规定值以下,更优选两粘合面的最大高度Rz均被限制为规定值以下。通过使双面粘合型光学薄膜的各粘合面具有高表面平滑性,能够优选地实现光学均质性优异的粘接。
在一些方式中,粘合面的最大高度Rz优选为约600nm以下,更优选为约500nm以下,进一步优选为约450nm以下,特别优选为约400nm以下,可以低于350nm,可以低于300nm,也可以低于250nm。从生产效率等观点出发,在一些方式中,粘合面的最大高度Rz例如可以为约10nm以上,可以为约50nm以上,可以为约100nm以上,也可以为约200nm以上。在具有第1粘合面和第2粘合面的粘合型光学薄膜的形式中,第1粘合面的最大高度Rz与第2粘合面的最大高度Rz可以为相同程度,也可以不同。
粘合面的算术平均粗糙度Ra和最大高度Rz使用非接触式的表面粗糙度测定装置来测定。作为非接触式的表面粗糙度测定装置,使用光干涉方式的表面粗糙度测定装置,例如可以使用三维光学轮廓仪(商品名“NewView7300”、ZYGO公司制)或其相当品。具体测定操作和测定条件可以按照后述实施例中记载的测定条件、或以得到与按照该测定条件的情况同等或对应的结果的方式进行设定。
粘合面的算术平均粗糙度Ra和最大高度Rz可以通过粘合剂层的形成中使用的粘合剂组合物的组成、性状(粘度、流平性等)、保护粘合面的剥离衬垫的表面(剥离面)的性状等进行调节。
(吸水率)
在此处公开的粘合型光学薄膜的一些方式中,构成该粘合型光学薄膜的粘合剂层优选吸水率被限制为规定值以下。例如,优选满足上述折射率、总透光率和雾度值,且吸水率被限制为规定值以下。通过限制粘合剂层的吸水率,有因该粘合剂层中的水分量的变动(例如环境中的湿气等水分的吸收和释放)造成的粘合剂层的尺寸变化受到抑制的倾向。由此,能够抑制因粘合剂层和与其邻接的层(可以是透光性构件、剥离衬垫、被粘物等。)的尺寸变化的不一致而造成的粘合型光学薄膜或包含该粘合型光学薄膜的光学层叠体的翘曲。从将粘合剂层的平坦性、透明性、折射率等维持在一定的观点出发,也优选能够抑制粘合剂层中的水分量的变动。另外,吸水率低的粘合剂层由于不易吸存水分,因此适宜作为例如在包含有机EL元件这种讨厌水分的要素的构件或制品中使用的粘合型光学薄膜。
在一些方式中,粘合剂层的吸水率为约1.0%以下是适当的,优选为0.7%以下,更优选为0.5%以下(例如低于0.5%),可以为0.4%以下,可以为0.3%以下,也可以为0.2%以下。粘合剂层的吸水率的下限没有特别限制,从与粘合特性的兼顾等实用上的观点出发,例如可以为0.01%以上,可以为0.05%以上,可以为0.1%以上,可以为0.15%以上,也可以为0.25%以上。在具有第1粘合剂层和第2粘合剂层的双面粘合型光学薄膜的形式中,优选至少第1粘合剂层的吸水率被限制为规定值以下。从得到更高的效果的观点出发,更优选第1、第2粘合剂层的吸水率均被限制为规定值以下。
需要说明的是,粘合剂层的吸水率(也称为水分率。)通过以下方法进行测定。后述实施例中也可采用同样的方法。
[水分率的测定]
将评价对象的粘合剂层与配置在其一个面和另一个面上的2张剥离衬垫一同切出4cm×5cm(面积:20cm2)的尺寸,将一个面上的剥离衬垫去除,贴合于预先称量的铝箔。接着,将粘合剂层的另一个面上的剥离衬垫去除,投入温度60℃、相对湿度90%的恒温恒湿槽,72小时后取出。对粘合剂层与铝箔层叠而成的试验片进行称量后,使用具备加热气化装置(三菱化学Analytech VA-200型)的水分计(三菱化学Analytech CA-200型),通过卡尔费歇尔电量滴定法,在以下的条件下测定水分率。
阳极液:AQUAMICRON AKX(三菱化学制)
阴极液:AQUAMICRON CXU(三菱化学制)
加热气化温度:150℃
(凝胶率)
粘合剂层的凝胶率根据使用目的、使用方式等适当地设定,不限定于特定的范围。上述凝胶率例如为约99%以下,为约97%以下是适当的。从容易适宜地兼顾高折射率与粘合特性的观点出发,在一些优选的方式中,上述凝胶率为约95%以下,可以更优选为约92%以下(例如约90%以下)。从适当地追随被粘物表面可能存在的凹凸(例如在发光装置中出于光取出效率的提高等目的而设置的凹凸结构)、良好地密合的观点出发,也优选凝胶率不过高。在一些方式中,凝胶率可以为约88%以下,可以为约75%以下,也可以为约65%以下。另外,从对粘合剂赋予适度的内聚性、适当地显现粘合特性的观点出发,粘合剂层的凝胶率例如为约10%以上,设为约20%以上是适当的,也可以为约30%以上。从粘合剂层的耐变形性(防止因压力造成的溢出、因异物的混入造成的气泡等)的观点出发,上述凝胶率优选为约30%以上,更优选为约40%以上,可以为约45%以上,可以为约50%以上,可以为约65%以上,也可以为约75%以上。凝胶率可以通过基础聚合物的分子量、分子结构、浓度、交联度等进行调节。凝胶率通过下述方法进行测定。
[凝胶率的测定]
将规定量的粘合剂样品(重量Wg1)用平均孔径0.2μm的多孔质聚四氟乙烯膜(重量Wg2)包裹成荷包状,将口用风筝线(重量Wg3)扎紧。作为上述多孔质聚四氟乙烯(PTFE)膜,使用可从日东电工株式会社获取的商品名“NITOFLON(注册商标)NTF1122”(平均孔径0.2μm、气孔率75%、厚度85μm)或其相当品。
将该包裹浸渍在足量的乙酸乙酯中,在室温(典型地为23℃)下保持7天而使粘合剂中的仅溶胶成分溶出至上述膜外后,将上述包裹取出并擦掉附着于外表面的乙酸乙酯,将该包裹在130℃下干燥2小时,测定该包裹的重量(Wg4)。粘合剂层的凝胶率通过将各值代入以下的式子而求出。
凝胶率(%)=[(Wg4-Wg2-Wg3)/Wg1]×100
在具有第1粘合面和第2粘合面的双面粘合型光学薄膜的形式中,上述凝胶率可以至少应用于构成第1粘合面的粘合剂层,优选应用于构成第1粘合面的粘合剂层和构成第2粘合面的粘合剂层这两者。构成第1粘合面的粘合剂层的凝胶率与构成第2粘合面的粘合剂层的凝胶率可以为相同程度,也可以不同。
(储能模量G’)
此处公开的粘合型光学薄膜中,构成粘合剂层的粘合剂在25℃下的储能模量G’(以下也称为“储能模量G’(25)”。)可根据使用目的、使用方式等适当设定,不限定于特定的范围。粘合剂的储能模量G’(25)例如可以为约700kPa以下。在一些方式中,从对被粘物的粘贴容易性等观点出发,粘合剂的储能模量G’(25)为约600kPa以下是有利的,优选为500kPa以下,更优选为400kPa以下(例如350kPa以下)。在一些方式中,从提高室温区域(例如25℃)中的粘合剂的柔软性、使其容易与被粘物密合的观点出发,粘合剂的储能模量G’(25)为约330kPa以下是有利的,优选为300kPa以下。在更重视室温区域中的粘贴性、柔软性的一些方式中,粘合剂的储能模量G’(25)例如可以低于270kPa或低于250kPa,低于200kPa是有利的,优选低于180kPa,更优选低于160kPa(例如低于140kPa)。在一些方式中,粘合剂的储能模量G’(25)可以低于100kPa,也可以低于90kPa。粘合剂的储能模量G’(25)的下限没有特别限制,从加工性、处理性等观点出发,例如可以为30kPa以上,可以为50kPa以上,也可以为70kPa以上。在一些方式中,考虑到高折射率化,储能模量G’(25)可以为100kPa以上,可以为150kPa以上,可以为200kPa以上,可以为250kPa以上,也可以为300kPa以上。
此处公开的粘合型光学薄膜中,构成粘合剂层的粘合剂在50℃下的储能模量G’(以下也称为“储能模量G’(50)”。)没有特别限定,例如可以低于100kPa。在一些方式中,储能模量G’(50)低于60kPa是适当的,优选低于40kPa,更优选低于38kPa(例如低于36kPa)。如此限制了储能模量G’(50)的粘合剂通过根据需要而进行适当的加热,从而能够容易地提高对被粘物的密合性,由此可以提高对被粘物的粘接性。粘合剂的储能模量G’(50)的下限没有特别限制。在一些方式中,从粘合剂的耐热特性的观点出发,储能模量G’(50)例如可以为10kPa以上,可以为15kPa以上,可以为20kPa以上,也可以为23kPa以上。
在此处公开的粘合型光学薄膜的一些方式中,构成粘合剂层的粘合剂优选满足以下条件中的至少一者:
(a)25℃下的储能模量G’(25)为350kPa以下(优选低于200kPa、例如为180kPa以下);和
(b)50℃下的储能模量G’(50)低于60kPa(优选低于50kPa、更优选低于40kPa、例如低于38kPa)。
至少满足上述条件(a)的粘合剂从室温区域(例如25℃)中的对被粘物的密合性的观点出发是优选的。至少满足上述条件(b)的粘合剂通过加热至比室温略高的程度的温度,能够容易地提高对被粘物的密合性(粘接性),故而优选。对于不满足上述条件(a)且满足上述(b)的粘合剂,在室温区域中的粘贴初始,再加工性(重贴性)良好,可用作通过加热至比室温略高的程度的温度从而能够有效地提高自被粘物的剥离强度的、热活化型的粘合剂。上述热活化可以通过在对被粘物的粘贴时将粘合剂加热至比室温略高的程度的温度来进行。上述比室温略高的程度的温度例如为60℃左右或其以下,优选为55℃左右或其以下(例如为50℃左右或其以下)。
在此处公开的粘合型光学薄膜的一些方式中,构成粘合剂层的粘合剂的储能模量G’(50)[kPa]相对于储能模量G’(25)[kPa]之比、即储能模量比G’(50)/G’(25)例如为70%以下,可以为40%以下,可以为30%以下,也可以为20%以下。G’(50)/G’(25)小的粘合剂适合于作为上述热活化型的粘合剂的使用。G’(50)/G’(25)的下限没有特别限制。G’(50)/G’(25)例如为5%以上,从粘合剂的耐热特性的观点出发,优选为10%以上,可以为12%以上,也可以为15%以上。
储能模量G’(25)和G’(50)可以通过动态粘弹性测定而求出,根据其结果可以算出G’(50)/G’(25)。动态粘弹性测定可以使用市售的动态粘弹性测定装置通过常规方法进行,例如可以使用TA Instruments公司制的“Advanced Rhenometric Expansion System(ARES)”或其相当品,按照以下的测定条件进行。作为测定用的样品,使用将评价对象的粘合剂层根据需要进行层叠等从而制备成厚度约1.5mm的样品。
[测定条件]
变形模式:扭转
测定频率:1Hz
升温速度:5℃/分钟
形状:平行板
Figure BDA0003862089470000141
粘合剂层的储能模量G’(25)、G’(50)和储能模量比可以通过构成该粘合剂的基础聚合物的单体成分的组成的选择(例如单体(m1)的种类和含量的选择)、交联剂的是否使用、种类和使用量的选择、后述折射率提高剂、增塑化材料的是否使用、种类和使用量的选择等进行调节。例如,作为单体(m1),在使用作为该单体(m1)的主成分的第1单体的基础上,通过以较少量与上述第1单体组合使用与该第1单体化学结构不同的第2单体,从而,在单独使用第1单体作为单体(m1)的情况的基础上,能够减小G’(50)、降低G’(50)/G’(25)。
在具有第1粘合面和第2粘合面的双面粘合型光学薄膜的形式中,上述储能模量G’(25)、G’(50)和储能模量比应用于至少构成第1粘合面的粘合剂层,优选应用于构成第1粘合面的粘合剂层和构成第2粘合面的粘合剂层这两者。构成第1粘合面的粘合剂层的储能模量G’与构成第2粘合面的粘合剂层的储能模量G’可以是相同程度,也可以不同。
在此处公开的技术的一些方式中,构成粘合剂层的粘合剂的tanδ的峰温度优选为约-50℃以上,另外,优选为约50℃以下。此处,粘合剂的tanδ(损耗角正切)是指该粘合剂的损耗模量G”相对于储能模量G’之比。即,为tanδ=G”/G’。粘合剂的tanδ可如下所述地求出:用平行板夹持厚度约2mm、直径7.9mm的圆盘状的粘合剂样品,使用粘弹性试验装置,一边施加频率1Hz的剪切应变,一边以测定温度范围-60℃~60℃、升温速度5℃/分钟的条件,利用剪切模式进行该粘合剂的温度分散试验,根据此时的储能模量G’(Pa)和损耗模量G”(Pa),通过下式:tanδ=G”/G’;而求出。根据上述温度范围中的tanδ的推移可求出粘合剂的tanδ的峰温度(以下有时记为Tpeak。)。作为粘弹性试验装置,可以使用TA Instruments公司制的ARES或其相当品。
在一些方式中,粘合剂的Tpeak为45℃以下或35℃以下是有利的,优选为30℃以下(例如25℃以下),可以为20℃以下,也可以为15℃以下。利用Tpeak更低的粘合剂,有容易在室温区域得到良好的初始粘接性、密合性的倾向。另一方面,从对粘合剂赋予适度的内聚性的观点出发,优选粘合剂的Tpeak不过低,有也适合于兼顾高折射率化的倾向。从该观点出发,在一些方式中,粘合剂的Tpeak例如为-40℃以上,可以为-30℃以上,可以为-20℃以上,可以为-5℃以上,可以为5℃以上,可以为15℃以上,进而可以为25℃以上。Tpeak较高的粘合剂可以以在对被粘物的粘贴时根据需要将粘合剂和被粘物中的一者或两者加热至比室温略高的程度的温度的方式优选使用。粘合剂的Tpeak可以通过该粘合剂的组成的选择(例如构成基础聚合物的单体成分的组成、折射率提高剂、增塑化材料的是否使用、种类和使用量的选择)等进行调节。
在具有第1粘合面和第2粘合面的双面粘合型光学薄膜的形式中,上述粘合剂的Tpeak优选应用于至少构成第1粘合面的粘合剂层,更优选应用于构成第1粘合面的粘合剂层和构成第2粘合面的粘合剂层这两者。构成第1粘合面的粘合剂层的Tpeak与构成第2粘合面的粘合剂层的Tpeak可以为相同程度,也可以不同。
<粘合剂层>
(基础聚合物)
此处公开的技术中,构成粘合剂层的粘合剂的种类没有特别限定。上述粘合剂可以是包含粘合剂的领域中可以使用的丙烯酸系聚合物、橡胶系聚合物(例如天然橡胶、合成橡胶、它们的混合物等)、聚酯系聚合物、氨基甲酸酯系聚合物、聚醚系聚合物、有机硅系聚合物、聚酰胺系聚合物、氟系聚合物等各种橡胶状聚合物中的1种或2种以上作为粘合性聚合物(为对粘合剂赋形的结构聚合物的含义,以下也称为“基础聚合物”。)的粘合剂。从粘合性能、成本等观点出发,可以优选采用包含丙烯酸系聚合物或橡胶系聚合物作为基础聚合物的粘合剂。其中,优选以丙烯酸系聚合物为基础聚合物的粘合剂(丙烯酸系粘合剂)。此处公开的技术优选以使用丙烯酸系粘合剂的方式实施。
以下主要针对具有由丙烯酸系粘合剂构成的粘合剂层、即具有丙烯酸系粘合剂层的粘合型光学薄膜进行说明,但并非意在将此处公开的粘合型光学薄膜的粘合剂层限定为由丙烯酸系粘合剂构成。
需要说明的是,该说明书中,粘合剂的“基础聚合物”是指该粘合剂所含的橡胶状聚合物的主成分,除此之外不作任何限定性解释。上述橡胶状聚合物是指在室温附近的温度区域中显示橡胶弹性的聚合物。另外,该说明书中,“主成分”在没有特别说明的情况下是指以高于50重量%的量包含的成分。
另外,该说明书中,“丙烯酸系聚合物”是指包含源自1分子中具有至少1个(甲基)丙烯酰基的单体的单体单元作为构成该聚合物的单体单元的聚合物。以下,也将1分子中具有至少1个(甲基)丙烯酰基的单体称为“丙烯酸系单体”。因此,该说明书中的丙烯酸系聚合物定义为包含源自丙烯酸系单体的单体单元的聚合物。作为丙烯酸系聚合物的典型例,可列举出用于该丙烯酸系聚合物的合成的全部单体中丙烯酸系单体的比率高于50重量%(优选高于70重量%、例如高于90重量%)的聚合物。
另外,该说明书中,“(甲基)丙烯酰基”是统称丙烯酰基和甲基丙烯酰基的含义。同样地,“(甲基)丙烯酸酯”是统称丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的含义、“(甲基)丙烯酸”是统称丙烯酸和甲基丙烯酸的含义。因此,此处所说的丙烯酸系单体的概念可以包括具有丙烯酰基的单体(丙烯酸系单体)和具有甲基丙烯酰基的单体(甲基丙烯酸系单体)这两者。
(丙烯酸系聚合物(A))
此处公开的粘合型光学薄膜可以优选以包含折射率高于1.570、总透光率为86%以上、且雾度值为3.0%以下(优选为2.0%以下、更优选为1.0%以下)的丙烯酸系粘合剂层的方式实施。对于作为上述丙烯酸系粘合剂层的基础聚合物的丙烯酸系聚合物,优选含有含芳香环的单体(m1)作为构成该丙烯酸系聚合物的单体成分的聚合物。即,优选含有含芳香环的单体(m1)作为单体单元的丙烯酸系聚合物。以下也将该丙烯酸系聚合物称为“丙烯酸系聚合物(A)”。此处,本说明书中,“构成丙烯酸系聚合物的单体成分”是指在由该粘合剂组合物形成的粘合剂中构成丙烯酸系聚合物的重复单元的单体,不限定于以事先形成的聚合物(可以为低聚物。)的形式包含于粘合剂组合物还是以未聚合的单体的形式包含于粘合剂组合物。即,构成丙烯酸系聚合物的单体成分可以以聚合物、未聚合物、部分聚合物中的任一形式包含于上述粘合剂组合物。从粘合剂组合物的制备容易性等观点出发,在一些方式中,优选以聚合物的形式包含实质上全部(例如95重量%以上、优选为99重量%以上)的单体成分的粘合剂组合物。以聚合物的形式包含实质上全部单体成分的粘合剂组合物从容易形成变形、翘曲少的粘合型光学薄膜的观点出发也是优选的。
(单体(m1))
作为单体(m1),使用1分子中包含至少1个芳香环和至少1个烯属不饱和基团的化合物。作为单体(m1),可以单独使用该化合物的1种或组合使用2种以上。
作为上述烯属不饱和基团的例子,可列举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、(甲基)烯丙基等。从聚合反应性的观点出发,优选为(甲基)丙烯酰基,从柔软性、粘合性的观点出发,更优选为丙烯酰基。从抑制粘合剂的柔软性降低的观点出发,作为单体(m1),优选使用1分子中所含的烯属不饱和基团数量为1的化合物(即,单官能单体)。
作为单体(m1)使用的化合物的1分子中所含的芳香环数量可以为1,也可以为2以上。单体(m1)所含的芳香环数量的上限没有特别限制,例如可以为16以下。在一些方式中,从丙烯酸系聚合物(A)的制备容易性、粘合剂的透明性的观点出发,上述芳香环数量例如可以为12以下,优选为8以下,更优选为6以下,可以为5以下,可以为4以下,可以为3以下,也可以为2以下。
作为单体(m1)使用的化合物所具有的芳香环例如可以为苯环(可以是构成联苯结构、芴结构的一部分的苯环。);萘环、茚环、薁环、蒽环、菲环的稠合环;等碳环,例如可以为吡啶环、嘧啶环、哒嗪环、吡嗪环、三嗪环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、三唑环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、噻吩环;等杂环。上述杂环中作为成环原子而包含的杂原子例如可以为选自由氮、硫和氧组成的组中的1种或2种以上。在一些方式中,构成上述杂环的杂原子可以为氮和硫中的一者或两者。单体(m1)例如也可以具有如二萘并噻吩结构那样的、1个或2个以上碳环与1个或2个以上杂环稠合而成的结构。
上述芳香环(优选为碳环)可以在成环原子上具有1个或2个以上取代基,也可以不具有取代基。具有取代基时,作为该取代基,可例示出烷基、烷氧基、芳氧基、羟基、卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子等)、羟烷基、羟烷基氧基、缩水甘油氧基等,但不限定于这些。在包含碳原子的取代基中,该取代基所含的碳原子数量优选为1~4,更优选为1~3,例如可以为1或2。在一些方式中,上述芳香环可以是在成环原子上不具有取代基、或具有选自由烷基、烷氧基和卤素原子(例如溴原子)组成的组中的1个或2个以上取代基的芳香环。需要说明的是,单体(m1)所具有的芳香环在其成环原子上具有取代基是指该芳香环具有除包含烯属不饱和基团的取代基以外的取代基。
芳香环与烯属不饱和基团可以直接键合,也可以借助连接基团而键合。上述连接基团例如可以是包含选自亚烷基、氧亚烷基、聚(氧亚烷)基、苯基、烷基苯基、烷氧基苯基、这些基团中的1个或2个以上氢原子被羟基取代而成的结构的基团(例如、羟基亚烷基)、氧基(-O-基)、硫代氧基(-S-基)等中的1种或2种以上结构的基团。在一些方式中,可以优选采用芳香环与烯属不饱和基团直接键合或借助选自由亚烷基、氧亚烷基和聚(氧亚烷)基组成的组中的连接基团而键合的结构的含芳香环的单体。上述亚烷基和上述氧亚烷基中的碳原子数优选为1~4,更优选为1~3,例如可以为1或2。上述聚(氧亚烷)基中的氧亚烷基单元的重复数例如可以为2~3。
作为可以优选用作单体(m1)的化合物的例子,可列举出含芳香环的(甲基)丙烯酸酯和含芳香环的乙烯基化合物。含芳香环的(甲基)丙烯酸酯和含芳香环的乙烯基化合物分别可以单独使用1种或组合使用2种以上。也可以组合使用1种或2种以上含芳香环的(甲基)丙烯酸酯与1种或2种以上含芳香环的乙烯基化合物。
构成丙烯酸系聚合物(A)的单体成分中的单体(m1)的含量没有特别限制,可以以能够实现兼顾期望的折射率与粘合特性(例如剥离强度、柔软性等)和/或光学特性(例如总透光性、雾度值等)的粘合剂层的方式进行设定。在一些方式中,上述单体成分中的单体(m1)的含量例如可以为30重量%以上,优选为50重量%以上,可以为60重量%以上,也可以为70重量%以上。从容易得到更高的折射率的观点出发,在一些优选的方式中,上述单体(m1)的含量例如可以高于70重量%,可以为75重量%以上,可以为80重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。上述单体成分中的单体(m1)的含量的上限为100重量%。从平衡良好地兼顾高折射率与粘合特性和/或光学特性的观点出发,上述单体(m1)的含量设为低于100重量%是有利的,例如优选为约99重量%以下,更优选为98重量%以下,可以为97重量%以下,也可以为96重量%以下。在一些方式中,上述单体(m1)的含量可以为93重量%以下,可以为90重量%以下,可以为80重量%以下,也可以为75重量%以下。在更重视粘合特性和/或光学特性的一些方式中,上述单体成分中的上述单体(m1)的含量可以为70重量%以下,可以为60重量%以下,也可以为45重量%以下。
在此处公开的技术的一些方式中,作为单体(m1),从容易得到高的高折射率化效果的方面出发,可以优选采用1分子中具有2个以上芳香环(优选为碳环)的单体。作为1分子内具有2个以上芳香环的单体(以下也称为“含多个芳香环的单体”。)的例子,可列举出:具有2个以上非稠合芳香环借助连接基团键合而成的结构的单体、具有2个以上非稠合芳香环直接(即,不借助其它原子)化学键合而成的结构的单体、具有稠合芳香环结构的单体、具有芴结构的单体、具有二萘并噻吩结构的单体、具有二苯并噻吩结构的单体等。含多个芳香环的单体可以单独使用1种或组合使用2种以上。
上述连接基团例如可以为氧基(-O-)、硫代氧基(-S-)、氧亚烷基(例如-O-(CH2)n-基,此处n为1~3、优选为1)、硫代氧亚烷基(例如-S-(CH2)n-基,此处n为1~3、优选为1)、直链亚烷基(即-(CH2)n-基,此处n为1~6、优选为1~3)、上述氧亚烷基、上述硫代氧亚烷基和上述直链亚烷基中的亚烷基被部分卤代或完全卤代而成的基团等。从粘合剂的柔软性等观点出发,作为上述连接基团的适宜例,可列举出氧基、硫代氧基、氧亚烷基和直链亚烷基。作为具有2个以上非稠合芳香环借助连接基团键合而成的结构的单体的具体例,可列举出(甲基)丙烯酸苯氧基苄酯(例如(甲基)丙烯酸间苯氧基苄酯)、(甲基)丙烯酸硫代苯氧基苄酯、(甲基)丙烯酸苄基苄酯等。
上述具有2个以上非稠合芳香环直接化学键合而成的结构的单体例如可以为含联苯结构的(甲基)丙烯酸酯、含三苯基结构的(甲基)丙烯酸酯、含乙烯基的联苯等。作为具体例,可列举出邻苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸联苯甲酯等。
作为上述具有稠合芳香环结构的单体的例子,可列举出含萘环的(甲基)丙烯酸酯、含蒽环的(甲基)丙烯酸酯、含乙烯基的萘、含乙烯基的蒽等。作为具体例,可列举出(甲基)丙烯酸1-萘基甲酯(别名:(甲基)丙烯酸1-萘甲酯)、羟基乙基化β-萘酚丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-萘乙酯、丙烯酸2-萘氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(4-甲氧基-1-萘氧基)乙酯等。
作为上述具有芴结构的单体的具体例,可列举出9,9-双(4-羟基苯基)芴(甲基)丙烯酸酯、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴(甲基)丙烯酸酯等。需要说明的是,具有芴结构的单体包含2个苯环直接化学键合而成的结构部分,因此包括在上述具有2个以上非稠合芳香环直接化学键合而成的结构的单体的概念中。
作为上述具有二萘并噻吩结构的单体,可列举出含(甲基)丙烯酰基的二萘并噻吩、含乙烯基的二萘并噻吩、含(甲基)烯丙基的二萘并噻吩等。作为具体例,可列举出(甲基)丙烯酰氧基甲基二萘并噻吩(例如在二萘并噻吩环的5位或6位键合有CH2CH(R1)C(O)OCH2-的结构的化合物。此处,R1为氢原子或甲基。)、(甲基)丙烯酰氧基乙基二萘并噻吩(例如在二萘并噻吩环的5位或6位键合有CH2CH(R1)C(O)OCH(CH3)-或CH2CH(R1)C(O)OCH2CH2-的结构的化合物。此处,R1为氢原子或甲基。)、乙烯基二萘并噻吩(例如在萘并噻吩环的5位或6位键合有乙烯基的结构的化合物)、(甲基)烯丙氧基二萘并噻吩等。需要说明的是,具有二萘并噻吩结构的单体由于包含萘结构、另外也由于具有噻吩环与2个萘结构稠合而成的结构,因此包括在上述具有稠合芳香环结构的单体的概念中。
作为具有上述二苯并噻吩结构的单体,可列举出含(甲基)丙烯酰基的二苯并噻吩、含乙烯基的二苯并噻吩等。需要说明的是,具有二苯并噻吩结构的单体由于具有噻吩环与2个苯环稠合而成的结构,因此包括在上述具有稠合芳香环结构的单体的概念中。
需要说明的是,二萘并噻吩结构和二苯并噻吩结构均不属于2个以上非稠合芳香环直接化学键合而成的结构。
作为此处公开的技术中的单体(m1),也可以使用1分子中具有1个芳香环(优选为碳环)的单体。1分子中具有1个芳香环的单体例如能够有助于粘合剂的柔软性的提高、粘合特性的调整、透明性的提高等。在一些方式中,从粘合剂的折射率提高的观点出发,1分子中具有1个芳香环的单体优选与含多个芳香环的单体组合使用。
作为1分子中具有1个芳香环的单体的例子,可列举出(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲氧基苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、乙氧基化苯酚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基丁酯、甲酚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸氯苄酯等含碳芳香环的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2-(4,6-二溴-2-仲丁基苯氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(4,6-二溴-2-异丙基苯氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸6-(4,6-二溴-2-仲丁基苯氧基)己酯、(甲基)丙烯酸6-(4,6-二溴-2-异丙基苯氧基)己酯、丙烯酸2,6-二溴-4-壬基苯酯、丙烯酸2,6-二溴-4-十二烷基苯酯等含溴取代芳香环的(甲基)丙烯酸酯;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁基苯乙烯等含碳芳香环的乙烯基化合物;N-乙烯基吡啶、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑等在杂芳香环上具有乙烯基取代基的化合物;等。
作为单体(m1),也可以使用在如上所述的各种含芳香环的单体中的烯属不饱和基团与芳香环之间夹有氧亚乙基链的结构的单体。这种在烯属不饱和基团与芳香环之间夹有氧亚乙基链的单体可以作为原单体的乙氧基化物来把握。上述氧亚乙基链中的氧亚乙基单元(-CH2CH2O-)的重复数典型地为1~4,优选为1~3,更优选为1~2,例如为1。作为乙氧基化的含芳香环的单体的具体例,可列举出乙氧基化邻苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化甲酚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
单体(m1)中的含多个芳香环的单体的含量没有特别限制,例如可以为5重量%以上,可以为25重量%以上,也可以为40重量%以上。在一些方式中,从容易实现具有更高的折射率的粘合剂的观点出发,单体(m1)中的含多个芳香环的单体的含量例如可以为50重量%以上,优选为70重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。也可以是单体(m1)的实质上100重量%为含多个芳香环的单体。即,作为单体(m1),可以仅使用1种或2种以上的含多个芳香环的单体。另外,在一些方式中,例如考虑到高折射率与粘合特性和/或光学特性的平衡,单体(m1)中的含多个芳香环的单体的含量可以低于100重量%,可以为98重量%以下,可以为90重量%以下,可以为80重量%以下,也可以为65重量%以下。在一些方式中,考虑到粘合特性和/或光学特性,单体(m1)中的含多个芳香环的单体的含量可以为70重量%以下,可以为50重量%以下,可以为25重量%以下,也可以为10重量%以下。此处公开的技术也可以以单体(m1)中的含多个芳香环的单体的含量低于5重量%的方式实施。也可以不使用含多个芳香环的单体。
构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的含多个芳香环的单体的含量没有特别限制,可以以能够实现兼顾期望的折射率与粘合特性(例如剥离强度、柔软性等)和/或光学特性(例如总透光性、雾度值等)的粘合剂层的方式进行设定。上述单体成分中的含多个芳香环的单体的含量例如可以为3重量%以上,可以为10重量%以上,也可以为25重量%以上。在一些方式中,从容易实现具有更高的折射率的粘合剂的观点出发,上述单体成分中的含多个芳香环的单体的含量例如可以高于35重量%,优选高于50重量%,可以高于70重量%,可以为75重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。上述单体成分中的含多个芳香环的单体的含量可以为100重量%,但从平衡良好地兼顾高折射率与粘合特性和/或光学特性的观点出发,设为低于100重量%是有利的,优选设为约99重量%以下,更优选设为98重量%以下,可以为96重量%以下,可以为93重量%以下,可以为90重量%以下,可以为85重量%以下,可以为80重量%以下,也可以为75重量%以下。在一些方式中,考虑到粘合特性和/或光学特性,上述单体成分中的含多个芳香环的单体的含量可以为70重量%以下,可以为50重量%以下,可以为25重量%以下,可以为15重量%以下,也可以为5重量%以下。此处公开的技术也可以以上述单体成分中的含多个芳香环的单体的含量低于3重量%的方式实施。
在此处公开的技术的一些方式中,可以优选采用高折射率单体作为单体(m1)的至少一部分。此处,“高折射率单体”是指其折射率例如为约1.510以上、优选为约1.530以上、更优选为约1.550以上的单体。高折射率单体的折射率的上限没有特别限制,从粘合剂组合物的制备容易性、与适合作为粘合剂的柔软性的兼顾容易性的观点出发,例如为3.000以下,可以为2.500以下,可以为2.000以下,可以为1.900以下,可以为1.800以下,也可以为1.700以下。高折射率单体可以单独使用1种或组合使用2种以上。
需要说明的是,单体的折射率使用阿贝折射计在测定波长589nm、测定温度25℃的条件下进行测定。作为阿贝折射计,可以使用ATAGO公司制的型号“DR-M4”或其相当品。由制造商等提供了25℃下的折射率的标称值的情况下,可以采用该标称值。
作为上述高折射率单体,可以从此处公开的含芳香环的单体(m1)的概念所包含的化合物(例如上述例示的化合物和化合物组)中适当采用具有符合的折射率的物质。作为具体例,可列举出丙烯酸间苯氧基苄酯(折射率:1.566、均聚物的Tg:-35℃)、丙烯酸1-萘基甲酯(折射率:1.595、均聚物的Tg:31℃)、乙氧基化邻苯基苯酚丙烯酸酯(氧亚乙基单元的重复数:1、折射率:1.578)、丙烯酸苄酯(折射率(nD20):1.519、均聚物的Tg:6℃)、丙烯酸苯氧基乙酯(折射率(nD20):1.517、均聚物的Tg:2℃)、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯(折射率:1.510、均聚物的Tg:-35℃)、6-丙烯酰氧基甲基二萘并噻吩(6MDNTA、折射率:1.75)、6-甲基丙烯酰氧基甲基二萘并噻吩(6MDNTMA、折射率:1.726)、5-丙烯酰氧基乙基二萘并噻吩(5EDNTA、折射率:1.786)、6-丙烯酰氧基乙基二萘并噻吩(6EDNTA、折射率:1.722)、6-乙烯基二萘并噻吩(6VDNT、折射率:1.802)、5-乙烯基二萘并噻吩(简称:5VDNT、折射率:1.793)等,但不限定于这些。
单体(m1)中的高折射率单体(即,折射率为约1.510以上、优选为约1.530以上、更优选为约1.550以上的含芳香环的单体)的含量没有特别限制,例如可以为5重量%以上,可以为25重量%以上,可以为35重量%以上,也可以为40重量%以上。在一些方式中,从容易得到更高的折射率的观点出发,单体(m1)中的高折射率单体的含量例如可以为50重量%以上,优选为70重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。也可以是单体(m1)的实质上100重量%为高折射率单体。另外,在一些方式中,例如从平衡良好地兼顾高折射率与粘合特性和/或光学特性的观点出发、单体(m1)中的高折射率单体的含量可以低于100重量%,可以为98重量%以下,可以为90重量%以下,可以为80重量%以下,也可以为65重量%以下。在一些方式中,考虑到粘合特性和/或光学特性,单体(m1)中的高折射率单体的含量可以为70重量%以下,可以为50重量%以下,可以为25重量%以下,可以为15重量%以下,也可以为10重量%以下。此处公开的技术也可以以单体成分(m1)中的高折射率单体的含量低于5重量%的方式实施。也可以不使用高折射率单体。
构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的高折射率单体的含量没有特别限制,可以以能够实现兼顾期望的折射率与粘合特性(例如剥离强度、柔软性等)和/或光学特性(例如总透光性、雾度值等)的粘合剂层的方式进行设定。上述单体成分中的高折射率单体的含量例如可以为3重量%以上,可以为10重量%以上,也可以为25重量%以上。在一些方式中,从容易实现具有更高的折射率的粘合剂的观点出发,上述单体成分中的高折射率单体的含量例如可以高于35重量%,优选高于50重量%,可以高于70重量%,可以为75重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。上述单体成分中的高折射率单体的含量可以为100重量%,但从平衡良好地兼顾高折射率与粘合特性和/或光学特性的观点出发,设为低于100重量%是有利的,优选设为99重量%以下,更优选设为98重量%以下,可以为96重量%以下,可以为93重量%以下,可以为90重量%以下,可以为85重量%以下,可以为80重量%以下,也可以为75重量%以下。在一些方式中,考虑到粘合特性和/或光学特性,上述单体成分中的高折射率单体的含量可以为70重量%以下,可以为50重量%以下,可以为25重量%以下,可以为15重量%以下,也可以为5重量%以下。此处公开的技术也可以以上述单体成分中的高折射率单体的含量低于3重量%的方式实施。
在此处公开的技术的一些优选方式中,采用均聚物的Tg为10℃以下(优选为5℃以下或0℃以下、更优选为-10℃以下、进一步优选为-20℃以下、例如-25℃以下)的含芳香环的单体(以下有时记为“单体L”。)作为单体(m1)的至少一部分。若增多单体成分中的含芳香环的单体(m1)(特别是相当于上述含多个芳香环的单体和高折射率单体的一者或两者的含芳香环的单体(m1))的含量,则粘合剂的储能模量G’通常有上升的倾向,结果通过采用单体L作为该单体(m1)的一部分或全部,能够抑制储能模量G’的上升。由此,能够更良好地维持适合作为粘合剂的柔软性并且提高折射率。单体L的Tg的下限没有特别限制。考虑到与折射率提高效果的平衡,在一些方式中,单体L的Tg例如可以为-70℃以上,可以为-55℃以上,也可以为-45℃以上。单体L可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为单体L,可以从此处公开的含芳香环的单体(m1)的概念所包含的化合物(例如在上述例示的化合物和化合物组)中适当采用具有符合的Tg的物质。作为可用作单体L的含芳香环的单体的一个适宜例,可列举出丙烯酸间苯氧基苄酯(均聚物的Tg:-35℃)。作为另一适宜例,可列举出苯氧基二乙二醇丙烯酸酯(均聚物的Tg:-35℃)。
单体(m1)中的单体L的含量没有特别限制,例如可以为5重量%以上,可以为25重量%以上,也可以为40重量%以上。在一些方式中,从容易得到以更高的水平兼顾高折射率与柔软性的粘合剂的观点出发,单体(m1)中的单体L的含量例如可以为50重量%以上,可以为60重量%以上,可以为70重量%以上,可以为75重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。也可以是单体(A1)的实质上100重量%为单体L。另外,在一些方式中,例如从平衡良好地兼顾适合作为粘合剂的柔软性与高折射率的观点出发,单体(m1)中的单体L的含量可以低于100重量%,可以为98重量%以下,可以为90重量%以下,可以为80重量%以下,可以为70重量%以下,可以为50重量%以下,可以为25重量%以下,也可以为10重量%以下。此处公开的技术也可以以单体(m1)中的单体L的含量低于5重量%的方式实施。也可以不使用单体L。
构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的单体L的含量例如可以为3重量%以上,可以为10重量%以上,也可以为25重量%以上。在一些方式中,从容易得到以更高的水平兼顾高折射率与柔软性的粘合剂的观点出发,单体成分中的单体L的含量例如可以高于35重量%,优选高于50重量%,可以高于70重量%,可以为75重量%以上,可以为85重量%以上,可以为90重量%以上,也可以为95重量%以上。上述单体成分中的单体L的含量可以为100重量%,但考虑到高折射率与粘合特性和/或光学特性的平衡,设为低于100重量%是有利的,优选为约99重量%以下,更优选为98重量%以下,可以为96重量%以下,可以为95重量%以下,可以为93重量%以下,可以为90重量%以下,可以为85重量%以下,可以为80重量%以下,也可以为75重量%以下。在一些方式中,上述单体成分中的单体L的含量可以为70重量%以下,可以为50重量%以下,可以为25重量%以下,可以为15重量%以下,也可以为5重量%以下。此处公开的技术也可以以上述单体成分中的单体L的含量低于3重量%的方式实施。
在一些方式中,从粘合剂的柔软性的观点出发,基于单体(m1)的组成的玻璃化转变温度Tgm1为约20℃以下是有利的,优选为10℃以下(例如5℃以下),更优选为0℃以下,进一步优选为-10℃以下,可以为-20℃以下,也可以为-25℃以下。玻璃化转变温度Tgm1的下限没有特别限制。考虑到与折射率提高效果的平衡,在一些方式中,玻璃化转变温度Tgm1例如可以为-70℃以上,可以为-55℃以上,也可以为-45℃以上。此处公开的技术也可以以玻璃化转变温度Tgm1为例如-40℃以上、-35℃以上、-33℃以上、-30℃以上、或-25℃以上的方式适宜地实施。
此处,基于单体(m1)的组成的玻璃化转变温度Tgm1是指:仅基于构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的单体(m1)的组成,利用后述Fox式求出的Tg。玻璃化转变温度Tgm1可以仅以构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的单体(m1)为对象,应用后述Fox式,根据被用作单体(m1)的各含芳香环的单体的均聚物的玻璃化转变温度和各含芳香环的单体在单体(m1)的总量中所占的重量分数来算出。在仅使用1种单体作为单体(m1)的方式中,该单体的均聚物的Tg与玻璃化转变温度Tgm1一致。
在一些方式中,作为含芳香环的单体(m1),可以组合使用单体L(即,均聚物的Tg为10℃以下、优选为5℃以下或0℃以下、更优选为-10℃以下、进一步优选为-20℃以下、例如为-25℃以下的含芳香环的单体)与Tg高于10℃的单体H。单体H的Tg例如可以高于10℃,可以高于15℃,也可以高于20℃。通过组合使用单体L与单体H,例如在单体成分中的含芳香环的单体(m1)的含量较多的构成中,能够以更高的水平兼顾粘合剂的高折射率与柔软性。单体L与单体H的使用量比可以以适宜地显现该效果的方式进行设定,没有特别限定。例如,优选以满足上述任一玻璃化转变温度Tgm1的方式设定单体L与单体H的使用量比。
在一些方式中,含芳香环的单体(m1)可以优选选自不包含2个以上非稠合芳香环直接化学键合而成的结构(例如联苯结构)的化合物。例如优选为由包含2个以上非稠合芳香环直接化学键合而成的结构的化合物的含量低于5重量%(更优选低于3重量%、可以为0重量%。)的组成的单体成分构成的丙烯酸系聚合物。从实现平衡良好地兼顾柔软性、粘合性与高折射率的粘合剂的观点出发,这样地限制包含2个以上非稠合芳香环直接化学键合而成的结构的化合物的使用量可以是有利的。
(单体(m2))
在此处公开的技术的一些方式中,构成丙烯酸系聚合物的单体成分在上述单体(m1)的基础上可以还含有单体(m2)。上述单体(m2)为属于具有羟基的单体(含羟基单体)和具有羧基的单体(含羧基单体)的至少一者的单体。上述含羟基单体为1分子内具有至少1个羟基和至少1个烯属不饱和基团的化合物。上述含羧基单体为1分子内包含至少1个羧基和至少1个烯属不饱和基团的化合物。单体(m2)能够有助于向丙烯酸系聚合物中导入交联点、或对粘合剂赋予适度的内聚性。单体(m2)可以单独使用1种或组合使用2种以上。单体(m2)典型地为不含有芳香环的单体。
作为单体(m2)所具有的烯属不饱和基团的例子,可列举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、(甲基)烯丙基等。从聚合反应性的观点出发,优选为(甲基)丙烯酰基,从柔软性、粘合性的观点出发,更优选为丙烯酰基。从抑制粘合剂的柔软性降低的观点出发,作为单体(m2),优选使用1分子中所含的烯属不饱和基团数量为1的化合物(即,单官能单体)。
作为含羟基单体的例子,可列举出(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、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯,但不限定于这些。作为可优选使用的含羟基单体的例子,可列举出丙烯酸4-羟基丁酯(Tg:-40℃)和丙烯酸2-羟基乙酯(Tg:-15℃)。从室温区域中的柔软性提高的观点出发,更优选为Tg更低的丙烯酸4-羟基丁酯。优选的一个方式中,可以单体(m2)的50重量%以上(例如高于50重量%、高于70重量%或高于85重量%)为丙烯酸4-羟基丁酯。含羟基单体可以单独使用1种或组合使用2种以上。
在使用含羟基单体作为单体(m2)的一些方式中,上述含羟基单体可以是选自不具有甲基丙烯酰基的化合物中的1种或2种以上。作为不具有甲基丙烯酰基的含羟基单体的适宜例,可列举出上述各种丙烯酸羟基烷基酯。例如,优选作为单体(m2)使用的含羟基单体中的高于50重量%、高于70重量%或高于85重量%为丙烯酸羟基烷基酯。通过丙烯酸羟基烷基酯的使用,能够向丙烯酸系聚合物中导入有助于提供交联点、赋予适度的内聚性的羟基,且与仅使用对应的甲基丙烯酸羟基烷基酯的情况相比,容易得到室温区域中的柔软性、粘合性良好的粘合剂。
作为含羧基单体的例子,可列举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯等丙烯酸系单体、以及衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、异巴豆酸等,但不限定于这些。作为可优选使用的含羧基单体的例子,可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸。含羧基单体可以单独使用1种或组合使用2种以上。也可以组合使用含羟基单体和含羧基单体。
构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的单体(m2)的含量没有特别限制,可以根据目的进行设定。在一些方式中,上述单体(m2)的含量例如可以为0.01重量%以上、0.1重量%以上或0.5重量%以上。从得到更高的使用效果的观点出发,在一些方式中,上述单体(A2)的含量优选设为1重量%以上,可以设为2重量%以上,也可以设为4重量%以上。单体成分中的单体(m2)的含量的上限以与其它单体的含量的合计不超过100重量%的方式进行设定。在一些方式中,上述单体(m2)的含量例如设为30重量%以下或25重量%以下是适当的,从相对地增多单体(m1)的含量而使高折射率化容易的观点出发,优选设为20重量%以下,更优选设为15重量%以下,可以低于12重量%,可以低于10重量%,也可以低于7重量%。
在使用含羟基单体作为单体(m2)的方式中,单体成分中的含羟基单体的含量没有特别限制,例如可以为0.01重量%以上(优选为0.1重量%以上、更优选为0.5重量%以上)。在一些方式中,上述含羟基单体的含量优选设为上述单体成分的1重量%以上,可以设为2重量%以上,也可以设为4重量%以上。单体成分中的含羟基单体的含量的上限以与其它单体的含量的合计不超过100重量%的方式进行设定,例如设为30重量%以下或25重量%以下是适当的,从使单体(m1)的含量相对增多而使高折射率化容易的观点出发,优选设为20重量%以下,更优选设为15重量%以下,可以低于12重量%,可以低于10重量%,也可以低于7重量%。
在使用含羧基单体作为单体(m2)的方式中,单体成分中的含羧基单体的含量没有特别限制,例如可以为0.01重量%以上(优选为0.1重量%以上、更优选为0.3重量%以上)。在一些方式中,上述含羧基单体的含量可以设为1重量%以上,可以设为2重量%以上,也可以设为4重量%以上。单体成分中的含羧基单体的含量的上限以与其它单体的使用量的合计不超过100重量%的方式进行设定,例如设为30重量%以下或25重量%以下是适当的,从使单体(m1)的含量相对增多而使高折射率化容易的观点出发,优选设为20重量%以下,更优选设为15重量%以下,可以低于12重量%,也可以低于10重量%。在一些方式中,从粘合剂的柔软性提高的观点出发,上述含羧基单体的含量设为低于7重量%是有利的,优选设为低于5重量%,可以设为低于3重量%,可以设为低于1重量%,也可以设为低于0.5重量%。此处公开的技术例如可以优选以仅使用含羟基单体作为单体(m2)的方式、即不使用含羧基单体的方式实施。
构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的单体(m1)与单体(m2)的总含量例如可以为31重量%以上,优选为51重量%以上,可以为61重量%以上,也可以为71重量%以上。在一些方式中,从容易适宜地发挥这些单体的效果的观点出发,构成丙烯酸系聚合物的单体成分中的单体(m1)与单体(m2)的总含量例如可以为76重量%以上,优选为81重量%以上,可以为86重量%以上,可以为91重量%以上,可以为96重量%以上,可以为99重量%以上,也可以实质上为100重量%。
(单体m3)
构成丙烯酸系聚合物的单体成分根据需要也可以包含除上述单体(m1)和上述单体(m2)以外的单体。作为这种任意成分的一例,可列举出(甲基)丙烯酸烷基酯(以下也称为“单体(m3)”。)。单体(m3)可以有助于调整粘合剂的柔软性、改善粘合剂内的相容性。
作为单体(m3),可以优选使用在酯末端具有碳原子数1~20的(即,C1-20的)直链或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。作为(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯的具体例,可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等,但不限定于这些。
在一些方式中,可以优选采用均聚物的Tg为-20℃以下(更优选为-40℃以下、例如-50℃以下)的(甲基)丙烯酸烷基酯作为单体(m3)的至少一部分。这种低Tg的(甲基)丙烯酸烷基酯可以有助于提高粘合剂的柔软性。上述(甲基)丙烯酸烷基酯的Tg的下限没有特别限制,例如可以为-85℃以上,可以为-75℃以上,可以为-65℃以上,也可以为-60℃以上。作为上述低Tg(甲基)丙烯酸烷基酯的具体例,可列举出丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、丙烯酸异壬酯(iNA)等。
在使用单体(m3)的一些方式中,从柔软性、粘合性等观点出发,优选上述单体(m3)的至少一部分为丙烯酸烷基酯。例如,优选单体(m3)中的50重量%以上(更优选为75重量%以上、进一步优选为90重量%以上)为丙烯酸烷基酯。也可以是仅使用1种或2种以上丙烯酸烷基酯作为单体(m3)、且不使用甲基丙烯酸烷基酯的方式。
在单体成分包含(甲基)丙烯酸烷基酯的方式中,单体成分中的(甲基)丙烯酸烷基酯的含量可以以适当地发挥其使用效果的方式进行设定。在一些方式中,上述(甲基)丙烯酸烷基酯的含量例如可以为1重量%以上,可以为3重量%以上,可以为5重量%以上,也可以为8重量%以上。在一些方式中,上述(甲基)丙烯酸烷基酯的含量可以为15重量%以上,可以为30重量%以上,也可以为45重量%以上。单体成分中的单体(m3)的含量的上限以与其它单体的含量的合计不超过100重量%的方式进行设定,例如可以低于50重量%。在一些方式中,上述单体(m3)的含量例如可以低于35重量%。通常(甲基)丙烯酸烷基酯的折射率较低,因此,为了高折射率化,限制单体成分中的单体(m3)的含量、使单体(m1)的含量相对增多是有利的。从该观点出发,单体(m3)的含量为单体成分的24重量%以下是有利的,优选低于23重量%,更优选低于20重量%,可以低于17重量%,可以低于12重量%,可以低于7重量%,可以低于3重量%,也可以低于1重量%。也可以实质上不使用单体(m3)。
(其它单体)
构成丙烯酸系聚合物的单体成分根据需要也可以包含除上述单体(m1)、(m2)、(m3)以外的单体(以下称为“其它单体”。)。上述其它单体例如可以出于丙烯酸系聚合物的Tg调整、粘合性能的调整、粘合剂层内的相容性的改善等目的而使用。上述其它单体可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为上述其它单体的例子,可列举出具有除羟基和羧基以外的官能团的单体(含官能团的单体)。例如,作为能够提高粘合剂的内聚力、耐热性的其它单体,可列举出含磺酸基单体、含磷酸基单体、含氰基单体等。另外,作为能够向丙烯酸系聚合物中导入可成为交联基点的官能团、或者有助于剥离强度的提高、粘合剂层内的相容性的改善的单体,可列举出含酰胺基单体(例如(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等)、含氨基单体(例如(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯等)、具有含氮原子的环的单体(例如N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基吗啉等)、含酰亚胺基单体、含环氧基单体、含酮基单体、含异氰酸酯基单体、含烷氧基甲硅烷基单体等。需要说明的是,具有含氮原子的环的单体之中,例如有N-乙烯基-2-吡咯烷酮这样的也属于含酰胺基单体的物质。对于上述具有含氮原子的环的单体与含氨基单体的关系也同样。
作为除上述含官能团的单体以外能够使用的其它单体,可列举出乙酸乙烯酯等乙烯酯系单体;(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等含非芳香族性环的(甲基)丙烯酸酯;乙烯、丁二烯、异丁烯等烯烃系单体;氯乙烯等含氯单体;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯等含烷氧基单体;甲基乙烯醚等乙烯醚系单体;等。作为可以出于粘合剂的柔软性提高等目的而使用的其它单体的一个适宜例,可列举出丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯(别名:丙烯酸乙基卡必醇酯、均聚物的Tg:-67℃)。
使用上述其它单体时,其使用量没有特别限制,可以在单体成分的总量不超过100重量%的范围内适当设定。在一些方式中,从容易发挥由单体(m1)的使用带来的折射率提高效果的观点出发,单体成分中的上述其它单体的含量例如可以设为约35重量%以下,设为约25重量%以下(例如0~25重量%)是适当的,可以为约20重量%以下(例如0~20重量%),可以为约10重量%以下,可以为约5重量%以下,也可以为例如约1重量%以下。此处公开的技术可以优选以单体成分实质上不包含上述其它单体的方式实施。
在一些方式中,构成丙烯酸系聚合物的单体成分可以是将含甲基丙烯酰基单体的使用量抑制为规定以下的组成。单体成分中的含甲基丙烯酰基单体的使用量例如可以低于5重量%,可以低于3重量%,可以低于1重量%,也可以低于0.5重量%。从实现平衡良好地兼顾柔软性、粘合性与高折射率的粘合剂的观点出发,这样限制含甲基丙烯酰基单体的使用量可以是有利的。构成丙烯酸系聚合物的单体成分也可以是不包含含甲基丙烯酰基单体的组成(例如仅包含含丙烯酰基单体的组成)。
在一些方式中,对于构成粘合剂层的基础聚合物(例如丙烯酸系聚合物)的单体成分,从抑制粘合剂的着色或变色(例如黄变)的观点出发,优选限制含羧基单体的使用量。单体成分中的含羧基单体的使用量例如可以低于1重量%,优选低于0.5重量%,更优选低于0.3重量%,可以低于0.1重量%,也可以低于0.05重量%。从抑制可能接触或接近此处公开的粘合剂而配置的金属材料(例如可能存在于被粘物上的金属布线、金属膜等)的腐蚀的观点出发,这样限制含羧基单体的使用量也是有利的。此处公开的技术可以优选以上述单体成分不含有含羧基单体的方式实施。
出于同样的理由,在一些方式中,构成粘合剂层的基础聚合物的单体成分优选限制具有酸性官能团(除羧基以外还包括磺酸基、磷酸基等。)的单体的使用量。作为该方式的单体成分中的含酸性官能团的单体的使用量,可以应用上述含羧基单体的优选使用量。此处公开的技术可以优选以上述单体成分不含有含酸性基团的单体的方式(即粘合剂层的基础聚合物为无酸的方式)实施。
(基础聚合物的玻璃化转变温度TgT)
在一些方式中,粘合剂层的基础聚合物(例如、丙烯酸系聚合物)的基于构成该聚合物的单体成分的组成的玻璃化转变温度TgT为约20℃以下是适当的,优选为约10℃以下,更优选为0℃以下,可以为-10℃以下,可以为-20℃以下,可以为-25℃以下,可以为-28℃以下,也可以为-30℃以下。玻璃化转变温度TgT低时,从粘合剂的柔软性提高的观点出发,可以是有利的。另外,玻璃化转变温度TgT例如可以为-60℃以上,从使粘合剂的高折射率化容易的观点出发,优选为-50℃以上,更优选为高于-45℃,可以高于-40℃,可以高于-35℃,可以高于-25℃,可以为-15℃以上,也可以为-5℃以上。
此处,聚合物的玻璃化转变温度TgT在没有特别说明的情况下,是指基于构成该聚合物的单体成分的组成,利用Fox式求出的玻璃化转变温度。Fox式如以下所示,是共聚物的Tg与构成该共聚物的单体各自均聚而成的均聚物的玻璃化转变温度Tgi的关系式。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
上述Fox式中,Tg表示共聚物的玻璃化转变温度(单位:K)、Wi表示该共聚物中的单体i的重量分数(重量基准的共聚比率)、Tgi表示单体i的均聚物的玻璃化转变温度(单位:K)。
作为用于计算Tg的均聚物的玻璃化转变温度,使用“Polymer Handbook”(第3版、John Wiley&Sons,Inc.,1989年)等公知资料中记载的值。对于上述Polymer Handbook中记载了多种值的单体,采用最高的值。公知资料中未记载均聚物的Tg的情况下,采用通过日本特开2007-51271号公报中记载的测定方法得到的值。
(基础聚合物的制备方法)
此处公开的技术中,得到粘合剂层的基础聚合物(例如,由如上所述的单体成分构成的丙烯酸系聚合物(A))的方法没有特别限定,可以适当采用溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法、光聚合法等公知的聚合方法。在一些方式中,可以优选采用溶液聚合法。进行溶液聚合时的聚合温度可以根据使用的单体和溶剂的种类、聚合引发剂的种类等适当选择,例如可以设为20℃~170℃左右(典型地为40℃~140℃左右)。
溶液聚合中使用的溶剂(聚合溶剂)可以从以往公知的有机溶剂中适当选择。例如可以使用选自甲苯等芳香族化合物类(典型地为芳香族烃类);乙酸乙酯等乙酸酯类;己烷、环己烷等脂肪族或脂环式烃类;1,2-二氯乙烷等卤代烷烃类;异丙醇等低级醇类(例如碳原子数1~4的一元醇类);叔丁基甲基醚等醚类;甲乙酮等酮类;等中的任1种溶剂、或2种以上的混合溶剂。
聚合中使用的引发剂可以根据聚合方法的种类从以往公知的聚合引发剂中适当选择。例如可以优选使用2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)等偶氮系聚合引发剂中的1种或2种以上。作为聚合引发剂的其它例子,可列举出过硫酸钾等过硫酸盐;过氧化苯甲酰、过氧化氢等过氧化物系引发剂;苯基取代乙烷等取代乙烷系引发剂;芳香族羰基化合物;等。作为聚合引发剂的进一步的其它例子,可列举出基于过氧化物与还原剂的组合的氧化还原系引发剂。聚合引发剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。聚合引发剂的使用量为通常的使用量即可,例如可以从相对于单体成分100重量份为约0.005~1重量份左右(典型地为约0.01~1重量份左右)的范围中选择。
上述聚合中,根据需要可以使用以往公知的各种链转移剂。例如可以使用正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、巯基乙酸、α-硫代甘油等硫醇类。或者,也可以使用不含硫原子的链转移剂(非硫系链转移剂)。作为非硫系链转移剂的例子,可列举出N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺等苯胺类;α-蒎烯、萜品油烯等萜类;α-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯二聚体等苯乙烯类;等。链转移剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。使用链转移剂时的使用量相对于单体原料100重量份可以设为例如约0.01~1重量份左右。
基础聚合物的重均分子量(Mw)没有特别限定,例如可以为约10×104~500×104的范围。从粘合性能的观点出发,基础聚合物的Mw优选处于约20×104~400×104(更优选为约30×104~150×104、例如约50×104~130×104)的范围。
此处,聚合物的Mw可以利用凝胶渗透色谱(GPC)进行聚苯乙烯换算而求出。具体而言,可以使用商品名“HLC-8220GPC”(东曹株式会社制)作为GPC测定装置,按照下述条件进行测定并求出。
[GPC的测定条件]
样品浓度:0.2重量%(四氢呋喃溶液)
样品注入量:10μL
洗脱液:四氢呋喃(THF)
流量(流速):0.6mL/分钟
柱温度(测定温度):40℃
柱:
样品柱:商品名“TSKguardcolumn SuperHZ-H”1根+商品名“TSKgel SuperHZM-H”2根(东曹株式会社制)
参比柱:商品名“TSKgel SuperH-RC”1根(东曹株式会社制)
检测器:差示折射计(RI)
标准试样:聚苯乙烯
(折射率提高剂)
在此处公开的技术的一些方式中,上述粘合剂层(例如丙烯酸系粘合剂层)中,除基础聚合物以外,根据需要还可以含有折射率提高剂。此处,本说明书中,折射率提高剂是指能够通过其使用而提高粘合剂层的折射率的材料。作为折射率提高剂,可以优选使用与包含该折射率提高剂的粘合剂层的折射率相比折射率高的材料。另外,作为折射率提高剂,可以优选使用与包含该折射率提高剂的粘合剂层的基础聚合物(例如丙烯酸系聚合物(A))相比折射率高的材料。通过折射率提高剂的适当使用,能够适宜地兼顾更高的折射率与实用的粘合性能。在一些方式中,折射率提高剂优选为有机材料。用作折射率提高剂的有机材料可以为聚合物,也可以为非聚合物。另外,可以具有聚合性官能团,也可以不具有。折射率提高剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。
折射率提高剂(例如后述添加剂(HRO))的折射率可以通过与基础聚合物的折射率的相对关系设定为适当的范围,因此不限定为特定的范围。折射率提高剂的折射率例如可以从高于1.55、高于1.56或高于1.57、且高于基础聚合物的折射率的范围中选择。从粘合剂的高折射率化的观点出发,在一些方式中,折射率提高剂的折射率为1.58以上是有利的,优选为1.60以上,更优选为1.63以上,可以为1.65以上,可以为1.70以上,也可以为1.75以上。利用折射率更高的折射率提高剂,能够通过更少量的折射率提高剂的使用来实现目标折射率。这从抑制粘合特性、光学特性的降低的观点出发是优选的。折射率提高剂的折射率的上限没有特别限制,从粘合剂内的相容性、高折射率化与适合作为粘合剂的柔软性的兼顾容易性等观点出发,例如为3.000以下,可以为2.500以下,可以为2.000以下,可以为1.950以下,可以为1.900以下,也可以为1.850以下。
在一些方式中,折射率提高剂(例如后述添加剂(HRO))的折射率nb与基础聚合物的折射率na的差、即nb-na(以下也称为“ΔnA”。)设定为大于0。在一些方式中,ΔnA例如为0.02以上,可以为0.05以上,可以为0.07以上,可以为0.10以上,可以为0.15以上,也可以为0.20以上或0.25以上。通过选择基础聚合物和折射率提高剂而使得ΔnA变得更大,有由折射率提高剂的使用带来的折射率提高效果变高的倾向。另外,从粘合剂层内的相容性、粘合剂层的透明性等观点出发,在一些方式中,ΔnA例如可以为0.70以下,可以为0.60以下,可以为0.50以下,也可以为0.40以下或0.35以下。
在一些方式中,折射率提高剂(例如后述添加剂(HRO))的折射率nb与包含该折射率提高剂的粘合剂层的折射率nT之差、即nb-nT(以下也称为“ΔnB”。)设定为大于0。在一些方式中,ΔnB例如为0.02以上,可以为0.05以上,可以为0.07以上,可以为0.10以上,可以为0.15以上,也可以为0.20以上或0.25以上。通过选择粘合剂层的组成和折射率提高剂而使得ΔnB变得更大,有由折射率提高剂的使用带来的折射率提高效果变高的倾向。另外,从粘合剂层内的相容性、粘合剂层的透明性等观点出发,在一些方式中,ΔnB例如可以为0.70以下,可以为0.60以下,可以为0.50以下,也可以为0.40以下或0.35以下。
折射率提高剂相对于基础聚合物100重量份的使用量(使用多种折射率提高剂时为它们的总量)没有特别限定,可以根据目的进行设定。从粘合剂的高折射率化的观点出发,折射率提高剂相对于基础聚合物100重量份的使用量例如可以设为1重量份以上,设为3重量份以上是有利的,优选设为5重量份以上,可以为7重量份以上,可以为10重量份以上,可以为15重量份以上,也可以为20重量份以上。另外,在一些方式中,折射率提高剂相对于基础聚合物100重量份的使用量例如可以设为80重量份以下,从平衡良好地兼顾粘合剂的高折射率化与抑制粘合特性、光学特性降低的观点出发,设为60重量份以下是有利的,优选设为45重量份以下。在更重视粘合特性、光学特性的一些方式中,折射率提高剂相对于基础聚合物100重量份的使用量例如可以为30重量份以下,可以为20重量份以下,可以为15重量份以下,可以为10重量份以下,可以为5重量份以下,也可以为3重量份以下。此处公开的技术也可以优选以折射率提高剂相对于粘合剂层中的基础聚合物100重量份的使用量低于1重量份、或实质上不使用折射率提高剂的方式实施。此处,实质上不使用是指至少不有意地使用。
(添加剂(HRO))
在一些方式中,作为折射率提高剂,可以优选采用与基础聚合物相比折射率高的有机材料。以下,有时将这种有机材料记为“添加剂(HRO)”。此处,上述“HRO”表示高折射率(High Refractive index)的有机材料(Organic material)。通过组合使用基础聚合物(例如丙烯酸系聚合物、优选为丙烯酸系聚合物(A))与添加剂(HRO),能够实现更适宜地兼顾折射率与粘合特性(剥离强度、柔软性等)和/或光学特性(总透光率、雾度值等)的粘合剂。用作添加剂(HRO)的有机材料可以是聚合物,也可以是非聚合物。另外,可以具有聚合性官能团,也可以不具有。添加剂(HRO)可以单独使用1种或组合使用2种以上。
添加剂(HRO)的折射率与单体的折射率同样地,使用阿贝折射计在测定波长589nm、测定温度25℃的条件下进行测定。由制造商等提供了25℃下的折射率的标称值时,可以采用该标称值。
作为添加剂(HRO)使用的有机材料的分子量没有特别限定,可以根据目的进行选择。从平衡良好地兼顾高折射率化的效果与其它特性(例如适合于粘合剂的柔软性、雾度等光学特性)的观点出发,在一些方式中,添加剂(HRO)的分子量低于约10000是适当的,优选低于5000,更优选低于3000(例如低于1000),可以低于800,可以低于600,可以低于500,也可以低于400。添加剂(HRO)的分子量不过大从粘合剂层内的相容性提高的观点出发可以是有利的。另外,添加剂(HRO)的分子量例如可以为130以上,也可以为150以上。在一些方式中,从该添加剂(HRO)的高折射率化的观点出发,添加剂(HRO)的分子量优选为170以上,更优选为200以上,可以为230以上,可以为250以上,可以为270以上,可以为500以上,可以为1000以上,也可以为2000以上。在一些方式中,可以使用分子量为1000~10000左右(例如1000以上且低于5000)的聚合物作为添加剂(HRO)。
作为添加剂(HRO)的分子量,对于非聚合物或低聚合度(例如2~5聚体左右)的聚合物,可以使用基于化学结构算出的分子量、或者利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)的测定值。添加剂(HRO)为聚合度更高的聚合物时,可以使用基于在适当条件下进行的GPC的重均分子量(Mw)。由制造商等提供了分子量的标称值时,可以采用该标称值。
可成为添加剂(HRO)的选项的有机材料的例子包括具有芳香环的有机化合物、具有杂环(可以是芳香环,也可以是非芳香族性的杂环。)的有机化合物等,但不限定于这些。
作为添加剂(HRO)使用的上述具有芳香环的有机化合物(以下也称为“含芳香环的化合物”。)所具有的芳香环可以从作为单体(m1)使用的化合物所具有的芳香环同样的芳香环中选择。
上述芳香环在成环原子上可以具有1个或2个以上取代基,也可以不具有取代基。具有取代基时,作为该取代基,可例示烷基、烷氧基、芳氧基、羟基、卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子等)、羟基烷基、羟基烷基氧基、环缩水甘油氧基等,但不限定于这些。在包含碳原子的取代基中,该取代基所含的碳原子数量例如为1~10,有利地为1~6,优选为1~4,更优选为1~3,例如可以为1或2。在一些方式中,上述芳香环可以为在成环原子上不具有取代基、或具有选自由烷基、烷氧基和卤素原子(例如溴原子)组成的组中的1个或2个以上取代基的芳香环。
作为可用作添加剂(HRO)的含芳香环的化合物的例子,例如可列举出:可用作单体(m1)的化合物;包含可用作单体(m1)的化合物作为单体单元的低聚物;从可用作单体(m1)的化合物中将具有烯属不饱和基团的基团(可以为键合于成环原子的取代基。)或该基团中构成烯属不饱和基团的部分去除并替换为氢原子或不具有烯属不饱和基团的基团(例如羟基、氨基、卤素原子、烷基、烷氧基、羟基烷基、羟基烷基氧基、缩水甘油氧基等)而成的结构的化合物;等,但不限定于这些。可用作添加剂(HRO)的含芳香环的化合物的非限定性具体例可以包括:丙烯酸苄酯、丙烯酸间苯氧基苄酯、丙烯酸2-(邻苯基苯氧基)乙酯、丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、上述具有芴结构的单体、具有二萘并噻吩结构的单体、具有二苯并噻吩结构的单体等含芳香环的单体;3-苯氧基苄基醇、二萘并噻吩及其衍生物(例如在二萘并噻吩环上键合有1个或2个以上选自羟基、甲醇基、二乙醇基、缩水甘油基等中的1种或2种以上的取代基而成的结构的化合物)等不具有烯属不饱和基团的含芳香环的化合物;等。另外,含芳香环的化合物可以是包含这种含芳香环的单体作为单体单元的低聚物(优选为分子量约5000以下、更优选约1000以下的低聚物。例如2~5聚体左右的低聚物)。上述低聚物例如可以为:含芳香环的单体的均聚物;1种或2种以上含芳香环的单体的共聚物;1种或2种以上含芳香环的单体与其它单体的共聚物;等。作为上述其它单体,可以使用不具有芳香环的单体的1种或2种以上。
在一些方式中,作为添加剂(HRO),从容易得到高的高折射率化效果的方面出发,可以优选采用1分子中具有2个以上芳香环的有机化合物(以下也称为“含多个芳香环的化合物”。)。含多个芳香环的化合物可以具有烯属不饱和基团等聚合性官能团,也可以不具有。另外,含多个芳香环的化合物可以为聚合物,也可以为非聚合物。另外,上述聚合物可以为含有含多个芳香环的单体作为单体单元的低聚物(优选为分子量约5000以下、更优选约1000以下的低聚物。例如2~5聚体左右的低聚物)。上述低聚物例如可以为:含多个芳香环的单体的均聚物;1种或2种以上含多个芳香环的单体的共聚物;1种或2种以上含多个芳香环的单体与其它单体的共聚物;等。上述其它单体可以是不属于含多个芳香环的单体的含芳香环的单体,也可以是不具有芳香环的单体,也可以是它们的组合。
作为含多个芳香环的化合物的非限定性例子,可列举出:具有2个以上非稠合芳香环借助连接基团键合而成的结构的化合物、具有2个以上非稠合芳香环直接(即,不借助其它原子)化学键合而成的结构的化合物、具有稠合芳香环结构的化合物、具有芴结构的化合物、具有二萘并噻吩结构的化合物、具有二苯并噻吩结构的化合物等。含多个芳香环的化合物可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为上述具有芴结构的化合物的具体例,除上述具有芴结构的单体、作为该单体的均聚物或共聚物的低聚物之外,可列举出9,9-双(4-羟基苯基)芴(折射率:1.68)、9,9-双(4-氨基苯基)芴(折射率:1.73)、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴(折射率:1.68)、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴(折射率:1.65)等9,9-双苯基芴及其衍生物。
作为上述具有二萘并噻吩结构的化合物的具体例,除上述具有二萘并噻吩结构的单体、作为该单体的均聚物或共聚物的低聚物之外,可列举出二萘并噻吩(折射率:1.808);6-羟基甲基二萘并噻吩(折射率:1.766)等羟基烷基二萘并噻吩;2,12-二羟基二萘并噻吩(折射率:1.750)等二羟基二萘并噻吩;2,12-二羟基乙基氧基二萘并噻吩(折射率:1.677)等二羟基烷基氧基二萘并噻吩;2,12-二缩水甘油基氧基二萘并噻吩(折射率1.723)等二缩水甘油基氧基二萘并噻吩;2,12-二烯丙基氧基二萘并噻吩(简称:2,12-DAODNT、折射率1.729)等具有2个以上烯属不饱和基团的二萘并噻吩;等二萘并噻吩及其衍生物。
作为上述具有二苯并噻吩结构的化合物的具体例,除上述具有二苯并噻吩结构的单体、作为该单体的均聚物或共聚物的低聚物之外,可列举出二苯并噻吩(折射率:1.607)、4-二甲基二苯并噻吩(折射率:1.617)、4,6-二甲基二苯并噻吩(折射率:1.617)等。
作为可成为添加剂(HRO)的选项的、具有杂环的有机化合物(以下也称为含杂环的有机化合物。)的例子,可列举出硫代环氧化合物、具有三嗪环的化合物等。作为硫代环氧化合物的例子,可列举出日本特许第3712653号公报中记载的双(2,3-环硫丙基)二硫化物及其聚合物(折射率1.74)。作为具有三嗪环的化合物的例子,可列举出1分子内具有至少1个(例如3~40个、优选5~20个)三嗪环的化合物。需要说明的是,三嗪环具有芳香族性,因此具有三嗪环的化合物也包括在上述含芳香环的化合物的概念中,另外,具有多个三嗪环的化合物也包括在上述含多个芳香环的化合物的概念中。
在一些方式中,作为添加剂(HRO),可以优选采用不具有烯属不饱和基团的化合物。由此,能够抑制由热、光造成的粘合剂组合物的变质(由凝胶化的进行、粘度上升造成的流平性降低)、提高保存稳定性。从在具有包含该添加剂(HRO)的粘合剂层的粘合型光学薄膜、包含该粘合型光学薄膜的层叠体等中抑制由烯属不饱和基团的反应造成的尺寸变化、变形(翘曲、起伏等)、光学畸变的产生等的观点出发,也优选采用不具有烯属不饱和基团的添加剂(HRO)。
在使用低聚物作为添加剂(HRO)的方式中,该低聚物可以通过利用公知的方法使对应的单体成分聚合而得到。通过自由基聚合来制造上述低聚物时,可以在上述单体成分中适当添加用于自由基聚合的聚合引发剂、链转移剂、乳化剂等来进行聚合。上述用于自由基聚合的聚合引发剂、链转移剂、乳化剂等没有特别限定,可以适当选择并使用。需要说明的是,低聚物的重均分子量可以通过聚合引发剂、链转移剂的使用量、反应条件来控制,根据它们的种类来适当调整其使用量。
作为上述链转移剂,例如可列举出月桂基硫醇、缩水甘油基硫醇、巯基乙酸、2-巯基乙醇、α-硫代甘油、巯基乙酸、巯基乙酸2-乙基己酯、2,3-二巯基-1-丙醇等。链转移剂可以单独使用1种,也可以混合使用2种以上。链转移剂的使用量可以根据低聚物的合成中使用的单体成分的组成、链转移剂的种类等,以可得到期望的重均分子量的低聚物的方式进行设定。在一些方式中,相对于低聚物的合成中使用的单体的总量100重量份,链转移剂的使用量设为约15重量份以下是适当的,可以为10重量份以下,也可以为5重量份左右以下。相对于低聚物的合成中使用的单体的总量100重量份,链转移剂的使用量的下限没有特别限制,例如可以为0.01重量份以上,可以为0.1重量份以上,可以为0.5重量份以上,也可以为1重量份以上。
在使用添加剂(HRO)作为折射率提高剂的方式中,添加剂(HRO)相对于基础聚合物100重量份的使用量(使用多种化合物时为它们的总量)没有特别限定,可以根据目的进行设定。从粘合剂的高折射率化的观点出发,添加剂(HRO)相对于基础聚合物100重量份的使用量例如可以设为1重量份以上,设为3重量份以上是有利的,优选设为5重量份以上,可以为7重量份以上,可以为10重量份以上,可以为15重量份以上,也可以为20重量份以上。在一些方式中,添加剂(HRO)相对于基础聚合物100重量份的使用量例如可以设为80重量份以下,从平衡良好地兼顾粘合剂的高折射率化与抑制粘合特性、光学特性的降低的观点出发,设为60重量份以下是有利的,优选设为45重量份以下。在更重视粘合特性、光学特性的一些方式中,添加剂(HRO)相对于基础聚合物100重量份的使用量例如可以为30重量份以下,可以为20重量份以下,可以为15重量份以下,也可以为10重量份以下。
(增塑化材料)
在此处公开的粘合型光学薄膜的一些方式中,粘合剂层除包含如上所述的基础聚合物(例如除丙烯酸系聚合物(A))之外,还可以包含分子量低于该基础聚合物的增塑化材料。通过增塑化材料的使用,能够提高粘合剂层的柔软性、提高对被粘物的密合性、粘合型光学薄膜整体的柔软性、对变形的追随性。作为增塑化材料,从粘合剂层内的相容性、透明性的观点出发,可以优选采用有机材料。增塑化材料可以是也可用作上述折射率提高剂(例如上述添加剂(HRO))的材料。
增塑化材料的分子量低于基础聚合物即可,没有特别限定。在一些方式中,从容易显现增塑化效果的观点出发,增塑化材料的分子量可以为30000以下,可以为25000以下,可以低于10000,优选低于5000,更优选低于3000(例如低于1000),可以低于800,可以低于600,可以低于500,也可以低于400。增塑化材料的分子量不过大从粘合剂层内的相容性提高等观点出发可以是有利的。另外,在一些方式中,从容易发挥充分的增塑化效果的观点出发,增塑化材料的分子量为130以上是适当的,优选为150以上,可以为170以上,可以为200以上,可以为250以上,也可以为300以上。在一些方式中,增塑化材料的分子量可以为500以上,可以为1000以上,也可以为2000以上。增塑化材料的分子量不过低从耐热性能、抑制被粘物的污染的观点出发也是优选的。
可成为增塑化材料的选项的化合物的非限定例子包括:可用作单体(m1)的化合物(例如具有苄基、苯氧基、萘基等芳香环的(甲基)丙烯酸酯、具有芴结构的单体、具有二萘并噻吩结构的单体、具有二苯并噻吩结构的单体等);包含可用作单体(m1)的化合物作为单体单元的低聚物;从可用作单体(m1)的化合物中将具有烯属不饱和基团的部分去除并替换为氢原子或不具有烯属不饱和基团的基团而成的结构的化合物(例如3-苯氧基苄基醇);等。对于包含可用作单体(m1)的化合物作为单体单元的低聚物,从柔软性提高的观点出发,例如也可以共聚有丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等低Tg单体。作为增塑化材料,可以利用公知的增塑剂(例如邻苯二甲酸酯系、对苯二甲酸酯系、己二酸酯系、己二酸系聚酯、苯甲酸二醇酯等)中的1种或2种以上。
在一些方式中,作为增塑化材料,可优选使用折射率为约1.50以上(更优选为1.53以上)的有机材料。可成为增塑化材料的选项的化合物的具体例包括:二乙二醇二苯甲酸酯(折射率1.55)、二丙二醇二苯甲酸酯(折射率1.54)、3-苯氧基甲苯(折射率1.57)、3-乙基联苯(折射率1.59)、3-甲氧基联苯(折射率1.61)、4-甲氧基联苯(折射率1.57)、聚乙二醇二苯甲酸酯、3-苯氧基苄基醇(折射率1.59)、三苯基磷酸酯(折射率1.56)、苯甲酸苄酯(折射率1.57)、4-(叔丁基)苯基二苯基磷酸酯(折射率1.56)、三甲基苯基磷酸酯(折射率1.55)、丁基苄基邻苯二甲酸酯(折射率1.54)、松香甲酯(折射率1.53)、烷基苄基邻苯二甲酸酯(折射率1.53)、丁基(苯磺酰)胺(折射率1.53)、偏苯三酸三甲酯(折射率1.52)、苄基邻苯二甲酸酯(折射率1.52)、2-乙基己基二苯基磷酸酯(折射率1.51)、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)等,但不限定于这些。从折射率和相容性的观点出发,例如可以优选采用二乙二醇二苯甲酸酯。增塑化材料的折射率的上限没有特别限制,例如可以为3.00以下。在一些方式中,从粘合剂组合物的制备容易性、粘合剂内的相容性等观点出发,增塑化材料的折射率为2.50以下是适当的,为2.00以下是有利的,可以为1.90以下,可以为1.80以下,也可以为1.70以下。
需要说明的是,增塑化材料的折射率与单体的折射率同样地,使用阿贝折射计在测定波长589nm、测定温度25℃的条件下进行测定。由制造商等提供了25℃下的折射率的标称值时,可以采用该标称值。
在使用增塑化材料的方式中,增塑化材料相对于基础聚合物100重量份的使用量没有特别限定,可以根据目的进行设定。从提高增塑化效果的观点出发,增塑化材料相对于基础聚合物100重量份的使用量例如可以为0.1重量份以上,也可以为0.5重量份以上,从得到更高的增塑化效果的观点出发,优选设为1重量份以上,更优选设为3重量份以上,可以为5重量份以上,可以为7重量份以上,可以为10重量份以上,可以为15重量份以上,也可以为20重量份以上。另外,从平衡良好地兼顾粘合剂的高折射率化与透明性和增塑化效果的观点出发,增塑化材料相对于基础聚合物100重量份的使用量设为约100重量份以下是适当的,优选设为80重量份以下,更优选设为60重量份以下,可以为45重量份以下,可以为35重量份以下,也可以为25重量份以下。在更重视粘合特性、光学特性的一些方式中,增塑化材料相对于基础聚合物100重量份的使用量可以为15重量份以下,可以为10重量份以下,也可以为5重量份以下。
(流平剂)
在一些方式中,对于用于形成粘合剂层的粘合剂组合物,出于提高由该组合物形成的粘合剂层的外观(例如提高厚度的均匀性)、提高上述粘合剂组合物的涂覆性等目的,根据需要可以含有流平剂。作为流平剂的非限定性例子,可列举出丙烯酸系流平剂、氟系流平剂、有机硅系流平剂等。流平剂例如可以从市售的流平剂中选择适当的物质并通过常规方法使用。
在一些方式中,作为上述流平剂,可以优选使用作为包含具有聚有机硅氧烷骨架的单体(以下也称为“单体S1”。)和丙烯酸系单体的单体原料(以下也称为“单体原料B”。)的聚合物的聚合物(以下也称为“聚合物(B)”。)。聚合物(B)可以是指单体S1与丙烯酸系单体的共聚物。聚合物(B)可以单独使用一种或组合使用两种以上。
作为单体S1,没有特别限定,可以使用含有聚有机硅氧烷骨架的任意单体。作为单体S1,可以优选使用在单末端具有聚合性反应基团的结构的单体。其中,可以优选采用在单末端具有聚合性反应基团、且在另一末端不具有会与基础聚合物(指要配混该流平剂的粘合剂组合物的基础聚合物。例如丙烯酸系聚合物)发生交联反应的官能团的结构的单体S1。作为市售品,例如可列举出信越化学工业株式会社制的单末端反应性硅油(例如X-22-174ASX、X-22-2426、X-22-2475、KF-2012等商品号)。单体S1可以单独使用一种或组合使用两种以上。
单体S1的官能团当量例如可以为100g/mol~30000g/mol左右。在一些优选方式中,上述官能团当量例如为500g/mol以上,可以为800g/mol以上,可以为1500g/mol以上,也可以为2000g/mol以上。另外,上述官能团当量例如可以为20000g/mol以下,可以低于10000g/mol,可以为7000g/mol以下,也可以为5500g/mol以下。单体S1的官能团当量为上述范围内时,容易发挥良好的流平效果。
需要说明的是,使用官能团当量不同的两种以上的单体作为单体S1时,单体S1的官能团当量可以使用各种单体的官能团当量与该单体的重量分数之积的总和。
此处,“官能团当量”是指每1个官能团所键合的主骨架(例如聚二甲基硅氧烷)的重量。关于标记单位g/mol,换算为官能团1mol。单体S1的官能团当量例如可以根据基于核磁共振(NMR)的1H-NMR(质子NMR)的波谱强度来算出。基于1H-NMR的波谱强度的单体S1的官能团当量(g/mol)的算出可以基于1H-NMR波谱解析中的通常的结构解析手法,根据必要参照日本特许第5951153号公报的记载来进行。单体S1的官能团当量中,上述官能团是指聚合性官能团(例如、(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等烯属不饱和基团)。
单体原料B中的单体S1的含量可以在使用该单体S1发挥期望的效果的范围内采用适当的值,不限定于特定的范围。在一些方式中,单体原料B中的单体S1的含量例如可以为5~60重量%,可以为10~50重量%,也可以为15~40重量%。
单体原料B除包含单体S1之外,还包含能够与单体S1共聚的丙烯酸系单体。由此,能够改善粘合剂层内的聚合物(B)的相容性。作为可用于单体原料B的丙烯酸系单体,例如可列举出丙烯酸烷基酯。此处所说的“烷基”是指链状(包括直链状、支链状。)的烷基(基团),不包括后述脂环式烃基。在一些方式中,单体原料B可以包含(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯(优选为(甲基)丙烯酸C4-10烷基酯、例如(甲基)丙烯酸C6-10烷基酯)中的至少一种。在其它的一些方式中,单体原料B可以包含甲基丙烯酸C1-18烷基酯(优选为甲基丙烯酸C1-14烷基酯、例如甲基丙烯酸C1-10烷基酯)中的至少一种。单体原料B例如可以包含选自甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸正丁酯(BMA)和甲基丙烯酸2-乙基己酯(2EHMA)中的一种或两种以上作为丙烯酸系单体。
作为上述丙烯酸系单体的其它例子,可列举出具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯。例如可以使用(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸1-金刚烷基酯等。也可以不使用具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯。
单体原料B中的上述(甲基)丙烯酸烷基酯和上述具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯的含量例如可以为10重量%以上且95重量%以下,可以为20重量%以上且95重量%以下,可以为30重量%以上且90重量%以下,可以为40重量%以上且90重量%以下,也可以为50重量%以上且85重量%以下。
作为可与单体S1一同包含于单体原料B的单体的其它例子,可列举出:作为可在丙烯酸系聚合物中使用的单体而在上述例示的含羧基单体、含酸酐基单体、含羟基单体、含环氧基单体、含氰基单体、含异氰酸酯基单体、含酰胺基单体、具有含氮原子的环的单体、(甲基)丙烯酸氨基烷基酯类、乙烯酯类、乙烯醚类、烯烃类、具有芳香族烃基的(甲基)丙烯酸酯、含卤素原子的(甲基)丙烯酸酯等。
聚合物(B)的Mw例如可以为5000以上,优选为10000以上,也可以为15000以上。另外,聚合物(B)的Mw例如可以为200000以下,优选为100000以下,可以为50000以下,也可以为30000以下。通过将聚合物(B)的Mw设定为适当的范围,能够发挥适宜的相容性和流平性。
聚合物(B)例如可以通过利用溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法、光聚合法等公知的方法使上述单体聚合而制作。
为了调整聚合物(B)的分子量,可以根据需要使用链转移剂。作为使用的链转移剂的例子,可列举出正十二烷基硫醇、巯基乙醇、α-硫代甘油等具有巯基的化合物;巯基乙酸、巯基乙酸甲酯等巯基乙酸酯类;α-甲基苯乙烯二聚体;等。链转移剂的使用量没有特别限制,可以适当设定以得到具有期望的分子量的聚合物(B)。在一些方式中,链转移剂相对于单体100重量份的使用量例如可以为0.1~5重量份,可以为0.2~3重量份,也可以为0.5~2重量份。
聚合物(B)相对于基础聚合物(例如丙烯酸系聚合物)100重量份的使用量例如可以设为0.001重量份以上,从得到更高的使用效果的观点出发,可以设为0.01重量份以上,也可以设为0.03重量份以上。另外,上述聚合物(B)的使用量例如可以为3重量份以下,从减轻对折射率的影响的观点出发,设为1重量份以下是适当的,可以为0.5重量份以下,也可以为0.1重量份以下。
(无机颗粒)
此处公开的技术可以优选以实质上不使用作为折射率提高剂的无机颗粒的方式实施。当然,在此处公开的粘合型光学薄膜的一些方式中,在满足期望的光学特性(总透光率、雾度值)、且不会大幅损害作为粘合剂的特性的限度内,可以允许使用无机颗粒作为折射率提高剂。作为可用作折射率提高剂的无机颗粒的例子,可列举出由钛氧化物(氧化钛、TiO2)、锆氧化物(氧化锆、ZrO2)、氧化铝、氧化锌、氧化锡、氧化铜、钛酸钡、氧化铌(Nb2O5等)等无机氧化物(具体而言为金属氧化物)构成的无机颗粒。上述无机颗粒的平均粒径(是指基于激光散射/衍射法的50%体积平均粒径。)例如可以选自10nm~100nm左右的范围。需要说明的是,关于无机颗粒的折射率,针对构成该无机颗粒的材料的单层膜(设为可测定折射率的膜厚。),使用市售的光谱椭偏仪,在测定波长589nm、测定温度23℃的条件下进行测定。作为光谱椭偏仪,可使用例如制品名“EC-400”(JA.Woolam公司制)或其相当品。使用无机颗粒作为折射率提高剂的情况下的使用量相对于基础聚合物100重量份优选设为低于5重量份,更优选设为低于1重量份。另外,在使用添加剂(HRO)的方式中,上述无机颗粒的使用量以重量基准计优选设为上述添加剂(HRO)的使用量的2倍以下,更优选设为1倍以下或0.5倍以下。
(交联剂)
此处公开的技术中,对于用于形成粘合剂层的粘合剂组合物,出于粘合剂的内聚力的调整等目的,可以根据需要含有交联剂。作为交联剂,可以使用异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、氮丙啶系交联剂、噁唑啉系交联剂、三聚氰胺系树脂、金属螯合物系交联剂等在粘合剂的领域中公知的交联剂。其中,可以优选采用异氰酸酯系交联剂。作为交联剂的其它例子,可列举出1分子内具有2个以上烯属不饱和基团的单体、即多官能性单体。交联剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为异氰酸酯系交联剂,可以使用2官能以上的异氰酸酯化合物,例如可列举出三亚甲基二异氰酸酯、亚丁基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二聚酸二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯类;亚环戊基二异氰酸酯、亚环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷等脂环族异氰酸酯类;2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)等芳香族异氰酸酯类;将上述异氰酸酯化合物利用脲基甲酸酯键、缩二脲键、异氰脲酸酯键、脲二酮键、脲键、碳二亚胺键、脲酮亚胺键、噁二嗪三酮键等进行了改性的多异氰酸酯改性体;等。作为市售品的例子,可列举出商品名Takenate 300S、Takenate 500、Takenate 600、Takenate D165N、TakenateD178N(以上、武田药品工业株式会社制)、Sumidur T80、Sumidur L、Desmodur N3400(以上、Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd制)、Millionate MR、Millionate MT、Coronate L、Coronate HL、Coronate HX(以上、东曹株式会社制)等。异氰酸酯化合物可以单独使用1种或组合使用2种以上。也可以组合使用2官能的异氰酸酯化合物和3官能以上的异氰酸酯化合物。
作为环氧系交联剂,例如可列举出双酚A、环氧氯丙烷型的环氧系树脂、亚乙基缩水甘油醚、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-己二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺、二胺缩水甘油胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基间二甲苯二胺和1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷等。这些可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为多官能性单体,例如可列举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、二乙烯基苯、双苯氧基乙醇芴二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、丁二醇(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯等。多官能性单体可以单独使用1种或组合使用2种以上。
使用交联剂(可以为多官能性单体。)的情况下的使用量没有特别限定,例如相对于基础聚合物100重量份可以设为0.001重量份~5.0重量份左右的范围。从粘合剂的柔软性提高的观点出发,在一些方式中,交联剂相对于基础聚合物100重量份的使用量优选为3.0重量份以下,更优选为2.0重量份以下,可以为1.0重量份以下,可以为0.5重量份以下,也可以为0.2重量份以下。另外,从适当发挥交联剂的使用效果的观点出发,在一些方式中,交联剂相对于基础聚合物100重量份的使用量例如可以为0.005重量份以上,可以为0.01重量份以上,可以为0.05重量份以上,也可以为0.08重量份以上。
为了更有效地进行交联反应,也可以使用交联催化剂。作为交联催化剂的例子,可列举出钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯、乙酰丙酮铁(
Figure BDA0003862089470000531
Iron(III))、丁基氧化锡、二月桂酸二辛基锡等金属系交联催化剂等。其中,优选为二月桂酸二辛基锡等锡系交联催化剂。交联催化剂的使用量没有特别限制。考虑到交联反应速度的快慢与粘合剂组合物的适用期的长度的平衡,交联催化剂相对于基础聚合物100重量份的使用量例如可以设为约0.0001重量份以上且1重量份以下的范围,优选设为0.001重量份以上且0.5重量份以下的范围。
粘合剂组合物中可以含有发生酮-烯醇互变异构的化合物作为交联延迟剂。由此,能够实现延长粘合剂组合物的适用期的效果。例如,在包含异氰酸酯系交联剂的粘合剂组合物中,可以优选利用发生酮-烯醇互变异构的化合物。作为发生酮-烯醇互变异构的化合物,可以使用各种β-二羰基化合物。例如可以优选采用β-二酮类(乙酰丙酮、2,4-己二酮等)、乙酰乙酸酯类(乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯等)。发生酮-烯醇互变异构的化合物可以单独使用1种或组合使用2种以上。发生酮-烯醇互变异构的化合物的使用量相对于基础聚合物100重量份例如可以设为0.1重量份以上且20重量份以下,可以设为0.5重量份以上且10重量份以下,也可以设为1重量份以上且5重量份以下。
(增粘剂)
此处公开的技术中的粘合剂层中可以含有增粘剂。作为增粘剂,可以使用松香系增粘树脂、萜烯系增粘树脂、酚系增粘树脂、烃系增粘树脂、酮系增粘树脂、聚酰胺系增粘树脂、环氧系增粘树脂、弹性体系增粘树脂等公知的增粘树脂。这些可以单独使用1种或组合使用2种以上。增粘树脂的使用量没有特别限定,可以根据目的、用途进行设定以发挥适当的粘合性能。在一些方式中,从折射率、透明性的观点出发,增粘剂的使用量相对于粘合剂层的基础聚合物100重量份设为30重量份以下是适当的,优选设为10重量份以下,更优选设为5重量份以下。此处公开的技术可以优选以不使用增粘剂的方式实施。
(其它添加剂)
此处公开的技术中,用于形成粘合剂层的粘合剂组合物在不显著妨碍本发明的效果的范围内,可以根据需要包含增塑剂、软化剂、着色剂、抗静电剂、抗老化剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、防腐剂等可在粘合剂组合物中使用的公知的添加剂。关于这些各种添加剂,可以通过常规方法使用以往公知的物质,不特别对本发明赋予特征,因此省略详细说明。
(粘合剂层的制作)
此处公开的技术中,构成粘合剂层的粘合剂可以是将溶剂型、活性能量射线固化型、水分散型、热熔型等形式的粘合剂组合物通过干燥、交联、聚合、冷却等进行固化而成的粘合剂、即上述粘合剂组合物的固化物。粘合剂组合物的固化手段(例如干燥、交联、聚合、冷却等)可以仅应用1种,也可以同时或在多个阶段应用2种以上。对于溶剂型粘合剂组合物,典型地可以使该组合物干燥(优选进一步交联)而形成粘合剂。对于活性能量射线固化型粘合剂组合物,典型地为通过照射活性能量射线而进行聚合反应和/或交联反应,从而形成粘合剂。在活性能量射线固化型粘合剂组合物需要进行干燥的情况下,在干燥后照射活性能量射线为宜。
此处公开的粘合型光学薄膜的粘合剂层可以通过将粘合剂组合物赋予(例如涂布)至适当的表面后使该组合物固化而形成。粘合剂组合物的涂布例如可以使用凹版辊涂机、逆转辊涂机、辊舐涂布机、浸渍辊涂机、棒涂机、刮刀涂布机、喷涂机等惯用的涂布机来实施。
此处公开的粘合型光学薄膜的粘合剂层可以为具有后固化性的粘合剂层,也可以为不具有后固化性的粘合剂层。此处,具有后固化性的粘合剂层是指能够通过热或活性能量射线(例如紫外线)的照射而进一步固化的粘合剂层。作为具有后固化性的粘合剂层的例子,可列举出在基础聚合物的侧链中具有未反应的烯属不饱和基团的粘合剂层、包含未反应的多官能性单体的粘合剂层。在一些方式中,粘合剂层优选不具有后固化性。不具有后固化性的粘合剂层不会产生伴随后固化反应的尺寸变化(即,尺寸稳定性良好),因此容易抑制粘合型光学薄膜或包含该粘合型光学薄膜的层叠体的翘曲。不产生由后固化造成的尺寸变化(例如固化收缩)从抑制粘合剂层的光学畸变的观点出发也可以是有利的。
粘合剂层的厚度没有特别限定,例如可以设为3μm以上,优选为5μm以上。根据厚度为5μm以上的粘合剂层,容易得到良好的粘合特性。另外,该厚度的粘合剂层容易吸收可能存在于被粘物表面的凹凸从而密合性良好地接合于该被粘物。从防止由光干涉造成的着色、颜色不均的观点出发,也优选粘合剂层的厚度为5μm以上。在一些方式中,粘合剂层的厚度可以为10μm以上,可以为20μm以上,可以为30μm以上,可以为50μm以上,也可以为70μm以上或85μm以上。另外,在一些方式中,粘合剂层的厚度例如可以为300μm以下,可以为250μm以下,可以为200μm以下,可以为150μm以下,也可以为120μm以下。粘合剂层的厚度不过大从粘合型光学薄膜的薄型化等观点出发可以是有利的。此处公开的技术例如可以优选以粘合剂层的厚度成为3μm~200μm(更优选为5μm~100μm)的范围的方式实施。对于在透光性构件的第1面和第2面具有第1粘合剂层和第2粘合剂层的形式的粘合型光学薄膜,上述粘合剂层的厚度可以至少应用于第1粘合剂层的厚度。第2粘合剂层的厚度也可以选自同样的范围。
(剥离强度)
在此处公开的粘合型光学薄膜的一些方式中,该粘合型光学薄膜对玻璃板的剥离强度为约1.0N/25mm以上(例如1.5N/25mm以上)是适当的,优选为2N/25mm以上,更优选为3N/25mm以上,可以为4N/25mm以上,可以为6N/25mm以上,可以为8N/25mm以上,可以为10N/25mm以上,也可以为12N/25mm以上。剥离强度的上限没有特别限制,例如可以为30N/25mm以下、25N/25mm以下或20N/25mm以下。
此处,上述剥离强度可如下地把握:压接于作为被粘物的碱性玻璃板,在23℃、50%RH的环境下放置30分钟,接着投入加压脱泡装置(高压釜)中,在温度50℃、压力0.5MPa的条件下进行30分钟的高压釜处理,进而在23℃、50%RH的气氛下放置24小时后,以剥离角度180度、拉伸速度300mm/分钟的条件测定180°剥离粘合力。测定时,根据需要,可以对测定对象的粘合型光学薄膜粘贴适当的衬里材料(例如厚度25μm左右~50μm左右的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜)进行增强。剥离强度具体而言,可以按照后述实施例记载的方法来测定。
此处公开的粘合型光学薄膜为具有第1粘合面和第2粘合面的双面粘合型光学薄膜的形式时,在一些方式中,上述剥离强度优选至少应用于第1粘合面,更优选应用于第1粘合面和第2粘合面这两者。第1粘合面对玻璃板的剥离强度与第2粘合面对玻璃的剥离强度可以为相同程度,也可以不同。
<透光性构件>
此处公开的技术中,透光性构件的材质没有特别限定,可以根据粘合型光学薄膜的使用目的、使用方式等适当选择。构成粘合型光学薄膜的透光性构件的例子包括后述光学构件(例如偏光板等功能性薄膜)。
在一些方式中,作为透光性构件,可以优选使用各种薄膜基材。作为上述薄膜基材,优选包含能够独立维持形状的(自支撑型的、或者非依赖性的)树脂薄膜作为基础薄膜。此处,“树脂薄膜”是指为非多孔结构、典型地为实质上不含气泡的(无孔的)树脂薄膜。因此,上述树脂薄膜是区别于发泡体薄膜、无纺布的概念。作为上述树脂薄膜,可以优选使用能够独立维持形状的(自支撑型的、或者非依赖性的)薄膜。上述树脂薄膜可以为单层结构,也可以为2层以上的多层结构(例如3层结构)。
作为构成树脂薄膜的材料,例如可列举出以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯为主成分的聚酯系树脂、以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物等聚烯烃为主成分的聚烯烃系树脂、三醋酸纤维素等纤维素树脂、乙酸酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚碳酸酯系树脂、尼龙6、尼龙66、部分芳香族聚酰胺等聚酰胺(PA)系树脂、聚酰亚胺(PI)系树脂、透明聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、降冰片烯系树脂等环状聚烯烃树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚偏二氯乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙烯醇系树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、乙烯-乙烯醇共聚物树脂、聚芳酯系树脂、聚苯硫醚(PPS)系树脂、聚氨酯(PU)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚四氟乙烯(PTFE)、氟化聚酰亚胺等氟树脂等。
上述树脂薄膜可以为使用单独包含1种这样的树脂的树脂材料形成的薄膜,也可以为使用将2种以上共混而成的树脂材料形成的薄膜。上述树脂薄膜可以未拉伸,也可以进行了拉伸(例如单向拉伸或双向拉伸)。在一些方式中,例如可优选使用PET薄膜、PBT薄膜、PEN薄膜、未拉伸聚丙烯(CPP)薄膜、双向拉伸聚丙烯(OPP)薄膜、低密度聚乙烯(LDPE)薄膜、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜、PP/PE共混薄膜等。作为从强度、尺寸稳定性的观点出发优选的树脂薄膜的例子,可列举出PET薄膜、PEN薄膜、PPS薄膜和PEEK薄膜。从获取容易性等观点出发,特别优选为PET薄膜和PPS薄膜,其中优选PET薄膜。
树脂薄膜中,在不显著妨碍本发明的效果的范围内,根据需要可以配混光稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、着色剂(染料、颜料等)、填充材料、润滑剂、抗粘连剂等公知的添加剂。添加剂的配混量没有特别限定,可以根据粘合型光学薄膜的用途等适当设定。
树脂薄膜的制造方法没有特别限定。例如可以适当采用挤出成形、吹胀成形、T模流延成形、压延辊成形等以往公知的一般的树脂薄膜成形方法。
上述透光性构件可以实质上由这种基础薄膜构成。或者,上述透光性构件除上述基础薄膜之外还可以包含辅助层。作为上述辅助层的例子,可列举出光学特性调整层(例如着色层、防反射层)、用于赋予期望的外观的印刷层、层压层、抗静电层、底涂层、剥离层等表面处理层。
在一些方式中,透光性构件的总透光率例如可以高于50%,也可以为70%以上。在一些优选方式中,透光性构件的总透光率为80%以上,更优选为90%以上,也可以为95%以上(例如95~100%)。上述总透光率按照JIS K 7136:2000,使用市售的透射率计进行测定。作为透射率计,使用村上色彩技术研究所制的商品名“HAZEMETER HM-150”或其相当品。作为上述透光性构件的适宜例,可列举出具有透光性的树脂薄膜。上述透光性构件可以为光学薄膜。
在一些方式中,作为可用于构成上述透光性构件的材料,可列举出:例如铜、银、金、铁、锡、钯、铝、镍、钛、铬、铟、锌等、或包含它们的2种以上的合金等金属材料、例如聚酰亚胺系树脂、丙烯酸系树脂、聚醚腈系树脂、聚醚砜系树脂、聚酯系树脂(PET系树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯系树脂等)、聚氯乙烯系树脂、聚苯硫醚系树脂、聚醚醚酮系树脂、聚酰胺系树脂(所谓的芳纶树脂等)、聚芳酯系树脂、氟系树脂、聚碳酸酯系树脂、二醋酸纤维素、三醋酸纤维素等纤维素系聚合物、乙烯醇缩丁醛系聚合物、液晶聚合物、碳纳米管、石墨烯等碳材料、以PEDOT(聚(3,4-乙烯二氧噻吩))、聚苯胺等为代表的高分子材料等各种树脂材料(典型地为塑料材料)、氧化铝、氧化锆、氧化钛、SiO2、ITO(氧化铟锡)、ATO(锑掺杂氧化锡)等金属氧化物及其混合物、氮化铝、氮化硅、氮化钛、氮化镓、氮化铟等氮化物及其复合物、碱性玻璃、无碱玻璃、石英玻璃、硼硅酸玻璃、蓝宝石玻璃等无机材料、它们的混合物、复合物等,但不限定于这些。
透光性构件的厚度没有特别限定,可以根据粘合型光学薄膜的使用目的、使用方式等进行选择。透光性构件的厚度例如可以为500μm以下,从处理性、加工性的观点出发,优选为300μm以下,可以为150μm以下,可以为100μm以下,可以为50μm以下,可以为25μm以下,也可以为10μm以下。透光性构件的厚度变小时,有对被粘物的表面形状的追随性提高的倾向。另外,从处理性、加工性等观点出发,透光性构件的厚度例如可以为2μm以上,可以为10μm以上,也可以为25μm以上。
对于透光性构件中的层叠粘合剂层的一侧的面,根据需要可以实施电晕放电处理、等离子体处理、紫外线照射处理、酸处理、碱处理、基于底涂剂(底漆)的涂布的底涂层的形成等以往公知的表面处理。这样的表面处理可以是用于提高粘合剂层对透光性构件的锚固性的处理。底涂层的形成中使用的底漆的组成没有特别限定,可以从公知的组成中适当选择。底涂层的厚度没有特别限制,通常为0.01μm~1μm左右是适当的,优选为0.1μm~1μm左右。作为根据需要可对透光性构件实施的其它处理,可列举出抗静电层形成处理、着色层形成处理、印刷处理等。这些处理可以单独或组合应用。
此处公开的粘合型光学薄膜的厚度例如可以为1000μm以下,可以为350μm以下,可以为200μm以下,可以为120μm以下,可以为75μm以下,也可以为50μm以下。另外,从处理性等观点出发,粘合型光学薄膜的厚度例如可以为10μm以上,可以为25μm以上,可以为80μm以上,也可以为130μm以上。
需要说明的是,粘合型光学薄膜的厚度是指粘贴于被粘物的部分的厚度。例如,对于图1所示的构成的粘合型光学薄膜1,是指从粘合剂层的第1表面(粘合面)10A至透光性构件的第2面20B为止的厚度,不包括剥离衬垫30的厚度。
<带剥离衬垫的粘合型光学薄膜>
此处公开的粘合型光学薄膜可以采用使粘合剂层的表面(粘合面)抵接于剥离衬垫的剥离面而得到的粘合制品的形式。因此,根据该说明书,提供一种带剥离衬垫的粘合型光学薄膜(粘合制品),其包含:此处公开的任意的粘合型光学薄膜、以及具有与该粘合型光学薄膜的粘合面抵接的剥离面的剥离衬垫。
作为剥离衬垫,没有特别限定,例如可以使用在树脂薄膜、纸(可以是层压有聚乙烯等树脂的纸。)等剥离衬垫基材上具有剥离处理层的剥离衬垫、包含由氟系聚合物(聚四氟乙烯等)、聚烯烃系树脂(聚乙烯、聚丙烯等)之类的低粘接性材料形成的树脂薄膜的剥离衬垫等。上述剥离处理层可以是将剥离衬垫基材利用剥离处理剂进行表面处理而形成的层。剥离处理剂可以是有机硅系剥离处理剂、长链烷基系剥离处理剂、氟系剥离处理剂、硫化钼(IV)等公知的剥离处理剂。在一些方式中,可以优选采用具有基于有机硅系剥离处理剂的剥离处理层的剥离衬垫。剥离处理层的厚度、形成方法没有特别限定,可以以在剥离衬垫的粘合面侧表面发挥适当的剥离性的方式进行设定。
在一些方式中,从粘合面的平滑性等观点出发,可以优选采用在作为剥离衬垫基材的树脂薄膜(以下也称为剥离薄膜基材。)上具有剥离处理层的构成的剥离衬垫(以下也称为剥离薄膜。)。作为剥离薄膜基材,可以使用各种塑料薄膜。该说明书中,塑料薄膜典型地为非多孔片,是例如区别于无纺布(即,不包括无纺布)的概念。
作为上述塑料薄膜的材料,例如可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯系树脂、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物等聚烯烃系树脂、三醋酸纤维素等纤维素树脂、乙酸酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、降冰片烯系树脂等环状聚烯烃树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚偏二氯乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙烯醇系树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、乙烯-乙烯醇共聚物树脂、聚芳酯系树脂、聚苯硫醚系树脂等。可以使用由这些树脂中的任1种或2种以上的混合物形成的剥离薄膜基材。其中,作为优选的剥离薄膜基材,可列举出由聚酯系树脂形成的聚酯系树脂薄膜(例如PET薄膜)。
作为上述剥离薄膜基材使用的塑料薄膜为未拉伸薄膜、单向拉伸薄膜、双向拉伸薄膜均可。另外,上述塑料薄膜可以为单层结构,也可以为包含2层以上的子层的多层结构。上述塑料薄膜中,可以配混抗氧化剂、抗老化剂、耐热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、颜料、染料等着色剂、润滑剂、填充剂、抗静电剂、成核剂等可在粘合片的剥离薄膜基材中使用的公知的添加剂。在多层结构的塑料薄膜中,各添加剂可以配混在所有的子层中,也可以仅配混在一部分子层中。
在一些优选方式中,作为上述剥离薄膜基材(典型地为塑料薄膜),可以优选使用在其剥离面侧的层中限制了无机颗粒等颗粒(例如可以为颜料、润滑剂、填充剂等。)的含量、或者实质上不包含这种颗粒的基材。此处,实质上不包含是指该层中的颗粒(例如无机颗粒)的量低于1重量%,优选低于0.1重量%(例如0~0.01重量%)。具备这种剥离薄膜基材的剥离薄膜容易成为剥离面的算术平均粗糙度Ra、最大高度Rz低的薄膜。上述剥离薄膜基材(典型地为塑料薄膜)包含多层结构时,剥离面侧的层中的颗粒含量可以为除该剥离面侧层以外的层中的颗粒含量的1/10以下(例如1/50以下)。
对于在第1粘合面和第2粘合面上分别具有剥离衬垫的形式的带剥离衬垫的粘合型光学薄膜,配置在一个粘合面上的剥离衬垫(以下也称为一个剥离衬垫。)与配置在另一个粘合面上的剥离衬垫(以下也称为另一个剥离衬垫。)可以具有同种材料和构成,也可以具有不同的材料、构成。
剥离衬垫(优选为剥离薄膜)的厚度没有特别限定,例如可以为10μm~500μm左右。从剥离衬垫的强度、尺寸稳定性的观点出发,剥离衬垫的厚度为20μm以上是适当的,优选为30μm以上,可以为35μm以上,可以为40μm以上,也可以为45μm以上。另外,从剥离衬垫的处理性(例如卷绕容易性)等观点出发,剥离衬垫的厚度为300μm以下是适当的,优选为250μm以下,可以为200μm以下,可以为150μm以下,也可以为130μm以下。在一些优选方式中,剥离衬垫的厚度为约125μm以下,可以为约115μm以下,可以为约105μm以下,可以为约90μm以下,也可以为约70μm以下。通过使剥离衬垫的厚度为规定值以下,制成卷状时不易形成卷绕痕迹,自粘合剂层的去除变得顺利,在剥离衬垫去除后的粘合面容易得到高的表面平滑性。
在具备一个剥离衬垫和另一个剥离衬垫的方式中,这些剥离衬垫的厚度可以相同也可以不同。在一些方式中,从剥离操作性等观点出发,优选一个剥离衬垫与另一个剥离衬垫具有不同的厚度,例如,较厚的剥离衬垫的厚度优选为较薄的剥离衬垫的厚度的约1.1倍以上(例如约1.25倍以上。上限没有特别限制,例如5倍以下)。
(粘合面侧表面的算术平均粗糙度Ra)
在一些方式中,从实现具有高的表面平滑性的粘合面的观点出发,剥离衬垫(优选为剥离薄膜)优选粘合面侧表面的算术平均粗糙度Ra被限制为规定值以下(例如约100nm以下、进而低于50nm)。在一些方式中,剥离衬垫的粘合面侧表面的算术平均粗糙度Ra例如优选为约30nm以下,更优选为约25nm以下,可以为约20nm以下,也可以为约18nm以下。另外,从剥离衬垫的制造容易性、处理性等观点出发,在一些方式中,上述算术平均粗糙度Ra例如可以为约5nm以上,可以为约10nm以上,也可以为约15nm以上。对于在第1粘合面和第2粘合面上分别配置有剥离衬垫的形式的带剥离衬垫的粘合型光学薄膜,优选两剥离衬垫的粘合面侧表面均满足上述任一算术平均粗糙度Ra。两剥离衬垫的粘合面侧表面的算术平均粗糙度Ra可以为相同程度,也可以不同。
(粘合面侧表面的最大高度Rz)
在一些方式中,从实现具有高的表面平滑性的粘合面的观点出发,剥离衬垫(优选为剥离薄膜)优选粘合面侧表面的最大高度Rz为700nm以下。在一些方式中,剥离衬垫的粘合面侧表面的最大高度Rz优选为约600nm以下,可以为约500nm以下,可以为约400nm以下,也可以为约300nm以下。另外,从剥离衬垫的制造容易性、处理性等观点出发,在一些方式中,上述最大高度Rz例如可以为约50nm以上,可以为约80nm以上,可以为约100nm以上,可以为约150nm以上,也可以为约200nm以上。对于在第1粘合面和第2粘合面上分别配置有剥离衬垫的形式的带剥离衬垫的粘合型光学薄膜,优选两剥离衬垫的粘合面侧表面均满足上述任一最大高度Rz。两剥离衬垫的粘合面侧表面的最大高度Rz可以为相同程度,也可以不同。
(背面的表面性状)
剥离衬垫(优选为剥离薄膜)的背面(粘合剂层侧的相反一面)的算术平均粗糙度Ra、最大高度Rz没有特别限定。从生产率等观点出发,剥离衬垫的背面的算术平均粗糙度Ra例如可以高于30nm(例如高于35nm、进而约50nm以上)。从生产率等观点出发,剥离衬垫的背面的最大高度Rz例如可以高于400nm(例如约500nm以上),也可以高于800nm(例如1000nm以上)。
剥离薄膜表面的算术平均粗糙度Ra和最大高度Rz可以通过薄膜材料的选择、成形方法、剥离处理等表面处理等进行调节。例如可列举出:构成剥离性表面的层(抗粘连层、硬涂层、低聚物防止层等)的平滑性的调节;该表面层、剥离薄膜基材中的填料颗粒的减量、不使用(无颗粒化);其它拉伸条件的调整等。
剥离衬垫(优选为剥离薄膜)表面的算术平均粗糙度Ra和最大高度Rz使用非接触式的表面粗糙度测定装置进行测定。作为非接触式的表面粗糙度测定装置,使用光干涉方式的表面粗糙度测定装置,例如可以使用三维光学轮廓仪(商品名“NewView7300”、ZYGO公司制)或其相当品。例如可以在与剥离衬垫的测定面相反一侧的面上利用粘合剂贴合玻璃板(MATSUNAMI公司制的钙钠玻璃板、厚度1.3mm)并固定,在23℃、50%RH的环境下使用三维光学轮廓仪(商品名“NewView7300”、ZYGO公司制)测定表面形状。
<用途>
此处公开的粘合型光学薄膜可以贴合于各种被粘物而使用。作为上述被粘物的构成材料(被粘物材料),没有特别限定,可列举出:例如铜、银、金、铁、锡、钯、铝、镍、钛、铬、铟、锌等、或包含它们的2种以上的合金等金属材料、例如聚酰亚胺系树脂、丙烯酸系树脂、聚醚腈系树脂、聚醚砜系树脂、聚酯系树脂(PET系树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯系树脂等)、聚氯乙烯系树脂、聚苯硫醚系树脂、聚醚醚酮系树脂、聚酰胺系树脂(所谓的芳纶树脂等)、聚芳酯系树脂、氟系树脂、聚碳酸酯系树脂、二醋酸纤维素、三醋酸纤维素等纤维素系聚合物、乙烯醇缩丁醛系聚合物、液晶聚合物、石墨烯等碳材料等各种树脂材料(典型地为塑料材料)、氧化铝、氧化锆、氧化钛、SiO2、ITO、ATO等金属氧化物及其混合物、氮化铝、氮化硅、氮化钛、氮化镓、氮化铟等氮化物及其复合物、碱性玻璃、无碱玻璃、石英玻璃、硼硅酸玻璃、蓝宝石玻璃等无机材料等。此处公开的粘合型光学薄膜可以粘贴于至少表面由上述材料构成的构件(例如光学构件)而使用。
此处公开的粘合型光学薄膜可以以贴合于被粘物之后无需进行加热至比室温程度的温度区域(例如20℃~35℃)更高的温度的处理的粘贴方式使用。另外,根据粘合型光学薄膜的构成材料(例如透光性构件的材质)、被粘物的种类,在可允许的情况下,也可以在向被粘物贴合后、贴合的时刻和贴合前的至少任一时刻进行加热处理。加热处理可以出于粘合剂对被粘物的密合性提高、粘接促进等目的而进行。关于加热处理温度,根据粘合型光学薄膜的构成材料、被粘物的种类,在可允许的范围内,可以考虑被粘物的表面状态等进行适当设定以得到期望效果,例如可以为100℃左右或其以下,可以为80℃以下,可以为60℃以下,也可以为50℃以下。
作为粘合型光学薄膜的粘贴对象的构件、材料(对于双面粘合型光学薄膜,为至少一者的被粘物)可以具有透光性。在这种被粘物中,应用此处公开的技术容易得到抑制光学特性(透明性等)的降低并提高折射率的优点。上述被粘物的总透光率例如可以高于50%,也可以为70%以上。在一些优选方式中,上述被粘物的总透光率为80%以上。更优选为90%以上,进一步优选为95%以上(例如95~100%)。此处公开的粘合型光学薄膜可以优选以粘贴于总透光率为规定值以上的被粘物(例如光学构件)的方式使用。上述总透光率按照JISK 7136:2000,使用市售的透射率计进行测定。作为透射率计,使用村上色彩技术研究所制的商品名“HAZEMETER HM-150”或其相当品。
粘合剂层的折射率与被粘物的折射率可以为相同程度,也可以不同。例如,通过与被粘物的折射率相比相对提高粘合剂层的折射率,能够使从被粘物侧以临界角以下的角度入射至粘合剂层的光在正面侧发生折射,提高正面亮度。此时,被粘物的折射率例如可以为1.55以下、1.50以下、1.48以下、1.45以下,也可以低于1.45,另外,例如可以为1.10以上、1.20以上、1.30以上或1.35以上。另外,利用与粘合剂层相比为相对高折射率的被粘物,能够使从粘合剂层侧入射至被粘物的光在正面侧发生折射,提高正面亮度。此时,被粘物的折射率例如可以为1.60以上、1.65以上或1.70以上,另外,例如为3.00以下,可以为2.50以下或2.00以下。另一方面,通过减小粘合剂层与被粘物的折射率差,能够抑制界面处的光反射。此时,被粘物的折射率可以为1.55~1.80左右,可以为1.55~1.75左右,也可以为1.60~1.70左右。被粘物的折射率可以通过与粘合剂的折射率同样的方法进行测定。
在一些优选方式中,上述被粘物可以具有上述任一折射率、且具有上述任一总透光率。在粘贴于这种被粘物的方式中,可特别优选地发挥此处公开的技术带来的效果。
作为优选用途的一例,可列举出光学用途。更具体而言,例如,作为贴合光学构件的用途(光学构件贴合用)、使用上述光学构件的制品(光学制品)的制造用途等中使用的光学用粘合片,可以优选使用此处公开的粘合型光学薄膜。
上述光学构件是指具有光学特性(例如偏光性、光折射性、光散射性、光反射性、透光性、光吸收性、光衍射性、旋光性、视觉辨识性等)的构件。作为上述光学构件,只要是具有光学特性的构件就没有特别限定,例如可列举出构成显示装置(图像显示装置)、输入装置等设备(光学设备)的构件或这些设备中使用的构件,例如可列举出偏光板、波长板、相位差板、光学补偿薄膜、亮度提高薄膜、导光板、反射薄膜、防反射薄膜、硬涂(HC)薄膜、冲击吸收薄膜、防污薄膜、光致变色薄膜、调光薄膜、透明导电薄膜(ITO薄膜)、外观薄膜、装饰薄膜、表面保护板、棱镜、透镜、滤色器、透明基板、进一步层叠有这些的构件(有时将它们统称为“功能性薄膜”。)等。需要说明的是,上述“板”和“薄膜”各自包含板状、薄膜状、片状等形式,例如,“偏光薄膜”包括“偏光板”、“偏光片”等,“导光板”包括“导光薄膜”、“导光片”等。另外,上述“偏光板”包括圆偏光板。
作为上述显示装置,例如可列举出液晶显示装置、有机EL(电致发光)显示装置、微LED(μLED)、迷你LED(miniLED)、PDP(等离子体显示面板)、电子纸等。另外,作为上述输入装置,可列举出触摸面板等。
作为上述光学构件,没有特别限定,例如、可列举出由玻璃、丙烯酸系树脂、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、金属薄膜等形成的构件(例如片状、薄膜状、板状的构件)等。需要说明的是,该说明书中的“光学构件”也包括保持显示装置、输入装置的视觉辨识性并承担装饰、保护的作用的构件(外观薄膜、装饰薄膜、表面保护薄膜等)。
此处公开的技术例如可以优选用于将具有光的透射、反射、扩散、波导、集光、衍射等的1种或2种以上功能的薄膜、荧光薄膜等光学薄膜接合于其它光学构件(可以是其它光学薄膜。)。例如,通过将具备上述光学薄膜作为透光性构件的粘合型光学薄膜粘贴于作为被粘物的上述其它光学构件,能够形成上述透光性构件借助高折射率的粘合剂层(接合层)而接合于上述其它光学构件的结构。另外,通过将具备上述其它光学构件作为透光性构件的粘合型光学薄膜粘贴于作为被粘物的上述光学薄膜,能够形成上述其它光学构件借助高折射率的粘合剂层而接合于上述透光性构件的结构。其中,在具有光的波导、集光、衍射的至少1种功能的光学薄膜的接合中,理想的是接合层的体积整体为高折射率,可以成为此处公开的技术的优选应用对象。
此处公开的技术例如可以优选用于导光薄膜、扩散薄膜、荧光薄膜、调色薄膜、棱镜片、透镜状薄膜、微透镜阵列薄膜等光学薄膜的接合。这些用途中,从光学构件的小型化的倾向、高性能化的观点出发,要求薄型化、光提取效率的提高。作为具备可应对该需求的粘合剂的粘合型光学薄膜,可以优选利用此处公开的技术。更详细而言,例如在导光薄膜、扩散薄膜的接合中,通过调整作为接合层的粘合剂层的折射率(例如高折射率化),能够有助于薄型化。在荧光薄膜的接合中,通过适当调整荧光发光体与粘合剂的折射率差,能够提高光提取效率(也可作为发光效率来把握。)。在调色薄膜的接合中,通过以与调色用颜料的折射率差小的方式适当调整粘合剂的折射率,能够降低散射成分、对透光性的提高有贡献。在棱镜片、透镜状薄膜、微透镜阵列薄膜等的接合中,通过适当调整粘合剂的折射率,能够控制光的衍射、对亮度和/或视角的提高有贡献。
此处公开的粘合型光学薄膜优选以粘贴于高折射率的被粘物(可以是高折射率的层、构件等。)的方式使用,能够抑制与上述被粘物的界面反射。以该方式使用的粘合型光学薄膜如上所述,优选与被粘物的折射率差小、且与被粘物的界面处的密合性高。另外,从提高外观的均质性的观点出发,优选粘合剂层的厚度的均匀性高,例如优选粘合面的表面平滑性高。在高折射率的被粘物的厚度较小的情况下(例如为5μm以下、4μm以下、或2μm以下的情况下),从抑制由反射光的干涉造成的着色、颜色不均的观点出发,抑制界面处的反射是特别有意义的。作为这种使用方式的一例,可列举出:在依次具备偏光件、第1相位差层和第2相位差层的带相位差层的偏光板中,用于上述偏光件与上述第1相位差层的接合和/或上述第1相位差层与上述第2相位差层的接合的方式。
另外,此处公开的粘合型光学薄膜适合于粘合剂层的高折射率化,因此可以优选以粘贴于光半导体等的发光层(例如主要由无机材料构成的高折射的发光层)的方式使用。通过减小发光层与粘合剂层的折射率差,能够抑制它们的界面处的反射、提高光提取效率。以该方式使用的粘合型光学薄膜优选具备高折射率的粘合剂层。另外,从防患因水分造成的自发光元件的劣化于未然的观点出发,优选粘合剂层的吸水率低。从亮度提高的观点出发,优选粘合型光学薄膜为低着色。这从抑制因粘合型光学薄膜造成的无意的着色的观点出发也可以是有利的。
由该说明书公开的粘合剂可以在用作照相机、发光装置等的构成构件的微透镜及其它透镜构件(例如,构成微透镜阵列薄膜的微透镜、照相机用微透镜等透镜构件)中优选作为覆盖透镜面的涂布层、同与上述透镜面相对的构件(例如,具有与透镜面对应的表面形状的构件)的接合层、填充在上述透镜面与上述构件之间的填充层等使用。此处公开的粘合剂适合于高折射率化,因此即使是高折射率的透镜(例如,由高折射率树脂构成的透镜、具有高折射率树脂制的表面层的透镜),也能够降低与该透镜的折射率差。这从上述透镜和具备该透镜的制品的薄型化的观点出发是有利的,对像差的抑制、阿贝数的提高也有贡献。此处公开的粘合剂例如通过填充在适当的透明构件的凹部或空隙中的形式,也能够将其自身用作透镜树脂。
此处公开的粘合型光学薄膜也可以作为粘合型光学构件来把握。另外,使用上述功能性薄膜作为此处公开的粘合型光学薄膜中的透光性构件时,此处公开的粘合型光学薄膜也可以作为在功能性薄膜的至少单面侧具有此处公开的粘合剂层的“粘合型功能性薄膜”来把握。
如上所述,根据此处公开的技术,提供一种层叠体,其具备此处公开的粘合型光学薄膜。粘贴有粘合型光学薄膜的构件可以具有上述被粘物材料的折射率。另外,粘合型光学薄膜的折射率与构件的折射率之差(折射率差)可以是上述被粘物与粘合型光学薄膜的折射率差。关于构成层叠体的构件,如作为上述构件、材料、被粘物进行的说明所述,因此不再重复说明。
根据以上的说明和以下的实施例可理解,由该说明书公开的事项包括以下的内容。
〔1〕一种粘合片,其包含粘合剂层,
其具有由上述粘合剂层构成的粘合面,
上述粘合剂层的折射率高于1.570,总透光率为86%以上,且雾度值为3.0%以下。
〔2〕根据上述〔1〕所述的粘合片,其中,上述粘合剂层的厚度为5μm以上。
〔3〕根据上述〔1〕或〔2〕所述的粘合片,其粘合力为3N/25mm以上。
〔4〕根据上述〔1〕~〔3〕中任一项所述的粘合片,其中,上述粘合面的算术平均粗糙度Ra为100nm以下。
〔5〕根据上述〔1〕~〔4〕中任一项所述的粘合片,其中,上述粘合剂层的吸水率为1.0%以下。
〔6〕根据上述〔1〕~〔5〕中任一项所述的粘合片,其以包含上述粘合剂层和透光性构件的层叠体的形式构成。
〔7〕根据上述〔6〕所述的粘合片,其中,上述透光性构件为树脂薄膜。
〔8〕根据上述〔1〕~〔5〕中任一项所述的粘合片,其为由上述粘合剂层形成的双面粘接性粘合片。
〔9〕一种带剥离衬垫的粘合片,其包含:
上述〔1〕~〔8〕中任一项所述的粘合片、以及
配置在上述粘合片的粘合面上的剥离衬垫。
〔91〕一种粘合型光学薄膜,其包含透光性构件、以及层叠在该透光性构件上的粘合剂层,
所述粘合型光学薄膜具有由上述粘合剂层构成的粘合面,
上述粘合剂层的折射率高于1.570、总透光率为86%以上、且雾度值为3.0%以下。
〔92〕根据上述〔91〕所述的粘合型光学薄膜,其中,上述粘合剂层的厚度为5μm以上。
〔93〕根据上述〔91〕或〔92〕所述的粘合型光学薄膜,其对玻璃板的剥离强度为3N/25mm以上。
〔94〕根据上述〔91〕~〔93〕中任一项所述的粘合型光学薄膜,其中,上述粘合面的算术平均粗糙度Ra为100nm以下。
〔95〕根据上述〔91〕~〔94〕中任一项所述的粘合型光学薄膜,其中,上述粘合剂层的吸水率为1.0%以下。
〔96〕根据上述〔91〕~〔95〕中任一项所述的粘合型光学薄膜,其中,上述透光性构件为树脂薄膜。
〔97〕根据上述〔91〕~〔96〕中任一项所述的粘合型光学薄膜,其中,上述透光性构件选自由偏光板、保护薄膜和覆盖窗构件组成的组。
〔98〕一种带剥离衬垫的粘合型光学薄膜,其包含:
上述〔91〕~〔97〕中任一项所述的粘合型光学薄膜、以及
配置在上述粘合型光学薄膜的粘合面上的剥离衬垫。
〔10〕一种粘合剂组合物,其用于形成上述〔1〕~〔8〕中任一项所述的粘合片的粘合剂层或上述〔91〕~〔97〕中任一项所述的粘合型光学薄膜的粘合剂层。
〔11〕一种粘合剂组合物,其包含:
丙烯酸系聚合物(A),其含有含芳香环的单体(m1)作为单体单元;以及
添加剂(HRO),其为与上述丙烯酸系聚合物(A)相比为高折射率的有机材料。
〔12〕根据上述〔11〕所述的粘合剂组合物,其中,上述添加剂(HRO)的折射率为1.60以上。
〔13〕根据上述〔11〕或〔12〕所述的粘合剂组合物,其中,相对于上述丙烯酸系聚合物(A)100重量份,上述添加剂(HRO)的含量高于0重量份且为60重量份以下。
〔14〕根据上述〔11〕~〔13〕中任一项所述的粘合剂组合物,其中,上述添加剂(HRO)包含选自由含芳香环的化合物和含杂环的化合物组成的组中的至少1种化合物。
〔15〕根据上述〔11〕~〔14〕中任一项所述的粘合剂组合物,其中,上述添加剂(HRO)包含1分子内具有2个以上芳香环的化合物。
〔16〕根据上述〔15〕所述的粘合剂组合物,其中,上述添加剂(HRO)包含满足下述至少一者的化合物作为上述1分子内具有2个以上芳香环的化合物:
(i)包含2个非稠合芳香环直接化学键合而成的结构;以及
(ii)包含2个芳香环稠合而成的结构。
〔17〕根据上述〔11〕~〔16〕中任一项所述的粘合剂组合物,其中,在构成上述丙烯酸系聚合物(A)的单体成分中,上述含芳香环的单体(m1)的含量为50重量%以上。
〔18〕根据上述〔11〕~〔17〕中任一项所述的粘合剂组合物,其中,构成上述丙烯酸系聚合物(A)的单体成分中,上述含芳香环的单体(m1)的含量高于70重量%且低于100重量%,
上述含芳香环的单体(m1)中的50重量%以上是均聚物的玻璃化转变温度为10℃以下的单体。
〔19〕根据上述〔11〕~〔18〕中任一项所述的粘合剂组合物,其中,构成上述丙烯酸系聚合物(A)的单体成分还含有具有羟基和羧基中的至少一者的单体(m2)。
〔20〕根据上述〔11〕~〔18〕中任一项所述的粘合剂组合物,其用于形成上述〔1〕~〔8〕中任一项所述的粘合片的粘合剂层或上述〔91〕~〔97〕中任一项所述的粘合型光学薄膜的粘合剂层。
〔21〕一种粘合剂,其为由上述〔11〕~〔20〕中任一项所述的粘合剂组合物形成的粘合剂,其折射率高于1.570。
〔22〕一种粘合片,其包含由粘合剂构成的粘合剂层,所述粘合剂由上述〔11〕~〔20〕中任一项所述的粘合剂组合物形成。
〔23〕根据上述〔22〕所述的粘合片,其中,上述粘合剂层的雾度值为1.0%以下。
〔24〕一种层间片,其为在光学用途中配置于层叠体的层间而使用的层间片,
其包含折射率n1为1.570以上的粘弹性层V1,且
所述层间片满足:总透光率为86%以上;
雾度值为1.0%以下;以及、
25℃下的储能模量G’为30kPa~700kPa。
〔25〕根据上述〔24〕所述的层间片,其厚度为5μm以上。
〔26〕根据上述〔24〕或〔25〕所述的层间片,其中,上述粘弹性层V1包含主聚合物和分子量低于上述主聚合物的增塑化材料。
〔27〕根据上述〔26〕所述的层间片,其中,上述增塑化材料的重均分子量为30000以下。
〔28〕根据上述〔24〕~〔27〕中任一项所述的层间片,其还包含层叠于上述粘弹性层V1的粘弹性层V2
上述粘弹性层V2在25℃下的储能模量G’V2低于上述粘弹性层V1在25℃下的储能模量G’V1
〔29〕根据上述〔28〕所述的层间片,其中,上述粘弹性层V2的折射率n2低于上述粘弹性层V1的折射率n1
〔30〕根据上述〔24〕~〔29〕中任一项所述的层间片,其中,上述粘弹性层V1是由上述〔11〕~〔18〕中任一项所述的粘合剂组合物形成的层。
〔31〕根据上述〔24〕~〔29〕中任一项所述的层间片,其中,上述粘弹性层V1是上述〔1〕~〔5〕中任一项所述的粘合片中的粘合剂层。
〔32〕一种光学层叠体,其包含:
上述〔24〕~〔31〕中任一项所述的层间片、以及
层叠于上述层间片的树脂薄膜。
〔33〕一种带剥离衬垫的层间片,其包含:
上述〔24〕~〔31〕中任一项所述的层间片、以及
覆盖上述层间片的至少一个表面的剥离衬垫。
实施例
以下对本发明相关的一些实验例进行说明。需要说明的是,在以下的说明中,表示使用量、含量的“份”和“%”如果没有特别说明则为重量基准。
<例1>
(丙烯酸系聚合物溶液的制备)
在具备搅拌叶片、温度计、氮气导入管和冷凝器的四口烧瓶中投入作为单体成分的丙烯酸间苯氧基苄酯(共荣社化学株式会社制、商品名“LIGHT ACRYLATE POB-A”、折射率:1.566、均聚物的Tg:-35℃。以下简称为“POB-A”。)99份和丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA)1份、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)0.2份、以及作为聚合溶剂的甲苯100份,一边缓慢搅拌一边导入氮气,将烧瓶内的液温保持在60℃附近进行6小时聚合反应,制备丙烯酸系聚合物A1的溶液(50%)。上述丙烯酸系聚合物A1的基于上述单体成分的组成的Tg(即TgT)为-35℃,基于含芳香环的单体的组成的Tg(即Tgm1)为-35℃。
(粘合剂组合物的制备)
将上述丙烯酸系聚合物A1的溶液(50%)利用乙酸乙酯稀释为30%,向该溶液334份(不挥发成分100份)中加入作为交联剂的六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(东曹株式会社制、商品名“Coronate HX”、3官能异氰酸酯化合物)的1%乙酸乙酯溶液10份(不挥发成分0.1份)、作为交联延迟剂的乙酰丙酮2份、作为交联催化剂的乙酰丙酮铁的1%乙酸乙酯溶液1份(不挥发成分0.01份)并搅拌混合,制备丙烯酸系粘合剂组合物C1。
(粘合片的制作)
将上述制备的丙烯酸系粘合剂组合物C1涂布在单面实施了有机硅处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜R1(厚度50μm、有机硅处理面的算术平均粗糙度Ra为21nm、最大高度Rz为233nm)的有机硅处理面上,以130℃加热2分钟,形成厚度20μm的粘合剂层。接着,在上述粘合剂层的表面(第1粘合面)贴合单面实施了有机硅处理的PET薄膜R2(厚度25μm、有机硅处理面の算术平均粗糙度Ra为15nm、最大高度Rz为180nm)的有机硅处理面。如此操作,得到由上述粘合剂层形成的无基材双面粘合片S1。粘合片S1的双面被PET薄膜(剥离衬垫)R1、R2保护。贴合于第1粘合面的剥离衬垫R2与保护第2粘合面的剥离衬垫R1(涂布粘合剂组合物的剥离衬垫)相比为相对轻剥离。
<例2~3,7~8,10~14>
将单体成分的组成变更为如表1所示,除此之外,与例1中的丙烯酸系聚合物溶液的制备同样地制备各例的丙烯酸系聚合物A2~3、7~8、10~14的溶液。
分别使用上述各例的丙烯酸系聚合物的溶液代替丙烯酸系聚合物A1的溶液,除此之外,与例1中的粘合剂组合物的制备同样地制备各例的丙烯酸系粘合剂组合物C2~3、7~8、10~14。
分别使用上述各例的丙烯酸系粘合剂组合物代替丙烯酸系粘合剂组合物C1,使粘合剂层的厚度如表1所示,除此以外,与例1中的粘合片的制作同样地制作各例的粘合片(由粘合剂层形成的无基材双面粘合片)S2~3、7~8、10~14。
需要说明的是,表1所示的单体成分的组成中,“NMT-A”表示丙烯酸1-萘基甲酯(共荣社化学株式会社制、商品名“LIGHT ACRYLATE NMT-A”、折射率:1.595、均聚物的Tg:31℃)、HEA表示丙烯酸2-羟基乙酯、BA表示丙烯酸正丁酯、2EHA表示丙烯酸2-乙基己酯。
<例4>
将例3中制备的丙烯酸系聚合物A3的溶液(50%)利用乙酸乙酯稀释为30%,向该溶液334份(不挥发成分100份)中加入作为添加剂(HRO)的6-丙烯酰氧基甲基二萘并噻吩(Sugai Chemical IND.CO.,LTD.制的二萘并噻吩-6-甲基丙烯酸酯体、商品名“6MDNTA”、折射率1.75)5份、作为交联剂的六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(东曹株式会社制、商品名“Coronate HX”、3官能异氰酸酯化合物)的1%乙酸乙酯溶液10份(不挥发成分0.1份)、作为交联延迟剂的乙酰丙酮2份、作为交联催化剂的乙酰丙酮铁的1%乙酸乙酯溶液1份(不挥发成分0.01份)并搅拌混合,制备丙烯酸系粘合剂组合物C4。
使用丙烯酸系粘合剂组合物C4代替丙烯酸系粘合剂组合物C1,将粘合剂层的厚度设为25μm,除此以外,与例1中的粘合片的制作同样地制作本例的粘合片(由粘合剂层形成的无基材双面粘合片)S4。
<例5~6>
将添加剂(HRO)的种类和相对于丙烯酸系聚合物100份的使用量(phr;per hundredresin,每百份树脂)变更为如表1所示,除此之外,与例4中的丙烯酸系粘合剂组合物C4的制备同样地制备例5、6的丙烯酸系粘合剂组合物C5、C6。此处,表1中的“BPFL”表示9,9-双(4-羟基苯基)芴(Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.制、折射率1.68)、“BAFL”表示9,9-双(4-氨基苯基)芴(Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.制、折射率1.73)。
分别使用丙烯酸系粘合剂组合物C5、C6代替丙烯酸系粘合剂组合物C4,除此之外,与例4中的粘合片的制作同样地制作例5、6的粘合片(由粘合剂层形成的无基材双面粘合片)。
<例9>
将例8中制备的丙烯酸系聚合物A8的溶液(50%)利用乙酸乙酯稀释为30%,向该溶液334份(不挥发成分100份)加入作为添加剂(HRO)的BPFL10份、作为交联剂的六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(东曹株式会社制、商品名“Coronate HX”、3官能异氰酸酯化合物)的1%乙酸乙酯溶液10份(不挥发成分0.1份)、作为交联延迟剂的乙酰丙酮2份、作为交联催化剂的乙酰丙酮铁的1%乙酸乙酯溶液1份(不挥发成分0.01份)并搅拌混合,制备丙烯酸系粘合剂组合物C9。
使用丙烯酸系粘合剂组合物C9代替丙烯酸系粘合剂组合物C8,除此之外,与例8中的粘合片的制作同样地制作本例的粘合片(由粘合剂层形成的无基材双面粘合片)S9。
<例15>
将单体成分的组成变更为丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)90份、4HBA 10份,除此之外,与例1中的丙烯酸系聚合物溶液的制备同样地制备丙烯酸系聚合物A14的溶液(40%)。
将上述丙烯酸系聚合物A14的溶液(40%)利用乙酸乙酯稀释为20%,向该溶液500份(不挥发成分100份)中加入以固体成分基准计为10份的氧化锆颗粒分散液、作为交联剂的六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(东曹株式会社制、商品名“Coronate HX”、3官能异氰酸酯化合物)的1%乙酸乙酯溶液10份(不挥发成分0.1份)、作为交联延迟剂的乙酰丙酮2份、作为交联催化剂的乙酰丙酮铁的1%乙酸乙酯溶液1份(不挥发成分0.01份)并搅拌混合,制备丙烯酸系粘合剂组合物C15。作为上述氧化锆颗粒分散液,使用使实施了表面处理的氧化锆颗粒(平均粒径20nm、固体成分折射率:1.64、表面处理:羧酸系/磷酸系疏水化处理、共荣社化学株式会社制)分散在丙二醇单甲醚(PGME)中而得到的表面处理氧化锆颗粒分散液。
使用丙烯酸系粘合剂组合物C15代替丙烯酸系粘合剂组合物C14,除此之外,与例14中的粘合片的制作同样地制作例15的粘合片(由粘合剂层形成的无基材双面粘合片)S15。
得到的粘合片在23℃、50%RH的环境中充分适应后,用于以下的测定和评价。
<测定和评价(1)>
(折射率)
针对各例的粘合剂层(无基材双面粘合片),以测定波长589nm、测定温度25℃的条件,使用阿贝折射计(ATAGO公司制、型号“DR-M4”)测定折射率。将结果示于表1。
(总透光率和雾度值)
使用将各例的粘合剂层贴合于无碱玻璃(厚度0.8~1.0mm、总透光率92%、雾度0.4%)而得到的试验片,在23℃的测定环境下,使用雾度计(村上色彩技术研究所制、商品名“HAZEMETER HM-150”)测定上述试验片的总透光率和雾度。将从测定值减去上述无碱玻璃的总透光率和雾度而得到的值作为粘合剂层的总透光率和雾度值。将结果示于表1。
(吸水率)
利用上述方法测定各例的粘合剂的吸水率。将结果示于表1。
需要说明的是,利用上述方法测定各例的粘合剂层的储能模量G’(25),结果确认到例1~14中均为350kPa以下。另一方面,通过配混高折射率的无机颗粒而提高了折射率的例15的粘合剂层的储能模量G’(25)高,为750kPa,柔软性和粘合性不足。
[表1]
表1
Figure BDA0003862089470000771
<例16>
以形成厚度5μm的粘合剂层的方式调节丙烯酸系粘合剂组合物C3的涂布量,除此之外,与例3的无基材双面粘合片S3的制作同样地得到本例的无基材双面粘合片S16。
<测定和评价(2)>
针对上述制作的一些粘合片,进一步进行以下测定和评价。将结果示于表2。
(粘合面的算术平均粗糙度(Ra)和最大高度(Rz))
将各例的无基材双面粘合片连同保护第1、第2粘合面的剥离衬垫R1、R2一起切成长150mm、宽50mm的尺寸,制作测定用样品。将该测定用样品的剥离衬垫R1侧固定于试验板,使用拉伸试验机(装置名“Autograph AG-IS”、岛津制作所制),在23℃、50%RH的气氛下,以拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180°的条件从上述测定用样品的第1粘合面将剥离衬垫R2剥离而露出第1粘合面。静置30分钟后,针对上述第1粘合面,在23℃、50%RH的环境下,使用三维光学轮廓仪(商品名“NewView7300”、ZYGO公司制)测定表面形状。根据测得的数据,按照JIS B 0601-2001算出算术表面粗糙度Ra。
另外,关于最大高度(Rz),针对由上述测定得到的数据(粗糙度曲线),以从该粗糙度曲线的平均线起上侧最高的山部的高度Rp与从上述平均线起下侧最深的谷部的深度Rv之和的形式求出。测定条件如以下所示。
Ra和Rz的测定进行5次(即N=5),采用它们的平均值。
[测定条件]
测定面积:5.62mm×4.22mm
(物镜:2.5倍、内部透镜:0.5倍)
解析模式:
Remove:Cylinder
Data Fill:ON(Max:25)
Remove Spikes:ON(xRMS:1)
Filter:OFF
(光学畸变)
准备对素板玻璃利用镀银制法制作的市售的镜子(厚度2mm),使用通过目视确认、以及利用镜子自身以与后述记载同样的方法使反射图像投影至屏幕而确认了无畸变的镜子。在洁净室内,用清洁的布擦拭上述镜的表面而去除异物后,从各例的无基材双面粘合片剥去剥离薄膜R2而使第1粘合面露出,以不混入异物、气泡、变形的条纹的方式施加适当的张力,粘贴于上述镜的表面,为了去除微小气泡的影响,进行基于加压脱泡装置(高压釜)的脱泡处理(处理条件:50℃、0.5MPa、30分钟)。在室温下放冷30分钟以上后,剥去剥离薄膜R1而使第2粘合面露出,由此制作光学畸变评价样品(由粘合片和镜形成的层叠体)。将上述评价样品以使其粘合片侧朝向点光源侧且相对于来自上述点光源的光线的角度为约45度的方式进行配置。在光线的前方设置白色屏幕,使其映出反射的图像。作为点光源,可以使用Hamamatsu Photonics K.K.制的商品名“Xenon Lamp C2577”或相当品,本次试验中使用上述商品名“Xenon Lamp C2577”。点光源、评价样品和屏幕以评价样品至点光源的距离、评价样品至屏幕的距离分别为约50cm的位置的方式配置。
将上述点光源点亮,以目视观察被上述样品反射而投影至上述屏幕的图像,由此,按照以下的3个水平评价光学畸变的有无和程度。
E:未确认到光学畸变。
A:确认到一些光学畸变,但为实用上可允许的程度。
P:确认到明显的光学畸变。
(对玻璃板剥离强度)
在23℃、50%RH的测定环境下,从粘合片的一个面将剥离衬垫剥离,贴合厚度50μm的PET薄膜进行衬里后,切成宽25mm、长100mm的尺寸,将其作为试验片。从试验片将另一面的剥离衬垫剥离,在作为被粘物的碱玻璃板(松浪硝子工业株式会社制、厚度1.35mm、青板磨边品)的表面,使2kg的辊往返1次进行压接。将其在该环境下放置30分钟,接着投入至加压脱泡装置(高压釜),以温度50℃、压力0.5MPa的条件进行30分钟的高压釜处理,进而在23℃、50%RH的气氛下放置24小时后,使用万能拉伸压缩试验机,按照JIS Z 0237:2000,以拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180度的条件测定剥离强度(粘合力)[N/25mm]。作为万能拉伸压缩试验机,使用Minebea公司制的“拉伸压缩试验机、TG-1kN”。
[表2]
表2
Figure BDA0003862089470000801
表1、2所示的例1~13、16的粘合片显示了高于1.570的高折射率,且显示了高透明性。另外,如表2所示,显示了作为粘合剂实用的剥离强度,表面平滑性也优异。在使用了相同的粘合剂组合物的例3与例16的对比中,对于例16,在光学畸变的评价中得到了更良好的结果。需要说明的是,虽然表2中未示出,但例16的吸水率为0.2%。通过将这些粘合片(无基材粘合片)贴合于任意的透光性构件,能够容易地制作在透光性构件上具有折射率高于1.570、总透光率为86%以上、且雾度值为3.0%以下的粘合剂层的粘合型光学薄膜。
另一方面,通过配混高折射率的无机颗粒而提高了折射率的例15与例1~13相比,明显透明性差(特别是雾度明显高),如表2所示,表面平滑性也低,还确认到明显的光学畸变,且未显示适合于作为粘合剂的实际应用的粘合性能(剥离强度)。
<例17、18、23>
使单体成分的组成如表3所示,除此之外,与例1同样地制备例17、18、23的各例的丙烯酸系聚合物的溶液,制备丙烯酸系粘合剂组合物。分别使用各例的丙烯酸系粘合剂组合物代替丙烯酸系粘合剂组合物C1,将粘合剂层的厚度设为25μm,除此之外,与例1中的粘合片的制作同样地制作各例的粘合片。
需要说明的是,在表3所示的单体成分的组成中,“BZA”表示丙烯酸苄酯(大阪有机化学工业株式会社制、商品名“Viscoat#160”、折射率(nD20):1.519、均聚物的Tg:6℃)、“PEA”表示丙烯酸苯氧基乙酯(大阪有机化学工业株式会社制、商品名“Viscoat#192”、折射率(nD20):1.517、均聚物的Tg:2℃)、“P2H-A”表示苯氧基二乙二醇丙烯酸酯(共荣社化学株式会社制、商品名“LIGHT ACRYLATE P2H-A”、折射率:1.510、均聚物的Tg:-35℃)、HEMA表示甲基丙烯酸2-羟基乙酯、CBA表示丙烯酸乙基卡必醇酯。
<例19>
使单体成分的组成为如表3所示,除此之外,与例1同样地制备本例的丙烯酸系聚合物A19的溶液。使用丙烯酸系聚合物A19的溶液代替丙烯酸系聚合物A3的溶液,作为添加剂(HRO),使用2,12-二烯丙基氧二萘并噻吩(Sugai Chemical IND.CO.,LTD.制、缩写:2,12-DAODNT、折射率:1.729)10phr,除此之外与例4同样地制备本例的丙烯酸系粘合剂组合物,制作粘合片。
<例20~22>
使单体成分的组成为如表3所示,除此之外,与例1同样地制备例20~22的各例的丙烯酸系聚合物的溶液。使用各例的丙烯酸系聚合物的溶液代替丙烯酸系聚合物A3的溶液,作为添加剂(HRO),使用6-乙基丙烯酸酯-二萘并[2,1-b:1’,2’-d]噻吩(Sugai ChemicalIND.CO.,LTD.制的6-丙烯酰氧基乙基二萘并噻吩、编号:6EDNTA、折射率:1.722)20phr,除此之外,与例4同样地制备各例的丙烯酸系粘合剂组合物,制作粘合片。
将由例17~23得到的粘合片在23℃、50%RH的环境中充分适应后,与上述“测定和评价(1)”同样地进行各项目的测定和评价。将结果示于表3。
[表3]
表3
Figure BDA0003862089470000821
表3所示的例17~23的粘合片均显示了高于1.570的高折射率,且显示了高透明性。这些之中,例23的粘合片与例17~22的粘合片相比为硬的触感,吸水率也高。
根据以上,例1~14、例16、例17~23的粘合片(由粘合剂层形成的无基材双面粘合片)可抑制光学特性的降低并且高折射率化,因此以在透光性构件上层叠有上述粘合剂层的粘合型光学薄膜的形式适合于光学构件(例如具有光的波导、集光、衍射的至少1种功能的光学薄膜)的接合等用途。
以上对本发明的具体例进行了详细说明,但这些只是例示,不限定权利要求的范围。权利要求的范围中记载的方案包含对以上例示的具体例进行各种变形、变更而成者。
附图标记说明
1 粘合型光学薄膜
10 粘合剂层
10A 第1表面(粘合面)
10B 第2表面
20 透光性构件
20A 第1面
20B 第2面(背面)
30、31、32 剥离衬垫
50 带剥离衬垫的粘合型光学薄膜
70 光学构件(被粘物)
100 光学层叠体。

Claims (8)

1.一种粘合型光学薄膜,其包含透光性构件、以及层叠在该透光性构件上的粘合剂层,
所述粘合型光学薄膜具有由所述粘合剂层构成的粘合面,
所述粘合剂层的折射率高于1.570、总透光率为86%以上、且雾度值为3.0%以下。
2.根据权利要求1所述的粘合型光学薄膜,其中,所述粘合剂层的厚度为5μm以上。
3.根据权利要求1或2所述的粘合型光学薄膜,其对玻璃板的剥离强度为3N/25mm以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的粘合型光学薄膜,其中,所述粘合面的算术平均粗糙度Ra为100nm以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的粘合型光学薄膜,其中,所述粘合剂层的吸水率为1.0%以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的粘合型光学薄膜,其中,所述透光性构件为树脂薄膜。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的粘合型光学薄膜,其中,所述透光性构件选自由偏光板、保护薄膜和覆盖窗构件组成的组。
8.一种带剥离衬垫的粘合型光学薄膜,其包含:
权利要求1~7中任一项所述的粘合型光学薄膜、以及
配置在所述粘合型光学薄膜的粘合面上的剥离衬垫。
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