CN117545814A - 胶粘膜、叠层体、液晶显示器及夹层玻璃 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
本发明的胶粘膜包含热塑性树脂,且厚度为150μm以上且2000μm以下,进行了规定的压缩蠕变试验时的试验样品A的厚度的变化量为50μm以上且325μm以下,通过规定的胶粘力测定方法测得的对聚碳酸酯基材的粘接力为100N以上。本发明的叠层体具备本发明的胶粘膜、第1有机材料基材、以及选自第2有机材料基材和无机材料基材中的至少1种基材。本发明的液晶显示器和本发明的夹层玻璃包含本发明的叠层体。根据本发明,可以提供低温贴合时的透明性良好,低温贴合时的端部的发泡少,对偏光膜等树脂材料的粘接性良好的胶粘膜、具备该胶粘膜的叠层体以及包含该叠层体的液晶显示器和夹层玻璃。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘膜、具备胶粘膜的叠层体、以及包含叠层体的液晶显示器和夹层玻璃。
背景技术
在液晶显示器、有机EL显示器、带有触摸面板的显示器等各种显示器中,为了使表面保护面板、偏振片、带有触摸传感器的膜、带有触摸传感器的玻璃等重叠而固定,广泛使用胶粘膜。作为胶粘膜,从透明性、胶粘性等观点考虑,以往广泛使用了(甲基)丙烯酸系树脂。此外,除了(甲基)丙烯酸系树脂以外,也研究了使用聚乙烯醇缩醛系树脂。
在使用聚乙烯醇缩醛系树脂的情况下,例如,如专利文献1、2所公开地那样,已知使用混配了一定量以上的增塑剂的增塑聚乙烯醇缩醛系树脂。此外,也研究了,为了可以通过光照射而使储能模量高,在增塑聚乙烯醇缩醛系树脂中混配通过光照射而固化的反应性稀释剂。
此外,近年来,为了可以调整光透过性等,尝试了向构成窗玻璃的夹层玻璃导入调光膜。在导入调光膜的情况下,已知向夹层玻璃例如2片玻璃板之间配置调光膜,使调光膜与各玻璃板经由树脂膜而接合的构成。研究了在树脂膜中,应用含有增塑聚乙烯醇缩醛系树脂的胶粘膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6046811号公报
专利文献2:日本专利第6116772号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在使用于各种显示器、此外在导入了调光膜的夹层玻璃中使用的情况下,为了防止显示元件、调光膜热劣化,需要在低温下进行贴合。
然而,作为胶粘膜而被广泛使用的以往的增塑聚乙烯醇缩醛系树脂在制作具备胶粘膜的叠层体时,如果在低温下进行贴合,则易于发生透明性变得不充分、在端部发生发泡这样的问题。
此外,关于增塑聚乙烯醇缩醛系树脂,难以充分提高对各种树脂材料、特别是极性低的树脂材料的粘接性。因此,在显示器、导入了调光膜的夹层玻璃中使用的情况下,虽然有时与偏光膜、调光膜粘接,但难以充分提高对它们的粘接性。
因此,本发明的课题在于,在包含热塑性树脂的胶粘膜中,使低温贴合时的透明性良好,抑制端部的发泡,同时使对构成偏光膜、调光膜等的各种树脂材料的粘接性良好。
用于解决课题的方法
本发明人等进行了深入研究,结果发现,在包含热塑性树脂的规定的厚度的胶粘膜中,通过使在规定的测定条件下测得的厚度的变化量为规定的范围内,同时使在规定的测定条件下测得的对聚碳酸酯基材的粘接力为规定值以上,可以解决上述课题,从而完成了以下本发明。
即,本发明提供以下[1]~[33]。
[1]一种胶粘膜,其包含热塑性树脂,且厚度为150μm以上且2000μm以下,
进行了下述压缩蠕变试验时的试验样品A的厚度的变化量为50μm以上且325μm以下,
通过下述胶粘力测定方法测得的对聚碳酸酯基材的粘接力为100N以上。
<压缩蠕变试验>
将切出胶粘膜而获得的直径8mm的尺寸的试验样品A在410g的荷重和30℃的条件下压缩30分钟,然后测定试验样品A的厚度(A)。然后,一边维持410g的荷重,一边以6℃/分钟的升温速度使温度从30℃上升到90℃。进而,在410g的荷重和90℃的条件下压缩5分钟,然后测定试验样品A的厚度(B)。将试验样品A的厚度(A)和厚度(B)之差的绝对值设为试验样品A的厚度的变化量。
<粘接力测定方法>
准备纵15mm和横15mm的尺寸的胶粘膜、和按照JIS K6735的厚度2mm、纵25mm和横100mm的聚碳酸酯板玻璃2片。经由上述胶粘膜,将2片聚碳酸酯板玻璃以彼此的长度方向成为垂直的方式配置使其十字形重叠。然后,以使上述胶粘膜的厚度成为恒定的方式,使用与上述胶粘膜相同厚度的间隔物,在真空层压机中,将经由上述胶粘膜重叠了的2片聚碳酸酯板玻璃在90℃、0.1MPa的条件下进行3分钟临时压接。接着,将进行了临时压接的2片聚碳酸酯板玻璃在90℃、0.5MPa的条件下进一步进行1小时正式压接,获得夹层玻璃样品。关于所得的夹层玻璃样品,测定在温度23℃的环境下,以速度10mm/分钟,将一个聚碳酸酯板玻璃从另一个聚碳酸酯板玻璃沿与粘接面垂直方向剥离时的最大荷重(N),将该最大荷重(N)设为粘接力。
[2]根据上述[1]所述的胶粘膜,其tanδ的极大峰温度为10℃以上且52℃以下。
[3]根据上述[1]或[2]所述的胶粘膜,其85℃下的剪切储能模量为0.06×106Pa以上。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的胶粘膜,其不包含增塑剂、或包含相对于上述热塑性树脂100质量份为小于20质量份的增塑剂。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的胶粘膜,其厚度为150μm以上且1500μm以下。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的胶粘膜,上述热塑性树脂为聚乙烯醇缩醛系树脂。
[7]根据上述[6]所述的胶粘膜,上述聚乙烯醇缩醛系树脂的重均分子量(Mw)为50,000以上且800,000以下。
[8]根据上述[6]或[7]所述的胶粘膜,上述聚乙烯醇缩醛系树脂具有以下式(1)所示的聚环氧烷(polyalkylene oxide)结构。
(在式(1)中,A1O为碳原子数2~6的氧亚烷基,m为平均重复数,为4~200。R1为碳原子数为1~8的烷基或氢原子。另外,氧亚烷基可以为单独1种,也可以2种以上混合存在。*为与其它基团的结合位置。)
[9]根据上述[8]所述的胶粘膜,在上述式(1)中,R1为烷基。
[10]根据上述[6]或[7]所述的胶粘膜,上述聚乙烯醇缩醛系树脂具有聚环氧烷结构。
[11]根据上述[8]~[10]中任一项所述的胶粘膜,上述聚环氧烷结构包含氧亚乙基和氧亚丙基中的至少任一者。
[12]根据上述[8]~[11]中任一项所述的胶粘膜,上述聚环氧烷结构经由单键、或醚键、酯键、酰胺键、和可以具有这些键之中的至少任一者的烃基中的任一者而与主链连接。
[13]根据上述[8]~[12]中任一项所述的胶粘膜,由上述聚环氧烷结构引起的改性量为0.1摩尔%以上且10摩尔%以下。
[14]根据上述[6]~[13]中任一项所述的胶粘膜,其缩醛化度为60摩尔%以上。
[15]根据上述[6]~[14]中任一项所述的胶粘膜,上述聚乙烯醇缩醛系树脂的缩醛化度为60摩尔%以上且90摩尔%以下。
[16]根据上述[6]~[15]中任一项所述的胶粘膜,上述聚乙烯醇缩醛系树脂的羟基量为5摩尔%以上且35摩尔%以下。
[17]根据上述[6]~[16]中任一项所述的胶粘膜,上述聚乙烯醇缩醛系树脂的乙酰化度为0.01摩尔%以上且50摩尔%以下。
[18]根据上述[6]~[17]中任一项所述的胶粘膜,上述聚乙烯醇缩醛系树脂为聚乙烯醇缩丁醛系树脂。
[19]根据上述[6]~[18]中任一项所述的胶粘膜,上述聚乙烯醇缩醛系树脂的含量以胶粘膜所含有的热塑性树脂总量基准计为50质量%以上且100质量%以下。
[20]根据上述[1]~[19]中任一项所述的胶粘膜,其在将第1有机材料基材、与第2有机材料基材或无机材料基材接合时使用。
[21]根据上述[1]~[20]中任一项所述的胶粘膜,上述第1有机材料基材和上述第2有机材料基材为选自偏光膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯板、和(甲基)丙烯酸系板中的至少1种有机材料基材。
[22]根据上述[1]~[21]中任一项所述的胶粘膜,其不含有、或以相对于上述热塑性树脂100质量份为小于20质量份含有分子量小于1000的低分子量化合物。
[23]根据上述[1]~[22]中任一项所述的胶粘膜,上述增塑剂为选自有机酯增塑剂、有机磷系增塑剂、有机醚系增塑剂、和醇系增塑剂中的至少1种。
[24]根据上述[1]~[23]中任一项所述的胶粘膜,上述胶粘膜包含选自二醇与一元有机酸的酯、碳原子数4~12的二元有机酸与碳原子数4~10的醇的酯化合物、聚亚烷基二醇系增塑剂、和聚氧亚烷基醚系增塑剂中的至少1种作为增塑剂。
[25]一种叠层体,其具备上述[1]~[24]中任一项所述的胶粘膜、第1有机材料基材、以及选自第2有机材料基材和无机材料基材中的至少1种基材。
[26]根据上述[25]所述的叠层体,上述基材构成触摸面板、调光元件、和显示元件的至少一部分。
[27]根据上述[25]或[26]所述的叠层体,其具备配置在上述一对基材之间的中间构件、和配置在各基材与上述中间构件之间的粘接用膜,上述粘接用膜中的至少任一者为上述胶粘膜。
[28]根据上述[27]所述的叠层体,在上述中间构件的上述胶粘膜粘接的位置配置无机材料基材、和有机材料基材中的至少任一者。
[29]根据上述[27]或[28]所述的叠层体,上述中间构件为触摸面板和调光元件中的任一者。
[30]一种液晶显示器,其包含上述[25]~[29]中任一项所述的叠层体。
[31]一种夹层玻璃,其包含上述[25]~[29]中任一项所述的叠层体。
[32]上述[1]~[24]中任一项所述的胶粘膜在显示器中的使用。
[33]上述[1]~[24]中任一项所述的胶粘膜在夹层玻璃中的使用。
发明的效果
根据本发明,在包含热塑性树脂的胶粘膜中,可以使低温贴合时的透明性良好,抑制端部的发泡,同时使对偏光膜等树脂材料的粘接性良好。
附图说明
图1为显示第1实施方式涉及的叠层体的截面图。
图2为显示第2实施方式涉及的叠层体的截面图。
图3为显示第3实施方式涉及的叠层体的截面图。
图4为显示第4实施方式涉及的叠层体的截面图。
图5为用于说明十字剥离试验的立体图。
图6的(a)~(e)为对夹层玻璃的端部中的发泡进行了评价的拍摄图像的例子。
图7的(a)~(e)为对夹层玻璃的透明性进行了评价的拍摄图像的例子。
图8为用于说明对TAC偏振片的粘接力的测定方法的平面图。
具体实施方式
<胶粘膜>
本发明的胶粘膜为包含热塑性树脂,且厚度为150μm以上且2000μm以下的胶粘膜,进行规定的测定条件的压缩蠕变试验时的厚度的变化量为50μm以上且325μm以下,在规定的测定条件下测得的对聚碳酸酯基材的粘接力为100N以上。
本发明的胶粘膜通过具有以上构成,从而可以使低温贴合时的透明性良好,抑制端部的发泡,同时使对偏光膜等树脂材料的粘接性良好。
以下,对本发明的一实施方式涉及的胶粘膜进行详细地说明。
[厚度]
本发明的胶粘膜的厚度为150μm以上且2000μm以下。如果厚度小于150μm,则发生不能充分地确保粘接性等不良状况。此外,如果大于2000μm,则发生不能使使用本发明的胶粘膜进行贴合而获得的叠层体薄等不良状况。从这些观点考虑,胶粘膜的厚度优选为150μm以上且1500μm以下。此外,关于胶粘膜,为了提高粘接性,胶粘膜的厚度越大越好,更优选为200μm以上,进一步优选为300μm以上。此外,从薄型化的观点考虑,胶粘膜的厚度更优选为1200μm以下。
[厚度的变化量]
本发明的胶粘膜在规定的测定条件下测得的厚度的变化量为50μm以上且325μm以下。
如果上述厚度的变化量小于50μm,则在低温下进行贴合的情况下,有时残存空气变多,透明性变得不充分。此外,如果上述厚度的变化量大于325μm,则有时低温贴合时的胶粘膜的端部的发泡性变高。可以认为这是因为,胶粘膜过于柔软,溶解于胶粘膜的气体以气泡的形态从胶粘膜释放。
另外,使用了本发明的胶粘膜的被粘物的贴合一般进行临时压接,然后进行正式粘接,但临时压接和正式粘接最好都在例如100℃以下的低温下进行。在100℃以下的低温贴合中,在临时压接时产生的空气、发泡即使通过正式压接也不易除去,但本发明的胶粘膜通过使厚度的变化量为上述规定的范围内,从而在临时压接时残存空气、发泡不易发生,由此在正式粘接后也不易观察到残存空气、发泡。
从使低温贴合时的胶粘膜的透明性良好、同时抑制胶粘膜的端部的发泡的观点考虑,上述厚度的变化量优选为75~300μm,更优选为100~250μm。
此外,胶粘膜的厚度的上述变化量优选为胶粘膜的厚度的80%以下。从低温贴合时的胶粘膜的透明性和胶粘膜的端部的发泡的抑制的观点考虑,上述厚度的变化量是重要的。然而,在胶粘膜薄的情况下,为了实现上述变化量,在后述压缩蠕变试验中,胶粘膜必须被很大幅地压缩。这样易于被压缩的胶粘膜有时在低温贴合时的胶粘膜的透明性和胶粘膜的端部的发泡的抑制方面是良好的,但从其它物性的观点考虑不好。因此,胶粘膜的厚度的上述变化量优选为胶粘膜的厚度的80%以下。从这样的观点考虑,胶粘膜的厚度的上述变化量相对于胶粘膜的厚度更优选为60%以下,进一步优选为50%以下。关于厚度的变化量的下限值,没有特别限定,但例如可以为5%以上,也可以为10%以上。
上述胶粘膜的厚度的变化量的测定方法通过下述压缩蠕变试验而实施。
首先,切出胶粘膜而获得直径8mm的尺寸的试验样品A。接下来,在410g的荷重和30℃的条件下将试验样品A压缩30分钟,然后在压缩了的状态下测定试验样品A的厚度(A)。然后,一边维持410g的荷重,一边以6℃/分钟的升温速度使温度从30℃上升到90℃。进而,在410g的荷重和90℃的条件下压缩5分钟,然后在压缩了的状态下测定试验样品A的厚度(B)。将试验样品A的厚度(A)和厚度(B)之差的绝对值设为试验样品A的厚度的变化量。
[粘接力]
本发明的胶粘膜在规定的测定条件下测得的对聚碳酸酯基材的粘接力为100N以上。聚碳酸酯基材为极性低、不易与聚乙烯醇缩醛系树脂等构成胶粘膜的树脂粘接的树脂,但在本发明中,通过使上述粘接力为100N以上,从而胶粘膜对偏光膜等树脂材料的粘接力变高。另一方面,如果上述粘接力小于100N,则有时对偏光膜等树脂材料的粘接力变得不充分。从使对偏光膜等各种树脂材料的粘接力进一步提高的观点考虑,上述粘接力优选为200N以上。
此外,上述粘接力越高越好,但通常只要为1000N以下即可,可以为600N以下。
上述对聚碳酸酯基材的粘接力的测定方法对依次经过下述第1、第2和第3工序而获得的夹层玻璃样品进行。
第1工序:准备纵15mm和横15mm的尺寸的胶粘膜、和按照JIS K6735的厚度2mm、纵25mm和横100mm的聚碳酸酯板玻璃2片。进而,经由胶粘膜,将2片聚碳酸酯板玻璃以彼此的长度方向成为垂直的方式配置使其十字形重叠。
第2工序:以使胶粘膜的厚度成为恒定的方式,使用与胶粘膜相同厚度的间隔物,在真空层压机中,将经由胶粘膜重叠了的2片聚碳酸酯板玻璃在90℃、0.1MPa的条件下进行3分钟临时压接。
第3工序:将进行了临时压接的2片聚碳酸酯板玻璃在90℃、0.5MPa的条件下进一步进行1小时正式压接,获得夹层玻璃样品。
接着,对所得的夹层玻璃样品进行十字剥离试验。具体而言,测定在23℃环境下,以速度10mm/分钟将一个聚碳酸酯板玻璃从另一个聚碳酸酯板玻璃沿与粘接面垂直方向剥离时的最大荷重(N),将该最大荷重(N)设为粘接力。
更具体而言,只要放置于图5所示的夹具而测定粘接力即可。夹具由箱体11、和按压构件20构成。箱体11和按压构件20由SUS制成。箱体11为上面开口了的长方体状,在彼此对置的侧面13、13的上端面设置矩形的切口14、14。按压构件20为设置了矩形的基部16、和与基部16的长度方向上的两端部直角地连接的按压片17、17的コ字状的构件。各按压片17的宽度W为20mm,厚度T为5mm,按压片17、17间的距离L为35mm。
夹层玻璃样品10以另一个聚碳酸酯板22被配置在下侧的方式,将一个聚碳酸酯板玻璃21架设于切口14、14间而配置。测定使聚碳酸酯板玻璃31以速度10mm/分钟沿作为与粘接面垂直方向的铅垂向下X使荷重起作用而使其剥离时的最大荷重(N),由该最大荷重(N)求出粘接力(N)。另外,粘接力(N)为每225mm2面积的粘接力。此外,在粘接力大、在十字剥离试验的测定时,在聚碳酸酯板玻璃变形的情况下,优选根据需要,通过使聚碳酸酯基材的厚度大,或在与粘接面相反面粘贴SUS等从而加强聚碳酸酯基材而测定。
[tanδ的极大峰温度]
在本发明中,胶粘膜的tanδ的极大峰温度优选为10℃以上且52℃以下。如果使tanδ的极大峰温度为52℃以下,则树脂膜变得充分柔软,可以使对偏光膜等树脂材料的粘接性良好。此外,也可以使低温贴合时的胶粘膜的透明性良好。从提高柔软性而使粘接性提高的观点考虑,树脂组合物的tanδ的极大峰温度优选为48℃以下,进一步优选为44℃以下,更进一步优选为42℃以下。
此外,如果tanδ的极大峰温度为10℃以上,则可以进一步抑制低温贴合时的胶粘膜的端部的发泡性。树脂组合物的tanδ的极大峰温度优选为12℃以上,更优选为20℃以上。
另外,树脂膜的tanδ的极大峰温度可以通过使用动态粘弹性测定装置进行粘弹性测定,读取由粘弹性测定的结果获得的损耗角正切tanδ成为最大值的峰温度来检测。
[剪切储能模量]
本发明的胶粘膜优选85℃下的剪切储能模量为0.06×106Pa以上。如果剪切储能模量为0.06×106Pa以上,则在低温贴合时可以进一步抑制胶粘膜的端部发泡。从低温贴合时的胶粘膜的端部中的发泡抑制的观点考虑,上述85℃下的剪切储能模量更优选为0.10×106Pa以上,进一步优选为0.20×106Pa以上。
从低温贴合时的胶粘膜的端部中的发泡抑制的观点考虑,胶粘膜的85℃下的剪切储能模量越高越好,但从使其它物性等平衡好地良好的观点考虑,例如为5×106Pa以下,优选为2×106Pa以下,进一步优选为1×106Pa以下。
另外,剪切储能模量可以通过以频率1Hz、使用动态粘弹性测定装置以剪切模式进行粘弹性测定,检测85℃下的储能模量(G’)来测定。
另外,上述厚度的变化量、厚度的变化率、粘接力、tanδ的极大峰温度和剪切储能模量可以通过适当选择树脂的种类、树脂的分子量、增塑剂的混配的有无及其含量等来调整。
[热塑性树脂]
作为胶粘膜所使用的热塑性树脂,可举出例如(甲基)丙烯酸系树脂、聚乙烯醇缩醛系树脂、聚乙烯醇系树脂(PVA)、聚氨酯系树脂(PU)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(EVA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物(EVOH)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物树脂、离子交联聚合物树脂、异丁烯树脂、苯乙烯-异戊二烯共聚物树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂等。
在胶粘膜中,热塑性树脂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
热塑性树脂在上述中,优选为聚乙烯醇缩醛系树脂。通过使用聚乙烯醇缩醛系树脂,从而使低温贴合时的透明性良好,抑制端部的发泡,同时易于使对偏光膜等树脂材料的粘接性良好。以下,对热塑性树脂所使用的聚乙烯醇缩醛系树脂详细地说明。
[聚乙烯醇缩醛系树脂]
如上所述,热塑性树脂优选为聚乙烯醇缩醛系树脂。聚乙烯醇缩醛系树脂可以为改性聚乙烯醇缩醛树脂,也可以为未改性聚乙烯醇缩醛树脂。改性聚乙烯醇缩醛树脂如后所述只要具有除缩醛基、羟基、和乙酰基以外的结构(改性基)即可,优选在侧链具有改性基。
聚乙烯醇缩醛系树脂是通过将聚乙烯醇用醛进行缩醛化,进一步根据需要使其与改性剂反应,或进行再乙酰化处理而获得的。此外,为了获得改性聚乙烯醇缩醛树脂,作为成为原料的聚乙烯醇,可以使用改性聚乙烯醇。
上述除缩醛基、羟基、和乙酰基以外的结构优选为聚环氧烷结构。聚环氧烷结构具体如以下式(1)所示的那样。
(在式(1)中,A1O为碳原子数2~6的氧亚烷基,m为平均重复数,为4~200。R1为碳原子数为1~8的烷基或氢原子。另外,氧亚烷基可以为单独1种,也可以2种以上混合存在。*为与其它基团的结合位置。)
A1O中的氧亚烷基为碳原子数2~6的氧亚烷基,优选为碳原子数2~4的氧亚烷基,更优选为碳原子数2或3的氧亚烷基。如果氧亚烷基的碳原子数为上述范围内,则使上述低温贴合时的透明性良好,抑制端部的发泡,同时易于使对偏光膜等树脂材料的粘接性良好。
氧亚烷基中的亚烷基可以为直链,也可以具有支链结构。作为氧亚烷基,可举出例如氧亚乙基、氧亚丙基、或氧亚丁基,优选为氧亚乙基、氧亚丙基。氧亚烷基可以单独使用1种,也可以并用2种以上。在并用2种以上的情况下,各氧亚烷基可以无规地加成,也可以以嵌段加成,但更优选为无规地加成。
聚环氧烷结构中的氧亚烷基优选包含氧亚乙基和氧亚丙基中的至少任一者,也优选含有氧亚乙基和氧亚丙基两者。在包含氧亚乙基和氧亚丙基两者的情况下,它们可以构成嵌段结构,但更优选构成无规结构。在包含氧亚乙基(EO)和氧亚丙基(PO)的情况下,氧亚丙基相对于氧亚乙基之比(PO/EO)以摩尔比计例如为1/9以上且9/1以下,优选为2/8以上且8/2以下,更优选为3/7以上且7/3以下。
在式(1)中,m表示氧亚烷基的平均重复数,为4~200,优选为5~100,更优选为10~80,进一步优选为15~50。
此外,R1中的烷基可以为直链,也可以具有支链结构。
作为R1中的烷基,可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等支链丁基、正戊基、支链戊基、正己基、支链己基、正庚基、异庚基、3-庚基等支链庚基、正辛基、异辛基、2-乙基己基等支链辛基等。
R1优选为碳原子数1~6的烷基或氢原子,更优选为碳原子数1~4的烷基或氢原子。
上述聚环氧烷结构可以经由单键而与主链连接,但优选经由除单键以外的连接基而与主链连接。
作为除单键以外的连接基,可举出醚键(-O-)、酯键(-COO-)、酰胺键(-CONR-:R为氢原子或碳原子数1~4的烷基,优选为氢原子)、或可以具有这些键之中的至少任一者的烃基。它们之中,更优选为醚键(-O-)、酯键(-COO-)、或可以具有这些键之中的至少任一者的烃基。该烃基的碳原子数没有特别限定,但只要为例如1~10左右即可,优选为1~4。此外,它们之中,上述聚环氧烷结构更优选经由醚键和-CH2O-中的任一者而与主链结合。聚环氧烷结构通过经由它们中的任一者而与主链结合,从而其制造变得容易。另外,在-CH2O-中,氧原子与上述聚环氧烷结构可以结合。
聚乙烯醇缩醛系树脂典型地具有缩醛基、羟基、和乙酰基。然而,聚乙烯醇缩醛系树脂可以通过官能团而被改性、或进行再乙酰化反应从而不含有羟基。另外,所谓缩醛基、羟基、和乙酰基,如后述式(3-1)~式(3-3)所示那样,为与主链直接结合或经由氧原子结合的基团,不包含聚环氧烷结构所具有的羟基等。
此外,聚乙烯醇缩醛系树脂优选通过改性从而如上所述具有上述式(1)所示的聚环氧烷结构。另外,以下,关于具有聚环氧烷结构的聚乙烯醇缩醛系树脂,为了与其它聚乙烯醇缩醛系树脂区别地说明,有时作为改性聚乙烯醇缩醛树脂(A)而说明。
改性聚乙烯醇缩醛树脂(A)的由聚环氧烷结构(即,式(1)所示的官能团)引起的改性量优选为0.1摩尔%以上且10摩尔%以下。如果改性量为0.1摩尔%以上,则可以使进行上述压缩蠕变试验时的试验样品A的厚度的变化量大,可以使低温贴合时的透明性良好。此外,如果改性量为上述范围内,可以使对偏光膜等树脂材料的粘接力提高。
从这些观点考虑,由聚环氧烷结构引起的改性量优选为0.2摩尔%以上,更优选为0.3摩尔%以上,进一步优选为0.4摩尔%以上,此外,优选为8摩尔%以下,更优选为6摩尔%以下,进一步优选为4摩尔%以下。
另外,所谓由官能团引起的改性量,表示官能团相对于构成聚乙烯醇缩醛系树脂的全部乙烯基单体单元的比例。改性量可以对聚乙烯醇缩醛系树脂进行质子NMR测定,由所得的光谱算出。后述缩醛化度、羟基量、和乙酰化度也同样地,可以进行质子NMR测定,由所得的光谱算出。
聚乙烯醇缩醛系树脂可以不具有上述聚环氧烷结构。那样的聚乙烯醇缩醛系树脂可以为具有除式(1)所示的官能团以外的改性基的改性聚乙烯醇缩醛树脂,也可以为未改性聚乙烯醇缩醛树脂。即使为未改性聚乙烯醇缩醛树脂,通过再乙酰化反应等而如后述那样使羟基量少,从而易于使tanδ的最大峰温度低等而使对偏光膜等树脂材料的粘接力高。
作为除式(1)所示的官能团以外的改性基,可举出烷基。烷基可以为直链,也可以具有支链结构。烷基的碳原子数例如为2~30,优选为3~24,更优选为5~20,进一步优选为7~18,更进一步优选为碳原子数11~18。烷基可以与主链、优选为构成主链的来源于乙烯基的结构单元直接结合,但优选经由醚键(-O-)、酯键(*-COO-**)、氨基甲酸酯键(*-NHCOO-**)而结合,更优选经由酯键、或氨基甲酸酯键而结合。
另外,优选在酯键、氨基甲酸酯键中,“*”和“**”为对烷基或主链的结合位置,在各结合中“*”为对烷基的结合位置,“**”为对主链的结合位置。此外,在氨基甲酸酯键中,R优选为氢原子。
聚乙烯醇缩醛系树脂具有来源于乙烯基的结构单元作为主链,式(1)所示的官能团与构成主链的来源于乙烯基的结构单元可以结合。因此,聚乙烯醇缩醛系树脂优选具有以下式(2)所示的结构单元,其中更优选具有以下式(2-1)和式(2-2)所示的结构单元中的任一者。
(在式(2)中,A1O、R1、m与上述同样。R2为单键、和可以具有酯键和醚键中的至少任一者的烃基中的任一者。)
(在式(2-1)、(2-2)中,A1O、R1、m与上述同样。)
式(2)、(2-1)、(2-2)中的A1O、R1、m如上所述,因此其说明省略。式(2)中的R2的碳原子数例如为1~10,优选为1~4。R2的烃基如上所述,可以具有酯键或醚键,但优选不具有酯键或醚键。
聚乙烯醇缩醛系树脂典型地具有缩醛基、羟基、和乙酰基,即,聚乙烯醇缩醛系树脂典型地具有以下式(3-1)、式(3-2)和式(3-3)所示的结构单元。因此,改性聚乙烯醇缩醛树脂优选具有以下式(3-1)、式(3-2)和式(3-3)所示的结构单元、和上述式(2)所示的结构单元。
然而,聚乙烯醇缩醛系树脂例如在为未改性聚乙烯醇缩醛树脂等的情况下,如上所述可以不具有羟基,可以不具有式(3-2)所示的结构单元。即,未改性聚乙烯醇缩醛树脂具有以下式(3-1)和式(3-3)所示的结构单元,进一步可以任选地具有以下式(3-2)所示的结构单元。
(在式(3-1)中,R表示氢原子或碳原子数1~19的烃基。)
聚乙烯醇缩醛系树脂如上所述是将聚乙烯醇、或使聚乙烯醇改性了的改性聚乙烯醇用醛进行缩醛化,然后根据需要改性而获得的,作为聚乙烯醇,一般使用皂化度80~99.8摩尔%的聚乙烯醇。
聚乙烯醇缩醛系树脂所包含的缩醛基的碳原子数没有特别限定,但如上述式(3-1)所示那样,例如为1~20,但优选为2~10,更优选为2~6,进一步优选为2、3或4。因此,上述式(3-1)所示的R的碳原子数优选为1~9,更优选为1~5,进一步优选为1~3。
作为缩醛基,具体而言,特别优选为缩丁醛基,因此,作为聚乙烯醇缩醛系树脂,优选为聚乙烯醇缩丁醛系树脂。聚乙烯醇缩醛系树脂的缩醛化度(即,缩醛量)优选为60摩尔%以上。此外,缩醛化度更优选为55摩尔%以上,进一步优选为60摩尔%以上,此外,优选为90摩尔%以下,更优选为88摩尔%以下,进一步优选为85摩尔%以下。通过使缩醛化度为这些范围内,从而使羟基的量为适度的量,同时易于含有一定量的式(1)所示的官能团。
另外,所谓缩醛化度,在聚乙烯醇缩醛系树脂的缩醛基为乙酰缩醛基的情况下,是指乙酰缩醛化度,在缩醛基为缩丁醛基的情况下,是指缩丁醛化度。
此外,缩醛化度表示被缩醛化了的乙烯醇单元相对于构成聚乙烯醇缩醛系树脂的全部乙烯基单体单元的比例。
聚乙烯醇缩醛系树脂的羟基量优选为35摩尔%以下,更优选为33摩尔%以下,进一步优选为30摩尔%以下。如果使羟基量为上述上限值以下,则易于使tanδ的极大峰温度为适合的值,此外,易于使对偏光膜等树脂材料的粘接力高。
此外,聚乙烯醇缩醛系树脂的羟基量可以为0摩尔%以上,在为改性聚乙烯醇缩醛树脂(A)的情况下,从防止胶粘膜变得过于柔软的观点考虑,可以含有一定量的羟基量,例如为5摩尔%以上,优选为9摩尔%以上,更优选为10摩尔%以上,进一步优选为12摩尔%以上。
此外,在聚乙烯醇缩醛系树脂为例如未改性聚乙烯醇缩醛树脂的情况下,为了使tanδ的极大峰温度低,使对聚碳酸酯等极性低的树脂的粘接力高,需要使羟基量低。因此,未改性聚乙烯醇缩醛树脂的羟基量优选为15摩尔%以下,更优选为10%摩尔以下,进一步优选为5摩尔%以下,更进一步优选为3摩尔%以下,最优选为0摩尔%。
另外,羟基量表示羟基相对于构成聚乙烯醇缩醛系树脂的全部乙烯基单体单元的比例。
上述聚乙烯醇缩醛系树脂的乙酰化度(乙酰基量)例如为0.01摩尔%以上且50摩尔%以下,但在改性聚乙烯醇缩醛树脂(A)的情况下,为了使由式(1)所示的官能团引起的改性量为一定值以上,也可以使乙酰化度为一定值以下。因此,改性聚乙烯醇缩醛树脂(A)的乙酰化度优选为20摩尔%以下,更优选为15摩尔%以下,进一步优选为12摩尔%以下,更进一步优选为5摩尔%以下。
此外,改性聚乙烯醇缩醛树脂(A)的乙酰化度如上所述例如为0.01摩尔%以上,但优选为0.1摩尔%以上,更优选为0.3摩尔%以上。
此外,从使羟基量低,使tanδ的极大峰温度低,使对偏光膜等树脂材料的粘接力高的观点考虑,在未改性聚乙烯醇缩醛树脂的情况下,其乙酰化度可以为一定值以上,优选为15摩尔%以上,更优选为25摩尔%以上,进一步优选为30摩尔%以上。此外,未改性聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度如上所述例如为50摩尔%以下,但优选为45摩尔%以下,进一步优选为42摩尔%以下。
另外,乙酰化度表示乙酰基相对于构成聚乙烯醇缩醛系树脂的全部乙烯基单体单元的比例。
聚乙烯醇缩醛系树脂的重均分子量(Mw)优选为50,000以上且800,000以下。如果重均分子量为50,000以上,则可以使进行上述压缩蠕变试验时的试验样品A的厚度的变化量小,可以进一步抑制低温贴合时的端部的发泡。此外,如果重均分子量(Mw)为800,000以下,则易于使对偏光膜等树脂材料的粘接性提高。从这些观点考虑,聚乙烯醇缩醛系树脂的重均分子量(Mw)更优选为100,000以上,进一步优选为120,000以上,更进一步优选为150,000以上。此外,重均分子量(Mw)更优选为600,000以下,进一步优选为500,000以下,更进一步优选为400,000以下。
另外,重均分子量(Mw)是通过凝胶渗透色谱而测定的。
制造聚乙烯醇缩醛系树脂时所使用的醛没有特别限定,例如为碳原子数1~20的醛,但一般适合使用碳原子数为2~10的醛。上述碳原子数为2~10的醛没有特别限定,可举出例如,乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛、正戊醛、2-乙基丁醛、正己醛、正辛醛、正壬醛、正癸醛、苯甲醛等。其中,优选为乙醛、正丁醛、正己醛、正戊醛等碳原子数2~6的醛,更优选为碳原子数2、3、4的醛,进一步优选为正丁醛。这些醛可以单独使用,也可以并用2种以上。
本发明中使用的聚乙烯醇缩醛系树脂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
本发明的胶粘膜在使用聚乙烯醇缩醛系树脂作为热塑性树脂的情况下,只要发挥本发明的效果,就可以具有除聚乙烯醇缩醛系树脂以外的热塑性树脂。然而,聚乙烯醇缩醛系树脂最好为主成分。除聚乙烯醇缩醛系树脂以外的热塑性树脂如上所述。
具体而言,聚乙烯醇缩醛系树脂的含量以胶粘膜所含有的热塑性树脂总量基准计,例如为50质量%以上,优选为70质量%以上,更优选为90质量%以上,最优选为100质量%。因此,本发明的胶粘膜所包含的热塑性树脂可以仅由聚乙烯醇缩醛系树脂构成。
(增塑剂)
本发明的胶粘膜可以含有增塑剂。胶粘膜通过含有增塑剂从而变得柔软,可以使对偏光膜等树脂材料的粘接性提高。此外,也可以改善低温贴合时的透明性。然而,本发明的胶粘膜不含有增塑剂,或即使含有也为少量。通过仅少量含有或不含有增塑剂,从而可以进一步抑制低温贴合时的端部的发泡。
此外,本发明的胶粘膜即使增塑剂为少量或不含有,通过使用上述规定的热塑性树脂,也能够进行低温贴合,也可以使对偏光膜等树脂材料的粘接性良好。
胶粘膜中的增塑剂的含量相对于胶粘膜所包含的热塑性树脂100质量份,优选为小于20质量份。如果增塑剂小于20质量份,则可以进一步抑制低温贴合时的端部的发泡。
从抑制低温贴合时的胶粘膜的端部的发泡的观点考虑,增塑剂的上述含量优选为15质量份以下,更优选为10质量份以下,进一步优选为5质量份以下,更进一步优选为1质量份以下。增塑剂的含量的下限为0质量份。
本发明的树脂组合物在使用改性聚乙烯醇缩醛树脂(A)的情况下,可以不含有、也可以含有增塑剂,但通过含有增塑剂,从而易于提高树脂膜的粘接性。另一方面,在树脂组合物使用未改性聚乙烯醇缩醛树脂的情况下,从使树脂膜的粘接性提高的观点考虑,最好含有增塑剂。
作为增塑剂,可举出例如,有机酯增塑剂、以及有机磷酸酯增塑剂和有机亚磷酸酯增塑剂等有机磷系增塑剂、聚亚烷基二醇系增塑剂、聚氧亚烷基醚系增塑剂等有机醚系增塑剂、醇系增塑剂等。
增塑剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。上述之中,优选为有机酯增塑剂。作为优选的有机酯增塑剂,可举出一元有机酸酯和多元有机酸酯等。
作为一元有机酸酯,可举出二醇与一元有机酸的酯。作为二醇,可举出各亚烷基单元为碳原子数2~4、优选为碳原子数2或3,且亚烷基单元的重复数为2~10、优选为2~4的聚亚烷基二醇。此外,作为二醇,可以为碳原子数2~4、优选为碳原子数2或3的单亚烷基二醇(即,重复单元为1)。
作为二醇,具体而言,可举出乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、丙二醇、双丙甘醇、三丙二醇、四丙二醇、丁二醇等。
作为一元有机酸,可举出碳原子数3~10的有机酸,具体而言,可举出丁酸、异丁酸、己酸、2-乙基丁酸、庚酸、正辛酸、2-乙基己酸、正壬酸和癸酸等。
作为具体的一元有机酸,可举出三甘醇二-2-乙基丁酸酯、三甘醇二-2-乙基己酸酯、三甘醇二辛酸酯、三甘醇二-正辛酸酯、三甘醇二-正庚酸酯、四甘醇二-正庚酸酯、四甘醇二-2-乙基己酸酯、二甘醇二-2-乙基丁酸酯、二甘醇二-2-乙基己酸酯、双丙甘醇二-2-乙基丁酸酯、三甘醇二-2-乙基戊酸酯、四甘醇二-2-乙基丁酸酯、二甘醇二癸酸酯、三甘醇二-正庚酸酯、四甘醇二-正庚酸酯、三甘醇二-2-乙基丁酸酯、乙二醇二-2-乙基丁酸酯、1,2-丙二醇二-2-乙基丁酸酯、1,3-丙二醇二-2-乙基丁酸酯、1,4-丁二醇二-2-乙基丁酸酯、1,2-丁二醇二-2-乙基丁酸酯等。
此外,作为多元有机酸酯,可举出例如,己二酸、癸二酸、壬二酸等碳原子数4~12的二元有机酸、与碳原子数4~10的醇的酯化合物。碳原子数4~10的醇可以为直链,也可以具有支链结构,也可以具有环状结构。
具体而言,可举出癸二酸二丁酯、壬二酸二辛酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己基环己基酯、己二酸二异壬酯、己二酸庚基壬基酯、二丁基卡必醇己二酸酯、混合型己二酸酯等。此外,可以为油改性癸二酸醇酸等。作为混合型己二酸酯,可举出由选自碳原子数4~9的烷基醇和碳原子数4~9的环状醇中的2种以上醇制作出的己二酸酯。
作为上述有机磷系增塑剂,可举出三丁氧基乙基磷酸酯、异癸基苯基磷酸酯和磷酸三异丙酯等磷酸酯等。
作为有机酯增塑剂,不限定于上述各酯的完全酯,可以为部分酯。例如,可以为二醇与一元有机酸的部分酯,可以为二元有机酸与醇的部分酯。具体而言,可举出三甘醇-单-2-乙基己酸酯等。
进一步,可以为甘油等3元以上的醇与一元有机酸的部分酯等。作为一元有机酸,可举出碳原子数3~24、优选为碳原子数6~18的一元有机酸。作为3元以上的醇与一元有机酸的部分酯的具体例,可举出甘油与硬脂酸的单或二酯、甘油与2-乙基己基酸的单或二酯等。
作为有机酯增塑剂,上述之中,特别适合使用三甘醇-二-2-乙基己酸酯(3GO)。
作为聚亚烷基二醇系增塑剂,可举出聚乙二醇、聚丙二醇、聚(氧化乙烯/氧化丙烯)嵌段共聚物、聚(氧化乙烯/氧化丙烯)无规共聚物、聚丁二醇等,它们之中,优选为聚丙二醇。
聚氧亚烷基醚系增塑剂为1元醇或多元醇与聚氧亚烷基的醚化合物。
作为具体的聚氧亚烷基醚系增塑剂,可举出例如,聚氧亚乙基己基醚、聚氧亚乙基庚基醚、聚氧亚乙基辛基醚、聚氧亚乙基-2-乙基己基醚、聚氧亚乙基壬基醚、聚氧亚乙基癸基醚、聚氧亚乙基烯丙基醚、聚氧亚丙基烯丙基醚、聚氧亚乙基甘油基醚、聚氧亚丙基甘油基醚、聚氧亚乙基二甘油基醚、聚氧亚丙基二甘油基醚、聚氧亚烷基季戊四醇醚等。
聚氧亚烷基醚系增塑剂优选为多元醇与聚氧亚烷基的醚化合物,更优选为甘油或双甘油与聚氧亚烷基的醚化合物,进一步优选为甘油或双甘油与聚氧亚丙基的醚化合物。
作为醇系增塑剂,可举出丁二醇、己二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等各种多元醇。它们之中,优选为三羟甲基丙烷。
胶粘膜除了增塑剂以外,还可以适当含有与热塑性树脂并用的公知的添加剂。即,胶粘膜可以由聚乙烯醇缩醛系树脂等热塑性树脂构成,但除了热塑性树脂以外,还可以含有根据需要被混配的增塑剂、或除增塑剂以外的添加剂。
除增塑剂以外的添加剂具体可举出紫外线吸收剂、红外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、粘接力调节剂、颜料、染料、荧光增白剂、结晶成核剂等。此外,本发明的树脂组合物可以通过溶剂被稀释而以稀释液的形态使用。
此外,胶粘膜优选不含有低分子量化合物,或即使含有也为少量。通过仅少量含有或不含有低分子量化合物,从而可以进一步抑制低温贴合时的端部的发泡。
另外,低分子量化合物是指分子量小于1000的化合物,可举出上述增塑剂、通过光照射进行固化的反应性稀释剂等。作为反应性稀释剂,可举出例如,(甲基)丙烯酸系单体、(甲基)丙烯酸系低聚物等(甲基)丙烯酸系反应性稀释剂、环氧单体、环氧低聚物等环氧系反应性稀释剂、烷氧基硅烷单体、烷氧基硅烷低聚物等有机硅系反应性稀释剂等。
从抑制低温贴合时的端部的发泡的观点考虑,胶粘膜中的低分子量化合物的含量相对于胶粘膜所包含的热塑性树脂100质量份,例如为小于20质量份。从抑制低温贴合时的端部的发泡的观点考虑,低分子量化合物的含量优选为15质量份以下,更优选为10质量份以下,进一步优选为5质量份以下,更进一步优选为1质量份以下。低分子量化合物的含量的下限为0质量份。
[聚乙烯醇缩醛系树脂的制造方法]
在本发明的胶粘膜中使用的聚乙烯醇缩醛系树脂是通过将聚乙烯醇(也称为“原料聚乙烯醇”)用醛进行缩醛化,然后,根据需要使其与改性剂反应,或进行再乙酰化处理而获得的。作为原料聚乙烯醇,可以为未改性聚乙烯醇,但在获得改性聚乙烯醇缩醛树脂的情况下,可以使用改性聚乙烯醇作为原料聚乙烯醇。
例如,在制造具有聚环氧烷结构的改性聚乙烯醇缩醛树脂(A)时,优选通过以下制造方法(1)制造。
(制造方法(1))
在本制造方法(1)中,首先,制造聚氧亚烷基改性聚乙烯醇作为原料聚乙烯醇。具体而言,通过将包含乙烯基酯、和具有聚氧亚烷基的乙烯基单体的单体进行聚合而获得了聚合物,然后将聚合物皂化而获得。皂化一般使用碱或酸,但优选使用碱。作为聚氧亚烷基改性聚乙烯醇,可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
接着,可以对上述获得的聚氧亚烷基改性聚乙烯醇,用醛进行缩醛化,获得改性聚乙烯醇缩醛树脂(A)。缩醛化的方法可以通过公知的方法进行。
作为在制造方法(1)中使用的乙烯基酯,可以使用乙酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯(这里的叔碳酸是以新癸酸为主的碳原子数为9~11个的叔碳酸混合物的简称,英文名Versatic Acid)、己酸乙烯酯、辛酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、棕榈酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、油酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等。它们之中优选为乙酸乙烯酯。
此外,作为制造方法(1)中使用的具有聚氧亚烷基的乙烯基单体,具体而言,可举出以下式(4)所示的化合物。其中,优选为以下式(4-1)所示的聚氧亚烷基乙烯基醚、式(4-2)所示的聚氧亚烷基烯丙基醚。
(在式(4)中,A1O、R1、R2、m与上述同样。)
(在式(4-1)、(4-2)中,A1O、m、和R1分别与上述相同。)
作为具有聚氧亚烷基的乙烯基单体的优选的具体例,可举出聚氧亚乙基单乙烯基醚、聚氧亚乙基聚氧亚丙基单乙烯基醚、聚氧亚丙基单乙烯基醚、聚氧亚乙基单烯丙基醚、聚氧亚乙基聚氧亚丙基单烯丙基醚、聚氧亚丙基单烯丙基醚、聚氧亚乙基烷基乙烯基醚、聚氧亚乙基聚氧亚丙基烷基乙烯基醚、聚氧亚丙基烷基乙烯基醚、聚氧亚乙基烷基烯丙基醚、聚氧亚乙基聚氧亚丙基烷基烯丙基醚、聚氧亚丙基烷基烯丙基醚等。
此外,在未改性聚乙烯醇缩醛树脂的情况下,优选通过以下制造方法(2)制造。
(制造方法(2))
在本制造方法(2)中,将原料聚乙烯醇用醛进行缩醛化,获得聚乙烯醇缩醛系树脂(以下,也称为原料聚乙烯醇缩醛系树脂)。这里,作为原料聚乙烯醇,使用将聚乙烯基酯皂化而获得的未改性聚乙烯醇。接着,可以对原料聚乙烯醇缩醛系树脂进行再乙酰化处理,获得未改性聚乙烯醇缩醛树脂。作为再乙酰化处理,只要通过以往公知的方法进行即可,只要使用乙酸酐在吡啶等碱存在下进行即可。此外,再乙酰化处理例如可以加热到50℃以上且100℃以下、优选为70℃以上且90℃以下左右而进行。聚乙烯醇缩醛系树脂通过进行再乙酰化处理,从而羟基量变少,易于使tanδ的极大峰温度低,对偏光膜等树脂材料的粘接性变得良好。
此外,侧链具有作为改性基的烷基的改性聚乙烯醇缩醛树脂可以通过以下制造方法制造。
首先,将原料聚乙烯醇用醛进行缩醛化,获得聚乙烯醇缩醛系树脂(以下,也称为原料聚乙烯醇缩醛系树脂)。这里使用的原料聚乙烯醇是将聚乙烯基酯皂化而获得的,优选为未改性聚乙烯醇。
接下来,使具有烷基的改性剂对上述原料聚乙烯醇缩醛系树脂进行反应,向原料聚乙烯醇缩醛系树脂导入烷基。作为改性剂,可以为具有与原料聚乙烯醇缩醛系树脂所具有的羟基反应而形成氨基甲酸酯键、酯键的反应性基的化合物。具体而言,可举出异氰酸正十八烷基酯等烷基的碳原子数为2~30的异氰酸烷基酯。此外,可举出碳原子数3~31的羧酸、或上述羧酸的酸酐、羧酸酯、羧酰卤等羧酸衍生物。作为羧酸衍生物,优选为2-乙基己酰氯、月桂酰氯、肉豆蔻酰氯、棕榈酰氯、硬脂酰氯等羧酰氯。
本发明的所谓胶粘膜,不仅是指胶粘膜单独的情况,而且在其它构件上叠层、被覆等而成为层状、膜状的形态的情况也广泛称为胶粘膜,一般被称为片的厚度比较大的物质也称为胶粘膜。
本发明的胶粘膜可以由单层构成。构成单层膜的层可以具有在上述胶粘膜中描述那样的组成。即,构成单层膜的层含有热塑性树脂,并且,可以不含有增塑剂,或以如上所述的含量含有增塑剂。进一步,如上所述可以适当混配添加剂。
此外,本发明的胶粘膜可以为2层以上的多层膜。多层膜只要膜整体的组成如在上述胶粘膜中描述的那样即可,各层(以下,也称为“第1层”)可以具有在上述胶粘膜中描述的那样的组成。即,各第1层如在上述胶粘膜中描述地那样包含热塑性树脂,并且,可以不含有增塑剂,或以如上所述的含量含有增塑剂。进一步,如上所述可以适当混配添加剂。多层膜的各第1层中的热塑性树脂、增塑剂、和添加剂的详细内容、和各成分的含量的详细内容如在上述胶粘膜中描述的那样。然而,成为含量的基准的热塑性树脂为各第1层所含有的热塑性树脂。在多层膜中,各第1层可以为相同的组成,也可以为不同的组成。
此外,多层膜可以为上述第1层、与除第1层以外的层(以下,也称为“第2层”)的叠层体。具体而言,可举出例如第1层/第2层/第1层这3层结构等。
另外,在本发明的胶粘膜为2层以上的多层膜的情况下,优选各层分别为在上述胶粘膜中描述那样的组成。
[胶粘膜的制造方法]
本发明的胶粘膜可以通过将包含聚乙烯醇缩醛系树脂等热塑性树脂的树脂组合物通过公知的方法而成型为膜状来制造。树脂组合物至少包含如上所述制造出的聚乙烯醇缩醛系树脂等热塑性树脂,可以根据需要,添加增塑剂、添加剂等来调制。此外,树脂组合物可以适当在溶剂中稀释而使用。
更具体而言,单层的胶粘膜可以将树脂组合物涂布于脱模片等支持体,或注入到模框,根据需要适当进行加热、干燥,成型为膜状,也可以通过挤出成型、压制成型等而成型为膜状。
此外,如上所述,在使原料聚乙烯醇缩醛系树脂与改性剂进行反应,获得聚乙烯醇缩醛系树脂的情况下,可以如以下那样成型。即,可以通过将包含原料聚乙烯醇缩醛系树脂、改性剂、和其它根据需要被混配的增塑剂等添加剂的组合物涂布在剥离片等支持体上,或注入到模框中,然后,进行加热,从而在使改性剂与原料聚乙烯醇缩醛系树脂进行反应的同时成型为膜状。
进一步,在胶粘膜为多层膜的情况下,可以准备构成各层的树脂组合物,由该构成各层的树脂组合物获得多层膜的各层。在多层结构的情况下,可以使各层适当重叠而获得,可以通过共挤出等而成型多层结构。
本发明的胶粘膜没有特别限定,能够用于各种用途,但优选被用于各种显示器用途、夹层玻璃用途等。显示器没有特别限定,但优选为车载用。显示器可以为液晶显示器,也可以为有机EL显示器等,但优选为液晶显示器。
夹层玻璃被用于汽车、电车等车辆、船舶、飞机等各种交通工具、或大厦、公寓、独幢楼房、大厅、体育馆等各种建筑物、或切削、研磨等机床、挖掘机、起重机等建筑机械等的窗玻璃,但其中优选为汽车等车辆用途。本发明的胶粘膜由于透明性良好,端部的发泡少,对偏光膜、调光膜等树脂材料的粘接性也良好,因此适合使用于各种显示器、具备调光膜的夹层玻璃。
另外,应用本发明的胶粘膜的夹层玻璃和显示器可以具备后述叠层体。
<叠层体>
本发明的胶粘膜没有特别限定,但优选与有机材料基材、无机材料基材等基材一起使用,作为叠层体的一部分使用。本发明的叠层体具体地可以具备上述胶粘膜、以及无机材料基材和有机材料基材中的至少任一者。此外,胶粘膜优选以与无机材料基材和有机材料基材中的至少任一者粘接的方式配置,更优选配置在与有机材料基材粘接的位置。胶粘膜由于对各种树脂材料的粘接力高,因此通过配置在与有机材料基材粘接的位置,从而可以以高粘接力与基材粘接。
作为有机材料基材,可举出有机树脂板、树脂膜等。有机树脂板也被称为有机玻璃板。作为有机树脂板,没有特别限定,可举出聚碳酸酯板、聚甲基丙烯酸甲酯板等(甲基)丙烯酸系板、丙烯腈苯乙烯共聚物板、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物板、聚对苯二甲酸乙二醇酯板等聚酯板、氟系树脂板、聚氯乙烯板、氯化聚氯乙烯板、聚丙烯板、聚苯乙烯板、聚砜板、环氧树脂板、酚醛树脂板、不饱和聚酯树脂板、聚酰亚胺树脂板等各种有机玻璃板。有机树脂板可以适当进行表面处理等。
上述中,从透明性、耐冲击性优异方面考虑,优选为聚碳酸酯板,从透明性高、耐候性、机械强度优异方面考虑,优选为(甲基)丙烯酸系板,它们之中更优选为聚碳酸酯板。
有机树脂板的厚度没有特别限定,但优选为0.1mm以上,进一步优选为0.4mm以上,此外,优选为5.0mm以下,进一步优选为3.0mm以下。
树脂膜没有特别限定,可举出(甲基)丙烯酸系树脂膜、聚碳酸酯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜等聚酯树脂膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜等聚烯烃树脂膜、环状聚烯烃(COP)膜、三乙酸纤维素(TAC)膜、聚醚砜(PES)树脂膜、聚酰亚胺树脂膜等。此外,可以在树脂膜的表面设置由包含(甲基)丙烯酸系树脂等的硬涂层等构成的表面层。
树脂膜的厚度没有特别限定,但优选为30μm以上,进一步优选为50μm以上,此外,优选为500μm以下,进一步优选为450μm以下。
另外,将厚度比较大、柔软性低、一般不能弯折那样的物质称为有机树脂板,另一方面,将厚度比较小、一般能够弯折的物质大致称为树脂膜,但它们不明确地被区别。
作为无机材料基材,可举出无机玻璃板。无机玻璃板没有特别限定,可举出例如,浮法玻璃、强化玻璃、着色玻璃、抛光板玻璃、压花板玻璃(figured plate glass)、嵌丝板玻璃(net-wired plate glass)、嵌线板玻璃(line-wired plate glass)、紫外线吸收板玻璃、红外线反射板玻璃、红外线吸收板玻璃、绿色玻璃等各种玻璃板。无机玻璃可以进行表面处理等。无机玻璃的厚度没有特别限定,但优选为0.1mm以上,进一步优选为1.0mm以上,此外,优选为5.0mm以下,进一步优选为3.0mm以下。
有机材料基材、或无机材料基材可以适当安装电极、传感器等。电极由叠层于上述各基材的导电层制成。
作为传感器,可举出触摸传感器。所谓触摸传感器,为检测手指、触摸笔、其它物体接近基材,或进行接触的触摸输入的传感器,由叠层于上述基材的导电层制成。触摸传感器通过手指、触摸笔、其它物体接近基材,或进行接触,从而在导电层发生静电电容、电流、电压等电变化,通过该电变化来检测触摸输入。
导电层没有特别限定,只要是以往公知的具有透明性的电极材料就可以没有特别限定地使用,可举出例如,铟锡氧化物(ITO)导电膜、氧化锡导电膜、氧化锌导电膜、高分子导电膜等。
上述中,无机材料基材优选选自无机玻璃板、以及安装了电极和传感器中的至少任一者的无机玻璃板。有机材料基材优选为选自聚碳酸酯板、(甲基)丙烯酸系板、以及PET膜、COP膜、聚碳酸酯膜、和对这些膜安装了电极和传感器中的至少任一者的膜中的至少1种。
此外,叠层了电极、传感器等导电层的有机材料基材(特别是膜)可以在与设置了导电层的面相反侧的面上形成上述硬涂层。设置了导电层的面通常为与胶粘膜的粘接面,但本发明的胶粘膜对设置了硬涂层的面也能够具有高粘接力。
叠层体没有特别限定,但优选具备选自无机材料基材和有机材料基材中的一对基材、和配置在这些一对基材之间的粘接用膜,具有3层以上的多层结构。
在这样的多层结构中,粘接用膜例如与一对基材的两者粘接,由此,一对基材可以经由粘接用膜而被接合。在该情况下,粘接用膜可以为上述本发明的胶粘膜。
此外,叠层体可以具有在上述一对基材之间进一步配置其它中间构件的结构,在这样的结构中,可以在各基材与中间构件之间配置粘接用膜,具有5层以上的多层结构。这里,粘接用膜可以与各基材和中间构件粘接,由此,基材与中间构件可以经由粘接用膜而被接合。此外,在以上说明了的5层以上的多层结构中,基材与中间构件之间的粘接用膜为树脂膜,只要至少一个为本发明的胶粘膜即可,但优选两者为本发明的胶粘膜。
中间构件可以具有上述无机材料基材、和有机材料基材中的至少任一者,可以在本发明的胶粘膜粘接的位置配置无机材料基材、和有机材料基材中的至少任一者。
以上说明了的叠层体只要构成显示器、夹层玻璃等即可,但不限定于这些。此外,中间构件如后所述可以为触摸面板、调光元件等,但不限定于这些。此外,上述无机材料基材、有机材料基材只要构成触摸面板、调光元件、构成显示器的显示元件等的一部分即可。
本发明的叠层体例如可以通过准备粘接用膜,经由准备的粘接用膜将各构件压接来制造。例如,可以通过将基材、粘接用膜、和基材依次重叠,将它们压接来制造。此外,在设置中间构件的情况下,可以通过将基材、粘接用膜、中间构件、粘接用膜、和基材依次重叠,将它们压接来制造。
接下来,参照附图说明叠层体的具体例。图1显示第1实施方式涉及的叠层体。在第1实施方式中,叠层体30A被应用于带有触摸面板的显示器。带有触摸面板的显示器优选为车载用显示器。本实施方式涉及的叠层体30A具备显示元件31、表面保护面板32、和配置在显示元件31与表面保护面板32之间的触摸面板33,在触摸面板33与显示元件31之间、和表面保护面板32与触摸面板33之间各自配置粘接用膜34A、34B。
表面保护面板32优选为有机树脂板和无机玻璃板中的任一者,但优选为无机玻璃板。
此外,作为显示元件31,可举出有机EL显示元件、液晶显示元件。显示元件31优选在其表面侧的最外表面设置偏振片(偏光膜)。另外,所谓表面侧的最外表面,为表面保护面板侧的最外表面,将其相反侧也称为背面侧。
偏振片(偏光膜)一般具有在聚乙烯醇树脂膜等起偏器的两面设置了保护膜的构成。保护膜由上述树脂膜制成,优选为PET膜、COP膜、和TAC膜中的任一者。因此,在显示元件31的表面侧的最外表面,一般配置有机材料基材。
此外,显示元件31在其表面侧的表面不设置偏振片(偏光膜)的情况下,也可以在表面侧的最外表面设置保护膜,因此,在那样的情况下,显示元件31的表面侧的最表面也由有机材料基材构成。
触摸面板33可以由带有触摸传感器的、无机玻璃、有机树脂板、和树脂膜中的任一者制成,但优选为带有触摸传感器的、无机玻璃或树脂膜。
此外,在触摸面板33中,关于无机玻璃、有机树脂板、或树脂膜,可以为它们之中的2种以上叠层而得的多层结构体。在该情况下,在触摸面板33中,也可以在无机玻璃、有机树脂板、和树脂膜中的任一者安装触摸传感器。
此外,触摸面板33可以在表面侧的最表面、背面侧的最表面中的任一者配置由树脂膜制成的保护膜。因此,触摸面板33与粘接用膜34A、34B的粘接面为无机玻璃、有机玻璃、和树脂膜中的任一者。
粘接用膜34A、34B各自与显示元件31和触摸面板33、触摸面板33和表面保护面板32粘接而将它们接合。粘接用膜34A、34B虽然可以任一者为上述本发明的胶粘膜,但优选两者为本发明的胶粘膜。
本发明的胶粘膜不仅对无机材料基材,而且对各种树脂材料(即,有机材料基材)也具有高粘接力。因此,显示元件33、表面保护面板32、和触摸面板33与粘接用膜34A、34B的粘接面有时由有机材料基材构成,在那样的情况下,也可以以高粘接力使显示元件31与触摸面板33、和表面保护面板32与触摸面板33接合。
此外,由于能够低温贴合,因此能够在不使触摸面板33、显示元件31的构成构件热劣化的情况下贴合。
图2显示第2实施方式涉及的叠层体。第2实施方式涉及的叠层体也被应用于显示器,但叠层体30B省略了触摸面板33,因此,叠层体30B具备显示元件31、表面保护面板32、和配置在它们之间的粘接用膜34。
显示元件31、和表面保护面板32的详细内容如在第1实施方式中描述的那样。
在本实施方式中粘接用膜34由本发明的胶粘膜构成。粘接用膜34(胶粘膜)与显示元件31和表面保护面板32粘接,将它们接合,因此,与第1实施方式同样地,显示元件31与表面保护面板32以高粘接力被接合,此外,通过低温贴合而能够在不使显示元件31的构成构件等热劣化的情况下贴合。
另外,在第2实施方式中,表面保护面板32可以为OGS(单片玻璃方案,one glasssolution)面板,也可以在表面保护面板32设置触摸传感器等传感器。因此,表面保护面板32可以由安装了传感器的无机玻璃等而构成。
图3显示第3实施方式涉及的叠层体。第3实施方式涉及的叠层体30C被应用于带有调光功能的夹层玻璃。本实施方式涉及的叠层体30C具备一对夹层玻璃构件(基材)41、42、和配置在一对夹层玻璃构件41、42之间的调光元件43,在一个夹层玻璃构件41与调光元件43之间、和另一个夹层玻璃构件42与调光元件43之间各自配置粘接用膜34A、34B。
夹层玻璃构件41、42可以为无机玻璃板、有机树脂板中的任一者,它们的详细内容如在上述中说明的那样。
调光元件43优选为具备2片树脂膜、和配置在2片树脂膜之间的调光层的调光膜。因此,调光元件43的与粘接用膜34A、34B的粘接面为树脂材料。
作为调光元件43所具备的树脂膜,可举出PET膜、PEN膜等聚酯树脂膜、(甲基)丙烯酸系树脂膜、TAC膜、PES树脂膜、聚酰亚胺树脂膜等。它们之中,从操作性等观点考虑,优选为聚酯树脂膜,其中更优选为PET膜。
此外,在2片树脂膜各自中在调光层侧的表面设置构成电极的导电层。
调光层通过将对2片树脂膜的导电层间的电压的施加和不施加进行切换,从而可见光透射率变化。调光层可以由聚合物分散型液晶(PDLC)等液晶层制成。此外,调光膜可以为SPD(悬浮粒子装置,Suspended Particle Device)膜、电致变色膜、电泳膜器件等。因此,调光层可以为包含树脂基体和在树脂基体中分散了的光调整悬浮液的SPD层,也可以为电致变色材料层。此外,可以为具备电泳粒子、和使电泳粒子分散的分散剂的电泳层等。
在本实施方式中,粘接用膜34A、34B分别也与夹层玻璃构件41和调光元件43、以及夹层玻璃构件42和调光元件43粘接,将它们接合。粘接用膜34A、34B为树脂膜,可以任一者为上述本发明的胶粘膜,但优选两者为本发明的胶粘膜。
本发明的胶粘膜不仅对无机材料基材,而且对各种树脂材料具有高粘接力,因此可以以高粘接力使夹层玻璃构件41、42、与偏光元件43接合。
此外,通过低温贴合而能够在不使偏光元件43的构成构件等热劣化的情况下贴合。
图4显示第4实施方式涉及的叠层体。本实施方式涉及的叠层体30D被应用于夹层玻璃。本实施方式涉及的叠层体30D具备一对夹层玻璃构件41、42、和配置在一对夹层玻璃构件41、42之间的粘接用膜34,粘接用膜34可以由上述本发明的胶粘膜构成。
一对夹层玻璃构件41、42如在第3实施方式中说明的那样。粘接用膜34(胶粘膜)由于与夹层玻璃构件41、42两者粘接,将它们接合,因此可以将夹层玻璃构件41、42以高粘接力接合。
另外,在以上第1~第4实施方式中,假定粘接用膜为单层的胶粘膜的例子而进行了说明,但作为粘接用膜,也可以使用多层膜。多层膜的构成如在上述中说明的那样。
实施例
通过实施例进一步详细地说明本发明,但本发明不受这些例子任何限定。另外,本发明中的各物性值的测定方法和评价方法如下所述。
<重均分子量(Mw)>
使胶粘膜以0.05重量%的浓度溶解于四氢呋喃,使用注射器过滤器(メルク公司制,Millex-LH 0.45μm)进行了过滤后,使用凝胶渗透色谱(Waters公司制,e2690),测定了分子量。重均分子量(Mw)使用通过单分散聚苯乙烯标准试样而制作出的分子量校正曲线而算出。此外,柱使用Shodex GPC KF-806L(昭和电工公司制),使用四氢呋喃作为洗脱液。
<剪切储能模量、和tanδ的最大峰温度>
将在实施例、比较例中获得的胶粘膜以长度10mm、宽度5mm切出,使用动态粘弹性测定装置(アイティー計測制御株式会社制,商品名“DVA-200”),在以下测定条件下测定粘弹性,检测了85℃下的剪切储能模量(G’)。
此外,读取由粘弹性测定的结果获得的损耗角正切tanδ的峰温度。将在-50~150℃的温度区域中上述峰温度之中,tanδ成为最大值的峰温度设为tanδ的最大峰温度。
(测定条件)
变形方式:剪切模式,测定温度:-50℃~200℃,升温速度:5℃/分钟,测定频率:1Hz,应变:1%
<改性量、缩醛化度、乙酰化度、和羟基量>
通过将聚乙烯醇缩醛系树脂溶解于氯仿-d,使用1H-NMR(核磁共振光谱)而测定,分析各单元的摩尔比而求出。
<进行了压缩蠕变试验时的试验样品A的厚度的变化量和变化率>
按照说明书记载的方法,使用各实施例、比较例的胶粘膜,测定进行了压缩蠕变试验时的试验样品A的厚度变化量。此外,将试验样品A的厚度变化量除以进行压缩蠕变试验前的试验样品A的厚度,将所得的值作为试验样品A的厚度的变化率而算出。
<夹层玻璃的端部中的发泡>
准备纵10cm×横10cm×厚2.5mm的2片玻璃板(透明浮法玻璃)。在该2片玻璃板之间夹入所得的胶粘膜,获得了叠层体。将所得的叠层体放入到橡胶袋内,以2660Pa(20托)的真空度脱气了20分钟。接着,在脱气了的状态下将叠层体以4℃/分钟的升温速度加热直到90℃,在90℃下保持了5分钟后,降温直到30℃。接着,恢复到常压。这样操作而获得了夹层玻璃。
将所得的夹层玻璃静置在暗幕上,通过目视观察夹层玻璃的端部,将发泡的比例以水平1~5的5个等级进行了评价。对于水平1,完全未观察到发泡,随着朝向水平5而可以观察到发泡的部分。
(评价基准)
1:如图6(a)所示那样完全未观察到端部的发泡。
2:如图6(b)所示那样在端部的一部分略微观察到小的发泡的水平。
3:如图6(c)所示那样在端部的部分观察到多个小的发泡的水平。
4:如图6(d)所示那样在端部的整面观察到小的发泡的水平
5:如图6(e)所示那样观察到大量端部的发泡的水平。
另外,在夹层玻璃的端部中的发泡的评价结果为1~3时,通过之后工序的高压釜中的90℃和0.5MPa的条件的正式压接,从而夹层玻璃的端部中的发泡消失。
<夹层玻璃的透明性>
准备了纵30cm×横30cm×厚2.5mm的2片玻璃板(透明浮法玻璃)。在该2片玻璃板之间夹入所得的中间膜,获得了叠层体。将所得的叠层体放入到橡胶袋内,以2660Pa(20托)的真空度脱气了20分钟。接着,在脱气了的状态下将叠层体以6℃/分钟的升温速度加热直到95℃,在95℃下保持了20分钟后,降温直到30℃。接着,恢复到常压。这样操作而获得了夹层玻璃。
将所得的夹层玻璃静置在暗幕上,通过目视观察夹层玻璃的透明性,将透明性的水平以1~5的5个等级进行了评价。对于水平1,整面完全的透明,随着朝向水平5而可以观察到透明性低的部分。
(评价基准)
1:如图7(a)所示那样整面完全透明。
2:如图7(b)所示那样在外周附近具有透明性低的部分,但其内侧完全透明。
3:如图7(c)所示那样在外周附近具有透明性低的部分,在其内侧也具有不透明的部分,但其内侧的不透明度为没有问题的水平。
4:如图7(d)所示那样整面几乎为不透明,但在外周的内侧残留若干透明的部分。
5:如图7(e)所示那样整面为不透明的。
另外,在夹层玻璃中的透明性的评价结果为1~4时,通过之后工序的高压釜中的90℃和0.5MPa的条件的正式压接,从而夹层玻璃具有充分的透明性。
<对聚碳酸酯基材(PC)的粘接力>
按照说明书记载的方法,使用各实施例、比较例的胶粘膜,测定对聚碳酸酯基材的粘接力,基于下述基准进行了评价。
(评价基准)
AA:最大荷重为200N以上。
A:最大荷重为100N以上且小于200N。
B:最大荷重小于100N。
<对TAC偏振片的粘接力>
准备了制成纵10mm和横10mm的尺寸的胶粘膜、纵25mm和横100mm的住友化学公司制的TAC制偏振片膜、以及纵25mm和横100mm的浮法玻璃。TAC制偏振片膜在PVA膜的两面叠层了TAC膜。
如图8所示那样,将TAC制偏振片膜50与浮法玻璃51以彼此的长度方向成为平行的方式配置,经由胶粘膜52而重叠。
然后,以使胶粘膜52的厚度恒定的方式,使用与胶粘膜52相同厚度的间隔物,在真空层压机中,在90℃、0.1MPa的条件下进行了3分钟临时压接。接着,在90℃、0.5MPa的条件下进一步进行1小时正式压接,获得了叠层体53。
对所得的叠层体53进行了剪切粘接试验。具体而言,在温度23℃的环境下,对浮法玻璃51,将偏振片膜50沿按照其长度方向的剪切方向S以速度200mm/分钟拉伸,使偏光膜50剥离,测定此时的最大荷重(N),将该最大荷重(N)作为粘接力,通过以下评价基准进行了评价。
AA:最大荷重为220N以上。
A:最大荷重为150N以上且小于220N。
B:最大荷重小于150N。
<对ITO-PET的粘接力>
代替TAC制偏振片膜,使用了在一面涂布ITO,相反侧的面进行了硬涂处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(ITO-PET,積水ナノコートテクノロジー株式会社制),除此以外,与对TAC制偏振片膜的粘接力同样地实施而进行了评价。另外,将与涂布有ITO的面相反侧的硬涂面作为粘贴胶粘膜的面。
(实施例1)
[亚乙基氧化物(ethylene oxide)改性聚乙烯醇的合成]
准备了表1所记载的烯丙基醚单体(1)。烯丙基醚单体(1)为式(4-2)所示的化合物,在A1O中,氧亚乙基(EO)、和氧亚丙基(PO)混合存在,并且它们为无规结构,其摩尔比、EO与PO的平均重复数、和末端基(R1)如表1所示那样。
在带有搅拌机、温度计、滴液漏斗和回流冷却器的烧瓶中,添加乙酸乙烯酯515质量份、烯丙基醚单体(1)151质量份、和甲醇333质量份,进行了体系内的氮气置换后,将温度升温直到60℃。在该体系中添加2,2-偶氮二异丁腈1.3质量份,开始了聚合。在从聚合开始起5小时停止聚合。用烘箱进行加热,将未反应的单体和甲醇除去后,调制出共聚物的40质量%甲醇溶液。
一边将所得的共聚物的甲醇溶液100质量份在40℃下搅拌,一边添加3质量%的NaOH甲醇溶液7.4质量份,彻底混合后放置。在2小时后,将固化了的聚合物用粉碎机粉碎,用甲醇洗涤后,干燥而获得了聚合物粉末(亚乙基氧化物改性聚乙烯醇)。
[聚乙烯醇缩丁醛(PVB1)的调制]
将所得的聚合物粉末280g加入到纯水2100g中,在90℃的温度下搅拌约2小时使其溶解。将该溶液冷却到40℃,添加浓度35质量%的盐酸160质量份和正丁醛150质量份,将液体温度降低直到20℃,保持温度而进行缩醛化反应,使反应生成物析出。然后,使液体温度为40℃而保持3小时,使反应完成,通过常规方法经过中和、水洗和干燥,获得了聚乙烯醇缩醛系树脂(PVB1)的白色粉末。
[胶粘膜的制作]
将所得的聚乙烯醇缩醛系树脂(PVB1)以温度160℃、压力20MPa进行压制成型而获得了厚度780μm的胶粘膜。测定了对所得的胶粘膜进行了压缩蠕变试验时的试验样品A的厚度变化量、厚度的变化率、tanδ的极大峰温度、和剪切储能模量(G’)。此外,评价了夹层玻璃的端部中的发泡、夹层玻璃的透明性、对聚碳酸酯基材的粘接力、对TAC偏振片的粘接力、和对ITO-PET的粘接力。
(实施例2)
将所使用的烯丙基醚单体变更为烯丙基醚单体(2),并且变更为乙酸乙烯酯723质量份、烯丙基醚单体(2)257质量份、和甲醇20质量份、2,2-偶氮二异丁腈1质量份,将聚合温度变更为62℃,除此以外,与实施例1同样地实施,获得了PVB2。进而,使用PVB2而与实施例1同样地制作出胶粘膜。对所得的胶粘膜,与实施例1同样地测定物性,或进行了评价。
另外,烯丙基醚单体(2)为式(4-2)所示的化合物,A1O为氧亚丙基(PO),其平均重复数、和末端基(R1)如表1所示那样。
(实施例3)
变更为乙酸乙烯酯552质量份、烯丙基醚单体(1)162质量份、和甲醇286质量份、2,2-偶氮二异丁腈1.4质量份,除此以外,与实施例1同样地实施,获得PVB3,使用PVB3与实施例1同样地制作出胶粘膜。对所得的胶粘膜,与实施例1同样地测定物性,或进行了评价。
(实施例4)
变更为乙酸乙烯酯572质量份、烯丙基醚单体(1)143质量份、和甲醇286质量份、2,2-偶氮二异丁腈0.7质量份,除此以外,与实施例1同样地实施,获得PVB4,使用PVB4与实施例1同样地制作出胶粘膜。对所得的胶粘膜,与实施例1同样地进行了评价。
(实施例5)
将所使用的烯丙基醚单体变更为烯丙基醚单体(3),并且变更为乙酸乙烯酯751质量份、烯丙基醚单体(3)230质量份、和甲醇20质量份、2,2-偶氮二异丁腈1质量份,除此以外,与实施例1同样地实施,获得了PVB5。进而,使用PVB5与实施例1同样地制作出胶粘膜。对所得的胶粘膜,与实施例1同样地进行了评价。
另外,烯丙基醚单体(3)为式(4-2)所示的化合物,A1O为氧亚乙基(PO)与氧亚丙基(PO)混合存在,其平均重复数、和末端基(R1)如表1所示那样。
(实施例6)
将所使用的烯丙基醚单体变更为烯丙基醚单体(4),并且变更为乙酸乙烯酯834质量份、烯丙基醚单体(4)147质量份、和甲醇20质量份、2,2-偶氮二异丁腈0.5质量份、聚合温度52℃,除此以外,与实施例1同样地实施,获得了PVB6。相对于100质量份的PVB6,混合15质量份的增塑剂(3GO)而获得树脂组合物,使用所得的树脂组合物通过与实施例1同样的方法进行压制成型,获得了胶粘膜。对所得的胶粘膜,与实施例1同样地进行了评价。
另外,烯丙基醚单体(4)为式(4-2)所示的化合物,A1O为氧亚乙基(EO),其平均重复数、和末端基(R1)如表1所示那样。
(实施例7)
将所使用的烯丙基醚单体(4)变更为85质量份,除此以外,与实施例6同样地实施,获得了PVB9。相对于100质量份的PVB9,作为增塑剂,使用了数均分子量为700的聚氧亚丙基二甘油基醚(ユニルーブDGP-700,日油株式会社制,以下有时称为DGP700)14质量份。除此以外,通过与实施例6同样的方法而获得树脂组合物,使用所得的树脂组合物通过与实施例1同样的方法进行压制成型,获得了胶粘膜。对所得的胶粘膜,与实施例1同样地进行了评价。
(实施例8)
相对于100质量份的PVB9,作为增塑剂,使用了数均分子量为1000的聚丙二醇(PPG1000,富士フィルム和光純薬公司制,以下有时称为PPG1000)14质量份。除此以外,通过与实施例6同样的方法而获得树脂组合物,使用所得的树脂组合物通过与实施例1同样的方法进行压制成型,获得了胶粘膜。对所得的胶粘膜,与实施例1同样地进行了评价。
(实施例9)
相对于100质量份的PVB9,作为增塑剂,使用了数均分子量为1000的聚氧亚丙基甘油基醚(ユニーオールTG-1000R,日油株式会社制,以下有时称为TG1000R)14质量份。除此以外,通过与实施例6同样的方法而获得树脂组合物,使用所得的树脂组合物通过与实施例1同样的方法进行压制成型,获得了胶粘膜。对所得的胶粘膜,与实施例1同样地进行了评价。
(比较例1)
对于所使用的聚乙烯醇缩醛系树脂,使用作为未改性聚乙烯醇缩丁醛的PVB7,并且相对于100质量份的PVB7,混合40质量份的增塑剂(3GO),获得树脂组合物,使用所得的树脂组合物通过与实施例1同样的方法进行压制成型,获得了胶粘膜。对所得的胶粘膜,与实施例1同样地进行了评价。
(比较例2)
对于所使用的聚乙烯醇缩醛系树脂,使用作为未改性聚乙烯醇缩丁醛的PVB8,并且相对于100质量份的PVB8,混合25质量份的增塑剂(3GO),获得树脂组合物,使用所得的树脂组合物通过与实施例1同样的方法进行压制成型,获得了胶粘膜。对所得的胶粘膜,与实施例1同样地进行了评价。
(比较例3)
对于所使用的聚乙烯醇缩醛系树脂,使用了作为未改性聚乙烯醇缩丁醛的PVB7。相对于100质量份的PVB7,混合10质量份的增塑剂(3GO),获得树脂组合物,使用所得的树脂组合物通过与实施例1同样的方法进行压制成型,获得了胶粘膜。对所得的胶粘膜,与实施例1同样地进行了评价。
(比较例4)
对于所使用的聚乙烯醇缩醛系树脂,使用了作为未改性聚乙烯醇缩丁醛的PVB7。相对于100质量份的PVB7,混合30质量份的增塑剂(3GO)、10质量份的反应性稀释剂(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯:TMPA)、和作为光聚合引发剂的二苯甲酮(BP)0.1质量份,获得树脂组合物,使用所得的树脂组合物通过与实施例1同样的方法进行压制成型,获得了胶粘膜。测定了对所得的胶粘膜进行了压缩蠕变试验时的试验样品A的厚度变化量和厚度的变化率。此外,进行了夹层玻璃的端部中的发泡、和夹层玻璃的透明性的评价。对胶粘膜,使用超高压水银灯,将365nm的波长的光进行4000mJ/cm2照射,在光照射后测定剪切储能模量(G’)、tanδ的最大峰温度。
进一步,在对聚碳酸酯基材的粘接力、对TAC偏振片的粘接力和对ITO-PET的粘接力的评价中,使用在比较例4中制作出的胶粘膜如在上述各评价方法中描述地那样制造叠层体,对该叠层体使用超高压水银灯,将365nm的波长的光进行了4000mJ/cm2照射。然后,评价了对聚碳酸酯基材的粘接力、对TAC偏振片的粘接力和对ITO-PET的粘接力。
(比较例5)
对于作为原料而使用的聚乙烯醇缩丁醛,代替PVB1,而使用了作为未改性聚乙烯醇缩丁醛的PVB8。相对于100质量份的PVB8,混合10质量份的增塑剂(3GO)、20质量份的反应性稀释剂(TMPA)、和作为光聚合引发剂的二苯甲酮0.2质量份,获得树脂组合物,使用所得的树脂组合物通过与实施例1同样的方法进行压制成型,获得了胶粘膜。测定了对所得的胶粘膜进行了压缩蠕变试验时的试验样品A的厚度变化量和厚度的变化率。此外,进行了夹层玻璃的端部中的发泡、和夹层玻璃的透明性的评价。对胶粘膜,使用超高压水银灯,将365nm的波长的光进行4000mJ/cm2照射,在光照射后测定了剪切储能模量(G’)、tanδ的最大峰温度。
进一步,在对聚碳酸酯基材的粘接力、对TAC偏振片的粘接力和对ITO-PET的粘接力的评价中,使用在比较例5中制作出的胶粘膜如在上述各评价方法中描述地那样制造叠层体,对该叠层体使用超高压水银灯,将365nm的波长的光进行了4000mJ/cm2照射。然后,评价了对聚碳酸酯基材的粘接力、对TAC偏振片的粘接力和对ITO-PET的粘接力。
(比较例6)
将以表3所示的单体比将单体聚合而获得的(甲基)丙烯酸系聚合物(Ac1)100质量份以成为固体成分量45质量%的方式用乙酸乙酯稀释,以固体成分基准计,添加异氰酸酯系交联剂(日本ポリウレタン公司制“コロネートL-45”,固体成分量45质量%)1质量份,获得了树脂组合物。将所得的树脂组合物以干燥后的厚度成为150μm的方式涂覆在脱模PET膜的脱模处理面,在80℃下干燥15分钟,获得了胶粘膜。将重叠5片所得的胶粘膜而获得的叠层体在温度160℃、压力20MPa下压制成型而获得了厚度750μm的胶粘膜。对所得的胶粘膜,在23℃下养护了5天后,与实施例1同样地进行了评价。
(比较例7)
将(甲基)丙烯酸系聚合物(Ac1)变更为(甲基)丙烯酸系聚合物(Ac2),除这点以外,与比较例6同样地实施。
将在实施例中作为原料使用的烯丙基醚单体(1)~(4)示于以下表1中。
表1
将在实施例和比较例中使用了的PVB1~PVB8示于以下表2中。
表2
将在比较例中使用了的(甲基)丙烯酸系聚合物示于以下表3中。
表3
将各实施例、比较例的实施条件、物性和评价结果示于表4中。
以上各实施例的胶粘膜由于压缩蠕变试验前后的厚度的变化量为规定的范围内,并且对聚碳酸酯基材的粘接力也高,因此低温贴合时的透明性良好,端部的发泡少,对TAC偏振片的粘接性也良好。
与此相对,在比较例1~4、6和7中,压缩蠕变试验前后的厚度的变化量超出规定的范围,在比较例1~5中,由于对聚碳酸酯基材的粘接力低,因此不能使低温贴合时的透明性、端部的发泡的发生的抑制效果、和对TAC偏振片的粘接性全部良好。
符号的说明
30A、30B、30C、30D叠层体
31 显示元件
32 表面保护面板
34、34A、34B粘接用膜(胶粘膜)
32第2层
41、42 夹层玻璃构件
43 偏光元件。
Claims (15)
1.一种胶粘膜,其包含热塑性树脂,且厚度为150μm以上且2000μm以下,
进行了下述压缩蠕变试验时的试验样品A的厚度的变化量为50μm以上且325μm以下,
通过下述胶粘力测定方法测得的对聚碳酸酯基材的粘接力为100N以上,
所述压缩蠕变试验如下所述:将切出胶粘膜而获得的直径8mm的尺寸的试验样品A在410g的荷重和30℃的条件下压缩30分钟,然后测定试验样品A的厚度(A),然后,一边维持410g的荷重,一边以6℃/分钟的升温速度使温度从30℃上升到90℃,进而,在410g的荷重和90℃的条件下压缩5分钟,然后测定试验样品A的厚度(B),将试验样品A的厚度(A)和厚度(B)之差的绝对值设为试验样品A的厚度的变化量;
所述粘接力测定方法如下所述:准备纵15mm和横15mm的尺寸的胶粘膜、和按照JISK6735的厚度2mm、纵25mm和横100mm的聚碳酸酯板玻璃2片,经由所述胶粘膜,将2片聚碳酸酯板玻璃以彼此的长度方向成为垂直的方式配置使其十字形重叠,然后,以使所述胶粘膜的厚度成为恒定的方式,使用与所述胶粘膜相同厚度的间隔物,在真空层压机中,将经由所述胶粘膜重叠了的2片聚碳酸酯板玻璃在90℃、0.1MPa的条件下进行3分钟临时压接,接着,将进行了临时压接的2片聚碳酸酯板玻璃在90℃、0.5MPa的条件下进一步进行1小时正式压接,获得夹层玻璃样品,关于所得的夹层玻璃样品,测定在温度23℃的环境下,以速度10mm/分钟,将一个聚碳酸酯板玻璃从另一个聚碳酸酯板玻璃沿与粘接面垂直方向剥离时的最大荷重,将该最大荷重设为粘接力,最大荷重的单位是N。
2.根据权利要求1所述的胶粘膜,其tanδ的极大峰温度为10℃以上且52℃以下。
3.根据权利要求1或2所述的胶粘膜,其85℃下的剪切储能模量为0.06×106Pa以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的胶粘膜,其不包含增塑剂、或包含相对于所述热塑性树脂100质量份为小于20质量份的增塑剂。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的胶粘膜,其厚度为150μm以上且1500μm以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的胶粘膜,所述热塑性树脂为聚乙烯醇缩醛系树脂。
7.根据权利要求6所述的胶粘膜,所述聚乙烯醇缩醛系树脂的重均分子量Mw为50,000以上且800,000以下。
8.根据权利要求6或7所述的胶粘膜,所述聚乙烯醇缩醛系树脂具有以下式(1)所示的聚环氧烷结构,
在式(1)中,A1O为碳原子数2~6的氧亚烷基,m为平均重复数,为4~200;R1为碳原子数为1~8的烷基或氢原子;另外,氧亚烷基可以为单独1种,也可以2种以上混合存在;*为与其它基团的结合位置。
9.根据权利要求8所述的胶粘膜,在所述式(1)中,R1为烷基。
10.根据权利要求6~9中任一项所述的胶粘膜,其缩醛化度为60摩尔%以上。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的胶粘膜,其在将第1有机材料基材、与第2有机材料基材或无机材料基材接合时使用。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的胶粘膜,所述第1有机材料基材和所述第2有机材料基材为选自偏光膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯板、和(甲基)丙烯酸系板中的至少1种有机材料基材。
13.一种叠层体,其具备权利要求1~12中任一项所述的胶粘膜、第1有机材料基材、以及选自第2有机材料基材和无机材料基材中的至少1种基材。
14.一种液晶显示器,其包含权利要求13所述的叠层体。
15.一种夹层玻璃,其包含权利要求13所述的叠层体。
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