CN118109145A - 粘合剂组合物、粘合剂层、带有粘合剂层的偏振板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种粘合剂组合物,其含有(甲基)丙烯酸系树脂(A)、交联剂(B)和离子性化合物(C),离子性化合物(C)为式(I)所示的化合物,并涉及由该粘合剂组合物形成的粘合剂层、层叠有粘合剂层和偏振板的带有粘合剂层的偏振板及包含带有粘合剂层的偏振板的显示装置。根据本申请,可以提供一种粘合剂组合物,其能够形成无论保管环境如何防静电性的变化都小、在严酷的环境下也显示出良好的耐金属腐蚀性的粘合剂层。
Description
技术领域
本发明涉及一种粘合剂组合物,进一步还涉及由粘合剂组合物形成的粘合剂层、带有粘合剂层的偏振板及显示装置。
背景技术
液晶显示装置、有机电致发光(有机EL)显示装置等图像显示装置中使用的偏振板等光学膜经常经由粘合剂层贴合于其他光学构件(例如液晶显示装置的液晶单元等)后使用。日本特开2016-194694号公报中,提出了能够抑制金属层的腐蚀的粘合剂层。另外,日本特开2016-26240号公报中,提出了被赋予了防静电性能的粘合剂层。
发明内容
对于光学膜中使用的粘合剂层,不仅要求耐金属腐蚀性,还要求无论保管环境如何都稳定的防静电性。然而,在粘合剂层中,难以兼顾耐金属腐蚀性和防静电性。
本发明的目的在于,提供一种粘合剂组合物,其能够形成无论保管环境如何防静电性的变化都小、在严酷的环境下也显示出良好的耐金属腐蚀性的粘合剂层。
本发明提供以下的粘合剂组合物、粘合剂层、带有粘合剂层的偏振板及显示装置。
[1]一种粘合剂组合物,其含有(甲基)丙烯酸系树脂(A)、交联剂(B)和离子性化合物(C),
上述离子性化合物(C)为下述式(I)所示的化合物:
(式中,R1~R8相互独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烯基、可以具有取代基的炔基、可以具有取代基的芳基、或可以具有取代基的杂环基。)
[2]根据[1]中记载的粘合剂组合物,其中,在上述离子性化合物(C)中,阴离子为下述式(II)所示的硼酸盐阴离子:
(式中,R9~R13相互独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烯基、可以具有取代基的炔基、可以具有取代基的芳基、或可以具有取代基的杂环基。)
[3]根据[1]中记载的粘合剂组合物,其中,在上述离子性化合物(C)中,阴离子为四(五氟苯基)硼酸盐阴离子。
[4]根据[1]中记载的粘合剂组合物,其中,在上述离子性化合物(C)中,阴离子为四(五氟苯基)硼酸盐阴离子,并且阳离子为具有碳原子数4以上的烷基的鏻阳离子。
[5]根据[1]~[4]中任一项记载的粘合剂组合物,其中,上述交联剂(B)包含芳香族系异氰酸酯化合物。
[6]根据[1]~[5]中任一项记载的粘合剂组合物,其进一步包含硅烷化合物(D)。
[7]一种粘合剂层,其由[1]~[6]中任一项记载的粘合剂组合物形成。
[8]一种带有粘合剂层的偏振板,其层叠有[7]中记载的粘合剂层和偏振板。
[9]一种显示装置,其包含[8]中记载的带有粘合剂层的偏振板。
该发明的上述及其他目的、特征、方面及优点将由结合附图理解的涉及该发明的下面的详细说明来阐明。
附图说明
图1是表示本发明的带有粘合剂层的光学膜的一例的示意剖视图。
图2是表示本发明的带有粘合剂层的光学膜的另一例的示意剖视图。
图3是表示本发明的光学层叠体的一例的示意剖视图。
图4是表示本发明的光学层叠体的另一例的示意剖视图。
图5是表示本发明的图像显示装置的一例的示意剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明,然而本发明并不限定于以下的实施方式。另外,在所有的附图中,为了易于理解各构成要素而恰当地调整比例尺地表示,图中所示的各构成要素的比例尺与实际的构成要素的比例尺不一定一致。
<粘合剂组合物>
本发明的粘合剂组合物含有(甲基)丙烯酸系树脂(A)、交联剂(B)和离子性化合物(C),离子性化合物(C)为下述式(I)所示的化合物:
(式中,R1~R8相互独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烯基、可以具有取代基的炔基、可以具有取代基的芳基、或可以具有取代基的杂环基。)
粘合剂组合物可以进一步含有其他成分。本说明书中“(甲基)丙烯酸类”意指选自丙烯酸类及甲基丙烯酸类中的至少一者。“(甲基)丙烯酸酯”意指选自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中的至少一者。“(甲基)丙烯酰基”意指选自丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一者。
(1)(甲基)丙烯酸系树脂(A)
(甲基)丙烯酸系树脂(A)为以来自于(甲基)丙烯酸系单体的结构单元为主成分的(优选包含50重量%以上的)聚合物或共聚物。(甲基)丙烯酸系单体的具体例为(甲基)丙烯酸烷基酯之类的具有(甲基)丙烯酰基的单体。从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,(甲基)丙烯酸系树脂(A)优选为含有来自于均聚物的玻璃化转变温度Tg低于0℃的丙烯酸烷基酯(a1)的结构单元的树脂。丙烯酸烷基酯的均聚物的Tg例如可以采用POLYMERHANDBOOK(Wiley-Interscience)等的文献值。
丙烯酸烷基酯(a1)的具体例包括丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯及异丙酯、丙烯酸正丁酯及异丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯及异己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正辛酯及异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正壬酯及异壬酯、丙烯酸正癸酯及异癸酯、丙烯酸正十二烷基酯等烷基的碳原子数为2~12左右的丙烯酸烷基酯。作为丙烯酸烷基酯(a1)的其他具体例,还可以举出向烷基的碳原子数为2~12左右的丙烯酸烷基酯的烷基中导入了取代基的含有取代基的丙烯酸烷基酯。含有取代基的丙烯酸烷基酯的取代基为将烷基的氢原子取代的基团,其具体例包括苯基、烷氧基、苯氧基。作为含有取代基的丙烯酸烷基酯,具体而言,可以举出丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基甲酯、丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯等。丙烯酸烷基酯(a1)的烷基也可以具有脂环式结构,然而优选为直链状或支链状的烷基。
丙烯酸烷基酯(a1)可以仅使用一种,也可以并用两种以上。其中,丙烯酸烷基酯(a1)优选包含选自丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯中的一种或两种以上。从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,丙烯酸烷基酯(a1)优选包含丙烯酸正丁酯。
(甲基)丙烯酸系树脂(A)可以进一步含有来自于均聚物的Tg为0℃以上的丙烯酸烷基酯(a2)的结构单元。丙烯酸烷基酯(a2)为丙烯酸烷基酯(a1)以外的丙烯酸烷基酯。丙烯酸烷基酯(a2)的具体例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸叔丁酯等。
丙烯酸烷基酯(a2)可以仅使用一种,也可以并用两种以上。从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,丙烯酸烷基酯(a2)优选包含丙烯酸甲酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯等,更优选包含丙烯酸甲酯。
从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,(甲基)丙烯酸系树脂(A)中的来自于丙烯酸烷基酯(a2)的结构单元的含量优选在构成(甲基)丙烯酸系树脂(A)的全部结构单元100质量份中为10质量份以上,更优选为15质量份以上,进一步优选为20质量份以上,特别优选为25质量份以上。另外,从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,来自于丙烯酸烷基酯(a2)的结构单元的含量优选为70质量份以下,更优选为60质量份以下,进一步优选为50质量份以下。
(甲基)丙烯酸系树脂(A)可以含有来自于除丙烯酸烷基酯(a1)及(a2)以外的其他单体的结构单元。(甲基)丙烯酸系树脂(A)可以仅包含一种该来自于其他单体的结构单元,也可以包含两种以上。以下示出其他单体的具体例。
1)具有极性官能团的单体。
作为具有极性官能团的单体,可以举出具有羟基、羧基、取代或未取代氨基、环氧基等杂环基等取代基的(甲基)丙烯酸酯。具体而言,可以举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-(2-羟基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-氯-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羟基丙酯、二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等具有羟基的单体;丙烯酰基吗啉、乙烯基己内酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、乙烯基吡啶、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、己内酯改性丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、2,5-二氢呋喃等具有杂环基的单体;(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯等具有取代或未取代氨基的单体;(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯等具有羧基的单体。其中,优选具有羟基的单体,从(甲基)丙烯酸系树脂(A)与交联剂的反应性的方面考虑,更优选具有羟基的(甲基)丙烯酸酯。
虽然也可以与具有羟基的(甲基)丙烯酸酯同时地包含上述的其他具有极性官能团的单体,然而从防止能够层叠于粘合剂层的外表面的隔离膜的剥离力亢进的观点出发,优选实质上不包含具有氨基的单体。另外,从提高对ITO的耐腐蚀性的观点出发,优选实质上不包含具有羧基的单体。此处所说的实质上不包含,是指在构成(甲基)丙烯酸系树脂(A)的全部结构单元100质量份中为1.0质量份以下。
2)丙烯酰胺系单体。
例如N-羟甲基丙烯酰胺、N-(2-羟基乙基)丙烯酰胺、N-(3-羟基丙基)丙烯酰胺、N-(4-羟基丁基)丙烯酰胺、N-(5-羟基戊基)丙烯酰胺、N-(6-羟基己基)丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-(3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺、N-(1,1-二甲基-3-氧代丁基)丙烯酰胺、N-〔2-(2-氧代-1-咪唑烷基)乙基〕丙烯酰胺、2-丙烯酰基氨基-2-甲基-1-丙磺酸、N-(甲氧基甲基)丙烯酰胺、N-(乙氧基甲基)丙烯酰胺、N-(丙氧基甲基)丙烯酰胺、N-(1-甲基乙氧基甲基)丙烯酰胺、N-(1-甲基丙氧基甲基)丙烯酰胺、N-(2-甲基丙氧基甲基)丙烯酰胺〔别名:N-(异丁氧基甲基)丙烯酰胺〕、N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(1,1-二甲基乙氧基甲基)丙烯酰胺、N-(2-甲氧基乙基)丙烯酰胺、N-(2-乙氧基乙基)丙烯酰胺、N-(2-丙氧基乙基)丙烯酰胺、N-〔2-(1-甲基乙氧基)乙基〕丙烯酰胺、N-〔2-(1-甲基丙氧基)乙基〕丙烯酰胺、N-〔2-(2-甲基丙氧基)乙基〕丙烯酰胺〔别名:N-(2-异丁氧基乙基)丙烯酰胺〕、N-(2-丁氧基乙基)丙烯酰胺、N-〔2-(1,1-二甲基乙氧基)乙基〕丙烯酰胺等。其中,优选使用N-(甲氧基甲基)丙烯酰胺、N-(乙氧基甲基)丙烯酰胺、N-(丙氧基甲基)丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(2-甲基丙氧基甲基)丙烯酰胺。
3)甲基丙烯酸酯、即methacrylate。
例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸月桂酯等甲基丙烯酸的直链状烷基酯;甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异辛酯等甲基丙烯酸的支链状烷基酯;甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸二环戊基酯、甲基丙烯酸环十二烷基酯、甲基丙烯酸甲基环己酯、甲基丙烯酸三甲基环己酯、甲基丙烯酸叔丁基环己酯、甲基丙烯酸环己基苯酯等甲基丙烯酸的脂环式烷基酯;甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸乙氧基甲酯等甲基丙烯酸的烷氧基烷基酯;甲基丙烯酸苄酯等甲基丙烯酸芳烷基酯;甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸2-(2-羟基乙氧基)乙酯、甲基丙烯酸2-氯-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-氯-2-羟基丙酯、二乙二醇单甲基丙烯酸酯等具有羟基的甲基丙烯酸的烷基酯;甲基丙烯酸氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基丙酯等具有取代或未取代氨基的甲基丙烯酸的烷基酯;甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-(2-苯氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸的环氧乙烷改性壬基苯酚酯、甲基丙烯酸2-(邻苯基苯氧基)乙酯等具有苯氧基乙基的甲基丙烯酸的酯等。
4)甲基丙烯酰胺系单体。
例如与上述1)中记载的丙烯酰胺系单体对应的甲基丙烯酰胺系单体。
5)苯乙烯系单体。
例如苯乙烯;甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、三乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、庚基苯乙烯、辛基苯乙烯等烷基苯乙烯;氟苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯等卤代苯乙烯;硝基苯乙烯;乙酰基苯乙烯;甲氧基苯乙烯;二乙烯基苯等。
6)乙烯基系单体。
例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯等脂肪酸乙烯酯;氯乙烯、溴乙烯等卤代乙烯;偏二氯乙烯等偏二卤乙烯;乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咔唑等含氮芳香族乙烯基;丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等共轭二烯单体;丙烯腈、甲基丙烯腈等不饱和腈等。
7)在分子内具有多个(甲基)丙烯酰基的单体。
例如1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等在分子内具有两个(甲基)丙烯酰基的单体;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等在分子内具有3个(甲基)丙烯酰基的单体等。
如上所述,从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,(甲基)丙烯酸系树脂(A)优选在包含来自于(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元的基础上,还包含来自于具有极性官能团的单体的结构单元。具有极性官能团的单体优选为具有极性官能团的(甲基)丙烯酸酯系单体,更优选为具有羟基的单体。来自于具有极性官能团的单体的结构单元的含量在构成(甲基)丙烯酸系树脂(A)的全部结构单元100质量份中优选为0.1质量份以上且10质量份以下,更优选为0.25质量份以上且5质量份以下,进一步优选为0.5质量份以上且5质量份以下。
另外,(甲基)丙烯酸系树脂(A)中,优选甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、甲基丙烯酰胺系单体等来自于甲基丙烯酸系单体的结构单元的含量小,具体而言,该结构单元的含量在构成(甲基)丙烯酸系树脂(A)的全部结构单元100质量份中优选为10质量份以下,更优选为5质量份以下,进一步优选实质上不含有该结构单元(0.1质量份以下)。
从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,(甲基)丙烯酸系树脂(A)的基于GPC的标准聚苯乙烯换算的Mw优选为50万~250万,更优选为60万~200万。以重均分子量Mw与数均分子量Mn的比Mw/Mn表示的分子量分布通常为2~10。(甲基)丙烯酸系树脂(A)的Mw及Mn依照实施例一项中记载的GPC测定条件求出。
(甲基)丙烯酸系树脂(A)在溶解于乙酸乙酯中而制成浓度20重量%的溶液时,25℃时的粘度优选为20Pa·s以下,更优选为0.1Pa·s以上且7Pa·s以下。上述粘度可以利用布氏粘度计来测定。
(甲基)丙烯酸系树脂(A)的利用差示扫描量热计(DSC)测定的玻璃化转变温度Tg优选为-60℃以上且-10℃以下,更优选为-55℃以上且-15℃以下。
粘合剂组合物可以含有两种以上的属于(甲基)丙烯酸系树脂(A)的(甲基)丙烯酸系树脂。另外,粘合剂组合物也可以含有与(甲基)丙烯酸系树脂(A)不同的其他(甲基)丙烯酸系树脂。其中,从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,(甲基)丙烯酸系树脂(A)的含量优选在全部的(甲基)丙烯酸系树脂的合计中为70重量%以上,更优选为80重量%以上,进一步优选为90重量%以上,粘合剂组合物特别优选仅含有(甲基)丙烯酸系树脂(A)作为基础聚合物。
(甲基)丙烯酸系树脂(A)、可以根据需要并用的其他(甲基)丙烯酸系树脂例如可以通过溶液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法等公知的方法来制造。(甲基)丙烯酸系树脂的制造中通常使用聚合引发剂。相对于(甲基)丙烯酸系树脂的制造中使用的全部单体的合计100质量份,以0.001质量份以上且5质量份以下的量使用聚合引发剂。另外,(甲基)丙烯酸系树脂例如可以通过利用紫外线等活性能量射线推进聚合的方法来制造。
使用热聚合引发剂、光聚合引发剂等作为聚合引发剂。作为光聚合引发剂,例如可以举出4-(2-羟基乙氧基)苯基(2-羟基-2-丙基)酮等。作为热聚合引发剂,例如可以举出2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮二(环己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈)、2,2’-偶氮二(2-甲基丙酸)二甲酯、2,2’-偶氮二(2-羟基甲基丙腈)之类的偶氮系化合物;月桂基过氧化物、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、氢过氧化枯烯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二丙酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯、(3,5,5-三甲基己酰基)过氧化物之类的有机过氧化物;过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢之类的无机过氧化物等。另外,并用了过氧化物和还原剂的氧化还原系引发剂等也可以作为聚合引发剂使用。
作为(甲基)丙烯酸系树脂的制造方法,在上面所示的方法中优选溶液聚合法。溶液聚合法的一例为,将所用的单体及有机溶媒混合,在氮气气氛下,添加热聚合引发剂,在40~90℃左右、优选在50~80℃左右搅拌3~15小时左右。为了控制反应,可以在聚合中连续地或间歇地添加单体、热聚合引发剂,或以溶解于有机溶媒中的状态添加。作为有机溶媒,例如可以使用甲苯、二甲苯之类的芳香族烃类;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类;丙醇、异丙醇等脂肪族醇类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等酮类等。
(2)交联剂(B)
粘合剂组合物进一步含有交联剂(B)。交联剂(B)可以是与(甲基)丙烯酸系树脂(A)中的特别是来自于具有极性官能团的单体的结构单元反应、使(甲基)丙烯酸系树脂(A)交联的化合物。具体而言,可以例示出异氰酸酯系化合物、环氧系化合物、氮丙啶系化合物、金属螯合物系化合物等。它们当中,异氰酸酯系化合物、环氧系化合物及氮丙啶系化合物在分子内具有至少两个能够与(甲基)丙烯酸类树脂中的极性官能团反应的官能团。交联剂(B)可以仅单独使用一种,也可以并用两种以上。
异氰酸酯系化合物是在分子内具有至少两个异氰酸基(-NCO)的化合物,具体而言,可以举出甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯等。另外,异氰酸酯系化合物也可以是这些异氰酸酯化合物的多元醇化合物加合物(例如甘油、三羟甲基丙烷的加合物)、异氰脲酸酯化物、缩二脲型化合物、以及与聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸类多元醇、聚丁二烯多元醇、聚异戊二烯多元醇等进行加成反应而得的氨基甲酸酯预聚物型的异氰酸酯化合物等衍生物。上述当中,从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,优选为甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯或这些异氰酸酯化合物的多元醇化合物加合物,更优选为甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯或它们的多元醇化合物加合物,特别优选为甲苯二异氰酸酯或其多元醇化合物加合物。
环氧系化合物是在分子内具有至少两个环氧基的化合物。作为具体的化合物,例如可以举出双酚A型的环氧树脂、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油基醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、N,N-二缩水甘油基苯胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基间二甲苯二胺、1,3-双(N,N’-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷等。也可以混合使用两种以上的环氧系化合物。
氮丙啶系化合物是在分子内具有至少两个也被称作乙烯亚胺的由一个氮原子和两个碳原子组成的3元环的骨架的化合物。作为具体的化合物,例如可以举出二苯基甲烷-4,4’-双(1-氮丙啶甲酰胺)、甲苯-2,4-双(1-氮丙啶甲酰胺)、三亚乙基三聚氰胺、间苯二甲酰基双-1-(2-甲基氮丙啶)、三-1-氮丙啶基氧化膦、六亚甲基-1,6-双(1-氮丙啶甲酰胺)、三羟甲基丙烷三(β-氮丙啶基丙酸酯)、四羟甲基甲烷三(β-氮丙啶基丙酸酯)等。
作为金属螯合物化合物,例如可以举出将乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯配位于铝、铁、铜、锌、锡、钛、镍、锑、镁、钒、铬及锆等多价金属而得的化合物等。
其中优选为异氰酸酯系化合物,更优选为芳香族异氰酸酯系化合物,例如为甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯等及其利用多元醇化合物(例如甘油、三羟甲基丙烷等)的加成物(加合物)。
从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,交联剂(B)的含量相对于(甲基)丙烯酸系树脂(A)(在使用两种以上的情况下是它们的合计)的固体成分100质量份优选为0.2质量份以上且5.0质量份以下,更优选为0.5质量份以上且2.0质量份以下。
(3)离子性化合物(C)
粘合剂组合物含有离子性化合物(C)。离子性化合物(C)是上述式(I)所示的离子性化合物。通过使用离子性化合物(C),不仅可以对粘合剂层赋予防静电性能,还可以赋予优异的耐金属腐蚀性。粘合剂组合物可以含有一种或两种以上的离子性化合物(C)。
上述式(I)中,R1~R8相互独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烯基、可以具有取代基的炔基、可以具有取代基的芳基、或可以具有取代基的杂环基。R5~R8可以在相邻的取代基之间形成环。所谓在相邻的取代基之间形成环的情况,包括1)R5~R8中的相邻的两个取代基与P原子一起形成环结构的情况和2)R5~R8中的3个取代基与P原子一起形成包含P原子所参与的不饱和键的不饱和环结构(包括芳香环结构。)的情况。另外,R1~R4可以在相邻的取代基之间形成环。所谓在相邻的取代基之间形成环的情况,是指R1~R4中的相邻的两个取代基与B原子一起形成环结构。
作为卤素原子,例如可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
作为可以具有取代基的烷基,优选碳原子数1~30的烷基,其具体例例如包括甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、1-乙基戊基、环戊基、环己基、三氟甲基、2-乙基己基、苯甲酰甲基、1-萘酰基甲基、2-萘酰基甲基、4-甲基硫基苯甲酰甲基、4-苯基硫基苯甲酰甲基、4-二甲基氨基苯甲酰甲基、4-氰基苯甲酰甲基4-甲基苯甲酰甲基、2-甲基苯甲酰甲基、3-氟苯甲酰甲基、3-三氟甲基苯甲酰甲基、3-硝基苯甲酰甲基。
作为可以具有取代基的烯基,优选碳原子数2~10的烯基,其具体例例如包括乙烯基、烯丙基、苯乙烯基。作为可以具有取代基的炔基,优选碳原子数2~10的炔基,其具体例例如包括乙炔基、丙炔基、炔丙基。
作为可以具有取代基的芳基,优选碳原子数6~30的芳基,其具体例例如包括苯基、联苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基、9-菲基、1-芘基、5-并四苯基、1-茚基、2-薁基、9-芴基、三联苯基、四联苯基、邻、间以及对甲苯基、二甲苯基、邻、间以及对异丙苯基、均三甲苯基、并环戊二烯基、联萘基、三联萘基、四联萘基、庚搭烯基(日文:ヘプタレニル基)、亚联苯基、二环戊二烯并苯基(日文:インダセニル基)、荧蒽基、苊基、乙烯合蒽基(日文:アセアントリレニル基)、萉基、芴基、蒽基、联蒽基、三联蒽基、四联蒽基、蒽喹啉基、菲基、苯并菲基、芘基、基(日文:クリセニル基)、并四苯基、七曜烯基(日文:プレイアデニル基)、苉基、苝基、五苯基、并五苯基、联四苯基、六苯基、并六苯基、玉红省基(日文:ルビセニル基)、晕苯基、联三萘基、七苯基、并七苯基、皮蒽基(日文:ピラントレニル基)、间二蒽嵌四并苯基(日文:オバレニル基)。
作为可以具有取代基的杂环基,优选包含氮原子、氧原子、硫原子、磷原子的芳香族或脂肪族的杂环,其具体例例如包括噻吩基、苯并[b]噻吩基、萘并[2,3-b]噻吩基、噻蒽基、呋喃基、吡喃基、异苯并呋喃基、色烯基、呫吨基、吩噁嗪基、2H-吡咯基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吲嗪基、异吲哚基、3H-吲哚基、吲哚基、1H-吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、异喹啉基、喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、喋啶基、4aH-咔唑基、咔唑基、β-咔啉基、菲啶基、吖啶基、呸啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩吡嗪基、异噻唑基、吩噻嗪基、异噁唑基、呋吖基、吩噁嗪基、异色满基、色满基、吡咯烷基、吡咯啉基、咪唑烷基、咪唑啉基、吡唑烷基、吡唑啉基、哌啶基、哌嗪基、吲哚啉基、异吲哚啉基、奎宁环基、吗啉基、硫杂蒽基(日文:チオキサントリル基)。
能够取代上述可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烯基、可以具有取代基的炔基、可以具有取代基的芳基以及可以具有取代基的杂环基的氢原子的取代基的具体例例如包括氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子;甲氧基、乙氧基、叔丁氧基等烷氧基;苯氧基、对甲苯氧基等芳氧基、甲氧基羰基、丁氧基羰基、苯氧基羰基、乙烯氧基羰基、芳氧基羰基等烷氧基羰基;乙酰氧基、丙酰氧基、苯甲酰氧基等酰氧基;乙酰基、苯甲酰基、异丁酰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、甲草酰基等酰基;甲硫基、叔丁硫基等烷硫基;苯硫基、对甲苯硫基等芳硫基;甲基氨基、环己基氨基等烷基氨基;二甲基氨基、二乙基氨基、吗啉基、哌啶基等二烷基氨基;苯基氨基、对甲苯基氨基等芳基氨基;甲基、乙基、叔丁基、十二烷基等烷基;苯基、对甲苯基、二甲苯基、异丙苯基、萘基、蒽基、菲基等芳基;羟基、羧基、磺酰胺基、甲酰基、巯基、磺基、甲磺酰基、对甲苯磺酰基、氨基、硝基、亚硝基、氰基、三氟甲基、三氯甲基、三甲基甲硅烷基、磷酸亚基、膦酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、三烷基铵基、二甲基锍基、三苯基苯甲酰甲基鏻基。
上述的取代基中的优选的取代基为吸电子性的取代基。通过用吸电子性的取代基进行取代,通常离子性化合物易于解离,防静电能力能够提高。吸电子性的取代基的具体例包括卤素原子、氰基、羧基、硝基、亚硝基、酰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、三烷基铵基、酰胺基、全氟烷基、全氟烷硫基、全氟烷基羰基、磺酰胺基、4-氰基苯基。
R1~R4相互独立地优选为可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基。其中,R1~R4优选为可以具有取代基的芳基。离子性化合物(C)的阴离子更优选为下述式(II)所示的硼酸盐阴离子:
上述式(II)中,R9~R13相互独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烯基、可以具有取代基的炔基、可以具有取代基的芳基、或可以具有取代基的杂环基,也可以在相邻的取代基之间形成环。
能够取代上述可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烯基、可以具有取代基的炔基、可以具有取代基的芳基以及可以具有取代基的杂环基的氢原子的取代基的具体例可以与上述式(I)的关于R1~R8的具体例相同。从离子性化合物(C)的防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,R9~R13优选全都为卤素原子,更优选全都为氟原子。该情况下,上述式(II)所示的阴离子为四(五氟苯基)硼酸盐阴离子。
从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,R5~R8相互独立地优选为可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基,更优选为可以具有取代基的烷基。从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,离子性化合物(C)的阳离子优选为具有可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的芳基的鏻阳离子,更优选为具有碳原子数4以上的烷基的鏻阳离子,进一步优选为三丁基-正十二烷基鏻阳离子、三丁基-正辛基鏻阳离子。
从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,离子性化合物(C)优选阴离子为上述式(II)所示的硼酸盐阴离子、并且阳离子为具有碳原子数4以上的烷基的鏻阳离子,更优选阴离子为四(五氟苯基)硼酸盐阴离子、并且阳离子为具有碳原子数4以上的烷基的鏻阳离子,进一步优选为四(五氟苯基)硼酸盐阴离子与三丁基-正十二烷基鏻阳离子的组合以及四(五氟苯基)硼酸盐阴离子与三丁基-正辛基鏻阳离子的组合。
从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,粘合剂组合物中的离子性化合物(C)的含量优选相对于(甲基)丙烯酸系树脂(A)100质量份为0.1质量份以上且10质量份以下,更优选为0.2质量份以上且8质量份以下,进一步优选为0.3质量份以上且5质量份以下,特别优选为0.5质量份以上且3质量份以下。
粘合剂组合物中,可以与上述式(I)所示的离子性化合物(C)一起并用其以外的防静电剂,然而从防静电性能及耐金属腐蚀性的观点出发,优选作为防静电剂仅含有上述式(I)所示的离子性化合物(C)。
(4)硅烷化合物(D)
粘合剂组合物可以进一步含有硅烷化合物(D)。由此可以提高粘合剂层与金属层、玻璃基板等的密合性。也可以使用两种以上的硅烷化合物(D)。
作为硅烷化合物(D),例如可以举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基乙氧基二甲基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
硅烷化合物(D)可以包含硅氧烷低聚物型的化合物。若将硅氧烷低聚物的具体例以单体之间的组合的形式表述则如下所示。
3-巯基丙基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
3-巯基丙基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、
3-巯基丙基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
3-巯基丙基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物等含巯基丙基的低聚物;
巯基甲基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
巯基甲基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、
巯基甲基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
巯基甲基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物等含巯基甲基的低聚物;
3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物等含3-环氧丙氧基丙基的共聚物;
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物等含甲基丙烯酰氧基丙基的低聚物;
3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、
3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、
3-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
3-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、
3-丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
3-丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物等含丙烯酰氧基丙基的低聚物;
乙烯基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
乙烯基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、
乙烯基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
乙烯基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、
乙烯基甲基二甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
乙烯基甲基二甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、
乙烯基甲基二乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、
乙烯基甲基二乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物等含乙烯基的低聚物;
3-氨基丙基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷共聚物、
3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷共聚物等含氨基的共聚物等。
粘合剂组合物中的硅烷化合物(D)的含量相对于(甲基)丙烯酸系树脂(A)100质量份通常为0.01质量份以上且10质量份以下,优选为0.03质量份以上且5质量份以下,更优选为0.05质量份以上且2质量份以下,进一步优选为0.1质量份以上且1质量份以下。若硅烷化合物(D)的含量为0.01质量份以上,则易于获得粘合剂层与金属层、玻璃基板等的密合性提高效果。另外,若含量为10质量份以下,则可以抑制硅烷化合物(D)从粘合剂层中的渗出。
(5)其他成分
粘合剂组合物可以含有一种或两种以上的溶剂、交联催化剂、紫外线吸收剂、耐候稳定剂、增粘剂、增塑剂、软化剂、染料、颜料、无机填料、光散射性微粒等添加剂。除此以外,以下的做法也是有用的,即,在粘合剂组合物中配合紫外线固化性化合物,在形成粘合剂层后照射紫外线而使之固化,制成更硬的粘合剂层。作为交联催化剂,例如可以举出六亚甲基二胺、乙二胺、聚乙烯亚胺、六亚甲基四胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、异佛尔酮二胺、三亚甲基二胺、聚氨基树脂及三聚氰胺树脂等胺系化合物。
粘合剂组合物可以含有能够提高耐金属腐蚀性的防锈剂。作为防锈剂,可以举出苯并三唑系化合物、其他三唑系化合物等三唑系化合物;苯并噻唑系化合物、其他噻唑系化合物等噻唑系化合物;苄基咪唑系化合物、其他咪唑系化合物等咪唑系化合物;咪唑啉系化合物;喹啉系化合物;吡啶系化合物;嘧啶系化合物;吲哚系化合物;胺系化合物;脲系化合物;苯甲酸钠;苄基巯基系化合物;二仲丁基硫醚;以及二苯基亚砜。
但是,根据本发明,由于即使不含有防锈剂也能够获得充分的耐金属腐蚀性,因此优选防锈剂的含量尽可能小。特别是,粘合剂组合物优选实质上不包含作为防锈剂的三唑系化合物,更优选实质上不包含选自上述的化合物组中的防锈剂。此处所谓实质上不包含,是指相对于(甲基)丙烯酸系树脂(A)100质量份而言的含量为0.01质量份以下。
粘合剂组合物可以通过将上述成分混合来制备。
粘合剂组合物在耐金属腐蚀性试验中金属层表面产生的点腐蚀的个数例如可以为2个以下。耐金属腐蚀性试验可以依照后述的实施例一栏中说明的方法来进行。
粘合剂组合物在温度85℃、120小时的耐热保管后的防静电性的变化率例如可以为50%以下,优选为45%以下,更优选为40%以下。另外,粘合剂组合物在温度60℃、相对湿度90%、120小时的耐湿热保管后的防静电性的变化率可以为-10%以上且6%以下,优选为-9%以上且5%以下,更优选为-8%以上且1%以下。温度85℃、120小时的耐热保管后的防静电性的变化率及温度60℃、相对湿度90%、120小时的耐热保管后的防静电性的变化率可以依照后述的实施例一栏中说明的方法来进行测定。
<粘合剂层>
本发明的粘合剂层包含上述的本发明的粘合剂组合物,典型地,由本发明的粘合剂组合物构成。将构成上述粘合剂组合物的各成分溶解或分散于溶剂中而制成含有溶剂的粘合剂组合物,然后涂布于基材膜上,使之干燥,由此可以得到粘合剂层。粘合剂层的防静电性能及耐金属腐蚀性优异。
基材膜通常为塑料膜,作为其典型例可以举出实施了脱模处理的隔离膜(剥离膜)。隔离膜例如可以是对包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯等各种树脂的膜的形成有粘合剂层的面实施了硅酮处理等脱模处理的膜。另外,也可以在光学膜的表面直接涂布粘合剂组合物而形成粘合剂层,根据需要在粘合剂层的外表面层叠隔离膜而制成带有粘合剂层的光学膜。在将粘合剂层设于光学膜的表面时,可以根据需要对光学膜的贴合面和/或粘合剂层的贴合面实施表面活化处理,例如等离子体处理、电晕处理等。
粘合剂层的厚度通常为2μm以上且50μm以下,优选为5μm以上且40μm,更优选为10μm以上且30μm以下。
<带有粘合剂层的光学膜>
本发明的带有粘合剂层的光学膜例如可以为以下的光学膜,即,可以包含光学膜和层叠于其上的上述的粘合剂层,此外还在其粘合剂层的外表面进一步层叠贴合其他的光学膜。本发明的粘合剂层可以作为用于将构件之间、尤其是将光学膜之间、或将光学膜与光学构件贴合的粘合剂层合适地使用。
带有粘合剂层的光学膜所具备的光学膜可以是能够装入液晶显示装置等图像显示装置的各种光学膜。光学膜可以为单层结构,也可以为多层结构。单层结构的光学膜的具体例除了包括偏振片以外,还包括相位差膜、增亮膜、防眩膜、防反射膜、扩散膜、聚光膜等光学功能性膜。多层结构的光学膜的具体例包含偏振板、相位差板。本说明书中所谓偏振板,是指在偏振片的至少一面层叠有树脂膜或树脂层的构件。所谓相位差板,是指在相位差膜的至少一面层叠有树脂膜或树脂层的构件。光学膜优选为偏振板、偏振片、相位差板或相位差膜,更优选为偏振板或偏振片。
(1)偏振板
偏振板可以为在偏振片的一个面层叠贴合有第1树脂膜的单面保护偏振板,也可以为在偏振片的另一个面进一步层叠贴合有第2树脂膜4的双面保护偏振板。第1、第2树脂膜可以经由后述的贴合层贴合于偏振片。偏振板可以包含第1树脂膜及第2树脂膜以外的其他膜、层。
偏振片是具有如下性质的膜,即,吸收具有与其吸收轴平行的振动面的直线偏振光、使具有与吸收轴正交的(与透过轴平行的)振动面的直线偏振光透射,例如可以使用使二色性色素在聚乙烯醇系树脂膜吸附取向而得的膜。使用碘、二色性有机染料作为二色性色素。
聚乙烯醇系树脂可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,可以举出作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯,此外还可以举出能够与乙酸乙烯酯共聚的单体与乙酸乙烯酯的共聚物等。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的单体,可以举出不饱和羧酸、烯烃、乙烯基醚、不饱和磺酸、具有铵基的(甲基)丙烯酰胺等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85摩尔%以上且100摩尔%以下,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇系树脂可以被改性,例如也可以使用由醛类改性了的聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩乙醛等。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度通常为1000~10000,优选为1500~5000。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度可以依照JIS K 6726求出。
通常,使用将聚乙烯醇系树脂制膜而得的材料作为偏振片的原材膜。聚乙烯醇系树脂可以利用公知的方法制膜。原材膜的厚度通常为1~150μm,若还考虑拉伸的容易度等,则优选为10μm以上。
偏振片例如通过如下操作来制造,即,实施对原材膜进行单轴拉伸的工序、用二色性色素将膜染色而使该二色性色素吸附的工序、用硼酸水溶液处理膜的工序以及对膜进行水洗的工序,最后进行干燥而制造。偏振片的厚度通常为1~30μm,从带有粘合剂层的光学膜1的薄膜化的观点出发,优选为20μm以下,更优选为15μm以下,进一步优选为10μm以下。
使二色性色素在聚乙烯醇系树脂膜吸附取向而成的偏振片可以利用1)的方法来获得,即,使用聚乙烯醇系树脂膜的单独膜作为原材膜,对该膜实施单轴拉伸处理及二色性色素的染色处理,此外还可以利用2)的方法来获得,即,在基材膜涂布含有聚乙烯醇系树脂的涂布液(水溶液等),使之干燥而得到具有聚乙烯醇系树脂层的基材膜后,将其与基材膜一起单轴拉伸,对拉伸后的聚乙烯醇系树脂层实施二色性色素的染色处理,然后将基材膜剥离除去。可以使用包含与后述的能够构成第1及第2树脂膜的热塑性树脂同样的热塑性树脂的膜作为基材膜,优选为包含聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、三乙酰纤维素等纤维素系树脂、降冰片烯系树脂等环状聚烯烃系树脂、聚苯乙烯系树脂等的膜。根据上述2)的方法,易于制作出薄的偏振片,例如也易于制作出厚度7μm以下的偏振片。
第1及第2树脂膜可以各自独立地为包含具有透光性、优选光学上透明的热塑性树脂、例如链状聚烯烃系树脂(聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂等)、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂等)之类的聚烯烃系树脂;纤维素系树脂(纤维素酯系树脂等);聚酯系树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等);聚碳酸酯系树脂;(甲基)丙烯酸系树脂;聚苯乙烯系树脂;聚醚醚酮系树脂;聚砜系树脂、或它们的混合物、共聚物等的膜。其中,第1、第2树脂膜3、4各自优选由选自环状聚烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、纤维素系树脂、聚酯系树脂以及(甲基)丙烯酸系树脂中的树脂构成,更优选由选自纤维素系树脂及环状聚烯烃系树脂中的树脂构成。
作为链状聚烯烃系树脂,除了可以举出聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等链状烯烃的均聚物以外,还可以举出包含两种以上的链状烯烃的共聚物。
环状聚烯烃系树脂是包含以降冰片烯、四环十二碳烯(别名:二甲桥八氢萘)或它们的衍生物为代表例的环状烯烃作为聚合单元的树脂的总称。若举出环状聚烯烃系树脂的具体例,则为环状烯烃的开环(共)聚合物及其氢化物、环状烯烃的加成聚合物、环状烯烃与乙烯、丙烯之类的链状烯烃或具有乙烯基的芳香族化合物的共聚物以及将它们用不饱和羧酸、其衍生物改性而得的改性(共)聚合物等。其中,优选使用作为环状烯烃使用了降冰片烯、多环降冰片烯系单体等降冰片烯系单体的降冰片烯系树脂。
纤维素系树脂优选为纤维素酯系树脂、即纤维素的部分或完全酯化物等,例如可以举出纤维素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、它们的混合酯等。其中,优选使用三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素等。
聚酯系树脂是具有酯键的、除上述纤维素酯系树脂以外的树脂,一般为包含多元酸或其衍生物与多元醇的缩聚物的树脂。聚酯系树脂的具体例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚萘二甲酸环己烷二甲醇酯。
聚碳酸酯系树脂是由碳酸和二醇或双酚形成的聚酯。其中,从耐热性、耐候性及耐酸性的观点出发,优选使用在分子链具有二苯基烷的芳香族聚碳酸酯。作为聚碳酸酯,可以例示出由2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(别名双酚A)、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷之类的双酚衍生的聚碳酸酯。
能够构成第1及第2树脂膜的(甲基)丙烯酸系树脂可以是以来自于甲基丙烯酸酯的结构单元为主体的(例如包含50重量%以上的该结构单元的)聚合物,优选为在该聚合物共聚有其他共聚成分的共聚物。(甲基)丙烯酸系树脂可以包含两种以上的来自于甲基丙烯酸酯的结构单元。作为甲基丙烯酸酯,可以举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等甲基丙烯酸的C1~C4烷基酯。
作为能够与甲基丙烯酸酯共聚的共聚成分,可以举出丙烯酸酯。丙烯酸酯优选为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等丙烯酸的C1~C8烷基酯。其他共聚成分的具体例可以举出(甲基)丙烯酸等不饱和酸类;苯乙烯、卤代苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基化合物;(甲基)丙烯腈等乙烯基氰化合物;马来酸酐、柠康酸酐等不饱和酸酐;苯基马来酰亚胺、环己基马来酰亚胺等不饱和酰亚胺等在分子内具有一个聚合性碳-碳双键的除丙烯酸酯以外的化合物。也可以使用在分子内具有两个以上的聚合性碳-碳双键的化合物作为共聚成分。共聚成分可以仅使用一种,也可以并用两种以上。
从能够提高膜的耐久性的方面考虑,(甲基)丙烯酸类树脂可以在高分子主链具有环结构。环结构优选环状酸酐结构、环状酰亚胺结构、内酯环结构等杂环结构。作为环状酸酐结构的具体例,可以举出戊二酸酐结构、琥珀酸酐结构,作为环状酰亚胺结构的具体例,可以举出戊二酰亚胺结构、琥珀酰亚胺结构,作为内酯环结构的具体例,可以举出丁内酯环结构、戊内酯环结构。
从制成膜的制膜性、膜的抗冲击性等观点出发,(甲基)丙烯酸系树脂可以含有丙烯酸系橡胶粒子。所谓丙烯酸系橡胶粒子,是含有以丙烯酸酯为主体的弹性聚合物作为必需成分的粒子,可以举出实质上仅由该弹性聚合物构成的单层结构的粒子、以弹性聚合物作为一层的多层结构的粒子。作为弹性聚合物的例子,可以举出以丙烯酸烷基酯为主成分、共聚能够与之共聚的其他乙烯基单体及交联性单体而得的交联弹性共聚物。作为成为弹性聚合物的主成分的丙烯酸烷基酯,例如可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等丙烯酸的C1~C8烷基酯。烷基的碳原子数优选为4以上。
作为能够与丙烯酸烷基酯共聚的其他乙烯基单体,可以举出在分子内具有一个聚合性碳-碳双键的化合物,更具体而言,可以举出甲基丙烯酸甲酯之类的甲基丙烯酸酯、苯乙烯之类的芳香族乙烯基化合物、(甲基)丙烯腈之类的乙烯基氰化合物等。作为交联性单体,可以举出在分子内具有至少两个聚合性碳-碳双键的交联性的化合物,更具体而言,可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等多元醇的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯等(甲基)丙烯酸的烯基酯、二乙烯基苯等。
丙烯酸系橡胶粒子的含量相对于(甲基)丙烯酸系树脂100质量份优选为5质量份以上,更优选为10质量份以上。若丙烯酸系橡胶粒子的含量太多,则膜的表面硬度降低,另外,在对膜实施表面处理时对表面处理剂中的有机溶剂的耐溶剂性可能降低。因而,丙烯酸系橡胶粒子的含量相对于(甲基)丙烯酸系树脂100质量份通常为80质量份以下,优选为60质量份以下。
第1及第2树脂膜可以含有本发明的技术领域中的通常的添加剂。添加剂的具体例例如包括紫外线吸收剂、红外线吸收剂、有机系染料、颜料、无机系色素、抗氧化剂、防静电剂、表面活性剂、润滑剂、分散剂、热稳定剂等。
作为紫外线吸收剂,可以举出水杨酸酯化合物、二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、三嗪化合物、氰基(甲基)丙烯酸酯化合物、镍络合盐等。
第1及第2树脂膜分别可以是没有被拉伸的膜、或者经过单轴或双轴拉伸的膜的任一者。双轴拉伸可以是沿两个拉伸方向同时拉伸的同时双轴拉伸,也可以是在沿规定方向拉伸后沿另一个方向拉伸的逐次双轴拉伸。第1树脂膜和/或第2树脂膜可以是担负保护偏振片的作用的保护膜,也可以是后述的相位差膜那样的兼具光学功能的保护膜。相位差膜为显示出光学各向异性的光学膜。例如,通过对包含上述热塑性树脂的膜进行拉伸(单轴拉伸或双轴拉伸等)、或在该热塑性树脂膜上形成液晶层等,可以制成被赋予了任意的相位差值的相位差膜。
第1树脂膜及第2树脂膜可以为由相同的热塑性树脂构成的膜,也可以为由彼此不同的热塑性树脂构成的膜。第1树脂膜及第2树脂膜在厚度、添加剂的有无、其种类、相位差特性等方面可以相同,也可以不同。
第1树脂膜和/或第2树脂膜可以在其外表面(与偏振片相反侧的表面)具备硬涂层、防眩层、防反射层、光扩散层、防静电层、防污层、导电层等表面处理层(涂覆层)。
第1树脂膜及第2树脂膜的厚度分别通常为1~150μm,优选为5~100μm,更优选为5~60μm。该厚度也可以为50μm以下,进一步可以为30μm以下。减小第1、第2树脂膜的厚度有利于带有粘合剂层的光学膜1及包含它的光学层叠体的薄膜化,进而有利于带有粘合剂层的光学膜1或包含光学层叠体的液晶显示装置的薄膜化。
特别是在智能手机、平板型终端之类的适于中小型的偏振板中,从薄膜化的要求出发,经常使用厚度30μm以下的薄的膜作为第1树脂膜和/或第2树脂膜,此种偏振板抑制偏振片的收缩力的力弱,耐久性容易变得不充分。根据本发明,即使在使用此种偏振板作为光学膜的情况下,也能够提供具有良好的耐久性的带有粘合剂层的光学膜以及包含它的光学层叠体。所谓带有粘合剂层的光学膜及光学层叠体的耐久性,是指例如在高温环境下、高温高湿环境下、反复进行高温和低温的环境下等条件下能够抑制粘合剂层与邻近它的光学构件(液晶显示装置、有机EL显示装置等图像显示元件)的界面中的翘起、剥离、粘合剂层的发泡等不佳状况的性质。
另外,从偏振板的薄膜化的观点出发,仅在偏振片的一面配置有树脂膜的构成是有利的。该情况下通常在偏振片的另一面直接贴合粘合剂层而成为带有粘合剂层的光学膜。在此种构成的偏振板的情况下,粘合剂层中含有的离子性化合物在高温高湿环境下使偏振板的光学性能降低的问题变为尤其显著。根据本发明,即使在使用此种偏振板作为光学膜的情况下,也能够提供具有良好的光学耐久性(能够抑制光学特性的劣化的性质)的带有粘合剂层的光学膜以及包含它的光学层叠体。
贴合层可以为粘合剂层,也可以为粘接剂层。在贴合层为粘合剂层的情况下,贴合层可以使用上述的粘合剂层以外的粘合剂层。在贴合层为粘合剂层的情况下,粘合剂层可以利用以(甲基)丙烯酸系树脂、橡胶系树脂、氨基甲酸酯系树脂、酯系树脂、硅酮系树脂、聚乙烯基醚系树脂之类的树脂为主成分的粘合剂组合物来形成。在贴合层为粘接剂层的情况下,粘接剂层可以由水系粘接剂、活性能量射线固化型粘接剂等来形成。
作为贴合层为粘合剂层时粘合剂组合物中使用的(甲基)丙烯酸系树脂(基础聚合物),例如可以合适地使用以(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯之类的(甲基)丙烯酸酯的一种或两种以上为单体的聚合物或共聚物。优选使极性单体与基础聚合物共聚。作为极性单体,例如可以举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯之类的具有羧基、羟基、酰胺基、氨基、环氧基等的单体。
贴合层为粘合剂层时使用的粘合剂组合物可以仅包含上述基础聚合物,然而通常进一步含有交联剂。作为交联剂,可以例示出作为2价以上的金属离子、且在其与羧基之间形成羧酸金属盐的交联剂;作为多胺化合物、且在其与羧基之间形成酰胺键的交联剂;作为聚环氧化合物、多元醇、且在其与羧基之间形成酯键的交联剂;作为多异氰酸酯化合物、且在其与羧基之间形成酰胺键的交联剂。其中,优选多异氰酸酯化合物。
在贴合层为粘合剂层的情况下,贴合层的厚度优选为1μm以上且200μm以下,更优选为2μm以上且100μm以下,进一步优选为2μm以上且80μm以下,特别优选为3μm以上且50μm以下。
作为水系粘接剂,可以举出包含聚乙烯醇系树脂水溶液的粘接剂、水系双组份型氨基甲酸酯系乳液粘接剂等。其中可以合适地使用包含聚乙烯醇系树脂水溶液的水系粘接剂。作为聚乙烯醇系树脂,可以使用对作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯进行皂化处理而得的乙烯醇均聚物,此外还可以使用对乙酸乙烯酯与能够与之共聚的其他单体的共聚物进行皂化处理而得的聚乙烯醇系共聚物、或将它们的羟基部分地改性而得的改性聚乙烯醇系聚合物等。水系粘接剂可以包含醛化合物、环氧化合物、三聚氰胺系化合物、羟甲基化合物、异氰酸酯化合物、胺化合物、多价金属盐等交联剂。
在使用水系粘接剂的情况下,优选在将偏振片与第1、第2树脂膜贴合后,为了将水系粘接剂中含有的水除去而实施使之干燥的工序。干燥工序后,例如可以设置在20~45℃左右的温度进行熟化的熟化工序。
上述所谓活性能量射线固化性粘接剂,是指通过照射紫外线、电子束等活性能量射线而固化的粘接剂,例如可以举出包含聚合性化合物及光聚合引发剂的固化性组合物、包含光反应性树脂的固化性组合物、包含粘结剂树脂及光反应性交联剂的固化性组合物等。优选为紫外线固化性粘接剂。作为聚合性化合物,可以举出光固化性环氧系单体、光固化性(甲基)丙烯酸系单体、光固化性氨基甲酸酯系单体等光聚合性单体、来自于光聚合性单体的低聚物。作为光聚合引发剂,可以举出包含因活性能量射线的照射而产生中性自由基、阴离子自由基、阳离子自由基等活性种的物质的光聚合引发剂。作为包含聚合性化合物及光聚合引发剂的活性能量射线固化性粘接剂,可以优选使用包含光固化性环氧系单体及光阳离子聚合引发剂的固化性组合物、包含光固化性(甲基)丙烯酸系单体及光自由基聚合引发剂的固化性组合物、或者这些固化性组合物的混合物。
在使用活性能量射线固化性粘接剂的情况下,在将偏振片与第1、第2树脂膜贴合后,根据需要进行干燥工序,然后进行通过照射活性能量射线而使活性能量射线固化性粘接剂固化的固化工序。活性能量射线的光源没有特别限定,然而优选在波长400nm以下具有发光分布的紫外线,具体而言,可以使用低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、化学灯、黑光灯、微波激发水银灯、金属卤化物灯等。
在将偏振片与第1、第2树脂膜贴合时,可以对它们的至少任意一者的贴合面实施皂化处理、电晕处理、等离子体处理等表面活化处理。在偏振片的两面贴合树脂膜的情况下,用于贴合这些树脂膜的粘接剂可以是同种的粘接剂,也可以是不同种的粘接剂。
偏振板可以进一步包含其他膜或层。其具体例为后述的相位差膜,此外还有增亮膜、防眩膜、防反射膜、扩散膜、聚光膜、贴合层、涂覆层、防护膜等。防护膜是出于保护偏振板等光学膜的表面免受损伤、污染的目的而使用的膜,通常的做法是在将带有粘合剂层的光学膜例如贴合于金属层上后被剥离除去。
防护膜通常由基材膜和层叠于其上的粘合剂层构成。基材膜可以由热塑性树脂、例如聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂等聚烯烃系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;(甲基)丙烯酸系树脂等构成。
(2)相位差板
相位差板中包含的相位差膜如上所述,是显示出光学各向异性的光学膜,可以是通过将包含除了作为第1、第2树脂膜中能够使用的树脂而在上文中例示的热塑性树脂以外,例如包含聚乙烯醇系树脂、聚芳酯系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚砜系树脂、聚偏二氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯系树脂、液晶聚酯系树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物、聚氯乙烯系树脂等的树脂膜拉伸为1.01~6倍左右而得的拉伸膜。其中,优选对聚碳酸酯系树脂膜、环状烯烃系树脂膜、(甲基)丙烯酸系树脂膜或纤维素系树脂膜进行单轴拉伸或双轴拉伸而得的拉伸膜。另外,本说明书中,零延迟膜也包含于相位差膜中(其中,也可以用作保护膜。)。此外,被称作单轴性相位差膜、大视角相位差膜、低光弹性模量相位差膜等的膜也可以作为相位差膜应用。
所谓零延迟膜,是指面内相位差值Re及厚度方向相位差值Rth均为-15~15nm的膜。该相位差膜可以合适地用于IPS模式的液晶显示装置。面内相位差值Re及厚度方向相位差值Rth优选均为-10~10nm,更优选均为-5~5nm。此处所说的面内相位差值Re及厚度方向相位差值Rth为波长590nm处的值。
面内相位差值Re及厚度方向相位差值Rth分别以下式定义:
Re=(nx-ny)×d
Rth=〔(nx+ny)/2-nz〕×d
式中,nx为膜面内的慢轴方向(x轴方向)的折射率,ny为膜面内的快轴方向(在面内与x轴正交的y轴方向)的折射率,nz为膜厚度方向(垂直于膜面的z轴方向)的折射率,d为膜的厚度。
零延迟膜例如可以使用包含纤维素系树脂、链状聚烯烃系树脂及环状聚烯烃系树脂等聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂或(甲基)丙烯酸系树脂的树脂膜。特别是从易于控制相位差值、也易于获取的方面出发,优选使用纤维素系树脂、聚烯烃系树脂或(甲基)丙烯酸系树脂。
另外,通过液晶性化合物的涂布、取向来体现出光学各向异性的膜、通过无机层状化合物的涂布来体现出光学各向异性的膜也可以作为相位差膜使用。此种相位差膜有被称作温度补偿型相位差膜的膜、另外还有由JX日矿日石能源(株)以“NH Film”的商品名销售的使棒状液晶倾斜取向而得的膜、由富士胶片(株)以“WV Fihn”的商品名销售的使圆盘状液晶倾斜取向而得的膜、由住友化学(株)以“VAC Film”的商品名销售的完全双轴取向型的膜、同样地由住友化学(株)以“newVAC Film”的商品名销售的双轴取向型的膜等。
层叠于相位差膜的至少一面的树脂膜例如可以为上述的保护膜。
(3)带有粘合剂层的光学膜的构成及制造方法
带有粘合剂层的光学膜包含光学膜和层叠于其至少一面的粘合剂层。也可以在光学膜的两面层叠粘合剂层。通常,粘合剂层直接层叠于光学膜的表面。在将粘合剂层设于光学膜的表面时,优选对光学膜的贴合面和/或粘合剂层的贴合面实施底漆层的形成、表面活化处理、例如等离子体处理、电晕处理等,更优选实施电晕处理。
在光学膜为单面保护偏振板的情况下,粘合剂层通常优选直接层叠于偏振片面、即偏振片的与第1树脂膜相反侧的面。在光学膜为双面保护偏振板的情况下,粘合剂层可以层叠于第1、第2树脂膜的任一者的外表面,也可以层叠于两者的外表面。
在光学膜与粘合剂层之间可以另行设置防静电层,然而由于本发明的粘合剂层能够利用单独的粘合剂层来赋予优异的防静电性,因此从光学层叠体的薄膜化、层叠体制作工序的简化的方面考虑,优选在光学膜与粘合剂层之间不具有防静电层。
带有粘合剂层的光学膜可以包含层叠于粘合剂层的外表面的隔离膜。该隔离膜通常在粘合剂层的使用时(例如向金属层上层叠时)被剥离除去。
带有粘合剂层的光学膜可以通过以下操作来得到,即,将构成上述粘合剂组合物的各成分溶解或分散于溶剂中而制成含有溶剂的粘合剂组合物,然后,将其涂布于光学膜的表面并进行干燥而形成粘合剂层。另外,带有粘合剂层的光学膜也可以通过在隔离膜的脱模处理面与上文同样地形成粘合剂层、将该粘合剂层层叠(转印)于光学膜的表面而得到。
图1所示的带有粘合剂层的光学膜10包含直线偏振板11和粘合剂层12。直线偏振板11依次包含第1保护膜13、粘接剂层14、偏振片15、粘接剂层16、第2保护膜17。可以为了贴合于作为液晶显示装置的图像显示元件的液晶单元而使用粘合剂层12。可以在粘合剂层12的与直线偏振板11相反侧的面设置未图示的隔离膜。
图2所示的带有粘合剂层的光学膜20依次包含粘合剂层21、相位差膜22、贴合层23、直线偏振板24。直线偏振板24依次包含第1保护膜25、粘接剂层26、偏振片27、粘接剂层28、第2保护膜29。可以为了贴合于作为液晶显示装置的图像显示元件的液晶单元而使用粘合剂层21。可以在粘合剂层21的与相位差膜22相反侧的面设置未图示的隔离膜。
图1及图2所示的带有粘合剂层的光学膜10及20只是一例,可以具有上述以外的层叠结构。例如保护膜可以具有硬涂膜、带有防眩功能的膜、带有表面防反射功能的膜等更多的层。
<光学层叠体>
本发明的光学层叠体具备上述的带有粘合剂层的光学膜和金属层。图3是表示光学层叠体的层构成的例子的示意剖视图。图3所示的光学层叠体30包含具备直线偏振板11和粘合剂层12的带有粘合剂层的光学膜10以及层叠于该粘合剂层12的金属层31。图3所示的光学层叠体30中,带有粘合剂层的光学膜10以使其粘合剂层12直接接触金属层31的方式层叠于金属层31上。根据本发明,在像这样粘合剂层12直接接触金属层31的构成的光学层叠体中,也能够高效地抑制金属层31的腐蚀。
图4是表示本发明的光学层叠体的层构成的另一例的示意剖视图。如图4所示的光学层叠体40所示,具备直线偏振板11和粘合剂层12的带有粘合剂层的光学膜10的粘合剂层12夹隔着树脂层41层叠于金属层42。粘合剂层12直接接触树脂层41。在该光学层叠体40中,也能够高效地抑制金属层42的腐蚀。配置于粘合剂层12与金属层42之间的树脂层41例如可以为固化性树脂的固化物层。作为能够形成树脂层41的固化性树脂,可以使用公知的固化性树脂,例如可以举出日本特开2009-217037号公报中记载的固化性树脂。
金属层例如可以为包含选自铝、铜、银、金、铁、锡、锌、镍、钼、铬、钨、铅及包含选自它们中的两种以上的金属的合金中的一种以上的层,从导电性的观点出发,优选为包含选自铝、铜、银及金中的金属元素的层,从导电性及成本的观点出发,更优选为包含铝元素的层,进一步优选为作为主成分包含铝元素的层。所谓作为主成分包含,是指构成金属层的金属成分为全部金属成分的30质量%以上、进一步而言为50重量%以上。
金属层例如可以为ITO等金属氧化物层,然而由于本发明的带有粘合剂层的光学膜尤其对于金属单质、合金的耐腐蚀性良好,因此金属层优选包含由上述的金属元素构成的金属单质和/或含有上述的金属元素的两种以上的合金。但是,光学层叠体也可以在具有此种金属层的同时还具有包含ITO等金属氧化物的透明电极层。
金属层的形态(例如厚度等)、制备方法没有特别限定,除了可以为金属箔以外,还可以为利用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、喷墨印刷法、凹版印刷法形成的金属层,优选为利用溅射法、喷墨印刷法、凹版印刷法形成的金属层,更优选为利用溅射形成的金属层。利用溅射形成的金属层和金属箔中,前者的一方有耐腐蚀性差的趋势,然而根据本发明的光学层叠体,对利用溅射形成的金属层也具有良好的耐金属腐蚀性。金属层的厚度通常为3μm以下,优选为1μm以下,更优选为0.8μm以下。另外,金属层的厚度通常为0.01μm以上。此外,在金属层为金属布线层的情况下,该金属布线层所具有的金属布线的线宽通常为10μm以下,优选为5μm以下,进一步优选为3μm以下。另外,金属布线的线宽通常为0.01μm以上,优选为0.1μm以上,更优选为0.5μm以上。即使对于该薄的金属层、由细的金属布线形成的金属层,本发明的光学层叠体也显示出良好的耐金属腐蚀性。特别是,即使在金属布线例如厚度为3μm以下且线宽为10μm以下的情况下、或厚度为3μm以下且线宽为10μm以下并利用溅射法形成的情况下,也能够抑制其腐蚀、特别是点腐蚀。
金属层例如可以为触摸输入式液晶显示装置所具有的触摸输入元件的金属布线层(即电极层)。该情况下,金属层通常被图案处理为规定的形状。在经过图案处理的金属层上层叠粘合剂层的情况下,粘合剂层可以具有不接触金属层的部分。金属层可以为包含上述金属或合金的连续膜。
另外,金属层可以为单层结构,也可以为2层或3层以上的多层结构。作为多层结构的金属层,例如可以举出以钼/铝/钼表示的3层结构的含金属层(金属网等)。
例如作为金属布线层的金属层可以形成于基板上,该情况下,本发明的光学层叠体可以包含该基板。金属层在基板上的形成例如可以利用溅射来进行。基板可以为构成触摸输入元件中包含的液晶单元的透明基板。基板优选为玻璃基板。作为玻璃基板的材料,例如可以举出钠钙玻璃、低碱玻璃、无碱玻璃等。金属层可以形成于基板的整面,也可以形成于其一部分。在基板上形成经过图案处理的金属层等在基板的表面的一部分形成金属层的情况下,粘合剂层的一部分与例如由玻璃制成的基板直接接触,然而本发明的光学层叠体的粘合剂层与玻璃的密合性也优异。
<显示装置>
本发明的显示装置包含上述的带有粘合剂层的光学膜。上述的带有粘合剂层的光学膜可以合适地用于有机EL显示装置、液晶显示装置、无机电致发光(无机EL)显示装置、电子发射显示装置等显示装置。
本发明的显示装置优选为具有触控面板功能的触摸输入式液晶显示装置。触摸输入式液晶显示装置具备包含液晶单元的触摸输入元件和背光。触控面板的构成可以为Out-cell型、On-cell型、In-cell型等以往公知的任何方式,另外,触控面板的工作方式可以为电阻膜方式、静电电容方式(表面型静电电容方式、投影型静电电容方式)等以往公知的任何方式。本发明的带有粘合剂层的光学膜可以配置于触摸输入元件(液晶单元)的观察侧,也可以配置于背光侧,也可以配置于两者。液晶单元的驱动方式可以为TN方式、VA方式、IPS方式、多区域方式、OCB方式等以往公知的任何方式。
图5所示的显示装置50是包含图1所示的带有粘合剂层的光学膜10和液晶单元51的液晶显示装置。带有粘合剂层的光学膜10可以经由粘合剂层12配置于液晶单元51的观察侧和/或背光侧。
实施例
以下,示出实施例及比较例而对本发明进一步具体说明,然而本发明不受这些例子限定。以下,表示使用量或含量的份及%只要没有特别指出,就是质量基准。
<粘合剂层用(甲基)丙烯酸系树脂的制造>
(制造例1)
向具备冷凝管、氮气导入管、温度计及搅拌机的反应容器中,加入乙酸乙酯156份、丙烯酸正丁酯99份、丙烯酸2-羟基乙酯1.0份的混合溶液,在用氮气置换装置内的空气而设为不含氧的同时将内温升高到60℃。其后,添加将偶氮二异丁腈(聚合引发剂)0.1份溶解于乙酸乙酯11份中而得的溶液的全部量。在添加引发剂后以该浓度保持4小时。最后加入乙酸乙酯而将(甲基)丙烯酸系树脂的浓度调节为20质量%,制备出(甲基)丙烯酸系树脂的乙酸乙酯溶液。
测定出所得的(甲基)丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度(Tg)。
使用SII Nanotechnology(株)制的差示扫描量热计(DSC)“EXSTARDSC6000”,在氮气气氛下、在测定温度范围-80~50℃、升温速度10℃/分钟的条件下测定出Tg。
测定出所得的(甲基)丙烯酸系树脂的重均分子量(Mw)及数均分子量(Mn)。
在GPC装置中串联配置TOSOH(株)制的“TSKgel guardcolumnHHR-H(S)”1根、“TSKgel GMHHR-H”2根共计3根作为色谱柱,使用四氢呋喃作为洗脱液,在试样浓度2mg/mL、试样导入量100μL、温度40℃、流速1mL/分钟的条件下,利用标准聚苯乙烯换算测定出Mw及Mn。
将所用的单体混合物的单体组成(质量份)以及所得的(甲基)丙烯酸系树脂的Tg、Mw及分子量分布(Mw/Mn)汇总于表1中。
(制造例2)
除了替代在制造例1中所用的组成而使用表1所示的组成以外,与制造例1同样地制造出粘合剂层用(甲基)丙烯酸系树脂。
[表1]
表1的处于“组成”一栏中的缩略语意指下面的单体。
BA:丙烯酸正丁酯
MA:丙烯酸甲酯
HEA:丙烯酸2-羟基乙酯
<离子性化合物的制造>
(制造例3)
C-1:三丁基-正十二烷基鏻四(五氟苯基)硼酸盐的制造
向180mL三口烧瓶中加入三丁基-正十二烷基溴化鏻6.8g、甲苯16.1g、14.5%四(五氟苯基)硼酸铵水溶液75.7g,在室温搅拌2小时。其后,对反应液进行分液,将所得的有机层用离子交换水11g清洗4次。将清洗后的有机层浓缩干燥固化,取得15.2g的三丁基-正十二烷基鏻四(五氟苯基)硼酸盐。
(制造例4)
C-2:三丁基-正辛基鏻四(五氟苯基)硼酸盐的制造
向180mL三口烧瓶中加入23.4%四(五氟苯基)硼酸铵水溶液62.3g、二氯甲烷9.3g、三丁基-正辛基溴化鏻8.4g、离子交换水10.1g,在室温搅拌1小时。其后,对反应液进行分液,将所得的有机层用离子交换水9g清洗两次。将清洗后的有机层浓缩干燥固化,取得19.3g的三丁基-正辛基鏻四(五氟苯基)硼酸盐。
(制造例5)
C-3:N-甲基吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸盐的制造
向300mL梨形烧瓶中加入14.5%四(五氟苯基)硼酸铵水溶液105.Og、1-甲基吡啶鎓碘化物4.9g、甲苯31.0g、乙酸乙酯9.2g,并进行搅拌。其后,对反应液进行分液,将所得的有机层浓缩干燥固化后,向浓缩残余物中加入甲苯与乙酸乙酯的混合液(甲苯∶乙酸乙酯=1∶1)30g,用离子交换水30g清洗4次。将清洗后的有机层浓缩,加入氯丁烷15.7g,进行析晶。将所得的晶体干燥而取得15.3g的N-甲基吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸盐。
(制造例6)
C-4:N-癸基吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸盐的制造
向500mL梨形烧瓶中加入14.5%四(五氟苯基)硼酸铵水溶液139.2g、30.4%1-癸基吡啶鎓溴化物水溶液26.9g、甲苯29.9g,搅拌2小时。其后,对反应液进行分液,将所得的有机层用离子交换水40.Og清洗4次。向清洗后的有机层中加入己烷69.1g,进行析晶。使所得的晶体干燥而取得23.Og的N-癸基吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸盐。
<实施例1~4、比较例1~8>
(1)粘合剂组合物的制备
向上述制造例中得到的(甲基)丙烯酸系树脂的乙酸乙酯溶液(树脂浓度:20%)中,相对于该溶液的固体成分100质量份,混合表2所示的量(质量份)的交联剂、硅烷化合物及离子性化合物,进一步添加乙酸乙酯,使得固体成分浓度为14质量%,制备出粘合剂组合物的溶液。表2中,(甲基)丙烯酸系树脂、交联剂、硅烷化合物及防静电剂的配合量(质量份)为固体成分换算量。
[表2]
表2中以缩略语表示的各配合成分的详情如下所示。
(交联剂)
B:D-101E(甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加合物的乙酸乙酯溶液:固体成分浓度75质量%、三井化学(株)制)
(离子性化合物)
C-1:三丁基-正十二烷基鏻四(五氟苯基)硼酸盐
C-2:三丁基-正辛基鏻四(五氟苯基)硼酸盐
C-3:N-甲基吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸盐
C-4:N-癸基吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸盐
C-5:四丁基鏻六氟磷酸盐
C-6:三丁基甲基鏻双(三氟甲磺酰)酰亚胺
C-7:N-辛基-4-甲基吡啶鎓六氟磷酸盐
C-8:N-癸基吡啶鎓双(氟磺酰)酰亚胺
(硅烷化合物)
D:3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷“KBM-403”、信越化学工业(株)制
(2)粘合剂层的制作
将上述(1)中制备的粘合剂组合物使用涂抹器涂布在由被实施了脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜构成的隔离膜〔三菱化学(株)制的“DIAFOIL MRV38(V04)”〕的脱模处理面,使得干燥后的厚度为20μm,在100℃干燥1分钟而制作出粘合剂层(粘合剂片)。
(3)偏振板(A-1)的制作
在使碘在单轴拉伸聚乙烯醇膜吸附取向而得的厚度12μm的偏振片的一面经由水系粘接剂贴合包含实施了皂化处理的三乙酰纤维素树脂的厚度25μm的保护膜,在另一面经由水系粘接剂贴合包含实施了电晕处理的环状聚烯烃系树脂的厚度23μm的相位差膜,由此制作出偏振板。
(4)带有粘合剂层的偏振板(P-1)的制作
对上述(3)中制作的偏振板的相位差膜的外表面实施电晕处理,利用层压机贴合上述(2)中制作的粘合剂层的与隔离膜相反侧的面(粘合剂层面)后,在温度23℃、相对湿度60%的条件下熟化7天,得到带有粘合剂层的偏振板。
(5)偏振板(A-2)的制作
在使碘在单轴拉伸聚乙烯醇膜吸附取向而得的厚度12μm的偏振片的一面经由水系粘接剂贴合包含实施了皂化处理的三乙酰纤维素树脂的厚度23μm的保护膜,在另一面经由水系粘接剂贴合包含实施了皂化处理的三乙酰纤维素树脂的厚度20μm的相位差膜,由此制作出偏振板。
(6)带有粘合剂层的偏振板(P-2)的制作
在上述(5)中制作的偏振板的相位差膜的外表面,利用层压机贴合上述(2)中制作的粘合剂层的与隔离膜相反侧的面(粘合剂层面)后,在温度23℃、相对湿度60%的条件下熟化7天,得到带有粘合剂层的偏振板。
(7)带有粘合剂层的偏振板的耐金属腐蚀性评价
使用上述(4)中制作的带有粘合剂层的偏振板(P-1),评价了耐金属腐蚀性。
首先,在无碱玻璃的表面经由压敏式粘合剂贴合铝蒸镀加工聚酯膜的聚酯膜面,准备出带有金属层的玻璃基板。
然后,将上述(4)中制作的带有粘合剂层的偏振板(P-1)裁割为50mm×50mm的大小的试验片,经由粘合剂层贴合在带有金属层的玻璃基板的金属层侧。将所得的光学层叠体在高压釜中在温度50℃、压力5kg/cm2(490.3kPa)条件下加压20分钟,制作出评价用样品。
将该评价用样品在温度85℃、相对湿度85%的烘箱中保管360小时后,对贴合有带有粘合剂层的偏振板的部分的金属层的状态从玻璃基板的背面照射光而从偏振板表面通过放大镜(Lupe)进行观察,对点腐蚀(直径为0.1mm以上、能够使光透射的孔的产生)依照以下的基准进行评价。将结果表示于表3中。
1:在金属层表面的整面产生大量的点腐蚀,发生了白浊。
2:在金属层表面产生的点腐蚀的个数为3~20个,一部分发生白浊。
3:金属层表面产生的点腐蚀的个数为2个以下。
(8)防静电性的评价
从上述(6)中制作的带有粘合剂层的偏振板(P-2)剥离隔离膜后,在温度23℃、相对湿度55%的环境中,利用表面电阻率测定装置〔三菱化学(株)制的“Hiresta-up MCP-HT450”(商品名)〕测定粘合剂层的表面电阻值,将所得的数值设为R1(初始的表面电阻率值)。测定条件设为施加电压100V、施加时间30秒。
将上述(6)中制作的带有粘合剂层的偏振板(P-2)在温度85℃的烘箱中保管120小时。将从烘箱中取出的带有粘合剂层的偏振板在温度23℃、相对湿度55%的环境中保管12hr后,与上述同样地测定粘合剂层的表面电阻值,将所得的数值设为R2(耐热保管后的表面电阻率值)。依照下式求出耐热保管后的防静电性的变化率。
耐热保管后的防静电性的相对于初始而言的变化率(%)=〔(R2-R1)/R1〕×100
将上述(6)中制作的带有粘合剂层的偏振板(P-2)在温度60℃、相对湿度90%的烘箱中保管120小时。将从烘箱中取出的带有粘合剂层的偏振板在温度23℃、相对湿度55%的环境中保管12hr后,与上述同样地测定粘合剂层的表面电阻值,将所得的数值设为R3(湿热保管后的表面电阻率值)。如下所示地求出耐热保管后的防静电性的变化率。
湿热保管后的防静电性的相对于初始而言的变化率(%)=〔(R3-R1)/R1〕×100
[表3]
虽然对本发明的实施方式进行了说明,然而应当认为此次公开的实施方式在所有的方面都是示例性的而并非限制性的。本发明的范围由请求保护的技术方案的范围示出,意图包含与请求保护的技术方案的范围等同的含义及范围内的全部变更。
Claims (9)
1.一种粘合剂组合物,其含有(甲基)丙烯酸系树脂A、交联剂B和离子性化合物C,
所述离子性化合物C为下述式(I)所示的化合物:
式(I)中,R1~R8相互独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的烯基、任选具有取代基的炔基、任选具有取代基的芳基、或任选具有取代基的杂环基。
2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中,
在所述离子性化合物C中,阴离子为下述式(II)所示的硼酸盐阴离子:
式(II)中,R9~R13相互独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的烯基、任选具有取代基的炔基、任选具有取代基的芳基、或任选具有取代基的杂环基。
3.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中,
在所述离子性化合物C中,阴离子为四(五氟苯基)硼酸盐阴离子。
4.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中,
在所述离子性化合物C中,阴离子为四(五氟苯基)硼酸盐阴离子,并且阳离子为具有碳原子数4以上的烷基的鏻阳离子。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的粘合剂组合物,其中,
所述交联剂B包含芳香族系异氰酸酯化合物。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的粘合剂组合物,其进一步包含硅烷化合物D。
7.一种粘合剂层,其是由权利要求1~4中任一项所述的粘合剂组合物形成的。
8.一种带有粘合剂层的偏振板,其层叠有权利要求7所述的粘合剂层和偏振板。
9.一种显示装置,其包含权利要求8所述的带有粘合剂层的偏振板。
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