CN1660916A - 丙烯酸树脂 - Google Patents
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Abstract
通过共聚下述(a)、(b)、(c)和(d)获得的丙烯酸树脂:(a)式(1)的(甲基)丙烯酸酯,(b)在分子内含有至少两个通式(2)的(甲基)丙烯酰基的单体,(c)在分子内含有杂环和一个烯烃双键的单体,和(d)不同于(a)、(b)和(c)且在分子内含有一个烯烃双键和至少一个选自羧基、羟基、酰胺基、氨基、环氧基、醛基和异氰酸酯基中的极性官能团的单体。
Description
技术领域
本发明涉及丙烯酸树脂。
背景技术
在液晶显示器中通常使用的液晶晶元,如TN液晶晶元(TFT)、STN液晶晶元(STN)等,具有其中液晶组分夹在两块玻璃基础材料之间的结构。在玻璃基础材料的表面上,光学膜如偏光膜、相位延迟膜等藉助主要由丙烯酸树脂组成的粘合剂层压。通常通过其中首先生产具有由层压在光学膜上的粘合剂组成的粘合层的光学层压膜,随后在该粘合层的表面上层压玻璃基础材料的方法,生产由按照这一顺序层压的玻璃基础材料、粘合剂和光学膜组成的光学层压体。
这种光学层压膜倾向于产生卷曲等,这是由于因在加热或润湿和加热条件下的膨胀与收缩导致的较大尺寸变化所致。因此,存在诸如在所得光学层压体的粘合层中出现起泡、在粘合层和玻璃基础材料之间产生剥离等问题。在加热或润湿和加热条件下,在光学层压膜上起作用的残留应力分布变得不均匀,围绕光学层压体的周边部分出现应力集中,因此存在的问题是,在TN液晶晶元(TFT)中出现漏光。为了解决这一问题,提出了主要由丙烯酸树脂组成的粘合剂,所述丙烯酸树脂具有衍生于N-乙烯基吡咯烷酮的结构单元,而N-乙烯基吡咯烷酮是在分子内具有杂环的一种单体(日本专利申请特许公开公报(JP-A)No.5-107410)。
然而,存在的问题是,当通过使用具有主要由丙烯酸树脂(其具有衍生于N-乙烯基吡咯烷酮的结构单元)组成的粘合剂制成的粘合层的光学层压体获得的液晶晶元在润湿和加热条件下保存时,出现漏光。
发明内容
本发明的目的是提供能生产在液晶晶元中使用的光学层压膜的丙烯酸树脂,在所述液晶晶元内,漏光受到抑制。
本发明的发明者进行深入研究,发现了能解决如上所述问题的丙烯酸树脂,并由此发现当生产液晶晶元时,含有衍生自在分子内含至少两个(甲基)丙烯酰基的单体的结构单元的丙烯酸树脂显示出很少的漏光,从而完成本发明。
即,本发明提供下述[1]-[9]。
[1]通过共聚下述(a)、(b)、(c)和(d)获得的丙烯酸树脂:
(a)式(1)的(甲基)丙烯酸酯
其中,R1表示氢原子或甲基,R2表示具有1-14个碳原子的烷基或具有1-14个碳原子的芳烷基,并且在烷基R2中的氢原子或在芳烷基R2中的氢原子可被具有1-10个碳原子的烷氧基取代,
(b)在分子内含有至少两个通式(2)的(甲基)丙烯酰基的单体
其中R3表示氢原子或甲基,
(c)在分子内含有杂环和一个烯烃双键的单体,和
(d)不同于(a)、(b)和(c)且在分子内含有一个烯烃双键和至少一个选自羧基、羟基、酰胺基、氨基、环氧基、醛基和异氰酸酯基的极性官能团的单体。
[2]根据[1]的丙烯酸树脂,其中单体(c)是选自N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰基吗啉和乙烯基己内酰胺的至少一种单体。
[3]一种粘合剂,它包括根据[1]或[2]的丙烯酸树脂和交联剂和/或硅烷基化合物。
[4]一种光学层压膜,它具有层压在光学膜的两个或一个表面上的根据[3]的粘合剂。
[5]根据[4]的光学层压膜,其中光学膜是偏光膜和/或相位延迟膜。
[6]根据[4]或[5]的光学层压膜,其中光学膜是进一步具有乙酰纤维素基膜作为保护膜的光学膜。
[7]根据[4]-[6]任何一项的光学层压膜,其中在光学层压膜的粘合层上进一步层压剥离膜。
[8]一种光学层压体,它通过在根据[4]-[6]任何一项的光学层压膜的粘合层上层压玻璃基础材料而获得。
[9]一种光学层压体,它通过从根据[7]的光学层压膜上剥离掉剥离膜,然后在该光学层压膜的粘合层上层压玻璃基础材料而获得。
具体实施方式
以下详细地描述本发明。
可通过共聚以上提及的(a)、(b)、(c)和(d)获得本发明的丙烯酸树脂。
在本发明中使用的单体(a)是式(1)的(甲基)丙烯酸酯:
其中,R1表示氢原子或甲基,R2表示具有1-14个碳原子的烷基或具有1-14个碳原子的芳烷基。在烷基R2中的氢原子或在芳烷基R2中的氢原子可被具有1-10个碳原子的烷氧基取代。
具有1-14个碳原子的烷基的实例包括甲基、乙基、丁基、辛基等。
具有1-14个碳原子的芳烷基的实例包括苄基等。
具有1-10个碳原子的烷氧基的实例包括甲氧基、乙氧基、丁氧基等。
单体(a)的实例包括丙烯酸酯类如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂醇酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸甲氧基乙酯和丙烯酸乙氧基甲酯等;和甲基丙烯酸酯类如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂醇酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯和甲基丙烯酸乙氧基甲酯等。
在本发明中使用的单体(b)是在分子内具有至少两个式(2)的(甲基)丙烯酰基的单体:
在该式中,R3表示氢原子或甲基。
单体(b)的实例包括在分子内具有两个(甲基)丙烯酰基的单体,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、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等;具有三个(甲基)丙烯酰基的单体,如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等。
可结合两种或多种使用单体(b)。
在单体(b)当中,优选使用在分子内具有两个(甲基)丙烯酰基的单体。
单体(c)是在分子内含有具有至少一个杂原子如氮原子、氧原子、硫原子等和一个烯烃双键的杂环的单体。
杂环优选是含有杂原子的5-12元环,并且其实例包括含有氮原子的杂环,如吡咯烷环、咪唑烷环、哌嗪环、哌啶环、吡咯烷酮环、吗啉环、己内酰胺环、奎宁环等;含有氧原子的杂环如内酯环、四氢呋喃环、二噁烷环等。
单体(c)的实例包括在分子内含有具有氮原子的杂环和一个烯烃双键的单体,如丙烯酰基吗啉、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、乙烯基己内酰胺、己内酯改性的丙烯酸四氢糠酯等;在分子内含有具有氧原子的杂环和一个烯烃双键的单体,如丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸四氢糠酯等。
可结合两种或多种使用单体(c)。
在单体(c)当中,优选使用在分子内含有具有氮原子的5-12元环和一个烯烃双键的单体,并特别优选使用N-乙烯基-2-吡咯烷酮、乙烯基己内酰胺和丙烯酰基吗啉。
单体(d)是不同于(a)、(b)和(c)且在分子内含有至少一个选自羧基、羟基、氨基、酰胺基、环氧基、醛基和异氰酸酯基的极性官能团和一个烯烃双键的单体。
具体地,其中极性官能团是羧基的单体(d)的实例包括α,β-不饱和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸等。
其中极性官能团是羟基的单体(d)的实例包括α,β-不饱和羧酸羟烷酯,如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯等。
其中极性官能团是氨基的单体(d)的实例包括丙烯酸N,N-二甲基氨乙酯、烯丙胺等。
其中极性官能团是酰胺基的单体(d)的实例包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、双丙酮二酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺等。
其中极性官能团是环氧基的单体(d)的实例包括丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。
其中极性官能团是醛基的单体(d)的实例包括丙烯醛等。
其中极性官能团是异氰酸酯基的单体(d)的实例包括2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯等。
可结合两种或多种使用单体(d)。
其中,优选使用α,β-不饱和羧酸和α,β-不饱和羧酸羟烷酯作为单体(d),并更优选使用丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯和(甲基)丙烯酸4-羟丁酯,且进一步优选使用(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯和(甲基)丙烯酸4-羟丁酯。
基于100重量份丙烯酸树脂(固体含量),衍生于单体(a)的结构单元的含量通常为约45-99.84重量份,优选约70-99重量份。
基于100重量份丙烯酸树脂(固体含量),衍生于单体(b)的结构单元的含量通常为0.01-5重量份,优选约0.1-3重量份。当衍生于单体(b)的结构单元的含量为0.01重量份或更高时,所得树脂的内聚力优选倾向于得到改进,而当为5重量份或更低时,在树脂的生产中凝胶的生成优选倾向于得到抑制。
基于100重量份丙烯酸树脂(固体含量),衍生于单体(c)的结构单元的含量通常为约0.1-30重量份,优选约0.1-20重量份。当单体(c)的含量为0.1重量份或更高时,在加工液晶面板中出现的漏光效果优选倾向于得到改进,而当为30重量份或更低时,在粘合层与玻璃基础材料之间的剥离优选倾向于得到抑制。
基于100重量份丙烯酸树脂(固体含量),衍生于单体(d)的结构单元的含量通常为约0.05-20重量份,优选约0.1-15重量份。当结构单元(d)的的含量为0.05重量份或更高时,所得树脂的内聚力优选倾向于得到改进,而当为20重量份或更低时,在粘合层与玻璃基础材料之间的剥离优选倾向于得到抑制。
也可通过共聚单体(a)-(d)和另外不同于单体(a)-(d)中任何一种的基于乙烯基的单体获得本发明的丙烯酸树脂。
基于乙烯基的单体的实例包括脂肪乙烯酯、卤化乙烯基、卤化亚乙烯基、芳族乙烯基、(甲基)丙烯腈、共轭二烯化合物等。
脂肪乙烯酯的实例包括乙酸乙烯酯、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。
卤化乙烯基的实例包括氯乙烯、溴乙烯等。
卤化亚乙烯基的实例包括偏二氯乙烯等。
芳族乙烯基是具有乙烯基和芳基的化合物,且其具体实例包括苯乙烯基单体如苯乙烯、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、氟苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、硝基苯乙烯、乙酰基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、二乙烯基苯等,含氮的芳族乙烯基如乙烯基吡啶、乙烯基咔唑等。
(甲基)丙烯腈的实例包括丙烯腈、甲基丙烯腈等。
共轭二烯化合物是在芳族内含有共轭双键的烯烃,且其具体实例包括异戊二烯、丁二烯、氯丁二烯等。
作为生产本发明丙烯酸树脂的方法,列举例如溶液聚合法、乳液聚合法、嵌段聚合法、悬浮聚合法等。
在丙烯酸树脂的生产中,通常使用聚合引发剂。基于单体(a)-(d)的总重量,以约0.001-5重量份的用量使用聚合引发剂。
作为聚合引发剂,例举热聚合引发剂、光聚合引发剂等。
光聚合引发剂的实例包括4-(2-羟基乙氧基苯基)等。
热聚合引发剂的实例包括偶氮基化合物如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-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)、二甲基-2,2`-偶氮二(2-甲基丙酸酯)、4,4`-偶氮二(4-氰基戊酸)、2,2`-偶氮二(2-羟甲基丙腈)等;有机过氧化物如叔丁基氢过氧化物、过氧化苯甲酰、过氧苯甲酸叔丁酯、氢过氧化枯烯、过氧二碳酸二异丙酯、过氧二碳酸二正丙酯、过氧新癸酸叔丁酯、过氧戊酸叔丁酯、(3,5,5-三甲基己酰基)过氧化物等;无机过氧化物,如过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢等。
此外,一起使用热聚合引发剂和还原剂的氧化还原基引发剂也可用作聚合引发剂。
作为生产本发明的丙烯酸树脂的方法,优选溶液聚合法。
作为通过溶液聚合法生产本发明的丙烯酸树脂的方法,可列举例如包括以下步骤的方法:混合单体(a)-(d)、和视需要的不同于单体(a)-(d)中任何一种的基于乙烯基的单体和有机溶剂,在氮气氛围下添加热聚合引发剂,和在通常约40-90℃,优选约60-70℃下搅拌该混合物约3-10小时,和其它方法。也可通过在聚合反应过程中添加所使用的单体和热聚合引发剂的方法,在添加单体和热聚合引发剂之前将其溶解在有机溶剂中的方法,和类似方法,来控制反应。此处,所使用的有机溶剂的实例包括芳烃如甲苯、二甲苯等;酯如乙酸乙酯、乙酸丁酯等;脂族醇如正丙醇、异丙醇等;酮如甲乙酮、甲基异丁基酮等。
本发明的丙烯酸树脂的粘度通常为100Pa.s或更低,优选50Pa.s或更低。当丙烯酸树脂的粘度为100Pa.s或更低时,即使光学膜的尺寸变化,所得粘合层也随着这种尺寸变化而变化,因此,液晶晶元的周边部分的亮度和中心部分的亮度之差消失,漏光与颜色的不均匀性优选倾向于得到抑制。丙烯酸树脂的粘度是指所制备的在乙酸乙酯内含有30wt%丙烯酸树脂的溶液在25℃下的粘度。
本发明的丙烯酸树脂的分子量是根据凝胶渗透色谱(GPC)的光散射方法的重均分子量,通常为5×105或更高,优选1×106或更高。当重均分子量为5×105或更高时,在高温和高湿度下的粘合性增加,并且在粘合层与玻璃基板之间的剥离倾向于下降。此外,再加工性能优选倾向于得到改进。
本发明的丙烯酸树脂可原样使用,例如用作粘合剂、油漆、增稠剂等。
在它们当中,优选通过在本发明的丙烯酸树脂组合物内配混交联剂和/或硅烷基化合物获得的粘合剂,这是因为它的耐久性和对光学膜等的粘合性优异,并且特别合适的是通过在本发明的丙烯酸树脂内配混交联剂和硅烷基化合物获得的粘合剂。
此处,交联剂在分子内具有能与极性官能团交联的两个或多个官能团,且其具体实例包括异氰酸酯基化合物、环氧基化合物、金属螯合剂基化合物、氮丙啶基化合物等。
此处,异氰酸酯基化合物的实例包括甲苯二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、氢化二甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、氢化二苯甲烷二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯等。此外,也可使用通过使多元醇如三羟甲基丙烷等与以上提及的异氰酸酯化合物反应而获得的加合物。
环氧基化合物的实例包括双酚A类环氧树脂、乙二醇缩水甘油醚、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-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺、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。
金属螯合剂化合物的实例包括通过使乙酰丙酮和乙酰乙酸乙酯在多价金属如铝、铁、铜、锌、锡、钛、镍、锑、镁、钒、铬、锆等上配位而获得的化合物。
氮丙啶基化合物的实例包括N,N`-二苯甲烷-4,4`-双(1-氮丙啶羰基化物)、N,N`-甲苯-2,4-双(1-氮丙啶酰胺)、三亚乙基三聚氰胺、双间苯二甲酰基-1-(2-甲基氮丙啶)、三-1-氮丙啶基氧化膦、N,N`-亚己基-1,6-双(1-氮丙啶羰基化物)、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。
可单独或结合两种或多种使用交联剂。
基于100重量份丙烯酸树脂(固体含量),交联剂在本发明粘合剂内的使用量通常为约0.005-5重量份,优选约0.01-3重量份。当交联剂的用量为0.005重量份或更高时,粘合层与玻璃基板之间的玻璃和再加工性能优选倾向于得到改进,而当为5重量份或更低时,随着光学膜尺寸变化的粘合层的性能优异,因此漏光和颜色的不均匀性优选倾向于下降。
在本发明的粘合剂中使用的硅烷基化合物的实例包括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、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)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。可单独或结合两种或多种使用硅烷基化合物。
基于100重量份丙烯酸树脂,在粘合剂中的硅烷基化合物的使用量通常为约0.0001-10重量份,优选0.01-5重量份。当硅烷基化合物的用量为0.0001重量份或更高时,粘合层和玻璃基板之间的粘合性优选得到改进。当硅烷基化合物的用量为10重量份或更低时,硅烷基化合物从粘合层中的渗出倾向于受到抑制,以便优选抑制粘合层的内聚破坏。
本发明的粘合剂包括如上所述的丙烯酸树脂、交联剂和/或硅烷基化合物,并且可进一步配混诸如交联催化剂、耐候稳定剂、增粘剂、增塑剂、软化剂、染料、颜料、无机填料等添加剂。
当在本发明的粘合剂中配混交联催化剂和交联剂时,可通过在短的时间段内老化而制备光学层压膜,并且在含有该膜的光学层压体中,粘合层与玻璃基板之间的剥离,和粘合层内的起泡受到抑制且再加工性能优异。
此处,交联催化剂的实例包括胺基化合物如六亚甲基二胺、亚乙基二胺、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、三亚乙基二胺、聚氨基树脂、三聚氰胺树脂等。
交联剂的实例包括异氰酸酯基化合物、环氧基化合物、金属螯合剂基化合物、氮丙啶基化合物等。作为这些化合物,可列举与以上所述相同的化合物。
当胺化合物用作交联催化剂时,异氰酸酯基化合物适合作为交联剂。
通过在光学膜的两个表面或一个表面上层压以上提及的粘合剂可获得本发明的光学层压膜。
作为生产光学层压膜的方法,可列举例如以下方法:将在有机溶剂中稀释的粘合剂施涂到剥离膜上,并在60-120℃下加热约0.5-10分钟,蒸馏掉有机溶剂,获得粘合层。接下来,将光学膜粘贴在粘合层上,然后在23℃和50%湿度的氛围下老化层压体约5-20天,并且当包含交联剂时,在交联剂充分反应之后,剥离掉剥离膜,获得光学层压膜的方法;在以如上所述相同的方式获得粘合层之后,将由所得剥离膜和粘合层的两层组成的层压体结合在多层内,以便剥离膜和粘合层交替,然后在23℃和50%湿度的氛围下老化约5-20天,并且当包含交联剂时,在交联剂充分反应之后,剥离掉剥离膜,并替代剥离膜粘贴光学膜,获得光学层压膜的方法;和其它方法。
此处,在形成粘合层中剥离膜是基础材料。在一些情况下,剥离膜也可以是基础材料以保护粘合层避免老化过程或在作为光学层压膜保存中的外来物质如垃圾和灰尘等。作为剥离膜的具体实例,可提及例如通过使用由各种树脂如聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚烯丙酸酯等制造的膜和在该基础材料与粘合层的连接表面上进行剥离处理(硅氧烷处理和类似处理)获得的那些。
此处,所使用的光学膜是具有光学性能的膜,其实例包括偏光膜、相位延迟膜等。
偏光膜是具有对入射光如自然光等发生偏振功能的光学膜。偏光膜的实例包括线性偏光膜,它吸收在与光轴平行的振动平面上的线性偏振并允许具有振动平面(它是一个垂直平面)的线性偏振透过;反射在与光轴平行的振动平面上的线性偏振的偏振分离膜;通过层压偏光膜和随后所述的相位延迟膜而获得的椭圆形偏光膜。作为偏光膜的具体实例,可列举其中吸收二色有色物质如碘、二色染料等并在单轴拉伸的聚乙烯醇膜上取向的那些等。
所使用的相位延迟膜是具有单轴或双轴光学各向异性的光学膜,可列举通过将聚合物膜拉伸约1.01-6倍获得的拉伸膜,所述聚合物膜由例如下列聚合物制成:聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚酯、聚烯丙酯、聚酰亚胺、聚烯烃、聚苯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯、液晶聚酯、乙酰纤维素、环状聚烯烃、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化材料、聚氯乙烯等。在它们当中,优选使用通过单轴或双轴拉伸聚碳酸酯或聚乙烯醇而获得的聚合物膜。
相位延迟膜的实例包括单轴相位延迟膜、宽视角相位延迟膜、低光弹性相位延迟膜、温度补偿型相位延迟膜、LC膜(棒状液晶扭转取向)、WV膜(盘状液晶倾斜取向)、NH膜(棒状液晶倾斜取向)、VAC膜(完全双轴取向型相位延迟膜)、新型VAC膜(双轴取向型相位延迟膜)等。
可在本发明使用的光学膜上粘贴保护膜,并且可在携带粘贴保护膜的光学膜上层压本发明的粘合剂。
保护膜的实例包括由不同于本发明的丙烯酸树脂制造的丙烯酸树脂膜、乙酰纤维素基膜如三乙酸纤维素膜等、聚酯树脂膜、烯烃树脂膜、聚碳酸酯树脂膜、聚醚醚酮树脂膜、聚砜树脂膜等。在保护膜中,可配混紫外吸收剂如水杨酸酯基化合物、二苯酮基化合物、苯并三唑基化合物、三嗪基化合物、氰基丙烯酸酯基化合物、镍络合物盐基化合物等。在保护膜当中,合适地使用乙酰纤维素基膜。
通过在光学层压膜的粘合层上层压玻璃基板获得本发明的光学层压体。通常可通过粘贴光学层压膜的粘合层和玻璃基板来生产光学层压体。此处,玻璃基板的实例包括液晶晶元的玻璃基板、不眩目的玻璃、太阳镜用玻璃等。在它们当中,优选通过在液晶晶元的上部玻璃基板上层压光学层压膜(上部板的偏振板),并在液晶晶元的下部玻璃基板上层压另一光学层压膜(下部板的偏振板)获得的光学层压体,这是因为它可用作液晶显示器。作为玻璃基板的材料,例如可列举钠钙玻璃、低碱玻璃、无碱玻璃等。
在采用本发明的光学层压体的情况下,甚至在从光学层压体上剥离掉具有粘合层的光学层压膜之后,在与粘合层接触的玻璃基板的表面上很少出现发雾、糊剂残留等,具有粘合层的光学层压膜可容易地再次粘贴在剥离过的玻璃基板上,亦即,其再加工性能优异。
可使用本发明的丙烯酸树脂生产在液晶晶元中使用的光学层压膜,在所述液晶晶元内,漏光受到抑制。本发明的丙烯酸树脂的挠性优异且显示出与光学膜优异的粘合性等。
本发明的丙烯酸树脂通过配混硬化剂和/或硅烷基化合物可合适地用作粘合剂。通过层压光学膜和粘合剂获得的光学层压膜可以例如层压在液晶晶元的玻璃基板上,以生产光学层压体。在这种光学层压体中,粘合层吸收和松弛来自于在热和湿度条件下光学膜和玻璃基板的尺寸变化产生的应力,因此局部应力的集中下降,并且粘合层从玻璃基板上的剥离受到抑制。此外,由于防止了因不均匀的应力分布引起的光学缺陷,当玻璃基板是TN液晶晶元(TFT)时,漏光受到抑制,而当玻璃基板是STN液晶晶元时,颜色的不均匀性受到抑制。此外,由于再加工性能优异,即使曾经层压过的光学层压膜从光学层压体的玻璃基板上剥离,在剥离之后在玻璃基板的表面上的糊剂残留和发雾受到抑制,且它可再用作玻璃基板。
本发明的丙烯酸树脂可例如用于粘合剂、油漆、增稠剂等。含有本发明的丙烯酸树脂的粘合剂可合适地在光学层压体如液晶晶元等中使用。
实施例
将基于实施例进一步详细地描述本发明,但毋庸置疑,本发明的范围根本不受到这些实施例的限制。
在实施例中,除非另有说明,“份”和“%”以重量计。
根据JIS K-5407的方法测量固体组分的含量。具体地,在陪替氏培养皿上放置任选重量的粘合剂溶液,并在115℃下在防爆烘箱中干燥2小时,然后用残留固体组分的重量除以起始称重的溶液的重量。
粘度是通过布鲁克菲尔德粘度计在25℃下测量的数值。
在样品浓度为5mg/ml,样品的引入量为100μl、柱温为40℃和流速为1ml/min的条件下,使用配有光散射光度计和差示折光计作为检测器的GPC装置,并使用四氢呋喃作为洗脱剂,通过GPC的光散射方法进行重均分子量的测量。
<丙烯酸树脂的生产实施例>
(聚合实施例1)
制备由120份丙烯酸丁酯作为单体(a)、2.3份三丙二醇二丙烯酸酯作为单体(b)、5.6份N-乙烯基-2-吡咯烷酮作为单体(c)和1.5份丙烯酸4-羟丁酯作为单体(d)组成的混合溶液。独立地,向配有冷却管、氮气引入管、温度计和搅拌器的反应器中引入294份乙酸乙酯,用氮气吹扫在该装置内的空气,然后使内部温度升高到70℃。将通过溶解0.84份偶氮二异丁腈(下文称为AIBN)在10g乙酸乙酯中制备的溶液加入到反应器中,然后将所制备的混合溶液在3小时内滴入到反应器中,同时保持内部温度在69-71℃下。之后,在69-71℃下绝热混合物5小时,使反应完成。获得含有丙烯酸树脂的乙酸乙酯溶液,根据GPC的光散射方法测得的丙烯酸树脂的重均分子量为约1330000,固体含量为29.9%。调节在该溶液内的固体组分的含量为30%,发现粘度为142mPa.s。
(聚合实施例2)
制备由120份丙烯酸丁酯作为单体(a)、2.3份三丙二醇二丙烯酸酯作为单体(b)、5.6份N-乙烯基-2-吡咯烷酮作为单体(c)和0.7份丙烯酸作为单体(d)组成的混合溶液。独立地,向与聚合实施例1相同的反应器中引入292份乙酸乙酯,用氮气吹扫在该装置内的空气,然后使内部温度升高到70℃。将通过溶解0.84份AIBN在10g乙酸乙酯中制备的溶液加入到反应器中,然后将所制备的混合溶液在3小时内滴入到反应器中,同时保持内部温度在69-71℃下。之后,在69-71℃下绝热混合物5小时,使反应完成。获得含有丙烯酸树脂的乙酸乙酯溶液,根据GPC的光散射方法测得的丙烯酸树脂的重均分子量为约1730000,固体含量为29.2%。调节在该溶液内的固体组分的含量为30%,发现粘度为182mPa.s。
(聚合实施例3)
制备由120份丙烯酸丁酯作为单体(a)、2.3份三丙二醇二丙烯酸酯作为单体(b)、5.6份N-乙烯基-2-吡咯烷酮作为单体(c)和1.4份丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯作为组分(d)组成的混合溶液。独立地,向与聚合实施例1相同的反应器中引入294份乙酸乙酯,用氮气吹扫在该装置内的空气,然后使内部温度升高到70℃。将通过溶解0.84份AIBN在10g乙酸乙酯中制备的溶液加入到反应器中,然后将所制备的混合溶液在3小时内滴入到反应器中,同时保持内部温度在69-71℃下。之后,在69-71℃下绝热混合物5小时,使反应完成。获得含有丙烯酸树脂的乙酸乙酯溶液,根据GPC的光散射方法测得的丙烯酸树脂的重均分子量为约1600000,固体含量为29.2%。调节在该溶液内的固体组分的含量为30%,发现粘度为98mPa.s。
(聚合实施例4)
制备由80份丙烯酸丁酯作为单体(a)、3.7份N-乙烯基-2-吡咯烷酮作为单体(c)、0.97份丙烯酸4-羟丁酯作为单体(d)和0.7份二乙烯基苯组成的混合溶液。独立地,向与聚合实施例1相同的反应器中引入190份乙酸乙酯,用氮气吹扫在该装置内的空气,然后使内部温度升高到70℃。将通过溶解0.55份AIBN在10g乙酸乙酯中制备的溶液加入到反应器中,然后将所制备的混合溶液在3小时内滴入到反应器中,同时保持内部温度在69-71℃下。之后,在69-71℃下绝热混合物5小时,使反应完成。获得含有丙烯酸树脂的乙酸乙酯溶液,根据GPC的光散射方法测得的丙烯酸树脂的重均分子量为约410000,固体含量为31.2%。调节在该溶液内的固体组分的含量为30%,发现粘度为122mPa.s。
(聚合实施例5)
制备由72份丙烯酸丁酯作为单体(a)、1.3份三丙二醇二丙烯酸酯作为单体(b)和0.82份丙烯酸4-羟丁酯作为单体(d)组成的混合溶液。独立地,向与聚合实施例1相同的反应器中引入164份乙酸乙酯,用氮气吹扫在该装置内的空气,然后使内部温度升高到70℃。将通过溶解0.52份AIBN在10g乙酸乙酯中制备的溶液加入到反应器中,然后将所制备的混合溶液在3小时内滴入到反应器中,同时保持内部温度在69-71℃下。之后,在69-71℃下绝热混合物5小时,使反应完成。获得含有丙烯酸树脂的乙酸乙酯溶液,根据GPC的光散射方法测得的丙烯酸树脂的重均分子量为约800000,固体含量为30.0%。
(聚合实施例6)
使用93.7份丙烯酸丁酯作为单体(a)、4.3份N-乙烯基吡咯烷酮作为单体(c)、2.0份丙烯酸4-羟丁酯作为单体(d)和96.0份乙酸乙酯,并用氮气吹扫在该装置内的空气,得到不含氧的氛围,然后使内部温度升高到55℃。全部添加通过溶解0.018份2,2`-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)在4份乙酸乙酯中制备的溶液,然后绝热混合物3小时,同时保持内部温度在54-56℃下。在此阶段,未反应的单体的浓度为50%。之后,每3小时添加乙酸乙酯,以便引入的单体(a)、(c)和(d)的总浓度下降5%,并从当未反应的单体的浓度达到15%时的点起绝热混合物3小时,使反应完成。所得丙烯酸树脂溶液的固体含量为19.4%且粘度为51600mPa.s。根据GPC的光散射方法测得的重均分子量为约3770000。
实施例1
<粘合剂的生产实施例>
向100份在以上提及的聚合实施例1中获得的丙烯酸树脂的乙酸乙酯溶液内的固体组分中混合作为交联剂的聚异氰酸酯基化合物(商品名:Coronate L,由Nippon Polyurethane制造,固体含量为0.5份)和作为硅烷基化合物的γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(0.2份)。
<光学层压膜的生产实施例>
使用涂布器,在已进行过剥离处理的聚对苯二甲酸乙二酯膜(由Rintech制造,商品名:PET 3811)的经剥离处理过的表面上施涂所得粘合剂,以便在干燥之后的厚度为25微米,在90℃下干燥1分钟,获得片材形式的粘合剂。然后,偏光膜(通过在聚乙烯醇内吸收碘并拉伸它和在其两个表面上用基于三乙酰纤维素的基板膜将它夹在中间而获得的具有三层结构的膜)用作光学膜,和通过层合机将以上获得的具有粘合剂的表面粘贴在光学膜上,然后在40℃和20%的湿度条件下老化14天,获得具有粘合层的光学层压膜。
<光学层压体的生产实施例>
将光学层压膜的粘合层的表面粘合到液晶晶元用玻璃基板(由Corning制造,1737)的两个表面上,以便得到Cross Nicol条件。将它在80℃和干燥条件下保存96小时(条件1)和在60℃与90%RH下保存96小时(条件2),并在保存之后目测光学层压体的耐久性和产生漏光的状态。根据以下所述对结果分类并归纳于表1中。
<耐久性>
根据下述四级进行耐久性评价。
◎:外观如浮动、剥离、起泡等没有变化
○:外观如浮动、剥离、起泡等很少有变化
△:外观如浮动、剥离、起泡等略有变化
×:外观如浮动、剥离、起泡等明显变化
<产生漏光的状态>
根据下述四级进行产生漏光状态的评价。
◎:没有漏光
○:很少有漏光
△:略有漏光
×:明显漏光
<再加工性能>
如下所述进行再加工性能的评价。首先,将以上提及的光学层压膜切割成25mm×150mm的样品。然后,使用粘贴装置(Lamipacker,由Fuji Plastic MachineK.K.制造),将该样品层压在液晶晶元用玻璃基板(由Nippon Sheet Glass Co.,Ltd.制造,钠钙玻璃)上,并在50℃、5kg/cm2(490.3kPa)下,在高压釜中处理20分钟,获得用于剥离试验的光学层压体。随后,将该用于剥离试验的光学层压体在23℃和50%RH的氛围下保存720小时,然后在23℃和50%RH的氛围下,以300mm/min的速度沿180°方向剥离这一粘贴过的样品,并观察玻璃板表面的状态。根据以下所述对结果分类并归纳于表1中。
取决于玻璃板表面的状态,根据下述四级进行再加工性能的评价。
◎:在玻璃板的表面上没有发雾和糊剂残留
○:在玻璃板的表面上很少有发雾等
△:在玻璃板的表面上有发雾等
×:在玻璃板的表面上有糊剂残留
实施例2-6和对比例1-3
以与实施例1相同的方式生产粘合剂和光学层压体,所不同的是变化所用丙烯酸树脂和交联剂的添加份数。所得丙烯酸树脂和光学层压体的评价结果归纳于表1。在对比例1、2和3中,以与实施例1相同的方式生产粘合剂和光学层压体,所不同的是分别使用聚合实施例4、5和6的丙烯酸树脂。表1归纳了所得丙烯酸树脂和光学层压体的评价结果。
表1
实施例 | 对比例 | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 1 | 2 | 3 | ||
丙烯酸树脂 | 聚合实施例 | |||||||||
1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
丙烯酸树脂的生产(份) | (a) | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 80 | 72 | 93.7 |
(b) | 2.3 | 2.3 | 2.3 | 2.3 | 2.3 | 2.3 | 0 | 1.3 | 0 | |
(c) | 5.6 | 5.6 | 5.6 | 5.6 | 5.6 | 5.6 | 3.7 | 0 | 4.3 | |
(d) | 1.5 | 1.5 | 0.7 | 0.7 | 1.4 | 1.4 | 0.97 | 0.82 | 2.0 | |
二乙烯基苯 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.66 | 0 | 0 | |
丙烯酸树脂 | 粘度(mPa.s)*1 | 142 | 142 | 182 | 182 | 98 | 98 | 122 | 109 | 51600 |
分子量(×10000) | 142 | 142 | 173 | 173 | 160 | 160 | 41 | 80 | 377 | |
添加的交联剂的份数(份) | 0.5 | 0.8 | 4 | 6 | 0.5 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.13 | |
条件1 | 耐久性 | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | × | △ | △ |
漏光性能 | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | △ | × | △ | |
条件2 | 耐久性 | ○ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ○ | × | ○ | △ |
再加工性能 | 糊剂残留性能 | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ◎ | × | △ | △ |
*1:在25℃和30wt%的树脂浓度下的粘度
Claims (9)
2.权利要求1的丙烯酸树脂,其中单体(c)是选自N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰基吗啉和乙烯基己内酰胺中的至少一种单体。
3.一种粘合剂,它包括权利要求1的丙烯酸树脂,和交联剂和/或硅烷基化合物。
4.一种光学层压膜,它具有层压在光学膜的两个或一个表面上的权利要求3的粘合剂。
5.权利要求4的光学层压膜,其中光学膜是偏光膜和/或相位延迟膜。
6.权利要求4的光学层压膜,其中光学膜是进一步具有乙酰纤维素基膜作为保护膜的光学膜。
7.权利要求4的光学层压膜,其中在光学层压膜的粘合层上进一步层压剥离膜。
8.一种光学层压体,它通过在权利要求4的光学层压膜的粘合层上层压玻璃基础材料而获得。
9.一种光学层压体,它通过从权利要求7的光学层压膜上剥离掉剥离膜,然后在该光学层压膜的粘合层上层压玻璃基础材料而获得。
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PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |