CN1690152A - 粘合剂组合物和其制造方法及其用途 - Google Patents

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CN1690152A CN 200510067340 CN200510067340A CN1690152A CN 1690152 A CN1690152 A CN 1690152A CN 200510067340 CN200510067340 CN 200510067340 CN 200510067340 A CN200510067340 A CN 200510067340A CN 1690152 A CN1690152 A CN 1690152A
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Abstract

本发明提供光学部件用粘合剂组合物、所述粘合剂组合物的制造方法、对所述粘合剂组合物进行过氧化物交联处理而形成的粘合剂层、在光学部件的一面或两面上形成有所述粘合剂层的带粘合剂光学部件、以及使用至少一个所述光学部件的图像显示装置。所述的光学部件用粘合剂组合物包含:将作为单体单元的、具有碳原子数为4以上的烷基的(甲基)丙烯酸酯至少含有50重量%的、(甲基)丙烯酸类聚合物(A)100重量份、过氧化物0.02~2重量份、以及硅烷偶合剂0.01~1重量份。由此,在高温高湿下保存也不发生剥离或脱皮的耐久性出色,且在制造带粘合剂光学部件之后,迅速完成冲裁加工处理的生产能力出色。

Description

粘合剂组合物和其制造方法及其用途
技术领域
本发明涉及适于光学部件的贴合或再剥离的粘合剂组合物以及粘合剂的制造方法。进而,本发明还涉及具有由上述粘合剂组合物形成的带粘合剂层的光学部件以及使用该部件的液晶显示装置、有机EL显示装置、PDP等图像显示装置。
背景技术
在液晶显示装置中使用对光学部件,例如偏振片或相位差板等是使用粘合剂贴附在液晶单元上的。在这样的光学部件中使用的光学材料在加热条件下或加湿条件下的伸缩较大,因此在贴附之后容易出现与其相伴随的脱皮或剥落。为此,对于光学部件用粘合剂,要求即使在上述条件下也可以对应的耐久性。
另外,当将上述光学部件贴附在液晶单元上时,在粘合剂贴合在光学部件上的状态下,完成类似冲裁加工或缝隙加工的各种加工处理。在这种情况下,粘合剂有可能被切刀切到,或者从截断面露出来,所以有必要进行轧边处理,从而显著阻碍生产能力。即,在制造带粘合剂光学部件的后不进行轧边处理而迅速完成这种加工处理,对于生产能力提高方面是非常有利的。
作为光学部件贴附用的粘合剂,出于其耐久性或透明性等优点,一般可以使用丙烯酸类粘合剂,为了给以适度的内聚力,通过实施交联处理。作为这样的丙烯酸类粘合剂的交联方法,选择使用各种交联剂,发表有丙烯酸类聚合物的官能团和交联方法的总论(参照粘合手册(第2版),粘合带工业会编,1995.10.12.第147页)。
作为光学部件粘附用的粘合剂的具体交联剂,已知有异氰酸酯化合物、环氧化合物、醛化合物、胺化合物、金属盐、金属醇盐、铵盐、肼化合物等(参照特开平8-199131号公报),还已知有缩水甘油化合物、异氰酸酯化合物、氮丙啶、金属螯合物等(参照特开2003-49141号公报)。
另一方面,在文献“粘合手册(第2版),粘合带工业会编,1995.10.12.第121页和第159页”中,作为橡胶类粘合剂以及硅酮类粘合剂的交联剂,例示有有机过氧化物,但作为丙烯酸类粘合剂的交联剂没有记载。
作为丙烯酸类粘合剂的过氧化物交联,已知有由丙烯酸类共聚物与1~6重量%的范围的有机过氧化物的加热反应产物构成的胶带粘合用组合物(参照特公昭35-4876号公报)。另外,在特开2000-17237号公报中公开有如下所述的方法,即在通气性基材上转引凝胶分数不到40重量%的粘合剂层,其中所述的粘合剂层中配合了在60~100℃下不与丙烯酸类粘合剂进行交联反应得有机过氧化物0.01~10重量份,加热使粘合剂软化并浸渍到基材中,然后,进一步交联而得到通气性的粘合剂。在特开2003-13027号公报中,公开有如下所述的方法,即在对侧链上具有烯烃类聚合物的单体和丙烯酸酯进行共聚而成的丙烯酸类聚合物中,使用半衰期为10小时且110℃以下的有机过氧化物进行交联,由此烯烃部也发生交联,从而改善内聚力。
但是,对于在光学部件上贴合的粘合剂,尚不知通过过氧化物造成的交联使特性稳定化、经时变化少、且提高生产能力的例子。
当使用通常在光学用粘合剂的交联中使用的异氰酸酯化合物、环氧化合物、醛化合物、胺化合物、金属盐、金属醇盐、铵盐、肼化合物、氮丙啶化合物等时,最终在把得到的粘合剂层贴合在光学部件上之后,发挥不发生高温高湿状态下的发泡或剥离、曲面胶粘性出色、且没有偏振消除等效果,但为了成为能够充分发挥特性的交联状态,多数情况下需要进行轧边处理。轧边处理是对带粘合剂光学部件进行冲裁加工等而拖长到出厂为止的时间,为此大大降低生产能力。
另外,当使用异氰酸酯化合物作为交联剂时,因长期保存或加热状态、高温处理而容易着色,特别是当存在过氧化物造成的交联时,着色有时变得显著。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供粘合剂组合物及其制造方法,其特征在于,在将光学部件贴附在图像显示装置上之后,即使在剥离光学部件重新利用图像显示装置的情况下,也看不到大幅度的胶粘力的增加或对粘附物的污染,即使在高温高湿下保存也不发生剥离或脱皮的耐久性出色,且在制造带粘合剂光学部件之后,迅速完成冲裁加工处理的生产能力出色,且在长期保存或加热状态、高温处理的状态下也没有着色的透明性出色。另外,本发明的目的还在于提供具有上述粘合剂层的光学部件以及使用该光学部件的图像显示装置。
本发明者等为了完成上述课题进行了潜心研究,结果发现,获得在(甲基)丙烯酸类聚合物中已配合了特定的过氧化物和硅烷偶合剂的粘合剂组合物,并使用这种组合物,能够完成上述课题,从而完成了本发明。另外,还发现对于高分子量(甲基)丙烯酸类聚合物,通过使用特定量的、含有特定的异氰酸酯类交联剂、过氧化物、硅烷偶合剂的光学部件用粘合剂组合物,可以得到在交联处理之后迅速完成冲裁加工处理的、同时耐久性或粘合特性(再剥离性)出色的、长期的透明性或耐气候性也出色的、且难以着色的光学部件用粘合剂组合物,从而完成了本发明。
即,本发明的光学部件用粘合剂组合物的特征在于,包含:将作为单体单元的、具有碳原子数为4以上的烷基的(甲基)丙烯酸酯至少含有50重量%的、(甲基)丙烯酸类聚合物(A)100重量份、过氧化物0.02~2重量份、以及硅烷偶合剂0.01~1重量份。此时,优选进一步含有交联剂0.01~5重量份而成。另外,优选所述(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的重均分子量为100万以上。
另外,本发明的光学部件用粘合剂组合物的特征在于,相对于将作为单体单元的、具有碳原子数为4以上的烷基的(甲基)丙烯酸酯含有为50重量%以上以及不饱和羧酸含有为0.2~10重量%的、重均分子量为100万以上的(甲基)丙烯酸类聚合物(A1)100重量份,含有脂肪族和/或脂环族异氰酸酯类交联剂0.01~5重量份、过氧化物0.02~2重量份、以及硅烷偶合剂0.01~1重量份。此时,所述异氰酸酯类交联剂优选1,6-己二异氰酸酯化合物和/或异佛尔酮二异氰酸酯化合物。
另外,本发明的光学部件用粘合剂组合物的特征在于,相对于将作为单体单元的、具有碳原子数为4以上的烷基的(甲基)丙烯酸酯含有为50重量%以上以及不饱和羧酸含有为0.2~10重量%的、重均分子量为50万以上的(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)100重量份,含有重均分子量2000~50000的(甲基)丙烯酸类聚合物(B)0.02~2重量份、以及过氧化物0.02~2重量份和硅烷偶合剂0.01~1重量份,其中,对于所述的(甲基)丙烯酸类聚合物(B),作为单体单元含有(甲基)丙烯酸酯70重量%以上和不饱和羧酸1~7重量%,且羧酸当量大于(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)的羧酸当量。
此时,相对于所述(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)100重量份,优选含有交联剂0.01~5重量份。另外,所述交联剂优选聚异氰酸酯化合物。
另一方面,本发明的光学部件用粘合剂的制造方法,其特征在于,包括:在已实施剥离处理的支撑体上的一面或者两面上涂敷上述任意的光学部件用粘合剂组合物,使其干燥,并进行过氧化物交联处理的工序;其中,这里的过氧化物交联处理之后的粘合剂的凝胶分数为35~90重量%。
另外,本发明的光学部件用粘合剂的制造方法,其特征在于,含有:在已实施剥离处理的支撑体上的一面或两面上形成由上述任意的光学部件用粘合剂组合物构成的层的工序,和以使所述光学部件用粘合剂组合物中的过氧化物的分解量为75重量%以上的方式,对由所述光学部件用粘合剂组合物构成的层进行加热处理工序。
另外,本发明的粘合剂层,其特征在于,通过对上述任何的光学部件用粘合剂组合物进行过氧化物交联处理而获得。此时,优选凝胶分数为35~90重量%。
另一方面,本发明的带粘合剂光学部件,其特征在于,在光学部件的一面或两面上形成有上述任何的粘合剂层。另外,本发明的图像显示装置的特征在于,至少使用一种如上所述的带粘合剂光学部件。
对于本发明的粘合剂组合物,可以形成如下所述的粘合剂层,即在(甲基)丙烯酸类聚合物中配合过氧化物和硅烷偶合剂,根据需要还配合交联剂,通过该粘合物组合物进行涂抹、干燥、交联而进行设定以成为规定的凝胶分数。在将形成有本发明的粘合剂层的光学部件贴附于液晶单元上之后,即使在高温高湿状态下保存,仍出现不产生剥离或发泡的高耐久性。当因贴附错误等对借助粘合剂层被贴附在液晶单元上的光学部件进行再剥离时,能够在不损伤且不污染液晶单元的情况下进行剥离,其中,所述的粘合剂层是由本发明的粘合剂组合物形成。本发明的粘合剂组合物能够提供在经过涂敷、干燥、交联的工序之后,可以不进行轧边而迅速进行冲裁加工或缝隙加工的生产能力出色的粘合剂以及带粘合剂光学部件。
另外,对于使用了光学部件用粘合剂组合物的带粘合剂光学部件,在长期被保存于过于残酷的状态的情况下,或者在高温、高湿条件下被保存的情况下,都是容易从液晶单元上剥离的、特别是在大型的液晶单元中也容易剥离的且不损伤液晶单元等的、耐久性出色并具有优秀的生产能力(冲裁加工性)和长期的透明性、非着色性的部件;其中,所述的光学部件用粘合剂组合物含有重均分子量为100万以上的并由特定的不饱和羧酸的单体单元的组合构成的(甲基)丙烯酸类聚合物(A1)、特定的异氰酸酯类交联剂、以及特定量的过氧化物和硅烷偶合剂。
进而,对于使用了光学部件用粘合剂组合物的带粘合剂光学部件,在长期被保存于过于残酷的状态的情况下,或者在高温、高湿条件下被保存的情况下,都是容易从液晶单元上剥离的、特别是在大型的液晶单元中也容易剥离的且不损伤液晶单元等的、耐久性出色且由偏振片等尺寸变化造成的应力的衰变性也出色的部件;其中,所述的光学部件用粘合剂组合物含有重均分子量为100万以上的并由特定的不饱和羧酸的单体单元的组合构成的(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)、重均分子量在2000~50000的范围之内的且具有特定的羧酸当量的(甲基)丙烯酸类聚合物(B)、以及少量的过氧化物和硅烷偶合剂。
另外,对于本发明的粘合剂的制造方法,能够容易地提供通过使用所述粘合剂组合物进行过氧化物交联处理而设定成规定的凝胶分数的粘合剂。
进而,本发明的图像显示装置是使用了所述带粘合剂光学部件的液晶显示装置、有机EL显示装置、PDP等,即使保存于高温高湿状态下,出现不产生剥离或发泡的高耐久性,即使在剥离光学部件再利用图像显示装置的情况下,也具有不出现胶粘力的增大、不对装置造成不良影响且容易剥离的功能。
具体实施方式
对于本发明的光学部件用粘合剂组合物,将含有至少50重量%的作为单体单元的具有碳原子数为4以上的烷基的(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸类聚合物,作为主材料。其中,本发明中的(甲基)丙烯酸类聚合物可以说是丙烯酸类聚合物和/或甲基丙烯酸类聚合物,构成单体也一样。
上述(甲基)丙烯酸酯的烷基如果是具有碳原子数为4以上的烷基的(甲基)丙烯酸类单体,则没有特别限制,但优选碳原子数为4~16,更优选4~10。另外,上述碳原子数为4以上的烷基能够使用直链或支链中的任何一种,但因为玻璃化温度低,所以优选支链的单体。
作为具有上述碳原子数为4~16的烷基的(甲基)丙烯酸类单体,可以举例为(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸异肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸正十三烷基酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯等,其中,优选使用(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等。
(甲基)丙烯酸类聚合物含有具有碳原子数为4以上的烷基的(甲基)丙烯酸酯至少50重量%,优选60~99重量%,但如果过少,应力衰变性缺乏,所以不优选。
上述(甲基)丙烯酸类聚合物(A)进一步优选含有不饱和羧酸作为单体单元。不饱和羧酸在(甲基)丙烯酸类聚合物(A1)和(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)中是必需成分。作为不饱和羧酸,可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸等,特别优选使用丙烯酸和甲基丙烯酸。
(甲基)丙烯酸类聚合物(A)优选含有不饱和羧酸0.2~10重量%,更优选含有1.0~7.0重量%,但如果过多,则对液晶单元等图像显示装置的胶粘力过大,如果过少,则对耐久性有不良影响,所以不优选。
在是(甲基)丙烯酸类聚合物(A1)的情况下,作为单体单元,含有不饱和羧酸0.2~10重量%,优选0.4~7.0重量%,更优选1.0~6.0重量%。当不饱和羧酸的含量小于0.2重量%时,有时对耐久性造成不良影响,另一方面,当不饱和羧酸的含量超过10重量%时,有时对液晶单元的胶粘力过大,所以不优选。
在是(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)的情况下,作为单体单元,含有不饱和羧酸0.2~2重量%,优选0.3~1.5重量%。当不饱和羧酸的含量小于0.2重量%时,有应力衰变性降低并对耐久性造成不良影响的趋势,另一方面,当不饱和羧酸的含量超过2重量%时,有对液晶单元的胶粘力过大的趋势,所以不优选。
如果(甲基)丙烯酸类聚合物以上述比例含有上述具有碳原子数为4以上的烷基的(甲基)丙烯酸酯以及不饱和羧酸作为单体单元,则能够含有其他的单体。作为其他单体,可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯等没有官能团的单体,(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯等具有羟基的单体,丙烯酰胺、二甲胺基甲基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、缩水甘油丙烯酸酯等。这些单体能够是1种或组合2种以上。
所述其他单体优选含有与交联剂具有反应性的官能团的单体。当(甲基)丙烯酸类聚合物含有这种单体时,其含量为0.02~1重量%,优选0.04~0.4重量%。
这样的配合的(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的重均分子量优选100万以上,更优选120万~300万。重均分子量不到100万则耐久性缺乏,相反如果过大,则有作业性降低的趋势。
在是(甲基)丙烯酸类聚合物(A1)的情况下,重均分子量为100万以上,优选105万~300万,更优选110万~280万。当重均分子量小于100万时,耐久性缺乏且粘合剂组合物的内聚力变小而有时出现浆糊残留。另一方面,从作业性的观点出发,上述重均分子量优选为300万以下。
在是(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)的情况下,重均分子量为50万以上,优选60万以上,进一步优选100万以上。当重均分子量小于50万时,耐久性缺乏且粘合剂组合物的内聚力变小而有时出现浆糊残留。另一方面,从作业性的观点出发,上述重均分子量优选为20万以下。
上述重均分子量是通过GPC测量的值。由GPC测量的重均分子量是通过聚乙烯换算求得的值。GPC的测量条件为:CPC装置:東ソ一制的HLC-8120GPC、柱:東ソ一制的G7000HXL+GMHXL+GMHXL、溶剂:四氢呋喃、温度40℃、流速0.8ml/min、检测器:示差折射计。
另一方面,当在(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)中合用(甲基)丙烯酸类聚合物(B)时,作为(甲基)丙烯酸类聚合物(B),可以使用含有(甲基)丙烯酸酯70重量%以上以及不饱和羧酸1~7重量%作为单体单元的、且羧酸当量大于(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)的羧酸当量的、重均分子量为2000~50000的(甲基)丙烯酸类聚合物(B)。
作为在(甲基)丙烯酸类聚合物(B)中使用的(甲基)丙烯酸酯,能够没有特别限制地使用公知的化合物,其中,从亲水性和柔软性的观点来看,可以举出具有碳原子数为1~4左右的烷基的(甲基)丙烯酸类聚合物是优选的化合物。
在本发明中使用(甲基)丙烯酸类聚合物(B),作为单体单元,含有不饱和羧酸1~7重量%,优选含有2~6重量%。当不饱和羧酸的含量小于1重量%时,有应力衰变性降低且对耐久性造成不良影响的趋势,另一方面,当不饱和羧酸的含量超过7重量%时,有对液晶单元的胶粘力过大的趋势,所以不优选。
作为上述不饱和羧酸,可以使用与上述(甲基)丙烯酸类聚合物(A)相同的化合物。(甲基)丙烯酸类聚合物(B)使用羧酸当量大于上述(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)的羧酸当量的化合物,上述羧酸当量的调整例如能够通过调节上述不饱和羧酸的含量等而进行。如果(甲基)丙烯酸类聚合物(B)的羧酸当量小于上述(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)的羧酸当量,有对液晶单元的胶粘力过大的趋势,所以不优选。
其中,本发明中的羧酸当量是指1g试样(聚合物)中含有的羧基的量,例如,当羧酸源于丙烯酸时,是指通过用1g试样(聚合物)中的丙烯酸重量除以丙烯酸的分子量而计算出来的值(当量(eq)/g)。
对于上述(甲基)丙烯酸类烷基酯以及除上述不饱和羧酸之外的其他聚合性单体,能够在不损坏本发明的效果的范围内,使用用于调整(甲基)丙烯酸类聚合物(B)的玻璃化温度或剥离性的聚合性单体等。
作为在(甲基)丙烯酸类聚合物(B)中使用的其他聚合性单体,例如能够使用含羧基单体、含磷酸基单体、含氰基单体、乙烯基酯单体、芳香族乙烯单体等内聚力、耐热性改善成分,含酸酐基单体、含羟基单体、含酰胺基单体、含氨基单体、含酰亚胺基单体、含环氧基单体、N-丙烯酰吗啉、乙烯基酯单体等具有胶粘力改善或作为交联化基点发挥功能的官能团的成分等。可以单独使用这些单体化合物,还可以混合2种以上使用。
对于在本发明中使用的(甲基)丙烯酸类聚合物(B),使用重均分子量在2000~50000的范围内的(甲基)丙烯酸类聚合物,但更优选5000~40000,进一步优选10000~400000。当重均分子量小于2000时,有耐久性降低的趋势。另一方面,当重均分子量超过50000时,有对液晶单元的胶粘力增大的趋势。重均分子量是指通过GPC(凝胶渗透色谱法)测量而得到的值。
另外,从容易获得粘合性能的平衡的理由出发,上述(甲基)丙烯酸类聚合物(B)的玻璃化温度(Tg)为0℃以下(通常为-100℃以上),优选为-10℃以下。当玻璃化温度高于0℃时,聚合物难以流动且对偏振片的润湿性不够充分,成为在偏振片和粘合片类的粘合剂组合物层之间产生的起泡的原因。其中,(甲基)丙烯酸类聚合物(B)的玻璃化温度(Tg),通过适当改变使用的单体成分或组成比而能够调整至上述范围内。
这样的(甲基)丙烯酸类聚合物的制造,能够适宜选择溶液聚合、本体聚合、乳液聚合等公知的自由基聚合法。作为自由基聚合引发剂,能够使用偶氮类、过氧化物类的各种公知的化合物。
在溶液聚合中,使用偶氮双异丁腈等聚合引发剂0.01~0.2重量份,使用聚合溶剂,在氮气气流下,使其在50~70℃下反应8~30小时,由此而获得。作为上述聚合溶剂,可以使用例如醋酸乙酯、甲苯等有机溶剂。溶液浓度为20~80重量%左右。另外,从近年来对环境的关心的角度出发,优选使用悬浮聚合法、乳液聚合法等不使用有机溶剂的方法。
对于上述乳液聚合,例如,可以在水中对含有(甲基)丙烯酸酯作为主成分的单体成分、连同聚合引发剂、乳化剂、根据需要还有链转移剂等进行适宜配合而进行联合,更为具体地说,能够采用成批聚合法、连续滴下聚合法、分开聚合法等公知的乳液聚合法。其中,反应条件等可以被适宜选择,而聚合温度例如是20~100℃左右。
对聚合引发剂没有特别限制,可以是用在乳液聚合中通常使用的公知的自由基聚合引发剂。例如,2,2’-偶氮双(异丁腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)焦硫酸盐、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物、2,2’-偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二氢氯化物、2,2’-偶氮双(N,N’-二亚甲基异丁脒)等偶氮类引发剂;例如,过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐类引发剂;例如,过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化氢等过氧化物类引发剂;例如,过硫酸盐和亚硫酸氢钠的组合、过氧化物和抗坏血酸钠的组合等氧化还原类引发剂等。
这些聚合引发剂可以适当地单独使用或合用。另外,相对于单体成分100重量份,聚合引发剂的配合量例如为0.005~1重量份。
对乳化剂没有特别限制,可以使乳液聚合中通常使用的公知的乳化剂,可以举例为月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、聚环氧乙烷月桂基硫酸钠、聚环氧乙烷烷基醚硫酸钠、聚环氧乙烷烷基苯基醚硫酸铵、聚环氧乙烷烷基苯基醚硫酸钠、聚环氧乙烷烷基磺基琥珀酸酯等阴离子类乳化剂;例如,聚环氧乙烷烷基醚、聚环氧乙烷烷基苯基醚、聚环氧乙烷脂肪酸酯、聚环氧乙烷聚环氧丙烷嵌段聚合物等非离子类乳化剂;其他例如,导入丙烯基等的自由基聚合性的乳化剂等。
这些乳化剂可以适当地单独使用或合用。另外,相对于单体成分100重量份,乳化剂的配合量例如为0.2~10重量份,优选0.5~5重量份左右。
链转移剂在必要时调解共聚物的分子量,可以使用在乳液聚合中通常使用的链转移剂,可以举例为1-十二烷硫醇、巯基乙酸、2-巯基乙醇、巯基乙酸2-乙基己酯、2,3-二巯基-1-丙醇等巯基类等。
这些链转移剂可以适当地单独使用或合用。另外,相对于单体成分100重量份,链转移剂的配合量例如为0.001~0.5重量份左右。
然后,通过这样的乳液聚合,能够得到含有乳化剂且在水中分散有(甲基)丙烯酸类聚合物的(甲基)丙烯酸类水分散型聚合物,即得到含有乳化剂的粘合成分。
其中,对于含有乳化剂的(甲基)丙烯酸类水分散型聚合物,例如也能够通过除乳液聚合以外的方法聚合以(甲基)丙烯酸酯为主成分的单体成分,然后通过上述的乳化剂使其分散于水中而获得。
得到的(甲基)丙烯酸类聚合物成为溶液状态、水分散状态、加热下能够流动的固体状态等。
另外,当使用过氧化物作为聚合引发剂时,也可以在交联反应中使用不在聚合反应中使用而残留的过氧化物,但此时,对残留量进行定量并根据需要再添加,使其为规定量的过氧化物量而使用。
作为过氧化物,只要是通过加热产生自由基而完成粘合剂聚合物的交联的化合物,则可以使用,但考虑到作业性或稳定性,使用1分钟半衰期温度为80℃~160℃、优选90℃~140℃的过氧化物。如果1分钟半衰期温度过低,则有时在涂覆干燥之前进行保存时产生反应而粘度增高,导致无法涂敷。如果过高,则有时交联反应时的温度升高而出现副反应,或过氧化物残留而经时地进行交联,所以不优选。
作为这样的过氧化物,可以举出二(2-乙基己基)过氧化二碳酸盐(1分钟半衰期温度为90.6℃)、二(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸盐(1分钟半衰期温度为92.1℃)、二仲丁基过氧化二碳酸盐(1分钟半衰期温度为92.4℃)、叔丁基过氧新癸酸(1分钟半衰期温度为103.5℃)、叔己基过氧三甲基乙酸盐(1分钟半衰期温度为109.1℃)、叔丁基过氧三甲基乙酸盐(1分钟半衰期温度为110.3℃)、二正辛酰过氧化物(1分钟半衰期温度为116.4℃)、2-n-辛醇过氧化物(1分钟半衰期温度为117.4℃)、1,1,3,3-四甲基丁基过氧2-乙基己酸盐(1分钟半衰期温度为124.3℃)、二(4-甲基苯甲酰)过氧化物(1分钟半衰期温度为128.2℃)、二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)、叔丁基过氧丁酸盐(1分钟半衰期温度为136.1℃)等,特别优选使用交联反应效率出色的二(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸盐、二月桂酰过氧化物、二苯甲酰过氧化物。
相对于(甲基)丙烯酸类聚合物100重量份,这种过氧化物使用0.02~2重量份,优选使用0.05~1重量份,如果过少,则交联发应不够充分且耐久性差;如果过多,则交联过多且胶粘性差,所以优选。
过氧化物的半衰期是指表示过氧化物的分解速度的指标,是过氧化物的分解量达到一半的时间,关于用于在任何时间得到半衰期的分解温度、或在任意温度下的半衰期时间,被记载于厂家目录(maker catalog)等上,例如记载于日本油脂株式会社发表的有机过氧化物目录第9版(2003年5月)。
作为硅烷偶合剂,可以举出3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)以及三甲氧基硅烷等含环氧基硅烷偶合剂,2-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基脯氨酰基甲基二甲氧基硅烷、3-三乙氧基硅烷基-N-(1,3-二甲基亚丁基)丙胺等含胺基硅烷偶合剂,3-丙烯丙氧基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯丙氧基三乙氧基硅烷等含(甲基)丙烯基硅烷偶合剂,3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等含异氰酸酯基硅烷偶合剂等。
相对于(甲基)丙烯酸类聚合物100重量份,上述硅烷偶合剂被配合0.01~1重量份,优选0.02~0.6重量份。如果配合量变多,则有时响液晶单元等图像显示装置的胶粘力增大且再剥离性变差;如果配合量减少,则有时耐久性降低。
对于在(甲基)丙烯酸类聚合物中配合过氧化物合硅烷偶合剂而成的光学部件用粘合剂组合物,涂敷在支撑体上,干燥,进行过氧化物交联处理以使交联后的粘合剂的凝胶分数为35~90重量%,优选40~85重量%。如果凝胶分数过小,则可加工性差,如果过大,则胶粘性差。为了使凝胶分数在这种范围之内,当然也调整过氧化物的量,但交联处理温度或时间也重要,交联处理温度和时间的设定目标是使过氧化物的分解量为50%以上,优选75%以上。如果过氧化物的分解量小,则残留的过氧化物增多而引起经时的交联反应,所以不优选。
具体地说,例如交联处理温度是1分钟半衰期温度,1分钟时的分解量为50%,2分钟时的分解量为75%,有必要进行1分钟以上的加热处理,如果交联处理温度下的半衰期时间为30秒,则需要30秒以上的交联处理,如果交联处理温度下的过氧化物半衰期时间为5分钟,则需要进行5分钟以上的交联处理。
由此,对于交联处理温度或时间,通过使用的过氧化物,假定对过氧化物进行临时比例而从半衰期时间进行比例计算并调整,但出于对副反应的担心,有必要使加热处理至最高170℃。当然,该温度可以直接使用干燥时的温度,还可以在干燥后进行处理。关于处理时间,在考虑了生产能力和作业性之后进行设定,但使用0.2~20分钟,优选使用0.5~10分钟。
对于本发明的光学部件用粘合剂组合物,为了调整粘合特性,也可以合用通常使用的交联剂。此时,使用目的是使通过加热的交联处理后的凝胶分数为35~95重量%、优选40~70重量%,且轧边等处理后的凝胶分数为40~90重量%、优选45~85重量%。如果凝胶分数过大,则胶粘性变差,如果过小,则可加工性变差,所以不优选。
上述交联剂是能够与聚合物反应形成交联结构的多官能化合物,可以举出亚苄基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、向各种多元醇的二异氰酸酯加成物等的聚异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺化合物、金属盐、金属螯合物化合物等,但优选使用聚异氰酸酯化合物。特别地,在制造聚合物时对丙烯酸2-羟乙酯等含羟基单体进行共聚,向聚合物中导入羟基,可以将聚异氰酸酯化合物用作交联剂。作为这样的交联剂量,根据所使用的材料而不同,但相对于(甲基)丙烯酸类聚合物100重量份,通常在0.01~5重量份的范围内使用。
另外,相对于(甲基)丙烯酸类聚合物(A1),优选使用脂肪族和/或脂环族异氰酸酯类交联剂。这些交联剂可以单独使用,还可以混合2种以上使用。
作为脂肪族异氰酸酯类交联剂,可以举出脂肪族异氰酸酯化合物。可以举例为亚丁基-1,2-二异氰酸酯、亚丁基-1,3-二异氰酸酯、亚丁基-1,4-二异氰酸酯等亚丁基二异氰酸酯,六亚甲基-1,2-二异氰酸酯、六亚甲基-1,3-二异氰酸酯、六亚甲基-1,4-二异氰酸酯、六亚甲基-1,5-二异氰酸酯、六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、六亚甲基-2,5-二异氰酸酯等六亚甲基二异氰酸酯,三羟甲基丙烷/六亚甲基二异氰酸酯的3倍体加成物(日本聚氨酯工业制,商品名Coronate HL)、六亚甲基二异氰酸酯的三聚异氰酸酯体(日本聚氨酯工业制,商品名Coronate HX)等二异氰酸酯类,与各种多元醇的加成物,通过三聚异氰酸酯结合、缩二脲结合、脲基甲酸酯结合等多官能化的聚异氰酸酯等。其中,优选使用六亚甲基二异氰酸酯、三羟甲基丙烷/六亚甲基二异氰酸酯的3倍体加成物(日本聚氨酯工业制,商品名Coronate HL)、六亚甲基二异氰酸酯的三聚异氰酸酯体(日本聚氨酯工业制,商品名Coronate HX)等六亚甲基二异氰酸酯化合物。这些化合物可以单独使用,还可以混合2种以上使用。
作为脂环族(脂环式)异氰酸酯类交联剂,可以举出脂肪族异氰酸酯化合物。可以举例为异佛尔酮二异氰酸酯,亚环戊基-1,2-二异氰酸酯、亚环戊基-1,3-二异氰酸酯等亚环戊基二异氰酸酯,亚环己基-1,2-二异氰酸酯、亚环己基-1,3-二异氰酸酯、亚环己基-1,4-二异氰酸酯等亚环己基二异氰酸酯,降冰片烯二异氰酸酯、加氢亚苄基基二异氰酸酯、4,4’-二亚环己基甲烷二异氰酸酯等二异氰酸酯类,与各种多元醇的加成物,通过三聚异氰酸酯结合、缩二脲结合、脲基甲酸酯结合等多官能化的聚异氰酸酯等。其中,优选使用异佛尔酮二异氰酸酯、以及其加成物或三倍体。这些化合物可以单独使用,还可以混合2种以上使用。
在如上所述获得的粘合剂组合物中,根据需要能够配合紫外线吸收剂、抗老化剂、软化剂、染料、颜料、填充剂等。另外,也可以采用在能够控制的范围内添加还原剂的氧化还原类。
本发明的光学部件用粘合剂的制造方法,包括在已实施剥离处理的支撑体上涂敷上述粘合剂组合物、干燥、并进行过氧化物交联处理的工序。该工序如下所示。
将通过上述制造方法制成的粘合剂转印到光学部件上,或直接在光学部件上涂敷粘合剂组合物,干燥,进行交联处理而成为光学部件。即,在光学部件的一面或两面上形成粘合剂层而制成本发明的光学部件。作为这样的涂敷方法,可以通过逆涂机(reverse coater)或凹版印刷涂敷机等轧辊涂敷机、帘式涂敷机或凸缘涂敷机(lip coater)、口模式涂敷机等任意涂敷方法进行处理,且通常干燥后的粘合剂厚度为2~500μm,优选5~100μm。当在表面露出粘合层时,用剥离处理的薄片进行保护以供于实用。
本发明的带粘合剂光学部件,通过具有用过氧化物交联的粘合剂层,发挥在经过涂敷、干燥、交联工序之后无需轧边等而迅速进行冲裁加工或缝隙加工的出色的生产能力。对于其理由还尚不明确,但有如下考虑。该过氧化物交联采取如下所述的交联形态,将整个聚合物主链掺入到交联结构中,使整个粘合剂进行均匀的交联,所以,即使在交联处理之后迅速进行冲裁加工等加工处理,也能够发挥在切刀上粘合剂附着或者加工后没有浆糊溢出等功能,且通过规定的交联处理,不产生经时的交联反应,所以推断特性稳定化,其中,所述的交联形态是在由过氧化物生成的自由基的作用下,通过聚合物主链的脱氢反应而在聚合物主链上生成自由基并交联。
作为光学部件,可以使用在形成液晶显示装置等中使用的部件,对其种类没有特别限制。例如,作为光学部件可以举出偏振片。偏振片一般使用在偏振镜的一面或两面上具有透明保护薄膜的部件。
作为偏振镜可以没有特别限制地使用各种偏振镜。作为偏振镜,可以举例为在聚乙烯醇类薄膜、部分缩甲醛化的聚乙烯醇类薄膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物类部分皂化薄膜等亲水性高分子薄膜上,吸附碘或二色性染料等二色性物质并单向拉伸的薄膜;聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚烯类取向薄膜等。在这些偏振镜中,优选由聚乙烯醇类薄膜和碘等二色性物质构成的偏振镜。对这些偏振镜的厚度没有特别限制,通常为5μm~80μm左右。
将聚乙烯醇类薄膜用碘染色后经单向拉伸而成的偏振镜,例如,可以通过将聚乙烯醇浸渍于碘的水溶液进行染色后拉伸至原长度的3至7倍来制作。根据需要,也可以浸渍于可含硼酸或硫酸锌、氯化锌等的碘化钾等的水溶液中。此外,根据需要,也可以在染色前将聚乙烯醇类薄膜浸渍于水中水洗。通过水洗聚乙烯醇类薄膜,可以洗去聚乙烯醇类薄膜表面上的污物和防粘连剂,除此之外,还可通过使聚乙烯醇类薄膜溶胀,防止染色斑等不均匀现象。拉伸既可以在用碘染色之后进行,也可以一边染色一边进行拉伸,或者也可以在拉伸之后用碘进行染色。也可以在硼酸或碘化钾等的水溶液中或水浴中进行拉伸。
作为形成设置在上述偏振镜的单面或双面上的透明保护薄膜的材料,优选使用透明性、机械强度、热稳定性、水分遮蔽性、各向同性等优良的材料。可以举例为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类聚合物;二乙酸纤维素或三乙酸纤维素等纤维素类聚合物;聚甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸类聚合物;聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯类聚合物;聚碳酸酯类聚合物等。此外,作为形成上述透明保护薄膜的聚合物的例子,还可以举例为聚乙烯、聚丙烯、具有环状或降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物之类的聚烯烃类聚合物;氯乙烯类聚合物;尼龙或芳香族聚酰胺等酰胺类聚合物;酰亚胺类聚合物;砜类聚合物;聚醚砜类聚合物;聚醚醚酮类聚合物;聚苯硫醚类聚合物;乙烯基醇类聚合物,偏氯乙烯类聚合物;聚乙烯醇缩丁醛类聚合物;芳酯类聚合物;聚甲醛类聚合物;环氧类聚合物;或者上述聚合物的混合物等。透明保护薄膜还可以形成为丙烯酸类、氨基甲酸酯类、丙烯酸氨基甲酸酯类、环氧类、硅酮类等热固化型、紫外线固化型的树脂的固化层。
另外,可以举出特开2001-343529号公报(WO01/37007)中所述的聚合物薄膜,如含有(A)侧链上具有取代和/或未取代亚胺基的热塑性树脂、和(B)侧链上具有取代和/或未取代苯基以及腈基的热塑性树脂的树脂组合物。作为具体的例子,可以举出含有由异丁烯与N-甲基马来酰亚胺构成的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物的薄膜。作为薄膜可以使用由树脂组合物的混合挤压品等构成的薄膜。
可以适当确定保护薄膜的厚度,但一般从强度或操作性等作业性、薄层性等观点来看,其厚度为1~500μm左右。特别优选1~300μm,更优选5~200μm。
另外,透明保护薄膜最好尽量不着色。因此,优选使用的保护薄膜是用Rth=[(nx+ny)/2-nz]·d(其中,nx、ny是薄膜平面内的主折射率,nz是薄膜厚度方向的折射率,d是薄膜厚度)表示的薄膜厚度方向的相位差值为-90nm~+75nm的薄膜。通过使用厚度方向的相位差值(Rth)为-90nm~+75nm的薄膜,可以几乎完全消除由保护薄膜引起的偏振片的着色(光学着色)。厚度方向相位差值(Rth)进一步优选为-80nm~+60nm,特别优选-70nm~+45nm。
从偏振光特性和耐久性等观点来看,作为保护薄膜优选三乙酸纤维素等纤维素类聚合物。特别优选三乙酸纤维素薄膜。其中,当在偏振镜的两侧设置保护薄膜时,其内外侧可以使用由相同聚合物材料构成的保护薄膜,也可以使用由不同聚合物材料等构成的保护薄膜。上述偏振镜和保护薄膜借助水系胶粘剂等粘附。作为水系胶粘剂,可以例示异氰酸酯系胶粘剂、聚乙烯醇系胶粘剂、明胶系胶粘剂、乙烯基系乳胶类、水系聚氨酯、水系聚酯等。
在上述透明保护薄膜的没有粘接偏振镜的面上,可以实施硬涂层或防反射处理、防粘连、以扩散或防眩为目的的处理。
实施硬涂层处理的目的是防止偏振片的表面损坏等,例如可以通过在透明保护薄膜的表面上附加由丙烯酸类、硅酮类等适当的紫外线固化性树脂构成的硬度、滑动特性等良好的固化被膜的方式等形成。实施防反射处理的目的是防止在偏振片表面的外光的反射,可以通过形成基于以往的防反射薄膜等来完成。此外,实施防粘连处理的目的是防止与相邻层的粘附。
另外,实施防眩处理的目的是防止外光在偏振片表面反射而干扰偏振片透过光的辨识等,例如,可以通过采用喷砂方式或压纹加工方式的粗面化方式以及配合透明微粒的方式等适当的方式,向透明保护薄膜表面赋予微细凹凸结构来形成。作为在上述表面微细凹凸结构的形成中含有的微粒,例如,可以使用平均粒径为0.5~50μm的由二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑等构成的可具有导电性的无机类微粒、由交联或者未交联的聚合物等组成的有机类微粒等透明微粒。当形成表面微细凹凸结构时,微粒的使用量相对于100重量份的形成表面微细凹凸结构的透明树脂,通常为大约2~50重量份,优选5~25重量份。防眩层也可以兼用作将偏振片透射光扩散而扩大视角等的扩散层(视角扩大功能等)。
还有,上述防反射层、防粘连层、扩散层和防眩层等除了可以设置为透明保护薄膜自身以外,还可以作为其他的光学层而与透明保护薄膜分开设置。
另外,作为本发明的光学部件,可以举例为反射板或半透过板、相位差板(包括1/2或1/4波长板)、视角补偿薄膜、亮度改善薄膜等可成为用于形成液晶显示装置等的光学层的材料。它们可以单独用作本发明的光学部件,除此之外,可以在实际应用时层叠在上述偏振片上进而使用1层或2层以上。
特别优选在偏振片上进一步层叠反射板或半透过反射板而成的反射型偏振片或半透过型偏振片、在偏振片上进一步层叠相位差板而成的椭圆偏振片或圆偏振片、在偏振片上进一步层叠视角补偿薄膜而成的宽视角偏振片、或者在偏振片上进一步层叠亮度改善薄膜而成的偏振片。
反射型偏振片是在偏振片上设置反射层的偏振片,用于形成使来自辨识侧(显示侧)的入射光反射并显示的类型的液晶显示装置等,具有可以省略背光灯等光源的内置而容易使液晶显示装置薄型化等优点。反射型偏振片的形成,根据需要可以通过借助透明保护层等在偏振片的单面上设置由金属等构成的反射层的方式等适宜方式进行。
作为反射型偏振片的具体例子,可以举例为根据需要通过在经消光处理的透明保护薄膜的单面上,附设由铝等反射性金属组成的箔或蒸镀膜而形成了反射层的偏振片等。另外,还可以举例为通过使上述透明保护薄膜含有微粒而形成表面微细凹凸结构,并在其上具有微细凹凸结构的反射层的反射型偏振片等。上述的微细凹凸结构的反射层通过漫反射使入射光扩散,由此防止定向性和外观发亮,具有可以抑制明暗不均的优点等。另外,含有微粒的透明保护薄膜还具有当入射光及其反射光透过它时可以通过扩散进一步抑制明暗不均的优点等。反映透明保护薄膜的表面微细凹凸结构的微细凹凸结构的反射层的形成,例如可以通过用真空蒸镀方式、离子镀方式及溅射方式等蒸镀方式或镀覆方式等适当的方式在透明保护层的表面上直接附设金属的方法等进行。
作为代替将反射板直接附设在上述偏振片的透明保护薄膜上的方法,还可以在以该透明薄膜为基准的适当的薄膜上设置反射层形成反射片等使用。还有,由于反射层通常由金属组成,所以从防止由于氧化而造成的反射率的下降,进而长期保持初始反射率的观点和避免另设保护层的观点等来看,优选用透明保护薄膜或偏振片等覆盖其反射面的使用形式。
还有,在上述中,半透过型偏振片可以通过作成用反射层来反射光的同时使光透过的半透半反镜等半透过型的反射层而获得。半透过型偏振片通常被设于液晶单元的背面侧,可以形成如下类型的液晶显示装置等,即,在比较明亮的环境中使用液晶显示装置等的情况下,反射来自于辨识侧(显示侧)的入射光而显示图像,在比较暗的环境中,使用内置于半透过型偏振片的背面的背光灯等内置光源来显示图像。也就是说,半透过型偏振片在如下类型的液晶显示装置等的形成中十分有用,即,在明亮的环境下可以节约使用背光灯等光源的能量,在比较暗的环境下也可以利用内置光源使用的类型的液晶显示装置等的形成中非常有用。
下面对偏振片上进一步层叠相位差板而构成的椭圆偏振片或圆偏振片进行说明。在将直线偏振光改变为椭圆偏振光或圆偏振光、将椭圆偏振光或圆偏振光改变为直线偏振光、或者改变直线偏振光的偏振方向的情况下,可以使用相位差板等。特别是,作为将直线偏振光改变为圆偏振光、将圆偏振光改变为直线偏振光的相位差板,可使用所谓的1/4波长板(也称为λ/4板)。1/2波长板(也称为λ/2板)通常用于改变直线偏振光的偏振方向的情形。
椭圆偏振片可以有效地用于以下情形等,即补偿(防止)超扭曲向列相(STN)型液晶显示装置因液晶层的双折射而产生的着色(蓝或黄),从而进行上述没有着色的白黑显示的情形。另外,控制三维折射率的偏振片还可以补偿(防止)从斜向观察液晶显示装置的画面时产生的着色,因而优选。圆偏振光片可以有效地用于例如对以彩色显示图像的反射型液晶显示装置的图像的色调进行调整的情形等,而且还具有防止反射的功能。
作为相位差板,可以举出对高分子材料实施单向或双向拉伸处理而成的双折射性薄膜、液晶聚合物的取向薄膜、将液晶聚合物的取向层支撑于薄膜上的相位差板等。对相位差板的厚度没有特别限制,一般为20~150μm左右。
作为高分子材料,例如可以举出聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基乙烯醚、聚丙烯酸羟乙基酯、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、聚碳酸酯、聚芳酯、聚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚苯硫醚、聚苯醚、聚烯丙基砜、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚氯乙烯、纤维素类聚合物、降冰片烯类树脂、或它们的二元类、三元类各种共聚物、接枝共聚物、混合物等。这些高分子材料可通过拉伸等而成为取向物(拉伸薄膜)。
作为液晶性聚合物,例如可以举出在聚合物的主链或侧链上导入了赋予液晶取向性的共轭性的直线状原子团(mesogene)的主链型或侧链型的各种聚合物等。作为主链型液晶性聚合物的具体例子,可以举出具有在赋予弯曲性的间隔部上结合了上述mesogene基的构造的聚合物,例如向列取向性的聚酯类液晶性聚合物、圆盘状聚合物或胆甾醇型聚合物等。作为侧链型液晶性聚合物的具体例子,可以举出如下的化合物等,即,将聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚丙二酸酯为主链骨架,作为侧链借助由共轭性的原子团构成的间隔部具有由赋予向列取向性的对位取代环状化合物单元构成的mesogene部的聚合物。这些液晶聚合物通过以下方法进行处理,即,在对于形成在玻璃板上的聚酰亚胺或聚乙烯醇等薄膜的表面进行摩擦处理后的材料、斜向蒸镀了氧化硅的材料等的取向处理面上,铺展液晶性聚合物的溶液后进行热处理。
相位差板可以是例如各种波长板或用于补偿由液晶层的双折射造成的着色或视角等的材料等具有对应于使用目的的适宜的相位差的材料,也可以是层叠2种以上的相位差板而控制了相位差等光学特性的材料。
另外上述椭圆偏振片或反射型椭圆偏振片是通过适当地组合并层叠偏振片或反射型偏振片和相位差板而成的。这类椭圆偏振片等也可以通过在液晶显示装置的制造过程中依次分别层叠(反射型)偏振片及相位差板来形成,以构成(反射型)偏振片及相位差板的组合,而如上所述,预先形成为椭圆偏振片等光学薄膜的情况下,由于在质量的稳定性和层叠操作性等方面出色,因此具有可以提高液晶显示装置等的制造效率的优点。
视角补偿薄膜是在从不垂直于画面的稍微倾斜的方向观察液晶显示装置的画面的情况下也可使图像看起来比较清晰的、用于扩大视角的薄膜。作为这种视角补偿相位差板,例如可以由相位差板、液晶聚合物等的取向薄膜或在透明基材上支撑液晶聚合物等的取向层的材料等构成。通常作为相位差板使用的是沿其面方向被实施了单向拉伸的、具有双折射的聚合物薄膜,与此相对,作为被用作视角补偿薄膜的相位差板,可以使用沿其面方向被实施了双向拉伸的具有双折射的聚合物薄膜、沿其面方向被单向拉伸并且沿其厚度方向也被拉伸了的可控制厚度方向的折射率的具有双折射的聚合物或像倾斜取向膜等双向拉伸薄膜等。作为倾斜取向膜,例如可以举出在聚合物薄膜上粘接热收缩膜后在因加热形成的收缩力的作用下对聚合物薄膜进行了拉伸处理或/和收缩处理的材料、使液晶聚合物倾斜取向而成的材料等。作为相位差板的原材料聚合物可使用与上述的相位差板中说明的聚合物相同的聚合物,可以使用以防止基于由液晶单元造成的相位差而形成的识认角的变化所带来的着色等或扩大辨识度良好的视角等为目的的适宜的聚合物。
另外,从达到辨识性良好的宽视角的观点等来看,可以优选使用用三乙酸纤维素薄膜支撑由液晶聚合物的取向层、特别是圆盘状液晶聚合物的倾斜取向层构成的光学各向异性层的光学补偿相位差板。
将偏振片和亮度改善薄膜贴合在一起而成的偏振片通常被设于液晶单元的背面一侧。亮度改善薄膜是显示如下特性的薄膜,即,当由液晶显示装置等的背光灯或来自背面侧的反射等,有自然光入射时,反射规定偏振轴的直线偏振光或规定方向的圆偏振光,而使其他光透过,因此将亮度改善薄膜与偏振片层叠而成的偏振片可使来自背光灯等光源的光入射,而获得规定偏振状态的透过光,同时,所述规定偏振状态以外的光不能透过,被予以反射。借助设于其后侧的反射层等再次反转在该亮度改善薄膜面上反射的光,使之再次入射到亮度改善薄膜上,使其一部分或全部作为规定偏振状态的光而透过,从而增加透过亮度改善薄膜的光,同时向偏振镜提供难以吸收的偏振光,从而增加可以在液晶显示图像的显示等中利用的光量,并由此可以提高亮度。即,在不使用亮度改善薄膜而用背光灯等从液晶单元的背面侧穿过偏振镜而使光入射的情况下,具有与偏振镜的偏振轴不一致的偏振方向的光基本上被偏振镜所吸收,因而无法透过偏振镜。即,虽然会因所使用的偏振镜的特性而有所不同,但是大约50%的光会被偏振镜吸收掉,因此在液晶显示装置等中可以利用的光量将相应地减少,导致图像变暗。由于亮度改善薄膜反复进行如下操作,即,使具有可以被偏振镜吸收的偏振方向的光不入射到偏振镜上,而是使该类光在亮度改善薄膜上发生反射,进而借助设于其后侧的反射层等完成反转,使光再次入射到亮度改善薄膜上,这样,亮度改善薄膜只使在这两者间反射并反转的光中的、其偏振方向变为可以通过偏振镜的偏振方向的偏振光透过,同时将其提供给偏振镜,因此可以在液晶显示装置的图像的显示中有效地使用背光灯等的光,从而可以使画面明亮。
在亮度改善薄膜和上述反射层等之间也可以设置扩散板。由亮度改善薄膜反射的偏振状态的光朝向所述反射层等,所设置的扩散板可将通过的光均匀地扩散,同时消除偏振状态而成为非偏振状态。即,扩散板使偏振光恢复到原来的自然光状态。将该非偏振状态即自然光状态的光射向反射层等,借助反射层等反射后,再次通过扩散板而又入射到亮度改善薄膜上,如此反复进行。由此通过在亮度改善薄膜和上述反射层等之间设置使偏振光恢复到原来的自然光状态的扩散板,可以在维持显示画面的亮度的同时,减少显示画面的亮度的不均,从而可以提供均匀并且明亮的画面。通过设置该扩散板,可适当增加初次入射光的重复反射次数,并利用扩散板的扩散功能,可以提供均匀的明亮的显示画面。
作为上述亮度改善薄膜,例如可以使用:电介质的多层薄膜或折射率各向异性不同的薄膜多层层叠体之类的显示出使规定偏振轴的直线偏振光透过而反射其他光的特性的薄膜、胆甾醇型液晶聚合物的取向膜或在薄膜基材上支撑了该取向液晶层的薄膜之类的显示出将左旋或右旋中的任一种圆偏振光反射而使其他光透过的特性的薄膜等适宜的薄膜。
因此,通过利用使上述的规定偏振轴的直线偏振光透过的类型的亮度改善薄膜,使该透过光直接沿着与偏振轴一致的方向入射到偏振片上,可以在抑制由偏振片造成的吸收损失的同时,使光有效地透过。另一方面,利用胆甾醇型液晶层之类的使圆偏振光透过的类型的亮度改善薄膜,虽然也可以直接使光入射到偏振镜上,但是,从抑制吸收损失这一点考虑,最好借助相位差板对该圆偏振光进行直线偏振光化,之后再入射到偏振片上。而且,通过使用1/4波长板作为该相位差板,可以将圆偏振光变换为直线偏振光。
在可见光区域等较宽波长范围中能起到1/4波长板作用的相位差板,例如可以利用以下方式获得,即,将相对于550nm波长的浅色光能起到1/4波长板作用的相位差层和显示其他的相位差特性的相位差层例如能起到1/2波长板作用的相位差层进行重叠的方式等。所以,配置于偏振片和亮度改善薄膜之间的相位差板可以由1层或2层以上的相位差层构成。
还有,就胆甾醇型液晶层而言,也可以组合不同反射波长的材料,构成重叠2层或3层以上的配置构造,由此获得在可见光区域等较宽的波长范围内反射圆偏振光的部件,从而可以基于此而获得较宽波长范围的透过圆偏振光。
另外,偏振片如同上述的偏振光分离型偏振片,可以由层叠了偏振片和2层或3层以上的光学层的部件构成。因此,也可以是组合上述反射型偏振片或半透过型偏振片和相位差板而成的反射型椭圆偏振片或半透过型椭圆偏振片等。
在偏振片上层叠了上述光学层的光学部件,可以利用在液晶显示装置等的制造过程中依次独立层叠的方式来形成,但是预先经层叠而成为光学部件的部件在质量的稳定性或组装操作等方面优良,因此具有可改善液晶显示装置等的制造工序的优点。在层叠中可以使用粘合层等适宜的粘接手段。在粘接上述偏振片和其他光学层时,它们的光学轴可以根据目标相位差特性等而采用适宜的配置角度。
还有,在本发明的带粘合剂光学部件的光学部件、粘合剂层等各层上,可以利用例如用水杨酸酯类化合物或苯并苯酚(benzophenol)类化合物、苯并三唑类化合物或氰基丙烯酸酯类化合物、镍配位化合物类化合物等紫外线吸收剂进行处理的方式等,使之具有紫外线吸收能力等。
本发明的带粘合剂光学部件优选用于液晶显示装置等各种图像显示装置的形成等。液晶显示装置可以根据以往的方法形成。即,一般来说,液晶显示装置可以通过适宜地组合液晶单元和粘合型光学部件,以及根据需要而加入的照明系统等构成部件并装入驱动电路等而形成,在本发明中,除了使用本发明的光学部件之外,没有特别限定,可以依据以往的方法形成。对于液晶单元而言,也可以使用例如TN型或STN型、π型等任意类型的液晶单元。
可以形成在液晶单元的单侧或双侧配置了带粘合剂光学部件的液晶显示装置、在照明系统中使用了背光灯或反射板的装置等适宜的液晶显示装置。此时,本发明的光学部件可以设置在液晶单元的单侧或双侧上。当将光学部件设置在双侧时,它们既可以是相同的材料,也可以是不同的材料。另外,在形成液晶显示装置时,可以在适宜的位置上配置1层或2层以上的例如扩散板、防眩层、防反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列薄片、光扩散板、背光灯等适宜的部件。
接着,对有机电致发光装置(有机EL显示装置)进行说明。一般来说,有机EL装置中在透明基板上依次层叠透明电极、有机发光层和金属电极而形成发光体(有机电致发光体)。这里,有机发光层是各种有机薄膜的层叠体,已知有:例如由三苯基胺衍生物等构成的空穴注入层和由蒽等荧光性的有机固体构成的发光层的层叠体、或此种发光层和由二萘嵌苯衍生物等构成的电子注入层的层叠体、或者这些空穴注入层、发光层及电子注入层的层叠体等各种组合。
有机EL显示装置根据如下的原理进行发光,即,通过在透明电极和金属电极上加上电压,向有机发光层中注入空穴和电子,由这些空穴和电子的复合而产生的能量激发荧光物质,被激发的荧光物质回到基态时,就会放射出光。其中的复合机理与一般的二极管相同,由此也可以推测出,电流和发光强度相对于外加电压显示出伴随整流性的较强的非线性。
在有机EL显示装置中,为了取出有机发光层中产生的光,至少一方的电极必须是透明的,通常将由氧化铟锡(ITO)等透明导电体制成的透明电极作为阳极使用。另一方面,若要使电子的注入容易从而提高发光效率,在阴极上使用功函数较小的物质是十分重要的,通常使用Mg-Ag、Al-Li等金属电极。
在具有这种构成的有机EL显示装置中,有机发光层由厚度为10nm左右的极薄的膜构成。因此,有机发光层也与透明电极一样,使光基本上完全地透过。其结果,在不发光时从透明基板的表面入射并透过透明电极和有机发光层而在金属电极反射的光会再次向透明基板的表面侧射出,因此,当从外部进行辨识时,有机EL装置的显示面如同镜面。
在包含如下所述的有机电致发光体的有机EL显示装置中,可以在透明电极的表面侧设置偏振片,同时在这些透明电极和偏振片之间设置相位差板,上述有机电致发光体中,在通过施加电压而进行发光的有机发光层的表面侧设有透明电极,同时在有机发光层的背面侧设有金属电极。
由于相位差板以及偏振片具有使从外部入射并在金属电极反射的光成为偏振光的作用,因此由该偏振光作用,具有使得从外部无法辨识出金属电极的镜面的效果。特别是,采用1/4波长板构成相位差板并且将偏振片和相位差板的偏振方向的夹角调整为π/4时,可以完全遮蔽金属电极的镜面。
即,入射到该有机EL显示装置的外部光因偏振片的存在而只有直线偏振光成分透过。该直线偏振光一般会被相位差板转换成椭圆偏振光,而当相位差板为1/4波长板并且偏振片和相位差板的偏振方向的夹角为π/4时,就会成为圆偏振光。
该圆偏振光透过透明基板、透明电极、有机薄膜,在金属电极上反射,之后再次透过有机薄膜、透明电极、透明基板,由相位差板再次转换成直线偏振光。由于该直线偏振光与偏振片的偏振方向正交,因此无法透过偏振片。其结果可以完全遮蔽金属电极的镜面。
[实施例]
下面,通过实施例具体说明本发明,但本发明并不限于这些实施例。其中,各例中的的份以及%都是重量基准。
(实施例1-1)
在具备氮气导入管、冷凝管的四口烧瓶中,投入丙烯酸异壬酯70份、丙烯酸丁酯25份、丙烯酸5份、以及2,2-偶氮双异丁腈0.1份和乙酸乙酯200份,在充分进行氮气置换之后,一边在氮气气流下搅拌,一边在55℃下进行聚合反应20小时,得到重均分子量为125万的丙烯酸类聚合物。
相对于聚合物溶液的固体成分100份,在已实施硅酮剥离处理的38μm的PET上,涂敷配合了二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.4份、和3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.1份的粘合剂组合物,并使粘合剂层的干燥厚度为25μm,在130℃下进行3分钟的干燥以及交联(通过计算可知得到的过氧化物的分解量约为88%),转印到偏振薄膜上,成为本发明的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为71重量%。其中,即使在60℃下保存该粘合剂1个月,也没有观察到凝胶分数的增加。
(实施例1-2)
在140℃下对实施例1-1的粘合剂组合物进行3分钟的干燥以及交联(通过计算可知得到的过氧化物的分解量约为99%),转印到偏振薄膜上,成为本发明的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为71重量%。
(实施例1-3)
在120℃下对实施例1-1的粘合剂组合物进行9分钟的干燥以及交联(通过计算可知得到的过氧化物的分解量约为90%),转印到偏振薄膜上,成为本发明的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为70重量%。
(参考例1-1)
在110℃下对实施例1-1的粘合剂组合物进行3分钟的干燥以及交联(通过计算可知得到的过氧化物的分解量约为19%),转印到偏振薄膜上,成为参考例的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为5重量%。
(比较例1-1)
对于实施例1-1,除了使二苯甲酰过氧化物为0.01份之外,与实施例1-1一样,得到比较例的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为0重量%。
(比较例1-2)
对于实施例1-1,除了使二苯甲酰过氧化物为3份之外,与实施例1-1一样,得到比较例的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为95重量%。
(比较例1-3)
对于实施例1-1,使二苯甲酰过氧化物为3份,且在110℃下进行3分钟的干燥以及交联(通过计算可知得到的过氧化物的分解量约为19%),除此之外,与实施例1-1一样,得到比较例的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为82重量%。
(比较例1-4)
对于实施例1-1,除了使3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷为0.005份之外,与实施例1-1一样,得到比较例的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为71重量%。
(比较例1-5)
对于实施例1-1,除了使3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷为2份之外,与实施例1-1一样,得到比较例的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为71重量%。
(实施例1-4)
在具备氮气导入管、冷凝管的四口烧瓶中,投入丙烯酸2-乙基己酯70份、丙烯酸丁酯29份、丙烯酸1.0份、以及2,2-偶氮双异丁腈0.05份和醋酸乙酯200份,在充分进行氮气置换之后,一边在氮气气流下搅拌,一边在55℃下进行聚合反应20小时,得到重均分子量为146万的丙烯酸类聚合物。
相对于聚合物溶液的固体成分100份,在已实施硅酮剥离处理的38μm的PET上,涂敷配合了二(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸盐(1分钟半衰期温度为92.1℃)0.2份、和3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷0.2份的粘合剂组合物,并使粘合剂层的干燥厚度为25μm,在130℃下进行3分钟的干燥以及交联(通过计算可知得到的过氧化物的分解量约为100%),转印到偏振薄膜上,成为本发明的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为82重量%。
(实施例1-5)
在具备氮气导入管、冷凝管的四口烧瓶中,投入丙烯酸丁酯95份、丙烯酸5份、丙烯酸2-羟乙基酯0.1份、以及2,2-偶氮双异丁腈0.05份和醋酸乙酯200份,在充分进行氮气置换之后,一边在氮气气流下搅拌,一边在55℃下进行聚合反应20小时,得到重均分子量为157万的丙烯酸类聚合物。
相对于聚合物溶液的固体成分100份,在已实施硅酮剥离处理的38μm的PET上,涂敷配合了二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.2份、和3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.08份的粘合剂组合物,并使粘合剂层的干燥厚度为25μm,在140℃下进行3分钟的干燥以及交联(通过计算可知得到的过氧化物的分解量约为99%),转印到偏振薄膜上,成为本发明的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为75重量%。
(实施例1-6)
相对于实施例1-5的聚合物溶液的固体成分100份,均匀混合二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.1份、和3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.08份、进而作为交联剂由三羟甲基丙烷的亚苄基二异氰酸酯加成物构成的聚异氰酸酯类交联剂0.5份,成为粘合剂组合物,在已实施硅酮剥离处理的38μm的PET上涂敷如上所述的粘合剂组合物,并使粘合剂层的干燥厚度为25μm,在130℃下进行3分钟的干燥以及交联(通过计算可知得到的过氧化物的分解量约为88%),转印到偏振薄膜上,成为本发明的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为68重量%。
(比较例1-6)
对于实施例1-6,不使用二苯甲酰过氧化物,且使用聚异氰酸酯类交联剂0.8份,除此之外,与实施例1-6一样,成为比较例的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为6重量%。另外,在30℃下进行一周轧边处理后的凝胶分数为68重量%,评价是在轧边前的部件上进行。
(比较例1-7)
在实施例1-5的聚合物聚合时,使用二苯甲酰过氧化物0.2份代替1,2-偶氮双异丁腈0.05份而进行聚合,得到重均分子量为130万的聚合物。另外,通过液体色谱法进行残留过氧化物的定量之后,残留有0.06份。
相对于聚合物溶液的固体成分100份,添加二苯甲酰过氧化物0.14份,进行与实施例1-5相同的操作,成为本发明的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为72重量%。
(实施例1-8)
使用聚环氧乙烷二苯乙烯化苯基醚硫酸铵3份作为乳化剂,在水122份中对丙烯酸丁酯70份、丙烯酸2-乙基己酯27份、丙烯酸2份、丙烯酸6-羟己酯1份的单体混合物进行乳化,使用2-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐0.05份引发剂,在50℃下进行聚合反应3小时,进而使其65℃下反应2小时,用氨水调整粘度,得到丙烯酸类聚合物的水分散体。
相对丙烯酸类聚合物的水分散体的固体成分100份,添加在醋酸乙酯5份中溶解了二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.2份、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷0.1份,均匀搅拌而成为粘合剂组合物,在已实施硅酮剥离处理的38μm的PET上涂敷如上所述的粘合剂组合物,并使粘合剂层的干燥厚度为25μm,在130℃下进行3分钟的干燥以及交联(通过计算可知得到的过氧化物的分解量约为88%),转印到偏振薄膜上,成为本发明的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为78重量%。
(实施例1-9)
在聚氨酯分散体(polyuretnane dispersion)(タケラツクW-511,三井武田化学株式会社制)50份(固体成分份40重量%)中,添加水200份和丙烯酸丁酯77份、丙烯酸6-羟己酯3份的单体混合物,使聚氨酯水分散体吸收。添加2,2-偶氮双(N-(2-羧乙基))-2-甲基-丙脒0.08份,在氮气气流下加热至55℃,进行反应5小时,得到不使用乳化剂的聚氨酯丙烯酸类聚合物的水分散体。
与实施例1-8一样,配合过氧化物和硅烷偶合剂,涂敷,干燥并交联,得到本发明的带粘合剂光学部件。其中,粘合剂的凝胶分数为81重量%。
(凝胶分数的测量)
将已实施干燥和交联处理的粘合剂(最初的重量为W1)浸渍于醋酸乙酯溶液中,在室温下放置1周之后,取出不溶成分,测量使其干燥后的重量,由下式:
凝胶分数(重量%)=(W2/W1)×100
而求出。
(胶粘力)
在无碱玻璃板上,用2kg的轧辊往返一次贴附在实施例以及比较例中得到的宽25mm的光学部件,通过50℃、0.5MPa的加压锅进行处理30分钟之后,在23℃、50%条件下放置3小时之后,以剥离角度90°、剥离速度300mm/分钟测量剥离胶粘力。另外,在加压锅处理之后,在70℃下保存6小时,在23℃、50%条件下放置3小时之后,以剥离角度90°、剥离速度300mm/分钟测量剥离胶粘力,作为加热后的胶粘力。
(耐久性)
在厚0.5mm的无碱玻璃上贴附在实施例以及比较例中得到的12英寸的光学部件,通过50℃、0.5MPa的加压锅进行处理30分钟之后,投入到60℃、90%湿度RH的环境中500小时,如果没有光学部件的剥离或脱皮,则记为○,如果有则记为×。
(可加工性)
对在实施例以及比较例中得到的带粘合剂光学部件,不进行轧边处理,使用烫压机进行冲裁加工。此时,当未看到切刀将粘合剂切到时,记为○,当粘合剂被切到或附着时,记为×。
表1
  胶粘力(N/25mm)   加热后胶粘力(N/25mm)   耐久性   可加工性
  实施例1-1   8.5   12.5   ○   ○
  实施例1-2   8.2   12.1   ○   ○
  实施例1-3   8.6   13.2   ○   ○
  实施例1-4   6.5   8.1   ○   ○
  实施例1-5   7.8   12.3   ○   ○
  实施例1-6   8.2   13.6   ○   ○
  实施例1-7   8.0   12.5   ○   ○
  实施例1-8   4.8   5.8   ○   ○
  实施例1-9   5.3   8.9   ○   ○
  参考例1-1   15.3*   -   ×   ×
  比较例1-1   13.5*   -   ×   ×
  比较例1-2   3.6   8.3   ×   ○
  比较例1-3   7.7   19.6**   ○   ○
  比较例1-4   8.5   12.8   ×   ○
  比较例1-5   8.8   21.8*   ○   ○
  比较例1-6   14.5*   -   ×   ×
*:在作为粘附物的玻璃上有粘合剂残留。
**:二苯甲酰过氧化物在制造后的粘合带上残留81重量%(相当于约2.43份),通过加热使交联进行,在加热后的胶粘力测量中,粘合剂有浆糊残留。
根据表1可知,对于本发明的带粘合剂光学部件,贴附后即使在高温高湿下保存,仍出现不发生剥离或发泡的高耐久性,即使在剥离光学部件再利用液晶单元的情况下,也没有看到对粘附物的污染,且在经过了涂敷、干燥、交联的工序之后,无需轧边且冲裁加工性出色,具有所有令人满意的特性。与此相对,比较例的光学部件无法得到满足所有特性的部件。
接着,对合用丙烯酸类聚合物(A2)和丙烯酸类聚合物(B)的情况的实施例进行说明,但本发明并不限于这些。其中,实施例等的评价项目是如下所示进行测量的。
<分子量的测量>
分子量是使用GPC(凝胶渗透色谱法)而测量的。
分析装置:东ソ一制、HLC-8120GPC
数据处理装置:东ソ一制、GPC-8020
柱:
样品柱:
(甲基)丙烯酸聚合物(A);
东ソ一制、G7000HXL+GMHXL+GMHXL
(甲基)丙烯酸聚合物(B);
东ソ一制、G7000HHR-H+GMHHR+G2000HHR
柱尺寸:各7.8mmΦ×30cm(总计90cm)
流量:0.8ml/min
注入试样浓度:约0.1重量%
注入量:100μl
柱温度:40℃
洗提液:四氢呋喃
检测器:差示折射计(RI)
还有,分子量是通过聚苯乙烯换算而求出的。
<凝胶分数的测量>
取出在各实施例、比较例中制作的粘合剂层W1g(约0.1g),在室温(约25℃)下浸渍于醋酸乙酯中1周。从醋酸乙酯中取出已实施浸渍处理的粘合剂层,测量在130℃下干燥2小时之后的重量W2g,将通过(W2/W1)×100(重量%)计算的值作为凝胶分数(重量%)。
<胶粘力(初期胶粘力、70℃加热处理后的胶粘力、以及90℃保存处理后的胶粘力)的测量>
将制作的粘合部件(宽:25mm)贴附在无碱玻璃板(コ一ニング制,1737),在50℃、0.5MPa的压力下进行加压锅处理15分钟。随后,在23℃×60%RH下保存3小时,得到评价用样品(a)。
当使用万能抗张力试验机,剥离速度300mm/分钟剥离角度90°对上述评价用样品(a)进行剥离时,测量加热处理后的胶粘力(N/25mm)。测量是在23℃×60%RH的环境下进行的。
另外,在进行上述加压锅处理之后,继续在70℃下保存48小时,随后,在23℃×60%RH下保存3小时,得到评价用样品(b)。
当使用万能抗张力试验机,剥离速度300mm/分钟剥离角度90°对上述评价用样品(b)进行剥离时,测量加热处理后的胶粘力(N/25mm)。测量是在23℃×60%RH的环境下进行的。
进而,在进行上述加压锅处理之后,继续在90℃下保存300小时,随后,在23℃×60%RH下保存3小时,得到评价用样品(c)。
当使用万能抗张力试验机,剥离速度300mm/分钟剥离角度90°对上述评价用样品(c)进行剥离时,测量加热处理后的胶粘力(N/25mm)。测量是在23℃×60%RH的环境下进行的。
<耐久性的评价>
将制作的光学部件切成纵宽200mm×横宽260mm的尺寸,并贴附在无碱玻璃板上(コ一ニング制,1737,大小:250×350mm,厚度:0.7mm),在50℃、0.5MPa的压力下进行加压锅处理30分钟。随后,在60℃下保存500小时,然后回到室温(约25℃),得到评价用样品。
观测评价上述评价用样品向玻璃板的附着状态。评价基准如下所示。
光学部件没有出现剥离或脱皮:○
光学部件出现剥离或脱皮:×。
<颜色不均的评价>
将制作的光学部件切成纵宽200mm×横宽260mm的尺寸,并贴附在无碱玻璃板上(コ一ニング制,1737,大小:250×350mm,厚度:0.7mm)的两面上并使其与偏振片的吸收轴垂直,在50℃、0.5MPa的压力下进行加压锅处理30分钟。随后,在90℃下保存500小时,然后回到室温(约25℃),得到评价用样品。
目视观测评价上述评价用样品的颜色不匀状态。评价基准如下所示。
不认为出现颜色不均的情况:○
认为出现颜色不均的情况:×。
<浆糊残留性评价>
使用万能抗张力试验机,剥离速度300mm/分钟剥离角度90°对上述评价用样品(c)进行剥离,通过目视观察评价无碱玻璃板表面状态。该评价基准如下。
未确认糊的残留产生的情况:○
确认糊的残留产生的情况:×。
<可加工性的评价>
对于制作的光学部件,在不进行轧边处理的情况下,使用烫压机进行冲裁加工处理。
目视观测评价上述加工处理时的切刀的状态。评价基准如下所示。
不认为有粘合剂层附着、破损的情况:○
认为有粘合剂层附着、破损的情况:×。
<(甲基)丙烯酸类聚合物的调制>
(丙烯酸类聚合物(a1))
在设置有搅拌桨、温度计、氮气导入管、冷凝器的四口烧瓶中,放入丙烯酸2-乙基己酯100重量份、丙烯酸0.5重量份、丙烯酸2-羟乙基酯0.1重量份、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈0.1重量份、醋酸乙酯200重量份,缓慢搅拌并导入氮气,在进行氮气置换之后,使烧瓶内的液温保持在55℃附近,进行聚合反应20小时,调制丙烯酸类聚合物(a1)溶液。上述丙烯酸类聚合物(a1)的重均分子量为132万。得到的丙烯酸类聚合物(a1)的羧酸当量为0.69×10-4当量(eq)/g。
(丙烯酸类聚合物(a2))
在设置有搅拌桨、温度计、氮气导入管、冷凝器的四口烧瓶中,放入丙烯酸异辛酯100重量份、丙烯酸0.3重量份、丙烯酸2-羟乙基酯0.1重量份、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈0.1重量份、醋酸乙酯200重量份,缓慢搅拌并导入氮气,在进行氮气置换之后,使烧瓶内的液温保持在55℃附近,进行聚合反应12小时,调制丙烯酸类聚合物(a2)溶液。上述丙烯酸类聚合物(a2)的重均分子量为95万。得到的丙烯酸类聚合物(a2)的羧酸当量为0.41×10-4当量(eq)/g。
(丙烯酸类聚合物(a3))
在设置有搅拌桨、温度计、氮气导入管、冷凝器的四口烧瓶中,放入丙烯酸2-乙基己酯100重量份、丙烯酸6重量份、丙烯酸2-羟乙基酯0.1重量份、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈0.1重量份、醋酸乙酯200重量份,缓慢搅拌并导入氮气,在进行氮气置换之后,使烧瓶内的液温保持在55℃附近,进行聚合反应20小时,调制丙烯酸类聚合物(a3)溶液。上述丙烯酸类聚合物(a3)的重均分子量为128万。得到的丙烯酸类聚合物(a3)的羧酸当量为8.22×10-4当量(eq)/g。
(丙烯酸类聚合物(b1))
在设置有搅拌桨、温度计、氮气导入管、冷凝器的四口烧瓶中,放入丙烯酸丁酯50重量份、丙烯酸2-乙基己酯50重量份、丙烯酸5重量份、十二烷硫醇0.8重量份、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈0.1重量份,缓慢搅拌并导入氮气,在进行氮气置换之后,使烧瓶内的液温保持在55℃附近,进行聚合反应12小时,调制丙烯酸类聚合物(b1)溶液。上述丙烯酸类聚合物(b1)的重均分子量为31000。得到的丙烯酸类聚合物(b1)的羧酸当量为6.89×10-4当量(eq)/g。
(丙烯酸类聚合物(b2))
在设置有搅拌桨、温度计、氮气导入管、冷凝器的四口烧瓶中,放入丙烯酸丁酯100重量份、丙烯酸7重量份、十二烷硫醇1重量份、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈0.1重量份,缓慢搅拌并导入氮气,在进行氮气置换之后,使烧瓶内的液温保持在55℃附近,进行聚合反应12小时,调制丙烯酸类聚合物(b2)溶液。上述丙烯酸类聚合物(b2)的重均分子量为21000。得到的丙烯酸类聚合物(b2)的羧酸当量为9.59×10-4当量(eq)/g。
(丙烯酸类聚合物(b3))
在设置有搅拌桨、温度计、氮气导入管、冷凝器的四口烧瓶中,放入丙烯酸丁酯50重量份、丙烯酸2-乙基己酯50重量份、丙烯酸1重量份、十二烷硫醇0.8重量份、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈0.1重量份,缓慢搅拌并导入氮气,在进行氮气置换之后,使烧瓶内的液温保持在55℃附近,进行聚合反应12小时,调制丙烯酸类聚合物(b3)溶液。上述丙烯酸类聚合物(b3)的重均分子量为85万。得到的丙烯酸类聚合物(b3)的羧酸当量为1.45×10-4当量(eq)/g。
(实施例2-1)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
在上述丙烯酸类聚合物(a1)溶液(固体成分)100重量份中,添加上述丙烯酸类聚合物(b1)溶液(固体成分)0.5重量份、作为硅烷偶合剂的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.1重量份、作为交联剂的三羟甲基丙烷/六亚甲基二异氰酸酯的3倍体加成物0.8重量份、以及二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.35重量份,均匀地混合搅拌,调制丙烯酸类粘合剂溶液(1)。
(带粘合剂光学部件的制作)
在已实施硅酮处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(東レ制,厚度:38μm)的一面上涂敷上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),在130℃下加热3分钟(通过理论计算算出的过氧化物的分解量约为88%),形成干燥后的厚度为25μm的粘合剂层。
接着,在偏振薄膜的表面上贴合上述粘合剂层,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为75重量%。
(实施例2-2)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
使用上述丙烯酸类聚合物(b1)溶液(固体成分)0.2重量份,代替上述丙烯酸类聚合物(b1)溶液(固体成分)0.5重量份,除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(2)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(2)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为68重量%。
(实施例2-3)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
使用上述丙烯酸类聚合物(b1)溶液(固体成分)0.9重量份,代替上述丙烯酸类聚合物(b1)溶液(固体成分)0.5重量份,除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(3)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(3)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为60重量%。
(实施例2-4)
(带粘合剂光学部件的制作)
在已实施硅酮处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(東レ制,厚度:38μm)的一面上涂敷上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),在140℃下加热3分钟(通过理论计算算出的过氧化物的分解量约为90重量%),形成干燥后的厚度为25μm的粘合剂层。
接着,在偏振薄膜的表面上贴合上述粘合剂层,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为78重量%。
(实施例2-5)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
在上述丙烯酸类聚合物(a2)溶液(固体成分)100重量份中,添加上述丙烯酸类聚合物(b2)溶液(固体成分)0.3重量份、作为硅烷偶合剂的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.1重量份、作为交联剂的三羟甲基丙烷/六亚甲基二异氰酸酯的3倍体加成物1重量份、以及二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.35重量份,均匀地混合搅拌,调制丙烯酸类粘合剂溶液(4)。
(带粘合剂光学部件的制作)
在已实施硅酮处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(東レ制,厚度:38μm)的一面上涂敷上述丙烯酸类粘合剂溶液(4),在130℃下加热3分钟(通过理论计算算出的过氧化物的分解量约为88%),形成干燥后的厚度为25μm的粘合剂层。
接着,在偏振薄膜的表面上贴合上述粘合剂层,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为74重量%。
(实施例2-6)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
使用上述丙烯酸类聚合物(b1)溶液(固体成分)0.1重量份,代替上述丙烯酸类聚合物(b1)溶液(固体成分)0.5重量份,除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(5)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(5)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为60重量%。
(实施例2-7)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
使用上述丙烯酸类聚合物(b1)溶液(固体成分)2重量份,代替上述丙烯酸类聚合物(b1)溶液(固体成分)0.5重量份,除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(6)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(6)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为54重量%。
(比较例2-1)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
除了不使用上述丙烯酸类聚合物(b1)溶液(固体成分)之外,通过与实施例2-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(7)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(7)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为71重量%。
(比较例2-2)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
使用上述丙烯酸类聚合物(b1)溶液(固体成分)5重量份,代替上述丙烯酸类聚合物(b1)溶液(固体成分)0.5重量份,除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(8)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(8)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为40重量%。
(比较例2-3)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
除了不使用上述硅烷偶合剂之外,通过与实施例2-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(9)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(9)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为71重量%。
(比较例2-4)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
使用上述3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷3重量份,代替上述3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.1重量份,除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(10)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(10)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为47重量%。
(比较例2-5)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
使用上述二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.01重量份,代替上述二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.35重量份,除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(11)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(11)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为50重量%。
(比较例2-6)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
使用上述二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.01重量份,代替上述二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.35重量份,以及使用上述三羟甲基丙烷/六亚甲基二异氰酸酯的3倍体加成物0.15重量份,代替上述三羟甲基丙烷/六亚甲基二异氰酸酯的3倍体加成物0.8重量份,除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(12)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(12)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例2-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为35重量%。
(比较例2-7)
(带粘合剂光学部件的制作)
在已实施硅酮处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(東レ制,厚度:38μm)的一面上涂敷上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),在110℃下加热3分钟(通过理论计算算出的过氧化物的分解量约为19重量%),形成干燥后的厚度为25μm的粘合剂层。
接着,在偏振薄膜的表面上贴合上述粘合剂层,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为55重量%。
(比较例2-8)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
在上述丙烯酸类聚合物(a3)溶液(固体成分)100重量份中,添加上述丙烯酸类聚合物(b3)溶液(固体成分)0.5重量份、作为硅烷偶合剂的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.1重量份、作为交联剂的三羟甲基丙烷/六亚甲基二异氰酸酯的3倍体加成物0.8重量份、以及二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.35重量份,均匀地混合搅拌,调制丙烯酸类粘合剂溶液(13)。
(带粘合剂光学部件的制作)
在已实施硅酮处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(東レ制,厚度:38μm)的一面上涂敷上述丙烯酸类粘合剂溶液(13),在130℃下加热3分钟(通过理论计算算出的过氧化物的分解量约为88%),形成干燥后的厚度为25μm的粘合剂层。
接着,在偏振薄膜的表面上贴合上述粘合剂层,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为52重量%。
按照上述方法,对制作的带粘合剂光学部件进行胶粘力的测量(初期胶粘力、70℃加热处理后的胶粘力、以及90℃保存处理后的胶粘力)、以及耐久性、颜色不均、浆糊残留性、以及可加工性的评价。得到的结果如表2所示。
表2
       胶粘力(N/25mm)   耐久性   颜色不均               贴附后90℃保存300小时   可加工性
  初期   70℃处理   胶粘力(N/25mm)   浆糊残留性
  实施例2-1   5.8   6.3   ○   ○   7.0   ○   ○
  实施例2-2   5.7   6.0   ○   ○   8.0   ○   ○
  实施例2-3   5.5   5.7   ○   ○   7.5   ○   ○
  实施例2-4   5.5   6.2   ○   ○   7.6   ○   ○
  实施例2-5   6.2   6.5   ○   ○   10.0   ○   ○
  实施例2-6   6.9   7.5   ○   ○   11.9   ○   ○
  实施例2-7   5.0   5.1   ○   ○   11.7   ○   ○
  比较例2-1   6.7   10.5   ×   ○   18   ×   ○
  比较例2-2   3.5   3.8   ×   ○   14.3   ○   ×
  比较例2-3   5.8   6.0   ×   ○   12.5   ○   ○
  比较例2-4   5.7   8.0   ○   ○   10.3   ×   ○
  比较例2-5   5.3   6.4   ○   ○   7.3   ○   ×
  比较例2-6   5.1   10.0   ×   ○   16.5   ×   ×
  比较例2-7   5.9   6.5   ○   ○   7.5   ○   ×
  比较例2-8   7.0   15.0   ○   ×   22   ×   ○
从上述表2的结果可知,当使用根据本发明而制作的带粘合剂光学部件时(实施例2-1~7),对于任何实施例,初期胶粘力和70℃加热处理后的胶粘力的差小,贴附在液晶单元上时的胶粘力的增加几乎没有。另外,关于该带粘合剂光学部件,长期的高温高湿处理后的耐久性(不出现剥离或发泡)、以及针对由光学部件(偏振片)的尺寸变化造成的应力的衰变性也出色,同时不对液晶显示状态造成不良影响(颜色不均),进而长期的高温高湿处理后的胶粘力小,浆糊残留性出色。另外,对于任何实施例,冲裁加工性也出色。
与此相对,当使用不满足本发明的构成的带粘合剂光学部件时(比较例2-1~8),对于任何比较例,其结果是,高温高湿处理后的耐久性、颜色不均的出现、胶粘力增加的抑制、以及浆糊残留性无法共存,不适于带粘合剂光学部件。
由上述,对于本发明的带粘合剂光学部件,即使在过于残酷的处理条件下保存,其再剥离性、耐久性以及应力衰变性出色,且抑制了浆糊残留性以及胶粘力的增加。即使在报废时等长时间的贴附状态经过后,仍可以抑制胶粘力的增加。由此,通过使用本发明的带粘合剂管光学部件,可以容易地进行玻璃部和光学部件的分开回收处理。
接着,对使用丙烯酸类聚合物(A1)的实施例等进行说明,但本发明并不限于此。其中,实施例等中的评价项目如下所示进行测量。
<分子量的测量>
分子量是使用GPC(凝胶渗透色谱法)而测量的。
分析装置:东ソ一制、HLC-8120GPC
数据处理装置:东ソ一制、GPC-8020
柱:
样品柱:
东ソ一制、G7000HXL+GMHXL+GMHXL
柱尺寸:各7.8mmΦ×30cm(总计90cm)
流量:0.8ml/min
注入试样浓度:约0.1重量%
注入量:100μl
柱温度:40℃
洗提液:四氢呋喃
检测器:差示折射计(RI)
还有,分子量是通过聚苯乙烯换算而求出的。
<过氧化物分解量的测量>
热解处理后的过氧化物分解量是通过HPLC(高速液体色谱法)进行测量的。
分别取出分解处理前后的粘合剂组合物各约0.2g,浸渍于醋酸乙酯10ml中,使用振荡机在25℃下、以120rpm进行振荡提取3小时,然后室温下静置3天。接着,添加乙腈10ml,在25℃下、以120rpm进行振荡30分钟,将通过膜滤器(0.45μm)过滤而得到的提取液约10μl注入到HPLC中,进行分析,将分解处理前后的过氧化物量的减少作为过氧化物分解量。
装置:HPL CCPM/UV8000(东ソ一社制)
柱:
样品柱:MACHEREY-NAGEL社制NUCLEOSIL 7C18(4.6mmΦ×250mm)
流量:1.0ml/min
柱压力:41kg/cm2
柱温度40℃
洗提液:水/乙腈=30/70
注入量:10μl
注入试样浓度:约0.01重量%
检测器:UV检测器(230nm)。
<凝胶分数的测量>
取出在各实施例、比较例中制作的粘合剂层W1g(约0.1g),在室温(约25℃)下浸渍于醋酸乙酯中1周。从醋酸乙酯中取出已实施浸渍处理的粘合剂层,测量在130℃下干燥2小时之后的重量W2g,将通过(W2/W1)×100(重量%)计算的值作为凝胶分数(重量%)。
<胶粘力(初期剥离胶粘力、70℃加热处理后的剥离胶粘力)的测量>
通过2kg的轧辊往返一次,将制作的粘合部件(宽:25mm)贴附在无碱玻璃板(コ一ニング制,1737),在50℃、0.5MPa的压力下进行加压锅处理30分钟。随后,在23℃×50%RH下保存3小时,得到评价用样品(a)。
当使用万能抗张力试验机,剥离速度300mm/分钟剥离角度90°对上述评价用样品(a)进行剥离时,测量加热处理后的剥离胶粘力(N/25mm)。测量是在23℃×50%RH的环境下进行的。
另外,在进行上述加压锅处理之后,继续在70℃下保存6小时,随后,在23℃×50%RH下保存3小时,得到评价用样品(b)。
当使用万能抗张力试验机,剥离速度300mm/分钟剥离角度90°对上述评价用样品(b)进行剥离时,测量加热处理后的剥离胶粘力(N/25mm)。测量是在23℃×50%RH的环境下进行的。
<耐久性的评价>
将制作的光学部件切成纵宽250mm×横宽200mm的尺寸,并贴附在无碱玻璃板上(コ一ニング制,1737,大小:250×350mm,厚度:0.7mm),在50℃、0.5MPa的压力下进行加压锅处理30分钟。随后,在60℃×90%RH的环境下保存500小时,然后回到室温(约25℃),得到评价用样品。
观测评价上述评价用样品向玻璃板的附着状态。评价基准如下所示。
光学部件没有出现剥离或脱皮:○
光学部件出现剥离或脱皮:×。
<可加工性的评价>
对于制作的光学部件,在不进行轧边处理的情况下,使用烫压机进行冲裁加工处理。
目视观测评价上述加工处理时的切刀的状态。评价基准如下所示。
不认为有粘合剂层的附着、破损的情况:○
认为有粘合剂层的附着、破损的情况:×。
<着色性的评价>
将制作的光学部件(粘合剂层的厚度:140μm)切成纵宽20mm×横宽50mm的尺寸,作为加热处理前的评价用样品。
接着在110℃下进行加热处理100小时。随后,回到室温(约25℃),得到加热处理后的评价用样品。
通过瞬时多测光机(大塚电子制、MCPD3000、标准光源:CIE-D65,视角:2°)测量上述评价用样品的色差,使用加热处理前后的评价用样品,进行着色性的评价。其中,色差的计算方法以及着色性的评价基准如下所示。
色差设为用ΔE*ab表示的值,是通过
ΔE*ab=[(L* 2-L* 1)2+(a* 2-a* 1)2+(b* 2-b* 1)2]1/2
计算出来的。这里,L*、a*、b*是用CIE 1976表色系统定义的值,L* 2、a* 2、b* 2是分别在110℃下进行100小时加热处理后的评价用样品的L*、a*、b*,且L* 1、a* 1、b* 1是分别在110℃下进行100小时加热处理前的评价用样品的L*、a*、b*
另外,色差以及着色性的评价基准如下所示。
当色差(ΔE*ab)为2.0以下时:○
当色差(ΔE*ab)超过2.0时:×。
<(甲基)丙烯酸聚合物的调制>
(丙烯酸类聚合物(a))
在设置有搅拌桨、温度计、氮气导入管、冷凝器的四口烧瓶中,放入丙烯酸2-乙基己酯50重量份、丙烯酸丁酯145重量份、丙烯酸5重量份、丙烯酸2-羟丁基酯0.3重量份、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈0.1重量份、醋酸乙酯200重量份,缓慢搅拌并导入氮气,在进行氮气置换之后,使烧瓶内的液温保持在55℃附近,进行聚合反应20小时,调制丙烯酸类聚合物(a)溶液。上述丙烯酸类聚合物(a)的重均分子量为125万。
(丙烯酸类聚合物(b))
在设置有搅拌桨、温度计、氮气导入管、冷凝器的四口烧瓶中,放入丙烯酸异壬酯60重量份、丙烯酸丁酯40重量份、丙烯酸0.5重量份、丙烯酸2-羟乙基酯0.2重量份、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈0.1重量份、醋酸乙酯200重量份,缓慢搅拌并导入氮气,在进行氮气置换之后,使烧瓶内的液温保持在55℃附近,进行聚合反应20小时,调制丙烯酸类聚合物(b)溶液。上述丙烯酸类聚合物(b)的重均分子量为112万。
(丙烯酸类聚合物(c))
在设置有搅拌桨、温度计、氮气导入管、冷凝器的四口烧瓶中,放入丙烯酸丁酯95重量份、丙烯酸5重量份、丙烯酸2-羟乙基酯0.1重量份、作为聚合引发剂的二苯甲酰过氧化物0.2重量份、醋酸乙酯200重量份,缓慢搅拌并导入氮气,在进行氮气置换之后,使烧瓶内的液温保持在55℃附近,进行聚合反应20小时,调制丙烯酸类聚合物(c)溶液。上述丙烯酸类聚合物(c)的重均分子量为135万。
(实施例3-1)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
在上述丙烯酸类聚合物(a)溶液的固体成分100重量份中,添加作为硅烷偶合剂的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.1重量份、作为交联剂的异佛尔酮二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物(三井武田化学制,タケネ一トD-140N)0.5重量份、以及二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.1重量份,均匀地混合搅拌,调制丙烯酸类粘合剂溶液(1)。
(带粘合剂光学部件的制作)
在已实施硅酮处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(東レ制,厚度:38μm)的一面上涂敷上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),在130℃下加热3分钟(通过理论计算算出的过氧化物的分解量约为88%),形成干燥后的厚度为25μm的粘合剂层。
接着,使聚乙烯醇薄膜浸渍于碘中,并拉伸,然后借助胶粘剂在两侧粘接三乙酸纤维素薄膜而制作偏振薄膜,在该偏振薄膜的表面上转印上述粘合剂层,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为76重量%。
(实施例3-2)
(带粘合剂光学部件的制作)
在已实施硅酮处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(東レ制,厚度:38μm)的一面上涂敷上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),在140℃下加热3分钟(通过理论计算算出的过氧化物的分解量约为99%),形成干燥后的厚度为25μm的粘合剂层。
接着,使聚乙烯醇薄膜浸渍于碘中,并拉伸,然后借助胶粘剂在两侧粘接三乙酸纤维素薄膜而制作偏振薄膜,在该偏振薄膜的表面上转印上述粘合剂层,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为82重量%。
(实施例3-3)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
使用作为交联剂的加氢亚二甲苯基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物(三井武田化学制,タケネ一トD-120N)0.5重量份,代替异佛尔酮二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物0.5重量份,除此之外,通过与实施例3-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(2)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(2)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例3-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为69重量%。
(比较例3-1)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
使用作为交联剂的亚苄基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物(三井武田化学制,タケネ一トD-101N)0.5重量份,代替异佛尔酮二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物0.5重量份,除此之外,通过与实施例3-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(3)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(3)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例3-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为77重量%。
(比较例3-2)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
使用作为交联剂的亚二甲苯基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物(三井武田化学制,タケネ一トD-110N)0.5重量份,代替异佛尔酮二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物0.5重量份,除此之外,尝试通过与实施例3-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(4),但配合后经过15分钟之后,粘度急剧上升,无法涂抹。
(比较例3-3)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
除了不使用上述二苯甲酰过氧化物之外,通过与实施例3-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(5)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(5)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例3-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为61重量%。
(比较例3-4)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
除了不使用异佛尔酮二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物(之外,通过与实施例3-1相同的方法,调制丙烯酸类粘合剂溶液(6)。
(带粘合剂光学部件的制作)
使用上述丙烯酸类粘合剂溶液(6)代替上述丙烯酸类粘合剂溶液(1),除此之外,通过与实施例3-1相同的方法,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为58重量%。
(实施例3-4)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
在上述丙烯酸类聚合物(b)溶液的固体成分100重量份中,添加作为硅烷偶合剂的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.1重量份、作为交联剂的六亚甲基二异氰酸酯的三倍体(三聚异氰酸酯体)(三井武田化学制,タケネ一トD-170N)0.2重量份、以及二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.1重量份,均匀地混合搅拌,调制丙烯酸类粘合剂溶液(7)。
(带粘合剂光学部件的制作)
在已实施硅酮处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(東レ制,厚度:38μm)的一面上涂敷上述丙烯酸类粘合剂溶液(7),在130℃下加热3分钟(通过理论计算算出的过氧化物的分解量约为88%),形成干燥后的厚度为25μm的粘合剂层。
接着,使聚乙烯醇薄膜浸渍于碘中,并拉伸,然后借助胶粘剂在两侧粘接三乙酸纤维素薄膜而制作偏振薄膜,在该偏振薄膜的表面上转印上述粘合剂层,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为78重量%。
(实施例3-5)
(光学部件用粘合剂溶液的调制)
在上述丙烯酸类聚合物(c)溶液的固体成分100重量份中,添加作为硅烷偶合剂的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.08重量份、作为交联剂的异佛尔酮二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物(三井武田化学制,タケネ一トD-140N)0.5重量份、以及二苯甲酰过氧化物(1分钟半衰期温度为130.0℃)0.14重量份,均匀地混合搅拌,调制丙烯酸类粘合剂溶液(8)。
(带粘合剂光学部件的制作)
在已实施硅酮处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(東レ制,厚度:38μm)的一面上涂敷上述丙烯酸类粘合剂溶液(8),在140℃下加热3分钟(通过理论计算算出的过氧化物的分解量约为99%),形成干燥后的厚度为25μm的粘合剂层。
接着,使聚乙烯醇薄膜浸渍于碘中,并拉伸,然后借助胶粘剂在两侧粘接三乙酸纤维素薄膜而制作偏振薄膜,在该偏振薄膜的表面上转印上述粘合剂层,制作带粘合剂光学部件。其中,上述粘合剂层的凝胶分数为82重量%。
按照上述方法,对制作的带粘合剂光学部件进行胶粘力的测量(初期剥离胶粘力、以及70℃加热处理后的剥离胶粘力)、以及耐久性、可加工性以及着色性的评价。得到的结果如表3所示。
表3
  初期剥离胶粘力(N/25mm)   加热处理后的剥离胶粘力(N/25mm)   耐久性(-)   可加工性(-)   着色性(-)
  实施例3-1   7.8   12.3   ○   ○   ○
  实施例3-2   7.7   11.8   ○   ○   ○
  实施例3-3   8.2   13.2   ○   ○   ○
  实施例3-4   6.5   9.1   ○   ○   ○
  实施例3-5   7.6   12.0   ○   ○   ○
  比较例3-1   8.6   14.1   ○   ○   ×
  比较例3-2   -   -   -   -   -
  比较例3-3   7.8   12.5   ×   ○   ○
  比较例3-4   9.6   12.8*   ×   ×   ○
*:粘附物的玻璃面上有粘合剂残留。
由上述表3可知,当使用通过本发明而制作的带粘合剂光学部件时(实施例3-1~5),对于任何实施例,70℃加热处理后的剥离胶粘力的增加较小,贴附在液晶单元上时的剥离胶粘力的增加几乎没有,也没有对粘附物造成污染,再剥离性出色。另外,具有长期的高温高湿处理后的耐久性(不出现剥离或发泡),且在经过了涂敷、干燥、交联的工序之后,没有进行轧边处理等,且冲裁加工性出色,同时没有粘合剂层的着色。
与此相对,当使用不满足本发明的构成的带粘合剂光学部件时(比较例3-1~4),对于任何比较例,其结果是,高温高湿处理后的耐久性、着色的出现、胶粘力增加的抑制、以及冲裁加工性无法共存,不适于带粘合剂光学部件。
由上述可知,对于本发明的带粘合剂光学部件,即使在过于残酷的处理条件下保存,其再剥离性、耐久性以及长期的透明性、非着色性出色,且抑制了浆糊残留性以及胶粘力的增加,在制造了带粘合剂光学部件之后,能够迅速进行冲裁加工处理,其生产性良好。

Claims (16)

1、一种光学部件用粘合剂组合物,其特征在于,包含以下各部分而成:
将作为单体单元的、具有碳原子数为4以上的烷基的(甲基)丙烯酸酯至少含有50重量%的、(甲基)丙烯酸类聚合物(A)100重量份、
过氧化物0.02~2重量份、
以及硅烷偶合剂0.01~1重量份。
2、一种光学部件用粘合剂组合物,其特征在于,包含以下各部分而成:
将作为单体单元的、具有碳原子数为4以上的烷基的(甲基)丙烯酸酯至少含有50重量%的、(甲基)丙烯酸类聚合物(A)100重量份、
过氧化物0.02~2重量份、
硅烷偶合剂0.01~1重量份、
以及交联剂0.01~5重量份。
3、如权利要求1所述的光学部件用粘合剂组合物,其特征在于,
所述(甲基)丙烯酸类聚合物(A)的重均分子量为100万以上。
4、一种光学部件用粘合剂组合物,其特征在于,
相对于将作为单体单元的、具有碳原子数为4以上的烷基的(甲基)丙烯酸酯含有为50重量%以上以及不饱和羧酸含有为0.2~10重量%的、重均分子量为100万以上的(甲基)丙烯酸类聚合物(A1)100重量份,
含有脂肪族和/或脂环族异氰酸酯类交联剂0.01~5重量份、过氧化物0.02~2重量份、以及硅烷偶合剂0.01~1重量份而成。
5、如权利要求4所述的光学部件用粘合剂组合物,其特征在于,
所述异氰酸酯类交联剂是1,6-己二异氰酸酯化合物和/或异佛尔酮二异氰酸酯化合物。
6、一种光学部件用粘合剂组合物,其特征在于,
相对于将作为单体单元的、具有碳原子数为4以上的烷基的(甲基)丙烯酸酯含有为50重量%以上以及不饱和羧酸含有为0.2~10重量%的、重均分子量为50万以上的(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)100重量份,
含有重均分子量2000~50000的(甲基)丙烯酸类聚合物(B)0.02~2重量份、以及过氧化物0.02~2重量份和硅烷偶合剂0.01~1重量份而成,
其中,对于所述的(甲基)丙烯酸类聚合物(B),作为单体单元含有(甲基)丙烯酸酯70重量%以上和不饱和羧酸1~7重量%,且羧酸当量大于(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)的羧酸当量。
7、如权利要求6所述的光学部件用粘合剂组合物,其特征在于,
相对于所述(甲基)丙烯酸类聚合物(A2)100重量份,含有交联剂0.01~5重量份而成。
8、如权利要求7所述的光学部件用粘合剂组合物,其特征在于,
所述交联剂是聚异氰酸酯化合物。
9、一种光学部件用粘合剂的制造方法,其特征在于:
包括:在已实施剥离处理的支撑体上的一面或者两面上涂敷如权利要求1~8中任意一项所述的光学部件用粘合剂组合物,使其干燥,并进行过氧化物交联处理的工序;
其中,这里的过氧化物交联处理之后的粘合剂的凝胶分数为35~90重量%。
10、一种光学部件用粘合剂的制造方法,其特征在于,含有:
在已实施剥离处理的支撑体上的一面或两面上形成由如权利要求1~8中任意一项所述的光学部件用粘合剂组合物构成的层的工序,和
以使所述光学部件用粘合剂组合物中的过氧化物的分解量为75重量%以上的方式,对由所述光学部件用粘合剂组合物构成的层进行加热处理工序。
11、一种粘合剂层,其特征在于,
通过对权利要求1~8中任意一项所述的光学部件用粘合剂组合物进行过氧化物交联处理而获得。
12、如权利要求11所述的粘合剂层,其特征在于,
凝胶分数为35~90重量%。
13、一种带粘合剂光学部件,其特征在于,
在光学部件的一面或两面上形成有如权利要求11所述的粘合剂层。
14、一种带粘合剂光学部件,其特征在于,
在光学部件的一面或两面上形成有如权利要求12所述的粘合剂层。
15、一种图像显示装置,其特征在于,
至少使用一个如权利要求13所述的带粘合剂光学部件。
16、一种图像显示装置,其特征在于,
至少使用一个如权利要求14所述的带粘合剂光学部件。
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