TW201807121A - 活性能量線硬化型接著劑組成物、積層偏光薄膜及其製造方法、積層光學薄膜及影像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種活性能量線硬化型接著劑組成物,其係至少含有自由基聚合性化合物者,其特徵在於:於將自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時,含有15重量%以上碳數10~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A)。宜含有碳數10~14烷基(甲基)丙烯酸酯(A1)及碳數15~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A2)作為烷基(甲基)丙烯酸酯(A),(A1)及(A2)之重量比(A1/A2)更宜為1.0/9.0~4.0/6.0。
Description
發明領域 本發明係關於一種例如能夠將偏光薄膜與偏光件以外之光學薄膜接著之活性能量線硬化型接著劑組成物、藉此所獲得之積層偏光薄膜及其製造方法。該積層薄膜能夠單獨、或者作為進一步積層光學薄膜而成之積層光學薄膜而形成液晶顯示裝置(LCD)、有機EL顯示裝置、CRT(Cathode-Ray Tube,陰極射線管)、PDP(Plasma Display Panel,電漿顯示器)等影像顯示裝置。
發明背景 液晶顯示裝置等由於其影像形成方式,故而不可或缺的是於液晶單元之兩側配置偏光元件,通常貼合偏光薄膜。又,關於液晶面板,除偏光薄膜以外,為了使顯示器之顯示品質提高,而使用各種光學薄膜。例如作為光學薄膜,使用有防著色之相位差薄膜、用以改善液晶顯示器之視野角之視野角擴大薄膜、以及用以提高顯示器之對比度之增亮薄膜等。
於組合前述偏光薄膜與光學薄膜(例如,相位差薄膜)而作為積層偏光薄膜使用之情形時,通常透過黏著劑層而將前述偏光薄膜與光學薄膜積層(例如,專利文獻1)。於專利文獻1中,作為黏著劑層,就防止漏光等觀點而言,提出有23℃下之儲存彈性模數為0.3MPa以上者。又,於專利文獻1中,為了滿足黏著劑層之剝離力,而使用厚度5~100μm之黏著劑層。
又,於下述專利文獻2中,記載有如下技術:於將偏光薄膜與偏光件以外之光學薄膜積層而成之積層偏光薄膜中,藉由25℃下之儲存彈性模數為3.0×105
~1.0×108
Pa之低彈性接著劑層形成用以積層之接著劑層,且將該接著劑層之厚度設計為0.1~5μm。 先前技術文獻專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2008-032852號公報 專利文獻2日本專利特開2015-143848號公報
發明概要 發明欲解決之課題前述積層偏光薄膜所使用之相位差薄膜由於在薄膜內分子進行面配向,故而容易因掉落等之衝擊而裂開。因此,例如偏光薄膜與相位差薄膜之積層物之耐衝擊性並不充分。
又,前述積層偏光薄膜係於貼合在液晶單元而得之面板之狀態下供於加熱試驗或冷凍循環試驗(熱衝擊循環試驗)等。然而,關於專利文獻1所記載之黏著劑層,黏著劑層難以追隨因前述試驗而產生之偏光薄膜之尺寸變化,若於正交偏光之狀態下觀察試驗後之積層偏光薄膜,則可見條紋不均等顯示缺陷。因此,對於積層光學薄膜,要求即便於前述試驗後,亦使積層偏光薄膜於正交偏光之狀態下不會產生條紋不均等(以下,稱為加熱撓曲性)。
又,專利文獻2所記載之技術之接著劑組成物係於高濕度下及高溫下之嚴酷環境下發揮優異之耐久性者,但在市場上,必須亦假定進而暴露在高濕度環境下,且視情形暴露在冷凝環境下,實際情況是不斷要求能夠進一步提高接著性耐水性之接著劑組成物。
本發明之目的在於提供一種活性能量線硬化型接著劑組成物,其例如能夠形成可用於將偏光薄膜與偏光薄膜以外之光學薄膜積層而成之積層偏光薄膜等,且平衡性良好地提高接著耐水性及耐衝擊性的接著劑層。進而,本發明之目的在於提供一種將偏光薄膜與偏光薄膜以外之光學薄膜積層而成且接著耐水性及耐衝擊性良好之積層偏光薄膜、及接著劑塗佈後至硬化之時間能夠縮短而產生性優異之積層偏光薄膜之製造方法。
進而,本發明之目的在於提供一種使用前述積層偏光薄膜之積層光學薄膜,進而在於提供一種使用前述積層偏光薄膜或積層光學薄膜之影像顯示裝置。 用以解決課題之手段
本發明人等為了解決前述課題而進行銳意研究,結果發現可藉由下述偏光薄膜等而解決前述課題,從而完成本發明。
即,本發明關於一種活性能量線硬化型接著劑組成物,其係至少含有自由基聚合性化合物,且其特徵在於:於將前述自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時,含有15重量%以上碳數10~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A)。
於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,宜含有碳數10~14烷基(甲基)丙烯酸酯(A1)及碳數15~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A2)作為前述烷基(甲基)丙烯酸酯(A)。
於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,前述(A1)及前述(A2)之重量比(A1/A2)宜為1.0/9.0~4.0/6.0。
於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,於將前述自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時,宜含有3重量%以上選自於由(甲基)丙烯醯胺衍生物、含胺基之單體及含有含氮雜環之乙烯系單體所構成群組中之至少1種含氮單體(B)。
於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,宜進一步含有多官能自由基聚合性化合物。
於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,前述多官能自由基聚合性化合物宜為碳數7~12之伸烷基二(甲基)丙烯酸酯。
於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,除前述自由基聚合性化合物外,宜進一步含有使(甲基)丙烯酸系單體聚合而成之丙烯酸系寡聚物。
於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,宜含有具有羥基之自由基聚合性化合物。
於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,除前述自由基聚合性化合物外,宜進一步含有矽烷偶合劑。
於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,前述矽烷偶合劑宜為不具有自由基聚合性之官能基的矽烷偶合劑。
於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,宜含有具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物與具奪氫作用之自由基聚合引發劑。
於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,前述活性亞甲基宜為乙醯乙醯基。
於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,前述具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物宜為(甲基)丙烯酸乙醯乙醯氧基烷基酯。
於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,前述自由基聚合引發劑宜為9-氧硫系自由基聚合引發劑。
又,本發明關於一種積層偏光薄膜,其係透過接著劑層(a)將偏光薄膜與偏光件以外之光學薄膜積層而成者,其特徵在於:前述偏光薄膜於偏光件之至少一面透過接著劑層(b)而積層有透明保護薄膜,且於該透明保護薄膜積層有前述接著劑層(a),前述接著劑層(a)係由對前述任一項所記載之活性能量線硬化型接著劑組成物照射活性能量線所獲得之硬化物層形成者。
於前述積層偏光薄膜中,前述光學薄膜宜為相位差薄膜。
於前述積層偏光薄膜中,前述接著劑層(a)之玻璃轉移溫度宜為40℃以下。
於前述積層偏光薄膜中,前述偏光薄膜宜為透過接著劑層(a)及接著劑層(b)於偏光件之兩面分別積層有透明保護薄膜者。
於前述積層偏光薄膜中,前述接著劑層(b)之玻璃轉移溫度宜超過40℃。
於前述積層偏光薄膜中,前述接著劑層(b)宜為85℃下之儲存彈性模數為1.0×106
~1.0×1010
Pa且厚度滿足0.03~3μm之接著劑層(b1)。
於前述積層偏光薄膜中,前述偏光薄膜宜於前述偏光件之兩面透過前述接著劑層(b)設置有前述透明保護薄膜,且前述接著劑層(b)均為85℃下之儲存彈性模數為1.0×106
~1.0×1010
Pa且厚度滿足0.03~3μm之接著劑層(b1)。
於前述積層偏光薄膜中,前述偏光薄膜宜於前述偏光件之兩面透過前述接著劑層(b)設置有前述透明保護薄膜,且一面之前述接著劑層(b)為85℃下之儲存彈性模數為1.0×106
~1.0×1010
Pa且厚度滿足0.03~3μm之接著劑層(b1),另一面之前述接著劑層(b)為85℃下之儲存彈性模數為1.0×104
~1.0×108
Pa且厚度滿足0.1~25μm之接著劑層(b2)。
於前述積層偏光薄膜中,前述偏光件之厚度宜為1~10μm。
於前述積層偏光薄膜中,前述透明保護薄膜宜至少單面之透明保護薄膜為相位差薄膜。
於前述積層偏光薄膜中,前述透明保護薄膜宜為滿足下述式(1)~(3)之反波長分散型相位差薄膜: 0.70<Re[450]/Re[550]<0.97・・・(1)1.5×10-3
<Δn<6×10-3
・・・(2)1.13<NZ<1.50・・・(3)(式中,Re[450]及Re[550]分別為23℃下之由波長450nm及550nm之光所測得的相位差薄膜之面內相位差值;Δn為相位差薄膜的面內雙折射,即係將相位差薄膜之遲相軸方向、進相軸方向之折射率分別設為nx、ny時之nx-ny;NZ為將nz設為相位差薄膜厚度方向之折射率時,厚度方向雙折射nx-nz與面內雙折射nx-ny的比)。
於前述積層偏光薄膜中,前述光學薄膜宜為滿足下述式(1)~(3)之反波長分散型相位差薄膜: 0.70<Re[450]/Re[550]<0.97・・・(1)1.5×10-3
<Δn<6×10-3
・・・(2)1.13<NZ<1.50・・・(3)(式中,Re[450]及Re[550]分別為23℃下之由波長450nm及550nm之光所測得之相位差薄膜之面內相位差值;Δn為相位差薄膜的面內雙折射,即係將相位差薄膜之遲相軸方向、進相軸方向之折射率分別設為nx、ny時之nx-ny;NZ為將nz設為相位差薄膜厚度方向之折射率時,厚度方向雙折射nx-nz與面內雙折射nx-ny的比)。
於前述積層偏光薄膜中,將前述偏光薄膜與前述光學薄膜強制剝離時,前述接著劑層(a)宜為會內聚破壞者。
於將前述積層偏光薄膜投入暴露在水分之環境後,將前述偏光薄膜與前述光學薄膜強制剝離時之層間接著力宜為0.5N/15mm以上。
又,本發明關於一種積層偏光薄膜之製造方法,其係製造如前述任一項記載之積層偏光薄膜,且該製造方法之特徵在於包括以下步驟:塗佈步驟,係將前述用來形成接著劑層(a)之活性能量線硬化型接著劑組成物塗佈於前述偏光薄膜中供前述接著劑層(a)積層側之透明保護薄膜及前述光學薄膜之至少一面上;貼合步驟,係將前述偏光薄膜與前述光學薄膜進行貼合;及接著步驟,係透過接著劑層(a)接著前述偏光薄膜與前述光學薄膜,且該接著劑層(a)係藉由前述照射活性能量線而使前述活性能量線硬化型接著劑組成物硬化所獲得。於前述積層偏光薄膜之製造方法中,前述活性能量線之波長範圍380~440nm之累計照度與波長範圍250~370nm之累計照度之比宜為100:0~100:50。
進而,本發明關於一種積層光學薄膜,其特徵在於積層有至少1片如前述任一項記載之積層偏光薄膜;又,係關於一種影像顯示裝置,其特徵在於使用有如前述任一項記載之積層偏光薄膜、或如前述記載之積層光學薄膜。 發明效果
本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物含有特定量之碳數10~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A),因此使其硬化而成之接著劑層即便於如會冷凝之高濕度環境下、或如浸漬於水中之環境下,亦可維持較高之接著耐水性。尤其是於活性能量線硬化型接著劑組成物含有碳數10~14烷基(甲基)丙烯酸酯(A1)及碳數15~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A2)作為前述烷基(甲基)丙烯酸酯(A)之情形時,可平衡性良好地提高硬化形成之接著劑層之接著耐水性與耐衝擊性。
又,本發明之積層偏光薄膜係透過接著劑層(a)將偏光薄膜與偏光件以外之光學薄膜積層而成者,偏光薄膜於偏光件之至少一面透過接著劑層(b)而積層有透明保護薄膜,且於該透明保護薄膜積層有接著劑層(a),接著劑層(a)係由對前述記載之活性能量線硬化型接著劑組成物照射活性能量線所獲得之硬化物層形成者。如前所述,構成接著劑層(a)之活性能量線硬化型接著劑組成物含有特定量之碳數10~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A),因此積層偏光薄膜所具備之接著劑層之接著耐水性與耐衝擊性優異。進而,於接著劑層(a)之玻璃轉移溫度為40℃以下之情形時,積層偏光薄膜之耐衝擊性尤其優異。因此,於本發明中,即便積層偏光薄膜所具備之透明保護薄膜及/或光學薄膜為相位差薄膜,亦可平衡性良好地提高接著耐水性與耐衝擊性。
又,本發明之積層偏光薄膜於構成偏光薄膜之偏光件為厚度1~10μm之薄型偏光件之情形時,於加熱撓曲性、耐衝擊性之方面尤其有效。薄型偏光件由於前述之尺寸變化較小,故而有相對於透明保護薄膜或偏光件以外之光學薄膜之尺寸變化相對變大,與厚度為10μm以上之偏光件相比加熱撓曲性較差之傾向。又,薄型偏光件由於與厚度為10μm以上之偏光件相比具有較高之彈性模數,故而有與厚度為10μm以上之偏光件相比衝擊吸收性較差之傾向。根據本發明之積層偏光薄膜,由於如前所述含有具有成分傾斜結構之接著劑層,故而即便於使用薄型偏光件之情形時,亦可滿足加熱撓曲性、耐衝擊性。
用以實施發明之形態 本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物可用於形成將2片以上之薄膜積層時之接著劑層時,尤其適宜為可用於將偏光薄膜與光學薄膜積層而成之積層偏光薄膜用。以下,作為一例,對積層偏光薄膜之實施形態一面參照圖式一面進行說明。
圖1至圖4係表示本發明之積層偏光薄膜之一實施形態之剖視圖。圖1A所示之積層偏光薄膜具有於偏光件(1)之兩面透過接著劑層(b)而設置有透明保護薄膜(2)之偏光薄膜(P),於該偏光薄膜(P)之單側之透明保護薄膜(2)透過接著劑層(a)而設置有光學薄膜(3)。圖1B所示之積層偏光薄膜具有僅於偏光件(1)之單面透過接著劑層(b)而設置有透明保護薄膜(2)之偏光薄膜(P),於該偏光薄膜(P)中之透明保護薄膜(2)透過接著劑層(a)而設置有光學薄膜(3)。再者,於圖1A中,雖僅於偏光薄膜(P)之單側之透明保護薄膜(2)透過接著劑層(a)而設置有光學薄膜(3),但可於兩側之透明保護薄膜(2)透過接著劑層(a)而設置光學薄膜(3)。圖2至圖4之積層偏光薄膜係表示將圖1A所記載之偏光薄膜(P)以偏光薄膜(P1)至(P3)之態樣使用之情形。
接著劑層(a)之玻璃轉移溫度宜為40℃以下。藉由使玻璃轉移溫度為40℃以下,而獲得耐衝擊性良好之積層偏光薄膜。接著劑層(a)之玻璃轉移溫度宜為35℃以下,更宜為30℃以下。又,接著劑層(a)之厚度宜為0.1~5μm。
於偏光薄膜(P)中,將偏光件(1)與透明保護薄膜(2)積層之接著劑層(b)之厚度通常就接著性之觀點而言,為0.1~25μm。
圖2之積層偏光薄膜中之偏光薄膜(P1)係偏光件(1)之兩面之接著劑層(b)均使用接著劑層(b1)之情形。接著劑層(b1)可使用85℃下之儲存彈性模數為1.0×106
~1.0×1010
Pa且厚度滿足0.03~3μm者。就可抑制熱衝擊循環試驗時之偏光件龜裂之方面而言,宜將接著劑層(b1)之儲存彈性模數、厚度控制為前述範圍。前述接著劑層(b1)之85℃下之儲存彈性模數宜為1.0×107
~5.0×109
Pa,進一步宜為1.0×108
~1.0×109
Pa。又,就薄層之觀點而言,前述接著劑層(b1)之厚度宜為0.04~2μm,進一步宜為0.05~1.5μm。
又,前述接著劑層(b1)之25℃下之儲存彈性模數宜為5.0×107
~1.0×1010
Pa、1.0×108
~7.0×109
Pa,進一步宜為5.0×108
~5.0×109
Pa。
圖3、圖4之積層偏光薄膜中之偏光薄膜(P2)、(P3)係使用接著劑層(b1)作為偏光件(1)之一面之接著劑層(b),使用接著劑層(b2)作為另一面之前述接著劑層(b)之情形。圖3中,使用接著劑層(b1)作為將供前述接著劑層(a)積層側之透明保護薄膜(2)積層之接著劑層(b),圖4中,使用接著劑層(b2)作為將供前述接著劑層(a)積層側之透明保護薄膜(2)積層之接著劑層(b)。
關於圖3、圖4之接著劑層(b1),亦與圖2之接著劑層(b1)同樣地可使用85℃下之儲存彈性模數為1.0×106
~1.0×1010
Pa且厚度滿足0.03~3μm者。又,前述接著劑層(b1)之25℃下之儲存彈性模數宜為5.0×107
~1.0×1010
Pa。前述接著劑層(b1)之儲存彈性模數、厚度之較佳範圍與圖2之記載說明相同。
圖3、圖4之接著劑層(b2)可使用85℃下之儲存彈性模數為1.0×104
~1.0×108
Pa且厚度滿足0.1~25μm者。前述接著劑層(b2)之85℃下之儲存彈性模數宜為5.0×104
~5.0×107
Pa,進一步宜為3.0×105
~1.0×107
Pa。前述接著劑層(b2)之厚度宜為0.5~15μm,進一步宜為0.8~5μm。
又,前述接著劑層(b2)之25℃下之儲存彈性模數宜為1.0×104
~1.0×108
Pa、5.0×104
~7.0×107
Pa,進一步宜為1.0×105
~1.0×107
Pa。
就可抑制熱衝擊循環試驗時之偏光件龜裂之方面、及進一步滿足耐衝擊性之方面而言,宜將前述接著劑層(b1)、(b2)之儲存彈性模數、厚度控制為前述範圍。
再者,於圖1B之積層偏光薄膜中之偏光薄膜(P)中,僅於偏光件(1)之單面透過接著劑層(b)而設置有透明保護薄膜(2)。作為圖1B之偏光薄膜(P)中之接著劑層(b),就於將該偏光薄膜(P)供至加熱試驗或冷凍循環試驗之情形時抑制偏光件(1)之伸縮、以及抑制凹凸(knick)等之產生之觀點而言,宜使用具有高彈性模數之前述接著劑層(b1)。
於圖1至圖4所示之實施形態中,表示使用於偏光件(1)之兩面透過接著劑層(b)(均為接著劑層(b1)、均為接著劑層(b2)、或者接著劑層(b1)及接著劑層(b2))而設置有透明保護薄膜2之偏光薄膜(P)的例,但於本發明中,亦可使用透過接著劑層(a)及接著劑層(b)於偏光件(1)之兩面分別積層有透明保護薄膜(2)之偏光薄膜(P4)。圖5所示之偏光薄膜於偏光件(1)之一面透過接著劑層(a)而設置有透明保護薄膜(2),於偏光件(1)之另一面透過接著劑層(b)而設置有透明保護薄膜(2)。接著劑層(a)及(b)均係由對活性能量線硬化型接著劑組成物照射活性能量線而成之硬化物層所形成。
又,於圖5所示之實施形態中,前述接著劑層(a)之玻璃轉移溫度宜為40℃以下。該接著劑層(a)對掉落試驗中之剝離之耐久性良好,且耐水性良好。接著劑層(a)之玻璃轉移溫度宜為-60~35℃、更宜為-55~25℃對掉落試驗中之剝離之耐久性良好,且耐水性良好。
前述接著劑層(b)宜為玻璃轉移溫度超過40℃者,偏光件(1)與透明保護薄膜(2)透過接著劑層(b)而牢固地接著,且耐久性良好,可防止熱衝擊龜裂之產生。所謂「熱衝擊龜裂」,意指例如於偏光件收縮時,沿著延伸方向開裂之現象,為了防止該現象,重要的是於熱衝擊溫度範圍(-40℃~60℃)內抑制偏光件之膨脹、收縮。接著劑層(b)由於可抑制熱衝擊溫度範圍內之接著劑層之急遽之彈性模數變化,而減少作用於偏光件之膨脹、收縮力,故而可防止熱衝擊龜裂之產生。接著劑層(b)宜以玻璃轉移溫度超過40℃之方式進行選擇,進一步宜為60℃以上,進一步宜為70℃以上,進一步宜為80℃以上。另一方面,若接著劑層(b)之玻璃轉移溫度變得過高,則偏光板之撓曲性會降低,因此接著劑層(b)之玻璃轉移溫度宜為300℃以下,進一步宜為240℃以下,進一步宜為180℃以下。
於圖5所示之實施形態中,對於透過接著劑層(a)而積層於偏光件(1)之透明保護薄膜(2)進一步透過接著劑層(a)而積層光學薄膜(3)。但是,於本發明中,亦可對於透過接著劑層(b)而積層於偏光件(1)之透明保護薄膜(2)進一步透過接著劑層(a)而積層光學薄膜(3),或者亦可對於兩片透明保護薄膜(2)進一步透過接著劑層(a)而積層光學薄膜(3)。
前述接著劑層(a)可由本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物之硬化物層所形成。以下,對本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物進行說明。
本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物可使用電子束硬化型、紫外線硬化型接著劑。作為紫外線硬化型接著劑,可大致分為自由基聚合硬化型接著劑與陽離子聚合型接著劑。
作為自由基聚合硬化型接著劑之硬化性成分,可列舉:具有(甲基)丙烯醯基之化合物、具有乙烯基之自由基聚合性化合物。該等硬化性成分可使用單官能或二官能以上之多官能之任一種。又,該等硬化性成分可單獨使用1種,或組合2種以上使用。作為該等硬化性成分,例如適宜為具有(甲基)丙烯醯基之化合物。
作為陽離子聚合硬化型接著劑之硬化性成分,可列舉具有環氧基、氧雜環丁烷基、或乙烯基之化合物。具有環氧基之化合物只要為分子內具有至少1個環氧基者,則無特別限定,可使用通常已知之各種硬化性環氧化合物。作為較佳之環氧化合物,可列舉:分子內具有至少2個環氧基與至少1個芳香環之化合物(以下,稱為「芳香族系環氧化合物」);或者分子內具有至少2個環氧基,其中至少1個形成於構成脂環式環之相鄰之2個碳原子之間的化合物等為例。
前述活性能量線硬化型接著劑係使用實質上不含有機溶劑且黏度1~100cp/25℃之液狀物。藉由使用此種液狀物,可形成厚度為0.1~5μm之薄層之接著劑層(a)。將前述液狀物之接著劑用於接著劑層(a)之形成之方面與用於黏著劑層之形成之黏著劑不呈液狀物之方面不同,自該方面亦明確接著劑層與黏著劑層之差異。前述黏度宜為5~100cp/25℃,進一步宜為10~70cp/25℃。前述所謂「實質上不含有機溶劑」,意指相對於活性能量線硬化型接著劑之總量,活性能量線硬化型接著劑可於10重量%以下之範圍內包含有機溶劑。再者,有機溶劑之含量宜為5重量%以下,進一步宜為3重量%以下。此處,所謂有機溶劑,係燃點40℃以下之液體。活性能量線硬化型接著劑亦可不含有機溶劑。
<碳數為10~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A)> 本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物於將自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時,含有15重量%以上碳數10~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A)。
作為碳數為10~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A),可例示直鏈狀或支鏈狀之烷基之碳數10~20者。例如,作為前述烷基,可例示:癸基、異癸基、十二烷基、異肉豆蔻基、月桂基、十三烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、硬脂基、異硬脂基等。該等可單獨或組合使用。例如,宜使用丙烯酸異癸酯、丙烯酸月桂酯(Tg:15℃)、丙烯酸硬脂酯(Tg:30℃)、丙烯酸異硬脂酯(Tg:-18℃)等丙烯酸烷基酯。
關於烷基(甲基)丙烯酸酯(A)之比率,於將活性能量線硬化性化合物之總量設為100重量%時,就滿足接著耐水性及耐衝擊性之觀點而言,必須以15重量%以上之比率使用。前述比率宜為17~90重量%,進一步宜為20~50重量%。
於本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物含有碳數10~14烷基(甲基)丙烯酸酯(A1)及碳數15~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A2)作為烷基(甲基)丙烯酸酯(A)之情形時,可平衡性良好地提高硬化形成之接著劑層之接著耐水性與耐衝擊性。尤其是於使碳數10~14烷基(甲基)丙烯酸酯(A1)及碳數15~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A2)之摻合比率最佳化之情形時,可進一步提高接著劑層之接著耐水性與耐衝擊性。具體而言,宜將前述(A1)及前述(A2)之重量比(A1/A2)設為1.0/9.0~4.0/6.0,更宜設為1.5/8.5~3.0~7.0。
<含氮單體(B)> 本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物為了進一步提高與被接著體之接著力,於將所摻合之自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時,宜含有3重量%以上選自於由(甲基)丙烯醯胺衍生物、含胺基之單體及含有含氮雜環之乙烯系單體所構成群組中之至少1種含氮單體(B)。於考慮到與被接著體之接著力之情形時,於將所摻合之自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時,更宜含有20重量%以上之含氮單體(B)。
作為含氮單體(B),例如可列舉:羥乙基丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺等含羥基之烷基丙烯醯胺;丙烯醯嗎啉等環狀醯胺化合物;N-甲氧基甲基丙烯醯胺、N-乙氧基甲基丙烯醯胺等烷氧基烷基丙烯醯胺;N-乙烯基己內醯胺、N-乙烯基-2-吡咯啶酮等含雜環之化合物;二甲胺基乙基丙烯醯胺等含胺基之單體;丙烯酸二甲胺基乙酯、甲基丙烯酸二甲胺基酯等含有含氮丙烯醯基之單體;二乙基丙烯醯胺、二甲基丙烯醯胺等二烷基(甲基)丙烯醯胺;此外N-乙烯基甲醯胺(商品名「BEAMSET 770」,荒川化學公司製造)等。其中,宜為丙烯醯嗎啉、N-乙烯基-2-吡咯啶酮、二乙基丙烯醯胺、二甲基丙烯醯胺。
<多官能自由基聚合性化合物> 多官能自由基聚合性化合物係具有至少2個(甲基)丙烯醯基或乙烯基等具有不飽和雙鍵之自由基聚合性之官能基的化合物。作為多官能自由基聚合性化合物,例如可列舉:四乙二醇二丙烯酸酯(均聚物之Tg:50℃,以下僅記載為Tg)、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯(n=3,Tg:69℃)、(n=7,Tg:-8℃)、(n=12,Tg:-32℃)等聚伸烷基二醇系二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯(Tg:117℃)、3-甲基-1,5-戊二醇二丙烯酸酯(Tg:105℃)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(Tg:63℃)、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(Tg:68℃)、2-甲基-1,8-辛二醇二丙烯酸酯與1,9-壬二醇二丙烯酸酯混合物(Tg:88℃)、二羥甲基-三環癸烷二丙烯酸酯(Tg:75℃)、雙酚A之EO加成物二丙烯酸酯(Tg:75℃)、雙酚F EO改質(n=2)二丙烯酸酯(Tg:75℃)、雙酚A EO改質(n=2)二丙烯酸酯(Tg:75℃)、異三聚氰酸EO改質二丙烯酸酯(Tg:166℃)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(Tg:250℃以上)、三羥甲基丙烷PO改質三丙烯酸酯(n=1,Tg:120℃)、(n=2,Tg:50℃)、三羥甲基丙烷EO改質三丙烯酸酯(n=1,Tg未測定)、(n=2,Tg:53℃)、異三聚氰酸EO改質二及三丙烯酸酯(二:30-40%,Tg:250℃以上)、(二:3-13%,Tg:250℃以上)、新戊四醇三及四丙烯酸酯(三:65-70%,Tg:250℃以上)、(三:55-63%,Tg:250℃以上)、(三:40-60%,Tg:250℃以上)、(三:25-40%,Tg:250℃以上)、(三:未達10%,Tg:250℃以上)、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯(Tg:250℃以上)、二新戊四醇五及六丙烯酸酯(五:50-60%,Tg:250℃以上)、(五:40-50%,Tg:250℃以上)、(五:30-40%,Tg:250℃以上)、(五:25-35%,Tg:250℃以上)、(五:10-20%,Tg:250℃以上)、及對應於該等之(甲基)丙烯酸酯。此外,可列舉各種(甲基)丙烯酸聚胺基甲酸酯或(甲基)丙烯酸聚酯、聚環氧(甲基)丙烯酸酯等寡聚物(甲基)丙烯酸酯等。再者,作為多官能自由基聚合性化合物(A),亦可較佳地使用市售品,例如可列舉:Light Acrylate 4EG-A、Light Acrylate 9EG-A、Light Acrylate NP-A、Light Acrylate MPD-A、Light Acrylate 1.6HX-A、Light Acrylate 1.9ND-A、Light Acrylate MOD-A、Light Acrylate DCP-A、Light Acrylate BP-4EAL以上(共榮社化學公司製造);ARONIX M-208、M-211B、M-215、M-220、M-225、M-270、M-240、M-309、M-310、M-321、M-350、M-360、M-313、M-315、M-306、M-305、M-303、M-452、M-450、M-408、M-403、M-400、M-402、M-404、M-406、M-405、M-1100、M-1200、M-6100、M-6200、M-6250、M-6500、M-7100、M-7300、M-8030、M-8060、M-8100、M-8530、M-8560、M-9050(東亞合成公司製造);SR-531(SARTOMER公司製造);CD-536(SARTOMER公司製造)等。多官能自由基聚合性化合物(A)宜為均聚物之Tg滿足-40~100℃者。
關於多官能自由基聚合性化合物之比率,於將活性能量線硬化型接著劑中之自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時,宜為1~65重量%。於滿足接著劑層(a)之耐衝擊性、加熱撓曲性、偏光件龜裂之方面而言,宜將前述比率設為1重量%以上。
又,前述多官能自由基聚合性化合物中,作為碳數7~12之伸烷基二(甲基)丙烯酸酯之多官能自由基聚合性化合物由於與疏水性較強之前述烷基(甲基)丙烯酸酯(A)及親水性較強之前述含氮單體(B)兩者之親和性較高,其結果抑制接著劑組成物之相分離而容易提高液穩定性,故而可較佳地使用。作為碳數7~12之伸烷基二(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:1,9-壬二醇二丙烯酸酯(商品名「Light Acrylate 1,9ND-A」,共榮社化學公司製造)等。關於作為多官能自由基聚合性化合物之碳數7~12之伸烷基二(甲基)丙烯酸酯之比率,於將自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時,宜為2~35重量%,更宜為4~25重量%,進一步宜為6~15重量%。
<具有碳數2~9之烷基之烷基(甲基)丙烯酸酯> 本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物可含有具有碳數2~9之烷基之烷基(甲基)丙烯酸酯作為自由基聚合性化合物之單官能自由基聚合性化合物。作為烷基(甲基)丙烯酸酯,可例示直鏈狀或支鏈狀之烷基之碳數2~9者。例如,作為前述烷基,可例示:乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、戊基、己基、環己基、庚基、2-乙基己基、異辛基、壬基、異壬基等。該等可單獨或組合使用。關於碳數2~9烷基(甲基)丙烯酸酯,就對於在掉落試驗中之剝離之耐久性、耐水性之方面而言,宜為均聚物之Tg滿足-80~60℃者。例如,宜使用丙烯酸乙酯(Tg:-20℃)、丙烯酸正丙酯(Tg:8℃)、丙烯酸正丁酯(Tg:-45℃)、丙烯酸異丁酯(Tg:-26℃)、丙烯酸第三丁酯(Tg:14℃)、丙烯酸異戊酯(Tg:-45℃)、丙烯酸環己酯(Tg:8℃)、丙烯酸2-乙基己酯(Tg:-55℃)、丙烯酸正辛酯(Tg:-65℃)、丙烯酸異辛酯(Tg:-58℃)、丙烯酸異壬酯(Tg:-58℃)。
<具有羥基之自由基聚合性化合物> 本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物可含有具有羥基之(甲基)丙烯酸酯作為自由基聚合性化合物之單官能自由基聚合性化合物。作為具有羥基之(甲基)丙烯酸酯,可使用具有(甲基)丙烯醯基及羥基者。作為具有羥基之(甲基)丙烯酸酯之具體例,例如可列舉:(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯等烷基之碳數為2~12之(甲基)丙烯酸羥基烷基酯;或丙烯酸(4-羥基甲基環己基)-甲酯等含脂環骨架且含羥基之單體;或丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯(商品名:ARONIX M5700,東亞合成公司製造)等含芳香環含羥基之單體等。關於具有羥基之(甲基)丙烯酸酯,就對於在掉落試驗中之剝離之耐久性之方面而言,宜為均聚物之Tg滿足-80~40℃者。例如,宜使用丙烯酸羥乙酯(Tg:-15℃)、丙烯酸羥丙酯(Tg:-7℃)、丙烯酸羥丁酯(Tg:-32℃)等。
作為前述具有羥基之(甲基)丙烯酸酯,可使用羥基與(甲基)丙烯醯基之間之鏈長較長者。藉由使羥基與(甲基)丙烯醯基之間之鏈長較長,而於羥基變得更容易配向於被接著薄膜,從而更有效地進行藉由羥基之極性之接著性賦予方面而言較佳。作為具有羥基且羥基與(甲基)丙烯醯基之間之鏈長較長的具有羥基之(甲基)丙烯酸酯,宜為重量平均分子量為160~3000之含羥基之單官能(甲基)丙烯酸酯。前述含羥基之單官能(甲基)丙烯酸酯之重量平均分子量更宜為200~2000,最宜為300~1000。關於重量平均分子量為160~3000之含羥基之單官能(甲基)丙烯酸酯,羥基與(甲基)丙烯醯基之間之鏈長宜較長,羥基與(甲基)丙烯醯基宜處於兩末端(尤其是線性結構)。
於前述具有羥基之(甲基)丙烯酸酯之重量平均分子量過大之情形時,活性能量線硬化型接著劑之黏度變高,塗佈厚度變得不均勻而產生外觀不良,或者於貼合步驟中混入氣泡而產生外觀不良,故而欠佳。又,由於羥基數相對地減少,故而變得不易獲得利用羥基之極性之接著性賦予效果,故而欠佳。作為重量平均分子量為160~3000之含羥基之單官能(甲基)丙烯酸酯,可列舉:前述之(甲基)丙烯酸羥基烷基酯中重量平均分子量滿足160~3000者、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯等聚伸烷基二醇單(甲基)丙烯酸酯、或者前述之(甲基)丙烯酸羥基烷基酯或丙烯酸(4-羥基甲基環己基)-甲酯之己內酯改質物等。作為己內酯改質物,可較佳地使用(甲基)丙烯酸羥乙酯之己內酯加成物,己內酯之加成量尤其宜為1~5莫耳。
關於具有羥基之(甲基)丙烯酸酯之比率,於將活性能量線硬化型接著劑中之自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時,就滿足耐衝擊性、加熱撓曲性之觀點而言,宜以70重量%以下之比率使用。於前述比率較多之情形時,羥基之親水性之影響變大,而於加濕環境下剝離等,耐水性變差,故而欠佳。於使用(甲基)丙烯酸羥基烷基酯、或丙烯酸(4-羥基甲基環己基)-甲酯作為具有羥基之(甲基)丙烯酸酯之情形時,前述比率宜為10~60重量%,進一步宜為20~50重量%。又,於使用重量平均分子量為160~3000之含羥基之單官能(甲基)丙烯酸酯作為具有羥基之(甲基)丙烯酸酯的情形時,於將活性能量線硬化型接著劑中之自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時,宜為1~70重量%,更宜為30~60重量%。
本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物宜含有下述通式(I): [化學式1]所表示之化合物(其中,X為包含反應性基之官能基,R1
及R2
分別表示氫原子)作為具有羥基之自由基聚合性化合物。於活性能量線硬化型接著劑組成物含有通式(I)所記載之化合物之情形時,硬化後所形成之接著劑層與偏光件或實施過活性處理之透明保護薄膜之間的接著耐水性極為飛躍性地提高。
通式(I)所表示之化合物所具有之X為包含反應性基且可與接著劑組成物所包含之其他硬化性成分進行反應之官能基,作為X所包含之反應性基,例如可列舉:羥基、胺基、醛基、羧基、乙烯基、(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯醯胺基、乙烯基醚基、環氧基、氧雜環丁烷基等。於本發明中所使用之接著劑組成物為活性能量線硬化性之情形時,X所包含之反應性基宜為選自於由乙烯基、(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯醯胺基、乙烯基醚基、環氧基、氧雜環丁烷基及巰基所構成群組中之至少1種反應性基,尤其是於接著劑組成物為自由基聚合性之情形時,X所包含之反應性基宜為選自於由(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基及(甲基)丙烯醯胺基所構成群組中之至少1種反應性基,於通式(I)所表示之化合物具有(甲基)丙烯醯胺基之情形時,由於反應性較高,與活性能量線接著劑組成物之共聚率提高,故而更佳。又,由於(甲基)丙烯醯胺基之極性較高,接著性優異,故而就有效率地獲得本發明之效果之方面而言亦較佳。於本發明中所使用之接著劑組成物為陽離子聚合性之情形時,X所包含之反應性基宜具有選自於羥基、胺基、醛基、羧基、乙烯基醚基、環氧基、氧雜環丁烷基、巰基中之至少1個官能基,尤其是於具有環氧基之情形時,所獲得之硬化性樹脂層與被接著體之密接性優異,故而較佳,於具有乙烯基醚基之情形時,接著劑組成物之硬化性優異,故而較佳。
作為通式(I)所表示之化合物之較佳具體例,可列舉:X為包含經由伸苯基或伸烷基而鍵結於硼原子之反應性基之官能基的以下化合物(Ia)~(Id)。 [化學式2]
於本發明中,通式(I)所表示之化合物亦可為反應性基與硼原子直接鍵結者,但宜為如前述具體例所示般,通式(I)所表示之化合物為反應性基與硼原子經由伸苯基或伸烷基而鍵結者,即,X為包含經由伸苯基或伸烷基而鍵結於硼原子之反應性基之官能基。於通式(I)所表示之化合物為例如經由鍵結於硼原子之氧原子而與反應性基鍵結而成者之情形時,使含有其之接著劑組成物硬化所得之接著劑層有接著耐水性變差之傾向。另一方面,於通式(I)所表示之化合物並非具有硼-氧鍵者,而是藉由使硼原子與伸苯基或伸烷基進行鍵結而具有硼-碳鍵並且包含反應性基者之情形時,接著耐水性提高,故而較佳。進而於本發明中,通式(I)所表示之化合物即便為反應性基與硼原子經由可具有取代基之碳數1~20之有機基而鍵結者,硬化後所獲得之接著劑層之接著耐水性亦依舊提高,故而較佳。所謂可具有取代基之碳數1~20之有機基,例如可列舉:碳數1~20之可具有取代基之直鏈或支鏈之伸烷基、碳數3~20之可具有取代基之環狀伸烷基、碳數6~20之可具有取代基之伸苯基、碳數10~20之可具有取代基之伸萘基等。
作為通式(I)所表示之化合物,除前述所例示之化合物以外,亦可例示:羥乙基丙烯醯胺與硼酸之酯、羥甲基丙烯醯胺與硼酸之酯、丙烯酸羥乙酯與硼酸之酯、及丙烯酸羥丁酯與硼酸之酯等(甲基)丙烯酸酯與硼酸之酯。
就偏光件與硬化性樹脂層之接著性及耐水性提高、尤其是使偏光件與透明保護薄膜透過接著劑層進行接著之情形時之接著性及耐水性提高的觀點而言,接著劑組成物中,通式(I)所記載之化合物之含量宜為0.001~50重量%,更宜為0.1~30重量%,最宜為1~10重量%。
本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物宜含有下述通式(II): [化學式3](其中,X為包含選自於由乙烯基、(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯醯胺基、乙烯基醚基、環氧基、氧雜環丁烷基及巰基所構成群組中之至少1種反應性基的官能基,R1
及R2
分別表示氫原子)所表示之化合物作為具有羥基之自由基聚合性化合物。於活性能量線硬化型接著劑組成物含有通式(II)所記載之化合物之情形時,硬化後所形成之接著劑層與偏光件或實施過活性處理之透明保護薄膜之間的接著耐水性極為飛躍性地提高。作為前述脂肪族烴基,可列舉:碳數1~20之可具有取代基之直鏈或支鏈之烷基、碳數3~20之可具有取代基之環狀烷基、碳數2~20之烯基,作為芳基,可列舉:碳數6~20之可具有取代基之苯基、碳數10~20之可具有取代基之萘基等,作為雜環基,例如可列舉:包含至少一個雜原子之可具有取代基之5員環或6員環之基。該等亦可相互連結而形成環。
通式(II)所表示之化合物所具有之官能基X包含反應性基,作為該反應性基,例如可列舉:羥基、胺基、醛基、羧基、乙烯基、(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯醯胺基、乙烯基醚基、環氧基、氧雜環丁烷基等。於本發明中所使用之硬化性樹脂組成物為活性能量線硬化性之情形時,反應性基X宜為選自於由乙烯基、(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯醯胺基、乙烯基醚基、環氧基、氧雜環丁烷基及巰基所構成群組中之至少1種反應性基,尤其是於硬化性樹脂組成物為自由基聚合性之情形時,反應性基X宜為選自於由(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基及(甲基)丙烯醯胺基所構成群組中之至少1種反應性基,於通式(II)所表示之化合物具有(甲基)丙烯醯胺基之情形時,反應性較高而與活性能量線硬化型接著劑組成物之共聚率提高,故而更佳。又,由於(甲基)丙烯醯胺基之極性較高而接著性優異,故而就有效率地獲得本發明之效果之方面而言亦較佳。於本發明中所使用之硬化性樹脂組成物為陽離子聚合性之情形時,反應性基X宜具有選自於羥基、胺基、醛基、羧基、乙烯基醚基、環氧基、氧雜環丁烷基、巰基中之至少1個官能基,尤其是於具有環氧基之情形時,所獲得之硬化性樹脂層與被接著體之密接性優異,故而較佳,於具有乙烯基醚基之情形時,硬化性樹脂組成物之硬化性優異,故而較佳。
通式(II)所表示之化合物所具有之官能基X為下述通式(III): [化學式4](其中,R3
為氫原子或甲基,n為1~4之整數)所表示之官能基之情形時,使該包含交聯劑之硬化性樹脂組成物進行硬化所得之硬化性樹脂層與聚乙烯醇等水溶性樹脂之相溶性優異,可高效率地將(甲基)丙烯醯基等活性能量線硬化性官能基向水溶性樹脂導入,並且於使該含有交聯劑之硬化性樹脂層以與水溶性樹脂接觸之方式配設之情形時,其接著性優異。通式(III)中,R3
為氫原子或甲基,就硬化性優異之方面而言,R3
宜為氫原子。又,通式(III)中,n宜為1~4。於n為5以上之情形時,與水溶性樹脂之相溶性降低而變得不易獲得作為本發明之效果的水溶性樹脂之交聯結構,或者交聯點間距離變長而變得不易獲得耐水化之效果,故而欠佳。作為通式(III)所表示之化合物,尤其宜為羥乙基丙烯醯胺與硼酸之酯、羥甲基丙烯醯胺與硼酸之酯。
又,於通式(II)所表示之化合物所具有之官能基X為下述通式(IV): [化學式5](其中,R3
為氫原子或甲基,m為1~4之整數)所表示之官能基之情形時,亦與前述同樣地,使該包含交聯劑之硬化性樹脂組成物進行硬化所得之硬化性樹脂層與聚乙烯醇等水溶性樹脂之相溶性優異,可高效率地將(甲基)丙烯醯基等活性能量線硬化性官能基向水溶性樹脂導入,並且於使該含有交聯劑之硬化性樹脂層以與水溶性樹脂接觸之方式配設之情形時,其接著性優異。通式(IV)中,R3
為氫原子或甲基,就硬化性優異之方面而言,R3
宜為氫原子。又,通式(3)中,n宜為1~4。於n為5以上之情形時,與水溶性樹脂之相溶性降低而變得不易獲得作為本發明之效果的水溶性樹脂之交聯結構,或者交聯點間距離變長而變得不易獲得耐水化之效果,故而欠佳。作為通式(3)所表示之化合物,尤其宜為丙烯酸羥乙酯與硼酸之酯、丙烯酸羥丁酯與硼酸之酯。
於使硬化性樹脂組成物含有通式(II)所表示之化合物而用作水溶性樹脂薄膜之接著劑時,宜於樹脂組成物中含有0.01重量%以上通式(II)所表示之化合物,宜含有1重量%以上。通式(II)所表示之化合物由於硼酸基會作用於水溶性樹脂薄膜之表面,故而能夠以非常少之添加量表現出使密接性提高之效果,但於含有比率過少之情形時,變得不易獲得使密接性提高之效果。作為硬化性樹脂組成物中之通式(II)所表示之化合物之上限,例如可例示80重量%,宜為50重量%以下,更宜為30重量%以下,最宜為10重量%以下。再者,通式(II)所表示之化合物亦可單獨用作水溶性樹脂薄膜之接著劑。
<重量平均分子量之測定> 前述之含羥基之單官能(甲基)丙烯酸酯之重量平均分子量可藉由GPC(Gel Permeation chromatography,凝膠滲透層析法)進行測定。・檢測器:示差折射計(RI)・標準試樣:聚苯乙烯
<其他自由基聚合性化合物> 本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物可含有前述以外之其他自由基聚合性化合物作為自由基聚合性化合物。
具體而言,可列舉:γ-丁內酯丙烯酸酯(商品名「GBLA」,大阪有機化學工業公司製造)、丙烯酸、丙烯酸二聚物(商品名「β-CEA」,Daicel公司製造)、ω-羧基-聚己內酯單丙烯酸酯(商品名「ARONIX M5300」,東亞合成公司製造)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(商品名「Lightester G」,共榮社化學製造)、四氫呋喃甲醇丙烯酸多聚物酯(商品名「Viscoat#150D」,大阪有機化學工業公司製造)、丙烯酸二環戊烯酯(商品名「Fancryl FA-511AS」,日立化成公司製造)、丙烯酸丁酯(商品名「丙烯酸丁酯」,三菱化學公司製造)、丙烯酸雙環戊酯(商品名「Fancryl FA-513AS」,日立化成公司製造)、丙烯酸異酯(商品名「Light Acrylate IB-XA」,共榮社化學公司製造)、羥基新戊酸新戊二醇酯丙烯酸加成物(商品名「Light Acrylate HPP-A」,共榮社化學公司製造)、鄰苯基苯酚EO改質丙烯酸酯(商品名「Fancryl FA-301A」,日立化成公司製造)、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯(商品名「Light Acrylate P2H-A」,共榮社化學公司製造)等含芳香環之單體等。
關於其他自由基聚合性化合物之比率,於將活性能量線硬化型接著劑中之自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時,就接著劑層之接著性、耐久性及耐水性之觀點而言,宜以40重量%以下之比率使用。前述比率宜為2~25重量%,進一步宜為5~20重量%。
<不具有聚合基之矽烷偶合劑> 本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物除自由基聚合性化合物以外,可含有矽烷偶合劑。作為矽烷偶合劑,宜為不具有自由基聚合性之官能基之矽烷偶合劑。不具有自由基聚合性之官能基之矽烷偶合劑可作用於偏光件表面而進一步賦予耐水性。
作為不具有自由基聚合性之官能基的矽烷偶合劑之具體例,可列舉具有胺基之矽烷偶合劑。作為具有胺基之矽烷偶合劑之具體例,可列舉:γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基三異丙氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基三異丙氧基矽烷、γ-(2-(2-胺基乙基)胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(6-胺基己基)胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(N-乙基胺基)-2-甲基丙基三甲氧基矽烷、γ-脲基丙基三甲氧基矽烷、γ-脲基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苄基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-乙烯基苄基-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-環己基胺基甲基三乙氧基矽烷、N-環己基胺基甲基二乙氧基甲基矽烷、N-苯基胺基甲基三甲氧基矽烷、(2-胺基乙基)胺基甲基三甲氧基矽烷、N,N'-雙[3-(三甲氧基矽烷基)丙基]乙二胺等含胺基之矽烷類;N-(1,3-二甲基亞丁基)-3-(三乙氧基矽烷基)-1-丙烷胺等酮亞胺型矽烷類。
作為具有胺基之矽烷偶合劑,宜為γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-(1,3-二甲基亞丁基)-3-(三乙氧基矽烷基)-1-丙胺。
作為具有胺基之矽烷偶合劑以外之不具有自由基聚合性之官能基的矽烷偶合劑之具體例,可列舉:3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、雙(三乙氧基矽烷基丙基)四硫化物、3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷、咪唑矽烷等。
又,作為矽烷偶合劑,可列舉:作為活性能量線硬化性化合物之乙烯基三氯矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等。
矽烷偶合劑可僅使用1種,亦可組合複數種使用。關於不具有自由基聚合性之官能基之矽烷偶合劑之摻合量,相對於活性能量線硬化型接著劑中之自由基聚合性化合物之總量100重量份,通常為20重量份以下,宜為0.01~20重量份之範圍,宜為0.05~15重量份,進一步宜為0.1~10重量份。於超過20重量份之摻合量之情形時,有接著劑之保存穩定性變差之虞。
<使(甲基)丙烯酸系單體進行聚合而成之丙烯酸系寡聚物> 本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物除自由基聚合性化合物以外,亦可含有使(甲基)丙烯酸系單體進行聚合而成之丙烯酸系寡聚物。藉由在活性能量線硬化型接著劑中含有丙烯酸系寡聚物,可減少對該組成物照射活性能量線而使之硬化時之硬化收縮,減少接著劑與偏光薄膜(P)及光學薄膜(3)等被接著體之界面應力。其結果為,可抑制接著劑層與被接著體之接著性之降低。
於考慮到塗佈時之作業性或均一性之情形時,活性能量線硬化型接著劑宜為低黏度,因此使(甲基)丙烯酸系單體進行聚合而成之丙烯酸系寡聚物亦宜為低黏度。作為低黏度且可防止接著劑層之硬化收縮之丙烯酸系寡聚物,宜為重量平均分子量(Mw)為15000以下者,更宜為10000以下者,尤其宜為5000以下者。另一方面,為了充分地抑制硬化物層(接著劑層)之硬化收縮,丙烯酸系寡聚物之重量平均分子量(Mw)宜為500以上,更宜為1000以上,尤其宜為1500以上。作為構成丙烯酸系寡聚物之(甲基)丙烯酸系單體,具體而言,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-2-硝基丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸第三戊酯、(甲基)丙烯酸3-戊酯、(甲基)丙烯酸2,2-二甲基丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸4-甲基-2-丙基戊酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯等(甲基)丙烯酸(碳數1-20)烷基酯類,進而例如可列舉:(甲基)丙烯酸環烷基酯(例如,(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸環戊酯等)、(甲基)丙烯酸芳烷基酯(例如,(甲基)丙烯酸苄酯等)、多環式(甲基)丙烯酸酯(例如,(甲基)丙烯酸2-異酯、(甲基)丙烯酸2-降基甲酯、(甲基)丙烯酸5-降烯-2-基-甲酯、(甲基)丙烯酸3-甲基-2-降基甲酯等)、含羥基之(甲基)丙烯酸酯類(例如,(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)甲基丙烯酸2,3-二羥基丙基甲基-丁酯等)、含有烷氧基或苯氧基之(甲基)丙烯酸酯類((甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等)、含環氧基之(甲基)丙烯酸酯類(例如,(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等)、含鹵素之(甲基)丙烯酸酯類(例如,(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙基乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯等)、(甲基)丙烯酸烷基胺基烷基酯(例如,(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯等)等。該等(甲基)丙烯酸酯可單獨使用或併用2種以上。作為丙烯酸系寡聚物(E)之具體例,可列舉:東亞合成公司製造之「ARUFON」、綜研化學公司製造之「Actflow」、BASF Japan公司製造之「JONCRYL」等。
丙烯酸系寡聚物之摻合量相對於活性能量線硬化型接著劑中之自由基聚合性化合物之總量100重量份,通常宜為30重量份以下。若組成物中之丙烯酸系寡聚物之含量過多,則有對該組成物照射活性能量線時之反應速度急遽降低,而變得硬化不良之情形。另一方面,為了充分地抑制硬化物層(接著劑層a)之硬化收縮,宜於組成物中含有丙烯酸系寡聚物3重量份以上,更宜含有5重量份以上。
<具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物及具奪氫作用之自由基聚合引發劑> 本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物除自由基聚合性化合物以外,亦可進一步含有具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物及具奪氫作用之自由基聚合引發劑。根據此種構成,尤其是即便於剛自高濕度環境或水中取出後(非乾燥狀態),接著劑層之接著性亦會顯著地提高。其原因並未明確,但認為原因如下。即,具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物與構成接著劑層之其他自由基聚合性化合物一起進行聚合,並且被導入接著劑層中之基礎聚合物之主鏈及/或側鏈中,而形成接著劑層。於該聚合過程中,若存在具奪氫作用之自由基聚合引發劑,則形成構成接著劑層之基礎聚合物,並且自具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物奪氫,而使亞甲基產生自由基。並且,產生了自由基之亞甲基與PVA等偏光件之羥基進行反應,而於接著劑層與偏光件之間形成共價鍵。推測其結果為,尤其是即便為非乾燥狀態,偏光薄膜所具有之接著劑層之接著性亦會顯著地提高。
具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物係末端或分子中具有(甲基)丙烯醯基等活性雙鍵基,且具有活性亞甲基之化合物。作為活性亞甲基,例如可列舉:乙醯乙醯基、烷氧基丙二醯基、或氰基乙醯基等。作為具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物之具體例,例如可列舉:(甲基)丙烯酸2-乙醯乙醯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙醯乙醯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙醯乙醯氧基-1-甲基乙酯等(甲基)丙烯酸乙醯乙醯氧基烷基酯;(甲基)丙烯酸2-乙氧基丙二醯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氰基乙醯氧基乙酯、N-(2-氰基乙醯氧基乙基)丙烯醯胺、N-(2-丙醯基乙醯氧基丁基)丙烯醯胺、N-(4-乙醯乙醯氧基甲基苄基)丙烯醯胺、N-(2-乙醯乙醯基胺基乙基)丙烯醯胺等。
作為具奪氫作用之自由基聚合引發劑,例如可列舉:9-氧硫系自由基聚合引發劑、二苯甲酮系自由基聚合引發劑等。作為9-氧硫系自由基聚合引發劑,可列舉下述通式(1)所表示之化合物: [化學式6](式中,R1
及R2
表示-H、-CH2b
H3
、-iPr或Cl,R1
及R2
可相同亦可不同)。
作為通式(1)所表示之化合物之具體例,例如可列舉:9-氧硫、二甲基9-氧硫、二乙基9-氧硫、異丙基9-氧硫、氯9-氧硫等。通式(1)所表示之化合物中,尤以R1
及R2
為-CH2b
H3
之二乙基9-氧硫為宜。
又,於前述活性能量線硬化型接著劑中,除通式(1)之光聚合引發劑以外,宜進一步含有下述通式(2)所表示之化合物作為光聚合引發劑: [化學式7](式中,R3
、R4
及R5
表示-H、-CH3b
H2b
H3
、-iPr或Cl,R3
、R4
及R5
可相同亦可不同)。藉由併用前述通式(1)及通式(2)之光聚合引發劑,而藉由該等之光敏反應使反應高效率化,接著劑層之接著性尤其提高。
如前所述,於本發明中,於具奪氫作用之自由基聚合引發劑之存在下,使具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物之亞甲基產生自由基,該亞甲基與羥基進行反應而形成共價鍵。因此,關於具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物,為了使具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物之亞甲基產生自由基而充分地形成該共價鍵,於將活性能量線硬化型接著劑中之自由基聚合性化合物之總量設為100重量份時,宜含有1~30重量份,進一步更宜含有3~30重量份。若具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物未達1重量份,則有非乾燥狀態下之接著性之提高效果較低,耐水性未充分地提高之情形,若超過50重量份,則有產生接著劑層之硬化不良之情形。又,具奪氫作用之自由基聚合引發劑相對於前述活性能量線硬化型接著劑中之自由基聚合性化合物之總量100重量份,宜含有0.1~10重量份,進而更宜含有0.3~9重量份。若具奪氫作用之自由基聚合引發劑未達0.1重量份,則有奪氫反應未充分地進行之情形,若超過10重量份,則有於組成物中未完全地溶解之情形。
<光酸產生劑> 於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中,可含有光酸產生劑。於前述活性能量線硬化型接著劑組成物中含有光酸產生劑之情形時,與未含光酸產生劑之情形相比,可飛躍性地提高接著劑層之耐水性及耐久性。光酸產生劑可由下述通式(3)表示。
通式(3) [化學式8](其中,L+
表示任意之鎓陽離子;又,X-
表示選自於由PF66 -
、SbF6 -
、AsF6 -
、SbCl6 -
、BiCl5 -
、SnCl6 -
、ClO4 -
、二硫代胺基甲酸根陰離子、SCN-
所構成群組中之相對陰離子)。
繼而,對通式(3)中之相對陰離子X-
進行說明。
通式(3)中之相對陰離子X-
理論上並無特別限定,但宜為非親核性陰離子。於相對陰離子X-
為非親核性陰離子之情形時,不易引起於分子內共存之陽離子或所併用之各種材料中之親核反應,因此作為結果,可使通式(2)所表示之光酸產生劑本身或使用其之組成物之經時穩定性提高。此處所謂非親核性陰離子,係指引起親核反應之能力較低之陰離子。作為此種陰離子,可列舉:PF6 -
、SbF6 -
、AsF6 -
、SbCl6 -
、BiCl5 -
、SnCl6 -
、ClO4 -
、二硫代胺基甲酸根陰離子、SCN-
等。
具體而言,可列舉:「Cyracure UVI-6992」、「Cyracure UVI-6974」(以上為Dow Chemical Japan股份有限公司製造)、「Adeka Optomer SP150」、「Adeka Optomer SP152」、「Adeka Optomer SP170」、「Adeka Optomer SP172」(以上為ADEKA股份有限公司製造)、「IRGACURE250」(Ciba Specialty Chemicals公司製造)、「CI-5102」、「CI-2855」(以上為日本曹達公司製造)、「San-Aid SI-60L」、「San-Aid SI-80L」、「San-Aid SI-100L」、「San-Aid SI-110L」、「San-Aid SI-180L」(以上為三新化學公司製造)、「CPI-100P」、「CPI-100A」(以上為SAN-APRO股份有限公司製造)、「WPI-069」、「WPI-113」、「WPI-116」、「WPI-041」、「WPI-044」、「WPI-054」、「WPI-055」、「WPAG-281」、「WPAG-567」、「WPAG-596」(以上為和光純藥公司製造)作為本發明之光酸產生劑之較佳具體例。
光酸產生劑之含量相對於硬化性樹脂組成物之總量為10重量%以下,宜為0.01~10重量%,更宜為0.05~5重量%,尤其宜為0.1~3重量%。
於前述活性能量線硬化型接著劑中,宜於活性能量線硬化型接著劑中併用光酸產生劑與包含烷氧基、環氧基中之任一者之化合物。
(具有環氧基之化合物及高分子) 於使用分子內具有1個以上之環氧基之化合物或分子內具有2個以上之環氧基之高分子(環氧樹脂)之情形時,亦可併用分子內具有2個以上之有與環氧基之反應性之官能基的化合物。此處所謂有與環氧基之反應性之官能基,例如可列舉:羧基、酚性羥基、巰基、一級或二級之芳香族胺基等。考慮三維硬化性,該等官能基尤其宜為一分子中具有2個以上。
作為分子內具有1個以上之環氧基之高分子,例如可列舉環氧樹脂,有自雙酚A與表氯醇衍生之雙酚A型環氧樹脂、自雙酚F與表氯醇衍生之雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F酚醛清漆型環氧樹脂、酯環式環氧樹脂、二苯醚型環氧樹脂、對苯二酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、茀型環氧樹脂、3官能型環氧樹脂或4官能型環氧樹脂等多官能型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、乙內醯脲型環氧樹脂、異三聚氰酸酯型環氧樹脂、脂肪族鏈狀環氧樹脂等,該等環氧樹脂可經鹵化,亦可經氫化。作為市售之環氧樹脂製品,例如可列舉:Japan Epoxy Resins股份有限公司製造之JER COAT 828、1001、801N、806、807、152、604、630、871、YX8000、YX8034、YX4000,DIC股份有限公司製造之EPICLON830、EXA835LV、HP4032D、HP820,ADEKA股份有限公司製造之EP4100系列、EP4000系列、EPU系列,Diacel Chemical股份有限公司製造之Celloxide系列(2021、2021P、2083、2085、3000等)、Epolead系列、EHPE系列,新日鐵化學公司製造之YD系列、YDF系列、YDCN系列、YDB系列、苯氧基樹脂(由雙酚類與表氯醇合成之多羥基聚醚且於兩末端具有環氧基之YP系列等),長瀨化成公司製造之DENACOL系列,共榮社化學公司製造之Epolight系列等,但並不限定於該等。該等環氧樹脂亦可併用2種以上。再者,於計算接著劑層之玻璃轉移溫度Tg時,不將具有環氧基之化合物及高分子(H)計算在內。
(具有烷氧基之化合物及高分子) 作為分子內具有烷氧基之化合物,只要為分子內具有1個以上之烷氧基者,則無特別限制,可使用公知者。作為此種化合物,可列舉三聚氰胺化合物、胺基樹脂等作為代表。
關於包含烷氧基、環氧基任一者之化合物之摻合量,相對於活性能量線硬化型接著劑中之自由基聚合性化合物之總量100重量份,通常為30重量份以下,若組成物中之化合物之含量過多,則有接著性降低,而對於掉落試驗之耐衝擊性變差之情形。組成物中之化合物之含量更宜為20重量份以下。另一方面,就硬化物層(接著劑層2a)之耐水性之方面而言,於組成物中宜含有2重量份以上之化合物,更宜含有5重量份以上。
於將本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物以電子束硬化型使用之情形時,無需特別地於組成物中含有光聚合引發劑,但於以紫外線硬化型使用之情形時,宜使用光聚合引發劑,尤其宜使用對380nm以上之光為高感度之光聚合引發劑。關於對380nm以上之光為高感度之光聚合引發劑,於下文進行說明。
於本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物中,宜單獨地使用前述通式(1)所表示之化合物作為光聚合引發劑: [化學式9](式中,R1
及R2
表示-H、-CH2b
H3
、-iPr或Cl,R1
及R2
可相同,亦可不同),或者將通式(1)所表示之化合物與下述之對380nm以上之光為高感度之光聚合引發劑併用。於使用通式(1)所表示之化合物之情形時,與單獨使用對380nm以上之光為高感度之光聚合引發劑之情形相比,接著性優異。通式(1)所表示之化合物中,尤其宜為R1
及R2
為-CH2b
H3
之二乙基9-氧硫。關於組成物中之通式(1)所表示之化合物之組成比率,相對於活性能量線硬化型接著劑中之自由基聚合性化合物之總量100重量份,宜為0.1~5.0重量份,更宜為0.5~4.0重量份,進一步宜為0.9~3.0重量份。
又,宜視需要添加聚合引發助劑。作為聚合引發助劑,可列舉:三乙胺、二乙胺、N-甲基二乙醇胺、乙醇胺、4-二甲基胺基苯甲酸、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯等,尤其宜為4-二甲基胺基苯甲酸乙酯。於使用聚合引發助劑之情形時,其添加量相對於活性能量線硬化型接著劑中之自由基聚合性化合物之總量100重量份,通常為0~5重量份,宜為0~4重量份,最宜為0~3重量份。
又,可視需要併用公知之光聚合引發劑。作為光聚合引發劑,宜使用對380nm以上之光為高感度之光聚合引發劑。具體而言,可列舉:2-甲基-1-(4-甲基噻吩基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、雙(H 5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦等。
尤以除通式(1)之光聚合引發劑以外,進一步使用下述通式(2)所表示之化合物作為光聚合引發劑為宜: [化學式10](式中,R3
、R4
及R5
表示-H、-CH3b
H2b
H3
、-iPr或Cl,R3
、R4
及R5
可相同亦可不同)。作為通式(2)所表示之化合物,可較佳地使用亦有市售品之2-甲基-1-(4-甲基噻吩基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮(商品名:IRGACURE907 製造商:BASF)。此外,2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1(商品名:IRGACURE369 製造商:BASF)、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮(商品名:IRGACURE379 製造商:BASF)由於感度較高,故而較佳。
又,於本發明之活性能量線硬化型接著劑組成物中,可於無損本發明之目的、效果之範圍內摻合各種添加劑作為其他之任意成分。作為該添加劑,可列舉:環氧樹脂、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚胺基甲酸酯、聚丁二烯、聚氯丁二烯、聚醚、聚酯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、石油樹脂、二甲苯樹脂、酮樹脂、纖維素樹脂、氟系寡聚物、聚矽氧系寡聚物、多硫化物系寡聚物等聚合物或寡聚物;啡噻、2,6-二第三丁基-4-甲基苯酚等聚合抑制劑;聚合引發助劑;調平劑;潤濕性改良劑;界面活性劑;塑化劑;紫外線吸收劑;無機填充劑;顏料;染料等。
本發明之活性能量線硬化型接著劑可藉由照射活性能量線而硬化,從而形成前述接著劑層(a)。
作為活性能量線,可使用電子束、包含波長範圍380nm~450nm之可見光線者。再者,可見光線之長波長極限為780nm左右,但超過450nm之可見光線無助於聚合引發劑之吸收,另一方面,可能成為引起發熱之原因。因此,於本發明中,宜使用帶通濾波器阻斷超過450nm之長波長側之可見光線。
電子束之照射條件只要為可使前述活性能量線硬化型接著劑硬化之條件,則可採用任意適當之條件。例如,電子束照射之加速電壓宜為5kV~300kV、進一步宜為10kV~250kV。於加速電壓未達5kV之情形時,有電子束未到達接著劑而變得硬化不足之虞,若加速電壓超過300kV,則有通過試樣之滲透力過強,而對偏光薄膜(P)及光學薄膜(3)造成損傷之虞。作為照射線量,為5~100kGy,進一步宜為10~75kGy。於照射線量未達5kGy之情形時,接著劑變得硬化不足,若超過100kGy,則對偏光薄膜(P)及光學薄膜(3)造成損傷,而產生機械強度之降低或黃變,從而無法獲得特定之光學特性。
電子束照射通常係於惰性氣體中進行照射,但亦可視需要,於大氣中或導入有少許氧氣之條件下進行。視透明保護薄膜之材料,可藉由適當導入氧氣,而使最初照射到電子束之透明保護薄膜面特意產生氧氣阻礙,而防止對透明保護薄膜之損傷,從而可有效率地使電子束僅照射至接著劑。
但是,於本發明之積層偏光薄膜之製造方法中,為了提高偏光薄膜(P)與光學薄膜(3)之間之接著劑層(a)之接著性能,並且防止偏光薄膜(P)之捲曲,宜使用包含波長範圍380nm~450nm之可見光線者、尤其是波長範圍380nm~450nm之可見光線之照射量最多之活性能量線作為活性能量線。於偏光薄膜(P)之透明保護薄膜或光學薄膜(3)使用已賦予有紫外線吸收能力之薄膜(不透射紫外線型薄膜)之情形時,被前述透明保護薄膜或光學薄膜(3)吸收之波長短於380nm之光被轉換為熱,透明保護薄膜或光學薄膜(3)發熱,從而成為積層偏光薄膜之捲曲、褶皺等不良之原因。因此,於本發明中,宜使用不會發出波長短於380nm之光之裝置作為活性能量線產生裝置,更具體而言,波長範圍380~440nm之累計照度與波長範圍250~370nm之累計照度之比宜為100:0~100:50,更宜為100:0~100:40。作為滿足此種累計照度之關係之活性能量線,宜為封入鎵之金屬鹵素燈、發出波長範圍380~440nm之光之LED光源。或者,亦可將低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、白熾燈泡、氙氣燈、鹵素燈、碳弧燈、金屬鹵素燈、螢光燈、鎢絲燈、鎵燈、準分子雷射或太陽光作為光源,並使用帶通濾波器而阻斷波長短於380nm之光。為了提高偏光薄膜(P)與光學薄膜(3)和其等間之接著劑層(a)間的接著劑層接著性能,並且防止偏光薄膜之捲曲,宜採用使用能夠阻斷波長短於400nm之光之帶通濾波器所得之活性能量線、或者使用LED光源所得之波長405nm之活性能量線。
於可見光線硬化型中,宜於照射可見光線之前將活性能量線硬化型接著劑進行加溫(照射前加溫),於該情形時,宜加溫至40℃以上,更宜加溫至50℃以上。又,亦宜於照射可見光線之後將活性能量線硬化型接著劑進行加溫(照射後加溫),於該情形時,宜加溫至40℃以上,更宜加溫至50℃以上。
接著劑層(a)之活性能量線硬化型接著劑藉由含有前述之通式(1)之光聚合引發劑,可隔著具有UV吸收能力之光學薄膜(3)照射紫外線而硬化形成接著劑層(a)。作為光學薄膜(3),可使用波長365nm之光線透射率未達5%者。
作為對光學薄膜(3)賦予UV吸收能力之方法,可列舉:使光學薄膜(3)中含有紫外線吸收劑之方法、或於光學薄膜(3)表面積層含有紫外線吸收劑之表面處理層之方法。
作為紫外線吸收劑之具體例,例如可列舉:先前公知之羥基二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、水楊酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、鎳錯合鹽系化合物、三系化合物等。
本發明之積層偏光薄膜之製造方法包括: 塗佈步驟,係將前述用來形成接著劑層(a)之活性能量線硬化型接著劑塗佈於前述偏光薄膜(P)中供前述接著劑層(a)積層側之透明保護薄膜(2)及前述光學薄膜(3)之至少一面上;貼合步驟,係將前述偏光薄膜(P)與前述光學薄膜(3)進行貼合;及接著步驟,係透過接著劑層(a)接著前述偏光薄膜(P)與前述光學薄膜(3),且前述接著劑層(a)係藉由照射前述活性能量線使前述活性能量線硬化型接著劑硬化所得。
偏光薄膜(P)中之透明保護薄膜(2)及光學薄膜(3)亦可於塗佈前述活性能量線硬化型接著劑之前進行表面改質處理。作為具體之處理,可列舉:利用電暈處理、電漿處理、皂化處理、準分子處理或火焰處理之處理等。
活性能量線硬化型接著劑之塗佈方式係視組成物之黏度或目標厚度而適當地選擇。作為塗佈方式之例,例如可列舉:反向塗佈機、凹版塗佈機(直接、反向或膠版)、反向棒式塗佈機、輥式塗佈機、模嘴塗佈機、棒式塗佈機、桿式塗佈機等。除此以外,塗佈可適當地使用浸漬方式等方式。
透過以前述方式塗佈之接著劑而將偏光薄膜(P)與光學薄膜(3)進行貼合。偏光薄膜(P)與光學薄膜(3)之貼合可藉由滾筒貼合機等進行。
將偏光薄膜(P)與光學薄膜(3)貼合後,照射活性能量線(電子束、紫外線及可見光線等),使活性能量線硬化型接著劑硬化而形成接著劑層(a)。關於活性能量線(電子束、紫外線及可見光線等)之照射方向,可自任意適當之方向進行照射。宜自光學薄膜(3)側進行照射。若自偏光薄膜(P)側進行照射,則有偏光薄膜(P)因活性能量線(電子束、紫外線及可見光線等)而劣化之虞。
於以連續生產線製造本發明之積層偏光薄膜之情形時,線速度取決於接著劑之硬化時間,宜為1~500m/min,更宜為5~300m/min,進一步宜為10~100m/min。於線速度過小之情形時,缺乏生產性,或對偏光薄膜(P)及光學薄膜(3)之損傷過大,而無法製作可耐受耐久性試驗等之偏光薄膜。於線速度過大之情形時,有接著劑之硬化變得不充分,而未獲得目標之接著性之情形。
<偏光薄膜> 如前所述,偏光薄膜(P)於偏光件(1)之至少單面透過接著劑層(b)而設置有透明保護薄膜(2)。
<偏光件> 偏光件可並無特別限制地使用各種偏光件。作為偏光件,例如可列舉:使聚乙烯醇系薄膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇系薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯系共聚物系部分皂化薄膜等親水性高分子薄膜吸附碘或二色性染料等二色性材料並進行單軸延伸所得者,聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫氯化氫處理物等多烯系配向薄膜等。該等中,宜為由聚乙烯醇系薄膜與碘等二色性物質構成之偏光件。該等偏光件之厚度宜為2~30μm,更宜為4~20μm,最宜為5~15μm。於偏光件之厚度較薄之情形時,光學耐久性會降低,故而欠佳。於偏光件之厚度較厚之情形時,高溫高濕下之尺寸變化變大,而產生顯示不均之不良情況,故而欠佳。
利用碘染色聚乙烯醇系薄膜並進行單軸延伸所得之偏光件例如可藉由如下方式製作:藉由將聚乙烯醇浸漬於碘之水溶液中而進行染色,並延伸至原本長度之3~7倍。亦可視需要而浸漬於硼酸或碘化鉀等之水溶液中。進而,亦可視需要於染色之前將聚乙烯醇系薄膜浸漬於水中而進行水洗。可藉由將聚乙烯醇系薄膜進行水洗而將聚乙烯醇系薄膜表面之污漬或抗黏連劑洗淨,此外亦有藉由使聚乙烯醇系薄膜膨潤而防止染色不均等不均一之效果。延伸可於利用碘進行染色後進行,亦可一邊進行染色一邊進行延伸,又,亦可於延伸後利用碘進行染色。亦可於硼酸或碘化鉀等之水溶液中或水浴中進行延伸。
又,本發明中所使用之活性能量線硬化型接著劑組成物於使用厚度為10μm以下之薄型偏光件作為偏光件之情形時,可顯著地表現出其效果(滿足於高溫高濕下之嚴酷環境中之光學耐久性)。前述厚度為10μm以下之偏光件與厚度超過10μm之偏光件相比,水分之影響相對較大,於高溫高濕下之環境中光學耐久性不充分,容易引起透射率上升或偏光度降低。即,於將前述10μm以下之偏光件利用本發明之總體吸水率為10重量%以下之接著劑層積層之情形時,藉由抑制嚴酷之高溫高濕下之環境中水向偏光件之移動,可顯著地抑制偏光薄膜之透射率上升、偏光度降低等光學耐久性之變差。關於偏光件之厚度,就薄型化之觀點而言,宜為1~7μm。此種薄型偏光件於厚度不均較少、視認性優異、且尺寸變化較少、進而作為偏光薄膜之厚度亦實現薄型化之方面而言較佳。
作為薄型偏光件,代表性而言,可列舉:日本專利特開昭51-069644號公報或日本專利特開2000-338329號公報、或WO2010/100917號說明書、PCT/JP2010/001460之說明書、或日本專利特願2010-269002號說明書或日本專利特願2010-263692號說明書所記載之薄型偏光膜。該等薄型偏光膜可藉由如下製造方法獲得,該製造方法包括:將聚乙烯醇系樹脂(以下,亦稱為PVA系樹脂)層與延伸用樹脂基材以積層體之狀態進行延伸之步驟與進行染色之步驟。根據該製造方法,即便PVA系樹脂層較薄,亦可藉由被延伸用樹脂基材支持而不產生由延伸引起之斷裂等不良狀況地進行延伸。
作為前述薄型偏光膜,就即便於包含以積層體之狀態進行延伸之步驟與進行染色之步驟之製造方法中,亦可高倍率地進行延伸而使偏光性能提高的方面而言,宜為藉由如WO2010/100917號說明書、PCT/JP2010/001460之說明書、或者日本專利特願2010-269002號說明書或日本專利特願2010-263692號說明書所記載之包含於硼酸水溶液中進行延伸之步驟之製造方法所獲得者,尤以藉由日本專利特願2010-269002號說明書或日本專利特願2010-263692號說明書所記載之包含於硼酸水溶液中進行延伸之前輔助性地進行空中延伸之步驟的製造方法所獲得者為宜。
<透明保護薄膜> 作為構成透明保護薄膜(2)之材料,例如可使用透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻斷性、各向同性等優異之熱塑性樹脂。作為此種熱塑性樹脂之具體例,可列舉:三乙醯纖維素等纖維素樹脂、聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環狀聚烯烴樹脂(降烯系樹脂)、聚芳酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、及該等之混合物。亦可於透明保護薄膜中包含1種以上之任意適當之添加劑。作為添加劑,例如可列舉:紫外線吸收劑、抗氧化劑、潤滑劑、塑化劑、脫模劑、防著色劑、阻燃劑、成核劑、抗靜電劑、顏料、著色劑等。透明保護薄膜中之前述熱塑性樹脂之含量宜為50~100重量%,更宜為50~99重量%,進一步宜為60~98重量%,尤其宜為70~97重量%。於透明保護薄膜中之前述熱塑性樹脂之含量為50重量%以下之情形時,有無法充分地表現出熱塑性樹脂原本所具有之高透明性等之虞。
又,作為形成透明保護薄膜(2)之材料,宜為透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻斷性、各向同性等優異者,尤以透濕度為150g/m2
/24h以下者更宜,尤其宜為140g/m2
/24h以下者,進一步宜為120g/m2
/24h以下者。透濕度係藉由實施例所記載之方法而求出。
於前述偏光薄膜中,於使用透濕度為150g/m2
/24h以下之透明保護薄膜之情形時,空氣中之水分難以進入偏光薄膜中,可抑制偏光薄膜本身之水分率變化。其結果為,可抑制因保存環境而產生之偏光薄膜之捲曲或尺寸變化。
可於前述透明保護薄膜(2)之未接著偏光件(1)之面設置硬塗層、抗反射層、抗沾黏層、擴散層或防眩層等功能層。再者,前述硬塗層、抗反射層、抗沾黏層、擴散層或防眩層等功能層可設置於透明保護薄膜(2)本身,此外,亦可另外與透明保護薄膜(2)分開地設置。
透明保護薄膜(2)之厚度可適當地決定,通常就強度或操作性等作業性、薄層性等方面而言,為1~500μm左右,宜為1~300μm,更宜為5~200μm。進一步以10~200μm為宜,以20~80μm為宜。
再者,設置於偏光件(1)之兩面之前述透明保護薄膜(2)可在其正背使用由相同之聚合物材料所構成之透明保護薄膜,亦可使用由不同之聚合物材料等所構成之透明保護薄膜。
作為前述透明保護薄膜,可使用具有正面相位差為40nm以上及/或厚度方向相位差為80nm以上之相位差的相位差薄膜。正面相位差通常被控制在40~200nm之範圍內,厚度方向相位差通常被控制在80~300nm之範圍內。於使用相位差薄膜作為透明保護薄膜之情形時,該相位差薄膜亦發揮作為透明保護薄膜之功能,因此可謀求薄型化。
作為相位差薄膜,可列舉:將高分子素材進行單軸或雙軸延伸處理而成之雙折射性薄膜、液晶聚合物之配向薄膜、以薄膜支持液晶聚合物之配向層而成者等。相位差薄膜之厚度亦無特別限制,通常為20~150μm左右。
作為相位差薄膜,亦可使用滿足下述式(1)至(3)之反波長分散型相位差薄膜: 0.70<Re[450]/Re[550]<0.97・・・(1)1.5×10-3
<Δn<6×10-3
・・・(2)1.13<NZ<1.50・・・(3)(式中,Re[450]及Re[550]分別為23℃下之由波長450nm及550nm之光所測得的相位差薄膜之面內相位差值;Δn為相位差薄膜的面內雙折射,即係將相位差薄膜之遲相軸方向、進相軸方向之折射率分別設為nx、ny時之nx-ny;NZ為將nz設為相位差薄膜厚度方向之折射率時,厚度方向雙折射nx-nz與面內雙折射nx-ny的比)。
再者,於圖1A、B、圖2至圖4所示之積層偏光薄膜中,可使用相位差薄膜作為透明保護薄膜(2)。又,偏光件(1)之兩側之透明保護薄膜(2)可單側設為相位差薄膜或兩側均設為相位差薄膜。於圖3及圖4中尤以使用相位差薄膜作為接著劑層(b2)之側之透明保護薄膜為宜。於使用相位差薄膜作為兩側之透明保護薄膜(2)之情形時,尤以圖4之態樣為宜。
<接著劑層(b)> 前述接著劑層(b)只要光學上透明,則無特別限制,可使用水系、溶劑系、熱熔系、活性能量線硬化型之各種形態者。接著劑層(b)宜如前所述為特定之厚度,且滿足特定之儲存彈性模數者。
作為水系之硬化型接著劑,例如可例示:乙烯聚合物系、明膠系、乙烯系乳膠系、聚胺基甲酸酯系、異氰酸酯系、聚酯系、環氧系等。由此種水系接著劑所構成之接著劑層能夠以水溶液之塗佈乾燥層等之形式形成,於製備其水溶液時,亦可視需要摻合交聯劑或其他添加劑、酸等觸媒。
作為前述水系之硬化型接著劑,宜使用含有乙烯聚合物之接著劑等,作為乙烯聚合物,宜為聚乙烯醇系樹脂。又,作為聚乙烯醇系樹脂,包含具有乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂之接著劑就使耐久性提高之方面而言更佳。又,作為可摻合於聚乙烯醇系樹脂之交聯劑,可較佳地使用具有至少2個與聚乙烯醇系樹脂有反應性之官能基的化合物。例如可列舉:硼酸或硼砂、羧酸化合物、烷基二胺類;異氰酸酯類;環氧類;單醛類;二醛類;胺基-甲醛樹脂;進而可列舉二價金屬、或三價金屬之鹽及其氧化物。可於聚乙烯醇系樹脂中摻合水溶性矽酸鹽。作為水溶性矽酸鹽,可列舉:矽酸鋰、矽酸鈉、矽酸鉀等。
又,作為活性能量線硬化型接著劑,可使用各種形態者,可例示:電子束硬化型、紫外線硬化型等活性能量線硬化型之接著劑。作為紫外線硬化型接著劑,可大致分為自由基聚合硬化型接著劑與陽離子聚合型接著劑。此外,自由基聚合硬化型接著劑可用作熱硬化型接著劑。作為接著劑層(b)之形成所使用之活性能量線硬化型接著劑,可使用前述接著劑層(a)之形成所使用之活性能量線硬化型接著劑。
前述接著劑層(b)中,接著劑層(b1)宜為聚乙烯醇系接著劑。又,接著劑層(b2)宜為活性能量線硬化型接著劑。
形成前述接著劑層(a)或接著劑層(b)之接著劑視需要亦可為適當包含添加劑者。作為添加劑之例,可列舉:矽烷偶合劑、鈦偶合劑等偶合劑、以環氧乙烷為代表之接著促進劑、提高與透明薄膜之潤濕性之添加劑、以丙烯醯氧基化合物或烴系(天然、合成樹脂)等為代表之提高機械強度或加工性等之添加劑、紫外線吸收劑、抗老化劑、染料、加工助劑、離子捕捉劑、抗氧化劑、黏著賦予劑、填充劑(金屬化合物填料以外)、塑化劑、調平劑、發泡抑制劑、抗靜電劑、耐熱穩定劑、耐水解穩定劑等穩定劑等。
本發明之積層偏光薄膜係將偏光薄膜(P)與光學薄膜(3)透過接著劑層(a)進行貼合,但可於透明保護薄膜(2)及/或光學薄膜(3)設置易接著層。又,於偏光薄膜(P)中,可於偏光件(1)及/或透明保護薄膜(2)設置易接著層。
易接著層例如可由具有聚酯骨架、聚醚骨架、聚碳酸酯骨架、聚胺基甲酸酯骨架、聚矽氧系、聚醯胺骨架、聚醯亞胺骨架、聚乙烯醇骨架等之各種樹脂所形成。該等聚合物樹脂可單獨使用1種,或組合2種以上使用。又,亦可添加其他添加劑用於易接著層之形成。具體而言,亦可進一步使用黏著賦予劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、耐熱穩定劑等穩定劑等。易接著層之乾燥後之厚度宜為0.01~5μm,進一步宜為0.02~2μm,進一步宜為0.05~1μm。再者,易接著層可設置複數層,於該情形時,易接著層之總厚度亦宜處於前述範圍內。
<光學薄膜> 作為光學薄膜(3),可列舉:偏光件(1)以外之例如相位差薄膜(包含1/2或1/4等波長板)、視覺補償薄膜、增亮薄膜、反射板或反透射板等有時用於形成液晶顯示裝置等之成為光學層者。前述光學薄膜(3)可使用2層以上。於使用2層以上之光學薄膜之情形時,亦可將前述接著劑層(a)用於積層第2層之光學薄膜。作為前述光學薄膜(3),宜為相位差薄膜。
作為前述相位差薄膜,可使用與前述同樣之具有正面相位差為40nm以上及/或厚度方向相位差為80nm以上之相位差者。正面相位差通常被控制在40~200nm之範圍內,厚度方向相位差通常被控制在80~300nm之範圍內。
作為相位差薄膜,可列舉:將高分子素材進行單軸或雙軸延伸處理而成之雙折射性薄膜、液晶聚合物之配向薄膜、以薄膜支持液晶聚合物之配向層而成者等。相位差薄膜之厚度亦無特別限制,通常為20~150μm左右。
作為相位差薄膜,亦可使用滿足下述式(1)至(3)之反波長分散型相位差薄膜: 0.70<Re[450]/Re[550]<0.97・・・(1)1.5×10-3
<Δn<6×10-3
・・・(2)1.13<NZ<1.50・・・(3)(式中,Re[450]及Re[550]分別為23℃下之由波長450nm及550nm之光所測得的相位差薄膜之面內相位差值;Δn係相位差薄膜的面內雙折射,即係將相位差薄膜之遲相軸方向、進相軸方向之折射率分別設為nx、ny時之nx-ny;NZ係將nz設為相位差薄膜厚度方向之折射率時,厚度方向雙折射nx-nz與面內雙折射nx-ny的比)。
於本發明之積層偏光薄膜中,亦可設置用以與液晶單元等其他構件進行接著之黏著劑層。形成黏著劑層之黏著劑並無特別限制,例如可適當地選用以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚醚、氟系或橡膠系等之聚合物作為基礎聚合物者。尤其是可較佳地使用如丙烯酸系黏著劑般光學透明性優異,表現出適度之潤濕性、凝聚性、及接著性之黏著特性,且耐候性或耐熱性等優異者。
黏著劑層亦可以不同之組成或種類等之重疊層之形式設置於積層偏光薄膜或積層光學薄膜之單面或兩面。又,於設置於兩面之情形時,亦可於積層偏光薄膜或積層光學薄膜之正背採用組成或種類或厚度等不同之黏著劑層。黏著劑層之厚度可視使用目的或接著力等而適當地決定,通常為1~500μm,宜為1~200μm,尤其宜為1~100μm。
對於黏著劑層之露出面,於供於實用前之間,為了防止其污染等而暫時黏著隔片而進行覆蓋。藉此,可防止於慣例之操作狀態下與黏著劑層接觸。作為隔離膜,除前述厚度條件以外,例如可使用對塑膠薄膜、橡膠片、紙、布、不織布、網狀物、發泡片或金屬箔、該等之層壓體等適當之薄片體視需要利用聚矽氧系或長鏈烷基系、氟系或硫化鉬等適當之剝離劑進行過塗佈處理者等依據先前之適當者。
本發明之積層偏光薄膜或積層光學薄膜可較佳地用於液晶顯示裝置等各種裝置之形成等。液晶顯示裝置之形成可依據先前進行。即,液晶顯示裝置係通常藉由將液晶單元與積層偏光薄膜或積層光學薄膜、及視需要之照明系統等構成零件適當地組裝並嵌入驅動電路等而形成,於本發明中,除使用本發明之積層偏光薄膜或積層光學薄膜之方面以外,並無特別限定,可依據先前。關於液晶單元,例如可使用TN型或STN型、π型等任意類型者。
可形成於液晶單元之單側或兩側配置有積層偏光薄膜或積層光學薄膜之液晶顯示裝置、或照明系統使用有背光源或反射板者等適當之液晶顯示裝置。於該情形時,本發明之積層偏光薄膜或積層光學薄膜可設置於液晶單元之單側或兩側。於兩側設置積層偏光薄膜或積層光學薄膜之情形時,該等可為相同者,亦可為不同者。進而,於形成液晶顯示裝置時,例如可將擴散板、防眩層、抗反射膜、保護板、稜鏡陣列、透鏡陣列板、光擴散板、背光源等適當之零件於適當之位置配置1層或2層以上。 實施例
於以下記載本發明之實施例,但本發明之實施形態並不限定於該等。
<玻璃轉移溫度之測定> 對於實施例及比較例中所使用之接著劑層或黏著劑層,藉由下述方法求出玻璃轉移溫度。[玻璃轉移溫度(Tg)之測定方法]玻璃轉移溫度係使用Rheometrics公司製造之黏彈性譜儀(商品名:RSA-II)而進行。關於測定條件,係以頻率1Hz、樣品厚度2mm、壓接負荷100g、升溫速度5℃/min測定-50℃~200℃之範圍內之tanδ之溫度依存圖譜,將其波峰溫度設為測定值。
<透明保護薄膜> 透明保護薄膜(2a):對厚度50μm之具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂實施電暈處理而使用。透明保護薄膜(2b):對厚度55μm之反波長分散型相位差薄膜實施電暈處理而使用。再者,該反波長分散型相位差薄膜係滿足下述式(1)至(3)者:0.70<Re[450]/Re[550]<0.97・・・(1)1.5×10-3
<Δn<6×10-3
・・・(2)1.13<NZ<1.50・・・(3)(式中,Re[450]及Re[550]分別為23℃下之由波長450nm及550nm之光所測得的相位差薄膜之面內相位差值;Δn為相位差薄膜的面內雙折射,即係將相位差薄膜之遲相軸方向、進相軸方向之折射率分別設為nx、ny時之nx-ny;NZ為將nz設為相位差薄膜厚度方向之折射率時,厚度方向雙折射nx-nz與面內雙折射nx-ny的比)。
<聚乙烯醇系接著劑> 相對於含有乙醯乙醯基(AA)基之PVA系樹脂(平均聚合度:1200,皂化度:98.5莫耳%,AA基改質度:5莫耳%,(於表1中表示為AA改質PVA))100份,使羥甲基三聚氰胺20份於30℃之溫度條件下溶解於純水中,而製備調整至固形物成分濃度0.5%之水溶液。將其作為接著劑,並於30℃之溫度條件下使用。
<通常之偏光件之製作> 將平均聚合度2400、皂化度99.9莫耳%、厚度75μm之聚乙烯醇薄膜浸漬於30℃之溫水中60秒鐘而使之膨潤。繼而,一邊於0.3重量%(重量比:碘/碘化鉀=0.5/8)之30℃之碘溶液中染色1分鐘,一邊延伸至3.5倍。其後,一邊於65℃之4重量%之硼酸水溶液中浸漬0.5分鐘一邊進行延伸直至綜合延伸倍率為6倍。延伸後,於70℃之烘箱中進行3分鐘乾燥,而獲得厚度26μm之偏光件。
<圖2所記載之偏光薄膜(P1)之製作> 一邊於前述偏光件之兩面塗佈前述聚乙烯醇系接著劑,一邊貼合前述透明保護薄膜(2a)及(2b),之後於50℃下進行5分鐘乾燥而製作偏光薄膜。形成於透明保護薄膜(2a)及(2b)之接著劑層(b1)之厚度均為0.1μm,25℃下之儲存彈性模數為1.5×109
Pa,85℃下之儲存彈性模數為1.0×108
Pa。
<薄型偏光件之製作> 為了製作薄型偏光膜,首先,將於非晶質PET基材成膜9μm厚之PVA層而成之積層體藉由延伸溫度130℃之空中輔助延伸而生成延伸積層體,繼而,對延伸積層體藉由染色而生成著色積層體,進而將著色積層體藉由延伸溫度65℃之硼酸水中延伸而以總延伸倍率成為5.94倍之方式生成包含與非晶質PET基材一體地延伸之4μm厚之PVA層的光學薄膜積層體。藉由此種2段延伸,可生成構成高功能偏光膜之包含厚度5μm之PVA層之光學薄膜積層體,該高功能偏光膜係將於非晶質PET基材成膜之PVA層之PVA分子高度配向,且將藉由染色而吸附之碘以多碘離子錯合物單向地高度配向而成。
<圖5所記載之偏光薄膜(P4)之製作> 一邊於前述光學薄膜積層體之偏光膜之表面塗佈前述聚乙烯醇系接著劑,一邊貼合前述透明保護薄膜(2a),之後於50℃下進行5分鐘乾燥。形成於透明保護薄膜(2a)之接著劑層(b1)之厚度為1μm,玻璃轉移溫度為85℃,25℃下之儲存彈性模數為1.5×109
Pa,85℃下之儲存彈性模數為1.0×108
Pa。
繼而,剝離非晶質PET基材,於其剝離面塗佈下述所示之活性能量線硬化型系接著劑(與下述之實施例1之接著劑層(a)之活性能量線硬化型接著劑相同),將前述透明保護薄膜(2b)貼合後,藉由紫外線進行硬化,而製作使用有薄型偏光膜之偏光薄膜。將該偏光薄膜設為(P4)-A。同樣地,將使用實施例(6)之接著劑層(a)代替實施例1之接著劑層(a)而製造之偏光薄膜設為(P4)-B。再者,形成於透明保護薄膜(2b)之接著劑層(a)之厚度為5μm,25℃下之儲存彈性模數為8.0×106
Pa,85℃下之儲存彈性模數為8.0×106
Pa。
<活性能量線> 使用紫外線(封入鎵之金屬鹵素燈)照射裝置:Fusion UV Systems, Inc公司製造之Light HAMMER10、燈泡:V燈泡、波峰照度:1600mW/cm2
、累計照射量1000/mJ/cm2
(波長380~440nm)作為活性能量線。再者,紫外線之照度係使用Solatell公司製造之Sola-Check系統而測得。
<黏度之測定> 實施例及比較例中所使用之活性能量線硬化型接著劑或黏著劑之黏度(cp/25℃)係藉由E型旋轉式黏度計所測得之值。測定結果係示於表1~3。
實施例1~15及比較例1~6 (接著劑層(a)之活性能量線硬化型接著劑之調製)依據表1記載之摻合表將各成分進行混合,並於50℃下攪拌1小時,而獲得活性能量線硬化型接著劑。表中之活性能量線硬化型接著劑之數值表示將自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時之重量%。
(相位差薄膜) 使用液晶型相位差薄膜(於38μm之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜上載持有4μm之液晶配向層之薄膜)。
(積層偏光薄膜之製造方法) 對液晶型相位差薄膜之液晶側進行電暈處理,使用MCD塗佈機(富士機械公司製造)(單元形狀:蜂巢,凹版輥線數:1000根/英吋,轉速140%/相對線速度),將表1所記載之接著劑層(a)之活性能量線硬化型接著劑組成物以成為表1所示之厚度之方式塗佈至該電暈表面。將前述相位差薄膜之接著劑塗佈面貼合至偏光薄膜(P1)之透明保護薄膜(2b)之側、或者(P4)之透明保護薄膜(2b)之側。其後,照射前述紫外線,使接著劑層(a)之活性能量線硬化型接著劑組成物硬化,而獲得積層偏光薄膜。再者,於實施例1~5、實施例7~15及比較例1~6中,使用前述(P4)-A作為(P4),於實施例(實施例6)中,使用前述(P4)-B作為(P4)。
對各例中所獲得之活性能量線硬化型接著劑及積層偏光薄膜進行下述評價。將結果示於表1~3。
<耐衝擊性> 於積層偏光薄膜之相位差薄膜面積層黏著劑層,切割成沿偏光件之延伸方向為50mm、沿垂直方向為100mm之長方形。於厚0.5mm、長120mm、寬60mm之玻璃板層壓前述積層偏光薄膜而製作樣品。再者,預先在玻璃板之背面整面地貼合透明膠帶以防止破裂。將樣品投入20℃且相對濕度98%之環境下24小時,取出後,使樣品自高度1m自然掉落。利用目視觀察將該掉落反覆進行100次後之端部之剝離狀態。○:未確認到剝離。△:剝離距端部未達1mm。×:剝離距端部為1mm以上。
<層間接著力> 將積層偏光薄膜之液晶型相位差薄膜側之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜剝離,於剝離面貼合聚丙烯酸丁酯系黏著劑(厚度23μm)。進而,切成沿與偏光件之延伸方向平行而為200mm、沿正交方向為15mm之大小,於偏光薄膜與相位差薄膜之間利用截切刀切出切口後,將聚丙烯酸丁酯系黏著劑之剝離薄膜剝離,並將黏著劑面貼合至玻璃板。藉由Tensilon,沿120度方向將偏光薄膜與相位差薄膜以剝離速度10000mm/min剝離,測定其剝離強度(N/15mm)。
<浸水後之層間接著力> 將積層偏光薄膜之液晶型相位差薄膜側之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜剝離,於剝離面貼合聚丙烯酸丁酯系黏著劑(厚度23μm)。進而,切成沿與偏光件之延伸方向平行而為200mm、沿正交方向為15mm之大小,於偏光薄膜與相位差薄膜之間利用截切刀切出切口後,將聚丙烯酸丁酯系黏著劑之剝離薄膜剝離,並將黏著劑面貼合至玻璃板。其後,將玻璃板浸漬於25℃之水中3小時,取出並將多餘之水分去除後,藉由Tensilon,沿120度方向將偏光薄膜與相位差薄膜以剝離速度10000mm/min剝離,測定其剝離強度(N/15mm)。
<投入加濕環境後之層間接著力> 將積層偏光薄膜之液晶型相位差薄膜側之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜剝離,於剝離面貼合聚丙烯酸丁酯系黏著劑(厚度23μm)。進而,切成沿與偏光件之延伸方向平行而為200mm、沿正交方向為15mm之大小,於偏光薄膜與相位差薄膜之間利用截切刀切出切口後,將聚丙烯酸丁酯系黏著劑之剝離薄膜剝離,並將黏著劑面貼合至玻璃板。其後,將玻璃板投入20℃且相對濕度98%之環境下24小時,取出後,藉由Tensilon,沿120度方向將偏光薄膜與相位差薄膜以剝離速度10000mm/min剝離,測定其剝離強度(N/15mm)。
<接著耐久性> 將積層偏光薄膜之液晶型相位差薄膜側之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜剝離,於剝離面貼合聚丙烯酸丁酯系黏著劑(厚度23μm)。進而,切成沿與偏光件之延伸方向平行而為300mm、沿正交方向為200mm之大小,將聚丙烯酸丁酯系黏著劑之剝離薄膜剝離,將黏著劑面貼合至玻璃板。將其於50℃且5氣壓之環境下進行15分鐘加壓處理,投入85℃之環境下500小時後,測定偏光薄膜之端部之剝離距離。將未產生剝離者設為○,將產生距端部之距離為2mm以內之剝離之情形設為△,將產生大於2mm之剝離之情形設為×。
<加熱撓曲性> 於積層偏光薄膜之相位差薄膜面積層黏著劑層,切割成沿偏光件之延伸方向為200mm、沿垂直方向為400mm之長方形。於液晶單元(自「索尼公司製造之32英吋液晶電視BRAVIA(註冊商標)KDL-32F1」取出液晶單元而使用)之兩面透過前述黏著劑層將前述積層偏光薄膜以成為正交偏光狀態之方式進行層壓而製作液晶面板。對該液晶面板進行下述試驗。1:加熱試驗(85℃下分別進行12小時)2:進行-40℃⇔85℃之熱循環試驗,100次循環試驗後,目視觀察液晶面板,基於下述之基準評價條紋不均。○:未見條紋不均之產生。△:僅在面板之端部可見少許之條紋不均之產生。×:產生條紋不均。
<接著劑之液穩定性(適用期)> 將接著劑液放入250mL容量之玻璃瓶,於25℃且相對濕度50%之環境下於開放系統中利用磁力攪拌器進行攪拌、放置後,利用目視評價接著劑液是否進行相分離而白濁。將於攪拌時間為24小時之情形時未白濁而透明者設為○,將於攪拌時間為12小時之情形時未白濁而透明、但於攪拌時間為24小時之情形時白濁者設為△,將於攪拌時間為12小時之情形時白濁者設為×。
[表1]
[表2]
[表3]
表1~3中,自由基聚合性化合物 (A)碳數10~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A)ISTA:丙烯酸異硬脂酯,碳數18烷基(甲基)丙烯酸酯(A2),大阪有機化學工業公司製造Light Acrylate L-A:丙烯酸月桂酯,碳數12烷基(甲基)丙烯酸酯(A1),共榮社化學公司製造(B)含氮單體(B)HEAA:羥乙基丙烯醯胺,興人公司製造ACMO:丙烯醯嗎啉,興人公司製造(C)具有羥基之自由基聚合性化合物4HBA:丙烯酸4-羥丁酯,大阪有機化學工業公司製造PLACCEL FA1DDM:2HEA之己內酯1莫耳加成物,Daicel公司製造甲基丙烯醯胺苯基硼酸,純正化學公司製造(D)多官能自由基聚合性化合物TPGDA:三丙二醇二丙烯酸酯,(東亞合成)公司製造Light Acrylate 9EG-A:乙二醇(加成莫耳數之平均值9)二丙烯酸酯,共榮社化學公司製造Light Acrylate 1,9NDA:1,9-壬二醇二丙烯酸酯,共榮社化學公司製造(E)具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物AAEM:甲基丙烯酸2-乙醯乙醯氧基乙酯,日本合成化學公司製造(F)使(甲基)丙烯酸系單體聚合而成之丙烯酸系寡聚物UP-1190(ARUFON UP-1190),東亞合成公司製造(H)碳數2~9烷基(甲基)丙烯酸酯BA:丙烯酸丁酯,(日本觸媒)公司製造2EHA:丙烯酸2-乙基己酯,(日本觸媒)公司製造(H)有奪氫作用之自由基聚合引發劑KAYACURE DETX-S:二乙基9-氧硫,日本化藥公司製造(I)其他光聚合引發劑IRGACURE907(通式(2)所表示之化合物):2-甲基-1-(4-甲基噻吩基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮,BASF公司製造交聯劑Coronate L:(三羥甲基丙烷與甲苯二異氰酸酯之加成物,Nippon Polyurethane Industry公司製造)
1‧‧‧偏光件
2‧‧‧透明保護薄膜
3‧‧‧光學薄膜(相位差薄膜)
a、b、b1、b2‧‧‧接著劑層
P、P1、P2、P3、P4‧‧‧偏光薄膜
2‧‧‧透明保護薄膜
3‧‧‧光學薄膜(相位差薄膜)
a、b、b1、b2‧‧‧接著劑層
P、P1、P2、P3、P4‧‧‧偏光薄膜
圖1A為表示本發明之積層偏光薄膜之一實施形態之剖視圖。 圖1B為表示本發明之積層偏光薄膜之一實施形態之剖視圖。圖2為表示本發明之積層偏光薄膜之一實施形態之剖視圖。圖3為表示本發明之積層偏光薄膜之一實施形態之剖視圖。圖4為表示本發明之積層偏光薄膜之一實施形態之剖視圖。圖5為表示本發明之積層偏光薄膜之一實施形態之剖視圖。
1‧‧‧偏光件
2‧‧‧透明保護薄膜
3‧‧‧光學薄膜(相位差薄膜)
a、b‧‧‧接著劑層
P‧‧‧偏光薄膜
Claims (32)
- 一種活性能量線硬化型接著劑組成物,係至少含有自由基聚合性化合物,且其特徵在於: 將前述自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時,含有15重量%以上碳數10~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A)。
- 如請求項1之活性能量線硬化型接著劑組成物,其含有碳數10~14烷基(甲基)丙烯酸酯(A1)及碳數15~20烷基(甲基)丙烯酸酯(A2)作為前述烷基(甲基)丙烯酸酯(A)。
- 如請求項1或2之活性能量線硬化型接著劑組成物,其中前述(A1)及前述(A2)之重量比(A1/A2)為1.0/9.0~4.0/6.0。
- 如請求項1至3中任一項之活性能量線硬化型接著劑組成物,其於將前述自由基聚合性化合物之總量設為100重量%時,含有3重量%以上選自於由(甲基)丙烯醯胺衍生物、含胺基之單體及含有含氮雜環之乙烯系單體所構成群組中之至少1種含氮單體(B)。
- 如請求項1至4中任一項之活性能量線硬化型接著劑組成物,其含有多官能自由基聚合性化合物。
- 如請求項5之活性能量線硬化型接著劑組成物,其中前述多官能自由基聚合性化合物為碳數7~12之伸烷基二(甲基)丙烯酸酯。
- 如請求項1至6中任一項之活性能量線硬化型接著劑組成物,其除前述自由基聚合性化合物外,還進一步含有使(甲基)丙烯酸系單體進行聚合而成之丙烯酸系寡聚物。
- 如請求項1至7中任一項之活性能量線硬化型接著劑組成物,其含有具有羥基之自由基聚合性化合物。
- 如請求項1至8中任一項之活性能量線硬化型接著劑組成物,其除前述自由基聚合性化合物外,還進一步含有矽烷偶合劑。
- 如請求項9之活性能量線硬化型接著劑組成物,其中前述矽烷偶合劑為不具有自由基聚合性之官能基的矽烷偶合劑。
- 如請求項1至10中任一項之活性能量線硬化型接著劑組成物,其含有具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物與具奪氫作用之自由基聚合引發劑。
- 如請求項11之活性能量線硬化型接著劑組成物,其中前述活性亞甲基為乙醯乙醯基。
- 如請求項11或12之活性能量線硬化型接著劑組成物,其中前述具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物為(甲基)丙烯酸乙醯乙醯氧基烷基酯。
- 如請求項11至13中任一項之活性能量線硬化型接著劑組成物,其中前述自由基聚合引發劑為9-氧硫系自由基聚合引發劑。
- 一種積層偏光薄膜,其係透過接著劑層(a)將偏光薄膜與偏光件以外之光學薄膜積層而成者,其特徵在於: 前述偏光薄膜於偏光件之至少一面透過接著劑層(b)積層有透明保護薄膜,且於該透明保護薄膜積層有前述接著劑層(a),且 前述接著劑層(a)係由對如請求項1至14中任一項之活性能量線硬化型接著劑組成物照射活性能量線所獲得之硬化物層所形成者。
- 如請求項15之積層偏光薄膜,其中前述光學薄膜為相位差薄膜。
- 如請求項15或16之積層偏光薄膜,其中前述接著劑層(a)之玻璃轉移溫度為40℃以下。
- 如請求項15至17中任一項之積層偏光薄膜,其中前述偏光薄膜係透過接著劑層(a)及接著劑層(b)於偏光件之兩面分別積層有透明保護薄膜者。
- 如請求項15至18中任一項之積層偏光薄膜,其中前述接著劑層(b)之玻璃轉移溫度超過40℃。
- 如請求項15至19中任一項之積層偏光薄膜,其中前述接著劑層(b)係85℃下之儲存彈性模數為1.0×106 ~1.0×1010 Pa且厚度滿足0.03~3μm之接著劑層(b1)。
- 如請求項15至17中任一項之積層偏光薄膜,其中前述偏光薄膜於前述偏光件之兩面透過前述接著劑層(b)設置有前述透明保護薄膜,且 前述接著劑層(b)均為85℃下之儲存彈性模數為1.0×106 ~1.0×1010 Pa且厚度滿足0.03~3μm之接著劑層(b1)。
- 如請求項15至17中任一項之積層偏光薄膜,其中前述偏光薄膜於前述偏光件之兩面透過前述接著劑層(b)而設置有前述透明保護薄膜, 一面之前述接著劑層(b)係85℃下之儲存彈性模數為1.0×106 ~1.0×1010 Pa且厚度滿足0.03~3μm之接著劑層(b1),且 另一面之前述接著劑層(b)係85℃下之儲存彈性模數為1.0×104 ~1.0×108 Pa且厚度滿足0.1~25μm之接著劑層(b2)。
- 如請求項15至22中任一項之積層偏光薄膜,其中前述偏光件之厚度為1~10μm。
- 如請求項15至23中任一項之積層偏光薄膜,其中前述透明保護薄膜之至少單面的透明保護薄膜為相位差薄膜。
- 如請求項15至24中任一項之積層偏光薄膜,其中前述透明保護薄膜係滿足下述式(1)~(3)之反波長分散型相位差薄膜: 0.70<Re[450]/Re[550]<0.97・・・(1) 1.5×10-3 <Δn<6×10-3 ・・・(2) 1.13<NZ<1.50・・・(3) (式中,Re[450]及Re[550]分別為23℃下之由波長450nm及550nm之光所測得的相位差薄膜之面內相位差值;Δn為相位差薄膜的面內雙折射,即係將相位差薄膜之遲相軸方向、進相軸方向之折射率分別設為nx、ny時之nx-ny;NZ為將nz設為相位差薄膜厚度方向之折射率時,厚度方向雙折射nx-nz與面內雙折射nx-ny的比)。
- 如請求項15至25中任一項之積層偏光薄膜,其中前述光學薄膜係滿足下述式(1)~(3)之反波長分散型相位差薄膜: 0.70<Re[450]/Re[550]<0.97・・・(1) 1.5×10-3 <Δn<6×10-3 ・・・(2) 1.13<NZ<1.50・・・(3) (式中,Re[450]及Re[550]分別為23℃下之由波長450nm及550nm之光所測得的相位差薄膜之面內相位差值;Δn為相位差薄膜的面內雙折射,即係將相位差薄膜之遲相軸方向、進相軸方向之折射率分別設為nx、ny時之nx-ny;NZ為將nz設為相位差薄膜厚度方向之折射率時,厚度方向雙折射nx-nz與面內雙折射nx-ny的比)。
- 如請求項15至26中任一項之積層偏光薄膜,其中於將前述偏光薄膜與前述光學薄膜強制剝離時,前述接著劑層(a)會內聚破壞。
- 如請求項15至27中任一項之積層偏光薄膜,其於將前述積層偏光薄膜投入暴露於水分之環境後,將前述偏光薄膜與前述光學薄膜強制剝離時之層間接著力為0.5N/15mm以上。
- 一種積層偏光薄膜之製造方法,係製造如請求項15至28中任一項之積層偏光薄膜,且該製造方法之特徵在於包括以下步驟: 塗佈步驟,係將前述用來形成接著劑層(a)之活性能量線硬化型接著劑組成物塗佈於前述偏光薄膜中供前述接著劑層(a)積層側之透明保護薄膜及前述光學薄膜之至少一面上; 貼合步驟,係將前述偏光薄膜與前述光學薄膜進行貼合;及 接著步驟,係透過接著劑層(a)接著前述偏光薄膜與前述光學薄膜,且該接著劑層(a)係藉由照射前述活性能量線使前述活性能量線硬化型接著劑組成物硬化所獲得。
- 如請求項29之偏光薄膜之製造方法,其中前述活性能量線之波長範圍380~440nm之累計照度與波長範圍250~370nm之累計照度的比為100:0~100:50。
- 一種積層光學薄膜,其特徵在於積層有至少1片如請求項15至28中任一項之積層偏光薄膜。
- 一種影像顯示裝置,其特徵在於使用有如請求項15至28中任一項之積層偏光薄膜、或如請求項31之積層光學薄膜。
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