TW202024275A - 光學薄膜用黏著劑組成物、光學薄膜用黏著劑層及附黏著劑層之光學薄膜 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題目的在於提供一種可製得光學薄膜用黏著劑層之光學薄膜用黏著劑組成物,該光學薄膜用黏著劑層在針對被黏體(光學薄膜),即使是暴露於加熱及加濕條件下時,仍可抑制發泡及剝落等發生,而耐久性及重工性優異。
其解決手段為本發明之光學薄膜用黏著劑組成物,其特徵在於:含有(甲基)丙烯酸系聚合物及交聯劑;前述(甲基)丙烯酸系聚合物含有含醯胺基之單體及含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯作為單體單元;且,相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有20~80質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯。
Description
本發明係有關於光學薄膜用黏著劑組成物、光學薄膜用黏著劑層及附黏著劑層之光學薄膜。前述光學薄膜可使用偏光薄膜(偏光板)、相位差薄膜、光學補償薄膜、增亮薄膜以及該等積層而成者。
發明背景
液晶顯示裝置等中,依據其影像形成方式,在液晶單元的兩側配置偏光元件是必要不可或缺的,且一般是貼附有偏光薄膜。又,於液晶面板中,除了偏光薄膜以外,為了提升顯示器之顯示品級,漸漸開始使用各式各樣的光學元件。例如使用用以抗著色的相位差薄膜、用於改善液晶顯示器之視角的視角擴大薄膜、以及用於提高顯示器之對比的增亮薄膜等。該等薄膜統稱為光學薄膜。
將前述光學薄膜等光學構件貼附於液晶單元時,通常係使用黏著劑。又,通常為了降低光的損失,光學薄膜與液晶單元或光學薄膜間之接著會使用黏著劑將各個材料密著。於所述情況時,一般會使用已將黏著劑以黏著劑層之形式預先設置於光學薄膜之單側的附黏著劑層之光學薄膜,因其具有於固定光學薄膜時不須經過乾燥步驟等優點。附黏著劑層之光學薄膜的黏著劑層上通常貼附有脫模薄膜。
對於前述黏著劑層所要求之必要特性,係要求在將前述黏著劑層貼合於光學薄膜之狀態下、及將附黏著劑層之光學薄膜貼合於液晶面板之玻璃基板的狀態下,於加熱及加濕條件下具有高耐久性,例如對係要求在作為環境促進試驗通常會進行的以加熱及加濕等所行之耐久試驗中,不會發生起因於黏著劑層之發泡、剝落或浮凸等不良情況而具有高接著可靠性等。
尤其對於會在戶外使用、假想處於高溫車內的汽車導航等車載用顯示器及行動電話等所用之黏著劑層及附黏著劑層之光學薄膜,要求具有高接著可靠性及高溫下之耐久性。
又,光學薄膜(例如偏光薄膜)有因加熱處理而收縮之傾向。而存有因偏光薄膜收縮而造成連黏著劑層本身亦變形之問題發生。
已有文獻提出各種黏著劑組成物,用於形成前述附黏著劑層之光學薄膜的黏著劑層(例如專利文獻1)。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2012-158702號公報
發明概要
發明欲解決之課題
專利文獻1中已提出一種黏著劑組成物,其相對於含有含芳香環之單體與含醯胺基之單體等極性單體之丙烯酸系聚合物100質量份,摻混有4~20質量份之異氰酸酯系交聯劑。然而,專利文獻1之黏著劑組成物由於交聯劑之摻混比率高,因而有在耐久性試驗中容易發生剝落之傾向。
因此,本發明之目的在於提供一種可製得光學薄膜用黏著劑層之光學薄膜用黏著劑組成物,該光學薄膜用黏著劑層係針對被黏體(光學薄膜),即使暴露於加熱及加濕條件下時,仍可抑制發泡及剝落等發生,而耐久性(耐熱性、耐濕性、耐剝落性)及重工性優異。
且,本發明之目的在於提供一種前述光學薄膜用黏著劑層及具有前述光學薄膜用黏著劑層之附黏著劑層之光學薄膜。
用以解決課題之手段
本發明人等為解決前述課題,經過不斷積極研討,發現了下述光學薄膜用黏著劑組成物,遂而完成了本發明。
亦即,本發明之光學薄膜用黏著劑組成物之特徵在於:含有(甲基)丙烯酸系聚合物及交聯劑;前述(甲基)丙烯酸系聚合物含有含醯胺基之單體及含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯作為單體單元;且,相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有20~80質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯。此外,以下有時會將「光學薄膜用黏著劑組成物」僅稱為「黏著劑組成物」。
本發明之光學薄膜用黏著劑組成物,宜相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有0.9~7質量%之前述含醯胺基之單體及25~75質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯。
本發明之光學薄膜用黏著劑組成物,宜相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有0.9~3質量%之前述含醯胺基之單體及35~75質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯。
本發明之光學薄膜用黏著劑組成物,宜相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有0.9~3質量%之前述含醯胺基之單體及50~75質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯。
本發明之光學薄膜用黏著劑組成物中,前述(甲基)丙烯酸系聚合物宜不含有含羧基之單體作為單體單元。
本發明之光學薄膜用黏著劑層宜由前述光學薄膜用黏著劑組成物形成。
本發明之附黏著劑層之光學薄膜宜於光學薄膜之至少單面具有前述光學薄膜用黏著劑層。
發明效果
由本發明之光學薄膜用黏著劑組成物所形成之光學薄膜用黏著劑層在貼附於光學薄膜之狀態下,即使在暴露於加熱及加濕條件下時,仍可抑制發泡及剝落等發生,而可獲得高接著可靠性、重工性及耐久性(耐熱性、耐濕性、耐剝落性),乃有用。且,連使用前述光學薄膜用黏著劑層的附黏著劑層之光學薄膜,即使是在暴露於加熱及加濕條件下時,仍可抑制因發泡及剝落等造成之顯示不均,乃有用。
用以實施發明之形態
<(甲基)丙烯酸系聚合物>
本發明之光學薄膜用黏著劑組成物之特徵在於:含有(甲基)丙烯酸系聚合物;前述(甲基)丙烯酸系聚合物含有含醯胺基之單體及含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯作為單體單元;且,相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有20~80質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯。另,(甲基)丙烯酸酯係指丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯,本發明之(甲基)亦為同義。
前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯並無特別限定,例如可舉丙烯酸2-甲氧乙酯、丙烯酸2-乙氧乙酯、丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、丙烯酸3-甲氧丙酯、丙烯酸3-乙氧丙酯、丙烯酸4-甲氧丁酯、丙烯酸4-乙氧丁酯等。含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯可單獨使用或將2種以上組合使用。
相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,係含有20~80質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯,且宜為22~80質量%,25~78質量%更佳,且以25~75質量%更佳,尤以35~75質量%為佳,50~75質量%最佳。若前述含烷氧基之單體的含量低於20質量%,則重工性及耐久性(耐熱性、耐濕性、耐剝落性)會不足。另一方面,若高於80質量%則黏著劑之水分率會變高,造成耐發泡性不足。
前述含醯胺基之單體宜為於其結構中含有醯胺基且含有(甲基)丙烯醯基、乙烯基等聚合性不飽和雙鍵之化合物。前述含醯胺基之單體並無特別限定,可舉如(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丁基(甲基)丙烯醯胺、N-己基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基-N-丙烷(甲基)丙烯醯胺、胺甲基(甲基)丙烯醯胺、胺乙基(甲基)丙烯醯胺、巰甲基(甲基)丙烯醯胺、巰乙基(甲基)丙烯醯胺等丙烯醯胺系單體;N-(甲基)丙烯醯基嗎福林、N-(甲基)丙烯醯基哌啶、N-(甲基)丙烯醯基吡咯啶等N-丙烯醯基雜環單體;N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基-ε-己內醯胺等含N-乙烯基之內醯胺系單體等。前述含醯胺基之單體在滿足耐久性上較為理想,而前述含醯胺基之單體中,尤以含N-乙烯基之內醯胺系單體在滿足耐久性及重工性上較為理想。
相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,前述含醯胺基之單體宜含有0.1~15質量%,且0.3~12質量%較佳,0.5~10質量%更佳,尤以0.9~7質量%為佳,0.9~3質量%最佳。只要含醯胺基之單體(尤其是含N-乙烯基之內醯胺系單體)的質量比率在前述範圍內,則尤可滿足重工性及耐久性(耐熱性、耐濕性、耐剝落性)。此外,若大於15質量%則由重工性之觀點來看不理想。
本發明之光學薄膜用黏著劑組成物之特徵在於:含有(甲基)丙烯酸系聚合物及交聯劑;前述(甲基)丙烯酸系聚合物含有含醯胺基之單體及含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯作為單體單元;且相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有20~80質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯;關於前述含醯胺基之單體及前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯的摻混量,宜相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有0.9~7質量%之前述含醯胺基之單體及25~75質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯,且更宜相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有0.9~3質量%之前述含醯胺基之單體及35~75質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯,且又更宜相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有0.9~3質量%之前述含醯胺基之單體及50~75質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯。藉由組合使用前述含醯胺基之單體及前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯,則不需使用有助於提升密著性的含羧基之單體即可提升密著性,且耐久性(耐熱性、耐濕性、耐剝落性)及重工性亦優異,而為較佳態樣。並且,藉由在前述範圍內組合使用兩單體,可更進一步提升密著性,而重工性優異,並且,由於不使用如含羧基之單體這類具有酸性官能基之單體,因此耐金屬腐蝕性(例如於被黏體使用ITO時之耐ITO腐蝕性)亦優異,而為較佳態樣。
前述(甲基)丙烯酸系聚合物除了前述含醯胺基之單體及含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯之外,宜亦含有(甲基)丙烯酸烷基酯作為單體單元。前述(甲基)丙烯酸烷基酯可例示直鏈狀或支鏈狀烷基的碳數1~18者。例如前述烷基可例示如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、戊基、己基、環己基、庚基、2-乙基己基、異辛基、壬基、癸基、異癸基、十二基、異肉豆蔻基、月桂基、十三基、十五基、十六基、十七基、十八基等。該等可單獨使用或可組合使用。該等烷基的平均碳數宜為3~9。
相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,前述(甲基)丙烯酸烷基酯宜含有1~75質量%,且3~70質量%為佳,5~65質量%更佳。(甲基)丙烯酸烷基酯之質量比率若設在前述範圍內,於確保接著性上為佳。
又,前述(甲基)丙烯酸系聚合物宜含有含羥基之單體作為單體單元。前述含羥基之單體宜為於其結構中含有羥基且含有(甲基)丙烯醯基、乙烯基等聚合性不飽和雙鍵之化合物。含羥基之單體的具體例,可舉例如(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-羥月桂酯等之(甲基)丙烯酸羥基烷基酯或(4-羥甲基環己基)-甲基丙烯酸酯等。由耐久性之觀點,前述含羥基之單體中宜為(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯,尤以(甲基)丙烯酸4-羥丁酯為佳。
相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,前述含羥基之單體宜為0.01~7質量%,且以0.1~5質量%為佳,0.3~3質量%更佳。含羥基之單體之質量比率若小於0.01質量%,則黏著劑層會交聯不足,而恐有無法滿足耐久性或黏著特性之虞,另一方面,若大於7重量份%,則恐有無法滿足耐久性之虞。尤其含羥基之單體在分子間與交聯劑之反應性佳,故由提升所製得黏著劑層之凝集性及耐熱性、以及重工性之觀點適宜使用。
前述(甲基)丙烯酸系聚合物宜含有含芳香環之單體作為單體單元。前述含芳香環之單體宜為於其結構中含有芳香環結構且含有(甲基)丙烯醯基之化合物(以下有時稱為含芳香環(甲基)丙烯酸酯)。作為芳香環,可舉如苯環、萘環或聯苯環。尤其含芳香環之單體可滿足耐久性且可改善漏光造成之顯示不均。
前述含芳香環之單體的具體例可舉如苯乙烯、對三級丁氧基苯乙烯及對乙醯氧基苯乙烯等。
前述含芳香環(甲基)丙烯酸酯之具體例可舉例如(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸鄰苯基苯酚酯、(甲基)丙烯酸苯氧酯、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧丙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改質壬苯酚(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改質甲酚(甲基)丙烯酸酯、苯酚環氧乙烷改質(甲基)丙烯酸酯、2-羥-3-苯氧丙基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基苄基(甲基)丙烯酸酯、氯苄基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲苯酚酯、(甲基)丙烯酸聚苯乙烯酯等具有苯環之物;羥乙基化β-萘酚丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-萘酚乙酯、丙烯酸2-萘氧乙酯、2-(4-甲氧基-1-萘氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯等具有萘環之物;(甲基)丙烯酸聯苯酯等具有聯苯環之物等。
由黏著特性及耐久性之觀點,前述含芳香環(甲基)丙烯酸酯宜為(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯,且尤為(甲基)丙烯酸苯氧乙酯。
相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,前述含芳香環之單體宜為3~25質量%,且以8~22質量%為佳,12~20質量%更佳。只要含芳香環之單體的質量比率在前述範圍內,即可充分抑制漏光所造成之顯示不均,且耐久性亦優異,而較佳。另外,若含芳香環之單體的質量比率大於25質量%,則反而會無法充分抑制顯示不均,耐久性亦會降低。
前述(甲基)丙烯酸系聚合物一般而言亦可含有0.3質量%以下的含羧基之單體作為單體單元。在含有前述含羧基之單體時,雖可期提升密著性,但會有無法滿足在貼附於ITO時所要求的耐金屬腐蝕性(例如耐ITO腐蝕性)之情形,因此前述(甲基)丙烯酸系聚合物宜不含有含羧基之單體作為單體單元。
又,在前述(甲基)丙烯酸系聚合物含有前述含羧基之單體作為單體單元時,所謂前述含羧基之單體宜為於其結構中含有羧基,且含有(甲基)丙烯醯基、乙烯基等聚合性不飽和雙鍵之化合物。含羧基之單體之具體例可舉例如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、伊康酸、馬來酸、延胡索酸、巴豆酸等。從共聚性、價格及黏著特性的觀點來看,前述含羧基單體中又以丙烯酸為宜。只要少量使用前述含羧基之單體,即可抑制接著力歷時性的上升,而可圖謀提升密著性。另外,若使用前述含羧基之單體,則宜應用於不要求耐金屬腐蝕性之用途。
前述(甲基)丙烯酸系聚合物中,除了前述單體單元外並不須特別含有其他單體單元,但為了改善接著性或耐熱性,可藉由共聚來導入1種以上具有具(甲基)丙烯醯基或乙烯基等不飽和雙鍵之聚合性官能基的共聚單體。
所述共聚單體之具體例可列舉馬來酸酐、伊康酸酐等含酸酐基單體;丙烯酸的己內酯加成物;烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯等含磺酸基單體;2-羥乙基丙烯醯基磷酸酯等含磷酸基單體等。
又,以改質為目的的單體之例還可列舉(甲基)丙烯酸胺乙酯、N,N-二甲基胺乙基(甲基)丙烯酸酯、三級丁基胺乙基(甲基)丙烯酸酯等之(甲基)丙烯酸烷基胺基烷基酯;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等之(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯;N-(甲基)丙烯醯氧基亞甲基琥珀醯亞胺或N-(甲基)丙烯醯基-6-氧基六亞甲基琥珀醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯基-8-氧基八亞甲基琥珀醯亞胺等之琥珀醯亞胺系單體;N-環己基馬來醯亞胺或N-異丙基馬來醯亞胺、N-月桂基馬來醯亞胺或N-苯基馬來醯亞胺等之馬來醯亞胺系單體;N-甲基伊康醯亞胺、N-乙基伊康醯亞胺、N-丁基伊康醯亞胺、N-辛基伊康醯亞胺、N-2-乙基己基伊康醯亞胺、N-環己基伊康醯亞胺、N-月桂基伊康醯亞胺等之伊康醯亞胺系單體等。
並且,改質單體也可使用乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等之乙烯基系單體;丙烯腈、甲基丙烯腈等之氰基丙烯酸酯系單體;(甲基)丙烯酸環氧丙酯等之含環氧基(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基聚丙二醇酯等之二醇系(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸四氫糠酯、氟(甲基)丙烯酸酯、聚矽氧(甲基)丙烯酸酯或2-甲氧基乙基丙烯酸酯等之(甲基)丙烯酸酯單體等。更可舉異戊二烯、丁二烯、異丁烯、乙烯基醚等。
此外,前述以外之可共聚單體尚可舉如含有矽原子之矽烷系單體等。作為矽烷系單體,可列舉例如3-丙烯醯氧丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、4-乙烯基丁基三甲氧基矽烷、4-乙烯基丁基三乙氧基矽烷、8-乙烯基辛基三甲氧基矽烷、8-乙烯基辛基三乙氧基矽烷、10-甲基丙烯醯氧癸基三甲氧基矽烷、10-丙烯醯氧癸基三甲氧基矽烷、10-甲基丙烯醯氧癸基三乙氧基矽烷、10-丙烯醯氧癸基三乙氧基矽烷等。
又,作為共聚單體,也可使用三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二環氧丙基醚二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸與多元醇之酯化物等的具有2個以上(甲基)丙烯醯基、乙烯基等不飽和雙鍵之多官能性單體,或在聚酯、環氧、胺甲酸酯等的骨架上附加2個以上(甲基)丙烯醯基、乙烯基等之不飽和雙鍵作為與單體成分相同的官能基的聚酯(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。
相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,前述共聚單體宜為0~10質量%左右,且以0~7質量%左右為佳,0~5質量%左右更佳。
前述(甲基)丙烯酸系聚合物之重量平均分子量(Mw)宜為90萬~300萬,而若考慮耐久性、尤其耐熱性時,重量平均分子量宜為100萬~280萬,且120萬~260萬更佳,140萬~240萬尤佳。若重量平均分子量(Mw)小於90萬,則低分子量之聚合物成分會變多,使凝膠(黏著劑層)之交聯密度變高,而隨之黏著劑層會變硬,損害應力緩和性,而不佳。又,若重量平均分子量大於300萬,則在黏度上升及聚合物聚合中會發生凝膠化,而不佳。
前述(甲基)丙烯酸系聚合物之多分散度(分子量分布、重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn))宜為6以下,且2.5~5.5為佳,3~5更佳。若多分散度(Mw/Mn)大於6,則低分子量之聚合物會變多,而為了提高黏著劑層之凝膠分率,會需要使用大量交聯劑,因此,剩餘之交聯劑會對已經凝膠化之聚合物反應,使凝膠(黏著劑層)之交聯密度變高,而隨之黏著劑層會變硬,損害應力緩和性,而不佳。且,吾等推測若低分子量之聚合物多,而未交聯之聚合物及寡聚物(溶膠份)變多,則偏析至與被黏體接觸之黏著劑層界面附近的未交聯聚合物等會使黏著劑層中形成脆弱層,從而推測在將前述黏著劑層暴露於加熱及加濕環境下時,於前述脆弱層附近會發生黏著劑層破壞,而成為黏著劑層剝落之原因,因此多分散度(Mw/Mn)宜調整為6以下。此外,重量平均分子量(Mw)、多分散度(Mw/Mn)可利用GPC(凝膠滲透層析儀;Gel Permeation Chromatography)測定,從以苯乙烯換算所算出的數值求得。
所述(甲基)丙烯酸系聚合物的製造,可適當選擇溶液聚合、塊狀聚合、乳化聚合、各種自由基聚合等公知的製造方法,其中由簡便性及泛用性之觀點宜為溶液聚合。又,所得(甲基)丙烯酸系聚合物可為無規共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等任一者。
此外,溶液聚合中,聚合溶劑可使用例如乙酸乙酯、甲苯等。作為具體之溶液聚合例,反應可於氮等非活性氣體氣流下添加聚合引發劑,且一般係於50~70℃左右、10分鐘~30小時左右之反應條件下進行。特別是將聚合時間縮短至30分鐘左右,可抑制聚合後期會生成的低分子量之寡聚物生成,從而可提升黏著劑之接著可靠性。
自由基聚合所使用之聚合引發劑、鏈轉移劑、乳化劑等可無特別限定地適當選擇並使用。此外,(甲基)丙烯酸系聚合物之重量平均分子量可藉由聚合引發劑和鏈轉移劑的使用量及反應條件來控制,並可因應其等之種類來適當地調整其使用量。
<聚合引發劑>
作為聚合引發劑,可列舉例如2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽、2,2’-偶氮雙[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二硫酸鹽、2,2’-偶氮雙(N,N’-二亞甲基異丁基脒)、2,2’-偶氮雙[N-(2-羧乙基)-2-甲基丙脒]水合物(和光純藥公司製,VA-057)等之偶氮系引發劑、過硫酸鉀、過硫酸銨等之過硫酸鹽、二(2-乙基己基)過氧化二碳酸酯、二(4-三級丁基環己基)過氧化二碳酸酯、二-二級丁基過氧化二碳酸酯、過氧化新癸酸三級丁酯、過氧化三甲基乙酸三級己酯、過氧化三甲基乙酸三級丁酯、二月桂醯基過氧化物、二-正辛醯基過氧化物、1,1,3,3-四甲基丁基過氧基-2-乙基己酸酯、二(4-甲基苯甲醯基)過氧化物、二苯甲醯基過氧化物、過異丁酸三級丁酯、1,1-二(三級己基過氧基)環己烷、三級丁基過氧化氫、過氧化氫等的過氧化物系引發劑、過硫酸鹽與亞硫酸氫鈉之組合、過氧化物與抗壞血酸鈉的組合等過氧化物與還原劑組合而成之氧化還原系引發劑等,但不受限於該等。
前述聚合引發劑可單獨使用,亦可將2種以上混合使用,但整體含量相對於單體成分之總量100質量份,宜為0.005~1質量份左右,且0.02~0.5質量份左右更佳。
另,作為前述聚合引發劑,使用例如2,2'-偶氮雙異丁腈來製造前述重量平均分子量(Mw)及多分散度(Mw/Mn)的(甲基)丙烯酸系聚合物時,聚合引發劑的使用量相對於單體成分的總量100質量份,宜設為0.06~0.2質量份左右,且設為0.08~0.175質量份左右更佳。
前述鏈轉移劑可列舉例如月桂基硫醇、環氧丙基硫醇、巰乙酸、2-巰乙醇、硫代乙醇酸、硫代乙醇酸2-乙基己酯、2,3-二巰基-1-丙醇等。鏈轉移劑可單獨使用,亦可將2種以上混合使用,但整體含量相對於單體成分的總量100質量份,為0.1質量份左右以下。
又,作為用於進行乳化聚合時的乳化劑,可列舉例如月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、十二基苯磺酸鈉、聚氧伸乙基烷基醚硫酸銨、聚氧伸乙基烷基苯基醚硫酸鈉等之陰離子系乳化劑,聚氧伸乙基烷基醚、聚氧伸乙基烷基苯基醚、聚氧伸乙基脂肪酸酯、聚氧伸乙基-聚氧伸丙基嵌段聚合物等之非離子系乳化劑等。該等乳化劑可單獨使用亦可將2種以上併用。
並且,作為前述乳化劑,可使用導入有丙烯基、烯丙基醚基等自由基聚合性官能基之反應性乳化劑,具體可舉Aqualon HS-10、HS-20、KH-10、BC-05、BC-10、BC-20(以上皆為第一工業製藥公司製)、ADEKA REASOAP SE10N(旭電化工公司製)等。由於反應性乳化劑在聚合後會組入聚合物鏈,故耐水性良好而為佳。乳化劑的使用量相對於單體成分總量100質量份為0.3~5質量份,而由聚合穩定性及機械穩定性來看宜為0.5~1質量份。
<交聯劑>
本發明之光學薄膜用黏著劑組成物之特徵在於含有交聯劑,且宜含有異氰酸酯系交聯劑及/或過氧化物系交聯劑,更宜併用含有異氰酸酯系交聯劑及過氧化物系交聯劑。藉由使用異氰酸酯系交聯劑或過氧化物系交聯劑,可調製出高分子量之(甲基)丙烯酸系聚合物,而可製得應力緩和性優異的黏著劑層,從而可抑制在耐久性試驗中剝落,而較佳。特別是藉由使用過氧化物系交聯劑可使其不易剝落,而為較佳態樣。又,雖無實用上之問題,但若單獨使用異氰酸酯系交聯劑,黏著劑交聯會較費時,而有生產性降低之虞。
前述異氰酸酯系交聯劑可使用具有至少2個異氰酸酯基之化合物。例如,一般會使用胺甲酸酯化反應所用之公知的脂肪族聚異氰酸酯、脂環族聚異氰酸酯、芳香族聚異氰酸酯等。
前述脂肪族聚異氰酸酯可舉例如三亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基二異氰酸酯、1,2-伸丙基二異氰酸酯、1,3-伸丁基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯等。
前述脂環族異氰酸酯可舉例如1,3-環戊烯二異氰酸酯、1,3-環己烷二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、加氫二苯甲烷二異氰酸酯、加氫伸茬基二異氰酸酯、加氫二異氰酸甲苯酯、加氫四甲基伸茬基二異氰酸酯等。
前述芳香族二異氰酸酯可舉例如二異氰酸伸苯酯、2,4-二異氰酸甲苯酯、2,6-二異氰酸甲苯酯、2,2’-二苯甲烷二異氰酸酯、4,4’-二苯甲烷二異氰酸酯、4,4’-甲苯胺二異氰酸酯、4,4’-二苯基醚二異氰酸酯、4,4’-二苯基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、伸茬基二異氰酸酯等。
又,前述異氰酸酯系交聯劑可舉前述二異氰酸酯的多聚物(二聚物、三聚物、五聚物等)、與三羥甲丙烷等多元醇反應而得之胺甲酸酯改質物、脲改質物、縮二脲改質物、脲基甲酸酯改質物、三聚異氰酸酯改質物、碳二亞胺改質物等。
前述異氰酸酯系交聯劑之市售品可舉例如商品名「Millionate MT」「Millionate MTL」「Millionate MR-200」「Millionate MR-400」「CORONATE L」「CORONATE HL」「CORONATE HX」[以上為東曹公司製];商品名「Takenate D-110N」「Takenate D-120N」「Takenate D-140N」「Takenate D-160N」「Takenate D-165N」「Takenate D-170HN」「Takenate D-178N」「Takenate 500」「Takenate 600」[以上為三井化學公司製]等。該等化合物可單獨使用,亦可將2種以上混合使用。
前述異氰酸酯系交聯劑宜為脂肪族聚異氰酸酯及其改質物之脂肪族聚異氰酸酯系化合物。相較於其它的異氰酸酯系交聯劑,脂肪族聚異氰酸酯系化合物之交聯結構柔軟性佳,易緩和伴隨光學薄膜的膨張/收縮所致的應力,而不易在耐久性試驗中發生剝落。作為脂肪族聚異氰酸酯系化合物,尤以六亞甲基二異氰酸酯及其改質物為佳。
前述過氧化物系交聯劑(有時僅稱過氧化物)只要是經加熱或光照射會產生自由基活性種而使黏著劑組成物之基底聚合物((甲基)丙烯酸系聚合物)進行交聯者即可適當使用,但考慮到作業性及穩定性,宜使用1分鐘半衰期溫度為80~160℃之過氧化物,且較宜使用為90~140℃之過氧化物。
可使用之過氧化物可舉如二(2-乙基己基)過氧二碳酸酯(1分鐘半衰期溫度:90.6℃)、二(4-三級丁基環己基)過氧二碳酸酯(1分鐘半衰期溫度:92.1℃)、過氧二碳酸二-二級丁酯(1分鐘半衰期溫度:92.4℃)、過氧新癸酸三級丁酯(1分鐘半衰期溫度:103.5℃)、過氧化三甲基乙酸三級己酯(1分鐘半衰期溫度:109.1℃)、過氧化三甲基乙酸三級丁酯(1分鐘半衰期溫度:110.3℃)、二月桂醯基過氧化物(1分鐘半衰期溫度:116.4℃)、二正辛醯基過氧化物(1分鐘半衰期溫度:117.4℃)、1,1,3,3-四甲基丁基過氧基-2-乙基己酸酯(1分鐘半衰期溫度:124.3℃)、二(4-甲基苯甲醯基)過氧化物(1分鐘半衰期溫度:128.2℃)、二苯甲醯基過氧化物(1分鐘半衰期溫度:130.0℃)、過異丁酸三級丁酯(1分鐘半衰期溫度:136.1℃)、1,1-二(三級己基過氧基)環己烷(1分鐘半衰期溫度:149.2℃)等。其中,尤從交聯反應效率佳之觀點來看,以二(4-三級丁基環己基)過氧二碳酸酯(1分鐘半衰期溫度:92.1℃)、二月桂醯基過氧化物(1分鐘半衰期溫度:116.4℃)、二苯甲醯基過氧化物(1分鐘半衰期溫度:130.0℃)等適於使用。
此外,過氧化物之半衰期係表示過氧化物之分解速度的指標,意指過氧化物之殘存量變成一半時的時間。有關用以在任意時間達半衰期的分解溫度、及在任意溫度下的半衰期時間等,係記載於製造商目錄等之中,例如記載於日本油脂股份有限公司的「有機過氧化物型錄第9版(2003年5月)」等。
此外,作為反應處理後殘留之過氧化物分解量之測定方法,可例如以HPLC(高速液體層析法)來進行測定。
更具體而言,例如每次取出約0.2g的反應處理後黏著劑組成物,浸漬於乙酸乙酯10mL中,以振動機在25℃下、120rpm進行3小時振動萃取後,在室溫下靜置3天。接著,加入10mL乙腈,在25℃下以120rpm振動30分鐘,並將利用膜濾器(0.45μm)過濾所獲得之萃取液約10μL注入HPLC進行分析,而可作為反應處理後之過氧化物量。
前述交聯劑之使用量相對於前述(甲基)丙烯酸系聚合物100質量份,宜為0.01~3質量份,且以0.03~2質量份為佳,0.05~1質量份更佳。另,交聯劑低於0.01質量份時,黏著劑層恐交聯不足而無法滿足耐久性及黏著特性;另一方面,若多過3質量份,黏著劑層會變得太硬而有耐久性降低之傾向。
前述異氰酸酯系交聯劑與過氧化物系交聯劑之摻混比(異氰酸酯系交聯劑:過氧化物系交聯劑)宜為0:100~50:50,且0:100~40:60更佳。
本發明之光學薄膜用黏著劑組成物中可含有矽烷耦合劑。藉由使用矽烷耦合劑可提高耐久性。作為矽烷耦合劑,具體上可舉例如3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、2-(3-4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等含環氧基之矽烷耦合劑;3-胺丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基亞丁基)丙胺、N-苯基-γ-胺丙基三甲氧基矽烷等含胺基之矽烷耦合劑;3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基三乙氧基矽烷等含(甲基)丙烯醯基之矽烷耦合劑;3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等含異氰酸酯基之矽烷耦合劑等。前述例示之矽烷耦合劑宜為含環氧基之矽烷耦合劑。
又,矽烷耦合劑亦可使用於分子內具有多個烷氧矽基者。具體上可列舉如信越化學公司製X-41-1053、X-41-1059A、X-41-1056、X-41-1805、X-41-1818、X-41-1810、X-40-2651等。該等於分子內具有多個烷氧矽基之矽烷耦合劑由於不易揮發且具有多個烷氧矽基,因此可有效提升耐久性而較為理想。又,於分子內具有多個烷氧矽基之矽烷耦合劑宜為於分子內具有環氧基者,且環氧基於分子內具有多個更佳。於分子內具有多個烷氧矽基且具有環氧基之矽烷耦合劑具有耐久性良好之傾向。於分子內具有多個烷氧矽基且具有環氧基之矽烷耦合劑的具體例可舉信越化學公司製X-41-1053、X-41-1059A、X-41-1056,尤以環氧基含量多的信越化學公司製X-41-1056為佳。
前述矽烷耦合劑可單獨使用,亦可將2種以上混合使用,但整體含量相對於前述(甲基)丙烯酸系聚合物100質量份,前述矽烷耦合劑宜為0.001~5質量份,較宜為0.01~1質量份,更宜為0.02~1質量份,且0.05~0.6質量份尤佳。只要在前述範圍內,即為可提升耐久性且可適度保持對玻璃等之接著力的量,而較佳。
並且,前述光學薄膜用黏著劑組成物中亦可在不損及特性之範圍內含有其他公知之添加劑,舉例而言可因應使用用途適當添加抗靜電劑(離子液體或鹼金屬鹽等離子性化合物)、著色劑、顏料等粉體,染料、界面活性劑、塑化劑、增黏劑、表面潤滑劑、調平劑、軟化劑、抗氧化劑、抗老化劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、聚合抑制劑、無機或有機填充劑、金屬粉、粒狀、箔狀物等。又,亦可在可控制的範圍內,採用添加還原劑的氧化還原系。該等添加劑相對於前述(甲基)丙烯酸系聚合物100質量份宜在5質量份以下、較宜在3質量份以下且更宜在1質量份以下的範圍使用。
<黏著劑層>
可利用前述光學薄膜用黏著劑組成物來形成光學薄膜用黏著劑層,惟在形成黏著劑層時,宜調整交聯劑整體的使用量,並充分考慮交聯處理溫度及交聯處理時間之影響。
交聯處理溫度及交聯處理時間可藉由所使用之交聯劑來調整。交聯處理溫度宜為170℃以下。
又,所述交聯處理可在黏著劑層之乾燥步驟時的溫度下進行,亦可於乾燥步驟後另外設置交聯處理步驟來進行。
又,關於交聯處理時間,可考慮生產性與作業性進行設定,通常為0.2~20分鐘左右,宜為0.5~10分鐘左右。
<附黏著劑層之光學薄膜>
本發明之附黏著劑層之光學薄膜宜為於光學薄膜之至少單面形成有前述光學薄膜用黏著劑層者。使用有前述光學薄膜用黏著劑層的附黏著劑層之光學薄膜即使在暴露於加熱及加濕條件下時,仍可抑制起因於發泡及剝落等造成之顯示不均,而為有用。此外,前述光學薄膜可使用偏光薄膜(偏光板)、相位差薄膜、光學補償薄膜、增亮薄膜以及該等積層而成者。
形成黏著劑層的方法可藉由例如以下方法來製作:將前述黏著劑組成物塗佈於經剝離處理過的分離件等,並乾燥去除聚合溶劑等形成黏著劑層後轉印到光學薄膜之方法;或者將前述黏著劑組成物塗佈於光學薄膜後,乾燥去除聚合溶劑等以在光學薄膜形成黏著劑層的方法。另,塗佈黏著劑時亦可適度地另外添加聚合溶劑以外之一種以上溶劑。
<分離件>
經剝離處理之分離件宜使用聚矽氧剝離襯材。於所述襯材上塗佈本發明之黏著劑組成物並使其乾燥而形成黏著劑層的步驟中,使黏著劑乾燥之方法可視目的採用適當且適切的方法。較宜使用將前述黏著劑組成物塗佈至膜(塗佈膜)並將該膜加熱乾燥之方法。加熱乾燥溫度宜為40~200℃,且以50~180℃為佳,尤宜為70~170℃。藉由將加熱溫度設定在前述範圍內,可獲得具有優異黏著特性之黏著劑。
乾燥時間可適當採用適當的時間。前述乾燥時間宜為5秒~20分鐘,更宜為5秒~10分鐘,尤宜為10秒~5分鐘。
又,亦可於光學薄膜表面形成錨固層,或是施行電暈處理、電漿處理等各種易接著處理後形成黏著劑層。又,亦可對黏著劑層表面施行易接著處理。
前述黏著劑層之形成方法可採用各種方法。具體而言,可舉出例如輥塗佈、接觸輥塗佈、凹版塗佈、逆塗佈、輥刷、噴塗佈、浸漬輥塗佈、棒塗佈、刮刀塗佈、空氣刮刀塗佈、簾式塗佈、唇塗佈、利用模塗機等的擠壓式塗佈法等方法。
前述黏著劑層的厚度無特別限制,例如為1~100μm左右。宜為2~50μm,較宜為2~40μm,更宜為5~35μm。
當前述黏著劑層露出時,可利用經剝離處理過的片材(分離件)保護黏著劑層直到可供實際應用前。
前述分離件之構成材料可舉例如聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚酯薄膜等之塑膠薄膜、紙、布、不織布等之多孔質材料、網、發泡片、金屬箔及該等之積層體等之適當的薄片體等,但從表面平滑性優異的點來看,適宜使用塑膠薄膜。
前述塑膠薄膜只要為可保護前述黏著劑層之薄膜即無特別限定,可舉例如聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚丁烯薄膜、聚戊二烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、氯乙烯共聚物薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚對苯二甲酸丁二酯薄膜、聚胺甲酸酯薄膜、乙烯-乙酸乙酯共聚物薄膜等。
前述分離件的厚度通常為5~200μm,宜為5~100μm左右。前述分離件亦可因應需要進行利用聚矽氧系、氟系、長鏈烷基系或脂肪酸醯胺系的脫模劑、矽粉等進行的脫模及防污處理、塗佈型、捏合型、蒸鍍型等之抗靜電處理。尤其,藉由對前述分離件之表面適當實施聚矽氧處理、長鏈烷基處理、氟處理等剝離處理,可更提高自前述黏著劑層剝離之剝離性。
此外,前述製作附黏著劑層之光學薄膜時所用經剝離處理過之片材可直接作為附黏著劑層之光學薄膜之分離件使用,從而於步驟面可簡略化。
<影像顯示裝置>
在本發明中,亦可製成至少使用了1個前述附黏著劑層之光學薄膜的影像顯示裝置。前述光學薄膜可使用用於形成液晶顯示裝置等影像顯示裝置者,且其種類並無特別限制。例如前述光學薄膜可舉偏光薄膜。前述偏光薄膜可使用包含偏光件且於偏光件之單面或兩面具有透明保護薄膜者。
偏光件並無特別限定,可使用各種偏光件。作為偏光件,可舉如使聚乙烯醇系薄膜、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之二色性物質並進行單軸延伸者,以及聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等多烯系定向薄膜等。該等之中又以由聚乙烯醇系薄膜與碘等的二色性物質構成之偏光件較適宜。
將聚乙烯醇系薄膜用碘染色並經單軸延伸而成的偏光件可藉由例如將聚乙烯醇系薄膜浸漬於碘的水溶液中進行染色,並延伸成原長的3~7倍來製成。亦可視需要浸漬於亦可含有硼酸或硫酸鋅、氯化鋅等之碘化鉀等的水溶液中。進一步亦可視需要在染色前將聚乙烯醇系薄膜浸漬於水中進行水洗。藉由水洗聚乙烯醇系薄膜,可洗淨聚乙烯醇系薄膜表面的污垢及抗結塊劑,除此之外也有使聚乙烯醇系薄膜膨潤從而防止染色參差等不均的效果。延伸可於以碘染色後進行,亦可一邊染色一邊延伸,或可於延伸後以碘染色。亦可在硼酸或碘化鉀等之水溶液中或水浴中進行延伸。
前述偏光件之厚度宜為5~40μm。由薄型化之觀點,前述厚度更宜為30μm以下,且25μm以下更佳。這種薄型偏光件因厚度參差較少,視辨性較佳,且尺寸變化較少,故即便在加熱及加濕條件下耐久性亦佳,不易發生發泡及剝落,並且在作為偏光薄膜的厚度上亦能力求薄型化,就此等觀點來看較為理想。
薄型偏光件代表性地可列舉記載於日本特開昭51-069644號公報、或日本特開2000-338329號公報、WO2010/100917號公報手冊、PCT/JP2010/001460的說明書、或日本特願2010-269002號說明書或日本特願2010-263692號說明書的薄型偏光膜。該等薄型偏光膜可藉由包含有將聚乙烯醇系樹脂(以下,也稱PVA系樹脂)層與延伸用樹脂基材在積層體的狀態下進行延伸的步驟與染色的步驟之製法製得。若為該製法,則即使PVA系樹脂層很薄,因其被延伸用樹脂基材支持著,故可在不因延伸造成斷裂等不良狀況下延伸。
作為前述薄型偏光膜,在包含有在積層體之狀態下進行延伸的步驟與染色的步驟之製法中,就可高倍率地延伸來提高偏光性能之觀點來看,較理想的是利用如WO2010/100917號公報手冊、PCT/JP2010/001460之說明書、或是日本專利特願2010-269002號說明書或日本專利特願2010-263692號說明書中所記載之包含有在硼酸水溶液中進行延伸之步驟的製法所製得者,特別理想的是利用如日本專利特願2010-269002號說明書或日本專利特願2010-263692號說明書中所記載之包含有在硼酸水溶液中延伸前進行輔助性空中延伸之步驟的製法所製得者。
作為構成透明保護薄膜的材料,可使用例如透明性、機械強度、熱穩定性、抗濕性、各向同性等優異之熱可塑性樹脂。所述熱可塑性樹脂的具體例可舉例如三乙醯纖維素等之纖維素樹脂、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)丙烯酸樹脂、環狀聚烯烴樹脂(降莰烯系樹脂)、聚芳酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂及該等之混合物。此外,在偏光件的單側,透明保護薄膜是藉由接著劑層而貼合,而在另一側,透明保護薄膜可使用(甲基)丙烯酸系、胺甲酸酯系、丙烯酸胺甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂。透明保護薄膜中亦可含有1種以上任意適當之添加劑。添加劑可舉如紫外線吸收劑、抗氧化劑、滑劑、塑化劑、脫模劑、抗著色劑、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可塑性樹脂含量宜為50~100質量%,較佳為50~99質量%,更佳為60~98質量%,特佳為70~97質量%。透明保護薄膜中,前述熱可塑性樹脂含量少於50質量%時,熱可塑性樹脂恐有無法充分展現其原本具有的高透明性等之虞。
用於前述偏光件與透明保護薄膜的貼合之接著劑只要在光學上是透明的,則可無特別限制地使用水系、溶劑系、熱熔膠系、自由基硬化型、陽離子硬化型之各種形態的接著劑,惟水系接著劑或自由基硬化型接著劑較適宜。
又,光學薄膜可舉例如可為反射板或反透射板、相位差薄膜(包含1/2或1/4等的波長板)、視角補償薄膜、增亮薄膜等可用於形成液晶顯示裝置等之光學層者。該等除了可單獨作為光學薄膜使用外,在實際應用上亦可積層在前述偏光薄膜上使用1層或2層以上。
於偏光薄膜積層有前述光學層的光學薄膜,在液晶顯示裝置等的製造過程中雖可以依序個別積層之方式來形成,但預先積層而製成光學薄膜者具優異品質穩定性與組裝作業等,而具有可改善液晶顯示裝置等的製造步驟之優點。積層時可使用黏著層等適宜的接著機構。接著前述偏光薄膜與其他光學層時,該等的光學軸可因應所欲獲得之相位差特性等設成適當的配置角度。
本發明之附黏著劑層之光學薄膜可適用於形成液晶顯示裝置等各種影像顯示裝置等。液晶顯示裝置的形成可依循習知來進行。亦即,液晶顯示裝置一般是藉由適當組裝液晶單元等顯示面板與附黏著劑層之光學薄膜及因應需要的照明系統等之構成零件並裝入驅動電路等來形成,但在本發明中,除了使用本發明之附黏著劑層之光學薄膜這點外並無特別限制,可以依循習知。液晶單元亦可使用例如TN型或STN型、π型、VA型、IPS型等任意類型等之液晶單元。
可形成在液晶單元等顯示面板的單側或兩側配置有附黏著劑層之光學薄膜的液晶顯示裝置,或是形成照明系統使用了背光件或者反射板者等適當的液晶顯示裝置。此時,本發明之附黏著劑層之光學薄膜可設置在液晶單元等顯示面板之單側或兩側。而在兩側設置光學薄膜時,該等可為相同者亦可為不同者。並且形成液晶顯示裝置時,可在適當位置配置1層或2層以上例如擴散層、抗眩層、抗反射膜、保護板、稜鏡陣列、透鏡陣列片材、光擴散片材、背光件等適當零件。
實施例
以下,以實施例來具體說明本發明,惟本發明不受該等實施例限定。此外,各例中之份及%皆為質量基準。以下無特別規定之室溫放置條件皆為23℃×65%RH。
<測定(甲基)丙烯酸系聚合物的重量平均分子量(Mw)>
(甲基)丙烯酸系聚合物之重量平均分子量(Mw)是利用GPC(凝膠滲透層析法)來測定。此外,(甲基)丙烯酸系聚合物之多分散度(Mw/Mn、分子量分布)亦相同地進行測定。
・分析裝置:Tosoh(東曹)公司製,HLC-8120GPC
・管柱:Tosoh公司製,G7000HXL
+GMHXL
+GMHXL
・管柱尺寸:各7.8mmφ×30cm 計90cm
・管柱溫度:40℃
・流量:0.8mL/min
・注入量:100μL
・溶析液:四氫呋喃
・檢測器:示差折射計(RI)
・標準試料:聚苯乙烯
<製作偏光薄膜(偏光板)>
使厚度60μm之聚乙烯醇薄膜在速度比相異之輥件間在30℃且0.3%濃度之碘溶液中一邊染色1分鐘一邊延伸至3倍。之後,在60℃且含有4%濃度之硼酸、10%濃度之碘化鉀的水溶液中浸漬0.5分鐘,並同時進行延伸使總延伸倍率達6倍為止。接著,於30℃且含有1.5%濃度之碘化鉀之水溶液中浸漬10秒,藉此洗淨後,在50℃下進行4分鐘乾燥,而獲得厚22μm之偏光件。將經皂化處理之厚度40μm的三乙醯纖維素(TAC)薄膜以聚乙烯醇系接著劑貼合於該偏光件之兩面,而製成偏光薄膜(偏光板)。
<實施例1>
(調製(甲基)丙烯酸系聚合物(A1))
於具備攪拌葉片、溫度計、氮氣導入管、冷卻器之四口燒瓶中饋入含有丙烯酸2-甲氧乙酯20份、丙烯酸丁酯62.1份、丙烯酸4-羥丁酯1份、丙烯酸苯氧乙酯16份、N-乙烯基-吡咯啶酮0.9份的單體混合物。並相對於前述單體混合物(固體成分)100份,將作為聚合引發劑之2,2'-偶氮雙異丁腈0.1份與乙酸乙酯85份、甲苯15份一起饋入,一邊緩慢攪拌一邊導入氮氣進行氮取代後,將燒瓶內的液溫保持在55℃附近,進行6小時聚合反應,調製出重量平均分子量(Mw)216萬且多分散度(Mw/Mn)4.6之(甲基)丙烯酸系聚合物(A1)之溶液。
(調製黏著劑組成物)
相對於所製得之前述(甲基)丙烯酸系聚合物(A1)之溶液的固體成分100份,摻混異氰酸酯系交聯劑(三井化學公司製之TAKENATE D-160N,三羥甲丙烷六亞甲基二異氰酸酯)0.1份、及過氧化物系交聯劑(日本油脂公司製之NYPER BMT,過氧化苯甲醯)0.3份、矽烷耦合劑(信越化學公司製之X-41-1810,含硫醇基之矽酸鹽寡聚物)0.1份,而調製出丙烯酸系黏著劑組成物之溶液。
(製作附黏著劑層之偏光薄膜)
接著,以使乾燥後的黏著劑層的厚度成為20μm,將前述丙烯酸系黏著劑組成物之溶液塗佈於經聚矽氧系剝離劑處理過之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(分離薄膜:三菱化學聚酯薄膜(股)製、MRF38)單面上,並以155℃乾燥1分鐘,而於分離薄膜表面形成黏著劑層。接著,將形成於分離薄膜上的黏著劑層轉印至製出之前述偏光薄膜,而製作出了附黏著劑層之偏光薄膜。
(調製(甲基)丙烯酸系聚合物(A2)~(A8))
將於(調製(甲基)丙烯酸系聚合物(A1))中饋入之單體組成變更成表1所示,除此之外其餘以相同方式而調製出(甲基)丙烯酸系聚合物(A2)~(A8)之溶液。
(調製(甲基)丙烯酸系聚合物(A9))
使於(調製(甲基)丙烯酸系聚合物(A1))中饋入之單體組成如表1所示,設丙烯酸丁酯為76份、丙烯酸苯氧乙酯為16份、N-乙烯基-吡咯啶酮為7份、且丙烯酸4-羥丁酯為1份,其餘以相同方式而調製出(甲基)丙烯酸系聚合物(A9)之溶液。
(調製(甲基)丙烯酸系聚合物(A10))
使於(調製(甲基)丙烯酸系聚合物(A1))中饋入之單體組成如表1所示,設丙烯酸2-甲氧乙酯為50份、丙烯酸丁酯為49份、且丙烯酸4-羥丁酯為1份,其餘以相同方式而調製出(甲基)丙烯酸系聚合物(A10)之溶液。
(調製(甲基)丙烯酸系聚合物(A11))
使於(調製(甲基)丙烯酸系聚合物(A1))中饋入之單體組成如表1所示,設丙烯酸2-甲氧乙酯為90份、丙烯酸丁酯為9份、且丙烯酸4-羥丁酯為1份,其餘以相同方式而調製出(甲基)丙烯酸系聚合物(A11)之溶液。
(調製(甲基)丙烯酸系聚合物(A12))
使於(調製(甲基)丙烯酸系聚合物(A1))中饋入之單體組成如表1所示,設丙烯酸2-甲氧乙酯為15份、丙烯酸丁酯為63份、丙烯酸苯氧乙酯為16份、丙烯酸為5份、且丙烯酸4-羥丁酯為1份,其餘以相同方式而調製出(甲基)丙烯酸系聚合物(A12)之溶液。
<實施例2~10、比較例1~4>
在實施例2~10及比較例1~4中,係依與實施例1相同方式,並如表1所示改變單體之種類、其使用比率,或控制製造條件,而調製出具有表1所示之聚合物物性(重量平均分子量(Mw)、多分散度(Mw/Mn))之(甲基)丙烯酸系聚合物(A2)~(A12)之溶液。
又,針對所製得之各(甲基)丙烯酸系聚合物之溶液,如表1所示依與實施例1相同方式,而調製出丙烯酸系黏著劑組成物之溶液。另外,表中無記載摻混量之聚合引發劑及矽烷耦合劑係使用與實施例1同量。
並使用前述丙烯酸系黏著劑組成物之溶液,如表1所示以與實施例1同樣的方式製作出附黏著劑層之偏光薄膜。
針對前述實施例及比較例所得附黏著劑層之偏光薄膜進行以下的評估。將評估結果列於表2。
<耐久性試驗>
將前述實施例及比較例中所獲得的附黏著劑層之偏光薄膜裁切為15吋尺寸作為樣品。使用貼合機將該樣品貼附至以下玻璃:在厚度0.7mm的無鹼玻璃(康寧公司製,EG-XG)上以Sn比率3%製膜成膜厚為20nm之ITO玻璃(GEOMATEC Co., Ltd.製)、及厚度0.7mm的無鹼玻璃(康寧公司製,EG-XG)。接著,於50℃、0.5MPa下進行15分鐘高壓釜處理,而使前述樣品完全密著於被黏體。對經施予所述處理的試樣在105℃及65℃×95%RH的各氣體環境下施以500小時處理後,依下述基準以肉眼評估偏光薄膜與上述ITO玻璃及無鹼玻璃之間的外觀。
(評估基準)
◎:毫無發泡、剝落等外觀上的變化。實用上無問題。
○:雖然極少而於端部有些許剝落或發泡,但實用上無問題。
△:端部有剝落或發泡,但只要不作特別用途,實用上無問題。
×:端部有顯著剝落,實用上有問題。
<重工性>
將附黏著劑層之偏光薄膜裁切成縱120mm×橫25mm做成樣品。使用貼合機將該樣品貼附至在厚度0.7mm的無鹼玻璃(康寧公司製,EG-XG)上以Sn比率3%製膜成膜厚為20nm之ITO玻璃(GEOMATEC Co., Ltd.製)上,接著,於50℃、5atm下進行15分鐘高壓釜處理使其完全密著後,測定該樣品之接著力。接著力是藉由測定將該樣品以拉伸試驗機(Autograph SHIMAZU AG-1 10KN)在剝離角度90°、剝離速度300mm/min下剝除時之接著力(N/25mm,測定長80mm)而求得。測定係進行2次並以其平均值為測定值。(評估基準)
◎:接著力小於10N(實用上無問題)
〇:接著力為10至小於13N(實用上無問題)
△:接著力為13至小於16N(實用上無問題)
×:接著力為16N以上(實用上有問題)
<耐金屬腐蝕性(耐ITO腐蝕性)>
將附黏著劑層之偏光薄膜裁切成15mm×15mm做成樣品。將該樣品貼合至以Sn比率3%製膜成膜厚為20nm之ITO玻璃(GEOMATEC Co., Ltd.製)20mm×20mm之中央部後,於50℃、5atm下進行15分鐘高壓釜處理後,將其作為耐腐蝕性之測定樣品。使用後述測定裝置測定所得測定用試樣之電阻值並以此作為「初始電阻值」。
其後,將測定用試樣投入65℃×95%RH之環境內500小時後測定該電阻值並以此作為「濕熱後之電阻值」。至於,上述電阻值係使用AccentOptical Technologies公司製 HL5500PC進行測定。從以上述方式測定之「初始電阻值」及「濕熱後之電阻值」,按下式算出「電阻值變化」並依下述基準進行評估。
[數學式1]
(評估基準)
〇:電阻值變化在1.20以下
×:電阻值變化大於1.20
以下說明表1中之簡稱等。
MEA:丙烯酸2-甲氧乙酯
BA:丙烯酸丁酯
PEA:丙烯酸苯氧乙酯
NVP:N-乙烯基-吡咯啶酮
AA:丙烯酸
HBA:丙烯酸4-羥丁酯
異氰酸酯 D160:三井化學公司製之Takenate D-160N(三羥甲丙烷的六亞甲基二異氰酸酯的加成物)
過氧化物:日本油脂公司製之NYPER BMT(過氧化苯甲醯)
由表2之結果可確認在所有實施例中,藉由利用使用含有以特定比率含有特定單體之(甲基)丙烯酸系聚合物的黏著劑組成物而形成之光學薄膜用黏著劑層,可使耐久性(耐熱性、耐濕性、耐剝落性)及重工性優異。且,可確認到藉由不使用含羧基之單體可使耐金屬腐蝕性(耐ITO腐蝕性)亦優異,而確認了即使是在要求該等特性之用途上亦屬實用。
另一方面,在比較例中,由於使用了不含有特定單體、或未以特定比率含有特定單體之(甲基)丙烯酸系聚合物,因而無法製得可同時滿足耐久性之所有評估項目者。且可確認特別是在使用了含羧基之單體之丙烯酸的比較例4,其耐金屬腐蝕性(耐ITO腐蝕性)低劣。
1:黏著劑層
2:分離件
3:偏光件
4、4’:保護薄膜
5:偏光薄膜(偏光板)
10:附黏著劑層之偏光薄膜
圖1係本發明之附黏著劑層之偏光薄膜的概略截面圖一例。
Claims (7)
- 一種光學薄膜用黏著劑組成物,其特徵在於:含有(甲基)丙烯酸系聚合物及交聯劑; 前述(甲基)丙烯酸系聚合物含有含醯胺基之單體及含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯作為單體單元;且 相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有20~80質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯。
- 如請求項1之光學薄膜用黏著劑組成物,其相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有0.9~7質量%之前述含醯胺基之單體及25~75質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯。
- 如請求項1或2之光學薄膜用黏著劑組成物,其相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有0.9~3質量%之前述含醯胺基之單體及35~75質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯。
- 如請求項1至3中任一項之光學薄膜用黏著劑組成物,其相對於構成前述(甲基)丙烯酸系聚合物之單體單元總量100質量%,含有0.9~3質量%之前述含醯胺基之單體及50~75質量%之前述含烷氧基之(甲基)丙烯酸烷基酯。
- 如請求項1至4中任一項之光學薄膜用黏著劑組成物,其中前述(甲基)丙烯酸系聚合物不含有含羧基之單體作為單體單元。
- 一種光學薄膜用黏著劑層,其特徵在於:由如請求項1至5中任一項之光學薄膜用黏著劑組成物形成。
- 一種附黏著劑層之光學薄膜,其特徵在於:於光學薄膜之至少單面具有如請求項6之光學薄膜用黏著劑層。
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