TWI569049B - Polarizing film, optical film and image display device - Google Patents

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Shunsuke Murayama
Tomohiro Yamashita
Takeshi Saito
Kunihiro Inui
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Nitto Denko Corp
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Description

偏光薄膜、光學薄膜及影像顯示裝置 發明領域
本發明係有關於一種偏光薄膜(偏光板),其係在偏光鏡的兩面,透過藉由活性能量線硬化型接著劑形成的接著劑而設有透明保護薄膜者。該偏光薄膜可單獨、或將其積層構成光學薄膜而形成液晶顯示裝置(LCD)、有機EL顯示裝置、CRT、PDP等的影像顯示裝置。
發明背景
在鐘錶、行動電話、PDA、筆記型電腦、個人電腦用監視器、DVD播放器、TV等,液晶顯示裝置係急遽地展開市場。液晶顯示裝置係使因液晶開關引起的偏光狀態可見化而成者,且基於其顯示原理而使用偏光鏡。特別是在TV等的用途,係越來被要求越高的亮度、高對比、廣闊的視野角,而且在偏光薄膜亦越來被要求越高的透射率、高偏光度、高色再現性等。
作為偏光鏡,因為具有高透射率、高偏光度,通常最廣泛地使用碘系偏光鏡,該碘系偏光鏡的構造係例如使聚乙烯醇(以下,亦簡稱為「PVA」)吸附碘且延伸而成。通常,偏光薄膜係使用透過所謂水系接著劑在偏光鏡的兩 面貼合透明保護薄膜而成者,其中該水系接著劑係將聚乙烯醇系的材料溶解於水而成(下述專利文獻1及專利文獻2)。
製造偏光薄膜時,使用如聚乙烯醇系接著劑的水系接著劑時(所謂濕層壓(wet lamination)),在將偏光鏡與透明保護薄膜貼合之後,乾燥步驟係必要的。使用此種水系接著劑之偏光薄膜的製造方法時,因為具有乾燥步驟,所以使用透濕度高的三乙酸纖維素等作為透明保護薄膜。又,使用水系接著劑時,為了提高與偏光鏡的接著性,偏光鏡的水分率亦是若不預先相對地提高時,無法得到接著性良好的偏光薄膜。但是,在如此進行而得到的偏光薄膜,有無法得到光學特性(偏光特性等),或是加熱、加濕耐久性劣化之問題。
另一方面,偏光薄膜係容易受到濕度的影響,由於透明保護薄膜吸收空氣中的水分而產生起伏卷曲、尺寸變化等的不良。為了抑制此種偏光薄膜因保存環境而產生的卷曲、尺寸變化,能夠降低偏光鏡的水分率,或是使用透濕度低的透明保護薄膜。但是,將偏光鏡與低透濕度的透明保護薄膜使用水系接著劑貼合時,由於低透濕度的透明保護薄膜係無法使水系接著劑的溶劑亦即水充分地乾燥等的理由,乾燥效率降低。其結果,有所得到的偏光薄膜之偏光特性降低、或是耐久性不充分而產生外觀的不良,致使無法得到實質上有用的偏光薄膜。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2006-220732號公報
專利文獻2:日本專利特開2001-296427號公報
發明概要
本發明之目的在於提供一種偏光薄膜,其係在偏光鏡的兩面,透過接著劑層設有透明保護薄膜者,即便該透明保護薄膜為低透濕度時,亦能夠滿足光學特性、耐久性且含水率變化低。
又,本發明之目的係提供一種使用前述偏光薄膜之光學薄膜,並提供一種使用該偏光薄膜、光學薄膜之液晶顯示裝置等影像顯示裝置。
為了解決上述課題,本發明人等重複專心研討的結果,發現藉由以下所表示的偏光薄膜能夠達成前述目的,而完成了本發明。
亦即,本發明係有關於一種偏光薄膜,其特徵在於:在偏光鏡的兩面,透過藉由對含有自由基聚合性化合物的活性能量線硬化型接著劑照射活性能量線而形成之接著劑層,貼合有透濕度為150g/m2/24h以下之透明保護薄膜。
前述偏光薄膜中,接著劑層之Tg宜為60℃以上。
前述偏光薄膜中,活性能量線硬化型接著劑宜為含有自由基聚合性化合物(A)、(B)及(C)者,又,將組成物總量設為100重量%時,宜含有:20~60重量%之SP值為 29.0(MJ/m3)1/2以上且32.0(MJ/m3)1/2以下的自由基聚合性化合物(A)、10~30重量%之SP值為18.0(MJ/m3)1/2以上且小於21.0(MJ/m3)1/2的自由基聚合性化合物(B)、及20~60重量%之SP值為21.0(MJ/m3)1/2以上且23.0(MJ/m3)1/2以下的自由基聚合性化合物(C);且前述自由基聚合性化合物(A)、(B)及(C)各自的均聚物之玻璃轉移溫度(Tg)宜皆為60℃以上。
前述偏光薄膜中,前述活性能量線硬化型接著劑宜進一步含有具有活性亞甲基的自由基聚合性化合物(D)、及具有氫摘取(hydrogen abstraction)作用的自由基聚合起始劑(E)。
前述偏光薄膜中,前述活性亞甲基宜為乙醯乙醯基。
前述偏光薄膜中,前述自由基聚合性化合物(D)宜為乙醯乙醯氧基烷基(甲基)丙烯酸酯。
前述偏光薄膜中,前述自由基聚合起始劑(E)宜為9-氧硫(thioxanthone)系自由基聚合起始劑。
前述偏光薄膜中,將組成物總量設為100重量%時,宜含有1~50重量%之前述自由基聚合性化合物(D)、及0.1~10重量%之前述自由基聚合起始劑(E)。
前述偏光薄膜中,前述活性能量線硬化型接著劑宜進一步含有光酸產生劑(F)。
前述偏光薄膜中,前述光酸產生劑(F)宜含有具有選自由PF6 -、SbF6 -及AsF6 -所構成群組之至少1種作為相對陰離子之光酸產生劑。
前述偏光薄膜中,前述活性能量線硬化型接著劑宜含有前述光酸產生劑(F)及包含烷氧基、環氧基任一者之化合物(G)。
前述偏光薄膜中,前述活性能量線硬化型接著劑宜含有具有胺基的矽烷偶合劑(H)。
前述偏光薄膜中,前述活性能量線硬化型接著劑,於將組成物總量設為100重量%時,宜含有0.01~20重量%之具有胺基的矽烷偶合劑(H)。
前述偏光薄膜中,前述自由基聚合性化合物(A)宜為羥乙基丙烯醯胺及/或N-羥甲基丙烯醯胺。
前述偏光薄膜中,前述自由基聚合性化合物(B)宜為三伸丙二醇二丙烯酸酯。
前述偏光薄膜中,前述自由基聚合性化合物(C)宜為丙烯醯基啉及/或N-甲氧基甲基丙烯醯胺。
前述偏光薄膜中,前述活性能量線硬化型接著劑宜含有以下述通式(1)表示的化合物作為光聚合起始劑;
(式中,R1及R2係表示-H、-CH2CH3、-iPr或Cl,R1、R2係可相同或不同)。
前述偏光薄膜中,前述活性能量線硬化型接著劑 宜進一步含有以下述通式(2)表示的化合物作為光聚合起始劑;
(式中,R3、R4及R5係表示-H、-CH3、-CH2CH3、-iPr或Cl,且R3、R4及R5係可相同或不同)。
前述偏光薄膜中,前述透明保護薄膜於波長365nm下之光線透射率宜小於5%。
前述偏光薄膜中,前述透明保護薄膜的SP值宜為29.0(MJ/m3)1/2以上且小於33.0(MJ/m3)1/2
前述偏光薄膜中,前述透明保護薄膜的SP值宜為18.0(MJ/m3)1/2以上且小於24.0(MJ/m3)1/2
前述偏光薄膜中,前述透明保護薄膜的形成材料宜選自聚碳酸酯系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂之任一種。
前述偏光薄膜中,前述接著劑層的厚度宜為0.01~7μm。
又,本發明有關於一種偏光薄膜之製造方法,係在偏光鏡的至少一面,透過接著劑層設有透明保護薄膜,其特徵在於:前述透明保護薄膜之透濕度為150g/m2/24h以下,且於波長365nm下之光線透射率小於5%;該製造方法包含以下步驟:塗布步驟,其係在前述偏光鏡或前述透明 保護薄膜中至少一方之面,塗布含有自由基聚合性化合物的活性能量線硬化型接著劑;貼合步驟,其係將前述偏光鏡與前述透明保護薄膜貼合;及接著步驟,其係由前述偏光鏡面側或前述透明保護薄膜面側照射活性能量線,使前述活性能量線硬化型接著劑硬化而得到接著劑層,再透過接著劑層將前述偏光鏡及前述透明保護薄膜接著。
前述偏光薄膜之製造方法中,宜於前述塗布步驟前,在前述偏光鏡或前述透明保護薄膜中至少一方之面,且為前述塗布活性能量線硬化型接著劑側之面,實施電暈處理、電漿處理、火焰處理或準分子處理。
前述偏光薄膜之製造方法中,前述貼合步驟時之前述偏光鏡的含水率宜小於15%。
而且,本發明係有關於一種影像顯示裝置,其特徵在於:使用了前述偏光薄膜、及/或前述光學薄膜。此種光學薄膜及影像顯示裝置中,偏光薄膜的偏光鏡與透明保護薄膜係透過接著劑層堅固地接著且接著劑層的耐久性及耐水性優異。
本發明的偏光薄膜,係在偏光鏡的兩面設有低透濕度的透明保護薄膜。因此,空氣中的水分難以進入偏光薄膜中,而能夠抑制偏光薄膜本身的含水率變化。如此一來,本發明的偏光薄膜之含水率變化低,能夠抑制因保存環境而產生的卷曲和尺寸變化。
另一方面,在使用低透濕度的透明保護薄膜之情 況下,若使用水系接著劑,無法將水系接著劑的溶劑亦即水充分乾燥。即,認為將偏光鏡與保護薄膜貼合時,水系接著劑中的水分無法乾燥致使無法從偏光薄膜中脫離而保留下來,該水分會破壞在偏光鏡之PVA-碘錯合物。又,在乾燥步驟,水分不容易從偏光薄膜中脫離時,因為乾燥亦需要更多的熱量,致使偏光鏡成為極度烘烤的狀態。又,乾燥步驟不充分時,所得到的偏光薄膜係難以滿足耐久性等之要求特性。
在本發明的偏光薄膜,係在偏光鏡的兩面貼合低透濕度的透明保護薄膜,但是形成接著劑層,不是水系接著劑,而是使用含有自由基聚合性化合物的活性能量線硬化型接著劑。前述活性能量線硬化型接著劑,其接著劑本身係無水分,即便在兩面使用低透濕度的透明保護薄膜時,亦不會使在偏光鏡之PVA-碘錯合物產生破壞,而能夠提供光學特性(偏光特性)、耐久性優越的偏光薄膜。
在陽離子聚合性硬化,水分係成為接著的阻礙因素,有水分時會產生接著不良。因此,含有陽離子聚合性化合物的活性能量線硬化型接著劑時,必須使所使用的偏光鏡之含水率為相當低的範圍(10重量%以下)。但是,為了將偏光鏡的含水率降低,必須使偏光鏡乾燥,致使生產性低落。又,偏光鏡的含水率太低時,在與透明保護薄膜貼合時,偏光鏡係容易受到損傷,致使氣泡等方面的缺點増加。亦即,在製造缺點數較少且外觀良好的偏光薄膜之觀點,相較於含有陽離子聚合性化合物的活性能量線硬化型 接著劑,含有自由基聚合性化合物的活性能量線硬化型接著劑係較優越。
又,在本發明的偏光薄膜,組合具有預定SP值(溶解性參數)的自由基聚合性化合物而成之組成物適合作為前述活性能量線硬化型接著劑。通常,SP值接近的物質之間,係可說是互相的親和性高。偏光鏡係SP值為較高(PVA系偏光鏡的SP值係例如32.8),另一方面,透明保護薄膜的SP值通常為較低(SP值係18~24左右)。因而,例如自由基聚合性化合物之間的SP值為接近時,該等的相溶性提高,又,活性能量線硬化型接著劑中的自由基聚合性化合物與偏光鏡的SP值接近時,接著劑層與偏光鏡的接著性提高。同樣地,活性能量線硬化型接著劑中之自由基聚合性化合物與低透濕度的透明保護薄膜(丙烯酸薄膜、環烯烴薄膜)之SP值接近時,接著劑層與低透濕度的透明保護薄膜之接著性提高。基於該等傾向,可善加使用在活性能量線硬化型接著劑中,將至少3種類的自由基聚合性化合物之各SP值設計為特定範圍內,且設成最佳組成比率者。
如前述,使用將SP值設計為特定範圍內且調整成最佳組成比率之活性能量線硬化型接著劑的硬化物,來形成接著劑層時,將提升偏光鏡與低透濕度的透明保護薄膜之接著性,且能夠形成耐久性及耐水性業經提升之接著劑層。
用以實施發明之形態
本發明的偏光薄膜係在偏光鏡的兩面,透過藉由對含有自由基聚合性化合物的活性能量線硬化型接著劑照射活性能量線而形成之接著劑層,貼合有低透濕度的透明保護薄膜。
<偏光鏡>
偏光鏡係沒有特別限制,能夠使用各種材料。作為偏光鏡,例如可舉出使聚乙烯醇系薄膜、部分甲縮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的親水性高分子薄膜,吸附碘、二色性染料等的二色性材料且進行單軸延伸而成者;及聚乙烯醇的脫水處理物和聚氯乙烯的脫鹽酸處理物等多烯系配向薄膜等。該等之中,以由聚乙烯醇系薄膜及碘等的二色性物質所構成之偏光鏡為適合。該等偏光鏡的厚度係沒有特別限制,通常為80μm左右以下。偏光鏡的厚度係通常以15~35μm為佳。
使用碘將聚乙烯醇系薄膜染色且進行單軸延伸而成之偏光鏡,例如能夠藉由將聚乙烯醇浸漬於碘的水溶液而染色,且藉由延伸成為原長的3~7倍而製造。亦能夠按照必要而浸漬於硼酸、碘化鉀等的水溶液。而且亦可按照必要,在染色前將聚乙烯醇系薄膜浸漬於水而進行水洗。藉由將聚乙烯醇系薄膜進行水洗,除了能夠將聚乙烯醇系薄膜表面的污染和抗黏結劑洗淨以外,藉由使聚乙烯醇系薄膜膨潤,亦具有防止染色不均等的不均勻之效果。延伸 係可以在使用碘進行染色之後進行,亦可以邊染色邊進行延伸,又,延伸之後,亦可以使用碘進行染色。亦能夠在硼酸、碘化鉀等的水溶液中和水浴中進行延伸。
在本發明之偏光鏡,含水率係理想是以10~25重量%為佳,較佳為10~20重量%。從光學特性、外觀缺點較少的觀點,以將含水率控制在前述範圍為佳。偏光鏡的含水率太低時,與透明保護薄膜積層時容易受到損傷,而有產生氣泡等的外觀缺點之可能性。又,偏光鏡的含水率太高時,光學特性有變差之傾向。
前述偏光鏡的含水率係使用任意適當的方法調整即可。例如可舉出藉由調整在偏光鏡的製造步驟之乾燥步驟的條件來進行控制之方法。
偏光鏡的含水率係能夠使用以下的方法測定。亦即,將偏光鏡切取100×100mm的大小而測定該試樣的初期重量。接著,將該試樣於120℃乾燥2小時且測定乾燥重量,而且依照下述式測定含水率。含水率(重量)=((初期重量-乾燥重量)/初期重量)×100。重量的測定係各自各進行3次,且使用其平均值。
又,作為偏光鏡,能夠使用厚度為10μm以下之薄型的偏光鏡。從薄型化的觀點而言,該厚度係以1~7μm為佳。此種薄型的偏光鏡係厚度不均較少且視認性優越,又,因為尺寸變化較少,耐久性優越,而且,就作為偏光薄膜之厚度亦能夠謀求薄型化而言,乃是較佳。
作為薄型的偏光鏡,代表性係能夠舉出在特開昭 51-069644號公報、特開2000-338329號公報、WO2010/100917號小冊子、PCT/JP2010/001460的說明書、或特願2010-269002號說明書、特願2010-263692號說明書所記載之薄型偏光膜。該等薄型偏光膜係能夠藉由含有將聚乙烯醇系樹脂(以下,亦稱為PVA系樹脂)層及延伸用樹脂基材在積層體的狀態下進行延伸之步驟、及染色步驟而得到。依照該製法時,即便PVA系樹脂層為較薄,藉由被延伸用樹脂基材支持著,能夠不產生因延伸所致之斷裂等的不良而進行延伸。
<透明保護薄膜>
透明保護薄膜係使用透濕度為150g/m2/24h以下的低透濕度材料。前述透濕度係以140g/m2/24h以下為佳,以120g/m2/24h以下為更佳。透濕度係能夠依照在實施例所記載的方法求取。
透明保護薄膜的厚度係能夠係能夠適當地決定,通常從強度、操作性等作業性、落屑性等而言為1~500μm左右,以1~300μm為佳,以5~200μm為較佳。以20~200μm為更佳,以30-80μm為又更佳。
作為滿足前述低透濕度的透明保護薄膜之形成材料,例如,能夠使用聚對酞酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等的聚酯樹脂;聚碳酸酯樹脂;芳香酯(arylate)系樹脂;耐綸和芳香族聚醯胺等的醯胺系樹脂;如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物的聚烯烴系聚合物、具有環系或降莰烯構造的環狀烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、或該等的混合物。前述樹脂之中,以聚碳酸酯系樹脂、環狀聚烯烴系樹 脂、(甲基)丙烯酸系樹脂為佳,以環狀聚烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂為特佳。
作為環狀聚烯烴樹脂的具體例,較佳為降莰烯系樹脂。環狀烯烴系樹脂係將環狀烯烴設作聚合單元且聚合而成之樹脂的總稱,例如可舉出在特開平1-240517號公報、特開平3-14882號公報、特開平3-122137號公報等所記載之樹脂。作為具體例,可舉出環狀烯烴的開環(共)聚合物、環狀烯烴的加成聚合物、環狀烯烴與乙烯、丙烯等的α-烯烴及其共聚物(代表性係無規共聚物)、以及將該等使用不飽和羧酸和其衍生物改性而成之接枝聚合物、和其等的氫化物等。作為環狀烯烴的具體例,可舉出降莰烯系單體。
作為環狀聚烯烴樹脂,有各種製品係市售中。作為具體例,可舉出日本ZEON股份公司製的商品名「ZEONEX」、「ZEONOR」、JSR股份公司製的商品名「ARTON」、TICONA公司製的商品名「TOPAS」、三井化學股份公司製的商品名「APEL」。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂,Tg(玻璃轉移溫度)係以115℃以上為佳,較佳為120℃以上,更佳為125℃以上,特佳為130℃以上。藉由Tg為115℃以上,偏光薄膜能夠變成耐久性優越者。上述(甲基)丙烯酸系樹脂之Tg的上限值係沒有特別限定,從成形性等的觀點,較佳為170℃以下。從(甲基)丙烯酸系樹脂,係能夠得到面內相位差(Re)、厚度方向相位差(Rth)係大約為零的薄膜。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂,在不損害本發明的效 果之範圍內,能夠採用任意適當的(甲基)丙烯酸系樹脂。例如,可舉出聚甲基丙烯酸甲酯等的聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS樹脂等)、具有脂環族烴基之聚合物(例如,甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降莰酯共聚物等)。較佳者可舉聚(甲基)丙烯酸甲酯等的聚(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯。更佳者可舉以甲基丙烯酸甲酯為主成分(50~100重量%,又以70~100重量%較佳)之甲基丙烯酸甲酯系樹脂。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂的具體例,例如可舉出三菱RAYON股份公司製的ACRYPET VH和ACRYPET VRL20A,在特開2004-70296號公報所記載之在分子內具有環構造的(甲基)丙烯酸系樹脂,藉由分子內交聯、分子內環化反應而得到的高Tg(甲基)丙烯酸系樹脂。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂,亦能夠使用具有內酯環構造的(甲基)丙烯酸系樹脂。因為藉由高耐熱性、高透明性、雙軸延伸,而具有高機械強度。
作為具有內酯環構造的(甲基)丙烯酸系樹脂,可舉出在特開2000-230016號公報、特開2001-151814號公報、特開2002-120326號公報、特開2002-254544號公報、特開2005-146084號公報等所記載之具有內酯環構造的(甲基)丙烯酸系樹脂。
又,在偏光鏡的兩面所設置之前述低透濕度的透 明保護薄膜,在其表背,可使用由相同聚合物材料所構成之透明保護薄膜,亦可使用由不同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,係能夠使用具有正面相位差為40nm以上及/或、厚度方向相位差為80nm以上的相位差之相位差板。正面相位差係通常被控制在40~200nm的範圍,厚度方向相位差係通常被控制在80~300nm的範圍。使用相位差板作為透明保護薄膜時,因為該相位差板亦具有作為透明保護薄膜之功能而能夠謀求薄型化。
作為相位差板,可舉出將高分子材料進行單軸或雙軸延伸處理而成之雙折射性薄膜、液晶聚合物的配向薄膜、使用薄膜支持液晶聚合物的配向層而成者等。相位差板的厚度亦沒有特別限制,通常為20~150μm左右。
又,具有前述相位差之薄膜,係能夠另外貼合在不具有相位差的透明保護薄膜,而賦予上述功能。
在上述透明保護薄膜之不接著偏光鏡之面,係能夠設置硬塗層、抗反射層、抗黏附層、擴散層或抗眩層等的功能層。又,上述硬塗層、抗反射層、抗黏附層、擴散層、抗眩層等的功能層,係除了能夠設置在透明保護薄膜本身以外,亦能夠另外以與透明保護薄膜為不同物體的方式設置。
在上述偏光薄膜,前述透明保護薄膜的SP值,係以29.0(MJ/m3)1/2以上且小於33.0(MJ/m3)1/2為佳。透明保護薄膜的SP值為上述範圍內時,因為與活性能量線硬化型接 著劑組成物中之自由基聚合性化合物(A)的SP值非常接近,所以透明保護薄膜與接著劑層之接著性係大幅度地提升。作為SP值為29.0(MJ/m3)1/2以上且小於33.0(MJ/m3)1/2之透明保護薄膜,例如可舉出皂化三乙酸纖維素(例如SP值32.7)。
在上述偏光薄膜,前述透明保護薄膜的SP值,係以18.0(MJ/m3)1/2以上且小於24.0(MJ/m3)1/2為佳。透明保護薄膜的SP值為上述範圍內時,因為與活性能量線硬化型接著劑組成物中的自由基聚合性化合物(B)及自由基聚合性化合物(C)的SP值非常接近,所以透明保護薄膜與接著劑層的接著性係大幅度地提升。作為SP值為18.0(MJ/m3)1/2以上且小於24.0(MJ/m3)1/2之透明保護薄膜,例如可舉出未皂化三乙酸纖維素(例如SP值23.3)。
<活性能量線硬化型接著劑>
在本發明的偏光薄膜,偏光鏡與低透濕度的透明保護薄膜之接著,係能夠使用含有自由基聚合性化合物的活性能量線硬化型接著劑。藉由對活性能量線硬化型接著劑照射活性能量線而形成的接著劑層(硬化物層),相較於水系接著劑層,係耐久性較高。在本發明的偏光薄膜之接著劑層,其Tg係以60℃以上為佳。在本發明的偏光薄膜之接著劑層係使用60℃以上的高Tg之活性能量線硬化型接著劑,同時將接著劑層的厚度控制在上述範圍時,能夠滿足在高濕下及高溫下的嚴酷環境下之耐久性。
如上述,在活性能量線硬化型接著劑所使用的自由基聚合性化合物,係以使用其所形成的接著劑層之Tg為 60℃以上的方式進行選擇為佳,以70℃以上為更佳,以75℃以上為又更佳,以100℃以上為又更佳,以120℃以上為又更佳。另一方面,接著劑層的Tg變為太高時,因為偏光薄膜的撓曲性低落,所以接著劑層的Tg為300℃以下,以240℃以下為更佳,以180℃以下為又更佳。
作為自由基聚合性化合物,可舉出具有(甲基)丙烯醯基的化合物、具有乙烯基的化合物。該等自由基聚合性化合物,係單官能或二官能以上的任一者均能夠使用能夠。作為該等自由基聚合性化合物,係以具有(甲基)丙烯醯基的化合物為適合。作為具有(甲基)丙烯醯基的化合物,係能夠適合使用N-取代醯胺系單體。就接著性方面而言,該等單體係較佳。又,(甲基)丙烯醯基係意味著丙烯醯基及/或甲基丙烯醯基。在本發明,(甲基)係與前述同樣的意思。
N-取代醯胺系單體,係以通式(1):CH2=C(R1)-CONR2(R3)表示,(R1係表示氫原子或甲基,R2係表示氫原子,或是亦可具有羥基、氫硫基、胺基或第4級銨基之碳數1~4的直鏈或分枝鏈的烷基,R3係表示氫原子或碳數1~4之直鏈或分枝鏈的烷基。但是,將R2、R3同時為氫原子的情況除外。或者,R2、R3係鍵結而形成亦可含有氧原子之5員環或6員環者)。作為在前述通式(1)中的R2或R3之碳數1~4的直鏈或分枝鏈的烷基,例如可舉出甲基、乙基、異丙基、第三丁基等,作為具有羥基的烷基,可舉出羥甲基、羥乙基等,作為具有胺基的烷基,可舉出胺甲基、胺乙基等。又,R2、R3係鍵結而形成亦可含有氧原子之5員 環或6員環時,係含有具有氮的雜環。作為該雜環,可舉出啉環、哌啶、吡咯啶(pyrrolidine)環、哌環等。
作為前述N-取代醯胺系單體的具體例,例如可舉出N-甲基(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、正丁基(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-羥乙基(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、氫硫基甲基(甲基)丙烯醯胺、氫硫基乙基(甲基)丙烯醯胺等。又,具有雜環之含雜環的單體,例如可舉出N-丙烯醯基啉、N-丙烯醯基哌啶、N-甲基丙烯醯基哌啶、N-丙烯醯基吡咯啶等。該等N-取代醯胺系單體係能夠單獨使用1種,或組合2種以上而使用。
作為前述N-取代醯胺系單體,係以N-羥乙基丙烯醯胺、羥甲基丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯基、及N-丙烯醯基啉為適合。N-取代醯胺系單體係即便對低含水率的偏光鏡、使用透濕度低的材料之透明保護薄膜亦顯示良好的接著性,其中前述例示的單體係顯示特別良好的接著性。尤其是以N-羥乙基丙烯醯胺為適合。
前述N-取代醯胺系單體係能夠單獨或組合2種以上而使用,組合2種以上時,就耐久性、接著性而言,以N-羥乙基丙烯醯胺與N-丙烯醯基啉之組合為適合。又,該組合時,就得到良好的接著性而言,相對於N-羥乙基丙烯醯胺及N-丙烯醯基啉的合計量,N-羥乙基丙烯醯胺的比 率係以40重量%以上為佳。前述比率係以40~90重量%為較佳,以60~90重量%為更佳。
又,作為上述自由基聚合性化合物,係除了上述以外,作為具有(甲基)丙烯醯基的化合物,例如可舉出各種環氧(甲基)丙烯酸酯、胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、各種(甲基)丙烯酸酯系單體等。該等之中,能夠適合使用環氧(甲基)丙烯酸酯、特別是具有芳香環及羥基之單官能的(甲基)丙烯酸酯。該等自由基聚合性化合物係單獨時無法形成Tg60℃以上的接著劑層之情況,亦可併用前述N-取代醯胺系單體而使用。
具有芳香環及羥基之單官能的(甲基)丙烯酸酯,係能夠使用具有芳香環及羥基之各種單官能的(甲基)丙烯酸酯。羥基亦可以芳香環的取代基之方式存在,但是在本發明,係以將芳香環與(甲基)丙烯酸酯鍵結之有機基(鍵結於烴基、特別是伸烷基而成者)之方式存在為佳。
作為前述具有芳香環及羥基之單官能的(甲基)丙烯酸酯,例如,具有芳香環之單官能的環氧化合物與(甲基)丙烯酸之反應物。作為具有芳香環之單官能的環氧化合物,例如,可舉出苯基環氧丙基醚、第三丁基苯基環氧丙基醚、苯基聚乙二醇環氧丙基醚等。作為具有芳香環及羥基之單官能的(甲基)丙烯酸酯之具體例,例如可舉出2-羥基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-第三丁基苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-苯基聚乙二醇丙基(甲基)丙烯酸酯等。
又,作為具有(甲基)丙烯醯基的化合物,可舉出羧基單體。就接著性而言,羧基單體亦是較佳。作為羧基單體,例如可舉出(甲基)丙烯酸、羧基乙基(甲基)丙烯酸酯、羧基戊基(甲基)丙烯酸酯等。該等之中,以丙烯酸為佳。
上述以外,作為具有(甲基)丙烯醯基的化合物,可舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等碳數為1~12的烷基(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等的烷氧基烷基(甲基)丙烯酸酯系單體;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯、(4-羥甲基環己基)-丙烯酸甲酯等含羥基的單體;順丁烯二酸酐、伊康酸酐等含酸酐基的單體;丙烯酸的己內酯加成物;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙烷磺酸、磺基丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含磺酸基的單體;2-羥基乙基丙烯醯基磷酸酯等含磷酸基的單體等。又,可舉出(甲基)丙烯醯胺;順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺等;(甲基)丙烯酸胺基乙酯、(甲基)丙烯酸胺基丙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸第三丁基胺基乙酯、3-(3-吡啶基)丙基(甲基)丙烯酸酯等的烷胺基烷基(甲基)丙烯酸酯系單體;N-(甲基)丙烯醯氧基亞甲基琥珀醯亞胺、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的琥珀醯亞胺系單體等含氮的單體。
如上述,作為在活性能量線硬化型接著劑之自由基聚合性化合物,以單獨使用N-取代醯胺系單體,或併用N-取代醯胺系單體與具有芳香環及羥基之單官能的(甲基)丙烯酸酯為佳。併用該等時,以將N-取代醯胺系單體的比率設為40重量%以上、進而50重量%以上、進而60重量%以上、進而70重量以上、進而80重量%以上為佳。
作為上述自由基聚合性化合物,能夠使用二官能以上的自由基聚合性化合物。作為二官能以上的自由基聚合性化合物,係以二官能以上的(甲基)丙烯酸酯、特別是二官能以上的環氧(甲基)丙烯酸酯為佳。二官能以上的環氧(甲基)丙烯酸酯係能夠藉由多官能的環氧化合物與(甲基)丙烯酸的反應而得到。多官能的環氧化合物係能夠例示各種物質。作為多官能的環氧化合物,例如可舉芳香族環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂。
作為芳香族環氧樹脂,例如可舉出如雙酚A的二環氧丙基醚、雙酚F的二環氧丙基醚、雙酚S的二環氧丙基醚之雙酚型環氧樹脂;如苯酚/酚醛清漆環氧樹脂、甲酚/酚醛清漆環氧樹脂、羥基苯甲醛苯酚/酚醛清漆環氧樹脂之酚醛清漆型的環氧樹脂;如四羥苯基甲烷的環氧丙基醚、 四羥基二苯基酮的環氧丙基醚、環氧化聚乙烯醇之多官能型的環氧樹脂等。
作為脂環族環氧樹脂,可舉出前述芳香族環氧樹脂的氫化物、環己烷系、環己基甲酯系、環己基甲基醚系、螺系、三環癸烷系等的環氧樹脂。
作為脂肪族環氧樹脂,可舉出脂肪族多元醇或其環氧烷加成物的聚環氧丙基醚。作為該等的例子,可舉出藉由在如1,4-丁二醇的二環氧丙基醚、1,6-己二醇的二環氧丙基醚、甘油的三環氧丙基醚、三羥甲基丙烷的三環氧丙基醚、聚乙二醇的二環氧丙基醚、丙二醇的二環氧丙基醚、乙二醇、丙二醇、甘油之脂肪族多元醇,附加1種或2種以上的環氧烷(環氧乙烷和環氧丙烷)而得到之聚醚多元醇的聚環氧丙基醚等。
前述環氧樹脂的環氧當量,係通常為30~3000g/當量,較佳為50~1500g/當量的範圍。
前述二官能以上的環氧(甲基)丙烯酸酯,係以脂肪族環氧樹脂的環氧(甲基)丙烯酸酯為佳,以二官能之脂肪族環氧樹脂的環氧(甲基)丙烯酸酯為特佳。
在本發明的偏光薄膜所使用的活性能量線硬化型接著劑,作為自由基聚合性化合物,係將組成物總量設為100重量%時,含有20~60重量%之SP值為29.0(MJ/m3)1/2以上且32.0(MJ/m3)1/2以下的自由基聚合性化合物(A),10~30重量%之SP值為18.0(MJ/m3)1/2以上且小於21.0(MJ/m3)1/2的自由基聚合性化合物(B),及20~60重量% 之SP值為21.0(MJ/m3)1/2以上且23.0(MJ/m3)1/2以下的自由基聚合性化合物(C)者為佳。又,在本發明,所謂「組成物總量」,係意味著含有自由基聚合性化合物,並且亦含有各種起始劑、添加劑之總量。
前述活性能量線硬化型接著劑中,自由基聚合性化合物(A)之SP值為29.0(MJ/m3)1/2以上且32.0(MJ/m3)1/2以下,將組成物總量設為100重量%時,其組成比率係以20~60重量%為佳。此種自由基聚合性化合物(A)係SP值為較高,例如對提升PVA系偏光鏡(例如SP值32.8)與接著劑層的接著性係有重大的幫助。另一方面,因為自由基聚合性化合物(A)係相對地與SP值與水(SP值47.9)接近,組成物中之自由基聚合性化合物(A)的組成比率太多時,接著劑層的耐水性變差係被擔心。因而,考慮與偏光鏡的接著性及耐水性時,以將自由基聚合性化合物(A)的組成比率設為20~60重量%為佳。考慮接著性時,自由基聚合性化合物(A)的組成比率係以25重量%以上為佳,以30重量%以上為較佳。又,考慮耐水性時,自由基聚合性化合物(A)的組成比率係以55重量%以下為佳,以50重量%以下為較佳。
自由基聚合性化合物(B)的SP值係18.0(MJ/m3)1/2以上且小於1.0(MJ/m3)1/2,其組成比率係以10~30重量%為佳。此種自由基聚合性化合物(B)係SP值為較低,與水(SP值47.9)的SP值為大幅度地分開,對提升接著劑層的耐水性有重大的幫助。又,因為自由基聚合性化合物(B)的SP值,係例如與作為透明保護薄膜之低透濕度的環狀聚烯烴樹脂 (例如,日本ZEON股份公司製之商品名「ZEONOR」)的SP值(例如SP值18.6)接近,所以有助於提升與此種低透濕度的透明保護薄膜之接著性。為了進一步提升接著劑層的耐水性,以使自由基聚合性化合物(B)的SP值小於20.0(MJ/m3)1/2為佳。另一方面,因為自由基聚合性化合物(B)係與自由基聚合性化合物(A)的SP值為大幅度地分開,其組成比率太多時,自由基聚合性化合物之間的相溶性平衡崩潰,伴隨著相分離,接著劑層之透明性變差係被擔心。因而,考慮耐水性及接著劑層的透明性時,將自由基聚合性化合物(B)的組成比率設為10~30重量%係重要的。考慮耐水性時,自由基聚合性化合物(B)的組成比率係以10重量%以上為佳,以15重量%以上為較佳。又,考慮接著劑層的透明性時,自由基聚合性化合物(B)的組成比率係以25重量%以下為佳,以20重量%以下為較佳,其SP值係以19.0(MJ/m3)1/2以上為佳。
自由基聚合性化合物(C)的SP值係21.0(MJ/m3)1/2以上且小於23.0(MJ/m3)1/2,其組成比率係以20~60重量%為佳。如上述,自由基聚合性化合物(A)與自由基聚合性化合物(B)係SP值為大幅度地分開,所以該等之間係相溶性差。但是,因為自由基聚合性化合物(C)的SP值係位於自由基聚合性化合物(A)的SP值與自由基聚合性化合物(B)的SP值之間,藉由除了自由基聚合性化合物(A)及自由基聚合性化合物(B)以外,亦併用自由基聚合性化合物(C),組成物全體的相溶性,係平衡性良好地提升。而且,因為自由基聚合性化合物(C)的SP值係與例如作為透明保護薄膜之低透濕度的丙烯酸薄膜之SP值(例如22.2)接近,所以有助於提升該等 與低透濕度的透明保護薄膜之接著性。因而,為了使耐水性及接著性平衡地良好地提升,以將自由基聚合性化合物(C)的組成比率設為20~60重量%為佳。考慮組成物全體的相溶性及與低透濕度的透明保護薄膜之接著性時,自由基聚合性化合物(C)的組成比率係以25重量%以上為佳,以29重量%以上為較佳。又,考慮耐水性時,自由基聚合性化合物(C)的組成比率係以55重量%以下為佳,以50重量%以下為較佳。
又,自由基聚合性化合物(A)、(B)及(C)各自的均聚物之玻璃轉移溫度(Tg),係任一者均是以60℃以上為佳,變成耐久性特別優越者且能夠防止產生熱震龜裂。在此,所謂「熱震龜裂」,係意味著例如偏光鏡收縮時,在延伸方向裂開之現象,為了防止此種情形,抑制在熱震溫度範圍(-40℃~60℃)之偏光鏡的膨脹、收縮係重要的。如上述,自由基聚合性化合物(A)、(B)及(C)各自的均聚物之玻璃轉移溫度(Tg)係任一者均是60℃以上時,形成接著劑層時、其Tg亦變高。藉此,因為能夠抑制在熱震溫度範圍,接著劑層的彈性模數產生急遽的變化且能夠減低作用於偏光鏡之膨脹、收縮力,所以能夠防止產生熱震龜裂。
在此,針對在本發明之SP值(溶解性參數)的算出法,在以下進行說明。
(溶解度參數(SP值)的算出法)
在本發明,自由基聚合性化合物和偏光鏡、各種透明保護薄膜等的溶解度參數(SP值),係能夠使用Fedors的算出法[參照「聚合物.工程.及科學(Polymer Eng.& Sci.)」,第 14卷,第2期(1974年),第148~154頁]計算而求取,亦即,
(其中,△ei係屬於原子或基之於25℃的蒸發能量,△vi係於25℃之莫耳體積)。
在上述之數式中的△ei及△vi,顯示賦予主要分子中的i個原子及基之一定的數值。又,將對原子或基所賦予之△e及△v的數值之代表例,顯示在以下的表1。
自由基聚合性化合物(A)係具有(甲基)丙烯酸酯基等的自由基聚合性基,只要SP值為29.0(MJ/m3)1/2以上且32.0以下(MJ/m3)1/2之化合物,就沒有限定而能夠使用。作為自由基聚合性化合物(A)的具體例,例如可舉出N-羥乙基丙烯醯胺(SP值29.6)、羥甲基丙烯醯胺(SP值31.5)等。
自由基聚合性化合物(B)係具有(甲基)丙烯酸酯基等的自由基聚合性基,只要SP值為18.0(MJ/m3)1/2以上且小於21.0(MJ/m3)1/2之化合物,就沒有限定而能夠使用。作為自由基聚合性化合物(B)的具體例,例如可舉出三伸丙二醇二丙烯酸酯(SP值19.0)、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(SP值19.2)、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯(SP值20.3)、環狀三羥甲基丙烷甲縮醛丙烯酸酯(SP值19.1)、二烷二醇二丙烯酸酯(SP值19.4)、EO改性二甘油四丙烯酸酯(SP值20.9)等。又,作為自由基聚合性化合物(B),亦能夠適合使用市售品,例如可舉出ARONIX M-220(東亞合成公司製、SP值19.0)、LIGHT-ACRYLATE 1,9ND-A(共榮社化學公司製、SP值19.2)、LIGHT-ACRYLATE DGE-4A(共榮社化學公司製、SP值20.9)、LIGHT-ACRYLATE DCP-A(共榮社化學公司製、SP值20.3)、SR-531(Sartomer公司製、SP值19.1)、CD-536(Sartomer公司製、SP值19.4)等。
自由基聚合性化合物(C)係具有(甲基)丙烯酸酯基等的自由基聚合性基,只要SP值為21.0(MJ/m3)1/2以上且 23.0(MJ/m3)1/2以下之化合物,就沒有限定而能夠使用。作為自由基聚合性化合物(C)的具體例,例如可舉出丙烯醯基啉(SP值22.9)、N-甲氧基甲基丙烯醯胺(SP值22.9)、N-乙氧基甲基丙烯醯胺(SP值22.3)等。又,作為自由基聚合性化合物(C),亦能夠適合使用市售品,例如可舉出ACMO(興人公司製、SP值22.9)、Wasmer 2MA(笠野興產公司製、SP值22.9)、Wasmer EMA(笠野興產公司製、SP值22.3)、Wasmer 3MA(笠野興產公司製、SP值22.4)等。
自由基聚合性化合物(A)、(B)及(C)各自的均聚物之玻璃轉移溫度(Tg),係任一者均是60℃以上時,接著劑層的Tg亦變高且成為耐久性特別優越者。其結果,例如作為偏光鏡與低透濕度的透明保護薄膜之接著劑層時,能夠防止偏光鏡產生熱震龜裂。在此,所謂自由基聚合性化合物的均聚物之Tg,係意味著使自由基聚合性化合物單獨硬化(聚合)而成時之Tg。關於Tg的測定方法係後述。
本發明之活性能量線硬化型接著劑,係合計含有85~100重量份之自由基聚合性化合物(A)、(B)及(C),亦可進一步含有0~15重量份之SP值為大於23.0(MJ/m3)1/2且小於29.0(MJ/m3)1/2之自由基聚合性化合物(D)。作為自由基聚合性化合物(D)的具體例,例如可舉出丙烯酸4-羥基丁酯(SP值23.8)、丙烯酸2-羥基乙酯(SP值25.5)、N-乙烯基己內醯胺(商品名V-CAP、ISP公司製、SP值23.4)、丙烯酸2-羥基丙酯(SP值24.5)等。
使用此種構成時,因為能夠充分地確保接著劑組成物中之自由基聚合性化合物(A)、(B)及(C)的比率,能夠提升接著劑層的接著性且能夠進一步提升耐久性及耐水 性。為了進一步平衡良好地接著性、耐久性及耐水性,以合計含有90~100重量份之自由基聚合性化合物(A)、(B)及(C)為佳,以含有95~100重量份為較佳。
在本發明之偏光薄膜,活性能量線硬化型接著劑係以進一步含有具有活性亞甲基的自由基聚合性化合物(D)、及具有氫摘取作用的自由基聚合起始劑(E)為佳。使用此種構成時,特別是即便剛從高濕度環境或水中取出後(非乾燥狀態),偏光薄膜所具有的接著劑層之接著性係顯著地提升。雖然其理由係不清楚,但是認為是以下的原因。亦即,具有活性亞甲基的自由基聚合性化合物(D)係與構成接著劑層之其他自由基聚合性化合物同時進行聚合,且被接著劑層中之基質聚合物的主鏈及/或側鏈收容而形成接著劑層。在此種聚合過程,具有氫摘取作用之自由基聚合起始劑(E)存在時,在形成構成接著劑層的基質聚合物之同時,氫從具有活性亞甲基的自由基聚合性化合物(D)被抽出,而在亞甲基產生自由基。然後,產生自由基之亞甲基與PVA等偏光鏡的羥基進行反應,且在接著劑層與偏光鏡之間形成共價鍵。推測其結果,特別是即便非乾燥狀態,偏光薄膜所具有的接著劑層之接著性亦顯著地提升。
具有活性亞甲基的自由基聚合性化合物(D),係在末端或分子中具有(甲基)丙烯基等的活性雙鍵基且具有活性亞甲基之化合物。作為活性亞甲基,例如可舉出乙醯乙醯、乙醯基、烷氧基丙二醯基、或氰乙醯基等。作為具有活性亞甲基的自由基聚合性化合物(D)的具體例,例如可 舉出2-乙醯乙醯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙醯乙醯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙醯乙醯氧基-1-甲基乙基(甲基)丙烯酸酯等的乙醯乙醯氧基烷基(甲基)丙烯酸酯;2-乙氧基丙二醯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-氰乙醯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-(2-氰乙醯氧基乙基)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-乙醯乙醯基胺乙基)丙烯醯胺等。又,具有活性亞甲基的自由基聚合性化合物(D)之SP值係沒有特別限定,能夠使用任意值的化合物。
在本發明,作為具有氫摘取作用的自由基聚合起始劑(E),例如可舉出9-氧硫系自由基聚合起始劑、二苯基酮系自由基聚合起始劑等。作為9-氧硫系自由基聚合起始劑,較佳是含有例如能夠以下述通式(1)表示之化合物,
(式中,R1及R2係表示-H、-CH2CH3、-iPr或Cl,R1及R2係可相同或不同)。作為以通式(1)表示的化合物之具體例,例如能夠舉出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。以通式(1)表示的化合物之中,以R1及R2為-CH2CH3之二乙基9-氧硫 為特佳。
如上述,在本發明,係在具有氫摘取作用之自由基聚合起始劑(E)的存在下,使具有活性亞甲基的自由基聚合性化合物(D)之亞甲基產生自由基,此種亞甲基與PVA等的偏光鏡之羥基進行反應而形成共價鍵。因而,為了使具有活性亞甲基的自由基聚合性化合物(D)之亞甲基產生自由基且充分地形成此種共價鍵,將組成物總量設為100重量%時,以含有1~50重量%之具有活性亞甲基的自由基聚合性化合物(D)、及0.1~10重量%之自由基聚合起始劑(F)為佳,以含有3~30重量%之具有活性亞甲基的自由基聚合性化合物(D)、及0.3~9重量%之自由基聚合起始劑(F)為較佳。具有活性亞甲基的自由基聚合性化合物(D)小於1重量%時,提升在非乾燥狀態的接著性之效果降低,有耐水性未充分地提升之情形,大於50重量%時,有接著劑層產生硬化不良之情形。又,具有氫摘取作用之自由基聚合起始劑(E)小於0.1重量%時,有氫摘取反應未充分地進行之情形,大於10重量%時,有在組成物中未完全溶解之情形。
在本發明,活性能量線硬化型樹脂組成物係含有光酸產生劑時,相較於不含有光酸產生劑時,能夠飛躍地提升接著劑層的耐水性及耐久性。光酸產生劑係能夠以下述通式(3)表示, 通式(3)
[化4]L+ X-
(其中,L+係表示任意的鎓陽離子。又,X-係表示選自由PF6 -、SbF6 -、AsF6 -、SbCl6 -、BiCl5 -、SnCl6 -、ClO4 -、二硫胺甲酸酯陰離子、SCN-所構成群組之相對陰離子)。
就構成通式(3)之鎓陽離子L+而言,作為較佳鎓陽離子的構造,能夠舉出選自下述通式(4)~通式(12)之鎓陽離子。
通式(4)
通式(5)
通式(6)
通式(7)
[化8]
通式(8)
通式(9)
通式(10)
通式(11)
[化12]
通式(12)
[化13]Ar 4 -l + -Ar 5
(上述通式(4)-(12)中、其中,R1、R2及R3係各自獨立地表示選自氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜環基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的雜環氧基、取代或未取代的醯基、取代或未取代的羰氧基、取代或未取代的羥羰基、或鹵素原子之基。R4係表示與在R1、R2及R3所記載之基同樣的基。R5係表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷硫基。R6及R7係各自獨立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基。R係表示鹵素原子、羥基、羧基、氫硫基、氰基、硝基、取代或未取代的胺基甲醯基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜環基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的雜環氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的雜環硫基、取代或未取代的醯基、取代或未取代的羰氧基、取代或未取代的羥羰基之任一者。Ar4、Ar5係表示取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜環基之任一者。X係表示氧或是硫黃原子。 i係表示0~5的整數。j係表示0~4的整數。k係表示0~3的整數。又,隣接的R之間,Ar4與Ar5、R2與R3、R2與R4、R3與R4、R1與R2、R1與R3、R2與R4、R1與R、或R1與R5,亦可以是互相鍵結而成之環狀結構)。
符合通式(4)之鎓陽離子(鋶陽離子):能夠舉出二甲基苯基鋶、二甲基(鄰氟苯基)鋶、二甲基(間氯苯基)鋶、二甲基(對溴苯基)鋶、二甲基(對氰苯基)鋶、二甲基(間硝苯基)鋶、二甲基(2,4,6-三溴苯基)鋶、二甲基(五氟苯基)鋶、二甲基(三氟甲基)苯基)鋶、二甲基(對羥苯基)鋶、二甲基(對氫硫基苯基)鋶、二甲基(對甲基亞磺醯基苯基)鋶、二甲基(對甲基磺醯基苯基)鋶、二甲基(鄰乙醯基苯基)鋶、二甲基(鄰苯甲醯基苯基)鋶、二甲基(對甲基苯基)鋶、二甲基(對異丙基苯基)鋶、二甲基(對十八基苯基)鋶、二甲基(對環己基苯基)鋶、二甲基(對甲氧基苯基)鋶、二甲基(鄰甲氧基羰基苯基)鋶、二甲基(對苯磺醯基苯基)鋶、(7-甲氧基-2-側氧基-2H-色烯-4-基)二甲基鋶、(4-甲氧基萘-1-基)二甲基鋶、二甲基(對異丙氧基羰基苯基)鋶、二甲基(2-萘基)鋶、二甲基(9-蒽基)鋶、乙基二苯基鋶、甲基乙基苯基鋶、甲基二苯基鋶、三苯基鋶、二異丙基苯基鋶、二苯基(4-苯磺醯基-苯基)-鋶、4,4’-雙(二苯基鋶)二苯基硫醚、4,4’-雙[二[(4-(2-羥基-乙氧基)-苯基)]鋶]二苯基硫醚、4,4’-雙(二苯基鋶)聯苯、二苯基(鄰氟苯基)鋶、二苯基(間氯苯基)鋶、二苯基(對溴苯基)鋶)、二苯基(對氰苯基)鋶、二苯基(間硝苯基)鋶、二苯基(2,4,6-三溴苯基)鋶、二苯基(五氟苯基) 鋶、二苯基(對(三氟甲基)苯基)鋶、二苯基(對羥苯基)鋶、二苯基(對氫硫基苯基)鋶、二苯基(對甲基亞磺醯基苯基)鋶、二苯基(對甲基磺醯基苯基)鋶、二苯基(鄰乙醯基苯基)鋶、二苯基(鄰苯甲醯基苯基)鋶、二苯基(對甲基苯基)鋶、二苯基(對異丙基苯基)鋶、二苯基(對十八基苯基)鋶、二苯基(對環己基苯基)鋶、二苯基(對甲氧基苯基)鋶、二苯基(鄰甲氧基羰基苯基)鋶、二苯(苯基磺醯基苯基)鋶、(7-甲氧基-2-側氧基-2H-色烯-4-基)二苯基鋶、(4-甲氧基萘-1-基)二苯基鋶、二苯基(對異丙氧基羰基苯基)鋶、二苯基(2-萘基)鋶、二苯基(9-蒽基)鋶、乙基二苯基鋶、甲基乙基(鄰甲苯基)鋶、甲基二(對甲苯基)鋶、三(對甲苯基)鋶、二異丙基(4-苯基磺醯基苯基)鋶、二苯基(2-噻吩基)鋶、二苯基(2-呋喃基)鋶、二苯基(9-乙基-9H咔唑-3-基)鋶等,但是不被該等限定。
符合通式(5)之鎓陽離子(亞碸陽離子):能夠舉出二甲基苯基亞碸、二甲基(鄰氟苯基)亞碸、二甲基(間氯苯基)亞碸、二甲基(對溴苯基)亞碸、二甲基(對氰苯基)亞碸、二甲基(間硝苯基)亞碸、二甲基((2,4,6-三溴苯基)亞碸、二甲基(五氟苯基)亞碸、二甲基(對(三氟甲基)苯基)亞碸、二甲基(對羥苯基)亞碸、二甲基(對氫硫基苯基)亞碸、二甲基(對甲基亞磺醯基苯基)亞碸、二甲基(對甲基磺醯基苯基)亞碸、二甲基(鄰乙醯基苯基)亞碸、二甲基(鄰苯甲醯基苯基)亞碸、二甲基(對甲基苯基)亞碸、二甲基(對異丙基苯基)亞碸、二甲基(對十八基苯基)亞碸、二甲基(對環己基苯基)亞碸、二甲基(對甲氧基苯基)亞碸、二甲基(鄰 甲氧基羰基苯基)亞碸、二甲基(對苯基磺醯基苯基)亞碸、(7-甲氧基-2-側氧基-2H-色烯-4-基)二甲基亞碸、(4-甲氧基萘-1-基)二甲基亞碸、二甲基(對異丙氧基羰基苯基)亞碸、二甲基(2-萘基)亞碸、二甲基(9-蒽基)亞碸、二乙基苯基亞碸、甲基乙基苯基亞碸、甲基二苯基亞碸、三苯基亞碸、二異丙基苯基亞碸、二苯基(4-苯磺醯基-苯基)-亞碸、4,4’-雙(二苯基亞碸)二苯基硫醚、4,4’-雙[二[(4-(2-羥基-乙氧基)-苯基)]亞碸]二苯基硫醚、4,4’-雙(二苯基亞碸)聯苯、二苯基(鄰氟苯基)亞碸、二苯基(間氯苯基)亞碸、二苯基(對溴苯基)亞碸、二苯基(對氰苯基)亞碸、二苯基(間硝苯基)亞碸、二苯基(2,4,6-三溴苯基)亞碸、二苯基(五氟苯基)亞碸、二苯基(對(三氟甲基)苯基)亞碸、二苯基(對羥苯基)亞碸、二苯基(對氫硫基苯基)亞碸、二苯基(對甲基亞磺醯基苯基)亞碸、二苯基(對甲基磺醯基苯基)亞碸、二苯基(鄰乙醯基苯基)亞碸、二苯基(鄰苯甲醯基苯基)亞碸、二苯基(對甲基苯基)亞碸、二苯基(對異丙基苯基)亞碸、二苯基(對十八基苯基)亞碸、二苯基(對環己基苯基)亞碸、二苯基(對甲氧基苯基)亞碸、二苯基(鄰甲氧基羰基苯基)亞碸、二苯基(對苯磺醯基苯基)亞碸、(7-甲氧基-2-側氧基-2H-色烯-4-基)二苯基亞碸、(4-甲氧基萘-1-基)二苯基亞碸、二苯基(對異丙氧基羰基苯基)亞碸、二苯基(2-萘基)亞碸、二苯基(9-蒽基)亞碸、乙基二苯基亞碸、甲基乙基(鄰甲苯基)亞碸、甲基二(對甲苯基)亞碸、二異丙基(4-苯基磺醯基苯基)亞碸、二苯基(2-噻吩基)亞碸、二苯基(2-呋喃基)亞碸、二苯基(9-乙基 -9H咔唑-3-基)亞碸等,但是不被該等限定。
符合通式(6)之鎓陽離子(鏻陽離子):鏻陽離子的例子:能夠舉出三甲基苯基鏻、三乙基苯基鏻、四苯基鏻、三苯(對氟苯基)鏻、三苯基(鄰氯苯基)鏻、三苯基(間溴苯基)鏻、三苯基(對氰苯基)鏻、三苯基(間硝苯基)鏻、三苯基(對苯基磺醯基苯基)鏻、(7-甲氧基-2-側氧基-2H-色烯-4-基)三苯基鏻、三苯基(鄰羥苯基)鏻、三苯基(鄰乙醯基苯基)鏻、三苯基(間苯甲醯基苯基)鏻、三苯基(對甲基苯基)鏻、三苯基(對異丙氧基苯基)鏻、三苯基(鄰甲氧基羰基苯基)鏻、三苯基(1-萘基)鏻、三苯基(9-蒽基)鏻、三苯基(2-噻吩基)鏻、三苯基(2-呋喃基)鏻、三苯基(9-乙基-9H咔唑-3-基)鏻等,但是不被該等限定。
符合通式(7)之鎓陽離子(吡啶鎓陽離子):吡啶鎓陽離子的例子:能夠舉出N-苯基吡啶鎓、N-(鄰氯苯基)吡啶鎓、N-(間氯苯基)吡啶鎓、N-(對氰苯基)吡啶鎓、N-(鄰硝苯基)吡啶鎓、N-(對乙醯基苯基)吡啶鎓、N-(對異丙基苯基)吡啶鎓、N-(對十八氧基苯基)吡啶鎓、N-(對甲氧基羰基苯基)吡啶鎓、N-(9-蒽基)吡啶鎓、2-氯-1-苯基吡啶鎓、2-氰基-1-苯基吡啶鎓、2-甲基-1-苯基吡啶鎓、2-乙烯基-1-苯基吡啶鎓、2-苯基-1-苯基吡啶鎓、1,2-二苯基吡啶鎓、2-甲氧基-1-苯基吡啶鎓、2-苯氧基-1-苯基吡啶鎓、2-乙醯基-1-(對甲苯基)吡啶鎓、2-甲氧基羰基-1-(對甲苯基)吡啶鎓、3-氟-1-萘基 吡啶鎓、4-甲基-1-(2-呋喃基)吡啶鎓、N-甲基吡啶鎓、N-乙基吡啶鎓等,但是不被該等限定。
符合通式(8)之鎓陽離子(喹啉鎓陽離子):喹啉鎓陽離子的例子:能夠舉出N-甲基喹啉鎓、N-乙基喹啉鎓、N-苯基喹啉鎓、N-萘基喹啉鎓、N-(鄰氯苯基)喹啉鎓、N-(間氯苯基)喹啉鎓、N-(對氰苯基)喹啉鎓、N-(鄰硝苯基)喹啉鎓、N-(對乙醯基苯基)喹啉鎓、N-(對異丙基苯基)喹啉鎓、N-(對十八氧基苯基)喹啉鎓、N-(對甲氧基羰基苯基)喹啉鎓、N-(9-蒽基)喹啉鎓、2-氯-1-苯基喹啉鎓、2-氰基-1-苯基喹啉鎓、2-甲基-1-苯基喹啉鎓、2-乙烯基-1-苯基喹啉鎓、2-苯基-1-苯基喹啉鎓、1,2-二苯基喹啉鎓、2-甲氧基-1-苯基喹啉鎓、2-苯氧基-1-苯基喹啉鎓、2-乙醯基-1-苯基喹啉鎓、2-甲氧基羰基-1-苯基喹啉鎓、3-氟-1-苯基喹啉鎓、4-甲基-1-苯基喹啉鎓、2-甲氧基-1-(對甲苯基)喹啉鎓、2-苯氧基-1-(2-呋喃基)喹啉鎓、2-乙醯基-1-(2-噻吩基)喹啉鎓、2-甲氧基羰基-1-甲基喹啉鎓、3-氟-1-乙基喹啉鎓、4-甲基-1-異丙基喹啉鎓等,但是不被該等限定。
符合通式(9)之鎓陽離子(異喹啉鎓陽離子):異喹啉鎓陽離子的例子:能夠舉出N-苯基異喹啉鎓、N-甲基異喹啉鎓、N-乙基異喹啉鎓、N-(鄰氯苯基)異喹啉鎓、N-(間氯苯基)異喹啉鎓、N-(對氰苯基)異喹啉鎓、N-(鄰硝苯基)異喹啉鎓、N-(對乙醯基苯基)異喹啉鎓、N-(對異丙基苯基)異喹啉鎓、N-(對十 八氧基苯基)異喹啉鎓、N-(對甲氧基羰基苯基)異喹啉鎓、N-(9-蒽基)異喹啉鎓、1,2-二苯基異喹啉鎓、N-(2-呋喃基)異喹啉鎓、N-(2-噻吩基)異喹啉鎓、N-萘基異喹啉鎓等,但是不被該等限定。
符合通式(10)之鎓陽離子(苯并唑鎓陽離子、苯并噻唑鎓陽離子):苯并唑鎓陽離子的例子:能夠舉出N-甲基苯并唑鎓、N-乙基苯并唑鎓、N-萘基苯并唑鎓、N-苯基苯并唑鎓、N-(對氟苯基)苯并唑鎓、N-(對氯苯基)苯并唑鎓、N-(對氰苯基)苯并唑鎓、N-(鄰甲氧基羰基苯基)苯并唑鎓、N-(2-呋喃基)苯并唑鎓、N-(鄰氟苯基)苯并唑鎓、N-(對氰苯基)苯并唑鎓、N-(間硝苯基)苯并唑鎓、N-(對異丙氧基羰基苯基)苯并唑鎓、N-(2-噻吩基)苯并唑鎓,N-(間羧基苯基)苯并唑鎓、2-氫硫基-3-苯基苯并唑鎓、2-甲基-3-苯基苯并唑鎓、2-甲基硫基-3-(4-苯基磺醯基苯基)苯并唑鎓、6-羥基-3-(對甲苯基)苯并唑鎓、7-氫硫基-3-苯基苯并唑鎓、4,5-二氟-3-乙基苯并唑鎓等,但是不被該等限定。
苯并噻唑鎓陽離子的例子:能夠舉出N-甲基苯并噻唑鎓、N-乙基苯并噻唑鎓、N-苯基苯并噻唑鎓、N-(1-萘基)苯并噻唑鎓、N-(對氟苯基)苯并噻唑鎓、N-(對氯苯基)苯并噻唑鎓、N-(對氰苯基)苯并噻唑鎓、N-(鄰甲氧基羰基苯基)苯并噻唑鎓、N-(對甲苯基)苯并噻唑鎓、N-(鄰氟苯基)苯并噻唑鎓、N-(間硝苯基)苯并 噻唑鎓、N-(對異丙氧基羰基苯基)苯并噻唑鎓、N-(2-呋喃基)苯并噻唑鎓、N-(4-甲基硫基苯基)苯并噻唑鎓、N-(4-苯基磺醯基苯基)苯并噻唑鎓、N-(2-萘基)苯并噻唑鎓、N-(間羧基苯基)苯并噻唑鎓、2-氫硫基-3-苯基苯并噻唑鎓、2-甲基-3-苯基苯并噻唑鎓、2-甲基硫基-3-苯基苯并噻唑鎓、6-羥基-3-苯基苯并噻唑鎓、7-氫硫基-3-苯基苯并噻唑鎓、4,5-二氟-3-苯基苯并噻唑鎓等,但是不被該等限定。
符合通式(11)之鎓陽離子(呋喃基或是噻吩基碘鎓陽離子):能夠舉出二呋喃基碘鎓、二噻吩基碘鎓、雙(4,5-二甲基-2-呋喃基)碘鎓、雙(5-氯-2-噻吩基)碘鎓、雙(5-氰基-2-呋喃基)碘鎓、雙(5-硝基-2-噻吩基)碘鎓、雙(5-乙醯基-2-呋喃基)碘鎓、雙(5-羧基-2-噻吩基)碘鎓、雙(5-甲氧基羰基-2-呋喃基)碘鎓、雙(5-苯基-2-呋喃基)碘鎓、雙(5-(對甲氧基苯基)-2-噻吩基)碘鎓、雙(5-乙烯基-2-呋喃基)碘鎓、雙(5-乙炔基-2-噻吩基)碘鎓、雙(5-環己基-2-呋喃基)碘鎓、雙(5-羥基-2-噻吩基)碘鎓、雙(5-苯氧基-2-呋喃基)碘鎓、雙(5-氫硫基-2-噻吩基)碘鎓、雙(5-丁硫基-2-噻吩基)碘鎓、雙(5-苯硫基-2-噻吩基)碘鎓等,但是不被該等限定。
符合通式(12)之鎓陽離子(二芳基碘鎓陽離子):能夠舉出二苯基碘鎓、雙(對甲苯基)碘鎓、雙(對辛基苯基)碘鎓、雙(對十八基苯基)碘鎓、雙(對辛氧基苯基)碘鎓、雙(對十八氧基苯基)碘鎓、苯基(對十八氧基苯基)碘鎓、4-異丙基-4’-甲基二苯基碘鎓、(4-異丁基苯基)-對甲苯基碘 鎓、雙(1-萘基)碘鎓、雙(4-苯基磺醯基苯基)碘鎓、苯基(6-鄰苯甲醯基-9-乙基-9H-咔唑-3-基)碘鎓、(7-甲氧基-2-側氧基-2H-色烯-3-基)-4’-異丙基苯基碘鎓等,但是不被該等限定。
其次,針對通式(3)中的相對陰離子X-進行說明。
通式(3)中的相對陰離子X-,係在原理上不被特別限定,以非親核性離子為佳。相對陰離子X-為非親核性陰離子時,因為在分子內共存的陽離子和併用的各種材料不容易產生親核反應,其結果,能夠使以通式(2)標記之光酸產生劑本身和使用其之組成物的經時安定性提升。在此,所謂非親核性陰離子,係指產生親核反應能力低的陰離子。作為此種陰離子,可舉出PF6 -、SbF6 -、AsF6 -、SbCl6 -、BiCl5 -、SnCl6 -、ClO4 -、二硫胺甲酸酯陰離子、SCN-等。
上述例示陰離子之中,就通式(3)中的相對陰離子X-而言,特別是能夠舉出PF6 -、SbF6 -、及AsF6 -作為較佳者,且特佳者能夠舉出PF6 -、SbF6 -
因而,作為構成本發明的光酸產生劑(F)之較佳鎓鹽的具體例,係由在上述例示之通式(3)~通式(12)所表示之鎓陽離子的構造之具體例與選自PF6 -、SbF6 -、AsF6 -、SbCl6 -、BiCl5 -、SnCl6 -、ClO4 -、二硫胺甲酸酯陰離子、SCN-之陰離子所構成之鎓鹽。
具體而言,可舉出「Cyracure-UVI-6992」、「Cyracure-UVI-6974」(以上,DOW Chemical日本股份公司製)、「ADEKA OPTOMER SP150」、「ADEKA OPTOMER SP152」、「ADEKA OPTOMER SP170」、「ADEKA OPTOMER SP172」(以上,ADEKA股份公司製)、「IRGACURE250」(CIBA.SPECIALTY.CHEMICALS公司製)、「CI-5102」、「CI-2855」(以上,日本曹達公司製)、「SANEIDO SI-60L」、「SANEIDO SI-80L」、「SANEIDO SI-100L」、「SANEIDO SI-110L」、「SANEIDO SI-180L」(以上,三新化學公司製)、「CPI-100P」、「CPI-100A」(以上,SAN-APRO股份公司製)、「WPI-069」、「WPI-113」、「WPI-116」、「WPI-041」、「WPI-044」、「WPI-054」、「WPI-055」、「WPAG-281」、「WPAG-567」、「WPAG-596」(以上,和光純藥公司製)作為本發明的光酸產生劑(F)之較佳具體例。
光酸產生劑(F)的含量,係相對於活性能量線硬化型樹脂組成物的合計量,以0.01~10質量份為佳,以0.05-5質量份為較佳,以0.1~3質量份為特佳。
(具有環氧基的化合物及高分子)(G)
使用在分子內具有1個以上的環氧基之化合物或在分子內具有2個以上的環氧基之高分子(環氧樹脂)時,亦可併用在分子內具有二個以上之與環氧基具有反應性的官能基之化合物。在此,所謂與環氧基具有反應性之官能基,例如可舉出羧基、酚性羥基、氫硫基、1級或2級的芳香族胺基等。考慮三維硬化性,該等官能基係以在一分子中具有2個以上為特佳。
作為在分子內具有1個以上的環氧基之高分子,例如可舉出環氧樹脂,有由雙酚A與表氯醇所衍生之雙酚A型環氧樹脂、由雙酚F與表氯醇所衍生之雙酚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、脂環族環氧樹脂、二苯基醚型環氧樹脂、氫醌型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、茀型環氧樹脂、3官能型環氧樹脂和4官能型環氧樹脂等的多官能型環氧樹脂、環氧丙酯型環氧樹脂、環氧丙基胺基型環氧樹脂、海因(hydantoin)型環氧樹脂、異三聚氰酸酯型環氧樹脂、脂肪族鎖狀環氧樹脂等,該等環氧樹脂係可以是被鹵化,亦可以是被氫化。作為被市售的環氧樹脂製品,例如可舉出JAPAN EPOXY RESINS股份公司製的EPICOAT 828、1001、801N、806、807、152、604、630、871、YX8000、YX8034、YX4000、DIC股份公司製的Epiclon 830、EXA835LV、HP4032D、HP820、ADEKA股份公司製的EP4100系列、EP4000系列、EPU系列、DAICEL化學股份公司製的CELLOXIDE系列(2021、2021P、2083、2085、3000等)、EPOLEAD系列、EHPE系列、新日鐵化學公司製的YD系列、YDF系列、YDCN系列、YDB系列、苯氧基樹脂(由雙酚類與表氯醇所合成之多羥基聚醚且在兩末端具有環氧基;YP系列等)、NAGASE CHEMTEX公司製的DENACOL系列、共榮社化學公司製的Epolite系列等,但是不被該等限定。該等環氧樹脂亦可併用2種以上。又,計算接著劑層的玻璃轉移溫度Tg時,在計算時係不包含具有環氧基的化合物及高分子(G)。
(具有烷氧基的化合物及高分子)(G)
作為在分子內具有烷氧基的化合物,係只要在分子內具有1個以上的烷氧基者,就沒有特別限制,且能夠使用眾所周知者。代表性可舉出矽烷偶合劑等。又,計算接著劑層的玻璃轉移溫度Tg時,在計算時係不包含具有烷氧基的化合物及高分子(H)。
作為具有胺基的矽烷偶合劑(H)的具體例,能夠舉出γ-胺丙基三甲氧基矽烷、γ-胺丙基三乙氧基矽烷、γ-胺丙基三異丙氧基矽烷、γ-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基三甲氧基矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基三乙氧基矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基三異丙氧基矽烷、γ-(2-(2-胺乙基)胺乙基)胺丙基三甲氧基矽烷、γ-(6-胺己基)胺丙基三甲氧基矽烷、3-(N-乙胺基)-2-甲基丙基三甲氧基矽烷、γ-脲丙基三甲氧基矽烷、γ-脲丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺丙基三甲氧基矽烷、N-苄基-γ-胺丙基三甲氧基矽烷、N-乙烯基苄基-γ-胺丙基三乙氧基矽烷、N-環己基胺甲基三乙氧基矽烷、N-環己基胺甲基二乙氧基甲基矽烷、N-苯基胺甲基三甲氧基矽烷、(2-胺乙基)胺甲基三甲氧基矽烷、N,N’-雙(3-(三甲氧基矽烷基)丙基]乙烯二胺等的胺基含有矽烷類;N-(1,3-二甲基亞丁基)-3-(三乙氧基矽烷基)-1-丙胺等的酮亞胺(ketimine)型矽烷類。
具有胺基的矽烷偶合劑(H),可以只有使用1種,亦可將複數種組合而使用。該等之中,為了確保良好的接 著性,以γ-胺丙基三甲氧基矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基三甲氧基矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基三乙氧基矽烷、γ-(2-胺乙基)胺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-丙胺為佳。
具有胺基的矽烷偶合劑(H)的調配量,係將組成物總量設為100重量%時,以0.01-20重量%的範圍為佳,以0.05~15重量份為較佳,以0.1~10重量份為更佳。大於20重量份的調配量時,接著劑的保存安定性變差,又,小於0.1重量份時,因為耐水接著性的效果係無法充分地發揮。又,計算接著劑層的玻璃轉移溫度Tg時,在計算時係不包含具有胺基的矽烷偶合劑(H)。
以電子射線硬化型使用本發明之活性能量線硬化型接著劑時,係沒有特別必要使組成物中含有光聚合起始劑,但是以紫外線硬化型使用時,以使用光聚合起始劑為佳,特別是使用對380nm以上的光線具有高敏感度的光聚合起始劑為佳。關於對380nm以上的光線具有高敏感度的光聚合起始劑係後述。
在本發明之活性能量線硬化型接著劑,作為光聚合起始劑,較佳是單獨使用下述以通式(1)表示的化合物,或是併用以通式(1)表示的化合物及後述對380nm以上的光線具有高敏感度的光聚合起始劑;[化14]
(式中,R1及R2係表示-H、-CH2CH3、-iPr或Cl,R1及R2係可相同或不同)。相較於單獨使用對380nm以上的光線具有高敏感度的光聚合起始劑時,使用以通式(1)表示的化合物時,接著性較優越。以通式(1)表示的化合物之中,係以R1及R2為-CH2CH3之二乙基9-氧硫為特佳。組成物中以通式(1)表示之化合物的組成比率,係將組成物總量設為100重量%時,以0.1~5.0重量%為佳,以0.5~4.0重量%為較佳,以0.9~3.0重量%為更佳。
通式(1)的光聚合起始劑,因為能夠藉由可透射具UV吸收能力的透明保護薄膜之長波長光線來開始進行聚合,所以即便越過UV吸收性薄膜亦能夠將接著劑硬化。具體而言係例如,即便在偏光鏡的兩面積層具有UV吸收能力之低透濕度的透明保護薄膜時,含有通式(1)的光聚合起始劑時,接著劑組成物係能夠硬化。
又,以按照必要而添加聚合起始助劑為佳。作為聚合起始助劑,可舉出三乙胺、二乙胺、N-甲基二乙醇胺、乙醇胺、4-二甲胺基苯甲酸、4-二甲胺基苯甲酸甲酯、4-二甲胺基苯甲酸乙酯、4-二甲胺基苯甲酸異戊酯等,以4-二甲胺基苯甲酸乙酯為特佳。使用聚合起始助劑時,其添加量係將組成物總量設為100重量%時,通常0~5重量%,較 佳為0~4重量%,最佳為0~3重量%。
又,能夠按照必要而併用眾所周知的光聚合起始劑。因為具有UV吸收能力的透明保護薄膜,係不透射380nm以下的光線,所以作為光聚合起始劑,係以使用對380nm以上的光線具有高敏感度的光聚合起始劑為佳。具體而言係可舉出2-甲基-1-(4-甲基硫基苯基)-2-啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-啉基苯基)-丁酮-1、2-(二甲胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-啉基)苯基]-1-丁酮、2,4,6-三甲基鄰苯甲醯基-二苯基-氧化膦、雙(2,4,6-三甲基鄰苯甲醯基)-苯基氧化膦、雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦等。
特別是作為光聚合起始劑,較佳是除了使用通式(1)的光聚合起始劑以外,進一步使用以下述通式(2)表示的化合物
(式中,R3、R4及R5係表示-H、-CH3、-CH2CH3、-iPr或Cl,R3、R4及R5係可相同或不同)。作為以通式(2)表示的化合物,能夠適合使用亦有市售品之2-甲基-1-(4-甲基硫基苯基)-2-啉基丙烷-1-酮(商品名:IRGACURE907廠商:BASF)。此外,因為2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-啉基苯基)-丁酮-1(商品名:IRGACURE369廠商:BASF)、2-(二甲胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-啉基)苯基]-1-丁酮(商 品名:IRGACURE379廠商:BASF)係敏感度高,乃是較佳。
又,本發明之活性能量線硬化型接著劑係在不損害本發明的目的、效果之範圍,亦能夠調配各種添加劑作為其他任意成分。作為此種添加劑,能夠舉出環氧樹脂、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚胺甲酸酯、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、矽酮系寡聚物、多硫化物系寡聚物等的聚合物或是寡聚物;啡噻、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚等的聚合抑制劑;聚合起始助劑;調平劑;濕潤性改良劑;界面活性劑;可塑劑;紫外線吸收劑;矽烷偶合劑;無機填充劑;顏料;染料等。
上述的添加劑之中、矽烷偶合劑係對偏光鏡表面起作用,而能夠進一步賦予耐水性。使用矽烷偶合劑時,其添加量係將組成物總量設為100重量%時,通常為0~10重量%,較佳為0~5重量%,最佳為0~3重量%。
矽烷偶合劑係以使用活性能量線硬化性的化合物為佳,即便不是活性能量線硬化性,亦能夠賦予同樣的耐水性。
作為矽烷偶合劑的具體例,就活性能量線硬化性的化合物而言,可舉出乙烯基三氯矽烷、,乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙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-甲基丙烯醯氧丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等。
作為不是活性能量線硬化性的矽烷偶合劑之具體例,可舉出N-2(胺乙基)3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2(胺乙基)3-胺丙基三甲氧基矽烷、N-2(胺乙基)3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺丙基三甲氧基矽烷、N-(乙烯基苄基)-2-胺乙基-3-胺丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽、3-脲丙基三乙氧基矽烷、3-氯丙基三乙氧基矽烷、3-氫硫基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷、雙(三乙氧基矽烷基丙基)四硫醚、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、咪唑矽烷等。
較佳為3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷。
本發明之活性能量線硬化型接著劑,係能夠以電子射線硬化型、紫外線硬化型的態樣使用。
在電子射線硬化,電子射線的照射條件係只要能夠將上述活性能量線硬化型接著劑硬化之條件,能夠採用任意適當的條件。例如,電子射線照射係加速電壓以5kV~300kV為佳,更佳為10kV~250kV。加速電壓小於5kV時,電子射線未到達接著劑,有硬化不足之可能性,加速 電壓大於300kV時,通過試料之滲透力太強,有在透明保護薄膜和偏光鏡造成損傷之可能性。照射線量為5~100kGy,更佳為10~75kGy。照射線量小於5kGy時,接著劑硬化不足,大於100kGy時,對透明保護薄膜和偏光鏡造成損傷,且機械強度低落和產生黃變,而無法得到預定的光學特性。
電子射線照射係通常在惰性氣體中進行照射,但是必要時亦可以在大氣中或是在導入少量的氧之條件下進行。雖然亦取決於透明保護薄膜的材料,藉由適當地導入氧,特意地使最初電子射線照射之透明保護薄膜面產生氧阻礙,能夠防止損傷透明保護薄膜,且能夠有效地使電子射線只有照射接著劑。
另一方面,在紫外線硬化型,使用經賦予紫外線吸收能力的透明保護薄膜時,因為將大約比380nm短的波長之光線吸收以致比380nm短的波長之光線未到達活性能量線硬化型接著劑,所以對其聚合反應係沒有幫助。而且,被低透濕度的透明保護薄膜吸收之比380nm短的波長之光線係變換成為熱量,致使透明保護薄膜本身產生發熱,而成為偏光薄膜卷曲、皺紋等不良的原因。因此,在本發明採用紫外線硬化型時,作為紫外線產生裝置,係以使用不發出比380nm短的波長之光線之裝置為佳,更具體地,係波長範圍380~440nm的累計照度與波長範圍250~370nm的累計照度之比,以100:0~100:50為佳,以100:0~100:40為較佳。作為能夠滿足此種累計照度的關係之紫外線,係以封入鎵的鹵化金屬燈、發出波長範圍380~440nm的光 線之LED光源為佳。或者亦能夠以低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、白熾電球、氙燈、鹵素燈、碳弧燈、鹵化金屬燈、日光燈、鎢燈、鎵燈、準分子雷射或太陽光作為光源,且使用帶通濾波鏡將比380nm短的波長之光線隔離而使用。
在紫外線硬化型,以在照射紫外線之前,將活性能量線硬化型接著劑加溫(照射前加溫)為佳,此時,以加溫至40℃以上為佳,以加溫至50℃以上為較佳。又,在照射紫外線後,將活性能量線硬化型接著劑加溫(照射後加溫)亦佳,此時,以加溫至40C以上為佳,以加溫至50℃以上為較佳。
本發明之活性能量線硬化型接著劑,特別適合使用於形成用以將偏光鏡與波長365nm下光線透射率小於5%之透明保護薄膜接著之接著劑層的情況。在此,本發明之活性能量線硬化型接著劑,係藉由含有上述通式(1)的光聚合起始劑,越過具有UV吸收能力的透明保護薄膜而照射紫外線,亦能夠硬化形成接著劑層。因此,即便在偏光鏡的兩面積層有具有UV吸收能力的透明保護薄膜之偏光薄膜,亦能夠使接著劑層硬化。但是,當然不用說,在積層有不具有UV吸收能力之低透濕度的透明保護薄膜之偏光薄膜,亦能夠使接著劑層硬化。又,所謂具有UV吸收能力的透明保護薄膜,係意味著對380nm的光線之透射率小於10%之透明保護薄膜。
作為對透明保護薄膜賦予UV吸收能力之方法, 可舉出使透明保護薄膜中含有紫外線吸收劑之方法;及使透明保護薄膜表面積層含有紫外線吸收劑的表面處理層之方法。
作為紫外線吸收劑的具體例,例如可舉出先前眾所周知的氧二苯基酮系化合物、苯并三唑系化合物、柳酸酯系化合物、二苯基酮系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、鎳錯鹽系化合物、三系化合物等。
<偏光薄膜>
本發明之偏光薄膜係能夠使用偏光薄膜之製造方法來製造,其係例如在偏光鏡的至少一面透過接著劑層而設有透明保護薄膜之偏光薄膜之製造方法,具體而言,其特徵在於:前述透明保護薄膜之透濕度為150g/m2/24h以下,且於波長365nm下之光線透射率小於5%;包含以下步驟:塗布步驟,其係在前述偏光鏡或前述透明保護薄膜中至少一方之面,塗布含有自由基聚合性化合物的活性能量線硬化型接著劑;貼合步驟,其係將前述偏光鏡與前述透明保護薄膜貼合;及接著步驟,其係由前述偏光鏡面側或前述透明保護薄膜面側照射活性能量線,使前述活性能量線硬化型接著劑硬化而得到接著劑層,再透過接著劑層將前述偏光鏡及前述透明保護薄膜接著。
偏光鏡、透明保護薄膜係在塗布之前,進行表面改質處理,作為具體上的處理,能夠舉出電漿處理、火焰處理、或準分子處理等。
活性能量線硬化型接著劑的塗布方式,能夠依照 組成物的黏度和目標厚度而適當地選擇。作為塗布方式的例子,例如可舉出逆塗布器、凹版塗布器(直接式、逆輥式、平版式)、棒逆塗布器、輥塗布器、模塗布器、棒塗布器、桿塗布器等。此外,塗布係能夠適當地使用浸漬方式等的方式。
又,活性能量線硬化型接著劑的塗布,係以接著劑層的厚度為0.01~7μm的方式進行為佳。接著劑層的厚度係較佳為0.01~580μm,更佳為0.01~2μm,最佳為0.01~1μm。從接著力本身得到凝集力而能夠得到接著強度之觀點。接著劑層的厚度係以設為0.01μm以上為佳。另一方面,從耐久性的觀點,偏光薄膜之接著劑層的厚度係以7μm以下為佳。
透過如上述塗布的接著劑而將偏光鏡與透明保護薄膜貼合。偏光鏡與透明保護薄膜的貼合,係能夠使用輥貼合機等來進行。
在將偏光鏡與透明保護薄膜貼合之後,係照射活性能量線(電子射線、紫外線等)而將活性能量線硬化型接著劑硬化來形成接著劑層。活性能量線(電子射線、紫外線等)的照射方向係能夠從任意適當的方向照射。較佳是從透明保護薄膜側照射。從偏光鏡側照射時,偏光鏡有因活性能量線(電子射線、紫外線等)引起劣化之可能性。
在連續生產線製造本發明之偏光薄膜時,雖然生產線速度亦決取於接著劑的硬化時間,以1~500m/min為佳,較佳為5~300m/min,更佳為10~100m/min。生產線速 度太小時,生產性缺乏,或是對透明保護薄膜的損傷太大,而無法製造能夠經得起耐久性試驗等之偏光薄膜。生產線速度太大時,接著劑的硬化係變為不充分,而有無法得到目標接著性之情形。
又,本發明的偏光薄膜之偏光鏡與透明保護薄膜,雖然係透過由上述活性能量線硬化型接著劑的硬化物層所形成的接著劑層而貼合,但是在透明保護薄膜與接著劑層之間,亦能夠設置易接著層。易接著層係例如能夠使用具有聚酯骨架、聚醚骨架、聚碳酸酯骨架、聚胺甲酸酯骨架、矽酮系、聚醯胺骨架、聚醯亞胺骨架、聚乙烯醇骨架等之各種樹脂來形成。該等聚合物樹脂係能夠單獨使用1種,或組合2種以上而使用。又,易接著層的形成係亦可添加其他添加劑。具體而言亦可以進一步使用黏著賦予劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、耐熱安定劑等的安定劑等。
易接著層係通常預先設置在透明保護薄膜,且將該透明保護薄膜的易接著層側與偏光鏡使用接著劑層貼合。易接著層的形成係在透明保護薄膜上,將易接著層的形成材料使用眾所周知的技術進行塗布、乾燥來進行。易接著層的形成材料係考慮乾燥後的厚度、塗布的圓滑性等而通常調整稀釋成為適當濃度之溶液。易接著層之乾燥後的厚度,較佳為0.01~5μm,更佳為0.02~2μm,又更佳為0.05~1μm。又,易接著層係能夠設置複數層,此時,易接著層的總厚度亦是使在上述範圍為佳。
本發明的偏光薄膜,係在實用時能夠使用作為與 其他光學層積層而成之光學薄膜。關於其光學層係沒有特別限定,能夠使用1層或2層以上之例如在形成反射板、半透射板、相位差板(包含1/2、1/4等的波長板)、視角補償薄膜等的液晶顯示裝置等所使用之光學層。特別地,較佳是在本發明的偏光薄膜進一步積層反射板或半透射反射板而成之反射型偏光薄膜或半透射型偏光薄膜;在偏光薄膜進一步積層相位差板而成之橢圓偏光薄膜或圓偏光薄膜;在偏光薄膜進一步積層視角補償薄膜而成之廣視野角偏光薄膜;或是在偏光薄膜進一步積層亮度提升薄膜而成之偏光薄膜。
在偏光薄膜積層有上述光學層之光學薄膜,雖然亦能夠使用在液晶顯示裝置等的製造過程依照順序個別地積層之方式來形成,但是預先積層而製成光學薄膜者,係品質安定性、組裝作業等優越而具有能夠使液晶顯示裝置等的製造步驟提升之優點。積層係能夠使用黏著層等適當的接著手段。在接著上述的偏光薄膜、其他光學薄膜時,其等的光學軸係能夠按照目標相位差特性等而設為適當的配置角度。
前述的偏光薄膜、至少積層有1層偏光薄膜之光學薄膜,亦能夠設置用以與液晶胞等其他構件接著之黏著層。形成黏著層之黏著劑係沒有特別限制,例如能夠適當地選擇丙烯酸系聚合物、矽酮系聚合物、聚酯、聚胺甲酸酯、聚醯胺、聚醚、氟系、橡膠系等的聚合物作為基質聚合物而使用。特別是如丙烯酸系黏著劑之光學透明性優 越、顯示適當的濕潤性、凝集性、接著性的黏著特性且耐候性、耐熱性等優越者係適合使用。
黏著層亦能夠以不同組成或種類等材料的重疊層之方式設置在偏光薄膜、光學薄膜的一面或兩面。又,設置在兩面時,在偏光薄膜、光學薄膜的表背,亦能夠設為不同組成、種類、厚度等的黏著層。黏著層的厚度係能夠按照使用目的、接著力等而適當地決定,通常為1~500μm,以1~200μm為佳,以1~100μm為特佳。
對黏著層的暴露面,在至提供實用為止之期間,為了防止其受到汚染等之目的,係被分離片暫時黏著而保護。藉此,能夠防止在通常的操作狀態下接觸到黏著層。作為分離片,係將上述厚度條件除外,而能夠使用例如將塑膠薄膜、橡膠薄片、紙、布、不織布、網狀物、發泡薄片、金屬箔、其等的積層體等適當的薄物,按照必要而經矽酮系、長鏈烷基系、氟系、硫化鉬等適當的剝離劑塗布處理者等依據先前之適當的材料。
本發明的偏光薄膜或光學薄膜係能夠適合使用於形成液晶顯示裝置等各種裝置。液晶顯示裝置的形成係能夠依據先前而進行。亦即,液晶顯示裝置係通常將液晶胞及偏光薄膜或光學薄膜、及按照必要的照明系統等的構成零件適當地組裝且將驅動電路組進等來形成,但是在本發明,係除了使用依照本發明之偏光薄膜或光學薄膜之點以外,沒有特別限定且能夠依據先前。關於液晶胞,亦是能夠使用例如TN型、STN型、π型等的任意類型者。
能夠形成在液晶胞的一側或兩側配置有偏光薄膜或光學薄膜之液晶顯示裝置;或是形成在照明系統使用背光板或是反射板而成者等適當的液晶顯示裝置。此時,依照本發明之偏光薄膜或光學薄膜係能夠設置在液晶胞的一側或兩側。在兩側設置偏光薄膜或光學薄膜時,其等係可為相同者,亦可為不同者。而且,在形成液晶顯示裝置時,例如能夠在適當的位置,配置1層或2層以上之擴散板、抗眩層、抗反射膜、保護板、稜鏡陣列、透鏡陣列薄片、光擴散板、背光板等適當的零件。
實施例
以下,記載本發明的實施例,但是本發明的實施形態係不被該等限定。
<偏光鏡的製造>
將平均聚合度2400、皂化度99.9莫耳%之厚度75μm的聚乙烯醇薄膜,在30℃的溫水中浸漬60秒鐘使其膨潤。其次,浸漬於碘/碘化鉀(重量比=0.5/8)之濃度0.3%的水溶液,邊使其延伸至3.5倍為止邊將薄膜染色。隨後,在65℃的硼酸酯水溶液中,以總延伸倍率為6倍的方式進行延伸。延伸後,使用40℃的烘箱進行乾燥3分鐘而得到PVA系偏光鏡(SP值32.8、厚度23μm)。含水率為14重量%。
<透明保護薄膜>
.厚度40μm、透濕度60g/m2/24h的丙烯酸系樹脂薄膜(SP值22.2)。
.厚度50μm、透濕度5g/m2/24h的環狀聚烯烴系樹脂薄膜 (ZEONOR薄膜,日本ZEON公司製:ZB12-52125)(SP值18.6)。
.厚度60μm、透濕度500g/m2/24h的三乙酸纖維素(TAC)薄膜(SP值23.3)。
《透明保護薄膜的透濕度》
透濕度的測定係依據JIS Z0208的透濕度試驗(杯封法)進行測定。將切斷成為直徑60mm之試樣,安裝在裝有約15g的氯化鈣之透濕杯,放入溫度40℃、濕度90%R.H.的恆溫機,藉由測定放置24小時前後之氯化鈣的重量増加而求取透濕度(g/m2/24h)。
<活性能量線>
作為活性能量線,係使用紫外線(封入鎵的鹵化金屬燈)照射裝置:Fusion UV Systems,Inc公司製Light HAMMER10照射燈:V照射燈尖峰照度:1600mW/cm2、累計照射量1000/mJ/cm2(波長380~440nm)。又,紫外線的照度係使用Solatell公司製Sola-Check系統而測定。
<活性能量線硬化型接著劑(1)的調製>
將作為自由基聚合性化合物(A)之38.3份N-羥乙基丙烯醯基(SP值29.6,均聚物的Tg123℃,興人公司製)、作為自由基聚合性化合物(B)之19.1份三伸丙二醇二丙烯酸酯(商品名:ARONIX M-220,SP值19.0,均聚物的Tg 69℃,東亞合成公司製)、作為自由基聚合性化合物(C)之38.3份丙烯醯基啉(SP值22.9,均聚物的Tg 150℃,興人公司製)、及1.4份光聚合開始劑(商品名:KAYACURE DETX-S,二乙基 9-氧硫,日本化藥公司製)混合且於50℃攪拌1小時而得到活性能量線硬化型接著劑(1)。
<活性能量線硬化型接著劑(2)的調製>
在前述活性能量線硬化型接著劑(1),追加10份AAEM(乙醯乙醯氧基乙基甲基丙烯酸酯)(日本合成化學(股)公司製)而得到活性能量線硬化型接著劑(2)。
<活性能量線硬化型接著劑(3)的調製>
在活性能量線硬化型接著劑(1),追加10份DENACOL EX-611(山梨糖醇聚環氧丙基醚)、(NAGASE CHEMTEX公司製)、及作為光酸產生劑之3份CPI-100P(以三芳基六氟磷酸鋶作為主成分之有效成分50%的碳酸伸丙酯溶液)、(SAN-APRO公司製)而得到活性能量線硬化型接著劑(3)。
<活性能量線硬化型接著劑(4)的調製>
在活性能量線硬化型接著劑(1),追加10份KBM-403(3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷)(信越SILICONE公司製)、及作為光酸產生劑之3份CPI-100P(以三芳基六氟磷酸鋶作為主成分之有效成分50%的碳酸伸丙酯溶液);(SAN-APRO公司製)而得到活性能量線硬化型接著M(4)。
<活性能量線硬化型接著劑(5)的調製>
在活性能量線硬化型接著劑(1),追加1份KBM-603(N-2-(胺乙基)-3-胺丙基三乙氧基矽烷)(信越矽酮公司製)而得到活性能量線硬化型接著劑(5)。
《Tg:玻璃轉移溫度》
Tg係使用TA Instruments製動態黏彈性測定裝置 RSAIII,且使用以下的測定條件進行測定。
試樣大小:寬度10mm、長度30mm
夾鉗距離:20mm
測定模式:拉伸、頻率:1Hz、升溫速度:5℃/分鐘
進行測定動態黏彈性,且採用tanδ之峰頂的溫度作為Tg。
實施例1
<偏光薄膜的製造>
在上述丙烯酸系樹脂薄膜上,形成厚度0.5μm的胺甲酸酯系易接著劑層之後,將上述活性能量線硬化型接著劑,使用MCD COATER(富士機械公司製)(槽形狀:蜂窩狀,凹版輥(gravure roll)線數:1000根/inch、轉速140%/相對於生產線的速度),以接著劑層的厚度為0.5μm的方式塗布在該易接著劑層。其次,透過前述接著劑,將前述丙烯酸系樹脂薄膜作為透明保護薄膜1及2,使用輥機貼合在上述偏光鏡的兩面。隨後,從貼合後之丙烯酸系樹脂薄膜的兩側,使用IR加熱器加溫至50℃,且對兩面照射上述紫外線而使活性能量線硬化型接著劑硬化。而且,於70℃進行熱風乾燥3分鐘而得到在偏光鏡的兩面具有透明保護薄膜之偏光薄膜。貼合的生產線速度係以25m/min進行。接著劑層的Tg為121℃。
實施例2、3
在實施例1,除了將透明保護薄膜的種類如表2所表示變更以外,係與實施例1同樣地進行而得到偏光薄膜。又, 透明保護薄膜係環狀聚烯烴系樹脂薄膜時,係在丙烯酸系樹脂薄膜施行電暈處理來代替形成易接著劑層。
實施例4
除了在塗布步驟前,以電暈放電量80[W.min/m2]在上述偏光鏡的兩面進行乾處理(電暈處理)以外,係與實施例1同樣地進行而得到偏光薄膜。
實施例5~9
除了將活性能量線硬化型接著劑的種類變更為在表2所記載者(活性能量線硬化型接著劑(2)~(5))以外,係與實施例1同樣地進行而得到偏光薄膜。
比較例1
<水系接著劑的調製>
將相對於100份之含有乙醯乙醯基的聚乙烯醇系樹脂(平均聚合度:1200,皂化度:98.5莫耳%,乙醯乙醯基化度:5莫耳%),50份羥甲基三聚氰胺,在30℃的溫度條件下,溶解於純水且調製經調整為濃度3.7%之水溶液。相對於前述水溶液100份,添加18份氧化鋁膠體水溶液(平均粒子徑15nm,固體含量濃度10%,正電荷)而調製接著劑水溶液。
<偏光薄膜的製造>
在上述丙烯酸系樹脂薄膜上,形成厚度0.3μm的胺甲酸酯系易接著劑層。其次,將上述丙烯酸系樹脂薄膜(易接著劑層側)透過上述水系接著劑且使用輥機貼合在偏光鏡的兩面之後,使其於70℃乾燥3分鐘而得到偏光薄膜。前述水系接著劑係以接著劑層的厚度為150nm的方式使其滴下至 偏光鏡與上述丙烯酸系樹脂薄膜之間。
比較例2、3
在比較例1,係除了將透明保護薄膜的種類如表2所表示變更以外,係與比較例1同樣地進行而得到偏光薄膜。又,透明保護薄膜係環狀聚烯烴系樹脂薄膜時,係在丙烯酸系樹脂薄膜施行電暈處理來代替形成易接著劑層。
[評價]
針對在實施例及比較例所得到的偏光薄膜進行下述評價。將結果顯示在表2。
(偏光度的測定)
偏光薄膜的單體透射率T、平行透射率Tp、正交透射率Tc係使用紫外可見分光光度計(日本分光公司製的V7100)進行測定。該等透射率係依據JIS Z8701的2度視野(C光源)進行測定且進行視感度修正後之Y值。使用上述的透射率且依照下式求取偏光度P。
偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
表2係顯示單體透射率為42.8%時的偏光度。
(耐久性評價)
將偏光薄膜切割成為在偏光鏡的延伸方向50mm且在垂直方向25mm之長方形,作為試樣。將前述試樣投入加濕裝置內,於20℃、98%R.H.的環境下放置48小時。隨後,使用前述分光光度計而再次測定色相a1值及色相b1值。從投入至加濕裝置前後的測定值,基於下述式而算出正交色相的變化△ab之值。又,色相a值、色相b值係在亨特(Hunter) 表色系之a值、b值。
△ab={(a1-a0)2+(b1-b0)2}
(偏光薄膜的含水率變化量)
針對上述同樣形狀的試樣,將剛製造偏光薄膜後之偏光薄膜的含水率設作M1(%)。另一方面,將製造偏光薄膜之後,在20℃、65%R.H.的環境下放置120小時後之偏光薄膜的含水率設作M2(%)。偏光薄膜的含水率變化量(%)係從下述式求取。
偏光薄膜的含水率變化量(%)=M2-M1
又,偏光薄膜的各含水率M1、M2係從下述式算出。
M1(%)={(W1-W0)/W1}×100
M2(%)={(W2-W0)/W2}×100
W0:於120℃乾燥2小時之後的偏光薄膜重量
W1:剛製造偏光薄膜後的偏光薄膜重量
W2:在20℃、65%R.H.的環境下放置120小時之後的偏光薄膜重量
<溫水浸漬後的接著力(耐水性評價)>
將偏光薄膜切取在與偏光鏡的延伸方向平行200MM且在正交方向15MM的大小,使用切刀在透明保護薄膜(丙烯酸樹脂薄膜)與偏光鏡之間切入,而且將偏光薄膜貼合在玻璃板。使此種偏光薄膜浸漬於40℃的溫水2小時之後,取出且在30分鐘以內(在非乾燥狀態)使用萬能拉力試驗機(TENSILON),以剝離速度300MM/MIN在90度方向將保護薄膜與偏光鏡剝離,來測定其剝離強度(N/15MM)。
將剝離強度為 0.5N/15MM以上時評定為○
0.3N/15MM~小於0.5N/15MM時評定為△
小於0.3N/15MM時評定為×。

Claims (27)

  1. 一種偏光薄膜,其特徵在於:在偏光鏡的兩面,透過藉由對含有自由基聚合性化合物的活性能量線硬化型接著劑照射活性能量線而形成之接著劑層,貼合有透濕度為150g/m2/24h以下之透明保護薄膜;前述活性能量線硬化型接著劑係含有自由基聚合性化合物(A)、(B)及(C)者;將組成物總量設為100重量%時,含有:20~60重量%之SP值為29.0(MJ/m3)1/2以上且32.0(MJ/m3)1/2以下的自由基聚合性化合物(A)、10~30重量%之SP值為18.0(MJ/m3)1/2以上且小於21.0(MJ/m3)1/2的自由基聚合性化合物(B)、及20~60重量%之SP值為21.0(MJ/m3)1/2以上且23.0(MJ/m3)1/2以下的自由基聚合性化合物(C);且前述自由基聚合性化合物(A)、(B)及(C)各自的均聚物之玻璃轉移溫度(Tg)皆為60℃以上。
  2. 如申請專利範圍第1項之偏光薄膜,其中前述接著劑層之Tg為60℃以上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之偏光薄膜,其中前述活性能量線硬化型接著劑係進一步含有具有活性亞甲基的自由基聚合性化合物(D)、及具有氫摘取作用的自由基聚合起始劑(E)。
  4. 如申請專利範圍第3項之偏光薄膜,其中前述活性亞甲基為乙醯乙醯基。
  5. 如申請專利範圍第3項之偏光薄膜,其中前述自由基聚合性化合物(D)為乙醯乙醯氧基烷基(甲基)丙烯酸酯。
  6. 如申請專利範圍第3項之偏光薄膜,其中前述自由基聚合起始劑(E)為9-氧硫(thioxanthone)系自由基聚合起始劑。
  7. 如申請專利範圍第3項之偏光薄膜,係將組成物總量設為100重量%時,含有1~50重量%之前述自由基聚合性化合物(D)、及0.1~10重量%之前述自由基聚合起始劑(E)。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之偏光薄膜,其中前述活性能量線硬化型接著劑進一步含有光酸產生劑(F)。
  9. 如申請專利範圍第8項之偏光薄膜,其中前述光酸產生劑(F)係含有具有選自由PF6 -、SbF6 -及AsF6 -所構成群組之至少1種作為相對陰離子之光酸產生劑。
  10. 如申請專利範圍第8項之偏光薄膜,其中前述活性能量線硬化型接著劑係含有前述光酸產生劑(F)及包含烷氧基、環氧基任一者之化合物(G)。
  11. 如申請專利範圍第1或2項之偏光薄膜,其中前述活性能量線硬化型接著劑係含有具有胺基的矽烷偶合劑(H)。
  12. 如申請專利範圍第11項之偏光薄膜,其中前述活性能量線硬化型接著劑,係將組成物總量設為100重量%時,含有0.01~20重量%之具有胺基的矽烷偶合劑(H)。
  13. 如申請專利範圍第1或2項之偏光薄膜,其中前述自由基聚合性化合物(A)為羥乙基丙烯醯胺及/或N-羥甲基丙烯醯胺。
  14. 如申請專利範圍第1或2項之偏光薄膜,其中前述自由基聚合性化合物(B)為三伸丙二醇二丙烯酸酯。
  15. 如申請專利範圍第1或2項之偏光薄膜,其中前述自由基聚合性化合物(C)為丙烯醯基啉及/或N-甲氧基甲基丙烯醯胺。
  16. 如申請專利範圍第1或2項之偏光薄膜,其中前述活性能量線硬化型接著劑係含有以下述通式(1)表示的化合物作為光聚合起始劑; (式中,R1及R2係表示-H、-CH2CH3、-iPr或Cl,R1、R2係可相同或不同)。
  17. 如申請專利範圍第16項之偏光薄膜,其中前述活性能量線硬化型接著劑係進一步含有以下述通式(2)表示的化合物作為光聚合起始劑; (式中,R3、R4及R5係表示-H、-CH3、-CH2CH3、-iPr或Cl,且R3、R4及R5係可相同或不同)。
  18. 如申請專利範圍第1或2項之偏光薄膜,其中前述透明保護薄膜於波長365nm下之光線透射率小於5%。
  19. 如申請專利範圍第1或2項之偏光薄膜,其中前述透明保護薄膜的SP值為29.0(MJ/m3)1/2以上且小於33.0(MJ/m3)1/2
  20. 如申請專利範圍第1或2項之偏光薄膜,其中前述透明保護薄膜的SP值為18.0(MJ/m3)1/2以上且小於24.0(MJ/m3)1/2
  21. 如申請專利範圍第1或2項之偏光薄膜,其中前述透明保護薄膜的形成材料係選自聚碳酸酯系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂之任一種。
  22. 如申請專利範圍第1或2項之偏光薄膜,其中前述接著劑層的厚度為0.01~7μm。
  23. 一種偏光薄膜之製造方法,係在偏光鏡的至少一面,透過接著劑層設有透明保護薄膜,其特徵在於:前述透明保護薄膜之透濕度為150g/m2/24h以下,且於波長365nm下之光線透射率小於5%;該製造方法包含以下步驟:塗布步驟,其係在前述偏光鏡或前述透明保護薄膜中至少一方之面,塗布含有自由基聚合性化合物的活性能量線硬化型接著劑;貼合步驟,其係將前述偏光鏡與前述透明保護薄膜 貼合;及接著步驟,其係由前述偏光鏡面側或前述透明保護薄膜面側照射活性能量線,使前述活性能量線硬化型接著劑硬化而得到接著劑層,再透過接著劑層將前述偏光鏡及前述透明保護薄膜接著;其中前述活性能量線硬化型接著劑係含有自由基聚合性化合物(A)、(B)及(C)者;將組成物總量設為100重量%時,含有:20~60重量%之SP值為29.0(MJ/m3)1/2以上且32.0(MJ/m3)1/2以下的自由基聚合性化合物(A)、10~30重量%之SP值為18.0(MJ/m3)1/2以上且小於21.0(MJ/m3)1/2的自由基聚合性化合物(B)、及20~60重量%之SP值為21.0(MJ/m3)1/2以上且23.0(MJ/m3)1/2以下的自由基聚合性化合物(C);且前述自由基聚合性化合物(A)、(B)及(C)各自的均聚物之玻璃轉移溫度(Tg)皆為60℃以上。
  24. 如申請專利範圍第23之偏光薄膜之製造方法,係於前述塗布步驟前,在前述偏光鏡或前述透明保護薄膜中至少一方之面,且為前述塗布活性能量線硬化型接著劑側之面,實施電暈處理、電漿處理、火焰處理或準分子處理。
  25. 如申請專利範圍第23或24之偏光薄膜之製造方法,其中前述貼合步驟時之前述偏光鏡的含水率小於15%。
  26. 一種光學薄膜,其特徵在於:積層有至少1片如申請專 利範圍第1至22項中任一項之偏光薄膜。
  27. 一種影像顯示裝置,其特徵在於:使用如申請專利範圍第1至22項中任一項之偏光薄膜、或如申請專利範圍第26項之光學薄膜。
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