CN109476971B - 丙烯酸类粘合剂组合物、和使用其而成的粘合剂、偏光板用粘合剂、以及图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供:制造液晶显示装置时,作为偏光板(保护膜)与液晶单元(玻璃)的粘贴中使用的粘合剂使用时,可以得到历经长时间体现优异的再加工性、且即使暴露于高温高湿环境的情况下也不会引起湿热白化的粘合剂的丙烯酸类粘合剂组合物。一种丙烯酸类粘合剂组合物,其含有:丙烯酸类树脂(A);和,在结构中分别含有1个以上的反应性官能团和烷氧基的硅烷偶联剂(B),丙烯酸类树脂(A)为包含源自选自含羟基单体、含羧基单体、含氮单体中的至少1种含极性基团单体(a1)的结构单元5~50重量%的丙烯酸类树脂,硅烷偶联剂(B)含有烷氧基含量为15重量%以下的低聚物型硅烷偶联剂(B1)。
Description
技术领域
本发明涉及丙烯酸类粘合剂组合物、和使用其而成的粘合剂以及偏光板用粘合剂,进一步详细而言,涉及:历经长时间体现优异的再加工性、且能形成不易受水分的影响、也不会引起耐久性的降低的粘合剂的丙烯酸类粘合剂组合物。
以往,将由赋予了偏振性的聚乙烯醇系薄膜等形成的偏振片的两面以保护膜覆盖而得到偏光板,在夹持有在2张玻璃板之间经取向的液晶成分的液晶单元的表面层叠,从而可以制造图像显示装置。为了使偏光板层叠在该液晶单元的表面上,通常如下进行:将设置于偏光板表面的粘合剂层抵接于上述液晶单元面,并进行挤压,从而进行。
用于使这些保护膜与偏振片粘贴的粘接剂适合使用包含聚乙烯醇系树脂的粘接剂,具体而言,将配混聚乙烯醇系树脂和交联剂而成的水溶液涂布于偏振片上且层叠保护膜后,进行加热·干燥,从而制造偏光板。上述偏光板的制造工序中,优选粘接剂中所含的水分透过保护膜,作为保护膜,迄今适合使用了透湿性高的三乙酸纤维素薄膜(TAC薄膜),但近年来,从尺寸稳定性、耐久性的观点出发,逐渐使用烯烃系薄膜、特别是环烯烃系薄膜(COP薄膜)代替TAC薄膜作为偏振片的保护膜。
对这样的偏光板与液晶单元(玻璃基板)的粘贴中使用的粘合剂要求耐热性、耐湿热性之类的耐久性。特别是高温高湿环境下,存在如下问题:水分浸入粘合剂层,与玻璃基板的粘接性会降低,偏光板从玻璃基板部分地浮起或剥离。为了解决这样的问题,通过在粘合剂中配混硅烷偶联剂,从而可以在耐湿热性方面实现提高,但配混硅烷偶联剂的情况下,硅烷偶联剂缓慢发生反应,因此存在粘接力上升、长期再加工性降低的问题。
另外,使用环烯烃系薄膜作为偏光板的保护膜的情况下,如果暴露于湿热环境下,则存在恢复至常温时,由于结露现象而粘合剂层会白化的问题(湿热白化现象)。
另外,以往偏光板中使用的粘合剂根据偏光板的种类而分开使用,但在成本、作业性的方面,寻求偏光板的种类不同的情况下也能使用的粘合剂。
作为这样的再加工性和耐湿热白化性优异的粘合剂,例如专利文献1中记载了一种粘合剂组合物,其包含:粘合剂树脂(A)100重量份;和,环氧当量为100~2000g/mol、且烷氧基含量为5~60重量%的有机硅烷氧基低聚物(B)0.1~20重量份,前述粘合剂树脂(A)为选自由使不含有羧基的单体聚合而得到的丙烯酸类粘合剂树脂(A1)、氨基甲酸酯系粘合剂树脂(A2)、和聚酯系粘合剂树脂(A3)组成的组中的1种以上。
另外,专利文献2中,记载了一种粘合剂,其考虑到耐湿热白化性而使用导入了大量含极性基团单体的丙烯酸类树脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-44291号公报
专利文献2:日本特开2013-213203号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,关于上述专利文献1中记载的粘合剂,使用的硅烷偶联剂(有机硅烷氧基低聚物)均在宽范围内限定官能团当量和烷氧基含量、且能使用各种种类的硅烷偶联剂,但在使用环烯烃系薄膜等透湿度低的保护膜时的耐湿热白化性方面存在改善的余地。
另外,另一方面,考虑了耐湿热白化性的专利文献2中,记载了能用于各种光学构件的主旨,但由于在丙烯酸类树脂中导入大量含极性基团单体,因此,亲水性变强,使用作为保护膜的透湿度高的TAC、丙烯酸类薄膜时,硅烷偶联剂的水解得到促进,存在长期再加工性降低的问题。
因此,本发明中,在这样的背景下,提供一种丙烯酸类粘合剂组合物,其在制造液晶显示装置时,作为偏光板(保护膜)与液晶单元(玻璃)的粘贴中使用的粘合剂使用时,可以得到历经长时间体现优异的再加工性,且即使暴露于高温高湿环境的情况下也不会引起白化现象的粘合剂。
用于解决问题的方案
因而,本发明人等鉴于上述情况反复深入研究,结果发现:含有丙烯酸类树脂和硅烷偶联剂的粘合剂组合物中,通过组合使用含有较多的源自含极性基团单体的结构单元的丙烯酸类树脂和烷氧基含量少的低聚物型的硅烷偶联剂,从而可以得到历经长时间体现优异的再加工性、且也不会引起高温高湿条件下的白化现象的粘合剂。
即,本发明的第1主旨在于,一种丙烯酸类粘合剂组合物,其含有:丙烯酸类树脂(A);和,在结构中分别含有1个以上的反应性官能团和烷氧基的硅烷偶联剂(B),丙烯酸类树脂(A)为包含源自选自含羟基单体、含羧基单体、含氮单体中的至少1种含极性基团单体(a1)的结构单元5~50重量%的丙烯酸类树脂,上述硅烷偶联剂(B)含有烷氧基含量为15重量%以下的低聚物型硅烷偶联剂(B1)。
进而本发明的第2主旨在于,一种粘合剂,其是上述第1主旨的丙烯酸类粘合剂组合物通过交联剂(C)交联而成的,第3主旨在于,一种偏光板用粘合剂,其是使用第2主旨的粘合剂而成的,进而第4主旨在于,一种图像显示装置,其是用第2主旨的粘合剂将偏光板与液晶单元粘贴而成的。
发明的效果
本发明为一种丙烯酸类粘合剂组合物,其含有:丙烯酸类树脂(A)和在结构中分别含有1个以上的反应性官能团和烷氧基的硅烷偶联剂(B),上述丙烯酸类树脂(A)为包含源自选自含羟基单体、含羧基单体、含氮单体中的至少1种含极性基团单体(a1)的结构单元5~50重量%的丙烯酸类树脂,上述硅烷偶联剂(B)含有烷氧基含量为15重量%以下的低聚物型硅烷偶联剂(B1)。因此,使用本发明的丙烯酸类粘合剂组合物得到的粘合剂在制造图像显示装置时,作为偏光板(保护膜)与液晶单元(玻璃)的粘贴中使用的粘合剂使用时,为历经长时间体现优异的再加工性、且耐湿热白化性、耐久性优异的粘合剂,作为偏光板用粘合剂是非常有用的。
上述低聚物型硅烷偶联剂(B1)的反应性官能团当量为1600g/mol以下时,耐久性更优异。
上述低聚物型硅烷偶联剂(B1)的重均分子量为3000以上时,再加工性和耐久性更优异。
上述含极性基团单体(a1)至少含有羟基单体时,耐湿热白化性更优异。
附图说明
图1示出硅烷偶联剂“X-24-9589”的1HNMR光谱。
具体实施方式
以下,对本发明详细进行说明。
需要说明的是,本发明中,分别地(甲基)丙烯酸是指,丙烯酸或甲基丙烯酸,(甲基)丙烯酰基是指,丙烯酰基或甲基丙烯酰基,(甲基)丙烯酸酯是指,丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。另外,丙烯酸类树脂是指,将包含至少1种(甲基)丙烯酸酯系单体的聚合成分聚合而得到的树脂。
本发明的丙烯酸类粘合剂组合物含有丙烯酸类树脂(A)和硅烷偶联剂(B)作为必须成分。
<丙烯酸类树脂(A)>
作为本发明中使用的丙烯酸类树脂(A),必须为含有源自选自含羟基单体、含羧基单体、含氮单体中的至少1种含极性基团单体(a1)的结构单元5~50重量%的丙烯酸类树脂,例如,优选为将包含选自含羟基单体、含羧基单体、含氮单体中的至少1种含极性基团单体(a1)5~50重量%的共聚成分共聚而得到的丙烯酸类树脂。
丙烯酸类树脂(A)的共聚成分中,根据需要可以包含:(甲基)丙烯酸烷基酯系单体(a2)、其他能共聚的烯属不饱和单体(a3)。
首先,对选自含羟基单体、含羧基单体、含氮单体中的至少1种含极性基团单体(a1)进行说明。
作为上述含羟基单体,例如可以举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸5-羟基戊酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯等丙烯酸羟基烷基酯、己内酯改性(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯等己内酯改性单体、二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等氧化烯改性单体、以及邻苯二甲酸2-丙烯酰氧基乙基-2-羟基乙酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、羟基乙基丙烯酰胺等含伯羟基单体;(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-氯2-羟基丙酯等含仲羟基单体;2,2-二甲基2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯等羟基单体。
上述含羟基单体中,从与交联剂的反应性优异的方面、耐湿热白化性提高的方面出发,优选含伯羟基单体,从聚合时的稳定性的方面出发,优选(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯,从与交联剂的反应性快、熟化变短的方面出发,优选使用(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯。进一步从二(甲基)丙烯酸酯等杂质少、制造容易的方面出发,优选(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯。
需要说明的是,作为上述含羟基单体,还优选使用作为杂质的二(甲基)丙烯酸酯的含有比率为0.5重量%以下者,特别优选0.2重量%以下、进一步优选0.1重量%以下。具体而言,尤其优选丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸2-羟基丙酯。
作为上述含羧基单体,例如可以举出(甲基)丙烯酸、丙烯酸β-羧基乙酯等丙烯酸的二聚酸等,其中,从耐湿热白化性的方面、聚合时的稳定性的方面出发,优选(甲基)丙烯酸。
作为上述含氮原子单体,例如可以举出含氨基单体、含酰胺基单体等。
作为上述含氨基单体,例如可以举出(甲基)丙烯酸氨基甲酯、(甲基)丙烯酸氨基乙酯等含伯氨基单体、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等含仲氨基单体、(甲基)丙烯酸乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯等含叔氨基单体等。
上述含氨基单体中,从交联促进效果高的方面、树脂的保存稳定性高的方面出发,优选含叔氨基单体。
而且,从耐久性优异的方面、与金属、金属氧化物的密合性优异的方面出发,优选(甲基)丙烯酰基吗啉等杂环式胺单体。其中,特别优选(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯和(甲基)丙烯酰基吗啉。
作为含酰胺基单体,例如可以举出(甲基)丙烯酰胺;甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、乙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、丙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、异丙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、正丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、异丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺等烷氧基烷基(甲基)丙烯酰胺系单体;二甲基(甲基)丙烯酰胺、二乙基(甲基)丙烯酰胺等二烷基(甲基)丙烯酰胺系单体;N-(羟基甲基)丙烯酰胺等含羟基酰胺单体;(甲基)丙烯酰基吗啉;等。
上述含酰胺基单体中,从树脂溶液的稳定性的方面、抑制抗静电剂的迁移的方面出发,优选烷氧基烷基(甲基)丙烯酰胺系单体、二烷基(甲基)丙烯酰胺系单体。
上述含极性基团单体(a1)中,从耐湿热白化性优异的方面出发,优选使用含羟基单体。
另外,上述含极性基团单体(a1)可以单独使用也可以组合使用2种以上。从有熟化变短的倾向的方面出发,还优选组合使用含羟基单体与含羧基单体、含羟基单体与叔胺系单体。
作为上述含极性基团单体(a1)的含量(组合使用2种以上的情况下,为其总计含量),相对于共聚成分整体,必须为5~50重量%,优选6~30重量%、特别优选7~25重量%、进一步优选8~20重量%。
上述含量如果过少,则有耐湿热白化性降低的倾向,如果过多,则有作为丙烯酸类树脂溶液的保存稳定性降低的倾向。
作为含极性基团单体(a1),含有含羟基单体时的含量相对于共聚成分整体,优选5~50重量%、特别优选6~35重量%、进一步优选7~25重量%、尤其优选8~20重量%。
含羟基单体的含量如果过少,则有耐湿热白化性降低的倾向,如果过多,则有作为丙烯酸类树脂溶液的保存稳定性降低的倾向。
另外,腐蚀成为问题的用途中,含极性基团单体(a1)含有含羧基单体时的含量相对于共聚成分整体,优选1重量%以下。
作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯系单体(a2),例如可以举出烷基的碳数通常为1~20(优选1~18、特别优选1~12、进一步优选1~8)者,具体而言,可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等。它们可以单独使用也可以组合使用2种以上。
其中,从通用性、粘合物性优异的方面出发,优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯系单体(a2)的含量相对于共聚成分整体,优选20~95重量%、特别优选40~94重量%、进一步优选45~93重量%、尤其为50~92重量%。
作为上述其他能共聚的烯属不饱和单体(a3),例如可以举出(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸邻苯基苯氧基乙酯等含芳香环单体;(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环己基氧基烷酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯等含脂环单体;(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3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯、2-丁氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、辛氧基聚乙二醇-聚丙二醇-单(甲基)丙烯酸酯、月桂酰氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、硬脂酰氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等含醚链单体等。它们可以单独使用也可以组合使用2种以上。
其中,从容易调整折射率和双折射的方面、耐漏光性优异的方面出发,优选含芳香环单体(特别优选(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯),从容易调整折射率和双折射、对低极性被粘物(例如环烯烃等)的粘接性优异的方面出发,优选含脂环单体。
将本发明的丙烯酸类粘合剂组合物作为偏光板用途使用时,在耐漏光性的方面,优选的是,调整含芳香环单体、脂环式单体的含量,以耐久试验后的构件整体的双折射变小的方式,调整粘合剂的双折射。
作为上述其他能共聚的烯属不饱和单体(a3)的含量,优选35重量%以下、进一步优选25重量%以下。其他能共聚的烯属不饱和单体(a3)如果过多,则有耐漏光性降低的倾向。
本发明中使用的丙烯酸类树脂(A)适宜选择含极性基团单体(a1)、优选进一步适宜选择(甲基)丙烯酸烷基酯系单体(a2)、其他能共聚的烯属不饱和单体(a3),使用这些聚合成分,例如在有机溶剂中,混合或滴加上述聚合成分、聚合引发剂而聚合,从而可以制造。
上述聚合反应可以通过溶液自由基聚合、悬浮聚合、本体聚合、乳液聚合等以往公知的聚合方法而进行,其中,优选溶液自由基聚合、本体聚合,特别优选溶液自由基聚合。
作为上述聚合反应中使用的有机溶剂,例如可以举出甲苯、二甲苯等芳香族烃类、己烷等脂肪族烃类、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类、正丙醇、异丙醇等脂肪族醇类、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类等。
这些有机溶剂中,从聚合反应的容易性、链转移的效果、粘合剂涂覆时干燥的容易性、安全性高的方面出发,优选使用乙酸乙酯、丙酮、甲乙酮、乙酸丁酯、甲苯、甲基异丁基酮,进一步优选乙酸乙酯、丙酮、甲乙酮。
这些有机溶剂可以单独使用也可以组合使用2种以上。
另外,作为上述溶液自由基聚合中使用的聚合引发剂,例如可以举出通常的自由基聚合引发剂、即、2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双-2-甲基丁腈、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮双(甲基丙酸)等偶氮系引发剂、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、二叔丁基过氧化物、氢过氧化枯烯等有机过氧化物等,可以根据使用的单体而适宜选择并使用。这些聚合引发剂可以单独使用也可以组合使用2种以上。
本发明中使用的丙烯酸类树脂(A)必须含有源自含极性基团单体(a1)的结构单元5~50重量%,优选6~35重量%、特别优选7~25重量%、进一步优选8~20重量%。源自含极性基团单体的结构单元如果过少,则耐湿热白化性变得降低,如果过多,则有形成丙烯酸类树脂溶液时的保存稳定性降低的倾向。
上述丙烯酸类树脂(A)的重均分子量优选60万~250万、特别优选80万~200万、进一步优选100万~180万、尤其优选110万~160万。
上述重均分子量如果过小,则有耐久性降低的倾向,如果过大,则制造时需要大量稀释溶剂,有干燥性降低,残留溶剂在粘合剂层中变多,耐热性降低的倾向。
上述丙烯酸类树脂(A)的分散度(重均分子量/数均分子量)优选10以下、特别优选7以下、进一步优选5以下。
上述分散度如果过高,则有再加工性降低、或耐久性降低的倾向。需要说明的是,上述分散度的下限通常为1。
需要说明的是,上述重均分子量为基于标准聚苯乙烯分子量换算的重均分子量,高效液相色谱仪(日本Waters公司制、“Waters 2695(主体)”和“Waters 2414(检测器)”)使用柱:Shodex GPC KF-806L(排阻极限分子量:2×107、分离范围:100~2×107、理论塔板数:10000级/根、填充剂材质:苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、填充剂粒径:10μm)的3根串联,从而测定,数均分子量也可以用同样的方法测定。而且,分散度由重均分子量和数均分子量求出。
上述丙烯酸类树脂(A)的玻璃化转变温度(Tg)优选-60~0℃、特别优选-50~-20℃、进一步优选-45~-25℃。
上述玻璃化转变温度如果过高,则有粘着变得容易降低的倾向,如果过低,则有耐热性降低的倾向。
需要说明的是,上述玻璃化转变温度通过下述Fox的式子算出。
Tg:丙烯酸类树脂(A)的玻璃化转变温度(K)
Tga:单体A的均聚物的玻璃化转变温度(K)Wa:单体A的重量分率
Tgb:单体B的均聚物的玻璃化转变温度(K)Wb:单体B的重量分率
Tgn:单体N的均聚物的玻璃化转变温度(K)Wn:单体N的重量分率(Wa+Wb+···+Wn=1)
即,丙烯酸类树脂(A)的玻璃化转变温度(Tg)是指,将构成丙烯酸类树脂(A)的各单体形成均聚物时的玻璃化转变温度和重量分率代入至Fox的式子而算出的值。
需要说明的是,构成丙烯酸类树脂(A)的单体形成均聚物时的玻璃化转变温度通常利用差示扫描量热计(DSC)而测定,可以利用依据JIS K7121-1987、JIS K 6240的方法而测定。
上述丙烯酸类树脂(A)的折射率通常为1.440~1.600、优选1.460~1.550、特别优选1.470~1.500。上述折射率优选的是,使层叠的构件的折射率差减小,构件界面处的光损失变小。
上述折射率为如下值:使用折射率测定装置(Atago公司制“阿贝折射计1T”),以NaD射线、23℃测定形成薄膜的丙烯酸类树脂(A)的值。
上述丙烯酸类树脂(A)单层的雾度优选1.0以下、特别优选0.8以下、进一步优选0.5以下。上述雾度如果过高,则有使用其作为粘合剂的显示器的画质降低的倾向。
雾度如下算出:使用HAZE MATER NDH2000(日本电色工业株式会社制)测定扩散透射率和总透光率,将所得扩散透射率和总透光率的值代入下述式而算出。需要说明的是,本机依据JIS K7361-1。
雾度(%)=(扩散透射率/总透光率)×100
如此可以得到本发明中使用的丙烯酸类树脂(A)。
<硅烷偶联剂(B)>
通常,硅烷偶联剂是指,在结构中分别含有1个以上反应性官能团和烷氧基的有机硅化合物。
本发明中,作为在结构中分别含有1个以上反应性官能团和烷氧基的硅烷偶联剂(B),含有烷氧基含量为15重量%以下的低聚物型硅烷偶联剂(B1)。
本发明中限定的烷氧基是指源自烷氧基硅烷的烷氧基,不包括除此之外的分子中所含的烷氧基。
例如,聚醚改性硅烷的聚醚部的末端、聚醚结构不作为烷氧基包含。
作为上述反应性官能团,例如可以举出环氧基、(甲基)丙烯酰基、巯基、羟基、羧基、氨基、酰胺基、异氰酸酯基等。其中,从耐久性、再加工性优异的方面出发,优选环氧基、巯基。
作为上述烷氧基,例如可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基等。其中,优选碳数1~8的烷基、特别优选碳数1~2的烷基,具体而言,为甲氧基、乙氧基。
需要说明的是,硅烷偶联剂(B)可以具有除反应性官能团和烷氧基以外的有机取代基、例如烷基、苯基等。
低聚物型硅烷偶联剂(B1)的烷氧基含量必须为15重量%以下,优选1~15重量%、特别优选3~14.5重量%、进一步优选5~14.5重量%。
上述烷氧基含量如果过多,则有长期再加工性降低的倾向。需要说明的是,如果过少,则有耐久性降低的倾向。
低聚物型硅烷偶联剂(B1)的重均分子量优选3000以上、特别优选4000~30000、进一步优选4500~20000。
上述重均分子量如果处于上述范围,则有长期再加工性与耐久性的均衡性优异的倾向。
需要说明的是,上述重均分子量是基于标准聚苯乙烯分子量换算的重均分子量,可以通过下述方法而测定。
装置:凝胶渗透色谱仪
检测器:差示折射率检测器RI(东曹株式会社制RI-8020型、灵敏度32)
柱:TSKgel guardcolumn HHR-H(1根)(东曹株式会社制φ6mm×4cm)、TSKgelGMHHR-N(2根)(东曹株式会社制φ7.8mm×30cm)
溶剂:四氢呋喃(THF)
柱温:23℃
流速:1.0mL/分钟
另外,低聚物型硅烷偶联剂(B1)的反应性官能团当量优选1600g/mol以下、特别优选100~900g/mol、进一步优选300~700g/mol。
上述反应性官能团当量如果为上述范围,则有耐久性更优异的倾向。
低聚物型硅烷偶联剂(B1)为低聚物型的硅烷偶联剂,换言之,为有机硅化合物的一部分水解并缩聚而成的二聚体、三聚体等低聚物型的有机硅化合物(有机硅氧烷化合物)。
作为低聚物型硅烷偶联剂(B1),例如可以举出γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等有机硅化合物的一部分水解并缩聚而成的低聚物型有机硅化合物(含环氧基的有机硅烷氧基低聚物等)、或将这些低聚物型有机硅化合物的一部分经醚改性而成的低聚物型有机硅化合物等低聚物型含环氧基的硅烷偶联剂;γ-巯基丙基三乙氧基硅烷等有机硅化合物的一部分水解并缩聚而成的低聚物型有机硅化合物(含巯基的有机硅烷氧基低聚物等)等低聚物型含巯基的硅烷偶联剂;等。
其中,可以以满足低聚物型硅烷偶联剂(B1)的各条件的方式适宜选择并使用。另外,上述低聚物型硅烷偶联剂(B1)可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为低聚物型硅烷偶联剂(B1),具体而言,可以举出信越化学工业株式会社制的市售品,即,“X-24-9590”(重均分子量:13700、含有烷氧基:甲氧基、烷氧基含量:9.5重量%、反应性官能团:环氧基、环氧当量:592g/mol)、“X-24-9589”(重均分子量:4700、含有烷氧基:乙氧基、烷氧基含量:13.2%、反应性官能团:环氧基、环氧当量:1509g/mol)等。
其中,特别优选“X-24-9590”。
低聚物型硅烷偶联剂(B1)的含量相对于丙烯酸类树脂(A)100重量份,优选0.001~1重量份、特别优选0.015~0.5重量份、进一步优选0.020~0.3重量份、进一步优选0.025~0.15。上述含量如果过多,则有耐久性降低的倾向,如果过少,则有长期再加工性降低的倾向。
需要说明的是,本发明的丙烯酸类粘合剂组合物中,在不妨碍发明的效果的范围内,可以使用除上述低聚物型硅烷偶联剂(B1)以外的硅烷偶联剂,所述硅烷偶联剂的含量如果过多,则有由于渗出而耐久性降低的倾向。因此,除上述低聚物型硅烷偶联剂(B1)以外的硅烷偶联剂的含量具体而言,相对于丙烯酸类树脂(A)100重量份,优选0.5重量份以下、进一步优选0.3重量份以下、特别优选0.1重量份以下。
本发明的丙烯酸类粘合剂组合物中,除上述丙烯酸类树脂(A)和硅烷偶联剂(B)以外,优选含有交联剂(C)、抗静电剂(D)。
<交联剂(C)>
作为交联剂(C),例如可以举出异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、氮丙啶系交联剂、三聚氰胺系交联剂、醛系交联剂、胺系交联剂、金属螯合物系交联剂,其中,从提高与基材的粘接性的方面、与丙烯酸类树脂(A)的反应性优异的方面出发,优选使用异氰酸酯系交联剂。
作为上述异氰酸酯系交联剂,例如可以举出2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯等甲苯二异氰酸酯系交联剂、1,3-苯二甲基二异氰酸酯等苯二甲基二异氰酸酯系交联剂、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯等二苯基甲烷系交联剂、1,5-萘二异氰酸酯等萘二异氰酸酯系交联剂等芳香族系异氰酸酯系交联剂;异佛尔酮二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、异丙叉基二环己基-4,4’-二异氰酸酯、1,3-二异氰酸根合甲基环己烷、降冰片烷二异氰酸酯等脂环族系异氰酸酯系交联剂;六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族系异氰酸酯系交联剂;和上述异氰酸酯系化合物的加合物、缩二脲、异氰脲酸酯体等。
这些异氰酸酯系交联剂中,从适用期和耐久性的方面出发,优选甲苯二异氰酸酯系交联剂,从缩短熟化时间的方面出发,优选苯二甲基二异氰酸酯系交联剂或含异氰脲酸酯骨架的异氰酸酯系交联剂,从耐黄变性的方面出发,优选非芳香族非含有异氰酸酯系交联剂。其中,具体而言,从耐久性、适用期、交联速度的均衡性优异的方面出发,优选甲苯二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加合物、和异氰脲酸酯体。
作为上述环氧系交联剂,例如可以举出双酚A·环氧氯丙烷型的环氧树脂、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、山梨糖醇聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油赤藓糖醇、二甘油聚缩水甘油醚等。
作为上述氮丙啶系交联剂,例如可以举出四羟甲基甲烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、三羟甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、N,N’-二苯基甲烷-4,4’-双(1-氮丙啶羧基酰胺)、N,N’-六亚甲基-1,6-双(1-氮丙啶羧基酰胺)等。
作为上述三聚氰胺系交联剂,例如可以举出六甲氧基甲基三聚氰胺、六乙氧基甲基三聚氰胺、六丙氧基甲基三聚氰胺、六丁氧基甲基三聚氰胺、六戊基氧基甲基三聚氰胺、六己基氧基甲基三聚氰胺、三聚氰胺树脂等。
作为上述醛系交联剂,例如可以举出乙二醛、丙二醛、琥珀醛、顺丁烯二醛、戊二醛、甲醛、乙醛、苯甲醛等。
作为上述胺系交联剂,例如可以举出六亚甲基二胺、三乙基二胺、聚乙烯亚胺、六亚甲基四胺、二亚乙基三胺、三乙基四胺、异佛尔酮二胺、氨基树脂、聚酰胺等。
作为上述金属螯合物系交联剂,例如可以举出铝、铁、铜、锌、锡、钛、镍、锑、镁、钒、铬、锆等多价金属的乙酰丙酮、乙酰乙酰酯配位化合物等。
上述交联剂(C)可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
上述交联剂(C)的含量相对于丙烯酸类树脂(A)100重量份,优选0.01~5重量份、特别优选0.05~1.5重量份、进一步优选0.1~0.5重量份。
上述含量如果过少,则有耐久性容易降低的倾向,如果过多,则有应力缓和性降低、基板变得容易翘曲、或需要长时间的熟化的倾向。
<抗静电剂(D)>
本发明的丙烯酸类粘合剂组合物中,优选进一步含有抗静电剂(D),作为抗静电剂(D),特别适合的是,离子性化合物(D1)。
作为上述离子性化合物(D1),从静电对策的方面出发,优选含有由金属盐和有机盐中的至少一者形成的离子性化合物。
作为金属盐,例如可以举出锂盐、钠盐、钙盐、钾盐等碱金属盐或碱土金属盐、鏻盐。
作为有机盐,例如可以举出铵盐、咪唑鎓盐、吡啶鎓盐、哌啶鎓盐、吡咯啶鎓盐、锍盐等鎓盐。
其中,从防腐蚀优异的方面、长期再加工性优异的方面、保存稳定性优异的方面出发,优选有机盐,更优选由铵阳离子、咪唑鎓阳离子、吡啶鎓阳离子、哌啶鎓阳离子、吡咯啶鎓阳离子等含氮阳离子形成的鎓盐,特别优选可以举出烷基铵盐、进一步优选非环状四烷基铵阳离子和N,N-双(三氟甲磺酰)亚胺阴离子形成的铵盐、铵阳离子与N,N-双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子形成的铵盐等。
离子性化合物(D1)的熔点优选10℃~100℃、特别优选20℃~80℃、进一步优选25~50℃。上述熔点如果过高,则有在低温下容易析出的倾向,如果过低,则有在湿热环境下容易产生偏光板的脱色的倾向。
抗静电剂(D)的含量相对于丙烯酸类树脂(A)100重量份,优选0.5~10重量份、更优选2~8重量份、进一步优选2~5重量份、特别优选2.5~4.5重量份。上述含量如果过少,则有无法得到抗静电性能,容易产生静电所导致的显示不均的倾向,如果过多,则有偏光板的偏光度降低、或耐湿热白化性降低、或渗出而耐久性降低的倾向。
进而,本发明的丙烯酸类粘合剂组合物中,在不有损本发明的效果的范围内,可以配混树脂成分、丙烯酸单体、阻聚剂、抗氧化剂、防腐蚀剂、交联促进剂、自由基产生剂、过氧化物、自由基捕捉剂等各种添加剂、金属和树脂颗粒等作为其他成分。另外,除上述之外,可以含有少量粘合剂组合物的构成成分的制造原料等中所含的杂质等。
上述其他成分的含量相对于丙烯酸类树脂(A)100重量份,优选5重量份以下、特别优选1重量份以下、进一步优选0.5重量以下。上述含量如果过多,则有与丙烯酸类树脂(A)的相容性降低、耐湿热白化性降低的倾向。
如此通过将丙烯酸类树脂(A)和硅烷偶联剂(B)、根据需要的交联剂(C)、抗静电剂(D)和其他成分混合,从而可以得到本发明的丙烯酸类粘合剂组合物。需要说明的是,对于混合方法,没有特别限定,可以采用:将各成分同时混合的方法;将任意成分混合后,将剩余的成分同时或依次混合的方法等各种方法。
本发明的丙烯酸类粘合剂组合物通过进行固化(交联),从而可以形成粘合剂,进而,通过在光学构件(光学层叠体)上层叠形成由上述粘合剂形成的粘合剂层,从而可以得到带粘合剂层的光学构件。
对于上述带粘合剂层的光学构件,优选在粘合剂层的与光学构件面相反的面上进一步设置脱模片。
作为上述带粘合剂层的光学构件的制造方法,可以举出:
方法〔1〕,在光学构件上涂布丙烯酸类粘合剂组合物并干燥后,贴合脱模片,在室温(23℃)或加温状态中的至少一者下进行利用熟化的处理;
〔方法2〕,在脱模片上涂布丙烯酸类粘合剂组合物并干燥后,贴合光学构件,在室温或加温状态中的至少一者下进行利用熟化的处理;
等。其中,在不损伤光学构件的方面、与光学构件粘接性优异的方面出发,优选〔2〕的方法中,在室温状态下进行熟化的方法。
需要说明的是,上述中,作为光学构件,为偏光板的情况下,是特别有效的。
对于上述熟化处理,作为粘合剂的化学交联的反应时间,为为了取得粘合物性的均衡性而进行的时间,作为熟化的条件,温度通常为室温~70℃、时间通常为1~30天,具体而言,例如可以在23℃下以1~20天、在23℃下以3~10天、在40℃下以1~7天等条件进行。
上述粘合剂组合物的涂布时,优选将该丙烯酸类粘合剂组合物在溶剂中稀释而涂布,作为稀释浓度,以固体成分浓度计,优选5~60重量%、特别优选10~30重量%。
另外,作为上述溶剂,只要使丙烯酸类粘合剂组合物溶解就没有特别限定,例如可以使用乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯等酯系溶剂、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂、甲苯、二甲苯等芳香族系溶剂、甲醇、乙醇、丙醇等醇系溶剂。其中,从溶解性、干燥性、价格等方面出发,适合使用乙酸乙酯、甲乙酮。
另外,关于上述丙烯酸类粘合剂组合物的涂布,通过辊涂、模涂、凹版涂布、逗点涂布、丝网印刷等常用的方法而进行。
对于通过上述方法制造的粘合剂层的凝胶分率,从耐久性能和抑制偏光度降低的方面出发,优选30~95重量%、特别优选40~90重量%、进一步优选60~85重量%。凝胶分率如果过低,则有再加工性降低的倾向,如果过高,则有变得容易产生浮起、剥离的倾向。
上述凝胶分率成为交联度(固化度程度)的指标,因此,例如以以下方法算出。即,从光学构件、尤其是从在偏光板等基材形成粘合剂层而成的粘合片利用挑取器采集粘合剂,将粘合剂包覆于200目的SUS制金属网,浸渍于调整为23℃的乙酸乙酯中24小时,将残留于金属网中的不溶解的粘合剂成分的重量百分率作为凝胶分率。
需要说明的是,将粘合剂的凝胶分率调整为上述范围时,可以通过调整交联剂的种类和量等而达成。
对于通过上述方法制造的粘合剂层,以手指触摸时有较良好的粘着感者为实际贴在被粘物时的湿润性良好,因此,有作业性提高的倾向,为优选。
作为使用本发明的丙烯酸类树脂组合物得到的粘合剂层的电特性,表面电阻值优选1×1012Ω以下、特别优选1×1011Ω以下、进一步优选5×1010Ω以下。上述表面电阻值如果过高,则偏光板、粘合剂层容易带电,有变得容易引起显示不均的倾向。
另外,所得带粘合剂层的光学构件中的干燥后的粘合剂层的厚度优选5~200μm、特别优选10~100μm、进一步优选10~30μm。上述厚度如果过薄,则有粘合物性不易稳定的倾向,如果过厚,则有从端部的水分浸入量变多,长期再加工性降低的倾向。
本发明中,对于带粘合剂层的光学构件、尤其是带粘合剂层的偏光板,直接将粘合剂层面贴合在玻璃基板上、或有脱模片时将脱模片剥离后将粘合剂层面贴合在玻璃基板上,供至例如图像显示装置。
本发明的粘合剂的粘合力(再加工性)根据被粘物的材料等而适宜确定。
例如,贴合在液晶单元等玻璃基板时,以贴合1天后的粘合力计,优选0.1~10N/25mm、进一步优选0.1~5N/25mm。另外,以20天后的粘合力计,优选0.1~20N/25mm、进一步优选0.1~15N/25mm、特别优选0.1~10N/25mm。进而,以50天后的粘合力计,优选0.1~20N/25mm、进一步优选0.1~15N/25mm、特别优选0.1~10N/25mm。
上述粘合力如下算出。
对于带粘合剂层的偏光板,裁切成宽25mm,将脱模薄膜剥离,将粘合剂层侧按压至无碱玻璃板(康宁公司制、“EAGLE XG”),使偏光板与玻璃板贴合。之后,进行高压釜处理(50℃×0.5MPa×20分钟)后,在23℃×50%RH下放置24小时后,在剥离角度180°、剥离速度300mm/分钟下进行剥离试验。而且,关于长期再加工性,在高压釜处理后,在23℃×50%RH下放置规定的时间后,在剥离角度180°、剥离速度300mm/分钟下进行剥离试验。
本发明的丙烯酸类粘合剂组合物可以得到耐久性和耐湿热白化性优异、且保存稳定性、再加工性也均衡性良好且优异的粘合剂,作为光学构件用粘合剂、特别是使偏光板与玻璃基板等粘贴的偏光板用粘合剂是有用的。
作为构成偏光板的保护膜,可以举出三乙酸纤维素系薄膜、丙烯酸类薄膜、聚乙烯系薄膜、聚丙烯系薄膜、环烯烃系薄膜等,本发明对使用任意保护膜的偏光板均可以适合使用,在容易得到本发明的效果的方面出发,特别优选层叠有环烯烃薄膜的偏光板。
另外,通过使用上述粘合剂,从而可以使偏光板与液晶单元粘贴而制作图像显示装置,所得图像显示装置可以精度良好地制作,耐久性变得优异。
实施例
以下,列举实施例对本发明进一步具体进行说明,但本发明只要不超过其主旨就不限定于以下的实施例。需要说明的是,例中,“份”、“%”是指重量基准。
首先,如下述制备各种丙烯酸类树脂。需要说明的是,关于丙烯酸类树脂(A)和硅烷偶联剂(B)的重均分子量、分散度、玻璃化转变温度,依据前述方法而测定。
需要说明的是,关于粘度的测定,依据JIS K5400(1990)的4.5.3旋转粘度计法而测定。
<丙烯酸类树脂(A)>
〔丙烯酸类树脂(A-1)的制造〕
在具备回流冷凝器、搅拌器、氮气的吹入口和温度计的四口圆底烧瓶中,投入丙烯酸2-羟基乙酯(a1)6份、丙烯酸(a1)0.7份、丙烯酸正丁酯(a2)73.3份、丙烯酸苄酯(a3)20份、乙酸乙酯53份、丙酮42份、作为聚合引发剂的偶氮双异丁腈(AIBN)0.013份,使内温上升至沸点,使反应开始。接着,滴加包含AIBN 0.04%的乙酸乙酯溶液30份,在回流温度下反应3.25小时后,用乙酸乙酯稀释,得到丙烯酸类树脂(A-1)溶液(固体成分20.9%、粘度4770mPa·s/25℃、丙烯酸类树脂(A-1):玻璃化转变温度-43℃、重均分子量129万、分散度4.3)。
上述中使用的单体使用下述制造商的产品。
·丙烯酸2-羟基乙酯(大阪有机化学株式会社制Tg-15℃)
·丙烯酸(三菱化学株式会社制Tg106℃)
·丙烯酸丁酯(三菱化学株式会社制Tg-56℃)
·丙烯酸苄酯(大阪有机化学株式会社制Viscoat#160Tg6℃)
另外,上述Tg为各单体的均聚物的Tg。
〔丙烯酸类树脂(A-2)~(A-4)和(A’-1)、(A’-2)的制造〕
使用表1中记载的共聚成分,依据上述丙烯酸类树脂(A-1)的制造方法进行,得到丙烯酸类树脂(A-2)~(A-4)和(A’-1)、(A’-2)溶液。另外,所得丙烯酸类树脂(A-2)~(A-4)和(A’-1)、(A’-2)溶液如表1中记载。
[表1]
<硅烷偶联剂(B)>
作为硅烷偶联剂(B),准备以下的物质。需要说明的是,关于硅烷偶联剂(B)的重均分子量,依据前述方法而测定。另外,对于烷氧基含量、反应性官能团、环氧当量或巯基当量、含有烷氧基,只要没有限定就采用目录值。
·(B1-1):
(信越化学工业株式会社制、“X-24-9590”、重均分子量:13700、烷氧基含量:9.5%、反应性官能团:环氧基、环氧当量:592g/mol、含有烷氧基:甲氧基)
·(B1-2):
(信越化学工业株式会社制、“X-24-9589”、重均分子量:4700、烷氧基含量:14.5%(测定值)、反应性官能团:环氧基、环氧当量:1509g/mol、含有烷氧基:乙氧基:乙氧基和丙烯基氧基)
需要说明的是,关于“X-24-9589”的烷氧基含量,通过以下方法而测定,进行烷氧基含量的计算。
1.测定
在小瓶中称量试样约50mg,加入d-氯仿1mL使其溶解,制备5%(w/v)氯仿溶液。将其放入NMR测定用样品试管,在以下的条件下进行1HNMR测定。将所得1HNMR光谱示于图1。
《测定条件》
测定装置:Bruker公司制AscendTM400
探针:cryo探针
脉冲程序:单脉冲
测定温度:23℃(296K)
累积次数:16次
脉冲延迟时间:10秒
2.烷氧基含量的计算
对于1HNMR光谱的信号A~F,归属为A(6.2,6.0ppm):丙烯基氧基、B(3.6ppm):环氧乙烷链、C(3.4ppm):环氧乙烷链末端甲氧基、D(3.1,2.8,2.6ppm):环氧基、E(1.2ppm):乙氧基、F(0.1ppm):甲基,根据这些信号的积分值求出烷氧基含量。
需要说明的是,将有机取代基(环氧基、甲基)数设为X、烷氧基(乙氧基、丙烯基氧基)数设为R,含有(X+R)/2个的主链(-SiO-)。
·(B’-1)
(信越化学工业株式会社制、“X-41-1059A”、重均分子量:2270、烷氧基含量:42%、反应性官能团:环氧基、环氧当量:350g/mol、含有烷氧基:甲氧基、乙氧基)
·(B’-2)
(信越化学工业株式会社制、“X-41-1805”、重均分子量:3450、烷氧基含量:50%、反应性官能团:巯基、巯基当量:800g/mol、含有烷氧基:甲氧基、乙氧基)
·(B’-3)
(信越化学工业株式会社制、“X-41-1810”、重均分子量:640、烷氧基含量:30%、反应性官能团:巯基、巯基当量:450g/mol、含有烷氧基:甲氧基)
·(B’-4)
3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、“KBM-403”、分子量:236.6、烷氧基含量:39%(计算值)、反应性官能团:环氧基、环氧当量:236.6g/mol(计算值)、含有烷氧基:甲氧基)
需要说明的是,关于B’-4的烷氧基含量,采用甲氧基的重量除以分子量而得到的值(甲氧基数3、一个甲氧基的重量;31、分子量236.6)。环氧当量以相对于环氧基1mol的分子量计算。
<交联剂(C)>
作为交联剂(C),准备以下物质。
(C-1):甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加合物(东曹株式会社制、“CORONATEL55E”)
<抗静电剂(D)>
作为抗静电剂(D),准备以下物质。
(D-1):三正丁甲基铵N,N-双(三氟甲磺酰)亚胺(3M公司制、“FC-4400”、熔点27.5℃)
(D-2):由含芳香环铵阳离子和双(氟磺酰亚胺)形成的离子性化合物(第一工业制药株式会社制、“MP-446”、熔点37℃)
(D-3):N,N-双(三氟甲磺酰)亚胺锂(森田化学株式会社制、“Li-TFSI”、熔点232~234℃)
<实施例1~12、比较例1~9>
如下述表2配混上述成分(A)~(D),用乙酸乙酯将固体成分浓度调整为12.5%,得到丙烯酸类粘合剂组合物。
[表2]
注)()内的树脂为以固体成分计的配混重量份。
使用上述中得到的丙烯酸类粘合剂组合物,如下述制作评价用样品,对下述性能进行评价。将评价结果示于后述的表3。
〔带粘合剂层的偏光板[I]、[II]的制作〕
将所得丙烯酸类粘合剂组合物涂布于厚度38μm的脱模片(三井化学TOHCELLO公司制“Lumirror SP-0138BU”),使得干燥后的厚度成为25μm,在100℃下干燥3分钟后,使与脱模片为相反侧的粘合剂层面粘贴在两面层叠有三乙酸纤维素(TAC)薄膜的偏光板的一个TAC薄膜表面,在23℃×50%RH的环境下熟化7天,得到带粘合剂层的偏光板[I](层构成;脱模片/粘合剂层/TAC薄膜1/偏振片/TAC薄膜2、TAC薄膜1:厚度40μm、TAC薄膜2:60μm)。
使实施了电晕处理的环烯烃系薄膜/偏振片/TAC系薄膜的COP面与粘合剂层面粘贴,除此之外,同样地得到带粘合剂层的偏光板[II]。
需要说明的是,上述TAC薄膜为三乙酸纤维素薄膜(厚度60μm)、COP薄膜为环烯烃薄膜(厚度50μm)。
使用带粘合剂层的偏光板[I]和带粘合剂层的偏光板[II],进行以下的评价。
〔再加工性〕
将上述中得到的带粘合剂层的偏光板[I]切割成宽25mm,将脱模片剥离,将粘合剂层面按压至无碱玻璃(康宁公司制“EAGLE XG”:厚度1.1mm),用2kg辊使其粘贴,进行高压釜处理(0.5MPa×50℃×20分钟)后,在23℃×50%RH的环境下静置1天、20天、50天,之后,测定以剥离角度180°、300mm/分钟的剥离速度进行剥离时的粘合力,以下述基准进行评价。
(评价基准)
·1天后
A···5N/25mm以下
B···超过5N/25mm且10N/25mm以下
C···超过10N/25mm、或发生残胶或基材断裂
·20天后
A···5N/25mm以下
B···超过5N/25mm且10N/25mm以下
C···超过10N/25mm且15N/25mm以下
D···超过15N/25mm且20N/25mm以下
E···超过20N/25mm、或发生残胶或基材断裂
·50天后
A···5N/25mm以下
B···超过5N/25mm且10N/25mm以下
C···超过10N/25mm且15N/25mm以下
D···超过15N/25mm且20N/25mm以下
E···超过20N/25mm、或发生残胶或基材断裂
〔耐久性〕
将所得带粘合剂层的偏光板[I]和[II]切割成20cm×15cm,将脱模片剥离,将粘合剂层面按压至无碱玻璃(康宁公司制“EAGLE XG”:厚度1.1mm),以2kg辊往复2次而贴粘后,进行高压釜处理(0.5MPa×50℃×20分钟),制作初始耐久性试验用的样品。
对于所得样品,对于暴露于(1)耐热性(80℃×500小时)的条件后的偏光板,进行以下的评价。
(评价基准)
○···在偏光板的整个面未见发泡或端部未见浮起
×···在偏光板的整个面可见发泡或在端部可见浮起
〔耐湿热白化性〕
将所得带粘合剂层的偏光板[II]切割成3.5cm×3.5cm,将脱模片剥离,将粘合剂层面按压至无碱玻璃(康宁公司制“EAGLE XG”:厚度1.1mm),以2kg辊往复2次而粘贴后,进行高压釜处理(0.5MPa×50℃×20分钟),制作耐湿热白化性试验用的样品。
对于所得样品,在60℃×90%RH的环境下暴露250小时后,取出,在室温下放置。然后,测定取出后3小时后的雾度,对耐湿热白化性进行评价。需要说明的是,雾度为减去作为空白的1.1mm无碱玻璃值而得到的值。
(评价基准)
·刚刚取出后的雾度
◎···低于1%
○···1%以上且低于3%
△···3%以上且低于4%
×···4%以上
·取出3小时后的雾度
◎···低于1%
○···1%以上且低于2%
△···2%以上且低于3%
×···3%以上
〔凝胶分率〕
将所得带粘合剂层的偏光板〔I〕的脱模片剥离,从粘合剂层面挑取粘合剂,用SUS制的200目金属网包覆后,浸渍在调整为23℃的乙酸乙酯中24小时,将残留于金属网中的不溶解的粘合剂成分的重量百分率作为凝胶分率。
〔抗静电性〕
<表面电阻值>
将上述带粘合剂层的偏光板〔I〕在23℃×50%RH的气氛下静置24小时后,取下粘合剂层的脱模片,用表面电阻率测定装置(三菱化学ANALYTECH公司制、装置名“Hiresta-UPMCP-HT450”),测定粘合剂层的表面电阻率。
[表3]
由上述结果可知,利用由使用包含多于通常的含极性基团单体的丙烯酸类树脂(A)和烷氧基含量为15重量%以下的低聚物型硅烷偶联剂(B1)的丙烯酸类粘合剂组合物得到的粘合剂的实施例1~12中,长期再加工性和耐湿热白化性优异。
另一方面可知,利用由使用不含较多含极性基团单体的丙烯酸类树脂(A’-1、A’-2)和烷氧基量大于15重量%的硅烷偶联剂的丙烯酸类粘合剂组合物得到的粘合剂的比较例1、2中,长期再加工性优异,但是耐湿热白化性差。
另外可知,利用由使用包含多于通常的含极性基团单体的丙烯酸类树脂(A)和烷氧基量大于15重量%的硅烷偶联剂的丙烯酸类粘合剂组合物得到的粘合剂的比较例3~9中,耐湿热白化性优异,但是长期再加工性差。
硅烷偶联剂由于粘合剂系内的水分而水解,经过硅烷醇基与玻璃表面键合,从而提高密合性。以耐湿热白化性良好的程度包含较多极性单体的丙烯酸类树脂中,容易摄取环境中的水分,容易受到水解的影响。因此,与通常相比,有长期再加工性降低的倾向。使用不含较多极性基团单体的丙烯酸类树脂的比较例1和2中,可知,即使使用烷氧基含量大于15重量%的硅烷偶联剂,长期再加工性也不会成为课题。另一方面,实施例1~12中,可知,使用以耐湿热白化性良好的程度包含较多极性单体的丙烯酸类树脂的情况下,使用烷氧基含量为15重量%以下的低聚物型硅烷偶联剂(B1),因此,长期再加工性、耐久性也优异。
另外,使用上述实施例1~12的丙烯酸类粘合剂组合物交联而得到的粘合剂,使偏光板与液晶单元贴合而制作图像显示装置,结果能精度良好地制作所得图像显示装置,耐久性也优异。
上述实施例中,示出了本发明中的具体方式,但上述实施例只不过是单纯的示例,不作限定性解释。对于本领域技术人员来说显而易见的各种变形意图在本发明的范围内。
产业上的可利用性
对于本发明的丙烯酸类粘合剂组合物,在制造液晶显示装置时,作为偏光板(保护膜)与液晶单元(玻璃)的粘贴中使用的粘合剂使用时,可以得到历经长时间体现优异的再加工性、且即使使用以环烯烃系薄膜那样的低极性薄膜作为保护膜的偏光板的情况下耐湿热白化性也优异的粘合剂,作为用于粘贴显示器、构成其的光学部件的光学构件用粘合剂、特别是用于粘贴偏光板与液晶单元的玻璃基板等的偏光板用粘合剂是有用的。
Claims (9)
1.一种丙烯酸类粘合剂组合物,其特征在于,含有:
丙烯酸类树脂(A);和,在结构中分别含有1个以上的反应性官能团和烷氧基的硅烷偶联剂(B),
所述丙烯酸类树脂(A)为包含源自选自含羟基单体、含羧基单体、含氮单体中的至少1种含极性基团单体(a1)的结构单元5~50重量%的丙烯酸类树脂,
所述丙烯酸类树脂(A)的分散度为10以下,
所述硅烷偶联剂(B)含有烷氧基含量为15重量%以下的低聚物型硅烷偶联剂(B1)。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸类粘合剂组合物,其特征在于,所述低聚物型硅烷偶联剂(B1)的反应性官能团当量为1600g/mol以下。
3.根据权利要求1或2所述的丙烯酸类粘合剂组合物,其特征在于,所述低聚物型硅烷偶联剂(B1)的重均分子量为3000以上。
4.根据权利要求1或2所述的丙烯酸类粘合剂组合物,其特征在于,所述含极性基团单体(a1)至少含有含羟基单体。
5.根据权利要求1或2所述的丙烯酸类粘合剂组合物,其特征在于,进一步含有交联剂(C)。
6.根据权利要求1或2所述的丙烯酸类粘合剂组合物,其特征在于,进一步含有抗静电剂(D)。
7.一种粘合剂,其特征在于,其是权利要求1~6中任一项所述的丙烯酸类粘合剂组合物通过交联剂(C)交联而成的。
8.一种偏光板用粘合剂,其特征在于,其是使用权利要求7所述的粘合剂而成的。
9.一种图像显示装置,其特征在于,其是用权利要求7所述的粘合剂将偏光板与液晶单元粘贴而成的。
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