JP6207754B2 - ラジカル硬化型接着剤組成物、これを含む偏光板及び光学部材 - Google Patents
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Description
本発明は、ラジカル硬化型接着剤組成物、これを含む偏光板及び光学部材に関し、より具体的には、水素結合ではない共有結合を通じた接着力の確保が可能であるラジカル硬化型接着剤、これを含む偏光板及び光学部材に関する。
ポリビニルアルコール(以下、「ＰＶＡ」という)系樹脂からなる偏光子の一面または両面に接着剤を用いて保護フィルムを積層した構造として使用されてきた。従来は、偏光板保護フィルムとしてトリアセチルセルロース(ＴＡＣ, triacetyl cellulose)系フィルムが主に使用されて来たが、このようなＴＡＣフィルムの場合、高温、高湿環境で変形しやすいという問題点があった。よって、最近は、ＴＡＣフィルムを代替できる多様な材質の保護フィルムが開発されてきており、例えば、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ, polyethylene terephthalate)、シクロオレフィンポリマー(ＣＯＰ, cycloolefin polymer)、アクリル系フィルムなどを単独または混合して使用する方案が提案された。
一方、上記偏光子と保護フィルムとを貼り付けることに使用される接着剤としては、主にＰＶＡ系樹脂の水溶液からなる水系接着剤が用いられている。しかしながら、上記水系接着剤の場合、保護フィルムとしてＴＡＣではないアクリル系フィルムやＣＯＰフィルムなどを使用する場合には接着力が弱いため、フィルムの素材によってその使用が制限されるという問題点がある。また、上記水系接着剤の場合、素材による接着力不良の問題以外にも、ＰＶＡ素子の両面に適用される保護フィルムの素材が異なる場合、水系接着剤の乾燥工程による偏光板のカール(ｃｕｒｌ)発生の問題、及び初期光学物性の低下などの問題が発生する。さらに、上記水系接着剤を使用する場合、乾燥工程が必ず必要であり、このような乾燥工程で透湿率、熱膨脹などの差が発生して不良率が高くなる問題点がある。上記のような問題点を解決するための代案として、水系接着剤の代りに非水系接着剤を使用する方案が提案された。
一方、現在まで提案された偏光板用非水系接着剤は、ほとんどが紫外線を照射して接着剤組成物を硬化させる紫外線硬化型接着剤が用いられており、このような紫外線硬化型接着剤の大半がＰＶＡ系樹脂からなる偏光子のヒドロキシ基と紫外線硬化型接着剤の親水性官能基との水素結合を通じて接着力を確保している。しかしながら、このように水素結合を用いる場合には、高湿雰囲気では水分子も上記ＰＶＡ系樹脂からなる偏光子のヒドロキシ基または紫外線硬化型接着剤の親水性官能基と水素結合が可能であるため、ＰＶＡ系樹脂からなる偏光子のヒドロキシ基と紫外線硬化型接着剤の親水性官能基との水素結合の回数が減って、接着力が低下するという短所がある。
上記のような問題点を解決すべく水素結合ではない共有結合を通じて接着力を確保しようとする研究が活発に進行されており、その中でも、特にエポキシ化合物を含む紫外線硬化型接着剤に関する研究が最も活発に進行されている。エポキシ化合物を含む紫外線硬化型接着剤の場合、紫外線の照射による硬化過程でＰＶＡ系樹脂からなる偏光子のヒドロキシ基とエポキシ化合物との開環反応が起き、上記開環反応によって共有結合が発生するため、高湿雰囲気でも優れた接着力を確保することができる。しかしながら、このようなエポキシ化合物を含む紫外線硬化型接着剤は、ラジカル方式で硬化が進行されるのではなく、カチオン方式で硬化が進行されるため、硬化速度が遅く、また硬化度が低いから、製造工程上、多くの短所を有する。
したがって、ラジカル方式で硬化が進行されることで、硬化速度が速やかであり、硬化度が高く、水素結合ではない共有結合による接着力の確保が可能であって耐水性に優れたラジカル硬化型接着剤が要求されている。
一方、他の側面において、ディスプレイ装置は、一般に映像を生成するディスプレイパネルの上部及び／または下部基板に偏光板を粘着剤を用いて貼り付けた構造として使用されて来ており、最近は、ディスプレイ装置の薄型化のために偏光子の一面にのみ接着剤を用いて保護フィルムを積層し、偏光子の保護フィルムが積層された面の反対面をディスプレイパネルに保護フィルムなしに粘着剤を介して直接貼り付けて使用する方案が提案された。
このとき、ディスプレイパネルに上記構造の偏光板を貼り付けるのに使用さる粘着剤としては、主にアクリル系粘着剤が使用されている。しかしながら、上記アクリル系粘着剤の場合、通常、適当な粘着力を維持するためには、少なくとも２０μｍ程度の厚さが必要であり、よって、ディスプレイ装置の薄型軽量化の傾向に対応しにくいという問題点がある。また、アクリル系粘着剤の場合、一般的に離型フィルムに粘着剤組成物を塗布してから乾燥した後、サンプル表面に転写する方法で粘着剤層を形成するので、ディスプレイ装置に偏光板を貼り付けるにおいて多くの煩わしさがあり、生産性が低下するという短所がある。特に、上記アクリル系粘着剤の場合、通常、ガラス転移温度が０℃以下であるので、これを偏光子に直接貼り付けて使用する場合、熱衝撃信頼性のテストで偏光子にクラックが発生するなど、耐熱信頼性が低下する問題がある。
したがって、薄型に形成可能であり、偏光板とディスプレイパネルとの貼り付けにおいて生産性を向上することができ、耐熱信頼性に優れた新しい貼り付け手段も要求されている。
本発明は、上記のような問題点を解決するためのものであって、ラジカル方式で硬化が進行されることで硬化速度が速やかであり、硬化度が高く、水素結合ではない共有結合による接着力の確保が可能であって耐水性に優れ、薄型に形成可能であり、偏光子と保護フィルムとの貼り付けのみならず、偏光子とディスプレイパネルとの貼り付けにも使用されることができるラジカル硬化型接着剤、これを含む偏光板及び光学部材を提供するためのものである。
一側面において、本発明は、 少なくとも一つの炭素間不飽和二重結合を有する酸無水物系化合物、少なくとも一つの電子ドナー(Ｄｏｎｏｒ)基を有するビニル系化合物、ラジカル開始剤、及びカチオン発生剤を含み、上記酸無水物系化合物とビニル系化合物の含有量が、下記式(１)で表される配合当量比で０．８ないし１．０であるラジカル硬化型接着剤組成物を提供する。
式(１)：配合当量比＝Ｍ／Ｎ
上記式(１)において、Ｍは、上記酸無水物系化合物中に含まれる酸無水物基を含んだ分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数であり；Ｎは、上記ビニル系化合物中に含まれる分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数である。
上記式(１)において、Ｍは、上記酸無水物系化合物中に含まれる酸無水物基を含んだ分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数であり；Ｎは、上記ビニル系化合物中に含まれる分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数である。
一方、上記酸無水物系化合物は、下記化学式Ｉないし化学式IVで表される化合物からなる群より選択された１種以上の化合物であってもよい。
上記化学式Ｉにおいて、Ｒ１は、（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリロイルアルキル基、または（メタ）アクリロイルオキシアルキル基であり；Ｒ２は、ハロゲン原子またはＣ１〜１０アルキル基であり；ａは１〜２の整数であり；ｂは０〜２の整数であり；Ｘ１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である。
上記化学式IIにおいて、Ｒ３ないしＲ５は、それぞれ独立して、水素またはハロゲン原子であるか；Ｃ１〜１０アルキル基、Ｃ４〜１４シクロアルキル基、Ｃ６〜１４アリール基またはこれらの組合わせである。
上記化学式IIIにおいて、Ｒ６及びＲ７は、それぞれ独立して、水素またはハロゲン原子であるか；Ｃ１〜１０アルキル基、Ｃ４〜１４シクロアルキル基、Ｃ６〜１４アリール基またはこれらの組合わせである。
上記化学式IVにおいて、Ｒ８ないしＲ１１は、それぞれ独立して、水素またはハロゲン原子であるか；Ｃ１〜１０アルキル基、Ｃ４〜１４シクロアルキル基、Ｃ６〜１４アリール基またはこれらの組合わせである。
一方、上記ビニル系化合物の電子ドナー(Ｄｏｎｏｒ)基は、下記化学式Ａまたは化学式Ｂで表される官能基であることが好ましい。
一方、上記ビニル系化合物の電子ドナー(Ｄｏｎｏｒ)基は、下記化学式Ａまたは化学式Ｂで表される官能基であることが好ましい。
上記化学式Ａにおいて、Ｒ１２は、水素またはＣ１〜１０アルキル基である。
上記化学式Ｂにおいて、Ｒ１３は、水素またはＣ１〜１０アルキル基である。
より具体的に、上記ビニル系化合物は、下記化学式Ｖで表される化合物であってもよい。
より具体的に、上記ビニル系化合物は、下記化学式Ｖで表される化合物であってもよい。
上記化学式Ｖにおいて、Ｒ１４は、水素またはＣ１〜１０アルキル基であり；Ｒ１５は、ｃ価のＣ１〜１０脂肪族鎖、Ｃ４〜１４脂肪族環、Ｃ６〜１４芳香族環、またはこれらの組合わせであり；ｃは１〜４の整数であり；Ｘ２は、−Ｏ−または−ＯＣＯ−である。
一方、本発明の上記ラジカル硬化型接着剤組成物は、下記化学式VIで表されるラジカル重合性化合物をさらに含むことができる。
一方、本発明の上記ラジカル硬化型接着剤組成物は、下記化学式VIで表されるラジカル重合性化合物をさらに含むことができる。
上記化学式VIにおいて、Ｒ１６は、エステル基(−ＣＯＯ−)、アミド基(−ＣＯＮ−)、またはチオエート基(−ＣＯＳ−) であり；Ｒ１７は、Ｃ１〜１０アルキル基、Ｃ４〜１０シクロアルキル基、またはこれらの組合わせであり、このとき、Ｒ１７は、分子内に少なくとも一つのヒドロキシ置換基を有し；Ｒ１８は、水素またはＣ１〜１０アルキル基である。
一方、ラジカル硬化型接着剤組成物１００重量部に対して、上記酸無水物系化合物及びビニル系化合物１ないし５０重量部；上記ラジカル重合性化合物４０ないし９７重量部；上記ラジカル開始剤１ないし１０重量部；及び上記カチオン発生剤１ないし１０重量部を含むことが好ましい。
一方、上記ラジカル硬化型接着剤組成物の硬化後のガラス転移温度は、６０℃以上であることが好ましい。
また、上記ラジカル硬化型接着剤組成物の粘度は、１０ないし２００ｃＰであることが好ましい。
他の側面において、本発明は、ポリビニルアルコール系偏光子；上記偏光子の少なくとも一面に形成される接着剤層；及び上記接着剤層上に形成される保護フィルムを含み、上記接着剤層は、上記ラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成されるものである偏光板を提供する。
このとき、上記偏光子と接着剤層とは、上記偏光子のヒドロキシ基と上記接着剤層の酸無水物基とのエステル化反応の結果として発生する共有結合を通じて接着力が確保されることが好ましい。
また他の側面において、本発明は、ディスプレイパネル；及び上記ディスプレイパネルの最外面に接着剤層を介して貼り付けられるポリビニルアルコール系偏光子を含み、上記接着剤層は、上記ラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成されるものである光学部材も提供する。
このとき、上記偏光子と接着剤層とは、上記偏光子のヒドロキシ基と上記接着剤層の酸無水物基とのエステル化反応の結果として発生する共有結合を通じて接着力が確保されることが好ましい。
本発明のラジカル硬化型接着剤組成物は、ラジカル硬化で進行されるため、硬化速度が速やかであり、高い硬化度を有する。また、本発明のラジカル硬化型接着剤組成物は、水素結合ではない共有結合を通じて接着力を確保するため、接着力に優れており、さらには耐水性に優れている。また、本発明のラジカル硬化型接着剤組成物は、硬化後のガラス転移温度が高いため、耐熱性に優れる。
一方、本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物は、さらに、偏光子とディスプレイパネルとを貼り付けるために使用されることもでき、この場合、従来に一般に使用されるアクリル系粘着剤などに比べて薄型化が可能であり、インライン(ｉｎ−ｌｉｎｅ)工程で接着剤層を形成できるため、優れた生産性を付与することができる。また、従来に一般に使用されるアクリル系粘着剤などに比べて耐熱信頼性に優れている。
以下、本発明の好ましい実施の形態を説明する。ところが、本発明の実施の形態は種々の他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施の形態に限定されるものではない。また、本発明の実施の形態は、当該技術分野における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
１．ラジカル硬化型接着剤組成物
本発明者らは研究を重ねた結果、少なくとも一つの炭素間不飽和二重結合を有する酸無水物系化合物に少なくとも一つの電子ドナー(Ｄｏｎｏｒ)基を有するビニル系化合物、ラジカル開始剤及びカチオン発生剤を混合してラジカル硬化型接着剤組成物として使用する場合、偏光子と水素結合ではない共有結合を通じて接着力を確保することができ、その結果、優れた接着力だけでなく、優れた耐水性及び耐熱性も確保できることを見出して、本発明を完成するに至った。
本発明者らは研究を重ねた結果、少なくとも一つの炭素間不飽和二重結合を有する酸無水物系化合物に少なくとも一つの電子ドナー(Ｄｏｎｏｒ)基を有するビニル系化合物、ラジカル開始剤及びカチオン発生剤を混合してラジカル硬化型接着剤組成物として使用する場合、偏光子と水素結合ではない共有結合を通じて接着力を確保することができ、その結果、優れた接着力だけでなく、優れた耐水性及び耐熱性も確保できることを見出して、本発明を完成するに至った。
より具体的に、本発明のラジカル硬化型接着剤組成物は、少なくとも一つの炭素間不飽和二重結合を有する酸無水物系化合物、少なくとも一つの電子ドナー(Ｄｏｎｏｒ)基を有するビニル系化合物、ラジカル開始剤、及びカチオン発生剤を含み、上記酸無水物系化合物とビニル系化合物の含有量が、下記式(１)で表される配合当量比で０．８ないし１．０である。
式(１)：配合当量比＝Ｍ／Ｎ
上記式(１)において、Ｍは、上記酸無水物系化合物中に含まれる酸無水物基を含んだ分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数であり；Ｎは、上記ビニル系化合物中に含まれる分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数である。
式(１)：配合当量比＝Ｍ／Ｎ
上記式(１)において、Ｍは、上記酸無水物系化合物中に含まれる酸無水物基を含んだ分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数であり；Ｎは、上記ビニル系化合物中に含まれる分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数である。
１−１．酸無水物系化合物
まず、本発明において、上記酸無水物系化合物は、ラジカル硬化を通じて接着剤の硬化を可能にし、さらに偏光子のヒドロキシ基とエステル化反応(ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ)をして共有結合を通じた接着力を確保するための成分であって、分子内に少なくとも一つの炭素間不飽和二重結合を含むことによりラジカル硬化が可能な多様な酸無水物系化合物が使用されることができる。
まず、本発明において、上記酸無水物系化合物は、ラジカル硬化を通じて接着剤の硬化を可能にし、さらに偏光子のヒドロキシ基とエステル化反応(ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ)をして共有結合を通じた接着力を確保するための成分であって、分子内に少なくとも一つの炭素間不飽和二重結合を含むことによりラジカル硬化が可能な多様な酸無水物系化合物が使用されることができる。
一方、これに限定されるものではないが、上記酸無水物系化合物の少なくとも一つの炭素間不飽和二重結合は、酸無水物基の少なくとも一つのカルボニル基と共役化(ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ) されていることが、より優れたラジカル硬化のために好ましい。
例えば、本発明において、上記酸無水物系化合物は、これに限定されるものではないが、下記化学式Ｉないし化学式IVで表示される化合物からなる群より選択された１種以上の化合物であってもよい。
上記化学式Ｉにおいて、Ｒ１は （メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリロイルアルキル基、または（メタ）アクリロイルオキシアルキル基であり；Ｒ２は、ハロゲン原子またはＣ１〜１０アルキル基であり；ａは１〜２の整数であり；ｂは０〜２の整数であり；Ｘ１は、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である。
このとき、上記Ｒ１において、上記（メタ）アクリロイルアルキル基のアルキル基は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記アルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。このとき、上記（メタ）アクリロイルアルキル基の（メタ）アクリロイル基は、アルキル基の任意の位置に位置することができる。すなわち、上記（メタ）アクリロイル基は、アルキル基の末端に位置してもよく、アルキル基の中間に位置してもよい。なお、上記アルキル基に含まれている残りの水素原子は、任意の置換基で置換されることができる。
また、上記Ｒ１において、上記（メタ）アクリロイルオキシアルキル基のアルキル基は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記アルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。このとき、上記（メタ）アクリロイルオキシアルキル基の（メタ）アクリロイルオキシ基は、アルキル基の任意の位置に位置することができる。すなわち、上記（メタ）アクリロイルオキシ基は、アルキル基の末端に位置してもよく、アルキル基の中間に位置してもよい。なお、上記アルキル基に含まれている残りの水素原子は、任意の置換基で置換されることができる。
また、上記Ｒ２において、上記アルキル基は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記アルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記アルキル基としては、これに限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニルなどがその例として挙げられる。
上記化学式IIにおいて、Ｒ３ないしＲ５は、それぞれ独立して、水素またはハロゲン原子であるか；Ｃ１〜１０アルキル基、Ｃ４〜１４シクロアルキル基、Ｃ６〜１４アリール基またはこれらの組合わせである。
このとき、上記Ｒ３ないしＲ５において、上記アルキル基は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記アルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記アルキル基としては、これに限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニルなどがその例として挙げられる。
また、上記Ｒ３ないしＲ５において、上記シクロアルキル基は、４ないし１４個、または４ないし１０個、または４ないし６個の環炭素の非芳香族単環式、二環式または三環式炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記シクロアルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記シクロアルキル基としては、これに限定されるものではないが、シクロペンタン環、シクロペンテン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環などがその例として挙げられる。
また、上記Ｒ３ないしＲ５において、上記アリール基は、６ないし１４個、または６ないし１２個の環原子を有する単環式、二環式または三環式芳香族炭化水素部位を意味し、これに限定されるものではないが、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ビフェニル環などがその例として挙げられる。
一方、上記Ｒ３ないしＲ５は、これに限定されるものではないが、その中でも、それぞれ独立して、水素、ハロゲン原子、またはＣ１〜１０アルキル基であることが好ましく、水素、ハロゲン原子、またはＣ１〜６アルキル基であることがより好ましく、水素、ハロゲン原子、またはＣ１〜４アルキル基であることがさらに好ましい。
上記化学式IIIにおいて、 Ｒ６ないしＲ７は、それぞれ独立して、水素またはハロゲン原子であるか；Ｃ１〜１０アルキル基、Ｃ４〜１４シクロアルキル基、Ｃ６〜１４アリール基またはこれらの組合わせである。
このとき、上記Ｒ６ないしＲ７において、上記アルキル基は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記アルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記アルキル基としては、これに限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニルなどがその例として挙げられる。
また、上記Ｒ６いしＲ７において、上記シクロアルキル基は、４ないし１４個、または４ないし１０個、または４ないし６個の環炭素の非芳香族単環式、二環式または三環式炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記シクロアルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記シクロアルキル基としては、これに限定されるものではないが、シクロペンタン環、シクロペンテン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環などがその例として挙げられる。
また、上記Ｒ６ないしＲ７において、上記アリール基は、６ないし１４個、または６ないし１２個の環原子を有する単環式、二環式または三環式芳香族炭化水素部位を意味し、これに限定されるものではないが、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ビフェニル環などがその例として挙げられる。
一方、上記Ｒ６ないしＲ７は、これに限定されるものではないが、その中でも、それぞれ独立して、水素、ハロゲン原子、またはＣ１〜１０アルキル基であることが好ましく、水素、ハロゲン原子、またはＣ１〜６アルキル基であることがより好ましく、水素、ハロゲン原子、またはＣ１〜４アルキル基であることがさらに好ましい。
上記化学式IVにおいて、Ｒ８ないしＲ１１は、それぞれ独立して、水素またはハロゲン原子であるか；Ｃ１〜１０アルキル基、Ｃ４〜１４シクロアルキル基、Ｃ６〜１４アリール基またはこれらの組合わせである。
このとき、上記Ｒ８ないしＲ１１において、上記アルキル基は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記アルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記アルキル基としては、これに限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニルなどがその例として挙げられる。
また、上記Ｒ８ないしＲ１１において、上記シクロアルキル基は、４ないし１４個、または４ないし１０個、または４ないし６個の環炭素の非芳香族単環式、二環式または三環式炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記シクロアルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記シクロアルキル基としては、これに限定されるものではないが、シクロペンタン環、シクロペンテン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環などがその例として挙げられる。
また、上記Ｒ８ないしＲ１１において、上記アリール基は、６ないし１４個、または６ないし１２個の環原子を有する単環式、二環式または三環式芳香族炭化水素部位を意味し、これに限定されるものではないが、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ビフェニル環などがその例として挙げられる。
一方、上記Ｒ８ないしＲ１１は、これに限定されるものではないが、その中でも、それぞれ独立して、水素、ハロゲン原子、またはＣ１〜１０アルキル基であることが好ましく、水素、ハロゲン原子、またはＣ１〜６アルキル基であることがより好ましく、水素、ハロゲン原子、またはＣ１〜４アルキル基であることがさらに好ましい。
より具体的に、上記化学式Ｉないし化学式IVで表される化合物は、これに限定されるものではないが、例えば、下記化学式１ないし化学式６で表される化合物などであってもよい。これらは単独でまたは混合して使用することができる。
１−２．ビニル系化合物
次に、本発明において、上記ビニル系化合物は、接着剤組成物の硬化時に電子ドナー(Ｄｏｎｏｒ)基によって、上記酸無水物系化合物と電荷錯体(Ｃｈａｒｇｅ ｃｏｍｐｌｅｘ)を形成し、その結果、上記酸無水物系化合物と共重合反応をしてラジカル硬化が非常に効果的に起きるようにする。
次に、本発明において、上記ビニル系化合物は、接着剤組成物の硬化時に電子ドナー(Ｄｏｎｏｒ)基によって、上記酸無水物系化合物と電荷錯体(Ｃｈａｒｇｅ ｃｏｍｐｌｅｘ)を形成し、その結果、上記酸無水物系化合物と共重合反応をしてラジカル硬化が非常に効果的に起きるようにする。
一方、上記ビニル系化合物は、電子ドナー(Ｄｏｎｏｒ)基を有することで、接着剤組成物の硬化時に上記酸無水物系化合物と電荷錯体(Ｃｈａｒｇｅ ｃｏｍｐｌｅｘ)を形成できるものであれば、特に制限なく使用可能である。但し、本明細書においては、上記ビニル系化合物は、下記に並べた例示を除いては、後述するラジカル重合性化合物と重複する化合物は除くものを意味する。
一方、これに限定されるものではないが、上記ビニル系化合物の電子ドナー(Ｄｏｎｏｒ)基は、下記化学式Ａまたは化学式Ｂで表される官能基であることが好ましい。この場合、より優秀に上記酸無水物系化合物と電荷錯体(Ｃｈａｒｇｅ ｃｏｍｐｌｅｘ)を形成することができるためである。
上記化学式Ａにおいて、Ｒ１２は、水素またはＣ１〜１０アルキル基である。
このとき、上記Ｒ１２において、上記アルキル基は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記アルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記アルキル基としては、これに限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニルなどがその例として挙げられる。
このとき、上記Ｒ１２において、上記アルキル基は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記アルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記アルキル基としては、これに限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニルなどがその例として挙げられる。
上記化学式Ｂにおいて、Ｒ１３は、水素またはＣ１〜１０アルキル基である。
このとき、上記Ｒ１３において、上記アルキル基は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記アルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記アルキル基としては、これに限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニルなどがその例として挙げられる。
このとき、上記Ｒ１３において、上記アルキル基は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記アルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記アルキル基としては、これに限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニルなどがその例として挙げられる。
例えば、本発明において、上記ビニル系化合物は、これに限定されるものではないが、下記化学式Ｖで表される化合物であってもよい。
上記化学式Ｖにおいて、Ｒ１４は、水素またはＣ１〜１０アルキル基であり；Ｒ１５は、ｃ価のＣ１〜１０脂肪族鎖、Ｃ４〜１４脂肪族環、Ｃ６〜１４芳香族環、またはこれらの組合わせであり；ｃは１〜４の整数であり；Ｘ２は、−Ｏ−または−ＯＣＯ−である。
このとき、上記Ｒ１４において、上記アルキル基は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記アルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記アルキル基としては、これに限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニルなどがその例として挙げられる。
また、上記Ｒ１５において、上記脂肪族鎖は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の飽和もしくは不飽和の３価の炭化水素部位を意味し、これに限定されるものではないが、３価の、メタン鎖、エタン鎖、プロパン鎖、ブタン鎖、ペンタン鎖、ヘキサン鎖、ヘプタン鎖、オクタン鎖、ノナン鎖、デカン鎖などのアルカン(ａｌｋａｎｅ)鎖などがその例として挙げられる。上記脂肪族炭化水素鎖に含まれている一つ以上の水素原子は、任意の置換基で置換されることができる。
また、上記Ｒ１５において、上記脂肪族環は、４ないし１４個、または４ないし１０個、または４ないし６個の環炭素の飽和もしくは不飽和の非芳香族３価の単環式、二環式または三環式炭化水素部位を意味し、これに限定されるものではないが、３価の、シクロペンタン環、シクロヘキサン環などのシクロアルカン(ｃｙｃｌｏａｌｋａｎｅ)環、または３価の、シクロペンテン環、シクロヘキセン環、シクロオクテン環などのシクロアルケン(ｃｙｃｌｏａｌｋｅｎｅ)環などがその例として挙げられる。上記脂肪族炭化水素環に含まれている一つ以上の水素原子は、任意の置換基で置換されることができる。
また、上記Ｒ１５において、上記芳香族環は、６ないし１４個、または６ないし１２個の環原子を有する３価の単環式、二環式または三環式芳香族炭化水素部位を意味し、これに限定されるものではないが、３価の、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ビフェニル環などがその例として挙げられる。上記芳香族炭化水素環に含まれている一つ以上の水素原子は、任意の置換基で置換されることができる。
より具体的に、上記化学式Ｖで表される化合物は、これに限定されるものではないが、例えば、下記化学式７ないし化学式１７で表される化合物などであってもよい。これらは単独でまたは混合して使用することができる。
１−３．配合当量比
一方、上記酸無水物系化合物と上記ビニル系化合物の含有量は、下記式(１)で表される配合当量比で０．８ないし１．０であり、好ましくは０．９ないし１．０程度、特に好ましくは約１．０程度である。
式(１)：配合当量比＝Ｍ／Ｎ
Ｍは、上記酸無水物系化合物中に含まれる酸無水物基を含んだ分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数であり、Ｎは、上記ビニル系化合物中に含まれる分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数である。
一方、上記酸無水物系化合物と上記ビニル系化合物の含有量は、下記式(１)で表される配合当量比で０．８ないし１．０であり、好ましくは０．９ないし１．０程度、特に好ましくは約１．０程度である。
式(１)：配合当量比＝Ｍ／Ｎ
Ｍは、上記酸無水物系化合物中に含まれる酸無水物基を含んだ分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数であり、Ｎは、上記ビニル系化合物中に含まれる分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数である。
例えば、ラジカル硬化型接着剤組成物において、上記酸無水物系化合物中に含まれる重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数Ｍは、(各酸無水物系化合物の重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数)× (該当酸無水物系化合物のモル分率)の合計量になり、また上記ビニル系化合物中に含まれる重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数Ｎは、(各ビニル系化合物の重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数)×(該当ビニル系化合物のモル分率)の合計量になる。
本発明のラジカル硬化型接着剤組成物において、このような配合当量比の範囲を満足させるように、上記酸無水物系化合物と上記ビニル系化合物とが含まれる場合に、上記酸無水物系化合物と上記ビニル系化合物とが電荷錯体(Ｃｈａｒｇｅ ｃｏｍｐｌｅｘ)を形成することができ、その結果、共重合による優れたラジカル硬化が可能になる。
１−４．ラジカル開始剤
次に、本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物に含まれる上記ラジカル開始剤は、ラジカル重合性を促進して硬化速度を向上するためのものであって、上記ラジカル開始剤としては、当該技術分野で一般に使用されるラジカル開始剤が制限なく使用されることができる。
次に、本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物に含まれる上記ラジカル開始剤は、ラジカル重合性を促進して硬化速度を向上するためのものであって、上記ラジカル開始剤としては、当該技術分野で一般に使用されるラジカル開始剤が制限なく使用されることができる。
より具体的に、上記ラジカル開始剤は、例えば、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノン（2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone）、２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノン（2-Hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy) phenyl]-2-methyl-1-propanone）、ベンゾイルぎ酸メチル（Methylbenzoylformate）、オキシ−フェニル−酢酸−２−［２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ］−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic acid -2-[2 oxo-2phenyl-acetoxy-ethoxy]-ethyl ester）、オキシ−フェニル−酢酸−２−［２−ヒドロキシ−エトキシ］−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic acid-2-[2-hydroxy-ethoxy]-ethyl ester）、α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン（alpha-dimethoxy-alpha-phenylacetophenone）、２−ベンジル−２−（ジメチルアミノ）−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（2-Benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl) phenyl]-1-butanone）、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−（４−モルホリニル）−１−プロパノン（2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl] -2-(4-morpholinyl)-1-propanone）、ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−ホスフィンオキシド（Diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide）、ホスフィンオキシド（Phosphine oxide）、フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−ホスフィンオキシド（phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphineoxide）からなる群より選択された１種以上であってもよい。特に、本発明において、フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−ホスフィンオキシド（phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphineoxide）が好ましく使用されることができる。
一方、上記ラジカル開始剤の含量は、例えば、ラジカル硬化型接着剤組成物１００重量部に対して、１ないし１０重量部、１ないし５重量部または２ないし４重量部程度であることが好ましい。ラジカル開始剤の含量が上記数値範囲を満足する場合、接着剤の硬化が円滑になされることができるからである。
１−５．カチオン発生剤
次に、本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物に含まれる上記カチオン発生剤は、接着剤の硬化時に上記酸無水物系化合物にカチオン(Ｈ＋)を伝達して偏光子のヒドロキシ基とのエステル化反応(ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ)を促進する触媒の役割をするものであって、このように本発明はカチオン発生剤を使用するため、低温の条件でもエステル化反応によって発生する共有結合を通じて偏光子との優れた接着力の確保が可能になる。
次に、本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物に含まれる上記カチオン発生剤は、接着剤の硬化時に上記酸無水物系化合物にカチオン(Ｈ＋)を伝達して偏光子のヒドロキシ基とのエステル化反応(ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ)を促進する触媒の役割をするものであって、このように本発明はカチオン発生剤を使用するため、低温の条件でもエステル化反応によって発生する共有結合を通じて偏光子との優れた接着力の確保が可能になる。
このとき、本発明において使用可能なカチオン発生剤は、例えば、スルホニウム塩(Sulfonium salt)またはヨードニウム塩(Iodonium salt)が含まれたものが好ましい。スルホニウム塩(Sulfonium salt)またはヨードニウム塩(Iodonium salt)が含まれたカチオン発生剤の具体的な例としては、例えば、ジフェニル（４−フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート（Diphenyl(4-phenylthio)phenylsulfonium hexafluoroantimonate）、ジフェニル（４−フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート（Diphenyl(4-phenylthio)phenylsulfonium hexafluorophosphate）、（フェニル）［４−（２−メチルプロピル）フェニル］−ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート（(phenyl)[4-(2-methylpropyl) phenyl]-Iodonium hexafluorophosphate）、（チオジ−４，１−フェニレン）ビス（ジフェニルスルホニウム）ジヘキサフルオロアンチモネート（(Thiodi-4,1-phenylene)bis(diphenylsulfonium) dihexafluoroantimonate）及び（チオジ−４，１−フェニレン）ビス（ジフェニルスルホニウム）ジヘキサフルオロホスフェート（(Thiodi-4,1-phenylene)bis(diphenylsulfonium) dihexafluorophosphate）からなる群より選択された１種以上が挙げられるが、これに限定されるものではない。
一方、上記カチオン発生剤の含量は、例えば、ラジカル硬化型接着剤組成物１００重量部に対して、１０重量部以下、好ましくは１ないし１０重量部、２ないし８重量部または２ないし６重量部程度であってもよい。本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物にカチオン発生剤が上記数値範囲の含量で含まれる場合、上記エステル化反応がよくなされるからである。
１−６．追加組成
一方、本発明の上記ラジカル硬化型接着剤組成物は、接着力を維持しつつヒドロキシ基が酸無水物との反応を通じて接着剤膜をより堅くするために、下記化学式VIで表されるラジカル重合性化合物をさらに含むことができる。
一方、本発明の上記ラジカル硬化型接着剤組成物は、接着力を維持しつつヒドロキシ基が酸無水物との反応を通じて接着剤膜をより堅くするために、下記化学式VIで表されるラジカル重合性化合物をさらに含むことができる。
このとき、上記Ｒ１７において、上記アルキル基は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記アルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記アルキル基としては、これに限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニルなどがその例として挙げられる。
また、上記Ｒ１７において、上記シクロアルキル基は、４ないし１４個、または４ないし１０個、または４ないし６個の環炭素の非芳香族単環式、二環式または三環式炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記シクロアルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記シクロアルキル基としては、これに限定されるものではないが、シクロペンタン環、シクロヘキサン環などがその例として挙げられる。
一方、上記ヒドロキシ基は、アルキル基またはシクロアルキル基内の任意の位置に置換されることができる。例えば、上記ヒドロキシ基は、アルキル基の末端に位置してもよく、アルキル基の中間に位置してもよい。一方、上記アルキル基またはシクロアルキル基に含まれている残りの水素原子は、任意の置換基で置換されることができる。
また、上記Ｒ１８において、上記アルキル基は、１ないし１０個、または１ないし８個、または１ないし４個の炭素原子の直鎖または分枝鎖の炭化水素部位を意味し、本明細書において、上記アルキル基は、分子内に少なくとも一つの不飽和結合を含むこともできる。一方、上記アルキル基としては、これに限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニルなどがその例として挙げられる。上記アルキル基に含まれている一つ以上の水素原子は、任意の置換基で置換されることができる。
より具体的に、上記ラジカル重合性化合物は、これに限定されるものではないが、例えば、下記化学式１８ないし化学式２８で表される化合物などであってもよい。これらは単独でまたは混合して使用することができる。
一方、このように上記ラジカル重合性化合物がさらに含まれる場合には、本発明の上記ラジカル硬化型接着剤組成物は、接着剤組成物１００重量部において、上記酸無水物系化合物及びビニル系化合物１ないし５０重量部；上記ラジカル重合性化合物４０ないし９７重量部；ラジカル開始剤１ないし１０重量部；及びカチオン発生剤１ないし１０重量部を含むことが好ましい。このとき、上記酸無水物系化合物及びビニル系化合物の含量は、上記のような当量比で添加された二つの化合物の全体含量を意味する。
より具体的に、上記酸無水物系化合物及びビニル系化合物の含量は、全体接着剤組成物１００重量部に対して、１ないし５０重量部程度、好ましくは５ないし４５重量部程度、より好ましくは１０ないし４０重量部程度であってもよい。上記酸無水物系化合物及びビニル系化合物が上記数値範囲の含量で含まれる場合、特に接着力に優れ、粘度上昇などの問題が発生しない。
また、上記ラジカル重合性化合物の含量は、全体接着剤組成物１００重量部に対して、４０ないし９７重量部程度、好ましくは４５ないし９０重量部程度、より好ましくは５０ないし８０重量部程度であってもよい。上記ラジカル重合性化合物の含量が上記数値範囲の含量で含まれる場合、より優れた接着力の確保が可能である。
また、上記ラジカル開始剤の含量は、全体接着剤組成物１００重量部に対して、１ないし１０重量部程度、好ましくは１ないし５重量部程度、より好ましくは２ないし４重量部程度であってもよい。上記ラジカル開始剤の含量が上記数値範囲の含量で含まれる場合、接着剤の硬化が円滑になされることができる。
また、上記カチオン発生剤の含量は、全体接着剤組成物１００重量部に対して、１ないし１０重量部程度、好ましくは２ないし８重量部程度、より好ましくは２ないし６重量部程度であってもよい。上記カチオン発生剤の含量が上記数値範囲の含量で含まれる場合、エステル化反応が効果的によく起きることができる。
１−７．組成物の物性
一方、本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物は、硬化後のガラス転移温度が６０℃以上であることが好ましく、例えば、６０ないし２００℃、６５ないし１５０℃または７０ないし１２０℃程度であってもよい。上記のような数値範囲のガラス転移温度を有する本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物を用いて製造された偏光板は、耐熱性に優れるという長所がある。
一方、本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物は、硬化後のガラス転移温度が６０℃以上であることが好ましく、例えば、６０ないし２００℃、６５ないし１５０℃または７０ないし１２０℃程度であってもよい。上記のような数値範囲のガラス転移温度を有する本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物を用いて製造された偏光板は、耐熱性に優れるという長所がある。
また、本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物は、粘度が１０ないし２００ｃＰまたは２０ないし１００ｃＰ程度であることが好ましい。接着剤組成物の粘度が上記数値範囲を満足する場合、接着剤層の厚さを薄く形成することができ、低粘度を有するため、作業性に優れるという長所がある。
また、上記ラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成された接着剤層の厚さは、０．５ないし１０μｍ程度、好ましくは１μｍないし５μｍ程度であってもよい。接着層の厚さが０．５μｍ未満の場合には、接着剤層の均一度及び接着力が低下するおそれがあり、接着層の厚さが１０μｍを超過する場合には、薄型化が困難であり、これを含む偏光板などの外観にシワが生じる問題が発生するおそれがある。
一方、上記のような本発明のラジカル硬化型接着剤組成物は、多様な素材のフィルムに対して優れた接着力を有するのみならず、水素結合ではない共有結合を通じて接着力を確保するため、高湿環境でも優れた接着力が長時間維持されることができ、よって、偏光板に有用に適用されることができる。このとき、本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物は、ラジカル硬化によって硬化が進行するから、速やかな硬化速度及び高い硬化度を有するため、偏光板の製造時に生産性を向上することができるという長所がある。
また、上述した本発明のラジカル硬化型接着剤組成物は、偏光子とディスプレイパネル間でも上述した優れた接着力の実現が可能であり、薄型に接着剤層を形成することができ、耐熱信頼性に優れ、さらにインライン(ｉｎ−ｌｉｎｅ)工程で接着剤層を形成できるなど生産性に優れるので、ディスプレイパネルに偏光子を直接貼り付ける場合にも有用に使用されることができる。
以下では、本発明の上記ラジカル硬化型接着剤組成物を含む偏光板及び光学部材について具体的に説明する。
２．偏光板
まず、本発明の偏光板について説明する。
本発明の偏光板は、偏光子；上記偏光子の少なくとも一面に形成される接着剤層；及び上記接着剤層上に形成される保護フィルムを含み、上記接着剤層は、上述した本発明のラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成されるものである。
まず、本発明の偏光板について説明する。
本発明の偏光板は、偏光子；上記偏光子の少なくとも一面に形成される接着剤層；及び上記接着剤層上に形成される保護フィルムを含み、上記接着剤層は、上述した本発明のラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成されるものである。
２−１．偏光子
まず、上記偏光子は、特に制限されず、当該技術分野によく知られている偏光子、例えば、ヨウ素または二色性染料を含むポリビニルアルコール(ＰＶＡ)からなるフィルムを使用することができる。上記偏光子は、ＰＶＡフィルムにヨウ素または二色性染料を染着させて製造されることができるが、これの製造方法は特に限定されない。本明細書において、偏光子は保護フィルムを含まない状態を意味し、偏光板は偏光子と保護フィルムとを含む状態を意味する。
まず、上記偏光子は、特に制限されず、当該技術分野によく知られている偏光子、例えば、ヨウ素または二色性染料を含むポリビニルアルコール(ＰＶＡ)からなるフィルムを使用することができる。上記偏光子は、ＰＶＡフィルムにヨウ素または二色性染料を染着させて製造されることができるが、これの製造方法は特に限定されない。本明細書において、偏光子は保護フィルムを含まない状態を意味し、偏光板は偏光子と保護フィルムとを含む状態を意味する。
２−２．接着剤層
次に、上記接着剤層は、上述した本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成されたものであって、当該技術分野によく知られている方法によって形成されることができる。例えば、偏光子または保護フィルムの一面に接着剤組成物を塗布して接着剤層を形成してから、偏光子と保護フィルムとを貼り合わせた後、硬化させる方法で行われることができる。このとき、上記塗布は、当該技術分野によく知られている塗布方法、例えば、スピンコート、バーコート、ロールコート、グラビアコート、ブレードコートなどの方法で行われることができる。
次に、上記接着剤層は、上述した本発明に係るラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成されたものであって、当該技術分野によく知られている方法によって形成されることができる。例えば、偏光子または保護フィルムの一面に接着剤組成物を塗布して接着剤層を形成してから、偏光子と保護フィルムとを貼り合わせた後、硬化させる方法で行われることができる。このとき、上記塗布は、当該技術分野によく知られている塗布方法、例えば、スピンコート、バーコート、ロールコート、グラビアコート、ブレードコートなどの方法で行われることができる。
一方、上記硬化は、光硬化、より具体的には、紫外線、可視光線、電子線Ｘ線などの活性エネルギー線を照射して行われることができる。例えば、紫外線照射装置(Ｍｅｔａｌ ｈａｌｉｄｅ ｌａｍｐ)を用いて１０ないし２５００ｍＪ／ｃｍ２程度の紫外線を照射する方法で行うことができる。
２−３．保護フィルム
次に、上記保護フィルムは、偏光子を支持及び保護するためのものであって、当該技術分野に一般に知られている多様な材質の保護フィルム、 例えば、セルロース系フィルム、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ, polyethylene terephthalate)フィルム、シクロオレフィンポリマー(ＣＯＰ, cycloolefin polymer)フィルム、アクリル系フィルムなどが制限なく使用されることができる。この中でも、光学特性、耐久性、経済性などを考慮すると、アクリル系フィルムを使用するのが特に好ましい。
次に、上記保護フィルムは、偏光子を支持及び保護するためのものであって、当該技術分野に一般に知られている多様な材質の保護フィルム、 例えば、セルロース系フィルム、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ, polyethylene terephthalate)フィルム、シクロオレフィンポリマー(ＣＯＰ, cycloolefin polymer)フィルム、アクリル系フィルムなどが制限なく使用されることができる。この中でも、光学特性、耐久性、経済性などを考慮すると、アクリル系フィルムを使用するのが特に好ましい。
一方、本発明において使用可能なアクリル系フィルムは、（メタ）アクリレート系樹脂を主成分として含む成形材料を押出成形によって成形して得ることができる。このとき、上記（メタ）アクリレート系樹脂は、（メタ）アクリレート系単位を含む樹脂を主成分とするものであって、（メタ）アクリレート系単位からなるホモポリマー樹脂だけでなく、（メタ）アクリレート系単位以外に他の単量体単位が共重合された共重合体樹脂及び上記のような（メタ）アクリレート系樹脂に他の樹脂がブランドされたブランド樹脂も含む概念である。
一方、上記（メタ）アクリレート系単位は、例えば、アルキル（メタ）アクリレート系単位であってもよい。ここで、上記アルキル（メタ）アクリレート系単位は、アルキルアクリレート系単位及びアルキルメタクリレート系単位をいずれも意味するものであって、上記アルキル（メタ）アクリレート系単位のアルキル基は、炭素数１〜１０であるのが好ましく、炭素数１〜４であるのがより好ましい。
一方、上記（メタ）アクリレート系単位は、例えば、アルキル（メタ）アクリレート系単位であってもよい。ここで、上記アルキル（メタ）アクリレート系単位は、アルキルアクリレート系単位及びアルキルメタクリレート系単位をいずれも意味するものであって、上記アルキル（メタ）アクリレート系単位のアルキル基は、炭素数１〜１０であるのが好ましく、炭素数１〜４であるのがより好ましい。
また、上記（メタ）アクリレート系単位と共重合が可能な単量体単位としては、スチレン系単位、マレイン酸無水物系単位、マレイミド系単位などが挙げられる。このとき、上記スチレン系単位としては、これに限定されるものではないが、スチレン、α−メチルスチレンなどがその例として挙げられ；上記マレイン酸無水物系単量体としては、これに限定されるものではないが、マレイン酸無水物、メチルマレイン酸無水物、シクロヘキシルマレイン酸無水物、フェニルマレイン酸無水物などがその例として挙げられ；上記マレイミド系単量体としては、これに限定されるものではないが、マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミドなどがその例として挙げられる。これらは単独でまたは混合して使用されることができる。
一方、上記アクリル系フィルムは、ラクトン環構造を有する（メタ）アクリレート系樹脂を含むフィルムであってもよい。ラクトン環構造を有する（メタ）アクリレート系樹脂の具体的な例としては、例えば、日本国特開２０００−２３００１６号公報、日本国特開２００１−１５１８１４号公報、日本国特開２００２−１２０３２６号公報などに記載されたラクトン環構造を有する（メタ）アクリレート系樹脂が挙げられる。
一方、上記アクリル系フィルムは、ラクトン環構造を有する（メタ）アクリレート系樹脂を含むフィルムであってもよい。ラクトン環構造を有する（メタ）アクリレート系樹脂の具体的な例としては、例えば、日本国特開２０００−２３００１６号公報、日本国特開２００１−１５１８１４号公報、日本国特開２００２−１２０３２６号公報などに記載されたラクトン環構造を有する（メタ）アクリレート系樹脂が挙げられる。
上記アクリル系フィルムの製造方法は、特に限定されず、例えば、（メタ）アクリレート系樹脂とその他の重合体、添加剤などを任意の適切な混合方法によって十分混合して熱可塑性樹脂組成物を製造した後、これをフィルム成形して製造するか、または（メタ）アクリレート系樹脂と、その他の重合体、添加剤などを別途の溶液に製造してから、混合して均一な混合液を形成した後、これをフィルム成形することもできる。また、上記アクリル系フィルムは、未延伸フィルムまたは延伸フィルムのいずれであってもよい。延伸フィルムの場合には、一軸延伸フィルムまたは二軸延伸フィルムであってもよく、二軸延伸フィルムの場合には、同時二軸延伸フィルムまたは逐次二軸延伸フィルムのいずれであってもよい。
一方、本発明の上記偏光板は、接着力をより向上するために、上記接着剤層と上記保護フィルムとの間にプライマー層をさらに含むこともできる。このとき、上記プライマー層は、水分散性高分子樹脂、水分散性微粒子及び水を含むコーティング液をバーコート法、グラビアコート法などを用いて保護フィルム上に塗布して乾燥する方法によって形成されることができる。上記水分散性高分子樹脂は、例えば、水分散ポリウレタン系樹脂、水分散アクリル系樹脂、水分散ポリエステル系樹脂またはこれらの組合わせなどであってもよく、水分散性微粒子は、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニアなどの無機系微粒子や、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、架橋ポリビニルアルコール及びメラミン系樹脂からなる有機系微粒子またはこれらの組合わせを用いることができるが、これに限定されるものではない。
３．光学部材
次に、本発明に係る光学部材について説明する。
本発明の光学部材は、ディスプレイパネル；及び上記ディスプレイパネルの最外面に接着剤層を介して貼り付けられる偏光子を含み、上記接着剤層が、上述した本発明のラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成されたものである。
次に、本発明に係る光学部材について説明する。
本発明の光学部材は、ディスプレイパネル；及び上記ディスプレイパネルの最外面に接着剤層を介して貼り付けられる偏光子を含み、上記接着剤層が、上述した本発明のラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成されたものである。
３−１．ディスプレイパネル
まず、本発明に適用することができるディスプレイパネルは、特に制限されず、例えば、液晶表示装置に使用される多様なモードの液晶パネルが本発明に適用されることができる。このとき、液晶パネルの具体的な構成は特に制限されず、例えば、上部透明基板／カラーフィルタ／保護膜／透明導電膜電極／配向膜／液晶／配向膜／薄膜トランジスタ／下部透明基板などであってもよい。
まず、本発明に適用することができるディスプレイパネルは、特に制限されず、例えば、液晶表示装置に使用される多様なモードの液晶パネルが本発明に適用されることができる。このとき、液晶パネルの具体的な構成は特に制限されず、例えば、上部透明基板／カラーフィルタ／保護膜／透明導電膜電極／配向膜／液晶／配向膜／薄膜トランジスタ／下部透明基板などであってもよい。
本発明の光学部材は、このようなディスプレイパネルの最外面、すなわち上部透明基板または下部透明基板に接着剤層を介して偏光子が貼り付けられているものであってもよく、このとき、上記接着剤層が、上述した本発明のラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成されたものである。一方、接着剤層を介して偏光子が貼り付けられる上記透明基板の材質は、特に限定されず、公知のガラス基板や、透明高分子フィルムなどが制限なく使用されることができる。
３−２．偏光子
次に、上記偏光子は、上述したように特に制限されず、当該技術分野によく知られている偏光子、例えば、ヨウ素または二色性染料を含むポリビニルアルコール(ＰＶＡ)からなるフィルムを使用することができる。また、上述したように、上記偏光子は、ＰＶＡフィルムにヨウ素または二色性染料を染着させて製造されることができるが、特にこれに限定されるものではない。
次に、上記偏光子は、上述したように特に制限されず、当該技術分野によく知られている偏光子、例えば、ヨウ素または二色性染料を含むポリビニルアルコール(ＰＶＡ)からなるフィルムを使用することができる。また、上述したように、上記偏光子は、ＰＶＡフィルムにヨウ素または二色性染料を染着させて製造されることができるが、特にこれに限定されるものではない。
一方、上記偏光子は、ディスプレイパネルに貼り付けられる面の反対面に偏光子を支持及び保護するために接着剤層を介して別途の保護フィルムを貼り付けることもできる。このとき、上記保護フィルムに関する具体的な内容は、上述した通りである。
一方、上記偏光子と保護フィルムとの貼り付けは、ロールコーター、グラビアコーター、バーコーター、ナイフコーターまたはキャピラリーコーターなどを使用して偏光子または保護フィルムの表面に接着剤を塗布した後、これらを貼り合わせロールで加熱貼り合わせるか、常温圧着して貼り合わせる方法、または貼り合わせ後にＵＶ照射する方法などによって行われることができる。一方、上記接着剤は、上述した本発明のラジカル硬化型接着剤に限定されず、当該技術分野で使用される多様な偏光板用接着剤、例えば、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、カチオン系またはラジカル系接着剤などが制限なく使用されることができる。
３−３．接着剤層
次に、上記接着剤層は、上述した本発明のラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成されたものであって、当該技術分野によく知られているインライン(ｉｎ−ｌｉｎｅ)工程を通じて形成されることができる。具体的に、例えば、上記接着剤層の形成は、偏光子または偏光子の一面に保護フィルムが貼り付けられた偏光板をロールから巻き出しながら、偏光子の表面に当該技術分野によく知られている塗布方法で本発明の上記ラジカル硬化型接着剤組成物を塗布した後、ディスプレイパネルにこれを貼り合わせ、塗布された接着剤組成物層を硬化させる方法で行われることができる。このとき、上記硬化は、上記のように光硬化によって行われることができる。本発明の接着剤層は、このようにインライン(ｉｎ−ｌｉｎｅ)工程を通じて形成できるため、連続的に生産可能であるなど生産性に優れるという長所がある。
次に、上記接着剤層は、上述した本発明のラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成されたものであって、当該技術分野によく知られているインライン(ｉｎ−ｌｉｎｅ)工程を通じて形成されることができる。具体的に、例えば、上記接着剤層の形成は、偏光子または偏光子の一面に保護フィルムが貼り付けられた偏光板をロールから巻き出しながら、偏光子の表面に当該技術分野によく知られている塗布方法で本発明の上記ラジカル硬化型接着剤組成物を塗布した後、ディスプレイパネルにこれを貼り合わせ、塗布された接着剤組成物層を硬化させる方法で行われることができる。このとき、上記硬化は、上記のように光硬化によって行われることができる。本発明の接着剤層は、このようにインライン(ｉｎ−ｌｉｎｅ)工程を通じて形成できるため、連続的に生産可能であるなど生産性に優れるという長所がある。
一方、上記接着層の厚さは、０．５ないし１０μｍ程度、好ましくは１ないし５μｍ程度であるものがよい。従来に偏光子(または偏光板)をディスプレイパネルに貼り付けるために使用したアクリル系粘着剤は、通常、適当な粘着力を維持するためには、少なくとも２０μｍ程度の厚さが必要であるので、これを含むディスプレイ装置の薄型化に限界があったが、本発明の接着層は、このように薄い厚さで形成できるため、これを含むディスプレイ装置をより薄型に製造できるという長所がある。
以下では、具体的な実施例を通じて、本発明をより詳しく説明する。
製造例１：アクリル系保護フィルムの製造
ポリ（Ｎ−シクロヘキシルマレイミド−ｃｏ−メチルメタクリレート)、スチレン−無水マレイン酸共重合体樹脂及びフェノキシ系樹脂を１００：２．５：５の重量比で均一に混合した樹脂組成物を、原料ホッパー（ｈｏｐｐｅｒ)から押出機までを窒素置換した２４φの押出機に供給して、２５０℃で溶融して原料ペレット(ｐｅｌｌｅｔ)を製造した。
ポリ（Ｎ−シクロヘキシルマレイミド−ｃｏ−メチルメタクリレート)、スチレン−無水マレイン酸共重合体樹脂及びフェノキシ系樹脂を１００：２．５：５の重量比で均一に混合した樹脂組成物を、原料ホッパー（ｈｏｐｐｅｒ)から押出機までを窒素置換した２４φの押出機に供給して、２５０℃で溶融して原料ペレット(ｐｅｌｌｅｔ)を製造した。
フェノキシ系樹脂は、ＩｎＣｈｅｍＲｅｚ社のＰＫＦＥ(Ｍｗ＝６０，０００，Ｍｎ＝１６，０００，Ｔｇ＝９５℃)を使用し、スチレン−無水マレイン酸共重合体樹脂は、スチレン８５重量％、無水マレイン酸１５重量％であるＤｙｌａｅｃｋ ３３２を使用し、ポリ（Ｎ−シクロヘキシルマレイミド−ｃｏ−メチルメタクリレート）樹脂は、ＮＭＲ分析の結果、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドの含量が６．５重量％であるものを使用した。
得られた原料ペレットを真空乾燥して２６０℃で押出機で溶融し、コートハンガー型のＴダイ(Ｔ−ｄｉｅ)に通過させ、クロムめっきキャスティングロール及び乾燥ロールなどを経て、厚さ１５０μｍのフィルムを製造した。このフィルムをパイロット延伸装備を使用して、１２５℃でＭＤ方向にロールの速度差を用いて１７０％の比率で延伸してアクリルフィルムを製造した。
上記のような過程を通じて製造されたアクリルフィルムをコロナ処理した後、上記アクリルフィルムの一面にＣＫ−ＰＵＤ−Ｆ(Ｃｈｏｋｗａｎｇウレタン分散液)を純水で希釈して製造された固形分含量１０重量％のプライマー組成物にオキサゾリン架橋剤(日本触媒社、ＷＳ７００)２０重量部を添加したプライマー組成物を＃７バー(ｂａｒ)でコーティングした後、ＴＤ方向に１３０℃でテンターを用いて１９０％延伸して、最終的にプライマー層の厚さが４００ｎｍであるアクリル系保護フィルムを製造した。
製造例２：接着剤組成物の製造
(１) 接着剤組成物Ａ
イタコン酸無水物２０重量部、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル１５重量部、２−ヒドロキシエチルアクリレート５７重量部、ラジカル開始剤(Ｉｇａｒｃｕｒｅ ８１９)３重量部、カチオン発生剤であるジフェニル（４−フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート５重量部を混合して、接着剤組成物Ａを製造した。
(１) 接着剤組成物Ａ
イタコン酸無水物２０重量部、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル１５重量部、２−ヒドロキシエチルアクリレート５７重量部、ラジカル開始剤(Ｉｇａｒｃｕｒｅ ８１９)３重量部、カチオン発生剤であるジフェニル（４−フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート５重量部を混合して、接着剤組成物Ａを製造した。
(２) 接着剤組成物Ｂ
マレイン酸無水物２０重量部、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル１５．７重量部、２−ヒドロキシエチルアクリレート５６．３重量部、ラジカル開始剤(Ｉｇａｃｕｒｅ ８１９)３重量部、カチオン発生剤であるジフェニル（４−フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート５重量部を混合して、接着剤組成物Ｂを製造した。
マレイン酸無水物２０重量部、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル１５．７重量部、２−ヒドロキシエチルアクリレート５６．３重量部、ラジカル開始剤(Ｉｇａｃｕｒｅ ８１９)３重量部、カチオン発生剤であるジフェニル（４−フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート５重量部を混合して、接着剤組成物Ｂを製造した。
(３) 接着剤組成物Ｃ
マレイン酸無水物２０重量部、ビニルアセテート１５．３重量部、２−ヒドロキシエチルアクリレート５６．７重量部、ラジカル開始剤(Ｉｇａｃｕｒｅ ８１９)３重量部、カチオン発生剤であるジフェニル（４−フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート５重量部を混合して、接着剤組成物Ｃを製造した。
マレイン酸無水物２０重量部、ビニルアセテート１５．３重量部、２−ヒドロキシエチルアクリレート５６．７重量部、ラジカル開始剤(Ｉｇａｃｕｒｅ ８１９)３重量部、カチオン発生剤であるジフェニル（４−フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート５重量部を混合して、接着剤組成物Ｃを製造した。
(４) 接着剤組成物Ｄ
アクリロモルホリン２０重量部、ヒドロキシエチルアクリルアミド４０重量部、ヒドロキシエチルアクリレート３７重量部、ラジカル開始剤(Ｉｇａｃｕｒｅ ８１９)３重量部を混合して、接着剤組成物Ｄを製造した。
アクリロモルホリン２０重量部、ヒドロキシエチルアクリルアミド４０重量部、ヒドロキシエチルアクリレート３７重量部、ラジカル開始剤(Ｉｇａｃｕｒｅ ８１９)３重量部を混合して、接着剤組成物Ｄを製造した。
(５) 接着剤組成物Ｅ
マレイン酸無水物１５重量部、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル１９重量部、２−ヒドロキシエチルアクリレート５８重量部、ラジカル開始剤(Ｉｇａｃｕｒｅ ８１９)３重量部、カチオン発生剤であるジフェニル（４−フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート５重量部を混合して、接着剤組成物Ｅを製造した。
マレイン酸無水物１５重量部、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル１９重量部、２−ヒドロキシエチルアクリレート５８重量部、ラジカル開始剤(Ｉｇａｃｕｒｅ ８１９)３重量部、カチオン発生剤であるジフェニル（４−フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート５重量部を混合して、接着剤組成物Ｅを製造した。
(６) 接着剤組成物Ｆ
マレイン酸無水物２８重量部、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル１６重量部、２−ヒドロキシエチルアクリレート４９重量部、ラジカル開始剤(Ｉｇａｃｕｒｅ ８１９)３重量部、カチオン発生剤であるジフェニル（４−フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート４重量部を混合して、接着剤組成物Ｆを製造した。
マレイン酸無水物２８重量部、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル１６重量部、２−ヒドロキシエチルアクリレート４９重量部、ラジカル開始剤(Ｉｇａｃｕｒｅ ８１９)３重量部、カチオン発生剤であるジフェニル（４−フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート４重量部を混合して、接着剤組成物Ｆを製造した。
実施例１
製造例１によって製造されたアクリルフィルム系保護フィルムのプライマー層にスポイトで接着剤組成物Ａを塗布して、偏光子(ＰＶＡ素子)の両面に積層した後、最終接着層の厚さが１〜２μｍになるように条件を設定した後、ラミネーターを通過させた。その後、上記アクリル系フィルムが積層された面にＵＶ照射装置(ｆｕｓｉｏｎ ｌａｍｐ，Ｄ ｂｕｌｂ)を用いて、９００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して偏光板を製造した。偏光板は、温度２０℃、湿度５０％の恒温・恒湿の環境で製造した。
製造例１によって製造されたアクリルフィルム系保護フィルムのプライマー層にスポイトで接着剤組成物Ａを塗布して、偏光子(ＰＶＡ素子)の両面に積層した後、最終接着層の厚さが１〜２μｍになるように条件を設定した後、ラミネーターを通過させた。その後、上記アクリル系フィルムが積層された面にＵＶ照射装置(ｆｕｓｉｏｎ ｌａｍｐ，Ｄ ｂｕｌｂ)を用いて、９００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して偏光板を製造した。偏光板は、温度２０℃、湿度５０％の恒温・恒湿の環境で製造した。
実施例２
上記実施例１において、接着剤組成物Ａの代わりに接着剤組成物Ｂを使用したことを除いては、同一の方法で偏光板を製造した。
上記実施例１において、接着剤組成物Ａの代わりに接着剤組成物Ｂを使用したことを除いては、同一の方法で偏光板を製造した。
実施例３
上記実施例１において、接着剤組成物Ａの代わりに接着剤組成物Ｃを使用したことを除いては、同一の方法で偏光板を製造した。
上記実施例１において、接着剤組成物Ａの代わりに接着剤組成物Ｃを使用したことを除いては、同一の方法で偏光板を製造した。
比較例１
上記実施例１において、接着剤組成物Ａの代わりに接着剤組成物Ｄを使用したことを除いては、同一の方法で偏光板を製造した。
上記実施例１において、接着剤組成物Ａの代わりに接着剤組成物Ｄを使用したことを除いては、同一の方法で偏光板を製造した。
比較例２
上記実施例１において、接着剤組成物Ａの代わりに接着剤組成物Ｅを使用したことを除いては、同一の方法で偏光板を製造した。
上記実施例１において、接着剤組成物Ａの代わりに接着剤組成物Ｅを使用したことを除いては、同一の方法で偏光板を製造した。
比較例３
上記実施例１において、接着剤組成物Ａの代わりに接着剤組成物Ｆを使用したことを除いては、同一の方法で偏光板を製造した。
上記実施例及び比較例で使用したラジカル硬化型接着剤組成物の酸無水物系化合物とビニル系化合物の上記式(１)で表される配合当量比を計算して、下記表１に示す。
上記実施例１において、接着剤組成物Ａの代わりに接着剤組成物Ｆを使用したことを除いては、同一の方法で偏光板を製造した。
上記実施例及び比較例で使用したラジカル硬化型接着剤組成物の酸無水物系化合物とビニル系化合物の上記式(１)で表される配合当量比を計算して、下記表１に示す。
このとき、上記酸無水物系化合物中に含まれる重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数Ｍは、(各酸無水物系化合物の重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数)×(該当酸無水物系化合物のモル分率)の合計量で計算し、また、上記ビニル系化合物中に含まれる重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数Ｎは、(各ビニル系化合物の重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数)×(該当ビニル系化合物のモル分率)の合計量で計算した。
また、上記実施例及び比較例で製造された偏光板の剥離力、硬化された接着剤のガラス転移温度、耐水性を測定して、下記表１に示す。測定方法は、下記の通りである。
１．偏光板の剥離力の評価：剥離実験は、幅２０ｍｍ、長さ１００ｍｍに切り出した偏光板を用いて、テクスチャーアナライザー(Ｔｅｘｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ)装備(Ｓｔａｂｌｅ Ｍｉｃｒｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ社 ＴＡ−ＸＴ Ｐｌｕｓ)で、速度３００ｍ／ｍｉｎ、９０度で偏光子と保護フィルムとの剥離力を測定した。このとき、剥離力が２．５Ｎ／２ｃｍ超過の場合を◎、１．５〜２．５Ｎ／２ｃｍの場合を○、１．５Ｎ／２ｃｍ未満の場合をＸと表示した。
１．偏光板の剥離力の評価：剥離実験は、幅２０ｍｍ、長さ１００ｍｍに切り出した偏光板を用いて、テクスチャーアナライザー(Ｔｅｘｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ)装備(Ｓｔａｂｌｅ Ｍｉｃｒｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ社 ＴＡ−ＸＴ Ｐｌｕｓ)で、速度３００ｍ／ｍｉｎ、９０度で偏光子と保護フィルムとの剥離力を測定した。このとき、剥離力が２．５Ｎ／２ｃｍ超過の場合を◎、１．５〜２．５Ｎ／２ｃｍの場合を○、１．５Ｎ／２ｃｍ未満の場合をＸと表示した。
２．ガラス転移温度の評価：偏光板の硬化された接着剤薄片を取って、 Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ社のＤＣＳ(Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ)で測定した。測定温度範囲は、−３０℃〜２００℃を１分当たり１０℃ずつ２回スキャンし、測定されたガラス転移温度は、二番目のスキャン時のガラス転移温度の値である。
３．耐水性の評価：偏光板をガラス基板にラミネーション(ｇｌａｓｓ ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ)した後で６０℃の恒温槽に浸漬させた。２４時間経過後に偏光板端部の脱色有無で耐水性を判断し、変形がない場合を優秀、脱色が生じた場合を悪いと表示した。
上記表１に示されるように、本発明の実施例１ないし３の場合、接着力に優れ、耐水性に優れており、ガラス転移温度が高いことが分かる。
しかしながら、水素結合を通じて接着力を確保する比較例１の場合には、接着力には優れているが、耐水性が非常に弱いということが分かる。
また、本発明で限定している配合当量比を満足していない比較例２及び３の場合、酸無水物系化合物とビニル系化合物とが十分な電荷錯体(Ｃｈａｒｇｅ ｃｏｍｐｌｅｘ)を形成できず、共重合がよく起きないため、接着力及び耐水性がいずれも弱いということが分かる。
次に、本発明の接着剤組成物が偏光子をディスプレイパネルに貼り付けるための用途でも有用に使用できることを示すために、次のような実験を行った。
実施例４
ガラス基板に接着剤組成物Ａを塗布して、偏光子(ＰＶＡ素子)を積層した後、最終接着層の厚さが１〜２μｍになるように条件を設定した後、ラミネーター(５ｍ／ｍｉｎ)を通過させた。その後、上記ガラス基板が積層された面にＵＶ照射装置(Ｍｅｔａｌ ｈａｌｉｄｅ ｌａｍｐ)を用いて、１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射してガラス基板に偏光子が貼り付けられている光学部材を製造した。一方、光学部材は、温度２０℃、湿度５０％の条件で製造した。
ガラス基板に接着剤組成物Ａを塗布して、偏光子(ＰＶＡ素子)を積層した後、最終接着層の厚さが１〜２μｍになるように条件を設定した後、ラミネーター(５ｍ／ｍｉｎ)を通過させた。その後、上記ガラス基板が積層された面にＵＶ照射装置(Ｍｅｔａｌ ｈａｌｉｄｅ ｌａｍｐ)を用いて、１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射してガラス基板に偏光子が貼り付けられている光学部材を製造した。一方、光学部材は、温度２０℃、湿度５０％の条件で製造した。
上記実施例４で製造された偏光板の剥離力を測定して、下記表２に示す。具体的に、上記実施例４で製造された光学部材を、温度２０℃、湿度７０％の条件で４日放置した後、幅２０ｍｍ、長さ１００ｍｍに裁断して、テクスチャーアナライザー(Ｔｅｘｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ)装備(Ｓｔａｂｌｅ Ｍｉｃｒｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ社 ＴＡ−ＸＴ Ｐｌｕｓ)で、速度３００ｍ／ｍｉｎ、９０度で偏光子とガラス基板との剥離力を測定した。ガラスは常圧プラズマ処理を施してラミネーションしてサンプルを作製した。このとき、剥離力が２．５Ｎ／２ｃｍ超過の場合を◎、１．５〜２．５Ｎ／２ｃｍの場合を○、１．５Ｎ／２ｃｍ未満の場合をＸと表示した。一方、下記表２に追加で記載した配合当量比、耐水性、ガラス転移温度の測定方法は、上述した通りである。
上記表２に示されるように、本発明の接着剤組成物は、偏光子とガラス基板との間でも優れた接着力を有し、耐水性に優れ、ガラス転移温度が高くて、従来のアクリル系粘着剤に比べて耐熱信頼性に優れるということが分かる。
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の修正及び変形が可能であるということは、当技術分野における通常の知識を有する者には自明であろう。
Claims (12)
- 少なくとも一つの炭素間不飽和二重結合を有する酸無水物系化合物、少なくとも一つの電子ドナー(Ｄｏｎｏｒ)基を有するビニル系化合物、ラジカル開始剤、及びカチオン発生剤を含み、
前記酸無水物系化合物とビニル系化合物の含有量が、下記式(１)で表される配合当量比で０．８ないし１．０であるラジカル硬化型接着剤組成物。
式(１)：配合当量比＝Ｍ／Ｎ
前記式(１)において、Ｍは、前記酸無水物系化合物中に含まれる酸無水物基を含んだ分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数であり；Ｎは、前記ビニル系化合物中に含まれる分子において、重合に参加できる炭素間不飽和二重結合の数である。 - 前記酸無水物系化合物は、下記化学式Ｉないし化学式IVで表される化合物からなる群より選択された１種以上の化合物である請求項１に記載のラジカル硬化型接着剤組成物。
- 前記ビニル系化合物の電子ドナー(Ｄｏｎｏｒ)基は、下記化学式Ａまたは化学式Ｂで表される官能基である請求項１に記載のラジカル硬化型接着剤組成物。
- 前記ビニル系化合物は、下記化学式Ｖで表される化合物である請求項１に記載のラジカル硬化型接着剤組成物。
- 前記ラジカル硬化型接着剤組成物は、下記化学式VIで表されるラジカル重合性化合物をさらに含むものである請求項１に記載のラジカル硬化型接着剤組成物。
- ラジカル硬化型接着剤組成物１００重量部に対して、前記酸無水物系化合物及びビニル系化合物１ないし５０重量部；前記ラジカル重合性化合物４０ないし９７重量部；前記ラジカル開始剤１ないし１０重量部；及び前記カチオン発生剤１ないし１０重量部を含む請求項５に記載のラジカル硬化型接着剤組成物。
- 前記ラジカル硬化型接着剤組成物の硬化後のガラス転移温度は、６０℃以上である請求項１に記載のラジカル硬化型接着剤組成物。
- 前記ラジカル硬化型接着剤組成物の粘度は、１０ないし２００ｃＰである請求項１に記載のラジカル硬化型接着剤組成物。
- ポリビニルアルコール系偏光子；
前記偏光子の少なくとも一面に形成される接着剤層；及び
前記接着剤層上に形成される保護フィルムを含み、前記接着剤層は、請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成されるものである偏光板。 - 前記偏光子と接着剤層とは、前記偏光子のヒドロキシ基と前記接着剤層の酸無水物基とのエステル化反応の結果として発生する共有結合を通じて接着力が確保されるものである請求項９に記載の偏光板。
- ディスプレイパネル；及び
前記ディスプレイパネルの最外面に接着剤層を介して貼り付けられるポリビニルアルコール系偏光子を含み、前記接着剤層は、請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のラジカル硬化型接着剤組成物を用いて形成されるものである光学部材。 - 前記偏光子と接着剤層とは、前記偏光子のヒドロキシ基と前記接着剤層の酸無水物基とのエステル化反応の結果として発生する共有結合を通じて接着力が確保されるものである請求項１１に記載の光学部材。
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