TWI642740B - 偏光板用黏著劑組成物、黏著劑層、黏著片及附黏著劑層之偏光板 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的為提供一種偏光板用黏著劑組成物,該偏光板用黏著劑組成物可形成可抑制液晶單元的翹曲(彎曲),且耐久性優異之黏著劑層。
本發明提供一種偏光板用黏著劑組成物,係含有(A)(甲基)丙烯酸系共聚物,且以前述組成物所形成之黏著劑的凝膠分率為30質量%以下,而該(甲基)丙烯酸系共聚物係由含烷基之碳數為4至18的(甲基)丙烯酸烷酯及聚合性巨分子單體的共聚成分所共聚而得,且以凝膠滲透層析法/多角度雷射光散射偵檢器(GPC-MALS)所測定之分支度為0.55以下。

Description

偏光板用黏著劑組成物、黏著劑層、黏著片及附黏著劑層之偏光板
本發明,係有關於偏光板用黏著劑組成物。
液晶單元,係具有將液晶層夾於2片基板(例如:玻璃板)之間的構造,而在前述基板之表面隔著黏著劑層黏貼偏光板。偏光板在高溫/高濕熱環境下易受熱收縮而缺乏尺寸安定性,因此會有在液晶單元上產生翹曲的情形。近年來,隨著液晶單元的薄化(例如:構成液晶單元之基板的薄化)及偏光板之薄化,使高溫/高濕熱環境下的液晶單元之翹曲問題益為嚴重。液晶單元翹曲的原因方面,可列舉如:黏著劑層無法順應偏光板之受熱收縮(尺寸變化)、黏著劑層的應力緩和特性低。
同時,在高溫/高濕熱環境下,亦易於發生偏光板與基板的界面中之起泡、及黏著劑層的斷裂、偏光板的剝離等不良情形。因此,偏光板用黏著劑方面,須要有高的耐久性。
一般言之,抑制液晶單元翹曲的方式,可列舉如使用可對應偏光板之尺寸變化且柔軟性高的黏著劑層的方法。然而,此種黏著劑層又會發生凝聚力不足、耐久性變差及加工性降低等之問題。
上述問題之解決策略方面,例如在專利文獻1中,係揭示以含特定之(甲基)丙烯酸系聚合物、以及過氧化物及異氰酸酯系化合物的光學膜用黏著劑,經過交聯反應,以形成黏著劑層之方法。在專利文獻1中,記載藉由以利用過氧化物的熱分解交聯反應之交聯方法、及利用異氰酸酯系化合物的胺酯鍵之形成的交聯方法併用,可在對伴隨光學膜之尺寸變化之應力維持充分的應力緩和特性之下,保持高的耐久性。
然而,在專利文獻1之方法中,由於在交聯反應後之黏著劑層中,餘留的過氧化物會因光或熱分解,而產生自由基,因此黏著劑層亦會發生經時劣化之問題。
同時,在專利文獻2中,作為再加工性(reworkability)、高溫/高濕條件下之耐久性的問題,係揭示一種黏著劑組成物,其係包含(甲基)丙烯酸系單體、巨分子單體、及以含交聯性官能基的(甲基)丙烯酸酯系單體聚合所形成之(甲基)丙烯酸系聚合物、以及與前述交聯性官能基反應的官能基之硬化劑,且凝膠分率為55%以上80%以下。
然而,在專利文獻2中,對抑制液晶單元的翹曲並無記載,而且黏著劑層之凝膠分率亦較高,因此推 測應力緩和之特性亦低。
(先前技術文獻) (專利文獻)
[專利文獻1]日本特開2006-183022號公報
[專利文獻2]日本特開2010-150400號公報
本發明之課題在於提供偏光板用黏著劑組成物、以前述組成物所形成的黏著劑層、含前述黏著劑層的偏光板用黏著片、及含前述黏著劑層的附黏著劑層的偏光板,該偏光板用黏著劑組成物可形成可抑制液晶單元的翹曲(彎曲),且耐久性優異之黏著劑層。
本發明人等為解決上述問題而專心致志進行檢討。結果發現:在使用由烷基之碳數為4至18的(甲基)丙烯酸烷酯與聚合性巨分子單體共聚所得且分支度在特定範圍之(甲基)丙烯酸系共聚物時,即使在所設計之凝膠分率低之情形,亦可形成可抑制液晶單元翹曲(彎曲),且耐久性優異之黏著劑層。亦即,本發明人等發現藉由使用具有以下特定構造之偏光板用黏著劑組成物即可解決上述問題,遂而完成本發明。
本發明係例如以下之[1]至[10]項。
[1]一種偏光板用黏著劑組成物,係含有(A)(甲基)丙 烯酸系共聚物,且以前述組成物所形成之黏著劑的凝膠分率為30質量%以下,而該(甲基)丙烯酸系共聚物由含烷基之碳數為4至18的(甲基)丙烯酸烷酯及聚合性巨分子單體的共聚成分所共聚而得,且以凝膠滲透層析法/多角度雷射光散射偵檢器(GPC-MALS)所測定之分支度為0.55以下。
[2]如前述[1]項記載之偏光板用黏著劑組成物,其中前述(甲基)丙烯酸系共聚物(A)係除了前述(甲基)丙烯酸烷酯及聚合性巨分子單體,再將含極性基之單體共聚而得之共聚物。
[3]如前述[1]或[2]項記載之偏光板用黏著劑組成物,其中前述共聚中之含極性基之單體之使用量,在共聚成分100質量%中為10質量%以下。
[4]如前述[1]至[3]項中任1項記載之偏光板用黏著劑組成物,其中前述(甲基)丙烯酸系共聚物(A)以凝膠滲透層析法(GPC法)所測定的重量平均分子量(Mw)為20萬至150萬。
[5]如前述[1]至[4]項中任1項記載之偏光板用黏著劑組成物,其中再含有(B)交聯劑。
[6]如前述[5]項記載之偏光板用黏著劑組成物,其中前述交聯劑(B)為選自:異氰酸酯化合物(B1)、金屬螯合劑化合物(B2)及環氧化合物(B3)中的至少1種。
[7]如前述[5]或[6]項記載之偏光板用黏著劑組成物,其中前述交聯劑(B)的含量,相對於前述(甲基)丙烯酸系共聚物(A)100質量份為5質量份以下。
[8]一種偏光板用黏著劑層,係以前述[1]至[7]項中任1項記載之偏光板用黏著劑組成物所形成,且凝膠分率為30質量%以下。
[9]一種偏光板用黏著片,其含有前述[8]項記載之黏著劑層。
[10]一種附黏著劑層偏光板,其含有偏光板、及於前述偏光板的至少一面具有前述[8]項記載之黏著劑層。
本發明中,可提供偏光板用黏著劑組成物、以前述組成物所形成的黏著劑層、含前述黏著劑層的偏光板用黏著片、及含前述黏著劑層的附黏著劑層之偏光板,該偏光板用黏著劑組成物可形成可抑制液晶單元的翹曲(彎曲),而且耐久性方面優異之黏著劑層。
以下係說明本發明之偏光板用黏著劑組成物、偏光板用黏著劑層、偏光板用黏著片及附黏著劑層之偏光板。以下,本發明之偏光板用黏著劑組成物亦可單稱為「黏著劑組成物」,本發明之偏光板用黏著劑層亦可單稱為「黏著劑層」,本發明之偏光板用黏著片亦可單稱為「黏著片」。
[偏光板用黏著劑組成物]
本發明之偏光板用黏著劑組成物,含有(甲基)丙烯酸系共聚物(A)。前述黏著劑組成物以再含有交聯劑(B)較佳,視其須要,亦可含有選自:矽烷偶合劑(C)、抗靜電劑(D)及有機溶劑(E)的至少1種。
以本發明之偏光板用黏著劑組成物所形成的黏著劑,其凝膠分率為30質量%以下,而以0至25質量%為佳,以0至20質量%更佳。即使凝膠分率在前述範圍,如後所述,由於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)係含有源自聚合性巨分子單體之高分支鏈,使共聚物(A)之分支鏈之間可適當地互相交疊,因此不會使黏著劑層的耐久性及加工性變差。在凝膠分率超過前述範圍時,起因於高溫/高濕熱環境下偏光板之尺寸變化的應力,會有黏著劑層無法充分地吸收/緩和的情形。前述凝膠分率係例如以實施例所記載之條件所採取的黏著劑所測定之值。
[(甲基)丙烯酸系共聚物(A)]
(甲基)丙烯酸系共聚物(A),係以含烷基之碳數為4至18的(甲基)丙烯酸烷酯及聚合性巨分子單體之共聚成分共聚所得之共聚物。共聚物(A)的共聚成分方面,亦可再使用選自含極性基之單體、及該等以外的其他單體中之至少1種。
本說明書中,丙烯酸及甲基丙烯酸亦總稱而記載為「(甲基)丙烯酸」。同時,聚合物中所含之源自某種單體a的構成單元亦記載為「單體a單元」。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A),以凝膠滲透層 析法/多角度雷射光散射偵檢器(GPC-MALS)所測定之分支度,為0.55以下,而以0.10至0.54為佳,以0.20至0.53更佳,特別以0.30至0.53又更佳。分支度的測定條件之詳細情形記載於實施例中。
分支度之表示可為指標,在0.55以下時為分支狀聚合物,在超過0.55時為直線狀聚合物。而且,在分支狀聚合物中,分支度之值小者,聚合物分子的分支多,表示含有高分支鏈,分支度之值大者,聚合物分子的分支少,表示含有低分支鏈。
分支度為上述範圍之(甲基)丙烯酸系共聚物(A),可以(1)在室溫左右之下常發生起因於聚合物分子之分支鏈的相互交疊,結果,即使所設計的聚合物之分子量及黏著劑層的凝膠分率低,亦可獲得可維持聚合物之凝聚性,黏著特性、黏著劑層之沖孔等加工性、黏著劑層變形及突出少等保存安定性優異的黏著劑層;(2)在高溫(例如:60℃)下聚合物分子由於部分前述之互相交疊舒緩,使黏著劑層顯示優異的柔軟性,不只可良好地抑制偏光板翹曲(彎曲),同時起因於部分餘留之前述交疊,亦使黏著劑層可顯示優異的耐久性。
以抑制偏光板翹曲之觀點,推測係因以下之理由。例如在偏光板/黏著劑層/黏著體之構成中,使用玻璃板作為黏著體之情形為例進行說明。偏光板及玻璃板之受熱收縮率各不相同,通常偏光板之熱收縮率(尺寸變化)較玻璃板大。黏著劑層在高溫/高濕熱環境下缺乏柔軟性 時,黏著劑層並無法順應對偏光板之尺寸變化,因此在黏著劑層無法緩和應力,而使應力集中在玻璃板,因此使玻璃板發生翹曲。另一方面以本發明之黏著劑組成物所形成的黏著劑層由於含有高支鏈聚合物,可緩和部分在高溫/高濕熱環境下之上述交疊,因此可使黏著劑層順應偏光板之尺寸變化。因而,並不產生應力,而使應力不集中於玻璃板上。而且,由於偏光板無各向異性而可均一地受熱收縮,因此而不會誘發偏光板之雙折射。在如上述之情形下,推測本發明中,由於黏著劑層可吸收、緩和伴隨偏光板的尺寸變化之應力,而不致對玻璃板造成過度的應力(負載),因而關連到可抑制玻璃板的翹曲。
本發明之黏著劑組成物,由於具有以上之特性,因此適於構成液晶單元的基板與偏光板之貼合用途。特別是,即使構成薄化之液晶單元的玻璃板之厚度小至0.10至1.0mm左右時,亦適合該基板與偏光板之貼合用途。
《(甲基)丙烯酸烷酯》
(甲基)丙烯酸烷酯方面,可使用烷基之碳數為4至18的(甲基)丙烯酸烷酯(CH2=CR1-COOR2;R1為氫原子或甲基,R2為碳數4至18的烷基),其中前述烷基之碳數以4至12為佳。
烷基之碳數為4至18的(甲基)丙烯酸烷酯之例,可列舉如:(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙 烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一碳烷酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯。該等可單獨使用1種,亦可使用2種以上。
形成(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的共聚成分100質量%中,烷基之碳數為4至18的(甲基)丙烯酸烷酯之合計量,由表現良好之黏著力及耐久性的觀點而言,以99.7至20質量%為佳,以99.4至30質量%更佳,以98.7至50質量%又更佳。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的共聚成分方面,可使用烷基之碳數為1至3的(甲基)丙烯酸烷酯(CH2=CR3-COOR4;R3為氫原子或甲基,R4為碳數1至3的烷基)。
烷基之碳數為1至3的(甲基)丙烯酸烷酯之例,可列舉如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯。該等可單獨使用1種,亦可使用2種以上。
烷基之碳數為1至3的(甲基)丙烯酸烷酯之使用量,由應力緩和特性的觀點而言,共聚成分100質量%中,以60質量%以下為佳,以50質量%以下更佳,以40質量%以下又更佳。
《聚合性巨分子單體》
聚合性巨分子單體,為具有可與上述(甲基)丙烯酸烷 酯共聚之聚合性不飽和基,且分子量大之單體。
構成聚合性巨分子單體之聚合物鏈(主鏈)部分方面,只要具有可與上述(甲基)丙烯酸烷酯共聚之聚合性不飽和基者即可,並無特別限定,而以主成分為源自選自:(甲基)丙烯酸烷酯、苯乙烯及丙烯腈的至少1種之重複構成單元者為佳,主成分為源自(甲基)丙烯酸烷酯之重複構成單元者更佳。其中之主成分,意指相對於全重複單元量,含量超過50質量%者。
聚合物鏈部分之主成分為源自(甲基)丙烯酸烷酯之重複構成單元的聚合性巨分子單體中,以主成分為源自烷基之碳數為1至8的(甲基)丙烯酸烷酯之重複構成單元的聚合物鏈為特佳。前述(甲基)丙烯酸烷酯之例,可列舉如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯。
聚合物鏈部分為包含源自(甲基)丙烯酸烷酯之重複構成單元時,聚合物鏈部分中,烷基之碳數為1至8的(甲基)丙烯酸烷酯單元之含量,通常為60質量%以上,以80質量%以上為佳。前述含量在該範圍時,亦可含源自苯乙烯、丙烯腈等的重複構成單元。
構成聚合物鏈(主鏈)部分的重複構成單元,可由1種重複構成單元構成,亦可由2種以上之重複構成單元構成。在後者之情形,聚合物鏈部分,可任意為:無規共聚物鏈、嵌段共聚物鏈、交替共聚物鏈。
聚合性巨分子單體,可與作為共聚成分使用的上述(甲基)丙烯酸烷酯反應,而在(甲基)丙烯酸系共聚物(A)中,形成源自前述巨分子單體的側鏈。如此,(甲基)丙烯酸系共聚物(A)成為具有多個分支構造的多支鏈聚合物。
聚合性巨分子單體所具有之聚合性不飽和基方面,以含乙烯性不飽和雙鍵之基較佳,其例可列舉如:(甲基)丙烯醯基、烯丙基、丙烯基、乙烯基、亞乙烯基、伸乙烯基,而以(甲基)丙烯醯基或乙烯基較佳,以(甲基)丙烯醯基為特佳。
聚合性不飽和基可存在於聚合物鏈部分之末端亦可存在於側鏈,而以存在於末端為佳。而且,聚合性不飽和基,可僅存在於聚合物鏈部分之一末端,亦可存在於兩末端,惟由聚合時的安定性方面言之,以僅存在於聚合物鏈部分之一末端為佳。
聚合性巨分子單體方面,以(甲基)丙烯酸系巨分子單體為佳。(甲基)丙烯酸系巨分子單體之例,可舉末端含有(甲基)丙烯醯基之聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸丁酯、聚(甲基)丙烯酸異丁酯,其中,以末端含有(甲基)丙烯醯基之聚(甲基)丙烯酸甲酯為佳。
聚合性巨分子單體的數量平均分子量,通常為500以上,而以1,000至10,000為佳,以3,000至8,000更佳。聚合性巨分子單體的數量平均分子量(Mn)係依凝膠滲透層析法測定並換算為聚苯乙烯之值。
聚合性巨分子單體的玻璃轉移溫度(Tg),由充分的凝聚力及確保作業性及耐久性的適當之彈性性能的觀點而言,以-60至150℃為佳,以-30至130℃更佳,以0至120℃又更佳。聚合性巨分子單體的玻璃轉移溫度(Tg),例如可由構成該聚合性巨分子單體之單體單元及其所含比例並以後述之Fox式計算。
聚合性巨分子單體之市售品,可列舉例如:在東亞合成(股)製造之商品方面,係末端官能基為(甲基)丙烯醯基、聚合物鏈部分為聚(甲基)丙烯酸甲酯之巨分子單體(製品名:45%AA-6、AA-6SR、AA-6),聚合物鏈部分為聚丙烯酸丁酯之巨分子單體(製品名:AB-6),聚合物鏈部分為聚甲基丙烯酸異丁酯之巨分子單體(製品名:AW-6S)。
上述聚合性巨分子單體可單獨使用1種,亦可使用2種以上。
形成(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的共聚成分100質量%中,聚合性巨分子單體之合計量,通常為0.3至20質量%,而以0.5至12質量%為佳,以0.8至10質量%更佳。巨分子單體之共聚量在前述範圍時,在獲得共聚物之凝聚性之觀點上為佳。巨分子單體之共聚量高於前述範圍時,會有共聚中之黏度急遽上昇的情形,含共聚物之塗布液的黏度過高時,對基材會有無法獲得良好的塗布性之情形。
《含極性基之單體》
含極性基之單體之例,可列舉如:含羥基之單體、含 酸基之單體、含胺基之單體、含醯胺基之單體、含氮系雜環之單體、含氰基之單體。本說明書中的酸基之例,可列舉如:羧基、酸酐基、磷酸基、硫酸基。含極性基之單體方面,以使用含有可與含交聯劑(B)的交聯性官能基反應之極性基(交聯性官能基)的單體為佳。
其中,由提高對偏光板等光學膜的基材密接性的觀點而言,以使用極性基為羧基及/或羥基之單體,亦即使用選自:含羧基之單體及含羥基之單體的至少1種為佳。
含羥基之單體方面,可例舉例如:含羥基之(甲基)丙烯酸酯,具體上可列舉如:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸3-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-羥基辛酯等(甲基)丙烯酸羥基烷酯。(甲基)丙烯酸羥基烷酯之羥基烷基的碳數,通常為2至8,而以2至6為佳。
含羥基之單體可單獨使用1種,亦可使用2種以上。
含羧基之單體之例,可列舉如:(甲基)丙烯酸β-羧基乙酯、(甲基)丙烯酸5-羧基戊酯、琥珀酸單(甲基)丙烯醯氧基乙酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等含羧基之(甲基)丙烯酸酯;丙烯酸、甲基丙烯酸、依康酸、巴豆酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸。含酸酐基之單體之例,可列舉如:順丁烯二酸酐、依康酸酐。含磷酸基之單體之例,可列舉如:側鏈含磷酸基之(甲基)丙烯酸系單體;含硫酸基 之單體之例,可列舉如:側鏈含硫酸基之(甲基)丙烯酸系單體。
例如:(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的酸價係以117mgKOH/g以下為佳,以78mgKOH/g以下更佳。
含胺基之單體之例,可列舉如:(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯等含胺基之(甲基)丙烯酸酯。含醯胺基之單體之例,可列舉如:(甲基)丙烯醯胺、N-甲基-(甲基)丙烯醯胺、N-乙基-(甲基)丙烯醯胺、N-丙基(甲基)丙烯醯胺、N-己基(甲基)丙烯醯胺。含氮系雜環之單體之例,可列舉如:乙烯基吡咯啶酮、丙烯醯基嗎福林、乙烯基己內醯胺。含氰基之單體之例,可列舉如:氰基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈。
含極性基之單體之使用量,在共聚成分100質量%中,以10質量%以下為佳,以0.1至9質量%更佳,以0.5至8質量%又更佳。
含極性基肢單體之使用量為前述上限值以下時,不會使(甲基)丙烯酸系共聚物(A)與交聯劑(B)所形成的交聯密度過高,因此可獲得應力緩和特性優異之黏著劑層。本發明中,由於使用具有源自(甲基)丙烯酸系巨分子單體的構成單元且分支度高之(甲基)丙烯酸系共聚物(A),即使交聯密度低,亦即在黏著劑層設計為30質量%以下的低凝膠分率,亦可獲得具有高的加工性、保存安定性及耐久性之黏著劑層。
含極性基之單體可單獨使用1種,亦可使用2種以上。
《其他單體》
在形成(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的共聚成分方面,在無損於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之物性的範圍下,可包含例如(甲基)丙烯酸烷氧基烷酯、單(甲基)丙烯酸烷氧基聚烷二醇酯、含脂環基或芳環基之(甲基)丙烯酸酯等的其他(甲基)丙烯酸酯。
(甲基)丙烯酸烷氧基烷酯之例,可列舉如:(甲基)丙烯酸甲氧基甲酯、(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-甲氧基丙酯、(甲基)丙烯酸3-乙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸4-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸4-乙氧基丁酯。
單(甲基)丙烯酸烷氧基聚烷二醇酯之例,可列舉如:單(甲基)丙烯酸甲氧基二乙二醇酯、單(甲基)丙烯酸甲氧基二丙二醇酯、單(甲基)丙烯酸乙氧基三乙二醇酯、單(甲基)丙烯酸乙氧基二乙二醇酯、單(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯。
含脂環基或芳環基之(甲基)丙烯酸酯之例,可列舉如:(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸苯酯。
上述共聚中,上述之其他(甲基)丙烯酸酯的總使用量,在共聚成分100質量%中,以60質量%以下為佳,以40質量%以下更佳。
同時,在不損及(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之物性的範圍下,亦可使用例如:苯乙烯、甲基苯乙烯、 二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、戊基苯乙烯及辛基苯乙烯等烷基苯乙烯,氟苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、硝基苯乙烯、乙醯基苯乙烯及甲氧基苯乙烯等苯乙烯系單體;乙酸乙烯酯等共聚性單體。
上述共聚中,上述共聚性單體的總使用量,在共聚成分100質量%中,以40質量%以下為佳,以20質量%以下更佳。
其他之單體可單獨使用1種,亦可使用2種以上。
《(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之製造條件》
(甲基)丙烯酸系共聚物(A),可藉由例如:溶液聚合法、塊狀聚合法、乳化聚合法、懸浮聚合法等以往習知的聚合法製造,其中以溶液聚合法為佳。具體言之,即在反應容器內加入聚合溶劑及共聚成分,再於氮氣等非活性氣體環境下添加聚合起始劑,之後通常設定反應起始溫度為40至100℃,而以50至80℃為佳,並通常維持反應系溫度在50至90℃,而以70至90℃為佳,進行反應4至20小時。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A),以在聚合起始劑存在下經過前述共聚所獲得之共聚物為佳。聚合起始劑之例,可列舉如:偶氮系起始劑、過氧化物系聚合起始劑。
偶氮系起始劑之例,可列舉如:2,2'-偶氮二異丁腈、2,2'-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮二(2-環丙基丙腈)、2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶 氮二(2-甲基丁腈)、1,1'-偶氮二(環己烷-1-腈)、2-(胺甲醯基偶氮)異丁腈、2-苯基偶氮-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈、2,2'-偶氮二(2-脒基丙烷)二氫氯化物、2,2'-偶氮二(N,N'-二亞甲基異丁基脒)、2,2'-偶氮二〔2-甲基-N-(2-羥基乙基)-丙醯胺〕、2,2'-偶氮二(異丁醯胺)二水合物、4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)、2,2'-偶氮二(2-氰基丙醇)、二甲基-2,2'-偶氮二(2-甲基丙酸酯)、2,2'-偶氮二[2-甲基-N-(2-羥基乙基)丙醯胺]等偶氮化合物。
過氧化物系聚合起始劑方面之例,可列舉如:三級丁基氫過氧化物、異丙苯氫氧化物、雙異苯丙基過氧化物、苯甲醯基異丙苯、月桂醯基異丙苯、己醯基異丙苯、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二-2-乙基己酯、過氧化三甲基乙酸三級丁酯、2,2-二(4,4-二-三級丁基過氧化環己基)丙烷、2,2-二(4,4-二-三級戊基過氧化環己基)丙烷、2,2-二(4,4-二-三級辛基過氧化環己基)丙烷、2,2-二(4,4-二-α-異丙苯基過氧化環己基)丙烷、2,2-二(4,4-二-三級丁基過氧化環己基)丁烷、2,2-二(4,4-二-三級辛基過氧化環己基)丁烷。
此類聚合起始劑可單獨使用1種,亦可使用2種以上。
聚合起始劑,相對於形成(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的共聚成分100質量份,通常使用0.001至5質量份範圍內之量,而以0.005至3質量份為佳。而且,上述聚合反應中,亦可適當地添加:聚合起始劑、鏈轉移劑、共聚成分、 聚合溶劑。
溶液聚合中之聚合溶劑之例,可列舉如:苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類;正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷等脂肪族烴類;環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷等脂環烴類;二乙基醚、二異丙基醚、1,2-二甲氧基乙烷、二丁基醚、四氫呋喃、二噁烷、苯甲醚、苯基乙基醚、二苯基醚等醚類;氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、氯苯等鹵烴類;乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯等酯類;丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮類;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺類;乙腈、苯甲腈等腈類;二甲基亞碸、環丁碸等亞碸類等。此類聚合溶劑可單獨使用1種,亦可使用2種以上。
《(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之物性及含量》
(甲基)丙烯酸系共聚物(A)以GPC法所測定的重量平均分子量(Mw),換算聚苯乙烯值,通常為20萬至150萬,而以40萬至130萬為佳,50萬至110萬更佳,共聚物(A),即使Mw在前述範圍由於含有源自聚合性巨分子單體的多分支鏈,故可使共聚物(A)之支鏈間互相適度地交疊,因此可使黏著劑層的耐久性及加工性不會惡化。特別是在Mw為40萬以上時,可獲得凝聚性高的黏著劑層。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A)以GPC法所測定之分子量分布(Mw/Mn),通常為50以下,以30以下為佳, 以20以下更佳。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的玻璃轉移溫度(Tg),例如可由構成該種聚合物之單體單元及其所含比例,再以Fox式計算。例如,通常在Fox式所計算的玻璃轉移溫度(Tg)成為-70至0℃之下,以-60至-30℃更佳,即可合成(甲基)丙烯酸系共聚物(A)。使用具有此類玻璃轉移溫度(Tg)的(甲基)丙烯酸系共聚物(A),即可獲得常溫下黏著性優異之黏著劑組成物。
Fox式:1/Tg=(W1/Tg1)+(W2/Tg2)+…+(Wm/Tgm)
W1+W2+…+Wm=1
式中,Tg為(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的玻璃轉移溫度,Tg1、Tg2、…、Tgm為各單體所構成之均質聚合物的玻璃轉移溫度,W1、W2、…、Wm為源自各單體的構成單元在前述共聚物(A)中之重量分率。
前述Fox式中由各單體所構成之均質聚合物的玻璃轉移溫度,可使用如Polymer Handbook Fourth Edition(聚合物手冊第四版:Wiley-Interscience 2003)中所記載之值。
本發明之黏著劑組成物中之(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的含量,在該組成物中之有機溶劑(E)以外的固形物100質量%中,通常為50至100質量%,60至99.999質量%更佳,特別以80至99.99質量%又更佳。(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的含量在前述範圍時,可使做為黏著劑時之性能平衡,因此黏著特性佳。
[交聯劑(B)]
本發明之偏光板用黏著劑組成物,以再含交聯劑(B)為佳。交聯劑(B)如為(甲基)丙烯酸系共聚物(A)中所含之可與源自含極性基之單體的極性基發生交聯反應之成分即可,而無特別限定,可例舉如:異氰酸酯化合物(B1)、金屬螯合劑化合物(B2)、環氧化合物(B3)。
本發明中,由於係使用含有源自聚合性巨分子單體的多分支鏈之(甲基)丙烯酸系共聚物(A),因此即使未使用交聯劑(B)、或以少量使用,亦即即使在所設計之黏著劑層的凝膠分率低至30質量%以下,亦可獲得具有高加工性、保存安定性及耐久性的黏著劑層。
交聯劑(B)可單獨使用1種,亦可使用2種以上。
交聯劑(B)中,以使用異氰酸酯化合物(B1)及/或金屬螯合劑化合物(B2)為佳。相對於(甲基)丙烯酸系共聚物(A),以形成基於異氰酸酯化合物(B1)的共價鍵之交聯、及/或基於金屬螯合劑化合物(B2)的配位鍵之假交聯(Pseudo crosslinking)為佳。
本發明之黏著劑組成物中,交聯劑(B)之合計含量,相對於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)100質量份,以5質量份以下為佳,以2.5質量份以下更佳,以0.001至1質量份又更佳,以0.01至0.5質量份為特佳。因此即使在交聯劑(B)的使用量少或未使用之系,亦可成為具有優異之黏著性、尺寸安定性、高濕熱環境下的耐久性之黏著劑層。
[異氰酸酯化合物(B1)]
異氰酸酯化合物(B1)方面,通常使用1分子中之異氰酸酯基數為2以上的異氰酸酯化合物。經由異氰酸酯化合物(B1)使(甲基)丙烯酸系共聚物(A)交聯,即可形成交聯體(網狀聚合物)。
異氰酸酯化合物(B1)的異氰酸酯基數,通常為2以上,以2至8為佳,以3至6更佳。異氰酸酯基數在前述範圍時,以(甲基)丙烯酸系共聚物(A)與異氰酸酯化合物(B1)的交聯反應效率之點、及保持黏著劑層的柔軟性之點方面較佳。
1分子中的異氰酸酯基數為2之二異氰酸酯化合物之例,可列舉如:脂肪族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯、芳香族二異氰酸酯。脂肪族二異氰酸酯之例,可列舉如:二異氰酸伸乙酯、四亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、2-甲基-1,5-戊烷二異氰酸酯、3-甲基-1,5-戊烷二異氰酸酯、2,2,4-三甲基-1,6-六亞甲基二異氰酸酯等碳數4至30的脂肪族二異氰酸酯。脂環族二異氰酸酯之例,可列舉如:異硼烷二異氰酸酯、環戊基二異氰酸酯、環己基二異氰酸酯、氫化二甲苯二異氰酸酯、氫化甲苯二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化四甲基二甲苯二異氰酸酯等碳數7至30的脂環族二異氰酸酯。芳香族二異氰酸酯之例,可列舉如:伸苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、伸萘二異氰酸酯、二苯基醚二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、 二苯基丙烷二異氰酸酯等碳數8至30的芳香族二異氰酸酯。
1分子中的異氰酸酯基數為3以上之異氰酸酯化合物之例,可列舉如:芳香族多異氰酸酯。脂肪族多異氰酸酯、脂環多異氰酸酯。具體上可列舉如:2,4,6-三異氰酸酯甲苯、1,3,5-三異氰酸酯苯、4,4',4"-三苯基甲烷三異氰酸酯。
同時,異氰酸酯化合物(B1)之例,可列舉如:異氰酸酯基數為2或3以上之上述異氰酸酯化合物的多聚物(例如:2聚物或3聚物、縮二脲體、異三聚氰酸酯體)、衍生物(例如:多元醇與2分子以上的二異氰酸酯化合物之加成反應生成物)、聚合物。前述衍生物中之多元醇,可列舉如:低分子量多元醇,例如:三羥甲基丙烷、丙三醇、新戊四醇等3價以上之醇;高分子量多元醇,例如:聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸多元醇、聚丁二烯多元醇、聚異戊二烯多元醇。
此類異氰酸酯化合物之例,可列舉如:二苯基甲烷二異氰酸酯之3聚物、聚亞甲基聚苯基多異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯之縮二脲體或異三聚氰酸酯體、三羥甲基丙烷與甲苯二異氰酸酯或二甲苯二異氰酸酯之反應生成物(例如:甲苯二異氰酸酯或二甲苯二異氰酸酯之3分子加成化合物)、三羥甲基丙烷與六亞甲基二異氰酸酯之反應生成物(例如:六亞甲基二異氰酸酯之3分子加成化合物)、聚醚多異氰酸酯、聚酯多異氰酸酯。
異氰酸酯化合物(B1)中,在可提高老化(aging)性及光漏性能之點上,以三羥甲基丙烷與甲苯二異氰酸酯或二甲苯二異氰酸酯之反應生成物(綜研化學公司製造之L-45、綜研化學公司製造之TD-75等)、六亞甲基二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯之異三聚氰酸酯體(旭化成工業公司製造之TSE-100、日本聚胺酯公司製造之2050等)為佳。
異氰酸酯化合物(B1)可單獨使用1種,亦可使用2種以上。
本發明之黏著劑組成物中,異氰酸酯化合物(B1)的含量,相對於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)100質量份,以5質量份以下為佳,以2.5質量份以下更佳,以1質量份以下又更佳,以0.5質量份以下為特佳。該含量在前述範圍時,在耐久性與應力緩和特性易取得平衡之點上更佳。使用前述(B1)時之下限值,例如為0.001質量份,而以0.01質量份為佳。
[金屬螯合劑化合物(B2)]
金屬螯合劑化合物(B2)之例,可列舉如在:鋁、鐵、銅、鋅、錫、鈦、鎳、銻、鎂、釩、鉻、鋯等多價金屬上,以烷氧化物、乙醯丙酮、乙醯乙酸乙酯等配位之化合物。其中,特別以鋁螯合劑化合物(綜研化學公司製造之M-12AT等)較佳。具體上,可例舉如:異丙酸鋁、第二丁酸鋁、鋁乙醯乙酸乙酯二異丙醇、三乙基乙醯乙酸鋁、三乙醯基丙酮酸鋁。
金屬螯合劑化合物(B2)可單獨使用1種,亦可使用2種以上。
金屬螯合劑化合物(B2),可藉由配位鍵交聯在(甲基)丙烯酸系共聚物(A)(假交聯)。在使用作為交聯劑(B)之金屬螯合劑化合物(B2)時,相對於在室溫時可維持前述交聯,發揮聚合物之凝聚性,在高溫時可使部分前述交聯分解,使黏著劑層顯現更佳之柔軟性。
本發明之黏著劑組成物中,金屬螯合劑化合物(B2)的含量,相對於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)100質量份,以5質量份以下為佳,以2.5質量份以下更佳,以1質量份以下又更佳,以0.5質量份以下為特佳。其含量在前述範圍時,在耐久性與應力緩和特性易取得平衡之點上為佳。使用前述(B2)時之下限值,例如為0.001質量份,而以0.01質量份為佳。
本發明之黏著劑組成物中,在使用作為交聯劑(B)之異氰酸酯化合物(B1)及金屬螯合劑化合物(B2)時,前述(B2)的含量,相對於前述(B1)100質量份,通常為超過0質量份且為1000質量份以下,以超過0質量份且為600質量份以下為佳,以超過0質量份且為400質量份以下更佳。其含量在前述範圍時,在抑制彎曲量及提高與偏光板等光學膜之基材密貼性之點上為佳。
《環氧化合物(B3)》
環氧化合物(B3)方面,通常使用1分子中的環氧基數為2以上之環氧化合物。可列舉例如:乙二醇二環氧丙基醚、 聚乙二醇二環氧丙基醚、丙三醇二環氧丙基醚、丙三醇三環氧丙基醚、1,3-二(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環己烷、N,N,N',N'-四環氧丙基間苯二甲胺、N,N,N',N'-四環氧丙基胺基苯基甲烷、異三聚氰酸三環氧丙酯、間-N,N-二環氧丙基胺基苯基環氧丙基醚、N,N-二環氧丙基甲苯胺、N,N-二環氧丙基苯胺。
本發明之黏著劑組成物中,環氧化合物(B3)之含量,相對於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)100質量份,以2質量份以下為佳,以1質量份以下更佳,以0.5質量份以下又更佳。使用前述(B3)時之下限值,例如為0.001質量份,以0.01質量份為佳。
[矽烷偶合劑(C)]
本發明之偏光板用黏著劑組成物,以再含矽烷偶合劑(C)為佳。矽烷偶合劑(C),可使黏著劑層對玻璃板等黏著體牢固地接著,因此有助於防止在高濕熱環境下的剝離之點。
矽烷偶合劑(C)之例,可列舉如:乙烯基三甲氧矽烷、乙烯基三乙氧矽烷、甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧矽烷等含聚合性不飽和基之矽烷偶合劑;3-環氧丙氧基丙基三甲氧矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧矽烷等含環氧基之矽烷偶合劑;3-胺基丙基三甲氧矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二 甲氧矽烷等含胺基之矽烷偶合劑;3-氯丙基三甲氧矽烷等含鹵素之矽烷偶合劑。
本發明之偏光板用黏著劑組成物中的矽烷偶合劑(C)之含量,相對於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)100質量份,通常為1質量份以下,而以0.01至1質量份為佳,以0.05至0.5質量份更佳。含量在前述範圍時,會有可防止在高濕熱環境下之偏光板的剝離、及高溫環境下矽烷偶合劑(C)之滲出的傾向。
[抗靜電劑(D)]
抗靜電劑(D),係可在用以降低本發明之偏光板用黏著劑組成物的表面電阻值中使用。抗靜電劑(D)之例,可列舉如:界面活性劑、離子性化合物、導電性聚合物。
界面活性劑方面之例,可列舉如:具有四級銨鹽類、醯胺四級銨鹽類、吡啶鹽類、一級至三級胺基等含陽離子性基的陽離子性界面活性劑;具有磺酸鹽基、硫酸酯鹽基、磷酸酯鹽基等陰離子性基的陰離子性界面活性劑;烷基甜菜鹼類、烷基咪唑啉鎓甜菜鹼類、烷基胺氧化物類、胺基酸硫酸酯類等兩性界面活性劑;丙三醇脂酸酯類、山梨醇酐脂肪酸酯類、聚氧乙烯烷基胺類、聚氧乙烯烷基胺脂肪酸酯類、N-羥基乙基-N-2-羥基烷基胺類、烷基二乙醇醯胺類等非離子性界面活性劑。
此外,界面活性劑方面亦可例舉含聚合性基之反應型乳化劑,亦可使用上述界面活性劑或將包含反應性乳化劑的單體成分經過高分子量化之聚合物系界面活 性劑。
離子性化合物,係由陽離子部及陰離子部所構成,在室溫下(23℃/50%RH)為固體狀或為液體狀之任意者均可。
構成離子性化合物的陽離子部方面,可為無機系陽離子或有機系陽離子之任意一方亦可為雙方。無機系陽離子方面,以鹼金屬離子及鹼土金屬離子為佳,以抗靜電性優異之Li+、Na+及K+更佳。有機系陽離子之例,可列舉如:吡啶鎓陽離子、哌啶鎓陽離子、吡咯啶鎓系陽離子、吡咯啉陽離子、吡咯陽離子、咪唑鎓陽離子、四氫嘧啶鎓陽離子、二氫嘧啶鎓陽離子、吡唑鎓陽離子、吡唑啉鎓陽離子、四烷基銨陽離子、三烷基鋶陽離子、四烷基鏻陽離子及此等之衍生物。
構成離子性化合物的陰離子部方面,只要可與陽離子部形成離子鍵的離子性化合物即可,並無特別限定。具體上可例舉如:F-、Cl-、Br-、I-、AlCl4 -、Al2Cl7 -、BF4 -、PF6 -、SCN-、ClO4 -、NO3 -、CH3COO-、CF3COO-、CH3SO3 -、CF3SO3 -、(CF3SO2)2N-、(F2SO2)2N-、(CF3SO2)3C-、AsF6 -、SbF6 -、NbF6 -、TaF6 -、F(HF)n -、(CN)2N-、C4F9SO3 -、(C2F5SO2)2N-、C3F7COO-及(CF3SO2)(CF3CO)N-。其中,含氟原子的陰離子,可獲得低熔點的離子性化合物而較佳,特別以(F2SO2)2N-及(CF3SO2)2N-更佳。
離子性化合物方面,宜使用如:二(三氟甲烷磺醯基)亞胺鋰、二(二氟磺醯基)亞胺鋰、三(三氟甲烷磺 醯基)甲烷鋰、二(三氟甲烷磺醯基)亞胺鉀、二(二氟磺醯基)亞胺鉀、1-乙基吡啶鎓六氟磷酸鹽、1-丁基吡啶鎓六氟磷酸鹽、1-己基-4-甲基吡啶鎓六氟磷酸鹽、1-辛基-4-甲基吡啶鎓六氟磷酸鹽、1-辛基-4-甲基吡啶鎓二(氟磺醯基)亞胺、1-辛基-4-甲基吡啶鎓二(三氟甲烷磺醯基)亞胺、四氟硼酸(N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)銨、N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)銨二(三氟甲烷磺醯基)亞胺、1-辛基吡啶鎓氟磺醯基亞胺、1-辛基-3-甲基吡啶鎓、三氟磺醯基亞胺。
導電性聚合物方面之例,可列舉如:聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯及其衍生物。
本發明之偏光板用黏著劑組成物中之抗靜電劑(D)的含量,相對於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)100質量份,通常為3質量份以下,而以0.01至3質量份為佳,以0.05至2.5質量份更佳。
[有機溶劑(E)]
本發明之黏著劑組成物,為了調製該塗布性,以含有有機溶劑(E)為佳。有機溶劑係可列舉如在(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之欄中所說明的聚合溶劑。例如,可將包含上述共聚所得之(甲基)丙烯酸系共聚物(A)及聚合溶劑的聚合物溶液與交聯劑(B)混合而調製黏著劑組成物。本發明之黏著劑組成物中,有機溶劑之含量,通常為50至90質量%,而以60至85質量%為佳。
再者,本說明書中之「固形物」,係指黏著 劑組成物所含成分之中除去上述有機溶劑(E)以外之全部成分,「固形物濃度」,係指相對於黏著劑組成物100質量%之前述固形物的比例。
[添加劑]
本發明之黏著劑組成物,除了上述成分之外,在不損及本發明效果之範圍下,亦可再含選自:抗氧化劑、光安定劑、金屬防蝕劑、賦黏著劑、塑化劑、促交聯劑、前述(A)以外之(甲基)丙烯酸系聚合物及再加工劑的1種或2種以上。
[偏光板用黏著劑組成物之調製]
本發明之偏光板用黏著劑組成物係,可將(甲基)丙烯酸系共聚物(A)及視須要之其他成分,以一般已知之方法混合而調製。例如,在(甲基)丙烯酸系共聚物(A)合成時所得之含該聚合物之聚合物溶液,再視其須要而調配交聯劑(B)及其他成分。
[黏著劑層]
本發明之黏著劑層,例如可藉由將上述之黏著劑組成物經塗布/乾燥而獲得;或者,藉由進行上述黏著劑組成物中之交聯反應,具體而言,(甲基)丙烯酸系共聚物(A)以交聯劑(B)交聯而獲得。
黏著劑層之形成條件之例係如下述。將本 發明之黏著劑組成物塗布於支撐體上,視溶劑之種類而不同,通常在50至150℃,更好在60至100℃下,再乾燥通常1至10分鐘,更好2至7分鐘以去除溶劑,即可形成塗 膜。乾燥塗膜之膜厚,通常為5至75μm,而以10至50μm為佳。
黏著劑層,係在以下之條件下形成為佳。將本發明之黏著劑組成物塗布在支撐體上,再於上述條件所形成之塗膜上黏貼覆蓋膜後,通常以3日以上,更好以7至10日,在通常為5至60℃,更好為15至40℃,及通常為30至70%RH,更好為40至70%RH之環境下固化。再於如上述之熟成條件下進行交聯,即可有效地形成交聯體(網狀聚合物)。
黏著劑組成物的塗布方法方面,可使用一般已知之方法,例如:旋塗法、刮刀塗布法、輥塗法、棒塗法、刮板塗布法、模塗布法、凹版塗布法等,再塗布/乾燥成為預定之厚度的方法操作。
支撐體及覆蓋膜之例,可列舉如:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等聚酯膜;聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等聚烯烴膜等之塑膠膜。
以本發明之黏著劑組成物所形成之黏著劑層,由抑制偏光板之變形、凝聚力、接著力、再剝離性之觀點而言,凝膠分率為30質量%以下,而以0至25質量%為佳,以0至20質量%更佳。即使凝膠分率在前述範圍,由於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)具有源自聚合性巨分子單體之多分支鏈,使共聚物(A)之分支鏈間可適當地互相交疊,因此不使黏著劑層之耐久性及加工性降低。凝膠分率超過前述範圍時,起因於高溫/高濕熱環境下偏光板之尺寸 變化的應力,可由黏著劑層充分地吸收/緩和。
[偏光板用黏著片]
本發明之偏光板用黏著片,含有由上述偏光板用黏著劑組成物所形成之黏著劑層。黏著片方面之例,可列舉如:僅含有上述黏著劑層的雙面黏著片;含基材、與在基材之雙面形成有上述黏著劑層之雙面黏著片;含基材、與在基材之一面形成有上述黏著劑層的單面黏著片;以及在該黏著片之黏著劑層未連接於基材之面上黏貼著經過剝離處理之覆蓋膜的黏著片。
基材及覆蓋膜之例,可列舉如:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等聚酯膜;聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等聚烯烴膜等之塑膠膜。
黏著劑層的形成條件及凝膠分率係與[黏著劑層]之欄所記載之條件相同。
黏著劑層的厚度,由維持黏著性能的觀點而言,通常為5至75μm,而以10至50μm為佳。基材及覆蓋膜之膜厚,並無特別限定,通常為10至125μm,而以25至75μm為佳。
[附黏著劑層之偏光板]
本發明之附黏著劑層之偏光板,其特徵為具有偏光板、及前述偏光板的至少一面,以本發明之偏光板用黏著劑組成物所形成的黏著劑層。再者,本說明書中,「偏光板」在使用上係包含「偏光膜」之意。
偏光板方面,可使用先前習知之偏光膜。 可列舉例如:具有由聚乙烯醇系樹脂所構成之膜上再含偏光成分而延展所得之延展膜、及配置在前述延展膜上的保護膜之多層膜。聚乙烯醇系樹脂之例,可列舉如:聚乙烯醇、聚乙烯甲醛、聚乙烯縮醛、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物之皂化物。偏光成分之例,可列舉如:碘或二色性染料。保護膜之例,可列舉如:三乙醯基纖維素等纖維素膜、聚碳酸酯膜、聚醚碸膜。
偏光板之厚度,通常為30至250μm,而以50至200μm為佳。
偏光板表面形成黏著劑層的方法並無特別限定,可列舉如:在偏光板表面上直接以棒塗機等塗布上述黏著劑組成物再乾燥的方法、將本發明之偏光板用黏著片所具有的黏著劑層轉印在偏光板表面上使其熟成的方法。乾燥及熟成之條件及凝膠分率的範圍等係與[黏著劑層]之欄所記載之條件相同。
偏光板上所形成之黏著劑層的厚度,乾燥膜厚通常為5至75μm,而以10至50μm為佳。而且,黏著劑層,只要在偏光板至少一面形成即可,可列舉如:僅在偏光板之單面形成黏著劑層的態樣、在偏光板之雙面形成黏著劑層的態樣。
而且,上述偏光板亦可再積層如:保護層、抗眩光層、相位差層、視角提高層等具有其他機能之層。
再以如上操作獲得之本發明的附黏著劑層偏光板設置於液晶單元之基板表面而製造液晶元件。其中液晶單元, 具有液晶層夾在2片基板之間的構造。
液晶單元所具有之基板之例,可列舉如玻璃板。基板之厚度方面,通常為0.1至1mm,而以0.15至0.8mm為佳。特別在本發明中,可以使用上述黏著劑組成物而抑制偏光板及基板之翹曲。因此,即使基板之厚度小(例如:0.8mm以下,而以0.15至0.7mm為佳),偏光板與基板之貼合,亦適於使用上述黏著劑組成物。
實施例
以下,本發明再以實施例更具體地說明,惟本發明並不限定於該等實施例。以下之實施例等之記載中,除非特別說明,「份」係表示「質量份」。
[GPC及GPC-MALS]
對於(甲基)丙烯酸系聚合物,係以凝膠滲透層析法(GPC法)在下述條件下求取重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn),並以凝膠滲透層析法/多角度雷射光散射偵檢器(GPC-MALS)在下述條件下求取分支度。
‧測定裝置:HLC-8320GPC(東曹(股)製造)
‧GPC管柱之構成:為以下之4連管柱(全部為東曹(股)製造)
(1)TSKgel HxL-H(保護管柱)
(2)TSKgel GMHxL
(3)TSKgel GMHxL
(4)TSKgel G2500HxL
‧流速:1.0mL/min
‧管柱溫度:40℃
‧試樣濃度:1.5%(w/v)(以四氫呋喃稀釋)
‧移動相溶劑:四氫呋喃
‧檢測器:DAWN HELEOS(MALS檢測器)+Optilab rEX(RI檢測器)
‧換算標準聚苯乙烯(在測定Mw及Mn時)
[合成例1]
在具備攪拌機、循環冷凝器、溫度計及氮氣導入管的反應裝置中,加入丙烯酸正丁酯98份、末端含甲基丙烯醯基的甲基丙烯酸甲酯巨分子單體(商品名:AA-6,東亞合成(股)製造,Tg:105℃,Mn:6,000)1份、丙烯酸-4-羥基丁酯1份、及乙酸乙酯溶劑100份,並在導入氮氣下昇溫至80℃。其次,再加入2,2'-偶氮二異丁腈0.1份,並於氮氣環境中、80℃下進行聚合反應6小時。該反應終了後,再以乙酸乙酯稀釋,調製成固形物濃度30質量%之聚合物溶液。該獲得之(甲基)丙烯酸系共聚物A的重量平均分子量(Mw)為70萬,分子量分布(Mw/Mn)為7.2,分支度為0.54,酸價為0mgKOH/g。
[合成例2至14]
除了變更聚合反應所使用之共聚成分及聚合起始劑為如表1記載以外,進行與合成例1之相同操作,調製固形物濃度30質量%的聚合物溶液。其結果如表1所示。
表1中所示,MMA巨分子單體,為末端含甲基丙烯醯基的甲基丙烯酸甲酯巨分子單體(商品名: AA-6,東亞合成(股)製造,Tg:105℃,Mn:6,000),BA巨分子單體,為末端含丙烯醯基的丙烯酸丁酯巨分子單體(商品名:AB-6,東亞合成(股)製造,Tg:-50℃,Mn:6,000)。
[實施例1]
(1)黏著劑組成物之調製
將合成例1中所得之(甲基)丙烯酸系聚合物溶液(固形物濃度30質量%),混合相對於該溶液中所含之(甲基)丙烯酸系聚合物100份(固形物量)之作為異氰酸酯化合物的綜研化學(股)製造的「TD-75」(固形物75質量%,乙酸乙酯溶液)0.08份(固形物量)、與作為矽烷偶合劑之信越化學工業(股)製造的「KBM-403」(固形物100%)0.2份、及作為抗靜電劑之第一工業製藥(股)製造的「AS-804」(固形物100%)1份,製得黏著劑組成物。
(2)黏著片之製作
消泡後,於經過剝離處理之聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)上,以刮刀塗布上述(1)中獲得之黏著劑組成物,並於90℃下乾燥3分鐘,形成乾燥膜厚20μm的塗膜。之後於塗膜之前述PET膜的黏貼面之反面上,再黏貼經過剝離處理之PET膜,然後於23℃/50%RH環境下靜置7日使其熟成,即可製得含有由2片PET膜所夾之厚度為20μm的黏著劑層之黏著片。
(3)附黏著劑層之偏光板之製作
消泡後,於經過剝離處理之聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)上,以刮刀塗布上述(1)中獲得之黏著劑組成物,並於90℃下乾燥3分鐘,形成具有乾燥膜厚20μm的塗膜之薄片。之後使前述薄片與偏光板(厚度:110μm,層構成:三乙醯基纖維素膜/聚乙烯醇膜/三乙醯基纖維素膜),以前 述塗膜及偏光板連接之方式黏貼,然後於23℃/50%RH環境下靜置7日使其熟成,即可製得含有PET膜及厚度20μm的黏著劑層與偏光板的附黏著劑層之偏光板。
[實施例2至14、比較例1至3]
實施例1中,除了變更(甲基)丙烯酸系聚合物溶液為合成例2至14中所獲得之聚合物溶液、及/或變更調配組成如表2所記載以外,進行與實施例1之相同操作,獲得黏著劑組成物、黏著片及附黏著劑層之偏光板。表2中,M-12AT,係表示金屬螯合劑化合物之綜研化學(股)製造之「M-12AT」(固形物10質量%,甲苯、乙醯丙酮溶液)。
[評量]
[凝膠分率]
先由實施例/比較例中所得之黏著片,將黏著劑約0.1g採集於樣品瓶中,再加入乙酸乙酯30mL並振盪4小時之後,將該樣品瓶中的內容物以200網目之不銹鋼製金屬網過濾,然後將金屬網上之殘留物於100℃中乾燥2小時再測定乾燥重量。之後以下式,求出黏著劑的凝膠分率。‧凝膠分率(%)=(乾燥重量/黏著劑採集重量)×100(%)
[潛變(Creep)值]
先將實驗例/比較例中所得之附黏著劑層的偏光板(PET膜/黏著劑層/偏光板所構成之積層體)裁切成寬度10mm×長度100mm,再剝離前述經過剝離處理的PET膜,在經過鹼處理之玻璃板上,以前述黏著劑層連接在前述玻璃板上,且以黏貼面積成為10mm×10mm之方式黏貼,得 到評量用黏著加工偏光板試驗片。
之後對該評量用黏著加工偏光板試驗片,進行高壓釜處理(50℃,5atm),再於23℃/50%RH環境下靜置24小時。其次將前述試驗片,以長度15mm固定在微小潛變測定機機體BOX內之固定用夾部分上。之後以拉伸負載800g、拉伸時間1000秒,將前述試驗片中之前述評量用黏著加工偏光板,以平行該偏光板與前述玻璃板的接著面且向前述偏光板之長度方向拉伸,並測定前述試驗片中前述玻璃板與偏光板黏貼部分之偏移距離(μm)為潛變值。
[黏著力之測定]
先將實驗例/比較例中所得之附黏著劑層的偏光板(PET膜/黏著劑層/偏光板所構成之積層體)裁切成70mm×25mm大小製成試驗片。然後由試驗片剝離PET膜,並以貼合機滾輪,將黏著劑層/偏光板構成之積層體在厚度為2mm之玻璃板的一面,以使黏著劑層及玻璃板連接之方式黏貼。將所得之積層體,保持在調整為50℃/5大氣壓之高壓釜中20分鐘。其次於23℃/50%RH環境下放置1小時後,以相對玻璃板面90°方向以300mm/min之速度拉伸偏光板邊緣部分,以測定黏著力(剝離強度)。
[彎曲(翹曲)]
先將實驗例/比較例中所得之附黏著劑層的偏光板(PET膜/黏著劑層/偏光板所構成之積層體)裁切成35mm×400mm(延伸軸方向)大小製成試驗片。然後由試驗 片剝離PET膜,並以貼合機滾輪,將黏著劑層/偏光板所構成之積層體在厚度為0.7mm、40mm×410mm之玻璃板的一面,以使黏著劑層及玻璃板連接之方式黏貼。將所得之積層體,再於23℃/50%RH環境下放置24小時後,保持在60℃之高壓釜中72小時。之後使一方之末端固定在面對板面垂直之壁面上,以量尺測定相反側末端突出的量。並於由高壓釜取出之時刻、及24小時後實施測定。
[耐久性試驗]
先將實驗例/比較例中所得之附黏著劑層的偏光板(PET膜/黏著劑層/偏光板所構成之積層體)裁切成150mm×250mm大小製成試驗片。然後由試驗片剝離PET膜,並以貼合機滾輪,將黏著劑層/偏光板所構成之積層體在厚度為2mm之玻璃板的一面,以使黏著劑層及玻璃板連接之方式黏貼。將所得之積層體,再保持在調整為50℃/5大氣壓之高壓釜中20分鐘,製成試驗板。並製成同樣之試驗板2片。之後將前述試驗板,在溫度80℃的條件下(耐熱性)或溫度60℃/濕度90%RH的條件下(耐濕熱性)放置500小時,再觀察黏著劑層中之起泡及斷裂之發生並以以下基準評量。起泡係在凝聚力不足時發生,斷裂係在應力緩和不足時發生。
(起泡)
‧AA:完全未見起泡。
‧BB:起泡之面積未達全體之5%。
‧CC:起泡之面積為全體之5%以上。
(斷裂)
‧AA:完全未見斷裂。
‧BB:斷裂之面積未達全體之5%。
‧CC:斷裂之面積為全體之5%以上。
在比較例2之組成物中,係使用分支度為0.59的(甲基)丙烯酸系共聚物、或設計為高凝膠分率之57質量%,因此24小時後之彎曲評量不佳(5.0mm以上)、並且在耐久性之評量方面雖確定無起泡,但多發生斷裂。
在比較例3之組成物中,係使用分支度為0.59的(甲基)丙烯酸系共聚物、且設計為凝膠分率0質量%,因此在耐久性之評量方面常發生起泡。
在比較例1之組成物中,雖使用分支度為0.54的(甲基)丙烯酸系共聚物惟因設計為高凝膠分率之65質量%,因此24小時後之彎曲評量並無法滿足(5.0mm以上)、且在耐久性之評量方面雖確定無起泡,但多發生斷裂。
另一方面在實施例之組成物中,由於使用含有源自(甲基)丙烯酸系巨分子單體的構成單元,且分支度為0.55以下的(甲基)丙烯酸系共聚物、且設計為凝膠分率30質量%以下,因此24小時後之彎曲評量佳(3.5mm以下)、且在耐久性評量方面發生的起泡及斷裂在可容許之範圍內。

Claims (10)

  1. 一種偏光板用黏著劑組成物,係含有(A)(甲基)丙烯酸系共聚物,且以前述組成物所形成之黏著劑的凝膠分率為30質量%以下,而該(甲基)丙烯酸系共聚物由含烷基之碳數為4至18的(甲基)丙烯酸烷酯及聚合性巨分子單體的共聚成分所共聚而得,且以凝膠滲透層析法/多角度雷射光散射偵檢器(GPC-MALS)所測定之分支度為0.55以下,於前述(甲基)丙烯酸系共聚物(A)中,前述共聚成分100質量%中之前述聚合性巨分子單體之合計量為0.3至20質量%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板用黏著劑組成物,其中前述(甲基)丙烯酸系共聚物(A)係除了前述(甲基)丙烯酸烷酯及聚合性巨分子單體,再將含極性基之單體共聚而得之共聚物。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之偏光板用黏著劑組成物,其中前述共聚中之含極性基之單體之使用量,在共聚成分100質量%中為10質量%以下。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板用黏著劑組成物,其中前述(甲基)丙烯酸系共聚物(A)以凝膠滲透層析法(GPC法)所測定的重量平均分子量(Mw)為20萬至150萬。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板用黏著劑組成物,其中再含有(B)交聯劑。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之偏光板用黏著劑組成物,其中前述交聯劑(B)為選自:異氰酸酯化合物(B1)、金屬螯合劑化合物(B2)及環氧化合物(B3)中的至少1種。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之偏光板用黏著劑組成物,其中前述交聯劑(B)的含量,相對於前述(甲基)丙烯酸系共聚物(A)100質量份為5質量份以下。
  8. 一種偏光板用黏著劑層,係以申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之偏光板用黏著劑組成物所形成,且凝膠分率為30質量%以下。
  9. 一種偏光板用黏著片,其含有申請專利範圍第8項所述之黏著劑層。
  10. 一種附黏著劑層之偏光板,其含有:偏光板、及於前述偏光板的至少一面具有申請專利範圍第8項所述之黏著劑層。
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