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TW201706386A - 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

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 Download PDF

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TW201706386A
TW201706386A TW104125578A TW104125578A TW201706386A TW 201706386 A TW201706386 A TW 201706386A TW 104125578 A TW104125578 A TW 104125578A TW 104125578 A TW104125578 A TW 104125578A TW 201706386 A TW201706386 A TW 201706386A
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polarizing plate
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meth
adhesive
adhesive composition
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Application number
TW104125578A
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English (en)
Inventor
室井佐知
紺野雄太
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綜研化學股份有限公司
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Abstract

本發明係提供一種偏光板用黏著劑組成物,其能形成可抑制液晶單元之翹曲(bending)、且耐久性優異的黏著劑層。 本發明之偏光板用黏著劑組成物,其係含有:(A)烷基之碳數4至18之(甲基)丙烯酸烷基酯及含有含極性基的單體之單體成分共聚合所得之(甲基)丙烯酸系共聚物、與(B)交聯劑,其特徵係,前述組成物所形成之黏著劑層之23℃中之損失正切(tan δ1)為0.33至0.55,且80℃中之損失正切(tan δ2)為0.40至0.65。

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
本發明係關於一種偏光板用黏著劑組成物。
液晶單元,係具有於2片基板(例:玻璃板)間挾持液晶層的構造,於前述基板之表面透過黏著劑層貼附有偏光板。偏光板,於高溫、高濕熱環境下容易熱收縮,故缺乏尺寸安定性,使液晶單元產生翹曲。近年來,伴隨液晶單元的薄型化(例:構成液晶單元之基板的薄型化)及偏光板的薄型化,高溫、高濕熱環境下之液晶單元的翹曲成為更大的問題。液晶單元翹曲的原因,可舉例如黏著劑層無法依循偏光板之熱收縮(尺寸變化)、或黏著劑層之應力緩和特性低。
又,於高溫、高濕熱環境下,會產生於偏光板與基板之界面的發泡、黏著劑層之破裂、偏光板之剝離等不良情形。因此,對於偏光板用黏著劑,便要求高的耐久性。
一般而言,作為抑制液晶單元之翹曲的手段, 可舉例如,使用能因應偏光板之尺寸變化之柔軟性高之黏著劑層的方法。然而,如此之黏著劑層之凝集力不足,會產生耐久性惡化及加工性惡化等問題。
例如,於專利文獻1及2,當將三乙醯纖維素(TAC)基材與玻璃基材透過黏著劑層積層之際,於高溫多濕下,以防止TAC基材的黏著膜自玻璃基材浮起為課題,而揭示一種具有特定範圍之損失正切(tan δ)的黏著劑層,其係含有丙烯酸系黏著劑、異氰酸酯系硬化劑、與丙烯酸共聚物的黏著層。
專利文獻1:日本特開2013-141801號公報
專利文獻2:日本特開2013-063631號公報
本發明之課題在於提供一種能形成可抑制液晶單元之翹曲(bending)、且耐久性優異之黏著劑層的偏光板用黏著劑組成物、由前述組成物所形成之偏光板用黏著劑層、具有前述黏著劑層之偏光板用黏著片、及具有前述黏著劑層之附黏著劑層之偏光板。
本發明人等為了解決上述課題而努力探討。結果發現,含有特定之(甲基)丙烯酸系共聚物與交聯劑之黏著劑組成物,並且,由前述組成物所形成之黏著劑層之23℃及80℃下之損失正切為特定範圍的黏著劑組成物,可 形成能抑制液晶單元的翹曲(bending)、且耐久性優異的黏著劑層。亦即,本發明人等發現,藉由使用具有以下之特定構成的偏光板用黏著劑組成物,可解決上述課題,而完成本發明。
本發明係例如以下之[1]至[12]。
[1]一種偏光板用黏著劑組成物,其係含有(A)將烷基之碳數為4至18之(甲基)丙烯酸烷基酯及含有含極性基的單體之單體成分共聚合所得之(甲基)丙烯酸系共聚物、與(B)交聯劑,其中,前述組成物所形成之黏著劑層之23℃中之損失正切(tan δ1)為0.33至0.55,且80℃中之損失正切(tan δ2)為0.40至0.65。
[2]如前述[1]所記載之偏光板用黏著劑組成物,其中,交聯劑(B)係含有異氰酸酯化合物(B1)、與金屬鉗合化合物(B2)。
[3]如前述[2]所記載之偏光板用黏著劑組成物,其中,相對於異氰酸酯化合物(B1)100質量份,金屬鉗合化合物(B2)之含量為10至1000質量份。
[4]如前述[1]至[3]中任一項所記載之偏光板用黏著劑組成物,其中,前述含極性基的單體之極性基係羧基及/或羥基。
[5]如前述[1]至[4]中任一項所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),係於過氧化物系聚合起始劑的存在下,以前述共聚合所得之共聚物。
[6]如前述[1]至[5]中任一項所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)之藉由凝膠滲透層析法(GPC法)所測定之重量平均分子量(Mw)係20萬至150萬。
[7]如前述[1]至[6]中任一項所記載之偏光板用黏著劑組成物,其中,過氧化物之含量,相對於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)100重量份為0.1質量份以下。
[8]如前述[1]至[7]中任一項所記載之偏光板用黏著劑組成物,其中,以前述偏光板用黏著劑組成物所形成之黏著劑的凝膠分率,為10至70質量%。
[9]一種偏光板用黏著劑層,其特徵係:由前述[1]至[8]中任一項所記載之偏光板用黏著劑組成物所形成,23℃中之損失正切(tan δ1)為0.33至0.55,且80℃中之損失正切(tan δ2)為0.40至0.65。
[10]如前述[9]所記載之偏光板用黏著劑層,其中,凝膠分率為10至70質量%。
[11]一種偏光板用黏著片,其特徵係:具有前述[9]或[10]所記載之偏光板用黏著劑層者。
[12]一種附黏著劑層之偏光板,其特徵係:具有偏光板、與形成於前述偏光板之至少一面之前述[9]或[10]所記載之偏光板用黏著劑層者。
藉由本發明可提供一種能形成可抑制液晶單元之翹曲(bending)、且耐久性優異之黏著劑層的偏光板用 黏著劑組成物、由前述組成物所形成之偏光板用黏著劑層、具有前述黏著劑層之偏光板用黏著片、及具有前述黏著劑層之附黏著劑層之偏光板。
以下,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可簡稱為「黏著劑組成物」,本發明之偏光板用黏著劑層可簡稱為「黏著劑層」,本發明之偏光板用黏著片可簡稱為「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,係含有(甲基)丙烯酸系共聚物(A)與交聯劑(B)的組成物,其中,前述黏著劑組成物所形成之黏著劑層之23℃中之損失正切(tan δ1)為0.33至0.55,且80℃中之損失正切(tan δ2)為0.40至0.65。
本發明之黏著劑組成物,視需要,亦可含有選自矽烷耦合劑(C)、抗靜電劑(D)及有機溶劑(E)之至少1種。
此處,本發明之黏著劑組成物之特性,關於以下述條件所形成之厚度1.0mm之黏著劑層,使用Anton paar製「Physica MCR300」,依據JIS K 7244之動態黏彈性測定法(溫度範圍-40至180℃、升溫條件3.67℃/分鐘、頻率1Hz之條件)進行黏彈性圖譜,可得損失正切。
動態黏彈性測定之黏著劑層,係以如下方式 形成。以使乾燥後之厚度為20μm的方式,將黏著劑組成物塗布於剝離處理後之聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜),以90℃乾燥3分鐘以除去溶劑、形成塗膜。於塗膜之PET膜貼附面的相反面,再貼合剝離處理後之PET膜,於23℃/50%RH環境下進行老化7天,形成厚度20μm之黏著劑層。老化結束後,將所得之黏著片之單側的PET膜剝離,將前述厚度20μm之黏著劑層彼此貼合複數次,形成最終厚度為1.0mm的黏著劑層,對該黏著劑層,測定上述黏彈性圖譜。
又,黏著劑層之上述形成條件,係用以測定本發明之黏著劑組成物之特性的損失正切所記載者,本發明之黏著劑組成物所形成之黏著劑層,當然並不限定於以上述條件所形成之黏著劑層。
損失正切(tan δ),係以顯示彈性性質之儲存彈性模數G’與顯示黏性性質之損失彈性模數G”之比:以G’/G”表示,值愈大表示對黏性的貢獻愈大,值愈小表示對彈性的貢獻愈大。
於上述黏著劑層中,23℃下之損失正切(tan δ1)為0.33至0.55、較佳為0.35至0.52、特佳為0.40至0.49;80℃下之損失正切(tan δ2)為0.40至0.65、較佳為0.42至0.62、特佳為0.47至0.56。
由於23℃下之損失正切(tan δ1)為上述範圍,可展現適度的彈性,於與被黏著體之密合性及作業性方面為有利。若tan δ1高於上述範圍,則黏著層之黏性助益過 大,於搬運、沖孔等作業步驟上,有製品良率降低的傾向。而tan δ1若低於上述範圍,則黏著層的彈性助益過大,於被黏著體之濕潤性降低,有密合性降低的傾向。
由於80℃下之損失正切(tan δ1)為上述範圍,使柔軟性優異,於高溫下黏著劑層可依循偏光板的熱收縮(尺寸變化)。若tan δ2高於上述範圍,則黏著劑層之凝集性降低,有無法得到耐久性的傾向。而tan δ2若低於上述範圍,則高溫下黏著劑層無法依循偏光板的熱收縮(尺寸變化),而有產生偏光板之翹曲、或黏著劑層之破裂等的傾向。
上述黏著劑層,23℃下之損失正切(tan δ1)與80℃下之損失正切(tan δ2)的比(tan δ2/tan δ1),較佳為1.10以上、更佳為1.10至5.0、再更佳為1.10至2.0。藉由損失正切之比為前述範圍,上述黏著劑層於高溫下柔軟性增高、可依循偏光板的熱收縮(尺寸變化)。
為了形成具有上述範圍之損失正切(tan δ1、tan δ2)的黏著劑層,可舉例如,作為黏著劑組成物之含有成分,使用以下所說明之(甲基)丙烯酸系共聚物(A)、異氰酸酯化合物(B1)及金屬鉗合化合物(B2)等交聯劑(B)。例如,當(B1)及(B2)之合計量為固定時,若減少相對於異氰酸酯化合物(B1)之金屬鉗合化合物(B2)的量,則有藉化學鍵之交聯比率增高、黏著劑層之損失正切減小的傾向。
以本發明之黏著劑組成物所形成之黏著劑之凝膠分率,較佳為10至70質量%、更佳為15至65質量%、 更佳為20至60質量%。前述凝膠分率,例如,係對實施例記載之條件所採取的黏著劑進行測定之值。
本發明之黏著劑組成物,由於具有以上之特性,故適於構成液晶單元之基板與偏光板的貼合用途。特別是,即使構成薄型化之液晶單元之玻璃板厚度為很小的0.1至1.0mm左右時,亦可適用於該基板與偏光板的貼合用途。
[(甲基)丙烯酸系共聚物(A)]
(甲基)丙烯酸系共聚物(A),係將烷基之碳數為4至18之(甲基)丙烯酸烷基酯及含有含極性基的單體之單體成分共聚合所得之共聚物。共聚物(A)之單體成分,可舉例如該等以外之其他單體。
本說明書中,將丙烯酸基及甲基丙烯酸基通稱而記載為「(甲基)丙烯酸」。又,將聚合物所含之來自單體a之構成單元記載為「單體a單元」。
《(甲基)丙烯酸烷基酯》
(甲基)丙烯酸烷基酯,係使用烷基之碳數為4至18之(甲基)丙烯酸烷基酯(CH2=CR1-COOR2;R1為氫原子或甲基,R2為碳數4至18之烷基),此處,前述烷基之碳數以4至12為更佳。
烷基之碳數為4至18之(甲基)丙烯酸烷基酯,可舉例如(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)丙烯酸十一酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸異十八酯。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)之單體成分100質量%中,烷基之碳數為4至18之(甲基)丙烯酸烷基酯的合計量,由良好之黏著力及耐久性的觀點,較佳為99.8至20質量%、更佳為99.5至30質量%、又更佳為99至50質量%。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之單體成分,亦可使用烷基之碳數為1至3之(甲基)丙烯酸烷基酯(CH2=CR3-COOR4;R3為氫原子或甲基,R4為碳數1至3之烷基)。
烷基之碳數為1至3之(甲基)丙烯酸烷基酯,可舉例如(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之(甲基)丙烯酸烷基酯的使用量,由應力緩和特性的觀點考量,於單體成分100質量%中,以60質量%以下為佳、更佳為50質量%以下、又更佳為40質量%以下。
《含極性基的單體》
含極性基的單體,可舉例如含羥基的單體、含酸基的單體、含胺基的單體、含醯胺基的單體、含氮系雜環的單體、含氰基的單體。本說明書中之酸基,可舉例如羧基、酸酐基、磷酸基、硫酸基。含極性基的單體,較佳為使用具有可與交聯劑(B)所具有之交聯性官能基反應之極性基(交聯性官能基)的單體。
該等之中,由可有效率地得到交聯構造、容易得到良好耐久性、更提升與偏光板等之光學薄膜之基材密合性的觀點,以使用極性基為羧基及/或羥基的單體為佳,亦即由含羧基的單體及含羥基的單體中選擇至少一種使用。
含羥基的單體,可舉例如含羥基之(甲基)丙烯酸酯,具體而言,可舉例如(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-羥基辛酯等之(甲基)丙烯酸羥基烷基酯。(甲基)丙烯酸羥基烷基酯之羥基烷基的碳數通常為2至8、較佳為2至6。
含羥基的單體可單獨使用1種、亦可使用2種以上。
含羥基的單體所含之該羥基,例如,係作為與異氰酸酯化合物(B1)所含之異氰酸酯基之交聯性官能基的功能。含羥基的單體之使用量,於單體成分100質量%中,較佳為0至15質量%、更佳為0.05至10質量%、又更佳為0.1至7質量%。含羥基的單體之使用量若為前述之上限值以 下,則(甲基)丙烯酸系共聚物(A)與異氰酸酯化合物(B1)所形成之交聯密度不會變得過高,可得應力緩和特性優異的黏著劑層。含羥基的單體之使用量若為前述之下限值以上,則可得有效形成交聯構造之常溫下具有足夠強度的黏著劑層。
含羥基的單體,可舉例如(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)丙烯酸酯等之含羧基之(甲基)丙烯酸酯;丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富馬酸、馬來酸。含酸酐基的單體,可舉例如馬來酸酐、衣康酸酐。含磷酸基的單體,可舉例如於側鏈具有磷酸基之(甲基)丙烯酸系單體,含硫酸基的單體,可舉例如於側鏈具有硫酸基之(甲基)丙烯酸系單體。
含酸基的單體所含之該酸基,例如係作為與異氰酸酯化合物(B1)或金屬鉗合化合物(B2)之交聯性官能基的功能。含酸基的單體之使用量,於單體成分100質量%中,較佳為0至15質量%、更佳為0.05至10質量%、又更佳為0.1至5質量%。例如(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之酸價,較佳為0至117mgKOH/g、更佳為0.4至78mgKOH/g。
含酸基的單體之使用量若為上述上限值以下,則(甲基)丙烯酸系共聚物(A)與交聯劑(B)所形成之交聯密度不會變得過高,可得應力緩和特性優異的黏著劑層。含酸基的單體之使用量若為上述下限值以上,則可得有效形成交聯構造之常溫下具有足夠強度的黏著劑層。
含胺基的單體,可舉例如(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之含有胺基之(甲基)丙烯酸酯。含醯胺基的單體,可舉例如(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-戊基(甲基)丙烯醯胺。含氮系雜環的單體,可舉例如乙烯吡咯啶酮、丙烯醯嗎啉、乙烯己內酯。含氰基的單體,可舉例如氰基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈。
含極性基的單體,可單獨使用1種、亦可使用2種以上。
《其他單體》
形成(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之單體成分,於不損及(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之物性的範圍內,可含有例如(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯、烷氧基聚伸烷二醇單(甲基)丙烯酸酯、含脂環式基或芳香環之(甲基)丙烯酸酯等之其他(甲基)丙烯酸酯。
(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯,可舉例如(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。
烷氧基聚伸烷二醇單(甲基)丙烯酸酯,可舉例如甲氧基二乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇 單(甲基)丙烯酸酯、乙氧基三乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇單(甲基)丙烯酸酯。
含脂環式基或芳香環之(甲基)丙烯酸酯,可舉例如(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯。
於上述共聚合中,上述其他之(甲基)丙烯酸酯之總使用量,於單體成分100質量%中,以60質量%以下為佳、更佳為40質量%以下。
又,於不損及(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之物性的範圍內,例如亦可使用苯乙烯、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、庚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、碘化苯乙烯、硝苯乙烯、乙醯苯乙烯及甲氧基苯乙烯等苯乙烯系單體;乙酸乙烯酯等之共聚合性單體。
於上述共聚合中,上述共聚合性單體之總使用量,於單體成分100質量%中,以40質量%以下為佳、更佳為20質量%以下。
其他單體可單獨使用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)之較佳者為於過氧化物系聚合起始劑的存在下以前述共聚合所得之共聚物。藉由使 用過氧化物系聚合起始劑作為聚合起始劑,有可得分支多之共聚物的傾向。因此,(1)於室溫左右,會因聚合物分子相互的分支鏈而常互相纏繞,結果,即使聚合物之分子量及黏著劑層之凝膠分率設計為低,亦可得能維持聚合物之凝集性、黏著特性、黏著劑層之沖孔等加工性、黏著劑層之變形及露出少等之保管性優異的黏著劑層;(2)於高溫(例:60℃)由於聚合物分子相互之上述之互相纏繞情形局部趨緩,故黏著劑層之黏性性質增加度之溫度依存性高,黏著劑層顯示優異之柔軟性。因此,偏光板之翹曲(bending)抑制優異,並且,由於局部殘存之前述的互相纏繞,使黏著劑層顯示優異之耐久性。
關於上述(1)及(2),當於交聯劑(B)之一部分使用金屬鉗合化合物(B2)時,於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)/金屬鉗合化合物(B2)之間,會因配位鍵而形成交聯(假交聯)。因此,相對於上述室溫時可維持前述交聯而聚合物可發揮凝集性,於上述高溫時上述交聯局部分解,而黏著劑層有顯示更優異之柔軟性的傾向。
分支多之聚合物分子,關於有助於抑制偏光板之翹曲方面,係推測為以下之理由。例如,於偏光板/黏著劑層/被黏著物之構成中,以使用玻璃板作為被黏著物的情形作為一例來說明。偏光板及玻璃板分別之熱收縮率不同,通常偏光板之熱收縮率(尺寸變化)會較玻璃板大。當黏著劑層欠缺於高溫、高濕熱環境下之柔軟性時,黏著劑層會無法依循偏光板的尺寸變化,於黏著劑層無法 緩和應力,使應力集中於玻璃板,因此玻璃板產生翹曲。另一方面,當於多支鏈聚合物、及交聯劑之一部分使用金屬鉗合化合物時,於高溫、高濕熱環境下上述互相纏繞會局部趨緩、且上述交聯會部分分解,故黏著劑層可依循對偏光板之尺寸變化。因此,不會產生應力,應力不會集中於玻璃板。又,偏光板亦可無異向性的均勻地熱收縮,亦不會導致偏光板產生雙折射。如上所述,黏著劑層可吸收、緩和伴隨偏光板之尺寸變化的應力,因此,不會對玻璃板施加過度的應力(負荷),故推測與玻璃板之翹曲抑制有關。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A),例如,可藉溶液聚合法、整體聚合法、乳化聚合法、懸浮聚合法等習知之聚合法製造,該等之中以溶液聚合法較佳。具體而言,將聚合溶劑及單體成分裝填至反應容器內,於氮氣等惰性氣體環境下添加聚合起始劑,反應起始溫度一般設定為40至100℃、較佳為50至80℃,反應系一般係維持於50至90℃、較佳為70至90℃之溫度,而反應4至20小時。
過氧化物系聚合起始劑,可舉例如二(2-三級丁基過氧異丙基)苯、雙異苯丙基過氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化三級丁基)己烷、三級丁基異苯丙基過氧化物、二-三級己基過氧化物、二-三級丁基過氧化物等二烷基過氧化物類(例:以R-O-O-R所表示之化合物,式中之R係分別獨立地為烷基或芳基取代烷基;以R-O-O-A-O-O-R所表示之化合物,式中之R係分別獨立地為烷 基或芳基取代烷基,A為2價之烴基);二異丁醯基過氧化物、二(3,5,5-三甲基己醯基)過氧化物、二月桂醯基過氧化物、二苯甲醯基過氧化物、苯甲醯基(3-甲基苯甲醯基)過氧化物、二(3-甲基苯甲醯基)過氧化物、二(4-甲基苯甲醯基)過氧化物等二醯基過氧化物類(例:以R-COO-OCO-R所表示之化合物,式中之R分別獨立地為烷基或芳基);過氧化二-正丙基二碳酸酯、過氧化二異丙基二碳酸酯、過氧化二(4-三級丁基環己基)二碳酸酯、過氧化二(2-乙基己基)二碳酸酯、過氧化二-二級丁基二碳酸酯等過氧化二碳酸酯(例:R-OCO-O-O-COO-R所表示之化合物,式中之R分別獨立地為烷基或環烷基);過氧化異丙基新癸酸酯、過氧化1,1,3,3-四甲基丁基新癸酸酯、過氧化三級己基新癸酸酯、過氧化三級丁基新癸酸酯、過氧化三級丁基新庚酸酯、過氧化三級己基新戊酸酯、過氧化三級丁基新戊酸酯、過氧化1,1,3,3-四甲基丁基-2-乙基己酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化2-乙基己醯基)己烷、過氧化三級己基-2-乙基己酸酯、過氧化三級丁基-2-乙基己酸酯、過氧化三級丁基-3,5,5-三甲基己酸酯、過氧化三級丁基月桂酸酯、過氧化三級己基苯甲酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化苯甲醯基)己烷、過氧化三級丁基乙酸酯、過氧化三級丁基-3-甲基苯甲酸酯、過氧化三級丁基苯甲酸酯等過氧化酯類(例:R1-O-O-CO-R2所表示之化合物,式中之R1為烷基或芳基取代烷基,R2為烷基、芳基 或芳基取代烷基;R-CO-O-O-A-O-O-CO-R所表示之化合物,式中之R分別獨立地為烷基或芳基,A為2價之烴基);過氧化三級己基異丙基單碳酸酯、過氧化三級丁基異丙酯單碳酸酯、過氧化三級丁基-2-乙基己基單碳酸酯等過氧化單碳酸酯類(例:R-O-O-COO-R所表示之化合物,式中之R分別獨立地為烷基)。
過氧化物系聚合起始劑之中,由於可得多支鏈之(甲基)丙烯酸系共聚物,故以過氧化酯類為佳,更佳為下述式(1)所表示之過氧化物系聚合起始劑。
式(1)中,RA至RF分別獨立地為氫原子、烷基或芳基,由於可得多支鏈之共聚物,較佳為碳數1至10之烷基、苯基、更佳為碳數1至8之烷基、再更佳為碳數1至4之烷基、特佳為碳數1至2之烷基。
式(1)所表示之過氧化物系聚合起始劑之中,較佳為過氧化三級丁基新戊酸酯、過氧化三級己基新戊酸酯、過氧化三級丁基新癸酸酯、過氧化三級丁基新庚酸酯、過氧化三級丁基-2-乙基己酸酯、過氧化異丙基新癸酸酯,由於可得多支鏈之共聚物,特佳為過氧化三級丁基新戊酸 酯、過氧化三級己基新戊酸酯、過氧化三級丁基新癸酸酯、過氧化三級丁基新庚酸酯、過氧化三級丁基-2-乙基己酸酯。
過氧化物系聚合起始劑,可單獨使用1種、亦可使用2種以上。又,於聚合中,亦可複述次添加過氧化物系聚合起始劑。
聚合起始劑,只要可得多支鏈之共聚物,亦可與過氧化物系聚合起始劑一同使用偶氮系聚合起始劑。偶氮系聚合起始劑,可舉例如2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙(2-環丙基丙腈)、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮雙(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-偶氮雙(2-脒基丙烷)二氫氯化物、2,2’-偶氮雙(N,N’-二亞甲基異丁基脒)、2,2’-偶氮雙[2-甲基-N-(2-羥基乙基)-丙醯胺]、2,2’-偶氮雙(異丁基醯胺)二水合物、4,4’-偶氮雙(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮雙(2-氰基丙醇)、二甲基-2,2’-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)、2,2’-偶氮雙[2-甲基-N-(2-羥基乙基)丙醯胺]等偶氮化合物。該等聚合起始劑可單獨使用1種、亦可使用2種以上。
過氧化物系聚合起始劑,係以相對於形成(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之單體成分100質量份,通常為0.001至5質量份、較佳為0.005至3質量份之範圍內的量使用。又,較佳為不使用偶氮系起始劑,其之使用量,相 對於過氧化物系聚合起始劑100質量份、較佳為0.5質量份以下、更佳為0.2質量份以下、再更佳為0質量份。然而,於反應後半為了減少殘存單體之目的下使用者係無限制。又,於上述聚合物反應中,亦可適當追加添加聚合起始劑、鏈轉移劑、單體成分、聚合溶劑。
溶液聚合所使用之聚合溶劑,可舉例如,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、環辛烷等脂環式烴類;二乙醚、二異丙醚、1,2-二甲氧基乙烷、二丁醚、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、氯苯等鹵化烴類;乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯等酯類;丙酮、甲乙酮、二乙酮、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、苯腈等腈類;二甲亞碸、環丁碸等亞碸類等。該等聚合溶劑可單獨使用1種、亦可使用2種以上。
於本發明之黏著劑組成物中,於製造(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之際,作為聚合起始劑較佳所使用之過氧化物系聚合起始劑之t小時反應後之殘存率(%),可藉以下之式求得。
殘存率(%)=exp(-Kdt)×100(%)
式中,Kd為熱分解速度定數,以阿瑞尼士(Arrhenius)式:Kd=A×exp(-△E/RT)表示,此處A為頻率因子,△E為 聚合起始劑之熱分解反應中之活化能,R為氣體定數(8.314J/mol.K),T為絕對溫度(K);t為反應時間。
關於上述過氧化物系聚合起始劑,頻率因子(A)及活化能(△E)可求得,例如可使用記載於有機過氧化物目錄(第10版)之值。例如,於過氧化三級丁基新戊酸酯,△E=119.1k J/mol、A=6.93×1017hr-1,於過氧化三級己基新戊酸酯,△E=118.5k J/mol、A=6.45×1017hr-1,於過氧化異丙基新癸酸酯,△E=105.3k J/mol、A=3.94×1016hr-1
因此,由於可計算出既定溫度之Kd,故可依上述式計算出以既定溫度反應t小時後之過氧化物系聚合起始劑的殘存率(%)。藉此,黏著劑組成物中所含之過氧化物系聚合起始劑的殘存量,可藉由以上述共聚合所使用之過氧化物系聚合起始劑之量×殘存率(%)計算出。
《(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),以凝膠滲透層析法(GPC法)所測定之重量平均分子量(Mw),以聚苯乙烯換算值計,通常為20萬至150萬、較佳為40萬至130萬、更佳為50萬至110萬。例如,若使用Mw小的共聚物(A),則可使交聯後之聚合物的分子量抑制為小,故高溫下之黏著劑的流動性提升,損失正切有變大的傾向。另一方面,若使用Mw大的共聚物(A),則交聯後之聚合物的分子量增高,高溫下之黏著劑的流動性降低,損失正切有減小的傾向。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之以GPC法所測定 之分子量分布(Mw/Mn),通常為50以下、較佳為30以下、更佳為20以下。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A),以GPC-MALS法所測定之分支度,以0.55以下為佳,更佳為0.10至0.54,又更佳為0.20至0.53,特佳為0.30至0.53。詳細之分支度的測定條件記載於實施例。為了將黏著劑層之損失正切調整為上述範圍,較佳為使用分支度為前述範圍的共聚物(A)。
分支度,當0.55以下時為分支狀聚合物,超過0.55時為直線狀聚合物,係顯示分支與否的指標。又,於分支狀聚合物,當分支度之值小時表示聚合物分子之分支多,顯示具有多支鏈,當分支度之值大時表示聚合物分子之分支少,顯示具有少支鏈。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之玻璃轉移溫度(Tg),例如,可由構成該聚合物之單體單元及其之含有比例,以Fox之式計算求得。例如,能以使Fox之式所求得之玻璃轉移溫度(Tg)一般為-70至0℃、較佳為-60至-30℃的方式,合成(甲基)丙烯酸系共聚物(A)。藉由使用具有如此玻璃轉移溫度(Tg)之(甲基)丙烯酸系共聚物(A),可得常溫下具有優異黏著性之黏著劑組成物。
Fox之式: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)之玻璃轉移溫度;Tg1、Tg2、Tgm為各單體所構成之均聚物之玻璃轉移溫度;W1,W2,…,Wm為來自各單體之構成單元的前述共聚物(A) 中之重量分率。
前述Fox之式中各單體所構成之均聚物之玻璃轉移溫度,例如,可使用Polymer Handbook Fourth Edition(Wiley-Interscience 2003)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)之含量,於除去該組成物中之有機溶劑(E)的固形物100質量%中,通常為50至99.99質量%,更佳為60至99.95質量%,特佳為80至99.90質量%。(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之含量如為前述範圍,則可得作為黏著劑之性能的平衡,黏著特性優異。
[交聯劑(B)]
交聯劑(B),只要為可與(甲基)丙烯酸系共聚物(A)產生交聯反應的成分即可,並無特別限定,可舉例如異氰酸酯化合物(B1)、金屬鉗合化合物(B2)、環氧化合物(B3)。
交聯劑(B),可單獨使用1種、亦可使用2種以上。
交聯劑(B)之中,較佳為組合異氰酸酯化合物(B1)及金屬鉗合化合物(B2)使用。由將黏著劑層之損失正切調整為上述範圍的觀點,較佳者為對(甲基)丙烯酸系共聚物(A),形成藉由異氰酸酯化合物(B1)之共價鍵所成之交聯、與藉由金屬鉗合化合物(B2)之配位鍵所成之假交聯者。
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,較佳 為0.01至5質量份、更佳為0.05至2.5質量份、再更佳為0.1至1質量份。藉由含有如此固定量的交聯劑(B),可達成足夠的交聯度,而能實現優異之黏著性、尺寸安定性、高濕熱環境下之耐久性。
《異氰酸酯化合物(B1)》
異氰酸酯化合物(B1),通常係使用1分子中之異氰酸酯基數為2以上的異氰酸酯化合物。藉由以氰酸酯化合物(B1)將(甲基)丙烯酸系共聚物(A)交聯,可形成交聯體(網狀聚合物)。
異氰酸酯化合物(B1)之異氰酸酯基數,通常為2以上、較佳為2至8、更佳為3至6。異氰酸酯基數若為前述範圍,由(甲基)丙烯酸系共聚物(A)與異氰酸酯化合物(B1)之交聯反應效率的觀點、及保持黏著劑層之柔軟性的觀點,較佳。
1分子中之異氰酸酯基數為2以上的異氰酸酯化合物,可舉例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,可舉例如伸乙基二異氰酸酯、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之碳數4至30之脂肪族二異氰酸酯。脂環族二異氰酸酯,可舉例如異佛酮二異氰酸酯、環戊基二異氰酸酯、環己基二異氰酸酯、加氫伸茬基二異氰酸酯、加氫甲 伸苯基二異氰酸酯、加氫二苯基甲烷二異氰酸酯、加氫四甲基伸茬基二異氰酸酯等碳數7至30之脂環族二異氰酸酯。芳香族二異氰酸酯,可舉例如伸苯基二異氰酸酯、甲伸苯基二異氰酸酯、伸茬基二異氰酸酯、伸萘基二異氰酸酯、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之芳香族二異氰酸酯。
1分子中之異氰酸酯基數為3以上的異氰酸酯化合物,可舉例如芳香族多異氰酸酯、脂肪族多異氰酸酯、脂環族多異氰酸酯。具體而言,可舉例如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。
又,異氰酸酯化合物(B1),可舉例如異氰酸酯基數為2或3以上之上述異氰酸酯化合物之多聚物(例如,2聚物或3聚物、縮二脲體、三聚異氰酸酯體)、衍生物(例如,多元醇與2分子以上之二異氰酸酯化合物的加成反應生成物)、聚合物。前述衍生物中之多元醇,作為低分子量多元醇,可舉例如三羥甲基丙烷、甘油、新戊四醇等之3價以上之醇;作為高分子量多元醇,可舉例如聚醚多元醇、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。
如此之異氰酸酯化合物,可舉例如,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伸苯基二異氰酸酯之縮二脲體或三聚異氰酸酯體、三羥甲基丙烷與甲伸苯基二異氰酸酯或 伸茬基二異氰酸酯之反應生成物(例如,甲伸苯基二異氰酸酯或伸茬基二異氰酸酯之3分子加成物)、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分子加成物)、聚醚多異氰酸酯、聚酯多異氰酸酯。
異氰酸酯化合物(B1)之中,由可提升老化性及漏光性能的觀點,較佳為三羥甲基丙烷與甲伸苯基二異氰酸酯或伸茬基二異氰酸酯之反應生成物(綜研化學公司製L-45、綜研化學公司製TD-75等)、六亞甲基二異氰酸酯或甲伸苯基二異氰酸酯之三聚異氰酸酯體(旭化成工業公司製TSE-100、日本聚氨基甲酸酯公司製2050等)。
異氰酸酯化合物(B1),可單獨使用1種、亦可使用2種以上。
《金屬鉗合化合物(B2)》
金屬鉗合化合物(B2),可舉例如,於鋁、鐵、銅、鋅、錫、鈦、鎳、銻、鎂、釩、鉻、鋯等之多價金屬,配位有烷氧化物、乙醯丙酮、乙醯乙酸乙酯等之化合物。該等之中,特別以鋁鉗合化合物(綜研化學公司製M-12AT等)為佳。具體而言,可舉例如鋁異丙酸酯、鋁二級丁酸酯、鋁乙基乙醯乙酸酯.二異丙酸酯、鋁三乙基乙醯乙酸酯、鋁三乙醯丙酮酸酯。
金屬鉗合化合物(B2),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,當使用異氰酸酯化合物(B1)與金屬鉗合化合物(B2)時,前述(B1)及(B2)之合計含量,相對於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)100質量份,較佳為0.01至5質量份、更佳為0.05至2.5質量份、又更佳為0.1至1質量份。該含量若為前述範圍,則由於可將黏著劑層之損之正切調整為上述範圍,故較佳。該含量若超過前述範圍,則黏著劑層之損失正切有變得過小的傾向,若低於前述範圍,則黏著劑層之損失正切有變得過大的傾向。
本發明之黏著劑組成物中,金屬鉗合化合物(B2)之含量,相對於異氰酸酯化合物(B1)100質量份,較佳為10至1000質量份、更佳為50至600質量份、又更佳為100至400質量份。該含量若為前述範圍,則由於可將黏著劑層之損失正切調整為上述範圍,故較佳。當(B1)及(B2)之合計量為固定時,(B2)之含量若超過前述範圍,則黏著劑層之損失正切有變得過大的傾向,而若低於前述範圍,則黏著劑層之損失正切有變得過小的傾向。
《環氧化合物(B3)》
環氧化合物(B3),通常係使用1分子中之環氧基數為2以上之環氧化合物。可舉例如乙二醇二環氧丙醚、聚乙二醇二環氧丙醚、甘油二環氧丙醚、甘油三環氧丙醚、1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環己烷、N,N,N’,N’-四環氧丙基-間伸茬基二胺、N,N,N’,N’-四環氧丙基胺基苯基甲烷、三環氧丙基三聚異氰酸酯、間-N,N-二環氧丙基胺基苯 基環氧丙醚、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,當使用環氧化合物(B3)作為交聯劑(B)時,前述(B)之含量,相對於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)100質量份,較佳為0至2質量份、更佳為0至1質量份、又更佳為0至0.5質量份。
[矽烷耦合劑(C)]
本發明之偏光板用黏著劑組成物,較佳為進一步含有矽烷耦合劑(C)。矽烷耦合劑(C),有助於使黏著劑層強固地接著於玻璃板等被黏著物、並防止高濕熱環境下的剝離。
矽烷耦合劑(C),可舉例如乙烯基三甲氧矽烷、乙烯基乙氧矽烷、甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧矽烷等含有聚合性不飽和基之矽烷耦合劑;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-乙氧基環己基)乙基三甲氧矽烷等含環氧基之矽烷耦合劑;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耦合劑;3-氯丙基三甲氧矽烷等含鹵素之矽烷耦合劑。
本發明之偏光板用黏著劑組成物中之矽烷耦合劑(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、較佳為0.01至1質量份、更佳 為0.05至0.5質量份。含量若為前述範圍,有可防止高濕熱環境下之偏光板之剝離、高溫環境下之矽烷耦合劑(C)之漏出的傾向。
[抗靜電劑(D)]
抗靜電劑(D),例如,可使用於用以降低本發明之偏光板用黏著劑組成物的表面電阻值。抗靜電劑(D),可舉例如界面活性劑、離子性化合物、導電性聚合物。
界面活性劑,可舉例如4級銨鹽類、醯胺4級銨鹽類、吡啶鹽類、具有1級至3級胺基等之陽離子性基之陽離子性界面活性劑;具有磺酸鹽基、硫酸酯鹽基、磷酸酯鹽基等之陰離子性基之陰離子性界面活性劑;烷基甜菜鹼類、烷基咪唑鎓甜菜鹼類、烷基氧化胺類、胺基硫酸酯類等之兩性界面活性劑、甘油脂肪酸酯類、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。
又,界面活性劑,亦可舉例如具有聚合性基之反應型乳化劑,亦可使用將含有上述界面活性劑或反應性乳化劑之單體成分高分子量化的聚合物系界面活性劑。
離子性化合物,係由陽離子部與陰離子部所構成,室溫下(23℃/50%RH)為固體狀或液體狀之任一者。
構成離子性化合物之陽離子部,可為無機系陽離子或有機系陽離子之任一者、或兩者。無機系陽離子,以鹼金 屬離子及鹼土金屬離子為佳,更佳為抗靜電性優異之Li+、Na+及K+。有機系陽離子,可舉例如吡啶鎓陽離子、哌啶鎓陽離子、吡咯烷鎓系陽離子、二氫吡咯陽離子、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、吡唑啉鎓陽離子、吡唑啉鎓陽離子、四烷基銨陽離子、三烷基鋶陽離子、四烷基鏻陽離子及該等之衍生物。
構成離子性化合物之陰離子部,只要可與陽離子部離子鍵結而形成離子性化合物者即可,並無特別限制。具體而言,可舉例如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-。該等之中,含氟原子之陰離子,由於提供低熔點的離子性化合物,故較佳,特佳為(F2SO2)2N-及(CF3SO2)2N-
離子性化合物,較佳為雙(三氟甲磺醯基)亞胺鋰、雙(二氟磺醯基)亞胺鋰、三(三氟甲磺醯基)甲烷鋰、雙(三氟甲磺醯基)亞胺鉀、雙(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-甲基吡啶鎓雙(氟磺醯基)亞胺、1-辛基-4-甲基吡啶鎓雙(三氟甲磺醯基)亞胺、N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)四氟硼酸銨、N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)雙(三氟甲磺醯基)亞胺銨、1-辛基吡啶鎓氟化 鋶亞胺、1-辛基-3-甲基吡啶鎓三氟鋶亞胺。
導電性聚合物,可舉例如聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯及該等之衍生物。
本發明之偏光板用黏著劑組成物中之抗靜電劑(D)之含量,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、較佳為0.01至3質量份、更佳為0.05至2.5質量份。
[有機溶劑(E)]
本發明之黏著劑組成物,為了調整其塗布性,較佳為含有有機溶劑(E)。有機溶劑,可舉例如(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之欄中所說明之聚合溶劑。例如,將含有上述共聚合所得之(甲基)丙烯酸系共聚物(A)及聚合溶劑之聚合溶液、與交聯劑(B)混合,可調製黏著劑組成物。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%、較佳為60至85質量%。
又,本說明書中所謂之「固形物」,係指黏著劑組成物中之含有成分中除去上述有機溶劑(E)的總成分,所謂「固形物濃度」,係指相對於黏著劑組成物100質量%之前述固形物的比率。
[過氧化物]
於本發明之黏著劑組成物,較佳為未配合作為交聯劑之過氧化物(過氧化物系交聯劑)。亦包含(甲基)丙烯酸 系共聚物(A)之合成時所使用之過氧化物系聚合起始劑的殘存量,過氧化物之含量,相對於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)100質量份,較佳為0.1質量份以下、更佳為0.05質量份以下、再更佳為0.01質量份以下。交聯劑(B),藉由使用異氰酸酯化合物(B1)、金屬鉗合化合物(B2)、環氧交聯劑(B3)等,而不使用過氧化物系交聯劑,可抑制起因於殘留之過氧化物之黏著劑層的經時劣化。
[添加劑]
本發明之黏著劑組成物,除了上述成分之外,於不損及本發明效果的範圍內,亦可含有選自抗氧化劑、光安定劑、抗金屬腐蝕劑、黏著賦予劑、可塑劑、交聯促進劑、前述(A)以外之(甲基)丙烯酸系聚合物及剝離劑之1種或2種以上。
[偏光板用黏著組成物之調製]
本發明之偏光板用黏著劑組成物,可藉由將(甲基)丙烯酸系共聚物(A)與交聯劑(B)、與視需要之其他成分,以習知之方法混合來調製。可舉例如,於含有合成(甲基)丙烯酸系共聚物(A)之際所得之該聚合物的聚合物溶液中,調配交聯劑(B)與視需要之其他成分。
[偏光板用黏著劑層]
本發明之黏著劑層,例如,可藉由促進上述之黏著劑 組成物中之交聯反應,具體而言,可藉由將(甲基)丙烯酸系共聚物(A)以交聯劑(B)交聯而得。
本發明之黏著劑層,於23℃下之損失正切(tan δ1)為0.33至0.55、較佳為0.35至0.52、特佳為0.40至0.49,且80℃下之損失正切(tan δ2)為0.40至0.65、較佳為0.42至0.62、特佳為0.47至0.56。
上述黏著劑層,於23℃下之損失正切(tan δ1)與80℃下之損失正切(tan δ2)的比(tan δ2/tan δ1),較佳為1.10以上、更佳為1.10至5.0、再更佳為1.10至2.0。
上述損失正切,例如,係將上述黏著劑層彼此貼合複數次,製作成厚度為約1.0mm的積層體,對該積層體測定動態黏彈性圖譜,由該圖譜所計算出之值。
黏著劑層之形成條件,例如係如以下所述。將本發明之黏著劑組成物塗布於支撐體上,雖視溶劑種類而異,一般以50至150℃、較佳60至100℃進行乾燥一般為1至10分鐘、較佳2至7分鐘以除去溶劑,形成塗膜。乾燥塗膜之膜厚,通常為5至75μm、較佳為10至50μm。
黏著劑層,較佳為以如下條件形成。將本發明之黏著劑組成物塗布於支撐體上,於以上述條件所形成之塗膜上貼附覆蓋膜後,於一般3天以上、較佳7至10天,以一般5至60℃、較佳15至40℃、一般30至70%RH、較佳40至70%RH的環境下固化。以上述之熟成條件進行交聯,則可效率佳地形成交聯體(網狀聚合物)。
黏著劑組成物之塗布方法,可舉例如使用周 知之方法,例如藉由旋塗法、刮刀塗布法、輥塗法、棒塗法、板塗法、模口塗布法、照相凹版塗布法等,以使成為既定厚度的方式進行塗布、乾燥的方法。
支撐體及覆蓋膜,可舉例如聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET)等之聚酯薄膜;聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等之聚烯烴膜等之塑膠薄膜。
以本發明之黏著劑組成物所形成之黏著劑層,由偏光板之應變抑制、凝集力、接著力、再剝離性之觀點,凝膠分率,較佳為10至70質量%、更佳為15至65質量%、再更佳為20至60質量%。即使凝膠分率為前述範圍,由於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)具有多支鏈,故共聚物(A)之支鏈彼此會相互適度地互相纏繞,黏著劑層之耐久性及加工性不會惡化。特別是若凝膠分率為20質量%以上,則可得凝集性高的黏著劑層。凝膠分率若超出前述範圍,則起因於高溫、高濕熱環境下之偏光板之尺寸變化的應力,會無法被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,係具有上述偏光板用黏著劑組成物所形成之黏著劑層。黏著片,可列舉例如:僅具有上述黏著劑層的兩面黏著片;具有基材、與形成於基材兩面之上述黏著劑層的兩面黏著片;具有基材、與形成於基材之一面之上述黏著劑層的單面黏著片、及於不與該等黏著片之黏著層之基材相接之面貼附有經剝離處理之覆蓋 膜的黏著片。
基材及覆蓋膜,可舉例如,聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET)等之聚酯薄膜;聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等之聚烯烴膜等之塑膠薄膜。
黏著劑層之形成條件及損失正切、凝膠分率,係與[偏光板用黏著劑層]之欄所記載之條件相同。
黏著劑層之膜厚,由維持黏著性能的觀點,通常為5至75μm、較佳為10至50μm。基材及覆蓋膜之膜厚,並無特別限定,通常為10至125μm、較佳為25至75μm。
[附黏著劑層之偏光板]
本發明之附黏著劑層之偏光板,其特徵係具有偏光板、與於前述偏光板之任一面之以本發明之偏光板用黏著劑組成物所形成的黏著劑層。又,於本說明書,「偏光板」係以包含「偏光膜」之意來使用。
偏光板,可使用以往習知之偏光膜。可舉例如,具有使聚乙烯醇系樹脂所構成之薄膜含有偏光成分並藉拉伸所得之拉伸膜、與配置於前述拉伸膜上之保護膜的多層膜。聚乙烯醇系樹脂,可舉例如聚乙烯醇、聚乙烯甲醛、聚乙烯乙縮醛、乙烯.乙酸乙烯酯共聚物之皂化物。偏光成分,可舉例如碘或雙色性染料。保護膜,可舉例如三乙醯纖維素等纖維素膜、聚碳酸酯膜、聚醚碸膜。
偏光板之厚度,通常為30至250μm、較佳為50至200μm。
於偏光板表面形成黏著劑層的方法並無特別限制,可舉例如,於偏光板表面直接使用棒塗器等塗布上述黏著劑組成物並使其乾燥的方法、將具有本發明之偏光板用黏著片之黏著劑層轉印至偏光板表面使其熟成的方法。乾燥及熟成之條件及損失正切、凝膠分率的範圍,皆與[偏光板用黏著劑層]之欄所記載之條件相同。
形成於偏光板上之黏著劑層的厚度,以乾燥膜厚計通常為5至75μm、較佳為10至50μm。又,黏著劑層,只要形成於偏光板之至少一面即可,可舉例如僅於偏光板之一面形成黏著劑層的樣態、於偏光板之兩面形成黏著劑層的樣態。
又,於上述偏光板,亦可積層例如保護層、防眩層、相位差層、視角提升層等具有其他功能的層。
藉由將如上述所得之本發明之附黏著劑層之偏光板設置於液晶單元之基板表面,可製造液晶元件。此處,液晶單元係具有於2片基板間夾持液晶層的構造。
液晶單元具有之基板,可舉例如玻璃板。基板之厚度,通常為0.1至1mm、較佳為0.15至0.8mm。特別於本發明,藉由使用上述黏著劑組成物可抑制偏光板及基板之翹曲。因此,即使基板之厚度為小(例:0.8mm以下,較佳為0.15至0.7mm),於偏光板與基板的貼合,亦可使用上述黏著劑組成物。
[實施例]
以下,根據實施例以更具體地說明本發明,但本發明並不限於該等實施例。於以下之實施例等之記載中,除非特別說明以外,「份」係表示「質量份」。
[GPC及GPC-MALS]
關於(甲基)丙烯酸系共聚物,係藉凝膠滲透層析法(GPC法),以下述條件,將重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn),以凝膠滲透層析法/多角度雷射光散射檢測器(GPC-MALS),以下述條件,求出分支度。
.測定裝置:HLC-8320GPC(東曹(股)製)
.GPC管柱構成:以下之4相連管柱(皆為東曹(股)製)
(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℃
.樣品濃度: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)
.標準聚苯乙烯換算(當測定Mw及Mn時)
[合成例1]
於具備攪拌機、回流冷卻器、溫度計及氮導入管之反應裝置,裝填丙烯酸正丁酯98.8份、丙烯酸4-羥基丁酯1份、丙烯酸0.2份、及乙酸乙酯溶劑100份,於導入氮氣之下升溫至80℃。接著,加入過氧化三級丁基新戊酸酯0.1份,於氮氣環境下,以80℃進行聚合反應6小時。反應結束後,以乙酸乙酯稀釋,調製成固形物濃度30質量%之聚合物溶液。所得之(甲基)丙烯酸系共聚物A之重量平均分子量(Mw)為70萬,分子量分布(Mw/Mn)為7.1,酸價為1.6mgKOH/g。
[合成例2至13]
除了將聚合反應所使用之單體成分及聚合起始劑改變成表1所記載者之外,與合成例1同樣地進行,調製成固形物濃度30質量%之聚合物溶液。將結果示於表1。
[實施例1]
(1)黏著劑組成物之調製
對合成例1所得之(甲基)丙烯酸系聚合物溶液(固形物濃度30質量%)與該溶液所含之(甲基)丙烯酸系聚合物100份(固形物量),混合異氰酸酯化合物之綜研化學(股)製「TD-75」(固形物75質量%、乙酸乙酯溶液)0.05份(固形物量)、金屬鉗合化合物之綜研化學(股)製「M-12AT」(固形物10質量%、甲苯、乙醯丙酮溶液)0.14份(固形物量)、矽烷耦合劑之信越化學工業(股)製「KBM-403」(固形物100質量%)0.2份、與抗靜電劑之第一工業製藥(股)製「AS-804」(固形物100質量%)1份,製得黏著劑組成物。
(2)黏著片之製作
於消泡後、經剝離處理後之聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)上,使用刮刀塗布上述(1)所得之黏著劑組成物,以90℃乾燥3分鐘,形成乾燥膜厚20μm之塗膜。於塗膜之前述PET膜之貼附面的相反面,再貼合經剝離處理之PET膜,於23℃/50%RH環境下靜置7天使其熟成,製得具有被2片PET膜夾持厚度20μm之黏著劑層的黏著片。
(3)附黏著劑層之偏光板之製作
於消泡後、經剝離處理後之聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)上,使用刮刀塗布上述(1)所得之黏著劑組成物, 以90℃乾燥3分鐘,得到具有乾燥膜厚20μm之塗膜的片。將前述片與偏光板(厚度:110μm、層構成:三乙醯纖維素膜/聚乙烯醇膜/三乙醯纖維素膜),以使前述塗膜與偏光板相接的方式貼合,於23℃/50%RH條件下靜置7天使其熟成,製得具有PET膜、厚度20μm之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]
於實施例1中,將(甲基)丙烯酸系聚合物溶液改變成合成例2至13所得之聚合物溶液、及/或將調配組成改變成如表2所記載者,除此之外,與實施例1同樣地,製得黏著劑組成物、黏著片及附黏著劑層之偏光板。
[評價]
[損失正切]
於實施例、比較例所得之黏著片,將厚度20μm之黏著劑層彼此於23℃/50%RH環境下貼合複數次,以50℃/5atm之高壓釜處理20分鐘,製作厚度為1.0mm之黏著劑層。對該厚度1.0mm之黏著劑層,使用Anton Paar製「Physica MCR300」,以依據JIS K7244之動態黏彈性測定法(溫度範圍-40至180℃、升溫速度3.67℃/分鐘、頻率1Hz之條件)測定黏彈性圖譜,決定溫度23℃及80℃下之損失正切(tan δ)。
[凝膠分率]
由實施例、比較例所得之黏著片,採取黏著劑約0.1g於樣品瓶中,加入乙酸乙酯30mL震盪4小時後,將該樣品瓶的內容物以200網眼之不鏽鋼製網過濾,將網上之殘留物以100℃乾燥2小時以測定其之乾燥重量。以下式求出黏著劑之凝膠分率。
.凝膠分率(%)=(乾燥重量/黏著劑採取重量)×100(%)
[潛變(Creep)值]
將實施例、比較例所得之附黏著劑層之偏光板(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,將前述經剝離處理之PET膜剝下,於鹼處理之玻璃板上,以使前述黏著劑層與前述玻璃板相接且成為10mm×10mm之貼合面積的方式貼合,製得評價用黏著加工偏光板試驗片。
對評價用黏著加工偏光板試驗片進行高壓釜處理(50℃、5atm),靜置於23℃/50%RH環境下24小時。接著,將前述試驗片,於微小潛變測定機之箱室內,以固定用夾具部分之長度為15mm的方式裝設。以拉伸荷重800g、拉伸時間1000秒,將前述試驗片中之前述評價用黏著加工偏光板試驗片,朝平行於該偏光板與前述玻璃板之接著面、及前述偏光板之長度方向拉伸,測定前述試驗片中前述玻璃板與偏光板之貼合部分偏離的距離(μm)作為潛變值。
[黏著力之測定]
將實施例、比較例所得之附黏著劑層之偏光板(PET膜/黏著劑層/偏光板所構成之積層體)裁切成70mm×25mm之大小,製作成試驗片。由試驗片剝離PET膜,使用積層輥,將黏著劑層/偏光板所構成之積層體,以使黏著劑層與玻璃板相接的方式,貼附於厚度2mm之玻璃板的單面上。將所得之積層體,於調整成50℃/5氣壓之高壓釜中保持20分鐘。接著,於23℃/50%RH環境下放置1小時後,朝相對於玻璃板面為90°的方向、以300mm/min的速度,拉伸偏光板端部,測定黏著力(剝離強度)。
[Bending(翹曲)]
將實施例、比較例所得之附黏著劑層之偏光板(PET膜/黏著劑層/偏光板所構成之積層體)裁切成35mm×400mm(拉伸軸方向)之大小,製作成試驗片。由試驗片剝離PET膜,使用積層輥,將黏著劑層/偏光板所構成之積層體,以使黏著劑層與玻璃板相接的方式,貼附於厚度0.7mm、40mm×410mm之玻璃板的單面上。將所得之積層體,於23℃/50%RH環境下放置24小時後,於60℃之烘箱中保持72小時。將單側的末端固定於與地面垂直的牆面上,以直尺測定另一側末端的翹起量。由烘箱取出後、及24小時後實施測定。
[耐久性試驗]
將實施例、比較例所得之附黏著劑層之偏光板(PET膜/黏著劑層/偏光板所構成之積層體)裁切成150mm×250mm之大小,製作成試驗片。由試驗片剝離PET膜,使用積層輥,將黏著劑層/偏光板所構成之積層體,以使黏著劑層與玻璃板相接的方式,貼附於厚度2mm之玻璃板的單面上。將所得之積層體,於調整成50℃/5氣壓之高壓釜中保持20分鐘,製作成試驗板。製作同樣的試驗板2片。將前述試驗板,於溫度80℃之條件下(耐熱性)或溫度60℃/濕度90%RH之條件下(耐濕熱性)放置500小時,由以下之基準觀察發泡及破裂的產生以進行評價。發泡係於凝集力不足的情況下發生,而破裂係於應力緩和不足的情況下發生。
(發泡)
.AA:完全未見發泡
.BB:發泡的面積未滿整體之1%
.CC:發泡的面積為整體之1%以上未滿5%
.DD:發泡的面積為整體之5%以上
(破裂)
.AA:完全未見破裂
.BB:破裂的面積未滿整體之1%
.CC:破裂的面積為整體之1%以上未滿5%
.DD:破裂的面積為整體之5%以上
如表2所示,若黏著劑層之tan δ1(23℃)為0.33以上、且tan δ2(80℃)為0.40以上,則為滿足翹曲性及耐久性(耐發泡、耐破裂)者。另一方面,若黏著劑層之tan δ1(23℃)未滿0.33、且tan δ2(80℃)未滿0.40,則翹曲性及耐久性(耐破裂)低。
表2中,過氧化物系聚合起始劑量,係如以下方式計算。由上述之殘存率之式:exp(-Kdt)×100(%),例如於實施例1,由Kd=A×exp(-△E/RT)、A=6.93×1017hr-1、△E=119.1k J/mol、R=8.314J/mol.K、T=353K、反應時間t=6h,藉由上述共聚合所使用之過氧化物系聚合起始劑之量×之殘存率(%),計算出5×10-3質量份。

Claims (12)

  1. 一種偏光板用黏著劑組成物,其係含有(A)烷基之碳數為4至18之(甲基)丙烯酸烷基酯及含有含極性基的單體之單體成分共聚合所得之(甲基)丙烯酸系共聚物、與(B)交聯劑,其中,由前述組成物所形成之黏著劑層之23℃中之損失正切(tan δ1)為0.33至0.55,且80℃中之損失正切(tan δ2)為0.40至0.65。
  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,交聯劑(B)係含有異氰酸酯化合物(B1)、與金屬鉗合化合物(B2)。
  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,相對於異氰酸酯化合物(B1)100質量份,金屬鉗合化合物(B2)之含量為10至1000質量份。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之偏光板用黏著劑組成物,其中,前述含極性基的單體之極性基係羧基及/或羥基。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一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),係於過氧化物系聚合起始劑的存在下經由前述共聚合所得之共聚物。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一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) 之藉由凝膠滲透層析法(GPC法)所測定之重量平均分子量(Mw),係20萬至150萬。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之偏光板用黏著劑組成物,其中,過氧化物之含量,相對於(甲基)丙烯酸系共聚物(A)100重量份,為0.1質量份以下。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之偏光板用黏著劑組成物,其中,以前述偏光板用黏著劑組成物所形成之黏著劑的凝膠分率,為10至70質量%。
  9. 一種偏光板用黏著劑層,其特徵係:由申請專利範圍第1至8項中任一項所述之偏光板用黏著劑組成物所形成,23℃中之損失正切(tan δ1)為0.33至0.55,且80℃中之損失正切(tan δ2)為0.40至0.65。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之偏光板用黏著劑層,其中,凝膠分率為10至70質量%。
  11. 一種偏光板用黏著片,其特徵係:具有申請專利範圍第9或10項所述之偏光板用黏著劑層。
  12. 一種附黏著劑層之偏光板,其特徵係:具有偏光板、與形成於前述偏光板之至少一面之申請專利範圍第9或10項所述之偏光板用黏著劑層。
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