光固化性粘接劑組合物、偏光板及其制造方法、光學構件以及液晶顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種光固化性粘接劑組合物、偏光板及其制造方法、光學構件以及液晶顯示裝置，該光固化性粘接劑即使在將透濕度低的樹脂薄膜設為保護膜的情況下，也在光照射后立即顯現粘接力，經過一定時間后的粘接力相對于各種力為良好，且耐久試驗后也不會引起問題，耐濕熱試驗結束后的粘接力也良好，且粘度低。本發明的光固化性粘接劑組合物以特定比例而含有(A)具有2～15個碳原子的多元醇的多(甲基)丙烯酸酯、(B)具有2～10個碳原子的多元醇的多縮水甘油基醚、(C)特定結構的氧雜環丁烷化合物、(D)(甲基)丙烯酸類聚合物以及(E)陽離子聚合光引發劑。
【專利說明】光固化性粘接劑組合物、偏光板及其制造方法、光學構件以 及液晶顯示裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及用于將偏光板中的偏光片與保護膜貼合的光固化性粘接劑組合物、使 用該粘接劑組合物將保護膜貼合于偏光片而得到的偏光板、以及該偏光板的制造方法。本 發明另外也涉及使用了該偏光板的光學構件以及液晶顯示裝置。
【背景技術】
[0002] 偏光板可用作組成液晶顯示裝置的光學部件之一。偏光板通常是在將保護膜層疊 于偏光片的兩面的狀態下組入于液晶顯示裝置中而使用的。也公知有僅在偏光片的單面設 置保護膜的情況，但是在大多情況下，在另一個面上不僅僅設為保護膜，而是將其它具有光 學功能的層兼作保護膜而貼合。另外，作為偏光片的制造方法，廣泛知曉有如下方法：將由 二色性色素進行了染色的單軸拉伸聚乙烯醇樹脂薄膜進行硼酸處理，進行水洗，然后干燥。
[0003] 通常，在上述的水洗以及干燥后，立即在偏光片上貼合保護膜。這是因為，干燥后 的偏光片的物理性強度弱，一旦將其卷取，則產生在加工方向裂開等問題。因此，對于干燥 后的偏光片，通常立即涂布水系的粘接劑，然后通過該粘接劑在兩面同時地貼合保護膜。作 為保護膜，通常使用厚度30?120 μ m的三乙酰纖維素薄膜。
[0004] 在將偏光片與保護膜、特別是與由三乙酰纖維素薄膜形成的保護膜進行粘接時， 大多使用聚乙烯醇類的粘接劑，但是也有人嘗試代替其而使用聚氨酯類粘接劑。例如，在日 本特開平7-120617號公報（專利文獻1)中記載了如下的內容：將氨基甲酸酯預聚物設為 粘接劑，將含水率高的偏光片與乙酸纖維素類保護膜，例如三乙酰纖維素薄膜粘接。
[0005] 另一方面，三乙酰纖維素的透濕度高，因而通過貼合該樹脂薄膜作為保護膜而得 到的偏光板存在有如下問題：在濕熱下，例如在溫度70°C、相對濕度90%的條件下引起劣 化等。因此還提出了通過將透濕度比三乙酰纖維素薄膜低的樹脂薄膜設為保護膜，從而解 決相關問題的方法，例如已知將非晶性聚烯烴類樹脂設為保護膜。具體而言，將熱塑性飽和 降冰片烯類樹脂片材層疊于偏光片的至少一個面上作為保護膜，這一內容記載于日本特開 平6-51117號公報（專利文獻2)。
[0006] 在使用以往的裝置將這樣的透濕度低的保護膜貼合的情況下，使用以水為主要溶 劑的粘接劑例如聚乙烯醇水溶液，將保護膜貼合于聚乙烯醇類的偏光片，然后將溶劑干燥， 這樣的所謂濕式層壓存在有無法獲得充分的粘接強度，或者外觀變為不良等問題。這是由 于透濕度低的薄膜一般比三乙酰纖維素薄膜的疏水性和/或透濕度低，因而無法將作為溶 劑的水充分干燥等。
[0007] 因此，在日本特開2000-321432號公報（專利文獻3)中提出了如下內容：利用聚 氨酯類粘接劑將聚乙烯醇類的偏光片與由熱塑性飽和降冰片烯類樹脂形成的保護膜進行 粘接。但是，聚氨酯類粘接劑存有在固化方面需要很長時間的問題，另外粘接力也未必是充 分的。
[0008] 另一方面，也已知有在偏光片的兩面貼合不同種類的保護膜，例如，在日本特開 2002-174729號公報（專利文獻4)中提出了如下內容：在由聚乙烯醇類樹脂薄膜形成的偏 光片的一個面上貼合由非晶性聚烯烴類樹脂形成的保護膜，在另一個面上貼合由與該非晶 性聚烯烴類樹脂不同的樹脂，例如三乙酰纖維素形成的保護膜；在日本特開2005-208456 號公報（專利文獻5)中提出了如下內容：在由聚乙烯醇類樹脂形成的偏光薄膜的一個面 上，通過包含特定的氨基甲酸酯樹脂的水系的第一粘接劑而層疊環烯烴類樹脂薄膜，在另 一個面上通過與第一粘接劑不同的水系的第二粘接劑，例如聚乙烯醇類樹脂的水溶液而層 疊乙酸纖維素類樹脂薄膜。
[0009] 在上述專利文獻4中被稱為非晶性聚烯烴類樹脂、另外在上述專利文獻5中被稱 為環烯烴類樹脂的物質是：具有由降冰片烯和/或其衍生物、二甲橋八氫萘這樣的多環式 環烯烴形成的單體的單元，并且在如開環聚合物那樣殘留雙鍵的情況下，優選為向其中進 行加氫而得到的熱塑性的樹脂。
[0010] 另外，在日本特開2004-245925號公報（專利文獻6)中公開了一種以不包含芳香 環的環氧樹脂為主要成分的粘接劑，提出了如下方法：通過對該粘接劑照射活性能量線而 進行陽離子聚合，從而將偏光片與保護膜粘接。此處公開的環氧類的粘接劑對于將以非晶 性聚烯烴類樹脂以及纖維素類樹脂為代表的各種透明樹脂薄膜貼合于偏光片而言是特別 有效的，但是在特別是將丙烯酸樹脂設為保護膜的情況下，明顯可知該粘接力未必是充分 的。
[0011] 因此，在本發明人將從丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂以及非晶性聚烯烴類 樹脂中選出的透濕度低的樹脂薄膜設為偏光片的保護膜的情況下，進行了在短時間的工序 中顯現良好的粘接力的低粘度的光固化性粘接劑的開發。結果發現如下：包含具有芳香環 的縮水甘油基醚型環氧樹脂和氧雜環丁烷化合物的組合物產生良好的粘接力，特別是在含 有5?25重量％的具有脂環式骨架的（甲基）丙烯酸酯類單體的情況下，顯示高的粘接力 和耐久性（專利文獻7)。但是，該粘接劑存在有如下問題：生產工序本身雖然利用光照射這 樣的短時間的工序即可，但是如果在薄膜卷取后不經過一段時間，就不顯現充分的粘接力。 由此，存在有在生產工序中的光照射后不容易進行薄膜處理的問題。
[0012] 本發明人為了解決前述課題而進行了各種研究，結果發現如下：包含脂環式環氧 化合物、特定多（甲基）丙烯酸酯、陽離子聚合光引發劑以及氧雜環丁烷醇的光固化性粘接 劑組合物是有效的（專利文獻8)。
[0013] 該粘接劑組合物是一種不僅粘接力和耐久性優異而且生產率也優異的偏光板用 光固化性粘接劑。
[0014] 現有技術文獻
[0015] 專利文獻
[0016] 專利文獻1 :日本特開平7-120617號公報
[0017] 專利文獻2 :日本特開平6-51117號公報
[0018] 專利文獻3 :日本特開2000-321432號公報
[0019] 專利文獻4 :日本特開2002-174729號公報
[0020] 專利文獻5 :日本特開2005-208456號公報
[0021] 專利文獻6 :日本特開2004-245925號公報
[0022] 專利文獻7 :日本特開2010-209126號公報
[0023] 專利文獻8 :日本特開2012-140610號公報
【發明內容】
[0024] 發明想要解決的課題
[0025] 可是判明了如下內容：在前述的專利文獻8的粘接劑中，在將丙烯酸樹脂制的保 護膜與偏光片粘接的情況下，在高溫高濕環境下（例如60°C 90% )實施耐濕熱試驗，然后 返回到通常環境（例如23°C 50% )，剛返回到通常環境之后的剝離粘接力相當低。
[0026] 關于該粘接力降低，在通常環境放置15小時時，則在剝離了丙烯酸樹脂制的保護 膜的情況下，保護膜以發生材料破壞的程度而恢復剝離粘接力。另外，即使是耐濕熱試驗剛 結束后，在以將偏光板貼附于玻璃的制品形態而施加的力（剪切方向或垂直方向的力）的 作用下，也不引起保護膜的剝離。然而，設想在偏光板輸送中暴露于高溫高濕環境，然后立 即進入加工工序這樣的最壞情況時，則期望著進一步提高耐濕熱試驗剛結束之后的剝離強 度。
[0027] 進一步，將丙稀酸樹脂制保護I吳與偏光片粘接的情況下，在將偏光片貼在玻璃等 的板上而將丙烯酸樹脂彎曲的剝離試驗中、或者在將兩者的薄膜彎曲的T型剝離試驗中， 顯示良好的粘接力，但是在將丙烯酸樹脂貼在玻璃等的板上而將偏光片彎曲的剝離試驗 中，存在有粘接力顯著變小的問題。由此，在偏光板的加工工序等中，在端部施加將偏光片 彎曲那樣的比較強的力時，則有時發生剝離。出于防止這樣的問題的目的，人們要求開發出 在將丙烯酸樹脂固定于板，并且將偏光片彎曲的剝離試驗中，也顯示良好粘接力的粘接劑。
[0028] 本發明想要解決的課題在于提供一種光固化性粘接劑，其即使在將由聚酯樹脂、 聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂以及非晶性聚烯烴類樹脂中選出的透濕度低的樹脂薄膜設為保 護膜的情況下，在光照射后立即顯現粘接力，經過一定時間后的最終的粘接力也良好，且在 耐久試驗后也不會引起外觀不良等問題，耐濕熱試驗結束后的粘接力也良好，固化前的粘 度低。進一步提供一種粘接劑，其即使將丙烯酸樹脂制保護膜與偏光片粘接，將丙烯酸樹脂 制保護膜貼在板上，施加將偏光片彎曲的那樣的力，也顯示優異的粘接力。
[0029] 本發明的另一個目的在于提供一種光學構件，其可通過使用了該粘接劑的偏光 板，從而形成可靠性優異的液晶顯示裝置，另一個目的進一步在于將其適用于液晶顯示裝 置。
[0030] 用于解決問題的方案
[0031] 即，本發明提供一種光固化性粘接劑組合物，其為用于將保護膜粘接于偏光片的 粘接劑組合物，所述保護膜由從聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂以及非晶性聚烯烴類 樹脂組成的組中選出的透明樹脂薄膜形成，所述偏光片由進行了單軸拉伸并且將二色性色 素進行了吸附取向的聚乙烯醇類樹脂薄膜形成，其特征在于含有：
[0032] (A)具有2?15個碳原子的多元醇的多（甲基）丙烯酸酯、
[0033] (B)具有2?10個碳原子的多元醇（但是，除了烯化氧單元的重復數3以上的聚 醚多元醇以外）的多縮水甘油基醚、
[0034] (C)下述式⑴所示的氧雜環丁烷化合物、
[0035]
【權利要求】
1. 一種光固化性粘接劑組合物，其為用于將保護膜粘接于偏光片的粘接劑組合物，所 述保護膜由從聚醋樹脂、聚碳酸醋樹脂、丙帰酸樹脂W及非晶性聚帰姪類樹脂組成的組中 選出的透明樹脂薄膜形成，所述偏光片由進行了單軸拉伸并且將二色性色素進行了吸附取 向的聚己帰醇類樹脂薄膜形成，其特征在于該組合物含有： (A)具有2?15個碳原子的多元醇的多（甲基）丙帰酸醋、 炬）具有2?10個碳原子的多元醇（但是，除了帰化氧單元的重復數3 W上的聚離多 元醇W外）的多縮水甘油基離、 (C)下述式（1)所示的氧雜環下焼化合物、
值）W (甲基）丙帰酸焼基醋為必需結構單體單元的聚合物、 巧）陽離子聚合光引發劑， 所述（A)?似成分在組合物中的含有比例為： (A)成分；15?50重量％ 炬）成分；2?35重量％ 似成分；2?50重量％ 做成分；1?30重量％ 似成分；0. 5?10重量％。
2. 根據權利要求1所述的光固化性粘接劑組合物，其中，（A)成分是具有2?10個碳 原子的二醇的二（甲基）丙帰酸醋。
3. 根據權利要求1所述的光固化性粘接劑組合物，其中，炬）成分是具有2?10個碳 原子的二醇（但是，除了帰化氧單元的重復數3 W上的聚離二醇W外）的二縮水甘油基離。
4. 根據權利要求1所述的光固化性粘接劑組合物，其中，（A)成分、做成分、似成分、 值）成分、W及似成分在組合物中的含有比例分別為20?45重量％、5?30重量％、5? 35重量％、5?25重量％ ^及1?6重量％。
5. 根據權利要求1所述的光固化性粘接劑組合物，其中，值）成分包含一種聚合物，該 聚合物包含含有碳原子數1?10的焼基的（甲基）丙帰酸焼基醋作為結構單體單元，重均 分子量為1，000?500, 000。
6. 根據權利要求5所述的光固化性粘接劑組合物，其中，值）成分包含一種聚合物， 該聚合物包含60重量上的甲基丙帰酸甲醋作為值1)結構單體單元，重均分子量為 1,000 ?200,000。
7. 根據權利要求5所述的光固化性粘接劑組合物，其中，值）成分包含一種聚合物，該 聚合物包含60重量％ W上的含有碳原子數1?10的焼基的丙帰酸焼基醋作為值2)結構 單體單元，重均分子量為1，000?200, 000。
8. 根據權利要求7所述的光固化性粘接劑組合物，其中，值2)成分包含一種聚合物，其 為通過高溫聚合而獲得的聚合物，該聚合物包含60重量％ W上的含有碳原子數1?10的 焼基的丙帰酸焼基醋作為結構單體單元，重均分子量為1，000?20, 000。
9. 根據權利要求6所述的光固化性粘接劑組合物，其中，值）成分并用了值1)成分和 值2)成分。
10. 根據權利要求1所述的光固化性粘接劑組合物，其進一步W在組合物中1?25重 量％的含有比例而包含在分子內具有至少兩個下述式（2)所示的脂環式環氧基的環氧化 合物作為（巧成分
11. 根據權利要求10所述的光固化性粘接劑組合物，其中，（巧成分為下述式（3)所示 的環氧化合物
12. 根據權利要求1所述的光固化性粘接劑組合物，其進一步W在組合物中10重量％ W下的比例而含有佑）光自由基聚合引發劑。
13. 根據權利要求1所述的光固化性粘接劑組合物，其進一步W在組合物中1?10重 量％的含有比例而包含下述式（4)所示的氧雜環下焼化合物作為（H)成分
14. 根據權利要求1所述的光固化性粘接劑組合物，其進一步含有在組合物中0. 01? 0. 5重量％的流平劑作為（I)成分。
15. -種偏光板，其為通過粘接劑將保護膜貼合于偏光片而成的偏光板，所述保護膜由 從聚醋樹脂、聚碳酸醋樹脂、丙帰酸樹脂W及非晶性聚帰姪類樹脂組成的組中選出的透明 樹脂薄膜形成，所述偏光片由進行了單軸拉伸并且將二色性色素進行了吸附取向的聚己帰 醇類樹脂薄膜形成，其特征在于，所述粘接劑由權利要求1?14中任一項所述的光固化性 粘接劑組合物形成。
16. -種偏光板的制造方法，其為通過粘接劑而將保護膜貼合于偏光片，從而制造偏光 板的方法，所述保護膜由從聚醋樹脂、聚碳酸醋樹脂、丙帰酸樹脂W及非晶性聚帰姪類樹脂 組成的組中選出的透明樹脂薄膜形成，所述偏光片由進行了單軸拉伸并且將二色性色素進 行了吸附取向的聚己帰醇類樹脂薄膜形成，其特征在于包含如下工序： 在所述偏光片與所述保護膜的貼合面之中的至少一方涂布權利要求1?14中任一項 所述的光固化性粘接劑組合物的粘接劑涂布工序， 通過所獲得的粘接劑層將所述偏光片與所述保護膜貼合的貼合工序， 在通過所述粘接劑層將偏光片與保護膜貼合了的狀態下將所述光固化性粘接劑組合 物進行固化的固化工序。
17. -種光學構件，其特征在于，在權利要求15所述的偏光板上層疊有其它光學層。
18. 根據權利要求17所述的光學構件，其中，其它光學層包含相位差板。
19. 一種液晶顯示裝置，其特征在于，通過將權利要求17所述的光學構件配置于液晶 單元的單側或兩側而成。
【文檔編號】C09J11/06GK104419331SQ201410419587
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】淺津悠司, 稻田和正, 淺野洋一, 佐內康之, 岡崎榮一 申請人:東亞合成株式會社, 住友化學株式會社