説明

偏光板用光硬化性接着剤

【課題】粘度が低く、光により容易に硬化し、接着性及び耐久性に優れ、高い信頼性を有する偏光板用光硬化性接着剤を提供する。
【解決手段】偏光子と保護フィルムとの接着に用いる偏光板用光硬化性接着剤であって、オキセタン系モノマー及び光酸発生剤を含有する偏光板用光硬化性接着剤。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粘度が低く、光により容易に硬化し、接着性及び耐久性に優れ、高い信頼性を有する偏光板用光硬化性接着剤に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置や有機EL表示装置には画像を顕在化させるために偏光板が広く使用されている。通常、偏光板は、図1に示したように、偏光子2の両面に保護フィルム4を接着剤3により接着した構成を有するものが多く用いられている。
【0003】
従来、偏光板に用いる保護フィルムとしては、酢酸セルロース系のフィルムが用いられていた。しかしながら、酢酸セルロース系のフィルムは、耐熱性が充分でないという問題があった。そのため、例えば、特許文献1には、耐熱性に優れる環状オレフィンを保護フィルムに用いることが開示されている。
【0004】
また、従来、偏光子と保護フィルムとを貼り合わせる接着剤には、有機溶剤を含まない水系の接着剤が使用されていた。このような接着剤としては、例えば、特許文献2には、グリオキザールを配合したポリビニルアルコール系接着剤が開示されており、また、特許文献3には、水溶性エポキシ化合物を配合したポリビニルアルコール系接着剤が開示されている。
しかしながら、このようなビニルモノマー又はオリゴマーを主成分とする液状物であるポリビニルアルコール系接着剤は、偏光板に環状オレフィンを用いた保護フィルムを用いる場合、偏光子や保護フィルムとの密着性が低く、剥離が生じることがあるという問題があった。また、液状の接着剤であるため、水分を乾燥できなかったり、水分の乾燥に時間が掛かったりする等の問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2005−015598号公報
【特許文献2】特開平7−134212号公報
【特許文献3】特開平9−258023号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、粘度が低く、光により容易に硬化し、接着性及び耐久性に優れ、高い信頼性を有する偏光板用光硬化性接着剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、偏光子と保護フィルムとの接着に用いる偏光板用光硬化性接着剤であって、オキセタン系モノマー及び光酸発生剤を含有する偏光板用光硬化性接着剤である。
以下に本発明を詳述する。
【0008】
本発明者らは、オキセタン系モノマーと光酸発生剤とを組み合わせて用いた接着剤は、無溶剤ながら、粘度が低く、乾燥工程なしに光により容易に硬化し、かつ、接着性、及び、耐熱性、耐湿熱性、耐冷熱サイクル性等の各種耐久性に優れることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0009】
本発明の偏光板用光硬化性接着剤は、オキセタン系モノマーを含有する。上記オキセタン系モノマーを含有することにより、本発明の偏光板用光硬化性接着剤は、低粘度で、硬化速度が速く、信頼性の高いものとなる。
なお、本明細書において、上記「オキセタン系モノマー」とは、分子内に1個以上のオキセタニル基を有する化合物を意味する。
【0010】
上記オキセタン系モノマーは、得られる偏光板用光硬化性接着剤が、硬化速度が速く、信頼性に優れるものとなるため、分子内に2個以上のオキセタニル基を有し、アクリロイル基を有さない化合物、又は、分子内に1個以上のオキセタニル基及び1個以上のアクリロイル基を有する化合物であることが好ましい。なかでも、下記式(1)で表される化合物又は下記式(2)で表される化合物であることがより好ましい。
【0011】
【化1】

【0012】
【化2】

【0013】
式(2)中、Rは、水素又はメチル基を示す。
【0014】
上記オキセタン系モノマーの含有量の好ましい下限は30重量部、好ましい上限は80重量部である。上記オキセタン系モノマーの含有量が30重量部未満であると、硬化収縮が大きくなり信頼性が低下することがある。上記オキセタン系モノマーの含有量が80重量部を超えると、架橋が進みすぎ、接着力が低下することがある。上記オキセタン系モノマーの含有量のより好ましい下限は40重量部、より好ましい上限は70重量部である。
【0015】
本発明の偏光板用光硬化性接着剤は、本発明の目的に反しない範囲でその他の光カチオン硬化性樹脂を含有してもよい。
上記その他の光カチオン硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニルエーテル等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂は特に限定されず、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族グリシジルエーテル、レゾルシノールグリシジルエーテル等が挙げられる。
【0016】
本発明の偏光板用光硬化性接着剤は、光酸発生剤を含有する。
上記光酸発生剤は、光照射によりプロトン酸又はルイス酸を発生するものであれば特に限定されず、イオン性光酸発生剤であってもよいし、非イオン性光酸発生剤であってもよい。
【0017】
上記イオン性光酸発生剤は特に限定されず、例えば、ヨードニウム塩、スルホニウム塩等が挙げられる。
上記ヨードニウム塩は特に限定されず、例えば、(トリルクミル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。
上記スルホニウム塩は特に限定されず、例えば、ジフェニル−4−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等が挙げられる。
【0018】
上記光酸発生剤のうち、市販されているものとしては、RP2074(ローディア社製)、SP−170(ADEKA社製)等が挙げられる。
なかでも、ジフェニル−4−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が好ましい。
【0019】
上記光酸発生剤の含有量は特に限定されないが、好ましい下限は0.5重量部、好ましい上限は5重量部である。上記光酸発生剤の含有量が0.5重量部未満であると、得られる偏光板用光硬化性接着剤の硬化反応が充分に進行しないことがある。上記光酸発生剤の含有量が5重量部を超えると、得られる偏光板用光硬化性接着剤が着色したり、酸により基材を劣化させたりすることがある。上記光酸発生剤の含有量のより好ましい下限は1重量部、より好ましい上限は3重量部である。
【0020】
本発明の偏光板用光硬化性接着剤は、増感剤を含有することが好ましい。増感剤を含有することにより、硬化反応をより促進させることができる。
上記増感剤としては、下記式(3)で表されるベンゾフェノン誘導体からなる増感剤を含有することが好ましい。
【0021】
【化3】

【0022】
式(3)中、R及びRは、水素、下記式(4−1)で表される置換基、又は、下記式(4−2)で表される置換基を表す。R及びRは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0023】
【化4】

【0024】
式(4−1)、(4−2)中、Rは、水素、炭素数1〜20の直鎖状又は分枝状のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシル基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、又は、炭素数1〜20のカルボン酸アルキルエステル基を表す。
【0025】
上記式(3)で表されるベンゾフェノン誘導体としては、具体的には例えば、ベンゾフェノン、2,4−ジクロロベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド等が挙げられる。
【0026】
上記増感剤の含有量は特に限定されないが、好ましい下限は0.05重量部、好ましい上限は2重量部である。上記増感剤の含有量が0.05重量部未満であると、増感剤の効果が充分に発揮されないことがある。上記増感剤の含有量が2重量部を超えると、得られる偏光板用光硬化性接着剤が着色したり、透過率低下から硬化深度が浅くなったりすることがある。上記増感剤の含有量のより好ましい下限は0.1重量部、より好ましい上限は1重量部である。
【0027】
本発明の偏光板用光硬化性接着剤は、必要に応じて、紫外線吸収剤を含有してもよい。
上記紫外線吸収剤は特に限定されず、例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系紫外線吸収剤が挙げられる。なかでも、ベンゾトリアゾール系のチヌビンP、チヌビン326(BASF社製)が好適に使用される。
【0028】
本発明の偏光板用光硬化性接着剤は、溶剤を含有していなくても低粘度であり、スリットコーターやインクジェット装置等を用いて塗布することができる。具体的には、本発明の偏光板用光硬化性接着剤は、E型粘度計を用いて、25℃、2.5rpmの条件で測定した粘度が40mPa・s以下であることが好ましい。上記粘度が40mPa・sを超えると、スリットコーターやインクジェット装置等を用いて塗布できなくなることがある。上記粘度のより好ましい上限は35mPa・sである。
また、上記粘度の好ましい下限は5mPa・sである。上記粘度が5mPa・s未満であると、粘度が低すぎるため、塗布時に広がりすぎることがある。上記粘度のより好ましい下限は10mPa・sである。
【0029】
本発明の偏光板用光硬化性接着剤を製造する方法は特に限定されず、オキセタン系モノマーと光酸発生剤と必要に応じて添加される増感剤等の添加剤とを、ホモディスパー、ホモミキサー、プラネタリウムミキサー等を用いて混合、攪拌する方法等が挙げられる。
【発明の効果】
【0030】
本発明によれば、粘度が低く、光により容易に硬化し、接着性及び耐久性に優れ、高い信頼性を有する偏光板用光硬化性接着剤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】偏光板の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
【0033】
(実施例1)
オキセタン系モノマーとしてジ{1−エチル(3−オキセタニル)}メチルエーテル(東亞合成社製、「OXT−221」)60重量部、その他の光カチオン硬化性樹脂として水素化ビスフェノールF型エポキシ樹脂(三菱化学社製、「YL6753」)40重量部、光酸発生剤としてジフェニル(4−(フェニルチオ)フェニル)スルホニウム・5フッ化アンチモネート(ADEKA社製、「SP−170」)3重量部(溶剤分除く)、及び、増感剤として9,10−ジブトキシアントラセン(川崎化成社製、「DBA」)0.3重量部を、ガラスフラスコを用いて100Paの減圧下で1時間混合、攪拌し、偏光板用光硬化性接着剤を得た。
【0034】
(実施例2)
オキセタン系モノマーとしてジ{1−エチル(3−オキセタニル)}メチルエーテルに代えて3−エチル(3−オキセタニル)メチルアクリレート(宇部興産社製、「OXMP」)60重量部を配合したこと以外は、実施例1と同様にして偏光板用光硬化性接着剤を得た。
【0035】
(実施例3)
オキセタン系モノマーとしてジ{1−エチル(3−オキセタニル)}メチルエーテル(式(1))(式(1))に代えて3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(宇部興産社製、「EHO」)60重量部を配合したこと以外は、実施例1と同様にして偏光板用光硬化性接着剤を得た。
【0036】
(実施例4)
ジ{1−エチル(3−オキセタニル)}メチルエーテルの配合量を20重量部に変更し、水素化ビスフェノールF型エポキシ樹脂(三菱化学社製、「YL6753」)の配合量を80重量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして偏光板用光硬化性接着剤を得た。
【0037】
(実施例5)
ジ{1−エチル(3−オキセタニル)}メチルエーテルの配合量を90重量部に変更し、水素化ビスフェノールF型エポキシ樹脂の配合量を10重量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして偏光板用光硬化性接着剤を得た。
【0038】
(実施例6)
ジフェニル(4−(フェニルチオ)フェニル)スルホニウム・5フッ化アンチモネートの配合量を0.4重量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして偏光板用光硬化性接着剤を得た。
【0039】
(実施例7)
ジフェニル(4−(フェニルチオ)フェニル)スルホニウム・5フッ化アンチモネートの配合量を6重量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして偏光板用光硬化性接着剤を得た。
【0040】
(比較例1)
ポリビニルアルコール(重量平均分子量1700、けん化度99.6%)5重量部を水95重量部の水に溶解して偏光板用光硬化性接着剤を得た。
【0041】
(比較例2)
ジ{1−エチル(3−オキセタニル)}メチルエーテルを配合せず、水素化ビスフェノールF型エポキシ樹脂の配合量を100重量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして偏光板用光硬化性接着剤を得た。
【0042】
<評価>
実施例及び比較例で得られた偏光板用光硬化性接着剤について以下の評価を行った。結果を表1に示した。
【0043】
(粘度)
E型粘度計を用いて、25℃、2.5rpmの条件で、実施例及び比較例で得られた偏光板用光硬化性接着剤の粘度を測定した。
【0044】
(相溶性)
実施例及び比較例で得られた偏光板用光硬化性接着剤を、ワイヤーバーを用いて、環状オレフィン製保護フィルム「ゼオノア」(日本ゼオン社製)上に塗布した。塗布状態を目視し、弾きが無い場合を「○」、徐々に弾きが生じた場合は「△」、塗布直後から弾きが生じた場合を「×」として評価した。
【0045】
(硬化物の耐湿性)
実施例及び比較例で得られた偏光板用光硬化性接着剤を、ワイヤーバーを用いて、環状オレフィン製保護フィルム「ゼオノア」(日本ゼオン社製)上に塗布し、その上から前記「ゼオノア」を貼り合わせた。次いで、メタルハライドランプを用いて、3000mJ/cmの紫外線を照射して接着剤を硬化させ、評価用偏光板を作製した。
作製した評価用偏光板を、85℃、85%RHの恒温槽に500時間静置した。評価用偏光板を恒温槽から取り出した後、目視で評価し、恒温槽に静置する前と変化が無い場合を「○」、僅かに周辺の剥離があった場合を「△」、周辺の剥離や気泡があった場合を「×」として耐久性を評価した。
【0046】
(硬化物の透明性)
「(耐湿性)」と同様にして得られた評価用偏光板を目視し、無色透明であった場合を「○」、僅かに着色が見られた場合を「△」、はっきりと変色や白濁が見られた場合を「×」として評価した。
【0047】
(接着性)
「(硬化物の耐湿性)」と同様にして得られた評価用偏光板の180°剥離強度を、万能試験機(島津製作所社製、「EZグラフ」)を用いて、剥離速度5mm/分の条件で測定した。
なお、比較例1で得られた偏光板用光硬化性接着剤を用いて作製した評価用偏光板は、偏光板用光硬化性接着剤を乾燥させることができなかったため、接着性の評価を行えなかった。
【0048】
【表1】

【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明によれば、粘度が低く、光により容易に硬化し、接着性及び耐久性に優れ、高い信頼性を有する偏光板用光硬化性接着剤を提供することができる。
【符号の説明】
【0050】
1 偏光板
2 偏光子
3 接着剤
4 保護フィルム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
偏光子と保護フィルムとの接着に用いる偏光板用光硬化性接着剤であって、
オキセタン系モノマー及び光酸発生剤を含有することを特徴とする偏光板用光硬化性接着剤。
【請求項2】
オキセタン系モノマーは、分子内に2個以上のオキセタニル基を有し、アクリロイル基を有さない化合物、又は、分子内に1個以上のオキセタニル基及び1個以上のアクリロイル基を有する化合物である
ことを特徴とする請求項1記載の偏光板用光硬化性接着剤。
【請求項3】
オキセタン系モノマーは、下記式(1)で表される化合物又は下記式(2)で表される化合物であることを特徴とする請求項1又は2記載の偏光板用光硬化性接着剤。
【化1】

【化2】

式(2)中、Rは、水素又はメチル基を示す。
【請求項4】
増感剤を含有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の偏光板用光硬化性接着剤。
【請求項5】
E型粘度計を用いて、25℃、2.5rpmの条件で測定した粘度が40mPa・s以下であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の偏光板用光硬化性接着剤。

【図1】
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【公開番号】特開2013−54237(P2013−54237A)
【公開日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−193006(P2011−193006)
【出願日】平成23年9月5日(2011.9.5)
【出願人】(000002174)積水化学工業株式会社 (5,781)
【Fターム(参考)】