專利名稱：粘接劑組合物、使用其的粘接性光學(xué)功能構(gòu)件和液晶顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘接劑組合物、使用其的粘接性光學(xué)功能構(gòu)件和液晶顯示元件。
更具體地說，本發(fā)明涉及即使在高溫高濕條件下與被粘附體的密合性和粘接耐久性優(yōu)異，同時對于被粘附體的伸縮具有對應(yīng)性的粘接劑組合物，以及在偏振片等上設(shè)置了該粘接劑組合物層的粘接性光學(xué)功能構(gòu)件和通過該粘接劑組合物層在液晶單元的兩面上設(shè)置偏振片等光學(xué)功能構(gòu)件而形成的液晶顯示元件。
背景技術(shù)：
過去，通過粘接劑層將被粘附體之間粘貼的物品，在高溫高濕條件下由于粘接劑的粘接耐久性不充分，因此存在被粘附體在端部有時剝離的問題。
為了解決該問題，目前為止采用的方法是提高構(gòu)成粘接劑的樹脂成分的分子量，或提高交聯(lián)度等。但是，這樣粘接劑，雖然粘接耐久性提高，但當(dāng)用于伸縮大的被粘附體時，粘接劑不能對其被粘附體的伸縮產(chǎn)生應(yīng)對，所以成為各種問題產(chǎn)生的原因。
另一方面，液晶顯示元件具有如下結(jié)構(gòu)通過墊板(spacer)配置一般形成了取向?qū)拥膬善该麟姌O基板以形成所定的間隙，使取向?qū)映蔀閮?nèi)側(cè)，將其周邊密封形成液晶單元，同時將液晶材料夾持在該電極基板間的間隙中，進(jìn)而分別通過粘接劑層在兩片電極基板的外側(cè)表面上配設(shè)偏振片等光學(xué)功能構(gòu)件。
這樣的在液晶顯示元件中使用的光學(xué)功能構(gòu)件雖然在高溫高濕條件下容易伸縮，但粘接劑層對于該光學(xué)功能構(gòu)件的伸縮不能充分應(yīng)對，容易產(chǎn)生各種問題。例如，當(dāng)光學(xué)功能構(gòu)件為偏振片時，由于偏振片上產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力使偏振片周緣部的吸收軸產(chǎn)生歪斜，光的透過率發(fā)生變化，容易產(chǎn)生被稱為所謂“白化”的現(xiàn)象。
為了解決該問題，以往所進(jìn)行的是在粘接劑中添加增塑劑和液體石蠟，適度進(jìn)行柔軟化，賦予應(yīng)力緩和性(例如，參照日本特許公開平成5年(1993年)第45517號公報和日本特許公開平成9年(1997年)第137143號公報)。
但是，對于這些含有增塑劑和液體石蠟的粘接劑，產(chǎn)生以下等問題該增塑劑和液體石蠟析出，或者在剝離偏振片時析出的增塑劑或液體石蠟有時污染液晶顯示元件等被粘附體。
本發(fā)明在這種狀況下提出，其目的在于提供即使在高溫高濕條件下與被粘附體的密合性和粘接耐久性優(yōu)異，同時對于被粘附體的伸縮具有應(yīng)對性的粘接劑組合物，以及在偏振片等上設(shè)置了該粘接劑組合物層的粘接性光學(xué)功能構(gòu)件和通過該粘接劑組合物層在液晶單元的兩面上設(shè)置偏振片等光學(xué)功能構(gòu)件而形成的液晶顯示元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者們?yōu)榱诉_(dá)成上述目的進(jìn)行了反復(fù)的深入研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過成為在丙烯酸類粘接劑中添加了特定比例的聚氨酯彈性體的粘接劑組合物，能夠?qū)崿F(xiàn)該目的。本發(fā)明基于該見識而完成。
即，本發(fā)明提供(1)粘接劑組合物，其特征在于含有丙烯酸類粘接劑和每100重量份該丙烯酸類粘接劑為0.005～20重量份的聚氨酯彈性體；(2)上述(1)的粘接劑組合物，其中聚氨酯彈性體的100％模量為1～6MPa；(3)上述(1)或(2)的粘接劑組合物，其中丙烯酸類粘接劑為重均分子量50萬～200萬的(甲基)丙烯酸酯均聚物或共聚物；(4)上述(1)或(2)的粘接劑組合物，其中丙烯酸類粘接劑含有具有交聯(lián)點的重均分子量50萬～200萬的(甲基)丙烯酸酯共聚物和交聯(lián)劑；(5)粘接性光學(xué)功能構(gòu)件，其特征在于在光學(xué)功能構(gòu)件的單面或兩面上設(shè)置上述(1)～(4)的任一項的粘接劑組合物構(gòu)成的層；(6)上述(5)的粘接性光學(xué)功能構(gòu)件，其中光學(xué)功能構(gòu)件為偏振片；和(7)液晶顯示元件，其通過由上述(1)～(4)的任一項所述的粘接劑組合物構(gòu)成的層，在液晶單元的兩面上設(shè)置光能功能構(gòu)件。
為了獲得必要的密合性和粘接耐久性，這些(甲基)丙烯酸酯均聚物或共聚物的重均分子量優(yōu)選50萬以上，為了獲得必要的對被粘附體的伸縮的應(yīng)對性，優(yōu)選200萬以下。即，(甲基)丙烯酸酯均聚物或共聚物的重均分子量優(yōu)選50萬～200萬的范圍，特別優(yōu)選80萬～180萬的范圍。
需說明的是上述重均分子量是使用聚苯乙烯作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，采用凝膠滲透色譜法(GPC)測定的值。
作為用于上述(甲基)丙烯酸酯均聚物的單體或用作(甲基)丙烯酸酯共聚物的主成分的單體，優(yōu)選形成酯的醇成分的烷基的碳數(shù)為1～20的(甲基)丙烯酸烷基酯，可以列舉例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯等。這些單體可以單獨使用，也可以兩種以上組合使用。
另一方面，作為用于(甲基)丙烯酸酯共聚物的共聚單體，可以列舉例如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等(甲基)丙烯酸羥烷基酯；丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺等丙烯酰胺；(甲基)丙烯酸單甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸單乙胺基乙酯、(甲基)丙烯酸單甲胺基丙酯、(甲基)丙烯酸單乙胺基丙酯等(甲基)丙烯酸單烷基氨基烷基酯；(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯；丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、馬來酸、衣康酸、檸康酸、馬來酸酐等乙烯性不飽和羧酸或其酸酐；醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯；乙烯、丙烯、異丁烯等烯烴；氯乙烯、偏氯乙烯等鹵代烯烴；苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯類單體；丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等二烯類單體；丙烯腈、甲基丙烯腈等腈類單體；N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基甲基丙烯酰胺等N，N-二烷基取代丙烯酰胺等。這些單體可以單獨使用，也可以兩種以上組合使用。
(甲基)丙烯酸酯共聚物中來自上述共聚單體的單元的含量通常在0.1～20重量％、優(yōu)選在0.5～10重量％的范圍內(nèi)選定。
在本發(fā)明的粘接劑組合物中，通過使用以具有交聯(lián)性官能團(tuán)的共聚單體作為共聚成分的(甲基)丙烯酸酯共聚物，并且含有交聯(lián)劑，可以提高凝集力，使與被粘附體的密合性和粘接耐久性提高。
作為此時的具有交聯(lián)性官能團(tuán)的共聚單體，優(yōu)選上述共聚單體中的(甲基)丙烯酸羥烷基酯、丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸單烷基氨基烷基酯和乙烯性不飽和羧酸或其酸酐。
另一方面，作為交聯(lián)劑，可以列舉多異氰酸酯化合物、環(huán)氧化合物、金屬螯合物、金屬醇鹽、金屬鹽、胺化合物、肼化合物、醛化合物。
作為多異氰酸酯化合物，可以列舉甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯等芳香族多異氰酸酯，六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族多異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯等脂環(huán)式多異氰酸酯等；作為環(huán)氧化合物，可以列舉山梨糖醇聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、二甘油聚縮水甘油醚、甘油聚縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚、氫化雙酚A二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚等。
作為本發(fā)明粘接劑組合物中的聚氨酯彈性體，可以列舉聚氨酯彈性體和改性聚氨酯彈性體等。作為改性聚氨酯彈性體，優(yōu)選使不飽和化合物與多氨基化合物邁克爾加成而含有導(dǎo)入了各種官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)作為構(gòu)成成分的邁克爾加成型聚氨酯脲樹脂。
聚氨酯彈性體由以高分子多元醇為主成分的軟段和由二異氰酸酯等多異氰酸酯和鏈增長劑構(gòu)成的硬段構(gòu)成。作為聚氨酯彈性體的種類，可以列舉用有機(jī)溶劑將熱塑性聚氨酯彈性體稀釋的一液型，該熱塑性聚氨酯彈性體是通過使高分子多元醇和甲苯二異氰酸酯(TDI)、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)等二異氰酸酯等多異氰酸酯高分子化而制備的，或?qū)⒍喈惽杷狨ヒ粤硗獾南到y(tǒng)在涂布前進(jìn)一步添加使其固化的二液型。此外，也可以是用空氣中的濕氣使異氰酸酯反應(yīng)的濕氣固化型、熱熔融擠出型的熱熔型聚氨酯彈性體。
從對于被粘附體的適度的粘著力和剝離時被粘附體損傷、污染的觀點出發(fā)，聚氨酯彈性體的100％模量優(yōu)選為1MPa以上，從對于被粘附體的適度粘著力和在被粘附體上的貼付性的觀點出發(fā)，優(yōu)選100％模量為6MPa以下。
本發(fā)明粘接劑組合物中聚氨酯彈性體的配合量必須是每100重量份丙烯酸類粘接劑為0.005～20重量份的范圍，如果不足0.005重量份，無法獲得必要的對于被粘附體的伸縮的應(yīng)對性，如果超過20重量份，由于粘接劑組合物的相溶性問題，成為粘接劑白化的原因。
聚氨酯彈性體優(yōu)選的配合量的范圍因丙烯酸類粘接劑的種類，即(甲基)丙烯酸酯聚合物是均聚物還是共聚物，官能團(tuán)的種類、有無交聯(lián)劑等而不同，不能一概而論，但優(yōu)選每100重量份丙烯酸類粘接劑為0.01～15重量份的范圍。
在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，根據(jù)需要可以使本發(fā)明的粘接劑組合物適當(dāng)含有公知的各種添加劑，例如粘接附予劑、增塑劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定劑、填充劑、硅烷偶聯(lián)劑等。
其次，本發(fā)明的粘接性光學(xué)功能構(gòu)件在光學(xué)功能構(gòu)件的兩面或單面上設(shè)置本發(fā)明的粘接劑組合物構(gòu)成的層(以下簡稱為粘接劑層)。
粘接劑層可以通過將粘接劑組合物涂布到光學(xué)功能構(gòu)件的兩面或單面上而形成，也可以通過將粘接劑組合物涂布到進(jìn)行了剝離處理的剝離片的剝離處理面上，接合到光學(xué)功能構(gòu)件的兩面或單面上而形成。
涂布的粘接劑組合物(以下簡稱為粘接劑液)為有機(jī)溶劑類、乳液類、無溶劑類的任一種。
作為在有機(jī)溶劑類的粘接劑液中使用的有機(jī)溶劑，可以列舉例如甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、異丁醇、正丁醇、丙酮、甲基乙基酮、醋酸乙酯、四氫呋喃等。這些溶劑可以單獨使用一種，也可以兩種以上組合使用。
從涂布便利性出發(fā)，粘接劑液使用這些有機(jī)溶劑進(jìn)行調(diào)制，優(yōu)選使固體成分濃度達(dá)到10～50重量％的范圍。
粘接劑的涂布可以采用例如棒涂法、輥涂法、刮板涂布法、輥式刮板涂布法、模壓涂布法、照相凹版印刷涂布法、氣刀涂布法、刮刀涂布法等以往公知的涂布方法進(jìn)行。
該粘接劑層的厚度通常優(yōu)選5～150μm的范圍，特別優(yōu)選10～100μm的范圍。
作為在本發(fā)明的粘接性光學(xué)功能構(gòu)件中使用的光學(xué)功能構(gòu)件，可以列舉例如偏振片、防反射板、相位差板、視野角擴(kuò)大膜等，其中優(yōu)選偏振片。
作為上述偏振片，可以使用如下所述制備的偏振片通常使透明高分子膜沿單向拉伸取向，使取向分子間隙吸附取向碘和/或二色性染料等而形成偏振膜，用保護(hù)膜將該偏振膜的兩面覆蓋。作為上述透明高分子膜，現(xiàn)在幾乎都是聚乙烯醇膜，此外，作為保護(hù)膜，多使用三乙?；w維素膜。
在該偏振片上，作為偏振膜，使用例如碘類偏振膜、染料類偏振膜、彩色偏振膜、聚乙烯偏振膜、紅外偏振膜、紫外偏振膜等，在本發(fā)明中并無特別限制，可以使用任何一種。
此外，按用途分類，該偏振片包括液晶顯示元件用(數(shù)字表、電子計算器、計測器類顯示器、壁掛電視、光學(xué)缺陷檢測器用等)、除去反射光用(太陽鏡、照片膠卷用等)、光亮調(diào)整用(照相用膠卷、濃度可變?yōu)V光器用等)、在光鎖中的應(yīng)用(汽車的頭燈的防眩用、防透視用等)、偏光干涉利用裝置用(歪曲的檢測器、舞臺照明、廣告用顯示器用等)等，可以使用任一用途的偏振片。在這些用途中，優(yōu)選使用液晶顯示元件用的偏振片。
本發(fā)明的液晶顯示元件通過上述本發(fā)明的粘接劑組合物層在液晶元件的兩面上設(shè)置光學(xué)功能構(gòu)件。
作為光學(xué)功能構(gòu)件，可以列舉在上述粘接性光學(xué)功能構(gòu)件中使用的光學(xué)功能構(gòu)件，其中，特別優(yōu)選偏振片。
如果在液晶單元的面上設(shè)置多個光學(xué)功能構(gòu)件，可以在所有光學(xué)功能構(gòu)件中通過本發(fā)明的粘接劑組合物層進(jìn)行粘接。當(dāng)然，不必在所有的光學(xué)功能構(gòu)件中都通過本發(fā)明的粘接劑組合物層進(jìn)行接合，但優(yōu)選至少偏振片的接合通過本發(fā)明的粘接劑組合物層進(jìn)行。
例如，當(dāng)為了補(bǔ)償雙折射而在液晶單元和偏振片之間設(shè)置相位差板時，優(yōu)選至少相位差板和偏振片的接合通過本發(fā)明的粘接劑層進(jìn)行，此外，根據(jù)需要也可以用于液晶單元與相位差板的接合。
實施例以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì)的說明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
實施例1將丙烯酸丁酯單元99重量％和丙烯酸4-羥基丁酯單元1重量％構(gòu)成的重均分子量170萬的丙烯酸酯共聚物100重量份、重均分子量10萬且100％模量為2MPa的聚氨酯彈性體(東洋インキ制造社制、商品名HP-H)10重量份和由多異氰酸酯化合物構(gòu)成的交聯(lián)劑(總研化學(xué)社制、商品名TD-75)0.2重量份溶解于甲基乙基酮，得到固體成分含量30重量％的粘接劑溶液。
用刮刀涂布機(jī)將該粘接劑溶液涂布到在單面上進(jìn)行了聚硅氧烷類剝離處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯剝離片(リンテツク社制、商品名SP-PET3811)的剝離處理面上，在90℃下干燥1分鐘，形成厚度25μm的粘接劑層。
然后將偏振片[三乙?；w維素膜/聚乙烯醇膜/三乙?；w維素膜(含有視野角擴(kuò)大功能)的3層層壓體、厚度200μm]層壓到上述粘接劑層上，得到帶有粘接劑層的偏振片。
實施例2除了將粘接劑溶液中的聚氨酯彈性體的配合量從10重量份變?yōu)?重量份(粘接劑溶液的固體成分含量為30重量％)外，與實施例1同樣地實施，得到帶有粘接劑層的偏振片。
實施例3除了將粘接劑溶液中的聚氨酯彈性體的配合量從10重量份變?yōu)?.05重量份(粘接劑溶液的固體成分含量為30重量％)外，與實施例1同樣地實施，得到帶有粘接劑層的偏振片。
比較例1除了將粘接劑溶液中的聚氨酯彈性體的配合量從10重量份變?yōu)?0重量份(粘接劑溶液的固體成分含量為30重量％)外，與實施例1同樣地實施，得到帶有粘接劑層的偏振片。
比較例2除了將粘接劑溶液中的聚氨酯彈性體的配合量從10重量份變?yōu)?.0005重量份(粘接劑溶液的固體成分含量為30重量％)外，與實施例1同樣地實施，得到帶有粘接劑層的偏振片。
比較例3除了在粘接劑溶液中不配合聚氨酯彈性體(粘接劑溶液的固體成分含量為30重量％)以外，與實施例1同樣地實施，得到帶有粘接劑層的偏振片。
對于實施例1～3和比較例1～3中制備的帶有粘接劑層的偏振片，按照以下的方法測定耐久性和明度差ΔL*，其結(jié)果示于表1。
(1)耐久性將15英寸(233mm×309mm)的帶有粘接劑層的偏振片的剝離片剝離，貼到玻璃板上，在80℃、干燥或60℃、90％RH的環(huán)境條件下放置120小時后，目視觀察外觀，按照以下基準(zhǔn)進(jìn)行評價。
○沒有浮起剝離 ×存在浮起剝離(2)明度差ΔL*將15英寸(233mm×309mm)的帶有粘接劑層的偏振片的剝離片剝離，用正交尼科耳棱鏡貼到無堿玻璃板的兩面上，在80℃、干燥的環(huán)境條件下放置120小時后，測定距周緣部的各邊中央端1cm的范圍內(nèi)的明度和中央的明度，求出各邊的明度的平均值和偏振片中央的明度值的差。
明度使用大冢電子社制的測定裝置(MCPD-2000)，在23℃、65％RH的條件下測定。
明度差ΔL*越大，表示粘接劑層的應(yīng)對性越差。
表1

本發(fā)明的粘接劑組合物即使在高溫高濕條件下，與被粘附體的密合性優(yōu)異并且粘接耐久性也優(yōu)異，同時對于被粘附體的伸縮具有應(yīng)對性，特別適用于使偏振片等光學(xué)功能構(gòu)件貼著到液晶單元表面。
使用該粘接劑組合物在液晶元件表面設(shè)置光學(xué)功能構(gòu)件而形成的本發(fā)明的液晶顯示元件，即使在高溫高濕條件下與液晶單元的密合性也優(yōu)異并且粘接耐久性也優(yōu)異，同時對于光學(xué)功能構(gòu)件的伸縮具有對應(yīng)性，不易產(chǎn)生，例如偏振片中所謂的“白化”現(xiàn)象等各種問題。
權(quán)利要求
1.粘接劑組合物，其特征在于含有丙烯酸類粘接劑和每100重量份該丙烯酸類粘接劑為0.005～20重量份的聚氨酯彈性體。
2.權(quán)利要求1所述的粘接劑組合物，其中聚氨酯彈性體的100％模量為1～6MPa。
3.權(quán)利要求1所述的粘接劑組合物，其中丙烯酸類粘接劑為重均分子量50萬～200萬的(甲基)丙烯酸酯均聚物或共聚物。
4.權(quán)利要求2所述的粘接劑組合物，其中丙烯酸類粘接劑為重均分子量50萬～200萬的(甲基)丙烯酸酯均聚物或共聚物。
5.權(quán)利要求1所述的粘接劑組合物，其中丙烯酸類粘接劑含有具有交聯(lián)點的重均分子量50萬～200萬的(甲基)丙烯酸酯共聚物和交聯(lián)劑。
6.權(quán)利要求2所述的粘接劑組合物，其中丙烯酸類粘接劑含有具有交聯(lián)點的重均分子量50萬～200萬的(甲基)丙烯酸酯共聚物和交聯(lián)劑。
7.粘接性光學(xué)功能構(gòu)件，其特征在于在光學(xué)功能構(gòu)件的單面或兩面上設(shè)置權(quán)利要求1～6的任一項所述的粘接劑組合物構(gòu)成的層。
8.粘接性光學(xué)功能構(gòu)件，其特征在于在偏振片的單面或兩面上設(shè)置權(quán)利要求1～6的任一項所述的粘接劑組合物構(gòu)成的層。
9.液晶顯示元件，其通過由權(quán)利要求1～6的任一項所述的粘接劑組合物構(gòu)成的層，在液晶單元的兩面上設(shè)置光學(xué)功能構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供即使在高溫高濕條件下，與被粘附體的密合性、粘接耐久性優(yōu)異而且對被粘附體的伸縮具有應(yīng)對性的粘接劑組合物，本發(fā)明通過含有丙烯酸類粘接劑和每100重量份該丙烯酸類粘接劑為0.005～20重量份的聚氨酯彈性體的粘接劑組合物解決了該課題。
文檔編號G02F1/13GK1644643SQ20051000403
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月6日
發(fā)明者荒井隆行, 樫尾干廣 申請人:琳得科株式會社