专利名称：光学薄膜用粘合剂层、粘合型光学薄膜以及图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及由水分散型粘合剂形成的光学薄膜用粘合剂层。另外本发明涉及在光学薄膜上具有该粘合剂层的粘合型光学薄膜。进而，本发明涉及使用了前述粘合型光学薄膜的液晶显示装置、有机EL显示装置、PDP等图像显示装置。作为前述光学薄膜，可以使用偏光板、相位差板、光学补偿薄膜、亮度提高薄膜、以及由它们层叠而得到的光学薄膜。
背景技术：
液晶显示装置等由于其图像形成方式而必须在液晶单元的两侧配置偏光元件，一般粘贴有偏光板。另外在液晶面板上除了偏光板之外，为了提高显示器的显示品位，各种各样的光学元件正在被使用起来。例如，会使用作为防止着色的相位差板、用于改善液晶显示器的可视角的可视角扩大薄膜、以及用于提高显示器的对比度的亮度提高薄膜等。这些薄膜统称为光学薄膜。在将前述光学薄膜粘贴到液晶单元时，通常使用粘合剂。另外，对于光学薄膜与液晶单元、或者光学薄膜间的粘接而言，通常为了降低光损失，各种材料使用粘合剂进行密合。在这样的情况下，由于具有在固定光学薄膜时不需要干燥工序等优点，一般使用预先将粘合剂作为粘合剂层设置在光学薄膜的单侧的粘合型光学薄膜。前述粘合型光学薄膜所使用的光学薄膜由于在加热、加湿的条件下容易收缩、膨胀，因此在将前述粘合型光学薄膜贴合到液晶单元后，易于产生浮起、剥离。因此，对于前述粘合剂层要求对加热和加湿等的耐久性。一直以来，作为上述粘合型光学薄膜的粘合剂层的形成所使用的粘合剂，主要使用有机溶剂型粘合剂。关于前述耐久性的问题，提出了在具有通过有机溶剂型粘合剂形成的粘合剂层的粘合型光学薄膜中，通过将该粘合剂中的凝胶率控制在规定范围，能够提高与剥离等相关的耐久性(专利文献1、2)。近年来，从降低地球环境负荷、提高作业稳定性的观点出发，不使用有机溶剂的无溶剂型粘合剂的开发正在盛行起来。作为无溶剂型粘合剂，例如，已知使用水作为分散介质，使粘合剂聚合物成分分散在水中而得到的水分散型粘合剂。然而，由于在水分散型粘合剂中一般含有乳化剂、分散剂等表面活性剂作为水溶性的分散稳定化成分，因此通过水分散型粘合剂而形成的粘合剂层由于前述水溶性成分的影响，存在在加热条件下易于发泡、 另外在加湿条件下易于产生剥离等耐久性的问题。针对提高了耐久性的水分散型粘合剂， 提出了各种方案(专利文献3、4、5)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2003-0；34781号公报专利文献2 日本特开2004-091500号公报专利文献3 日本特开2005-206689号公报专利文献4 日本特开2007-016194号公报
专利文献5 日本特开2007-2M721号公报
发明内容
发明要解决的问题上述专利文献3、4所述的水分散型粘合剂含有聚合物乳液颗粒而成，在该乳液的形成中使用反应性乳化剂，另外，配混有硅烷偶联剂、含环氧基的硅烷化合物。在通过该粘合剂形成的粘合剂层中会形成交联结构。然而，虽然通过交联结构能够在某种程度上提高耐久性，但在该粘合剂层中，由于会由硅烷偶联剂、含环氧基的硅烷化合物而生成羟基，因此在含有这些化合物的粘合剂中，水溶性成分的比例易变多，另外，水溶性成分中的表面活性剂的比例也易变多，难以充分提高粘合剂层的耐久性。另外，由于在水分散型粘合剂中含有前述表面活性剂等水溶性成分，因此仅以提高粘合剂层的交联度来满足对于加热和加湿等的耐久性是困难的。另外在专利文献3、4的实施例中，作为自由基聚合引发剂使用偶氮系化合物，聚合物乳液颗粒的分子量无法变得那么大，因此该颗粒内的凝胶率也低，低分子量成分增加，粘合剂层的水不溶性成分有时会变小。另外，在使用了偶氮系化合物的情况下，与反应性乳化剂的共聚性也差，在粘合剂层中残留的水溶性成分也变多。另外，在专利文献5中，记载了下述粘合剂层其使用在松香系赋粘树脂与非反应性表面活性剂的存在下使丙烯酸系单体聚合而得到的、以丙烯酸系聚合物为主要成分的乳液型粘合剂，并将水溶性成分量控制在3重量％以下。然而，由于该粘合剂含有松香系赋粘树脂，因此易产生发泡、加热耐久性差，另外在粘合剂层中残留的水溶性成分也多。进而，记载了专利文献5的乳液型粘合剂对于作为非极性基材的聚乙烯板的180度剥离的粘接力为 6N/25mm以上，认为这种情况反而表示会无法确保与液晶面板等所使用的作为极性基材的玻璃基材贴合的粘接力。因此，认为专利文献5的乳液型粘合剂无法确保对于液晶面板的恰当的粘接力，无法满足作为光学薄膜用粘合剂的耐久性。本发明的目的在于，提供一种光学薄膜用粘合剂层，其为适用于光学薄膜的、通过水分散型粘合剂形成的粘合剂层，具有即使在高热、高湿度环境下也能够抑制发泡、剥离的高耐久性。另外，本发明的目的在于，提供一种粘合型光学薄膜，其在光学薄膜的至少单侧层叠有前述光学薄膜用粘合剂层。进而，发明的目的在于，提供一种使用了前述粘合型光学薄膜的图像显示装置。用于解决问题的方案本发明人等为了解决前述问题进行了反复深入的研究，结果发现，通过下述的光学薄膜用粘合剂层能够解决前述问题，从而完成了本发明。S卩，本发明涉及一种光学薄膜用粘合剂层，其特征在于，前述粘合剂层是在涂布水分散型粘合剂后进行干燥而形成的，所述水分散型粘合剂含有在水中分散含有基础聚合物的水分散液，前述水分散液是通过使单体在表面活性剂和自由基聚合引发剂的存在下在水中聚合而得到的，前述表面活性剂的比例相对于100重量份单体为0. 3 5重量份，并且，关于前述粘合剂层，在23°C下在水中放置1周而分离为水不溶性成分与水溶性成分的情况下，相对于该粘合剂层的前述水不溶性成分的比率为95 99重量％，并且，前述水溶性成分中所含的前述表面活性剂的比率相对于前述水溶性成分为50重
量％以下。前述光学薄膜用粘合剂层具有交联结构是优选的。在前述光学薄膜用粘合剂层中，作为该粘合剂层的形成所使用的水分散型粘合剂的表面活性剂，具有自由基聚合性官能团的反应性表面活性剂是适宜的。在前述光学薄膜用粘合剂层中，该粘合剂层的形成所使用的水分散型粘合剂的单体含有多官能性单体是优选的。在前述光学薄膜用粘合剂层中，该粘合剂层的形成所使用的水分散型粘合剂含有交联剂是优选的。在前述光学薄膜用粘合剂层中，该粘合剂层的形成所使用的水分散型粘合剂的前述表面活性剂的比例相对于100重量份单体为0. 3 2重量份是优选的。在前述光学薄膜用粘合剂层中，作为前述水分散型粘合剂中的水分散液，通过乳液聚合而得到的聚合物乳液是适宜的。在前述光学薄膜用粘合剂层中，作为前述水分散型粘合剂中的基础聚合物，作为前述单体至少使用了(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸系聚合物是适宜的。另外本发明涉及一种粘合型光学薄膜，其特征在于，其在光学薄膜的至少单侧层叠有前述光学薄膜用粘合剂层。另外本发明涉及一种图像显示装置，其特征在于，其至少使用了一张前述粘合型光学薄膜。发明的效果本发明的光学薄膜用粘合剂层为通过水分散型粘合剂而形成的粘合剂层，其将该粘合剂层的水不溶性成分的比率控制在上述规定范围(95 99重量％ )来提高耐久性。另外本发明的粘合剂层将水不溶性成分的比率控制在上述规定范围，并且将该粘合剂层的水溶性成分中的表面活性剂的比率控制在上述规定范围(50重量％以下)。一般而言，由于在水分散型粘合剂中含有表面活性剂等水溶性成分，因此通过水分散型粘合剂而形成的粘合剂层中会残留较多水溶性成分，对耐久性产生不良影响。已知的是，该水溶性成分中的表面活性剂对于提高耐久性是特别不优选的。在本发明中，通过控制在粘合剂层的形成所使用的水分散型粘合剂的制造中使用的表面活性剂的比例等，将粘合剂层的水溶性成分中的表面活性剂的比率控制在前述范围，从而本发明的粘合剂层满足加热耐久性和加湿耐久性。
具体实施例方式本发明的光学薄膜用粘合剂层为通过在涂布水分散型粘合剂后进行干燥而形成的。控制该粘合剂层以使其满足在23°C下在水中放置1周而分离为水不溶性成分与水溶性成分的情况下，相对于该粘合剂层的前述水不溶性成分的比率为95 99重量％。前述粘合剂层的水不溶性成分的比率超过99重量％时，粘合剂层变得过硬、柔软性不足。由此，变得易于产生大的剥离、孔道化(tunneling)，加热耐久性、加湿耐久性变差。另外在想要通过水分散型粘合剂形成水不溶性成分超过99重量％的粘合剂层的情况下， 该水分散型粘合剂变得不稳定，在涂覆时、脱泡时等，如果施加负荷则会或增粘或凝胶化， 变得无法涂覆。另一方面，前述粘合剂层的水不溶性成分的比率小于95重量％的情况下， 该粘合剂层的耐水性变差，由粘合剂偏移等引起加湿耐久性变差。前述粘合剂层的水不溶性成分的比率优选为96 99重量％，特别优选为97 99重量％。另外本发明的粘合剂层被控制为与前述水不溶性成分分离了的、水溶性成分中所含的表面活性剂的比率相对于前述水溶性成分为50重量％以下。通过使得前述表面活性剂的比率在50重量％以下，能够提高耐久性。另一方面，前述表面活性剂的比率超过50 重量％时，在加热条件下易于发泡，另外在加湿条件下易于产生剥离等，耐久性不充分。前述表面活性剂的比率为40重量％以下是优选的，为30重量％以下是更优选的。在使得前述粘合剂层的水不溶性成分的比率如前述范围那样大时，例如，可以通过赋予粘合剂层交联结构来进行。交联结构可以按下述进行在形成水分散液所分散含有的基础聚合物颗粒的单体中，使用多官能性单体来进行颗粒内交联；或者在前述聚合物颗粒中配混具有多个与该颗粒有反应性的官能团的交联剂，进行颗粒间交联。从加热耐久性的观点出发，颗粒内交联比颗粒间交联优选。另外，通过使用反应性表面活性剂作为形成前述聚合物颗粒的表面活性剂，使得前述水不溶性成分的比例如前述范围那样大，在该方面是优选的。另外，前述水溶性成分中所含的前述表面活性剂的比率可以通过在水分散液的制造中使用的表面活性剂的使用比率、种类(具有自由基聚合性官能团的反应性表面活性剂等的选择)来控制。水分散型粘合剂含有在水中分散含有基础聚合物的水分散液。作为水分散型粘合剂，例如可列举出橡胶系粘合剂、丙烯酸系粘合剂、乙烯基烷基醚系粘合剂、聚乙烯醇系粘合剂、聚乙烯基吡咯烷酮系粘合剂、聚丙烯酰胺系粘合剂等。在它们当中，从光学的透明性优异、显示出合适的湿润性和内聚性和粘接性的粘合特性、耐候性、耐热性等优异的观点出发，优选使用丙烯酸系粘合剂。前述水分散液通过使单体在表面活性剂和自由基聚合引发剂的存在下在水中聚合而得到。作为前述聚合方式，可列举出乳液聚合或悬浮聚合、分散聚合，乳液聚合的情况下得到聚合物乳液，悬浮聚合的情况下得到聚合物悬浮液，分散聚合的情况下得到聚合物分散液。与前述粘合剂的种类相应地选择粘合性聚合物的种类、聚合方式。另外，对于表面活性剂而言，乳液聚合的情况下为乳化剂，悬浮聚合的情况下为分散剂，与各聚合方式相应地适当地选择。作为本发明的水分散型粘合剂中的水分散液，使用了通过乳液聚合而得到的聚合物乳液的乳液型粘合剂是优选的。尤其，乳液型丙烯酸系粘合剂是优选的。以下作为本发明的水分散型粘合剂，对水分散型丙烯酸系粘合剂进行说明。作为水分散型丙烯酸系粘合剂的基础聚合物的(甲基)丙烯酸系聚合物可以通过例如使以(甲基)丙烯酸烷基酯为主要成分的单体成分在表面活性剂(乳化剂)、自由基聚合引发剂的存在下进行乳液聚合而作为共聚物乳液得到。此外，(甲基)丙烯酸烷基酯是指丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯，与本发明的(甲基)是同样的含义。作为构成(甲基)丙烯酸系聚合物的主骨架的(甲基)丙烯酸烷基酯，可例示出直链状或支链状的烷基的碳数1 20的物质。例如，作为前述烷基，可例示出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新戊基、异戊基、己基、庚基、2-乙基己基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基等。它们可以单独使用或者组合使用。在本发明中，作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯，从乳液聚合的反应性的观点出发，在水中的溶解度为一定范围的物质是优选的，在结构上，烷基的碳数为1 12的物质是优选的。在前述(甲基)丙烯酸系聚合物中，除了(甲基)丙烯酸烷基酯以外，以水分散液的稳定化、对粘合剂层的光学薄膜等基材的密合性的提高、进而对被粘物的初始粘接性的提高等为目的，可以通过共聚导入具有(甲基)丙烯酰基或乙烯基等不饱和双键的聚合性的官能团的1种以上的共聚单体。作为前述共聚单体的具体例子没有特别限定，可列举出例如(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟戊酯等含羧基的单体；例如马来酸酐、 衣康酸酐等含酸酐基的单体；例如(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基) 丙烯酸异冰片酯等(甲基)丙烯酸脂环式烃酯；例如(甲基)丙烯酸苯酯等(甲基)丙烯酸芳基酯；例如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯类；例如苯乙烯等苯乙烯系单体；例如 (甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯等含环氧基的单体；例如丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯等含羟基的单体；例如(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等含氮原子的单体；例如(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等含烷氧基的单体；例如丙烯腈、甲基丙烯腈等含氰基的单体；例如2-甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯等官能性单体；例如乙烯、丙烯、异戊二烯、丁二烯、异丁烯等烯烃系单体；例如乙烯基醚等乙烯基醚系单体；例如氯乙烯等含卤素原子的单体；此外例如N-乙烯基吡咯烷酮、N-(l-甲基乙烯基)吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑、N-乙烯基吗啉等含乙烯基的杂环化合物；N-乙烯基羧酸酰胺类等。另外，作为共聚性单体，可列举出例如N-环己基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺系单体；例如N-甲基衣康酰亚胺、N-乙基衣康酰亚胺、N- 丁基衣康酰亚胺、N-辛基衣康酰亚胺、Ν-2-乙基己基衣康酰亚胺、N-环己基衣康酰亚胺、N-月桂基衣康酰亚胺等衣康酰亚胺系单体；例如N-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基琥珀酰亚胺、Ν-(甲基)丙烯酰基-6-氧六亚甲基琥珀酰亚胺、Ν-(甲基) 丙烯酰基-8-氧八亚甲基琥珀酰亚胺等琥珀酰亚胺系单体；例如苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、 2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙烷磺酸、(甲基)丙烯酸磺酸丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基的单体。另外，作为共聚性单体，可列举出含磷酸基的单体。作为含磷酸基的单体，可列举出例如具有由下述通式(1)表示的磷酸基或其盐的含磷酸基单体[化学式1]
权利要求
1.一种光学薄膜用粘合剂层，其特征在于，所述粘合剂层是通过在涂布水分散型粘合剂后进行干燥而形成的，所述水分散型粘合剂含有在水中分散含有基础聚合物的水分散液，所述水分散液是通过使单体在表面活性剂和自由基聚合引发剂的存在下在水中聚合而得到的，所述表面活性剂的比例相对于100重量份单体为0. 3 5重量份， 并且，关于所述粘合剂层，在23°C下在水中放置1周而分离为不溶性成分与水溶性成分的情况下，相对于该粘合剂层的所述水不溶性成分的比率为95 99重量％，并且， 所述水溶性成分中所含的所述表面活性剂的比率相对于所述水溶性成分为50重量％ 以下。
2.根据权利要求1所述的光学薄膜用粘合剂层，其特征在于，所述粘合剂层具有交联结构。
3.根据权利要求2所述的光学薄膜用粘合剂层，其特征在于，表面活性剂为具有自由基聚合性官能团的反应性表面活性剂。
4.根据权利要求2或3所述的光学薄膜用粘合剂层，其特征在于，单体含有多官能性单体。
5.根据权利要求2 4中的任一项所述的光学薄膜用粘合剂层，其特征在于，水分散型粘合剂含有交联剂。
6.根据权利要求1 5中的任一项所述的光学薄膜用粘合剂层，其特征在于，所述表面活性剂的比例相对于100重量份单体为0. 3 2重量份。
7.根据权利要求1 6中的任一项所述的光学薄膜用粘合剂层，其特征在于，所述水分散型粘合剂中的水分散液为通过乳液聚合而得到的聚合物乳液。
8.根据权利要求1 7中的任一项所述的光学薄膜用粘合剂层，其特征在于，所述水分散型粘合剂中的基础聚合物为作为所述单体至少使用了(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸系聚合物。
9.一种粘合型光学薄膜，其特征在于，其在光学薄膜的至少单侧层叠有权利要求1 8 中的任一项所述的光学薄膜用粘合剂层。
10.一种图像显示装置，其特征在于，其至少使用了一张权利要求9所述的粘合型光学薄膜。
全文摘要
本发明的光学薄膜用粘合剂层是通过在涂布水分散型粘合剂后进行干燥而形成的，所述水分散型粘合剂含有在水中分散含有聚合物的水分散液，所述聚合物是通过使单体在表面活性剂和自由基聚合引发剂的存在下聚合而得到的，前述表面活性剂的比例相对于100重量份单体为0.3～5重量份，并且，关于前述粘合剂层，在23℃下在水中放置1周而分离为水不溶性成分与水溶性成分的情况下，相对于该粘合剂层的前述水不溶性成分的比率为95～99重量％，并且，前述水溶性成分中所含前述表面活性剂的比率相对于前述水溶性成分为50重量％以下。该光学薄膜用粘合剂层具有即使在高热、高湿度环境下也能够抑制发泡、剥离的高耐久性。
文档编号B32B27/30GK102575133SQ20108004659
公开日2012年7月11日 申请日期2010年9月1日 优先权日2009年10月23日
发明者乾州弘, 佐竹正之, 石井孝证, 细川敏嗣 申请人:日东电工株式会社