JP6500130B2 - 偏光フィルム、その製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents
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Description
片面の接着剤層(2a)は、ガラス転移温度が−60℃〜30℃未満であり、
かつ前記接着剤層(2a)を形成する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、硬化性成分としてラジカル重合性化合物を含有しており、ラジカル重合性化合物の全量を100重量%としたとき、多官能ラジカル重合性化合物(A)の割合が、5重量%を超え50重量%以下であり、
他の片面に接着剤層(2b)は、ガラス転移温度が30℃以上であることを特徴とする偏光フィルム、に関する。
偏光子(1)および透明保護フィルム(3a)の少なくとも一方の面に、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を塗工する塗工工程と、
偏光子(1)および透明保護フィルム(3b)の少なくとも一方の面に、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を塗工する塗工工程と、
前記偏光子(1)および前記透明保護フィルム(3a)および(3b)を貼り合わせる貼合工程と、
前記活性エネルギー線を照射して、前記活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を硬化させることにより得られた接着剤層(2a)および(2b)を介して、前記偏光子(1)および前記透明保護フィルム(3a)および(3b)を接着させる接着工程とを含むことを特徴とする偏光フィルムの製造方法、に関する。
前記活性エネルギー線は、波長範囲380〜450nmの可視光線を含むものであることが好ましい。
前記透明保護フィルム(3a)および透明保護フィルム(3b)のいずれか一方の側に、更に透明保護フィルム(3c)が、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物に活性エネルギー線を照射してなる硬化物層により形成された接着剤層(2a’)を介して積層されており、
前記接着剤層(2a’)は、ガラス転移温度が−60℃〜30℃未満であり、
かつ前記接着剤層(2a’)を形成する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、硬化性成分としてラジカル重合性化合物を含有しており、ラジカル重合性化合物の全量を100重量%としたとき、多官能ラジカル重合性化合物(A)の割合が、5重量%を超え50重量%以下である偏光フィルムとして用いることができる。
前記偏光子(1)の片面に前記接着剤層(2a)を介して設けられた透明保護フィルム(3a)は、
前記偏光子(1)の片面に、ガラス転移温度が30℃以上である接着剤層(2b)を介して設けられた透明保護フィルム(3c)に、積層されている偏光フィルムとして用いることができる。
当該活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、接着剤層(2a)を形成した場合のガラス転移温度が−60℃〜30℃未満であり、
かつ当該活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、硬化性成分としてラジカル重合性化合物を含有しており、ラジカル重合性化合物の全量を100重量%としたとき、多官能ラジカル重合性化合物(A)の割合が、5重量%を超え50重量%以下であることを特徴とする活性エネルギー線硬化型接着剤組成物、に関する。
(2a)を介して透明保護フィルム(3b)が設けられていなくともよい。なお、図4では、偏光子に、接着剤層(2b)を介して、透明保護フィルム(3c)を設けた場合を例示しているが、接着剤層(2b)の代わりに他の接着剤層を用いて透明保護フィルム(3c)を設けることもできる。
接着剤層(2a)は、硬化性成分としてラジカル重合性化合物を含有する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物に活性エネルギー線を照射してなる硬化物層である。当該活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、ラジカル重合性化合物の全量を100重量%としたとき、多官能ラジカル重合性化合物(A)を、5重量%を超え50重量%以下の割合で含有する。当該活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、接着剤層(2a)が、ガラス転移温度が−60℃〜30℃未満になる範囲において、他のラジカル重合性化合物を含有することができる。
多官能ラジカル重合性化合物(A)は、(メタ)アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有するラジカル重合性の官能基を少なくも2つ有する化合物である。多官能ラジカル重合性化合物(A)としては、例えば、テトラエチレングルコールジアクリレート(ホモポリマーのTg:50℃,以下Tgとのみ記載する)、ポリエチレングルコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート(Tg:117℃)、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレート(Tg:105℃)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(Tg:63℃)、1,9−ノナンジオールジアクリレート(Tg:68℃)、2−メチル−1,8−オクタンジオールジアクリレートと1,9−ノナンジオールジアクリレート混合物(Tg:88℃)、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート(Tg:75℃)、ビスフェノールAのEO付加物ジアクリレート(Tg:75℃)、ビスフェノールF EO変性(n=2)ジアクリレート(Tg:75℃)、ビスフェノールA EO変性(n=2)ジアクリレート(Tg:75℃)、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート(Tg:166℃)、ポリプロピレングリコールジアクリレート(n=3,Tg69℃)、(n=7,Tg:−8℃)、(n=12,Tg:−32℃)、トリメチロールプロパントリアクリレート(Tg:250℃以上)、トリメチロールプロパンPO変性トリアクリレート(n=1,Tg:120℃)、(n=2,Tg:50℃)、トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート(n=1,Tg未測定)、(n=2,Tg:53℃)、イソシアヌル酸EO変性ジ及びトリアクリレート(ジ:30−40%,Tg:250℃以上)、(ジ:3−13%,Tg:250℃以上)、ペンタエリスリトールトリ及びテトラアクリレート(トリ:65−70%,Tg:250℃以上)、(トリ:55−63%,Tg:250℃以上)、(トリ:40−60%,Tg:250℃以上)、(トリ:25−40%,Tg:250℃以上)、(トリ:10%未満,Tg:250℃以上)、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート(Tg:250℃以上)、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート(ペンタ:50−60%,Tg:250℃以上)、(ペンタ:40−50%,Tg:250℃以上)、(ペンタ:30−40%,Tg:250℃以上)、(ペンタ:25−35%,Tg:250℃以上)、(ペンタ:10−20%,Tg:250℃以上)、その他各種ウレタンアクリレートやポリエステルアクリレートなどが挙げられる。なお、ラジカル重合性化合物(A)としては市販品も好適に使用可能であり、例えばライトアクリレート4EG−A、ライトアクリレートNP−A、ライトアクリレートMPD−A、ライトアクリレート1.6HX−A、クリレート1.9ND−A、ライトアクリレートMOD−A、ライトアクリレートDCP−A、ライトアクリレートBP−4EAL以上(共栄社化学社製)、アロニックスM−208、M−211B、M−215,M−220,M−225,M−270,M−240,M−309,M−310,M−321,M−350,M−360,M−313,M−315,M−306,M−305,M−303,M−452,M−450,M−408,M−403,M−400,M−402,M−404,M−406,M−405,M−1100,M−1200,M−6100,M−6200,M−6250,M−6500,M−7100,M−7300,M−8030,M−8060,M−8100,M−8530,M−8560,M−9050(東亞合成社製)、SR−531(SARTOMER社製)、CD−536(SARTOMER社製)などが挙げられる。多官能ラジカル重合性化合物(A)は、ホモポリマーのTgが−40〜100℃を満足するものが好ましい。
上記接着剤層(2a)の形成に用いる活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、ラジカル重合性化合物として、炭素数2〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート(B)を含有することができる。アルキル(メタ)アクリレート(B)としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基の炭素数1〜18のものを例示できる。例えば、前記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、アミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基、イソデシル基、ドデシル基、イソミリスチル基、ラウリル基、トリデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、ステアリル基、イソステアリル基等を例示できる。これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。アルキル(メタ)アクリレート(B)は、アルキル基の炭素数が3〜18であるのが好ましい。アルキル(メタ)アクリレート(B)は、落下試験でのハガレに対する耐久性、耐水性の点からホモポリマーのTgが−80〜60℃を満足するものが好ましい。例えば、メチルアクリレート(Tg:8℃)、エチルアクリレート(Tg:−20℃)、n−プロピルアクリレート(Tg:8℃)、n−ブチルアクリレート(Tg:−45℃)、イソブチルアクリレート(Tg:−26℃)、t−ブチルアクリレート(Tg:14℃)、イソアミルアクリレート(Tg:−45℃)、シクロヘキシルアクリレート(Tg:8℃)、2−エチルヘキシルアクリレート(Tg:−55℃)、n−オクチルアクリレート(Tg:−65℃)、イソオクチルアクリレート(Tg:−58℃)、イソノニルアクリレート(Tg:−58℃)、ラウリルアクリレート(Tg:15℃)、ステアリルアクリレート(Tg:30℃)、イソステアリルアクリレート(Tg:−18℃)等のアルキルアクリレートを使用することが好ましい。
上記接着剤層(2a)の形成に用いる活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、ラジカル重合性化合物として、水酸基を有する(メタ)アクリレート(C)を含有することができる。水酸基を有する(メタ)アクリレート(C)としては、(メタ)アクリロイル基および水酸基を有するものを用いることができる。水酸基を有する(メタ)アクリレート(C)の具体例としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12−ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートや、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)−メチルアクリレート等があげられる。水酸基を有する(メタ)アクリレート(C)は、落下試験でのハガレに対する耐久性の点からホモポリマーのTgがー80〜40℃を満足するものが好ましい。例えば、アクリル酸ヒドロキシエチル(Tg:−15℃)、アクリル酸ヒドロキシプロピル(Tg:−7℃)、アクリル酸ヒドロキシブチル(Tg:−32℃)等を用いることが好ましい。
上記接着剤層(2a)の形成に用いる活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、ラジカル重合性化合物として、上記以外のその他のラジカル重合性化合物を含有することができる。その他のラジカル重合性化合物としては、接着剤層の接着性、耐久性および耐水性をよりバランス良く向上させる観点から、極性基を有するものが好ましい。その他のラジカル重合性化合物としては、例えば、ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、N−メトキシメチルアクリルアミド、N−エトキシメチルアクリルアミド、N−ビニルカプロラクタム等が挙げられる。その他のラジカル重合性化合物は、耐久性の点からホモポリマーのTgが−40〜150℃を満足するものが好ましい。
上記接着剤層(2a)の形成に用いる活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、ラジカル重合性化合物の他にシランカップリング剤(D)を含有することができる。シランカップリング剤(D)としては、ラジカル重合性の官能基を有しないシランカップリング剤(が好ましい。ラジカル重合性の官能基を有しないシランカップリング剤は偏光子表面に作用し、更なる耐水性を付与することができる。
上記接着剤層(2a)の形成に用いる活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、ラジカル重合性化合物の他に、(メタ)アクリルモノマーを重合してなるアクリル系オリゴマー(E)を含有することができる。活性エネルギー線硬化型接着剤組成物中にアクリル系オリゴマー(E)を含有することで、該組成物に活性エネルギー線を照射・硬化させる際の硬化収縮を低減し、接着剤と、偏光子および透明保護フィルムなどの被着体との界面応力を低減することができる。その結果、接着剤層と被着体との接着性の低下を抑制することができる。
−ニトロプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、S−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、t−ペンチル(メタ)アクリレート、3−ペンチル(メタ)アクリレート、2,2−ジメチルブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、4−メチル−2−プロピルペンチル(メタ)アクリレート、N−オクタデシル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸(炭素数1−20)アルキルエステル類、さらに、例えば、シクロアルキル(メタ)アクリレート(例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレートなど)、アラルキル(メタ)アクリレート(例えば、ベンジル(メタ)アクリレートなど)、多環式(メタ)アクリレート(例えば、2−イソボルニル(メタ)アクリレート、2−ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、5−ノルボルネン−2−イル−メチル(メタ)アクリレート、3−メチル−2−ノルボルニルメチル(メタ)アクリレートなど)、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル類(例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピルメチル−ブチル(メタ)メタクリレートなど)、アルコキシ基またはフェノキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル類(2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル
(メタ)アクリレート、2−メトキシメトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレートなど)、エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル類(例えば、グリシジル(メタ)アクリレートなど)、ハロゲン含有(メタ)アクリル酸エステル類(例えば、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレートなど)、アルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート(例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなど)などが挙げられる。これら(メタ)アクリレートは、単独使用または2種類以上併用することができる。アクリル系オリゴマー(E)の具体例としては、東亞合成社製「ARUFON」、綜研化学社製「アクトフロー」、BASFジャパン社製「JONCRYL」などが挙げられる。
上記接着剤層(2a)の形成に用いる活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、ラジカル重合性化合物の他に、さらに、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(F)と、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤(G)とを含有することできる。かかる構成によれば、特に高湿度環境または水中から取り出した直後(非乾燥状態)であっても、偏光フィルムの有する接着剤層の接着性が著しく向上する。この理由は明らかでは無いが、以下の原因が考えられる。つまり、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(F)は、接着剤層(2a)を構成する他のラジカル重合性化合物とともに重合しつつ、接着剤層中のベースポリマーの主鎖および/または側鎖に取り込まれ、接着剤層(2a)を形成する。かかる重合過程において、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤(G)が存在すると、接着剤層(2a)を構成するベースポリマーが形成されつつ、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(F)から、水素が引き抜かれ、メチレン基にラジカルが発生する。そして、ラジカルが発生したメチレン基とPVAなどの偏光子の水酸基とが反応し、接着剤層(2a)と偏光子(1)との間に共有結合が形成される。その結果、特に非乾燥状態であっても、偏光フィルムの有する接着剤層の接着性が著しく向上するものと推測される。
(1)で表される化合物;
上記接着剤層(2a)の形成に用いる活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、ラジカル重合性化合物の他に、さらに、光酸発生剤(H)を含有することできる。活性エネルギー線硬化型樹脂組成物中に、光酸発生剤を含有する場合、光酸発生剤を含有しない場合に比べて、接着剤層の耐水性および耐久性を飛躍的に向上することができる。光酸発生剤(H)は、下記一般式(3)で表すことができる。
分子内に1個以上のエポキシ基を有する化合物又は分子内に2個以上のエポキシ基を有する高分子(エポキシ樹脂)を用いる場合は、エポキシ基との反応性を有する官能基を分子内に二つ以上有する化合物を併用してもよい。ここでエポキシ基との反応性を有する官能基とは、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、メルカプト基、1級又は2級の芳香族アミノ基等が挙げられる。これらの官能基は、3次元硬化性を考慮して、一分子中に2つ以上有することが特に好ましい。
エピクロルヒドリンから誘導されるビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールFとエピクロルヒドリンから誘導されるビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、3官能型エポキシ樹脂や4官能型エポキシ樹脂等の多官能型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂等があり、これらのエポキシ樹脂はハロゲン化されていてもよく、水素添加されていてもよい。市販されているエポキシ樹脂製品としては、例えばジャパンエポキシレジン株式会社製のJERコート828、1001、801N、806、807、152、604、630、871、YX8000、YX8034、YX4000、DIC株式会社製のエピクロン830、EXA835LV、HP4032D、HP820、株式会社ADEKA製のEP4100シリーズ、EP4000シリーズ、EPUシリーズ、ダイセル化学株式会社製のセロキサイドシリーズ(2021、2021P、2083、2085、3000等)、エポリードシリーズ、EHPEシリーズ、新日鐵化学社製のYDシリーズ、YDFシリーズ、YDCNシリーズ、YDBシリーズ、フェノキシ樹脂(ビスフェノール類とエピクロルヒドリンより合成されるポリヒドロキシポリエーテルで両末端にエポキシ基を有する;YPシリーズ等)、ナガセケムテックス社製のデナコールシリーズ、共栄社化学社製のエポライトシリーズ等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらのエポキシ樹脂は、2種以上を併用してもよい。なお、接着剤層のガラス転移温度Tgを計算する際には、エポキシ基を有する化合物及び高分子(H)を計算には入れないこととする。
分子内にアルコキシル基を有する化合物としては、分子内に1個以上のアルコキシル基を有するものであれば特に制限なく、公知のものを使用できる。このような化合物としては、メラミン化合物、アミノ樹脂などが代表として挙げられる。
接着剤層(2b)は、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物に活性エネルギー線を照射してなる硬化物層である。当該活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、接着剤層(2b)のガラス転移温度が30℃以上になるように調整される。
(2)で表される化合物;
偏光子(1)および透明保護フィルム(3b)の少なくとも一方の面に、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を塗工する塗工工程と、
前記偏光子(1)および前記透明保護フィルム(3a)および(3b)を貼り合わせる貼合工程と、
前記活性エネルギー線を照射して、前記活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を硬化させることにより得られた接着剤層(2a)および(2b)を介して、前記偏光子(1)および前記透明保護フィルム(3a)および(3b)を接着させる接着工程とを含む。前記貼合工程時の前記偏光子の水分率が15%未満である場合、貼合工程(ラミネート)後に得られる偏光フィルムの乾燥負荷を低減できるため好ましい。かかる低水分率の偏光子としては、加熱乾燥時に水分率低下が容易に行える薄型偏光子が挙げられる。薄型偏光子については後述する。
(電子線、紫外線および可視光線など)によって劣化するおそれがある。
更に具体的には、次のような方法により、薄型偏光膜を製造することができる。
上記の薄型偏光膜の製造方法は、上記工程以外に、その他の工程を含み得る。その他の工程としては、例えば、不溶化工程、架橋工程、乾燥(水分率の調節)工程等が挙げられる。その他の工程は、任意の適切なタイミングで行い得る。
上記不溶化工程は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。不溶化処理を施すことにより
、PVA系樹脂層に耐水性を付与することができる。当該ホウ酸水溶液の濃度は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部〜4重量部である。不溶化浴(ホウ酸水溶液)の液温は、好ましくは20℃〜50℃である。好ましくは、不溶化工程は、積層体作製後、染色工程や水中延伸工程の前に行う。
上記架橋工程は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。架橋処理を施すことにより、PVA系樹脂層に耐水性を付与することができる。当該ホウ酸水溶液の濃度は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部〜4重量部である。また、上記染色工程後に架橋工程を行う場合、さらに、ヨウ化物を配合することが好ましい。ヨウ化物を配合することにより、PVA系樹脂層に吸着させたヨウ素の溶出を抑制することができる。ヨウ化物の配合量は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部〜5重量部である。ヨウ化物の具体例は、上述のとおりである。架橋浴(ホウ酸水溶液)の液温は、好ましくは20℃〜50℃である。好ましくは、架橋工程は上記第2のホウ酸水中延伸工程の前に行う。好ましい実施形態においては、染色工程、架橋工程および第2のホウ酸水中延伸工程をこの順で行う。
Tgは、TAインスツルメンツ製動的粘弾性測定装置RSAIIIを用い以下の測定条件で測定した。
サンプルサイズ:幅10mm、長さ30mm、
クランプ距離20mm、
測定モード:引っ張り、周波数:1Hz、昇温速度:5℃/分動的粘弾性の測定を行い、tanδのピークトップの温度Tgとして採用した。
透湿度の測定は、JIS Z0208の透湿度試験(カップ法)に準じて測定した。直径60mmに切断したサンプルを約15gの塩化カルシウムを入れた透湿カップにセットし、温度40℃、湿度90%R.H.の恒温機に入れ、24時間放置した前後の塩化カルシウムの重量増加を測定することで透湿度(g/m2/24h)を求めた。
透明保護フィルム(3a):厚さ18μmの環状ポリオレフィンフィルム(日本ゼオン社製:ZEONOR)にコロナ処理を施して用いた。
透明保護フィルム(3b):厚み50μmのラクトン環構造を有する(メタ)アクリル樹脂(透湿度96g/m2/24h)にコロナ処理を施して用いた。
透明保護フィルム(3c):厚さ5μmのフッ素化ポリスチレンフィルム(イーストマンケミカル社製)にコロナ処理を施して用いた。
活性エネルギー線として、紫外線(ガリウム封入メタルハライドランプ) 照射装置:Fusion UV Systems,Inc社製Light HAMMER10 バルブ:Vバルブ ピーク照度:1600mW/cm2、積算照射量1000/mJ/cm2(波長380〜440nm)を使用した。なお、紫外線の照度は、Solatell社製Sola−Checkシステムを使用して測定した。
平均重合度2400、ケン化度99.9モル%、厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルムを、30℃の温水中に60秒間浸漬して膨潤させた。次いで、0.3重量%(重量比:ヨウ素/ヨウ化カリウム=0.5/8)の30℃のヨウ素溶液中で1分間染色しながら、3.5倍まで延伸した。その後、65℃の4重量%のホウ酸水溶液中に0.5分間浸漬しながら総合延伸倍率が6倍まで延伸した。延伸後、70℃のオーブンで3分間乾燥を行い、厚さ26μmの偏光子を得た。偏光子の水分率は13.5重量%であった。
(接着剤層(2a)に係る活性エネルギー線硬化型接着剤組成物の調整)
表1記載の配合表に従い、各成分を混合して50℃で1時間撹拌して、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を得た。表中の活性エネルギー線硬化型接着剤組成物の数値は重量部を示す。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(興人社製)を40.0重量部、
トリプロピレングリコールジアクリレート(商品名:アロニックスM−220,東亞合成社製)を20.0重量部、
アクリロイルモルホリン(興人社製)を40.0重量部、および
光重合開始剤(商品名:KAYACURE DETX−S,ジエチルチオキサントン,日本化薬社製)1.5重量部を混合して50℃で1時間撹拌して活性エネルギー線硬化型接着剤を得た。
透明保護フィルム(3a)のコロナ表面に、表1に記載の接着剤層(2a)に係る活性エネルギー線硬化型接着剤組成物をMCDコーター(富士機械社製)(セル形状:ハニカム、グラビアロール線数:1000本/INCH、回転速度140%/対ライン速)を用いて、厚み0.5μmになるように塗布した。
また、透明保護フィルム(3b)のコロナ表面に、上記接着剤層(2b)に係る活性エネルギー線硬化型接着剤組成物をMCDコーター(富士機械社製)(セル形状:ハニカム、グラビアロール線数:1000本/INCH、回転速度140%/対ライン速)を用いて、厚み0.5μmになるように塗布した。
上記透明保護フィルム(3a)および(3b)の接着剤塗布面を、偏光子の両面に貼り合わせた。その後、貼り合わせた透明保護フィルム側(両側)から、IRヒーターを用いて50℃に加温し、上記紫外線を両面に照射して、接着剤層(2a)および(2b)に係る活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を硬化させた後、70℃で3分間熱風乾燥して、偏光フィルム1を得た。貼り合わせのライン速度は15m/minで行った。
なお、接着剤層(2b)のTgは118.9℃であった。
透明保護フィルム(3a)のコロナ表面に、表1に記載の接着剤層(2a)に係る活性エネルギー線硬化型接着剤組成物をMCDコーター(富士機械社製)(セル形状:ハニカム、グラビアロール線数:1000本/INCH、回転速度140%/対ライン速)を用いて、厚み0.5μmになるように塗布した。
また、透明保護フィルム(3b)のコロナ表面に、上記接着剤層(2b)に係る活性エネルギー線硬化型接着剤組成物をMCDコーター(富士機械社製)(セル形状:ハニカム、グラビアロール線数:1000本/INCH、回転速度140%/対ライン速)を用いて、厚み0.5μmになるように塗布した。
上記透明保護フィルム(3a)および(3b)の接着剤塗布面を、偏光子の両面に貼り合わせた。その後、貼り合わせた透明保護フィルム側(両側)から、IRヒーターを用いて50℃に加温し、上記紫外線を両面に照射して、接着剤層(2a)および(2b)に係る活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を硬化させ偏光フィルム1を得た後、さらに、透明保護フィルム(3c)のコロナ表面に、表1に記載の接着剤層(2a)に係る活性エネルギー線硬化型接着剤組成物をMCDコーター(富士機械社製)(セル形状:ハニカム、グラビアロール線数:1000本/INCH、回転速度140%/対ライン速)を用いて、厚み0.5μmになるように塗布し、上記透明保護フィルム(3c)の接着剤塗布面を偏光フィルム1の(3a)側に貼り合わせた。その後貼り合わせた透明保護フィルム側(3c)から、上記紫外線を片面に照射した後、70℃で3分間熱風乾燥して、偏光フィルム2を得た。貼り合わせのライン速度は15m/minで行った。
なお、接着剤層(2b)のTgは118.9℃であった。
偏光フィルム1、2を偏光子の延伸方向と平行に200mm、直行方向に20mmの大きさに切り出し、偏光フィルム1については透明保護フィルム(3a)と偏光子との間に、偏光フィルム2については透明保護フィルム(3c)と透明保護フィルム(3a)との間にカッターナイフで切り込みを入れ、偏光フィルムをガラス板に貼り合わせた。テンシロンにより、90度方向に偏光子フィルム1については透明保護フィルム(3a)と偏光子とを、偏光子フィルム2については透明保護フィルム(3a)と透明保護フィルム(3c)とを剥離速度500mm/minで剥離し、その剥離強度を測定した。また、剥離後の剥離面の赤外吸収スペクトルをATR法によって測定し、剥離界面を下記の基準に基づき評価した。
A:保護フィルムの凝集破壊。
B:保護フィルム/接着剤層間の界面剥離。
C:接着剤層/偏光子または透明保護フィルム間の界面剥離。
D:偏光子の凝集破壊。
上記基準において、AおよびDは、接着力がフィルムの凝集力以上であるため、接着力が非常に優れることを意味する。一方、BおよびCは、透明保護フィルム/接着剤層(接着剤層/偏光子)界面の接着力が不足している(接着力が劣る)ことを意味する。これらを勘案して、AまたはDである場合の接着力を○、A・B(「透明保護フィルムの凝集破壊」と「透明保護フィルム/接着剤層間の界面剥離」とが同時に発生)あるいはA・C(「透明保護フィルムの凝集破壊」と「接着剤層/偏光子間の界面剥離」とが同時に発生)である場合の接着力を△、BまたはCである場合の接着力を×とする。
偏光フィルム1については透明保護フィルム(3a:環状ポリオレフィンフィルム)面に、偏光フィルム2については透明保護フィルム(3c:フッ素化ポリスチレンフィルム)面に粘着剤層を積層し、偏光子の延伸方向に50mm、垂直方向に100mmの長方形にカットした。厚さ0.5mm、縦120mm、横60mmのガラス板に上記偏光フィルムをラミネートしサンプルを作成した。なお、ガラス板の裏面には破壊防止のためにセロハンテープを全面に貼っておいた。
作成したサンプルを高さ1mから自然落下させた。その落下を100回繰り返してからの端部の剥離状態を目視で観察した。
○:剥れは確認されない。
△:端部から剥れが1mm未満。
×:端部から剥れが1mm以上。
偏光フィルム1、2を、偏光子の延伸方向に50mm、垂直方向に25mmの長方形にカットした。かかる偏光フィルム1、2を60℃の温水に6時間浸漬した直後について下記の基準に基づき評価した。偏光フィルム1については、偏光子/透明保護フィルム(3a)、(3b)の間の剥れを目視観察した。偏光フィルム2については、偏光子/透明保護フィルム(3a)、(3b)の間および透明保護フィルム(3a)と(3c)間の剥れを目視観察した。
○:いずれの間についても剥れは確認されない。
△:いずれかの間の端部から剥れが生じているが、中心部の剥れは確認されない。
×:いずれかの間で全面に剥れが生じた。
偏光フィルム1については、透明保護フィルム(3a:環状ポリオレフィンフィルム)面に、偏光フィルム2については、透明保護フィルム(3c:フッ素化ポリスチレンフィルム)面に粘着剤層を積層し、偏光子の延伸方向に200mm、垂直方向に400mmの長方形にカットし、偏光フィルムの端部をフルバック端面処理を実施した。この粘着剤層付き偏光フィルムを無アルカリガラス板にラミネートし、60℃95%R.H.環境下で1000時間処理後の偏光フィルムを目視で観察し、下記の基準に基づき評価した。
○:ハガレなし。
△:偏光フィルム端部から1mm未満のハガレが発生。
×:偏光フィルム端部から1mm以上のハガレが発生。
偏光フィルム1については、透明保護フィルム(3a:環状ポリオレフィンフィルム)面に、偏光フィルム2については、透明保護フィルム(3c:フッ素化ポリスチレンフィルム)面に粘着剤層を積層し、偏光子の延伸方向に200mm、垂直方向に400mmの長方形にカットした。ガラス板に前記粘着剤層を介して上記偏光フィルムをラミネートし、−40℃⇔85℃のヒートサイクル試験を行い、50サイクル後の偏光フィルムを目視観察し、下記の基準に基づき評価した。
○:クラックの発生は見られない。
△:偏光子の延伸方向に貫通しないクラックが発生した(クラック長さ200mm以下)。
×:偏光子の延伸方向に貫通するクラックが発生した(クラック長さ200mm)。
偏光フィルム1、2を偏光子の延伸方向と平行に200mm、直行方向に15mmの大きさに切り出した。偏光フィルム1については、透明保護フィルム(3a)と偏光子との間に、偏光フィルム2については、透明保護フィルム(3c)と透明保護フィルム(3a)との間にカッターナイフで切り込みを入れた後、偏光フィルム1、2をガラス板に貼り合わせた。かかる偏光フィルム1、2を40℃の温水に2時間浸漬させた後、取り出して30分以内に(非乾燥状態で)テンシロンにより、90度方向に保護フィルムと偏光子とを剥離速度300mm/minで剥離し、その剥離強度(N/15mm)を測定した。下記の基準に基づき評価した。
○:剥離強度が0.5N/15mm以上。
△:剥離強度が0.3N/15mm〜0.5N/15mm未満。
×:剥離強度が0.3N/15mm未満。
アロニックス M−220は、トリプロピレングリコールジアクリレート(東亞合成社製)を示す。
(B):炭素数2〜12のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート
BAは、n−ブチルアクリレート;
:2EHAは、2−エチルヘキシルアクリレート;
:EAは、エチルアクリレート;を示す。
(C):水酸基を有する(メタ)アクリレート
2HEAは、2−ヒドロキシエチルアクリレート;
:4HBAは、4−ヒドロキシブチルアクリレート;を示す。
(その他):上記以外のラジカル重合性化合物
HEAAは、ヒドロキシエチルアクリルアミド(興人社製);
:ACMOは、アクリロイルモルホリン(興人社製);を示す。
(D):シランカップリング剤(D)
KBM403は、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製);
:KBM602は、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン
(信越化学工業社製);を示す。
(E):(メタ)アクリルモノマーを重合してなるアクリル系オリゴマー
UP−1190は、(メタ)アクリルモノマーを重合してなるアクリル系オリゴマー(ARUFON UP−1190,東亞合成社製)を示す。
(F):活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物
AAEMは、2−アセトアセトキシエチルメタクリレート(日本合成化学社製)を示す。
(G):水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤
KAYACURE DETX−Sは、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤(ジエチルチオキサントン,KAYACURE DETX−S,日本化薬社製)を示す。
(H):光酸発生剤
CPI−100Pは、光酸発生剤(トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェートを主成分とする有効成分50%のプロピレンカーボネート溶液,サンアプロ社製)を示す。
(I):アルコキシ基、エポキシ基いずれかを含む化合物
デナコールEX−611は、ソルビトールポリグリシジルエーテル(デナコールEX−611,ナガセケムテックス社製);
ニカレジンS−260は、メチロール化メラミン(日本カーバイト工業社製);を示す。
(光重合開始剤:その他)(一般式(2)で表される化合物)
IRGACURE907は、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン(IRGACURE907,BASF社製)を示す。
2a、2b 接着剤層
3a、3b、3c 透明保護フィルム
3a’ 光学フィルム
Claims (27)
- 偏光子(1)の両面に活性エネルギー線硬化型接着剤組成物に活性エネルギー線を照射してなる硬化物層により形成された接着剤層(2a)および(2b)を介して、それぞれ面に透明保護フィルム(3a)および(3b)が設けられている偏光フィルムにおいて、
片面の接着剤層(2a)は、ガラス転移温度が−60℃〜30℃未満であり、
かつ前記接着剤層(2a)を形成する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、硬化性成分としてラジカル重合性化合物を含有しており、ラジカル重合性化合物の全量を100重量%としたとき、多官能ラジカル重合性化合物(A)の割合が、5重量%を超え50重量%以下であり、
他の片面の接着剤層(2b)は、ガラス転移温度が30℃以上であり、
前記透明保護フィルム(3a)および透明保護フィルム(3b)のいずれか一方の側に、更に透明保護フィルム(3c)が、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物に活性エネルギー線を照射してなる硬化物層により形成された接着剤層(2a’)を介して積層されており、
前記接着剤層(2a’)は、ガラス転移温度が−60℃〜30℃未満であり、
かつ前記接着剤層(2a’)を形成する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、硬化性成分としてラジカル重合性化合物を含有しており、ラジカル重合性化合物の全量を100重量%としたとき、多官能ラジカル重合性化合物(A)の割合が、5重量%を超え50重量%以下であることを特徴とする偏光フィルム。 - 前記接着剤層(2a)の形成に用いる活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、ラジカル重合性化合物として、炭素数2〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート(B)を含有することを特徴とする請求項1記載の偏光フィルム。
- 前記接着剤層(2a)の形成に用いる活性エネルギー線硬化型接着剤組成物は、ラジカル重合性化合物として、水酸基を有する(メタ)アクリレート(C)を含有することを特徴とする請求項1または2記載の偏光フィルム。
- 前記接着剤層(2a)を形成する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物が、シランカップリング剤(D)を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の偏光フィルム。
- 前記シランカップリング剤(D)が、ラジカル重合性の官能基を有しないシランカップリング剤であることを特徴とする請求項4記載の偏光フィルム。
- 前記接着剤層(2a)を形成する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物が、(メタ)アクリルモノマーを重合してなるアクリル系オリゴマー(E)を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の偏光フィルム。
- 前記接着剤層(2a)を形成する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物が、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(F)と、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤(G)とを含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の偏光フィルム。
- 前記活性メチレン基がアセトアセチル基であることを特徴とする請求項7に記載の偏光フィルム。
- 前記活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(F)が、アセトアセトキシアルキル(メタ)アクリレートであることを特徴とする請求項7または8記載の偏光フィルム。
- 前記ラジカル重合開始剤(G)が、チオキサントン系ラジカル重合開始剤であることを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の偏光フィルム。
- 前記接着剤層(2a)を形成する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物中のラジカル重合性化合物の全量を100重量%としたとき、前記活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(F)を1〜50重量%、および前記活性エネルギー線硬化型接着剤組成物中のラジカル重合性化合物の全量100重量部に対して前記ラジカル重合開始剤(G)を0.1〜10重量部含有することを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載の偏光フィルム。
- 前記接着剤層(2a)を形成する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物が、光酸発生剤
(H)を含有することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の偏光フィルム。 - 前記光酸発生剤(H)が、PF6 −、SbF6 −およびAsF6 −からなる群より選択される少なくとも1種をカウンターアニオンとして有する光酸発生剤を含有する請求項12記載の偏光フィルム。
- 前記接着剤層(2a)を形成する活性エネルギー線硬化型接着剤組成物が、前記光酸発生剤(H)とアルコキシ基、エポキシ基のいずれかを含む化合物(I)を併用することを特徴とする請求項12または13記載の偏光フィルム。
- 前記接着剤層(2a)および(2b)の厚みがいずれも5μm以下であることを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の偏光フィルム。
- 前記透明保護フィルム(3a)および(3b)の透湿度がいずれも150g/m2/24h以下である請求項1〜15のいずれかに記載の偏光フィルム。
- 前記透明保護フィルム(3a)が環状ポリオレフィン樹脂フィルムまたはフッ化ポリスチレンフィルムであること特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載の偏光フィルム。
- 前記透明保護フィルム(3b)がアクリル樹脂フィルム、環状ポリオレフィン樹脂フィルムまたはポリエステル樹脂フィルムであること特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載の偏光フィルム。
- 前記透明保護フィルム(3a)および(3b)のいずれか少なくとも一方は波長365nmの光線透過率が5%未満であることを特徴とする請求項1〜18のいずれかに記載の偏光フィルム。
- 請求項1〜19のいずれかに記載の偏光フィルムの製造方法であって、
偏光子(1)および透明保護フィルム(3a)の少なくとも一方の面に、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を塗工する塗工工程と、
偏光子(1)および透明保護フィルム(3b)の少なくとも一方の面に、活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を塗工する塗工工程と、
前記偏光子(1)および前記透明保護フィルム(3a)および(3b)を貼り合わせる貼合工程と、
前記活性エネルギー線を照射して、前記活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を硬化させることにより得られた接着剤層(2a)および(2b)を介して、前記偏光子(1)および前記透明保護フィルム(3a)および(3b)を接着させる接着工程とを含むことを特徴とする偏光フィルムの製造方法。 - 前記塗工工程前に、前記偏光子(1)並びに前記透明保護フィルム(3a)および(3b)の少なくとも一方の面であって、貼り合わせる側の面に、コロナ処理、プラズマ処理、エキシマー処理またはフレーム処理を行うことを特徴とする請求項20記載の偏光フィルムの製造方法。
- 最初に、一方の透明保護フィルム(3a)または(3b)の側から活性エネルギー線を照射し、次いで他方の透明保護フィルム(3b)または(3a)の側から活性エネルギー線を照射して、前記活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を硬化させることにより得られた接着剤層(2a)および(2b)を介して、前記偏光子(1)および前記透明保護フィルム(3a)および(3b)を接着させる接着工程を含む請求項20または21に記載の偏光フィルムの製造方法。
- 前記透明保護フィルム(3a)および(3b)は、いずれも波長365nmの光線透過率が5%未満であり、
前記活性エネルギー線は、波長範囲380〜450nmの可視光線を含むものであることを特徴とする請求項20〜22のいずれかに記載の偏光フィルムの製造方法。 - 前記活性エネルギー線は、波長範囲380〜440nmの積算照度と波長範囲250〜370nmの積算照度との比が100:0〜100:50である請求項20〜23のいずれかに記載の偏光フィルムの製造方法。
- 前記貼合工程時の前記偏光子の水分率が15%未満であることを特徴とする請求項20〜24のいずれかに記載の偏光フィルムの製造方法。
- 請求項1〜19のいずれかに記載の偏光フィルムが少なくとも1枚積層されていることを特徴とする光学フィルム。
- 請求項1〜19のいずれかに記載の偏光フィルム、または請求項26記載の光学フィルムが用いられていることを特徴とする画像表示装置。
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