JP2005189437A - 感圧性接着シート付き偏光板 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ガラスに対するリワーク性にすぐれるとともに、耐久性が良い感圧性接着シート付き偏光板を提供することを目的とする。
【解決手段】 偏光板に感圧性接着シートを貼り合わせてなり、この感圧性接着シートは、(a)アルキル基の炭素数が4〜14個の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とするビニル系モノマー97〜100重量%およびこれと共重合可能な極性基含有モノマー3〜0重量%の(共)重合体、(b)上記(a)成分100重量部あたり2〜20重量部となる割合の親油性の層状珪酸塩、(c)カップリング剤、(d)架橋剤を含有するとともに、全光線透過率が85〜100%、ヘイズ値が0〜5、ガラスへの接着力が0.1〜4N/25mm幅であることを特徴とする感圧性接着シート付き偏光板。
【選択図】 なし
Description
本発明は、このような事情に照らし、液晶表示装置を製造するにあたり、偏光板のガラスへのリワーク性にすぐれているとともに、耐久性が良い感圧性接着シート付き偏光板を提供することを目的としている。
ビニル系モノマーとしては、上記の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分として、モノマー全体の30重量%以下の割合で、共重合可能な他のモノマーを使用することもできる。具体的には、アルキル基の炭素数が3以下または15個以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルや、酢酸ビニル、スチレンまたはその誘導体、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。
また、極性基含有モノマーには、(メタ)アクリル酸、イタコン酸などのカルボン酸基含有モノマー、2−アクリルアミドプロパンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマーなどの不飽和酸、2−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)アクリレートなどの水酸基含有モノマーなどが用いられる。
層状珪酸塩には、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト スチーブンサイトなどのスメクタイト系粘土鉱物、フッ素四ケイ素雲母などのマイカ系粘土鉱物が挙げられ、1種または2種以上を使用できる。とくに好ましくは、平均長さが10〜100nmであるスメクタイト系粘土鉱物が用いられる。
層状珪酸塩の平均長さは10〜100nm、好ましくは20〜80nm、さらに好ましくは30〜60nmであるのがよい。この平均長さが10nm未満となると、均一に分散させるのが困難になり、また100nmを超えると、透明性が低下して、偏光板に貼り合わせたのちの輝度が低下する傾向にある。
上記の交換性陽イオンとは、層状珪酸塩の結晶層の表面に存在するナトリウムやカルシウムなどの金属イオンのことである。これらのイオンは親水性であるため、親油性のモノマーは層状珪酸塩の層間に侵入することができず、良好な分散物を得ることができない。モノマーを層間に侵入させるためには、交換性陽イオンを親油性のカチオン性界面活性剤などでイオン交換することが必要である。
4級アンモニウム塩としては、たとえば、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、トリオクチルアンモニウム塩、ジステアリルジメチルアンモニウム塩、ジステアリルジベンジルアンモニウム塩などや、フメチルジエチルプロピレンオキサイド骨格を有するアンモニウム塩などが挙げられる。
4級ホスホニウム塩としては、たとえば、ドデシルトリフェニルホスホニウム塩、メチルトリフェニルホスホニウム塩、ラウリルトリメチルホスホニウム塩、ステアリルトリメチルホスホニウム塩、ジステアリルジメチルホスホニウム塩、ジステアリルジベンジルホスホニウム塩などが挙げられる。
なお、前記(A)成分のモノマーのうち、極性基含有モノマーも、上記カップリング剤と同様の効果を発揮し、このモノマーを使用することにより偏光板の耐久性を一段と向上させることができる。しかし、極性基含有モノマーを使用しすぎると、接着力が高くなりすぎてリワーク性が低下するため、前記した適量の使用量とする。
上記の無機質と化学結合する反応基としては、メトキシ基、エトキシ基、シラノール基などがあり、また有機材料と化学結合する反応基としては、ビニル基、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、メルカプト基などがある。
このようなカップリング剤の使用量は、(A)成分のモノマー100重量部、つまり、その(共)重合体100重量部に対して、0.05〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部、より好ましくは0.2〜2重量部とする。0.05重量部未満では効果がなく、10重量部を超えると凝集力が上がりすぎて密着力が低下する傾向がある。
この範囲内で、2官能の場合は多く、3官能やそれ以上の官能基数の場合は少なくすることができるが、0.02重量部より少ないと架橋剤としての効果がなく、また5重量部より多いと脆くなり、いずれもシート加工性が低下する。
つぎに、この分散物に、さらに(d)成分の架橋剤である多官能(メタ)アクリレートを混合し、光重合性組成物を調製する。この組成物には、光重合性を損なわない限り、老化防止剤などの公知の各種の添加剤を、加えてもよい。
このような紫外線の照射後、必要により、臭気低減などを目的として、乾燥工程を設けることもできる。乾燥方法および条件は任意であるが、たとえば、熱風式乾燥炉を用いて100〜140℃程度で10〜180秒程度乾燥すればよい。
また、本発明においては、剥離ライナーである剥離処理フィルムを使用することなく、前記の光重合性組成物を偏光板上に直接塗布し、上記同様に光重合処理することにより、光重合処理と同時に偏光板に感圧性接着シートを貼り合わせることもできる。この場合、感圧性接着シートと偏光板の密着性をより高めることができる。しかし、塗工中に偏光板に傷やしわ、折れなどが発生しないように注意する必要があり、とくに偏光板の変形を防ぐため、乾燥温度は100℃程度を上限にするのが望ましい。
本発明における感圧性接着シートの好適な全光線透過率は90〜100%、とくに好適な全光線透過率は95〜100%であり、また好適なヘイズ値は0〜3、さらに好適なヘイズ値は0〜1である。また、好適なガラスへの接着力は0.2〜3N/25mm幅、さらに好適なガラスへの接着力は0.3〜2N/25mm幅である。
たとえば、前記(A)成分のモノマーに、(b)成分の親油性の層状珪酸塩、(c)成分のカップリング剤、(d)成分の架橋剤および熱重合開始剤を、必要により適宜の溶剤を用いて混合し、これを剥離ライナー上に塗布するか、または偏光板上に直接塗布し、加熱乾燥後、熱重合処理して、感圧性接着シートを形成してもよい。
なお、上記の熱重合処理などの方法では、形成される感圧性接着シート中に揮発成分が残存しやすく、これが偏光板をガラスセルに貼り合わせたのちに、高温に保存されると、揮発してボイドの原因となることがある。これに対して、前記の光重合法ではこのような揮発成分が残存しにくく、本発明の目的にとくに適している。
たとえば、親水性高分子フィルムにヨウ素および/または二色性染料を吸着させて延伸したものやポリエン配向フィルムなどの偏光子の片面または両面にトリアセチルモルロースなどの各種のポリマーからなる保護フィルムを設けてなる公知の偏光板が挙げられる。また、この偏光板に位相差板を積層して楕円偏光板や円偏光板としたもの、さらに上記の偏光板に反射板、半透過反射板、視覚補償フィルム、輝度向上フィルムなどの光学層を、1層または2層以上積層したものなどが挙げられる。
このプレミックスを、超音波ホモジナイザー(Nissei社製の「US−600T」)にて、スメクタイトの粒が見えなくなるまで分散させ、コーティング可能な組成物としたのち、これに架橋剤としてのトリメチロールプロパントリアクリレート(日本化薬社製の「TMPTA」)0.2部を、混合して、光重合性組成物とした。
このように剥離ライナー上に形成した感圧性接着シートを、ラミネータにより、偏光板に貼り合わせて、感圧性接着シート付き偏光板を作製した。
2−エチルヘキシルアクリレート100部を、2−エチルヘキシルアクリレート95部およびアクリル酸5部に変更し、かつ親油性の層状珪酸塩であるスメクタイト(コープケミカル社製の「ルーセンタイトSPN」)の量を、5部から8部に変更した以外は、実施例1と同様にして、感圧性接着シート付き偏光板を作製した。
親油性の層状珪酸塩であるスメクタイト(コープケミカル社製の「ルーセンタイトSPN」)の量を、5部から1部に変更した以外は、実施例1と同様にして、感圧性接着シート付き偏光板を作製した。
親油性の層状珪酸塩であるスメクタイト(コープケミカル社製の「ルーセンタイトSPN」)の量を、5部から8部に変更し、かつカップリング剤としてのγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製の「KBM403」)を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして、感圧性接着シート付き偏光板を作製した。
親油性の層状珪酸塩であるスメクタイト(コープケミカル社製の「ルーセンタイトSPN」)5部を、シリカ充填材(日本アエロジル社の「アエロジルR972」)8部に変更した以外は、実施例1と同様にして、感圧性接着シート付き偏光板を作製した。
2EHA:2エチルヘキシルアクリレート
AA:アクリル酸
ルーセンタイトSPN:親油性の層状珪酸塩であるスメクタイト
アエロジル:日本アエロジル社の「アエロジルR972」
KBM403:γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
TMPTA:トリメチロールプロパントリアクリレート
Irg651:チバガイギーコーポレーション製の「イルガキュアー651」
感圧性接着シートのみについて、フィルム濁度計(日本電色工業社製の「NDM−20D」)を用いて、全光線透過率を測定した。
感圧性接着シートのみについて、フィルム濁度計(日本電色工業社製の「NDM−20D」)を用いて、ヘイズ値を測定した。
JIS C2107の接着力試験法(180度引き剥がし法)に準じ、測定した。ただし、試験片は、感圧性接着シート付き偏光板を幅25mm、長さ120mmにカットし、離型処理フィルムを剥がしたのち、動式圧着装置を使用して、ガラス板に貼り合わせた。その他は、上記の接着力試験法と同様にして、測定した。
凝集力・保持性の目安として、破断強度の測定を行った。測定は、JIS C2107の引張り強さおよび伸び試験法に準じて、行った。ただし、試験片は、感圧性接着シートのみを50mm角に切り出し、塗工の幅方向に丸めたものを使用した。
また、つかみの間隔を10mmにし、引張り速度は50mm/分にし、試験片破断時の最大荷重を測定した。その他は、上記の試験法と同様にして、測定した。
試験片は、感圧性接着シート付き偏光板を幅50mm、長さ150mmにカットし、離型処理フィルムを剥がしたのち、ガラス板に貼り合わせ、50℃,5気圧のオートクレーブ中に30分間放置して接着させた。
この偏光板を貼り合わせたガラス板を、60℃,90%RHに3日間放置後、外観を目視にてチェックし、以下の判断基準で評価した。
○:外観良好(貼り合わせた偏光板の端部に浮きや剥がれが発生していない)
×:外観不良(貼り合わせた偏光板の端部に浮きや剥がれが発生した)
│ │ 実施例 │
│ ├───┬───┬───┬───┬───┤
│ │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │
├──────────┼───┼───┼───┼───┼───┤
│2EHA │100│100│100│ 99│ 97│
│ │ │ │ │ │ │
│AA │ 0 │ 0 │ 0 │ 1 │ 3 │
│ │ │ │ │ │ │
│ルーセンタイトSPN│ 5 │ 8 │ 15│ 8 │ 8 │
│ │ │ │ │ │ │
│アエロジル │ − │ − │ − │ − │ − │
│ │ │ │ │ │ │
│KBM403 │0.2│0.2│0.2│0.2│0.2│
│ │ │ │ │ │ │
│TMPTA │0.2│0.2│0.2│0.2│0.2│
│ │ │ │ │ │ │
│Irg651 │0.1│0.1│0.1│0.1│0.1│
├──────────┼───┼───┼───┼───┼───┤
│全光線透過率(%) │ 90│ 90│ 90│ 90│ 90│
│ │ │ │ │ │ │
│ヘイズ値 │0.7│0.7│0.7│0.7│0.7│
│ │ │ │ │ │ │
│接着力(N/25mm幅)│0.7│0.2│0.1│ 2 │ 4 │
├──────────┼───┼───┼───┼───┼───┤
│破断強度(N/cm2 )│ 30│ 35│ 37│ 40│ 45│
│ │ │ │ │ │ │
│耐久性 │ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │
└──────────┴───┴───┴───┴───┴───┘
│ │ 比較例 │
│ ├───┬───┬───┬───┤
│ │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │
├──────────┼───┼───┼───┼───┤
│2EHA │ 95│100│100│100│
│ │ │ │ │ │
│AA │ 5 │ 0 │ 0 │ 0 │
│ │ │ │ │ │
│ルーセンタイトSPN│ 8 │ 1 │ 8 │ − │
│ │ │ │ │ │
│アエロジル │ − │ − │ − │ 8 │
│ │ │ │ │ │
│KBM403 │0.2│0.2│ − │0.2│
│ │ │ │ │ │
│TMPTA │0.2│0.2│0.2│0.2│
│ │ │ │ │ │
│Irg651 │0.1│0.1│0.1│0.1│
├──────────┼───┼───┼───┼───┤
│全光線透過率(%) │ 90│ 90│ 90│ 85│
│ │ │ │ │ │
│ヘイズ値 │0.7│0.7│0.7│1.2│
│ │ │ │ │ │
│接着力(N/25mm幅)│ 9 │0.2│ 0.08 │0.2│
├──────────┼───┼───┼───┼───┤
│破断強度(N/cm2 )│ 50│ 10│ 15│ 15│
│ │ │ │ │ │
│耐久性 │ ○ │ × │ × │ × │
└──────────┴───┴───┴───┴───┘
Claims (4)
- 偏光板に感圧性接着シートを貼り合わせてなり、この感圧性接着シートは、(a)アルキル基の炭素数が4〜14個の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とするビニル系モノマー97〜100重量%およびこれと共重合可能な極性基含有モノマー3〜0重量%の(共)重合体、(b)上記(a)成分100重量部あたり2〜20重量部となる割合の親油性の層状珪酸塩、(c)カップリング剤、(d)架橋剤を含有するとともに、全光線透過率が85〜100%、ヘイズ値が0〜5、ガラスへの接着力が0.1〜4N/25mm幅であることを特徴とする感圧性接着シート付き偏光板。
- (b)成分の親油性の層状珪酸塩は、平均長さが10〜100nmである請求項1に記載の感圧性接着シート付き偏光板。
- 偏光板に感圧性接着シートを貼り合わせた感圧性接着シート付き偏光板の製造において、上記感圧性接着シートの形成にあたり、(A)アルキル基の炭素数が4〜14個の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とするビニル系モノマー97〜100重量%およびこれと共重合可能な極性基含有モノマー3〜0重量%からなるモノマー、(b)上記(A)成分のモノマー100重量部あたり2〜20重量部となる割合の親油性の層状珪酸塩、(c)カップリング剤、(d)架橋剤としての多官能(メタ)アクリレート、(e)光重合開始剤を含む光重合性組成物を、光重合させて、全光線透過率が85〜100%、ヘイズ値が0〜5、ガラスへの接着力が0.1〜4N/25mm幅である感圧性接着シートを形成することを特徴とする感圧性接着シート付き偏光板の製造方法。
- (b)成分の親油性の層状珪酸塩は、平均長さが10〜100nmである請求項3に記載の感圧性接着シート付き偏光板の製造方法。
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