JP2018025771A - 偏光板 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] 第1熱可塑性樹脂フィルム、第1接着剤層、偏光フィルム、第2接着剤層及び第2熱可塑性樹脂フィルムをこの順に含み、
前記第1接着剤層及び前記第2接着剤層の少なくともいずれか一方は、紫外線硬化性接着剤の硬化物層であり、
前記紫外線硬化性接着剤は、カチオン硬化性成分(A)と、カチオン重合開始剤(B)とを含み、
前記カチオン硬化性成分(A)は、その全体量を100重量%とするとき、30〜70重量%のエポキシ化合物(A1)と、30〜70重量%のオキセタン化合物(A2)とを含み、
前記紫外線硬化性接着剤における増感剤(C)の含有量が、前記カチオン硬化性成分(A)100重量部に対して、0〜0.01重量部であり、
前記第1熱可塑性樹脂フィルムは、前記カチオン重合開始剤の紫外領域における吸収極大波長での光の透過率が0.5〜5%であり、
前記第2熱可塑性樹脂フィルムは、前記カチオン重合開始剤の紫外領域における吸収極大波長での光の透過率が0〜5%である、偏光板。
(1)偏光板の構成
図1は、本発明に係る偏光板の一例を示す概略断面図である。図1に示されるように本発明に係る偏光板は、第1熱可塑性樹脂フィルム21、第1接着剤層15、偏光フィルム10、第2接着剤層25及び第2熱可塑性樹脂フィルム22をこの順に含む。偏光板は、第1熱可塑性樹脂フィルム21、第1接着剤層15、偏光フィルム10、第2接着剤層25及び第2熱可塑性樹脂フィルム22からなっていてもよい。
第1熱可塑性樹脂フィルム21及び第2熱可塑性樹脂フィルム22はいずれも、紫外光の透過率が低いものである。具体的には、第1熱可塑性樹脂フィルム21は、後述する紫外線硬化性接着剤に含まれるカチオン重合開始剤(B)の紫外領域における吸収極大波長での光の透過率が0.5〜5%である。また、第2熱可塑性樹脂フィルム22は、紫外線硬化性接着剤に含まれるカチオン重合開始剤(B)の紫外領域における吸収極大波長での光の透過率が0〜5%である。第1熱可塑性樹脂フィルム21の上記透過率は0.5〜3%であってもよく、第2熱可塑性樹脂フィルム22の上記透過率は0〜3%であってもよい。
1)第1熱可塑性樹脂フィルム21を構成する熱可塑性樹脂と第2熱可塑性樹脂フィルム22を構成する熱可塑性樹脂とが同じであり、当該熱可塑性樹脂がポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂及びセルロースエステル系樹脂からなる群より選択される偏光板、
2)第1熱可塑性樹脂フィルム21がポリオレフィン系樹脂又はセルロースエステル系樹脂から構成され、第2熱可塑性樹脂フィルム22が(メタ)アクリル系樹脂から構成される偏光板
が挙げられる。1)の実施形態の好適な一例は、第1熱可塑性樹脂フィルム21及び第2熱可塑性樹脂フィルム22の両方が(メタ)アクリル系樹脂から構成される偏光板である。
第1接着剤層15及び第2接着剤層25は、紫外線硬化性接着剤等の活性エネルギー線硬化性接着剤、熱硬化性接着剤又は水系接着剤から形成することができるが、第1接着剤層15及び第2接着剤層25の少なくともいずれか一方は、紫外線硬化性接着剤から形成され、好ましくは両方の接着剤層が紫外線硬化性接着剤から形成される。紫外線硬化性接着剤から形成される場合、第1接着剤層15、第2接着剤層25は、紫外線硬化性接着剤の硬化物層である。第1接着剤層15及び第2接着剤層25は、同種の接着剤から形成されてもよいし、異種の接着剤から形成されてもよい。接着剤は、第1熱可塑性樹脂フィルム21と偏光フィルム10との接着、第2熱可塑性樹脂フィルム22と偏光フィルム10との接着を担う。なお、活性エネルギー線硬化性接着剤は、紫外線、可視光、電子線、X線のような活性エネルギー線の照射によって硬化する接着剤である。
カチオン硬化性成分(A)は、エポキシ化合物(A1)を含む。エポキシ化合物とは、分子内に1個又は2個以上のエポキシ基を有する化合物を意味する。カチオン硬化性成分(A)は、1種又は2種以上のエポキシ化合物(A1)を含むことができる。
1)単量体(II)の1種を重合してなるホモポリマー、
2)単量体(II)の2種以上を重合してなるコポリマー、
3)単量体(III)の1種を重合してなるホモポリマー、
4)単量体(III)の2種以上を重合してなるコポリマー、
5)単量体(II)の1種以上と単量体(III)の1種以上と重合してなるコポリマー、
6)これらの2種以上の混合物
を挙げることができる。
紫外線硬化性接着剤(U)は、カチオン重合開始剤(B)を含む。これにより、カチオン硬化性成分(A)を活性エネルギー線の照射によるカチオン重合で硬化させて接着剤層を形成することができる。カチオン重合開始剤(B)は、紫外線の照射によって、カチオン種又はルイス酸を発生し、カチオン硬化性成分(A)の重合反応を開始させるものである。カチオン重合開始剤(B)は光で触媒的に作用するため、カチオン硬化性成分(A)に混合しても保存安定性や作業性に優れる。カチオン重合開始剤(B)として使用し得る活性エネルギー線の照射によりカチオン種やルイス酸を生じる化合物として、例えば、芳香族ジアゾニウム塩;芳香族ヨードニウム塩や芳香族スルホニウム塩のようなオニウム塩;鉄−アレーン錯体等を挙げることができる。
ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロアンチモネート、
ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロホスフェート、
ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロボレート
が挙げられる。
ジフェニルヨードニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート、
ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、
ジ(4−ノニルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート
が挙げられる。
トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、
トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、
トリフェニルスルホニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
4,4’−ビス〔ジフェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート、
4,4’−ビス〔ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロアンチモネート、
4,4’−ビス〔ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート、
7−〔ジ(p−トルイル)スルホニオ〕−2−イソプロピルチオキサントン ヘキサフルオロアンチモネート、
7−〔ジ(p−トルイル)スルホニオ〕−2−イソプロピルチオキサントン テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
4−フェニルカルボニル−4’−ジフェニルスルホニオ−ジフェニルスルフィド ヘキサフルオロホスフェート、
4−(p−tert−ブチルフェニルカルボニル)−4’−ジフェニルスルホニオ−ジフェニルスルフィド ヘキサフルオロアンチモネート、
4−(p−tert−ブチルフェニルカルボニル)−4’−ジ(p−トルイル)スルホニオ−ジフェニルスルフィド テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート
が挙げられる。
キシレン−シクロペンタジエニル鉄(II) ヘキサフルオロアンチモネート、
クメン−シクロペンタジエニル鉄(II) ヘキサフルオロホスフェート、
キシレン−シクロペンタジエニル鉄(II) トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メタナイド
が挙げられる。
紫外線硬化性接着剤(U)は、実質的に増感剤(C)を含まないものである。具体的には、紫外線硬化性接着剤(U)における増感剤(C)の含有量は、カチオン硬化性成分(A)100重量部に対して、0〜0.01重量部である。紫外線硬化性接着剤(U)を用いる本発明によれば、増感剤を実質的に含まないにもかかわらず、カチオン重合開始剤(B)の紫外領域における吸収極大波長での光の透過率が低い第1及び第2熱可塑性樹脂21,22を用いる場合であっても、接着剤層が良好に硬化されておりフィルム間の密着性に優れる偏光板を提供することができる。また、紫外線硬化性接着剤(U)を用いる本発明によれば、着色の原因となる増感剤を実質的に含まないため、着色の問題が低減された偏光板を提供することができる。
9,10−ジメトキシアントラセン、
9,10−ジエトキシアントラセン、
9,10−ジプロポキシアントラセン、
9,10−ジイソプロポキシアントラセン、
9,10−ジブトキシアントラセン、
9,10−ジペンチルオキシアントラセン、
9,10−ジヘキシルオキシアントラセン、
9,10−ビス(2−メトキシエトキシ)アントラセン、
9,10−ビス(2−エトキシエトキシ)アントラセン、
9,10−ビス(2−ブトキシエトキシ)アントラセン、
9,10−ビス(3−ブトキシプロポキシ)アントラセン、
2−メチル又は2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、
2−メチル又は2−エチル−9,10−ジエトキシアントラセン、
2−メチル又は2−エチル−9,10−ジプロポキシアントラセン、
2−メチル又は2−エチル−9,10−ジイソプロポキシアントラセン、
2−メチル又は2−エチル−9,10−ジブトキシアントラセン、
2−メチル又は2−エチル−9,10−ジペンチルオキシアントラセン、
2−メチル又は2−エチル−9,10−ジヘキシルオキシアントラセン
が挙げられる。
紫外線硬化性接着剤(U)は、上記以外のその他の成分を含むことができる。その他の成分としては、熱カチオン重合開始剤、ポリオール類、イオントラップ剤、酸化防止剤、光安定剤、連鎖移動剤、粘着付与剤、熱可塑性樹脂、充填剤、流動調整剤、可塑剤、消泡剤、レベリング剤、色素、有機溶剤等を挙げることができる。
偏光フィルム10は、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させたものであることができる。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化したものを用いることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体が例示される。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、アンモニウム基を有する(メタ)アクリルアミド類等が挙げられる。
ケン化度(モル%)=100×(水酸基の数)/(水酸基の数+酢酸基の数)
で定義される。ケン化度は、JIS K 6726(1994)に準拠して求めることができる。
上述の接着剤を用いて、偏光フィルム10の一方の面に第1熱可塑性樹脂フィルム21を接着し、他方の面に第2熱可塑性樹脂フィルム22を接着することにより図1に示される偏光板を得ることができる。
表1に示されるカチオン硬化性成分(A)及びカチオン重合開始剤(B)を混合した後、脱泡して、紫外線硬化性接着剤である接着剤1〜3を調製した。表1における各成分の配合量の単位は「部」である。
〔1〕エポキシ化合物A1−a:三菱化学(株)製の特殊ノボラック型エポキシ樹脂「157S20」、
〔2〕エポキシ化合物A1−b:ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル〔上記式(I)において、Z=−CH2C(CH3)2CH2−の化合物〕、
〔3〕エポキシ化合物A1−c:グリシジルメタクリレート(GMA)25部及びメチルメタクリレート(MMA)75部からなる単量体組成物をラジカル重合させて得られた重量平均分子量15000のエポキシ基含有ポリマー(GMA−MMA共重合体)、
〔4〕エポキシ化合物A1−d:3,4−エポキシシクロヘキシルメチル 3,4−エポキシシクロヘキサン、
〔5〕オキセタン化合物A2−a:東亞合成(株)製のオキセタン化合物「OXT−221」(化学名:3−エチル−3−〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシメチル〕オキセタン)、
〔6〕カチオン重合開始剤(B):サンアプロ(株)製の「CPI−110P」(化学名: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、有効成分:100%、吸収極大波長は303nm)。
クラレ製のポリビニルアルコールフィルム(株式会社クラレ製の「PE6000」)を連続的に搬送し、20℃の純水からなる膨潤浴に滞留時間31秒で浸漬させた(膨潤工程)。その後、膨潤浴から引き出したフィルムを、ヨウ化カリウム/水が2/100(重量比)であるヨウ素を含む30℃の染色浴に滞留時間122秒で浸漬させた(染色工程)。次いで、染色浴から引き出したフィルムを、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水が12/4.1/100(重量比)である56℃の架橋浴に滞留時間70秒で浸漬させ、続いて、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水が9/2.9/100(重量比)である40℃の架橋浴に滞留時間13秒で浸漬させた(架橋工程)。染色工程及び架橋工程において、浴中でのロール間延伸により縦一軸延伸を行った。原反フィルムを基準とする総延伸倍率は5.5倍とした。次に、架橋浴から引き出したフィルムを5℃の純水からなる洗浄浴に滞留時間3秒で浸漬させた後(洗浄工程)、80℃の乾燥炉に滞留時間190秒で導入し乾燥を行って(乾燥工程)、偏光フィルムを得た。偏光フィルムの厚みは25μmであった。
トリアセチルセルロース系樹脂フィルム(富士フイルム(株)製の位相差フィルム「WVBZ4E4」、厚み38μm、波長303nmの光透過率2%)及び(メタ)アクリル系樹脂フィルム(住友化学(株)製の「テクノロイS001」、厚み80μm、紫外線吸収剤含有、波長303nmの光透過率0%)を用意した。トリアセチルセルロース系樹脂フィルムの片面に、接着剤塗工装置を用いて、硬化後の厚みが2.5μmとなるように接着剤3を塗工して接着剤層を形成するとともに、(メタ)アクリル系樹脂フィルムの片面に、接着剤塗工装置を用いて、硬化後の厚みが2.5μmとなるように接着剤1を塗工して接着剤層を形成し、これらの接着剤層を介して、製造例2で得られた偏光フィルムの一方の面にトリアセチルセルロース系樹脂フィルムを貼合し、他方の面に(メタ)アクリル系樹脂フィルムを貼合した。次いで、トリアセチルセルロース系樹脂フィルム側からUV波長領域UVAの積算光量が約350mJ/cm2(測定器:FusionUV社製UV Power PuckIIによる測定値)となるように紫外線を照射して、接着剤層を硬化させ、偏光板1を得た。偏光板1の層構成は、トリアセチルセルロース系樹脂フィルム(第1熱可塑性樹脂フィルム)/接着剤3からなる第1接着剤層/偏光フィルム/接着剤1からなる第2接着剤層/(メタ)アクリル系樹脂フィルム(第2熱可塑性樹脂フィルム)である。
第2接着剤層を形成する接着剤として接着剤2を用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板2を作製した。紫外線は、トリアセチルセルロース系樹脂フィルム側から照射した。偏光板2の層構成は、トリアセチルセルロース系樹脂フィルム(第1熱可塑性樹脂フィルム)/接着剤3からなる第1接着剤層/偏光フィルム/接着剤2からなる第2接着剤層/(メタ)アクリル系樹脂フィルム(第2熱可塑性樹脂フィルム)である。
第1熱可塑性樹脂フィルムとして、トリアセチルセルロース系樹脂フィルムの代わりに環状ポリオレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン(株)製の位相差フィルム「ZEONOR」、厚み50μm、波長303nmの光透過率90%)を用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板3を作製した。紫外線は、環状ポリオレフィン系樹脂フィルム側から照射した。偏光板3の層構成は、環状ポリオレフィン系樹脂フィルム(第1熱可塑性樹脂フィルム)/接着剤3からなる第1接着剤層/偏光フィルム/接着剤1からなる第2接着剤層/(メタ)アクリル系樹脂フィルム(第2熱可塑性樹脂フィルム)である。
第1熱可塑性樹脂フィルムとして、トリアセチルセルロース系樹脂フィルムの代わりに環状ポリオレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン(株)製の位相差フィルム「ZEONOR」、厚み50μm、波長303nmの光透過率90%)を用いたこと以外は比較例1と同様にして偏光板4を作製した。紫外線は、環状ポリオレフィン系樹脂フィルム側から照射した。偏光板4の層構成は、環状ポリオレフィン系樹脂フィルム(第1熱可塑性樹脂フィルム)/接着剤3からなる第1接着剤層/偏光フィルム/接着剤2からなる第2接着剤層/(メタ)アクリル系樹脂フィルム(第2熱可塑性樹脂フィルム)である。
次の方法により、(メタ)アクリル系樹脂フィルム(第2熱可塑性樹脂フィルム)と偏光フィルムとの間の密着性を評価した。偏光板から長さ200mm×幅25mmの切り出した後、(メタ)アクリル系樹脂フィルム側に粘着剤層を設けて、当該(メタ)アクリル系樹脂フィルムと偏光フィルムとの間の剥離強さを測定するための試験片とした。試験片をその粘着剤層を用いてガラス板に貼り、偏光フィルムと(メタ)アクリル系樹脂フィルムとの間にカッターの刃を入れ、長さ方向に端から30mm剥がして、その剥がした部分を試験機のつかみ部でつかんだ。この状態の試験片について、温度23℃及び相対湿度55%の雰囲気中にて、つかみ移動速度50mm/分で90度剥離試験を行い、つかみ部の30mmを除く170mmの長さにわたる平均剥離力を求め、これを、(メタ)アクリル系樹脂フィルムと偏光フィルムとの間の剥離強さとした。なお、剥離強さの測定時は、偏光板を作製してから24時間後である。結果を表2に示す。表2中、「剥離不可」とは、上記条件では、(メタ)アクリル系樹脂フィルムと偏光フィルムとを剥離できなかったことを意味する。「未硬化」とは、接着剤層の硬化が不十分であったことを意味する。未硬化であることは、(メタ)アクリル系樹脂フィルムを剥いだ後の接着層を指で触れたときのタック性(ベタベタ感)の有無により、タック性が認められた場合は「未硬化」と評価した。
表3に示されるカチオン硬化性成分(A)及びカチオン重合開始剤(B)を混合した後、脱泡して、紫外線硬化性接着剤である接着剤4〜6を調製した。表3における各成分の配合量の単位は「部」である。
〔1〕エポキシ化合物A1−b:ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル〔上記式(I)において、Z=−CH2C(CH3)2CH2−の化合物〕、
〔2〕エポキシ化合物A1−c:グリシジルメタクリレート(GMA)25部及びメチルメタクリレート(MMA)75部からなる単量体組成物をラジカル重合させて得られた重量平均分子量15000のエポキシ基含有ポリマー(GMA−MMA共重合体)、
〔3〕オキセタン化合物A2−a:東亞合成(株)製のオキセタン化合物「OXT−221」(化学名:3−エチル−3−〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシメチル〕オキセタン)、
〔4〕カチオン重合開始剤(B):サンアプロ(株)製の「CPI−110P」(化学名: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、有効成分:100%、吸収極大波長は303nm)。
第2接着剤層を形成する接着剤として接着剤4を用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板5を作製した。紫外線は、トリアセチルセルロース系樹脂フィルム側から照射した。偏光板5の層構成は、トリアセチルセルロース系樹脂フィルム(第1熱可塑性樹脂フィルム)/接着剤3からなる第1接着剤層/偏光フィルム/接着剤4からなる第2接着剤層/(メタ)アクリル系樹脂フィルム(第2熱可塑性樹脂フィルム)である。
第2接着剤層を形成する接着剤として接着剤5を用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板6を作製した。紫外線は、トリアセチルセルロース系樹脂フィルム側から照射した。偏光板6の層構成は、トリアセチルセルロース系樹脂フィルム(第1熱可塑性樹脂フィルム)/接着剤3からなる第1接着剤層/偏光フィルム/接着剤5からなる第2接着剤層/(メタ)アクリル系樹脂フィルム(第2熱可塑性樹脂フィルム)である。
第2接着剤層を形成する接着剤として接着剤6を用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板7を作製した。紫外線は、トリアセチルセルロース系樹脂フィルム側から照射した。偏光板7の層構成は、トリアセチルセルロース系樹脂フィルム(第1熱可塑性樹脂フィルム)/接着剤3からなる第1接着剤層/偏光フィルム/接着剤6からなる第2接着剤層/(メタ)アクリル系樹脂フィルム(第2熱可塑性樹脂フィルム)である。
Claims (5)
- 第1熱可塑性樹脂フィルム、第1接着剤層、偏光フィルム、第2接着剤層及び第2熱可塑性樹脂フィルムをこの順に含み、
前記第1接着剤層及び前記第2接着剤層の少なくともいずれか一方は、紫外線硬化性接着剤の硬化物層であり、
前記紫外線硬化性接着剤は、カチオン硬化性成分(A)と、カチオン重合開始剤(B)とを含み、
前記カチオン硬化性成分(A)は、その全体量を100重量%とするとき、30〜70重量%のエポキシ化合物(A1)と、30〜70重量%のオキセタン化合物(A2)とを含み、
前記紫外線硬化性接着剤における増感剤(C)の含有量が、前記カチオン硬化性成分(A)100重量部に対して、0〜0.01重量部であり、
前記第1熱可塑性樹脂フィルムは、前記カチオン重合開始剤の紫外領域における吸収極大波長での光の透過率が0.5〜5%であり、
前記第2熱可塑性樹脂フィルムは、前記カチオン重合開始剤の紫外領域における吸収極大波長での光の透過率が0〜5%である、偏光板。 - 前記カチオン硬化性成分(A)が、その全体量を100重量%とするとき、40〜70重量%のエポキシ化合物(A1)と、30〜60重量%のオキセタン化合物(A2)とを含む、請求項1に記載の偏光板。
- 前記第1熱可塑性樹脂フィルム及び前記第2熱可塑性樹脂フィルムは、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂及びセルロースエステル系樹脂からなる群より選択される熱可塑性樹脂から構成される、請求項1又は2に記載の偏光板。
- 前記第1熱可塑性樹脂フィルムがポリオレフィン系樹脂又はセルロースエステル系樹脂から構成され、前記第2熱可塑性樹脂フィルムが(メタ)アクリル系樹脂から構成される、請求項3に記載の偏光板。
- 前記第1熱可塑性樹脂フィルム及び前記第2熱可塑性樹脂フィルムの少なくともいずれか一方が位相差フィルムである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の偏光板。
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