JP2023006652A - 光学積層体 - Google Patents
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Abstract
【課題】粘着剤層付きの薄い光学フィルムから、当該光学フィルムにおける端部クラックを抑制しつつ剥離フィルムを剥離するのに適した、光学積層体を提供する。【解決手段】本発明の光学積層体Xは、光学フィルム10と、粘着剤層20,30と、基材40と、剥離フィルム50とを備える。光学フィルム10は、100μm以下の厚さを有する。光学積層体Xは、側面凹凸端部Eを有する。側面凹凸端部Eでは、光学フィルム10の厚さ方向Tと直交する面方向Dにおいて、光学フィルム10、基材40、および剥離フィルム50の各端縁よりも、粘着剤層30の端縁32が退避している。【選択図】図2
Description
本発明は、光学積層体に関する。
ディスプレイパネルは、例えば、画素パネル、タッチパネル、および表面保護フィルムなどを含む積層構造を有する。ディスプレイパネルの積層構造中には、所定の光学機能を有する光学フィルムが設けられる。光学フィルムとしては、例えば、フィルム状の偏光板、および位相差フィルムが挙げられる。ディスプレイパネルの製造過程では、例えば、光学フィルムが画素パネル上に設けられた光学積層体が、中間製造物として作製される。当該光学積層体は、画素パネルと、粘着剤層と、光学フィルムと、粘着剤層と、剥離フィルムとを厚さ方向に順に備える。また、ディスプレイパネルの製造過程では、例えば、表面保護フィルムと、粘着剤層と、光学フィルムと、粘着剤層と、剥離フィルムとを厚さ方向に順に備える光学積層体が、中間製造物として作製される。このような光学積層体については、例えば下記の特許文献1に記載されている。
図8は、従来の光学積層体の一例としての光学積層体Zの断面模式図である。光学積層体Zは、基材91と、粘着剤層92と、光学フィルム93と、粘着剤層94と、剥離フィルム95とを厚さ方向Tに順に備える。基材91は、例えば画素パネルである。光学フィルム93の厚さ方向Tの一方面は、粘着剤層92を介して基材91に接合されている。粘着剤層94は、光学フィルム93の他方面に貼着している。剥離フィルム95は、粘着剤層94に剥離可能に貼着している。光学積層体Zの端部E’では、基材91の端縁91eと、粘着剤層92の端縁92eと、光学フィルム93の端縁93eと、粘着剤層94の端縁94eと、剥離フィルム95の端縁95eとが、互いに面一である。
このような光学積層体Zがディスプレイパネルの製造過程で用いられる場合、粘着剤層94から剥離フィルム95が剥離される(剥離工程)。この工程では、まず、光学積層体Zの端部E’において、剥離フィルム95を粘着剤層94からめくり上げるための力が、剥離開始用の負荷として、剥離フィルム95に与えられる。この負荷には、端部E’において剥離フィルム95を充分に変形させるのに要する力と、剥離フィルム95の変形に追随して弾性変形する粘着剤層94から剥離フィルム95を引き離すために要する力とが、共に含まれる。端部E’においては、このような負荷の付与により、剥離フィルム95の端部が、粘着剤層94の端縁94eから引き離されるように変形される。これに続いて、剥離フィルム95と粘着剤層94との間の引き離しが進行するように、剥離フィルム95の端部が端縁94eから離れる方向に引っ張られ、粘着剤層94から剥離フィルム95が外される。この後、露出した粘着剤層94を介して、表面保護フィルムなどの被着体(図示略)と光学フィルム93とが接合される。
一方、例えばスマートフォン用およびタブレット端末用に、繰り返し折り曲げ可能(フォルダブル)なディスプレイパネルの開発が進んでいる。フォルダブルなディスプレイパネルでは、積層構造中の各要素が薄くてフレキシブルであることが求められる。
しかしながら、従来の光学積層体Zでは、光学フィルム93が薄いほど、上述の剥離工程での剥離開始用の負荷が、光学フィルム93の端部の有意な変形を引き起こしやすい。光学フィルム93の端部の変形は、当該端部におけるクラックの原因となり、好ましくない。
本発明は、粘着剤層付きの薄い光学フィルムから、当該光学フィルムにおける端部クラックを抑制しつつ剥離フィルムを剥離するのに適した、光学積層体を提供する。
本発明[1]は、基材と、第1粘着剤層と、光学フィルムと、第2粘着剤層と、剥離フィルムとを厚さ方向にこの順で備える、光学積層体であって、前記光学フィルムが100μm以下の厚さを有し、前記光学フィルムの前記厚さ方向と直交する面方向において、前記光学フィルムおよび前記剥離フィルムの各端縁よりも、前記第2粘着剤層の端縁が退避している、側面凹凸端部を有する、光学積層体を含む。
本発明の光学積層体の側面凹凸端部では、上記のように、光学フィルムの面方向において、当該光学フィルムおよび剥離フィルムの各端縁よりも、第2粘着剤層の端縁が退避している。このような側面凹凸端部では、剥離フィルムが、第2粘着剤層が貼着していないフリーな部分を有する。そのため、側面凹凸端部では、第2粘着剤層から剥離フィルムを剥離するにあたり、まず、剥離フィルムのフリー部分をめくり上げて変形させ、その後に、既にめくり上げ変形している剥離フィルムの端部を引っ張って、剥離フィルムを第2粘着剤層の端縁から引き離すことができる。すなわち、剥離開始過程において、剥離フィルムの端部を充分に変形させるための力(第1の力)と、剥離フィルムの変形に追随して弾性変形する第2粘着剤層の端縁から剥離フィルムを引き離すための力(第2の力)とが、同時には必要ない(これに対し、上述の光学積層体Zでは、第1の力と第2の力とが同時に必要であり、従って、剥離開始過程に要する力が大きい)。このような光学積層体は、剥離開始過程に要する力を低減するのに適する。この力が小さいほど、剥離フィルムの剥離開始過程において、厚さ100μm以下と薄い光学フィルムの端部の変形が抑制され、同フィルムの端部において、クラックの発生が抑制される。このように、本発明の光学積層体は、粘着剤層付きの薄い光学フィルムから、当該光学フィルムにおける端部クラックを抑制しつつ剥離フィルムを剥離するのに適する。
本発明[2]は、前記側面凹凸端部では、前記面方向において、前記剥離フィルムの端縁からの前記第2粘着剤層の端縁の退避長さが20μm以上である、上記[1]に記載の光学積層体を含む。
このような構成は、剥離フィルムの剥離開始過程において、第2粘着剤層の端縁からの剥離フィルムの引き離しの前に、剥離フィルムの端部(上記フリー部分)を充分にめくり上げて変形させるのに好ましく、従って、剥離フィルムの剥離開始に要する力を低減するのに好ましい。
本発明[3]は、前記側面凹凸端部では、前記面方向において、前記光学フィルムおよび前記基材の各端縁よりも、前記第1粘着剤層の端縁が退避している、上記[1]または[2]に記載の光学積層体を含む。
このような構成は、剥離フィルムの剥離開始過程において、第2粘着剤層の端縁から剥離フィルムを引き離すための上記第2の力が光学積層体に対して作用する時に、第1粘着剤層の変形を抑制するのに好ましく、従って、第1粘着剤層の端縁が光学フィルムおよび基材から離れることを抑制するのに好ましい。
本発明[4]は、前記側面凹凸端部では、前記面方向において、前記光学フィルムの端縁からの前記第1粘着剤層の端縁の退避長さより、前記光学フィルムの端縁からの前記第2粘着剤層の端縁の退避長さが小さい、上記[3]に記載の光学積層体を含む。
このような構成は、剥離フィルムの剥離開始過程において、第2粘着剤層の端縁から剥離フィルムを引き離すための上記第2の力が光学積層体に対して作用する時に、第1粘着剤層の変形を抑制するのに好ましく、従って、第1粘着剤層の端縁が光学フィルムおよび基材から離れることを抑制するのに好ましい。
本発明[5]は、前記面方向における前記第1粘着剤層の端縁と前記第2粘着剤層の端縁との間の距離が1μm以上である、上記[1]から[4]のいずれか一つに記載の光学積層体を含む。
このような構成は、剥離フィルムの剥離開始過程において、第1粘着剤層の上述の変形を抑制するのに好ましく、従って、第1粘着剤層の端縁が光学フィルムおよび基材から離れることを抑制するのに好ましい。
本発明[6]は、前記第2粘着剤層の厚さに対する、前記剥離フィルムの端縁からの前記第2粘着剤層の端縁の退避長さの比率が、0.4以上8以下である、上記[1]から[5]のいずれか一つに記載の光学積層体を含む。
このような構成は、剥離フィルムの剥離開始過程において、第2粘着剤層の端縁からの剥離フィルムの引き離しの前に、剥離フィルムの端部(上記フリー部分)を充分にめくり上げて変形させるのに好ましく、従って、剥離フィルムの剥離開始に要する正味の力を低減するのに好ましい。
本発明[7]は、前記第2粘着剤層からの前記剥離フィルムの剥離を開始するための剥離開始力が800gf/25mm以下である、上記[1]から[6]のいずれか一つに記載の光学積層体を含む。
このような構成は、第2粘着剤層からの剥離フィルムの剥離開始過程において、光学フィルムへの負荷を低減するのに好ましい。
本発明の光学積層体の一実施形態としての光学積層体Xは、図1に示すように、光学フィルム10と、粘着剤層20(第1粘着剤層)と、粘着剤層30(第2粘着剤層)と、基材40と、剥離フィルム50とを備える。光学積層体Xは、所定の厚さのシート形状を有し、厚さ方向Tと直交する方向(面方向D)に広がる。光学積層体Xは、具体的には、基材40と、粘着剤層20と、光学フィルム10と、粘着剤層30と、剥離フィルム50とを、厚さ方向Tに順に備える。
光学フィルム10は、機能性光学フィルムである。機能性光学フィルムとしては、例えば、フィルム状の偏光板(偏光フィルム)および位相差フィルムが挙げられる。光学フィルム10は、本実施形態では、フォルダブルディスプレイパネルの積層構造中に組み込まれるフィルムである。フォルダブルディスプレイパネルは、例えば、画素パネル、およびタッチパネルなどを含む積層構造を有する。光学フィルム10は、厚さ方向一方面としての第1面11と、当該第1面11とは反対側の第2面12とを有する。光学フィルム10は、100μm以下の厚さを有する。粘着剤層20は、第1面11に貼着している。基材40は、粘着剤層20を介して第1面11に接合されている。基材40としては、フォルダブルディスプレイ用の、画素パネルおよびプラスチックフィルムが挙げられる。粘着剤層30は、第2面12に貼着し、且つ、光学フィルム10とは反対側に粘着面31を有する。剥離フィルム50は、粘着面31上に剥離可能に配置されている。剥離フィルム50は、可撓性を有する。また、光学積層体Xにおいて、平面視外郭形状を規定する端縁として、光学フィルム10は端縁13を有し、粘着剤層20は端縁22を有し、粘着剤層30は端縁32を有し、基材40は端縁42を有し、剥離フィルム50は端縁52を有する。このような光学積層体Xは、フォルダブルディスプレイパネルの積層構造中に組み込まれる積層体である。
光学積層体Xは、同フィルムの外周端の全部または一部に、側面凹凸端部Eを有する。側面凹凸端部Eでは、面方向Dにおいて、光学フィルム10および剥離フィルム50の端縁13,52よりも、粘着剤層30の端縁32は退避している。図2から図4は、それぞれ、光学積層体Xの側面凹凸端部Eの一例の部分拡大断面模式図である。図2および図3に示す側面凹凸端部Eでは、粘着剤層20の端縁22は、光学フィルム10の端縁13の端縁13よりも面方向Dに退避している。図4に示す側面凹凸端部Eでは、粘着剤層20の端縁22は、光学フィルム10の端縁13と面一である。
このような側面凹凸端部Eでは、剥離フィルム50が、粘着剤層30が貼着していないフリー部分50aを有する。そのため、側面凹凸端部Eでは、粘着剤層30から剥離フィルム50を剥離するにあたり、まず、剥離フィルム50のフリー部分50aをめくり上げて変形させ、その後に、既にめくり上げ変形している剥離フィルム50のフリー部分50aを引っ張って、剥離フィルム50を粘着剤層30の端縁32から引き離すことができる。すなわち、剥離フィルム50の剥離開始過程において、剥離フィルム50の端部を充分に変形させるための力(第1の力)と、剥離フィルム50の変形に追随して弾性変形する粘着剤層30の端縁32から剥離フィルム50を引き離すための力(第2の力)とが、同時には必要ない。このような光学積層体Xは、剥離フィルム50の剥離開始過程に要する力を低減するのに適する。この力が小さいほど、剥離フィルム50の剥離開始過程において、厚さ100μm以下と薄い光学フィルム10の端部の変形が抑制され、同フィルムの端部において、クラックの発生が抑制される。
以上のように、光学積層体Xは、粘着剤層付きの薄い光学フィルム10から、光学フィルム10における端部クラックを抑制しつつ剥離フィルム50を剥離するのに適する。
面方向Dにおける、剥離フィルム50の端縁52からの粘着剤層30の端縁32の退避長さは、好ましくは20μm以上、より好ましくは40μm以上、更に好ましくは60μm以上である。このような構成は、剥離フィルム50の上述の剥離開始過程において、粘着剤層20の端縁22からの剥離フィルム50の引き離しの前に、剥離フィルム50のフリー部分50aを充分にめくり上げて変形させるのに好ましく、従って、剥離フィルム50の剥離開始に要する正味の力を低減するのに好ましい。同退避長さは、好ましくは500μm以下、より好ましくは400μm以下、更に好ましくは300μm以下である。同退避長さの調整方法としては、例えば、側面凹凸端部Eを形成するために回転刃を用いて実施される後述の切断工程における切断条件の調整が、挙げられる。当該切断条件としては、例えば、回転刃の刃先のテーパ角度、回転刃の回転数、後述する光学フィルム積層体の表面に対する回転刃の入射方向、および、光学フィルム積層体を切削する回転刃の変位速度が挙げられる。同退避長さの調整方法としては、例えば、粘着剤層30の厚さの調整および弾性率の調整も挙げられる。
粘着剤層30の厚さに対する上述の退避長さの比率は、好ましくは0.5以上、より好ましくは0.8以上、更に好ましくは1以上である。同比率は、好ましくは8以下、より好ましくは6以下である。これら構成は、剥離フィルム50の剥離開始過程において、粘着剤層30の端縁32からの剥離フィルム50の引き離しの前に、剥離フィルム50のフリー部分50aを充分にめくり上げて変形させるのに好ましく、従って、剥離フィルム50の剥離開始に要する正味の力を低減するのに好ましい。
側面凹凸端部Eでは、図2および図3に示すように、光学フィルム10の端縁13および基材40の端縁42よりも、粘着剤層20の端縁22が面方向Dに退避しているのが好ましい。このような構成は、剥離フィルム50の剥離開始過程において、粘着剤層30の端縁32から剥離フィルム50を引き離すための上記第2の力が光学積層体Xに対して作用する時に、粘着剤層20の変形を抑制するのに好ましく、従って、粘着剤層20の端縁22が光学フィルム10および基材40から離れることを抑制するのに好ましい。
面方向Dにおける、光学フィルム10の端縁13からの粘着剤層20の端縁22の退避長さ(退避長さd1)は、好ましくは20μm以上、より好ましくは40μm以上、更に好ましくは60μm以上である。このような構成は、光学積層体Xに対する上記第2の力作用時に、粘着剤層20の変形を抑制するのに好ましく、従って、粘着剤層20の端縁22が光学フィルム10および基材40から離れることを抑制するのに好ましい。退避長さd1は、好ましくは500μm以下、より好ましくは400μm以下、更に好ましくは300μm以下である。退避長さd1の調整方法としては、例えば、側面凹凸端部Eを形成するために回転刃を用いて実施される後述の切断工程における切断条件の調整が、挙げられる。当該切断条件としては、例えば、回転刃の刃先のテーパ角度、回転刃の回転数、後述する光学フィルム積層体の表面に対する回転刃の入射方向、および、光学フィルム積層体を切削する回転刃の変位速度が挙げられる。退避長さd1の調整方法としては、例えば、粘着剤層20の厚さの調整および弾性率の調整も挙げられる。
側面凹凸端部Eでは、光学フィルム10の端縁13からの粘着剤層30の端縁32の退避長さd2は、好ましくは、図2に示すように退避長さd1より小さい。すなわち、退避長さd1は、好ましくは、退避長さd2より大きい。また、退避長さd2に対する退避長さd1の比率(d1/d2)は、好ましくは1.1以上、より好ましくは1.2以上である。これら構成は、剥離フィルム50の剥離開始過程において、粘着剤層20の上述の変形を抑制するのに好ましく、従って、粘着剤層20の端縁22が光学フィルム10および基材40から離れることを抑制するのに好ましい。比率(d1/d2)は、例えば5以下である。
面方向Dの端縁22,32間の距離(即ち、退避長さd1と退避長さd2との差)は、好ましくは1μm以上、より好ましくは5μm以上、更に好ましくは10μm以上である。このような構成は、剥離フィルム50の上述の剥離開始過程において、粘着剤層20の上述の変形を抑制するのに好ましく、従って、粘着剤層20の端縁22が光学フィルム10および基材40から離れることを抑制するのに好ましい。また、面方向Dの端縁22,32間の距離は、好ましくは300μm以下、より好ましくは250μm以下、更に好ましくは220μm以下である。このような構成は、光学フィルム10の端部の損傷を抑制するのに好ましく、また、光学フィルム10と粘着剤層20,30との間の接着面積の低下による光学フィルム10の端部の耐久性低下を、抑制するのに好ましい。
粘着剤層30の粘着面31からの剥離フィルム50の剥離を開始するための剥離開始力F1は、好ましくは800gf/25mm以下、より好ましくは700gf/25mm以下、更に好ましくは600gf/25mm以下である。このような構成は、剥離フィルム50の剥離開始過程において、粘着剤層30の端縁32が光学フィルム10から離れることを抑制するとともに、光学フィルム10への負荷を低減するのに好ましい。また、剥離開始力F1は、好ましくは10gf/25mm以上、より好ましくは20gf/25mm以上、更に好ましくは30gf/25mm以上である。このような構成は、光学積層体Xの例えば輸送中およびハンドリング時において、粘着剤層30からの剥離フィルム50の浮き(部分的剥離)を抑制するのに好ましい。
剥離開始力とは、本実施形態においては、粘着剤層に剥離可能に貼着している剥離フィルムを当該粘着剤層から剥離するときの剥離開始過程で要する力である。剥離開始過程では、粘着剤層から離れる方向に剥離フィルムが変形するように、当該剥離フィルムに力が作用される。これにより、当該剥離フィルムに貼着している粘着剤層の端縁およびその近傍が、剥離フィルムの変形に追随するように、一旦、弾性変形する。そして、このように弾性変形した粘着剤層端部から剥離フィルムが引き離される程度に大きな力で剥離フィルムが引っ張られた場合に、粘着剤層の端縁およびその近傍と剥離フィルムとの間に開裂が生じ、剥離が開始する。すなわち、剥離開始力とは、剥離開始過程において、弾性変形した粘着剤層端部から剥離フィルムを引き離して粘着剤層からの剥離フィルムの剥離を開始させるのに要する力である。このような剥離開始力は、後記の実施例に関して後述する方法によって測定できる。このような剥離開始力の調整方法としては、例えば、剥離フィルムの厚さの調整、および、剥離フィルムの粘着剤層側表面における剥離処理剤の種類の選択が、挙げられる。
剥離フィルム50の粘着剤層30からの剥離開始後に当該剥離フィルム50を粘着剤層30の粘着面31から剥離するための剥離力F2は、好ましくは0.1gf/25mm以上、より好ましくは0.3gf/25mm以上、更に好ましくは0.5gf/25mm以上である。剥離力F2は、好ましくは5gf/25mm以下、より好ましくは4gf/25mm以下、更に好ましくは3gf/25mm以下である。
光学フィルム10がフィルム状の偏光板である場合、当該偏光板は、例えば、偏光子と、当該偏光子の片面または両面に貼り合わされた透明保護フィルムとを備える偏光板が挙げられる。偏光子としては、例えば、二色性物質を吸着させた一軸延伸の親水性高分子フィルム、および、ポリエン配向フィルムが挙げられる。親水性高分子フィルムとしては、例えば、ポリビニルアルコールフィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコールフィルム、および、エチレン・酢酸ビニル共重合体部分ケン化フィルムが挙げられる。二色性物質としては、例えば、ヨウ素および二色性染料が挙げられる。ポリエン配向フィルムとしては、例えば、ポリビニルアルコールの脱水処理物、および、ポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物が挙げられる。
偏光子としては、厚さ10μm以下の薄型偏光子を用いてもよい。薄型偏光子としては、例えば、特開昭51-069644号公報、特開2000-338329号公報、WO2010/100917号、特許第4691205号、および特許第4751481号に記載されている偏光子が挙げられる。
偏光板における透明保護フィルムとしては、透明性、機械強度、熱安定性、水分遮断性、および光学等方性に優れるフィルムが好ましい。そのような透明保護フィルムの材料としては、例えば、セルロース樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、フェニルマレイミド樹脂、およびポリカーボネート樹脂が挙げられる。
偏光板の厚さは、フレキシブル性の観点から、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下、更に好ましくは70μm以下である。
粘着剤層20は、第1粘着剤組成物から形成された感圧接着剤層である。粘着剤層20は、透明性(可視光透過性)を有する。第1粘着剤組成物は、少なくともベースポリマーを含有する。
ベースポリマーは、粘着剤層20において粘着性を発現させる粘着成分である。ベースポリマーとしては、例えば、アクリルポリマー、シリコーンポリマー、ポリエステルポリマー、ポリウレタンポリマー、ポリアミドポリマー、ポリビニルエーテルポリマー、酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィンポリマー、エポキシポリマー、フッ素ポリマー、およびゴムポリマーが挙げられる。ベースポリマーは、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。粘着剤層20における良好な透明性および粘着性を確保する観点から、ベースポリマーとしては、好ましくはアクリルポリマーが用いられる。
アクリルポリマーは、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを50質量%以上の割合で含むモノマー成分の共重合体である。「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸および/またはメタクリル酸を意味する。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル基の炭素数が1~20である(メタ)アクリル酸アルキルエステルが、好適に用いられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、直鎖状または分岐状のアルキル基を有してもよく、脂環式アルキル基など環状のアルキル基を有してもよい。
直鎖状または分岐状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル(即ちラウリルアクリレート)、(メタ)アクリル酸イソトリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸イソテトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸セチル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸イソオクタデシル、および(メタ)アクリル酸ノナデシルが挙げられる。
脂環式アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル、二環式の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリル酸エステル、および、三環以上の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘプチル、および(メタ)アクリル酸シクロオクチルが挙げられる。二環式の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば(メタ)アクリル酸イソボルニルが挙げられる。三環以上の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、トリシクロペンタニル(メタ)アクリレート、1-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、および、2-エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、好ましくは、炭素数3~15のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステルが用いられ、より好ましくは、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、およびアクリル酸ドデシルからなる群より選択される少なくとも一つが用いられる。
モノマー成分における(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、粘着剤層20において粘着性等の基本特性を適切に発現させる観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上である。同割合は、例えば99質量%以下である。
モノマー成分は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な共重合性モノマーを含んでもよい。共重合性モノマーとしては、例えば、極性基を有するモノマーが挙げられる。極性基含有モノマーとしては、例えば、窒素原子含有環を有するモノマー、ヒドロキシ基含有モノマー、およびカルボキシ基含有モノマーが挙げられる。極性基含有モノマーは、アクリルポリマーへの架橋点の導入、アクリルポリマーの凝集力の確保など、アクリルポリマーの改質に役立つ。
窒素原子含有環を有するモノマーとしては、例えば、N-ビニル-2-ピロリドン、N-メチルビニルピロリドン、N-ビニルピリジン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルピリミジン、N-ビニルピペラジン、N-ビニルピラジン、N-ビニルピロール、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルオキサゾール、N-(メタ)アクリロイル-2-ピロリドン、N-(メタ)アクリロイルピペリジン、N-(メタ)アクリロイルピロリジン、N-ビニルモルホリン、N-ビニル-3-モルホリノン、N-ビニル-2-カプロラクタム、N-ビニル-1,3-オキサジン-2-オン、N-ビニル-3,5-モルホリンジオン、N-ビニルピラゾール、N-ビニルイソオキサゾール、N-ビニルチアゾール、およびN-ビニルイソチアゾールが挙げられる。窒素原子含有環を有するモノマーとしては、好ましくはN-ビニル-2-ピロリドンが用いられる。
モノマー成分における、窒素原子含有環を有するモノマーの割合は、粘着剤層20における凝集力の確保、および、粘着剤層20における対被着体密着力の確保の観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上、更に好ましくは0.55質量%以上である。同割合は、アクリルポリマーのガラス転移温度の調整、および、アクリルポリマーの極性(粘着剤層20における各種添加剤成分とアクリルポリマーとの相溶性に関わる)の調整の観点から、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下である。
ヒドロキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリル、および(4-ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチル(メタ)アクリレートが挙げられる。ヒドロキシ基含有モノマーとしては、好ましくは(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチルが用いられ、より好ましくはアクリル酸4-ヒドロキシブチルが用いられる。
モノマー成分におけるヒドロキシ基含有モノマーの割合は、アクリルポリマーへの架橋構造の導入、および、粘着剤層20における凝集力の確保の観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは0.8質量%以上である。同割合は、アクリルポリマーの極性(粘着剤層20における各種添加剤成分とアクリルポリマーとの相溶性に関わる)の調整の観点から、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下である。
カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、およびイソクロトン酸が挙げられる。
モノマー成分におけるカルボキシ基含有モノマーの割合は、アクリルポリマーへの架橋構造の導入、粘着剤層20における凝集力の確保、および、粘着剤層20における対被着体密着力の確保の観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは0.8質量%以上である。同割合は、アクリルポリマーのガラス転移温度の調整、および、酸による被着体の腐食リスクの回避の観点から、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下である。
フォルダブルディスプレイパネルにおける電極など金属要素が酸成分によって腐食することを防止するには、粘着剤層20は、酸の含有量が小さいことが好ましい。また、粘着剤層20が偏光板の接着に用いられる場合、酸成分によるポリビニルアルコール偏光子のポリエン化を抑制するために、粘着剤層20は、酸の含有量が小さいことが好ましい。このような酸フリーの粘着剤層20における有機酸モノマー(例えば、(メタ)アクリル酸およびカルボキシル基含有モノマー)の含有量は、好ましくは100ppm以下、より好ましくは70ppm以下、更に好ましくは50ppm以下である。粘着剤層20の有機酸モノマー含有量は、粘着剤層20を純水中に浸漬して100℃で45分加温することによって水中に抽出された酸モノマーを、イオンクロマトグラフで定量することにより、求められる。
酸フリーの観点からは、粘着剤層20中のベースポリマーがモノマー成分として有機酸モノマーを実質的に含有しないことが好ましい。酸フリーの観点からは、モノマー成分における有機酸モノマーの割合は、好ましくは0.5質量%以下、より好ましくは0.1質量%以下、更に好ましくは0.05質量%であり、理想的には0質量%である。
モノマー成分は、他の共重合性モノマーを含んでいてもよい。他の共重合性モノマーとしては、例えば、酸無水物モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、シアノ基含有モノマー、アルコキシ基含有モノマー、および芳香族ビニル化合物が挙げられる。これら他の共重合性モノマーは、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。
ベースポリマーは、本実施形態では、架橋構造を有する。ベースポリマーへの架橋構造の導入方法としては、架橋剤と反応可能な官能基を有するベースポリマーと架橋剤とを第1粘着剤組成物に配合し、ベースポリマーと架橋剤とを粘着剤層20中で反応させる方法(第1の方法)、および、ベースポリマーを形成するモノマー成分に多官能モノマーを含め、当該モノマー成分の重合により、ポリマー鎖に分枝構造(架橋構造)が導入されたベースポリマーを形成する方法(第2の方法)が、挙げられる。これら方法は、併用されてもよい。
上記第1の方法で用いられる架橋剤としては、例えば、ベースポリマーに含まれる官能基(ヒドロキシ基およびカルボキシ基など)と反応する化合物が挙げられる。そのような架橋剤としては、例えば、イソシアネート架橋剤、過酸化物架橋剤、エポキシ架橋剤、オキサゾリン架橋剤、アジリジン架橋剤、カルボジイミド架橋剤、および金属キレート架橋剤が挙げられる。架橋剤は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。架橋剤としては、ベースポリマーにおけるヒドロキシ基およびカルボキシ基との反応性が高くて架橋構造の導入が容易であることから、好ましくは、イソシアネート架橋剤、過酸化物架橋剤、およびエポキシ架橋剤が用いられる。
イソシアネート架橋剤としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ナフタリンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、およびポリメチレンポリフェニルイソシアネートが挙げられる。また、イソシアネート架橋剤としては、これらイソシアネートの誘導体も挙げられる。当該イソシアネート誘導体としては、例えば、イソシアヌレート変性体およびポリオール変性体が挙げられる。イソシアネート架橋剤の市販品としては、例えば、コロネートL(トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体,東ソー製)、コロネートHL(へキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体,東ソー製)、コロネートHX(ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体,東ソー製)、およびタケネートD110N(キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体,三井化学製)が挙げられる。
過酸化物架橋剤としては、ジベンゾイルパーオキシド、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ-sec-ブチルパーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、およびt-ブチルパーオキシピバレートが挙げられる。
エポキシ架橋剤としては、ビスフェノールA、エピクロルヒドリン型のエポキシ樹脂、エチレングリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ジアミングリシジルアミン、N,N,N',N'-テトラグリシジル-m-キシリレンジアミン、および1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサンが挙げられる。
イソシアネート架橋剤(特に、二官能のイソシアネート架橋剤)および過酸化物架橋剤は、粘着剤層20の適度な柔軟性(従って屈曲性)の確保の観点から好ましい。イソシアネート架橋剤(特に、三官能のイソシアネート架橋剤)は、粘着剤層20の耐久性確保の観点から好ましい。ベースポリマーにおいて、二官能イソシアネート架橋剤および過酸化物架橋剤は、より柔軟な二次元架橋を形成するのに対し、三官能イソシアネート架橋剤は、より強固な三次元架橋を形成する。粘着剤層20の耐久性と柔軟性との両立の観点からは、三官能イソシアネート架橋剤と、過酸化物架橋剤および/または二官能イソシアネート架橋剤との併用が、好ましい。
架橋剤の配合量は、粘着剤層20の凝集力を確保する観点から、ベースポリマー100質量部に対して、例えば0.01質量部以上であり、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.07質量部以上である。粘着剤層20において良好なタック性を確保する観点から、ベースポリマー100質量部に対する架橋剤の配合量は、例えば10質量部以下であり、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。
上記第2の方法では、モノマー成分(架橋構造を導入するための多官能モノマーと他のモノマーとを含む)は、一度で重合させてもよいし、多段階で重合させてもよい。多段階重合の方法では、まず、ベースポリマーを形成するための単官能モノマーを重合させ(予備重合)、これによって部分重合物(低重合度の重合物と未反応のモノマーとの混合物)を含有するプレポリマー組成物を調製する。次に、プレポリマー組成物に多官能モノマーを添加した後、部分重合物と多官能モノマーとを重合させる(本重合)。
多官能モノマーとしては、例えば、エチレン性不飽和二重結合を1分子中に2個以上含有する多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。多官能モノマーとしては、活性エネルギー線重合(光重合)によって架橋構造を導入可能な観点から、多官能アクリレートが好ましい。
多官能(メタ)アクリレートとしては、二官能(メタ)アクリレート、三官能(メタ)アクリレート、および、四官能以上の多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。
二官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチエレングルコールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルジアクリレート、ジ(メタ)アクリロイルイソシアヌレート、およびアルキレンオキサイド変性ビスフェノールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
三官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、およびトリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレートが挙げられる。
四官能以上の多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、およびジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが挙げられる。
多官能モノマーの分子量は、好ましくは1500以下、より好ましくは1000以下である。また、多官能モノマーの官能基当量(g/eq)は、好ましくは50以上、より好ましくは70以上、更に好ましくは80以上である。同官能基当量は、好ましくは500以下、より好ましくは300以下、更に好ましくは200以下である。これら構成は、ベースポリマーにおいて架橋構造の導入により粘弾性(例えば、貯蔵弾性率G’および損失正接tanδ)を適切に調整する観点から好ましい。
アクリルポリマーは、上述のモノマー成分を重合させることによって形成できる。重合方法としては、例えば、溶液重合、活性エネルギー線重合(例えばUV重合)、塊状重合、および乳化重合が挙げられる。粘着剤層20の透明性、耐水性、およびコストの観点から、溶液重合およびUV重合が好ましい。溶液重合の溶媒としては、例えば、酢酸エチルおよびトルエンが用いられる。また、重合の開始剤としては、例えば、熱重合開始剤および光重合開始剤が用いられる。重合開始剤の使用量は、モノマー成分100質量部に対して、例えば0.05質量部以上であり、また、例えば1質量部以下である。
熱重合開始剤としては、例えば、アゾ重合開始剤および過酸化物重合開始剤が挙げられる。アゾ重合開始剤としては、例えば、2,2'-アゾビスイソブチロニトリル、2,2'-アゾビス-2-メチルブチロニトリル、2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4'-アゾビス-4-シアノバレリアン酸、アゾビスイソバレロニトリル、2,2'-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2'-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、および、2,2'-アゾビス(N,N'-ジメチレンイソブチルアミジン)ジヒドロクロライドが挙げられる。過酸化物重合開始剤としては、例えば、ジベンゾイルペルオキシド、t-ブチルペルマレエ-ト、および過酸化ラウロイルが挙げられる。
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインエーテル光重合開始剤、アセトフェノン光重合開始剤、α-ケトール光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド光重合開始剤、光活性オキシム光重合開始剤、ベンゾイン光重合開始剤、ベンジル光重合開始剤、ベンゾフェノン光重合開始剤、ケタール光重合開始剤、チオキサントン光重合開始剤、およびアシルフォスフィンオキサイド光重合開始剤が挙げられる。
重合においては、分子量調整等を目的として、連鎖移動剤および/または重合禁止剤(重合遅延剤)を用いてもよい。連鎖移動剤としては、α-チオグリセロール、ラウリルメルカプタン、グリシジルメルカプタン、メルカプト酢酸、2-メルカプトエタノール、チオグリコール酸、チオグルコール酸2-エチルヘキシル、2,3-ジメルカプト-1-プロパノール、およびα-メチルスチレン二量体が挙げられる。
重合開始剤の種類および/または量の調整により、ベースポリマーの分子量を調整できる。例えば、ラジカル重合では、重合開始剤の量が多いほど、反応系のラジカル濃度が高いため、反応開始点の密度が高く、形成されるベースポリマーの分子量が小さくなる傾向がある。これに対し、重合開始剤の量が少ないほど、反応開始点の密度が低いためにポリマー鎖が伸長しやすく、形成されるベースポリマー分子量が大きくなる傾向がある。
アクリルポリマーの重量平均分子量は、粘着剤層20における凝集力の確保の観点から、好ましくは10万以上、より好ましくは30万以上、更に好ましくは50万以上である。同重量平均分子量は、好ましくは500万以下、より好ましくは300万以下、更に好ましくは200万以下である。アクリルポリマーの重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ(GPC)によって測定してポリスチレン換算により算出される。
ベースポリマーのガラス転移温度(Tg)は、好ましくは0℃以下、より好ましくは-10℃以下、更に好ましくは-20℃以下である。同ガラス転移温度は、例えば-80℃以上である。
ベースポリマーのガラス転移温度(Tg)については、下記のFoxの式に基づき求められるガラス転移温度(理論値)を用いることができる。Foxの式は、ポリマーのガラス転移温度Tgと、当該ポリマーを構成するモノマーのホモポリマーのガラス転移温度Tgiとの関係式である。下記のFoxの式において、Tgはポリマーのガラス転移温度(℃)を表し、Wiは当該ポリマーを構成するモノマーiの重量分率を表し、Tgiは、モノマーiから形成されるホモポリマーのガラス転移温度(℃)を示す。ホモポリマーのガラス転移温度については文献値を用いることができる。例えば、「Polymer Handbook」(第4版,John Wiley & Sons, Inc., 1999年)および「新高分子文庫7 塗料用合成樹脂入門」(北岡協三著,高分子刊行会,1995年)には、各種のホモポリマーのガラス転移温度が挙げられている。一方、モノマーのホモポリマーのガラス転移温度については、特開2007-51271号公報に具体的に記載されている方法によって求めることも可能である。
Foxの式 1/(273+Tg)=Σ[Wi/(273+Tgi)]
第1粘着剤組成物は、ベースポリマーに加えて、一種類または二種類以上のオリゴマーを含んでいてもよい。ベースポリマーとしてアクリルポリマーが用いられる場合、好ましくは、オリゴマーとしてアクリルオリゴマーが用いられる。アクリルオリゴマーは、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを50質量%以上の割合で含むモノマー成分の共重合体であり、重量平均分子量が例えば1000以上30000以下である。
アクリルオリゴマーのガラス転移温度は、好ましくは60℃以上、より好ましくは80℃以上、更に好ましくは100℃以上、特に好ましくは110℃以上である。アクリルオリゴマーのガラス転移温度は、例えば200℃以下であり、好ましくは180℃以下、より好ましくは160℃以下である。架橋構造が導入された低Tgのアクリルポリマー(ベースポリマー)と高Tgのアクリルオリゴマーとの併用により、粘着剤層20の接着力、特に高温での接着力を高められる。アクリルオリゴマーのガラス転移温度は、上記のFoxの式により算出される。
ガラス転移温度が60℃以上のアクリルオリゴマーは、好ましくは、鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(鎖状アルキル(メタ)アクリレート)と、脂環式アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(脂環式アルキル(メタ)アクリレート)とを含むモノマー成分の重合体である。これら(メタ)アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、例えば、アクリルポリマーのモノマー成分として上記した(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
鎖状アルキル(メタ)アクリレートとしては、ガラス転移温度が高く、ベースポリマーとの相溶性に優れることから、メタクリル酸メチルが好ましい。脂環式アルキル(メタ)アクリレートとしては、アクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、アクリル酸シクロヘキシル、およびメタクリル酸シクロヘキシルが好ましい。すなわち、アクリルオリゴマーは、アクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、アクリル酸シクロヘキシル、およびメタクリル酸シクロヘキシルからなる群より選択される1種以上と、メタクリル酸メチルとを含むモノマー成分の重合体であるのが好ましい。
アクリルオリゴマーのモノマー成分における脂環式アルキル(メタ)アクリレートの割合は、好ましくは10重量%以上、より好ましくは20重量%以上、更に好ましくは30重量%以上である。同割合は、好ましくは90重量%以下、より好ましくは80重量%以下、更に好ましくは70重量%以下である。アクリルオリゴマーのモノマー成分における鎖状アルキル(メタ)アクリレートの割合は、好ましくは90重量%以下、より好ましくは80重量%以下、更に好ましくは70重量%以下である。同割合は、好ましくは10重量%以上、より好ましくは20重量%以上、更に好ましくは30重量%以上である。
アクリルオリゴマーの重量平均分子量は、好ましくは1000以上、より好ましくは1500以上、更に好ましくは2000以上である。同分子量は、好ましくは30000以下、より好ましくは10000以下、更に好ましくは8000以下である。このようなアクリルオリゴマーの分子量範囲は、粘着剤層20の接着力および接着保持力を確保するのに好ましい。
アクリルオリゴマーは、当該アクリルオリゴマーのモノマー成分を重合することによって得られる。重合方法としては、例えば、溶液重合、活性エネルギー線重合(例えばUV重合)、塊状重合、および乳化重合が挙げられる。アクリルオリゴマーの重合においては、重合開始剤を用いてもよく、分子量の調整を目的として連鎖移動剤を用いてもよい。
粘着剤層20におけるアクリルオリゴマーの含有量は、粘着剤層20の接着力を充分に高めるためには、ベースポリマー100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは0.8質量部以上、更に好ましくは1質量部以上である。一方、粘着剤層20の透明性の確保の観点からは、粘着剤層20におけるアクリルオリゴマーの含有量は、ベースポリマー100質量部に対して、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。粘着剤層20においては、アクリルオリゴマーの含有量が大きすぎる場合、当該アクリルオリゴマーの相溶性の低下に起因して、ヘイズが上昇して透明性が低下する傾向がある。
第1粘着剤組成物は、シランカップリング剤を含有してもよい。第1粘着剤組成物におけるシランカップリング剤の含有量は、ベースポリマー100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上である。同含有量は、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。
第1粘着剤組成物は、必要に応じて他の成分を含有してもよい。他の成分としては、例えば、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、劣化防止剤、充填剤、着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、および帯電防止剤が挙げられる。
粘着剤層20の厚さは、被着体に対する充分な粘着性を確保する観点から、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上である。粘着剤層20の厚さは、ハンドリング性の観点から、好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下、更に好ましくは100μm以下、特に好ましくは50μm以下である。
粘着剤層20のヘイズは、好ましくは3%以下、より好ましくは2%以下、より好ましくは1%以下である。粘着剤層20のヘイズは、JIS K7136(2000年)に準拠して、ヘイズメーターを使用して測定できる。ヘイズメーターとしては、例えば、日本電色工業社製の「NDH2000」、および、村上色彩技術研究所社製の「HM-150型」が挙げられる。
粘着剤層20の全光線透過率は、好ましくは60%以上、より好ましくは80%以上、更に好ましくは85%以上である。粘着剤層20の全光線透過率は、例えば100%以下である。粘着剤層20の全光線透過率は、JIS K 7375(2008年)に準拠して、測定できる。
粘着剤層30は、第2粘着剤組成物から形成された感圧接着剤層である。粘着剤層30は、透明性を有する。第2粘着剤組成物は、少なくともベースポリマーを含有する。第2粘着剤組成物に含有されるベースポリマーとしては、例えば、第1粘着剤組成物に関して上記したベースポリマーが挙げられる。第1粘着剤組成物中のベースポリマーと、第2粘着剤組成物中のベースポリマーとは、同じであってもよいし、異なってもよい。第2粘着剤組成物は、ベースポリマー以外の成分を含有してもよい。第2粘着剤組成物に含有される同成分としては、例えば、第1粘着剤組成物に関して上記した、ベースポリマー以外の成分が挙げられる。第1粘着剤組成物の組成と第2粘着剤組成物の組成は、同じであってもよいし、異なってもよい。
粘着剤層30の厚さHは、粘着剤層20の厚さと同じであってもよいし、異なってもよい。粘着剤層30の厚さHは、被着体に対する充分な粘着性を確保する観点から、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上である。粘着剤層30の厚さは、ハンドリング性の観点から、好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下、更に好ましくは100μm以下、特に好ましくは50μm以下である。また、粘着剤層20の厚さに対する粘着剤層30の厚さHの比率は、例えば0.2以上であり、また、例えば5以下である。
粘着剤層30のヘイズは、好ましくは3%以下、より好ましくは2%以下、より好ましくは1%以下である。粘着剤層30のヘイズは、JIS K7136(2000年)に準拠して、ヘイズメーターを使用して測定できる。
粘着剤層30の全光線透過率は、好ましくは60%以上、より好ましくは80%以上、更に好ましくは85%以上である。粘着剤層30の全光線透過率は、例えば100%以下である。粘着剤層30の全光線透過率は、JIS K 7375(2008年)に準拠して、測定できる。
基材40としては、本実施形態では、フォルダブルディスプレイ用の画素パネルが挙げられる。画素パネルとしては、有機ELパネルおよび液晶パネルが挙げられる。基材40が画素パネルである場合、当該基材40の厚さは、例えば10μm以上であり、また、例えば150μm以下である。基材40としては、例えば、可撓性を有するプラスチックフィルムであってもよい。当該プラスチックフィルムとしては、例えば、剥離フィルム50に関して後述するプラスチックフィルムが挙げられる。
剥離フィルム50としては、例えば、可撓性を有するプラスチックフィルムが挙げられる。当該プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、およびポリエステルフィルムが挙げられる。剥離フィルム50の厚さは、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、また、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下である。剥離フィルム50の表面は、好ましくは剥離処理されている。剥離処理としては、例えば、シリコーン剥離処理およびフッ素剥離処理が挙げられる。剥離処理の有無、種類の選択、および条件の調整により、粘着剤層30からの剥離フィルム50の剥離に関する上述の剥離開始力F1および剥離力F2を、調整できる。
光学積層体Xは、例えば、次のようにして製造できる。
まず、光学フィルム10と、第1剥離フィルム付き粘着剤層20と、第2剥離フィルム付きの粘着剤層30とを用意する(用意工程)。
第1剥離フィルム付き粘着剤層20は、第1剥離フィルム上に第1粘着剤組成物(ワニス)を塗布して塗膜を形成した後、当該塗膜を乾燥することによって形成できる。第1粘着剤組成物の塗布方法としては、例えば、ロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、およびダイコートが挙げられる(第2粘着剤組成物の後記の塗布の方法についても同様である)。第1剥離フィルム上の粘着剤層20の上に更に別の剥離フィルムを積層してもよい。この剥離フィルムは、光学フィルム10と粘着剤層20との貼り合わせの前に剥離される。
第2剥離フィルム付き粘着剤層30は、第2剥離フィルム上に第2粘着剤組成物(ワニス)を塗布して塗膜を形成した後、当該塗膜を乾燥することによって形成できる。第2剥離フィルム上の粘着剤層30の上に更に別の剥離フィルムを積層してもよい。この剥離フィルムは、光学フィルム10と粘着剤層30との貼り合わせの前に剥離される。
次に、光学フィルム10の第1面11と、第1剥離フィルム付き粘着剤層20の粘着剤層20側とを、貼り合わせる(第1貼合せ工程)。次に、光学フィルム10の第2面12と、第2剥離フィルム付き粘着剤層30の粘着剤層30側とを、貼り合わせる(第2貼合せ工程)。これにより、外周端が未加工の光学積層体Xとしての積層体が得られる。好ましくは、これら貼り合わせの前に、光学フィルム10の第1面11および第2面12と、第1剥離フィルム付き粘着剤層20の露出面と、第2剥離フィルム付き粘着剤層30の露出面とは、プラズマ処理される。
次に、積層体を厚さ方向に挟む治具によって保持し、治具によって積層体に対して厚さ方向に付与される加圧力を、各粘着剤層20,30が弾性変形して積層体の側端面から所定程度にはみ出るように、調整する(加圧保持工程)。加圧力の調整により、粘着剤層20,30の弾性変形の程度を調整でき、従って、積層体側端面からはみ出る長さを調整できる。
次に、粘着剤層20,30が積層体側端面からはみ出るように弾性変形している状態で、積層体側端面から所定長さ内側を、当該積層体の外周端の全部または一部が新たに形成されるように、回転刃によって厚さ方向に切断する(切断工程)。前記所定長さは、例えば0.1mm以上であり、また、例えば1mm以下である。その後、治具による積層体の加圧状態を解放する。これにより、粘着剤層20,30が弾性復帰して、粘着剤層20,30の端縁22,32が、光学フィルム10、基材40、および剥離フィルム50の端縁13,42,52よりも、面方向Dにおいて内方に退避する。このようにして側面凹凸端部Eが形成される。
このような切断工程では、積層体に対して厚さ方向に付与される上述の加圧力を調整することにより、積層体の側端面から粘着剤層20,30がはみ出る長さを調整でき、加圧状態解放後の端縁22,32の退避長さd1,d2を調整できる。また、退避長さd1の調整方法としては、上述のように、粘着剤層20の厚さの調整および弾性率の調整も挙げられる。退避長さd2の調整方法としては、上述のように、粘着剤層30の厚さの調整および弾性率の調整も挙げられる。また、面方向Dにおける端縁22,32間の距離(即ち、退避長さd1と退避長さd2との差)の調整方法としては、上述のように、側面凹凸端部Eを形成するために回転刃を用いて実施される後述の切断工程における切断条件の調整が、挙げられる。当該切断条件としては、例えば、回転刃の刃先のテーパ角度、回転刃の回転数、後述する光学フィルム積層体の表面に対する回転刃の入射方向、および、光学フィルム積層体を切削する回転刃の変位速度が挙げられる。
次に、光学フィルム積層体の粘着剤層20から第1剥離フィルムを剥離した後、当該剥離によって露出した粘着剤層20に基材40を貼り合わせる(第3貼合せ工程)。
以上のようにして、上述の光学積層体X(光学積層体)を製造できる。
光学積層体Xは、次のこと以外は以上の製造方法と同様にして製造してもよい。用意工程において、第1剥離フィルム付き粘着剤層20の代わりに、基材40付き粘着剤層20を用意し、第1貼合せ工程において、光学フィルム10の第1面11と、基材40付き粘着剤層20の粘着剤層20側とを貼り合わせ、第3貼合せ工程を実施しない。このような方法によっても、光学積層体Xを製造できる。
図5は、光学積層体Xの使用方法の一例を表す。
本方法では、まず、図5Aに示すように、光学積層体Xの粘着剤層30から剥離フィルム50を剥離する。例えば、光学積層体Xの基材40側をワークテーブル上に固定した状態で、側面凹凸端部Eにおける剥離フィルム50の端部に力を作用させて、粘着剤層30から剥離フィルム50を剥離する。これにより、粘着剤層30の粘着面31が露出する。
側面凹凸端部Eでは、上述のように、面方向Dにおいて、光学フィルム10および剥離フィルム50の端縁13,52よりも、粘着剤層30の端縁32が退避している。このような側面凹凸端部Eでは、図2を参照して上述したように、剥離フィルム50が、粘着剤層30が貼着していないフリー部分50aを有する。そのため、側面凹凸端部Eでは、粘着剤層30から剥離フィルム50を剥離するにあたり、まず、剥離フィルム50のフリー部分50aを、図2において仮想線で示すように、めくり上げて変形させ、その後に、既にめくり上げ変形しているフリー部分50aを引っ張って、剥離フィルム50を粘着剤層30の端縁32から引き離すことができる。すなわち、剥離開始過程において、剥離フィルム50のフリー部分50aを充分に変形させるための力(第1の力)と、剥離フィルム50の変形に追随して弾性変形する粘着剤層30の端縁32から剥離フィルム50を引き離すための力(第2の力)とが、同時には必要ない。このような光学積層体Xは、剥離開始過程に要する力を低減するのに適する。この力が小さいほど、剥離フィルム50の剥離開始過程において、厚さ100μm以下と薄い光学フィルム10の端部の変形が抑制され、同フィルムの端部において、クラックの発生が抑制される。
次に、図5Bに示すように、粘着剤層30を介して光学フィルム10と部材M(被着体)とを接合する。部材Mは、例えば、フレキシブルパネルが有する積層構造中の一要素である。当該要素としては、例えば、画素パネル、タッチパネル、および表面保護フィルムが挙げられる。
例えばフレキシブルパネルの製造過程において、光学積層体Xは以上のように使用される。
本発明について、以下に実施例を示して具体的に説明する。本発明は、実施例に限定されない。また、以下に記載されている配合量(含有量)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上述の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合量(含有量)、物性値、パラメータなどの上限(「以下」または「未満」として定義されている数値)または下限(「以上」または「超える」として定義されている数値)に代替できる。
〔実施例1〕
<第1粘着シートの作製>
以下のようにして、実施例1における第1粘着シートを作製した。
<第1粘着シートの作製>
以下のようにして、実施例1における第1粘着シートを作製した。
〈アクリルオリゴマーの調製〉
撹拌機、温度計、還流冷却器、および窒素ガス導入管を備える反応容器内で、メタクリル酸シクロヘキシル(CHMA)95質量部と、アクリル酸(AA)5質量部と、連鎖移動剤としてのα-メチルスチレンダイマー 10質量部と、溶媒としてのトルエン120質量部とを含む混合物を、室温で1時間、窒素雰囲気下にて撹拌した。その後、混合物に、熱重合開始剤としての2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)10質量部を加えて反応溶液を調製し、窒素雰囲気下において、85℃で5時間、反応させた(アクリルオリゴマーの形成)。これにより、アクリルオリゴマーを含有するオリゴマー溶液(固形分濃度50質量%)得た。アクリルオリゴマーの重量平均分子量は4300であった。また、アクリルオリゴマーのガラス転移温度(Tg)は84℃であった。
撹拌機、温度計、還流冷却器、および窒素ガス導入管を備える反応容器内で、メタクリル酸シクロヘキシル(CHMA)95質量部と、アクリル酸(AA)5質量部と、連鎖移動剤としてのα-メチルスチレンダイマー 10質量部と、溶媒としてのトルエン120質量部とを含む混合物を、室温で1時間、窒素雰囲気下にて撹拌した。その後、混合物に、熱重合開始剤としての2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)10質量部を加えて反応溶液を調製し、窒素雰囲気下において、85℃で5時間、反応させた(アクリルオリゴマーの形成)。これにより、アクリルオリゴマーを含有するオリゴマー溶液(固形分濃度50質量%)得た。アクリルオリゴマーの重量平均分子量は4300であった。また、アクリルオリゴマーのガラス転移温度(Tg)は84℃であった。
〈第1アクリルベースポリマーの調製〉
撹拌機、温度計、還流冷却器、および窒素ガス導入管を備える反応容器内で、アクリル酸2-エチルヘキシル(2EHA)70質量部と、アクリル酸n-ブチル(BA)20質量部と、ラウリルアクリレート(LA)8質量部と、アクリル酸4-ヒドロキシブチル(4HBA)1質量部と、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)0.6質量部と、熱重合開始剤としての2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.1質量部と、溶媒としての酢酸エチルとを含む混合物(固形分濃度47質量%)を、56℃で6時間、窒素雰囲気下で撹拌した(重合反応)。これにより、第1アクリルベースポリマーを含有する第1ポリマー溶液を得た。このポリマー溶液中の第1アクリルベースポリマーの重量平均分子量は約200万であった。
撹拌機、温度計、還流冷却器、および窒素ガス導入管を備える反応容器内で、アクリル酸2-エチルヘキシル(2EHA)70質量部と、アクリル酸n-ブチル(BA)20質量部と、ラウリルアクリレート(LA)8質量部と、アクリル酸4-ヒドロキシブチル(4HBA)1質量部と、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)0.6質量部と、熱重合開始剤としての2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.1質量部と、溶媒としての酢酸エチルとを含む混合物(固形分濃度47質量%)を、56℃で6時間、窒素雰囲気下で撹拌した(重合反応)。これにより、第1アクリルベースポリマーを含有する第1ポリマー溶液を得た。このポリマー溶液中の第1アクリルベースポリマーの重量平均分子量は約200万であった。
〈第1粘着剤組成物の調製〉
第1ポリマー溶液に、当該ポリマー溶液の固形分100質量部あたり、アクリルオリゴマー 1.5質量部と、第1架橋剤(品名「ナイパーBMT-40SV」,ジベンゾイルパーオキシド,日本油脂製)0.26質量部と、第2架橋剤(品名「コロネートL」,トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物,東ソー製)0.02質量部と、シランカップリング剤(品名「KBM403」,信越化学工業製)0.3質量部とを加えて混合し、第1粘着剤組成物を調製した。
第1ポリマー溶液に、当該ポリマー溶液の固形分100質量部あたり、アクリルオリゴマー 1.5質量部と、第1架橋剤(品名「ナイパーBMT-40SV」,ジベンゾイルパーオキシド,日本油脂製)0.26質量部と、第2架橋剤(品名「コロネートL」,トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物,東ソー製)0.02質量部と、シランカップリング剤(品名「KBM403」,信越化学工業製)0.3質量部とを加えて混合し、第1粘着剤組成物を調製した。
〈第1粘着シートの形成〉
片面がシリコーン剥離処理された剥離フィルムL1の剥離処理面上に、第1粘着剤組成物を塗布して塗膜を形成した。剥離フィルムL1は、片面がシリコーン剥離処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(品名「ダイアホイル MRF50」,厚さ50μm,三菱ケミカル製)である。次に、剥離フィルムL1上の塗膜に、片面がシリコーン剥離処理された剥離フィルムL2の剥離処理面を貼り合わせた。剥離フィルムL2は、片面がシリコーン剥離処理されたPETフィルム(品名「ダイアホイル MRV75」,厚さ75μm,三菱ケミカル製)である。次に、剥離フィルムL1と剥離フィルムL2とに挟まれた塗膜を、100℃で1分間の加熱とその後の150℃で3分間の加熱とによって乾燥し、厚さ50μmの透明な第1粘着剤層よりなる第1粘着シートを形成した。以上のようにして、剥離フィルムL1,L2付きの第1粘着シートを作製した。
片面がシリコーン剥離処理された剥離フィルムL1の剥離処理面上に、第1粘着剤組成物を塗布して塗膜を形成した。剥離フィルムL1は、片面がシリコーン剥離処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(品名「ダイアホイル MRF50」,厚さ50μm,三菱ケミカル製)である。次に、剥離フィルムL1上の塗膜に、片面がシリコーン剥離処理された剥離フィルムL2の剥離処理面を貼り合わせた。剥離フィルムL2は、片面がシリコーン剥離処理されたPETフィルム(品名「ダイアホイル MRV75」,厚さ75μm,三菱ケミカル製)である。次に、剥離フィルムL1と剥離フィルムL2とに挟まれた塗膜を、100℃で1分間の加熱とその後の150℃で3分間の加熱とによって乾燥し、厚さ50μmの透明な第1粘着剤層よりなる第1粘着シートを形成した。以上のようにして、剥離フィルムL1,L2付きの第1粘着シートを作製した。
<第2粘着シートの作製>
以下のようにして、実施例1における第2粘着シートを作製した。
以下のようにして、実施例1における第2粘着シートを作製した。
〈第2アクリルベースポリマーの調製〉
撹拌機、温度計、還流冷却器、および窒素ガス導入管を備える反応容器内で、アクリル酸ブチル(BA)99質量部と、アクリル酸4-ヒドロキシブチル(4HBA)1質量部と、熱重合開始剤としての2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.3質量部と、溶媒としての酢酸エチルとを含む混合物を、60℃で4時間、窒素雰囲気下で撹拌した(重合反応)。これにより、第2アクリルベースポリマーを含有する第2ポリマー溶液を得た。このポリマー溶液中の第2アクリルベースポリマーの重量平均分子量は165万であった。
撹拌機、温度計、還流冷却器、および窒素ガス導入管を備える反応容器内で、アクリル酸ブチル(BA)99質量部と、アクリル酸4-ヒドロキシブチル(4HBA)1質量部と、熱重合開始剤としての2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.3質量部と、溶媒としての酢酸エチルとを含む混合物を、60℃で4時間、窒素雰囲気下で撹拌した(重合反応)。これにより、第2アクリルベースポリマーを含有する第2ポリマー溶液を得た。このポリマー溶液中の第2アクリルベースポリマーの重量平均分子量は165万であった。
〈第2粘着剤組成物の調製〉
第2ポリマー溶液に、当該ポリマー溶液の固形分100質量部あたり、第1架橋剤(品名「ナイパーBMT-40SV」,ジベンゾイルパーオキシド,日本油脂製)0.3質量部と、第3架橋剤(品名「タケネートD110N」,トリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート,三井化学製)0.1質量部と、シランカップリング剤(品名「KBM403」,信越化学工業製)0.3質量部とを加えて混合し、第2粘着剤組成物を調製した。
第2ポリマー溶液に、当該ポリマー溶液の固形分100質量部あたり、第1架橋剤(品名「ナイパーBMT-40SV」,ジベンゾイルパーオキシド,日本油脂製)0.3質量部と、第3架橋剤(品名「タケネートD110N」,トリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート,三井化学製)0.1質量部と、シランカップリング剤(品名「KBM403」,信越化学工業製)0.3質量部とを加えて混合し、第2粘着剤組成物を調製した。
〈第2粘着シートの形成〉
片面がシリコーン剥離処理された剥離フィルムL3の剥離処理面上に、第2粘着剤組成物を塗布して塗膜を形成した。剥離フィルムL3は、片面がシリコーン剥離処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(品名「ダイアホイル MRF50」,厚さ50μm,三菱ケミカル製)である。次に、剥離フィルムL3上の塗膜に、片面がシリコーン剥離処理された剥離フィルムL4の剥離処理面を貼り合わせた。剥離フィルムL4は、片面がシリコーン剥離処理されたPETフィルム(品名「ダイアホイル MRV75」,厚さ75μm,三菱ケミカル製)である。次に、剥離フィルムL3と剥離フィルムL4とに挟まれた塗膜を、100℃で1分間の加熱とその後の150℃で3分間の加熱とによって乾燥し、厚さ50μmの透明な第2粘着剤層よりなる第2粘着シートを形成した。以上のようにして、剥離フィルムL3,L4付きの第2粘着シートを作製した。
片面がシリコーン剥離処理された剥離フィルムL3の剥離処理面上に、第2粘着剤組成物を塗布して塗膜を形成した。剥離フィルムL3は、片面がシリコーン剥離処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(品名「ダイアホイル MRF50」,厚さ50μm,三菱ケミカル製)である。次に、剥離フィルムL3上の塗膜に、片面がシリコーン剥離処理された剥離フィルムL4の剥離処理面を貼り合わせた。剥離フィルムL4は、片面がシリコーン剥離処理されたPETフィルム(品名「ダイアホイル MRV75」,厚さ75μm,三菱ケミカル製)である。次に、剥離フィルムL3と剥離フィルムL4とに挟まれた塗膜を、100℃で1分間の加熱とその後の150℃で3分間の加熱とによって乾燥し、厚さ50μmの透明な第2粘着剤層よりなる第2粘着シートを形成した。以上のようにして、剥離フィルムL3,L4付きの第2粘着シートを作製した。
<光学積層体の作製>
まず、両面剥離フィルム付き第1粘着シートから剥離フィルムL2を剥離し、これによって露出した露出面をプラズマ処理した。一方、厚さ31μmの偏光板の両面(第1面,第2面)も、プラズマ処理した。各プラズマ処理では、プラズマ照射装置(品名「AP-TO5」,積水工業社製)を使用し、電圧を160Vとし、周波数を10kHzとし、処理速度を5000mm/分とした(後記のプラズマ処理においても同様である)。そして、第1粘着シートの上記露出面と、偏光板の第1面とを、貼り合わせた。この貼り合わせでは、25℃の環境下において、2kgのローラーを1往復させる作業により、剥離フィルムL1付き第1粘着シートと偏光板とを圧着させた。
まず、両面剥離フィルム付き第1粘着シートから剥離フィルムL2を剥離し、これによって露出した露出面をプラズマ処理した。一方、厚さ31μmの偏光板の両面(第1面,第2面)も、プラズマ処理した。各プラズマ処理では、プラズマ照射装置(品名「AP-TO5」,積水工業社製)を使用し、電圧を160Vとし、周波数を10kHzとし、処理速度を5000mm/分とした(後記のプラズマ処理においても同様である)。そして、第1粘着シートの上記露出面と、偏光板の第1面とを、貼り合わせた。この貼り合わせでは、25℃の環境下において、2kgのローラーを1往復させる作業により、剥離フィルムL1付き第1粘着シートと偏光板とを圧着させた。
次に、剥離フィルムL3,L4付き第2粘着シートから剥離フィルムL3を剥離し、これによって露出した露出面をプラズマ処理した。そして、第2粘着シートの露出面と、偏光板の第2面とを、貼り合わせた。この貼り合わせでは、25℃の環境下において、2kgのローラーを1往復させる作業により、剥離フィルムL4付き第2粘着シートと偏光板とを圧着させた。これにより、剥離フィルムL1(厚さ50μm)付き第1粘着シートと、偏光板と、剥離フィルムL4(厚さ75μm)付き第2粘着シートとの積層構成の積層フィルムを得た。
次に、打抜き加工機およびトムソン刃を使用して、積層フィルムを150mm×120mmのサイズに打ち抜いた(打抜き加工工程)。
次に、以下のようにして外形加工を実施した(外形加工工程)。まず、同一サイズに打ち抜かれた50枚の積層フィルムを積み重ねて積層体を得た。具体的には、隣り合う積層フィルムにおいては一方の積層フィルムの剥離フィルムL1(第1剥離フィルム)と他方の積層フィルムの剥離フィルムL4(第2剥離フィルム)とが接するように、50枚の積層フィルムを積み重ねて積層体を得た。この積層体は、表面に第1剥離フィルムが配置されている厚さ方向一方面(第1表層面)と、表面に第2剥離フィルムが配置されている厚さ方向他方面(第2表層面)とを有する。次に、この積層体を厚さ方向に挟む治具によって保持した。次に、治具によって積層体に対して厚さ方向に付与される加圧力を、積層体の端面から各粘着剤層が所定程度にはみ出るように、調整した。この状態で、積層体の端面から0.5mm内側を、当該積層体の外周端が新たに形成されるように、厚さ方向に切断した。切断には、所定の切断加工機と、当該加工機に取り付けられた第1の回転刃を使用した。この回転刃は、ディスク部と、当該ディスク部の周端からディスク径方向に突出する複数の突出刃を有する。図6に示すように、突出刃70は、回転刃回転時における前方側の縁端に、切断対象物80の切断を担う直線状のナイフエッジ71(長さ6mm)を有する。外形加工工程では、各突出刃70が積層体(切断対象物80)に対してその第2表層面側から切り込むように積層体に対して回転刃を回転させ、回転刃の回転速度を4500rpmとし、積層体に対する回転刃の変位速度を1000mm/分とし、積層体に対して切断直前に対向するナイフエッジ71の、積層体表面(第2表層面)に対する仰角(刃角度θ)を+5°(図6A)とした(刃角度θが図6Aに示すようにディスク径方向外側に開く場合を正の刃角度θとし、刃角度θが図6Bに示すようにディスク径方向内側に開く場合を負の刃角度θとする)。そして、外形加工後に、治具による積層体の加圧状態を解放した。
次に、光学フィルム積層体の第1粘着剤層から剥離フィルムL1を剥離した後、当該剥離によって露出した第1粘着剤層に、基材としてのポリイミドフィルム(品名「カプトン」,厚さ50μm,東レ・デュポン社製)を貼り合わせた。
以上のようにして、実施例1の光学積層体を製造した。実施例1の光学積層体は、基材としてのポリイミドフィルム(厚さ50μm)と、第1粘着剤層(厚さ50μm)と、光学フィルムとしての偏光板(厚さ31μm)と、第2粘着剤層(厚さ50μm)と、剥離フィルムL4(厚さ75μm)とを厚さ方向に順に備え、外周端の全体にわたって側面凹凸端部を有する。この側面凹凸端部では、フィルム面方向において、各フィルムの端縁よりも第1および第2粘着剤層の各端縁が退避している。また、このように作製された光学フィルム積層体では、フィルム面内方向において、基材、光学フィルム、および剥離フィルムの各端縁は、実質的に同じ位置にある。そのため、剥離フィルムの端縁からの第2粘着剤層の端縁の退避長さd2’は、光学フィルムの端縁からの第2粘着剤層の端縁の退避長さd2と実質的に等しい。
〔実施例2~4〕
以下のこと以外は、実施例1の光学積層体と同様にして、実施例2~4の各光学積層体を作製した。
以下のこと以外は、実施例1の光学積層体と同様にして、実施例2~4の各光学積層体を作製した。
実施例2では、外形加工時の上述の刃角度θについて、実施例1よりもプラス側に絶対値が大きくなるように調整した。実施例3では、外形加工時の上述の刃角度θを、実施例1よりもマイナス側に変化するように調整し、且つ、同加工時の上述の回転刃回転速度を、実施例1よりも遅くなるように調整した。実施例4では、外形加工において、回転刃に対する積層体の配置態様を実施例3とは表裏反対とした。
〔比較例1〕
外形加工工程を実施しなかったこと以外は、実施例1の光学積層体と同様にして、比較例1の光学積層体を作製した。
外形加工工程を実施しなかったこと以外は、実施例1の光学積層体と同様にして、比較例1の光学積層体を作製した。
〈退避長さ〉
実施例1~4および比較例1における各光学積層体について、側面凹凸端部における第1粘着剤層の端縁の退避長さd1(面方向における光学フィルム端縁からの距離)と、第2粘着剤層の端縁の退避長さd2(面方向における光学フィルム端縁からの距離)とを、次のようにして調べた。
実施例1~4および比較例1における各光学積層体について、側面凹凸端部における第1粘着剤層の端縁の退避長さd1(面方向における光学フィルム端縁からの距離)と、第2粘着剤層の端縁の退避長さd2(面方向における光学フィルム端縁からの距離)とを、次のようにして調べた。
まず、光学積層体から基材を剥離した後、当該剥離によって露出した第1粘着剤層を介して、積層体(第1粘着剤層/光学フィルム/第2粘着剤層/剥離フィルム)をガラスプレートに貼り付けた。次に、ガラスプレート上の積層体から剥離フィルムを剥離した。ガラスプレート上の積層体(第1粘着剤層/光学フィルム/第2粘着剤層)の外周端から選択した所定箇所を、光学顕微鏡によって観察した。具体的には、上記積層体を、ガラスプレートとは反対の側から、光学顕微鏡によって厚さ方向に観察し、撮影した。そして、撮影された画像において、光学フィルムの端縁からの第1粘着剤層の端縁の退避長さd1と、光学フィルムの同端縁からの第2粘着剤層の端縁の退避長さd2とを測定した。測定結果を表1に示す。
〈剥離開始力と剥離力〉
実施例1~4および比較例1における各光学積層体について、剥離フィルムの剥離に要する力(剥離開始力とその後の剥離力)を、調べた。
実施例1~4および比較例1における各光学積層体について、剥離フィルムの剥離に要する力(剥離開始力とその後の剥離力)を、調べた。
まず、光学積層体から、測定用の試験片(短辺25mm×長辺150mm程度)を切り出した。具体的には、光学積層体の側面凹凸端部から150mm程度の長さを有し且つ25mmの幅を有する試験片を、同フィルムから切り出した。
次に、引張試験機(品名「オートグラフ」,島津製作所製)の固定用テーブルに試験片を固定した。具体的には、試験片から基材を剥離して外した後、当該剥離によって露出した第1粘着剤層を介して、当該試験片(第1粘着剤層/光学フィルム/第2粘着剤層/剥離フィルム)を固定用テーブルに貼り付けた。
次に、試験片の露出面側に位置する剥離フィルムにおける側面凹凸端部側の短辺に、把持用テープを貼り付けた。この把持用テープは強粘着面を有し、当該強粘着面を介して把持用テープを試験片の剥離フィルムに貼り付けた。
次に、引張試験機により、試験片における第2粘着剤層上の剥離フィルムを当該粘着剤層から剥離する剥離試験を実施し、剥離に要する力を剥離強度として測定した。本測定では、測定温度を25℃とし、把持用テープを引っ張ることによって剥離フィルムを剥離し、剥離角度を180°とし、引張速度を300mm/分とし、剥離長さを100mmとした。このような剥離試験によって得られるグラフの一例を図7に示す。図7のグラフにおいて、横軸は剥離長さ(mm)を表し、縦軸は剥離強度(gf)を表し、Fmは、剥離強度の最大値を表す。
以上のような剥離試験によって求められた剥離開始力F1(gf/25mm)および剥離力F2(gf/25mm)を表1に示す。剥離開始力F1は、剥離フィルムを第2粘着剤層から剥離したときの、剥離長さ20mm以内における剥離強度の最大値であり、剥離力F2は、剥離長さ20~100mm(剥離強度が、剥離開始時の剥離開始力F1を経た後に安定している)における剥離強度の平均値である。また、剥離開始力の抑制について、剥離開始力F1が600gf/25mm以下である場合を“優”と評価し、剥離開始力F1が600gf/25mmを超え且つ800gf/25mm以下である場合を“良”と評価し、剥離開始力F1が800gf/25mmを超える場合を“不可”と評価した。その評価結果も表1に示す。
〈光学フィルムの端部クラックの抑制〉
実施例1~4および比較例1における各光学積層体について、剥離フィルムを剥離する時の、光学フィルム端部でのクラックの発生のしにくさを調べた。具体的には、まず、光学積層体ごとに評価サンプルを作製した。次に、評価サンプルの剥離フィルムを、手作業によって剥離した。次に、光学フィルムの外周部(端縁から1mmの領域)を光学顕微鏡によって観察した。そして、剥離フィルムの剥離後に光学フィルムの前記外周部に長さ100μm以上のクラックが発生していない場合を“優”と評価し、長さ100μm以上200μm未満のクラックが発生している場合を“良”と評価し、長さ200μm以上のクラックが発生している場合を“不良”と評価した。その評価結果を表1に示す。
実施例1~4および比較例1における各光学積層体について、剥離フィルムを剥離する時の、光学フィルム端部でのクラックの発生のしにくさを調べた。具体的には、まず、光学積層体ごとに評価サンプルを作製した。次に、評価サンプルの剥離フィルムを、手作業によって剥離した。次に、光学フィルムの外周部(端縁から1mmの領域)を光学顕微鏡によって観察した。そして、剥離フィルムの剥離後に光学フィルムの前記外周部に長さ100μm以上のクラックが発生していない場合を“優”と評価し、長さ100μm以上200μm未満のクラックが発生している場合を“良”と評価し、長さ200μm以上のクラックが発生している場合を“不良”と評価した。その評価結果を表1に示す。
〈端部のブロッキング〉
実施例1~4および比較例1における各光学積層体について、端部のブロッキングのしにくさを調べた。具体的には、まず、光学積層体ごとに10枚の評価サンプルを作製し、10枚の評価サンプルを積み重ねてフィルムパイルを形成した(第1工程)。次に、フィルムパイルにおいて一番上に位置する光学積層体に対し、先端に粘着面を有する円柱のロッド(直径10mm)の先端粘着面を上方から押し付けた後、当該ロッドを上方に引き上げて、ロッドに伴って持ち上がった光学積層体の枚数を数えた(第2工程)。第1工程とその後の第2工程とからなる試行を、光学積層体ごとに10回行った。10回の試行において、ロッドに伴って持ち上がった光学積層体が1枚のみであった試行の数が10である場合を“優”と評価し、6~9である場合を“良”と評価し、5以下である場合を“不良”と評価した。その評価結果を表1に示す。
実施例1~4および比較例1における各光学積層体について、端部のブロッキングのしにくさを調べた。具体的には、まず、光学積層体ごとに10枚の評価サンプルを作製し、10枚の評価サンプルを積み重ねてフィルムパイルを形成した(第1工程)。次に、フィルムパイルにおいて一番上に位置する光学積層体に対し、先端に粘着面を有する円柱のロッド(直径10mm)の先端粘着面を上方から押し付けた後、当該ロッドを上方に引き上げて、ロッドに伴って持ち上がった光学積層体の枚数を数えた(第2工程)。第1工程とその後の第2工程とからなる試行を、光学積層体ごとに10回行った。10回の試行において、ロッドに伴って持ち上がった光学積層体が1枚のみであった試行の数が10である場合を“優”と評価し、6~9である場合を“良”と評価し、5以下である場合を“不良”と評価した。その評価結果を表1に示す。
X 光学フィルム(光学積層体)
Y 粘着剤層付き光学フィルム
E 側面凹凸端部
T 厚さ方向
10 光学フィルム
11 第1面
12 第2面
13 端縁
20,30 粘着剤層
21,31 粘着面
22 端縁(第1端縁)
32 端縁(第2端縁)
40 軽剥離フィルム
42 端縁
50 重剥離フィルム
52 端縁
Y 粘着剤層付き光学フィルム
E 側面凹凸端部
T 厚さ方向
10 光学フィルム
11 第1面
12 第2面
13 端縁
20,30 粘着剤層
21,31 粘着面
22 端縁(第1端縁)
32 端縁(第2端縁)
40 軽剥離フィルム
42 端縁
50 重剥離フィルム
52 端縁
Claims (7)
- 基材と、第1粘着剤層と、光学フィルムと、第2粘着剤層と、剥離フィルムとを厚さ方向にこの順で備える、光学積層体であって、
前記光学フィルムが100μm以下の厚さを有し、
前記光学フィルムの前記厚さ方向と直交する面方向において、前記光学フィルムおよび前記剥離フィルムの各端縁よりも、前記第2粘着剤層の端縁が退避している、側面凹凸端部を有する、光学積層体。 - 前記側面凹凸端部では、前記面方向において、前記剥離フィルムの端縁からの前記第2粘着剤層の端縁の退避長さが20μm以上である、請求項1に記載の光学積層体。
- 前記側面凹凸端部では、前記面方向において、前記光学フィルムおよび前記基材の各端縁よりも、前記第1粘着剤層の端縁が退避している、請求項1または2に記載の光学積層体。
- 前記側面凹凸端部では、前記面方向において、前記光学フィルムの端縁からの前記第1粘着剤層の端縁の退避長さより、前記光学フィルムの端縁からの前記第2粘着剤層の端縁の退避長さが小さい、請求項3に記載の光学積層体。
- 前記面方向における前記第1粘着剤層の端縁と前記第2粘着剤層の端縁との間の距離が1μm以上である、請求項1から4のいずれか一つに記載の光学積層体。
- 前記第2粘着剤層の厚さに対する、前記剥離フィルムの端縁からの前記第2粘着剤層の端縁の退避長さの比率が、0.4以上8以下である、請求項1から5のいずれか一つに記載の光学積層体。
- 前記第2粘着剤層からの前記剥離フィルムの剥離を開始するための剥離開始力が800gf/25mm以下である、請求項1から6のいずれか一つに記載の光学積層体。
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