JP2023052538A - 粘着剤層付光学フィルムおよび該粘着剤層付光学フィルムを含む画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】異形加工部において糊欠けが顕著に抑制され、かつ、高温高湿環境下における剥がれが顕著に抑制された粘着剤層付光学フィルムを提供すること。【解決手段】本発明の粘着剤層付光学フィルムは、光学フィルムと光学フィルムの一方の面に粘着剤層とを有する。粘着剤層付光学フィルムは、矩形以外の異形を有し、粘着剤層の85℃におけるクリープ値は500μm以下である。【選択図】図1
Description
本発明は、粘着剤層付光学フィルムおよび該粘着剤層付光学フィルムを含む画像表示装置に関する。
携帯電話、ノート型パーソナルコンピューター等の画像表示装置には、画像表示を実現し、および/または当該画像表示の性能を高めるために、光学フィルムが広く使用されている。光学フィルムは、代表的には粘着剤層が設けられて粘着剤層付光学フィルムとして構成され、画像表示セルに貼り合わせ可能とされている。近年、光学フィルムを矩形以外に加工すること(異形加工:例えば、ノッチおよび/または貫通穴の形成)が望まれる場合がある。しかし、粘着剤層付光学フィルムの異形加工部においては、糊欠け(粘着剤層の端部が欠落する現象)が発生しやすいという問題がある。また、粘着剤層には、高温高湿環境下における剥がれの問題がある。
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、異形加工部において糊欠けが顕著に抑制され、かつ、高温高湿環境下における剥がれが顕著に抑制された粘着剤層付光学フィルムを提供することにある。
本発明の粘着剤層付光学フィルムは、光学フィルムと該光学フィルムの一方の面に粘着剤層とを有する。該粘着剤層付光学フィルムは、矩形以外の異形を有し、該粘着剤層の85℃におけるクリープ値は500μm以下である。
1つの実施形態においては、上記クリープ値は5μm以上である。
1つの実施形態においては、上記粘着剤層の厚みは2μm~20μmである。
1つの実施形態においては、上記粘着剤層の光学フィルムと反対側の面に、セパレーターが剥離可能に仮着され、該セパレーターの剥離力は0.04N/50mm~0.5N/50mmである。
1つの実施形態においては、上記光学フィルムは偏光子を含む。1つの実施形態においては、上記光学フィルムは位相差層をさらに含む。
本発明の別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、上記の粘着剤層付光学フィルムを含む。
1つの実施形態においては、上記クリープ値は5μm以上である。
1つの実施形態においては、上記粘着剤層の厚みは2μm~20μmである。
1つの実施形態においては、上記粘着剤層の光学フィルムと反対側の面に、セパレーターが剥離可能に仮着され、該セパレーターの剥離力は0.04N/50mm~0.5N/50mmである。
1つの実施形態においては、上記光学フィルムは偏光子を含む。1つの実施形態においては、上記光学フィルムは位相差層をさらに含む。
本発明の別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、上記の粘着剤層付光学フィルムを含む。
本発明の実施形態によれば、矩形以外の異形(異形加工部)を有する粘着剤層付光学フィルムにおいて、粘着剤層の85℃におけるクリープ値を所定範囲とすることにより、異形加工部において糊欠けが顕著に抑制され、かつ、高温高湿環境下における剥がれが顕著に抑制された粘着剤層付光学フィルムを実現することができる。
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。なお、見やすくするために図面は模式的に表されており、さらに、図面における長さ、幅、厚み等の比率、ならびに角度等は、実際とは異なっている。
A.粘着剤層付光学フィルムの概略
本発明の実施形態による粘着剤層付光学フィルムは、光学フィルムと該光学フィルムの一方の面に粘着剤層とを有する。本発明の実施形態においては、粘着剤層付光学フィルムは、矩形以外の異形を有する。本明細書において「矩形以外の異形を有する」とは、粘着剤層付光学フィルムの平面視形状が矩形(長方形、隅部を面取りしている場合を含む)以外の形状を有することをいう。異形は、代表的には、異形加工された異形加工部である。したがって、「矩形以外の異形を有する粘着剤層付光学フィルム」(以下、「異形光学フィルム」と称する場合がある)は、異形光学フィルム全体(すなわち、フィルムの平面視形状を規定する外縁)が矩形以外である場合のみならず、矩形の光学フィルムの外縁から内方に離間した部分に異形加工部が形成されている場合も包含する。このような異形加工部には糊欠けが発生しやすいところ、本発明の実施形態によれば、そのような糊欠けを顕著に抑制することができる。異形(異形加工部)としては、例えば図1および図2に示すように、貫通穴、平面視した場合に凹部となる切削加工部が挙げられる。凹部の代表例としては、船形に近似した形状、V字ノッチ、U字ノッチが挙げられる。異形(異形加工部)の別の例としては、図3および図4に示すように、自動車のメーターパネルに対応した形状が挙げられる。当該形状は、外縁がメーター針の回転方向に沿った円弧状に形成され、かつ、外縁が面方向内方に凸のV字形状(アール状を含む)をなす部位を含む。言うまでもなく、異形(異形加工部)の形状は図示例に限定されない。例えば、貫通穴の形状は、図示例の略円形以外に目的に応じて任意の適切な形状(例えば、楕円形、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形)が採用され得る。また、貫通穴は、目的に応じて任意の適切な位置に設けられる。貫通穴は、図2に示すように、矩形状の光学フィルムの長手方向端部の略中央部に設けられてもよく、長手方向端部の所定の位置に設けられてもよく、光学フィルムの隅部に設けられてもよく;図示していないが、矩形状の光学フィルムの短手方向端部に設けられてもよく;図3または図4に示すように、異形光学フィルムの中央部に設けられてもよい。さらに、図示例の形状を目的に応じて適切に組み合わせてもよい。例えば、図1の異形光学フィルムの任意の位置に貫通穴を形成してもよく;図3または図4の異形光学フィルムの外縁の任意の適切な位置にV字ノッチおよび/またはU字ノッチを形成してもよい。このような異形光学フィルムは、自動車のメーターパネル、スマートフォン、タブレット型PCまたはスマートウォッチ等の画像表示装置に好適に用いられ得る。
本発明の実施形態による粘着剤層付光学フィルムは、光学フィルムと該光学フィルムの一方の面に粘着剤層とを有する。本発明の実施形態においては、粘着剤層付光学フィルムは、矩形以外の異形を有する。本明細書において「矩形以外の異形を有する」とは、粘着剤層付光学フィルムの平面視形状が矩形(長方形、隅部を面取りしている場合を含む)以外の形状を有することをいう。異形は、代表的には、異形加工された異形加工部である。したがって、「矩形以外の異形を有する粘着剤層付光学フィルム」(以下、「異形光学フィルム」と称する場合がある)は、異形光学フィルム全体(すなわち、フィルムの平面視形状を規定する外縁)が矩形以外である場合のみならず、矩形の光学フィルムの外縁から内方に離間した部分に異形加工部が形成されている場合も包含する。このような異形加工部には糊欠けが発生しやすいところ、本発明の実施形態によれば、そのような糊欠けを顕著に抑制することができる。異形(異形加工部)としては、例えば図1および図2に示すように、貫通穴、平面視した場合に凹部となる切削加工部が挙げられる。凹部の代表例としては、船形に近似した形状、V字ノッチ、U字ノッチが挙げられる。異形(異形加工部)の別の例としては、図3および図4に示すように、自動車のメーターパネルに対応した形状が挙げられる。当該形状は、外縁がメーター針の回転方向に沿った円弧状に形成され、かつ、外縁が面方向内方に凸のV字形状(アール状を含む)をなす部位を含む。言うまでもなく、異形(異形加工部)の形状は図示例に限定されない。例えば、貫通穴の形状は、図示例の略円形以外に目的に応じて任意の適切な形状(例えば、楕円形、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形)が採用され得る。また、貫通穴は、目的に応じて任意の適切な位置に設けられる。貫通穴は、図2に示すように、矩形状の光学フィルムの長手方向端部の略中央部に設けられてもよく、長手方向端部の所定の位置に設けられてもよく、光学フィルムの隅部に設けられてもよく;図示していないが、矩形状の光学フィルムの短手方向端部に設けられてもよく;図3または図4に示すように、異形光学フィルムの中央部に設けられてもよい。さらに、図示例の形状を目的に応じて適切に組み合わせてもよい。例えば、図1の異形光学フィルムの任意の位置に貫通穴を形成してもよく;図3または図4の異形光学フィルムの外縁の任意の適切な位置にV字ノッチおよび/またはU字ノッチを形成してもよい。このような異形光学フィルムは、自動車のメーターパネル、スマートフォン、タブレット型PCまたはスマートウォッチ等の画像表示装置に好適に用いられ得る。
本発明の実施形態においては、粘着剤層の85℃におけるクリープ値は500μm以下であり、好ましくは5μm~500μmである。粘着剤層のクリープ値がこのような範囲であれば、異形加工部において糊欠けが顕著に抑制され、かつ、高温高湿環境下における剥がれが顕著に抑制された粘着剤層付光学フィルムを実現することができる。粘着剤層の構成については、後述のC項で具体的に説明する。
粘着剤層付光学フィルムにおける粘着剤層(特に、異形加工部における粘着剤層)の糊欠け量は、好ましくは80μm以下であり、より好ましくは65μm以下であり、さらに好ましくは50μm以下である。糊欠け量は小さければ小さいほど好ましく、その下限は例えば5μmであり得る。本明細書において「糊欠け量」とは、光学フィルム外縁(貫通穴の外縁も含む)から面方向内方に欠落した粘着剤層の当該方向における最大値をいう。
1つの実施形態においては、粘着剤層の光学フィルムと反対側の面に、セパレーターが剥離可能に仮着されている。セパレーターとしては、例えば、シリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチック(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリプロピレン)フィルム、不織布または紙などが挙げられる。セパレーターの厚みは、目的に応じて任意の適切な厚みを採用することができる。セパレーターの厚みは、例えば10μm~100μmである。
上記セパレーターの剥離力は、好ましくは0.04N/50mm~0.5N/50mmであり、より好ましくは0.07N/50mm~0.45N/50mmである。セパレーターの剥離力がこのような範囲であれば、粘着剤層(特に、異形加工部における粘着剤層)の糊欠け量が小さくなり得る。セパレーターの剥離力が0.5N/50mmを超えると、セパレーターの剥離性が低下し工程不具合が起こり得る。
B.光学フィルム
光学フィルムは、単一層で構成されるフィルムであってもよく、積層体であってもよい。単一層で構成される光学フィルムの具体例としては、ウィンドウフィルム、偏光子、位相差フィルムが挙げられる。積層体として構成される光学フィルムの具体例としては、偏光板(代表的には、偏光子と保護フィルムとの積層体)、タッチパネル用導電性フィルム、表面処理フィルム、ならびに、これらの単一層で構成される光学フィルムおよび/または積層体として構成される光学フィルムを目的に応じて適切に積層した積層体(例えば、反射防止用円偏光板、タッチパネル用導電層付偏光板)が挙げられる。以下、光学フィルムの代表例として、偏光板および円偏光板について簡単に説明する。
光学フィルムは、単一層で構成されるフィルムであってもよく、積層体であってもよい。単一層で構成される光学フィルムの具体例としては、ウィンドウフィルム、偏光子、位相差フィルムが挙げられる。積層体として構成される光学フィルムの具体例としては、偏光板(代表的には、偏光子と保護フィルムとの積層体)、タッチパネル用導電性フィルム、表面処理フィルム、ならびに、これらの単一層で構成される光学フィルムおよび/または積層体として構成される光学フィルムを目的に応じて適切に積層した積層体(例えば、反射防止用円偏光板、タッチパネル用導電層付偏光板)が挙げられる。以下、光学フィルムの代表例として、偏光板および円偏光板について簡単に説明する。
B-1.偏光板
偏光板は、代表的には、偏光子と当該偏光子の片側または両側に設けられた保護層とを有する。
偏光板は、代表的には、偏光子と当該偏光子の片側または両側に設けられた保護層とを有する。
B-1-1.偏光子
偏光子は、代表的には、二色性物質を含む樹脂フィルムで構成される。樹脂フィルムとしては、偏光子として用いられ得る任意の適切な樹脂フィルムを採用することができる。樹脂フィルムは、代表的には、ポリビニルアルコール系樹脂(以下、「PVA系樹脂」と称する)フィルムである。樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。
偏光子は、代表的には、二色性物質を含む樹脂フィルムで構成される。樹脂フィルムとしては、偏光子として用いられ得る任意の適切な樹脂フィルムを採用することができる。樹脂フィルムは、代表的には、ポリビニルアルコール系樹脂(以下、「PVA系樹脂」と称する)フィルムである。樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。
単層の樹脂フィルムから構成される偏光子の具体例としては、PVA系樹脂フィルムにヨウ素による染色処理および延伸処理(代表的には、一軸延伸)が施されたものが挙げられる。上記ヨウ素による染色は、例えば、PVA系フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することにより行われる。上記一軸延伸の延伸倍率は、好ましくは3~7倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよいし、染色しながら行ってもよい。また、延伸してから染色してもよい。必要に応じて、PVA系樹脂フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。例えば、染色の前にPVA系樹脂フィルムを水に浸漬して水洗することで、PVA系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、PVA系樹脂フィルムを膨潤させて染色ムラなどを防止することができる。
積層体を用いて得られる偏光子の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に積層されたPVA系樹脂層(PVA系樹脂フィルム)との積層体、あるいは、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、PVA系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成して、樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を得ること;当該積層体を延伸および染色してPVA系樹脂層を偏光子とすること;により作製され得る。本実施形態においては、延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温(例えば、95℃以上)で空中延伸することをさらに含み得る。得られた樹脂基材/偏光子の積層体はそのまま用いてもよく(すなわち、樹脂基材を偏光子の保護層としてもよく)、樹脂基材/偏光子の積層体から樹脂基材を剥離し、当該剥離面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。このような偏光子の製造方法の詳細は、例えば特開2012-73580号公報、特許第6470455号に記載されている。これらの公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。
偏光子の厚みは、好ましくは25μm以下であり、より好ましくは1μm~12μmであり、さらに好ましくは3μm~12μmであり、特に好ましくは3μm~8μmである。偏光子の厚みがこのような範囲であれば、加熱時のカールを良好に抑制することができ、および、良好な加熱時の外観耐久性が得られる。
偏光子は、好ましくは、波長380nm~780nmのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光子の単体透過率は、好ましくは43.0%~46.0%であり、より好ましくは44.5%~46.0%である。偏光子の偏光度は、好ましくは97.0%以上であり、より好ましくは99.0%以上であり、さらに好ましくは99.9%以上である。
B-1-2.保護層
保護層は、偏光子の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001-343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN-メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
保護層は、偏光子の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001-343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN-メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
粘着剤層と反対側の保護層(外側保護層)には、必要に応じて、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理、アンチグレア処理等の表面処理が施されていてもよい。
粘着剤層側の保護層(内側保護層)は、1つの実施形態においては、光学的に等方性であることが好ましい。本明細書において「光学的に等方性である」とは、面内位相差Re(550)が0nm~10nmであり、厚み方向の位相差Rth(550)が-10nm~+10nmであることをいう。内側保護層は、別の実施形態においては、位相差フィルム、輝度向上フィルム、拡散フィルム等であってもよい。
保護層の厚みは、任意の適切な厚みが採用され得る。保護層の厚みは、好ましくは5μm~200μmであり、より好ましくは15μm~45μmであり、さらに好ましくは20μm~40μmである。なお、表面処理が施されている場合、保護層の厚みは、表面処理層の厚みを含めた厚みである。
B-2.円偏光板
円偏光板は、代表的には、偏光子と位相差層とを含む。偏光子は、実用的には、片側または両側に保護層が設けられた偏光板として円偏光板に含まれ得る。位相差層は、代表的には、偏光板と粘着剤層との間に配置される。偏光子および偏光板については、上記B-1項で説明したとおりである。
円偏光板は、代表的には、偏光子と位相差層とを含む。偏光子は、実用的には、片側または両側に保護層が設けられた偏光板として円偏光板に含まれ得る。位相差層は、代表的には、偏光板と粘着剤層との間に配置される。偏光子および偏光板については、上記B-1項で説明したとおりである。
位相差層は、単一層であってもよく積層構造を有していてもよい。
位相差層が単一層として構成される場合、位相差層は、代表的にはλ/4として機能し得る。この場合、位相差層の面内位相差Re(550)は、好ましくは100nm~190nmであり、より好ましくは110nm~170nmであり、さらに好ましくは130nm~160nmである。位相差層の遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度は、好ましくは40°~50°であり、より好ましくは42°~48°であり、さらに好ましくは約45°である。位相差層は、位相差値が測定光の波長に応じて大きくなる逆分散波長特性を示してもよく、位相差値が測定光の波長に応じて小さくなる正の波長分散特性を示してもよく、位相差値が測定光の波長によってもほとんど変化しないフラットな波長分散特性を示してもよい。1つの実施形態においては、位相差層は、逆分散波長特性を示す。この場合、位相差層のRe(450)/Re(550)は、好ましくは0.8以上1未満であり、より好ましくは0.8以上0.95以下である。
位相差層が積層構造を有する場合、代表的には、第1の位相差層と第2の位相差層との2層構造を有する。この場合、第1の位相差層または第2の位相差層のいずれか一方はλ/2板として機能し得、他方はλ/4板として機能し得る。例えば、第1の位相差層がλ/2板として機能し得、第2の位相差層がλ/4板として機能し得る場合には、第1の位相差層のRe(550)は好ましくは200nm~300nmであり、より好ましくは230nm~290nmであり、さらに好ましくは250nm~280nmであり、その遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度は好ましくは10°~20°であり、より好ましくは12°~18°であり、さらに好ましくは約15°であり;第2の位相差層22のRe(550)は好ましくは100nm~190nmであり、より好ましくは110nm~170nmであり、さらに好ましくは130nm~160nmであり、その遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度は好ましくは70°~80°であり、より好ましくは72°~78°であり、さらに好ましくは約75°である。
位相差層は、上記のような特性を満足し得る限りにおいて、任意の適切な材料で構成され得る。例えば、位相差層は、樹脂フィルム(代表的には、延伸フィルム)であってもよく、液晶化合物の配向固化層(液晶配向固化層)であってもよい。樹脂フィルムを構成する樹脂の代表例としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステルカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、環状オレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく組み合わせて(例えば、ブレンド、共重合)用いてもよい。位相差層が逆分散波長特性を示す樹脂フィルムで構成される場合、ポリカーボネート系樹脂またはポリエステルカーボネート系樹脂(以下、単にポリカーボネート系樹脂と称する場合がある)が好適に用いられ得る。位相差層に好適に用いられ得るポリカーボネート系樹脂および位相差層の形成方法の詳細は、例えば、特開2014-10291号公報、特開2014-26266号公報、特開2015-212816号公報、特開2015-212817号公報、特開2015-212818号公報に記載されており;液晶化合物の具体例および配向固化層の形成方法の詳細は、例えば特開2006-163343号公報に記載されている。これらの公報の記載は本明細書に参考として援用される。
C.粘着剤層
C-1.粘着剤層の特性
粘着剤層は、上記のとおり、85℃におけるクリープ値が500μm以下であり、好ましくは5μm~500μmである。1つの実施形態においては、クリープ値は、好ましくは200μm~450μmであり、より好ましくは220μm~420μmである。別の実施形態においては、クリープ値は、好ましくは5μm~300μmであり、より好ましくは5μm~200μmであり、さらに好ましくは10μm~100μmであり、特に好ましくは15μm~70μmであり、とりわけ好ましくは20μm~50μmである。クリープ値がこのような範囲であれば、異形加工部の糊欠けを顕著に抑制し、かつ、高温高湿環境下における剥がれを顕著に抑制することができる。クリープ値が相対的に大きい(例えば、200μm以上である)場合であっても、粘着剤層を構成する粘着剤の組成(例えば、ベースポリマーの種類(極性、Tg、柔らかさ)、分子量)、架橋構造(例えば、架橋剤の種類、架橋点間距離(架橋点間分子量)、架橋密度、未架橋成分(ゾル分))を制御することにより、糊欠けを抑制できると推定される。なお、クリープ値は、例えば以下の手順で測定され得る:粘着剤層付光学フィルムから切り出した試験サンプルを10mm×10mmの接合面にて支持板に貼着する。試験サンプルを貼り付けた支持板を固定した状態で、500gfの荷重を鉛直下方に加える。荷重を加えて1秒後および3600秒後の支持板からのずれ量を測定し、それぞれCr1およびCr3600とする。Cr1およびCr3600から下記式により求められるΔCrをクリープ値とする。
ΔCr=Cr3600-Cr1
C-1.粘着剤層の特性
粘着剤層は、上記のとおり、85℃におけるクリープ値が500μm以下であり、好ましくは5μm~500μmである。1つの実施形態においては、クリープ値は、好ましくは200μm~450μmであり、より好ましくは220μm~420μmである。別の実施形態においては、クリープ値は、好ましくは5μm~300μmであり、より好ましくは5μm~200μmであり、さらに好ましくは10μm~100μmであり、特に好ましくは15μm~70μmであり、とりわけ好ましくは20μm~50μmである。クリープ値がこのような範囲であれば、異形加工部の糊欠けを顕著に抑制し、かつ、高温高湿環境下における剥がれを顕著に抑制することができる。クリープ値が相対的に大きい(例えば、200μm以上である)場合であっても、粘着剤層を構成する粘着剤の組成(例えば、ベースポリマーの種類(極性、Tg、柔らかさ)、分子量)、架橋構造(例えば、架橋剤の種類、架橋点間距離(架橋点間分子量)、架橋密度、未架橋成分(ゾル分))を制御することにより、糊欠けを抑制できると推定される。なお、クリープ値は、例えば以下の手順で測定され得る:粘着剤層付光学フィルムから切り出した試験サンプルを10mm×10mmの接合面にて支持板に貼着する。試験サンプルを貼り付けた支持板を固定した状態で、500gfの荷重を鉛直下方に加える。荷重を加えて1秒後および3600秒後の支持板からのずれ量を測定し、それぞれCr1およびCr3600とする。Cr1およびCr3600から下記式により求められるΔCrをクリープ値とする。
ΔCr=Cr3600-Cr1
粘着剤層は、85℃における貯蔵弾性率が、好ましくは1.0×104Pa以上であり、好ましくは2.0×104Pa以上であり、より好ましくは5.0×104Pa以上であり、さらに好ましくは1.0×105Pa以上である。貯蔵弾性率がこのような範囲であれば、上記所望のクリープ値の実現が容易となる。一方で、貯蔵弾性率は、例えば3.0×106Pa以下である。貯蔵弾性率の上限がこのような範囲であれば、高温高湿環境下における粘着剤層の剥がれを顕著に抑制することができる。
粘着剤層を形成する粘着剤組成物におけるベースポリマーの重量平均分子量Mw(詳細は後述)は、例えば20万~300万であり、好ましくは100万~250万である。
粘着剤層のゲル分率は、好ましくは55%~95%である。1つの実施形態においては、ゲル分率は、好ましくは60%~93%であり、より好ましくは80%~91%である。この場合、粘着剤組成物の未架橋成分(ゾル分)のうち、ベースポリマー由来の高分子量成分の重量平均分子量Mw(後述)は、例えば5万~100万であり、好ましくは5万~50万であり、より好ましくは10万~40万である。なお、ゲル分率は、架橋した粘着剤を所定の溶媒(例えば、酢酸エチル)に6日間浸漬した後乾燥したとき、(浸漬後の乾燥重量/浸漬前の乾燥重量)×100で求められる。ベースポリマーならびに粘着剤組成物の未架橋成分(ゾル分)のうちベースポリマー由来の高分子量成分の重量平均分子量Mwは、例えばゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値から求められる。
粘着剤層の膨潤度は、好ましくは35倍以下であり、より好ましくは10倍~30倍であり、さらに好ましくは11倍~28倍であり、特に好ましくは12倍~20倍である。膨潤度がこのような範囲であれば、異形加工部の糊欠けを顕著に抑制することができる。なお、膨潤度は、架橋した粘着剤を所定の溶媒(例えば、酢酸エチル)に6日間浸漬し、(浸漬後の重量/浸漬後の乾燥重量)で求められる。
粘着剤層の貯蔵弾性率、ゲル分率および膨潤度は、粘着剤層を構成する粘着剤の組成(例えば、ベースポリマーの種類(極性、Tg、柔らかさ)、分子量)、架橋構造(例えば、架橋剤の種類、架橋点間距離(架橋点間分子量)、架橋密度)等を調整することにより制御され得る。より具体的には、ベースポリマーのモノマー成分の種類および組み合わせ、ベースポリマーの重合条件、架橋剤の種類および使用量等を適切に設定することができる。
粘着剤層の厚みは、好ましくは2μm~55μmであり、より好ましくは2μm~30μmであり、さらに好ましくは2μm~20μmであり、特に好ましくは5μm~15μmである。粘着剤層の厚みがこのような範囲であれば、クリープ値を制御する効果との相乗的な効果により、異形加工部の糊欠けを顕著に抑制することができる。
粘着剤層は、代表的には、ベースポリマーとして(メタ)アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマーまたはゴム系ポリマーを含有する粘着剤組成物から形成される。ベースポリマーとして(メタ)アクリル系ポリマーが用いられる場合、粘着剤層は、例えば(メタ)アクリル系ポリマー(A)を含有する粘着剤組成物から形成される。(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、アルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有する。
C-2.(メタ)アクリル系ポリマー(A)
(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、上記のとおり、アルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有する。アルキル(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリル系ポリマー(A)を形成する全モノマー成分において、粘着剤層の接着性を向上させる観点から、50重量%以上であることが好ましく、当該アルキル(メタ)アクリレート以外のモノマーの残部として任意に設定できる。なお、(メタ)アクリレートは、アクリレートおよび/またはメタクリレートをいう。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、上記のとおり、アルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有する。アルキル(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリル系ポリマー(A)を形成する全モノマー成分において、粘着剤層の接着性を向上させる観点から、50重量%以上であることが好ましく、当該アルキル(メタ)アクリレート以外のモノマーの残部として任意に設定できる。なお、(メタ)アクリレートは、アクリレートおよび/またはメタクリレートをいう。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)の主骨格を構成するアルキル(メタ)アクリレートとしては、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基の炭素数1~18のものが挙げられる。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、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、オクタデシル基などが挙げられる。アルキル(メタ)アクリレートは単独でまたは組み合わせて使用できる。アルキル基の平均炭素数は3~10であることが好ましい。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、モノマー成分として、アルキル(メタ)アクリレート以外にも、カルボキシル基含有モノマー(a1)、ヒドロキシル基含有モノマー(a2)等の共重合モノマーを含有していてもよい。共重合モノマーは単独でまたは組み合わせて使用できる。
カルボキシル基含有モノマー(a1)は、その構造中にカルボキシル基を含み、かつ(メタ)アクリロイル基、ビニル基などの重合性不飽和二重結合を含む化合物である。カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸などが挙げられる。これらの中でも、共重合性、価格、および粘着剤層の粘着特性を向上させる観点から、アクリル酸が好ましい。
モノマー成分としてカルボキシル基含有モノマー(a1)を使用する場合、カルボキシル基含有モノマー(a1)の含有量は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)を形成する全モノマー成分において、通常0.01重量%以上10重量%以下である。
ヒドロキシル基含有モノマー(a2)は、その構造中にヒドロキシル基を含み、かつ(メタ)アクリロイル基、ビニル基などの重合性不飽和二重結合を含む化合物である。ヒドロキシル基含有モノマーとしては、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)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;(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などが挙げられる。これらの中でも、粘着剤層の耐久性を向上させる観点から、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが好ましく、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートがより好ましい。
モノマー成分としてヒドロキシル基含有モノマー(a2)を使用する場合、ヒドロキシル基含有モノマー(a2)の含有量は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)を形成する全モノマー成分において、通常0.01重量%以上10重量%以下である。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、モノマー成分として、ホモポリマーのガラス転移温度が0℃以上である不飽和炭素二重結合を有するモノマーを含有することが好ましい。ホモポリマーのガラス転移温度が0℃以上である不飽和炭素二重結合を有するモノマー(a3)としては、アルキル(メタ)アクリレートモノマー、(メタ)アクリル酸が挙げられる。モノマー(a3)は、ホモポリマーのガラス転移温度が20℃以上である不飽和炭素二重結合を有するモノマーが好ましく、ホモポリマーのガラス転移温度が40℃以上である不飽和炭素二重結合を有するモノマーがより好ましい。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)において、モノマー(a3)を含有する割合は特に限定されない。含有量は、通常0.1重量%~40重量%であり、より好ましくは1重量%~30重量%である。なお、含有量は、モノマー(a3)を2種類以上併用する場合は合計での含有量である。
モノマー(a3)としては、例えば、メチルアクリレート(Tg:8℃)、メチルメタクリレート(Tg:105℃)、エチルメタクリレート(Tg:65℃)、n-プロピルアクリレート(Tg:3℃)、n-プロピルメタクリレート(Tg:35℃)、n-ペンチルアクリレート(Tg:22℃)、n-テトラデシルアクリレート(Tg:24℃)、n-ヘキサデシルアクリレート(Tg:35℃)、n-ヘキサデシルメタクリレート(Tg:15℃)、n-ステアリルアクリレート(Tg:30℃)、及びn-ステアリルメタクリレート(Tg:38℃)などの直鎖アルキル(メタ)アクリレート;t-ブチルアクリレート(Tg:43℃)、t-ブチルメタクリレート(Tg:48℃)、i-プロピルメタクリレート(Tg:81℃)、及びi-ブチルメタクリレート(Tg:48℃)などの分岐鎖アルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシルアクリレート(Tg:19℃)、シクロヘキシルメタクリレート(Tg:65℃)、イソボルニルアクリレート(Tg:94℃)、及びイソボルニルメタクリレート(Tg:180℃)などの環状アルキル(メタ)アクリレート;アクリル酸(Tg:106℃)などが挙げられる。これらは単独または組み合わせて使用できる。
共重合モノマーは、粘着剤組成物が後述する架橋剤を含有する場合に、架橋剤との反応点になる。カルボキシル基含有モノマーおよびヒドロキシル基含有モノマーは、分子間架橋剤との反応性に富むため、得られる粘着剤層の凝集性や耐熱性の向上のために好ましく用いられる。また、カルボキシル基含有モノマーは、耐久性とリワーク性を両立させる点で好ましく、ヒドロキシル基含有モノマーは、リワーク性を向上させる点で好ましい。
モノマー成分として、その他の共重合モノマー(a4)をさらに用いてもよい。その他の共重合モノマー(a4)は、例えば、(メタ)アクリロイル基またはビニル基などの不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有する。その他の共重合モノマー(a4)を用いることにより、粘着剤層の接着性および耐熱性が改善され得る。その他の共重合モノマー(a4)は単独でまたは組み合わせて使用できる。
その他の共重合モノマー(a4)として、アミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマーを用いることにより、粘着剤層の密着性を向上できる。アミノ基含有モノマーは、例えば、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレートである。アミド基含有モノマーは、例えば、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-ヘキシル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メチロール-N-プロパン(メタ)アクリルアミド、アミノメチル(メタ)アクリルアミド、アミノエチル(メタ)アクリルアミド、メルカプトメチル(メタ)アクリルアミド、メルカプトエチル(メタ)アクリルアミド等のアクリルアミド系単量体;N-(メタ)アクリロイルモルホリン、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等のN-アクリロイル複素環単量体;N-ビニルピロリドン、N-ビニル-ε-カプロラクタム等のN-ビニル基含有ラクタム系単量体である。
その他の共重合モノマー(a4)は、多官能性モノマーであってもよい。多官能性モノマーの使用により、粘着剤層のゲル分率の調整や凝集力の制御を実施できる。多官能性モノマーは、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート(1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート)、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(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、ペンタエリスリトールジ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート等の多官能アクリレート;及びジビニルベンゼンである。多官能アクリレートは、好ましくは1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートである。
その他の共重合モノマー(a4)は、上述した以外に、例えば、(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-エトキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシトリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸3-メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-エトキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-メトキシブチル、(メタ)アクリル酸4-エトキシブチル等の(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル;2-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル等の環化重合性モノマー;(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジル等のエポキシ基含有モノマー;ビニルスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸基含有モノマー;リン酸基含有モノマー;(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)アクリル酸イソボルニル等の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸ベンジル等の芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;スチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物;エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレン等のオレフィン類又はジエン類;ビニルアルキルエーテル等のビニルエーテル類;塩化ビニルを用いることができる。
(メタ)アクリル系ポリマーにおけるその他の共重合モノマー(a4)の含有量は、好ましくは20質量%以下であり、より好ましくは10質量%以下であり、さらに好ましくは8質量%以下であり、特に好ましくは5質量%以下である。
C-3.(メタ)アクリル系ポリマー(A)の製造方法
(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、任意の適切な方法により製造され得る。製造方法の具体例としては、電子線やUVなどの放射線重合、溶液重合、塊状重合、乳化重合などの各種ラジカル重合が挙げられる。得られる(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体などのいずれでもよい。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、任意の適切な方法により製造され得る。製造方法の具体例としては、電子線やUVなどの放射線重合、溶液重合、塊状重合、乳化重合などの各種ラジカル重合が挙げられる。得られる(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体などのいずれでもよい。
溶液重合においては、重合溶媒として、例えば、酢酸エチル、トルエンが用いられる。溶液重合における反応は、例えば、窒素などの不活性ガス気流下でモノマー成分に重合開始剤を加え、通常、50℃~70℃程度で5時間~30時間程度行われる。
ラジカル重合に用いられる重合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤などは目的に応じて適切に選択され得る。(メタ)アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量は、重合開始剤、連鎖移動剤の使用量、反応条件により制御可能であり、所望の重量平均分子量に応じて、その種類および使用量が調整され得る。
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-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、2,2’-アゾビス(N,N’-ジメチレンイソブチルアミジン)、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]ハイドレート(和光純薬社製、VA-057)などのアゾ系開始剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、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、t-ブチルパーオキシピバレート、ジラウロイルパーオキシド、ジ-n-オクタノイルパーオキシド、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ(4-メチルベンゾイル)パーオキシド、ジベンゾイルパーオキシド、t-ブチルパーオキシイソブチレート、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、t-ブチルハイドロパーオキシド、過酸化水素などの過酸化物系開始剤、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムの組み合わせ、過酸化物とアスコルビン酸ナトリウムの組み合わせなどの過酸化物と還元剤とを組み合わせたレドックス系開始剤などを挙げることができる。
重合開始剤は、単独でまたは組み合わせて使用できる。重合開始剤の全体としての使用量は、モノマー成分100重量部に対して、0.005重量部~1重量部程度であることが好ましく、0.01重量部~0.5重量部程度であることがより好ましい。
連鎖移動剤としては、例えば、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-プロパノールなどが挙げられる。連鎖移動剤は、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよい。連鎖移動剤の全体としての使用量は、モノマー成分100重量部に対して、0.1重量部程度以下である。
乳化重合する場合に用いる乳化剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのアニオン系乳化剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロックポリマーなどのノニオン系乳化剤などが挙げられる。乳化剤は単独でまたは組み合わせて使用できる。
反応性乳化剤としては、例えば、プロペニル基、アリルエーテル基などのラジカル重合性官能基が導入された乳化剤が挙げられる。具体例としては、アクアロンHS-10、HS-20、KH-10、BC-05、BC-10、BC-20(以上、いずれも第一工業製薬社製)、アデカリアソープSE10N(ADEKA社製)が挙げられる。反応性乳化剤は、重合後にポリマー鎖に取り込まれるため、耐水性がよくなり好ましい。乳化剤の使用量は、モノマー成分の全量100重量部に対して、好ましくは0.3重量部~5重量部であり、より好ましくは0.5重量部~1重量部である。乳化剤の使用量がこのような範囲であれば、重合安定性および得られる粘着剤層の機械的安定性に優れる。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、放射線重合により製造する場合には、モノマー成分に電子線、UVなどの放射線を照射することにより重合して製造することができる。放射線重合をUV重合で行う場合には、モノマー成分に光重合開始剤を含有させることができる。これにより、重合時間を短くすることができる。放射線重合を電子線で行う場合には、モノマー成分に光重合開始剤を含有させることは特に必要ではない。
光重合開示剤としては、任意の適切な光重合開始剤を用いることができる。具体例としては、ベンゾインエーテル系、アセトフェノン系、α‐ケトール系、光活性オキシム系、ベンゾイン系、ベンジル系、ベンゾフェノン系、ケタール系、チオキサントン系の光重合開始剤が挙げられる。光重合開始剤の使用量は、モノマー成分の全量100重量部に対して、好ましくは0.02重量部~1.5重量部であり、より好ましくは0.1重量部~1重量部である。光重合開示剤は単独でまたは組み合わせて使用できる。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量Mwは、上記のとおり例えば20万~300万であり、好ましくは100万~250万であり、より好ましくは120万~250万である。重量平均分子量Mwがこのような範囲であれば、耐久性(特に、耐熱性)に優れた粘着剤層が得られ得る。重量平均分子量Mwが300万を超えると、粘度の上昇および/またはポリマー重合中におけるゲル化が生じる場合がある。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)の多分散度(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は、5.0以下が好ましく、より好ましくは1.05~5.0であり、さらに好ましくは1.05~4.0である。多分散度(Mw/Mn)が大きい(例えば5.0を超える)場合、低分子量のポリマーが多く、上記クリープ値が同等になるように粘着剤層を形成しても、未架橋のポリマーやオリゴマー(ゾル分)の量が多くなって、粘着剤層の靭性が低くなり(脆弱となり)、異形加工時の糊欠けや高温高湿環境下における剥がれが生じる場合がある。なお、多分散度(Mw/Mn)は重量平均分子量と同様に、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値から求められる。
C-4.反応性官能基含有シランカップリング剤
粘着剤組成物は、反応性官能基含有シランカップリング剤を含有することができる。反応性官能基含有シランカップリング剤は、反応性官能基が代表的には酸無水物基以外の官能基である。酸無水物基以外の官能基としてはは、例えば、エポキシ基、メルカプト基、アミノ基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、ビニル基、スチリル基、アセトアセチル基、ウレイド基、チオウレア基、(メタ)アクリル基、複素環基、およびこれらの組み合わせが挙げられる。反応性官能基含有シランカップリング剤は単独でまたは組み合わせて使用できる。
粘着剤組成物は、反応性官能基含有シランカップリング剤を含有することができる。反応性官能基含有シランカップリング剤は、反応性官能基が代表的には酸無水物基以外の官能基である。酸無水物基以外の官能基としてはは、例えば、エポキシ基、メルカプト基、アミノ基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、ビニル基、スチリル基、アセトアセチル基、ウレイド基、チオウレア基、(メタ)アクリル基、複素環基、およびこれらの組み合わせが挙げられる。反応性官能基含有シランカップリング剤は単独でまたは組み合わせて使用できる。
反応性官能基含有シランカップリング剤としては、例えば、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有シランカップリング剤;3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト基含有シランカップリング剤;3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有シランカップリング剤;3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基含有シランカップリング剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなどのビニル基含有シランカップリング剤;p-スチリルトリメトキシシランなどのスチリル基含有シランカップリング剤;3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどの(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤などが挙げられる。これらの中でも、エポキシ基含有シランカップリング剤、メルカプト基含有シランカップリング剤が好ましい。エポキシ基含有シランカップリング剤としては、例えば、信越化学社製の「KBM-403」が市販されている。
反応性官能基含有シランカップリング剤として、分子内に複数のアルコキシシリル基を有するもの(オリゴマー型シランカップリング剤)を用いることもできる。具体例としては、信越化学社製のエポキシ基含有オリゴマー型シランカップリング剤、商品名「X-41-1053」、「X-41-1059A」、「X-41-1056」、「X-40-2651」;メルカプト基含有オリゴマー型シランカップリング剤「X-41-1818」、「X-41-1810」、「X-41-1805」が挙げられる。オリゴマー型シランカップリング剤は、揮発しにくく、アルコキシシリル基を複数有することから耐久性向上に効果的であり得る。
粘着剤組成物に反応性官能基含有シランカップリング剤を配合する場合、反応性官能基含有シランカップリング剤の配合量は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、通常0.001重量部以上5重量部以下である。
C-5.架橋剤
粘着剤組成物は、架橋剤を含有することができる。架橋剤としては、有機系架橋剤、多官能性金属キレートなどを用いることができる。有機系架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、過酸化物系架橋剤、エポキシ系架橋剤、イミン系架橋剤が挙げられる。多官能性金属キレートは、多価金属が有機化合物と共有結合または配位結合しているものである。多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Tiなどが挙げられる。共有結合または配位結合する有機化合物中の原子としては酸素原子などが挙げられ、有機化合物としてはアルキルエステル、アルコール化合物、カルボン酸化合物、エーテル化合物、ケトン化合物などが挙げられる。また、粘着剤組成物が放射線硬化型である場合、架橋剤として多官能性モノマーを用いることができる。多官能性モノマーとしては、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート(1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート)、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(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、ペンタエリスリトールジ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート等の多官能アクリレート;及びジビニルベンゼンが挙げられる。多官能アクリレートは、好ましくは1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートである。架橋剤は単独でまたは組み合わせて使用できる。
粘着剤組成物は、架橋剤を含有することができる。架橋剤としては、有機系架橋剤、多官能性金属キレートなどを用いることができる。有機系架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、過酸化物系架橋剤、エポキシ系架橋剤、イミン系架橋剤が挙げられる。多官能性金属キレートは、多価金属が有機化合物と共有結合または配位結合しているものである。多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Tiなどが挙げられる。共有結合または配位結合する有機化合物中の原子としては酸素原子などが挙げられ、有機化合物としてはアルキルエステル、アルコール化合物、カルボン酸化合物、エーテル化合物、ケトン化合物などが挙げられる。また、粘着剤組成物が放射線硬化型である場合、架橋剤として多官能性モノマーを用いることができる。多官能性モノマーとしては、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート(1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート)、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(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、ペンタエリスリトールジ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート等の多官能アクリレート;及びジビニルベンゼンが挙げられる。多官能アクリレートは、好ましくは1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートである。架橋剤は単独でまたは組み合わせて使用できる。
粘着剤組成物が溶剤型である場合、架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤および/または過酸化物系架橋剤が好ましく、加工時の糊欠け低減の観点からは特にイソシアネート系架橋剤がより好ましく、高温高湿環境下における剥れ抑制の観点からはイソシアネート系架橋剤と過酸化物系架橋剤を併用することがより好ましい。
イソシアネート系架橋剤としては、例えば、イソシアネート基(イソシアネート基をブロック剤または数量体化などにより一時的に保護したイソシアネート再生型官能基を含む)を少なくとも2つ有する化合物を用いることができる。例えば、ウレタン化反応に用いられ得る任意の適切な脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネートなどが用いられる。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチ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、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2-プロピレンジイソシアネート、1,3-ブチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられる。
脂環族イソシアネートとしては、例えば、1,3-シクロペンテンジイソシアネート、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート水素添加テトラメチルキシリレンジイソシアネートが挙げられる。
芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、フェニレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソソアネート、2,6-トリレンジイソソアネート、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-トルイジンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4’-ジフェニルジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートが挙げられる。
イソシアネート系架橋剤の別の例としては、上記ジイソシアネートの多量体(2量体、3量体、5量体など)、トリメチロールプロパンなどの多価アルコールと反応させたウレタン変性体、ウレア変性体、ビウレット変性体、アルファネート変性体、イソシアヌレート変性体、カルボジイミド変性体が挙げられる。
イソシアネート系架橋剤の市販品としては、例えば、東ソー(株)製の商品名「ミリオネートMT」、「ミリオネートMTL」、「ミリオネートMR-200」、「ミリオネートMR-400」、「コロネートL」、「コロネートHL」、「コロネートHX」、三井化学(株)製の商品名「タケネートD-110N」、「タケネートD-120N」、「タケネートD-140N」、「タケネートD-160N」、「タケネートD-165N」、「タケネートD-170HN」、「タケネートD-178N」、「タケネート500」、「タケネート600」が挙げられる。
イソシアネート系架橋剤としては、芳香族ポリイソシアネートおよびその変性体である芳香族ポリイソシアネート系化合物、脂肪族ポリイソシアネートおよびその変性体である脂肪族ポリイソシアネート系化合物が好ましい。芳香族ポリイソシアネート系化合物は、架橋速度とポットライフのバランスがよく好適に用いられる。芳香族ポリイソシアネート系化合物としては、特に、トリレンジイソソアネートおよびその変性体が好ましい。
過酸化物系架橋剤としては、加熱または光照射によりラジカル活性種を発生して粘着剤組成物のベースポリマー((メタ)アクリル系ポリマー(A))の架橋を進行させる限りにおいて、任意の適切な過酸化物系架橋剤を用いることができる。好ましくは、1分間半減期温度が80℃~160℃である過酸化物であり、より好ましくは、1分間半減期温度が90℃~140℃である過酸化物である。このような過酸化物は、作業性および安定性に優れる。
上記のような過酸化物としては、例えば、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート(1分間半減期温度:90.6℃)、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(1分間半減期温度:92.1℃)、ジ-sec-ブチルパーオキシジカーボネート(1分間半減期温度:92.4℃)、t-ブチルパーオキシネオデカノエート(1分間半減期温度:103.5℃)、t-ヘキシルパーオキシピバレート(1分間半減期温度:109.1℃)、t-ブチルパーオキシピバレート(1分間半減期温度:110.3℃)、ジラウロイルパーオキシド(1分間半減期温度:116.4℃)、ジ-n-オクタノイルパーオキシド(1分間半減期温度:117.4℃)、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(1分間半減期温度:124.3℃)、ジ(4-メチルベンゾイル)パーオキシド(1分間半減期温度:128.2℃)、ジベンゾイルパーオキシド(1分間半減期温度:130.0℃)、t-ブチルパーオキシイソブチレート(1分間半減期温度:136.1℃)、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン(1分間半減期温度:149.2℃)が挙げられる。なかでも、特に架橋反応効率が優れることから、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、ジラウロイルパーオキシド、ジベンゾイルパーオキシドが好ましい。
なお、過酸化物の半減期とは、過酸化物の分解速度を表す指標であり、過酸化物の残存量が半分になるまでの時間をいう。任意の時間で半減期を得るための分解温度や、任意の温度での半減期時間に関しては、メーカーカタログなどに記載されており、例えば、日本油脂(株)の「有機過酸化物カタログ第9版(2003年5月)」などに記載されている。
粘着剤組成物に架橋剤を配合する場合、架橋剤の配合量は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、通常0.01重量部以上15重量部以下である。
粘着剤組成物にイソシアネート系架橋剤を配合する場合、イソシアネート系架橋剤の配合量は、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して、通常0.01重量部以上15重量部以下である。
粘着剤組成物に過酸化物を配合する場合、過酸化物の配合量は、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して、通常0.01重量部以上2重量部以下である。このような範囲であれば、加工性および架橋安定性などの調整が容易である。
C-6.その他成分
粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系オリゴマーを含有していてもよい。(メタ)アクリル系オリゴマーは、(メタ)アクリル系ポリマーに関してC-2項に記載されたモノマー成分を単独で重合または2種以上を共重合することにより得られ得る。モノマー成分の種類、数、組み合わせ、および重合モル比は、目的および所望の特性等に応じて適切に設定され得る。(メタ)アクリル系オリゴマーの重量平均分子量Mwは、好ましくは1000~8000であり、より好ましくは2000~7000であり、さらに好ましくは3000~6000である。粘着剤組成物に(メタ)アクリル系オリゴマーを配合する場合、(メタ)アクリル系オリゴマーの配合量は、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して、好ましくは5~35重量部である。
粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系オリゴマーを含有していてもよい。(メタ)アクリル系オリゴマーは、(メタ)アクリル系ポリマーに関してC-2項に記載されたモノマー成分を単独で重合または2種以上を共重合することにより得られ得る。モノマー成分の種類、数、組み合わせ、および重合モル比は、目的および所望の特性等に応じて適切に設定され得る。(メタ)アクリル系オリゴマーの重量平均分子量Mwは、好ましくは1000~8000であり、より好ましくは2000~7000であり、さらに好ましくは3000~6000である。粘着剤組成物に(メタ)アクリル系オリゴマーを配合する場合、(メタ)アクリル系オリゴマーの配合量は、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して、好ましくは5~35重量部である。
粘着剤組成物は、イオン性化合物を含有することができる。イオン性化合物としては、任意の適切なイオン性化合物を用いることができる。イオン性化合物としては、例えば、特開2015-4861号公報に記載されているものを挙げることができ、それらの中でも、(ペルフルオロアルキルスルホニル)イミドリチウム塩が好ましく、ビス(トリフルオロメタンスルホニルイミド)リチウムがより好ましい。イオン性化合物の配合量は、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、イオン性化合物の配合量は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、10重量部以下が好ましく、5重量部以下がより好ましく、3重量部以下がさらに好ましく、1重量部以下が特に好ましい。
粘着剤組成物は、添加剤を含有していてもよい。添加剤の具体例としては、着色剤、顔料などの粉体、染料、界面活性剤、可塑剤、粘着性付与剤、表面潤滑剤、レベリング剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、無機または有機の充填剤、金属粉、粒子状、箔状物が挙げられる。また、制御できる範囲内で、還元剤を加えてのレドックス系を採用してもよい。添加剤の種類、数、組み合わせ、含有量等は、目的に応じて適切に設定され得る。添加剤の含有量は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、好ましくは5重量部以下であり、より好ましくは3重量部以下であり、さらに好ましくは1重量部以下である。
D.画像表示装置
本発明の実施形態による粘着剤層付光学フィルムは、上記のとおり、画像表示装置に好適に適用され得る。したがって、粘着剤層付光学フィルムを含む画像表示装置もまた、本発明の実施形態に包含される。画像表示装置は、代表的には、画像表示セルと、画像表示セルに粘着剤層を介して貼り合わせられた粘着剤層付光学フィルムと、を含む。画像表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス(EL)表示装置、量子ドット表示装置が挙げられる。好ましくは、有機EL表示装置である。粘着剤層付光学フィルムによる効果が顕著だからである。
本発明の実施形態による粘着剤層付光学フィルムは、上記のとおり、画像表示装置に好適に適用され得る。したがって、粘着剤層付光学フィルムを含む画像表示装置もまた、本発明の実施形態に包含される。画像表示装置は、代表的には、画像表示セルと、画像表示セルに粘着剤層を介して貼り合わせられた粘着剤層付光学フィルムと、を含む。画像表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス(EL)表示装置、量子ドット表示装置が挙げられる。好ましくは、有機EL表示装置である。粘着剤層付光学フィルムによる効果が顕著だからである。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。実施例における評価項目は以下のとおりである。また、特に明記しない場合は、実施例における「部」および「%」は重量基準である。
(1)ゲル分率
実施例および比較例で用いた粘着剤を架橋させ、酢酸エチルに6日間浸漬した後乾燥した。下記の式からゲル分率(%)を求めた。
ゲル分率(%)=(浸漬後の乾燥重量/浸漬前の乾燥重量)×100
(2)膨潤度
実施例および比較例で用いた粘着剤を架橋させ、酢酸エチルに6日間浸漬した。下記の式から膨潤度(%)を求めた。
膨潤度(倍)=浸漬後の重量/浸漬後の乾燥重量
(3)セパレーター剥離力
実施例および比較例で用いた粘着剤層付光学フィルム(異形加工前)を50mm×150mmのサイズに切り出し、測定サンプルとした。引張り試験機(オートグラフSHIMAZU AG-1 50N)を用いて、測定サンプルから、引張角度=180°、引張速度=300mm/分でセパレーターを剥離し、セパレーターの剥離力を測定した。
(4)クリープ値
実施例および比較例で得られた粘着剤層付光学フィルムを10mm×30mmサイズに切り出し試験サンプルとした。当該試験サンプルの上端部10mm×10mmを、SUS板に粘着剤層を介して貼着し、50℃、5気圧の条件下で15分間オートクレーブ処理した。加熱面が鉛直方向となるように設置した精密ホットプレートを85℃に加熱し、該粘着剤層付光学フィルムを貼着したSUS板を、粘着剤層を貼着していない面がホットプレートの加熱面に接するように設置した。SUS板を85℃で5分間加熱した後に、該粘着剤層付偏光フィルムの下端部に500gfの荷重を鉛直下方に負荷した。荷重を加えて1秒後および3600秒後における粘着剤層付光学フィルムとSUS板とのずれ量を測定し、それぞれCr1およびCr3600とした。Cr1およびCr3600から下記式により求められるΔCrをクリープ値とした。
ΔCr=Cr3600-Cr1
(5)糊欠け量
実施例および比較例で得られた粘着剤層付光学フィルムの異形加工部における粘着剤層の断面の状態を光学顕微鏡で観察し、外縁から面方向内方への粘着剤層の欠落が最大となっている部分の長さを測定し、当該長さを糊欠け量(μm)とした。
(6)耐久性
実施例および比較例で得られた粘着剤層付光学フィルムを300mm×220mmサイズに切り出し試験サンプルとした。このとき、偏光子の吸収軸が長辺方向となるようにして切り出した。この試験サンプルを、350mm×250mm×0.7mm厚の無アルカリガラス(コーニング社製、商品名「EG-XG」)にラミネーターで貼り合わせた。次いで、50℃、0.5MPaで15分間オートクレーブ処理して、粘着剤層をガラスに密着させた。このように処理された試験サンプルに、60℃/95%RHの雰囲気下で500時間処理を施した。処理後の試験サンプルの外観を下記基準で目視にて評価した。
○:発泡、剥がれなどの外観上の変化が全くなし。
△:わずかながら端部に剥がれ、または発泡があるが、実用上問題なし。
×:端部に著しい剥がれあり、実用上問題あり。
実施例および比較例で用いた粘着剤を架橋させ、酢酸エチルに6日間浸漬した後乾燥した。下記の式からゲル分率(%)を求めた。
ゲル分率(%)=(浸漬後の乾燥重量/浸漬前の乾燥重量)×100
(2)膨潤度
実施例および比較例で用いた粘着剤を架橋させ、酢酸エチルに6日間浸漬した。下記の式から膨潤度(%)を求めた。
膨潤度(倍)=浸漬後の重量/浸漬後の乾燥重量
(3)セパレーター剥離力
実施例および比較例で用いた粘着剤層付光学フィルム(異形加工前)を50mm×150mmのサイズに切り出し、測定サンプルとした。引張り試験機(オートグラフSHIMAZU AG-1 50N)を用いて、測定サンプルから、引張角度=180°、引張速度=300mm/分でセパレーターを剥離し、セパレーターの剥離力を測定した。
(4)クリープ値
実施例および比較例で得られた粘着剤層付光学フィルムを10mm×30mmサイズに切り出し試験サンプルとした。当該試験サンプルの上端部10mm×10mmを、SUS板に粘着剤層を介して貼着し、50℃、5気圧の条件下で15分間オートクレーブ処理した。加熱面が鉛直方向となるように設置した精密ホットプレートを85℃に加熱し、該粘着剤層付光学フィルムを貼着したSUS板を、粘着剤層を貼着していない面がホットプレートの加熱面に接するように設置した。SUS板を85℃で5分間加熱した後に、該粘着剤層付偏光フィルムの下端部に500gfの荷重を鉛直下方に負荷した。荷重を加えて1秒後および3600秒後における粘着剤層付光学フィルムとSUS板とのずれ量を測定し、それぞれCr1およびCr3600とした。Cr1およびCr3600から下記式により求められるΔCrをクリープ値とした。
ΔCr=Cr3600-Cr1
(5)糊欠け量
実施例および比較例で得られた粘着剤層付光学フィルムの異形加工部における粘着剤層の断面の状態を光学顕微鏡で観察し、外縁から面方向内方への粘着剤層の欠落が最大となっている部分の長さを測定し、当該長さを糊欠け量(μm)とした。
(6)耐久性
実施例および比較例で得られた粘着剤層付光学フィルムを300mm×220mmサイズに切り出し試験サンプルとした。このとき、偏光子の吸収軸が長辺方向となるようにして切り出した。この試験サンプルを、350mm×250mm×0.7mm厚の無アルカリガラス(コーニング社製、商品名「EG-XG」)にラミネーターで貼り合わせた。次いで、50℃、0.5MPaで15分間オートクレーブ処理して、粘着剤層をガラスに密着させた。このように処理された試験サンプルに、60℃/95%RHの雰囲気下で500時間処理を施した。処理後の試験サンプルの外観を下記基準で目視にて評価した。
○:発泡、剥がれなどの外観上の変化が全くなし。
△:わずかながら端部に剥がれ、または発泡があるが、実用上問題なし。
×:端部に著しい剥がれあり、実用上問題あり。
<製造例1:アクリル系ポリマーA1の調製>
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、ブチルアクリレート99部、4-ヒドロキシブチルアクリレート1部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、このモノマー混合物100部に対して、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.1部を酢酸エチル100部と共に仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して窒素置換した後、フラスコ内の液温を55℃付近に保って8時間重合反応を行って、重量平均分子量(Mw)180万、Mw/Mn=4.8のアクリル系ポリマーA1の溶液を調製した。
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、ブチルアクリレート99部、4-ヒドロキシブチルアクリレート1部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、このモノマー混合物100部に対して、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.1部を酢酸エチル100部と共に仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して窒素置換した後、フラスコ内の液温を55℃付近に保って8時間重合反応を行って、重量平均分子量(Mw)180万、Mw/Mn=4.8のアクリル系ポリマーA1の溶液を調製した。
<製造例2:アクリル系ポリマーA2の調製>
ブチルアクリレート94.9部、2-ヒドロキシエチルアクリレート0.1部およびアクリル酸5部を含有するモノマー混合物を用いたこと以外は製造例1と同様にして、Mw230万、Mw/Mn=3.9のアクリル系ポリマーA2の溶液を調製した。
ブチルアクリレート94.9部、2-ヒドロキシエチルアクリレート0.1部およびアクリル酸5部を含有するモノマー混合物を用いたこと以外は製造例1と同様にして、Mw230万、Mw/Mn=3.9のアクリル系ポリマーA2の溶液を調製した。
<製造例3:アクリル系ポリマー(モノマー部分重合物)A3の調製>
温度計、窒素ガス導入管、冷却器、及びB型粘度計(回転粘度計)に接続されたスピンドルを備えた4つ口フラスコに、2-エチルヘキシルアクリレート65部、N-ビニルピロリドン15部および2-ヒドロキシエチルアクリレート20部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、このモノマー混合物100部に対して、光重合開始剤であるOminirad651及びOmnirad184をそれぞれ0.05部仕込んだ。次に、スピンドルを回転させながら、窒素ガスを導入してフラスコ内を窒素置換した後、粘度計により測定される重合系の粘度が約15Pa・sになるまで紫外線を照射して光重合を進行させ、モノマー群の部分重合物を含むアクリル系ポリマーA3を得た。なお、粘度計には東機産業製BH形を使用し、スピンドル(ローターNo.5)の回転速度は10rpmとした。また、フラスコ内の液温は30℃に保持した。
温度計、窒素ガス導入管、冷却器、及びB型粘度計(回転粘度計)に接続されたスピンドルを備えた4つ口フラスコに、2-エチルヘキシルアクリレート65部、N-ビニルピロリドン15部および2-ヒドロキシエチルアクリレート20部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、このモノマー混合物100部に対して、光重合開始剤であるOminirad651及びOmnirad184をそれぞれ0.05部仕込んだ。次に、スピンドルを回転させながら、窒素ガスを導入してフラスコ内を窒素置換した後、粘度計により測定される重合系の粘度が約15Pa・sになるまで紫外線を照射して光重合を進行させ、モノマー群の部分重合物を含むアクリル系ポリマーA3を得た。なお、粘度計には東機産業製BH形を使用し、スピンドル(ローターNo.5)の回転速度は10rpmとした。また、フラスコ内の液温は30℃に保持した。
<製造例4:アクリル系ポリマーA4の調製>
ブチルアクリレート91部、N-アクリロイルモルホリン6部、4-ヒドロキシブチルアクリレート0.3部およびアクリル酸2.7部を含有するモノマー混合物を用いたこと以外は製造例1と同様にして、Mw270万、Mw/Mn=3.8のアクリル系ポリマーA4の溶液を調製した。
ブチルアクリレート91部、N-アクリロイルモルホリン6部、4-ヒドロキシブチルアクリレート0.3部およびアクリル酸2.7部を含有するモノマー混合物を用いたこと以外は製造例1と同様にして、Mw270万、Mw/Mn=3.8のアクリル系ポリマーA4の溶液を調製した。
<製造例5:アクリル系ポリマーA5の調製>
重合時間を2時間にしたこと以外は製造例1と同様にして、Mw154万、Mw/Mn=2.8のアクリル系ポリマーA5の溶液を調製した。
重合時間を2時間にしたこと以外は製造例1と同様にして、Mw154万、Mw/Mn=2.8のアクリル系ポリマーA5の溶液を調製した。
<製造例6:アクリル系オリゴマーB1の調製>
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、ブチルアクリレート95部、アクリル酸2部、メチルアクリレート3部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、このモノマー混合物100部に対して、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.1部、およびトルエン140部を仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して十分に窒素置換した後、フラスコ内の液温を70℃付近に保って8時間重合反応を行い、アクリルオリゴマーB1の溶液を調製した。オリゴマーのMwは4500であった。
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、ブチルアクリレート95部、アクリル酸2部、メチルアクリレート3部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、このモノマー混合物100部に対して、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.1部、およびトルエン140部を仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して十分に窒素置換した後、フラスコ内の液温を70℃付近に保って8時間重合反応を行い、アクリルオリゴマーB1の溶液を調製した。オリゴマーのMwは4500であった。
<製造例7:アクリル系オリゴマーB2の調製>
ジシクロペンタニルメタクリレート60部およびメチルメタクリレート40部を含有するモノマー混合物、連鎖移動剤としてα-チオグリセロール3.5部、並びに重合溶媒としてトルエン100部を混合し、窒素雰囲気下にて70℃で1時間撹拌した。次に、熱重合開始剤としてAIBN0.2部を投入し、70℃で2時間反応させた後、80℃に昇温して2時間反応させた。その後、反応液を130℃に加熱して、トルエン、連鎖移動剤及び未反応モノマーを乾燥除去して、(メタ)アクリル系オリゴマーB2を得た。
ジシクロペンタニルメタクリレート60部およびメチルメタクリレート40部を含有するモノマー混合物、連鎖移動剤としてα-チオグリセロール3.5部、並びに重合溶媒としてトルエン100部を混合し、窒素雰囲気下にて70℃で1時間撹拌した。次に、熱重合開始剤としてAIBN0.2部を投入し、70℃で2時間反応させた後、80℃に昇温して2時間反応させた。その後、反応液を130℃に加熱して、トルエン、連鎖移動剤及び未反応モノマーを乾燥除去して、(メタ)アクリル系オリゴマーB2を得た。
<製造例8:偏光板の作製>
(HC付TACフィルムの作製)
ウレタンアクリレートを主成分とする紫外線硬化型樹脂モノマーまたはオリゴマーが酢酸ブチルに溶解された樹脂溶液(DIC(株)製、商品名:ユニディック17-806、固形分濃度:80%)に、その溶液中の固形分100部当たり、光重合開始剤(BASF(株)製、商品名:IRGACURE907)を5部、およびレベリング剤(DIC(株)製、商品名:GRANDIC PC4100)を0.1部添加した。当該溶液中の固形分濃度が36%となるように、当該溶液にシクロペンタノンとプロピレングリコールモノメチルエーテルを45:55の比率で加えて、ハードコート層形成材料を調製した。このハードコート層形成材料を、硬化後のハードコート層の厚みが7μmになるようにTACフィルム(富士フィルム製、製品名:TJ40UL、厚み:40μm)上に塗布して塗膜を形成した。塗膜を90℃で1分間乾燥し、さらに高圧水銀ランプにて積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射し、塗膜を硬化させてハードコート層を形成してHC付TACフィルムを作製した。得られたHC付TACフィルムには、けん化処理を施した。
(HC付TACフィルムの作製)
ウレタンアクリレートを主成分とする紫外線硬化型樹脂モノマーまたはオリゴマーが酢酸ブチルに溶解された樹脂溶液(DIC(株)製、商品名:ユニディック17-806、固形分濃度:80%)に、その溶液中の固形分100部当たり、光重合開始剤(BASF(株)製、商品名:IRGACURE907)を5部、およびレベリング剤(DIC(株)製、商品名:GRANDIC PC4100)を0.1部添加した。当該溶液中の固形分濃度が36%となるように、当該溶液にシクロペンタノンとプロピレングリコールモノメチルエーテルを45:55の比率で加えて、ハードコート層形成材料を調製した。このハードコート層形成材料を、硬化後のハードコート層の厚みが7μmになるようにTACフィルム(富士フィルム製、製品名:TJ40UL、厚み:40μm)上に塗布して塗膜を形成した。塗膜を90℃で1分間乾燥し、さらに高圧水銀ランプにて積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射し、塗膜を硬化させてハードコート層を形成してHC付TACフィルムを作製した。得られたHC付TACフィルムには、けん化処理を施した。
(偏光板の作製)
厚さ45μmのポリビニルアルコールフィルムを、速度比の異なるロール間において、30℃、0.3%濃度のヨウ素溶液中で1分間染色しながら、3倍まで延伸した。その後、60℃、4%濃度のホウ酸、10%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に0.5分間浸漬しながら総延伸倍率が6倍まで延伸した。次いで、30℃、1.5%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に10秒間浸漬することで洗浄した後、50℃で4分間乾燥を行い、厚さ18μmの偏光子を得た。当該偏光子の片面に、上記で得られたHC付TACフィルムを、もう片面にけん化処理した厚さ40μmのTACフィルム(KC4CT、コニカミノルタ社製)を、それぞれポリビニルアルコール系接着剤により貼り合せて偏光板を作製した。
厚さ45μmのポリビニルアルコールフィルムを、速度比の異なるロール間において、30℃、0.3%濃度のヨウ素溶液中で1分間染色しながら、3倍まで延伸した。その後、60℃、4%濃度のホウ酸、10%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に0.5分間浸漬しながら総延伸倍率が6倍まで延伸した。次いで、30℃、1.5%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に10秒間浸漬することで洗浄した後、50℃で4分間乾燥を行い、厚さ18μmの偏光子を得た。当該偏光子の片面に、上記で得られたHC付TACフィルムを、もう片面にけん化処理した厚さ40μmのTACフィルム(KC4CT、コニカミノルタ社製)を、それぞれポリビニルアルコール系接着剤により貼り合せて偏光板を作製した。
<実施例1>
(粘着剤組成物の調製)
製造例1で得られたアクリル系ポリマーA1の溶液の固形分100部に対して、製造例4で得られたアクリル系オリゴマーB1(固形分)30部、イソシアネート架橋剤(東ソー社製、商品名「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付加物)0.02部、過酸化物架橋剤(日本油脂社製、商品名「ナイパーBMT」)1部、シランカップリング剤(信越化学工業社製、商品名「KBM-403」)0.2部を配合して、アクリル系粘着剤組成物の溶液を調製した。
(粘着剤組成物の調製)
製造例1で得られたアクリル系ポリマーA1の溶液の固形分100部に対して、製造例4で得られたアクリル系オリゴマーB1(固形分)30部、イソシアネート架橋剤(東ソー社製、商品名「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付加物)0.02部、過酸化物架橋剤(日本油脂社製、商品名「ナイパーBMT」)1部、シランカップリング剤(信越化学工業社製、商品名「KBM-403」)0.2部を配合して、アクリル系粘着剤組成物の溶液を調製した。
(粘着剤層付偏光板の作製)
上記で得られたアクリル系粘着剤組成物の溶液を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱化学ポリエステルフィルム製、商品名「MRF38」、セパレータフィルム)の片面に、乾燥後の粘着剤層の厚さが50μmになるように塗布し、155℃で1分間乾燥を行い、セパレータフィルムの表面に粘着剤層を形成した。次いで、製造例8で作製した偏光板のTACフィルム(KC4CT)側に、セパレータフィルム上に形成した粘着剤層を貼り合わせて、粘着剤層付光学フィルム(粘着剤層付偏光板)を作製した。得られた粘着剤層付光学フィルムを異形加工した。その際、得られた粘着剤層付光学フィルムのHC付TACフィルム側に表面保護フィルム(日東電工製、商品名「PPF-100T」)を積層した積層体を被加工体として用いて異形加工した。より詳細には、積層体を積み高さ10mmになるように重ねた束をクランプで固定し、刃径2.0mmのエンドミルを用いて表面保護フィルム側から貫通穴をあけ、穴部の径が2.5mmになるように切削した(図2の下段中央に対応する形状に加工した)。切削時の刃の回転数は2500rpm、送り速度は50mm/分で行った。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層を上記(1)および(2)の評価に供し、異形加工前の粘着剤層付光学フィルムを上記(3)の評価に供し、異形加工された粘着剤層付偏光板を上記(4)~(6)の評価に供した。結果を表1に示す。
上記で得られたアクリル系粘着剤組成物の溶液を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱化学ポリエステルフィルム製、商品名「MRF38」、セパレータフィルム)の片面に、乾燥後の粘着剤層の厚さが50μmになるように塗布し、155℃で1分間乾燥を行い、セパレータフィルムの表面に粘着剤層を形成した。次いで、製造例8で作製した偏光板のTACフィルム(KC4CT)側に、セパレータフィルム上に形成した粘着剤層を貼り合わせて、粘着剤層付光学フィルム(粘着剤層付偏光板)を作製した。得られた粘着剤層付光学フィルムを異形加工した。その際、得られた粘着剤層付光学フィルムのHC付TACフィルム側に表面保護フィルム(日東電工製、商品名「PPF-100T」)を積層した積層体を被加工体として用いて異形加工した。より詳細には、積層体を積み高さ10mmになるように重ねた束をクランプで固定し、刃径2.0mmのエンドミルを用いて表面保護フィルム側から貫通穴をあけ、穴部の径が2.5mmになるように切削した(図2の下段中央に対応する形状に加工した)。切削時の刃の回転数は2500rpm、送り速度は50mm/分で行った。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層を上記(1)および(2)の評価に供し、異形加工前の粘着剤層付光学フィルムを上記(3)の評価に供し、異形加工された粘着剤層付偏光板を上記(4)~(6)の評価に供した。結果を表1に示す。
<実施例2~6および実施例9~13>
粘着剤層を形成する粘着剤組成物の組成および粘着剤層の厚みを表1に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、異形加工された粘着剤層付光学フィルムを作製した。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムおよび異形加工された粘着剤層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
粘着剤層を形成する粘着剤組成物の組成および粘着剤層の厚みを表1に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、異形加工された粘着剤層付光学フィルムを作製した。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムおよび異形加工された粘着剤層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
<実施例7>
異形加工前にセパレーターを1回貼り替えたこと以外は実施例6と同様にして、異形加工された粘着剤層付光学フィルムを作製した。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムおよび異形加工された粘着剤層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
異形加工前にセパレーターを1回貼り替えたこと以外は実施例6と同様にして、異形加工された粘着剤層付光学フィルムを作製した。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムおよび異形加工された粘着剤層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
<実施例8>
セパレーターを2回貼り替えたこと以外は実施例6と同様にして、異形加工された粘着剤層付光学フィルムを作製した。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムおよび異形加工された粘着剤層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
セパレーターを2回貼り替えたこと以外は実施例6と同様にして、異形加工された粘着剤層付光学フィルムを作製した。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムおよび異形加工された粘着剤層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
<実施例14および15>
(粘着剤組成物の調製)
製造例3で得られたアクリル系ポリマー(モノマー部分重合物)A3の100部に対して、製造例7で得られた(メタ)アクリル系オリゴマーB2を10部、架橋剤として多官能性モノマー(新中村化学社製、商品名「A-HD-N」、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート)0.1部、シランカップリング剤(信越化学工業社製、商品名「KBM-403」)0.2部を配合して、混合物を調製した。次に、基材フィルム(セパレータ)であるPETフィルム(厚さ38μm)の表面に上記混合物を塗布した後、混合物の塗布膜の上にさらなる上記PETフィルムを配置して、1対のPETフィルムにより塗布膜を挟持した。次に、照度4mW/cm2及び光量1200mJ/cm2の照射条件にて紫外線を照射して塗布膜を硬化させ、表1に示す厚さの粘着剤層(25μmおよび50μm)を形成した。粘着剤層の形成後、上記さらなるPETフィルムを剥離して粘着剤層を露出させ、実施例1と同様にして異形加工された粘着剤層付光学フィルムを作製した。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムおよび異形加工された粘着剤層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
(粘着剤組成物の調製)
製造例3で得られたアクリル系ポリマー(モノマー部分重合物)A3の100部に対して、製造例7で得られた(メタ)アクリル系オリゴマーB2を10部、架橋剤として多官能性モノマー(新中村化学社製、商品名「A-HD-N」、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート)0.1部、シランカップリング剤(信越化学工業社製、商品名「KBM-403」)0.2部を配合して、混合物を調製した。次に、基材フィルム(セパレータ)であるPETフィルム(厚さ38μm)の表面に上記混合物を塗布した後、混合物の塗布膜の上にさらなる上記PETフィルムを配置して、1対のPETフィルムにより塗布膜を挟持した。次に、照度4mW/cm2及び光量1200mJ/cm2の照射条件にて紫外線を照射して塗布膜を硬化させ、表1に示す厚さの粘着剤層(25μmおよび50μm)を形成した。粘着剤層の形成後、上記さらなるPETフィルムを剥離して粘着剤層を露出させ、実施例1と同様にして異形加工された粘着剤層付光学フィルムを作製した。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムおよび異形加工された粘着剤層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
<実施例16~19および比較例1>
粘着剤層を形成する粘着剤組成物の組成および粘着剤層の厚みを表1に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、異形加工された粘着剤層付光学フィルムを作製した。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムおよび異形加工された粘着剤層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
粘着剤層を形成する粘着剤組成物の組成および粘着剤層の厚みを表1に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、異形加工された粘着剤層付光学フィルムを作製した。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムおよび異形加工された粘着剤層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
<実施例20>
セパレーターを1回貼り替えたこと以外は実施例19と同様にして、異形加工された粘着剤層付光学フィルムを作製した。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムおよび異形加工された粘着剤層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
セパレーターを1回貼り替えたこと以外は実施例19と同様にして、異形加工された粘着剤層付光学フィルムを作製した。粘着剤層付光学フィルムの作製に用いた粘着剤層、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムおよび異形加工された粘着剤層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
<実施例21>
(偏光板の作製)
厚み30μmのポリビニルアルコールフィルム(クラレ製 製品名「PE3000」)の長尺ロールを、ロール延伸機により長尺方向に5.9倍になるように長尺方向に一軸延伸しながら同時に膨潤、染色、架橋、洗浄処理を施し、最後に乾燥処理を施すことにより厚み12μmの偏光子を作製した。
具体的には、膨潤処理は20℃の純水で処理しながら2.2倍に延伸した。次いで、染色処理は作製される偏光膜の透過率が45.0%になるようにヨウ素濃度が調整されたヨウ素とヨウ化カリウムの重量比が1:7である30℃の水溶液中において処理しながら1.4倍に延伸した。更に、架橋処理は、2段階の架橋処理を採用し、1段階目の架橋処理は40℃のホウ酸とヨウ化カリウムを溶解した水溶液において処理しながら1.2倍に延伸した。1段階目の架橋処理の水溶液のホウ酸含有量は5.0重量%で、ヨウ化カリウム含有量は3.0重量%とした。2段階目の架橋処理は65℃のホウ酸とヨウ化カリウムとを溶解した水溶液において処理しながら1.6倍に延伸した。2段階目の架橋処理の水溶液のホウ酸含有量は4.3重量%で、ヨウ化カリウム含有量は5.0重量%とした。また、洗浄処理は、20℃のヨウ化カリウム水溶液で処理した。洗浄処理の水溶液のヨウ化カリウム含有量は2.6重量%とした。最後に、乾燥処理は70℃で5分間乾燥させて偏光子を得た。
得られた偏光子の両面に、それぞれ、ポリビニルアルコール系接着剤を介して、コニカミノルタ株式会社製のTACフィルム(製品名:KC2UA 厚み:25μm)及び当該TACフィルムの片面にHC層を有するHC-TACフィルム(厚み:32μm)を貼り合せて偏光子の両面に保護フィルムが貼り合わされた偏光板1を得た。
(偏光板の作製)
厚み30μmのポリビニルアルコールフィルム(クラレ製 製品名「PE3000」)の長尺ロールを、ロール延伸機により長尺方向に5.9倍になるように長尺方向に一軸延伸しながら同時に膨潤、染色、架橋、洗浄処理を施し、最後に乾燥処理を施すことにより厚み12μmの偏光子を作製した。
具体的には、膨潤処理は20℃の純水で処理しながら2.2倍に延伸した。次いで、染色処理は作製される偏光膜の透過率が45.0%になるようにヨウ素濃度が調整されたヨウ素とヨウ化カリウムの重量比が1:7である30℃の水溶液中において処理しながら1.4倍に延伸した。更に、架橋処理は、2段階の架橋処理を採用し、1段階目の架橋処理は40℃のホウ酸とヨウ化カリウムを溶解した水溶液において処理しながら1.2倍に延伸した。1段階目の架橋処理の水溶液のホウ酸含有量は5.0重量%で、ヨウ化カリウム含有量は3.0重量%とした。2段階目の架橋処理は65℃のホウ酸とヨウ化カリウムとを溶解した水溶液において処理しながら1.6倍に延伸した。2段階目の架橋処理の水溶液のホウ酸含有量は4.3重量%で、ヨウ化カリウム含有量は5.0重量%とした。また、洗浄処理は、20℃のヨウ化カリウム水溶液で処理した。洗浄処理の水溶液のヨウ化カリウム含有量は2.6重量%とした。最後に、乾燥処理は70℃で5分間乾燥させて偏光子を得た。
得られた偏光子の両面に、それぞれ、ポリビニルアルコール系接着剤を介して、コニカミノルタ株式会社製のTACフィルム(製品名:KC2UA 厚み:25μm)及び当該TACフィルムの片面にHC層を有するHC-TACフィルム(厚み:32μm)を貼り合せて偏光子の両面に保護フィルムが貼り合わされた偏光板1を得た。
(位相差層Aの作製)
ネマチック液晶相を示す重合性液晶(BASF社製、製品名「PaliocolorLC242」、下記式で表される)10gと、当該重合性液晶化合物に対する光重合開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製、製品名「イルガキュア907」)3gとを、トルエン40gに溶解して、液晶組成物(塗工液)を調製した。
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み38μm)の表面を、ラビング布を用いてラビングし、配向処理を施した。配向処理の条件は、ラビング回数(ラビングロール個数)は1、ラビングロール半径rは76.89mm、ラビングロール回転数nrは1500rpm、フィルム搬送速度vは83mm/secであった。
ネマチック液晶相を示す重合性液晶(BASF社製、製品名「PaliocolorLC242」、下記式で表される)10gと、当該重合性液晶化合物に対する光重合開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製、製品名「イルガキュア907」)3gとを、トルエン40gに溶解して、液晶組成物(塗工液)を調製した。
配向処理の方向は、偏光板と貼り付ける際に偏光子の吸収軸の方向に対して視認側から見て-75°方向となるようにした。この配向処理表面に、上記塗工液をバーコーターにより塗工し、90℃で2分間加熱乾燥することによって液晶化合物を配向させた。このようにして形成された液晶層に、メタルハライドランプを用いて1mJ/cm2の光を照射し、当該液晶層を硬化させることによって、PETフィルム上に位相差層Aを形成した。位相差層Aの厚みは2μm、面内位相差Reは270nmであった。さらに、位相差層Aは、nx>ny=nzの屈折率分布を有していた。
(位相差層Bの作製)
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み38μm)表面を、ラビング布を用いてラビングし、配向処理を施した。配向処理の方向は、偏光板と貼り付ける際に偏光子の吸収軸の方向に対して視認側から見て-15°方向となるようにした。この配向処理表面に、上記と同様の液晶塗工液を塗工し、上記と同様に液晶を配向および硬化させて、PETフィルム上に位相差層Bを形成した。位相差層Bの厚みは1.2μm、面内位相差Reは140nmであった。さらに、位相差層Bは、nx>ny=nzの屈折率分布を有していた。
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み38μm)表面を、ラビング布を用いてラビングし、配向処理を施した。配向処理の方向は、偏光板と貼り付ける際に偏光子の吸収軸の方向に対して視認側から見て-15°方向となるようにした。この配向処理表面に、上記と同様の液晶塗工液を塗工し、上記と同様に液晶を配向および硬化させて、PETフィルム上に位相差層Bを形成した。位相差層Bの厚みは1.2μm、面内位相差Reは140nmであった。さらに、位相差層Bは、nx>ny=nzの屈折率分布を有していた。
(位相差層付き偏光板の作製)
上記の偏光板のTACフィルム面と位相差層Aとを、偏光板の吸収軸と位相差層Aの遅相軸の角度が75°となるように紫外線硬化型接着剤を介して貼り合わせた。次に、位相差層Aと位相差層Bとを、偏光板の吸収軸と位相差層Bの遅相軸の角度が15°となるように実施例16と同じ粘着剤(厚み5μm)を介して貼り合わせることにより、位相差層付き偏光板を得た。さらに、位相差層Bの外側に実施例1~20および比較例1と同様の粘着剤層をそれぞれ形成した。得られた位相差層付き偏光板を実施例1と同様にして異形加工し、実施例1と同様の評価に供した。その結果、位相差層付き偏光板においても、実施例1~20に対応する粘着剤層を用いたものは糊欠けおよび耐久性のいずれもが良好であり、比較例1に対応する粘着剤層を用いたものは糊欠けが大きいことを確認した。
上記の偏光板のTACフィルム面と位相差層Aとを、偏光板の吸収軸と位相差層Aの遅相軸の角度が75°となるように紫外線硬化型接着剤を介して貼り合わせた。次に、位相差層Aと位相差層Bとを、偏光板の吸収軸と位相差層Bの遅相軸の角度が15°となるように実施例16と同じ粘着剤(厚み5μm)を介して貼り合わせることにより、位相差層付き偏光板を得た。さらに、位相差層Bの外側に実施例1~20および比較例1と同様の粘着剤層をそれぞれ形成した。得られた位相差層付き偏光板を実施例1と同様にして異形加工し、実施例1と同様の評価に供した。その結果、位相差層付き偏光板においても、実施例1~20に対応する粘着剤層を用いたものは糊欠けおよび耐久性のいずれもが良好であり、比較例1に対応する粘着剤層を用いたものは糊欠けが大きいことを確認した。
表1中の略称は以下のとおりである。また、表1中の各成分の配合量は、ポリマー100部に対する部数である。
BA:ブチルアクリレート
MMA:メチルメタクリレート
MA:メチルアクリレート
AA:アクリル酸
HBA:4-ヒドロキシブチルアクリレート
HEA:2-ヒドロキシエチルアクリレート
2EHA:2-エチルヘキシルアクリレート
NVP:N-ビニルピロリドン
DCPM:ジシクロペンタニルメタクリレート
ACMO:N-アクリロイルモルホリン
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付加物(東ソー社製、商品名「タケネートD110N」)
C/L:トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート付加物(東ソー社製、商品名「コロネートL」)
過酸化物:過酸化物架橋剤(日本油脂社製、商品名「ナイパーBMT」)
A-HD-N:1,6-ヘキサインジオールジアクリレート(新中村化学社製、商品名「A-HD-N」)
Si-cup剤:エポキシ基含有シランカップリング剤(信越化学工業社製、商品名「KBM-403」)
酸化防止剤:ペンタエリスリトールテトラキス(3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート)(BASF製、商品名「Irganox1010」)
BA:ブチルアクリレート
MMA:メチルメタクリレート
MA:メチルアクリレート
AA:アクリル酸
HBA:4-ヒドロキシブチルアクリレート
HEA:2-ヒドロキシエチルアクリレート
2EHA:2-エチルヘキシルアクリレート
NVP:N-ビニルピロリドン
DCPM:ジシクロペンタニルメタクリレート
ACMO:N-アクリロイルモルホリン
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付加物(東ソー社製、商品名「タケネートD110N」)
C/L:トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート付加物(東ソー社製、商品名「コロネートL」)
過酸化物:過酸化物架橋剤(日本油脂社製、商品名「ナイパーBMT」)
A-HD-N:1,6-ヘキサインジオールジアクリレート(新中村化学社製、商品名「A-HD-N」)
Si-cup剤:エポキシ基含有シランカップリング剤(信越化学工業社製、商品名「KBM-403」)
酸化防止剤:ペンタエリスリトールテトラキス(3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート)(BASF製、商品名「Irganox1010」)
<評価>
表1から明らかなように、本発明の実施例によれば、異形加工部において糊欠けが顕著に抑制され、かつ、高温高湿環境下における剥がれが抑制された粘着剤層付光学フィルムを実際に得ることができた。粘着剤層のクリープ値が大きい比較例1では、糊欠け量が大きかった。さらに、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムにおいて、セパレーターの剥離力が小さいと糊欠け量が大きかった(例えば、実施例6と8との比較および実施例19と20との比較)。
表1から明らかなように、本発明の実施例によれば、異形加工部において糊欠けが顕著に抑制され、かつ、高温高湿環境下における剥がれが抑制された粘着剤層付光学フィルムを実際に得ることができた。粘着剤層のクリープ値が大きい比較例1では、糊欠け量が大きかった。さらに、セパレーターを有する粘着剤層付光学フィルムにおいて、セパレーターの剥離力が小さいと糊欠け量が大きかった(例えば、実施例6と8との比較および実施例19と20との比較)。
本発明の粘着剤層付光学フィルムは、画像表示装置に好適に用いられ、特に、自動車のインストゥルメントパネル、スマートフォン、タブレット型PCまたはスマートウォッチに代表される異形加工部を有する画像表示装置に好適に用いられ得る。
Claims (7)
- 光学フィルムと該光学フィルムの一方の面に粘着剤層とを有する粘着剤層付光学フィルムであって、
該粘着剤層付光学フィルムは、矩形以外の異形を有し、
該粘着剤層の85℃におけるクリープ値が500μm以下である、
粘着剤層付光学フィルム。 - 前記クリープ値が5μm以上である、請求項1に記載の粘着剤層付光学フィルム。
- 前記粘着剤層の厚みが2μm~20μmである、請求項1または2に記載の粘着剤層付光学フィルム。
- 前記粘着剤層の光学フィルムと反対側の面に、セパレーターが剥離可能に仮着され、
該セパレーターの剥離力が0.04N/50mm~0.5N/50mmである、請求項1から3のいずれかに記載の粘着剤層付光学フィルム。 - 前記光学フィルムが偏光子を含む、請求項1から4のいずれかに記載の粘着剤層付光学フィルム。
- 前記光学フィルムが位相差層をさらに含む、請求項5に記載の粘着剤層付光学フィルム。
- 請求項1から6のいずれかに記載の粘着剤層付光学フィルムを含む、画像表示装置。
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