JP6261802B1 - セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、加圧下における凹みが少なく、特に保管時や輸送、運搬時において異物による傷付きや打痕防止の効果に優れる、粘着剤層付き光学フィルムを提供することを目的とする。【解決手段】光学フィルム(A)の少なくとも一方の面に粘着剤層(B)を介して積層されたセパレータフィルムを含むセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムであって、前記セパレータフィルム(C)の膜厚が45μm以上であり、前記光学フィルム(A)の膜厚が100μm以下であり、前記セパレータフィルム(C)は、単独での表面のビッカース硬度が15以上を示すセパレータフィルムである、セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム。【選択図】なし

Description

本発明は、セパレータフィルムを積層した粘着剤層付き光学フィルムに関する。
偏光子の片面または両面に透明樹脂フィルムを積層貼合してなる偏光板に代表される光学フィルムは、液晶表示装置等の画像表示装置を構成する光学部材として広く用いられている。偏光板や位相差板のような光学フィルムは、多くの場合、その一方の面に粘着剤層が設けられた粘着剤層付き光学フィルムとして構成され、この粘着剤層を介して液晶セルや有機EL表示素子などの表示素子に貼合して用いられることが多い。このような粘着剤層付き光学フィルムには、表示素子に貼合される前の粘着剤層を保護するために、通常、粘着剤層の使用時に剥離除去されるセパレータフィルムが積層される(特許文献1)。
国際公開第2009/069799号
近年、画像表示装置は薄型化の傾向にあり、このため光学フィルムとしては、例えば100μm以下のようなより薄いものが望まれている。このような薄い光学フィルムに粘着剤層を設け、その上にセパレータフィルムを積層した光学フィルム(セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム)は、多くの場合、ロール状に巻回された状態で保管され、輸送または運搬される。この際、セパレータフィルムの外表面にゴミ等の異物が付着した状態でセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムが巻回されると、巻回されたフィルム同士の圧力により保管や輸送、運搬中に異物が光学フィルムに押し付けられ、脱圧された後でも光学フィルムに異物による傷や打痕が残ることがある。また、セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムを、これが貼合される表示素子のサイズに合せた大きさに切出し、積み重ねて保管し、輸送することもある。この場合にも、積み重ねられたセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム同士の間に異物が存在すると、異物による傷や打痕が光学フィルムに残ることがある。このような異物による傷付きや打痕は、光学フィルムの光学特性に欠陥を生じることから、異物による光学フィルムの傷付きや打痕防止に対する高い効果を有するセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムが求められている。
したがって、本発明は、加圧下における凹みが少なく、特に保管時や輸送、運搬時において異物による傷付きや打痕防止の効果に優れる、セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムを提供することを目的とする。
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明には、以下の好適な態様が含まれる。
[1]光学フィルム(A)の少なくとも一方の面に粘着剤層(B)を介して積層されたセパレータフィルム(C)を含むセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムであって、
前記セパレータフィルム(C)の膜厚が45μm以上であり、前記光学フィルム(A)の膜厚が100μm以下であり、前記セパレータフィルム(C)は、単独での表面のビッカース硬度が15以上を示すセパレータフィルムである、セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム。
[2]前記セパレータフィルム(C)は、単独での曲げこわさが1mg以上を示すセパレータフィルムである、前記[1]に記載のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム。
[3]粘着剤層(B)の25℃での貯蔵弾性率G’が0.4Mpa以下である、前記[1]または[2]に記載のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム。
本発明によれば、加圧下における凹みが少なく、特に保管時や輸送、運搬時において異物による傷付きや打痕防止の効果に優れる、セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムを提供することができる。
図1は、本発明に係るセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムの一例を示す概略断面図である。 図2は、本発明に係るセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムの一例を示す概略断面図である。
<セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム>
本発明のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムは、光学フィルム(A)と、前記光学フィルム(A)の少なくとも一方の面に粘着剤層(B)を介して積層されたセパレータフィルム(C)を含む。
本発明のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムにおいて、セパレータフィルム(C)の膜厚は45μm以上である。セパレータフィルムの膜厚が45μm未満であると、セパレータフィルムの表面に付着した異物等により生じる凹みが粘着剤層にまで及びやすくなり、光学フィルムに対する傷や打痕の防止効果を十分に確保することが難しくなる。本発明のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムにおいて、セパレータフィルム(C)の膜厚は、45μm以上であることが好ましく、47μm以上であることがより好ましく、50μm以上であることがさらに好ましい。セパレータフィルム(C)の膜厚の上限は、特に限定されるものではないが、通常、200μm以下であり、セパレータフィルムを剥離する際の引起しが容易になる点で、例えば150μm以下であることが好ましく、100μm以下であることがより好ましい。
本発明のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムにおいて、光学フィルム(A)の膜厚は100μm以下である。本発明のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムにおいて、光学フィルム(A)の膜厚は、80μm以下であることが好ましく、70μm以下であることがより好ましい。光学フィルム(A)の膜厚の下限は、通常、5μm以上であり、ハンドリングが容易となる観点からは、例えば10μm以上であることが好ましく、15μm以上であることがより好ましい。
ここで、本発明において、光学フィルムとは、画像表示(表示画面等)のために機能するフィルム(例えば、画像の見やすさの向上のために機能するフィルム)であって、液晶表示装置等の画像表示装置に組み込まれ得る各種の光学特性を有するフィルムを意味し、例えば、単層構造(例えば偏光子、位相差フィルム、輝度向上フィルム、防眩フィルム、反射防止フィルム、拡散フィルム、集光フィルム等の光学機能性フィルムなど)であってもよく、多層構造(例えば偏光板、位相差板など)であってもよい。
本発明において「光学フィルム(A)の膜厚」とは、光学フィルムが単層構造である場合には、その単層の厚みを意味し、多層構造である場合には、その多層構造を構成する全ての層の厚みの合計を意味する。なお、光学フィルムが多層構造である場合、該光学フィルムを光学積層体や表示装置に組み込む際等に最終的に剥離除去される層(例えば、プロテクトフィルムなど)は、光学フィルム(A)を構成する層とはみなさず、光学フィルム(A)の膜厚の算出において考慮しない。したがって、例えば、図1に示す本発明のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムにおいて、光学フィルム(A)の膜厚は、偏光子2、第1樹脂フィルム3および第2樹脂フィルム4の合計の厚みとなる。また、図2に示す本発明のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムにおいて、光学フィルム(A)の膜厚は、偏光子2、第1樹脂フィルム3、第2樹脂フィルム4およびハードコート層6の合計の厚みとなる。
本発明においては、セパレータフィルム(C)の膜厚が厚いほど異物等による傷や打痕の防止効果は高くなる傾向にあるが、光学フィルム(A)の膜厚とのバランスをとることにより、より効果的に異物による光学フィルムの傷付きや打痕の防止効果を高めることができる。例えば、セパレータフィルムの厚みtに対する光学フィルムの厚みtの比(T/T)が、例えば、0.4以上であることが好ましく、0.5以上であることがより好ましく、0.6以上であることがより好ましい。この比(T/T)は通常4以下である。
本発明のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムは、光学フィルム(A)と、前記光学フィルム(A)の少なくとも一方の面に粘着剤層(B)を介して積層されたセパレータフィルム(C)を含み、かつ、光学フィルムとして通常有する機能を有するよう構成されているものである限り、その構成は制限されるものではない。光学フィルムとしては、偏光板、偏光子、位相差板または位相差フィルムが好ましく、特に偏光板または偏光子が好ましい。
例えば、本発明の好適な一実施態様における構成を、図1および図2に基づき説明すると、図1に示されるセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム1は、光学フィルム10と、該光学フィルムの片面に粘着剤層20を介して積層されたセパレータフィルム30から構成される。さらに、光学フィルム10は、偏光子2の両側に樹脂フィルム3および4を積層し、粘着剤層20を有する樹脂フィルムとは反対側の樹脂フィルム4の偏光子2に接しない面には、プロテクトフィルム5が積層されている。また、図2に示されるセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム1は、光学フィルム10と、該光学フィルムの片面に粘着剤層20を介して積層されたセパレータフィルム30から構成され、光学フィルム10は、偏光子2の両側に樹脂フィルム3および4を積層し、粘着剤層20を有する樹脂フィルムとは反対側の樹脂フィルム4の偏光子2に接しない面にはハードコート層6が設けられている。さらにハードコート層6にはプロテクトフィルム5が積層されている。なお、樹脂フィルム3および4は、図示しない接着剤層や粘着剤層を介して偏光子2に貼合することができる。
本発明のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムを構成する各層(部材)は、特に限定されるものではなく、所望する光学フィルムの特性等に合わせて適宜決定すればよい。以下、本発明のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムの各構成成分について、その好適な態様を詳細に説明する。
[1]光学フィルム(A)
[1−1]偏光板
本明細書において偏光板とは、偏光子の少なくとも一方の面に樹脂フィルムまたは樹脂層が積層されたものを意味する。偏光子は、その吸収軸に平行な振動面をもつ直線偏光を吸収し、吸収軸に直交する(透過軸と平行な)振動面をもつ直線偏光を透過する性質を有するフィルムであり、例えば、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フィルムを用いることができる。二色性色素としては、例えばヨウ素や二色性有機染料などが挙げられる。
ポリビニルアルコール系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得ることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、例えば、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニル、酢酸ビニルと共重合可能な単量体(例えば不飽和カルボン酸、オレフィン、ビニルエーテル、不飽和スルホン酸、アンモニウム基を有する(メタ)アクリルアミドなど)と酢酸ビニルとの共重合体などが挙げられる。
ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常85〜100モル%、好ましくは98モル%以上である。ポリビニルアルコール系樹脂は変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマールまたはポリビニルアセタールなどであってもよい。ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、通常、1000〜10000、好ましくは1500〜5000である。なお、ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、JIS K 6726に準拠して求めることができる。
通常、ポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものを偏光子の原反フィルムとして用いることができる。ポリビニルアルコール系樹脂は、公知の方法で製膜することができる。原反フィルムの厚みは、通常1〜150μmであり、延伸のしやすさなどを考慮すれば、好ましくは10μm以上である。
偏光子は、例えば、原反フィルムに対して、一軸延伸する工程、二色性色素でフィルムを染色してその二色性色素を吸着させる工程、ホウ酸水溶液でフィルムを処理する工程、および、フィルムを水洗する工程が施され、最後に乾燥されて製造される。本発明において、偏光子の厚みは、通常1〜50μmであり、光学フィルムの薄膜化の観点から、好ましくは30μm以下、さらに好ましくは15μm以下、特に好ましくは10μm以下である。
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てなる偏光子は、1)原反フィルムとしてポリビニルアルコール系樹脂フィルムの単独フィルムを用い、このフィルムに対して一軸延伸処理および二色性色素の染色処理を施す方法のほか、2)基材フィルムにポリビニルアルコール系樹脂を含有する塗工液(水溶液等)を塗工、乾燥させてポリビニルアルコール系樹脂層を有する基材フィルムを得た後、これを基材フィルムごと一軸延伸し、延伸後のポリビニルアルコール系樹脂層に対して二色性色素の染色処理を施し、次いで基材フィルムを剥離除去する方法によっても得ることができる。基材フィルムとしては、後述する樹脂フィルムを構成し得る熱可塑性樹脂と同様の熱可塑性樹脂からなるフィルムを用いることができる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂などの環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂などからなるフィルムである。上記2)の方法を利用すると、薄膜の偏光子の作製が容易となり、例えば厚み7μm以下の偏光子の作製も容易となる。
樹脂フィルムは透光性を有する、好ましくは光学的に透明な熱可塑性樹脂、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等)、環状ポリオレフィン系樹脂(ノルボルネン系樹脂等)などのポリオレフィン系樹脂;セルロース系樹脂(セルロースエステル系樹脂等);ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等);ポリカーボネート系樹脂(例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンなどのビスフェノールから誘導されるポリカーボネートなど);(メタ)アクリル系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリエーテルエーテルケトン系樹脂;ポリスルホン系樹脂、またはこれらの混合物、共重合物などからなるフィルムであってもよい。中でも、樹脂フィルムは、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、および(メタ)アクリル系樹脂などから構成されるフィルムであることが好ましく、特にセルロース系樹脂および環状ポリオレフィン系樹脂などから構成されるフィルムであることが好ましい。
鎖状ポリオレフィン系樹脂としては、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の鎖状オレフィンの単独重合体、2種以上の鎖状オレフィンからなる共重合体などが挙げられる。
環状ポリオレフィン系樹脂は、ノルボルネンやテトラシクロドデセン(別名:ジメタノオクタヒドロナフタレン)またはそれらの誘導体を代表例とする環状オレフィンを重合単位として含む樹脂の総称である。環状ポリオレフィン系樹脂としては、環状オレフィンの開環(共)重合体およびその水素添加物、環状オレフィンの付加重合体、環状オレフィンとエチレン、プロピレンなどの鎖状オレフィンまたはビニル基を有する芳香族化合物との共重合体、並びにこれらを不飽和カルボン酸やその誘導体で変性した変性(共)重合体等が挙げられる。これらのうち、環状オレフィンとしてノルボルネン、多環ノルボルネン系単量体などのノルボルネン系単量体を用いたノルボルネン系樹脂が好ましい。
セルロース系樹脂は、好ましくはセルロースエステル系樹脂、すなわち、セルロースの部分または完全エステル化物等であり、例えば、セルロースの酢酸エステル、プロピオン酸エステル、酪酸エステル、それらの混合エステル等が挙げられる。これらのうち、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート等が好ましい。
ポリエステル系樹脂は、エステル結合を有する、上記セルロースエステル系樹脂以外の樹脂であり、多価カルボン酸またはその誘導体と多価アルコールとの重縮合体からなるものが一般的である。ポリエステル系樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリシクロへキサンジメチルテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチルナフタレートなどが挙げられる。
ポリカーボネート系樹脂は、炭酸とグリコールまたはビスフェノールから形成されるポリエステルである。これらのうち、耐熱性、耐候性および耐酸性の観点から、分子鎖にジフェニルアルカンを有する芳香族ポリカーボネートが好ましい。ポリカーボネートとしては、例えば2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(別名ビスフェノールA)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)イソブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタンなどのビスフェノールから誘導されるポリカーボネートなどが挙げられる。
樹脂フィルムを構成し得る(メタ)アクリル系樹脂は、メタクリル酸エステル由来の構成単位を主体とする(例えばこれを50重量%以上含む)重合体であることができ、これに他の共重合成分が共重合されている共重合体であることが好ましい。(メタ)アクリル系樹脂は、メタクリル酸エステル由来の構成単位を2種以上含んでいてもよい。メタクリル酸エステルとしては、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート等のメタクリル酸のC〜Cアルキルエステルが挙げられる。
メタクリル酸エステルと共重合し得る共重合成分としては、アクリル酸エステルが挙げられる。アクリル酸エステルは、好ましくは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート等のアクリル酸のC〜Cアルキルエステルである。他の共重合成分の具体例としては、(メタ)アクリル酸等の不飽和酸類;スチレン、ハロゲン化スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物;(メタ)アクリロニトリル等のビニルシアン化合物;無水マレイン酸、無水シトラコン酸等の不飽和酸無水物;フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等の不飽和イミドなどの、分子内に重合性炭素−炭素二重結合を1個有する、アクリル酸エステル以外の化合物が挙げられる。分子内に重合性炭素−炭素二重結合を2個以上有する化合物を共重合成分として用いてもよい。共重合成分は、単独または2種以上組み合わせて使用できる。
(メタ)アクリル樹脂は、フィルムの耐久性を高め得る点で、高分子主鎖に環構造を有していてもよい。環構造は、環状酸無水物構造、環状イミド構造、ラクトン環構造等の複素環構造が好ましい。環状酸無水物構造の具体例としては、無水グルタル酸構造、無水コハク酸構造などが挙げられ、環状イミド構造の具体例としては、グルタルイミド構造、コハクイミド構造などが挙げられ、ラクトン環構造の具体例としては、ブチロラクトン環構造、バレロラクトン環構造などが挙げられる。
(メタ)アクリル系樹脂は、フィルムへの製膜性やフィルムの耐衝撃性等の観点から、アクリル系ゴム粒子を含有していてもよい。アクリル系ゴム粒子とは、アクリル酸エステルを主体とする弾性重合体を必須成分とする粒子であり、実質的にこの弾性重合体のみからなる単層構造のものや、弾性重合体を1つの層とする多層構造のものが挙げられる。弾性重合体の例としては、アルキルアクリレートを主成分とし、これに共重合可能な他のビニルモノマーおよび架橋性モノマーを共重合させた架橋弾性共重合体が挙げられる。弾性重合体の主成分となるアルキルアクリレートとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート等のアクリル酸のC1〜C8アルキルエステルが挙げられる。アルキル基の炭素数は、好ましくは4以上である。
アクリル酸アルキルに共重合可能な他のビニルモノマーとしては、分子内に重合性炭素−炭素二重結合を1個有する化合物を挙げることができ、より具体的には、メチルメタクリレートのようなメタクリル酸エステル、スチレンのような芳香族ビニル化合物、(メタ)アクリロニトリルのようなビニルシアン化合物等が挙げられる。架橋性モノマーとしては、分子内に重合性炭素−炭素二重結合を少なくとも2個有する架橋性の化合物を挙げることができ、より具体的には、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等の多価アルコールの(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸のアルケニルエステル、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。
アクリル系ゴム粒子の含有量は、(メタ)アクリル系樹脂100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上である。アクリル系ゴム粒子の含有量が過度に多い場合、フィルムの表面硬度が低下し、また、フィルムに表面処理を施す場合に表面処理剤中の有機溶剤に対する耐溶剤性が低下し得る。従って、アクリル系ゴム粒子の含有量は、(メタ)アクリル系樹脂100質量部に対して、通常80質量部以下であり、好ましくは60質量部以下である。
樹脂フィルムには、本発明の技術分野における通常の添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、有機系染料、顔料、無機系色素、酸化防止剤、帯電防止剤、界面活性剤、滑剤、分散剤、熱安定剤等が挙げられる。紫外線吸収剤としては、サリチル酸エステル化合物、ベンゾフェノン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、トリアジン化合物、シアノ(メタ)アクリレート化合物、ニッケル錯塩等が挙げられる。
樹脂フィルムは、延伸されていないフィルム、または一軸若しくは二軸延伸されたフィルムのいずれであってもよい。樹脂フィルムは、偏光子を保護する役割を担う保護フィルムであってもよく、後述する位相差フィルムのような光学機能を併せ持つ保護フィルムであってもよい。なお、偏光板が樹脂フィルムを複数含む場合、それらの樹脂フィルムは同一または異なるフィルムであってもよい。
また、樹脂フィルムは、その外面(偏光子とは反対側の表面)にハードコート層、防眩層、反射防止層、光拡散層、帯電防止層、防汚層、導電層等の表面処理層(コーティング層)を備えていてもよい。樹脂フィルムの厚みは、通常1〜70μmであり、好ましくは5〜50μm、さらには30μm以下であってもよい。
樹脂フィルムは、接着剤層や粘着剤層を介して偏光子に貼合することができる。接着剤層を形成する接着剤として、水系接着剤または活性エネルギー線硬化性接着剤を用いることができる。
水系接着剤としては、慣用の水系接着剤(例えば、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液からなる接着剤、水系二液型ウレタン系エマルジョン接着剤、アルデヒド化合物、エポキシ化合物、メラミン系化合物、メチロール化合物、イソシアネート化合物、アミン化合物、多価金属塩等の架橋剤など)が挙げられる。これらのうち、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液からなる水系接着剤を好適に用いることができる。なお、水系接着剤を使用する場合は、偏光子と樹脂フィルムとを貼合した後、水系接着剤中に含まれる水を除去するために乾燥させる工程を実施することが好ましい。乾燥工程後、例えば20〜45℃程度の温度で養生する養生工程を設けてもよい。
上記活性エネルギー線硬化性接着剤とは、紫外線や電子線等の活性エネルギー線を照射することで硬化する接着剤をいい、例えば、重合性化合物および光重合開始剤を含む硬化性組成物、光反応性樹脂を含む硬化性組成物、バインダー樹脂および光反応性架橋剤を含む硬化性組成物等が挙げられ、好ましくは紫外線硬化性接着剤である。
活性エネルギー線硬化性接着剤を用いる場合は、偏光子と樹脂フィルムとを貼合した後、必要に応じて乾燥工程を行い、次いで活性エネルギー線を照射することにより活性エネルギー線硬化性接着剤を硬化させる硬化工程を行う。活性エネルギー線の光源は特に限定されないが、波長400nm以下に発光分布を有する紫外線が好ましい。
偏光子と樹脂フィルムとを貼合する方法としては、これらの少なくともいずれか一方の貼合面にケン化処理、コロナ処理、プラズマ処理等の表面活性化処理を施す方法などが挙げられる。偏光子の両面に樹脂フィルムが貼合される場合、これらの樹脂フィルムを貼合するための接着剤は、同種の接着剤であってもよいし異種の接着剤であってもよい。
偏光板には、その他のフィルムまたは層がさらに積層されていてもよい。その具体例は、後述する位相差フィルムのほか、輝度向上フィルム、防眩フィルム、反射防止フィルム、拡散フィルム、集光フィルム、粘着剤層(B)以外の粘着剤層、コーティング層、プロテクトフィルム等である。プロテクトフィルムは、偏光板等の光学フィルムの表面を傷や汚れから保護する目的で用いられるフィルムであり、粘着剤層付き光学フィルムを例えば、金属層や基板上に貼合した後、剥離除去されるのが通例である。
プロテクトフィルムは、通常、基材フィルムとその上に積層される粘着剤層とで構成される。基材フィルムは、熱可塑性樹脂、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂等で構成することができる。
[1−2]位相差板
本明細書において位相差板とは、位相差フィルムの少なくとも一方の面に樹脂フィルムまたは樹脂層が積層されたものを意味する。位相差板に含まれる位相差フィルムは光学異方性を示す光学フィルムであり、樹脂フィルムに用いることができるものとして上で例示した熱可塑性樹脂のほか、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリビニリデンフルオライド/ポリメチルメタクリレート系樹脂、液晶ポリエステル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリ塩化ビニル系樹脂等からなる樹脂フィルムを1.01〜6倍程度に延伸することにより得られる延伸フィルムであることができる。これらのうち、ポリカーボネート系樹脂フィルムや環状オレフィン系樹脂フィルム、(メタ)アクリル系樹脂フィルムまたはセルロース系樹脂フィルムを一軸延伸または二軸延伸した延伸フィルムが好ましい。また本明細書においては、ゼロレタデーションフィルムも位相差フィルムに含まれる(ただし、保護フィルムとして用いることもできる)。そのほか、一軸性位相差フィルム、広視野角位相差フィルム、低光弾性率位相差フィルム等と称されるフィルムも位相差フィルムとして適用可能である。
ゼロレタデーションフィルムとは、面内位相差値Rおよび厚み方向位相差値Rthがともに−15〜15nmであるフィルムをいう。この位相差フィルムは、IPSモードの液晶表示装置に好適に用いられる。面内位相差値Rおよび厚み方向位相差値Rthは、好ましくはともに−10〜10nmであり、より好ましくはともに−5〜5nmである。ここでいう面内位相差値Rおよび厚み方向位相差値Rthは、波長590nmにおける値である。
面内位相差値Rおよび厚み方向位相差値Rthは、それぞれ下記式:
=(n−n)×d
th=〔(n+n)/2−n〕×d
で定義される。式中、nはフィルム面内の遅相軸方向(x軸方向)の屈折率であり、nはフィルム面内の進相軸方向(面内でx軸に直交するy軸方向)の屈折率であり、nはフィルム厚み方向(フィルム面に垂直なz軸方向)の屈折率であり、dはフィルムの厚みである。
ゼロレタデーションフィルムには、例えば、セルロース系樹脂、鎖状ポリオレフィン系樹脂および環状ポリオレフィン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂または(メタ)アクリル系樹脂からなる樹脂フィルム等を用いることができる。特に、位相差値の制御が容易で、入手も容易であることから、セルロース系樹脂、ポリオレフィン系樹脂または(メタ)アクリル系樹脂が好ましく用いられる。
また、液晶性化合物の塗布・配向によって光学異方性を発現させたフィルムや、無機層状化合物の塗布によって光学異方性を発現させたフィルムも、位相差フィルムとして用いることができる。このような位相差フィルムには、温度補償型位相差フィルムと称されるもの、また、JX日鉱日石エネルギー(株)から「NHフィルム」の商品名で販売されている棒状液晶が傾斜配向したフィルム、富士フイルム(株)から「WVフィルム」の商品名で販売されている円盤状液晶が傾斜配向したフィルム、住友化学(株)から「VACフィルム」の商品名で販売されている完全二軸配向型のフィルム、同じく住友化学(株)から「new VACフィルム」の商品名で販売されている二軸配向型のフィルム等がある。なお、位相差フィルムの少なくとも一方の面に積層される樹脂フィルムは、例えば上述の保護フィルムであることができる。
[2]粘着剤層(B)
本発明の光学フィルム(A)の少なくとも一方の面に積層される粘着剤層(B)(図1および2中の粘着剤層20)を構成する粘着剤としては、従来公知の粘着剤を特に制限なく用いることができ、例えば、アクリル系、ゴム系、ウレタン系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系などのベースポリマーを有する粘着剤を用いることができる。また、エネルギー線硬化型粘着剤、熱硬化型粘着剤などであってもよい。これらの中でも、透明性、粘着力、リワーク性、耐候性、耐熱性などに優れるアクリル系樹脂をベースポリマーとした粘着剤が好適である。本発明の好適な一実施態様において、粘着剤層(B)は、(メタ)アクリル系樹脂(a)、架橋剤(b)、シラン化合物(c)を含む粘着剤組成物の反応生成物から構成される。
[2−1](メタ)アクリル系樹脂(a)
本発明において、粘着剤層(B)を構成する粘着剤組成物に含まれ得る(メタ)アクリル系樹脂(a)は、下記式(I)で示される(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位(以下、「構造単位(I)」ともいう)を主成分(例えば、これを50重量%以上含む)とする重合体(以下、「(メタ)アクリル酸エステル重合体」ともいう)であることが好ましい
Figure 0006261802
(式中、R10は、水素原子またはメチル基を表し、R20は、炭素数1〜20のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖状、分岐状または環状のいずれの構造を有していてもよく、該アルキル基の水素原子は、炭素数1〜10のアルコキシ基で置き換わっていてもよい。)
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸またはメタクリル酸のいずれでもよいことを意味し、(メタ)アクリレートなどの「(メタ)」も同様の意味である。
式(I)で示される(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、i−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、i−ブチルアクリレート、n−ペンチルアクリレート、n−へキシルアクリレート、i−へキシルアクリレート、n−ヘプチルアクリレート、n−オクチルアクリレート、i−オクチルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート、n−及びi−ノニルアクリレート、n−デシルアクリレート、i−デシルアクリレート、n−ドデシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソボロニルアクリレート、ステアリルアクリレート、t−ブチルアクリレート等が挙げられる。アルコキシ基含有アルキルアクリレートの具体例としては、2−メトキシエチルアクリレート、エトキシメチルアクリレート等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステル重合体は、2種以上の構造単位(I)を含んでもよい。また粘着性と耐久性の両立の観点から、ホモポリマーのガラス転移温度Tgが0℃以上である構造単位と、ホモポリマーのTgが0℃未満である構造単位を含む共重合体であることが好ましい。ホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が0℃以上である構造単位としては、メチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソボロニルアクリレート等が挙げられ、耐久性の観点からメチルアクリレートまたはイソボロニルアクリレートを含むことがより好ましい。ホモポリマーのTgが0℃未満である構造単位としては、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、i−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、i−ブチルアクリレート、n−ペンチルアクリレート、n−へキシルアクリレート、i−へキシルアクリレート、n−ヘプチルアクリレート、n−オクチルアクリレートi−オクチルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート、n−ノニルアクリレート、i−ノニルアクリレート、n−デシルアクリレート、i−デシルアクリレート、n−ドデシルアクリレート等が挙げられるが、中でもn−ブチルアクリレートまたは2−エチルへキシルアクリレートを含むことが好ましく、特にn−ブチルアクリレートを含むことが好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル重合体は、構造単位(I)以外の他の単量体に由来する構成単位を含んでいてもよい。他の単量体に由来する構造単位は、1種であってもよいし、2種以上であってもよい。(メタ)アクリル酸エステル重合体が含み得る他の単量体の具体例を以下に示す。
1)極性官能基を有する単量体
(メタ)アクリル酸エステル重合体は、極性官能基を有する単量体に由来する構造単位を含んでいてもよい。極性官能基を有する単量体としては、極性官能基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。極性官能基としては、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換アミノ基、無置換アミノ基などが挙げられる。極性官能基としては、エポキシ基などの複素環基なども挙げられる。このような極性官能基を有する(メタ)アクリレートとして具体的には、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(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2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸2−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基を有する単量体;アクリロイルモルホリン、ビニルカプロラクタム、N−ビニル−2−ピロリドン、ビニルピリジン、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2,5−ジヒドロフラン等の複素環基を有する単量体;アミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等の置換もしくは無置換アミノ基を有する単量体;(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート等のカルボキシル基を有する単量体が挙げられる。中でも、ヒドロキシ基を有する単量体が好ましく、(メタ)アクリル系樹脂(a)と架橋剤との反応性の点で、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートがより好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル重合体は、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートと合わせて上記のその他の極性官能基を有する単量体を含んでいてもよいが、粘着剤層の外面に積層することができるセパレータフィルムの剥離力亢進を防ぐ観点から、アミノ基を有する単量体を実質的に含まないことが好ましい。ここで実質的に含まないとは、(メタ)アクリル系樹脂(a)を構成する全構成単位100質量部中、1.0質量部以下であることをいう。また、ITO等の透明電極に対する耐腐食性を高める観点から、カルボキシル基を有する単量体を実質的に含まないことが好ましい。ここで実質的に含まないとは、(メタ)アクリル系樹脂(a)を構成する全構成単位100重量部中、2.0重量部以下であることをいう。
(メタ)アクリル酸エステル重合体中の極性官能基を有する単量体に由来する構造単位の含有量は、(メタ)アクリル酸エステル重合体の全構造単位100質量部に対して、好ましくは20質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上20質量部以下、さらに好ましくは0.1質量部以上10質量部以下、特に好ましくは0.5質量部以上10質量部以下である。
2)芳香族基を有する単量体
(メタ)アクリル酸エステル重合体は、芳香族基を有する単量体に由来する構造単位を含んでいてもよい。芳香族基を有する単量体としては、分子内に1個の(メタ)アクリロイル基と1個以上の芳香環(例えば、ベンゼン環、ナフタレン環など)を有し、フェニル基、フェノキシエチル基、またはベンジル基を有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。これらの構造単位を含むことで、耐久試験時の偏光板の白抜け現象を抑制することができる。
フェノキシエチル基を有する(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2−フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(2−フェノキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸のエチレンオキサイド変性ノニルフェノールエステル、(メタ)アクリル酸2−(o−フェニルフェノキシ)エチルなどが挙げられる。ベンジル基を有する構造単位としては、ベンジルアクリレート等が挙げられる。中でも、白抜け抑制の観点から(メタ)アクリル酸2−フェノキシエチルおよび(メタ)アクリル酸2−(2−フェノキシエトキシ)エチルが好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル重合体中の芳香族基を有する単量体に由来する構造単位の含有量は、(メタ)アクリル酸エステル重合体の全構造単位100質量部に対して、好ましくは50質量部以下、より好ましくは4質量部以上50質量部以下、さらに好ましくは4質量部以上25質量部以下である。
3)アクリルアミド系単量体
(メタ)アクリル酸エステル重合体は、アクリルアミド基を有する単量体に由来する構造単位を含んでいてもよい。アクリルアミド基を有する単量体としては、例えば、N−メチロールアクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N−(3−ヒドロキシプロピル)アクリルアミド、N−(4−ヒドロキシブチル)アクリルアミド、N−(5−ヒドロキシペンチル)アクリルアミド、N−(6−ヒドロキシヘキシル)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−(3−ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド、N−(1,1−ジメチル−3−オキソブチル)アクリルアミド、N−〔2−(2−オキソ−1−イミダゾリジニル)エチル〕アクリルアミド、2−アクリロイルアミノ−2−メチル−1−プロパンスルホン酸、N−(メトキシメチル)アクリルアミド、N−(エトキシメチル)アクリルアミド、N−(プロポキシメチル)アクリルアミド、N−(1−メチルエトキシメチル)アクリルアミド、N−(1−メチルプロポキシメチル)アクリルアミド、N−(2−メチルプロポキシメチル)アクリルアミド〔別名:N−(イソブトキシメチル)アクリルアミド〕、N−(ブトキシメチル)アクリルアミド、N−(1,1−ジメチルエトキシメチル)アクリルアミド、N−(2−メトキシエチル)アクリルアミド、N−(2−エトキシエチル)アクリルアミド、N−(2−プロポキシエチル)アクリルアミド、N−〔2−(1−メチルエトキシ)エチル〕アクリルアミド、N−〔2−(1−メチルプロポキシ)エチル〕アクリルアミド、N−〔2−(2−メチルプロポキシ)エチル〕アクリルアミド〔別名:N−(2−イソブトキシエチル)アクリルアミド〕、N−(2−ブトキシエチル)アクリルアミド、N−〔2−(1,1−ジメチルエトキシ)エチル〕アクリルアミドなどが挙げられる。これらの構造単位を含むことで、帯電防止剤等の添加剤のブリードアウトを抑制することができる。中でも、N−(メトキシメチル)アクリルアミド、N−(エトキシメチル)アクリルアミド、N−(プロポキシメチル)アクリルアミド、N−(ブトキシメチル)アクリルアミド、N−(2−メチルプロポキシメチル)アクリルアミドなどが好ましい。
さらに、構造単位(I)以外の他の単量体に由来する構造単位としては、スチレン系単量体に由来する構造単位、ビニル系単量体に由来する構造単位、分子内に複数の(メタ)アクリロイル基を有する単量体に由来する構造単位、なども挙げられる。
スチレン系単量体としては、例えば、スチレン;メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘプチルスチレン、オクチルスチレン等のアルキルスチレン;フルオロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、ヨードスチレン等のハロゲン化スチレン;ニトロスチレン;アセチルスチレン;メトキシスチレン;および、ジビニルベンゼンが挙げられる。
ビニル系単量体としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、2−エチルヘキサン酸ビニル、ラウリン酸ビニル等の脂肪酸ビニルエステル;塩化ビニル、臭化ビニル等のハロゲン化ビニル;塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン;ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール等の含窒素複素芳香族ビニル;ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の共役ジエン;および、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリルが挙げられる。
分子内に複数の(メタ)アクリロイル基を有する単量体としては、例えば、1,4−ブタンジオールジ(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、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、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、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等の分子内に2個の(メタ)アクリロイル基を有する単量体;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の分子内に3個の(メタ)アクリロイル基を有する単量体が挙げられる。
(メタ)アクリル系樹脂(a)の重量平均分子量(Mw)は、50万〜250万であることが好ましい。重量平均分子量が50万以上であると、高湿熱の環境下における粘着剤層の耐久性を向上させることができる。重量平均分子量が250万以下であると、粘着剤溶液を塗工する際のハンドリング性が良好となる。重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比で表される分子量分布(Mw/Mn)は、通常2〜10である。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ィにより分析でき、標準ポリスチレン換算の値である。
(メタ)アクリル系樹脂(a)は、酢酸エチルに溶解させて濃度20重量%の溶液としたとき、25℃における粘度が、20Pa・s以下であることが好ましく、0.1〜15Pa・sであることがより好ましい。かかる範囲の粘度は、粘着剤層付き光学フィルムおよびこれを含む光学積層体の耐久性の向上や、粘着剤層付き光学フィルムのリワーク性に有利である。上記粘度は、ブルックフィールド粘度計によって測定できる。
粘着性および耐久性の両立の観点から、(メタ)アクリル系樹脂(a)のガラス転移温度は、好ましくは、−10℃〜−60℃である。なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC)により測定することができる。
(メタ)アクリル系樹脂(a)は、通常、溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合方法によって製造することができる。(メタ)アクリル系樹脂(a)の製造においては、通常、重合開始剤の存在下に重合が行われる。重合開始剤の使用量は、(メタ)アクリル系樹脂(a)を構成する全ての単量体の合計100質量部に対して、通常0.001〜5質量部である。(メタ)アクリル系樹脂(a)は、紫外線などの活性エネルギー線によって重合する方法により製造することもできる。
重合開始剤としては、熱重合開始剤および光重合開始剤が挙げられる。光重合開始剤としては、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトンが挙げられる。熱重合開始剤としては、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)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、ジメチル 2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)等のアゾ化合物;ラウリルパーオキサイド、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジプロピルパーオキシジカーボネート、tert−ブチルパーオキシネオデカノエート、tert−ブチルパーオキシピバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキサイド等の有機過酸化物;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等の無機過酸化物が挙げられる。また、過酸化物と還元剤を併用したレドックス系開始剤も、重合開始剤として使用することができる。
(メタ)アクリル系樹脂(a)は、好ましくは、溶液重合法により製造される。具体的には、所望の単量体と有機溶媒とを混合し、窒素雰囲気下で、得られた溶液に、熱重合開始剤を添加する。得られる混合物を、40℃〜90℃程度、好ましくは60℃〜80℃程度で3〜10時間程度攪拌することにより、(メタ)アクリル酸エステル重合体を得ることができる。重合反応を制御するために、単量体、熱重合開始剤またはその両方を重合反応中に連続的または間欠的に反応系内に添加したり、有機溶媒に溶解した状態で添加したりしてもよい。有機溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒;プロピルアルコール、イソプロピルアルコール等の脂肪族アルコール溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒が挙げられる。
(メタ)アクリル系樹脂(a)は、2種以上の(メタ)アクリル酸エステル重合体を含んでもよい。そのような(メタ)アクリル酸エステル重合体としては、例えば、前記(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位(I)を主成分とするものであって、重量平均分子量が5万〜30万の範囲にあるような比較的低分子量の(メタ)アクリル酸エステル重合体が挙げられる。
[2−2]架橋剤(b)
粘着剤層(B)を形成する粘着剤組成物は、架橋剤(b)を含むことが好ましい。架橋剤(b)としては、慣用の架橋剤(例えば、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、金属キレート化合物、過酸化物など)が挙げられ、特に粘着剤組成物のポットライフおよび粘着剤層付き光学フィルムの耐久性、架橋速度などの観点から、イソシアネート系化合物であることが好ましい。
イソシアネート系化合物としては、分子内に少なくとも2個のイソシアナト基(−NCO)を有する化合物が好ましく、例えば、脂肪族イソシアネート系化合物(例えばヘキサメチレンジイソシアネートなど)、脂環族イソシアネート系化合物(例えばイソホロンジイソシアネート)、芳香族イソシアネート系化合物(例えばトリレ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、ナフタレ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等)などが挙げられる。また架橋剤(b)は、前記イソシアネート化合物の多価アルコール化合物による付加体(アダクト体)[例えば、グリセロール、トリメチロールプロパンなどによる付加体]、イソシアヌレート化物、ビュレット型化合物、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール等と付加反応させたウレタンプレポリマー型のイソシアネート化合物などの誘導体であってもよい。架橋剤(b)は単独または2種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、耐久性の観点からトリレンジイソシアネート、キシ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およびこれらの多価アルコール化合物またはこれらのイソシアヌレート化物が好ましい。
架橋剤(b)の割合は、(メタ)アクリル系樹脂(a)100質量部に対して、例えば、0.01〜10質量部(例えば0.05〜5質量部)、好ましくは0.1〜3質量部(例えば0.1〜2質量部)、さらに好ましくは0.1〜1質量部(例えば0.1〜0.8質量部)であってもよい。上限値以下であると、耐久性(耐剥がれ性)の向上に有利であり、下限値以上であると、耐発泡性やリワーク性の向上に有利である。
[2−3]シラン化合物(c)
粘着剤組成物は、シラン化合物(c)を含有する。これにより粘着剤層と、ガラス基板等との密着性を高めることができる。2種以上のシラン化合物(c)を使用してもよい。
シラン化合物(c)としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、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メトキシシラン、3−グリシドキシプロピルエトキシジメチルシラン、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、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
シラン化合物(c)は、シリコーンオリゴマータイプのものを含むことができる。シリコーンオリゴマーの具体例を、モノマー同士の組み合わせの形で表記すると次のとおりである。
3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー等のメルカプトプロピル基含有オリゴマー;メルカプトメチルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、メルカプトメチルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー、メルカプトメチルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、メルカプトメチルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー等のメルカプトメチル基含有オリゴマー;3−グリジドキシプロピルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−グリジドキシプロピルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−グリジドキシプロピルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−グリジドキシプロピルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−グリジドキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−グリジドキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−グリジドキシプロピルメチルジエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−グリジドキシプロピルメチルジエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー等の3−グリジドキシプロピル基含有のコポリマー;3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー等のメタクリロイルオキシプロピル基含有オリゴマー;3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー、3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー等のアクリロイルオキシプロピル基含有オリゴマー;ビニルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、ビニルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー、ビニルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、ビニルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー、ビニルメチルジメトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、ビニルメチルジメトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー、ビニルメチルジエトキシシラン−テトラメトキシシランオリゴマー、ビニルメチルジエトキシシラン−テトラエトキシシランオリゴマー等のビニル基含有オリゴマー;3−アミノプロピルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー等のアミノ基含有のコポリマーなど。
粘着剤組成物におけるシラン化合物(c)の含有量は、(メタ)アクリル系樹脂(a)100質量部に対して、通常0.01〜10質量部であり、好ましくは0.03〜5質量部であり、より好ましくは0.05〜2質量部であり、さらに好ましくは0.1〜1質量部である。シラン化合物(c)の含有量が0.01質量部以上であると、粘着剤層と基板(ガラスや透明電極)との密着性向上効果が得られやすい。また含有量が10質量部以下であると、粘着剤層からのシラン化合物(c)のブリードアウトを抑制することができる。
[2−4]帯電防止剤
粘着剤層(B)を形成する粘着剤組成物は、帯電防止剤をさらに含んでもよい。帯電防止剤を含むことで、セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムの帯電防止性を向上することができ、例えば、セパレータフィルムやプロテクトフィルムなどを剥離した際に生じる静電気による不具合などを抑制することができる。
帯電防止剤としては、慣用のものが挙げられ、イオン性帯電防止剤が好ましい。イオン性帯電防止剤を構成するカチオン成分としては、有機カチオン、無機カチオンなどが挙げられる。有機カチオンとしては、例えば、ピリジニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン、アンモニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、スルホニウムカチオン、ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。無機カチオンとしては、例えば、リチウムカチオン、カリウムカチオン、ナトリウムカチオン、セシウムカチオンなどのアルカリ金属カチオン、マグネシウムカチオン、カルシウムカチオンなどのアルカリ土類金属カチオンなどが挙げられる。イオン性帯電防止剤を構成するアニオン成分としては、無機アニオンおよび有機アニオンのいずれでもよいが、帯電防止性能に優れるという点で、フッ素原子を含むアニオン成分が好ましい。フッ素原子を含むアニオン成分としては、例えばヘキサフルオロホスフェートアニオン(PF−)、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン[(CFSON−]、ビス(フルオロスルホニル)イミドアニオン[(FSON−]、テトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレートアニオン[(CB−]などが挙げられる。これらの帯電防止剤は単独または2種以上組み合わせて使用できる。
粘着剤組成物の帯電防止性能の経時安定性に優れるという点で、特に、室温で固体であるイオン性帯電防止剤が好ましい。帯電防止剤の割合は、(メタ)アクリル系樹脂(a)100質量部に対して、例えば、0.01〜10質量部、好ましくは0.1〜5質量部、さらに好ましくは0.5〜4重量であってもよい。
[2−5]その他の成分
粘着剤層(B)を形成する粘着剤組成物は、溶剤、架橋触媒、紫外線吸収剤、耐候安定剤、タッキファイヤー、可塑剤、軟化剤、染料、顔料、無機フィラー、光散乱性微粒子、防錆剤等の添加剤を単独または2種以上含むことができる。また、粘着剤組成物に紫外線硬化性化合物を配合し、粘着剤層を形成した後に紫外線を照射して硬化させ、より硬い粘着剤層とすることも有用である。
粘着剤層の厚みは、通常2〜40μmであり、セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムの耐久性や、リワーク性などの観点から、好ましくは5〜30μmであり、さらに好ましくは10〜25μmである。上限値以下であると、粘着剤層付き光学フィルムのリワーク性が良好となり、下限値以上であると、耐久性が良好となる。
粘着剤層(B)の貯蔵弾性率は、好ましくは、25℃における貯蔵弾性率G’が0.4MPa以下であり、より好ましくは0.3MPa以下であり、好ましくは0.01MPa以上である。0.4MPa以下であると粘着剤の応力緩和性が良好となり、偏光板の収縮に伴う液晶パネルの反り上がり(セルベンディング)を緩和することができる。一方で貯蔵弾性率G’が低くなると(例えば0.4MPa以下)異物による打痕が発生しやすくなる傾向にあるが、セパレータフィルム(C)の膜厚を制御する本発明によれば、貯蔵弾性率が比較的低い粘着剤層を用いる場合であっても打痕防止効果に優れるセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムを提供できる。
粘着剤層(B)の25℃における貯蔵弾性率G’は、例えば、実施例に記載の方法で測定できる。
粘着剤層(B)の貯蔵弾性率G’は、例えば、粘着剤層(B)を構成する粘着剤組成物の配合((メタ)アクリル系樹脂や架橋剤、多官能活性エネルギー線硬化型化合物の種類/量)により制御することができる。
[3]セパレータフィルム(C)
本発明のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムを構成するセパレータフィルム(C)は、ビッカース硬度で15以上の表面硬度を有することが好ましい。ビッカース硬度が15以上である場合、セパレータフィルム(C)は高い表面硬度を有し、その表面に異物が付着した状態で加圧された場合であっても凹みが生じ難く、光学フィルムの異物による傷付きや打痕防止効果に優れる。本発明において、セパレータフィルム(C)の表面のビッカース硬度は、15以上であることがより好ましく、17以上であることがさらに好ましく、19以上であることが特に好ましい。セパレータフィルム(C)のビッカース硬度が高いと、セパレータフィルム(C)が割れやすくなることから、通常200以下であり、好ましくは150以下である。なお、ビッカース硬度は、例えば、実施例に記載する方法に従い測定することができる。
セパレータフィルム(C)の表面硬度は、例えば、セパレータフィルムを構成するプラスチックフィルムの選定により所望の範囲に制御することができる。具体的には、例えば、フィルムを製膜する際の延伸倍率を高めることでフィルム強度を高めたり、製膜時にフィルムを徐冷することで結晶粒子径を大きくしたり、使用する樹脂の分子量を大きくすることなどにより、表面硬度を高くすることができる。
本発明のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムを構成するセパレータフィルム(C)は、1mg以上の曲げこわさを有することが好ましい。曲げこわさが前記値以上であると、光学フィルムのカールを抑制することができる。本発明において、セパレータフィルム(C)の前記曲げこわさは、1.5mg以上であることがより好ましい。セパレータフィルム(C)の曲げこわさの上限は、セパレータフィルムを剥離する際にセパレータフィルムの引起しが容易となることから、通常100mg以下であり、好ましくは50mg以下であり、より好ましくは30mg以下である。なお、前記曲げこわさは、実施例に記載の方法に従い測定した値である。
セパレータフィルム(C)の曲げこわさは、例えば、セパレータフィルムを構成するプラスチックフィルムの厚みや製膜条件(特に延伸条件)等を制御することにより所望の範囲に調整することができる。具体的には、例えば、基材の厚みを厚くしたり、基材の引っ張り弾性率を高くしたりすることで、曲げこわさを大きくすることができる。
本発明において、セパレータフィルム(C)は、プラスチックフィルムと剥離層から構成されることが好ましい。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、ポリブチレンテレフタレートフィルム、およびポリエチレンナフタレートフィルム等のポリエステルフィルムやポリプロピレンフィルムなどのポリオレフィンフィルムが挙げられる。中でも、光学特性、品質の観点から、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることが好ましく、さらに寸法安定性に優れることから二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。また、剥離層は、例えば剥離層形成用組成物から形成することができ、剥離層形成用組成物を構成する主な成分(樹脂)としては、特に限定されるもではないが、例えば、シリコーン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、および長鎖アルキル樹脂等が挙げられる。中でも、シリコーン樹脂が好ましい。
シリコーン樹脂としては、基本骨格としてジメチルポリシロキサンを有するシリコーン樹脂が挙げられる。また、シリコーン樹脂としては、付加反応型、縮合反応型、紫外線硬化型、電子線硬化型等がある。中でも、付加反応型シリコーン樹脂は、反応性が高く生産性に優れるとともに、縮合反応型と比較すると、製造後の剥離力の変化が小さい、硬化収縮がない等のメリットがあり、好ましく用いられる。
上記付加反応型シリコーン樹脂の具体例としては、例えば、分子の末端および/または側鎖に、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ヘキセニル基等の炭素数2〜10のアルケニル基を2個以上備えたオルガノポリシロキサン等が挙げられる。このような付加反応型シリコーン樹脂を用いる際には、架橋剤および触媒を併用することが好ましい。
上記架橋剤としては、例えば1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合した水素原子を有するオルガノポリシロキサン、具体的には、ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖ジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、トリメチルシロキシ基末端封鎖ジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、トリメチルシロキシ基末端封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、ポリ(ハイドロジェンシルセスキオキサン)等が挙げられる。
上記触媒としては、微粒子状白金、炭素粉末担体上に吸着された微粒子状白金、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸のオレフィン錯体、パラジウム、ロジウム等の白金属金属系化合物等が挙げられる。このような触媒を用いることにより、剥離層形成用組成物の硬化反応をより効率よく進行させることができる。
剥離層形成用組成物にシリコーン樹脂を用いる場合には、MQレジン等の剥離調整剤を添加することが好ましい。
また、剥離層形成用組成物には、添加剤を適宜配合してもよい。添加剤としては、触媒、染料、分散剤等が挙げられる。さらに、剥離層形成用組成物には、塗布時の粘度を適当な範囲にするために分散媒、または溶媒が適宜含まれていてもよい。
分散媒、または溶媒としては、トルエンなどの芳香族炭化水素、酢酸エチルなどの脂肪酸エステル、メチルエチルケトン(MEK)などのケトン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素等の有機溶剤等が挙げられる。
セパレータフィルム(C)は、例えばプラスチックフィルムの一面に溶剤に希釈した剥離層形成用組成物を以下の方法で塗布することにより作製することができる。例えば、グラビアコート法、バーコート法、スプレーコート法、スピンコート法、エアーナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ゲートロールコート法、およびダイコート法などが挙げられる。これらの中でも、グラビアコート法およびバーコート法が好ましく、グラビアコート法がより好ましい。
また、剥離層形成用組成物の加熱・乾燥方法としては、例えば、熱風乾燥炉などで熱乾燥する方法などが挙げられる。乾燥温度は、例えば、50℃以上150℃以下である。また、乾燥時間は、例えば、10秒間〜5分間であることが好ましい。
セパレータフィルム(C)の膜厚は、プラスチックフィルムの厚みと剥離層の厚みにより制御することができる。中でもプラスチックフィルムの厚みが支配的であり、目標とする厚みを有するポリエステルフィルムを選択することで制御できる。プラスチックフィルムの厚みとしては45μm以上であることが好ましく、47μm以上であることがより好ましく、50μm以上であることがさらに好ましい。プラスチックフィルムの膜厚の上限は、特に限定されるものではないが、通常、200μm以下であり、セパレータフィルムを剥離する際の引起しが容易になる点で、例えば150μm以下であることが好ましく、100μm以下であることがより好ましい。剥離層の厚み(乾燥時)は、40〜300nmであることが好ましく、50〜200nmであることがより好ましく、80〜150nmであることがさらに好ましい。剥離層の厚みを40nm以上とすることで、塗布量振れによる剥離力バラつきを抑制することができ、300nm以下とすることで、ブロッキングを抑制することができる。
[4]セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムの構成および製造方法
例えば、図1に示されるように、セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム1は、光学フィルム10とその少なくとも一方の面に積層された粘着剤層20とを含み、粘着剤層20の外面にセパレータフィルム30が積層される。光学フィルム10の片面に粘着剤層20が積層される。粘着剤層20を光学フィルム10の表面に積層する際には、光学フィルム10の貼合面および/または粘着剤層20の貼合面にプライマー層を形成させること、または表面活性化処理(例えばプラズマ処理、コロナ処理など)を施すことが好ましく、特にコロナ処理を施すことが好ましい。
光学フィルム10と粘着剤層20の間には別途帯電防止層を設けてもよい。帯電防止層として、ポリシロキサンなどのケイ素系材料、スズドープ酸化インジウム、スズドープ酸化アンチモンなどの無機金属系材料、ポリチオフェン、ポリスチレンスルホン酸、ポリアニリンなどの有機高分子系材料を用いることができる。
セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム1は、例えば、粘着剤層(B)を形成する粘着剤組成物を構成する各成分を溶剤に溶解または分散して溶剤含有の粘着剤組成物とし、次いで、これをセパレータフィルム30の離型処理面に塗布・乾燥して粘着剤層20を形成し、該粘着剤層20を光学フィルム10の表面に積層(転写)することによって得ることができる。
本発明のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムは、ビッカース硬度で15以上の表面硬度を有することが好ましい。ビッカース硬度が15以上である場合、粘着剤層付き光学フィルムは高い表面硬度を有し、その表面に異物が付着した状態で加圧された場合であっても凹みが生じ難く、光学フィルムの異物による傷付きや打痕防止効果に優れる。本発明において、セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムの表面のビッカース硬度は、17以上であることがより好ましく、19以上であることがさらに好ましい。セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムのビッカース硬度の上限は、ビッカース硬度が高いとセパレータフィルム積層粘着剤層付光学フィルムが割れやすくなることから、通常200以下であり、好ましくは150以下である。なお、ビッカース硬度は、例えば、実施例に記載する方法に従い測定することができる。
セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムの表面硬度は、例えば、セパレータフィルムを構成するプラスチックフィルムの選定等により所望の範囲に制御することができる。具体的には、例えば、フィルムを製膜する際の延伸倍率を高めることでフィルム強度を高めたり、製膜時にフィルムを徐冷することで結晶粒子径を大きくしたり、使用する樹脂の分子量を大きくすることなどにより、表面硬度を高くすることができる。
以下、実施例および比較例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。以下、使用量、含有量を表す部および%は、特に断りのない限り質量基準である。
1.セパレータフィルム
(1)セパレータフィルムの作製
(i)剥離層形成用組成物の調製
ビニル基を備えたオルガノポリシロキサンおよびヒドロシリル基を備えたオルガノポリシロキサン、ならびに重剥離添加剤を含有するシリコーン樹脂溶液(東レ・ダウコーニング社製、商品名:BY24−571、固形分30質量%)を固形分換算で30質量部、トルエン/MEK=1/1の溶媒にて固形分濃度が1.0質量%となるように希釈混合した。この溶液に白金系触媒(東レ・ダウコーニング社製、商品名:SRX−212、固形分100質量%)を2質量部添加し、剥離層形成用組成物を調製した。
(ii)セパレータ1の作製
厚み50μm、端部配向角8度、ヘイズ5%である二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムA(三菱樹脂社製PET50T−193)を用意した。次に、二軸延伸PETフィルムAの一方の面に、上記で得られた剥離層形成用組成物を、乾燥後の厚みが0.1μmとなるようにバーコーターにて塗布し、120℃で1分間乾燥して剥離層を形成し、セパレータフィルム1(セパレータ1)を得た。
(iii)セパレータ2の作製
厚み38μm、端部配向角6度、ヘイズ10%である二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムB(東レ社製PET38R−64)を用意した。次に、二軸延伸PETフィルムAの一方の面に、上記で得られた剥離層形成用組成物を、乾燥後の厚みが0.1μmとなるようにバーコーターにて塗布し、120℃で1分間乾燥して剥離層を形成し、セパレータフィルム2(セパレータ2)を得た。
(2)セパレータフィルムの物性測定
(i)表面硬度
上記で作製したセパレータフィルム1およびセパレータフィルム2を、それぞれ40mm×40mmの大きさに切り出した後、セパレータフィルムの離型処理面(剥離層面)を膜厚20μmの粘着剤層を介して40mm×40mmのガラスに貼合した。次いで、ガラスに貼合した評価サンプルを、23℃55%の雰囲気において、超微小硬さ試験機(FISCHERSCOPE HM2000:(株)フィッシャーインストルメンツ製)を用いて、0.1N/5sの加圧速度にて荷重を印荷した後、0.1Nの荷重を維持したまま5秒間保持し、ビッカース硬度を測定した。結果を表1に示す。
(ii)曲げこわさ
<測定準備>
上記で作製したセパレータフィルム1およびセパレータフィルム2を、それぞれ25.4mm×25.4mmの大きさの試験片に切り出した後、試験片の一端をガーレー式試験機(ガーレーステフネステスター(電動式)2094−M:熊谷理機工業製)の可動アームのチャックに取り付けた。可動アームA上の目盛1インチ(25.4mm)の位置に合わせてチャックを固定し、試験片を振り子Bの頂点から離れた位置に移動させておく。次に、振り子Bの支点から下部の荷重取付孔a(1インチ)の位置に5gのおもりを取り付け、振動のない垂直の状態にした。
<測定操作>
可動アームを2回/分の速度で、右または左に定速で移動させた。試験片の下部が振子Bに接触し、振り子Bから離れるときの目盛Rを読み取り、下記換算式に当てはめて曲げこわさを算出した。結果を表1に示す。
S=((aWa+bWb+cWc)/5)×(l/b)×11.1×R (mg)
S:曲げこわさ(mg)
a,b,c:荷重取付孔と振り子の支点間の距離(インチ)
Wa,Wb,Wc:荷重取付孔に取り付けたおもりの質量(g)
l:試験片全長−1/2”(インチ)
b:試験片の幅(インチ)
R:目盛り読取値
Figure 0006261802
2.光学フィルムおよびセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムの作製
(1)粘着剤層用(メタ)アクリル樹脂Aの調製
攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置および窒素導入管を備えた反応容器に、アクリル酸n−ブチル87.5質量部、アクリル酸メチル5質量部、アクリル酸2−フェニルエチル5質量部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル2.5質量部、酢酸エチル200質量部、および2,2'−アゾビスイソブチロニトリル0.08質量部を仕込み、上記反応容器内の空気を窒素ガスで置換した。この窒素雰囲気下中で攪拌しながら、反応溶液を60℃に昇温し、16時間反応させた後、室温まで冷却した。ここで、得られた溶液の一部を後述する方法で分子量を測定し、重量平均分子量200万の(メタ)アクリル酸エステル重合体の生成を確認した。
上記(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いて以下の条件で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
〔測定条件〕
・GPC測定装置:東ソー社製,HLC−8020
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK guard column HXL−H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
・測定溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
(2)粘着剤層の作製
(a)粘着剤組成物(A)の調製
上記工程(1)で得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体100質量部(固形分換算値;以下同じ)と、イソシアネート系架橋剤(B)として、トリメチロールプロパン変性キシリレンジイソシアネート(三井武田ケミカル社製、商品名「タケネートD110N」)0.20質量部と、シランカップリング剤(C)として、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランとメチルトリエトキシシランとの共縮合物(信越化学社製、商品名「X41−1810」)0.30質量部とを混合し、十分に撹拌して、酢酸エチルで希釈することにより、粘着性組成物(A)の塗布溶液を得た。
(b1)粘着剤層1(粘着剤シート1)の作製
上記で得たセパレータ1の離型処理面(剥離層面)に、アプリケーターにより、乾燥後の厚さが20μmとなるように上記(a)で調製した粘着剤組成物(A)を塗布した後、100℃で1分間乾燥して、粘着剤シート1として粘着剤層1を得た。
(b2)粘着剤層2(粘着剤シート2)の作製
セパレータ1に代えて、上記で得たセパレータ2を用いた以外は粘着剤層1の作製と同様にして、粘着剤シート2として粘着剤層2を得た。
(3)セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムの作製
(I)実施例1:セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムA1
(i)偏光フィルム(偏光子)Aの調製
平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%、厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルム(「クラレポバールフィルム VF−PS#7500」、(株)クラレ製)を、37℃の純水に浸漬した後、ヨウ素とヨウ化カリウムとを含む水溶液(ヨウ素/ヨウ化カリウム/水(重量比)=0.04/1.5/100)に30℃で浸漬した。その後、ヨウ化カリウムとホウ酸とを含む水溶液(ヨウ化カリウム/ホウ酸/水(重量比)=12/3.6/100)に56.5℃で浸漬した。次いで、フィルムを10℃の純水で洗浄した後、85℃で乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された厚さ約28μmの偏光フィルムAを得た。延伸は、主に、ヨウ素染色およびホウ酸処理の工程で行い、トータルの延伸倍率は5.3倍であった。
(ii)光学フィルムAの調製
得られた偏光フィルムAの片面に、厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルムからなる透明保護フィルム(「KC4UYW」、コニカミノルタオプト(株)製)を、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる接着剤を介して貼り合わせ、前記透明保護フィルムとは反対の面に厚さ23μmのシクロオレフィン系樹脂フィルム(「ZF14−023」、日本ゼオン(株)製)を貼り合わせて、光学フィルムA(偏光板)を作製した。この光学フィルムAの厚みは約91μmであった。
(iii)セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムA1(偏光板)の作製
得られた光学フィルムAのシクロオレフィン系樹脂フィルムを貼り合わせた面に、上記(b1)で作製した粘着剤シート1のセパレータ1とは反対側の面(粘着剤層面)をラミネーターにより貼り合わせた後、温度23℃、相対湿度65%の条件で7日間養生し、表2に示す層構成を有するセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムA1(偏光板)を得た。このセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムA1の表面硬度(ビッカース硬度)は20.4であった。
(II)比較例1:セパレータフィルム積層粘着剤層付光学フィルムA2
粘着剤シート1に代えて上記(b2)で作製した粘着剤シート2を用いた以外は、上記セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムA1の作製と同様にして、表2に示す層構成を有するセパレータフィルム積層粘着剤層付光学フィルムA2を得た。このセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムA2の表面硬度(ビッカース硬度)は13.5であった。
(III)実施例2:セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムB1
(i)偏光フィルム(偏光子)Bの調製
平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%、厚さ30μmのポリビニルアルコールフィルム(「クラレポバールフィルム VF−PE#3000」、(株)クラレ製)を、37℃の純水に浸漬した後、ヨウ素とヨウ化カリウムとを含む水溶液(ヨウ素/ヨウ化カリウム/水(重量比)=0.04/1.5/100)に30℃で浸漬した。その後、ヨウ化カリウムとホウ酸とを含む水溶液(ヨウ化カリウム/ホウ酸/水(重量比)=12/3.6/100)に56.5℃で浸漬した。次いで、フィルムを10℃の純水で洗浄した後、85℃で乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された厚さ約12μmの偏光フィルムBを得た。延伸は、主に、ヨウ素染色およびホウ酸処理の工程で行い、トータルの延伸倍率は5.3倍であった。
(ii)光学フィルムBの調製
得られた偏光フィルムBの片面に、厚さ25μmのトリアセチルセルロースフィルムに7μmのハードコート層を付与して得られた透明保護フィルム(「25KCHCN−TC」、凸版印刷(株)製)を、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる接着剤を介して貼り合わせ、前記透明保護フィルムとは反対の面に厚さ23μmのシクロオレフィン系樹脂フィルム(「ZF14−023」、日本ゼオン(株)製)を貼り合わせて、光学フィルムB(偏光板)を作製した。この光学フィルムBの厚みは約67μmであった。
(iii)セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムB1(偏光板)の作製
得られた光学フィルムBのシクロオレフィン系樹脂フィルムを貼り合わせた面に、上記(b)で作製した粘着剤シート1のセパレータ1とは反対側の面(粘着剤層面)をラミネーターにより貼り合わせた後、温度23℃、相対湿度65%の条件で7日間養生し、表2に示す層構成を有するセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムB1(偏光板)を得た。このセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムB1の表面硬度(ビッカース硬度)は18.7であった。
(IV)比較例2:セパレータフィルム積層粘着剤層付光学フィルムB2
粘着剤シート1に代えて上記(b2)で作製した粘着剤シート2を用いた以外は、上記セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムB1の作製と同様にして、表2に示す層構成を有するセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムB2を得た。このセパレータフィルム積層粘着剤層付光学フィルムB2の表面硬度(ビッカース硬度)は12.7であった。
(V)参考例1:セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムC1
(i)偏光フィルム(偏光子)Cの調製
平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%、厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルム〔「クラレポバールフィルム VF−PS#7500」、(株)クラレ製)を、37℃の純水に浸漬した後、ヨウ素とヨウ化カリウムとを含む水溶液(ヨウ素/ヨウ化カリウム/水(重量比)=0.04/1.5/100)に30℃で浸漬した。その後、ヨウ化カリウムとホウ酸とを含む水溶液(ヨウ化カリウム/ホウ酸/水(重量比)=12/3.6/100)に56.5℃で浸漬した。次いで、フィルムを10℃の純水で洗浄した後、85℃で乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された厚さ約28μmの偏光フィルムCを得た。延伸は、主に、ヨウ素染色およびホウ酸処理の工程で行い、トータルの延伸倍率は5.3倍であった。
(ii)光学フィルムCの調製
得られた偏光フィルムの片面に、厚さ60μmのトリアセチルセルロースフィルムからなる透明保護フィルム(「KC6UAW」、コニカミノルタオプト(株)製)を、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる接着剤を介して貼り合わせ、前記透明保護フィルムとは反対の面に厚さ50μmのシクロオレフィン系樹脂フィルム(「ZB12−050135」、日本ゼオン(株)製)を貼り合わせて、光学フィルムC(偏光板)を作製した。この光学フィルムCの厚みは約138μmであった。
(iii)セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムC1(偏光板)の作製
得られた光学フィルムCのシクロオレフィン系樹脂フィルムを貼り合わせた面に、上記(b)で作製した粘着剤シート1のセパレータ1とは反対側の面(粘着剤層面)をラミネーターにより貼り合わせた後、温度23℃、相対湿度65%の条件で7日間養生し、表2に示す層構成を有するセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムC1(偏光板)を得た。
(VI)参考例2:セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムC2
粘着剤シート1に代えて上記(b2)で作製した粘着剤シート2を用いた以外は、上記セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムC1の作製と同様にして、表2に示す層構成を有するセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムC2を得た。
上記で作製したセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムA1、A2、B1、B2、C1およびC2の表面硬度は、各フィルムを、それぞれ、40mm×40mmの大きさに切り出した後、セパレータフィルムを貼合した側とは反対の面を膜厚20μmの粘着剤層を介して40mm×40mmのガラスに貼合し、ガラスに貼合した評価サンプルを、23℃55%の雰囲気において、超微小硬さ試験機(FISCHERSCOPE HM2000:(株)フィッシャーインストルメンツ製)を用いて、0.1N/5秒の加圧速度にて荷重を印荷した後、0.1Nの荷重を維持したまま5秒間保持して測定したビッカース硬度である。
Figure 0006261802
3.セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムの傷付き/打痕防止効果の評価
以下の方法に従い、セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムの傷付き/打痕防止効果について評価した。
セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムA1(実施例1)、B1(実施例2)、A2(比較例1)、B2(比較例2)、C1(参考例1)およびC2(参考例2)を、それぞれ、偏光板の延伸軸方向が長辺となるように120mm×75mmの大きさに裁断し、セパレータフィルムの表面を上にして固く平らな平面上にセットした。セットしたセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムのセパレータフィルム面に、引掻式硬度試験器(Erichsen社の硬度試験鉛筆モデル318/318S)を用いて押込抵抗の試験を行った。この試験は、セパレータフィルム表面の任意の場所に(半径が約0.75mmの)半球形炭化タングステンチップを定められた一定の力で押し当て凹みが発生するかを確認する試験である。
引掻式硬度試験器を、セパレータフィルム表面に5秒間0.1Nの圧力にて押し当てた後、セパレータフィルム表面から引掻式硬度試験器を放した。この操作をそれぞれのセパレータフィルム積層粘着剤層付光学フィルムの5箇所で行って、セパレータフィルム表面上に5個の打痕を付けた。セパレータフィルム表面から試験器を離した直後(初期)および24時間後に、それぞれ、セパレータフィルム表面に残存する凹みの状態を目視にて確認し、凹みが残っていた場合には「未消滅」、残っていない場合は「消滅」と判定した。それぞれの時間における「未消滅数」を表3に示す。
Figure 0006261802
セパレータフィルムの膜厚が45μm以上であり、かつ、偏光板(光学フィルム)の膜厚が100μm以下である実施例1および2の粘着剤層付き光学フィルムでは、引掻式硬度試験器をセパレータフィルム表面から離した24時間後には、打痕(凹み)は1つも残存していなかった。これに対して、セパレータフィルムの膜厚が45μm未満である比較例1および2の粘着剤層付き光学フィルムでは、引掻式硬度試験器をセパレータフィルム表面から離してから24時間経過後でも打痕が残存していた。特に、比較例2では、24時間後にも全ての打痕が残存していた。なお、100μmを超えるような厚みを有する光学フィルム(参考例1および2)では、光学フィルム自体の膜厚(138μm)が厚いことにより凹みが生じ難く、セパレータフィルムの厚みに関わらず、24時間後には打痕が消滅していた。
<貯蔵弾性率の測定>
粘着剤層を厚さ0.6mmになるように複数積層した。得られた粘着剤層から、直径8mmの円柱体(高さ0.6mm)を打ち抜き、これを貯蔵弾性率G’の測定用サンプルとした。
上記サンプルについて、JIS K7244−6に準拠し、粘弾性測定装置(Physica社製,MCR300)を用いてねじりせん断法により、以下の条件で貯蔵弾性率(MPa)を測定した。
〔測定条件〕
測定周波数:1Hz
測定温度:25℃
上記の粘着剤組成物(A)から形成される粘着剤層の貯蔵弾性率は、0.085MPaであった。
(VII)実施例3:セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムA3
(1)粘着剤層用(メタ)アクリル樹脂Bの調製
攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置および窒素導入管を備えた反応容器に、アクリル酸n−ブチル質量94部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル5.0質量部、アクリル酸1.0部、酢酸エチル200質量部、および2,2'−アゾビスイソブチロニトリル0.08質量部を仕込み、上記反応容器内の空気を窒素ガスで置換した。この窒素雰囲気下中で攪拌しながら、反応溶液を60℃に昇温し、16時間反応させた後、室温まで冷却した。ここで、得られた溶液の一部を前記記載の方法で分子量を測定し、重量平均分子量200万の(メタ)アクリル酸エステル重合体の生成を確認した。
(2)粘着剤組成物(B)の調製
上記工程(1)で得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体100質量部(固形分換算値;以下同じ)と、イソシアネート系架橋剤(B)として、トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート[総研化学社製、品名「L−45」]1.0質量部と、シランカップリング剤(C)として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン[信越化学工業社製「KBM−403」]0.20質量部と、多官能活性エネルギー線硬化型化合物としてトリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート[東亜合成社製、品名「M−315」]10質量部と、光重合開始剤として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、品名「イルガキュア184」]1質量部とを混合し、十分に撹拌して、酢酸エチルで希釈することにより、粘着性組成物(B)の塗布溶液を得た。
(3)粘着剤層(粘着剤シート3)の作製
上記で得たセパレータ1の離型処理面(剥離層面)に、アプリケーターにより、乾燥後の厚さが20μmとなるように上記(a2)で調製した粘着剤組成物(B)を塗布した後、100℃で1分間乾燥して、粘着剤シート3として粘着剤層3を得た。剥離シート側から、紫外線(UV)を下記の条件で照射し、粘着剤シート3を作製した。
<UV照射条件>
・フュージョン社製無電極ランプ Hバルブ使用
・照度600mW/cm2、光量150mJ/cm
UV照度・光量計は、アイグラフィックス社製「UVPF−36」を使用した。
<貯蔵弾性率の測定>
粘着剤組成物(A)における上記測定方法と同様の方法を用いて、粘着剤組成物(B)から形成される粘着剤層の25℃における貯蔵弾性率を測定した。粘着剤組成物(B)から形成される粘着剤層の25℃における貯蔵弾性率は、0.55MPaであった。
(4)セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムA3(偏光板)の作製
光学フィルムBのシクロオレフィン系樹脂フィルムを張り合わせた面に、上記(3)で作製した粘着剤シート3のセパレータ1とは反対側の面(粘着剤層面)をラミネーターにより貼り合わせた後、温度23℃、相対湿度65%の条件で7日間養生し、表4に示す層構成を有するセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムA3(偏光板)を得た。
実施例1と同様の方法を用いて、セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムA3の傷付き/打痕防止効果の評価を行った。結果を表4に示す。
Figure 0006261802
1:セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム、2:偏光子、3:(第1)樹脂フィルム、4:(第2)樹脂フィルム、5:プロテクトフィルム、6:ハードコート層、10:光学フィルム、20:粘着剤層、30:セパレータフィルム

Claims (3)

  1. 光学フィルム(A)の少なくとも一方の面に粘着剤層(B)を介して積層されたセパレータフィルム(C)を含むセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルムであって、
    前記セパレータフィルム(C)の膜厚が45μm以上であり、前記光学フィルム(A)の膜厚が100μm以下であり、前記セパレータフィルム(C)は、単独での表面のビッカース硬度が15以上を示すセパレータフィルムである、セパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム。
  2. 前記セパレータフィルム(C)は、単独での曲げこわさが1mg以上を示すセパレータフィルムである、請求項1に記載のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム。
  3. 粘着剤層(B)の25℃での貯蔵弾性率G’が0.4MPa以下である、請求項1または2に記載のセパレータフィルム積層粘着剤層付き光学フィルム。
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