JP6800359B2 - 積層体 - Google Patents
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Description
最後に、基材フィルムを剥離することにより、位相差層が得られる。
0.67<P1/P2<1.50 …(1)
1.05≦T1/T2 …(2)
0.67<P1/P2<1.50 …(1)
1.10≦S1/S2 …(3)
図1に示されているとおり、本実施形態の積層体10は、第1の原料積層体5Aと第2の原料積層体5Bとを備えており、これらが接着剤層3により互いに貼合されている。第1の原料積層体5Aは、第1の基材フィルム1Aと、第1の重合性液晶化合物が硬化した層を含む第1の光学機能層2Aとを備え、第2の原料積層体5Bは、第2の基材フィルム1Bと、第2の重合性液晶化合物が硬化した層を含む第2の光学機能層2Bとを備えている。そして、第1の光学機能層2Aと第2の光学機能層2Bとが対面する向きにされて、第1の原料積層体5Aと第2の原料積層体5Bとが互いに接着されている。すなわち、本実施形態の積層体10は、第1の基材フィルム1Aと、第1の重合性液晶化合物が硬化した層を含む第1の光学機能層2Aと、第2の重合性液晶化合物が硬化した層を含む第2の光学機能層2Bと、第2の基材フィルム1Bと、をこの順に備えている。第1の光学機能層2Aと第2の光学機能層2Bとは、接着剤層3により互いに貼合されている。ここで、接着剤層3の代わりに粘着剤層としてもよい。
第1の基材フィルム1Aと第1の光学機能層2Aとの間の面内剥離力P1と、第2の基材フィルム1Bと第2の光学機能層2Bとの間の面内剥離力P2とが下記式(1)を満たし、且つ、第1の基材フィルム1Aの厚さT1と、第2の基材フィルム1Bの厚さT2とが下記式(2)を満たしている。
0.67<P1/P2<1.50 …(1)
1.05≦T1/T2 …(2)
第1の基材フィルム1Aと第1の光学機能層2Aとの間の面内剥離力P1と、第2の基材フィルム1Bと第2の光学機能層2Bとの間の面内剥離力P2とが下記式(1)を満たし、且つ、第1の基材フィルム1Aの剛軟度S1と、第2の基材フィルム1Bの剛軟度S2とが下記式(3)を満たしている。
0.67<P1/P2<1.50 …(1)
1.10≦S1/S2 …(3)
基材フィルム(第1及び第2の基材フィルム1A,1B)は、離型性支持体として機能し、転写用の光学機能層を支持することができる。更に、その表面が剥離可能な程度の接着力を有するものが好ましい。基材としては、透光性を有する(好ましくは光学的に透明な)熱可塑性樹脂であることができる。基材フィルムは、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂(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)のようなポリオレフィン系樹脂;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースのようなセルロース系樹脂;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のようなポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;メタクリル酸メチル系樹脂のような(メタ)アクリル系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリ塩化ビニル系樹脂;アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン系樹脂;アクリロニトリル・スチレン系樹脂;ポリ酢酸ビニル系樹脂;ポリ塩化ビニリデン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリアセタール系樹脂;変性ポリフェニレンエーテル系樹脂;ポリスルホン系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;ポリアリレート系樹脂;ポリアミドイミド系樹脂;ポリイミド系樹脂等からなるフィルムであることができる。
光学機能層(第1及び第2の光学機能層2A,2B)は、後述する重合性液晶化合物が硬化した層を含む層である。光学機能層は、例えば以下に説明する偏光素子層であってもよく、位相差を有する層(位相差層)であってもよい。第1及び第2の光学機能層2A,2Bの一方が偏光素子層又は位相差層であってもよく、両方が偏光素子層又は位相差層であってもよい。また、光学機能層は、偏光素子層や位相差層を複数備えるものであってもよい。
偏光素子層は、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吸収型の偏光フィルムであることができる。
二色性色素としては、波長380〜800nmの範囲内に吸収を有するものを用いることができ、有機染料を用いることが好ましい。二色性色素として、例えば、アゾ化合物が挙げられる。重合性液晶化合物は、配向したまま重合することができる液晶化合物であり、分子内に重合性基を有することができる。また、WO2011/024891に記載されるように、液晶性を有する二色性色素から偏光フィルムを形成してもよい。
位相差層は、公知のλ/2板、λ/4板、逆波長分散性のλ/4板、ポジティブAプレート、ポジティブCプレート、ネガティブAプレート、ネガティブCプレート等を用いることができ、これらのうち複数が積層されたものであってもよい。
より具体的には、重合性基としては、例えば、エポキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、1−クロロビニル基、イソプロペニル基、4−ビニルフェニル基、オキシラニル基、及びオキセタニル基、(メタ)アクリロイル基、スチリル基、アリル基等を挙げることができる。その中でも、(メタ)アクリロイル基が好ましい。なお、(メタ)アクリロイル基とは、メタアクリロイル基及びアクリロイル基の両者を包含する概念である。
本実施形態の積層体は、基材フィルム及び光学機能層を備える原料積層体を2種(第1の基材フィルム及び第1の光学機能層を備える積層体と、第2の基材フィルム及び第2の光学機能層を備える積層体)、式(1)及び式(2)を満たすように、あるいは、式(1)及び式(3)を満たすようにして選択し、例えば、後述の接着剤層又は粘着剤層を介して貼り合わせることで製造できる。
接着剤層を形成する接着剤としては、水系接着剤、活性エネルギー線硬化性接着剤又は熱硬化性接着剤を用いることができ、好ましくは水系接着剤、活性エネルギー線硬化性接着剤である。粘着剤層としては後述のものが使用できる。
接着剤層に代えて用いることができる粘着剤層は、(メタ)アクリル系、ゴム系、ウレタン系、エステル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系のような樹脂を主成分とする粘着剤組成物で構成することができる。中でも、透明性、耐候性、耐熱性等に優れる(メタ)アクリル系樹脂をベースポリマーとする粘着剤組成物が好適である。粘着剤組成物は、活性エネルギー線硬化型、熱硬化型であってもよい。粘着剤層の厚さは、通常3〜30μmであり、好ましくは3〜25μmである。
積層体は、以下のようにして製造することができる。基材フィルムを用意し、この上に配向膜を形成し、配向膜上に重合性液晶化合物を含む塗工液を塗工する。重合性液晶化合物を配向させた状態で、活性エネルギー線を照射し、重合性液晶化合物を硬化させる。このようにして、基材フィルム、配向膜、光学機能層が積層された転写型光学機能膜を作製することができる。そして、二枚の転写型光学機能膜を、光学機能層同士が向かい合うようにして接着剤層(又は粘着剤層)にて貼合することで、積層体を製造することができる。
垂直配向とは、光学機能層平面に対して垂直な方向に、棒状液晶化合物の場合は、配向した重合性液晶化合物の長軸を有する配向のことであり、円盤状液晶化合物の場合は、円盤面に垂直な方向を有する配向である。ここでいう「垂直」とは、光学機能層平面に対して90°±20°の角度を意味する。
有機溶媒としては、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン又はプロピレングリコールメチルエーテルアセテート及び乳酸エチル等のエステル溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン及びメチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;ペンタン、ヘキサン及びヘプタン等の脂肪族炭化水素溶剤;トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素溶剤、アセトニトリル等のニトリル溶剤;テトラヒドロフラン及びジメトキシエタン等のエーテル溶剤;クロロホルム及びクロロベンゼン等の塩素含有溶剤;ジメチルアセトアミド、ジメチルホルミアミド、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等のアミド系溶剤等が挙げられる。これら溶剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
重合性液晶化合物を重合させる方法としては、光重合が好ましい。光重合は、基材フィルム又は配向膜上に重合性液晶化合物を液晶組成物が塗布された積層体に活性エネルギー線を照射することにより実施される。照射する活性エネルギー線としては、乾燥被膜に含まれる重合性液晶化合物の種類(特に、重合性液晶化合物が有する光重合性官能基の種類)、光重合開始剤を含む場合には光重合開始剤の種類、及びそれらの量に応じて適宜選択される。具体的には、可視光、紫外光、赤外光、X線、α線、β線、及びγ線からなる群より選択される一種以上の光が挙げられる。中でも、重合反応の進行を制御し易い点、及び光重合装置として当分野で広範に用いられているものが使用できるという点で、紫外光が好ましく、紫外光によって光重合可能なように、重合性液晶化合物の種類を選択することが好ましい。
紫外線照射強度は、好ましくはカチオン重合開始剤又はラジカル重合開始剤の活性化に有効な波長領域における強度である。光を照射する時間は、通常0.1秒以上10分以下であり、好ましくは0.1秒以上5分以下であり、より好ましくは0.1秒以上3分以下であり、更に好ましくは0.1秒以上1分以下である。このような紫外線照射強度で1回又は複数回照射すると、その積算光量は、10mJ/cm2以上3,000mJ/cm2以下、好ましくは50mJ/cm2以上2,000mJ/cm2以下、より好ましくは100mJ/cm2以上1,000mJ/cm2以下である。積算光量がこの範囲内である場合には、重合性液晶化合物の硬化が十分となり、良好な転写性が得られ易くなり、光学積層体の着色を抑制し易くなる傾向にある。
・コロナ処理装置には、春日電機株式会社製のAGF−B10を用いた。
・コロナ処理は、前記コロナ処理装置を用いて、出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回行った。
・偏光UV照射装置には、ウシオ電機株式会社製の偏光子ユニット付SPOT CURESP−7を用いた。
・高圧水銀ランプには、ウシオ電機株式会社製のユニキュアVB−15201BY−Aを用いた。
[水平配向膜形成用組成物の調製]
下記の化学構造を有する光配向性材料5部とシクロペンタノン(溶剤)95部とを混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、水平配向膜形成用組成物を得た。下記光配向性材料は、特開2013−33248号公報記載の方法で合成した。
下記の化学構造を有する重合性液晶化合物Aと、ポリアクリレート化合物(レベリング剤)(BYK−361N;BYK−Chemie社製)と、光重合開始剤(イルガキュアOXE−03;BASFジャパン株式会社製)とを混合し、重合性液晶化合物を含む組成物を得た。
基材フィルムとしての厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを準備した。基材フィルムの厚さを、株式会社ニコン製のデジタルマイクロメーターであるMH−15Mを用いて測定した。また、基材フィルムの剛軟度をJIS L 1085:1998の6.10.3ガーレ法に従って算出した。この基材フィルムの表面に、バーコーターを用いて上述した水平配向膜形成用組成物を塗布し、80℃で1分間乾燥した後、偏光UV照射装置を用いて100mJ/cm2の積算光量で偏光UV露光を実施して水平配向膜を得た。得られた水平配向膜の膜厚は、122nmであった。
この転写型光学機能膜1の光学機能層側に、粘着剤層(リンテック株式会社製 感圧式アクリル系粘着剤 厚さ25μm)を貼合した。この粘着剤層を形成した積層体から、幅25mm×長さ約150mmの試験片を裁断し、その粘着剤層の面をガラス板に貼合した。試験片の基材フィルム側の表面であって、試験片における幅25mmの一辺に剥離用テープ(幅25mm×長さ約180mm)を貼り付けた。引張り試験機を用いて、剥離用テープの一端をつかみ、温度23℃、相対湿度60%の雰囲気下、クロスヘッドスピード(つかみ冶具の移動速度)300mm/分で、剥離角度が180°である剥離試験を行い、面内剥離力の測定を行った。面内剥離力は、基材フィルムを引き起こした後、基材フィルムを光学機能層から剥がし終わるまでの間で、力が定常状態になったときの剥離力とした。
[垂直配向膜形成用組成物の調製]
垂直配向膜形成用組成物としては、2−フェノキシエチルアクリレートと、テトラヒドロフルフリルアクリレートと、ジペンタエリスリトールトリアクリレートと、ビス(2−ビニルオキシエチル)エーテルとを1:1:4:5の割合で混合し、重合開始剤としてLUCIRIN TPOを4%の割合で添加した混合物を用いた。
重合性液晶化合物を含む組成物は、光重合性ネマチック液晶(メルク社製,RMM28B)を含有し、溶媒として、メチルエチルケトン(MEK)と、メチルイソブチルケトン(MIBK)と、沸点が155℃であるシクロヘキサノン(CHN)とを、質量比(MEK:MIBK:CHN)で35:30:35の割合で混合させた混合溶媒を含んでいた。
そして、固形分が1〜1.5gとなるように調製した。
厚さ38μmのPET基材を透明基材フィルムとして用い、その片面に垂直配向膜形成用組成物を膜厚3μmになるようにコーティングし、紫外線を照射して垂直配向膜を作製した。
厚さ40μmのトリアセチルセルロース(TAC)フィルムを基材フィルムとして用いたこと以外は、<転写型光学機能膜1の製造>と同様の手順で、転写型光学機能膜3を得た。
厚さ40μmのTACフィルムを基材フィルムとして用いたこと以外は、<転写型光学機能膜2の製造>と同様の手順で、転写型光学機能膜4を得た。
厚さ80μmのTACフィルムを基材フィルムとして用い、表1に記載された面内剥離力となるように配向膜の厚さを調整したこと以外は、特開2015−187717号公報の段落[0039]〜[0051]に記載された方法と同様の手順で転写型光学機能膜5を得た。得られた光学機能層の厚さは2.0μmで、550nmにおける面内方向の位相差値Reは250nmであった。すなわち、光学機能層は、λ/2板であった。
厚さ40μmのTACフィルムを基材フィルムとして用い、表1に記載された面内剥離力となるように配向膜の厚さを調整したこと以外は、特開2015−187717号公報の[0053]〜[0062]に記載された方法と同様の手順で転写型光学機能膜6を得た。得られた光学機能層の厚さは0.8μmで、550nmにおける面内方向の位相差値Reは120nmであった。すなわち、光学機能層は、λ/4板であった。
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを基材フィルムとして用い、表1に記載された面内剥離力となるように配向膜の厚さを調整したこと以外は、<転写型光学機能膜6の製造>と同様の手順で、転写型光学機能膜7を得た。
[積層体の製造]
転写型光学機能膜1と転写型光学機能膜2とを、紫外線硬化型接着剤により、それぞれの光学機能層(基材フィルムとは反対側の面)が貼合面となるように貼り合わせた。紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化させた。このようにして、転写型光学機能膜1及び転写型光学機能膜2の二層の光学機能層を含む積層体1を作製した。
実施例で得た積層体から、幅約1000mm×長さ約500mmの試験片を裁断した。
剥離機を用いて、剥がしたいほうの基材フィルムの端部をつかみ、温度23℃、相対湿度60%の雰囲気下、つかみ移動速度5m/分で、剥離試験を行い、
・泣き別れやジッピングが生じないものを「A」、
・泣き別れやジッピングが生じたものを「B」
とした。
転写型光学機能膜3と転写型光学機能膜2とを使用した以外は、実施例1と同様にして積層体2を得た。
転写型光学機能膜5と転写型光学機能膜6とを使用した以外は、実施例1と同様にして積層体3を得た。
転写型光学機能膜3と転写型光学機能膜4とを使用した以外は、実施例1と同様にして積層体を得た。
転写型光学機能膜7と転写型光学機能膜5とを使用した以外は、実施例1と同様にして積層体を得た。
実施例1において、転写型光学機能膜2における光学機能層(ポジティブC層)を、重合性液晶化合物及び二色性色素から形成される偏光素子層に置き換えたもの(面内剥離力は、転写型光学機能膜2と同様に、0.07N/25mmとする)を第2の転写型光学機能膜として用い、その他は実施例1と同様にして本発明の積層体を製造する。かかる積層体の剥離性は、実施例1と同程度に良好(剥離性A)となる。
Claims (6)
- 第1の基材フィルムと、第1の重合性液晶化合物が硬化した層を含む第1の光学機能層と、第2の重合性液晶化合物が硬化した層を含む第2の光学機能層と、第2の基材フィルムと、をこの順に備え、
前記第1の光学機能層と前記第2の光学機能層とが、接着剤層又は粘着剤層により互いに貼合されており、
前記第1の基材フィルム及び前記第2の基材フィルムは、いずれも離型性支持体として機能するものであり、
前記第1の基材フィルムと前記第1の光学機能層との間の面内剥離力P1と、前記第2の基材フィルムと前記第2の光学機能層との間の面内剥離力P2とが下記式(1)を満たし、
前記第1の基材フィルムの厚さT1と、前記第2の基材フィルムの厚さT2とが下記式(2)を満たす、積層体。
0.67<P1/P2<1.50 …(1)
1.05≦T1/T2 …(2) - 前記第1の光学機能層と前記第2の光学機能層とが、接着剤層により互いに貼合されている、請求項1記載の積層体。
- 前記第1の基材フィルム及び前記第2の基材フィルムは、いずれも透光性を有する熱可塑性樹脂からなる、請求項1又は2記載の積層体。
- 前記第1の光学機能層と前記第2の光学機能層のうち、少なくとも一方は、位相差を有する層である、請求項1〜3のいずれか一項記載の積層体。
- 前記第1の光学機能層と前記第2の光学機能層のうち、少なくとも一方は偏光素子層である、請求項1〜3のいずれか一項記載の積層体。
- 前記第1の基材フィルムと前記第1の光学機能層との間、及び、前記第2の基材フィルムと前記第2の光学機能層との間の少なくとも一方に、配向膜を備える、請求項1〜5のいずれか一項記載の積層体。
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