JP6920502B2 - 粘着型偏光板および画像表示装置 - Google Patents
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Description
前記偏光板は、偏光子の片側にのみ透明保護フィルムを有し、前記粘着剤層は、前記透明保護フィルムを有しない側の偏光子に設けられており、かつ
前記粘着剤層は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)およびアルカリ金属塩(B)を含有する粘着剤組成物から形成されたものであることを特徴とする粘着型偏光板、に関する。
(式中、Rは、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の1価の有機基であり、Mは水酸基又は加水分解性基であり、aは1〜3の整数である。但し、Rが複数存在するとき複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mが複数存在するとき複数のMは互いに同一であっても異なっていてもよい。)で表される反応性シリル基を有する。
一般式(2):RaM3−aSi−X−Y−(AO)n−Z
(式中、Rは、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の1価の有機基であり、Mは水酸基又は加水分解性基であり、aは1〜3の整数である。但し、Rが複数存在するとき複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、Mが複数存在するとき複数のMは互いに同一であっても異なっていてもよい。AOは、直鎖または分岐鎖の炭素数1〜10のオキシアルキレン基を示し、nは1〜1700であり、オキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。Xは、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキレン基を示す。Yは、エーテル結合、エステル結合、ウレタン結合、またはカーボネート結合を示す。
Zは、水素原子、1価の炭素数1〜10の炭化水素基、
一般式(2A):−Y1−X−SiRaM3−a
(式中、R、M、Xは、前記と同じ。Y1は単結合、−CO−結合、−CONH−結合、または−COO−結合を示す。)、または、
一般式(2B):−Q{−(OA)n−Y−X−SiRaM3−a}m
(式中、R、M、X、Yは、前記と同じ。OAは前記のAOに同じで、nは前記と同じ。Qは、2価以上の炭素数1〜10の炭化水素基であり、mは当該炭化水素基の価数と同じ。)で表される基である。)で表される化合物が挙げられる。
更に具体的には、次のような方法により、薄型偏光膜を製造することができる。
上記の薄型偏光膜の製造方法は、上記工程以外に、その他の工程を含み得る。その他の工程としては、例えば、不溶化工程、架橋工程、乾燥(水分率の調節)工程等が挙げられる。その他の工程は、任意の適切なタイミングで行い得る。
上記不溶化工程は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。不溶化処理を施すことにより、PVA系樹脂層に耐水性を付与することができる。当該ホウ酸水溶液の濃度は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部〜4重量部である。不溶化浴(ホウ酸水溶液)の液温は、好ましくは20℃〜50℃である。好ましくは、不溶化工程は、積層体作製後、染色工程や水中延伸工程の前に行う。
上記架橋工程は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。架橋処理を施すことにより、PVA系樹脂層に耐水性を付与することができる。当該ホウ酸水溶液の濃度は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部〜4重量部である。また、上記染色工程後に架橋工程を行う場合、さらに、ヨウ化物を配合することが好ましい。ヨウ化物を配合することにより、PVA系樹脂層に吸着させたヨウ素の溶出を抑制することができる。ヨウ化物の配合量は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部〜5重量部である。ヨウ化物の具体例は、上述のとおりである。架橋浴(ホウ酸水溶液)の液温は、好ましくは20℃〜50℃である。好ましくは、架橋工程は上記第2のホウ酸水中延伸工程の前に行う。好ましい実施形態においては、染色工程、架橋工程および第2のホウ酸水中延伸工程をこの順で行う。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定した。
・分析装置:東ソー社製、HLC−8120GPC
・カラム:東ソー社製、G7000HXL+GMHXL+GMHXL
・カラムサイズ:各7.8mmφ×30cm 計90cm
・カラム温度:40℃
・流量:0.8ml/min
・注入量:100μl
・溶離液:テトラヒドロフラン
・検出器:示差屈折計(RI)
・標準試料:ポリスチレン
薄型偏光膜を作製するため、まず、非晶性PET基材に9μm厚のPVA層が製膜された積層体を延伸温度130℃の空中補助延伸によって延伸積層体を生成し、次に、延伸積層体を染色によって着色積層体を生成し、さらに着色積層体を延伸温度65度のホウ酸水中延伸によって総延伸倍率が5.94倍になるように非晶性PET基材と一体に延伸された4μm厚のPVA層を含む光学フィルム積層体を生成した。このような2段延伸によって非晶性PET基材に製膜されたPVA層のPVA分子が高次に配向され、染色によって吸着されたヨウ素がポリヨウ素イオン錯体として一方向に高次に配向された高機能偏光膜を構成する、厚さ4μmのPVA層を含む光学フィルム積層体を生成することができた。更に、当該光学フィルム積層体の偏光膜の表面にポリビニルアルコール系接着剤を塗布しながら、けん化処理した40μm厚のトリアセチルセルロースフィルムを貼合せたのち、非晶性PET基材を剥離して、薄型偏光膜を用いた偏光板を作製した。以下、これを薄型偏光板(1)という。
厚さ80μm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合延伸倍率が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20μmの偏光子を得た。当該偏光子の片面に、けん化処理した厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルムを、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成した。以下、これをTAC系偏光板(2)という。
<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82部、ベンジルアクリレート15部、4−ヒドロキシブチルアクリレート3部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、前記モノマー混合物(固形分)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60℃付近に保って7時間重合反応を行った。その後、得られた反応液に、酢酸エチルを加えて、固形分濃度30%に調整した、重量平均分子量100万のアクリル系ポリマー(A−1)の溶液を調製した。
<アクリル系ポリマー(A−2)の調製>
製造例1において、モノマー混合物として、ブチルアクリレート76.8部、ベンジルアクリレート10部、フェノキシエチルアクリレート10部、4−ヒドロキシブチルアクリレート3部およびアクリル酸0.2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、重量平均分子量100万のアクリル系ポリマー(A2)の溶液を調製した。
<アクリル系ポリマー(A−3)の調製>
製造例1において、モノマー混合物として、ブチルアクリレート81.9部、ベンジルアクリレート13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、重量平均分子量100万のアクリル系ポリマー(A2)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(A−1)溶液の固形分100部に対して、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(日本カーリット社製)0.002部を配合し、さらに、トリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート(三井化学社製:タケネートD110N)0.1部と、ジベンゾイルパーオキサイド0.3部と、γ−グリシドキシプロピルメトキシシラン(信越化学工業社製:KBM−403)0.075部を配合して、アクリル系粘着剤溶液を調製した。
次いで、上記アクリル系粘着剤溶液を、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(セパレータフィルム)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、セパレータフィルムの表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。次いで、上記で作成した薄型偏光板(1)の偏光子の偏光膜の側に、セパレータフィルム上に形成した粘着剤層を転写して、粘着型偏光板を作製した。
実施例1において、粘着剤組成物の調製にあたり、各成分の使用量を表1に示すように変えたこと、粘着型偏光板の作製にあたり偏光板の種類を表1に示すように変えたこと以外は、実施例1と同様にして、粘着型偏光板を作製した。
粘着型偏光板のセパレータフィルムを剥がした後、粘着剤表面の表面抵抗値(Ω/□)を三菱化学アナリテック社製MCP−HT450を用いて測定した。
作製された粘着型偏光板を100mm×100mmの大きさに切断し、液晶パネルに貼り付けた。このパネルを10000cdの輝度を持つバックライト上に置き、静電気発生装置であるESD(SANKI社製,ESD−8012A)を用いて5kvの静電気を発生させることで液晶の配向乱れを起こした。その配向不良による表示不良の回復時間(秒)を、瞬間マルチ測光検出器(大塚電子社製,MCPD−3000)を用いて測定し、下記基準で評価した。
◎:表示不良が1秒未満で消失した。
○:表示不良が1秒以上10秒未満で消失した。
×:表示不良が10秒以上で消失した。
粘着型偏光板のセパレータフィルムを剥がし、厚さ0.7mmの無アルカリガラス(コーニング社製,1737)にラミネーターを用いて貼着した。次いで、50℃、0.5MPaで、15分間のオートクレーブ処理を行って、上記粘着型偏光板を完全に無アクリルガラスに密着させた。次いで、これを、80℃の加熱オーブン(加熱)および60℃/90%RHの恒温恒湿機(加湿)の条件下にそれぞれ投入して、500時間後の偏光板の剥がれの有無を、下記基準で評価した。
◎:全く剥がれが認められなかった。
○:目視では確認できない程度の剥がれが認められた。
△:目視で確認できる小さな剥がれが認められた。
×:明らかな剥がれが認められた。
粘着型偏光板のセパレータフィルムを剥がし厚さ0.7mmの無アルカリガラス(コーニング社製,1737)にラミネーターを用いて貼着した。次いで、50℃、0.5MPaで、15分間のオートクレーブ処理を行って、上記粘着型偏光板を完全に無アクリルガラスに密着させた。次いで、60℃/95%RHの恒温恒湿機に500時間投入した。投入前と投入後の偏光板の偏光度を、日本分光(株)製のV7100を用いて測定し、変化量ΔP=(投入前の偏光度)−(投入後の偏光度)、を求めた。
架橋剤(C)における、「C−1」は三井武田ケミカル社製のイソシアネート架橋剤(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)、「C−2」は日本ポリウレタン工業社製のイソシアネート架橋剤(コロネートL,トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネートのアダクト体)、「C−3」は日本油脂社製のベンゾイルパーオキサイド(ナイパーBMT)、を示す。
シランカップリング剤(D)における「D−1」は信越化学工業社製のKBM403を示す。
その他の化合物(E)における「E−1」はカネカ社製のサイリルSAT10(数平均分子量4000)、を示す。「E−2」はポリプロピレングルコール(数平均分子量5000)、を示す。
Claims (14)
- 偏光板と、当該偏光板に設けられた粘着剤層を有する粘着型偏光板であって、
前記偏光板は、厚みが10μm以下の偏光子の片側にのみ透明保護フィルムを有し、前記粘着剤層は、前記透明保護フィルムを有しない側の偏光子に設けられており、
かつ、前記粘着剤層(但し、貯蔵弾性率(G’)が23℃で1.0×106Pa以上の場合を除く)は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)およびアルカリ金属塩(B)を含有する粘着剤組成物から形成されたものであり、
前記粘着型偏光板は、60℃/95%RHの恒温恒湿機に500時間投入前と投入後に測定した偏光度から求められる
式:変化量ΔP(%)=(投入前の偏光度(%))−(投入後の偏光度(%))であらわされる変化量ΔP(%)が0.05以下を満足することを特徴とする粘着型偏光板。 - 前記アルカリ金属塩(B)が、リチウム塩であることを特徴とする請求項1に記載の粘着型偏光板。
- (メタ)アクリル系ポリマー(A)が、モノマー単位として、ヒドロキシル基含有モノマーを含有することを特徴とする請求項1又は2記載の粘着型偏光板。
- (メタ)アクリル系ポリマー(A)が、モノマー単位として、カルボキシル基含有モノマーを含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の粘着型偏光板。
- 前記粘着剤組成物が、さらに、架橋剤(C)を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の粘着型偏光板。
- 架橋剤(C)は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、0.01〜20重量部含有することを特徴とする請求項5に記載の粘着型偏光板。
- 架橋剤(C)が、イソシアネート系化合物および過酸化物から選ばれるいずれか少なくとも1種であることを特徴とする請求項5又は6に記載の粘着型偏光板。
- (メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、さらに、シランカップリング剤(D)を0.001〜5重量部含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の粘着型偏光板。
- (メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、さらに、ポリエーテル変性シリコーン化合物を0.001〜10重量部含有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の粘着型偏光板。
- (メタ)アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量が、50万〜300万であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の粘着型偏光板。
- 偏光板と、粘着剤層の間に、易接着層を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の粘着型偏光板。
- 請求項1〜11のいずれかに記載の粘着型偏光板を少なくとも1つ用いたことを特徴とする画像表示装置。
- 請求項1〜11のいずれかに記載の粘着型偏光板の製造方法であって、
二色性物質を配向させたポリビニルアルコール系樹脂からなる連続ウェブの偏光膜であって、熱可塑性樹脂基材に製膜されたポリビニルアルコール系樹脂層を含む積層体が空中補助延伸とホウ酸水中延伸とからなる2段延伸工程で延伸されることにより得られた前記厚みが10μm以下の偏光子を準備する工程、
前記偏光子の片側にのみ、前記透明保護フィルムを貼り合わせることにより前記偏光板を得る工程、及び、
前記偏光板の前記透明保護フィルムを有しない側に、前記粘着剤層を形成する工程を含むことを特徴とする粘着型偏光板の製造方法。 - 前記粘着剤層を形成する工程が、
前記偏光板に、前記粘着剤組成物から形成された粘着剤層を転写する方法、又は、
前記偏光板に、前記粘着剤組成物を塗布して粘着剤層を形成する方法であることを特徴とする請求項13に記載の粘着型偏光板の製造方法。
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