JPWO2015115501A1 - 積層体および偏光板 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、本発明は、下記の通りである。
〔1〕脂環式構造含有重合体を含む光学フィルムAと粘接着層Bとを備える積層体において、下記式1で計算される限界応力変化率が40%以下である積層体。
〔3〕前記粘接着層Bがウレタンアクリレートを含む〔1〕または〔2〕に記載の積層体。
〔4〕前記粘接着層Bにおける、前記脂環式構造含有重合体と相溶性が高い材料の量が、25重量%以下である〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の積層体。
〔5〕〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の積層体と偏光子とを含む偏光板。
以下の説明において、別に断らない限り、「偏光板」及び「1/4波長板」は、剛性の板だけでなく、樹脂フィルム等の可撓性のあるフィルムを包含する。
本発明における光学フィルムAは、脂環式構造含有重合体を含むフィルムである。脂環式構造含有重合体とは、主鎖及び側鎖の一方又は両方に脂環式構造を有する重合体である。中でも、機械的強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有する重合体が好ましい。脂環式構造としては、例えば、飽和環状炭化水素(シクロアルカン)構造、不飽和環状炭化水素(シクロアルケン、シクロアルキン)構造などを挙げることができる。中でも、機械的強度および耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造及びシクロアルケン構造が好ましく、シクロアルカン構造が特に好ましい。
脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は、光学フィルムAの用途に応じて適宜選択しうるが、通常50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位の割合が過度に少ないと、耐熱性が低下する可能性がある。なお、脂環式構造含有重合体中における脂環式構造を有する繰り返し単位以外の繰り返し単位は、光学フィルムAの使用目的に応じて適宜選択されうる。
なお、脂環式構造含有重合体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
粘接着層Bは、脂環式構造含有重合体を含む光学フィルムA上に粘接着剤を塗布することによって形成しうる。または、粘接着層Bは、脂環式構造含有重合体を含む光学フィルムA上にシート状の粘接着層を積層することによって形成しうる。ここで粘接着層とは、粘接着剤からなる層を表す。前記のような粘接着剤は、通常、樹脂を主成分として含む。ここで「主成分」とは、通常30重量%以上、好ましくは40重量%以上、より好ましくは50重量%以上の重量割合の成分をいう。この樹脂としては、紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。粘接着剤として紫外線硬化樹脂を用いた場合、通常は、積層体Cの粘接着層B側の面を任意の部材に貼り合わせた状態で粘接着層Bに紫外線を照射することにより、粘接着層Bを硬化させて、積層体Cと任意の部材との接着を行うことができる。
(試験方法)
脂環式構造含有重合体で作製した厚み100μmのフィルムを用意する。このフィルム上へ、試料として材料を滴下し、30分放置する。材料をふき取り、前記のフィルムを観察する。白化、クラック及び変形の1つ以上がフィルムに現れている場合、前記試料としての材料の相溶性は高いと判断する。
脂環式構造含有重合体を含む光学フィルムAと粘接着層Bとを備える積層体Cは、脂環式構造含有重合体を含む光学フィルムAの表面に、粘接着層Bを形成する粘接着剤を塗布することで製造しうる。または、積層体Cは、脂環式構造含有重合体を含む光学フィルムAの表面に粘接着層Bを積層することによって製造しうる。粘接着剤の塗布に先立って、脂環式構造含有重合体を含む光学フィルムAに表面処理を施してもよい。該表面処理としては、例えば、プラズマ処理、コロナ処理、アルカリ処理、コーティング処理等が挙げられる。
積層体Cは、下記式1で計算される限界応力変化率が、40%以下、好ましくは30%以下である。式1において、「積層体の限界応力」は、「積層体Cの限界応力」を表す。この限界応力変化率は、通常0%以上である。
積層体Cは、偏光子と貼り合せることによって偏光板とすることができる。例えば、積層体Cの粘接着層B側を偏光子に貼りわせることによって、図2のように偏光板とすることができる。また、積層体Cの粘接着層B側とは逆の面に別の粘接着層を設けて偏光子と貼り合せることによっても偏光板とすることができる。光学フィルムAは偏光板保護フィルムとして機能しうる。偏光子は、特に制限はないが、例えば、ポリビニルアルコールフィルムやエチレン酢酸ビニル部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸延伸させたもの;前記親水性高分子フィルムを一軸延伸して二色性物質を吸着させたもの;ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルムなどが挙げられる。その他に、グリッド偏光子、多層偏光子などの偏光を反射光と透過光に分離する機能を有する偏光子が挙げられる。
前記偏光板は、液晶パネル及びカバーガラスと貼り合せて、図3に示す例のように、液晶表示装置とすることができる。図3においては、粘接着層B側にはカバーガラス50を添付し、粘接着層Bとは逆の面に別の粘接着層60を介して偏光子40と貼付し、さらに液晶パネル80と貼り合せて液晶表示装置200とした構成を例示する。
〔積層体Cの限界応力の測定方法〕
厚さ1mmの光学フィルムAを10mm×90mmのサイズに切断し、試験片を作製した。得られた試験片へ、厚さ100μmになるように、粘接着剤を塗布し、積層体サンプルを作製した。積層体サンプルの作製後、1分以内に、積層体サンプルを図1(断面図)に示す治具に固定した。図1で示される治具の断面形状は、x2/1002+y2/402=1で表される曲線を有する楕円を四分の一に切った形状(1/4楕円形状)となっていた。また、積層体サンプルは、光学フィルムA側の面が治具に接触するように、治具に固定した。このように積層体サンプルを治具に固定した状態で、25℃で1時間静置し、クレーズが発生した位置と楕円治具の始点aとの曲面上の距離L(cm)を測定した。Lの値と試験片の厚みt(cm)から、式2により、歪みEを算出した。この歪みEと、光学フィルムAの曲げ弾性係数との積から、限界応力を求めた。なお、下記の参考例1で用いた脂環式構造含有重合体(日本ゼオン社製、ガラス転移温度123℃)の曲げ弾性係数は、2.2×104kgf/cm2であった。また、下記の参考例2で用いた脂環式構造含有重合体(日本ゼオン社製、ガラス転移温度123℃)とベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤との混合物の曲げ弾性係数は、1.95×104kgf/cm2であった。
光学フィルムAの試験片に粘接着剤を塗布する工程を行わないで、光学フィルムAの試験片を積層体サンプルの代わりに用いた。以上の事項以外は、前記[積層体Cの限界応力の測定方法]と同様にして、光学フィルムAの限界応力を測定した。
(光学フィルム1の製造)
脂環式構造含有重合体(日本ゼオン社製、ガラス転移温度123℃)のペレットを100℃で5時間乾燥した。該ペレットを押出機に供給し、260℃の条件で射出成形を行い、厚さ1mmの光学フィルム1を得た。得られた光学フィルム1の限界応力を前記測定方法により測定した。
(光学フィルム2の製造)
乾燥させた脂環式構造含有重合体(日本ゼオン社製、ガラス転移温度123℃)100部と、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(「LA−31」、ADEKA社製)5.5部とを、二軸押出機により混合して、混合物を得た。次いで、その混合物を押出機に接続されたホッパーへ投入し、単軸押出機へ供給して溶融押出し、ペレットを作製した。該ペレットを、参考例1と同様にしてフィルム化し、厚さ1mmの光学フィルム2を得た。光学フィルム2の限界応力を前記測定方法により測定した。
(粘接着剤1の製造)
ウレタンアクリレート50部、ペンタエリスリトール トリアクリレート30部、エトキシ化フェノニルアクリレート10部、4−アクリロイルモルホリン4部、ベンジルアクリレート3部、イルガキュアー184(BASF社)3部からなる混合液を均一に攪拌し、粘接着剤1を作製した。
光学フィルム1の片面に粘接着剤1をバーコーターを用い塗布して、積層体1を製造した。製造された積層体1は、光学フィルム1及び厚み100μmの粘接着層Bを備えていた。前記測定方法により、積層体1の限界応力を測定し、光学フィルム1との限界応力変化率を算出した。結果を表1に記載した。
(積層体2の製造)
粘接着剤1の代わりに粘接着剤2(LE−3000シリーズ;日立化成社製)を用いた以外は、実施例1と同様にして積層体2を製造し、同様に限界応力を測定した。光学フィルム1との限界応力変化率も算出し、結果を表1に記載した。
(積層体3の製造)
光学フィルム1を光学フィルム2に変えた以外は、実施例1と同様にして積層体3を製造し、同様に限界応力を測定した。光学フィルム2との限界応力変化率も算出し、結果を表1に記載した。
(積層体4の製造)
光学フィルム1を光学フィルム2に変えた以外は、実施例2と同様にして積層体4を製造し、同様に限界応力を測定した。光学フィルム2との限界応力変化率も算出し、結果を表1に記載した。
(光学フィルム3の製造)
光学フィルムの厚みを50μmに変更した以外は、参考例1と同様にして光学フィルム3を製造した。
光学フィルム1を光学フィルム3に変えた以外は、実施例1と同様にして積層体5を製造し、同様に限界応力を測定した。光学フィルム3との限界応力変化率も算出し、結果を表1に記載した。
(光学フィルム4の製造)
光学フィルムの厚みを50μmに変更した以外は、参考例2と同様にして光学フィルム4を製造した。
光学フィルム1を光学フィルム4に変えた以外は、実施例2と同様にして積層体6を製造し、同様に限界応力を測定した。光学フィルム4との限界応力変化率も算出し、結果を表1に記載した。
(粘接着剤3の製造)
ウレタンアクリレート70部、ペンタエリスリトール トリアクリレート20部、メトキシエチルメタクリレート7部、イルガキュアー184(BASF社)3部からなる混合液を均一に攪拌し、粘接着剤3を作製した。
粘接着剤1を粘接着剤3に変えた以外は、実施例1と同様にして、積層体7を製造し、同様に限界応力を測定した。光学フィルム1との限界応力変化率も算出し、結果を表1に記載した。
(積層体8の製造)
光学フィルム1を光学フィルム3に変えた以外は、実施例7と同様にして、積層体8を製造し、同様に限界応力を測定した。光学フィルム3との限界応力変化率も算出し、結果を表1に記載した。
(粘接着剤4の製造)
ウレタンアクリレート50部、イソボニルアクリレート37部、デシルアクリレート10部、イルガキュアー184(BASF社)3部からなる混合液を均一に攪拌し、粘接着剤4を作製した。
粘接着剤1を粘接着剤4に変えた以外は、実施例1と同様にして積層体9を製造し、同様に限界応力を測定した。光学フィルム1との限界応力変化率も算出し、結果を表1に記載した。
(積層体10の製造)
光学フィルム1を光学フィルム2に変えた以外は、比較例1と同様にして積層体10を製造し、同様に限界応力を測定した。光学フィルム2との限界応力変化率も算出し、結果を表1に記載した。
(粘接着剤5の製造)
ウレタンアクリレート40部、ペンタエリスリトール トリアクリレート27部、テルペン樹脂30部、イルガキュアー184(BASF社)3部からなる混合液を均一に攪拌し、粘接着剤5を作製した。
粘接着剤1を粘接着剤5に変えた以外は、実施例1と同様にして積層体11を製造し、同様に限界応力を測定した。光学フィルム1との限界応力変化率も算出し、結果を表1に記載した。
(積層体12の製造)
光学フィルム1を光学フィルム3に変えた以外は、比較例1と同様にして積層体12を製造し、同様に限界応力を測定した。光学フィルム3との限界応力変化率も算出し、結果を表1に記載した。
(積層体13の製造)
光学フィルム1を光学フィルム4に変えた以外は、比較例1と同様にして積層体13を製造し、同様に限界応力を測定した。光学フィルム4との限界応力変化率も算出し、結果を表1に記載した。
ヨウ素をドープして一軸に延伸した偏光子に積層体1〜13をそれぞれ貼り合せ、紫外線を照射し、偏光板1〜13を得た。得られた偏光板1〜13を90℃のオーブンに2時間入れたあとに、端面を目視観察し、クラックを確認した。確認した結果を表1にまとめた。
20 粘接着層B
30 積層体C
40 偏光子
50 カバーガラス
60、70 他の粘接着層
80 液晶パネル
100 偏光板
200 液晶表示装置
a 試験片を曲げる始点
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