JPWO2015194523A1 - 偏光子、粘着剤付き偏光板及び画像表示装置 - Google Patents

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Abstract

偏光子の少なくとも一方の面に帯電防止剤を含有する粘着剤層が形成されていても、高温又は高湿熱環境下に晒されたときに、偏光子に発生しやすい色抜けや劣化を抑制する。本発明の偏光子は、ポリエーテルとフルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩とを含む帯電防止剤を含有する粘着剤組成物から形成される粘着剤層が、少なくとも片面に形成されている。ポリエーテルは、2種類の特定の構造を有するポリエーテルエステル、及びポリアルキレングリコール(ジ又はモノ)アルキルエーテルからなる群より少なくとも1種選ぶことができる。

Description

本発明は、液晶表示装置などの画像表示装置に適用される偏光子、この偏光子の一方の面に透明保護層を、他方の面に粘着剤層を設けた粘着剤付き偏光板、及びこの粘着剤付き偏光板を適用した画像表示装置に関するものである。
液晶表示装置は近年、その用途が急激に広がりつつあり、携帯電話等のモバイル機器から大型テレビまで、画面サイズを問わずに使用されるようになってきている。また、液晶表示装置以外に、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)表示装置も、モバイル用途を中心に増加傾向にある。これらの画像表示装置に使用される偏光板も、需要が増大しているばかりでなく、各用途に適する性能が求められている。
上記の偏光板は、通常、ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向された偏光子の両面に透明保護層が積層された状態で、あるいは必要により光学特性を有する位相差フィルムや光学補償フィルムなどの光学層を貼り合わせた形態で、液晶セルや有機EL表示素子などの画像表示素子に貼り合わせて、画像表示装置とされる。
ところで近年、携帯電話等のモバイル用途の画像表示装置において、デザイン性などの面から、モジュール全体の薄型化が進みつつある。これに伴い、偏光板に対してもさらなる薄型軽量化が求められている。例えば、特開 2003-185842号公報(特許文献1)には、透明保護フィルムの代わりに偏光子の少なくとも一方の側に保護層を形成した偏光板が、特開2010-9027 号公報(特許文献2)には、高温又は高湿熱環境下における耐久性を向上させた保護層を形成させた偏光板が、それぞれ提案されている。また、薄型軽量化に加えて帯電防止性能を付与するため、特開2012-247574 号公報(特許文献3)には、偏光子の片側にのみ透明保護層を設け、他の片側には透明保護層を設けることなく、帯電防止剤としてアルカリ金属塩を含む粘着剤層を設けた偏光板が開示されている。
特開2003−185842号公報 特開2010−9027号公報 特開2012−247574号公報
しかしながら、上記のように偏光子に直接従来の帯電防止性能を有する粘着剤層を設けると、偏光子を構成するポリビニルアルコール系樹脂フィルムに吸着配向されたヨウ素などの二色性色素の色抜け(偏光子の劣化)が発生することがあり、上記の特許文献3に記載されている方法では、光学耐久性に改善の余地があった。
本発明の目的は、偏光子の少なくとも一方の面に帯電防止剤を含有する粘着剤層が形成されても、高温又は高湿熱環境下に晒されたときに、偏光子に発生しやすい色抜けや劣化が抑制された粘着剤付き偏光子を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、この粘着剤付き偏光子に透明保護層を積層した粘着剤付き偏光板、及びこれを画像表示素子に適用した画像表示装置を提供することにある。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものである。具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
[1]フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩と、ポリエーテルエステル、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル及びポリアルキレングリコールジアルキルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリエーテルとを含む帯電防止剤を含有する粘着剤組成物から形成される粘着剤層が、偏光子の少なくとも一方の面に積層されている粘着剤付き偏光子。
[2]前記ポリエーテルは、下式(I)
Figure 2015194523
(式中、m及びnはそれぞれ整数であり、R1及びR2はアルキル基を表す)
で示される化合物、下式(II)
Figure 2015194523
(式中、pは整数であり、R3及びR4はアルキル基を表す)
で示される化合物、及び下式(III)
5(OCH2CH2nOR6 (III)
(式中、R5は炭素数1〜12のアルキル基を表し、R6は水素原子又は炭素数1〜12のアルキル基を表し、nは3〜6の整数を表す)
で示される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種である[1]に記載の粘着剤付き偏光子。
[3]前記ポリエーテルは、下式(I)
Figure 2015194523
(式中、m及びnはそれぞれ整数であり、R1及びR2はアルキル基を表す)
で示される化合物、及び下式(II)
Figure 2015194523
(式中、pは整数であり、R3及びR4はアルキル基を表す)
で示される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種である[2]に記載の粘着剤付き偏光子。
[4]前記ポリエーテルは、下式(III)
5(OCH2CH2nOR6 (III)
(式中、R5は炭素数1〜12のアルキル基を表し、R6は水素原子又は炭素数1〜12のアルキル基を表し、nは3〜6の整数を表す)
で示される化合物である[2]に記載の粘着剤付き偏光子。
[5]前記粘着剤組成物は、炭素数1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマーを少なくとも含む単量体混合物の共重合体であり、かつ重量平均分子量が40万〜250万であるアクリル系樹脂(A)100重量部、及び架橋剤(B) 0.001〜10重量部を含有する[1]〜[4]のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子。
[6]前記アクリル系樹脂(A)は、炭素数1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマーに加え、カルボキシル基含有モノマーを少なくとも含む単量体混合物の共重合体である[5]に記載の粘着剤付き偏光子。
[7]前記アクリル系樹脂(A)は、炭素数1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマーに加え、分子内に1個のオレフィン性二重結合と少なくとも1個の反応性官能基(カルボキシル基を除く)を有するモノマーを少なくとも含む単量体混合物の共重合体である[5]に記載の粘着剤付き偏光子。
[8]前記フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンは、ビス(フルオロアルキルスルホニル)イミドイオン、トリス(フルオロアルキルスルホニル)メチドイオン及びフルオロアルキルスルホン酸イオンからなる群から選ばれる少なくとも1種の陰イオンである[1]〜[7]のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子。
[9]前記フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩は、アルカリ金属イオン、2族元素イオン、遷移金属イオン及び両性金属イオンからなる群から選ばれるいずれかの陽イオンと、前記フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンとから構成される塩である[1]〜[8]のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子。
[10]前記フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンを有する塩が、ビス(フルオロアルキルスルホニル)イミドのアルカリ金属塩、トリス(フルオロアルキルスルホニル)メチドのアルカリ金属塩及びトリフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の塩である[1]〜[9]のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子。
[11][1]〜[10]のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子における前記偏光子の片面に第一の透明保護層が積層され、前記偏光子の他方の面に前記粘着剤層が積層されている粘着剤付き偏光板。
[12]前記第一の透明保護層は、接着剤層を介して偏光子に積層されている[11]に記載の粘着剤付き偏光板。
[13]前記偏光子と前記粘着剤層の間に第二の透明保護層を有する[11]又は[12]に記載の粘着剤付き偏光板。
[14]前記第一の透明保護層の前記偏光子とは反対側の表面に、光学層が積層されている[11]〜[13]のいずれかに記載の粘着剤付き偏光板。
[15]前記粘着剤層の表面に剥離フィルムが貼着されている[1]〜[10]のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子、又は[11]〜[14]のいずれかに記載の粘着剤付き偏光板。
[16][1]〜[10]のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子、又は[11]〜[14]のいずれかに記載の粘着剤付き偏光板が、その粘着剤層を介して画像表示素子に貼合されている画像表示装置。
本発明によれば、偏光子の表面に直接帯電防止剤を含有する粘着剤層が形成されても、高温や高湿熱環境下において、偏光子の色抜けや劣化を抑制することができる。また、偏光子に粘着剤層を積層することによって、これを適用した偏光板及び画像表示装置をより薄型軽量な構成とすることができる。本発明の粘着剤付き偏光板は、高温や高湿熱環境下においても良好な耐久性を示すものとなるため、この偏光板を画像表示素子と組み合わせた画像表示装置も、薄肉化され、しかも耐久性に優れたものとなる。
本発明の粘着剤付き偏光板の好ましい層構成の例を示す断面模式図である。 本発明の粘着剤付き偏光板の好ましい層構成の他の例を示す断面模式図である。 本発明の画像表示装置の好ましい層構成の例を示す断面模式図である。
本発明の粘着剤付き偏光子は、ポリエーテルエステル、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル及びポリアルキレングリコールジアルキルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリエーテルとフルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩とを含む帯電防止剤を含有する粘着剤組成物から形成される粘着剤層が、偏光子の少なくとも一方の面に積層されているものである。この偏光子は、一方の面に第一の透明保護層を、他方の面に粘着剤層を積層して粘着剤付き偏光板とすることができる。また、前記粘着剤付き偏光板の偏光子と粘着剤層の間に第二の透明保護層を有する粘着剤付き偏光板とすることもできる。この粘着剤付き偏光板は、液晶セルを含む画像表示素子などに貼合させて画像表示装置となる。以下、図面を適宜参照しながら、本発明を詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。
[粘着剤組成物(粘着剤層)]
本発明において、粘着剤層は、偏光子の少なくとも一方の面に積層される。この粘着剤層は、帯電防止剤を含有する粘着剤組成物から形成される。ここで、帯電防止剤は、ポリエーテルと、フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩とを含む。
(帯電防止剤)
本発明における帯電防止剤は、ポリエーテルと、フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩とを含むものであり、例えば、フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩がポリエーテルに溶解された状態で分散しているものである。本発明では、このような帯電防止剤を採用することにより、粘着剤組成物が偏光子に直接付着した場合であっても偏光子の色抜けを防止することが可能となる。なお、本明細書では、「分散」とは、フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩がポリエーテル中に散在又は溶けている状態をいう。
このような帯電防止剤としては、市販のものを使用することができ、例えば、三光化学工業(株)から販売されている“サンコノール(登録商標) AD2326”、 “サンコノール(登録商標) AD2600”、“サンコノール(登録商標) TGR” (以上、いずれも商品名)などが挙げられる。
従来のイオン性化合物を含有する粘着剤組成物を偏光子に直接貼付すると、イオン性化合物の流動性やアクリル系樹脂との相溶性の悪さから陽イオンがブリードアウトやブルーミングし、偏光子のヨウ素イオン(I3-、I5-)と擬似的な結合を作り、偏光子の色抜けが引き起こされる。一方、本発明で使用する帯電防止剤は、アクリル系樹脂との親和性が高いポリエーテルに溶解された状態で分散されている場合には、ブリードアウトやブルーミングを引き起こすことがより抑制されるため好ましい。さらに、帯電防止剤を構成する陽イオンは、ポリエーテルとルイス酸・塩基型の錯イオンを形成しているため、偏光子のヨウ素イオンと化学的な結合を形成することがない。
帯電防止剤の含有量は、粘着剤組成物の固形分100重量部に対し、 0.01〜30重量%であることが好ましく、 0.1〜10重量%であることがより好ましい。帯電防止剤の含有量を上記範囲内とすることにより、十分な帯電防止性能を発揮することができ、かつ低温環境下において帯電防止剤が析出するなどの不具合を抑制することができる。
本発明では、ポリエーテルとして、ポリエーテルエステル、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル及びポリアルキレングリコールジアルキルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を採用する。本発明では、ポリエーテルエステルのみを採用してもよいし、ポリアルキレングリコール(ジ又はモノ)アルキルエーテルのみを採用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらポリエーテルは、可塑剤として作用する。なお、本明細書において、単に「ポリエーテル」という場合は、帯電防止剤に含まれる上記特定の化合物をさす。
(ポリエーテルエステル)
ポリエーテルエステルは、ポリエーテル構造とエステル結合を含み、粘着剤組成物の主成分となる樹脂の間隙に入り込むことで樹脂が規則正しく配向するのを阻害することができる。また、ポリエーテルエステルは、ガラス遷移点以下でもアモルファス状態を維持するものが好ましい。帯電防止剤に含まれるポリエーテルとしてポリエーテルエステルを採用する場合、下式(I)又は(II)で示される化合物を少なくとも1種含むことが好ましい。
Figure 2015194523
Figure 2015194523
上記式(I)において、m及びnはそれぞれ整数であり、R1及びR2はアルキル基を表す。mは1〜40の整数であることが好ましく、nは1〜20の整数であることが好ましい。m及びnは、2以上の整数であることがより好ましい。特にmは2以上の整数であることが好ましい。R1及びR2は、炭素数1〜14のアルキル基であるのが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ノニル基、イソノニル基、n−デシル基、n−ラウリル基などが好ましい。
また上記式(II)において、pは整数であり、R3及びR4はアルキル基を表す。pは1〜40の整数であることが好ましく、2以上の整数であることがより好ましい。 R3及びR4 は炭素数1〜14のアルキル基であるのが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ノニル基、イソノニル基、n−デシル基、n−ラウリル基などが好ましい。
上記ポリエーテルエステルとしては、市販品を用いることができる。例えば、(株)アデカ製アデカサイザー(登録商標)、花王製HA−5、(株)ジェイ・プラス製D620、D623N、D643、DIC(株)製ポリサイザー(登録商標)W−230−H、DIC(株)製モノサイザー(登録商標)W−262などが挙げられる。
(ポリアルキレングリコール(ジ又はモノ)アルキルエーテル)
ポリアルキレングリコール(ジ又はモノ)アルキルエーテルは、粘着剤組成物の主成分となる樹脂に溶解しやすいという性質を有する。帯電防止剤に含まれるポリアルキレングリコール(ジ又はモノ)アルキルエーテルとしては、下式(III)で示される化合物を採用することが好ましい。
5(OCH2CH2nOR6 (III)
式(III)中、R5は炭素数1〜12のアルキル基を表し、R6は水素原子又は炭素数1〜12のアルキル基を表す。nは3〜6の整数を表す。
上記のポリアルキレングリコール(ジ又はモノ)アルキルエーテルとしては、例えば、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ヘプタエチレングリコールジメチルエーテル、ヘキサエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、(ドデシルオキシ)トリエチレングリコールモノメチルエーテル及び(ドデシルオキシ)テトラエチレングリコールモノメチルエーテルなどを挙げることができる。
上記したポリエーテルは、いずれもその分子量が250〜2000のものが好ましく、より好ましくは500〜1500である。また、粘度(25℃)は、30〜600mPa・s のものが好ましい。
以上に説明したポリエーテルは、低粘度で作業性が良好であり、低温柔軟性を有し、また柔軟性と耐久性とのバランスを備え、耐熱老化性、非揮発性、非移行性、耐油性、安全性(PL適合)に優れる。
(その他の可塑剤)
帯電防止剤には、上述したポリエーテルとは別に、さらなる可塑剤が含まれていてもよい。そのような可塑剤として、飽和又は不飽和の鎖状炭化水素基を有するモノ又はジカルボン酸と、炭素数1〜20の鎖状炭化水素基を有するアルコールとから形成されるエステル、あるいは、不飽和の鎖状炭化水素基中の不飽和基がエポキシ化されたエステルからなる可塑剤を挙げることができる。このようなエステルを使用することで、粘着剤層の被着体に対する濡れ性を向上させることができ、貼り付け時に気泡の巻き込みを生じ難くできるとともに、粘着剤層からの可塑剤のブリードアウトが生じ難くなり被着体汚染を好適に低減できる。
エステルを構成するモノ又はジカルボン酸成分における飽和又は不飽和の鎖状炭化水素基としては、アルキル基やアルキレン基を使用でき、なかでも炭素数が1〜20のアルキル基又はアルキレン基が好ましく、炭素数4〜18のアルキル基であることがさらに好ましく、炭素数4〜14のアルキル基が特に好ましい。この鎖状炭化水素基は、炭素数が3以上であれば、分岐状であっても直鎖状であってもよい。このような飽和又は不飽和の鎖状炭化水素基を有するモノ又はジカルボン酸は、粘着剤組成物に使用されるアクリル系樹脂を構成するアクリルモノマーの炭素数と近い炭素数を有することにより、粘着剤組成物との相溶性が良好になり、粘着剤組成物中に好適に保持されるため、ブリードアウトが抑制される。
飽和又は不飽和の鎖状炭化水素基を有するジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸及びドデカン二酸等の直鎖脂肪族ジカルボン酸のモノ又はポリエステルが挙げられる。飽和鎖状炭化水素基を有するモノカルボン酸としては例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、カプロン酸、イソカプロン酸、エナント酸、カプリル酸、2−エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルチミン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ノナデシル酸及びアラキン酸等が挙げられる。不飽和の鎖状炭化水素基を有するモノカルボン酸としては例えば、クロトン酸、アンゲリカ酸、リンデル酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エイコセン酸、エルカ酸、ネルボン酸、リノール酸、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、リノレン酸、ピノレン酸、エレオステアリン酸、ミード酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサテトラエン酸、アドレン酸、エライジン酸及びドコサヘキサエン酸等の不飽和脂肪酸などが挙げられる。
エステルを構成するアルコールにおける炭素数1〜20の鎖状炭化水素基としては、炭素数が1〜20のアルキル基やアルキレン基、特にアルキル基を好適に使用でき、なかでも、炭素数4〜18のアルキル基が好ましく、炭素数4〜14のアルキル基が特に好ましい。このような飽和又は不飽和の鎖状炭化水素基を有するアルコールは、粘着剤組成物に含まれるアクリル系樹脂を構成するアクリルモノマーの炭素数と近い炭素数を有することにより、粘着剤組成物との相溶性が良好になり、粘着剤組成物中に好適に保持されるためブリードアウトが抑制される。エステルを構成するカルボン酸成分に比して、このアルコール成分の有する炭化水素基の炭素数を、粘着剤組成物に使用されるアクリル系樹脂を構成するアクリルモノマーの炭素数と近い炭素数とすることで、特に被着体汚染を抑制しやすくなる。
このような鎖状炭化水素基を有するアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、イソアミルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、ノニルアルコール、3,3,5−トリメチル−1−ヘキサノール、デカノール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、アラキジルアルコール等の直鎖、分岐アルコールが挙げられる。なかでも、炭素数4〜10のアルコールである1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、イソアミルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、ノニルアルコール、3,3,5−トリメチル−1−ヘキサノール、デカノールが特に好ましく使用できる。
さらに好ましくは、上記のモノ又はジカルボン酸と、アルコールとから形成されるエステルを可塑剤として使用する。このエステルとしては、飽和又は不飽和の炭化水素基からなる骨格を有するものであってもよいが、不飽和の炭化水素基からなる骨格を有さないエステルであることが好ましい。また、不飽和の炭化水素基からなる骨格を有するエステルの不飽和結合がエポキシ化されたエポキシ化エステルも好ましく使用できる。なかでも、アジピン酸モノエステル、セバシン酸モノエステル、エポキシ化脂肪酸モノエステルを特に好ましく使用できる。
可塑剤として使用するエステルは、モノエステル又はポリエステルのいずれであってもよいが、溶解度パラメーター(SP値)を好適な範囲に制御しやすく、粘着剤組成物との相溶性を向上させやすいことから、PS換算での重量平均分子量が、1000以下のエステルであることが好ましく、300〜800のエステルであることが特に好ましい。
可塑剤としては、溶解度パラメーター(SP値)が 8.5以下の可塑剤を使用するのが好ましい。なかでも、7.0〜8.4であることが好ましい。可塑剤のSP値が8.5 以下であるとアクリル系樹脂との相溶性に優れるため、偏光子に粘着剤組成物を貼付した状態で高湿熱環境下にて長時間放置した場合であっても、偏光子表面から剥離した際に偏光子表面に曇りが発生しにくくなる。可塑剤のSP値としては7よりも大きい可塑剤が汎用で使用される。なお、上記SP値はJ.Smallが提唱しているSmall式[P.A.J.Small:J.Appl.Chem.,3,71(1953)]による計算値である。
上記可塑剤は、アクリル系樹脂を構成する(メタ)アクリル共重合体の固形分100重量部に対し、 0.5〜30重量部添加することが好ましく、1〜20重量部添加することがより好ましく、1〜10重量部添加することが特に好ましい。可塑剤の添加量が 0.5重量部より多いと貼合した際に気泡が抜け易くなる。また、30重量部より少ないと、高湿熱環境下においてもディスプレイ表面に曇りが発生しにくくなる。
(フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩)
フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩は、ポリエーテルに溶解しやすく、可塑剤中の塩濃度を高くすることができる。この溶液を粘着剤組成物に分散させることにより、フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩を多量にかつ均一に粘着剤組成物中に取り込ませることができる。
フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩とポリエーテルとを含む溶液は、粘着剤組成物中においてポリエーテルの可塑性と相俟って、帯電防止性を発現させながら、可塑性を付与するのである。また、ポリエーテルは、粘着剤組成物の溶解度パラメータ(SP値)と近づけることができるので、親和性に優れ、ブリードしない。ひいては、移行汚染が発生せず、湿度に依存せずに、速効性に優れ、かつ優れた帯電防止性が持続する粘着剤組成物を得ることができる。
フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩は、粘着剤組成物中で、粘着物性を維持しつつ、帯電防止性を発揮する。さらに、フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩は、粘着剤組成物の構成成分と相溶性に優れるので、ブリーディング、ブルーミング、及び移行汚染が発生せず、湿度に依存せずに、即効性に優れ、かつ優れた帯電防止性が持続する粘着剤組成物を得ることができる。
フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンは、ビス(フルオロアルキルスルホニル)イミドイオン、トリス(フルオロアルキルスルホニル)メチドイオン及びフルオロアルキルスルホン酸イオンからなる群から選ばれた陰イオンであるのが好ましい。
フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩は、アルカリ金属、2族元素、遷移金属、両性金属のいずれかの陽イオンと、上記フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンとからなる塩であるのが好ましい。さらにフルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩は、特にビス(フルオロアルキルスルホニル)イミドイオンのアルカリ金属塩、トリス(フルオロアルキルスルホニル)メチドイオンのアルカリ金属塩及びフルオロアルキルスルホン酸イオンのアルカリ金属塩であることが好ましい。リチウム塩が特に好ましい。
上記陰イオン及び陽イオンによって構成される塩は数多くあるが、なかでも、ビス(フルオロアルキルスルホニル)イミドイオン、トリス(フルオロアルキルスルホニル)メチドイオン、フルオロアルキルスルホン酸イオンからなるものが好ましい。具体的には、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド リチウム〔Li N(SO2CF3)2〕、 ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド カリウム〔K N(SO2CF3)2〕、 ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド ナトリウム〔Na N(SO2CF3)2〕、 トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド リチウム 〔Li C(SO2CF3)3〕、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド カリウム 〔K C(SO2CF3)3〕、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド ナトリウム 〔Na C(SO2CF3)3〕、トリフルオロメタンスルホン酸 リチウム〔Li SO3CF3〕、トリフルオロメタンスルホン酸 カリウム〔K SO3CF3〕、トリフルオロメタンスルホン酸 ナトリウム〔Na SO3CF3〕が好ましい。なかでも、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド リチウム、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド リチウム、及びトリフルオロメタンスルホン酸 リチウムがより好ましい。特に、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド リチウム、及びトリフルオロメタンスルホン酸 リチウムが好ましい。
例えば、塩として、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド リチウム〔Li N(SO2CF3)2〕 を用い、ジエチレングリコールとアジピン酸とからなるポリエーテルに溶解した状態は、ポリエチレングリコール中のエーテル酸素原子にリチウムイオンが配位した状態になっている。粘着剤組成物を用いて粘着剤層を形成すると、エーテル酸素原子にリチウムイオンが配位した状態で、リチウムイオンが均一に分散した粘着剤層が形成され、これに外部より電場が印加されると、粘着剤層中において、リチウムイオンが相応する極に向って移動(イオン輸送)してイオン伝導性を発現する。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド リチウム 〔Li N(SO2CF3)2〕を、テトラエチレングリコールジメチルエーテルに溶解した状態というのは、極性基であるエーテル基が Li+イオンに配位している状態であり、この状態で組成物中に分散している。 Li+イオンは、エーテル酸素に取り囲まれ、N(SO2CF3)2 -イオンから離れるため、帯電防止性に大きく寄与する。特に、リチウム塩とポリエーテルの混合物は、ルイス酸・塩基型の錯イオンを形成するため、特に大きく帯電防止性に寄与する。また、リチウム塩はポリエーテルとルイス酸・塩基型の錯イオンを形成しているため、偏光子のヨウ素イオンと化学的な結合を形成することができない。そのため、偏光子の色抜けを引き起こすこともない。
フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩は、上記ポリエーテル100重量部に対し、 0.1〜200重量部含まれることが好ましく、1〜180重量部含まれることがより好ましく、5〜150重量部含まれることがさらに好ましい。
また、フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩は、粘着剤組成物100重量部に対し、0.01 〜30重量部含まれることが好ましい。フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩の含有量を上記範囲内とすることにより、十分な帯電防止性能を発揮することができる。
(重合体型帯電防止剤)
帯電防止剤は、さらに重合体型帯電防止剤を含んでもよい。重合体型帯電防止剤は、陰イオンを有する塩を安定化することができる。また、陰イオンを有する塩は、ポリエーテルに溶解された状態で分散されるので、この塩はポリエーテルと親和性を有する重合体型帯電防止剤の存在する所に集まり、両者の親和力により安定化するものと考えられる。このような重合体型帯電防止剤としては、ポリエーテルブロックポリオレフィン共重合体、ポリオキシアルキレン系共重合体又はエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジル共重合体が挙げられる。
重合体型帯電防止剤は、粘着剤組成物100重量部に対し、 0.1〜65重量部含まれることが好ましい。
(アクリル系樹脂)
本発明における粘着剤組成物は、アクリル系樹脂が架橋剤によって架橋されたものが主成分であることが好ましい。「主成分」とは、粘着剤全体に対して50重量%以上含まれることを意味する。
本発明において、粘着剤組成物に含有されるアクリル系樹脂(A)は、炭素数1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマーを少なくとも含む単量体混合物の共重合体であり、かつその重量平均分子量が40万〜250万であることが好ましい。なお、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸又はメタクリル酸であることを示す。
その他「(メタ)」というときも同様である。
炭素数1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマー(以下、非架橋性アクリルモノマーと称する)としては、例えば、(メタ)アクリル酸のカルボキシル基の水素原子を炭化水素基で置換した(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。炭化水素基の炭素数は1〜18が好ましく、1〜8がより好ましい。また、炭化水素基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、架橋性基を含まないものであればよく、例えば、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基が挙げられる。このような(メタ)アクリル酸エステルとして具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸n−ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸n−デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸n−ウンデシル、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、ステアリル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジルが挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらのなかでも、接着性の点からは、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸メチルが好ましい。
アクリル系樹脂(A)における非架橋性アクリルモノマーに由来する構造単位の含有量は、60〜99.99 重量%であることが好ましく、65〜99.9 重量%であることがより好ましい。この含有量が前記下限値以上であれば、十分な粘着力が発現でき、前記上限値以下であれば、架橋剤により十分に架橋される。
アクリル樹脂(A)は、上記の非架橋性アクリルモノマーに加え、さらに分子内に1個のオレフィン性二重結合と少なくとも1個の反応性官能基を有するモノマーを少なくとも含む単量体混合物の共重合体であることが好ましい。分子内に1個のオレフィン性二重結合と少なくとも1個の反応性官能基を有するモノマー(以下、架橋性モノマーと称する)は、非架橋性アクリルモノマーと重合可能なものであればアクリル系単量体でも非アクリル系単量体でもよいが、アクリル系単量体であることが好ましい。反応性官能基の例としては、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基、グリシジル基などが挙げられる。
カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸及びグラタコン酸等のα,β−不飽和カルボン酸やその無水物などが挙げられる。
ヒドロキシル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、(メタ)アクリル酸モノ(ジエチレングリコール)などの(メタ)アクリル酸[(モノ、ジ又はポリ)アルキレングリコール]及び(メタ)アクリル酸モノカプロラクロン等の(メタ)アクリル酸ラクトンが挙げられる。
アミノ基含有モノマーとしては、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−ブチル(メタ)アクリルアミド、アリルアミドなどが挙げられる。
グリシジル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルなどが挙げられる。
これらの架橋性モノマーは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、アクリル系樹脂(A)における架橋性モノマーに由来する構造単位の含有量は、0.01〜40重量%であることが好ましく、0.5〜35重量%であることがより好ましい。この含有量が上記下限値以上であれば、十分に架橋でき、上記上限値以下であれば、粘着力を制御しやすく、得られる粘着剤のリワーク性も良好になる傾向がある。
架橋性モノマーとしてカルボキシル基含有モノマーを共重合させると、耐熱性が向上する傾向にある。カルボキシル基含有モノマーを共重合させる場合は、アクリル系樹脂(A)におけるカルボキシル基含有モノマーに由来する構造単位の含有量が 0.01〜20重量%であることが好ましく、 0.05〜10重量%であることがより好ましい。カルボキシル基含有モノマーの含有量が0.05重量%以上であれば、高温又は高湿熱環境下や加熱と冷却が繰り返される環境下における耐熱性が向上する。カルボキシル基含有モノマーの含有量が前記上限値以下であれば、粘着力を制御しやすく、再剥離しガラスを再利用するリワーク性も良い。カルボキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリル酸が好ましい。
一方、架橋性モノマーとしてカルボキシル基含有モノマーを採用しない場合、得られる粘着剤層は、実質的に酸成分を含まないものとすることができる。これにより、例えば、粘着剤組成物又は粘着剤層がスズドープ酸化インジウム膜や金属膜等の腐食性を有する膜と接しても、これらの膜を腐食することがない。したがって、これらの腐食性を有する膜が採用されている静電容量式タッチパネル等の透明導電膜に、この粘着剤組成物又は粘着剤層が直接接触して配置されたとき、透明導電膜が腐食されることがなく、導電膜の電気抵抗値の増加を抑制することができる。このような、腐食防止性の点から、(メタ)アクリル共重合体(A)の重合に用いられるカルボキシル基含有モノマーの量は、0.5重量%未満であることが好ましく、0.05重量%未満であることがより好ましい。
このような粘着剤層を形成するには、粘着性、架橋性、重合性及び耐久性、さらには再剥離しガラスを再利用することができるリワーク性が良い点から、架橋性モノマーとしてヒドロキシル基含有モノマー又はアミノ基含有モノマーが好ましく、これらは併用してもよい。ヒドロキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルがより好ましく、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル及び(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルが特に好ましい。アミノ基含有モノマーとしては、(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−ブチル(メタ)アクリルアミドが好ましい。
また、アクリル系樹脂(A)は、非架橋性アクリルモノマー及び架橋性モノマー以外の単量体に由来する構造単位を有してもよい。このような単量体としては、(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、スチレン、塩化ビニル、ビニルピロリドン、ビニルピリジンなどが挙げられる。
アクリル系樹脂(A)におけるその他の単量体に由来する構造単位の含有量は0〜20重量%であることが好ましく、 0.5〜10重量%であることがより好ましい。この含有量が前記下限値以上であれば、物性を容易に調整でき、前記上限値以下であれば、経時劣化による黄変などを防止できる。
以上に説明した単量体の共重合体であるアクリル系樹脂(A)は、その重量平均分子量Mwが40万〜250万であることが好ましく、50万〜200万であることがより好ましく、100万〜200万であることがさらに好ましく、150万〜200万であることが特に好ましい。重量平均分子量を上記範囲内とすることにより、十分な凝集力を発揮させることができ、耐久性を高めることができる。さらに、粘着剤組成物を含む塗工液の粘度上昇を抑えることができ、塗工により粘着剤層を形成しやすくなる。なお、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ー(GPC)を用いて測定することができ、標準ポリスチレン(PS)に換算した重量平均分子量である。
(架橋剤)
架橋剤としては、反応性官能基を有するモノマーと反応可能な架橋剤を用いることが好ましい。例えば、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、アジリジン化合物、金属キレート化合物、ブチル化メラミン化合物などが挙げられる。これら架橋剤のなかでも、アクリル系樹脂を容易に架橋できることから、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、金属キレート化合物が好ましい。特に、架橋性モノマーとしてヒドロキシル基含有モノマーのみを使用した場合は、ヒドロキシル基の反応性からイソシアネート化合物を使用することが好ましい。
イソシアネート化合物としては、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、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。エポキシ化合物としては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、テトラグリシジルキシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサノン、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。架橋剤の含有量は、所望とする粘着物性に応じて適宜選択することが好ましい。また、これらの架橋剤は単独又は2種以上で用いることができる。
架橋剤の含有量は、アクリル系樹脂(A)の固形分100重量部に対し、 0.001〜10重量であることが好ましく、 0.01〜5重量部であることがより好ましい。上記下限値以上であれば発泡を抑えることができ、上記上限値以下であれば十分な応力緩和性能を持たせることができる。
(添加剤)
本発明における粘着剤組成物には、アクリル系樹脂(A)、架橋剤及び帯電防止剤以外の成分が含まれていてもよい。例えば、アクリル系樹脂(A)の他に、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂を併用してもよい。
また、本発明における粘着剤組成物は、必要に応じて酸化防止剤、金属腐食防止剤、粘着付与剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系化合物等の光安定剤、充填剤などの添加剤を含有してもよい。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、ラクトン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが挙げられる。これら酸化防止剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。金属腐食防止剤としては、粘着剤の相溶性や効果の高さから、ベンゾトリアゾール系樹脂が好ましい。粘着付与剤として、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、クマロンインデン系樹脂、スチレン系樹脂、キシレン系樹脂、フェノール系樹脂、石油樹脂などが挙げられる。シランカップリング剤としては、例えば、メルカプトアルコキシシラン化合物(例えば、メルカプト基置換アルコキシオリゴマー)などが挙げられる。紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、トリアジン系化合物などが挙げられる。
これら添加剤の含有量は、粘着剤組成物の固形分100重量部に対し、通常、 0.01〜10重量部であるのが好ましく、0.05〜5重量部であるのがより好ましく、0.1〜3重量部であるのが特に好ましい。
(粘着剤組成物の製造方法)
粘着剤組成物は、アクリル系樹脂(A)等の粘着性樹脂を含有する組成物中に、フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩を分散させて製造される。製造方法は、ポリエーテル及びフルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩を有する塩溶液を準備する工程、塩溶液(第1成分)と粘着性樹脂(第2成分)とを混練し、組成物を形成する工程、及び上記組成物と、さらに粘着性樹脂(第2成分)とを混練あるいはブレンドする工程を備える。第1成分と第2成分の混練により、塩の溶液が、組成物中に微液滴状になって散在あるいは溶け込む。そして、塩が組成物中に溶け込んだ状態で、さらに粘着性樹脂(第2成分)と混練あるいはブレンドするので、塩は、粘着性樹脂(第2成分)に、さらに均一に親和した状態に分散される。
(粘着剤層)
上記の粘着剤組成物から形成される粘着剤層の厚さは、100μm 以下、好ましくは5〜50μm 程度とすることができる。粘着剤層を偏光子や偏光板などに適用する場合、加工性や耐久性などの特性を損なわない範囲で、粘着剤層を薄く形成するのが望ましく、例えば、3〜25μm とすることが、良好な加工性を保ちつつ良好な耐久性を得るのに好適である。
また、上記の粘着剤組成物をシート状に成形して粘着剤シートとすることができる。粘着剤シートは、例えば、粘着剤を溶剤に溶解し、塗工した後に溶剤を除去することにより製造することができる。塗工方法としては、ナイフコータ、マイクロバーコータ、エアナイフコータ、リバースロールコータ、リバースグラビアコータ、バリオグラビアコータ、ダイコータ、カーテンコータなど、適宜選択することができる。粘着剤シートを使用すれば、貼合段階での粘着剤の塗布、乾燥工程が必要なく、粘着対象物の間に粘着剤シートを積層して加圧すれば粘着することができるため、簡便である。
この粘着剤シートは、基材上に剥離剤を設けた剥離フィルム(セパレータともいう)を粘着剤シートの片面又は両面に設けた構造を有するものであることが好ましい。例えば、剥離フィルムを粘着剤層の両面に設けた剥離シート付き両面粘着剤シートは、高分子フィルムに剥離剤層を設けた第1の剥離フィルムの剥離層面に粘着剤塗工液を塗布、乾燥した後、第1の剥離フィルムとは剥離力の異なる剥離剤層からなる第2の剥離フィルムの剥離層面を粘着剤層に貼合圧着することにより得ることができる。第1の剥離フィルムと第2の剥離フィルムの剥離力が近接していると、軽剥離力側の剥離フィルムを剥離する際に、重剥離力側の剥離フィルムから粘着剤が浮き上がる泣別れ現象が発生する。そのため、重剥離力側の剥離フィルムの剥離力は0.05〜0.15Nであることが好ましく、軽剥離力側の剥離フィルムの剥離力は0.01〜0.04Nであることが好ましい。
また、このとき、二つの剥離フィルムの剥離力の差が保てる場合は、第2の剥離フィルムに先に粘着剤塗工液を塗布したあと、第1の剥離フィルムを貼合圧着させてもよい。粘着剤シートの形状はシート状であってもよいし、ロール状に巻き上げられていてもよい。
[偏光子]
偏光子は、入射する自然光から直線偏光を取り出す機能を有するフィルムであり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向されたものを使用することができる。偏光子製造の原料としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムや特開2012-159778 号で記載されているポリビニルアルコール系樹脂に二色性色素が吸着配向されたものが用いられる。偏光子を構成す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られる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニル及びこれと共重合可能な他の単量体の共重合体などが例示される。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、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アクリルアミド類などを挙げることができる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常85モル%以上、好ましくは98モル%以上である。このポリビニルアルコール系樹脂はさらに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やポリビニルアセタールなども使用し得る。またポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常1,000〜10,000程度、好ましくは1,500〜5,000程度である。
本発明において、ポリビニルアルコール系樹脂としては適宜の市販品を用いることができる。好適な市販品の例は、いずれも商品名で、(株)クラレ製の“PVA124”、“PVA117”、“PVA624”及び“PVA617”、日本合成化学工業(株)製の“N−300”及び“NH−18”、“AH−22”、“AH−26”、日本酢ビ・ポバール(株)の“JC−33”、“JF−17”、“JF−17L”、“JF−20”、“JM−26”、“JM−33”、“JP−45”などが挙げられる。
かかるポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、偏光子の原反フィルムとして用いられる。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。ポリビニルアルコール系樹脂からなる原反フィルムの膜厚は、例えば、1〜150μm 程度である。延伸のしやすさなども考慮すると、その膜厚は3μm 以上であるのが好ましい。
偏光子は、上記のようなポリビニルアルコール系樹脂フィルムや特開2012-159778 号で記載されているポリビニルアルコール系樹脂を一軸延伸する工程、ポリビニルアルコール系樹脂もしくはフィルムを二色性色素で染色してその二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂もしくはフィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、及びこのホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て、最後に乾燥させて製造される。
その他、偏光子は、基材などにポリビニルアルコール系樹脂の溶液を塗工して乾燥させた後、基材と共に延伸させ、基材を除去する方法でも製造することができる。基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、ノルボルネンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリスチレンフィルムなどが挙げられる。この製造方法では、厚さが7μm 以下の偏光子層の作製が容易となる。
偏光子乃至偏光板の透過率Tyは、好ましくは40%〜44%であり、より好ましくは42%〜44%であり、さらにより好ましくは42.5%〜44%である。
また、偏光子乃至偏光板の偏光度Pyは99%以上であり、99.9%以上であることが好ましい。
本発明において、偏光子層の厚さは、薄肉化の観点から1〜50μm であることが好ましく、さらに好ましくは2〜30μm である。
本発明では、以上に説明したポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子の少なくとも一方の面に、上記した粘着剤組成物から形成される粘着剤層が積層されている。このような粘着剤組成物を採用することにより、本発明は、偏光子と粘着剤層が柔軟に密着され、また高温や高湿熱環境下において、偏光子の色抜けや劣化を抑制することができる。
偏光子上への粘着剤層の形成は、例えば、偏光子上に粘着剤組成物を塗工し、乾燥させる方法や、前記した剥離シート付き両面粘着剤シートを作製し、片面の剥離フィルムを剥がして露出した粘着剤層を介して偏光子に貼合する方法により行うことができる。粘着剤層は、偏光フィルムとは反対側の面に剥離フィルムが積層されていることが好ましい。
[粘着剤付き偏光板]
本発明の粘着剤付き偏光子は、前記偏光子の一方の面に上記の粘着剤層を積層し、他方の面に第一の透明保護層を積層して粘着剤付き偏光板とすることができる。
(透明保護層)
偏光子の片面に積層される第一の透明保護層は、適宜の透明樹脂フィルム又は活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物で構成することができる。透明樹脂フィルムとしては、透明性や、光学特性の均一性、機械強度、熱安定性などに優れる樹脂から形成されるフィルムが好ましく用いられる。例えば、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースの如きセルロース系樹脂フィルム;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート及びポリブチレンテレフタレートの如きポリエステル系樹脂フィルム;ポリメチル(メタ)アクリレート及びポリエチル(メタ)アクリレートの如きアクリル系樹脂フィルム;ポリカーボネート系樹脂フィルム、ポリエーテルスルホン系樹脂フィルム、ポリスルホン系樹脂フィルム、ポリイミド系樹脂フィルム、ポリオレフィン系樹脂フィルム及びノルボルネンの如き環状オレフィンをモノマーとする環状オレフィン系樹脂フィルムなどが挙げられる。なかでも、セルロース系樹脂フィルム、アクリル系樹脂フィルム及び環状オレフィン系樹脂フィルムが好ましい。
透明保護層としてセルロース系樹脂フィルムを用いる場合は、セルロースの少なくとも一部が酢酸エステル化された酢酸セルロース系樹脂が好適である。例えば、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などが挙げられる。このような酢酸セルロース系樹脂フィルムは、適宜の市販品を用いることができる。例えば、富士フイルム(株)から販売されている “フジタック(登録商標) TD80”、“フジタック(登録商標) TD80UF”及び“フジタック(登録商標) TD80UZ”、コニカミノルタオプト(株)から販売されている“KC8UX2M”及び“KC8UY”など(いずれも商品名)が、好適なものとして挙げられる。
アクリル系樹脂フィルムは、メタクリル系樹脂及び必要に応じて添加される添加剤などを混合し、溶融混練して得られるアクリル系樹脂から形成されるフィルムである。メタクリル系樹脂とは、メタクリル酸エステルを主体とする重合体である。メタクリル系樹脂は、1種類のメタクリル酸エステルの単独重合体であってもよいし、メタクリル酸エステルと他のメタクリル酸エステルやアクリル酸エステルなどとの共重合体であってもよい。メタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル及びメタクリル酸ブチル等のメタクリル酸アルキルが挙げられ、そのアルキル基の炭素数は通常1〜4程度である。また、メタクリル酸エステルと共重合し得るアクリル酸エステルとしては、アクリル酸アルキルが好ましく、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルへキシルなどが挙げられ、そのアルキル基の炭素数は通常1〜8程度である。これらのほか、分子内に重合性炭素−炭素二重結合を少なくとも1個有する化合物であるスチレンのような芳香族ビニル化合物や、アクリロニトリルのようなビニルシアン化合物などを共重合体中に含んでいてもよい。
アクリル系樹脂は、フィルムの耐久性を高め得ることから、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、環状イミド構造及びラクトン環構造等の複素環構造であることが好ましい。具体的には、無水グルタル酸構造及び無水コハク酸構造等の環状酸無水物構造、グルタルイミド構造及びコハクイミド構造等の環状イミド構造、ブチロラクトン及びバレロラクトン等のラクトン環構造が挙げられる。
アクリル系樹脂フィルムは、フィルムの耐衝撃性や製膜性の観点から、アクリルゴム粒子を含有することが好ましい。アクリル系樹脂に含まれ得るアクリルゴム粒子の量は、アクリル系樹脂100重量%に対し、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上である。アクリルゴム粒子の量の上限は臨界的ではないが、アクリルゴム粒子の量があまり多いと、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、表面処理剤中の有機溶剤に対する耐溶剤性が低下する。したがって、アクリル系樹脂に含まれ得るアクリルゴム粒子の量は、80重量%以下であることが好ましく、より好ましくは60重量%以下である。
環状オレフィン系樹脂は、例えば、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)又はそれらの誘導体を代表例とするシクロオレフィンの単量体単位を有する熱可塑性の樹脂であり、上記シクロオレフィンの開環重合体や2種以上のシクロオレフィンを用いた開環共重合体の水素添加物であることができるほか、シクロオレフィンと鎖状オレフィンやビニル基を有する芳香族化合物との付加共重合体であってもよい。また、極性基が導入されていてもよい。
市販の環状オレフィン系樹脂としては、例えば、JSR(株)から販売されている“アートン”(ARTON)(登録商標) 、日本ゼオン(株)から販売されている“ゼオネックス”(ZEONEX)(登録商標)及び“ゼオノア”(ZEONOR)(登録商標)、ドイツの TOPAS ADVANCED POLYMERS GmbH にて生産され、日本ではポリプラスチックス(株)から販売されている“TOPAS(登録商標)” 、三井化学(株)から販売されている“アペル”(登録商標)など(いずれも商品名)がある。
このようなシクロオレフィン系樹脂を製膜してフィルムとするにあたり、製膜には、溶剤キャスト法や溶融押出法など、公知の製膜手法が適宜用いられる。製膜されたシクロオレフィン系樹脂フィルムや、さらに延伸して位相差が付与されたシクロオレフィン系樹脂フィルムも市販されている。例えば、JSR(株)から販売されている“アートンフィルム”(「アートン」は同社の登録商標)、日本ゼオン(株)から販売されている“ゼオノアフィルム”(登録商標)、積水化学工業(株)から販売されている“エスシーナ”(登録商標)及び“SCA40” など(いずれも商品名)があり、これらを好適に用いることができる。
上記の透明樹脂フィルムは、適宜の接着剤又は粘着剤を用いて偏光子に積層される。接着剤としては、例えば、活性エネルギー線硬化性接着剤や水系接着剤を挙げることができる。活性エネルギー線硬化性接着剤としては、硬化成分がカチオン重合性のものであってもよいし、ラジカル重合性のものであってもよいし、双方を含むものでもよい。また、水系接着剤としては、主成分としてポリビニルアルコール系樹脂やウレタン樹脂を用いた接着剤組成物が挙げられる。
透明保護層が、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物であるとき、この組成物に含まれる活性エネルギー線硬化成分は、カチオン重合性のものであってもよいし、ラジカル重合性のものであってもよいし、これら双方の成分を含むものであってもよい。活性エネルギー線としては、例えば、紫外線、可視光、電子線、X線などが挙げられる。
また、本発明の粘着剤付き偏光板は、偏光子の片面に第一の透明保護層を積層し、偏光子の他方の面に第二の透明保護層及び粘着剤層をこの順に設けたものでもよい。第二の透明保護層としては、前記第一の透明保護層として挙げたものを使用することができる。
(他の光学層)
本発明の粘着剤付き偏光板は、第一の透明保護層の上に必要に応じて、他の光学機能を有する光学層を積層することができる。例えば、この粘着剤付き偏光板を画像表示素子の表示面(視認側)に配置する場合には、透明保護層の上に、ハードコート層、反射防止層、防眩層などの表面処理層が設けられていてもよい。なお、これら光学層は、図3に記載の光学層13に該当する。
ハードコート層は、偏光板表面の傷付き防止のために形成されるものであり、主に紫外線硬化型樹脂、例えば、アクリル系やシリコーン系などの樹脂から透明保護層との密着性や硬度に優れるものが適宜に選定され、透明保護層の表面に形成することができる。
また反射防止層は、偏光板の表面における外光の反射防止を目的として形成されるものであり、公知の方法で形成することができる。防眩層は、偏光板の表面に外光が写り込んで発生する視認性の阻害を防止するために形成されるものであり、例えば、サンドブラスト方式やエンボス加工方式等による粗面化方式や、紫外線硬化型樹脂に透明微粒子を混合した塗工液を塗布して硬化させる方式などによって、透明保護層の表面に凹凸構成となるように形成されるのが一般的である。
一方、この偏光板を液晶セルの表示面と反対側(背面側)に配置する場合には、透明保護層の上に、反射層、半透過反射層、光拡散層、集光板、輝度向上フィルムなどを積層することができる。なお、これら光学層は、図3に記載の光学層15に該当する。
反射型の偏光板は、視認側から入射する外光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置に用いられ、バックライト等の光源を省略できることから、液晶表示装置を薄型化しやすい。また半透過反射型の偏光板は、明所では反射型として、暗所ではバックライト等の光源を利用する透過型として表示するタイプの液晶表示装置に用いられる。反射型の偏光板とするための反射層は、例えば、偏光子上の保護層にアルミニウム等の金属からなる箔や蒸着膜を付設して、形成することができる。また半透過反射型の偏光板とするための半透過反射層は、前記の反射層をハーフミラーとする方法や、パール顔料等を含有して光透過性を示す反射板を偏光板に接着する方法などで形成できる。
拡散型の偏光板は、入射する光を拡散させる機能を併せ持たせたものである。そのために用いる光拡散層は、例えば、偏光子上の透明保護層にマット処理を施す方法、微粒子含有の樹脂を塗布する方法、微粒子含有のフィルムを接着する方法など、種々の方法を用いて形成される。
さらに反射拡散両用の偏光板は、例えば、拡散型偏光板の微細凹凸構造面に、その凹凸構造が反映された反射層を設けるなどの方法により、拡散反射層を設けたものである。微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱反射により拡散させ、指向性やギラツキを防止し、明暗のムラを抑制しうる利点などを有する。また、微粒子を含有する樹脂層やフィルムは、入射光及びその反射光がその層を透過する際に拡散されて、明暗ムラをより抑制しうるなどの利点も有している。表面微細凹凸構造を反映させた反射層は、例えば、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等の蒸着や、メッキ等の方法により、金属を微細凹凸構造の表面に直接付設することで形成できる。なお、表面微細凹凸構造を形成するために配合する微粒子としては、例えば、平均粒径が0.1〜30μmのシリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等からなる無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などが利用できる。
集光板は、光路制御等を目的に付設されるもので、プリズムアレイシートやレンズアレイシート、あるいはドット付設シートなどとして、形成することができる。
輝度向上フィルムは、入射する自然光の一部を直線偏光又は円偏光として透過し、残りを反射して再利用する機能を有するものであって、液晶表示装置等における輝度の向上を目的として用いられる。その例としては、屈折率の異方性が互いに異なる薄膜フィルムを複数枚積層して反射率に異方性が生じるように設計された反射型直線偏光分離シート、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持した反射型円偏光分離シートなどが挙げられる。
以上のような各種光学層は、粘着剤又は接着剤を用いて透明保護層と一体化することができるが、そのために用いられる粘着剤又は接着剤は特に限定されるものでなく、適宜なものを選択して使用すればよい。接着作業の簡便性や光学歪の発生防止などの観点から、粘着剤を使用することが好ましい。粘着剤の例としては、前記した粘着剤層と同様のものを挙げることができる。また、形成された粘着剤層が表面に露出される場合には、汚染防止などのため、剥離フィルムを配置するのがよい。剥離フィルムとしては、先に説明したのと同様のものを用いることができる。
以下、本発明の粘着剤付き偏光板について、図を参照しながら説明する。図1には、本発明の粘着剤付き偏光板の好ましい層構成の例を断面模式図で示した。図1を参照して、粘着剤付き偏光板10は、偏光子1の片面に第一の透明保護層3を積層し、偏光子1の他方の面には粘着剤層5を設けたものである。そしてその粘着剤層5は、帯電防止剤として、ポリエーテルとフルオロ基及びスルホニル基を含有する陰イオンを有する塩とを含む組成物である。粘着剤層5の露出面には、剥離フィルム7を配置して、他の部材に貼り合わされるまで、その表面を仮着保護するのが通例である。
また、図2に、本発明の粘着剤付き偏光板の好ましい層構成の他の例を断面模式図で示した。図2を参照して、粘着剤付き偏光板10は、偏光子1の片面に第一の透明保護層3を積層し、偏光子1の他方の面に第二の透明保護層4及び粘着剤層5をこの順に設けたものである。
本発明の粘着剤付き偏光板は、例えば図1に示すように、偏光子の一方の面に透明保護層が積層され、他方の面に粘着剤層が積層されている構造を有しており、偏光板の薄型を達成したものとなる。またこのように片面にのみ透明保護層を有する偏光板であっても、上記の粘着剤層を設けることにより、高温又は高湿熱環境下や加熱と冷却が繰り返される環境下における耐熱性に優れ、さらに粘着剤成分(主に帯電防止成分)の移行によって起こる偏光子の色抜けを抑制することができる。
また、本発明の粘着剤付き偏光板は、例えば図2に示すように、偏光子の両面に透明保護層が積層され、一方の透明保護層上に粘着剤層が積層されている構造を有している。このように両面に透明保護層を有する偏光板であると、上記の粘着剤層を設けることにより、高温又は高湿熱環境下や加熱と冷却が繰り返される環境下における耐熱性に優れ、さらに粘着剤成分の移行によって起こる偏光子の色抜けを一層抑制することができる。
本発明の粘着剤付き偏光板は、液晶セル等の画像表示素子又はタッチパネルに適用することができる。したがって、使用時まで、その粘着剤層上に離型処理が施された剥離フィルムが積層されていることが好ましい。
[画像表示素子]
本発明の粘着剤付き偏光板は、各種画像表示素子に配置し、画像表示装置とすることができる。図3には、本発明の画像表示装置の好ましい層構成の例を断面模式図で示した。
図3を参照して、粘着剤付き偏光板10は、剥離フィルム7(図1参照)を剥がして露出した粘着剤層5を介して画像表示素子(液晶セル)20の両面に貼合される。図3では、液晶セルの両面に本発明の粘着剤付き偏光板を貼合した例を示したが、液晶セルの両面に貼合される粘着剤付き偏光板17,19は、同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。
本発明の粘着剤付き偏光板は、例えば、液晶セルの片面又は両面に配置し、液晶表示装置とすることができる。用いられる液晶セルは任意であり、例えば、VA(Vertical Allignment)、IPS(In-plane Switching)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)、OCB(Optically Compensated Birefringence) モードなどに代表されるアクティブマトリクス駆動型のもの、STN(Super Twisted Nematic) モードなどに代表される単純マトリクス駆動型のもの、TN(Twisted Nematic )モードなどに代表されるスタティック駆動型のものをはじめ、種々の液晶パネルを使用して液晶表示装置を形成することができる。液晶セルの両側に本発明の粘着剤付き偏光板を設ける場合、両者は同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。
さらに、本発明の粘着剤付き偏光板は、液晶表示装置以外の画像表示装置、例えば有機EL表示装置などの平面ディスプレイにおいて、反射防止の機能を有する円偏光又は楕円偏光モードにも有効に用いられる。画像表示素子が有機EL表示素子である場合には、その片面、すなわち視認側表示面に本発明の偏光板を貼合すればよいことが、当業者には容易に理解されるであろう。もちろん、本発明の粘着剤付き偏光板が適用される画像表示装置は、ここに例示したものに限定されるわけではない。
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、例中の「部」及び「%」は特に断らない限り、それぞれ「重量部」及び「重量%」のことである。
[製造例1:アクリル系樹脂Aの調製]
冷却管、窒素導入管、攪拌機及び温度計を備えた反応容器に、酢酸エチルを80部添加し、単量体成分としてアクリル酸ブチル65部、アクリル酸2−エチルヘキシル30部及びアクリル酸2−ヒドロキシエチル5部を仕込み、窒素ガス封入し酸素不含としながら、内温を55℃まで上げた。その後、アゾビスイソブチロニトリル(重合開始剤) 0.06部を酢酸エチル10部に溶かした溶液全量を添加した。その後、温度を維持したまま12時間攪拌した後、冷却して重合反応を停止させ、アクリル系樹脂Aを調製した。アクリル系樹脂AのGPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwは、150万であった。
[製造例2:アクリル系樹脂Bの調製]
冷却管、窒素導入管、攪拌機および温度計を備えた反応容器に、酢酸エチルを80部添加し、単量体成分としてアクリル酸ブチル71部、アクリル酸メチル24部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル4部、及びアクリル酸1部を仕込み、窒素ガス封入し酸素不含としながら、内温を55℃まで上げた。その後、アゾビスイソブチロニトリル(重合開始剤)0.06 部を酢酸エチル10部に溶かした溶液全量を添加した。その後、温度を維持したまま12時間攪拌した後、冷却して重合反応を停止させ、アクリル系樹脂Bを調製した。アクリル系樹脂BのGPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwは、151万であった。
[製造例3:アクリル系樹脂Cの調製]
冷却管、窒素導入管、攪拌機及び温度計を備えた反応容器に、酢酸エチルを80部添加し、単量体成分としてアクリル酸ブチル71部、アクリル酸メチル24部及びアクリル酸2−ヒドロキシエチル5部を仕込み、窒素ガス封入し酸素不含としながら、内温を55℃まで上げた。その後、アゾビスイソブチロニトリル(重合開始剤) 0.06部を酢酸エチル10部に溶かした溶液全量を添加した。その後、温度を維持したまま12時間攪拌した後、冷却して重合反応を停止させ、アクリル系樹脂Cを調製した。アクリル系樹脂CのGPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwは、151万であった。
[製造例4:アクリル系樹脂Dの調製]
冷却管、窒素導入管、攪拌機および温度計を備えた反応容器に、酢酸エチルを80部添加し、単量体成分としてアクリル酸ブチル71部、アクリル酸メチル24部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル4.93部及びアクリル酸0.07部を仕込み、窒素ガス封入し酸素不含としながら、内温を55℃まで上げた。その後、アゾビスイソブチロニトリル(重合開始剤)0.06 部を酢酸エチル10部に溶かした溶液全量を添加した。その後、温度を維持したまま12時間攪拌した後、冷却して重合反応を停止させ、アクリル系樹脂Dを調製した。アクリル系樹脂DのGPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwは、150万であった。
[製造例5:アクリル系樹脂Eの調製]
冷却管、窒素導入管、攪拌機および温度計を備えた反応容器に、酢酸エチルを80部添加し、単量体成分としてアクリル酸ブチル71部、アクリル酸メチル24部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル4.85部及びアクリル酸0.15部を仕込み、窒素ガス封入し酸素不含としながら、内温を55℃まで上げた。その後、アゾビスイソブチロニトリル(重合開始剤)0.06 部を酢酸エチル10部に溶かした溶液全量を添加した。その後、温度を維持したまま12時間攪拌した後、冷却して重合反応を停止させ、アクリル樹脂系Eを調製した。アクリル系樹脂EのGPCによるポリスチレン換算の重合平均分子量Mwは、150万であった。
上で調製したそれぞれのアクリル系樹脂について、これらの重量平均分子量Mwは、THF(テトラヒドラフラン)に溶解した試料を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。
[製造例6:偏光板1の作製]
厚さ75μm のポリビニルアルコールフィルム〔(株)クラレから入手した商品名“クラレビニロン VF-PS #7500”、平均重合度約2,400、ケン化度99.9モル%以上〕を、乾式延伸により約5倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、60℃の純水に1分間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が 0.05/5/100の水溶液に28℃で60秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が 8.5/8.5/100 の水溶液に72℃で300秒間浸漬した。次いで、26℃の純水で20秒間洗浄した後、65℃で乾燥し、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚さ28μm の偏光子を得た。この偏光子の偏光度Py及び透過率Tyを、分光光度計〔日本分光(株)の製品名“V−7100”〕を用いて測定したところ、Py=99.995%、Ty=42.6%であった。次に、この偏光子の片面に、水100部に対してカルボキシル基変性ポリビニルアルコール〔(株)クラレから入手した商品名“KL−318”〕を3部溶解した水溶液に、水溶性エポキシ樹脂であるポリアミドエポキシ系添加剤〔田岡化学工業(株)から入手した商品名“スミレーズレジン(登録商標) 650(30)”、固形分濃度30%の水溶液〕を1.5 部添加したエポキシ系接着剤Aを塗布し、透明保護層として厚さ40μm のトリアセチルセルロースフィルム(TAC)〔コニカミノルタオプト(株)から入手した商品名“KC4UY”〕を貼り合せて偏光板1を作製した。
[製造例7:偏光板2の作製]
基材フィルム〔融点163℃のポリプロピレンフィルム、厚さ110μm 〕上にポリビニルアルコール水溶液を塗布し、乾燥させて、偏光子製造用の原反となる積層フィルムを作製した。次に、平均重合度1,100でケン化度99.5モル%のアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール粉末〔日本合成化学工業(株)から入手した商品名“ゴーセファイマー(登録商標) Z-200”〕を、95℃の熱水に溶解し、3%濃度の水溶液を調製した。
この水溶液に架橋剤として、水溶性ポリアミドエポキシ系樹脂〔田岡化学工業(株)から入手した商品名“スミレーズレジン(登録商標) 650”、固形分濃度30%の水溶液〕を、ポリビニルアルコールの固形分6部あたり5部の割合で混合し、プライマー用塗工液とした。そして、ポリプロピレンからなる基材フィルムの塗布面にコロナ処理を施し、コロナ処理面にプライマー用塗工液をマイクログラビアコーターで塗工した後、80℃で10分間乾燥して厚さ0.2μmのプライマー層を形成した。次に、平均重合度 2,400でケン化度98.0〜99.0モル%のポリビニルアルコール粉末〔(株)クラレから入手した商品名“PVA124”〕を、95℃の熱水に溶解して8%濃度のポリビニルアルコール水溶液を調製した。得られた水溶液を、上記の基材フィルムのプライマー層上にリップコーターを用いて室温で塗工し、80℃で20分間乾燥して基材フィルム/プライマー層/ポリビニルアルコール層からなる積層フィルムを作製した。この積層フィルムを、温度160℃で 5.8倍に自由端縦一軸延伸し、積層延伸フィルムを得た。積層延伸フィルムは、全体厚さが28.5μmであり、ポリビニルアルコール層の厚さが4.2μmであった。
上記の積層延伸フィルムを、水/ヨウ素/ヨウ化カリウムの重量比 100/0.35/10の水溶液に26℃で90秒間浸漬して染色した後、10℃の純水で洗浄した。次に、この積層フィルムを、水/ホウ酸/ヨウ化カリウムの重量比 100/9.5/5の水溶液に76℃で300秒間浸漬してポリビニルアルコールを架橋させた。次に、10℃の純水で10秒間洗浄し、最後に80℃で200秒間の乾燥処理を行った。以上の操作により、ポリプロピレン基材フィルム上に、ヨウ素が吸着配向しているポリビニルアルコール層からなる偏光子が形成されている偏光性積層フィルムを作製した。この偏光性積層フィルムの基材フィルムとは反対側の面(偏光子面)に、製造例6で使用したものと同じエポキシ系接着剤Aを塗布し、透明保護層として厚さ40μm のトリアセチルセルロースフィルム(TAC)〔コニカミノルタオプト(株)から入手した商品名“KC4UY”〕を貼り合せた後、基材フィルムのみを剥離し、TAC/ポリビニルアルコール系偏光子からなる偏光板2を作製した。偏光板2の偏光度Py及び透過率Tyを、分光光度計〔日本分光(株)の製品名“V−7100”〕を用いて測定したところ、Py=99.995%、Ty=41.9%であった。
これらの偏光板を用いて粘着剤付き偏光板を作製した。以下の実施例及び比較例において、粘着剤層を形成する粘着剤組成物に配合する帯電防止剤としては、次のものを使用した。
〈帯電防止剤〉
帯電防止剤1:化学式(II)の構造を有するDIC(株)の商品名”モノサイザー(登録商標) W-262”及び化学式(I)の構造を有する“ポリサイザー(登録商標) W-230-H”を、1:1の割合で混合したポリエーテルエステル100部に、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウムを20部溶解させた組成物。後記の表1では「帯電防止剤1」と記載する。
帯電防止剤2:ポリアルキレングリコール(ジ/モノ)アルキルエーテル50部に、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウムを50部溶解させた組成物。後記の表2では「帯電防止剤2」と記載する。
イオン性化合物1:N−ヘキシル−4−メチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、固体(25℃)。後記の表1及び2では「イオン性化合物1」と記載する。
イオン性化合物2:グリシジルトリメチルアンモニウム トリフルオロメタンスルホネート、液体(25℃)。後記の表1及び2では「イオン性化合物2」と記載する。
イオン性化合物3:1−デシル−3−メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート、固体(25℃)。後記の表1及び2では「イオン性化合物3」と記載する。
[実施例1]
(アクリル系粘着剤溶液の調製)
製造例1で調製したアクリル系樹脂Aの固形分100部に対し、架橋剤としてキシリレンジイソシアネート〔三井化学(株)から入手した商品名“タケネート(登録商標)500”〕0.1部 、及び3−グリシドキシプロピルメトキシシラン〔信越化学工業(株)から入手した製品名“KBM-403”〕0.1部を加えて、さらに帯電防止剤として帯電防止剤1を2.5 部加え、酢酸エチルを添加して固形分濃度15%の溶液となるように希釈し、アクリル系粘着剤溶液を調製した。
(粘着剤シートの作製)
上記の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剥離剤層を備える厚さ38μm のポリエチレンテレフタレートフィルム〔王子エフテックス(株)から入手した製品名“38RL−07(2)”、セパレータフィルムと呼ぶ〕の剥離剤層表面に、乾燥後の塗工量が 20μm/m2になるようにアプリケーターで均一に塗工し、100℃の空気循環式恒温オーブンで3分間乾燥させて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、この粘着剤層の表面に厚さ38μm のセパレータフィルム〔王子エフテックス(株)から入手した製品名“38RL−07(L)”〕に貼合し、粘着剤層が剥離力差のある1対のセパレータフィルムに挟まれたセパレータフィルム/粘着剤層/セパレータフィルムの構成である粘着剤シートを得た。この粘着剤シートを、温度23℃、相対湿度50%の条件で7日間養生した。
(粘着剤付き偏光板の作製)
養生を終えた粘着剤シートから、剥離力が軽い剥離剤層を備えたセパレータフィルムを剥離し、製造例6で得られた偏光板1の偏光子側に、露出した粘着剤層を直接転写(付着)して粘着剤付き偏光板を作製した。
[実施例2]
実施例1で用いたアクリル系樹脂Aの代わりにアクリル系樹脂Bを用いた以外は、実施例1と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を調製した。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例1と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[実施例3]
実施例1で用いたアクリル系樹脂Aの代わりにアクリル系樹脂Cを用いた以外は、実施例1と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を調製した。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例1と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[実施例4]
実施例1で用いたアクリル系樹脂Aの代わりにアクリル系樹脂Dを用いた以外は、実施例1と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を調製した。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例1と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[実施例5]
実施例1と同様にしてアクリル系粘着剤溶液の調製と粘着剤シートの作製をした。粘着剤付き偏光板は、製造例7で得られた偏光板2を用いた以外は実施例1と同様にして作製した。
[実施例6]
帯電防止剤2を用いた以外は実施例1と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を調製した。
次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例1と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[実施例7]
実施例6で用いたアクリル系樹脂Aの代わりにアクリル系樹脂Bを用いた以外は、実施例6と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を調製した。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例6と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[実施例8]
実施例6で用いたアクリル系樹脂Aの代わりにアクリル系樹脂Cを用いた以外は、実施例6と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を調製した。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例6と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[実施例9]
実施例6で用いたアクリル系樹脂Aの代わりにアクリル系樹脂Dを用いた以外は、実施例6と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を調製した。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例6と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[比較例1]
帯電防止剤としてイオン性化合物1を用いた以外は、実施例1と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を得た。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例1と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[比較例2]
帯電防止剤としてイオン性化合物2を用いた以外は、実施例1と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を得た。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例1と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[比較例3]
帯電防止剤としてイオン性化合物3を用いた以外は、実施例2と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を得た。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例1と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[比較例4]
帯電防止剤としてイオン性化合物3を用いた以外は、実施例3と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を得た。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例1と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[比較例5]
帯電防止剤としてイオン性化合物3を用いた以外は、実施例4と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を得た。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例1と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[比較例6]
帯電防止剤としてイオン性化合物1を用いた以外は、実施例1と同様にしてアクリル系粘着剤溶液の調製と粘着剤シートの作製をした。粘着剤付き偏光板は、製造例7で得られた偏光板2を用い、実施例5と同様にして作製した。
[比較例7]
帯電防止剤としてイオン性化合物1を用いた以外は、実施例6と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を調製した。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例6と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[比較例8]
帯電防止剤としてイオン性化合物2を用いた以外は、実施例6と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を調製した。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例6と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[比較例9]
帯電防止剤としてイオン性化合物3を用いた以外は、実施例8と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を得た。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例6と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[比較例10]
帯電防止剤としてイオン性化合物3を用いた以外は、実施例9と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を得た。次に、このアクリル系粘着剤溶液を用いて、実施例1と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[参考例1]
実施例1で用いた帯電防止剤1を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を得た。このアクリル系粘着剤溶液を用い、実施例1と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[参考例2]
実施例1で用いたアクリル系樹脂Aの代わりにアクリル系樹脂Eを用い、かつ実施例1で用いた帯電防止剤1を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を得た。このアクリル系粘着剤溶液を用い、実施例1と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[参考例3]
実施例6で用いた帯電防止剤2を添加しなかったこと以外は、実施例6と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を得た。このアクリル系粘着剤溶液を用い、実施例6と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
[参考例4]
実施例6で用いたアクリル系樹脂Aの代わりにアクリル系樹脂Eを用い、かつ実施例6で用いた帯電防止剤2を添加しなかったこと以外は、実施例6と同様にしてアクリル系粘着剤溶液を得た。このアクリル系粘着剤溶液を用い、実施例6と同様にして粘着剤シート及び粘着剤付き偏光板を作製した。
上で作製した各粘着剤付き偏光板を用い、以下の評価を行った。なお、実施例1〜5、比較例1〜6並びに参考例1及び2の結果は表1に、実施例6〜9、比較例7〜10並びに参考例3及び4の結果は表2に、それぞれ示した。
[評価]
〈表面抵抗値の測定〉
100mm×100mmに断裁した粘着剤付き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/□)を抵抗値測定器〔三菱化学(株)商品名“Hiresta-UP”(Hirestaは登録商標) 型式:MCP-HT450”〕を用いて測定した。
〈偏光板耐久性の評価〉
粘着剤付き偏光板のセパレータフィルムを剥がした後、粘着剤面を厚さ0.7mm の無アルカリガラス〔コーニング社製の商品名“EAGLE XG(登録商標)”〕の片面に貼着し、光学積層体を作製した。次いで、50℃、0.5MPa、20分間のオートクレーブ処理を行って、粘着剤付き偏光板をガラスに完全に密着させ光学積層体を作製した。上記で作製された光学積層体を恒温恒湿槽にて、85℃(耐熱試験)で500時間処理し、試験後の光学積層体を目視にて観察した。
(評価基準)
○:浮き、剥がれ、発泡などの外観変化が全く見られない。
△:浮き、剥がれ、発泡などの外観変化がやや目立つ。
×:浮き、剥がれ、発泡などの外観変化が顕著に見られる。
〈光学耐久性(透過色相)の評価〉
粘着剤付き偏光板のセパレータフィルムを剥がした後、粘着剤面を厚さ0.7 mmの無アルカリガラス〔コーニング社製の商品名“EAGLE XG(登録商標)”〕の片面に貼着し、光学積層体を作製した。次いで、50℃、0.5MPa、20分間のオートクレーブ処理を行って、粘着剤付き偏光板をガラスに完全に密着させ光学積層体を作製し、透過色相b* 値を測定した。その後、光学積層体を恒温恒湿槽にて、温度60℃、相対湿度90%(耐湿熱試験)で100時間処理した後の透過色相b*値を測定した。ここで、b*は、 L***表色系で表現される色の値である。測定には、分光色差計〔日本電色工業(株)の製品名“SE6000”〕を用いた。この測定値を用い、試験前後の透過色相の変化量 Δb*値を算出した。
Δb* =試験後測定値−試験前測定値
〈偏光度の測定〉
粘着剤付き偏光板のセパレータフィルムを剥がした後、粘着剤面を厚さ 0.7mmの無アルカリガラス〔コーニング社製の商品名“EAGLE XG(登録商標)”〕の片面に貼着し、光学積層体を作製した。次いで、50℃、0.5MPa、20分間のオートクレーブ処理を行って、粘着剤付き偏光板をガラスに完全に密着させて光学積層体を作製した。上記で作製された光学積層体を温度60℃、相対湿度90%(耐湿熱試験)で100時間処理し、処理前と100時間処理後の偏光板の偏光度Pyを、分光光度計〔日本分光(株)の製品名“V−7100”〕を用いて測定し、変化量ΔPyを算出した。
ΔPy=(処理後測定値)−(初期値)
〈目視による色変化の確認〉
粘着剤付き偏光板のセパレータフィルムを剥がした後、粘着剤面を厚さ 0.7mmの無アルカリガラス〔コーニング社製の商品名“EAGLE XG(登録商標)”〕の片面に貼着し、光学積層体を作製した。次いで、50℃、0.5MPa、20分間のオートクレーブ処理を行って、粘着剤付き偏光板をガラスに完全に密着させ光学積層体を作製した。上記で作製された光学積層体を恒温恒湿槽にて、60℃、相対湿度90%(耐湿熱試験)で500時間処理し、色の変化の有無を目視で確認した。
Figure 2015194523
Figure 2015194523
表1及び表2に示す結果から、本発明の規定を満たす実施例1〜9では、粘着剤層の表面抵抗値が十分に小さく、偏光板耐久性に加えて光学耐久性も優れていることがわかる。
すなわち、いずれの実施例においても、高湿熱環境下に長時間置いても、色相変化(偏光子の劣化)が十分に抑制され、また偏光度の変化量が小さく、高い偏光度が維持されている。一方、本発明の規定から外れる比較例1〜10では、いずれも光学耐久性が低いことがわかる。特に、比較例1及び2では、偏光板耐久性も低く、偏光板として機能が劣っていた。また、参考例及び実施例の比較から、本発明で規定する帯電防止剤により、本発明では表面抵抗値が十分に小さくなっていることがわかる。
本発明の粘着剤付き偏光板は、高湿熱環境下における耐久性にも優れたものである。特に、モジュール自体の薄型軽量化及び耐久性の向上を図ったモバイル用途の各種画像表示装置に有用である。
1……偏光子、
3……第一の透明保護層、
4……第二の透明保護層、
5……粘着剤層(帯電防止性能を有する)、
7……剥離フィルム(セパレータフィルム)
10……粘着剤付き偏光板、
13……光学層(視認側)、
15……光学層(背面側)、
17……視認側粘着剤付き偏光板、
19……背面側粘着剤付き偏光板、
20……画像表示素子(液晶セル)。

Claims (16)

  1. フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩と、ポリエーテルエステル、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル及びポリアルキレングリコールジアルキルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリエーテルとを含む帯電防止剤を含有する粘着剤組成物から形成される粘着剤層が、偏光子の少なくとも一方の面に積層されている粘着剤付き偏光子。
  2. 前記ポリエーテルは、下式(I)
    Figure 2015194523
    (式中、m及びnはそれぞれ整数であり、R1及びR2はアルキル基を表す)
    で示される化合物、下式(II)
    Figure 2015194523
    (式中、pは整数であり、R3及びR4はアルキル基を表す)
    で示される化合物、及び下式(III)
    5(OCH2CH2nOR6 (III)
    (式中、R5は炭素数1〜12のアルキル基を表し、R6は水素原子又は炭素数1〜12のアルキル基を表し、nは3〜6の整数を表す)
    で示される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の粘着剤付き偏光子。
  3. 前記ポリエーテルは、下式(I)
    Figure 2015194523
    (式中、m及びnはそれぞれ整数であり、R1及びR2はアルキル基を表す)
    で示される化合物、及び下式(II)
    Figure 2015194523
    (式中、pは整数であり、R3及びR4はアルキル基を表す)
    で示される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項2に記載の粘着剤付き偏光子。
  4. 前記ポリエーテルは、下式(III)
    5(OCH2CH2nOR6 (III)
    (式中、R5は炭素数1〜12のアルキル基を表し、R6は水素原子又は炭素数1〜12のアルキル基を表し、nは3〜6の整数を表す)
    で示される化合物である請求項2に記載の粘着剤付き偏光子。
  5. 前記粘着剤組成物は、炭素数1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマーを少なくとも含む単量体混合物の共重合体であり、かつ重量平均分子量が40万〜250万であるアクリル系樹脂(A)100重量部、及び架橋剤(B) 0.001〜10重量部を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子。
  6. 前記アクリル系樹脂(A)は、炭素数1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマーに加え、カルボキシル基含有モノマーを少なくとも含む単量体混合物の共重合体である請求項5に記載の粘着剤付き偏光子。
  7. 前記アクリル系樹脂(A)は、炭素数1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマーに加え、分子内に1個のオレフィン性二重結合と少なくとも1個の反応性官能基(カルボキシル基を除く)を有するモノマーを少なくとも含む単量体混合物の共重合体である請求項5に記載の粘着剤付き偏光子。
  8. 前記フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンは、ビス(フルオロアルキルスルホニル)イミドイオン、トリス(フルオロアルキルスルホニル)メチドイオン及びフルオロアルキルスルホン酸イオンからなる群から選ばれる少なくとも1種の陰イオンである請求項1〜7のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子。
  9. 前記フルオロ基及びスルホニル基を有する陰イオンを有する塩は、アルカリ金属イオン、2族元素イオン、遷移金属イオン及び両性金属イオンからなる群から選ばれるいずれかの陽イオンと、前記フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンとから構成される塩である請求項1〜8のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子。
  10. 前記フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンを有する塩が、ビス(フルオロアルキルスルホニル)イミドのアルカリ金属塩、トリス(フルオロアルキルスルホニル)メチドのアルカリ金属塩及びトリフルオロアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の塩である請求項1〜9のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子。
  11. 請求項1〜10のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子における前記偏光子の片面に第一の透明保護層が積層され、前記偏光子の他方の面に前記粘着剤層が積層されている粘着剤付き偏光板。
  12. 前記第一の透明保護層は、接着剤層を介して偏光子に積層されている請求項11に記載の粘着剤付き偏光板。
  13. 前記偏光子と前記粘着剤層の間に第二の透明保護層を有する請求項11又は12に記載の粘着剤付き偏光板。
  14. 前記第一の透明保護層の前記偏光子とは反対側の表面に、光学層が積層されている請求項11〜13のいずれかに記載の粘着剤付き偏光板。
  15. 前記粘着剤層の表面に剥離フィルムが貼着されている請求項1〜10のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子、又は請求項11〜14のいずれかに記載の粘着剤付き偏光板。
  16. 請求項1〜10のいずれかに記載の粘着剤付き偏光子、又は請求項11〜14のいずれかに記載の粘着剤付き偏光板が、その粘着剤層を介して画像表示素子に貼合されている画像表示装置。
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