JPWO2019003679A1 - 偏光板 - Google Patents
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Abstract
Description
1つの実施形態においては、上記偏光膜の吸収軸方向の色抜け量は、該吸収軸方向に直交する方向の色抜け量よりも100μm以上小さい。
1つの実施形態においては、上記偏光膜の吸収軸方向の色抜け量の該吸収軸方向に直交する方向の色抜け量に対する比は、0.5以下である。
1つの実施形態においては、上記粘着剤層は、ポリイソブチレンを含む活性エネルギー線架橋型ゴム系粘着剤組成物で構成されている。
本発明の別の偏光板は、偏光膜と保護フィルムと粘着剤層とを有する。該偏光膜は、ヨウ素を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、および、その厚みが8μm以下である。該粘着剤層は該偏光膜に隣接して配置されており、その透湿度は300g/m2/24hr以下である。当該偏光板は、高温高湿環境下において、変形した該粘着剤層が、吸収軸方向に収縮した該偏光膜の該吸収軸方向の端面を覆うバリア層として機能する。
図1は、本発明の1つの実施形態による偏光板の概略断面図である。図示例の偏光板100は、偏光膜10と、偏光膜10の少なくとも片側に配置された保護フィルム20と、偏光膜10の保護フィルム20と反対側に配置された粘着剤層30と、を有する。図示例のように偏光膜と粘着剤層とが隣接して(他の層やフィルムを介在させることなく)配置されることにより、高温高湿環境において変形した粘着剤層のバリア機能が良好に発揮され得る。なお、粘着剤層のバリア機能については後述する。本発明の実施形態においては、偏光膜はヨウ素を含むポリビニルアルコール系樹脂(以下、「PVA系樹脂」と称する)フィルムで構成され、その厚みは8μm以下である。さらに、本発明の実施形態においては、粘着剤層の透湿度は300g/m2/24hr以下である。すなわち、粘着剤層はバリア機能を有する。本明細書において「バリア機能を有する」とは、偏光膜に侵入する酸素および/または水蒸気の透過量を制御して偏光膜をこれらから実質的に遮断することを意味する。偏光膜がヨウ素を含み、かつ、その厚みがこのように非常に薄い場合には、偏光膜中のヨウ素密度が高くなり、高温高湿環境におけるヨウ素の安定性が低下しやすくなるところ、上記のような特定の透湿度を有する粘着剤層を用い、および、偏光膜に隣接して配置することにより、高温高湿環境下においても優れた光学特性を維持し得る偏光板を得ることができる。より具体的には、吸収軸方向の色抜けが顕著に抑制された偏光板を得ることができる。
偏光膜10は、上記のとおり、ヨウ素を含むPVA系樹脂フィルムから構成される。偏光膜は、単層のPVA系樹脂フィルムから形成されてもよく、PVA系樹脂フィルムまたはPVA系樹脂層を含む積層体から形成されてもよい。
保護フィルム20は、偏光膜の保護フィルムとして使用できる任意の適切なフィルムで構成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
D−1.粘着剤層の特性
粘着剤層の40℃、90%RH条件下での水蒸気透過率(透湿度)は、例えば300g/m2/24hr以下であり、好ましくは100g/m2/24hr以下であり、より好ましくは50g/m2/24hr以下であり、さらに好ましくは25g/m2/24hr以下である。透湿度の下限は、例えば0.01g/m2/24hrであり、好ましくは検出限界未満である。粘着剤層の透湿度がこのような範囲であれば、粘着剤層を好ましくは偏光膜に隣接して配置することにより、偏光膜を空気中の水分および酸素から良好に保護し得る。その結果、高温高湿環境下においても偏光板の光学特性を維持し、偏光板の耐久性を向上させることができる。より具体的には、高温高湿環境下において吸収軸方向の色抜けが顕著に抑制された偏光板を得ることができる。なお、透湿度は、JIS Z0208に準じて測定され得る。
粘着剤層は、上記のような特性を満足し得る限りにおいて、任意の適切な材料で構成され得る。構成材料は、代表的にはゴム系粘着剤組成物であり、より具体的にはポリイソブチレンを含む活性エネルギー線架橋型ゴム系粘着剤組成物であり得る。以下、ゴム系粘着剤組成物の構成成分を説明する。
ポリイソブチレンは、イソブチレンの単独重合体であり、例えば、BASF社製のOPPANOL等の市販品を用いることができる。本発明の実施形態においては、主鎖中に二重結合を含まないポリイソブチレンを用いるので、耐候性に優れた粘着剤層を形成することができる。
水素引抜型光重合開始剤は、活性エネルギー線を照射することにより、開始剤自身は開裂することなくポリイソブチレンより水素を引き抜いて反応点を生成し、当該反応点により、ポリイソブチレンの架橋反応を開始させるものである。
ゴム系粘着剤組成物は、多官能ラジカル重合性化合物をさらに含んでいてもよい。多官能ラジカル重合性化合物は、ポリイソブチレンの架橋剤として機能し得る。
ゴム系粘着剤組成物は、粘着付与剤をさらに含んでいてもよい。粘着付与剤を含むことにより、被着体(例えば、偏光膜または保護フィルム)に対して高い接着性を有し、かつ、高温環境下においても高い耐久性を有する粘着剤層を形成することができる。粘着付与剤の具体例としては、テルペン骨格を含む粘着付与剤、ロジン骨格を含む粘着付与剤、およびこれらの水添物が挙げられる。
ゴム系粘着剤組成物は、上記以外の任意の適切な添加剤を含んでいてもよい。添加剤の具体例としては、希釈剤(例えば、トルエン、キシレン、n−ヘプタン、ジメチルエーテル等の有機溶媒)、軟化剤、架橋剤(例えば、ポリイソシアネート、エポキシ化合物、アルキルエーテル化メラミン化合物)、充填剤、老化防止剤、紫外線吸収剤が挙げられる。ゴム系粘着剤組成物に添加される添加剤の種類、組み合わせ、添加量等は、目的に応じて適切に設定され得る。ゴム系粘着剤組成物における添加剤の含有量(総量)は、好ましくは30重量%以下であり、より好ましくは20重量%以下であり、さらに好ましくは10重量%以下である。
粘着剤層は、ゴム系粘着剤組成物に活性エネルギー線を照射してポリイソブチレンを架橋させることにより形成され得る。具体的な手順は以下のとおりである。
本発明の実施形態による偏光板は、画像表示装置に好適に用いられる。画像表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス(EL)表示装置、量子ドット表示装置が挙げられる。
デジタルマイクロメーター(アンリツ社製KC−351C)を用いて測定した。
(2)透湿度
実施例および比較例で調製した粘着剤組成物を用いて、実施例に記載の方法に準じて、厚みが50μmである粘着シートを形成した。粘着シートの一方の剥離ライナーを剥がして粘着面を露出させ、該粘着面を介して、粘着シートをトリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム、厚み:25μm、コニカミノルタ(株)製)に貼り合わせ、10cmΦの円状に切り出した。最後に、もう一方の剥離ライナーを剥がして、測定用サンプルを得た。得られた測定用サンプルについて、透湿度試験方法(カップ法、JIS Z 0208に準じる)により、透湿度(水蒸気透過率)を測定した。なお、測定条件は下記のとおりであった。また、測定の際には恒温恒湿槽を使用した。
測定温度:40℃
相対湿度:92%
測定時間:24時間
(3)色抜け量
実施例および比較例で得られた偏光板から、延伸方向に直交する方向および延伸方向をそれぞれ対向する二辺とする試験片(50mm×50mm)を切り出した。試験片の粘着剤層を介して試験片をガラス板に貼り合わせ、これを85℃および85%RHのオーブン内で120時間放置して加熱加湿し、標準偏光板とクロスニコルの状態に配置した時の、加熱加湿後の偏光膜の端部の色抜け状態を顕微鏡により調べた。具体的には、偏光膜端部からの色抜けの大きさ(色抜け量:μm)を測定した。顕微鏡としてOlympus社製、MX61Lを用い、倍率10倍で撮影した画像から色抜け量を測定した。図2に示すように、吸収軸方向の端部からの色抜け量aおよび吸収軸方向と直交する方向の端部からの色抜け量bの両方を測定した。
(4)収縮率
実施例および比較例で得られた偏光板から、延伸方向に直交する方向および延伸方向をそれぞれ対向する二辺とする試験片(100mm×100mm)を切り出した。試験片の粘着剤層を介して試験片をガラス板に貼り合わせ、これを85℃および85%RHのオーブン内で120時間放置して加熱加湿した時の、両端部からの長さの変化から収縮率を求めた。
樹脂基材として、長尺状で、吸水率0.60%、Tg80℃、弾性率2.5GPaの非晶質のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:100μm)を用いた。
樹脂基材の片面に、コロナ処理(処理条件:55W・min/m2)を施し、このコロナ処理面に、ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)90重量部、アセトアセチル変性PVA(重合度1200、アセトアセチル変性度約5%、ケン化度99.0モル%以上、日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ200」)10重量部、およびヨウ化カリウム13重量部を含む水溶液を常温で塗布し、60℃環境下で乾燥して、厚み13μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
次いで、積層体を、液温30℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴(水100重量部に対して、ヨウ素を0.4重量部配合し、ヨウ化カリウムを3.0重量部配合して得られたヨウ素水溶液)に60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温30℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を3重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度3.0重量%)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が5.5倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸)。
その後、積層体を液温30℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
このようにして、樹脂基材上に厚み5μmの偏光膜を形成した。
さらに、得られた偏光膜の表面(樹脂基材とは反対側の面)に、保護基材として、シクロオレフィン系フィルム(日本ゼオン社製、Zeonor ZF−12、23μm)を紫外線硬化型接着剤を介して貼り合せた。具体的には、硬化型接着剤の総厚みが1.0μmになるように塗工し、ロール機を使用して貼り合わせた。その後、UV光線をシクロオレフィン系フィルム側から照射して接着剤を硬化させた。次いで、樹脂基材を剥離してシクロオレフィン系フィルム(保護基材)/偏光膜の構成を有する偏光板を得た。
粘着剤層の厚みを50μmとし、透湿度を12g/m2/24hrとしたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を作製した。得られた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
通常のアクリル系粘着剤(厚み25μm、透湿度1400g/m2/24hr)を用いて粘着剤層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を作製した。得られた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。さらに、色抜けの状態を図6に示す。
PVA系樹脂フィルム(クラレ社製、商品名「PE−6000」、厚み:60μm、平均重合度:2,400、ケン化度:99.9モル%)を30℃水浴中に1分間浸漬させつつ搬送方向に1.2倍に延伸した後、ヨウ素濃度0.04重量%、カリウム濃度0.3重量%の30℃水溶液中に浸漬して染色しながら、全く延伸していないフィルム(元長)を基準として2倍に延伸した。次いで、この延伸フィルムを、ホウ酸濃度3重量%、ヨウ化カリウム濃度3重量%の30℃の水溶液中に浸漬しながら、元長基準で3倍までさらに延伸し、続いて、ホウ酸濃度4重量%、ヨウ化カリウム濃度5重量%の60℃水溶液中に浸漬しながら、元長基準で6倍までさらに延伸し、70℃で2分間乾燥することにより、厚み23μmの偏光膜を得た。次いで、偏光膜の片面に、PVA系樹脂水溶液(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー(登録商標)Z−200」、樹脂濃度:3重量%)を塗布し、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(コニカミノルタ社製、KC4UY)を貼り合わせ、60℃に維持したオーブンで5分間加熱して、TACフィルム(保護フィルム)/偏光膜の積層体を得た。以下の手順は実施例2と同様にして偏光膜表面に粘着剤層を形成し、偏光板を得た。得られた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
実施例1と同様にしてシクロオレフィン系フィルム(保護基材)/偏光膜の積層体を得た。積層体の偏光膜表面にシクロオレフィン系フィルム(日本ゼオン社製、Zeonor ZF−12、23μm)を貼り合せ、シクロオレフィン系フィルム(保護基材)/偏光膜/シクロオレフィン系フィルム(保護基材)の構成を有する偏光板を得た。以下の手順は実施例1と同様にして、この偏光板の一方の保護基材表面に粘着剤層を形成し、本比較例の偏光板とした。得られた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
比較例2と同様にしてTACフィルム(保護フィルム)/偏光膜の積層体を得た。積層体の偏光膜表面にシクロオレフィン系フィルム(日本ゼオン社製、Zeonor ZF−12、23μm)を貼り合せ、TACフィルム(保護フィルム)/偏光膜/シクロオレフィン系フィルム(保護基材)の構成を有する偏光板を得た。以下の手順は実施例1と同様にして、シクロオレフィン系フィルム表面に粘着剤層を形成し、本比較例の偏光板とした。得られた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
表1から明らかなとおり、所定の透湿度を有する(より具体的には、低透湿の)粘着剤層を厚みが非常に薄い偏光膜に隣接して配置することにより、高温高湿環境下における偏光膜の吸収軸方向の色抜けを顕著に抑制することができる。
20 保護フィルム
30 粘着剤層
100 偏光板
Claims (5)
- 偏光膜と保護フィルムと粘着剤層とを有し、
該偏光膜が、ヨウ素を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、および、その厚みが8μm以下であり、
該粘着剤層が該偏光膜に隣接して配置されており、その透湿度が300g/m2/24hr以下であり、
85℃および85%RH環境下で120時間保持した後の該偏光膜の吸収軸方向の色抜け量が100μm以下である、
偏光板。 - 前記偏光膜の吸収軸方向の色抜け量が、該吸収軸方向に直交する方向の色抜け量よりも100μm以上小さい、請求項1に記載の偏光板。
- 前記偏光膜の吸収軸方向の色抜け量の該吸収軸方向に直交する方向の色抜け量に対する比が、0.5以下である、請求項1または2に記載の偏光板。
- 前記粘着剤層が、ポリイソブチレンを含む活性エネルギー線架橋型ゴム系粘着剤組成物で構成されている、請求項1から3のいずれかに記載の偏光板。
- 偏光膜と保護フィルムと粘着剤層とを有し、
該偏光膜が、ヨウ素を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、および、その厚みが8μm以下であり、
該粘着剤層が該偏光膜に隣接して配置されており、その透湿度が300g/m2/24hr以下であり、
高温高湿環境下において、変形した該粘着剤層が、吸収軸方向に収縮した該偏光膜の該吸収軸方向の端面を覆うバリア層として機能する、
偏光板。
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