JPWO2020153178A1 - 薄ガラス樹脂積層体片の製造方法 - Google Patents

薄ガラス樹脂積層体片の製造方法 Download PDF

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Abstract

薄ガラス樹脂積層体をレーザー加工により切断して薄ガラス樹脂積層体片を製造する製造方法であって、被着体に貼着した際に気泡の発生を防止することができる薄ガラス樹脂積層体片が得られ得る製造方法を提供する。本発明の薄ガラス樹脂積層体片の製造方法は、薄ガラスと、樹脂層と、粘着剤層とをこの順に備える薄ガラス樹脂積層体を、レーザー加工に供して切断する工程を含み、該粘着剤層の厚み(μm)と、該粘着剤層のクリープ特性(μm/Hr)とが、(厚み(μm))2×クリープ特性(μm/Hr)≧50×103(μm2・μm/Hr)の関係を有する。

Description

本発明は、薄ガラス樹脂積層体片の製造方法に関する。
フレキシブルな薄ガラスはロールトゥロールプロセスにて扱うことができ、特に、薄ガラスに樹脂層を積層して構成される積層体(薄ガラス樹脂積層体)は、フィルムのように扱うことが可能となる。また、薄ガラス樹脂積層体は、ローラー等を用いて簡便に被着体に貼り付けることが可能となる点でも有利である。
一方、従来より、基板等の部材を所望のサイズに小片化する方法として種々の方法が知られており、なかでも、タクトと端面品位(ハンドリング性)とを両立し得る方法として、レーザー加工が好適に採用されている。
特許第4122139号
上記薄ガラス樹脂積層体においても、タクトおよび端面品位の観点から、レーザー加工を用いることが好ましい。しかし、その一方で、被着体への貼着のため、粘着剤層をさらに配置して、薄ガラス、樹脂層および粘着剤層をこの順に有する薄ガラス樹脂積層体をレーザー加工に供すると、得られた積層体片を被着体に貼着した場合、粘着剤層中に気泡が生じる傾向にあることを、本発明の発明者らは見いだした。このような問題は、薄ガラス単体を粘着剤層を介して貼着する場合、レーザー加工以外の方法(例えば、エンドミルによる切断)を採用した場合には生じ難く、樹脂層を含む上記薄ガラス樹脂層積層体をレーザー加工に供した後に顕著に生じる。また、気泡は、貼着された積層体片の端部に多く見られ、オードクレーブ等の熱処理を施しても、気泡を除去することは困難である。積層体片端部に見られる気泡は、従来問題視されていないこともあったが、近年の製品高品質化の要望の高まりから、また、歩留まり向上の観点からも、積層体片端部に見られる気泡を解消することが望ましい。
本発明は、上記のごとく、薄ガラス樹脂積層体に特有の新規な課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、薄ガラス樹脂積層体をレーザー加工により切断して薄ガラス樹脂積層体片を製造する製造方法であって、被着体に貼着した際に気泡の発生を防止することができる薄ガラス樹脂積層体片が得られ得る製造方法を提供することにある。
本発明の薄ガラス樹脂積層体片の製造方法は、薄ガラスと、樹脂層と、粘着剤層とをこの順に備える薄ガラス樹脂積層体を、レーザー加工に供して切断する工程を含み、該粘着剤層の厚み(μm)と、該粘着剤層のクリープ特性(μm/Hr)とが、(厚み(μm))×クリープ特性(μm/Hr)≧50×10(μm・μm/Hr)の関係を有する。
1つの実施形態においては、上記粘着剤層の厚みが、10μm以上である。
1つの実施形態においては、上記粘着剤層のクリープ特性が、100μm/Hr以上である。
1つの実施形態においては、上記樹脂層が、偏光板である。
1つの実施形態においては、上記薄ガラス樹脂積層体をレーザー加工に供して切断する工程が、薄ガラス表面にレーザーを照射する工程と、樹脂層表面にレーザー光を照射する工程とを含み、樹脂層に用いるレーザーと、薄ガラスに用いるレーザーとが、異なるレーザーである。
1つの実施形態においては、薄ガラスへのレーザー光照射に用いられるレーザーが、超短パルスレーザーである。
1つの実施形態においては、樹脂層へのレーザー光照射に用いられるレーザーが、COレーザー、COレーザー、可視光パルスレーザーまたは紫外線パルスレーザーである。
本発明によれば、薄ガラス樹脂積層体をレーザー加工により切断して薄ガラス樹脂積層体片を製造する製造方法であって、被着体に貼着した際に気泡の発生を防止することができる薄ガラス樹脂積層体片が得られ得る製造方法を提供することができる。
(a)は、本発明の1つの実施形態による製造方法に用いられる薄ガラス樹脂積層体Aの概略断面図であり、(b)は、本発明の1つの実施形態による製造方法により得られる薄ガラス樹脂積層体片aの概略断面図である。 実施例における端面品位の評価方法を説明する概略図である。
A.薄ガラス樹脂積層体片の製造方法
本発明の薄ガラス樹脂積層体片の製造方法は、薄ガラス樹脂積層体Aをレーザー加工に供して切断することを含む。当該製造方法によれば、当該レーザー加工により薄ガラス樹脂積層体Aよりもサイズの小さい薄ガラス樹脂積層体片aが得られ得る。
図1(a)は、本発明の1つの実施形態による製造方法に用いられる薄ガラス樹脂積層体Aの概略断面図である。薄ガラス樹脂積層体Aは、薄ガラス10と、樹脂層20と、粘着剤層30とをこの順に備える。薄ガラス10の厚みは、100μm以下である。図1(b)は、本発明の1つの実施形態による製造方法により得られる薄ガラス樹脂積層体片aの概略断面図である。薄ガラス樹脂積層体片aは、薄ガラス樹脂積層体Aを切断して得られる積層体片であり、薄ガラス樹脂積層体Aの平面視形状がサイズダウンした形態であり得る。なお、図1(b)において、薄ガラス樹脂積層体片aの断面は、便宜上、主面に対して垂直な面であるように、また、薄ガラス端面、樹脂層端面および粘着剤層端面が同一平面となるように、描かれているが、実際の端面形状は、このような形状に限らず、主面に対して斜めであってもよく、また、段差・凹凸を有していてもよい。
A−1.粘着剤層
本発明においては、上記粘着剤層の厚み(μm)と、当該粘着剤層のクリープ特性(μm/Hr)とが、(厚み(μm))×クリープ特性(μm/Hr)≧50×10(μm・μm/Hr)の関係を有する。粘着剤層をこのように構成することにより、薄ガラス樹脂積層体Aをレーザー加工により小片化した場合においても、貼着した際の気泡発生が防止された薄ガラス樹脂積層体片aを得ることができる。(厚み(μm))×クリープ特性(μm/Hr)は、100×10(μm・μm/Hr)より大きいことがより好ましく、105×10(μm・μm/Hr)以上であることがさらに好ましく、150×10(μm・μm/Hr)以上であることが特に好ましく、180×10(μm・μm/Hr)以上であることが最も好ましい。このような範囲であれば、本発明の上記効果は特に顕著となる。厚み(μm)×クリープ特性(μm/Hr)の上限値は、例えば、3000×10(μm・μm/Hr)であり、好ましくは2000×10(μm・μm/Hr)であり、より好ましくは1000×10(μm・μm/Hr)である。
上記粘着剤層の厚みは、10μm以上であることが好ましく、20μmより厚いことがより好ましく、30μm以上であることがさらに好ましく、40μm以上であることが特に好ましい。このような範囲であれば、貼着した際の気泡発生を防止する効果が特に優れる薄ガラス樹脂積層体片aを得ることができる。粘着剤層の厚みの上限値は、例えば、200μmであり、好ましくは100μmであり、より好ましくは80μmである。
上記粘着剤層のクリープ特性は、好ましくは100μm/Hr以上であり、より好ましくは120μm/Hr以上であり、さらに好ましくは150μm/Hr以上であり、特に好ましくは200μm/Hr以上であり、最も好ましくは250μm/Hr以上である。このような範囲であれば、貼着した際の気泡発生を防止する効果が特に優れる薄ガラス樹脂積層体片aを得ることができる。粘着剤層のクリープ特性の上限値は、例えば、1000μm/Hrであり、好ましくは900μm/Hrであり、より好ましくは600μm/Hrである。本明細書において、「クリープ特性」とは、23℃の環境下で、500gの引っ張りせん断力を加えた場合の1時間後のズレ量をいう。
上記粘着剤層の弾性率は、好ましくは0.01N/mm〜1N/mmであり、より好ましくは0.05N/mm〜0.8N/mmであり、さらに好ましくは0.08N/mm〜0.5N/mmであり、より好ましくは0.08N/mm〜0.2N/mmである。本明細書において、「弾性率」とは、動的粘弾性測定により得られる貯蔵弾性率である。
(粘着剤)
上記粘着剤層は、任意の適切な粘着剤から形成される。ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤などが挙げられる。
1つの実施形態においては、粘着剤層は、アクリル系粘着剤から構成される。代表的には、アクリル系粘着剤は、(メタ)アクリル系ポリマーをベースポリマーとして含む。アクリル系粘着剤中、(メタ)アクリル系ポリマーの含有割合は、アクリル系粘着剤中の全固形分100重量部に対して、好ましくは50重量部以上であり、より好ましくは70重量部以上である。
(メタ)アクリル系ポリマーは、アルキル(メタ)アクリレート由来の構成単位を含む。アルキル(メタ)アクリレートとしては、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基の炭素数1〜18のものを例示できる。例えば、上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、アミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基、イソデシル基、ドデシル基、イソミリスチル基、ラウリル基、トリデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等を例示できる。これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。これらアルキル基の平均炭素数としては、3〜9であることが好ましい。
アルキル(メタ)アクリレート由来の構成単位の含有割合は、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して、好ましくは70重量部以上である。
(メタ)アクリル系ポリマーは、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマー、アミド基含有モノマー、芳香環含有(メタ)アクリレート等のその他のモノマー由来の構成単位をさらに含み得る。上記カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマー、アミド基含有モノマー、芳香環含有(メタ)アクリレートは、粘着剤が架橋剤を含有する場合に、架橋剤との反応点になる。特に、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマーは分子間架橋剤との反応性に富むため、得られる粘着剤層の凝集性や耐熱性の向上のために好ましく用いられる。また、その他のモノマーとして、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の不飽和二重結合を含む官能基を有する共重合モノマーを用いてもよい。
カルボキシル基含有モノマーは、その構造中にカルボキシル基を含み、かつ(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の重合性不飽和二重結合を含む化合物である。カルボキシル基含有モノマーの具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸等が挙げられる。
カルボキシル基含有モノマー由来の構成単位の含有割合は、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して、好ましくは10重量部以下であり、より好ましくは0.01重量部〜10重量部であり、さらに好ましくは0.05重量部〜5重量部であり、特に好ましくは0.05重量部〜3重量部である。このような範囲であれば、耐久性およびリワーク性に優れる薄ガラス樹脂積層体Aおよび薄ガラス樹脂積層体片aを得ることができる。
ヒドロキシル基含有モノマーは、その構造中にヒドロキシル基を含み、かつ(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の重合性不飽和二重結合を含む化合物である。ヒドロキシル基含有モノマーの具体例としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12−ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート等の、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートや(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)−メチルアクリレート等が挙げられる。上記ヒドロキシル基含有モノマーの中でも、耐久性の点から、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが好ましく、特に4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが好ましい。
ヒドロキシル基含有モノマー由来の構成単位の含有割合は、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して、好ましくは3重量部以下であり、より好ましくは0.01重量部〜3重量部であり、さらに好ましくは0.1重量部〜2重量部であり、特に好ましくは0.2重量部〜2重量部である。このような範囲であれば、耐久性および粘着特性に優れる薄ガラス樹脂積層体Aおよび薄ガラス樹脂積層体片aを得ることができる。
アミド基含有モノマーは、その構造中にアミド基を含み、かつ(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の重合性不飽和二重結合を含む化合物である。アミド基含有モノマーの具体例としては、(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,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−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、N−ヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロール−N−プロパン(メタ)アクリルアミド、アミノメチル(メタ)アクリルアミド、アミノエチル(メタ)アクリルアミド、メルカプトメチル(メタ)アクリルアミド、メルカプトエチル(メタ)アクリルアミド等のアクリルアミド系モノマー;N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N−(メタ)アクリロイルピペリジン、N−(メタ)アクリロイルピロリジン等のN−アクリロイル複素環モノマー;N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタム等のN−ビニル基含有ラクタム系モノマー等が挙げられる。
アミド基含有モノマー由来の構成単位の含有割合は、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して、好ましくは10重量部以下であり、より好ましくは0.1重量部〜10重量部であり、さらに好ましくは0.3重量部〜8重量部であり、特に好ましくは0.3重量部〜5重量部であり、最も好ましくは0.7重量部〜4重量部である。このような範囲であれば、耐久性および粘着特性に優れる薄ガラス樹脂積層体Aおよび薄ガラス樹脂積層体片aを得ることができる。
上記芳香環含有(メタ)アクリレートは、その構造中に芳香環構造を含み、かつ(メタ)アクリロイル基を含む化合物である。芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、又はビフェニル環が挙げられる。芳香環含有(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、フェノキシ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性クレゾール(メタ)アクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、メトキシベンジル(メタ)アクリレート、クロロベンジル(メタ)アクリレート、クレジル(メタ)アクリレート、ポリスチリル(メタ)アクリレート等のベンゼン環を有するもの;ヒドロキシエチル化β−ナフトールアクリレート、2−ナフトエチル(メタ)アクリレート、2−ナフトキシエチルアクリレート、2−(4−メトキシ−1−ナフトキシ)エチル(メタ)アクリレート等のナフタレン環を有するもの;ビフェニル(メタ)アクリレート等のビフェニル環を有するものを挙げられる。
芳香環含有(メタ)アクリレート由来の構成単位の含有割合は、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して、好ましくは25重量部以下であり、より好ましくは18重量部以下である。このような範囲であれば、耐久性に優れる薄ガラス樹脂積層体Aおよび薄ガラス樹脂積層体片aを得ることができる。
上記(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは100万〜250万であり、より好ましくは120万〜200万である。このような範囲であれば、耐久性、耐熱性に優れる薄ガラス樹脂積層体Aおよび薄ガラス樹脂積層体片aを得ることができる。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、ポリスチレン換算により算出された値から求められる。
上記(メタ)アクリル系ポリマーは、任意の適切な方法により重合して得ることができる。
1つの実施形態においては、粘着剤層を構成する粘着剤は、シランカップリング剤をさらに含む。シランカップリング剤を含む粘着剤を用いれば、耐久性に優れる粘着剤層を形成することができる。シランカップリング剤としては、任意の適切な官能基を有するものを用いることができる。官能基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、(メタ)アクリロキシ基、アセトアセチル基、イソシアネート基、スチリル基、ポリスルフィド基等が挙げられる。シランカップリング剤の具体例としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン等のビニル基含有シランカップリング剤;γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有シランカップリング剤;γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤;γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどのメルカプト基含有シランカップリング剤;p−スチリルトリメトキシシラン等のスチリル基含有シランカップリング剤;γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどの(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤;3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基含有シランカップリング剤;ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等のポリスルフィド基含有シランカップリング剤などが挙げられる。
また、シランカップリング剤として、分子内複数のアルコキシシリル基を有するものを用いてもよい。具体的には、例えば、信越化学社製X−41−1053、X−41−1059A、X−41−1056、X−41−1805、X−41−1818、X−41−1810、X−40−2651などが挙げられる。
シランカップリング剤の含有量は、粘着剤中のベースポリマー100重量部に対して、好ましくは0.001重量部〜5重量部であり、より好ましくは0.01重量部〜1重量部であり、さらに好ましくは0.02重量部〜1重量部である。
1つの実施形態においては、シランカップリング剤として、チオール基含有シランカップリング剤が用いられる。チオール基含有シランカップリング剤を用いれば、耐久性およびリワーク性に優れる粘着剤層を形成することができる。
1つの実施形態においては、チオール基含有シランカップリング剤として、オリゴマー型のチオール基含有シランカップリング剤が用いられる。オリゴマー型のチオール基含有シランカップリング剤を用いれば、耐久性およびリワーク性に特に優れる粘着剤層を形成することができる。ここで、オリゴマー型とは、モノマーの2量体以上100量体未満程度の重合体を指すものであり、オリゴマー型シランカップリング剤の重量平均分子量としては、300〜30000が好ましい。オリゴマー型のチオール基含有シランカップリング剤としては、分子内に2個以上のアルコキシシリル基を有するオリゴマー型のチオール基含有シランカップリング剤が好ましい。具体的には、例えば、信越化学工業社製のX−41−1805、X−41−1810、X−41−1818等が挙げられる。
上記チオール基含有シランカップリング剤のアルコキシシリル基の数は、特に限定されるものではないが、分子内に2個以上であることが好ましい。また、上記チオール基含有シランカップリング剤のアルコキシ基の量は、シランカップリング剤中、10〜60重量%であることが好ましく、20〜50重量%であることがより好ましく、20〜40重量%であることがさらに好ましい。
アルコキシ基の種類は限定されないが、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ等の炭素数1〜6のアルコキシ基を挙げることができる。これらの中でも、メトキシ、エトキシが好ましく、メトキシがより好ましい。また、一分子中、メトキシとエトキシの両方を含むことも好ましい。
上記チオール基含有シランカップリング剤のチオール当量(メルカプト当量)は、1000g/mol以下であることが好ましく、800g/mol以下であることがより好ましく、700g/mol以下であることがより好ましく、500g/mol以下であることがより好ましい。また、チオール当量の下限値は、例えば、200g/mol以上である。
1つの実施形態においては、粘着剤層を構成する粘着剤は、架橋剤をさらに含む。架橋剤としては、有機系架橋剤や多官能性金属キレートを用いることができる。有機系架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、過酸化物系架橋剤、エポキシ系架橋剤、イミン系架橋剤等が挙げられる。多官能性金属キレートは、多価金属が有機化合物と共有結合又は配位結合しているものである。架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤及び/又は過酸化物系架橋剤が好ましく、イソシアネート系架橋剤と過酸化物系架橋剤を併用することがより好ましい。
イソシアネート系架橋剤としては、イソシアネート基を少なくとも2つ有する化合物を用いることができる。例えば、一般にウレタン化反応に用いられる公知の脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート等が用いられる。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチ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、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環族イソシアネートとしては、例えば、1,3−シクロペンテンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート水素添加テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソソアネート、2,6−トリレンジイソソアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−トルイジンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
また、イソシアネート系架橋剤としては、上記ジイソシアネートの多量体(2量体、3量体、5量体等)、トリメチロールプロパン等の多価アルコールと反応させたウレタン変性体、ウレア変性体、ビウレット変性体、アルファネート変性体、イソシアヌレート変性体、カルボジイミド変性体等が挙げられる。
イソシアネート系架橋剤の市販品としては、例えば、日本ポリウレタン工業(株)製の、商品名「ミリオネートMT」、「ミリオネートMTL」、「ミリオネートMR−200」、「ミリオネートMR−400」、「コロネートL」、「コロネートHL」、「コロネートHX」、三井化学(株)製の、商品名「タケネートD−110N」、「タケネートD−120N」、「タケネートD−140N」、「タケネートD−160N」、「タケネートD−165N」、「タケネートD−170HN」、「タケネートD−178N」、「タケネート500」、「タケネート600」等が挙げられる。これらの化合物は単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよい。
1つの実施形態においては、イソシアネート系架橋剤としては、脂肪族ポリイソシアネートおよびその変性体である脂肪族ポリイソシアネート系化合物が好ましい。脂肪族ポリイソシアネート系化合物を用いれば、架橋構造が柔軟性に富み、粘着剤層の膨張/収縮に伴う応力を緩和しやすく、耐久性および粘着特性に優れる粘着剤層を形成することができる。脂肪族ポリイソシアネート系化合物としては、特に、ヘキサメチレンジイソシアネートまたはその変性体が好ましい。
上記過酸化物系架橋剤としては、1分間半減期温度が80℃〜160℃である過酸化物を使用することが好ましく、90℃〜140℃である過酸化物を使用することがより好ましい。過酸化物系架橋剤の具体例としては、例えば、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート(1分間半減期温度:90.6℃)、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート(1分間半減期温度:92.1℃)、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート(1分間半減期温度:92.4℃)、t−ブチルパーオキシネオデカノエート(1分間半減期温度:103.5℃)、t−ヘキシルパーオキシピバレート(1分間半減期温度:109.1℃)、t−ブチルパーオキシピバレート(1分間半減期温度:110.3℃)、ジラウロイルパーオキシド(1分間半減期温度:116.4℃)、ジ−n−オクタノイルパーオキシド(1分間半減期温度:117.4℃)、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(1分間半減期温度:124.3℃)、ジ(4−メチルベンゾイル)パーオキシド(1分間半減期温度:128.2℃)、ジベンゾイルパーオキシド(1分間半減期温度:130.0℃)、t−ブチルパーオキシイソブチレート(1分間半減期温度:136.1℃)、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン(1分間半減期温度:149.2℃)等が挙げられる。なかでも特に架橋反応効率が優れることから、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート(1分間半減期温度:92.1℃)、ジラウロイルパーオキシド(1分間半減期温度:116.4℃)、ジベンゾイルパーオキシド(1分間半減期温度:130.0℃)等が好ましく用いられる。なお、過酸化物の半減期とは、過酸化物の分解速度を表す指標であり、過酸化物の残存量が半分になるまでの時間をいう。任意の時間で半減期を得るための分解温度や、任意の温度での半減期時間に関しては、メーカーカタログ等に記載されており、例えば、日本油脂(株)の「有機過酸化物カタログ第9版(2003年5月)」等に記載されている。
架橋剤の含有量は、ベースポリマー100重量部に対して、好ましくは0.01重量部〜3重量部であり、より好ましくは0.02重量部〜2重量部であり、さらに好ましくは0.03重量部〜1重量部である。このような範囲であれば、適切なクリープ特性、弾性率等を有する粘着剤層を形成することができる。
1つの実施形態においては、粘着剤層を構成する粘着剤は、任意の適切なイオン性化合物をさらに含む。イオン性化合物としては、例えば、特開2015−4861号公報に記載されている化合物が用いられ得る。中でも、(ペルフルオロアルキルスルホニル)イミドリチウム塩が好ましく、ビス(トリフルオロメタンスルホニルイミド)リチウムがより好ましい。また、イオン性化合物の含有量は、ベースポリマー100重量部に対して、好ましくは10重量部以下であり、より好ましくは5重量部以下である。
上記粘着剤層は、任意の適切なその他の添加物をさらに含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのポリエーテル化合物、着色剤、顔料等の粉体、染料、界面活性剤、可塑剤、粘着性付与剤、表面潤滑剤、レベリング剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、無機又は有機の充填剤、金属粉、粒子状、箔状物等が挙げられる。
A−2.樹脂層
上記樹脂層は、任意の適切な樹脂により構成される。樹脂層を形成する樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、環状オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、(メタ)アクリルウレタン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、アセテート系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。1つの実施形態においては、上記樹脂層として、光学フィルムが用いられる。光学フィルムとしては、例えば、偏光板(偏光機能を有する光学フィルム)、位相差板、等方性フィルム等が挙げられる。
(偏光板)
1つの実施形態においては、上記樹脂層は、偏光板である。樹脂層が、偏光子(特に、ビニルアルコール系樹脂フィルムから構成される偏光子)を含む偏光板である場合、従来技術によれば、薄ガラス樹脂積層体Aをレーザー加工して得られた薄ガラス樹脂積層体片aを、被着体に貼着した際の気泡発生が顕著となる。本発明の製造方法によれば、偏光板を備える薄ガラス樹脂積層体Aを加工しても、上記のような気泡の発生が抑制される。すなわち、本発明の製造方法は、偏光板を備える薄ガラス樹脂積層体Aの加工に特に有用である。
上記偏光板は、偏光子を備える。上記偏光板は、好ましくは、偏光子の片側または両側に保護フィルムをさらに備える。
(偏光子)
上記偏光子の厚みは特に制限されず、目的に応じて適切な厚みが採用され得る。当該厚みは、代表的には、1μm〜80μm程度である。1つの実施形態においては、薄型の偏光子が用いられ、当該偏光子の厚みは、好ましくは20μm以下であり、より好ましくは15μm以下であり、さらに好ましくは10μm以下であり、特に好ましくは6μm以下である。このように薄い偏光子を用いることにより、薄型の光学積層体を得ることができる。
上記偏光子は、好ましくは、波長380nm〜780nmのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光子の単体透過率は、好ましくは40.0%以上、より好ましくは41.0%以上、さらに好ましくは42.0%以上、特に好ましくは43.0%以上である。偏光子の偏光度は、好ましくは99.8%以上であり、より好ましくは99.9%以上であり、さらに好ましくは99.95%以上である。
好ましくは、上記偏光子は、ヨウ素系偏光子である。より詳細には、上記偏光子は、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)フィルムから構成され得る。
上記PVA系樹脂フィルムを形成するPVA系樹脂としては、任意の適切な樹脂が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン−ビニルアルコール共重合体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。PVA系樹脂のケン化度は、通常85モル%〜100モル%であり、好ましくは95.0モル%〜99.95モル%であり、さらに好ましくは99.0モル%〜99.93モル%である。ケン化度は、JIS K 6726−1994に準じて求めることができる。このようなケン化度のPVA系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光子が得られ得る。ケン化度が高すぎる場合には、ゲル化してしまうおそれがある。
PVA系樹脂の平均重合度は、目的に応じて適切に選択され得る。平均重合度は、通常1000〜10000であり、好ましくは1200〜5000であり、さらに好ましくは1500〜4500である。なお、平均重合度は、JIS K 6726−1994に準じて求めることができる。
上記偏光子の製造方法としては、例えば、PVA系樹脂フィルム単体を延伸、染色する方法(I)、樹脂基材とポリビニルアルコール系樹脂層とを有する積層体(i)を延伸、染色する方法(II)等が挙げられる。方法(I)は、当業界で周知慣用の方法であるため、詳細な説明は省略する。上記製造方法(II)は、好ましくは、樹脂基材と該樹脂基材の片側に形成されたポリビニルアルコール系樹脂層とを有する積層体(i)を延伸、染色して、該樹脂基材上に偏光子を作製する工程を含む。積層体(i)は、樹脂基材上にポリビニルアルコール系樹脂を含む塗布液を塗布・乾燥して形成され得る。また、積層体(i)は、ポリビニルアルコール系樹脂膜を樹脂基材上に転写して形成されてもよい。上記製造方法(II)の詳細は、例えば、特開2012−73580号公報に記載されており、この公報は、本明細書に参考として援用される。
(保護フィルム)
上記保護フィルムとしては、任意の適切な樹脂フィルムが採用され得る。保護フィルムの形成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂等が挙げられる。
1つの実施形態においては、上記(メタ)アクリル系樹脂として、グルタルイミド構造を有する(メタ)アクリル系樹脂が用いられる。グルタルイミド構造を有する(メタ)アクリル系樹脂(以下、グルタルイミド樹脂とも称する)は、例えば、特開2006−309033号公報、特開2006−317560号公報、特開2006−328329号公報、特開2006−328334号公報、特開2006−337491号公報、特開2006−337492号公報、特開2006−337493号公報、特開2006−337569号公報、特開2007−009182号公報、特開2009−161744号公報、特開2010−284840号公報に記載されている。これらの記載は、本明細書に参考として援用される。
好ましくは、上記保護フィルムを構成する樹脂フィルムは、紫外線吸収能を有する。このような樹脂フィルムは、例えば、任意の適切な紫外線吸収剤を含ませることにより得ることができる。紫外線吸収剤の具体例としては、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物、トリアジン系化合物等が挙げられる。
上記樹脂フィルム中の紫外線吸収剤の含有割合は、樹脂フィルム100重量部に対して、好ましくは0.01重量部〜30重量部であり、より好ましくは0.1重量部〜5重量部である。このような範囲であれば、十分な紫外線吸収能を有する保護フィルムを形成でき、かつ、上記薄ガラスを有効に保護し得る偏光板を得ることができる。
上記保護フィルムを構成する樹脂フィルムは、任意の適切な方法により製膜される。製膜方法としては、例えば、溶融押出法、溶液キャスト法(溶液流延法)、カレンダー法、圧縮成形法等が挙げられる。これらの中でも、溶融押出法が好ましい。また、樹脂フィルムは、延伸処理が施されていてもよい。
上記保護フィルムと上記偏光子とは、任意の適切な接着剤層を介して積層される。偏光子作製時に用いた樹脂基材は、保護フィルムと偏光子とを積層する前、あるいは、積層した後に、剥離され得る。
上記保護フィルムの厚みは、好ましくは5μm〜55μmであり、より好ましくは10μm〜50μmであり、さらに好ましくは15μm〜45μmである。
A−3.薄ガラス
上記薄ガラスは、板状のものであれば、任意の適切なものが採用され得る。上記薄ガラスは、組成による分類によれば、例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウ酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、石英ガラス等が挙げられる。また、アルカリ成分による分類によれば、無アルカリガラス、低アルカリガラスが挙げられる。上記ガラスのアルカリ金属成分(例えば、NaO、KO、LiO)の含有量は、好ましくは15重量%以下であり、さらに好ましくは10重量%以下である。
上記薄ガラスの厚みは100μm以下であり、好ましくは80μm以下であり、より好ましくは50μm以下であり、さらに好ましくは40μm以下であり、特に好ましくは35μm以下である。上記薄ガラスの厚みの下限は、好ましくは5μm以上であり、より好ましくは10μm以上である。
上記薄ガラスの波長550nmにおける光透過率は、好ましくは85%以上である。上記薄ガラスの波長550nmにおける屈折率は、好ましくは1.4〜1.65である。
上記薄ガラスの密度は、好ましくは2.3g/cm〜3.0g/cmであり、さらに好ましくは2.3g/cm〜2.7g/cmである。上記範囲の薄ガラスであれば、軽量の光学積層体が得られる。
上記薄ガラスの成形方法は、任意の適切な方法が採用され得る。代表的には、上記薄ガラスは、シリカやアルミナ等の主原料と、芒硝や酸化アンチモン等の消泡剤と、カーボン等の還元剤とを含む混合物を、1400℃〜1600℃の温度で溶融し、薄板状に成形した後、冷却して作製される。上記薄ガラスの成形方法としては、例えば、スロットダウンドロー法、フュージョン法、フロート法等が挙げられる。これらの方法によって板状に成形された薄ガラスは、薄板化したり、平滑性を高めたりするために、必要に応じて、フッ酸等の溶剤により化学研磨されてもよい。
上記薄ガラスは、市販のものをそのまま用いてもよく、あるいは、市販の薄ガラスを所望の厚みになるように研磨して用いてもよい。市販の薄ガラスとしては、例えば、コーニング社製「7059」、「1737」または「EAGLE2000」、旭硝子社製「AN100」、NHテクノグラス社製「NA−35」、日本電気硝子社製「OA−10」、ショット社製「D263」または「AF45」等が挙げられる。
A−4.レーザー加工
薄ガラス樹脂積層体Aをレーザー加工に供する工程においては、任意の適切なレーザーが用いられ、レーザー光により薄ガラス樹脂積層体Aを切断する。本発明においては、レーザー加工により薄ガラス樹脂積層体Aを切断することで、タクトと薄ガラス樹脂積層体片aの端面品位とを両立することができる。また、端面品位に優れる薄ガラス樹脂積層体片aは、破損しがたく、ハンドリング性に優れる点で有利である。
薄ガラス樹脂積層体Aをレーザー加工に供する工程においては、レーザー光により薄ガラス樹脂積層体Aに、切断予定線に沿って加工痕を設けることにより、薄ガラス樹脂積層体Aを切断することを可能とする。加工痕は、切断予定線に沿ってミシン目状に設けられていてもよく、連続線として設けられていてもよい。また、加工痕は、各層を貫通する貫通孔であってもよく、非貫通孔であってもよい。必要に応じて(例えば、加工痕をミシン目状に設ける場合、加工痕が非貫通孔である場合)、レーザー加工後に外力を加えて、薄ガラス樹脂積層体Aを割断する。
レーザーとしては、例えば、COレーザー、エキシマレーザー等の気体レーザー;YAGレーザー等の固体レーザー;半導体レーザー等が挙げられる。
1つの実施形態においては、薄ガラス樹脂積層体Aをレーザー加工に供する工程は、薄ガラス表面にレーザーを照射する工程と、樹脂層表面にレーザー光を照射する工程とを含む。樹脂層に用いるレーザーと、薄ガラスに用いるレーザーとは、異なるレーザーであることが好ましい。当該工程においては、レーザー光により各層に加工痕を設けることにより、薄ガラス樹脂積層体Aを切断することができる。
薄ガラスへのレーザー光照射に用いられるレーザーとしては、超短パルスレーザーが好ましく用いられる。超短パルスレーザーから発振されるレーザー光の波長は、好ましくは500nm〜2500nmである。当該レーザー光のパルス幅は、100ピコ秒以下であることが好ましく、50ピコ秒以下であることがより好ましい。当該レーザー光の発振形態は、シングルパルス発振であってもよく、バースモードのマルチパルス発振であってもよい。
樹脂層へのレーザー光照射に用いられるレーザーとしては、例えば、COレーザー、COレーザー、可視光パルスレーザー、紫外線パルスレーザー等が挙げられる。可視光パルスレーザーおよび紫外線パルスレーザーとしては、例えば、発振するレーザー光の波長が532nm、355nm、349nmまたは266nm(Nd:YAG、Nd:YLF、またはYVO4を媒質とする固体レーザー光源の高次高調波)であるレーザー、発振するレーザー光の波長が351nm、248nm、222nm、193nmまたは157nmであるエキシマレーザー、発振するレーザー光の波長が157nmであるF2レーザー等が挙げられる。また、レーザーとして、発振するレーザー光の波長が紫外域以外であり、かつ、パルス幅がフェムト秒又はピコ秒オーダーのパルスレーザーを用いてもよい。樹脂層へのレーザー光照射に用いられるレーザー光の発振形態は、パルス発振であってもよく、連続発振であってもよい。当該レーザー光の空間強度分布は、ガウシアン分布でもよく、フラットトップ分布であってもよい。
樹脂層へのレーザー光照射位置におけるスポット径は、好ましくは300μm以下であり、より好ましくは200μm以下である。
上記のように、超短パルスレーザーを用いて薄ガラスを切断すれば、薄ガラスにクラック等の損傷を与えることを防止して、薄ガラス樹脂積層体Aを切断することができる。また、樹脂層に対しては、超短パルスレーザーを用いず、COレーザー等を用いることにより、樹脂層の熱劣化を防止することができる。
1つの実施形態においては、薄ガラスに超短パルスレーザー光を照射した後に、樹脂層に上記レーザー光を照射する。このようにすれば、樹脂層の熱劣化をより有効に防止することができる。
加工痕(貫通孔または被貫通孔)がミシン目状に設けられる場合、加工痕のピッチは、好ましくは10μm以下であり、より好ましくは5μm以下である。このような範囲であれば、良好に割断することができる。
レーザー加工後に薄ガラス樹脂積層体Aを割断する場合、割断の方法としては、例えば、機械的なブレイク(山折り)、赤外光による加工痕近傍部位の加熱、超音波ローラーによる振動付加、吸盤による吸着及び引き上げ等が挙げられる。
B.薄ガラス樹脂積層体片a
1つの実施形態においては、薄ガラス樹脂積層体片aが提供される。この薄ガラス樹脂積層体片aは、上記製造方法により製造された積層体片であり、すなわち、上記薄ガラス樹脂積層体A(薄ガラスと樹脂層と粘着剤層とをこの順に備え、かつ、上記粘着剤層の厚み(μm)と、当該粘着剤層のクリープ特性(μm/Hr)とが、(厚み(μm))×クリープ特性(μm/Hr)≧2500(μm・μm/Hr)の関係を有する樹脂積層体)を、レーザー加工により切断して得られる積層体片である。このような薄ガラス樹脂積層体片aは、被着体に貼着した際に粘着剤層に気泡が生じ難く、好ましい。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。実施例において、特に明記しない限り、「部」および「%」は重量基準である。
[製造例1]粘着剤(1)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99重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート1重量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重量部に対して、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重量部を酢酸エチル100重量部と共に仕込み、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55℃付近に保って8時間重合反応を行って、重量平均分子量(Mw)156万、Mw/Mn3.2のアクリル系ポリマーの溶液を調製した。
アクリル系ポリマーの溶液の固形分100重量部に対して、イソシアネート架橋剤(三井化学社製、商品名「タケネートD160N」、トリメチロールプロパンヘキサメチレンジイソシアネート)0.1重量部、ベンゾイルパーオキサイド(日本油脂社製、商品名「ナイパーBMT 40SV」)0.3重量部、及びアセトアセチル基含有シランカップリング剤(綜研化学社製、商品名「A−100」)0.3重量部、ポリエーテル化合物(カネカ社製、商品名「サイリルSAT10」、反応性シリル基を有するポリエーテル化合物)0.1重量部を配合して、アクリル系粘着剤(1)を得た。
[製造例2]粘着剤(2)の調製
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル99重量部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル1.0重量部および2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.3重量部を酢酸エチルと共に加えて窒素ガス気流下、60℃で4時間反応させた後、その反応液に酢酸エチルを加えて、重量平均分子量165万のアクリル系ポリマーを含有する溶液を得た。
アクリル系ポリマー溶液の固形分100重量部に対して、ジベンゾイルパーオキシド(日本油脂社製、商品名「ナイパーBO−Y」)0.3重量部と、トリメチロールプロパンキシレンジイソシアネート(三井武田ケミカル社製、商品名「タケネートD110N」)0.02重量部と、アセトアセチル基含有シランカップリング剤(綜研化学株式会社製、商品名「A−100」)0.2重量部を配合して、アクリル系粘着剤(2)を得た。
[製造例3]粘着剤(3)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81.9重量部、ベンジルアクリレート13重量部、アクリル酸5重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート0.1重量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を酢酸エチル100部と共に仕込み(モノマーの濃度50%)、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55℃付近に保って8時間重合反応を行い、重量平均分子量(Mw)200万、Mw/Mn=2.9のアクリル系ポリマーの溶液を調製した。
アクリル系ポリマー溶液の固形分100部に対して、イソシアネート架橋剤(日本ポリウレタン工業社製商品名「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)0.45重量部およびベンゾイルパーオキサイド(日本油脂社製、商品名「ナイパーBMT」)0.1重量部、およびシランカップリング剤(信越化学工業社製、商品名「KBM403」)0.1重量部を配合して、アクリル系粘着剤(3)を調製した。
[製造例4]樹脂層(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(クラレ社製、商品名「VF−PS7500」、幅1000mm)を用いて、30℃の純水中に60秒間浸漬しながら延伸倍率2.5倍まで延伸した。次いで、30℃のヨウ素水溶液(重量比:純水/ヨウ素(I)/ヨウ化カリウム(KI)=100/0.01/1)中で45秒間染色した。その後、4重量%ホウ酸水溶液中で延伸倍率が5.8倍になるように延伸した。延伸後に、純水中に10秒間浸漬した後、フィルムの張力を保ったまま50℃で3分間乾燥して偏光子を得た。この偏光子の厚さは25μmであった。
保護フィルム(トリアセチルセルロース(TAC)フィルム、厚み:30μm)に厚さ0.5μmのウレタン系易接着剤層を形成した後に、当該易接着剤層に、上記活性エネルギー線硬化型接着剤を、MCDコーター(富士機械社製)(セル形状:ハニカム、グラビアロール線数:1000本/inch、回転速度140%/対ライン速)を用いて、接着剤層の厚みが0.5μmになるように塗工した。次いで、前記接着剤を介して、上記透明保護フィルムを、上記偏光子の両面にロール機で貼り合わせた。その後、貼り合わせた透明保護フィルムの両側から、IRヒーターを用いて50℃に加温し、上記紫外線を両面に照射して、活性エネルギー線硬化型接着剤を硬化させた。さらに、70℃で3分間熱風乾燥して、偏光子の両面に保護フィルムを有する偏光板(1)を得た。貼り合わせのライン速度は25m/minで行った。
[製造例5]樹脂層(偏光板)(2)の作製
熱可塑性樹脂基材として、イソフタル酸ユニットを7モル%有するアモルファスのポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」ともいう。)(IPA共重合PET)フィルム(厚み:100μm)を用意し、表面にコロナ処理(58W/m/min)を施した。一方、アセトアセチル変性PVA(日本合成化学工業(株)製、商品名:ゴーセファイマーZ200(平均重合度:1200,ケン化度:98.5モル%,アセトアセチル化度:5モル%)を1wt%添加したPVA(重合度4200、ケン化度99.2%)を用意して、PVA系樹脂が5.5wt%であるPVA水溶液の塗工液を準備し、乾燥後の膜厚が12μmになるように塗工し、60℃の雰囲気下において熱風乾燥により10分間乾燥して、基材上にPVA系樹脂の層を設けた積層体を作製した。
次いで、この積層体をまず空気中130℃で1.8倍に自由端延伸して(空中補助延伸)、延伸積層体を生成した。次に、延伸積層体を液温30℃のホウ酸不溶化水溶液に30秒間浸漬することによって、延伸積層体に含まれるPVA分子が配向されたPVA層を不溶化する工程を行った。本工程のホウ酸不溶化水溶液は、ホウ酸含有量を水100重量部に対して3重量部とした。この延伸積層体を染色することによって着色積層体を生成した。着色積層体は、延伸積層体を液温30℃のヨウ素およびヨウ化カリウムを含む染色液に、最終的に生成される偏光子を構成するPVA層の単体透過率が40〜44%になるように任意の時間、浸漬することによって、延伸積層体に含まれるPVA層をヨウ素により染色させたものである。本工程において、染色液は、水を溶媒として、ヨウ素濃度を0.1〜0.4重量%の範囲内とし、ヨウ化カリウム濃度を0.7〜2.8重量%の範囲内とした。ヨウ素とヨウ化カリウムの濃度の比は1対7である。次に、着色積層体を30℃のホウ酸架橋水溶液に60秒間浸漬することによって、ヨウ素を吸着させたPVA層のPVA分子同士に架橋処理を施す工程を行った。本工程のホウ酸架橋水溶液は、ホウ酸含有量を水100重量部に対して3重量部とし、ヨウ化カリウム含有量を水100重量部に対して3重量部とした。
さらに、得られた着色積層体をホウ酸水溶液中で延伸温度70℃として、先の空気中での延伸と同様の方向に3.05倍に延伸して(ホウ酸水中延伸)、最終的な延伸倍率は5.50倍である光学フィルム積層体を得た。光学フィルム積層体をホウ酸水溶液から取り出し、PVA層の表面に付着したホウ酸を、ヨウ化カリウム含有量が水100重量部に対して4重量部とした水溶液で洗浄した。洗浄された光学フィルム積層体を60℃の温風による乾燥工程によって乾燥した。得られた光学フィルム積層体に含まれる偏光子の厚みは5μmであった。
グルタルイミド環単位を有するメタクリル樹脂ペレットを、100.5kPa、100℃で12時間乾燥させ、単軸の押出機にてダイス温度270℃でTダイから押し出してフィルム状に成形した。このフィルムを、搬送方向(MD方向)に樹脂のTgより10℃高い雰囲気下で延伸し、次いでフィルム搬送方向と直交する方向(TD方向)に樹脂のTgより7℃高い雰囲気下で延伸し、厚み40μmのアクリル系フィルムを得た。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミドHEAA(興人社製)を35重量部と、N−アクリロイルモルホリンACMO(興人社製)を45重量部と、ポリプロピレングリコールジアクリレートTPGDA(東亜合成社製、商品名「アロニックスM−220」)を25重量部と、光重合性開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア184」)を3重量部と、別の光重合開始剤(日本化薬社製、商品名「KAYACUREDETX−S」)を1.5重量部とを混合して、硬化型接着剤を得た。
熱可塑性樹脂基材上に作製された上記偏光子に上記硬化型接着剤を塗布厚みを約1μmとして塗布した。次いで接着剤塗布層上に上記アクリル系フィルムを貼り合せた。熱可塑性樹脂基材側よりコンベア式UV照射装置(fusion社製)、ピークUV照度;1600mW/cm、UV積算光量;1000mJ/cm(波長380〜440nm)の紫外線を照射して接着剤を硬化させ、さらに70℃で2分間乾燥した。最後にアクリル系フィルムと偏光子、PETフィルムが積層された積層体より、PETフィルムを剥離して偏光板(2)を得た。
[実施例1]
ガラスフィルム(日本電気硝子社製、商品名「OA10」厚み:100μm)と上記偏光板(1)とを接着剤を介して貼り合わせた。次いで、上記粘着剤(1)を当該偏光板上に乾燥後の厚みが30μmとなるように塗工して、薄ガラス(100μm)/樹脂層(偏光板(1))/粘着剤層(30μm)を有する薄ガラス樹脂積層体Aを得た。
この薄ガラス樹脂積層体Aをレーザー加工に供して、薄ガラス樹脂積層体片aを得た。レーザー加工の条件は、以下のとおりである。
薄ガラス樹脂積層体Aの粘着剤層を上面として、ステージ上に設置し、COレーザー(キーエンス社製、ML−G9321、250kHz、出力40%、速度500mm/s、パス回数2回)にて、薄ガラス樹脂積層体片aのサイズに合わせた切断線に沿って粘着剤層および樹脂層を除去して、薄ガラス樹脂積層体Aをハーフカットした。
次に、薄ガラス面側を上面として、ステージ上に設置し、パルスレーザ(レディエンス社製、パルス照射時間350fs、125KHz、波長1053nm、出力10W、速度、200mm/s、パス回数12回)にて、切断線に沿ってガラス層を除去して、薄ガラス樹脂積層体Aを切断した。
[実施例2]
粘着剤層の厚みを40μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、薄ガラス樹脂積層体Aを得た。この薄ガラス樹脂積層体Aを、実施例1と同様のレーザー加工に供した。
[実施例3]
粘着剤(1)に代えて、粘着剤(2)を用いたこと、および、粘着剤層の厚みを20μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、薄ガラス樹脂積層体Aを得た。この薄ガラス樹脂積層体Aを、実施例1と同様のレーザー加工に供した。
[実施例4]
粘着剤(1)に代えて、粘着剤(2)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、薄ガラス樹脂積層体Aを得た。この薄ガラス樹脂積層体Aを、実施例1と同様のレーザー加工に供した。
[実施例5]
偏光板(1)に代えて、偏光板(2)を用いたこと以外は、実施例3と同様にして、薄ガラス樹脂積層体Aを得た。この薄ガラス樹脂積層体Aを、実施例1と同様のレーザー加工に供した。
[比較例1]
粘着剤(1)に代えて、粘着剤(3)を用いたこと、および、粘着剤層の厚みを20μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、薄ガラス樹脂積層体Aを得た。この薄ガラス樹脂積層体Aを、実施例1と同様のレーザー加工に供した。
[比較例2]
粘着剤層の厚みを20μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、薄ガラス樹脂積層体Aを得た。この薄ガラス樹脂積層体Aを、実施例1と同様のレーザー加工に供した。
[比較例3]
偏光板(1)に代えて、偏光板(2)を用いたこと以外は、比較例2と同様にして、薄ガラス樹脂積層体Aを得た。この薄ガラス樹脂積層体Aを、実施例1と同様のレーザー加工に供した。
[比較例4]
比較例1と同様にして、薄ガラス樹脂積層体Aを得た。この薄ガラス樹脂積層体Aをエンドミル加工に供した。エンドミル加工の条件は、以下のとおりである。
薄ガラス樹脂積層体Aを所定のサイズに打ち抜き、打ち抜いた積層体を40枚重ねてワークとした。ワークをクランプ(治具)で挟んだ状態で、エンドミル加工により、ワークの外周面を切削加工した。ここで、エンドミルの刃物は刃物角度が10°であり刃数は6枚刃を用いた。切削条件は、回転数は30000rpmで、押し込み量を0.15mm、送り速度は1440mm/分にて削り回数を1回とした。
[参考例1]
ガラスフィルム(日本電気硝子社製、商品名「OA10」厚み:100μm)上に、乾燥後の厚みが20μmとなるようにして、粘着剤(3)を塗工して、積層体を得た。得られた積層体を実施例1と同様のレーザー加工に供した。
[参考例2]
偏光板(1)上に、乾燥後の厚みが20μmとなるようにして、粘着剤(3)を塗工して、積層体を得た。得られた積層体を実施例1と同様のレーザー加工に供した。
<評価>
実施例、比較例および参考例について、レーザー加工(または、エンドミル加工)後に得られた積層体片を以下の評価に供した。結果を表1に示す。
(1)粘着剤層のクリープ特性
厚み30μmのTACフィルム上に、各実験例で用いた粘着剤にて、厚みが20μmの粘着剤層を形成して粘着フィルムを得た。この粘着フィルムを10mm×30mmのサイズに切り出し、当該粘着フィルムの上端部10mm×10mmを、SUS板に粘着剤層を介して貼着し、50℃、5気圧の条件下で15分間オートクレーブ処理した。該粘着フィルムの下端部に500gの荷重を負荷して1時間放置した時の荷重の負荷前後における該粘着フィルムとSUS板とのズレ幅を測定し、クリープ値とした。
(2)粘着剤層の弾性率
各実験例で用いた粘着剤にて粘着剤層を形成し、当該粘着剤層を積層して厚さ約1.5mmの試験サンプルを作製した。この試験サンプルを直径7.9mmの円盤状に打ち抜き、パラレルプレートに挟み込み、Rheometric Scientific社製「Advanced Rheometric Expansion System(ARES)」を用いて、以下の条件により、動的粘弾性測定を行い、測定結果から、25℃における粘着剤層の貯蔵弾性率G’を読み取った。
(測定条件)
変形モード:ねじり
測定温度:−40℃〜150℃
昇温速度:5℃/分
(3)端面品位
60cm×110cmの薄ガラス樹脂積層体片aを準備し、粘着剤層面を凹として図2に示すような2点曲げ試験を行った。積層体にクラックが生じた際の2点間距離Lが100mm以下であり、且つクラックにより積層体片が分断されないものを合格(表中、「〇」)とした。
(4)エッジ気泡
20cm□の薄ガラス樹脂積層体片aを準備し、30cm□の板ガラスの中央に積層体片aを粘着剤層を介してローラーで貼り合わせた。次に、貼り合わせされた積層体aの4辺のエッジを目視にて観察し、気泡の確認された辺の数を数えた。
Figure 2020153178
表1から明らかなように、本発明の製造方法によれば、端面品位に優れ、かつ、貼着時に気泡が生じがたい薄ガラス樹脂積層体片を得ることができる。また、樹脂層を有さない積層体(薄ガラス/粘着剤層;参考例1)、薄ガラスを有さない積層体(樹脂層(偏光板)/粘着剤層;参考例2)においては、比較例と同等の粘着剤層を有しながらも、貼着時に気泡が生じていない。これら参考例から、本願発明は、薄ガラス樹脂積層体片a(薄ガラス/樹脂層/粘着剤層)製造に特有の課題を解決する発明であることが分かる。
10 薄ガラス
20 樹脂層
30 粘着剤層

Claims (7)

  1. 厚みが100μm以下の薄ガラスと、樹脂層と、粘着剤層とをこの順に備える薄ガラス樹脂積層体を、レーザー加工に供して切断する工程を含み、
    該粘着剤層の厚み(μm)と、該粘着剤層のクリープ特性(μm/Hr)とが、(厚み(μm))×クリープ特性(μm/Hr)≧50×10(μm・μm/Hr)の関係を有する、
    薄ガラス樹脂積層体片の製造方法。
  2. 前記粘着剤層の厚みが、10μm以上である、請求項1に記載の薄ガラス樹脂積層体片の製造方法。
  3. 前記粘着剤層のクリープ特性が、100μm/Hr以上である、請求項1または2に記載の薄ガラス樹脂積層体片の製造方法。
  4. 前記樹脂層が、偏光板である、請求項1から3のいずれかに記載の薄ガラス樹脂積層体片の製造方法。
  5. 前記薄ガラス樹脂積層体をレーザー加工に供して切断する工程が、薄ガラス表面にレーザーを照射する工程と、樹脂層表面にレーザー光を照射する工程とを含み、樹脂層に用いるレーザーと、薄ガラスに用いるレーザーとが、異なるレーザーである、請求項1から4のいずれかに記載の薄ガラス樹脂積層体片の製造方法。
  6. 薄ガラスへのレーザー光照射に用いられるレーザーが、超短パルスレーザーである、請求項5に記載の薄ガラス樹脂積層体片の製造方法。
  7. 樹脂層へのレーザー光照射に用いられるレーザーが、COレーザー、COレーザー、可視光パルスレーザーまたは紫外線パルスレーザーである、請求項5または6に記載の薄ガラス樹脂積層体片の製造方法。
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