粘着剤層付偏光板およびその製造方法
【課題】ポリビニルアルコール系偏光子の片面または両面に貼り付けられる従来のセルロース系、オレフィン系、アクリル系等の偏光子保護フィルムに代替し得る特定の粘着剤皮膜を用いることで、低コストでかつ薄く、光学適性にも優れた粘着剤層付偏光板、このような粘着剤層付偏光板の製造方法の提供。
【解決手段】偏光子の少なくとも一方の面に、偏光子保護フィルムとしても機能する粘着剤層が設けられてなり、該粘着剤層が、少なくとも、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤との反応生成物を含んで形成されており、該反応生成物の形成の際に、上記アクリル共重合体の反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、粘着剤層内に架橋剤の官能基を残留させたことを特徴とする粘着剤層付偏光板、粘着剤層付偏光板の製造方法。
【解決手段】偏光子の少なくとも一方の面に、偏光子保護フィルムとしても機能する粘着剤層が設けられてなり、該粘着剤層が、少なくとも、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤との反応生成物を含んで形成されており、該反応生成物の形成の際に、上記アクリル共重合体の反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、粘着剤層内に架橋剤の官能基を残留させたことを特徴とする粘着剤層付偏光板、粘着剤層付偏光板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板の偏光子保護フィルムとしても機能する粘着剤層を有する粘着剤層付偏光板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、偏光板は、ポリビニルアルコール系フィルムを染色して延伸した偏光子のフィルムの両面に、セルロース系フィルム、オレフィン系フィルム、アクリル系フィルム等の偏光子保護フィルムを接着剤等により貼り合わせて製造されている。また、上記のようにして製造された偏光板を用いた液晶パネル等は、該偏光子保護フィルムのもう一方の面に粘着剤を塗布等し形成した粘着剤層によって、液晶セルや位相差フィルムに貼り合わせて製造されている。
【０００３】
しかしながら、このように製造した液晶パネル等は、製造工程が多く、また、使用するフィルムも多種類であるため製造コストがかかるという経済上の課題がある。中でも特に偏光板は、多数のフィルムを積層しているため、その厚みは厚く、また、積層して形成されていることに起因する光学的な問題も発生しやすい。このような背景から、近年、液晶パネルに対する薄型化・軽量化が求められるのみならず、偏光板の薄型化・軽量化も要望されている。
【０００４】
偏光板に使用されているポリビニルアルコール系の偏光子のフィルムは、それ自体に偏光性能を有しているが、力学的性質や耐久性に乏しいため、上述したように、両面に酢酸セルロール系等の偏光子保護フィルムを貼り合わせることが必要である。この偏光子保護フィルムの少なくとも一方を粘着剤フィルムで代替することで、粘着剤付の偏光板の薄型化・軽量化と製造工程の大幅な合理化を行うことが検討され、これまでに、偏光子フィルムの両面にある偏光子保護フィルムを片面に省略することが試みられてきた。
【０００５】
しかしながら、例えば、片面のみに偏光子保護フィルムを有している粘着剤付の偏光板は、偏光子の表裏の構成が非対称になるために、形成した偏光板の「そり」が大きくなり易い。そのため、粘着剤の表面に貼り合わせてある剥離フィルムが剥がれる等の問題が生じてしまうだけでなく、液晶パネルに貼り合わせるときにも問題が生じやすい。また、延伸された偏光子のフィルムには収縮しようとする力がかかるため、通常の偏光板用粘着剤を使用した場合、光学的な問題が生じる場合がある。
【０００６】
上記課題を解決すべく、種々の検討がなされている。例えば、特許文献１には、偏光板の片面の偏光子保護フィルムをなくしたものに、特定の引っ張り強度と伸度を有するフィルムを、一定以上の張力を加えて偏光板の表面に貼り付けることにより、偏光板のそりを改良することが提案されている（特許文献１参照）。また、特許文献２には、偏光板の保護フィルムの厚さを大きくすることによりそりを改良することが提案されている（特許文献２参照）。さらに、特許文献３には、偏光板の保護層を１層少なくすることにより、内部応力および光弾性を１層分軽減して光学歪を軽減させることが提案されている（特許文献３参照）。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１〜３のいずれにおいても、偏光子フィルムに直接貼り合わされる粘着剤について十分な検討はなされていなかった。そのため、上記に記載の従来技術に従って粘着剤付の偏光板を作製しても、偏光板のそりや剥離フィルムのはがれ、液晶パネルに貼り合せた時の耐久性や光学適性が十分なものではなく、いまだ課題が多いのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１８６１３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１０８８３０号公報
【特許文献３】特開２００２−０１４２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、ポリビニルアルコール系偏光子の片面または両面に貼り付けられる従来のセルロース系、オレフィン系、アクリル系等の偏光子保護フィルムに代替し得る特定の粘着剤皮膜を用いることで、低コストでかつ薄く、光学適性にも優れた粘着剤層付偏光板、さらには、このような粘着剤層付偏光板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、ポリビニルアルコール系偏光子の片面または両面に貼り付けられる従来のセルロース系、オレフィン系、アクリル系等の偏光子保護フィルムに代わり得る粘着剤層を有する粘着剤層付偏光板およびその製造方法を提供する。具体的な本発明の構成は以下の通りである。
【００１１】
１．偏光子の少なくとも一方の面に、偏光子保護フィルムとしても機能する粘着剤層が設けられてなり、該粘着剤層が、少なくとも、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤との反応生成物を含んで形成されており、該反応生成物の形成の際に、上記アクリル共重合体の反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、粘着剤層内に架橋剤の官能基を残留させたことを特徴とする粘着剤層付偏光板。
【００１２】
２．前記反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤が、イソシアネート架橋剤である上記１に記載の粘着剤層付偏光板。
３．前記反応生成物の３０℃における貯蔵弾性率が、１ＭＰａ以上である上記１または２に記載の粘着剤層付偏光板。
【００１３】
４．前記反応性官能基を有するアクリル共重合体が、（メタ）アクリル酸の炭素数１〜１８のアルキルエステルモノマー（Ａ）と、水酸基またはカルボキシル基を含有する共重合可能なモノマー（Ｂ）とを主モノマーとしてなる、反応性官能基として水酸基またはカルボキシル基を有する分子量が５０万〜２００万のアクリル共重合体である前記１〜３のいずれか１に記載の粘着剤層付偏光板。
【００１４】
５．前記１〜４のいずれか１に記載の粘着剤層付偏光板の製造方法であって、予め剥離フィルム上に、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを用いて反応生成物を形成する際に、上記アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、架橋剤の官能基が残留した状態の反応生成物を含んで形成された粘着剤皮膜を形成しておき、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子の片面に、接着剤を用いて偏光子保護フィルムを貼り合わせるのと同時かまたは貼り合わせ後に、偏光子のもう一方の面に、予め形成した上記粘着剤皮膜を貼り合わせて粘着剤層を形成することを特徴とする粘着剤層付偏光板の製造方法。
【００１５】
６．前記１〜４のいずれか１つに記載の粘着剤層付偏光板の製造方法であって、予め剥離フィルム上に、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを用いて反応生成物を形成する際に、上記アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、架橋剤の官能基が残留した状態の反応生成物を含んで形成された粘着剤皮膜を形成しておき、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子の両面に、予め形成した上記粘着剤皮膜を貼り合わせて粘着剤層をそれぞれ形成することを特徴とする粘着剤層付偏光板の製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明を特徴づける、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤との反応生成物を含んで形成した粘着剤層は、偏光子の保護機能と液晶セルへの貼り付け機能の両方を持つため、これを利用することで、本発明によれば、従来必須としていた偏光子保護フィルムをなくすことができ、しかも前記したような「そり」の発生の問題等が解消されるので、機能性を損なうことなく偏光板の製造コストダウンができる。また、本発明によれば、偏光子保護フィルムをなくすことにより、偏光板を、薄く・軽くすることができるので、偏光板の薄型化・軽量化も達成可能になる。さらに、上記した粘着剤層を利用する本発明によれば、偏光板保護フィルムでの複屈折の発生によって起こる液晶パネルのムラ現象の改善が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の偏光板の一例を説明するための模式断面図である。
【図２】本発明の偏光板の別の一例を説明するための模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、発明を実施するための最良の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。なお、本発明の明細書および特許請求の範囲における「（メタ）アクリル」という用語は、「アクリル」および「メタクリル」の双方を意味し、また、「（メタ）アクリレート」という用語は、「アクリレート」および「メタクリレート」の双方を意味する。
【００１９】
本発明の偏光板は、従来用いられていると同様に偏光子保護フィルムとしても機能する特定の材料からなる粘着剤層を用いることを特徴とする。該粘着剤層は、偏光子保護と液晶セルへの貼り付けの両方の機能を持つため、従来の偏光板の製造方法を大幅に簡略化することが可能となる。以下、これらについて詳述する。
【００２０】
＜粘着剤層＞
まず、本発明の偏光板を特徴づける粘着剤層は、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを含む粘着剤組成物（以下、単に「粘着剤」という場合がある）を塗工し、形成した皮膜よりなる。そして、この皮膜は、上記アクリル共重合体と、該アクリル共重合体の反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、皮膜内に架橋剤の官能基を残留させたことを特徴とする。以下詳細に各構成成分について説明する。
【００２１】
（アクリル共重合体）
上記反応性官能基を有するアクリル共重合体としては、下記のものが好適である。すなわち、分子量が５０万〜２００万であり、（メタ）アクリル酸の炭素数１〜１８のアルキルエステルモノマーＡ（以下、単にモノマーＡとする）と、反応性官能基として水酸基またはカルボキシル基を含有する共重合可能なモノマーＢ（以下、単にモノマーＢとする）とを主モノマーとした、反応生成物の共重合体である。
【００２２】
本発明で使用するモノマーＡとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、２−エチルへキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらは単独でも或いは組み合わせてもよい。
【００２３】
本発明で使用するモノマーＢとしては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレートなどの水酸基含有モノマーや、また、（メタ）アクリル酸、カルボキシエチルアクリレートなどのカルボキシル基含有モノマーが挙げられる。これらのモノマーＢはいずれも粘着剤の分野において公知であり、いずれのものも本発明で使用することができる。
【００２４】
モノマーＢの好ましい使用量は、モノマーＡを１００質量部としたときに、モノマーＢが０．１〜１０質量部である。前記モノマーＢの使用割合が０．１質量部未満であると少なすぎて、共重合体を架橋剤で架橋させたときに、架橋後の共重合体のゲル分率が低く、粘着剤層の耐久性が劣り、粘着剤層の剥がれが発生したり、粘着剤層に発泡が生じたりする場合があるので好ましくない。一方、前記モノマーＢの使用割合が１０質量部を超えると、耐久性試験において粘着剤層が剥がれ易くなるため好ましくない。
【００２５】
上記で説明した本発明に用いるアクリル共重合体は、さらに、芳香族モノマー単位を含有し得る。ここで、芳香族モノマーとは、構造中に芳香族基を含むモノマーであり、例えば、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、スチレン、α−メチルスチレンなどが挙げられる。これら芳香族モノマーを共重合させることによって粘着剤層の屈折率を上昇させることができるだけでなく、光学部材間の全反射を少なくして、粘着剤層の透過率を上昇させるなどの効果が得られるので、好ましい。芳香族モノマーの使用量は、前記モノマーＡ１００質量部あたり１〜３０質量部の範囲とすることが好ましい。
【００２６】
また、本発明で用いるアクリル共重合体は、さらに、ジメチルメタクリルアミド、ジメチルアクリルアミドなどのジアルキル置換アクリルアミドモノマー単位を含有し得る。これらアクリルアミドモノマーを共重合することによって光学用粘着剤としての耐久性を向上させる効果が得られる。上記アクリルアミドモノマーの使用量は、前記モノマーＡ１００質量部あたり１〜１０質量部の範囲が好ましい。
【００２７】
上記モノマーＡ、Ｂおよびその他のモノマーを共重合して得られるアクリル共重合体の重量平均分子量（ＧＰＣ測定、標準ポリスチレン換算）としては、５０万〜２００万程度のものが好ましい。より好ましくは、１００万〜１５０万である。アクリル共重合体の重量平均分子量が５０万未満であると、形成される粘着剤層の耐久性が不十分となる。一方、アクリル共重合体の重量平均分子量が２００万を超えると、粘度調整のための溶剤量が粘着剤中に増えてしまい、必然的に粘着剤の蒸発残分が低くなり、塗工乾燥時に発泡しやすくなるので好ましくない。
【００２８】
本発明で使用するアクリル共重合体は、溶液重合でも乳化重合の何れでも製造できるが、溶液重合が好ましい。重合方法としては、例えば、ラジカル共重合、イオン共重合、ランダム共重合、交互共重合、ブロック共重合、グラフト共重合などが挙げられるが、これに限定されない。
【００２９】
本発明の溶液重合に使用可能な溶剤としては、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、脂環式炭化水素類、ハロゲン炭化水素類、ケトン類、アミン類、アルコール類、エーテル類、エステル類、グリコールエーテル類、グリコールエステル類、フタル酸エステル類、アジピン酸エステル類、トリメット酸エステル類、リン酸エステル類、ピロメット酸エステル類、セバシン酸エステル類などが挙げられる。
【００３０】
また、重合に使用する重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキシド、ラウリルパーオキシドなどの過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスバレロニトリルなどのアゾビス化合物または高分子アゾ重合開始剤などを挙げることができ、これらは単独でもまたは組み合わせても使用することができる。また、上記重合においては、アクリル共重合体の分子量を調整するために従来公知の連鎖移動剤を使用することができる。
【００３１】
（架橋剤）
本発明の偏光板の粘着剤層を形成する粘着剤には、上述したアクリル共重合体と共に、該共重合体の反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤を含むものを使用することを特徴とする。上記架橋剤としては、従来の１分子中にグリシジル基を２個以上有するポリグリシジル化合物、１分子中にイソシアネート基を２個以上有するポリイソシアネート化合物、１分子中にアジリジニル基を２個以上有するポリアジリジン化合物、１分子中にオキサゾリン基を２個以上有するポリオキサゾリン化合物、金属キレート化合物、またはブチル化メラミン化合物などが挙げられ、いずれも使用することができる。好ましくは、ポリイソシアネート化合物、ポリアジリジン化合物、ポリグリシジル化合物、金属キレート化合物などを使用するとよい。これらは、単独もしくは２種類以上の併用で使用することが可能である。
【００３２】
本発明で使用する粘着剤中における上記架橋剤の使用量は、前記アクリル共重合体の反応性官能基（モノマーＢ由来）と反応する架橋剤の官能基のモル当量が、該共重合体中の反応性官能基のモル当量以上となるようにすることを要す。具体的には、アクリル共重合体の官能基のモル当量に対する、架橋剤の有する官能基のモル当量の比率（架橋剤の有する官能基のモル当量／官能基のモル当量）が、１．２倍以上となるように設計することが好ましい。さらに好ましくは、上記比率が１．５倍以上とするとよい。
【００３３】
すなわち、本発明では、架橋剤の有する反応性官能基が、アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量以上となる範囲で使用するため、アクリル共重合体を架橋剤で架橋し、反応生成物としての粘着剤皮膜を形成した場合に、該皮膜中には未架橋の反応性官能基が存在することとなる。偏光子を形成する場合には、通常、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子フィルムが使用される。本発明者らの検討によれば、このようなフィルムの少なくとも一方の面に、上記した材料で粘着剤層を形成すると、形成した粘着剤層中に存在する未架橋の反応性官能基（例えば、イソシアネート基等）が、偏光子フィルムの成分であるポリビニルアルコールの水酸基と反応することで、偏光子フィルムと形成された粘着剤層との密着性がよくなる。この結果、優れた偏光板を得ることができる。
【００３４】
これに対し、偏光子フィルムの少なくとも一方の面に形成した粘着剤層中に存在する未架橋の反応性官能基の量が十分でない場合には、より優れた密着性が得られ難くなるので好ましくない。例えば、上記比率が１．２倍未満である場合は、形成した粘着剤層の偏光子フィルム（例えば、ポリビニルアルコール系の偏光子フィルム）に対する良好な密着性が十分に達成できないため、好ましくない。
【００３５】
さらに上記粘着剤には、粘着付与樹脂および酸化防止剤から選ばれる少なくとも１種を含むことができる。また、シランカップリング剤を含むことができ、粘着剤の分野において公知のシランカップリング剤であれば、いずれも使用することができる。
【００３６】
また、上記粘着剤には、さらに粘着力を調整する目的など、必要な特性に応じて、本発明の効果を損なわない範囲において、種々の添加剤が配合されていてもよい。例えば、テルペン系、テルペン−フェノール系、クマロンインデン系、スチレン系、ロジン系、キシレン系、フェノール系または石油系などの粘着付与樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、充填剤、顔料などが配合されていてもよい。本発明で粘着剤層を形成するための各成分を、配合する方法自体は公知の方法でよく特に限定されない。
【００３７】
本発明の偏光板を構成する粘着剤層は、上述した粘着剤組成物を、通常使用されている塗布装置、例えば、ロール塗布装置などを用いて下記の方法で形成することができる。すなわち、上記のような装置を用い、シリコーン樹脂などの剥離剤を表面にコートしたポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）などの剥離フィルムの片面或いは両面に、上述した粘着剤を塗工し、該塗工層を乾燥することによって粘着剤層を形成することができる。また、必要に応じて、上記塗工層を加熱架橋または紫外線などの光による硬化をすることによっても粘着剤層を形成することができる。こうして得られた粘着剤層は、上述したアクリル共重合体と架橋剤との反応生成物を含み、さらに架橋剤中の反応性官能基が残留した状態の皮膜を形成している。
【００３８】
本発明で使用する粘着剤組成物の塗布量は、乾燥後の粘着剤層の厚さが、１０〜１００μｍとなる程度であることが好ましい。上記粘着剤層の厚さを上記範囲内とすることにより、気泡の発生のない粘着剤層となる。
【００３９】
（粘着剤層の物性）
上記のような方法で得られるアクリル共重合体及び架橋剤との反応生成物の３０℃における貯蔵弾性率が、１ＭＰａ以上であることが好ましい。これは、本発明の偏光板を形成する場合、上記反応生成物を含む粘着剤層（以下、単に粘着剤層という）を貼り合わせる偏光子フィルムは延伸されているため、収縮する場合があるが、粘着剤層の貯蔵弾性率が１ＭＰａ以上であれば、この収縮を抑えることが可能となるからである。
【００４０】
また、本発明で用いる粘着剤組成物は、該粘着剤によって形成した粘着剤層の９０℃における粘性係数が、１０ＭＰａ以上であることが好ましい。これは、本発明の偏光板を形成する場合、通常、延伸した偏光子フィルムが使用されるため、該偏光板を液晶セルに貼り合わせた際に、温度により偏光子が収縮する場合があり、これを抑えることが必要となるからである。粘着剤層の粘性係数が１０ＭＰａ以上であれば、この収縮をより良好に抑えることができる。
【００４１】
また、本発明で用いる粘着剤は、該粘着剤によって形成した粘着剤層の２３℃における剥離フィルム保持力が荷重５００ｇ、貼り付け面１５×２５ｍｍにおいて、４０℃で６０分以上落下しないことが好ましい。これは、本発明の粘着剤層付偏光板は、場合によっては偏光子の表裏の構成が非対称になるために、形成した偏光板に「そり」が生じ、粘着剤層の表面に貼り合わせてある剥離フィルムが剥がれるおそれがあるが、上記のように構成することでこの問題を抑制することができる。すなわち、この保持力が上記要件を満たすようにすれば、粘着剤層付偏光板が剥離フィルムから剥がれてしまうといった問題の発生が抑制される。なお、上記において「剥離フィルム保持力」とは、剥離フィルムと該剥離フィルムに張り合わせてある粘着剤層付偏光板の間の保持力をいい、上記荷重を粘着剤層付偏光板にかけて測定する。
【００４２】
以上のような粘着剤組成物を用いて粘着剤層を形成する工程を含む、以下に説明する製造方法により本発明の粘着剤層付偏光板を得ることができる。
【００４３】
＜偏光板の製造方法＞
本発明の粘着剤層付偏光板の製造方法について説明する。本発明の粘着剤層付偏光板は、以下の１）または２）のいずれかの方法で製造できる。
１）予め剥離フィルム上に、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを用いて反応生成物を形成する際に、上記アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、架橋剤の上記官能基が残留した状態の反応生成物を含んで形成された粘着剤皮膜を形成しておき、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子の片面に、接着剤を用いて偏光子保護フィルムを貼り合わせるのと同時かまたは貼り合わせ後に、偏光子のもう一方の面に、予め形成した上記粘着剤皮膜を貼り合わせて粘着剤層を形成することを特徴とする製造方法。
【００４４】
２）予め剥離フィルム上に、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを用いて反応生成物を形成する際に、上記アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、架橋剤の上記官能基が残留した状態の反応生成物を含んで形成された粘着剤皮膜を形成しておき、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子の両面に、予め形成した上記粘着剤皮膜を貼り合わせて粘着剤層をそれぞれ形成することを特徴とする製造方法。
【００４５】
上記１）〜２）の製造方法により得られる偏光板の構成の一例を、図１、２の模式図にそれぞれ示した。
【００４６】
本発明は、従来の偏光板の製造に用いられる偏光子保護フィルムに代替して、特定の粘着剤組成物によって形成された粘着剤層を用いることを特徴とするものである。そのため、それ以外の点においては、従来の偏光板の製造と差異なく、よって、他の接着剤や基材等は、従来の偏光板の製造で使用されるものであれば、特に問題なく使用することができる。上記の方法によって得られた粘着剤層付偏光板は、片面または両面に有する剥離フィルムを剥がして、液晶パネルや各種光学フィルムを貼り合わせることが可能となる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。勿論、本発明は、以下の実施例にのみ限定されるものではない。また、以下において、「部」あるいは「％」とあるのは、質量基準である。
【００４８】
＜製造例１＞ ポリビニルアルコール系偏光子フィルム（１）の作製
厚さ８０μｍのケン化度９９．７％のポリビニルアルコールフィルムを一軸延伸（延伸倍率５倍）し、これを緊張状態に保ったまま、よう素、よう化カリウム水溶液に浸漬し、次いで、ほう酸水溶液で処理、水洗、乾燥を行ってポリビニルアルコール系偏光子フィルム（１）を得た。
【００４９】
＜製造例２＞ 粘着剤の作製
攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素導入管を備えた反応装置に、窒素ガスを導入して、この反応装置内の空気を窒素ガスに置換した。その後、この反応装置中に、ブチルアクリレートを９０部、メチルアクリレートを１０部、アクリル酸を２部、酢酸エチルを１５０部加えた。その後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル０．１部を加え、これを攪拌させながら、窒素ガス気流中において、６５℃で５時間反応させ、重量平均分子量１５０万のアクリル共重合体１の溶液を得た。
【００５０】
上記と同様にして、表１に記載の組成で、共重合体２、３を得た。
【００５１】
【００５２】
＜実施例１＞ 構成１の偏光板の作製
製造例１で得た偏光フィルム（１）（厚み：１８μｍ）の一方に、偏光子保護フィルム（２）として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを、接着剤（３）としてポリビニルアルコール（クラレポバール２１７）の５重量％水溶液を用いて貼合し、６０℃で２０分乾燥させた。次いで、剥離フィルム（４）（三菱化学製３６ミクロンＰＥＴ剥離フィルム；ＭＲＦ３５）にアクリル系粘着剤（５）として、製造例２で得た表１に示す粘着剤１を、厚さ２５μｍになるように塗布乾燥し、上記の偏光子フィルム（１）のもう一方に貼合して、構成１の偏光板を得た。表２に構成をまとめて示した。
【００５３】
＜実施例２＞ 構成２の偏光板の作製
製造例１で得た偏光フィルム（１）（厚み：１８μｍ）の両面に、剥離フィルム（４）にアクリル系粘着剤（５）として、製造例２で得た表１に示す粘着剤２を、厚さ２５μｍになるように塗布乾燥したものを貼合して、偏光板を得た。その後、一方の剥離フィルムをはがし、位相差フィルム（６）を貼合して、位相差フィルム付きの構成２の偏光板を得た。
【００５４】
＜比較例１＞
実施例１の偏光子フィルム（１）の両面に偏光子保護フィルム（２）として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを貼合した以外は実施例１と同様にして、構成３の偏光板を作製した。
【００５５】
【００５６】
＜比較例２＞
実施例１のアクリル系粘着剤（５）に、製造例２で得た表１に示す粘着剤３を使用した以外は実施例１と同様にして、構成１の偏光板を作製した。上記で使用した粘着剤３は、イソシアネート基のモル当量／反応性官能基のモル当量＝０．７４であり、架橋剤の有する反応性の官能基であるイソシアネート基が、アクリル系粘着剤の反応性官能基のモル当量よりも少ないものである。
【００５７】
＜評価＞
上記で得られた実施例および比較例の偏光板のそれぞれについて、後述する試験方法にて評価した。具体的には、偏光板の、そり、剥離フィルムのはがれ、耐久性、光学的ムラ、貯蔵弾性率（ＭＰａ）、ゲル分率（％）、９０℃粘性係数（Ｐａ・ｓ）、および剥離フィルム保持力の評価を行った。この結果、実施例の評価結果は全ての項目で良好であった。評価結果を表３に示した。
【００５８】
［貯蔵弾性率］
実施例及び比較例の偏光板を作製する際にそれぞれ使用した粘着剤を剥離フィルムに塗布乾燥し、２５μｍ皮膜を作成し、試験用の粘着剤層とした。該粘着剤層を固体剪断治具に挟み、（株）ユービーエム製Ｒｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００を用いて、３０℃の時の貯蔵弾性率（Ｇ’）を周波数１Ｈｚで測定した。
【００５９】
［ゲル分率］
架橋後の粘着剤層を０．２ｇ正確に秤量（Ｗ１）した後、酢酸エチル５０ｍｌに１日間浸漬した。その後、２００メッシュの金網を秤量（Ｗ２）し、ろ過をして可溶分を抽出した。その後、乾燥させて不溶部分の重量（Ｗ３）を求めた。これら測定値から以下の式を使いゲル分率（重量％）を算出した。
ゲル分率（重量％）＝（（Ｗ３−Ｗ２）／Ｗ１）×１００
【００６０】
［粘性係数］
実施例および比較例の各偏光板について、ＪＩＳ Ｚ−０２３７の保持力測定法に準じてズレ量を測定した。すなわち、吸収軸が偏光板長辺に対して９０°になるように２５ｍｍ×５５ｍｍに裁断して、接着面積が２５ｍｍ×１０ｍｍになるようにガラス板に５０℃中で５Ｋｇ／ｃｍ2の圧力をかけ、１８分間保持して貼り付けた試験試料を作製した。そして、得られた試料をそれぞれ、９０℃の雰囲気中で９．８Ｎの荷重をつるし、１時間後のズレを測定した。次に、保持力測定法に準じて測定されたズレ量より以下の［式１］に従い粘着剤層の粘性係数を算出した。
［式１］
ズレ応力（Ｎ／ｍ2）＝荷重／接着面積＝９．８Ｎ／０．０２５ｍ×０．０１ｍ
ズレ速度（１／ｓ）＝ズレ量／時間／厚さ＝ズレ量（ｍ）／３６００秒／０．００００２５ｍ
粘性係数（Ｐａ・ｓ）＝ズレ応力／ズレ速度
【００６１】
［剥離フィルム保持力］
剥離フィルムに貼り合わされている粘着剤層付偏光板の貼り合わせ面積が、幅２５ｍｍ長さ１５ｍｍになるように加工し、荷重５００ｇをかけて、４０℃×６０分の剥離フィルムと粘着剤間での保持力を測定した。
【００６２】
［耐久性試験］
実施例および比較例の各偏光板を、それぞれ２００ｍｍ×３００ｍｍに断裁し、ＰＥＴフィルムを剥離した後、ガラス基板上に貼り付け、オートクレーブ処理を行い、評価用サンプルを作製した。得られた評価用サンプルについて、それぞれ下記項目の試験を行った。
（１）８０℃
上記評価用サンプルを、８０℃（ＤＲＹ）の雰囲気下に５００時間放置した後、発泡および剥がれの発生状態ついて目視により確認した。評価基準は下記の通りである。
（２）６０℃／９０％ＲＨ
上記評価用サンプルを、６０℃／９０％ＲＨの雰囲気下に５００時間放置した後、発泡および剥がれの発生状態ついて目視により確認した。評価基準は下記の通りである。
・評価基準
○：偏光板に発泡、剥がれが確認されない。
△：偏光板に発泡、剥がれが僅かに確認された。
×：偏光板に発泡、剥がれが確認された。
【００６３】
［白抜け試験］
実施例および比較例の各偏光板を用いた８０℃耐久試験後の同試料を２枚クロスニコルにして貼り合わせた後、液晶モニターのバックライト上に置き、白抜けの状態を目視で観察した。
・評価基準
○：偏光板に白抜けが観察されなかった。
△：偏光板に白抜けが僅かに観察された。
×：偏光板に白抜けが観察された。
【００６４】
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明で提供される、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤との反応生成物を含んで形成した粘着剤層は、偏光子の保護機能と液晶セルへの貼り付け機能の両方を持つため、これを利用することで、従来必須としていた偏光子保護フィルムをなくすことができ、しかも前記したような「そり」の発生の問題等が解消されるので、機能性を損なうことなく偏光板の製造コストダウンの達成が期待できる。また、本発明によれば、偏光子保護フィルムをなくすことが可能になるため、偏光板を、薄く・軽くすることができるので、偏光板の薄型化・軽量化も達成できる。さらに、上記した粘着剤層を利用する本発明によれば、偏光板保護フィルムでの複屈折の発生によって起こる液晶パネルのムラ現象の改善が可能になり、より有用な偏光板の提供が可能になる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板の偏光子保護フィルムとしても機能する粘着剤層を有する粘着剤層付偏光板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、偏光板は、ポリビニルアルコール系フィルムを染色して延伸した偏光子のフィルムの両面に、セルロース系フィルム、オレフィン系フィルム、アクリル系フィルム等の偏光子保護フィルムを接着剤等により貼り合わせて製造されている。また、上記のようにして製造された偏光板を用いた液晶パネル等は、該偏光子保護フィルムのもう一方の面に粘着剤を塗布等し形成した粘着剤層によって、液晶セルや位相差フィルムに貼り合わせて製造されている。
【０００３】
しかしながら、このように製造した液晶パネル等は、製造工程が多く、また、使用するフィルムも多種類であるため製造コストがかかるという経済上の課題がある。中でも特に偏光板は、多数のフィルムを積層しているため、その厚みは厚く、また、積層して形成されていることに起因する光学的な問題も発生しやすい。このような背景から、近年、液晶パネルに対する薄型化・軽量化が求められるのみならず、偏光板の薄型化・軽量化も要望されている。
【０００４】
偏光板に使用されているポリビニルアルコール系の偏光子のフィルムは、それ自体に偏光性能を有しているが、力学的性質や耐久性に乏しいため、上述したように、両面に酢酸セルロール系等の偏光子保護フィルムを貼り合わせることが必要である。この偏光子保護フィルムの少なくとも一方を粘着剤フィルムで代替することで、粘着剤付の偏光板の薄型化・軽量化と製造工程の大幅な合理化を行うことが検討され、これまでに、偏光子フィルムの両面にある偏光子保護フィルムを片面に省略することが試みられてきた。
【０００５】
しかしながら、例えば、片面のみに偏光子保護フィルムを有している粘着剤付の偏光板は、偏光子の表裏の構成が非対称になるために、形成した偏光板の「そり」が大きくなり易い。そのため、粘着剤の表面に貼り合わせてある剥離フィルムが剥がれる等の問題が生じてしまうだけでなく、液晶パネルに貼り合わせるときにも問題が生じやすい。また、延伸された偏光子のフィルムには収縮しようとする力がかかるため、通常の偏光板用粘着剤を使用した場合、光学的な問題が生じる場合がある。
【０００６】
上記課題を解決すべく、種々の検討がなされている。例えば、特許文献１には、偏光板の片面の偏光子保護フィルムをなくしたものに、特定の引っ張り強度と伸度を有するフィルムを、一定以上の張力を加えて偏光板の表面に貼り付けることにより、偏光板のそりを改良することが提案されている（特許文献１参照）。また、特許文献２には、偏光板の保護フィルムの厚さを大きくすることによりそりを改良することが提案されている（特許文献２参照）。さらに、特許文献３には、偏光板の保護層を１層少なくすることにより、内部応力および光弾性を１層分軽減して光学歪を軽減させることが提案されている（特許文献３参照）。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１〜３のいずれにおいても、偏光子フィルムに直接貼り合わされる粘着剤について十分な検討はなされていなかった。そのため、上記に記載の従来技術に従って粘着剤付の偏光板を作製しても、偏光板のそりや剥離フィルムのはがれ、液晶パネルに貼り合せた時の耐久性や光学適性が十分なものではなく、いまだ課題が多いのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１８６１３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１０８８３０号公報
【特許文献３】特開２００２−０１４２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、ポリビニルアルコール系偏光子の片面または両面に貼り付けられる従来のセルロース系、オレフィン系、アクリル系等の偏光子保護フィルムに代替し得る特定の粘着剤皮膜を用いることで、低コストでかつ薄く、光学適性にも優れた粘着剤層付偏光板、さらには、このような粘着剤層付偏光板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、ポリビニルアルコール系偏光子の片面または両面に貼り付けられる従来のセルロース系、オレフィン系、アクリル系等の偏光子保護フィルムに代わり得る粘着剤層を有する粘着剤層付偏光板およびその製造方法を提供する。具体的な本発明の構成は以下の通りである。
【００１１】
１．偏光子の少なくとも一方の面に、偏光子保護フィルムとしても機能する粘着剤層が設けられてなり、該粘着剤層が、少なくとも、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤との反応生成物を含んで形成されており、該反応生成物の形成の際に、上記アクリル共重合体の反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、粘着剤層内に架橋剤の官能基を残留させたことを特徴とする粘着剤層付偏光板。
【００１２】
２．前記反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤が、イソシアネート架橋剤である上記１に記載の粘着剤層付偏光板。
３．前記反応生成物の３０℃における貯蔵弾性率が、１ＭＰａ以上である上記１または２に記載の粘着剤層付偏光板。
【００１３】
４．前記反応性官能基を有するアクリル共重合体が、（メタ）アクリル酸の炭素数１〜１８のアルキルエステルモノマー（Ａ）と、水酸基またはカルボキシル基を含有する共重合可能なモノマー（Ｂ）とを主モノマーとしてなる、反応性官能基として水酸基またはカルボキシル基を有する分子量が５０万〜２００万のアクリル共重合体である前記１〜３のいずれか１に記載の粘着剤層付偏光板。
【００１４】
５．前記１〜４のいずれか１に記載の粘着剤層付偏光板の製造方法であって、予め剥離フィルム上に、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを用いて反応生成物を形成する際に、上記アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、架橋剤の官能基が残留した状態の反応生成物を含んで形成された粘着剤皮膜を形成しておき、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子の片面に、接着剤を用いて偏光子保護フィルムを貼り合わせるのと同時かまたは貼り合わせ後に、偏光子のもう一方の面に、予め形成した上記粘着剤皮膜を貼り合わせて粘着剤層を形成することを特徴とする粘着剤層付偏光板の製造方法。
【００１５】
６．前記１〜４のいずれか１つに記載の粘着剤層付偏光板の製造方法であって、予め剥離フィルム上に、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを用いて反応生成物を形成する際に、上記アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、架橋剤の官能基が残留した状態の反応生成物を含んで形成された粘着剤皮膜を形成しておき、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子の両面に、予め形成した上記粘着剤皮膜を貼り合わせて粘着剤層をそれぞれ形成することを特徴とする粘着剤層付偏光板の製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明を特徴づける、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤との反応生成物を含んで形成した粘着剤層は、偏光子の保護機能と液晶セルへの貼り付け機能の両方を持つため、これを利用することで、本発明によれば、従来必須としていた偏光子保護フィルムをなくすことができ、しかも前記したような「そり」の発生の問題等が解消されるので、機能性を損なうことなく偏光板の製造コストダウンができる。また、本発明によれば、偏光子保護フィルムをなくすことにより、偏光板を、薄く・軽くすることができるので、偏光板の薄型化・軽量化も達成可能になる。さらに、上記した粘着剤層を利用する本発明によれば、偏光板保護フィルムでの複屈折の発生によって起こる液晶パネルのムラ現象の改善が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の偏光板の一例を説明するための模式断面図である。
【図２】本発明の偏光板の別の一例を説明するための模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、発明を実施するための最良の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。なお、本発明の明細書および特許請求の範囲における「（メタ）アクリル」という用語は、「アクリル」および「メタクリル」の双方を意味し、また、「（メタ）アクリレート」という用語は、「アクリレート」および「メタクリレート」の双方を意味する。
【００１９】
本発明の偏光板は、従来用いられていると同様に偏光子保護フィルムとしても機能する特定の材料からなる粘着剤層を用いることを特徴とする。該粘着剤層は、偏光子保護と液晶セルへの貼り付けの両方の機能を持つため、従来の偏光板の製造方法を大幅に簡略化することが可能となる。以下、これらについて詳述する。
【００２０】
＜粘着剤層＞
まず、本発明の偏光板を特徴づける粘着剤層は、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを含む粘着剤組成物（以下、単に「粘着剤」という場合がある）を塗工し、形成した皮膜よりなる。そして、この皮膜は、上記アクリル共重合体と、該アクリル共重合体の反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、皮膜内に架橋剤の官能基を残留させたことを特徴とする。以下詳細に各構成成分について説明する。
【００２１】
（アクリル共重合体）
上記反応性官能基を有するアクリル共重合体としては、下記のものが好適である。すなわち、分子量が５０万〜２００万であり、（メタ）アクリル酸の炭素数１〜１８のアルキルエステルモノマーＡ（以下、単にモノマーＡとする）と、反応性官能基として水酸基またはカルボキシル基を含有する共重合可能なモノマーＢ（以下、単にモノマーＢとする）とを主モノマーとした、反応生成物の共重合体である。
【００２２】
本発明で使用するモノマーＡとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、２−エチルへキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらは単独でも或いは組み合わせてもよい。
【００２３】
本発明で使用するモノマーＢとしては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレートなどの水酸基含有モノマーや、また、（メタ）アクリル酸、カルボキシエチルアクリレートなどのカルボキシル基含有モノマーが挙げられる。これらのモノマーＢはいずれも粘着剤の分野において公知であり、いずれのものも本発明で使用することができる。
【００２４】
モノマーＢの好ましい使用量は、モノマーＡを１００質量部としたときに、モノマーＢが０．１〜１０質量部である。前記モノマーＢの使用割合が０．１質量部未満であると少なすぎて、共重合体を架橋剤で架橋させたときに、架橋後の共重合体のゲル分率が低く、粘着剤層の耐久性が劣り、粘着剤層の剥がれが発生したり、粘着剤層に発泡が生じたりする場合があるので好ましくない。一方、前記モノマーＢの使用割合が１０質量部を超えると、耐久性試験において粘着剤層が剥がれ易くなるため好ましくない。
【００２５】
上記で説明した本発明に用いるアクリル共重合体は、さらに、芳香族モノマー単位を含有し得る。ここで、芳香族モノマーとは、構造中に芳香族基を含むモノマーであり、例えば、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、スチレン、α−メチルスチレンなどが挙げられる。これら芳香族モノマーを共重合させることによって粘着剤層の屈折率を上昇させることができるだけでなく、光学部材間の全反射を少なくして、粘着剤層の透過率を上昇させるなどの効果が得られるので、好ましい。芳香族モノマーの使用量は、前記モノマーＡ１００質量部あたり１〜３０質量部の範囲とすることが好ましい。
【００２６】
また、本発明で用いるアクリル共重合体は、さらに、ジメチルメタクリルアミド、ジメチルアクリルアミドなどのジアルキル置換アクリルアミドモノマー単位を含有し得る。これらアクリルアミドモノマーを共重合することによって光学用粘着剤としての耐久性を向上させる効果が得られる。上記アクリルアミドモノマーの使用量は、前記モノマーＡ１００質量部あたり１〜１０質量部の範囲が好ましい。
【００２７】
上記モノマーＡ、Ｂおよびその他のモノマーを共重合して得られるアクリル共重合体の重量平均分子量（ＧＰＣ測定、標準ポリスチレン換算）としては、５０万〜２００万程度のものが好ましい。より好ましくは、１００万〜１５０万である。アクリル共重合体の重量平均分子量が５０万未満であると、形成される粘着剤層の耐久性が不十分となる。一方、アクリル共重合体の重量平均分子量が２００万を超えると、粘度調整のための溶剤量が粘着剤中に増えてしまい、必然的に粘着剤の蒸発残分が低くなり、塗工乾燥時に発泡しやすくなるので好ましくない。
【００２８】
本発明で使用するアクリル共重合体は、溶液重合でも乳化重合の何れでも製造できるが、溶液重合が好ましい。重合方法としては、例えば、ラジカル共重合、イオン共重合、ランダム共重合、交互共重合、ブロック共重合、グラフト共重合などが挙げられるが、これに限定されない。
【００２９】
本発明の溶液重合に使用可能な溶剤としては、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、脂環式炭化水素類、ハロゲン炭化水素類、ケトン類、アミン類、アルコール類、エーテル類、エステル類、グリコールエーテル類、グリコールエステル類、フタル酸エステル類、アジピン酸エステル類、トリメット酸エステル類、リン酸エステル類、ピロメット酸エステル類、セバシン酸エステル類などが挙げられる。
【００３０】
また、重合に使用する重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキシド、ラウリルパーオキシドなどの過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスバレロニトリルなどのアゾビス化合物または高分子アゾ重合開始剤などを挙げることができ、これらは単独でもまたは組み合わせても使用することができる。また、上記重合においては、アクリル共重合体の分子量を調整するために従来公知の連鎖移動剤を使用することができる。
【００３１】
（架橋剤）
本発明の偏光板の粘着剤層を形成する粘着剤には、上述したアクリル共重合体と共に、該共重合体の反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤を含むものを使用することを特徴とする。上記架橋剤としては、従来の１分子中にグリシジル基を２個以上有するポリグリシジル化合物、１分子中にイソシアネート基を２個以上有するポリイソシアネート化合物、１分子中にアジリジニル基を２個以上有するポリアジリジン化合物、１分子中にオキサゾリン基を２個以上有するポリオキサゾリン化合物、金属キレート化合物、またはブチル化メラミン化合物などが挙げられ、いずれも使用することができる。好ましくは、ポリイソシアネート化合物、ポリアジリジン化合物、ポリグリシジル化合物、金属キレート化合物などを使用するとよい。これらは、単独もしくは２種類以上の併用で使用することが可能である。
【００３２】
本発明で使用する粘着剤中における上記架橋剤の使用量は、前記アクリル共重合体の反応性官能基（モノマーＢ由来）と反応する架橋剤の官能基のモル当量が、該共重合体中の反応性官能基のモル当量以上となるようにすることを要す。具体的には、アクリル共重合体の官能基のモル当量に対する、架橋剤の有する官能基のモル当量の比率（架橋剤の有する官能基のモル当量／官能基のモル当量）が、１．２倍以上となるように設計することが好ましい。さらに好ましくは、上記比率が１．５倍以上とするとよい。
【００３３】
すなわち、本発明では、架橋剤の有する反応性官能基が、アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量以上となる範囲で使用するため、アクリル共重合体を架橋剤で架橋し、反応生成物としての粘着剤皮膜を形成した場合に、該皮膜中には未架橋の反応性官能基が存在することとなる。偏光子を形成する場合には、通常、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子フィルムが使用される。本発明者らの検討によれば、このようなフィルムの少なくとも一方の面に、上記した材料で粘着剤層を形成すると、形成した粘着剤層中に存在する未架橋の反応性官能基（例えば、イソシアネート基等）が、偏光子フィルムの成分であるポリビニルアルコールの水酸基と反応することで、偏光子フィルムと形成された粘着剤層との密着性がよくなる。この結果、優れた偏光板を得ることができる。
【００３４】
これに対し、偏光子フィルムの少なくとも一方の面に形成した粘着剤層中に存在する未架橋の反応性官能基の量が十分でない場合には、より優れた密着性が得られ難くなるので好ましくない。例えば、上記比率が１．２倍未満である場合は、形成した粘着剤層の偏光子フィルム（例えば、ポリビニルアルコール系の偏光子フィルム）に対する良好な密着性が十分に達成できないため、好ましくない。
【００３５】
さらに上記粘着剤には、粘着付与樹脂および酸化防止剤から選ばれる少なくとも１種を含むことができる。また、シランカップリング剤を含むことができ、粘着剤の分野において公知のシランカップリング剤であれば、いずれも使用することができる。
【００３６】
また、上記粘着剤には、さらに粘着力を調整する目的など、必要な特性に応じて、本発明の効果を損なわない範囲において、種々の添加剤が配合されていてもよい。例えば、テルペン系、テルペン−フェノール系、クマロンインデン系、スチレン系、ロジン系、キシレン系、フェノール系または石油系などの粘着付与樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、充填剤、顔料などが配合されていてもよい。本発明で粘着剤層を形成するための各成分を、配合する方法自体は公知の方法でよく特に限定されない。
【００３７】
本発明の偏光板を構成する粘着剤層は、上述した粘着剤組成物を、通常使用されている塗布装置、例えば、ロール塗布装置などを用いて下記の方法で形成することができる。すなわち、上記のような装置を用い、シリコーン樹脂などの剥離剤を表面にコートしたポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）などの剥離フィルムの片面或いは両面に、上述した粘着剤を塗工し、該塗工層を乾燥することによって粘着剤層を形成することができる。また、必要に応じて、上記塗工層を加熱架橋または紫外線などの光による硬化をすることによっても粘着剤層を形成することができる。こうして得られた粘着剤層は、上述したアクリル共重合体と架橋剤との反応生成物を含み、さらに架橋剤中の反応性官能基が残留した状態の皮膜を形成している。
【００３８】
本発明で使用する粘着剤組成物の塗布量は、乾燥後の粘着剤層の厚さが、１０〜１００μｍとなる程度であることが好ましい。上記粘着剤層の厚さを上記範囲内とすることにより、気泡の発生のない粘着剤層となる。
【００３９】
（粘着剤層の物性）
上記のような方法で得られるアクリル共重合体及び架橋剤との反応生成物の３０℃における貯蔵弾性率が、１ＭＰａ以上であることが好ましい。これは、本発明の偏光板を形成する場合、上記反応生成物を含む粘着剤層（以下、単に粘着剤層という）を貼り合わせる偏光子フィルムは延伸されているため、収縮する場合があるが、粘着剤層の貯蔵弾性率が１ＭＰａ以上であれば、この収縮を抑えることが可能となるからである。
【００４０】
また、本発明で用いる粘着剤組成物は、該粘着剤によって形成した粘着剤層の９０℃における粘性係数が、１０ＭＰａ以上であることが好ましい。これは、本発明の偏光板を形成する場合、通常、延伸した偏光子フィルムが使用されるため、該偏光板を液晶セルに貼り合わせた際に、温度により偏光子が収縮する場合があり、これを抑えることが必要となるからである。粘着剤層の粘性係数が１０ＭＰａ以上であれば、この収縮をより良好に抑えることができる。
【００４１】
また、本発明で用いる粘着剤は、該粘着剤によって形成した粘着剤層の２３℃における剥離フィルム保持力が荷重５００ｇ、貼り付け面１５×２５ｍｍにおいて、４０℃で６０分以上落下しないことが好ましい。これは、本発明の粘着剤層付偏光板は、場合によっては偏光子の表裏の構成が非対称になるために、形成した偏光板に「そり」が生じ、粘着剤層の表面に貼り合わせてある剥離フィルムが剥がれるおそれがあるが、上記のように構成することでこの問題を抑制することができる。すなわち、この保持力が上記要件を満たすようにすれば、粘着剤層付偏光板が剥離フィルムから剥がれてしまうといった問題の発生が抑制される。なお、上記において「剥離フィルム保持力」とは、剥離フィルムと該剥離フィルムに張り合わせてある粘着剤層付偏光板の間の保持力をいい、上記荷重を粘着剤層付偏光板にかけて測定する。
【００４２】
以上のような粘着剤組成物を用いて粘着剤層を形成する工程を含む、以下に説明する製造方法により本発明の粘着剤層付偏光板を得ることができる。
【００４３】
＜偏光板の製造方法＞
本発明の粘着剤層付偏光板の製造方法について説明する。本発明の粘着剤層付偏光板は、以下の１）または２）のいずれかの方法で製造できる。
１）予め剥離フィルム上に、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを用いて反応生成物を形成する際に、上記アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、架橋剤の上記官能基が残留した状態の反応生成物を含んで形成された粘着剤皮膜を形成しておき、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子の片面に、接着剤を用いて偏光子保護フィルムを貼り合わせるのと同時かまたは貼り合わせ後に、偏光子のもう一方の面に、予め形成した上記粘着剤皮膜を貼り合わせて粘着剤層を形成することを特徴とする製造方法。
【００４４】
２）予め剥離フィルム上に、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを用いて反応生成物を形成する際に、上記アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、架橋剤の上記官能基が残留した状態の反応生成物を含んで形成された粘着剤皮膜を形成しておき、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子の両面に、予め形成した上記粘着剤皮膜を貼り合わせて粘着剤層をそれぞれ形成することを特徴とする製造方法。
【００４５】
上記１）〜２）の製造方法により得られる偏光板の構成の一例を、図１、２の模式図にそれぞれ示した。
【００４６】
本発明は、従来の偏光板の製造に用いられる偏光子保護フィルムに代替して、特定の粘着剤組成物によって形成された粘着剤層を用いることを特徴とするものである。そのため、それ以外の点においては、従来の偏光板の製造と差異なく、よって、他の接着剤や基材等は、従来の偏光板の製造で使用されるものであれば、特に問題なく使用することができる。上記の方法によって得られた粘着剤層付偏光板は、片面または両面に有する剥離フィルムを剥がして、液晶パネルや各種光学フィルムを貼り合わせることが可能となる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。勿論、本発明は、以下の実施例にのみ限定されるものではない。また、以下において、「部」あるいは「％」とあるのは、質量基準である。
【００４８】
＜製造例１＞ ポリビニルアルコール系偏光子フィルム（１）の作製
厚さ８０μｍのケン化度９９．７％のポリビニルアルコールフィルムを一軸延伸（延伸倍率５倍）し、これを緊張状態に保ったまま、よう素、よう化カリウム水溶液に浸漬し、次いで、ほう酸水溶液で処理、水洗、乾燥を行ってポリビニルアルコール系偏光子フィルム（１）を得た。
【００４９】
＜製造例２＞ 粘着剤の作製
攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素導入管を備えた反応装置に、窒素ガスを導入して、この反応装置内の空気を窒素ガスに置換した。その後、この反応装置中に、ブチルアクリレートを９０部、メチルアクリレートを１０部、アクリル酸を２部、酢酸エチルを１５０部加えた。その後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル０．１部を加え、これを攪拌させながら、窒素ガス気流中において、６５℃で５時間反応させ、重量平均分子量１５０万のアクリル共重合体１の溶液を得た。
【００５０】
上記と同様にして、表１に記載の組成で、共重合体２、３を得た。
【００５１】
【００５２】
＜実施例１＞ 構成１の偏光板の作製
製造例１で得た偏光フィルム（１）（厚み：１８μｍ）の一方に、偏光子保護フィルム（２）として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを、接着剤（３）としてポリビニルアルコール（クラレポバール２１７）の５重量％水溶液を用いて貼合し、６０℃で２０分乾燥させた。次いで、剥離フィルム（４）（三菱化学製３６ミクロンＰＥＴ剥離フィルム；ＭＲＦ３５）にアクリル系粘着剤（５）として、製造例２で得た表１に示す粘着剤１を、厚さ２５μｍになるように塗布乾燥し、上記の偏光子フィルム（１）のもう一方に貼合して、構成１の偏光板を得た。表２に構成をまとめて示した。
【００５３】
＜実施例２＞ 構成２の偏光板の作製
製造例１で得た偏光フィルム（１）（厚み：１８μｍ）の両面に、剥離フィルム（４）にアクリル系粘着剤（５）として、製造例２で得た表１に示す粘着剤２を、厚さ２５μｍになるように塗布乾燥したものを貼合して、偏光板を得た。その後、一方の剥離フィルムをはがし、位相差フィルム（６）を貼合して、位相差フィルム付きの構成２の偏光板を得た。
【００５４】
＜比較例１＞
実施例１の偏光子フィルム（１）の両面に偏光子保護フィルム（２）として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを貼合した以外は実施例１と同様にして、構成３の偏光板を作製した。
【００５５】
【００５６】
＜比較例２＞
実施例１のアクリル系粘着剤（５）に、製造例２で得た表１に示す粘着剤３を使用した以外は実施例１と同様にして、構成１の偏光板を作製した。上記で使用した粘着剤３は、イソシアネート基のモル当量／反応性官能基のモル当量＝０．７４であり、架橋剤の有する反応性の官能基であるイソシアネート基が、アクリル系粘着剤の反応性官能基のモル当量よりも少ないものである。
【００５７】
＜評価＞
上記で得られた実施例および比較例の偏光板のそれぞれについて、後述する試験方法にて評価した。具体的には、偏光板の、そり、剥離フィルムのはがれ、耐久性、光学的ムラ、貯蔵弾性率（ＭＰａ）、ゲル分率（％）、９０℃粘性係数（Ｐａ・ｓ）、および剥離フィルム保持力の評価を行った。この結果、実施例の評価結果は全ての項目で良好であった。評価結果を表３に示した。
【００５８】
［貯蔵弾性率］
実施例及び比較例の偏光板を作製する際にそれぞれ使用した粘着剤を剥離フィルムに塗布乾燥し、２５μｍ皮膜を作成し、試験用の粘着剤層とした。該粘着剤層を固体剪断治具に挟み、（株）ユービーエム製Ｒｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００を用いて、３０℃の時の貯蔵弾性率（Ｇ’）を周波数１Ｈｚで測定した。
【００５９】
［ゲル分率］
架橋後の粘着剤層を０．２ｇ正確に秤量（Ｗ１）した後、酢酸エチル５０ｍｌに１日間浸漬した。その後、２００メッシュの金網を秤量（Ｗ２）し、ろ過をして可溶分を抽出した。その後、乾燥させて不溶部分の重量（Ｗ３）を求めた。これら測定値から以下の式を使いゲル分率（重量％）を算出した。
ゲル分率（重量％）＝（（Ｗ３−Ｗ２）／Ｗ１）×１００
【００６０】
［粘性係数］
実施例および比較例の各偏光板について、ＪＩＳ Ｚ−０２３７の保持力測定法に準じてズレ量を測定した。すなわち、吸収軸が偏光板長辺に対して９０°になるように２５ｍｍ×５５ｍｍに裁断して、接着面積が２５ｍｍ×１０ｍｍになるようにガラス板に５０℃中で５Ｋｇ／ｃｍ2の圧力をかけ、１８分間保持して貼り付けた試験試料を作製した。そして、得られた試料をそれぞれ、９０℃の雰囲気中で９．８Ｎの荷重をつるし、１時間後のズレを測定した。次に、保持力測定法に準じて測定されたズレ量より以下の［式１］に従い粘着剤層の粘性係数を算出した。
［式１］
ズレ応力（Ｎ／ｍ2）＝荷重／接着面積＝９．８Ｎ／０．０２５ｍ×０．０１ｍ
ズレ速度（１／ｓ）＝ズレ量／時間／厚さ＝ズレ量（ｍ）／３６００秒／０．００００２５ｍ
粘性係数（Ｐａ・ｓ）＝ズレ応力／ズレ速度
【００６１】
［剥離フィルム保持力］
剥離フィルムに貼り合わされている粘着剤層付偏光板の貼り合わせ面積が、幅２５ｍｍ長さ１５ｍｍになるように加工し、荷重５００ｇをかけて、４０℃×６０分の剥離フィルムと粘着剤間での保持力を測定した。
【００６２】
［耐久性試験］
実施例および比較例の各偏光板を、それぞれ２００ｍｍ×３００ｍｍに断裁し、ＰＥＴフィルムを剥離した後、ガラス基板上に貼り付け、オートクレーブ処理を行い、評価用サンプルを作製した。得られた評価用サンプルについて、それぞれ下記項目の試験を行った。
（１）８０℃
上記評価用サンプルを、８０℃（ＤＲＹ）の雰囲気下に５００時間放置した後、発泡および剥がれの発生状態ついて目視により確認した。評価基準は下記の通りである。
（２）６０℃／９０％ＲＨ
上記評価用サンプルを、６０℃／９０％ＲＨの雰囲気下に５００時間放置した後、発泡および剥がれの発生状態ついて目視により確認した。評価基準は下記の通りである。
・評価基準
○：偏光板に発泡、剥がれが確認されない。
△：偏光板に発泡、剥がれが僅かに確認された。
×：偏光板に発泡、剥がれが確認された。
【００６３】
［白抜け試験］
実施例および比較例の各偏光板を用いた８０℃耐久試験後の同試料を２枚クロスニコルにして貼り合わせた後、液晶モニターのバックライト上に置き、白抜けの状態を目視で観察した。
・評価基準
○：偏光板に白抜けが観察されなかった。
△：偏光板に白抜けが僅かに観察された。
×：偏光板に白抜けが観察された。
【００６４】
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明で提供される、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤との反応生成物を含んで形成した粘着剤層は、偏光子の保護機能と液晶セルへの貼り付け機能の両方を持つため、これを利用することで、従来必須としていた偏光子保護フィルムをなくすことができ、しかも前記したような「そり」の発生の問題等が解消されるので、機能性を損なうことなく偏光板の製造コストダウンの達成が期待できる。また、本発明によれば、偏光子保護フィルムをなくすことが可能になるため、偏光板を、薄く・軽くすることができるので、偏光板の薄型化・軽量化も達成できる。さらに、上記した粘着剤層を利用する本発明によれば、偏光板保護フィルムでの複屈折の発生によって起こる液晶パネルのムラ現象の改善が可能になり、より有用な偏光板の提供が可能になる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光子の少なくとも一方の面に、偏光子保護フィルムとしても機能する粘着剤層が設けられてなり、該粘着剤層が、少なくとも、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤との反応生成物を含んで形成されており、該反応生成物の形成の際に、上記アクリル共重合体の反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、粘着剤層内に架橋剤の官能基を残留させたことを特徴とする粘着剤層付偏光板。
【請求項２】
前記反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤が、イソシアネート架橋剤である請求項１に記載の粘着剤層付偏光板。
【請求項３】
前記反応生成物の３０℃における貯蔵弾性率が、１ＭＰａ以上である請求項１または２に記載の粘着剤層付偏光板。
【請求項４】
前記反応性官能基を有するアクリル共重合体が、（メタ）アクリル酸の炭素数１〜１８のアルキルエステルモノマー（Ａ）と、水酸基またはカルボキシル基を含有する共重合可能なモノマー（Ｂ）とを主モノマーとしてなる、反応性官能基として水酸基またはカルボキシル基を有する分子量が５０万〜２００万のアクリル共重合体である請求項１〜３のいずれか１項に記載の粘着剤層付偏光板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の粘着剤層付偏光板の製造方法であって、予め剥離フィルム上に、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを用いて反応生成物を形成する際に、上記アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、架橋剤の上記官能基が残留した状態の反応生成物を含んで形成された粘着剤皮膜を形成しておき、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子の片面に、接着剤を用いて偏光子保護フィルムを貼り合わせるのと同時かまたは貼り合わせ後に、偏光子のもう一方の面に、予め形成した上記粘着剤皮膜を貼り合わせて粘着剤層を形成することを特徴とする粘着剤層付偏光板の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の粘着剤層付偏光板の製造方法であって、予め剥離フィルム上に、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを用いて反応生成物を形成する際に、上記アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、架橋剤の上記官能基が残留した状態の反応生成物を含んで形成された粘着剤皮膜を形成しておき、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子の両面に、予め形成した上記粘着剤皮膜を貼り合わせて粘着剤層をそれぞれ形成することを特徴とする粘着剤層付偏光板の製造方法。
【請求項１】
偏光子の少なくとも一方の面に、偏光子保護フィルムとしても機能する粘着剤層が設けられてなり、該粘着剤層が、少なくとも、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤との反応生成物を含んで形成されており、該反応生成物の形成の際に、上記アクリル共重合体の反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、粘着剤層内に架橋剤の官能基を残留させたことを特徴とする粘着剤層付偏光板。
【請求項２】
前記反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤が、イソシアネート架橋剤である請求項１に記載の粘着剤層付偏光板。
【請求項３】
前記反応生成物の３０℃における貯蔵弾性率が、１ＭＰａ以上である請求項１または２に記載の粘着剤層付偏光板。
【請求項４】
前記反応性官能基を有するアクリル共重合体が、（メタ）アクリル酸の炭素数１〜１８のアルキルエステルモノマー（Ａ）と、水酸基またはカルボキシル基を含有する共重合可能なモノマー（Ｂ）とを主モノマーとしてなる、反応性官能基として水酸基またはカルボキシル基を有する分子量が５０万〜２００万のアクリル共重合体である請求項１〜３のいずれか１項に記載の粘着剤層付偏光板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の粘着剤層付偏光板の製造方法であって、予め剥離フィルム上に、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを用いて反応生成物を形成する際に、上記アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、架橋剤の上記官能基が残留した状態の反応生成物を含んで形成された粘着剤皮膜を形成しておき、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子の片面に、接着剤を用いて偏光子保護フィルムを貼り合わせるのと同時かまたは貼り合わせ後に、偏光子のもう一方の面に、予め形成した上記粘着剤皮膜を貼り合わせて粘着剤層を形成することを特徴とする粘着剤層付偏光板の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の粘着剤層付偏光板の製造方法であって、予め剥離フィルム上に、反応性官能基を有するアクリル共重合体と、該反応性官能基と反応する官能基を有する架橋剤とを用いて反応生成物を形成する際に、上記アクリル共重合体の有する反応性官能基のモル当量に対して上記架橋剤の官能基のモル当量を多くして、架橋剤の上記官能基が残留した状態の反応生成物を含んで形成された粘着剤皮膜を形成しておき、染料を含浸したポリビニルアルコール系フィルムを延伸乾燥して得られた偏光子の両面に、予め形成した上記粘着剤皮膜を貼り合わせて粘着剤層をそれぞれ形成することを特徴とする粘着剤層付偏光板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１２８０９９（Ｐ２０１２−１２８０９９Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７８３３４（Ｐ２０１０−２７８３３４）
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００１０５８７７）サイデン化学株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００１０５８７７）サイデン化学株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
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