説明

光学フィルム用接着剤

【課題】 本発明は、偏光子、保護フィルムへの濡れ性がよく、薄膜塗工が可能であり、かつ濡れ剤による塗液の濁り、接着阻害等が起こらない、光学フィルム用接着剤を提供することを目的とする。
【解決手段】 エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)を必須成分とする活性エネルギー線硬化型化合物(A)100重量部に対し、エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する特定分子量のアクリル樹脂(B)を少量含有する、光学フィルム用活性エネルギー線硬化型接着剤。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置等に用いられる光学フィルム用接着剤であり、特に偏光板及び該偏光板形成に適した光学フィルム用接着剤に関するものである
【背景技術】
【0002】
時計、携帯電話、個人用の携帯情報端末(PDA)、ノートパソコン、パソコン用モニタ、DVDプレーヤー、TVなどでは液晶表示装置が急激に市場展開している。液晶表示装置は、液晶のスイッチングによる偏光状態を可視化させたものであり、その表示原理から、偏光板が用いられる。特に、TV等の用途では、ますます高輝度、高コントラスト、広い視野角が求められ、偏光板においてもますます高透過率、高偏光度、高い色再現性などが求められている。
【0003】
液晶表示装置に用いられる偏光板は、一般的にポリビニルアルコール(PVA)系の偏光フィルムの両面に接着剤を介して、保護フィルムを貼り合わせることにより製造される。従来、保護フィルムとしては、透明性や透湿性に優れることからセルロース系フィルム、特にトリアセチルセルロース(TAC)フィルムが広く用いられている。また、接着剤としては、偏光フィルムとの親和性が高いPVA系の水性接着剤が広く用いられている。
【0004】
しかしながら、TACフィルムを用いる場合、TACフィルムの表面を予め高濃度アルカリ液でケン化処理しなければ優れた接着性を得られず、生産効率が十分に満足できるものではなかった。また、高濃度アルカリ液を用いるため、安全衛生を十分に考慮する必要があった。
【0005】
また、近年、セルロース系フィルム以外の保護フィルムとして、低コストであったり、透明性などの光学特性がより優れたりするシクロオレフィン系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、アクリル系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリ塩化ビニル系フィルムなどが提案されている。これらの保護フィルムは、TACフィルムよりも疎水性であることや、透湿度が低いため、水性接着剤では、水分の乾燥に時間がかかり、生産性の向上が強く望まれている。
【0006】
そこで、水性接着剤から有機溶剤を用いない活性エネルギー線硬化型接着剤が提案されている。活性エネルギー線硬化型接着剤を用いれば、光照射するだけで硬化させることができるため、乾燥設備が不要であり、生産性が向上することが見込まれる。
【0007】
特開2008−257199号公報(特許文献1)には、分子内に1個以上の脂環式エポキシ基を有する多官能のエポキシ樹脂と、分子内に脂環式エポキシ基を有さない多官能のエポキシ樹脂を含む活性エネルギー線硬化型接着剤が開示されている。
【0008】
また、特開2010−229392号公報(特許文献2)には、2個以上のオキセタニル基を有する分子量100〜800のオキセタン化合物と、芳香族グリシジルエーテルと、カチオン重合開始剤とを含む活性エネルギー線硬化型接着剤が開示されている。
【0009】
さらに、特許第4561936号公報(特許文献3)には、カチオン重合性化合物とラジカル重合性化合物とを含む活性エネルギー線硬化型接着剤が開示されている。
【0010】
ところで、PVA系偏光子と保護フィルムを貼り合わせる接着剤層の厚みは、光の透過を上げるためや、コストを下げるためにできるだけ薄いことが求められる。具体的には接着剤層は、0.1〜6μmの厚みで平滑であることが求められる。
このような薄膜の接着剤層を工業的に設けるには、活性エネルギー線硬化型接着剤を保護フィルム等に塗工する際、小径グラビアコーターを用いることが好ましい。小径グラビアコーターは、より細かい凹版を用いることによって薄膜を形成できる。しかし、保護フィルム等への接着剤の濡れ性が悪い場合、0.1〜6μmのような薄膜の接着剤層を形成しようとすると、塗工した際にハジキの発生や平滑性が不十分であるという問題があった。なお、通常接着剤膜厚は薄膜であるほどハジキが発生しやすく、10μm以上ではハジキが発生しない場合でも0.1〜6μmのような薄膜ではハジキが発生することがある。一般的に、保護フィルムの表面にコロナ処理を施すことによって、表面自由エネルギーを高くし、濡れ性を向上させることはできるが、コロナ処理は均一に放電することが困難でありフィルム面内でミクロ的にコロナ処理されない部分やコロナ処理の弱い部分が発生する。その結果、ハジキが生じることがある。つまり、コロナ処理だけでは、まだ不十分であり、接着剤の濡れ性を上げることが求められている。
【0011】
しかし、前記接着剤では、いずれも接着剤も濡れ性が悪く、工業的な薄膜塗工の点で難があった。
このような課題に対し、一般的な濡れ剤の添加により、濡れ性を向上させることは可能ではある。濡れ剤としてはシリコーン系やアクリル樹脂系、ポリエステル系、ポリエーテル系、脂肪酸エステル系などが知られているが、一般的な濡れ剤は、活性エネルギー線カチオン硬化型化合物との相溶性が悪いことが多く、接着剤塗液が濁ってしまうことがあった。さらに、濡れ剤は、保護フィルムと偏光子との接着界面に移行するため、接着阻害を引き起こすことが問題であった。
【0012】
なお、接着剤の濡れ性を向上させるために、有機溶剤を用いて希釈するという方法もある。しかし、有機溶剤を用いると、塗工設備を防爆仕様にしたり、特別な溶剤回収装置を設置したりしなければならなくなる。
そこで、偏光板形成用の活性エネルギー線硬化型接着剤には、実質的に有機溶剤を含有しない状態であることが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開2008−257199号公報
【特許文献2】特開2010−229392号公報
【特許文献3】特許第4561936号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明は、偏光子、保護フィルムへの濡れ性がよく、薄膜塗工が可能であり、かつ濡れ剤による塗液の濁り、接着阻害等が起こらない、光学フィルム用接着剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明者らは、前記課題に鑑み鋭意検討した結果、エポキシ基もしくはオキセタニル基を有するアクリル樹脂を少量添加することにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0016】
すなわち、本発明は、活性エネルギー線硬化型化合物(A)100重量%中に、エポキシ基もしくはオキセタニル基を有し、活性エネルギー線ラジカル重合性官能基を有しない、重量平均分子量5000未満の活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)を5〜100重量%、活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物(a2)を0〜95重量%を含む、活性エネルギー線硬化型化合物(A)100重量部に対し、
エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する、重量平均分子量5000〜150000のアクリル樹脂(B)を0.0001〜2重量部含有する、光学フィルム用接着剤に関する。
【0017】
前記の本発明において、
前記アクリル樹脂(B)は、エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する(メタ)アクリレート(b1)と、前記(メタ)アクリレート(A)と共重合可能な他の(メタ)アクリレート(b2)とをラジカル重合してなる共重合体であることが好ましい。
【0018】
前記アクリル樹脂(B)を構成する前記(メタ)アクリレート(b1)は、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、及び3−エチル−3−オキセタニルメチル(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる1種以上であることが好ましく、
前記アクリル樹脂(B)は、前記(メタ)アクリレート(b1)と前記(メタ)アクリレート(b2)との合計を100重量%とした場合に、エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する(メタ)アクリレート(b1)を3〜50重量%含む組成から形成されたものであることが好ましい。
【0019】
前記アクリル樹脂(B)を構成する前記(メタ)アクリレート(b2)は、炭素数が4〜14のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、シリコーン含有(メタ)アクリレート、及びアルキレンオキサイド含有(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる1種以上であることが好ましい。
【0020】
また、前記の本発明の接着剤に用いられる活性エネルギー線硬化型化合物(A)のうち、
前記の活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)は、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、1,2:8,9ジエポキシリモネン、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル及び3‐エチル‐3‐ヒドロキシメチルオキセタンから成る群より選ばれる1種以上であることが好ましく、
【0021】
活性エネルギー線硬化型化合物(A)のうち、活性エネルギー線ラジカル重合性化合物(a2)は、ヒドロキシル基または環状構造を有するラジカル性重合化合物であることが好ましく、
具体的には、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、イソボニルアクリレートから成る群より選ばれることが好ましく、
これらヒドロキシル基または環状構造を有するラジカル性重合化合物は、前記活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物(a2)100重量%中に、50〜100重量%含まれることがより好ましい。
【0022】
そして、前記本発明の接着剤は、偏光板形成用接着剤であることが好ましい。
【0023】
さらに本発明は、保護フィルムと、前記本発明の光学フィルム用接着剤から形成される硬化物と、偏光子とを具備する偏光板に関する。
【発明の効果】
【0024】
本発明の光学フィルム用接着剤により、特に偏光子、保護フィルムへの濡れ性が向上し、偏光板の生産性向上に寄与することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の偏光板の一例を示す断面図(イメージ)である。
【図2】本発明の偏光板の製造方法の一例を示すフロー図(イメージ)である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本発明の光学フィルム用接着剤は、活性エネルギー線硬化型化合物(A)100重量%中に、エポキシ基もしくはオキセタニル基を有し、活性エネルギー線ラジカル重合性官能基を有しない、重量平均分子量5000未満の活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)を5〜100重量%、活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物(a2)を0〜95重量%を含む、活性エネルギー線硬化型化合物(A)100重量部に対し、
エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する、重量平均分子量5000〜150000のアクリル樹脂(B)を0.0001〜2重量部含有するものである。
【0027】
活性エネルギー線硬化型化合物(A)は、量的な意味で光学フィルム用接着剤の主たる成分である。活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)は、後述するアクリル樹脂(B)とは異なり、低分子量のいわゆる活性エネルギー線硬化型モノマーであり、具体的には重量平均分子量5000未満の化合物である。好適には、重量平均、数平均等の概念に馴染まない、具体的には分子量100〜3000程度の低分子量成分である。
活性エネルギー線硬化型化合物(A)は、エポキシ基もしくはオキセタニル基を有し、活性エネルギー線ラジカル重合性官能基を有しない、活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)と、活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物(a2)とに大別できる。
本発明の光学フィルム用接着剤は、前記活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)を必須成分として含み、活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物(a2)を含むこともできる。
【0028】
前記活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)のうち、エポキシ基を有する活性エネルギー線カチオン硬化型化合物としては、芳香族エポキシ、脂肪族エポキシ、脂環族エポキシ等が挙げられる。
【0029】
芳香族エポキシとしては、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテル、フェノールノボラックエポキシ、クレゾールノボラックエポキシ、ビフェニル型エポキシ、レゾルシンジグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノールエチレンオキサイドグリシジルエーテルなど、t−ブチルフェニルグリシジルエーテル等が挙げられる。
【0030】
脂肪族エポキシとしては、脂肪族モノまたはポリアルコールやそのアルキレンオキサイド付加物のグリシジルエーテルが挙げられる。例えば、アリルグリシジルエーテル、2‐エチルヘキシルグリシジルエーテル、1,4‐ブタンジオールのジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールのジグリシジルエーテル、1,6‐ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテル、エチレングリコールやポリプロピレングリコール、およびグリセリンのような脂肪族多価アルコールに1 種または2種以上のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイドやポリプロピレンオキサイド)を付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
【0031】
脂環式エポキシしては、1,2‐エポキシ‐4‐ビニルシクロヘキサン、1,2:8,9ジエポキシリモネン、3,4‐エポキシシクロヘキシルメチル‐3,4‐エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2‐(3,4‐エポキシシクロヘキシル‐5,5‐スピロ‐3,4‐エポキシ)シクロヘキサン‐メタ‐ジオキサン、ビス(3,4‐エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4‐エポキシ‐6‐メチルシクロヘキシルメチル)アジペートなどが挙げられる。
【0032】
また、下記一般式(1)で示される化合物も使用できる。
【化1】

(一般式(1)中、Arは芳香族骨格を、Xは2価の脂肪族炭化水素基を、Yはエポキシ基を有する脂環族骨格を表し、nは1以上の整数である。)
【0033】
前記活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)のうち、オキセタニル基を有する活性エネルギー線カチオン硬化型化合物としては、3‐エチル‐3‐ヒドロキシメチルオキセタン、1,4‐ビス[(3‐エチル‐3‐オキセタニル)メトキシメチル]ベンゼン、ジ(1‐エチル‐3‐オキセタニル)メチルエーテル、3‐エチル‐3‐(フェノキシメチル)オキセタン、3‐エチル‐3‐(2‐エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、フェノールノボラックオキセタン、3‐エチル‐{(3‐トリエトキシシリルプロポキシ)メチル}オキセタンなどが挙げられる。
【0034】
本発明の光学フィルム用接着剤に用いられる前記活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)としては、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、1,2:8,9ジエポキシリモネン、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル及び3‐エチル‐3‐ヒドロキシメチルオキセタンから成る群より選ばれる、化合物が好ましい。これらは、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いることもできる。
【0035】
本発明の光学フィルム用接着剤に用いられる前記活性エネルギー線カチオン硬化型化合物は脂環式エポキシを100重量部とした場合に、芳香族エポキシを0〜100重量部、オキセタニル基を有する化合物を5〜1000重量部の範囲で含むことが好ましい。活性エネルギー線カチオン硬化型化合物として脂環式エポキシは必須の成分であり、保護フィルムと偏光子の接着に寄与する。また、オキセタニル基を有する化合物も必須の成分であり、オキセタニル基を有する化合物の併用により硬化速度を高めることが出来る。芳香族エポキシは、接着剤の硬化塗膜の弾性率をより上げたい場合に用いることが出来る。
【0036】
前記活性エネルギー線カチオン硬化型化合物としては、脂環式エポキシと芳香族エポキシとオキセタニル基を有する化合物との合計100重量部に対し、さらに脂肪族エポキシを1〜50重量部加えても良い。脂肪族エポキシを加えることで、接着剤の硬化塗膜の弾性率を下げ、柔軟性を付与することが出来る。
【0037】
さらに本発明の光学フィルム用接着剤は、活性エネルギー線によりカチオン硬化する、ビニルエーテル化合物を含有しても良い。
ビニルエーテル化合物としては、例えば、n-アミルビニルエーテル、i-アミルビニルエーテル、n-ヘキシルビニルエーテル、n-オクチルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル、n-ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル、オレイルビニルエーテルなどの炭素数5〜20アルキルまたはアルケニルアルコールのビニルエーテル類、シクロヘキシルビニルエーテル、2-メチルシクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテルなどの脂肪族環または芳香族環を有するモノアルコールのビニルエーテル類、グリセロールモノビニルエーテル、1,4-ブタンジオールモノビニルエーテル、1,4-ブタンジオールジビニルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、ペンタエリトリトールジビニルエーテル、ペンタエリトリトールテトラビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、1,4-ジヒドロキシシクロヘキサンモノビニルエーテル、1,4-ジヒドロキシシクロヘキサンジビニルエーテル、1,4-ジヒドロキシメチルシクロヘキサンモノビニルエーテル、1,4-ジヒドロキシメチルシクロヘキサンジビニルエーテルなどの多価アルコールのモノ〜ポリビニルエーテル類、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルモノビニルエーテルなどのポリアルキレングリコールモノ〜ジビニルエーテル類、グリシジルビニルエーテル、エチレングリコールビニルエーテルメタクリレートなどのその他のビニルエーテル類が挙げられる。
【0038】
本発明の光学フィルム用接着剤は、前記したように活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物(a2)をさらに含有しても良い。
活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物(a2)としては、(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好適であり、例えば、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレートやヒドロキシル基、環状構造、カルボキシル基、窒素含有の各種の(メタ)アクリレート系モノマー等があげられる。
【0039】
エポキシ(メタ)アクリレートとしてはエポキシ化合物のエポキシ基と(メタ)アクリル酸のカルボン酸を反応させて得ることができる。エポキシ化合物としてはビスフェノール型エポキシ化合物やアリルアルコール型エポキシ化合物等の脂肪族エポキシ化合物、フェノール型エポキシ化合物、芳香族エポキシの水添物、芳香族エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物が挙げられる。
【0040】
ウレタン(メタ)アクリレートとしてはウレタン基および活性エネルギー線ラジカル重合性官能基を有する化合物であればよく、具体的には日本化薬株式会社製のKAYARAD UXF−4002、KAYARAD UXF−3301、KAYARAD UX−2201、KAYARAD UX−2301、KAYARAD UX−6101、KAYARAD UX−5003D等が挙げられる。
【0041】
エステル基および活性エネルギー線ラジカル重合性官能基を有する化合物であればよく、具体的にはダイセル・サイテック株式会社製のEBECRYL 450、EBECRYL 657、EBECRYL 800、EBECRYL 810、EBECRYL 811、EBECRYL 812、EBECRYL 1830、EBECRYL 846、EBECRYL 851、EBECRYL 851、EBECRYL 1870等が挙げられる。
【0042】
ヒドロキシル基含有モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−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)アクリレート等が挙げられる。
【0043】
環状構造含有モノマーとしてはフェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ノニルフェノールポリエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、イソボニルアクリレート等が挙げられる。
【0044】
カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ダイマー、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、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトン(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0045】
窒素含有モノマーとしては、例えば、N−アクリロイルモルホリン、N−アクリロイル
ピペリジン、N−メタクリロイルピペリジン、N−アクリロイルピロリジン等のモルホリ
ン環、ピペリジン環、ピロリジン環、ピペラジン環等の複素環を有する複素環含有(メタ)アクリレート、マレイミド、N−シクロへキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド; (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−ヘキシル(メタ)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−ブチル(メタ)アクリルアミドやN−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミドなどの(N−置換)アミド系モノマー;(メタ )アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸アミノプロピル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチル、3−(3−ピリニジル)プロピル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸アルキルアミノアルキル系モノマー; N −(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミドやN−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミドなどのスクシンイミド系モノマー等が挙げられる。
【0046】
上記の他の単官能モノマーとしては、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−ヘキシルアクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルアクリレート、n−デシルアクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェニルグリシジルエーテル(メタ)アクリレート、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトン(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0047】
2官能モノマーとしては、エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物のジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,14−テトラデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,16−ヘキサデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,20−エイコサンジオールジ(メタ)アクリレート、イソペンチルジオールジ(メタ)アクリレート、3−エチル−1,8−オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、ウレタン基含有ジ(メタ)アクリレート等があげられる。
【0048】
3官能以上の化合物としては、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールオクタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリス[(メタ)アクロイルオキシエチル]イソシアヌレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリプロポキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリス[(メタ)アクリロイルオキシエチル]イソシアヌレート等があげられる。
【0049】
本発明の光学フィルム用接着剤に用いられる前記活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物(a2)としては、PVA系偏光子との接着性向上の点から、ヒドロキシル基含有モノマー、耐熱性の向上の点から環状構造含有モノマーのいずれか1種以上を用いることが好ましい。より具体的にはヒドロキシル基含有モノマーとして2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、環状構造含有モノマーとしてフェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、イソボニルアクリレートから成る群より選ばれる、化合物が好ましい。これらは、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いることもできる。
【0050】
本発明の光学フィルム用接着剤は、活性エネルギー線硬化型化合物(A)100重量%中に、前記活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)を5〜100重量%、前記活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物(a2)を0〜95重量%を含むものである。活性エネルギー線硬化型化合物(A)として、偏光板の耐水性の点からは、活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)だけを用いることが好ましい。一方、活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物は、活性エネルギー線カチオン硬化型化合物に比べて、反応性が速いため、硬化速度の点からは両者を併用することが好ましく、併用する場合には、(a1)は10〜90重量%、(a2)は10〜90重量%であることが好ましく、(a1)は20〜80重量%、(a2)は20〜80重量%であることがより好ましい。
【0051】
そして、活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物(a2)として好適である、4−ヒドロキシブチルアクリレート等のヒドロキシル基含有モノマーや、フェノキシエチルアクリレート等の環状構造含有モノマーは、活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物(a2)100重量%中に50〜100重量%含まれることが好ましく、60〜100重量%含まれることがより好ましい。
【0052】
次にアクリル樹脂(B)について説明する。
本発明において用いられるアクリル樹脂(B)は、エポキシ基もしくはオキセタニル基を有し、重量平均分子量が5000〜150000のアクリル樹脂である。
前記アクリル樹脂(B)は、濡れ剤として機能し、活性エネルギー線硬化型化合物(A)100重量部に対して、0.0001〜2重量部添加することで濡れ性を向上させ、ハジキ、凹み、ピンホール、ユズハダ等の欠陥を防止し、表面平滑性を向上させることができる。
【0053】
濡れ剤は、活性エネルギー線硬化型化合物(A)よりも極性が低く、適度に不相溶なことが求められる。適度に不相溶であることにより、濡れ剤が界面に配向し、基材との濡れ性を上げ、表面平滑性を向上させることができる。但し、濡れ剤の極性が低すぎると、活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)を必須成分とする活性エネルギー線硬化型化合物(A)と全く相溶せず、塗液の濁りが生じたり、またハジキ等の表面欠陥を生じたりする。逆に濡れ剤の極性が活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)を必須成分とする活性エネルギー線硬化型化合物(A)の極性と近すぎる場合、相溶性が良すぎるため、濡れ剤が界面へ移行せず、濡れ剤として機能しなくなる。
【0054】
また、濡れ剤の重量平均分子量も重要なファクターである。重量平均分子量が小さ過ぎる場合、活性エネルギー線硬化型化合物(A)との相溶性が良すぎるため、濡れ剤として機能しなくなる。逆に重量平均分子量が大き過ぎる場合、活性エネルギー線硬化型化合物(A)と相溶せず、塗液の濁りが生じたり、ハジキ等の表面欠陥を生じたりする。
従って、アクリル樹脂(B)の重量平均分子量は5000〜150000であることが重要であり、重量平均分子量は1000〜100000であることがより好ましい。
【0055】
つまり、濡れ剤は、極性と分子量の2つのファクターにより最適化される。市販されている濡れ剤には、様々な極性や分子量を有するものが存在するため、光学フィルム用接着剤と基材の濡れ性を上げ、塗工面の平滑性を向上させることは可能である。しかしながら、市販の濡れ剤では、濡れ機能が大きいものほど、不相溶性が大きいので、塗液が濁ることがある。また、濡れ剤が表面に配向するため、接着阻害が生じ、大幅な接着力の低下を招くことがある。そして、これらの問題は、濡れ機能が高い濡れ剤ほど起こりやすい。つまり、基材との濡れ性を向上させようとすると、塗液の濁りや接着阻害が問題になってしまう。
【0056】
本発明において用いられるアクリル樹脂(B)は、活性エネルギー線硬化型化合物(A)に含まれる活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)と同じ官能基、つまりエポキシ基もしくはオキセタニル基を有している。
ほぼ同じモノマー組成のアクリル樹脂であれば、エポキシ基、オキセタニル基の有無に関わらず、基材に対する濡れ性は、ほぼ同等である。しかし、エポキシ基、オキセタニル基のいずれも有しないアクリル樹脂を用いた場合、塗液や塗膜が濁るのに対し、エポキシ基又はオキセタニル基の少なくともいずれか一方を有するアクリル樹脂を用いると、濁りおよび接着阻害を格段に解消することができる。
【0057】
このようなアクリル樹脂(B)は、例えば、エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する(メタ)アクリレート(b1)と、前記(メタ)アクリレート(A)と共重合可能な他の(メタ)アクリレート(b2)とをラジカル重合することにより得られる。
【0058】
エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する(メタ)アクリレート(b1)としては、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4‐エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3‐オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3‐メチル‐3‐オキセタニルメチル(メタ) アクリレート、3‐エチル‐3‐オキセタニルメチル(メタ) アクリレート、3‐ブチル‐3‐オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、または3‐ヘキシル‐3‐オキセタニルメチル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、3‐エチル‐3‐オキセタニルメチル(メタ) アクリレートなどが挙げられるが、特にグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、及び3−エチル−3−オキセタニルメチル(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる1種以上であることが好ましい。
【0059】
他の(メタ)アクリレート(b2)は、(メタ)アクリレート(b1)と共重合可能であれば、何でも良いが、炭素数が4〜14のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、シリコーン含有(メタ)アクリレート及びアルキレンオキサイド含有(メタ)アクリレートいずれか1種以上用いることが好ましい。
【0060】
炭素数が4〜14のアルキルを有する(メタ)アクリレートして、下記一般式(2)で表されるものを好ましく例示できる。Rは水素またはメチル基である。Rは、炭素数4〜14のアルキル基である。
【化2】

【0061】
具体的には、n‐ブチル(メタ)アクリレート、s‐ブチル(メタ)アクリレート、t‐ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n‐ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、へキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n‐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、ラウリル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。炭素数4未満だと、アクリル樹脂の極性が低くならず、濡れ剤としての機能を発揮しない可能性がある。逆に炭素数14を超えると、アクリル樹脂の極性が低くなりすぎてしまい、塗液が濁ったり、ハジキが生じたりする可能性がある。
【0062】
シリコーン含有(メタ)アクリレートとして、下記一般式(3)で表される片末端に(メタ)アクリレート基を持つものや下記一般式(4)で表される両末端に(メタ)アクリレート基を持つものを好ましく例示できる。Rは水素または炭素数1〜14のアルキル基であり、R、R、Rは水素またはメチル基である。nは1〜300の整数、nは0〜10の整数である。
【0063】
【化3】

【0064】
【化4】

【0065】
具体的には、片末端に(メタ)アクリレート基を持つジメチルシリコーンモノマー(例えば、チッソ社製:サイラプレーンFM−0711、FM−0721、FM−0725、FM−0701、FM−0701T、信越化学工業社製:X−22−174DX、X−22−2426、X−22−2475、X−22−2404等)や両末端に(メタ)アクリレート基を持つジメチルシリコーンモノマー(例えば、チッソ社製:サイラプレーンFM−7711、FM−7721、FM−7725等)が挙げられる。
【0066】
アルキレンオキサイド含有モノマーとしては、下記一般式(5)で表される片末端に(メタ)アクリレート基を持つものや下記一般式(6)で表される両末端に(メタ)アクリレート基を持つものを好ましく例示できる。Rは炭素数1〜5のアルキル基であり、R、R、R10は、水素またはメチル基である。n,nは1〜15の整数である。
【0067】
【化5】

【0068】
【化6】

【0069】
具体的には、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
【0070】
上記の他に、ヒドロキシル基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、窒素含有モノマー、アルキレンオキサイド含有モノマーや以下の(メタ)アクリレート等を共重合させることが出来る。
【0071】
ヒドロキシル基含有モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−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)アクリレート等が挙げられる。
【0072】
カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ダイマー、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、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトン(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0073】
窒素含有モノマーとしては、例えば、N−アクリロイルモルホリン、N−アクリロイル
ピペリジン、N−メタクリロイルピペリジン、N−アクリロイルピロリジン等のモルホリ
ン環、ピペリジン環、ピロリジン環、ピペラジン環等の複素環を有する複素環含有(メタ)アクリレート、マレイミド、N−シクロへキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド; (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−ヘキシル(メタ)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−ブチル(メタ)アクリルアミドやN−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミドなどの(N−置換)アミド系モノマー;(メタ )アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸アミノプロピル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチル、3−(3−ピリニジル)プロピル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸アルキルアミノアルキル系モノマー; N −(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミドやN−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミドなどのスクシンイミド系モノマー等が挙げられる。
【0074】
その他のアルキル(メタ)アクリレートとして、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、ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0075】
さらに、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレン、α‐メチルスチレン、N‐ビニルカプロラクタム、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素(メタ) アクリレート、2‐メトキシエチルアクリレートなどのアクリル酸エステル系モノマー; アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、イミド基含有モノマー、N−アクリロイルモルホリン、ビニルエーテルモノマーなども使用することができる。
【0076】
エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する(メタ)アクリレート(b1)は、(メタ)アクリレート(b1)と他の(メタ)アクリレート(b2)との合計を100重量%とした場合に、(メタ)アクリレート(b1)が3〜50重量%であることが好ましい。3重量%未満であると、活性エネルギー線カチオン硬化型化合物とアクリル樹脂の相溶性が悪くなり、塗液の濁りやハジキが出る可能性がある。また、50重量部を超えると、活性エネルギー線カチオン硬化型化合物とアクリル樹脂との相溶性が良すぎるため、濡れ性の能力が劣り、濡れ剤としての機能を発揮しない可能性がある。
【0077】
アクリル樹脂(B)は通常の溶液重合によって得ることができ、前記モノマーの混合物を有機溶剤中で過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーオキシエチルヘキサノエート等の過酸化物、又は、2,2−アゾビスイソブチルニトリルのようなアゾ化合物をラジカル開始剤としてラジカル重合すればよい。重合溶媒に用いられる有機溶剤としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、iso−プロパノール、n−ブタノール、iso−ブタノール、n−アミルアルコール、イソアミルアルコール等のアルコール系溶剤、ブチルセロソルブ、ヘキシルセロソルブ、ブチルカルビトール、メチルグリコール、メチルプロピレングリコール、3−メトキシブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル等のセロソルブ系溶剤などが挙げられる。有機溶剤の混入が問題になる場合は、上記のエポキシ基もしくはオキセタニル基を有する、活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)を有機溶剤として用いても構わない。
【0078】
アクリル樹脂(B)の重量平均分子量は5000〜150000であることが好ましい。重量平均分子量が5000未満では、活性エネルギー線カチオン硬化型化合物とアクリル樹脂の相溶性が良すぎるため、濡れ剤として機能しなくなる可能性がある。重量平均分子量が150000を超えると、活性エネルギー線カチオン硬化型化合物とアクリル樹脂の相溶性が悪くなり、塗液の濁りやハジキが出る可能性がある。なお、重量平均分子量は、高速液体クロマトグラフ「Prominence」(島津製作所社製)を用いてポリスチレン換算にて測定した。測定条件は、カラム「Shodex LF−804」(昭和電工株式会社製)、溶媒:THF、温度:40℃、流速1ml/分にて行った。
【0079】
アクリル樹脂(B)の添加量は、活性エネルギー線硬化型化合物(A)100重量部に対して、0.0001〜2重量部であり、0.001〜1.5重量部であることが好ましく、0.01〜1重量部であることがより好ましい。0.0001重量部未満だと、濡れ剤としての機能を発揮できない場合がある。2重量部を超えると、接着剤の粘度が上昇してしまい、却って塗工面の平滑性が劣ってしまう可能性がある。
【0080】
さらに本発明の光学フィルム用接着剤は、光カチオン重合開始剤を含有することが好ましい。光カチオン重合開始剤としては、例えば、UVACURE1590(ダイセル・サイテック製)、CPI−110P(サンアプロ製)、などのスルホニウム塩やIRGACURE250(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、WPI−113(和光純薬製)、Rp−2074(ローディア・ジャパン製)等のヨードニウム塩が挙げられる。
【0081】
光カチオン重合開始剤は、活性エネルギー線カチオン硬化型化合物合計100重量部に対して、0.1〜10重量部であることが好ましく、0.5〜5重量部であることがより好ましい。
【0082】
また、本発明の光学フィルム用接着剤は、光ラジカル重合開始剤を含有しても良い。光ラジカル重合開始剤としては、例えば、イルガキュアー184,907,651,1700,1800,819,369,261、DAROCUR-TPO(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、ダロキュア-1173(メルク社製)、エザキュアーKIP150、TZT(日本シイベルヘグナー社製)、カヤキュアBMS、カヤキュアDMBI、(日本化薬製)等が挙げられる。
【0083】
光ラジカル重合開始剤は、活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物合計100重量部に対して、0.1〜10重量部であることが好ましく、0.5〜5重量部であることがより好ましい。
【0084】
また、本発明の光学フィルム用接着剤は、必要に応じて、光増感剤、アミン系触媒、リン系触媒、フィラー、帯電防止剤、老化防止剤、酸化防止剤、粘着付与剤、アンチブロッキング剤、消泡剤、可塑剤、シランカップリング剤、チタンカップリング剤などを含有することができる。
【0085】
本発明の光硬化性接着剤は、実質的に有機溶剤を含まない。有機溶剤を全く含まないほうが好ましいが、光重合開始剤はカチオン重合性成分に難溶性のことが多い。そのため光重合開始剤を溶解するための有機溶剤は含んでもよい。光硬化性接着剤中の有機溶剤の含有量は5重量%以内である。
【0086】
[偏光子]
本発明の偏光板に用いられるポリビニルアルコール系偏光子(3)について説明する。
【0087】
偏光子を形成するポリビニルアルコール系樹脂としては、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などが挙げられるが、耐水性の点から、エチレン・ビニルアルコール共重合体が好ましい。ポリビニルアルコールとしては、酢酸基が数十%残存している部分ケン化ポリビニルアルコールや、酢酸基が残存しない完全ケン化ポリビニルアルコールや、水酸基が変性された変性ポリビニルアルコールなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。ポリビニルアルコール系樹脂は、1種単独で使用することも、あるいは2種以上を併用することもできる。
【0088】
上記ポリビニルアルコールの具体例としては、(株)クラレ製のRSポリマーであるRS−110(ケン化度=99%、重合度=1,000)、同社製のクラレポバールLM−20SO(ケン化度=40%、重合度=2,000)、日本合成化学工業(株)製のゴーセノールNM−14(ケン化度=99%、重合度=1,400)などが挙げられる。ポリビニルアルコールは、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル等の脂肪酸ビニルエステルの重合体を、アルカリ触媒等を用いてケン化して得られる。
【0089】
上記エチレン・ビニルアルコール共重合体は、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体のケン化物、すなわち、エチレン−酢酸ビニルランダム共重合体をケン化して得られるものであり、酢酸基が数十モル%残存している部分ケン化物から、酢酸基が数モル%しか残存していないかまたは酢酸基が残存しない完全ケン化物まで含み、特に限定されない。
【0090】
偏光子は、上述のポリビニルアルコール系樹脂をキャスティング成形法等の方法によって、成形することにより得られる。前記偏光子は、ホウ酸等による架橋や、延伸をされたものであってもよい。偏光子の形状としては、特に限定されないが、例えば、フィルム等が挙げられる。なお、本明細書において、「フィルム」の語は、厚みが小さいもの(厚みが1mm未満のもの)の他、厚手のシート(例えば、厚みが1〜5mmのもの)も含むものとする。偏光子の厚さは、特に限定されないが、例えば、10〜40μm程度が好ましい。
【0091】
[保護フィルム]
本発明の偏光板に用いられる保護フィルム(1)、(5)について説明する。
保護フィルムは特に限定されず、具体的には、現在偏光板の保護フィルムとして最も広く用いられているトリアセチルセルロース等のアセチルセルロース系樹脂フィルムや、トリアセチルセルロースよりも透湿度の低い透明樹脂フィルムを用いることができる。
トリアセチルセルロースよりも透湿度の低い保護フィルムを構成する材料としては、例えば透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、シクロオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系、塩化ビニル系樹脂等が挙げられる。
【0092】
シクロオレフィン系樹脂は、環状オレフィンを重合単位として重合される樹脂の総称である。具体例としては、環状オレフィンの開環(共)重合体、環状オレフィンの付加重合体、環状オレフィンとエチレン、プロピレン等のα−オレフィンとその共重合体(代表的にはランダム共重合体)、および、これらを不飽和カルボン酸やその誘導体で変性したグラフト重合体、ならびに、それらの水素化物などが挙げられ、ノルボルネン系樹脂が好ましい。ノルボルネン系樹脂フィルムは、特開2005−164632号公報、特開2006−201736号公報、特開2008−233279号公報等に記載された公知の方法により得ることができる。
【0093】
シクロオレフィン系樹脂としては、種々の製品が市販されている。具体例としては、日本ゼオン株式会社製の商品名「ゼオノア」、JSR株式会社製の商品名「アートン」、TICONA社製の商品名「トーパス」、三井化学株式会社製の商品名「APEL」が挙げられる。
【0094】
アクリル系樹脂は、ポリメチルメタクリレートをはじめ、メチルメタクリレートやブチルメタクリレート等のアルキルエステル類の(メタ)アクリレートを主成分とする樹脂(=共重合体)である。場合によっては、他の樹脂とブレンドされて、フィルム化される。アクリル系フィルムは、特開2002−361712号公報等に記載された公知の方法により得ることができる。
アクリル系フィルムは、種々の製品が市販されている。具体例としては、三菱レイヨン社製の商品名「アクリプレン」や、カネカ社製の商品名「サンデュレン」が挙げられる。
【0095】
本発明の偏光板に使用される保護フィルムは、(1)、(5)の両面とも同一組成であっても異なっていても良い。例えば、(1)にシクロオレフィン系樹脂フィルムを使用し、(5)に、アクリル系樹脂フィルムを使用しても何ら差し支えは無い。
【0096】
保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より1〜500μm程度である。特に1〜300μmが好ましく、5〜200μmがより好ましい。
なお、偏光子の両側に保護フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる保護フィルムを用いてもよい。
【0097】
本発明の偏光板は、以下のようにして得ることができる。
即ち、第1の保護フィルム(1)の一方の面に、光学フィルム用接着剤を塗工し、第1の硬化性接着剤層(2’)を形成し、
第2の保護フィルム(5)の一方の面に、光学フィルム用接着剤を塗工し、第2の硬化性接着剤層(4’)を形成し、
次いで、ポリビニルアルコール系偏光子(3)の各面に、第1の硬化性接着剤層(2’)及び第2の硬化性接着剤層(4’)を、同時に/または順番に重ね合わせ、
第2の保護フィルム(5)の側から活性エネルギー線を照射し、第1の硬化性接着剤層(2’)及び第2の硬化性接着剤層(4’)を硬化することによって製造することが好ましい。
【0098】
以下、図2に基づいて、工程ごとに説明する。
[工程(a)]
工程(a)は、図2の(a)に示されるように、保護フィルム(1)および(5)のそれぞれ片面に、接着剤層形成用の光学フィルム用接着剤を塗布し、必要に応じて乾燥等を行って、硬化性接着剤層(2’)、(4’)を具備する積層体(1’)、(5’)を得る工程である。
【0099】
光学フィルム用接着剤の塗布方法としては、特に限定されないが、例えばダイコート法、ロールコート法、グラビアコート法、スピンコート法などが挙げられる。
【0100】
[工程(b)]
工程(b)は、図2の(b)に示されるように、ポリビニルアルコール系偏光子(3)の一方の面(図では上面)に、保護フィルム(1)と硬化性接着剤層(2’)とを具備する積層体(1’)を、
ポリビニルアルコール系偏光子(3)の他方の面(図では下面)に、保護フィルム(5)と硬化性接着剤層(4’)とを具備する積層体(5’)を、それぞれ重ね合わせる工程である。
【0101】
[工程(c)]
工程(c)は、図2の(c)に示されるように、活性エネルギー線(6)を照射することにより、保護フィルム(1)、(5)とポリビニルアルコール系偏光子(3)とに挟まれた硬化性接着剤層(2’)、(4’)を硬化させ、接着剤層(2),(4)を形成させる工程である。
図では、保護フィルム(5)の側から活性エネルギー線(6)を照射する場合を示すが、保護フィルム(1)の側から活性エネルギー線(6)を照射してもよいし、両側から同時に、または順次活性エネルギー線(6)を照射してもよい。
活性エネルギー線の照射量は、特に限定されるものではないが、波長200〜450nm、照度1〜500mW/cm2の光を、照射量が10〜5000mJ/cm2となるように照射して露光することが好ましい。照射量が10mJ/cmより低い場合、紫外線硬化性組成物の硬化が促進せず、欲する性能が発揮できないことがあり、照射量が5000mJ/cmより高い場合は、照射時間が非常に長くなり、生産性に問題がある。
照射する活性エネルギー線の種類としては、可視光、紫外線、赤外線、X線、α線、β線、γ線等が挙げられるが、特に紫外線が好ましい。光の照射装置としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマランプ等を用いることが好ましい。
活性エネルギー線(6)照射後、室温で1週間程度エージングすることもできる。
工程(c)を経ることにより、硬化性接着剤層(2’)、(4’)を硬化させて接着剤層(2),(4)とし、偏光子(3)と保護フィルム(1)および(5)とが接着剤層(2),(4)を介して接着されてなる偏光板が完成する(図1および図2中の(d)参照)。
【0102】
また、本発明の偏光板は、ポリビニルアルコール系偏光子(3)の一方の面に、光学フィルム用接着剤を塗工し、第1の硬化性接着剤層(2’)を形成し、形成された第1の硬化性接着剤層(2’)の表面を第1の保護フィルム(1)で覆い、次いでポリビニルアルコール系偏光子(3)の他方の面に、光学フィルム用接着剤を塗工し、第2の硬化性接着剤層(4’)を形成し、形成された第2の硬化性接着剤層(4’)の表面を第2の保護フィルム(2)で覆い、それから、第2の保護フィルム(5)の側から活性エネルギー線を照射し、第1の硬化性接着剤層(2’)及び第2の硬化性接着剤層(4’)を硬化することによって製造することもできる。
【実施例】
【0103】
[ポリビニルアルコール系偏光子]の製造例
ホウ酸20重量部、ヨウ素0.2重量部、ヨウ化カリウム0.5重量部を水480重量部に溶解させて染色液を調整した。この染色液にPVAフィルム(ビニロンフィルム#40、アイセロ社製)を、30秒浸漬した後、フィルムを一方向に2倍に延伸し、乾燥させて、膜厚30μmのPVA偏光子を得た。
【0104】
[アクリル樹脂]の製造例1
温度計、攪拌機、還流冷却器、窒素ガス吹き込み管を備えた四つ口フラスコにメチルイソブチルケトン100部を仕込み、窒素ガスを導入しつつ攪拌しながら温度を105℃に保ち、滴下槽からグリシジルメタクリレート10部、2−エチルヘキシルアクリレート40部、n−ブチルアクリレート50部、過酸化ベンゾイル3部の混合物を2時間にわたって滴下した。その後、105℃に保ち1時間反応し、過酸化ベンゾイル1部を添加し、更に1時間反応させ、不揮発分50%のアクリル樹脂(X−1)溶液を得た。高速液体クロマトグラフィーによりアクリル樹脂の重量平均分子量を算出した。
【0105】
[アクリル樹脂]の製造例2〜29
モノマー組成、ラジカル開始剤の量を表1、2、3のように変えた以外は、上記同様に製造し、アクリル樹脂(X−2〜29)を得た。
【0106】
[実施例1]<カチオン硬化型の活性エネルギー線硬化型接着剤>
表4に示すように、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(ダイセル化学工業製:2021P)100重量部に対し、光カチオン重合開始剤を2部、アクリル樹脂(B)として製造例1で得たX−1を固形分で0.3重量部を混合し、カチオン硬化型の活性エネルギー線硬化型接着剤を得、後述する方法に従い、種々の評価をした。
【0107】
[実施例2]〜[実施例21]
実施例1と同様にして、表4に示す組成に従って、カチオン硬化型の活性エネルギー線硬化型接着剤を得、同様に評価した。
【0108】
[実施例22]<カチオン硬化とラジカル硬化型併活性エネルギー線硬化型接着剤>
表5に示すように、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(ダイセル化学工業製:2021P)を80重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレートを20重量部、光カチオン重合開始剤を2部、光ラジカル重合開始剤を1部、アクリル樹脂(B)として製造例1で得たX−1を固形分で0.3重量部を混合し、カチオン硬化とラジカル硬化との併用型の活性エネルギー線硬化型接着剤を得、実施例1と同様に評価した。
【0109】
[実施例23]〜[実施例42]
実施例22と同様にして、表5に示す組成に従って、カチオン硬化とラジカル硬化の併用型の活性エネルギー線硬化型接着剤を得、同様に評価した。
【0110】
[実施例43]〜[実施例63]
実施例23〜42においてアクリル樹脂(B)として用いた「X−1」の代わりに「X−16」を用いた以外は実施例23〜42と同様にして、カチオン硬化とラジカル硬化の併用型の活性エネルギー線硬化型接着剤を得、同様に評価した。
【0111】
[実施例64]〜[実施例90]
実施例6においてアクリル樹脂(B)として用いた「X−1」の代わりに「X−2」〜「X−29」を用いた以外は実施例6と同様にして、カチオン硬化型の活性エネルギー線硬化型接着剤を得、同様に評価した。
【0112】
[実施例91]〜[実施例92]
実施例6においてアクリル樹脂(B)として用いた「X−1」の量を、0.0001重量部(実施例91)、2重量部(実施例92)とした以外は実施例6と同様にして、カチオン硬化型の活性エネルギー線硬化型接着剤を得、同様に評価した。
【0113】
[実施例93]〜[実施例94]
実施例22においてアクリル樹脂(B)として用いた「X−1」の量を、0.0001重量部(実施例93)、2重量部(実施例94)とした以外は実施例22と同様にして、カチオン硬化とラジカル硬化の併用型のエネルギー線硬化型接着剤を得、同様に評価した。
【0114】
[比較例1]〜[比較例20]
表9に示す組成に従って、実施例と同様にカチオン硬化型の活性エネルギー線硬化型接着剤(比較例1〜12、18、19)、カチオン硬化とラジカル硬化の併用型の活性エネルギー線硬化型接着剤(比較例13〜17、20)を得、同様に評価した。
【0115】
《評価方法》
<接着剤の透明性>
得られた光学フィルム用接着剤の透明性をHACH社製の濁度計(2100P TURBIDMETER)を用いて以下の基準で評価した。○以上が実用レベルである。
0〜10NTU未満・・・◎
10NTU以上〜30NTU未満・・・○
30NTU以上〜100NTU未満・・・△
100NTU以上・・・×
【0116】
<塗工面の平滑性>
富士写真フィルム社製トリアセチルセルロースフィルムに、表4〜9に示す光学フィルム用接着剤を小径グラビアコーター(版:550線/インチ、ピラミッド型彫刻版)を用いて塗工した。
UV照射装置(東芝社製 高圧水銀灯)で最大照度500mW/cm2、積算光量800mJ/cmの紫外線を塗工面より照射して、接着剤層を有するフィルムを作成した。なお、接着剤層の厚みは、2μmとした。
得られた接着剤層を有するフィルムを15cm四方に切り出し、15cm四方中のハジキの個数を数え、以下に示す基準で評価した。○以上が実用レベルである。
ハジキなし:◎
1〜2個:○
3〜5個:△
5〜10個:×
10個以上:××
また、富士写真フィルム社製トリアセチルセルロースフィルムに60W・min/mの放電量でコロナ処理を行ったものに関しても同様の作業を行い、接着剤層を有するフィルムを作成しハジキを数えた。
【0117】
<接着力>
保護フィルム(1)として、富士写真フィルム社製の紫外線吸収剤を含むトリアセチルセルロースフィルム(厚み80μm)、保護フィルム(5)として、LOFO HIGH TACH FILM GMBH社製の紫外線吸収剤を含まないトリアセチルセルロースフィルム:商品名「TACPHAN N882GL」:80μm」を使用し、それぞれその表面に60W・min/mの放電量でコロナ処理を行い、表面処理後1時間以内に、表4〜9に示す活性エネルギー線硬化型接着剤をワイヤーバーコーター#3を用いて塗工し、硬化性接着剤層(2’)、(4’)を形成し、前記硬化性接着剤層(2’)と(4’)との間に上記のPVA偏光子を挟み、保護フィルム(1)/硬化性接着剤層(2’)/PVA系偏光子/硬化性接着剤層(4’)/保護フィルム(5)からなる積層体を得た。
保護フィルム(1)がブリキ板に接するように、この積層体の四方をセロハンテープで固定し、ブリキ板に固定した。
UV照射装置(東芝社製 高圧水銀灯)で最大照度400mW/cm2、積算光量700mJ/cmの紫外線を保護フィルム(5)側から照射して、偏光板を作製した。接着剤層の厚みは、4μmとした。
【0118】
得られた偏光板を、25mm×150mmのサイズにカッターを用いて裁断してサンプルとした。サンプルを両面粘着テープ(東洋インキ製造株式会社製DF8712S)により金属板上に貼り付けた。サンプル(偏光板)には、保護フィルムと偏光子の間に予め剥離のキッカケを設けておき、23℃、50%RH環境下で、90°で剥離し接着力を測定した。なお、剥離速度:300mm/minとした。表中の接着力は、以下に示す基準で評価した。○以上が実用レベルである。
2.5(N/25mm)以上・・・◎
1.5(N/25mm)以上〜2.5(N/25mm)未満・・・○
1.0(N/25mm)以上〜1.5(N/25mm)未満・・・△
1.0(N/25mm)未満・・・×
【0119】
実施例1〜94では、コロナ処理していない保護フィルムに対しても、ハジキがほとんど見られず、接着剤の濁りや接着力も良好であった。
【0120】
一方、比較例1、17〜19は濡れ剤を添加していないため特にコロナ処理なし基材に対してはハジキが悪く、コロナ処理した基材に対しても実用レベルより低いものとなった。
比較例2、4、13は濡れ剤の添加量が少ないためコロナ処理なし基材に対してはハジキが発生した。また、比較例3、5、14は添加量が多すぎるため濡れ剤が基材界面移行し接着力が劣る。
比較例6、9〜12、15、16は濡れ剤がエポキシ基、オキセタニル基のいずれも有していないため、接着剤主成分と相溶性が劣り、その結果接着剤が白濁したり、ハジキが発生したり、接着力が低下したりする。
比較例7は濡れ剤の分子量が小さすぎるため接着剤主成分との相溶性が良好になりすぎ、濡れ剤としての性能が劣るためハジキが発生する。また、比較例8は濡れ剤の分子量が大きすぎるため接着剤主成分と相溶性が劣るため、接着剤が白濁したり、ハジキが発生したり、接着力が低下したりする。
比較例20は接着剤の主成分にエポキシ基またはオキセタニル基を含有しないためエポキシ基を含有する濡れ剤を添加しても相溶性が悪く接着剤が濁ったり接着力が低下する。
【0121】
これらのことから、本発明の光学フィルム用接着剤は、偏光板の生産性向上に大きく寄与できると考えられる。
【0122】
【表1】

【0123】
【表2】

【0124】
【表3】

【0125】
【表4】

【0126】
【表5】

【0127】
【表6】

【符号の説明】
【0128】
・ 保護フィルム
(1’)保護フィルム(1)と硬化性組成物からなる層(2’)との積層体
(2)第一の接着剤層
(2’)硬化性組成物からなる層
・ ポリビニルアルコール系偏光子
・ 第二の接着剤層
(4’)硬化性組成物からなる層
・ 保護フィルム
(5’)保護フィルム(5)と硬化性組成物からなる層(4’)との積層体
(6)活性エネルギー線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
活性エネルギー線硬化型化合物(A)100重量%中に、エポキシ基もしくはオキセタニル基を有し、活性エネルギー線ラジカル重合性官能基を有しない、重量平均分子量5000未満の活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)を5〜100重量%、活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物(a2)を0〜95重量%を含む、活性エネルギー線硬化型化合物(A)100重量部に対し、
エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する、重量平均分子量5000〜150000のアクリル樹脂(B)を0.0001〜2重量部含有する、光学フィルム用接着剤。
【請求項2】
アクリル樹脂(B)が、エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する(メタ)アクリレート(b1)と、前記(メタ)アクリレート(A)と共重合可能な他の(メタ)アクリレート(b2)とをラジカル重合してなる共重合体である、請求項1記載の光学フィルム用接着剤
【請求項3】
エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する(メタ)アクリレート(b1)が、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、及び3−エチル−3−オキセタニルメチル(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる1種以上である、請求項1又は2記載の光学フィルム用接着剤。
【請求項4】
エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する(メタ)アクリレート(b1)と他の(メタ)アクリレート(b2)との合計を100重量%とした場合に、エポキシ基もしくはオキセタニル基を有する(メタ)アクリレート(b1)が3〜50重量%である、請求項1〜3いずれか1項に記載の光学フィルム用接着剤。
【請求項5】
(メタ)アクリレート(b2)が、炭素数が4〜14のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、シリコーン含有(メタ)アクリレート、及びアルキレンオキサイド含有(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる1種以上である、請求項1〜4いずれか1項に記載の光学フィルム用接着剤。
【請求項6】
エポキシ基もしくはオキセタニル基を有し、活性エネルギー線ラジカル重合性官能基を有しない、重量平均分子量5000未満の活性エネルギー線カチオン硬化型化合物(a1)が、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、1,2:8,9ジエポキシリモネン、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル及び3‐エチル‐3‐ヒドロキシメチルオキセタンから成る群より選ばれる1種以上である、請求項1〜5いずれか1項に記載の光学フィルム用接着剤。
【請求項7】
活性エネルギー線ラジカル重合性化合物(a2)が、ヒドロキシル基または環状構造を有するラジカル性重合化合物である請求項1〜6いずれか1項に記載の光学フィルム用接着剤。
【請求項8】
活性エネルギー線ラジカル重合性化合物(a2)が、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、イソボニルアクリレートから成る群より選ばれるラジカル重合性化合物を、前記活性エネルギー線ラジカル硬化型化合物(a2)100重量%中に、50〜100重量%含む、請求項1〜7いずれか1項に記載の光学フィルム用接着剤。
【請求項9】
偏光板形成用接着剤である、請求項1〜8いずれか1項に記載の光学フィルム用接着剤。
【請求項10】
保護フィルムと、請求項1〜9いずれか1項に記載の光学フィルム用接着剤から形成される硬化物と、偏光子とを具備する偏光板。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−172026(P2012−172026A)
【公開日】平成24年9月10日(2012.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−33846(P2011−33846)
【出願日】平成23年2月18日(2011.2.18)
【出願人】(000222118)東洋インキSCホールディングス株式会社 (2,229)
【Fターム(参考)】