CN112041714A - 光学膜、偏振片、液晶面板、触摸面板及图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种作为玻璃替代材料发挥功能且冲击吸收性优异的光学膜以及具有该光学膜的偏振片、液晶面板、触摸面板及图像显示装置。本发明涉及一种光学膜以及具有该光学膜的偏振片、液晶面板、触摸面板及图像显示装置,所述光学膜具有树脂膜和配置于树脂膜的至少单面上的冲击吸收层,且冲击吸收层在25℃、频率106Hz下的储能模量E’为1GPa以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学膜、偏振片、液晶面板、触摸面板及图像显示装置。
背景技术
在图像显示装置的前面板,尤其,触摸面板显示器的前面板等要求高耐久性的光学膜用途中,以往主要使用化学强化玻璃等玻璃。近年来,树脂膜的各种功能性(轻量性、韧性(抗裂性)及薄膜加工性(能够变薄)等)受到关注,期待通过使用作为玻璃替代材料的树脂膜来提高光学膜的功能性。
作为玻璃替代材料的树脂膜,例如在专利文献1中记载了一种树脂层叠板,所述树脂层叠板在面内具有双折射的透明基材的一个面上设置有树脂板,在该面内具有双折射的透明基材具有8000nm以上的延迟。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-129868号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在将上述树脂层叠板用作用于触摸面板的前面板及触摸面板显示器的前面板以及构成偏振片的保护膜等的光学膜的情况下,有时由于来自外部的对前面板的冲击,液晶单元等显示器内部材料被破坏,从而功能受损。
本发明是鉴于上述问题而提出的,其课题在于,提供一种作为玻璃替代材料发挥功能且冲击吸收性优异的光学膜以及具有该光学膜的偏振片、液晶面板、触摸面板及图像显示装置。
用于解决技术课题的手段
通过以下方法解决了上述课题。
(1)
一种光学膜,其具有树脂膜和配置于该树脂膜的至少单面上的冲击吸收层,上述冲击吸收层在25℃、频率106Hz下的储能模量E’为1GPa以下。
(2)
根据(1)所述的光学膜,其中,
上述冲击吸收层的膜厚为10μm~80μm。
(3)
根据(1)或(2)所述的光学膜,其中,
在上述树脂膜的与配置有上述冲击吸收层的面相反的一侧的面具有硬涂层。
(4)
一种偏振片,其具有(1)或(2)所述的光学膜。
(5)
一种偏振片,其具有(3)所述的光学膜。
(6)
一种液晶面板,其具有(4)所述的偏振片作为后侧偏振片。
(7)
一种液晶面板,其具有(5)所述的偏振片作为前侧偏振片。
(8)
一种液晶面板,其具有(4)所述的偏振片作为后侧偏振片,且具有(5)所述的偏振片作为前侧偏振片。
(9)
根据(8)所述的液晶面板,其中,
上述后侧偏振片的上述光学膜所具有的上述冲击吸收层的储能模量E’r和上述前侧偏振片的上述光学膜所具有的上述冲击吸收层的储能模量E’f满足下述式。
E’f-E’r≥0
(10)
根据(6)至(9)中任一项所述的液晶面板,其具备触摸传感器。
(11)
一种触摸面板,其是将(1)至(3)中任一项所述的光学膜与触摸传感器薄膜贴合而成的触摸面板。
(12)
根据(6)至(9)中任一项所述的液晶面板,其具有(11)所述的触摸面板。
(13)
一种图像显示装置,其具有(6)至(10)及(12)中任一项所述的液晶面板。
“前侧”及“后侧”表示组装到液晶显示装置时的偏振片的相对的位置关系。即,“前侧偏振片”是指在液晶单元和夹持该液晶单元的两个偏振片中,液晶面板组装到液晶显示装置时位于视觉辨认侧的偏振片,“后侧偏振片”是指在液晶面板组装到液晶显示装置时位于与视觉辨认侧相反的一侧(视觉辨认相反侧)的偏振片。例如,在具备直下式的背光灯的液晶显示装置中,视觉辨认相反侧是指在组装到液晶显示装置时存在背光灯的一侧,隔着液晶单元位于与视觉辨认侧相反的一侧。
在本说明书中,在具有多个由特定的符号表示的取代基、连接基团、重复结构等(以下,称为取代基等。)时,或同时规定多个取代基等时,只要没有特别说明,各个取代基等彼此可以相同也可以不同。这关于取代基等的数量的规定也相同。并且,在多个取代基等靠近时(尤其,相邻时),只要没有特别说明,它们可以相互连结而形成环。并且,环例如脂肪族环、芳香族环、杂环可以进一步稠合而形成稠环。
在本说明书中,在规定某个基团的碳原子数的情况下,该碳原子数是指基团全部的碳原子数。即,在该基团是进一步具有取代基的形式的情况下,是指包含该取代基的全部碳原子数。
在本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指作为下限值及上限值包含记载于“~”的前后的数值的范围。
在本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”以丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的一者或两者的含义来使用。并且,“(甲基)丙烯酰基”以丙烯酰基和甲基丙烯酰基中的一者或两者的含义来使用。“(甲基)丙烯酸”以丙烯酸和甲基丙烯酸中的一者或两者的含义来使用。
在本说明书中,“(共)聚合物”以均聚物和共聚物中的一者或两者的含义来使用。
本说明书中记载的各成分可以仅使用一种该成分,也可以同时使用结构不同的两种以上。并且,各成分的含量在同时使用结构不同的两种以上的情况下,是指它们的合计含量。
在本说明书中,冲击吸收层中的固体成分及硬涂层中的固体成分均是指,在使用含有溶剂的组合物进行涂布、干燥而形成层时,残留在层中的成分。即,是除溶剂以外的成分。
在本说明书中,只要没有特别说明,重均分子量(Mw)能够通过GPC测量为聚苯乙烯换算的分子量。此时,使用GPC装置HLC-8220(TOSOHCORPORATION制),柱使用G3000HXL+G2000HXL,在23℃下流量为1mL/分钟,利用RI进行检测。作为洗脱液,能够从THF(四氢呋喃)、氯仿、NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)、间甲酚/氯仿(ShonanWakoPureChemicalIndustriesCo.,Ltd.制)中选定,若是溶解的材料,则使用THF。
在本说明书中,各层的厚度及拉伸变形模式下的储能模量通过实施例记载的方法来测定。
本发明的光学膜用作触摸面板的前面板或触摸面板显示器(具备触摸传感器功能的图像显示装置)的前面板,或用作构成偏振片的保护膜(也称为偏振片保护膜。),由此能够有效地抑制液晶单元等显示器内部材料的破坏。并且,本发明的光学膜也能够优选用作偏振膜、相位差膜及液晶显示用的增亮膜等光学膜。
发明效果
本发明的光学膜作为玻璃替代材料发挥功能,且冲击吸收性优异,能够优选用作触摸面板的前面板及触摸面板显示器的前面板以及偏振片保护膜等。并且,本发明的偏振片、液晶面板、触摸面板及图像显示装置具有本发明的光学膜,能够显示优异的冲击吸收性。
根据下述记载,可更加明确本发明的上述及其他特征和优点。
附图说明
图1是表示本发明的光学膜的结构的一实施方式的纵剖视图。
图2是表示具有硬涂层的本发明的光学膜的结构的一实施方式的纵剖视图。
图3是对试验例1中使用的模拟液晶面板包含基座示意性地表示的纵剖视图。
具体实施方式
对本发明的光学膜的优选的实施方式进行说明。
<<光学膜>>
图1示出本发明的光学膜的优选的实施方式。图1所示的光学膜4A是具有树脂膜1A和配置于该树脂膜1A的单面的冲击吸收层2A的光学膜。如在后面所述,上述冲击吸收层在25℃、频率106Hz(1.0×106Hz)下的储能模量E’表示特定的范围的值。本发明的光学膜通过具有上述结构而实现优异的冲击吸收性,例如,在用作触摸面板的前面板或触摸面板显示器的前面板,或用作偏振片保护膜的情况下,即使受到来自外部的冲击,也能够防止显示器内部材料的损伤,并维持其功能。
树脂膜及冲击吸收层可以是单层,也可以是多层。
(光学膜的膜厚)
从冲击吸收性的观点考虑,本发明的光学膜的膜厚优选为20μm以上,更优选为40μm以上。实际上,上限值为200μm以下。
(面内方向的延迟)
从降低干涉不均匀的观点考虑,光学膜的波长550nm下的面内方向上的延迟优选为小于6000nm,即不足6000nm,更优选为1000nm以下,进一步优选为500nm以下,更进一步优选为50nm以下。
其中,在向光学膜入射直线偏振光,将通过了光学膜的光分解为沿着快轴及慢轴的两个直线偏振光时,光学膜的面内方向的相位差(延迟)由快轴上的折射率Nx和慢轴上的折射率Ny及光学膜的厚度d(单位:nm)定义为由下述式(A)表示的R(单位:nm)。
R=d×(Nx-Ny) (A)
在本说明书中,波长550nm下的面内方向上的延迟使用KOBRA21ADH(OjiScientificInstrumentsCo.,Ltd.制)使波长550nm的光入射到测定对象的薄膜或层的法线方向来进行测定。在选择测定波长时,能够手动更换波长选择滤光器,或将测定值利用程序等转换来进行测定。另外,面内方向上的延迟也能够使用AxoScan(AXOMETRICS公司)来进行测定。
以下,对构成本发明的光学膜的薄膜及层的成分及制备进行详细说明。
(1)树脂膜
(树脂膜的材质)
本发明中使用的树脂膜的材质并没有特别限定。
树脂膜例如能够举出丙烯酸系树脂膜、聚碳酸酯(PC)系树脂膜、三乙酰纤维素(TAC)系树脂膜等纤维素酯系树脂膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)系树脂膜、聚烯烃系树脂膜、聚酯系树脂膜、聚酰亚胺系树脂膜、聚酰胺系树脂膜、聚酰胺酰亚胺系树脂膜及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的树脂膜。上述树脂膜优选为丙烯酸系树脂膜、纤维素酯系树脂膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂膜及聚碳酸酯系树脂膜中的一种,从透湿性的观点考虑,更优选为纤维素酯系树脂膜,进一步优选为乙酸纤维素树脂膜。
另外,丙烯酸系树脂膜是指由丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中的至少一种以上的化合物形成的聚合物或共聚物的树脂膜。作为丙烯酸系树脂膜的例子,可举出聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)薄膜。
从提高拉伸弹性模量的观点考虑,树脂的重均分子量优选为10,000~1,000,000,更优选为100,000~1,000,000。
(树脂膜的结构)
并且,树脂膜的结构也没有限定,可以是单层,也可以是由2层以上构成的层叠薄膜,优选为2层以上的层叠薄膜。层叠薄膜的层叠数优选为2~10层,更优选为2~5层,进一步优选为2层或3层。在3层以上的情况下,外层和外层以外的层(芯层等)优选为不同的组成的薄膜。并且,优选外层彼此优选为相同的组成的薄膜。
具体而言,可举出具有TAC-a/TAC-b/TAC-a、丙烯酸-a/PC/丙烯酸-a及PET-a/PET-b/PET-a的层叠结构的薄膜以及聚碳酸酯系树脂单层的薄膜。其中,标注相同的符号(a或b)的薄膜彼此(例如,TAC-a彼此)表示相同的组成的薄膜。
(添加剂)
树脂膜除了上述树脂(材质)以外,还可以含有添加剂。作为添加剂,可举出后述的硬涂层中记载的无机粒子、消光粒子、紫外线吸收剂、含氟化合物、表面调整剂及流平剂等。
在后述的熔融制膜法中能够作为将上述添加剂和树脂混合熔融而成的树脂熔融物,并且在后述的溶液制膜法中作为将溶剂(能够适用后述的硬涂中的记载。)、树脂及上述添加剂混合而成的掺杂液用于树脂膜的形成中。
(拉伸弹性模量)
树脂膜的拉伸弹性模量例如能够根据构成树脂膜的树脂的种类而改变,通常通过提高树脂的分子量及结晶度中的至少一个,拉伸弹性模量具有提高的倾向。并且,树脂膜能够通过拉伸来提高拉伸方向上的拉伸弹性模量。即使在树脂膜由多层构成的情况下,也表示作为树脂膜的拉伸弹性模量。
树脂膜在25℃下的拉伸弹性模量优选为2.0GPa以上,更优选为2.5GPa以上,进一步优选为3.0GPa以上,尤其优选为3.5GPa以上,最优选为4.0GPa以上。上限值并没有特别限制,实际上为12.0GPa以下。
树脂膜的“拉伸弹性模量”能够根据JISK7127中记载的方法,通过以下方法进行试验而计算。
沿测定方向切出15cm的长度且宽度1cm的树脂膜作为测定用试样。将切出的测定用试样以测定方向上的卡盘间隔成为10cm的方式设置于拉伸试验机(TOYOSEIKICo.,LTD.制,产品名“Strograph-R2”)上,并在测定温度25℃的条件下,以拉伸速度10mm/分钟以扩大卡盘间隔的方式拉伸,而获得应力-应变曲线。通过规定的2个点的应变ε1=0.0005及ε2=0.0025之间的曲线的线性回归,计算在25℃下的拉伸弹性模量。
另外,在树脂膜具有各向异性的情况下,在树脂膜的与厚度方向垂直的面上,将以取向度最大的取向方向为长边的测定用试样的拉伸弹性模量和以与该取向方向正交的方向为长边的测定用试样的拉伸弹性模量的平均值作为树脂膜的拉伸弹性模量。
(膜厚)
从冲击吸收性的观点考虑,树脂膜的膜厚优选为80μm以上,更优选为100μm以上。上限值并没有特别限制,优选为190μm以下。另外,在树脂膜如上所述为2层以上的层叠薄膜的情况下,树脂膜的膜厚表示层叠薄膜的膜厚。
在制作本发明的光学膜的前后,树脂膜的厚度几乎没有变化。
(易粘接层)
并且,本发明中使用的树脂膜可以具有易粘接层。关于易粘接层,能够将日本特开2015-224267号公报的0098~0133段中记载的偏振器侧易粘接层及偏振器侧易粘接层的制造方法的内容与本发明一起编入本说明书中。
此时,易粘接层为构成本发明的光学膜中的树脂膜的层。
(树脂膜的制膜方法)
树脂膜可以利用任何方法制膜,例如可举出熔融制膜法及溶液制膜法。
<熔融制膜法、平滑化>
在利用熔融制膜法制作树脂膜的情况下,优选包括利用挤出机熔融树脂的熔融工序、将熔融的树脂从模具中挤出成片状的工序及形成为薄膜状的工序。根据树脂的材质,可以在熔融工序之后设置熔融树脂的过滤工序,也可以在挤出成片状时进行冷却。
以下,对具体的熔融制膜法进行说明,但本发明并不限定于此。
[树脂膜的形成方法]
上述树脂膜的制造方法包括:熔融工序,利用挤出机熔融树脂;过滤工序,使熔融的树脂通过设置有过滤器的过滤装置进行过滤;薄膜成形工序,通过将过滤的树脂从模具挤出成片状,使其粘附在冷却滚筒上而冷却固化来成型未拉伸的树脂膜;及拉伸工序,对未拉伸的树脂膜进行1轴或2轴拉伸。
通过这种结构,能够制造树脂膜。若在熔融的树脂的过滤工序中使用的过滤器的孔径为1μm以下,则能够充分地去除异物。其结果,能够控制获得的树脂膜的薄膜宽度方向上的表面粗糙度。
具体而言,树脂膜的形成方法能够包括下述工序。
<熔融工序>
上述树脂膜的制造方法包括利用挤出机熔融树脂的熔融工序。
优选将树脂或树脂和添加剂的混合物干燥至含水率200ppm以下之后,导入一轴(单轴)或者二轴的挤出机中使其熔融。此时,为了抑制树脂的分解,也优选在氮气中或者真空中进行熔融。详细条件能够采用专利第4962661号的<0051>~<0052>(US2013/0100378号公报的<0085>~<0086>),按照这些公报来实施,这些公报中记载的内容编入本说明书。
挤出机优选为一轴混炼挤出机。
而且,为了提高熔融树脂(熔体)的送出精度,也优选使用齿轮泵。
<过滤工序>
上述树脂膜的制造方法包括使熔融的树脂通过设置有过滤器的过滤装置而进行过滤的过滤工序,在过滤工序中使用的过滤器的孔径优选为1μm以下。
具有这种孔径的范围的过滤器的过滤装置在过滤工序中可以仅设置1组,也可以设置2组以上。
<薄膜成形工序>
上述树脂膜的制造方法包括通过将过滤的树脂从模具挤出成片状,使其粘附在冷却滚筒上而冷却固化来成型未拉伸的树脂膜的薄膜成形工序。
在将熔融(及混炼)并过滤的树脂(包括树脂的熔体)从模具挤出成片状时,可以以单层挤出,也可以以多层挤出。在以多层挤出的情况下,例如可以层叠含有紫外线吸收剂的层和不含有层,从能够抑制由紫外线引起的偏振器的劣化,抑制紫外线吸收剂的渗出的方面考虑,优选将含有紫外线吸收剂的层作为内层的3层结构。
在以多层挤出而制造树脂膜的情况下,相对于所有层的厚度,获得的树脂膜的优选的内层的厚度优选为50%以上且99%以下,更优选为60%以上且99%以下,进一步优选为70%以上且99%以下。这种层叠能够使用进料块模头及多歧管模头等。
优选按照日本特开2009-269301号公报的<0059>,将从模具挤出成片状的树脂(包括树脂的熔体)挤出到冷却滚筒(流延鼓)上,使其冷却固化来获得未拉伸的树脂膜(卷状膜)。
在上述树脂膜的制造方法中,从模具挤出的树脂的温度优选为280℃以上且320℃以下,更优选为285℃以上且310℃以下。从减少原料树脂的熔融残留物而能够抑制异物的产生的方面考虑,优选在熔融工序中从模具挤出的树脂的温度为280℃以上。从减少树脂的分解而能够抑制异物的产生的方面考虑,优选在熔融工序中从模具挤出的树脂的温度为320℃以下。
从模具挤出的树脂的温度能够通过辐射温度计(HayashiDenkoco.,ltd制,型号:RT61-2,以放射率0.95使用)以不与树脂的表面接触的方式进行测定。
上述树脂膜的制造方法优选在薄膜成形工序中,在将树脂粘附在冷却滚筒上时使用静电施加电极。由此,能够以薄膜面不会变得粗糙的方式将树脂牢固地粘附在冷却滚筒上。
在上述树脂膜的制造方法中,粘附在冷却滚筒上时(从模具挤出的熔融树脂与冷却滚筒最初接触的点)的树脂的温度优选为280℃以上。由此,树脂的导电性提高,能够通过静电施加将树脂牢固地粘附在冷却滚筒上,并能够抑制薄膜面的粗糙。
粘附在冷却滚筒上时的树脂的温度能够通过辐射温度计(HayashiDenkoco.,ltd制,型号:RT61-2,以放射率0.95使用)以不与树脂的表面接触的方式进行测定。
<拉伸工序>
上述树脂膜的制造方法包括对未拉伸的树脂膜进行1轴或2轴拉伸的拉伸工序。
在纵向拉伸工序(沿与薄膜的输送方向相同的方向拉伸的工序)中,在树脂膜被预热后,在树脂膜被加热的状态下,利用具有圆周速度差的(即,输送速度不同的)辊组沿输送方向拉伸。
相对于树脂膜的玻璃化转变温度(Tg),纵向拉伸工序中的预热温度优选为Tg-40℃以上且Tg+60℃以下,更优选为Tg-20℃以上且Tg+40℃以下,进一步优选为Tg以上且Tg+30℃以下。并且,纵向拉伸工序中的拉伸温度优选为Tg以上且Tg+60℃以下,更优选为Tg+2℃以上且Tg+40℃以下,进一步优选为Tg+5℃以上且Tg+30℃以下。纵方向上的拉伸倍率优选为1.0倍以上且2.5倍以下,进一步优选为1.1倍以上且2倍以下。
除了纵向拉伸工序以外,或代替纵向拉伸工序,通过横向拉伸工序(沿相对于薄膜的输送方向垂直的方向拉伸的工序)在宽度方向上横向拉伸树脂膜。在横向拉伸工序中,例如能够优选使用拉幅机,通过该拉幅机利用夹具把持树脂膜的宽度方向上的两端部,并在横向上拉伸。通过该横向拉伸,能够提高光学膜中的树脂膜的拉伸弹性模量。
横向拉伸优选使用拉幅机实施,相对于树脂膜的玻璃化转变温度(Tg),优选的拉伸温度优选为Tg以上且Tg+60℃以下,更优选为Tg+2℃以上且Tg+40℃以下,进一步优选为Tg+4℃以上且Tg+30℃以下。拉伸倍率优选为1.0倍以上且5.0倍以下,进一步优选为1.1倍以上且4.0倍以下。也优选在横向拉伸之后在纵向及横向中的任一个或两个上松弛树脂膜。
并且,优选将由厚度的宽度方向及长度方向上的位置引起的变动均设为10%以下,更优选设为8%以下,进一步优选设为6%以下,尤其优选设为4%以下,最优选设为2%以下。
另外,其中,厚度的变动能够如下求出。
将拉伸的树脂膜采样10m(米),去除薄膜宽度方向上的两端部20%,从薄膜中心部在宽度方向、长度方向上以等间隔分别采样50个点,测定厚度。
求出宽度方向上的厚度的平均值ThTD-av、最大值ThTD-max及最小值ThTD-min,
(ThTD-max-ThTD-min)÷ThTD-av×100[%]
为宽度方向上的厚度的变动。
并且,求出长度方向上的厚度的平均值ThMD-av、最大值ThMD-max及最小值ThMD-min,
(ThMD-max-ThMD-min)÷ThMD-av×100[%]
为长度方向上的厚度的变动。
通过上述拉伸工序,能够实现树脂膜的厚度精度的提高。
拉伸后的树脂膜能够在卷绕工序中卷绕成辊状。此时,树脂膜的卷绕张力优选设为0.02kg/mm2以下。
关于其他详细条件,熔融制膜能够将日本特开2015-224267号公报的<0134>~<0148>中记载的内容、拉伸工序能够将日本特开2007-137028号公报中记载的内容与本发明一起编入本说明书中。
<溶液制膜法、平滑化>
在利用溶液制膜法制作树脂膜的情况下,优选包括将掺杂液流延到流延带上而形成流延膜的工序、干燥流延膜的工序及拉伸流延膜的工序。具体而言,优选通过专利第4889335号中记载的方法进行制膜。
在本发明中,优选采用以下方法。
例如,可举出日本特开平11-123732号公报中记载的,将流延膜的干燥速度设为以干燥量基准的含有溶剂量计为300质量%/分钟(=5质量%/s)以下,进行缓慢干燥的方法。并且,在日本特开2003-276037号公报中记载的,在作为中间层的芯层的两表面具有表层(外层)的多层结构的流延膜的共流延法中,可举出提高形成芯层的掺杂液的粘度来确保流延膜的强度,并且降低形成外层的掺杂液的粘度的方法。而且,也可以优选举出快速干燥流延膜而在流延膜表面形成膜,通过形成的膜的流平效果使面状平滑化的方法及拉伸流延膜的方法等。
本发明中使用的树脂膜只要发挥本发明的效果,其结构并没有特别限定。例如,在将膜厚设为特定的值以上时,树脂膜可以如上所述由1片树脂膜构成,也可以由通过粘接层将2片树脂膜贴合而成的,依次层叠第一树脂膜/粘接层/第二树脂膜而成的树脂膜构成。
以下,对通过粘接层将2片树脂膜贴合而成的树脂膜进行说明。
(通过粘接层将2片树脂膜贴合而成的树脂膜)
从光学膜难以弯曲的观点考虑,通过粘接层贴合的2片树脂膜优选为相同的薄膜。
其中,“相同的薄膜”是指构成树脂膜的树脂的材质相同的(例如,均为TAC薄膜)。其中,优选树脂的分子量相同,更优选树脂的分子量及结晶度相同,进一步优选树脂的分子量、结晶度及拉伸率相同。并且,除了上述以外,也更优选2片树脂膜的厚度相同。
另外,“相同”并不限定于完全相同,包括实质上相同的情况。具体而言,是利用相同的制造方法(膜厚、拉伸等变为相同的条件)制作而成,并且包含在该条件下产生的误差。
即,通过粘接层贴合的2片树脂膜的拉伸弹性模量之差优选较小,具体而言,优选为4.0GPa以下,更优选为3.0GPa以下,进一步优选为2.0GPa以下,尤其优选为1.0GPa以下。
(树脂膜的厚度)
从制造适性的观点考虑,2片树脂膜的厚度分别独立地优选为40~160μm,更优选为50~160μm,进一步优选为80~160μm,尤其优选为100~160μm。
(粘接层)
上述粘接层是指发挥使树脂膜彼此贴合的作用的层,只要具有粘接2片树脂膜的功能,并没有特别限制。
粘接层优选使用含有通过干燥及反应中的至少任一个呈现出粘接性的成分(粘接剂)的组合物来形成。例如,使用含有通过固化反应呈现出粘接性的成分的组合物(以下,称为“固化性组合物”。)来形成的粘接层是使该固化性组合物固化而成的固化层。
作为粘接剂,能够使用树脂。在一方式中,粘接层可以是树脂占该层的50质量%以上,优选70质量%以上的层。作为树脂,可以使用单一的树脂,也可以使用多个树脂的混合物。在使用树脂的混合物的情况下,上述树脂所占的比例是指树脂的混合物所占的比例。作为树脂的混合物,例如能够举出某种树脂和具有将该树脂的一部分改性的结构的树脂的混合物、及和使与构成某种树脂的聚合性化合物不同的聚合性化合物进行反应而获得的树脂的混合物等。
作为粘接剂,能够使用具有任意适当的性质、形式及粘接机构的粘接剂。作为具体例,可举出水溶性粘接剂、紫外线固化型粘接剂、乳胶型粘接剂、胶乳型粘接剂、玛脂粘接剂、多层粘接剂、糊状粘接剂、发泡型粘接剂、涂层薄膜粘接剂、热塑型粘接剂、热熔融型(热熔体)粘接剂、热固化粘接剂、热活性粘接剂、热封粘接剂、热固化型粘接剂、接触型粘接剂、压敏性粘接剂、聚合型粘接剂、溶剂型粘接剂及溶剂活性粘接剂等,优选为水溶性粘接剂及紫外线固化型粘接剂。其中,从透明性、粘接性、操作性、产品的品质及经济性优异的方面考虑,优选使用水溶性粘接剂。
水溶性粘接剂能够含有蛋白质、淀粉及合成树脂等天然或合成的水溶性成分。作为合成树脂,例如可举出甲阶树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、聚环氧乙烷树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯吡咯烷酮树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂、聚丙烯酸树脂及纤维素衍生物。其中,从贴合树脂膜时的粘接性优异的方面考虑,优选为含有聚乙烯醇树脂或纤维素衍生物的水溶性粘接剂。即,粘接层优选含有聚乙烯醇树脂或纤维素衍生物。
其中,纤维素衍生物是指将纤维素改性而得的物质。纤维素衍生物并没有特别限制,能够使用公知的纤维素衍生物。例如,能够使用HEC(羟基乙基纤维素)等。
从提高拉伸弹性模量的观点考虑,树脂的重均分子量优选为1,000以上,更优选为10,000以上。上限值并没有特别限制,实际上为1,000,000以下。
作为在含有粘接剂的组合物中任意含有的成分,例如可举出交联剂(硼酸及SafelinkSPM-01(产品名,TheNipponSyntheticChemicalIndustryCo.,Ltd.制)等)及耐久性改善剂(碘化钾等)。
(拉伸弹性模量)
粘接层的拉伸弹性模量例如能够根据构成粘接层的树脂的种类而改变,通常通过提高树脂的分子量及结晶度中的至少任一个,拉伸弹性模量具有提高的倾向。并且,在粘接层具有交联性基团的情况下,能够通过添加交联剂等来提高粘接层的交联度,从而提高拉伸弹性模量。而且,在粘接层中含有聚合性化合物的情况下,通过降低具有聚合性基团的化合物的聚合性基团当量(该化合物的分子量除以该化合物中所含有的聚合性基团的总数而得的值)、提高粘接层的聚合率、向粘接层添加高弹性物质(例如无机粒子等)及添加含有刚性分子结构(例如金刚烷骨架)的化合物等,具有提高的倾向。
粘接层在25℃下的拉伸弹性模量优选为2.0GPa以上,更优选为2.5GPa以上,进一步优选为3.0GPa以上,更进一步优选为3.5GPa以上,更加进一步优选为4.0GPa以上,尤其优选为4.5GPa以上,最优选为5.0GPa以上。上限值并没有特别限制,实际上为12.0GPa以下。
另外,粘接层的弹性模量能够使用利用粘接层形成用液而制作的粘接层的试样,通过与上述树脂膜的拉伸弹性模量相同的方法进行试验而计算。
(粘接层的厚度)
从粘接2片树脂膜的观点考虑,粘接层的厚度优选为10nm以上,从进一步减少干涉不均匀的观点考虑,更优选为10nm~10μm,进一步优选为10nm~5μm,更进一步优选为10nm~1μm。
粘接层例如能够通过在树脂膜的至少一个表面上涂布含有粘接剂的涂布液并进行干燥来形成。作为涂布液的制备方法,能够采用任意适当的方法。作为涂布液,例如可以使用市售的溶液或分散液,也可以在市售的溶液或分散液中进一步添加溶剂来使用,还可以将固体成分溶解或分散在各种溶剂中使用。
在一方式中,粘接层可举出使活性能量射线固化性组合物固化而成的固化层。用于形成粘接层的活性能量射线固化性组合物作为活性能量固化性成分优选含有阳离子聚合性化合物,例如环氧系化合物,更具体而言,如日本特开2004-245925号公报中记载的在分子内不具有芳香环的环氧系化合物。作为这种环氧系化合物,例如能够举出将以双酚A的二缩水甘油醚为代表例的作为芳香族环氧系化合物的原料的芳香族多羟基化合物进行核加氢,将其进行缩水甘油醚化而获得的氢化环氧系化合物、在分子内具有至少一个与脂环式环键合的环氧基的脂环式环氧系化合物及以脂肪族多羟基化合物的缩水甘油醚为代表例的脂肪族环氧系化合物等。并且,用于形成粘接层的活性能量射线固化性组合物除了含有以环氧系化合物为代表例的阳离子聚合性化合物以外,还能够含有聚合引发剂,例如用于通过活性能量射线的照射而产生阳离子种类或路易斯酸,并引发阳离子聚合性化合物的聚合的光阳离子聚合引发剂及通过光照射而产生碱基的光产碱剂。而且,也可以含有通过加热引发聚合的热阳离子聚合引发剂,以及光敏剂等各种添加剂。
(树脂膜与粘接层的拉伸弹性模量之差)
贴合的2片树脂膜在25℃下的拉伸弹性模量与粘接层在25℃下的拉伸弹性模量之差分别独立地优选为4.0GPa以下,更优选为3.5GPa以下,进一步优选为3.0GPa以下,更进一步优选为2.5GPa以下,更加进一步优选为2.0GPa以下,尤其优选为1.5GPa以下,最优选为1.0GPa以下。
本发明的光学膜在具有通过粘接层将2片树脂膜贴合而成的树脂膜的情况下,也可以在与具有粘接层的面相反的一侧的面(另一表面)具有粘接层。例如,也可以经由粘接层在另一表面设置公知的偏振片保护膜。在树脂膜的两面设置粘接层的情况下,用于形成各个粘接层的组合物可以相同或不同,从生产率的观点考虑,优选两面均具有由相同的组合物形成的粘接层。
在赋予粘接层之前,可以对赋予粘接层的面实施皂化处理、电晕放电处理及等离子体处理等中的至少任一种表面处理。
作为皂化处理,例如通过对纤维素酯系树脂膜进行碱皂化处理,能够提高与聚乙烯醇之类的偏振器的材料的密合性。
关于皂化的方法,能够使用日本特开2007-086748号公报的<0211>段及<0212>段中记载的方法。
例如,对纤维素酯系树脂膜的碱皂化处理优选在将薄膜表面浸渍于碱溶液中之后,利用酸性溶液中和,水洗并干燥的循环中进行。作为碱溶液,可举出氢氧化钾溶液及氢氧化钠溶液。氢氧根离子的浓度优选为0.1~5.0摩尔/L,进一步优选为0.5~4.0摩尔/L。碱溶液的温度优选为室温(25℃)~90℃,进一步优选为40~70℃。
代替碱皂化处理,也可以实施如日本特开平6-094915号公报或日本特开平6-118232号公报中记载的易粘接加工。
使用粘接剂贴合树脂膜彼此的方法能够使用公知的方法。
例如,能够使第二树脂膜或第一树脂膜以相同的移动速度接近沿水平方向或铅垂方向移动的带状的长条的第一树脂膜或第二树脂膜的一个面,以位于上述第一树脂膜与第二树脂膜之间的方式,涂布成为粘接剂层的粘接剂,利用夹送辊施加压力,贴合2片树脂膜。其中,所涂布的粘接剂也可以是将构成粘接剂层的材质以能够涂布的方式利用溶剂稀释的粘接剂。此时,使粘接剂层中的溶剂干燥,完成2片树脂膜的粘接。此时的干燥温度取决于粘接剂层中的溶剂种类以及2片树脂膜的树脂种类和厚度,例如在粘接剂层中的溶剂为水的情况下,优选为30~85℃,进一步优选为45~80℃。
并且,能够在2片树脂膜的任一方或双方涂布成为粘接剂层的粘接剂,实施干燥处理去除粘接剂层中所含有的溶剂,在树脂膜上形成粘接剂层之后,在形成沿水平方向或铅垂方向移动的带状的长条的粘接剂层的树脂膜的、形成粘接剂层的面上,以相同的移动速度使另一方的树脂膜接近,在形成上述粘接剂层的2片树脂膜之间,涂布使粘接剂层溶胀的溶剂,利用夹送辊施加压力来贴合2片树脂膜。此时,使溶剂干燥,完成2片树脂膜的粘接。此时的干燥温度取决于溶剂种类以及2片树脂膜的树脂种类和厚度,例如在溶剂为水的情况下,优选为30~85℃,进一步优选为45~80℃。
(2)冲击吸收层
本发明的光学膜在树脂膜的至少单面上具有冲击吸收层。该冲击吸收层在25℃、频率106Hz(1.0×106Hz)下的储能模量E’满足1GPa以下(1.0×103MPa以下)。上述冲击吸收层能够充分地吸收从外部接收的冲击。因此,例如在将本发明的光学膜用作触摸面板的前面板或触摸面板显示器的前面板,或用作偏振片保护膜的情况下,能够防止显示器内部材料的破损。
在本发明的光学膜用于后侧偏振片的情况下,冲击吸收层在25℃、频率106Hz(1.0×106Hz)下的储能模量E’优选为700MPa以下,更优选为300MPa以下,进一步优选为100MPa以下,尤其优选为10MPa以下。储能模量E’的下限并没有特别限定,实际上为1MPa以上。
另外,在后侧偏振片具有两个以上本发明的光学膜的情况下,优选位于最靠视觉辨认相反侧的冲击吸收层具有上述优选的储能模量E’。
在本发明的光学膜用于前侧偏振片的情况下,冲击吸收层在25℃、频率106Hz(1.0×106Hz)下的储能模量E’优选为10MPa以上且700MPa以下,更优选为10MPa以上且300MPa以下,进一步优选为10MPa以上且100MPa以下。
另外,在前侧偏振片具有两个以上本发明的光学膜的情况下,优选位于最靠视觉辨认侧的冲击吸收层具有上述优选的储能模量E’。
冲击吸收层优选在25℃下,在频率10-1~1015Hz(1.0×10-1~1.0×1015Hz)的范围内具有tanδ的极大值,更优选为在103~1015Hz(1.0×103~1.0×1015Hz)的范围内具有极大值,进一步优选为在105~1015Hz的范围内具有极大值,尤其优选为在105~1010Hz(1.0×105~1.0×1010Hz)的范围内具有极大值。此时,在25℃下,在频率10-1~1015Hz的范围内具有至少一个tanδ的极大值即可,也可以在频率10-1~1015Hz的范围内具有两个以上tanδ的极大值。并且,可以在频率10-1~1015Hz的范围外的频率的范围内进一步具有tanδ的极大值,该极大值也可以是冲击吸收层的tanδ的最大值。
从进一步提高冲击吸收性的观点考虑,冲击吸收层在25℃下的、上述优选的频率的范围内的tanδ的极大值优选为1.0以上,更优选为1.5以上。
另外,在后侧偏振片具有两个以上本发明的光学膜的情况下,优选位于最靠视觉辨认相反侧的冲击吸收层具有上述优选的tanδ的极大值。
并且,在前侧偏振片具有两个以上本发明的光学膜的情况下,优选位于最靠视觉辨认侧的冲击吸收层具有上述优选的tanδ的极大值。
另一方面,在本发明的光学膜用于液晶面板的后侧偏振片的情况下,冲击吸收层在25℃下的tanδ在10-1~106Hz(1.0×10-1~1.0×106Hz)的范围内,优选为3.0以下,更优选为1.0以下,进一步优选为0.5以下,尤其优选为0.3以下。
另外,在后侧偏振片具有两个以上本发明的光学膜的情况下,优选位于最靠视觉辨认相反侧的冲击吸收层满足上述优选的tanδ的规定。
[通过动态粘弹性测定的储能模量的测定及tanδ的计算]
在本发明中,通过使用了动态粘弹性测定装置的拉伸变形模式,求出在上述25℃、频率106Hz下的储能模量E’。并且,关于冲击吸收层在25℃下的频率与tanδ之间的关系也同样地,通过使用了动态粘弹性测定装置的拉伸变形模式来制作频率-tanδ的曲线,求出tanδ的极大值及表示极大值的频率。
具体而言,使用下述中记载的方法。
<试样制作方法>
将后述的冲击吸收层形成用组合物等冲击吸收材料(也称为冲击吸收层材料或冲击吸收层构成材料)溶解或熔融在溶剂中而获得涂布液,以干燥后的厚度成为40μm的方式将其涂布在实施了剥离处理的剥离PET(聚对苯二甲酸乙二酯)片的剥离处理面上并使其干燥之后,从剥离PET片剥离冲击吸收层,从而制作冲击吸收层的试验片。
<测定方法>
使用动态粘弹性测定装置(ITKeisokuSeigyoCo.,Ltd.制,产品名:DVA-225),对预先在温度25℃、相对湿度60%气氛下调湿2小时以上的上述试验片,在“步进升温·频率分散”模式下,在下述条件下进行测定之后,通过“主曲线”编辑获得相对于在25℃下的频率的tanδ、储能模量及耗能模量的主曲线。根据获得的主曲线,求出tanδ的极大值及表示极大值的频率。
试样:5mm×50mm
试验模式:拉伸变形模式
夹具间距离:20mm
设定失真:0.10%
测定温度:-100℃~40℃
升温条件:2℃/分钟
(冲击吸收层构成材料)
作为构成上述25℃、频率106Hz(1.0×106Hz)下的储能模量E’为1GPa以下的冲击吸收层的冲击吸收层构成材料,在将本发明的光学膜用作触摸面板的前面板或触摸面板显示器的前面板,或用作偏振片保护膜的情况下,只要具有能够确保显示内容的视觉辨认性的透明性,且能够防止源自来自外部的冲击的显示器内部材料的破损,则可以由树脂构成,也可以由弹性体(包括油增塑橡胶)构成。
作为上述树脂,可举出聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、氨基甲酸酯树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂(也称为(甲基)丙烯酸树脂,是指(甲基)丙烯酸酯树脂等。)以及这些树脂的改性树脂等。作为氨基甲酸酯树脂,可举出氨基甲酸酯改性聚酯树脂及氨基甲酸酯树脂等。
在上述树脂中,优选为(甲基)丙烯酸酯树脂。
作为上述弹性体,能够举出共轭二烯的嵌段(共)聚合物及其氢化物、(甲基)丙烯酸系嵌段(共)聚合物(例如,是指具有聚(甲基)丙烯酸酯作为嵌段单元的(共)聚合物。)、苯乙烯系嵌段(共)聚合物及其氢化物(具有芳香族乙烯基化合物的聚合物(优选为聚苯乙烯)作为嵌段单元的(共)聚合物及其氢化物,例如,芳香族乙烯基化合物的聚合物与含有共轭二烯的聚合物的嵌段共聚物及芳香族乙烯基化合物的聚合物与含有共轭二烯的聚合物的嵌段共聚物的氢化物)、乙烯-α-烯烃系共聚物、极性基团改性烯烃系共聚物、由极性基团改性烯烃系共聚物和金属离子及金属化合物中的至少一种构成的弹性体、丙烯腈-丁二烯系橡胶等腈系橡胶、丁基橡胶、丙烯酸系橡胶、热塑性聚烯烃弹性体(TPO)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、热塑性聚酯弹性体(TPEE)、热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)及二烯系弹性体(1,2-聚丁二烯等)等热塑性弹性体、硅酮系弹性体以及氟系弹性体等。
其中,上述共轭二烯的嵌段(共)聚合物不会含有聚苯乙烯嵌段。
作为上述弹性体,优选为(甲基)丙烯酸系嵌段(共)聚合物或苯乙烯系嵌段(共)聚合物及其氢化物。作为(甲基)丙烯酸系嵌段(共)聚合物,可优选举出聚甲基丙烯酸甲酯与聚丙烯酸正丁酯的嵌段共聚物(也称为“PMMA-PnBA嵌段共聚物”)等。作为苯乙烯系嵌段(共)聚合物及其氢化物,可优选举出含有异戊二烯及丁二烯中的至少一个的聚合物与聚苯乙烯的嵌段共聚物以及其氢化物等。含有上述异戊二烯及丁二烯中的至少一个的聚合物例如可以含有丁烯作为异戊二烯及丁二烯以外的构成成分。
其中,上述弹性体更优选为(甲基)丙烯酸系嵌段(共)聚合物或苯乙烯系嵌段(共)聚合物的氢化物,进一步优选为PMMA-PnBA共聚物或含有异戊二烯及丁二烯中的至少一个的聚合物与聚苯乙烯的嵌段共聚物的氢化物。
冲击吸收层能够含有的上述树脂或弹性体可以利用公知的方法合成,也可以使用市售品。作为市售品,例如可举出CLARITYLA1114、CLARITYLA2140、CLARITYLA2250、CLARITYLA2330、CLARITYLA4285、HYBRAR5127、HYBRAR7311F、SEPTON2104及SEPTON2063(均为KURARAYCO.,LTD.制,产品名)等。
冲击吸收层优选使用上述树脂及弹性体中的至少一种来构成。
从在溶剂中的溶解性与上述储能模量之间的平衡的观点考虑,上述树脂或弹性体的重均分子量优选为10,000~1,000,000,更优选为50,000~500,000。
这些树脂或弹性体在构成冲击吸收层的情况下,也能够仅将这些树脂或弹性体(聚合物)作为构成材料。
并且,如在后面所述,在除了上述树脂或弹性体以外,使用各种添加剂来构成冲击吸收层的情况下,若考虑冲击吸收层中的上述储能模量,则在构成冲击吸收层的固体成分中,上述树脂或弹性体的含量优选为10质量%以上,更优选为15质量%以上,进一步优选为20质量%以上。并且,上述树脂或弹性体的含量并没有特别限制,例如优选为99.9质量%以下,更优选为95质量%以下,进一步优选为90质量%以下。
在与上述树脂或弹性体一起使用后述含聚合性基团的化合物及聚合引发剂来形成冲击吸收层的情况及不使用上述树脂或弹性体而使用后述含聚合性基团的化合物及聚合引发剂来形成冲击吸收层的情况下的,这些构成材料(树脂、弹性体、含聚合性基团的化合物及聚合引发剂)在总固体成分中的含量能够适用上述树脂或弹性体的含量的记载。
并且,除了上述树脂或弹性体以外,还能够使用软化剂、增塑剂、润滑剂、交联剂、交联助剂、光敏剂、抗氧化剂、抗老化剂、热稳定剂、阻燃剂、防菌剂、防锈剂、耐候剂、紫外线吸收剂、增粘剂、成核剂、颜料、染料、有机填料、无机填料、硅烷偶联剂及钛偶联剂等添加剂、含聚合性基团的化合物、聚合引发剂或含有上述树脂或弹性体以外的聚合物(以下,也称为其他聚合物。)的组合物作为构成材料来形成冲击吸收层。即,冲击吸收层也可以使用树脂组合物或弹性体组合物来形成。
以下,将用于形成冲击吸收层的组合物称为冲击吸收层形成用组合物。
添加到冲击吸收层中的无机填料没有特别限定,例如能够使用二氧化硅粒子、氧化锆粒子、氧化铝粒子、云母及滑石,它们可以使用一种,也可以同时使用两种以上。从在冲击吸收层中的分散性的观点考虑,优选为二氧化硅粒子。
为了提高与构成冲击吸收层的树脂的亲和性,无机填料的表面可以利用具有能够与无机填料键合或吸附的官能团的表面修饰剂进行处理。作为这种表面修饰剂,可举出硅烷、铝、钛及锆等金属醇盐表面修饰剂以及具有磷酸基、硫酸基、磺酸基及羧酸基等阴离子性基的表面修饰剂。
若考虑冲击吸收层中的上述储能模量与tanδ之间的平衡,则在构成冲击吸收层的固体成分中,无机填料的含量优选为1~40质量%,更优选为5~30质量%,进一步优选为5~15质量%。无机填料的尺寸(平均一次粒径)优选为10nm~100nm,进一步优选为15~60nm。无机填料的平均一次粒径能够根据电子显微镜照片求出。若无机填料的粒径为上述优选的下限值以上,则获得储能模量的提高效果,若为上述优选的上限值以下,则不存在成为雾度上升的原因的情况。无机填料的形状可以是板状、球形及非球形中的任一种。
作为无机填料的具体例,可举出ELCOMV-8802(JGCCatalystsandChemicalsLtd.制,平均一次粒径12nm的球形二氧化硅微粒子)、ELCOMV-8803(JGCCatalystsandChemicalsLtd.制,异形二氧化硅微粒子)、MIBK-ST(NISSANCHEMICALINDUSTRIES,LTD.制,平均一次粒径10~20nm的球形二氧化硅微粒子)、MEK-AC-2140Z(NISSANCHEMICALINDUSTRIES,LTD.制,平均一次粒径10~20nm的球形二氧化硅微粒子)、MEK-AC-4130(NISSANCHEMICALINDUSTRIES,LTD.制,平均一次粒径40~50nm的球形二氧化硅微粒子)、MIBK-SD-L(NISSANCHEMICALINDUSTRIES,LTD.制,平均一次粒径40~50nm的球形二氧化硅微粒子)及MEK-AC-5140Z(NISSANCHEMICALINDUSTRIES,LTD.制,平均一次粒径70~100nm的球形二氧化硅微粒子)等。
添加到冲击吸收层中的增粘剂没有特别限定,例如能够使用松香酯树脂、氢化松香酯树脂、石油化学树脂、氢化石油化学树脂、萜烯树脂、萜烯酚醛树脂、芳香族改性萜烯树脂、氢化萜烯树脂及烷基苯酚树脂。这些增粘剂可以使用一种,也可以同时使用两种以上。
若考虑冲击吸收层中的上述储能模量与tanδ之间的平衡,则在构成冲击吸收层的固体成分中,增粘剂的含量优选为1~80质量%,更优选为5~70质量%。
作为增粘剂的具体例,可举出SUPERESTERA75、SUPERESTERA115及SUPERESTERA125(以上,均为ArakawaChemicalIndustries,Ltd.制的松香酯树脂)、PETROTAC60、PETROTAC70、PETROTAC90、PETROTAC100、PETROTAC100V及PETROTAC90HM(以上,均为TOSOHCORPORATION制的石油化学树脂)、YSPOLYSTART30、YSPOLYSTART80、YSPOLYSTART100、YSPOLYSTART115、YSPOLYSTART130、YSPOLYSTART145及YSPOLYSTART160(以上,均为YASUHARACHEMICALCO.,LTD.制的萜烯酚醛树脂)以及YSRESINPX800、YSRESINPX1000、YSRESINPX1150及YSRESINPX1250(以上,均为YASUHARACHEMICALCO.,LTD.制的萜烯树脂)等。
添加到冲击吸收层的软化剂没有特别限定,例如能够使用环烷系、石蜡系及芳香族系等矿物油系、蓖麻油、棉籽油、亚麻籽油、油菜籽油、大豆油、棕榈油、椰子油、花生油、木蜡、松油和橄榄油等植物油系、合成系等各种橡胶用以及树脂用软化剂中的至少一种。从抑制渗出的观点考虑,上述软化剂的数均分子量优选为200以上,更优选为300以上,从抑制粘稠感的观点考虑,优选为1000以下,更优选为800以下。
若考虑冲击吸收层中的上述储能模量与tanδ之间的平衡,则在构成冲击吸收层的固体成分中,软化剂的含量优选为70质量%以下,更优选为10质量%以上且50质量%以下。
作为软化剂的具体例,可举出MORESCOWHITEP-40、MORESCOWHITEP-55、MORESCOWHITEP-60、MORESCOWHITEP-70、MORESCOWHITEP-80、MORESCOWHITEP-100、MORESCOWHITEP-120、MORESCOWHITEP-150、MORESCOWHITEP-200、MORESCOWHITEP-260及MORESCOWHITEP-350P(以上,均为MORESCOCorporation制的石蜡系油)、DianaProcessOilNS-24、DianaProcessOilNS-100、DianaProcessOilNM-26、DianaProcessOilNM-68、DianaProcessOilNM-150、DianaProcessOilNM-280、DianaProcessOilNP-24、DianaProcessOilNU-80及DianaProcessOilNF-90(以上,均为IdemitsuKosanCo.,Ltd.制的环烷系油)以及DianaProcessOilAC-12、DianaProcessOilAC-460、DianaProcessOilAE-24、DianaProcessOilAE-50、DianaProcessOilAE-200、DianaProcessOilAH-16及DianaProcessOilAH-58(以上,均为IdemitsuKosanCo.,Ltd.制的芳香族系油)等。
作为用于形成冲击吸收层的树脂组合物或弹性体组合物等冲击吸收层形成用组合物中能够含有的含聚合性基团的化合物,可以是含聚合性基团的聚合物、含聚合性基团的低聚物及含聚合性基团的单体中的任一种,也可以是具有聚合性基团的弹性体(包括橡胶)。具体而言,可举出ARTPEARLRA331MB及ARTPEARLRA341(以上,均为NegamiChemicalIndustrialCo.,Ltd.制,产品名)、KURAPRENEUC-102M及KURAPRENEUC-203M(以上,均为KURARAYCO.,LTD.制,产品名)、SERMELASTOMERSH3400M(ASMInc.制,产品名)等市售品以及后述的自由基聚合性化合物及阳离子聚合性化合物。
在用于形成冲击吸收层的树脂组合物或弹性体组合物中含有含聚合性基团的化合物的情况下,该组合物优选进一步含有聚合引发剂。作为聚合引发剂的具体例,可举出后述的聚合引发剂。
另外,冲击吸收层还优选使用不含有上述树脂或弹性体并且至少具有含聚合性基团的化合物及聚合引发剂的冲击吸收层形成用组合物来形成。其中,可优选举出使用具有含有自由基聚合性基团作为聚合性基团的聚异戊二烯等橡胶和聚合引发剂的组合物,使其固化而获得的冲击吸收层。
(冲击吸收层的厚度)
从进一步提高冲击吸收性的观点考虑,冲击吸收层的厚度优选为1μm以上且100μm以下,更优选为5μm以上且80μm以下,进一步优选为10μm以上且80μm以下。
(冲击吸收层的形成方法)
冲击吸收层的形成方法并没有特别限定,例如可举出涂布法、流延法(无溶剂流延法及溶剂流延法)、压制法、挤出法、注射成型法、浇注法及吹胀法等。详细而言,制备使上述冲击吸收层构成材料溶解或者分散在溶剂中的液状物或构成上述冲击吸收材料的成分(具体而言,上述树脂或弹性体等)的熔融液,接下来,将该液状物或熔融液涂布在树脂膜上,然后,根据需要进行溶剂的去除等,由此能够在树脂膜(或具有HC层的树脂膜的树脂膜)上制作冲击吸收层。
上述溶剂并没有特别限制,例如能够适用HC层形成用固化性组合物中的溶剂的记载,可优选举出甲基异丁基酮及甲苯等。
并且,关于溶剂与固体成分的配合比也没有特别限制,能够适当进行调整。例如,相对于溶剂和固体成分的合计量,固体成分的比例能够设为10~90质量%。
并且,也能够在实施了剥离处理的剥离片的剥离处理面上与上述同样地涂布冲击吸收层材料,并使其干燥形成具有冲击吸收层的片,将该片的冲击吸收层与树脂膜贴合,由此在树脂膜(或具有HC层的树脂膜的树脂膜)上制作冲击吸收层。
在冲击吸收层由树脂构成的情况下,冲击吸收层可以由未交联的树脂构成,也可以由至少一部分被交联的树脂构成。关于交联树脂的方法并没有特别限定,例如可举出选自使用电子束照射、紫外线照射及交联剂(例如,有机过氧化物等)的方法中的方法。在通过电子束照射进行树脂的交联的情况下,通过电子束照射装置对获得的交联前的冲击吸收层照射电子束,由此能够形成交联。并且,在紫外线照射的情况下,通过紫外线照射装置对获得的交联前的冲击吸收层照射紫外线,由此能够通过根据需要配合的光聚合引发剂等光敏剂的效果来形成交联。而且,在使用交联剂的情况下,通常在氮气气氛下等不存在空气的气氛下对获得的交联前的冲击吸收层进行加热,由此能够通过根据需要配合的有机过氧化物等交联剂以及交联助剂来形成交联。
在含有上述含聚合性基团的化合物的情况下,优选通过使用电子束照射、紫外线照射及交联剂的任一种方法进行交联来形成冲击吸收层。
(冲击吸收层的保护膜层)
本发明的光学膜优选在冲击吸收层的与树脂膜相反的一侧的面设置能够剥离的保护膜层。通过具有该保护膜层,在使用前能够防止光学膜所具有的冲击吸收层的破损以及灰尘及污垢等的附着,在使用时能够通过剥离上述保护膜层来使用。
另外,关于上述冲击吸收层的保护膜层,从使用时将其剥离后使用的方面考虑,与作为构成部件组装在产品中的状态下使用的偏振片的保护膜等不同。
为了容易剥离保护膜层,能够在保护膜层与冲击吸收层之间设置剥离层。设置该剥离层的方法并没有特别限定,例如能够通过在保护膜层及冲击吸收层中的至少任一个表面上涂布剥离涂层剂来进行设置。关于剥离涂层剂的种类并没有特别限定,例如可举出硅酮系涂层剂、无机系涂层剂、氟涂层剂及有机无机混合系涂层剂。
具备保护膜层和剥离层的光学膜通常能够通过在保护膜层表面上设置剥离层之后,将其层叠在冲击吸收层的表面上而获得。此时,上述剥离层也可以不设置在保护膜层表面上,而设置在冲击吸收层的表面上。
(3)硬涂层(HC层)
如图2所示,本发明的光学膜也可以在树脂膜1A的与配置有冲击吸收层2A的面相反的面上具有硬涂层(HC层、3A)。具有该硬涂层的本发明的光学膜可以用作前侧偏振片的保护膜或触摸面板的前面板。此时,硬涂层配置于视觉辨认侧,且冲击吸收层与偏振器对置。即,作为前侧偏振片,具有从视觉辨认侧依次配置有硬涂层、树脂膜、冲击吸收层及偏振器的层叠结构,作为触摸面板的前面板,具有从视觉辨认侧依次配置有硬涂层、树脂膜、冲击吸收层及触摸传感器薄膜的层叠结构。
本发明中的HC层优选将在分子中具有聚合性基团的含聚硅氧烷化合物、在分子中具有聚合性基团的含氟化合物及除这些化合物以外的后述的在分子中具有聚合性基团的聚合性化合物进行聚合固化而成,更优选这些聚合性基团为自由基聚合性基团。由此,在HC层中,含聚硅氧烷化合物及含氟化合物以与形成HC层的聚合性化合物键合的状态存在,能够赋予更优异的防污性。在用于形成HC层的含聚硅氧烷化合物及含氟化合物具有聚合性基团的情况下,后述的含聚硅氧烷化合物及含氟化合物中的聚合性基团以进行反应而形成键的状态存在于HC层中。
另外,在HC层为后述的2层以上的层叠结构的情况下,含聚硅氧烷化合物及含氟化合物优选至少含有离树脂膜最远的HC层,更优选仅含有离树脂膜最远的HC层。
以下,对HC层的具体的方式进行说明,但本发明并不限定于下述方式。
[含氟化合物]
本发明中的含氟化合物只要是通过与含聚硅氧烷化合物同时使用而能够对HC层赋予耐磨性的化合物,则并没有特别限制,能够使用在分子中具有氟原子的化合物。作为含氟化合物,优选使用显示防污剂的性质的含氟防污剂。
在本发明中,含氟化合物可以是单体、低聚物及聚合物中的任一种。含氟化合物优选在HC层中具有有助于与其他成分(例如,含聚硅氧烷化合物、作为树脂的构成成分的聚合性单体及树脂)形成键或者有助于相溶性的取代基。该取代基可以相同或不同,优选存在多个。
该取代基优选为聚合性基团,只要是显示自由基聚合性、阳离子聚合性、阴离子聚合性、缩聚性及加成聚合性中的任一种的聚合性反应基团即可,作为优选的取代基的例子,可举出丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、烯丙基、肉桂酰基、环氧基、氧杂环丁基、羟基、聚氧化烯基、羧基及氨基等。其中,优选为自由基聚合性基团,其中尤其优选为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
含氟化合物可以是以不含有氟原子的化合物作为共聚成分的聚合物或低聚物。
上述含氟防污剂优选为由下述通式(F)表示的氟系化合物。
通式(F):
(Rf)-[(W)-(RA)n]m
(式中,Rf表示(全)氟烷基或(全)氟聚醚基,W表示单键或连接基团,RA表示聚合性不饱和基团。n表示1~3的整数。m表示1~3的整数。其中,W中的连接基团的价数为(n+1)价。)
在通式(F)中,RA表示聚合性不饱和基团。聚合性不饱和基团优选为具有通过照射紫外线及电子束等活性能量射线而能够引起自由基聚合反应的不饱和键的基团(即,自由基聚合性基团),可举出(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、乙烯基及烯丙基等,优选使用(甲基)丙烯酰基及(甲基)丙烯酰氧基以及这些基团中的任意氢原子被氟原子取代的基团。
在通式(F)中,Rf表示(全)氟烷基或(全)氟聚醚基。
其中,(全)氟烷基表示被至少一个以上的氟原子取代的氟烷基及全氟烷基中的至少一种,(全)氟聚醚基表示被至少一个以上的氟原子取代的氟聚醚基及全氟聚醚基中的至少一种。从耐磨性的观点考虑,优选Rf中的氟原子的含有率较高。
(全)氟烷基优选为碳原子数1~20的基团,更优选为碳原子数1~10的基团。
(全)氟烷基可以是直链结构(例如-CF2CF3、-CH2(CF2)4H、-CH2(CF2)8CF3及-CH2CH2(CF2)4H),也可以是支链结构(例如-CH(CF3)2、-CH2CF(CF3)2及-CH(CH3)CF2CF3及-CH(CH3)(CF2)5CF2H),还可以是脂环式结构(优选为5元环或6元环,例如全氟环己基及全氟环戊基以及被这些基团取代的烷基)。
(全)氟聚醚基是指(全)氟烷基具有醚键的情况,可以是1价的基团,也可以是2价或3价的基团。作为氟聚醚基,例如可举出-CH2OCH2CF2CF3、-CH2CH2OCH2C4F8H、-CH2CH2OCH2CH2C8F17、-CH2CH2OCF2CF2OCF2CF2H及具有4个以上氟原子的碳原子数4~20的氟环烷基等。并且,作为全氟聚醚基,例如可举出-(CF2O)p-(CF2CF2O)q-、-[CF(CF3)CF2O]p-[CF(CF3)]q-、-(CF2CF2CF2O)p-及-(CF2CF2O)p-等。
上述p及q分别独立地表示0~20的整数。其中,p+q为1以上的整数。
p及q的总计优选为1~83,更优选为1~43,进一步优选为5~23。
从耐磨性优异的观点考虑,上述含氟防污剂尤其优选具有以-(CF2O)p-(CF2CF2O)q-表示的全氟聚醚基。
在本发明中,含氟防污剂优选具有全氟聚醚基,且在一个分子中具有多个聚合性不饱和基团。
在通式(F)中,W表示单键或连接基团。作为W中的连接基团,例如可举出亚烷基、亚芳基及亚杂烷基以及由这些基团组合而成的连接基团。这些连接基团还可以具有氧基(-O-)、羰基、羰氧基、羰基亚氨基及磺酰胺基等以及由这些基团组合而成的官能团。
作为W,优选为亚乙基,更优选为与羰基亚氨基键合的亚乙基。
含氟防污剂的氟原子含量并没有特别限制,优选为20质量%以上,更优选为30~70质量%,进一步优选为40~70质量%。
作为优选的含氟防污剂的例子,可举出DAIKININDUSTRIES,LTD.制的R-2020、M-2020、R-3833、M-3833及OPTOOLDAC(以上为产品名)以及DICCorporation制的MEGAFACEF-171、F-172、F-179A、RS-78、RS-90、DEFENSAMCF-300及MCF-323(以上为产品名),但并不限定于这些。
从耐磨性的观点考虑,在通式(F)中,n与m的乘积(n×m)优选为2以上,更优选为4以上。
在通式(F)中,对于n和m同时为1的情况,作为优选的方式的具体例,可举出下述通式(F-1)~(F-3)。
通式(F-1):
Rf2(CF2CF2)pR22CH2CH2R21OCOCR11=CH2
(式中,Rf2表示氟原子或碳原子数为1~10的氟烷基,R11表示氢原子或甲基,R21表示单键或亚烷基,R22表示单键或2价的连接基团,p为表示聚合度的整数,聚合度p为k(k为3以上的整数)以上。)
在R22表示2价的连接基团的情况下,作为该2价的连接基团,可举出与前述W中的2价的连接基团相同的基团。
作为通式(F-1)中的含有氟原子的调聚物型(甲基)丙烯酸酯,可举出(甲基)丙烯酸的局部或完全氟化烷基酯衍生物类等。
由上述通式(F-1)表示的化合物在合成时若使用调聚反应,则根据调聚反应的条件及反应混合物的分离条件等,有时含有多个含氟(甲基)丙烯酸酯,其中,作为通式(F-1)的基团的Rf2(CF2CF2)pR22CH2CH2R21O-的p分别为k、k+1、k+2、……等。
通式(F-2):
F(CF2)q-CH2-CHX-CH2Y
(式中,q表示1~20的整数,X及Y表示(甲基)丙烯酰氧基或羟基,X及Y中的至少一个为(甲基)丙烯酰氧基。)
由通式(F-2)表示的含氟(甲基)丙烯酸酯具有在末端具有三氟甲基(-CF3)的碳原子数1~20的氟烷基,即使使用少量的该含氟(甲基)丙烯酸酯,三氟甲基也可以有效地在表面上取向。
从耐磨性及化合物的制造的容易性的观点考虑,q优选为6~20的整数,更优选为8~10的整数。具有碳原子数8~10的氟烷基的含氟(甲基)丙烯酸酯与具有其他链长(碳原子数)的氟烷基的含氟(甲基)丙烯酸酯相比,在降低摩擦系数方面也呈现出优异的效果,且耐磨性优异。
作为由通式(F-2)表示的含氟(甲基)丙烯酸酯,具体而言,可举出1-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基-4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13-二十一碳氟十三烷、2-(甲基)丙烯酰氧基-1-羟基-4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13-二十一碳氟十三烷及1,2-双(甲基)丙烯酰氧基4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13-二十一碳氟十三烷等。在本发明中,优选为1-丙烯酰氧基-2-羟基-4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13-二十一碳氟十三烷。
通式(F-3):
F(CF2)rO(CF2CF2O)sCF2CH2OCOCR3=CH2
(式中,R3为氢原子或甲基,s为1~20的整数,r表示1~4的整数。)
由上述通式(F-3)表示的含氟原子的单官能(甲基)丙烯酸酯能够通过使由下述通式(FG-3)表示的含氟原子的醇化合物与(甲基)丙烯酸酰卤进行反应而获得。
通式(FG-3):
F(CF2)rO(CF2CF2O)sCF2CH2OH
(通式(FG-3)中,s为1~20的整数,r表示1~4的整数。)
作为由上述通式(FG-3)表示的含氟原子的醇化合物的具体例,能够举出1H,1H-全氟-3,6-二噁庚烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6-二噁辛烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6-二噁癸烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6,9-三氧杂癸烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6,9-三氧杂十一烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6,9-三氧杂十三烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6,9,12-四氧杂十三烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6,9,12-四氧杂十四烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6,9,12-四氧杂十六烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6,9,12,15-五氧杂十六烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6,9,12,15-五氧杂十七烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6,9,12,15-五氧杂十九烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6,9,12,15,18-六氧杂二十烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6,9,12,15,18-六氧杂二十二烷-1-醇、1H,1H-全氟-3,6,9,12,15,18,21-七氧杂二十三烷-1-醇及1H,1H-全氟-3,6,9,12,15,18,21-七氧杂二十五烷-1-醇等。
这些能够获得市售品,作为其具体例,可举出1H,1H-全氟-3,6-二噁庚烷-1-醇(产品名“C5GOL”、EXFloor公司制)、1H,1H-全氟-3,6,9-三氧杂癸烷-1-醇(产品名“C7GOL”、EXFloor公司制)、1H,1H-全氟-3,6-二噁癸烷-1-醇(产品名“C8GOL”、EXFloor公司制)、1H,1H-全氟-3,6,9-三氧杂十三烷-1-醇(产品名“C10GOL”、EXFloor公司制)及1H,1H-全氟-3,6,9,12-四氧杂十六烷-1-醇(产品名“C12GOL”、EXFloor公司制)等。
在本发明中,优选使用1H,1H-全氟-3,6,9,12-四氧杂十三烷-1-醇。
并且,作为与由上述通式(FG-3)表示的含氟原子的醇化合物进行反应的(甲基)丙烯酸酰卤,能够举出(甲基)丙烯酸酰氟、(甲基)丙烯酸酰氯、(甲基)丙烯酸溴化物及(甲基)丙烯酸碘化物。从容易获得等观点考虑,优选(甲基)丙烯酸酰氯。
以下示出由通式(F-3)表示的化合物的优选的具体例,但并不限定于这些。另外,由通式(F-3)表示的优选的具体例也记载于日本特开2007-264221号公报中。
(b-1):F9C4OC2F4OC2F4OCF2CH2OCOCH=CH2
(b-2):F9C4OC2F4OC2F4OCF2CH2OCOC(CH3)=CH2
而且,除了由通式(F-3)表示的化合物以外,也能够优选使用由下述通式(F-3)’表示的化合物。
通式(F-3)’:
Rf3-[(O)c(O=C)b(CX4X5)a-CX3=CX1X2]
(式中,X1及X2表示H或F,X3表示H、F、CH3或CF3,X4及X5表示H、F或CF3,a、b及c表示0或1,Rf3表示碳原子数为18~200且含有醚键的含氟有机基团。
由上述通式(F-3)’表示的化合物是在Rf3基中具有6个以上由通式(FG-3)’:-(CX6 2CF2CF2O)-(式中,X6为F或H)表示的重复单元的含氟不饱和化合物。
作为由上述通式(F-3)’表示的含氟聚醚化合物的例子,能够举出:
(c-1)Rf3-[(O)(O=C)b-CX3=CX1X2]
(c-2)Rf3-[(O)(O=C)-CX3=CX1X2]
(c-3)Rf3-[(O)c(O=C)-CF=CH2]
等((c-1)~(c-3)中的各符号的定义与通式(FG-3)’相同。)。
作为上述含氟聚醚化合物的聚合性不饱和基团,能够优选含有以下结构的基团。
并且,由上述通式(F-3)’表示的含氟聚醚化合物可以具有多个聚合性不饱和基团。
在本发明中,从具有-O(C=O)CF=CH2的结构的化合物的聚合(固化)反应性特别高,且能够高效地获得固化物的方面考虑优选。
由上述通式(F-3)’表示的含氟聚醚化合物在Rf3基中以重复单元计含有6个以上由通式(FG-3)’表示的含氟聚醚链较为重要,由此能够赋予耐磨性。
并且,也可以是含有上述含氟聚醚链的重复单元为6个以上的化合物的混合物,在以混合物的形式使用的情况下,在上述重复单元小于6个的含氟不饱和化合物和6个以上的含氟不饱和化合物的分布中,优选聚醚链的重复单元为6个以上的含氟不饱和化合物的存在比率最高的混合物。
由通式(FG-3)’表示的含氟聚醚链的重复单元为6个以上,优选为10个以上,更优选为18个以上,进一步优选为20个以上。由此,能够降低动态摩擦系数,提高耐磨性。并且,含氟聚醚链可以存在于Rf3基的末端,也可以存在于链中。
Rf3基具体而言,优选为由
通式(c-4):
R4-(CX6 2CF2CF2O)t-(R5)e-(式中,X6与由式(FG-3)’表示的含氟聚醚链中的X6含义相同,R4表示氢原子、卤原子、烷基、含氟烷基、含有醚键的烷基或含有醚键的含氟烷基,R5表示2价以上的有机基团,t表示6~66的整数,e表示0或1。)表示的基团。
即,Rf3基优选为经由2价以上的有机基团R5与反应性的碳-碳双键键合,进而在末端具有R4的含氟有机基团。
R5只要是能够使由通式(FG-3)’表示的含氟聚醚链与反应性的碳-碳双键键合的有机基团,则可以是任意基团。例如,可举出亚烷基、含氟亚烷基、含有醚键的亚烷基及含有醚键的含氟亚烷基。其中,从透明性及低折射率性的方面考虑,优选含氟亚烷基及含有醚键的含氟亚烷基中的至少任一个。
作为由通式(F-3)’表示的含氟聚醚化合物的具体例,优选使用在再公表专利WO2003/022906号公报中举出的化合物等。在本发明中,能够尤其优选使用CH2=CF-COO-CH2CF2CF2-(OCF2CF2CF2)7-OC3F7。
在通式(F)中,关于n和m不同时为1的情况下,作为优选的方式,可举出通式(F-4)及通式(F-5)。
通式(F-4):
(Rf1)-[(W)-(RA)n]m
(通式(F-4)中,Rf1表示(全)氟烷基或(全)氟聚醚基,W表示连接基团,RA表示聚合性不饱和基团。n表示1~3的整数,m表示1~3的整数,n和m不同时为1。)
从防水防油性优异,并且防水防油性的持久性(防污耐久性)优异的观点考虑,优选n为2或3,m为1~3的整数,更优选n为2或3,m为2或3,进一步优选n为3,m为2或3。
Rf1能够使用1价~3价的基团。在Rf1为1价的情况下,作为末端基,优选为(CnF2n+1)-、(CnF2n+1O)-、(XCnF2nO)-、(XCnF2n+1)-(式中X为氢原子、氯原子或溴原子,n为1~10的整数)。具体而言,能够优选使用CF3O(C2F4O)pCF2-、C3F7O(CF2CF2CF2O)pCF2CF2-、C3F7O(CF(CF3)CF2O)pCF(CF3)-及F(CF(CF3)CF2O)pCF(CF3)-等。
其中,p的平均值为0~50。优选为3~30,更优选为3~20,进一步优选为4~15。
在Rf1为2价的情况下,能够优选使用-(CF2O)q(C2F4O)rCF2-、-(CF2)3O(C4F8O)r(CF2)3-、-CF2O(C2F4O)rCF2-、-C2F4O(C3F6O)rC2F4-、-CF(CF3)(OCF2CF(CF3))sOCtF2tO(CF(CF3)CF2O)rCF(CF3)-及-(CF(CF3)CF2O)pCF(CF3)-等。
其中,式中p、q、r、s的平均值为0~50。优选为3~30,更优选为3~20,最优选为4~15。t为2~6的整数。
由通式(F-4)表示的化合物的优选的具体例及合成方法记载于国际公开第二005/113690号公报中。
以下中,将F(CF(CF3)CF2O)pCF(CF3)-中p的平均值为6~7的化合物记载为“HFPO-”,将-(CF(CF3)CF2O)pCF(CF3)-中p的平均值为6~7的化合物记载为“-HFPO-”,示出通式(F-4)的具体的化合物,但并不限定于这些。
(d-1):HFPO-CONH-C-(CH2OCOCH=CH2)2CH2CH3
(d-2):HFPO-CONH-C-(CH2OCOCH=CH2)2H
(d-3):HFPO-CONH-C3H6NHCH3与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的1∶1麦克尔加成聚合物
(d-4):(CH2=CHCOOCH2)2H-C-CONH-HFPO-CONH-(CH2OCOCH=CH2)2H
(d-5):(CH2=CHCOOCH2)3-C-CONH-HFPO-CONH-C-(CH2OCOCH=CH2)3
而且,作为由通式(F-4)表示的化合物,能够使用由下述通式(F-5)表示的化合物。
通式(F-5):
CH2=CX1-COO-CHY-CH2-OCO-CX2=CH2
(式中X1及X2表示氢原子或甲基,Y表示具有3个以上氟原子的碳原子数2~20的氟烷基或具有4个以上氟原子的碳原子数4~20的氟环烷基。)
在本发明中,聚合性不饱和基团为(甲基)丙烯酰氧基的化合物可以具有多个(甲基)丙烯酰氧基。通过含氟防污剂具有多个(甲基)丙烯酰氧基,在使其固化时,成为三维网眼结构,玻璃化转变温度较高,防污剂的转移性较低,并且能够提高对污垢的反复擦拭的耐久性。而且,能够获得耐热性及耐候性等优异的HC层。
作为由上述通式(F-5)表示的化合物的具体例,能够优选举出二(甲基)丙烯酸-2,2,2-三氟乙基乙二醇、二(甲基)丙烯酸-2,2,3,3,3-五氟丙基乙二醇、二(甲基)丙烯酸-2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基乙二醇、二(甲基)丙烯酸-2,2,3,3,4,4,5,5,5-九氟戊基乙二醇、二(甲基)丙烯酸-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-十一氟己基乙二醇、二(甲基)丙烯酸-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-十三氟庚基乙二醇、二(甲基)丙烯酸-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十五氟辛基乙二醇、二(甲基)丙烯酸-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛基乙二醇、二(甲基)丙烯酸-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-十七氟壬基乙二醇、二(甲基)丙烯酸-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-十九氟癸基乙二醇、二(甲基)丙烯酸-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-十七氟癸基乙二醇、二(甲基)丙烯酸-2-三氟甲基-3,3,3-三氟丙基乙二醇、二(甲基)丙烯酸-3-三氟甲基-4,4,4-三氟丁基乙二醇、二(甲基)丙烯酸-1-甲基-2,2,3,3,3-五氟丙基乙二醇及二(甲基)丙烯酸-1-甲基-2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基乙二醇等,使用时能够单独使用或者作为混合物使用。为了制备这种二(甲基)丙烯酸酯,能够通过日本特开平6-306326号公报中举出的公知的方法来制造。在本发明中,优选使用二丙烯酸-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-十七氟壬基乙二醇。
在本发明中,作为聚合性不饱和基团为(甲基)丙烯酰氧基的化合物,可以是在一个分子中具有多个(全)氟烷基或(全)氟聚醚基的化合物。
(含氟化合物的分子量)
具有聚合性不饱和基团的含氟化合物的重均分子量(Mw)能够使用分子排斥色谱法,例如凝胶渗透色谱法(GPC)进行测定。
本发明中使用的含氟化合物的Mw优选为400以上且小于50000,更优选为400以上且小于30000,进一步优选为400以上且小于25000。若为上述优选的下限值以上,则在防污剂的HC层中的表面转移性变高,因此优选。并且,若小于上述优选的上限值,则在涂布HC层形成用固化性组合物之后使其固化的工序期间,不会妨碍含氟化合物的表面转移性,变得更容易均匀地引起HC层表面上的局部存在,耐磨性及膜硬度提高,因此优选。并且,含氟化合物在重均分子量方面可以具有多峰性。
(含氟化合物的添加量)
相对于HC层形成用固化性组合物中的总固体成分,含氟化合物的添加量优选为0.01~5质量%,更优选为0.1~5质量%,进一步优选为0.5~5质量%,尤其优选为0.5~2质量%。若添加量为上述优选的上限值以下,则能够降低相对于钢丝绒的摩擦系数,进一步提高耐磨性。并且,若添加量为上述优选的下限值以上,则与HC层形成用固化性组合物中的聚合性化合物(形成HC层时的树脂成分)的混合不充分的含氟化合物不会在表面析出,HC层白化或在表面产生白粉的情况得到抑制,因此优选。
另外,在HC层为后述的2层以上的层叠结构的情况下,是指形成含氟化合物及含有含聚硅氧烷化合物的HC层的、HC层形成用固化性组合物中的添加量。
[含聚硅氧烷化合物]
本发明中的含聚硅氧烷化合物只要是通过与含氟化合物同时使用而能够对HC层赋予防污性的化合物,则并没有特别限制,能够使用在分子中具有聚硅氧烷结构的化合物。
作为含聚硅氧烷化合物所具有的聚硅氧烷结构,可以是直链状、支链状及环状中的任一种。
作为含聚硅氧烷化合物,优选使用显示防污剂的性质的聚硅氧烷防污剂。
上述聚硅氧烷防污剂优选由下述通式(F-6)表示。
通式(F-6):
RaRA bSiO(4-a-b)/2
(式中,R为氢原子、甲基、乙基基、丙基或苯基,RA为含有聚合性不饱和基团的有机基团,0<a、0<b且a+b<4。)
a优选为1~2.75,更优选为1~2.5,若为1以上,则化合物的合成在工业上变得容易,若为2.75以下,则容易兼顾固化性和防污性。
作为RA中的聚合性不饱和基团,可举出与上述通式(F)中的RA相同的聚合性不饱和基团(即,自由基聚合性基团),优选为(甲基)丙烯酰基及(甲基)丙烯酰氧基以及这些基团中的任意氢原子被氟原子取代的基团。
在聚硅氧烷防污剂中也同样地,从膜强度的观点考虑,优选在一个分子中具有多个聚合性不饱和基团,更优选为在一个分子中具有多个聚合性不饱和基团的聚二甲基硅氧烷。
作为聚硅氧烷防污剂的优选的例子,可举出在含有多个二甲基甲硅烷氧基单元作为重复单元的化合物链的末端及侧链中的至少任一个上具有取代基的物质。在含有二甲基甲硅烷氧基作为重复单元的化合物链中可以含有除二甲基甲硅烷氧基以外的结构单元。该取代基可以相同或不同,优选存在多个。
该取代基优选为聚合性基团,只要是显示自由基聚合性、阳离子聚合性、阴离子聚合性、缩聚性及加成聚合性中的任一种的聚合性基团即可。作为优选的取代基的例子,可举出含有(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基、肉桂酰基、环氧基、氧杂环丁基、羟基、氟烷基、聚氧化烯基、羧基及氨基等的基团。其中,优选为自由基聚合性基团,尤其从(甲基)丙烯酰氧基提高防污性的观点考虑优选。
并且,从兼顾膜强度和防污性的观点考虑,化合物中的上述取代基数作为官能团等量优选为100~10000g/mol,更优选为100~3000g/mol,进一步优选为100~2000g/mol,尤其优选为100~1000g/mol。通过将官能团当量设为上述优选的下限值以上,不会与HC层形成用固化性组合物中的聚合性化合物(形成HC层时的树脂成分)过度相溶,防污剂的HC层中的表面转移性变高,因此优选。通过将官能团当量设为上述优选的上限值以下,能够提高膜硬度,提高防污性,因此优选。
RA优选为含有(甲基)丙烯酰基的有机基团,从工业上的合成的容易度考虑,更优选上述有机基团与Si原子的键成为Si-O-C键。b优选为0.4~0.8,更优选为0.6~0.8,若为上述优选的下限值以上,则固化性提高,若为上述优选的上限值以下,则防污性提高。
并且,a+b优选为3~3.7,更优选为3~3.5。若为上述优选的下限值以上,则容易引起化合物在HC层表面上的局部存在化,若为上述优选的上限值以下,则能够兼顾固化性和防污性。
聚硅氧烷防污剂优选在一个分子中具有3个以上Si原子,更优选含有3~40个Si原子。若Si原子为3个以上,则促进化合物在HC层表面上的局部存在化,变得更容易获得充分的防污性。
聚硅氧烷防污剂能够使用日本特开2007-145884号公报中举出的公知的方法等来制造。
作为具有聚硅氧烷结构的添加剂,也优选添加聚硅氧烷(例如“KF-96-10CS”、“KF-100T”、“X-22-169AS”、“KF-102”、“X-22-3701IE”、“X-22-164”、“X-22-164A”、“X-22-164AS”、“X-22-164B”、“X-22-164C”、“X-22-5002”、“X-22-173B”、“X-22-174D”、“X-22-167B”及“X-22-161AS”(产品名),以上为Shin-EtsuChemicalCo.,Ltd.制;“AK-5”、“AK-30”及“AK-32”(产品名),以上为TOAGOSEICO.,LTD.制;“SILAPLANEFM0725”及“SILAPLANEFM0721”(产品名),以上为ChissoCorporation制;“DMS-U22”、“RMS-033”及“UMS-182”(产品名),以上为Gelest公司制;“Akrit8SS-723”(产品名),以上为TAISEIFINECHEMICALCO,.LTD.制等)。并且,也能够优选使用日本特开2003-112383号公报的表2、表3中记载的聚硅氧烷系化合物。
[含聚硅氧烷化合物的分子量]
含聚硅氧烷化合物的重均分子量优选为300以上,更优选为300以上且100000以下,进一步优选为300以上且30000以下。若含聚硅氧烷化合物的重均分子量为300以上,则促进含聚硅氧烷化合物在HC层表面上的局部存在化,耐磨性及硬度进一步提高。
[含聚硅氧烷化合物的添加量]
相对于HC层形成用固化性组合物中的总固体成分,含聚硅氧烷化合物的添加量优选为0.01~5质量%,更优选为0.1~5质量%,进一步优选为0.5~5质量%,尤其优选为0.5~2质量%。若添加量为上述优选的下限值以上,则能够进一步提高防污性。并且,若添加量为上述优选的上限值以下,则与HC层形成用固化性组合物中的聚合性化合物(形成HC层时的树脂成分)的混合不充分的聚硅氧烷化合物不会在表面析出,HC层白化或在表面产生白粉的情况得到抑制,因此优选。
另外,在HC层为后述的2层以上的层叠结构的情况下,是指形成含有含聚硅氧烷化合物的HC层的、HC层形成用固化性组合物中的添加量。
(光学膜中的硬涂层的表面粗糙度Sa)
在本发明中,光学膜中的硬涂层的表面粗糙度Sa是指,在层叠有树脂膜和硬涂层的状态下的、与具有树脂膜的面相反的一侧的面的表面粗糙度(以下,也简称为表面粗糙度Sa。)。
硬涂层的表面粗糙度Sa在测定视野4mm×5mm中,优选为60nm以下,更优选为20nm以下,进一步优选为10nm以下。实际上,下限值为1nm以上。
另外,在硬涂层在与具有树脂膜的面相反的一侧的面(以下,也称为视觉辨认侧的面。)具有后述的其他层的情况下,上述“硬涂层的表面粗糙度Sa”是指在硬涂层位于光学膜的视觉辨认侧最表面的光学膜的状态下测定的硬涂层的表面粗糙度Sa。
(将硬涂层(HC层)形成用固化性组合物固化而成的HC层)
本发明中使用的HC层能够通过对HC层形成用固化性组合物照射活性能量射线并使其固化来获得。另外,在本说明书中,“活性能量射线”是指电离射线,包含X射线、紫外线、可见光线、红外线、电子束、α射线、β射线及γ射线等。
用于形成HC层的HC层形成用固化性组合物含有具有通过活性能量射线的照射而固化的性质的至少一种成分(以下,也记载为“活性能量射线固化性成分”。)。作为活性能量射线固化性成分,优选为自由基聚合性化合物及阳离子聚合性化合物中的至少一种聚合性化合物。另外,在本说明书中,“聚合性化合物”是指在分子中具有聚合性基团的化合物,该聚合性基团只要在一个分子中具有一个以上即可。聚合性基团是指能够参与聚合反应的基团,作为具体例,能够例示后述的各种聚合性化合物中所含有的基团。并且,作为聚合反应,能够举出自由基聚合、阳离子聚合及阴离子聚合等各种聚合反应。
并且,本发明中的HC层优选通过对HC层形成用固化性组合物照射活性能量射线,使其进行聚合固化而获得,所述HC层形成用固化性组合物含有在分子中具有聚合性基团的含聚硅氧烷化合物、在分子中具有聚合性基团的含氟化合物及除这些化合物以外的、在分子中具有聚合性基团的聚合性化合物。此时,更优选含聚硅氧烷化合物、含氟化合物及聚合性化合物所具有的聚合性基团为自由基聚合性基团。
本发明中使用的HC层可以是1层结构或2层以上的层叠结构,优选为由下述中详细记载的1层结构或2层以上的层叠结构构成的HC层。
1)1层结构
作为1层结构的HC层形成用固化性组合物的优选的方式,作为第一方式,能够举出含有至少一种在一个分子中具有两个以上的烯属不饱和基团的聚合性化合物的HC层形成用固化性组合物。烯属不饱和基团是指含有烯属不饱和双键的官能团。
作为第一方式的HC层形成用固化性组合物中所含有的在一个分子中具有两个以上的烯属不饱和基团的聚合性化合物,可举出多元醇与(甲基)丙烯酸的酯〔例如,乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-环己烷二丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,2,3-环己烷四甲基丙烯酸酯、聚氨酯聚丙烯酸酯及聚酯聚丙烯酸酯〕、上述酯的环氧乙烷改性体、聚环氧乙烷改性体及己内酯改性体、乙烯基苯及其衍生物〔例如,1,4-二乙烯基苯、4-乙烯基苯甲酸-2-丙烯酰乙酯及1,4-二乙烯基环己酮〕、乙烯基砜(例如,二乙烯基砜)以及丙烯酰胺(例如,亚甲基双丙烯酰胺)及甲基丙烯酰胺。
上述在一个分子中具有两个以上的烯属不饱和基团的聚合性化合物的聚合能够在自由基光聚合引发剂的存在下,通过活性能量射线的照射进行。作为自由基光聚合引发剂,优选适用后述的自由基光聚合引发剂。并且,关于HC层形成用固化性组合物中的自由基光聚合引发剂相对于具有烯属不饱和基团的聚合性化合物的含量比,优选适用自由基光聚合引发剂相对于后述的自由基聚合性化合物的含量比的记载。
并且,作为第二方式,能够举出含有至少一种自由基聚合性化合物(B)和至少一种阳离子聚合性化合物(A)的HC层形成用固化性组合物。作为优选的方式,能够举出含有以下的HC层形成用固化性组合物:
(b-1)在一个分子中含有两个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团的自由基聚合性化合物;及
(A)阳离子聚合性化合物。
上述HC层形成用固化性组合物更优选含有自由基光聚合引发剂和阳离子光聚合引发剂。作为第二方式的优选的一方式,能够举出含有以下的HC层形成用固化性组合物:
(b-1)在一个分子中含有两个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团的自由基聚合性化合物;
(A)阳离子聚合性化合物;
自由基光聚合引发剂;及
阳离子光聚合引发剂。
以下,将本方式记载为第二方式(1)。
在第二方式(1)中,上述自由基聚合性化合物优选在一个分子中含有两个以上的上述自由基聚合性基团,并且在一个分子中含有一个以上的氨基甲酸酯键。
在第二方式的另一优选的方式中,能够举出含有以下的HC层形成用固化性组合物:
(a-1)含有脂环式环氧基及烯属不饱和基团,在一个分子中所含有的脂环式环氧基的数量为一个,且在一个分子中所含有的烯属不饱和基团的数量为一个,分子量为300以下的阳离子聚合性化合物;
(b-2)在一个分子中含有3个以上的烯属不饱和基团的自由基聚合性化合物;
(c)自由基聚合引发剂;及
(d)阳离子聚合引发剂。
以下,将本方式记载为第二方式(2)。将第二方式(2)的HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层优选在将HC层的总固体成分设为100质量%的情况下,能够含有:15~70质量%的源自上述(a-1)的结构、25~80质量%的源自上述(b-2)的结构、0.1~10质量%的上述(c)及0.1~10质量%的上述(d)。并且,在一方式中,第二方式(2)的HC层形成用固化性组合物优选在将该HC层形成用固化性组合物的总固体成分设为100质量%的情况下,含有15~70质量%的上述(a-1)。另外,“脂环式环氧基”是指具有环氧环与饱和烃环稠合而成的环状结构的1价的官能团。
以下,对第二方式、优选为第二方式(1)或第二方式(2)的HC层形成用固化性组合物中能够含有的各种成分(聚合性化合物及聚合引发剂)更详细地进行说明。
-聚合性化合物-
(B)自由基聚合性化合物
第二方式的HC层形成用固化性组合物含有至少一种自由基聚合性化合物(B)。
作为自由基聚合性化合物(B),只要是具有能够自由基聚合的聚合性基团(自由基聚合性基团)的化合物,则能够没有任何限制地使用。并且,在一个分子中所含有的自由基聚合性基团的数量只要为至少一个即可。即,自由基聚合性化合物(B)可以是在一个分子中含有一个自由基聚合性基团的单官能化合物,也可以是含有两个以上的多官能化合物。多官能化合物中所含有的自由基聚合性基团的数量并没有特别限定,例如在一个分子中为2~6个。并且,多官能化合物的一个分子中所含有的两个以上的自由基聚合性基团可以相同,也可以是结构不同的两种以上。
第二方式(1)中的自由基聚合性化合物(以下,简称为自由基聚合性化合物(b-1)。)在一个分子中含有两个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团。上述自由基聚合性化合物(b-1)在一个分子中优选能够含有例如2~10个丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团,更优选能够含有2~6个。
作为上述自由基聚合性化合物(B),优选分子量为200以上且小于1000的自由基聚合性化合物。另外,在本说明书,“分子量”是指,对于多聚体,通过凝胶渗透色谱法(GelPermeationChromatography;GPC)以聚苯乙烯换算测定的重均分子量。作为重均分子量的具体的测定条件的一例,能够举出以下测定条件。
GPC装置:HLC-8120(TOSOHCORPORATION制造)
柱:TSKgelMultiporeHXL-M(TOSOHCORPORATION制,内径7.8mm×柱长30.0cm)
洗脱液:四氢呋喃
如上所述,上述自由基聚合性化合物(b-1)优选在一个分子中含有一个以上的氨基甲酸酯键。上述自由基聚合性化合物(b-1)的一个分子中所含有的氨基甲酸酯键的数量优选为一个以上,更优选为两个以上,进一步优选为2~5个,例如能够设为两个。另外,在一个分子中含有两个氨基甲酸酯键的自由基聚合性化合物(b-1)中,丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团可以仅与其中一个氨基甲酸酯键直接或经由连接基团键合,也可以与两个氨基甲酸酯键分别直接或经由连接基团键合。在一方式中,优选在经由连接基团键合的两个氨基甲酸酯键上分别键合有一个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团。
更详细而言,在上述自由基聚合性化合物(b-1)中,氨基甲酸酯键与丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团可以直接键合,也可以在氨基甲酸酯键与丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团之间存在连接基团。作为连接基团,并没有特别限定,能够举出可以是直链及支链中的任一种且可以是饱和及不饱和中的任一种、烃基及环状基以及将它们组合两个以上而成的基团等。上述烃基的碳原子数例如为2~20左右,但没有特别限定。并且,作为环状基中所含有的环状结构,作为一例,可举出脂肪族环(环己烷环等)及芳香族环(苯环、萘环等)等。上述基团可以是未取代的基团,也可以具有取代基。另外,在本说明书中,只要没有特别记载,所记载的基团可以具有取代基,也可以未取代。在某个基团具有取代基的情况下,作为取代基,能够举出烷基(例如碳原子数1~6的烷基)、羟基、烷氧基(例如碳原子数1~6的烷氧基)、卤原子(例如氟原子、氯原子、溴原子)、氰基、氨基、硝基、酰基及羧基等。
以上说明的自由基聚合性化合物(b-1)能够利用公知的方法合成。并且,也能够作为市售品获得。例如,作为合成方法的一例,能够举出使醇、多元醇及含羟基的(甲基)丙烯酸等含羟基的化合物与异氰酸酯进行反应的方法或根据需要利用(甲基)丙烯酸将通过上述反应获得的氨基甲酸酯化合物酯化的方法。另外,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和甲基丙烯酸中的一者或两者。
作为上述在一个分子中含有一个以上的氨基甲酸酯键的自由基聚合性化合物(b-1)的市售品,可举出下述市售品,但并不限定于这些。例如,均为产品名,能够举出KyoeishaChemicalCo.,Ltd.制的UA-306H、UA-306I、UA-306T、UA-510H、UF-8001G、UA-101I、UA-101T、AT-600、AH-600、AI-600、BPZA-66及BPZA-100;Shin-NakamuraChemicalCo.,Ltd.制的U-4HA、U-6HA、U-6LPA、UA-32P、U-15HA及UA-1100H;以及TheNipponSyntheticChemicalIndustryCo.,Ltd.制的紫光UV-1400B、紫光UV-1700B、紫光UV-6300B、紫光UV-7550B、紫光UV-7600B、紫光UV-7605B、紫光UV-7610B、紫光UV-7620EA、紫光UV-7630B、紫光UV-7640B、紫光UV-6630B、紫光UV-7000B、紫光UV-7510B、紫光UV-7461TE、紫光UV-3000B、紫光UV-3200B、紫光UV-3210EA、紫光UV-3310EA、紫光UV-3310B、紫光UV-3500BA、紫光UV-3520TL、紫光UV-3700B、紫光UV-6100B、紫光UV-6640B、紫光UV-2000B、紫光UV-2010B及紫光UV-2250EA。并且,也可举出TheNipponSyntheticChemicalIndustryCo.,Ltd.制的紫光UV-2750B、KyoeishaChemicalCo.,Ltd.制的UL-503LN、DainipponInkandChemicals,Inc.制的UNIDIC17-806、UNIDIC17-813、UNIDICV-4030及UNIDICV-4000BA、DAICEL-ALLNEXLTD.制的EB-1290K以及TOKUSHIKICO.,Ltd.制的HI-COAPAU-2010及HI-COAPAU-2020等。
以下,作为上述在一个分子中含有一个以上的氨基甲酸酯键的自由基聚合性化合物(b-1)的具体例,示出例示化合物A-1~A-8,但本发明并不限定于下述具体例。
[化学式1]
[化学式2]
以上,对在一个分子中含有一个以上的氨基甲酸酯键的自由基聚合性化合物(b-1)进行了说明,但在一个分子中含有两个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团的自由基聚合性化合物(b-1)可以不具有氨基甲酸酯键。并且,第二方式(1)的HC层形成用固化性组合物除了含有在一个分子中含有两个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团的自由基聚合性化合物(b-1)以外,还可以含有一种以上除该自由基聚合性化合物以外的自由基聚合性化合物。
以下,将在一个分子中含有两个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团且在一个分子中含有一个以上氨基甲酸酯键的自由基聚合性化合物(b-1)记载为第一自由基聚合性化合物,将不属于上述第一自由基聚合性化合物的自由基聚合性化合物记载为“第二自由基聚合性化合物”。即,第二自由基聚合性化合物只要不属于第一自由基聚合性化合物,则可以在一个分子中具有或不具有一个以上氨基甲酸酯键,也可以在一个分子中含有或不含有两个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团。在同时使用第一自由基聚合性化合物和第二自由基聚合性化合物的情况下,它们的质量比优选为第一自由基聚合性化合物/第二自由基聚合性化合物=3/1~1/30,更优选为2/1~1/20,进一步优选为1/1~1/10。
相对于组合物总量100质量%,第二方式(1)的HC层形成用固化性组合物的在一个分子中含有两个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团的自由基聚合性化合物(不管有无氨基甲酸酯键)的含量优选为30质量%以上,更优选为50质量%以上,进一步优选为70质量%以上。并且,相对于组合物总量100质量%,第二方式(1)的HC层形成用固化性组合物的在一个分子中含有两个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团的自由基聚合性化合物(不管有无氨基甲酸酯键)的含量优选为98质量%以下,更优选为95质量%以下,进一步优选为90质量%以下。
并且,相对于组合物总量100质量%,第二方式(1)的HC层形成用固化性组合物的第一自由基聚合性化合物的含量优选为30质量%以上,更优选为50质量%以上,进一步优选为70质量%以上。另一方面,相对于组合物总量100质量%,第一自由基聚合性化合物的含量优选为98质量%以下,更优选为95质量%以下,进一步优选为90质量%以下。
在一方式中,第二自由基聚合性化合物优选为在一个分子中含有两个以上自由基聚合性基团且不具有氨基甲酸酯键的自由基聚合性化合物。第二自由基聚合性化合物中所含有的自由基聚合性基团优选为烯属不饱和基团,在一方式中,优选为乙烯基。在另一方式中,烯属不饱和基团优选为丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团。即,第二自由基聚合性化合物也优选在一个分子中具有一个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团,且不具有氨基甲酸酯键。并且,第二自由基聚合性化合物作为自由基聚合性化合物,也能够含有在一个分子中含有一个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团和一个以上除它们以外的自由基聚合性基团。
第二自由基聚合性化合物的一个分子中所含有的自由基聚合性基团的数量优选为至少两个,更优选为3个以上,进一步优选为4个以上。并且,在一方式中,第二自由基聚合性化合物的一个分子中所含有的自由基聚合性基团的数量例如为10个以下,但也可以超过10个。并且,作为第二自由基聚合性化合物,优选分子量为200以上且小于1000的自由基聚合性化合物。
作为第二自由基聚合性化合物,例如能够例示以下化合物。其中,本发明并不限定于下述例示化合物。
例如,可举出聚乙二醇200二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇300二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇400二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇600二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、表氯醇改性乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(作为市售品,例如NAGASE&CO.,LTD.制的DENACOLDA-811等)、聚丙二醇200二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇400二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇700二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷(EO;EthyleneOxide)·环氧丙烷(PO;PropyleneOxide)嵌段聚醚二(甲基)丙烯酸酯(作为市售品,例如NOFCORPORATION制的BREMMERPET系列等)、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚AEO加成型二(甲基)丙烯酸酯(作为市售品,例如TOAGOSEICo.,Ltd.制的M-210、Shin-NakamuraChemicalCo.,Ltd.制的NKEsterA-BPE-20等)、氢化双酚AEO加成型二(甲基)丙烯酸酯(Shin-NakamuraChemicalCo.,Ltd.制的NKEsterA-HPE-4等)、双酚APO加成型二(甲基)丙烯酸酯(作为市售品,例如KyoeishaChemicalCo.,Ltd.制的LIGHTACRYLATEBP-4PA等)、双酚A表氯醇加成型二(甲基)丙烯酸酯(作为市售品,例如DAICEL-ALLNEXLTD.制的Evecryl150等)、双酚AEO·PO加成型二(甲基)丙烯酸酯(作为市售品,例如TOHOChemicalIndustryCo.,Ltd.制的BP-023-PE等)、双酚FEO加成型二(甲基)丙烯酸酯(作为市售品,例如TOAGOSEICo.,Ltd.制的AronixM-208等)、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯及其表氯醇改性品、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯及其己内酯改性品、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯单硬脂酸酯、三羟甲基丙烷丙烯酸·苯甲酸酯以及异氰脲酸EO改性二(甲基)丙烯酸酯(作为市售品,例如TOAGOSEICo.,Ltd.制的AronixM-215等)等2官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
并且,可举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及其EO、PO或表氯醇改性品、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯及其EO、PO或表氯醇改性品、异氰脲酸EO改性三(甲基)丙烯酸酯(作为市售品,例如TOAGOSEICo.,Ltd.制的AronixM-315等)、三(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯、[2,2,2-三(甲基)丙烯酰氧甲基]乙基-氢邻苯二甲酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯及其EO、PO或表氯醇改性品等3官能(甲基)丙烯酸酯化合物;季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯及其EO、PO或表氯醇改性品、双-三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯等4官能(甲基)丙烯酸酯化合物;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯及其EO、PO、表氯醇、脂肪酸或烷基改性品等5官能(甲基)丙烯酸酯化合物;二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯及其EO、PO、表氯醇、脂肪酸或烷基改性品、山梨糖醇六(甲基)丙烯酸酯及其EO、PO、表氯醇、脂肪酸或烷基改性品等6官能(甲基)丙烯酸酯。
第二自由基聚合性化合物可以同时使用两种以上。此时,能够优选使用二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物“DPHA”(NipponKaya kuCo.,Ltd.制)等。
并且,作为第二自由基聚合性化合物,也优选重均分子量为200以上且小于1000的聚酯(甲基)丙烯酸酯或环氧(甲基)丙烯酸酯。在市售品中,作为聚酯(甲基)丙烯酸酯,可举出ArakawaChemicalIndustries,Ltd.制的产品名BEAMSET700系列的例如BEAMSET700(6官能)、BEAMSET710(4官能)及BEAMSET720(3官能)等。并且,作为环氧(甲基)丙烯酸酯,可举出SHOWADENKOK.K.制的产品名SP系列的例如SP-1506、500、SP-1507及480、SHOWADENKOK.K.的产品名VR系列的例如VR-77以及Shin-NakamuraChemicalCo.,Ltd.制的产品名EA-1010/ECA、EA-11020、EA-1025及EA-6310/ECA等。
并且,作为第二自由基聚合性化合物的具体例,也能够举出下述例示的化合物A-9~A-11。
[化学式3]
第二方式(2)的HC层形成用固化性组合物含有(b-2)的在一个分子中含有3个以上的烯属不饱和基团的自由基聚合性化合物。以下将(b-2)的在一个分子中含有3个以上的烯属不饱和基团的化合物也记载为“(b-2)成分”。
作为(b-2)成分,可举出多元醇与(甲基)丙烯酸的酯、乙烯基苯及其衍生物、乙烯基砜以及(甲基)丙烯酰胺等。其中,优选在一个分子中含有3个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团的自由基聚合性化合物。作为具体例,能够举出一种多元醇与(甲基)丙烯酸的酯且在一个分子中具有3个以上的烯属不饱和基团的化合物。更详细而言,例如,(二)季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、(二)季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、PO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改性磷酸三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、双-三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、(二)季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,2,3-环己烷四甲基丙烯酸酯、聚氨酯聚丙烯酸酯、聚酯聚丙烯酸酯、己内酯改性三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、三季戊四醇三丙烯酸酯、三季戊四醇六三丙烯酸酯、1,2,4-环己烷四(甲基)丙烯酸酯及五甘油三丙烯酸酯。另外,上述“(二)季戊四醇”是以季戊四醇和二季戊四醇中的一者或两者的含义来使用。
而且,也优选在一个分子中含有3个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团的树脂。
作为在一个分子中含有3个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团的树脂,例如,也可举出聚酯系树脂、聚醚系树脂、丙烯酸系树脂、环氧系树脂、氨基甲酸酯系树脂、醇酸系树脂、螺缩醛系树脂、聚丁二烯系树脂、聚硫醇多烯系树脂及多元醇等多官能化合物等的聚合物等。
作为在一个分子中含有3个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团的自由基聚合性化合物的具体例,能够举出日本特开2007-256844号公报0096段中示出的例示化合物等。
而且,作为在一个分子中含有3个以上丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团的自由基聚合性化合物的具体例,能够举出NipponKayakuCo.,Ltd.制的KAYARADDPHA、KAYARADDPHA-2C、KAYARADPET-30、KAYARADTMPTA、KAYARADTPA-320、KAYARADTPA-330、KAYARADRP-1040、KAYARADT-1420、KAYARADD-310、KAYARADDPCA-20、KAYARADDPCA-30、KAYARADDPCA-60及KAYARADGPO-303;OSAKAORGANICCHEMICALINDUSTRYLTD.制的V#400及V#36095D等多元醇与(甲基)丙烯酸的酯化物。并且,也能够优选使用紫光UV-1400B、紫光UV-1700B、紫光UV-6300B、紫光UV-7550B、紫光UV-7600B、紫光UV-7605B、紫光UV-7610B、紫光UV-7620EA、紫光UV-7630B、紫光UV-7640B、紫光UV-6630B、紫光UV-7000B、紫光UV-7510B、紫光UV-7461TE、紫光UV-3000B、紫光UV-3200B、紫光UV-3210EA、紫光UV-3310EA、紫光UV-3310B、紫光UV-3500B A、紫光UV-3520TL、紫光UV-3700B、紫光UV-6100B、紫光UV-6640B、紫光UV-2000B、紫光UV-2010B、紫光UV-2250EA及紫光UV-2750B(均为TheNipponSyntheticChemicalIndustryCo.,Ltd.制)、UL-503LN(KyoeishaChemicalCo.,Ltd.制)、UNIDIC17-806、UNIDIC17-813、UNIDICV-4030及UNIDICV-4000BA(均为DainipponInkandChemicals,Inc.制)、EB-1290K、EB-220、EB-5129、EB-1830及EB-4358(均为DAICEL-ALLNEXLTD.制)、HI-COAPAU-2010及HI-COAPAU-2020(均为TOKUSHIKICO.,Ltd.制)、AronixM-1960(TOAGOSEICo.,Ltd.制)、ArtResinUN-3320HA、UN-3320HC、UN-3320HS、UN-904及HDP-4T等3官能以上的氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物及AronixM-8100、M-8030及M-9050(均为TOAGOSEICo.,Ltd.制)以及KBM-8307(Daicel-CytecCompany,Ltd.制)的3官能以上的聚酯化合物等。上述具体例均为产品名。
并且,作为(b-2)成分,可以仅使用一种,也可以同时使用结构不同的两种以上。
如上所述,将第二方式(2)的HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层优选在将HC层的总固体成分设为100质量%的情况下,能够含有:15~70质量%的源自上述(a-1)的结构、25~80质量%的源自上述(b-2)的结构、0.1~10质量%的源自上述(c)的结构及0.1~10质量%的源自上述(d)的结构。在将HC层的总固体成分设为100质量%的情况下,源自(b-2)的结构优选含有40~75质量%,更优选含有60~75质量%。并且,在将该HC层形成用固化性组合物的总固体成分设为100质量%的情况下,第二方式(2)的HC层形成用固化性组合物优选含有40~75质量%的(b-2)成分,更优选含有60~75质量%。
(A)阳离子聚合性化合物
第二方式的HC层形成用固化性组合物含有至少一种阳离子聚合性化合物(A)。
作为阳离子聚合性化合物(A),只要是具有能够阳离子聚合的聚合性基团(阳离子聚合性基团),则能够没有任何限制地使用。并且,在一个分子中所含有的阳离子聚合性基团的数量可以为至少一个。即,阳离子聚合性化合物(A)可以是在一个分子中含有一个阳离子聚合性基团的单官能化合物,也可以是含有两个以上的多官能化合物。多官能化合物中所含有的阳离子聚合性基团的数量并没有特别限定,例如在一个分子中为2~6个。并且,多官能化合物的一个分子中含有两个以上的阳离子聚合性基团可以相同,也可以是结构不同的两种以上。
并且,在一方式中,阳离子聚合性化合物(A)优选与阳离子聚合性基团一起在一个分子中具有一个以上的自由基聚合性基团。关于上述阳离子聚合性化合物(A)可以具有的自由基聚合性基团,能够参考涉及前述自由基聚合性化合物(B)中的自由基聚合性基团的记载。优选为烯属不饱和基团,烯属不饱和基团更优选为乙烯基、丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的至少一个自由基聚合性基团。具有自由基聚合性基团的阳离子聚合性化合物的一个分子中的自由基聚合性基团的数量至少为一个,优选为1~3个,更优选为一个。
作为阳离子聚合性基团,优选能够举出含氧杂环基及乙烯基醚基。另外,阳离子聚合性化合物可以在一个分子中含有一个以上的含氧杂环基和一个以上的乙烯基醚基。
作为含氧杂环,可以是单环,也可以是稠环。并且,也优选具有双环骨架的含氧杂环。含氧杂环可以是非芳香族环或芳香族环,优选为非芳香族环。作为单环的具体例,能够举出环氧环(环氧乙烷环)、四氢呋喃环、氧杂环丁烷环。并且,作为具有双环骨架的含氧杂环,能够举出氧杂双环。另外,含有含氧杂环的阳离子聚合性基团作为1价的取代基或作为2价以上的多价取代基,包含在阳离子聚合性化合物中。并且,上述稠环可以是两个以上的含氧杂环稠合而成的稠环,也可以是一个以上的含氧杂环与除上述含氧杂环以外的环结构的一个以上稠合而成的稠环。作为除上述含氧杂环以外的环结构,并不限定于这些,能够举出环己烷环等环烷烃环。
以下示出含氧杂环的具体例。其中,本发明并不限定于下述具体例。
[化学式4]
阳离子聚合性化合物(A)中可以含有除阳离子聚合性基团以外的局部结构。这种局部结构并没有特别限定,可以是直链结构,也可以是支链结构,还可以是环状结构。这些局部结构中可以含有一个以上氧原子及氮原子等杂原子。
作为阳离子聚合性化合物(A)的优选的一方式,作为阳离子聚合性基团或作为除阳离子聚合性基团以外的局部结构,能够举出含有环状结构的化合物(含环状结构的化合物)。含环状结构的化合物中所含有的环状结构的数量在一个分子中例如为一个,也可以为两个以上,例如为1~5个,但没有特别限定。在一个分子中含有两个以上的环状结构的化合物可以含有相同的环状结构,也可以含有结构不同的两种以上的环状结构。
作为上述含环状结构的化合物中所含有的环状结构的一例,能够举出含氧杂环。其详细内容如上所述。
分子量(以下,记载为“B”。)除以阳离子聚合性化合物(A)的一个分子中所含有的阳离子聚合性基团的数量(以下,记载为“C”。)而求出的阳离子聚合性基团当量(=B/C)例如为300以下,从提高将HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层与树脂膜的密合性的观点考虑,优选小于150。另一方面,从将HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层的吸湿性的观点考虑,阳离子聚合性基团当量优选为50以上。并且,在一方式中,求出阳离子聚合性基团当量的阳离子聚合性化合物中所含有的阳离子聚合性基团可以是环氧基(环氧乙烷环)。即,在一方式中,阳离子聚合性化合物(A)为含环氧基(环氧乙烷环)的化合物。从提高将HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层与树脂膜的密合性的观点考虑,含环氧基(环氧乙烷环)的化合物优选分子量除以一个分子中所含有的环氧基(环氧乙烷环)的数量而求出的环氧基当量小于150。并且,含环氧基(环氧乙烷环)的化合物的环氧基当量例如为50以上。
并且,阳离子聚合性化合物(A)的分子量优选为500以下,进一步优选为300以下。具有上述范围的分子量的阳离子聚合性化合物具有容易渗透到树脂膜的倾向,推测能够有助于提高将HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层与树脂膜的密合性。
第二方式(2)的HC层形成用固化性组合物含有(a-1)的脂环式环氧基及烯属不饱和基团,在一个分子中所含有的脂环式环氧基的数量为一个,且在一个分子中所含有的烯属不饱和基团的数量为一个,含有分子量为300以下的阳离子聚合性化合物。以下,将上述(a-1)的阳离子聚合性化合物记载为“(a-1)成分”。
作为烯属不饱和基团,可举出含有丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基及烯丙基等的自由基聚合性基团,其中,优选为丙烯酰基、甲基丙烯酰基或C(=O)OCH=CH2,更优选为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。一个分子中的脂环式环氧基和烯属不饱和基团的数量优选分别为一个。
(a-1)成分的分子量为300以下,优选为210以下,更优选为200以下。
作为(a-1)成分的优选的一方式,能够举出由下述通式(1)表示的化合物。
[化学式5]
通式(1)中,环R表示单环式烃或交联烃,L表示单键或2价的连接基团,Q表示烯属不饱和基团。其中,环R是指作为环构成原子,至少具有构成上述式(1)中的环氧乙烷环的两个碳原子及R的环。
在通式(1)中的R为单环式烃的情况下,单环式烃优选为脂环式烃,其中,更优选为碳原子数4~10的脂环(基),进一步优选为碳原子数5~7的脂环(基),尤其优选为碳原子数6的脂环(基)。作为优选的具体例,能够举出环丁基(环丁烷)、环戊基(环戊烷)、环己基(环己烷)及环庚基(环庚烷),更优选为环己基(环己烷)。
在通式(1)中的R为交联烃的情况下,交联烃优选为2环系交联烃(双环)、3环系交联烃(三环)。作为具体例,可举出碳原子数5~20的交联烃,例如,可举出降冰片基(降莰烷)、冰片基(莰烷)、异冰片基(异莰烷)、三环癸基(三环癸烷)、二环戊烯基(二环戊烯)、二环戊基(二环戊烷)、三环戊烯基(三环戊烯)、三环戊基(三环戊烷)、金刚烷基(金刚烷)及低级(例如碳原子数1~6)烷基取代金刚烷基(金刚烷)等。
在L表示2价的连接基团的情况下,2价的连接基团优选为2价的脂肪族烃基。2价的脂肪族烃基的碳原子数优选为1~6,更优选为1~3,进一步优选为1。作为2价的脂肪族烃基,优选为直链状、支链状或环状的亚烷基,更优选为直链状或支链状的亚烷基,进一步优选为直链状的亚烷基。
作为Q,可举出含有丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基及烯丙基等的烯属不饱和基团,其中,优选为丙烯酰基、甲基丙烯酰基或C(=O)OCH=CH2,更优选为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
作为(a-1)成分的具体例,能够举出日本特开平10-017614号公报0015段中例示的各种化合物、由下述通式(1A)或(1B)表示的化合物、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷等。其中,更优选为由下述通式(1A)或(1B)表示的化合物。另外,由下述通式(1A)表示的化合物也优选为其异构体。
[化学式6]
[化学式7]
通式(1A)及(1B)中,R1表示氢原子或甲基,L2表示碳原子数1~6的2价的脂肪族烃基。
通式(1A)及(1B)中的由L2表示的2价的脂肪族烃基的碳原子数为1~6,更优选为1~3,进一步优选为1。作为2价的脂肪族烃基,优选为直链状、支链状或环状的亚烷基,更优选为直链状或支链状的亚烷基,进一步优选为直链状的亚烷基。
将第二方式(2)的HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层优选在将HC层的总固体成分设为100质量%的情况下,优选含有15~70质量%的源自上述(a-1)的结构,更优选含有18~50质量%,进一步优选含有22~40质量%。并且,在将HC层形成用固化性组合物的总固体成分设为100质量%的情况下,第二方式(2)的HC层形成用固化性组合物优选含有15~70质量%的(a-1)成分,更优选含有18~50质量%的(a-1)成分,进一步优选含有22~40质量%的(a-1)成分。
作为上述含环状结构的化合物中所含有的环状结构的另一例,能够举出含氮杂环。从提高将HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层与树脂膜的密合性的观点考虑,含有含氮杂环的化合物为优选的阳离子聚合性化合物。作为含有含氮杂环的化合物,优选在一个分子中具有一个以上异氰脲酸酯环(后述的例示化合物B-1~B-3中所含有的含氮杂环)及甘脲环(后述的例示化合物B-10中所含有的含氮杂环)中的至少一个含氮杂环。其中,从提高将HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层与树脂膜的密合性的观点考虑,含有异氰脲酸酯环的化合物(含异氰脲酸酯环的化合物)为进一步优选的阳离子聚合性化合物。本发明人等推测这是因为异氰脲酸酯环与构成树脂膜的树脂的亲和性优异。从这一点考虑,更优选为含有丙烯酸系树脂膜的树脂膜,进一步优选与将HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层直接接触的表面为丙烯酸系树脂膜表面。
并且,作为上述含环状结构的化合物中所含有的环状结构的另一例,能够举出脂环结构。作为脂环结构,例如能够举出环环、二环环及三环结构,作为具体例,能够举出二环戊基环及环己烷环等。
以上说明的阳离子聚合性化合物能够利用公知的方法合成。并且,也能够作为市售品获得。
作为含有含氧杂环(基)作为阳离子聚合性化合物(A)的具体例,能够举出3,4-环氧环己基甲基丙烯酸甲酯(DaicelCorporation制CYCLOMERM100等市售品)、3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己烷羧酸酯(例如,UnionCarbideCorporation制的UVR6105及UVR6110以及DAICELCHEMICALINDUSTRIES,LTD.制的CELLOXIDE2021等市售品)、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯(例如,UnionCarbideCorporation制的UVR6128)、乙烯基环己烯基单环氧化物(例如,DAICELCHEMICALINDUSTRIES,LTD.制的CELLOXIDE2000)、ε-己内酯改性3,4-环氧环己基甲基3’,4’-环氧环己烷羧酸酯(例如,DAICELCHEMICALINDUSTRIES,LTD.制的CELLOXIDE2081)、1-甲基-4-(2-甲基环氧乙基)-7-氧杂双环[4,1,0]庚烷(例如,DAICELCHEMICALINDUSTRIES,LTD.制的CELLOXIDE3000)、7,7’-二噁-3,3’-双[双环[4.1.0]庚烷](例如,DAICELCHEMICALINDUSTRIES,LTD.制的CELLOXIDE8000)、3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、1,4-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲氧基]甲基}苯、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷以及3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷及二[1-乙基(3-氧杂环丁基)]甲醚等。
并且,作为含有乙烯基醚基作为阳离子聚合性基团的阳离子聚合性化合物(A)的具体例,能够举出1,4-丁二醇二乙烯基醚、1,6-己二醇二乙烯基醚、壬二醇二乙烯基醚、环己二醇二乙烯基醚、环己烷二甲醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、三羟甲基丙烷三乙烯基醚及季戊四醇四乙烯基醚等。作为含有乙烯基醚基的阳离子聚合性化合物,也优选具有脂环结构。
而且,作为阳离子聚合性化合物(A),也能够使用日本特开平8-143806号公报、日本特开平8-283320号公报、日本特开2000-186079号公报、日本特开2000-327672号公报、日本特开2004-315778号公报及日本特开2005-029632号公报等中例示的化合物。
以下,作为阳离子聚合性化合物(A)的具体例,示出例示化合物B-1~B-14,但本发明并不限定于下述具体例。
[化学式8]
[化学式9]
[化学式10]
并且,从提高将HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层与树脂膜的密合性的观点考虑,作为HC层形成用固化性组合物的优选的方式,能够举出下述(1)~(4)的方式。更优选满足下述方式的一个以上,进一步优选满足两个以上,更进一步优选满足3个以上,更加进一步优选满足全部。另外,也优选一个阳离子聚合性化合物满足多个方式。例如,作为优选的方式,能够例示含有含氮杂环的化合物的阳离子聚合性基团当量小于150等。
(1)作为阳离子聚合性化合物,包含含有含氮杂环的化合物。优选含有含氮杂环的化合物所具有的含氮杂环为异氰脲酸酯环及甘脲环中的至少一种。含有含氮杂环的化合物更优选为含异氰脲酸酯环的化合物。进一步优选含异氰脲酸酯环的化合物为在一个分子中含有一个以上的环氧环的含环氧环的化合物。
(2)作为阳离子聚合性化合物,含有阳离子聚合性基团当量小于150的阳离子聚合性化合物。优选含有环氧基当量小于150的含环氧基的化合物。
(3)阳离子聚合性化合物含有烯属不饱和基团。
(4)作为阳离子聚合性化合物,与其他阳离子聚合性化合物一起含有在一个分子中含有一个以上的氧杂环丁烷环的含氧杂环丁烷环的化合物。优选含氧杂环丁烷环的化合物为不含有含氮杂环的化合物。
相对于自由基聚合性化合物(B)和阳离子聚合性化合物(A)的合计含量100质量份,上述HC层形成用固化性组合物的阳离子聚合性化合物(A)的含量优选为10质量份以上,更优选为15质量份以上,进一步优选为20质量份以上。并且,相对于自由基聚合性化合物(B)和阳离子聚合性化合物(A)的合计含量100质量份,上述HC层形成用固化性组合物的阳离子聚合性化合物(A)的含量优选为50质量份以下。
并且,相对于第一自由基聚合性化合物的含量和阳离子聚合性化合物(A)的合计含量100质量份,上述HC层形成用固化性组合物的阳离子聚合性化合物(A)的含量优选为0.05质量份以上,更优选为0.1质量份以上,进一步优选为1质量份以上。另一方面,相对于第一自由基聚合性化合物的含量和阳离子聚合性化合物(A)的合计含量100质量份,阳离子聚合性化合物(A)的含量优选为50质量份以下,更优选为40质量份以下。
另外,在本说明书中,同时具有阳离子聚合性基团和自由基聚合性基团的化合物分类为阳离子聚合性化合物(A),并且关于HC层形成用固化性组合物中的含量也按照该分类进行规定。
-聚合引发剂-
HC层形成用固化性组合物优选含有聚合引发剂,更优选含有光聚合引发剂。含有自由基聚合性化合物(B)的HC层形成用固化性组合物优选含有自由基光聚合引发剂,含有阳离子聚合性化合物(A)的HC层形成用固化性组合物优选含有阳离子光聚合引发剂。另外,自由基光聚合引发剂可以仅使用一种,也可以同时使用结构不同的两种以上。这一点关于阳离子光聚合引发剂也相同。
以下,对各光聚合引发剂依次进行说明。
(i)自由基光聚合引发剂
作为自由基光聚合引发剂,只要是能够通过光照射产生自由基作为活性种的引发剂即可,能够没有任何限制地使用公知的自由基光聚合引发剂。作为具体例,能够举出二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苄基二甲基缩酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-2-吗啉基(4-硫代甲基苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮低聚物及2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮等苯乙酮类;1,2-辛烷二酮、1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苯甲酰肟)]及乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(0-乙酰肟)等肟酯类;安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚及安息香异丁醚等安息香类;二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基-二苯基硫醚、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-苯甲酰基-N,N-二甲基-N-[2-(1-氧代-2-丙烯氧基)乙基]苯甲烷溴化铵及(4-苯甲酰基苄基)三甲基氯化铵等二苯甲酮类;2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮及2-(3-二甲基氨基-2-羟基)-3,4-二甲基-9H-噻吨酮-9-酮甲氯化物(methochloride)等噻吨酮类;2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦及双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等酰基氧化膦类;等。并且,作为自由基光聚合引发剂的助剂,可以同时使用三乙醇胺、三异丙醇胺、4,4’-二甲基氨基二苯甲酮(米蚩酮)、4,4’-二乙基氨基二苯甲酮、2-二甲基氨基乙基苯甲酸、4-二甲基氨基苯甲酸乙基、4-二甲基氨基苯甲酸(正丁氧基)乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、2,4-二乙基噻吨酮及2,4-二异丙基噻吨酮等。
以上的自由基光聚合引发剂及助剂能够利用公知的方法合成,也能够作为市售品获得。作为市售的自由基光聚合引发剂,可举出BASF公司制的Irgacure(127、651、184、819、907、1870(CGI-403/Irg184=7/3混合引发剂)、500、369、1173、2959、4265、4263及OXE01)等、NipponKayakuCo.,Ltd.制的KAYACURE(DETX-S、BP-100、BDMK、CTX、BMS、2-EAQ、ABQ、CPTX、EPD、ITX、QTX、BTC及MCA等)以及SartomerCompany,Inc制的Esacure(KIP100F、KB1、EB3、BP、X33、KT046、KT37、KIP150及TZT)等作为优选的例子。
上述HC层形成用固化性组合物的自由基光聚合引发剂的含量可以在使自由基聚合性化合物的聚合反应(自由基聚合)良好地进行的范围内适当调整,并没有特别限定。相对于上述HC层形成用固化性组合物中所含有的自由基聚合性化合物100质量份,例如为0.1~20质量份,优选为0.5~10质量份,更优选为1~10质量份。
(ii)阳离子光聚合引发剂
作为阳离子光聚合引发剂,只要是能够通过光照射产生阳离子(酸)作为活性种的引发剂即可,能够没有任何限制地使用公知的阳离子光聚合引发剂。作为具体例,可举出公知的锍盐、铵盐、碘盐(例如二芳基碘鎓盐)、三芳基锍盐、重氮盐及亚胺鎓盐等。更具体而言,例如能够举出日本特开平8-143806号公报0050~0053段中示出的由式(25)~(28)表示的阳离子光聚合引发剂及日本特开平8-283320号公报0020段中作为阳离子聚合催化剂例示的物质等。并且,阳离子光聚合引发剂能够利用公知的方法合成,也能够作为市售品获得。作为市售品,例如能够使用NIPPONSODACO.,LTD.制的CI-1370、CI-2064、CI-2397、CI-2624、CI-2639、CI-2734、CI-2758、CI-2823、CI-2855及CI-5102等;Rhodia公司制的PHOTOINITIATOR2047等、UnionCarbideCorporation制的UVI-6974及UVI-6990以及San-AproLtd.制的CPI-10P。
作为阳离子光聚合引发剂,从光聚合引发剂对光的灵敏度、化合物的稳定性等观点考虑,优选为重氮盐、碘盐、锍盐或亚胺鎓盐。并且,从耐候性的观点考虑,最优选为碘盐。
作为碘盐系的阳离子光聚合引发剂的具体的市售品,例如能够举出TokyoChemical公司制的B2380、MidoriKagakuCo.,Ltd.制的BBI-102、WakoPureChemicalIndustries,Ltd.制的WPI-113、WakoPureChemicalIndustries,Ltd.制的WPI-124、WakoPureChemicalIndustries,Ltd.制的WPI-169、WakoPureChemicalIndustries,Ltd.制的WPI-170及ToyoGoseiCo.,Ltd.制的DTBPI-PFBS。
并且,作为能够用作阳离子光聚合引发剂的碘盐化合物的具体例,也能够举出下述化合物PAG-1及PAG-2。
[化学式11]
阳离子光聚合引发剂(碘盐化合物)PAG-1
[化学式12]
阳离子光聚合引发剂(碘盐化合物)PAG-2
上述HC层形成用固化性组合物的阳离子光聚合引发剂的含量可以在使阳离子聚合性化合物的聚合反应(阳离子聚合)良好地进行的范围内适当调整,并没有特别限定。相对于阳离子聚合性化合物100质量份,例如为0.1~200质量份,优选为1~150质量份,更优选为2~100质量份。
作为其他光聚合引发剂,能够举出日本特开2009-204725号公报的0052~0055段中记载的光聚合引发剂,该公报的内容编入本发明中。
-能够任意包含在HC层形成用固化性组合物中的成分-
HC层形成用固化性组合物含有具有通过活性能量射线的照射而固化的性质的至少一种成分、含氟化合物及含聚硅氧烷化合物,能够任意含有至少一种聚合引发剂,优选含有至少一种聚合引发剂。它们的详细内容如上所述。
接下来,对能够任意包含在HC层形成用固化性组合物中的各种成分进行说明。
(i)无机粒子
HC层形成用固化性组合物能够含有平均一次粒径小于2μm的无机粒子。从提高具有将HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层的前面板的硬度(进而提高具有该前面板的液晶面板的硬度)的观点考虑,HC层形成用固化性组合物及将该组合物固化而成的HC层优选含有平均一次粒径小于2μm的无机粒子。无机粒子的平均一次粒径优选为10nm~1μm,更优选为10nm~100nm,进一步优选为10nm~50nm。
关于无机粒子及后述的消光粒子的平均一次粒径,利用透射型电子显微镜(倍率50万~200万倍)进行粒子的观察,观察随机选择的100个粒子(一次粒子),以它们的粒径的平均值作为平均一次粒径。
作为上述无机粒子,可举出二氧化硅粒子、二氧化钛粒子、氧化锆粒子及氧化铝粒子等。其中,优选为二氧化硅粒子。
为了提高与HC层形成用固化性组合物中所含有的有机成分的亲和性,上述无机粒子优选其表面利用含有有机链段的表面修饰剂处理。作为表面修饰剂,优选在相同分子内具有能够与无机粒子形成键或吸附于无机粒子的官能团和与有机成分具有高亲和性的官能团。作为具有能够与无机粒子键合或吸附的官能团的表面修饰剂,可优选举出硅烷系表面修饰剂、铝、钛及锆等金属醇盐表面修饰剂以及具有磷酸基、硫酸基、磺酸基及羧酸基等阴离子性基的表面修饰剂。作为与有机成分的亲和性高的官能团,可举出具有与有机成分相同的亲水性/疏水性的官能团及能够与有机成分化学键合的官能团等。其中,优选为能够与有机成分化学键合的官能团等,更优选为烯属不饱和基团或开环聚合性基团。
优选的无机粒子表面修饰剂为在相同分子内具有金属醇盐表面修饰剂或阴离子性基和烯属不饱和基团或者开环聚合性基团的聚合性化合物。通过利用这些表面修饰剂使无机粒子与有机成分化学键合,能够提高HC层的交联密度,其结果,能够提高前面板的硬度(进而包括该前面板的液晶面板的硬度)。
作为上述表面修饰剂的具体例,可举出以下例示化合物S-1~S-8。
S-1H2C=C(X)COOC3H6Si(OCH3)3
S-2H2C=C(X)COOC2H4OTi(OC2H5)3
S-3H2C=C(X)COOC2H4OCOC5H10OPO(OH)2
S-4(H2C=C(X)COOC2H4OCOC5H10O)2POOH
S-5H2C=C(X)COOC2H4OSO3H
S-6H2C=C(X)COO(C5H10COO)2H
S-7H2C=C(X)COOC5H10COOH
S-8CH2CH(O)CH2OC3H6Si(OCH3)3
(X表示氢原子或甲基)
基于表面修饰剂的无机粒子的表面修饰优选在溶液中进行。在机械分散无机粒子时,可以使表面修饰剂一起存在,或机械分散无机粒子之后添加表面修饰剂并搅拌、或在机械分散无机粒子之前进行表面修饰(根据需要,在加温、干燥之后进行加热或pH(powerofhydrogen)变更),然后进行分散。作为溶解表面修饰剂的溶剂,优选为极性大的有机溶剂。具体而言,可举出醇、酮及酯等公知的溶剂。
在将HC层形成用固化性组合物的总固体成分设为100质量%的情况下,无机粒子的含量优选为50质量%以下,更优选为40质量%以下,进一步优选为30质量%以下。上述含量的下限值并没有特别限定,可以为0质量%(可以在HC层中不含有无机粒子),但在含有的情况下,优选为1质量%以上,更优选为7质量%以上。上述无机粒子的一次粒子的形状可以是球形、非球形,但无机粒子的一次粒子优选为球形,从进一步提高硬度的观点考虑,更优选在将HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层中,作为球形的2~10个无机粒子(一次粒子)连结而成的非球形的2次粒子以上的高次粒子而存在。
作为无机粒子的具体例,能够举出ELCOMV-8802(JGCCatalystsandChemicalsLtd.制的平均一次粒径12nm的球形二氧化硅粒子)、ELCOMV-8803(JGCCatalystsandChemicalsLtd.制的异形二氧化硅粒子)、MIBK-SD(NissanChemicalCorporation制的平均一次粒径10~20nm的球形二氧化硅粒子)、MEK-AC-2140Z(NissanChemicalCorporation制的平均一次粒径10~20nm的球形二氧化硅粒子)、MEK-AC-4130(NissanChemicalCorporation制的平均一次粒径45nm的球形二氧化硅粒子)、MIBK-SD-L(NissanChemicalCorporation制的平均一次粒径40~50nm的球形二氧化硅粒子)及MEK-AC-5140Z(NissanChemicalCorporation制的平均一次粒径85nm的球形二氧化硅粒子)等。其中,从进一步提高硬度的观点考虑,优选JGCCatalystsandChemicalsLtd.制的ELCOMV-8802。
(ii)消光粒子
HC层形成用固化性组合物也能够含有消光粒子。消光粒子是指平均一次粒径为2μm以上的粒子,可以是无机粒子,也可以是有机粒子,或也可以是无机和有机的复合材料的粒子。消光粒子的形状可以是球形及非球形。消光粒子的平均一次粒径优选为2~20μm,更优选为4~14μm,进一步优选为6~10μm。
作为消光粒子的具体例,能够举出二氧化硅粒子及TiO2粒子等无机粒子以及交联丙烯酸粒子、交联丙烯酸-苯乙烯粒子、交联苯乙烯粒子、三聚氰胺树脂粒子及苯并胍胺树脂粒子等有机粒子。其中,消光粒子优选为有机粒子,更优选为交联丙烯酸粒子、交联丙烯酸-苯乙烯粒子或交联苯乙烯粒子。
消光粒子在将HC层形成用固化性组合物固化而成的HC层中的每单位体积的含量优选为0.10g/cm3以上,更优选为0.10g/cm3~0.40g/cm3,进一步优选为0.10g/cm3~0.30g/cm3。
(iii)紫外线吸收剂
HC层形成用固化性组合物也优选含有紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂,例如能够举出苯并三唑化合物及三嗪化合物。其中,苯并三唑化合物是具有苯并三唑环的化合物,作为具体例,能够举出日本特开2013-111835号公报0033段中记载的各种苯并三唑系紫外线吸收剂。三嗪化合物是具有三嗪环的化合物,作为具体例,能够举出日本特开2013-111835号公报0033段中记载的各种三嗪系紫外线吸收剂。HC层中的紫外线吸收剂的含量例如相对于HC层中所含有的树脂(聚合物成分)100质量份为0.1~10质量份左右,但并没有特别限定。并且,关于紫外线吸收剂,也能够参考日本特开2013-111835号公报0032段。另外,本说明书中的紫外线是指在200~380nm的波长带中具有发光中心波长的光。
(iv)流平剂
HC层形成用固化性组合物也优选含有流平剂。
作为流平剂,优选使用含氟聚合物。例如,可举出专利第5175831号中记载的含氟代脂肪族基的聚合物。并且,含氟代脂肪族基的聚合物中,作为构成该聚合物的成分,能够使用同一专利中记载的由通式(1)表示的含氟代脂肪族基的单体的含量为总聚合单元的50质量%以下的含氟代脂肪族基的聚合物作为流平剂。
另外,除上述以外,也能够含有后述的(vi)其他成分中记载的流平剂。
在HC层形成用固化性组合物含有流平剂的情况下的含量在HC层形成用固化性组合物的固体成分中,优选为0.01~7质量%,更优选为0.05~5质量%,进一步优选为0.1~2质量%。
HC层形成用固化性组合物可以仅含有一种流平剂,也可以含有两种以上。在含有两种以上的情况下,其合计量优选成为上述范围。
(v)溶剂
HC层形成用固化性组合物也优选含有溶剂。作为溶剂,优选为有机溶剂,也能够将有机溶剂的一种或两种以上以任意比例混合而使用。作为有机溶剂的具体例,可举出甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇及异丁醇等醇类;丙酮、甲基异丁基酮、甲基乙基酮及环己酮等酮类;乙基溶纤剂等溶纤剂类;甲苯、二甲苯等芳香族类;丙二醇单甲醚等二醇醚类;乙酸甲酯、乙酸乙酯及乙酸丁酯等乙酸酯类;二丙酮醇等。其中,优选为环己酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮或乙酸甲酯,更优选以任意比例混合环己酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮及乙酸甲酯中的至少两种以上来使用。通过设为这种结构,可以获得耐磨性、冲裁性及密合性更优异的光学膜。
HC层形成用固化性组合物中的溶剂量能够在能够确保上述组合物的涂布适性的范围内适当进行调整。例如,相对于聚合性化合物及光聚合引发剂的合计量100质量份,能够将溶剂设为50~500质量份,优选能够设为80~200质量份。
并且,HC层形成用固化性组合物中的固体成分的合计优选为10~90质量%,更优选为50~80质量%,尤其优选为65~75质量%。
(vi)其他成分
除上述成分以外,HC层形成用固化性组合物还能够以任意量含有公知的添加剂的一种以上。作为添加剂,能够举出表面调整剂、流平剂、阻聚剂及聚轮烷等。关于它们的详细内容,例如能够参考日本特开2012-229412号公报的0032~0034段。其中,添加剂并不限于此,能够使用通常能够添加到HC层形成用固化性组合物中的各种添加剂。
能够通过将上述各种成分同时或以任意顺序依次混合来制备HC层形成用固化性组合物。制备方法并没有特别限定,制备时能够使用公知的搅拌机等。
2)2层以上的层叠结构
本发明的光学膜也优选图1中的HC层2A从树脂膜1A侧依次至少具有第一HC层及第二HC层的方式。
第一HC层可以位于树脂膜1A的表面,也可以在其间具有其他层。同样地,第二HC层可以位于第一HC层的表面,也可以在其间具有其他层。从提高第一HC层与第二HC层的密合性的观点考虑,优选第二HC层位于第一HC层的表面,即两层在膜面的至少一部分接触。
并且,第一HC层及第二HC层可以分别为1层或2层以上,优选为1层。
而且,如后面详述,在将本发明的光学膜用于触摸面板的前面板或触摸面板显示器的前面板,或用作偏振片的保护膜的情况下,优选以上述第二HC层成为图像显示元件的前面侧(视觉辨认侧)的方式配置光学膜。为了使光学膜表面的耐磨性及冲裁性优异,优选上述第二HC层配置于光学膜的表面侧,尤其配置于最表面。
<第一HC层、第一HC层形成用固化性组合物>
本发明中使用的第一HC层由第一HC层形成用固化性组合物形成。
第一HC层形成用固化性组合物优选含有具有自由基聚合性基团的聚合性化合物1和在相同分子内具有阳离子聚合性基团和自由基聚合性基团,且与聚合性化合物1不同的聚合性化合物2。
(聚合性化合物)
作为聚合性化合物1,优选适用前述自由基聚合性化合物(B)的记载,作为聚合性化合物2,优选适用前述阳离子聚合性化合物(a-1)成分的记载。
并且,第一HC层形成用固化性组合物也可以具有与聚合性化合物1和聚合性化合物2不同的其他聚合性化合物。
上述其他聚合性化合物优选为具有阳离子聚合性基团的聚合性化合物。作为上述阳离子聚合性基团,与在聚合性化合物2中所述的阳离子聚合性基团(即,聚合性化合物2中引用的阳离子聚合性化合物(a-1)中的阳离子聚合性基团)含义相同,优选的范围也相同。尤其,在本发明中,作为其他聚合性化合物,优选为含有阳离子聚合性基团的、含有含氮杂环的化合物。通过使用这种化合物,能够更有效地提高树脂膜与第一HC层的密合性。作为含氮杂环,可例示异氰脲酸酯环(后述的例示化合物B-1~B-3中所含有的含氮杂环)及甘脲环(后述的例示化合物B-10中所含有的含氮杂环)中的至少一个含氮杂环,优选为异氰脲酸酯环。其他聚合性化合物所具有的阳离子聚合性基团的数量优选为1~10,更优选为2~5。并且,作为其他聚合性化合物,在使用具有阳离子聚合性基团和含氮杂环结构聚合性化合物的情况下,作为与第一HC层贴合的树脂膜,优选为含有丙烯酸系树脂膜的树脂膜。通过设为这种结构,具有树脂膜与第一HC层的密合性进一步提高的倾向。
作为其他聚合性化合物的具体例,可举出前述例示化合物B-3~B-9,但本发明并不限定于前述具体例。
(其他)
此外,能够优选适用前述含氟化合物、含聚硅氧烷化合物、聚合引发剂、无机粒子、消光粒子、紫外线吸收剂、流平剂、溶剂及其他成分的记载。
尤其,第一HC层形成用固化性组合物优选含有溶剂。
<第二HC层、第二HC层形成用固化性组合物>
本发明中使用的第二HC层由第二HC层形成用固化性组合物形成。
第二HC层形成用固化性组合物优选至少含有前述活性能量固化成分,并且含有前述含聚硅氧烷化合物及含氟化合物。作为上述活性能量固化成分,优选至少含有前述自由基聚合性化合物(B)。
此外,关于第一及第二HC层及HC层形成用固化性组合物,并没有特别限制,能够适用前述HC层及HC层形成用固化性组合物的记载。
(HC层的厚度)
HC层的厚度优选为3μm以上且100μm以下,更优选为5μm以上且70μm以下,进一步优选为10μm以上且50μm以下。
(HC层的铅笔度)
HC层的铅笔度越硬越好,具体而言,优选为3H以上,更优选为5H以上,进一步优选为7H以上。
-HC层的形成方法-
将HC层形成用固化性组合物直接或经由易粘接层等其他层涂布在树脂膜上,通过照射活性能量射线,能够形成HC层。涂布能够通过浸涂法、气刀涂布法、帘式涂布法、辊涂法、模涂法、绕线棒涂布法及凹版涂布法等公知的涂布方法进行。另外,HC层也能够通过同时或逐次涂布两种以上的不同的组成的组合物,形成为2层以上(例如2层~5层左右)的层叠结构的HC层。
通过对涂布的HC层形成用固化性组合物进行活性能量射线照射,能够形成HC层。例如,在HC层形成用固化性组合物含有自由基聚合性化合物、阳离子聚合性化合物、自由基光聚合引发剂及阳离子光聚合引发剂的情况下,能够使自由基聚合性化合物及阳离子聚合性化合物的聚合反应分别通过自由基光聚合引发剂及阳离子光聚合引发剂的作用而引发进行。照射的光的波长可以根据使用的聚合性化合物及聚合引发剂的种类来确定。作为用于光照射的光源,能够举出发出150~450hm波长带的光的高压汞灯、超高压汞灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙气灯、化学灯、无电极放电灯及LED(LightEmittingDiode:发光二极管)等。并且,光照射量通常为30~3000mJ/cm2,优选为100~1500mJ/cm2。在光照射之前及之后的一者或两者,也可以根据需要进行干燥处理。干燥处理能够通过吹送暖风、配置于加热炉内、加热炉内的输送等来进行。在HC层形成用固化性组合物含有溶剂的情况下,加热温度可以设定为能够干燥去除溶剂的温度,并没有特别限定。其中,加热温度是指暖风温度或加热炉内的气氛温度。
<<偏振片>>
本发明的偏振片至少具有偏振膜(也称为偏振器。)和本发明的光学膜,而且可以在偏振膜的未设置有本发明的光学膜的一侧的面具有相位差膜。相位差膜并没有特别限定,能够使用常用的膜。
并且,本发明的偏振片可以在偏振膜的两侧配置有冲击吸收层。该冲击吸收层能够没有特别限制地使用偏振片中通常使用的冲击吸收层,可优选举出前述本发明的光学膜中的冲击吸收层。本发明的偏振片通过在偏振膜的两侧具有冲击吸收层,能够进一步提高冲击吸收性。
本发明的偏振片中,作为具备本发明的光学膜和冲击吸收层的偏振片的结构例,具体而言,可举出依次具有本发明的光学膜、偏振膜及冲击吸收层的偏振片以及依次具有本发明的光学膜、偏振膜、树脂膜及冲击吸收层的偏振片。
本发明的偏振片中,本发明的光学膜的设置有冲击吸收层的一侧与偏振膜可以直接贴合,也可以贴合与冲击吸收层相反的一侧的面(即,树脂膜侧的面),也可以在冲击吸收层与偏振膜之间隔着树脂膜贴合。
在本发明的光学膜与偏振膜的贴合及冲击吸收层与偏振膜的贴合中,可以使用粘接剂或粘合剂。此时,能够使用常用的粘接剂或粘合剂。另外,在冲击吸收层位于贴合面的情况下,也能够通过该冲击吸收层进行贴合。
将本发明的偏振片组装到液晶面板上时,优选将其用作前侧及后侧中的任一个偏振片。在用作前侧偏振片的情况下,本发明的光学膜可以具有或不具有硬涂层,但优选具有硬涂层,在组装到液晶面板上时,更优选在最靠视觉辨认侧具有硬涂层。并且,在用作后侧偏振片的情况下,本发明的光学膜可以具有或不具有硬涂层。
作为偏振膜(也称为偏振器。),可举出碘系偏振膜、使用二色性染料的染料系偏振膜及多烯系偏振膜等。碘系偏振膜及染料系偏振膜通常能够使用聚乙烯醇膜来制造。偏振膜的未设置有本发明的光学膜的一侧的保护膜通常为树脂膜。该保护膜可例示纤维素酰化物薄膜。
(增亮膜)
本发明的偏振片可以配置有增亮膜。增亮膜并没有特别限定,能够使用各种公知的膜。具体而言,例如可举出专利04091978号记载的电介质多层膜、3M公司制DBEF(产品名)以及3M公司制的APF-V3及APF-V4等,均为产品名。增亮膜可以隔着冲击吸收层配置于偏振片,也可以经由粘接剂或粘合剂配置于偏振片。此时,能够使用各种公知的粘接剂或粘合剂。
<<液晶面板>>
液晶面板至少包含液晶单元和偏振片。优选液晶面板包含前侧偏振片、液晶单元及后侧偏振片。
本发明的液晶面板中,优选上述前侧偏振片及后侧偏振片中的至少一者为本发明的偏振片,更优选两者为本发明的偏振片。即,前侧偏振片和后侧偏振片中的至少任一者上的光学膜优选具有前述冲击吸收层,更优选前侧偏振片上的光学膜和后侧偏振片上的光学膜这两者具有前述冲击吸收层。
在前侧偏振片及后侧偏振片中,偏振片所具有的偏振膜与冲击吸收层之间的关系并没有特别限制,前侧偏振片优选相对于前侧偏振片所具有的偏振膜至少在视觉辨认侧具有冲击吸收层,后侧偏振片优选相对于前侧偏振片所具有的偏振膜至少在视觉辨认相反侧具有冲击吸收层。认为,通过具有上述结构的前侧偏振片及后侧偏振片中的至少任一者,本发明的液晶面板能够吸收及分散来自外部的冲击等,呈现出更优异的冲击吸收性。
并且,通过前侧偏振片及后侧偏振片中的至少一者在偏振膜的两侧具有前述冲击吸收层,能够进一步提高冲击吸收性,因此优选,从提高冲击吸收性的观点考虑,更优选前侧偏振片及后侧偏振片这两者在偏振膜的两侧具有前述冲击吸收层。
如上述液晶面板那样,在后侧偏振片和前侧偏振片这两者中使用上述冲击吸收层的情况下,这些冲击吸收层可以相同,也可以分别不同。在不同的情况下,冲击吸收层在25℃、频率106Hz下的储能模量E’优选满足下述式。
E’f(前侧偏振片的冲击吸收层的储能模量E’)-E’r(后侧偏振片的冲击吸收层的储能模量E’)≥0
本发明的液晶面板通过满足上述式,能够进一步分散来自外部的冲击。另外,由E’f-E’r表示的值的上限值并没有特别限制。
上述冲击吸收层在25℃、频率106Hz下的储能模量E’为通过光学膜的一项中记载的方法测定的值。
另外,在后侧偏振片具有两个以上本发明的光学膜的情况下,将位于最靠视觉辨认相反侧的冲击吸收层的储能模量作为上述式中的E’r来读取,在前侧偏振片具有两个以上本发明的光学膜的情况下,将位于最靠视觉辨认侧的冲击吸收层的储能模量分别作为上述式中的E’来读取。
上述液晶单元至少具有液晶和夹持该液晶的2片取向膜,通常在取向膜的外侧配置有玻璃基板。本发明的液晶面板所具有的图像显示元件只要是液晶显示元件,则没有特别限制。例如,可举出薄膜晶体管液晶显示元件。液晶显示元件可以是上述液晶单元本身,也能够设为如下述外嵌型触摸面板那样,在液晶单元的单面具有触摸传感器薄膜或触摸面板的形式。
本发明的液晶面板也优选为具备触摸传感器(功能)的液晶触摸面板。此时,上述液晶显示元件成为内嵌型触摸面板显示元件或外嵌型触摸面板显示元件。内嵌型触摸面板显示元件及外嵌型触摸面板显示元件如在后述的图像显示装置中详述的那样。
在本发明的液晶面板具备上述内嵌型触摸面板显示元件的情况下,本发明的液晶面板至少包含内嵌型触摸面板显示元件和偏振片,优选至少包含前侧偏振片、内嵌型触摸面板显示元件及后侧偏振片。
在本发明的液晶面板具备上述外嵌型触摸面板显示元件的情况下,本发明的液晶面板至少包含具有触摸传感器薄膜的外嵌型触摸面板显示元件和偏振片,优选至少包含前侧偏振片、具有触摸传感器薄膜的外嵌型触摸面板显示元件及后侧偏振片。
本发明的偏振片与液晶单元等的贴合中,可以使用粘接剂或粘合剂。此时,能够使用常用的粘接剂或粘合剂。另外,在冲击吸收层位于贴合面的情况下,也能够通过该冲击吸收层进行贴合。
除上述记载之外,关于本发明的除偏振片以外的液晶面板的构成材料、液晶面板的结构及液晶面板的形成方法等,能够没有任何限制地适用常用的技术。
<<图像显示装置>>
具有本发明的光学膜的图像显示装置为具有本发明的光学膜或本发明的偏振片(前侧偏振片及后侧偏振片中的至少一个偏振片)和图像显示元件的图像显示装置。
作为具有本发明的光学膜的图像显示装置,能够举出如液晶显示装置(LiquidCrystalDisplay;LCD)、等离子显示面板、电致发光显示器、阴极射线管显示装置及触摸面板显示器那样的图像显示装置。
作为具有本发明的光学膜的液晶显示装置,也可优选举出具有本发明的液晶面板的图像显示装置。
作为液晶显示装置,可举出TN(TwistedNematic:扭曲向列)型、STN(Super-TwistedNematic:超扭曲向列)型、TSTN(TripleSuperTwistedNematic:三倍超扭曲向列)型、多域型、VA(垂直取向,VirticalAlignment)型、IPS(InPlaneSwitching:面内切换)型及OCB(OpticallyCompensatedBend:光学补偿弯曲)型等。
图像显示装置优选脆性得到改善,操作性优异,不会因表面平滑性及褶皱等而损害显示品质,能够降低湿热试验时的漏光。
即,具有本发明的光学膜的图像显示装置中,优选图像显示元件为液晶显示元件。作为具有液晶显示元件的图像显示装置,能够举出SonyEricssonMobileCommunications制XperiaP(产品名)等。
在具有本发明的光学膜的图像显示装置中,也优选图像显示元件为有机电致发光(Electroluminescence;EL)显示元件。
有机电致发光显示元件能够没有任何限制地适用公知技术。作为具有有机电致发光显示元件的图像显示装置,能够举出SAMSUNG公司制GALAXYSII(产品名)等。
在具有本发明的光学膜的图像显示装置中,也优选图像显示元件为内嵌(In-Cell)型触摸面板显示元件。内嵌型触摸面板显示元件是指将触摸面板功能内置于图像显示元件单元内的元件。
内嵌型触摸面板显示元件例如能够没有任何限制地适用日本特开2011-076602号公报、日本特开2011-222009号公报等公知技术。作为具有内嵌型触摸面板显示元件的图像显示装置,能够举出SonyEricssonMobileCommunications制XperiaP(产品名)等。
并且,在具有本发明的光学膜的图像显示装置中,也优选图像显示元件为外嵌(On-Cell)型触摸面板显示元件。外嵌型触摸面板显示元件是指将触摸面板功能配置于图像显示元件单元外的元件。
外嵌型触摸面板显示元件例如能够没有任何限制地适用日本特开2012-88683号公报等公知技术。作为具有外嵌型触摸面板显示元件的图像显示装置,能够举出SAMSUNG公司制GALAXYSII(产品名)等。
<<触摸面板>>
具有本发明的光学膜的触摸面板是在本发明的光学膜上贴合触摸传感器薄膜而包含触摸传感器的触摸面板。在将本发明的光学膜用于触摸面板的情况下,本发明的光学膜可以具有或不具有HC层,但优选具有HC层,优选在与配置有HC层的面相反的一侧的树脂膜面(例如,图2中的冲击吸收层2A面)上贴合触摸传感器薄膜。
作为触摸传感器薄膜,并没有特别限制,优选为形成有导电层的导电性薄膜。
导电性薄膜优选为在任意支撑体上形成有导电层的导电性薄膜。
作为本发明的液晶面板,也可优选举出具有本发明的触摸面板的液晶面板。
本发明的触摸面板能够优选用作外挂型触摸面板。外挂型触摸面板是指贴合在液晶面板的视觉辨认侧的面来使用的触摸面板。作为该液晶面板,能够没有特别限制地使用通常使用的液晶面板,例如也能够优选使用前述本发明的液晶面板(其中,不包括具备触摸传感器功能的液晶面板。)。
并且,本发明的触摸面板也能够优选用作外嵌型触摸面板中的触摸面板。此时,能够将本发明的触摸面板用作在外嵌型触摸面板显示元件的视觉辨认侧的面上具有的图像显示元件。作为该图像显示元件,能够没有特别限制地使用通常使用的外嵌型触摸面板等图像显示元件,例如可举出前述外嵌型触摸面板显示元件。并且,也可以组合使用本发明的光学膜及本发明的偏振片的至少一种。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行更详细的说明。另外,本发明并不由此限定性地解释。在以下实施例中,只要没有特别说明,表示组成的“份”及“%”为质量基准。并且,表中的“-”标记表示不具有该栏中的成分或者结构,或没有储能模量E’或者tanδ的测定对象。
<实施例>
<<光学膜的制作>>
[实施例1]
<1.树脂膜1的制作>
(1)芯层纤维素酰化物掺杂液的制备
将下述组合物投入混合罐中进行搅拌,从而制备了芯层纤维素酰化物掺杂液。
----------------------------
芯层纤维素酰化物掺杂液
-----------------------------
乙酰基取代度2.88、重均分子量260,000的乙酸纤维素……100质量份
下述结构的邻苯二甲酸酯低聚物A……10质量份
由下述式I表示的化合物(A-1)……4质量份
由下述式II表示的紫外线吸收剂(BASF公司制)……2.7质量份
光稳定剂(BASF公司制,产品名:TINUVIN123)……0.18质量份
N-烯基丙烯二胺三乙酸(NagaseChemteXCorporation制,产品名:TEKLANDO)……0.02质量份
二氯甲烷(第一溶剂)……430质量份
甲醇(第二溶剂)……64质量份
-----------------------------
以下示出所使用的化合物。
邻苯二甲酸酯低聚物A(重均分子量:750)
[化学式13]
由下述式I表示的化合物(A-1)
式I:
[化合物14]
由式II表示的紫外线吸收剂
式II:
[化学式15]
(2)外层纤维素酰化物掺杂液的制备
向上述芯层纤维素酰化物掺杂液90质量份中添加下述含无机粒子的组合物10质量份,从而制备了外层纤维素酰化物掺杂液。
------------------------------
含无机粒子的组合物
------------------------------
平均一次粒径20nm的二氧化硅粒子(NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制,产品名:AEROSIL R972)……2质量份
二氯甲烷(第一溶剂)……76质量份
甲醇(第二溶剂)……11质量份
芯层纤维素酰化物掺杂液……1质量份
------------------------------
(3)树脂膜的制作
以外层纤维素酰化物掺杂液配置于芯层纤维素酰化物掺杂液的两侧的方式,将外层纤维素酰化物掺杂液、芯层纤维素酰化物掺杂液及外层纤维素酰化物掺杂液这3种从流延口同时流延在表面温度20℃的流延带上。
作为流延带,利用了宽度2.1m且长度为70m的不锈钢制的环形带。流延带以厚度为1.5mm、表面粗糙度成为0.05μm以下的方式进行了研磨。其材质为SUS316制,使用了具有充分的耐腐蚀性和强度的流延带。流延带的整体的厚度不均匀为0.5%以下。
在获得的流延膜上,将风速为8m/s、气体浓度为16%、温度为60℃的急速干燥风吹向流延膜表面而形成了初始膜。然后,从流延带上部的上游侧吹送140℃的干燥风。并且,从下游侧吹送120℃的干燥风及60℃的干燥风。
将残留溶剂量调整为约33质量%之后,从带将其剥离。接下来,利用拉幅机夹具固定所获得的薄膜的宽度方向的两端,然后通过在热处理装置的辊之间输送,进一步干燥,从而制作了厚度为100μm(外层/芯层/外层=3μm/94μm/3μm)的树脂膜1。
[皂化处理]
将上述中制作的树脂膜1在保持在55℃的1.5mol/L的NaOH水溶液(皂化液)中浸渍2分钟之后,水洗薄膜,然后在25℃的0.05mol/L的硫酸水溶液中浸渍30秒钟之后,进一步在流水下通过30秒钟进行水洗,使薄膜成为中性的状态。并且,重复进行3次利用气刀的脱水,去除水之后在70℃的干燥区滞留15秒钟而进行干燥,从而制作了经皂化处理的树脂膜1。
<2.冲击吸收层的制作>
(1)冲击吸收层(SA层)形成用组合物的制备
以下述表1中记载的配合来混合各成分,利用孔径10μm的聚丙烯制过滤器进行过滤,从而制备了冲击吸收层(SA层)形成用组合物SA-1~SA-8。
[表1]
以下示出表1中记载的各化合物的详细内容。
<树脂>
CLARITY LA4285:产品名,KURARAY CO.,LTD.制,PMMA-PnBA嵌段共聚物弹性体
HYBRAR 5127:产品名,KURARAY CO.,LTD.制,聚苯乙烯与乙烯基-聚二烯的嵌段共聚物弹性体的未氢化型
SEPTON 2063:产品名,KURARAY CO.,LTD.制,聚苯乙烯与乙烯丙烯的嵌段共聚物弹性体
HYBRAR 7311F:产品名,KURARAY CO.,LTD.制,聚苯乙烯与乙烯基-聚二烯的嵌段共聚物弹性体的氢化型
<含聚合性基团的化合物>
KURAPRENE UC-203M:产品名,KURARAY CO.,LTD.制,含聚合性基团的聚异戊二烯
<聚合引发剂>
Irg184:1-羟基-环己基-苯基-酮(d-羟烷基苯酮系的自由基光聚合引发剂,BASF公司制,产品名:IRGACURE184)
<添加剂>
KURAPRENE LBR-302:产品名,KURARAY CO.,LTD.制,液状丁二烯
液体石蜡:FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制,试剂特级
<溶剂>
MIBK:甲基异丁基酮
在上述表1中,记载为固体成分及溶剂的合计量分别成为100质量%。组合物中的固体成分浓度表示固体成分相对于固体成分及溶剂的合计量的比例。
(2)冲击吸收层的制作
在上述中经皂化处理的树脂膜1的与流延带所接触的一侧相反的一侧的表面上,涂布SA层形成用组合物SA-1,使其干燥形成了SA层。
涂布及干燥的方法具体如下所述。通过使用了日本特开2006-122889号公报的实施例1中记载的狭缝模具的模涂法,在输送速度30m/分钟的条件下,以干燥后的膜厚成为80μm的方式涂布SA层形成用组合物,在气氛温度60℃下使其干燥150秒钟,从而制作了实施例1的光学膜。
[实施例2]
使用SA-2代替SA层形成用组合物SA-1,在气氛温度60℃下干燥150秒钟之后,进一步在氮气吹扫下,使用氧浓度约0.1体积%且160W/cm的气冷金属卤化物灯(EYE GRAPHICSCo.,Ltd.制)照射了照度300mW/cm2、照射量1200mJ/cm2的紫外线,使涂布的SA层形成用组合物固化,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了实施例2的光学膜。
[实施例3]
使用SA-3代替SA层形成用组合物SA-1,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了实施例3的光学膜。
[实施例4]
<1.树脂膜2的制作>
将树脂膜1的厚度设为140μm(外层/芯层/外层=3μm/134μm/3μm),除此以外,以与实施例1相同的方式制作了树脂膜2。
<2.硬涂层的制作>
(1)硬涂层(HC层)形成用固化性组合物的制备
以下述表2所示的配合来混合各成分,利用孔径10μm的聚丙烯制过滤器进行过滤,从而制备了HC层形成用固化性组合物HC-1~HC-2。
[表2]
上述表2中的数值的单位为质量%。在上述表2中,记载为固体成分及溶剂的合计量分别成为100质量%。组合物中的固体成分浓度表示固体成分相对于固体成分及溶剂的合计量的比例。
以下示出表2中记载的各化合物的详细内容。
<聚合性化合物>
DPHA:二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物(Nippon KayakuCo.,Ltd.制,产品名:KAYARAD DPHA)
CYCLOMER M100:3,4-环氧环己基甲基丙烯酸甲酯(Daicel Corporation制,产品名)
<聚合引发剂>
Irg184:1-羟基-环己基-苯基-酮(d-羟烷基苯酮系的自由基光聚合引发剂,BASF公司制,产品名:IRGACURE184)
PAG-1:阳离子光聚合引发剂,其为以下所示的碘盐化合物
[化学式16]
阳离子光聚合引发剂(碘盐化合物)
<含氟化合物>
RS-90:DIC Corporation制,具有自由基聚合性基团的含氟防污剂
<含聚硅氧烷化合物>
8SS-723:Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制,具有反应性基团当量338g/mol的丙烯酰基的聚硅氧烷防污剂
<流平剂>
P-112:流平剂,日本专利第5175831号的0053段中记载的化合物P-112
<无机粒子>
MEK-AC-2140Z:Nissan Chemical Corporation制,平均一次粒径10~20nm的球形二氧化硅微粒子
<溶剂>
MEK:甲基乙基酮
MIBK:甲基异丁基酮
(2)HC层的制作
(i)第一HC层的制作
在上述树脂膜2的流延带所接触的一侧,涂布HC层形成用固化性组合物HC-1,使其固化形成了膜厚16μm的第一HC层。
涂布及固化的方法具体如下所述。通过使用了日本特开2006-122889号公报的实施例1中记载的狭缝模具的模涂法,在输送速度30m/分钟的条件下涂布HC层形成用固化性组合物,在气氛温度60℃下干燥了150秒钟。然后,进一步在氮气吹扫下,使用氧浓度约0.1体积%且160W/cm的气冷金属卤化物灯(EYE GRAPHICS Co.,Ltd.制)照射了照度20mW/cm2、照射量30mJ/cm2的紫外线,使涂布的HC层形成用固化性组合物固化而形成第一HC层之后进行了卷绕。
(ii)第二HC层的制作
在上述中形成的第一HC层的表面上,涂布HC层形成用固化性组合物HC-2,使其固化形成了膜厚4μm的第二HC层。
涂布及固化的方法具体如下所述。通过使用了日本特开2006-122889号公报的实施例1中记载的狭缝模具的模涂法,在输送速度30m/分钟的条件下涂布HC层形成用固化性组合物,在气氛温度60℃下干燥了150秒钟。然后,进一步在氮气吹扫下,使用氧浓度约0.1体积%且160W/cm的气冷金属卤化物灯(EYE GRAPHICS Co.,Ltd.制),照射了照度300mW/cm2、照射量600mJ/cm2的紫外线,形成第二HC层之后进行卷绕,从而制作了赋予了HC层的树脂膜3(以下,称为具有HC层的树脂膜3。)。
[皂化处理]
将上述中制作的具有HC层的树脂膜3在保持在55℃的1.5mol/L的NaOH水溶液(皂化液)中浸渍2分钟之后,水洗薄膜,然后在25℃的0.05mol/L的硫酸水溶液中浸渍30秒钟之后,进一步在流水下通过30秒钟进行水洗,使薄膜成为中性的状态。并且,重复进行3次利用气刀的脱水,去除水之后在70℃的干燥区滞留15秒钟而进行干燥,从而制作了经皂化处理的具有HC层的树脂膜3。
<3.冲击吸收层的制作>
在上述中经皂化处理的具有HC层的树脂膜3的与形成有HC层的一侧相反的一侧的表面上,涂布SA层形成用组合物SA-4,使其干燥形成了SA层。涂布及干燥的方法具体如下所述。通过使用了日本特开2006-122889号公报的实施例1中记载的狭缝模具的模涂法,在输送速度30m/分钟的条件下,以干燥后的膜厚称为10μm的方式涂布SA层形成用组合物,在气氛温度60℃下使其干燥150秒钟,从而制作了实施例4的光学膜。
[实施例5]
使用SA-5代替SA层形成用组合物SA-4,除此以外,以与实施例4相同的方式制作了实施例5的光学膜。
[实施例6]
使用SA-7代替SA层形成用组合物SA-4,除此以外,以与实施例4相同的方式制作了实施例6的光学膜。
[实施例7]
使用SA-8代替SA层形成用组合物SA-3,使干燥后的膜厚成为40μm,除此以外,以与实施例3相同的方式制作了实施例7的光学膜。
[比较例1]
使用SA-6代替SA层形成用组合物SA-1,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了比较例1的光学膜。
[比较例2]
使用SA-6代替SA层形成用组合物SA-4,除此以外,以与实施例4相同的方式制作了比较例2的光学膜。
对于构成上述中制作的光学膜的冲击吸收层,进行了以下试验。将光学膜的结构及试验的结果汇总示于下述表3中。
[试验例A]冲击吸收层的动态粘弹性测定
<试样制作方法>
将上述中制备的冲击吸收层(SA层)形成用组合物以干燥后的厚度成为40μm的方式涂布在实施了剥离处理的剥离PET(聚对苯二甲酸乙二酯)片的剥离处理面上,使其干燥之后,从剥离PET片剥离冲击吸收层,从而制作了冲击吸收层的试验片。
其中,涂布及干燥条件设为实施例1中的SA层的形成方法中记载的条件。并且,对于SA层形成用组合物SA-2,进行涂布及干燥之后,在实施例2中记载的条件下进行紫外线照射,使其固化。
<测定方法>
使用动态粘弹性测定装置(IT Keisoku Seigyo Co.,Ltd.制,产品名:DVA-225),对预先在温度25℃、相对湿度60%气氛下调湿2小时以上的上述试验片,在“步进升温·频率分散”模式下,在下述条件下进行测定之后,通过“主曲线”编辑获得了相对于在25℃下的频率的tanδ、储能模量及耗能模量的主曲线。根据获得的主曲线,求出了在25℃、频率106Hz下的储能模量E’及tanδ的极大值以及表示极大值的频率。
另外,在以下的表中,将在25℃、频率106Hz(1.0×106Hz)下的储能模量E’记载于“储能模量”或“E’”栏中,将在25℃、频率10-1~1015Hz(1.0×10-1~1.0×1015Hz)的范围内的tanδ的极大值记载于“tanδ”栏中。
后侧偏振片中的冲击吸收层在25℃、频率10-1~106Hz(1.0×10-1~1.0×106Hz)的范围内的tanδ值均为3.0以下。
试样:5mm×50mm
试验模式:拉伸变形模式
夹具间距离:20mm
设定失真:0.10%
测定温度:-100℃~40℃
升温条件:2℃/分钟
[试验例B]膜厚的测定
“膜厚”通过以下方法,并通过扫描型电子显微镜(Scanning Electronmicroscope;SEM)观察而进行了测定。
利用离子束、切片机等常规方法使各构成部件(树脂膜、冲击吸收层及HC层)或包含各构成部件的部件(例如液晶面板)的截面露出之后,在露出的截面中进行了基于SEM的截面观察。在截面观察中,将部件在宽度方向进行4等分时,作为除了两端以外的3个等分点的厚度的算术平均,求出各种膜厚。
[表3]
<<偏振片的制作>>
<树脂膜4>
准备市售的纤维素酰化物薄膜(产品名:FUJITAC ZRD40,Fuji film Corporation制),将其作为树脂膜4而使用。
<皂化处理>
将上述树脂膜1、3及4在保持在55℃的1.5mol/L的NaOH水溶液(皂化液)中浸渍2分钟之后,水洗薄膜,然后在25℃的0.05mol/L的硫酸水溶液中浸渍30秒钟之后,进一步在流水下通过水洗浴30秒钟,使薄膜成为中性的状态。并且,重复进行3次利用气刀的脱水,去除水之后在70℃的干燥区滞留15秒钟而进行干燥,从而制作了经皂化处理的树脂膜1、3及4。
<偏振器的制作>
按照日本特开2001-141926号公报的实施例1,使碘吸附在经拉伸的聚乙烯醇膜,从而制作了膜厚26μm的偏振器。
(偏振片的制作)
使用聚乙烯醇系粘接剂,将上述经皂化处理的树脂膜4(内保护膜)粘贴在利用上述方法制作的在两面未贴合任何材料的偏振器的一个单侧上,在70℃下干燥10分钟以上,进行了贴合。接下来,使用聚乙烯醇系粘接剂,将前述实施例1~7及比较例1及2的光学膜以及经皂化处理的树脂膜1及3中的任一个(外保护膜)粘贴在利用上述方法制作的偏振器的与贴合了树脂膜4的面相反的一侧的面上,在70℃下干燥10分钟以上,进行贴合,从而制作了下述表4中记载的偏振片A1~A7、a1、a2、b1及b2。
上述中获得的偏振片具有依次层叠有外保护膜、偏振器及内保护膜的结构。其中,关于外保护膜与偏振器的贴合面,如下所述。实施例1~3及7以及比较例1的光学膜与未层叠有冲击吸收层的面贴合即树脂膜与偏振器贴合,实施例4~6及比较例2的光学膜与层叠有冲击吸收层的面贴合即冲击吸收层与偏振器贴合,树脂膜1及3在树脂膜的与流延带所接触的一侧相反的一侧的面与偏振器贴合。
(偏振片A8的制作)
在上述中制作的偏振片A6的树脂膜4侧,利用与实施例3相同的方法制作冲击吸收层,从而制作了偏振片A8。
(偏振片A9的制作)
在上述中制作的偏振片A7的树脂膜4侧,利用与实施例1相同的方法,以干燥后的厚度成为20μm的方式制作冲击吸收层,从而制作了偏振片A9。
[表4]
对于上述中制作的偏振片,进行了以下试验。将试验结果汇总记载于下述表5中。
<模拟液晶面板的制作>
[试验例1]冲击吸收性
将玻璃板(Corning Incorporated制,产品名:EAGLE XG、厚度0.4mm)和上述中制作的偏振片以成为表5的结构的方式,一边利用橡胶辊施加2kg的荷载一边进行贴合,从而制作了模拟液晶面板。另外,使前侧偏振片的吸收轴在左右方向上,并且后侧偏振片的透射轴在左右方向上,即,使两个偏振片的透射轴正交而形成正交尼科耳配置。
具体而言,将偏振片A1~A7、a1~a2及b1~b2以偏振片的树脂膜4与玻璃板相对的方式,经由厚度20μm的粘合剂(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制,产品名:SK-2057)进行了贴合。并且,将偏振片A8~A9以在偏振片的树脂膜4侧形成的冲击吸收层与玻璃板相对的方式,不经由粘合剂进行了贴合。即,以实施例110的模拟液晶面板为例,各冲击吸收层从视觉辨认侧依次配置有冲击吸收层1、冲击吸收层2、冲击吸收层4及冲击吸收层3。另外,各偏振片切成10cm见方的尺寸而使用。
然后,在由不锈钢构成的基座上,将上述模拟液晶面板设置成厚度20mm、宽度5mm的不锈钢制间隔物(从10cm见方的间隔物冲裁中央部9cm见方的形状的间隔物)夹在模拟液晶面板与不锈钢基座之间。将该状态示于图3。在图3中,依次层叠有基座301、间隔物302、后侧偏振片303、粘合层或冲击吸收层304、玻璃板305、粘合层或冲击吸收层306、前侧偏振片307。
接下来,使铁球(直径3.2cm、质量130g)从规定的高度(10cm、25cm、40cm、50cm、55cm及60cm)落下,使上述前侧偏振片与铁球碰撞,以使它们接触。然后,观察玻璃板的裂纹及破裂等破损,并且将铁球的落下高度与玻璃板的破损之间的关系适用于以下评价基准,评价了冲击吸收性。在本试验中,“D”以上为合格。
<评价基准>
A++:即使是60cm的落下高度也没有破损。
A+:在55cm的落下高度没有破损,但在60cm的落下高度破损。
A:在50cm的落下高度没有破损,但在55cm的落下高度破损。
B:在40cm的落下高度没有破损,在50cm的落下高度破损。
C:在25cm的落下高度没有破损,在40cm的落下高度破损。
D:在10cm的落下高度没有破损,在25cm的落下高度破损。
E:在10cm的落下高度破损。
将冲击吸收性的试验的结果示于下述表5。
如上述表5所示,不具备本发明的光学膜作为偏振片的比较例101及102的模拟液晶面板的冲击吸收性差。
与此相对,可知具有本发明的光学膜作为前侧偏振片及后侧偏振片中的至少一者的实施例101~110的模拟液晶面板具备充分的冲击吸收性。在上述实施例中,作为前侧和后侧这两者的偏振片具有本发明的光学膜的实施例106~110中,即使铁球从50cm的高度落下也没有发现破损,可知具备优异的冲击吸收性。
对于本发明与其实施方式一同进行了说明,但本发明人等认为,只要没有特别指定,则在说明的任何细节中也不会对本发明进行限定,在不违反所附的技术方案中所示的发明的精神和范围的情况下,应该作广泛的解释。
本申请主张基于2018年5月22日在日本申请的日本专利申请2018-098318及2018年6月15日在日本申请的日本专利申请2018-114622的优先权,在此参考这些并将其内容作为本说明书的记载的一部分而引入本申请中。
符号说明
1A-树脂膜,2A-冲击吸收层,3A-硬涂层,4A、4B-光学膜,301-基座,302-间隔物,303-后侧偏振片,304-粘合层或冲击吸收层,305-玻璃板,306-粘合层或冲击吸收层,307-前侧偏振片。
Claims (13)
1.一种光学膜,其具有树脂膜和配置于该树脂膜的至少单面上的冲击吸收层,
所述冲击吸收层在25℃、频率106Hz下的储能模量E’为1GPa以下。
2.根据权利要求1所述的光学膜,其中,
所述冲击吸收层的膜厚为10μm~80μm。
3.根据权利要求1或2所述的光学膜,其中,
在所述树脂膜的与配置有所述冲击吸收层的面相反的一侧的面上具有硬涂层。
4.一种偏振片,其具有权利要求1或2所述的光学膜。
5.一种偏振片,其具有权利要求3所述的光学膜。
6.一种液晶面板,其具有权利要求4所述的偏振片作为后侧偏振片。
7.一种液晶面板,其具有权利要求5所述的偏振片作为前侧偏振片。
8.一种液晶面板,其具有权利要求4所述的偏振片作为后侧偏振片,且具有权利要求5所述的偏振片作为前侧偏振片。
9.根据权利要求8所述的液晶面板,其中,
所述后侧偏振片的所述光学膜所具有的所述冲击吸收层的储能模量E’r和所述前侧偏振片的所述光学膜所具有的所述冲击吸收层的储能模量E’f满足下述式:
E’f-E’r≥0。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的液晶面板,其中,具备触摸传感器。
11.一种触摸面板,其是将权利要求1至3中任一项所述的光学膜与触摸传感器薄膜贴合而成的触摸面板。
12.根据权利要求6至9中任一项所述的液晶面板,其中,具有权利要求11所述的触摸面板。
13.一种图像显示装置,其具有权利要求6至10及12中任一项所述的液晶面板。
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