CN115989137A - 带硬涂层的偏振片及包含该带硬涂层的偏振片的图像显示装置 - Google Patents

带硬涂层的偏振片及包含该带硬涂层的偏振片的图像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供在异形加工部中硬涂层的缺口及裂纹得以显著抑制的带硬涂层的偏振片。本发明的实施方式的带硬涂层的偏振片依次具有起偏器、保护层、厚度为0.1μm～8μm的中间层和厚度为5μm以下的硬涂层，具有矩形以外的异形，中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度为10MPa以上。

Description

带硬涂层的偏振片及包含该带硬涂层的偏振片的图像显示装置
技术领域
本发明涉及带硬涂层的偏振片及包含该带硬涂层的偏振片的图像显示装置。
背景技术
在手机、笔记本型个人电脑等图像显示装置中，为了实现图像显示、和/或提高该图像显示的性能，广泛使用了偏振片。图像显示装置若因从外部的接触而其表面受伤，则有时显示图像的可视性降低。因此，以保护图像显示装置的表面为目的，有时使用在表面侧(可视侧)形成有硬涂层的偏振片(带硬涂层的偏振片)。近年来，有时期望将光学膜加工成矩形以外(异形加工：例如缺口和/或贯通孔的形成)。但是，在带硬涂层的偏振片的异形加工部中，存在容易在硬涂层中产生缺口和/或裂纹的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-234163号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是为了解决上述以往的课题而进行的，其主要目的在于提供在异形加工部中硬涂层的缺口及裂纹得以显著抑制的带硬涂层的偏振片。
用于解决课题的手段
本发明的实施方式的带硬涂层的偏振片依次具有起偏器、保护层、厚度为0.1μm～8μm的中间层和硬涂层，具有矩形以外的异形，该中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度为10MPa以上。
在一个实施方式中，上述中间层为包含上述硬涂层的成分和上述保护层的成分的相容区域。
在一个实施方式中，上述中间层的厚度为0.3μm～5μm。
在一个实施方式中，上述中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度为14MPa以上。
在一个实施方式中，上述硬涂层的厚度为5μm以下。
在一个实施方式中，上述保护层由三乙酰基纤维素膜构成。
在一个实施方式中，上述异形选自由贯通孔、V字缺口、U字缺口、俯视时呈近似船形的形状的凹部、俯视时呈矩形的凹部、俯视时呈近似浴缸形状的R形状的凹部及它们的组合构成的组中。
根据本发明的另一方面，提供一种图像显示装置。该图像显示装置在可视侧包含上述的带硬涂层的偏振片。
发明效果
根据本发明的实施方式，在具有矩形以外的异形(异形加工部)的带硬涂层的偏振片中，通过在保护层与硬涂层之间代表性而言形成作为相容区域的中间层，并将该中间层的厚度及每单位厚度的剪切断裂强度最优化，能够实现异形加工部中的硬涂层的缺口及裂纹得以显著抑制的带硬涂层的偏振片。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的带硬涂层的偏振片的概略截面图。
图2是用于说明求出剪切断裂强度的具体的步骤的概略图。
图3是说明本发明的实施方式的带硬涂层的偏振片中的异形或异形加工部的一个例子的概略俯视图。
图4是说明本发明的实施方式的带硬涂层的偏振片中的异形或异形加工部的变形例的概略俯视图。
图5是说明本发明的实施方式的带硬涂层的偏振片中的异形或异形加工部的又一变形例的概略俯视图。
图6是说明本发明的实施方式的带硬涂层的偏振片中的异形或异形加工部的又一变形例的概略俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明，但本发明并不限定于这些实施方式。需要说明的是，为了容易观察，附图被示意性表示，进而，附图中的长度、宽度、厚度等比率以及角度等与实际不同。
本说明书中“硬涂层”作为具有表面保护功能的硬质的表面处理层的总称来使用。因此，硬涂层不仅可包含一般的硬涂层，还可包含抗反射层、防粘层、防眩层、抗粘连层。
A.带硬涂层的偏振片的概略
图1是本发明的一个实施方式的带硬涂层的偏振片的概略截面图。图示例的带硬涂层的偏振片100依次具有起偏器10、保护层20、中间层30和硬涂层40。中间层30代表性而言为包含硬涂层40的成分和保护层20的成分的相容区域。在本发明的实施方式中，中间层的厚度为0.1μm～8μm，并且，中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度为10MPa以上。根据本发明的实施方式，在具有矩形以外的异形(异形加工部)的带硬涂层的偏振片中，通过在保护层与硬涂层之间形成中间层，并将中间层的厚度及每单位厚度的剪切断裂强度设定为上述那样的范围，能够显著地抑制异形加工部中的硬涂层的缺口及裂纹。剪切断裂强度为将单一膜或层叠体的各层进行切削(断裂)时所需的力，例如可以通过SAICAS(Surface AndInterfacial Cutting Analysis System)来求出。参照图2，对求出剪切断裂强度的具体步骤进行说明。图2中示出了从上起依次具有硬涂层和中间层和保护层的层叠体。将该层叠体使用精密倾斜切削装置(例如DAIPLA WINTES公司制、“SAICAS DN-20型”)进行倾斜切削时的剪切强度成为剪切断裂强度。倾斜切削可通过使切刀进行双轴运动(水平方向及垂直方向的运动)来进行。剪切断裂强度T(MPa)由下述式求出。
T(MPa)＝FH(kN)/(2×Wd(m2)×cotφ)
其中，FH为由切刀产生的水平方向的载荷，W为切刀的宽度(m)，d为切刀的垂直方向的位移量(m)，φ为剪切角度。需要说明的是，剪切角度可根据切削条件、切削对象物的构成材料等而发生变化，大概为45°。需要说明的是，中间层的厚度与剪切断裂强度实质上具有比例关系，因此中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度可以由计算来求出。例如在测定厚度0.5μm的中间层的剪切断裂强度的情况下，只要使其测定值为2倍即可；例如在测定厚度2.0μm的中间层的剪切断裂强度的情况下，只要使其测定值为1/2倍即可。
在本发明的实施方式中，带硬涂层的偏振片具有矩形以外的异形。本说明书中“具有矩形以外的异形”是指带硬涂层的偏振片的俯视形状具有矩形(包含长方形、将拐角部倒角的情况)以外的形状。异形代表性而言为经异形加工的异形加工部。因此，“具有矩形以外的异形的带硬涂层的偏振片”(以下，有时称为“异形偏振片”)不仅包含异形偏振片整体(即，规定偏振片的俯视形状的外缘)为矩形以外的情况，还包含在从矩形的偏振片的外缘向内侧间隔的部分形成有异形加工部的情况。在带硬涂层的偏振片中，在这样的异形加工部中容易产生硬涂层的缺口和/或裂纹，但根据本发明的实施方式，能够显著地抑制那样的缺口及裂纹。作为异形(异形加工部)，例如如图3及图4中所示的那样，可列举出贯通孔、俯视时成为凹部的切削加工部。作为凹部的代表例，可列举出近似船形的形状、矩形、近似浴缸形状的R形状、V字缺口、U字缺口。作为异形(异形加工部)的其他例子，如图5及图6中所示的那样，可列举出与汽车的仪表盘对应的形状。该形状包含外缘以沿着仪表针的旋转方向的圆弧状形成、并且外缘呈向面方向内侧凸的V字形状(包含R形状)的部位。不用说，异形(异形加工部)的形状并不限定于图示例。例如贯通孔的形状除了图示例的大致圆形以外可根据目的而采用任意适宜的形状(例如椭圆形、三角形、四边形、五边形、六边形、八边形)。此外，贯通孔根据目的而设置于任意适宜的位置处。贯通孔如图4中所示的那样，可设置于矩形状的偏振片的长度方向端部的大致中央部，也可以设置于长度方向端部的规定的位置处，还可以设置于偏振片的拐角部；虽然未图示，但也可以设置于矩形状的偏振片的短边方向端部处；如图5或图6中所示的那样，也可以设置于异形偏振片的中央部处。如图4中所示的那样，也可以设置多个贯通孔。进而，也可以将图示例的形状根据目的而适宜组合。例如可以在图3的异形偏振片的任意的位置处形成贯通孔；也可以在图5或图6的异形偏振片的外缘的任意适宜的位置处形成V字缺口和/或U字缺口。这样的异形偏振片可适宜用于汽车的仪表盘、智能手机、平板型PC或智能手表等图像显示装置。需要说明的是，在异形包含R形状的情况下，其曲率半径例如为0.2mm以上，还例如为1mm以上，还例如为2mm以上。另一方面，曲率半径例如为10mm以下，还例如为5mm以下。
在带硬涂层的偏振片中，也可以根据需要在起偏器10的与保护层20相反的一侧设置另外的保护层(未图示)。需要说明的是，为了方便起见，有时将保护层20称为外侧保护层，将另外的保护层称为内侧保护层。进而，在带硬涂层的偏振片中，也可以在起偏器10的与保护层20相反的一侧(在存在另外的保护层的情况下，另外的保护层的与起偏器相反的一侧)设置与目的相应的任意适宜的功能层。作为功能层的代表例，可列举出相位差层、导电层。功能层的种类、数目、组合等可根据目的而适当设定。例如相位差层的光学特性(例如折射率特性、面内相位差、Nz系数、光弹性系数)、厚度、配置位置等可根据目的而适当设定。
在实用上作为带硬涂层的偏振片的与硬涂层相反一侧的最外层，设置粘合剂层(未图示)，带硬涂层的偏振片被制成可贴附于图像显示单元上。进而，优选在粘合剂层的表面，至带硬涂层的偏振片被供于使用之前，临时粘贴有剥离膜。通过临时粘贴剥离膜，能够保护粘合剂层，并且能够形成带硬涂层的偏振片的卷。
以下，对带硬涂层的偏振片的构成要素更详细地进行说明。
B.起偏器
起偏器代表性而言由包含二色性物质的树脂膜构成。作为树脂膜，可以采用可作为起偏器使用的任意适宜的树脂膜。树脂膜代表性而言为聚乙烯醇系树脂(以下，称为“PVA系树脂”)膜。树脂膜可以为单层的树脂膜，也可以为两层以上的层叠体。
作为由单层的树脂膜构成的起偏器的具体例子，可列举出对PVA系树脂膜实施利用碘的染色处理及拉伸处理(代表性而言，单轴拉伸)而得到的起偏器。上述利用碘的染色例如通过将PVA系膜浸渍于碘水溶液中来进行。上述单轴拉伸的拉伸倍率优选为3～7倍。拉伸可以在染色处理后进行，也可以一边染色一边进行。此外，也可以在拉伸后进行染色。根据需要，对PVA系树脂膜实施溶胀处理、交联处理、洗涤处理、干燥处理等。例如通过在染色之前将PVA系树脂膜浸渍于水中进行水洗，不仅能够将PVA系膜表面的污渍、防粘连剂洗涤掉，还能够使PVA系树脂膜溶胀而防止染色不均等。
作为使用层叠体而得到的起偏器的具体例子，可列举出使用树脂基材与层叠于该树脂基材上的PVA系树脂层(PVA系树脂膜)的层叠体、或树脂基材与涂布形成于该树脂基材上的PVA系树脂层的层叠体而得到的起偏器。使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材上的PVA系树脂层的层叠体而得到的起偏器例如可通过将PVA系树脂溶液涂布于树脂基材上，使其干燥而在树脂基材上形成PVA系树脂层，得到树脂基材与PVA系树脂层的层叠体；将该层叠体进行拉伸及染色而将PVA系树脂层制成起偏器，由此来制作。在本实施方式中，拉伸代表性而言包含将层叠体浸渍于硼酸水溶液中进行拉伸。进而，拉伸根据需要可进一步包含在硼酸水溶液中的拉伸之前将层叠体在高温(例如95℃以上)下进行空中拉伸。所得到的树脂基材/起偏器的层叠体可以直接使用(即，可以将树脂基材作为起偏器的保护层)，也可以将树脂基材从树脂基材/起偏器的层叠体剥离，在该剥离面层叠与目的相应的任意适宜的保护层来使用。这样的起偏器的制造方法的详细情况例如记载于日本特开2012-73580号公报、日本专利第6470455号中。这些公报的整体的记载作为参考被援引于本说明书中。
起偏器的厚度优选为25μm以下，更优选为1μm～12μm，进一步优选为3μm～12μm，特别优选为3μm～8μm。如果起偏器的厚度为这样的范围，则能够良好地抑制加热时的卷曲，及可得到良好的加热时的外观耐久性。
起偏器优选在波长380nm～780nm的任一波长下显示出吸收二色性。起偏器的单质透射率例如为41.5％～46.0％，优选为43.0％～46.0％，更优选为44.5％～46.0％。起偏器的偏光度优选为97.0％以上，更优选为99.0％以上，进一步优选为99.9％以上。
C.保护层
外侧保护层及内侧保护层(有时一并称为保护层)都由可作为起偏器的保护层使用的任意适宜的膜形成。作为成为该膜的主要成分的材料的具体例子，可列举出三乙酰基纤维素(TAC)等纤维素系树脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系、聚烯烃系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等透明树脂等。此外，还可列举出(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、有机硅系等热硬化型树脂或紫外线硬化型树脂等。除此以外，例如还可列举出硅氧烷系聚合物等玻璃质系聚合物。此外，也可以使用日本特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物膜。作为该膜的材料，例如可以使用含有在侧链上具有取代或非取代的酰亚胺基的热塑性树脂和在侧链上具有取代或非取代的苯基以及腈基的热塑性树脂的树脂组合物，例如可列举出具有由异丁烯和N-甲基马来酰亚胺形成的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物。该聚合物膜例如可以为上述树脂组合物的挤出成型物。
外侧保护层优选可由三乙酰基纤维素(TAC)膜或丙烯酸系树脂膜构成，更优选可由TAC膜构成。通过由这样的膜来构成外侧保护层，能够良好地形成具有所期望的厚度及剪切断裂强度的中间层。
内侧保护层(在存在的情况下)在一个实施方式中优选在光学上为各向同性。本说明书中“在光学上为各向同性”是指面内相位差Re(550)为0nm～10nm，厚度方向的相位差Rth(550)为-10nm～+10nm。内侧保护层在另一实施方式中也可以为相位差膜、亮度提高膜、扩散膜等。
保护层的厚度可采用任意适宜的厚度。保护层的厚度优选为5μm～200μm，更优选为15μm～45μm，进一步优选为20μm～40μm。
D.硬涂层
硬涂层具有优选为H以上、更优选为2H以上、进一步优选为3H以上的铅笔硬度。另一方面，硬涂层的铅笔硬度优选为6H以下，更优选为5H以下。如果硬涂层的铅笔硬度为这样的范围，则在将带硬涂层的偏振片适用于图像显示装置的情况下，能够赋予优异的表面保护性能。铅笔硬度可基于JIS K 5400的“铅笔硬度试验”来测定。
硬涂层的厚度优选为5μm以下，更优选为0.5μm～4μm，进一步优选为1μm～3.5μm。若硬涂层的厚度为这样的范围，则可实现优异的耐擦伤性。进而，通过适当选择硬涂层的材料和保护层的材料，能够良好地形成具有所期望的厚度及剪切断裂强度的中间层。
硬涂层只要是可得到由本发明的实施方式带来的效果，则可由任意适宜的材料构成。硬涂层例如为热硬化性树脂或电离放射线(例如可见光、紫外线)硬化型树脂的硬化层。优选紫外线硬化型树脂。这是因为能够以简便的操作及高效率来形成硬涂层。作为紫外线硬化型树脂的具体例子，可列举出聚酯系、(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、酰胺系、有机硅系、环氧系、不饱和聚酯系的紫外线硬化型树脂。(甲基)丙烯酸系紫外线硬化型树脂包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯。在紫外线硬化型树脂中，可包含紫外线硬化型的单体、低聚物、聚合物。作为优选的紫外线硬化型树脂，可列举出包含具有优选为2个以上、更优选为3～6个紫外线聚合性的官能团的丙烯酸系的单体成分或低聚物成分的树脂组合物。代表性而言，在紫外线硬化型树脂中配合有光聚合引发剂。
硬涂层可通过任意适宜的方法来形成。硬涂层优选可通过在保护层上涂装硬涂层形成用树脂组合物并使其干燥、对干燥后的涂装膜照射紫外线并使其硬化来形成。通过将硬涂层形成用树脂组合物直接涂装于保护层上，可良好地形成中间层。
硬涂层的详细情况例如记载于日本特开2011-237789号公报、日本特开2016-224443号公报中。这些公报的记载作为参考被援引于本说明书中。
E.中间层
中间层代表性而言如上所述为包含硬涂层的成分和保护层的成分的相容区域。换言之，中间层为通过硬涂成分(实质上为硬涂层形成用组合物)渗透至保护层中而形成的渗透层。通过形成中间层，保护层与硬涂层介由中间层而牢固地密合，能够显著地抑制硬涂层的缺口、裂纹及剥离。在中间层中优选保护层成分的浓度从硬涂层侧朝向保护层侧连续地变大。通过保护层成分的浓度连续地发生变化，能够防止在中间层内起因于保护层成分的浓度变化的界面的形成。其结果是，能够抑制中间层内的界面反射，可得到干涉不均少的带硬涂层的偏振片。更优选保护层成分的浓度从硬涂层朝向中间层连续地变大，并且从中间层朝向保护层连续地变大。即，更优选未形成硬涂层与中间层的明确的界面、及中间层与保护层的明确的界面。如果为这样的构成，则可得到干涉不均进一步少的带硬涂层的偏振片。
中间层的厚度如上所述为0.1μm～8μm，优选为0.3μm～7.7μm，进一步优选为1.0μm～7.5μm，特别优选为1.2μm～7.5μm。此外，中间层的厚度也可以为5.0μm以下，也可以为2.0μm以下，还可以为1.5μm以下。若中间层的厚度超过8μm，则有时无法充分抑制异形加工部中的硬涂层的缺口和/或裂纹。若中间层的厚度小于0.1μm，则有时在高温高湿环境下产生硬涂层的剥离。
中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度如上所述为10MPa以上，优选为14MPa以上。中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度例如可以为16MPa以上，还例如可以为20MPa以上，还例如可以为25MPa以上，还例如可以为40MPa以上，还例如可以为70MPa以上，还例如可以为100MPa以上，还例如可以为120MPa以上。中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度例如为200MPa以下。如果中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度为这样的范围，则能够显著地抑制异形加工部中的硬涂层的缺口和/或裂纹。
中间层的厚度及剪切断裂强度可以通过将形成硬涂层时的基材(最终成为保护层)的构成材料及表面性状、硬涂层的构成材料、硬涂层形成用组合物的组成(例如固体成分浓度、溶剂组成、或添加物的种类、数目或添加量)、硬涂层的形成条件(例如涂膜的干燥或加热条件、紫外线的照射量或照射方法)适当组合设定来调整。
F.图像显示装置
本发明的实施方式的带硬涂层的偏振片如上所述可适宜适用于图像显示装置。因此，包含带硬涂层的偏振片的图像显示装置也包含于本发明的实施方式中。图像显示装置代表性而言包含图像显示单元和介由粘合剂层贴合于图像显示单元上的带硬涂层的偏振片。带硬涂层的偏振片代表性而言配置于图像显示单元的可视侧，按照硬涂层成为可视侧的方式配置。作为图像显示装置，例如可列举出液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置、量子点显示装置。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不限定于这些实施例。实施例中的评价项目如下所述。此外，在没有特别明确记载的情况下，实施例中的“份”及“％”为重量基准。
(1)厚度
使用干涉膜厚计(大塚电子公司制、制品名“MCPD-3000”)来进行测定。
(2)剪切断裂强度
由将实施例及比较例中使用的硬涂层与中间层(比较例中有时未形成)与保护层的层叠体使用精密倾斜切削装置(DAIPLA WINTES公司制、“SAICAS DN-20型”)进行倾斜切削时的剪切强度求出剪切断裂强度。切削条件如下。
切刀：单晶金刚石制
刀宽：1mm
切刀的前角：10°
切刀的水平速度：1μm/秒
切刀的垂直速度：0.05μm/秒
使用下述式求出中间层的剪切断裂强度T(MPa)，换算成每1μm厚度的量。
T(MPa)＝FH(kN)/(2×Wd(m2)×cotφ)
其中，FH为由切刀产生的水平方向的载荷，W为切刀的宽度(m)，d为切刀的垂直方向的位移量(m)，φ为45°。
(3)硬涂层的缺口或裂纹
对实施例及比较例的带硬涂层的偏振片中的贯通孔周边部分用光学显微镜(倍率：×5倍)进行拍摄。由所拍摄的图像，通过目视来确认有无因贯通孔形成而引起的硬涂层(在具有中间层的情况下包含中间层)的缺口及裂纹，按照以下的基准进行评价。
良好：缺口及裂纹都未确认到。
不良：确认到缺口和/或裂纹。
(4)硬涂层的密合耐久性
将实施例及比较例的带硬涂层的偏振片在高温高湿条件下(65℃及90％RH的烘箱)放置72小时后，通过目视来确认有无硬涂层(在具有中间层的情况下包含中间层)的剥离，按照以下的基准进行评价。
良好：未确认到剥离。
不良：确认到剥离。
(5)耐擦伤性
将实施例及比较例的带硬涂层的偏振片按照未形成硬涂层的面朝下的方式放置于玻璃板上。在直径11mm的圆柱的平滑的截面上均匀地安装钢丝棉#0000，在载荷1.0kg下对试验样品表面以每秒约100mm的速度往返10次后，用目视确认硬涂层表面产生的损伤的状态，按照以下的基准进行评价。
良好：未确认到伤痕。
不良：确认到伤痕。
<实施例1>
1.偏振片的制作
作为热塑性树脂基材，使用长条状且Tg约75℃的非晶质的间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度：100μm)，对树脂基材的一面实施电晕处理。
在将聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2摩尔％)及乙酰乙酰基改性PVA(日本合成化学工业公司制、商品名“GOHSEFIMER”)以9：1混合而成的PVA系树脂100重量份中添加碘化钾13重量份，将所得到的物质溶解于水中，制备PVA水溶液(涂布液)。
通过在树脂基材的电晕处理面涂布上述PVA水溶液并在60℃下干燥，形成厚度13μm的PVA系树脂层，制作层叠体。
将所得到的层叠体在130℃的烘箱内沿纵向(长度方向)单轴拉伸至2.4倍(空中辅助拉伸处理)。
接着，将层叠体在液温40℃的不溶化浴(相对于水100重量份配合4重量份硼酸而得到的硼酸水溶液)中浸渍30秒钟(不溶化处理)。
接着，在液温30℃的染色浴(相对于水100重量份以1：7的重量比配合碘和碘化钾而得到的碘水溶液)中一边按照最终得到的起偏器的单质透射率(Ts)成为所期望的值的方式调整浓度一边浸渍60秒钟(染色处理)。
接着，在液温40℃的交联浴(相对于水100重量份配合3重量份碘化钾、配合5重量份硼酸而得到的硼酸水溶液)中浸渍30秒钟(交联处理)。
之后，一边使层叠体浸渍于液温70℃的硼酸水溶液(硼酸浓度4重量％、碘化钾浓度5重量％)中，一边在圆周速度不同的辊间沿纵向(长度方向)按照总拉伸倍率成为5.5倍的方式进行单轴拉伸(水中拉伸处理)。
之后，使层叠体浸渍于液温20℃的洗涤浴(相对于水100重量份配合4重量份碘化钾而得到的水溶液)中(洗涤处理)。
之后，一边在保持于约90℃的烘箱中进行干燥，一边使其与表面温度保持于约75℃的SUS制的加热辊相接触(干燥收缩处理)。
像这样操作，在树脂基材上形成厚度约5μm的起偏器，得到具有树脂基材/起偏器的构成的偏振片。
2.硬涂层及中间层的形成
作为硬涂层的膜形成成分，准备紫外线硬化型丙烯酸酯树脂(东亚合成(株式会社)制、商品名“M-920”、固体成分100％)50重量份、紫外线硬化型丙烯酸酯树脂(Mitsubishi Chemical(株式会社)制、商品名“UV1700-TL”、固体成分80％)50重量份。这些树脂的树脂固体成分每100重量份中，混合3重量份光聚合引发剂(BASF公司制、商品名“OMNIRAD907”)、0.15重量份流平剂(共荣社化学(株式会社)制、商品名“LE-303”、固体成分40％)。将该混合物按照固体成分浓度成为30％的方式用MIBK/环戊酮混合溶剂(重量比70/30)稀释，制备硬涂层形成用涂装液。
作为基材(最终成为保护层)，准备TAC膜(富士胶片(株式会社)制、商品名“TJ25”、厚度25μm)。在该基材的一面(在TAC膜流延时为与空气面相接触的一侧的面：A面)使用棒涂机涂装上述硬涂层形成用涂装液而形成涂膜。接着，通过将形成有涂膜的基材在80℃下加热1分钟而使该涂膜干燥。之后，利用高压汞灯照射累积光量300mJ/cm2的紫外线，使涂膜硬化。像这样操作，得到基材/硬化涂膜的层叠体。硬化涂膜的整体厚度为2.6μm，其中硬涂层的厚度为1.3μm，中间层的厚度为1.3μm。中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度为125MPa。
3.带硬涂层的偏振片的制作
在上述1.中得到的树脂基材/起偏器的层叠体(偏振片)的起偏器表面，介由丙烯酸系粘合剂按照基材与起偏器相邻的方式贴合上述2.中得到的基材/硬化涂膜的层叠体。接着，将树脂基材剥离，在剥离面介由活性能量射线硬化型粘接剂(厚度0.7μm)而贴合作为异形加工用的衬里的通常的TAC膜。活性能量射线硬化型粘接剂使用MCD涂布机(富士机械公司制)(凹槽形状：蜂窝、凹版辊线数：1000条/英寸、旋转速度140％/相对生产线速度)进行涂装。接着，利用活性能量射线照射装置从两侧照射可见光线而使活性能量射线硬化型粘接剂硬化后，在70℃下热风干燥3分钟，得到具有硬涂层/中间层/保护层/起偏器/衬里的构成的带硬涂层的偏振片。需要说明的是，活性能量射线硬化型粘接剂如以下那样操作来制备。
以自由基聚合性化合物(a)12重量份、自由基聚合性化合物(b)35重量份、自由基聚合性化合物(c)40重量份、低聚物化合物(d)10重量份、光聚合引发剂(e)2重量份及光增感剂(f)1重量份的比例进行混合，在50℃下搅拌1小时，得到活性能量射线硬化型粘接剂。需要说明的是，自由基聚合性化合物(a)为HEAA(羟基乙基丙烯酰胺)(KJ Chemicals公司制)；自由基聚合性化合物(b)为ACMO(丙烯酰基吗啉)(KJ Chemicals公司制)；自由基聚合性化合物(c)为LIGHT ACRYLATE 1,9ND-A(1,9-壬二醇二丙烯酸酯)(共荣社化学株式会社制)；低聚物化合物(d)为ARUFONUG-4010(环氧基改性丙烯酸低聚物)(东亚合成公司制)；光聚合引发剂(e)为Omnirad 907(2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮)(IGMResins B.V.公司制)；光增感剂(f)为KAYACURE DETX-S(2,4-二乙基噻吨酮)(日本化药公司制)。
4.带硬涂层的偏振片的异形加工
将上述3.中得到的带硬涂层的偏振片冲裁成纵142.0mm及横66.8mm的尺寸、且在4个角部设置有R7.0mm的R部的形状。此时，按照起偏器的吸收轴方向成为短边方向的方式进行冲裁。进而，在距离长边为2mm及距离短边为2mm的位置处形成直径4.0mm的贯通孔。贯通孔通过立铣刀加工而形成。立铣刀的进给速度为750mm/分钟，转速为10000rpm，切削量为0.1mm/次。像这样操作，得到具有贯通孔的带硬涂层的偏振片。将所得到的带硬涂层的偏振片供于上述(3)～(5)的评价。将结果示于表1中。
<实施例2>
除了使用下述的硬涂层形成用涂装液来形成整体厚度7.4μm的硬化涂膜以外，与实施例1同样地操作，得到具有贯通孔的带硬涂层的偏振片。硬涂层的厚度为3.0μm，中间层的厚度为4.4μm。中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度为14MPa。将所得到的带硬涂层的偏振片供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1中。
作为硬涂层的膜形成成分，准备紫外线硬化型丙烯酸酯树脂(DIC(株式会社)制、商品名“LUXYDIR 17-806”、固体成分80％)100重量份。树脂固体成分每100重量份中，混合3重量份光聚合引发剂(BASF公司制、商品名“OMNIRAD907”)、0.01重量份流平剂(DIC(株式会社)制、商品名“GRANDICPC4100”、固体成分10％)。将该混合物按照固体成分浓度成为36％的方式用PGME/环戊酮混合溶剂(重量比65/35)稀释，制备硬涂层形成用涂装液。
<实施例3>
作为基材(保护层)使用厚度40μm的TAC膜(富士胶片(株式会社)制、商品名“TJ40”)，使用下述的硬涂层形成用涂装液，将硬化前的涂膜在60℃下加热1分钟，及形成整体厚度10.1μm的硬化涂膜，除此以外，与实施例1同样地操作，得到具有贯通孔的带硬涂层的偏振片。硬涂层的厚度为3.3μm，中间层的厚度为6.8μm。中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度为18MPa。将所得到的带硬涂层的偏振片供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1中。
作为硬涂层的膜形成成分，准备紫外线硬化型丙烯酸酯树脂(DIC(株式会社)制、商品名“LUXYDIR17-806”、固体成分80％)100重量份。上述树脂的树脂固体成分每100重量份中，混合3重量份光聚合引发剂(BASF公司制、商品名“OMNIRAD907”)、0.01重量份流平剂(DIC(株式会社)制、商品名“GRANDICPC4100”、固体成分10％)。将该混合物按照固体成分浓度成为36％的方式用PGME/环戊酮混合溶剂(重量比50/50)稀释，制备硬涂层形成用涂装液。
<实施例4>
作为基材(保护层)使用厚度25μm的TAC膜(富士胶片(株式会社)制、商品名“TJ25UL”)，及使用下述的防眩层(anti glare层)形成用涂装液来形成整体厚度9.3μm的硬化涂膜，除此以外，与实施例1同样地操作，得到具有贯通孔的带硬涂层的偏振片。防眩层的厚度为1.8μm，中间层的厚度为7.5μm。中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度为27MPa。将所得到的带硬涂层的偏振片供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1中。
作为防眩层的膜形成成分，准备紫外线硬化型氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂(Mitsubishi Chemical(株式会社)制、“UV1700B”)50重量份、及以季戊四醇三丙烯酸酯作为主要成分的多官能丙烯酸酯(大阪有机化学工业(株式会社)制、“Viscoat#300”)50重量份。这些树脂的树脂合计固体成分每100重量份中，混合作为防眩层形成粒子的丙烯酸与苯乙烯的共聚粒子(积水化成品工业(株式会社)制、“Techpolymer SSX1055QXE”)2重量份、作为触变性赋予剂的合成蒙脱石(KUNIMINE INDUSTRIES(株式会社)制、“SUMECTON SAN”)1.5重量份、光聚合引发剂(BASF公司制、商品名“OMNIRAD907”)3重量份、流平剂(DIC(株式会社)制、商品名“GRANDIC PC4100”、固体成分10％)0.15重量份。将该混合物按照固体成分浓度成为50％的方式用甲苯/环戊酮混合溶剂(重量比80/20)稀释，制备防眩层形成用涂装液。
<实施例5>
与实施例1同样地操作而制作偏振片。另一方面，如以下那样操作而形成硬涂层及中间层。作为硬涂层中包含的树脂，准备紫外线硬化型丙烯酸酯树脂(新中村化学(株式会社)制、商品名“A-DCP”、固体成分100％)50重量份、紫外线硬化型丙烯酸酯树脂(Mitsubishi Chemical(株式会社)制、商品名“UV1700-TL”、固体成分80％)50重量份。上述树脂的树脂固体成分每100重量份中，混合光聚合引发剂(BASF公司制、商品名“OMNIRAD907”)5重量份、流平剂(共荣社化学(株式会社)制、商品名“LE-303”、固体成分40％)0.2重量份。将该混合物按照固体成分浓度成为30％的方式用MIBK/环戊酮混合溶剂(重量比60/40)稀释，制备硬涂层形成用涂装液。作为基材(最终成为保护层)，准备TAC膜(富士胶片(株式会社)制、商品名“TJ25UL”)。在该基材的一面(在TAC膜流延时为与空气面相接触的一侧的面：A面)使用棒涂机涂装上述硬涂层形成用涂装液而形成涂膜。接着，通过将形成有涂膜的基材在60℃下加热1分钟而使该涂膜干燥。之后，利用高压汞灯照射累积光量220mJ/cm2的紫外线，使涂膜硬化。像这样操作，得到基材/硬化涂膜的层叠体。硬涂层的厚度为2.8μm，中间层的厚度为0.4μm。中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度为148MPa。
以下的步骤与实施例1同样地操作，得到具有贯通孔的带硬涂层的偏振片。将所得到的带硬涂层的偏振片供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1中。
<实施例6>
与实施例1同样地操作而制作偏振片。另一方面，如以下那样操作而形成硬涂层及中间层。作为硬涂层中包含的树脂，准备紫外线硬化型丙烯酸酯树脂(新中村化学(株式会社)制、商品名“A-DCP”、固体成分100％)50重量份、紫外线硬化型丙烯酸酯树脂(Mitsubishi Chemical(株式会社)制、商品名“UV1700-TL”、固体成分80％)50重量份。上述树脂的树脂固体成分每100重量份中，混合光聚合引发剂(BASF公司制、商品名“OMNIRAD907”)5重量份、流平剂(共荣社化学(株式会社)制、商品名“LE-303”、固体成分40％)0.1重量份。将该混合物按照固体成分浓度成为30％的方式用MIBK/环戊酮混合溶剂(重量比60/40)稀释，制备硬涂层形成用涂装液。作为基材(最终成为保护层)，准备TAC膜(富士胶片(株式会社)制、商品名“TJ25UL”)。在该基材的一面(在TAC膜流延时为与空气面相接触的一侧的面：A面)使用棒涂机涂装上述硬涂层形成用涂装液而形成涂膜。接着，通过将形成有涂膜的基材在60℃下加热1分钟而使该涂膜干燥。之后，利用高压汞灯照射累积光量260mJ/cm2的紫外线，使涂膜硬化。像这样操作，得到基材/硬化涂膜的层叠体。硬涂层的厚度为2.5μm，中间层的厚度为0.7μm。中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度为86MPa。
以下的步骤与实施例1同样地操作，得到具有贯通孔的带硬涂层的偏振片。将所得到的带硬涂层的偏振片供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1中。
<比较例1>
将硬化涂膜的整体厚度设定为6.6μm，作为基材(保护层)使用厚度25μm的TAC膜(Konica Minolta(株式会社)制、商品名“KC2UA”)，及在TAC膜的B面(在TAC膜流延时为与支撑体面相接触的一侧的面)形成硬涂层，除此以外，与实施例2同样地操作，得到具有贯通孔的带硬涂层的偏振片。硬涂层的厚度为2.7μm，中间层的厚度为3.9μm。中间层的剪切断裂强度为9MPa。将所得到的带硬涂层的偏振片供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1中。
<比较例2>
除了使用下述的硬涂层形成用涂装液来形成整体厚度8.7μm的硬化涂膜以外，与比较例1同样地操作，得到具有贯通孔的带硬涂层的偏振片。硬涂层的厚度为3.3μm，中间层的厚度为5.4μm。中间层的剪切断裂强度为9MPa。将所得到的带硬涂层的偏振片供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1中。
作为硬涂层的膜形成成分，准备紫外线硬化型丙烯酸酯树脂(DIC(株式会社)制、商品名“LUXYDIR17-806”、固体成分80％)100重量份。上述树脂的树脂固体成分每100重量份中，混合光聚合引发剂(BASF公司制、商品名“OMNIRAD907”)3重量份、流平剂(DIC(株式会社)制、商品名“GRANDICPC4100”、固体成分10％)0.01重量份。将该混合物按照固体成分浓度成为36％的方式用PGME/环戊酮/乙酸丁酯混合溶剂(重量比9/40/51)稀释，制备硬涂层形成用涂装液。
<比较例3>
将硬化涂膜的整体厚度设定为1.6μm，及作为基材(保护层)使用厚度20μm的聚碳酸酯(PC)系树脂膜(将Mitsubishi Chemical(株式会社)制、商品名“DURABIO”挤出成形而得到的膜)，除此以外，与实施例2同样地操作，得到具有贯通孔的带硬涂层的偏振片。硬涂层的厚度为1.6μm，未形成中间层。将所得到的带硬涂层的偏振片供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1中。
<比较例4>
将硬化涂膜的整体厚度设定为1.4μm，及作为基材(保护层)使用厚度26μm的环状烯烃系树脂(COP)膜(ZEON CORPORATION制、商品名“ZF12”)，除此以外，与实施例2同样地操作，得到具有贯通孔的带硬涂层的偏振片。硬涂层的厚度为1.4μm，未形成中间层。将所得到的带硬涂层的偏振片供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1中。
<比较例5>
将硬化涂膜的整体厚度设定为10.4μm，及作为基材(保护层)使用厚度40μm的丙烯酸系树脂膜(日东电工公司制、商品名“HX-40UF”)，除此以外，与实施例2同样地操作，得到具有贯通孔的带硬涂层的偏振片。硬涂层的厚度为1.2μm，中间层的厚度为9.2μm。中间层的剪切断裂强度为17MPa。将所得到的带硬涂层的偏振片供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1中。
<参考例>
将由实施例1～4及比较例1～5各自中记载的构成制作的带硬涂层的偏振片以纵142.0mm及横66.8mm的尺寸进行冲裁。此时，按照起偏器的吸收轴方向成为短边方向的方式进行冲裁。用4边形成10度的角度的加工刀，每0.5mm进行切削来进行端面加工。加工刀的进给速度为600mm/分钟，转速为6000rpm。像这样操作，得到经端面加工的矩形的(即，不具有异形)带硬涂层的偏振片。将所得到的带硬涂层的偏振片分别供于上述(3)的评价，结果是关于全部的带硬涂层的偏振片，得到良好的结果。
Figure BDA0004096171680000191
<评价>
如由表1表明的那样，根据本发明的实施例，通过在具有异形加工部的带硬涂层的偏振片中，在保护层与硬涂层之间形成中间层，并将该中间层的厚度及每单位厚度的剪切断裂强度设定为规定值以上，能够显著地抑制异形加工部中的硬涂层的缺口及裂纹。进而获知，本发明的实施例的带硬涂层的偏振片的硬涂层的密合耐久性及耐擦伤性也优异。
产业上的可利用性
本发明的带硬涂层的偏振片适宜用于图像显示装置，特别是可适宜用于以汽车的仪表板、智能手机、平板型PC或智能手表为代表的具有异形加工部的图像显示装置。
符号的说明
10  起偏器
20  保护层
30  中间层
40  硬涂层
100  带硬涂层的偏振片。

Claims (8)

1.一种带硬涂层的偏振片，其依次具有起偏器、保护层、厚度为0.1μm～8μm的中间层和硬涂层，
具有矩形以外的异形，
该中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度为10MPa以上。
2.根据权利要求1所述的带硬涂层的偏振片，其中，所述中间层为包含所述硬涂层的成分和所述保护层的成分的相容区域。
3.根据权利要求1或2所述的带硬涂层的偏振片，其中，所述中间层的厚度为0.3μm～5μm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的带硬涂层的偏振片，其中，所述中间层的每1μm厚度的剪切断裂强度为14MPa以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的带硬涂层的偏振片，其中，所述硬涂层的厚度为5μm以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的带硬涂层的偏振片，其中，所述保护层由三乙酰基纤维素膜构成。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的带硬涂层的偏振片，其中，所述异形选自由贯通孔、V字缺口、U字缺口、俯视时呈近似船形的形状的凹部、俯视时呈矩形的凹部、俯视时呈近似浴缸形状的R形状的凹部及它们的组合构成的组中。
8.一种图像显示装置，其在可视侧包含权利要求1～7中任一项所述的带硬涂层的偏振片。
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