JP2010055062A - 偏光子保護フィルムおよび偏光子保護フィルムを用いた偏光板および画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の偏光子保護フィルムは、(メタ)アクリル系樹脂フィルムと、ウレタン樹脂と微粒子とを含む易接着剤組成物で形成された易接着層とを有する。好ましくは、上記微粒子はコロイダルシリカである。
【選択図】図1
Description
A.偏光子保護フィルムおよび偏光板の全体構成
図1(a)は、本発明の好ましい実施形態による偏光子保護フィルムの概略断面図である。偏光子保護フィルム10は、(メタ)アクリル系樹脂フィルム11と易接着層12とを有する。図1(b)は、本発明の好ましい実施形態による偏光板の概略断面図である。偏光板100は、偏光子14と接着剤層13と偏光子保護フィルム10とをこの順に有する。偏光子14は、偏光子保護フィルム10の易接着層12側に配置されている。図示しないが、実用的には、偏光板100は、偏光子14の偏光子保護フィルム10と反対側に、接着剤層を介して積層された第2の偏光子保護フィルムを有する。
上記(メタ)アクリル系樹脂フィルムは、(メタ)アクリル系樹脂を含む。(メタ)アクリル系樹脂フィルムは、例えば、(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含む樹脂成分を含有する成型材料を、押出し成型にて成型して得られる。
上記易接着層は、ウレタン樹脂と微粒子とを含む易接着剤組成物で形成される。易接着層をこのような易接着剤組成物で形成することにより、巻き取り時に生じるブロッキングを効果的に抑制して、巻取性に優れた偏光子保護フィルムを提供し得る。また、ウレタン樹脂を用いることにより、(メタ)アクリル系樹脂フィルムとの密着性に優れた易接着層が得られ得る。易接着剤組成物は、好ましくは、水系である。水系は、溶剤系に比べて環境面に優れ、作業性にも優れ得る。
上記偏光子としては、目的に応じて任意の適切な偏光子を採用し得る。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く特に好ましい。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、1〜80μm程度である。
上記接着剤層を形成する接着剤としては、任意の適切な接着剤を採用し得る。好ましくは、接着剤層は、ポリビニルアルコール系樹脂を含む接着剤組成物から形成される。
上記第2の偏光子保護フィルムとしては、任意の適切な保護フィルムを採用し得る。第2の偏光子保護フィルムを形成する材料の代表例としては、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマーが挙げられる。第2の偏光子保護フィルムは、上記A−1項に記載の(メタ)アクリル系樹脂フィルムと同様の材料で形成されていてもよい。上記偏光子と第2の偏光子保護フィルムとの間に設けられる接着剤層は、任意の適切な接着剤で形成され得る。当該接着剤として、上記A−4項に記載の接着剤組成物を用い得る。
本発明の偏光子保護フィルムの製造方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。以下、一つの実施形態について説明する。例えば、易接着層は、予め、(メタ)アクリル系樹脂フィルムの片側に形成される。易接着層は、代表的には、上記易接着剤組成物を(メタ)アクリル系樹脂フィルムの片側に塗布して、乾燥させることにより形成される。易接着剤組成物の塗布方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ロッドコート法、スロットオリフィスコート法、カーテンコート法、ファウンテンコート法等が挙げられる。乾燥温度としては、代表的には50℃以上、好ましくは90℃以上、さらに好ましくは110℃以上である。乾燥温度をこのような範囲とすることにより、耐色性(特に、高温高湿下における)に優れた偏光板を提供し得る。乾燥温度は、好ましくは200℃以下、さらに好ましくは180℃以下である。
本発明の画像表示装置は、本発明の偏光板を有する。画像表示装置の具体例としては、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、プラズマディスプレイ(PD)、電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)のような自発光型表示装置、液晶表示装置が挙げられる。液晶表示装置は、液晶セルと、当該液晶セルの少なくとも片側に配置された上記偏光板とを有する。
<光学特性>
面内位相差Δndおよび厚み方向位相差Rthは、王子計測器社製KOBRA−WPRを用いて測定した。可視光透過率(全光線透過率)は、日本電色工業社製NDH−1001DPを用いて測定した。
(偏光子の作製)
厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルムを、28℃温水中に60秒間浸漬して膨潤させた。次に、ヨウ素およびヨウ化カリウム(重量比1:10)を含む水溶液に浸漬して、3.3倍まで延伸しながら、所定の単体透過率となるように染色した。その後、3重量%のホウ酸および2重量%のヨウ化カリウムを含む水溶液中に10秒間浸漬し、60℃の4重量%のホウ酸および3重量%のヨウ化カリウムを含む水溶液中で延伸倍率が計6.0倍となるように延伸した。その後、得られた延伸フィルムを、5重量%のヨウ化カリウムを含む水溶液に10秒間浸漬し、40℃のオーブンで3分間乾燥して、厚さ30μmの偏光子を得た。
[下記一般式(1)中、R1は水素原子、R2およびR3はメチル基であるラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂{共重合モノマー重量比=メタクリル酸メチル/2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル=8/2、ラクトン環化率約100%、ラクトン環構造の含有割合19.4%、重量平均分子量133000、メルトフローレート6.5g/10分(240℃、10kgf)、Tg131℃}90重量部と、アクリロニトリル−スチレン(AS)樹脂{トーヨーAS AS20、東洋スチレン社製}10重量部との混合物;Tg127℃]のペレットを二軸押し出し機に供給し、約280℃でシート状に溶融押し出しして、厚さ110μmのラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂シートを得た。この未延伸シートを、160℃の温度条件下、縦2.0倍、横2.4倍に延伸して(メタ)アクリル系樹脂フィルム(厚さ:40μm、面内位相差Δnd:0.8nm、厚み方向位相差Rth:1.5nm)を得た。
上記で得られた(メタ)アクリル系樹脂フィルムの片側に、コロナ放電処理(コロナ放電電子照射量:77W/m2/min)を施した。
ポリエステルウレタン(第一工業製薬製、商品名:スーパーフレックス210、固形分:33%)16.8g、架橋剤(オキサゾリン含有ポリマー、日本触媒製、商品名:エポクロスWS−700、固形分:25%)4.2g、1重量%のアンモニア水2.0g、コロイダルシリカ(扶桑化学工業製、クォートロンPL−3、固形分:20重量%)0.42gおよび純水76.6gを混合し、易接着剤組成物を得た。
得られた易接着剤組成物を、コロナ放電処理を施した(メタ)アクリル系樹脂フィルムのコロナ放電処理面に、乾燥後の厚みが350nmとなるように、バーコーター(#6)で塗布した。その後、(メタ)アクリル系樹脂フィルムを熱風乾燥機(140℃)に投入し、易接着剤組成物を約5分乾燥させて、易接着層(0.3〜0.5μm)を形成した。
厚さ40μmのトリアセチルセルセルロースフィルムを、10%の水酸化ナトリウム水溶液(60℃)に30秒間浸漬してケン化した後、60秒間水洗し、第2の偏光子保護フィルムを得た。
アセトアセチル基含有ポリビニルアルコール系樹脂(平均重合度:1200、ケン化度:98.5モル%,アセトアセチル基変性度:5モル%)100重量部に対し、メチロールメラミン20重量部を30℃の温度条件下で純水に溶解し、固形分濃度0.5%の水溶液を得た。得られた水溶液を接着剤組成物として、30℃の温度条件下で用いた。
上記接着剤組成物を調製から30分後に、偏光子保護フィルムの易接着層側に、乾燥後の厚みが50nmとなるように接着剤組成物を塗布した。同様に、上記第2の偏光子保護フィルムの片側に、接着剤組成物を塗布した。その後、接着剤組成物を介して、偏光子の両側それぞれに、偏光子保護フィルムおよび第2の偏光子保護フィルムを、小型ラミネーターを用いて積層し、熱風乾燥機(70℃)に投入して5分間乾燥させて、偏光板を得た。
易接着剤組成物の調製の際に、コロイダルシリカの配合量を0.32gとしたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
易接着剤組成物の調製の際に、コロイダルシリカの配合量を0.21gとし、純水の配合量を76.7gとしたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
易接着剤組成物の調製の際に、ポリエステルウレタンの配合量を15.8gとし、架橋剤の配合量を3.9gとし、コロイダルシリカの配合量を2.5gとし、純水の配合量を75.8gとしたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
易接着層の形成に際し、以下の易接着剤組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
(易接着剤組成物の調製)
ポリエステルウレタン(第一工業製薬製、商品名:スーパーフレックス210、固形分:33%)17.0g、架橋剤(オキサゾリン含有ポリマー、日本触媒製、商品名:エポクロスWS−700、固形分:25%)4.2gおよび純水78.6gを混合し、易接着剤組成物を得た。
1.偏光子保護フィルムの巻取性
上記で得た偏光子保護フィルムをロール状に巻き取る際の滑り性を評価し、ならびに、巻き取った後に一定時間放置し、再び展開した偏光子保護フィルムの状態を目視観察した。以下の基準で評価した。
○:滑り性よく巻き取ることができ、かつ、巻き取り後24時間経過してもシワ、折れが発生しない
△:巻き取り直後にはシワ、折れは認められないが、24時間以内にシワ、折れが発生する
×:巻き取る際に滑り性が乏しく、シワ、折れが発生する
2.偏光子保護フィルムの静摩擦係数(易接着層と(メタ)アクリル系樹脂フィルムとの間)
測定装置:トライボギア TYPE14(新東科学(株)製)
ガラス板上に固定したフィルムと、10mmφのステンレス製の円盤に固定したフィルムを密着させ、円盤に固定したフィルムの上から200gの荷重をかけて6.0mm/分の速度で水平方向(荷重方向と垂直な方向)に移動させたときの動き出しの最大負荷から静摩擦係数を求めた。
3.偏光子保護フィルムの密着性(易接着層と(メタ)アクリル系樹脂フィルムとの密着性)
上記で得られた(メタ)アクリル系樹脂フィルムの表面に、各実施例および比較例で用いた易接着剤組成物を、乾燥後の厚みが300nmとなるようにバーコーターで塗布して、オーブンで乾燥させ、保護フィルム表面に易接着層を形成した。このようにして、試験サンプルを得た。
得られた試験サンプルの(メタ)アクリル系樹脂フィルムと易接着層との密着性について、JIS K5400 3.5に準拠して基盤目試験を行った。具体的には、試験サンプルの易接着層面に、鋭利な刃物で1mm角の基盤目状の切り込みを入れた後、セロハンテープ(24mm幅、JIS Z1522)を木へらで密着させた。その後、セロハンテープを剥がし、切り込み100マス中、粘着テープに付着しないマス目の数を数えた。すなわち、易接着層が剥離しない場合を100/100と示し、全て剥離する場合を0/100と示す。
4.透過率およびヘイズ
上記で得られた偏光板の透過率およびヘイズを、日本電色工業社製NDH−1001DPを用いて測定した。
5.偏光板の接着性(偏光子と(メタ)アクリル系樹脂フィルムとの接着性)
上記で得られた偏光板から5cm×5cmの寸法のサンプル片を切り出し、偏光子保護フィルムの表面に粘着加工を施し、ガラス板に貼り付けた。その後、偏光板の1つの角部を摘み、対角線方向に1mm/secの速度で偏光板をガラス板から剥離し、剥離位置を観察した。なお、偏光板の角部がガラス板に対して90°となるように剥離した。評価基準は以下のとおりである。
○:粘着剤とガラス板との界面で剥離した
×:偏光子と偏光子保護フィルムとの界面で剥離した
6.耐水性(密着性)
上記で得られた偏光板から、25mm×50mmの寸法の矩形状のサンプル片を切り出し、60℃の温水に5時間浸漬した。その後、偏光子と偏光子保護フィルムとの界面における剥離の有無を観察した。判定基準は以下のとおりである。
○:剥離は確認されなかった
△:一部に剥離が確認された
×:全体に剥離が確認された
7.耐湿性1(密着性)
上記で得られた偏光板から、25mm×50mmの寸法の矩形状のサンプル片を切り出し、温度60℃、湿度90%RHの恒温恒湿機に入れ、500時間放置した。その後、偏光子と偏光子保護フィルムとの界面における剥離の有無を目視にて観察した。判定基準は以下のとおりである。
○:剥離は確認されなかった
△:一部に剥離が確認された
×:全体に剥離が確認された
8.耐湿性2(耐色性)
上記で得られた偏光板から、25mm×50mmの寸法の矩形状のサンプル片を切り出し、温度60℃、湿度90%RHの恒温恒湿機に入れ、500時間放置した。その後、変色の様子を目視にて観察した。判定基準は以下のとおりである。
○:変色は確認されなかった
△:わずかに変色が確認された
×:全体的に変色が確認された
9.耐熱性1(密着性)
上記で得られた偏光板から、25mm×50mmの寸法の矩形状のサンプル片を切り出し、60℃の恒温機に入れ、500時間放置した。その後、偏光子と偏光子保護フィルムとの界面における剥離の有無を目視にて観察した。判定基準は以下のとおりである。
○:剥離は確認されなかった
△:一部に剥離が確認された
×:全体的に剥離が確認された
10.耐熱性2(耐色性)
上記で得られた偏光板から、25mm×50mmの寸法の矩形状のサンプル片を切り出し、60℃の恒温機に入れ、500時間放置した。
その後、変色の様子を目視にて観察した。判定基準は以下のとおりである。
○:変色は確認されなかった
△:わずかに変色が確認された
×:全体的に変色が確認された
実施例1〜4および比較例1は、接着性、耐水性、耐湿性および耐熱性に優れていた。透過率およびヘイズについても優れていた。
11 (メタ)アクリル系樹脂フィルム
12 易接着層
13 接着剤層
14 偏光子
100 偏光板
Claims (9)
- (メタ)アクリル系樹脂フィルムと、ウレタン樹脂と微粒子とを含む易接着剤組成物で形成された易接着層とを有する、偏光子保護フィルム。
- 前記ウレタン樹脂がカルボキシル基を有する、請求項1に記載の偏光子保護フィルム。
- 前記微粒子がコロイダルシリカである、請求項1または2に記載の偏光子保護フィルム。
- 前記微粒子の粒子径が10〜200nmである、請求項1から3のいずれかに記載の偏光子保護フィルム。
- 前記微粒子の含有量が、ウレタン樹脂100重量部に対して0.3〜10重量部である、請求項1から4のいずれかに記載の偏光子保護フィルム。
- 前記(メタ)アクリル系樹脂がラクトン環構造を有する、請求項1から5のいずれかに記載の偏光子保護フィルム。
- 前記(メタ)アクリル系樹脂フィルムの前記易接着層が形成される側に、コロナ放電処理またはプラズマ処理が施されている、請求項1から6のいずれかに記載の偏光子保護フィルム。
- 偏光子と、請求項1から7のいずれかに記載の偏光子保護フィルムとを有する、偏光板。
- 請求項8に記載の偏光板を有する、画像表示装置。
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