JP2013076773A - 偏光子保護フィルム及びその利用 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】屈折率の差が0.01以上である熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bとを含む組成物からなり、ヘイズが40%以上である偏光子保護フィルム。
【選択図】なし
Description
ヘイズで、かつ全光線透過率も高いという新規知見を見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち本発明は、以下の構成からなるものである。
含む連結基を有していてもよい置換又は非置換の炭素原子数1〜30の炭化水素基;又は極性基を表す。また、R1〜R4のうち任意の2つが互いに結合して、単環または多環構造を形成してもよい。)
(10)ヘイズが40%以上である偏光子保護フィルム。
本発明に係る偏光子保護フィルムは、屈折率の差が0.01以上である熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bとを含む組成物からなり、ヘイズが40%以上であればよい。また、他の局面では、本発明に係る偏光子保護フィルムは、ヘイズが40%以上であるものであってもよい。
あることが好ましい。さらには、全光線透過率は、55%以上、60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上であることがより好ましい。全光線透過率が上記範囲内であれば、偏光子保護フィルムとして優れた機能を発揮できる。透明性の目安であり、50%未満であると透明性が低下し、光学フィルムとして適さない。「全光線透過率」の測定方法については、後述する実施例に記載の手法を例示できる。
上記熱可塑性樹脂Aは、アクリル系樹脂又はスチレン系樹脂であることが好ましい。
アクリル系樹脂とは、アクリル系重合体と交換可能に使用できる用語であり、(メタ)アクリル酸エステルを主成分として含有する単量体組成物を重合した樹脂であれば特に限定されない。また、2種類以上のアクリル系樹脂を主成分とするものでもよい。
で表される構造を有する化合物(単量体)、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジルなどのアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジルなどのメタクリル酸エステル;などが挙げられ、これらは1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも特に、耐熱性、透明性が優れる点から、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物、メタクリル酸メチルがより好ましい。
で表される単量体から選ばれる少なくとも1種を重合して構築される重合体構造単位(繰り返し構造単位)が好ましい。
その他の主鎖中のラクトン環構造が6員環としては、特開2004−168882号公報で表される構造などが挙げられるが、主鎖にラクトン環構造を導入する前の重合体を合
成する上において重合収率が高い点や、ラクトン環構造の含有割合の高い重合体を高い重合収率で得易い点や、メタクリル酸メチルなどの(メタ)アクリル酸エステルとの共重合性がよい点で、一般式(4)で表される構造であることが好ましい。
レイミド、メチルマレイミドなどのN−置換マレイミドを共重合してもよい。
スチレン系樹脂は、スチレン系重合体と交換可能な用語であり、スチレン系単量体に由来する構成単位(スチレン単位)を含む公知のスチレン系樹脂を使用できる。スチレン系単量体としては特に限定されず、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、α−ヒドロキシメチルスチレン、α−ヒドロキシエチルスチレン、クロロスチレンなどが挙げられる。スチレン系樹脂のスチレン単位の含有量は10重量%以上が好ましく、更に好ましくは30重量%以上、特に好ましくは50重量%以上である。
上記熱可塑性樹脂Bは、オレフィン系樹脂であることが好ましい。オレフィン系樹脂としては公知のものを利用できるが、特に環状オレフィン系樹脂であることが好ましい。
フィン系樹脂を挙げることができる。
上記一般式(1)中、R1及びR3が水素原子または炭素数1〜10、さらに好ましくは1〜4、特に好ましくは1〜2の炭化水素基であり、R2及びR4が水素原子または一価の有機基であって、R2及びR4の少なくとも一つは水素原子及び炭化水素基以外の極性を有する極性基であることが好ましい。かかる構造であれば、得られる環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度が高くかつ機械的強度も優れたものとなる点で好ましい。
本発明に係る偏光子保護フィルムは、上記熱可塑性樹脂A及び熱可塑性樹脂Bを含んでいればよいが、本発明の所望の効果を阻害しない範囲で、その他の成分を含有していてもよい。上記熱可塑性樹脂A及び熱可塑性樹脂B以外の成分は、特に限定されない。
本発明に係る偏光子保護フィルムは、紫外線吸収剤を含むことが好ましい。紫外線吸収剤としては、ヒドロキシフェニルトリアジン骨格を有するものを好適に用いることができる。例えば、紫外線吸収剤の分子量は500以上であることが好ましい。当該分子量は600以上、700以上、また800以上がより好ましく、900以上がさらに好ましい。一方、当該分子量が10000を超えると、熱可塑性樹脂A,Bとの相溶性が低下するこ
とで、最終的に得られる樹脂成形品の色相、濁度などの光学的特性が低下する。このため、紫外線吸収剤の分子量の上限は、8000以下が好ましく、5000以下がより好ましい。
た、ゲルの発生が抑制されることで組成物の成形温度をより高くできるため、(1)成形時における組成物の溶融粘度が低下して樹脂成形品の生産性が向上する、(2)ゲルなどの異物の除去を目的として成形時にポリマーフィルタによる濾過を実施する場合には、ゲルの発生が抑制されることでフィルタの交換周期が長くなる、などの効果が得られる。
のものを好適に利用することができる。
本発明に係る偏光子保護フィルムは、短波長(青色の光)の透過率は低く、長波長(赤色の光)の透過率が高いという特性を有するため、光学フィルター等としての使用も可能であり、また色調のコントロールも可能である。後述する実施例5で製造した偏光子保護フィルムは、波長400nmの透過率が約10%である一方、波長700nmの透過率は45%以上となる。このため、本発明に係る偏光子保護フィルムは色調を有するものであるといえる。
半径1mmにおいて、フィルム面内の遅相軸と平行方向及びフィルム面内の遅相軸と垂直方向に180°折り曲げた際、どちらの方向でもクラックを生じないことが好ましい。ここで、折り曲げ半径とは、フィルムの折り曲げの中心から屈曲部の最端部までの距離を意味する。折り曲げ半径1mmにおいて180°折り曲げた際、クラックを生じない偏光子保護フィルムは、取り扱いが非常に容易であり、工業的に有用である。25℃で65%RHの雰囲気下、折り曲げ半径1mmにおいて180°折り曲げた際、クラックを生じるフィルムは、可撓性が不十分であり、取り扱いが困難である。尚、折り曲げ試験は、JISに準拠して行えばよい。例えば、K5600−5−1(1999年)に準拠して行うこと
が好ましい。上記クラックの形状は、特には限定されず、例えば、長さが1mm以上の割れのことを意味する。
humidity:相対湿度)の雰囲気下、折り曲げ半径1mmにおいて、フィルム面内の遅相軸と平行方向及びフィルム面内の遅相軸と垂直方向に180°折り曲げた際、どちらの方向でもフィルムが折り曲げ部を境界として部分的にまたは全体的に分離しない(割れない)ことが好ましい。この場合、フィルムが折り曲げ部を境界として分離するに至らない程度の微小な割れが生じてもよいが、そのような微小な割れが生じないことがより好ましい。
位相差板やその他光学フィルム等が挙げられる。
本発明に係る偏光板は、偏光子と、上記偏光子保護フィルムを含むものであればよく、その他の構成については特に限定されない。本発明に係る偏光板は、偏光子と、上記偏光子保護フィルムを少なくとも1枚含んでいればよく、偏光子の片面あるいは両面に、上記偏光子保護フィルムを積層して得られるものである。上記偏光子保護フィルム以外は、公知の構成が可能であり、公知の製法を用いて製造が可能である。
ハードコート層を積層することができる。該ハードコート層としては、例えばシリコン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルシリコン系樹脂、紫外線硬化型樹脂、ウレタン系ハードコート剤等よりなるハードコート層が挙げられる。紫外線硬化型樹脂としては、例えば紫外線硬化型アクリルウレタン、紫外線硬化型エポキシアクリレート、紫外線硬化型(ポリ)エステルアクリレート、紫外線硬化型オキセタン等から選ばれる一種類以上の紫外線硬化樹脂が挙げられる。ハードコート層の厚みは、0.1μm〜100μmである。また、ハードコート層の間にプライマー処理をすることもできる。また、反射防止や低反射処理など公知の防眩処理を行うこともできる。
本発明に係る画像表示装置は、上記偏光板を備えるものであればよく、その他の構成については特に限定されない。上記偏光板を、各種の画像表示装置に組み込むことによって、種々の視認性に優れた画像表示装置を作製することができる。
L)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)の各種画像表示装置にも好ましく用いられる。
偏光子保護フィルムの全光線透過率は、濁度計(日本電色工業製、NDH5000)を用いて測定した。
〔ヘイズ〕
偏光子保護フィルムのヘイズは、濁度計(日本電色工業製、NDH5000)を用いて測定した。
〔屈折率〕
樹脂の屈折率は、樹脂を250℃でプレス成形してフィルム化し、屈折計(ATAGO製、DR−M2)を用いて測定した。
〔重量平均分子量〕
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用い、以下の測定条件に従って求めた:
・測定システム:東ソー製GPCシステムHLC-8220
・展開溶媒:クロロホルム(和光純薬工業製、特級)
・溶媒流量:0.6mL/分
・標準試料:TSK標準ポリスチレン(東ソー製、PS−オリゴマーキット)
・測定側カラム構成:ガードカラム(東ソー製、TSK-GEL SuperHZ-L、4.6X35、1本)、
・分離カラム(東ソー製、TSK-GEL Super HZM-M、6.0X150、2本直列接続)
・リファレンス側カラム構成:リファレンスカラム(東ソー製、TSK-GEL SuperH-RC、6.0X150、2本直列接続)
・カラム温度:40℃。
〔ガラス転移温度(Tg)〕
樹脂のTgは、JIS K7121の規定に準拠して求めた。具体的には、示差走査熱量計(リガク製、DSC−8230)を用い、窒素ガス雰囲気下、約10mgのサンプルを常温から200℃まで昇温(昇温速度20℃/分)して得られたDSC曲線から、始点法により評価した。リファレンスには、α−アルミナを用いた。
攪拌装置、温度センサー、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、40重量部のメタクリル酸メチル(MMA)、10重量部の2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル(MHMA)、及び重合溶媒として50重量部のトルエンを仕込み、これに窒素を通じつつ、105℃まで昇温させた。昇温に伴う還流が始まったところで、重合開始剤として0.05重量部のt−アミルパーオキシイソノナノエート(アルケマ吉富製、商品名:ルペロックス570)を添加するとともに、0.10重量部の上記t−アミルパーオキシイソノナノエートを2時間かけて滴下しながら、約105℃〜110℃の還流下で溶液重合を進行させ、さらに4時間の熟成を行った。
の還流下において2時間、ラクトン環構造を形成するための環化縮合反応を進行させた。続いて、得られた重合溶液を熱交換器に通して240℃まで昇温し、当該温度において環化縮合反応をさらに進行させた後、その重合溶液を、バレル温度240℃、減圧度13.3hPa〜400hPa(10〜300mmHg)、リアベント数1個及びフォアベント数4個(上流側から第1、第2、第3、第4ベントと称する)であり、先端部にギアポンプとリーフディスク型のポリマーフィルタ(濾過精度5μm、濾過面積0.5m2)が配置されたベントタイプスクリュー二軸押出機(φ=47mm、L/D=52)に、樹脂量換算で27重量部/時の処理速度で導入し、脱揮を行った。脱揮時には、別途準備しておいた酸化防止剤/環化触媒失活剤の混合溶液を、0.26重量部/時の投入速度で第1ベントの後ろから、イオン交換水を、0.40重量部/時の投入速度で第2及び第3ベントの後ろから、それぞれ投入した。酸化防止剤/環化触媒失活剤の混合溶液には、酸化防止剤として、2.5重量部のイルガノックス1010(BASF製)、2.5重量部のアデカスタブAO−412S(ADEKA製)を、環化触媒失活剤として用いた95重量部のオクチル酸亜鉛(日本化学産業製、商品名:ニッカオクチクス亜鉛 亜鉛18%)10重量%トルエン溶液に溶解させた溶液を用いた。
。
実施例1で作製した樹脂組成物(C−1)を250℃でプレス成形して、厚さ110μmのフィルム(F−2)を作製した。フィルム(F−2)の全光線透過率は91.7%、ヘイズは47.4%であった。
市販のアクリロニトリル−スチレン共重合体ペレット(旭化成ケミカルズ製、スタイラックAS783、屈折率1.5676)90重量部と、環状オレフィン系重合体ペレット(JSR(株)製アートンRX4500、屈折率1.5152)(B−1)10重量部とを、ラボプラストミル(東洋精機製、R−60H)を用いて溶融混練して、樹脂組成物(C−2)を得た。次に、得られた組成物(C−2)を250℃でプレス成形して、厚さ72μmのフィルム(F−3)を作製した。フィルム(F−3)の全光線透過率は91.3%、ヘイズは86.4%であった。
市販の高耐熱AS樹脂(UMG ABS株式会社製、SAM2、屈折率1.5824)95重量部と、環状オレフィン系重合体ペレット(JSR(株)製アートンRX4500、屈折率1.5152)(B−1)5重量部とを、ラボプラストミル(東洋精機製、R−60H)を用いて溶融混練して、樹脂組成物(C−3)を得た。次に、得られた組成物(C−3)を250℃でプレス成形して、厚さ110μmのフィルム(F−4)を作製した。フィルム(F−4)の全光線透過率は92.0%、ヘイズは90.3%であった。
市販の高耐熱AS樹脂(UMG ABS株式会社製、SAM2、屈折率1.5824)97重量部と、環状オレフィン系重合体ペレット(JSR(株)製アートンRX4500、屈折率1.5152)(B−1)3重量部とを、ラボプラストミル(東洋精機製、R−60H)を用いて溶融混練して、樹脂組成物(C−4)を得た。次に、得られた組成物(C−4)を250℃でプレス成形して、厚さ88μmのフィルム(F−5)を作製した。フィルム(F−5)の全光線透過率は90.9%、ヘイズは66.1%であった。
実施例1で作製したアクリル重合体ペレット(A−1)90重量部と、環状オレフィン系重合体ペレット(JSR(株)製アートンRX4500、屈折率1.5152)(B−1)10重量部と、紫外線吸収剤として1.5重量部のチヌビン477(BASF製)とを、ラボプラストミル(東洋精機製、R−60H)を用いて溶融混練して、樹脂組成物(C−5)を得た。次に、得られた組成物(C−5)を250℃でプレス成形して、厚さ156μmのフィルム(F−6)を作製した。フィルム(F−6)の全光線透過率は91.2%、ヘイズは66.4%であった。
実施例1で作製したアクリル重合体ペレット(A−1)90重量部と、環状オレフィン
系重合体ペレット(JSR(株)製アートンRX4500、屈折率1.5152)(B−1)10重量部と、紫外線吸収剤として0.6重量部のアデカスタブLA−F70(ADEKA製)とを、ラボプラストミル(東洋精機製、R−60H)を用いて溶融混練して、樹脂組成物(C−6)を得た。次に、得られた組成物(C−6)を250℃でプレス成形して、厚さ156μmのフィルム(F−7)を作製した。フィルム(F−7)の全光線透過率は91.8%、ヘイズは72.9%であった。
市販のアクリロニトリル−スチレン共重合体ペレット(旭化成ケミカルズ製、スタイラックAS783、屈折率1.5676)90重量部と、環状オレフィン系重合体ペレット(JSR(株)製アートンRX4500、屈折率1.5152)(B−1)10重量部と、紫外線吸収剤として1.5重量部のチヌビン477(BASF製)とを、ラボプラストミル(東洋精機製、R−60H)を用いて溶融混練して、樹脂組成物(C−7)を得た。次に、得られた組成物(C−7)を250℃でプレス成形して、厚さ111μmのフィルム(F−8)を作製した。フィルム(F−8)の全光線透過率は91.5%、ヘイズは93.8%であった。
市販のアクリロニトリル−スチレン共重合体ペレット(旭化成ケミカルズ製、スタイラックAS783、屈折率1.5676)90重量部と、環状オレフィン系重合体ペレット(JSR(株)製アートンRX4500、屈折率1.5152)(B−1)10重量部と、紫外線吸収剤として0.6重量部のアデカスタブLA−F70(ADEKA製)とを、ラボプラストミル(東洋精機製、R−60H)を用いて溶融混練して、樹脂組成物(C−8)を得た。次に、得られた組成物(C−8)を250℃でプレス成形して、厚さ86μmのフィルム(F−9)を作製した。フィルム(F−9)の全光線透過率は91.2%、ヘイズは88.6%であった。
実施例1で得たアクリル重合体(A−1)のペレットをプレス成形して、厚さ100μmのフィルム(F−10)を作製した。フィルム(F−10)の全光線透過率は92.9%、ヘイズは2.7%であった。
市販のアクリロニトリル−スチレン共重合体ペレット(旭化成ケミカルズ製、スタイラックAS783)をプレス成形して、厚さ100μmのフィルム(F−11)を作製した。フィルム(F−11)の全光線透過率は91.3%、ヘイズは4.1%であった。
市販の高耐熱AS樹脂(UMG ABS株式会社製、SAM2)をプレス成形して、厚さ100μmのフィルム(F−12)を作製した。フィルム(F−12)の全光線透過率は91.3%、ヘイズは3.1%であった。
環状オレフィン系重合体ペレット(JSR(株)製アートンRX4500)(B−1)をプレス成形して、厚さ100μmのフィルム(F−13)を作製した。フィルム(F−13)の全光線透過率は92.3%、ヘイズは2.8%であった。
2,6 偏光子
4 液晶セル
7 偏光子保護フィルム(本発明に係る偏光子保護フィルム)
8 拡散板
9 光源
10 液晶表示装置
11,12 偏光板
13 バックライトユニット
Claims (12)
- 屈折率の差が0.01以上である熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bとを含む組成物からなり、ヘイズが40%以上であることを特徴とする偏光子保護フィルム。
- 全光線透過率が50%以上95%以下であり、膜厚が10μm以上200μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の偏光子保護フィルム。
- さらに紫外線吸収剤を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の偏光子保護フィルム。
- 上記熱可塑性樹脂A及び熱可塑性樹脂Bは、いずれも膜厚100μmのフィルムに成形して測定した場合の全光線透過率が85%以上99%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の偏光子保護フィルム。
- 上記熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bとの混合比率(重量部)は、99.5:0.5〜0.5:99.5であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の偏光子保護フィルム。
- 上記熱可塑性樹脂Aは、アクリル系樹脂又はスチレン系樹脂であり、
上記熱可塑性樹脂Bは、オレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の偏光子保護フィルム。 - 上記アクリル系樹脂は、主鎖に環構造を有するアクリル系樹脂であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の偏光子保護フィルム。
- 上記スチレン系樹脂は、アクリロニトリル―スチレン共重合体又はアクリロニトリル―スチレン―マレイミド共重合体であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の偏光子保護フィルム。
- ヘイズが40%以上であることを特徴とする偏光子保護フィルム。
- 偏光子と、請求項1〜10のいずれか1項に記載の偏光子保護フィルムと、を備えることを特徴とする偏光板。
- 請求項11に記載の偏光板を備えることを特徴とする画像表示装置。
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