JP2016122054A - コーティング層付偏光フィルム、粘着剤層付偏光フィルム、及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明保護フィルム、ヨウ素及び/又はヨウ素イオンを含有するヨウ素系偏光子、並びにコーティング層をこの順で有するコーティング層付偏光フィルムにおいて、前記ヨウ素系偏光子及び/又は前記コーティング層が、リン系化合物を含有することを特徴とするコーティング層付偏光フィルムである。
【選択図】図1
Description
前記ヨウ素系偏光子及び/又は前記コーティング層が、リン系化合物を含有することを特徴とするコーティング層付偏光フィルムに関する。
で表される化合物及び前記一般式(1)で表される化合物の多量体からなる群から選択される1種以上のリン酸系化合物、及び/又は、下記一般式(2):
で表される化合物及びその塩からなる群から選択される1種以上のホスホン酸系化合物を含有することが好ましい。
本発明のコーティング層付偏光フィルムは、透明保護フィルム、ヨウ素及び/又はヨウ素イオンを含有するヨウ素系偏光子、並びにコーティング層をこの順で有し、
前記ヨウ素系偏光子及び/又は前記コーティング層が、リン系化合物を含有することを特徴とする。
ヨウ素系偏光子2としては、ヨウ素及び/又はヨウ素イオンを含有する偏光子であれば、どのようなものでも使用することができるが、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)系フィルム、部分ホルマール化PVA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、ヨウ素を吸着させて一軸延伸したもの等が挙げられる。これらの中でも、PVA系フィルムとヨウ素からなる偏光子が好適である。これらの偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に80μm以下程度である。
透明保護フィルム3を形成する材料としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性等に優れるものが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー等が挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、又は、前記ポリマーのブレンド物等も前記透明保護フィルム3を形成するポリマーの例として挙げられる。透明保護フィルム3は、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
コーティング層4は、ヨウ素系偏光子2の片面にのみ透明保護フィルム3が設けられている場合には、ヨウ素系偏光子2の他の片面(透明保護フィルム3を積層していない面)に設けられ、ヨウ素系偏光子2の両面に透明保護フィルム3が設けられている場合には、一方の透明保護フィルムに設けることができ、2枚の透明保護フィルムの厚さが異なる場合は、薄い方の透明保護フィルム側に設けることが好ましい。
前記PVA系樹脂としては、例えば、PVAが挙げられる。PVAは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。また、PVA系樹脂としては、酢酸ビニルと共重合性を有する単量体との共重合体のケン化物が挙げられる。前記共重合性を有する単量体がエチレンの場合には、エチレン−ビニルアルコール共重合体が得られる。また、前記共重合性を有する単量体としては、(無水)マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸及びそのエステル類;エチレン、プロピレン等のα−オレフィン、(メタ)アリルスルホン酸(ソーダ)、スルホン酸ソーダ(モノアルキルマレート)、ジスルホン酸ソーダアルキルマレート、N−メチロールアクリルアミド、アクリルアミドアルキルスルホン酸アルカリ塩、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピロリドン誘導体等が挙げられる。これらPVA系樹脂は1種を単独で又は2種以上を併用することができる。これらの中でも、ポリ酢酸ビニルをケン化して得られたPVAが好ましい。
前記アクリル系樹脂としては、以下の硬化性成分を含有する硬化型形成材が好ましい。硬化性成分としては、電子線硬化型、紫外線硬化型、可視光線硬化型等の活性エネルギー線硬化型と熱硬化型に大別することができる。さらには、紫外線硬化型、可視光線硬化型は、ラジカル重合硬化型とカチオン重合硬化型に区分出来る。本発明において、波長範囲10nm以上380nm未満の活性エネルギー線を紫外線、波長範囲380nm〜800nmの活性エネルギー線を可視光線として表記する。前記ラジカル重合硬化型の硬化性成分は、熱硬化型の硬化性成分として用いることができる。
前記硬化性成分としては、例えば、ラジカル重合性化合物が挙げられる。ラジカル重合性化合物は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の炭素−炭素二重結合のラジカル重合性の官能基を有する化合物が挙げられる。これら硬化性成分は、単官能ラジカル重合性化合物又は二官能以上の多官能ラジカル重合性化合物のいずれも用いることができる。また、これらラジカル重合性化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好適である。なお、本発明において、(メタ)アクリロイルとは、アクリロイル基及び/又はメタクリロイル基を意味し、(メタ)は以下同様の意味である。
ラジカル重合硬化型形成材は、活性エネルギー線硬化型又は熱硬化型の形成材として用いることができる。活性エネルギー線に電子線等を用いる場合には、当該活性エネルギー線硬化型形成材は光重合開始剤を含有することは必要ではないが、活性エネルギー線に紫外線又は可視光線を用いる場合には、光重合開始剤を含有するのが好ましい。一方、前記硬化性成分を熱硬化性成分として用いる場合には、当該形成材は熱重合開始剤を含有するのが好ましい。
(活性エネルギー線硬化型)
活性エネルギー線硬化型形成材では、ヨウ素系偏光子(又は透明保護フィルム)に活性エネルギー線硬化型形成材を塗工した後、活性エネルギー線(電子線、紫外線、可視光線等)を照射し、活性エネルギー線硬化型形成材を硬化してコーティング層を形成する。活性エネルギー線(電子線、紫外線、可視光線等)の照射方向は、任意の適切な方向から照射することができる。好ましくは、コーティング層側から照射する。
一方、熱硬化型形成材では、偏光子と透明保護フィルムを貼り合わせた後に、加熱することにより、熱重合開始剤により重合を開始して、硬化物層を形成する。加熱温度は、熱重合開始剤に応じて設定されるが、60〜200℃程度、好ましくは80〜150℃である。
本発明において用いるポリウレタン系樹脂としては、ポリオールとポリイソシアネートを反応させて得ることができるものであり、具体的に好ましく用いられるポリウレタン系樹脂としては、例えば、ナガセケムテックス社製のデナトロンシリーズ等が挙げられる。
本発明においては、前記ヨウ素系偏光子と前記コーティング層のいずれか一方、又は両方に、リン系化合物を含有する。リン系化合物としては、例えば、リン酸系化合物、ホスホン酸系化合物、リン系酸化防止剤が挙げられ、本発明においては、これらを単独で、又は二種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中でも、リン酸系化合物又はホスホン酸系化合物が好ましい。
で表される化合物、及び、前記一般式(1)で表される化合物の多量体からなる群より選ばれるリン酸系化合物が挙げられる。
で表されるリン酸エステル系化合物を挙げることができる。
で表される化合物及びその塩からなる群より選ばれるホスホン酸系化合物が挙げられる。
本発明の粘着剤層付偏光フィルムは、前記コーティング層付偏光フィルムのコーティング層側に粘着剤層を有することを特徴とする。
本発明の粘着剤層付偏光フィルムは、前述の通り、当該粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層に透明導電層を積層した場合にも、透明導電層の腐食を抑制することができ、透明導電層の表面抵抗上昇を抑制できるものである。従って、粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層が透明導電層と接する構成を有する画像表示装置であれば、本発明の粘着剤層付偏光フィルムを好適に使用することができる。例えば、本発明の粘着剤層付偏光フィルムと透明導電層を有する液晶パネルを、前記粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と前記液晶パネルの透明導電層とが接触するように貼り合せて、画像表示装置とすることができる。
偏光子中のヨウ素含有量(ヨウ素及び/又はヨウ素イオンの含有量)は、以下の手順により測定した。
1)複数の、所定量のヨウ化カリウムを含む偏光子について蛍光X線強度を測定し、ヨウ素含有量と蛍光X線強度の関係式を導きだした。
2)ヨウ素含有量が未知のヨウ素系偏光子の蛍光X線を測定し、その数値から前記関係式を用いてヨウ素量を計算した。
作製したアクリル系ポリマーの重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定した。
装置:東ソー社製、HLC−8220GPC
カラム:
サンプルカラム:東ソー社製、TSKguardcolumn Super HZ−H
(1本)+TSKgel Super HZM−H(2本)
リファレンスカラム:東ソー社製、TSKgel Super H−RC(1本)
流量:0.6mL/min
注入量:10μL
カラム温度:40℃
溶離液:THF
注入試料濃度:0.2重量%
検出器:示差屈折計
なお、重量平均分子量はポリスチレン換算により算出した。
非晶性PET基材に9μm厚のPVA層が製膜された積層体を、延伸温度130℃の空中補助延伸によって、延伸積層体を生成した。次に、延伸積層体を、水100重量部に対して、ヨウ素0.1重量部、ヨウ化カリウム0.7重量部を含有する染色液に60秒間浸漬して、着色積層体を生成した。さらに、着色積層体を延伸温度65℃のホウ酸水中延伸によって総延伸倍率が5.94倍になるように非晶性PET基材と一体に延伸された4μm厚のPVA層を含む光学フィルム積層体を生成した。このような2段延伸によって非晶性PET基材に製膜されたPVA層のPVA分子が高次に配向され、染色によって吸着されたヨウ素がポリヨウ素イオン錯体として一方向に高次に配向された高機能偏光層を構成する、厚さ4μmのPVA層を含む光学フィルム積層体を生成することができた。さらに、当該光学フィルム積層体の偏光層の表面にPVA系接着剤を塗布しながら、けん化処理した40μm厚のアクリル樹脂フィルム(透明保護フィルム)を貼合せたのち、非晶性PET基材を剥離して、薄型のヨウ素系偏光子を用いた片側にのみ透明保護フィルムを有する片面保護偏光フィルムを作製した。以下、これを片面保護偏光フィルム(1)という。片面保護偏光フィルム(1)のヨウ素含有量は5.1重量%であった。
重合度2500、ケン化度99.0モル%のPVA樹脂を純水に溶解し、固形分濃度4重量%の水溶液を調製し、さらに、当該水溶液中の前記ポリビニルアルコール樹脂の固形分100重量部に対して、リン系化合物として2重量部のモノブチルホスフェート(商品名:MP−4、大八化学工業(株)製)を添加し、コーティング層形成用樹脂組成物(A1)を得た。
重合度2500、ケン化度99.0モル%のPVA樹脂を純水に溶解し、固形分濃度4重量%の水溶液を調製し、これをコーティング層形成用樹脂組成物(A2)とした。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(商品名:HEAA、(株)興人製)12.5部、アクリロイルモルホリン(商品名:ACMO(登録商標)、(株)興人製)25部、ジメチロール-トリシクロデカンジアクリレート(商品名:ライトアクリレートDCP−A、共栄社化学(株)製)62.5部、光ラジカル重合開始剤(2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、商品名:IRGACURE907、BASF社製)2部、光増感剤(ジエチルチオキサントン、商品名:KAYACURE DETX−S、日本化薬(株)製)2部を混合して50℃で1時間撹拌して混合物を得た。さらに、前記混合物の固形分100重量部に対して、リン系化合物として2重量部のモノブチルホスフェート(商品名:MP−4、大八化学工業(株)製)を添加し、コーティング層形成用樹脂組成物(A3)を得た。
リン系化合物を添加しなかった以外は製造例4と同様の方法で、コーティング層形成用樹脂組成物(A4)を得た。
重合度2500、ケン化度99.0モル%のPVA樹脂を純水に溶解し、固形分濃度4重量%の水溶液を調製し、さらに、当該水溶液中の前記ポリビニルアルコール樹脂の固形分100重量部に対して、リン系化合物として5重量部のフェニルホスホン酸(和光純薬工業(株)製試薬)を添加し、コーティング層形成用樹脂組成物(A5)を得た。
固形分でウレタン系ポリマーを30〜90重量%、及びポリチオフェン系ポリマー(導電性材料)を10〜50重量%含む溶液(商品名:デナトロンP−580W、ナガセケムテックス(株)製)と固形分でオキサゾリン基含有アクリル系ポリマーを10〜70重量%含む溶液(商品名:エポクロスWS−700、日本触媒(株)製)を、水100重量%の(混合)溶液中に添加し、固形分濃度(ベース濃度)が0.4重量%となるように調製し、コーティング層形成用樹脂組成物(B1)を得た。
製造例7のデナトロンP−580Wの代わりにポリチオフェン系ポリマーを含まないウレタン系ポリマー溶液(商品名:デナトロンB−510C、ナガセケムテックス(株)製)を使用した以外は製造例7と同様の方法で、コーティング層形成用樹脂組成物(B2)を得た。
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌装置を備えた反応容器に、ブチルアクリレート99部、4−ヒドロキシブチルアクリレート1部、及び2,2−アゾビスイソブチロニトリルを前記モノマー合計(固形分)100部に対して0.3部を酢酸エチルと共に加えて窒素ガス気流下、60℃で4時間反応させた後、その反応液に酢酸エチルを加えて、重量平均分子量165万のアクリル系ポリマー(a1)を含有するポリマー溶液を得た(固形分濃度30重量%)。前記アクリル系ポリマー溶液の固形分100部あたり、架橋剤として、0.3部のジベンゾイルパーオキシド(商品名:ナイパーBMT、日本油脂(株)製)と、0.1部のトリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート(商品名:タケネートD110N、三井武田ケミカル(株)製)と、0.2部のアセトアセチル基含有シランカップリング剤(商品名:A−100、綜研化学(株)製)と、リン系化合物として、0.1部のモノブチルホスフェート(商品名:MP−4、大八化学工業(株)製)を配合して、アクリル系粘着剤溶液を得た。上記アクリル系粘着剤溶液(C1)を、剥離処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ:38μm)からなる離型シート(セパレータ)の表面に、乾燥後の厚みが25μmになるように塗布し、乾燥して、粘着剤層(C1)を形成した。
粘着剤溶液の調製にあたり、リン系化合物を添加しなかった以外は製造例9と同様にしてアクリル系粘着剤層(C2)を形成した。
粘着剤溶液の調製にあたり、さらに導電性材料として1−メチル−1−エチルピロリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(キシダ化学(株)製)0.5部を添加したこと以外は製造例9と同様にして、アクリル系粘着剤層(C3)を形成した。
粘着剤溶液の調製にあたり、リン系化合物を添加しなかった以外は製造例11と同様にしてアクリル系粘着剤層(C4)を形成した。
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌装置を備えた反応容器に、ブチルアクリレート95部、4−ヒドロキシブチルアクリレート1部、アクリル酸4部、及び、開始剤として、2,2−アゾビスイソブチロニトリルを前記モノマー合計(固形分)100部に対して1部を酢酸エチルと共に加えて窒素ガス気流下、60℃で7時間反応させた。その後、その反応液に、酢酸エチルを加えて、重量平均分子量155万のアクリル系ポリマー(a2)を含有する溶液を得た(固形分濃度30重量%)。
製造例9において、アクリル系ポリマー(a1)を含有する溶液の代わりに、前記アクリル系ポリマー(a2)を含有する溶液を用いたこと以外は、製造例9と同様に、架橋剤、シランカップリング剤、リン系化合物を配合して、アクリル系粘着剤溶液を得た。また、上記アクリル系粘着剤溶液を用いて、製造例9と同様にして、粘着剤層(C5)を形成した。
粘着剤溶液の調製にあたり、リン系化合物を添加しなかった以外は製造例13と同様にしてアクリル系粘着剤層(C6)を形成した。
粘着剤溶液の調製にあたり、さらに導電性材料として1−メチル−1−エチルピロリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(キシダ化学(株)製)0.5部を添加したこと以外は製造例9と同様にして、アクリル系粘着剤層(C7)を形成した。
粘着剤溶液の調製にあたり、リン系化合物を添加しなかった以外は製造例15と同様にしてアクリル系粘着剤層(C8)を形成した。
製造例1で得られた片面保護偏光フィルム(1)の偏光子の面(透明保護フィルムが設けられていない偏光子面)に、25℃に調整したコーティング層形成用樹脂組成物(A1)をワイヤーバーコーターで乾燥後の厚みが1μmになるように塗布した後、60℃で1分間熱風乾燥して、コーティング層1を形成して、1層のコーティング層付片面保護偏光フィルムを作製した。
実施例1において、コーティング層形成用樹脂組成物、粘着剤層を表1、2に示すように変えたこと以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
表面にITO層が形成された導電性フィルム(商品名:エレクリスタ(P400L)、日東電工(株)製)を15mm×15mmに切断し、この導電性フィルム上の中央部に、実施例、及び比較例で得られた粘着剤層付偏光フィルムを8mm×8mmに切断し、セパレータフィルムを剥がして貼り合わせた後、50℃、5atmで15分間オートクレーブにかけたものを耐腐食性の測定サンプルとした。得られた測定用サンプルの抵抗値を後述の測定装置を用い測定し、これを「初期抵抗値」とした。
その後、測定用サンプルを温度60℃、湿度95%の環境に、500時間投入した後に、抵抗値を測定したものを、「湿熱後の抵抗値」とした。なお、上記の抵抗値は、Accent Optical Technologies社製 HL5500PCを用いて測定を行った。上述のように測定した「初期抵抗値」及び「湿熱後の抵抗値」から、次式にて、それぞれの湿熱状態の場合の抵抗値変化率(%)を算出した。
実施例及び比較例で得られた粘着剤層付偏光フィルムを25mm×150mmの大きさにカットし、これの粘着剤層面と、50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム表面にインジウム−酸化錫を蒸着させた蒸着フィルムの蒸着面とが接するよう貼り合わせた。その後、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムの端部を手で剥離し、粘着剤層がポリエチレンテレフタレートフィルム側に付着しているのを確認した上で、(株)島津製作所製の引っ張り試験機AG−1を用いて180°方向に300mm/分の速度で剥離した際の応力(N/25mm)を測定(25℃)した。
密着力が15N/25mm以上であることが、リワーク時の糊残りや、加工時の糊欠けがなく、良好である。
(A1)〜(A4):コーティング層形成用樹脂組成物(A1)〜(A4)
(B1)、(B2):アンカー層用組成物(B1)、(B2)
(C1)〜(C8):粘着剤層(C1)〜(C8)
また、「有無」と記載している項目で、「〇」は「含有していること」、「−」は「含有しないこと」を示す。
2 ヨウ素系偏光子
3 透明保護フィルム
4 コーティング層
5 粘着剤層
6 粘着剤層付偏光フィルム
Claims (12)
- 透明保護フィルム、ヨウ素及び/又はヨウ素イオンを含有するヨウ素系偏光子、並びにコーティング層をこの順で有するコーティング層付偏光フィルムにおいて、
前記ヨウ素系偏光子及び/又は前記コーティング層が、リン系化合物を含有することを特徴とするコーティング層付偏光フィルム。 - 前記ヨウ素系偏光子の厚みが10μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のコーティング層付偏光フィルム。
- 前記ヨウ素系偏光子中の前記ヨウ素及び/又はヨウ素イオンの含有量が、3〜12重量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のコーティング層付偏光フィルム。
- 前記ヨウ素系偏光子と前記コーティング層との間に透明保護フィルムを有さないことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のコーティング層付偏光フィルム。
- 前記コーティング層が、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、及びアクリル系樹脂からなる群から選択される少なくとも1つの樹脂を含む樹脂組成物から形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のコーティング層付偏光フィルム。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のコーティング層付偏光フィルムのコーティング層側に粘着剤層を有することを特徴とする粘着剤層付偏光フィルム。
- 前記粘着剤層がイオン性化合物を含有することを特徴とする請求項7に記載の粘着剤層付偏光フィルム。
- 請求項7又は8に記載の粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層を、透明導電層を有する透明導電性部材の透明導電層に接触するように貼り合せて用いることを特徴とする請求項7又は8に記載の粘着剤層付偏光フィルム。
- 前記透明導電層が、酸化インジウムスズから形成されることを特徴とする請求項9に記載の粘着剤層付偏光フィルム。
- 前記酸化インジウムスズが、非結晶性の酸化インジウムスズであることを特徴とする請求項10に記載の粘着剤層付偏光フィルム。
- 請求項7〜11のいずれかに記載の粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と、透明導電層を有する液晶パネルとを、前記粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と前記液晶パネルの透明導電層とが接触するように貼り合せたことを特徴とする画像表示装置。
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