JP2017068227A - 光学積層体及びその製造方法、並びに偏光子保護フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は前記の課題に鑑みて創案されたもので、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂(B)からなる第一外側層と、脂環式構造を含有する重合体及び紫外線吸収剤を含む樹脂(A)からなる中間層と、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂(B’)からなる第二外側層とを、この順に備える光学積層体であって、目視にて検出される異物の少ない光学積層体;前記の光学積層体の製造方法;並びに、前記の光学積層体を備えた偏光子保護フィルム;を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は下記の通りである。
前記第一外側層及び前記第二外側層の合計厚みに対する前記中間層の厚みの比が、0.3以上0.9未満である、光学積層体。
〔2〕 前記光学積層体の厚みが、20μm以上40μm以下であり、
前記光学積層体の波長380nmにおける光線透過率が、10%以下である、〔1〕記載の光学積層体。
〔3〕 目視にて検出される径100μm以上の異物の数が、5個/m2以下であり、且つ、
目視にて検出される径50μm以上100μm未満の異物の数が、20個/m2以下である、〔1〕又は〔2〕記載の光学積層体。
〔4〕 〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の光学積層体の製造方法であって、
前記樹脂(B)、前記樹脂(A)及び前記樹脂(B’)を共押し出しする工程を含む、光学積層体の製造方法。
〔5〕 〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の光学積層体を備える、偏光子保護フィルム。
図1は、本発明の一実施形態に係る光学積層体100を模式的に示す断面図である。
図1に示すように、光学積層体100は、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂(B)からなる第一外側層110と、脂環式構造を含有する重合体及び紫外線吸収剤を含む樹脂(A)からなる中間層120と、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂(B’)からなる第二外側層130とを、この順に備える。通常、第一外側層110と中間層120とは接しており、中間層120と第二外側層130とは接している。
中間層は、脂環式構造を含有する重合体及び紫外線吸収剤を含む樹脂(A)からなる層である。中間層に含まれる樹脂(A)は、通常、熱可塑性樹脂である。
ここで、光弾性係数Cは、複屈折をΔn、応力をσとしたとき、C=Δn/σで表される値である。
光学積層体をエポキシ樹脂で包埋して、試料片を用意する。この試料片を、ミクロトームを用いて厚み0.05μmにスライスする。その後、スライスにより現れた断面を顕微鏡を用いて観察することで、光学積層体に含まれる各層の厚みを測定しうる。
第一外側層は、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂(B)からなる層である。第一外側層に含まれる樹脂(B)は、通常、熱可塑性樹脂である。
第二外側層は、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂(B’)からなる層である。樹脂(B’)としては、樹脂(B)として説明した樹脂の範囲から選択される任意の樹脂を用いうる。したがって、樹脂(B’)の含有成分及び特性は、樹脂(B)の含有成分及び特性として説明した範囲から選択して適用しうる。これにより、第一外側層の樹脂(B)の説明に記載したのと同様の利点を得ることができる。
光学積層体は、必要に応じて、上述した中間層、第一外側層及び第二外側層に組み合わせて、任意の層を備えうる。例えば、中間層と第一外側層との間、中間層と第二外側層との間、第一外側層の中間層とは反対側、第二外側層の中間層とは反対側、などに任意の樹脂層を備えていてもよい。
ナフタルイミド系染料としては、例えば、BASF社製「LumogenF violet 570」などが挙げられる。
光学積層体の厚みは、好ましくは20μm以上、より好ましくは21.0μm以上、特に好ましくは22.0μm以上であり、好ましくは40μm以下、より好ましくは38.0μm以下、特に好ましくは36.0μm以下である。光学積層体の厚みが、前記範囲の下限値以上であることにより、光学積層体の機械的強度を高くでき、前記範囲の上限値以下であることにより、光学積層体の軽量化及び省スペース化を実現できる。さらに、一般に、厚みの薄いフィルムにおいて重合体のゲル化によって塊りが生じると、そのフィルム表面は大きく盛り上がり易いので、目視により検出される異物の数が多くなる傾向があった。ところが、上述した光学積層体は、厚みが薄くても、目視により検出される異物の数を小さくできるとの効果を奏する。よって、この効果を有効に活用する観点から、光学積層体の厚みは前記範囲に収まるように薄くすることが好ましい。
光学積層体は、紫外線吸収剤を含む樹脂(A)からなる中間層を備えるので、波長380nmにおける光線透過率が小さい。光学積層体の波長380nmにおける具体的な光線透過率は、好ましくは10%以下、より好ましくは8%以下、特に好ましくは5%以下である。波長380nmにおいてこのように低い光線透過率を有する光学積層体は、紫外線を遮断する能力に優れる。そのため、この光学積層体を偏光子保護フィルムとして用いた場合に、偏光子の偏光度の低下を抑制したり、偏光子の着色を抑制したりできる。
光学積層体を、黒板上に設置し、蛍光灯で照らす。蛍光灯から発せられて、光学積層体で反射した反射光を目視で観察して、異物を検出しうる。この際、異物の径は、ルーペを用いて測定しうる。
光学積層体を50℃で24時間乾燥し、デシケータ中で放冷する。次いで、乾燥した光学積層体の質量(M1)を測定する。
この光学積層体を、温度23℃、相対湿度50%の室内で24時間水に浸漬し光学積層体を水で飽和させる。その後、水から光学積層体を取り出し、24時間浸漬後の光学積層体の質量(M2)を測定する。
これらの質量の測定値から、次式により、光学積層体の飽和吸水率を求めうる。
飽和吸水率(%)=[(M2−M1)/M1]×100(%)
光学積層体の製造方法に制限は無い。光学積層体は、例えば、樹脂(B)、樹脂(A)及び樹脂(B’)をフィルム状に成形する工程を含む製造方法により、製造しうる。樹脂(B)、樹脂(A)及び樹脂(B’)の成形方法としては、例えば、共押出法及び共流延法などが挙げられる。これらの成形方法の中でも、共押出法は、製造効率に優れ、光学積層体中に揮発性成分を残留させ難いので、好ましい。
上述した光学積層体は、位相差フィルム、偏光子保護フィルム、偏光補償フィルム等の光学フィルムとして広範な用途に用いうる。中でも、光学積層体は、偏光子保護フィルムに用いることが好ましい。このような偏光子保護フィルムは、上述した光学積層体を備えるフィルムである。また、偏光子保護フィルムは、光学積層体に組み合わせて、ハードコート層等の任意の層を備えうる。
上述した偏光板は、液晶表示装置に設けうる。通常、液晶表示装置は、光源、光源側偏光板、液晶セル及び視認側偏光板を、この順に備える。上述した偏光板は、液晶表示装置の光源側偏光板又は視認側偏光板として用いることができ、中でも視認側偏光板として用いることが好ましい。視認側偏光板として用いる場合、光学積層体を備える偏光子保護フィルムを用いた偏光板は、通常、偏光子及び光学積層体が光源側からこの順に並ぶように設けられる。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中において行った。
〔面内レターデーションの測定方法〕
光学積層体の波長550nmにおける面内レターデーションReは、ポラリメーター(Axiometric社製「Axoscan」)を用いて測定した。
光学積層体の波長380nmにおける光線透過率は、JIS K 0115(吸光光度分析通則)に準拠して、分光光度計(日本分光社製の紫外可視近赤外分光光度計「V−570」)を用いて測定した。
光学積層体を、黒板上に設置し、蛍光灯で照らした。蛍光灯から発せられて、光学積層体で反射した反射光を目視で観察し、異物を検出した。また、検出された異物の径をルーペを用いて測定し、径100μm以上の異物と、径50μm以上100μm未満の異物に分類した。
〔1−1.紫外線吸収剤及び脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂の製造〕
全長1848mm、直径44mmのスクリューを備える二軸押出機(東芝社製、スクリュー長さLとスクリューの直径Dとの比L/D=42)を用意した。このスクリューは、当該スクリューの上流端部からの距離が685mm、920mm及び1190mmとなる位置に、合計3か所のニーディングゾーンを有していた。ここで、前記のスクリューの上流端部からニーディングゾーンの位置までの距離とは、スクリューの上流端部からニーディングゾーンの上流端部までの距離をいう。また、上流とは、樹脂の流れ方向における上流をいう。さらに、各ニーディングゾーンの長さLnxとスクリューの直径Dとの比Lnx/Dは、上流のニーディングゾーンから順に、Lnx/D=4、Lnx/D=2及びLnx/D=2であった。
目開き3μmのリーフディスク形状のポリマーフィルターを備える、ダブルフライト型単軸押出機(スクリューの直径D=50mm、スクリューの長さLとスクリューの直径Dとの比L/D=28)を用意した。この単軸押出機に前記樹脂(a1)を導入し、溶融させて、フィードブロックを介して単層ダイに供給した。単軸押出機への樹脂(a1)の導入は、単軸押出機に装填されたホッパーを介して行った。また、前記の単層ダイのダイスリップの表面粗さ(算術平均粗さRa)は、0.1μmであった。さらに、樹脂(a1)の押出機出口温度は、260℃であった。
その後、前記の延伸前積層体の両端をトリミングして、幅を1230mmとした。
前記の延伸前積層体を、その長手方向に搬送して、テンター延伸機に連続的に供給した。そして、前記のテンター延伸機によって延伸前積層体を連続的に延伸し、更に幅方向の両端をトリミングして、幅1290mm、総厚み32μmの長尺の延伸積層体を得た。前記の延伸は、延伸後に得られる延伸積層体の遅相軸が、当該延伸積層体の幅方向に対して45°の角度をなすように、斜め方向に行った。その後、製造された延伸積層体をロール状に巻き取って回収した。
前記工程〔1−2〕において、樹脂(a1)及び樹脂(b1)を単層ダイから吐出させる際の条件(押出条件)を調整することにより、延伸前積層体の総厚みを55μmに変更し、且つ、樹脂(b1)からなる2層の合計厚みに対する樹脂(a1)からなる層の厚みの比を0.53に変更した。
さらに、前記工程〔1−3〕において、延伸条件を調整することにより、延伸積層体の厚みを39μmに変更した。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、光学積層体としての延伸積層体の製造及び評価を行った。
樹脂(a1)及び樹脂(b1)を単層ダイから吐出させる際の条件(押出条件)を調整することにより、延伸前積層体の総厚みを25μmに変更し、且つ、樹脂(b1)からなる2層の合計厚みに対する樹脂(a1)からなる層の厚みの比を0.48に変更した。以上の事項以外は、実施例1の工程〔1−2〕と同様にして、延伸前積層体を製造した。
こうして得られた延伸前積層体を、光学積層体として、上述した方法によって評価した。
前記工程〔1−2〕において、樹脂(a1)及び樹脂(b1)を単層ダイから吐出させる際の条件(押出条件)を調整することにより、延伸前積層体の総厚みを70μmに変更し、且つ、樹脂(b1)からなる2層の合計厚みに対する樹脂(a1)からなる層の厚みの比を1.1に変更した。
さらに、前記工程〔1−3〕において、延伸条件を調整することにより、延伸積層体の厚みを47μmに変更した。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、光学積層体としての延伸積層体の製造及び評価を行った。
前記工程〔1−2〕において、樹脂(a1)及び樹脂(b1)を単層ダイから吐出させる際の条件(押出条件)を調整することにより、延伸前積層体の総厚みを38μmに変更し、且つ、樹脂(b1)からなる2層の合計厚みに対する樹脂(a1)からなる層の厚みの比を1.1に変更した。
さらに、前記工程〔1−3〕において、延伸条件を調整することにより、延伸積層体の厚みを26μmに変更した。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、光学積層体としての延伸積層体の製造及び評価を行った。
前記の実施例及び比較例の結果を、下記の表1に示す。下記の表1において、略称の意味は、下記の通りである。
総厚み(延伸前):延伸前積層体の総厚み。
総厚み(延伸後):延伸積層体の総厚み。
厚み比:樹脂(b1)からなる2層の合計厚みに対する樹脂(a1)からなる層の厚みの比。
UVA濃度:樹脂(a1)における紫外線吸収剤の濃度。
Re:光学積層体の面内レターデーション。
UV透過率:光学積層体の波長380nmにおける光線透過率。
比較例1及び2から分かるように、従来の光学積層体では、総厚みが厚いと目視にて検出される異物の数は少ないが、総厚みを薄くすると目視にて検出される異物の数が多くなっていた。これに対し、実施例1〜3の光学積層体は、総厚みを薄くしながら、目視にて検出される異物の数を少なくできている。この結果から、本発明の光学積層体は、目視にて検出される異物の数を少なくできることが確認された。
100U及び100D 光学積層体の表面
110 第一外側層
120 第二外側層
Claims (5)
- 脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂(B)からなる第一外側層と、脂環式構造を含有する重合体及び紫外線吸収剤を含む樹脂(A)からなる中間層と、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂(B’)からなる第二外側層とを、この順に備える光学積層体であって、
前記第一外側層及び前記第二外側層の合計厚みに対する前記中間層の厚みの比が、0.3以上0.9未満である、光学積層体。 - 前記光学積層体の厚みが、20μm以上40μm以下であり、
前記光学積層体の波長380nmにおける光線透過率が、10%以下である、請求項1記載の光学積層体。 - 目視にて検出される径100μm以上の異物の数が、5個/m2以下であり、且つ、
目視にて検出される径50μm以上100μm未満の異物の数が、20個/m2以下である、請求項1又は2記載の光学積層体。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学積層体の製造方法であって、
前記樹脂(B)、前記樹脂(A)及び前記樹脂(B’)を共押し出しする工程を含む、光学積層体の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学積層体を備える、偏光子保護フィルム。
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