JP2022058231A - 偏光フィルム、光学フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高温高湿下の過酷な環境下であっても、加湿信頼性に優れた偏光フィルムを提供すること。【解決手段】ヨウ素系偏光子と、ヨウ素系偏光子の少なくとも片側に隣接層とを備え、隣接層と水とのHSP値距離が26以上である偏光フィルム。隣接層が、透湿度が500g/(m2・24h)以下であるバリア層を含むものであることが好ましい。また、バリア層の厚みが1μm以上であることが好ましい。また、隣接層が、ヨウ素系偏光子に直接接する接着剤層を介してバリア層を備えるものであることが好ましい。【選択図】なし
Description
本発明は、ヨウ素系偏光子と、前記ヨウ素系偏光子の少なくとも片側に隣接層とを備えた偏光フィルムに関する。当該偏光フィルムはこれ単独で、またはこれを積層した光学フィルムとして液晶表示装置(LCD)、有機EL表示装置、CRT、PDPなどの画像表示装置を形成しうる。
各種画像表示装置においては、画像表示のために偏光フィルムが用いられている。例えば、液晶表示装置(LCD)は、その画像形成方式から液晶パネル表面を形成するガラス基板の両側に偏光フィルムを配置することが必要不可欠である。また、有機EL表示装置では、金属電極での外光の鏡面反射を遮蔽するために、有機発光層の視認側に、偏光フィルムと1/4波長板を積層した円偏光フィルムが配置される。
前記偏光フィルムとしては、一般的には、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素等の二色性材料からなる偏光子の片面又は両面に、保護フィルムを各種接着剤等により貼り合わせたものが用いられている。接着剤としては例えば、N-置換アミド系モノマーを硬化性成分として使用した、ラジカル重合型の活性エネルギー線硬化型接着剤が提案されている(下記特許文献1および特許文献2)。かかる接着剤は、高湿度下および高温下の過酷な環境下において優れた加湿信頼性を発揮するものであるが、市場においては、さらに加湿信頼性を向上できる接着剤が要求されつつあるのが実情であった。
また、硬化性成分のSP値(溶解性パラメータ)に着目して、少なくとも3種類のSP値の異なるラジカル重合性化合物を所定の組成比率で用いることで、加湿信頼性を向上した接着剤層を形成できる活性エネルギー線硬化型接着剤が提案されている(下記特許文献3)。
なお、偏光フィルムには加湿信頼性だけでなく、熱衝撃(例えば、-30℃と80℃の温度条件を繰り返すヒートショック試験)の過酷な環境下でも、優れた耐性を有することが要求される場合がある。例えば、下記特許文献4では、偏光子と、偏光子の少なくとも一方の面に形成された保護フィルム層とを備え、該保護フィルム層の厚みを0.5μm以下に設定した偏光フィルムが記載されている。
上記特許文献3に記載の活性エネルギー線硬化型接着剤によれば、偏光フィルムの製造に際して用いる各種の透明保護フィルムに対して、加湿信頼性を満足することができる。しかし、特許文献3に記載の活性エネルギー線硬化型接着剤を用いて得られた偏光フィルムは、60℃の温水に6時間浸漬した場合の耐水性(温水浸漬試験)を満足することができるものの、市場においては、さらなる高温高湿下の過酷な環境下における加湿信頼性が求められていた。
なお、上記特許文献4に記載の偏光フィルムは、偏光フィルムの薄型化の要請の下、ヒートショック耐性の向上を目的として開発されたものであり、加湿信頼性の向上を目的として開発されたものではない。ましてや、上記特許文献4では後述する本発明の効果発現のメカニズムに関する記載や示唆は一切ない。
本発明は上記実情に鑑みて開発されたものであり、高温高湿下の過酷な環境下であっても、加湿信頼性に優れた偏光フィルムを提供することを目的とする。
上記課題は下記構成により解決し得る。即ち本発明は、ヨウ素系偏光子と、前記ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に隣接層とを備え、前記隣接層と水とのHSP値距離が26以上であることを特徴とする偏光フィルムに関する。
前記偏光フィルムにおいて、前記隣接層が、透湿度が500g/(m2・24h)以下であるバリア層を含むものであることが好ましい。
前記偏光フィルムにおいて、前記バリア層の厚みが1μm以上であることが好ましい。
前記偏光フィルムにおいて、前記隣接層が、前記ヨウ素系偏光子に直接接する接着剤層を介して前記バリア層を備えるものであることが好ましい。
前記偏光フィルムにおいて、前記隣接層が、前記ヨウ素系偏光子に直接接する易接着層上に形成された接着剤層を介して前記バリア層を備えるものであることが好ましい。
前記偏光フィルムにおいて、前記接着剤層の厚みTaに対する前記バリア層の厚みTbの比(Tb/Ta)が0.05~50であることが好ましい。
前記偏光フィルムにおいて、さらに、前記ヨウ素系偏光子の前記隣接層側の面に積層された樹脂フィルムを備えることが好ましい。
前記偏光フィルムにおいて、前記樹脂フィルムの透湿度が80g/(m2・24h)以上であることが好ましい。
また、本発明は前記いずれかに記載の偏光フィルムが、少なくとも1枚積層されていることを特徴とする光学フィルム、さらには前記いずれかに記載の偏光フィルム、または前記記載の光学フィルムを備える画像表示装置に関する。
本発明に係る偏光フィルムは、ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に、水とのHSP値距離が26以上である隣接層を備える。その結果、本発明に係る偏光フィルムは、高温高湿下の過酷な環境下であっても、加湿信頼性に優れる。このような優れた効果が得られる理由は明らかではないが、以下のように推定可能である。
ヨウ素系偏光子を備える偏光フィルムでは、特に高温高湿下でヨウ素がヨウ素系偏光子から外層へ抜けていくことにより、偏光フィルムの単体透過率の変化量および偏光度の変化量がいずれも大きくなる傾向がある。本発明者はかかる傾向に着目し、その原因探求に努めたところ、特に高温高湿下ではヨウ素系偏光子内に水が浸入し、侵入した水がヨウ素系偏光子から外層へ抜けていく際、ヨウ素が水に引き連れられるような形で、水とともにヨウ素がヨウ素系偏光子から外層に抜けていくことが新たに判明した。本発明者はこのメカニズムを詳細に検討した結果、ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に、水とのHSP値距離が26以上である隣接層を設けることにより、ヨウ素系偏光子からのヨウ素抜けを抑制し、高温高湿下の過酷な環境下であっても、加湿信頼性を飛躍的に向上できることを見出した。
特に本発明に係る偏光フィルムにおいて、隣接層として透湿度が500g/(m2・24h)以下であるバリア層を含むものとし、さらに該バリア層の厚みを1μm以上とすることにより、偏光子からのヨウ素抜けを著しく抑制し、高温高湿下の過酷な環境下であっても、加湿信頼性をさらに飛躍的に向上できる。
本発明に係る偏光フィルムは、ヨウ素系偏光子の隣接層側の面に樹脂フィルムが積層されたものであってもよく、特に該樹脂フィルムの透湿度が80g/(m2・24h)以上であってもよい。透湿度が80g/(m2・24h)以上である樹脂フィルムは、特に高温高湿下で水を通しやすく、前記メカニズムのとおり、通常の偏光フィルムであれば、ヨウ素系偏光子からのヨウ素抜けが発生しやすい。しかしながら、本発明に係る偏光フィルムは、ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に、水とのHSP値距離が26以上である隣接層を備えるため、ヨウ素系偏光子からのヨウ素抜けを抑制し、高温高湿下の過酷な環境下であっても、加湿信頼性が飛躍的に向上する。
本発明に係る偏光フィルムは、ヨウ素系偏光子と、ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に隣接層とを備える。
<ヨウ素系偏光子>
ヨウ素系偏光子(以下、単に「偏光子」または「薄型偏光子」ともいう)は、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、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など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などが挙げられる。偏光子の厚みとしては例えば3~20μmが挙げられる。
ヨウ素系偏光子(以下、単に「偏光子」または「薄型偏光子」ともいう)は、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、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など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などが挙げられる。偏光子の厚みとしては例えば3~20μmが挙げられる。
ただし、本発明においては高温高湿下の過酷な環境における加湿信頼性向上の観点から、偏光子として厚みが3μm以上、15μm以下の薄型偏光子を用いることが好ましい。特に12μm以下であるのが好ましく、さらには10μm以下、特には8μm以下であるのが好ましい。このような薄型偏光子は、厚みムラが少なく、視認性が優れており、また寸法変化が少ないため熱衝撃に対する耐久性に優れる。
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の3~7倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛などを含んでいても良いし、ヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸しても良いし、また延伸してからヨウ素で染色しても良い。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液や水浴中でも延伸することができる。
偏光子はホウ酸を含有していることが延伸安定性や加湿信頼性の点から好ましい。また、偏光子に含まれるホウ酸含有量は、貫通クラックの発生抑制の観点から、偏光子全量に対して22質量%以下であるのが好ましく、20質量%以下であるのがさらに好ましい。延伸安定性や加湿信頼性の観点から、偏光子全量に対するホウ酸含有量は10質量%以上であることが好ましく、さらには12質量%以上であることが好ましい。
薄型の偏光子としては、代表的には、
特許第4751486号明細書、
特許第4751481号明細書、
特許第4815544号明細書、
特許第5048120号明細書、
国際公開第2014/077599号パンフレット、
国際公開第2014/077636号パンフレット、
などに記載されている薄型偏光子またはこれらに記載の製造方法から得られる薄型偏光子を挙げることができる。
特許第4751486号明細書、
特許第4751481号明細書、
特許第4815544号明細書、
特許第5048120号明細書、
国際公開第2014/077599号パンフレット、
国際公開第2014/077636号パンフレット、
などに記載されている薄型偏光子またはこれらに記載の製造方法から得られる薄型偏光子を挙げることができる。
前記薄型偏光子としては、積層体の状態で延伸する工程と染色する工程を含む製法の中でも、高倍率に延伸できて偏光性能を向上させることのできる点で、特許第4751486号明細書、特許第4751481号明細書、特許4815544号明細書に記載のあるようなホウ酸水溶液中で延伸する工程を含む製法で得られるものが好ましく、特に特許第4751481号明細書、特許4815544号明細書に記載のあるホウ酸水溶液中で延伸する前に補助的に空中延伸する工程を含む製法により得られるものが好ましい。これら薄型偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂(以下、PVA系樹脂ともいう)層と延伸用樹脂基材を積層体の状態で延伸する工程と染色する工程を含む製法による得ることができる。この製法であれば、PVA系樹脂層が薄くても、延伸用樹脂基材に支持されていることにより延伸による破断などの不具合なく延伸することが可能となる。
<隣接層>
本発明に係る偏光フィルムは、ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に隣接層を備え、隣接層と水とのHSP値距離が26.0以上である点に特徴がある。まず、HSP値(溶解性パラメータ)の算出法について、以下に説明する。
本発明に係る偏光フィルムは、ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に隣接層を備え、隣接層と水とのHSP値距離が26.0以上である点に特徴がある。まず、HSP値(溶解性パラメータ)の算出法について、以下に説明する。
(溶解度パラメーター(HSP値距離)の算出法)
本発明において、隣接層の溶解度パラメーター(HSP値距離)は、Hansenの算出法[HSPiP version 4.1.07 計算ソフト使用]すなわち、Hansen溶解度パラメーター1967年にChares M.Hansenが発表した、物質の溶解性の予測に用いられる値である。
本発明において、隣接層の溶解度パラメーター(HSP値距離)は、Hansenの算出法[HSPiP version 4.1.07 計算ソフト使用]すなわち、Hansen溶解度パラメーター1967年にChares M.Hansenが発表した、物質の溶解性の予測に用いられる値である。
Hansen溶解度パラメーターは、以下の3つのパラメーターで構成されている。
・δD:分子間の分散力によるエネルギー
・δP:分子間の双極子相互作用によるエネルギー
・δH:分子間の水素結合によるエネルギー
これら3つのパラメーターは3次元空間における座標とみなすことができる。2つの物質間(例えば、水と隣接層)の親和性は、2つのHSP値の距離(HSP値距離)で評価することが可能であり、2つの物質間のHSP値距離が小さいと親和性は大きいと言える。
・δD:分子間の分散力によるエネルギー
・δP:分子間の双極子相互作用によるエネルギー
・δH:分子間の水素結合によるエネルギー
これら3つのパラメーターは3次元空間における座標とみなすことができる。2つの物質間(例えば、水と隣接層)の親和性は、2つのHSP値の距離(HSP値距離)で評価することが可能であり、2つの物質間のHSP値距離が小さいと親和性は大きいと言える。
本発明において、ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に備える隣接層は、水とのHSP距離が26以上であることが好ましく、27以上であることがより好ましく、28以上であることがさらに好ましい。
なお、本発明においてはヨウ素系偏光子の片面のみに、HSP距離が26以上である隣接層を備えるものであってもよいが、特にヨウ素系偏光子の両面に、HSP距離が26以上である隣接層を備える場合、高温高湿下の過酷な環境下であっても、特に加湿信頼性に優れるため好ましい。
隣接層は、例えば偏光子の少なくとも片面に接着剤層および透湿度が500g/(m2・24h)以下であるバリア層を備えるものであってもよい。この場合は、例えばヨウ素系偏光子に直接接する接着剤層上にバリア層が形成されてもよい。なお、隣接層が接着剤層およびバリア層で構成されている場合の、隣接層の水とのHSP値距離は、以下のように算出可能である。
(隣接層に占める接着剤層の厚み比率)×(接着剤層の水とのHSP値距離)+(隣接層に占めるバリア層の厚み比率)×(バリア層の水とのHSP値距離)
(隣接層に占める接着剤層の厚み比率)×(接着剤層の水とのHSP値距離)+(隣接層に占めるバリア層の厚み比率)×(バリア層の水とのHSP値距離)
<バリア層>
特に本発明に係る偏光フィルムにおいて、隣接層として透湿度が500g/(m2・24h)以下であるバリア層を含むものとし、さらに該バリア層の厚みを1μm以上とすることにより、偏光子からのヨウ素抜けを著しく抑制し、高温高湿下の過酷な環境下であっても、加湿信頼性をさらに飛躍的に向上できる。バリア層を構成する樹脂成分としては、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樹脂;ポリカーボネート樹脂;アリレート系樹脂;ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有する環状オレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、またはこれらの混合体でバリア層が構成されることが好ましい。特に本発明においては、バリア層を構成する樹脂が、ポリカーボネート系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂であることが好ましく、特に、環状ポリオレフィン系樹脂であることが好ましい。
特に本発明に係る偏光フィルムにおいて、隣接層として透湿度が500g/(m2・24h)以下であるバリア層を含むものとし、さらに該バリア層の厚みを1μm以上とすることにより、偏光子からのヨウ素抜けを著しく抑制し、高温高湿下の過酷な環境下であっても、加湿信頼性をさらに飛躍的に向上できる。バリア層を構成する樹脂成分としては、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樹脂;ポリカーボネート樹脂;アリレート系樹脂;ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有する環状オレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、またはこれらの混合体でバリア層が構成されることが好ましい。特に本発明においては、バリア層を構成する樹脂が、ポリカーボネート系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂であることが好ましく、特に、環状ポリオレフィン系樹脂であることが好ましい。
バリア層の厚みTbに関し、特に下限は0.75μmであることが好ましく、1μmであることが特に好ましい。バリア層の厚みの下限を上記のように設計することにより、高温高湿下の過酷な環境における加湿信頼性を向上することができる。バリア層の厚み上限については、偏光フィルムの薄型化の要請の観点から、例えば3μm程度が挙げられ、1μm程度であることがより好ましい。
<接着剤層>
水とのHSP値距離が26以上である隣接層は、ヨウ素系偏光子に直接接する接着剤層のみから構成されてもよく、ヨウ素系偏光子に直接接する接着剤層上にバリア層が形成されたもので構成されてもよく、あるいはヨウ素系偏光子に直接接する接着剤層上にバリア層が形成され、さらに該バリア層上に接着剤層が形成されたもので構成されてもよい。また、前記接着剤層はヨウ素系偏光子に直接接するように形成されてもよく、ヨウ素系偏光子に直接接する易接着層上に形成されたものであってもよい。易接着層については後述する。
水とのHSP値距離が26以上である隣接層は、ヨウ素系偏光子に直接接する接着剤層のみから構成されてもよく、ヨウ素系偏光子に直接接する接着剤層上にバリア層が形成されたもので構成されてもよく、あるいはヨウ素系偏光子に直接接する接着剤層上にバリア層が形成され、さらに該バリア層上に接着剤層が形成されたもので構成されてもよい。また、前記接着剤層はヨウ素系偏光子に直接接するように形成されてもよく、ヨウ素系偏光子に直接接する易接着層上に形成されたものであってもよい。易接着層については後述する。
隣接層を構成する接着剤層が1層の場合であっても、2層以上の場合であっても、1層あたりの接着剤層厚みTaは0.1~10μmであることが好ましく、0.5~5μmであることが好ましい。
隣接層による、偏光フィルムの加湿信頼性向上の観点から、接着剤層の厚みTaに対するバリア層の厚みTbの比(Tb/Ta)は0.05~50であることが好ましく、1~10であることがより好ましい。
本発明の接着剤層の原料となる接着剤組成物は、少なくとも硬化性成分を含有する。該硬化性成分は、硬化後の接着剤層の水とのHSP値距離が25以上27以下となるように適宜に選択されることが好ましい。
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、可視光線硬化型接着剤は、ラジカル重合硬化型接着剤とカチオン重合型接着剤に区分出来る。本発明において、波長範囲10nm~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接着剤の硬化性成分は、熱硬化型接着剤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、ラジカル重合硬化型接着剤に用いられる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また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、または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、アクリロイル基および/また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。
単官能ラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリルアミド基を有する(メタ)アクリルアミド誘導体が挙げられる。(メタ)アクリルアミド誘導体は、偏光子や各種の透明保護フィルムとの接着性を確保するうえで、また、重合速度が速く生産性に優れる点で好ましい。(メタ)アクリルアミド誘導体の具体例としては、例えば、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-ヘキシル(メタ)アクリルアミド等のN-アルキル基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール-N-プロパン(メタ)アクリルアミド等のN-ヒドロキシアルキル基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;アミノメチル(メタ)アクリルアミド、アミノエチル(メタ)アクリルアミド等のN-アミノアルキル基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;N-メトキシメチルアクリルアミド、N-エトキシメチルアクリルアミド等のN-アルコキシ基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;メルカプトメチル(メタ)アクリルアミド、メルカプトエチル(メタ)アクリルアミド等のN-メルカプトアルキル基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;などが挙げられる。また、(メタ)アクリルアミド基の窒素原子が複素環を形成している複素環含有(メタ)アクリルアミド誘導体としては、例えば、N-アクリロイルモルホリン、N-アクリロイルピペリジン、N-メタクリロイルピペリジン、N-アクリロイルピロリジン等があげられる。
また、単官能ラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する各種の(メタ)アクリル酸誘導体が挙げられる。具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-ニトロプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、t-ペンチル(メタ)アクリレート、3-ペンチル(メタ)アクリレート、2,2-ジメチルブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、4-メチル-2-プロピルペンチル(メタ)アクリレート、n-オクタデシル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸(炭素数1-20)アルキルエステル類が挙げられる。
また、前記(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート; ベンジル(メタ)アクリレート等のアラルキル(メタ)アクリレート; 2-イソボルニル(メタ)アクリレート、2-ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、5-ノルボルネン-2-イル-メチル(メタ)アクリレート、3-メチル-2-ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレ-ト、等の多環式(メタ)アクリレート; 2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、2-メトキシメトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、アルキルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシ基またはフェノキシ基含有(メタ)アクリレート;等が挙げられる。
また、前記(メタ)アクリル酸誘導体としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10-ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12-ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートや、[4-(ヒドロキシメチル)シクロヘキシル]メチルアクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等のエポキシ基含有(メタ)アクリレート; 2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,2-トリフルオロエチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のハロゲン含有(メタ)アクリレート; ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;3-オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-メチルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-エチルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-ブチルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-ヘキシルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート等のオキセタン基含有(メタ)アクリレート;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ブチロラクトン(メタ)アクリレート、などの複素環を有する(メタ)アクリレートや、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコール(メタ)アクリル酸付加物、p-フェニルフェノール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、単官能ラジカル重合性化合物としては、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸などのカルボキシル基含有モノマーが挙げられる。
また、単官能ラジカル重合性化合物としては、例えば、N-ビニルピロリドン、N-ビニル-ε-カプロラクタム、メチルビニルピロリドン等のラクタム系ビニルモノマー;ビニルピリジン、ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、ビニルピペラジン、ビニルピラジン、ビニルピロール、ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾール、ビニルモルホリン等の窒素含有複素環を有するビニル系モノマー等が挙げられる。
また、単官能ラジカル重合性化合物としては、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物を用いることができる。活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物は、末端または分子中に(メタ)アクリル基などの活性二重結合基を有し、かつ活性メチレン基を有する化合物である。活性メチレン基としては、例えばアセトアセチル基、アルコキシマロニル基、またはシアノアセチル基などが挙げられる。前記活性メチレン基がアセトアセチル基であることが好ましい。活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物の具体例としては、例えば2-アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、2-アセトアセトキシプロピル(メタ)アクリレート、2-アセトアセトキシ-1-メチルエチル(メタ)アクリレートなどのアセトアセトキシアルキル(メタ)アクリレート;2-エトキシマロニルオキシエチル(メタ)アクリレート、2-シアノアセトキシエチル(メタ)アクリレート、N-(2-シアノアセトキシエチル)アクリルアミド、N-(2-プロピオニルアセトキシブチル)アクリルアミド、N-(4-アセトアセトキシメチルベンジル)アクリルアミド、N-(2-アセトアセチルアミノエチル)アクリルアミドなどが挙げられる。活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物は、アセトアセトキシアルキル(メタ)アクリレートであることが好ましい。
また、二官能以上の多官能ラジカル重合性化合物としては、例えば、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレート、2-エチル-2-ブチルプロパンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオぺンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリート、環状トリメチロールプロパンフォルマル(メタ)アクリレート、ジオキサングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、EO変性ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化物、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレンがあげられる。具体例としては、アロニックスM-220、M-306(東亞合成社製)、ライトアクリレート1,9ND-A(共栄社化学社製)、ライトアクリレートDGE-4A(共栄社化学社製)、ライトアクリレートDCP-A(共栄社化学社製)、SR-531(Sartomer社製)、CD-536(Sartomer社製)等が挙げられる。また必要に応じて、各種のエポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレートや、各種の(メタ)アクリレート系モノマー等が挙げられる。
ラジカル重合性化合物は、偏光子や各種透明保護フィルムとの接着性と、過酷な環境下にける光学耐久性を両立させる観点から、単官能ラジカル重合性化合物と多官能ラジカル重合性化合物を併用することが好ましい。通常は、ラジカル重合性化合物100重量%に対して、単官能ラジカル重合性化合物30~90重量%と多官能ラジカル重合性化合物10~70重量%の割合で併用することが好ましい。
本発明の偏光フィルム用硬化型接着剤は、硬化性成分を活性エネルギー線硬化性成分として用いる場合には活性エネルギー線硬化型接着剤として、また、硬化性成分を熱硬化性成分として用いる場合には熱硬化型接着剤として用いることができる。前記活性エネルギー線硬化型接着剤は、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接着剤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また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、前記接着剤の硬化性成分を熱硬化性成分として用いる場合には、当該接着剤は熱重合開始剤を含有するのが好ましい。
ラジカル重合性化合物を用いる場合の光重合開始剤は、活性エネルギー線によって適宜に選択される。紫外線または可視光線により硬化させる場合には紫外線または可視光線開裂の光重合開始剤が用いられる。前記光重合開始剤としては、例えば、ベンジル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3’-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物;4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、α-ヒドロキシ-α,α´-ジメチルアセトフェノン、2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン、α-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどの芳香族ケトン化合物;メトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフエノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)-フェニル]-2-モルホリノプロパン-1などのアセトフェノン系化合物;べンゾインメチルエーテル、べンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、べンゾインブチルエーテル、アニソインメチルエーテルなどのベンゾインエーテル系化合物;ベンジルジメチルケタールなどの芳香族ケタール系化合物;2-ナフタレンスルホニルクロリドなどの芳香族スルホニルクロリド系化合物;1-フェノン-1,1-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシムなどの光活性オキシム系化合物;チオキサンソン、2-クロロチオキサンソン、2-メチルチオキサンソン、2,4-ジメチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4-ジクロロチオキサンソン、2,4-ジエチルチオキサンソン、2,4-ジイソプロピルチオキサンソン、ドデシルチオキサントンなどのチオキサンソン系化合物;カンファーキノン;ハロゲン化ケトン;アシルホスフィノキシド;アシルホスフォナートなどがあげられる。
前記光重合開始剤の配合量は、硬化性成分(ラジカル重合性化合物)の全量100重量部に対して、20重量部以下である。光重合開始剤の配合量は、0.01~20重量部であるのが好ましく、さらには、0.05~10重量部、さらには0.1~5重量部であるのが好ましい。
また本発明の偏光フィルム用硬化型接着剤を、硬化性成分としてラジカル重合性化合物を含有する可視光線硬化型で用いる場合には、特に380nm以上の光に対して高感度な光重合開始剤を用いることが好ましい。380nm以上の光に対して高感度な光重合開始剤については後述する。
前記光重合開始剤としては、下記一般式(1)で表される化合物;
(式中、R1およびR2は-H、-CH2CH3、-iPrまたはClを示し、R1およびR2は同一または異なっても良い)を単独で使用するか、あるいは一般式(1)で表される化合物と後述する380nm以上の光に対して高感度な光重合開始剤とを併用することが好ましい。一般式(1)で表される化合物を使用した場合、380nm以上の光に対して高感度な光重合開始剤を単独で使用した場合に比べて接着性に優れる。一般式(1)で表される化合物の中でも、R1およびR2が-CH2CH3であるジエチルチオキサントンが特に好ましい。硬化性樹脂組成物中の一般式(1)で表される化合物の組成比率は、硬化性樹脂組成物の全量に対して、0.1~5重量%であることが好ましく、0.5~4重量%であることがより好ましく、0.9~3重量%であることがさらに好ましい。
また、必要に応じて重合開始助剤を添加することが好ましい。重合開始助剤としては、トリエチルアミン、ジエチルアミン、N-メチルジエタノールアミン、エタノールアミン、4-ジメチルアミノ安息香酸、4-ジメチルアミノ安息香酸メチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミルなどが挙げられ、4-ジメチルアミノ安息香酸エチルが特に好ましい。重合開始助剤を使用する場合、その添加量は、硬化性樹脂組成物の全量に対して、通常0~5重量%、好ましくは0~4重量%、最も好ましくは0~3重量%である。
また、必要に応じて公知の光重合開始剤を併用することができる。UV吸収能を有する透明保護フィルムは、380nm以下の光を透過しないため、光重合開始剤としては、380nm以上の光に対して高感度な光重合開始剤を使用することが好ましい。具体的には、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、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウムなどが挙げられる。
特に、光重合開始剤として、一般式(1)の光重合開始剤に加えて、さらに下記一般式(2)で表される化合物;
(式中、R3、R4およびR5は-H、-CH3、-CH2CH3、-iPrまたはClを示し、R3、R4およびR5は同一または異なっても良い)を使用することが好ましい。一般式(2)で表される化合物としては、市販品でもある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 メーカー:BASF)が好適に使用可能である。その他、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1(商品名:IRGACURE369 メーカー:BASF)、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン(商品名:IRGACURE379 メーカー:BASF)は感度が高いため好ましい。
上記接着剤組成物において、ラジカル重合性化合物として、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物を用いる場合には、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤と組み合わせて用いるのが好ましい。かかる構成によれば、特に高湿度環境または水中から取り出した直後(非乾燥状態)であっても、偏光フィルムの有する接着剤層の接着性が著しく向上する。この理由は明らかでは無いが、以下の原因が考えられる。つまり、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物は、接着剤層を構成する他のラジカル重合性化合物とともに重合しつつ、接着剤層中のベースポリマーの主鎖および/または側鎖に取り込まれ、接着剤層を形成する。かかる重合過程において、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤が存在すると、接着剤層を構成するベースポリマーが形成されつつ、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物から、水素が引き抜かれ、メチレン基にラジカルが発生する。そして、ラジカルが発生したメチレン基とPVAなどの偏光子の水酸基とが反応し、接着剤層と偏光子との間に共有結合が形成される。その結果、特に非乾燥状態であっても、偏光フィルムの有する接着剤層の接着性が著しく向上するものと推測される。
本発明においては、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤として、例えばチオキサントン系ラジカル重合開始剤、ベンゾフェノン系ラジカル重合開始剤などが挙げられる。前記ラジカル重合開始剤は、チオキサントン系ラジカル重合開始剤であることが好ましい。チオキサントン系ラジカル重合開始剤としては、例えば上記一般式(1)で表される化合物が挙げられる。一般式(1)で表される化合物の具体例としては、例えば、チオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントンなどが挙げられる。一般式(1)で表される化合物の中でも、R1およびR2が-CH2CH3であるジエチルチオキサントンが特に好ましい。
上記接着剤組成物において、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物と、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤を含有する場合には、硬化性成分の全量を100質量%としたとき、前記活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物を1~50質量%、およびラジカル重合開始剤を、硬化性樹脂組成物の全量に対して0.1~10質量%含有することが好ましい。
上記のとおり、本発明においては、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤の存在下で、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物のメチレン基にラジカルを発生させ、かかるメチレン基とPVAなどの偏光子の水酸基とが反応し、共有結合を形成する。したがって、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物のメチレン基にラジカルを発生させ、かかる共有結合を十分に形成するために、硬化性成分の全量を100質量%としたとき、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物を1~50質量%含有するのが好ましく、さらには3~30質量%含有することがより好ましい。耐水性を十分に向上させて非乾燥状態での接着性を向上させるには活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物は1質量%以上とするのが好ましい。一方、50質量%を超えると、接着剤層の硬化不良が発生する場合がある。また、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤は、接着剤組成物の全量に対して0.1~10質量%含有することが好ましく、さらには0.3~9質量%含有することがより好ましい。水素引き抜き反応が十分に進行させるには、ラジカル重合開始剤を0.1質量%以上用いることが好ましい。一方場合があり、10質量%を超えると、組成物中で完全に溶解しない場合がある。
本発明で使用する接着剤組成物は、必要に応じてさらに下記一般式(3)に記載の化合物;
(ただし、Xは反応性基を含む官能基であり、R6およびR7はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよい、脂肪族炭化水素基、アリール基、またはヘテロ環基を表す)、好ましくは前記一般式(3’)に記載の化合物;
(ただし、Yは有機基であり、X’はXが含む反応性基であり、R6およびR7は前記と同じ)、さらに好ましくは後述する一般式(3a)~(3d)に記載の化合物;
を接着剤組成物に配合することができる。接着剤組成物中にこれらの化合物を配合した場合、偏光子や透明保護フィルムとの接着性が向上することがあるため好ましい。偏光子と透明保護フィルムとの接着性および耐水性向上の見地から、接着剤組成物中、前記一般式(3)に記載の化合物の含有量は、0.001~50質量%であることが好ましく、0.1~30質量%であることがより好ましく、1~10質量%であることが最も好ましい。
前記一般式(3)中、前記脂肪族炭化水素基としては、炭素数1~20の置換基を有してもよい直鎖または分岐のアルキル基、炭素数3~20の置換基を有してもよい環状アルキル基、炭素数2~20のアルケニル基が挙げられ、アリール基としては、炭素数6~20の置換基を有してもよいフェニル基、炭素数10~20の置換基を有してもよいナフチル基などが挙げられ、ヘテロ環基としては例えば、少なくとも一つのヘテロ原子を含む、置換基を有してもよい5員環または6員環の基が挙げられる。これらは互いに連結して環を形成してもよい。一般式(3)中、R6およびR7として好ましくは、水素原子、炭素数1~3の直鎖または分岐のアルキル基であり、最も好ましくは、水素原子である。
一般式(3)で表される化合物が有するXは反応性基を含む官能基であって、接着剤層を構成する硬化性成分と反応し得る官能基であり、Xが含む反応性基としては、例えば、ヒドロキシル基、アミノ基、アルデヒド基、カルボキシル基、ビニル基、(メタ)アクリル基、スチリル基、(メタ)アクリルアミド基、ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタン基、α,β-不飽和カルボニル基、メルカプト基、ハロゲン基などが挙げられる。接着剤層を構成する硬化性樹脂組成物が活性エネルギー線硬化性である場合、Xが含む反応性基は、ビニル基、(メタ)アクリル基、スチリル基、(メタ)アクリルアミド基、ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタン基およびメルカプト基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性基であることが好ましく、特に接着剤層を構成する接着剤組成物がラジカル重合性である場合、Xが含む反応性基は、(メタ)アクリル基、スチリル基および(メタ)アクリルアミド基からなる群より選択される少なくとも1種の反応性基であることが好ましく、一般式(1)で表される化合物が(メタ)アクリルアミド基を有する場合、反応性が高く、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物との共重合率が高まるためより好ましい。また、(メタ)アクリルアミド基の極性が高く、接着性に優れるため本発明の効果を効率的に得られるという点からも好ましい。接着剤層を構成する硬化性樹脂組成物がカチオン重合性である場合、Xが含む反応性基は、ヒドロキシル基、アミノ基、アルデヒド、カルボキシル基、ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタン基、メルカプト基から選ばれる少なくとも1つの官能基を有することが好ましく、特にエポキシ基を有する場合、得られる硬化性樹脂層と被着体との密着性に優れるため好ましく、ビニルエーテル基を有する場合、硬化性樹脂組成物の硬化性が優れるため好ましい。
本発明においては、一般式(3)で表される化合物が、反応性基とホウ素原子とが直接結合するものであっても良いが、前記具体例で示したように、一般式(3)で表される化合物が、反応性基とホウ素原子とが、有機基を介して結合したものであること、つまり、一般式(3’)で表される化合物であることが好ましい。一般式(3)で表される化合物が、例えばホウ素原子に結合した酸素原子を介して反応性基と結合したものである場合、偏光フィルムの接着耐水性が悪化する傾向がある。一方、一般式(3)で表される化合物が、ホウ素-酸素結合を有するものではなく、ホウ素原子と有機基とが結合することにより、ホウ素-炭素結合を有しつつ、反応性基を含むものである場合(一般式(3’)である場合)、偏光フィルムの接着耐水性が向上するため好ましい。前記有機基とは、具体的には、置換基を有してもよい、炭素数1~20の有機基を意味し、より具体的には例えば、炭素数1~20の置換基を有してもよい直鎖または分岐のアルキレン基、炭素数3~20の置換基を有してもよい環状アルキレン基、炭素数6~20の置換基を有してもよいフェニレン基、炭素数10~20の置換基を有してもよいナフチレン基などが挙げられる。
一般式(3)で表される化合物としては、前記例示した化合物以外にも、ヒドロキシエチルアクリルアミドとホウ酸のエステル、メチロールアクリルアミドとホウ酸のエステル、ヒドロキシエチルアクリレートとホウ酸のエステル、およびヒドロキシブチルアクリレートとホウ酸のエステルなど、(メタ)アクリレートとホウ酸とのエステルを例示可能である。
本発明で使用する接着剤組成物は、必要に応じてさらに気泡抑制剤を含有してもよい。気泡抑制剤は、接着剤組成物中に配合することにより、その表面張力を低下し得る化合物であり、これにより貼合わせる被着体との間の気泡を低減する効果がある。気泡抑制剤としては例えば、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン骨格を有するシリコーン系気泡抑制剤、(メタ)アクリル酸エステルなどを重合させた(メタ)アクリル骨格を有する(メタ)アクリル系気泡抑制剤、ビニルエーテルや環状エーテルなどを重合させたポリエーテル系気泡抑制剤、パーフルオロアルキル基を有するフッ素系化合物からなるフッ素性気泡抑制剤などの、接着剤組成物中に添加した際、その表面張力を低減する効果を備えるものが使用可能である。
気泡抑制剤は、化合物中に反応性基を有することが好ましい。この場合、偏光子および透明保護フィルムを貼合せる際に、ラミ気泡の発生を低減することができる。気泡抑制剤が有する反応性基としては重合性官能基が挙げられ、具体的には例えば(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基などのエチレン性二重結合を有するラジカル重合性官能基、グリシジル基などのエポキシ基、オキセタン基、ビニルエーテル基、環状エーテル基、環状チオエーテル基、ラクトン基などのカチオン重合性官能基などが挙げられる。接着剤組成物中での反応性の観点から、反応性基として二重結合を有する気泡抑制剤が好ましく、より好ましくは(メタ)アクリルロイル基を有する気泡抑制剤である。
ラミ気泡抑制効果と接着性向上効果とを考慮した場合、前記気泡抑制剤の中でも、シリコーン系気泡抑制剤が好ましい。また気泡抑制剤の中でも、接着剤層の接着性を考慮した場合、主鎖骨格または側鎖にウレタン結合やイソシアヌレート環構造を含むものが好ましい。シリコーン系気泡抑制剤としては市販品も好適に使用可能であり、例えばアクリル基変性ポリジメチルシロキサンである「BYK-UV3505」(ビックケミー・ジャパン社製)が挙げられる。
得られる接着剤層の接着力と、ラミ気泡の低減効果とを両立するためには、接着剤組成物の全量を100質量%としたとき、気泡抑制剤の含有量は0.01~0.6質量%であることが好ましい。
本発明で使用する接着剤組成物は、前記ラジカル重合性化合物に係る硬化性成分に加えて、(メタ)アクリルモノマーを重合してなるアクリル系オリゴマーを含有することができる。接着剤組成物中に該アクリル系オリゴマーを含有することで、該組成物に活性エネルギー線を照射・硬化させる際の硬化収縮を低減し、接着剤と、偏光子および透明保護フィルムなどの被着体との界面応力を低減することができる。その結果、接着剤層と被着体との接着性の低下を抑制することができる。硬化物層(接着剤層)の硬化収縮を十分に抑制するためには、接着剤組成物の全量に対して、アクリル系オリゴマーの含有量は、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましい。接着剤組成物中のアクリル系オリゴマーの含有量が多すぎると、該組成物に活性エネルギー線を照射した際の反応速度の低下が激しく、硬化不良となる場合がある。一方、接着剤組成物の全量に対して、アクリル系オリゴマーを3質量%以上含有することが好ましく、5質量%以上含有することがより好ましい。
接着剤組成物は、塗工時の作業性や均一性を考慮した場合、低粘度であることが好ましいため、(メタ)アクリルモノマーを重合してなるアクリル系オリゴマーも低粘度であることが好ましい。低粘度であって、かつ接着剤層の硬化収縮を防止できるアクリル系オリゴマーとしては、重量平均分子量(Mw)が15000以下のものが好ましく、10000以下のものがより好ましく、5000以下のものが特に好ましい。一方、硬化物層(接着剤層)の硬化収縮を十分に抑制するためには、アクリル系オリゴマーの重量平均分子量(Mw)が500以上であることが好ましく、1000以上であることがより好ましく、1500以上であることが特に好ましい。アクリル系オリゴマーを構成する(メタ)アクリルモノマーとしては、具体的には例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-ニトロプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、S-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、t-ペンチル(メタ)アクリレート、3-ペンチル(メタ)アクリレート、2,2-ジメチルブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、4-メチル-2-プロピルペンチル(メタ)アクリレート、N-オクタデシル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸(炭素数1-20)アルキルエステル類、さらに、例えば、シクロアルキル(メタ)アクリレート(例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレートなど)、アラルキル(メタ)アクリレート(例えば、ベンジル(メタ)アクリレートなど)、多環式(メタ)アクリレート(例えば、2-イソボルニル(メタ)アクリレート、2-ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、5-ノルボルネン-2-イル-メチル(メタ)アクリレート、3-メチル-2-ノルボルニルメチル(メタ)アクリレートなど)、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル類(例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3-ジヒドロキシプロピルメチル-ブチル(メタ)メタクリレートなど)、アルコキシ基またはフェノキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル類(2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、2-メトキシメトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレートなど)、エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル類(例えば、グリシジル(メタ)アクリレートなど)、ハロゲン含有(メタ)アクリル酸エステル類(例えば、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,2-トリフルオロエチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレートなど)、アルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート(例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなど)などが挙げられる。これら(メタ)アクリレートは、単独使用または2種類以上併用することができる。アクリル系オリゴマーの具体例としては、東亞合成社製「ARUFON」、綜研化学社製「アクトフロー」、BASFジャパン社製「JONCRYL」などが挙げられる。
上記接着剤組成物において、光酸発生剤を含有することができる。上記接着剤組成物に、光酸発生剤を含有する場合、光酸発生剤を含有しない場合に比べて、接着剤層の耐水性および耐久性を飛躍的に向上することができる。光酸発生剤は、下記一般式(4)で表すことができる。
一般式(4)
(ただし、L+は、任意のオニウムカチオンを表す。また、X-は、PF6
-、SbF6
-、AsF6
-、SbCl6
-、BiCl5
-、SnCl6
-、ClO4
-、ジチオカルバメートアニオン、SCN-よりからなる群より選択されるカウンターアニオンを表す。)
次に、一般式(4)中のカウンターアニオンX-について説明する。
一般式(4)中のカウンターアニオンX-は原理的に特に限定されるものではないが、非求核性アニオンが好ましい。カウンターアニオンX-が非求核性アニオンの場合、分子内に共存するカチオンや併用される各種材料における求核反応が起こりにくいため、結果として一般式(4)で表記される光酸発生剤自身やそれを用いた組成物の経時安定性を向上させることが可能である。ここでいう非求核性アニオンとは、求核反応を起こす能力が低いアニオンを指す。このようなアニオンとしては、PF6
-、SbF6
-、AsF6
-、SbCl6
-、BiCl5
-、SnCl6
-、ClO4
-、ジチオカルバメートアニオン、SCN-などが挙げられる。
具体的には、「サイラキュアーUVI-6992」、「サイラキュアーUVI-6974」(以上、ダウ・ケミカル日本株式会社製)、「アデカオプトマーSP150」、「アデカオプトマーSP152」、「アデカオプトマーSP170」、「アデカオプトマーSP172」(以上、株式会社ADEKA製)、「IRGACURE250」(チバスペシャルティーケミカルズ社製)、「CI-5102」、「CI-2855」(以上、日本曹達社製)、「サンエイドSI-60L」、「サンエイドSI-80L」、「サンエイドSI-100L」、「サンエイドSI-110L」、「サンエイドSI-180L」(以上、三新化学社製)、「CPI-100P」、「CPI-100A」(以上、サンアプロ株式会社製)、「WPI-069」、「WPI-113」、「WPI-116」、「WPI-041」、「WPI-044」、「WPI-054」、「WPI-055」、「WPAG-281」、「WPAG-567」、「WPAG-596」(以上、和光純薬社製)が本発明の光酸発生剤の好ましい具体例として挙げられる。
光酸発生剤の含有量は、接着剤組成物の全量に対して、10質量%以下であり、0.01~10質量%であることが好ましく、0.05~5質量%であることがより好ましく、0.1~3質量%であることが特に好ましい。
光塩基発生剤は、紫外線や可視光などの光照射により分子構造が変化するか、または、分子が開裂することにより、ラジカル重合性化合物やエポキシ樹脂の重合反応の触媒として機能することができる、1種以上の塩基性物質を生成する化合物である。塩基性物質としては、例えば2級アミン、3級アミンである。光塩基発生剤としては、例えば、上記α-アミノアセトフェノン化合物、上記オキシムエステル化合物や、アシルオキシイミノ基,N-ホルミル化芳香族アミノ基、N-アシル化芳香族アミノ基、ニトロベンジルカーバメイト基、アルコオキシベンジルカーバメート基などの置換基を有する化合物が挙げられる。中でもオキシムエステル化合物が好ましい。
アシルオキシイミノ基を有する化合物としては,例えば、O,O’-コハク酸ジアセトフェノンオキシム,O,O’-コハク酸ジナフトフェノンオキシム、ベンゾフェノンオキシムアクリレートースチレン共重合体が挙げられる。
N-ホルミル化芳香族アミノ基、N-アシル化芳香族アミノ基を有する化合物としては、例えば、ジ-N-(p-ホルミルアミノ)ジフェニルメタン、ジ-N(p-アセエチルアミノ)ジフェニルメラン、ジ-N-(p-ベンゾアミド)ジフェニルメタン、4-ホルミルアミノトルイレン、4-アセチルアミノトルイレン、2,4-ジホルミルアミノトルイレン、1-ホルミルアミノナフタレン、1-アセチルアミノナフタレン、1,5-ジホルミルアミノナフタレン、1-ホルミルアミノアントラセン、1,4-ジホルミルアミノアントラセン、1-アセチルアミノアントラセン、1,4-ジホルミルアミノアントラキノン、1,5-ジホルミルアミノアントラキノン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジホルミルアミノビフェニル、4,4’-ジホルミルアミノベンゾフェノンが挙げられる。
ニトロベンジルカーバメイト基、アルコオキシベンジルカーバメート基を有する化合物としては、例えば、ビス{{(2-ニトロベンジル)オキシ}カルボニル}ジアミノジフェニルメタン、2,4-ジ{(2-ニトロベンジル)オキシ}トルイレン、ビス{(2-ニトロベンジルオキシ)カルボニル}ヘキサン-1,6-ジアミン、m-キシリジン{{(2-ニトロ-4-クロロベンジル)オキシ}アミド}が挙げられる。
光塩基発生剤は、オキシムエステル化合物およびα-アミノアセトフェノン化合物の少なくともいずれか1種であることが好ましく、オキシムエステル化合物であることがより好ましい。α-アミノアセトフェノン化合物としては、特に、2つ以上の窒素原子を有するものが好ましい。
その他の光塩基発生剤として、WPBG-018(商品名:9-anthrylmethyl N,N’-diethylcarbamate),WPBG-027(商品名:(E)-1-[3-(2-hydroxyphenyl)-2-propenoyl]piperidine),WPBG-082(商品名:guanidinium2-(3-benzoylphenyl)propionate), WPBG-140 (商品名:1-(anthraquinon-2-yl)ethyl imidazolecarboxylate)などの光塩基発生剤を使用することもできる。
上記接着剤組成物において、接着剤組成物中に光酸発生剤とアルコキシ基、エポキシ基いずれかを含む化合物を併用することができる。
分子内に1個以上のエポキシ基を有する化合物または分子内に2個以上のエポキシ基を有する高分子(エポキシ樹脂)を用いる場合は、エポキシ基との反応性を有する官能基を分子内に二つ以上有する化合物を併用してもよい。ここでエポキシ基との反応性を有する官能基とは、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、メルカプト基、1級または2級の芳香族アミノ基などが挙げられる。これらの官能基は、3次元硬化性を考慮して、一分子中に2つ以上有することが特に好ましい。
分子内に1個以上のエポキシ基を有する高分子としては、例えば、エポキシ樹脂が挙げられ、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンから誘導されるビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールFとエピクロルヒドリンから誘導されるビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、3官能型エポキシ樹脂や4官能型エポキシ樹脂などの多官能型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂などがあり、これらのエポキシ樹脂はハロゲン化されていてもよく、水素添加されていてもよい。市販されているエポキシ樹脂製品としては、例えばジャパンエポキシレジン株式会社製のJERコート828、1001、801N、806、807、152、604、630、871、YX8000、YX8034、YX4000、DIC株式会社製のエピクロン830、EXA835LV、HP4032D、HP820、株式会社ADEKA製のEP4100シリーズ、EP4000シリーズ、EPUシリーズ、ダイセル化学株式会社製のセロキサイドシリーズ(2021、2021P、2083、2085、3000など)、エポリードシリーズ、EHPEシリーズ、新日鐵化学社製のYDシリーズ、YDFシリーズ、YDCNシリーズ、YDBシリーズ、フェノキシ樹脂(ビスフェノール類とエピクロルヒドリンより合成されるポリヒドロキシポリエーテルで両末端にエポキシ基を有する;YPシリーズなど)、ナガセケムテックス社製のデナコールシリーズ、共栄社化学社製のエポライトシリーズなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらのエポキシ樹脂は、2種以上を併用してもよい。
分子内にアルコキシル基を有する化合物としては、分子内に1個以上のアルコキシル基を有するものであれば特に制限なく、公知のものを使用できる。このような化合物としては、メラミン化合物、アミノ樹脂、シランカップリング剤などが代表として挙げられる。
アルコキシ基、エポキシ基いずれかを含む化合物の配合量は、接着剤組成物の全量に対して、通常、30質量%以下であり、組成物中の化合物の含有量が多すぎると、接着性が低下し、落下試験に対する耐衝撃性が悪化する場合がある。組成物中の化合物の含有量は、20質量%以下であることがより好ましい。一方、耐水性の点から、組成物中、化合物を2質量%以上含有することが好ましく、5質量%以上含有することがより好ましい。
本発明で使用する接着剤組成物が活性エネルギー線硬化性の場合には、シランカップリング剤は、活性エネルギー線硬化性の化合物を使用することが好ましいが、活性エネルギー線硬化性でなくても同様の耐水性を付与することができる。
シランカップリング剤の具体例としては、活性エネルギー線硬化性の化合物としてビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
好ましくは、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランである。
活性エネルギー線硬化性ではないシランカップリング剤の具体例としては、アミノ基を有するシランカップリング剤が好ましい。アミノ基を有するシランカップリング剤の具体例としては、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-(2-(2-アミノエチル)アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(6-アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(N-エチルアミノ)-2-メチルプロピルトリメトキシシラン、γ-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ベンジル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ビニルベンジル-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-シクロヘキシルアミノメチルトリエトキシシラン、N-シクロヘキシルアミノメチルジエトキシメチルシラン、N-フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、(2-アミノエチル)アミノメチルトリメトキシシラン、N,N’-ビス[3-(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミンなどのアミノ基含有シラン類;N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミンなどのケチミン型シラン類を挙げることができる。
アミノ基を有するシランカップリング剤は、1種のみを用いてもよく、複数種を組み合わせて用いても良い。これらのうち、良好な接着性を確保するためには、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミンが好ましい。
シランカップリング剤の配合量は、接着剤組成物の全量に対して、0.01~20質量%の範囲が好ましく、0.05~15質量%であることが好ましく、0.1~10質量%であることがさらに好ましい。20質量%を超える配合量の場合、接着剤組成物の保存安定性が悪化し、また0.1質量%未満の場合は接着耐水性の効果が十分発揮されないためである。
上記以外の活性エネルギー線硬化性ではないシランカップリング剤の具体例としては、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、イミダゾールシランなどが挙げられる。
本発明で使用する接着剤組成物がビニルエーテル基を有する化合物を含有する場合、偏光子と接着剤層との接着耐水性が向上するため好ましい。かかる効果が得られる理由は明らかではないが、化合物が有するビニルエーテル基が偏光子と相互作用することにより、偏光子と接着剤層との接着力が高まることが理由の一つであると推測される。偏光子と接着剤層との接着耐水性をさらに高めるためには、化合物はビニルエーテル基を有するラジカル重合性化合物であることが好ましい。また、化合物の含有量は、接着剤組成物の全量に対して0.1~19質量%含有することが好ましい。
本発明で使用する接着剤組成物には、ケト-エノール互変異性を生じる化合物を含有させることができる。例えば、架橋剤を含む接着剤組成物または架橋剤を配合して使用され得る接着剤組成物において、上記ケト-エノール互変異性を生じる化合物を含む態様を好ましく採用することができる。これにより、有機金属化合物配合後における接着剤組成物の過剰な粘度上昇やゲル化、ならびにミクロゲル物の生成を抑制し、該組成物のポットライフを延長する効果が実現され得る。
上記ケト-エノール互変異性を生じる化合物としては、各種のβ-ジカルボニル化合物を用いることができる。具体例としては、アセチルアセトン、2,4-ヘキサンジオン、3,5―ヘプタンジオン、2-メチルヘキサン-3,5-ジオン、6-メチルヘプタン-2,4-ジオン、2,6-ジメチルヘプタン-3,5-ジオンなどのβ-ジケトン類;アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸イソプロピル、アセト酢酸tert-ブチルなどのアセト酢酸エステル類;プロピオニル酢酸エチル、プロピオニル酢酸エチル、プロピオニル酢酸イソプロピル、プロピオニル酢酸tert-ブチルなどのプロピオニル酢酸エステル類;イソブチリル酢酸エチル、イソブチリル酢酸エチル、イソブチリル酢酸イソプロピル、イソブチリル酢酸tert-ブチルなどのイソブチリル酢酸エステル類;マロン酸メチル、マロン酸エチルなどのマロン酸エステル類;などが挙げられる。なかでも好適な化合物として、アセチルアセトンおよびアセト酢酸エステル類が挙げられる。かかるケト-エノール互変異性を生じる化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
ケト-エノール互変異性を生じる化合物の使用量は、例えば有機金属化合物1質量部に対して0.05質量部~10質量部、好ましくは0.2質量部~3質量部(例えば0.3質量部~2質量部)とすることができる。上記化合物の使用量が有機金属化合物1質量部に対して0.05質量部未満であると、十分な使用効果が発揮され難くなる場合がある。一方、該化合物の使用量が有機金属化合物1質量部に対して10質量部を超えると、有機金属化合物に過剰に相互作用しすぎて目的とする耐水性を発現しにくくなる場合がある。
本発明の接着剤組成物には、ポリロタキサンを含有させることができる。上記ポリロタキサンは、環状分子と、該環状分子の開口部を貫通する直鎖状分子と、該直鎖状分子から該環状分子が脱離しないように該直鎖状分子の両端に配置される封鎖基と、を有する。環状分子は活性エネルギー線硬化性の官能基を有していることが好ましい。
環状分子としては、その開口部に直鎖状分子が串刺し状に包接され、直鎖状分子上で移動可能な分子であり、活性エネルギー線重合性基を有するものであれば特に限定されない。なお、本明細書において、「環状分子」の「環状」は、実質的に「環状」であることを意味する。すなわち、直鎖状分子上で移動可能であれば、環状分子は完全には閉環でなくてもよい。
環状分子の具体例としては、環状ポリエーテル、環状ポリエステル、環状ポリエーテルアミン、環状ポリアミンなどの環状ポリマー、および、α-シクロデキストリン、β-シクロデキストリン、γ-シクロデキストリンなどのシクロデキストリンが好ましく挙げられる。なかでも、比較的入手が容易であり、かつ、封鎖基の種類を多数選択できることから、α-シクロデキストリン、β-シクロデキストリン、γ-シクロデキストリンなどのシクロデキストリンが好ましい。環状分子は、ポリロタキサン中または接着剤中で2種以上混在していてもよい。
本発明に用いられるポリロタキサンにおいて、上記環状分子は、活性エネルギー線重合性基を有する。これにより、ポリロタキサンと活性エネルギー線硬化性成分とが反応して、硬化後においても架橋点が可動である接着剤が得られ得る。環状分子が有する活性エネルギー線重合性基は、上記活性エネルギー線硬化性化合物と重合可能な基であればよく、例えば、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基などのラジカル重合性基が挙げられる。
環状分子としてシクロデキストリンを使用する場合、活性エネルギー線重合性基は、好ましくはシクロデキストリンの水酸基に任意の適切なリンカーを介して導入される。ポリロタキサンが1分子中に有する活性エネルギー線重合性基の数は、好ましくは2個~1280個、より好ましくは50個~1000個、さらに好ましくは90個~900個である。
環状分子には、疎水性修飾基が導入されていることが好ましい。疎水性修飾基の導入により、活性エネルギー線硬化性成分との相溶性が向上し得る。また、疎水性が付与されるので、偏光フィルムに用いられた場合に接着剤層と偏光子との界面への水の浸入を防止して、耐水性をより一層向上させ得る。疎水性修飾基としては、ポリエステル鎖、ポリアミド鎖、アルキル鎖、オキシアルキレン鎖、エーテル鎖などが挙げられる。具体例としては、WO2009/145073の[0027]~[0042]に記載の基が挙げられる。
ポリロタキサンを含有した樹脂組成物を接着剤として使用した偏光フィルムは、耐水性に優れる。偏光フィルムの耐水性が向上される理由は定かではないが、以下のように推測される。すなわち、ポリロタキサンの環状分子の可動性に起因して架橋点が移動し得ること(いわゆる、滑車効果)により硬化後の接着剤に柔軟性が付与され、偏光子の表面凹凸への密着性が増した結果、偏光子と接着剤層との界面への水の侵入が防止されたものと考えられる。さらに、ポリロタキサンが疎水性修飾基を有することにより接着剤に疎水性が付与されたことも偏光子と接着剤層との界面への水の侵入防止に寄与したと考えられる。ポリロタキサンの含有量は、樹脂組成物に対し、2質量%~50質量%であることが好ましい。
本発明においては、接着剤層形成のためにカチオン重合性接着剤組成物を使用してもよい。カチオン重合性接着剤組成物に使用されるカチオン重合性化合物としては、分子内にカチオン重合性官能基を1つ有する単官能カチオン重合性化合物と、分子内にカチオン重合性官能基を2つ以上有する多官能カチオン重合性化合物とに分類される。単官能カチオン重合性化合物は比較的液粘度が低いため、樹脂組成物に含有させることで樹脂組成物の液粘度を低下させることができる。また、単官能カチオン重合性化合物は各種機能を発現させる官能基を有している場合が多く、樹脂組成物に含有させることで樹脂組成物および/または樹脂組成物の硬化物に各種機能を発現させることができる。多官能カチオン重合性化合物は、樹脂組成物の硬化物を3次元架橋させることができるため樹脂組成物に含有させることが好ましい。単官能カチオン重合性化合物と多官能カチオン重合性化合物の比は、単官能カチオン重合性化合物100質量部に対して、多官能カチオン重合性化合物を10質量部から1000質量部の範囲で混合することが好ましい。カチオン重合性官能基としては、エポキシ基やオキセタニル基、ビニルエーテル基が挙げられる。エポキシ基を有する化合物としては、脂肪族エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物が挙げられ、本発明のカチオン重合性接着剤組成物としては、硬化性や接着性に優れることから、脂環式エポキシ化合物を含有することが特に好ましい。脂環式エポキシ化合物としては、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートのカプロラクトン変性物やトリメチルカプロラクトン変性物やバレロラクトン変性物などが挙げられ、具体的には、セロキサイド2021、セロキサイド2021A、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085(以上、ダイセル化学工業社製)、サイラキュアUVR-6105、サイラキュアUVR-6107、サイラキュア30、R-6110(以上、ダウ・ケミカル日本社製)などが挙げられる。オキセタニル基を有する化合物は、本発明のカチオン重合性接着剤組成物の硬化性を改善したり、該組成物の液粘度を低下させる効果があるため、含有させることが好ましい。オキセタニル基を有する化合物としては、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ベンゼン、3-エチル-3-(フェノキシメチル)オキセタン、ジ[(3-エチル-3-オキセタニル)メチル]エーテル、3-エチル-3-(2-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、フェノールノボラックオキセタンなどが挙げられ、アロンオキセタンOXT-101、アロンオキセタンOXT-121、アロンオキセタンOXT-211、アロンオキセタンOXT-221、アロンオキセタンOXT-212(以上、東亞合成社製)などが市販されている。ビニルエーテル基を有する化合物は、本発明のカチオン重合性接着剤組成物の硬化性を改善したり、該組成物の液粘度を低下させる効果があるため、含有させることが好ましい。ビニルエーテル基を有する化合物としては、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールものビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、トリシクロデカンビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ペンタエリスリトール型テトラビニルエーテルなどが挙げられる。
カチオン重合性接着剤組成物は、硬化性成分として以上説明したエポキシ基を有する化合物、オキセタニル基を有する化合物、ビニルエーテル基を有する化合物から選ばれる少なくとも1つの化合物を含有し、これらはいずれもカチオン重合により硬化するものであることから、光カチオン重合開始剤が配合される。この光カチオン重合開始剤は、可視光線、紫外線、X線、電子線などの活性エネルギー線の照射によって、カチオン種またはルイス酸を発生し、エポキシ基やオキセタニル基の重合反応を開始する。光カチオン重合開始剤としては光酸発生剤と光塩基発生剤を使用することができ、後述の光酸発生剤が好適に使用される。また本発明で使用する接着剤組成物を可視光線硬化性で用いる場合には、特に380nm以上の光に対して高感度な光カチオン重合開始剤を用いることが好ましいが、光カチオン重合開始剤は一般に、300nm付近またはそれより短い波長域に極大吸収を示す化合物であるため、それより長い波長域、具体的には380nmより長い波長の光に極大吸収を示す光増感剤を配合することで、この付近の波長の光に感応し、光カチオン重合開始剤からのカチオン種または酸の発生を促進させることができる。光増感剤としては、例えば、アントラセン化合物、ピレン化合物、カルボニル化合物、有機硫黄化合物、過硫化物、レドックス系化合物、アゾおよびジアゾ化合物、ハロゲン化合物、光還元性色素などが挙げられ、これらは、2種類以上を混合して使用してもよい。特にアントラセン化合物は、光増感効果に優れるため好ましく、具体的にはアントラキュアUVS-1331、アントラキュアUVS-1221(川崎化成社製)が挙げられる。光増感剤の含有量は、0.1質量%~5質量%であることが好ましく、0.5質量%~3質量%であることがより好ましい。
<易接着組成物>
偏光子と隣接層との間の接着性をさらに向上させるために、本発明では偏光子の貼合面(隣接層との貼合面)に易接着組成物を塗工してもよい。かかる易接着組成物は、前記一般式(3)で表される化合物を含有することが好ましい。前記一般式(3)で表されるホウ素含有化合物を含有する易接着組成物を偏光子の貼合面に塗工することにより、特に偏光フィルムの耐水接着性が向上するため好ましい。かかる効果が発現する理由は明らかではないが、以下の理由が推定可能である。
偏光子と隣接層との間の接着性をさらに向上させるために、本発明では偏光子の貼合面(隣接層との貼合面)に易接着組成物を塗工してもよい。かかる易接着組成物は、前記一般式(3)で表される化合物を含有することが好ましい。前記一般式(3)で表されるホウ素含有化合物を含有する易接着組成物を偏光子の貼合面に塗工することにより、特に偏光フィルムの耐水接着性が向上するため好ましい。かかる効果が発現する理由は明らかではないが、以下の理由が推定可能である。
易接着組成物中、前記式(3)に記載のホウ素含有化合物は、偏光子が備えるヒドロキシル基などの官能基と反応することができる。これにより、偏光子と例えば接着剤層との接着性を向上することが可能となり、結果として偏光フィルムの耐水接着性を向上する効果を奏する。本発明においては、偏光子の隣接層側の全面に易接着組成物を塗工することにより易接着層を形成してもよく、少なくとも一部の面に易接着組成物を塗工することにより易接着層を形成してもよい。
前記一般式(3)で表される化合物の中でも、前記一般式(3’)で表される化合物が好ましく、さらに前記化合物(3a)~(3d)が好ましい。
易接着組成物中、一般式(3)で表される化合物の含有量が少なすぎると、易接着層表面に存在する一般式(3)で表される化合物の割合が低下し、易接着効果が低くなる場合がある。したがって、易接着組成物中、一般式(3)で表される化合物の含有量は、0.01質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であることがより好ましく、0.1質量%以上であることがさらに好ましい。
前記一般式(3)に記載の化合物、および前記一般式(3)に記載の化合物に加え、本発明では易接着組成物中に溶媒を含んでもよい。易接着組成物が含んでもよい溶媒としては、一般式(3)で表される化合物を安定化して、溶解または分散し得るものが好ましい。かかる溶媒は、有機溶媒、水、またはこれらの混合溶媒を用いることができる。前記溶媒としては、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸2-ヒドロキシエチル等のエステル類;メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、メチル-n-プロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類;テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン等の環状エーテル類;n-ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族または脂環族炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等の脂肪族または脂環族アルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルアセテート類;等から選択される。
さらに本発明において易接着組成物を使用する場合、他の添加剤、例えば粘着付与剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐熱安定剤などの安定剤などを含有してもよい。
<樹脂フィルム>
本発明に係る偏光フィルムは、ヨウ素系偏光子の隣接層側の面に積層された樹脂フィルムを備えるものであってもよい。なお、接着剤層を介して、透湿度が80g/(m2・24h)以上である樹脂フィルムがヨウ素系偏光子に積層された従来の偏光フィルムでは、ヨウ素系偏光子から該樹脂フィルムにヨウ素抜けが発生し、その結果、加湿信頼性が悪化する傾向があったが、本発明に係る偏光フィルムでは加湿信頼性が向上する。本発明において透湿度が80g/(m2・24h)以上である樹脂フィルムとしては、特定の透明保護フィルムまたは位相差フィルムなどが挙げられる。
本発明に係る偏光フィルムは、ヨウ素系偏光子の隣接層側の面に積層された樹脂フィルムを備えるものであってもよい。なお、接着剤層を介して、透湿度が80g/(m2・24h)以上である樹脂フィルムがヨウ素系偏光子に積層された従来の偏光フィルムでは、ヨウ素系偏光子から該樹脂フィルムにヨウ素抜けが発生し、その結果、加湿信頼性が悪化する傾向があったが、本発明に係る偏光フィルムでは加湿信頼性が向上する。本発明において透湿度が80g/(m2・24h)以上である樹脂フィルムとしては、特定の透明保護フィルムまたは位相差フィルムなどが挙げられる。
透湿度が80g/(m2・24h)以上である透明保護フィルムとしては、例えばTACフィルム(透湿度1250g/(m2・24h))、ハードコート付きTACフィルム(透湿度420g/(m2・24h))、ポリカーボネートフィルム(透湿度90g/(m2・24h))などが挙げられる。
透湿度が80g/(m2・24h)以上である位相差フィルムとしては、例えばポリカーボネート樹脂系位相差フィルム(透湿度90g/(m2・24h))、液晶固化層を含む位相差フィルム(透湿度500g/(m2・24h))、などが挙げられる。
以下に、本発明に係る偏光フィルムの製造方法の一例について説明する。
本発明に係る偏光フィルムは例えば下記製造方法により製造することができる。
ヨウ素系偏光子と、前記ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に隣接層とを備える偏光フィルムの製造方法であって、前記隣接層が、前記ヨウ素系偏光子に直接接する接着剤層と、前記接着剤層の上にバリア層を備えるものであり、前記隣接層と水とのHSP値距離が26以上であり、前記ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に前記接着剤層の原料となる接着剤組成物を塗工する塗工工程と、バリア層となる樹脂層とセパレータとの積層体であるセパレータフィルム付きバリア層のバリア層面と、前記ヨウ素系偏光子の前記接着剤組成物の塗工面とを貼り合わせる貼合行程と、前記セパレータフィルム付きバリア層のセパレータを剥離して、バリア層付き偏光子を形成する形成行程、とを含む偏光フィルムの製造方法。
ヨウ素系偏光子と、前記ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に隣接層とを備える偏光フィルムの製造方法であって、前記隣接層が、前記ヨウ素系偏光子に直接接する接着剤層と、前記接着剤層の上にバリア層を備えるものであり、前記隣接層と水とのHSP値距離が26以上であり、前記ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に前記接着剤層の原料となる接着剤組成物を塗工する塗工工程と、バリア層となる樹脂層とセパレータとの積層体であるセパレータフィルム付きバリア層のバリア層面と、前記ヨウ素系偏光子の前記接着剤組成物の塗工面とを貼り合わせる貼合行程と、前記セパレータフィルム付きバリア層のセパレータを剥離して、バリア層付き偏光子を形成する形成行程、とを含む偏光フィルムの製造方法。
なお、本発明に係る偏光フィルムでは、偏光子と隣接層との間の接着性をさらに向上させるために、本発明では偏光子の貼合面(隣接層との貼合面)に易接着組成物を塗工してもよい。この場合は、ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に前記接着剤層の原料となる接着剤組成物を塗工する塗工工程(これを「接着剤組成物塗工工程」とする)の前に、偏光子の貼合面(隣接層との貼合面)に易接着組成物を塗工する易接着組成物塗工工程を設けてもよい。
<塗工工程>
偏光子の貼合面に接着剤組成物、あるいは易接着組成物および接着剤組成物を塗工する方法としては、組成物の粘度や目的とする厚みによって適宜選択されるが、ヨウ素系偏光子表面の異物除去や、塗工性の観点から、後計量塗工方式を用いることが好ましい。後計量塗工方式の具体例としては、グラビアロール塗工方式、フォワードロール塗工方式、エアナイフ塗工方式、ロッド/バー塗工方式などが挙げられる。これらの中でも、透明保護フィルム表面の異物除去や、塗工性の観点から、特にグラビアロール塗工方式が好ましい。
偏光子の貼合面に接着剤組成物、あるいは易接着組成物および接着剤組成物を塗工する方法としては、組成物の粘度や目的とする厚みによって適宜選択されるが、ヨウ素系偏光子表面の異物除去や、塗工性の観点から、後計量塗工方式を用いることが好ましい。後計量塗工方式の具体例としては、グラビアロール塗工方式、フォワードロール塗工方式、エアナイフ塗工方式、ロッド/バー塗工方式などが挙げられる。これらの中でも、透明保護フィルム表面の異物除去や、塗工性の観点から、特にグラビアロール塗工方式が好ましい。
前記塗工工程の前に、偏光子の接着剤組成物の塗工面に易接着組成物を塗工してもよい。偏光子の貼合面に易接着組成物を塗工する方法としては、前記塗工工程と同様の効果を奏することから、後計量塗工方式を用いることが好ましい。
グラビアロール塗工方式において、グラビアロールの表面には、種々のパターンを形成可能であり、例えば、ハニカムメッシュパターン、台形パターン、格子パターン、ピラミッドパターンまたは斜線パターンなどが形成可能である。最終的に得られる偏光フィルムの外観欠点の発生を効果的に防止するためには、前記グラビアロールの表面に形成されたパターンがハニカムメッシュパターンであることが好ましい。ハニカムメッシュパターンの場合、易接着組成物塗工後の塗工面の面精度を高めるために、セル容積は1~5cm3/m2であることが好ましく、2~3cm3/m2であることが好ましい。同様に、易接着組成物塗工後の塗工面の面精度を高めるために、ロール1inchあたりのセル線数は200~3000線/inchであることが好ましい。また、偏光子の進行速度に対する、前記グラビアロールの回転速度比が、100~300%であることが好ましい。
<貼合工程>
上記のように塗工した接着剤組成物を介して、偏光子とバリア層形成用樹脂フィルムとを貼り合わせる。偏光子とバリア層形成用樹脂フィルムの貼り合わせは、ロールラミネーターなどにより行うことができる。
上記のように塗工した接着剤組成物を介して、偏光子とバリア層形成用樹脂フィルムとを貼り合わせる。偏光子とバリア層形成用樹脂フィルムの貼り合わせは、ロールラミネーターなどにより行うことができる。
<形成工程>
セパレータ付きバリア層はキャスト成形あるいは押出成形により成形されることが好ましい。キャスト成形ではバリア層となる樹脂を任意の溶剤に溶解した溶液をセパレータに塗布し、溶剤を乾燥させることでセパレータ付きバリア層を得ることができる。押出成形ではバリア層となる樹脂とセパレータとなる樹脂の共押出によりセパレータ付きバリア層を得ることができる。
セパレータ付きバリア層はキャスト成形あるいは押出成形により成形されることが好ましい。キャスト成形ではバリア層となる樹脂を任意の溶剤に溶解した溶液をセパレータに塗布し、溶剤を乾燥させることでセパレータ付きバリア層を得ることができる。押出成形ではバリア層となる樹脂とセパレータとなる樹脂の共押出によりセパレータ付きバリア層を得ることができる。
キャスト成形によりバリア層を形成する場合、溶液を塗布する際のバーコーターの番手または番線と呼ばれるワイヤー太さ、さらには塗布する溶液の固形分濃度を適宜調整することにより、任意の厚みを有するバリア層を形成することができる。
接着剤層を介して、偏光子とバリア層との積層体を製造後、さらに必要に応じて接着剤組成物をバリア層に塗工する第2塗工工程、続いて前記接着剤組成物の塗工面に透明保護フィルムや位相差フィルムなどの樹脂フィルムを貼り合わせる第2貼合工程、さらに活性エネルギー線を照射し、前記接着剤組成物の硬化物である接着剤層を介して、隣接層付ヨウ素系偏光子と樹脂フィルムとを接着させる接着工程を実施してもよい。
<接着工程>
偏光子と透明保護フィルムとを貼り合わせた後に、活性エネルギー線(電子線、紫外線、可視光線など)を照射し、接着剤組成物、あるいは接着剤組成物および易接着組成物を硬化して接着剤層を形成する。活性エネルギー線(電子線、紫外線、可視光線など)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、透明保護フィルム側から照射する。偏光子側から照射すると、偏光子が活性エネルギー線(電子線、紫外線、可視光線など)によって劣化するおそれがある。
偏光子と透明保護フィルムとを貼り合わせた後に、活性エネルギー線(電子線、紫外線、可視光線など)を照射し、接着剤組成物、あるいは接着剤組成物および易接着組成物を硬化して接着剤層を形成する。活性エネルギー線(電子線、紫外線、可視光線など)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、透明保護フィルム側から照射する。偏光子側から照射すると、偏光子が活性エネルギー線(電子線、紫外線、可視光線など)によって劣化するおそれがある。
電子線を照射する場合の照射条件は、上記接着剤組成物を硬化しうる条件であれば、任意の適切な条件を採用できる。例えば、電子線照射は、加速電圧が好ましくは5kV~300kVであり、さらに好ましくは10kV~250kVである。加速電圧が5kV未満の場合、電子線が接着剤まで届かず硬化不足となるおそれがあり、加速電圧が300kVを超えると、試料を通る浸透力が強すぎて、透明保護フィルムや偏光子にダメージを与えるおそれがある。照射線量としては、5~100kGy、さらに好ましくは10~75kGyである。照射線量が5kGy未満の場合は、接着剤が硬化不足となり、100kGyを超えると、透明保護フィルムや偏光子にダメージを与え、機械的強度の低下や黄変を生じ、所定の光学特性を得ることができない。
電子線照射は、通常、不活性ガス中で照射を行うが、必要であれば大気中や酸素を少し導入した条件で行ってもよい。透明保護フィルムの材料によるが、酸素を適宜導入することによって、最初に電子線があたる透明保護フィルム面にあえて酸素阻害を生じさせ、透明保護フィルムへのダメージを防ぐことができ、接着剤にのみ効率的に電子線を照射させることができる。
前記偏光フィルムの製造方法では、活性エネルギー線として、波長範囲380nm~450nmの可視光線を含むもの、特には波長範囲380nm~450nmの可視光線の照射量が最も多い活性エネルギー線を使用することが好ましい。紫外線、可視光線を使用する場合であって、紫外線吸収能を付与した透明保護フィルム(紫外線不透過型透明保護フィルム)を使用する場合、およそ380nmより短波長の光を吸収するため、380nmより短波長の光は接着剤組成物に到達せず、その重合反応に寄与しない。さらに、透明保護フィルムによって吸収された380nmより短波長の光は熱に変換され、透明保護フィルム自体が発熱し、偏光フィルムのカール・シワなど不良の原因となる。そのため、本発明において紫外線、可視光線を採用する場合、活性エネルギー線発生装置として380nmより短波長の光を発光しない装置を使用することが好ましく、より具体的には、波長範囲380~440nmの積算照度と波長範囲250~370nmの積算照度との比が100:0~100:50であることが好ましく、100:0~100:40であることがより好ましい。本発明に係る偏光フィルムの製造方法では、活性エネルギー線としては、ガリウム封入メタルハライドランプ、波長範囲380~440nmを発光するLED光源が好ましい。あるいは、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、白熱電球、キセノンランプ、ハロゲンランプ、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、蛍光灯、タングステンランプ、ガリウムランプ、エキシマレーザーまたは太陽光などの紫外線と可視光線を含む光源を使用することができ、バンドパスフィルターを用いて380nmより短波長の紫外線を遮断して用いることもできる。偏光子と透明保護フィルムとの間の接着剤層の接着性能を高めつつ、偏光フィルムのカールを防止するためには、ガリウム封入メタルハライドランプを使用し、かつ380nmより短波長の光を遮断可能なバンドパスフィルターを介して得られた活性エネルギー線、またはLED光源を使用して得られる波長405nmの活性エネルギー線を使用することが好ましい。
紫外線または可視光線を照射する前に接着剤組成物を加温すること(照射前加温)が好ましく、その場合40℃以上に加温することが好ましく、50℃以上に加温することがより好ましい。また、紫外線または可視光線を照射後に活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を加温すること(照射後加温)も好ましく、その場合40℃以上に加温することが好ましく、50℃以上に加温することがより好ましい。
<光学フィルム>
本発明に係る製造方法により製造した偏光フィルムは、実用に際して他の光学層と積層した光学フィルムとして用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば、位相差フィルム(1/2や1/4などの波長板を含む)、視覚補償フィルム、輝度向上フィルム、反射板や反透過板、などの液晶表示装置などの形成に用いられることのある光学層となるものがあげられる。
本発明に係る製造方法により製造した偏光フィルムは、実用に際して他の光学層と積層した光学フィルムとして用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば、位相差フィルム(1/2や1/4などの波長板を含む)、視覚補償フィルム、輝度向上フィルム、反射板や反透過板、などの液晶表示装置などの形成に用いられることのある光学層となるものがあげられる。
前記位相差フィルムとしては、正面位相差が40nm以上および/または、厚み方向位相差が80nm以上の位相差を有するものを用いることができる。正面位相差は、通常、40~200nmの範囲に、厚み方向位相差は、通常、80~300nmの範囲に制御される。
位相差フィルムとしては、高分子素材を一軸または二軸延伸処理してなる複屈折性フィルム、液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものがあげられる。位相差フィルムの厚さも特に制限されないが、20~150μm程度が一般的である。
位相差フィルムとしては、下記式(1)ないし(3):
0.70<Re[450]/Re[550]<0.97・・・(1)
1.5×10-3<Δn<6×10-3・・・(2)
1.13<NZ<1.50・・・(3)
(式中、Re[450]およびRe[550]は、それぞれ、23℃における波長450nmおよび550nmの光で測定した位相差フィルムの面内の位相差値であり、Δnは位相差フィルムの遅相軸方向、進相軸方向の屈折率を、それぞれnx、nyとしたときのnx-nyである面内複屈折であり、NZはnzを位相差フィルムの厚み方向の屈折率としたときの、厚み方向複屈折であるnx-nzと面内複屈折であるnx-nyとの比である)を満足する逆波長分散型の位相差フィルムを用いてもよい。
0.70<Re[450]/Re[550]<0.97・・・(1)
1.5×10-3<Δn<6×10-3・・・(2)
1.13<NZ<1.50・・・(3)
(式中、Re[450]およびRe[550]は、それぞれ、23℃における波長450nmおよび550nmの光で測定した位相差フィルムの面内の位相差値であり、Δnは位相差フィルムの遅相軸方向、進相軸方向の屈折率を、それぞれnx、nyとしたときのnx-nyである面内複屈折であり、NZはnzを位相差フィルムの厚み方向の屈折率としたときの、厚み方向複屈折であるnx-nzと面内複屈折であるnx-nyとの比である)を満足する逆波長分散型の位相差フィルムを用いてもよい。
前述した偏光フィルムや、偏光フィルムを少なくとも1層積層されている光学フィルムには、液晶セルなどの他部材と接着するための粘着層を設けることもできる。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
粘着層は、異なる組成または種類などのものの重畳層として偏光フィルムや光学フィルムの片面または両面に設けることもできる。また両面に設ける場合に、偏光フィルムや光学フィルムの表裏において異なる組成や種類や厚みなどの粘着層とすることもできる。粘着層の厚みは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には1~500μmであり、1~200μmが好ましく、特に1~100μmが好ましい。
粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止などを目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚み条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体などの適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデンなどの適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
<画像表示装置>
本発明の偏光フィルムまたは光学フィルムは液晶表示装置などの各種装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと偏光フィルムまたは光学フィルム、および必要に応じての照明システムなどの構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による偏光フィルムまたは光学フィルムを用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばTN型やSTN型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
本発明の偏光フィルムまたは光学フィルムは液晶表示装置などの各種装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと偏光フィルムまたは光学フィルム、および必要に応じての照明システムなどの構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による偏光フィルムまたは光学フィルムを用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばTN型やSTN型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
液晶セルの片側または両側に偏光フィルムまたは光学フィルムを配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による偏光フィルムまたは光学フィルムは液晶セルの片側または両側に配置することができる。両側に偏光フィルムまたは光学フィルムを設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に1層または2層以上配置することができる。
以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明の実施形態はこれらに限定されない。
<薄型偏光子>
まず、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、次に、延伸積層体を染色によって着色積層体を生成し、さらに着色積層体を延伸温度65度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5μm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ヨウ素系の薄型偏光子を構成する、厚さ5μmのPVA層(薄型偏光子)含む光学フィルム積層体を得た。
まず、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、次に、延伸積層体を染色によって着色積層体を生成し、さらに着色積層体を延伸温度65度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5μm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ヨウ素系の薄型偏光子を構成する、厚さ5μmのPVA層(薄型偏光子)含む光学フィルム積層体を得た。
<透明保護フィルム>
透明保護フィルムとして、以下のフィルムを使用した。
「TAC」;トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(透湿度420g/(m2・24h)、水とのHSP値距離22.2、厚み25μm)(商品名「コニカミノルタタックフィルムKC2UA」、(コニカミノルタ)社製
「PC」;ポリカーボネート(PC)フィルム(透湿度90g/(m2・24h)、水とのHSP値距離22.2、厚み13μm)
「COP」;シクロオレフィン系ポリマー(COP)フィルム(透湿度8g/(m2・24h)、水とのHSP値距離33.3、厚み20μm)(商品名「ゼオノアフィルムZF14」、日本ゼオン社製
透明保護フィルムとして、以下のフィルムを使用した。
「TAC」;トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(透湿度420g/(m2・24h)、水とのHSP値距離22.2、厚み25μm)(商品名「コニカミノルタタックフィルムKC2UA」、(コニカミノルタ)社製
「PC」;ポリカーボネート(PC)フィルム(透湿度90g/(m2・24h)、水とのHSP値距離22.2、厚み13μm)
「COP」;シクロオレフィン系ポリマー(COP)フィルム(透湿度8g/(m2・24h)、水とのHSP値距離33.3、厚み20μm)(商品名「ゼオノアフィルムZF14」、日本ゼオン社製
<位相差フィルム>
位相差フィルムは、下記の製造方法により製造した。
位相差フィルムは、下記の製造方法により製造した。
ポリエステルカーボネート系樹脂の重合
撹拌翼および100℃に制御された還流冷却器を具備した縦型反応器2器からなるバッチ重合装置を用いて重合を行った。ビス[9-(2-フェノキシカルボニルエチル)フルオレン-9-イル]メタン29.60質量部(0.046mol)、イソソルビド(ISB)29.21質量部(0.200mol)、スピログリコール(SPG)42.28質量部(0.139mol)、ジフェニルカーボネート(DPC)63.77質量部(0.298mol)及び触媒として酢酸カルシウム1水和物1.19×10-2質量部(6.78×10-5mol)を仕込んだ。反応器内を減圧窒素置換した後、熱媒で加温を行い、内温が100℃になった時点で撹拌を開始した。昇温開始40分後に内温を220℃に到達させ、この温度を保持するように制御すると同時に減圧を開始し、220℃に到達してから90分で13.3kPaにした。重合反応とともに副生するフェノール蒸気を100℃の還流冷却器に導き、フェノール蒸気中に若干量含まれるモノマー成分を反応器に戻し、凝縮しないフェノール蒸気は45℃の凝縮器に導いて回収した。第1反応器に窒素を導入して一旦大気圧まで復圧させた後、第1反応器内のオリゴマー化された反応液を第2反応器に移した。次いで、第2反応器内の昇温および減圧を開始して、50分で内温240℃、圧力0.2kPaにした。その後、所定の攪拌動力となるまで重合を進行させた。所定動力に到達した時点で反応器に窒素を導入して復圧し、生成したポリエステルカーボネート系樹脂を水中に押し出し、ストランドをカッティングしてペレットを得た。
撹拌翼および100℃に制御された還流冷却器を具備した縦型反応器2器からなるバッチ重合装置を用いて重合を行った。ビス[9-(2-フェノキシカルボニルエチル)フルオレン-9-イル]メタン29.60質量部(0.046mol)、イソソルビド(ISB)29.21質量部(0.200mol)、スピログリコール(SPG)42.28質量部(0.139mol)、ジフェニルカーボネート(DPC)63.77質量部(0.298mol)及び触媒として酢酸カルシウム1水和物1.19×10-2質量部(6.78×10-5mol)を仕込んだ。反応器内を減圧窒素置換した後、熱媒で加温を行い、内温が100℃になった時点で撹拌を開始した。昇温開始40分後に内温を220℃に到達させ、この温度を保持するように制御すると同時に減圧を開始し、220℃に到達してから90分で13.3kPaにした。重合反応とともに副生するフェノール蒸気を100℃の還流冷却器に導き、フェノール蒸気中に若干量含まれるモノマー成分を反応器に戻し、凝縮しないフェノール蒸気は45℃の凝縮器に導いて回収した。第1反応器に窒素を導入して一旦大気圧まで復圧させた後、第1反応器内のオリゴマー化された反応液を第2反応器に移した。次いで、第2反応器内の昇温および減圧を開始して、50分で内温240℃、圧力0.2kPaにした。その後、所定の攪拌動力となるまで重合を進行させた。所定動力に到達した時点で反応器に窒素を導入して復圧し、生成したポリエステルカーボネート系樹脂を水中に押し出し、ストランドをカッティングしてペレットを得た。
位相差フィルムの作製
得られたポリエステルカーボネート系樹脂(ペレット)を80℃で5時間真空乾燥をした後、単軸押出機(東芝機械社製、シリンダー設定温度:250℃)、Tダイ(幅200mm、設定温度:250℃)、チルロール(設定温度:120~130℃)および巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み130μmの長尺状の樹脂フィルムを作製した。得られた長尺状の樹脂フィルムを、所定の位相差が得られるように調整しながら延伸し、厚み48μmの位相差フィルムを得た。延伸条件は、幅方向に、延伸温度143℃、延伸倍率2.8倍であった。得られた位相差フィルムのRe(550)は141nmであり、Re(450)/Re(550)は0.86であり、Nz係数は1.12であった。
位相差フィルムの水とのHSP値距離は22.7、透湿度は90g/(m2・24h)であった。
得られたポリエステルカーボネート系樹脂(ペレット)を80℃で5時間真空乾燥をした後、単軸押出機(東芝機械社製、シリンダー設定温度:250℃)、Tダイ(幅200mm、設定温度:250℃)、チルロール(設定温度:120~130℃)および巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み130μmの長尺状の樹脂フィルムを作製した。得られた長尺状の樹脂フィルムを、所定の位相差が得られるように調整しながら延伸し、厚み48μmの位相差フィルムを得た。延伸条件は、幅方向に、延伸温度143℃、延伸倍率2.8倍であった。得られた位相差フィルムのRe(550)は141nmであり、Re(450)/Re(550)は0.86であり、Nz係数は1.12であった。
位相差フィルムの水とのHSP値距離は22.7、透湿度は90g/(m2・24h)であった。
<活性エネルギー線>
活性エネルギー線として、可視光線(ガリウム封入メタルハライドランプ) 照射装置:Fusion UV Systems,Inc社製Light HAMMER10 バルブ:Vバルブ ピーク照度:1600mW/cm2、積算照射量1000/mJ/cm2(波長380~440nm)を使用した。なお、可視光線の照度は、Solatell社製Sola-Checkシステムを使用して測定した。
活性エネルギー線として、可視光線(ガリウム封入メタルハライドランプ) 照射装置:Fusion UV Systems,Inc社製Light HAMMER10 バルブ:Vバルブ ピーク照度:1600mW/cm2、積算照射量1000/mJ/cm2(波長380~440nm)を使用した。なお、可視光線の照度は、Solatell社製Sola-Checkシステムを使用して測定した。
<接着剤層1~3>
接着剤層1~3は、下記接着剤組成物1~3を原料として形成した。
「接着剤組成物1」;ACMOを30重量部、19NDAを30重量部、P2HAを15重量部含有する接着剤組成物(接着剤組成物1を硬化後に得られる接着剤層1の水とのHSP値距離;27.0)
「接着剤組成物2」;19NDAを36重量部、HEAAを12.5重量部、M5700を22重量部、DEAAを6重量部、HPPAを12.5重量部含有する接着剤組成物(接着剤組成物2を硬化後に得られる接着剤層2の水とのHSP値距離;25.7)
「接着剤組成物3」;19NDAを10重量部、P2HAを43.5重量部、HEAAを10重量部、M5700を10重量部、M220を10重量部、DEAAを3重量部含有する接着剤組成物(接着剤組成物3を硬化後に得られる接着剤層3の水とのHSP値距離;25.5)
接着剤層1~3は、下記接着剤組成物1~3を原料として形成した。
「接着剤組成物1」;ACMOを30重量部、19NDAを30重量部、P2HAを15重量部含有する接着剤組成物(接着剤組成物1を硬化後に得られる接着剤層1の水とのHSP値距離;27.0)
「接着剤組成物2」;19NDAを36重量部、HEAAを12.5重量部、M5700を22重量部、DEAAを6重量部、HPPAを12.5重量部含有する接着剤組成物(接着剤組成物2を硬化後に得られる接着剤層2の水とのHSP値距離;25.7)
「接着剤組成物3」;19NDAを10重量部、P2HAを43.5重量部、HEAAを10重量部、M5700を10重量部、M220を10重量部、DEAAを3重量部含有する接着剤組成物(接着剤組成物3を硬化後に得られる接着剤層3の水とのHSP値距離;25.5)
上記各接着剤組成物中、
「ACMO」;アクリロイルモルフォリン(商品名「ACMO」、KJケミカルズ社製)
「19NDA」;1,9-ノナンジオールジアクリレート(商品名「ライトアクリレート1,9ND-A」、共栄社化学社製)
「P2HA」;フェノキシジエチレングリコールアクリレート(商品名「ライトアクリレートP2H-A」、共栄社化学社製
「HEAA」;N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド(商品名「HEAA」、KJケミカルズ社製
「M5700」;2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレートを主成分とする2,3-エポキシプロピル=フェニルエーテルとアクリル酸との反応生成物
(商品名「アロニックスM-5700」、東亞合成社製
「M220」;(トリプロピレングリコールジアクリレート)(商品名「アロニックスM-220」、(東亞合成)社製)
「DEAA」;(N-N-ジエチルアクリルアミド)(商品名「DEAA」、(KJケミカルズ)社製)
「HPPA」;(ネオペンチルグリコール、ヒドロキシピバリン酸、アクリル酸との反応物)(商品名「ライトアクリレートHPP-A」、(共栄社化学)社製)
「ACMO」;アクリロイルモルフォリン(商品名「ACMO」、KJケミカルズ社製)
「19NDA」;1,9-ノナンジオールジアクリレート(商品名「ライトアクリレート1,9ND-A」、共栄社化学社製)
「P2HA」;フェノキシジエチレングリコールアクリレート(商品名「ライトアクリレートP2H-A」、共栄社化学社製
「HEAA」;N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド(商品名「HEAA」、KJケミカルズ社製
「M5700」;2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレートを主成分とする2,3-エポキシプロピル=フェニルエーテルとアクリル酸との反応生成物
(商品名「アロニックスM-5700」、東亞合成社製
「M220」;(トリプロピレングリコールジアクリレート)(商品名「アロニックスM-220」、(東亞合成)社製)
「DEAA」;(N-N-ジエチルアクリルアミド)(商品名「DEAA」、(KJケミカルズ)社製)
「HPPA」;(ネオペンチルグリコール、ヒドロキシピバリン酸、アクリル酸との反応物)(商品名「ライトアクリレートHPP-A」、(共栄社化学)社製)
実施例1
2,4-トリクロロベンゼンとトルエンとの2:3混合溶剤90gに、シクロオレフィン系ポリマー(COP)フィルム(商品名「ゼオノアフィルムZF14」)10gを添加し、COP溶液を調製した。次に、バーコーター#5を用いて、PETフィルム(セパレータ)上に調製したCOP溶液を塗工し、その後60℃のオーブンで3分間乾燥させることにより、セパレータ上に厚み1μmのCOP膜(バリア層)が積層された、セパレータフィルム付きバリア層を製造した。なお、バリア層の透湿度は480g/(m2・24h)であり、水とのHSP値距離は33.3であった。
2,4-トリクロロベンゼンとトルエンとの2:3混合溶剤90gに、シクロオレフィン系ポリマー(COP)フィルム(商品名「ゼオノアフィルムZF14」)10gを添加し、COP溶液を調製した。次に、バーコーター#5を用いて、PETフィルム(セパレータ)上に調製したCOP溶液を塗工し、その後60℃のオーブンで3分間乾燥させることにより、セパレータ上に厚み1μmのCOP膜(バリア層)が積層された、セパレータフィルム付きバリア層を製造した。なお、バリア層の透湿度は480g/(m2・24h)であり、水とのHSP値距離は33.3であった。
薄型偏光子と非晶性PET基材とが積層された光学フィルム積層体の薄型偏光子側面(貼合面)に、MCDコーター(富士機械社製)(セル形状:ハニカム、グラビアロール線数:1000本/inch、回転速度140%/対ライン速)を用いて接着剤組成物2を塗工し、セパレータフィルム付きバリア層のバリア層面(貼合面)にロール機で貼り合わせた(貼り合わせのライン速度は25m/min)。その後、セパレータフィルム付きバリア層のセパレータフィルム側から、活性エネルギー線照射装置により上記可視光線を照射して接着剤組成物2を硬化させた。その後、セパレータフィルム付きバリア層からセパレータフィルムを剥離することにより、薄型偏光子(薄型偏光子と非晶性PET基材とが積層された光学フィルム積層体)とバリア層1とが接着剤層2を介して積層された積層フィルム1を得た。なお、かかる積層フィルム1中のバリア層1の厚みは1μmであり、接着剤層2の厚みは1μmであった。バリア層1と接着剤層2とで隣接層1を構成し、隣接層1と水とのHSP値距離は29.4であった。
積層フィルム1のバリア層1面に、接着剤組成物1を、MCDコーター(富士機械社製)(セル形状:ハニカム、グラビアロール線数:1000本/inch、回転速度140%/対ライン速)を用いて、厚み0.7μmになるように塗工し、保護フィルム1(「TAC」)にロール機で貼り合わせた(貼り合わせのライン速度は25m/min)。その後、保護フィルム1側から、活性エネルギー線照射装置により照射して接着剤組成物1を硬化させることにより、接着剤層1を介してバリア層1の上に保護フィルム1が積層された積層フィルム2を得た。接着剤層1の厚みは0.9μmであった。
得られた積層フィルム2の非晶性PET基材(薄型偏光子と非晶性PET基材とが積層された光学フィルム積層体が備える非晶性PET基材)を剥離し、薄型偏光子を露出させた。次に、薄型偏光子面側に、接着剤組成物2を前記同様の方法で塗工し、セパレータフィルム付きバリア層のバリア層面(貼合面)にロール機で貼り合わせた(貼り合わせのライン速度は25m/min)。その後、セパレータフィルム付きバリア層のセパレータフィルム側から、活性エネルギー線照射装置により上記可視光線を照射して接着剤組成物2を硬化させた。その後、セパレータフィルム付きバリア層からセパレータフィルムを剥離することにより、薄型偏光子のもう一方の面に接着剤層2を介してバリア層2が積層された積層フィルム3を得た。なお、かかる積層フィルム3中のバリア層2の厚みは1μmであり、接着剤層2の厚みは1μmであった。バリア層2と接着剤層2とで隣接層2を構成し、隣接層2と水とのHSP値距離は29.4であった。
積層フィルム3のバリア層2面に、接着剤組成物3を前記同様の方法で塗工し、パネル側保護フィルム(位相差フィルム)にロール機で貼り合わせた(貼り合わせのライン速度は25m/min)。その後、パネル側保護フィルム側から、活性エネルギー線照射装置により照射して接着剤組成物3を硬化させることにより、実施例1に係る偏光フィルム(視認側から順に、「保護フィルム1」-「接着剤層1」-「バリア層1」-「接着剤層2」-「薄型偏光子」-「接着剤層2」-「バリア層2」-「接着剤層3」-「パネル側保護フィルム」が積層された偏光フィルム)を製造した。
なお、実施例1における「保護フィルム1」、「接着剤層1」、「バリア層1」、「接着剤層2」、「薄型偏光子」、「接着剤層2」、「バリア層2」、「接着剤層3」および「パネル側保護フィルム」の積層順は前記記載の順序に限られることなく、任意に変更可能である。
実施例2~5、比較例1~3
バリア層1および接着剤層1(またはバリア層2および接着剤層3)の有無、保護フィルム1の種類、各接着剤層の厚みを表1に記載のものに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法により偏光フィルムを製造した。
バリア層1および接着剤層1(またはバリア層2および接着剤層3)の有無、保護フィルム1の種類、各接着剤層の厚みを表1に記載のものに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法により偏光フィルムを製造した。
(透過率変化試験)
得られた偏光フィルムの透過率Tsについて、紫外可視分光光度計(日本分光社製V-7100)を用いて測定し、単体透過率Ts、平行透過率Tp、直交透過率Tcをそれぞれ、偏光フィルムのTs、TpおよびTcとした。これらのTs、TpおよびTcは、JIS Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。なお、保護層の屈折率は1.50であり、偏光膜の保護層とは反対側の表面の屈折率は1.53であった。Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。なお、保護層の屈折率は1.50であり、偏光膜の保護層とは反対側の表面の屈折率は1.53であった。紫外可視分光光度計(日本分光社製V-7100)を用いて測定した単体透過率Ts、平行透過率Tp、直交透過率Tcをそれぞれ、偏光膜のTs、TpおよびTcとした。これらのTs、TpおよびTcは、JIS Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。なお、保護層の屈折率は1.50であり、偏光膜の保護層とは反対側の表面の屈折率は1.53であった。
60℃95%RHの環境下に240時間曝露し、投入後の偏光フィルムについても同様の方法で透過率Tsを測定し、透過率変化ΔT(%)=|(投入前の透過率Ts(%))-(投入後の透過率Ts(%))|を求めた。結果を表1に示す。
得られた偏光フィルムの透過率Tsについて、紫外可視分光光度計(日本分光社製V-7100)を用いて測定し、単体透過率Ts、平行透過率Tp、直交透過率Tcをそれぞれ、偏光フィルムのTs、TpおよびTcとした。これらのTs、TpおよびTcは、JIS Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。なお、保護層の屈折率は1.50であり、偏光膜の保護層とは反対側の表面の屈折率は1.53であった。Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。なお、保護層の屈折率は1.50であり、偏光膜の保護層とは反対側の表面の屈折率は1.53であった。紫外可視分光光度計(日本分光社製V-7100)を用いて測定した単体透過率Ts、平行透過率Tp、直交透過率Tcをそれぞれ、偏光膜のTs、TpおよびTcとした。これらのTs、TpおよびTcは、JIS Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。なお、保護層の屈折率は1.50であり、偏光膜の保護層とは反対側の表面の屈折率は1.53であった。
60℃95%RHの環境下に240時間曝露し、投入後の偏光フィルムについても同様の方法で透過率Tsを測定し、透過率変化ΔT(%)=|(投入前の透過率Ts(%))-(投入後の透過率Ts(%))|を求めた。結果を表1に示す。
(加湿信頼性の判定)
加湿信頼性の判定は、前記で求めた透過率変化ΔT(%)が0.4以下である場合を◎、0.4を超えて0.8以下ある場合を〇、0.8を超えて1.0以下である場合を△、1.0を超える場合を×とした。結果を表1に示す。
加湿信頼性の判定は、前記で求めた透過率変化ΔT(%)が0.4以下である場合を◎、0.4を超えて0.8以下ある場合を〇、0.8を超えて1.0以下である場合を△、1.0を超える場合を×とした。結果を表1に示す。
Claims (10)
- ヨウ素系偏光子と、前記ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に隣接層とを備え、
前記隣接層と水とのHSP値距離が26以上であることを特徴とする偏光フィルム。 - 前記隣接層が、透湿度が500g/(m2・24h)以下であるバリア層を含むものである請求項1に記載の偏光フィルム。
- 前記バリア層の厚みが1μm以上である請求項2に記載の偏光フィルム。
- 前記隣接層が、前記ヨウ素系偏光子に直接接する接着剤層を介して前記バリア層を備えるものである請求項2または3に記載の偏光フィルム。
- 前記隣接層が、前記ヨウ素系偏光子に直接接する易接着層上に形成された接着剤層を介して前記バリア層を備えるものである請求項2または3に記載の偏光フィルム。
- 前記接着剤層の厚みTaに対する前記バリア層の厚みTbの比(Tb/Ta)が0.05~50である請求項4または5に記載の偏光フィルム。
- さらに、前記ヨウ素系偏光子の前記隣接層側の面に積層された樹脂フィルムを備える請求項1~6のいずれかに記載の偏光フィルム。
- 前記樹脂フィルムの透湿度が80g/(m2・24h)以上である請求項7に記載の偏光フィルム。
- 請求項1~8のいずれかに記載の偏光フィルムが、少なくとも1枚積層されていることを特徴とする光学フィルム。
- 請求項1~8のいずれかに記載の偏光フィルム、または請求項9に記載の光学フィルムを備える画像表示装置。
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WO2017115784A1 (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 富士フイルム株式会社 | 偏光板保護フィルム及びその製造方法並びに偏光板及び液晶表示装置 |
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