JP5168427B2 - 積層フィルム、偏光板保護フィルム、偏光板及び積層フィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
前記微粒子(P1)は、
動的光散乱法により測定される平均粒子径(D1)が40nm以上300nm以下であり、
動的光散乱法により測定される前記平均粒子径(D1)と、窒素ガス吸着法により測定される平均粒子径(D2)との比D1/D2が、2以上10以下である、積層フィルム。
〔2〕 前記基材フィルムが脂環式構造含有重合体を含む、請求項1に記載の積層フィルム。
〔3〕 前記微粒子(P1)を電子顕微鏡によって観察した場合に前記微粒子(P1)が5nm以上20nm以下の範囲内の一様な太さを有し、前記微粒子(P1)の形状が一平面内のみの伸長を有する細長い形状である、請求項1又は2に記載の積層フィルム。
〔4〕 前記微粒子(P1)が非晶質コロイダルシリカ粒子である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層フィルム。
〔5〕 前記ウレタン樹脂層が、さらに微粒子(P2)を含有し、
前記微粒子(P2)は、
動的光散乱法により測定される平均粒子径(D1)が1nm以上500nm以下であり、
動的光散乱法により測定される前記平均粒子径(D1)と、窒素ガス吸着法により測定される平均粒子径(D2)との比D1/D2が、1.4以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層フィルム。
〔6〕 前記ウレタン樹脂層中の前記微粒子の含有量が、ポリウレタン100重量部に対し、0.5重量部以上20重量部以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の積層フィルム。
〔7〕 請求項1〜6のいずれか一項に記載の積層フィルムを備える、偏光板保護フィルム。
〔8〕 偏光子と、請求項7に記載の偏光板保護フィルムとを備える、偏光板。
〔9〕 基材フィルム上に、ポリウレタン及び微粒子(P1)を含有する液状組成物を塗布してウレタン樹脂層を形成する積層フィルムの製造方法であって、
前記微粒子(P1)は、
動的光散乱法により測定される平均粒子径(D1)が40nm以上300nm以下であり、
動的光散乱法により測定される前記平均粒子径(D1)と、窒素ガス吸着法により測定される平均粒子径(D2)との比D1/D2が、2以上10以下である、積層フィルムの製造方法。
〔10〕 ポリウレタン、微粒子(P1)及び微粒子(P2)を含む成分を混合して、液状組成物を調製し、
基材フィルム上に、前記液状組成物を塗布してウレタン樹脂層を形成する積層フィルムの製造方法であって、
前記微粒子(P1)は、
動的光散乱法により測定される平均粒子径(D1)が40nm以上300nm以下であり、
動的光散乱法により測定される前記平均粒子径(D1)と、窒素ガス吸着法により測定される平均粒子径(D2)との比D1/D2が、2以上10以下であり、
前記微粒子(P2)は、
動的光散乱法により測定される平均粒子径(D1)が1nm以上500nm以下であり、
動的光散乱法により測定される前記平均粒子径(D1)と、窒素ガス吸着法により測定される平均粒子径(D2)との比D1/D2が、1.4以下である、積層フィルムの製造方法。
なお、以下の説明において、「(メタ)アクリル」とは「アクリル」及び「メタクリル」のことを意味する。
図1は、本発明の一実施形態に係る積層フィルムを模式的に示す断面図である。図1に示すように、本発明に係る積層フィルム100は、基材フィルム10と、ウレタン樹脂層20とを備える。また、必要に応じて、積層フィルム100は基材フィルム10及びウレタン樹脂層20以外にも層を備えていてもよい。ただし、ウレタン樹脂層20が有する優れた密着性を活かす観点から、通常は、ウレタン樹脂層20は本発明の積層フィルムの最も外側に設けるようにする。
基材フィルムとしては、通常、樹脂フィルムを用いる。基材フィルムを形成する樹脂のうち、好ましい例としては、脂環式構造含有重合体を含む樹脂(以下、適宜「脂環式構造含有重合体樹脂」という。)、(メタ)アクリル系重合体を含む樹脂(以下、適宜「(メタ)アクリル系樹脂」という。)などが挙げられる。中でも、透明性、低吸湿性、寸法安定性および軽量性などに優れ、光学フィルムに適していることから、脂環式構造含有重合体樹脂が特に好ましい。また、一般に脂環式構造含有重合体樹脂は(メタ)アクリル系樹脂よりも巻回時にシワが発生し易い傾向及び偏光板との接着性が低い傾向があるが、本発明の積層フィルムによれば前記のシワの抑制及び接着性の改善が可能である。したがって、脂環式構造含有重合体樹脂を用いた基材フィルムは、(メタ)アクリル系樹脂を用いた基材フィルムに比べて本発明の効果を相対的に大きく発揮できる。さらに、脂環式構造含有重合体樹脂は(メタ)アクリル系樹脂に比べて濡れ性が高いので、水系ウレタン樹脂の水分散体を均一に塗工することが容易である。
脂環式構造含有重合体は、重合体の繰り返し単位中に脂環式構造を有する重合体であり、主鎖に脂環式構造を有する重合体、及び、側鎖に脂環式構造を有する重合体のいずれを用いてもよい。中でも、機械的強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有する重合体が好ましい。
(メタ)アクリル系樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、紫外線硬化性樹脂などが挙げられる。
本発明においては、これらのプレポリマー、オリゴマー及びモノマーは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
エネルギー線照射処理としては、例えば、コロナ処理(コロナ放電処理ともいう)、プラズマ処理、電子線照射処理、紫外線照射処理等が挙げられる。中でも、処理効率の点等から、コロナ処理、プラズマ処理が好ましく、コロナ処理が特に好ましい。
薬品処理としては、例えば、重クロム酸カリウム溶液、濃硫酸等の酸化剤水溶液中にフィルム(B)を浸漬し、その後、水で洗浄する方法が挙げられる。
基材フィルムは、延伸されていない未延伸フィルムであってもよく、延伸された延伸フィルムであってもよい。
延伸時の温度は、未延伸の基材フィルムを形成する材料のガラス転移温度をTgとしたときに、好ましくは(Tg−30℃)と(Tg+60℃)の間、より好ましくは(Tg−10℃)と(Tg+50℃)の間の温度から選択される。
延伸倍率は、使用する基材フィルムの光学特性に応じて適宜選択すればよく、通常1.05倍以上、好ましくは1.1倍以上であり、通常10.0倍以下、好ましくは2.0倍以下である。
必要に応じて、基材フィルムの表面には、ウレタン樹脂層を設ける前に表面改質処理を施してもよい。この際、基材フィルムのウレタン樹脂層が設けられる面に、表面改質処理を施すことが好ましい。基材フィルムがフィルム層(A)を備える場合、通常は、フィルム層(A)の表面に表面改質処理を施す。表面改質処理を行うことにより、基材フィルムの表面改質処理が施された面においては、平均水接触角は好ましくは20°〜70°になり、水接触角の標準偏差は好ましくは0.01°〜5°になる。なお、前記の標準偏差は、標本標準偏差である。
電極の材質としては、例えば、鉄、銅、アルミ、ステンレスなどの金属が挙げられる。
電極形状としては、例えば、薄板状、ナイフエッジ状、ブラシ状などが挙げられる。
また、アルカリ液に浸漬した後は、基材フィルムの中にアルカリ成分が残留しないように、水で十分に水洗したり、希薄な酸に浸漬してアルカリ成分を中和することが好ましい。
基材フィルムは、1mm厚換算での全光線透過率が、80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。ここで、全光線透過率は、JIS K7361−1997に準拠して測定すればよい。
基材フィルムは、1mm厚換算でのヘイズが、0.3%以下であることが好ましく、0.2%以下であることが特に好ましい。ここで、ヘイズは、JIS K7136−1997に準拠して測定すればよい。
前記の揮発性成分とは、基材フィルムに微量含まれる分子量200以下の物質であり、例えば、残留単量体や溶媒などが挙げられる。揮発性成分の含有量は、分子量200以下の物質の合計として、基材フィルムをガスクロマトグラフィーにより分析することにより定量できる。
また、基材フィルムがフィルム層(A)とフィルム層(B)とを備える場合、フィルム層(A)の平均厚さは、通常5μm以上、好ましくは20μm以上であり、通常500μm以下、好ましくは300μm以下である。また、フィルム層(A)の厚みの変動は、基材フィルムの長尺方向及び幅方向の両方において、前記平均厚さの±3%以内であることが好ましい。厚み変動を上記範囲にすることにより、フィルム層(A)、フィルム層(B)及び基材フィルムの面内レターデーションRe等の光学特性のバラツキを小さくすることができる。
ウレタン樹脂層は、基材フィルムの表面に形成された層である。この際、ウレタン樹脂層は、接着層等の他の層を介して基材フィルムの表面に形成されていてもよいが、通常は、他の層を介さずに基材フィルムの表面に直接に形成される。また、ウレタン樹脂層は、基材フィルムの一方の表面に設けてもよいし、両面に設けてもよい。
また、ウレタン樹脂は基材フィルムに対しても高い密着性を有するので、本発明の積層フィルムにおいては、基材フィルムとウレタン樹脂層とは強固に密着しており、剥がれ難くなっている。
ウレタン樹脂層を形成するウレタン樹脂は、ポリウレタンと、微粒子(P1)と、必要に応じてその他の任意成分とを含む。また、ウレタン樹脂は、水系ウレタン樹脂であることが好ましい。水系ウレタン樹脂に含まれるポリウレタンとしては、例えば、(i)1分子中に平均2個以上の活性水素を含有する成分と(ii)多価イソシアネート成分とを反応させて得られるポリウレタン;または、上記(i)成分及び(ii)成分をイソシアネート基過剰の条件下で、反応に不活性で水との親和性の大きい有機溶媒中でウレタン化反応させてイソシアネート基含有プレポリマーとし、次いで、該プレポリマーを中和し、鎖延長剤を用いて鎖延長し、水を加えて分散体とすることによって製造されるポリウレタン;などが挙げられる。これらのポリウレタン中には、酸成分(酸残基)を含有させてもよい。
ポリオール化合物として、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサングリコール、2,5−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、トリシクロデカンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。
ポリエーテルポリオールとして、例えば、前記のポリオール化合物のアルキレンオキシド付加物;アルキレンオキシドと環状エーテル(例えばテトラヒドロフランなど)との開環(共)重合体;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール−プロピレングリコールの共重合体;グリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール、ポリオクタメチレングリコールなどのグリコール類;などが挙げられる。
ポリエステルポリオールとして、例えば、アジピン酸、コハク酸、セバシン酸、グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸等のジカルボン酸又はその無水物と、上記(1)で挙げられたようなエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタメチレンジオール、ネオペンチルグリコールなどのポリオール化合物とを、水酸基過剰の条件で重縮合させて得られたものなどが挙げられる。より具体的には、例えば、エチレングリコール−アジピン酸縮合物、ブタンジオール−アジピン縮合物、ヘキサメチレングリコール−アジピン酸縮合物、エチレングリコール−プロピレングリコール−アジピン酸縮合物、グリコールを開始剤としてラクトンを開環重合させたポリラクトンジオール、などが挙げられる。
ポリエーテルエステルポリオールとして、例えば、エーテル基含有ポリオール(例えば、前記(2)のポリエーテルポリオールやジエチレングリコール等)または、これと他のグリコールとの混合物を、上記(3)で例示したようなジカルボン酸又はその無水物と混合してアルキレンオキシドを反応させてなるものなどが挙げられる。より具体的には、例えば、ポリテトラメチレングリコール−アジピン酸縮合物などが挙げられる。
ポリカーカーボネートポリオールとしては、例えば、一般式HO−R−(O−C(O)−O−R)x−OH(ただし、式中、Rは炭素原子数1〜12の飽和脂肪酸ポリオール残基を示す。また、xは分子の繰り返し単位の数を示し、通常5〜50の整数である。)で示される化合物などが挙げられる。これらは、飽和脂肪族ポリオールと置換カーボネート(例えば、炭酸ジエチル、ジフェニルカーボネートなど)とを、水酸基が過剰となる条件で反応させるエステル交換法;前記飽和脂肪族ポリオールとホスゲンとを反応させるか、または必要に応じて、その後さらに飽和脂肪族ポリオールを反応させる方法;などにより得ることができる。
なお、中和処理後水系ウレタン樹脂は、酸構造含有水系ウレタン樹脂が含む酸構造のうちの全部が中和されていてもよい。
ウレタン樹脂層は、以下の要件I及び要件IIを満たす微粒子である、微粒子(P1)を含む。
なお、微粒子(P1)が同一平面内のみに伸長を有するとは、純粋に数学的に厳密な同一平面内のみの伸長を有する意味ではなく、むしろ、三次元網目構造又はそれに近い構造に特有の性質を示さないということによって意味付けられるものである。
(a) SiO2を1重量%〜6重量%含有し且つpHが2〜5である活性珪酸のコロイド水溶液と、水溶性のカルシウム塩、マグネシウム塩又はこれらの混合物を含有する水溶液とを、上記活性珪酸のSiO2に対してCaO、MgO又はこの両者として重量比1500ppm〜8500ppmとなる量で混合する工程。
(b) 前記(a)工程により得られた水溶液と、アルカリ金属水酸化物、水溶性有機塩基又はそれらの水溶性珪酸塩とを、SiO2/M2O(但し、SiO2は上記活性珪酸に由来するシリカ分及び上記珪酸塩のシリカ分の量を表し、Mは上記アルカリ金属原子又は有機塩基の分子を表わす。)で表されるモル比が20〜200となるように加えて混合する工程。
(c) 前記(b)工程によって得られた混合物を60℃〜250℃で0.5時間〜40時間加熱する工程。
なお、微粒子(P1)は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。ただし、2種類以上の微粒子を組み合わせて用いる場合、それらのうち少なくとも1種類の微粒子が上述した要件I及び要件IIを満たす微粒子(P1)であれば、本願発明の要件を満たしうる。したがって、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲であれば、要件I又は要件IIを満たさない球状粒子等の粒子を併用してもよい。
かかる球状粒子として、動的光散乱法により測定される平均粒子径(D1)が1nm以上500nm以下であり、動的光散乱法により測定される前記平均粒子径(D1)と、窒素ガス吸着法により測定される平均粒子径(D2)との比D1/D2が、1.4以下、より好ましくは1.2以下である微粒子(P2)を用いることが好ましい。ここで、微粒子(P2)のD1/D2の下限値は、通常は1以上である。かかる微粒子(P2)を、微粒子(P1)と併用することにより、本発明の積層フィルムを良好な外観を保ちつつ、かつすべり性の向上により巻回した場合にシワの発生をさらに抑制できる。微粒子(P2)の動的光散乱法により測定される平均粒子径(D1)は、好ましくは10nm以上、より好ましくは30nm以上であり、好ましくは200nm以下、より好ましくは100nm以下である。
上記微粒子(P2)を併用する場合の使用量は、微粒子(P1)100重量部に対して、好ましくは0.01重量部以上、より好ましくは0.1重量部以上、さらに好ましくは1重量部以上であり、好ましくは200重量部以下、より好ましくは100重量部以下、さらに好ましくは50重量部以下である。
上記微粒子(P2)としては、無機微粒子、有機微粒子のいずれを用いてもよい。微粒子(P2)の材質の例としては、微粒子(P1)と同様のものが挙げられる。
ウレタン樹脂層の厚みが1μm以下である場合、ウレタン樹脂層の機械強度を向上させる目的で、ウレタン樹脂は架橋剤を含むことが好ましい。架橋剤としては、ポリウレタンが有する反応性基と反応する官能基を有する化合物であれば、特に制限なく使用することができる。好ましい架橋剤の例を挙げると、材料の汎用性の観点から、水系エポキシ化合物、水系アミン化合物、水系イソシアネート化合物、水系カルボジイミド化合物等が挙げられる。なかでも、水系エポキシ化合物又は水系アミン化合物を使用することが、接着性の観点から好ましい。
本発明の効果を著しく損なわない限り、ウレタン樹脂は、ポリウレタン、微粒子及び架橋剤以外のその他の任意成分を含んでいてもよい。任意成分の例を挙げると、耐熱安定剤、耐候安定剤、レベリング剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックス等が挙げられる。なお、任意成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
ウレタン樹脂層の形成方法に制限はない。通常は、ポリウレタン、微粒子(P1)、任意に微粒子(P2)、及び任意にその他の任意成分を含有する液状組成物を用意し、用意した液状組成物を基材フィルム上に塗布することによりウレタン樹脂層を形成して、本発明の積層フィルムを製造する。通常、液状組成物は、ポリウレタン、微粒子(P1)、微粒子(P2)及び任意成分を含む成分を混合することにより調製される。また、前記の液状組成物の塗布後、必要に応じて塗膜を乾燥させてもよい。
ポリウレタン及び微粒子を含有する液状組成物は、通常、ウレタン樹脂を溶媒に溶解又は分散させた組成物として用意される。溶媒の種類に制限は無いが、ウレタン樹脂として水系ウレタン樹脂が好ましいことから、溶媒としては水を使用することが好ましい。
ウレタン樹脂層は、厚み20μmにおける鉛筆硬度がH以上であることが好ましい。これにより、本発明の積層フィルムに耐擦傷性を付与することができる。
本発明の積層フィルムは、通常、光学フィルムとして使用される。本発明の積層フィルムの用途となる光学フィルムの例を挙げると、保護フィルム、位相差フィルム、光学補償フィルムなどが挙げられる。本発明の積層フィルムは、延伸フィルムとして用いてもよい。すなわち、基材フィルムとして延伸フィルムを用いてその上にウレタン樹脂層を形成してもよいし、基材フィルム(延伸フィルムでも未延伸のフィルムでもよい)の上にウレタン樹脂層を形成して積層フィルムを製造した後にさらに延伸して用いてもよい。中でも、本発明の積層フィルムは耐久性に優れるので、保護フィルムとして用いることが好ましい。具体例を挙げると、偏光子、反射防止膜付フィルム、位相差フィルム、視野角拡大フィルム及び輝度向上フィルム等の光学フィルムと本発明の積層フィルムとを組み合わせて用いることにより、本発明の積層フィルムを組み合わせた光学フィルムの耐久性を向上させることができる。また、本発明の積層フィルムは、例えばUV硬化樹脂との密着性に優れていたり、プリズム形状等の凹凸が形成されたフィルム、シート又は基板との密着性に優れていたりするので、前記のような光学フィルムと容易に貼り合わせることができる。
本発明の偏光板は、偏光子と、偏光板保護フィルムとしての本発明の積層フィルムとを備える。この偏光板は、例えば、本発明の積層フィルムのウレタン樹脂層の表面に、偏光子を積層することにより製造できる。また、例えば、偏光子の少なくとも一方の面に、接着剤を介して本発明の積層フィルムを積層することによっても、製造することができる。偏光子の一方の面のみに本発明の積層フィルムが積層される場合、偏光子の他方の面には、透明性の高いフィルムを積層してもよい。
本発明の積層フィルムは、通常、高温下に曝された熱履歴を有しても、光学材料としての特性を維持しつつ、偏光子との密着性が良好であるので、耐久性に優れる偏光板を実現できる。
〔基材フィルムの用意〕
脂環式構造含有重合体樹脂(日本ゼオン社製「ZEONOR1430」;ガラス転移温度135℃)のペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を用いて70℃で2時間乾燥した後、65mmφのスクリューを備えた樹脂溶融混練機を有するTダイ式フィルム溶融押出し成形機を使用し、溶融樹脂温度270℃、Tダイの幅500mmの成形条件で、厚さ100μm、長さ1000mの基材フィルムを製造した。
温度計、攪拌機、窒素導入管および冷却管を備えた2000mlの四つ口フラスコに、ポリエステルポリオールであるマキシモールFSK−2000(川崎化成工業社製、水酸基価56mgKOH/g)840gと、多価イソシアネート成分であるトリレンジイソシアネート119gと、溶媒であるメチルエチルケトン200gとを入れ、窒素を導入しながら75℃で1時間反応させた。反応終了後、60℃まで冷却し、酸構造を導入するためにジメチロールプロピオン酸35.6gを加え、75℃で反応させて、イソシアネート基(−NCO基)の含有量が0.5%の酸構造含有水系ウレタン樹脂溶液を得た。次いで、この酸構造含有水系ウレタン樹脂溶液を40℃にまで冷却し、水1500gと、中和剤である水酸化ナトリウム10.6gとを加え、ホモミキサーで高速撹拌することにより乳化を行った。この乳化液から加熱減圧下によりメチルエチルケトンを留去し、固形分40%の中和処理後水系ウレタン樹脂の水分散体を得た。
コロナ処理装置(春日電機社製)を用いて、出力150W、直径1.2mmのワイヤー電極、電極長240mm、ワーク電極間2.0mm、搬送速度1m/minの条件で、基材フィルムの表面に放電処理を施した。
〔ウレタン樹脂の製造〕
中和剤を、水酸化ナトリウムから、不揮発性アミンであるモノエタノールアミン(沸点:171℃、配合量:16.1g)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作により、固形分40%の中和処理後水系ウレタン樹脂の水分散体を得た。
コロナ処理装置(春日電機社製)を用いて、出力300W、直径1.2mmのワイヤー電極、電極長240mm、ワーク電極間3.0mm、搬送速度4m/minの条件で、実施例1で用意したのと同様の基材フィルムの表面に放電処理を施した。
シリカ粒子の量を0.40gとしたこと以外は実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。
シリカ粒子を含むシリカゾルとして、スノーテックスUPの代わりにスノーテックスPS−M(日産化学工業社製;固形分濃度20%;電子顕微鏡観察による形状は房状;溶媒は水;平均粒子径D1=80nm;平均粒子径D2=25nm)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。
シリカ粒子を含むシリカゾルとして、スノーテックスUPの代わりにスノーテックスPS−S(日産化学工業社製;固形分濃度20%;電子顕微鏡観察による形状は房状;溶媒は水;平均粒子径D1=80nm;平均粒子径D2=18nm)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。
以下の点を変更した他は、実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。即ち、シリカ粒子として、スノーテックスUP0.18gに代えて、微粒子(P1)に相当するスノーテックスUPと微粒子(P2)に相当するスノーテックスZL(シリカゾル;日産化学工業社製;固形分濃度40%;電子顕微鏡観察による形状は球状;溶媒は水;平均粒子径D1=85nm;平均粒子径D2=78nm)との混合物を用いた。スノーテックスUPの添加量は、シリカゾル中に含まれるシリカ粒子量として0.144gとし、スノーテックスZLの添加量は、シリカゾル中に含まれるシリカ粒子量として0.036gとした。
シリカ粒子を含むシリカゾルとして、スノーテックスUPの代わりにスノーテックスXL(日産化学工業社製;固形分濃度40%;電子顕微鏡観察による形状は球状;溶媒は水;平均粒子径D1=50nm;平均粒子径D2=47nm)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。
シリカ粒子を添加しなかったこと以外は実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。
以下の点を変更した他は、実施例1と同様にして、積層フィルムを得た。即ち、シリカ粒子として、スノーテックスUP0.18gに代えて、スノーテックスZLを用いた。スノーテックスZLの添加量は、シリカゾル中に含まれるシリカ粒子量として0.18gとした。
上述した実施例及び比較例で製造した積層フィルムを、以下の要領で評価した。結果を表1及び表2に示す。
製造した積層フィルムを、株式会社LPL製ビデオライトVLG−301にて照射し、白濁を目視にて評価を行った。評価の結果、白濁が全く見えないものを「優」、うっすらと白濁が見えるものを「良」、白濁がはっきり見えるものを「不良」とした。
日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計V−7200を用いて測定した。この装置の測定光学系は、測定光路中に偏光子、測定サンプル、検光子及び受光器の順で配置されている。測定は、偏光子と検光子とがクロスニコルでの透過率Tc及びパラニコルでの透過率Tpを測定した。測定波長範囲は380nm〜780nmで、C光源、2度視野での比視感度調整透過率を求め、式Tp/Tcにしたがって、コントラストを計算した。
製造した積層フィルムの静止摩擦係数を、HEIDON社製表面性測定装置トライボステーション32にて測定した。積層フィルムを100mm×20mmにカットし、機器専用の治具に、ウレタン樹脂層がある面が表になるようにセットした。積層フィルムのウレタン樹脂層がある面とは反対側の面が表になるように本体側に取り付け、ウレタン樹脂層の表面の静止摩擦係数の測定を行った。静止摩擦係数の値が低いほうが滑り性が高く、巻き取りがしやすいため、積層フィルムを巻回するときのシワの発生を安定して抑制できるといえる。
<偏光子の製造>
厚さ80μmのポリビニルアルコールフィルムを0.3%のヨウ素水溶液中で染色した。その後、4%のホウ酸及び2%のヨウ化カリウムを含む水溶液の中で5倍まで延伸した後、50℃で4分間乾燥させて、偏光子を得た。
アセトアセチル基を含むポリビニルアルコール(日本合成化学工業社製「ゴーセファイマーZ410」)に水を加えて固形分3%に希釈し、接着液を作製した。
実施例又は比較例で製造した積層フィルムを80℃の乾燥機中で1週間放置し、乾燥させた。この乾燥させた積層フィルムのウレタン樹脂層の表面と前記の偏光子の片面とを、上記で作製した接着剤を用いてロールラミネーターで貼り合わせることにより、偏光板を得た。
作製した偏光板を幅10mmに切断し、偏光子と積層フィルムとを90°方向に引っ張って剥がし、その強度を測定した(90°ピール強度の測定)。測定は25mmの長さで実施し、その際の平均ピール強度を測定した。なお、測定機には、万能引張圧縮試験機(新興通信工業社製「TCM−500CR」)を用い、引張速度20mm/秒で試験を実施した。
実施例では白濁の抑制による外観の改善と、静止摩擦係数の低減によるシワの発生の防止とが両方とも実現できているが、比較例1では白濁が生じており、比較例2では静止摩擦係数が高い。したがって、本発明の構成により、はじめて白濁の発現の防止と巻回時のシワの発生の抑制とが可能になっていることが確認された。
また、実施例1〜3の積層フィルムは高いコントラスト比を有しており、白濁が抑制されることで偏光板の性能を高く維持できることが分かった。
また、実施例2において他の実施例よりもピール強度が高くなっていることから、積層フィルムと偏光子との接着性の向上のためには、架橋剤を使用することが好ましいこと、並びに、中和剤として有機塩基であるアミン化合物を用いることが好ましいことが分かる。
さらに、微粒子(P1)及び微粒子(P2)を組み合わせて用いた実施例4では、静止摩擦係数の顕著な低下が見られ、且つその他の評価については、微粒子(P2)を単独で用いた場合(比較例3)に比べて非常に良好な値を保った。
また、上記の実施例から、従来は光学特性及び耐湿性に優れるが接着性が低かったりシワ発生の抑止が困難であったりした脂環式構造含有重合体樹脂からなる基材フィルムを用いた場合でも、白濁の抑制及びしわ発生の抑制という効果を効果的に発揮できることが確認された。
本発明の偏光板は、例えば、液晶表示装置、有機EL表示装置、プラズマディスプレイ等の各種画像表示装置に好適である。
20 ウレタン樹脂層
100 積層フィルム
Claims (9)
- 基材フィルムと、ポリウレタン及び微粒子(P1)を含有するウレタン樹脂層とを備える光学フィルムであって、
前記微粒子(P1)は、
動的光散乱法により測定される平均粒子径(D1)が40nm以上300nm以下であり、
動的光散乱法により測定される前記平均粒子径(D1)と、窒素ガス吸着法により測定される平均粒子径(D2)との比D1/D2が、2以上10以下であり、
前記微粒子(P1)を電子顕微鏡によって観察した場合に前記微粒子(P1)が5nm以上20nm以下の範囲内の一様な太さを有し、前記微粒子(P1)の形状が一平面内のみの伸長を有する細長い形状である、光学フィルム。 - 前記基材フィルムが脂環式構造含有重合体を含む、請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記微粒子(P1)が非晶質コロイダルシリカ粒子である、請求項1又は2に記載の光学フィルム。
- 前記ウレタン樹脂層が、さらに微粒子(P2)を含有し、
前記微粒子(P2)は、
動的光散乱法により測定される平均粒子径(D1)が1nm以上500nm以下であり、
動的光散乱法により測定される前記平均粒子径(D1)と、窒素ガス吸着法により測定される平均粒子径(D2)との比D1/D2が、1.4以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学フィルム。 - 前記ウレタン樹脂層中の前記微粒子の含有量が、ポリウレタン100重量部に対し、0.5重量部以上20重量部以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学フィルムを備える、偏光板保護フィルム。
- 偏光子と、請求項6に記載の偏光板保護フィルムとを備える、偏光板。
- 基材フィルム上に、ポリウレタン及び微粒子(P1)を含有する液状組成物を塗布してウレタン樹脂層を形成する光学フィルムの製造方法であって、
前記微粒子(P1)は、
動的光散乱法により測定される平均粒子径(D1)が40nm以上300nm以下であり、
動的光散乱法により測定される前記平均粒子径(D1)と、窒素ガス吸着法により測定される平均粒子径(D2)との比D1/D2が、2以上10以下であり、
前記微粒子(P1)を電子顕微鏡によって観察した場合に前記微粒子(P1)が5nm以上20nm以下の範囲内の一様な太さを有し、前記微粒子(P1)の形状が一平面内のみの伸長を有する細長い形状である、光学フィルムの製造方法。 - ポリウレタン、微粒子(P1)及び微粒子(P2)を含む成分を混合して、液状組成物を調製し、
基材フィルム上に、前記液状組成物を塗布してウレタン樹脂層を形成する光学フィルムの製造方法であって、
前記微粒子(P1)は、
動的光散乱法により測定される平均粒子径(D1)が40nm以上300nm以下であり、
動的光散乱法により測定される前記平均粒子径(D1)と、窒素ガス吸着法により測定される平均粒子径(D2)との比D1/D2が、2以上10以下であり、
前記微粒子(P2)は、
動的光散乱法により測定される平均粒子径(D1)が1nm以上500nm以下であり、
動的光散乱法により測定される前記平均粒子径(D1)と、窒素ガス吸着法により測定される平均粒子径(D2)との比D1/D2が、1.4以下であり、
前記微粒子(P1)を電子顕微鏡によって観察した場合に前記微粒子(P1)が5nm以上20nm以下の範囲内の一様な太さを有し、前記微粒子(P1)の形状が一平面内のみの伸長を有する細長い形状である、光学フィルムの製造方法。
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