JP5701716B2 - 偏光板保護フィルム、偏光板および液晶表示装置 - Google Patents
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Description
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、発明が解決しようとする課題は、長期間光が照射されても活性エネルギー線硬化層とセルロースアシレートフィルム間の密着が十分維持され、偏光板に組み込んで高温高湿下で長期間使用されても良好な偏光性能を維持できる偏光板保護フィルムを提供することである。また、発明が解決しようとする課題は、該偏光板保護フィルムを用いた偏光板および液晶表示装置の提供を目的とするものである。
さらに本発明者らは、溶液製膜法にてセルロースアシレートフィルムを製造する際の支持体上での乾燥進行が活性エネルギー線硬化層塗設後のセルロースアシレートフィルムと活性エネルギー線硬化性機能層間の剥離に大きく影響することを突き止めた。すなわち、セルロースアシレートの溶解性の高い溶剤に溶解させた塗布液(ドープ)から製膜した方が、表面強度の高いセルロースアシレートフィルムが得られ、前記脆性破壊がおきにくくなるため、セルロースアシレートフィルムと活性エネルギー線硬化性機能層間の剥離がおきにくくなる。また、セルロースアシレート中の良溶剤であるメチレンクドライドと、セルロースアシレート分子鎖同士の水素結合を切断する効果を有しメチレンクロライドより沸点が高いアルコール系溶剤を組み合わせる場合、支持体と接していなかった面(以下、空気側面)に活性エネルギー線硬化層を塗設した方が、セルロースアシレートフィルムと活性エネルギー線硬化性機能層間の剥離がおきにくいことを突き止めた。これは、空気側面では、良溶剤であるメチレンクロライドの組成が高い状態で乾燥されるため、表面強度の高いセルロースアシレートフィルムが得られることによるものと推測している。
この新規課題に対して、本発明者らは、以下の一般式(1)に示す特定の構造のヒンダードアミン系化合物を用いた場合、偏光板保護フィルム中のpHによらず活性エネルギー線硬化層とセルロースアシレートフィルム間の密着が良好となり、高温高湿環境下で長期間使用した場合の偏光子性能の劣化が小さくなることを見出した。
[1] セルロースアシレートと、該セルロースアシレートに対してヒンダードアミン系化合物を0.01質量%以上含有するセルロースアシレートフィルムと、前記セルロースアシレートフィルム上に積層された活性エネルギー線硬化層を有し、前記ヒンダードアミン系化合物が下記一般式(1)で表されるピペリジン骨格を有することを特徴とする偏光板保護フィルム。
一般式(1)
[2] 前記セルロースアシレートフィルムが、前記セルロースアシレートに対して前記ヒンダードアミン系化合物を15質量%以下含有することを特徴とする[1]に記載の偏光板保護フィルム。
[3] 前記ヒンダードアミン系化合物が下記一般式(2)または(3)で表されることを特徴とする[1]または[2]に記載の偏光板保護フィルム。
一般式(2)
一般式(3)
R103は水素原子、アルキル基、アシル基またはアリール基を表す。)
[4] 前記ヒンダードアミン系化合物が下記一般式(4)または(5)で表されるピペリジン骨格を有することを特徴とする、[1]または[1]に記載の偏光板保護フィルム。
一般式(4)
一般式(5)
一般式(P)
[5] 前記セルロースアシレートフィルムが、有機酸を含有することを特徴とする[1]〜[4]のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
[6] 前記有機酸が、下記一般式(9)で表されることを特徴とする[5]に記載の偏光板保護フィルム。
一般式(9)
X11−L11−(R401)n
(式中、X11は酸解離定数が7.0以下の酸性基を表し、L11は単結合または2価以上の連結基を表し、R401は炭素数6〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアルキニル基、炭素数6〜30のアリール基または炭素数6〜30の複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。nはL11が単結合の場合は1であり、L11が2価以上の連結基の場合は(L11の価数−1)である。)
[7] 前記有機酸が、25℃におけるテトラヒドロフラン/水=6/4の体積比である混合溶媒中における酸解離定数が2〜7の有機酸を含有することを特徴とする、[5]に記載の偏光板保護フィルム。
[8] 前記セルロースアシレートフィルムが、コア層と該コア層の表面上に積層された少なくとも1層のスキン層を有し、前記スキン層のうち、前記活性エネルギー線硬化性層に隣接するスキン層が前記ヒンダードアミン系化合物を含有することを特徴とする[1]〜[7]のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
[9] 前記ヒンダードアミン系化合物が、前記活性エネルギー線硬化性層中にも含まれていることを特徴とする[1]〜[8]のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
[10] 前記ヒンダードアミン系化合物が、ケトン系溶媒に0.01質量%以上溶解することを特徴とする[1]〜[9]のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
[11] セルロースアシレートフィルムが、セルロースアシレートをメチンクロライドとアルコールの質量比が94/6以上60/40以下の組成の溶剤に溶解したドープを支持体上に流延することにより製膜されたことを特徴とする[1]〜[10]のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
[12] 前記活性エネルギー線硬化性層がセルロースアシレートフィルム製膜時に支持体面と接していた面と反対側の面に塗布されてなることを特徴とする[1]〜[11]のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
[13] 前記セルロースアシレートフィルムが、可塑剤を含有することを特徴とする[1]〜[12]のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
[14] 前記活性エネルギー線硬化性層が、前記セルロースアシレート中の前記可塑剤濃度が低い側の面に塗布されてなることを特徴とする[13]に記載の偏光板保護フィルム。
[15] 偏光子と、[1]〜[14]のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルムを少なくとも1枚含むことを特徴とする偏光板。
[16] [1]〜[14]のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルムまたは[15]に記載の偏光板を少なくとも1枚含むことを特徴とする液晶表示装置。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明の偏光板保護フィルムは、セルロースアシレートと、該セルロースアシレートに対してヒンダードアミン系化合物を0.01質量%以上含有するセルロースアシレートフィルムと、前記セルロースアシレートフィルム上に積層された活性エネルギー線硬化性層を有し、前記ヒンダードアミン系化合物が下記一般式(1)で表されるピペリジン骨格を有することを特徴とする。
一般式(1)
まず、本発明の偏光板保護フィルムが有するセルロースアシレートフィルムについて説明する。
本発明の偏光板保護フィルムに用いられるセルロースアシレートフィルムは、セルロースアシレートと、該セルロースアシレートに対してヒンダードアミン系化合物を0.01質量%以上含有し、前記ヒンダードアミン系化合物が下記一般式(1)で表されるピペリジン骨格を有する。
以下、本発明に用いられる前記セルロースアシレートフィルムについて説明する。
前記セルロースアシレートフィルムに用いられるセルロースアシレートの原料のセルロースとしては、綿花リンターや木材パルプ(広葉樹パルプ,針葉樹パルプ)などがあり、何れの原料セルロースから得られるセルロースアシレートでも使用でき、場合により混合して使用してもよい。これらの原料セルロースについての詳細な記載は、例えば、丸澤、宇田著、「プラスチック材料講座(17)繊維素系樹脂」日刊工業新聞社(1970年発行)や発明協会公開技報公技番号2001−1745号(7頁〜8頁)に記載のセルロースを用いることができる。
本発明の偏光板保護フィルムに用いられるセルロースアシレートフィルムは、下記一般式(1)で表されるヒンダードアミン系化合物を0.01質量%以上含有することを特徴とする。かかる特定のピペリジン骨格を有するヒンダードアミン系化合物を偏光板保護フィルムのセルロースアシレートフィルムが含むことにより、セルロースアシレートフィルム上に配置された活性エネルギー線硬化性樹脂層とセルロースアシレートフィルムの密着性に優れ、高温高湿下で長時間使用しても偏光性能が劣化しにくい偏光板保護フィルムを得ることができる。
まず、下記一般式(1)で表されるヒンダードアミン系化合物について詳しく説明する。
一般式(1)
Xはアルキル基であることが好ましく、分岐構造を有するアルキル基、環状構造を有するアルキル基、アリール基を置換基として有するアルキル基であることがより好ましく、環状のアルキル基であることがさらに好ましく、シクロヘキシル基であることが特に好ましい。Xが有する置換基には特に限定はない。
Yは置換基であることが好ましく、Yが表す置換基には特に限定はないが、窒素原子または酸素原子でピペリジン環と結合する置換基が好ましく、置換基を有していてもよいアミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基であることがより好ましく、アルキル基、アリール基またはヘテロ環基を置換基として有するアミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アシルオキシ基であることがさらに好ましい。
R1〜R4はそれぞれ独立に炭素数1〜6のアルキル基であることが好ましく、エチル基またはメチル基であることがより好ましく、すべてメチル基であることが特に好ましい。
一般式(2)
R103は水素原子、アルキル基、アシル基またはアリール基を表す。
R101は水素原子またはアルキル基がより好ましく、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基が特に好ましく、プロピル基またはブチル基がより特に好ましい。
R102はアルキル基またはヘテロ環基であることがより好ましく、炭素数1〜6のアルキル基または環員数1〜2の窒素原子を含むヘテロ環基であることが特に好ましく、トリアジンであることが特に好ましい。
R103は水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアシル基または1〜12のアミノアシル基を表すことがより好ましく、
炭素数1〜12のアシル基が特に好ましい。
一般式(4)
一般式(5)
一般式(P)
前記R201〜R204のうち少なくとも2〜4個が前記一般式(P)で表される置換基であることがより好ましく、3個が前記一般式(P)で表される置換基であることが特に好ましい。
また、下記化合物A−13(製品名「TINUVIN 123」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製、CAS−No. 129757−67−1)も好ましく用いることができる。
前記ヒンダードアミン系化合物は、分子量が300〜30000であることが好ましく、500〜15000であることがより好ましく、700〜10000であることが特に好ましい。
なお、前記ケトン系溶媒の好ましい態様については、活性エネルギー線硬化性層の説明において後述する。
前記一般式(1)で表される(NOR1型ヒンダードアミン系化合物)の含有量がセルロースアシレートフィルムに対して0.01質量%未満の場合には、活性エネルギー線硬化性機能層と前記セルロースアシレートフィルムの間の密着が十分確保できない。なお、15質量%以下の場合には、ヒンダードアミン系化合物のブリードアウトが生じにくくなり、偏光板の偏光性能の改善の観点から好ましい。
本発明の偏光板保護フィルムにおいて、前記セルロースアシレートフィルムは、有機酸を含むことが好ましい。
前記有機酸としては、25℃におけるテトラヒドロフラン/水=6/4の体積比である混合溶媒中における酸解離定数が2〜7の有機酸(以下、特定の酸解離定数の有機酸とも言う)、または、下記一般式(9)で表される有機酸のうち少なくとも1つを用いることが好ましい。前記有機酸は高温高湿下で偏光子のpHを低下させ、偏光子性能の劣化を抑制する効果を奏する。
前記有機酸のうち、25℃におけるTHF/水=6/4の体積比である混合溶媒中における酸解離定数が2〜7の有機酸について説明する。前記有機酸のTHF/水=6/4の体積比である混合溶媒中における酸解離定数は2.5〜7であることがさらも好ましく、2.5〜6.5であることがより好ましく、3〜5であることが特に好ましい。
本発明における前記酸解離定数の測定方法としては、丸善(株)刊 実験化学講座第2版の215ページ〜217ページに記載のアルカリ適定法を採用した。
以下、一般式(6)〜(8)の順に前記有機酸の好ましい構造について説明する。
前記R302は炭素数1〜12のアルキル基または炭素数6〜12のアリール基であることが好ましく、メチル基または炭素数6〜12のアリール基であることがより好ましく、フェニル基であることが特に好ましい。
前記R301およびR302が有していてもよい置換基としては本発明の趣旨に反しない限りにおいて特に制限はないが、ハロゲン原子またはアルキル基であることが好ましく、ハロゲン原子または炭素数1〜6のアルキル基であることがより好ましく、塩素原子またはメチル基であることが特に好ましい。
前記R301およびR302が互いに連結して形成している環は、芳香環構造が好ましく、該芳香環構造は、炭素数6〜12のアリール基であることが好ましく、フェニル基であることが特に好ましい。
前記L1は−SO2−または−CO−であることが好ましい。
前記R304およびR305はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜12のアルキル基(シクロアルキル基も含む)または炭素数6〜12のアリール基であることが好ましく、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基(シクロアルキル基も含む)またはフェニル基であることがより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、シクロヘキサン基またはフェニル基であることが特に好ましい。
前記R303が有していてもよい置換基としては本発明の趣旨に反しない限りにおいて特に制限はないが、ハロゲン原子またはアルキル基であることが好ましく、ハロゲン原子または炭素数1〜6のアルキル基であることがより好ましく、塩素原子またはメチル基であることが特に好ましい。
前記R304およびR305が有していてもよい置換基としては本発明の趣旨に反しない限りにおいて特に制限はないが、炭素数6〜12のアリール基であることが好ましく、フェニル基であることがより好ましい。
前記特定の酸解離定数の有機酸は、下記一般式(8)で表されることが好ましい。
前記R307はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子またはヨウ素原子であることが好ましく、また、互いに異なっていても同一であってもよい。
前記R307が有していてもよい置換基としては本発明の趣旨に反しない限りにおいて特に制限はないが、アリール基であることが好ましく、さらに置換基を有するフェニル基であることが好ましい。前記フェニル基が置換基を有している場合、該置換基としてはアルキル基が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基がより好ましく、また、該置換基の数は2以上であってもよい。
また、下記一般式(9)で表される化合物も本発明において前記有機酸として好ましく用いることができる。
一般式(9)
X11−L11−(R401)n
(式中、X11は酸解離定数が7.0以下の酸性基を表し、L11は単結合または2価以上の連結基を表し、R401は炭素数6〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアルキニル基、炭素数6〜30のアリール基または炭素数6〜30の複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。nはL11が単結合の場合は1であり、L11が2価以上の連結基の場合は(L11の価数−1)である。)
R1はさらに好ましくは、炭素数8〜24のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基であり、最も好ましくは炭素数10〜24の直鎖のアルキル基、アルケニル基である。
ユニット:−O−、−CO−、−N(−R402)−(前記R402は炭素数1〜5のアルキル基)、−CH=CH−、−CH(OH)−、−CH2−、−SO2−。
一般式(9)におけるL11は、単結合、エステル基由来の連結基(−COO−、−OCO−)、またはアミド基由来の連結基(−CONR402−、−NR402CO−)を部分構造として有することが特に好ましい。
また、前記L11は、さらに置換基を有していてもよく、該置換基としては特に制限はなく前記R401が有していてもよい置換基を挙げることができるが、その中でも−OH基が好ましい。
これらの中でも、前記L11はグリセリン由来の基を含む連結基であることがより好ましい。
前記L11としては、具体的に以下の構造であることが好ましい。但し、以下においてp、q、rはそれぞれ1〜40の整数を表し、1〜20であることが好ましく、1〜10であることがより好ましく、1〜6であることが特に好ましい。また、qは2〜4であることがより特に好ましい。
−(CH2)p−CO−O−(CH2)q−O−;
−(CH2)p−CO−O−(CH2)q−(CH(OH))−(CH2)r−O−;
−(CH2)p−CO−O−(CH2)q−(CH(OCO−R403))−(CH2)r−O−;
−(CH2)p−CO−O−(CH2)q−(CH(OH))−(CH2)r−O−CO−;
−(CH2)p−CO−O−(CH2)q−(CH(OCO−R403))−(CH2)r−O−CO−。
なお、上記のL11の具体例に含まれるR403は、前記一般式(1)における前記R401と同義である。すなわち、−(CH2)p−CO−O−(CH2)q−(CH(OCO−R403))−(CH2)r−O−という連結基におけるR403は便宜上L11の内部に記載しているだけであり、連結基L11はR403を除いた部分を意味する。つまり、この場合L11は3価である。一般式(9)の形式で表すと、X11−L11−(R401)2、[但しL11は−(CH2)p−CO−O−(CH2)q−(CH(OCO−))−(CH2)r−O−を表す]と記載でき、すなわちこのときの連結基L11は3価の連結基となっている。
前記L11と前記X11はエステル結合またはアミド結合で結合していることが好ましく、エステル結合で結合していることがより好ましい。また、前記Xにはエステル結合やアミド結合が存在しない方が好ましい。
前記L11と前記R401はエステル結合、エーテル結合またはアミド結合で結合していることが好ましく、エステル結合またはアミド結合で結合していることがより好ましく、エステル結合で結合していることが特に好ましい。また、前記R401にはエステル結合やエーテル結合やアミド結合が存在しない方が好ましい。
《脂肪酸》
ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノレン酸、ウンデカン酸。
《アルキル硫酸》
ミリスチル硫酸、セチル硫酸、オレイル硫酸。
《アルキルベンゼンスルフォン酸》
ドデシルベンゼンスルフォン酸、ペンタデシルベンゼンスルフォン酸。
《アルキルナフタレンスルフォン酸》
セスキブチルナフタレンスルフォン酸、ジイソブチルナフタレンスルフォン酸。
《ジアルキルスルフォコハク酸》
ジオクチルスルフォコハク酸、ジヘキシルスルフォコハク酸、ジシクロヘキシルコハク酸、ジアミルスルフォコハク酸、ジトリデシルシクロコハク酸。
前記一般式(1)で表される有機酸は、多価有機酸の一部誘導体であることが好ましい。本明細書中、多価有機酸の一部誘導体とは、多価アルコール1分子に脂肪酸1分子と多価有機酸がエステル結合した構造を有しており、多価カルボン酸由来の無置換の酸性基を少なくとも1つ有する化合物のことを言う。なお、本明細書中、脂肪酸とは、脂肪族モノカルボン酸を意味する。すなわち、本明細書中における脂肪酸は、いわゆる高級脂肪族に限定されるものではなく、酢酸やプロピオン酸などの炭素数12以下の低級脂肪酸も含まれる。
前記多価有機酸の一部誘導体は、多価カルボン酸の一部誘導体であることが好ましい。すなわち、前記一般式(9)で表される有機酸は、多価アルコール1分子に脂肪酸1分子と多価カルボン酸1分子がエステル結合した構造を有しており、多価カルボン酸由来の無置換のカルボキシル基を少なくとも1つ有することが好ましい。前記多価カルボン酸の一部誘導体に用いられる多価カルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、コハク酸、クエン酸、酒石酸、ジアセチル酒石酸、リンゴ酸、アジピン酸が好ましい。
その中でも、有機酸モノグリセリドまたは有機酸ジグリセリドがより好ましく、有機酸モノグリセリドがより特に好ましい。本明細書中における有機酸モノグリセリドとは、グリセリンの3個の水酸基のうち1個が脂肪酸とエステル結合を作っており、残りの水酸基のうち1個または2個が多価有機酸とエステル結合を作っており、該多価有機酸由来の酸性基を有する構造の化合物のことを言う。本明細書中における有機酸ジグリセリドとは、グリセリンの3個の水酸基のうち2個が脂肪酸とエステル結合を作っており、残りの水酸基1個が多価有機酸とエステル結合を作っており、該多価有機酸由来の酸性基を有する構造の化合物のことを言う。
前記有機酸モノグリセリドの中でも、グリセリンの3個の水酸基のうち1個が脂肪酸とエステル結合を作っており、残りの水酸基のうち1個が無置換の水酸基であり、残りの水酸基1個が多価有機酸とエステル結合を作っており、該多価有機酸由来の酸性基を有する構造の化合物であることがより特に好ましい。前記有機酸モノグリセリドの脂肪酸とエステル結合している水酸基は非対称の位置(いわゆるαモノグリセリドの位置)であることが好ましく、前記有機酸モノグリセリドの多価有機酸とエステル結合している水酸基は同様に非対称の位置(いわゆるαモノグリセリドの位置)であることが好ましい。すなわち、前記有機酸モノグリセリドの中でも、無置換の水酸基を有し、かつ脂肪酸とエステル結合している水酸基の直結する炭素原子と、多価有機酸とエステル結合している水酸基の直結する炭素原子とが隣り合わない構造の化合物であることが好ましい。
前記多価カルボン酸のモノグリセリドに用いられる前記脂肪酸は限定されないが、炭素数8〜22の飽和または不飽和の脂肪酸が好ましく、具体的には、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸等があげられる。
反応は、通常、無溶媒条件下で行われ、例えば無水コハク酸と炭素数18の脂肪酸モノグリセリドの反応では、温度120℃前後においえて90分程度で反応が完了する。かくして得られた有機酸モノグリセリドは、通常、有機酸、未反応モノグリセリド、ジグリセリド、及びその他オリゴマーを含む混合物となっている。本発明においては、このような混合物のまま使用してもよい。
前記カルボキシル基含有有機酸モノグリセリドの純度を高めたい場合は、上記のような混合物中のカルボキシル基含有有機酸モノグリセリドを蒸留等により精製すればよく、また、純度の高いカルボキシル基含有有機酸モノグリセリドとしては、蒸留モノグリセリドとして市販されているものを使用できる。前記カルボキシル基含有有機酸モノグリセリドの市販品としては、例えば、同ポエムK−37V(グリセリンクエン酸オレイン酸エステル)、花王社製ステップSS(グリセリンステアリン酸/パルミチン酸コハク酸エステル)等があげられる。
前記セルロースアシレートフィルムに含まれる前記一般式(9)で表される有機酸の添加量は、前記セルロースアシレートに対して0.1質量%〜20質量%の割合であり、0.5質量%〜10質量%であることが特に好ましく、0.6質量%〜5質量%であることがより特に好ましく、1.5質量%〜5質量%であることがより特に好ましい。
添加量が0.1%以上であれば偏光子耐久性改良効果および剥離性改良効果が十分となる。また、20質量%以下の添加量であれば、高温高湿経時において有機酸がブリードアウトし難く、偏光板の直交透過率が上昇しにくく、好ましい。
前記セルロースアシレートフィルムに含まれる前記一般式(9)で表される有機酸の濃度は、フィルム100gあたり0.2〜40mmolであることが好ましく、0.5〜5mmolであることがより好ましく、0.6〜4.5mmolであることが特に好ましく、0.8〜4.0mmolであることがより特に好ましい。
前記セルロースアシレートフィルム中には、前記一般式(1)で表される化合物や前記有機酸以外の添加剤として、重縮合ポリマー、レターデーション調整剤(レターデーション発現剤およびレターデーション低減剤);フタル酸エステル、リン酸エステルなどの可塑剤;紫外線吸収剤;酸化防止剤;マット剤などの添加剤を加えることもできる。
前記セルロースアシレートフィルムは、重縮合ポリマーを含むことが、ヘイズ低減の観点から好ましい。
以下、本発明に用いられる重縮合ポリマーである高分子量添加剤について、その具体例を挙げながら詳細に説明するが、重縮合ポリマーである高分子量添加剤がこれらのものに限定されるわけでないことは言うまでもない。
また、前記重縮合ポリマーは、非リン酸エステル系のエステル系化合物であることが好ましい。但し、前記「非リン酸エステル系のエステル系化合物」は、リン酸エステルを含まず、エステル系である、化合物を意味する。
本発明では、前記ポリエステル添加剤の両末端がカルボン酸やOH基とならないように、モノアルコール残基やモノカルボン酸残基で保護することが好ましい。
この場合、モノアルコールとしては炭素数1〜30の置換、無置換のモノアルコールが好ましく、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ペンタノール、イソペンタノール、ヘキサノール、イソヘキサノール、シクロヘキシルアルコール、オクタノール、イソオクタノール、2−エチルヘキシルアルコール、ノニルアルコール、イソノニルアルコール、tert−ノニルアルコール、デカノール、ドデカノール、ドデカヘキサノール、ドデカオクタノール、アリルアルコール、オレイルアルコールなどの脂肪族アルコール、ベンジルアルコール、3−フェニルプロパノールなどの置換アルコールなどが挙げられる。
炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸としては、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,8−ナフタレンジカルボン酸、2,8−ナフタレンジカルボン酸および2,6−ナフタレンジカルボン酸等がある。これらの中でも好ましい芳香族ジカルボン酸としてはフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、である。
本発明ではレターデーション低減剤として、リン酸系であるエステル系の化合物や、セルロースアシレートフィルムの添加剤として公知の非リン酸エステル系の化合物以外の化合物を広く採用することができる。
該公報一般式(1)の化合物は、スルホニルクロリド誘導体とアミン誘導体との縮合反応により得ることができる。
上記添加量を30質量%以下とすることにより、セルロース系樹脂との相溶性を向上させることができ、白化を抑制させることができる。2種類以上のレターデーション低減剤を用いる場合、その合計量が、上記範囲内であることが好ましい。
前記セルロースアシレートフィルムは、レターデーション値を発現するために、前記低置換度層に少なくとも1種のレターデーション発現剤を含有することが好ましい。前記レターデーション発現剤としては、特に制限はないが、棒状または円盤状化合物からなるものや、前記非リン酸エステル系の化合物のうちレターデーション発現性を示す化合物を挙げることができる。上記棒状または円盤状化合物としては、少なくとも二つの芳香族環を有する化合物をレターデーション発現剤として好ましく用いることができる。
棒状化合物からなるレターデーション発現剤の添加量は、セルロースアシレートを含むポリマー成分100質量部に対して0.1〜30質量部であることが好ましく、0.5〜20質量部であることがさらに好ましい。前記レターデーション発現剤中に含まれる円盤状化合物が、前記セルロースアシレート100質量部に対して3質量部未満であることが好ましく、2質量部未満であることがより好ましく、1質量部未満であることが特に好ましい。
円盤状化合物はRthレターデーション発現性において棒状化合物よりも優れているため、特に大きなRthレターデーションを必要とする場合には好ましく使用される。2種類以上のレターデーション発現剤を併用してもよい。
レターデーション発現剤は、250〜400nmの波長領域に最大吸収を有することが好ましく、可視領域に実質的に吸収を有していないことが好ましい。
本発明に用いられる可塑剤としては、セルロースアシレートの可塑剤として知られる多くの化合物も有用に使用することができる。可塑剤としては、リン酸エステルまたはカルボン酸エステルが用いられる。リン酸エステルの例には、トリフェニルフォスフェート(TPP)およびトリクレジルホスフェート(TCP)が含まれる。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステルおよびクエン酸エステルが代表的である。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート(DMP)、ジエチルフタレート(DEP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジフェニルフタレート(DPP)およびジエチルヘキシルフタレート(DEHP)が含まれる。クエン酸エステルの例には、O−アセチルクエン酸トリエチル(OACTE)およびO−アセチルクエン酸トリブチル(OACTB)が含まれる。その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。フタル酸エステル系可塑剤(DMP、DEP、DBP、DOP、DPP、DEHP)が好ましく用いられる。DEPおよびDPPが特に好ましい。
本発明においてはセルロースアシレート溶液に公知の酸化防止剤、例えば、2、6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、4、4'−チオビス−(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)、1、1'−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2、2'−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、2、5−ジ−tert−ブチルヒドロキノン、ペンタエリスリチル−テトラキス[3−(3、5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]などのフェノール系あるいはヒドロキノン系酸化防止剤を添加することができる。さらに、トリス(4−メトキシ−3、5−ジフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2、4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2、6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリストールジホスファイト、ビス(2、4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトなどのリン系酸化防止剤をすることが好ましい。酸化防止剤の添加量は、セルロース系樹脂100質量部に対して、0.05〜5.0質量部を添加することが好ましい。
本発明においてはセルロースアシレート溶液に、偏光板または液晶等の劣化防止の観点から、紫外線吸収剤を加えてもよい。紫外線吸収剤としては、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましく用いられる。本発明に好ましく用いられる紫外線吸収剤の具体例としては、例えばヒンダードフェノール系化合物、ヒドロキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などが挙げられる。ヒンダードフェノール系化合物の例としては、2、6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3、5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N、N'−ヘキサメチレンビス(3、5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド)、1、3、5−トリメチル−2、4、6−トリス(3、5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス−(3、5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイトなどが挙げられる。ベンゾトリアゾール系化合物の例としては、2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2、2−メチレンビス(4−(1、1、3、3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)、(2、4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3、5−ジ−tert−ブチルアニリノ)−1、3、5−トリアジン、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N、N'−ヘキサメチレンビス(3、5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド)、1、3、5−トリメチル−2、4、6−トリス(3、5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2(2'−ヒドロキシ−3'、5'−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾール、(2(2'−ヒドロキシ−3'、5'−ジ−tert−アミルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾール、2、6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3、5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕などが挙げられる。これらの紫外線防止剤の添加量は、光学フィルム全体中に質量割合で1ppm〜1.0%が好ましく、10〜1000ppmがさらに好ましい。
前記セルロースアシレートフィルムは、フィルムすべり性、および安定製造の観点からマット剤を加えてもよい。前記マット剤は、無機化合物のマット剤であっても、有機化合物のマット剤であってもよい。
前記無機化合物のマット剤の好ましい具体例としては、ケイ素を含む無機化合物(例えば、二酸化ケイ素、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムなど)、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロングチウム、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化スズ・アンチモン、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン及びリン酸カルシウム等が好ましく、更に好ましくはケイ素を含む無機化合物や酸化ジルコニウムであるが、セルロースアシレートフィルムの濁度を低減できるので、二酸化ケイ素が特に好ましく用いられる。前記二酸化ケイ素の微粒子としては、例えば、アエロジルR972、R974、R812、200、300、R202、OX50、TT600(以上日本アエロジル(株)製)等の商品名を有する市販品が使用できる。前記酸化ジルコニウムの微粒子としては、例えば、アエロジルR976及びR811(以上日本アエロジル(株)製)等の商品名で市販されているものが使用できる。
前記有機化合物のマット剤の好ましい具体例としては、例えば、シリコーン樹脂、弗素樹脂及びアクリル樹脂等のポリマーが好ましく、中でも、シリコーン樹脂が好ましく用いられる。シリコーン樹脂の中でも、特に三次元の網状構造を有するものが好ましく、例えば、トスパール103、トスパール105、トスパール108、トスパール120、トスパール145、トスパール3120及びトスパール240(以上東芝シリコーン(株)製)等の商品名を有する市販品が使用できる。
(フィルムの層構造)
前記セルロースアシレートフィルムは、単層であっても、2層以上の積層体であってもよい。
前記セルロースアシレートフィルムが2層以上の積層体である場合は、2層構造または3層構造であることがより好ましく、3層構造であることが好ましい。3層構造の場合は、本発明のフィルムが溶液製膜で製造する際に前記金属支持体と接する層(以下、支持体面や、スキンB層とも言う)と、前記金属支持体とは逆側の空気界面の層(以下、空気面や、スキンA層とも言う)と、その間に挟まれた1層のコア層を有することが好ましい。すなわち、本発明のフィルムはスキンB層/コア層/スキンA層の3層構造であることが好ましい。
また、前記セルロースアシレートフィルムが2層以上の積層体である場合、前記ヒンダードアミン系化合物の含まれる層に特に制限は無い。その中でも、前記ヒンダードアミン系化合物は、その中でも、本発明では、前記セルロースアシレートフィルムが、コア層と該コア層の表面上に積層された少なくとも1層のスキン層を有し、前記スキン層のうち、前記活性エネルギー線硬化性層に隣接するスキン層が前記ヒンダードアミン系化合物を含有することがより好ましい。このような構成とすることにより、本発明の密着性改善効果をより奏し易くなる。
前記セルロースアシレートフィルムは、ヘイズが0.20%未満であることが好ましく、0.15%未満であることがより好ましく、0.10%未満であることが特に好ましい。ヘイズを0.2%未満とすることにより、液晶表示装置に組み込んだ際のコントラスト比を改善することができる。また、フィルムの透明性がより高くなり、光学フィルムとしてより用いやすくなるという利点もある。
前記セルロースアシレートフィルムは前記低置換度層の平均膜厚が30〜100μmであることが好ましく、30〜80μmであることがより好ましく、30〜70μmであることがさらに好ましい。30μm以上とすることにより、ウェブ状のフィルムを作製する際のハンドリング性が向上し好ましい。また、70μm以下とすることにより、湿度変化に対応しやすく、光学特性を維持しやすい。
また、前記セルロースアシレートフィルムが3層以上の積層構造を有する場合、前記コア層の膜厚は30〜70μmであることが好ましく、30〜60μmであることがより好ましく、30〜50μmであることが特に好ましい。本発明のフィルムが3層以上の積層構造を有する場合、フィルム両面の表面層(スキンA層およびスキンB層)の膜厚がともに0.5〜20μmであることがより好ましく、0.5〜10μmであることが特に好ましく、0.5〜3μmであることがより特に好ましい。
前記セルロースアシレートフィルムは、フィルム幅が700〜3000mmであることが好ましく、1000〜2800mmであることがより好ましく、1500〜2500mmであることが特に好ましい。
以下、本発明に用いられるセルロースアシレートフィルムの製造方法について詳細に説明する。
ソルベントキャスト法では、セルロースアシレートを有機溶媒に溶解した溶液(ドープ)を用いてフィルムを製造する。
有機溶媒は、炭素原子数が3乃至12のエーテル、炭素原子数が3乃至12のケトン、炭素原子数が3乃至12のエステルおよび炭素原子数が1乃至6のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶媒を含むことが好ましい。
エーテル、ケトンおよびエステルは、環状構造を有していてもよい。エーテル、ケトンおよびエステルの官能基(すなわち、−O−、−CO−および−COO−)のいずれかを二つ以上有する化合物も、有機溶媒として用いることができる。有機溶媒は、アルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。二種類以上の官能基を有する有機溶媒の場合、その炭素原子数はいずれかの官能基を有する溶媒の上記した好ましい炭素原子数範囲内であることが好ましい。
炭素原子数が3乃至12のケトン類の例には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノンおよびメチルシクロヘキサノンが含まれる。
炭素原子数が3乃至12のエステル類の例には、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテートおよびペンチルアセテートが含まれる。
二種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には、2−エトキシエチルアセテート、2−メトキシエタノールおよび2−ブトキシエタノールが含まれる。
ハロゲン化炭化水素の炭素原子数は、1または2であることが好ましく、1であることが最も好ましい。ハロゲン化炭化水素のハロゲンは、塩素であることが好ましい。ハロゲン化炭化水素の水素原子が、ハロゲンに置換されている割合は、25乃至75モル%であることが好ましく、30乃至70モル%であることがより好ましく、35乃至65モル%であることがさらに好ましく、40乃至60モル%であることが最も好ましい。メチレンクロライドが、代表的なハロゲン化炭化水素である。
本発明では、有機溶媒はメチレンクロライドとアルコールを混合して用いることが好ましく、メチレンクロライド/アルコールの質量比率は6/94〜40/60が好ましく、7/93〜30/70がさらに好ましく、8/92〜25/75が最も好ましい。アルコールとしてはメタノール、エタノール、n−ブタノールが好ましく、2種類以上のアルコールを混合して使用してもよい。メチレンクロライドに対するアルコールの比率を前記範囲に調節することにより、フィルム表面の力学強度が向上し、活性エネルギー線硬化性層を塗工後の活性エネルギー線硬化層とセルロースアシレートフィルム間の剥離を抑制でき、好ましい。
セルロースアシレートの量は、得られる溶液中に10〜40質量%含まれるように調整する。セルロースアシレートの量は、10〜30質量%であることがさらに好ましい。有機溶媒(主溶媒)中には、後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
溶液は、常温(0〜40℃)でセルロースアシレートと有機溶媒とを攪拌することにより調製することができる。高濃度の溶液は、加圧および加熱条件下で攪拌してもよい。具体的には、セルロースアシレートと有機溶媒とを加圧容器に入れて密閉し、加圧下で溶媒の常温における沸点以上、かつ溶媒が沸騰しない範囲の温度に加熱しながら攪拌する。
加熱温度は、通常は40℃以上であり、好ましくは60〜200℃であり、さらに好ましくは80〜110℃である。
加熱する場合、容器の外部より加熱することが好ましい。例えば、ジャケットタイプの加熱装置を用いることができる。また、容器の外部にプレートヒーターを設け、配管して液体を循環させることにより容器全体を加熱することもできる。
容器内部に攪拌翼を設けて、これを用いて攪拌することが好ましい。攪拌翼は、容器の壁付近に達する長さのものが好ましい。攪拌翼の末端には、容器の壁の液膜を更新するため、掻取翼を設けることが好ましい。
容器には、圧力計、温度計等の計器類を設置してもよい。容器内で各成分を溶剤中に溶解する。調製したドープは冷却後容器から取り出すか、あるいは、取り出した後、熱交換器等を用いて冷却する。
溶液の流延方法としては、調製されたドープを加圧ダイから金属支持体上に均一に押し出す方法、一旦金属支持体上に流延されたドープをブレードで膜厚を調節するドクターブレードによる方法、逆回転するロールで調節するリバースロールコーターによる方法等があるが、加圧ダイによる方法が好ましい。加圧ダイにはコートハンガータイプやTダイタイプ等があるが、いずれも好ましく用いることができる。またここで挙げた方法以外にも、従来知られているセルローストリアセテート溶液を流延製膜する種々の方法で実施することができ、用いる溶媒の沸点等の違いを考慮して各条件を設定することにより、それぞれの公報に記載の内容と同様の効果が得られる。
前記セルロースアシレートフィルムの形成においては共流延法、逐次流延法、塗布法などの積層流延法を用いることが好ましく、特に同時共流延法を用いることが、安定製造および生産コスト低減の観点から特に好ましい。
共流延法および逐次流延法により製造する場合には、先ず、各層用のセルロースアセテート溶液(ドープ)を調製する。共流延法(重層同時流延)は、流延用支持体(バンドまたはドラム)の上に、各層(3層あるいはそれ以上でも良い)各々の流延用ドープを別のスリットなどから同時に押出す流延用ギーサからドープを押出して、各層同時に流延し、適当な時期に支持体から剥ぎ取って、乾燥しフィルムを成形する流延法である。図2に、共流延ギーサ3を用い、流延用支持体4の上に表層用ドープ1とコア層用ドープ2を3層同時に押出して流延する状態を断面図で示した。
すなわち、前記一般式(9)で表される有機酸を片方のフィルム表面側に偏在させる場合、少なくとも2層以上のドープを前記金属支持体上に共流延し、前記一般式(9)で表される有機酸を前記金属支持体面に接する層用のドープまたは空気界面の層用のドープのいずれか一方に、その他のドープと比較して添加量を増やして添加することが好ましい。
また、前記金属支持体の材質については特に制限はないが、SUS製(例えば、SUS 316)であることがより好ましい。
前記セルロースアシレートフィルムの製造方法では、製膜された延伸する工程を含むことが好ましい。前述の通り、本発明の光学補償フィルムは波長分散特性も改善されていることが好ましいが、延伸処理によってこのような光学性能を付与することが可能となり、さらに前記セルロースアシレートフィルムに所望のレターデーションを付与することが可能である。前記セルロースアシレートフィルムの延伸方向はフィルム搬送方向と搬送方向に直交する方向(巾方向)のいずれでも好ましいが、フィルム搬送方向に直交する方向(幅方向)であることが、後に続く該フィルムを用いた偏光板加工プロセスの観点から特に好ましい。
前記セルロースアシレートフィルムの製造方法では、前記セルロースアシレートフィルムを乾燥する工程と、乾燥後の本発明の樹脂フィルムをTg−10℃以上の温度で延伸する工程とを含むことが、レターデーション発現性の観点から好ましい。
前記セルロースアシレートフィルムの製造方法は、前記ドープ膜を前記金属支持体から剥ぎ取る工程を含むことが好ましい。前記セルロースアシレートフィルムの製造方法における剥離の方法については特に制限はなく、公知の方法を用いた場合に剥離性を改善することができる。
本発明の偏光板保護フィルムは、前記セルロースアシレートフィルム上に積層された活性エネルギー線硬化性層を有することを特徴とする。本明細書中、活性エネルギー線硬化性層とは、活性エネルギー線によって硬化され得る樹脂を含み、該樹脂が活性エネルギー線によって硬化された層のことを言う。
以下、前記活性エネルギー線硬化性層について説明する。
本発明の偏光板保護フィルムは、前記ヒンダードアミン系化合物が、前記活性エネルギー線硬化性層中にも含まれていても、いなくてもよい。その中でも、前記ヒンダードアミン系化合物が、前記活性エネルギー線硬化性層中にも含まれていることが好ましい。但し、その場合も本発明の偏光板保護フィルムを製造するときに直接前記活性エネルギー線硬化性層中に前記ヒンダードアミン系化合物を加えなくてもよく、前記セルロースアシレートフィルム中に添加した前記ヒンダードアミン系化合物が前記活性エネルギー線硬化性層へ移動した結果、含まれている程度で十分である。
具体的には、前記ヒンダードアミン系化合物が、前記活性エネルギー線硬化性層を構成する樹脂に対して、0.001〜1質量%含まれていることが好ましく、0.005〜0.5質量%含まれていることがより好ましく、0.01〜0.1質量%含まれていることが特に好ましい。
本発明の偏光板保護フィルムにおける前記活性エネルギー線硬化性層は、前方散乱、アンチグレア(防眩)、ガスバリア、滑り、帯電防止、下塗り、ハードコート、反射防止、保護等の機能を有することが好ましい。すなわち、前記活性エネルギー線硬化性層は、前方散乱層、アンチグレア(防眩)層、ガスバリア層、滑り層、帯電防止層、下塗り層、ハードコート層、反射防止層または保護層等の機能層であることが好ましい。
前記活性エネルギー線硬化性層は、反射防止層またはハードコート層であることがより好ましく、ハードコート層であることが特に好ましい。
また、これらの機能層は、活性エネルギー線硬化性層以外の反射防止フィルムにおける反射防止層、あるいはその他の視野角補償フィルムにおける光学異方性層等と同一層内で相互に複合して使用することも好ましい。
これらの活性エネルギー線硬化性層は、本発明の偏光板保護フィルムにおいて少なくとも一方の表面に設けられていることが好ましい。また、本発明の偏光板保護フィルムを偏光子と組み合わせて偏光板を構成するときには、偏光子側および偏光子と反対面(より空気側の面)のどちらか片面、もしくは両面に設けて使用できる。
なお、本発明の偏光板保護フィルムは少なくとも一層の活性エネルギー線硬化性層を前記セルロースアシレートフィルム上に有していることを特徴とする。本発明の偏光板保護フィルムは、活性エネルギー線硬化性である後述の各機能層を有し、さらにその他の活性エネルギー線硬化性ではない後述の各機能層を有していてもよい。また、本発明の偏光板保護フィルムにおいて、活性エネルギー線硬化性層は1層のみ設けられていても、複数層設けられていてもよい。また、複数の各活性エネルギー線硬化性層は同一であっても、異なっていてもよい。
本発明の偏光板保護フィルムは耐擦傷性等の力学的強度を付与するため、ハードコート層を活性エネルギー線硬化性層として前記セルロースアシレートフィルムの表面に設けることが好ましい。
ハードコート層の膜厚は、0.2〜100μmであることが好ましく、0.5〜50μmであることがより好ましく、1〜20μmであることが特に好ましい。
ハードコート層の強度は、JIS K5400に従う鉛筆硬度試験で、H以上であることが好ましく、2H以上であることがさらに好ましく、3H以上であることが最も好ましい。又、JIS K5400に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。
前記エチレン性不飽和基を含む化合物の好ましい例としては、エチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のポリオールのポリアクリレート類;ビスフェノールAジグリシジルエーテルのジアクリレート、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルのジアクリレート等のエポキシアクリレート類;ポリイソシナネートとヒドロキシエチルアクリレート等の水酸基含有アクリレートの反応によって得られるウレタンアクリレート等を好ましい化合物として挙げることができる。
また、前記エチレン性不飽和基を含む化合物の市販化合物としては、EB−600、EB−40、EB−140、EB−1150、EB−1290K、IRR214、EB−2220、TMPTA、TMPTMA(以上、ダイセル・ユーシービー(株)製)、UV−6300、UV−1700B(以上、日本合成化学工業(株)製)等が挙げられる。
さらに、加水分解性官能基含有の有機金属化合物をさらに用いてもよい。前記加水分解性官能基含有の有機金属化合物としては有機アルコキシシリル化合物が好ましい。
その他、ハードコート層には、重合開始剤、レベリング剤を添加してもよく、いずれも公知の物を採用することができる。
ハードコート層の具体的な構成組成物としては、例えば、特開2002−144913号公報、同2000−9908号公報、WO0/46617号公報等記載のものを好ましく使用することができる。
本発明の偏光板保護フィルムは、反射防止層を活性エネルギー線硬化性層として前記セルロースアシレートフィルムの表面に設けてもよい。
前記反射防止層は、フッ素系ポリマー等の低屈折率素材を単層付与しただけの反射率1.5%程度の層、もしくは薄膜の多層干渉を利用した反射率1%以下の層のいずれも使用できる。本発明では、透明支持体上に低屈折率層、及び低屈折率層より高い屈折率を有する少なくとも一層の層(即ち、高屈折率層、中屈折率層)を積層した構成が好ましく使用される。また、日東技報, vol.38, No.1, may, 2000, 26頁〜28頁や特開2002−301783号などに記載された反射防止層も好ましく使用できる。
各層の屈折率は以下の関係を満足する。
反射防止フィルムに用いる透明支持体は、前述の偏光子の保護フィルムに使用する透明ポリマーフィルムを好ましく使用することができる。
含シリコーン化合物はポリシロキサン構造を有する化合物が好ましいが、反応性シリコーン(例、サイラプレーン(チッソ(株)製)や両末端にシラノール基含有のポリシロキサン(特開平11−258403号公報)等を使用することもできる。シランカップリング剤等の有機金属化合物と特定のフッ素含有炭化水素基含有のシランカップリング剤とを触媒共存下に縮合反応で硬化させてもよい(特開昭58−142958号公報、同58−147483号公報、同58−147484号公報、特開平9−157582号公報、同11−106704号公報、特開2000−117902号公報、同2001−48590号公報、同2002−53804号公報記載の化合物等)。
低屈折率層には、上記以外の添加剤として充填剤(例えば、二酸化珪素(シリカ)、含フッ素粒子(フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム)等の一次粒子平均径が1〜150nmの低屈折率無機化合物、特開平11−3820公報の段落番号[0020]〜[0038]に記載の有機微粒子等)、シランカップリング剤、滑り剤、界面活性剤等を含有させることも好ましく行うことができる。
低屈折率層の膜厚は、30〜200nmであることが好ましく、50〜150nmであることがさらに好ましく、60〜120nmであることが最も好ましい。
このような超微粒子は、粒子表面を表面処理剤で処理したり(シランカップリング剤等:特開平11−295503号公報、同11−153703号公報、特開2000−9908、アニオン性化合物或は有機金属カップリング剤:特開2001−310432号公報等)、高屈折率粒子をコアとしたコアシェル構造としたり(特開2001−166104等)、特定の分散剤併用する(例、特開平11−153703号公報、特許番号US6210858B1、特開2002−2776069号公報等)等の態様で使用することができる。
高屈折率層の屈折率は、1.70〜2.20であることが好ましい。高屈折率層の厚さは、5nm〜10μmであることが好ましく、10nm〜1μmであることがさらに好ましい。
中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、1.50〜1.70であることが好ましい。
本発明の偏光板保護フィルムは、前方散乱層を活性エネルギー線硬化性層として前記セルロースアシレートフィルムの表面に設けてもよい。
前方散乱層は、本発明の偏光板を液晶表示装置に適用した際の、上下左右方向の視野角特性(色相と輝度分布)改良するために使用される。本発明では、屈折率の異なる微粒子をバインダー分散した構成が好ましく、例えば、前方散乱係数を特定化した特開11−38208号公報、透明樹脂と微粒子の相対屈折率を特定範囲とした特開2000−199809号公報、ヘイズ値を40%以上と規定した特開2002−107512号公報等の構成を使用することができる。また、本発明の偏光板をヘイズの視野角特性を制御するため、住友化学の技術レポート「光機能性フィルム」31頁〜39頁に記載された「ルミスティ」と組み合わせて使用することも好ましく行うことができる。
本発明の偏光板保護フィルムは、アンチグレア層を活性エネルギー線硬化性層として前記セルロースアシレートフィルムの表面に設けてもよい。
アンチグレア(防眩)層は、反射光を散乱させ映り込みを防止するために使用される。アンチグレア機能は、液晶表示装置の最表面(表示側)に凹凸を形成することにより得られる。アンチグレア機能を有する光学フィルムのヘイズは、3〜30%であることが好ましく、5〜20%であることがさらに好ましく、7〜20%であることが最も好ましい。
フィルム表面に凹凸を形成する方法は、例えば、微粒子を添加して膜表面に凹凸を形成する方法(例えば、特開2000−271878号公報等)、比較的大きな粒子(粒径0.05〜2μm)を少量(0.1〜50質量%)添加して表面凹凸膜を形成する方法(例えば、特開2000−281410号公報、同2000−95893号公報、同2001−100004号公報、同2001−281407号公報等)、フィルム表面に物理的に凹凸形状を転写する方法(例えば、エンボス加工方法として、特開昭63−278839号公報、特開平11−183710号公報、特開2000−275401号公報等記載)等を好ましく使用することができる。
前記活性エネルギー線硬化性層の形成方法としては特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。その中でも、前記活性エネルギー線硬化性層を形成する材料を有機溶媒に溶解させたものを、前記セルロースアシレートフィルム上に塗設して形成することが好ましい。
前記有機溶媒としては、公知の有機溶媒を単独または複数を混合して用いることができる。その中でも、本発明では、前記ヒンダードアミン系化合物を溶解することができる観点から、ケトン系溶媒を用いることが好ましい。
前記ケトン系溶媒としては、例えば、MiBK(メチルイソブチルケトン)、MEK(メチルエチルケトン)、メチル−n−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノンなどを挙げることができ、その中でもMiBKおよびMEKが好ましく、MiBKおよびMEKを混合して用いることがより好ましい。また、複数の溶媒を混合して用いる場合は、前記ヒンダードアミン系化合物を溶解できるように、溶媒の混合割合を調節して用いることが好ましい。
例えば、前記MiBKおよびMEKを混合して用いる場合、MiBK/MEK=90/10〜10/90(体積比)とすることが好ましい。
前記活性エネルギー線硬化性層は、活性エネルギー線の中でも放射線、ガンマー線、アルファー線、電子線、紫外線等の活性エネルギー線を用いることがより好ましく、安全性、生産性を考えると電子線、紫外線を用いることが特に好ましい。熱で硬化させる場合は、プラスチック自身の耐熱性を考えて、加熱温度は140℃以下が好ましく、より好ましくは100℃以下である。
活性エネルギー線を照射するときは、窒素パージ(酸素濃度0.5%以下)しながら行うことが好ましい。活性エネルギー線の強度等についても特に制限はないが、例えば紫外線を照射する場合は、照度100〜1000mW/cm2、照射量50〜500mJ/cm2の紫外線を照射することが好ましい。
また、本発明では、前記セルロースアシレートフィルムが、可塑剤を含有することが好ましく、その場合に前記活性エネルギー線硬化性層が、前記セルロースアシレート中の前記可塑剤濃度が低い側の面に塗布されてなることが、セルロースアシレートフィルムと活性エネルギー線硬化性層の間の剥離を改善する観点から好ましい。
また、本発明は、本発明の偏光板保護フィルムを少なくとも一枚用いることを特徴とする偏光板にも関する。
本発明の偏光板は、偏光子と、該偏光子の片面に本発明のフィルムを有することが好ましい。本発明の光学補償フィルムと同様、本発明の偏光板の態様は、液晶表示装置にそのまま組み込むことが可能な大きさに切断されたフィルム片の態様の偏光板のみならず、連続生産により、長尺状に作製され、ロール状に巻き上げられた態様(例えば、ロール長2500m以上や3900m以上の態様)の偏光板も含まれる。大画面液晶表示装置用とするためには、上記した通り、偏光板の幅は1470mm以上とすることが好ましい。
本発明の偏光板の具体的な構成については、特に制限はなく公知の構成を採用できるが、例えば、特開2008−262161号公報の図6に記載の構成を採用することができる。
本明細書において、偏光板の直交透過率CTは、UV3100PC(島津製作所社製)を用いて測定した。測定では、410nmで測定し、10回測定の平均値を用いた。
偏光板耐久性試験は偏光板をガラスに粘着剤を介して貼り付けた形態で次のように行うことができる。ガラスの上に偏光板を貼り付けたサンプル(約5cm×5cm)を2つ作成する。単板直交透過率測定ではこのサンプルのフィルムの側を光源に向けてセットして測定する。2つのサンプルをそれぞれ測定し、その平均値を本発明の偏光板の直交透過率とする。
本発明の偏光板は、偏光板耐久性試験ではその変化量はより小さいほうが好ましい。
本発明の偏光板は、60℃、相対湿度95%に1000時間静置させたときの直交単板透過率の変化量(%)が1.40%以下であることが好ましい。
60℃、相対湿度95%に1000時間静置させたときの直交単板透過率の変化量(%)は、
1.00%以下であることがより好ましく、0.50%以下であることが特に好ましい。ここで、変化量とは試験後測定値から試験前測定値を差し引いた値である。
上記直交透過率の変化量の範囲を満たせば、偏光板の高温高湿下で長時間使用中あるいは保管中の安定性が確保でき、好ましい。
本発明は、本発明の偏光板保護フィルムまたは本発明の偏光板を有する液晶表示装置にも関する。
本発明の液晶表示装置は液晶セルと該液晶セルの両側に配置された一対の偏光板を有する液晶表示装置であって、前記偏光板の少なくとも一方が本発明の偏光板であることを特徴とするIPS、OCBまたはVAモードの液晶表示装置であることが好ましい。
本発明の液晶表示装置の具体的な構成としては特に制限はなく公知の構成を採用できる。また、特開2008−262161号公報の図2に記載の構成も好ましく採用することができる。
実施例109、406及び413は参考例である。
(1)セルロースアシレートフィルムの製膜
<セルロースアシレートの調製>
アセチル置換度2.87のセルロースアシレートを調製した。これは、触媒として硫酸(セルロース100質量部に対し7.8質量部)を添加し、アシル置換基の原料となるカルボン酸を添加し40℃でアシル化反応を行った。またアシル化後に40℃で熟成を行った。さらにこのセルロースアシレートの低分子量成分をアセトンで洗浄し除去した。
(セルロースアシレート溶液の調製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液1を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
セルロースアシレート溶液1の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
アセチル置換度2.87、重合度370のセルロースアセテート
100.0質量部
トリフェニルフォスフェート 8.0質量部
フェニルビフェニルフォスフェート 4.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 353.9質量部
メタノール(第2溶媒) 89.6質量部
n−ブタノール(第3溶媒) 4.5質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記の組成物を分散機に投入し、攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液2を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
マット剤溶液2の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子(AEROSIL R972、
日本アエロジル(株)製) 2.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 69.3質量部
メタノール(第2溶媒) 17.5質量部
n−ブタノール(第3溶媒)
前記セルロースアシレート溶液1 0.9質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、有機酸溶液3を調製した。
有機酸溶液3の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
FLAMESAB NOR 116FF(BASF社製)
10.0質量部
下記紫外線吸収剤C 10.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 61.0質量部
メタノール(第2溶媒) 15.4質量部
n−ブタノール(第3溶媒) 0.8質量部
前記セルロースアシレート溶液1 12.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
(セルロースアシレート溶液の調製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、基層用ドープを調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
セルロースアシレート溶液2の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
アセチル置換度2.87、重合度370のセルロースアセテート
100.0質量部
可塑剤A(トリフェニルフォスフェート) 8.0質量部
可塑剤B(ビフェニルジフェニルフォスフェート) 4.0質量部
前記紫外線吸収剤C 2.0質量部
FLAMESAB NOR 116FF(BASF社製)
2.0質量部
ポエムK−37V(理研ビタミン社製) 3.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 297.7質量部
メタノール(第2溶媒) 75.4質量部
n−ブタノール(第3溶媒) 3.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
ドラム流延装置を用い、前記調製したドープ(基層用ドープ)と、その両側に表層用ドープとを3層同時にステンレス製の流延支持体(支持体温度−9℃)に流延口から均一に流延した。各層のドープ中の残留溶媒量が略70質量%の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をピンテンターで固定し、残留溶媒量が3〜5質量%の状態で、横方向に1.28倍延伸しつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、実施例1のセルロースアシレートフィルムを得た。得られたセルロースアシレートフィルムの厚みは60μm、幅は1480mmであった。
<ハードコート層用塗布液(HC−1)の調製>
各成分を表1に示す組成で作製し、孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過してハードコート層用塗布液を調製した。
・PET−30:ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物[日本化薬(株)製];
・ビスコート360:トリメチロールプロパンPO変性トリアクリレート[大阪有機化学工業(株)社製];
・8μm架橋アクリル・スチレン粒子(30%):平均粒径8.0μm[積水化学(株)製]をポリトロン分散機にて10000rpmで20分間分散したMiBK分散液);
・イルガキュア127:重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製];
・FP−13:特開2009−063983号公報[0341]に記載のフッ素系表面改質剤(MEKの10質量%溶液として溶解した後に使用)
なお、上記表1中、MiBKはメチルイソブチルケトンを表し、MEKはメチルエチルケトンを表し、いずれもケトン系溶媒である。
上記にて製膜したセルロースアシレートフィルムの製膜時に支持体に接していた面(以下支持体面と称す)上に、ハードコート層用塗布液(HC−1)を、マイクログラビア塗工方式で、搬送速度30m/分の条件で塗布した。60℃で150秒乾燥の後、窒素パージ(酸素濃度0.5%以下)しながら、160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量150mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、ハードコート層を形成した。
得られたハードコート層つき偏光板保護フィルムを、実施例101の偏光板保護フィルムとした。
〔偏光板保護フィルムの鹸化処理〕
作製した実施例101の偏光板保護フィルムを、2.3mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に、55℃で3分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.05mol/Lの硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。このようにして、実施例101の偏光板保護フィルムについて表面の鹸化処理を行った。
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光子を作製した。
鹸化処理した実施例101の偏光板保護フィルムを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の片側に貼り付けた。市販のセルローストリアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士フイルム(株)製)に同様の鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作成した実施例101の偏光板保護フィルムを貼り付けてある側とは反対側の偏光子の面に鹸化処理後のセルローストリアセテートフィルムを貼り付けた。
この際、偏光子の透過軸と作成した実施例101の偏光板保護フィルムの遅相軸とは直交するように配置した。また、偏光子の透過軸と市販のセルローストリアセテートフィルムの遅相軸についても、直交するように配置した。
このようにして実施例101の偏光板を作製した。
〔実施例102〜114および比較例201〜204の偏光板保護フィルムの作製〕
実施例101において酸化防止剤の種類および添加量、可塑剤の種類および添加量、有機酸の種類および添加量、フィルム厚みを表1に記載したとおりに変更した以外は同様にして、実施例102〜114および比較例201〜204の偏光板保護フィルムを製造した。すなわち、実施例102〜114および比較例201〜204の偏光板保護フィルムは、いずれも実施例101と同様にして、活性エネルギー線硬化性層を形成した。
実施例102〜114の偏光板保護フィルムおよび比較例201〜204の偏光板保護フィルムについても、それぞれ実施例101と同様にして鹸化処理と偏光板の作製を行い、各実施例および比較例の偏光板を作製した。
<密着性の評価>
まず、上記で作製した各実施例および比較例のハードコート層つき偏光板保護フィルムに対して、(株)スガ試験機社製スーパーキセノンウェザーメーターSX75で、60℃、相対湿度50%の環境下に100時間光を照射した。
次にハードコート層つき偏光板保護フィルムを温度25℃、相対湿度60%の条件で2時間調湿した。ハードコート層を有する側の表面に、カッターナイフで碁盤目状に縦11本、横11本の切り込みを入れて、合計100個の正方形の升目を刻み、その面に日東電工(株)製のポリエステル粘着テープ(No.31B)を貼りつけた。30分経時したあとに、垂直方向にテープを素早く引き剥がし、剥がれた升目の数を数えて、下記4段階の基準で評価した。同じ密着評価を3回行って平均をとった。
◎:100升において剥がれが全く認められなかった。
○:100升において1〜2升の剥がれが認められた。
△:100升において3〜10升の剥がれが認められた(許容範囲内)。
×:100升において11升以上の剥がれが認められた。
得られた結果を下記表5に記載した。
上記で作製した各実施例および比較例の偏光板について、波長410nmにおける偏光子の直交透過率を本明細書に記載した方法で測定した。
その後、60℃、相対湿度95%の環境下で1000時間保存した後について同様の手法で直交透過率を測定した。経時前後の直交透過率の変化を求め、これを偏光子耐久性として下記表5にその結果を記載した。なお、調湿なしの環境下での相対湿度は、0%〜20%の範囲であった。
なお、このとき、本発明の偏光板保護フィルムでは、前記ハードコート層中に、ハードコート層を構成する樹脂に対して前記ヒンダードアミン系化合物が0.001〜1.0質量%含まれていることを確認した。
〔液晶表示装置の作製〕
市販の液晶テレビ(SONY(株)のブラビアJ5000)の視認者側の偏光板をはがし、実施例101の偏光板保護フィルムを用いた本発明の偏光板を、実施例101の偏光板保護フィルムが液晶セル側となるように、粘着剤を介して貼り付けた。視認者側の偏光板の透過軸が上下方向に配置とした。また、比較例201〜204の偏光板保護フィルムを用いた本発明の偏光板を用いた以外は同様にして、比較例の液晶表示装置を作製した。このようにして作製した本発明の液晶表示装置は、各比較例の偏光板保護フィルムを使用した液晶表示装置に対して、屋外で直射日光のあたる環境下で長時間使用しても、表示性能の劣化が小さく、好ましかった。
<セルロースアシレート溶液の調製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液を調製した。
リンター綿から合成された置換度2.85のセルロースアセテート
100.0質量部
可塑剤:トリフェニルホスフェート 8.0質量部
可塑剤:ビフェニルホスフェート 4.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 402.0質量部
メタノール(第2溶媒) 60.0質量部
下記の組成物を分散機に投入し、撹拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した。
平均粒径20nmのシリカ粒子 2.0質量部
"AEROSIL R972"日本アエロジル(株)製
メチレンクロライド(第1溶媒) 75.0質量部
メタノール(第2溶媒) 12.7質量部
セルロースアシレート溶液 10.3質量部
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら撹拌して、各成分を溶解し、紫外線吸収剤溶液を調製した。
紫外線吸収剤(C) 15.0質量部
紫外線吸収剤(D) 5.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 58.4質量部
メタノール(第2溶媒) 8.7質量部
セルロースアシレート溶液 12.8質量部
実施例401において、メチレンクロライドとメタノールの組成、ヒンダードアミン系酸化防止剤の種類、添加量、膜厚を表6のものに変更した以外は、実施例401と同様にして、実施例402〜412のセルロースアシレートフィルム402〜412および比較例501〜506のセルロ−スアシレートフィルム501〜506を製造した。
<二酸化珪素分散液の調製>
下記の二酸化珪素分散液を分散機に投入し、攪拌して、二酸化珪素分散液を調製した。
(二酸化珪素分散液の組成)
アエロジルR812(日本アエロジル(株)製) 10質量部
(一次粒子の平均径7nm)
エタノール 90質量部
メチレンクロライドを入れた溶解タンクにアセチル置換度2.88のセルロースアセテートを添加し、加熱して完全に溶解させた後、これを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した。濾過後のセルロースアセテート溶液を充分に攪拌しながら、ここに上記微粒子分散液をゆっくりと添加した。更に、二次粒子の粒径が所定の大きさとなるようにアトライターにて分散を行った。これを日本精線(株)製のファインメットNFで濾過し、微粒子分散希釈液を調製した。
(ドープ液1の組成)
リンター綿から合成されたアセチル置換度が2.88のセルローストリアセテート
90質量部
可塑剤A 6.0質量部
可塑剤B 4.0質量部
チヌビン384−2(BASF(株)製) 1.5質量部
チヌビン109(BASF(株)製) 1.0質量部
二酸化珪素分散希釈液 4.0質量部
メチレンクロライド 432質量部
エタノール 38質量部
以上を密閉容器に投入し、加熱し、撹拌しながら、完全に溶解し、安積濾紙(株)製の安積濾紙No.24を使用して濾過し、ドープ液1を調製した。
実施例413において、ヒンダードアミン系酸化防止剤の種類、添加量、膜厚を表6のものに変更した以外は、実施例413と同様にして、実施例414のセルロースアシレートフィルム414、比較例507および508のセルロースアシレートフィルム507〜508を製造した。
セルロースアシレートフィルムをフィルム面に対して1°の角度で斜めに切削し、生成したフィルム断面を飛行時間型二次イオン質量分析計(TOF−SIMS)でマッピング測定した。ポジ測定における分子+H+イオンの、深さ5μmより外側に相当する部分のピーク強度の平均値を、空気面側および支持体面側のそれぞれについて測定し、空気面側/支持体面側の濃度比を求めた。
結果を下記表6に示す。
<ハードコート層用塗布液(HC−2)の調製>
各成分を以下に示す組成で作製し、孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過してハードコート層用塗布液(HC−2)を調製した。
PET30ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物[日本化薬(株)製](バインダー)
53質量部
酢酸エチル(溶剤) 45質量部
イルガキュアー127(重合開始剤)[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製]
2質量部
上記にて製膜したセルロースアシレートフィルムの、製膜時に支持体に接していた面(以下支持体面と称す)上に、ハードコート層用塗布液(HC−2)を、マイクログラビア塗工方式で、搬送速度30m/分の条件で塗布した。100℃で60秒乾燥の後、窒素パージ(酸素濃度0.5%以下)しながら、160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量300mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、ハードコート層を形成した。
得られたハードコート層つき偏光板保護フィルムを、実施例401の偏光板保護フィルムとした。
〔偏光板保護フィルムの鹸化処理〕
作製した実施例401の偏光板保護フィルムを、1.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に、55℃で2分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.05mol/Lの硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。このようにして、実施例401の偏光板保護フィルムについて表面の鹸化処理を行った。
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光子を作製した。
鹸化処理した実施例401の偏光板保護フィルムを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、製膜時に支持体面に接していた側(以下支持体面)が偏光子側となるように偏光子の片側に貼り付けた。市販のセルローストリアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士フイルム(株)製)に同様の鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作成した実施例101の偏光板保護フィルムを貼り付けてある側とは反対側の偏光子の面に鹸化処理後のセルローストリアセテートフィルムを貼り付けた。
この際、偏光子の透過軸と作成した実施例401の偏光板保護フィルムの遅相軸とは直交するように配置した。また、偏光子の透過軸と市販のセルローストリアセテートフィルムの遅相軸についても、直交するように配置した。
このようにして実施例401の偏光板を作製した。
実施例401においてハードコートを塗工する面を表6に記載の面にした以外は、実施例401と同様にして、実施例402〜414および比較例501〜508のハードコート層つき偏光板保護フィルムを作製した。
実施例402〜414の偏光板保護フィルムおよび比較例501〜508の偏光板保護フィルムについても、それぞれ実施例501と同様にして鹸化処理と偏光板の作製を行い、各実施例および比較例の偏光板を作製した。
<密着性の評価>
まず、上記で作製した各実施例および比較例のハードコート層つき偏光板保護フィルムに対して、(株)スガ試験機社製スーパーキセノンウェザーメーターSX75で、60℃、相対湿度50%の環境下に48時間、96時間、144時間、の各時間について光を照射した。
次にハードコート層つき偏光板保護フィルムを温度25℃、相対湿度60%の条件で2時間調湿した。ハードコート層を有する側の表面に、カッターナイフで碁盤目状に縦11本、横11本の切り込みを入れて、合計100個の正方形の升目を刻み、その面に日東電工(株)製のポリエステル粘着テープ(No.31B)を貼りつけた。30分経時したあとに、垂直方向にテープを素早く引き剥がし、剥がれた升目の数を数えて、下記4段階の基準で評価した。同じ密着評価を3回行って平均をとった。
◎:100升において剥がれが全く認められなかった。
○:100升において1〜20升の剥がれが認められた。
△:100升において21〜70升の剥がれが認められた(許容範囲内)。
×:100升において71升以上の剥がれが認められた。
得られた結果を下記表6に記載した。
上記で作製した各実施例および比較例の偏光板について、波長410nmにおける偏光子の直交透過率を本明細書に記載した方法で測定した。
その後、60℃、相対湿度95%の環境下で1000時間保存した後について同様の手法で直交透過率を測定した。経時前後の直交透過率の変化を求め、これを偏光子耐久性として下記表5にその結果を記載した。なお、調湿なしの環境下での相対湿度は、0%〜20%の範囲であった。
2 コア層用ドープ
3 共流延ギーサ
4 流延用支持体
11 偏光子
12 偏光子
13 液晶セル
14 各実施例および比較例のセルロースアシレートフィルム
15 各実施例および比較例のセルロースアシレートフィルム
Claims (14)
- セルロースアシレートと、該セルロースアシレートに対してヒンダードアミン系化合物を0.01質量%以上含有するセルロースアシレートフィルムと、
前記セルロースアシレートフィルム上に積層された活性エネルギー線硬化性層を有し、
前記ヒンダードアミン系化合物が下記一般式(1)で表されるピペリジン骨格を有し、
前記一般式(1)で表されるピペリジン骨格が下記一般式(4)または(5)で表されるピペリジン骨格であることを特徴とする偏光板保護フィルム。
一般式(1)
一般式(4)
一般式(5)
一般式(P)
- 前記セルロースアシレートフィルムが、前記セルロースアシレートに対して前記ヒンダードアミン系化合物を15質量%以下含有することを特徴とする請求項1に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記セルロースアシレートフィルムが、有機酸を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記有機酸が、下記一般式(9)で表されることを特徴とする請求項3に記載の偏光板保護フィルム。
一般式(9)
X11−L11−(R401)n
(式中、X11は酸解離定数が7.0以下の酸性基を表し、L11は単結合または2価以上の連結基を表し、R401は炭素数6〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアルキニル基、炭素数6〜30のアリール基または炭素数6〜30の複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。nはL11が単結合の場合は1であり、L11が2価以上の連結基の場合は(L11の価数−1)である。) - 前記有機酸が、25℃におけるテトラヒドロフラン/水=6/4の体積比である混合溶媒中における酸解離定数が2〜7の有機酸を含有することを特徴とする、請求項3に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記セルロースアシレートフィルムが、コア層と該コア層の表面上に積層された少なくとも1層のスキン層を有し、
前記スキン層のうち、前記活性エネルギー線硬化性層に隣接するスキン層が前記ヒンダードアミン系化合物を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。 - 前記ヒンダードアミン系化合物が、前記活性エネルギー線硬化性層中にも含まれていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記ヒンダードアミン系化合物が、ケトン系溶媒に0.01質量%以上溶解することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
- セルロースアシレートフィルムが、セルロースアシレートをメチンクロライドとアルコールの質量比が94/6以上60/40以下の組成の溶剤に溶解したドープを支持体上に流延することにより製膜されたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記活性エネルギー線硬化性層がセルロースアシレートフィルム製膜時に支持体面と接していた面と反対側の面に塗布されてなることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記セルロースアシレートフィルムが、可塑剤を含有することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記活性エネルギー線硬化性層が、前記セルロースアシレート中の前記可塑剤濃度が低い側の面に塗布されてなることを特徴とする請求項11に記載の偏光板保護フィルム。
- 偏光子と、請求項1〜12のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルムを少なくとも1枚含むことを特徴とする偏光板。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の偏光板保護フィルムまたは請求項13に記載の偏光板を少なくとも1枚含むことを特徴とする液晶表示装置。
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