JP6705699B2 - 光吸収性組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、光吸収性組成物、ならびに該光吸収性組成物を含むポリマー組成物、光学フィルムおよび表示装置に関する。
有機EL表示装置や液晶表示装置等のフラットパネル表示装置(FPD)には、有機EL素子や液晶セル等の表示素子、および偏光板や位相差板等の光学フィルムといった様々な部材が用いられている。これらの部材に用いられる有機EL化合物および液晶化合物等の材料は有機物であるため、紫外線(UV)による劣化が問題となることがある。このような問題を解決するため、表示装置に用いられる偏光板の保護フィルムにUV吸収剤を添加するなどの対策がなされている。例えば特許文献1には、これらの表示装置に用いられる偏光板の保護フィルムにUV吸収剤を添加することにより部材の劣化防止が図られている。
また、近年の表示装置の薄型化が進む中で光学フィルムの薄型化も求められ、保護フィルムを備えない光学フィルムも開発されている。このような光学フィルムにおいては、従来保護フィルムに添加していた成分を別部材に配合する必要があり、例えば、UV吸収機能を、光学フィルムに積層される粘着剤層に付与することがある。特許文献2には、UV吸収性モノマーを含むモノマー混合物から合成したUV吸収剤を、その基材の一面に塗布した粘着シートが記載されている。
特開2006−308936号公報 特開2008−56859号公報
上記UV吸収剤は、紫外線領域の光を吸収し、部材の劣化を防止する役割を果たす一方で、青色光(例えば、430nmを超える可視光域)に対しては吸収特性を示さない光選択吸収性を有する必要がある。
また、かかるUV吸収剤は、粘着剤や光学フィルム等の表示装置の構成部材に組み込むためには、構成部材との高い親和性や溶媒への高い溶解性が必要となる。UV吸収剤の親和性が不十分であると、例えば、粘着剤にUV吸収剤を添加した場合、UV吸収剤がブリードアウトして、粘着機能を阻害したり、また、粘着剤塗工液中の溶媒への溶解性が低いと、構成部材中にUV吸収剤が均一に分散せず、光吸収機能が不十分となることがある。さらに、位相差フィルム等の光学フィルムにUV吸収剤を添加した後に熱をかけて延伸する際に、UV吸収剤がフィルム表面にブリードアウトしてしまい、光吸収機能を十分に発現させることができない。そのため、UV吸収剤として使用するためには、表示装置の構成部材の材料との親和性や種々の溶媒への溶解性に優れることが必要となる。
そこで本発明は、400nm付近の短波長の可視光に対する光選択吸収性を示すと同時に、表示装置の構成部材の材料との親和性および/または種々の溶媒への溶解性が高い光吸収性組成物を提供することを目的とする。
本発明は、以下の好適な態様を提供するものである。
[1]少なくとも2種の光選択吸収性化合物を含む光吸収性組成物であって、少なくとも2種の前記光選択吸収性化合物は同一の共役系構造を有する、光吸収性組成物。
[2]少なくとも2種の、同一の共役系構造を有する前記光選択吸収性化合物における、極大吸収波長の最大値と最小値との差が5nm以下である、前記[1]に記載の光吸収性組成物。
[3]少なくとも2種の前記光選択吸収性化合物は、式(I):
Figure 0006705699
[式中、
は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を表し、該アルキル基が少なくとも1つのメチレン基を有する場合、該メチレン基の少なくとも1つは酸素原子または硫黄原子に置換されていてもよく、
およびRは、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
は、メチレン基、第二級アミノ基、酸素原子または硫黄原子を表し、
およびXは、互いに独立して、電子吸引性基を表し、XおよびXは互いに連結して環構造を形成していてもよい]、
または式(II):
Figure 0006705699
[式中、
、X、Xは、前記と同義であり、
は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、該アルキル基が少なくとも1つのメチレン基を有する場合、該メチレン基の少なくとも1つは第二級アミノ基、酸素原子、硫黄原子で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基および芳香族複素環基は置換基を有していてもよい]
で表される光選択吸収性化合物である、前記[1]または[2]に記載の光吸収性組成物。
[4]前記式(I)で表される光選択吸収性化合物は式(I−2):
Figure 0006705699
[式中、
は前記と同義であり、
は水素原子または炭素数2〜50のアルキル基を表し、該アルキル基が少なくとも1つのメチレン基を有する場合、該メチレン基の少なくとも1つは酸素原子で置換されていてもよい]
で表される光選択吸収性化合物であり、前記式(II)で表される光選択吸収性化合物は式(II−2):
Figure 0006705699
[式中、RおよびRは前記と同義である]
で表される光選択吸収性化合物である、前記[3]に記載の光吸収性組成物。
[5]前記光吸収性組成物に含まれる少なくとも2種の、同一の共役系構造を有する光選択吸収性化合物において、光吸収性組成物中の含有量が最大である光選択吸収性化合物の含有量と他の光選択吸収性化合物の含有量の総量との比率が、1:10〜10:1である、前記[1]〜[4]のいずれかに記載の光吸収性組成物。
[6]式(1)、式(2)および式(3):
ε(420)/ε(400)≦0.3 (1)
λmax≦420nm (2)
ε(400)≧20 (3)
[式中、
ε(420)は波長420nmにおけるグラム吸光係数を表し、
ε(400)は波長400nmにおけるグラム吸光係数を表し、
λmaxは極大吸収波長を表す]
を満たす、前記[1]〜[5]のいずれかに記載の光吸収性組成物。
[7]前記[1]〜[6]のいずれかに記載の光吸収性組成物と、ポリマーとを含有するポリマー組成物。
[8]前記ポリマー100質量部に対する、前記光吸収性組成物の含有量が1〜15質量部である、前記[7]に記載のポリマー組成物。
[9]前記[7]または[8]に記載のポリマー組成物から構成される光学フィルム。
[10]厚みが0.1〜18μmである、前記[9]に記載の光学フィルム。
[11]前記[9]または[10]に記載の光学フィルムと、偏光フィルムとを含む積層偏光フィルム。
[12]下記式(4)および式(5):
Ap(400)≧0.4 (4)
Ap(420)/Ap(400)≦0.3 (5)
[式中、
Ap(400)は波長400nmにおける偏光フィルムの透過軸方向における光学フィルムの吸光度を表し、
Ap(420)は波長420nmにおける偏光フィルムの透過軸方向における光学フィルムの吸光度を表す]
を満たす、前記[11]に記載の積層偏光フィルム。
[13]前記[9]または[10]に記載の光学フィルムと、位相差フィルムとを含む積層位相差フィルム。
[14]前記[9]または[10]に記載の光学フィルムと、偏光フィルムと、位相差フィルムとを含む楕円偏光フィルム。
[15]前記[9]〜[14]のいずれかに記載のフィルムを含む表示装置。
本発明によれば、400nm付近の短波長の可視光に対する光選択吸収性を示すと同時に、表示装置の構成部材の材料との親和性および/または種々の溶媒への溶解性が高い光吸収性組成物を提供することができる。
本発明の一実施態様における光学積層体の層構造の例を示す断面模式図である。 本発明の一実施態様における光学積層体の層構造の例を示す断面模式図である。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本発明の範囲はここで説明する実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で種々の変更をすることができる。
本発明の光吸収性組成物は、少なくとも2種の光選択吸収性化合物を含む組成物であり、少なくとも2種の上記光選択吸収性化合物は同一の共役系構造を有する。なお、本発明において、共役系構造とは、π電子系が分子鎖に沿って非極在化している分子構造を示す。共役系構造とは、例えば以下の四角で囲まれた範囲の構造が挙げられる。なお、下記の化学式において、共役系構造(四角で囲まれた範囲の構造)に結合する部分はメチレン基であるが、共役系構造が伸びない限り、かかる部分はメチレン基に限定されず、例えばメチン基等が挙げられる。
Figure 0006705699
共役系構造が有する炭素数は、好ましくは1〜20、より好ましくは2〜15、さらに好ましくは3〜10である。共役系構造が有する炭素数が上記範囲内であると、本発明の光吸収性組成物は、青色光を吸収しにくく、400nm付近の短波長の可視光に対して光選択吸収性を示す傾向にある。
本発明の光吸収性組成物において、該組成物に含まれる少なくとも2種の光選択吸収性化合物が同一の共役系構造を有する。これにより、粘着剤シート中に本発明の光吸収性組成物に添加した場合、粘着剤中における光選択吸収性化合物のブリードアウトを抑制することができ、同時に粘着剤の粘着機能が阻害され難い。さらに、光選択吸収性化合物のブリードアウトが抑制されるため、高濃度の光選択吸収性化合物を粘着剤に配合でき、薄さと光吸収性とに同時に優れる粘着剤シートを得ることができる。表示装置の薄型化に伴い各部材の薄型化も必要とされているが、部材の薄型化を行うと、その部材に配合する光吸収剤の濃度を高くする必要がある。本発明の光吸収性組成物によれば、ブリードアウトが抑制されるため、部材の薄型の要求に対応することができる。また、光学フィルム中に本発明の光吸収性組成物に添加した場合、光選択吸収性化合物のブリードアウトを抑制することができ、同時に光学機能が阻害されるのを抑制することができる。なお、本発明において、上記光吸収性組成物に含まれる少なくとも2種の光選択吸収性化合物が同一の共役系構造を有する限り、この共役系構造とは異なる共役系構造を有する別の光選択吸収性化合物を含んでもよい。
本発明の好適な実施態様においては、任意の1種の光選択吸収性化合物が有する共役系構造は、他の少なくとも1種の光選択吸収性化合物が有する共役系構造と同一である。すなわち、共役系構造aを有する光選択吸収性化合物Aが組成物中に含まれる場合、同一の共役系構造aを有する別の光選択吸収性化合物Bも組成物中に含まれる。さらに、共役系構造bを有する光選択吸収性化合物Cが組成物中にさらに含まれる場合は、共役系構造bを有する光選択吸収性化合物Dも組成物中にさらに含まれることが好ましい。すなわち、本発明の光吸収性組成物に、例えば、4種の光選択吸収性化合物A〜Dが含まれる場合、1種の光選択吸収性化合物だけが別の共役系構造を有することがないことが好ましい。この場合、表示装置の構成部材(光学フィルム、粘着剤等)からの光選択吸収性化合物のブリードアウトをさらに抑制でき、光学フィルムの光学機能および/または粘着剤の粘着機能の阻害をさらに抑制することができる。
本発明の光吸収性組成物に含まれる、少なくとも2種の、同一の共役系構造を有する光選択吸収性化合物において、極大吸収波長(以下、「λmax」ともいう)の最大値と最小値との差は、好ましくは5nm以下、より好ましくは4nm以下、さらに好ましくは3nm以下、特に好ましくは2nm以下、例えば1nm以下である。上記λmaxの最大値と最小値との差が5nm以下であるということは、同一の共役系構造を有する各々の光選択吸収性化合物の構造が近しいこと(類似の構造を有すること)を意味する。光選択吸収性化合物のλmaxの最大値と最小値との差が上記上限値以下であると、表示装置の構成部材からの光選択吸収性化合物のブリードアウトをさらに抑制でき、また、光選択吸収性にさらに優れた光吸収性組成物を得ることができる。なお、光選択吸収性化合物のλmaxの最大値と最小値との差の下限値は、例えば0nm以上である。
本発明の一実施態様において、高い光選択吸収性を発現させる観点から、上記光選択吸収性化合物は、式(I):
Figure 0006705699
[式中、
は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を表し、該アルキル基が少なくとも1つのメチレン基を有する場合、該メチレン基の少なくとも1つは酸素原子または硫黄原子に置換されていてもよく、
およびRは、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
は、メチレン基、第二級アミノ基、酸素原子または硫黄原子を表し、
およびXは、互いに独立して、電子吸引性基を表し、XおよびXは互いに連結して環構造を形成していてもよい]、
または式(II):
Figure 0006705699
[式中、
、X、Xは、前記と同義であり、
は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、該アルキル基が少なくとも1つのメチレン基を有する場合、該メチレン基の少なくとも1つは第二級アミノ基、酸素原子、硫黄原子で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基および芳香族複素環基は置換基を有していてもよい]
で表される光選択吸収性化合物であることが好ましい。なお、本発明の光吸収性組成物が上記式(I)で表される化合物および上記式(II)で表される化合物の両方を含む場合、式中のX、XおよびRは、それぞれ異なっていても同一であってもよい。
式(I)および(II)において、Rは、水素原子、または炭素数1〜10のアルキル基を表し、高い光選択吸収性を発現させる観点から、好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜5、さらに好ましくは炭素数1〜3のアルキル基を表す。ここで、該アルキル基が少なくとも1つのメチレン基を有する場合、該メチレン基の少なくとも1つは酸素原子または硫黄原子に置換されていてもよい。かかるアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、およびポリプロピレングリコール基等が挙げられる。
式(I)および(II)において、XおよびXは、互いに独立して電子吸引性基を表す。電子吸引性基としては、例えば、−CN(シアノ基)、−NO(ニトロ基)、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、−Y−R〔式中、Rは水素原子、炭素数2〜50のアルキル基を表し、該アルキル基が少なくとも1つのメチレン基を有する場合、該メチレン基の少なくとも1つは酸素原子で置換されていてもよく、該アルキル基上の炭素原子には置換基が結合していてもよく、Yは、−CO−、−COO−、−OCO−、−NRCO−または−CONR−を表す(RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基またはフェニル基を表す)〕が挙げられる。XおよびXが互いに連結して環構造を形成してもよく、該環構造としては、例えば4〜8員環の環構造が挙げられ、5員環または6員環の環構造が好ましく、その例としては、メルドラム酸構造、バルビツール酸構造、ジメドン構造等が挙げられる。
における炭素数2〜50のアルキル基は、表示装置の構成部材の材料との親和性および/または種々の溶媒への溶解性の観点から、炭素数は好ましくは3以上であり、より好ましくは6以上である。また、好ましくは40以下であり、より好ましくは30以下であり、さらに好ましくは12以下である。また、好ましくは炭素数2〜40(例えば2〜20)であり、より好ましくは炭素数3〜40(例えば3〜18)であり、さらに好ましくは3〜30(例えば3〜16)であり、特に好ましくは6〜12(例えば6〜14)である。
において、炭素数2〜50のアルキル基が少なくとも1つのメチレン基を有する場合、少なくとも1つのメチレン基が酸素原子で置換されていてもよく、かかるアルキル基としては、例えば、エトキシ基、プロポキシ基、2−メトキシエトキシメチル基が挙げられる。また、ジエチレングリコール基、トリエチレングリコール基等のポリエチレングリコール基、およびジプロピレングリコール基、トリプロピレングリコール基等のポリプロピレングリコール等も挙げられる。
また、Rのアルキル基上の炭素原子には置換基が結合していてもよい。置換基としては、例えばハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜6のアルキルスルフィニル基、炭素数1〜6のアルキルスルホニル基、カルボキシル基、炭素数1〜6のフルオロアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルキルチオ基、炭素数1〜6のN−アルキルアミノ基、炭素数2〜12のN,N−ジアルキルアミノ基、炭素数1〜6のN−アルキルスルファモイル基、炭素数2〜12のN,N−ジアルキルスルファモイル基等が挙げられる。
が炭素数2〜50のアルキル基である場合、疎水性物質との親和性、および疎水性溶媒への溶解性の観点から、Rは枝分かれ構造を有するアルキル基であることがより好ましい。
ここで、枝分かれ構造を有するアルキル基とは、該アルキル基が有する炭素原子の少なくとも一つが第三級炭素、又は第四級炭素であるアルキル基を示す。炭素数3〜12の枝分かれ構造を有するアルキル基の具体例としては、下記構造を有するアルキル基が挙げられる。
Figure 0006705699
およびXは、光選択吸収性ならびに表示装置の構成部材の材料との親和性および/または種々の溶媒への溶解性の観点から、それぞれ独立して、−CN(シアノ基)、−NO(ニトロ基)、ハロゲン原子、または−Y−RのうちYが−CO−、−COO−、もしくは−OCO−であるものが好ましく、−CN(シアノ基)、または−Y−RのうちYが−COO−であることがより好ましい。
上記式(I)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、高い光選択吸収性を発現させる観点から、好ましくは水素原子または炭素数1〜10のアルキル基、より好ましくは水素原子または炭素数1〜8のアルキル基、さらに好ましくは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基、特に好ましくは水素原子または炭素数1〜3のアルキル基、非常に好ましくは水素原子を表す。
式(I)において、Aは、メチレン基、第二級アミノ基、酸素原子または硫黄原子を表す。第二級アミノ基は、一般式−NR−で示される置換基であり、Rは、例えば炭素数1〜15、好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基または芳香族炭化水素基を示す。Aは、高い光選択吸収性を発現させる観点から、好ましくはメチレン基または酸素原子を表す。
式(II)において、Aは水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。該アルキル基が少なくとも1つのメチレン基を有する場合、該メチレン基の少なくとも1つは第二級アミノ基、酸素原子、または硫黄原子で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基および芳香族複素環基は置換基を有していてもよい。Aとして示されるアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等が挙げられる。また、Aとして示される芳香族炭化水素基および芳香族複素環基が有し得る置換基としては、例えばハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、が挙げられる。このような芳香族炭化水素基としては、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。また、芳香族複素環基としては、炭素数3〜9の芳香族複素環基が好ましく、例えば、ピリジル基、キノリル基、チオフェン基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、ピロール基、チアゾリル基、およびフラニル基等が挙げられる。製造上の容易さの観点から、Aはフェニル基またはナフチ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。
本発明の光吸収性組成物が、上記式(I)で表される化合物を少なくとも2以上含む場合、各化合物を示す式(I)中のR〜R、X、XおよびAは、それぞれ異なっていても同一であってもよいが、R〜R、X、XおよびAのうちの少なくとも1つは異なる。本発明の好ましい実施態様においては、本発明の光吸収性組成物が、上記式(I)で表される化合物を少なくとも2以上含む場合には、本発明の光吸収性組成物の光選択吸収性をさらに高める観点から、各化合物を示す式(I)中のR〜R、XおよびAはそれぞれ同一であり、Xは異なる。本発明の光吸収性組成物が、上記式(II)で表される化合物を少なくとも2以上含む場合、各化合物を示す式(II)中のR、X、XおよびAは、それぞれ異なっていても同一であってもよいが、少なくとも1つは異なる。本発明の好ましい実施態様においては、本発明の光吸収性組成物が、上記式(II)で表される化合物を少なくとも2以上含む場合には、本発明の光吸収性組成物の光選択吸収性をさらに高める観点から、各化合物を示す式(II)中のR、XおよびAはそれぞれ同一であり、Xは異なる。
式(I)で表される光選択吸収性化合物としては、例えば下記式で表される化合物等が挙げられる。
Figure 0006705699
Figure 0006705699
式(I−1−2)中、A、R〜R、XおよびYはそれぞれ前記と同じ意味を表す。
式(I)で表される光選択吸収性化合物は、光選択吸収性を有し、表示装置の構成部材の材料との親和性および/または種々の溶媒への溶解性に優れるため、下記式(I−2)で表される光選択吸収性化合物が好ましい。
Figure 0006705699
式(I−2)中、RおよびRは前記と同義である。
式(I−2)で表される化合物としては、具体的には、以下のような化合物が挙げられる。
Figure 0006705699
Figure 0006705699
Figure 0006705699
Figure 0006705699
式(II)で表される光選択吸収性化合物は、光選択吸収性および製造上の容易さの観点から、下記式(II−2)で表される光選択吸収性化合物であることが好ましい。
Figure 0006705699
式中、RおよびRは、上記と同義である。
式(II−2)で表される化合物としては、具体的には、以下のような化合物が挙げられる。
Figure 0006705699
Figure 0006705699
Figure 0006705699
Figure 0006705699
Figure 0006705699
また、式(II)で表される光選択吸収性化合物としては、下記式で表される化合物等も挙げられる。
Figure 0006705699
前記式(I−2)で表される化合物は、例えば、2−メチルピロリンをメチル化剤によって1,2−ジメチルピロリニウム塩とし、続いて、N,N’−ジフェニルホルムアミジンと反応させる。最後に、無水酢酸、およびアミン触媒存在下、活性メチレン化合物を反応させることにより製造することができる。前記式(I)および(I−1−2)で表される化合物は、前記式(I−2)で表される化合物と同様の方法により製造することができる。式(II)および(II−2)で表される化合物は、3−ホルミルインドールと活性メチレン化合物とを反応(Knoevenagel反応)させることで得ることができ、反応にはアミン触媒を併用してもよい。式(II)および(II−2)中のRが炭素数1〜10のアルキル基である場合、3−ホルミルインドールに対し、塩基触媒存在下ハロゲン化アルキルを反応させ、その後に活性メチレン化合物と反応させることで目的の光選択吸収性化合物を製造することができる。また、これらの化合物として市販されているものを用いてもよい。
本発明の光吸収性組成物に含まれる、少なくとも2種の、同一の共役系構造を有する光選択吸収性化合物において、光吸収性組成物中の含有量が最大である光選択吸収性化合物を化合物cmaxとした場合、光吸収性組成物中の化合物cmaxの含有量と他の光選択吸収性化合物の含有量の総量との比率([化合物cmaxの含有量]:[他の光選択吸収性化合物の含有量の総量])が、好ましくは1:10〜10:1、より好ましくは1:8〜8:1、さらに好ましくは1:6〜6:1、特に好ましくは1:5〜5:1、とりわけ好ましくは1:4〜4:1、特に1:3〜3:1、例えば1:2〜2:1である。上記比率が上記範囲内であると、光選択吸収性化合物のブリードアウトが抑制され、粘着剤としての粘着機能や光学フィルムとしての光学機能を阻害しにくくすることができる。
上記光吸収性組成物は、表示装置の構成部材(例えば粘着剤や光学フィルム等)との親和性および/または種々の溶剤への溶解性に優れる。粘着剤塗工液を構成する溶媒への溶解性に優れると、粘着剤シート中に均一に光選択吸収性化合物を分散させることができるため、優れた光吸収性を有する粘着剤を得ることができる。かかる溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、1−ブタノール、2−ブタノール、プロピレングリコール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチルなどのエステル溶媒;アセトン、2−ブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素溶媒;アセトニトリル等のニトリル溶媒;テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン等のエーテル溶媒;および、ジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素化炭化水素溶媒が挙げられる。
かかる溶媒には、親水性溶媒および疎水性溶媒がある。例えばアルコール溶媒は、炭素数にもよるが、一般に親水性を有する溶媒である。一方、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒は一般に疎水性を有する溶媒である。溶媒の選択性を拡げることができる観点から、上記光吸収性組成物が親水性溶媒または疎水性溶媒に可溶であることが好ましく、該光吸収性組成物が親水性溶媒および疎水性溶媒に可溶であること、すなわち両親媒性を有することがより好ましい。
本発明の光吸収性組成物は、特に粘着剤や光学フィルム等との親和性に優れる。粘着剤を構成するポリマー(特にアクリル樹脂)との親和性に優れると、粘着剤シートからの光選択吸収性化合物のブリードアウトを抑制することができ、粘着剤シートが有する粘着機能を阻害し難い。また、本発明の光吸収性組成物が、光学フィルムを構成するポリマー(特に、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリシクロオレフィン、ポリスチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリビニリデンフルオライド/ポリメチルメタクリレート、アセチルセルロース、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリ塩化ビニル)との親和性に優れると、光学フィルムからの光選択吸収性化合物のブリードアウトを抑制することができるため、光学フィルムが有する光学機能を阻害し難い。また、保護フィルムを構成するポリマー(特に、トリアセチルセルロース、シクロオレフィンポリマー)との親和性に優れると、保護フィルムからの光選択吸収性化合物のブリードアウトを抑制することができる。
上記光吸収性組成物は、下記式(1)を満たすことが好ましい。
ε(420) / ε(400) ≦ 0.3 (1)
式(1)中、ε(420)は波長420nmにおける光吸収性組成物のグラム吸光係数を表し、ε(400)は波長400nmにおける光吸収性組成物のグラム吸光係数を表す。ε(420)/ε(400)の値は波長420nmにおける吸収の強さ(グラム吸光係数)に対する波長400nmにおける吸収の強さ(グラム吸光係数)を表しており、この値が小さいほど、420nm付近の波長域の吸収と比較して400nm付近の波長域に特異的な吸収があり、光選択吸収性を有することを示す。この値が小さいほど黄色みが少なく透明な化合物となる。
上記光吸収性組成物が上記式(1)を満たす場合、波長400nmの光を吸収する一方で波長420nmの光を吸収しにくく、青色の可視光を吸収しにくいため、本発明の光吸収性組成物を、良好な色彩表現を阻害しにくい光吸収剤として提供することができる。さらに、かかる光吸収性組成物を含む光学積層体の場合には、光学積層体を構成する部材(例えば、位相差フィルム等の光学フィルム、有機EL素子や液晶表示素子等の表示素子)が短波長の可視光(すなわち波長400nm付近の光)によって性能が劣化することを抑制することができる。上記光吸収性組成物におけるε(420)/ε(400)の値は、好ましくは0.3以下であり、より好ましくは0.25以下であり、さらに好ましくは0.2以下であり、特に好ましくは0.15以下、とりわけ好ましくは0.1以下、非常に好ましくは0.05以下、例えば0.03以下である。その下限値は特に限定されるものではないが、上記光吸収性組成物による400nm付近の吸収能を維持する観点からは、通常0.005以上であることが好ましい。本発明の好適な一実施態様において、ε(420)/ε(400)の値は0.01〜0.17である。
また、上記光吸収性組成物は上記式(1)に加えて、さらに下記式(2)および(3)を満たすことが好ましい。
λmax ≦ 420nm (2)
ε(400) ≧ 20 (3)
式(2)中、λmaxは光吸収性組成物の極大吸収波長を表す。式(3)中、ε(400)は波長400nmにおける光吸収性組成物のグラム吸光係数を表し、グラム吸光係数の単位はL/(g・cm)で定義する。
上記式(2)および(3)を満たす場合、光吸収性組成物の極大吸収は420nmより短波長側に存在し、かつ、波長400nm付近に対する高い吸収を示す組成物であるといえる。上記光吸収性組成物がこのような式を満たすことにより、かかる組成物を含む光学フィルム等の部材は、表示特性に影響を与えにくく高い耐光性を有することができる。本発明において、光吸収性組成物の極大吸収λmaxは、より好ましくは410nm以下、さらに好ましくは400nm以下である。光吸収性組成物の極大吸収λmaxは、例えば370nm以上である。
また、上記光吸収性組成物が上記式(3)を満たす場合、高い光吸収性を有するため、光学積層体を構成する部材に含まれる光吸収性組成物が少量であっても、粘着剤に該光吸収性組成物を含有させる場合にはその粘着機能を阻害しにくく、また保護フィルムに該光吸収性組成物を含有させる場合には保護フィルムとしての光学機能を阻害しにくい。ε(400)の値は、好ましくは20[L/(g・cm)]以上、より好ましくは30[L/(g・cm)]以上、さらに好ましくは40[L/(g・cm)]以上、さらにより好ましくは50[L/(g・cm)]以上、特に好ましくは80[L/(g・cm)]以上、非常に好ましくは90[L/(g・cm)]以上である。なお、ε(400)の値は、通常300[L/(g・cm)]以下である。
本発明の別の実施態様において、上記光吸収性組成物とポリマーとを含有するポリマー組成物が提供される(以下、「本発明のポリマー組成物」ともいう)。該ポリマー組成物を用いることにより、光学積層体を構成する種々の部材(例えば、粘着剤シート、保護フィルム、偏光フィルム、位相差フィルムおよび前面板等)を得ることができる。かかる光学積層体は、光選択吸収性に優れる上記光吸収性組成物を含有するため、青色の可視光を吸収し難いため、良好な色彩表現を阻害しにくい。さらに、表示装置の構成部材である表示素子や光学フィルムの性能は、紫外線のみならず、短波長域の可視光、すなわち波長400nm付近の光によっても劣化することがあるが、画像表示装置に含まれる光学積層体を構成する部材の、短波長の可視光による劣化を抑制することができる。
本発明の光学フィルムの厚みは特に限定されないが、通常は18μm以下であることが好ましく、13μm以下であることがより好ましく、8μm以下であることがさらに好ましい。光学フィルムの厚みが上記上限値以下であると、光学フィルムに含まれる光吸収性組成物の濃度が高くてもブリードアウトが生じ難いため、薄型の光学積層体を得やすいと同時に、安定した光吸収性および光学フィルムの有する機能(例えば、位相差フィルムの有する位相差機能、粘着剤シートが有する粘着機能)を発揮することができる。また、本発明の光学フィルムの厚みの下限値は特に限定されないが、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは1μm以上、さらに好ましくは2μm以上である。光学フィルムの厚みが上記上限値以下であると、薄型化の観点から好ましい。なお、光学フィルムの厚みは、例えば、レーザー顕微鏡、エリプソメータ等により測定することができる。
本発明の別の実施態様においては、上記ポリマー組成物から構成される粘着剤および光学フィルム(「本発明の光学フィルム」ともいう)も提供される。本発明において、光学フィルムとしては、偏光フィルム、位相差フィルム、保護フィルム、粘着剤シート、および前面板等が挙げられる。これらの光学フィルムおよび粘着剤が、光学積層体を構成する部材として挙げられる。なお、本発明において、光学積層体とは本発明の光学フィルムを含む積層体を意味し、後述する積層偏光フィルム、積層位相差フィルムおよび楕円偏光フィルムが含まれる。
ここで、光学積層体について、いくつかの好適な層構造の例を図1および図2に断面模式図で示す。図1に示す例では、偏光フィルム1の一方の面に、表面処理層2を有し得る第一の保護フィルム4をその表面処理層2とは反対側の面で貼着し、偏光フィルム1の他面には、第二の保護フィルム3を貼着して、偏光板10が構成されている。偏光板10を構成する第二の保護フィルム3の外側には、粘着剤シート20を設けて、粘着剤付き偏光板15が構成されている。そして、その粘着剤シート20の偏光板10とは反対側の面を、画像表示素子30に貼合して、光学積層体40が構成されている。かかる光学積層体は、画像表示装置に用いることができる。なお、本発明の光吸収性組成物を含む部材が、劣化しやすい光学フィルムや有機EL素子等の画像表示素子よりも視認側に配置されることが好ましい。かかる配置により、劣化しやすい部材の機能の低下を抑制することができる。
また、図2に示す例では、偏光フィルム1の一方の面に、表面処理層2を有し得る第一の保護フィルム4をその表面処理層2とは反対側の面で貼着し、偏光フィルム1の他面には、第二の保護フィルム3を貼着し、さらに第二の保護フィルム3の外側には、層間粘着剤6を介して位相差フィルム7を貼着し、偏光板10が構成されている。偏光板10を構成する位相差フィルム7の外側には、粘着剤シート20を設けて、粘着剤付き偏光板15が構成されている。そして、その粘着剤シート20の位相差フィルム7とは反対側の面を、画像表示素子30に貼合して、光学積層体40が構成されている。
これらの例において、第一の保護フィルム4および第二の保護フィルム3は、トリアセチルセルロースフィルムまたはポリシクロオレフィンから構成することが一般的であるが、下記の透明樹脂フィルムで構成することもできる。また、第一の保護フィルム4の表面に形成され得る表面処理層は、ハードコート層、防眩層、反射防止層、帯電防止層などであってもよい。これらのうち複数の層を設けることも可能である。
図2に示す例のように、偏光板10中に位相差フィルム7を積層する場合、中小型の液晶表示装置であれば、この位相差フィルム7の好適な例として、1/4波長板を挙げることができる。この場合は、偏光フィルム1の吸収軸と1/4波長板である位相差フィルム7の遅相軸とがほぼ45度で交差するように配置するのが一般的であるが、画像表示素子30の特性に応じてその角度を45度からある程度ずらすこともある。一方、テレビなどの大型液晶表示装置であれば、画像表示素子30の位相差補償や視野角補償を目的に、当該画像表示素子30の特性に合わせて各種の位相差値を有する位相差フィルムが用いられる。この場合は、偏光フィルム1の吸収軸と位相差フィルム7の遅相軸とがほぼ直交またはほぼ平行の関係となるように配置するのが一般的である。位相差フィルム7を1/4波長板で構成する場合は、一軸または二軸の延伸フィルムが好適に用いられる。また、位相差フィルム7を画像表示素子30の位相差補償や視野角補償の目的で設ける場合には、一軸または二軸延伸フィルムのほか、一軸または二軸延伸に加えて厚み方向にも配向させたフィルム、支持フィルム上に液晶等の位相差発現物質を塗布して配向固定させたフィルムなど、光学補償フィルムと呼ばれるものを、位相差フィルム7として用いることもできる。
同じく図2に示す例のように、偏光板10の構成中で位相差フィルム7を、層間粘着剤6を介して貼合する場合、その層間粘着剤6には、一般的なアクリル系粘着剤を用いるのが通例であるが、ここに本発明のポリマー組成物から構成される粘着剤や粘着剤シートを用いることも可能である。先に述べた大型液晶表示装置のように、偏光フィルム1の吸収軸と位相差フィルム7の遅相軸とがほぼ直交またはほぼ平行の関係となるように配置する場合、偏光板10作製時に偏光フィルム1と位相差フィルム7とを層間粘着剤6を介して貼合する際にはロール・ツウ・ロール貼合することができる。
粘着剤シートを位相差フィルム上に形成した粘着剤付き位相差フィルムは、その粘着剤シートを画像表示素子に貼合して光学積層体とできるほか、その位相差フィルム側に偏光板を貼合することもできる。
ここで、偏光フィルム(「偏光子」ともいう)とは、自然光などの入射光に対して、偏光を出射する機能を持つ光学フィルムである。偏光板には、偏光板面に入射するある方向の振動面を有する直線偏光を吸収し、それと直交する振動面を有する直線偏光を透過する性質を有する直線偏光板、フィルム面に入射するある方向の振動面を有する直線偏光を反射し、それと直交する振動面を有する直線偏光を透過する性質を有する偏光分離フィルム、偏光板と後述する位相差フィルムを積層した楕円偏光板などがある。偏光板、特に直線偏光板(偏光子または偏光子フィルムと呼ばれることもある)の好適な具体例として、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素や二色性染料などの二色性色素が吸着配向されているものが挙げられる。また、塗布型の薄膜偏光フィルムを用いることもできる。塗布型の薄膜偏光フィルムとしては、例えば、特開2012−58381、特開2013−37115、国際公開第2012/147633、国際公開第2014/091921に例示されるようなものを用いることができる。偏光子の厚さは、特に限定されないが、通常0.5〜35μmであるものが使用される。
位相差フィルムとは、光学異方性を示す光学フィルムであって、例えば、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート、ポリメタクリレート、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリシクロオレフィン(ノルボルネンやテトラシクロドデセンまたはそれらの誘導体の重合体)、ポリスチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリビニリデンフルオライド/ポリメチルメタクリレート、液晶ポリエステル、アセチルセルロース、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリ塩化ビニルなどのポリマーからなるポリマーフィルムを1.01〜6倍程度に延伸することにより得られる延伸フィルムなどが挙げられる。中でも、ポリカーボネートフィルムやポリシクロオレフィンフィルムを一軸延伸または二軸延伸したポリマーフィルムが好ましい。本発明の一実施態様においては、上記ポリマーおよび本発明の光吸収性組成物を含む組成物をフィルム化し、得られたフィルムを一軸延伸または二軸延伸することによって、位相差フィルムを得ることができる。また、重合性液晶化合物の塗布・配向によって光学異方性を発現させたフィルムも位相差フィルムとして用いることができる。
さらに、これら光学フィルムに保護フィルムが貼着されたものも、光学フィルムとして用いることができる。保護フィルムとしては、透明な樹脂フィルムが用いられ、その透明樹脂としては、例えば、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースに代表されるアセチルセルロース系樹脂、ポリメチルメタクリレートに代表されるメタクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリスルホン樹脂などが挙げられる。保護フィルムを構成する樹脂には、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物、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の紫外線吸収剤が配合されていてもよく、この場合、本発明の光吸収性組成物の効果との相乗効果により、表示装置の劣化を好適に抑制することができる。保護フィルムとしては、トリアセチルセルロースフィルムなどのアセチルセルロース系樹脂フィルムが好適に用いられる。
上で説明した光学フィルムの中でも、直線偏光板は、それを構成する偏光フィルム、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光板の片面または両面に、保護フィルムが貼着された状態で用いられることが多い。また、前述した楕円偏光板は、直線偏光板と位相差フィルムを積層したものであるが、その偏光板も、偏光板の片面または両面に、保護フィルムが貼着された状態であることが多い。
また、保護フィルムとは、被保護体である光学フィルムなどの表面を傷や汚れから保護する目的で用いられるフィルムである。保護フィルムの基材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン;ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化エチレン等のフッ素化ポリオレフィン;ポリエチレンナフタート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体等のポリエステル;ナイロン6、ナイロン6,6等のポリアミド;ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロン等のビニル重合体;三酢酸セルロース、二酢酸セルロース、セロハン、トリアセチルセルロース等のセルロースポリマー;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のアクリルポリマー;その他に、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド、ポリウレタンなどが挙げられる。
粘着剤シートとは、粘着剤からなるシートである。粘着剤は、上記光学フィルム等の部材を他の部材と接合させるための剤である。粘着剤を構成するポリマーは特に限定されるものではなく、例えばポリ(メタ)アクリレート(アクリル樹脂)、シリコーンポリマー、ポリウレタン、およびゴムなどを挙げることができる。上記ポリマーは、単独または組み合わせて用いることができる。このうち、ポリマーに導入するモノマーの種類を選択することにより粘着剤に容易に機能性を付与できるという点で、上記ポリマーとしてアクリル樹脂を採用することが好適である。なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレートおよび/またはメタクリレートを意味する。
本発明のポリマー組成物を用いることにより、光学積層体を構成する各部材を得ることができる。例えば、本発明の一実施態様においては、本発明の光吸収性組成物およびポリマーを含むポリマー組成物から構成される、粘着剤シート、保護フィルム、位相差フィルム、偏光フィルム、および前面板等を提供することができる。
上記ポリマー組成物に含有されるポリマーは、光学積層体を構成する部材を好適に製造できる観点から、上記したアクリル樹脂[ポリ(メタ)アクリレート]、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィンおよびトリアセチルセルロースからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
粘着剤シートにUV吸収剤を配合した場合(特に、高濃度に配合した場合)には粘着剤シートの粘着機能が阻害されることがあるが、本発明のポリマー組成物から構成される粘着剤シートは、粘着機能を保持しながらも、光選択吸収性に優れ、さらに、粘着剤シートからのブリードアウトを抑制できるため、長期に亘って安定した光吸収性を発揮することができる。この粘着剤シートを用いた表示装置においては、光吸収機能を有する別の部材を配置する必要がないため、表示装置の薄型化および軽量化を図ることができる。
本発明の一実施態様において、上記ポリマー組成物は、上記ポリマーおよび上記光吸収性組成物のほか、必要に応じて架橋剤を含有してもよい。架橋剤は、例えば、ポリ(メタ)アクリレート中の特に水酸基や極性官能基含有モノマーに由来する構成単位と反応し、ポリ(メタ)アクリレートを架橋させる化合物である。具体的には、イソシアネート系化合物、エポキシ系化合物、アジリジン系化合物、金属キレート化合物などが例示される。これらのうち、イソシアネート系化合物、エポキシ系化合物およびアジリジン系化合物は、ポリ(メタ)アクリレート(A)中の水酸基および場合により極性官能基と反応し得る官能基を分子内に少なくとも2個有する。
上記ポリマー組成物において、上記ポリマー(固形分)100質量部に対する、上記光吸収性組成物(好ましくは、光吸収性組成物に含まれる光選択吸収性化合物の総量)の含有量は、好ましくは1〜15質量部、より好ましくは1.5〜12質量部、さらに好ましくは2〜10質量部、特に好ましくは2.2〜8質量部である。上記光吸収性組成物の含有量が上記下限値以上であると、吸収される光量が多くなり、光学積層体を構成する部材(例えば、位相差フィルム等の光学フィルムや、有機EL素子等の画像表示素子)の、短波長の可視光による劣化を抑制することができる。上記光吸収性組成物の含有量が上記上限値以下であると、ポリマー組成物を粘着剤に用いる場合には粘着機能を十分に発揮することができ、またポリマー組成物を用いて得られる光学フィルムとしての光学機能をさらに阻害しにくい。なお、上記光吸収性組成物は種々の溶媒への溶解性に優れるため、上記含有量が高くても(例えば、上記ポリマー(固形分)100質量部に対する、上記光吸収性組成物(好ましくは、光吸収性組成物に含まれる光選択吸収性化合物の総量)の含有量が好ましくは1質量部以上、より好ましくは1.5質量部以上、さらに好ましくは2質量部以上、特に好ましくは2.2質量部以上であっても)、ブリードアウトが抑制され、粘着剤としての粘着機能や光学フィルムとしての光学機能を阻害しにくくすることができる。
本発明のポリマー組成物が、粘着剤シートを構成する粘着剤組成物である場合、本発明の好ましい実施態様において、本発明のポリマー組成物は、
(A)アクリル樹脂(ポリマー)の固形分全体の量を基準にして、
(A−1)下記式(A−1):
Figure 0006705699
で表される(メタ)アクリル酸エステル単量体50〜99.9質量%と、
(A−2)極性官能基を有する不飽和単量体0.1〜50質量%
とを構成成分とする共重合体であって、重量平均分子量が50万〜200万であるアクリル樹脂、および
(B)前記アクリル樹脂100質量部に対して0.01〜10質量部の架橋剤
を含有する。
前記式(A−1)において、Rは水素原子またはメチル基である。Rは、炭素数1〜20のアルキル基またはアラルキル基を表し、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基またはアラルキル基であり、該アルキル基または該アラルキル基を構成する水素原子は、−O−(CO)−Rで置換されていてもよい。ここで、nは好ましくは0〜4、より好ましくは0〜3の整数を表し、Rは、好ましくは炭素数1〜12のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜5のアルキル基、好ましくは炭素数1〜12のアリール基、より好ましくは炭素数1〜10のアリール基を表す。
前記式(A−1)で表される(メタ)アクリル酸エステル単量体(A−1)(以下、「単量体(A−1)」と称する場合がある)として、具体的には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ラウリルなどの、直鎖状のアクリル酸アルキルエステル;アクリル酸イソブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸イソオクチルなどの、分枝状のアクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ラウリルなどの、直鎖状のメタクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸イソオクチルなどの、分枝状のメタクリル酸アルキルエステル;アクリル酸フェニルエステル、アクリル酸ベンジルエステルなどの、芳香族基を有するアクリル酸エステル;アクリル酸2−フェノキシエチル、メタクリル酸2−フェノキシエチル、アクリル酸フェノキシエスエル、メタクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸ベンジルエステルなどの、芳香族基を有するメタクリル酸エステルなどが例示される。これらは、単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。中でも、粘着性発現の観点からアクリル酸n−ブチルが好ましい。
極性官能基を有する不飽和単量体(A−2)(以下、「単量体(A−2)」と称する場合がある)において、極性官能基としては、遊離カルボキシル基、水酸基、アミノ基、エポキシ環をはじめとする複素環基などが挙げられる。単量体(A−2)は、好ましくは極性官能基を有する(メタ)アクリル酸系化合物である。その例として、アクリル酸、メタクリル酸、およびβ−カルボキシエチルアクリレートなどの遊離カルボキシル基を有する不飽和単量体;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−または3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、およびジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートなどの水酸基を有する不飽和単量体;アクリロイルモルホリン、ビニルカプロラクタム、N−ビニル−2−ピロリドン、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、および2,5−ジヒドロフランなどの複素環基を有する不飽和単量体;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの複素環とは異なるアミノ基を有する不飽和単量体などを挙げることができる。これらの単量体(A−2)は、それぞれ単独で用いてもよいし、異なる複数種を用いてもよい。
これらの中でも、粘着剤組成物の接着力を高め、耐久性をより向上させるという観点から、水酸基を有する不飽和単量体を、アクリル樹脂(A)を構成する単量体(A−2)の1つとして含むことが好ましい。
単量体(A−1)と単量体(A−2)とを構成単位とするアクリル樹脂(以下、「アクリル樹脂(A)」と称する場合がある)は、その固形分全体の量を基準にして、単量体(A−1)に由来する構成単位を、好ましくは50〜99.9質量%、より好ましくは70〜99.9質量%の割合で含む。また、単量体(A−2)に由来する構成単位を、好ましくは0.1〜50質量%、より好ましくは0.1〜30質量%の割合で含む。単量体(A−1)と単量体(A−2)の割合が前記範囲内にあると、加工性により優れる粘着剤組成物を提供することができる。
さらに、アクリル樹脂(A)は、単量体(A−1)と単量体(A−2)以外の他の単量体(以下、「単量体(A−3)」と称する場合がある)を構成成分として含んでいてもよい。他の単量体としては、例えば、分子内に脂環式構造を有する(メタ)アクリル酸エステル、スチレン系モノマー、ビニル系モノマー、分子内に複数の(メタ)アクリロイル基を有するモノマー、(メタ)アクリルアミド誘導体などを挙げることができる。
脂環式構造とは、炭素数が、通常5以上、好ましくは5〜7程度のシクロパラフィン構造である。脂環式構造を有するアクリル酸エステルの具体例としては、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ジシクロペンタニル、アクリル酸シクロドデシル、アクリル酸メチルシクロヘキシル、アクリル酸トリメチルシクロヘキシル、アクリル酸tert−ブチルシクロヘキシル、α−エトキシアクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸シクロヘキシルフェニルなどが挙げられ、脂環式構造を有するメタクリル酸エステルの具体例としては、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸シクロドデシル、メタクリル酸メチルシクロヘキシル、メタクリル酸トリメチルシクロヘキシル、メタクリル酸tert−ブチルシクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシルフェニルなどが挙げられる。
スチレン系モノマーとしては、スチレンのほか、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘプチルスチレン、オクチルスチレンなどのアルキルスチレン;フルオロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、ヨードスチレンなどのハロゲン化スチレン;さらに、ニトロスチレン、アセチルスチレン、メトキシスチレン、ジビニルベンゼンなどを挙げることができる。
ビニル系モノマーとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、2−エチルヘキサン酸ビニル、ラウリン酸ビニルなどの脂肪酸ビニルエステル;塩化ビニルや臭化ビニルなどのハロゲン化ビニル;塩化ビニリデンなどのハロゲン化ビニリデン;ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾールなどの含窒素芳香族ビニル;ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどの共役ジエンモノマー;さらには、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどを挙げることができる。
分子内に複数の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーとしては、1,4−ブタンジオールジ(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、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(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、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの、分子内に2個の(メタ)アクリロイル基を有するモノマー;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどの、分子内に3個の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーなどを挙げることができる。
(メタ)アクリルアミド誘導体としては、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリルアミド、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(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−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−(1,1−ジメチル−3オキソブチル)(メタ)アクリルアミド、N−〔2−(2−オキソ−1−イミダゾリジニル)エチル〕(メタ)アクリルアミド、2−アクリロイルアミノ−2−メチル−1−プロパンスルホン酸などを挙げることができる。
前記単量体(A−1)、単量体(A−2)および単量体(A−3)は、それぞれ単独で、または複数種を組み合わせて用いることができる。本発明において、粘着剤組成物に使用され得るアクリル樹脂(A)において、前記単量体(A−3)に由来する構成単位は、アクリル樹脂(A)の固形分全体の量を基準に、通常0〜20質量部、好ましくは0〜10質量部の割合で含まれる。
本発明の一実施態様において、粘着剤組成物は、1種または2種以上の前記アクリル樹脂(A)を含んでいてよい。
前記アクリル樹脂(A)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)による標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が好ましくは50万〜200万、より好ましくは60万〜180万、さらに好ましくは70万〜170万である。その標準ポリスチレン換算重量平均分子量が50万以上であると、高温高湿下での接着性が向上し、ガラス基板(画像表示素子)と粘着剤シートとの間に浮きや剥れの発生する可能性が低くなる傾向にあり、しかもリワーク性が向上する傾向にあることから好ましい。また、この重量平均分子量が200万以下であると、その粘着剤シートを光学フィルム等に貼合した場合に、光学フィルムの寸法が変化しても、その寸法変化に粘着剤シートが追随して変動するので、液晶セル等の画像表示素子の周縁部の明るさと中心部の明るさとの間に差がなくなり、白抜けや色ムラが抑制される傾向にあることから好ましい。重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)で表される分子量分布は、通常2〜10程度の範囲にある。
前記アクリル樹脂(A)は、例えば、溶液重合法、乳化重合法、塊状重合法、懸濁重合法など、公知の各種方法によってそれぞれ製造することができる。このアクリル樹脂の製造においては、通常、重合開始剤が用いられる。重合開始剤は、アクリル樹脂の製造に用いられる全ての単量体の合計100質量部に対して、0.001〜5質量部程度使用される。
重合開始剤としては、熱重合開始剤や光重合開始剤などが用いられる。光重合開始剤として、例えば、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)ケトンなどを挙げることができる。熱重合開始剤として、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)などのアゾ系化合物;ラウリルパーオキサイド、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジプロピルパーオキシジカーボネート、tert−ブチルパーオキシネオデカノエート、tert−ブチルパーオキシピバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキサイドなどの有機過酸化物;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素などの無機過酸化物などを挙げることができる。また、過酸化物と還元剤を併用したレドックス系開始剤なども、重合開始剤として使用しうる。
アクリル樹脂(A)の製造方法としては、上に示した方法の中でも、溶液重合法が好ましい。溶液重合法の具体例を挙げて説明すると、所望の単量体および有機溶媒を混合し、窒素雰囲気下にて、熱重合開始剤を添加して、40〜90℃程度、好ましくは50〜80℃程度にて3〜15時間程度撹拌する方法などを挙げることができる。また、反応を制御するために、単量体や熱重合開始剤を重合中に連続的または間歇的に添加したり、有機溶媒に溶解した状態で添加したりしてもよい。ここで、有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類;プロピルアルコール、イソプロピルアルコールなどの脂肪族アルコール類;アセトン、2−ブタノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類などを用いることができる。
粘着剤組成物は、前記アクリル樹脂(A)に加えて、それとは異なるアクリル樹脂を含んでいてもよい。そのようなアクリル樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位を主成分とするもの(例えば、ポリメチル(メタ)アクリレート)であって、重量平均分子量が5万〜30万の範囲にあるような比較的低分子量のものを挙げることができる。
粘着剤組成物が、アクリル樹脂(A)とは異なるアクリル樹脂を含む場合、アクリル樹脂(A)とは異なるアクリル樹脂の含有量は、アクリル樹脂(A)100質量部に対して、通常50質量部以下であることが好ましく、30質量部以下であることがより好ましい。
粘着剤組成物に含有されるアクリル樹脂(2種類以上を組み合わせる場合はそれらの混合物)は、それを酢酸エチルに溶かして固形分濃度20質量%に調整した溶液が、25℃において20Pa・s以下、さらには0.1〜7Pa・sの粘度を示すことが好ましい。このときの粘度が20Pa・s以下であると、高温高湿下での接着性が向上し、表示素子と粘着剤シートとの間に浮きや剥れの発生する可能性が低くなる傾向にあり、しかもリワーク性が向上する傾向にあることから好ましい。粘度は、ブルックフィールド粘度計によって測定することができる。
粘着剤組成物において、架橋剤としては、例えば、アクリル樹脂(A)中の特に極性官能基を有する不飽和単量体に由来する構成単位と反応し、アクリル樹脂(A)を架橋させる化合物が用いられる。具体的には、イソシアネート系化合物、エポキシ系化合物、アジリジン系化合物、金属キレート化合物などが例示される。これらのうち、イソシアネート系化合物、エポキシ系化合物およびアジリジン系化合物は、アクリル樹脂(A)中の極性官能基と反応しうる官能基を分子内に少なくとも2個有する。
イソシアネート系化合物は、分子内に少なくとも2個のイソシアナト基(−NCO)を有する化合物であり、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネートなどが挙げられる。また、これらのイソシアネート系化合物に、グリセロールやトリメチロールプロパンなどのポリオールを反応せしめたアダクト体や、イソシアネート系化合物を二量体、三量体等にしたものも、粘着剤に用いられる架橋剤となりうる。2種以上のイソシアネート系化合物を混合して用いることもできる。
エポキシ系化合物は、分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物であり、例えば、ビスフェノールA型のエポキシ樹脂、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサンなどが挙げられる。2種以上のエポキシ系化合物を混合して用いることもできる。
アジリジン系化合物は、エチレンイミンとも呼ばれる1個の窒素原子と2個の炭素原子からなる3員環の骨格を分子内に少なくとも2個有する化合物であり、例えば、ジフェニルメタン−4,4’−ビス(1−アジリジンカルボキサミド)、トルエン−2,4−ビス(1−アジリジンカルボキサミド)、トリエチレンメラミン、イソフタロイルビス−1−(2−メチルアジリジン)、トリス−1−アジリジニルホスフィンオキサイド、ヘキサメチレン−1,6−ビス(1−アジリジンカルボキサミド)、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネートなどが挙げられる。
金属キレート化合物としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、スズ、チタン、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、バナジウム、クロムおよびジルコニウムなどの多価金属に、アセチルアセトンやアセト酢酸エチルが配位した化合物などが挙げられる。
これらの架橋剤の中でも、イソシアネート系化合物、とりわけ、キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートもしくはヘキサメチレンジイソシアネート、またはこれらのイソシアネート系化合物を、グリセロールやトリメチロールプロパンなどのポリオールに反応せしめたアダクト体や、イソシアネート系化合物を二量体、三量体等にしたものの混合物、これらのイソシアネート系化合物を混合したものなどが、好ましく用いられる。好適なイソシアネート系化合物として、トリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートをポリオールに反応せしめたアダクト体、トリレンジイソシアネートの二量体、およびトリレンジイソシアネートの三量体、また、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートをポリオールに反応せしめたアダクト体、ヘキサメチレンジイソシアネートの二量体、およびヘキサメチレンジイソシアネートの三量体が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明において、粘着剤組成物は、前記アクリル樹脂の固形分100質量部(2種以上のアクリル樹脂を含む場合にはその合計100質量部)に対して、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.01〜0.08質量部、さらに好ましくは0.01〜0.06質量部の架橋剤を含む。架橋剤の量が0.01質量部以上であると、粘着剤シートの耐久性が向上する傾向にあることから好ましく、また10質量部以下であると、該粘着剤組成物から得られる粘着剤を液晶表示装置に適用したときの白ヌケが目立たなくなる。
さらに、本発明において粘着剤組成物は、シラン系化合物を含むことが好ましく、とりわけ、架橋剤を配合する前のアクリル樹脂にシラン系化合物を含有させておくことが好ましい。シラン系化合物はガラスに対する粘着力を向上させるため、シラン系化合物を含むことにより、ガラス基板に挟まれた表示素子と粘着剤シートとの密着性を向上させることができる。
シラン系化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、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メトキシシラン、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−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、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トリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルジメトキシメチルシラン、3−グリシドキシプロピルエトキシジメチルシランなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
シラン系化合物は、シリコーンオリゴマータイプのものであってもよい。シリコーンオリゴマーを(単量体)オリゴマーの形式で示すと、例えば、次のようなものを挙げることができる。
3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマーなどの、メルカプトプロピル基含有のコポリマー;
メルカプトメチルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、メルカプトメチルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、メルカプトメチルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、メルカプトメチルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマーなどの、メルカプトメチル基含有のコポリマー;
3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−メタクリロキシイルオプロピルメチルジエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマーなどの、メタクリロイルオキシプロピル基含有のコポリマー;
3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマーなどの、アクリロイルオキシプロピル基含有のコポリマー;
ビニルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、ビニルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、ビニルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、ビニルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、
ビニルメチルジメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、ビニルメチルジメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、ビニルメチルジエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、ビニルメチルジエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマーなどの、ビニル基含有のコポリマー;
3−アミノプロピルトリメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルトリメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルトリエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルトリエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン−テトラメトキシシランコポリマー、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン−テトラエトキシシランコポリマーなどの、アミノ基含有のコポリマーなど。
粘着剤組成物におけるシラン系化合物の配合量は、アクリル樹脂の固形分100質量部(2種類以上用いる場合はそれらの合計100質量部)に対して、通常0.01〜10質量部程度であり、好ましくは0.01〜5質量部の割合で使用される。アクリル樹脂の固形分100質量部に対するシラン系化合物の量が0.01質量部以上であると、粘着剤シートと表示素子との密着性が向上することから好ましい。また、その量が10質量部以下であると、粘着剤シートからシラン系化合物がブリードアウトすることが抑制される傾向にあることから好ましい。
粘着剤組成物は、さらに、架橋触媒、帯電防止剤、酸化防止剤、耐候安定剤、タッキファイヤー、可塑剤、軟化剤、染料、顔料、無機フィラー、アクリル樹脂以外の樹脂などを含んでいてもよい。酸化防止剤としては、ヒドロキノン、ジブチルヒドロキシトルエン、2,2’−メチレンビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール)、3,9−ビス[2−[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ‐5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、6,6’−ジ−tert−ブチル−4,4’−ブチリデンジ−m−クレソールなどのフェノール系酸化防止剤、亜リン酸トリイソデシル、亜リン酸トリス(4−ノニルフェニル)、亜リン酸2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)2−エチルヘキシル、亜リン酸トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)などのリン系酸化防止剤、3,3’−チオビスプロピオン酸ジトリデシル、ビス[3−(ドデシルチオ)プロピオン酸]2,2−ビス[[3−(ドデシルチオ)−1−オキソプロピルオキシ]メチル]−1,3−プロパンジイル、ビス[3−(ドデシルチオ)プロピオン酸]2,2−ビス[[3−(ドデシルチオ)−1−オキソプロピルオキシ]メチル]−1,3−プロパンジイルなどの硫黄系酸化防止剤、メタクリル酸2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル、メタクリル酸1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル、炭酸=ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−ウンデシルオキシピペリジン−4−イル)、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)などのアミン系酸化防止剤が挙げられる。
また、粘着剤組成物に紫外線硬化性化合物を配合し、粘着剤シート形成後に紫外線を照射して硬化させ、より硬い粘着剤シートとするのも有用である。中でも、粘着剤組成物に架橋剤とともに架橋触媒を配合すれば、粘着剤シートを短時間の熟成で調製することができ、得られる光学積層体において、偏光板や保護フィルム等と粘着剤シートとの間に浮きや剥れが発生したり粘着剤シート内で発泡が起こったりすることを抑制でき、またリワーク性も良好になることがある。架橋触媒としては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、エチレンジアミン、ポリエチレンイミン、ヘキサメチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、イソホロンジアミン、トリメチレンジアミン、ポリアミノ樹脂、メラミン樹脂などのアミン系化合物などを挙げることができる。粘着剤組成物に架橋触媒としてアミン系化合物を配合する場合、架橋剤としてはイソシアネート系化合物が好適である。
粘着剤を構成する前記各成分は、溶媒に溶かした状態で粘着剤組成物を構成していてもよい。かかる溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチルなどのエステル溶媒;アセトン、2−ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;アセトニトリル等のニトリル溶媒;テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル溶媒;および、クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素化炭化水素溶媒が挙げられる。中でも、各成分の溶解性、および環境負荷低減の観点から、2−ブタノン、メチルイソブチルケトン等が好ましい。
粘着剤シートは、例えば上述したような粘着剤組成物を有機溶剤溶液とし、それを積層しようとするフィルムまたは層(例えば偏光板や保護フィルム等)上にダイコータやグラビアコータなどによって塗布し、乾燥させる方法によって設けることができる。また、離型処理が施されたプラスチックフィルム(セパレートフィルムと呼ばれる)上に形成されたシート状粘着剤を、積層しようとするフィルムまたは層に転写する方法によっても設けることができる。
本発明の別の実施態様においては、本発明の光学フィルムと、偏光フィルムとを含む積層偏光フィルム(「本発明の積層偏光フィルム」ともいう)が提供される。ここで、偏光フィルムとは、自然光などの入射光に対して、偏光を出射する機能を持つ光学フィルムである。偏光フィルムには、フィルム面に入射するある方向の振動面を有する直線偏光を吸収し、それと直交する振動面を有する直線偏光を透過する性質を有する直線偏光フィルム、フィルム面に入射するある方向の振動面を有する直線偏光を反射し、それと直交する振動面を有する直線偏光を透過する性質を有する偏光分離フィルム、偏光フィルムと後述する位相差フィルムを積層した楕円偏光板などがある。偏光フィルム、特に直線偏光フィルム(偏光子と呼ばれることもある)の好適な具体例として、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムや重合性液晶化合物の重合体にヨウ素や二色性染料などの二色性色素が吸着配向されているものが挙げられる。積層偏光フィルムは、偏光フィルムと、本発明の光学フィルム、例えば粘着剤シート、保護フィルム、位相差フィルム等とを含む積層光学フィルムである。偏光フィルムと粘着剤シートとを含む積層光学フィルム、特に偏光フィルム上に粘着剤シートが積層された積層光学フィルムを、粘着剤付き偏光板ともいう。
本発明の積層偏光フィルムは、下記式(4)を満たすことが好ましい。
Ap(400) ≧ 0.4 (4)
式(4)中、Ap(400)は波長400nmにおける偏光フィルムの透過軸方向における吸光度を表す。Ap(400)の値は大きいほど波長400nmにおける吸収が高いことを示しており、この値が0.4未満であると、波長400nmにおける吸収が弱く、400nm付近の短波長の可視光に対する十分に高い耐光性を確保し難くなる。したがって、本発明の積層偏光フィルムにおけるAp(400)の値は、好ましくは0.4以上、より好ましくは0.6以上であり、さらに好ましくは0.8以上、さらにより好ましくは1以上、特に好ましくは1.2以上、とりわけ好ましくは1.5以上、非常に好ましくは1.8以上、例えば2以上である。Ap(400)の値の上限は特に限定されるものではないが、積層偏光フィルムにおける光吸収性組成物のブリードアウトを抑制する観点からは、通常5以下であることが好ましい。
また、本発明の積層偏光フィルムは、下記式(5)を満たすことが好ましい。
Ap(420) / Ap(400) ≦ 0.3 (5)
式(5)中、Ap(400)は波長400nmにおける偏光フィルムの透過軸方向における吸光度を表し、Ap(420)は波長420nmにおける偏光フィルムの透過軸方向における吸光度を表す。Ap(420)/Ap(400)の値は波長420nmにおける吸収の強さに対する波長400nmにおける吸収の強さを表しており、この値が小さいほど、420nm付近の波長域の吸収と比較して400nm付近の波長域に特異的な吸収があることを示す。この値が小さいほど黄色みが少なく透明な積層偏光フィルムが得られる傾向である。
上記積層偏光フィルムが上記式(5)を満たす場合、波長400nmの光を吸収する一方で波長420nmの光を吸収しにくく、同時に青色の可視光を吸収しにくいため、良好な色彩表現を阻害しにくくなり、さらにはブルーライトカット機能を発現することもできる。かかる積層偏光フィルムを光学積層体に組み込む場合には、光学積層体を構成する部材(例えば、位相差フィルム等の光学フィルム、有機EL素子や液晶表示素子等の表示素子)が短波長の可視光(すなわち波長400nm付近の光)によって性能が劣化することを抑制することができる。上記積層偏光フィルムにおけるAp(420)/Ap(400)の値は、好ましくは0.25以下、より好ましくは0.2以下、さらに好ましくは0.15以下、例えば0.1以下である。その下限値は特に限定されるものではないが、上記積層偏光フィルムにおける400nm付近の吸収能を維持する観点からは、通常0.01以上であることが好ましい。本発明の好適な一実施態様において、Ap(420)/Ap(400)の値は0.05〜0.15である。
本発明の別の実施態様においては、本発明の光学フィルムと、位相差フィルムとを含む積層位相差フィルム(「本発明の積層位相差フィルム」ともいう)が提供される。ここで、位相差フィルムとは、光学異方性を示す光学フィルムであって、例えば、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリシクロオレフィン、ポリスチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリビニリデンフルオライド/ポリメチルメタクリレート、アセチルセルロース、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリ塩化ビニルなどからなる高分子フィルムを1.01〜6倍程度に延伸することにより得られる延伸フィルムなどが挙げられる。中でも、ポリカーボネートフィルムやシクロオレフィン系樹脂フィルムを一軸延伸または二軸延伸した高分子フィルムが好ましい。また、本発明における光学積層体が位相差フィルムを含む場合、重合性液晶化合物の塗布・配向よって光学異方性を発現させた位相差フィルムを含むことが薄型化の観点から好ましい。
積層位相差フィルムは、位相差フィルムと、本発明の光学フィルム、例えば粘着剤シート、保護フィルム、偏光フィルム等とを含む積層光学フィルムである。さらに、本発明の光学フィルムと、偏光フィルムと、位相差フィルムとを含む楕円偏光フィルム(「本発明の楕円偏光フィルム」ともいう)も提供される。楕円偏光フィルムは、位相差フィルムと、偏光フィルムと、本発明の光学フィルムとを含む積層光学フィルムである。なお、位相差フィルムと粘着剤シートとを含む積層光学フィルム、特に位相差フィルム上に粘着剤シートが積層させた積層光学フィルムを、粘着剤付き位相差フィルムともいう。
本発明の積層位相差フィルムにおいて、下記式(6)を満たすことが好ましい。
100nm ≦ Re(550) ≦ 170nm (6)
上記式(6)で示される光学特性を有することにより、本発明の積層位相差フィルムは1/4波長板として機能することができる。なお、本発明の積層位相差フィルムは、Re(550)=137.5nmが理論上好ましいが、良好な表示特性が得られる範囲として好ましくは下記式(6−1)を満たす。
130nm ≦ Re(550) ≦ 150nm (6−1)
本発明の積層位相差フィルムにおいて、位相差フィルムは逆波長分散性を有することが好ましい。逆波長分散性とは、短波長での面内位相差値の方が長波長での面内位相差値よりも大きくなる光学特性であり、好ましくは、位相差フィルムが下記式(7)および式(8)を満たすことである。なお、Re(λ)は波長λnmの光に対する面内位相差値を表す。
Re(450)/Re(550)≦1 (7)
1≦Re(630)/Re(550) (8)
本発明の積層位相差フィルムにおいて、位相差フィルムが逆波長分散性を有する場合、表示装置での黒表示時の着色が低減するため好ましく、前記式(7)において0.82≦Re(450)/Re(550)≦0.93であればより好ましい。
本発明の積層位相差フィルムにおいて、位相差フィルムは重合性液晶化合物の配向状態における重合体からなる層(以下、「光学異方性層」と称する場合がある)であることが好ましい。重合性液晶化合物とは、重合性官能基、特に光重合性官能基を有する液晶化合物である。光重合性官能基とは、光重合開始剤から発生した活性ラジカルや酸などによって重合反応に関与し得る基のことをいう。光重合性官能基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、1−クロロビニル基、イソプロペニル基、4−ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基およびオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。液晶性はサーモトロピック性液晶でもリオトロピック性液晶でもよいが、緻密な膜厚制御が可能な点でサーモトロピック性液晶が好ましい。また、サーモトロピック性液晶における相秩序構造としてはネマチック液晶でもスメクチック液晶でもよい。
本発明において、前記重合性液晶化合物としては、前述した逆波長分散性を発現する点で下記式(III)の構造が特に好ましい。
Figure 0006705699
式(III)中、Arは2価の芳香族基を表し、該2価の芳香族基中には窒素原子、酸素原子、硫黄原子のうち少なくとも1つ以上が含まれる。
およびGはそれぞれ独立に、2価の芳香族基または2価の脂環式炭化水素基を表す。ここで、該2価の芳香族基または2価の脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のフルオロアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、シアノ基またはニトロ基に置換されていてもよく、該2価の芳香族基または2価の脂環式炭化水素基を構成する炭素原子が、酸素原子、硫黄原子または窒素原子に置換されていてもよい。
、L およびBはそれぞれ独立に、単結合または二価の連結基である。
kおよびlは、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、1≦k+lの関係を満たす。ここで、2≦k+lである場合、BおよびB、GおよびGは、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。
およびEはそれぞれ独立に、炭素数1〜17のアルカンジイル基を表し、ここで、アルカンジイル基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる−CH−は、−O−、−Si−で置換されていてもよい。
およびPは互いに独立に、重合性基または水素原子を表し、少なくとも1つは重合性基である。
およびGは、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子および炭素数1〜4のアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換されていてもよい1,4−フェニル基、ハロゲン原子および炭素数1〜4のアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換されていてもよい1,4−シクロヘキシル基であり、より好ましくはメチル基で置換された1,4−フェニル基、無置換の1,4−フェニル基、または無置換の1,4−trans−シクロヘキシル基であり、特に好ましくは無置換の1,4−フェニル基、または無置換の1,4−trans−シクロヘキシル基である。
また、複数存在するGおよびGのうち少なくとも1つは2価の脂環式炭化水素基であることが好ましく、また、LまたはLに結合するGおよびGのうち少なくとも1つは2価の脂環式炭化水素基であることがより好ましい。
およびLはそれぞれ独立に、好ましくは、単結合、−O−、−CHCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−N=N−、−CR=CR−、または−C≡C−である。ここでRおよびRは炭素数1〜4のアルキル基または水素原子を表す。LおよびLはそれぞれ独立に、より好ましくは単結合、−O−、−CHCH−、−COO−、または−OCO−である。
およびBはそれぞれ独立に、好ましくは、単結合、−O−、−S−、−CHO−、−COO−、または−OCO−であり、より好ましくは、単結合、−O−、−COO−、または−OCO−である。
kおよびlは、逆波長分散性発現の観点から2≦k+l≦6の範囲が好ましく、k+l=4であることが好ましく、k=2かつl=2であることがより好ましい。k=2かつl=2であると対称構造となるため好ましい。
およびEはそれぞれ独立に、炭素数1〜17のアルカンジイル基が好ましく、炭素数4〜12のアルカンジイル基がより好ましい。
またはPで表される重合性基としては、エポキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、1−クロロビニル基、イソプロペニル基、4−ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、およびオキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基およびオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。
Arは芳香族複素環を有することが好ましい。当該芳香族複素環としては、フラン環、ベンゾフラン環、ピロール環、チオフェン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、チエノチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、およびフェナンスロリン環等が挙げられる。なかでも、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、またはベンゾフラン環を有することが好ましく、ベンゾチアゾール基を有することがさらに好ましい。また、Arに窒素原子が含まれる場合、当該窒素原子はπ電子を有することが好ましい。
式(III)中、Arで表される2価の芳香族基に含まれるπ電子の合計数Nπは10以上が好ましく、より好ましくは14以上であり、さらに好ましくは18以上である。また、好ましくは30以下であり、より好ましくは26以下であり、さらに好ましくは24以下である。
Arで表される芳香族基としては、例えば以下の基が挙げられる。
Figure 0006705699
式(Ar−1)〜式(Ar−20)中、*印は連結部を表し、Z、ZおよびZは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜12のアルキルスルフィニル基、炭素数1〜12のアルキルスルホニル基、カルボキシル基、炭素数1〜12のフルオロアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜12のアルキルチオ基、炭素数1〜12のN−アルキルアミノ基、炭素数2〜12のN,N−ジアルキルアミノ基、炭素数1〜12のN−アルキルスルファモイル基または炭素数2〜12のN,N−ジアルキルスルファモイル基を表す。
、QおよびQは、それぞれ独立に、−CR2’3’−、−S−、−NH−、−NR2’−、−CO−または−O−を表し、R2’およびR3’は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表す。
、YおよびYは、それぞれ独立に、置換されていてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。
およびWは、それぞれ独立に、水素原子、シアノ基、メチル基またはハロゲン原子を表し、mは0〜6の整数を表す。
、YおよびYにおける芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ビフェニル基等の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。芳香族複素環基としては、フリル基、ピロリル基、チエニル基、ピリジニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基等の窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を少なくとも1つ含む炭素数4〜20の芳香族複素環基が挙げられ、フリル基、チエニル基、ピリジニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基が好ましい。
、YおよびYは、それぞれ独立に、置換されていてもよい多環系芳香族炭化水素基または多環系芳香族複素環基であってもよい。多環系芳香族炭化水素基は、縮合多環系芳香族炭化水素基、または芳香環集合に由来する基をいう。多環系芳香族複素環基は、縮合多環系芳香族複素環基、または芳香環集合に由来する基をいう。
、ZおよびZは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜12のアルコキシ基であることが好ましく、Zは、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、シアノ基がさらに好ましく、ZおよびZは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、シアノ基がさらに好ましい。
、QおよびQは、−NH−、−S−、−NR2’−、−O−が好ましく、R2’は水素原子が好ましい。中でも−S−、−O−、−NH−が特に好ましい。
式(Ar−1)〜(Ar−20)の中でも、式(Ar−6)および式(Ar−7)が分子の安定性の観点から好ましい。
式(Ar−14)〜(Ar−20)において、Yは、これが結合する窒素原子およびZと共に、芳香族複素環基を形成していてもよい。例えば、ピロール環、イミダゾール環、ピロリン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、インドール環、キノリン環、イソキノリン環、プリン環、ピロリジン環等が挙げられる。この芳香族複素環基は、置換基を有していてもよい。また、Yは、これが結合する窒素原子およびZと共に、前述した置換されていてもよい多環系芳香族炭化水素基または多環系芳香族複素環基であってもよい。
光学異方性層は、上記重合性液晶化合物を含む組成物(「光学異方性層形成用組成物」ともいう)を、例えば光照射等によって硬化することによって形成される。光学異方性層形成用組成物は各種添加剤を含んでよく、添加剤としては、上記重合開始剤、重合禁止剤、光増感剤およびレベリング剤が挙げられる。上記光学異方性層形成用組成物の固形分100質量部に占める、重合性液晶化合物の合計の含有量は、通常、70質量部〜99.5質量部であり、好ましくは80質量部〜99質量部であり、より好ましくは80質量部〜94質量部であり、さらに好ましくは80質量部〜90質量部である。上記合計の含有量が上記範囲内であれば、得られる光学異方性層の配向性が高くなる傾向がある。ここで、固形分とは、組成物から溶剤を除いた成分の合計量のことをいう。
本発明の別の実施態様において、上記光学フィルム、積層偏光フィルム、積層位相差フィルム、または楕円偏光フィルムのいずれかを備えた表示装置を提供することもできる。かかる表示装置は、上記光吸収性組成物を含有する部材を備えるため、位相差フィルム等の光学フィルムや表示素子の劣化を抑制することができ、さらに、ブルーライトカット機能を発現できることができる。また、上記光吸収性組成物は、波長400nm付近の光に対する光選択吸収性に優れるため、青色光である波長430nm付近の光を吸収しにくく、画像表示装置は、良好な色彩表現を発現することができる。
以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明する。実施例および比較例中の「%」および「部」は、特記しない限り、「質量%」および「質量部」である。
<ゲルパーミエイションクロマトグラフィー測定>
また、以下の例において、重量平均分子量および数平均分子量の測定は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(以下、GPCと記す。)装置(GPC−8120、東ソー(株)製)にカラムとして、4本の「TSK gel XL(東ソー(株)製)」、および「Shodex GPC KF−802(昭和電工(株)製)」を1本、計5本を直列につないで配置し、溶出液としてテトラヒドロフランを用いて、試料濃度5mg/mL、試料導入量100μL、温度40℃、流速1mL/分の条件で行い、標準ポリスチレン換算により算出した。
<アクリル樹脂の調製>
表1に示す組成に従い、以下の方法により、アクリル樹脂(a)およびアクリル樹脂(b)を調製した。
[重合例1]アクリル樹脂(a)の調製
冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌機を備えた反応容器に、溶媒として酢酸エチル81.8部、単量体(A−1)としてアクリル酸ブチル70.4部、アクリル酸メチル20.0部、およびアクリル酸2−フェノキシエチル8.0部、単量体(A−2)としてアクリル酸2−ヒドロキシエチル1.0部、およびアクリル酸0.6部の混合溶液を仕込み、窒素ガスで装置内の空気を置換して酸素不含としながら内温を55℃に上げた。その後、アゾビスイソブチロニトリル(重合開始剤)0.14部を酢酸エチル10部に溶かした溶液を全量添加した。重合開始剤を添加した後1時間、この温度で保持し、次いで内温を54〜56℃に保ちながら酢酸エチルを添加速度17.3部/hrで反応容器内へ連続的に加え、アクリル樹脂の濃度が35%となった時点で酢酸エチルの添加を止め、さらに酢酸エチルの添加開始から12時間経過するまでこの温度で保温した。最後に酢酸エチルを加えてアクリル樹脂の濃度が20%となるように調節し、アクリル樹脂の酢酸エチル溶液を調製した。得られたアクリル樹脂は、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwが142万、Mw/Mnが5.2であった。これをアクリル樹脂(a)とした。
[重合例2]アクリル樹脂(b)の調製
冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌機を備えた反応容器に、溶媒として酢酸エチル81.8部、単量体(A−1)としてアクリル酸ブチル96.0部および単量体(A−2)としてアクリル酸4.0部の混合溶液を仕込み、窒素ガスで装置内の空気を置換して酸素不含としながら内温を55℃に上げた。その後、アゾビスイソブチロニトリル(重合開始剤)0.14部を酢酸エチル10部に溶かした溶液を全量添加した。重合開始剤を添加した後1時間この温度で保持し、次に内温を54〜56℃に保ちながら酢酸エチルを添加速度17.3部/hrで反応容器内へ連続的に加え、アクリル樹脂の濃度が35%となった時点で酢酸エチルの添加を止め、さらに酢酸エチルの添加開始から12時間経過するまでこの温度で保温した。最後に酢酸エチルを加えてアクリル樹脂の濃度が20%となるように調節し、アクリル樹脂の酢酸エチル溶液を調製した。得られたアクリル樹脂は、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwが75万6000、Mw/Mnが4.1であった。これをアクリル樹脂(b)とした。
Figure 0006705699
<粘着剤組成物および粘着剤シートの調製>
(a)粘着剤組成物の調製
以下の通り、アクリル樹脂(a)、光選択吸収性化合物(紫外線吸収剤)、架橋剤およびシラン系化合物を混合し、粘着剤組成物をそれぞれ調製した。
なお、架橋剤およびシラン系化合物は、以下の通りである。光選択吸収性化合物(化合物(1)〜(9))の構造および物性は表2に示す。また、光選択吸収性化合物(化合物(1)〜(9))の添加量を表3および5に示すが、この添加量は、アクリル樹脂中の固形分100質量部に対する質量部である。架橋剤および光選択吸収性化合物は、それぞれ2−ブタノンと混合してアクリル樹脂に添加した。
[架橋剤]
・コロネートL:トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体の酢酸エチル溶液(固形分濃度75%)、日本ポリウレタン株式会社製
・タケネートD−110N:キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物の酢酸エチル溶液(固形分濃度75%)、三井化学株式会社製(以下、「D110N」と略記する)
[シラン系化合物]
・KBM−403:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、液体、信越化学工業株式会社製
[光選択吸収性化合物]
Figure 0006705699
<光選択吸収性化合物の合成>
(合成例1)
Figure 0006705699
ジムロート冷却管および温度計を設置した200mL−四ツ口フラスコ内に、窒素雰囲気において、特許文献(特開2011−184414)を参考に合成した中間体1粉末10g、無水酢酸(和光純薬工業(株)製)3.7g、モルホリン(和光純薬(株)製)2.5g、および2−プロピルアルコール(和光純薬工業(株)製)15gを仕込み、マグネチックスターラーで撹拌した。内温を72℃まで昇温し、3時間撹拌した。反応終了後、室温まで冷却し、エバポレーターを用いて溶媒を留去した。得られた濃縮液に、メタノール17gおよび水3gの混合液を加え、結晶を得た。該結晶を40℃減圧乾燥することにより、黄色粉末として化合物(1)を2.0g得た。収率は70%であった。
また、分光光度計UV−3150((株)島津製作所製)を用いて吸収極大波長(λmax)を測定したところ、λmax=389nm(2−ブタノン中)、ε(400)は171L/(g・cm)、ε(420)/ε(400)は0.0251であった。
化合物(1)のH−NMR測定を行った。その結果は以下の通りである。
H−NMR(CDCl)δ:1.55(s、6H)、3.55−3.73(m、8H)、6.83(q、1H)、7.87(d、1H)、8.00(d、1H)
(合成例2)
Figure 0006705699
ジムロート冷却管および温度計を設置した200mL−四ツ口フラスコ内に、窒素雰囲気において、中間体2粉末(和光純薬工業(株)製)3g、シアノ酢酸2−エトキシエチル(東京化成工業(株)製)2.2g、およびアセトニトリル(和光純薬工業(株)製)12gを仕込み、マグネチックスターラーで撹拌した。内温を75℃まで昇温後、ピリジン(和光純薬工業(株)製)1.1g滴下し、6時間撹拌した。反応終了後、室温まで冷却し、エバポレーターを用いて溶媒を留去した。得られた濃縮液に、トルエン20g、4.1質量%塩酸水溶液30gを加え、トルエン溶液を分液洗浄した。さらに、トルエン溶液に水40gを加え、分液洗浄を行った。エバポレーターを用いてトルエンを留去し、結晶を得た。該結晶を40℃減圧乾燥することにより、黄色粉末として化合物(2)を3.5g得た。収率は73%であった。
また、分光光度計UV−3150((株)島津製作所製)を用いて吸収極大波長(λmax)を測定したところ、λmax=386nm(2−ブタノン中)、ε(400)は51L/(g・cm)、ε(420)/ε(400)は0.165であった。
化合物(2)のH−NMR測定を行った。その結果は以下の通りである。
H−NMR(CDCl)δ:1.21(t、3H)、3.56(q、2H)、3.69−3.73(m、5H)、4.37(m、2H)、7.36−7.44(m、5H)、7.56−7.58(m、3H)、8.42−8.46(m、1H)
(合成例3)
Figure 0006705699
ジムロート冷却管および温度計を設置した200mL−四ツ口フラスコ内に、窒素雰囲気において、特許文献(特開2014−194508)を参考に合成した中間体3粉末10g、無水酢酸(和光純薬工業(株)製)3.7g、シアノ酢酸2−エトキシエチル(東京化成工業(株)製)5.8g、およびアセトニトリル(和光純薬工業(株)製)60gを仕込み、マグネチックスターラーで撹拌した。内温25℃にてN,N−ジイソプロピルエチルアミン(以下、DIPEAと略す。東京化成工業(株)製)4.7gを滴下漏斗から1時間かけて滴下し、滴下終了後に内温25℃にて更に2時間保温した。反応終了後、減圧エバポレーターを用いてアセトニトリルを除去し、得られた油状物にトルエンを加えて生成した不溶成分を濾過で取り除いた。濾液を再度減圧エバポレーターを用いて濃縮し、濃縮後の溶液をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル)に供して精製し、トルエン中から再結晶することで目的物を得た。該結晶を60℃減圧乾燥することにより、黄色粉末として化合物(3)を5.2g得た。収率は65%であった。
また、分光光度計UV−3150((株)島津製作所製)を用いて吸収極大波長(λmax)を測定したところ、λmax=389nm(2−ブタノン中)、ε(400)は125L/(g・cm)、ε(420)/ε(400)は0.0153であった。
化合物(3)のH−NMR測定を行った。その結果は以下の通りである。
H−NMR(CDCl)δ:1.21(t、3H)、2.10(quin.2H)、2.98−3.04(m、5H)、3.54−3.72(m、6H)、4.31(t、2H)、5.53(d、2H)、7.93(d、2H)
(合成例4)
Figure 0006705699
ジムロート冷却管、温度計を設置した200mL−四ツ口フラスコ内に、窒素雰囲気において、特許文献(特開2014−194508)を参考に合成した中間体3粉末10g、無水酢酸(和光純薬工業株式会社製)3.6g、シアノ酢酸2−エチルヘキシル(東京化成工業株式会社製)6.9g、およびアセトニトリル(和光純薬工業株式会社製)60gを仕込み、マグネチックスターラーで撹拌した。内温25℃にてDIPEA(東京化成工業株式会社製)4.5gを滴下漏斗から1時間かけて滴下し、滴下終了後に内温25℃にてさらに2時間保温した。反応終了後、減圧エバポレーターを用いてアセトニトリルを除去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル)に供して精製し、化合物(4)を含む流出液を、減圧エバポレーターを用いて溶媒を除去し、黄色結晶を得た。該結晶を60℃減圧乾燥することにより、黄色粉末として化合物(4)を4.6g得た。収率は50%であった。
分光光度計UV−3150(株式会社島津製作所製)を用いて吸収極大波長(λmax)を測定したところ、λmax=389nm(2−ブタノン中)であり、ε(400)の値は108L/(g・cm)であり、ε(420)/ε(400)の値は0.013であった。
化合物(4)のH−NMR測定を行った。その結果は以下の通りである。
H−NMR(CDCl)δ:0.87−0.94(m、6H)、1.32−1.67(m、8H)、1.59−1.66(m、2H)、2.09(quin、2H)、3.00(m、5H)、3.64(t、2H)、4.10(dd、2H)、5.52(d、2H)、7.87(d、2H)
(合成例5)
Figure 0006705699
ジムロート冷却管および温度計を設置した200mL−四ツ口フラスコ内に、窒素雰囲気において、シアノ酢酸(東京化成工業(株)製)2.0g、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(東京化成工業(株)製)4.3g、p-トルエンスルホン酸一水和物(和光純薬工業(株)製)0.2g、トルエン(和光純薬工業(株)製)20gを仕込み、マグネチックスターラーで撹拌した。内温を110℃まで昇温し、3時間撹拌した。反応終了後、トルエン溶液に水40gを加え、分液洗浄を行った。エバポレーターを用いて得られたトルエン溶液からトルエンを留去し、オイル状の液体として中間体4を4.7g得た。収率は86%であった。
Figure 0006705699
ジムロート冷却管および温度計を設置した200mL−四ツ口フラスコ内に、窒素雰囲気において、中間体2粉末(和光純薬工業(株)製)2.0g、中間体4 2.6g、およびアセトニトリル(和光純薬工業(株)製)8.0gを仕込み、マグネチックスターラーで撹拌した。内温を75℃まで昇温し、ピペリジン(和光純薬工業(株)製)0.7gを滴下漏斗から1時間かけて滴下し、滴下終了後に内温75℃にて更に6時間保温した。反応終了後、室温まで冷却し、エバポレーターを用いて溶媒を留去した。得られた濃縮液に酢酸エチル(和光純薬工業(株)製)10g、水20gを加え、酢酸エチル溶液を分液洗浄した。エバポレーターを用いて得られた酢酸エチル溶液から酢酸エチルを留去し、オイル状の液体として化合物(5)を3.6g得た。収率は93%であった。
化合物(5)のH−NMR測定を行った。その結果は以下の通りである。
H−NMR(CDCl)δ:1.26(t、1H)、2.04(s、1H)、3.37(s、3H)、3.64−3.71(m、12H)、4.37(dd、2H)、7.35−7.46(m、5H)、7.54−7.59(m、3H)、8.42−8.46(m、1H)
(合成例6)
Figure 0006705699
ジムロート冷却管および温度計を設置した200mL−四ツ口フラスコ内に、窒素雰囲気において、中間体2粉末(和光純薬工業(株)製)3.0g、シアノ酢酸2−エチルヘキシル(東京化成工業(株)製) 2.7g、ピリジン(和光純薬工業(株)製)1.0gおよびアセトニトリル(和光純薬工業(株)製)12gを仕込み、マグネチックスターラーで撹拌した。内温を75℃まで昇温し、6時間保温した。反応終了後、室温まで冷却し、析出した結晶を濾過した。該結晶をアセトニトリル(和光純薬工業(株)製)10gで洗浄し、更に該結晶を40℃減圧乾燥することにより、黄色粉末として化合物(6)を4.3g得た。収率は81%であった。
化合物(6)のH−NMR測定を行った。その結果は以下の通りである。
H−NMR(CDCl)δ:0.90(t、6H)、1.03−1.62(m、10H)、2.35(s、1H)、3.72(s、3H)、4.13(q、2H)、7.16−7.26(m、1H)、7.36−7.44(m、4H)、7.56−7.58(m、2H)、8.44−8.49(m、1H)
(合成例7)
Figure 0006705699
ジムロート冷却管および温度計を設置した200mL−四ツ口フラスコ内に、窒素雰囲気において、中間体3粉末10g、無水酢酸(和光純薬工業(株)製)2.9g、シアノ酢酸イソブチル(東京化成工業(株)製)4.4g、およびアセトニトリル(和光純薬工業(株)製)30gを仕込み、マグネチックスターラーで撹拌した。内温25℃にてDIPEA(東京化成工業(株)製)3.7gを滴下漏斗から1時間かけて滴下し、滴下終了後に内温25℃にて更に2時間保温した。反応終了後、冷水150gにアセトニトリル溶液を滴下し、析出した結晶を濾過した。該結晶を水2g、アセトニトリル10gの混合溶液で洗浄し、更に該結晶をヘプタン10gで洗浄した。洗浄した該結晶を70℃減圧乾燥することにより、黄色粉末として化合物(7)を5.2g得た。収率は84%であった。
また、分光光度計UV−3150((株)島津製作所製)を用いて吸収極大波長(λmax)を測定したところ、λmax=389nm(2−ブタノン中)、ε(400)は130L/(g・cm)、ε(420)/ε(400)は0.0092であった。
化合物(7)のH−NMR測定を行った。その結果は以下の通りである。
H−NMR(CDCl)δ:0.97(d、6H)、1.95−2.15(m、3H)、3.00(t、5H)、3.64(t、2H)、3.95(d、2H)、5.53(d、1H)、7.92(d、1H)
(合成例8)
Figure 0006705699
ジムロート冷却管および温度計を設置した200mL−四ツ口フラスコ内に、窒素雰囲気において、シアノ酢酸(東京化成工業(株)製)6.3g、2−n−オクチル−1−ドデカノール(東京化成工業(株)製)20.0g、p-トルエンスルホン酸一水和物(和光純薬工業(株)製)0.6g、トルエン(和光純薬工業(株)製)100gを仕込み、マグネチックスターラーで撹拌した。内温を110℃まで昇温し、3時間撹拌した。反応終了後、トルエン溶液に水100gを加え、分液洗浄を行った。エバポレーターを用いて得られたトルエン溶液からトルエンを留去し、液体として中間体5を22g得た。収率は90%であった。
Figure 0006705699
ジムロート冷却管および温度計を設置した200mL−四ツ口フラスコ内に、窒素雰囲気において、中間体3粉末6g、無水酢酸(和光純薬工業(株)製)1.8g、中間体5 6.3g、およびアセトニトリル(和光純薬工業(株)製)18gを仕込み、マグネチックスターラーで撹拌した。内温25℃にてDIPEA(東京化成工業(株)製)3.7gを滴下漏斗から1時間かけて滴下し、滴下終了後に内温25℃にて更に2時間保温した。反応終了後、冷水90gにアセトニトリル溶液を滴下し、析出した結晶を濾過した。該結晶を水2g、アセトニトリル10gの混合溶液で洗浄し、更に該結晶をヘプタン10gで洗浄した。洗浄した該結晶を70℃減圧乾燥することにより、黄色粉末として化合物(8)を6.5g得た。収率は92%であった。
また、分光光度計UV−3150((株)島津製作所製)を用いて吸収極大波長(λmax)を測定したところ、λmax=389nm(2−ブタノン中)、ε(400)は52L/(g・cm)、ε(420)/ε(400)は0.0121であった。
化合物(8)のH−NMR測定を行った。その結果は以下の通りである。
H−NMR(CDCl)δ:0.88(t、6H)、1.68(s、1H)、2.09(q、2H)、2.97−3.03(t、5H)、3.64(t、2H)、4.07(d、2H)、5.52(d、1H)、7.90(d、1H)
(合成例9)
Figure 0006705699
ジムロート冷却管および温度計を設置した200mL−四ツ口フラスコ内に、窒素雰囲気において、シアノ酢酸(東京化成工業(株)製)14g、2−エチル−1−ブタノール(東京化成工業(株)製)15g、p-トルエンスルホン酸一水和物(和光純薬工業(株)製)1.4g、トルエン(和光純薬工業(株)製)75gを仕込み、マグネチックスターラーで撹拌した。内温を110℃まで昇温し、3時間撹拌した。反応終了後、トルエン溶液に水100gを加え、分液洗浄を行った。エバポレーターを用いて得られたトルエン溶液からトルエンを留去し、液体として中間体6を22g得た。収率は90%であった。
Figure 0006705699
ジムロート冷却管および温度計を設置した200mL−四ツ口フラスコ内に、窒素雰囲気において、中間体3粉末10g、無水酢酸(和光純薬工業(株)製)2.9g、中間体6 4.8g、およびアセトニトリル(和光純薬工業(株)製)30gを仕込み、マグネチックスターラーで撹拌した。内温25℃にてDIPEA(東京化成工業(株)製)3.7gを滴下漏斗から1時間かけて滴下し、滴下終了後に内温25℃にて更に2時間保温した。反応終了後、冷水150gにアセトニトリル溶液を滴下し、析出した結晶を濾過した。該結晶を水2g、アセトニトリル10gの混合溶液で洗浄し、更に該結晶をヘプタン10gで洗浄した。洗浄した該結晶を70℃減圧乾燥することにより、黄色粉末として化合物(9)を5.7g得た。収率は84%であった。
また、分光光度計UV−3150((株)島津製作所製)を用いて吸収極大波長(λmax)を測定したところ、λmax=389nm(2−ブタノン中)、ε(400)は118L/(g・cm)、ε(420)/ε(400)は0.0090であった。
化合物(9)のH−NMR測定を行った。その結果は以下の通りである。
H−NMR(CDCl)δ:0.91(t、6H)、1.41(q、4H)、1.58(q、2H)、2.98−3.04(m、5H)、3.64(t、2H)、4.10(d、2H)、5.52(d、1H)、7.92(d、1H)
(a−1)製造例1:粘着剤組成物(1)の調製
アクリル樹脂(a)の固形分100質量部に対し、架橋剤(コロネートL)0.50質量部、シラン系化合物(KBM−403)0.50質量部をそれぞれ配合した。さらに固形分濃度が14%となるように2−ブタノンを添加し、撹拌機(ヤマト科学株式会社製スリーワンモーター)を用いて、300rpmで30分間撹拌混合し、粘着剤組成物(1)を調製した。
(a−2)製造例2〜27:粘着剤組成物(2)〜(27)の調製
アクリル樹脂(a)の固形分100質量部に対し、架橋剤(コロネートL)0.50質量部およびシラン系化合物(KBM−403)0.50質量部、ならびに表3に示す光選択吸収性化合物(化合物(1)〜(9))を、表3に示す量で配合した。さらに固形分濃度が14質量%となるように2−ブタノンを添加し、撹拌機(ヤマト科学株式会社製スリーワンモーター)を用いて、300rpmで30分間撹拌混合し、粘着剤組成物(2)〜(27)をそれぞれ調製した。
Figure 0006705699
製造例2〜27で得られた粘着剤組成物(2)〜(27)について、分光光度計UV−3150((株)島津製作所製)を用いて、極大吸収波長λmaxを測定した。また、ε(400)およびε(420)も測定し、ε(420)/ε(400)を算出した。その結果を表4に示す。
Figure 0006705699
(a−3)製造例28:粘着剤組成物(28)の調製
アクリル樹脂(b)の固形分100質量部に対し、架橋剤(コロネートL)0.50質量部、シラン系化合物(KBM−403)0.50質量部をそれぞれ配合した。さらに固形分濃度が14%となるように2−ブタノンを添加し、撹拌機(ヤマト科学株式会社製スリーワンモーター)を用いて、300rpmで30分間撹拌混合し、粘着剤組成物(28)を調製した。
(a−4)製造例29〜52:粘着剤組成物(29)〜(52)の調製
アクリル樹脂(b)の固形分100質量部に対し、架橋剤(コロネートL)0.50質量部およびシラン系化合物(KBM−403)0.50質量部、ならびに表5に記載の光選択吸収性化合物を表5に示す量で配合した。さらに固形分濃度が14%となるように2−ブタノンを添加し、撹拌機(ヤマト科学株式会社製スリーワンモーター)を用いて、300rpmで30分間撹拌混合し、粘着剤組成物(29)〜(52)をそれぞれ調製した。
Figure 0006705699
製造例29〜52で得られた粘着剤組成物(29)〜(52)について、分光光度計UV−3150((株)島津製作所製)を用いて、極大吸収波長λmaxを測定した。また、ε(400)およびε(420)も測定し、ε(420)/ε(400)を算出した。その結果を表6に示す。
Figure 0006705699
(b−1)参考例1
離型処理が施されたポリエチレンテレフタレートフィルム(リンテック社製SP−PLR382050、以下、「セパレーター」と略記する)の離型処理面に、製造例1で調製した粘着剤組成物(1)を、乾燥後の粘着剤層の厚みが10μmとなるようにアプリケーターを用いて塗布し、100℃で1分間乾燥させて粘着剤シート(R1)を作製した。
得られた粘着剤シート(R1)の光学特性を分光光度計(UV−3150;(株)島津製作所製)により測定した。結果を表7に示す。表中のT(400)は波長400nmにおける透過率(%)、T(420)は波長420nmにおける透過率(%)を表す。
(b−2)参考例2
セパレーターの離型処理面に、製造例1で調製した粘着剤組成物(1)を、乾燥後の粘着剤層の厚みが5μmとなるようにアプリケーターを用いて塗布し、100℃で1分間乾燥させて粘着剤シート(R2)を作製した。得られた粘着剤シート(R2)の光学特性を、参考例1と同様の方法により測定した。結果を表7に示す。
(b−3)比較例1〜17
粘着剤組成物(1)に代えて、製造例2〜18で調製した粘着剤組成物(2)〜(18)をそれぞれ用いて、参考例1と同様の方法により、比較例1〜17の粘着剤シート(C1)〜(C17)をそれぞれ作製した。得られた粘着剤シート(C1)〜(C17)の光学特性を、参考例1と同様の方法により測定した。結果を表7に示す。
(b−4)実施例1〜9
粘着剤組成物(1)に代えて、製造例19〜27で調製した粘着剤組成物(19)〜(27)をそれぞれ用いて、参考例1と同様の方法により、実施例1〜9の粘着剤シート(E1)〜(E9)をそれぞれ作製した。得られた粘着剤シート(E1)〜(E9)の光学特性を、参考例1と同様の方法により測定した。結果を表7に示す。
(b−5)実施例10〜14
粘着剤組成物(1)に代えて、製造例19〜23で調製した粘着剤組成物(19)〜(23)を用いて、参考例2と同様の方法により、実施例10〜14の粘着剤シート(E10)〜(E14)をそれぞれ作製した。得られた粘着剤シート(E10)〜(E14)の光学特性を、参考例1と同様の方法により測定した。結果を表7に示す。
(b−6)参考例3
製造例28で調製した粘着剤組成物(28)を用いて、参考例1と同様の方法により、参考例3の粘着剤シート(R3)を作製した。得られた粘着剤シート(R3)の光学特性を、参考例1と同様の方法により測定した。結果を表8に示す。
(b−7)比較例18〜34
製造例29〜45で調製した粘着剤組成物(29)〜(45)を用いて、参考例1と同様の方法により、比較例18〜34の粘着剤シート(C18)〜(C34)をそれぞれ作製した。得られた粘着剤シート(C18)〜(C34)の光学特性を、参考例1と同様の方法により測定した。結果を表8に示す。
(b−8)実施例15〜21
製造例46〜52で調製した粘着剤組成物(46)〜(52)を用いて、参考例1と同様の方法により、実施例15〜21の粘着剤シート(E15)〜(E21)をそれぞれ作製した。得られた粘着剤シート(E15)〜(E21)の光学特性を、参考例1と同様の方法により測定した。結果を表8に示す。
<粘着剤シートの結晶析出評価>
[40℃加温試験(表7および8では「加温」と表記)]
恒温槽(エスペック株式会社製:型番PL−3KT)に、上記粘着剤シートをそれぞれ投入し、温度40℃の乾燥条件下で、7日間および30日間それぞれ放置した後、粘着剤シートの外観状態を目視で観察し、以下の評価基準に従い評価を行った。その結果を表7および8に示す。
〔40℃加温試験の評価基準〕
A:30日後のサンプルに結晶析出等の外観変化がほとんど認められない。
B:7日後のサンプルに結晶析出等の外観変化がほとんど認められない。
C:7日後のサンプルに結晶析出等の外観変化が顕著に認められる。
[−15℃冷却試験(表7および8では「冷却」と表記)]
恒温槽に上記粘着剤シートを投入し、温度−15℃の乾燥条件下で、7日間および30日間それぞれ放置した後、粘着剤シートの外観状態を目視で観察し、以下の評価基準に従い評価を行った。その結果を表7および8に示す。
〔−15℃冷却試験の評価基準〕
A:30日後のサンプルに結晶析出等の外観変化がほとんど認められない。
B:7日後のサンプルに結晶析出等の外観変化がほとんど認められない。
C:7日後のサンプルに結晶析出等の外観変化が顕著に認められる。
Figure 0006705699
Figure 0006705699
<積層光学フィルムの作製>
次に、以下の通り、積層光学フィルムを作製した。積層光学フィルムの作製において、以下のポリマーフィルムを用いた。また、処理装置、測定装置および測定方法についても以下の通りである。
・シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム:日本ゼオン株式会社製のZF−14
・コロナ処理装置:春日電機株式会社製のAGF−B10
・コロナ処理の条件:上記コロナ処理装置を用いて、出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回実施
・偏光UV照射装置:ウシオ電機株式会社製の偏光子ユニット付SPOT CURE SP−7
・レーザー顕微鏡:オリンパス株式会社製のLEXT
・高圧水銀ランプ:ウシオ電機株式会社製のユニキュアVB−15201BY−A
・面内位相差値の測定:複屈折測定装置(王子計測機器株式会社製のKOBRA−WR)を用いて測定
・配向膜の膜厚の測定:日本分光株式会社製のエリプソメータ M−220を用いて測定
光学異方性層および積層体等の製造には、以下に示す「光配向膜形成用組成物」、「ラビング配向性ポリマー組成物」、「重合性液晶化合物Aを含む組成物」、および「偏光板」を用いた。
<光配向膜形成用組成物の調製>
下記構造の光配向性材料5部とシクロペンタノン(溶剤)95部とを混合し、得られた混合物を80℃で1時間撹拌することにより、光配向膜形成用組成物を得た。
Figure 0006705699
<重合性液晶化合物Aを含む組成物の調製>
下記構造の重合性液晶化合物Aと、下記の重合開始剤とレベリング剤と溶剤を成分として混合し、重合性液晶化合物Aを含む組成物を得た。なお、重合性液晶化合物Aは、特開2010−31223号公報に記載の方法で合成した。重合性液晶化合物Aの極大吸収波長λmax(LC)は、350nmであった。
・重合性液晶化合物A(12.0部):
Figure 0006705699
・重合開始剤(0.72部):2−ジメチルアミノ−2−ベンジル−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン(イルガキュア369;チバ スペシャルティケミカルズ社製)
・レベリング剤(0.12部):ポリアクリレート化合物(BYK−361N;BYK−Chemie社製)
・溶剤(100部):シクロペンタノン
<偏光板の製造>
厚み30μmのポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上)を、乾式延伸により約4倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、40℃の純水に40秒間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.044/5.7/100である染色水溶液に28℃で30秒間浸漬して染色処理を行った。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が11.0/6.2/100であるホウ酸水溶液に70℃で120秒間浸漬した。引き続き、8℃の純水で15秒間洗浄した後、300Nの張力で保持した状態で、60℃で50秒間、次いで75℃で20秒間乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚み12μmの偏光子を得た。
得られた偏光子と、シクロオレフィンポリマーフィルム(COP、日本ゼオン株式会社製 ZF−4 UV吸収特性無し 30μm)の間に水系接着剤を注入し、ニップロールで貼り合わせた。得られた貼合物の張力を430N/mに保ちながら、60℃で2分間乾燥して、片面に保護フィルムとしてシクロオレフィンフィルムを有する42μmの偏光板を得た。なお、上記水系接着剤は、水100部に、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール(株式会社クラレ製;クラレポバール KL318)3部と、水溶性ポリアミドエポキシ樹脂(住化ケムテックス株式会社製;スミレーズレジン650;固形分濃度30%の水溶液)1.5部とを添加して調製した。
以下のようにして、得られた偏光板の偏光度Pyおよび単体透過率Tyを測定した。
透過軸方向の単体透過率(T1)および吸収軸方向の単体透過率(T2)を、分光光度計(UV−3150;株式会社島津製作所製)に偏光子付フォルダーをセットした装置を用いて、ダブルビーム法により2nmステップ380〜680nmの波長範囲で測定した。下記式(p)ならびに(q)を用いて、各波長における単体透過率、偏光度を算出し、さらにJIS Z8701の2度視野(C光源)により視感度補正を行い、視感度補正単体透過率(Ty)および視感度補正偏光度(Py)を算出した。その結果、視感度補正単体透過率Tyが43.0%、視感度補正偏光度Pyが99.99%の吸収型偏光板を得た。
単体透過率Ty(%)={(T1+T2)/2}×100 (p)
偏光度Py(%)={(T1−T2)/(T1+T2)}×100 (q)
<光学異方性層の製造>
シクロオレフィンポリマーフィルム(COP、日本ゼオン株式会社製 ZF−14)を、コロナ処理装置(AGF−B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理した。コロナ処理を施した表面に、光配向膜形成用組成物をバーコーター塗布し、80℃で1分間乾燥し、偏光UV照射装置(SPOT CURE SP−7;ウシオ電機株式会社製)を用いて、100mJ/cmの積算光量で偏光UV露光を実施した。得られた配向膜の膜厚をエリプソメータで測定したところ、100nmであった。
続いて、配向膜上に、先に調製した重合性液晶化合物Aを含む組成物からなる塗工液を、バーコーターを用いて塗布し、120℃で1分間乾燥した後、高圧水銀ランプ(ユニキュアVB−15201BY−A、ウシオ電機株式会社製)を用いて、塗工液を塗布した面側から紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長313nmにおける積算光量:500mJ/cm)することにより、光学異方性層(位相差フィルム)を含む光学フィルムを得た。得られた光学異方性層の膜厚をレーザー顕微鏡で測定したところ、2μmであった。
(c−1)実施例22:積層光学フィルム(1)の製造
上記光学フィルムの光学異方性層側に、実施例1で作製した粘着剤シート(E1)を貼合し、前記粘着剤シート(E1)のセパレーターを取り除いた後、現れた粘着剤組成物(19)の表面に上記偏光板を積層した。その後、コロナ処理装置(AGF−B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理することにより、上記偏光板と上記光学異方性層とを、粘着剤組成物(19)介して貼合した。このとき、偏光板の吸収軸に対して光学異方性層の遅相軸の関係が45°となるように積層し、円偏光板を形成した。その後、上記光学フィルムの基材であるCOPフィルムを剥離することにより、偏光板に光学異方性層を転写した積層光学フィルム(円偏光板)1を得た。得られた積層光学フィルム1の厚みは64μmであった。
積層光学フィルム1の光学特性を測定するために、ガラスに転写することで測定用サンプルを作製した。このサンプルの波長450nm、波長550nmならびに波長630nmの位相差値を複屈折測定装置(KOBRA−WR;王子計測機器株式会社製)により測定し、波長400nmならびに波長420nmの透過率を分光光度計(UV−3150;株式会社島津製作所製)により測定した。なお、光源側に偏光プリズムを配置することで完全直線偏光とし、この直線偏光を測定用サンプルに照射することで測定した。この際、積層光学フィルム1(円偏光板1)の偏光板側の透過軸と平行に直線偏光を入射することで、偏光板の透過軸方向の波長400nmにおける積層光学フィルムの吸光度Ap(400)、ならびに、偏光板の透過軸方向の波長420nmにおける積層光学フィルムの吸光度Ap(420)を測定した。その結果を表9に示す。なお、積層光学フィルム1は下記式(4)〜(8)で表される光学特性の全てを有した。
Ap(400)≧0.4 (4)
Ap(420)/Ap(400)≦0.3 (5)
100nm≦Re(550)≦170nm (6)
Re(450)/Re(550)≦1 (7)
1≦Re(630)/Re(550) (8)
(c−2)参考例4〜6、比較例35〜39、および実施例23〜42: それぞれ、下記表9に記載の粘着剤シートを用いて、実施例22と同様の方法により、積層光学フィルム(円偏光板)を作製した。得られた積層光学フィルム(円偏光板)の光学特性を、実施例22と同様の方法により測定した。
Figure 0006705699
<積層光学フィルムの評価>
上記で作製した積層光学フィルムについて、光学耐久性試験、耐熱試験、耐湿熱試験および耐ヒートショック試験を行った。なお、各試験は、以下の方法に従い行った。
[光学耐久性試験]
サンシャインウェザーメーター(スガ試験機株式会社製:型番SUNSHINE WEATHER METER S80)に積層光学フィルムを投入し、100時間照射した後、波長450nm、波長550nmおよび波長630nmの位相差値Re(λ)を測定した。光学耐久性試験前後の位相差値の変化から、以下の基準に従い評価を行った。結果を表10に示す。
〔光学耐久性試験の評価基準〕
A:光学耐久性試験前後の位相差値の変化ΔRe(λ)が5未満
B:光学耐久性試験前後の位相差値の変化ΔRe(λ)が5以上10未満
C:光学耐久性試験前後の位相差値の変化ΔRe(λ)が10以上
[耐熱試験]
恒温槽(エスペック株式会社製:型番PL−3KT)に積層光学フィルムを投入し、温度85℃の乾燥条件下で250時間、500時間それぞれ放置した後、積層光学フィルムの外観状態を目視で観察し、以下の評価基準に従い評価を行った。結果を表10に示す。
〔耐熱試験の評価基準〕
A:500時間後のサンプルに浮き、剥れ、発泡、結晶析出等の外観変化がほとんどみられない。
B:250時間後のサンプルに浮き、剥れ、発泡、結晶析出等の外観変化がほとんどみられない。
C:250時間後のサンプルに浮き、剥れ、発泡、結晶析出等の外観変化が顕著に認められる。
[耐湿熱試験]
恒温槽(エスペック株式会社製:型番PH−4KT)に積層光学フィルムを投入し、温度60℃、相対湿度90%で250時間、500時間それぞれ放置した後、積層光学フィルムの外観状態を目視で観察し、以下の評価基準に従い評価を行った。結果を表10に示す。
〔耐湿熱試験の評価基準〕
A:500時間後のサンプルに浮き、剥れ、発泡、結晶析出等の外観変化がほとんどみられない。
B:250時間後のサンプルに浮き、剥れ、発泡、結晶析出等の外観変化がほとんどみられない。
C:250時間後のサンプルに浮き、剥れ、発泡、結晶析出等の外観変化が顕著に認められる。
[耐ヒートショック(HS)試験]
冷熱衝撃装置(エスペック株式会社製:型番TSA−71L−A)に積層光学フィルムを投入し、70℃に加熱した状態から−40℃に降温し、次いで70℃に昇温する過程を1サイクル(30分)として、これを50サイクル、100サイクルそれぞれ繰り返した後、積層光学フィルムの外観状態を目視で観察した。以下の評価基準に従い評価を行った。結果を表10に示す。
〔耐ヒートショック試験の評価基準〕
A:100サイクル後のサンプルに浮き、剥れ、発泡、結晶析出等の外観変化がほとんどみられない。
B:50サイクル後のサンプルに浮き、剥れ、発泡、結晶析出等の外観変化がほとんどみられない。
C:50サイクル後のサンプルに浮き、剥れ、発泡、結晶析出等の外観変化が顕著に認められる。
Figure 0006705699
実施例22〜42の光学フィルムは波長400nmにおける高い吸収特性を有するため、参考例4〜6に比べて位相差フィルムのΔRe(450)およびΔRe(550)を抑制することが分かった。
1 偏光フィルム
2 表面処理層
3 第二の保護フィルム
4 第一の保護フィルム
6 層間粘着剤
7 位相差フィルム
10 偏光板
15 粘着剤付き偏光板
20 粘着剤シート
30 画像表示素子(ガラス基板)
40 光学積層体

Claims (13)

  1. 少なくとも2種の光選択吸収性化合物を含む光吸収性組成物であって、少なくとも2種の前記光選択吸収性化合物は同一の共役系構造を有少なくとも2種の前記光選択吸収性化合物における、極大吸収波長の最大値と最小値との差が5nm以下であり、少なくとも2種の前記光選択吸収性化合物は、式(I):
    Figure 0006705699
    [式中、
    は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を表し、該アルキル基が少なくとも1つのメチレン基を有する場合、該メチレン基の少なくとも1つは酸素原子または硫黄原子に置換されていてもよく、
    およびR は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
    は、メチレン基、第二級アミノ基、酸素原子または硫黄原子を表し、
    およびX は、互いに独立して、電子吸引性基を表し、X およびX は互いに連結して環構造を形成していてもよい]、
    または式(II):
    Figure 0006705699
    [式中、
    、X 、X は、前記と同義であり、
    は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、該アルキル基が少なくとも1つのメチレン基を有する場合、該メチレン基の少なくとも1つは第二級アミノ基、酸素原子、硫黄原子で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基および芳香族複素環基は置換基を有していてもよい]
    で表される光選択吸収性化合物である、光吸収性組成物。
  2. 前記式(I)で表される光選択吸収性化合物は式(I−2):
    Figure 0006705699
    [式中、
    は前記と同義であり、
    は水素原子または炭素数2〜50のアルキル基を表し、該アルキル基が少なくとも1つのメチレン基を有する場合、該メチレン基の少なくとも1つは酸素原子で置換されていてもよい]
    で表される光選択吸収性化合物であり、前記式(II)で表される光選択吸収性化合物は式(II−2):
    Figure 0006705699
    [式中、RおよびRは前記と同義である]
    で表される光選択吸収性化合物である、請求項に記載の光吸収性組成物。
  3. 前記光吸収性組成物に含まれる少なくとも2種の、同一の共役系構造を有する光選択吸収性化合物において、光吸収性組成物中の含有量が最大である光選択吸収性化合物の含有量と他の光選択吸収性化合物の含有量の総量との比率が、1:10〜10:1である、請求項1又は2に記載の光吸収性組成物。
  4. 式(1)、式(2)および式(3):
    ε(420)/ε(400)≦0.3 (1)
    λmax≦420nm (2)
    ε(400)≧20 (3)
    [式中、
    ε(420)は波長420nmにおけるグラム吸光係数を表し、
    ε(400)は波長400nmにおけるグラム吸光係数を表し、
    λmaxは極大吸収波長を表す]
    を満たす、請求項1〜のいずれかに記載の光吸収性組成物。
  5. 請求項1〜のいずれかに記載の光吸収性組成物と、ポリマーとを含有するポリマー組成物。
  6. 前記ポリマー100質量部に対する、前記光吸収性組成物の含有量が1〜15質量部である、請求項に記載のポリマー組成物。
  7. 請求項またはに記載のポリマー組成物から構成される光学フィルム。
  8. 厚みが0.1〜18μmである、請求項に記載の光学フィルム。
  9. 請求項またはに記載の光学フィルムと、偏光フィルムとを含む積層偏光フィルム。
  10. 下記式(4)および式(5):
    Ap(400)≧0.4 (4)
    Ap(420)/Ap(400)≦0.3 (5)
    [式中、
    Ap(400)は波長400nmにおける偏光フィルムの透過軸方向における光学フィルムの吸光度を表し、
    Ap(420)は波長420nmにおける偏光フィルムの透過軸方向における光学フィルムの吸光度を表す]
    を満たす、請求項に記載の積層偏光フィルム。
  11. 請求項またはに記載の光学フィルムと、位相差フィルムとを含む積層位相差フィルム。
  12. 請求項またはに記載の光学フィルムと、偏光フィルムと、位相差フィルムとを含む楕円偏光フィルム。
  13. 請求項12のいずれかに記載のフィルムを含む表示装置。
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