JP6935463B2 - 偏光板用保護フィルム及びそれを用いた偏光板 - Google Patents
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Description
[1] (メタ)アクリル系樹脂からなり、面配向係数ΔPの絶対値が2.5×10-4以下である延伸フィルムを含む偏光板用保護フィルム。
[3] 前記延伸フィルムは、二軸延伸フィルムである[1]又は[2]に記載の偏光板用保護フィルム。
〜[6]のいずれかに記載の偏光板用保護フィルム。
前記偏光フィルムの少なくとも一方の面に接着剤層を介して積層される[1]〜[7]のいずれかに記載の偏光板用保護フィルムと、
を含む、偏光板。
本発明の偏光板用保護フィルム(以下、単に「保護フィルム」ともいう。)は、(メタ)アクリル系樹脂からなり、面配向係数ΔPの絶対値が2.5×10-4以下である延伸フィルムを含む。本発明において「偏光板用保護フィルム」とは、偏光フィルム上に積層される偏光フィルムを保護するためのフィルムであり、偏光板の構成要素の1つとなるフィルムである。また、「(メタ)アクリル」とは、メタクリル及び/又はアクリルを意味する。
本発明の保護フィルムが備える延伸フィルム(延伸(メタ)アクリル系樹脂フィルム)は、面配向係数ΔPの絶対値が2.5×10-4以下とされる。本発明の保護フィルムによれば、延伸フィルムの表面に形成される各種の表面処理層や、延伸フィルムの表面に接着剤層を介して貼合される偏光フィルムとの密着性を向上させることができる。
面配向係数ΔP=(nx+ny)/2−nz
で定義される。例えばMD(Machine Direction)及びTD(Transverse Direction)
に二軸延伸したフィルムの場合、面配向係数ΔPの絶対値が大きいほど、高分子の分子鎖がフィルムの厚み方向に対してより垂直に配向していることを意味する。一般に、延伸(
メタ)アクリル系樹脂フィルムの面配向係数ΔPは、負の値をとる。
折率が最大になる方向)の屈折率をnx、面内進相軸方向(面内遅相軸方向と直交する方
向)の屈折率をny、フィルムの厚み方向の屈折率をnz、延伸フィルムの厚みをdするとき、下記式:
面内位相差値R0=(nx−ny)×d
厚み方向位相差値Rth=[(nx+ny)/2−nz]×d
で定義される。前記延伸フィルムの面内位相差値R0は、好ましくは0nm〜15nmで
あり、より好ましくは0nm〜5nmである。前記延伸フィルムの厚み方向位相差値Rthは、好ましくは−35nm〜35nmであり、より好ましくは−10nm〜10nmである。
延伸フィルムは、一軸延伸フィルムであってもよいが、通常は二軸延伸フィルムであり、表面処理層や偏光フィルムとの密着性により優れることから、二軸延伸フィルムであることが好ましい。
る。Nz係数は、下記式:
Nz係数=(nx−nz)/(nx+ny)
で定義される。一般に、二軸性を有するフィルムは、Nz係数が1から外れた値をとる。
これに対して、一軸性を有するフィルムは、一般に、Nz係数が1又はその近傍となる。
延伸フィルムは、(メタ)アクリル系樹脂からなり、その厚みは10〜150μm程度であることができ、好ましくは20〜100μm程度であり、より好ましくは25〜80μm程度である。延伸フィルムは、(メタ)アクリル系樹脂からなる単層フィルムを延伸したものであってもよいし、(メタ)アクリル系樹脂からなる多層フィルムを延伸したものであってもよい。延伸フィルムが多層フィルムである場合、各層は同じ組成の(メタ)アクリル系樹脂組成物から形成されていてもよいし、異なる組成の(メタ)アクリル系樹脂組成物から形成されていてもよい。例えば、紫外線吸収剤を含有する層と紫外線吸収剤を含有しない層との積層構造のように、層ごとに添加剤の配合組成を変えることもできる。
ル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチルのようなアルキル基の炭素数が1〜8であるメタクリル酸アルキルエステルを含む。アルキル基の炭素数は、好ましくは1〜4である。(メタ)アクリル系樹脂において、メタクリル酸エステルは、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の保護フィルムは、上記延伸フィルム上に積層される表面処理層を備えることができる。表面処理層とは、延伸フィルム表面に形成される層であり、延伸フィルムに表面処理層を付与することで、表面処理層の種類に応じた特定の機能を保護フィルムに付与することができる。表面処理層の例を挙げれば、例えば
〔a〕表面の擦り傷防止のためのハードコート層、
〔b〕帯電防止層、
〔c〕反射防止層、
〔d〕防汚層、
〔e〕視認性向上、外光の映り込み防止、プリズムシートとカラーフィルターの干渉によるモアレ低減等を担う防眩層、
である。
ハードコート層は、延伸フィルムの表面硬度を高める機能を有し、表面の擦り傷防止等の目的で設けられる。ハードコート層は、JIS K 5600−5−4:1999「塗料一般試験方法−第5部:塗膜の機械的性質−第4節:引っかき硬度(鉛筆法)」に規定される鉛筆硬度試験(ハードコート層を有する光学フィルムをガラス板の上に置いて測定する)でH又はそれより硬い値を示すことが好ましい。
帯電防止層は、延伸フィルムの表面に導電性を付与し、静電気による影響を抑制する等の目的で設けられる。帯電防止層の形成には、例えば、導電性物質(帯電防止剤)を含有する樹脂組成物を延伸フィルム上に塗布する方法が採用できる。例えば、上述したハードコート層の形成に用いるハードコート材料に帯電防止剤を共存させておくことにより、帯電防止性のハードコート層を形成することができる。
反射防止層は、外光の反射を防止するための層であり、延伸フィルムの表面に直接、又はハードコート層等の他の層を介して設けられる。反射防止層を有する延伸フィルムは、波長430〜700nmの光に対する入射角5°での反射率が2%以下であることが好ましく、波長550nmの光に対する同じ入射角での反射率が1%以下であることがより好ましい。
CF3(CF2)nCH2CH2Si(OR)3
で示される化合物であることができ、ここで、Rは炭素数1〜5のアルキル基を表し、nは0〜12の整数を表す。中でも、上記式中のnが2〜6である化合物が好ましい。
3,3,3−トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン等。
硬化物で構成することもできる。この硬化物は、その動摩擦係数が0.03〜0.15の範囲内にあることが好ましく、水に対する接触角が90〜120°の範囲内にあることが好ましい。硬化性含フッ素化合物として、ポリフルオロアルキル基含有シラン化合物(例えば、上記した3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン等)のほか、架橋性官能基を有する含フッ素重合体を挙げることができる。
防汚層は、撥水性、撥油性、耐汗性、防汚性等を付与するために設けられる。防汚層を形成するための好適な材料は、フッ素含有有機化合物である。フッ素含有有機化合物としては、フルオロカーボン、パーフルオロシラン、これらの高分子化合物等を挙げることができる。防汚層の形成方法は、形成する材料に応じて、蒸着やスパッタリングを代表例とする物理的気相成長法、化学的気相成長法、湿式コーティング法等を用いることができる。防汚層の平均厚みは、通常1〜50nm程度、好ましくは3〜35nmである。
防眩層は、表面に微細な凹凸形状を有する層であり、好ましくは、上述したハードコート材料を用いて形成される。
に押し当てて凹凸形状を転写する方法(エンボス法とも呼ばれる)、等によって形成することができる。
ン、3−メチルペンタン−1,3,5−トリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グルコース類等を挙げることができる。
以上、また好ましくは20μm以下である。防眩層が薄すぎると、十分な硬度が得られず、表面が傷付きやすくなる傾向にあり、一方で厚すぎると、割れやすくなったり、防眩層の硬化収縮によりフィルムがカールして生産性が低下したりする傾向にある。
K 7136:2000「プラスチック−透明材料のヘーズの求め方」に準じて測定される。
(メタ)アクリル系樹脂からなり、面配向係数ΔPの絶対値が2.5×10-4以下である本発明に係る延伸フィルムは、上述の(メタ)アクリル系樹脂を含む(メタ)アクリル系樹脂組成物を一般的な製膜方法で製膜した後、延伸することによって得ることができる。
)は、10倍以下であることが好ましく、9倍以下であることがより好ましい。延伸倍率が10倍を上回ると、膜厚が薄くなりすぎて破断しやすくなったり、ハンドリング性が低下したりする傾向にある。なお、延伸処理による延伸倍率は、1.1倍以上であることが好ましく、1.5倍以上であることがより好ましい。
本発明の偏光板は、偏光フィルムと、該偏光フィルムの少なくとも一方の面に積層される上記本発明の保護フィルムとを含むものである。本発明の偏光板においては、偏光フィルムの両面に本発明に係る保護フィルムが積層されていてもよいし、偏光フィルムの一方の面に本発明に係る保護フィルムが積層され、他方の面に他の保護フィルム又は位相差フィルムである他の透明樹脂フィルムが積層されていてもよい。これらの保護フィルム、透明樹脂フィルムと偏光フィルムとは、接着剤を用いて貼合することができる。
偏光フィルムは、公知の方法に従って、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することによりその二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、及びホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て製造されるものであることができる。こうして得られる偏光フィルムは、上記の一軸延伸された方向に吸収軸を有するものとなる。
料を含む水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液における二色性有機染料の含有量は、水100重量部あたり、通常1×10-4〜10重量部程度であり、好ましくは1×10-3〜1重量部程度である。この水溶液は、硫酸ナトリウム等の無機塩を染色助剤として含有してもよい。染色に用いる二色性染料水溶液の温度は、通常20〜80℃程度である。また、この水溶液への浸漬時間(染色時間)は、通常10〜1800秒程度である。
上述のとおり、偏光フィルムにおける本発明に係る保護フィルムが貼合される面と反対側の面には、他の透明樹脂フィルムを貼合することができる。透明樹脂フィルムは、偏光板の保護フィルム又は位相差フィルムであることができる。
を、重合用触媒を用いて重合して得られる樹脂である。
リプロピレン系樹脂フィルムなら、それぞれ商品名で、FILMAX社から販売されている「FILMAX CPP フィルム」、サン・トックス株式会社から販売されている「サントックス」、東セロ株式会社から販売されている「トーセロ」、東洋紡績株式会社から販売されている「東洋紡パイレンフィルム」、東レフィルム加工株式会社から販売されている「トレファン」、日本ポリエース株式会社から販売されている「ニホンポリエース」、フタムラ化学株式会社から販売されている「太閤FC」等が挙げられる。また、環状オレフィン系樹脂フィルムなら、それぞれ商品名で、日本ゼオン株式会社から販売されている「ゼオノアフィルム」、JSR株式会社から販売されている「アートンフィルム」等が挙げられる。
を与える(nx、ny、nzの意味は上述のとおりである。)。オレフィン系樹脂が逐次二
軸延伸されたフィルムは、通常nx>ny>nzの屈折率異方性を与える。
はnz>nx≧nyとなる位相差フィルムを得るために行われる。
本発明に係る保護フィルムと偏光フィルムとの貼合、偏光フィルムと透明樹脂フィルムとの貼合には、上述のとおり接着剤が用いられる。貼合に先立って、本発明に係る保護フィルムにおける偏光フィルムとの貼合面及び偏光フィルムにおける本発明に係る保護フィルムとの貼合面のうち少なくとも一方、並びに、偏光フィルムにおける透明樹脂フィルムとの貼合面及び透明樹脂フィルムにおける偏光フィルムとの貼合面のうち少なくとも一方には、コロナ放電処理、プラズマ照射処理、電子線照射処理、その他の表面活性化処理を施しておくことが好ましい。
ン」シリーズ、ナガセケムテックス株式会社から販売されている「デナコール」シリーズ、ダウケミカル社から販売されている「ダウエポキシ」シリーズ、日産化学工業株式会社から販売されている「テピック」等がある。
(メタ)アクリル系樹脂として、メタクリル酸メチル/アクリル酸メチルの重量比が96/4であるペレット状の共重合体樹脂を用意した。この共重合体樹脂のガラス転移温度は108℃であった。ここでいうガラス転移温度Tgは、DSC装置[セイコーインスツル株式会社製の「DSC7020」]を用いて、JIS K7121:1987に基づく示差走査熱量分析法に従い、窒素流量100ml/分において、ペレット状の共重合体樹脂を、昇温速度20℃/分で150℃まで昇温し、5分間保持した後、降温速度10℃/分で−50℃まで降温し、1分間保持し、次いで、昇温速度10℃/分で、−50℃から210℃まで昇温して測定される中間点ガラス転移温度である。
ルを用いて固化させることにより、厚み120μmの長尺の未延伸(メタ)アクリル系樹脂フィルムを作製した。表1に示されるゴム粒子添加量(%)は、(メタ)アクリル系樹脂及びゴム粒子の合計量を基準とした重量%である。
ゴム粒子添加量(%)、縦延伸及び横延伸における延伸温度、熱固定処理の温度、並びに延伸倍率を表1に示されるとおりとしたこと以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸フィルムである偏光板用保護フィルムを作製した。
王子計測機器株式会社製の位相差測定装置「KOBRA−WR」を用いて、波長590
nmにおける面内位相差値R0及び傾斜位相差値(40°傾斜)を測定し(平均屈折率は
1.49とした。)、これらの測定値から波長590nmにおける3次元屈折率nx、ny、nzを算出し(nx、ny、nzの意味は上述のとおりである。)、下記式:
Rth=[(nx+ny)/2−nz]×d
(dは、二軸延伸フィルムの厚みである。)
に基づいて、厚み方向位相差値Rthを求めた。なお、面内位相差値R0は、下記式:
R0=(nx−ny)×d
で定義される。
上述の「KOBRA−WR」を用いた測定により得られた3次元屈折率から、前述の定義式に従って、面配向係数ΔP及びNz係数を算出した。なお、いずれの実施例及び比較
例においても、ΔPは負の値であったが、表2にはその絶対値を示している。
ヨウ素が吸着配向された一軸延伸ポリビニルアルコールフィルムである偏光フィルム(厚み23μm)の一方の面に得られた保護フィルムを、活性エネルギー線硬化性接着剤を用いて貼合するとともに、他方の面には、環状オレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン株式会社から販売されている「ゼオノアフィルム」、厚み50μm)を、同じ活性エネルギー線硬化性接着剤を用いて貼合した。なお、保護フィルム及び環状オレフィン系樹脂フィルムの貼合面にはそれぞれ、貼合に先立ちコロナ処理を施した。コロナ処理は、コロナ処理装置(高周波電源:春日電機社製「CT−0212」、発信機本体:春日電機社製「CT−0212」、高圧トランス:春日電機社製「CT−T022」)を用い、保護フィルム表面及び環状オレフィン系樹脂フィルム表面とコロナ処理装置の電極との距離が3mmとなるように調整し、出力280W、ラインスピード1.0m/分、周囲温度23℃、周囲相対湿度55%RHの条件で、連続して3回を行った。
得られた二軸延伸フィルムの一方の面に、次の手順で表面処理層を形成した。ペンタエリスリトールトリアクリレートと多官能ウレタン化アクリレート(ヘキサメチレンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートとの反応生成物)を60/40の重量比で含有し、両者の合計濃度が60重量%となるように酢酸エチルに溶解され、さらにレベリング剤が配合されている光硬化性樹脂組成物を用意した。この光硬化性樹脂組成物を構成する上記ペンタエリスリトールトリアクリレート及び多官能ウレタン化アクリレー
トをまとめて、「硬化性アクリレート」と呼ぶ。この光硬化性樹脂組成物の硬化性アクリレート100重量部に対し、BASF社製の光重合開始剤「イルガキュア 184」を1重量部加えて、表面処理層形成用塗布液を調製した。
線換算光量で400mJ/cm2となるように照射し、光硬化性樹脂組成物の塗膜層を硬
化させて、表面処理層が形成された表面処理層付保護フィルムを作製した。
Claims (8)
- 偏光フィルムに、活性エネルギー線硬化性接着剤層を介して積層される偏光板用保護フィルムであって、
メタクリル酸エステル由来の構成単位とアクリル酸エステル由来の構成単位とを含む(メタ)アクリル系樹脂からなるフィルムを延伸倍率1.5倍以上10倍以下で延伸してなる、面配向係数ΔPの絶対値が1.5×10-4以上1.7×10-4以下である延伸フィルムを含み、
前記延伸フィルムは、ゴム粒子を含み、
前記延伸フィルムが波長590nmにおける面内位相差値R0が0〜5nmである偏光板用保護フィルム。 - 前記ゴム粒子は、前記(メタ)アクリル系樹脂との合計量を基準に30重量%以下である請求項1に記載の偏光板用保護フィルム。
- 前記偏光フィルムに対する、活性エネルギー線硬化性接着剤層を介しての密着性が、温度23℃、相対湿度55%RHの条件下で5.01N/25mm以上である請求項1又は2に記載の偏光板用保護フィルム。
- 前記延伸フィルムは、二軸延伸フィルムである請求項1〜3のいずれか1項に記載の偏光板用保護フィルム。
- 前記延伸フィルムは、その厚みが10〜150μmである請求項1〜4のいずれか1項に記載の偏光板用保護フィルム。
- 前記延伸フィルムは、その厚みが46〜150μmである請求項1〜4のいずれか1項に記載の偏光板用保護フィルム。
- 前記延伸フィルム上に積層される表面処理層をさらに含む請求項1〜6のいずれか1項に記載の偏光板用保護フィルム。
- 偏光フィルムと、
前記偏光フィルムの少なくとも一方の面に前記接着剤層を介して積層される請求項1〜7のいずれか1項に記載の偏光板用保護フィルムと、
を含む、偏光板。
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