JP7242884B2 - Polarizing plate with retardation layer and image display device using the same - Google Patents
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Description
本発明は、位相差層付偏光板、および、それを用いた画像表示装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polarizing plate with a retardation layer and an image display device using the same.
近年、液晶表示装置およびエレクトロルミネセンス(EL)表示装置(例えば、有機EL表示装置、無機EL表示装置)に代表される画像表示装置が急速に普及している。画像表示装置には、代表的には偏光板および位相差板が用いられている。実用的には、偏光板と位相差板とを一体化した位相差層付偏光板が広く用いられている(例えば、特許文献1)。最近、画像表示装置の薄型化への要望が高まるのに伴い、位相差層付偏光板についても薄型化の要望が高まっている。また、近年、湾曲した画像表示装置および/または屈曲もしくは折り曲げ可能な画像表示装置に対する要望が高まっている。そのため、偏光板および位相差層付偏光板についても、さらなる薄型化およびさらなる柔軟化が求められている。 2. Description of the Related Art In recent years, image display devices typified by liquid crystal display devices and electroluminescence (EL) display devices (eg, organic EL display devices and inorganic EL display devices) have rapidly spread. Polarizing plates and retardation plates are typically used in image display devices. Practically, a polarizing plate with a retardation layer, in which a polarizing plate and a retardation plate are integrated, is widely used (for example, Patent Document 1). Recently, as the demand for thinner image display devices has increased, the demand for thinner polarizing plates with retardation layers has also increased. Also, in recent years, there has been an increasing demand for curved image display devices and/or bendable or bendable image display devices. Therefore, the polarizing plate and the polarizing plate with a retardation layer are also required to be made thinner and more flexible.
偏光板を薄型化する方法として、保護層の厚みを薄くすること、および、偏光子の片側のみに保護層を積層することが提案されている。しかしながら、これらの方法では偏光子を十分に保護することができず、耐久性に改善の余地がある。さらに、加熱処理によりクラックが生じやすくなるという問題がある。 As a method for thinning the polarizing plate, it has been proposed to reduce the thickness of the protective layer and to laminate the protective layer only on one side of the polarizer. However, these methods cannot sufficiently protect the polarizer, and there is room for improvement in durability. Furthermore, there is a problem that cracks are likely to occur due to heat treatment.
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、加熱時のクラック発生が抑制された位相差層付偏光板を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and a main object thereof is to provide a retardation layer-attached polarizing plate in which the occurrence of cracks during heating is suppressed.
本発明の実施形態による位相差層付偏光板は、偏光子と、該偏光子の一方の側に配置された保護層とを含む偏光板と、位相差層とを有する。この偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、かつ、ポリビニルアルコールの配向関数が0.30以下であり、この位相差層は液晶化合物の配向固化層であり、この保護層の厚みは10μm以下である。
本発明の別の実施形態による位相差層付偏光板は、偏光子と、該偏光子の一方の側に配置された保護層とを含む偏光板と、位相差層とを有する。この偏光子は、突き刺し強度が30gf/μm以上であり、この位相差層は液晶化合物の配向固化層であり、この保護層の厚みは10μm以下である。
1つの実施形態において、上記位相差層付偏光板の総厚みは30μm以下である。
1つの実施形態において、上記偏光子の厚みは10μm以下である。
1つの実施形態において、上記偏光子の単体透過率は40.0%以上であり、かつ、偏光度が99.0%以上である。
1つの実施形態において、上記保護層は熱可塑性アクリル系樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物、エポキシ樹脂の光カチオン硬化物およびエポキシ樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物からなる群より選択される少なくとも1種で構成されている。
1つの実施形態において、上記熱可塑性アクリル系樹脂は、ラクトン環単位、無水グルタル酸単位、グルタルイミド単位、無水マレイン酸単位およびマレイミド単位からなる群から選択される少なくとも1つの繰り返し単位を有する。
1つの実施形態において、上記保護層は芳香族骨格および水素添加された芳香族骨格からなる群より選択される少なくとも1種を有するエポキシ樹脂の光カチオン硬化物である。
本発明の別の局面においては、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、上記位相差層付偏光板を含む。A polarizing plate with a retardation layer according to an embodiment of the present invention has a polarizing plate including a polarizer and a protective layer disposed on one side of the polarizer, and a retardation layer. This polarizer is composed of a polyvinyl alcohol-based resin film, and the polyvinyl alcohol has an orientation function of 0.30 or less. It is below.
A polarizing plate with a retardation layer according to another embodiment of the present invention has a polarizing plate including a polarizer and a protective layer disposed on one side of the polarizer, and a retardation layer. This polarizer has a puncture strength of 30 gf/μm or more, this retardation layer is an alignment solidified layer of a liquid crystal compound, and the thickness of this protective layer is 10 μm or less.
In one embodiment, the total thickness of the retardation layer-attached polarizing plate is 30 μm or less.
In one embodiment, the polarizer has a thickness of 10 μm or less.
In one embodiment, the polarizer has a single transmittance of 40.0% or more and a degree of polarization of 99.0% or more.
In one embodiment, the protective layer is selected from the group consisting of a solidified coating film of an organic solvent solution of a thermoplastic acrylic resin, a photo-cationically cured epoxy resin, and a solidified coating film of an organic solvent solution of an epoxy resin. It is composed of at least one selected.
In one embodiment, the thermoplastic acrylic resin has at least one repeating unit selected from the group consisting of lactone ring units, glutaric anhydride units, glutarimide units, maleic anhydride units and maleimide units.
In one embodiment, the protective layer is a photo-cationically cured epoxy resin having at least one selected from the group consisting of an aromatic skeleton and a hydrogenated aromatic skeleton.
An image display device is provided in another aspect of the present invention. This image display device includes the retardation layer-attached polarizing plate.
本発明の実施形態によれば、ポリビニルアルコール(PVA)の配向関数が0.30以下である偏光子と、厚み10μm以下の保護層と、液晶配向化合物の配向固化層の位相差層とを有する位相差層付偏光板が提供される。また、本発明の別の実施形態によれば、突き刺し強度が30gf/μm以上である偏光子と、厚み10μm以下の保護層と、液晶配向化合物の配向固化層の位相差層とを有する位相差層付偏光板が提供される。このような位相差層付偏光板とすることにより、位相差層付偏光板を薄型化し、かつ、加熱時のクラック発生が抑制され得る。さらに、折り曲げ時のクラック発生をも抑制し得る。 According to an embodiment of the present invention, a polarizer having an orientation function of polyvinyl alcohol (PVA) of 0.30 or less, a protective layer having a thickness of 10 μm or less, and a retardation layer that is an alignment fixed layer of a liquid crystal alignment compound. A polarizing plate with a retardation layer is provided. Further, according to another embodiment of the present invention, a retardation having a polarizer having a puncture strength of 30 gf/μm or more, a protective layer having a thickness of 10 μm or less, and a retardation layer of an alignment solidification layer of a liquid crystal alignment compound. A layered polarizer is provided. By using such a retardation layer-attached polarizing plate, the retardation layer-attached polarizing plate can be made thinner, and the occurrence of cracks during heating can be suppressed. Furthermore, crack generation during bending can also be suppressed.
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。 Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments.
(用語および記号の定義)
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
(1)屈折率(nx、ny、nz)
「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率である。
(2)面内位相差(Re)
「Re(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した面内位相差である。例えば、「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した面内位相差である。Re(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Re(λ)=(nx-ny)×dによって求められる。
(3)厚み方向の位相差(Rth)
「Rth(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した厚み方向の位相差である。例えば、「Rth(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した厚み方向の位相差である。Rth(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Rth(λ)=(nx-nz)×dによって求められる。
(4)Nz係数
Nz係数は、Nz=Rth/Reによって求められる。
(5)角度
本明細書において角度に言及するときは、当該角度は基準方向に対して時計回りおよび反時計回りの両方を包含する。したがって、例えば「45°」は±45°を意味する。(Definition of terms and symbols)
Definitions of terms and symbols used herein are as follows.
(1) refractive index (nx, ny, nz)
"nx" is the refractive index in the direction in which the in-plane refractive index is maximum (i.e., slow axis direction), and "ny" is the in-plane direction orthogonal to the slow axis (i.e., fast axis direction) and "nz" is the refractive index in the thickness direction.
(2) In-plane retardation (Re)
“Re(λ)” is an in-plane retardation measured at 23° C. with light having a wavelength of λ nm. For example, "Re(550)" is the in-plane retardation measured with light having a wavelength of 550 nm at 23°C. Re(λ) is obtained by the formula: Re(λ)=(nx−ny)×d, where d (nm) is the thickness of the layer (film).
(3) Thickness direction retardation (Rth)
“Rth(λ)” is the retardation in the thickness direction measured at 23° C. with light having a wavelength of λ nm. For example, “Rth(550)” is the retardation in the thickness direction measured at 23° C. with light having a wavelength of 550 nm. Rth(λ) is determined by the formula: Rth(λ)=(nx−nz)×d, where d (nm) is the thickness of the layer (film).
(4) Nz Coefficient The Nz coefficient is obtained by Nz=Rth/Re.
(5) Angle When referring to an angle in this specification, the angle includes both clockwise and counterclockwise directions with respect to a reference direction. Thus, for example, "45°" means ±45°.
A.位相差層付偏光板の全体構成
図1は、本発明の1つの実施形態による位相差層付偏光板の概略断面図である。本実施形態の位相差層付偏光板100は、偏光板10と位相差層20とを有する。偏光板10は、偏光子11と、偏光子11の一方の側に配置された第1の保護層12と、偏光子11のもう一方の側に配置された第2の保護層13とを含む。目的に応じて、第1の保護層12および第2の保護層13の一方は省略されてもよい。例えば、位相差層20が偏光子11の保護層としても機能し得る場合には、第2の保護層13は省略されてもよい。位相差層20は任意の適切な粘着剤層または接着剤層(図示せず)を介して、偏光子11または第2の保護層13に積層される。本発明の実施形態においては、偏光子11はポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、かつ、ポリビニルアルコールの配向関数が0.30以下である。本発明の別の実施形態においては、偏光子11は突き刺し強度が30gf/μm以上である。また、保護層の厚みは10μm以下である。偏光板100が第1の保護層12および第2の保護層13を備える場合、少なくとも一方の保護層の厚みが10μm以下であればよく、好ましくは第1の保護層12および第2の保護層13の両方の厚みが10μm以下である。1つの実施形態においては、偏光板100は視認側の保護層(例えば、第1の保護層12)の偏光子11と接していない側にハードコード層が形成され得る。この実施形態においては、保護層の厚みとハードコート層の厚みとの合計が10μm以下となることが好ましい。A. Overall Configuration of Retardation Layer-Equipped Polarizing Plate FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a retardation layer-attached polarizing plate according to one embodiment of the present invention. A polarizing
図2は、本発明の別の実施形態による位相差層付偏光板の概略断面図である。図2に示すように、別の実施形態による位相差層付偏光板101においては、別の位相差層50ならびに/あるいは導電層または導電層付等方性基材60が設けられてもよい。別の位相差層50ならびに導電層または導電層付等方性基材60は、代表的には、位相差層20の外側(偏光板10と反対側)に設けられる。別の位相差層は、代表的には、屈折率特性がnz>nx=nyの関係を示す。別の位相差層50ならびに導電層または導電層付等方性基材60は、代表的には、位相差層20側からこの順に設けられる。別の位相差層50ならびに導電層または導電層付等方性基材60は、代表的には、必要に応じて設けられる任意の層であり、いずれか一方または両方が省略されてもよい。なお、便宜上、位相差層20を第1の位相差層と称し、別の位相差層50を第2の位相差層と称する場合がある。なお、導電層または導電層付等方性基材が設けられる場合、位相差層付偏光板は、画像表示セル(例えば、有機ELセル)と偏光板との間にタッチセンサが組み込まれた、いわゆるインナータッチパネル型入力表示装置に適用され得る。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a polarizing plate with a retardation layer according to another embodiment of the invention. As shown in FIG. 2, in a retardation layer-attached polarizing
図3は、本発明のさらに別の実施形態による位相差層付偏光板の概略断面図である。本発明の実施形態においては、第1の位相差層20は液晶化合物の配向固化層である。第1の位相差層20は図1および図2に示すような配向固化層の単一層であってもよく、図3に示すような第1の配向固化層21と第2の配向固化層22との積層構造を有していてもよい。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a polarizing plate with a retardation layer according to still another embodiment of the invention. In the embodiment of the present invention, the
上記の実施形態は適宜組み合わせてもよく、上記の実施形態における構成要素に当業界で自明の改変を加えてもよい。例えば、図3の位相差層付偏光板102に第2の位相差層50ならびに/あるいは導電層または導電層付等方性基材60がさらに設けられてもよい。また例えば、第2の位相差層50の外側に導電層付等方性基材60を設ける構成を、光学的に等価な構成(例えば、第2の位相差層と導電層との積層体)に置き換えてもよい。
The above-described embodiments may be combined as appropriate, and the constituent elements in the above-described embodiments may be modified as is obvious in the art. For example, the
本発明の実施形態による位相差層付偏光板は、その他の位相差層をさらに含んでいてもよい。その他の位相差層の光学的特性(例えば、屈折率特性、面内位相差、Nz係数、光弾性係数)、厚み、配置位置等は、目的に応じて適切に設定され得る。 The retardation layer-attached polarizing plate according to the embodiment of the present invention may further include other retardation layers. Other optical properties of the retardation layer (for example, refractive index properties, in-plane retardation, Nz coefficient, photoelastic coefficient), thickness, arrangement position, etc. can be appropriately set according to the purpose.
本発明の実施形態による位相差層付偏光板は、枚葉状であってもよく長尺状であってもよい。本明細書において「長尺状」とは、幅に対して長さが十分に長い細長形状を意味し、例えば、幅に対して長さが10倍以上、好ましくは20倍以上の細長形状を含む。長尺状の位相差層付偏光板は、ロール状に巻回可能である。 The retardation layer-attached polarizing plate according to the embodiment of the present invention may be sheet-shaped or elongated. As used herein, the term "long shape" means an elongated shape whose length is sufficiently long relative to its width, for example, an elongated shape whose length is 10 times or more, preferably 20 times or more, its width. include. The elongated retardation layer-attached polarizing plate can be wound into a roll.
実用的には、位相差層の偏光板と反対側には粘着剤層(図示せず)が設けられ、位相差層付偏光板は画像表示セルに貼り付け可能とされている。さらに、粘着剤層の表面には、位相差層付偏光板が使用に供されるまで、剥離フィルムが仮着されていることが好ましい。剥離フィルムを仮着することにより、粘着剤層を保護するとともに、ロール形成が可能となる。 Practically, an adhesive layer (not shown) is provided on the side of the retardation layer opposite to the polarizing plate, so that the polarizing plate with the retardation layer can be attached to the image display cell. Furthermore, it is preferable that a release film is temporarily attached to the surface of the pressure-sensitive adhesive layer until the polarizing plate with the retardation layer is used. Temporarily attaching the release film protects the pressure-sensitive adhesive layer and enables roll formation.
位相差層付偏光板の総厚みは、好ましくは30μm以下であり、より好ましくは25μm以下であり、さらに好ましくは20μm以下である。総厚みは、例えば10μm以上であり得る。本発明の実施形態によれば、このようにきわめて薄い位相差層付偏光板を実現することができる。さらに、加熱時のクラック発生をも抑制され得る。このような位相差層付偏光板は、きわめて優れた可撓性および折り曲げ耐久性を有し得る。このような位相差層付偏光板は、湾曲した画像表示装置および/または屈曲もしくは折り曲げ可能な画像表示装置に特に好適に適用され得る。なお、位相差層付偏光板の総厚みとは、偏光板をパネルやガラスなどの外部被着体と密着させるための粘着剤層を除き、位相差層付偏光板を構成するすべての層の厚みの合計をいう(すなわち、位相差層付偏光板の総厚みは、位相差層付偏光板を画像表示セル等の隣接部材に貼り付けるための粘着剤層およびその表面に仮着され得る剥離フィルムの厚みを含まない)。 The total thickness of the retardation layer-attached polarizing plate is preferably 30 μm or less, more preferably 25 μm or less, and still more preferably 20 μm or less. The total thickness can be, for example, 10 μm or more. According to the embodiment of the present invention, a polarizing plate with such an extremely thin retardation layer can be realized. Furthermore, the occurrence of cracks during heating can also be suppressed. Such a retardation layer-attached polarizing plate can have extremely excellent flexibility and bending durability. Such a retardation layer-attached polarizing plate can be particularly suitably applied to a curved image display device and/or a bendable or foldable image display device. The total thickness of the retardation layer-equipped polarizing plate refers to the total thickness of all layers composing the retardation layer-equipped polarizing plate, excluding the adhesive layer for adhering the polarizing plate to an external adherend such as a panel or glass. Refers to the total thickness (that is, the total thickness of the retardation layer-attached polarizing plate is the pressure-sensitive adhesive layer for attaching the retardation layer-attached polarizing plate to an adjacent member such as an image display cell, and the peeling that can be temporarily attached to the surface (not including film thickness).
本発明の実施形態による位相差層付偏光板の単位重量は、例えば6.5mg/cm2以下であり、好ましくは2.0mg/cm2~6.0mg/cm2であり、より好ましくは3.0mg/cm2~5.5mg/cm2、さらに好ましくは3.5mg/cm2~5.0mg/cm2である。表示パネルが薄型である場合、位相差層付偏光板の重量によってパネルが微少に変形し、表示不良が生じるおそれがある。6.5mg/cm2以下の単位重量を有する位相差層付偏光板によれば、このようなパネルの変形を防止することができる。また、上記単位重量を有する位相差層付偏光板は、薄型化した場合であっても取扱性が良好であり、かつ、きわめて優れた可撓性および折り曲げ耐久性を発揮し得る。The unit weight of the retardation layer-attached polarizing plate according to the embodiment of the present invention is, for example, 6.5 mg/cm 2 or less, preferably 2.0 mg/cm 2 to 6.0 mg/cm 2 , more preferably 3 0 mg/cm 2 to 5.5 mg/cm 2 , more preferably 3.5 mg/cm 2 to 5.0 mg/cm 2 . If the display panel is thin, the weight of the retardation layer-attached polarizing plate may cause slight deformation of the panel, resulting in poor display. A polarizing plate with a retardation layer having a unit weight of 6.5 mg/cm 2 or less can prevent such deformation of the panel. Further, the polarizing plate with a retardation layer having the above unit weight is easy to handle even when it is made thin, and can exhibit extremely excellent flexibility and bending durability.
以下、位相差層付偏光板の構成要素について、より詳細に説明する。 The constituent elements of the retardation layer-attached polarizing plate will be described in more detail below.
B.偏光板
B-1.偏光子
本発明の実施形態による偏光子は、ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂フィルムで構成され、配向関数が0.30以下である。このような構成であれば、加熱時のクラックの発生、特に偏光子の吸収軸方向に沿ったクラックの発生を抑制することができる。また、加熱時以外においても偏光子が吸収軸方向に沿って裂ける(破れる)ことを顕著に抑制することができる。その結果、屈曲性に非常に優れた偏光子(結果として、偏光板)が得られ得る。このような偏光子(結果として、偏光板)は、好ましくは湾曲した画像表示装置、より好ましくは折り曲げ可能な画像表示装置、さらに好ましくは折り畳み可能な画像表示装置に適用され得る。配向関数は、好ましくは0.28以下であり、より好ましくは0.26以下であり、さらに好ましくは0.25以下である。配向関数は、例えば、0.05以上であり得る。配向関数が小さすぎると、許容可能な単体透過率および/または偏光度が得られない場合がある。B. Polarizing plate B-1. Polarizer A polarizer according to an embodiment of the present invention is composed of a polyvinyl alcohol (PVA) resin film and has an orientation function of 0.30 or less. With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of cracks during heating, particularly the occurrence of cracks along the absorption axis direction of the polarizer. In addition, it is possible to remarkably suppress the polarizer from tearing (breaking) along the absorption axis direction even when not heated. As a result, a polarizer (and, as a result, a polarizing plate) can be obtained that is extremely flexible. Such a polarizer (and consequently a polarizing plate) can preferably be applied to curved image display devices, more preferably foldable image display devices, even more preferably foldable image display devices. The orientation function is preferably 0.28 or less, more preferably 0.26 or less, and even more preferably 0.25 or less. The orientation function can be, for example, 0.05 or greater. An orientation function that is too small may not provide acceptable unitary transmission and/or degree of polarization.
配向関数(f)は、例えば、フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)を用い、偏光を測定光として、全反射減衰分光(ATR:attenuated total reflection)測定により求められる。具体的には、測定光の偏光方向に対し、偏光子の延伸方向を平行および垂直にした状態で測定を実施し、得られた吸光度スペクトルの2941cm-1の強度を用いて、下記式に従って算出される。ここで、強度Iは、3330cm-1を参照ピークとして、2941cm-1/3330cm-1の値である。なお、f=1のとき完全配向、f=0のときランダムとなる。また、2941cm-1のピークは、偏光子中のPVAの主鎖(-CH2-)の振動に起因する吸収であると考えられている。
f=(3<cos2θ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
=-2×(1-D)/(2D+1)
ただし、
c=(3cos2β-1)/2で、2941cm-1の振動の場合は、β=90°である。
θ:延伸方向に対する分子鎖の角度
β:分子鎖軸に対する遷移双極子モーメントの角度
D=(I⊥)/(I//)(この場合、PVA分子が配向するほどDが大きくなる)
I⊥:測定光の偏光方向と偏光子の延伸方向が垂直の場合の吸収強度
I//:測定光の偏光方向と偏光子の延伸方向が平行の場合の吸収強度The orientation function (f) is determined by attenuated total reflection (ATR) measurement using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) and polarized light as measurement light. Specifically, the measurement is performed with the stretching direction of the polarizer parallel and perpendicular to the polarization direction of the measurement light, and the intensity at 2941 cm -1 of the obtained absorbance spectrum is used to calculate according to the following formula. be done. Here, the intensity I is a value of 2941 cm -1 /3330 cm -1 with 3330 cm -1 as a reference peak. When f=1, the orientation is perfect, and when f=0, the orientation is random. Also, the peak at 2941 cm −1 is believed to be absorption due to vibration of the PVA main chain (—CH 2 —) in the polarizer.
f=(3<cos 2 θ>−1)/2
=(1−D)/[c(2D+1)]
=-2 x (1-D)/(2D+1)
however,
For c=(3cos 2 β−1)/2 and a vibration of 2941 cm −1 β=90°.
θ: the angle of the molecular chain with respect to the stretching direction β: the angle of the transition dipole moment with respect to the molecular chain axis D=(I ⊥ )/(I // ) (in this case, D increases as the PVA molecules are oriented)
I ⊥ : Absorption intensity when the polarization direction of the measurement light and the stretching direction of the polarizer are perpendicular I // : Absorption intensity when the polarization direction of the measurement light and the stretching direction of the polarizer are parallel
偏光子の厚みは、好ましくは10μm以下であり、より好ましくは8μm以下であり、さらに好ましくは7μm以下である。偏光子の厚みは、例えば1μm以上であり得る。偏光子の厚みは、1つの実施形態においては2μm~6μm、別の実施形態においては2μm~4μm、さらに別の実施形態においては2μm~3μm、さらに別の実施形態においては5.5μm~7.5μm、さらに別の実施形態においては6μm~7.2μmであってもよい。偏光子の厚みをこのように非常に薄くすることにより、熱収縮を非常に小さくすることができる。このような構成が、吸収軸方向の破断の抑制にも寄与し得ると推察される。 The thickness of the polarizer is preferably 10 μm or less, more preferably 8 μm or less, still more preferably 7 μm or less. The thickness of the polarizer can be, for example, 1 μm or more. The thickness of the polarizer is 2 μm to 6 μm in one embodiment, 2 μm to 4 μm in another embodiment, 2 μm to 3 μm in still another embodiment, and 5.5 μm to 7.0 μm in still another embodiment. It may be 5 μm, and in yet another embodiment between 6 μm and 7.2 μm. This very small polarizer thickness allows for very small thermal shrinkage. It is speculated that such a configuration can also contribute to suppression of breakage in the direction of the absorption axis.
偏光子は、好ましくは、波長380nm~780nmのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光子の単体透過率は、好ましくは40.0%以上であり、より好ましくは41.0%以上である。単体透過率は、例えば49.0%以下であり得る。偏光子の単体透過率は、1つの実施形態においては40.0%~45.0%である。偏光子の偏光度は、好ましくは99.0%以上であり、より好ましくは99.4%以上である。偏光度は、例えば99.999%以下であり得る。偏光子の偏光度は、1つの実施形態においては99.0%~99.99%である。本発明によれば、上記のように配向関数が非常に小さいにもかかわらず、このような実用上許容可能な単体透過率および偏光度を実現することができる。これは、後述する製造方法に起因するものと推察される。なお、単体透過率は、代表的には、紫外可視分光光度計を用いて測定し、視感度補正を行なったY値である。偏光度は、代表的には、紫外可視分光光度計を用いて測定して視感度補正を行なった平行透過率Tpおよび直交透過率Tcに基づいて、下記式により求められる。
偏光度(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100The polarizer preferably exhibits absorption dichroism at any wavelength of 380 nm to 780 nm. The single transmittance of the polarizer is preferably 40.0% or more, more preferably 41.0% or more. Single transmittance can be, for example, 49.0% or less. The single transmittance of the polarizer is 40.0% to 45.0% in one embodiment. The polarization degree of the polarizer is preferably 99.0% or more, more preferably 99.4% or more. The degree of polarization can be, for example, 99.999% or less. The degree of polarization of the polarizer is between 99.0% and 99.99% in one embodiment. According to the present invention, although the orientation function is very small as described above, such practically acceptable single transmittance and degree of polarization can be realized. This is presumed to be due to the manufacturing method described later. The single transmittance is typically a Y value measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer and subjected to visibility correction. The degree of polarization is typically determined by the following formula based on the parallel transmittance Tp and the orthogonal transmittance Tc, which are measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer and subjected to visibility correction.
Degree of polarization (%) = {(Tp-Tc)/(Tp+Tc)} 1/2 × 100
本発明の実施形態において、偏光子の突き刺し強度は、30gf/μm以上であり、好ましくは35gf/μm以上であり、より好ましくは40gf/μm以上であり、さらに好ましくは45gf/μm以上であり、特に好ましくは50gf/μm以上である。突き刺し強度は、例えば80gf/μm以下であり得る。偏光子の突き刺し強度をこのような範囲とすることにより、偏光子が吸収軸方向に沿って裂けることを顕著に抑制することができる。その結果、屈曲性に非常に優れた偏光子(結果として、偏光板)が得られ得る。突き刺し強度は、所定の強さで偏光子を突き刺した時の偏光子の割れ耐性を示す。突き刺し強度は、例えば、圧縮試験機に所定のニードルを装着し、当該ニードルを所定速度で偏光子に突き刺したときに偏光子が割れる強度(破断強度)として表され得る。なお、単位から明らかなとおり、突き刺し強度は、偏光子の単位厚み(1μm)あたりの突き刺し強度を意味する。 In an embodiment of the present invention, the polarizer has a puncture strength of 30 gf/μm or more, preferably 35 gf/μm or more, more preferably 40 gf/μm or more, still more preferably 45 gf/μm or more, Particularly preferably, it is 50 gf/μm or more. The puncture strength can be, for example, 80 gf/μm or less. By setting the puncture strength of the polarizer within such a range, it is possible to significantly suppress the polarizer from tearing along the absorption axis direction. As a result, a polarizer (and, as a result, a polarizing plate) can be obtained that is extremely flexible. The puncture strength indicates the resistance to cracking of the polarizer when the polarizer is pierced with a predetermined strength. The piercing strength can be expressed, for example, as the strength (breaking strength) at which the polarizer is broken when a predetermined needle is attached to a compression tester and the needle is pierced into the polarizer at a predetermined speed. As is clear from the unit, the puncture strength means the puncture strength per unit thickness (1 μm) of the polarizer.
偏光子は、上記のとおり、PVA系樹脂フィルムで構成される。好ましくは、PVA系樹脂フィルム(実質的には、偏光子)を構成するPVA系樹脂は、アセトアセチル変性されたPVA系樹脂を含む。このような構成であれば、所望の突き刺し強度を有する偏光子が得られ得る。アセトアセチル変性されたPVA系樹脂の配合量は、PVA系樹脂全体を100重量%としたときに、好ましくは5重量%~20重量%であり、より好ましくは8重量%~12重量%である。配合量がこのような範囲であれば、突き刺し強度をより好適な範囲とすることができる。 The polarizer is composed of a PVA-based resin film as described above. Preferably, the PVA-based resin constituting the PVA-based resin film (substantially, the polarizer) contains acetoacetyl-modified PVA-based resin. With such a configuration, a polarizer having a desired puncture strength can be obtained. The amount of the acetoacetyl-modified PVA-based resin is preferably 5-20% by weight, more preferably 8-12% by weight, when the total PVA-based resin is 100% by weight. . If the blending amount is in such a range, the puncture strength can be made in a more suitable range.
偏光子は、代表的には、二層以上の積層体を用いて作製され得る。積層体を用いて得られる偏光子の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、PVA系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成して、樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を得ること;当該積層体を延伸および染色してPVA系樹脂層を偏光子とすること;により作製され得る。本実施形態においては、好ましくは、樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂とを含むポリビニルアルコール系樹脂層を形成する。延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、好ましくは、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温(例えば、95℃以上)で空中延伸することをさらに含む。本発明の実施形態においては、延伸の総倍率は例えば、3.0倍~4.5倍であり、通常に比べて顕著に小さい。このような延伸の総倍率であっても、ハロゲン化物の添加および乾燥収縮処理との組み合わせにより、許容可能な光学特性を有する偏光子を得ることができる。さらに、本発明の実施形態においては、空中補助延伸の延伸倍率がホウ酸水中延伸の延伸倍率よりも大きいことが好ましい。このような構成とすることにより、延伸の総倍率が小さくても許容可能な光学特性を有する偏光子を得ることができる。加えて、積層体は、好ましくは長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に1%~10%収縮させる乾燥収縮処理に供される。1つの実施形態においては、偏光子の製造方法は、積層体に、空中補助延伸処理と染色処理と水中延伸処理と乾燥収縮処理とをこの順に施すことを含む。補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂上にPVAを塗布する場合でも、PVAの結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成することが可能となる。また、同時にPVAの配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、PVAの配向性の低下や溶解などの問題を防止することができ、高い光学特性を達成することが可能になる。さらに、PVA系樹脂層を液体に浸漬した場合において、PVA系樹脂層がハロゲン化物を含まない場合に比べて、ポリビニルアルコール分子の配向の乱れ、および配向性の低下が抑制され得る。これにより、染色処理および水中延伸処理など、積層体を液体に浸漬して行う処理工程を経て得られる偏光子の光学特性を向上し得る。さらに、乾燥収縮処理により積層体を幅方向に収縮させることにより、光学特性を向上させることができる。得られた樹脂基材/偏光子の積層体はそのまま用いてもよく(すなわち、樹脂基材を偏光子の保護層としてもよく)、樹脂基材/偏光子の積層体から樹脂基材を剥離し、当該剥離面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。偏光子の製造方法の詳細については、B-2項で後述する。 A polarizer can typically be made using a laminate of two or more layers. A specific example of a polarizer obtained using a laminate is a polarizer obtained using a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer formed by coating on the resin substrate. A polarizer obtained by using a laminate of a resin base material and a PVA-based resin layer formed by coating on the resin base material is obtained, for example, by applying a PVA-based resin solution to the resin base material and drying the resin base material. forming a PVA-based resin layer thereon to obtain a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer; stretching and dyeing the laminate to use the PVA-based resin layer as a polarizer; obtain. In this embodiment, preferably, a polyvinyl alcohol-based resin layer containing a halide and a polyvinyl alcohol-based resin is formed on one side of the resin substrate. Stretching typically includes immersing the laminate in an aqueous boric acid solution for stretching. Furthermore, the stretching preferably further includes in-air stretching of the laminate at a high temperature (eg, 95° C. or higher) before stretching in an aqueous boric acid solution. In an embodiment of the present invention, the total draw ratio is, for example, 3.0 times to 4.5 times, which is significantly smaller than usual. Even with such a total draw ratio, a polarizer having acceptable optical properties can be obtained by a combination of halide addition and drying shrinkage treatment. Furthermore, in the embodiment of the present invention, it is preferable that the draw ratio of the in-air auxiliary drawing is higher than the draw ratio of the boric acid aqueous drawing. With such a configuration, it is possible to obtain a polarizer having acceptable optical properties even if the total draw ratio is small. In addition, the laminate is preferably subjected to a drying shrinkage treatment to shrink it in the width direction by 1% to 10% by heating it while transporting it in the longitudinal direction. In one embodiment, a method for manufacturing a polarizer includes subjecting a laminate to an in-air auxiliary stretching treatment, a dyeing treatment, an underwater stretching treatment, and a drying shrinkage treatment in this order. By introducing auxiliary stretching, it is possible to improve the crystallinity of PVA and achieve high optical properties even when PVA is coated on a thermoplastic resin. At the same time, by increasing the orientation of PVA in advance, it is possible to prevent problems such as deterioration of orientation and dissolution of PVA when immersed in water in the subsequent dyeing process or stretching process, resulting in high optical properties. can be achieved. Furthermore, when the PVA-based resin layer is immersed in a liquid, disturbance of the orientation of the polyvinyl alcohol molecules and deterioration of the orientation can be suppressed as compared with the case where the PVA-based resin layer does not contain a halide. This can improve the optical properties of the polarizer obtained through treatment steps such as dyeing treatment and underwater stretching treatment in which the laminate is immersed in a liquid. Furthermore, the optical properties can be improved by shrinking the laminate in the width direction by drying shrinkage treatment. The obtained resin substrate/polarizer laminate may be used as it is (that is, the resin substrate may be used as a protective layer for the polarizer), or the resin substrate may be peeled off from the resin substrate/polarizer laminate. Then, any appropriate protective layer may be laminated on the release surface according to the purpose. Details of the method for manufacturing the polarizer will be described later in section B-2.
B-2.偏光子の製造方法
本発明の1つの実施形態による偏光子の製造方法は、長尺状の熱可塑性樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂(PVA系樹脂)とを含むポリビニルアルコール系樹脂層(PVA系樹脂層)を形成して積層体とすること、および、積層体に、空中補助延伸処理と、染色処理と、水中延伸処理と、長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に1%~10%収縮させる乾燥収縮処理と、をこの順に施すことを含む。PVA系樹脂層におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくはPVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部である。乾燥収縮処理は、加熱ロールを用いて処理することが好ましく、加熱ロールの温度は、好ましくは60℃~120℃である。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は、好ましくは1%~10%である。このような製造方法によれば、上記B-1項で説明した偏光子を得ることができる。特に、ハロゲン化物を含むPVA系樹脂層を含む積層体を作製し、上記積層体の延伸を空中補助延伸及び水中延伸を含む多段階延伸とし、延伸後の積層体を加熱ロールで加熱することにより、優れた光学特性(代表的には、単体透過率および単位吸光度)を有する偏光子を得ることができる。B-2. Method for producing a polarizer A method for producing a polarizer according to one embodiment of the present invention comprises polyvinyl alcohol containing a halide and a polyvinyl alcohol-based resin (PVA-based resin) on one side of a long thermoplastic resin substrate. By forming a system resin layer (PVA system resin layer) to form a laminate, and by subjecting the laminate to an auxiliary stretching process in the air, a dyeing process, an underwater stretching process, and heating while conveying in the longitudinal direction. and drying shrinkage treatment for shrinking by 1% to 10% in the width direction. The content of the halide in the PVA-based resin layer is preferably 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PVA-based resin. The drying shrinkage treatment is preferably performed using a heating roll, and the temperature of the heating roll is preferably 60°C to 120°C. The shrinkage ratio in the width direction of the laminate due to drying shrinkage treatment is preferably 1% to 10%. According to such a manufacturing method, the polarizer described in the above section B-1 can be obtained. In particular, a laminate containing a PVA-based resin layer containing a halide is produced, the laminate is stretched in multiple stages including auxiliary stretching in the air and stretching in water, and the laminate after stretching is heated with a heating roll. , a polarizer with excellent optical properties (typically unit transmittance and unit absorbance) can be obtained.
B-2-1.積層体の作製
熱可塑性樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を作製する方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、熱可塑性樹脂基材の表面に、ハロゲン化物とPVA系樹脂とを含む塗布液を塗布し、乾燥することにより、熱可塑性樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成する。上記のとおり、PVA系樹脂層におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部である。B-2-1. Production of Laminate Any appropriate method can be adopted as a method for producing a laminate of a thermoplastic resin substrate and a PVA-based resin layer. Preferably, a coating liquid containing a halide and a PVA-based resin is applied to the surface of the thermoplastic resin substrate and dried to form a PVA-based resin layer on the thermoplastic resin substrate. As described above, the content of the halide in the PVA-based resin layer is preferably 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PVA-based resin.
塗布液の塗布方法としては、任意の適切な方法を採用することができる。例えば、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ナイフコート法(コンマコート法等)等が挙げられる。上記塗布液の塗布・乾燥温度は、好ましくは50℃以上である。 Any appropriate method can be adopted as a method for applying the coating liquid. Examples thereof include roll coating, spin coating, wire bar coating, dip coating, die coating, curtain coating, spray coating, and knife coating (comma coating, etc.). The coating/drying temperature of the coating liquid is preferably 50° C. or higher.
PVA系樹脂層の厚みは、好ましくは2μm~30μm、さらに好ましくは2μm~20μmである。延伸前のPVA系樹脂層の厚みをこのように非常に薄くし、かつ、後述するように総延伸倍率を小さくすることにより、配向関数が非常に小さいにもかかわらず許容可能な単体透過率および偏光度を有する偏光子を得ることができる。 The thickness of the PVA-based resin layer is preferably 2 μm to 30 μm, more preferably 2 μm to 20 μm. By making the thickness of the PVA-based resin layer before stretching very thin as described above and by reducing the total stretching ratio as described later, an allowable single transmittance and A polarizer with a degree of polarization can be obtained.
PVA系樹脂層を形成する前に、熱可塑性樹脂基材に表面処理(例えば、コロナ処理等)を施してもよいし、熱可塑性樹脂基材上に易接着層を形成してもよい。このような処理を行うことにより、熱可塑性樹脂基材とPVA系樹脂層との密着性を向上させることができる。 Before forming the PVA-based resin layer, the thermoplastic resin substrate may be surface-treated (for example, corona treatment), or an easy-adhesion layer may be formed on the thermoplastic resin substrate. By performing such treatment, the adhesion between the thermoplastic resin substrate and the PVA-based resin layer can be improved.
B-2-1-1.熱可塑性樹脂基材
熱可塑性樹脂基材としては、任意の適切な熱可塑性樹脂フィルムが採用され得る。熱可塑性樹脂基材の詳細については、例えば特開2012-73580号公報および特許第6470455号に記載されている。当該公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。B-2-1-1. Thermoplastic Resin Substrate Any appropriate thermoplastic resin film can be employed as the thermoplastic resin substrate. Details of the thermoplastic resin base material are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-73580 and Japanese Patent No. 6470455. The publication is incorporated herein by reference in its entirety.
B-2-1-2.塗布液
塗布液は、上記のとおり、ハロゲン化物とPVA系樹脂とを含む。上記塗布液は、代表的には、上記ハロゲン化物および上記PVA系樹脂を溶媒に溶解させた溶液である。溶媒としては、例えば、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、各種グリコール類、トリメチロールプロパン等の多価アルコール類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類が挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、好ましくは、水である。溶液のPVA系樹脂濃度は、溶媒100重量部に対して、好ましくは3重量部~20重量部である。このような樹脂濃度であれば、熱可塑性樹脂基材に密着した均一な塗布膜を形成することができる。塗布液におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくはPVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部である。B-2-1-2. Coating Liquid The coating liquid contains a halide and a PVA-based resin as described above. The coating liquid is typically a solution in which the halide and the PVA-based resin are dissolved in a solvent. Examples of solvents include water, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, various glycols, polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, and amines such as ethylenediamine and diethylenetriamine. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, water is preferred. The concentration of the PVA-based resin in the solution is preferably 3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent. With such a resin concentration, it is possible to form a uniform coating film in close contact with the thermoplastic resin substrate. The content of the halide in the coating liquid is preferably 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PVA-based resin.
塗布液に、添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、界面活性剤等が挙げられる。可塑剤としては、例えば、エチレングリコールやグリセリン等の多価アルコールが挙げられる。界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤が挙げられる。これらは、得られるPVA系樹脂層の均一性や染色性、延伸性をより一層向上させる目的で使用され得る。 Additives may be added to the coating liquid. Examples of additives include plasticizers and surfactants. Examples of plasticizers include polyhydric alcohols such as ethylene glycol and glycerin. Surfactants include, for example, nonionic surfactants. These can be used for the purpose of further improving the uniformity, dyeability and stretchability of the obtained PVA-based resin layer.
上記PVA系樹脂としては、任意の適切な樹脂が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコールおよびエチレン-ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン-ビニルアルコール共重合体は、エチレン-酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。PVA系樹脂のケン化度は、通常85モル%~100モル%であり、好ましくは95.0モル%~99.95モル%、さらに好ましくは99.0モル%~99.93モル%である。ケン化度は、JIS K 6726-1994に準じて求めることができる。このようなケン化度のPVA系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光子が得られ得る。ケン化度が高すぎる場合には、ゲル化してしまうおそれがある。上記のとおり、PVA系樹脂は、好ましくはアセトアセチル変性されたPVA系樹脂を含む。 Any appropriate resin can be adopted as the PVA-based resin. Examples include polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymers. Polyvinyl alcohol is obtained by saponifying polyvinyl acetate. An ethylene-vinyl alcohol copolymer is obtained by saponifying an ethylene-vinyl acetate copolymer. The degree of saponification of the PVA-based resin is usually 85 mol% to 100 mol%, preferably 95.0 mol% to 99.95 mol%, more preferably 99.0 mol% to 99.93 mol%. . The degree of saponification can be determined according to JIS K 6726-1994. By using a PVA-based resin having such a degree of saponification, a polarizer with excellent durability can be obtained. If the degree of saponification is too high, gelation may occur. As described above, the PVA-based resin preferably contains an acetoacetyl-modified PVA-based resin.
PVA系樹脂の平均重合度は、目的に応じて適切に選択し得る。平均重合度は、通常1000~10000であり、好ましくは1200~4500、さらに好ましくは1500~4300である。なお、平均重合度は、JIS K 6726-1994に準じて求めることができる。 The average degree of polymerization of the PVA-based resin can be appropriately selected depending on the purpose. The average degree of polymerization is usually 1,000 to 10,000, preferably 1,200 to 4,500, more preferably 1,500 to 4,300. The average degree of polymerization can be determined according to JIS K 6726-1994.
上記ハロゲン化物としては、任意の適切なハロゲン化物が採用され得る。例えば、ヨウ化物および塩化ナトリウムが挙げられる。ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、およびヨウ化リチウムが挙げられる。これらの中でも、好ましくは、ヨウ化カリウムである。 Any appropriate halide can be employed as the halide. Examples include iodide and sodium chloride. Iodides include, for example, potassium iodide, sodium iodide, and lithium iodide. Among these, potassium iodide is preferred.
塗布液におけるハロゲン化物の量は、好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部であり、より好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して10重量部~15重量部である。PVA系樹脂100重量部に対するハロゲン化物の量が20重量部を超えると、ハロゲン化物がブリードアウトし、最終的に得られる偏光子が白濁する場合がある。 The amount of the halide in the coating liquid is preferably 5 parts by weight to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PVA resin, and more preferably 10 parts by weight to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PVA resin. Department. If the amount of the halide exceeds 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PVA-based resin, the halide may bleed out and the finally obtained polarizer may become cloudy.
一般に、PVA系樹脂層が延伸されることによって、PVA系樹脂中のポリビニルアルコール分子の配向性が高くなるが、延伸後のPVA系樹脂層を、水を含む液体に浸漬すると、ポリビニルアルコール分子の配向が乱れ、配向性が低下する場合がある。特に、熱可塑性樹脂とPVA系樹脂層との積層体をホウ酸水中延伸する場合において、熱可塑性樹脂の延伸を安定させるために比較的高い温度で上記積層体をホウ酸水中で延伸する場合、上記配向度低下の傾向が顕著である。例えば、PVAフィルム単体のホウ酸水中での延伸が60℃で行われることが一般的であるのに対し、A-PET(熱可塑性樹脂基材)とPVA系樹脂層との積層体の延伸は70℃前後の温度という高い温度で行われ、この場合、延伸初期のPVAの配向性が水中延伸により上がる前の段階で低下し得る。これに対して、ハロゲン化物を含むPVA系樹脂層と熱可塑性樹脂基材との積層体を作製し、積層体をホウ酸水中で延伸する前に空気中で高温延伸(補助延伸)することにより、補助延伸後の積層体のPVA系樹脂層中のPVA系樹脂の結晶化が促進され得る。その結果、PVA系樹脂層を液体に浸漬した場合において、PVA系樹脂層がハロゲン化物を含まない場合に比べて、ポリビニルアルコール分子の配向の乱れ、および配向性の低下が抑制され得る。これにより、染色処理および水中延伸処理など、積層体を液体に浸漬して行う処理工程を経て得られる偏光子の光学特性を向上し得る。 In general, when the PVA-based resin layer is stretched, the orientation of the polyvinyl alcohol molecules in the PVA-based resin increases. Orientation may be disturbed and the orientation may be lowered. In particular, when stretching a laminate of a thermoplastic resin and a PVA-based resin layer in boric acid water, the laminate is stretched in boric acid water at a relatively high temperature in order to stabilize the stretching of the thermoplastic resin. The tendency for the degree of orientation to decrease is remarkable. For example, the stretching of a single PVA film in boric acid water is generally carried out at 60° C., whereas the stretching of a laminate of A-PET (thermoplastic resin substrate) and a PVA-based resin layer is It is carried out at a high temperature of about 70° C., and in this case, the orientation of PVA at the initial stage of stretching may be lowered before it is increased by stretching in water. On the other hand, by preparing a laminate of a PVA-based resin layer containing a halide and a thermoplastic resin substrate and stretching the laminate at a high temperature (auxiliary stretching) in air before stretching in boric acid water, , the crystallization of the PVA-based resin in the PVA-based resin layer of the laminate after auxiliary stretching can be promoted. As a result, when the PVA-based resin layer is immersed in a liquid, the disturbance of the orientation of the polyvinyl alcohol molecules and the deterioration of the orientation can be suppressed compared to the case where the PVA-based resin layer does not contain a halide. This can improve the optical properties of the polarizer obtained through treatment steps such as dyeing treatment and underwater stretching treatment in which the laminate is immersed in a liquid.
B-2-2.空中補助延伸処理
特に、高い光学特性を得るためには、乾式延伸(補助延伸)とホウ酸水中延伸を組み合わせる、2段延伸の方法が選択される。2段延伸のように、補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂基材の結晶化を抑制しながら延伸することができる。さらには、熱可塑性樹脂基材上にPVA系樹脂を塗布する場合、熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度の影響を抑制するために、通常の金属ドラム上にPVA系樹脂を塗布する場合と比べて塗布温度を低くする必要があり、その結果、PVA系樹脂の結晶化が相対的に低くなり、十分な光学特性が得られない、という問題が生じ得る。これに対して、補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂上にPVA系樹脂を塗布する場合でも、PVA系樹脂の結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成することが可能となる。また、同時にPVA系樹脂の配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、PVA系樹脂の配向性の低下や溶解などの問題を防止することができ、高い光学特性を達成することが可能になる。B-2-2. Aerial Auxiliary Stretching In order to obtain particularly high optical properties, a two-stage stretching method combining dry stretching (auxiliary stretching) and stretching in boric acid solution is selected. By introducing auxiliary stretching, such as two-stage stretching, it is possible to stretch while suppressing crystallization of the thermoplastic resin base material. Furthermore, when applying the PVA-based resin on the thermoplastic resin substrate, in order to suppress the influence of the glass transition temperature of the thermoplastic resin substrate, compared to the case of applying the PVA-based resin on a normal metal drum As a result, the crystallization of the PVA-based resin becomes relatively low, which may cause a problem that sufficient optical properties cannot be obtained. On the other hand, by introducing auxiliary stretching, it is possible to increase the crystallinity of the PVA-based resin even when the PVA-based resin is applied on the thermoplastic resin, and it is possible to achieve high optical properties. Become. At the same time, by increasing the orientation of the PVA-based resin in advance, it is possible to prevent problems such as deterioration of the orientation and dissolution of the PVA-based resin when it is immersed in water in the subsequent dyeing process or stretching process. , making it possible to achieve high optical properties.
空中補助延伸の延伸方法は、固定端延伸(たとえば、テンター延伸機を用いて延伸する方法)でもよく、自由端延伸(たとえば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法)でもよい。高い光学特性を得るためには、自由端延伸が積極的に採用され得る。1つの実施形態においては、空中延伸処理は、上記積層体をその長手方向に搬送しながら、加熱ロール間の周速差により延伸する加熱ロール延伸工程を含む。空中延伸処理は、代表的には、ゾーン延伸工程と加熱ロール延伸工程とを含む。なお、ゾーン延伸工程と加熱ロール延伸工程の順序は限定されず、ゾーン延伸工程が先に行われてもよく、加熱ロール延伸工程が先に行われてもよい。ゾーン延伸工程は省略されてもよい。1つの実施形態においては、ゾーン延伸工程および加熱ロール延伸工程がこの順に行われる。また、別の実施形態では、テンター延伸機において、フィルム端部を把持し、テンター間の距離を流れ方向に広げることで延伸される(テンター間の距離の広がりが延伸倍率となる)。この時、幅方向(流れ方向に対して、垂直方向)のテンターの距離は、任意に近づくように設定される。好ましくは、流れ方向の延伸倍率に対して、自由端延伸により近くなるように設定されうる。自由端延伸の場合、幅方向の収縮率=(1/延伸倍率)1/2で計算される。The stretching method for auxiliary in-air stretching may be fixed-end stretching (e.g., a method of stretching using a tenter stretching machine) or free-end stretching (e.g., a method of uniaxially stretching a laminate through rolls having different peripheral speeds). . In order to obtain high optical properties, free end drawing can be positively employed. In one embodiment, the in-air stretching process includes a heating roll stretching step in which the laminate is stretched by a peripheral speed difference between heating rolls while being conveyed in the longitudinal direction. The air drawing process typically includes a zone drawing process and a hot roll drawing process. The order of the zone stretching process and the heating roll stretching process is not limited, and the zone stretching process may be carried out first, or the heating roll stretching process may be carried out first. The zone drawing step may be omitted. In one embodiment, the zone drawing step and the heated roll drawing step are performed in this order. In another embodiment, in a tenter stretching machine, the film is stretched by gripping the ends of the film and increasing the distance between the tenters in the machine direction (the extension of the distance between the tenters is the stretching ratio). At this time, the distance between the tenters in the width direction (perpendicular to the machine direction) is set to be arbitrarily close. Preferably, the draw ratio in the machine direction can be set to be closer to the free end draw. In the case of free end stretching, the shrinkage ratio in the width direction is calculated by (1/stretching ratio) 1/2 .
空中補助延伸は、一段階で行ってもよいし、多段階で行ってもよい。多段階で行う場合、延伸倍率は、各段階の延伸倍率の積である。空中補助延伸における延伸方向は、好ましくは、水中延伸の延伸方向と略同一である。 The in-air auxiliary stretching may be performed in one step or in multiple steps. When it is carried out in multiple stages, the draw ratio is the product of the draw ratios in each step. The stretching direction in the in-air auxiliary stretching is preferably substantially the same as the stretching direction in the underwater stretching.
空中補助延伸における延伸倍率は、好ましくは1.0倍~4.0倍であり、より好ましくは1.5倍~3.5倍であり、さらに好ましくは2.0倍~3.0倍である。空中補助延伸の延伸倍率がこのような範囲であれば、水中延伸と組み合わせた場合に延伸の総倍率を所望の範囲に設定することができ、所望の配向関数を実現することができる。その結果、吸収軸方向に沿った破断が抑制された偏光子を得ることができる。さらに、上記のとおり、空中補助延伸の延伸倍率はホウ酸水中延伸の延伸倍率よりも大きいことが好ましい。このような構成とすることにより、延伸の総倍率が小さくても許容可能な光学特性を有する偏光子を得ることができる。 The draw ratio in the in-air auxiliary drawing is preferably 1.0 to 4.0 times, more preferably 1.5 to 3.5 times, still more preferably 2.0 to 3.0 times. be. If the stretch ratio of the in-air auxiliary stretching is within such a range, the total stretching ratio can be set within a desired range when combined with the underwater stretching, and a desired orientation function can be achieved. As a result, it is possible to obtain a polarizer in which breakage along the absorption axis direction is suppressed. Furthermore, as described above, the draw ratio of the in-air auxiliary drawing is preferably higher than the draw ratio of the boric acid aqueous drawing. With such a configuration, it is possible to obtain a polarizer having acceptable optical properties even if the total draw ratio is small.
空中補助延伸の延伸温度は、熱可塑性樹脂基材の形成材料、延伸方式等に応じて、任意の適切な値に設定することができる。延伸温度は、好ましくは熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度(Tg)以上であり、さらに好ましくは熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度(Tg)+10℃以上、特に好ましくはTg+15℃以上である。一方、延伸温度の上限は、好ましくは170℃である。このような温度で延伸することで、PVA系樹脂の結晶化が急速に進むのを抑制して、当該結晶化による不具合(例えば、延伸によるPVA系樹脂層の配向を妨げる)を抑制することができる。 The stretching temperature for the in-air auxiliary stretching can be set to any appropriate value depending on the material for forming the thermoplastic resin base material, the stretching method, and the like. The stretching temperature is preferably the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin substrate or higher, more preferably the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin substrate + 10°C or higher, and particularly preferably Tg + 15°C or higher. On the other hand, the upper limit of the stretching temperature is preferably 170°C. By stretching at such a temperature, it is possible to suppress rapid crystallization of the PVA-based resin and suppress problems caused by the crystallization (for example, hindrance of orientation of the PVA-based resin layer due to stretching). can.
B-2-3.不溶化処理、染色処理および架橋処理
必要に応じて、空中補助延伸処理の後、水中延伸処理や染色処理の前に、不溶化処理を施す。上記不溶化処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬することにより行う。上記染色処理は、代表的には、PVA系樹脂層を二色性物質(代表的には、ヨウ素)で染色することにより行う。必要に応じて、染色処理の後、水中延伸処理の前に、架橋処理を施す。上記架橋処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。不溶化処理、染色処理および架橋処理の詳細については、例えば特開2012-73580号公報(上記)に記載されている。B-2-3. Insolubilization Treatment, Dyeing Treatment, and Crosslinking Treatment If necessary, an insolubilization treatment is performed after the auxiliary stretching treatment in the air and before the stretching treatment in water or the dyeing treatment. The insolubilization treatment is typically performed by immersing the PVA-based resin layer in an aqueous boric acid solution. The dyeing treatment is typically performed by dyeing the PVA-based resin layer with a dichroic substance (typically iodine). If necessary, a cross-linking treatment is performed after the dyeing treatment and before the underwater stretching treatment. The cross-linking treatment is typically performed by immersing the PVA-based resin layer in an aqueous solution of boric acid. Details of the insolubilization treatment, dyeing treatment and cross-linking treatment are described, for example, in JP-A-2012-73580 (above).
B-2-4.水中延伸処理
水中延伸処理は、積層体を延伸浴に浸漬させて行う。水中延伸処理によれば、上記熱可塑性樹脂基材やPVA系樹脂層のガラス転移温度(代表的には、80℃程度)よりも低い温度で延伸し得、PVA系樹脂層を、その結晶化を抑えながら延伸することができる。その結果、優れた光学特性を有する偏光子を製造することができる。B-2-4. Underwater Stretching Treatment Underwater stretching treatment is performed by immersing the laminate in a stretching bath. According to the underwater stretching treatment, the thermoplastic resin substrate and the PVA-based resin layer can be stretched at a temperature lower than the glass transition temperature (typically, about 80° C.), and the PVA-based resin layer undergoes its crystallization. can be stretched while suppressing As a result, a polarizer having excellent optical properties can be produced.
積層体の延伸方法は、任意の適切な方法を採用することができる。具体的には、固定端延伸でもよいし、自由端延伸(例えば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法)でもよい。好ましくは、自由端延伸が選択される。積層体の延伸は、一段階で行ってもよいし、多段階で行ってもよい。多段階で行う場合、延伸の総倍率は、各段階の延伸倍率の積である。 Any appropriate method can be adopted as a method for stretching the laminate. Specifically, fixed-end stretching or free-end stretching (for example, a method of uniaxially stretching a laminate by passing it between rolls having different peripheral speeds) may be used. Free-end drawing is preferably chosen. The laminate may be stretched in one step or in multiple steps. In multistage stretching, the total stretching ratio is the product of the stretching ratios in each stage.
水中延伸は、好ましくは、ホウ酸水溶液中に積層体を浸漬させて行う(ホウ酸水中延伸)。延伸浴としてホウ酸水溶液を用いることで、PVA系樹脂層に、延伸時にかかる張力に耐える剛性と、水に溶解しない耐水性とを付与することができる。具体的には、ホウ酸は、水溶液中でテトラヒドロキシホウ酸アニオンを生成してPVA系樹脂と水素結合により架橋し得る。その結果、PVA系樹脂層に剛性と耐水性とを付与して、良好に延伸することができ、優れた光学特性を有する偏光子を製造することができる。 The stretching in water is preferably carried out by immersing the laminate in an aqueous boric acid solution (stretching in boric acid water). By using an aqueous boric acid solution as the stretching bath, the PVA-based resin layer can be imparted with rigidity to withstand tension applied during stretching and water resistance that does not dissolve in water. Specifically, boric acid can form a tetrahydroxyborate anion in an aqueous solution and crosslink with a PVA-based resin through hydrogen bonding. As a result, rigidity and water resistance can be imparted to the PVA-based resin layer, which can be satisfactorily stretched, and a polarizer having excellent optical properties can be produced.
上記ホウ酸水溶液は、好ましくは、溶媒である水にホウ酸および/またはホウ酸塩を溶解させることにより得られる。ホウ酸濃度は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部~10重量部であり、より好ましくは2.5重量部~6重量部であり、特に好ましくは3重量部~5重量部である。ホウ酸濃度を1重量部以上とすることにより、PVA系樹脂層の溶解を効果的に抑制することができ、より高特性の偏光子を製造することができる。なお、ホウ酸またはホウ酸塩以外に、ホウ砂等のホウ素化合物、グリオキザール、グルタルアルデヒド等を溶媒に溶解して得られた水溶液も用いることができる。 The boric acid aqueous solution is preferably obtained by dissolving boric acid and/or a borate salt in water as a solvent. The boric acid concentration is preferably 1 part by weight to 10 parts by weight, more preferably 2.5 parts by weight to 6 parts by weight, and particularly preferably 3 parts by weight to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water. is. By setting the boric acid concentration to 1 part by weight or more, the dissolution of the PVA-based resin layer can be effectively suppressed, and a polarizer with higher properties can be produced. In addition to boric acid or borate salts, an aqueous solution obtained by dissolving a boron compound such as borax, glyoxal, glutaraldehyde, or the like in a solvent can also be used.
好ましくは、上記延伸浴(ホウ酸水溶液)にヨウ化物を配合する。ヨウ化物を配合することにより、PVA系樹脂層に吸着させたヨウ素の溶出を抑制することができる。ヨウ化物の具体例は、上述のとおりである。ヨウ化物の濃度は、水100重量部に対して、好ましくは0.05重量部~15重量部、より好ましくは0.5重量部~8重量部である。 Preferably, an iodide is added to the drawing bath (boric acid aqueous solution). By blending iodide, elution of iodine adsorbed on the PVA-based resin layer can be suppressed. Specific examples of iodides are as described above. The concentration of iodide is preferably 0.05 to 15 parts by weight, more preferably 0.5 to 8 parts by weight, per 100 parts by weight of water.
延伸温度(延伸浴の液温)は、好ましくは40℃~85℃、より好ましくは60℃~75℃である。このような温度であれば、PVA系樹脂層の溶解を抑制しながら高倍率に延伸することができる。具体的には、上述のように、熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度(Tg)は、PVA系樹脂層の形成との関係で、好ましくは60℃以上である。この場合、延伸温度が40℃を下回ると、水による熱可塑性樹脂基材の可塑化を考慮しても、良好に延伸できないおそれがある。一方、延伸浴の温度が高温になるほど、PVA系樹脂層の溶解性が高くなって、優れた光学特性が得られないおそれがある。積層体の延伸浴への浸漬時間は、好ましくは15秒~5分である。 The stretching temperature (liquid temperature of the stretching bath) is preferably 40°C to 85°C, more preferably 60°C to 75°C. At such a temperature, the film can be stretched at a high magnification while suppressing dissolution of the PVA-based resin layer. Specifically, as described above, the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin substrate is preferably 60° C. or higher in relation to the formation of the PVA-based resin layer. In this case, if the stretching temperature is lower than 40° C., it may not be possible to stretch well even if the plasticization of the thermoplastic resin base material by water is considered. On the other hand, the higher the temperature of the stretching bath, the higher the solubility of the PVA-based resin layer, which may make it impossible to obtain excellent optical properties. The immersion time of the laminate in the stretching bath is preferably 15 seconds to 5 minutes.
水中延伸による延伸倍率は、好ましくは1.0倍~3.0倍であり、より好ましくは1.0倍~2.0倍であり、さらに好ましくは1.0倍~1.5倍である。水中延伸における延伸倍率がこのような範囲であれば、延伸の総倍率を所望の範囲に設定することができ、所望の配向関数を実現することができる。その結果、吸収軸方向に沿った破断が抑制された偏光子を得ることができる。延伸の総倍率(空中補助延伸と水中延伸とを組み合わせた場合の延伸倍率の合計)は、上記のとおり、積層体の元長に対して、例えば3.0倍~4.5倍であり、好ましくは3.0倍~4.0倍であり、より好ましくは3.0倍~3.5倍である。塗布液へのハロゲン化物の添加、空中補助延伸および水中延伸の延伸倍率の調整、および乾燥収縮処理を適切に組み合わせることにより、このような延伸の総倍率であっても許容可能な光学特性を有する偏光子を得ることができる。 The draw ratio by underwater drawing is preferably 1.0 to 3.0 times, more preferably 1.0 to 2.0 times, still more preferably 1.0 to 1.5 times. . If the draw ratio in the underwater drawing is within such a range, the total draw ratio can be set within a desired range, and a desired orientation function can be achieved. As a result, it is possible to obtain a polarizer in which breakage along the absorption axis direction is suppressed. The total draw ratio (sum of draw ratios in the case of combining auxiliary in-air drawing and underwater drawing) is, as described above, for example 3.0 to 4.5 times the original length of the laminate. It is preferably 3.0 to 4.0 times, more preferably 3.0 to 3.5 times. By appropriately combining the addition of a halide to the coating liquid, the adjustment of the stretch ratios of the auxiliary stretching in air and the stretching in water, and the drying shrinkage treatment, it is possible to obtain acceptable optical properties even at such a total stretching ratio. A polarizer can be obtained.
B-2-5.乾燥収縮処理
上記乾燥収縮処理は、ゾーン全体を加熱して行うゾーン加熱により行っても良いし、搬送ロールを加熱する(いわゆる加熱ロールを用いる)ことにより行う(加熱ロール乾燥方式)こともできる。好ましくは、その両方を用いる。加熱ロールを用いて乾燥させることにより、効率的に積層体の加熱カールを抑制して、外観に優れた偏光子を製造することができる。具体的には、加熱ロールに積層体を沿わせた状態で乾燥することにより、上記熱可塑性樹脂基材の結晶化を効率的に促進させて結晶化度を増加させることができ、比較的低い乾燥温度であっても、熱可塑性樹脂基材の結晶化度を良好に増加させることができる。その結果、熱可塑性樹脂基材は、その剛性が増加して、乾燥によるPVA系樹脂層の収縮に耐え得る状態となり、カールが抑制される。また、加熱ロールを用いることにより、積層体を平らな状態に維持しながら乾燥できるので、カールだけでなくシワの発生も抑制することができる。この時、積層体は、乾燥収縮処理により幅方向に収縮させることにより、光学特性を向上させることができる。PVAおよびPVA/ヨウ素錯体の配向性を効果的に高めることができるからである。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は、好ましくは1%~10%であり、より好ましくは2%~8%であり、特に好ましくは4%~6%である。B-2-5. Drying Shrinkage Treatment The drying shrinkage treatment may be performed by zone heating performed by heating the entire zone, or by heating the transport roll (using a so-called heating roll) (heated roll drying method). Preferably both are used. By drying using a heating roll, heat curling of the laminate can be efficiently suppressed, and a polarizer having an excellent appearance can be produced. Specifically, by drying the laminated body along the heating roll, the crystallization of the thermoplastic resin substrate can be efficiently promoted to increase the degree of crystallinity, which is relatively low. Even at the drying temperature, the degree of crystallinity of the thermoplastic resin substrate can be favorably increased. As a result, the thermoplastic resin base material has increased rigidity and is in a state capable of withstanding shrinkage of the PVA-based resin layer due to drying, thereby suppressing curling. Moreover, by using a heating roll, the layered product can be dried while being maintained in a flat state, so that not only curling but also wrinkling can be suppressed. At this time, the laminate can be shrunk in the width direction by drying shrinkage treatment, thereby improving the optical properties. This is because the orientation of PVA and PVA/iodine complex can be effectively enhanced. The shrinkage ratio of the laminate in the width direction due to drying shrinkage treatment is preferably 1% to 10%, more preferably 2% to 8%, and particularly preferably 4% to 6%.
図4は、乾燥収縮処理の一例を示す概略図である。乾燥収縮処理では、所定の温度に加熱された搬送ロールR1~R6と、ガイドロールG1~G4とにより、積層体200を搬送しながら乾燥させる。図示例では、PVA樹脂層の面と熱可塑性樹脂基材の面を交互に連続加熱するように搬送ロールR1~R6が配置されているが、例えば、積層体200の一方の面(たとえば熱可塑性樹脂基材面)のみを連続的に加熱するように搬送ロールR1~R6を配置してもよい。 FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of drying shrinkage treatment. In the drying shrinkage process, the laminate 200 is dried while being transported by transport rolls R1 to R6 heated to a predetermined temperature and guide rolls G1 to G4. In the illustrated example, the transport rolls R1 to R6 are arranged so as to alternately and continuously heat the surface of the PVA resin layer and the surface of the thermoplastic resin substrate. The transport rolls R1 to R6 may be arranged so as to continuously heat only the surface of the resin base material.
搬送ロールの加熱温度(加熱ロールの温度)、加熱ロールの数、加熱ロールとの接触時間等を調整することにより、乾燥条件を制御することができる。加熱ロールの温度は、好ましくは60℃~120℃であり、さらに好ましくは65℃~100℃であり、特に好ましくは70℃~80℃である。熱可塑性樹脂の結晶化度を良好に増加させて、カールを良好に抑制することができるとともに、耐久性に極めて優れた光学積層体を製造することができる。なお、加熱ロールの温度は、接触式温度計により測定することができる。図示例では、6個の搬送ロールが設けられているが、搬送ロールは複数個であれば特に制限はない。搬送ロールは、通常2個~40個、好ましくは4個~30個設けられる。積層体と加熱ロールとの接触時間(総接触時間)は、好ましくは1秒~300秒であり、より好ましくは1~20秒であり、さらに好ましくは1~10秒である。 The drying conditions can be controlled by adjusting the heating temperature of the transport rolls (the temperature of the heating rolls), the number of heating rolls, the contact time with the heating rolls, and the like. The temperature of the heating roll is preferably 60°C to 120°C, more preferably 65°C to 100°C, and particularly preferably 70°C to 80°C. The degree of crystallinity of the thermoplastic resin can be favorably increased, curling can be favorably suppressed, and an optical laminate having extremely excellent durability can be produced. The temperature of the heating roll can be measured with a contact thermometer. In the illustrated example, six transport rolls are provided, but there is no particular limitation as long as the number of transport rolls is plural. Conveying rolls are usually 2 to 40, preferably 4 to 30 in number. The contact time (total contact time) between the laminate and the heating roll is preferably 1 to 300 seconds, more preferably 1 to 20 seconds, still more preferably 1 to 10 seconds.
加熱ロールは、加熱炉(例えば、オーブン)内に設けてもよいし、通常の製造ライン(室温環境下)に設けてもよい。好ましくは、送風手段を備える加熱炉内に設けられる。加熱ロールによる乾燥と熱風乾燥とを併用することにより、加熱ロール間での急峻な温度変化を抑制することができ、幅方向の収縮を容易に制御することができる。熱風乾燥の温度は、好ましくは30℃~100℃である。また、熱風乾燥時間は、好ましくは1秒~300秒である。熱風の風速は、好ましくは10m/s~30m/s程度である。なお、当該風速は加熱炉内における風速であり、ミニベーン型デジタル風速計により測定することができる。 The heating roll may be provided in a heating furnace (for example, oven), or may be provided in a normal production line (under room temperature environment). Preferably, it is provided in a heating furnace equipped with air blowing means. By using both heating roll drying and hot air drying, abrupt temperature changes between the heating rolls can be suppressed, and shrinkage in the width direction can be easily controlled. The temperature for hot air drying is preferably 30°C to 100°C. Moreover, the hot air drying time is preferably 1 second to 300 seconds. The wind speed of the hot air is preferably about 10m/s to 30m/s. The wind speed is the wind speed in the heating furnace and can be measured with a mini-vane digital anemometer.
B-2-6.その他の処理
好ましくは、水中延伸処理の後、乾燥収縮処理の前に、洗浄処理を施す。上記洗浄処理は、代表的には、ヨウ化カリウム水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。B-2-6. Other Treatments Preferably, a washing treatment is performed after the underwater stretching treatment and before the drying shrinkage treatment. The cleaning treatment is typically performed by immersing the PVA-based resin layer in an aqueous solution of potassium iodide.
B-3.保護層
本発明の実施形態においては、保護層の厚みは10μm以下である。保護層の厚みが10μm以下であることにより、偏光板の薄型化にも寄与し得る。上記位相差層付偏光板は保護層の厚みが10μm以下であっても、加熱時のクラック発生が防止され得る。保護層の厚みは、好ましくは7μm以下であり、より好ましくは5μm以下であり、さらに好ましくは3μm以下である。保護層の厚みは、例えば1μm以上である。B-3. Protective Layer In an embodiment of the present invention, the thickness of the protective layer is 10 μm or less. When the thickness of the protective layer is 10 μm or less, it can contribute to thinning of the polarizing plate. Even if the thickness of the protective layer of the retardation layer-attached polarizing plate is 10 μm or less, the occurrence of cracks during heating can be prevented. The thickness of the protective layer is preferably 7 μm or less, more preferably 5 μm or less, still more preferably 3 μm or less. The thickness of the protective layer is, for example, 1 μm or more.
保護層は任意の適切な材料で形成され得る。トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂;(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂;シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーが挙げられる。 The protective layer can be made of any suitable material. Cellulose resin such as triacetyl cellulose (TAC), polyester, polyvinyl alcohol, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyethersulfone, polysulfone, polystyrene, polynorbornene, polyolefin, (meth) acrylic transparent resins such as acrylic, urethane, (meth)acrylic urethane, epoxy, silicone, and other thermosetting resins or ultraviolet curing resins; glassy resins such as siloxane polymers polymers.
保護層はフィルムであってもよく、塗布膜の固化物であってもよく、硬化物(例えば、光カチオン硬化物)であってもよい。1つの実施形態において、保護層は、熱可塑性アクリル系樹脂(以下、単にアクリル系樹脂と称する)の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物、エポキシ樹脂の光カチオン硬化物およびエポキシ樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物からなる群より選択される少なくとも1種で構成されている。以下、具体的に説明する。 The protective layer may be a film, a solidified product of a coating film, or a cured product (for example, a photo-cationically cured product). In one embodiment, the protective layer is composed of a solidified coating film of an organic solvent solution of a thermoplastic acrylic resin (hereinafter simply referred to as an acrylic resin), a photo-cationically cured epoxy resin, and an organic solvent solution of an epoxy resin. is composed of at least one selected from the group consisting of the solidified product of the coating film. A specific description will be given below.
B-3-1.熱可塑性アクリル系樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物
1つの実施形態においては、保護層は熱可塑性アクリル系樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物で構成されている。B-3-1. Solidified Coating Film of Organic Solvent Solution of Thermoplastic Acrylic Resin In one embodiment, the protective layer is composed of a solidified coating film of an organic solvent solution of thermoplastic acrylic resin.
B-3-1-1.アクリル系樹脂
アクリル系樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が好ましくは100℃以上である。その結果、保護層のTgが100℃以上となる。アクリル系樹脂のTgが100℃以上であれば、このような樹脂から得られた保護層を含む偏光板は、耐久性に優れたものとなり得る。アクリル系樹脂のTgは、好ましくは110℃以上、より好ましくは115℃以上、さらに好ましくは120℃以上、特に好ましくは125℃以上である。一方、アクリル系樹脂のTgは、好ましくは300℃以下、より好ましくは250℃以下、さらに好ましくは200℃以下、特に好ましくは160℃以下である。アクリル系樹脂のTgがこのような範囲であれば、成形性に優れ得る。B-3-1-1. Acrylic resin Acrylic resin preferably has a glass transition temperature (Tg) of 100°C or higher. As a result, Tg of the protective layer becomes 100° C. or higher. If the Tg of the acrylic resin is 100° C. or higher, the polarizing plate including the protective layer obtained from such a resin can be excellent in durability. Tg of the acrylic resin is preferably 110° C. or higher, more preferably 115° C. or higher, still more preferably 120° C. or higher, and particularly preferably 125° C. or higher. On the other hand, the Tg of the acrylic resin is preferably 300° C. or lower, more preferably 250° C. or lower, still more preferably 200° C. or lower, and particularly preferably 160° C. or lower. If the Tg of the acrylic resin is in such a range, the moldability can be excellent.
アクリル系樹脂としては、上記のようなTgを有する限りにおいて任意の適切なアクリル系樹脂が採用され得る。アクリル系樹脂は、代表的には、モノマー単位(繰り返し単位)として、アルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有する。本明細書において「(メタ)アクリル」とは、アクリルおよび/またはメタクリルを意味する。アクリル系樹脂の主骨格を構成するアルキル(メタ)アクリレートとしては、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基の炭素数1~18のものを例示できる。これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。さらに、アクリル系樹脂には、任意の適切な共重合モノマーを共重合により導入してもよい。アルキル(メタ)アクリレート由来の繰り返し単位は、代表的には、下記一般式(1)で表される: Any appropriate acrylic resin may be employed as the acrylic resin as long as it has the above Tg. An acrylic resin typically contains an alkyl (meth)acrylate as a main component as a monomer unit (repeating unit). As used herein, "(meth)acryl" means acryl and/or methacryl. Examples of the alkyl (meth)acrylate constituting the main skeleton of the acrylic resin include linear or branched alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms. These can be used alone or in combination. Furthermore, any appropriate copolymerization monomer may be introduced into the acrylic resin by copolymerization. A repeating unit derived from an alkyl (meth)acrylate is typically represented by the following general formula (1):
一般式(1)において、R4は、水素原子またはメチル基を示し、R5は、水素原子、あるいは、置換されていてもよい炭素数1~6の脂肪族または脂環式炭化水素基を示す。置換基としては、例えば、ハロゲン、水酸基が挙げられる。アルキル(メタ)アクリレートの具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸クロロメチル、(メタ)アクリル酸2-クロロエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2,3,4,5,6-ペンタヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸2,3,4,5-テトラヒドロキシペンチル、2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル、2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸エチル、2-(ヒドロキシエチル)アクリル酸メチルが挙げられる。一般式(1)において、R5は、好ましくは、水素原子またはメチル基である。したがって、特に好ましいアルキル(メタ)アクリレートは、アクリル酸メチルまたはメタクリル酸メチルである。In general formula (1), R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 5 represents a hydrogen atom or an optionally substituted aliphatic or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. show. Examples of substituents include halogens and hydroxyl groups. Specific examples of alkyl (meth)acrylates include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, t-(meth)acrylate, Butyl, n-hexyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, dicyclopentanyloxyethyl (meth)acrylate, (meth)acrylic dicyclopentanyl acid, chloromethyl (meth)acrylate, 2-chloroethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid 2, 3,4,5,6-pentahydroxyhexyl, 2,3,4,5-tetrahydroxypentyl (meth)acrylate, methyl 2-(hydroxymethyl)acrylate, ethyl 2-(hydroxymethyl)acrylate, 2 -(hydroxyethyl) methyl acrylate. In general formula (1), R5 is preferably a hydrogen atom or a methyl group. A particularly preferred alkyl (meth)acrylate is therefore methyl acrylate or methyl methacrylate.
アクリル系樹脂は、単一のアルキル(メタ)アクリレート単位のみを含んでいてもよいし、上記一般式(1)におけるR4およびR5が異なる複数のアルキル(メタ)アクリレート単位を含んでいてもよい。The acrylic resin may contain only a single alkyl (meth)acrylate unit, or may contain a plurality of alkyl (meth)acrylate units in which R 4 and R 5 in the general formula (1) are different. good.
アクリル系樹脂におけるアルキル(メタ)アクリレート単位の含有割合は、好ましくは50モル%~98モル%、より好ましくは55モル%~98モル%、さらに好ましくは60モル%~98モル%、特に好ましくは65モル%~98モル%、最も好ましくは70モル%~97モル%である。含有割合が50モル%より少ないと、アルキル(メタ)アクリレート単位に由来して発現される効果(例えば、高い耐熱性、高い透明性)が十分に発揮されないおそれがある。上記含有割合が98モル%よりも多いと、樹脂が脆くて割れやすくなり、高い機械的強度が十分に発揮できず、生産性に劣るおそれがある。 The content of alkyl (meth)acrylate units in the acrylic resin is preferably 50 mol% to 98 mol%, more preferably 55 mol% to 98 mol%, still more preferably 60 mol% to 98 mol%, particularly preferably 65 mol % to 98 mol %, most preferably 70 mol % to 97 mol %. If the content is less than 50 mol %, the effects derived from the alkyl (meth)acrylate units (eg, high heat resistance and high transparency) may not be exhibited sufficiently. If the content is more than 98 mol %, the resin becomes brittle and easily cracked, and high mechanical strength cannot be sufficiently exhibited, which may lead to poor productivity.
アクリル系樹脂は、好ましくは、環構造を含む繰り返し単位を有する。環構造を含む繰り返し単位としては、ラクトン環単位、無水グルタル酸単位、グルタルイミド単位、無水マレイン酸単位、マレイミド(N-置換マレイミド)単位が挙げられる。環構造を含む繰り返し単位は、1種類のみがアクリル系樹脂の繰り返し単位に含まれていてもよく、2種類以上が含まれていてもよい。 The acrylic resin preferably has a repeating unit containing a ring structure. Repeating units containing ring structures include lactone ring units, glutaric anhydride units, glutarimide units, maleic anhydride units, and maleimide (N-substituted maleimide) units. As for the repeating unit containing a ring structure, only one type may be included in the repeating unit of the acrylic resin, or two or more types may be included.
ラクトン環単位は、好ましくは、下記一般式(2)で表される: The lactone ring unit is preferably represented by general formula (2) below:
グルタルイミド単位は、好ましくは、下記一般式(3)で表される: The glutarimide unit is preferably represented by general formula (3) below:
一般式(3)において、R11およびR12は、それぞれ独立して、水素または炭素数1~8のアルキル基を示し、R13は、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基、または炭素数6~10のアリール基を示す。一般式(3)において、好ましくは、R11およびR12は、それぞれ独立して水素またはメチル基であり、R13は水素、メチル基、ブチル基またはシクロヘキシル基である。より好ましくは、R11はメチル基であり、R12は水素であり、R13はメチル基である。アクリル系樹脂には、単一のグルタルイミド単位のみが含まれていてもよく、上記一般式(3)におけるR11、R12およびR13が異なる複数のグルタルイミド単位が含まれていてもよい。グルタルイミド単位を有するアクリル系樹脂は、例えば、特開2006-309033号公報、特開2006-317560号公報、特開2006-328334号公報、特開2006-337491号公報、特開2006-337492号公報、特開2006-337493号公報、特開2006-337569号公報に記載されており、当該公報の記載は本明細書に参考として援用される。なお、無水グルタル酸単位については、上記一般式(3)におけるR13で置換された窒素原子が酸素原子となること以外は、グルタルイミド単位に関する上記の説明が適用される。In general formula (3), R 11 and R 12 each independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms; R 13 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms; or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. In general formula (3), preferably R 11 and R 12 are each independently hydrogen or methyl, and R 13 is hydrogen, methyl, butyl or cyclohexyl. More preferably, R 11 is a methyl group, R 12 is hydrogen and R 13 is a methyl group. The acrylic resin may contain only a single glutarimide unit, or may contain a plurality of glutarimide units in which R 11 , R 12 and R 13 in the general formula (3) are different. . Acrylic resins having a glutarimide unit, for example, JP-A-2006-309033, JP-A-2006-317560, JP-A-2006-328334, JP-A-2006-337491, JP-A-2006-337492 JP-A-2006-337493 and JP-A-2006-337569, and the descriptions in these publications are incorporated herein by reference. As for the glutaric anhydride unit, the above explanation regarding the glutarimide unit applies, except that the nitrogen atom substituted by R 13 in the general formula (3) becomes an oxygen atom.
無水マレイン酸単位およびマレイミド(N-置換マレイミド)単位については、名称から構造が特定されるので、具体的な説明は省略する。 As for the maleic anhydride unit and the maleimide (N-substituted maleimide) unit, their structures are specified by their names, so detailed descriptions thereof are omitted.
アクリル系樹脂における環構造を含む繰り返し単位の含有割合は、好ましくは1モル%~50モル%、より好ましくは10モル%~40モル%、さらに好ましくは20モル%~30モル%である。含有割合が少なすぎると、Tgが100℃未満となる場合があり、得られる保護層の耐熱性、耐溶剤性および表面硬度が不十分となる場合がある。含有割合が多すぎると、成形性および透明性が不十分となる場合がある。 The content of repeating units containing a ring structure in the acrylic resin is preferably 1 mol % to 50 mol %, more preferably 10 mol % to 40 mol %, still more preferably 20 mol % to 30 mol %. If the content is too low, the Tg may be less than 100° C., and the resulting protective layer may have insufficient heat resistance, solvent resistance and surface hardness. If the content is too high, moldability and transparency may be insufficient.
アクリル系樹脂は、アルキル(メタ)アクリレート単位および環構造を含む繰り返し単位以外の繰り返し単位を含んでいてもよい。そのような繰り返し単位としては、上記の単位を構成する単量体と共重合可能なビニル系単量体由来の繰り返し単位(他のビニル系単量体単位)が挙げられる。他のビニル系単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸、2-(ヒドロキシエチル)アクリル酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、アリルグリシジルエーテル、無水マレイン酸、無水イタコン酸、N-メチルマレイミド、N-エチルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸プロピルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸エチルアミノプロピル、メタクリル酸シクロヘキシルアミノエチル、N-ビニルジエチルアミン、N-アセチルビニルアミン、アリルアミン、メタアリルアミン、N-メチルアリルアミン、2-イソプロペニル-オキサゾリン、2-ビニル-オキサゾリン、2-アクロイル-オキサゾリン、N-フェニルマレイミド、メタクリル酸フェニルアミノエチル、スチレン、α-メチルスチレン、p-グリシジルスチレン、p-アミノスチレン、2-スチリル-オキサゾリンなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく併用してもよい。他のビニル系単量体単位の種類、数、組み合わせ、含有割合等は、目的に応じて適切に設定され得る。 The acrylic resin may contain repeating units other than repeating units containing alkyl (meth)acrylate units and ring structures. Examples of such repeating units include repeating units (other vinyl monomer units) derived from vinyl monomers copolymerizable with the monomers constituting the above units. Other vinyl monomers include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, 2-(hydroxymethyl)acrylic acid, 2-(hydroxyethyl)acrylic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, allyl glycidyl ether, maleic anhydride, itaconic anhydride, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, aminoethyl acrylate, propylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, ethylaminopropyl methacrylate, methacryl cyclohexylaminoethyl acid, N-vinyldiethylamine, N-acetylvinylamine, allylamine, methallylamine, N-methylallylamine, 2-isopropenyl-oxazoline, 2-vinyl-oxazoline, 2-acryloyl-oxazoline, N-phenylmaleimide, phenylaminoethyl methacrylate, styrene, α-methylstyrene, p-glycidylstyrene, p-aminostyrene, 2-styryl-oxazoline and the like. These may be used alone or in combination. The kind, number, combination, content ratio, etc. of the other vinyl-based monomer units can be appropriately set according to the purpose.
アクリル系樹脂の重量平均分子量は、好ましくは1000~2000000、より好ましくは5000~1000000、さらに好ましくは10000~500000、特に好ましくは50000~500000、最も好ましくは60000~150000である。重量平均分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフ(GPCシステム,東ソー製)を用いて、ポリスチレン換算により求めることができる。なお、溶剤としてはテトラヒドロフランが用いられ得る。 The acrylic resin preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 2,000,000, more preferably 5,000 to 1,000,000, still more preferably 10,000 to 500,000, particularly preferably 50,000 to 500,000, and most preferably 60,000 to 150,000. The weight-average molecular weight can be determined, for example, by polystyrene conversion using a gel permeation chromatograph (GPC system, manufactured by Tosoh). Tetrahydrofuran can be used as the solvent.
アクリル系樹脂は、上記の単量体単位を適切に組み合わせて用いて、任意の適切な重合方法により重合され得る。 The acrylic resin can be polymerized by any appropriate polymerization method using a suitable combination of the above monomer units.
本発明の実施形態においては、アクリル系樹脂と他の樹脂とを併用してもよい。すなわち、アクリル系樹脂を構成するモノマー成分と他の樹脂を構成するモノマー成分とを共重合し、当該共重合体を後述する保護層の成形に供してもよく;アクリル系樹脂と他の樹脂とのブレンドを保護層の成形に供してもよい。他の樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリエーテルイミドなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。併用する樹脂の種類および配合量は、目的および得られるフィルムに所望される特性等に応じて適切に設定され得る。例えば、スチレン系樹脂(好ましくは、アクリロニトリル-スチレン共重合体)は、位相差制御剤として併用され得る。 In the embodiment of the present invention, acrylic resin and other resin may be used together. That is, a monomer component that constitutes an acrylic resin and a monomer component that constitutes another resin may be copolymerized, and the copolymer may be used to form a protective layer to be described later; may be subjected to forming the protective layer. Examples of other resins include thermoplastic resins such as styrenic resins, polyethylene, polypropylene, polyamide, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polyacetal, polyimide, and polyetherimide. The type and blending amount of the resin to be used in combination can be appropriately set according to the purpose and desired properties of the resulting film. For example, a styrene resin (preferably an acrylonitrile-styrene copolymer) can be used together as a retardation control agent.
アクリル系樹脂と他の樹脂とを併用する場合、アクリル系樹脂と他の樹脂とのブレンドにおけるアクリル系樹脂の含有量は、好ましくは50重量%~100重量%、より好ましくは60重量%~100重量%、さらに好ましくは70重量%~100重量%、特に好ましくは80重量%~100重量%である。含有量が50重量%未満である場合には、アクリル系樹脂が本来有する高い耐熱性、高い透明性が十分に反映できないおそれがある。 When an acrylic resin and another resin are used in combination, the content of the acrylic resin in the blend of the acrylic resin and the other resin is preferably 50% to 100% by weight, more preferably 60% to 100% by weight. % by weight, more preferably 70% to 100% by weight, particularly preferably 80% to 100% by weight. If the content is less than 50% by weight, the high heat resistance and high transparency inherent in the acrylic resin may not be fully reflected.
B-3-2.エポキシ樹脂の光カチオン硬化物
1つの実施形態においては、保護層は、エポキシ樹脂の光カチオン硬化物で構成される。このような保護層を用いることにより、優れた耐久性と優れた屈曲性とを両立した偏光板および位相差層付偏光板を提供することができる。上記のとおり、保護層が光カチオン硬化物であるため、保護層形成用組成物は光カチオン重合開始剤を含む。光カチオン重合開始剤は、光酸発生剤の機能を持つ感光剤であり、代表的にはカチオン部とアニオン部とからなるイオン性のオニウム塩が挙げられる。このオニウム塩において、カチオン部は光を吸収し、アニオン部は酸の発生源となる。この光カチオン重合開始剤から発生した酸によりエポキシ基の開環重合が進行する。得られる光カチオン硬化物である保護層はガラス転移温度が高く、ヨウ素吸着量が低減され得る。そのため、優れた耐久性と優れた屈曲性とを両立し得る偏光板を提供することができる。B-3-2. Photocationically Cured Epoxy Resin In one embodiment, the protective layer is composed of a photocationically cured epoxy resin. By using such a protective layer, it is possible to provide a polarizing plate and a polarizing plate with a retardation layer that achieve both excellent durability and excellent flexibility. As described above, since the protective layer is a photocationically cured product, the protective layer-forming composition contains a photocationic polymerization initiator. A photocationic polymerization initiator is a photosensitive agent having a function of a photoacid generator, and typically includes an ionic onium salt composed of a cation portion and an anion portion. In this onium salt, the cation portion absorbs light and the anion portion serves as an acid generation source. Ring-opening polymerization of the epoxy group proceeds by the acid generated from the photocationic polymerization initiator. The resulting protective layer, which is a photo-cationically cured product, has a high glass transition temperature and can reduce the iodine adsorption amount. Therefore, it is possible to provide a polarizing plate that achieves both excellent durability and excellent flexibility.
B-3-2-1.エポキシ樹脂
エポキシ樹脂としては、任意の適切なエポキシ樹脂を用いることができる。本発明の実施形態においては、好ましくは芳香族骨格および水素添加された芳香族骨格からなる群より選択される少なくとも1種を有するエポキシ樹脂を用いることができる。芳香族骨格としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環等が挙げられる。エポキシ樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。好ましくは芳香族骨格としてビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂が用いられる。ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂を用いることにより、より優れた耐久性とより優れた屈曲性とを両立する偏光板が提供され得る。以下、代表例として、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂について詳細に説明する。B-3-2-1. Epoxy Resin Any appropriate epoxy resin can be used as the epoxy resin. In embodiments of the present invention, epoxy resins preferably having at least one selected from the group consisting of aromatic skeletons and hydrogenated aromatic skeletons can be used. Examples of aromatic skeletons include benzene ring, naphthalene ring, and fluorene ring. Epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. An epoxy resin having a biphenyl skeleton as an aromatic skeleton is preferably used. By using an epoxy resin having a biphenyl skeleton, it is possible to provide a polarizing plate that achieves both superior durability and superior flexibility. As a representative example, an epoxy resin having a biphenyl skeleton will be described in detail below.
1つの実施形態において、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂は、以下の構造を含むエポキシ樹脂である。ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
R14~R21は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~12の直鎖状もしくは分岐状の置換または非置換の炭化水素基、または、ハロゲン元素を表す。炭素数1~12の直鎖状または分岐状の置換または非置換の炭化水素基としては、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、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロヘキシル基、n-ヘプチル基、シクロヘプチル基、メチルシクロヘキシル基、n-オクチル基、シクロオクチル基、n-ノニル基、3,3,5-トリメチルシクロヘキシル基、n-デシル基、シクロデシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、シクロドデシル基、フェニル基、ベンジル基、メチルベンジル基、ジメチルベンジル基、トリメチルベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基、2-フェニルイソプロピル基等が挙げられる。炭素数1~12の直鎖状もしくは分岐状の置換または非置換の炭化水素基としては、好ましくはメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基が挙げられる。ハロゲン元素としては、好ましくはフッ素および臭素が挙げられる。R 14 to R 21 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or a halogen element. Linear or branched substituted or unsubstituted hydrocarbon groups having 1 to 12 carbon atoms include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, cyclohexyl group, n-heptyl group, cycloheptyl group, methylcyclohexyl group, n- octyl group, cyclooctyl group, n-nonyl group, 3,3,5-trimethylcyclohexyl group, n-decyl group, cyclodecyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, cyclododecyl group, phenyl group, benzyl group, Methylbenzyl group, dimethylbenzyl group, trimethylbenzyl group, naphthylmethyl group, phenethyl group, 2-phenylisopropyl group and the like. The linear or branched substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms preferably has 1 to 1 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group and n-butyl group. 4 alkyl groups. Halogen elements preferably include fluorine and bromine.
1つの実施形態においては、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂は下記式で表されるエポキシ樹脂である。
1つの実施形態において、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂はビフェニル骨格のみを有するエポキシ樹脂である。ビフェニル骨格のみを有するエポキシ樹脂を用いることにより、得られる保護層の耐久性がさらに向上し得る。 In one embodiment, the epoxy resin having a biphenyl skeleton is an epoxy resin having only a biphenyl skeleton. By using an epoxy resin having only a biphenyl skeleton, the durability of the resulting protective layer can be further improved.
1つの実施形態においては、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂はビフェニル骨格以外の化学構造を含んでいてもよい。ビフェニル骨格以外の化学構造としては、例えば、ビスフェノール骨格、脂環式構造、芳香族環構造等が挙げられる。この実施形態においては、ビフェニル骨格以外の化学構造の割合(モル比)はビフェニル骨格よりも少ないことが好ましい。 In one embodiment, the epoxy resin having a biphenyl skeleton may contain chemical structures other than the biphenyl skeleton. Chemical structures other than the biphenyl skeleton include, for example, a bisphenol skeleton, an alicyclic structure, an aromatic ring structure, and the like. In this embodiment, the proportion (molar ratio) of chemical structures other than the biphenyl skeleton is preferably less than that of the biphenyl skeleton.
ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂としては市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、三菱ケミカル社製、商品名:jER YX4000、jER YX4000H、jER YL6121、jER YL664、jER YL6677、jER YL6810、jER YL7399等が挙げられる。 A commercial product may be used as the epoxy resin having a biphenyl skeleton. Commercially available products include, for example, products manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation under the trade names of jER YX4000, jER YX4000H, jER YL6121, jER YL664, jER YL6677, jER YL6810, and jER YL7399.
ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂は、好ましくはガラス転移温度(Tg)が90℃以上である。その結果、保護層のTgが90℃以上となる。ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂のTgが90℃以上であれば、得られる保護層を含む偏光板は、耐久性に優れたものとなりやすい。ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂のTgは、好ましくは100℃以上、より好ましくは110℃以上、さらに好ましくは120℃以上、特に好ましくは125℃以上である。一方、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂のTgは、好ましくは300℃以下、より好ましくは250℃以下、さらに好ましくは200℃以下、特に好ましくは160℃以下である。ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂のTgがこのような範囲であれば、成形性に優れ得る。 The epoxy resin having a biphenyl skeleton preferably has a glass transition temperature (Tg) of 90°C or higher. As a result, Tg of the protective layer becomes 90° C. or higher. If the Tg of the epoxy resin having a biphenyl skeleton is 90° C. or higher, the obtained polarizing plate including the protective layer tends to have excellent durability. The Tg of the epoxy resin having a biphenyl skeleton is preferably 100°C or higher, more preferably 110°C or higher, still more preferably 120°C or higher, and particularly preferably 125°C or higher. On the other hand, the Tg of the epoxy resin having a biphenyl skeleton is preferably 300° C. or lower, more preferably 250° C. or lower, still more preferably 200° C. or lower, and particularly preferably 160° C. or lower. If the Tg of the epoxy resin having a biphenyl skeleton is in such a range, moldability can be excellent.
ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは100g/当量以上であり、より好ましくは150g/当量以上、さらに好ましくは200g/当量以上である。また、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは3000g/当量以下であり、より好ましくは2500g/当量以下、さらに好ましくは2000g/当量以下である。ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂のエポキシ当量が上記範囲であることにより、より安定した保護層(残存モノマーが少なく、十分に硬化した保護層)が得られる。なお、本明細書において「エポキシ当量」とは、「1当量のエポキシ基を含むエポキシ樹脂の質量」をいい、JIS K7236に準じて測定することができる。 The epoxy equivalent weight of the epoxy resin having a biphenyl skeleton is preferably 100 g/equivalent or more, more preferably 150 g/equivalent or more, still more preferably 200 g/equivalent or more. The epoxy equivalent weight of the epoxy resin having a biphenyl skeleton is preferably 3000 g/equivalent or less, more preferably 2500 g/equivalent or less, still more preferably 2000 g/equivalent or less. When the epoxy equivalent of the epoxy resin having a biphenyl skeleton is within the above range, a more stable protective layer (a sufficiently cured protective layer with less residual monomer) can be obtained. As used herein, the term "epoxy equivalent" refers to "the mass of an epoxy resin containing one equivalent of an epoxy group" and can be measured according to JIS K7236.
本発明の実施形態においては、芳香族骨格および水素添加された芳香族骨格からなる群より選択される少なくとも1種を有するエポキシ樹脂と他の樹脂とを併用してもよい。すなわち、芳香族骨格および水素添加された芳香族骨格からなる群より選択される少なくとも1種を有するエポキシ樹脂と他の樹脂とのブレンドを保護層の成形に供してもよい。他の樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂、アクリル系樹脂およびオキセタン系樹脂等が挙げられる。好ましくは、アクリル系樹脂およびオキセタン系樹脂が用いられる。併用する樹脂の種類および配合量は、目的および得られるフィルムに所望される特性等に応じて適切に設定され得る。例えば、スチレン系樹脂は、位相差制御剤として併用され得る。 In an embodiment of the present invention, an epoxy resin having at least one selected from the group consisting of an aromatic skeleton and a hydrogenated aromatic skeleton may be used in combination with another resin. That is, a blend of an epoxy resin having at least one selected from the group consisting of an aromatic skeleton and a hydrogenated aromatic skeleton and another resin may be used to form the protective layer. Other resins include, for example, styrene resins, thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, polyamide, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polyacetal, polyimide, and polyetherimide, acrylic resins and Oxetane-based resins and the like can be mentioned. Acrylic resins and oxetane resins are preferably used. The type and blending amount of the resin to be used in combination can be appropriately set according to the purpose and desired properties of the resulting film. For example, a styrenic resin can be used together as a retardation control agent.
アクリル系樹脂としては、任意の適切なアクリル系樹脂を用いることができる。例えば、(メタ)アクリル系化合物としては、例えば、分子内に一個の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリル系化合物(以下、「単官能(メタ)アクリル系化合物」ともいう)、分子内に二個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリル系化合物(以下、「多官能(メタ)アクリル系化合物」ともいう)が挙げられる。これらの(メタ)アクリル系化合物は、単独で用いてもよく、2種類以上組み合わせて用いてもよい。これらのアクリル系樹脂については、例えば特開2019-168500号公報に記載されている。当該公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。 Any appropriate acrylic resin can be used as the acrylic resin. For example, the (meth)acrylic compound includes, for example, a (meth)acrylic compound having one (meth)acryloyl group in the molecule (hereinafter also referred to as "monofunctional (meth)acrylic compound"), intramolecular includes (meth)acrylic compounds having two or more (meth)acryloyl groups (hereinafter also referred to as "polyfunctional (meth)acrylic compounds"). These (meth)acrylic compounds may be used alone or in combination of two or more. These acrylic resins are described, for example, in JP-A-2019-168500. The publication is incorporated herein by reference in its entirety.
オキセタン樹脂としては、分子内にオキセタニル基を1個以上有する任意の適切な化合物が用いられる。例えば、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-(2-エチルヘキシルオキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-(フェノキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-(シクロヘキシルオキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-(オキシラニルメトキシ)オキセタン、(メタ)アクリル酸(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル等の分子内にオキセタニル基を1個有するオキセタン化合物;3-エチル-3{[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]メチル}オキセタン、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ベンゼン、4,4’-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル等の分子内にオキセタニル基を2個以上有するオキセタン化合物;等が挙げられる。これらオキセタン樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 Any appropriate compound having one or more oxetanyl groups in the molecule is used as the oxetane resin. For example, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 3-ethyl-3-(2-ethylhexyloxymethyl)oxetane, 3-ethyl-3-(phenoxymethyl)oxetane, 3-ethyl-3-(cyclohexyloxymethyl) Oxetane compounds having one oxetanyl group in the molecule such as oxetane, 3-ethyl-3-(oxiranylmethoxy)oxetane, (3-ethyloxetane-3-yl)methyl (meth)acrylate; 3-ethyl- 3 {[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]methyl}oxetane, 1,4-bis[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxymethyl]benzene, 4,4'-bis[(3-ethyl oxetane compounds having two or more oxetanyl groups in the molecule such as 3-oxetanyl)methoxymethyl]biphenyl; These oxetane resins may be used alone or in combination of two or more.
オキセタン樹脂としては、好ましくは3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ベンゼン、3-エチル-3-(2-エチルヘキシルオキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-(オキシラニルメトキシ)オキセタン、(メタ)アクリル酸(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル、3-エチル-3{[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]メチル}オキセタン等が用いられる。これらのオキセタン樹脂は、容易に入手可能であり、希釈性(低粘度)、相溶性に優れ得る。 As the oxetane resin, preferably 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 1,4-bis[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxymethyl]benzene, 3-ethyl-3-(2-ethylhexyloxymethyl) Oxetane, 3-ethyl-3-(oxiranylmethoxy)oxetane, (3-ethyloxetan-3-yl)methyl (meth)acrylate, 3-ethyl-3 {[(3-ethyloxetan-3-yl) Methoxy]methyl}oxetane and the like are used. These oxetane resins are readily available and can be excellent in dilutability (low viscosity) and compatibility.
1つの実施形態においては、相溶性や接着性の点から、好ましくは分子量500以下であり、室温(25℃)で液状のオキセタン樹脂が用いられる。1つの実施形態においては、好ましくは分子内に2個以上のオキセタニル基を含有するオキセタン化合物、分子内に1個のオキセタニル基と1個の(メタ)アクリロイル基または1個のエポキシ基を含有するオキセタン化合物が用いられ、より好ましくは3-エチル-3{[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]メチル}オキセタン、3-エチル-3-(オキシラニルメトキシ)オキセタン、(メタ)アクリル酸(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルが用いられる。これらのオキセタン樹脂を用いることにより、保護層の硬化性および耐久性が向上し得る。 In one embodiment, an oxetane resin that is liquid at room temperature (25° C.) and preferably has a molecular weight of 500 or less is used from the viewpoint of compatibility and adhesiveness. In one embodiment, preferably an oxetane compound containing two or more oxetanyl groups in the molecule, one oxetanyl group and one (meth)acryloyl group or one epoxy group in the molecule Oxetane compounds are used, more preferably 3-ethyl-3{[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]methyl}oxetane, 3-ethyl-3-(oxiranylmethoxy)oxetane, (meth)acrylic (3-ethyloxetan-3-yl)methyl acid is used. By using these oxetane resins, the curability and durability of the protective layer can be improved.
オキセタン樹脂としては、市販品を用いてもよい。具体的には、アロンオキセタンOXT-101、アロンオキセタンOXT-121、アロンオキセタンOXT-212、アロンオキセタンOXT-221(いずれも東亞合成社製)を用いることができる。好ましくはアロンオキセタンOXT-101およびアロンオキセタンOXT-221を用いることができる。 A commercially available product may be used as the oxetane resin. Specifically, Aron oxetane OXT-101, Aron oxetane OXT-121, Aron oxetane OXT-212, and Aron oxetane OXT-221 (all manufactured by Toagosei Co., Ltd.) can be used. Aron oxetane OXT-101 and Aron oxetane OXT-221 can be preferably used.
芳香族骨格および水素添加された芳香族骨格からなる群より選択される少なくとも1種を有するエポキシ樹脂と他の樹脂とを併用する場合、芳香族骨格および水素添加された芳香族骨格からなる群より選択される少なくとも1種を有するエポキシ樹脂と他の樹脂とのブレンドにおける芳香族骨格および水素添加された芳香族骨格からなる群より選択される少なくとも1種を有するエポキシ樹脂の含有量は、好ましくは50重量%~100重量%、より好ましくは60重量%~100重量%、さらに好ましくは70重量%~100重量%、特に好ましくは80重量%~100重量%である。含有量が50重量%未満である場合には、保護層の耐熱性および偏光子との十分な密着性とが得られないおそれがある。 When an epoxy resin having at least one selected from the group consisting of an aromatic skeleton and a hydrogenated aromatic skeleton is used in combination with another resin, the group consisting of an aromatic skeleton and a hydrogenated aromatic skeleton The content of the epoxy resin having at least one selected from the group consisting of an aromatic skeleton and a hydrogenated aromatic skeleton in a blend of an epoxy resin having at least one selected and other resins is preferably 50 wt % to 100 wt %, more preferably 60 wt % to 100 wt %, still more preferably 70 wt % to 100 wt %, particularly preferably 80 wt % to 100 wt %. If the content is less than 50% by weight, the protective layer may not have sufficient heat resistance and sufficient adhesion to the polarizer.
ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂とオキセタン樹脂とを併用する場合、ビフェニル骨格を有するエポキシ系樹脂とオキセタン樹脂の合計量100重量部に対して、オキセタン樹脂の含有量は好ましくは1重量部~50重量部、より好ましくは5重量部~45重量部、さらに好ましくは10重量部~40重量部である。上記範囲とすることにより、硬化性が向上し、保護層と偏光子との密着性も向上し得る。 When an epoxy resin having a biphenyl skeleton and an oxetane resin are used in combination, the content of the oxetane resin is preferably 1 part by weight to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin having a biphenyl skeleton and the oxetane resin. , more preferably 5 to 45 parts by weight, still more preferably 10 to 40 parts by weight. By setting the amount within the above range, the curability can be improved, and the adhesion between the protective layer and the polarizer can also be improved.
B-3-2-2.光カチオン重合開始剤
光カチオン重合開始剤は、光酸発生剤の機能を持つ感光剤であり、代表的にはカチオン部とアニオン部とからなるイオン性のオニウム塩が挙げられる。このオニウム塩において、カチオン部は光を吸収し、アニオン部は酸の発生源となる。この光カチオン重合開始剤から発生した酸によりエポキシ基の開環重合が進行する。光カチオン重合開始剤としては、紫外線等の光照射により芳香族骨格および水素添加された芳香族骨格からなる群より選択される少なくとも1種を有するエポキシ樹脂を硬化させることができる任意の適切な化合物を用いることができる。光カチオン重合開始剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。B-3-2-2. Photocationic Polymerization Initiator The photocationic polymerization initiator is a photosensitive agent having the function of a photoacid generator, and typically includes an ionic onium salt composed of a cation portion and an anion portion. In this onium salt, the cation portion absorbs light and the anion portion serves as an acid generation source. Ring-opening polymerization of the epoxy group proceeds by the acid generated from the photocationic polymerization initiator. As the photocationic polymerization initiator, any appropriate compound capable of curing an epoxy resin having at least one selected from the group consisting of an aromatic skeleton and a hydrogenated aromatic skeleton upon irradiation with light such as ultraviolet rays. can be used. Only one type of photocationic polymerization initiator may be used, or two or more types may be used in combination.
光カチオン重合開始剤としては、例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、p-(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、p-(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、4-クロルフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、4-クロルフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス[4-(ジフェニルスルフォニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、ビス[4-(ジフェニルスルフォニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、(2,4-シクロペンタジエン-1-イル)[(1-メチルエチル)ベンゼン]-Fe-ヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート等が挙げられる。好ましくは、トリフェニルスルホニウム塩系ヘキサフルオロアンチモネートタイプの光カチオン重合開始剤、ジフェニルヨードニウム塩系ヘキサフルオロアンチモネートタイプの光カチオン重合開始剤が用いられる。 Examples of photocationic polymerization initiators include triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, p-(phenylthio)phenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, p-(phenylthio)phenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4-chlorophenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4-chlorophenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, bis[4-(diphenylsulfonio)phenyl]sulfide bishexafluorophosphate, bis[4-(diphenylsulfonio)phenyl ] sulfide bishexafluoroantimonate, (2,4-cyclopentadien-1-yl)[(1-methylethyl)benzene]-Fe-hexafluorophosphate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate and the like. Preferably, a triphenylsulfonium salt-based hexafluoroantimonate-type photocationic polymerization initiator and a diphenyliodonium salt-based hexafluoroantimonate-type photocationic polymerization initiator are used.
光カチオン重合開始剤としては市販品を用いてもよい。市販品としては、トリフェニルスルホニウム塩系ヘキサフルオロアンチモネートタイプのSP-170(ADEKA社製)、CPI-101A(サンアプロ社製)、WPAG-1056(和光純薬工業社製)、ジフェニルヨードニウム塩系ヘキサフルオロアンチモネートタイプのWPI-116(和光純薬工業社製)等が挙げられる。 You may use a commercial item as a photocationic polymerization initiator. Commercially available products include triphenylsulfonium salt-based hexafluoroantimonate type SP-170 (manufactured by ADEKA), CPI-101A (manufactured by San-Apro), WPAG-1056 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), diphenyliodonium salt-based Hexafluoroantimonate type WPI-116 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and the like can be mentioned.
光カチオン重合開始剤の含有量は、芳香族骨格および水素添加された芳香族骨格からなる群より選択される少なくとも1種を有するエポキシ樹脂100重量部に対して、好ましくは0.1重量部~3重量部であり、より好ましくは0.25重量部~2重量部である。光カチオン重合開始剤の含有量が0.1重量部未満の場合、光(紫外線)を照射しても十分に硬化しない場合がある。 The content of the photocationic polymerization initiator is preferably from 0.1 parts by weight to 100 parts by weight of the epoxy resin having at least one selected from the group consisting of an aromatic skeleton and a hydrogenated aromatic skeleton. 3 parts by weight, more preferably 0.25 to 2 parts by weight. If the content of the photocationic polymerization initiator is less than 0.1 parts by weight, it may not be sufficiently cured even when irradiated with light (ultraviolet rays).
B-3-3.エポキシ樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物
1つの実施形態においては、保護層はエポキシ樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物で構成される。B-3-3. Solidified Coating Film of Organic Solvent Solution of Epoxy Resin In one embodiment, the protective layer is composed of a solidified coating film of an organic solvent solution of epoxy resin.
B-3-3-1.エポキシ樹脂
この実施形態において、エポキシ樹脂は、好ましくはガラス転移温度(Tg)が90℃以上である。その結果、保護層のTgが90℃以上となる。エポキシ樹脂のTgが90℃以上であれば、このような樹脂から得られた保護層を含む偏光板は、耐久性に優れたものとなりやすい。エポキシ樹脂のTgは、好ましくは100℃以上、より好ましくは110℃以上、さらに好ましくは120℃以上、特に好ましくは125℃以上である。一方、エポキシ樹脂のTgは、好ましくは300℃以下、より好ましくは250℃以下、さらに好ましくは200℃以下、特に好ましくは160℃以下である。エポキシ樹脂のTgがこのような範囲であれば、成形性に優れ得る。B-3-3-1. Epoxy Resin In this embodiment, the epoxy resin preferably has a glass transition temperature (Tg) of 90° C. or higher. As a result, Tg of the protective layer becomes 90° C. or higher. If the Tg of the epoxy resin is 90° C. or higher, the polarizing plate including the protective layer obtained from such a resin tends to have excellent durability. The Tg of the epoxy resin is preferably 100° C. or higher, more preferably 110° C. or higher, still more preferably 120° C. or higher, and particularly preferably 125° C. or higher. On the other hand, the Tg of the epoxy resin is preferably 300° C. or lower, more preferably 250° C. or lower, still more preferably 200° C. or lower, and particularly preferably 160° C. or lower. If the Tg of the epoxy resin is in such a range, the moldability can be excellent.
エポキシ樹脂としては、上記のようなTgを有する限りにおいて任意の適切なエポキシ樹脂が採用され得る。エポキシ樹脂は、代表的には、分子構造内にエポキシ基を有する樹脂をいう。エポキシ樹脂としては、好ましくは分子構造内に芳香族環を有するエポキシ樹脂が用いられる。芳香族環を有するエポキシ樹脂を用いることにより、より高いTgを有するエポキシ樹脂が得られ得る。分子構造内に芳香族環を有するエポキシ樹脂における芳香族環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環等が挙げられる。エポキシ樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。2種以上のエポキシ樹脂を用いる場合、芳香族環を含むエポキシ樹脂と、芳香族環を含まないエポキシ樹脂を組み合わせて用いてもよい。 Any appropriate epoxy resin can be employed as the epoxy resin as long as it has the above Tg. Epoxy resin typically refers to a resin having an epoxy group in its molecular structure. As the epoxy resin, an epoxy resin having an aromatic ring in its molecular structure is preferably used. By using an epoxy resin with an aromatic ring, an epoxy resin with a higher Tg can be obtained. Examples of the aromatic ring in the epoxy resin having an aromatic ring in its molecular structure include benzene ring, naphthalene ring, and fluorene ring. Epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. When two or more epoxy resins are used, an epoxy resin containing an aromatic ring and an epoxy resin not containing an aromatic ring may be used in combination.
分子構造内に芳香族環を有するエポキシ樹脂としては、具体的には、ビスフェノールAジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールFジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールSジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、レゾルシンジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ヒドロキノンジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、テレフタル酸ジグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスクレゾールフルオレンジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂等の2つのエポキシ基を有するエポキシ樹脂;ノボラック型エポキシ樹脂、N,N,O-トリグリシジル-P-又は-m-アミノフェノール型エポキシ樹脂、N,N,O-トリグリシジル-4-アミノ-m-又は-5-アミノ-o-クレゾール型エポキシ樹脂、1,1,1-(トリグリシジルオキシフェニル)メタン型エポキシ樹脂等の3つのエポキシ基を有するエポキシ樹脂;グリシジルアミン型エポキシ樹脂(例えば、ジアミノジフェニルメタン型、ジアミノジフェニルスルホン型、メタキシレンジアミン型)等の4つのエポキシ基を有するエポキシ樹脂等が挙げられる。また、ヘキサヒドロ無水フタル酸型エポキシ樹脂、テトラヒドロ無水フタル酸型エポキシ樹脂、ダイマー酸型エポキシ樹脂、p-オキシ安息香酸型等のグリシジルエステル型エポキシ樹脂を用いてもよい。 Specific examples of epoxy resins having an aromatic ring in the molecular structure include bisphenol A diglycidyl ether type epoxy resin, bisphenol F diglycidyl ether type epoxy resin, bisphenol S diglycidyl ether type epoxy resin, and resorcin diglycidyl ether. type epoxy resin, hydroquinone diglycidyl ether type epoxy resin, terephthalic acid diglycidyl ester type epoxy resin, bisphenoxyethanol fluorenediglycidyl ether type epoxy resin, bisphenol fluorenediglycidyl ether type epoxy resin, biscresol fluorenediglycidyl ether type epoxy resin, etc. epoxy resins having two epoxy groups; novolac type epoxy resins, N,N,O-triglycidyl-P- or -m-aminophenol type epoxy resins, N,N,O-triglycidyl-4-amino-m - or -Epoxy resins having three epoxy groups such as 5-amino-o-cresol type epoxy resins, 1,1,1-(triglycidyloxyphenyl)methane type epoxy resins; glycidylamine type epoxy resins (e.g., diamino Epoxy resins having four epoxy groups, such as diphenylmethane type, diaminodiphenylsulfone type, and metaxylenediamine type). In addition, glycidyl ester type epoxy resins such as hexahydrophthalic anhydride type epoxy resin, tetrahydrophthalic anhydride type epoxy resin, dimer acid type epoxy resin, and p-oxybenzoic acid type epoxy resin may be used.
エポキシ樹脂の重量平均分子量は、好ましくは1000~2000000、より好ましくは5000~1000000、さらに好ましくは10000~500000、特に好ましくは50000~500000、最も好ましくは60000~150000である。重量平均分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフ(GPCシステム,東ソー製)を用いて、ポリスチレン換算により求めることができる。なお、溶剤としてはテトラヒドロフランが用いられ得る。 The weight average molecular weight of the epoxy resin is preferably 1,000 to 2,000,000, more preferably 5,000 to 1,000,000, still more preferably 10,000 to 500,000, particularly preferably 50,000 to 500,000, and most preferably 60,000 to 150,000. The weight-average molecular weight can be determined, for example, by polystyrene conversion using a gel permeation chromatograph (GPC system, manufactured by Tosoh). Tetrahydrofuran can be used as the solvent.
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは1000g/当量以上であり、より好ましくは3000g/当量以上、さらに好ましくは5000g/当量以上である。また、エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは30000g/当量以下であり、より好ましくは25000当量以下、さらに好ましくは20000g/当量以下である。エポキシ当量が上記範囲であることにより、より安定した保護層が得られる。なお、本明細書において「エポキシ当量」とは、「1当量のエポキシ基を含むエポキシ樹脂の質量」をいい、JIS K7236に準じて測定することができる。 The epoxy equivalent of the epoxy resin is preferably 1000 g/equivalent or more, more preferably 3000 g/equivalent or more, still more preferably 5000 g/equivalent or more. The epoxy equivalent of the epoxy resin is preferably 30000 g/equivalent or less, more preferably 25000 g/equivalent or less, still more preferably 20000 g/equivalent or less. When the epoxy equivalent is within the above range, a more stable protective layer can be obtained. As used herein, the term "epoxy equivalent" refers to "the mass of an epoxy resin containing one equivalent of an epoxy group" and can be measured according to JIS K7236.
本発明の実施形態においては、エポキシ樹脂と他の樹脂とを併用してもよい。すなわち、エポキシ樹脂と他の樹脂とのブレンドを保護層の成形に供してもよい。他の樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂が挙げられる。併用する樹脂の種類および配合量は、目的および得られるフィルムに所望される特性等に応じて適切に設定され得る。例えば、スチレン系樹脂は、位相差制御剤として併用され得る。 In the embodiment of the present invention, epoxy resin and other resin may be used together. That is, a blend of epoxy resin and other resins may be used for forming the protective layer. Examples of other resins include thermoplastic resins such as styrenic resins, polyethylene, polypropylene, polyamide, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polyacetal, polyimide, and polyetherimide. The type and blending amount of the resin to be used in combination can be appropriately set according to the purpose and desired properties of the resulting film. For example, a styrenic resin can be used together as a retardation control agent.
エポキシ樹脂と他の樹脂とを併用する場合、エポキシ樹脂と他の樹脂とのブレンドにおけるエポキシ樹脂の含有量は、好ましくは50重量%~100重量%、より好ましくは60重量%~100重量%、さらに好ましくは70重量%~100重量%、特に好ましくは80重量%~100重量%である。含有量が50重量%未満である場合には、保護層の耐熱性および偏光子との十分な密着性とが得られないおそれがある。 When an epoxy resin is used in combination with another resin, the content of the epoxy resin in the blend of the epoxy resin and the other resin is preferably 50% to 100% by weight, more preferably 60% to 100% by weight, More preferably 70% to 100% by weight, particularly preferably 80% to 100% by weight. If the content is less than 50% by weight, the protective layer may not have sufficient heat resistance and sufficient adhesion to the polarizer.
B-3-4.保護層の構成および特性
1つの実施形態において、保護層は、上記のとおり、熱可塑性アクリル系樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物、エポキシ樹脂の光カチオン硬化物およびエポキシ樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物からなる群より選択される少なくとも1種で構成されている。このような保護層であれば、押出成形フィルムに比べて厚みを格段に薄くすることができる。保護層の厚みは、上記のとおり10μm以下である。また、理論的には明らかではないが、このような保護層は、他の熱硬化性樹脂または活性エネルギー線硬化性樹脂(例えば、紫外線硬化性樹脂)の硬化物に比べてフィルム成形時の収縮が小さい、および、残存モノマー等が含まれないのでフィルム自体の劣化が抑制され、かつ、残存モノマー等に起因する偏光板(偏光子)に対する悪影響を抑制することができるという利点を有する。さらに、水溶液または水分散体のような水系の塗布膜の固化物に比べて吸湿性および透湿性が小さいので加湿耐久性に優れるという利点を有する。その結果、加熱加湿環境下においても光学特性を維持し得る、耐久性に優れた偏光板を実現することができる。B-3-4. Structure and Properties of Protective Layer In one embodiment, as described above, the protective layer is composed of a solidified coating film of an organic solvent solution of a thermoplastic acrylic resin, a photocationically cured epoxy resin, and an organic solvent solution of an epoxy resin. is composed of at least one selected from the group consisting of the solidified product of the coating film. With such a protective layer, the thickness can be made much thinner than that of an extruded film. The thickness of the protective layer is 10 μm or less as described above. In addition, although not theoretically clear, such a protective layer shrinks during film molding compared to cured products of other thermosetting resins or active energy ray-curable resins (e.g., UV-curable resins). It has the advantages of being able to suppress the deterioration of the film itself and suppressing the adverse effect on the polarizing plate (polarizer) caused by the residual monomer and the like because the residual monomer and the like are not contained. Furthermore, it has the advantage of being excellent in humidification durability because it has lower moisture absorption and moisture permeability than solidified aqueous coating films such as aqueous solutions or aqueous dispersions. As a result, it is possible to realize a highly durable polarizing plate that can maintain its optical properties even in a heated and humidified environment.
保護層のTgは、アクリル系樹脂およびエポキシ樹脂についてそれぞれ説明したとおりである。 The Tg of the protective layer is as described for the acrylic resin and the epoxy resin.
保護層は、好ましくは、実質的に光学的に等方性を有する。本明細書において「実質的に光学的に等方性を有する」とは、面内位相差Re(550)が0nm~10nmであり、厚み方向の位相差Rth(550)が-20nm~+10nmであることをいう。面内位相差Re(550)は、より好ましくは0nm~5nmであり、さらに好ましくは0nm~3nmであり、特に好ましくは0nm~2nmである。厚み方向の位相差Rth(550)は、より好ましくは-5nm~+5nmであり、さらに好ましくは-3nm~+3nmであり、特に好ましくは-2nm~+2nmである。保護層のRe(550)およびRth(550)がこのような範囲であれば、当該保護層を含む偏光板を画像表示装置に適用した場合に表示特性に対する悪影響を防止することができる。なお、Re(550)は、23℃における波長550nmの光で測定したフィルムの面内位相差である。Re(550)は、式:Re(550)=(nx-ny)×dによって求められる。Rth(550)は、23℃における波長550nmの光で測定したフィルムの厚み方向の位相差である。Rth(550)は、式:Rth(550)=(nx-nz)×dによって求められる。ここで、nxは面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、nyは面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、nzは厚み方向の屈折率であり、dはフィルムの厚み(nm)である。 The protective layer is preferably substantially optically isotropic. As used herein, the term “substantially optically isotropic” means that the in-plane retardation Re (550) is 0 nm to 10 nm, and the thickness direction retardation Rth (550) is −20 nm to +10 nm. Say something. The in-plane retardation Re(550) is more preferably 0 nm to 5 nm, still more preferably 0 nm to 3 nm, and particularly preferably 0 nm to 2 nm. The thickness direction retardation Rth(550) is more preferably −5 nm to +5 nm, still more preferably −3 nm to +3 nm, and particularly preferably −2 nm to +2 nm. If the Re(550) and Rth(550) of the protective layer are within such ranges, adverse effects on display characteristics can be prevented when a polarizing plate including the protective layer is applied to an image display device. Note that Re(550) is the in-plane retardation of the film measured at 23° C. with light having a wavelength of 550 nm. Re(550) is obtained by the formula: Re(550)=(nx−ny)×d. Rth(550) is the thickness direction retardation of the film measured at 23° C. with light having a wavelength of 550 nm. Rth(550) is obtained by the formula: Rth(550)=(nx−nz)×d. Here, nx is the refractive index in the direction in which the in-plane refractive index is maximized (that is, the slow axis direction), and ny is the in-plane refractive index in the direction perpendicular to the slow axis (that is, the fast axis direction). is the refractive index, nz is the refractive index in the thickness direction, and d is the film thickness (nm).
保護層の厚み3μmにおける380nmでの光線透過率は、高ければ高いほど好ましい。具体的には、光線透過率は、好ましくは85%以上、より好ましくは88%以上、さらに好ましくは90%以上である。光線透過率がこのような範囲であれば、所望の透明性を確保することができる。光線透過率は、例えば、ASTM-D-1003に準じた方法で測定され得る。 The higher the light transmittance at 380 nm when the thickness of the protective layer is 3 μm, the better. Specifically, the light transmittance is preferably 85% or higher, more preferably 88% or higher, and even more preferably 90% or higher. If the light transmittance is in such a range, desired transparency can be ensured. Light transmittance can be measured, for example, by a method according to ASTM-D-1003.
保護層のヘイズは、低ければ低いほど好ましい。具体的には、ヘイズは、好ましくは5%以下、より好ましくは3%以下、さらに好ましくは1.5%以下、特に好ましくは1%以下である。ヘイズが5%以下であると、フィルムに良好なクリヤー感を与えることができる。さらに、画像表示装置の視認側偏光板に使用する場合でも、表示内容が良好に視認できる。 The haze of the protective layer is preferably as low as possible. Specifically, the haze is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, even more preferably 1.5% or less, and particularly preferably 1% or less. When the haze is 5% or less, the film can have a good clear feeling. Furthermore, even when it is used as a polarizing plate on the viewing side of an image display device, display contents can be visually recognized well.
保護層の厚み3μmにおけるYIは、好ましくは1.27以下、より好ましくは1.25以下、さらに好ましくは1.23以下、特に好ましくは1.20以下である。YIが1.3を超えると、光学的透明性が不十分となる場合がある。なお、YIは、例えば、高速積分球式分光透過率測定機(商品名DOT-3C:村上色彩技術研究所製)を用いた測定で得られる色の三刺激値(X、Y、Z)より、次式によって求めることができる。
YI=[(1.28X-1.06Z)/Y]×100YI at a protective layer thickness of 3 μm is preferably 1.27 or less, more preferably 1.25 or less, still more preferably 1.23 or less, and particularly preferably 1.20 or less. If the YI exceeds 1.3, the optical transparency may become insufficient. YI is obtained from the tristimulus values (X, Y, Z) of the color obtained by measurement using, for example, a high-speed integrating sphere type spectral transmittance meter (trade name DOT-3C: manufactured by Murakami Color Research Laboratory). , can be obtained by the following equation.
YI=[(1.28X−1.06Z)/Y]×100
保護層の厚み3μmにおけるb値(ハンターの表色系に準じた色相の尺度)は、好ましくは1.5未満、より好ましくは1.0以下である。b値が1.5以上である場合、所望でない色味が出る場合がある。なお、b値は、例えば、保護層を構成するフィルムのサンプルを3cm角に裁断し、高速積分球式分光透過率測定機(商品名DOT-3C:村上色彩技術研究所製)を用いて色相を測定し、当該色相をハンターの表色系に準じて評価することにより得られ得る。 The b value (scale of hue according to Hunter's color system) at a thickness of 3 μm of the protective layer is preferably less than 1.5, more preferably 1.0 or less. When the b value is 1.5 or more, an undesired tint may appear. For the b value, for example, a sample of the film constituting the protective layer is cut into 3 cm squares, and the hue is measured using a high-speed integrating sphere type spectral transmittance meter (trade name DOT-3C: manufactured by Murakami Color Research Laboratory). can be obtained by measuring and evaluating the hue according to Hunter's color system.
保護層(例えば、塗布膜の固化物または光カチオン硬化物)は、目的に応じて任意の適切な添加剤を含んでいてもよい。添加剤の具体例としては、紫外線吸収剤;レベリング剤;ヒンダードフェノール系、リン系、イオウ系等の酸化防止剤;耐光安定剤、耐候安定剤、熱安定剤等の安定剤;ガラス繊維、炭素繊維等の補強材;近赤外線吸収剤;トリス(ジブロモプロピル)ホスフェート、トリアリルホスフェート、酸化アンチモン等の難燃剤;アニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤等の帯電防止剤;無機顔料、有機顔料、染料等の着色剤;有機フィラーまたは無機フィラー;樹脂改質剤;有機充填剤や無機充填剤;可塑剤;滑剤;帯電防止剤;難燃剤;などが挙げられる。添加剤はアクリル系樹脂の重合時に添加されてもよく、フィルム形成時に溶液に添加されてもよい。添加剤の種類、数、組み合わせ、添加量等は、目的に応じて適切に設定され得る。 The protective layer (for example, a solidified product of a coating film or a photocationically cured product) may contain any suitable additive depending on the purpose. Specific examples of additives include ultraviolet absorbers; leveling agents; antioxidants such as hindered phenol, phosphorus, and sulfur; stabilizers such as light stabilizers, weather stabilizers, and heat stabilizers; Reinforcing materials such as carbon fiber; near-infrared absorbers; flame retardants such as tris(dibromopropyl) phosphate, triallyl phosphate, and antimony oxide; antistatic agents such as anionic, cationic, and nonionic surfactants; inorganic pigments , organic pigments, colorants such as dyes; organic fillers or inorganic fillers; resin modifiers; organic fillers or inorganic fillers; plasticizers; The additive may be added during polymerization of the acrylic resin, or added to the solution during film formation. The type, number, combination, addition amount, etc. of additives can be appropriately set according to the purpose.
保護層の偏光子側には、易接着層が形成されていてもよい。易接着層は、例えば、水系ポリウレタンとオキサゾリン系架橋剤とを含む。このような易接着層を形成することにより、保護層と偏光子との密着性を高めることができる。また、保護層には、ハードコート層が形成されていてもよい。なお、ハードコート層が形成される場合、保護層(例えば、塗布膜の固化物)の厚みとハードコート層の厚みとの合計が10μm以下となるようハードコート層が形成され得る。ハードコート層は、保護層が視認側偏光板の視認側の保護層として用いられる場合に形成され得る。易接着層およびハードコート層の両方が形成される場合、代表的には、これらはそれぞれ保護層の異なる側に形成され得る。 An easy adhesion layer may be formed on the polarizer side of the protective layer. The easy-adhesion layer contains, for example, water-based polyurethane and an oxazoline-based cross-linking agent. By forming such an easy-adhesion layer, the adhesion between the protective layer and the polarizer can be enhanced. A hard coat layer may be formed on the protective layer. When the hard coat layer is formed, the hard coat layer may be formed so that the total thickness of the protective layer (for example, solidified coating film) and the hard coat layer is 10 μm or less. The hard coat layer can be formed when the protective layer is used as the protective layer on the viewer side of the viewer-side polarizing plate. When both the easy-adhesion layer and the hard coat layer are formed, typically they can be formed on different sides of the protective layer.
C.第1の位相差層
第1の位相差層20は、上記のとおり、液晶化合物の配向固化層である。液晶化合物を用いることにより、得られる位相差層のnxとnyとの差を非液晶材料に比べて格段に大きくすることができるので、所望の面内位相差を得るための位相差層の厚みを格段に小さくすることができる。その結果、位相差層付偏光板のさらなる薄型化および軽量化を実現することができる。本明細書において「配向固化層」とは、液晶化合物が層内で所定の方向に配向し、その配向状態が固定されている層をいう。なお、「配向固化層」は、後述のように液晶モノマーを硬化させて得られる配向硬化層を包含する概念である。本実施形態においては、代表的には、棒状の液晶化合物が第1の位相差層の遅相軸方向に並んだ状態で配向している(ホモジニアス配向)。C. First Retardation Layer As described above, the
液晶化合物としては、例えば、液晶相がネマチック相である液晶化合物(ネマチック液晶)が挙げられる。このような液晶化合物として、例えば、液晶ポリマーや液晶モノマーが使用可能である。液晶化合物の液晶性の発現機構は、リオトロピックでもサーモトロピックでもどちらでもよい。液晶ポリマーおよび液晶モノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、組み合わせてもよい。 Examples of liquid crystal compounds include liquid crystal compounds whose liquid crystal phase is a nematic phase (nematic liquid crystal). As such a liquid crystal compound, for example, a liquid crystal polymer or a liquid crystal monomer can be used. Either lyotropic or thermotropic mechanism may be used to develop the liquid crystallinity of the liquid crystal compound. The liquid crystal polymer and liquid crystal monomer may be used alone or in combination.
液晶化合物が液晶モノマーである場合、当該液晶モノマーは、重合性モノマーおよび架橋性モノマーであることが好ましい。液晶モノマーを重合または架橋(すなわち、硬化)させることにより、液晶モノマーの配向状態を固定できるからである。液晶モノマーを配向させた後に、例えば、液晶モノマー同士を重合または架橋させれば、それによって上記配向状態を固定することができる。ここで、重合によりポリマーが形成され、架橋により3次元網目構造が形成されることとなるが、これらは非液晶性である。したがって、形成された第1の位相差層は、例えば、液晶性化合物に特有の温度変化による液晶相、ガラス相、結晶相への転移が起きることはない。その結果、第1の位相差層は、温度変化に影響されない、極めて安定性に優れた位相差層となる。 When the liquid crystal compound is a liquid crystal monomer, the liquid crystal monomer is preferably a polymerizable monomer and a crosslinkable monomer. This is because the alignment state of the liquid crystal monomer can be fixed by polymerizing or cross-linking (that is, curing) the liquid crystal monomer. After aligning the liquid crystal monomers, for example, the alignment state can be fixed by polymerizing or cross-linking the liquid crystal monomers. Here, a polymer is formed by polymerization and a three-dimensional network structure is formed by cross-linking, but these are non-liquid crystalline. Therefore, the formed first retardation layer does not undergo a transition to a liquid crystal phase, a glass phase, or a crystal phase due to a change in temperature, which is peculiar to liquid crystalline compounds. As a result, the first retardation layer becomes a highly stable retardation layer that is not affected by temperature changes.
液晶モノマーが液晶性を示す温度範囲は、その種類に応じて異なる。具体的には、当該温度範囲は、好ましくは40℃~120℃であり、より好ましくは50℃~100℃であり、さらに好ましくは60℃~90℃である。 The temperature range in which the liquid crystal monomer exhibits liquid crystallinity varies depending on the type. Specifically, the temperature range is preferably 40°C to 120°C, more preferably 50°C to 100°C, and even more preferably 60°C to 90°C.
上記液晶モノマーとしては、任意の適切な液晶モノマーが採用され得る。例えば、特表2002-533742(WO00/37585)、EP358208(US5211877)、EP66137(US4388453)、WO93/22397、EP0261712、DE19504224、DE4408171、およびGB2280445等に記載の重合性メソゲン化合物等が使用できる。このような重合性メソゲン化合物の具体例としては、例えば、BASF社の商品名LC242、Merck社の商品名E7、Wacker-Chem社の商品名LC-Sillicon-CC3767が挙げられる。液晶モノマーとしては、例えばネマチック性液晶モノマーが好ましい。 Any appropriate liquid crystal monomer can be employed as the liquid crystal monomer. For example, polymerizable mesogenic compounds described in JP-T-2002-533742 (WO00/37585), EP358208 (US5211877), EP66137 (US4388453), WO93/22397, EP0261712, DE19504224, DE4408171, and GB2280445 can be used. Specific examples of such polymerizable mesogenic compounds include LC242 (trade name) available from BASF, E7 (trade name) available from Merck, and LC-Sillicon-CC3767 (trade name) available from Wacker-Chem. As the liquid crystal monomer, for example, a nematic liquid crystal monomer is preferable.
液晶化合物の配向固化層は、所定の基材の表面に配向処理を施し、当該表面に液晶化合物を含む塗工液を塗工して当該液晶化合物を上記配向処理に対応する方向に配向させ、当該配向状態を固定することにより形成され得る。1つの実施形態においては、基材は任意の適切な樹脂フィルムであり、当該基材上に形成された配向固化層は、偏光板10の表面に転写され得る。別の実施形態においては、基材は第2の保護層13であり得る。この場合には転写工程が省略され、配向固化層(第1の位相差層)の形成から連続してロールトゥロールにより積層が行われ得るので、生産性がさらに向上する。
The alignment fixed layer of the liquid crystal compound is obtained by subjecting the surface of a predetermined substrate to alignment treatment, coating the surface with a coating liquid containing a liquid crystal compound, and orienting the liquid crystal compound in the direction corresponding to the alignment treatment, It can be formed by fixing the orientation state. In one embodiment, the base material is any suitable resin film, and the alignment fixed layer formed on the base material can be transferred to the surface of the
上記配向処理としては、任意の適切な配向処理が採用され得る。具体的には、機械的な配向処理、物理的な配向処理、化学的な配向処理が挙げられる。機械的な配向処理の具体例としては、ラビング処理、延伸処理が挙げられる。物理的な配向処理の具体例としては、磁場配向処理、電場配向処理が挙げられる。化学的な配向処理の具体例としては、斜方蒸着法、光配向処理が挙げられる。各種配向処理の処理条件は、目的に応じて任意の適切な条件が採用され得る。 Any appropriate alignment treatment may be adopted as the alignment treatment. Specific examples include mechanical orientation treatment, physical orientation treatment, and chemical orientation treatment. Specific examples of mechanical orientation treatment include rubbing treatment and stretching treatment. Specific examples of physical orientation treatment include magnetic orientation treatment and electric field orientation treatment. Specific examples of chemical alignment treatment include oblique vapor deposition and photo-alignment treatment. Arbitrary appropriate conditions can be adopted as the processing conditions for various alignment treatments depending on the purpose.
液晶化合物の配向は、液晶化合物の種類に応じて液晶相を示す温度で処理することにより行われる。このような温度処理を行うことにより、液晶化合物が液晶状態をとり、基材表面の配向処理方向に応じて当該液晶化合物が配向する。 Alignment of the liquid crystal compound is performed by treatment at a temperature at which a liquid crystal phase is exhibited depending on the type of liquid crystal compound. By performing such a temperature treatment, the liquid crystal compound assumes a liquid crystal state, and the liquid crystal compound is aligned in accordance with the orientation treatment direction of the surface of the base material.
配向状態の固定は、1つの実施形態においては、上記のように配向した液晶化合物を冷却することにより行われる。液晶化合物が重合性モノマーまたは架橋性モノマーである場合には、配向状態の固定は、上記のように配向した液晶化合物に重合処理または架橋処理を施すことにより行われる。 In one embodiment, the alignment state is fixed by cooling the liquid crystal compound aligned as described above. When the liquid crystal compound is a polymerizable monomer or a crosslinkable monomer, the orientation state is fixed by subjecting the liquid crystal compound oriented as described above to a polymerization treatment or a crosslinking treatment.
液晶化合物の具体例および配向固化層の形成方法の詳細は、特開2006-163343号公報に記載されている。当該公報の記載は本明細書に参考として援用される。 Specific examples of the liquid crystal compound and details of the method for forming the alignment fixed layer are described in JP-A-2006-163343. The description of the publication is incorporated herein by reference.
配向固化層の別の例としては、ディスコティック液晶化合物が、垂直配向、ハイブリッド配向及び傾斜配向のいずれかの状態で配向している形態が挙げられる。ディスコティック液晶化合物は、代表的には、ディスコティック液晶化合物の円盤面が第1の位相差層のフィルム面に対して実質的に垂直に配向している。ディスコティック液晶化合物が実質的に垂直とは、フィルム面とディスコティック液晶化合物の円盤面とのなす角度の平均値が好ましくは70°~90°であり、より好ましくは80°~90°であり、さらに好ましくは85°~90°であることを意味する。ディスコティック液晶化合物とは、一般的には、ベンゼン、1,3,5-トリアジン、カリックスアレーンなどのような環状母核を分子の中心に配し、直鎖のアルキル基、アルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基等がその側鎖として放射状に置換された円盤状の分子構造を有する液晶化合物をいう。ディスコティック液晶の代表例としては、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.Liq.Cryst.71巻、111頁(1981年)に記載されている、ベンゼン誘導体、トリフェニレン誘導体、トルキセン誘導体、フタロシアニン誘導体や、B.Kohneらの研究報告、Angew.Chem.96巻、70頁(1984年)に記載されているシクロヘキサン誘導体、および、J.M.Lehnらの研究報告、J.Chem.Soc.Chem.Commun.,1794頁(1985年)、J.Zhangらの研究報告、J.Am.Chem.Soc.116巻、2655頁(1994年)に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系のマクロサイクルが挙げられる。ディスコティック液晶化合物のさらなる具体例としては、例えば、特開2006-133652号公報、特開2007-108732号公報、特開2010-244038号公報に記載の化合物が挙げられる。上記文献および公報の記載は、本明細書に参考として援用される。 Another example of the alignment fixed layer includes a form in which a discotic liquid crystal compound is aligned in any one of vertical alignment, hybrid alignment and tilt alignment. In the discotic liquid crystal compound, typically, the discotic plane of the discotic liquid crystal compound is oriented substantially perpendicular to the film plane of the first retardation layer. When the discotic liquid crystal compound is substantially perpendicular, the average angle between the film surface and the disk surface of the discotic liquid crystal compound is preferably 70° to 90°, more preferably 80° to 90°. , more preferably 85° to 90°. Discotic liquid crystal compounds generally have a cyclic mother nucleus such as benzene, 1,3,5-triazine, or calixarene at the center of the molecule, and a linear alkyl group, alkoxy group, or substituted benzoyl A liquid crystal compound having a discotic molecular structure in which oxy groups and the like are radially substituted as side chains. Representative examples of discotic liquid crystals include C.I. Destrade et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. 71, 111 (1981), benzene derivatives, triphenylene derivatives, truxene derivatives and phthalocyanine derivatives; Kohne et al., Angew. Chem. 96, 70 (1984) and cyclohexane derivatives described in J. Am. M. In the report of Lehn et al., J. Am. Chem. Soc. Chem. Commun. , 1794 (1985); In the report of Zhang et al., J. Am. Am. Chem. Soc. 116, 2655 (1994), azacrown-based and phenylacetylene-based macrocycles. Further specific examples of discotic liquid crystal compounds include compounds described in JP-A-2006-133652, JP-A-2007-108732, and JP-A-2010-244038. The descriptions of the above documents and publications are incorporated herein by reference.
1つの実施形態においては、第1の位相差層20は、図1および図2に示すように液晶化合物の配向固化層の単一層である。第1の位相差層20が液晶化合物の配向固化層の単一層で構成される場合、その厚みは、好ましくは0.5μm~7μmであり、より好ましくは1μm~5μmである。液晶化合物を用いることにより、樹脂フィルムよりも格段に薄い厚みで樹脂フィルムと同等の面内位相差を実現することができる。
In one embodiment, the
第1の位相差層は、代表的には、屈折率特性がnx>ny=nzの関係を示す。第1の位相差層は、代表的には偏光板に反射防止特性を付与するために設けられ、第1の位相差層が配向固化層の単一層である場合にはλ/4板として機能し得る。この場合、第1の位相差層の面内位相差Re(550)は、好ましくは100nm~190nm、より好ましくは110nm~170nm、さらに好ましくは130nm~160nmである。なお、ここで「ny=nz」はnyとnzが完全に等しい場合だけではなく、実質的に等しい場合を包含する。したがって、本発明の効果を損なわない範囲で、ny>nzまたはny<nzとなる場合があり得る。 The first retardation layer typically exhibits a refractive index characteristic of nx>ny=nz. The first retardation layer is typically provided to impart antireflection properties to the polarizing plate, and when the first retardation layer is a single layer of the alignment fixed layer, it functions as a λ / 4 plate. can. In this case, the in-plane retardation Re(550) of the first retardation layer is preferably 100 nm to 190 nm, more preferably 110 nm to 170 nm, still more preferably 130 nm to 160 nm. Here, "ny=nz" includes not only the case where ny and nz are completely equal but also the case where they are substantially equal. Therefore, ny>nz or ny<nz may be satisfied within a range that does not impair the effects of the present invention.
第1の位相差層のNz係数は、好ましくは0.9~1.5であり、より好ましくは0.9~1.3である。このような関係を満たすことにより、得られる位相差層付偏光板を画像表示装置に用いた場合に、非常に優れた反射色相を達成し得る。 The Nz coefficient of the first retardation layer is preferably 0.9-1.5, more preferably 0.9-1.3. By satisfying such a relationship, when the obtained polarizing plate with a retardation layer is used in an image display device, a very excellent reflection hue can be achieved.
第1の位相差層は、位相差値が測定光の波長に応じて大きくなる逆分散波長特性を示してもよく、位相差値が測定光の波長に応じて小さくなる正の波長分散特性を示してもよく、位相差値が測定光の波長によってもほとんど変化しないフラットな波長分散特性を示してもよい。1つの実施形態においては、第1の位相差層は、逆分散波長特性を示す。この場合、位相差層のRe(450)/Re(550)は、好ましくは0.8以上1未満であり、より好ましくは0.8以上0.95以下である。このような構成であれば、非常に優れた反射防止特性を実現することができる。 The first retardation layer may exhibit a reverse wavelength dispersion characteristic in which the retardation value increases according to the wavelength of the measurement light, or has a positive wavelength dispersion characteristic in which the retardation value decreases according to the wavelength of the measurement light. It may also show a flat wavelength dispersion characteristic in which the phase difference value hardly changes even with the wavelength of the measurement light. In one embodiment, the first retardation layer exhibits reverse dispersion wavelength characteristics. In this case, Re(450)/Re(550) of the retardation layer is preferably 0.8 or more and less than 1, more preferably 0.8 or more and 0.95 or less. With such a configuration, very excellent antireflection properties can be achieved.
第1の位相差層20の遅相軸と偏光子11の吸収軸とのなす角度θは、好ましくは40°~50°であり、より好ましくは42°~48°であり、さらに好ましくは約45°である。角度θがこのような範囲であれば、上記のように第1の位相差層をλ/4板とすることにより、非常に優れた円偏光特性(結果として、非常に優れた反射防止特性)を有する位相差層付偏光板が得られ得る。
The angle θ between the slow axis of the
別の実施形態においては、第1の位相差層20は、図3に示すように第1の配向固化層21と第2の配向固化層22との積層構造を有し得る。この場合、第1の配向固化層21および第2の配向固化層22のいずれか一方がλ/4板として機能し、他方がλ/2板として機能し得る。したがって、第1の配向固化層21および第2の配向固化層22の厚みは、λ/4板またはλ/2板の所望の面内位相差が得られるよう調整され得る。例えば、第1の配向固化層21がλ/2板として機能し、第2の配向固化層22がλ/4板として機能する場合、第1の配向固化層21の厚みは例えば2.0μm~3.0μmであり、第2の配向固化層22の厚みは例えば1.0μm~2.0μmである。この場合、第1の配向固化層の面内位相差Re(550)は、好ましくは200nm~300nmであり、より好ましくは230nm~290nmであり、さらに好ましくは250nm~280nmである。第2の配向固化層の面内位相差Re(550)は、単一層の配向固化層に関して上記で説明したとおりである。第1の配向固化層の遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度は、好ましくは10°~20°であり、より好ましくは12°~18°であり、さらに好ましくは約15°である。第2の配向固化層の遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度は、好ましくは70°~80°であり、より好ましくは72°~78°であり、さらに好ましくは約75°である。このような構成であれば、理想的な逆波長分散特性に近い特性を得ることが可能であり、結果として、非常に優れた反射防止特性を実現することができる。第1の配向固化層および第2の配向固化層を構成する液晶化合物、第1の配向固化層および第2の配向固化層の形成方法、光学特性等については、単一層の配向固化層に関して上記で説明したとおりである。
In another embodiment, the
D.第2の位相差層
第2の位相差層は、上記のとおり、屈折率特性がnz>nx=nyの関係を示す、いわゆるポジティブCプレートであり得る。第2の位相差層としてポジティブCプレートを用いることにより、斜め方向の反射を良好に防止することができ、反射防止機能の広視野角化が可能となる。この場合、第2の位相差層の厚み方向の位相差Rth(550)は、好ましくは-50nm~-300nm、より好ましくは-70nm~-250nm、さらに好ましくは-90nm~-200nm、特に好ましくは-100nm~-180nmである。ここで、「nx=ny」は、nxとnyが厳密に等しい場合のみならず、nxとnyが実質的に等しい場合も包含する。すなわち、第2の位相差層の面内位相差Re(550)は10nm未満であり得る。D. Second Retardation Layer As described above, the second retardation layer can be a so-called positive C plate whose refractive index characteristics exhibit a relationship of nz>nx=ny. By using a positive C plate as the second retardation layer, it is possible to satisfactorily prevent reflection in oblique directions and widen the viewing angle of the antireflection function. In this case, the thickness direction retardation Rth (550) of the second retardation layer is preferably −50 nm to −300 nm, more preferably −70 nm to −250 nm, still more preferably −90 nm to −200 nm, particularly preferably -100 nm to -180 nm. Here, "nx=ny" includes not only the case where nx and ny are strictly equal but also the case where nx and ny are substantially equal. That is, the in-plane retardation Re(550) of the second retardation layer can be less than 10 nm.
nz>nx=nyの屈折率特性を有する第2の位相差層は、任意の適切な材料で形成され得る。第2の位相差層は、好ましくは、ホメオトロピック配向に固定された液晶材料を含むフィルムからなる。ホメオトロピック配向させることができる液晶材料(液晶化合物)は、液晶モノマーであっても液晶ポリマーであってもよい。当該液晶化合物および当該位相差層の形成方法の具体例としては、特開2002-333642号公報の[0020]~[0028]に記載の液晶化合物および当該位相差層の形成方法が挙げられる。この場合、第2の位相差層の厚みは、好ましくは0.5μm~10μmであり、より好ましくは0.5μm~8μmであり、さらに好ましくは0.5μm~5μmである。 The second retardation layer having refractive index characteristics of nz>nx=ny can be made of any suitable material. The second retardation layer preferably consists of a film containing a liquid crystal material fixed in homeotropic alignment. A liquid crystal material (liquid crystal compound) that can be homeotropically aligned may be a liquid crystal monomer or a liquid crystal polymer. Specific examples of the liquid crystal compound and the method for forming the retardation layer include the liquid crystal compound and the method for forming the retardation layer described in [0020] to [0028] of JP-A-2002-333642. In this case, the thickness of the second retardation layer is preferably 0.5 μm to 10 μm, more preferably 0.5 μm to 8 μm, still more preferably 0.5 μm to 5 μm.
E.導電層または導電層付等方性基材
導電層は、任意の適切な成膜方法(例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、イオンプレーティング法、スプレー法等)により、任意の適切な基材上に、金属酸化物膜を成膜して形成され得る。金属酸化物としては、例えば、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、インジウム-スズ複合酸化物、スズ-アンチモン複合酸化物、亜鉛-アルミニウム複合酸化物、インジウム-亜鉛複合酸化物が挙げられる。なかでも好ましくは、インジウム-スズ複合酸化物(ITO)である。E. Conductive layer or isotropic substrate with conductive layer It may be formed by depositing a metal oxide film thereon. Examples of metal oxides include indium oxide, tin oxide, zinc oxide, indium-tin composite oxide, tin-antimony composite oxide, zinc-aluminum composite oxide, and indium-zinc composite oxide. Among them, indium-tin composite oxide (ITO) is preferred.
導電層が金属酸化物を含む場合、該導電層の厚みは、好ましくは50nm以下であり、より好ましくは35nm以下である。導電層の厚みは、好ましくは10nm以上である。 When the conductive layer contains a metal oxide, the thickness of the conductive layer is preferably 50 nm or less, more preferably 35 nm or less. The thickness of the conductive layer is preferably 10 nm or more.
導電層は、上記基材から第1の位相差層(または、存在する場合には第2の位相差層)に転写されて導電層単独で位相差層付偏光板の構成層とされてもよく、基材との積層体(導電層付基材)として第1の位相差層(または、存在する場合には第2の位相差層)に積層されてもよい。好ましくは、上記基材は光学的に等方性であり、したがって、導電層は導電層付等方性基材として位相差層付偏光板に用いられ得る。 The conductive layer may be transferred from the base material to the first retardation layer (or the second retardation layer if present), and the conductive layer alone may be used as a constituent layer of the polarizing plate with the retardation layer. It may be laminated on the first retardation layer (or, if present, on the second retardation layer) as a laminate with a substrate (a substrate with a conductive layer). Preferably, the substrate is optically isotropic, and therefore the conductive layer can be used as an isotropic substrate with a conductive layer in a polarizing plate with a retardation layer.
光学的に等方性の基材(等方性基材)としては、任意の適切な等方性基材を採用し得る。等方性基材を構成する材料としては、例えば、ノルボルネン系樹脂やオレフィン系樹脂などの共役系を有さない樹脂を主骨格としている材料、ラクトン環やグルタルイミド環などの環状構造をアクリル系樹脂の主鎖中に有する材料などが挙げられる。このような材料を用いると、等方性基材を形成した際に、分子鎖の配向に伴う位相差の発現を小さく抑えることができる。等方性基材の厚みは、好ましくは50μm以下であり、より好ましくは35μm以下である。等方性基材の厚みは、例えば20μm以上である。 Any appropriate isotropic substrate can be employed as the optically isotropic substrate (isotropic substrate). Materials constituting the isotropic base material include, for example, norbornene-based resins, olefin-based resins, and other resins that do not have a conjugated system as the main skeleton, and acrylic resins that have cyclic structures such as lactone rings and glutarimide rings. Examples include materials that are present in the main chain. By using such a material, it is possible to suppress the development of retardation due to the orientation of molecular chains when forming an isotropic base material. The thickness of the isotropic substrate is preferably 50 μm or less, more preferably 35 μm or less. The thickness of the isotropic base material is, for example, 20 μm or more.
上記導電層および/または上記導電層付等方性基材の導電層は、必要に応じてパターン化され得る。パターン化によって、導通部と絶縁部とが形成され得る。結果として、電極が形成され得る。電極は、タッチパネルへの接触を感知するタッチセンサ電極として機能し得る。パターニング方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。パターニング方法の具体例としては、ウエットエッチング法、スクリーン印刷法が挙げられる。 The conductive layer and/or the conductive layer of the isotropic substrate with a conductive layer may be patterned as required. The patterning may form conductive portions and insulating portions. As a result, electrodes can be formed. The electrodes may function as touch sensor electrodes that sense contact with the touch panel. Any appropriate method can be adopted as a patterning method. Specific examples of the patterning method include wet etching and screen printing.
F.画像表示装置
上記A項からE項に記載の位相差層付偏光板は、画像表示装置に適用され得る。したがって、本発明は、そのような位相差層付偏光板を用いた画像表示装置を包含する。画像表示装置の代表例としては、液晶表示装置、エレクトロルミネセンス(EL)表示装置(例えば、有機EL表示装置、無機EL表示装置)が挙げられる。本発明の実施形態による画像表示装置は、その視認側に上記A項からE項に記載の位相差層付偏光板を備える。位相差層付偏光板は、位相差層が画像表示セル(例えば、液晶セル、有機ELセル、無機ELセル)側となるように(偏光子が視認側となるように)積層されている。1つの実施形態においては、画像表示装置は、湾曲した形状(実質的には、湾曲した表示画面)を有し、および/または、屈曲もしくは折り曲げ可能である。このような画像表示装置においては、本発明の位相差層付偏光板の効果が顕著となる。F. Image Display Device The polarizing plate with a retardation layer according to the above items A to E can be applied to an image display device. Therefore, the present invention includes an image display device using such a retardation layer-attached polarizing plate. Typical examples of image display devices include liquid crystal display devices and electroluminescence (EL) display devices (eg, organic EL display devices and inorganic EL display devices). An image display device according to an embodiment of the present invention includes the retardation layer-attached polarizing plate according to the above items A to E on the viewing side thereof. The retardation layer-attached polarizing plate is laminated so that the retardation layer is on the image display cell (for example, liquid crystal cell, organic EL cell, inorganic EL cell) side (so that the polarizer is on the viewing side). In one embodiment, the image display device has a curved shape (substantially a curved display screen) and/or is bendable or bendable. In such an image display device, the effect of the polarizing plate with a retardation layer of the present invention becomes remarkable.
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。各特性の測定方法は以下の通りである。なお、特に明記しない限り、実施例および比較例における「部」および「%」は重量基準である。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. The measurement method of each characteristic is as follows. "Parts" and "%" in Examples and Comparative Examples are by weight unless otherwise specified.
[実施例1]
1.偏光子の作製
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、吸水率0.75%、Tg約75℃である、非晶質のイソフタル共重合ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:100μm)を用いた。樹脂基材の片面に、コロナ処理(処理条件:55W・min/m2)を施した。
ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)およびアセトアセチル変性PVA(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ410」)を9:1で混合したPVA系樹脂100重量部に、ヨウ化カリウム13重量部を添加し、PVA水溶液(塗布液)を調製した。
樹脂基材のコロナ処理面に、上記PVA水溶液を塗布して60℃で乾燥することにより、厚み12μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、130℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に2.4倍に自由端一軸延伸した(空中補助延伸処理)。
次いで、積層体を、液温40℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴(水100重量部に対して、ヨウ素とヨウ化カリウムを1:7の重量比で配合して得られたヨウ素水溶液)に、最終的に得られる偏光子の単体透過率(Ts)が41.8%となるように濃度を調整しながら60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温40℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を5重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温62℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度4.0重量%、ヨウ化カリウム5.0重量%)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が3.0倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸処理:水中延伸処理における延伸倍率は1.25倍)。
その後、積層体を液温20℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
その後、90℃に保たれたオーブン中で乾燥しながら、表面温度が75℃に保たれたSUS製の加熱ロールに約2秒接触させた(乾燥収縮処理)。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は2%であった。
このようにして、樹脂基材上に厚み6.9μmの偏光子を形成した。[Example 1]
1. Production of Polarizer As a thermoplastic resin substrate, a long amorphous isophthalic copolymerized polyethylene terephthalate film (thickness: 100 μm) having a water absorption of 0.75% and a Tg of about 75° C. was used. Corona treatment (treatment condition: 55 W·min/m 2 ) was applied to one side of the resin substrate.
Polyvinyl alcohol (degree of polymerization: 4,200, degree of saponification: 99.2 mol%) and acetoacetyl-modified PVA (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., trade name "GOSEFIMER Z410") mixed at 9:1: 100 weight of PVA-based
The above PVA aqueous solution was applied to the corona-treated surface of the resin substrate and dried at 60° C. to form a PVA-based resin layer having a thickness of 12 μm, thereby producing a laminate.
The obtained laminate was uniaxially stretched 2.4 times at the free end in the machine direction (longitudinal direction) between rolls with different peripheral speeds in an oven at 130° C. (in-air auxiliary stretching treatment).
Next, the laminate was immersed in an insolubilizing bath (an aqueous boric acid solution obtained by mixing 4 parts by weight of boric acid with 100 parts by weight of water) at a liquid temperature of 40° C. for 30 seconds (insolubilizing treatment).
Then, the finally obtained polarizer is added to a dyeing bath (iodine aqueous solution obtained by blending iodine and potassium iodide at a weight ratio of 1:7 with respect to 100 parts by weight of water) at a liquid temperature of 30 ° C. It was immersed for 60 seconds while adjusting the concentration so that the single transmittance (Ts) was 41.8% (dyeing treatment).
Next, it was immersed for 30 seconds in a cross-linking bath at a liquid temperature of 40°C (an aqueous solution of boric acid obtained by blending 3 parts by weight of potassium iodide and 5 parts by weight of boric acid with respect to 100 parts by weight of water). (crosslinking treatment).
After that, the laminate is immersed in an aqueous solution of boric acid (boric acid concentration: 4.0% by weight, potassium iodide: 5.0% by weight) at a liquid temperature of 62° C., and is moved between rolls having different peripheral speeds in the longitudinal direction (longitudinal direction). ) was uniaxially stretched so that the total stretch ratio was 3.0 times (underwater stretching treatment: the stretching ratio in the underwater stretching treatment was 1.25 times).
After that, the laminate was immersed in a washing bath (aqueous solution obtained by blending 4 parts by weight of potassium iodide with 100 parts by weight of water) at a liquid temperature of 20° C. (washing treatment).
After that, while drying in an oven kept at 90° C., it was brought into contact with a heating roll made of SUS whose surface temperature was kept at 75° C. for about 2 seconds (drying shrinkage treatment). The shrinkage rate in the width direction of the laminate due to the drying shrinkage treatment was 2%.
Thus, a polarizer having a thickness of 6.9 μm was formed on the resin substrate.
2.偏光板の作製
水系ポリウレタン樹脂(第一工業製薬社製、商品名:スーパーフレックス210-R)を、純水およびイソプロピルアルコールの混合溶媒に溶解させ、得られた溶解液を上記で得られた樹脂基材上に形成された偏光子の表面に塗布した。次いで、60℃で乾燥させて溶媒を除去し、厚み0.15μmの易接着層を形成した。メチルメタクリレート単位を有するアクリル系樹脂(楠本化成社製、商品名:B728)20部をメチルエチルケトン80部に溶解し、アクリル系樹脂溶液(20%)を得た。このアクリル系樹脂溶液を、易接着層にワイヤーバーを用いて塗布し、塗布膜を60℃で5分間乾燥して、塗布膜の固化物として構成されるアクリル系樹脂層を形成した。アクリル系樹脂層の厚みは2μmであり、Tgは111℃であった。次いで、ジメチロール-トリシクロデカンジアクリレート(共栄社化学製、商品名:ライトアクリレートDCP-A)70重量部、イソボルニルアクリレート(共栄社化学製、商品名:ライトアクリレートIB-XA)20重量部、1,9-ノナンジオールジアクリレート(共栄社化学製、商品名:ライトアクリレート1.9NA-A)10重量部、および、光重合開始剤(BASF社製、商品名:イルガキュア907)3重量部を、溶媒中で混合し、塗工液を得た。得られた塗工液を、硬化後に3μmになるように上記保護層上に塗布した。次いで、溶媒を乾燥させ、高圧水銀ランプを用いて積算光量300mJ/cm2となるよう紫外線を窒素雰囲気下にて照射して、ハードコート層を形成した。ハードコート層の厚みは3μmであった。次いで、後の位相差層との貼り合わせ作業を安定して行うため、粘着剤層付ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの粘着剤層を保護層に貼り合わせ、補強した。その後、樹脂基材を剥離して、粘着剤層付PETフィルム/保護層(ハードコート層/アクリル系樹脂層(塗布膜の固化物))/易接着層/偏光子の構成を有する偏光板を得た。2. Preparation of polarizing plate Water-based polyurethane resin (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Superflex 210-R) is dissolved in a mixed solvent of pure water and isopropyl alcohol, and the resulting solution is mixed with the resin obtained above. It was applied to the surface of the polarizer formed on the substrate. Then, the solvent was removed by drying at 60° C. to form an easy adhesion layer with a thickness of 0.15 μm. 20 parts of an acrylic resin having a methyl methacrylate unit (manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd., trade name: B728) was dissolved in 80 parts of methyl ethyl ketone to obtain an acrylic resin solution (20%). This acrylic resin solution was applied to the easy-adhesion layer using a wire bar, and the coating film was dried at 60° C. for 5 minutes to form an acrylic resin layer configured as a solidified product of the coating film. The acrylic resin layer had a thickness of 2 µm and a Tg of 111°C. Then, dimethylol-tricyclodecane diacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical, trade name: Light Acrylate DCP-A) 70 parts by weight, isobornyl acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical, trade name: Light Acrylate IB-XA) 20 parts by weight, 1 , 9-nonanediol diacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical, trade name: Light Acrylate 1.9NA-A) 10 parts by weight, and a photopolymerization initiator (manufactured by BASF, trade name: Irgacure 907) 3 parts by weight, a solvent to obtain a coating liquid. The obtained coating liquid was applied onto the protective layer so that the coating liquid had a thickness of 3 μm after curing. Next, the solvent was dried, and ultraviolet rays were irradiated in a nitrogen atmosphere using a high-pressure mercury lamp so that the integrated light amount was 300 mJ/cm 2 to form a hard coat layer. The thickness of the hard coat layer was 3 μm. Next, in order to stably perform the lamination operation with the retardation layer later, the pressure-sensitive adhesive layer of the pressure-sensitive adhesive layer-attached polyethylene terephthalate (PET) film was adhered to the protective layer for reinforcement. After that, the resin substrate is peeled off, and a polarizing plate having a configuration of a PET film with an adhesive layer/protective layer (hard coat layer/acrylic resin layer (solidified coating film))/adhesive layer/polarizer is obtained. Obtained.
3.位相差層を構成する第1の配向固化層および第2の配向固化層の作製
ネマチック液晶相を示す重合性液晶(BASF社製:商品名「Paliocolor LC242」、下記式で表される)10gと、当該重合性液晶化合物に対する光重合開始剤(BASF社製:商品名「イルガキュア907」)3gとを、トルエン40gに溶解して、液晶組成物(塗工液)を調製した。
塗工厚みを変更したこと、および、配向処理方向を偏光子の吸収軸の方向に対して視認側から見て75°方向となるようにしたこと以外は上記と同様にして、PETフィルム上に液晶配向固化層Bを形成した。液晶配向固化層Bの厚みは1.3μm、面内位相差Re(550)は140nmであった。さらに、液晶配向固化層Bは、nx>ny=nzの屈折率分布を有していた。3. Production of the first alignment fixed layer and the second alignment fixed layer constituting the retardation layer Polymerizable liquid crystal exhibiting a nematic liquid crystal phase (manufactured by BASF: trade name “Paliocolor LC242”, represented by the following formula) 10 g , and 3 g of a photopolymerization initiator for the polymerizable liquid crystal compound (manufactured by BASF, trade name “Irgacure 907”) were dissolved in 40 g of toluene to prepare a liquid crystal composition (coating liquid).
In the same manner as above, except that the coating thickness was changed and that the alignment treatment direction was set to be 75° to the direction of the absorption axis of the polarizer when viewed from the viewing side, A liquid crystal alignment fixed layer B was formed. The liquid crystal alignment fixed layer B had a thickness of 1.3 μm and an in-plane retardation Re (550) of 140 nm. Furthermore, the liquid crystal alignment fixed layer B had a refractive index distribution of nx>ny=nz.
4.位相差層付偏光板の作製
上記2.で得られた偏光板の偏光子表面に、上記3.で得られた液晶配向固化層Aおよび液晶配向固化層Bをこの順に転写した。このとき、偏光子の吸収軸と配向固化層Aの遅相軸とのなす角度が15°、偏光子の吸収軸と配向固化層Bの遅相軸とのなす角度が75°になるようにして転写(貼り合わせ)を行った。なお、それぞれの転写(貼り合わせ)は、上記2.で用いた紫外線硬化型接着剤(厚み1.0μm)を介して行った。次いで、粘着剤層付PETフィルムを剥離した。このようにして、保護層(ハードコート層/アクリル系樹脂層(塗布膜の固化物))/易接着層/偏光子/接着層/位相差層(第1の配向固化層/接着層/第2の配向固化層)の構成を有する位相差層付偏光板を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは18μmであった。4. Production of polarizing plate with retardation layer 2. The polarizer surface of the polarizing plate obtained in 3. above. The liquid crystal alignment fixed layer A and the liquid crystal alignment fixed layer B obtained in 1. were transferred in this order. At this time, the angle between the absorption axis of the polarizer and the slow axis of the oriented fixed layer A is 15°, and the angle between the absorption axis of the polarizer and the slow axis of the oriented fixed layer B is 75°. Then, transfer (bonding) was performed. It should be noted that each transfer (bonding) is the same as in 2. above. It was performed through the ultraviolet curable adhesive (thickness 1.0 μm) used in . Then, the pressure-sensitive adhesive layer-attached PET film was peeled off. In this way, a protective layer (hard coat layer/acrylic resin layer (solidified product of coating film))/easy adhesion layer/polarizer/adhesive layer/retardation layer (first orientation solidified layer/adhesive layer/second 2) was obtained. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 18 μm.
[実施例2]
水中延伸処理の延伸倍率を1.46倍として総延伸倍率を3.5倍としたこと以外は実施例1と同様にして、厚み6.4μmの偏光子を得た。得られた偏光子を用いた以外は実施例1と同様にして、位相差層付偏光板2を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは17μmであった。[Example 2]
A polarizer having a thickness of 6.4 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the stretch ratio in the underwater stretching treatment was 1.46 times and the total stretch ratio was 3.5 times. A polarizing plate 2 with a retardation layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained polarizer was used. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 17 μm.
[実施例3]
水中延伸処理の延伸倍率を1.67倍として総延伸倍率を4.0倍としたこと以外は実施例1と同様にして、厚み6.0μmの偏光子を得た。得られた偏光子を用いた以外は実施例1と同様にして、位相差層付偏光板3を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは17μmであった。[Example 3]
A polarizer having a thickness of 6.0 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the draw ratio in the underwater drawing treatment was 1.67 times and the total draw ratio was 4.0 times. A polarizing plate 3 with a retardation layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained polarizer was used. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 17 μm.
[実施例4]
水中延伸処理の延伸倍率を1.88倍として総延伸倍率を4.5倍としたこと以外は実施例1と同様にして、厚み5.6μmの偏光子を得た。得られた偏光子を用いた以外は実施例1と同様にして、位相差層付偏光板4を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは16μmであった。[Example 4]
A polarizer having a thickness of 5.6 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the draw ratio in the underwater drawing treatment was 1.88 and the total draw ratio was 4.5. A polarizing plate 4 with a retardation layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained polarizer was used. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 16 μm.
[実施例5]
メチルメタクリレート単位を有するアクリル系樹脂(楠本化成社製、商品名:B728)に代えて、ラクトン環単位を有するポリメチルメタクリレートであるアクリル系樹脂(ラクトン環単位30モル%)を用いたこと以外は実施例2と同様にして、位相差層付偏光板5を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは17μmであった。[Example 5]
Except for using an acrylic resin that is polymethyl methacrylate having a lactone ring unit (30 mol% of the lactone ring unit) instead of the acrylic resin having a methyl methacrylate unit (manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd., trade name: B728). A polarizing plate 5 with a retardation layer was obtained in the same manner as in Example 2. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 17 μm.
[実施例6]
メチルメタクリレート単位を有するアクリル系樹脂(楠本化成社製、商品名:B728)に代えて、グルタルイミド環単位を有するポリメチルメタクリレートであるアクリル系樹脂(グルタルイミド環単位4モル%)を用いたこと以外は実施例5と同様にして、位相差層付偏光板6を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは17μmであった。[Example 6]
Acrylic resin (4 mol% of glutarimide ring units), which is polymethyl methacrylate having glutarimide ring units, was used instead of acrylic resin having methyl methacrylate units (manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd., trade name: B728). A polarizing plate 6 with a retardation layer was obtained in the same manner as in Example 5 except for the above. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 17 μm.
[実施例7]
アクリル系樹脂溶液に代えて、エポキシ樹脂(三菱ケミカル株式会社製、商品名:jER(登録商標) YX6954BH30、重量平均分子量:36000、エポキシ当量:13000)20部をメチルエチルケトン80部に溶解した、エポキシ樹脂溶液(20%)を用いて、塗布膜の固化物として構成される保護層を形成したこと、ハードコート層を形成しなかったこと、および、偏光子に易接着層を形成しなかったこと以外は実施例5と同様にして位相差層付偏光板を作製した。具体的には、このエポキシ樹脂溶液を偏光子に直接ワイヤーバーを用いて塗布し、塗布膜を60℃で3分間乾燥して、保護層を形成した。保護層の厚みは3μmであり、Tgは130℃であった。このようにして、保護層を形成したこと、および、以外は実施例5と同様にして、位相差層付偏光板7を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは15μmであった。[Example 7]
Instead of the acrylic resin solution, an epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name: jER (registered trademark) YX6954BH30, weight average molecular weight: 36000, epoxy equivalent: 13000) 20 parts dissolved in 80 parts of methyl ethyl ketone, epoxy resin Except for forming a protective layer composed of a solidified coating film using a solution (20%), not forming a hard coat layer, and not forming an easy-adhesion layer on the polarizer. prepared a polarizing plate with a retardation layer in the same manner as in Example 5. Specifically, this epoxy resin solution was applied directly to the polarizer using a wire bar, and the applied film was dried at 60° C. for 3 minutes to form a protective layer. The protective layer had a thickness of 3 µm and a Tg of 130°C. Thus, a polarizing plate 7 with a retardation layer was obtained in the same manner as in Example 5 except that the protective layer was formed. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 15 μm.
[実施例8]
以下のようにして保護層を形成したこと、偏光子に易接着層を形成しなかったこと、および、ハードコート層を形成しなかったこと以外は実施例2と同様にして位相差層付偏光板8を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは15μmであった。
ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂(三菱ケミカル社製、商品名:jER(登録商標) YX4000)15部をメチルエチルケトン83.8部に溶解し、エポキシ樹脂溶液を得た。得られたエポキシ樹脂溶液に、光カチオン重合開始剤(サンアプロ社製、商品名:CPI(登録商標)-100P)1.2部を添加し、保護層形成組成物を得た。得られた保護層形成組成物を、偏光子に直接ワイヤーバーを用いて塗布し、塗布膜を60℃で3分間乾燥した。次いで、高圧水銀ランプを用いて積算光量が600mJ/cm2となるよう紫外線を照射し、保護層を形成した。保護層の厚みは3μmであった。[Example 8]
Polarized light with a retardation layer in the same manner as in Example 2 except that a protective layer was formed as follows, an easy-adhesion layer was not formed on the polarizer, and a hard coat layer was not formed. Plate 8 was obtained. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 15 μm.
15 parts of an epoxy resin having a biphenyl skeleton (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name: jER (registered trademark) YX4000) was dissolved in 83.8 parts of methyl ethyl ketone to obtain an epoxy resin solution. To the resulting epoxy resin solution, 1.2 parts of a cationic photopolymerization initiator (manufactured by San-Apro, trade name: CPI (registered trademark)-100P) was added to obtain a composition for forming a protective layer. The obtained composition for forming a protective layer was applied directly to a polarizer using a wire bar, and the applied film was dried at 60° C. for 3 minutes. Next, ultraviolet rays were irradiated using a high-pressure mercury lamp so that the integrated light amount was 600 mJ/cm 2 to form a protective layer. The thickness of the protective layer was 3 μm.
[実施例9]
ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂に代えて、ビスフェノール型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製、商品名:jER(登録商標) 828)を用いたこと以外は実施例8と同様にして、位相差層付偏光板9を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは15μmであった。[Example 9]
A polarizing plate with a retardation layer was prepared in the same manner as in Example 8 except that a bisphenol-type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name: jER (registered trademark) 828) was used instead of the epoxy resin having a biphenyl skeleton. got 9. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 15 μm.
[実施例10]
ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂に代えて水添ビスフェノール型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製、商品名:jER(登録商標) YX8000)を用いたこと以外は実施例8と同様にして、位相差層付偏光板10を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは15μmであった。[Example 10]
Polarized light with a retardation layer in the same manner as in Example 8 except that a hydrogenated bisphenol epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name: jER (registered trademark) YX8000) was used instead of the epoxy resin having a biphenyl skeleton. A
[実施例11]
水添ビスフェノール型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製、商品名:jER(登録商標) YX8000)15部とオキセタン樹脂(東亞合成社製、商品名:アロンオキセタン(登録商標) OXT-221)10重量部と、をメチルエチルケトン73部に溶解し、エポキシ樹脂溶液を得た。得られたエポキシ樹脂溶液に、光カチオン重合開始剤(サンアプロ社製、商品名:CPI(登録商標)-100P)2部を添加し、保護層形成組成物を得た。得られた保護層形成組成物を用いた以外は実施例8と同様にして位相差層付偏光板11を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは15μmであった。[Example 11]
Hydrogenated bisphenol type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name: jER (registered trademark) YX8000) 15 parts and oxetane resin (manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: Aron Oxetane (registered trademark) OXT-221) 10 parts by weight was dissolved in 73 parts of methyl ethyl ketone to obtain an epoxy resin solution. To the resulting epoxy resin solution, 2 parts of a cationic photopolymerization initiator (manufactured by San-Apro Co., Ltd., trade name: CPI (registered trademark)-100P) was added to obtain a composition for forming a protective layer. A
[実施例12]
保護層の厚みを8μmとした以外は実施例11と同様にして位相差層付偏光板12を得た。[Example 12]
A
[実施例13]
保護層の厚みを10μmとした以外は実施例11と同様にして位相差層付偏光板13を得た。[Example 13]
A
[実施例14]
紫外線硬化型エポキシ系樹脂(ダイセル社製、製品名「セロキサイド2021P」)を用いたこと以外は実施例8と同様にして保護層(硬化物)を形成した。具体的には、当該エポキシ系樹脂95重量%および光重合開始剤(CPI-100P、サンアプロ社製)5重量%を配合した組成物を易接着層上に塗布し、空気雰囲気下で高圧水銀ランプを用いて積算光量500mJ/cm2で紫外線を照射し、硬化層(保護層)を形成した。この保護層を用いたこと以外は実施例2と同様にして位相差層付偏光板を作製した。偏光板の厚みは15μmであった。[Example 14]
A protective layer (cured product) was formed in the same manner as in Example 8, except that an ultraviolet curable epoxy resin (manufactured by Daicel, product name "Celoxide 2021P") was used. Specifically, a composition containing 95% by weight of the epoxy resin and 5% by weight of a photopolymerization initiator (CPI-100P, manufactured by San-Apro Co., Ltd.) is applied to the easy-adhesion layer and placed under an air atmosphere with a high-pressure mercury lamp. to form a cured layer (protective layer). A polarizing plate with a retardation layer was produced in the same manner as in Example 2 except that this protective layer was used. The thickness of the polarizing plate was 15 μm.
(比較例1)
偏光子の作製において、水中延伸処理の延伸倍率を2.3倍として総延伸倍率を5.5倍としたこと、および、延伸浴の液温を70℃としたこと以外は実施例1と同様にして、厚み5.1μmの偏光子を得た。得られた偏光子の表面に厚み40μmのアクリル系樹脂フィルムを、紫外線硬化型接着剤を介して積層して保護層とした以外は実施例1と同様にして位相差層付偏光板C1を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは52μmであった。(Comparative example 1)
In the production of the polarizer, the same as in Example 1 except that the draw ratio in the underwater drawing treatment was 2.3 times and the total draw ratio was 5.5 times, and the liquid temperature of the drawing bath was 70°C. Then, a polarizer having a thickness of 5.1 μm was obtained. A polarizing plate C1 with a retardation layer was obtained in the same manner as in Example 1, except that an acrylic resin film having a thickness of 40 μm was laminated on the surface of the obtained polarizer via an ultraviolet curable adhesive to form a protective layer. rice field. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 52 μm.
(比較例2)
保護層として、厚さ20μmのアクリル系フィルムを用いた以外は、比較例1と同様にして位相差層付偏光板C2を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは32μmであった。(Comparative example 2)
A polarizing plate C2 with a retardation layer was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that an acrylic film having a thickness of 20 μm was used as the protective layer. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 32 μm.
(比較例3)
比較例1で得られた偏光子を用いた以外は実施例1と同様にして、位相差層付偏光板C3を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは16μmであった。(Comparative Example 3)
A polarizing plate C3 with a retardation layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polarizer obtained in Comparative Example 1 was used. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 16 μm.
(比較例4)
偏光子の作製において、水中延伸処理の延伸浴の液温を64℃としたこと以外は比較例1と同様にして、厚み5.1μmの偏光子を得た。得られた偏光子を用いた以外は比較例3と同様にして位相差層付偏光板C4を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは16μmであった。(Comparative Example 4)
A polarizer having a thickness of 5.1 μm was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the liquid temperature of the stretching bath in the underwater stretching treatment was 64° C. in the production of the polarizer. A polarizing plate C4 with a retardation layer was obtained in the same manner as in Comparative Example 3 except that the obtained polarizer was used. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 16 μm.
(比較例5)
実施例7と同様にして保護層を形成したこと以外は比較例3と同様にして、位相差層付偏光板C5を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは14μmであった。(Comparative Example 5)
A polarizing plate C5 with a retardation layer was obtained in the same manner as in Comparative Example 3 except that a protective layer was formed in the same manner as in Example 7. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 14 μm.
(比較例6)
実施例8と同様にして保護層を形成したこと以外は比較例3と同様にして、位相差層付偏光板C6を得た。得られた位相差層付偏光板の総厚みは14μmであった。(Comparative Example 6)
A polarizing plate C6 with a retardation layer was obtained in the same manner as in Comparative Example 3 except that a protective layer was formed in the same manner as in Example 8. The total thickness of the obtained polarizing plate with a retardation layer was 14 μm.
[評価]
実施例および比較例で得られた位相差層付偏光板を用いて以下の評価を行った。結果を表1に示す。
(1)厚み
偏光子の厚みは、干渉膜厚計(大塚電子社製、製品名「MCPD-3000」)を用いて測定した。厚み算出に用いた計算波長範囲は400nm~500nmで、屈折率は1.53とした。また、保護層の厚みは、干渉膜厚計(大塚電子社製、製品名「MCPD-3000」)を用い、計算波長範囲および屈折率は適宜選択して測定した。易接着層の厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)観察から求めた。10μmを超える厚みは、デジタルマイクロメーター(アンリツ社製、製品名「KC-351C」)を用いて測定した。
(2)配向関数
実施例および比較例に用いた偏光子について、フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)(Perkin Elmer社製、商品名:「Frontier」)を用い、偏光された赤外光を測定光として、偏光子表面の全反射減衰分光(ATR:attenuated total reflection)測定を行った。偏光子を密着させる結晶子はゲルマニウムを用い、測定光の入射角は45°入射とした。配向関数の算出は以下の手順で行った。入射させる偏光された赤外光(測定光)は、ゲルマニウム結晶のサンプルを密着させる面に平行に振動する偏光(s偏光)とし、測定光の偏光方向に対し、偏光子の延伸方向を垂直(⊥)および平行(//)に配置した状態で各々の吸光度スペクトルを測定した。得られた吸光度スペクトルから、(3330cm-1強度)を参照とした(2941cm-1強度)Iを算出した。I⊥は、測定光の偏光方向に対し偏光子の延伸方向を垂直(⊥)に配置した場合に得られる吸光度スペクトルから得られる(2941cm-1強度)/(3330cm-1強度)である。また、I//は、測定光の偏光方向に対し偏光子の延伸方向を平行(//)に配置した場合に得られる吸光度スペクトルから得られる(2941cm-1強度)/(3330cm-1強度)である。ここで、(2941cm-1強度)は、吸光度スペクトルのボトムである、2770cm-1と2990cm-1をベースラインとしたときの2941cm-1の吸光度であり、(3330cm-1強度)は、2990cm-1と3650cm-1をベースラインとしたときの3330cm-1の吸光度である。得られたI⊥およびI// を用い、式1に従って配向関数fを算出した。なお、f=1のとき完全配向、f=0のときランダムとなる。また、2941cm-1のピークは、偏光子中のPVAの主鎖(-CH2-)の振動起因の吸収といわれている。また、3330cm-1のピークは、PVAの水酸基の振動起因の吸収といわれている。
(式1)f=(3<cos2θ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
但し
c=(3cos2β-1)/2
で、上記のように2941cm-1を用いた場合、β=90°⇒f=-2×(1-D)/(2D+1)である。
θ:延伸方向に対する分子鎖の角度
β:分子鎖軸に対する遷移双極子モーメントの角度
D=(I⊥)/(I//)
I⊥:測定光の偏光方向と偏光子の延伸方向が垂直の場合の吸収強度
I//:測定光の偏光方向と偏光子の延伸方向が平行の場合の吸収強度
(3)クラック発生率
実施例および比較例で得られた位相差層付偏光板を10mm×10mmサイズに切り出した。切り出した位相差層付偏光板を厚み20μmのアクリル系粘着剤層を介してガラス板(厚み1.1mm)に貼り付けた。ガラス板に貼り付けたサンプルを100℃のオーブン内に120時間置いた後、目視にて偏光子の吸収軸方向(MD方向)のクラック発生の有無を目視で確認した。この評価を3枚の位相差層付偏光板を用いて行い、クラックの発生した位相差層付偏光板の数を評価した。
(4)耐折り曲げ性
実施例および比較例で得られた位相差層付偏光板を50mm×100mmサイズに切り出した。このとき、偏光子の吸収軸方向が長辺方向となるように切り出した。屈曲試験機(ユアサシステム社製、製品名:DLDM111LH)を用いて、室温で、切り出した位相差層付偏光板を折り曲げ試験に供した。具体的には、位相差層付偏光板を、位相差層側が内側、保護層または保護層上に形成されたハードコート層が外側となるように、吸収軸方向に、回転数60rpmの条件で屈曲径を1mmφ(Rが0.5mm)に設定し、5万回位相差層付偏光板を折り曲げた。次いで、試験後の位相差層付偏光板のクラックの有無を目視で確認し、クラックが確認できなかったものを良好、クラックか確認されたものを不可とした。なお、折り曲げ方向が偏光子の透過軸方向である。
(5)単体透過率および偏光度
実施例および比較例に用いた偏光子/熱可塑性樹脂基材の積層体から樹脂基材を剥離除去した偏光子(偏光子単体)について、紫外可視分光光度計(日本分光社製、製品名「V-7100」)を用いて測定した単体透過率Ts、平行透過率Tp、直交透過率Tcをそれぞれ、偏光子のTs、TpおよびTcとした。これらのTs、TpおよびTcは、JIS Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。
得られたTpおよびTcから、下記式により偏光度Pを求めた。
偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
(6)突き刺し強度
実施例および比較例に用いた偏光子/熱可塑性樹脂基材の積層体から偏光子を剥離し、ニードルを装着した圧縮試験機(カトーテック社製、製品名「NDG5」ニードル貫通力測定仕様)に載置し、室温(23℃±3℃)環境下、突き刺し速度0.33cm/秒で突き刺し、偏光子が割れたときの強度を破断強度(突き刺し強度)とした。評価値は試料片10個の破断強度を測定し、その平均値を用いた。なお、ニードルは、先端径1mmφ、0.5Rのものを用いた。測定する偏光子については、直径約11mmの円形の開口部を有する治具を偏光子の両面から挟んで固定し、開口部の中央にニードルを突き刺して試験を行った。[evaluation]
The following evaluations were performed using the polarizing plates with retardation layers obtained in Examples and Comparative Examples. Table 1 shows the results.
(1) Thickness The thickness of the polarizer was measured using an interference film thickness meter (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., product name “MCPD-3000”). The calculation wavelength range used for thickness calculation was 400 nm to 500 nm, and the refractive index was 1.53. The thickness of the protective layer was measured using an interference film thickness meter (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., product name: "MCPD-3000"), with the calculated wavelength range and refractive index selected as appropriate. The thickness of the easy-adhesion layer was obtained from scanning electron microscope (SEM) observation. A thickness exceeding 10 μm was measured using a digital micrometer (manufactured by Anritsu Co., Ltd., product name “KC-351C”).
(2) Orientation function For the polarizers used in Examples and Comparative Examples, a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) (manufactured by Perkin Elmer, trade name: "Frontier") was used to measure polarized infrared light. Attenuated total reflection (ATR) of the surface of the polarizer was measured using light as measurement light. Germanium was used for the crystallite that adheres the polarizer, and the incident angle of the measurement light was set at 45°. The orientation function was calculated according to the following procedure. The incident polarized infrared light (measurement light) is polarized light (s-polarized light) that oscillates parallel to the surface where the germanium crystal sample is adhered, and the stretching direction of the polarizer is set perpendicular to the polarization direction of the measurement light ( ⊥) and parallel (//), and each absorbance spectrum was measured. From the obtained absorbance spectrum, (2941 cm -1 intensity) I was calculated with reference to (3330 cm -1 intensity). I ⊥ is (2941 cm −1 intensity)/(3330 cm −1 intensity) obtained from the absorbance spectrum obtained when the stretching direction of the polarizer is arranged perpendicular (⊥) to the polarization direction of the measurement light. In addition, I // is obtained from the absorbance spectrum obtained when the stretching direction of the polarizer is arranged parallel (//) to the polarization direction of the measurement light (2941 cm −1 intensity) / (3330 cm −1 intensity) is. Here, (2941 cm −1 intensity) is the absorbance at 2941 cm −1 when 2770 cm −1 and 2990 cm −1 are the bottoms of the absorbance spectrum, and (3330 cm −1 intensity) is 2990 cm − Absorbance at 3330 cm −1 with 1 and 3650 cm −1 as baseline. Using the obtained I⊥ and I // , the orientation function f was calculated according to Equation 1. When f=1, the orientation is perfect, and when f=0, the orientation is random. The peak at 2941 cm −1 is said to be absorption due to vibration of the PVA main chain (—CH 2 —) in the polarizer. The peak at 3330 cm −1 is said to be absorption due to vibration of hydroxyl groups of PVA.
(Formula 1) f=(3<cos 2 θ>−1)/2
=(1−D)/[c(2D+1)]
However, c=(3cos 2 β−1)/2
β=90°⇒f=−2×(1−D)/(2D+1) when 2941 cm −1 is used as described above.
θ: Angle of molecular chain with respect to stretching direction β: Angle of transition dipole moment with respect to molecular chain axis D=( I⊥ )/(I // )
I ⊥ : Absorption intensity when the polarization direction of the measurement light and the stretching direction of the polarizer are perpendicular I // : Absorption intensity when the polarization direction of the measurement light and the stretching direction of the polarizer are parallel (3) Crack occurrence rate Implementation The retardation layer-attached polarizing plates obtained in Examples and Comparative Examples were cut into 10 mm×10 mm sizes. The cut polarizing plate with a retardation layer was attached to a glass plate (thickness: 1.1 mm) via an acrylic pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 20 μm. After the sample attached to the glass plate was placed in an oven at 100° C. for 120 hours, the occurrence of cracks in the absorption axis direction (MD direction) of the polarizer was visually confirmed. This evaluation was performed using three polarizing plates with retardation layers, and the number of polarizing plates with retardation layers in which cracks were generated was evaluated.
(4) Bending Resistance Each polarizing plate with a retardation layer obtained in Examples and Comparative Examples was cut into a size of 50 mm×100 mm. At this time, the polarizer was cut so that the absorption axis direction of the polarizer was the long side direction. Using a bending tester (manufactured by Yuasa Systems Co., Ltd., product name: DLDM111LH), the cut polarizing plate with a retardation layer was subjected to a bending test at room temperature. Specifically, the polarizing plate with a retardation layer is rotated in the direction of the absorption axis at a rotation speed of 60 rpm so that the retardation layer side is inside and the protective layer or the hard coat layer formed on the protective layer is outside. The bending diameter was set to 1 mmφ (R is 0.5 mm), and the polarizing plate with the retardation layer was bent 50,000 times. Next, the presence or absence of cracks in the retardation layer-attached polarizing plate after the test was visually confirmed, and those in which cracks could not be confirmed were rated good, and those in which cracks were confirmed were rated unsatisfactory. The bending direction is the transmission axis direction of the polarizer.
(5) Single transmittance and degree of polarization For the polarizer (single polarizer) obtained by peeling and removing the resin substrate from the polarizer/thermoplastic resin substrate laminate used in the examples and comparative examples, the ultraviolet-visible spectrophotometer was used. (manufactured by JASCO Corporation, product name "V-7100"), the single transmittance Ts, the parallel transmittance Tp, and the orthogonal transmittance Tc were taken as Ts, Tp, and Tc of the polarizer, respectively. These Ts, Tp and Tc are Y values measured with a 2-degree field of view (C light source) according to JIS Z8701 and subjected to visibility correction.
From the obtained Tp and Tc, the degree of polarization P was determined by the following formula.
Degree of polarization P (%) = {(Tp-Tc)/(Tp+Tc)} 1/2 × 100
(6) Puncture strength The polarizer was peeled off from the polarizer/thermoplastic resin substrate laminate used in the examples and comparative examples, and a compression tester equipped with a needle (manufactured by Kato Tech Co., Ltd., product name "NDG5" needle Penetration force measurement specification), pierced at a piercing speed of 0.33 cm/sec in a room temperature (23°C ± 3°C) environment, and the strength when the polarizer was broken was taken as the breaking strength (piercing strength). As the evaluation value, the breaking strength of 10 test pieces was measured and the average value was used. The needle used had a tip diameter of 1 mmφ and 0.5R. For the polarizer to be measured, a jig having a circular opening with a diameter of about 11 mm was fixed on both sides of the polarizer, and the test was performed by piercing the center of the opening with a needle.
表1から明らかなように、実施例1~14の位相差層付偏光板は加熱処理に供された場合であってもクラックの発生が抑制されていた。また、折り曲げ時の耐久性にも優れるものであった。 As is clear from Table 1, the polarizing plates with retardation layers of Examples 1 to 14 were inhibited from cracking even when subjected to heat treatment. Moreover, the durability at the time of bending was also excellent.
本発明の位相差層付偏光板は、画像表示装置に好適に用いられる。 The retardation layer-attached polarizing plate of the present invention is suitably used for an image display device.
10 偏光板
11 偏光子
12 第1の保護層
13 第2の保護層
20 位相差層
100 位相差層付偏光板
101 位相差層付偏光板
102 位相差層付偏光板REFERENCE SIGNS
Claims (9)
該偏光子がポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、かつ、ポリビニルアルコールの配向関数が0.30以下であり、
該位相差層が液晶化合物の配向固化層であり、
該保護層の厚みが10μm以下である、位相差層付偏光板。a polarizing plate including a polarizer and a protective layer disposed on one side of the polarizer; and a retardation layer;
the polarizer is composed of a polyvinyl alcohol-based resin film, and the polyvinyl alcohol has an orientation function of 0.30 or less,
The retardation layer is an alignment fixed layer of a liquid crystal compound,
A polarizing plate with a retardation layer, wherein the protective layer has a thickness of 10 µm or less.
該偏光子の突き刺し強度が30gf/μm以上であり、
該位相差層が液晶化合物の配向固化層であり、
該保護層の厚みが10μm以下である、位相差層付偏光板。a polarizing plate including a polarizer and a protective layer disposed on one side of the polarizer; and a retardation layer;
The polarizer has a puncture strength of 30 gf/μm or more,
The retardation layer is an alignment fixed layer of a liquid crystal compound,
A polarizing plate with a retardation layer, wherein the protective layer has a thickness of 10 µm or less.
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