JP7504602B2 - 光学フィルムおよびその用途 - Google Patents
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Xは、下記式(2)の群から選択される連結基を示し、
R3aおよびR3bは、互いに同一でまたは異なって、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、C1-9アルキル基、C1-5アルコキシ基、C4-12シクロアルキル基、C6-12アリール基、C2-5アルケニル基またはC7-17アラルキル基を示し、R3aとR3bとは結合して炭素環または複素環を形成してもよく、
sは1以上の整数を示す)
環Z1aおよび環Z1bは、互いに同一でまたは異なって、アレーン環を示し、
R1aおよびR1bは、互いに同一でまたは異なって、置換基を示し、m1およびm2は、互いに同一でまたは異なって、0以上の整数を示し、
A1aおよびA1bは、互いに同一でまたは異なって、直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、n1およびn2は、互いに同一でまたは異なって、1以上の整数を示し、
R2aおよびR2bは、互いに同一でまたは異なって、水素原子またはメチル基を示す]
R4は、置換基を示し、kは、0~8の整数を示し、
環Z1aおよび環Z1b、A1aおよびA1b、n1およびn2、R1aおよびR1b、m1およびm2、R2aおよびR2bは前記に同じ)
本発明の好適な態様の一つでは、硬化性組成物は、前記式(1)で表されるエポキシ(メタ)アクリレートを含む。
前記式(1)で表されるエポキシ(メタ)アクリレートの製造方法は、オキシアルキレン基付加数、すなわち、n1+n2を所定の範囲に調整可能な限り、特に限定されず、慣用の方法を利用できる。特に、前記式(1a)で表されるエポキシ(メタ)アクリレートの製造方法は、例えば、下記式(3)で表されるエポキシ化合物と、(メタ)アクリル酸成分とを反応させる方法(A)であってもよい。なお、前記式(3)で表されるエポキシ化合物は、特開2009-155256号公報に記載の方法などにより製造できる。
前記式(4)において、環Z1aおよび環Z1b、A1aおよびA1b、n1およびn2、R1aおよびR1b、m1およびm2、R2aおよびR2b、R4、kのそれぞれの好ましい態様などは、前記記載に同じである。前記式(4)で表される代表的な第1のヒドロキシ化合物としては、例えば、前記式(1a)で表されるエポキシ(メタ)アクリレートの代表例として例示した化合物(1a-1)~(1a-9)に対応するヒドロキシ化合物、すなわち、3-(メタ)アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロピル基を水素原子に置き換えた化合物が挙げられる。これらの化合物は、単独でまたは2種以上組み合わされて、分子集合体として含まれてもよい。
前記式(3)で表されるエポキシ化合物および方法(A)により、前記式(1a)で表されるエポキシ(メタ)アクリレートを調製する具体的な製造方法については、特許文献5(特開2017-186513号公報)に記載の方法などを利用できる。
前記エポキシ(メタ)アクリレートは、単独で使用してもよいが、紫外線吸収剤、重合開始剤、他の重合性化合物、溶媒などの他の成分と混合して硬化性組成物を形成してもよい。
本発明の好適な態様の一つである硬化性組成物は、紫外線吸収剤を含んでいてもよい。紫外線吸収剤としては、慣用の紫外線吸収剤を利用できる。
本発明の好適な態様の一つである硬化性組成物は、熱重合開始剤および/または光重合開始剤を含んでいてもよい。熱重合開始剤には、有機過酸化物、アソ化合物などが含まれる。有機過酸化物としては、ジ-t-ブチルパーオキシドなどのジアルキルパーオキシド類;ラウロイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシドなどのジアシルパーオキシド類;t-ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、過酢酸t-ブチルなどの過酸(または過酸エステル)類;ケトンパーオキシド類;パーオキシカーボネート類;パーオキシケタール類などが挙げられる。アゾ化合物としては、2,2-アゾビス(イソブチロニトリル)などのアゾニトリル化合物;アゾアミド化合物;アゾアミジン化合物などが挙げられる。これらの熱重合開始剤は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。
本発明の好適な態様の一つである硬化性組成物には、さらに、分子中に1個以上の重合性官能基を有する重合性化合物を含んでいてもよく、これによって感度(または硬化性)、流動性、耐薬品性、耐熱性または機械的強度などを向上してもよい。他の重合性化合物は、ビニル基を有する重合性化合物などであってもよいが、(メタ)アクリロイル基を有する単官能性または多官能性(メタ)アクリレートであることが多い。
また、前記硬化性組成物は、必要に応じて、溶媒を含んでいてもよい。溶媒としては、特に限定されず、アセトン、ジイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトンなどのジアルキルケトン;シクロヘキサノンなどの環状ケトンジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどの鎖状エーテル;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル;メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;酢酸エチルなどのエステル類;アセトニトリルなどのニトリル類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類;スルホキシド類;ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素;シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素;トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類;塩化メチレン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタンなどハロゲン系炭化水素などが挙げられる。これらの溶媒は、単独でまたは2種以上組み合わせて混合溶媒として使用することもできる。
前記硬化性組成物は、活性エネルギー(活性エネルギー線)を付与することで容易に硬化する。前記活性エネルギーは、熱エネルギーおよび/または光エネルギーが有用であり、目的などに応じて適宜選択できる。光エネルギーとしては、紫外線、電子線、X線などが挙げられる。
以下に、本発明の好適な態様の一つである光学フィルム(前記硬化性組成物の硬化物で形成された硬化フィルム)の製造方法の実施形態について説明する。
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d
(式中、nxはフィルムの遅相軸方向の屈折率、nyはフィルムの進相軸方向の屈折率、nzはフィルム厚み方向の屈折率、dはフィルムの厚みを示す)。
前記光学フィルムは、ディスプレイ用カバーシート(またはカバーフィルム)、特に、フォルダブルディスプレイ用カバーシートであってもよく、硬化性組成物が紫外線吸収剤を含む場合、偏光子偏光板の表面に積層して偏光子保護フィルムとして機能させるためのフォルダブルディスプレイ用カバーシート(偏光板保護フィルム)として利用するのが好ましい。紫外線吸収剤を含む硬化性組成物の硬化物で形成されたシートがこの用途に適している理由は以下の通りである。
BPEF-5EOGA:特開2017-186513号公報の実施例に記載の方法で合成されたエポキシアクリレートであり、前記式(1b)において、n1+n2=7であるエポキシアクリレート
BPEF-9EOGA:特開2017-186513号公報の実施例に記載の方法で合成されたエポキシアクリレートであり、前記式(1b)において、n1+n2=11であるエポキシアクリレート
BNEF-13EOGA:特開2017-186513号公報の実施例に記載の方法で合成されたエポキシアクリレートであり、前記式(1a)において、Z1aおよびZ1bがナフタレン環であり、n1+n2=15であるエポキシアクリレート
BPEF-9EOA:9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン(BPEF)1モルに対して、平均値で9モルのエチレンオキシドが付加した付加体のジアクリレート(大阪ガスケミカル(株)製)
UV-3200B(エステル系):日本合成化学工業(株)製、二官能性ウレタンアクリレート
エポキシエステル3000A:共栄社化学(株)製、ビスフェノールAのジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物
紫外線吸収剤A:Eversorb109、Everlight Chemical社製、粘稠液体状
紫外線吸収剤B:EversorbBL1A、Everlight Chemical社製、粘稠液体状
光重合開始剤A:BASFジャパン(株)製、商品名「イルガキュア184」
光重合開始剤B:BASFジャパン(株)製、商品名「イルガキュア819」
支持体フィルム:東レ(株)製、商品名「PETルミラー」、膜厚100μm。
JIS K5600-5-4に準拠(荷重750g)して、鉛筆硬度計(新東科学(株)製「HEIDON-14」)を用いて測定した。
折り曲げ試験機(YUASA SYSTEM(株)製「DMLHP-CS」)を用いて以下のようにして測定した。すなわち、図2(a)に示すように、まず、フィルム11を保持するための試験機10の一対のプレート12,13を各々のフィルム載置面12a,13aが同一平面となるように固定して、当該フィルム載置面12a,13aにフィルム(試験片)11を設置した。次いで、一対のプレート12,13間の互いに対向するプレート端部12b,13bを当該各プレート12,13の回転中心として両プレート12,13を相対移動させることにより、各フィルム載置面12a,13aがスペーサ(不図示)により規制された間隔Rを隔てて対向するように移動させた(以下、この移動操作を「閉じる操作」という)。この閉じる操作において、両プレート12,13は、図2(b)に示すように、各フィルム載置面12a,13aが最終的に対向して平行となるように移動させた。各フィルム載置面12a,13a間の間隔Rは4mmとなるように調整した。
前記折り曲げ試験機10を用いて、前記折り曲げ安定性試験と同様の折り曲げ方法で閉じる操作を実施した後、一対のプレート12,13を、閉じる操作とは逆に相対移動させることにより、再び、図2(a)に示すように、各フィルム載置面12a,13aが同一平面となるように移動させた(以下、この移動操作を「開く操作」という)。さらに、この閉じる操作と開く操作の一連の操作を10万回または100万回繰り返し、フィルム11の表面における折れ筋、破断の有無を目視で観察することにより、フィルムに折れ筋が生じたり、破断して外観に異常が発生するまでの折り曲げ回数をカウントした。
JIS K7361-1に準拠して、色差濁度計(日本電色(株)製「COH-400」)を用いて測定した。
380nmにおける分光線透過率を、分光光度計((株)島津製作所製「UV-3600」)を用いて測定した。
JIS K7373に準拠して、色差濁度計(日本電色(株)製「COH-400」)を用いて測定した。
JIS K7136に準拠して、色差濁度計(日本電色(株)製「COH-400」)を用いて測定した。
多波長アッベ屈折計((株)アタゴ製「DR-M4(循環式恒温水槽60-C3)」)を用いて、測定温度20℃で、接触液にブロモナフタレンを使用して、589nm(D線)の屈折率nDを測定した。
リタデーション測定装置(大塚電子(株)製「RETS-100」)を用いて、測定温度20℃で、フィルムのRo(550)およびRth(589)を測定した。レタデーションは膜厚50μm換算値である。なお、Ro(550)は、波長550nmの条件下で面内位相差であり、Rth(589)は、波長589nmの条件下で厚み方向位相差である。
紫外線吸収剤を添加して実施例について、得られた硬化フィルム表面についてブリードアウトの有無を目視で観察した。
表1に示すように、BPEF-9EOGAを100質量部、光重合開始剤Aを3質量部加え70℃で1時間撹拌し混合し硬化性組成物を得た。バーコーターでPETフィルム上に塗布し、その後、紫外線照射装置(アイグラフィックス社製「ECS-151U」)によりUV照射(500mJ/cm2)することにより硬化させ、PETフィルムから剥離し、厚さ100μmの硬化フィルムを作製した。得られた硬化フィルムの鉛筆硬度、折り曲げ安定性、折り曲げ耐久性、全光線透過率、分光線透過率、黄色度、ヘイズ、屈折率、レタデーションを測定した。測定結果を表2に示す。
表1に示すように、硬化性組成物に対して、さらに紫外線吸収剤Aおよび光重合開始剤Bを同表に示す配合量で加える以外は、実施例1と同様にして硬化フィルムを作製した。なお、実施例3の硬化フィルムの膜厚は90μmとなった。
表1に示すように、硬化性組成物に対して、さらに紫外線吸収剤Bおよび光重合開始剤Bを同表に示す配合量で加える以外は、実施例1と同様にして硬化フィルムを作製した。
表1に示すように、BPEF-9EOGAに代えて、BPEF-5EOGA、BNEF-13EOGA、BPEF-9EOA、UV-3200B(エステル系)またはエポキシエステル3000Aを使用する以外は、実施例1と同様にして硬化フィルムを作製した。なお、硬化フィルムの膜厚は、比較例1で90μm、比較例2で200μm、比較例3で120μmとなった。
2…支持体フィルム
3…硬化性組成物
4…塗工ヘッド
5…紫外線照射装置
6…支持体フィルム巻取装置
7…硬化フィルム
8…硬化フィルム巻取装置
Claims (16)
- 繰り返し折り曲げて使用される画像表示装置の表示部に組み込まれる光学フィルムであって、平均厚みが20~120μmであり、かつ下記式(1)で表されるエポキシ(メタ)アクリレートおよび紫外線吸収剤を含む硬化性組成物の硬化物で形成されている光学フィルム。
Xは、下記式(2)の群から選択される連結基を示し、
R3aおよびR3bは、互いに同一でまたは異なって、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、C1-9アルキル基、C1-5アルコキシ基、C4-12シクロアルキル基、C6-12アリール基、C2-5アルケニル基またはC7-17アラルキル基を示し、R3aとR3bとは結合して炭素環または複素環を形成してもよく、
sは1以上の整数を示す)
環Z1aおよび環Z1bは、互いに同一でまたは異なって、アレーン環を示し、
R1aおよびR1bは、互いに同一でまたは異なって、置換基を示し、m1およびm2は、互いに同一でまたは異なって、0以上の整数を示し、
A1aおよびA1bは、互いに同一でまたは異なって、直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、n1およびn2は、互いに同一でまたは異なって、1以上の整数を示し、
R2aおよびR2bは、互いに同一でまたは異なって、水素原子またはメチル基を示す] - 前記式(1)において、環Z1aおよび環Z1bが、互いに同一でまたは異なって、ベンゼン環またはナフタレン環を示し、R1aおよびR1bは、互いに同一でまたは異なって、C1-4アルキル基またはC6-10アリール基を示し、n1+n2が2~30の整数を示す請求項1または2記載の光学フィルム。
- 前記式(1a)で表されるエポキシ(メタ)アクリレートの割合が、前記式(1)で表されるエポキシ(メタ)アクリレート中70~100モル%である請求項2~4のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記硬化物が光硬化物である請求項1~5のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 面内位相差Ro(550)が50nm以下であり、厚み方向の位相差Rth(589)が100nm以下である請求項1~6のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 全光線透過率が85%以上であり、かつ380nmにおける分光線透過率が8%以下である請求項1~7のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- ディスプレイ用カバーシートである請求項1~8のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 偏光板保護フィルムである請求項1~9のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載の光学フィルムとポリビニルアルコール偏光子とを接着剤で貼り合わせた偏光板。
- 接着剤が紫外線吸収剤を含まない請求項11記載の偏光板。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載の光学フィルムを備えた画像表示装置。
- 有機ELディスプレイを含む請求項13記載の画像表示装置。
- フォルダブル携帯情報端末である請求項13または14記載の画像表示装置。
- 繰り返し折り曲げて使用される画像表示装置の表示部の表面に、請求項1~10のいずれか一項に記載の光学フィルムを載置し、前記光学フィルムをカバーシートとして使用する方法。
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