JPWO2018123662A1 - フィルム - Google Patents
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Abstract
基材フィルムと、前記基材フィルム上に設けられた易滑層と、を備え、前記基材フィルムは、ブロック共重合体を含み、前記ブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロック及びジエン化合物水素化物単位を有するブロックをそれぞれ有し、前記芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックの数と、前記ジエン化合物水素化物を有するブロックの数との合計が、前記ブロック共重合体1分子当たり3つ以上であり、前記易滑層は、ポリウレタンと、前記ポリウレタンを架橋させうる架橋剤と、不揮発性塩基と、微粒子と、を含む組成物の硬化物からなる、フィルム。
Description
本発明はフィルムに関する。
液晶表示装置などの表示装置には、偏光板、位相差板等の様々な光学素子が設けられる。このような光学素子の中にはフィルムにより構成されているものがある(例えば特許文献1〜3を参照)。
ところで、光学素子の中でも偏光板には、通常、偏光板保護フィルムが設けられる。この偏光板保護フィルムには、その面内の位相差(レターデーションともいう。)が小さいこと、耐衝撃性に優れることが求められる。
しかしながら、従来の技術では、フィルムの製造過程において位相差が容易に発現する傾向があり、その面内の位相差が小さく、耐衝撃性に優れるという特性を達成するフィルムの実現が困難であった。
また、偏光板保護フィルム及び偏光板は、長尺のフィルムロールの形状で保存及び運搬されることがある。偏光板保護フィルム等をフィルムロールの形状とすると、保存の際に、フィルムロール内でフィルムの隣接する表面が高い圧力で接するため、これらが癒着する現象が発生する。このような現象はブロッキングと呼ばれ、ブロッキングが発生するとフィルムの巻取り性を不良なものとしうる。したがって、上記特性の達成に加え、ブロッキングの発生を抑制するフィルムの実現も求められている。
しかしながら、従来の技術では、フィルムの製造過程において位相差が容易に発現する傾向があり、その面内の位相差が小さく、耐衝撃性に優れるという特性を達成するフィルムの実現が困難であった。
また、偏光板保護フィルム及び偏光板は、長尺のフィルムロールの形状で保存及び運搬されることがある。偏光板保護フィルム等をフィルムロールの形状とすると、保存の際に、フィルムロール内でフィルムの隣接する表面が高い圧力で接するため、これらが癒着する現象が発生する。このような現象はブロッキングと呼ばれ、ブロッキングが発生するとフィルムの巻取り性を不良なものとしうる。したがって、上記特性の達成に加え、ブロッキングの発生を抑制するフィルムの実現も求められている。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その面内の位相差が小さく、耐衝撃性に優れ、かつブロッキングの発生を抑制したフィルムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し目的を達成するため、本発明者は鋭意検討した結果、芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックと、ジエン化合物水素化物単位を有するブロックとを、所定のブロック数以上有するブロック共重合体を含む基材と、ポリウレタンと、架橋剤と、不揮発性塩基と、微粒子と、を含む組成物の硬化物からなる易滑層とを備えた、積層フィルムでは、その面内の位相差が小さく、耐衝撃性に優れ、かつブロッキングの発生を抑制することを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明によれば、以下の〔1〕〜〔5〕が提供される。
すなわち、本発明によれば、以下の〔1〕〜〔5〕が提供される。
〔1〕 基材フィルムと、前記基材フィルム上に設けられた易滑層と、を備え、
前記基材フィルムは、ブロック共重合体を含み、
前記ブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロック及びジエン化合物水素化物単位を有するブロックを有し、
前記芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックの数と、前記ジエン化合物水素化物を有するブロックの数との合計が、前記ブロック共重合体1分子当たり3つ以上であり、
前記易滑層は、ポリウレタンと、前記ポリウレタンを架橋させうる架橋剤と、不揮発性塩基と、微粒子と、を含む組成物の硬化物からなる、フィルム。
〔2〕 前記ブロック共重合体において、
前記芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックの含有率が80重量%〜90重量%、前記ジエン化合物水素化物単位を有するブロックの含有率が10重量%〜20重量%であるとともに、
重合体鎖の一端以上が、前記芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックからなる、〔1〕記載のフィルム。
〔3〕 その面内の位相差の絶対値が1nm以下で、厚み方向の位相差の絶対値が1nm以下である、〔1〕または〔2〕に記載のフィルム。
〔4〕 延伸フィルムである、〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載のフィルム。
〔5〕 前記ポリウレタンの引っ張り弾性率が1000N/mm2以上5000N/mm2以下である、〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載のフィルム。
〔6〕 前記ポリウレタンが、ポリエーテル系ポリウレタンである、〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載のフィルム。
前記基材フィルムは、ブロック共重合体を含み、
前記ブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロック及びジエン化合物水素化物単位を有するブロックを有し、
前記芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックの数と、前記ジエン化合物水素化物を有するブロックの数との合計が、前記ブロック共重合体1分子当たり3つ以上であり、
前記易滑層は、ポリウレタンと、前記ポリウレタンを架橋させうる架橋剤と、不揮発性塩基と、微粒子と、を含む組成物の硬化物からなる、フィルム。
〔2〕 前記ブロック共重合体において、
前記芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックの含有率が80重量%〜90重量%、前記ジエン化合物水素化物単位を有するブロックの含有率が10重量%〜20重量%であるとともに、
重合体鎖の一端以上が、前記芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックからなる、〔1〕記載のフィルム。
〔3〕 その面内の位相差の絶対値が1nm以下で、厚み方向の位相差の絶対値が1nm以下である、〔1〕または〔2〕に記載のフィルム。
〔4〕 延伸フィルムである、〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載のフィルム。
〔5〕 前記ポリウレタンの引っ張り弾性率が1000N/mm2以上5000N/mm2以下である、〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載のフィルム。
〔6〕 前記ポリウレタンが、ポリエーテル系ポリウレタンである、〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載のフィルム。
本発明のフィルムは、その面内の位相差が小さく、耐衝撃性に優れ、かつブロッキングの発生を抑制する。
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものでは無く、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
また、以下の説明において、粒子の平均粒子径とは、別に断らない限り、レーザー回折法によって粒子径分布を測定し、測定された粒子径分布において小径側から計算した累積体積が50%となる粒子径を採用する。
また、「偏光板」とは、剛直な部材だけでなく、例えば樹脂製のフィルムのように可撓性を有する部材も含む。
本発明のフィルムは、基材フィルムと、この基材フィルム上に設けられた易滑層とを備える。本発明において、基材フィルムはブロック共重合体を含み、易滑層は、ポリウレタンと、このポリウレタンを架橋させうる架橋剤と、不揮発性塩基と微粒子とを含む組成物の硬化物からなる層である。前記のポリウレタン、架橋剤、不揮発性塩基及び微粒子を含む組成物を、以下、「ウレタン組成物」と呼ぶことがある。
[1.基材フィルム]
基材フィルムは、ブロック共重合体を含む。基材フィルムに含まれるブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロック及びジエン化合物水素化物単位を有するブロックを有する。芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックの数と、ジエン化合物水素化物を有するブロックの数との合計は、ブロック共重合体1分子当たり3つ以上である。
基材フィルムは、ブロック共重合体を含む。基材フィルムに含まれるブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロック及びジエン化合物水素化物単位を有するブロックを有する。芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックの数と、ジエン化合物水素化物を有するブロックの数との合計は、ブロック共重合体1分子当たり3つ以上である。
[1.1.ブロック共重合体]
芳香族ビニル化合物水素化物単位は、芳香族ビニル化合物を重合した後で、その不飽和結合を水素化して得られる重合物の繰り返し単位と同様の構造を有する繰り返し単位を指し、例えば以下の構造式(1)で表される繰り返し単位を指す。ただし、芳香族ビニル化合物水素化物単位は、その製造方法によっては限定されない。
芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロック(以下、「芳香族ビニル化合物水素化物ブロック」ともいう)は、かかる芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックである。
芳香族ビニル化合物水素化物単位は、芳香族ビニル化合物を重合した後で、その不飽和結合を水素化して得られる重合物の繰り返し単位と同様の構造を有する繰り返し単位を指し、例えば以下の構造式(1)で表される繰り返し単位を指す。ただし、芳香族ビニル化合物水素化物単位は、その製造方法によっては限定されない。
芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロック(以下、「芳香族ビニル化合物水素化物ブロック」ともいう)は、かかる芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックである。
構造式(1)において、Rcは脂環式炭化水素基を表す。Rcの例を挙げると、シクロヘキシル基等のシクロヘキシル基類;デカヒドロナフチル基類等が挙げられる。
構造式(1)において、R1、R2及びR3は、それぞれ独立に、水素原子、鎖状炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、又は、極性基(ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基)で置換された鎖状炭化水素基を表す。中でもR1、R2及びR3としては、耐熱性、低複屈折性及び機械強度等の観点から水素原子及び炭素原子数1〜6個の鎖状炭化水素基であることが好ましい。鎖状炭化水素基としては飽和炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
芳香族ビニル化合物水素化物ブロックの分子量は、通常1000以上、好ましくは2000以上、より好ましくは3000以上であり、通常100000以下、好ましくは90000以下、より好ましくは80000以下である。芳香族ビニル化合物水素化物ブロックの分子量が前記範囲の下限以上となることによりフィルムの弾性率が向上するという利点が得られ、また、上限以下となることによりフィルムの耐衝撃性が向上するという利点が得られる。また、芳香族ビニル化合物水素化物ブロックが複数ある場合には、各ブロックの分子量を上記範囲の値とすることができる。この場合において、各ブロックの分子量は同じでもよいし、異なっていてもよい。
芳香族ビニル化合物水素化物ブロックの繰り返し単位の例を挙げると、以下のような例が挙げられる。以下の例示物において立体異性体を有するものは、そのいずれの立体異性体も使用することができる。また、芳香族ビニル化合物水素化物ブロックの繰り返し単位は、1種類だけも用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。さらに、芳香族ビニル化合物水素化物ブロックは、1種類だけも用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
ブロック共重合体中に含まれる芳香族ビニル化合物水素化物ブロックの含有率は、好ましくは80重量%以上、より好ましくは82重量%以上であり、好ましくは90重量%以下、より好ましくは88重量%以下である。芳香族ビニル化合物水素化物ブロックの含有率を上記範囲とすることにより、基材フィルムの面方向の位相差Reを所望の範囲にすることができる。
ブロック共重合体において、好ましくは、重合体鎖の一つの末端、より好ましくは重合体鎖の複数の末端が、芳香族ビニル化合物水素化物ブロックからなる。これにより、耐衝撃性を向上させることができる。重合体鎖の末端が芳香族ビニル化合物水素化物ブロックからなることは、NMR法により確認できる。
ジエン化合物水素化物単位は、ジエン化合物を重合した後で、その得られた重合物が不飽和結合を有していればその不飽和結合を水素化して得られる重合物の繰り返し単位と同様の構造を有する繰り返し単位を指す。中でも、ジエン化合物水素化物単位は、共役ジエン化合物を重合した後で、その不飽和結合を水素化して得られる重合物の繰り返し単位と同様の構造を有する繰り返し単位であることが好ましい。その例を挙げると、例えば以下の構造式(2)又は構造式(3)で表される繰り返し単位が挙げられる。ただし、ジエン化合物水素化物単位は、その製造方法によっては限定されない。
ジエン化合物水素化物単位を有するブロック(以下、「ジエン化合物水素化物ブロック」ともいう)は、かかるジエン化合物水素化物単位を有するブロックである。
ジエン化合物水素化物単位を有するブロック(以下、「ジエン化合物水素化物ブロック」ともいう)は、かかるジエン化合物水素化物単位を有するブロックである。
構造式(2)において、R4〜R9は、それぞれ独立に、水素原子、鎖状炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、又は、極性基(ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基)で置換された鎖状炭化水素基を表す。中でもR4〜R9としては、耐熱性、低複屈折性及び機械強度等の観点から水素原子及び炭素原子数1〜6個の鎖状炭化水素基であることが好ましい。鎖状炭化水素基としては飽和炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
構造式(3)において、R10〜R15は、それぞれ独立に、水素原子、鎖状炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、又は、極性基(ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基)で置換された鎖状炭化水素基を表す。中でもR10〜R15としては、耐熱性、低複屈折性及び機械強度等の観点から水素原子及び炭素原子数1〜6個の鎖状炭化水素基であることが好ましい。鎖状炭化水素基としては飽和炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
ジエン化合物水素化物ブロックの分子量は、通常500以上、好ましくは1000以上、より好ましくは2000以上であり、通常50000以下、好ましくは30000以下、より好ましくは20000以下である。ジエン化合物水素化物ブロックの分子量が前記範囲の下限以上となることにより耐衝撃性が向上するという利点が得られ、また、上限以下となることにより弾性率が向上するという利点が得られる。また、ジエン化合物水素化物ブロックが複数ある場合には、各ブロックの分子量を上記範囲の値とすることができる。この場合において、各ブロックの分子量は同じでもよいし、異なっていてもよい。
ジエン化合物水素化物ブロックの繰り返し単位の例を挙げると、以下のような例が挙げられる。以下の例示物において立体異性体を有するものは、そのいずれの立体異性体も使用することができる。また、ジエン化合物水素化物ブロックの繰り返し単位は、1種類だけも用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。さらに、ジエン化合物水素化物ブロックも、1種類だけも用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
ブロック共重合体中に含まれるジエン化合物水素化物ブロックの含有率は、好ましくは10重量%以上、より好ましくは12重量%以上であり、好ましくは20重量%以下、より好ましくは18重量%以下である。ジエン化合物水素化物ブロックの含有率を上記範囲とすることにより、基材フィルムにおいて面方向の位相差Reを所望の範囲にすることができる。
ブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物水素化物ブロックとジエン化合物水素化物ブロックとを、合計で1分子当たり3つ以上有する。芳香族ビニル化合物水素化物ブロックとジエン化合物水素化物ブロックとを、合計で1分子当たり3つ(3ブロック)以上有することにより、耐衝撃性を高めることが可能となる。また、通常は基材フィルムの耐熱性を高めることもできる。一方、上限は本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、好ましくは5ブロック以下であり、より好ましくは4ブロック以下である。ブロック数が多すぎると耐衝撃性が低下する傾向があるためである。本発明において、ブロック共重合体が1分子当たり3つのブロックを有していること(トリブロック構造)が好ましい。
ブロック共重合体は、本発明の効果を著しく損なわない限り、前記の芳香族ビニル化合物水素化物ブロックおよびジエン化合物水素化物ブロック以外にその他の任意のブロックを有していても良い。ただし、本発明の効果をより顕著に発揮させる観点からは、任意のブロックは少ないことが好ましい。任意のブロックの具体的な含有率はフィルムの用途等により一様ではないが、通常10重量%以下、好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下であり、含まないことが特に好ましい。
任意のブロックとしては、例えば、芳香族ビニル化合物水素化物単位及びジエン化合物水素化物単位を有する共重合ブロック等が挙げられる。当該共重合ブロックにおける、芳香族ビニル化合物水素化物単位としては、芳香族ビニル化合物水素化物ブロックの繰り返し単位と同様のものが挙げられ、ジエン化合物水素化物単位としては、ジエン化合物水素化物ブロックの繰り返し単位と同様のものが挙げられる。
ブロック共重合体の重量平均分子量Mwは、通常50,000以上、好ましくは55,000以上、より好ましくは60,000以上であり、通常100,000以下、好ましくは90,000以下、より好ましくは80,000以下である。重量平均分子量Mwが前記範囲の下限以上となることによりフィルムの耐衝撃性を向上させることができ、上限以下となることにより重合体の粘度を低めて成形性を高めることができる。
ブロック共重合体の分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は、通常2以下、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.2以下である。これにより、重合体粘度を低めて成形性を高めることができる。
ブロック共重合体のガラス転移温度TgAは、通常110℃以上、好ましくは115℃以上、より好ましくは120℃以上であり、通常150℃以下、好ましくは148℃以下、より好ましくは145℃以下である。ブロック共重合体のガラス転移温度が前記範囲の下限以上であることによりフィルムの耐熱性が向上するという利点が得られ、上限以下であることにより加工温度を下げて成形性を高めるという利点が得られる。ブロック共重合体のガラス転移温度TgAは、複数のガラス転移温度が見られる場合には、高いほうの数値を採用することができる。
ブロック共重合体の引張弾性率は、通常1,500N/mm2以上、好ましくは1,600N/mm2以上であり、通常2,500N/mm2以下、好ましくは2,200N/mm2以下である。ブロック共重合体の引張弾性率が前記範囲の下限以上であることによりフィルムにした際に腰が得られるという利点が得られ、上限以下であることによりフィルムの耐衝撃性が向上するという利点が得られる。
[1.2.ブロック共重合体の製造方法]
ブロック共重合体の製造方法に制限は無いが、例えば、芳香族ビニル化合物水素化物ブロックおよびジエン化合物水素化物ブロックそれぞれに対応する単量体を用意し、これをブロック重合させて重合体を得て、得られた重合体の水素化を行うようにすればよい。
ブロック共重合体の製造方法に制限は無いが、例えば、芳香族ビニル化合物水素化物ブロックおよびジエン化合物水素化物ブロックそれぞれに対応する単量体を用意し、これをブロック重合させて重合体を得て、得られた重合体の水素化を行うようにすればよい。
芳香族ビニル化合物水素化物ブロックに対応する単量体の例を挙げると、スチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−プロピルスチレン、α−イソプロピルスチレン、α−t−ブチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2,4−ジイソプロピルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、5−t−ブチル−2−メチルスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モノフルオロスチレン、4−フェニルスチレン等のスチレン類;ビニルシクロヘキサン、3−メチルイソプロペニルシクロヘキサン等のビニルシクロヘキサン類;4−ビニルシクロヘキセン、4−イソプロペニルシクロヘキセン、1−メチル−4−ビニルシクロヘキセン、1−メチル−4−イソプロペニルシクロヘキセン、2−メチル−4−ビニルシクロヘキセン、2−メチル−4−イソプロペニルシクロヘキセン等のビニルシクロヘキセン類;などが挙げられる。
芳香族ビニル化合物水素化物ブロックに対応する単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
芳香族ビニル化合物水素化物ブロックに対応する単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
一方、ジエン化合物水素化物ブロックに対応する単量体の例を挙げると、ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、及び1,3−ヘキサジエン等の鎖状共役ジエン類などが挙げられる。
ジエン化合物水素化物ブロックに対応する単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
ジエン化合物水素化物ブロックに対応する単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
重合には、通常、アニオン重合を採用できる。
また、重合は、塊状重合や、溶液重合等のいずれで行ってもよい。中でも、重合反応と水素化反応とを連続して行うためには、溶液重合が好ましい。
また、重合は、塊状重合や、溶液重合等のいずれで行ってもよい。中でも、重合反応と水素化反応とを連続して行うためには、溶液重合が好ましい。
重合の反応溶媒としては、例えば、n−ブタン、n−ペンタン、イソペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、イソオクタン等の脂肪族炭化水素類;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂環式炭化水素類;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類等が挙げられる。中でも脂肪族炭化水素類及び脂環式炭化水素類を用いると、水素化反応にも不活性な溶媒としてそのまま使用することができ、好ましい。
反応溶媒は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
反応溶媒は、通常、全単量体100重量部に対して200〜10,000重量部となるような割合で用いられる。
反応溶媒は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
反応溶媒は、通常、全単量体100重量部に対して200〜10,000重量部となるような割合で用いられる。
重合の際、通常は重合開始剤を使用する。重合開始剤としては、例えば、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウム等のモノ有機リチウム;ジリチオメタン、1,4−ジオブタン、1,4−ジリチオー2−エチルシクロヘキサン等の多官能性有機リチウム化合物;などが挙げられる。重合開始剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
それぞれの重合体ブロックを重合する際には、各ブロック内で、ある1成分の連鎖が過度に長くなることを防止するために、重合促進剤及びランダマイザーなどを使用することができる。例えば重合をアニオン重合により行う場合には、ルイス塩基化合物などをランダマイザーとして使用できる。ルイス塩基化合物の具体例としては、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジフェニルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルフェニルエーテル等のエーテル化合物;テトラメチルエチレンジアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等の第3級アミン化合物;カリウム−t−アミルオキシド、カリウム−t−ブチルオキシド等のアルカリ金属アルコキシド化合物;トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物が挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
重合温度は重合が進行する限り制限は無いが、通常0℃以上、好ましくは20℃以上であり、通常200℃以下、好ましくは100℃以下、より好ましくは80℃以下である。
重合後は、例えばスチームストリッピング法、直接脱溶媒法、アルコール凝固法等の公知の方法で重合体を回収できる。また、重合時に水素化反応に不活性な溶媒を反応溶媒として用いた場合は、重合溶液から重合体を回収せず、そのまま水素化工程に供することができる。
重合体の水素化方法に制限は無く、例えば適切な水素化触媒を用いて行えばよい。例えば、有機溶媒中で、ニッケル、コバルト、鉄、チタン、ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、及びレニウムからなる群より選ばれる少なくとも1つの金属を含む水素化触媒を用いて行えばよい。水素化触媒は、不均一系触媒、均一系触媒のいずれも使用可能である。また、水素化触媒は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
不均一系触媒は、金属または金属化合物のままで用いてもよく、適切な担体に担持させて用いてもよい。担体の例を挙げると、活性炭、シリカ、アルミナ、炭化カルシウム、チタニア、マグネシア、ジルコニア、ケイソウ土、炭化珪素等が挙げられる。担体における触媒の担持量は、通常0.01重量%以上、好ましくは0.05重量%以上であり、通常80重量%以下、好ましくは60重量%以下である。
均一系触媒は、例えば、ニッケル、コバルト、チタン又は鉄の化合物と有機金属化合物(例えば、有機アルミニウム化合物、有機リチウム化合物)とを組み合わせた触媒;ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、レニウム等の有機金属錯体触媒;などが挙げられる。ニッケル、コバルト、チタン又は鉄の化合物としては、例えば、各種金属のアセチルアセトン塩、ナフテン酸塩、シクロペンタジエニル化合物、シクロペンタジエニルジクロロ化合物等が挙げられる。また、有機アルミニウム化合物としては、例えば、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等のアルキルアルミニウム;ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド等のハロゲン化アルミニウム;ジイソブチルアルミニウムハイドライド等の水素化アルキルアルミニウム;などが挙げられる。
有機金属錯体触媒の例としては、例えば、上記各金属のγ−ジクロロ−π−ベンゼン錯体、ジクロロ−トリス(トリフェニルホスフィン)錯体、ヒドリド−クロロ−トリフェニルホスフィン)錯体等の金属錯体が挙げられる。
水素化触媒の使用量は、重合体100重量部に対して、通常0.01重量部以上、好ましくは0.05重量部以上、より好ましくは0.1重量部以上であり、通常100重量部以下、好ましくは50重量部以下、より好ましくは30重量部以下である。
均一系触媒は、例えば、ニッケル、コバルト、チタン又は鉄の化合物と有機金属化合物(例えば、有機アルミニウム化合物、有機リチウム化合物)とを組み合わせた触媒;ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、レニウム等の有機金属錯体触媒;などが挙げられる。ニッケル、コバルト、チタン又は鉄の化合物としては、例えば、各種金属のアセチルアセトン塩、ナフテン酸塩、シクロペンタジエニル化合物、シクロペンタジエニルジクロロ化合物等が挙げられる。また、有機アルミニウム化合物としては、例えば、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等のアルキルアルミニウム;ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド等のハロゲン化アルミニウム;ジイソブチルアルミニウムハイドライド等の水素化アルキルアルミニウム;などが挙げられる。
有機金属錯体触媒の例としては、例えば、上記各金属のγ−ジクロロ−π−ベンゼン錯体、ジクロロ−トリス(トリフェニルホスフィン)錯体、ヒドリド−クロロ−トリフェニルホスフィン)錯体等の金属錯体が挙げられる。
水素化触媒の使用量は、重合体100重量部に対して、通常0.01重量部以上、好ましくは0.05重量部以上、より好ましくは0.1重量部以上であり、通常100重量部以下、好ましくは50重量部以下、より好ましくは30重量部以下である。
水素化反応の際の反応温度は、通常10℃〜250℃であるが、水素化率を高くでき、且つ、重合体鎖切断反応を小さくできるという理由から、好ましくは50℃以上、より好ましくは80℃以上であり、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下である。また、反応時の圧力は、通常0.1MPa〜30MPaであるが、上記理由に加え、操作性の観点から、好ましくは1MPa以上、より好ましくは2MPa以上であり、好ましくは20MPa以下、より好ましくは10MPa以下である。
水素化率は、通常90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上である。水素化率を高くすることにより、ブロック共重合体の低複屈折性及び熱安定性等を高めることができる。水素化率は1H−NMRにより測定できる。
水素化率は、通常90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上である。水素化率を高くすることにより、ブロック共重合体の低複屈折性及び熱安定性等を高めることができる。水素化率は1H−NMRにより測定できる。
[1.3.基材フィルム]
基材フィルムは、1層のみを含む単層構造のフィルムであってもよく、2層以上の層を備える複層構造のフィルムであってもよい。基材フィルムが複層構造を有する場合、基材フィルムが備える層のうち少なくとも1層はブロック共重合体を含む層である。
基材フィルムは、1層のみを含む単層構造のフィルムであってもよく、2層以上の層を備える複層構造のフィルムであってもよい。基材フィルムが複層構造を有する場合、基材フィルムが備える層のうち少なくとも1層はブロック共重合体を含む層である。
基材フィルムは、本発明の効果を著しく損なわない限り、ブロック共重合体以外の任意成分を含んでいてもよい。任意成分の例を挙げると、紫外線吸収剤;無機微粒子;酸化防止剤、熱安定剤、近赤外線吸収剤等の安定剤;滑剤、可塑剤等の樹脂改質剤;染料や顔料等の着色剤;帯電防止剤などが挙げられる。任意成分は、1種類が含まれていても良く、2種類以上が任意の比率及び組み合わせで含まれていてもよい。ただし、本発明の効果を顕著に発揮させる観点からは、任意成分の量は少ないことが好ましい。任意成分の具体的な量は本発明のフィルムの用途や厚み等にもよるが、例えばブロック共重合体100重量部に対して、10重量部以下が好ましく、5重量部以下がより好ましく、3重量部以下が更に好ましい。
基材フィルムの厚さは、通常10μm以上、好ましくは15μm以上、より好ましくは20μm以上であり、通常200μm以下、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下である。基材フィルムの厚さを前記範囲の下限以上にすることで偏光板保護フィルムとして使用した際に偏光板の破損防止などハンドリング性が向上するという利点があり、上限以下にすることで偏光板を薄くすることができるという利点がある。
基材フィルムの厚さのばらつきは全面で±1μm以内であることが好ましい。基材フィルムの厚さのばらつきが全面で±1μm以内であることにより、本発明のフィルムの色調のばらつきが小さくなる。また、長期使用後の色調変化も均一となるため、長期使用後の色調ムラも起こり難い。
基材フィルムは、通常、透明な層であり可視光線を良好に透過させる。具体的な光線透過率は本発明のフィルムの用途に応じて一様ではないが、波長420〜780nmにおける光線透過率としては、通常85%以上、好ましくは88%以上である。基材フィルムが波長420〜780nmにおいてこのように高い光線透過率を有することにより、本発明のフィルムを液晶表示装置などの表示装置に実装した場合に、特に長期間使用時の輝度低下を抑制できる。
[2.易滑層]
易滑層は、ポリウレタンと、このポリウレタンを架橋させうる架橋剤と、不揮発性塩基と微粒子と、を含むウレタン組成物の硬化物からなる層である。このようなウレタン組成物の硬化物からなる易滑層を用いることにより、本発明のフィルムを長尺のフィルムロールの形状で保存及び運搬した場合であってもブロッキングの発生を抑制することができる。また、この易滑層は、優れた接着性を高湿度環境において長期間維持できる。
易滑層は、ポリウレタンと、このポリウレタンを架橋させうる架橋剤と、不揮発性塩基と微粒子と、を含むウレタン組成物の硬化物からなる層である。このようなウレタン組成物の硬化物からなる易滑層を用いることにより、本発明のフィルムを長尺のフィルムロールの形状で保存及び運搬した場合であってもブロッキングの発生を抑制することができる。また、この易滑層は、優れた接着性を高湿度環境において長期間維持できる。
[2.1.ポリウレタン]
ポリウレタンの引っ張り弾性率は、好ましくは1000N/mm2以上、より好ましくは1200N/mm2以上、特に好ましくは1400N/mm2以上であり、好ましくは5000N/mm2以下、より好ましくは4000N/mm2以下、特に好ましくは3000N/mm2以下である。前記範囲の下限値以上の引張弾性率を有するポリウレタンを用いることにより、易接着層の接着性を高めることができる。また、上限値以下とすることにより、易滑層が過度に硬くなることを防止できるので、易滑層の破損を防止できる。
ポリウレタンの引っ張り弾性率は、好ましくは1000N/mm2以上、より好ましくは1200N/mm2以上、特に好ましくは1400N/mm2以上であり、好ましくは5000N/mm2以下、より好ましくは4000N/mm2以下、特に好ましくは3000N/mm2以下である。前記範囲の下限値以上の引張弾性率を有するポリウレタンを用いることにより、易接着層の接着性を高めることができる。また、上限値以下とすることにより、易滑層が過度に硬くなることを防止できるので、易滑層の破損を防止できる。
上述したポリウレタンの引っ張り弾性率は、架橋剤及び不揮発性塩基等の成分と混合される前に測定される値である。ポリウレタンの引っ張り弾性率の具体的な測定方法は、次の通りである。
まず、試料としてポリウレタンの水分散体(必要に応じて溶液を用いてもよい)を用意する。この水分散体を、乾燥後膜厚が100μmになるように、ガラス容器に流しいれる。室温で24時間放置した後、50℃で3時間、及び、120℃で20分間乾燥させて、ポリウレタンのシートを得る。
得られたポリウレタンのシートを、JIS K7162に従い、ダンベル型に打ち抜いて、試験片を得る。
この試験片について引張り試験器を用いて引張り速度5mm/分で引っ張り試験を行い、得られた応力−歪み曲線(SSカーブ)の傾きから引っ張り弾性率を測定する。
まず、試料としてポリウレタンの水分散体(必要に応じて溶液を用いてもよい)を用意する。この水分散体を、乾燥後膜厚が100μmになるように、ガラス容器に流しいれる。室温で24時間放置した後、50℃で3時間、及び、120℃で20分間乾燥させて、ポリウレタンのシートを得る。
得られたポリウレタンのシートを、JIS K7162に従い、ダンベル型に打ち抜いて、試験片を得る。
この試験片について引張り試験器を用いて引張り速度5mm/分で引っ張り試験を行い、得られた応力−歪み曲線(SSカーブ)の傾きから引っ張り弾性率を測定する。
ポリウレタンの引っ張り弾性率は、例えば、当該ポリウレタンのモノマーの種類及び比率を調整することにより制御できる。引っ張り弾性率の制御方法の具体例を挙げると、ポリウレタンの原料となるモノマーのうち、後述する(2)ポリエーテルポリオール、(3)ポリエステルポリオール、(4)ポリエーテルエステルポリオール、及び(5)ポリカーボネートポリオールなどのマクロポリオールの種類及び仕込み比を調整することにより、ポリウレタンの引っ張り弾性率を調整しうる。
ポリウレタンとしては、例えば、(i)1分子中に平均2個以上の活性水素を含有する成分と、(ii)ポリイソシアネート成分とを反応させて得られるポリウレタンを用いうる。
また、ポリウレタンとしては、例えば、前記(i)成分及び前記(ii)成分をウレタン化反応させて得たイソシアネート基含有プレポリマーを、鎖延長剤を用いて鎖延長し、水を加えて分散体とすることによって製造されるポリウレタンを用いうる。前記のプレポリマーは、前記(i)成分及び前記(ii)成分を、イソシアネート基過剰の条件下でウレタン化反応させることで得られうる。また、前記のウレタン化反応は、反応に不活性で水との親和性の大きい有機溶媒中で行いうる。さらに、前記プレポリマーの鎖延長の前には、該プレポリマーを中和させてもよい。また、イソシアネート基含有プレポリマーの鎖延長方法としては、イソシアネート基含有プレポリマーと鎖延長剤とを、必要に応じて触媒の存在下で反応させる方法が挙げられる。この際、鎖延長剤としては、水、水溶性ポリアミン、グリコール類などを用いうる。
また、ポリウレタンとしては、例えば、前記(i)成分及び前記(ii)成分をウレタン化反応させて得たイソシアネート基含有プレポリマーを、鎖延長剤を用いて鎖延長し、水を加えて分散体とすることによって製造されるポリウレタンを用いうる。前記のプレポリマーは、前記(i)成分及び前記(ii)成分を、イソシアネート基過剰の条件下でウレタン化反応させることで得られうる。また、前記のウレタン化反応は、反応に不活性で水との親和性の大きい有機溶媒中で行いうる。さらに、前記プレポリマーの鎖延長の前には、該プレポリマーを中和させてもよい。また、イソシアネート基含有プレポリマーの鎖延長方法としては、イソシアネート基含有プレポリマーと鎖延長剤とを、必要に応じて触媒の存在下で反応させる方法が挙げられる。この際、鎖延長剤としては、水、水溶性ポリアミン、グリコール類などを用いうる。
前記(i)成分としては、ヒドロキシル基性の活性水素を有するものが好ましく、例えば1分子中に平均2個以上のヒドロキシル基を有する化合物が好ましい。(i)成分の具体例としては、下記の(1)ポリオール化合物、(2)ポリエーテルポリオール、(3)ポリエステルポリオール、(4)ポリエーテルエステルポリオール、及び(5)ポリカーボネートポリオールが挙げられる。
(1)ポリオール化合物:
ポリオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサングリコール、2,5−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、トリシクロデカンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2,2−ジメチルプロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタメチレンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。
ポリオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサングリコール、2,5−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、トリシクロデカンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2,2−ジメチルプロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタメチレンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。
(2)ポリエーテルポリオール:
ポリエーテルポリオールとしては、前記のポリオール化合物のアルキレンオキシド付加物;アルキレンオキシドと環状エーテル(例えばテトラヒドロフランなど)との開環(共)重合体;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール−プロピレングリコール共重合体、1,4−ブタンジオール共重合体;グリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール、ポリオクタメチレングリコールなどのグリコール類;などが挙げられる。ポリエーテルポリオールの具体例としては、ポリ(オキシプロピレンエーテル)ポリオール、ポリ(オキシエチレン−プロピレンエーテル)ポリオール等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、前記のポリオール化合物のアルキレンオキシド付加物;アルキレンオキシドと環状エーテル(例えばテトラヒドロフランなど)との開環(共)重合体;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール−プロピレングリコール共重合体、1,4−ブタンジオール共重合体;グリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール、ポリオクタメチレングリコールなどのグリコール類;などが挙げられる。ポリエーテルポリオールの具体例としては、ポリ(オキシプロピレンエーテル)ポリオール、ポリ(オキシエチレン−プロピレンエーテル)ポリオール等が挙げられる。
(3)ポリエステルポリオール:
ポリエステルポリオールとして、例えば、多価カルボン酸又はその無水物と前記(1)ポリオール化合物とを、ヒドロキシル基過剰の条件で重縮合させて得られたものなどが挙げられる。ここで、多価カルボン酸としては、例えば、アジピン酸、コハク酸、セバシン酸、グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のジカルボン酸;トリメリット酸等のトリカルボン酸が挙げられる。ポリエステルポリオールの具体例としては、エチレングリコール−アジピン酸縮合物、ブタンジオール−アジピン縮合物、ヘキサメチレングリコール−アジピン酸縮合物、エチレングリコール−プロピレングリコール−アジピン酸縮合物、或いは、グリコールを開始剤としてラクトンを開環重合させたポリラクトンジオール、などが挙げられる。
ポリエステルポリオールとして、例えば、多価カルボン酸又はその無水物と前記(1)ポリオール化合物とを、ヒドロキシル基過剰の条件で重縮合させて得られたものなどが挙げられる。ここで、多価カルボン酸としては、例えば、アジピン酸、コハク酸、セバシン酸、グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のジカルボン酸;トリメリット酸等のトリカルボン酸が挙げられる。ポリエステルポリオールの具体例としては、エチレングリコール−アジピン酸縮合物、ブタンジオール−アジピン縮合物、ヘキサメチレングリコール−アジピン酸縮合物、エチレングリコール−プロピレングリコール−アジピン酸縮合物、或いは、グリコールを開始剤としてラクトンを開環重合させたポリラクトンジオール、などが挙げられる。
(4)ポリエーテルエステルポリオール:
ポリエーテルエステルポリオールとして、例えば、エーテル基含有ポリオールまたは、これと他のグリコールとの混合物を上記(3)で例示したような多価カルボン酸又はその無水物と混合してアルキレンオキシドを反応させてなるものなどが挙げられる。前記エーテル基含有ポリオールとしては、例えば、前記(2)ポリエーテルポリオールやジエチレングリコール等が挙げられる。また、ポリエーテルエステルポリオールの具体例としては、ポリテトラメチレングリコール−アジピン酸縮合物などが挙げられる。
ポリエーテルエステルポリオールとして、例えば、エーテル基含有ポリオールまたは、これと他のグリコールとの混合物を上記(3)で例示したような多価カルボン酸又はその無水物と混合してアルキレンオキシドを反応させてなるものなどが挙げられる。前記エーテル基含有ポリオールとしては、例えば、前記(2)ポリエーテルポリオールやジエチレングリコール等が挙げられる。また、ポリエーテルエステルポリオールの具体例としては、ポリテトラメチレングリコール−アジピン酸縮合物などが挙げられる。
(5)ポリカーボネートポリオール:
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、一般式HO−R−(O−C(O)−O−R)X−OH(ただし、式中、Rは炭素原子数1〜12の飽和脂肪酸ポリオール残基を示す。また、Xは分子の構造単位の数を示し、通常5〜50の整数である。)で示される化合物などが挙げられる。これらは、飽和脂肪族ポリオールと置換カーボネート(例えば、炭酸ジエチル、ジフェニルカーボネートなど)とを、ヒドロキシル基が過剰となる条件で反応させるエステル交換法;前記飽和脂肪族ポリオールとホスゲンとを反応させるか、または必要に応じて、その後さらに飽和脂肪族ポリオールを反応させる方法;などにより得ることができる。
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、一般式HO−R−(O−C(O)−O−R)X−OH(ただし、式中、Rは炭素原子数1〜12の飽和脂肪酸ポリオール残基を示す。また、Xは分子の構造単位の数を示し、通常5〜50の整数である。)で示される化合物などが挙げられる。これらは、飽和脂肪族ポリオールと置換カーボネート(例えば、炭酸ジエチル、ジフェニルカーボネートなど)とを、ヒドロキシル基が過剰となる条件で反応させるエステル交換法;前記飽和脂肪族ポリオールとホスゲンとを反応させるか、または必要に応じて、その後さらに飽和脂肪族ポリオールを反応させる方法;などにより得ることができる。
これらの(i)成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
前記(i)成分と反応させる(ii)成分(即ち、ポリイソシアネート成分)としては、例えば、1分子中に平均2個以上のイソシアネート基を含有する化合物が挙げられる。この化合物は、脂肪族化合物でもよく、脂環式化合物でもよく、芳香族化合物でもよい。
脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、炭素原子数1〜12の脂肪族ジイソシアネートが好ましく、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート(HDI)などが挙げられる。
脂環式ポリイソシアネート化合物としては、炭素原子数4〜18の脂環式ジイソシアネートが好ましく、例えば、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)などが挙げられる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、炭素原子数1〜12の脂肪族ジイソシアネートが好ましく、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート(HDI)などが挙げられる。
脂環式ポリイソシアネート化合物としては、炭素原子数4〜18の脂環式ジイソシアネートが好ましく、例えば、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)などが挙げられる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。
これらの(ii)成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
前記の(i)成分及び(ii)成分は、本発明のフィルムの用途に応じて適切なものを任意に選択して用いうる。中でも、(i)成分としては、加水分解し難い結合を有するものを用いることが好ましく、具体的には(2)ポリエーテルポリオール及び(5)ポリカーボネートポリオールが好ましく、中でも(2)ポリエーテルポリオールが特に好ましい。(i)成分として(2)ポリエーテルポリオールを用いたポリウレタンは「ポリエーテル系ポリウレタン」と呼ばれる。また、(i)成分として(5)ポリカーボネートポリオールを用いたポリウレタンは「ポリカーボネート系ポリウレタン」と呼ばれる。これらのポリエーテル系ポリウレタン及びポリカーボネート系ポリウレタンは、加水分解し難いエーテル結合又はカーボネート結合を有する。そのため、高湿度環境においてポリウレタンが劣化し難いので、易滑層の引っ張り弾性率の経時的な低下を抑制できる。したがって、高湿度環境における接着性の低下を効果的に抑制できる。
また、これらのポリウレタンは、その分子構造に酸構造を含んでいてもよい。酸構造を含むポリウレタンは、界面活性剤を使用せずに、若しくは界面活性剤の量が少なくても、水中に分散させることが可能であるので、易滑層の耐水性の改善が期待される。これを自己乳化型といい、界面活性剤が無くても分子イオン性のみで水中にポリウレタンの粒子が分散安定化しうることを意味する。また、酸構造を含むポリウレタンは、界面活性剤が不要又は少量で済むので、基材フィルムとの接着性に優れ、かつ高い透明性を維持できる。
酸構造としては、例えば、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)等の酸基などを挙げることができる。また、酸構造は、ポリウレタンにおいて側鎖に存在していてもよく、末端に存在していてもよい。酸構造は、1種類を用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
酸構造の量としては、ウレタン組成物における酸価として、好ましくは20mgKOH/g以上、より好ましくは25mgKOH/g以上であり、好ましくは250mgKOH/g以下、より好ましくは150mgKOH/g以下である。酸価を前記範囲の下限値以上にすることによりポリウレタンの水分散性を良好にできる。また、上限値以下にすることにより、易滑層の耐水性を良好にすることができる。
ポリウレタンに酸構造を導入する方法としては、例えば、ジメチロールアルカン酸を、前記(2)から(4)に記載した(i)成分の一部もしくは全部と置き換えることによって、予めポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール等にカルボキシル基を導入する方法が挙げられる。ここで用いられるジメチロールアルカン酸としては、例えば、ジメチロール酢酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロール酪酸などが挙げられる。ジメチロールアルカン酸は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
ウレタン組成物において、ポリウレタンが含む酸構造の一部又は全部は、不揮発性塩基によって中和されている。酸構造が中和されていることにより、フィルムは、高温下に曝された熱履歴を有しても、光学材料としての特性を維持したり、任意の部材と強い接着力で接着したりすることが可能である。また、酸構造を中和しても、界面活性剤を使用せずに、若しくは界面活性剤の量が少なくても、ポリウレタンの粒子を水中に分散させることは可能である。
ポリウレタンが含む酸構造のうち、中和される酸構造の割合は、20%以上が好ましく、50%以上が特に好ましい。酸構造のうちの20%以上が中和されることにより、フィルムが高温下に曝された熱履歴を有しても、光学材料としての特性を維持したり、任意の部材と強い接着力で接着したりすることが可能である。
ポリウレタンは、架橋剤との反応を可能にするため、極性基を含むことが好ましい。極性基としては、カルボキシル基、カルボニルオキシカルボニル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、オキシ基、エステル基、シラノール基、シリル基、アミノ基、ニトリル基、スルホ基などが挙げられる。中でも、ヒドロキシル基、カルボキシル基及びアミノ基が好ましく、ヒドロキシル基及びカルボキシル基がより好ましく、カルボキシル基が特に好ましい。ポリウレタン中の極性基の量は、好ましくは0.0001当量/1kg以上、より好ましくは0.001当量/1kg以上であり、好ましくは1当量/1kg以下である。
ポリウレタンとしては、水系ウレタン樹脂として市販されているものを用いてもよい。水系ウレタン樹脂は、ポリウレタン及び水とを含む組成物であり、通常、ポリウレタン及び必要に応じて含まれる任意の成分が水の中に分散している組成物である。水系ウレタン樹脂としては、例えば、ADEKA社製の「アデカボンタイター」シリーズ、三井化学社製の「オレスター(登録商標)」シリーズ、DIC社製の「ボンディック」シリーズ、「ハイドラン(WLS201,WLS202など)」シリーズ、バイエル社製の「インプラニール」シリーズ、花王社製の「ポイズ」シリーズ、三洋化成工業社製の「サンプレン」シリーズ、第一工業製薬社製の「スーパーフレックス(登録商標)」シリーズ、楠本化成社製の「NEOREZ(ネオレッズ)」シリーズ、ルーブリゾール社製の「Sancure(登録商標)」シリーズなどを用いることができる。また、ポリウレタンは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
ウレタン組成物において、ポリウレタンの状態は任意であり、粒子状になって分散していてもよく、溶媒等の他の成分に溶解していてもよい。ポリウレタンは、これらの状態の中でも、粒子状となって分散していることが多い。この場合、ポリウレタンの粒子の平均粒子径は、本発明のフィルムの光学特性の観点から、0.01μm〜0.4μmであることが好ましい。
[2.2.架橋剤]
架橋剤は、ポリウレタンが有する反応性の基と反応して結合を形成することにより、ポリウレタンを架橋させうる。この架橋により、易滑層の機械的強度、接着性及び耐湿熱性を向上させることができる。通常、架橋剤は、前記酸構造として含まれるカルボキシル基及びその無水物基、並びに、(i)成分と(ii)成分との反応後に未反応で残ったヒドロキシル基などのような、ポリウレタンに含まれる極性基と反応して架橋構造を形成しうる。
架橋剤は、ポリウレタンが有する反応性の基と反応して結合を形成することにより、ポリウレタンを架橋させうる。この架橋により、易滑層の機械的強度、接着性及び耐湿熱性を向上させることができる。通常、架橋剤は、前記酸構造として含まれるカルボキシル基及びその無水物基、並びに、(i)成分と(ii)成分との反応後に未反応で残ったヒドロキシル基などのような、ポリウレタンに含まれる極性基と反応して架橋構造を形成しうる。
架橋剤としては、例えば、ポリウレタンが有する反応性の基と反応して結合を形成できる官能基を1分子内に2個以上有する化合物を用いうる。中でも、架橋剤としては、ポリウレタンが有するカルボキシル基又はその無水物基と反応しうる官能基を有する化合物が好ましい。
架橋剤の具体例を挙げると、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、イソシアネート化合物等が挙げられる。また、架橋剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
架橋剤の具体例を挙げると、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、イソシアネート化合物等が挙げられる。また、架橋剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
エポキシ化合物としては、1分子内に2個以上のエポキシ基を有する多官能のエポキシ化合物を用いうる。中でも、エポキシ化合物としては、水に溶解性があるか、または水に分散してエマルジョン化しうるものが好ましい。エポキシ基が水に溶解性を有するか又はエマルジョン化しうるものであれば、ウレタン組成物が水系樹脂である場合に、その水系樹脂の塗布性を良好にして、易滑層の製造を容易に行うことが可能となる。ここで、水系樹脂とは、重合体等の固形分を、水等の水系の溶媒に溶解又は分散した状態で含有する組成物のことをいう。
前記エポキシ化合物の例を挙げると、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサングリコール、ネオペンチルグリコール等のグリコール類1モルと、エピクロルヒドリン2モルとのエーテル化によって得られるジエポキシ化合物;グリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール類1モルと、エピクロルヒドリン2モル以上とのエーテル化によって得られるポリエポキシ化合物;フタル酸、テレフタル酸、シュウ酸、アジピン酸等のジカルボン酸1モルと、エピクロルヒドリン2モルとのエステル化によって得られるジエポキシ化合物;などが挙げられる。
より具体的にエポキシ化合物の例を挙げると、1,4−ビス(2’,3’−エポキシプロピルオキシ)ブタン、1,3,5−トリグリシジルイソシアヌレート、1,3−ジクリシジル−5−(γ−アセトキシ−β−オキシプロピル)イソシヌレート、ソルビトールポリグリシジルエーテル類、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル類、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル類、ジグリセロ−ルポリグルシジルエーテル、1,3,5−トリグリシジル(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、グリセロールポリグリセロールエーテル類およびトリメチロ−ルプロパンポリグリシジルエーテル類等が挙げられる。
また、エポキシ化合物の例を市販品で挙げると、ナガセケムテックス社製の「デナコール(デナコールEX−521,EX−614Bなど)」シリーズ等を挙げることができる。
エポキシ化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
また、エポキシ化合物の例を市販品で挙げると、ナガセケムテックス社製の「デナコール(デナコールEX−521,EX−614Bなど)」シリーズ等を挙げることができる。
エポキシ化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
エポキシ化合物の量は、ポリウレタンを100重量部に対し、通常2重量部以上、好ましくは5重量部以上、より好ましくは8重量部以上であり、通常40重量部以下、好ましくは35重量部以下、より好ましくは30重量部以下である。エポキシ化合物の量を前記範囲の下限値以上にすることにより、エポキシ化合物とポリウレタンとの反応が十分に進行するので、易滑層の機械的強度を適切に向上させることができる。また、上限値以下にすることにより、未反応のエポキシ化合物の残留を少なくでき、易滑層の機械的強度を適切に向上できる。
また、ポリウレタンの極性基と当量になるエポキシ化合物の量に対し、エポキシ化合物の量は、重量基準で、好ましくは0.2倍以上、より好ましくは0.4倍以上、特に好ましくは0.6倍以上であり、好ましくは5.0倍以下、より好ましくは4.0倍以下、特に好ましくは3.0倍以下である。ここで、ポリウレタンの極性基と当量になるエポキシ化合物の量とは、ポリウレタンの極性基の全量と過不足無く反応できるエポキシ化合物の理論量をいう。ポリウレタンの極性基は、エポキシ化合物のエポキシ基と反応しうる。よって、エポキシ化合物の量を前記範囲に収めることにより、極性基とエポキシ化合物との反応を適切な程度に進行させて、易滑層の機械的強度を効果的に向上させることができる。
カルボジイミド化合物としては、1分子内にカルボジイミド基を2以上有する化合物を用いうる。このカルボジイミド化合物は、原料として有機モノイソシアネート、有機ジイソシアネート、有機トリイソシアネート等の有機イソシアネートを用いて製造される。これらの有機イソシアネートの例としては、芳香族イソシアネート、脂肪族イソシアネート、及び、それらの混合物が挙げられる。したがって、有機イソシアネートが有する有機基としては、芳香族及び脂肪族のいずれを用いてもよく、また、芳香族の有機基及び脂肪族の有機基を組み合わせて用いてもよい。中でも、反応性の観点から、脂肪族の有機基を有する有機イソシアネートが特に好ましい。通常、カルボジイミド化合物は、有機ジイソシアネートの縮合反応により合成される。
有機イソシアネートの具体例を挙げると、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート等の有機ジイソシアネート;イソホロンイソシアネート、フェニルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、ブチルイソシアネート、ナフチルイソシアネート等の有機モノイソシアネートが挙げられる。
カルボジイミド化合物の例を市販品で挙げると、日清紡ケミカル社製の「カルボジライト(カルボジライトV−02、V−02−L2、SV−02、V−04、E−02など)」シリーズを市販品として入手可能である。
カルボジイミド化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
カルボジイミド化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
カルボジイミド化合物の量は、ポリウレタン100重量部に対して、通常1重量部以上、好ましくは3重量部以上であり、通常40重量部以下、好ましくは30重量部以下である。カルボジイミド化合物の量を前記範囲の下限値以上にすることにより、カルボジイミド化合物とポリウレタンとの反応が十分に進行するので、易滑層の機械的強度を適切に向上させることができる。また、上限値以下にすることにより、未反応のカルボジイミド化合物の残留を少なくでき、易滑層の機械的強度を適切に向上できる。
オキサゾリン化合物としては、下記式(I)で示されるオキサゾリン基を有する重合体を用いうる。下記式(I)において、R4、R5、R6及びR7は、同一若しくは異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、フェニル基及び置換フェニル基からなる群より選ばれるいずれかを表す。
このオキサゾリン化合物は、例えば、付加重合性オキサゾリンを含み、必要に応じて任意の不飽和単量体を含む単量体成分を、公知の重合法により水性媒体中で溶液重合することにより製造しうる。付加重合性オキサゾリンとしては、例えば、下記式(II)で示される化合物が挙げられる。下記式(II)において、R4、R5、R6及びR7は、式(I)における定義と同様である。また、R8は、付加重合性の不飽和結合を有する、非環状の有機基を表す。
付加重合性オキサゾリンの具体例を挙げると、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−エチル−2−オキサゾリン等が挙げられる。また、これらは1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、2−イソプロペニル−2−オキサゾリンが、工業的にも入手し易く好適である。
前記付加重合性オキサゾリンの量は、オキサゾリン化合物の製造に用いる全単量体成分100重量部に対して、好ましくは3重量部以上であり、また、好ましくは100重量部以下である。これにより、オキサゾリン化合物を含むウレタン組成物を硬化させた場合に硬化を十分に進めることができ、耐久性及び耐水性に優れた易滑層を得ることができる。
オキサゾリン化合物の製造に用いうる任意の不飽和単量体としては、付加重合性オキサゾリンと共重合可能であり、かつ、オキサゾリン基と反応しない任意の単量体を用いうる。このような任意の不飽和単量体は、上述した単量体から任意に選択して用いうる。
オキサゾリン化合物の例を市販品で挙げると、水溶性タイプでは、日本触媒社製のエポクロスWS−500及びWS−700が挙げられる。また、例えばエマルションタイプでは、日本触媒社製のエポクロスK−2010、K−2020及びK−2030が挙げられる。これらの中でも、ポリウレタンとの反応性の高い水溶性タイプが好ましい。
また、オキサゾリン化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
また、オキサゾリン化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
オキサゾリン化合物の量としては、ポリウレタンが有する極性基とオキサゾリン化合物が有するオキサゾリン基とのモル比(極性基のモル数/オキサゾリン基のモル数)が、所定の範囲に収まるように設定しうる。具体的には、前記のモル比が、100/20〜100/100となるように設定しうる。前記のモル比を前記範囲の上限値以下にすることにより、未反応の極性基が残ることを防止できる。また、下限値以上にすることにより、余剰のオキサゾリン基の発生を防止して、親水基が過剰となることを防止できる。
さらに、ポリウレタンがカルボキシル基を有し、且つ、そのカルボキシル基が中和されている場合には、ポリウレタンとオキサゾリン化合物との反応において、オキサゾリン基とカルボン酸塩とが反応しにくい。そこで、中和に用いる不揮発性塩基の種類及び不揮発性の程度を調整することで、その反応性をコントロールすることができる。
イソシアネート化合物としては、1分子中に2個以上のイソシアネート基を含有する化合物を用いうる。これらのイソシアネート化合物は、脂肪族化合物でもよく、脂環式化合物でもよく、芳香族化合物でもよい。イソシアネート化合物の具体例としては、ポリウレタンの原料として説明した(ii)成分と同様の例が挙げられる。
前記の架橋剤の中でも、エポキシ化合物及びカルボジイミド化合物が好ましく、エポキシ化合物が特に好ましい。エポキシ化合物を架橋剤として用いると、易滑層の接着性を特に大きく向上させることができる。また、カルボジイミド化合物を架橋剤として用いると、ウレタン組成物のポットライフを改善することができる。
[2.3.不揮発性塩基]
不揮発性塩基としては、ウレタン組成物を基材フィルムに塗布した後に乾燥させる際の処理条件下において、実質的に不揮発性である塩基が挙げられる。ここで実質的に不揮発性であるとは、通常、不揮発性塩基の減少分が80%以下であることをいう。また、ウレタン組成物を基材フィルムに塗布した後に乾燥させる際の処理条件としては、例えば、80℃で1時間放置することが挙げられる。このような不揮発性塩基は、ポリウレタンの酸構造を中和する中和剤として機能しうる。
不揮発性塩基としては、ウレタン組成物を基材フィルムに塗布した後に乾燥させる際の処理条件下において、実質的に不揮発性である塩基が挙げられる。ここで実質的に不揮発性であるとは、通常、不揮発性塩基の減少分が80%以下であることをいう。また、ウレタン組成物を基材フィルムに塗布した後に乾燥させる際の処理条件としては、例えば、80℃で1時間放置することが挙げられる。このような不揮発性塩基は、ポリウレタンの酸構造を中和する中和剤として機能しうる。
不揮発性塩基としては、無機塩基を用いてもよく、有機塩基を用いてよい。中でも、沸点100℃以上の有機塩基が好ましく、沸点100℃以上のアミン化合物がより好ましく、沸点200℃以上のアミン化合物が特に好ましい。また、有機塩基は低分子化合物でもよく、重合体でもよい。
不揮発性塩基の例を挙げると、無機塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが挙げられる。また、有機塩基としては、例えば、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール(AMP)、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン(TIPA)、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリ[(2−ヒドロキシ)−1−プロピル]アミン、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール(AMPD)、2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパン水酸化カリウム、亜鉛アンモニウム錯体、銅アンモニウム錯体、銀アンモニウム錯体、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)ウレア、3−ウレイドプロピルトリメトシキシシラン、3−アミノプロピル−トリス(2−メトキシ−エトキシ−エトキシ)シラン、N−メチル−3−アミノプロピルトリメトキシカルボン酸ジヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバチン酸ジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒドラジド、イソフタール酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、キノリン、ピコリン、ピリジン、モルホリン、ピペラジン、シクロヘキシルアミン、ヘキサメチレンジアミン、N,N−ジメチルホルムアミド、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンペンタミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、イロプロパノールアミン、N,N−ジエチルメタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、アミノエチルエタノールアミン、N−メチル−N−N−ジエタノールアミン、1,2−プロパンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、2−メチルピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、3,3’−ジメチル−ジシクロヘキシルメタンジアミン、1,2−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、アミノプロピルエタノールアミン、アミノヘキシルエタノールアミン、アミノエチルプロパノールアミン、アミノプロピルプロパノールアミン、アミノヘキシルプロパノールアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアイミダゾール、2−メチルイミダゾール、1−(2−アミノエチル)−2−メチルイミダゾール、1−(2−アミノエチル)−2−エチルイミダゾール、2−アミノイミダゾールサルフェート、2−(2−アミノエチル)−ベンゾイミダゾール、ピラゾール、5−アミノピラゾール、1−メチル−5−アミノピラゾール、1−イソプロピル−5−アミノピラゾール、1−ベンジル−5−アミノピラゾール、1,3−ジメチル−5−アミノピラゾール、1−イソプロピル−3−メチル−5−アミノピラゾール、1−ベンジル−3−メチル−5−アミノピラゾール、1−メチル−4−クロロ−5−アミノピラゾール、1−メチル−4−アシノ−5−アミノピラゾール、1−イソプロピル−4−クロロ−5−アミノピラゾール、3−メチル−4−クロロ−5−アミノピラゾール、1−ベンジル−4−クロロ−5−アミノピラゾール、アミノ樹脂(例えば、1,3−ジメチル−4−クロロ−メラミン樹脂、ユリア樹脂、グアナミン樹脂等)などが挙げられる。また、これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
不揮発性塩基の量は、ポリウレタン100重量部に対して、通常0.5重量部以上、好ましくは1重量部以上、より好ましくは2重量部以上であり、通常30重量部以下、好ましくは20重量部以下、より好ましくは10重量部以下である。不揮発性塩基の量を前記範囲の下限値以上にすることにより、十分な接着力を得ることができる。また、上限値以下にすることにより、ポリビニルアルコール製の偏光子の色抜けの防止ができる。
[2.4.微粒子]
ウレタン組成物は、微粒子を含むことが好ましい。ウレタン組成物が微粒子を含むことにより、そのウレタン組成物の硬化物によって形成される易滑層の表面粗さを大きくすることができる。これにより、易結着層の表面の滑り性を向上させることができるので、フィルムのブロッキングの防止、及び、フィルムを巻回する際のシワの発生の抑制が可能となる。
ウレタン組成物は、微粒子を含むことが好ましい。ウレタン組成物が微粒子を含むことにより、そのウレタン組成物の硬化物によって形成される易滑層の表面粗さを大きくすることができる。これにより、易結着層の表面の滑り性を向上させることができるので、フィルムのブロッキングの防止、及び、フィルムを巻回する際のシワの発生の抑制が可能となる。
微粒子としては、無機粒子、有機粒子のいずれを用いてもよい。ただし、水分散性の粒子を用いることが好ましい。無機粒子の材料を挙げると、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア等の無機酸化物;炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、燐酸カルシウム等が挙げられる。また、有機粒子の材料を挙げると、例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。これらの中でも、シリカが好ましい。シリカの粒子は、シワの発生を抑制する能力及び透明性に優れ、ヘイズを生じ難く、着色が無いため、本発明のフィルムの光学特性に与える影響が小さい。また、シリカはウレタン組成物での分散性および分散安定性が良好である。シリカの粒子の中でも、非晶質コロイダルシリカ粒子が特に好ましい。二種類の微粒子を使用することにより、ヘイズの上昇を最小限に抑え、より効率的にシワの発生を抑制することができる。
微粒子の平均粒子径は、通常1nm以上、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上であり、通常500nm以下、好ましくは300nm以下、より好ましくは200nm以下である。粒子の平均粒子径を前記範囲の下限値以上にすることにより、易滑層の滑り性を効果的に高めることができる。また、前記範囲の上限値以下にすることにより、易滑層のヘイズを低く抑えることができる。
微粒子の量は、ポリウレタン100重量部に対し、通常1重量部以上、好ましくは3重量部以上、より好ましくは5重量部以上であり、通常50重量部以下、好ましくは40重量部以下、より好ましくは30重量部以下である。粒子の量を前記の範囲の下限値以上にすることにより、フィルムを巻回した場合にシワの発生を抑制できる。また、上限値以下にすることにより、フィルムの白濁の無い外観を維持できる。
[2.5.濡れ剤]
ウレタン組成物は、濡れ剤を含んでいてもよい。濡れ剤を用いることにより、ウレタン組成物を基材フィルムに塗布する際の塗布性を良好にでき、好ましい。
ウレタン組成物は、濡れ剤を含んでいてもよい。濡れ剤を用いることにより、ウレタン組成物を基材フィルムに塗布する際の塗布性を良好にでき、好ましい。
濡れ剤としては、例えば、アセチレン系界面活性剤や、フッ素系界面活性剤等を用いることができる。アセチレン系界面活性剤としては、例えば、エアープロダクツアンドケミカルズ社製サーフィノールシリーズ、ダイノールシリーズ等を用いることができる。また、フッ素系界面活性剤としては、例えば、DIC社製メガファックシリーズ、ネオス社製フタージェントシリーズ、AGC社製サーフロンシリーズ等を用いることができる。濡れ剤としては、重ね塗り性の観点から、アセチレン系界面活性剤を用いることが好ましい。
また、これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
また、これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
濡れ剤の配合量は、ウレタン組成物(塗布液)の固形分量に対して、通常0.01重量%以上、好ましくは0.05重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上であり、通常5重量%以下、好ましくは4重量部以下、より好ましくは3重量%以下である。濡れ剤の量を前記範囲の下限値以上にすることにより十分な塗布性を得ることができる。また、上限値以下にすることにより、濡れ剤のブリードアウトを抑制でき、更には重ね塗り性を良好にできる。
[2.6.溶媒]
ウレタン組成物は、通常、溶媒を含む。溶媒としては、水又は水溶性の溶媒を用いる。水溶性の溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、テトラヒドロフラン、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどが挙げられる。中でも、溶媒としては、水を用いることが好ましい。また、溶媒は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
ウレタン組成物は、通常、溶媒を含む。溶媒としては、水又は水溶性の溶媒を用いる。水溶性の溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、テトラヒドロフラン、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどが挙げられる。中でも、溶媒としては、水を用いることが好ましい。また、溶媒は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
溶媒の量は、ウレタン組成物の粘度を塗布に適した範囲にできるように設定しうる。通常は、溶媒の量は、ウレタン組成物の固形分濃度を所望の範囲に収められるように設定する。前記の所望の範囲は、好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは1重量%以上であり、好ましくは15重量%以下、より好ましくは10重量%以下である。これにより、ウレタン組成物の取り扱い性及び塗布性を良好にできる。
[2.7.任意の成分]
ウレタン組成物は、前記の架橋剤に組み合わせて、硬化促進剤を含んでいてもよい。硬化促進剤としては、易滑層の形成に用いられる公知の硬化促進剤を用いうる。例えば、架橋剤としてエポキシ化合物を用いる場合、硬化促進剤としては、第3級アミン系化合物(4−位に3級アミンを有する2,2,6,6−テトラメチルピペリジル基を有する化合物を除く)、三弗化ホウ素錯化合物などが好適である。また、硬化促進剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
硬化促進剤の量は、ポリウレタン100重量部に対して、通常0.001重量部以上、好ましくは0.01重量部以上、より好ましくは0.03重量部以上であり、通常30重量部以下、好ましくは10重量部以下、より好ましくは5重量部以下である。
ウレタン組成物は、前記の架橋剤に組み合わせて、硬化促進剤を含んでいてもよい。硬化促進剤としては、易滑層の形成に用いられる公知の硬化促進剤を用いうる。例えば、架橋剤としてエポキシ化合物を用いる場合、硬化促進剤としては、第3級アミン系化合物(4−位に3級アミンを有する2,2,6,6−テトラメチルピペリジル基を有する化合物を除く)、三弗化ホウ素錯化合物などが好適である。また、硬化促進剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
硬化促進剤の量は、ポリウレタン100重量部に対して、通常0.001重量部以上、好ましくは0.01重量部以上、より好ましくは0.03重量部以上であり、通常30重量部以下、好ましくは10重量部以下、より好ましくは5重量部以下である。
ウレタン組成物は、前記の架橋剤に組み合わせて、硬化助剤を含んでいてもよい。硬化助剤としては、易滑層の形成に用いられる公知の硬化助剤を用いうる。硬化助剤の具体例を挙げると、キノンジオキシム、ベンゾキノンジオキシム、p−ニトロソフェノール等のオキシム・ニトロソ系硬化助剤;N,N−m−フェニレンビスマレイミド等のマレイミド系硬化助剤;ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等のアリル系硬化助剤;エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等のメタクリレート系硬化助剤;ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン等のビニル系硬化助剤;等が挙げられる。また、硬化助剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
硬化助剤の量は、架橋剤100重量部に対して、通常1重量部以上、好ましくは10重量部以上であり、通常100重量部以下、好ましくは50重量部以下である。
硬化助剤の量は、架橋剤100重量部に対して、通常1重量部以上、好ましくは10重量部以上であり、通常100重量部以下、好ましくは50重量部以下である。
ウレタン組成物は、本発明の効果を著しく損なわない限り、例えば、耐熱安定剤、耐候安定剤、レベリング剤、界面活性剤、酸化防止剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックスなどを含んでいてもよい。また、これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
[2.8.ウレタン組成物の性状]
ウレタン組成物は、通常、流体状の組成物となっている。このウレタン組成物の粘度は、15mPa・s以下であることが好ましく、10mPa・s以下であるのが特に好ましい。ウレタン組成物の粘度が前記範囲内にあると、基材フィルムの表面にウレタン組成物を均一に塗布することができる。ウレタン組成物の粘度の下限に特段の制限は無いが、好ましくは0.25mPa・s以上である。ここで、前記の粘度は、音叉型振動式粘度計により25℃の条件下で測定した値である。
ウレタン組成物の粘度は、例えば、ウレタン組成物における溶媒の割合及び粒子の粒径などによって調整できる。
ウレタン組成物は、通常、流体状の組成物となっている。このウレタン組成物の粘度は、15mPa・s以下であることが好ましく、10mPa・s以下であるのが特に好ましい。ウレタン組成物の粘度が前記範囲内にあると、基材フィルムの表面にウレタン組成物を均一に塗布することができる。ウレタン組成物の粘度の下限に特段の制限は無いが、好ましくは0.25mPa・s以上である。ここで、前記の粘度は、音叉型振動式粘度計により25℃の条件下で測定した値である。
ウレタン組成物の粘度は、例えば、ウレタン組成物における溶媒の割合及び粒子の粒径などによって調整できる。
[2.9.易滑層の製造方法]
易滑層は、前記のウレタン組成物の硬化物からなる層である。この易滑層は、通常、基材フィルム上に、接着剤の層等の他の層を介することなく、直接に設けられる。易滑層は、基材フィルムの片面にのみ設けてもよいし、両面に設けてもよい。ただし、易滑層を有するフィルムをロール状に巻回しやすいとの観点から、基材フィルムの片面にのみ易滑層を設けることが好ましい。易滑層は、基材フィルム上にウレタン組成物の膜を形成する工程と、このウレタン組成物の膜を硬化させる工程とを含む製造方法により、製造できる。
易滑層は、前記のウレタン組成物の硬化物からなる層である。この易滑層は、通常、基材フィルム上に、接着剤の層等の他の層を介することなく、直接に設けられる。易滑層は、基材フィルムの片面にのみ設けてもよいし、両面に設けてもよい。ただし、易滑層を有するフィルムをロール状に巻回しやすいとの観点から、基材フィルムの片面にのみ易滑層を設けることが好ましい。易滑層は、基材フィルム上にウレタン組成物の膜を形成する工程と、このウレタン組成物の膜を硬化させる工程とを含む製造方法により、製造できる。
基材フィルム上にウレタン組成物の膜を形成する場合には、通常、塗布法を用いる。塗布法としては、公知の塗布法を採用しうる。具体的な塗布法としては、例えば、ワイヤーバーコート法、ディップ法、スプレー法、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、スライドコート法、エクストルージョンコート法などが挙げられる。
ウレタン組成物の膜を基材フィルム上に形成した後で、当該膜を形成するウレタン組成物を硬化させることにより、ウレタン組成物の硬化物からなる層として易滑層を得る。通常、ウレタン組成物は、溶媒を含むため、硬化させる際には溶媒を乾燥させて除去する。乾燥方法は任意であり、例えば、減圧乾燥、加熱乾燥など任意の方法で行ってもよい。中でも、ウレタン組成物中において架橋反応等の反応を速やかに進行させる観点から、加熱乾燥によってウレタン組成物を硬化させることが好ましい。加熱乾燥を行なう場合、通常は、ポリウレタンの架橋反応が進行する。
加熱により樹脂を硬化させる場合、加熱温度は、溶媒を乾燥させてウレタン組成物中のポリマー成分を硬化させることができる範囲で適切に設定する。ただし、基材フィルムとして延伸フィルムを用い、且つ、当該基材フィルムに発現したレターデーションを変化させたくない場合には、加熱温度は、基材フィルムにおいて配向緩和が生じない温度に設定することが好ましい。具体的には、前記の加熱温度は、基材フィルムを形成する材料のガラス転移温度をTgとしたときに、好ましくは(Tg−30℃)以上、より好ましくは(Tg−10℃)以上であり、好ましくは(Tg+60℃)以下、より好ましくは(Tg+50℃)以下である。
また、ウレタン組成物の膜を基材フィルム上に形成する前に、基材フィルムの表面に改質処理を施し、基材フィルムと易滑層との密着性を向上させることが好ましい。基材フィルムに対する表面改質処理としては、例えば、エネルギー線照射処理及び薬品処理等が挙げられる。エネルギー線照射処理としては、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、電子線照射処理、紫外線照射処理等が挙げられ、処理効率の点等から、コロナ放電処理及びプラズマ処理が好ましく、コロナ放電処理が特に好ましい。また、薬品処理としては、例えば、ケン化処理、重クロム酸カリウム溶液、濃硫酸等の酸化剤水溶液中に浸漬し、その後、水で洗浄する方法が挙げられる。
さらに、易滑層の表面には、親水化表面処理を施してもよい。易滑層の表面は、通常、本発明のフィルムを任意の部材と貼り合わせる際の貼り合せ面となるため、易滑層の表面の親水性を更に向上させることにより、本発明のフィルムと任意の部材との接着性を顕著に向上させることが可能である。
易滑層に対する親水化表面処理としては、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、ケン化処理、紫外線照射処理などが挙げられる。中でも、処理効率の点などからコロナ放電処理及びプラズマ処理が好ましく、コロナ放電処理がより好ましい。また、プラズマ処理としては、大気圧プラズマ処理が好ましい。
[2.10.易滑層の厚み及び屈折率]
易滑層の厚みは、0.005μm以上が好ましく、0.01μm以上がより好ましく、0.02μm以上が特に好ましく、また、5μm以下が好ましく、2μm以下がより好ましく、1μm以下が特に好ましい。易滑層の厚みが前記範囲内にあると、基材フィルムと易滑層との十分な接着強度が得られ、かつ、本発明のフィルムの反りなどの欠陥を無くすことができる。
易滑層の厚みは、0.005μm以上が好ましく、0.01μm以上がより好ましく、0.02μm以上が特に好ましく、また、5μm以下が好ましく、2μm以下がより好ましく、1μm以下が特に好ましい。易滑層の厚みが前記範囲内にあると、基材フィルムと易滑層との十分な接着強度が得られ、かつ、本発明のフィルムの反りなどの欠陥を無くすことができる。
基材フィルムの厚みt1と易滑層の厚みt2との比t2/t1は、0.0003以上が好ましく、0.0010以上がより好ましく、0.0025以上が特に好ましく、また、0.0100以下が好ましく、0.0080以下がより好ましく、0.0050以下が特に好ましい。これにより、本発明のフィルムの透明性を向上させることができる。ここで、本発明のフィルムが基材フィルムを一層だけ備える場合には当該基材フィルムの厚みが厚みt1となり、本発明のフィルムが基材フィルムを二層以上備える場合にはそれらの基材フィルムの厚みの合計が厚みt1となる。また、本発明のフィルムが易滑層を一層だけ備える場合には当該易滑層の厚みが厚みt2となり、本発明のフィルムが易滑層を二層以上備える場合にはそれらの易滑層の厚みの合計が厚みt2となる。
基材フィルムと易滑層との界面屈折率差は、0.05以下であることが好ましい。界面屈折率差が前記範囲内にあると、本発明のフィルムを光が透過する際の光の損失を抑えることができる。界面屈折率差は、理想的には0としうる。
[3.その他の層]
本発明のフィルムは、基材フィルムの易滑層とは反対側の表面に、任意の層を備えうる。任意の層の例を挙げると、反射防止層、ハードコート層、帯電防止層、防眩層、防汚層、セパレーターフィルム等が挙げられる。
本発明のフィルムは、基材フィルムの易滑層とは反対側の表面に、任意の層を備えうる。任意の層の例を挙げると、反射防止層、ハードコート層、帯電防止層、防眩層、防汚層、セパレーターフィルム等が挙げられる。
[4.フィルムの物性など]
本発明のフィルムの面内の位相差の絶対値(以下、「|Re|」という)は、好ましくは10nm以下、より好ましくは7nm以下、さらに好ましくは5nm以下、特に好ましくは2nm以下、最も好ましくは1nm以下であり、下限は理想的には0nmである。本発明のフィルムはその面内の位相差Reがこのように小さいため、偏光板等の光学素子の保護フィルムとして好適に用いることができる。
また、フィルムの厚み方向の位相差の絶対値(以下、「|Rth|」ともいう)は、好ましくは25nm以下、より好ましくは15nm以下、さらに好ましくは5nm以下であり、特に好ましくは2nm以下、最も好ましくは1nm以下であり、下限は理想的には0nmである。
本発明のフィルムの|Re|及び|Rth|をこのように小さくできる理由は定かではないが、本発明者の検討によれば、以下のような理由によるものと推察される。すなわち、ブロック共重合体においては、芳香族ビニル化合物水素化物が負の複屈折性を有し、ジエン化合物水素化物が正の複屈折性を有することから、基材フィルムの製造時に各々のユニットで発現する正・負の位相差が相殺され、フィルム全体の位相差の発現が抑制されているものと推察される。
本発明のフィルムの面内の位相差(Re)は、フィルムの面内の主屈折率をnx及びnyとし、層Aの厚さをd(nm)として、Re=|nx−ny|×dで求められる。厚み方向の位相差(Rth)は、フィルム全体の面内の主屈折率をnx及びnyとし、厚み方向の屈折率をnzとし、フィルムの厚さをd(nm)とすると、Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×dで求めることができる。これらの位相差Re及びRthは、例えば市販の自動複屈折計を用いて測定することができる。前記の位相差Re及びRthは、波長590nmの光に対する評価とする。
本発明のフィルムの面内の位相差の絶対値(以下、「|Re|」という)は、好ましくは10nm以下、より好ましくは7nm以下、さらに好ましくは5nm以下、特に好ましくは2nm以下、最も好ましくは1nm以下であり、下限は理想的には0nmである。本発明のフィルムはその面内の位相差Reがこのように小さいため、偏光板等の光学素子の保護フィルムとして好適に用いることができる。
また、フィルムの厚み方向の位相差の絶対値(以下、「|Rth|」ともいう)は、好ましくは25nm以下、より好ましくは15nm以下、さらに好ましくは5nm以下であり、特に好ましくは2nm以下、最も好ましくは1nm以下であり、下限は理想的には0nmである。
本発明のフィルムの|Re|及び|Rth|をこのように小さくできる理由は定かではないが、本発明者の検討によれば、以下のような理由によるものと推察される。すなわち、ブロック共重合体においては、芳香族ビニル化合物水素化物が負の複屈折性を有し、ジエン化合物水素化物が正の複屈折性を有することから、基材フィルムの製造時に各々のユニットで発現する正・負の位相差が相殺され、フィルム全体の位相差の発現が抑制されているものと推察される。
本発明のフィルムの面内の位相差(Re)は、フィルムの面内の主屈折率をnx及びnyとし、層Aの厚さをd(nm)として、Re=|nx−ny|×dで求められる。厚み方向の位相差(Rth)は、フィルム全体の面内の主屈折率をnx及びnyとし、厚み方向の屈折率をnzとし、フィルムの厚さをd(nm)とすると、Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×dで求めることができる。これらの位相差Re及びRthは、例えば市販の自動複屈折計を用いて測定することができる。前記の位相差Re及びRthは、波長590nmの光に対する評価とする。
本発明のフィルムは、光学部材としての機能を安定して発揮させる観点から、全光線透過率が、80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。
本発明のフィルムは、その幅方向の寸法を、例えば1000mm〜3000mmとしてもよい。また、本発明のフィルムは、その長手方向の寸法に制限は無いが、ブロッキング性を抑制することができることから、長尺のフィルムであることが好ましい。ここで「長尺」のフィルムとは、フィルムの幅に対して、5倍以上の長さを有するものをいい、好ましくは10倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するものをいう。幅に対する長さの比の上限は、特に限定されず、例えば100,000倍以下としうる。
本発明のフィルムは、耐衝撃性に優れる。このように優れた耐衝撃性を有する理由は定かではないが、以下のような理由によるものと推察される。すなわち、ブロック共重合体においては、芳香族ビニル化合物水素化物ブロックとジエン化合物水素化物ブロックとが相分離し、芳香族ビニル化合物水素化物ブロックの相ドメインの間をジエン化合物水素化物ブロックの相ドメインが繋ぐような構造になっていると推察され、このようなドメイン構造においてはジエン化合物水素化物ブロックがいわば緩衝材のように機能するため、耐衝撃性が向上しているものと推察される。
本発明のフィルムは、通常は耐熱性に優れる。基材フィルムに含まれるブロック共重合体が耐熱性に優れるため、それを含む基材フィルムも耐熱性が高いものとなるからである。具体的な耐熱性の程度はブロック共重合体の芳香族ビニル化合物水素化物ブロックとジエン化合物水素化物ブロックの組成比、分子量及び基材フィルムの厚さ等に応じて設定できるため、フィルムの用途に応じて適切に調整すればよい。
[5.フィルムの製造方法]
本発明のフィルムは、基材フィルムを用意する工程と、用意した基材フィルム上に易滑層を製造する工程とを含む製造方法により、製造できる。ここで、基材フィルム上に易滑層を製造する工程は、上述したように、基材フィルム上にウレタン組成物の膜を形成する工程と、このウレタン組成物の膜を硬化させる工程とを含む。
本発明のフィルムは、基材フィルムを用意する工程と、用意した基材フィルム上に易滑層を製造する工程とを含む製造方法により、製造できる。ここで、基材フィルム上に易滑層を製造する工程は、上述したように、基材フィルム上にウレタン組成物の膜を形成する工程と、このウレタン組成物の膜を硬化させる工程とを含む。
基材フィルムを用意する工程には特に制限は無く、溶融成形法、溶液流延法のいずれを用いることもできる。溶融成形法は、さらに詳細に、押出成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できる。これらの方法の中でも、機械強度、表面精度等に優れたフィルムを得るために、押出成形法、インフレーション成形法又はプレス成形法が好ましく、中でも位相差の発現をより確実に抑制しながらも、効率よく簡単にフィルムを製造できる観点から、押出成形法が特に好ましい。
押出成形法により基材フィルムを用意する場合、押出成形後に延伸処理を行って延伸フィルムとされるのが好ましい。延伸処理は、易滑層を製造する前に行ってもよいし、易滑層を製造した後に延伸処理を行ってもよい。また、基材フィルムが2層以上の層を備える場合、予め延伸処理を施されたフィルム層を貼り合せて延伸フィルムを得てもよく、共押出等により得られた複層構造の延伸前フィルムに延伸処理を施して延伸フィルムを得てもよい。
延伸方法は特に制限されず、例えば、一軸延伸法、二軸延伸法のいずれを採用してもよい。延伸方法の例を挙げると、一軸延伸法の例としては、フィルム搬送用のロールの周速の差を利用して長尺方向に一軸延伸する方法;テンター延伸機を用いて幅方向に一軸延伸する方法等が挙げられる。また、二軸延伸法の例としては、固定するクリップの間隔を開いての長尺方向の延伸と同時に、ガイドレールの広がり角度により幅方向に延伸する同時二軸延伸法;フィルム搬送用のロール間の周速の差を利用して長尺方向に延伸した後、その両端部をクリップで把持してテンター延伸機を用いて幅方向に延伸する逐次二軸延伸法などの二軸延伸法等が挙げられる。さらに、例えば、幅方向又は長尺方向に左右異なる速度の送り力若しくは引張り力又は引取り力を付加できるようにしたテンター延伸機を用いて、フィルムの幅方向に対して平行でもなく垂直でもない方向に連続的に斜め延伸する斜め延伸法を用いてもよい。
延伸に用いる装置として、例えば、縦一軸延伸機、テンター延伸機、バブル延伸機、ローラー延伸機等が挙げられる。延伸温度は、延伸されるフィルムを構成する樹脂のガラス転移温度をTgとして、好ましくは(Tg−30℃)以上、より好ましくは(Tg−10℃)以上であり、好ましくは(Tg+60℃)以下、より好ましくは(Tg+50℃)以下である。延伸倍率は、使用する基材フィルムの光学特性に応じて適宜選択しうる。具体的な延伸倍率は、通常1.05倍以上、好ましくは1.1倍以上であり、通常10.0倍以下、好ましくは2.0倍以下である。
本発明のフィルムが基材フィルム及び易滑層以外の任意の層を備える場合、フィルムの製造方法における任意の時点において、基材フィルムの易滑層とは反対側の面に任意の層を設ける工程を行なってもよい。
さらに、フィルムの製造方法における任意の時点において、基材フィルム、易滑層及びフィルムを延伸する工程を行なってもよい。
さらに、フィルムの製造方法における任意の時点において、基材フィルム、易滑層及びフィルムを延伸する工程を行なってもよい。
[6.フィルムの用途]
本発明のフィルムは面内の位相差Reが小さく且つ耐衝撃性に優れるため、光学素子およびその光学素子の保護フィルムとして用いることができる。その例を挙げると液晶表示装置などの表示装置に用いられる部材が挙げられ、その具体例としては偏光板保護フィルム、位相差フィルム、輝度向上フィルム、透明導電フィルム、タッチパネル用基板、液晶基板、光拡散シート、プリズムシートなどが挙げられる。本発明のフィルムは、中でも偏光板保護フィルムとして用いて好適である。
本発明のフィルムは面内の位相差Reが小さく且つ耐衝撃性に優れるため、光学素子およびその光学素子の保護フィルムとして用いることができる。その例を挙げると液晶表示装置などの表示装置に用いられる部材が挙げられ、その具体例としては偏光板保護フィルム、位相差フィルム、輝度向上フィルム、透明導電フィルム、タッチパネル用基板、液晶基板、光拡散シート、プリズムシートなどが挙げられる。本発明のフィルムは、中でも偏光板保護フィルムとして用いて好適である。
本発明のフィルムを偏光板保護フィルムとして用いる場合、偏光板は、本発明のフィルムと、偏光フィルムとを備えて構成される。この際、通常は偏光フィルムの両面に本発明のフィルムを設けるようにする。例えば、偏光フィルムの片面又は両面に、適切な接着剤を介して本発明のフィルムを積層する。
偏光フィルムは任意のものを用いることができ、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムに、ヨウ素などをドープした後、延伸加工したものを用いることができる。また、接着層としては、例えば、アクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルや合成ゴムなどのポリマーをベースポリマーとする粘着剤などが挙げられる。
偏光フィルムは任意のものを用いることができ、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムに、ヨウ素などをドープした後、延伸加工したものを用いることができる。また、接着層としては、例えば、アクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルや合成ゴムなどのポリマーをベースポリマーとする粘着剤などが挙げられる。
前記の偏光板には、さらに他の任意の層を設けるようにしてもよい。任意の層としては、例えば、反射防止層、ハードコート層、プライマー層;アンカー層;SiOx(x=1.5〜2.0)超微粒子の三次元骨格からなる高均質透明多孔体層(屈折率1.25〜1.46);粘着剤層;防汚層;などが挙げられる。
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中において行った。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中において行った。
〔評価方法〕
(衝撃強度)
実施例および比較例で得られたフィルムを、水平となるように支持できる冶具に水平に固定した。治具に固定されたフィルムの中央に、鋼球(パチンコ玉、重さ5g、直径11mm)を様々な高さhから落下させて、フィルムが破れなかった場合及びフィルムが破れた場合の境界の高さhにおける、鋼球の位置エネルギー(mJ)を衝撃強度とした。
(衝撃強度)
実施例および比較例で得られたフィルムを、水平となるように支持できる冶具に水平に固定した。治具に固定されたフィルムの中央に、鋼球(パチンコ玉、重さ5g、直径11mm)を様々な高さhから落下させて、フィルムが破れなかった場合及びフィルムが破れた場合の境界の高さhにおける、鋼球の位置エネルギー(mJ)を衝撃強度とした。
(内部ヘイズ)
実施例及び比較例で得られたフィルムの両面に粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)を用いて、ガラス(コーニング(株)製「EagleXG」、厚み0.7mm)を貼り合せて測定用サンプルを作成した。得られた測定用サンプルの内部ヘイズを、濁度計(日本電色社製「NDH-2000」)を用いて測定した。
実施例及び比較例で得られたフィルムの両面に粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)を用いて、ガラス(コーニング(株)製「EagleXG」、厚み0.7mm)を貼り合せて測定用サンプルを作成した。得られた測定用サンプルの内部ヘイズを、濁度計(日本電色社製「NDH-2000」)を用いて測定した。
(Re及びRth)
実施例及び比較例で得られたフィルムを、位相差計(製品名:Axoscan、AXOMETRICS社製)を用いて測定することにより、波長590nmにおける面内の位相差Re及び、厚み方向の位相差Rthを求めた。
実施例及び比較例で得られたフィルムを、位相差計(製品名:Axoscan、AXOMETRICS社製)を用いて測定することにより、波長590nmにおける面内の位相差Re及び、厚み方向の位相差Rthを求めた。
(ブロッキング性)
実施例及び比較例で得られたフィルムを100mm角にカットしたものを10枚重ねた。10枚重ねにしたフィルムの表面に1kgのおもりを乗せた状態で40℃のオーブンに24時間静置した。24時間静置後に、オーブンから取出したフィルムにおける密着の有無を、目視により観察して、以下の基準により評価を行った。
A:密着している箇所が全体の10%未満
B:密着している箇所が全体の10%以上
実施例及び比較例で得られたフィルムを100mm角にカットしたものを10枚重ねた。10枚重ねにしたフィルムの表面に1kgのおもりを乗せた状態で40℃のオーブンに24時間静置した。24時間静置後に、オーブンから取出したフィルムにおける密着の有無を、目視により観察して、以下の基準により評価を行った。
A:密着している箇所が全体の10%未満
B:密着している箇所が全体の10%以上
〔製造例1:実施例1で用いる基材フィルムの製造〕
(P1−1.第1段階の重合反応:芳香族ビニル化合物水素化物ブロックA1の伸長)
十分に乾燥し窒素置換した、攪拌装置を備えたステンレス鋼製反応器に、脱水シクロヘキサン320部、スチレン60部、及びジブチルエーテル0.38部を仕込み、60℃で攪拌しながらn−ブチルリチウム溶液(15重量%含有ヘキサン溶液)0.41部を添加して重合反応を開始させ、1時間第1段階の重合反応を行った。反応開始後1時間の時点で、反応混合物から、試料をサンプリングし、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した結果、重合転化率は99.5%であった。
(P1−1.第1段階の重合反応:芳香族ビニル化合物水素化物ブロックA1の伸長)
十分に乾燥し窒素置換した、攪拌装置を備えたステンレス鋼製反応器に、脱水シクロヘキサン320部、スチレン60部、及びジブチルエーテル0.38部を仕込み、60℃で攪拌しながらn−ブチルリチウム溶液(15重量%含有ヘキサン溶液)0.41部を添加して重合反応を開始させ、1時間第1段階の重合反応を行った。反応開始後1時間の時点で、反応混合物から、試料をサンプリングし、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した結果、重合転化率は99.5%であった。
(P1−2.第2段階の反応:ジエン化合物水素化物ブロックの伸長)
前記工程(P1−1)で得られた反応混合物に、イソプレン10部を添加し、引き続き第2段階の重合反応を開始し、1時間重合反応を行った。第2段階の重合反応開始後1時間の時点で、反応混合物から、試料をサンプリングし、GCにより分析した結果、重合転化率は99.5%であった。
前記工程(P1−1)で得られた反応混合物に、イソプレン10部を添加し、引き続き第2段階の重合反応を開始し、1時間重合反応を行った。第2段階の重合反応開始後1時間の時点で、反応混合物から、試料をサンプリングし、GCにより分析した結果、重合転化率は99.5%であった。
(P1−3.第3段階の反応:芳香族ビニル化合物水素化物ブロックA2の伸長)
前記工程(P1−2)で得られた反応混合物に、スチレン30部を添加し、引き続き第3段階の重合反応を開始した。第3段階の重合反応開始後1時間の時点で、反応混合物から、試料をサンプリングし、重合体の重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnを測定した。またこの時点でサンプリングした試料をGCにより分析した結果、重合転化率はほぼ100%であった。その後直ちに、反応混合物にイソプロピルアルコール0.2部を添加して反応を停止させた。これにより、スチレン−イソプレン−スチレンのトリブロック分子構造を有する重合体を含む混合物を得た。
得られた重合体は、スチレン/イソプレン/スチレン=60/10/30の重量比のトリブロック分子構造を有する重合体であった。この重合体の重量平均分子量(Mw)は約64000、分子量分布(Mw/Mn)は1.1であった。
前記工程(P1−2)で得られた反応混合物に、スチレン30部を添加し、引き続き第3段階の重合反応を開始した。第3段階の重合反応開始後1時間の時点で、反応混合物から、試料をサンプリングし、重合体の重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnを測定した。またこの時点でサンプリングした試料をGCにより分析した結果、重合転化率はほぼ100%であった。その後直ちに、反応混合物にイソプロピルアルコール0.2部を添加して反応を停止させた。これにより、スチレン−イソプレン−スチレンのトリブロック分子構造を有する重合体を含む混合物を得た。
得られた重合体は、スチレン/イソプレン/スチレン=60/10/30の重量比のトリブロック分子構造を有する重合体であった。この重合体の重量平均分子量(Mw)は約64000、分子量分布(Mw/Mn)は1.1であった。
(P1−4.第4段階の反応:水素化)
次に、上記工程(P1−3)で得られたブロック共重合体を含む混合物を攪拌装置を備えた耐圧反応器に移送し、水素化触媒として珪藻土担持型ニッケル触媒(日揮触媒化成社製「E22U」、ニッケル担持量60%)8.0部及び脱水シクロヘキサン100部を添加して混合した。反応器内部を水素ガスで置換し、さらに溶液を攪拌しながら水素を供給し、温度190℃、圧力4.5MPaにて6時間水素化反応を行った。水素化反応により共重合体が水素化された、ブロック共重合体を得た。得られた反応溶液に含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は約66000、分子量分布(Mw/Mn)は1.11であった。
水素化反応終了後、反応溶液をろ過して水素化触媒を除去した後、フェノール系酸化防止剤であるペンタエリスリトール・テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](松原産業社製「Songnox(登録商標)1010」)0.1部を溶解したキシレン溶液2.0部を添加して溶解させた。
次いで、上記溶液を、円筒型濃縮乾燥器(日立製作所社製「コントロ」)を用いて、温度260℃、圧力0.001MPa以下で、溶液から、溶媒であるシクロヘキサン、キシレン及びその他の揮発成分を除去した。溶融ポリマーをダイからストランド状に押出し、冷却後、ペレタイザーによりブロック共重合体のペレット95部を作製した。
得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.13、水素化率はほぼ100%であった。
本製造例及び以下の製造例で製造した重合体(ブロック共重合体、及びその製造の中間体としての重合体)の重量平均分子量及び数平均分子量は、THFを溶離液とするGPCによる標準ポリスチレン換算値として38℃において測定した。測定装置としては、東ソー社製HLC8020GPCを用いた。
次に、上記工程(P1−3)で得られたブロック共重合体を含む混合物を攪拌装置を備えた耐圧反応器に移送し、水素化触媒として珪藻土担持型ニッケル触媒(日揮触媒化成社製「E22U」、ニッケル担持量60%)8.0部及び脱水シクロヘキサン100部を添加して混合した。反応器内部を水素ガスで置換し、さらに溶液を攪拌しながら水素を供給し、温度190℃、圧力4.5MPaにて6時間水素化反応を行った。水素化反応により共重合体が水素化された、ブロック共重合体を得た。得られた反応溶液に含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は約66000、分子量分布(Mw/Mn)は1.11であった。
水素化反応終了後、反応溶液をろ過して水素化触媒を除去した後、フェノール系酸化防止剤であるペンタエリスリトール・テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](松原産業社製「Songnox(登録商標)1010」)0.1部を溶解したキシレン溶液2.0部を添加して溶解させた。
次いで、上記溶液を、円筒型濃縮乾燥器(日立製作所社製「コントロ」)を用いて、温度260℃、圧力0.001MPa以下で、溶液から、溶媒であるシクロヘキサン、キシレン及びその他の揮発成分を除去した。溶融ポリマーをダイからストランド状に押出し、冷却後、ペレタイザーによりブロック共重合体のペレット95部を作製した。
得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.13、水素化率はほぼ100%であった。
本製造例及び以下の製造例で製造した重合体(ブロック共重合体、及びその製造の中間体としての重合体)の重量平均分子量及び数平均分子量は、THFを溶離液とするGPCによる標準ポリスチレン換算値として38℃において測定した。測定装置としては、東ソー社製HLC8020GPCを用いた。
(P1−5.基材フィルムの製造)
前記のペレットを、押出成形機(住友重機械モダン社製)を用いて、押出温度220℃で溶融押出成形することにより、厚み80μmの長尺の基材フィルム1を得た。
前記のペレットを、押出成形機(住友重機械モダン社製)を用いて、押出温度220℃で溶融押出成形することにより、厚み80μmの長尺の基材フィルム1を得た。
〔製造例2:実施例2で用いる基材フィルムの製造〕
(P1−1)の第1段階の重合反応において、スチレンの使用量を60部から75部に変更し、(P1−2)の第2段階の重合反応において、イソプレンの使用量を10部から15部に変更し、(P1−3)の第3段階の重合反応において、スチレンの使用量を30部から10部に変更し、フィルムの厚みを変更したこと以外は製造例1と同様にして、厚み48μmの基材フィルム2を得た。
製造例2において、第4段階の水素化反応後に得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.25、水素化率はほぼ100%であった。
(P1−1)の第1段階の重合反応において、スチレンの使用量を60部から75部に変更し、(P1−2)の第2段階の重合反応において、イソプレンの使用量を10部から15部に変更し、(P1−3)の第3段階の重合反応において、スチレンの使用量を30部から10部に変更し、フィルムの厚みを変更したこと以外は製造例1と同様にして、厚み48μmの基材フィルム2を得た。
製造例2において、第4段階の水素化反応後に得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.25、水素化率はほぼ100%であった。
〔製造例3:実施例3で用いる基材フィルムの製造〕
フィルムの厚みを変更したこと以外は製造例2と同様にして、厚み60μmの基材フィルム3を得た。
フィルムの厚みを変更したこと以外は製造例2と同様にして、厚み60μmの基材フィルム3を得た。
〔製造例4:実施例4で用いる基材フィルムの製造〕
(P1−2)の第2段階の重合反応において、イソプレンの使用量を10部から20部に変更し、(P1−3)の第3段階の重合反応において、スチレンの使用量を30部から20部に変更し、フィルムの厚みを変更したこと以外は製造例1と同様にして、厚み40μmの基材フィルム4を得た。
製造例4において、第4段階の水素化反応後に得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.24、水素化率はほぼ100%であった。
(P1−2)の第2段階の重合反応において、イソプレンの使用量を10部から20部に変更し、(P1−3)の第3段階の重合反応において、スチレンの使用量を30部から20部に変更し、フィルムの厚みを変更したこと以外は製造例1と同様にして、厚み40μmの基材フィルム4を得た。
製造例4において、第4段階の水素化反応後に得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.24、水素化率はほぼ100%であった。
〔製造例5:実施例5で用いる基材フィルムの製造〕
フィルムの厚みを変更としたこと以外は製造例4と同様にして、厚み52μmの基材フィルム5を得た。
フィルムの厚みを変更としたこと以外は製造例4と同様にして、厚み52μmの基材フィルム5を得た。
〔製造例6:比較例1の基材フィルムの製造〕
フィルムの厚みを変更したとしたこと以外は製造例4と同様にして、厚み60μmの基材フィルム6を得た。
フィルムの厚みを変更したとしたこと以外は製造例4と同様にして、厚み60μmの基材フィルム6を得た。
〔製造例7:比較例2で用いる基材フィルムの製造〕
製造例4の第4段階の水素化反応後に得られたペレットと微粒子[(株)アドマテックス製、シリカビーズアドマファインSO−C2(粒径0.5μm)]とを、ブロック共重合体99.5重量%と、微粒子0.5重量%の割合で混合して、二軸押出機(東洋精機製作所社製)で溶融混練して重合体組成物を得た。該重合体組成物を、製造例1の(P1−5)と同様に、溶融押出成形により、厚み60μmの長尺の基材フィルム7を得た。
製造例4の第4段階の水素化反応後に得られたペレットと微粒子[(株)アドマテックス製、シリカビーズアドマファインSO−C2(粒径0.5μm)]とを、ブロック共重合体99.5重量%と、微粒子0.5重量%の割合で混合して、二軸押出機(東洋精機製作所社製)で溶融混練して重合体組成物を得た。該重合体組成物を、製造例1の(P1−5)と同様に、溶融押出成形により、厚み60μmの長尺の基材フィルム7を得た。
〔製造例8:比較例3で用いる基材フィルムの製造〕
(P1−1)の第1段階の重合反応において、スチレンの使用量を60部から67部に変更し、(P1−2)の第2段階の重合反応において、イソプレンの使用量を10部から3部に変更し、フィルムの厚みを変更したこと以外は製造例1と同様にして、厚み60μmの基材フィルム8を得た。
製造例8において、第4段階の水素化反応後に得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.38、水素化率はほぼ100%であった。
(P1−1)の第1段階の重合反応において、スチレンの使用量を60部から67部に変更し、(P1−2)の第2段階の重合反応において、イソプレンの使用量を10部から3部に変更し、フィルムの厚みを変更したこと以外は製造例1と同様にして、厚み60μmの基材フィルム8を得た。
製造例8において、第4段階の水素化反応後に得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.38、水素化率はほぼ100%であった。
〔製造例9:比較例4で用いる基材フィルムの製造〕
(P1−1)の第1段階の重合反応において、スチレンの使用量を60部から50部に変更し、(P1−2)の第2段階の重合反応において、イソプレンの使用量を10部から30部に変更し、(P1−3)の第3段階の重合反応において、スチレンの使用量を30部から20部に変更し、フィルムの厚みを変更したこと以外は製造例1と同様にして、厚み60μmの基材フィルム9を得た。
製造例9において、第4段階の水素化反応後に得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.33、水素化率はほぼ100%であった。
(P1−1)の第1段階の重合反応において、スチレンの使用量を60部から50部に変更し、(P1−2)の第2段階の重合反応において、イソプレンの使用量を10部から30部に変更し、(P1−3)の第3段階の重合反応において、スチレンの使用量を30部から20部に変更し、フィルムの厚みを変更したこと以外は製造例1と同様にして、厚み60μmの基材フィルム9を得た。
製造例9において、第4段階の水素化反応後に得られたペレットに含まれるブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は65000、分子量分布(Mw/Mn)は1.33、水素化率はほぼ100%であった。
〔調製例1:易滑層用のウレタン組成物1の調製〕
ポリエーテル系ポリウレタンの水分散体(第一工業製薬社製「スーパーフレックス(登録商標)130」 引張弾性率:1600N/mm2)をポリウレタンの量で100部と、架橋剤としてエポキシ化合物(ナガセケムテックス社製「デナコールEX313」)15部と、不揮発性塩基としてアジピン酸ジヒドラジド2部と、滑材としてシリカ粒子の水分散液(日産化学社製「スノーテックスMP1040」;平均粒子径120nm)をシリカ粒子の量で8部及びシリカ粒子の水分散液(日産化学社製「スノーテックスXL」;平均粒子径50nm)をシリカ粒子の量で8部と、濡れ剤としてアセチレン系界面活性剤(エアープロダクツアンドケミカルズ社製「サーフィノール440」)を固形分合計量に対して0.5重量%と、水とを配合して、固形分濃度2%の液状のウレタン組成物1を得た。
ポリエーテル系ポリウレタンの水分散体(第一工業製薬社製「スーパーフレックス(登録商標)130」 引張弾性率:1600N/mm2)をポリウレタンの量で100部と、架橋剤としてエポキシ化合物(ナガセケムテックス社製「デナコールEX313」)15部と、不揮発性塩基としてアジピン酸ジヒドラジド2部と、滑材としてシリカ粒子の水分散液(日産化学社製「スノーテックスMP1040」;平均粒子径120nm)をシリカ粒子の量で8部及びシリカ粒子の水分散液(日産化学社製「スノーテックスXL」;平均粒子径50nm)をシリカ粒子の量で8部と、濡れ剤としてアセチレン系界面活性剤(エアープロダクツアンドケミカルズ社製「サーフィノール440」)を固形分合計量に対して0.5重量%と、水とを配合して、固形分濃度2%の液状のウレタン組成物1を得た。
〔調製例2:易滑層用のウレタン組成物2の調製〕
ポリエーテル系ポリウレタンの水分散体(第一工業製薬社製「スーパーフレックス(登録商標)870」 引張弾性率:1500N/mm2)をポリウレタンの量で100部と、架橋剤としてエポキシ化合物(ナガセケムテックス社製「デナコールEX521」)20部と、不揮発性塩基としてアジピン酸ジヒドラジド5部と、滑材としてシリカ粒子の水分散液(日産化学社製「スノーテックスMP2040」;平均粒子径200nm)をシリカ粒子の量で5部及びシリカ粒子の水分散液(日産化学社製「スノーテックスZL」;平均粒子径80nm)をシリカ粒子の量で8部と、濡れ剤としてアセチレン系界面活性剤(エアープロダクツアンドケミカルズ社製「ダイノール604」)を固形分合計量に対して1.0重量%と、水とを配合して、固形分濃度2%の液状のウレタン組成物2を得た。
ポリエーテル系ポリウレタンの水分散体(第一工業製薬社製「スーパーフレックス(登録商標)870」 引張弾性率:1500N/mm2)をポリウレタンの量で100部と、架橋剤としてエポキシ化合物(ナガセケムテックス社製「デナコールEX521」)20部と、不揮発性塩基としてアジピン酸ジヒドラジド5部と、滑材としてシリカ粒子の水分散液(日産化学社製「スノーテックスMP2040」;平均粒子径200nm)をシリカ粒子の量で5部及びシリカ粒子の水分散液(日産化学社製「スノーテックスZL」;平均粒子径80nm)をシリカ粒子の量で8部と、濡れ剤としてアセチレン系界面活性剤(エアープロダクツアンドケミカルズ社製「ダイノール604」)を固形分合計量に対して1.0重量%と、水とを配合して、固形分濃度2%の液状のウレタン組成物2を得た。
〔調製例3:易滑層用のウレタン組成物3の調製〕
ポリエーテル系ポリウレタンの水分散体(第一工業製薬社製「スーパーフレックス(登録商標)870」 引張弾性率:1500N/mm2)をポリウレタンの量で100部と、架橋剤としてカルボジイミド化合物(日清紡社製「カルボジライトV―02」)3部と、不揮発性塩基として2−メチルイミダゾール3部と、滑材としてシリカ粒子の水分散液(日産化学社製「スノーテックスMP3040」;平均粒子径300nm)をシリカ粒子の量で5部及びシリカ粒子の水分散液(日産化学社製「スノーテックスYL」;平均粒子径70nm)をシリカ粒子の量で5部と、濡れ剤としてアセチレン系界面活性剤(エアープロダクツアンドケミカルズ社製「サーフィノール465」)を固形分合計量に対して0.7重量%と、水とを配合して、固形分濃度2%の液状のウレタン組成物3を得た。
ポリエーテル系ポリウレタンの水分散体(第一工業製薬社製「スーパーフレックス(登録商標)870」 引張弾性率:1500N/mm2)をポリウレタンの量で100部と、架橋剤としてカルボジイミド化合物(日清紡社製「カルボジライトV―02」)3部と、不揮発性塩基として2−メチルイミダゾール3部と、滑材としてシリカ粒子の水分散液(日産化学社製「スノーテックスMP3040」;平均粒子径300nm)をシリカ粒子の量で5部及びシリカ粒子の水分散液(日産化学社製「スノーテックスYL」;平均粒子径70nm)をシリカ粒子の量で5部と、濡れ剤としてアセチレン系界面活性剤(エアープロダクツアンドケミカルズ社製「サーフィノール465」)を固形分合計量に対して0.7重量%と、水とを配合して、固形分濃度2%の液状のウレタン組成物3を得た。
〔実施例1〕
(1−1:積層フィルムの製造)
コロナ処理装置(春日電機社製)を用いて、出力300W、電極長240mm、ワーク電極間3.0mm、搬送速度4m/minの条件で、製造例1で得た基材フィルム1の表面に放電処理を施した。
基材フィルム1の放電処理を施した表面に、調製例1で得られたウレタン組成物1を、乾燥厚みが0.1μmになるようにロールコーターを用いて塗布した。その後、温度130℃で60秒間加熱して、基材フィルム1上に易滑層を形成した。これにより、基材フィルム及び易滑層を備える、厚み80μmの積層フィルムを得た。
(1−1:積層フィルムの製造)
コロナ処理装置(春日電機社製)を用いて、出力300W、電極長240mm、ワーク電極間3.0mm、搬送速度4m/minの条件で、製造例1で得た基材フィルム1の表面に放電処理を施した。
基材フィルム1の放電処理を施した表面に、調製例1で得られたウレタン組成物1を、乾燥厚みが0.1μmになるようにロールコーターを用いて塗布した。その後、温度130℃で60秒間加熱して、基材フィルム1上に易滑層を形成した。これにより、基材フィルム及び易滑層を備える、厚み80μmの積層フィルムを得た。
(1−2:延伸フィルムの製造)
得られた積層フィルムを、二軸延伸機(東洋精機社製)を用いて、延伸温度180℃、延伸倍率2.0倍でフィルム幅方向に延伸して、光学フィルムとして厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
得られた積層フィルムを、二軸延伸機(東洋精機社製)を用いて、延伸温度180℃、延伸倍率2.0倍でフィルム幅方向に延伸して、光学フィルムとして厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
〔実施例2〕
(1−1)において、基材フィルム1を基材フィルム2に変更したこと、ウレタン組成物1をウレタン組成物2に変更したこと以外は実施例1の(1−1)と同様にして、基材フィルム及び易滑層を備える、厚み48μmの積層フィルムを得た。
この積層フィルムを二軸延伸機を用いて、延伸温度160℃、延伸倍率1.2倍でフィルム幅方向に延伸して、光学フィルムとして厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
(1−1)において、基材フィルム1を基材フィルム2に変更したこと、ウレタン組成物1をウレタン組成物2に変更したこと以外は実施例1の(1−1)と同様にして、基材フィルム及び易滑層を備える、厚み48μmの積層フィルムを得た。
この積層フィルムを二軸延伸機を用いて、延伸温度160℃、延伸倍率1.2倍でフィルム幅方向に延伸して、光学フィルムとして厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
〔実施例3〕
(1−1)において、基材フィルム1を基材フィルム3に変更したこと、ウレタン組成物1をウレタン組成物2に変更したこと以外は実施例1の(1−1)と同様にして、基材フィルム及び易滑層を備える、厚み60μmの積層フィルムを得た。
この積層フィルムを二軸延伸機(東洋精機社製)を用いて、延伸温度140℃、延伸倍率1.5倍でフィルム幅方向に延伸して、光学フィルムとして厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
(1−1)において、基材フィルム1を基材フィルム3に変更したこと、ウレタン組成物1をウレタン組成物2に変更したこと以外は実施例1の(1−1)と同様にして、基材フィルム及び易滑層を備える、厚み60μmの積層フィルムを得た。
この積層フィルムを二軸延伸機(東洋精機社製)を用いて、延伸温度140℃、延伸倍率1.5倍でフィルム幅方向に延伸して、光学フィルムとして厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
〔実施例4〕
基材フィルム1に代えて基材フィルム4を用いたこと、ウレタン組成物1に代えてウレタン組成物3を用いたこと、延伸を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして、基材フィルム及び易滑層を備える、厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを上述した方法で評価した。
基材フィルム1に代えて基材フィルム4を用いたこと、ウレタン組成物1に代えてウレタン組成物3を用いたこと、延伸を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして、基材フィルム及び易滑層を備える、厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを上述した方法で評価した。
〔実施例5〕
(1−1)において、基材フィルム1を基材フィルム5に変更したこと、ウレタン組成物1をウレタン組成物3に変更したこと以外は実施例1の(1−1)と同様にして、基材フィルム及び易滑層を備える、厚み52μmの積層フィルムを得た。
この積層フィルムを二軸延伸機(東洋精機社製)を用いて、延伸温度180℃、延伸倍率1.3倍でフィルム幅方向に延伸して、光学フィルムとして厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
(1−1)において、基材フィルム1を基材フィルム5に変更したこと、ウレタン組成物1をウレタン組成物3に変更したこと以外は実施例1の(1−1)と同様にして、基材フィルム及び易滑層を備える、厚み52μmの積層フィルムを得た。
この積層フィルムを二軸延伸機(東洋精機社製)を用いて、延伸温度180℃、延伸倍率1.3倍でフィルム幅方向に延伸して、光学フィルムとして厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
[比較例1]
基材フィルム6を二軸延伸機(東洋精機社製)を用いて、延伸温度150℃、延伸倍率1.5倍でフィルム幅方向に延伸して、厚み40μmのフィルムを得た。このフィルムは基材フィルムのみを備える。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
基材フィルム6を二軸延伸機(東洋精機社製)を用いて、延伸温度150℃、延伸倍率1.5倍でフィルム幅方向に延伸して、厚み40μmのフィルムを得た。このフィルムは基材フィルムのみを備える。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
[比較例2]
基材フィルム6を基材フィルム7に変更したこと以外は比較例1と同様にして、基材フィルムのみを備える厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。比較例2のフィルムには微粒子が含まれる。
基材フィルム6を基材フィルム7に変更したこと以外は比較例1と同様にして、基材フィルムのみを備える厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。比較例2のフィルムには微粒子が含まれる。
[比較例3]
基材フィルム6を基材フィルム8に変更したこと以外は比較例1と同様にして、基材フィルムのみを備える厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
基材フィルム6を基材フィルム8に変更したこと以外は比較例1と同様にして、基材フィルムのみを備える厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
[比較例4]
基材フィルム6を基材フィルム9に変更したこと以外は比較例1と同様にして、基材フィルムのみを備える厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
基材フィルム6を基材フィルム9に変更したこと以外は比較例1と同様にして、基材フィルムのみを備える厚み40μmのフィルムを得た。得られたフィルムを、上述した方法で評価した。
実施例及び比較例の結果を表1に示す。表1には、実施例及び比較例の基材フィルムの種類(基材フィルム1〜9)、基材フィルムに含まれるブロック共重合体中の重合体ブロックの重量比(St/Ip/St)と、スチレン水素化物単位とイソプレン水素化物単位の重量比(St/Ip比)、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)、易滑層用のウレタン組成物の種類(ウレタン組成物1〜3)、延伸温度(℃)、延伸倍率、延伸前のフィルムの厚み(μm)及び延伸後のフィルムの厚み(μm)を併せて示した。例えば、実施例及び比較例において、St/Ip/St=60/10/30といった表記は、芳香族ビニル化合物水素化物ブロックA1、ジエン化合物水素化物ブロック及び芳香族ビニル化合物水素化物ブロックA2における、スチレン水素化物(St)単位及びイソプレン水素化物(Ip)単位の重量比を示す。
実施例1〜5で得られたフィルムは、衝撃強度が高く、内部ヘイズが低く、|Re|及び|Rth|がともに低いという特性を有することより、偏光板において偏光子を保護する保護フィルムとして有用に用いうる。また、実施例1〜5で得られたフィルムはブロッキングの発生を抑制する効果が高いので、長尺のフィルムロールの形状での保存及び運搬に適しており、当該形状の保護フィルム等としても好適に用いることができる。
Claims (6)
- 基材フィルムと、前記基材フィルム上に設けられた易滑層と、を備え、
前記基材フィルムは、ブロック共重合体を含み、
前記ブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロック及びジエン化合物水素化物単位を有するブロックを有し、
前記芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックの数と、前記ジエン化合物水素化物を有するブロックの数との合計が、前記ブロック共重合体1分子当たり3つ以上であり、
前記易滑層は、ポリウレタンと、前記ポリウレタンを架橋させうる架橋剤と、不揮発性塩基と、微粒子と、を含む組成物の硬化物からなる、フィルム。 - 前記ブロック共重合体において、
前記芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックの含有率が80重量%〜90重量%、前記ジエン化合物水素化物単位を有するブロックの含有率が10重量%〜20重量%であるとともに、
重合体鎖の一端以上が、前記芳香族ビニル化合物水素化物単位を有するブロックからなる、請求項1に記載のフィルム。 - その面内の位相差の絶対値が1nm以下で、厚み方向の位相差の絶対値が1nm以下である、請求項1または2に記載のフィルム。
- 延伸フィルムである、請求項1〜3のいずれか一項に記載のフィルム。
- 前記ポリウレタンの引っ張り弾性率が1000N/mm2以上5000N/mm2以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のフィルム。
- 前記ポリウレタンが、ポリエーテル系ポリウレタンである、請求項1〜5のいずれか一項に記載のフィルム。
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