WO2020026960A1 - 光学フィルム、偏光板保護フィルムおよび偏光板 - Google Patents

光学フィルム、偏光板保護フィルムおよび偏光板 Download PDF

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WO2020026960A1
WO2020026960A1 PCT/JP2019/029333 JP2019029333W WO2020026960A1 WO 2020026960 A1 WO2020026960 A1 WO 2020026960A1 JP 2019029333 W JP2019029333 W JP 2019029333W WO 2020026960 A1 WO2020026960 A1 WO 2020026960A1
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WO
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optical film
meth
film
polarizing plate
glass transition
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Application number
PCT/JP2019/029333
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English (en)
French (fr)
Inventor
齋藤 浩一
Original Assignee
コニカミノルタ株式会社
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to an optical film, a polarizing plate protective film, and a polarizing plate.
  • a polarizing plate used for a display device such as a liquid crystal display device or an organic EL display device usually has a polarizer and two polarizing plate protective films disposed on both surfaces thereof with an adhesive therebetween.
  • the polarizer is a film obtained by stretching a polyvinyl alcohol-based resin film at a high stretching ratio and has a high residual stress, and thus easily expands and contracts due to a change in environmental temperature. Therefore, when the polarizing plate is exposed to a sudden change in environmental temperature (a heat cycle in which high temperature and freezing are repeated), the polarizing plate protective film may be split or cracked due to expansion and contraction of the polarizer. It was easy to cause cracks in the polarizing plate.
  • Patent Document 1 discloses a method including a polarizer and a transparent protective film disposed on both sides of the polarizer with an adhesive layer interposed therebetween.
  • the polarizing plate in which the glass transition temperature of the adhesive layer is adjusted to a predetermined range is shown.
  • Patent Document 2 discloses a polarizing plate that includes a polarizer and a protective film disposed on both sides of the polarizer with an adhesive layer therebetween, and a product of the rigidity of the polarizer, the adhesive layer, and the protective film is adjusted to a predetermined range. Have been.
  • a (meth) acrylic resin film such as polymethyl methacrylate is used because it has excellent transparency, dimensional stability, and low hygroscopicity.
  • (Meth) acrylic resin films are generally fragile and fragile, and thus are used by adding impact modifiers such as rubber particles.
  • Patent Document 3 discloses an optical film including a (meth) acrylic resin and a graft copolymer containing at least two kinds of conjugated diene rubbers having different particle diameters. Such an optical film is said to be excellent in heat resistance, toughness, and haze by including two types of rubber particles having different particle diameters.
  • the polarizing plate may be punched into a shape with rounded corners, a shape with a complicated curved surface, or a shape with a hole in the center, instead of a conventional rectangular shape. Since stress is likely to remain in the odd-shaped punched polarizing plate, cracks are likely to occur in the polarizing plate protective film starting from that portion in the heat cycle test, and as a result, cracks are also likely to occur in the polarizing plate. Further, as the size of the polarizing plate increases, cracks in the polarizing plate in a heat cycle test are more likely to occur. Therefore, it is desired that cracks of the polarizing plate in the heat cycle test can be suppressed more than ever.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an optical film capable of providing a usable polarizing plate without causing cracks even when exposed to a low-temperature environment, and a polarizing plate using the same.
  • the purpose is to:
  • the optical film of the present invention comprises a (meth) acrylic resin having a weight average molecular weight of 200,000 or more, a core containing a crosslinked polymer having a glass transition temperature of -15 ° C or less, and a shell covering the core.
  • An optical film comprising rubber particles and organic fine particles having a glass transition temperature of 80 ° C. or higher, having a glass transition temperature (Tg) of 110 ° C. or higher and conforming to JIS @ K # 7127.
  • Tg glass transition temperature
  • the measured elongation at break at ⁇ 40 ° C. is 10% or more.
  • the polarizing plate of the present invention includes a polarizer and the optical film of the present invention disposed on at least one surface thereof.
  • an optical film capable of providing a usable polarizing plate without causing cracks even when exposed to a low-temperature environment, and a polarizing plate having the same.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the polarizing plate of the present invention.
  • the present inventors have conducted intensive studies and found that 1) a specific rubber containing a (meth) acrylic resin having a weight average molecular weight of 200,000 or more and 2) a rubbery polymer having a glass transition temperature of -15 ° C. or less.
  • An optical film comprising particles and 3) organic fine particles having a glass transition temperature of 80 ° C. or higher, 4) a glass transition temperature (Tg) of 110 ° C. or higher, and 5) a breaking elongation at ⁇ 40 ° C.
  • an optical film having a content of 10% or more can suppress cracking of the polarizing plate even when exposed to a low-temperature environment, thereby suppressing cracking of the polarizing plate in a heat cycle test in which low and high temperatures are repeated.
  • the polarizer is a film stretched at a high magnification, and easily expands and contracts due to a change in environmental temperature.
  • the polarizer in particular, in a high-temperature environment, the polarizer is liable to be thermally degraded and shrunk due to boric acid crosslinking and partial breakage of the crystal structure.
  • Tg glass transition temperature
  • Tg glass transition temperature of the organic fine particles
  • the breaking elongation of the optical film is reduced.
  • optical film of the present invention contains (meth) acrylic resin, rubber particles, and organic fine particles.
  • the (meth) acrylic resin is preferably a resin having a weight average molecular weight Mw of 200,000 or more.
  • the weight average molecular weight Mw of the (meth) acrylic resin is preferably 300,000 to 3,000,000, and more preferably 500,000 to 2,000,000.
  • the weight average molecular weight (Mw) can be measured by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene.
  • (Meth) acrylic resin is a homopolymer of (meth) acrylate or a copolymer of (meth) acrylate and a copolymerizable monomer copolymerizable therewith.
  • (meth) acryl means acryl or methacryl.
  • the (meth) acrylate is preferably methyl methacrylate.
  • the (meth) acrylic resin contains at least a structural unit derived from methyl methacrylate, and further contains a structural unit derived from a copolymer monomer other than methyl methacrylate (hereinafter, simply referred to as a “copolymer monomer”). sell.
  • copolymerized monomers include: Methyl acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2- (meth) acrylate Ethylhexyl, octyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, dicyclo (meth) acrylate Pentanyl, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 6-membered lactone methacrylate, and the like.
  • Methacrylic esters having 2 to 20 carbon atoms Styrenes such as styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, ⁇ -methylstyrene; Alicyclic vinyls such as vinylcyclohexane; Unsaturated nitriles such as (meth) acrylonitrile and (meth) acrylonitrile-styrene copolymer; Unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, (meth) acrylic acid, itaconic acid, itaconic acid monoester, maleic acid and maleic acid monoester; Olefins such as vinyl acetate, ethylene and propylene; Vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride and vinylidene fluoride; (Meth) acrylamides such as (meth) acrylamide, methyl (meth) acrylamide, eth
  • a copolymer monomer having a bulky structure is preferable.
  • Examples of copolymerized monomers having a bulky structure include: (Meth) acrylates having a cyclo ring such as dicyclopentanyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and six-membered lactone methacrylate An alicyclic vinyl such as vinylcyclohexane; and a copolymerizable monomer having a cyclo or maleimide ring selected from the group consisting of maleimides such as N-phenylmaleimide; Copolymerized monomers such as (meth) acrylate having a branched alkyl group such as t-butyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate are included.
  • (Meth) acrylates having a cyclo ring such as dicyclopentanyl (meth) acryl
  • a copolymer monomer having a bulky structure is a (meth) acrylic ester having a cyclo ring, a copolymer monomer having a cyclo ring selected from the group consisting of maleimides, and a (meth) acrylic acid having a branched alkyl group Esters, and combinations thereof, are preferred.
  • the content of the structural unit derived from the copolymerized monomer (preferably, the content of the structural unit derived from the copolymerized monomer having a bulky structure) is reduced to 100% by mass in total of the structural units constituting the (meth) acrylic resin. On the other hand, it is preferably 0 to 50% by mass, more preferably 10 to 40% by mass, and still more preferably 10 to 30% by mass.
  • the type and composition of the monomer of the (meth) acrylic resin can be specified by 1 H-NMR.
  • the glass transition temperature (Tg) of the (meth) acrylic resin is preferably 110 ° C. or higher.
  • the glass transition temperature (Tg) of the (meth) acrylic resin is 110 ° C. or higher, the amount of shrinkage of the polarizer at high temperatures in the polarizing plate is easily reduced, and the force applied to the optical film by the polarizer at low temperatures is reduced. It's easy to do.
  • the glass transition temperature (Tg) of the optical film is 160 ° C. or lower, for example, it is not necessary to excessively increase the content of a structural unit derived from a copolymerized monomer having a cyclo ring or a maleimide ring. Hard to be damaged.
  • the glass transition temperature (Tg) of the (meth) acrylic resin is preferably from 125 to 160 ° C., and more preferably from 130 to 150 ° C.
  • the glass transition temperature (Tg) of the (meth) acrylic resin can be measured by using DSC (Differential Scanning Colorimetry) in accordance with JIS K 7121-2012.
  • the glass transition temperature (Tg) of the (meth) acrylic resin can be adjusted by the type and composition of the monomer.
  • Tg glass transition temperature
  • the content ratio of the above-described copolymerized monomer having a bulky structure preferably a copolymerized monomer having a cyclo ring may be increased.
  • Rubber Particles may have a function of forming irregularities on the surface of the optical film to impart slipperiness while imparting flexibility and toughness to the optical film.
  • the rubber particle is a core-shell type rubber particle having a core portion made of a graft copolymer containing a rubbery polymer (crosslinked polymer), that is, a rubbery polymer (crosslinked polymer) and a shell covering the core portion. It is preferable that the rubber-like polymer has a glass transition temperature (Tg) of ⁇ 15 ° C. or lower.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature (Tg) of the rubbery polymer is more preferably ⁇ 20 ° C. or lower, further preferably ⁇ 30 ° C. or lower.
  • the glass transition temperature (Tg) of the rubbery polymer is measured by the same method as described above.
  • the glass transition temperature (Tg) of the rubbery polymer can be adjusted by, for example, the monomer composition.
  • the alkyl group has 4 or more carbon atoms. It is preferable to increase the mass ratio of acrylate / other copolymerizable monomer (preferably methyl methacrylate) to 3 to 9, for example.
  • the rubbery polymer is not particularly limited as long as the glass transition temperature is within the above range, and examples thereof include a butadiene-based crosslinked polymer, a (meth) acrylic crosslinked polymer, and an organosiloxane-based polymer.
  • Crosslinked polymers are included.
  • the (meth) acrylic crosslinked polymer is preferable, and the acrylic crosslinked polymer (acrylic rubbery polymer) is preferable. Is more preferred.
  • the rubber particles are a core-shell having an acrylic graft copolymer containing an acrylic rubbery polymer (a), that is, a core part containing an acrylic rubbery polymer (a), and a shell part covering the core part.
  • the particles are of the type.
  • the core-shell type particles are a multi-stage polymer (or multilayer) obtained by polymerizing at least one or more stages of a monomer mixture (b) containing a methacrylic acid ester as a main component in the presence of an acrylic rubber-like polymer (a). Structural polymer).
  • the polymerization can be performed by an emulsion polymerization method.
  • the acrylic rubbery polymer (a) is a crosslinked polymer containing an acrylate ester as a main component.
  • the acrylic rubbery polymer (a) is a monomer mixture (a ′) containing 50 to 100% by mass of an acrylate ester and 50 to 0% by mass of another monomer copolymerizable therewith; It is a crosslinked polymer obtained by polymerizing 0.05 to 10 parts by mass of a polyfunctional monomer having two or more non-conjugated reactive double bonds (based on 100 parts by mass of the monomer mixture (a ')).
  • the crosslinked polymer may be obtained by mixing all of these monomers and polymerizing them, or may be obtained by polymerizing two or more times by changing the monomer composition.
  • the acrylate constituting the acrylic rubbery polymer (a) is preferably an alkyl acrylate having 1 to 12 carbon atoms in an alkyl group such as methyl acrylate and butyl acrylate.
  • the acrylate may be one type or two or more types. From the viewpoint of reducing the glass transition temperature of the rubber particles to ⁇ 15 ° C. or lower, the acrylate preferably contains at least an alkyl acrylate having 4 to 10 carbon atoms.
  • the content of the acrylate is preferably from 50 to 100% by mass, more preferably from 60 to 99% by mass, and more preferably from 70 to 99% by mass, based on 100% by mass of the monomer mixture (a '). Is more preferable.
  • the content of the acrylate is 50% by weight or more, it is easy to impart sufficient toughness to the film.
  • the alkyl acrylate having an alkyl group having 4 or more carbon atoms is used in the monomer mixture (a ′).
  • the total mass ratio of ester / other copolymerizable monomer (preferably methyl methacrylate) is preferably 3 or more, more preferably 4 or more and 10 or less.
  • copolymerizable monomers examples include methacrylates such as methyl methacrylate; styrenes such as styrene and methylstyrene; and unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • polyfunctional monomers examples include allyl (meth) acrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, diallyl phthalate, diallyl maleate, divinyl adipate, divinyl benzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol (meth) Acrylates, triethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tetromethylol methanetetra (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, and polyethylene glycol di (meth) acrylate are included.
  • the content of the polyfunctional monomer is preferably 0.05 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, based on 100% by mass of the total of the monomer mixture (a ').
  • the content of the polyfunctional monomer is 0.05% by mass or more, the degree of crosslinking of the obtained acrylic rubbery polymer (a) is easily increased, so that the hardness and rigidity of the obtained film are not excessively impaired.
  • the content is 10% by mass or less, the toughness of the film is not easily impaired.
  • the monomer mixture (b) is a graft component for the acrylic rubbery polymer (a) and forms a shell part.
  • the monomer mixture (b) preferably contains a methacrylate ester as a main component.
  • the methacrylate constituting the monomer mixture (b) is preferably an alkyl methacrylate having 1 to 12 carbon atoms in an alkyl group such as methyl methacrylate.
  • the methacrylic acid ester may be one kind or two or more kinds.
  • the content of the methacrylic acid ester is preferably 50% by mass or more based on 100% by mass of the monomer mixture (b).
  • the content of the methacrylic acid ester is 50% by mass or more, the hardness and rigidity of the obtained film may be hardly reduced.
  • the monomer mixture (b) may further contain another monomer as necessary.
  • examples of other monomers include acrylates such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate; benzyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, phenoxy (meth) acrylate (Meth) acrylic monomers having an alicyclic structure such as ethyl, a heterocyclic structure or an aromatic group (cyclic structure-containing (meth) acrylic monomers) are included.
  • acrylic graft copolymer examples include 5 to 90 parts by mass (preferably 5 to 75 parts by mass) of an acrylic rubbery polymer as the (meth) acrylic rubbery polymer (a). (Parts by mass) in the presence of 95 to 25 parts by mass of a monomer mixture (b) containing a methacrylate ester as a main component in at least one stage.
  • the acrylic graft copolymer may further include a hard polymer inside the acrylic rubbery polymer (a), if necessary.
  • Such an acrylic graft copolymer can be obtained through the following polymerization steps (I) to (III).
  • a monomer mixture (c1) comprising 40 to 100% by mass of a methacrylic acid ester and 60 to 0% by mass of another monomer copolymerizable therewith, and 0.01 to 10 parts by mass of a polyfunctional monomer (monomer mixture)
  • Methacrylate A monomer mixture (b1) consisting of 60 to 100% by mass and 40 to 0% by mass of another monomer copolymerizable therewith;
  • the acrylic graft copolymer may be further obtained through the polymerization step (IV).
  • a monomer mixture (b2) consisting of 40 to 100% by mass of a methacrylate, 0 to 60% by mass of an acrylate, and 0 to 5% by mass of another copolymerizable monomer, and 0 to 10 of a polyfunctional monomer
  • a hard polymer is obtained by polymerizing parts by mass (based on 100 parts by mass of the monomer mixture (b2)).
  • the soft layer can impart shock absorption to the optical film.
  • the soft layer include a layer made of an acrylic rubbery polymer (a) containing an acrylate ester as a main component.
  • the hard layer makes it difficult for the toughness of the optical film to be impaired, and can suppress coarsening and agglomeration of the rubber particles during production.
  • the hard layer include a layer made of a polymer containing a methacrylate ester as a main component.
  • the graft ratio (mass ratio of the graft component (shell portion) to the acrylic rubbery polymer (a)) of the acrylic graft copolymer is preferably 10 to 250%, and more preferably 40 to 230%. More preferably, it is more preferably 60 to 220%.
  • the graft ratio is 10% or more, the ratio of the shell portion does not become too small, so that the hardness and rigidity of the film are not easily deteriorated.
  • the graft ratio of the acrylic graft copolymer is 250% or less, the effect of improving the toughness and brittleness of the film is not easily impaired because the proportion of the acrylic rubbery polymer (a) does not become too small.
  • the average particle diameter of the rubber particles is preferably from 100 to 400 nm, more preferably from 150 to 300 nm.
  • the average particle diameter is 100 nm or more, sufficient toughness is easily imparted to the film, and when it is 400 nm or less, the transparency of the film is not easily reduced.
  • the average particle diameter of the rubber particles (acrylic graft copolymer) is specified as the average value of the circle equivalent diameter of 100 particles obtained by SEM photograph or TEM photograph of the film surface and the section.
  • the equivalent circle diameter can be obtained by converting the projected area of a particle obtained by imaging into the diameter of a circle having the same area.
  • rubber particles (acrylic graft copolymer) observed by SEM observation and / or TEM observation at a magnification of 5000 are used for calculating the average particle diameter.
  • the average particle size of the rubber particles (acrylic graft copolymer) in the dispersion can be measured by a zeta potential / particle size measuring system (ELSZ-2000ZS manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • the content of the rubber particles is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 7 to 30% by mass, and can be 8 to 25% by mass based on the (meth) acrylic resin.
  • the content of the rubber particles is 5% by mass or more, not only can the (meth) acrylic resin film be easily imparted with sufficient flexibility and toughness, but also unevenness can be formed on the surface to impart slipperiness.
  • the content of the rubber particles is 40% by mass or less, the haze does not increase too much.
  • Organic fine particles have a function of enhancing the slipperiness of an optical film.
  • the organic fine particles are preferably particles having a glass transition temperature (Tg) of 80 ° C. or higher.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature of the organic fine particles is more preferably 100 ° C. or higher. The glass transition temperature is measured in the same manner as described above.
  • the glass transition temperature (Tg) of the organic fine particles can be adjusted by the monomer composition of the organic fine particles.
  • Tg glass transition temperature
  • the resin constituting the organic fine particles may be any resin having a glass transition temperature (Tg) within the above range, and examples thereof include (meth) acrylates, itaconic diesters, maleic diesters, Derived from one or more selected from the group consisting of vinyl esters, olefins, styrenes, (meth) acrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl ketones, unsaturated nitriles, unsaturated carboxylic acids, and polyfunctional monomers.
  • Polymer a silicone-based resin, a fluorine-based resin, polyphenylene sulfide, and the like.
  • the (meth) acrylic esters, olefins, styrenes, (meth) acrylamides, unsaturated nitriles, unsaturated carboxylic acids and polyfunctional monomers constituting the polymer are the above-mentioned (meth) acrylic resin and The same ones as the monomers constituting the acrylic rubbery polymer (a) can be used.
  • itaconic acid diesters include dimethyl itaconate, diethyl itaconate, and dipropyl itaconate.
  • maleic diesters include dimethyl maleate, diethyl maleate, and dipropyl maleate.
  • Examples of vinyl esters include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl methoxy acetate, vinyl phenyl acetate, vinyl benzoate, and vinyl salicylate. It is.
  • Examples of allyl compounds include allyl acetate, allyl caproate, allyl laurate, allyl benzoate and the like.
  • Examples of vinyl ethers include methyl vinyl ether, butyl vinyl ether, hexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, and the like.
  • Examples of vinyl ketones include methyl vinyl ketone, phenyl vinyl ketone, methoxyethyl vinyl ketone, and the like.
  • (meth) acrylates vinyl esters, styrene, etc., from the viewpoint of high affinity with (meth) acrylic resin, flexibility with respect to stress, and easy adjustment of the glass transition temperature to the above range.
  • a copolymer containing a structural unit derived from at least one selected from the group consisting of olefins and a structural unit derived from a polyfunctional monomer is preferable, and a structural unit derived from (meth) acrylates is preferred.
  • a copolymer containing a structural unit derived from a polyfunctional monomer is more preferable, and a structural unit derived from a (meth) acrylate, a structural unit derived from styrene, and a copolymer derived from a polyfunctional monomer are more preferable.
  • a copolymer containing a structural unit is more preferred.
  • organic fine particles made of a copolymer containing a structural unit derived from styrenes can reduce the difference in refractive index from (meth) acrylic resin.
  • the content of the structural unit derived from the polyfunctional monomer in the organic fine particles is generally higher than the content of the structural unit derived from the polyfunctional monomer in the rubber particles.
  • the content of the structural unit derived from the polyfunctional monomer is, for example, 50 to 500 mass% with respect to the total 100 mass% of the structural units derived from the monomers other than the polyfunctional monomer constituting the copolymer. %.
  • ⁇ Particles (polymer particles) composed of such a polymer can be produced by any method, for example, a method such as emulsion polymerization, suspension polymerization, dispersion polymerization, or seed polymerization. Among them, from the viewpoint of easily obtaining polymer particles having a uniform particle diameter, seed polymerization or emulsion polymerization in an aqueous medium is preferred.
  • a method for producing polymer particles for example, A one-stage polymerization method in which the monomer mixture is dispersed in an aqueous medium and then polymerized; A two-stage polymerization method in which the seed particles are obtained by polymerizing the monomer in an aqueous medium, the monomer mixture is absorbed by the seed particles, and then polymerized; -A multi-stage polymerization method in which a step of producing seed particles in a two-stage polymerization method is repeated.
  • These polymerization methods can be appropriately selected depending on the desired average particle size of the polymer particles.
  • the monomer for producing the seed particles is not particularly limited, and any monomer for polymer particles can be used.
  • the organic fine particles may be core-shell type particles.
  • Such organic fine particles may be, for example, particles having a low Tg core portion containing a homopolymer or a copolymer of a (meth) acrylate and a high Tg shell portion.
  • the absolute value ⁇ n of the refractive index difference between the organic fine particles and the (meth) acrylic resin is preferably 0.1 or less, and 0.085 or less, from the viewpoint of highly suppressing the haze increase of the obtained film. Is more preferable, and the value is more preferably 0.065 or less.
  • the average particle diameter of the organic fine particles is preferably from 0.04 to 2 ⁇ m, more preferably from 0.08 to 1 ⁇ m.
  • the average particle diameter of the organic fine particles is 0.04 ⁇ m or more, sufficient lubricity is easily imparted to the obtained film.
  • the average particle diameter of the organic fine particles is 2 ⁇ m or less, it is easy to suppress an increase in haze.
  • the average particle diameter of the organic fine particles can be measured by the same method as the average particle diameter of the rubber particles.
  • the average particle size of the organic fine particles means the average size of the aggregates (average secondary particle size) if the particles are cohesive, and the average of the sizes of one particle if the particles are non-aggregate. Mean value.
  • the ratio of the average particle diameter of the organic fine particles to the average particle diameter of the rubber particles makes it easy to suppress cracks in the polarizing plate. From the viewpoint, it is preferably from 0.5 to 2, and more preferably from 0.8 to 1.2.
  • the content of the organic fine particles is preferably from 0.3 to 3% by mass, more preferably from 0.5 to 2% by mass, and preferably from 0.7 to 2% by mass, based on the (meth) acrylic resin. Is more preferable.
  • the content of the organic fine particles is 0.3% by mass or more, not only can the optical film have sufficient slipperiness, but also the glass transition temperature (Tg) of the optical film is not too low. It is easy to reduce the amount of shrinkage of the polarizer at high temperatures. Thereby, it is possible to prevent the optical film from applying too much force by the polarizer at a low temperature.
  • Tg glass transition temperature
  • the content ratio of organic fine particles to rubber particles is preferably 0.05 to 0.5.
  • m2 / m1 is 0.05 or more, when the content of the rubber particles is constant, the content of the organic fine particles may be larger to make the optical film less likely to be deformed at a high temperature. Therefore, in the heat cycle test of the polarizing plate, the amount of shrinkage of the polarizer at a high temperature can be reduced. Thereby, the force applied to the optical film by the polarizer at a low temperature can be reduced, so that cracks in the optical film can be easily suppressed.
  • m2 / m1 is more preferably 0.1 to 0.2.
  • optical film of the present invention may further contain other components as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • other components include residual solvents, UV absorbers, antioxidants, and the like.
  • the optical film of the present invention since the optical film of the present invention is manufactured by a solution casting method as described later, it may contain a residual solvent derived from a solvent of the dope used in the solution casting method.
  • the residual solvent amount is preferably 700 ppm or less, more preferably 30 to 700 ppm, based on the optical film.
  • the content of the residual solvent can be adjusted by the drying conditions of the dope cast on the support in the optical film manufacturing process described below.
  • the content of the residual solvent in the optical film can be measured by head space gas chromatography.
  • a sample is sealed in a container, heated, the gas in the container is quickly injected into the gas chromatograph with the container filled with volatile components, and mass spectrometry is performed to identify the compound. This is to determine volatile components while performing.
  • mass spectrometry is performed to identify volatile components while performing.
  • the glass transition temperature (Tg) of the optical film is preferably 110 ° C. or higher.
  • the glass transition temperature (Tg) of the optical film is appropriately high. Can. Thereby, the force applied to the optical film by the polarizer at a low temperature can be reduced, so that cracks in the optical film at a low temperature can be easily suppressed. Further, the elongation at break of the optical film at ⁇ 40 ° C. is easily increased.
  • the glass transition temperature (Tg) of the optical film is preferably from 120 to 160 ° C, more preferably from 125 to 150 ° C.
  • the glass transition temperature (Tg) of the optical film can be measured by the same method as described above.
  • the glass transition temperature (Tg) of the optical film is adjusted by the type of the (meth) acrylic resin, the weight average molecular weight Mw, the glass transition temperature (Tg) of the rubber particles and the organic fine particles, and their content ratio (m2 / m1). can do.
  • the weight average molecular weight Mw of the (meth) acrylic resin is increased, or the (meth) acrylic resin containing a structural unit derived from a bulky copolymer monomer is used. It is preferable to select a resin, select organic fine particles having a high glass transition temperature (Tg), or increase the content ratio (m2 / m1) of the organic fine particles to the rubber particles.
  • the breaking elongation at ⁇ 40 ° C. of the optical film is preferably 10% or more. If the elongation at break of the optical film at ⁇ 40 ° C. is 10% or more, the elongation at break of the optical film at a low temperature is high. Can follow deformation. Therefore, cracks in the optical film and cracks in the polarizing plate caused by the cracks can be suppressed.
  • the elongation at break of the optical film at ⁇ 40 ° C. is more preferably 15% or more.
  • the upper limit of the breaking elongation at ⁇ 40 ° C. of the optical film may be, for example, 50% from the viewpoint of not impairing the stiffness of the optical film.
  • the breaking elongation at ⁇ 40 ° C. of the optical film can be measured according to JIS K 7127. Specifically, it can be measured by the following method. 1) First, an optical film is cut into a predetermined size to obtain a sample piece. 2) The elongation at break (also called tensile elongation at break) of the obtained sample piece is measured in an environment of ⁇ 40 ° C. using a Tensilon tester (RTC-1225A, manufactured by ORIENTEC). The measurement is performed according to the method described in JIS K 7127 except that the measurement temperature is set to ⁇ 40 ° C.
  • test pieces each having a longitudinal direction in the film forming direction (MD direction) and a test piece having the longitudinal direction in the width direction (TD direction) were pulled in the longitudinal direction of each sample.
  • the elongation at break at the time of this is measured, and the average value thereof is defined as "elongation at break”.
  • the breaking elongation at ⁇ 40 ° C. of the optical film can be adjusted mainly by the weight average molecular weight Mw of the (meth) acrylic resin, rubber particles, organic fine particles, glass transition temperature (Tg) of the optical film, and the like. .
  • Mw weight average molecular weight of the (meth) acrylic resin
  • Tg glass transition temperature of the optical film
  • the optical film of the present invention preferably has high transparency.
  • the haze of the optical film is preferably 4.0% or less, more preferably 2.0% or less, and further preferably 1.0% or less.
  • the haze can be measured on a sample of 40 mm ⁇ 80 nm at 25 ° C. and 60% RH with a haze meter (HGM-2DP, Suga Test Machine) in accordance with JIS K-6714.
  • the in-plane retardation Ro measured in an environment of a measurement wavelength of 550 nm and 23 ° C. and 55% RH is 0 to 10 nm. And more preferably 0 to 5 nm.
  • the retardation Rt in the thickness direction of the optical film of the invention is preferably from -20 to 20 nm, more preferably from -10 to 10 nm.
  • Ro and Rt are each defined by the following formula.
  • Formula (2a): Ro (nx ⁇ ny) ⁇ d
  • Formula (2b): Rt ((nx + ny) / 2 ⁇ nz) ⁇ d (Where nx represents the refractive index in the in-plane slow axis direction of the film (the direction in which the refractive index is maximized), ny represents the refractive index in the direction orthogonal to the in-plane slow axis of the film, nz represents the refractive index in the thickness direction of the film, d represents the thickness (nm) of the film. )
  • the in-plane slow axis of the optical film of the present invention refers to an axis at which the refractive index becomes maximum on the film surface.
  • the in-plane slow axis of the (meth) acrylic resin film can be confirmed by an automatic birefringence meter Axoscan (Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter: manufactured by Axometrics).
  • Ro and Rt can be measured by the following method. 1) The optical film of the present invention is conditioned for 24 hours in an environment of 23 ° C. and 55% RH. The average refractive index of this film is measured with an Abbe refractometer, and the thickness d is measured with a commercially available micrometer. 2) The retardation Ro and Rt at a measurement wavelength of 550 nm of the film after humidity control were measured at 23 ° C. and 55% RH using an automatic birefringence meter Axoscan (Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter: manufactured by Axometrics). Measure in the environment.
  • the retardation Ro and Rt of the optical film of the present invention can be adjusted by, for example, the type of the (meth) acrylic resin.
  • the type of the (meth) acrylic resin In order to reduce the phase differences Ro and Rt of the optical film, it is preferable to use a (meth) acrylic resin that hardly develops a phase difference by stretching.
  • the thickness of the optical film of the present invention may be, for example, 5 to 100 ⁇ m, preferably 5 to 40 ⁇ m.
  • the optical film of the present invention is manufactured by a solution casting method (casting method). That is, the optical film of the present invention comprises: 1) a step of obtaining a dope containing at least the above-mentioned (meth) acrylic resin, rubber particles, organic fine particles, and a solvent; and 2) casting the obtained dope on a support. Then, drying and peeling are performed to obtain a film, and 3) a step of stretching the obtained film while drying the film.
  • a solution casting method casting method
  • Step 1) The above-mentioned (meth) acrylic resin, rubber particles, and organic fine particles are dissolved or dispersed in a solvent to prepare a dope.
  • the solvent used for the dope contains at least an organic solvent (good solvent) that can dissolve the (meth) acrylic resin.
  • good solvents include chlorinated organic solvents such as methylene chloride and non-chlorinated organic solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, acetone and tetrahydrofuran. Among them, methylene chloride is preferred.
  • the solvent used for the dope may further contain a poor solvent.
  • the poor solvent include a linear or branched aliphatic alcohol having 1 to 4 carbon atoms.
  • the film-like material is apt to gel, and is easily peeled from the metal support.
  • the linear or branched aliphatic alcohol having 1 to 4 carbon atoms include methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, sec-butanol and tert-butanol. Of these, ethanol is preferred because of its stability, the boiling point is relatively low, and the drying property is good.
  • the dope may be prepared by directly adding the (meth) acrylic resin and the rubber particles to the above-mentioned solvent and mixing them, or by dissolving the (meth) acrylic resin in the above-mentioned solvent.
  • a resin solution and a fine particle dispersion in which rubber particles and, if necessary, organic fine particles are dispersed in the above-described solvent may be prepared in advance, and these may be mixed and prepared.
  • the method for adding the organic fine particles is not particularly limited, and the organic fine particles may be individually added to the solvent, or may be added to the solvent as an aggregate of the organic fine particles.
  • the aggregate of organic fine particles is composed of an aggregate of a plurality of organic fine particles in which mutual connection (fusion) is suppressed. Therefore, when the aggregate of organic fine particles is dispersed in a (meth) acrylic resin or a solvent, the particles are easily separated into organic fine particles, so that the dispersibility of the organic fine particles can be improved.
  • the aggregate of organic fine particles can be obtained, for example, by spray-drying a slurry containing organic fine particles and inorganic powder.
  • Step 2) The obtained dope is cast on a support.
  • the dope can be cast by discharging it from a casting die.
  • the solvent in the dope cast on the support is evaporated and dried.
  • the dried dope is peeled from the support to obtain a film.
  • the amount of the residual solvent of the dope at the time of peeling from the support (the amount of the residual solvent of the film at the time of peeling) is from 10 to 150 mass in terms of facilitating the reduction of the phase difference of the obtained (meth) acrylic resin film. %, More preferably 20 to 40% by mass.
  • the amount of the residual solvent at the time of peeling is 10% by mass or more, the (meth) acrylic resin easily flows and becomes non-oriented during drying or stretching, so that the phase difference of the obtained (meth) acrylic resin film is reduced. Easy to reduce. If the amount of the residual solvent at the time of peeling is 150% by mass or less, the force required for peeling the dope is unlikely to be excessively large, so that breakage of the dope is easily suppressed.
  • the amount of the residual solvent at the time of peeling can be adjusted by the temperature and time for drying the dope on the support, the temperature of the support, and the like.
  • Step 3 The film obtained by peeling is stretched while being dried.
  • the stretching may be performed in accordance with the required optical characteristics, and is preferably performed in at least one direction, and is performed in two directions perpendicular to each other (for example, the width direction (TD direction) of the film-like material and the direction perpendicular thereto). Biaxial stretching in the transport direction (MD direction) may be performed.
  • the stretching ratio can be 1.01 to 2.0 times from the viewpoint of using the optical film as, for example, a retardation film for IPS.
  • the stretching ratio is defined as (size in the stretching direction of the film after stretching) / (size in the stretching direction of the film before stretching). In the case where biaxial stretching is performed, it is preferable that the stretching ratio is set in the TD direction and the MD direction.
  • the direction of the in-plane slow axis of the optical film (the direction in which the refractive index is maximized in the plane) is usually the direction in which the stretching ratio is maximized.
  • the stretching temperature (drying temperature) is preferably (Tg ⁇ 65) ° C. to (Tg + 60) ° C., and is preferably (Tg ⁇ 50) ° C. to (Tg + 50), where Tg is the glass transition temperature of the (meth) acrylic resin. ) .Degree. C., more preferably (Tg-30) .degree. C. to (Tg + 50) .degree.
  • Tg glass transition temperature of the (meth) acrylic resin.
  • .Degree. C. more preferably (Tg-30) .degree. C. to (Tg + 50) .degree.
  • the stretching temperature is (Tg-30) ° C. or higher, not only is it easy to make the film-like material suitable for stretching, but also the tension applied to the film-like material at the time of stretching does not become too large, so that the obtained (meth) Excess residual stress may hardly remain in the acrylic resin film.
  • Tg the stretching temperature is equal to or lower than Tg, it
  • the stretching temperature is as follows: (a) in the case of drying by a non-contact heating type such as a tenter stretching machine, etc .;
  • the temperature can be measured as any one of the temperature of the contact heating section and the surface temperature of the film-like material (the surface to be dried).
  • a non-contact heating type such as (a) a tenter stretching machine
  • it is preferable to measure an ambient temperature such as a temperature in the stretching machine or a hot air temperature.
  • the amount of residual solvent in the film at the start of stretching is substantially the same as the amount of residual solvent in the film at the time of peeling.
  • Stretching of the film in the TD direction can be performed by, for example, a method (tenter method) in which both ends of the film are fixed with clips or pins and the interval between the clips or pins is increased in the traveling direction.
  • the stretching of the film in the MD direction can be performed, for example, by a method (roll method) in which a plurality of rolls are provided with a difference in peripheral speed, and a difference in roll peripheral speed is used therebetween.
  • the obtained optical film is preferably used as a polarizing plate protective film (including a retardation film) in various display devices such as a liquid crystal display and an organic EL display.
  • Polarizing Plate The polarizing plate of the present invention has a polarizer and the optical film of the present invention disposed on at least one surface thereof.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of the polarizing plate of the present invention.
  • a polarizing plate 10 of the present invention includes a polarizer 20, polarizing plate protective films 30 ⁇ / b> A and 30 ⁇ / b> B disposed on both sides thereof, and a polarizing plate 20 between polarizing plate protective films 30 ⁇ / b> A and 30 ⁇ / b> B. And an adhesive layer 40A and 40B disposed on the second side. At least one of the polarizing plate protective films 30A and 30B is the optical film of the present invention.
  • Polarizer 20 is an element that transmits only light having a polarization plane in a certain direction, and is a polyvinyl alcohol-based polarizing film.
  • Polyvinyl alcohol-based polarizing films include those obtained by dyeing a polyvinyl alcohol-based film with iodine and those obtained by dyeing a dichroic dye.
  • the polyvinyl alcohol-based polarizing film may be a film obtained by uniaxially stretching the polyvinyl alcohol-based film and then dyeing the film with iodine or a dichroic dye (preferably a film further subjected to a durability treatment with a boron compound); A film obtained by dyeing an alcohol-based film with iodine or a dichroic dye and then uniaxially stretching the film (preferably, a film further subjected to a durability treatment with a boron compound) may be used.
  • the absorption axis of the polarizer is usually parallel to the maximum stretching direction.
  • ethylene content 1 to 4 mol%, polymerization degree of 2000 to 4000 and saponification degree of 99.0 to 99.99 mol%.
  • Ethylene-modified polyvinyl alcohol is used.
  • the thickness of the polarizer 20 is preferably from 5 to 30 ⁇ m, and more preferably from 5 to 20 ⁇ m, for example, for reducing the thickness of the polarizing plate.
  • Polarizing plate protective films 30A and 30B are disposed on both surfaces of the polarizer 20 via adhesive layers 40A and 40B, respectively. At least one of the polarizing plate protective films 30A and 30B is the optical film of the present invention. When only one of the polarizing plate protective films 30A and 30B is the optical film of the present invention, the other may be another optical film.
  • optical films examples include commercially available cellulose ester films (e.g., Konica Minoltack KC8UX, KC5UX, KC4UX, KC8UCR3, KC4SR, KC4BR, KC4CR, KC4DR, KC4FR, KC4KR, KC8UY, KC6U, KCUEK KC8UY-HA, KC2UA, KC4UA, KC6UA, KC8UA, KC2UAH, KC4UAH, KC6UAH, manufactured by Konica Minolta Co., Ltd., Fujitac T40UZ, Fujitack T80UZ, Fujitack T80UZD, Fujitack T60UZD Fujifilm Corporation) and the like.
  • Fujitac T40UZ, Fujitack T80UZ, Fujitack T80UZD, Fujitack T60UZD Fujifilm Corporation and the like.
  • the thickness of the other optical film is preferably thicker from the viewpoint of suppressing cracks in the polarizing plate, and may be, for example, 5 to 100 ⁇ m, and preferably 40 to 80 ⁇ m.
  • Adhesive layers 40A and 40B can be a completely saponified polyvinyl alcohol aqueous solution (water paste) or a cured product of an active energy ray-curable adhesive.
  • the active energy ray-curable adhesive may be any of a photo-radical polymerization type composition using photo-radical polymerization, a photo-cation polymerization type composition using photo-cation polymerization, or a combination thereof.
  • the polarizing plate 10 of the present invention can be obtained by bonding the polarizer 20 and the polarizing plate protective films 30A and 30B via an adhesive.
  • the adhesive the above-mentioned adhesive can be used.
  • the obtained polarizing plate 10 is stamped into an arbitrary shape or size depending on the application.
  • the polarizing plate 10 is punched into an arbitrary shape such as a shape having rounded corners, a shape having a complicated curved surface, or a shape having a hole in the center.
  • the force at the tip of the blade is concentrated on the polarizing plate protective films 30A and 30B, so that stress is likely to remain, and the crack tends to be a starting point in a heat cycle test of the polarizing plate. .
  • the polarizing plate protective films 30A and 30B is an optical film of the present invention whose elongation at break at ⁇ 40 ° C. is 10% or more.
  • the liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal cell, a first polarizer disposed on one surface of the liquid crystal cell, and a second polarizer disposed on the other surface of the liquid crystal cell.
  • the display mode of the liquid crystal cell is, for example, STN (Super-Twisted Nematic), TN (Twisted Nematic), OCB (Optically Compensated Bend), HAN (Hybrid aligned Nematic), VA (Vertical Alignment, MVA (Multi-domain Vertical Alignment), PVA). (Patterned Vertical Alignment)), IPS (In-Plane-Switching), and the like.
  • STN Super-Twisted Nematic
  • TN Transmission Nematic
  • OCB Optically Compensated Bend
  • HAN Hybrid aligned Nematic
  • VA Very Alignment
  • MVA Multi-domain Vertical Alignment
  • PVA Parallel-Plane-Switching
  • the VA (MVA, PVA) mode and the IPS mode are preferable.
  • One or both of the first and second polarizing plates are the polarizing plates of the present invention.
  • the polarizing plate of the present invention is preferably arranged such that the optical film of the present invention is on the liquid crystal cell side.
  • the weight average molecular weight (Mw) and glass transition temperature (Tg) of the (meth) acrylic resin were measured by the following methods.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the (meth) acrylic resin was measured using gel permeation chromatography (manufactured by Tosoh Corporation, HLC8220GPC) and column (manufactured by Tosoh Corporation, TSK-GEL G6000HXL-G5000HXL-G5000HXL-G4000HXL-G3000HXL series). . 20 mg ⁇ 0.5 mg of the sample was dissolved in 10 ml of tetrahydrofuran and filtered with a 0.45 mm filter. 100 ml of this solution was injected into a column (at a temperature of 40 ° C.), measured at a detector RI temperature of 40 ° C., and the value converted into styrene was used.
  • Glass transition temperature (Tg) The glass transition temperature of the (meth) acrylic resin was measured according to JIS K 7121-2012 by using DSC (Differential Scanning Colorimetry).
  • APS ammonium persulfate
  • APS ammonium persulfate
  • a monomer mixture (b1) consisting of 2106 g of methyl methacrylate (MMA) and 201.6 g of butyl acrylate (BA) was continuously added for 20 minutes. After completion of the addition, the mixture was held for another 20 minutes to complete the polymerization of the hard layer 1.
  • APS ammonium persulfate
  • MMA methyl methacrylate
  • BA butyl acrylate
  • n-OM n-octyl mercaptan
  • Rubber particles C2 were prepared in the same manner as rubber particles C1 except that the blending ratio (BA / MMA) of methyl methacrylate difference (MMA) and butyl acrylate (BA) in monomer mixture (a1) was changed to 75/25 mass ratio. Obtained.
  • the average particle diameter of the obtained rubber particles C2 was 200 nm, and the glass transition temperature (Tg) of the acrylic rubber-like polymer was ⁇ 15 ° C.
  • Rubber particles C3 were prepared in the same manner as rubber particles C1 except that the mixing ratio (BA / MMA) of methyl methacrylate (MMA) and butyl acrylate (BA) in the monomer mixture (a1) was changed to 65/35 mass ratio. Obtained.
  • the average particle diameter of the obtained rubber particles C3 was 200 nm, and the glass transition temperature (Tg) of the acrylic rubbery polymer was 0 ° C.
  • Rubber particles C4 were obtained in the same manner as the rubber particles C1, except that the polymerization time of the monomer mixture (b2) was extended.
  • the average particle diameter of the obtained rubber particles C4 was 400 nm, and the glass transition temperature (Tg) of the acrylic rubbery polymer was ⁇ 30 ° C.
  • Rubber particles C5 were obtained in the same manner as the rubber particles C1, except that the polymerization time of the monomer mixture (b2) was shortened.
  • the average particle diameter of the obtained rubber particles C5 was 100 nm, and the glass transition temperature (Tg) of the acrylic rubber-like polymer was ⁇ 30 ° C.
  • the average particle diameter of the obtained organic fine particles P1 was 200 nm, and the glass transition temperature (Tg) was 100 ° C.
  • the average particle diameter of the obtained organic fine particles P2 was 200 nm, and the glass transition temperature (Tg) was 80 ° C.
  • the average particle diameter of the obtained organic fine particles P3 was 200 nm, and the glass transition temperature (Tg) was 60 ° C.
  • Organic fine particles P4 were obtained in the same manner as for the organic fine particles P1, except that the polymerization time of the monomer mixture was shortened.
  • the average particle diameter of the obtained organic fine particles P4 was 100 nm, and the glass transition temperature (Tg) was 100 ° C.
  • Organic fine particles P5 were obtained in the same manner as for the organic fine particles P1, except that the polymerization time of the monomer mixture was extended.
  • the average particle diameter of the obtained organic fine particles P5 was 400 nm, and the glass transition temperature (Tg) was 100 ° C.
  • the glass transition temperature (Tg) and the average particle diameter of the rubber particles C1 to C5 and the organic fine particles P1 to P5 were measured by the following methods, respectively.
  • Glass transition temperature (Tg) The glass transition temperature of the rubber particles and the organic fine particles was measured by the same method as the method for measuring the glass transition temperature of the (meth) acrylic resin.
  • the dispersed particle size of the rubber particles or organic fine particles in the obtained dispersion was measured by a zeta potential / particle size measuring system (ELSZ-2000ZS manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • the average particle diameter of rubber particles or organic fine particles measured by using a zeta potential / particle size measuring system (ELSZ-2000ZS manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) Are almost the same as the average particle size.
  • Preparation and evaluation of optical film ⁇ Preparation of optical film 101> (Preparation of rubber particle dispersion) 11.3 parts by mass of the rubber particles C1 and 200 parts by mass of methylene chloride were stirred and mixed with a dissolver for 50 minutes, and then under a condition of 1500 rpm using a milder disperser milder disperser (manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.). It was dispersed to obtain a rubber particle dispersion.
  • a milder disperser milder disperser manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.
  • a dope having the following composition was prepared. First, methylene chloride and ethanol were added to a pressure dissolution tank. Next, the (meth) acrylic resin 1 was charged into the pressure dissolution tank with stirring. Next, the fine particle dispersion prepared above was charged, heated to 60 ° C., and completely dissolved with stirring. The heating temperature was increased from room temperature at 5 ° C./min, dissolved for 30 minutes, and then decreased at 3 ° C./min. After the obtained solution was filtered, a dope was obtained.
  • the dope was uniformly cast on a stainless steel belt support at a temperature of 31 ° C. and a width of 1800 mm.
  • the temperature of the stainless steel belt was controlled at 28 ° C.
  • the conveying speed of the stainless steel belt was 20 m / min.
  • the solvent was evaporated on a stainless steel belt support until the amount of residual solvent in the cast film became 30%.
  • the film was peeled off from the stainless steel belt support at a peeling tension of 128 N / m. While the peeled film was transported by a number of rollers, the obtained film was stretched 1.2 times in the width direction with a tenter at (Tg + 10) ° C. (120 ° C. in this example). Thereafter, the film was further dried while being conveyed by a roll, and the end portion sandwiched between tenter clips was slit and wound by a laser cutter to obtain an optical film 101 having a film thickness of 40 ⁇ m.
  • Optical films 102, 103, 111, and 119 to 121 were obtained in the same manner as for the optical film 101, except that the type of the (meth) acrylic resin was changed as shown in Table 2.
  • Optical films 104 and 113 were obtained in the same manner as for the optical film 102 except that the type of the rubber particles was changed as shown in Table 2.
  • Optical films 105 and 106 were obtained in the same manner as for the optical film 102 except that the weight average molecular weight Mw of the (meth) acrylic resin was changed as shown in Table 2.
  • Optical films 108, 114 and 115 were obtained in the same manner as for the optical film 102 except that the content of the organic fine particles was changed as shown in Table 2.
  • optical films 109 and 110> An optical film 104 was obtained in the same manner as the optical film 102 except that the type of the organic fine particles was changed as shown in Table 2.
  • optical film 112 An optical film 112 was obtained in the same manner as the optical film 102 except that rubber particles were not blended.
  • Optical films 116 and 117 were obtained in the same manner as for the optical film 102 except that the average particle size of the organic fine particles was changed as shown in Table 2.
  • Tg glass transition temperature
  • Glass transition temperature (Tg) The glass transition temperature (Tg) of the obtained optical film was measured by the same method as described above.
  • the breaking elongation at ⁇ 40 ° C. of the obtained optical film was measured by the following method. 1) First, the optical film was cut into a predetermined size to obtain a sample piece. 2) The elongation at break (also referred to as tensile elongation at break) of the obtained sample was measured in an environment of -40 ° C using a Tensilon tester (RTC-1225A, manufactured by ORIENTEC). The measurement was performed according to the method described in JIS K 7127, except that the measurement temperature was set to ⁇ 40 ° C.
  • test pieces each having a longitudinal direction in the film forming direction (MD direction) and a test piece having the longitudinal direction in the width direction (TD direction) were pulled in the longitudinal direction of each sample.
  • the breaking elongation was measured at that time, and the average value thereof was defined as “breaking elongation”.
  • Table 2 shows the evaluation results of the obtained optical films 101 to 121.
  • the optical films 101 to 105, 110 and 114 to 121 satisfying all of the above requirements 1) to 4) all have a high breaking elongation at ⁇ 40 ° C. of 10% or more. Understand.
  • all of the optical films 106 to 109 and 111 to 113 which do not satisfy at least one of the requirements 1) to 4) have a breaking elongation at ⁇ 40 ° C. lower than 10%. Understand.
  • KC6UA (thickness: 56 ⁇ m, cellulose triacetate film, manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) was prepared as a facing film, and alkali-saponified under the following conditions. Specifically, KC6UA was immersed in a 1.5 N aqueous solution of sodium hydroxide at 55 ° C. for 30 seconds, and then washed in a water washing bath at room temperature. The obtained KC6UA was dried with warm air at 30 ° C.
  • the optical film 101 is bonded to one surface of the above-prepared polarizer via a 3% by mass aqueous solution of polyvinyl alcohol (Kuraray PVA-117H) (indicated as “water paste” in the table) as an aqueous adhesive; Konica Minoltack KC6UA, which had been subjected to an alkali saponification treatment, was bonded to the other surface of the polarizer via the aqueous adhesive to obtain a laminate.
  • the bonding of the optical film 101 and the polarizer was performed such that the slow axis of the optical film 101 and the absorption axis of the polarizer were 90 °.
  • the obtained laminate was dried at 60 ° C. for 5 minutes to obtain a polarizing plate 201.
  • Polarizing plates 202 to 221 were produced in the same manner as the polarizing plate 201 except that the optical film 101 was changed to the optical film shown in Table 3.
  • Heat cycle test 100 cycles A heat cycle test was performed on a polarizing plate sample bonded to a glass plate. In the heat cycle test, the operation of holding the polarizing plate sample bonded to the glass plate at ⁇ 30 ° C. for 30 minutes, raising the temperature to 80 ° C. and holding for 30 minutes, and then lowering the temperature to ⁇ 30 ° C. A cycle (holding at ⁇ 30 ° C. for 30 minutes ⁇ raising temperature ⁇ holding at 80 ° C. for 30 minutes ⁇ cooling down to ⁇ 30 ° C.) was repeated 100 times in total.
  • Table 3 shows the evaluation results of the obtained polarizing plates 201 to 221.
  • an optical film containing organic fine particles having a high glass transition temperature (Tg) can suppress cracks in the polarizing plate to a higher degree (compare polarizing plates 202 and 210).
  • cracks in the polarizing plate can be suppressed to a higher degree by using an optical film in which the ratio r2 / r1 of the average particle diameter of the organic fine particles to the rubber particles is 0.8 to 1.2 (the polarizing plates 202 and 216). And 217).
  • the optical films 206 to 209 and 211 to 213 each having a breaking elongation at ⁇ 40 ° C. of less than 10% cause cracks in the polarizing plate.
  • Polarizing plates 222 to 224 were produced in the same manner as the polarizing plate 202, except that the type of the facing film was changed as shown in Table 4.
  • Polarizing plates 225 and 226 were produced in the same manner as the polarizing plate 202, except that the thickness of the polarizer was changed as shown in Table 4 (the stretching ratio was kept constant).
  • Table 4 shows the evaluation results of the obtained polarizing plates 202, 203 and 222 to 226.
  • the polarizing plate 203 including the optical film 103 and the polarizing plate 224 having the optical film 102 as the facing film were also used in the heat cycle test of 300 cycles. It can be seen that no cracks occur.
  • an optical film capable of providing a usable polarizing plate without causing cracks even when exposed to a low-temperature environment, and a polarizing plate using the same.

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Abstract

本発明の光学フィルムは、重量平均分子量が20万以上である(メタ)アクリル系樹脂と、ゴム粒子と、ガラス転移温度が80℃以上である有機微粒子とを含む。ゴム粒子は、ガラス転移温度が-15℃以下である架橋重合体を含むコア部と、当該コア部を覆うシェル部とを有する。光学フィルムの、ガラス転移温度(Tg)は110℃以上であり、かつJIS K 7127に準拠して測定される-40℃における破断伸度は10%以上である。

Description

光学フィルム、偏光板保護フィルムおよび偏光板
 本発明は、光学フィルム、偏光板保護フィルム、および偏光板に関する。
 液晶表示装置や有機EL表示装置などの表示装置に用いられる偏光板は、通常、偏光子と、その両面に接着剤を介して配置された2つの偏光板保護フィルムとを有する。
 このような偏光板は、使用時には、環境温度の急激な変化に晒される。偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを高延伸倍率で延伸したフィルムであり、高い残留応力を有するため、環境温度の変化によって膨張・収縮しやすい。そのため、偏光板は、環境温度の急激な変化(高温と凍結を繰り返すヒートサイクル)に晒されると、偏光子の膨張・収縮に起因して偏光板保護フィルムに裂けやクラック(割れ)などが生じやすく、それにより、偏光板にクラック(割れ)が生じることがあった。
 このようなヒートサイクル試験における偏光板のクラックを抑制する方法として、特許文献1では、偏光子と、その両面に接着剤層を介して配置された透明保護フィルムとを含み、偏光子の両面の接着剤層のガラス転移温度が所定の範囲に調整された偏光板が示されている。特許文献2では、偏光子と、その両面に接着層を介して配置された保護フィルムとを含み、偏光子と接着層と保護フィルムの剛性の積が所定の範囲に調整された偏光板が示されている。
 しかしながら、特許文献1および2の偏光板では、偏光板保護フィルムに起因する偏光板のクラックを十分には抑制することはできなかった。特に、特許文献2の偏光板では、剛性が80℃における弾性率を元に計算されているため、例えば-40℃のような低温では、偏光板のクラックを抑制できなかった。
 ところで、偏光板保護フィルムとしては、優れた透明性や寸法安定性、低吸湿性を有することから、ポリメチルメタクリレートなどの(メタ)アクリル系樹脂フィルムが用いられている。(メタ)アクリル系樹脂フィルムは、一般的に脆く、割れやすいことから、ゴム粒子などの衝撃緩和剤を添加して用いられている。
 特許文献3では、(メタ)アクリル系樹脂と、粒径が異なる少なくとも2種の共役ジエン系ゴムを含むグラフト共重合体とを含む光学フィルムが示されている。このような光学フィルムは、粒径の異なる2種類のゴム粒子を含むことで、耐熱性、靭性、ヘイズに優れるとされている。
特開2017-194572号公報 特開2018-25772号公報 特表2011-521068号公報
 しかしながら、特許文献3のフィルムにおいても、ヒートサイクル試験に晒されたときの偏光板のクラック、特に-40℃のような低温環境下での偏光板保護フィルムのクラックやそれによる偏光板のクラックを抑制できるものではなかった。
 特に、偏光板は、用途に応じて、従来の長方形ではなく、角が丸い形状、複雑な曲面を持った形状、または中央部に穴が開いた形状に打ち抜かれることがある。異形に打ち抜かれた偏光板には応力が残留しやすいため、ヒートサイクル試験では、その部分を起点として偏光板保護フィルムにクラックが生じやすく、その結果、偏光板にもクラックが生じやすい。また、偏光板が大型化するほど、ヒートサイクル試験における偏光板のクラックが生じやすい。したがって、これまで以上に、ヒートサイクル試験における偏光板のクラックを抑制できることが望まれている。
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低温環境下に晒されてもクラックを生じることなく使用可能な偏光板を付与しうる光学フィルム、およびそれを用いた偏光板を提供することを目的とする。
 上記課題は、以下の構成によって解決することができる。
 本発明の光学フィルムは、重量平均分子量が20万以上である(メタ)アクリル系樹脂と、ガラス転移温度が-15℃以下である架橋重合体を含むコア部と、当該コア部を覆うシェル部とを有し、ゴム粒子と、ガラス転移温度が80℃以上である有機微粒子とを含む光学フィルムであって、ガラス転移温度(Tg)が110℃以上であり、かつJIS K 7127に準拠して測定される、-40℃における破断伸度が10%以上である。
 また、本発明の偏光板は、偏光子と、その少なくとも一方の面に配置された本発明の光学フィルムとを含む。
 本発明によれば、低温環境下に晒されてもクラックを生じることなく使用可能な偏光板を付与しうる光学フィルム、およびそれを有する偏光板を提供することができる。
図1は、本発明の偏光板の構成例を示す断面模式図である。
 本発明者らは鋭意検討した結果、1)重量平均分子量が20万以上である(メタ)アクリル系樹脂と、2)ガラス転移温度が-15℃以下であるゴム状重合体を含む特定のゴム粒子と、3)ガラス転移温度が80℃以上である有機微粒子とを含む光学フィルムであって、4)ガラス転移温度(Tg)が110℃以上であり、5)-40℃における破断伸度が10%以上である光学フィルムは、低温環境下に晒されても偏光板の割れを抑制できること、それにより、低温と高温を繰り返すヒートサイクル試験において偏光板の割れを抑制できることを見出した。
 この理由は明らかではないが、以下のように推測される。偏光子は、高倍率で延伸されたフィルムであり、環境温度の変化によって膨張・収縮しやすい。
 特に高温環境下では、偏光子は、ホウ酸架橋や結晶構造が一部壊れるなどして熱劣化しやすく、収縮しやすい。光学フィルムのガラス転移温度(Tg)や有機微粒子のガラス転移温度(Tg)が高いほど(上記3)と4)の要件)、高温環境下における偏光子の収縮しようとする力を抑えこむことができるため、偏光子の収縮量を少なくすることができる。また、それにより、低温環境下における偏光子の膨張量を少なくすることができるため、低温環境下において光学フィルムにかかる力も少なくすることができる。
 一方、高温環境下から低温環境下に変化する際、高温で膨張した光学フィルムが急冷されることで、当該光学フィルムの破断伸度低下が、偏光子の変形に追随できなくなり、当該光学フィルムの破断伸度以上に延ばされやすい。これに対し、光学フィルムの-40℃での破断伸度が10%以上であると(上記5)の要件)、高温で膨張した光学フィルムが急冷される際に、当該光学フィルムの破断伸度が偏光子の変形に追従できるため、光学フィルムの割れを抑制できる。
 それにより、異形に打ち抜かれた偏光板であっても、ヒートサイクル試験における光学フィルムのクラックに起因する偏光板の割れを抑制できると考えられる。
 上記5)の要件、すなわち、-40℃での破断伸度が10%以上とすることは、上記1)~4)の要件の全てを満たすことによって好ましく実現できる。
 1.光学フィルム
 本発明の光学フィルムは、(メタ)アクリル系樹脂と、ゴム粒子と、有機微粒子とを含む。
 1-1.(メタ)アクリル系樹脂
 (メタ)アクリル系樹脂は、重量平均分子量Mwが20万以上である樹脂であることが好ましい。(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量Mwが20万以上であると、フィルムの靱性を高めやすく、-40℃における破断伸度を高めやすいからである。(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量Mwは、30万~300万であることが好ましく、50万~200万であることがより好ましい。重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算にて測定することができる。
 (メタ)アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルの単独重合体、または(メタ)アクリル酸エステルとそれと共重合可能な共重合モノマーとの共重合体である。なお、(メタ)アクリルとは、アクリルまたはメタクリルを意味する。(メタ)アクリル酸エステルは、メタクリル酸メチルであることが好ましい。
 すなわち、(メタ)アクリル系樹脂は、少なくとも、メタクリル酸メチルに由来する構造単位を含み、メタクリル酸メチル以外の共重合モノマー(以下、単に「共重合モノマー」という)に由来する構造単位をさらに含みうる。
 共重合モノマーの例には、
 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)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸2-フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、六員環ラクトンメタクリル酸エステルなどのアルキル基の炭素数が1~20のアクリル酸エステルまたはアルキル基の炭素数が2~20のメタクリル酸エステル類;
 スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、α-メチルスチレンなどのスチレン類;
 ビニルシクロヘキサンなどの脂環式ビニル類;
 (メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリロニトリル-スチレン共重合体などの不飽和ニトリル類;
 (メタ)アクリル酸、クロトン酸、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステルなどの不飽和カルボン酸類;
 酢酸ビニル、エチレンやプロピレンなどのオレフィン類;
 塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル類;
 (メタ)アクリルアミド、メチル(メタ)アクリルアミド、エチル(メタ)アクリルアミド、プロピル(メタ)アクリルアミド、ブチル(メタ)アクリルアミド、tert-ブチル(メタ)アクリルアミド、フェニル(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド類;
 (メタ)アクリル酸グリシジルなどの不飽和グリシジル類;
 N-フェニルマレイミド、N-エチルマレイミド、N-プロピルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-o-クロロフェニルマレイミドなどのマレイミド類が含まれる。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 中でも、光学フィルムのガラス転移温度(Tg)を高くして、偏光板における高温時の偏光子の収縮量を少なくする観点では、嵩高い構造を有する共重合モノマーが好ましい。
 嵩高い構造を有する共重合モノマーの例には、
 (メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、六員環ラクトンメタクリル酸エステルなどのシクロ環を有する(メタ)アクリル酸エステル;ビニルシクロヘキサンなどの脂環式ビニル類;およびN-フェニルマレイミドなどのマレイミド類からなる群より選ばれるシクロ環またはマレイミド環を有する共重合モノマー;
 (メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシルなどの分岐アルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルなどの共重合モノマーが含まれる。
 中でも、嵩高い構造を有する共重合モノマーは、シクロ環を有する(メタ)アクリル酸エステル類、マレイミド類からなる群より選ばれるシクロ環を有する共重合モノマー、分岐アルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル、およびそれらの組み合わせであることが好ましい。
 共重合モノマーに由来する構造単位の含有量(好ましくは嵩高い構造を有する共重合モノマーに由来する構造単位の含有量)は、(メタ)アクリル系樹脂を構成する構造単位の合計100質量%に対して0~50質量%であることが好ましく、10~40質量%であることがより好ましく、10~30質量%であることがさらに好ましい。(メタ)アクリル系樹脂のモノマーの種類や組成は、H-NMRにより特定することができる。
 (メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度(Tg)は、110℃以上であることが好ましい。(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度(Tg)が110℃以上であると、偏光板において高温時の偏光子の収縮量を少なくしやすいため、低温時に偏光子によって光学フィルムに加わる力を少なくしやすい。光学フィルムのガラス転移温度(Tg)が160℃以下であると、例えばシクロ環またはマレイミド環を有する共重合モノマーに由来する構造単位の含有量を多くしすぎる必要がないため、光学フィルムの靱性が損なわれにくい。(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度(Tg)は、125~160℃であることが好ましく、130~150℃であることがより好ましい。
 (メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度(Tg)は、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS K 7121-2012に準拠して測定することができる。
 (メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度(Tg)は、モノマーの種類や組成によって調整することができる。(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度(Tg)を高めるためには、例えば上記嵩高い構造を有する共重合モノマー、好ましくはシクロ環を有する共重合モノマーの含有比率を多くすればよい。
 1-2.ゴム粒子
 ゴム粒子は、光学フィルムに柔軟性や靱性を付与しつつ、光学フィルムの表面に凹凸を形成して滑り性を付与する機能を有しうる。
 ゴム粒子は、ゴム状重合体(架橋重合体)を含むグラフト共重合体、すなわち、ゴム状重合体(架橋重合体)からなるコア部と、それを覆うシェル部とを有するコアシェル型のゴム粒子であって、ゴム状重合体のガラス転移温度(Tg)が-15℃以下のものであることが好ましい。
 ゴム状重合体のガラス転移温度が-15℃以下であると、低温時(-40℃)の光学フィルムの破断伸度を高めやすいため、ヒートサイクル試験において、光学フィルムが低温時の偏光子の変形(膨張)に追従しやすく、低温下での偏光板のクラックを抑制しやすい。ゴム状重合体のガラス転移温度(Tg)は、-20℃以下であることがより好ましく、-30℃以下であることがさらに好ましい。ゴム状重合体のガラス転移温度(Tg)は、前述と同様の方法で測定される。
 ゴム状重合体のガラス転移温度(Tg)は、例えば構成するモノマー組成などによって調整することができる。ゴム粒子のガラス転移温度(Tg)を低くするためには、後述するように、例えばコア部のアクリル系ゴム状重合体を構成するモノマー混合物(a’)における、アルキル基の炭素数が4以上のアクリル酸エステル/それ以外の共重合可能なモノマー(好ましくはメタクリル酸メチル)の質量比を多くする(例えば3~9とする)ことが好ましい。
 ゴム状重合体は、ガラス転移温度が上記範囲内となるものであればよく、特に制限されないが、その例には、ブタジエン系架橋重合体、(メタ)アクリル系架橋重合体、およびオルガノシロキサン系架橋重合体が含まれる。中でも、(メタ)アクリル系樹脂との屈折率差が小さく、光学フィルムの透明性が損なわれにくい観点では、(メタ)アクリル系架橋重合体が好ましく、アクリル系架橋重合体(アクリル系ゴム状重合体)がより好ましい。
 すなわち、ゴム粒子は、アクリル系ゴム状重合体(a)を含むアクリル系グラフト共重合体、すなわち、アクリル系ゴム状重合体(a)を含むコア部と、それを覆うシェル部とを有するコアシェル型の粒子であることが好ましい。当該コアシェル型の粒子は、アクリル系ゴム状重合体(a)の存在下で、メタクリル酸エステルを主成分とするモノマー混合物(b)を少なくとも1段以上重合して得られる多段重合体(または多層構造重合体)である。重合は、乳化重合法で行うことができる。
 (コア部:アクリル系ゴム状重合体(a)について)
 アクリル系ゴム状重合体(a)は、アクリル酸エステルを主成分とする架橋重合体である。アクリル系ゴム状重合体(a)は、アクリル酸エステルを50~100質量%と、それと共重合可能な他のモノマー50~0質量%とを含むモノマー混合物(a’)、および、1分子あたり2個以上の非共役な反応性二重結合を有する多官能性モノマー0.05~10質量部(モノマー混合物(a’)100質量部に対して)を重合させて得られる架橋重合体である。当該架橋重合体は、これらのモノマーを全部混合して重合させて得てもよいし、モノマー組成を変化させて2回以上で重合させて得てもよい。
 アクリル系ゴム状重合体(a)を構成するアクリル酸エステルは、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチルなどのアルキル基の炭素数1~12のアクリル酸アルキルエステルであることが好ましい。アクリル酸エステルは、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。ゴム粒子のガラス転移温度を-15℃以下にする観点では、アクリル酸エステルは、少なくとも、炭素数4~10のアクリル酸アルキルエステルを含むことが好ましい。
 アクリル酸エステルの含有量は、モノマー混合物(a’)100質量%に対して50~100質量%であることが好ましく、60~99質量%であることがより好ましく、70~99質量%であることがさらに好ましい。アクリル酸エステルの含有量が50重量%以上であると、フィルムに十分な靱性を付与しやすい。
 また、アクリル系ゴム状重合体(a)のガラス転移温度を-15℃以下にしやすくする観点では、前述の通り、モノマー混合物(a’)における、アルキル基の炭素数が4以上のアクリル酸アルキルエステル/それ以外の共重合可能なモノマー(好ましくはメタクリル酸メチル)の合計の質量比は、3以上であることが好ましく、4以上10以下であることがより好ましい。
 共重合可能なモノマーの例には、メタクリル酸メチルなどのメタクリル酸エステル;スチレン、メチルスチレンなどのスチレン類;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどの不飽和ニトリル類なども含まれる。
 多官能性モノマーの例には、アリル(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、ジビニルアジペート、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチルロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトロメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートが含まれる。
 多官能性モノマーの含有量は、モノマー混合物(a’)の合計100質量%に対して0.05~10質量%であることが好ましく、0.1~5質量%であることがより好ましい。多官能性モノマーの含有量が0.05質量%以上であると、得られるアクリル系ゴム状重合体(a)の架橋度を高めやすいため、得られるフィルムの硬度、剛性が損なわれすぎず、10質量%以下であると、フィルムの靱性が損なわれにくい。
 (シェル部:モノマー混合物(b)について)
 モノマー混合物(b)は、アクリル系ゴム状重合体(a)に対するグラフト成分であり、シェル部を構成する。モノマー混合物(b)は、メタアクリル酸エステルを主成分として含むことが好ましい。
 モノマー混合物(b)を構成するメタクリル酸エステルは、メタクリル酸メチルなどのアルキル基の炭素数1~12のメタクリル酸アルキルエステルであることが好ましい。メタクリル酸エステルは、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。
 メタクリル酸エステルの含有量は、モノマー混合物(b)100質量%に対して50質量%以上であることが好ましい。メタクリル酸エステルの含有量が50質量%以上であると、得られるフィルムの硬度、剛性を低下させにくくしうる。
 モノマー混合物(b)は、必要に応じて他のモノマーをさらに含んでもよい。他のモノマーの例には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチルなどのアクリル酸エステル;(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、(メタ)アクリル酸フェノキシエチルなどの脂環式構造、複素環式構造または芳香族基を有する(メタ)アクリル系モノマー類(環構造含有(メタ)アクリル系モノマー)が含まれる。
 (コアシェル型のゴム粒子:アクリル系グラフト共重合体について)
 アクリル系グラフト共重合体、すなわち、コアシェル型のゴム粒子の例には、(メタ)アクリル系ゴム状重合体(a)としてのアクリル系ゴム状重合体5~90質量部(好ましくは5~75質量部)の存在下で、メタクリル酸エステルを主成分とするモノマー混合物(b)95~25質量部を少なくとも1段階で重合させた重合体が含まれる。
 アクリル系グラフト共重合体は、必要に応じて、アクリル系ゴム状重合体(a)の内側に硬質重合体をさらに含んでもよい。そのようなアクリル系グラフト共重合体は、以下の(I)~(III)の重合工程を経て得ることができる。
 (I)メタクリル酸エステル40~100質量%と、これと共重合可能な他のモノマー60~0質量%からなるモノマー混合物(c1)、および多官能性モノマー0.01~10質量部(モノマー混合物(c1)の合計100質量部に対して)を重合して硬質重合体を得る工程
 (II)アクリル酸エステル60~100質量%と、これと共重合可能な他のモノマー0~40質量%からなるモノマー混合物(a1)、および多官能性モノマー0.1~5質量部(モノマー混合物(a1)の合計100質量部に対して)を重合して軟質重合体を得る工程
 (III)メタクリル酸エステル60~100質量%と、これと共重合可能な他のモノマー40~0質量%からなるモノマー混合物(b1)、および多官能性モノマー0~10質量部(モノマー混合物(b1)の合計100質量部に対して)を重合して硬質重合体を得る工程
 (I)~(III)の各重合工程の間に、他の重合工程がさらに含まれてもよい。
 アクリル系グラフト共重合体は、さらに(IV)の重合工程を経て得られてもよい。
 (IV)メタクリル酸エステル40~100質量%、アクリル酸エステル0~60質量%、および共重合可能な他のモノマー0~5質量%からなるモノマー混合物(b2)、ならびに多官能性モノマー0~10質量部(モノマー混合物(b2)100質量部に対して)を重合して硬質重合体を得る。
 各工程で用いられるメタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、共重合可能な他のモノマー、および多官能性モノマーは、前述と同様のものを用いることができる。
 軟質層は、光学フィルムに衝撃吸収性を付与しうる。軟質層の例には、アクリル酸エステルを主成分とするアクリル系ゴム状重合体(a)からなる層が含まれる。硬質層は、光学フィルムの靱性を損ないにくくし、かつゴム粒子の製造時に、粒子の粗大化や塊状化を抑制しうる。硬質層の例には、メタクリル酸エステルを主成分とする重合体からなる層が含まれる。
 アクリル系グラフト共重合体のグラフト率(アクリル系ゴム状重合体(a)に対するグラフト成分(シェル部)の質量比)は、10~250%であることが好ましく、40~230%であることがより好ましく、60~220%であることがさらに好ましい。グラフト率が10%以上であると、シェル部の割合が少なくなりすぎないため、フィルムの硬度や剛性が損なわれにくい。アクリル系グラフト共重合体のグラフト率が250%以下であると、アクリル系ゴム状重合体(a)の割合が少なくなりすぎないため、フィルムの靱性や脆性改善効果が損なわれにくい。
 アクリル系グラフト共重合体のグラフト率は、以下の方法で測定される。
 1)アクリル系グラフト共重合体2gを、メチルエチルケトン50mlに溶解させ、遠心分離機(日立工機(株)製、CP60E)を用い、回転数30000rpm、温度12℃にて1時間遠心し、不溶分と可溶分とに分離する(遠心分離作業を合計3回セット)。
 2)得られた不溶分の重量を下記式に当てはめて、グラフト率を算出する。
 グラフト率(%)=[{(メチルエチルケトン不溶分の重量)-(アクリル系ゴム状重合体(a)の重量)}/(アクリル系ゴム状重合体(a)の重量)]×100
 ゴム粒子(アクリル系グラフト共重合体)の平均粒子径は、100~400nmであることが好ましく、150~300nmであることがより好ましい。平均粒子径が100nm以上であると、フィルムに十分な靱性を付与しやすく、400nm以下であると、フィルムの透明性が低下しにくい。
 ゴム粒子(アクリル系グラフト共重合体)の平均粒子径は、フィルム表面および切片のSEM撮影またはTEM撮影によって得た粒子100個の円相当径の平均値として特定される。円相当径は、撮影によって得られた粒子の投影面積を、同じ面積を持つ円の直径に換算することによって求めることができる。この際、倍率5000倍のSEM観察および/またはTEM観察によって観察されるゴム粒子(アクリル系グラフト共重合体)を、平均粒子径の算出に使用する。なお、分散液でのゴム粒子(アクリル系グラフト共重合体)の平均粒子径は、ゼータ電位・粒径測定システム(大塚電子株式会社製 ELSZ-2000ZS)で測定することができる。
 ゴム粒子の含有量は、(メタ)アクリル系樹脂に対して5~40質量%であることが好ましく、7~30質量%であることがより好ましく、8~25質量%とすることもできる。ゴム粒子の含有量が5質量%以上であると、(メタ)アクリル系樹脂フィルムに十分な柔軟性や靱性を付与しやすいだけでなく、表面に凹凸を形成して滑り性も付与しうる。ゴム粒子の含有量が40質量%以下であると、ヘイズが上昇しすぎない。
 1-3.有機微粒子
 有機微粒子は、光学フィルムの滑り性を高める機能を有する。
 有機微粒子は、ガラス転移温度(Tg)が80℃以上の粒子であることが好ましい。有機微粒子のガラス転移温度が80℃以上であると、光学フィルムを高温で変形させにくくしうるため、偏光板のヒートサイクル試験において、高温時の偏光子の収縮量を少なくしうる。それにより、低温時に偏光子によって光学フィルムに加わる力を少なくすることができるため、光学フィルムのクラックおよびそれによる偏光板のクラックを抑制しやすい。また、光学フィルムの-40℃における破断延度も高めやすい。有機微粒子のガラス転移温度は、100℃以上であることがより好ましい。ガラス転移温度は、前述と同様の方法で測定される。
 有機微粒子のガラス転移温度(Tg)は、有機微粒子を構成するモノマー組成によって調整されうる。有機微粒子のガラス転移温度(Tg)を高くするためには、例えば後述する多官能モノマーに由来する構造単位の含有量を多くすることが好ましい。
 有機微粒子を構成する樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が上記範囲となるようなものであればよく、その例には、(メタ)アクリル酸エステル類、イタコン酸ジエステル類、マレイン酸ジエステル類、ビニルエステル類、オレフィン類、スチレン類、(メタ)アクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルケトン類、不飽和ニトリル類、不飽和カルボン酸類、および多官能モノマー類からなる群より選ばれる1以上に由来する構造単位を含む重合体や、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリフェニレンスルフィドなどが含まれる。
 上記重合体を構成する(メタ)アクリル酸エステル類、オレフィン類、スチレン類、(メタ)アクリルアミド類、不飽和ニトリル類、不飽和カルボン酸類および多官能モノマー類は、上記(メタ)アクリル系樹脂や上記アクリル系ゴム状重合体(a)を構成するモノマーとして挙げたものと同様のものを用いることができる。イタコン酸ジエステル類の例には、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジプロピルが含まれる。マレイン酸ジエステル類の例には、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピルが含まれる。ビニルエステル類の例には、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルカプロエート、ビニルクロロアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルフェニルアセテート、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニルが含まれる。アリル化合物の例には、酢酸アリル、カプロン酸アリル、ラウリン酸アリル、安息香酸アリルなどが含まれる。ビニルエーテル類の例には、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテルなどが含まれる。ビニルケトン類の例には、メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メトキシエチルビニルケトンなどが含まれる。
 中でも、(メタ)アクリル系樹脂との親和性が高く、応力に対する柔軟性があり、かつガラス転移温度を上記範囲に調整しやすい観点などから、(メタ)アクリル酸エステル類、ビニルエステル類、スチレン類、オレフィン類からなる群より選ばれる1以上に由来する構造単位と、多官能モノマー類に由来する構造単位とを含む共重合体が好ましく、(メタ)アクリル酸エステル類に由来する構造単位と、多官能モノマー類に由来する構造単位とを含む共重合体がより好ましく、(メタ)アクリル酸エステル類に由来する構造単位と、スチレン類に由来する構造単位と、多官能モノマー類に由来する構造単位とを含む共重合体がさらに好ましい。特にスチレン類に由来する構造単位を含む共重合体からなる有機微粒子は、(メタ)アクリル系樹脂との屈折率差を少なくしうる。
 有機微粒子が、多官能モノマーに由来する構造単位を含む場合、有機微粒子における多官能モノマーに由来する構造単位の含有量は、通常、ゴム粒子における多官能モノマーに由来する構造単位の含有量よりも多い。具体的には、多官能モノマーに由来する構造単位の含有量は、上記共重合体を構成する多官能モノマー以外のモノマーに由来する構造単位の合計100質量%に対して、例えば50~500質量%でありうる。
 このような重合体からなる粒子(重合体粒子)は、任意の方法、例えば乳化重合、懸濁重合、分散重合、シード重合などの方法により製造されうる。中でも、粒子径が揃った重合体粒子が得られやすい観点などから、水性媒体下でのシード重合や乳化重合が好ましい。
 重合体粒子の製造方法としては、例えば、
 ・単量体混合物を水性媒体に分散させた後、重合させる1段重合法、
 ・単量体を水性媒体中で重合させることで種粒子を得た後、単量体混合物を種粒子に吸収させた後、重合させる2段重合法、
 ・2段重合法の種粒子を製造する工程を繰り返す多段重合法などが挙げられる。これらの重合法は、重合体粒子の所望する平均粒子径に応じて適宜選択できる。なお、種粒子を製造するための単量体は、特に限定されず、重合体粒子用の単量体をいずれも使用できる。
 有機微粒子は、コアシェル型の粒子であってもよい。そのような有機微粒子は、例えば(メタ)アクリル酸エステルの単独重合体あるいは共重合体を含む低Tgのコア部と、高Tgのシェル部とを有する粒子などでありうる。
 有機微粒子と(メタ)アクリル系樹脂との屈折率差の絶対値Δnは、得られるフィルムのヘイズ上昇を高度に抑制する観点では、0.1以下であることが好ましく、0.085以下であることがより好ましく、0.065以下であることがさらに好ましい。
 有機微粒子の平均粒子径は、0.04~2μmであることが好ましく、0.08~1μmであることがより好ましい。有機微粒子の平均粒子径が0.04μm以上であると、得られるフィルムに十分な滑り性を付与しやすい。有機微粒子の平均粒子径が2μm以下であると、ヘイズの上昇を抑制しやすい。有機微粒子の平均粒子径は、ゴム粒子の平均粒子径と同様の方法で測定することができる。
 有機微粒子の平均粒子径は、凝集性の粒子であれば、凝集体の平均大きさ(平均二次粒径)を意味し、非凝集性の粒子であれば、一粒子のサイズを測定した平均値を意味する。
 有機微粒子の平均粒子径の、ゴム粒子の平均粒子径に対する比率(有機微粒子の平均粒子径r2の、ゴム粒子の平均粒子径r1に対する比率r2/r1)は、偏光板のクラックを抑制しやすくする観点では、0.5~2であることが好ましく、0.8~1.2であることがより好ましい。
 有機微粒子の含有量は、(メタ)アクリル系樹脂に対して0.3~3質量%であることが好ましく、0.5~2質量%であることがより好ましく、0.7~2質量%であることがさらに好ましい。有機微粒子の含有量が0.3質量%以上であると、光学フィルムに十分な滑り性を付与しうるだけでなく、光学フィルムのガラス転移温度(Tg)を低くしすぎないため、偏光板において高温時の偏光子の収縮量を少なくしやすい。それにより、低温時に偏光子により光学フィルムに力がかかりすぎないようにすることができる。有機微粒子の含有量が3質量%以下であると、ヘイズの上昇を抑制しやすい。
 有機微粒子のゴム粒子に対する含有比率(有機微粒子の含有量m2の、ゴム粒子の含有量m1に対する比m2/m1)は、0.05~0.5であることが好ましい。m2/m1が0.05以上であると、ゴム粒子の含有量が一定である場合、有機微粒子の含有量が多いほうが、高温時に光学フィルムを変形させにくくしうる。そのため、偏光板のヒートサイクル試験において、高温時の偏光子の収縮量を少なくしうる。それにより、低温時に偏光子によって光学フィルムに加わる力を少なくすることができるため、光学フィルムのクラックを抑制しやすい。m2/m1は、0.1~0.2であることがより好ましい。
 1-4.その他の成分
 本発明の光学フィルムは、本発明の効果を損なわない範囲で、他の成分をさらに含んでいてもよい。他の成分の例には、残留溶媒や紫外線吸収剤、酸化防止剤などが含まれる。
 例えば、本発明の光学フィルムは、後述するように溶液流延方式により製造されることから、溶液流延方式で用いられるドープの溶媒に由来する残留溶媒を含んでいてもよい。
 残留溶媒量は、光学フィルムに対して700ppm以下であることが好ましく、30~700ppmであることがより好ましい。残留溶媒の含有量は、後述する光学フィルムの製造工程における、支持体上に流延させたドープの乾燥条件によって調整されうる。
 光学フィルムにおける残留溶媒の含有量は、ヘッドスペースガスクロマトグラフィーにより測定することができる。ヘッドスペースガスクロマトグラフィー法では、試料を容器に封入し、加熱し、容器中に揮発成分が充満した状態で速やかに容器中のガスをガスクロマトグラフに注入し、質量分析を行って化合物の同定を行いながら揮発成分を定量するものである。ヘッドスペース法では、ガスクロマトグラフにより、揮発成分の全ピークを観測することを可能にするとともに、電磁気的相互作用を利用した分析法を用いることによって、高精度で揮発性物質やモノマー等を定量をも併せて行うことができる。
 1-5.物性
 (ガラス転移温度(Tg))
 光学フィルムのガラス転移温度(Tg)は、110℃以上であることが好ましい。光学フィルムのガラス転移温度(Tg)が110℃以上であると、光学フィルムのガラス転移温度(Tg)が適度に高いため、偏光板のヒートサイクル試験において、高温時の偏光子の収縮量を少なくしうる。それにより、低温時に偏光子によって光学フィルムに加わる力を少なくすることができるため、低温時の光学フィルムのクラックを抑制しやすい。また、光学フィルムの-40℃における破断延度も高めやすい。光学フィルムのガラス転移温度(Tg)は、上記観点から、120~160℃であることが好ましく、125~150℃であることがより好ましい。光学フィルムのガラス転移温度(Tg)は、前述と同様の方法で測定することができる。
 光学フィルムのガラス転移温度(Tg)は、(メタ)アクリル系樹脂の種類や重量平均分子量Mw、ゴム粒子および有機微粒子のガラス転移温度(Tg)やそれらの含有比率(m2/m1)などによって調整することができる。光学フィルムのガラス転移温度(Tg)を高くするためには、例えば(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量Mwを大きくしたり、嵩高い共重合モノマーに由来する構造単位を含む(メタ)アクリル系樹脂を選択したり、ガラス転移温度(Tg)の高い有機微粒子を選択したり、有機微粒子のゴム粒子に対する含有比率(m2/m1)を高くしたりすることが好ましい。
 (-40℃での破断伸度)
 光学フィルムの-40℃における破断伸度は、10%以上であることが好ましい。光学フィルムの-40℃における破断伸度が10%以上であると、低温時の光学フィルムの破断伸度が高いため、ヒートサイクル試験において偏光板が低温環境下に曝されても、偏光子の変形に追従しうる。そのため、光学フィルムのクラック、およびそれに起因する偏光板のクラックを抑制できる。光学フィルムの-40℃における破断伸度は、15%以上であることがより好ましい。光学フィルムの-40℃における破断伸度の上限値は、光学フィルムのコシを損なわないようにする観点では、例えば50%でありうる。
 光学フィルムの-40℃での破断伸度は、JIS K 7127に準拠して測定することができる。具体的には、以下の方法で測定することができる。
 1)まず、光学フィルムを所定の大きさに切り出し、試料片とする。
 2)得られた試料片を、-40℃の環境下でテンシロン試験機(ORIENTEC社製、RTC-1225A)を用いて破断点伸度(引張破壊伸びともいう)を測定する。測定は、測定温度を-40℃にする以外はJIS K 7127に記載の方法に従って行う。
 なお、試験片は、製膜方向(MD方向)を長手方向としたものと、幅方向(TD方向)を長手方向としたものとをそれぞれ5枚ずつ準備し、それぞれの試料の長手方向に引っ張った時の破断伸度を測定し、それらの平均値を「破断伸度」とする。
 光学フィルムの-40℃における破断伸度は、主に、(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量Mwや、ゴム粒子や有機微粒子、光学フィルムのガラス転移温度(Tg)などによって調整することができる。光学フィルムの-40℃における破断伸度を高めるためには、例えば(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量Mwは大きくすることが好ましく、ゴム粒子のガラス転移温度(Tg)は低くすることが好ましく、有機微粒子および光学フィルムのガラス転移温度(Tg)は高くすることが好ましい。
 (ヘイズ)
 本発明の光学フィルムは、透明性が高いことが好ましい。光学フィルムのヘイズは、4.0%以下であることが好ましく、2.0%以下であることがより好ましく、1.0%以下であることがさらに好ましい。ヘイズは、試料40mm×80nmを25℃、60%RHでヘイズメーター(HGM-2DP、スガ試験機)でJISK-6714に従って測定することができる。
 (位相差RoおよびRt)
 本発明の光学フィルムは、例えばIPSモード用の位相差フィルムとして用いる観点では、測定波長550nm、23℃55%RHの環境下で測定される面内方向の位相差Roは、0~10nmであることが好ましく、0~5nmであることがより好ましい。本発明の光学フィルムの厚み方向の位相差Rtは、-20~20nmであることが好ましく、-10~10nmであることがより好ましい。
 RoおよびRtは、それぞれ下記式で定義される。
 式(2a):Ro=(nx-ny)×d
 式(2b):Rt=((nx+ny)/2-nz)×d
(式中、
 nxは、フィルムの面内遅相軸方向(屈折率が最大となる方向)の屈折率を表し、
 nyは、フィルムの面内遅相軸に直交する方向の屈折率を表し、
 nzは、フィルムの厚み方向の屈折率を表し、
 dは、フィルムの厚み(nm)を表す。)
 本発明の光学フィルムの面内遅相軸とは、フィルム面において屈折率が最大となる軸をいう。(メタ)アクリル系樹脂フィルムの面内遅相軸は、自動複屈折率計アクソスキャン(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter:アクソメトリックス社製)により確認することができる。
 RoおよびRtは、以下の方法で測定することができる。
 1)本発明の光学フィルムを23℃55%RHの環境下で24時間調湿する。このフィルムの平均屈折率をアッベ屈折計で測定し、厚みdを市販のマイクロメーターを用いて測定する。
 2)調湿後のフィルムの、測定波長550nmにおけるリターデーションRoおよびRtを、それぞれ自動複屈折率計アクソスキャン(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter:アクソメトリックス社製)を用いて、23℃55%RHの環境下で測定する。
 本発明の光学フィルムの位相差RoおよびRtは、例えば(メタ)アクリル系樹脂の種類によって調整することができる。光学フィルムの位相差RoおよびRtを低くするためには、延伸によって位相差を発現しにくい(メタ)アクリル系樹脂を用いることが好ましい。
 (厚み)
 本発明の光学フィルムの厚みは、例えば5~100μm、好ましくは5~40μmとしうる。
 2.光学フィルムの製造方法
 本発明の光学フィルムは、溶液流延方式(キャスト法)で製造される。すなわち、本発明の光学フィルムは、1)少なくとも前述の(メタ)アクリル系樹脂、ゴム粒子、有機微粒子、および溶媒を含むドープを得る工程と、2)得られたドープを支持体上に流延し、乾燥および剥離して、膜状物を得る工程と、3)得られた膜状物を、乾燥させながら延伸する工程とを経て製造されうる。
 1)の工程について
 前述の(メタ)アクリル系樹脂、ゴム粒子、および有機微粒子を、溶媒に溶解または分散させて、ドープを調製する。
 ドープに用いられる溶媒は、少なくとも(メタ)アクリル系樹脂を溶解させうる有機溶媒(良溶媒)を含む。良溶媒の例には、メチレンクロライドなどの塩素系有機溶媒や;酢酸メチル、酢酸エチル、アセトン、テトラヒドロフランなどの非塩素系有機溶媒が含まれる。中でも、メチレンクロライドが好ましい。
 ドープに用いられる溶媒は、貧溶媒をさらに含んでいてもよい。貧溶媒の例には、炭素原子数1~4の直鎖または分岐鎖状の脂肪族アルコールが含まれる。ドープ中のアルコールの比率が高くなると、膜状物がゲル化しやすく、金属支持体からの剥離が容易になりやすい。炭素原子数1~4の直鎖または分岐鎖状の脂肪族アルコールとしては、メタノール、エタノール、n-プロパノール、iso-プロパノール、n-ブタノール、sec-ブタノール、tert-ブタノールを挙げることができる。これらのうちドープの安定性、沸点も比較的低く、乾燥性もよいことなどからエタノールが好ましい。
 ドープの調製は、前述の溶媒に、(メタ)アクリル系樹脂、およびゴム粒子をそれぞれ直接添加し、混合して調製してもよいし;前述の溶媒に、(メタ)アクリル系樹脂を溶解させた樹脂溶液と、前述の溶媒に、ゴム粒子および必要に応じて有機微粒子を分散させた微粒子分散液とを予め調製しておき、それらを混合して調製してもよい。
 有機微粒子の添加方法は、特に制限されず、有機微粒子を個別に溶媒に添加してもよいし、有機微粒子の集合体として溶媒に添加してもよい。有機微粒子の集合体は、相互の連結(融着)が抑制された複数の有機微粒子の集合体からなる。そのため、取り扱い性に優れ、(メタ)アクリル系樹脂や溶媒に、有機微粒子の集合体を分散させれば、容易に有機微粒子に別れるため、有機微粒子の分散性を良好としうる。有機微粒子の集合体は、例えば、有機微粒子と、無機粉末とを含むスラリーを噴霧乾燥させることによって得ることができる。
 2)の工程について
 得られたドープを、支持体上に流延する。ドープの流延は、流延ダイから吐出させて行うことができる。
 次いで、支持体上に流延されたドープ中の溶媒を蒸発させ、乾燥させる。乾燥されたドープを支持体から剥離して、膜状物を得る。
 支持体から剥離する際のドープの残留溶媒量(剥離時の膜状物の残留溶媒量)は、得られる(メタ)アクリル系樹脂フィルムの位相差を低減しやすくする点では、10~150質量%であることが好ましく、20~40質量%であることがより好ましい。剥離時の残留溶媒量が10質量%以上であると、乾燥または延伸時に、(メタ)アクリル系樹脂が流動しやすく、無配向にしやすいため、得られる(メタ)アクリル系樹脂フィルムの位相差を低減しやすい。剥離時の残留溶媒量が150質量%以下であると、ドープを剥離する際に要する力が過剰に大きくなりにくいので、ドープの破断を抑制しやすい。
 剥離時のドープの残留溶媒量は、下記式で定義される。以下においても同様である。
 ドープの残留溶媒量(質量%)=(ドープの加熱処理前質量-ドープの加熱処理後質量)/ドープの加熱処理後質量×100
 尚、残留溶媒量を測定する際の加熱処理とは、140℃30分の加熱処理をいう。
 剥離時の残留溶媒量は、支持体上でのドープの乾燥温度や乾燥時間、支持体の温度などによって調整することができる。
 3)の工程について
 剥離して得られた膜状物を、乾燥させながら延伸する。
 延伸は、求められる光学特性に応じて行えばよく、少なくとも一方の方向に延伸することが好ましく、互いに直交する二方向に延伸(例えば、膜状物の幅方向(TD方向)と、それと直交する搬送方向(MD方向)の二軸延伸)してもよい。
 延伸倍率は、光学フィルムを例えばIPS用の位相差フィルムとして用いる観点では、1.01~2.0倍とすることができる。延伸倍率は、(延伸後のフィルムの延伸方向大きさ)/(延伸前のフィルムの延伸方向大きさ)として定義される。なお、二軸延伸を行う場合は、TD方向とMD方向のそれぞれについて、上記延伸倍率とすることが好ましい。
 なお、光学フィルムの面内遅相軸方向(面内において屈折率が最大となる方向)は、通常、延伸倍率が最大となる方向である。
 延伸温度(乾燥温度)は、(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度をTgとしたとき、(Tg-65)℃~(Tg+60)℃であることが好ましく、(Tg-50)℃~(Tg+50)℃であることがより好ましく、(Tg-30)℃~(Tg+50)℃であることがさらに好ましい。延伸温度が(Tg-30)℃以上であると、膜状物を延伸に適した柔らかさにしやすいだけでなく、延伸時に膜状物に加わる張力が大きくなりすぎないので、得られる(メタ)アクリル系樹脂フィルムに過剰な残留応力が残りにくくしうる。延伸温度がTg以下であると、膜状物中の溶媒の気化による気泡の発生などを抑制しやすい。延伸温度は、具体的には、60~140℃としうる。
 延伸温度は、(a)テンター延伸機などのように非接触加熱型で乾燥させる場合は、延伸機内温度または熱風温度などの雰囲気温度、(b)熱ローラーなどの接触加熱型で乾燥させる場合は、接触加熱部の温度、あるいは(c)膜状物(被乾燥面)の表面温度のいずれかの温度として測定することができる。中でも、(a)テンター延伸機などのように非接触加熱型で乾燥させる場合は、延伸機内温度または熱風温度などの雰囲気温度を測定することが好ましい。
 延伸開始時の膜状物中の残留溶媒量は、剥離時の膜状物中の残留溶媒量と同程度であることが好ましい。
 膜状物のTD方向(幅方向)の延伸は、例えば膜状物の両端をクリップやピンで固定し、クリップやピンの間隔を進行方向に広げる方法(テンター法)で行うことができる。膜状物のMD方向の延伸は、例えば複数のロールに周速差をつけ、その間でロール周速差を利用する方法(ロール法)で行うことができる。
 得られる光学フィルムは、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの各種表示装置における偏光板保護フィルム(位相差フィルムも含む)として好ましく用いられる。    
 3.偏光板
 本発明の偏光板は、偏光子と、その少なくとも一方の面に配置された本発明の光学フィルムとを有する。
 図1は、本発明の偏光板の構成例を示す断面図である。図1に示されるように、本発明の偏光板10は、偏光子20と、その両面に配置された偏光板保護フィルム30Aおよび30Bと、偏光板保護フィルム30Aおよび30Bと偏光子20との間に配置された接着剤層40Aおよび40Bとを有する。偏光板保護フィルム30Aおよび30Bのうち少なくとも一方が、本発明の光学フィルムである。
 3-1.偏光子20
 偏光子20は、一定方向の偏波面の光だけを通す素子であり、ポリビニルアルコール系偏光フィルムである。ポリビニルアルコール系偏光フィルムには、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと、二色性染料を染色させたものとがある。
 ポリビニルアルコール系偏光フィルムは、ポリビニルアルコール系フィルムを一軸延伸した後、ヨウ素または二色性染料で染色したフィルム(好ましくはさらにホウ素化合物で耐久性処理を施したフィルム)であってもよいし;ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素または二色性染料で染色した後、一軸延伸したフィルム(好ましくは、さらにホウ素化合物で耐久性処理を施したフィルム)であってもよい。偏光子の吸収軸は、通常、最大延伸方向と平行である。
 例えば、特開2003-248123号公報、特開2003-342322号公報等に記載のエチレン単位の含有量1~4モル%、重合度2000~4000、けん化度99.0~99.99モル%のエチレン変性ポリビニルアルコールが用いられる。
 偏光子20の厚みは、5~30μmであることが好ましく、偏光板を薄型化するため等から、5~20μmであることがより好ましい。
 3-2.偏光板保護フィルム30Aおよび30B
 偏光板保護フィルム30Aおよび30Bは、偏光子20の両面に、接着剤層40Aおよび40Bを介してそれぞれ配置されている。偏光板保護フィルム30Aおよび30Bの少なくとも一方は、本発明の光学フィルムである。偏光板保護フィルム30Aおよび30Bの一方のみが本発明の光学フィルムである場合、他方は、他の光学フィルムであってもよい。
 他の光学フィルムの例には、市販のセルロースエステルフィルム(例えば、コニカミノルタタックKC8UX、KC5UX、KC4UX、KC8UCR3、KC4SR、KC4BR、KC4CR、KC4DR、KC4FR、KC4KR、KC8UY、KC6UY、KC4UY、KC4UE、KC8UE、KC8UY-HA、KC2UA、KC4UA、KC6UA、KC8UA、KC2UAH、KC4UAH、KC6UAH、以上コニカミノルタ(株)製、フジタックT40UZ、フジタックT60UZ、フジタックT80UZ、フジタックTD80UL、フジタックTD60UL、フジタックTD40UL、フジタックR02、フジタックR06、以上富士フイルム(株)製)などが含まれる。
 他の光学フィルムの厚みは、偏光板のクラックを抑制する観点では厚いほうが好ましく、例えば5~100μm、好ましくは40~80μmとしうる。
 3-3.接着剤層40Aおよび40B
 接着剤層40Aおよび40Bは、完全ケン化型ポリビニルアルコール水溶液(水糊)、または活性エネルギー線硬化性接着剤の硬化物でありうる。活性エネルギー線硬化性接着剤は、光ラジカル重合を利用した光ラジカル重合型組成物、光カチオン重合を利用した光カチオン重合型組成物、またはそれらの併用物のいずれであってもよい。
 3-4.偏光板の製造方法
 本発明の偏光板10は、偏光子20と、偏光板保護フィルム30Aおよび30Bとを、接着剤を介して貼り合わせて得ることができる。接着剤は、前述の接着剤を用いることができる。
 得られた偏光板10は、用途に応じて任意の形状または大きさに打ち抜き加工される。例えば、偏光板10は、角が丸い形状、複雑な曲面を持った形状、または中央部に穴が開いた形状などの任意の形状に打ち抜かれる。このように、偏光板を異形に打ち抜く際、偏光板保護フィルム30Aおよび30Bには、刃の先端の力が集中するため、応力が残留しやすく、偏光板のヒートサイクル試験においてクラックの起点となりやすい。
 これに対して本発明の偏光板10は、偏光板保護フィルム30Aおよび30Bの少なくとも一方が、-40℃での破断伸度が10%以上である本発明の光学フィルムである。それにより、異形に打ち抜かれた偏光板10であっても、ヒートサイクル試験において、偏光子の膨張収縮する力がかかることによる、偏光板保護フィルム30Aまたは30Bのクラックを抑制しうる。それにより、偏光板保護フィルム30Aまたは30Bのクラックに起因する偏光板10のクラックを抑制することができる。
 4.液晶表示装置
 本発明の液晶表示装置は、液晶セルと、液晶セルの一方の面に配置された第1偏光板と、液晶セルの他方の面に配置された第2偏光板とを含む。
 液晶セルの表示モードは、例えばSTN(Super-Twisted Nematic)、TN(Twisted Nematic)、OCB(Optically Compensated Bend)、HAN(Hybridaligned Nematic)、VA(Vertical Alignment、MVA(Multi-domain Vertical Alignment)、PVA(Patterned Vertical Alignment))、IPS(In-Plane-Switching)などでありうる。中でも、VA(MVA,PVA)モードおよびIPSモードが好ましい。
 第1および第2偏光板のうち一方または両方が、本発明の偏光板である。本発明の偏光板は、本発明の光学フィルムが液晶セル側となるように配置されることが好ましい。
 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 1.光学フィルムの材料
 (1)(メタ)アクリル系樹脂
 以下の表1の(メタ)アクリル系樹脂1~9を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 (メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量(Mw)およびガラス転移温度(Tg)は、以下の方法で測定した。
 (重量平均分子量(Mw))
 (メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(東ソー社製 HLC8220GPC)、カラム(東ソー社製 TSK-GEL  G6000HXL-G5000HXL-G5000HXL-G4000HXL-G3000HXL  直列)を用いて測定した。試料20mg±0.5mgをテトラヒドロフラン10mlに溶解し、0.45mmのフィルターで濾過した。この溶液をカラム(温度40℃)に100ml注入し、検出器RI温度40℃で測定し、スチレン換算した値を用いた。
 (ガラス転移温度(Tg))
 (メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度は、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS K 7121-2012に準拠して測定した。
 (2)ゴム粒子
 <ゴム粒子C1の調製>
 内容積60リットルの還流冷却器付反応器に、イオン交換水38.2リットル、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム111.6gを投入し、250rpmの回転数で攪拌しながら、窒素雰囲気下75℃に昇温し、酸素の影響が事実上無い状態にした。過硫酸アンモニウム(APS)0.36gを投入し、5分間攪拌後にメタクリル酸メチル(MMA)1657g、アクリル酸ブチル(BA)21.6g、およびメタクリル酸アリル(ALMA)1.68gからなるモノマー混合物(c1)を一括添加し、発熱ピークの検出後さらに20分間保持して最内硬質層の重合を完結させた。
 次に、過硫酸アンモニウム(APS)3.48gを投入し、5分間攪拌後にアクリル酸ブチル(BA)1961g、メタクリル酸メチル(MMA)346g、およびメタクリル酸アリル(ALMA)264.0gからなるモノマー混合物(a1)(BA/MMA=85/15質量比)を120分間かけて連続的に添加し、添加終了後さらに120分間保持して、軟質層(アクリル系ゴム状重合体)の重合を完結させた。
 次に、過硫酸アンモニウム(APS)1.32gを投入し、5分間攪拌後にメタクリル酸メチル(MMA)2106g、アクリル酸ブチル(BA)201.6gからなるモノマー混合物(b1)を20分間かけて連続的に添加し、添加終了後さらに20分間保持して硬質層1の重合を完結した。
 次いで、過硫酸アンモニウム(APS)1.32gを投入し、5分後にメタクリル酸メチル(MMA)3148g、アクリル酸ブチル(BA)201.6g、およびn-オクチルメルカプタン(n-OM)10.1gからなるモノマー混合物(b2)を20分間かけて連続的に添加し、添加終了後にさらに20分間保持した。ついで95℃に昇温し、60分間保持して、硬質層2の重合を完結させた。
 得られた重合体ラテックスを少量採取し、吸光度法により平粒子径を求めたところ、0.10μmであった。残りのラテックスを3質量%硫酸ナトリウム温水溶液中へ投入して、塩析・凝固させ、次いで、脱水・洗浄を繰り返した後、乾燥して、4層構造のアクリル粒子(ゴム粒子C1)を得た。得られたゴム粒子C1の平均粒子径は200nmであり、アクリル系ゴム状重合体のガラス転移温度(Tg)は-30℃であった。
 <ゴム粒子C2の調製>
 モノマー混合物(a1)におけるメタクリル差メチル(MMA)とアクリル酸ブチル(BA)の配合比(BA/MMA)を75/25質量比に変更した以外はゴム粒子C1と同様の方法でゴム粒子C2を得た。得られたゴム粒子C2の平均粒子径は200nmであり、アクリル系ゴム状重合体のガラス転移温度(Tg)は-15℃であった。
 <ゴム粒子C3の調製>
 モノマー混合物(a1)におけるメタクリル差メチル(MMA)とアクリル酸ブチル(BA)の配合比(BA/MMA)を65/35質量比に変更した以外はゴム粒子C1と同様の方法でゴム粒子C3を得た。得られたゴム粒子C3の平均粒子径は200nmであり、アクリル系ゴム状重合体のガラス転移温度(Tg)は0℃であった。
 <ゴム粒子C4の調製>
 モノマー混合物(b2)の重合時間を長くした以外はゴム粒子C1と同様の方法でゴム粒子C4を得た。得られたゴム粒子C4の平均粒子径は400nmであり、アクリル系ゴム状重合体のガラス転移温度(Tg)は-30℃であった。
 <ゴム粒子C5の調製>
 モノマー混合物(b2)の重合時間を短くした以外はゴム粒子C1と同様の方法でゴム粒子C5を得た。得られたゴム粒子C5の平均粒子径は100nmであり、アクリル系ゴム状重合体のガラス転移温度(Tg)は-30℃であった。
 (3)有機微粒子
 <有機微粒子P1の調製>
 (種粒子の作製)
 攪拌機、温度計を備えた重合器に、脱イオン水1000gを入れ、そこへメタクリル酸メチル(MMA)50g、t-ドデシルメルカプタン6gを仕込み、攪拌下に窒素置換しながら70℃まで加温した。内温を70℃に保ち、重合開始剤として過硫酸カリウム1gを溶解した脱イオン水20gを添加した後、10時間重合させた。得られたエマルジョン中の種粒子の平均粒子径は、0.05μmであった。
 (有機微粒子の作製)
 攪拌機、温度計を備えた重合器に、ゲル化抑制剤としてラウリル硫酸ナトリウム2.4gを溶解した脱イオン水800gを入れ、そこへモノマー混合物としてメタクリル酸メチル(MMA)66g、スチレン(St)20gおよびメタクリル酸アリル(ALMA)64gと、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル1gとの混合液を入れた。次いで、混合液をT.Kホモミキサー(特殊機化工業社製)にて攪拌して、分散液を得た。
 得られた分散液に、上記種粒子を含むエマルジョン60gを加え、30℃で1時間攪拌して種粒子にモノマー混合物を吸収させた。次いで、吸収させたモノマー混合物を、窒素気流下で50℃、5時間加温して重合させた後、室温(約25℃)まで冷却して、重合体微粒子(有機微粒子P1)のスラリーを得た。得られた有機微粒子P1の平均粒子径は、200nmであり、ガラス転移温度(Tg)は、100℃であった。
 (有機微粒子の集合体の作製)
 このエマルジョンを噴霧乾燥機としての坂本技研社製のスプレードライヤー(型式:アトマイザーテイクアップ方式、型番:TRS-3WK)で次の条件下にて噴霧乾燥して複合体1の集合体を得た。重合体粒子の集合体の平均粒子径は、30μmであった。
 供給速度:25ml/min
 アトマイザー回転数:11000rpm
 風量:2m/min
 噴霧乾燥機のスラリー入口温度:100℃
 重合体粒子集合体出口温度:50℃
 <有機微粒子P2の調製>
 メタクリル酸アリル(ALMA)以外のモノマー混合物の組成をBA/MMA=15/85(質量比)に変更した以外は有機微粒子P1と同様の方法で有機微粒子P2を得た。得られた有機微粒子P2の平均粒子径は200nmであり、ガラス転移温度(Tg)は80℃であった。
 <有機微粒子P3の調製>
 メタクリル酸アリル(ALMA)以外のモノマー混合物の組成をBA/MMA=30/70(質量比)に変更した以外は有機微粒子P1と同様の方法で有機微粒子P3を得た。得られた有機微粒子P3の平均粒子径は200nmであり、ガラス転移温度(Tg)は60℃であった。
 <有機微粒子P4の調製>
 モノマー混合物の重合時間を短くした以外は有機微粒子P1と同様の方法で有機微粒子P4を得た。得られた有機微粒子P4の平均粒子径は100nmであり、ガラス転移温度(Tg)は100℃であった。
 <有機微粒子P5の調製>
 モノマー混合物の重合時間を長くした以外は有機微粒子P1と同様の方法で有機微粒子P5を得た。得られた有機微粒子P5の平均粒子径は400nmであり、ガラス転移温度(Tg)は100℃であった。
 ゴム粒子C1~C5および有機微粒子P1~P5のガラス転移温度(Tg)および平均粒子径は、それぞれ以下の方法で測定した。
 (ガラス転移温度(Tg))
 ゴム粒子および有機微粒子のガラス転移温度は、上記(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度の測定方法と同様の方法で測定した。
 (平均粒子径)
 得られた分散液中のゴム粒子または有機微粒子の分散粒径を、ゼータ電位・粒径測定システム(大塚電子株式会社製ELSZ-2000ZS)で測定した。なお、ゼータ電位・粒径測定システム(大塚電子株式会社製 ELSZ-2000ZS)用いて測定されるゴム粒子または有機微粒子の平均粒子径は、光学フィルムをTEM観察して測定されるゴム粒子または有機微粒子の平均粒子径とほぼ一致するものである。
 2.光学フィルムの作製および評価
 <光学フィルム101の作製>
 (ゴム粒子分散液の調製)
 11.3質量部のゴム粒子C1と、200質量部のメチレンクロライドとを、ディゾルバーで50分間撹拌混合した後、マイルダー分散機マイルダー分散機(大平洋機工株式会社製)を用いて1500rpm条件下で分散し、ゴム粒子分散液を得た。
 (有機微粒子分散液の調製)
 11.3質量部の有機微粒子P1と、84質量部のエタノールとを、ディゾルバーで50分間撹拌混合した後、マントンゴーリンで分散した。
 次いで、この溶液5質量部を、溶解タンク中の十分攪拌されているメチレンクロライド100質量部に、ゆっくりと添加し、二次粒子の粒径が所定の大きさとなるようにアトライターにてさらに分散させた。これを、日本精線株式会社製のファインメットNFでろ過し、有機微粒子分散液を得た。
 (ドープの調製)
 次いで、下記組成のドープを調製した。まず、加圧溶解タンクにメチレンクロライド、およびエタノールを添加した。次いで、加圧溶解タンクに、(メタ)アクリル系樹脂1を撹拌しながら投入した。次いで、上記調製した微粒子分散液を投入して、これを60℃に加熱し、撹拌しながら、完全に溶解した。加熱温度は、室温から5℃/minで昇温し、30分間で溶解した後、3℃/minで降温した。得られた溶液を濾過した後、ドープを得た。
 (ドープの組成)
 (メタ)アクリル系樹脂1:100質量部
 メチレンクロライド:270質量部
 エタノール:20質量部
 ゴム粒子分散液:206質量部
 有機微粒子分散液:160質量部
 (製膜)
 次いで、無端ベルト流延装置を用い、ドープを温度31℃、1800mm幅でステンレスベルト支持体上に均一に流延した。ステンレスベルトの温度は28℃に制御した。ステンレスベルトの搬送速度は20m/minとした。
 ステンレスベルト支持体上で、流延(キャスト)したフィルム中の残留溶剤量が30%になるまで溶剤を蒸発させた。次いで、剥離張力128N/mで、ステンレスベルト支持体上から剥離した。剥離したフィルムを多数のローラーで搬送させながら、得られた膜状物を、テンターにて(Tg+10)℃(本例では120℃)の条件下で幅方向に1.2倍延伸した。その後、ロールで搬送しながらさらに乾燥させ、テンタークリップで挟んだ端部をレーザーカッターでスリットして巻き取り、膜厚40μmの光学フィルム101を得た。
 <光学フィルム102、103、111および119~121の作製>
 (メタ)アクリル系樹脂の種類を表2に示されるように変更した以外は光学フィルム101と同様の方法で光学フィルム102、103、111および119~121を得た。
 <光学フィルム104、113>
 ゴム粒子の種類を表2に示されるように変更した以外は光学フィルム102と同様の方法で光学フィルム104および113を得た。
 <光学フィルム105、106の作製>
 (メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量Mwを表2に示されるように変更した以外は光学フィルム102と同様の方法で光学フィルム105および106を得た。
 <光学フィルム107の作製>
 (メタ)アクリル系樹脂5のペレットを、乾燥機にて80℃で4時間乾燥させた後、φ65mm単軸押出機に供給した。押出機出口で樹脂温度が270℃となるように加熱溶融し、Tダイから溶融樹脂を押し出した。Tダイ出口における吐出直後の樹脂温度は270℃であった。吐出された溶融樹脂を、70℃に調整したキャストロールと70℃に調整したタッチロールとで挟み込み、冷却固化して、厚み140μmの原反フィルムを得た。
 得られた原反フィルムを、同時二軸延伸機(熱処理ゾーン長/延伸ゾーン長=1.0)にて、縦方向と横方向とを同時に2倍、132℃(Tg+10℃)の条件で延伸した後、熱処理ゾーンにおいて、135℃において熱処理を施し、縦方向および横方向同時に5%緩和させて、Tg以下まで冷却させた。得られたフィルムの両端を連続的にスリットした後、引き取りロールで引き取りながら巻き取り、厚み40μmの光学フィルム107を得た。
 <光学フィルム108、114および115の作製>
 有機微粒子の含有量を表2に示されるように変更した以外は光学フィルム102と同様の方法で光学フィルム108、114および115を得た。
 <光学フィルム109、110>
 有機微粒子の種類を表2に示されるように変更した以外は光学フィルム102と同様の方法で光学フィルム104を得た。
 <光学フィルム112>
 ゴム粒子を配合しなかった以外は光学フィルム102と同様の方法で光学フィルム112を得た。
 <光学フィルム116および117の作製>
 有機微粒子の平均粒子径を表2に示されるように変更した以外は光学フィルム102と同様の方法で光学フィルム116および117を得た。
 <光学フィルム118の作製>
 ゴム粒子の平均粒子径を表2に示されるように変更した以外は光学フィルム102と同様の方法で光学フィルムを得た。
 得られた光学フィルムのガラス転移温度(Tg)、および-40℃での破断伸度を、以下の方法で評価した。
 (ガラス転移温度(Tg))
 得られた光学フィルムのガラス転移温度(Tg)は、前述と同様の方法で測定した。
 (-40℃環境下での破断伸度)
 得られた光学フィルムの-40℃での破断伸度は、以下の方法で測定した。
 1)まず、光学フィルムを所定の大きさに切り出し、試料片とした。
 2)得られた試料片を、-40℃の環境下でテンシロン試験機(ORIENTEC社製、RTC-1225A)を用いて破断点伸度(引張破壊伸びともいう)を測定した。測定は、測定温度を-40℃にする以外はJIS K 7127に記載の方法に従って行った。
 なお、試験片は、製膜方向(MD方向)を長手方向としたものと、幅方向(TD方向)を長手方向としたものとをそれぞれ5枚ずつ準備し、それぞれの試料の長手方向に引っ張った時の破断伸度を測定し、それらの平均値を「破断伸度」とした。
 そして、-40℃環境下での破断伸度が10%以上であれば良好であり、15%以上であるとさらに良好であると判断した。
 得られた光学フィルム101~121の評価結果を、表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示されるように、上記1)~4)の要件を全て満たす光学フィルム101~105、110および114~121は、いずれも-40℃での破断伸度が10%以上と高いことがわかる。
 これに対して、上記1)~4)の要件のうち少なくとも一つを満たさない光学フィルム106~109、111~113は、いずれも-40℃での破断伸度が10%よりも低いことがわかる。
 3.偏光板の作製および評価
 3-1.評価1
 <偏光板201の作製>
 (偏光子の作製)
 厚さ25μmのポリビニルアルコールフィルムを、35℃の水で膨潤させた。得られたフィルムを、ヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5gおよび水100gからなる水溶液に60秒間浸漬し、さらにヨウ化カリウム3g、ホウ酸7.5gおよび水100gからなる45℃の水溶液に浸漬した。得られたフィルムを、延伸温度55℃、延伸倍率5倍の条件で一軸延伸した。この一軸延伸フィルムを、水洗した後、乾燥させて、厚み12μmの偏光子を得た。
 (偏光板の作製)
 対向フィルムとして、コニカミノルタタックKC6UA(厚み56μm、セルローストリアセテートフィルム、コニカミノルタ社製)を準備し、以下の条件でアルカリ鹸化処理した。具体的には、KC6UAを、1.5N水酸化ナトリウム水溶液に55℃にて30秒間浸漬した後、室温の水洗浴槽中で洗浄した。得られたKC6UAを30℃の温風で乾燥させた。
 次いで、上記作製した偏光子の一方の面に、光学フィルム101を、水系接着剤としてポリビニルアルコール(クラレ製PVA-117H)3質量%水溶液(表中、水糊と表記)を介して貼り合わせ;偏光子の他方の面に、アルカリ鹸化処理したコニカミノルタタックKC6UAを、該水系接着剤を介して貼り合わせて、積層物を得た。光学フィルム101と偏光子の貼り合わせは、光学フィルム101の遅相軸と偏光子の吸収軸とが90°となるように行った。そして、得られた積層物を60℃で5分間乾燥させて、偏光板201を得た。
 <偏光板202~221の作製>
 光学フィルム101を、表3に示される光学フィルムに変更した以外は偏光板201と同様の方法で偏光板202~221を作製した。
 得られた偏光板201~221のヒートサイクル試験における偏光板のクラック(1)を、以下の方法で評価した。
 (偏光板のクラック)
 (1)サンプルの作製
 得られた偏光板を、170mm(偏光子の透過軸方向)×110mm(偏光子の吸収軸方向)の大きさに切り出し、切り出した偏光板の中央に直径10mmの円孔を開けた。
 円孔が開けられた偏光板のうち、光学フィルム側の面に粘着剤層を積層し、この粘着剤層を介して偏光板をガラス板に貼り合わせて、偏光板サンプルとした。
 (2)ヒートサイクル試験
 (2-1)100サイクル
 ガラス板に貼り合わせた偏光板サンプルについて、ヒートサイクル試験を行った。ヒートサイクル試験は、ガラス板に貼り合わせた偏光板サンプルを、-30℃で30分間保持した後、80℃に昇温して30分間保持し、その後、-30℃まで降温させるという操作を1サイクル(-30℃、30分保持→昇温→80℃30分間保持→-30℃まで降温)とし、これを合計100サイクル繰り返して行った。
 各光学フィルムごとに6つの偏光板サンプルを準備し、6つの偏光板サンプルのそれぞれについてヒートサイクル試験を行った。そして、ヒートサイクル試験の評価は、試験後の光学フィルムにクラック(割れ)が観察されるサンプル数の全サンプル数(6)に対する割合をカウントすることにより行った。
 クラックが観察されるサンプル数が0(/6)であれば良好と判断し、クラックが観察されるサンプル数が1以上(/6)であれば不良と判断した。
 (2-2)300サイクル
 また、100サイクルのヒートサイクル試験後でもクラックが発生しなかったもの(クラックが観察されるサンプル数が0であったもの)についてのみ、同様のヒートサイクルをさらに繰り返し、合計300サイクル行った。
 そして、クラックが観察されるサンプル数が少ないほど、より好ましいと判断した。
 得られた偏光板201~221の評価結果を、表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示されるように、-40℃での破断伸度が10%以上である光学フィルムを用いた偏光板201~205、210および214~221は、いずれも偏光板のクラックを生じないことがわかる。
 特に、ガラス転移温度(Tg)が高い有機微粒子を含む光学フィルムを用いることで、偏光板クラックをより高度に抑制できることがわかる(偏光板202と210の対比)。
 また、有機微粒子のゴム粒子に対する含有量の比m2/m1が0.1~0.2である光学フィルムを用いることで、偏光板クラックをより高度に抑制できることがわかる(偏光板202、214および215の対比)。
 また、有機微粒子のゴム粒子に対する平均粒子径の比r2/r1が0.8~1.2である光学フィルムを用いることで、偏光板クラックをより高度に抑制できることがわかる(偏光板202、216および217の対比)。
 これに対して、-40℃での破断伸度が10%未満である光学フィルム206~209、211~213は、いずれも偏光板のクラックを生じることがわかる。
 3-2.評価2
 <偏光板222~224の作製>
 対向フィルムの種類を表4に示されるように変更した以外は偏光板202と同様にして偏光板222~224を作製した。
 <偏光板225、226の作製>
 偏光子の厚みを表4に示されるように変更した(延伸倍率は一定のまま)以外は偏光板202と同様にして偏光板225、226を作製した。
 得られた偏光板222~226、および上記作製した偏光板202および203の、偏光板の-40℃の破断伸度および偏光板クラックを評価した。なお、偏光板クラックは、前述と同様の方法で評価した。
 (偏光板の-40℃での破断伸度)
 光学フィルムを、偏光板に変更した以外は光学フィルムの-40℃での破断伸度と同様の方法で偏光板の-40℃での破断伸度を測定した。
 得られた偏光板202、203および222~226の評価結果を、表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表4に示されるように、本発明の偏光板の中でも、光学フィルム103を含む偏光板203や、対向フィルムも光学フィルム102とした偏光板224は、300サイクルのヒートサイクル試験においても、偏光板のクラックを生じないことがわかる。
 また、対向フィルムの厚みを大きくすることで、300サイクルのヒートサイクル試験においても、偏光板のクラックを生じないことがわかる(偏光板203、222、223の対比)。これは、対向フィルムが高温での偏光子の収縮を抑えるためと考えられる。さらに、偏光子の厚みを大きくすることで、300サイクルのヒートサイクル試験においても、偏光板のクラックを生じないことがわかる(偏光板202、225、226の対比)。これは、偏光子の厚みが薄いほうが、光学フィルムに加わる力が弱くなるためと考えられる。
 本出願は、2018年7月31日出願の特願2018-144434に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
 本発明によれば、低温環境下に晒されてもクラックを生じることなく使用可能な偏光板を付与しうる光学フィルム、およびそれを用いた偏光板を提供することができる。
 10 偏光板
 20 偏光子
 30A、30B 偏光板保護フィルム
 40A、40B 接着剤層

Claims (6)

  1.  重量平均分子量が20万以上である(メタ)アクリル系樹脂と、
     ガラス転移温度が-15℃以下である架橋重合体を含むコア部と、当該コア部を覆うシェル部とを有するゴム粒子と、
     ガラス転移温度が80℃以上である有機微粒子とを含む光学フィルムであって、
     ガラス転移温度が110℃以上であり、かつ
     JIS K 7127に準拠して測定される-40℃における破断伸度が10%以上である、
     光学フィルム。
  2.  前記有機微粒子の含有量m2の、前記ゴム粒子の含有量m1に対する比m2/m1は、0.1~0.2(質量比)である、
     請求項1に記載の光学フィルム。
  3.  ガラス転移温度が125℃以上である、
     請求項1または2に記載の光学フィルム。
  4.  前記(メタ)アクリル系樹脂は、シクロ環を有する(メタ)アクリル酸エステル類、マレイミド類からなる群より選ばれる共重合モノマーに由来する構造単位、および分岐アルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位の少なくとも一方を含む、
     請求項3に記載の光学フィルム。
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載の光学フィルムを含む、
     偏光板保護フィルム。
  6.  偏光子と、
     その少なくとも一方の面に配置された請求項1~4のいずれか一項に記載の光学フィルムと
     を含む、偏光板。
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