説明

偏光子保護フィルムならびにそれを用いた偏光板

【課題】 偏光子フィルムとの接着性が改善され、優れた光学特性、低透湿性を備えた偏光子保護フィルムを提供する
【解決手段】 (メタ)アクリル酸エステルまたは(メタ)アクリル酸構成成分およびグルタルイミド単位を含有することを特徴とする熱可塑性樹脂からなる偏光子保護フィルムであり、偏光子フィルムと対向する側の面上に易接着層を有する偏光子保護フィルムを提供した。これにより、偏光子フィルムとの接着性が大幅に改善され、光学特性や耐久性に優れた偏光板を得ることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は偏光子保護フィルムおよびこれを用いた偏光板に関する。
【背景技術】
【0002】
直線偏光板は、特定の振動方向をもつ直線偏光のみを透過させ、その他の直線偏光を遮蔽する光学材料である。直線偏光板は、例えば液晶表示装置の構成部品の一つとして広く使用されている。一般的に使用されている直線偏光板は、偏光子フィルムと偏光子保護フィルムとで構成されている。
【0003】
上述した、特定の振動方向をもつ直線偏光のみを透過させる、という偏光板の機能は、偏光子フィルムにより発揮される。一般的に使用されている偏光子フィルムは、例えば、ポリビニルアルコールフィルム(以下、ポリビニルアルコールのことをPVAという)を延伸し、ヨウ素や二色性染料などで染色して得られるフィルムである。
【0004】
偏光子保護フィルムは、偏光子フィルムの保護の他に、偏光子フィルムを保持して偏光板全体に実用的な強度を付与する。例えば、トリアセチルセルロースフィルム(以下、トリアセチルセルロースのことをTACという)が、一般的な偏光子保護フィルムとして使用されている。なお、偏光子保護フィルムのことを業界では支持体あるいは支持体フィルムと呼ぶことがある。
【0005】
偏光子保護フィルムにおいては、一般的に不要な位相差をもつフィルムは好ましくないとされている。これは、たとえ偏光子フィルムが高精度の直線偏光機能を有するものであっても、偏光子保護フィルムの位相差や光軸のズレは、偏光子フィルムを通過した直線偏光に楕円偏光性を与えてしまうからである。
【0006】
一方、偏光子保護フィルムに特定の位相差値を持つようにして、位相差フィルムとしての機能を偏光子保護フィルムに付与することにより、2枚必要であったフィルムを1枚に複合化することも行われている。構成フィルム枚数を減らすことにより液晶表示装置の生産性が改善され薄型化、軽量化、明度の向上することが可能となる。
【0007】
フィルムの位相差は面内屈折率が最大となる方向をX軸、X軸に垂直な方向をY軸、フィルムの厚さ方向をZ軸とし、それぞれの軸方向の屈折率をnx、ny、nz、フィルムの厚さをdとすると、面内位相差 Re=(nx−ny)×d、厚み方向位相差 Rth=|(nx+ny)/2−nz|×d (||は絶対値を表す)であらわすことができる。前述のTACフィルムは基本的に面内位相差は小さい。しかしながら、TACフィルムは、外部応力の作用によって位相差を生じやすいフィルムであり、また、厚み方向位相差が比較的大きなフィルムである。このため、特に、大型の液晶表示装置において、周辺部のコントラストが低下するなどの問題を抱えている。
【0008】
TACフィルムよりも光弾性係数の小さいフィルム素材を偏光子保護フィルムとして用いる試みがなされている。また、偏光子フィルムは、吸湿によって偏光性能が低下しやすい。そのため、偏光子保護フィルムは、偏光子フィルムの吸湿を抑制するためにも用いられている。しかしながら、TACフィルムの高い水分透過率は、吸湿を抑制する目的に対して十分なレベルではない。そこで、TACフィルムよりも水分透過率の小さいフィルム素材を偏光子保護フィルムとして用いることにより、偏光子フィルムの吸湿を抑制し偏光性能の低下を防止する試みがなされている。一例を挙げると(例えば、特許文献1参照)、80℃、90%RHの透湿率が200g/m2・24hr・100μ以下で、かつ光弾性係数が1×10-11cm2/dyne以下である保護フィルムが開示されている。
【0009】
偏光板は、偏光子フィルムの片面または両面に、偏光子保護フィルムが積層された構造を有する。偏光板において、偏光子保護フィルムは接着剤を介して偏光子フィルムに貼り合わされている。貼り合わせには、水溶性のPVA系接着剤が一般的に用いられている。偏光板においては、偏光子保護フィルムと偏光子フィルムとの接着強度が充分に高いことが必要である。従って、接着剤の濡れ性が良好であることや接着剤との接着強度が高いことが、偏光子保護フィルムには要求される。例えば、TACフィルムが、予め接着面をアルカリ液に浸漬してケン化処理をしてから用いられている理由は、そのまま使用すると接着剤の濡れ性が充分でなかったり、貼り合わせ後の接着強度が充分に得られなかったりするからである。
【0010】
従来、偏光子保護フィルムと偏光子フィルムとの接着性を改善する目的で易接着層を設ける方法が開示されている。一例を挙げれば(特許文献2および3参照)、易接着層として親水性セルロース誘導体、ポリビニルアルコール誘導体、天然高分子、親水性ポリエステル誘導体、親水性ポリビニル誘導体などの親水性高分子を使用する方法や、−COOM基含有共重合体化合物を使用する方法などが示されている。これらに使用される偏光子保護フィルムはTACフィルムが主であるが、公知の易接着層を本発明で使用する熱可塑性樹脂からなるフィルムに積層、偏光子フィルムと貼り合わせても充分な接着強度が得られないという問題点があった。
【特許文献1】特開平7−77608号公報
【特許文献2】特開平6−118232号公報
【特許文献3】特開平6−94915号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、従来技術が有する上記課題に鑑みてなされたもので、偏光子フィルムとの接着性が改善され、優れた光学特性、低透湿性を備えた偏光子保護フィルムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者は、上記課題を鑑み鋭意検討した結果、一般式(1)、(2)で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする熱可塑性樹脂からなる偏光子保護フィルムであり、偏光子フィルムと対向する側の面上に易接着層を有する偏光子保護フィルムを提供した。これにより、偏光子フィルムとの接着性が大幅に改善され、光学特性や耐久性に優れた偏光板を得ることができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明に用いる熱可塑性樹脂からなる偏光子保護フィルムは、優れた光学特性、低透湿性を備えているため、従来のTACフィルムでは得られない優れた光学特性や耐久性を持つ偏光板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明の偏光子保護フィルムは、下記一般式(1)、(2)で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする熱可塑性樹脂からなることを特徴としている。
【0015】
【化3】

(ここで、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素または炭素数1〜8のアルキル基を示し、R3は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、または炭素数6〜10のアリール基を示す。)
【0016】
【化4】

(ここで、R4およびR5は、それぞれ独立に、水素または炭素数1〜8のアルキル基を示し、R6は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、または炭素数6〜10のアリール基を示す。)
本発明で使用する熱可塑性樹脂を構成する、第一の構成単位は、下記一般式(1)で表される(以下、グルタルイミド単位と言うことがある)。
【0017】
【化5】

(ここで、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素または炭素数1〜8のアルキル基を示し、R3は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、または炭素数6〜10のアリール基を示す。)
好ましいグルタルイミド単位としては、R1、R2が水素またはメチル基であり、R3が水素、メチル基、またはシクロヘキシル基である。R1がメチル基であり、R2が水素であり、R3がメチル基である場合が、特に好ましい。
【0018】
該グルタルイミド単位は、単一の種類でもよく、R1、R2、R3が異なる複数の種類を含んでいても構わない。
【0019】
本発明で使用する熱可塑性樹脂を構成する、第二の構成単位は、下記一般式(2)で表される(以下、(メタ)アクリル酸エステルまたは(メタ)アクリル酸構成単位と言うことがある)。
【0020】
【化6】

(ここで、R4およびR5は、それぞれ独立に、水素または炭素数1〜8のアルキル基を示し、R6は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、または炭素数6〜10のアリール基を示す。)
好ましい(メタ)アクリル酸エステル又は(メタ)アクリル酸構成単位としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等が挙げられる。これらの中でメタクリル酸メチルが特に好ましい。
【0021】
これら第二の構成単位は、単一の種類でもよく、R4、R5、R6が異なる複数の種類を含んでいてもかまわない。
【0022】
熱可塑性樹脂の、一般式(1)で表されるグルタルイミド単位の含有量は、熱可塑性樹脂の20重量%以上が好ましい。グルタルイミド単位の、好ましい含有量は、20重量%から95重量%であり、より好ましくは40〜90重量%、さらに好ましくは、50〜80重量%である。グルタルイミド単位がこの範囲より小さい場合、得られるフィルムの耐熱性が不足したり、透明性が損なわれることがある。また、この範囲を超えると不必要に耐熱性が上がりフィルム化しにくくなる他、得られるフィルムの機械的強度は極端に脆くなり、また、透明性が損なわれることがある。
【0023】
本発明に使用する偏光子保護フィルムは、使用する目的に応じてフィルムの光学異方性を制御することができる。一般式(1)で表されるグルタルイミド単位の含有量を上げることにより、光学異方性を大きくすることができる。これを利用して位相差フィルムとしての機能を偏光子保護フィルムに付与する場合には、必要とされる位相差値に応じて組成を調節することで可能となる。
【0024】
本発明で使用する熱可塑性樹脂には、第三の構成単位が含有されていてもかまわない。第三の構成単位として、アクリロニトリルやメタクリロニトリル等のニトリル系単量体、マレイミド、N−メチルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドなどのマレイミド系単量体などを用いることができる。
【0025】
ただし、本発明で使用する熱可塑性樹脂は一般式(3)で表される繰り返し単位は含有しない。
【0026】
【化7】

(ここで、R7は水素または炭素数1〜8のアルキル基を示し、R8は炭素数6〜10のアリール基を示す。)
本発明で使用する熱可塑性樹脂は、リニア(線状)ポリマーであっても、またブロックポリマー、コアシェルポリマー、分岐ポリマー、ラダーポリマー、架橋ポリマーであっても構わない。ブロックポリマーはA−B型、A−B−C型、A−B−A型、またはこれら以外のいずれのタイプであっても問題ない。コアシェルポリマーはただ一層のコアおよびただ一層のシェルのみからなるものであっても、それぞれが多層になっていても問題ない。
【0027】
尚、本発明で使用する熱可塑性樹脂は、米国特許3284425号、米国特許4246374号、特開平2−153904号公報等に記載されているグルタルイミド樹脂と同様に、イミド化可能な単位を有する樹脂としてメタクリル酸メチルエステルなどを主原料として得られる樹脂を用い、該イミド化可能な単位を有する樹脂をアンモニアまたは置換アミンを用いてイミド化することにより得られる。
【0028】
また、本発明で使用する熱可塑性樹脂は、1×104ないし5×105の重量平均分子量を有することが好ましい。重量平均分子量が上記の値以下の場合には、フィルムにした場合の機械的強度が不足し、上記の値以上の場合には、溶融時の粘度が高く、フィルムの生産性が低下することがある。
【0029】
本発明で使用する熱可塑性樹脂のガラス転移温度は100℃以上であることが好ましく、120℃以上であることがより好ましく、130℃以上であることが更に好ましい。
【0030】
本発明で使用する熱可塑性樹脂には、必要に応じて、他の熱可塑性樹脂を添加することができる。
【0031】
本発明で使用する熱可塑性樹脂は光弾性係数が小さいことが好ましい。本発明で使用する熱可塑性樹脂の光弾性係数は、20×10-122/N以下であることが好ましく、10×10-122/N以下であることがより好ましく、5×10-122/N以下であることが更に好ましい。光弾性係数の絶対値が20×10-122/Nより大きい場合は、応力により光学歪が生じ、光漏れが起きやすくなる。特に高温高湿度環境下において、その傾向が著しくなる。
【0032】
光弾性係数とは、等方性の固体に外力を加えて応力(△F)を起こさせると、一時的に光学異方性を呈し、複屈折(△n)を示すようになるが、その応力と複屈折の比を光弾性係数(c)と呼び、次式
c=△n/△F
で示される。
【0033】
上記熱可塑性樹脂を本発明で使用する偏光子保護フィルムの形態に成形する方法としては、従来公知の任意の方法が可能である。例えば、溶液流延法および溶融押出法等などが挙げられる。そのいずれをも採用することができる。溶液流延法は、樹脂の劣化が少なく、表面性の良好なフィルムの作成に適しており、溶融成形法は生産性良くフィルムを得ることができる。溶液流延法の溶剤としては、塩化メチレン等が好適に使用できる。溶融成形法の例としては、溶融押出法、インフレーション法などが挙げられる。
【0034】
本発明で使用する偏光子保護フィルムの厚みは、好ましくは、20μmから300μmであり、より好ましくは、30μmから200μmである。さらに好ましくは、40μmから100μmである。また、フィルムの厚みムラは、好ましくは平均厚みの10%以下、より好ましくは5%以下である。
【0035】
本発明で使用する偏光子保護フィルムの光線透過率は、好ましくは85%以上、より好ましくは88%以上であり、さらに好ましくは90%以上である。また、フィルムの濁度は、好ましくは2%以下、より好ましくは1%以下、更に好ましくは0.5%以下である。
【0036】
本明細書中では、説明の便宜上、上記熱可塑性樹脂をフィルム状に成形した後、延伸を施す前のフィルムを「原料フィルム」と呼ぶことがある。
【0037】
原料フィルムは、延伸を施さずにそのままで偏光子保護フィルムとなり得るが、本発明で使用する偏光子保護フィルムの製造においては、上述の方法で、フィルムを成形した後、一軸延伸あるいは二軸延伸して所定の位相差値に調整することができる。また、延伸によりフィルムの機械的特性を向上させることもできる。
【0038】
フィルムの延伸は、原料フィルムを成形した後、すぐに連続的に行っても良い。ここで、上記「原料フィルム」の状態が瞬間的にしか存在しない場合があり得る。瞬間的にしか存在しない場合には、その瞬間的な、フィルムが形成された後延伸されるまでの状態を原料フィルムという。また、原料フィルムとは、その後延伸されるのに十分な程度にフィルム状になっていれば良く、完全なフィルムの状態である必要はなく、もちろん、完成したフィルムとしての性能を有さなくても良い。また、必要に応じて、原料フィルムを成形した後、一旦フィルムを保管もしくは移動し,その後フィルムの延伸を行っても良い。原料フィルムを延伸する方法としては、従来公知の任意の延伸方法が採用され得る。具体的には、例えば、ロールや熱風炉を用いた縦延伸、テンターを用いた横延伸、およびこれらを逐次組み合わせた逐次二軸延伸等がある。また、縦と横を同時に延伸する同時二軸延伸方法も採用可能である。ロール縦延伸を行った後、テンターによる横延伸を行う方法を採用しても良い。
【0039】
本発明で使用する偏光子保護フィルムは、一軸延伸フィルムの状態で最終製品とすることができる。さらに、延伸工程を組み合わせて行って二軸延伸フィルムとしても良い。二軸延伸を行う場合、必要に応じ、縦延伸と横延伸の温度や倍率などの延伸条件が同等であってもかまわなく、また、意図的に変えることにより、フィルムに光学的な異方性を付与してもかまわない。
【0040】
フィルムの延伸温度および延伸倍率は、得られたフィルムの光学異方性、機械的強度および表面性、厚み精度を指標として適宜調整することができる。延伸温度の範囲は、DSC法によって求めたフィルムのガラス転移温度をTgとしたときに、好ましくは、Tg−30℃〜Tg+30℃の範囲である。より好ましくは、Tg−20℃〜Tg+20℃の範囲である。さらに好ましくは、Tg以上、Tg+20℃以下の範囲である。延伸温度が高すぎる場合、得られたフィルムの厚みむらが大きくなりやすい上に、光学異方性を充分に付与することができなくなったり、伸び率や引裂伝播強度、耐揉疲労等の力学的性質の改善も不充分になりやすい。また、フィルムがロールに粘着するトラブルが起こりやすい。逆に、延伸温度が低すぎる場合、延伸フィルムの濁度が高くなりやすく、また、極端な場合には、フィルムが裂ける、割れる等の工程上の問題を引き起こしやすい。
【0041】
位相差フィルムとしての機能を付与した偏光子保護フィルムの場合は、必要とされる位相差値に応じて一軸または二軸延伸を行い、光学異方性を付与させることができる。延伸温度、延伸倍率は、必要とされる位相差値に応じて適宜調整することができる。
【0042】
本発明に使用する偏光子保護フィルムは、フィルム化の際に必要に応じて熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤等の加工性改良剤、あるいは、フィラーなどの公知の添加剤やその他の重合体を含有していてもかまわない。特に、フィルムの滑り性を改善する目的でフィラーを含有させても良い。フィラーとして、無機または有機の微粒子を用いることができる。無機微粒子の例としては、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物微粒子、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムなどのケイ酸塩微粒子、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、およびリン酸カルシウムなどを用いることが出来る。有機微粒子としては、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、架橋スチレン系樹脂などの樹脂微粒子を用いることができる。
【0043】
本発明で使用する偏光子保護フィルムに紫外線吸収剤を含有させることにより、耐候性を向上する他、本発明の偏光子保護フィルムを用いる液晶表示装置の耐久性も改善することができ実用上好ましい。紫外線吸収剤としては、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール、2−ベンゾトリアゾール−2−イル−4,6−ジ−t−ブチルフェノール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノールなどのトリアジン系紫外線吸収剤、オクタベンゾン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤等が挙げられ、また、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート系光安定剤やビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート等のヒンダードアミン系光安定剤等の光安定剤も使用できる。
【0044】
本発明で使用する偏光子保護フィルムには、必要に応じて表面処理を施し、易接着層との親和性を改善することが可能である。表面処理の方法としては、従来公知の任意の方法が可能である。例えば、コロナ放電処理や火花処理などの電気的処理、低圧または常圧下でのプラズマ処理、オゾン存在下または非存在下での紫外線照射処理、クロム酸等による酸処理、アルカリけん化処理、火焔処理などが挙げられる。これらの方法により、フィルム表面の表面張力を50dyne/cm以上にすることが可能である。これらの表面処理と本発明の易接着処理を併用することにより、接着力を向上させることができる。処理の簡便さから、コロナ放電処理が好ましい。
【0045】
本発明における易接着層とは、偏光子保護フィルムと偏光子フィルムを接着し易くする機能を付与する層のことをいう。
【0046】
前記易接着層は、前記の接着性を向上できる層であれば特に制限はないが、例えば、オルガノシリコーンレジン系プライマーを含有する層であることが好ましい。
【0047】
本発明におけるオルガノシリコーンレジン系プライマーとは、シランカップリング剤およびオルガノシリコーンレジンを水または有機溶媒およびこれらの混合溶媒に溶解または分散させた混合溶液のことをいう。
【0048】
前記オルガノシリコーンレジン系プライマーに含有されるシランカップリング剤は、同一分子内にアミノ基、ビニル基、エポキシ基、メルカプト基、クロル基等の反応性官能基と加水分解性のアルコキシシリル基とを有するものが好ましい。
【0049】
前記シランカップリング剤の具体例としては、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン等のイソシアネート基含有アルコキシシラン類;γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビニルベンジル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン類;γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等のメルカプト基含有アルコキシシラン類;γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン等のエポキシ基含有アルコキシシラン類;β−カルボキシエチルトリエトキシシラン、β−カルボキシエチルフェニルビス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−β−(カルボキシメチル)アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のカルボキシ含有アルコキシシラン類;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクロイルオキシプロピルメチルトリエトキシシラン等のビニル型不飽和基含有アルコキシシラン類;γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等のハロゲン基含有アルコキシシラン類;トリス(トリメトキシシリル)イソシアヌレート等のイソシアヌレート基含有アルコキシシラン類、アミノ変性シリルポリマー、シリル化アミノポリマー、不飽和アミノシラン錯体、フェニルアミノ長鎖アルキルシラン、アミノシリル化シリコーン、シリル化ポリエステル、およびこれらの誘導体等が挙げられる。
【0050】
これらのシランカップリング剤のなかで特に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビニルベンジル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン類またはγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等のメルカプト基含有アルコキシシラン類が、ヘイズ、濡れ性、接着強度が良好な易接着層を形成しやすい観点から好ましい。
【0051】
オルガノシリコーンレジン系プライマーに含有される、シランカップリング剤とオルガノポリシロキサンとの重量比は、シランカップリング剤:オルガノポリシロキサンで40:60〜80:20が好ましい。
【0052】
オルガノシリコーンレジン系プライマーに含有される水または有機溶媒およびこれらの混合溶媒に溶解させる固形分濃度としては特に制限はないが、通常1重量%以上であることが、シランカップリング剤系プライマーの貯蔵安定性が良好であることや、安定的に易接着層を形成できるという観点から好ましい。
【0053】
前記有機溶媒としては、シランカップリング剤およびオルガノポリシロキサンを均一に溶解または分散させることができ、適度な揮発性を有するものであることが好ましい。
【0054】
前記有機溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類が挙げられる。特に溶剤の取り扱いやすさから、メタノール、エタノール、プロピリアルコール、トルエン等を単独であるいは混合して用いるのが好ましい。
【0055】
また、易接着層に、同一分子内にチタンを含む加水分解性の親水性基を有するチタネート系化合物をオルガノシリコーンレジン系プライマーとを併用するのが好ましい。
【0056】
チタネート系化合物を易接着層に含有させることで、偏光子保護フィルムと偏光子フィルムとの接着力が向上すること、易接着層を積層したフィルムのヘーズが上昇しないという観点から好ましい。
【0057】
チタネート系化合物の代表的な具体例としては、これに限定されるものではないが、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、イソプロポキシチタンビス(エチルアセトアセテート)等のチタン酸エステル類が挙げられる。
【0058】
さらに、易接着層の熱処理時間を促進させることを目的に、オルガノシリコーンレジン系プライマーに縮合反応を促進させる縮合触媒を含有させるのが好ましい。
【0059】
オルガノシリコーンレジンは、従来公知の各種縮合触媒の存在下、あるいは非存在下にシロキサン結合を形成することにより架橋、硬化する。
【0060】
このような縮合触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジエチルヘキサノエート、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジメチルマレート、ジブチル錫ジエチルマレート、ジブチル錫ジブチルマレート、ジブチル錫ジイソオクチルマレート、ジブチル錫ジトリデシルマレート、ジブチル錫ジベンジルマレート、ジブチル錫マレエート、ジオクチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジステアレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジエチルマレート、ジオクチル錫ジイソオクチルマレート等のジアルキル錫ジカルボキシレート類、例えば、ジブチル錫ジメトキシド、ジブチル錫ジフェノキシド等のジアルキル錫アルコキシド類、例えば、ジブチル錫ジアセチルアセトナート、ジブチル錫ジエチルアセトアセテートなどのジアルキル錫の分子内配位性誘導体類、例えば、ジブチル錫オキシドやジオクチル錫オキシド等のジアルキル錫オキシドと例えば、ジオクチルフタレート、ジイソデシルフタレート、メチルマレエート等のエステル化合物との反応物、例えば、ジブチル錫ビストリエトキシシリケート、ジオクチル錫ビストリエトキシシリケート等のジアルキル錫オキシドとシリケート化合物との反応物、およびこれらジアルキル錫化合物のオキシ誘導体(スタノキサン化合物)等の4価のスズ化合物類;例えば、オクチル酸錫、ナフテン酸錫、ステアリン酸錫、フェルザチック酸スズ等の2価のスズ化合物類、あるいはこれらと後述のラウリルアミン等のアミン系化合物との反応物および混合物;例えば、モノブチル錫トリスオクトエートやモノブチル錫トリイソプロポキシド等のモノブチル錫化合物やモノオクチル錫化合物等のモノアルキル錫類;アルミニウムトリスアセチルアセトナート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート等の有機アルミニウム化合物類;カルボン酸ビスマス、カルボン酸鉄、カルボン酸チタニウム、カルボン酸鉛、カルボン酸バナジウム、カルボン酸ジルコニウム、カルボン酸カルシウム、カルボン酸カリウム、カルボン酸バリウム、カルボン酸マンガン、カルボン酸セリウム、カルボン酸ニッケル、カルボン酸コバルト、カルボン酸亜鉛、カルボン酸アルミニウム等のカルボン酸(2−エチルヘキサン酸、ネオデカン酸、バーサチック酸、オレイン酸、ナフテン酸等)金属塩、あるいはこれらと後述のラウリルアミン等のアミン系化合物との反応物および混合物;ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトナート、ジブトキシジルコニウムジアセチルアセトナート、ジルコニウムアセチルアセトナートビス(エチルアセトアセテート、チタンテトラアセチルアセトナート等のキレート化合物類;メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ペンタデシルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン等の脂肪族第一アミン類;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、ジオクチルアミン、ジ(2−エチルヘキシル)アミン、ジデシルアミン、ジラウリルアミン、ジセチルアミン、ジステアリルアミン、メチルステアリルアミン、エチルステアリルアミン、ブチルステアリルアミン等の脂肪族第二アミン類;トリアミルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン等の脂肪族第三アミン類;トリアリルアミン、オレイルアミン、などの脂肪族不飽和アミン類;ラウリルアニリン、ステアリルアニリン、トリフェニルアミン等の芳香族アミン類;および、その他のアミン類として、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、オレイルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、キシリレンジアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンジアミン、グアニジン、ジフェニルグアニジン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、モルホリン、N−メチルモルホリン、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(DBU)等のアミン系化合物、あるいはこれらのアミン系化合物のカルボン酸等との塩;ラウリルアミンとオクチル酸錫の反応物あるいは混合物のようなアミン系化合物と有機錫化合物との反応物および混合物を挙げることができる。
【0061】
これらの触媒は、単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。この縮合触媒の配合量は、オルガノシリコーンレジン系プライマーに含まれるシランカップリング剤とオルガノシリコーンレジンとの総量を100重量部とした場合、0.05〜5重量部程度が好ましい。縮合触媒の配合量がこの範囲を下回ると縮合反応が遅くなることがあり、縮合触媒としての効果が十分得られない場合がある。縮合触媒の配合量がこの範囲を上回ると、フィルムとの接着力が十分得られなくなるほか、貯蔵安定性が短くなり過ぎ作業性の点から好ましくない。なお、特に限定はされないが、錫系硬化触媒が縮合反応を制御し易い点で好ましい。
【0062】
前記オルガノシリコーンレジン系プライマーを用いて易接着層を塗設する方法としては、オルガノシリコーンレジン系プライマーを本発明で使用する偏光子保護フィルム上に塗布後、室温乾燥あるいは加熱処理して易接着層を形成する方法、オルガノシリコーンレジン系プライマーをマトリクスとして用いる熱可塑性樹脂とともに、本発明に使用する偏光子保護フィルム上に塗布後室温乾燥あるいは加熱処理して易接着層を形成する方法が挙げられ、なかでも、オルガノシリコーンレジン系プライマーを本発明に用いる高分子フィルム上に塗布後、室温乾燥あるいは加熱処理して易接着層を形成する方法は、工業的に作り易いという観点から好ましい。
【0063】
前記のオルガノシリコーンレジン系プライマーをフィルム上に塗布する方法としては、液状物質を固体表面に塗布するために通常使用される方法、例えばグラビアコート法、ディップコート法、スプレーコート法、流延法などによりフィルム上に塗布する方法を用いることができる。
【0064】
通常、オルガノシリコーンレジン系プライマーを塗布後、室温乾燥または加熱処理して易接着層を形成する。加熱処理としては、20℃以上から偏光子保護フィルムのTg以下の温度範囲で、30秒以上30分以内の処理が通常である。
【0065】
前記易接着層の厚さは、0.1〜5μmであることが好ましく、0.1〜3μmであることがより好ましい。前記範囲未満の場合、接着性などの改善効果がえられる範囲ではあるが、製造上これよりも薄い層を安定して積層することは現実的ではない。前記範囲をこえる場合、本発明に使用する偏光子保護フィルムと易接着層との接着性が十分に得られないという点で実用上の不利を招きやすい傾向となる。
【0066】
本発明の偏光子保護フィルムは、易接着層を有する側の面を偏光子フィルムに向け、接着剤を介して偏光子フィルムと貼合し、所定の乾燥を経て偏光子フィルムと一体化させ、偏光板を作成することができる。偏光子フィルムには、公知のヨウ素系あるいは染料系の偏光子フィルムを使用することができる。また、前記接着剤としては、ポリビニルアルコール系の化合物を主成分とする水系接着剤を好適に用いることができる。
【0067】
本発明の偏光子保護フィルムには、必要に応じてハードコート、アンチグレアコート、無反射コート、その他の機能性コートなどのコーティング処理を施すことも可能である。
【実施例】
【0068】
以下、本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【0069】
フィルムの各物性値は以下のようにして測定した。
【0070】
(1)イミド化率の定量
生成物のペレットをそのまま用いて、SensIR Tecnologies社製TravelIRを用いて、室温にてIRスペクトルを測定した。得られたスペクトルより、1720cm-1のエステルカルボニル基に帰属される吸収強度(Absester)と、1660cm-1のイミドカルボニル基に帰属される吸収強度(Absimide)の比から、以下の式1によりイミド化率(Im%)を求めた。
【0071】
【数1】

(2)ガラス転移温度(Tg)
生成物10mgを用いて、示差走査熱量計(DSC、株式会社島津製作所製DSC−50型)を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度20℃/minで測定し、中点法により決定した。
【0072】
(3)全光線透過率
フィルムから50mm×50mmのサイズの試験片を切り出した。この試験片を、日本電色工業株式会社製濁度計NDH−300Aを用いて、温度23℃±2℃、湿度50%±5%において、JIS K7105−1981の5.5記載の方法により測定した。
【0073】
(4)濁度
(3)で得た試験片を、日本電色工業株式会社製濁度計NDH−300Aを用いて、温度23℃±2℃、湿度50%±5%において、JIS K7105に準じて測定した。
【0074】
(5)面内位相差Reおよび厚み方向位相差Rth
フィルムから、4cm×4cmの試験片を切り出した。この試験片を、自動複屈折計(王子計測株式会社製 KOBRA−WR)を用いて、温度23±2℃、湿度50±5%において、波長590nm、入射角0゜で面内位相差Reを測定した。デジマティックインジケーター(株式会社ミツトヨ製)を用いて測定した試験片の厚みd、および、アッベ屈折計(株式会社アタゴ製 3T)で測定した屈折率n、自動複屈折計で測定した波長590nm、面内位相差Reおよび40°傾斜方向の位相差値から3次元屈折率nx、ny、nz、を求め、厚み方向位相差 Rth=|(nx+ny)/2−nz|×d (||は絶対値を表す)を計算した。
【0075】
(6)光弾性係数
フィルムから、幅15mm×長さ60mmの短冊状に試験片を切り出し、自動複屈折計(王子計測株式会社製 KOBRA−WR)を用いて、温度23±2℃湿度50±5%において、波長590nmにて測定した。フィルムの一方を固定し、他方は無荷重から1000gfまで100gfごとに順次荷重をかけた状態で複屈折を測定し、得られた結果から単位応力による複屈折の変化量を算出した。
【0076】
(7)接着層の厚み:積層する前後のフィルム厚みを測定し、増加した厚みを算出した。
【0077】
(8)接着強度:フィルムをTD方向50mm、MD方向100mmに切り出し、60±5℃に保った水酸化ナトリウムの水溶液(濃度10重量%)に2分間浸漬した後、充分に水洗して、ケン化処理した偏光子保護フィルムを得た。このフィルム端下部にMD方向10mm、TD方向全幅(50mm)にポリエステル粘着テープ(日東電工、NO.31C 75ハイ)を貼り、接着強度測定時のチャック挟みしろを設けた。二軸延伸PVAフィルム(日本合成化学工業、ボブロン#140)をTD方向50mm、MD方向100mmに切り出し、上記と同じ要領で端下部にチャック挟みしろを設けた。測定フィルム(チャック挟みしろが上面)の上部にPVA系化合物(クラレ、ポバール117)の3重量%水溶液をピペットで0.5g程度幅方向全面に塗布し、すばやく二軸延伸PVAフィルムを挟みしろが試験フィルム側に向くように重ね合わせ、重さ5kgのローラーで圧着した。これを80℃で10分乾燥し接着体を得た。得られた接着体の接着強度をデジタル重量計(イマダ、DPRS2TR)で計測(引張速度は300mm/分)した。
【0078】
(9)剥離率:PETフィルム(帝人、テトロンHS−125)を幅50mm長さ90mmに切り出して重量を計測し、重量Aとした。計測後のPETフィルムを接着強度試験後接着体の上に重ねあわせ、二軸延伸PVAフィルムが剥離した形状に沿ってPETフィルムを切り出した。二軸延伸PVAフィルムが剥離した面積に切り出したPETフィルムの重量を計測し、重量Bとした。以下式
[ポバール剥離率]=|重量B/重量A|×100
を用いて接着強度試験後接着体の剥離率を計算した。
【0079】
(実施例1)
市販のメタクリル系樹脂(三菱レイヨン(株)製アクリペットVH)を、イミド化剤としてメチルアミンを用い、イミド化樹脂を製造した。用いた押出機は口径15mmの噛合い型同方向回転式二軸押出機である。押出機の各温調ゾーンの設定温度を230℃、スクリュー回転数150rpm、メタクリル系樹脂を1.0kg/hrで供給し、メチルアミンの供給量はメタクリル系樹脂に対して40重量部とした。ホッパーからメタクリル系樹脂を投入し、ニーディングブロックによって樹脂を溶融、充満させた後、ノズルからメチルアミンを注入した。反応ゾーンの末端にはシールリングを入れて樹脂を充満させた。反応後の副生成物および過剰のメチルアミンをベント口の圧力を−0.08MPaに減圧して脱揮した。押出機出口に設けられたダイスからストランドとして出てきた樹脂は、水槽で冷却した後、ペレタイザでペレット化した。
【0080】
得られたイミド化樹脂のイミド化率、ガラス転移温度を表1に示す。得られたイミド化樹脂を塩化メチレンに溶解して(樹脂濃度25wt%)、PETフィルム上に塗布し、乾燥してキャストフィルムを作成した。このキャストフィルムを延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より20℃高い温度で同時二軸延伸(株式会社東洋精機製 二軸延伸装置 X4HD)を行ない二軸延伸フィルムを作成した。この二軸延伸フィルムの全光線透過率、濁度、面内位相差、厚み方向位相差を表1に示す。また、この二軸軸延伸フィルムの光弾性係数を測定したところ、1×10-122/Nであった。
【0081】
この延伸フィルム上に、シリコーンプライマー(日本ユニカー、APZ−6601)100重量部に対し、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン(日本ユニカー、A−1100)0.9重量部、テトラ−n−ブトキシチタン0.9重量部、ジブチル錫ジアセチルアセトナート0.23重量部(日東化成、ネオスタンU−220)の混合液をバーコーターにて塗布し、120℃で1分加熱処理することで易接着層を形成した。得られた偏光子保護フィルムの性能を表1に示す。
【0082】
(実施例2)
実施例1において、二軸延伸フィルムの表面を200W・mim/m2の放電量でコロナ処理した後、実施例1と同様の方法で易接着層を形成した。得られた偏光子保護フィルムの性能を表1に示す。
【0083】
(実施例3)
実施例1のオルガノシリコーンレジン系プライマーに代えて、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン(日本ユニカー、A−1100)1.5重量%、ケイ酸エチル(信越化学、信越シランKBE04)1.5重量%、テトラ−n−ブトキシチタン1.5重量%、エタノール95.5重量%の混合液を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、易接着層を形成した。得られた偏光子保護フィルムの性能を表1に示す。
【0084】
(比較例1)
実施例1と同様の方法で作成した二軸延伸フィルム上に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー、A−1110)のエタノール溶液(濃度5重量%)の混合液をバーコーターにて塗布し、120℃で10分加熱処理して、易接着層を形成した。得られた偏光子保護フィルムの性能を表1に示す。
【0085】
(比較例2)
実施例1において、易接着層を積層する代わりに、二軸延伸フィルムの表面を200W・mim/m2の放電量でコロナ処理した。得られた偏光子保護フィルムの性能を表1に示す。
【0086】
【表1】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(1)、(2)で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする熱可塑性樹脂からなる偏光子保護フィルムであり、偏光子フィルムと対向する側の面上に易接着層を有する偏光子保護フィルム。
【化1】

(ここで、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素または炭素数1〜8のアルキル基を示し、R3は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、または炭素数6〜10のアリール基を示す。)
【化2】

(ここで、R4およびR5は、それぞれ独立に、水素または炭素数1〜8のアルキル基を示し、R6は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、または炭素数6〜10のアリール基を示す。)
【請求項2】
一般式(1)、(2)で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする熱可塑性樹脂からなる偏光子保護フィルムに、偏光子フィルムに対向する側の面上に表面処理を行い、その上に易接着層を有することを特徴とする請求項1に記載の偏光子保護フィルム。
【請求項3】
易接着層が、オルガノシリコーンレジン系プライマーを含有することを特徴とする請求項1および2に記載の偏光子保護フィルム。
【請求項4】
オルガノシリコーンレジン系プライマーがアミノ基またはメルカプト基含有アルコキシシラン類を含有することを特徴とする請求項3に記載の偏光子保護フィルム。
【請求項5】
偏光子フィルムの少なくとも片面に、請求項1〜4に記載の偏光子保護フィルムが積層されてなる偏光板。

【公開番号】特開2008−134490(P2008−134490A)
【公開日】平成20年6月12日(2008.6.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−321140(P2006−321140)
【出願日】平成18年11月29日(2006.11.29)
【出願人】(000000941)株式会社カネカ (3,932)
【Fターム(参考)】