CN104937455B - 光学膜、偏振片及图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学膜,其至少包含纤维素酰化物和芳香族酯低聚物,所述芳香族酯低聚物具有来自二羧酸的重复单元和来自二醇的重复单元,所述光学膜具有膜厚为15~45μm的纤维素酰化物膜,在来自二羧酸的重复单元中,在将来自脂肪族二羧酸的重复单元的摩尔比设为m,将来自芳香族二羧酸的重复单元的摩尔比设为n时,m:n为0:10~3:7,纤维素酰化物膜满足|Rth(590)|≤50nm,该光学膜即使膜厚较薄,制作成卷状的膜的外观也良好且没有显示性能的劣化,通过具有高的Knoop硬度而在设置硬涂层时也能够实现高的铅笔硬度,在组装到液晶显示装置中时没有显示不均。
Description
技术领域
本发明涉及作为图像显示装置的表面保护膜等有用的光学膜及具有该光学膜的偏振片及图像显示装置。
背景技术
以醋酸纤维素为代表的纤维素酰化物膜的透明性高,以往,在图像显示装置中在各种用途中被利用。例如,由于能够容易地确保与起偏器中使用的聚乙烯醇的密合性,所以作为液晶显示装置中的偏振片保护膜被使用。
近年来,液晶显示装置、特别是中小型用途的液晶显示装置的薄型化急剧发展,要求所使用的构件的薄膜化、特别是偏振片保护膜(设置于图像显示装置的表面的带硬涂层的保护膜、兼作相位差膜的保护膜、相位差小的通常的保护膜等)、相位差膜等的薄膜化、低延迟化。
此外,作为设置于以液晶显示器(LCD)、等离子体显示器面板(PDP)、电致发光显示器(ELD)等为代表的图像显示装置的表面的保护膜,一般使用在纤维素酰化物膜上设置有用于赋予耐擦伤性等物理强度的硬涂层的膜。作为这样的保护膜,一般配置于起偏器的外侧、特别是视觉辨认侧起偏器的外侧。
基于这种状况,在专利文献1中记载了:在20μm、40μm、60μm等的薄膜的纤维素酰化物膜中添加酯低聚物,实现具有高Re值(Re表示膜面内方向的延迟,以下相同)、或高Rth值(Rth表示膜厚度方向的延迟,以下相同)的相位差膜,能够抑制应用于液晶显示装置中时因湿度变化而导致的黑色显示时的色斑、高温高湿环境经时后的在显示部外周产生的漏光,能够降低渗出。
另一方面,在专利文献2~5中公开了添加有含芳香环的酯低聚物的纤维素酰化物膜。专利文献2中记载了通过含芳香环的酯低聚物,能够对由纤维素酯树脂构成的膜赋予高的延迟值,在实施例中记载了具有高Rth值 的膜厚为80μm的纤维素酯膜。
在专利文献3中记载了:通过添加含芳香环的酯低聚物,能够改善纤维素酯膜的耐透湿性,高温多湿下的耐渗出性等也发生优化等。此外,在实施例中记载了具有高Rth值的膜厚为80μm的纤维素酯膜。
在专利文献4中记载了通过添加含芳香环的酯低聚物,能够抑制纤维素酰化物膜的延迟值的湿度变动。在实施例中公开了使用了含芳香环的酯低聚物的纤维素酰化物膜,该含芳香环的酯低聚物使用了邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸作为芳香族二羧酸成分,记载了具有高Re值、高Rth值的膜厚为40μm的相位差膜。
在专利文献5中记载了添加有含芳香环的酯低聚物的纤维素酰化物膜能够抑制延迟的湿度变动、湿热环境下的变动。在实施例中公开了使用了含芳香环的酯低聚物的纤维素酰化物膜,该含芳香环的酯低聚物使用了邻苯二甲酸、间苯二甲酸作为芳香族二羧酸成分,在实施例中记载了具有高Re值、高Rth值的膜厚为10~50μm的相位差膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-173964号公报
专利文献2:日本特开2010-248493号公报
专利文献3:日本特开2010-138379号公报
专利文献4:国际公开WO2006/121026号公报
专利文献5:国际公开WO2007/007565号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明人们在将设置于图像显示装置的表面的保护膜薄膜化时,作为保护膜的基材膜使用了薄膜的纤维素酰化物膜,结果发现,在膜厚为15~45μm以下的纤维素酰化物中,作为以往未知的新的问题存在如下问题:在制作成卷状的膜中产生塌陷、凹陷(所谓的塌陷状凹部,dent bump)而外观恶化,显示性能劣化。
此外,制作了在膜厚为15~45μm的纤维素酰化物膜上设置有硬涂层 的保护膜,结果发现,与在以往的膜厚为80~100μm左右的纤维素酰化物膜上设置硬涂层的情况相比,产生硬涂层的铅笔硬度大幅降低这样的新问题。关于迄今为止的硬涂层硬度的改善技术,大多着眼于硬涂层自身的硬度改善。
基于这样的情况,本发明人们对专利文献1~5中记载的各膜进行了研究,结果获知依然残留问题。
例如,本发明人们对专利文献1的实施例中记载的厚度为20μm、40μm的相位差膜进行了研究,结果获知就该文献中记载的构成而言产生如下新的问题:铅笔硬度不足,在制作成卷状的膜中产生塌陷而外观及显示性能劣化的问题,硬涂层的铅笔硬度降低的问题等。
本发明人们对专利文献2~5的实施例中记载的具有高Re值、高Rth值的相位差膜进行了研究,结果获知就这些文献中记载的构成而言,在组装到液晶显示装置中时产生显示不均。
深入研究的结果发现,起因于上述的膜塌陷的显示性能劣化及硬涂层的铅笔硬度的降低可以通过提高膜的Knoop硬度来改善。Knoop硬度是表示材料的硬度的尺度之一,是压凹硬度的一种。
本发明所要解决的课题是提供一种光学膜,其即使膜厚较薄,制作成卷状的膜的外观也良好且没有显示性能的劣化,通过具有高Knoop硬度而在设置硬涂层时也能够实现高的铅笔硬度,在组装到液晶显示装置中时没有显示不均。
用于解决问题的方法
本发明人们为了解决上述课题而进行了研究,结果发现,通过实现可同时满足Knoop硬度和低Re值、低Rth值的光学膜,能够解决上述课题。进而,获得如下见解:通过使用薄膜化至特定的范围的纤维素酰化物膜,并添加特定的结构的含芳香族二羧酸的酯低聚物,将Rth控制在特定的范围,能够解决上述课题,基于该见解进一步反复研究,从而完成本发明。
用于解决上述课题的手段即本发明如下。
[1]一种光学膜,其特征在于,其至少包含纤维素酰化物和芳香族酯低聚物,所述芳香族酯低聚物具有来自二羧酸的重复单元和来自二醇的重复单元,所述光学膜具有膜厚为15~45μm的纤维素酰化物膜,
在所述来自二羧酸的重复单元中,在将来自脂肪族二羧酸的重复单元的摩尔比设为m,将来自芳香族二羧酸的重复单元的摩尔比设为n时,m:n为0:10~3:7,
所述纤维素酰化物膜满足下述式(1),
式(1) |Rth(590)|≤50nm
(式(1)中,Rth(590)表示波长590nm下的膜厚方向的延迟。)
[2]根据[1]所述的光学膜,其中,上述芳香族酯低聚物的羟值优选为10mgKOH/g以下。
[3]根据[1]或[2]所述的光学膜,其中,上述芳香族酯低聚物的两末端优选为单羧酸残基。
[4]根据[3]所述的光学膜,其中,上述单羧酸残基优选为碳原子数为2~3的脂肪族单羧酸残基。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的光学膜,其中,上述芳香族酯低聚物的数均分子量(Mn)优选为600~2000。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的光学膜,其中,优选相对于上述纤维素酰化物含有5质量%~25质量%的上述芳香族酯低聚物。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的光学膜,其中,优选进一步包含分子量/芳香族数的比为300以下、且由下述通式(2)表示的化合物。
通式(2)
(通式(2)中,R11、R13及R15分别独立地表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为3~20的环烷基、碳原子数为2~20的链烯基或碳原子数为6~20的芳香族基团。)
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的光学膜,其中,上述芳香族酯低聚物的含量优选相对于上述纤维素酰化物为5质量%~25质量%。
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的光学膜,其中,上述分子量/芳香族数的比为300以下、且由上述通式(2)表示的化合物的含量优选相对于上述纤维素酰化物为0.5质量%~20质量%。
[10]根据[1]~[9]中任一项所述的光学膜,其优选进一步包含紫外线吸收剂。
[11]根据[1]~[10]中任一项所述的光学膜,其中,优选在上述纤维素酰化物膜的至少一个表面上具有防眩层、硬涂层或图案相位差层中的至少一层。
[12]根据[11]所述的光学膜,其中,上述图案相位差层由第一区域和第二区域形成,上述第一区域的Re值和上述第二区域的Re值为30~250nm。
[13]根据[1]~[12]中任一项所述的光学膜,其中,上述芳香族酯低聚物中含有的来自芳香族二羧酸的重复单元优选包含来自邻苯二甲酸的重复单元。
[14]一种偏振片,其特征在于,其至少具有1片[1]~[13]中任一项所述的光学膜。
[15]一种液晶显示装置,其特征在于,其具有[1]~[13]中任一项所述的光学膜、或[14]所述的偏振片。
发明效果
根据本发明,能够提供一种光学膜,其即使膜厚较薄,制作成卷状的膜的外观也良好且没有显示性能的劣化,通过具有高Knoop硬度而在设置硬涂层时也能够实现高的铅笔硬度,在组装到液晶显示装置中时没有显示不均。
具体实施方式
以下,对本发明的内容进行详细说明。以下记载的构成要件的说明有时基于本发明的代表性实施方式而进行,但本发明并不限定于那样的实施方式。另外,本申请说明书中“~”以包含其前后记载的数值作为下限值及上限值的意思使用。
[光学膜]
本发明的光学膜的特征在于,其至少包含纤维素酰化物和芳香族酯低聚物,所述芳香族酯低聚物具有来自二羧酸的重复单元和来自二醇的重复单元,所述光学膜具有膜厚为15~45μm的纤维素酰化物膜,
在所述来自二羧酸的重复单元中,在将来自脂肪族二羧酸的重复单元 的摩尔比设为m,将来自芳香族二羧酸的重复单元的摩尔比设为n时,m:n为0:10~3:7,
所述纤维素酰化物膜满足下述式(1),
式(1) |Rth(590)|≤50nm
(式(1)中,Rth(590)表示波长590nm下的膜厚方向的延迟。)
通过这样的构成,可获得下述光学膜,其即使膜厚较薄,制作成卷状的膜的外观也良好且没有显示性能的劣化,通过具有高Knoop硬度而在设置硬涂层时也能够实现高的铅笔硬度,在组装到液晶显示装置中时没有显示不均。
通过使用芳香族酯低聚物,能够提高光学膜的Knoop硬度而改善制作成卷状的膜的外观,通过进一步控制芳香族酯低聚物的来自脂肪族二羧酸的重复单元的摩尔比m与来自芳香族二羧酸的重复单元的摩尔比n的比率,能够进一步提高光学膜的Knoop硬度,进一步改善制作成卷状的膜的外观。
此外,本发明人们进行了深入研究,结果获知,若提高在以往的80~100μm左右的纤维素酰化物膜上设置有硬涂层的光学膜的Knoop硬度,则硬涂层表面的铅笔硬度也提高。然而获知,若将在纤维素酰化物膜上设置有硬涂层的光学膜薄膜化,试着使纤维素酰化物膜的膜厚为15~45μm,则即使提高Knoop硬度,有时硬涂层表面的铅笔硬度也会降低。
认为“若将纤维素酰化物膜薄膜化则铅笔硬度降低”是由于即使膜的硬度相同,膜的刚性(硬度×膜厚)也会降低。因而薄膜要求更高的Knoop硬度。认为薄膜彼此间“尽管Knoop硬度相同铅笔硬度也会出现差异”是由于根据增塑剂的性质,硬涂层向纤维素酰化物膜中的渗入发生变化。认为越容易向纤维素酰化物膜中渗入,铅笔硬度变得越低。
本发明中,通过使用芳香族酯低聚物,并进一步控制芳香族酯低聚物的来自脂肪族二羧酸的重复单元的摩尔比m与来自芳香族二羧酸的重复单元的摩尔比n的比率,能够在提高光学膜的Knoop硬度的同时,抑制硬涂层向纤维素酰化物膜中的渗入,能够提高设置硬涂层时的铅笔硬度。另外,在作为添加剂使用日本特开2012-215812号公报中记载的糖酯化合物时,若提高在80~100μm左右的纤维素酰化物膜上设置有硬涂层的光学膜的 Knoop硬度,则硬涂层表面的铅笔硬度也提高,但是若将纤维素酰化物膜上设置有硬涂层的光学膜薄膜化,使纤维素酰化物膜的膜厚为15~45μm时,存在即使提高Knoop硬度,硬涂层表面的铅笔硬度也会降低的问题。
进而,通过按照在添加到纤维素酰化物膜中时Rth成为式(1)的范围的方式使用芳香族酯低聚物,能够提供作为配置于起偏器的内侧的光学膜在组装到液晶显示装置中时没有显示不均的光学膜。
以下,对本发明的光学膜的优选方式进行说明。
<纤维素酰化物膜>
(纤维素酰化物)
本发明的光学膜所具有的纤维素酰化物膜优选含有纤维素酰化物作为主要成分。本发明中使用的纤维素酰化物没有特别限制。其中,优选使用乙酰基取代度为2.70~2.95的纤维素酰化物。若乙酰基取代度为2.7以上,则与满足后述的条件的芳香族酯低聚物的相容性良好,膜难以发生白化,所以优选。进而,除了透明性以外,透湿度、含水率也变得良好,所以优选。此外,由于偏振片的起偏器耐久性、膜自身的湿热耐久性也变得良好,所以优选。另一方面,取代度为2.95以下从光学性能的观点考虑是优选的。
上述纤维素酰化物的乙酰基取代度进一步优选为2.75~2.90,特别优选为2.82~2.87。
另外,总酰基取代度的优选的范围也与上述乙酰基取代度的优选范围相同。
另外,酰基的取代度可以按照ASTM-D817-96中规定的方法进行测定。没有被酰基取代的部分通常作为羟基存在。
作为纤维素的羟基上取代的碳原子数为2~22的酰基中的碳原子数为2~22的酰基,可以是脂肪族基,也可以是芳基,没有特别限定,可以是单一的酰基,也可以是两种以上的混合物。它们例如为纤维素的烷基羰基酯、链烯基羰基酯或芳香族羰基酯、芳香族烷基羰基酯等,分别也可以进一步具有取代了的基团。作为它们的优选的酰基,可列举出乙酰基、丙酰基、丁酰基、庚酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、十二烷酰基、十三烷酰基、十四烷酰基、十六烷酰基、十八烷酰基、异丁酰基、叔丁酰基、环己烷羰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基、肉桂酰基等。它们中,优选乙酰基、 丙酰基、丁酰基、十二烷酰基、十八烷酰基、叔丁酰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基、肉桂酰基等,更优选乙酰基、丙酰基、丁酰基。
本发明中使用的纤维素酰化物优选取代基为乙酰基的纤维素酰化物。
此外,也可以使用混合脂肪酸纤维素酰化物,作为该混合脂肪酸纤维素酰化物,具体而言,可列举出醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素。
纤维素酰化物的合成方法的基本原理在右田等、木材化学180~190页(共立出版、1968年)中有记载。代表性的合成方法是利用羧酸酐-醋酸-硫酸催化剂的液相醋化法。
上述纤维素酰化物的分子量以数均分子量(Mn)计优选为40000~200000,进一步优选为100000~200000。本发明中使用的纤维素酰化物的Mw/Mn比优选为4.0以下,进一步优选为1.4~2.3。
本发明中,纤维素酰化物等的平均分子量及分子量分布可以使用凝胶渗透色谱法(GPC)算出数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw),通过国际公开WO2008-126535号公报中记载的方法,计算其比。
上述纤维素酰化物膜在含有作为主要成分的纤维素酰化物的同时,至少含有1种芳香族酯低聚物。若以低添加量添加芳香族酯低聚物,则有助于拉伸弹性模量的上升,所以优选。例如通过将包含芳香族酯低聚物的纤维素酰化物膜进行拉伸处理(优选双轴拉伸处理),能够使拉伸弹性模量上升。
(芳香族酯低聚物)
对本发明中使用的芳香族酯低聚物进行说明。
上述芳香族酯低聚物具有来自二羧酸的重复单元和来自二醇的重复单元,在上述来自二羧酸的重复单元中,在将来自脂肪族二羧酸的重复单元的摩尔比设为m,将来自芳香族二羧酸的重复单元的摩尔比设为n时,m:n为0:10~3:7。推测当酯低聚物侵入到纤维素的自由体积部分中时,通过提高邻苯二甲酸比率,来自原材料的硬度增大,膜的Knoop硬度提高。
本发明中的芳香族酯低聚物的数均分子量(Mn)优选为600~2000,更优选为600~1500,进一步优选为600~1200。若芳香族酯低聚物的数均分子量为600以上,则挥发性变低,变得难以产生纤维素酰化物膜的拉伸时的高温条件下的因挥散而产生的膜故障、工序污染。此外,若为2000以 下,则与纤维素酰化物的相容性变高,变得难以产生制膜时及加热拉伸时的渗出。
本发明中的芳香族酯低聚物的数均分子量可以通过凝胶渗透色谱法进行测定、评价。
本发明中使用的芳香族酯低聚物优选由碳原子数为2~10的二醇和碳原子数为4~10的二羧酸合成。作为合成方法,可以利用二羧酸与二醇的脱水缩合反应、或二羧酸酐向二醇的加成及脱水缩合反应等公知的方法。
其中,芳香族酯低聚物优选为通过作为二羧酸的芳香族二羧酸与二醇的合成而得到的聚酯系低聚物。
以下,对本发明中的芳香族酯低聚物的合成中可以优选使用的二羧酸及二醇进行说明。
-二羧酸-
作为二羧酸,可以使用脂肪族二羧酸及芳香族二羧酸中的任一者。
作为芳香族二羧酸,可列举出例如邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸等。其中,优选邻苯二甲酸及对苯二甲酸,从改善设置硬涂层时的铅笔硬度,改善组装到液晶显示装置中时的显示不均,且改善起偏器耐久性的观点出发,特别优选邻苯二甲酸。也可以将两种以上的芳香族二羧酸并用。具体而言,可列举出邻苯二甲酸与对苯二甲酸的并用。芳香族酯低聚物中,从改善设置硬涂层时的铅笔硬度,改善组装到液晶显示装置中时的显示不均,且改善起偏器耐久性的观点出发,优选提高芳香族二羧酸中的邻苯二甲酸的比率,芳香族酯低聚物中包含的来自二羧酸的重复单元中,来自邻苯二甲酸的重复单元的比率优选为70摩尔%以上,更优选为80摩尔%以上,特别优选为90摩尔%以上。另外,从降低纤维素酰化物膜的Rth的观点出发,邻苯二甲酸与对苯二甲酸的比率(摩尔比)优选为5:5~10:0,更优选为7:3~10:0,特别优选为10:0。
作为脂肪族二羧酸,可列举出例如草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、环己烷二羧酸、癸二酸等。其中,优选琥珀酸及己二酸,特别优选己二酸。
本发明中使用的二羧酸的碳原子数优选为4~10,更优选为4~8。本发明中也可以使用两种以上的二羧酸的混合物,这种情况下,优选两种以 上的二羧酸的平均碳原子数达到上述范围。若二羧酸的碳原子数为上述范围,则与纤维素酰化物的相容性优异,在纤维素酰化物膜的制膜时及加热拉伸时也难以产生渗出,所以优选。
也可以将脂肪族二羧酸与芳香族二羧酸并用。具体而言,可列举出己二酸与邻苯二甲酸的并用、己二酸与对苯二甲酸的并用、琥珀酸与邻苯二甲酸的并用、琥珀酸与对苯二甲酸的并用。
将脂肪族二羧酸与芳香族二羧酸并用时,关于两者的比率(摩尔比),在将来自脂肪族二羧酸的重复单元的摩尔比设为m,将来自芳香族二羧酸的重复单元的摩尔比设为n时,m:n为0:10~3:7,更优选为0:10~2:8。
-二醇-
作为二醇,可列举出脂肪族二醇及芳香族二醇,优选脂肪族二醇。
作为脂肪族二醇,可列举出烷基二醇或脂环式二醇类,例如可列举出乙二醇、1,2-丙烷二醇、1,3-丙烷二醇、1,2-丁烷二醇、1,3-丁烷二醇、2-甲基-1,3-丙烷二醇、1,4-丁烷二醇、1,5-戊烷二醇、2,2-二甲基-1,3-丙烷二醇(新戊二醇)、2,2-二乙基-1,3-丙烷二醇(3,3-二羟甲基戊烷)、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙烷二醇(3,3-二羟甲基庚烷)、3-甲基-1,5-戊烷二醇、1,6-己烷二醇、1,4-环己烷二醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊烷二醇、2-乙基-1,3-己烷二醇、2-甲基-1,8-辛烷二醇、1,9-壬烷二醇、1,10-癸烷二醇、二乙二醇等。
作为优选的脂肪族二醇,为乙二醇、1,2-丙烷二醇及1,3-丙烷二醇中的至少1种,特别优选为乙二醇及1,2-丙烷二醇中的至少1种,从与纤维素的相容性的观点出发更特别优选乙二醇。当使用两种时,优选使用乙二醇及1,2-丙烷二醇。
二醇的碳原子数优选为2~10,更优选为2~6,特别优选为2~4。当使用两种以上的二醇时,优选该两种以上的平均碳原子数达到上述范围。若二醇的碳原子数为上述范围,则与纤维素酰化物的相容性优异,在纤维素酰化物膜的制膜时及加热拉伸时也难以产生渗出,所以优选。
-封端-
本发明中使用的上述芳香族酯低聚物的两末端不论封端、未封端均可, 但上述芳香族酯低聚物特别优选末端被烷基或芳香族基封端。其主要原因是,通过将末端用疏水性官能团进行保护,对于偏振片的起偏器耐久性的改善是有效的,显示出使酯基的水解延迟的作用。
为了防止上述芳香族酯低聚物的两末端变成羧酸、OH基,优选用单醇残基、单羧酸残基进行保护。上述芳香族酯低聚物的羟值为10mgKOH/g以下从改善起偏器耐久性的观点出发是优选的,更优选为5mgKOH/g以下,特别优选为0mgKOH/g。
在上述芳香族酯低聚物的两末端被封端时,优选与单羧酸反应而进行封端。此时,上述芳香族酯低聚物的两末端变成单羧酸残基。其中,残基表示上述芳香族酯低聚物的部分结构中具有形成上述芳香族酯低聚物的单体的特征的部分结构。例如由单羧酸R-COOH形成的单羧酸残基为R-CO-。优选脂肪族单羧酸残基,单羧酸残基更优选为碳原子数为2~22的脂肪族单羧酸残基,进一步优选为碳原子数为2~3的脂肪族单羧酸残基,特别优选为碳原子数为2的脂肪族单羧酸残基。
若上述芳香族酯低聚物的两末端的单羧酸残基的碳原子数为3以下,则挥发性降低,该上述芳香族酯低聚物的因加热而产生的减量不会变大,能够降低工序污染的发生、面状故障的发生。即,作为用于封端的单羧酸类,从制造适应性及面状品质的观点出发,与芳香族单羧酸相比优选脂肪族单羧酸。单羧酸更优选为碳原子数为2~22的脂肪族单羧酸,进一步优选为碳原子数为2~3的脂肪族单羧酸,特别优选为碳原子数为2的脂肪族单羧酸残基。例如优选醋酸、丙酸、丁烷酸及其衍生物等,更优选为醋酸或丙酸,最优选为醋酸(末端为乙酰基)。用于封端的单羧酸也可以将两种以上混合。
将两末端封端时,能够得到常温下的状态难以变成固体形状、处理变得良好、而且湿度稳定性、偏振片的起偏器耐久性优异的纤维素酰化物膜。
-合成方法-
上述芳香族酯低聚物的合成可以通过常规方法利用包含上述芳香族二羧酸的二羧酸与二醇与根据需要而使用的末端封端用的单羧酸或单醇的基于聚酯化反应或酯交换反应的热熔融缩合法、或这些酸的酰氯与二醇类的界面缩合法中的任一种方法而容易地合成。
-添加量-
本发明的光学膜中,上述芳香族酯低聚物的含量相对于上述纤维素酰化物优选为5质量%~25质量%,更优选为5~20质量%,特别优选为5~15质量%。
(由通式(1)或(2)表示的化合物)
本发明的光学膜进一步包含分子量/芳香族数的比为300以下、且由上述通式(1)或(2)表示的化合物,这从改善起偏器耐久性的观点出发是优选的,更优选包含分子量/芳香族数的比为300以下、且由上述通式(2)表示的化合物。此外,这些化合物从改善制作成卷状的膜的外观的观点出发也优选,从设置硬涂层时实现铅笔硬度3H的观点出发也优选使用。另外,以下,有时也将由上述通式(1)或(2)表示的化合物称为起偏器耐久性改良剂。
起偏器耐久性改良剂优选具有氢键性给氢性基。
氢键性给氢性基的例子在例如Jeffrey,GeorgeA.著、Oxford UP刊的Introduction to Hydrogen Bonding等成书中有记载。
作为本发明中的起偏器耐久性改良剂中的氢键性给氢性基,从与纤维素酰化物中的羰基的相互作用的观点出发,优选氨基、酰基氨基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、磺酰基氨基、羟基、巯基、羧基,更优选为磺酰基氨基、酰基氨基、氨基、羟基,进一步优选氨基、羟基。
起偏器耐久性改良剂中的分子量/芳香环数的比为300以下,优选为190以下,更优选为160以下,特别优选为150以下。
此外,从与纤维素酰化物的相容性提高的观点出发,起偏器耐久性改良剂中的分子量/芳香环数的比优选为90以上,更优选为100以上。
起偏器耐久性改良剂的分子量优选为200~1000,更优选为250~800,特别优选为280~600。若分子量为上述的范围的下限值以上,则能够抑制纤维素酰化物膜的制膜时的起偏器耐久性改良剂的因挥散而导致的消失,若分子量为上述的范围的上限值以下,则可得到纤维素酰化物与起偏器耐久性改良剂的相容性良好、且低雾度的纤维素酰化物膜,所以优选。
以下,对于起偏器耐久性改良剂,依次说明通式(1)所示的化合物和通式(2)所示的化合物。
-通式(1)所示的化合物-
通式(1)中,R1表示取代基,R2表示下述通式(1-2)所示的取代基;n1表示0~4的整数,n1为2以上时,多个R1彼此可以相同也可以不同;n2表示1~5的整数,n2为2以上时,多个R2彼此可以相同也可以不同。
通式(1-2)中,A表示取代或未取代的芳香族环;R3及R4分别独立地表示氢原子、碳原子数为1~5的烷基、或下述通式(1-3)所示的取代基;R5表示单键或碳原子数为1~5的亚烷基;X表示取代或未取代的芳香族环;n3表示0~10的整数,n3为2以上时,多个R5及X彼此可以相同也可以不同。
通式(1-3)中,X表示取代或未取代的芳香族环;R6、R7、R8及R9分别独立地表示氢原子或碳原子数为1~5的烷基;n5表示1~11的整数,n5为2以上时,多个R6、R7、R8、R9及X彼此可以相同也可以不同。
R1表示取代基。作为取代基的例子,没有特别限制,可列举出烷基(优选碳原子数为1~10的烷基、例如甲基、乙基、异丙基、叔丁基、戊基、庚基、1-乙基戊基、苄基、2-乙氧基乙基、1-羧基甲基等)、链烯基(优选碳原子数为2~20的链烯基、例如乙烯基、烯丙基、油基等)、炔基(优选碳原子数为2~20的炔基、例如乙炔基、丁二炔基、苯基乙炔基等)、环烷基(优选碳原子数为3~20的环烷基、例如环丙基、环戊基、环己基、4-甲基环己基等)、芳基(优选碳原子数为6~26的芳基、例如苯基、1-萘基、 4-甲氧基苯基、2-氯苯基、3-甲基苯基等)、杂环基(优选碳原子数为2~20的杂环基、例如2-吡啶基、4-吡啶基、2-咪唑基、2-苯并咪唑基、2-噻唑基、2-噁唑基等)、烷氧基(优选碳原子数为1~20的烷氧基、例如甲氧基、乙氧基、异丙氧基、苄氧基等)、芳氧基(优选碳原子数为6~26的芳氧基、例如苯氧基、1-萘氧基、3-甲基苯氧基、4-甲氧基苯氧基等)、烷氧基羰基(优选碳原子数为2~20的烷氧基羰基、例如乙氧基羰基、2-乙基己氧基羰基等)、氨基(优选碳原子数为0~20的氨基、例如氨基、N,N-二甲基氨基、N,N-二乙基氨基、N-乙基氨基、苯胺基等)、磺酰胺基(优选碳原子数为0~20的磺酰胺基、例如N,N-二甲基磺酰胺、N-苯基磺酰胺等)、酰氧基(优选碳原子数为1~20的酰氧基、例如乙酰氧基、苯甲酰氧基等)、氨基甲酰基(优选碳原子数为1~20的氨基甲酰基、例如N,N-二甲基氨基甲酰基、N-苯基氨基甲酰基等)、酰基氨基(优选碳原子数为1~20的酰基氨基、例如乙酰基氨基、苯甲酰基氨基等)、氰基、或卤素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、羟基。
R1优选碳原子数为1~20的烷基、羟基,更优选羟基、甲基。此外,R1也可以进一步具有1个以上的取代基,作为该进一步的取代基,可列举出与R1同样的取代基。
n1表示0~4的整数,优选2~4。
n2表示1~5的整数,优选1~3,更优选1~2。
R2表示下述通式(1-2)所示的取代基。
通式(1-2)中,A表示取代或未取代的芳香族环;R3及R4分别独立地表示氢原子、碳原子数为1~5的烷基、或下述通式(1-3)所示的取代基;R5表示单键或碳原子数为1~5的亚烷基;X表示取代或未取代的芳香族环;n3表示0~10的整数,n3为2以上时,多个R5及X彼此可以相同也可以不同。
A表示取代或未取代的芳香族环。芳香族环也可以是包含氮原子、氧原子、硫原子等杂原子的杂环。作为A的例子,可列举出苯环、茚环、萘 环、芴环、菲环、蒽环、联苯环、芘环、吡喃环、二噁烷环、二噻烷环、二噻英(dithiin)环、吡啶环、哌啶环、噁嗪环、吗啉环、噻嗪环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌嗪环、三嗪环等。此外,也可以缩合其他的6元环或5元环。
A优选苯环。
作为A可以具有的取代基,可列举出卤素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基、羟基等,优选烷基或羟基,更优选碳原子数为1~10的烷基或羟基,进一步优选碳原子数为1~5的烷基或羟基。
通式(1-2)中,R5表示单键或碳原子数为1~5的亚烷基,该碳原子数为1~5的亚烷基也可以具有取代基。R5优选碳原子数为1~4的亚烷基,进一步优选为碳原子数为1~3的亚烷基。作为R5可以具有的取代基,可列举出碳原子数为1~5的烷基(例如甲基、乙基、异丙基、叔丁基)、卤素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、羟基等。
通式(1-2)中,X表示取代或未取代的芳香族环。芳香族环也可以是包含氮原子、氧原子、硫原子等杂原子的杂环。作为X的例子,可列举出苯环、茚环、萘环、芴环、菲环、蒽环、联苯环、芘环、吡喃环、二噁烷环、二噻烷环、二噻英环、吡啶环、哌啶环、噁嗪环、吗啉环、噻嗪环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌嗪环、三嗪环等。此外,也可以缩合其他的6元环或5元环。X优选苯环。作为X可以具有的取代基,与作为A的取代基列举的例子相同。
n3表示0~10的整数,优选0~2,更优选0~1。另外,n3为2以上的整数时,多个-(R5-X)所表示的基团彼此可以相同也可以不同,分别与A键合。n3为0时,由于-(R5-X)所表示的基团不存在,所以在A上没有键合-(R5-X)所表示的基团。
R3及R4分别独立地表示氢原子或碳原子数为1~5的烷基、下述通式(1-3)所示的取代基。R3及R4优选氢原子、碳原子数为1~3的烷基、通式(1-3)所示的取代基,更优选氢原子、甲基、通式(1-3)所示的取代基。
上述通式(1-2)所示的取代基中可以包含的上述通式(1-3)所示的取代基中,X表示取代或未取代的芳香族环;R6、R7、R8及R9分别独立地表示氢原子或碳原子数为1~5的烷基;n5表示1~11的整数,n5为2以上时,多个R6、R7、R8、R9及X彼此可以相同也可以不同。
上述通式(1-2)所示的取代基中可以包含的上述通式(1-3)所示的取代基中的X与上述通式(1-2)中的X含义相同,优选的范围也相同。
R6、R7、R8及R9分别独立地表示氢原子或碳原子数为1~5的烷基。R3及R4优选氢原子、碳原子数为1~3的烷基,更优选氢原子、甲基。
n5表示1~11的整数,优选1~9,更优选1~7。
上述通式(1-2)所示的取代基中可以包含的上述通式(1-3)所示的取代基优选为下述通式(1-3’)所示的取代基。
上述通式(1-2)所示的取代基中可以包含的上述通式(1-3’)的各符号的定义与通式(1-3)中的各符号含义相同,优选的范围也相同。
上述通式(1-2)所示的取代基中可以包含的上述通式(1-3)所示的取代基更优选为下述通式(1-3”)所示的取代基。
通式(1-3”)中,n4表示0~10的整数。
n4表示0~10的整数,优选0~8,更优选0~6。
上述通式(1-2)所示的取代基优选为下述通式(1-2’)所示的取代基。
通式(1-2’)中,R3表示氢原子、碳原子数为1~5的烷基、或上述通式(1-3)所示的取代基;R5表示单键或碳原子数为1~5的亚烷基;X表示取代或未取代的芳香族环;n3表示0~5的整数,n3为2以上时,多个R5及X彼此可以相同也可以不同。
通式(1-2’)中的各符号的优选的范围与通式(1-2)中的各符号相同。
上述通式(1-2)优选以下述通式(1-2”)表示。
通式(1-2”)中,n3表示0~5的整数。
通式(1-2”)的n3的优选的范围与通式(1-2)中的n3的优选的范围相同。
以下,示出通式(1)所示的化合物的具体例子,但并不限定于以下的具体例子。
另外,由于羟基数不同的通式(1)所示的化合物能够以多点进行氢键合,所以也可以制成含有彼此不同的两种以上的通式(1)所示的化合物的混合物。作为一个例子,可列举出相对于苯酚有1~3摩尔苯乙烯发生烷基化的苯乙烯化苯酚、在烷基化的苯乙烯的苯基部位上苯乙烯进一步发生烷基化的苯乙烯化苯酚、与苯乙烯的2~4聚体左右的低聚物在苯酚上发生烷基化的苯乙烯化苯酚的混合物。
通式(1)所示的化合物通常可以通过在1当量的苯酚类中在酸催化剂的存在下、添加1当量以上的苯乙烯类来合成,也可以使用市售品。此外,也可以直接使用通过上述合成法得到的混合物。
作为通式(1)所示的化合物的市售品,可列举出三光株式会社制的苯乙烯化苯酚即“TSP”、日涂料化学株式会社制的“PH-25”、精工化学株式会社制的“NONFLEX WS”等。
-通式(2)所示的化合物-
(通式(2)中,R11、R13及R15分别独立地表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为3~20的环烷基、碳原子数为2~20的链烯基或碳原子数为6~20的芳香族基。)
通式(2)中,R15优选表示碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为3~ 20的环烷基或碳原子数为6~20的芳香族基,更优选为碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为3~12的环烷基或碳原子数为6~18的芳香族基,特别优选为碳原子数为1~6的烷基、也包括碳原子数为3~6的环烷基)或碳原子数为6~12的芳香族基,更特别优选为甲基、乙基、异丙基、环己基或苯基,最优选为甲基、异丙基或苯基。
通式(2)中,R11及R13分别独立地优选为氢原子、碳原子数为1~20的烷基或碳原子数为6~20的芳香族基,更优选为氢原子、碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为3~12的环烷基或碳原子数为6~12的芳基,特别优选为氢原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为3~6的环烷基或苯基,更特别优选为氢原子、甲基、乙基、环己基或苯基,最优选为甲基或苯基。
通式(2)中,优选R11为碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为3~20的环烷基或碳原子数为6~20的芳香族基,且R13为氢原子或碳原子数为6~20的芳香族基。更优选R11为碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为3~12的环烷基或碳原子数为6~12的芳香族基,且R13为氢原子或碳原子数为6~12的芳香族基。特别优选R11为碳原子数为1~3的烷基或环己基,且R13为氢原子或苯基。更特别优选R11为甲基,且R13为氢原子或苯基。
R15也可以进一步具有取代基。作为上述R15可以具有的取代基,只要不违反本发明的主旨,则没有特别限制,优选为卤素原子、烷基、或芳香族基,更优选为卤素原子、碳原子数为1~6的烷基、或碳原子数为6~12的芳香族基,特别优选为氯原子、甲基、或苯基。特别是R15为碳原子数为1~20的烷基时,作为取代基优选具有芳香族基,更优选具有碳原子数为6~12的芳香族基,特别优选具有苯基。此外,特别是R15为碳原子数为1~20的芳香族基时,作为取代基优选具有卤素原子、碳原子数为1~20的烷基,更优选具有卤素原子、碳原子数为1~6的烷基,特别优选具有氯原子或甲基。
R11及R13也可以进一步具有取代基。作为上述R11可以具有的取代基,只要不违反本发明的主旨,则没有特别限制,优选为碳原子数为6~12的芳香族基,更优选为苯基。
以下,示出通式(2)所示的化合物的具体例子,并不限定于以下的具 体例子。
通式(2)所示的化合物可以在商业上获得,也可以通过公知的方法而合成。
-含量-
本发明的光学膜中,上述分子量/芳香族数的比为300以下、且由上述通式(1)或(2)表示的化合物的含量相对于上述纤维素酰化物优选为0.5质量%~20质量%,更优选为1~20质量%。若相对于纤维素酰化物为1质量%以上,则容易得到弹性模量的提高效果,此外若相对于纤维素酰化物为20质量%以下,则在将纤维素酰化物膜进行制膜时也难以产生漏出、 渗出。
上述分子量/芳香族数的比为300以下、且由上述通式(1)或(2)表示的化合物的含量相对于纤维素酰化物特别优选为1~15质量%,更特别优选为1~10质量%。
(UV吸收剂)
本发明中使用的纤维素酰化物膜优选在含有主要成分纤维素酰化物的同时,含有UV吸收剂。UV吸收剂有助于起偏器耐久性的改善。特别是在将本发明的光学膜作为图像显示装置的表面保护膜利用的方式中,UV吸收剂的添加是有效的。
关于本发明中能够使用的UV吸收剂,没有特别限制。以往在纤维素酰化物中使用的UV吸收剂均可以使用。作为上述紫外线吸收剂,可列举出日本特开2006-184874号公报中记载的化合物。也可以优选使用高分子紫外线吸收剂,特别优选使用日本特开平6-148430号公报中记载的聚合物型的紫外线吸收剂。
紫外线吸收剂的使用量根据紫外线吸收剂的种类、使用条件等而不同,但上述紫外线吸收剂更优选相对于作为主要成分的纤维素酰化物以1~3质量%的比例含有。
作为例子列举出以下的结构的紫外线吸收剂,但所添加的紫外线吸收剂并不限定于这些。
(其他的添加剂)
上述纤维素酰化物膜也可以在不损害本发明的效果的范围内进一步含有至少1种其他的添加剂。其他的添加剂的例子中包含芳香族酯低聚物以外的增塑剂(例如磷酸酯系增塑剂、羧酸酯系增塑剂、缩聚低聚物系增塑 剂等)、延迟湿度耐久性改善剂、抗氧化剂等。
(延迟湿度耐久性改善剂)
作为改善延迟湿度耐久性的化合物,可列举出例如下述那样的化合物作为具体例子。
(具有羟基的化合物)
作为本发明中优选使用的包含羟基的化合物、更优选包含酚性羟基的化合物,可以优选使用例如在日本特开2008-89860号的13~19页中有记载的化合物A、在日本特开2008-233530号的7~9页中有记载的通式(I)所示的化合物。
(具有氨基的化合物)
作为本发明中优选使用的包含氨基的化合物,没有特别限定,但优选为下述通式(3)或(4)所示的化合物。
通式(3)
(通式(3)中,Ra表示烷基、链烯基、炔基、杂环基或芳基。X1、X2、X3及X4分别独立地表示单键或2价的连接基。R1、R2、R3及R4分别独立地表示氢原子、烷基、链烯基、炔基、芳基、酰基或杂环基。)
通式(4)
(通式(4)中,Rb及Rc分别独立地表示烷基、链烯基、炔基、杂环基或芳基。X5及X6分别独立地表示单键或2价的连接基。R5及R6分别独立地表示氢原子、烷基、链烯基、炔基、芳基、酰基或杂环基。)
上述X1~X6表示单键或2价的连接基,彼此可以相同也可以不同,作为2价的连接基,优选从下述通式(5)所示的组中选择。
通式(5)
此外,作为具有氨基的化合物,还优选以吡啶或嘧啶作为母核、在能够取代的任一位置具有氨基作为取代基的化合物,还优选为下述通式(6)所示的化合物。
通式(6)
通式(6)中,Y表示次甲基或氮原子。Qa、Qb及Qc分别独立地表示单键或2价的连接基。Ra、Rb及Rc分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、氰基、卤素原子、取代或未取代的杂环基、或-N(Rd)(Rd’),Rd及Rd’分别独立地表示氢原子或取代基,Rd及Rd’也可以彼此连接而形成环。Ra与Rb也可以彼此连接而形成环。X1表示单键或选自下述2价的连接基组(L)中的2价的连接基。X2表示单键或2价的连接基。R1及R2分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂环基,R1与R2也可以彼此连接而形成环。
连接基组(L)
(各式中,*侧为与上述通式(6)所示的化合物中的含氮芳香环上取代的氮原子的连接部位,Rg表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂环基。)
(抗氧化剂)
本发明中可以在纤维素酰化物溶液中添加公知的抗氧化剂、例如2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、4,4’-硫代双-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、1,1’-双(4-羟基苯基)环己烷、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,5-二-叔丁基氢醌、季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、6-O-棕榈酰基-L-抗坏血酸等苯酚系或氢醌系抗氧化剂。进而,优选添加三(4-甲氧基-3,5-二苯基)亚磷酸酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等磷系抗氧化剂。抗氧化剂的添加量优选相对于纤维素系树脂100质量份添加0.05~5.0质量份。
(纤维素酰化物膜的制造方法)
制造上述纤维素酰化物膜的方法没有特别限制,可以采用公知的方法进行制膜。例如可以利用溶液流延制膜法及熔融制膜法的任一者进行制膜。从改善膜的面状的观点出发,上述纤维素酰化物膜优选利用溶液流延制膜法来进行制造。以下,以采用溶液流延制膜法的情况为例进行说明,但本发明并不限定于溶液流延制膜法。另外,关于采用熔融制膜法的情况,可以采用公知的方法。
-聚合物溶液-
在溶液流延制膜方法中,使用含有上述纤维素酰化物、芳香族酯低聚物及根据需要使用的各种添加剂的聚合物溶液(纤维素酰化物溶液)而形成料片。以下,对溶液流延制膜方法中可以使用的聚合物溶液(以下,有时也适当称为纤维素酰化物溶液)进行说明。
-溶剂-
使本发明中使用的纤维素酰化物溶解到溶剂中而形成胶浆,将其在基材上流延而形成膜。由于此时在挤出或流延后必须使溶剂蒸发,所以优选使用挥发性的溶剂。
进而,是不与反应性金属化合物、催化剂等反应、且不会溶解流延用基材的溶剂。或者,也可以将两种以上的溶剂混合使用。
此外,也可以将纤维素酰化物和能够水解缩聚的反应性金属化合物分别溶解到不同的溶剂中后进行混合。
其中,将相对于上述纤维素酰化物具有良好的溶解性的有机溶剂称为良溶剂,此外将对溶解显示主要效果、其中大量使用的有机溶剂称为主(有机)溶剂或主要(有机)溶剂。
作为上述良溶剂的例子,除了丙酮、甲乙酮、环戊酮、环己酮等酮类、四氢呋喃(THF)、1,4-二噁烷、1,3-二氧杂环戊烷、1,2-二甲氧基乙烷等醚类、甲酸甲酯、甲酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯、γ-丁内酯等酯类以外,可列举出甲基溶纤剂、二甲基咪唑啉酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙腈、二甲基亚砜、环丁砜、硝基乙烷、二氯甲烷、乙酰醋酸甲酯等,优选1,3-二氧杂环戊烷、THF、甲乙酮、丙酮、醋酸甲酯及二氯甲烷。
胶浆中,优选除了上述有机溶剂以外,还含有1~40质量%的碳原子数为1~4的醇。
它们还具有下述作用:使胶浆在金属支撑体上流延后,溶剂开始蒸发,醇的比率增多,由此使料片(将支撑体上纤维素酰化物的胶浆流延以后的胶浆膜称为料片)发生凝胶化,用作使从金属支撑体上剥离变得容易的凝胶化溶剂,或者在它们的比例少时促进非氯系有机溶剂的纤维素酰化物的溶解的作用;还具有抑制反应性金属化合物的凝胶化、析出、粘度上升的作用。
作为碳原子数为1~4的醇,可列举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、丙二醇单甲基醚。
它们中,从胶浆的稳定性优异,沸点也比较低,干燥性也良好,且没有毒性等出发,优选甲醇、乙醇。最优选乙醇。这些有机溶剂单独存在时对纤维素酰化物不具有溶解性,称为不良溶剂。
本发明中,由于纤维素酰化物的原料即纤维素酰化物包含羟基或酯、酮等氢键性的官能团,所以在全部溶剂中含有5~30质量%、更优选7~25质量%、进一步优选10~20质量%的醇从自流延支撑体的剥离载荷降低的观点出发是优选的。
此外,本发明中,少量含有水对于提高溶液粘度、干燥时的湿膜状态的膜强度、或者提高滚筒法流延时的胶浆强度也是有效的,例如相对于溶液整体可以含有0.1~5质量%,更优选可以含有0.1~3质量%,特别是可 以含有0.2~2质量%。
关于本发明中的作为聚合物溶液的溶剂优选使用的有机溶剂的组合的例子,在日本特开2009-262551号公报中列举出。
此外,根据需要,也可以以非卤素系有机溶剂作为主溶剂,详细的记载在发明协会公开技报(公技号2001-1745、2001年3月15日发行、发明协会)中有记载。
本发明中的聚合物溶液中的纤维素酰化物浓度优选为5~40质量%,进一步优选为10~30质量%,最优选为15~30质量%。
上述纤维素酰化物浓度可以按照在将纤维素酰化物溶解到溶剂中的阶段达到规定的浓度的方式进行调整。此外也可以预先调制低浓度(例如4~14质量%)的溶液后,通过使溶剂蒸发等而进行浓缩。进而,也可以预先调制高浓度的溶液后,进行稀释。此外,也可以通过添加添加剂,使纤维素酰化物的浓度降低。
添加添加剂的时期可以根据添加剂的种类而适当决定。例如,芳香族酯低聚物、UV吸收剂可以在甲醇、乙醇、丁醇等醇或二氯甲烷、醋酸甲酯、丙酮、二氧杂环戊烷等有机溶剂或它们的混合溶剂中溶解紫外线吸收剂后添加到胶浆中、或者直接添加到胶浆组成中。像无机粉体那样在有机溶剂中不溶解的物质在有机溶剂和纤维素酰化物中使用溶解器、砂磨机进行分散后添加到胶浆中。
作为满足这种条件且将优选的高分子化合物即纤维素酰化物以高浓度溶解的溶剂,最优选的溶剂是二氯甲烷:乙醇的比为95:5~80:20的混合溶剂。或者,还优选使用醋酸甲酯:乙醇为60:40~95:5的混合溶剂。
(1)溶解工序
溶解工序是在以相对于纤维素酰化物的良溶剂为主的有机溶剂中在溶解釜中将该纤维素酰化物、添加剂边搅拌边溶解而形成胶浆的工序、或者在纤维素酰化物溶液中混合添加剂溶液而形成胶浆的工序。
关于纤维素酰化物的溶解,可以采用在常压下进行的方法、在主溶剂的沸点以下进行的方法、在主溶剂的沸点以上加压而进行的方法、如日本特开平9-95544号公报、日本特开平9-95557号公报、或日本特开平9-95538号公报中记载的那样通过冷却溶解法进行的方法、如日本特开平11-21379 号公报中记载的那样在高压下进行的方法等各种溶解方法,特别优选在主溶剂的沸点以上加压而进行的方法。
胶浆中的纤维素酰化物的浓度优选10~35质量%。优选在溶解中或溶解后的胶浆中加入添加剂进行溶解及分散后,用滤材过滤,脱泡后通过送液泵送至下一工序。
(2)流延工序
流延工序是将胶浆通过送液泵(例如加压型定量齿轮泵)送液至加压模,在无限移送的环形金属带、例如不锈钢带、或旋转的金属滚筒等金属支撑体上的流延位置从加压模狭缝流延胶浆的工序。
优选可以调整模的喷嘴部分的狭缝形状、容易使膜厚均匀的加压模。加压模有衣架模、T模等,均可以优选使用。金属支撑体的表面成为镜面。为了提高制膜速度,也可以在金属支撑体上设置2个以上的加压模,分割胶浆量而形成多层。或者还优选通过将多个胶浆同时进行流延的共流延法而得到层叠结构的膜。
(3)溶剂蒸发工序
溶剂蒸发工序是将料片(是指成为纤维素酰化物膜的完成品之前的状态、尚包含较多溶剂的物质)在金属支撑体上进行加热,使溶剂蒸发直至能够从金属支撑体上剥离料片为止的工序。
为了使溶剂蒸发,有从料片侧吹送风的方法和/或从金属支撑体的背面利用液体传热的方法、利用辐射热从表背进行传热的方法等,背面液体传热的方法干燥效率良好,是优选的。此外还优选将它们组合而成的方法。在背面液体传热的情况下,优选在胶浆使用有机溶剂的主溶剂或具有最低沸点的有机溶剂的沸点以下进行加热。
(4)剥离工序
剥离工序是将在金属支撑体上溶剂蒸发后的料片在剥离位置进行剥离的工序。剥离后的料片被送至下一工序。另外,若进行剥离的时刻的料片的残留溶剂量(下述式)过于大则难以剥离,相反若在金属支撑体上被充分地过于干燥后进行剥离,则在途中料片的一部分剥离。
其中,作为提高制膜速度的方法(通过在残留溶剂量尽可能多的过程中进行剥离可以提高制膜速度),有凝胶流延法(gel casting)。例如有在胶 浆中加入相对于纤维素酰化物的不良溶剂并在胶浆流延后进行凝胶化的方法、降低金属支撑体的温度而进行凝胶化的方法等。通过在金属支撑体上使其凝胶化而提高剥离时的膜的强度,可以加快剥离并提高制膜速度。
关于金属支撑体上的料片的剥离时残留溶剂量,根据干燥的条件的强弱、金属支撑体的长度等,优选在5~150质量%的范围内进行剥离,但是在残留溶剂量更多的时刻进行剥离时,由经济速度与品质的平衡决定剥离时的残留溶剂量。本发明中,优选将该金属支撑体上的剥离位置处的温度设为-50~40℃,更优选为10~40℃,最优选设为15~30℃。
此外,优选将该剥离位置处的料片的残留溶剂量设为10~150质量%,进一步优选设为10~120质量%。
残留溶剂量可以以下述的式子表示。
残留溶剂量(质量%)=[(M-N)/N]×100
其中,M为料片的任意时刻的质量,N为将质量M的料片在110℃下干燥3小时时的质量。
(5)干燥或热处理工序、拉伸工序
在上述剥离工序后,优选使用将料片交替通过多个配置于干燥装置内的辊而进行搬送的干燥装置、和/或用夹子将料片的两端夹紧而进行搬送的拉幅机装置,将料片进行干燥。
本发明中进行热处理时,该热处理温度低于Tg-5℃,优选为Tg-20℃以上且低于Tg-5℃,更优选为Tg-15℃以上且低于Tg-5℃。
此外,热处理温度优选为30分钟以下,更优选为20分钟以下,特别优选为10分钟左右。
干燥及热处理的手段一般为对料片的两面吹送热风,但还有代替风而照射微波进行加热的手段。根据所使用的溶剂不同,温度、风量及时间不同,只要根据使用溶剂的种类、组合而适当选择条件即可。
拉伸处理可以沿MD及TD中的任一方向进行,也可以沿两个方向进行双轴拉伸。双轴拉伸优选。拉伸可以以1段实施,也可以以多段实施。此外,拉伸弹性模量可以通过调整所使用的纤维素酰化物的种类、酰基取代度,或通过选择添加剂的种类、或调整其比例,调整至上述范围内。
向膜搬送方向MD的拉伸中的拉伸倍率优选为0~20%,更优选为0~ 15%,特别优选为0~10%。上述拉伸时的料片的拉伸倍率(伸长率)可以通过金属支撑体速度与剥取速度(剥取辊牵引)的圆周速度差而达成。例如在使用具有两个夹持辊的装置时,与入口侧的夹持辊的旋转速度相比,通过加快出口侧的夹持辊的旋转速度,可以优选沿搬送方向(纵向)将膜进行拉伸。通过实施这种拉伸,可以调整MD的拉伸弹性模量。
另外,这里所谓的“拉伸倍率(%)”是指通过以下的式子求出的数值。
拉伸倍率(%)=100×{(拉伸后的长度)-(拉伸前的长度)}/拉伸前的长度
向与膜搬送方向正交的方向TD的拉伸中的拉伸倍率优选为0~30%,更优选为1~20%,特别优选为2.0~15%。
另外,本发明中,作为沿与膜搬送方向正交的方向TD进行拉伸的方法,优选使用拉幅机装置进行拉伸。
在双轴拉伸时沿纵向例如松弛至0.8~1.0倍,还可以得到所期望的延迟值。拉伸倍率根据目标光学特性而设定。在制造上述纤维素酰化物膜时,也可以沿长度方向进行单轴拉伸。
若拉伸时的温度为Tg以下,则拉伸方向的拉伸弹性模量上升,所以优选。拉伸温度优选为Tg-50℃~Tg,更优选为Tg-30℃~Tg-5℃。另一方面,若在上述温度条件下进行拉伸,则拉伸方向的拉伸弹性模量上升,另一方面,与其正交的方向的拉伸弹性模量存在降低的倾向。因此,为了通过拉伸而提高MD及TD这两个方向的拉伸弹性模量,优选在上述温度范围内沿两个方向进行拉伸处理、即双轴拉伸处理。
另外,也可以在拉伸工序后进行干燥。在拉伸工序后进行干燥时,根据所使用的溶剂不同,干燥温度、干燥风量及干燥时间不同,只要根据使用溶剂的种类、组合而适当选择干燥条件即可。本发明中,拉伸工序后的干燥温度比拉伸工序的拉伸温度低,这从使将膜组装到液晶显示装置中时的正面对比度上升的观点出发是优选的。
(6)卷绕
如以上那样操作而得到的膜的长度优选每1卷以100~10000m卷绕,更优选为500~7000m,进一步优选为1000~6000m。膜的宽度优选为0.5~5.0m,更优选为1.0~3.0m,进一步优选为1.0~2.5m。在卷绕时,优选对 至少一端赋予滚花,滚花的宽度优选为3mm~50mm,更优选为5mm~30mm,高度优选为0.5~500μm,更优选为1~200μm。其可以为单向压制也可以为双向压制。
将这样操作而得到的料片卷绕,可以得到纤维素酰化物膜。
(卷状纤维素酰化物膜)
作为本发明中使用的纤维素酰化物膜,也可以使用将上述长条状的纤维素酰化物膜卷成卷状而形成的卷状纤维素酰化物膜。本发明的光学膜即使是上述纤维素酰化物膜的膜厚为15~45μm的情况下,制作成卷状的光学膜的外观也良好,将本发明中使用的纤维素酰化物膜制作成卷状的膜的外观也良好。
通过提高膜的外观,可以抑制膜的变形,可以降低偏振片化时的不均。其结果是,可以降低组装到液晶显示装置中时的显示不均。
(层构成)
本发明中使用的纤维素酰化物膜可以是单层膜,也可以具有2层以上的层叠结构。例如还优选为由芯层和外层(有时也称为表层、皮层)的2层构成的层叠结构,由外层、芯层、外层的3层构成的层叠结构,还优选将这些层叠结构通过共流延而进行制膜的方式。
本发明中使用的纤维素酰化物膜具有2层以上的层叠结构时,优选在外层中进一步添加消光剂。作为消光剂,可以使用例如日本特开2011-127045号公报中记载的消光剂等,可以使用例如平均粒子尺寸为20nm的二氧化硅粒子等。
(纤维素酰化物膜的厚度)
上述纤维素酰化物膜的厚度为15~45μm,优选为15~35μm,更优选为15~30μm。
(纤维素酰化物膜的光学特性)
上述纤维素酰化物膜由于满足下述式(1),所以在组装到液晶显示装置中时没有显示不均。
式(1) |Rth(590)|≤50nm
(式(1)中,Rth(590)表示波长590nm下的膜厚方向的延迟。)
|Rth(590)|优选为30nm以下,更优选为20nm以下。
上述纤维素酰化物膜满足下述式(2),从进一步改善组装到液晶显示装置中时的显示不均的观点出发是优选的。
式(2) |Re(590)|≤5nm
(式(2)中,Re(590)表示波长590nm下的膜面内方向的延迟。)
|Re(590)|优选为3nm以下,更优选为2nm以下,特别优选为1nm以下。
本说明书中的Re(λ)、Rth(λ)分别表示波长λ下的面内的延迟及厚度方向的延迟。本申请说明书中,没有特别记载时,波长λ设为590nm。Re(λ)是在KOBRA 21ADH(王子计测机器株式会社制)中沿膜法线方向入射波长为λnm的光而测定的。相对于以面内的慢轴(利用KOBRA 21ADH来判断)为倾斜轴(旋转轴)(在没有慢轴的情况下,以膜面内的任意的方向为旋转轴)的膜法线方向,从法线方向起到单侧50度为止、以10度间隔分别从该倾斜的方向入射波长为λnm的光,全部测定6点的上述Re(λ),基于所测定的延迟值和平均折射率的假设值及所输入的膜厚值,由KOBRA 21ADH算出Rth(λ)。另外,也可以以慢轴作为倾斜轴(旋转轴)(在没有慢轴的情况下,以膜面内的任意的方向作为旋转轴),从任意的2方向测定延迟值,基于该值和平均折射率的假设值及所输入的膜厚值,由以下的式(A)及式(B)算出Rth。其中,平均折射率的假设值可以使用聚合物手册(JOHNWILEY&SONS,INC)、各种光学膜的商品目录的值。对于尚不知道平均折射率的值的膜,可以用阿贝折射计进行测定。以下例示出主要的光学膜的平均折射率的值:纤维素酰化物(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。通过输入这些平均折射率的假设值和膜厚,KOBRA21ADH算出nx、ny、nz。由该算出的nx、ny、nz进一步算出Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。
式(A)
其中,上述的Re(θ)表示从法线方向倾斜角度θ的方向的延迟值,nx、ny、nz表示折射率椭圆体的各主轴方位的折射率,d表示膜厚。
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d 式(B)
另外,此时,作为参数需要平均折射率n,其采用通过阿贝折射计(株式会社ATAGO制的“阿贝折射计2-T”)测定的值。
<功能层>
本发明的光学膜优选在上述纤维素酰化物膜的至少一个表面上具有功能层。作为功能层,可列举出3D影像显示用的图案相位差层、硬涂层、防反射层、防眩层、抗静电层、光学各向异性层、低透湿层等。各功能层可以单独使用或并用。特别优选在3D影像显示用的图案相位差层上设置硬涂层的方式。
此外,防反射层、防眩层、低透湿层也可以兼具硬涂层功能。
<图案相位差层>
可以使用日本专利4887436号中记载的光学各向异性层。
(第一区域和第二区域的形状)
本发明的光学膜具有彼此双折射率不同的第1相位差区域(以下,也简称为第一区域)和第2相位差区域(以下,也简称为第二区域),具有上述第一相位差区域和上述第二相位差区域每1条线被交替地图案化的光学各向异性层(以下,也称为图案相位差)。上述第一区域和上述第二区域为彼此的短边的长度基本相等的带状,且交替地被重复图案化,这从用于3D立体影像显示***用的观点出发是优选的。
在本发明的光学膜中,上述第一区域的慢轴与上述第二区域的慢轴大致正交,这从在进行3D影像显示时能够将透过上述第一区域和上述第二区域的光的偏光状态由直线偏振光变成圆偏振光、或由圆偏振光变成直线偏振光的观点出发是优选的。
此外,在本发明的光学膜中,上述第一区域的慢轴与上述第二区域的慢轴正交,这从在进行3D影像显示时能够将透过上述第一区域和上述第二区域的光的偏光状态不变成椭圆偏振光地由直线偏振光变成圆偏振光、或由圆偏振光变成直线偏振光的观点出发是更优选的。
在本发明的光学膜中,图案的长边的方向与支撑体的声速变得最大的方向大致正交,从能够降低图案区域与像素的错位、抑制串音的观点出发是优选的。
(延迟)
如上述那样具有由直线偏振光转换成圆偏振光、或由圆偏振光转换成直线偏振光的功能的图案相位差层优选具有波长的1/4的延迟。一般称为四分之一波阻片,在可见光的波长550nm下Re=137.5nm成为理想值。
此外,由直线偏振光转换成圆偏振光、或由圆偏振光转换成直线偏振光的图案相位差层不只是具有波长的1/4的延迟。例如也可以是波长的-1/4、3/4的延迟,若以通式表示,则只要具有波长的1/4±n/2(n为整数)的延迟即可。
上述第一区域的慢轴与上述第二区域的慢轴正交的图案化只要交替地形成具有波长的-1/4、1/4的延迟的区域即可。此时,彼此的区域的慢轴大致正交。此外,也可以将波长的1/4和3/4的延迟进行图案化,此时的彼此的区域的慢轴变得大致平行。但是,彼此的区域的圆偏振光的旋转方向变得相反。
进而,波长的1/4和3/4的延迟的图案化也可以在整个面上形成波长的1/4后,形成波长的1/2或-1/2的延迟。
本发明的光学膜具有波长的1/4的延迟时,光学膜中包含的上述第一区域的Re(550)值和光学膜中包含的上述第二区域的Re(550)值优选为30~250nm,更优选为50~230nm,特别优选为100~200nm,更特别优选为105~180nm,进一步优选为115~160nm,更特别优选为130~150nm。
此外,从在进行3D影像显示时能够将透过上述第一区域和上述第二区域的光的偏光状态由直线偏振光变成圆偏振光、或由圆偏振光变成直线偏振光的观点出发,图案相位差层和支撑体的整体的Re(550)优选为110~165nm,更优选为110~155nm,进一步优选为120~145nm。特别是图案相位差层和支撑体的整体的Re(550)为上述范围,且第一区域与第二区域的慢轴大致正交,这从能够以良好的精度改变右眼用图像和左眼用图像的偏光状态的观点出发是优选的。
<硬涂层>
上述硬涂层厚度优选为0.1~6μm,更优选为3~6μm。通过具有上述范围的薄的硬涂层,成为进行了脆性、卷曲抑制等物性改善、轻量化及制造成本降低的包含硬涂层的光学膜。此外,若基材膜为具有大的弹性模量 的纤维素酰化物,则通过达到上述特定的弹性模量的范围以上,能够显著地提高铅笔硬度。
本发明中使用的硬涂层是用于对膜赋予硬度、耐划伤性的层。上述硬涂层可以通过例如将涂布组合物涂布到基材膜(纤维素酰化物膜)上并使其固化而形成。
通过对本发明的光学膜赋予上述硬涂层,相对于没有设置或完全除去了硬涂层的光学膜表面,能够在20~100N/mm2的范围提高从硬涂层侧测定的Knoop硬度。此外,在赋予防眩层的情况下,也能够提高Knoop硬度。对本发明的光学膜赋予上述防眩层时,相对于没有设置或完全除去了防眩层的光学膜表面,能够在10~100N/mm2的范围提高从防眩层侧测定的Knoop硬度。
此外,为了附加其他的功能,还可以在硬涂层上层叠其他的功能层。此外,通过在硬涂层中加入填料、添加剂,还能够对硬涂层自身赋予机械性能、电性能、光学物理性能、疏水-疏油性等化学性能。
硬涂层优选通过将固化性组合物进行固化而形成。固化性组合物优选作为液态的涂布组合物而调制。上述涂布组合物的一个例子含有矩阵形成粘合剂用单体或低聚物、聚合物类及有机溶剂。通过涂布该涂布组合物后进行固化,可以形成硬涂层。固化中可以利用交联反应、或聚合反应。
(矩阵形成粘合剂用单体或低聚物)
能够利用的矩阵形成粘合剂用单体或低聚物的例子中包含电离放射线固化性的多官能单体及多官能低聚物。多官能单体、多官能低聚物优选为能够进行交联反应、或聚合反应的单体。作为上述电离放射线固化性的多官能单体、多官能低聚物的官能团,优选光、电子束、放射线聚合性的官能团,其中优选光聚合性官能团。
作为光聚合性官能团,可列举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等不饱和的聚合性官能团等、环氧基系化合物等开环聚合型的聚合性官能团,其中,优选(甲基)丙烯酰基。
作为具有光聚合性官能团的光聚合性多官能单体的具体例子,可列举出:
新戊二醇丙烯酸酯、1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基) 丙烯酸酯等亚烷基二醇的(甲基)丙烯酸二酯类;
三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚氧亚烷基二醇的(甲基)丙烯酸二酯类;
季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯等多元醇的(甲基)丙烯酸二酯类;
2,2-双{4-(丙烯氧基-二乙氧基)苯基}丙烷、2,2-双{4-(丙烯氧基-聚丙氧基)苯基}丙烷等环氧乙烷或环氧丙烷加成物的(甲基)丙烯酸二酯类等。
进而,氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯类、聚酯(甲基)丙烯酸酯类、异氰脲酸丙烯酸酯类、环氧基(甲基)丙烯酸酯类也可以作为光聚合性多官能单体而优选使用。
上述中,优选多元醇与(甲基)丙烯酸的酯类,更优选1分子中具有3个以上的(甲基)丙烯酰基的多官能单体。
具体而言,可列举出(二)季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、(二)季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、(二)季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、(二)季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇三丙烯酸酯、三季戊四醇六三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基)丙烷四(甲基)丙烯酸酯、EO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、PO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改性磷酸三(甲基)丙烯酸酯、1,2,4-环己烷四(甲基)丙烯酸酯、五甘油三丙烯酸酯、1,2,3-环己烷四甲基丙烯酸酯、聚酯聚丙烯酸酯、己内酯改性三(丙烯氧基乙基)异氰脲酸酯等。
本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”、“(甲基)丙烯酸”、“(甲基)丙烯酰基”分别表示“丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯”、“丙烯酸或甲基丙烯酸”、“丙烯酰基或甲基丙烯酰基”。
进而,还可列举出具有3个以上的(甲基)丙烯酰基的树脂、例如比较低分子量的聚酯树脂、聚醚树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、多硫醇多烯树脂、多元醇等多官能化合物等低聚物或预聚物等。
作为具有3个以上的(甲基)丙烯酰基的多官能丙烯酸酯系化合物类 的具体化合物,可以参考日本特开2007-256844的[0096]等。
作为氨基甲酸酯丙烯酸酯类,可列举出例如使醇、多元醇和/或含羟基丙烯酸酯等含羟基化合物类与异氰酸酯类反应、或根据需要将通过这些反应而得到的聚氨酯化合物用(甲基)丙烯酸酯化而得到的氨基甲酸酯丙烯酸酯系化合物。
作为具体的化合物的具体例子,可以参考日本特开2007-256844号公报的[0017]等的记载。
若利用异氰脲酸丙烯酸酯类,则能够进一步降低卷曲,所以优选。其中可列举出异氰脲酸二丙烯酸酯类、异氰脲酸三丙烯酸酯类,作为具体的化合物的事例,可以参考日本特开2007-256844的[0018]~[0021]等。
在上述硬涂层中,为了进一步降低因固化而产生的收缩,可以使用环氧系化合物。作为用于构成其的具有环氧基的单体类,使用1分子中具有2个以上的环氧基的单体,作为它们的例子,可列举出日本特开2004-264563号、日本特开2004-264564号、日本特开2005-37737号、日本特开2005-37738号、日本特开2005-140862号、日本特开2005-140862号、日本特开2005-140863号、日本特开2002-322430号等中记载的环氧系单体类。此外,还优选使用如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯那样的具有环氧系和丙烯酸系的两种官能团的化合物。
(高分子化合物)
上述硬涂层也可以含有高分子化合物。作为高分子化合物的说明及优选的具体例子,与日本特开2012-215812号公报中记载的内容相同,该公报中记载的内容被纳入本说明书中。
(固化性组合物)
作为上述硬涂层的形成中能够利用的固化性组合物的说明及优选的具体例子,与日本特开2012-215812号公报中记载的内容相同,该公报中记载的内容被纳入本说明书中。
(高硬度硬涂层)
作为本发明中可以设置的硬涂层,在特别期望高硬度的硬涂层的情况下,可以使用日本特开2012-252275号公报的段落[0012]~[0057]中记载的硬涂层、或WO2012/043341A1号公报的段落[0010]~[0043]等。
(硬涂层的性质)
上述硬涂层优选耐擦伤性优异。具体而言,在实施作为耐擦伤性的指标的铅笔硬度试验的情况下,优选达成3H以上。
<防眩层>
防眩层可以为了对膜赋予由表面散射带来的防眩性、和优选用于提高膜的硬度、耐擦伤性的硬涂性而形成。
本发明中可以使用的防眩层优选为含有粘合剂及用于赋予防眩性的透光性粒子、且通过透光性粒子自身的突起或由多个粒子的集合体形成的突起而形成有表面的凹凸的防眩层。
此外,通过使用具有硬涂性的防眩层,变得不需要另外形成硬涂层。
作为透光性粒子的具体例子,可优选列举出例如二氧化硅粒子、TiO2粒子等无机化合物的粒子;丙烯酸粒子、交联丙烯酸粒子、聚苯乙烯粒子、交联苯乙烯粒子、三聚氰胺树脂粒子、苯并胍胺树脂粒子等树脂粒子。其中,优选交联苯乙烯粒子、交联丙烯酸粒子、二氧化硅粒子。
透光性粒子的形状可以使用球形或不定形中的任一者。
从调节内部雾度、表面雾度的观点出发,粘合剂的折射率优选对照从上述的粒子中选择的各透光性粒子的折射率来调整粘合剂的折射率。作为与透光性粒子对应的粘合剂,可列举出例如以3官能以上的(甲基)丙烯酸酯单体作为主要成分的粘合剂(固化后的折射率为1.55~1.70)、与由苯乙烯含率为50~100质量%的交联聚(甲基)丙烯酸酯聚合物构成的透光性粒子及苯并胍胺粒子中的任一者或两者的组合,它们中,适宜例示出上述粘合剂与由苯乙烯含率为50~100质量%的交联聚(苯乙烯-丙烯酸酯)共聚物构成的透光性粒子(折射率为1.54~1.59)的组合。
此外,从上述的观点出发,粘合剂的折射率与透光性粒子的折射率的差的绝对值优选为0.04以下。粘合剂的折射率与透光性粒子的折射率的差的绝对值优选为0.030以下,更优选为0.020以下,进一步优选为0.015以下。
其中,粘合剂的折射率可以用阿贝折射计直接测定、或测定分光反射光谱或分光椭圆率等来进行定量评价。透光性粒子的折射率通过在改变折射率不同的两种溶剂的混合比而改变了折射率的溶剂中等量分散透光性粒 子而测定浊度,并用阿贝折射计测定浊度变得极小时的溶剂的折射率来测定。
从防眩性等观点出发,透光性粒子的含量相对于所形成的防眩层中的全部固体成分优选为3~30质量%,更优选为5~20质量%。
此外,也可以将粒径不同的两种以上的透光性粒子并用。能够以较大粒径的透光性粒子赋予防眩性,以较小粒径的透光性粒子赋予别的光学特性。
此外,本发明中,为了控制透光性粒子的凝聚性,还适宜例示出利用通过在蒙脱石型粘土中嵌入季铵盐而得到的蒙脱石型粘土有机复合体的方式。蒙脱石型粘土有机复合体的含量相对于所形成的防眩层的全部固体成分优选为0.2~8.0质量%,更优选为0.3~4.0质量%,进一步优选为0.4~3.0质量%,特别优选为0.5~2.0质量%。
作为季铵盐,优选下述通式(201)表示的季铵盐。
[(R201)3(R202)N]+·X- (201)
(通式(201)中,R201及R202不同,R201表示碳原子数为4~24的、烷基、链烯基或炔基,R202表示碳原子数为1~10的、烷基、链烯基或炔基,X-表示阴离子。)
作为通式(201)表示的季铵离子,可列举出例如三辛基-甲基-铵离子、三硬脂基-乙基-铵离子、三辛基-乙基-铵离子、三硬脂基-甲基-铵离子、三癸基-己基-铵离子、三(十四烷基)-丙基-铵离子等,它们中,适宜例示出三辛基-甲基-铵离子及三硬脂基-乙基-铵离子。
通式(201)中,X-表示阴离子。作为这样的阴离子,可列举出例如Cl-、Br-、OH-、NO3 -等,它们中,适宜例示出Cl-。
作为蒙脱石型粘土有机复合体的市售品,可列举出Lucentite SAN、LucentiteSTN、Lucentite SEN、Lucentite SPN(以上Co-op Chemical公司制)等,可以单独使用或将两种以上组合使用。
本发明中的防眩层的膜厚优选为0.5μm~50μm,更优选为1~35μm,进一步优选为1μm~25μm。
本发明中的防眩层的中心线平均粗糙度(Ra75)优选为0.10~0.40μm的范围。
此外,上述防眩层的强度在铅笔硬度试验中优选为3H以上。
作为形成防眩层的方法,已知有例如日本特开平6-16851号公报的权利要求22中记载的那样层压表面具有微细的凹凸的垫子状的赋型膜而形成的方法、如日本特开2000-206317号公报的权利要求10中记载的那样通过由电离放射线照射量的差而引起的电离放射线固化型树脂的固化收缩而形成的方法、如日本特开2000-338310号公报的权利要求6中记载的那样通过利用干燥使相对于透光性树脂的良溶剂的重量比减少而使透光性微粒及透光性树脂凝胶化且固化而在涂膜表面形成凹凸的方法、如日本特开2000-275404号公报的权利要求8中记载的那样通过来自外部的压力赋予表面凹凸的方法等,可以利用这些公知的方法。
[高折射率层、中折射率层及低折射率层]
高折射率层的折射率优选为1.70~1.74,更优选为1.71~1.73。中折射率层的折射率按照成为低折射率层的折射率与高折射率层的折射率之间的值的方式调整。中折射率层的折射率优选为1.60~1.64,进一步优选为1.61~1.63。低折射率层的折射率优选为1.30~1.47。多层薄膜干涉型的防反射膜(中折射率层/高折射率层/低折射率层)时的低折射率层的折射率优选为1.33~1.38,进一步优选为1.35~1.37。
高折射率层、中折射率层及低折射率层的形成方法也可以通过化学蒸镀(CVD)法或物理蒸镀(PVD)法、特别是物理蒸镀法的一种即真空蒸镀法或溅射法来使用无机物氧化物的透明薄膜,但优选利用全湿涂布的方法。
作为高折射率层、中折射率层及低折射率层,可以使用日本特开2009-98658号公报的段落[0197]~[0211]中记载的折射率层。
这些层形成于防眩层上,但优选适当调整材料、厚度。
此外,作为本发明中可以设置的防眩层,可列举出以下的防眩层。
WO2011/115226号公报的段落[0010]~[0070]记载的防眩层、WO2011/115228号公报的段落[0011]~[0077]记载的防眩层、WO2011/122483号公报的段落[0013]~[0057]记载的防眩层、WO2011/129367号公报的段落[0023]~[0049]记载的防眩层、WO2012/046640号公报的段落[0011]~[0074]记载的防眩层、 WO2012/046662号公报的段落[0010]~[0073]记载的防眩层、WO2012/046663号公报的段落[0011]~[0074]记载的防眩层、WO2012/046664号公报的段落[0011]~[0074]记载的防眩层、WO2012/053632号公报的段落[0009]~[0079]记载的防眩层。
特别是由于对近年来普及的具有各种方式的触摸面板的图像显示画面要求耐指纹附性、防污性,所以在本发明的光学膜上形成耐指纹附性层、或防污性层也是有用的。关于耐指纹附性层、防污性层,可以参考例如日本专利第4517590号公报、日本专利第4638954号公报、国际公开WO2010/090116号公报、国际公开WO2011/105594号公报。
此外,作为触摸面板用途的带硬涂层的透明导电性膜的基材,也可以使用本发明的光学膜。
<低透湿层>
本发明的光学膜优选在上述纤维素酰化物膜的至少一个表面上具有低透湿层。
低透湿层:
本发明的光学膜中的低透湿层是不同于上述纤维素酰化物膜及图案光学各向异性层以及任意的防反射层等而另外设置的层,满足下述式(301)。
A/B≤0.6 (301)
(式中,A表示使上述纤维素酰化物膜与低透湿层层叠而成的层叠体的透湿度,B表示上述纤维素酰化物膜的透湿度。)
(透湿度)
本发明中的“透湿度”是指按照JIS Z 0208:1976的“防湿包装材料的透湿度试验方法(杯法)”中记载的方法,在温度40℃、相对湿度90%的条件下24小时通过的水蒸汽的量(g/m2/天)。
上述式(301)是关于使上述纤维素酰化物膜与低透湿层层叠而成的层叠体的透湿度A与基材膜的透湿度B相比以特定的比例低、即关于低透湿层的性能的规定。
其中,上述式(301)中的A如上所述,表示使上述纤维素酰化物膜与低透湿层层叠而成的层叠体的透湿度,但其并不意味着在本发明的光学膜中上述纤维素酰化物膜与低透湿层邻接而层叠。
此外,上述式(301)的A/B优选0.5以下,更优选为0.4以下,优选为0.3以下,更优选为0.2以下。
-第1方式-
从光学膜的透湿度更加降低的方面出发,优选上述低透湿层为相对于除无机成分以外的全部固体成分含有50~99质量%的具有环状脂肪族烃基的化合物(A1)和/或具有芴环的化合物(A2)的层的方式(第1方式)。
其中,低透湿层中的化合物(A1)和/或化合物(A2)的含量(同时含有化合物(A1)及化合物(A2)时是指合计的含量。以下同样)可以通过将热分解GC-MS与元素分析组合的方法等进行测定。另外,对于后述的松香化合物(B)、无机微粒(C)及环状聚烯烃系树脂(D)的含量也可以同样地进行测定。
此外,低透湿层中的化合物(A1)和/或化合物(A2)的含量更优选为超过50质量%且99质量%以下,进一步优选为55~95质量%,特别优选为60~90质量%。
此外,从光学膜的透湿度进一步降低的方面出发,上述低透湿层更优选为含有上述的化合物(A1)和/或化合物(A2)的同时进一步含有松香化合物(B)和/或平均粒径为30nm以上且100nm以下的无机微粒(C)的层。
其中,低透湿层中的松香化合物(B)的含量优选为1~50质量%,更优选为10~40质量%,进一步优选为15~30质量%。
同样地,低透湿层中的无机微粒(C)的含量优选为10~80质量%,更优选为15~75质量%,进一步优选为20~70质量%。
这种第1方式所涉及的低透湿层优选为将含有后述的具有环状脂肪族烃基和不饱和双键基的化合物(a1)和/或具有芴环和不饱和双键基的化合物(a2)、松香化合物(B)、无机微粒(C)等的固化性组合物(以下,也简记为“低透湿层用固化性组合物”)固化而形成的层。
另外,低透湿层用固化性组合物根据需要可以进一步含有具有不饱和双键基的其他化合物(a3)、无机层状化合物、聚合引发剂、紫外线吸收剂、溶剂等。以下对各成分进行说明。
〔具有环状脂肪族烃基和不饱和双键基的化合物(a1)〕
具有环状脂肪族烃基和不饱和双键基的化合物可以作为粘合剂发挥功 能。通过使用具有环状脂肪族烃基和不饱和双键基的化合物而形成低透湿层,能够实现低透湿性。详细并不清楚,但认为通过使用在分子内具有环状脂肪族烃基的化合物,向低透湿层中导入疏水性的环状脂肪族烃基,进行疏水化,从而可以防止分子从外部的进入,使透湿度降低。此外,通过在分子内具有不饱和双键基,提高交联点密度,限制低透湿层中的水分子的扩散路径。提高交联点密度还具有使环状脂肪族烃基的密度相对地上升的效果,使低透湿层内更加疏水性,防止水分子的吸附,使透湿度降低。
为了提高交联点密度,分子内所具有的不饱和双键基的数目更优选为2以上。
作为环状脂肪族烃基,优选为由碳原子数为7以上的脂环式化合物衍生的基团,更优选为由碳原子数为10以上的脂环式化合物衍生的基团,进一步优选为由碳原子数为12以上的脂环式化合物衍生的基团。
作为环状脂肪族烃基,特别优选为由二环式、三环式等多环式化合物衍生的基团。
更优选可列举出日本特开2006-215096号公报的权利要求书记载的化合物的中心骨架、日本特开2001-10999号公报记载的化合物的中心骨架、或金刚烷衍生物的骨架等。
作为环状脂肪族烃基(包含连接基),优选为下述通式(I)~(V)中的任一者所示的基团,更优选为下述通式(I)、(II)或(IV)所示的基团,进一步优选为下述通式(I)所示的基团。
通式(I)中,L及L′分别独立地表示2价以上的连接基。n表示1~3的整数。
通式(II)中,L及L′分别独立地表示2价以上的连接基。n表示1~2的整数。
通式(III)中,L及L′分别独立地表示2价以上的连接基。n表示1~2的整数。
通式(IV)中,L及L′分别独立地表示二价以上的连接基,L″表示氢原子或二价以上的连接基。
通式(V)中,L及L′分别独立地表示二价以上的连接基。
作为环状脂肪族烃基,具体而言,可列举出降冰片基、三环癸基、四环十二烷基、五环十五烷基、金刚烷基、金刚烃基等。
作为不饱和双键基,可列举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等聚合性官能团,其中,优选(甲基)丙烯酰基及-C(O)OCH=CH2。特别优选可以使用下述的1分子内含有2个以上的(甲基)丙烯酰基的化合物。
具有环状脂肪族烃基、且分子内具有2个以上的不饱和双键基的化合物通过上述的环状脂肪族烃基与具有不饱和双键的基团介由连接基键合而构成。
作为连接基,可列举出单键、碳原子数为1~6的可以被取代的亚烷基、N位可以被取代的酰胺基、N位可以被取代的氨基甲酰基、酯基、含氧羰基、醚基等及将它们组合而得到的基团。
这些化合物可以通过例如具有上述环状脂肪族烃基的二醇、三元醇等多元醇与具有(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等的化合物的羧酸、羧酸衍生物、环氧基衍生物、异氰酸酯衍生物等的一阶段或二阶段的反应而容易地合成。
优选可以通过使用(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰氯、(甲基)丙烯酸酐、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等化合物、WO2012/00316A号记载的化合物(例如1,1-双(丙烯氧基甲基)乙基异氰酸酯),使其与上述具有环状脂肪族烃基的多元醇的反应来进行合成。
以下,示出具有环状脂肪族烃基且具有不饱和双键基的化合物的优选的具体例子,但本发明并不限定于这些。
〔具有芴环和不饱和双键基的化合物(a2)〕
具有芴环和不饱和双键基的化合物可以作为粘合剂发挥功能。
此外,具有芴环和不饱和双键基的化合物可以作为固化剂发挥功能,能够在使涂膜的强度、耐擦伤性提高的同时,实现低透湿性。
为了提高交联点密度,分子内所具有的不饱和双键基的数目更优选为2以上。
具有芴环和不饱和双键基的化合物优选以下述通式(VI)表示。
(式(VI)中,R1、R2、R3、R4、R5及R6分别独立地表示一价的取代基,m、n、p及q分别独立地表示0~4的整数,R1及R2中的至少一者表示具有烯键式不饱和基的一价的有机基。)
分子内具有芴骨架和不饱和双键的化合物优选以下述通式(VII)表示。
(式(VII)中,R7、R8表示氢或甲基,r、s表示0~5的整数)
上述的化合物(a1)和/或化合物(a2)的含量(同时含有化合物(A1)及化合物(A2)时是指合计的含量)相对于低透湿层用固化性组合物的除无机成分以外的全部固体成分优选为50~99质量%,更优选为多于50质量%且99质量%以下,进一步优选为55~95质量%,特别优选为60~90质量%。
〔松香化合物(B)〕
作为松香化合物(B),优选为选自松香、氢化松香、酸改性松香及酯化松香中的1种以上。
作为松香,可列举出以松香酸、左旋海松酸、长叶松酸、新松香酸、脱氢松香酸、或二氢松香酸等树脂酸作为主要成分的浮油松香、脂松香、木松香等未改性松香。
作为氢化松香,可列举出将上述松香氢化而得到的物质。作为酸改性松香,可列举出通过狄尔斯–阿尔德加成反应加成了马来酸、富马酸或丙烯酸等不饱和酸的不饱和酸改性松香,更具体而言,可列举出在松香上加成了马来酸的马来海松酸、加成了富马酸的富马海松酸、加成了丙烯酸的丙烯海松酸等。作为酯化松香,可列举出使松香与甘油进行酯化反应而得到的甘油酯、与季戊四醇进行酯化而得到的季戊四醇酯。
作为上述松香酯,可列举出Super Ester E-720、Super Ester E-730-55、SuperEster E-650、Super Ester E-786-60、Tamanol E-100、Emulsion AM-1002、Emulsion SE-50(以上全部为商品名、特殊松香酯乳胶、荒川化学工业株式会社制)、Super Ester L、Super Ester A-18、Super Ester A-75、Super Ester A-100、Super Ester A-115、SuperEster A-125、Super Ester T-125(以上全部为商品名、特殊松香酯、荒川化学工业株式会社制)等。
此外,作为松香酯,可列举出Ester Gum AAG、Ester Gum AAL、Ester Gum A、EsterGum AAV、Ester Gum 105、Ester Gum HS、Ester Gum AT、Ester Gum H、Ester Gum HP、Ester Gum HD、Pensel A、Pensel AD、Pensel AZ、Pensel C、Pensel D-125、Pensel D-135、Pensel D-160、Pensel KK(以上全部为商品名、松香酯系树脂、荒川化学工业株式会社制)。
进而,作为其他的松香,可列举出RONDIS R、RONDIS K-25、RONDIS K-80、RONDISK-18(以上全部为商品名、松香衍生物、荒川化学工业株式会社制)Pine Crystal KR-85、Pine Crystal KR-120、Pine Crystal KR-612、Pine Crystal KR-614、Pine Crystal KE-100、Pine Crystal KE-311、Pine Crystal KE-359、Pine Crystal KE-604、Pine Crystal30PX、Pine Crystal D-6011、Pine Crystal D-6154、Pine Crystal D-6240、Pine CrystalKM-1500、Pine Crystal KM-1550(以上全部为商品名、超淡色系松香衍生物、荒川化学工业株式会社制)、ARADIME R-140、ARADIME R-95(以上全部为商品名、聚合松香、荒川化学工业株式会社制)、HYPALE CH(以上全部为商品名、氢化松香、荒川化学工业株式会社制)、BEAMSET 101(以上全部为商品名、松香丙烯酸酯、荒川化学工业株式会社制)等。
松香化合物的酸值优选为150~400KOHmg/g,更优选为200~400KOHmg/g,特别优选为280~400KOHmg/g。基材为纤维素酰化物膜时,通过将松香化合物的酸值控制在该范围内,可维持固化层的透湿度降低效果,同时得到极其良好的密合效果。
作为酸值为上述范围的松香化合物,可列举出上述的酸改性松香,特别是通过狄尔斯–阿尔德反应加成了马来酸或富马酸的松香化合物在本发明中优选使用。
此外,本发明中作为松香化合物,优选酸改性松香,更优选使用在酸改性后进行了氢化处理的松香。通过实施氢化处理,能够防止松香化合物的残存双键在低透湿层内被氧化而膜发生着色。
松香化合物的软化点优选100~170℃。若松香化合物的软化点低于100℃,则存在固化层变得柔软而结块(blocking)性差的倾向,若软化点超过170℃,则相对于溶剂的溶解性劣化,固化层的雾度变得容易上升。
本发明中松香化合物的软化点可以通过JIS K-2531的环球法进行测 定。
从光学膜的透湿度更加降低的方面出发,含有上述的松香化合物(B)时的含量相对于低透湿层用固化性组合物的全部固体成分优选为1~50质量%,更优选为10~40质量%,进一步优选为15~30质量%。
〔平均粒径为30nm以上且100nm以下的无机微粒(C)〕
作为平均粒径为30nm以上且100nm以下的无机微粒(C),使用无机氧化物微粒、氟化镁。其中,特别是从折射率、分散稳定性、成本的方面考虑,优选二氧化硅微粒。
无机微粒(C)的平均粒径(1次粒径)从透湿度降低的观点出发为30~100nm,优选为35~90nm,更优选为40~85nm。
其中,关于通过使用平均粒径为30nm以上且100nm以下的无机微粒而透湿度降低的机制,发明人们如下考虑。
认为若使具有低透湿层的膜的一个面与另一个面之间具有水蒸汽分压差,则以此为驱动力使水分子逐渐通过低透湿层内。在低透湿层内存在无机微粒时,水分子无法通过无机微粒内,在层内能够通过的区域受到限制,从而产生透湿度降低效果。
另一方面,无机微粒表面被羟基覆盖,水分子容易吸附,在低透湿层内容易存在水分子。认为在正常状态下,在低透湿层内水分子在无机微粒表面反复进行吸附脱附。认为在使低透湿层内含有相同添加量的无机微粒时,若无机微粒的平均粒径低于30nm,则无机微粒的总表面积变大,进而无机微粒间的平均距离变短,从而无法充分地发挥水分子无法通过无机微粒内这样的上述的透湿度降低效果。
此外,认为若无机微粒的平均粒径大于100nm,则在无机微粒与粘合剂之间等层内容易产生间隙,水分子通过间隙,从而透湿度上升。
无机微粒可以为晶质、非晶质中的任一种,此外可以是单分散粒子,若满足规定的粒径则也可以是凝聚粒子,但优选为单分散。形状可以为不定形,也可以为多孔质粒子或中空粒子,但由于优选水分子的吸附少,所以最优选为球径且内部没有空洞的粒子。
无机微粒也可以将平均粒径不同的两种以上并用。
其中,无机微粒的平均粒径可以由电子显微镜照片或BET法等公知的 方法求出,本发明中是通过BET法求出的平均粒径。
无机微粒(C)优选通过常规方法进行表面处理,优选利用硅烷偶联剂剂进行表面处理(表面修饰)。
特别是为了改良向低透湿层形成用粘合剂中的分散性,无机微粒的表面优选利用有机硅烷化合物的水解物和/或其部分缩合物进行处理,进一步优选在处理时,使用酸催化剂及金属螯合物化合物中的任一者、或两者。关于无机微粒的表面的处理方法,记载于日本特开2008-242314号公报的段落号[0046]~[0076]中,该文献中记载的有机硅烷化合物、硅氧烷化合物、表面处理的溶剂、表面处理的催化剂、金属螯合物化合物等在本发明中也可以适宜使用。
从光学膜的透湿度更加降低的方面出发,含有上述的无机微粒(C)时的含量相对于低透湿层用固化性组合物的全部固体成分优选为10~80质量%,更优选为15~75质量%,进一步优选为20~70质量%。
〔具有不饱和双键基的其他化合物(a3)〕
本发明中,在低透湿层用固化性组合物中,可以在不损害本发明的效果的范围内并用上述的化合物(a1)及化合物(a2)以外的具有不饱和双键的化合物(a3)。
作为上述化合物(a3),优选为不具有环状脂肪族烃基或芴环的(甲基)丙烯酸酯化合物,可列举出例如亚烷基二醇的(甲基)丙烯酸二酯类、聚氧亚烷基二醇的(甲基)丙烯酸二酯类、多元醇的(甲基)丙烯酸二酯类、环氧乙烷或环氧丙烷加成物的(甲基)丙烯酸二酯类、环氧基(甲基)丙烯酸酯类、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯类、聚酯(甲基)丙烯酸酯类等。
其中,优选多元醇与(甲基)丙烯酸的酯类。
具体而言,可列举出例如1,4-丁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、PO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改性磷酸三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯 酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯聚丙烯酸酯、聚酯聚丙烯酸酯、己内酯改性三(丙烯氧基乙基)异氰脲酸酯等。
具有(甲基)丙烯酰基的多官能丙烯酸酯系化合物类也可以使用市售品,可列举出新中村化学工业株式会社制NK ESTER A-TMMT、日本化药株式会社制KAYARAD DPHA等。关于多官能单体,记载于日本特开2009-98658号公报的段落[0114]~[0122]中,本发明中也同样。
作为不具有环状脂肪族烃基的具有不饱和双键基的化合物,从与基材膜或图案光学各向异性层的密合性、低卷曲等观点出发,为具有氢键性的取代基的化合物是优选的。氢键性的取代基是指氮、氧、硫、卤素等电负性大的原子与氢键通过共价键连接而成的取代基,具体而言可列举出OH-、SH-、-NH-、CHO-、CHN-等,优选氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯类、具有羟基的(甲基)丙烯酸酯类。也可以使用市售的具有(甲基)丙烯酰基的多官能丙烯酸酯,可列举出新中村化学工业株式会社制NK Oligo U4HA、新中村化学工业株式会社制NKESTER A-TMM-3、日本化药株式会社制KAYARAD PET-30等。
含有上述的化合物(a3)时的含量相对于低透湿层用固化性组合物的全部固体成分优选为1~30质量%,更优选为2~20质量%,进一步优选为3~15质量%。
〔无机层状化合物〕
从使低透湿层的透湿度进一步降低的观点出发,低透湿层用固化性组合物还优选在上述的低透湿层中能够使用的粘合剂中分散无机层状化合物。由于无机层状化合物具有亲水性的表面,所以优选进行有机化处理。
无机层状化合物是具有单位结晶层层叠而成的结构、并显示通过在层间配位或吸收溶剂而溶胀或解理的性质的无机化合物。作为这样的无机化合物,可例示出溶胀性的含水硅酸盐、例如蒙脱石组粘土矿物(蒙脱石、皂石、锂蒙脱石等)、蛭石组粘土矿物、高岭石组粘土矿物、页硅酸盐(云母等)等。此外,还优选使用合成无机层状化合物,作为合成无机层状化合物,可列举出合成蒙脱石(锂蒙脱石、皂石、硅镁石等)、合成云母等,优选蒙脱石(smectite)、蒙脱土(montmorillonite)、云母,更优选蒙脱土、 云母。作为可以用作市售品的无机层状化合物,可以使用MEB-3(Co-op Chemical株式会社制合成云母水分散液)、ME-100(Co-op Chemical株式会社制合成云母)、S1ME(Co-op Chemical株式会社制合成云母)、SWN(Co-op Chemical株式会社制合成蒙脱石)、SWF(Co-op Chemical株式会社制合成蒙脱石)、Kunipia F(KUNIMINE化学工业株式会社制精制膨润土)、BENGERU(HOJUN株式会社制精制膨润土)、BENGERU HV(HOJUN株式会社制精制膨润土)、BENGERU FW(HOJUN株式会社制精制膨润土)、BENGERU bright 11(HOJUN株式会社制精制膨润土)、BENGERU bright 23(HOJUN株式会社制精制膨润土)、BENGERU bright 25(HOJUN株式会社制精制膨润土)、BENGERU A(HOJUN株式会社制精制膨润土)、BENGERU 2M(HOJUN株式会社制精制膨润土)等。
此外,所述无机层状化合物优选为对这些无机层状化合物实施了有机化处理的化合物。
从兼顾低透湿性和基材-低透湿层间的密合性的方面出发,溶胀性层状无机化合物优选进行微粒化处理。经微粒化处理的溶胀性层状无机化合物通常为板状或扁平状,平面形状没有特别限制,也可以为无定形状等。经微粒化处理的溶胀性层状无机化合物的平均粒径(平面形状的平均粒径)例如优选为0.1~10μm,更优选为0.1~8μm,特别优选为0.1~6μm。
〔聚合引发剂〕
在低透湿层用固化性组合物中,优选包含聚合引发剂。作为聚合引发剂,优选光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,可列举出苯乙酮类、苯偶姻类、二苯甲酮类、氧化膦类、缩酮类、蒽醌类、噻吨酮类、偶氮化合物、过氧化物类、2,3-二烷基二酮化合物类、二硫醚化合物类、氟胺化合物类、芳香族锍类、洛芬碱二聚物类、鎓盐类、硼酸酯盐类、活性酯类、活性卤素类、无机络合物、香豆素类等。光聚合引发剂的具体例子及优选的方式、市售品等记载于日本特开2009-098658号公报的段落[0133]~[0151]中,本发明中也同样可以适宜使用。
在《最新UV硬化技術》{株式会社技术情报协会}(1991年)、p.159及《紫外線硬化システム》加藤清视著(平成元年、综合技术中心发行)、 p.65~148中也记载有各种例子,对本发明是有用的。
作为市售的光裂解型的光自由基聚合引发剂,可列举出BASF公司制(原CibaSpecialty Chemicals株式会社)制的“IRGACURE 651”、“IRGACURE 184”、“IRGACURE 819”、“IRGACURE 907”、“IRGACURE 1870”(CGI-403/IRGACURE 184=7/3混合引发剂)、“IRGACURE500”、“IRGACURE 369”、“IRGACURE 1173”、“IRGACURE 2959”、“IRGACURE 4265”、“IRGACURE4263”、“IRGACURE 127”、“OXE01”等;日本化药株式会社制的“KAYACURE DETX-S”、“KAYACURE BP-100”、“KAYACURE BDMK”、“KAYACURE CTX”、“KAYACURE BMS”、“KAYACURE 2-EAQ”、“KAYACURE ABQ”、“KAYACURE CPTX”、“KAYACURE EPD”、“KAYACURE ITX”、“KAYACUREQTX”、“KAYACURE BTC”、“KAYACURE MCA”等;Sartomer公司制的“Esacure(KIP100F,KB1,EB3,BP,X33,KTO46,KT37,KIP150,TZT)”等及它们的组合作为优选的例子。
从按照使低透湿层用固化性组合物中包含的能够聚合的化合物聚合,且引发点不过于增加的方式设定的理由出发,上述的光聚合引发剂的含量相对于组合物中的全部固体成分优选为0.5~8质量%,更优选为1~5质量%。
〔紫外线吸收剂〕
低透湿层用固化性组合物可以含有紫外线吸收剂。
包含低透湿层的本发明的光学膜在偏振片或液晶显示装置构件中被使用,但从防止偏振片或液晶等的劣化的观点出发,通过在低透湿层中含有紫外线吸收剂,能够对光学膜赋予紫外线吸收性。
〔溶剂〕
低透湿层用固化性组合物可以含有溶剂。
作为溶剂,考虑单体的溶解性、涂敷时的干燥性等,可以使用各种溶剂。作为所述有机溶剂,可列举出例如二丁基醚、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、环氧丙烷、1,4-二噁烷、1,3-二氧杂环戊烷、1,3,5-三噁烷、四氢呋喃、茴香醚、苯***、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、丙酮、甲乙酮(MEK)、二乙基酮、二丙基酮、二异丁基酮、环戊酮、环己酮、甲基 环己酮、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯、2-甲氧基醋酸甲酯、2-乙氧基醋酸甲酯、2-乙氧基醋酸乙酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、1,2-二乙酸基丙酮、乙酰基丙酮、二丙酮醇、乙酰醋酸甲酯、乙酰醋酸乙酯等甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、环己醇、醋酸异丁酯、甲基异丁基酮(MIBK)、2-辛酮、2-戊酮、2-己酮、乙二醇乙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇丁基醚、丙二醇甲基醚、乙基卡必醇、丁基卡必醇、己烷、庚烷、辛烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、苯、甲苯、二甲苯等,可以单独使用1种或将两种以上组合使用。
上述的溶剂中,优选使用碳酸二甲酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、甲乙酮、乙酰基丙酮、丙酮中的至少1种,更优选使用碳酸二甲酯、醋酸甲酯中的任一种,特别优选使用醋酸甲酯。
溶剂的含量优选按照低透湿层用固化性组合物的固体成分的浓度达到20~80质量%的范围的方式使用,更优选为30~75质量%,进一步优选为40~70质量%。
-第2方式-
从光学膜的透湿度更加降低的方面出发,优选上述低透湿层为含有50~99质量%的环状聚烯烃系树脂(D)的层的方式(第2方式)。
〔环状聚烯烃系树脂(D)〕
环状聚烯烃系树脂表示具有环状烯烃结构的聚合物树脂。
作为环状聚烯烃系树脂,有例如(1)降冰片烯系聚合物、(2)单环的环状烯烃的聚合物、(3)环状共轭二烯的聚合物、(4)乙烯基脂环式烃聚合物及(1)~(4)的氢化物等。
本发明中优选的聚合物为至少包含1种以上的下述通式(102)所示的重复单元的加成(共)聚合物环状聚烯烃系树脂及根据需要进一步包含至少1种以上的通式(101)所示的重复单元而成的加成(共)聚合物环状聚烯烃系树脂。此外,包含至少1种的通式(103)所示的环状重复单元的开环(共)聚合物也可以适宜使用。
通式(101)
通式(102)
通式(103)
式(101)~(103)中,m表示0~4的整数。R1~R6表示氢原子或碳原子数为1~10的烃基,X1~X3、Y1~Y3表示氢原子、碳原子数为1~10的烃基、卤素原子、被卤素原子取代的碳原子数为1~10的烃基、-(CH2) nCOOR11、-(CH2)nOCOR12、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2) nCN、-(CH2)nCONR13R14、-(CH2)nNR13R14、-(CH2)nOZ、-(CH2) nW、或由X1和Y1或由X2和Y2或由X3和Y3构成的(-CO)2O、(-CO) 2NR15。另外,R11、R12、R13、R14、R15表示氢原子、碳原子数为1~20的烃基,Z表示烃基或被卤素取代的烃基,W表示SiR16 pD3-p(R16表示碳原子数为1~10的烃基,D表示卤素原子、-OCOR16或-OR16,p表示0~3的整数),n表示0~10的整数。
降冰片烯系聚合物氢化物如日本特开平1-240517号、日本特开平7-196736号、日本特开昭60-26024号、日本特开昭62-19801号、日本特开2003-1159767号或日本特开2004-309979号等中公开的那样,通过将多环状不饱和化合物进行加成聚合或易位开环聚合后进行氢化来制作。本发明中使用的降冰片烯系聚合物中,R3~R6优选氢原子或-CH3,从透湿度低这样的观点出发,进一步优选为氢原子。X3及Y3优选氢原子、Cl、-COOCH3,从透湿度低这样的观点出发,进一步优选为氢原子。其他的基团可适当选择。m优选0或1。该降冰片烯系树脂由JSR株式会社以Arton G或Arton F的商品名出售,此外由Zeon株式会社以Zeonor ZF14、ZF16、Zeonex 250或Zeonex 280的商品名市售,可以使用它们。
降冰片烯系加成(共)聚合物在日本特开平10-7732号、日本特表2002-504184号、美国公开专利2004229157A1号或WO2004/070463A1号等中有公开。通过将降冰片烯系多环状不饱和化合物彼此进行加成聚合而获得。此外,根据需要,也可以将降冰片烯系多环状不饱和化合物与乙烯、丙烯、丁烯;丁二烯、异异戊二烯那样的共轭二烯;乙叉降冰片烯那样的非共轭二烯;丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酰亚胺、醋酸乙烯酯、氯乙烯等线状二烯化合物进行加成聚合。其中优选为与乙烯的共聚物。该降冰片烯系加成(共)聚合物由三井化学株式会社以APEL的商品名出售,有玻璃化转变温度(Tg)不同的例如APL8008T(Tg70℃)、APL6013T(Tg125℃)或APL6015T(Tg145℃)等品级。由Polyplastics株式会社出售TOPAS8007、TOPAS6013、TOPAS6015等料粒。进而,由Ferrania公司出售Appear3000。
本发明中,低透湿层中的环状聚烯烃系树脂(D)的含量优选为70~100质量%,更优选为80~100质量%。
此外,环状聚烯烃系树脂(D)中,环状烯烃聚合单元的含量优选为5~ 95质量%。
本发明中,对环状聚烯烃系树脂(D)的玻璃化转变温度(Tg)没有限制,也可以使用例如200~400℃那样的高Tg的环状聚烯烃系树脂。
这种第2方式所述的低透湿层优选为将含有环状聚烯烃系树脂(D)的低透湿层用固化性组合物进行固化而形成的层。
另外,低透湿层用固化性组合物根据需要也可以与第1方式同样进一步含有具有不饱和双键基的其他化合物(a3)、无机层状化合物、聚合引发剂、紫外线吸收剂、溶剂等。另外,在第2方式中,也可以含有第1方式的低透湿层用固化性组合物中使用的化合物(a1)及化合物(a2)。
-低透湿层的构成-
(低透湿层的膜厚)
低透湿层可以为1层单层,也可以设置多层,低透湿层的膜厚(设置多层时为各层的膜厚)优选为0.5~25μm,更优选为1~20μm,进一步优选为2~18μm,特别优选为3~17μm。
(低透湿层的透湿度)
根据复合膜的气体透过式(例如“包装材料的阻隔性的科学(包装学基础讲座5)”p68~72仲川勤著日本包装学会),设正常状态的光学膜的透湿度为Jf,设上述纤维素酰化物膜的透湿度为Js,设将光学膜分离成上述纤维素酰化物膜和低透湿层时的低透湿层的透湿度为Jb时,以下的式子成立。
1/Jf=1/Js+1/Jb 式(A)
光学膜的透湿度Jf和上述纤维素酰化物膜的透湿度Js可以直接测定,基于这些测定值,通过计算可以求出低透湿层的透湿度Jb。
本发明中,低透湿层的透湿度优选为5.0~100g/m2/天,更优选为10~100g/m2/天,更优选为15~90g/m2/天,特别优选为20~80g/m2/天。
(低透湿层的每单位膜厚的透湿度)
已知一般正常状态下的透湿度与膜厚成反比例。因此,在上述膜厚的范围内低透湿层能够达到的透湿度由材料的特性值即每单位膜厚的透湿度决定,该值越小,越能够达到更低透湿度。另一方面,基于上述的关系,可以通过低透湿层的膜厚调整来进行透湿度的调整,但若每单位膜厚的透 湿度过低,则光学膜的透湿度的控制变难。
考虑两者,低透湿层的每10μm膜厚的透湿度优选为5.0~100g/m2/天,更优选为10~100g/m2/天,进一步优选为20~90g/m2/天,特别优选为30~80g/m2/天。
透湿度是通过JIS Z-0208的方法在40℃、相对湿度90%下经过24小时后的值。
另外,低透湿层的每10μm膜厚的透湿度由上述纤维素酰化物膜和光学膜的透湿度、低透湿层的膜厚如以下那样估算。
低透湿层的相对于膜厚10μm的透湿度Cb(10μm)可以基于上述中算出的Jb以以下的式子表示。
Cb(10μm)=Jb×db/10[g/m2/天] 式(C)
其中,db[μm]为低透湿层的膜厚,如上所述,可以由低透湿层层叠前后的膜厚差求出。
低透湿层还优选兼具透湿度硬涂层功能、防反射功能、防污功能等。
-低透湿层的制造方法-
低透湿层的制造(层叠)方法没有特别限定,可适宜列举出例如将上述的低透湿层用固化性组合物涂布到上述纤维素酰化物膜或图案光学各向异性层上,并进行固化而层叠的方法等。
<光学膜的用途>
本发明的光学膜在偏振片保护膜、配置于图像显示面的表面保护膜等各种用途中是有用的。为了显示适合于各用途的功能,还可以与上述纤维素酰化物膜及上述硬涂层一起具有其他的层。例如除了防眩层、透明硬涂层以外,还可以具有防反射层、抗静电层、防污层等。
对于图像显示装置也没有限制,可以是包含液晶单元的液晶显示装置,也可以是包含有机EL层的有机EL图像显示装置,此外还可以是等离子体图像显示装置。本发明的光学膜由于包含纤维素酰化物膜,所以与起偏器的贴合性良好,适合在以偏振片作为必须构件的液晶显示装置中利用。
用于显示装置的表面侧的偏振片保护膜中,优选除了防眩层或透明硬涂层以外,还具有防反射层、抗静电层、防污层。
此外,在偏振片的制作时,当本发明的光学膜所具有的纤维素酰化物 膜具有面内慢轴时,优选按照该面内慢轴与起偏器的透过轴平行或正交的方式进行贴合。
[偏振片]
本发明还涉及一种偏振片,其特征在于,具有至少1片本发明的光学膜。本发明的偏振片优选具有本发明的光学膜和起偏器。
本发明的偏振片可以通过一般的方法进行制作。例如可以通过将本发明的光学膜的纤维素酰化物膜的背面(没有形成硬涂层一侧的面)与起偏器贴合来进行制作。上述纤维素酰化物膜的贴合面优选进行碱皂化处理。此外,在贴合中,可以使用完全皂化型聚乙烯醇水溶液。
作为上述起偏器,可以使用以往公知的起偏器。使用例如将由如聚乙烯醇或乙烯单元的含量为1~4摩尔%、聚合度为2000~4000、皂化度为99.0~99.99摩尔%的乙烯改性聚乙烯醇那样的亲水性聚合物构成的膜用如碘那样的二色性染料进行处理并拉伸而成的起偏器、将如氯乙烯那样的塑料膜进行处理并使其取向而得到的起偏器。
此外,作为通过在基材上形成有聚乙烯醇层的层叠膜的状态下实施拉伸及染色而得到10μm以下的起偏器膜的方法,可列举出日本专利第5048120号公报、日本专利第5143918号公报、日本专利第5048120号公报、日本专利第4691205号公报、日本专利第4751481号公报、日本专利第4751486号公报,这些关于起偏器的公知的技术也可以优选利用于本发明的偏振片。
作为起偏器的膜厚,优选使用5~30μm的起偏器。将这样操作而得到的起偏器与偏振片保护膜贴合。
(起偏器与偏振片保护膜的层叠方法)
本发明中的偏振片的制造方法优选包含在通过上述的方法得到的起偏器的两面层叠2片偏振片保护膜的工序。
在层叠中,通常使用粘接剂。偏光膜与两面的偏振片保护膜之间的粘接剂层可以将其厚度设为0.01~30μm左右,优选为0.01~10μm,进一步优选为0.05~5μm。若粘接剂层的厚度在该范围内,则在所层叠的偏振片保护膜与起偏器之间不会产生浮起、剥离,可得到实用上没有问题的粘接力。
作为优选的粘接剂之一,可列举出水系粘接剂、即粘接剂成分溶解或分散于水中的粘接剂,优选使用由聚乙烯醇系树脂水溶液构成的粘接剂。
在由聚乙烯醇系树脂水溶液构成的粘接剂中,对于聚乙烯醇系树脂,除了将醋酸乙烯酯的均聚物即聚醋酸乙烯酯进行皂化处理而得到的乙烯醇均聚物以外,还有将醋酸乙烯酯与能够与其共聚的其他单体的共聚物进行皂化处理而得到的乙烯醇系共聚物、进而将它们的羟基部分改性而得到的改性聚乙烯醇系聚合物等。
在该粘接剂中,多元醛、水溶性环氧化合物、三聚氰胺系化合物、氧化锆化合物、锌化合物、乙醛酸盐等也可以作为交联剂添加。当使用水系粘接剂时,由其得到的粘接剂层的厚度通常为1μm以下。
作为另一个优选的粘接剂,可列举出含有通过活性能量射线的照射或加热而固化的环氧化合物的固化性粘接剂组合物。其中固化性的环氧化合物是分子内具有至少2个环氧基的化合物。这种情况下,偏光膜与保护膜的粘接可以通过对该粘接剂组合物的涂布层照射活性能量射线、或赋予热而使粘接剂中含有的固化性的环氧化合物固化的方法来进行。环氧化合物的固化一般通过环氧化合物的阳离子聚合来进行。此外从生产率的观点出发,该固化优选通过活性能量射线的照射来进行。
使用固化性粘接剂时,由其得到的粘接剂层的厚度通常为0.5~5μm左右。
在使用固化性粘接剂的情况下,使用贴合辊贴合膜后,根据需要进行干燥,通过照射活性能量射线或加热而使固化性粘接剂固化。活性能量射线的光源没有特别限定,优选在波长400nm以下具有发光分布的活性能量射线,具体而言,优选使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯等。
从耐候性、折射率、阳离子聚合性等观点出发,固化性粘接剂组合物中含有的环氧化合物优选为分子内不含芳香环的化合物。作为分子内不含芳香环的环氧化合物,可例示出氢化环氧化合物、脂环式环氧化合物、脂肪族环氧化合物等。这样的固化性粘接剂组合物中适宜使用的环氧化合物在例如日本特开2004-245925号公报中有详细说明。
在起偏器上贴合有本发明的光学膜一面的相反面,可以进一步贴合本 发明的光学膜,也可以贴合以往已知的光学膜。
关于上述的以往已知的光学膜,对光学特性及材料中的任一者均没有特别限制,可以优选使用由纤维素系树脂、丙烯酸树脂、环状烯烃树脂构成的光学膜,可以使用光学上各向同性的膜,也可以使用光学上各向异性的相位差膜。
关于上述的以往已知的光学膜,作为由纤维素系树脂构成的光学膜,可以利用日本特开2009-98674号公报中记载的由含有聚酯二醇的光学上各向同性的纤维素系树脂构成的光学膜、日本专利第5036209号公报中记载的在Rth正的纤维素系树脂上层叠Rth负的光学各向异性层而成的光学膜、日本特开2011-118339号公报中记载的层叠低取代度层/高取代度层而成的由高Re、高Rth的纤维素系树脂构成的光学膜。
此外,关于上述的以往已知的光学膜,作为由丙烯酸树脂构成的光学膜,可以利用日本专利第4570042号公报中记载的由含有苯乙烯系树脂的(甲基)丙烯酸树脂构成的光学膜、日本专利第5041532号公报中记载的由主链具有戊二酰亚胺环结构的(甲基)丙烯酸树脂构成的光学膜、日本特开2009-122664号公报中记载的由具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸系树脂构成的光学膜、日本特开2009-139754号公报中记载的由具有戊二酸酐单元的(甲基)丙烯酸系树脂构成的光学膜。
此外,关于上述的以往已知的光学膜,作为由环状烯烃树脂构成的光学膜,可以利用日本特开2009-237376号公报的段落[0029]以后记载的环状烯烃系树脂膜、日本专利第4881827号公报、日本特开2008-063536号公报中记载的含有降低Rth的添加剂的环状烯烃树脂膜。
在将本发明的偏振片利用于液晶显示装置中的方式中,在使本发明的光学膜位于起偏器的内侧(即起偏器与液晶单元之间)、外侧(即与液晶面相反侧的面)的任一配置中均可以适宜使用,但具有硬涂层时,优选配置于显示面外侧。
[液晶显示装置]
本发明的液晶显示装置的特征在于,具有本发明的光学膜或本发明的偏振片。关于本发明的光学膜在图像显示装置中的功能,没有特别限制。本发明的光学膜的配置方法的一个例子为在不具有硬涂层的状态下配置于 起偏器的内侧(即起偏器与液晶单元之间)的偏振片的表面保护膜。本发明的光学膜的配置方法的另一个例子为在具有硬涂层的状态下配置于显示面侧的偏振片中起偏器的内侧(即起偏器与液晶单元之间)的表面保护膜。本发明的偏振片优选为配置于显示面侧的偏振片,优选将本发明的光学膜配置于显示面侧外侧。关于其他的构成,可以采用公知的液晶显示装置的任一构成。关于其模式,也没有特别限制,可以作为TN(Twisted Nematic,扭曲向列)、IPS(In-Plane Switching,面内切换)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal,铁电液晶)、AFLC(Anti-ferroelectric LiquidCrystal,反铁电液晶)、OCB(Optically Compensatory Bend,光学补偿弯曲)、STN(SupperTwisted Nematic,超扭曲向列)、VA(Vertically Aligned,垂直排列)及HAN(HybridAligned Nematic,混合排列向列)等各种显示模式的液晶显示装置而构成。
作为本发明的液晶显示装置,优选透射型的液晶显示装置,该透射型的液晶显示装置通常由背光和液晶单元、及透射轴正交的2片偏振片构成,该2片偏振片介由粘合剂层贴合于该液晶单元的视觉辨认侧和背光侧。
上述的液晶单元具有液晶层和设置于该液晶层的两侧的2片玻璃基板。
作为液晶显示装置用的玻璃基板,使用硅酸盐玻璃,优选使用二氧化硅玻璃、硼硅酸玻璃,最优选使用无碱硼硅酸玻璃。若在液晶显示装置用的玻璃基板中含有碱成分,则有可能碱成分溶出,TFT损伤。另外,这里所谓的无碱硼硅酸玻璃是实质上不包含碱成分的玻璃,具体而言,是碱成分为1000ppm以下的玻璃。关于本发明中的碱成分的含量,优选碱成分为500ppm以下,更优选碱成分为300ppm以下。
液晶显示装置用的玻璃基板优选为俯视大致矩形状的板状体,且板厚为0.01mm~1.1mm。若比0.01mm过薄,则容易受到因光的干涉、由评价对象显示器用玻璃基板的变形产生的内部应变等所带来的影响,若比1.1mm过厚,则评价时的亮度降低。更优选的板厚为0.1mm~0.7mm,进一步优选的板厚为0.1mm~0.5mm。
实施例
以下列举出实施例对本发明的特征更具体地进行说明。以下的实施例中所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理步骤等只要不脱离本发明 的主旨则可以适当变更。因此,本发明的范围不应该受以下所示的具体例子的限定性解释。
[实施例1]
(芯层纤维素酰化物胶浆的制作)
将下述的组合物投入到混合罐中并搅拌,将各成分溶解,调制了醋酸纤维素溶液。
表1
起偏器耐久性改良剂(2-3)
紫外线吸收剂
(外层纤维素酰化物胶浆的制作)
在上述的芯层纤维素酰化物胶浆90质量份中加入10质量份下述的消光剂溶液,调制了外层醋酸纤维素溶液。
(纤维素酰化物膜的制作)
将上述芯层纤维素酰化物胶浆和其两侧的外层纤维素酰化物胶浆这3层同时从流延口流延到20℃的滚筒上。在溶剂含有率为大致20质量%的状态下剥取,将膜的宽度方向的两端用拉幅机夹子固定,在残留溶剂为3~15%的状态下,沿横向拉伸1.1倍并进行干燥。之后,通过在热处理装置的辊间进行搬送,进一步进行干燥,制作了厚度为20μm的纤维素酰化物膜。
(硬涂层的形成)
作为硬涂层形成用的涂布液,调制了下述硬涂用固化性组合物硬涂液1。
表2
UV引发剂1
将上述硬涂液1涂布到上述制作的纤维素酰化物膜的一个表面上,之后,在100℃下干燥60秒,在氮为0.1%以下的条件下以1.5kW、300mJ照射UV,使其固化,形成具有下述表中记载的厚度的硬涂层。另外,膜厚的调整通过使用缝口模头,在模涂法中调整涂布量来进行。
这样操作,制作了在上述制作的纤维素酰化物膜上具有硬涂层的实施例1的光学膜。
[实施例2~18及比较例1~7]
除了在实施例1的光学膜的制作中,将纤维素酰化物膜中使用的酯低聚物的种类及添加量、起偏器耐久性改良剂的种类及添加量、膜厚如下述表1中记载的那样变更以外,与实施例1同样地操作,制造了在纤维素酰化物膜上具有硬涂层的实施例2~18及比较例1~7的光学膜。
各实施例及比较例中使用的各种添加剂为以下的化合物。
化合物X(磷酸三苯酯)
化合物Y(通过日本特开2012-66571号公报中记载的方法测定的平均取代度为7.8的下述糖酯化合物)
起偏器耐久性改良剂(2-6)
起偏器耐久性改良剂(2-9)
起偏器耐久性改良剂(2-10)
起偏器耐久性改良剂
起偏器耐久性改良剂
[评价]
使用所得到的各实施例及比较例的光学膜,进行以下的评价。将各评价的结果记载于下述表3中。
(塌陷状凹部)
对于各实施例及比较例的光学膜中使用的纤维素酰化物膜,在不层叠硬涂层的情况下卷制3900m的卷状纤维素酰化物膜后,经时1周,通过目视观察外观。
A:卷没有发生变形。
C:卷表面变形为凹凸状。
塌陷状凹部在实用上必须为A评价。
<光学膜评价>
(Knoop硬度)
使用Fischer Instruments公司制HM2000型硬度计,对本发明例及比较例的光学膜的主面,在最大压入载荷为20mN、压入速度为10秒、蠕变为5秒的条件下压入金刚石制压头,由所得到的最大压入深度与载荷的关系求出Knoop硬度。
Knoop硬度优选为240以上,特别优选为245以上。
(铅笔硬度)
进行JIS K5400中记载的铅笔硬度评价。将实施例及比较例的光学膜在温度为25℃、相对湿度为60%下调湿2小时后,使用JISS6006中规定的F~ 5H的试验用铅笔,以4.9N的载荷,通过如下的判定进行评价,将成为OK的最高的硬度作为评价值。通过如下的判定进行评价,将成为OK的最高的硬度作为评价值。
OK:在n=5的评价中没有伤痕~2个伤痕
NG:在n=5的评价中伤痕为3个以上
铅笔硬度在实用上必须为3H以上。
<偏振片评价>
(偏振片的制作)
1)膜的皂化
将各实施例及比较例中制作的各光学膜在调温至37℃的4.5mol/L的氢氧化钠水溶液(皂化液)中浸渍1分钟后,将膜水洗,之后,在0.05mol/L的硫酸水溶液中浸渍30秒后,进一步通过水洗浴。然后,反复进行3次利用气刀的除水,使水落下后在70℃的干燥区域中滞留15秒钟而进行干燥,制作了经皂化处理的光学膜。
2)偏光膜的制作
按照日本特开2001-141926号公报的实施例1,对2对的夹持辊间给予圆周速度差,沿长度方向进行拉伸,调制了厚度为20μm的偏光膜。
3)贴合
从这样操作而得到的偏光膜和上述经皂化处理的光学膜中选择2片,以这些光学膜的与硬涂层相反侧的纤维素酰化物膜侧夹持上述偏光膜后,以PVA(株式会社KURARAY制、PVA-117H)3%水溶液作为粘接剂,按照偏光轴与膜的长度方向正交的方式以卷对卷方式贴合而制作了偏振片。其中,偏光膜的两面的光学膜相同。
(偏振片的起偏器耐久性评价)
对于上述制作的偏振片,制作2组将各实施例及各比较例的光学膜的单侧的面用粘合剂贴合到玻璃板上而得到的样品(约5cm×5cm)。将其进行正交尼科尔配置,使用日本分光株式会社VAP-7070在410nm下测定正交透射率。之后,通过上述方法测定在60℃、相对湿度90%的环境下保存1000小时后的正交透射率。如以下那样定义偏振片的起偏器耐久性的评价值。
偏振片的起偏器耐久性的评价值=[经时后的正交透射率(%)-经时前的正交透射率(%)]/经时前的正交透射率(%)
偏振片的起偏器耐久性的评价值在实用上必须低于0.15,优选为0.14以下,更优选为0.09以下。
(偏振片厚度评价)
对于上述制作的偏振片,将偏振片的厚度超过100μm的情况设为C,将为100μm以下的情况设为A。
偏振片厚度在实用上必须为A评价。
由上述表3获知,本发明的光学膜为薄膜,制作成卷状的膜的外观良好,在设置硬涂层时能够实现铅笔硬度3H,在组装到液晶显示装置中时没 有显示不均。
另一方面,芳香族酯低聚物的来自脂肪族二羧酸的重复单元的摩尔比m与来自芳香族二羧酸的重复单元的摩尔比n的比率超过本发明的上限值的比较例1的光学膜的knoop硬度不足,在设置硬涂层时铅笔硬度低。
在使用Rth超过本发明的上限值的比较例2的光学膜而制作的偏振片中,确认从正面或斜向观察时的亮度、色调变化变大,产生显示不均,显示性能差。另外,关于其以外的偏振片,所有偏振片均显示与剥离偏振片前同等的特性。
使用了磷酸三苯酯来代替芳香族酯低聚物的比较例4的光学膜的knoop硬度不足,在设置硬涂层时铅笔硬度低。
使用了糖酯化合物来代替芳香族酯低聚物的比较例3的光学膜与knoop硬度相比设置硬涂层时的铅笔硬度低。认为这是由于,硬涂涂敷液渗入纤维素酰化物膜内,所以纤维素酰化物膜与硬涂层的混合区域变多,得不到硬涂层本来的硬度。
由以上获知,通过使用本发明的纤维素酰化物膜来制作偏振片,可得到显示性能优异的液晶显示装置。
[实施例101~124及比较例101~106]
除了将在实施例1~24及比较例1~6的光学膜中涂布硬涂液1后的干燥条件由在100℃下干燥60秒变更为在120℃下干燥30秒以外,与实施例1~24及比较例1~6的光学膜同样地操作,制造了实施例101~124及比较例101~106的光学膜。
所得到的实施例101~124及比较例101~106的光学膜的硬涂层的铅笔硬度的评价与实施例1~24及比较例1~6的光学膜的硬涂层的铅笔硬度的评价相同。
[实施例201~224及比较例201~206]
除了将实施例1~24及比较例1~6的光学膜中使用的硬涂层形成用的涂布液由硬涂液1变更为日本特开2012-215812号公报的0132段落中记载的硬涂液2以外,与实施例1~24及比较例1~7的光学膜同样地操作,制造了实施例201~224及比较例201~206的光学膜。
所得到的实施例201~224及比较例201~206的光学膜的硬涂层的铅 笔硬度的评价与实施例1~24及比较例1~6的光学膜的硬涂层的铅笔硬度的评价相同。
[实施例H1-1~实施例H1-24、比较例H1-1~比较例H1-6、实施例H2-1~实施例H2-24、比较例H2-1~比较例H2-6]
此外,作为硬涂层,设置高硬度硬涂层。
(高硬度硬涂液1:H1)
将IRGACURE 184(光聚合引发剂、BASF Japan公司制)4质量份添加到甲乙酮(MEK)/甲基异丁基酮(MIBK)的混合溶剂中并搅拌使其溶解,调制最终固体成分为40质量%的溶液。向该溶液中,按照以固体成分比计达到25质量份:25质量份:40质量份:10质量份的方式添加作为树脂成分的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)和U-4HA(4官能氨基甲酸酯低聚物、重均分子量为600、新中村化学公司制)和U-15HA(15官能氨基甲酸酯低聚物、重均分子量为2300、新中村化学公司制)和聚合物(7975-D41、丙烯酸双键当量250、重均分子量为15000、日立化成工业公司制)并搅拌。向该溶液中,添加以固体成分比计为0.2质量份的流平剂(制品名:Megafac F-477、DIC公司制)并搅拌,进而,添加以固体成分比计为2质量份的二氧化硅微粒(SIRMIBK15WT%-E65、CIK Nanotech公司制)并搅拌,调制了硬涂层用组合物。
将该硬涂层用组合物利用狭缝反向涂布按照干燥涂布量达到8g/m2的方式涂布到实施例1~24、比较例1~6的光学膜上而形成涂膜。将所得到的涂膜在70℃下干燥1分钟后,以紫外线照射量150mJ/cm2照射紫外线使涂膜固化,形成厚度为7μm的硬涂层,得到实施例H1-1~实施例H1-24、比较例H1-1~比较例H1-6的带高硬度硬涂层的光学膜。
(高硬度硬涂液2:H2)
配合下述成分而得到硬涂层形成用组合物。
在实施例1~24、比较例1~6的光学膜上,涂布硬涂层形成用组合物而形成涂膜。之后,将该涂膜在温度为70℃的热烘箱中进行60秒钟干燥,使涂膜中的溶剂蒸发,按照累积光量达到200mJ的方式照射紫外线使涂膜固化,由此在干燥时形成厚度为9μm的硬涂层,得到实施例H2-1~实施例H2-24、比较例H2-1~比较例H2-6的带高硬度硬涂层的光学膜。
[评价]
(铅笔硬度)
对于所得到的各实施例及比较例的带高硬度硬涂层的光学膜的带高硬度硬涂层的铅笔硬度,与实施例1~24及比较例1~6的光学膜的硬涂层的铅笔硬度的评价同样地进行测定。
实施例H1-1~实施例H1-24及实施例H2-1~实施例H2-24的带高硬度硬涂层的光学膜的铅笔硬度均为4H。比较例H1-2、H1-5、H1-6及比较例H2-2、H2-5、H2-6的带高硬度硬涂层的光学膜的铅笔硬度为3H。其他的比较例的带高硬度硬涂层的光学膜的铅笔硬度为2H。
[实施例A1-1~实施例A1-24、比较例A1-1~比较例A1-6及实施例A2-1~实施例A2-24、比较例A2-1~比较例A2-6]
将下述的防眩层设置于实施例1~实施例24、比较例1~比较例6的光学膜上。
(合成蒙脱石的合成)
向10L的烧杯中加入水4L,将3号水玻璃(SiO228%、Na2O9%、摩尔比3.22)860g溶解,边搅拌边一次性加入95%硫酸162g,得到硅酸盐溶液。接着在水1L中溶解MgCl2·6H2O一级试剂(纯度为98%)560g,将其加入到上述硅酸盐溶液中而调制均质混合溶液。边搅拌边将其用5分钟滴加到2N-NaOH水溶液3.6L中。
将所得到的由硅-镁复合体(成为胶体粒子的凝聚体的均质复合物)构成的反应沉淀物立即用NGK INSULATORS株式会社制的利用错流方式的过滤***[错流过滤器(陶瓷膜过滤器:孔径为2μm、管型、过滤面积为400cm2)]过滤及充分水洗后,添加由水200ml和Li(OH)·H2O14.5g构 成的溶液,制成浆料状。将其转移至高压釜中,在41kg/cm2、250℃下进行3小时水热反应。冷却后将反应物取出,在80℃下干燥,进行粉碎,得到具有蒙脱石的1种即锂蒙脱石的组成、且下述式所示的合成蒙脱石。
Na0.4Mg2.6Li0.4Si4O10(OH)2
(蒙脱石型粘土有机复合体1的合成)
将上述所得到的合成蒙脱石20g分散到自来水1000ml中,向其中添加将作为季铵盐的三辛基·甲基·氯化铵的80%含有品11.1g(以三辛基·甲基·氯化铵计为2.2毫摩尔)溶解到纯水中而得到的溶液300ml,边搅拌边在室温(25℃)下反应2小时。接着,将生成物进行固液分离、洗涤而除去副生成盐类后,进行干燥、粉碎,得到粘土有机复合体。
对所得到的粘土有机复合体进行X射线衍射测定,结果由其(001)面反射计算的底面间隔为确认到蒙脱石型粘土有机复合体的生成。分散到N,N-二甲基甲酰胺中而形成透明的分散液。此外,由粘土有机复合体的利用燃烧的氮原子量的分析估算季铵盐的含量,结果为105毫当量/100g蒙脱石。
另外,上述合成中三辛基·甲基·氯化铵的添加量为110毫当量/100g合成蒙脱石,为添加了合成蒙脱石的阳离子交换容量的1.0倍量。
(防眩层用涂布液的调制)
按照成为后述的表4中所示的组成的方式将各成分与MIBK(甲基异丁基酮)与MEK(甲乙酮)的混合溶剂混合。用孔径为30μm的聚丙烯制过滤器过滤而调制防眩层用涂布液。各涂布液的固体成分浓度为35质量%。另外,在涂布液的调制时,树脂粒子及蒙脱石型粘土有机复合体在分散液的状态下添加。
(树脂粒子分散液的调制)
透光性树脂粒子的分散液通过在搅拌中的MIBK溶液中慢慢地加入透光性树脂粒子至分散液的固体成分浓度达到30质量%为止并搅拌30分钟来调制。
树脂粒子使用按照成为后述的表4中记载的平均粒径及折射率的方式适当改变苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的共聚比而调制的以下的交联苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物粒子(积水化成品工业株式会社制)。
A:平均粒径为1.5μm、折射率为1.52。
B:平均粒径为2.5μm、折射率为1.52。
(蒙脱石型粘土有机复合体分散液的调制)
蒙脱石型粘土有机复合体的分散液通过使用最终在防眩层用涂布液中使用的全部MEK,边搅拌边将蒙脱石型粘土有机复合体慢慢地加入到MEK中并搅拌30分钟来调制。
以下分别示出所使用的化合物。
PET-30:季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯的混合物[日本化药株式会社制]
Irgacure907:苯乙酮系光聚合引发剂[BASF制](在下述表中,称为“Irg907”)
SP-13:以下的氟系表面活性剂(60:40(摩尔比))
(防眩层的涂设)
将实施例1~实施例24、比较例1~比较例6中使用的光学膜以卷形态开卷,按照成为下述表4中所示的膜厚的方式制作了实施例A1-1~实施例A1-24、比较例A1-1~比较例A1-6及实施例A2-1~实施例A2-24、比较例A2-1~比较例A2-6的带防眩层的光学膜。
具体而言,通过日本特开2006-122889号公报实施例1记载的使用了缝口模头的模涂法,在搬送速度为30m/分钟的条件下涂布各涂布液,在80℃下进行150秒干燥之后,进一步在氮气吹扫下以氧浓度约0.1%使用160W/cm的空冷金属卤化物灯(Eye Graphics株式会社制),照射照度为400mW/cm2、照射量为180mJ/cm2的紫外线而使涂布层固化,形成防眩层后卷绕。
[实施例A3-1~实施例A3-24、比较例A3-1~比较例A3-6]
(防眩层3:A3)
作为放射线固化型粘合剂使用季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的混合物(质量比:PETA/DPHA/PMMA=86/5/9)(固化后的折射率为1.51),作为光聚合引发剂使用1-羟基-环己基-苯基-酮:IRGACURE 184(BASF公司制)(相对于粘合剂固体成分100质量份为3质量份),向其中相对于放射线固化型粘合剂100质量份配合9.0质量份作为有机微粒(A)的丙烯酸粒子(折射率为1.49、平均粒径为5.0μm),向其中相对于放射线固化型粘合剂100质量份配合190质量份作为溶剂的甲苯与异丙基醇的混合物(质量比为73:27),从而调制涂液。
将所得到的涂液保存静置24小时后,使用迈耶棒涂敷到实施例1~实施例24、比较例1~比较例6中使用的光学膜上,以1.2m/s的流速使70℃的干燥空气流通,干燥1分钟。之后,对涂膜照射紫外线(在氮气氛下200mJ/cm2)使放射线固化型粘合剂固化而形成扩散层,制作了带防眩层的光学膜实施例A3-1~实施例A3-24、比较例A3-1~比较例A3-6。另外,扩散层的厚度设为6.0μm。
[实施例A4-1~实施例A4-24、比较例A4-1~比较例A4-6]
(防眩层4:A4)
作为放射线固化型粘合剂使用季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的混合物(质量比:PETA/DPHA/PMMA=86/5/9)(折射率为1.51),作为光聚合引发剂使用1-羟基-环己基-苯基-酮:IRGACURE 184(BASF公司制)(相对于粘合剂固体成分100质量份为5质量份),使其中相对于放射线固化型粘合剂100质量份含有12.0质量份的作为微粒(A)的高交联聚苯乙烯粒子(折射率为1.59、平均粒径为4.0μm),相对于放射线固化型粘合剂100质量份含有20.0质量份的作为层状无机化合物的滑石粒子(折射率为1.57、平均粒径D50:0.8μm)。向其中相对于放射线固化型粘合剂100质量份配合190质量份的作为溶剂的甲苯与甲基异丁基酮的混合物(质量比为83:17),从而调制涂液。
将所得到的涂液静置24小时后,通过凹版法涂敷到实施例1~实施例24、比较例1~比较例6中使用的光学膜上,以1.2m/s的流速使70℃的干燥空气流通,进行1分钟干燥而形成涂膜。之后,对涂膜照射紫外线(在氮气氛下200mJ/cm2)使放射线固化型粘合剂固化而形成扩散层,制作了带防眩层的光学膜实施例A4-1~实施例A4-24、比较例A4-1~比较例A4-6。另外,扩散层的厚度设为6.6μm。
[实施例A5-1~实施例A5-24、比较例A5-1~比较例A5-6]
(防眩层5:A5)
作为放射线固化型粘合剂,使用季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)及醋酸丙酸纤维素(SAP)的混合物(质量比:PETA/DPHA/SAP=82/7/11)(折射率为1.51),作为光聚合引发剂使用1-羟基-环己基-苯基-酮:IRGACURE 184(BASF公司制)(相对于粘合剂固体成分100质量份为3质量份),使其中相对于放射线固化型粘合剂100质量份含有6.0质量份作为有机微粒(A)的低交联丙烯酸粒子(折射率为1.49、平均粒径为5.0μm),相对于放射线固化型粘合剂100质量份含有5.0质量份的作为微粒(B)的聚苯乙烯粒子(折射率为1.59、平均粒径为3.5μm),相对于放射线固化型粘合剂100质量份含有8.0质量份的作为层状无机化合物的滑石粒子(折射率为1.57、平均粒径为0.8μm)。进而,相对于放射线固化型粘合剂100质量份添加0.003质量份作为表面活性剂的非反应性氟系表面活性剂。向其中相对于放射线固化型粘合剂100质量份配合190质量份的作为溶剂的甲苯与甲基异丁基酮的混合物(质量比为82:18),从而调制涂液。
通过将所得到的涂液按照涂液供给量与涂布量一致(涂液供给量/涂布量=1.0)的方式调整而使剪切力消失,通过凹版法涂敷到实施例1~实施例24、比较例1~比较例6中使用的光学膜上,以1.2m/s的流速使70℃的干燥空气流通,进行1分钟干燥而形成涂膜。
之后,对涂膜照射紫外线(在氮气氛下200mJ/cm2)使放射线固化型粘合剂固化而形成扩散层,制作了带防眩层的光学膜实施例A5-1~实施例A5-24、比较例A5-1~比较例A5-6。另外,扩散层的膜厚设为6.0μm。
[实施例A6-1~实施例A6-24、比较例A6-1~比较例A6-6]
(防眩层6:A6)
调制下述组成的涂液。
·粘合剂成分[季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)及二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)的混合物(质量比:PETA/DPHA=80/20)(折射率为1.52)]
100质量份
·光聚合引发剂(商品名:IRGACURE 184;BASF JAPAN公司制)
5.0质量份
·有机微粒(A)[低交联丙烯酸粒子(折射率为1.49、平均粒径为5.0μm)、综研化学公司制] 8.0质量份
·溶剂[甲苯与异丙醇的混合物(质量比:甲苯/异丙醇=73/27)]
190质量份
将所得到的涂液进行20℃、24小时熟化(aging)后,使用迈耶棒涂敷到实施例1~实施例24、比较例1~比较例6中使用的光学膜上,以1.2m/s的流速使70℃的干燥空气流通,进行1分钟干燥而形成涂膜。
之后,对形成的涂膜照射紫外线(在氮气氛下200mJ/cm2)使粘合剂成分固化而形成扩散层,制作了带防眩层的光学膜实施例A6-1~实施例A6-24、比较例A6-1~比较例A6-6。另外,扩散层的厚度设为6.0μm。
[实施例A7-1~实施例A7-24、比较例A7-1~比较例A7-6]
(防眩层7:A7)
调制下述组成的涂液。
·粘合剂成分[季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA:重均分子量为75,000)的混合物(质量比:PETA/DPHA/PMMA=80/10/10)(折射率为1.52)]
100质量份
·光聚合引发剂(商品名:IRGACURE 184;BASF JAPAN公司制)
5.0质量份
·有机微粒(A)[低交联丙烯酸粒子(折射率为1.49、平均粒径为5.0μm、综研化学公司制)] 7.8质量份
·有机微粒(B)[低交联聚苯乙烯粒子(折射率为1.59、平均粒径为3.5μm)、综研化学公司制] 4.0质量份
·溶剂[甲苯与甲基异丁基酮的混合物(质量比:甲苯/甲基异丁基酮=83/17)]190质量份
将所得到的涂液进行24小时熟化后,使用迈耶棒涂敷到实施例1~实施例24、比较例1~比较例6中使用的光学膜上,以1.2m/s的流速使70℃的干燥空气流通,进行1分钟干燥而形成涂膜。
之后,对形成的涂膜照射紫外线(在氮气氛下200mJ/cm2)使粘合剂成分固化而形成扩散层,制作了带防眩层的光学膜实施例A7-1~实施例A7-24、比较例A7-1~比较例A7-6。另外,扩散层的厚度设为6.0μm。
[评价]
(防眩性)
将所制作的带防眩层的光学膜安装到液晶电视(LC-32DZ3 Sharp公司(制))中,按照下述基准目视评价黑色显示下的荧光灯的映入程度。
A:荧光灯的形状模糊,且模糊的变化非常平滑。
B:荧光灯的形状模糊,但模糊的变化稍急。
C:荧光灯的形状模糊,但形状稍微让人介意。
D:荧光灯的映入让人介意。
对于全部的实施例、比较例的带防眩层的光学膜,评价防眩性,结果均为A评价。
(铅笔硬度)
对所得到的各实施例及比较例的带防眩层的光学的带高硬度硬涂层的铅笔硬度,与实施例1~24及比较例1~6的光学膜的硬涂层的铅笔硬度的评价同样地进行测定。
实施例A1-1~实施例A1-24、实施例A2-1~实施例A2-24、实施例A3-1~实施例A3-24、实施例A4-1~实施例A4-24、实施例A5-1~实施例A5-24、实施例A6-1~实施例A6-24及实施例A7-1~实施例A7-24的带防眩层的光学膜的铅笔硬度均为3H。
比较例A1-2、比较例A2-2、比较例A3-2、比较例A4-2、比较例A5-2、比较例A6-2、比较例A7-2、比较例A1-5、比较例A2-5、比较例A3-5、比较例A4-5、比较例A5-5、比较例A6-5、比较例A7-5、比较例A1-6、比较例A2-6、比较例A3-6、比较例A4-6、比较例A5-6、比较例A6-6、比较例 A7-6的带防眩层的光学膜的铅笔硬度为2H~3H。
比较例A1-1、比较例A1-3、比较例A1-4、比较例A2-1、比较例A2-3、比较例A2-4、比较例A3-1、比较例A3-3、比较例A3-4、比较例A4-1、比较例A4-3、比较例A4-4、比较例A5-1、比较例A5-3、比较例A5-4、比较例A6-1、比较例A6-3、比较例A6-4、比较例A7-1、比较例A7-3、比较例A7-4的带防眩层的光学膜的铅笔硬度为F~H。
Claims (13)
1.一种光学膜,其特征在于,其至少包含纤维素酰化物和芳香族酯低聚物,所述芳香族酯低聚物具有来自二羧酸的重复单元和来自二醇的重复单元,所述光学膜具有膜厚为15~45μm的纤维素酰化物膜,所述芳香族酯低聚物中包含的来自二羧酸的重复单元中,来自邻苯二甲酸的重复单元的比率为70摩尔%以上,
在所述来自二羧酸的重复单元中,在将来自脂肪族二羧酸的重复单元的摩尔比设为m,将来自芳香族二羧酸的重复单元的摩尔比设为n时,m:n为0:10~3:7,
所述纤维素酰化物膜满足下述式(1),
式(1) |Rth(590)|≤50nm
式(1)中,Rth(590)表示波长590nm下的膜厚方向的延迟。
2.根据权利要求1所述的光学膜,其中,所述芳香族酯低聚物的羟值为10mgKOH/g以下。
3.根据权利要求1所述的光学膜,其中,所述芳香族酯低聚物的两末端为单羧酸残基。
4.根据权利要求3所述的光学膜,其中,所述单羧酸残基为碳原子数为2~3的脂肪族单羧酸残基。
5.根据权利要求1所述的光学膜,其特征在于,所述芳香族酯低聚物的数均分子量Mn为600~2000。
6.根据权利要求1所述的光学膜,其特征在于,相对于所述纤维素酰化物含有5质量%~25质量%的所述芳香族酯低聚物。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的光学膜,其特征在于,进一步包含分子量/芳香族数的比为300以下、且由下述通式(2)表示的化合物,
通式(2)
通式(2)中,R11、R13及R15分别独立地表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为3~20的环烷基、碳原子数为2~20的链烯基或碳原子数为6~20的芳香族基团。
8.根据权利要求7所述的光学膜,其特征在于,所述分子量/芳香族数的比为300以下、且由所述通式(2)表示的化合物的含量相对于所述纤维素酰化物为0.5质量%~20质量%。
9.根据权利要求1~6中任一项所述的光学膜,其特征在于,其进一步包含紫外线吸收剂。
10.根据权利要求1~6中任一项所述的光学膜,其特征在于,在所述纤维素酰化物膜的至少一个表面上具有防眩层、硬涂层或图案相位差层中的至少一层。
11.根据权利要求10所述的光学膜,其中,所述图案相位差层由第一区域和第二区域形成,在波长550nm下测定的所述第一区域的Re值和所述第二区域的Re值为30~250nm。
12.一种偏振片,其特征在于,其具有至少1片权利要求1~11中任一项所述的光学膜。
13.一种液晶显示装置,其特征在于,其具有权利要求1~11中任一项所述的光学膜、或权利要求12所述的偏振片。
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