CN116745122A - 光学膜及偏振板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够改善放置于高温高湿环境中时的对于偏振片的密合性的(甲基)丙烯酸类树脂系光学膜。本发明提供一种光学膜,其具备包含(甲基)丙烯酸类树脂的树脂层,对于树脂层而言,在将23℃时的MD方向的拉伸弹性模量设为E23(MD)、将23℃时的TD方向的拉伸弹性模量设为E23(TD)时,满足0.5≤E23(TD)/E23(MD)≤1.5,树脂层的利用23℃时的夏比冲击试验测定的吸收能为140kJ/m2以上。
Description
技术领域
本发明涉及光学膜及偏振板。
背景技术
在以液晶显示装置、有机EL示装置为代表的图像显示装置等中广泛地使用的偏振板通常具有在偏振片的一面或两面作为保护膜贴合有热塑性树脂膜的构成。在日本特开2008-102274号公报(专利文献1)中记载了可以使用丙烯酸类树脂膜作为保护膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-102274号公报
发明内容
发明要解决的课题
对于以(甲基)丙烯酸类树脂膜作为保护膜的偏振板而言,在放置于高温高湿环境中时的偏振片与(甲基)丙烯酸类树脂膜之间的密合性方面有改善的余地。
本发明的目的在于,提供能够改善上述密合性的(甲基)丙烯酸类树脂系光学膜。
用于解决课题的手段
本发明提供以下所示的光学膜及偏振板。
〔1〕一种光学膜,其具备包含(甲基)丙烯酸类树脂的树脂层,
对于上述树脂层而言,在将23℃时的MD方向的拉伸弹性模量设为E23(MD)、将23℃时的TD方向的拉伸弹性模量设为E23(TD)时,满足下述式[1]:
0.5≤E23(TD)/E23(MD)≤1.5 式[1]
上述树脂层的利用23℃时的夏比冲击试验测定的吸收能为140kJ/m2以上。
〔2〕根据〔1〕中记载的光学膜,其中,上述树脂层包含(甲基)丙烯酸类树脂(A)、(甲基)丙烯酸类树脂(B)和弹性体成分(C),
上述(甲基)丙烯酸类树脂(A)的间同规正度高于上述(甲基)丙烯酸类树脂(B)。
〔3〕根据〔2〕中记载的光学膜,其中,上述弹性体成分(C)为橡胶粒子。
〔4〕根据〔1〕~〔3〕中任一项记载的光学膜,其进一步具备层叠于上述树脂层上的表面处理层。
〔5〕根据〔1〕~〔4〕中任一项记载的光学膜,其为偏振片用保护膜。
〔6〕一种偏振板,其依次包含偏振片、粘接剂层及〔1〕~〔5〕中任一项记载的光学膜。
发明效果
能够提供一种(甲基)丙烯酸类树脂系光学膜,其可以改善放置于高温高湿环境中时的与偏振片之间的密合性。
附图说明
图1是表示本发明的偏振板的层构成的一例的概略剖视图。
图2是表示本发明的偏振板的层构成的另一例的概略剖视图。
具体实施方式
<光学膜>
本发明的光学膜(以下也称作“光学膜”。)是具备包含(甲基)丙烯酸类树脂的树脂层的膜,可以作为偏振片用的保护膜合适地使用。
本说明书中所谓“(甲基)丙烯酸类”,表示选自丙烯酸类及甲基丙烯酸类中的至少1种。对于“(甲基)丙烯酰基”及“(甲基)丙烯酸酯”等表述也同样。
对于树脂层而言,在将23℃时的MD方向的拉伸弹性模量设为E23(MD)、将23℃时的TD方向的拉伸弹性模量设为E23(TD)时,满足下述式[1]:
0.5≤E23(TD)/E23(MD)≤1.5 式[1]
另外,树脂层的利用23℃时的夏比冲击试验测定的吸收能为140kJ/m2以上。
本发明的光学膜在使用粘接剂粘接于偏振片时,对于偏振片的密合性可以良好,由此能够使偏振板的耐久性良好。本发明的光学膜尤其是即使暴露于高温高湿环境中,在使用粘接剂粘接于偏振片时的对于偏振片的密合性也可以良好,由此能够使高温高湿环境下的偏振板的耐久性良好。
〔1〕光学膜的构成
光学膜可以为单层膜,即,可以包含上述树脂层。或者,光学膜也可以包含上述树脂层以外的其他层,其他层的一例为表面处理层(涂覆层)。
〔2〕树脂层
树脂层为包含(甲基)丙烯酸类树脂的层。树脂层的厚度通常为5μm以上且200μm以下,优选为10μm以上且120μm以下,更优选为10μm以上且85μm以下,进一步优选为15μm以上且65μm以下。树脂层的厚度也可以为60μm以下,也可以为50μm以下。减小树脂层的厚度有利于偏振板的薄型化,进而有利于应用该偏振板的图像显示装置等的薄型化。
对于树脂层而言,在将23℃时的MD方向的拉伸弹性模量设为E23(MD)、将23℃时的TD方向的拉伸弹性模量设为E23(TD)时,满足下述式[1]:
0.5≤E23(TD)/E23(MD)≤1.5 式[1]
式[1]中的E23(TD)/E23(MD)可以为0.6以上且1.4以下,也可以为0.7以上且1.3以下,也可以为0.8以上且1.3以下,也可以为0.9以上且1.3以下,也可以为0.9以上且1.2以下,也可以为0.9以上且1.1以下。E23(MD)及E23(TD)的单位为MPa。
为了满足上述式[1],树脂层优选为未拉伸。
对于树脂层而言,在将80℃时的MD方向的拉伸弹性模量设为E80(MD)、将80℃时的TD方向的拉伸弹性模量设为E80(TD)时,优选满足下述式[2]:
0.5≤E80(TD)/E80(MD)≤1.5 式[2]
式[2]中的E80(TD)/E80(MD)可以为0.6以上且1.4以下,也可以为0.7以上且1.3以下,也可以为0.8以上且1.3以下,也可以为0.9以上且1.3以下,也可以为0.9以上且1.2以下,也可以为0.9以上且1.1以下。E80(MD)及E80(TD)的单位为MPa。
树脂层的利用夏比冲击试验测定的吸收能(夏比冲击强度)优选为140kJ/m2以上,更优选为160kJ/m2以上,进一步优选为170kJ/m2以上,更进一步优选为180kJ/m2以上,特别优选为200kJ/m2以上。夏比冲击强度通常为350kJ/m2以下,也可以为300kJ/m2以下。夏比冲击试验在温度23℃、相对湿度50%RH的环境下实施。
满足上述式[1]、并且夏比冲击强度为上述范围的光学膜在使用粘接剂粘接于偏振片时,对于偏振片的密合性可以良好。满足上述式[1]、并且夏比冲击强度为上述范围的光学膜尤其是即使暴露于高温高湿环境中,在使用粘接剂粘接于偏振片时的对于偏振片的密合性也可以良好。
树脂层的拉伸弹性模量及夏比冲击强度可以利用后述的[实施例]一项中记载的方法来测定。
树脂层优选包含(甲基)丙烯酸类树脂(A)、(甲基)丙烯酸类树脂(B)和弹性体成分(C)。
以下,将(甲基)丙烯酸类树脂(A)、(甲基)丙烯酸类树脂(B)、弹性体成分(C)分别称作“成分(A)”、“成分(B)”、“成分(C)”。
成分(A)与成分(B)至少间同规正度不同,具体而言,成分(A)的间同规正度高于成分(B)。
树脂层可以包含除成分(A)及成分(B)以外的其他树脂成分。
其中,从光学膜的耐热性、韧性的观点出发,优选树脂层中含有的树脂成分(不包括成分(C))中的成分(A)及成分(B)的合计含有率高,该合计含有率优选为80质量%以上,更优选为90质量%以上,进一步优选为95质量%以上。
成分(A)优选为以甲基丙烯酸酯作为主要单体(含有50质量%以上)的聚合物。成分(A)可以为甲基丙烯酸酯的均聚物,也可以为甲基丙烯酸酯与其他共聚成分的共聚物。
成分(A)的来自于甲基丙烯酸酯的结构单元的含量优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上,进一步优选为98质量%以上,更进一步优选为99质量%以上,特别优选为100质量%。
在优选的一个实施方式中,成分(A)为甲基丙烯酸酯的均聚物。在优选的另一实施方式中,成分(A)为甲基丙烯酸甲酯的均聚物。
作为上述甲基丙烯酸酯,例如可以举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、异丁酯或叔丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯等。成分(A)可以包含1种或2种以上的来自于甲基丙烯酸酯的结构单元。
甲基丙烯酸酯优选包含甲基丙烯酸甲酯,更优选为甲基丙烯酸甲酯。
作为上述其他共聚成分,例如可以举出:
丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、异丁酯或叔丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟基乙酯等丙烯酸酯类;
2-(羟基甲基)丙烯酸甲酯、2-(1-羟基乙基)丙烯酸甲酯、2-(羟基甲基)丙烯酸乙酯、2-(羟基甲基)丙烯酸正丁酯、异丁酯或叔丁酯等羟基烷基丙烯酸酯类;
甲基丙烯酸、丙烯酸等不饱和酸类;
氯苯乙烯、溴苯乙烯等卤代苯乙烯类;
乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等取代苯乙烯类;
丙烯腈、甲基丙烯腈等不饱和腈类;
马来酸酐、柠康酸酐等不饱和酸酐类;
苯基马来酰亚胺、环己基马来酰亚胺等不饱和酰亚胺类;等单官能单体。
上述其他单官能单体可以仅单独使用1种,也可以并用2种以上。
也可以使用多官能单体作为上述其他共聚成分。
作为多官能单体,例如可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等将乙二醇或其低聚物的两末端羟基用(甲基)丙烯酸进行酯化而得的化合物;
将丙二醇或其低聚物的两末端羟基用(甲基)丙烯酸进行酯化而得的化合物;
新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等将二元醇的羟基用(甲基)丙烯酸进行酯化而得的化合物;
将双酚A、双酚A的环氧烷烃加成物、或它们的卤素取代物的两末端羟基用(甲基)丙烯酸进行酯化而得的化合物;
将三羟甲基丙烷、季戊四醇等多元醇用(甲基)丙烯酸进行酯化而得的化合物、以及在它们的末端羟基开环加成(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的环氧基而得的化合物;
在琥珀酸、己二酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、它们的卤素取代物等二元酸、或它们的环氧烷烃加成物等开环加成(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的环氧基而得的化合物;
(甲基)丙烯酸芳基酯;二乙烯基苯等芳香族二乙烯基化合物;等。
成分(A)的重均分子量Mw例如为40000以上且150000以下,从光学膜的耐热性、与偏振片的密合性及制成膜的成形性的观点出发,优选为40000以上且120000以下,更优选为50000以上且100000以下。
成分(A)的分子量分布(重均分子量Mw/数均分子量Mn)例如为1.01以上且1.8以下,从光学膜的耐热性及与偏振片的密合性的观点出发,优选为1.03以上且1.5以下,更优选为1.05以上且1.3以下。
Mw及Mn可以通过调整制备成分(A)时使用的聚合引发剂的种类和/或量等来控制。Mw及Mn可以利用凝胶渗透色谱(GPC)来测定(标准聚苯乙烯换算)。
对于成分(A)的玻璃化转变温度Tg,从提高光学膜的韧性的观点出发,优选为110℃以上且160℃以下,更优选为120℃以上且150℃以下,进一步优选为125℃以上且140℃以下。Tg可以通过调整分子量、间同规正度等来控制。
成分(A)的三单元组表示的间同规正度(rr)例如为55%以上,从提高光学膜的韧性的观点及提高光学膜的耐热性的观点出发,优选为60%以上,更优选为65%以上,进一步优选为70%以上。成分(A)的三单元组表示的间同规正度(rr)通常为90%以下,也可以为85%以下。
三单元组表示的间同规正度(rr)是连续的三个结构单元的链(三单元组、triad)所具有的两个链(二单元组、diad)均为外消旋(表述为rr)的比例。三单元组表示的间同规正度(rr)(%)如下算出,即,在CDCL3中,在30℃测定1H-NMR光谱,根据该光谱测量将内标TMS设为0ppm时的0.6~0.95ppm的区域的面积(X)和0.6~1.35ppm的区域的面积(Y),利用(X/Y)×100算出。
三单元组表示的间同规正度(rr)为上述范围的成分(A)例如可以依照国际公开第2016/080124号公报中记载的方法制备,通过降低聚合时的温度、或延长聚合时间,可以提高三单元组表示的间同规正度(rr)的比例。
成分(B)例如可以为以甲基丙烯酸酯作为主要单体(含有50质量%以上)的聚合物,优选为甲基丙烯酸酯与其他共聚成分共聚的共聚物。在优选的一个实施方式中,成分(B)为包含来自于甲基丙烯酸甲酯的结构单元的共聚物。在优选的另一实施方式中,成分(B)为包含来自于甲基丙烯酸甲酯的结构单元及来自于丙烯酸甲酯的结构单元的共聚物。
作为丙烯酸甲酯以外的其他共聚成分,例如可以举出对于成分(A)作为甲基丙烯酸酯及其他共聚成分所例示的化合物。
成分(B)的重均分子量Mw例如为40000以上且150000以下,从光学膜的耐热性、与偏振片的密合性及制成膜的成形性的观点出发,优选为40000以上且130000以下,更优选为50000以上且120000以下。
成分(B)的分子量分布(重均分子量Mw/数均分子量Mn)例如为1.01以上且2.5以下,从光学膜的耐热性及与偏振片的密合性的观点出发,优选为1.03以上且2.4以下,更优选为1.05以上且2.3以下。
Mw及Mn可以通过调整制备成分(B)时使用的聚合引发剂的种类和/或量等来控制。Mw及Mn可以利用凝胶渗透色谱(GPC)来测定(标准聚苯乙烯换算)。
成分(B)的玻璃化转变温度Tg优选为80℃以上且140℃以下,更优选为90℃以上且130℃以下,进一步优选为90℃以上且小于125℃。Tg可以通过调整分子量、间同规正度等来控制。
成分(B)的三单元组表示的间同规正度(rr)低于成分(A)的间同规正度。成分(B)的三单元组表示的间同规正度(rr)例如为25%以上且60%以下,优选为30%以上且55%以下,更优选为40%以上且小于55%。
成分(B)例如可以以日本特开2009-145397号公报、日本特开2021-155698号公报中记载的方法为参考来制备。成分(B)也可以是利用自由基聚合制备的化合物。
树脂层可以包含成分(C)。含有成分(C)有利于提高光学膜的韧性及与偏振片的密合性。作为成分(C),可以举出橡胶粒子。
橡胶粒子为包含显示出橡胶弹性的层的橡胶弹性体粒子。橡胶粒子可以为仅包含显示出橡胶弹性的层的粒子,也可以为在具有显示出橡胶弹性的层的同时还具有其他层的多层结构的粒子。作为橡胶弹性体,例如可以举出烯烃系弹性聚合物、二烯系弹性聚合物、苯乙烯-二烯系弹性共聚物、丙烯酸系弹性聚合物等。其中,从光学膜的耐光性及透明性的观点出发,优选使用丙烯酸系弹性聚合物。
丙烯酸系弹性聚合物可以为以丙烯酸烷基酯作为主体的聚合物,即以全部单体量为基准包含50质量%以上的来自于丙烯酸烷基酯的结构单元的聚合物。丙烯酸系弹性聚合物可以为丙烯酸烷基酯的均聚物,也可以为包含50质量%以上的来自于丙烯酸烷基酯的结构单元和50质量%以下的来自于其他聚合性单体的结构单元的共聚物。
作为构成丙烯酸系弹性聚合物的丙烯酸烷基酯,通常使用该烷基的碳数为4~8的丙烯酸烷基酯。
作为上述其他聚合性单体,例如可以举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等甲基丙烯酸烷基酯;苯乙烯、烷基苯乙烯等苯乙烯系单体;丙烯腈、甲基丙烯腈等不饱和腈等单官能单体、以及(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸甲基烯丙酯等不饱和羧酸烯基酯;马来酸二烯丙酯等二元酸的二烯基酯;烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯等二醇类的不饱和羧酸二酯等多官能单体。
包含丙烯酸系弹性聚合物的橡胶粒子优选为具有丙烯酸系弹性聚合物的层的多层结构的粒子。具体而言,可以举出在丙烯酸系弹性聚合物的层的外侧具有以甲基丙烯酸烷基酯为主体的硬质的聚合物层的二层结构的粒子、进一步在丙烯酸系弹性聚合物的层的内侧具有以甲基丙烯酸烷基酯为主体的硬质的聚合物层的三层结构的粒子。甲基丙烯酸烷基酯优选为甲基丙烯酸甲酯。
橡胶粒子优选直至其中含有的橡胶弹性体层(丙烯酸系弹性聚合物的层)为止的平均粒径处于10hm以上且350nm以下的范围。该范围的平均粒径有利于提高光学膜的韧性及与偏振片的密合性。该平均粒径更优选为30nm以上,进一步优选为50nm以上,另外更优选为320nm以下,进一步优选为300nm以下。
橡胶粒子的直至橡胶弹性体层(丙烯酸系弹性聚合物的层)为止的平均粒径可以如下所示地测定。即,若将此种橡胶粒子混合到(甲基)丙烯酸系树脂中而进行膜化,并将其剖面用氧化钌的水溶液染色,则仅橡胶弹性体层着色而观察到大致为圆形,母层的(甲基)丙烯酸系树脂没有被染色。因而,从如此所述地染色的膜剖面中使用超薄切片机等制备薄片,对其用电子显微镜进行观察。此后,随机地提取100个经过染色的橡胶粒子,算出各自的粒子直径(直至橡胶弹性体层为止的直径)后,将其数均值作为上述平均粒径。由于利用此种方法进行测定,因此所得的上述平均粒径为数均粒径。
在作为最外层为以甲基丙烯酸甲酯为主体的硬质的聚合物、且在其中包入有橡胶弹性体层(丙烯酸系弹性聚合物的层)的橡胶粒子的情况下,若将其混合到母体的(甲基)丙烯酸系树脂中,则橡胶粒子的最外层与母体的(甲基)丙烯酸系树脂混和。因此,若将其剖面用氧化钌染色、并用电子显微镜进行观察,则橡胶粒子被作为除去了最外层的状态的粒子观察到。具体而言,在作为内层为丙烯酸系弹性聚合物、外层为以甲基丙烯酸甲酯为主体的硬质的聚合物的二层结构的橡胶粒子的情况下,内层的丙烯酸系弹性聚合物部分被染色而作为单层结构的粒子观察到。另外,在作为最内层为以甲基丙烯酸甲酯为主体的硬质的聚合物、中间层为丙烯酸系弹性聚合物、最外层为以甲基丙烯酸甲酯为主体的硬质的聚合物的三层结构的橡胶粒子的情况下,被作为最内层的粒子中心部分未被染色、而是仅中间层的丙烯酸系弹性聚合物部分被染色的二层结构的粒子观察到。
在将树脂层中的成分(A)的含量设为A(质量份)、将成分(C)的含量设为C(质量份)时,树脂层优选满足下述式[3]:
A/(A+C)<0.6 式[3]
满足式[3]有利于提高偏振片与光学膜之间的密合性、尤其是提高放置于高温高湿环境时的偏振片与光学膜之间的密合性。A/(A+C)也可以为0.55以下,也可以为0.50以下,也可以为0.45以下,也可以为0.40以下。
从上述密合性的观点出发,A/(A+C)优选为0.1以上,更优选为0.2以上。
在将成分(B)的含量设为B(质量份)时,优选B大于A。
树脂层优选进一步满足下述式[4]:
0.05≤A/(A+B)≤0.4 式[4]
满足式[4]有利于提高光学膜的韧性及与偏振片的密合性。
A/(A+B)优选为0.10以上且0.35以下,更优选为0.15以上0.30以下。
对于树脂层中的成分(A)的含有率,从光学膜的韧性及与偏振片的密合性的观点出发,优选为1质量%以上且50质量%以下,更优选为5质量%以上且40质量%以下,进一步优选为10质量%以上且35质量%以下,更进一步优选为15质量%以上且30质量%以下。
对于树脂层中的成分(B)的含有率,从光学膜的韧性及与偏振片的密合性的观点出发,优选为10质量%以上且95质量%以下,更优选为20质量%以上且90质量%以下,进一步优选为30质量%以上且80质量%以下,更进一步优选为40质量%以上且70质量%以下。
对于树脂层中的成分(C)的含有率,从光学膜的韧性及与偏振片的密合性的观点出发,优选为1质量%以上且50质量%以下,更优选为5质量%以上且40质量%以下,进一步优选为10质量%以上且35质量%以下,更进一步优选为15质量%以上且35质量%以下。
树脂层根据需要可以含有上述以外的其他成分。作为其他成分,例如可以举出润滑剂、防粘连剂、热稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防静电剂、抗冲击性改良剂、表面活性剂、脱模剂等。
〔3〕表面处理层
作为表面处理层,可以举出硬涂层、防眩层、防反射层、光扩散层、防静电层、防污层、导电层等,优选为硬涂层。需要说明的是,表面处理层可以为1层且具有多个功能的层,也可以为例如具有硬涂性和防眩性的层。表面处理层(涂覆层)层叠于上述树脂层上,通常直接层叠于上述树脂层上。在将光学膜贴合于偏振片而成的偏振板中,被层叠表面处理层的树脂层的表面通常为与偏振片侧相反的一侧的表面。
作为表面处理层,可以举出包含活性能量射线固化性化合物的固化性树脂组合物的固化物层。活性能量射线固化性化合物为通过紫外线、电子束等活性能量射线的照射而聚合并固化的化合物。
作为活性能量射线固化性化合物,例如可以举出单官能、2官能或3官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物。活性能量射线固化性化合物可以使用1种或2种以上。
作为单官能的(甲基)丙烯酸酯化合物,可以举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰基吗啉、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、磷酸(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性磷酸(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基酯、环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸苯氧基酯、环氧丙烷改性(甲基)丙烯酸苯氧基酯、壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟基丙基邻苯二甲酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、氢邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、氢邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、六氢邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、四氢邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟丙酯、(甲基)丙烯酸八氟丙酯、(甲基)丙烯酸八氟丙酯、金刚烷衍生物单(甲基)丙烯酸酯(例如具有由金刚烷二醇衍生的1价的单(甲基)丙烯酸酯的丙烯酸金刚烷基酯)等。
作为2官能的(甲基)丙烯酸酯化合物,可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸金刚烷基酯、二(甲基)丙烯酸异冰片酯、二环戊烷二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯等二(甲基)丙烯酸酯等。
作为3官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物,可以举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三2-羟乙基异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(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、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷五(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、双三羟甲基丙烷六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯等,此外还可以举出将这些(甲基)丙烯酸酯的一部分用烷基、ε-己内酯取代的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物等。
作为活性能量射线固化性化合物的其他例子,还可以举出氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯-氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等低聚物或聚合物。
作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,可以举出季戊四醇三丙烯酸酯六亚甲基二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物、二季戊四醇五丙烯酸酯六亚甲基二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物、季戊四醇三丙烯酸酯甲苯二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物、二季戊四醇五丙烯酸酯甲苯二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物、季戊四醇三丙烯酸酯异佛尔酮二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物、二季戊四醇五丙烯酸酯异佛尔酮二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物等。
固化性树脂组合物可以进一步包含热塑性树脂。作为热塑性树脂,例如可以举出苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、乙酸乙烯酯系树脂、乙烯基醚系树脂、含卤素树脂、脂环式烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、纤维素衍生物、硅酮系树脂及橡胶或弹性体等。
固化性树脂组合物可以进一步包含热固性树脂。作为热固性树脂,例如可以举出酚醛树脂、尿素树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、三聚氰胺树脂、胍胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、氨基醇酸树脂、三聚氰胺-尿素共缩合树脂、硅树脂、聚硅氧烷树脂等。
固化性树脂组合物可以包含1种或2种以上的光自由基聚合引发剂。作为光自由基聚合引发剂,可以举出苯乙酮类、二苯甲酮类、米氏酮的苯甲酰基苯甲酸酯(日文:ミヒラ一ベンゾイルベンゾエ一ト)、α-戊肟酯(日文:α-アミ口キシムエステル)、噻吨酮类、苯丙酮类、苯偶酰类、苯偶姻类、酰基氧化膦类。固化性树脂组合物可以进一步包含1种或2种以上的光敏剂。作为光敏剂,例如可以举出正丁基胺、三乙基胺、聚正丁基膦等。
固化性树脂组合物可以进一步包含有机微粒、无机微粒。有机微粒可以举出包含选自丙烯酸类树脂、聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯酸类共聚物、聚乙烯树脂、环氧树脂、硅酮树脂、聚偏二氟乙烯树脂及聚氟乙烯树脂中的至少一种材料的微粒。无机微粒可以举出二氧化硅(SiO2)微粒、氧化铝微粒、二氧化钛微粒、氧化锡微粒、掺杂锑的氧化锡(简称:ATO)微粒、氧化锌微粒等,优选为二氧化硅微粒。作为二氧化硅粒子,优选为非晶质的二氧化硅。作为非晶质的二氧化硅微粒,例如可以举出热解法二氧化硅微粒、胶态二氧化硅等。二氧化硅微粒可以被进行表面修饰。二氧化硅微粒的平均一次粒径优选为200nm以下,更优选为100nm以下。二氧化硅微粒的平均一次粒子的下限值没有特别限定,例如为1nm以上即可。
固化性树脂组合物可以包含1种或2种以上的溶剂。作为溶剂,例如可以举出醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、苄醇、PGME、乙二醇)、酮类(丙酮、甲乙酮(MEK)、环己酮、甲基异丁基酮、二丙酮醇、环庚酮、二乙酮等)、醚类(1,4-二噁烷、二氧戊环、二异丙基醚二噁烷、四氢呋喃等)、脂肪族烃类(己烷等)、脂环式烃类(环己烷等)、芳香族烃类(甲苯、二甲苯等)、卤代碳类(二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯类(甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯等)、溶纤剂类(甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等)、溶纤剂乙酸酯类、亚砜类(二甲亚砜等)、酰胺类(二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)等。
固化性树脂组合物的固体成分(活性能量射线固化性化合物、热塑性树脂及热固性树脂的合计量)例如为5质量%以上且70质量%以下,优选为25质量%以上且60质量%以下。
固化性树脂组合物中的光自由基聚合引发剂的含量相对于活性能量射线固化性化合物100质量份优选为0.5质量份以上且10质量份以下。
硬涂层等表面处理层的厚度例如为0.1μm以上且50μm以下,优选为0.5μm以上且30μm以下,更优选为1μm以上且20μm以下,进一步优选为1μm以上且10μm以下。
<偏振板>
本说明书中所谓“偏振板”,是指包含偏振片和层叠于其一面或两面的热塑性树脂膜的光学层叠体。偏振板中,偏振片与上述热塑性树脂膜经由粘接剂层层叠。粘接剂层为由粘接剂组合物形成的层,例如为粘接剂组合物的固化物层。
偏振板也可以包含除偏振片及上述热塑性树脂膜以外的膜或层。
本发明的偏振板依次包含偏振片、粘接剂层及上述本发明的光学膜。通常,偏振片与粘接剂层接触,粘接剂层与光学膜接触。本发明的偏振板由于使用本发明的光学膜作为偏振片用的保护膜,因此偏振片与光学膜之间的密合性能够变得良好,由此,能够使偏振板的耐久性良好。对于本发明的偏振板,尤其是即使暴露于高温高湿环境中,偏振片与光学膜之间的密合性也能够变得良好,由此,高温高湿环境下的耐久性能够变得良好。
本发明的偏振板可以合适地用于液晶显示装置、有机EL装置等图像显示装置。
〔1〕偏振板的构成
将本发明的偏振板的层构成的例子表示于图1及图2中。
如图1所示,本发明的偏振板可以依次包含偏振片30、第1粘接剂层15及作为上述本发明的光学膜的第1热塑性树脂膜10,即,可以包含偏振片30和经由第1粘接剂层15层叠贴合于其一个面的第1热塑性树脂膜10。
可以在第1粘接剂层15与第1热塑性树脂膜10之间夹设底漆层,也可以第1粘接剂层15与第1热塑性树脂膜10直接接触。优选偏振片30与第1粘接剂层15直接接触。
另外,如图2所示,本发明的偏振板可以包含偏振片30、经由第1粘接剂层15层叠贴合于其一个面的作为上述本发明的光学膜的第1热塑性树脂膜10和经由第2粘接剂层25层叠贴合于偏振片30的另一个面的第2热塑性树脂膜20。
优选第1粘接剂层15与第1热塑性树脂膜10直接接触。优选偏振片30与第1粘接剂层15直接接触。优选第2粘接剂层25与第2热塑性树脂膜20直接接触。优选偏振片30与第2粘接剂层25直接接触。
本发明的偏振板优选以使第1热塑性树脂膜10侧为观察侧的方式装入图像显示装置。即,本发明的光学膜优选为层叠于偏振片30的观察侧的保护膜。
并不限于图1及图2的例子,本发明的偏振板可以包含上述以外的其他层(或膜)。作为其他层,例如可以举出层叠于第1热塑性树脂膜10、第2热塑性树脂膜20和/或偏振片30的外表面的粘合剂层;层叠于该粘合剂层的外表面的隔离膜(也称作“剥离膜”。);层叠于第1热塑性树脂膜10、第2热塑性树脂膜20和/或偏振片30的外表面的防护膜(也称作“表面保护膜”。);经由粘接剂层、粘合剂层层叠于第1热塑性树脂膜10、第2热塑性树脂膜20和/或偏振片30的外表面的光学功能性膜(或层)等。
〔2〕偏振片
偏振片30为具有从自然光中使某一方向的直线偏振光选择性地透射的功能的膜。作为偏振片30,例如可以举出在聚乙烯醇系树脂膜吸附作为二色性色素的碘并使之取向而得的碘系偏振片、在聚乙烯醇系树脂膜吸附作为二色性色素的二色性染料并使之取向而得的染料系偏振片、以及涂覆溶致液晶状态的二色性染料并进行取向、固定化而得的涂布型偏振片等。这些偏振片由于从自然光中选择性地透射某一方向的直线偏振光、吸收另一方向的直线偏振光,因此被称作吸收型偏振片。
偏振片30并不限定于吸收型偏振片,也可以是从自然光中选择性地透射某一方向的直线偏振光、反射另一方向的直线偏振光的反射型偏振片、或者散射另一方向的直线偏振光的散射型偏振片,然而从将偏振板应用于图像显示装置等时的可视性优异的方面出发,优选吸收型偏振片。
其中,偏振片30更优选为由聚乙烯醇系树脂构成的聚乙烯醇系偏振片,进一步优选为在聚乙烯醇系树脂膜吸附碘、二色性染料等二色性色素并使之取向而得的聚乙烯醇系偏振片,特别优选为在聚乙烯醇系树脂膜吸附碘并使之取向而得的聚乙烯醇系偏振片(聚乙烯醇-碘系偏振片)。
聚乙烯醇系偏振片可以使用聚乙烯醇系树脂膜(或层)利用以往公知的方法来制造。
偏振片30的厚度可以设为30μm以下,优选为25μm以下(例如可以为20μm以下、进一步可以为15μm以下、更进一步可以为10μm以下、更进一步可以为8μm以下)。偏振片30的厚度通常为2μm以上。减小偏振片30的厚度有利于偏振板的薄型化,进而有利于应用该偏振板的图像显示装置等的薄型化。
〔3〕第2热塑性树脂膜
第2热塑性树脂膜20可以为包含具有透光性的(优选光学上透明的)热塑性树脂的膜,例如可以为包含链状聚烯烃系树脂(聚乙烯树脂、聚丙烯系树脂等)、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂等)等聚烯烃系树脂;三乙酰纤维素、二乙酰纤维素等纤维素酯系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;(甲基)丙烯酸系树脂等的膜。
第2热塑性树脂膜20可以为本发明的光学膜。
在第2热塑性树脂膜20为(甲基)丙烯酸系树脂膜时,构成第2热塑性树脂膜20的树脂成分可以在组成等方面与构成本发明的光学膜的树脂成分不同。
第2热塑性树脂膜20可以是没有被拉伸的膜、或者经过单轴或双轴拉伸的膜的任一者。双轴拉伸可以为沿2个拉伸方向同时地拉伸的同时双轴拉伸,也可以为在沿第1方向拉伸后沿与之不同的第2方向拉伸的逐次双轴拉伸。
第2热塑性树脂膜20可以为担负保护偏振片30的作用的保护膜,也可以为相位差膜等兼具光学功能的保护膜。例如,通过对包含上述热塑性树脂的膜进行拉伸(单轴拉伸或双轴拉伸等)、或在该热塑性树脂膜上形成液晶层等,可以制成被赋予了任意的相位差值的相位差膜。
第2热塑性树脂膜20根据需要可以含有添加剂。作为添加剂,例如可以举出润滑剂、防粘连剂、热稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防静电剂、抗冲击性改良剂、表面活性剂、脱模剂等。
在一个实施方式中,第1热塑性树脂膜10为本发明的光学膜,第2热塑性树脂膜20为聚烯烃系树脂膜(优选为环状聚烯烃系树脂膜)、纤维素酯系树脂或聚酯系树脂膜。
在另一实施方式中,第1热塑性树脂膜10为本发明的光学膜,第2热塑性树脂膜20为(甲基)丙烯酸系树脂膜。该(甲基)丙烯酸系树脂膜可以为本发明的光学膜。
第2热塑性树脂膜20可以在其外表面(与偏振片30相反的一侧的表面)具备硬涂层、防眩层、防反射层、光扩散层、防静电层、防污层、导电层等涂覆层(表面处理层)。
第2热塑性树脂膜20的厚度通常为5μm以上且200μm以下,优选为10μm以上且120μm以下,更优选为10μm以上且85μm以下,进一步优选为15μm以上且65μm以下。第2热塑性树脂膜20的厚度也可以为60μm以下,也可以为50μm以下。减小第2热塑性树脂膜20的厚度有利于偏振板的薄型化,进而有利于应用该偏振板的图像显示装置等的薄型化。
〔4〕偏振板的制造及粘接剂层
通过在偏振片30的一个面经由第1粘接剂层15层叠粘接作为本发明的光学膜的第1热塑性树脂膜10,可以得到图1所示的构成的偏振板,通过在偏振片30的另一个面经由第2粘接剂层25进一步层叠粘接第2热塑性树脂膜20,可以得到图2所示的构成的偏振板。
在制造具有第1热塑性树脂膜10及第2热塑性树脂膜20(以下也将它们简单地总称为“热塑性树脂膜”。)双方的偏振板的情况下,这些热塑性树脂膜可以分阶段地逐面进行层叠粘接,也可以将两面的热塑性树脂膜同时地层叠粘接。
作为形成第1粘接剂层15及第2粘接剂层25的粘接剂组合物,可以举出水系粘接剂或活性能量射线固化性粘接剂。形成第1粘接剂层15的粘接剂组合物与形成第2粘接剂层25的粘接剂组合物可以相同,也可以不同。
本发明的光学膜与偏振片的粘接中使用的粘接剂优选为活性能量射线固化性粘接剂。
作为水系粘接剂,例如可以举出使用聚乙烯醇系树脂或氨基甲酸酯树脂作为主成分的以往公知的粘接剂组合物。活性能量射线固化性粘接剂为通过照射紫外线、可见光、电子束、X射线等活性能量射线而固化的粘接剂。在使用活性能量射线固化性粘接剂的情况下,偏振板所具有的粘接剂层为该粘接剂的固化物层。
活性能量射线固化性粘接剂可以为含有通过阳离子聚合而固化的环氧系化合物作为固化性成分的粘接剂,优选为含有该环氧系化合物作为固化性成分的紫外线固化性粘接剂。所谓环氧系化合物,是指在分子内具有平均1个以上、优选具有2个以上的环氧基的化合物。环氧系化合物可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
作为环氧系化合物,可以举出通过使表氯醇与对芳香族多元醇的芳香环进行氢化反应而得的脂环式多元醇反应而得到的氢化环氧系化合物(具有脂环式环的多元醇的缩水甘油醚);脂肪族多元醇或其环氧烷烃加成物的多缩水甘油醚等脂肪族环氧系化合物;作为在分子内具有1个以上的键合于脂环式环的环氧基的环氧系化合物的脂环式环氧系化合物等。
活性能量射线固化性粘接剂可以替代上述环氧系化合物、或者与之一起地含有自由基聚合性的(甲基)丙烯酸系化合物作为固化性成分。作为(甲基)丙烯酸系化合物,可以举出在分子内具有1个以上的(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯单体;使2种以上的含有官能团的化合物反应而得、在分子内具有至少2个(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯低聚物等含有(甲基)丙烯酰氧基的化合物。
在活性能量射线固化性粘接剂包含通过阳离子聚合而固化的环氧系化合物作为固化性成分的情况下,优选含有光阳离子聚合引发剂。作为光阳离子聚合引发剂,例如可以举出芳香族重氮盐;芳香族碘鎓盐、芳香族锍盐等鎓盐;铁-芳烃络合物等。
在活性能量射线固化性粘接剂包含(甲基)丙烯酸系化合物等自由基聚合性成分的情况下,优选含有光自由基聚合引发剂。作为光自由基聚合引发剂,例如可以举出苯乙酮系引发剂、二苯甲酮系引发剂、苯偶姻醚系引发剂、噻吨酮系引发剂、氧杂蒽酮、芴酮、樟脑醌、苯甲醛、蒽醌等。
偏振片30与热塑性树脂膜的粘接可以包括以下的工序,即,在偏振片30的贴合面和/或热塑性树脂膜的贴合面涂布粘接剂组合物,或者向偏振片30与热塑性树脂膜之间注入粘接剂组合物,经由粘接剂组合物的层将两者的膜重叠,例如使用贴合辊等从上下按压而进行贴合。
粘接剂组合物层的形成时例如可以利用刮板、绕线棒、模涂机、逗点型涂布机、凹版涂布机等各种涂布方式。另外,也可以是在将偏振片30及热塑性树脂膜以使两者的贴合面为内侧的方式连续供给的同时、在其间流延粘接剂组合物的方式。
在应用粘接剂组合物前,可以对偏振片30及热塑性树脂膜的贴合面的一者或两者实施皂化处理、电晕放电处理、等离子体处理、火焰处理、底涂处理、锚涂处理等易粘接处理(表面活化处理)。
在使用活性能量射线固化性粘接剂的情况下,照射活性能量射线而使粘接剂组合物层固化。
用于照射活性能量射线的光源只要是能够产生紫外线、电子束、X射线等的光源即可。尤其可以合适地使用在波长400nm以下具有发光分布的例如低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、化学灯、黑光灯、微波激发水银灯、金属卤化物灯等。
第1粘接剂层15及第2粘接剂层25的厚度各自在偏振板中例如为0.1μm以上且100μm以下,优选为0.5μm以上且80μm以下,更优选为1μm以上且60μm以下,进一步优选为2μm以上且50μm以下。从偏振板的薄型化的观点出发,也优选将该粘接剂层的厚度设为30μm以下,更优选设为20μm以下。在使用水系粘接剂的情况下,可以使粘接剂层的厚度比上述厚度更小。
第1粘接剂层15与第2粘接剂层25的厚度可以相同,也可以不同。
(5〕偏振板的其他构成要素
(5-1〕光学功能性膜
偏振板可以具备用于赋予所期望的光学功能的、除偏振片30以外的其他光学功能性膜,其合适的一例为相位差膜。
如上所述,第2热塑性树脂膜20也可以兼作相位差膜,然而也可以在热塑性树脂膜之外另行层叠相位差膜。在后者的情况下,相位差膜可以经由粘合剂层、粘接剂层层叠于第2热塑性树脂膜20的外表面。另外,也可以替代第2热塑性树脂膜20而层叠相位差膜。若举出其具体例,则例如为图1所示的以下的构成,即,在偏振片30的一个面贴合有第1热塑性树脂膜10的单面保护偏振板中,在偏振片30的另一个面贴合有相位差膜。该情况下,相位差膜可以经由粘合剂层或粘接剂层层叠于偏振片30的表面。
作为相位差膜,可以举出由具有透光性的热塑性树脂的拉伸膜构成的双折射性膜;盘状液晶或向列型液晶被取向固定而成的膜;在基材膜上形成有上述的液晶层的膜等。
基材膜通常为包含热塑性树脂的膜,热塑性树脂的一例为三乙酰纤维素等纤维素酯系树脂。
作为形成双折射性膜的热塑性树脂,可以使用对第2热塑性树脂膜20所记述的树脂。
偏振板中可以包含的其他光学功能性膜(光学构件)的例子为聚光板、增亮膜、反射层(反射膜)、半透射反射层(半透射反射膜)、光扩散层(光扩散膜)等。它们一般在偏振板为配置于液晶单元的背面侧(背光侧)的偏振板的情况下设置。
〔5-2〕粘合剂层
本发明的偏振板可以包含用于将其与液晶单元、有机EL元件等图像显示元件、或其他光学构件贴合的粘合剂层。粘合剂层在图1所示的构成的偏振板中可以层叠于偏振片30的外表面(与第1热塑性树脂膜10侧相反的一侧的面),在图2所示的构成的偏振板中可以层叠于第1热塑性树脂膜10或第2热塑性树脂膜20的外表面。
在优选的一个实施方式的偏振板中,粘合剂层层叠于第2热塑性树脂膜20的外表面、即以偏振片30为基准与第1热塑性树脂膜10侧相反的-侧的面。在该实施方式中,在偏振板被贴合于图像显示元件时,偏振板被以使第1热塑性树脂膜10侧为观察侧的方式经由该粘合剂层贴合于图像显示元件。
作为粘合剂层中使用的粘合剂,可以使用以(甲基)丙烯酸系树脂、硅酮系树脂、聚酯系树脂、聚氨酯系树脂、聚醚系树脂等作为基础聚合物的粘合剂。其中,从透明性、粘合力、可靠性、耐候性、耐热性、再加工性等观点出发,优选(甲基)丙烯酸系粘合剂。
粘合剂层的厚度根据其粘接力等来确定,适合为1μm以上且50μm以下的范围,优选为2μm以上且40μm以下。
偏振板可以包含层叠于粘合剂层的外表面的隔离膜。隔离膜可以是包含聚乙烯等聚乙烯系树脂、聚丙烯等聚丙烯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂等的膜。其中,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯的拉伸膜。
粘合剂层根据需要可以包含玻璃纤维、玻璃珠、树脂珠、由金属粉、其他无机粉末形成的填充剂、颜料、着色剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防静电剂等。
〔5-3〕防护膜
本发明的偏振板可以包含用于保护其表面(热塑性树脂膜表面、偏振片表面等)的防护膜。在向例如图像显示元件、其他光学构件贴合偏振板后,防护膜连同其所具有的粘合剂层一起被剥离除去。
在优选的一个实施方式中,偏振板层叠于作为本发明的光学膜的第1热塑性树脂膜10的表面上。
防护膜例如由基材膜和层叠于其上的粘合剂层构成。关于粘合剂层可以引用上述的记述。
构成基材膜的树脂例如可以是聚乙烯之类的聚乙烯系树脂、聚丙烯之类的聚丙烯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯之类的聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂等热塑性树脂。优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂。
实施例
以下,示出实施例而对本发明进一步具体说明,然而本发明不受这些例子限定。例中,表示含量或使用量的%及份只要没有特别指出,就是质量基准。膜及粘接剂层(固化层)的厚度使用(株)Nikon制的数字式测微计“MH-15M”测定。
<实施例1>
(1)光学膜I的制作
准备出下述原料。
·(甲基)丙烯酸类树脂(A):三单元组表示的间同规正度(rr)为76%的甲基丙烯酸类树脂(甲基丙烯酸甲酯的均聚物)
·(甲基)丙烯酸类树脂(B-1):甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=97/3(质量比)的三单元组表示的间同规正度(rr)为48%的自由基共聚物
·弹性体成分(C):作为包含三层结构的(甲基)丙烯酸系多层聚合物的(甲基)丙烯酸系橡胶粒子(第一层(最内层):甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸烯丙酯的共聚物(质量比93.8/6.0/0.2)/第二层:丙烯酸丁酯与苯乙烯与甲基丙烯酸烯丙酯的共聚物(质量比80.6/17.4/2.0)/第三层(最外层):丙烯酸甲酯与丙烯酸乙酯的共聚物(质量比94/6))
由(甲基)丙烯酸类树脂(A)20份、(甲基)丙烯酸类树脂(B-1)55份及弹性体成分(C)25份的混合物利用熔融挤出制作出厚度50μm的未拉伸的树脂膜(树脂层)。
将以下的各成分溶解于丙二醇单甲醚中,得到紫外线固化性树脂组合物。紫外线固化性树脂组合物中的树脂固体成分为50%。
季戊四醇三丙烯酸酯60份、
多官能氨基甲酸酯化丙烯酸酯(六亚甲基二异氰酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的反应产物)40份
对于上述的紫外线固化性树脂组合物,相对于每100份的其树脂固体成分,作为光自由基聚合引发剂添加以固体成分量计为2.5份的“Omnirad 184”(IGM Resins B.V.公司制)及以固体成分量计为1份的“Omnirad 819”(IGM Resins B.V.公司制)并混合后,使用棒涂机,涂布于上述树脂膜的一面,在80℃干燥3分钟。对干燥后的涂布层以Fusion公司制的“H灯管”运行作为光源,以累积光量200mJ/cm2照射紫外线,制作出在树脂层的表面形成有硬涂层的光学膜I。硬涂层单膜的膜厚为5μm。
(2)偏振板的制作
对光学膜I的表面(与硬涂层相反的一侧的表面)实施电晕处理,在该电晕处理面使用粘接剂涂布装置涂布固化性粘接剂组合物A。将所得的涂布层和厚度23μm的聚乙烯醇-碘系偏振片使用夹持辊层叠,得到带有光学膜I的偏振片。在带有光学膜I的偏振片中,光学膜I的机械流动方向(MD方向)与偏振片的吸收轴平行。
然后,对包含环状聚烯烃系树脂的厚度50μm的相位差膜(日本ZEON(株)制的商品名“ZEONOR”〕的表面实施电晕处理,在其电晕处理面使用粘接剂涂布装置涂布固化性粘接剂组合物B。将所得的涂布层和带有光学膜I的偏振片的偏振片面使用夹持辊层叠而得到层叠体。在该层叠体中,相位差膜的机械流动方向(MD方向)与偏振片的吸收轴平行。
从该层叠体的相位差膜侧,照射总累积光量(波长320~400nm的波长区域中的光照射强度的累积量)约为200mJ/cm2(利用测定器FusionUV公司制UV Power PuckII得到的测定值)的紫外线(UVB),由此使固化性粘接剂组合物B的层及固化性粘接剂组合物A的层固化,制作出偏振板。需要说明的是,固化性粘接剂组合物A的固化层的厚度约为3μm,固化性粘接剂组合物B的固化层的厚度约为3μm。
固化性粘接剂组合物A如下所示地制备,即,将3,4-环氧环己烷甲酸3’,4’-环氧环己基甲酯(株式会社Daicel制的商品名“Celloxide 2021P”)20份、新戊二醇二缩水甘油醚(Nagase ChemteX(株)制、商品名“EX-211L”)70份、4-羟基丁基乙烯基醚(日本Carbide制、商品名“HBVE”)2份、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油醚共聚物(阳离子聚合性聚合物)(日油制、商品名“Marproof G-01100”)8份、光聚合引发剂(San-Apro株式会社制的商品名“CPI-100P”)的固体成分2.25份混合,并进行脱泡而制备。
固化性粘接剂组合物B如下所示地制备,即,相对于3,4-环氧环己烷甲酸3’,4’-环氧环己基甲酯(株式会社Daicel制的商品名“Celloxide2021P”)10o份,混合1,4-丁二醇二缩水甘油醚(Nagase ChemteX株式会社制的商品名“EX-214L”)25份及光聚合引发剂(San-Apro株式会社制的商品名“CPI-100P”)的固体成分2.8份,并进行脱泡而制备。
<实施例2>
(1)光学膜II的制作
由(甲基)丙烯酸类树脂(A)21份、(甲基)丙烯酸类树脂(B-1)59份及弹性体成分(C)20份的混合物利用熔融挤出制作出厚度50μm的未拉伸的树脂膜(树脂层)。作为(甲基)丙烯酸类树脂(A)、(甲基)丙烯酸类树脂(B-1)及弹性体成分(C),使用与实施例1相同的物质。除了使用该树脂膜以外,与实施例1同样地形成硬涂层,制作出光学膜II。
(2)偏振板的制作
除了替代光学膜I而使用光学膜II以外,与实施例1同样地制作出偏振板。
<比较例1>
(1)光学膜III的制作
由(甲基)丙烯酸类树脂(A)75份及弹性体成分(C)25份的混合物利用熔融挤出制作出厚度50μm的未拉伸的树脂膜(树脂层)。作为(甲基)丙烯酸类树脂(A)及弹性体成分(C),使用与实施例1相同的物质。除了使用该树脂膜以外,与实施例1同样地形成硬涂层,制作出光学膜III。
(2)偏振板的制作
除了替代光学膜I而使用光学膜III以外,与实施例1同样地制作出偏振板。
<实施例3>
(1)光学膜IV的制作
准备出下述原料。
·(甲基)丙烯酸类树脂(B-2):甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=98.6/1.4(质量吡)的三单元组表示的间同规正度(rr)为51%的自由基共聚物
由(甲基)丙烯酸类树脂(A)12份、(甲基)丙烯酸类树脂(B-2)68份及弹性体成分(C)20份的混合物利用熔融挤出制作出厚度60μm的未拉伸的树脂膜(树脂层)。作为(甲基)丙烯酸类树脂(A)及弹性体成分(C),使用与实施例1相同的物质。除了使用该树脂膜以外,与实施例1同样地形成硬涂层,制作出光学膜IV。
(2)偏振板的制作
除了替代光学膜I而使用光学膜IV以外,与实施例1同样地制作出偏振板。
<实施例4>
(1)光学膜V的制作
由(甲基)丙烯酸类树脂(A)7.5份、(甲基)丙烯酸类树脂(B-2)67.5份及弹性体成分(C)25份的混合物利用熔融挤出制作出厚度60μm的未拉伸的树脂膜(树脂层)。作为(甲基)丙烯酸类树脂(A)及弹性体成分(C),使用与实施例1相同的物质。除了使用该树脂膜以外,与实施例1同样地形成硬涂层,制作出光学膜V。
(2)偏振板的制作
除了替代光学膜I而使用光学膜V以外,与实施例1同样地制作出偏振板。
<实施例5>
(1)光学膜VI的制作
由(甲基)丙烯酸类树脂(A)22.5份、(甲基)丙烯酸类树脂(B-2)52.5份及弹性体成分(C)25份的混合物利用熔融挤出制作出厚度60μm的未拉伸的树脂膜(树脂层)。作为(甲基)丙烯酸类树脂(A)及弹性体成分(C),使用与实施例1相同的物质。除了使用该树脂膜以外,与实施例1同样地形成硬涂层,制作出光学膜VI。
(2)偏振板的制作
除了替代光学膜I而使用光学膜VI以外,与实施例1同样地制作出偏振板。
<实施例6>
(1)光学膜VII的制作
由(甲基)丙烯酸类树脂(A)14份、(甲基)丙烯酸类树脂(B-2)56份及弹性体成分(C)30份的混合物利用熔融挤出制作出厚度60μm的未拉伸的树脂膜(树脂层)。作为(甲基)丙烯酸类树脂(A)及弹性体成分(C),使用与实施例1相同的物质。除了使用该树脂膜以外,与实施例1同样地形成硬涂层,制作出光学膜VII。
(2)偏振板的制作
除了替代光学膜I而使用光学膜VII以外,与实施例1同样地制作出偏振板。
<测定及评价>
(1)光学膜的拉伸弹性模量的测定
(1-1)23℃时的MD方向的拉伸弹性模量的测定
从上文中得到的光学膜中切出长度100mm×宽度10mm的长方形的试验片。该试验片的长度方向与光学膜的MD方向平行,并与制作出的偏振板所具有的偏振片的吸收轴平行。该试验片的宽度方向是与光学膜的TD方向(与MD方向正交的方向)平行、与制作出的偏振板所具有的偏振片的吸收轴正交的方向。然后,用拉伸试验机〔株式会社岛津制作所制Autograph AG-1S试验机〕的上下夹具以使夹具的间隔为5cm的方式夹持上述试验片的长度方向(光学膜的MD方向)两端部,在23℃的环境下,以拉伸速度50mm/分钟将试验片沿长度方向(光学膜的MD方向)牵拉,根据所得的应力-应变曲线的初始的直线的斜率,算出23℃时的光学膜的MD方向的弹性模量(拉伸弹性模量)〔MPa)。
(1-2)23℃时的TD方向的拉伸弹性模量的测定
从上文中得到的光学膜中切出长度100mm×宽度10mm的长方形的试验片。该试验片的长度方向是与光学膜的TD方向平行、与制作出的偏振板所具有的偏振片的吸收轴正交的方向。该试验片的宽度方向与光学膜的MD方向平行,并与制作出的偏振板所具有的偏振片的吸收轴平行。然后,用拉伸试验机〔株式会社岛津制作所制Autograph AG-1S试验机〕的上下夹具以使夹具的间隔为5cm的方式夹持上述试验片的长度方向(光学膜的TD方向)两端部,在23℃的环境下,以拉伸速度50mm/分钟将试验片沿长度方向(光学膜的TD方向)牵拉,根据所得的应力-应变曲线的初始的直线的斜率,算出23℃时的光学膜的TD方向的弹性模量(拉伸弹性模量)〔MPa〕。
(1-3)80℃时的拉伸弹性模量的测定
除了在80℃的环境下进行测定以外,与上述(1-1)及(1-2)同样地测定出80℃时的MD方向的拉伸弹性模量及80℃时的TD方向的拉伸弹性模量。
将各温度时的MD方向的拉伸弹性模量表示于表1的“MD”一栏中,将TD方向的拉伸弹性模量表示于表1的“TD”一栏中。另外,用TD方向的拉伸弹性模量除以MD方向的拉伸弹性模量,将所得的值表示于表1的“TD/MD”一栏中。
(2)光学膜的夏比冲击强度的测定
从上文中得到的光学膜中切出长度100mm×宽度10mm的长方形的试验片。使用所得的试验片,依照ISO179-1、JIS K7111-1,采用摆锤1J(旋转力矩:0.540116N·m),在温度23℃、相对湿度50%RH的环境下实施夏比冲击试验。对于吸收能(kJ/m2),进行10次测定,采用其平均值。将结果表示于表1中。
(3)光学膜的铅笔硬度的测定
依照JIS K5600-5-4,使用安田精机制作所制的No553-M1电动铅笔划痕硬度试验机进行测定。首先,以使硬涂层朝上的方式将光学膜用胶带固定于玻璃板上,以达到45度的方式安放铅笔,施加500g的载荷并擦划样品表面(硬涂层表面)。使用相同硬度的铅笔,进行5次试验。另外,将铅笔的硬度改变为F~2H,进行同样的划痕试验。将擦划了表面的膜载放于黑板,利用荧光灯反射观察膜的表面上的伤痕的有无。将5次中有4次以上没有产生伤痕的最大的铅笔硬度作为该膜的铅笔硬度。将结果表示于表1中。
(4)密合性的评价
(4-1)初始的密合性
在所得的偏振板的光学膜侧(与相位差膜相反的一侧)形成粘合剂层。将所得的带有粘合剂层的偏振板裁割为长度(与偏振片的吸收轴方向平行)200mm×宽度25mm的大小,将粘合剂层贴合于玻璃板而得到层叠体。在温度23℃、相对湿度50%RH的环境下放置24小时。其后,向所得的层叠体的偏振片与光学膜之间***切割刀的刀片,沿长度方向从端部剥离30mm,用试验机的夹具部夹持该剥离的部分,夹具下部夹持玻璃板。对该状态的试验片,在温度23℃及相对湿度55%的气氛中,依照JIS K6854-2:1999“粘接剂-剥离粘接强度试验方法-第2部:180度剥离”,以夹具移动速度300mm/分钟进行剥离试验,求出除去夹具部的30mm以外的60mm的长度的平均剥离力(单位:N/25mm),将其作为偏振片与光学膜之间的剥离强度。将结果表示于表1中。
(4-2)高温高湿环境暴露后的密合性
在所得的偏振板的光学膜侧(与相位差膜相反的一侧)形成粘合剂层。将所得的带有粘合剂层的偏振板裁割为长度(与偏振片的吸收轴方向平行)200mm×宽度25mm的大小,将粘合剂层贴合于玻璃板而得到层叠体。将所得的层叠体在温度80℃、相对湿度90%RH的高温高湿环境下放置24小时后,在温度23℃、相对湿度50%RH的环境下放置24小时。其后,向所得的层叠体的偏振片与光学膜之间***切割刀的刀片,沿长度方向从端部剥离30mm,用试验机的夹具部夹持该剥离的部分,夹具下部夹持玻璃板。对该状态的试验片,在温度23℃及相对湿度55%的气氛中,依照JIS K 6854-2:1999“粘接剂-剥离粘接强度试验方法-第2部:180度剥离”,以夹具移动速度300mm/分钟进行剥离试验,求出除去夹具部的30mm以外的60mm的长度的平均剥离力(单位:N/25mm),将其作为偏振片与光学膜之间的剥离强度。将结果表示于表1中。
[表1]
附图标记说明
10第1热塑性树脂膜,15第1粘接剂层,20第2热塑性树脂膜,25第2粘接剂层,30偏振片。
Claims (6)
1.一种光学膜,其具备包含(甲基)丙烯酸类树脂的树脂层,
对于所述树脂层而言,在将23℃时的MD方向的拉伸弹性模量设为E23(MD)、将23℃时的TD方向的拉伸弹性模量设为E23(TD)时,满足下述式[1]:
0.5≤E23(TD)/E23(MD)≤1.5 式[1]
所述树脂层的利用23℃时的夏比冲击试验测定的吸收能为140kJ/m2以上。
2.根据权利要求1所述的光学膜,其中,
所述树脂层包含(甲基)丙烯酸类树脂A、(甲基)丙烯酸类树脂B和弹性体成分C,
所述(甲基)丙烯酸类树脂A的间同规正度高于所述(甲基)丙烯酸类树脂B。
3.根据权利要求2所述的光学膜,其中,
所述弹性体成分C为橡胶粒子。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学膜,其还具备层叠于所述树脂层上的表面处理层。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的光学膜,其为偏振片用保护膜。
6.一种偏振板,其依次包含偏振片、粘接剂层及权利要求1~5中任一项所述的光学膜。
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