JP2014032270A - 位相差フィルム及びそれを用いた複合偏光板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】50nm以上の面内位相差を有するオレフィン系樹脂フィルムの両面に、カチオン重合硬化により形成された保護膜を有する位相差フィルムが提供される。この保護膜は、芳香環を有しないエポキシ化合物を硬化性成分とする硬化性樹脂組成物から形成することができる。また、この位相差フィルムと、ポリビニルアルコール系樹脂に二色性色素が吸着配向している偏光フィルムを有する偏光板とが積層されている複合偏光板も提供される。上記の両面に保護膜を有する位相差フィルムと偏光板とは、感圧接着剤を介して積層することができる。
【選択図】なし
Description
オレフィン系樹脂とは、エチレンやプロピレンのような鎖状脂肪族オレフィン、又はノルボルネンやその置換体(以下、これらを総称してノルボルネン系モノマーとも称する)のような環状オレフィンから導かれる構成単位を有する樹脂である。オレフィン系樹脂は2種以上のモノマーを用いた共重合体であってもよい。なかでも、環状オレフィンから導かれる構成単位を主成分とする環状オレフィン系樹脂が好ましく用いられる。
Re=(nx−ny)×d (1)
Rth=〔(nx+ny)/2−nz〕×d (2)
Nz係数=(nx−nz)/(nx−ny) (3)
以上説明した面内位相差を有するオレフィン系樹脂フィルムの両面に、保護膜を形成する。この保護膜は、カチオン重合硬化によって形成する。そのため、保護膜の形成には、カチオン重合性の成分を含有する硬化性樹脂組成物が用いられる。また、カチオン重合性の成分に加えて、アクリル系化合物やメタクリル系化合物のようなラジカル重合性の成分が配合された樹脂組成物を用いることもできる。
3,4−エポキシシクロヘキシルメチル 3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート〔式(I)において、R1=R2=Hの化合物〕、
3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル 3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート〔式(I)において、R1=6−CH3、R2=6−CH3の化合物〕、
エチレン ビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)〔式(II)において、R3=R4=H、n=2の化合物〕、
ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル) アジペート〔式(III) において、R5=R6=H、p=4の化合物〕、
ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル) アジペート〔式(III)において、R5=6−CH3、R6=6−CH3、p=4の化合物〕、
エチレングリコール ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチルエーテル)〔式
(V)において、 R9=R10=H、r=2の化合物〕。
ジフェニルヨードニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート、
ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、
ジ(4−ノニルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロホスフェートなど。
トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、
トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、
トリフェニルスルホニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
4,4′−ビス〔ジフェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート、
4,4′−ビス〔ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロアンチモネート、
4,4′−ビス〔ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート、
7−〔ジ(p−トルイル)スルホニオ〕−2−イソプロピルチオキサントン ヘキサフルオロアンチモネート、
7−〔ジ(p−トルイル)スルホニオ〕−2−イソプロピルチオキサントン テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
4−フェニルカルボニル−4′−ジフェニルスルホニオジフェニルスルフィド ヘキサフルオロホスフェート、
4−(p−tert−ブチルフェニルカルボニル)−4′−ジフェニルスルホニオジフェニルスルフィド ヘキサフルオロアンチモネート、
4−(p−tert−ブチルフェニルカルボニル)−4′−ジ(p−トルイル)スルホニオ−ジフェニルスルフィド テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなど。
ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロアンチモネート、
ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロホスフェート、
ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロボレートなど。
キシレン−シクロペンタジエニル鉄(II) ヘキサフルオロアンチモネート、
クメン−シクロペンタジエニル鉄(II) ヘキサフルオロホスフェート、
キシレン−シクロペンタジエニル鉄(II) トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メタナイドなど。
“BBI-102”、“BBI-103”、“BBI-105”、“TPS-101”、“TPS-102”、“TPS-103”、
“TPS-105”、“MDS-103”、“MDS-105”、“DTS-102”及び“DTS-103”、ローディア社から販売されている“PI-2074”などがある。
本発明により、オレフィン系樹脂フィルムの両面に保護膜が形成された位相差フィルムは、偏光板と組み合わせて、複合偏光板とすることができる。ここで用いる偏光板は、直線偏光板、すなわち、入射する自然光から直線偏光を取り出す機能を有する光学素子であり、かかる機能は、ポリビニルアルコール系樹脂に二色性色素が吸着配向している偏光フィルムによってもたらされる。
位相差フィルムと偏光板との積層には、感圧接着剤を用いることができる。感圧接着剤は、アクリル酸エステルに少量の官能基含有単量体が共重合されたアクリル樹脂に、イソシアネート系化合物などからなる架橋剤が配合された、アクリル系の感圧接着剤で構成するのが一般的である。
上記のようにして得られる複合偏光板は、通常、長尺のロール形状や大尺のシート形状で製造されることが多く、所望の形状と光学軸を有する複合偏光板とするためには、さらに鋭利な刃を持った切断工具により、又はレーザー光の照射により切断(チップカット)される。さらに、必要に応じて外周端部を回転刃やフライカット法にて連続的に切削加工してもよい。本発明の複合偏光板においては、切断時に発生する微細なクラックがケミカルクラックの基点となることを防ぐため、レーザー光の照射により切断したり、切断後の端面を切削加工したりすることが好ましい。
位相差フィルムと偏光板が積層された複合偏光板は、液晶セルや有機EL素子等の表示素子に貼着され、表示パネルとなる。このとき一般には、位相差フィルム側が表示素子に向くように配置される。複合偏光板の表示素子への貼着にも、通常はアクリル系の感圧接着剤が用いられる。液晶セルや有機EL素子をはじめとする表示素子は、その表面がガラスで構成されることが多いので、そこへの貼着に用いられる感圧接着剤は、上記したアクリル樹脂と架橋剤に加え、ガラスとの接着性を高めるためにシラン化合物が配合されているのが一般的である。
(A)光硬化性樹脂組成物の調製と物性測定
以下の各成分を混合し、脱泡して、光硬化性樹脂組成物を液体状態で調製した。
1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル 20部
2−エチルヘキシルグリシジルエーテル 5部
トリアリールスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート系の光カチオン重合開始剤
2.25部
環状オレフィン系樹脂からなる位相差フィルム〔JSR(株)から入手した商品名“アートンフィルム”、長尺ロールフィルムの幅方向(TD)に遅相軸があり、Re=115nm、Nz係数=1.4、厚さ20μm)の片面にコロナ放電処理を施し、そのコロナ放電処理面に、上で調製した光硬化性樹脂組成物を硬化後の膜厚が約2μm となるようにバーコーターを用いて塗工した。フュージョンUVシステムズ社製の紫外線ランプ“Dバルブ”が取り付けられたベルトコンベア付き紫外線照射装置を用い、積算光量が250mJ/cm2 となるように紫外線を照射して光硬化性樹脂組成物を硬化させた。“アートンフィルム”の他面にも同様に、コロナ放電処理、光硬化性樹脂組成物の塗布、及び紫外線照射による光硬化性樹脂組成物の硬化を行って、“アートンフィルム”の両面に保護膜を有する位相差フィルムを作製した。
水100部に対し、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール〔(株)クラレから入手した“KL-318”〕を3部溶解し、その水溶液に水溶性エポキシ樹脂であるポリアミドエポキシ系添加剤〔田岡化学工業(株)から入手した商品名“スミレーズレジン 650(30)”、固形分濃度30%の水溶液〕を1.5部添加して、水系接着剤とした。
平均重合度約2,400、ケン化度99.9モル%以上で厚さ75μm のポリビニルアルコールフィルムを、乾式で約5倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、60℃の純水に1分間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が 0.05/5/100の水溶液に28℃で60秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が8.5/8.5/100の水溶液に72℃で300秒間浸漬した。引き続き26℃の純水で20秒間洗浄した後、65℃で乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された偏光フィルムを得た。
いずれも感圧接着剤メーカーから入手した以下のものを用いた。
感圧接着剤シートB: アクリル酸ブチルを主成分とし、少量のアクリル酸2−ヒドロキシエチル及びアクリル酸が共重合されているアクリル樹脂に、イソシアネート系架橋剤及びシラン化合物が配合されている25μm厚の粘着剤層が、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(セパレータ)上に形成されているもの。
上の(D)で作製した偏光板の環状オレフィン系樹脂フィルム側に、感圧接着剤シートAを貼合し、セパレータを剥がした後、その感圧接着剤面に、上の(B)で作製した両面に保護膜を有する位相差フィルムを、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸とがほぼ直交するように貼合した。また、位相差フィルムの偏光板と反対側の面には、感圧接着剤シートBを貼り合わせて、以下の層構成を有する複合偏光板(ただし、接着剤層の表示は省略)を作製した。
偏光フィルム/
環状オレフィン系樹脂フィルム“ゼオノアフィルム ZF14-023 ”/
感圧接着剤シートA/
硬化保護膜/
環状オレフィン系位相差フィルム“アートンフィルム”/
硬化保護膜/
感圧接着剤シートB/
セパレータ
光硬化性樹脂組成物の配合を以下のとおり変更した以外は、実施例1と同様にして、両面に保護膜が形成された位相差フィルム及び複合偏光板を作製した。
1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル 20部
2−エチルヘキシルグリシジルエーテル 10部
トリアリールスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート系の光カチオン重合開始剤
2.25部
環状オレフィン系樹脂からなる位相差フィルム“アートンフィルム”に保護膜を形成することなく、そのまま用い、その他は実施例1と同様にして、複合偏光板を作製した。
実施例1及び2で作製した両面に保護膜が形成された位相差フィルム、及び比較例1で用いた保護膜が形成されていない位相差フィルムにつき、王子計測機器(株)製の位相差測定装置“KOBRA-WPR” を用いて面内位相差を測定し、また(株)村上色彩技術研究所製のヘーズメーター“HM-150”を用いてヘーズを測定し、結果を表1に示した。表1の結果から、保護膜のない比較例1の位相差フィルムに比べ、保護膜を形成した実施例1及び2の位相差フィルムは、事実上光学特性の変化が見られないことが確認された。
実施例1及び2で作製した両面に保護膜が形成された位相差フィルム、並びに比較例1で用いた保護膜が形成されていない位相差フィルムから、幅10mm×長さ200mmの試験片を切り出し、標線間距離を100mmとしてこれを(株)島津製作所製の万能試験機“オートグラフ AG-I” にセットし、引張速度50mm/分で引張試験を行い、ヤング率及び破断強度を求めた。試験は、長尺ロールフィルムの機械方向(長さ方向、MD)を長辺として切り出した試験片、及び長尺ロールフィルムの幅方向(MD)を長辺として切り出した試験片のそれぞれについて行い、結果を表2に示した。表2の結果から、保護膜のない比較例1の位相差フィルムに比べ、保護膜を形成した実施例1及び2の位相差フィルムは、事実上機械強度の変化が見られないことが確認された。
実施例1及び2並びに比較例1で作製した複合偏光板から、60mm×100mmのサイズで、長辺(100mmの辺)を基準(0°)とし、偏光板側から環状オレフィン系位相差フィルム及び感圧接着剤を下にして見たときの反時計回り方向を正として、偏光板の吸収軸が83°、位相差フィルムの遅相軸が173°となるようスーパーカッター〔(株)荻野精機製作所製〕を用いて裁断した。それぞれの複合偏光板からセパレータを剥がし、露出した感圧接着剤面を無アルカリガラス(コーニング社から入手した商品名“Eagle-XG”)に貼合し、温度50℃、圧力0.5MPaで20分間のオートクレーブ処理を行い、複合偏光板を無アルカリガラスに十分密着させた。
Claims (4)
- 50nm以上の面内位相差を有するオレフィン系樹脂フィルムの両面に、カチオン重合硬化により形成された保護膜を有することを特徴とする位相差フィルム。
- 前記保護膜は、芳香環を有しないエポキシ化合物を硬化性成分とする硬化性樹脂組成物から形成されている請求項1に記載の位相差フィルム。
- 請求項1又は2に記載の位相差フィルムと、ポリビニルアルコール系樹脂に二色性色素が吸着配向している偏光フィルムを有する偏光板とが積層されていることを特徴とする複合偏光板。
- 前記位相差フィルムと前記偏光板とが感圧接着剤を介して積層されている請求項3に記載の複合偏光板。
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