JP7831282B2 - Polarizing plates and organic electroluminescent display devices - Google Patents
Polarizing plates and organic electroluminescent display devicesInfo
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Description
本発明は、偏光板及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関し、より詳しくは、表示装置、特には有機エレクトロルミネッセンス表示装置に用いた際に、表示素子を外光から保護できるとともに、当該表示素子が発光ロスを生じず、色素化合物を含有する層と隣接層の密着性を向上させた偏光板及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。The present invention relates to a polarizing plate and an organic electroluminescent display device, and more particularly to a polarizing plate and an organic electroluminescent display device that, when used in a display device, especially an organic electroluminescent display device, can protect the display element from ambient light, prevent the display element from experiencing light emission loss, and improve the adhesion between the layer containing the dye compound and the adjacent layer.
近年、スマートフォン等の表示装置は強い外光の下で使用される機会が多く、外光下での視認性を向上させるために、光源に有機エレクトロルミネッセンス(ElectroLuminescence:以下「EL」ともいう。)素子が用いられることが増えている。それに伴い、有機EL素子が外光により劣化する問題が生じている。そこで、有機EL表示装置において、有機EL素子の視認側に配置される偏光板等の部材に、紫外線吸収剤及び紫外線吸収剤よりも長波長側の光を吸収する色素化合物を含有させることで、有機EL素子の外光による劣化を抑制する技術が知られている。In recent years, display devices such as smartphones are often used under strong ambient light. To improve visibility under ambient light, organic electroluminescent (EL) elements are increasingly being used as light sources. However, this has led to the problem of organic EL elements degrading due to ambient light. Therefore, a technology has been developed to suppress the degradation of organic EL elements due to ambient light by incorporating an ultraviolet absorber and a dye compound that absorbs light at longer wavelengths than the ultraviolet absorber into components such as polarizers placed on the viewing side of the organic EL element in organic EL display devices.
具体的には、例えば、特許文献1には、全光線透過率が85%以上であり、波長380nmの光線透過率が5%以下であるアクリル系ポリマー及びトリアジン系紫外線吸収剤を含有する粘着剤層を有する粘着シートが知られている。Specifically, for example, Patent Document 1 describes an adhesive sheet having an adhesive layer containing an acrylic polymer and a triazine-based ultraviolet absorber, with a total light transmittance of 85% or more and a light transmittance of 5% or less at a wavelength of 380 nm.
特許文献1に記載の粘着シートは、波長380nmの光の透過率を制御することができるものであるが、当該粘着シートを有機EL表示装置で用いた場合、長時間使用によって有機EL素子が劣化してしまう場合があり、十分なものではなかった。これは、特許文献1に記載の粘着シートでは、波長380nmの光を吸収することができるものの、有機EL素子の発光領域(430nmよりも長波長側)より短波長側の波長領域(380~430nm)の光が十分に吸収されておらず、当該透過光により劣化が生じると考えられる。The adhesive sheet described in Patent Document 1 can control the transmittance of light with a wavelength of 380 nm. However, when this adhesive sheet is used in an organic EL display device, the organic EL element may degrade after prolonged use, indicating that it is not sufficient. This is because, although the adhesive sheet described in Patent Document 1 can absorb light with a wavelength of 380 nm, it does not sufficiently absorb light in the wavelength range (380-430 nm) shorter than the light-emitting region of the organic EL element (longer wavelengths than 430 nm), and degradation is thought to occur due to this transmitted light.
また、特許文献2には、有機EL素子と、その視認側に、偏光子、位相差フィルム及びそれ以外の少なくとも1層、例えば、粘着剤層が積層された光学積層体とを有する有機EL表示装置が記載されている。特許文献2には、紫外線吸収剤と吸収スペクトルの最大吸収波長が380~430nmの波長領域に存在する色素化合物が、前記光学積層体を構成する別々の層に配合されており、紫外線吸収剤を含有する層が、色素化合物を含有する層より視認側に存在するように設けることで、有機EL素子の劣化を抑制する技術が記載されている。特許文献2には、このような特定の順番で各層を配置することにより、上記色素化合物が紫外線に曝されて劣化することを防ぐことができると記載されている。Furthermore, Patent Document 2 describes an organic EL display device having an organic EL element and an optical laminate in which a polarizer, a phase difference film, and at least one other layer, such as an adhesive layer, are laminated on the viewing side thereof. Patent Document 2 describes a technique for suppressing the degradation of the organic EL element by incorporating an ultraviolet absorber and a dye compound whose maximum absorption wavelength in the absorption spectrum is in the wavelength range of 380 to 430 nm into separate layers constituting the optical laminate, and arranging the layer containing the ultraviolet absorber so that it is on the viewing side of the layer containing the dye compound. Patent Document 2 states that by arranging each layer in such a specific order, it is possible to prevent the dye compound from degrading when exposed to ultraviolet light.
しかしながら、有機EL素子の発光領域に吸収域がかかる色素化合物を使用すると、発光ロスが生じ、輝度が下がってしまうことがある。そのため、発光領域には吸収域を持たない化合物を使用する必要があるが、特許文献2に開示されている色素化合物では、吸収スペクトルの最大吸収波長が380~430nmの波長領域に存在するため、有機EL素子の発光領域に色素化合物の吸収域がかかるため、当該有機EL素子の輝度の低下が見られる。However, using a dye compound whose absorption region overlaps the light-emitting region of an organic EL element can result in light emission loss and a decrease in brightness. Therefore, it is necessary to use a compound that does not have an absorption region in the light-emitting region. However, in the case of the dye compound disclosed in Patent Document 2, the maximum absorption wavelength of the absorption spectrum is in the wavelength range of 380 to 430 nm. As a result, the absorption region of the dye compound overlaps the light-emitting region of the organic EL element, leading to a decrease in the brightness of the organic EL element.
すなわち、有機EL素子の劣化抑制のためには、有機EL素子の発光領域(430nmよりも長波長側)より短波長側の波長(380~430nm)の光の透過を抑制し、かつ、有機EL素子の発光に対して輝度ロスを生じさせないためには、前記有機EL素子の発光領域における可視光の透過率を十分に確保できる機構を備えた有機EL表示装置とする必要である。In other words, in order to suppress the degradation of organic EL elements, it is necessary to suppress the transmission of light at wavelengths shorter than the light-emitting region of the organic EL element (380-430 nm) and to prevent brightness loss in the light emission of the organic EL element, the organic EL display device must be equipped with a mechanism that can sufficiently ensure the transmittance of visible light in the light-emitting region of the organic EL element.
一方、スマートフォン等の表示装置の屋外での使用を想定した場合、ハードコートフィルムを視認側の最表面に配置することが知られているが、基材フィルム上にハードコート層を設けたハードコートフィルムの耐久性試験を実施すると、前記基材フィルムとハードコート層との密着性が劣化する場合がある。特許文献3では、ハードコート層に特定のウレタンアクリレートを主成分とし、示差走査熱量計により測定したガラス転移温度が110℃以上となる紫外線硬化型樹脂組成物を用いる技術が開示されているが、耐久性試験前の基材フィルムとハードコート層との層間密着性はある程度改善するものの、耐久性試験後の密着性の改善効果は低かった。On the other hand, when considering the outdoor use of display devices such as smartphones, it is known that a hard coat film is placed on the outermost surface on the viewing side. However, when durability tests are conducted on hard coat films in which a hard coat layer is provided on a base film, the adhesion between the base film and the hard coat layer may deteriorate. Patent Document 3 discloses a technology in which a UV-curable resin composition is used for the hard coat layer, with a specific urethane acrylate as the main component and a glass transition temperature of 110°C or higher as measured by a differential scanning calorimeter. Although the interlayer adhesion between the base film and the hard coat layer is improved to some extent before the durability test, the improvement in adhesion after the durability test was low.
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、表示装置、特には有機EL表示装置に用いた際に、表示素子を外光から保護できるとともに、当該表示素子が発光ロスを生じず、色素化合物を含有する層と隣接層の密着性が向上した偏光板及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供することである。The present invention has been made in view of the above problems and circumstances, and its objective is to provide a polarizing plate and an organic electroluminescent display device that, when used in a display device, particularly an organic EL display device, can protect the display element from ambient light, prevent the display element from experiencing light emission loss, and improve the adhesion between the layer containing the dye compound and the adjacent layer.
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、偏光板を構成する層に、紫外線吸収剤を含有する層(紫外線吸収材含有層)と紫外線吸収剤よりも長波長側の所定の波長域の光を吸収する色素化合物を含有する層(色素化合物含有層)を設け、上記色素化合物含有層を上記紫外線吸収剤層より視認側に配置する構成とすることで、表示素子を外光から保護できるとともに、当該表示素子が発光ロスを生じず、前記色素化合物を含有する層と隣接層の密着性が向上した偏光板が得られることを見出し本発明に至った。In order to solve the above problems, the inventors of the present invention, in the process of investigating the causes of the above problems, found that by providing a polarizing plate with a layer containing an ultraviolet absorber (ultraviolet absorber-containing layer) and a layer containing a dye compound that absorbs light in a predetermined wavelength range longer than the ultraviolet absorber (dye compound-containing layer), and arranging the dye compound-containing layer on the visible side of the ultraviolet absorber layer, it is possible to obtain a polarizing plate that can protect the display element from external light, prevents light emission loss of the display element, and improves the adhesion between the dye compound-containing layer and the adjacent layer, thus leading to the present invention.
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。In other words, the above-mentioned problems according to the present invention are solved by the following means.
1.ハードコート層、保護フィルム、偏光子及び位相差フィルムを視認側からこの順に有する偏光板であって、
前記ハードコート層及び前記保護フィルムのうちの少なくとも一方が、300~460nmの波長領域の吸収スペクトルにおいて最大吸収波長が370~379nmの範囲内に存在する色素化合物を含有し、前記保護フィルム及び前記位相差フィルムのうちの少なくとも一方が紫外線吸収剤を含有し、前記色素化合物を含有する層が、前記紫外線吸収剤を含有する層より視認側に位置し、
紫外線吸収剤が、300~460nmの波長領域の吸収スペクトルにおいて最大吸収波長が349~355nmの範囲内に存在する化合物であり、
前記色素化合物が、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物、又は、下記一般式(2)で表される構造を有する化合物を含有することを特徴とする偏光板。
At least one of the hard coat layer and the protective film contains a dye compound whose maximum absorption wavelength is within the range of 370 to 379 nm in the absorption spectrum of the 300 to 460 nm wavelength region, at least one of the protective film and the phase difference film contains an ultraviolet absorber, and the layer containing the dye compound is located on the visible side of the layer containing the ultraviolet absorber.
The ultraviolet absorber is a compound whose maximum absorption wavelength in the absorption spectrum of the 300-460 nm wavelength range is within the range of 349-355 nm .
A polarizing plate characterized in that the aforementioned dye compound contains a compound having a structure represented by the following general formula (1), or a compound having a structure represented by the following general formula (2).
2.前記色素化合物が前記ハードコート層に含有され、前記紫外線吸収剤が前記保護フィルムに含有されることを特徴とする第1項に記載の偏光板。2. The polarizing plate according to paragraph 1, characterized in that the dye compound is contained in the hard coat layer and the ultraviolet absorber is contained in the protective film.
3.前記位相差フィルムの視認側とは反対側に粘着剤層を備えることを特徴とする第1項又は第2項に記載の偏光板。 3. The polarizing plate according to paragraph 1 or 2 , characterized in that it comprises an adhesive layer on the side of the phase difference film opposite to the viewing side.
4.第1項から第3項までのいずれか一項に記載の偏光板を視認側に具備することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 4. An organic electroluminescent display device characterized by having a polarizing plate described in any one of paragraphs 1 to 3 on the viewing side.
本発明の上記手段により、表示装置、特には有機EL表示装置に用いた際に、表示素子を外光から保護できるとともに、当該表示素子が発光ロスを生じず、色素化合物を含有する層と隣接層の密着性が向上した偏光板及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供することができる。The above-described means of the present invention makes it possible to provide a polarizing plate and an organic electroluminescent display device that, when used in a display device, particularly an organic EL display device, can protect the display element from ambient light, prevent light emission loss of the display element, and improve the adhesion between the layer containing the dye compound and the adjacent layer.
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。Although the mechanism of action or mechanism of the present invention is not yet clear, it is speculated as follows.
本発明の偏光板は、ハードコート層、保護フィルム、偏光子及び位相差フィルムを視認側からこの順に有し、前記ハードコート層及び前記保護フィルムのうちの少なくとも一方が、300~460nmの波長領域の吸収スペクトルにおいて最大吸収波長が360~379nmの範囲内に存在する色素化合物(以下、簡単に「化合物(D)」ともいう。)を含有し、前記保護フィルム及び前記位相差フィルムのうちの少なくとも一方が紫外線吸収剤を含有し、前記化合物(D)を含有する層が、前記紫外線吸収剤を含有する層より視認側に位置することを特徴とする。The polarizing plate of the present invention has a hard coat layer, a protective film, a polarizer, and a phase difference film in this order from the viewing side, wherein at least one of the hard coat layer and the protective film contains a dye compound (hereinafter also simply referred to as "compound (D)") whose maximum absorption wavelength in the absorption spectrum of the 300 to 460 nm wavelength region is in the range of 360 to 379 nm, and at least one of the protective film and the phase difference film contains an ultraviolet absorber, and the layer containing compound (D) is located on the viewing side of the layer containing the ultraviolet absorber.
本発明の偏光板は、表示装置、特には有機EL表示装置に用いた際に、化合物(D)を含有する層を紫外線吸収剤含有層より視認側に配置する構成としたものである。ここで、紫外線吸収剤は、300~460nmの波長領域の吸収スペクトルにおいて最大吸収波長が300~359nmの範囲内に存在する化合物である。The polarizing plate of the present invention is configured such that, when used in a display device, particularly an organic EL display device, the layer containing compound (D) is positioned on the viewing side of the ultraviolet absorber-containing layer. Here, the ultraviolet absorber is a compound whose maximum absorption wavelength in the absorption spectrum of the 300-460 nm wavelength range is within the range of 300-359 nm.
本発明の偏光板は、前記化合物(D)含有層と紫外線吸収剤含有層を組み合わせて用いることにより、例えば、有機EL素子の発光領域(430nmよりも長波長側)より短波長側の波長の光を十分に吸収して有機EL素子等の表示素子を外光から保護することができる。The polarizing plate of the present invention, by using a combination of the compound (D)-containing layer and the ultraviolet absorber-containing layer, can sufficiently absorb light with wavelengths shorter than the light-emitting region of an organic EL element (longer wavelengths than 430 nm), for example, thereby protecting display elements such as organic EL elements from external light.
また、有機化合物は、ある波長の光を吸収し、熱エネルギーへ変換することができる。本発明の偏光板は、変換されて発生した熱により分子運動が促進され、隣接層との相互作用が強まり、ハードコート層と保護フィルムとの密着性を向上させることができると考えられる。Furthermore, organic compounds can absorb light of a certain wavelength and convert it into thermal energy. It is believed that the polarizing plate of the present invention can improve the adhesion between the hard coat layer and the protective film by promoting molecular motion through the heat generated by this conversion, thereby strengthening the interaction with adjacent layers.
本発明では、表示素子を外光から保護できるとともに、該表示素子の発光に対して輝度ロスを生じず、さらに本発明に係る化合物(D)を含有する層と隣接層の密着性を向上させた偏光板及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供することができる。The present invention provides a polarizing plate and an organic electroluminescent display device that can protect the display element from ambient light, prevent luminance loss in the light emitted by the display element, and further improve the adhesion between the layer containing compound (D) according to the present invention and the adjacent layer.
本発明の偏光板は、ハードコート層、保護フィルム、偏光子及び位相差フィルムを視認側からこの順に有する偏光板であって、前記ハードコート層及び前記保護フィルムのうちの少なくとも一方が、300~460nmの波長領域の吸収スペクトルにおいて最大吸収波長が360~379nmの範囲内に存在する色素化合物を含有し、前記保護フィルム及び前記位相差フィルムのうちの少なくとも一方が紫外線吸収剤を含有し、前記色素化合物を含有する層が、前記紫外線吸収剤を含有する層より視認側に位置することを特徴とする。この特徴は、下記実施態様に共通する又は対応する技術的特徴である。The polarizing plate of the present invention is a polarizing plate having a hard coat layer, a protective film, a polarizer, and a phase difference film in this order from the viewing side, wherein at least one of the hard coat layer and the protective film contains a dye compound whose maximum absorption wavelength is in the range of 360 to 379 nm in the absorption spectrum of the 300 to 460 nm wavelength region, at least one of the protective film and the phase difference film contains an ultraviolet absorber, and the layer containing the dye compound is located on the viewing side of the layer containing the ultraviolet absorber. This feature is a technical feature common to or corresponding to the following embodiments.
本発明の実施態様としては、密着性を向上させる観点から、前記化合物(D)が前記ハードコート層に含有され、前記紫外線吸収剤が前記保護フィルムに含有されることが好ましい。In embodiments of the present invention, from the viewpoint of improving adhesion, it is preferable that the compound (D) is contained in the hard coat layer and the ultraviolet absorber is contained in the protective film.
本発明の実施形態としては、表示素子の発光に対して輝度ロスを抑制する観点から、前記化合物(D)として、上記一般式(1)で表される構造を有する化合物、又は、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物を含有することが好ましい。In embodiments of the present invention, from the viewpoint of suppressing brightness loss with respect to the light emission of the display element, it is preferable that the compound (D) contains a compound having the structure represented by the general formula (1) or a compound having the structure represented by the general formula (2).
本発明の偏光板は、さらに、前記位相差フィルムの視認側とは反対側に粘着剤層を備える形態であってもよい。これにより、該偏光板を有機EL素子の視認側に配した有機EL表示装置を作製する際の作業性が向上する。The polarizing plate of the present invention may further include an adhesive layer on the side of the phase difference film opposite to the viewing side. This improves the workability when manufacturing an organic EL display device in which the polarizing plate is placed on the viewing side of the organic EL element.
本発明の有機EL表示装置は、本発明の偏光板を視認側に具備することを特徴とする。これにより、有機EL表示装置は、長期使用における品質の低下が抑制された有機EL表示装置である。The organic EL display device of the present invention is characterized by having the polarizing plate of the present invention on the viewing side. As a result, the organic EL display device is an organic EL display device in which the deterioration of quality during long-term use is suppressed.
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。本明細書において、一般式(1)で表される構造を有する化合物を化合物(1)ともいう。同様に一般式(2)で表される構造を有する化合物を化合物(2)ともいう。The present invention, its components, and embodiments for carrying out the present invention will be described in detail below. In this application, "~" is used to mean that the numerical values before and after it are included as the lower and upper limits. In this specification, a compound having the structure represented by general formula (1) is also referred to as compound (1). Similarly, a compound having the structure represented by general formula (2) is also referred to as compound (2).
≪本発明の偏光板の概要≫
本発明の偏光板は、ハードコート層、保護フィルム、偏光子及び位相差フィルムを視認側からこの順に有する偏光板であって、前記ハードコート層及び前記保護フィルムのうちの少なくとも一方が、300~460nmの波長領域の吸収スペクトルにおいて最大吸収波長が360~379nmの範囲内に存在する色素化合物を含有し、前記保護フィルム及び前記位相差フィルムのうちの少なくとも一方が紫外線吸収剤を含有し、前記色素化合物を含有する層が、前記紫外線吸収剤を含有する層より視認側に位置することを特徴とする。
<Overview of the polarizing plate of the present invention>
The polarizing plate of the present invention is a polarizing plate having a hard coat layer, a protective film, a polarizer, and a phase difference film in this order from the viewing side, wherein at least one of the hard coat layer and the protective film contains a dye compound whose maximum absorption wavelength is in the range of 360 to 379 nm in the absorption spectrum of the wavelength region of 300 to 460 nm, at least one of the protective film and the phase difference film contains an ultraviolet absorber, and the layer containing the dye compound is located on the viewing side of the layer containing the ultraviolet absorber.
本明細書において、前記「紫外線吸収剤」とは、300~460nmの波長領域の吸収スペクトルにおいて最大吸収波長が300~359nmの範囲内に存在する化合物をいう。また、特定の波長領域の吸収スペクトルにおける「最大吸収波長」とは、該特定の波長領域での分光吸収スペクトルにおいて、複数の吸収極大が存在する場合には、その中で最大の吸光度を示す吸収極大波長を意味するものである。さらに、各種化合物の吸収スペクトルは、該化合物をクロロホルムに溶解させて、分光光度計によって測定される吸収スペクトルである。
(最大吸収波長の測定)
上記化合物の最大吸収波長は、例えば、株式会社島津製作所製紫外可視分光光度計UV-2450を用いて、色素化合物のクロロホルム中での吸収スペクトルを測定することによって求めることができる。
なお、発明における「最大吸収波長」とは、上記化合物の吸収スペクトルを測定したとき得られる化合物の吸収スペクトルにおいて、最大かつ極大の吸光度(吸収強度)を示す波長(nm)をいう。
In this specification, the term "ultraviolet absorber" refers to a compound whose maximum absorption wavelength in the absorption spectrum of the 300-460 nm wavelength range is within the range of 300-359 nm. Furthermore, the "maximum absorption wavelength" in the absorption spectrum of a specific wavelength range means the absorption maximum wavelength that shows the greatest absorbance among multiple absorption maxima in the spectral absorption spectrum of that specific wavelength range. In addition, the absorption spectra of various compounds are those measured by a spectrophotometer after dissolving the compound in chloroform.
(Measurement of maximum absorption wavelength)
The maximum absorption wavelength of the above compound can be determined, for example, by measuring the absorption spectrum of the dye compound in chloroform using a UV-2450 ultraviolet-visible spectrophotometer manufactured by Shimadzu Corporation.
In this invention, "maximum absorption wavelength" refers to the wavelength (nm) that exhibits the maximum and highest absorbance (absorption intensity) in the absorption spectrum of the compound obtained when the absorption spectrum of the above compound is measured.
本発明の偏光板は、さらに、前記位相差フィルムの視認側とは反対側に粘着剤層を備える形態であってもよい。本発明の偏光板は、さらに必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、任意にその他の層を有してもよい。その他の層としては、保護フィルムの材質に応じてその片面又は両面に設けられるプライマー層、保護フィルムと偏光子の間及び位相差フィルムと偏光子の間にそれぞれ設けられる接着剤層等が挙げられる。The polarizing plate of the present invention may further include an adhesive layer on the side of the phase difference film opposite to the viewing side. The polarizing plate of the present invention may further have other layers as needed, to the extent that they do not impair the effects of the present invention. Examples of other layers include a primer layer provided on one or both sides of the protective film depending on the material of the protective film, and adhesive layers provided between the protective film and the polarizer, and between the phase difference film and the polarizer, respectively.
以下、本発明の構成要素について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、ハードコート層1、保護フィルム2、偏光子3及び位相差フィルム4を視認側からこの順に有する本発明の偏光板10Aの構成例を示す断面図である。図2は、ハードコート層1、保護フィルム2、偏光子3、位相差フィルム4及び粘着剤層5を視認側からこの順に有する本発明の偏光板10Bの構成例を示す断面図である。
The components of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
Figure 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a polarizing plate 10A of the present invention, having a hard coat layer 1, a protective film 2, a polarizer 3, and a phase difference film 4 in that order from the viewing side. Figure 2 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a polarizing plate 10B of the present invention, having a hard coat layer 1, a protective film 2, a polarizer 3, a phase difference film 4, and an adhesive layer 5 in that order from the viewing side.
本発明の偏光板は、例えば、偏光板10Bを用いた例として説明すると、図3に断面図が示される有機EL表示装置20のように、有機EL素子11の視認側の面に粘着剤層5が配されるように設けられて用いられる。The polarizing plate of the present invention, for example, as an example using polarizing plate 10B, is used in such a manner that the adhesive layer 5 is arranged on the viewing side of the organic EL element 11, as shown in the organic EL display device 20 whose cross-sectional view is shown in Figure 3.
以下、主に偏光板10Aを例にして、本発明の偏光板について説明するが、本発明はこれに限定されない。本発明において、偏光板10Aは、以下の(1)~(3)の条件を満足する構成である。The polarizing plate of the present invention will be described below, mainly using polarizing plate 10A as an example, but the present invention is not limited thereto. In the present invention, polarizing plate 10A has a configuration that satisfies the following conditions (1) to (3).
(1)ハードコート層1及び保護フィルム2のうちの少なくとも一方が、化合物(D)を含有する。(1) At least one of the hard coat layer 1 and the protective film 2 contains compound (D).
(2)保護フィルム2及び位相差フィルム4のうちの少なくとも一方が紫外線吸収剤を含有する。(2) At least one of the protective film 2 and the phase difference film 4 contains an ultraviolet absorber.
(3)上記(1)の化合物(D)を含有する層が、上記(2)の紫外線吸収剤を含有する層より視認側に位置する。(3) The layer containing compound (D) of (1) above is located on the visible side of the layer containing the ultraviolet absorber of (2) above.
上記(1)~(3)を全て満足する偏光板10Aを表Iに示すと、構成1~構成5が例示できる。表Iにおいて「(D)」は、表Iの左欄の層又はフィルムが化合物(D)を含有することを示し、「UVA」は表Iの左欄の層又はフィルムが紫外線吸収剤を含有することを示す。Table I shows an example of a polarizing plate 10A that satisfies all of the above (1) to (3), with configurations 1 to 5 being examples. In Table I, "(D)" indicates that the layer or film in the left column of Table I contains compound (D), and "UVA" indicates that the layer or film in the left column of Table I contains an ultraviolet absorber.
偏光板10Aにおいて、化合物(D)及び紫外線吸収剤を含有する層は、各1層とすること、すなわち、構成1、構成2及び構成3が、光学特性の調整のし易さ及び製造容易性の観点から好ましい。また、偏光板10Aが設けられる基材や偏光子3の保護の観点からは、化合物(D)をハードコート層1に含有させ、紫外線吸収剤を保護フィルム2に含有させる構成、すなわち、構成1及び構成4が好ましく、構成1が特に好ましい。In the polarizing plate 10A, it is preferable that each of the layers containing compound (D) and the ultraviolet absorber be one layer, i.e., configurations 1, 2, and 3, from the viewpoint of ease of adjusting optical properties and ease of manufacturing. Furthermore, from the viewpoint of protecting the substrate on which the polarizing plate 10A is provided and the polarizer 3, it is preferable that compound (D) is contained in the hard coat layer 1 and the ultraviolet absorber is contained in the protective film 2, i.e., configurations 1 and 4, with configuration 1 being particularly preferred.
[色素化合物:化合物(D)]
本発明で使用する化合物(D)は、300~460nmの波長領域の吸収スペクトルにおいて最大吸収波長が360~379nmに存在する化合物であればよく、それ以外は特に限定されるものではない。以下、特に断りのない限り各種化合物の最大吸収波長は、300~460nmの波長領域の吸収スペクトルにおける最大吸収波長をいう。
[Dye compound: Compound (D)]
The compound (D) used in this invention is any compound whose maximum absorption wavelength is located at 360 to 379 nm in the absorption spectrum in the wavelength range of 300 to 460 nm, and is not particularly limited otherwise. Hereinafter, unless otherwise specified, the maximum absorption wavelength of each compound refers to the maximum absorption wavelength in the absorption spectrum in the wavelength range of 300 to 460 nm.
化合物(D)の最大吸収波長は、370~379nmの波長領域に存在することがより好ましい。化合物(D)は、上記吸光特性を有することで表示素子、特には有機EL素子を外光から保護し劣化を抑制することができる。化合物(D)は、上記吸光特性を有するものであれば特に限定されないが、有機EL素子の表示性を阻害するような、蛍光及び燐光性能(フォトルミネセンス)を有しないことが好ましい。The maximum absorption wavelength of compound (D) is more preferably in the wavelength range of 370 to 379 nm. Compound (D), having the above-mentioned absorption characteristics, can protect the display element, particularly the organic EL element, from ambient light and suppress degradation. While compound (D) is not particularly limited as long as it has the above-mentioned absorption characteristics, it is preferable that it does not have fluorescence or phosphorescence (photoluminescence) that would impair the display performance of the organic EL element.
化合物(D)は、上記吸光特性を有すればその構造等は特に限定されるものではない。化合物(D)としては、例えば、有機系化合物や無機系化合物を挙げることができる。化合物(D)は、ハードコート層及び/又は保護フィルムに含有されるものであり、これらの層又はフィルムの成膜成分であるベースポリマー等の樹脂成分への分散性と透明性の維持の観点から、有機系化合物が好ましい。Compound (D) is not particularly limited in structure, etc., as long as it has the above-mentioned light absorption properties. Examples of compound (D) include organic compounds and inorganic compounds. Compound (D) is contained in the hard coat layer and/or protective film, and from the viewpoint of dispersibility in resin components such as base polymers that are film-forming components of these layers or films and maintaining transparency, organic compounds are preferred.
上記有機系化合物としては、アゾメチン系化合物、インドール系化合物、けい皮酸系化合物、ピリミジン系化合物、メチン系化合物、ポルフィリン系化合物、ジシアノメチン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、等を挙げることができる。Examples of the above-mentioned organic compounds include azomethine compounds, indole compounds, cinnamic acid compounds, pyrimidine compounds, methine compounds, porphyrin compounds, dicyanomethine compounds, benzotriazole compounds, and the like.
化合物(D)は、紫外線吸収剤を含有する層より視認側の層に含有されることから、380nm以下の波長の光に対して耐光性を有することが好ましい。そのような化合物(D)として、例えば、下記一般式(1)及び(2)で表される構造を有する化合物(1)と化合物(2)が挙げられる。Since compound (D) is contained in the layer on the visible side of the layer containing the ultraviolet absorber, it is preferable that it has light resistance to light with wavelengths of 380 nm or less. Examples of such compound (D) include compound (1) and compound (2) having structures represented by the following general formulas (1) and (2).
(式中R11は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、アルキル置換アミノ基、カルボキシ基、アルキルオキシカルボニル基、ヒドロキシアルキル基、アルキルカルボニルオキシアルキル基、カルボキシアルキル基、アルキルオキシカルボニルアルキル基、アリール基、アシル基、又はスルホ基を表す。R12は水素原子又はヒドロキシ基を表す。) (In the formula, R 11 represents a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkoxy group, hydroxy group, amino group, alkyl-substituted amino group, carboxy group, alkyloxycarbonyl group, hydroxyalkyl group, alkylcarbonyloxyalkyl group, carboxyalkyl group, alkyloxycarbonylalkyl group, aryl group, acyl group, or sulfo group. R 12 represents a hydrogen atom or a hydroxyl group.)
(式中R21は水素原子又は水酸基を表す。R22、R23、及びR24はアルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アミノ基、カルボキシ基、アルキルオキシカルボニル基、ヒドロキシアルキル基、アルキルカルボニルオキシアルキル基、カルボキシアルキル基、アルキルオキシカルボニルアルキル基、アリール基、アシル基、又はスルホ基を表す。) (In the formula, R 21 represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. R 22 , R 23 , and R 24 represent an alkyl group, an alkoxy group, an alkyl-substituted amino group, a carboxyl group, an alkyloxycarbonyl group, a hydroxyalkyl group, an alkylcarbonyloxyalkyl group, a carboxyalkyl group, an alkyloxycarbonylalkyl group, an aryl group, an acyl group, or a sulfo group.)
上記アルキル基、アルコキシ基、アルキニル基、及びアルキル置換アミノ基中のアルキル基における炭素数は、例えば、1~20が好ましく、1~10がより好ましい。上記アルキル基及び、アルコキシ基又はアルキル置換アミノ基が有するアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状及びこれらの組み合わせの形態であってよい。アリールオキシ基における炭素数は5~30が挙げられる。アリールオキシ基においてアリール基はヘテロ原子を有してもよい。また、アリール基が有する芳香環は単環であっても縮合環であってもよい。アリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、2-メチルフェノキシ基等が挙げられる。
以下、一般式(1)及び一般式(2)で表される構造を有する化合物を例示するが、これに限定されるものではない。
The number of carbon atoms in the alkyl group in the alkyl group, alkoxy group, alkynyl group, and alkyl-substituted amino group is preferably 1 to 20, and more preferably 1 to 10. The alkyl group and the alkyl group of the alkoxy group or alkyl-substituted amino group may be linear, branched, cyclic, or a combination thereof. The number of carbon atoms in the aryloxy group is typically 5 to 30. In the aryloxy group, the aryl group may have a heteroatom. The aromatic ring of the aryl group may be monocyclic or fused. Examples of aryloxy groups include phenoxy group, naphthyloxy group, and 2-methylphenoxy group.
The following are examples of compounds having structures represented by general formulas (1) and (2), but are not limited to these.
本発明に係る一般式(1)及び(2)で表される構造を有する化合物は、従来公知の方法によって合成することができる。すなわち、下記に示した反応式のように、ニトロアニリン類をジアゾ化し、常法によりセサモールとカップリングして得られるニトロフェニルアゾ化合物を還元して、目的とするベンゾトリアゾール誘導体を合成できる。The compounds having the structures represented by general formulas (1) and (2) according to the present invention can be synthesized by conventionally known methods. That is, as shown in the reaction scheme below, nitroanilines can be diazotized, and the nitrophenylazo compound obtained by coupling with sesamol by a conventional method can be reduced to synthesize the target benzotriazole derivative.
[6-(5-メトキシカルボニル-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)ベンゾ[1,3]ジオキソール-5-オールの合成][Synthesis of 6-(5-methoxycarbonyl-2H-benzotriazole-2-yl)benzo[1,3]dioxol-5-ol]
300mlの4つ口フラスコに玉付きコンデンサー、温度計、撹拌装置を取り付け、6-(5-カルボキシ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)ベンゾ[1,3]ジオキソール-5-オール1.1g(0.0037モル)、トルエン200ml、塩化チオニル0.9g(0.0076モル)、N,N-ジメチルホルムアミド0.2mlを入れて、65~70℃で3時間撹拌した。溶媒を留去した後、トルエン150ml、メタノール0.5g(0.0156モル)、ピリジン0.8g(0.0101モル)を加え、70~75℃で2時間撹拌した。温水100mlで2回洗浄し、活性炭0.1gを加え、還流撹拌して脱色させた後に熱時にろ過し、ろ液を5℃まで冷却し、析出する結晶をろ過し、トルエンで洗浄した後、60℃で乾燥し、化合物(1-8)を0.5g得た。収率43%(6-(5-カルボキシ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)ベンゾ[1,3]ジオキソール-5-オールから)であった。最大吸収波長が377nmであった。A 300 ml four-necked flask was fitted with a ball-type condenser, thermometer, and stirrer. 1.1 g (0.0037 mol) of 6-(5-carboxy-2H-benzotriazol-2-yl)benzo[1,3]dioxol-5-ol, 200 ml of toluene, 0.9 g (0.0076 mol) of thionyl chloride, and 0.2 ml of N,N-dimethylformamide were added, and the mixture was stirred at 65-70°C for 3 hours. After removing the solvent by distillation, 150 ml of toluene, 0.5 g (0.0156 mol) of methanol, and 0.8 g (0.0101 mol) of pyridine were added, and the mixture was stirred at 70-75°C for 2 hours. The solution was washed twice with 100 ml of warm water, 0.1 g of activated carbon was added, and the mixture was decolorized by reflux stirring. The solution was then filtered while still hot, the filtrate was cooled to 5°C, the precipitated crystals were filtered, washed with toluene, and dried at 60°C to obtain 0.5 g of compound (1-8). The yield was 43% (from 6-(5-carboxy-2H-benzotriazol-2-yl)benzo[1,3]dioxol-5-ol). The maximum absorption wavelength was 377 nm.
化合物(D)は、単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。化合物(D)を含有する層における化合物(D)の含有量は、各層における成膜成分である樹脂成分の100質量部に対する化合物(D)の質量部として示される。Compound (D) may be used alone or in combination of two or more compounds. The content of compound (D) in a layer containing compound (D) is expressed as parts by mass of compound (D) per 100 parts by mass of the resin component which is the film-forming component in each layer.
例えば、化合物(D)がハードコート層のみに含有される上記構成1、構成2及び構成4の場合、ハードコート層の構成樹脂100質量部に対する化合物(D)の含有量は、0.01~50質量部の範囲内であることが好ましく、0.02~30質量部の範囲内であることがより好ましい。For example, in the case of configurations 1, 2, and 4 described above, in which compound (D) is contained only in the hard coat layer, the content of compound (D) per 100 parts by mass of the constituent resin of the hard coat layer is preferably in the range of 0.01 to 50 parts by mass, and more preferably in the range of 0.02 to 30 parts by mass.
また、化合物(D)が保護フィルムのみ含有される構成3の場合については、保護フィルムの構成樹脂100質量部に対する化合物(D)の含有量が0.01~10質量部の範囲内であることが好ましく、0.02~8質量部範囲内であることがより好ましい。ハードコート層及び保護フィルムの両方が化合物(D)を含有する上記構成5の場合、各層における化合物(D)の合計含有量が、各層における構成樹脂の合計量100質量部に対して、0.01~10質量部の範囲内であることが好ましく、0.02~8質量部範囲内であることがより好ましい。Furthermore, in the case of configuration 3 in which compound (D) is contained only in the protective film, the content of compound (D) per 100 parts by mass of the constituent resin of the protective film is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by mass, and more preferably in the range of 0.02 to 8 parts by mass. In the case of configuration 5 in which both the hard coat layer and the protective film contain compound (D), the total content of compound (D) in each layer is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by mass, and more preferably in the range of 0.02 to 8 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of constituent resin in each layer.
化合物(D)の含有量を上記範囲とすることで、本発明の偏光板を有機EL表示装置に用いた場合に、有機EL素子の発光に影響しない領域の光を十分に吸収することができ、有機EL素子の劣化を抑制することができるため、好ましい。By setting the content of compound (D) within the above range, when the polarizing plate of the present invention is used in an organic EL display device, it is possible to sufficiently absorb light in a region that does not affect the light emission of the organic EL element, thereby suppressing the degradation of the organic EL element, which is preferable.
[紫外線吸収剤]
紫外線吸収剤としては、最大吸収波長が300~359nmの波長領域に存在するものであれば、特に限定されない。
[UV absorber]
The ultraviolet absorber is not particularly limited as long as it has a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 300 to 359 nm.
紫外線吸収剤としては、例えば、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、オキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤等を挙げることができ、これらを1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。Examples of UV absorbers include triazine-based UV absorbers, benzotriazole-based UV absorbers, benzophenone-based UV absorbers, oxybenzophenone-based UV absorbers, salicylate-based UV absorbers, and cyanoacrylate-based UV absorbers. These can be used individually or in combination of two or more.
これらの中でも、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好ましく、1分子中にヒドロキシ基を2個以下有するトリアジン系紫外線吸収剤、及び、1分子中にベンゾトリアゾール骨格を1個有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤からなる群から選択される少なくとも1種の紫外線吸収剤であることが好ましい。これらの紫外線吸収剤は、該紫外線吸収剤が含有される保護フィルム及び/又は位相差フィルムの成膜成分であるベースポリマー等の樹脂成分への溶解性が良好であり好ましい。さらに、これらの紫外線吸収剤は、波長380nm付近での紫外線吸収能力が高いため好ましい。Among these, triazine-based UV absorbers and benzotriazole-based UV absorbers are preferred, and it is preferable that at least one UV absorber is selected from the group consisting of triazine-based UV absorbers having two or fewer hydroxyl groups per molecule and benzotriazole-based UV absorbers having one benzotriazole skeleton per molecule. These UV absorbers are preferred because they have good solubility in resin components such as base polymers, which are film-forming components of protective films and/or phase difference films containing the UV absorber. Furthermore, these UV absorbers are preferred because they have high UV absorption capacity around a wavelength of 380 nm.
1分子中にヒドロキシ基を2個以下有するトリアジン系紫外線吸収剤としては、具体的には、2,4-ビス-[{4-(4-エチルヘキシルオキシ)-4-ヒドロキシ}-フェニル]-6-(4-メトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン(Tinosorb S、BASF製)、2,4-ビス[2-ヒドロキシ-4-ブトキシフェニル]-6-(2,4-ジブトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン(TINUVIN 460、BASF製)、2-(4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-ヒドロキシフェニルと[(C10-C16(主としてC12-C13)アルキルオキシ)メチル]オキシランとの反応生成物(TINUVIN 400、BASF製)、2-[4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-5-[3-(ドデシルオキシ)-2-ヒドロキシプロポキシ]フェノール)、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-4,6-ビス-(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンと(2-エチルヘキシル)-グリシド酸エステルの反応生成物(TINUVIN 405、BASF製)、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(TINUVIN1577、BASF製)、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[2-(2-エチルヘキサノイルオキシ)エトキシ]-フェノール(ADK STAB LA46、(株)ADEKA製)、2-(2-ヒドロキシ-4-[1-オクチルオキシカルボニルエトキシ]フェニル)-4,6-ビス(4-フェニルフェニル)-1,3,5-トリアジン(TINUVIN 479、BASF社製)、6,6´,6´´-(1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリイル)トリス(3-ヘキシルオキシ-2-メチルフェノール)(LA-F70、(株)ADEKA製)等を挙げることができる。Triazine-based UV absorbers having two or fewer hydroxyl groups in one molecule include, specifically, 2,4-bis-[{4-(4-ethylhexyloxy)-4-hydroxy}-phenyl]-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazine (Tinosorb S, manufactured by BASF), 2,4-bis[2-hydroxy-4-butoxyphenyl]-6-(2,4-dibutoxyphenyl)-1,3,5-triazine (TINUVIN 460, manufactured by BASF), and the reaction product of 2-(4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazine-2-yl)-5-hydroxyphenyl and [(C10-C16 (mainly C12-C13) alkyloxy)methyl]oxirane (TINUVIN 400 (BASF), 2-[4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazine-2-yl]-5-[3-(dodecyloxy)-2-hydroxypropoxy]phenol), reaction product of 2-(2,4-dihydroxyphenyl)-4,6-bis-(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazine and (2-ethylhexyl)-glycidic acid ester (TINUVIN 405, BASF), 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazine-2-yl)-5-[(hexyl)oxy]-phenol (TINUVIN 1577, BASF), 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazine-2-yl)-5-[2-(2-ethylhexanoyloxy)ethoxy]-phenol (ADK STAB Examples include LA46 (manufactured by ADEKA Corporation), 2-(2-hydroxy-4-[1-octyloxycarbonylethoxy]phenyl)-4,6-bis(4-phenylphenyl)-1,3,5-triazine (TINUVIN 479, manufactured by BASF), 6,6',6''-(1,3,5-triazine-2,4,6-triyl)tris(3-hexyloxy-2-methylphenol) (LA-F70, manufactured by ADEKA Corporation), etc.
また、1分子中にベンゾトリアゾール骨格を1個有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(1-メチル-1-フェニルエチル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール(TINUVIN 928、BASF製)、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール(TINUVIN PS、BASF製)、ベンゼンプロパン酸及び3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ(C7-9側鎖及び直鎖アルキル)のエステル化合物(TINUVIN 384-2、BASF製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール(TINUVIN 900、BASF製)、メチル-3-(3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート/ポリエチレングリコール300の反応生成物(TINUVIN 1130、BASF製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-クレゾール(TINUVIN P、BASF製)、2(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール(TINUVIN 234、BASF製)、2-〔5-クロロ(2H)-ベンゾトリアゾール-2-イル〕-4-メチル-6-(tert-ブチル)フェノール(TINUVIN326、BASF製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ジ-tert-ペンチルフェノール(TINUVIN 328、BASF製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール(TINUVIN 329、BASF製)、メチル3-(3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートとポリエチレングリコール300との反応生成物(TINUVIN 213、BASF製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-ドデシル-4-メチルフェノール(TINUVIN 571、BASF製)、2-[2-ヒドロキシ-3-(3、4、5,6-テトラヒドロフタルイミドーメチル)-5-メチルフェニル]ベンゾトリアゾール(Sumisorb250、住友化学工業(株)製)、2-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール(SeeSorb703、シプロ化成(株)製、又は、KEMISORB 73、シプロ化成(株)製)等を挙げることができる。Furthermore, examples of benzotriazole-based UV absorbers having one benzotriazole skeleton in one molecule include 2-(2H-benzotriazole-2-yl)-6-(1-methyl-1-phenylethyl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol (TINUVIN 928, manufactured by BASF), 2-(2-hydroxy-5-tert-butylphenyl)-2H-benzotriazole (TINUVIN PS, manufactured by BASF), benzenepropanoic acid and 3-(2H-benzotriazole-2-yl)-5-(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxy(C7-9 side chain and linear alkyl) ester compounds (TINUVIN 384-2, manufactured by BASF), and 2-(2H-benzotriazole-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol (TINUVIN Reaction product of methyl-3-(3-(2H-benzotriazole-2-yl)-5-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate/polyethylene glycol 300 (TINUVIN 1130, BASF), 2-(2H-benzotriazole-2-yl)-p-cresol (TINUVIN P, BASF), 2(2H-benzotriazole-2-yl)-4-6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol (TINUVIN 234, BASF), 2-[5-chloro(2H)-benzotriazole-2-yl]-4-methyl-6-(tert-butyl)phenol (TINUVIN 326, BASF), 2-(2H-benzotriazole-2-yl)-4,6-di-tert-pentylphenol (TINUVIN 328 (BASF), 2-(2H-benzotriazole-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol (TINUVIN 329 (BASF)), reaction product of methyl 3-(3-(2H-benzotriazole-2-yl)-5-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate and polyethylene glycol 300 (TINUVIN 213 (BASF)), 2-(2H-benzotriazole-2-yl)-6-dodecyl-4-methylphenol (TINUVIN Examples include 571 (manufactured by BASF), 2-[2-hydroxy-3-(3,4,5,6-tetrahydrophthalimidomethyl)-5-methylphenyl]benzotriazole (Sumisorb 250, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 2-(2-hydroxy-3-tert-butyl-5-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole (SeeSorb 703, manufactured by Cipro Chemical Co., Ltd., or KEMISORB 73, manufactured by Cipro Chemical Co., Ltd.).
また、上記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤(ベンゾフェノン系化合物)、オキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤(オキシベンゾフェノン系化合物)としては、例えば、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン-5-スルホン酸(無水及び三水塩)、2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシベンゾフェノン、4-ドデシルオキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン、4-ベンジルオキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン、2,2´,4,4´-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2´-ジヒドロキシ-4,4-ジメトキシベンゾフェノン、2,2´,4,4´-テトラヒドロキシベンゾフェノン(SeeSorb 106、シプロ化成(株)製)、2,2´-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン(KEMISORB 111、ケミプロ化成(株)製)等を挙げることができる。Furthermore, examples of the above-mentioned benzophenone-based ultraviolet absorbers (benzophenone compounds) and oxybenzophenone-based ultraviolet absorbers (oxybenzophenone compounds) include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonic acid (anhydrous and trihydrate), 2-hydroxy-4-octyloxybenzophenone, 4-dodecyloxy-2-hydroxybenzophenone, 4-benzyloxy-2-hydroxybenzophenone, 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4-dimethoxybenzophenone, 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone (SeeSorb 106, manufactured by Cipro Chemical Co., Ltd.), and 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone (KEMISORB 111, manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd.).
また上記サリチル酸エステル系紫外線吸収剤(サリチル酸エステル系化合物)としては、例えば、フェニル-2-アクリロイルオキシベンゾエ-ト、フェニル-2-アクロリイルオキシ-3-メチルベンゾエ-ト、フェニル-2-アクリロイルオキシ-4-メチルベンゾエ-ト、フェニル-2-アクリロイルオキシ-5-メチルベンゾエ-ト、フェニル-2-アクリロイルオキシ-3-メトキシベンゾエ-ト、フェニル-2-ヒドロキシベンゾエ-ト、フェニル-2-ヒドロキシ-3-メチルベンゾエ-ト、フェニル-2-ヒドロキシ-4メチルベンゾエ-ト、フェニル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンゾエ-ト、フェニル2-ヒドロキシ-3-メトキシベンゾエ-ト、2,4-ジ-tert-ブチルフェニル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート(TINUVIN120、BASF製)等を挙げることができる。Examples of the salicylic acid ester-based ultraviolet absorbers (salicylic acid ester compounds) mentioned above include phenyl-2-acryloyloxybenzoate, phenyl-2-acryloyloxy-3-methylbenzoate, phenyl-2-acryloyloxy-4-methylbenzoate, phenyl-2-acryloyloxy-5-methylbenzoate, phenyl-2-acryloyloxy-3-methoxybenzoate, phenyl-2-hydroxybenzoate, phenyl-2-hydroxy-3-methylbenzoate, phenyl-2-hydroxy-4-methylbenzoate, phenyl-2-hydroxy-5-methylbenzoate, phenyl-2-hydroxy-3-methoxybenzoate, 2,4-di-tert-butylphenyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoate (TINUVIN 120, manufactured by BASF), and the like.
上記シアノアクリレート系紫外線吸収剤(シアノアクリレート系化合物)としては、例えば、アルキル-2-シアノアクリレート、シクロアルキル-2-シアノアクリレート、アルコキシアルキル-2-シアノアクリレート、アルケニル-2-シアノアクリレート、アルキニル-2-シアノアクリレート等を挙げることができる。Examples of the above-mentioned cyanoacrylate-based ultraviolet absorbers (cyanoacrylate compounds) include alkyl-2-cyanoacrylate, cycloalkyl-2-cyanoacrylate, alkoxyalkyl-2-cyanoacrylate, alkenyl-2-cyanoacrylate, and alkynyl-2-cyanoacrylate.
紫外線吸収剤は、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよい。紫外線吸収剤を含有する層における紫外線吸収剤の含有量は、各層における成膜成分である樹脂成分の100質量部に対する紫外線吸収剤の質量部として示される。UV absorbers may be used alone or in mixtures of two or more types. The UV absorber content in a layer containing UV absorbers is expressed as parts by mass of UV absorber per 100 parts by mass of the resin component, which is the film-forming component in each layer.
例えば、紫外線吸収剤が保護フィルムのみに含有される上記構成1の場合、保護フィルムの構成樹脂100質量部に対する紫外線吸収剤の含有量は、0.1~8質量部の範囲内であることが好ましく、0.5~5質量部の範囲内であることがより好ましい。紫外線吸収剤が位相差フィルムのみ含有される構成2、構成3及び構成5の場合についても同様に、位相差フィルムの構成樹脂100質量部に対する紫外線吸収剤の含有量が上記同様の範囲内であることが好ましい。保護フィルム及び位相差フィルムの両方が紫外線吸収剤を含有する上記構成4の場合、各層における化合物(D)の含有量が、上記同様の範囲内であることが好ましい。For example, in configuration 1, in which the ultraviolet absorber is contained only in the protective film, the amount of ultraviolet absorber per 100 parts by mass of the constituent resin of the protective film is preferably in the range of 0.1 to 8 parts by mass, and more preferably in the range of 0.5 to 5 parts by mass. Similarly, in configurations 2, 3, and 5, in which the ultraviolet absorber is contained only in the phase difference film, the amount of ultraviolet absorber per 100 parts by mass of the constituent resin of the phase difference film is preferably within the same range as above. In configuration 4, in which both the protective film and the phase difference film contain the ultraviolet absorber, the amount of compound (D) in each layer is preferably within the same range as above.
紫外線吸収剤の含有量を上記範囲とすることで、紫外線吸収剤含有層が紫外線吸収機能を十分に発揮することできるため、好ましい。そして、本発明の偏光板を有機EL表示装置に用いた場合に、上記化合物(D)を含有する層と紫外線吸収剤含有層が、外光から有機EL素子を保護するように機能することで、有機EL表示装置は長期に亘って品質が保持される。By setting the content of the ultraviolet absorber within the above range, the ultraviolet absorber-containing layer can fully exhibit its ultraviolet absorption function, which is preferable. Furthermore, when the polarizing plate of the present invention is used in an organic EL display device, the layer containing compound (D) and the ultraviolet absorber-containing layer function to protect the organic EL element from ambient light, thereby maintaining the quality of the organic EL display device over a long period of time.
以下、偏光板10Aを構成する各層について視認側から順に説明する。なお、ハードコート層1は保護フィルム2を作製後、得られた保護フィルム2上に形成される層であることから、保護フィルム2と併せて説明する。The following describes each layer constituting the polarizing plate 10A, starting from the viewing side. Note that the hard coat layer 1 is formed on the protective film 2 after the protective film 2 has been fabricated, and therefore will be described together with the protective film 2.
[保護フィルム]
保護フィルム2は、偏光子3を保護するために設けられる、例えば、熱可塑性樹脂から構成されるフィルムである。保護フィルム2は、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性等に優れる熱可塑性樹脂材料から形成されることが好ましい。
[Protective film]
The protective film 2 is provided to protect the polarizer 3 and is, for example, a film made of a thermoplastic resin. Preferably, the protective film 2 is made of a thermoplastic resin material that has excellent transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture barrier properties, isotropy, etc.
保護フィルム2の形成に用いる熱可塑性樹脂として、例えば、セルロースエステル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリオレフィン樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ノルボルネン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。Examples of thermoplastic resins used to form the protective film 2 include cellulose ester resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, acrylic resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), polyamide resin, polyimide resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyolefin resin, cycloolefin resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, norbornene resin, and fluororesin.
熱可塑性樹脂は1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせ使用してもよい。保護フィルム2は、上記熱可塑性樹脂以外に、本実施形態の効果を損なわない範囲で、成膜成分として熱可塑性エラストマー、ゴム質重合体、有機微粒子、無機微粒子等を含有してもよい。なお、有機微粒子には、後述のアクリル樹脂において説明するゴム粒子が含まれる。The thermoplastic resin may be used alone or in combination of two or more types. In addition to the thermoplastic resin described above, the protective film 2 may contain thermoplastic elastomers, rubbery polymers, organic fine particles, inorganic fine particles, etc., as film-forming components, to the extent that they do not impair the effects of this embodiment. Note that the organic fine particles include rubber particles, which will be explained later in the section on acrylic resins.
保護フィルム2は、偏光板10Aの上記構成1~5に応じて化合物(D)若しくは紫外線吸収剤を含有する、又は、これらのいずれも含有しない。保護フィルム2が、化合物(D)又は紫外線吸収剤を含有する場合のこれら添加剤の種類及び含有量は上記のとおりである。保護フィルム2は、さらに、化合物(D)又は紫外線吸収剤以外に、本実施形態の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、可塑剤、帯電防止剤、剥離剤、増粘剤等のその他の添加剤を含んでもよい。The protective film 2 contains compound (D) or an ultraviolet absorber, or neither, depending on the above configuration 1 to 5 of the polarizing plate 10A. If the protective film 2 contains compound (D) or an ultraviolet absorber, the type and content of these additives are as described above. In addition to compound (D) or the ultraviolet absorber, the protective film 2 may also contain other additives such as antioxidants, plasticizers, antistatic agents, release agents, and thickeners, to the extent that they do not impair the effects of this embodiment.
保護フィルム2は、単層若しくは2層以上の積層フィルムであってもよい。保護フィルム2が積層フィルムであり、かつ、化合物(D)又は紫外線吸収剤を含有する場合、保護フィルム2全体としてのこれら添加剤の含有量が上記のとおりとなるように各層における添加量を調整すればよい。なお、保護フィルム2が積層フィルムである場合、各層の形成に用いる熱可塑性樹脂は、同じであっても異なってもよい。積層フィルムの製造方法としては、従来公知の方法が特に制限なく適用できる。The protective film 2 may be a single-layer or a laminated film of two or more layers. If the protective film 2 is a laminated film and contains compound (D) or an ultraviolet absorber, the amount of these additives in each layer should be adjusted so that the total content of these additives in the protective film 2 is as described above. When the protective film 2 is a laminated film, the thermoplastic resins used to form each layer may be the same or different. Conventional known methods can be applied without particular limitation as a method for manufacturing the laminated film.
保護フィルム2の形成に用いる熱可塑性樹脂としては、透明性や機械強度などの観点から、シクロオレフィン樹脂、セルロースエステル樹脂、及びアクリル樹脂が好ましい。この中で特に好ましい熱可塑性樹脂は、極性が低いため水分の影響を受けにくく、屈折率が波長により変化しにくいシクロオレフィン樹脂である。From the viewpoint of transparency and mechanical strength, cycloolefin resins, cellulose ester resins, and acrylic resins are preferred as thermoplastic resins used to form the protective film 2. Among these, cycloolefin resins are particularly preferred because they have low polarity, are less affected by moisture, and have a refractive index that does not change easily with wavelength.
(シクロオレフィン樹脂)
本発明で用いるシクロオレフィン樹脂としては、下記一般式(3)で表される構造を有する(共)重合体が挙げられる。
(Cycloolefin resin)
Examples of cycloolefin resins used in the present invention include (co)polymers having a structure represented by the following general formula (3).
一般式(3)中、R1~R4は、それぞれ独立に、水素原子、炭化水素基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、エステル基、アルコキシ基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基又は極性基(すなわち、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、エステル基、アルコキシ基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基)で置換された炭化水素基である。ただし、R1~R4は、二つ以上が互いに結合して、不飽和結合、単環又は多環を形成していてもよく、この単環又は多環は、二重結合を有していても、芳香環を形成してもよい。R1とR2とで、又はR3とR4とで、アルキリデン基を形成していてもよい。p及びmは0以上の整数である。 In general formula (3), R1 to R4 are each independently a hydrocarbon group substituted with a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a halogen atom, a hydroxyl group, an ester group, an alkoxy group, a cyano group, an amide group, an imide group, a silyl group, or a polar group (i.e., a halogen atom, a hydroxyl group, an ester group, an alkoxy group, a cyano group, an amide group, an imide group, or a silyl group). However, two or more R1 to R4 may be bonded to each other to form an unsaturated bond, a monocyclic or polycyclic ring, and this monocyclic or polycyclic ring may have a double bond or form an aromatic ring. R1 and R2 , or R3 and R4 , may form an alkylidene group. p and m are integers of 0 or more.
上記一般式(3)中、R1及びR3は、水素原子又は炭素数1~10、さらに好ましくは1~4、特に好ましくは1又は2の炭化水素基である。R2及びR4は、水素原子又は1価の有機基であって、R2及びR4の少なくとも一つは水素原子及び炭化水素基以外の極性を有する極性基である。mは0~3の整数であり、pは0~3の整数であり、より好ましくはm+p=0~4、さらに好ましくは0~2、特に好ましくはm=1かつp=0である。m=1、p=0である特定単量体は、得られるシクロオレフィン樹脂のガラス転移温度が高くかつ機械的強度も優れたものとなる点で好ましい。 In the above general formula (3), R1 and R3 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably 1 or 2 carbon atoms. R2 and R4 are hydrogen atoms or monovalent organic groups, and at least one of R2 and R4 is a polar group having polarity other than a hydrogen atom or a hydrocarbon group. m is an integer from 0 to 3, and p is an integer from 0 to 3, more preferably m + p = 0 to 4, even more preferably 0 to 2, and particularly preferably m = 1 and p = 0. A specific monomer with m = 1 and p = 0 is preferred in that the resulting cycloolefin resin has a high glass transition temperature and excellent mechanical strength.
上記特定単量体の極性基としては、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アルコキシカルボニル基、アリロキシカルボニル基、アミノ基、アミド基、シアノ基などが挙げられ、これら極性基はメチレン基などの連結基を介して結合していてもよい。また、カルボニル基、エーテル基、シリルエーテル基、チオエーテル基、イミノ基など極性を有する2価の有機基が連結基となって結合している炭化水素基なども極性基として挙げられる。これらの中では、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アルコキシカルボニル基又はアリロキシカルボニル基が好ましく、特にアルコキシカルボニル基又はアリロキシカルボニル基が好ましい。Examples of polar groups in the above-mentioned specific monomers include carboxyl groups, hydroxyl groups, alkoxycarbonyl groups, aryloxycarbonyl groups, amino groups, amide groups, and cyano groups, and these polar groups may be bonded via linking groups such as methylene groups. Also, hydrocarbon groups to which polar divalent organic groups such as carbonyl groups, ether groups, silyl ether groups, thioether groups, and imino groups are bonded via linking groups can also be listed as polar groups. Among these, carboxyl groups, hydroxyl groups, alkoxycarbonyl groups, or aryloxycarbonyl groups are preferred, and alkoxycarbonyl groups or aryloxycarbonyl groups are particularly preferred.
さらに、R2及びR4の少なくとも一つが式-(CH2)nCOORで表される極性基である単量体は、得られるシクロオレフィン樹脂が高いガラス転移温度と低い吸湿性、各種材料との優れた密着性を有するものとなる点で好ましい。上記の特定の極性基にかかる式において、Rは炭素原子数1~12、さらに好ましくは1~4、特に好ましくは1~2の炭化水素基、好ましくはアルキル基である。 Furthermore, monomers in which at least one of R2 and R4 is a polar group represented by the formula -( CH2 ) nCOOR are preferred because the resulting cycloolefin resin has a high glass transition temperature, low hygroscopicity, and excellent adhesion to various materials. In the formula relating to the specific polar group described above, R is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 4, particularly preferably 1 to 2 carbon atoms, and preferably an alkyl group.
共重合性単量体の具体例としては、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘプテン、シクロオクテン、ジシクロペンタジエンなどのシクロオレフィンを挙げることができる。シクロオレフィンの炭素数としては、4~20の範囲内が好ましく、さらに好ましいのは5~12である。Specific examples of copolymerizable monomers include cycloolefins such as cyclobutene, cyclopentene, cycloheptene, cyclooctene, and dicyclopentadiene. The carbon number of the cycloolefin is preferably in the range of 4 to 20, and more preferably 5 to 12.
本実施形態において、シクロオレフィン樹脂は1種単独で、又は2種以上を併用することができる。In this embodiment, the cycloolefin resin can be used alone or in combination of two or more types.
本実施形態のシクロオレフィン樹脂の好ましい分子量は、固有粘度〔η〕inhで0.2~5dL/g、さらに好ましくは0.3~3dL/g、特に好ましくは0.4~1.5dL/gであり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は8000~100000、さらに好ましくは10000~80000、特に好ましくは12000~50000であり、重量平均分子量(Mw)は20000~300000、さらに好ましくは30000~250000、特に好ましくは40000~200000の範囲のものが好適である。The preferred molecular weight of the cycloolefin resin in this embodiment is 0.2 to 5 dL/g in terms of intrinsic viscosity [η]inh, more preferably 0.3 to 3 dL/g, and particularly preferably 0.4 to 1.5 dL/g. The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene, as measured by gel permeation chromatography (GPC), is 8,000 to 100,000, more preferably 10,000 to 80,000, and particularly preferably 12,000 to 50,000. The weight average molecular weight (Mw) is preferably in the range of 20,000 to 300,000, more preferably 30,000 to 250,000, and particularly preferably 40,000 to 200,000.
固有粘度〔η〕inh、数平均分子量及び重量平均分子量が上記範囲にあることによって、シクロオレフィン樹脂の耐熱性、耐水性、耐薬品性、機械的特性と、本実施形態のシクロオレフィンフィルムとしての成形加工性が良好となる。The intrinsic viscosity [η]inh, number-average molecular weight, and weight-average molecular weight being within the above range results in good heat resistance, water resistance, chemical resistance, and mechanical properties of the cycloolefin resin, as well as good moldability as a cycloolefin film in this embodiment.
本実施形態のシクロオレフィン樹脂のガラス転移温度(Tg)としては、通常、110℃以上、好ましくは110~350℃、さらに好ましくは120~250℃、特に好ましくは120~220℃の範囲内である。Tgが110℃以上の場合が、高温条件下での使用、又はコーティング、印刷などの二次加工により変形が起こりにくいため好ましい。一方、Tgが350℃以下とすることで、成形加工が困難になる場合を回避し、成形加工時の熱によって樹脂が劣化する可能性を抑制することができる。The glass transition temperature (Tg) of the cycloolefin resin in this embodiment is typically within the range of 110°C or higher, preferably 110 to 350°C, more preferably 120 to 250°C, and particularly preferably 120 to 220°C. A Tg of 110°C or higher is preferable because it makes deformation less likely to occur under high-temperature conditions or during secondary processing such as coating or printing. On the other hand, setting the Tg to 350°C or lower avoids difficulties in molding and suppresses the possibility of resin degradation due to heat during molding.
また、シクロオレフィン樹脂としては、市販品を好ましく用いることができる。市販品は、例えば、JSR(株)からアートン(Arton:登録商標)G(G7810等)、アートンF、アートンR、及びアートンRXという商品名で発売されており、また日本ゼオン(株)からゼオノア(Zeonor:登録商標)ZF14、ZF16、ゼオネックス(Zeonex:登録商標)250又はゼオネックス280という商品名で市販されており、これらを使用することができる。Furthermore, commercially available cycloolefin resins can preferably be used. For example, commercially available products are sold by JSR Corporation under the trade names Arton (registered trademark) G (G7810, etc.), Arton F, Arton R, and Arton RX, and by Zeon Corporation under the trade names Zeonor (registered trademark) ZF14, ZF16, Zeonex (registered trademark) 250, or Zeonex 280. These can be used.
(セルロースエステル樹脂)
本発明で用いるセルロースエステル樹脂としては、例えば、トリアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート等が挙げられる。また、セルロースエステル樹脂と共に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ノルボルネン樹脂、フッ素樹脂、シクロオレフィン樹脂等を併用してもよい。
(Cellulose ester resin)
Examples of cellulose ester resins used in the present invention include triacetylcellulose, cellulose acetate propionate, cellulose diacetate, and cellulose acetate butyrate. In addition, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polycarbonate resins, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, norbornene resins, fluororesins, and cycloolefin resins may be used in combination with the cellulose ester resin.
セルロースエステル樹脂製のフィルム(セルロースエステルフィルム)の市販品としては、例えばコニカミノルタタックKC8UX、KC4UX、KC8UY、KC4UY、KC6UA、KC4UA、KC2UA、KC4UE及びKC4UZ、KC4CT1、KC2CT1(以上、コニカミノルタ(株)製)が挙げられる。セルロースエステルフィルムの屈折率は1.45~1.55であることが好ましい。屈折率は、JISK7142-2008に準じて測定することができる。Examples of commercially available cellulose ester resin films (cellulose ester films) include Konica Minolta Tack KC8UX, KC4UX, KC8UY, KC4UY, KC6UA, KC4UA, KC2UA, KC4UE, and KC4UZ, KC4CT1, and KC2CT1 (all manufactured by Konica Minolta, Inc.). The refractive index of the cellulose ester film is preferably 1.45 to 1.55. The refractive index can be measured in accordance with JIS K7142-2008.
本発明に係る保護フィルムに用いるセルロースエステルは、炭素数2~22程度のカルボン酸エステルであることが好ましく、芳香族カルボン酸のエステルであってもよいし、セルロースの低級脂肪酸エステルであることが好ましい。ここで、セルロースの低級脂肪酸エステルにおける「低級脂肪酸」とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味する。The cellulose ester used in the protective film according to the present invention is preferably a carboxylic acid ester having about 2 to 22 carbon atoms, and may also be an aromatic carboxylic acid ester, or preferably a lower fatty acid ester of cellulose. Here, "lower fatty acid" in "lower fatty acid ester of cellulose" means a fatty acid with 6 or fewer carbon atoms.
また、セルロースエステルを構成するグルコース単位のヒドロキシ基に結合するアシル基は、直鎖炭化水素基であってもよいし、分岐炭化水素基であってもよいし、環状構造の炭化水素基であってもよいし、アシル基に対して別の置換基が置換していてもよい。セルロースエステルのヒドロキシ基に結合する置換基の置換度が同じ場合、低級脂肪酸の炭素数が7を超えると、複屈折性が低下するため、セルロースエステルを構成するグルコース単位のヒドロキシ基に結合するアシル基の炭素数は2~6が好ましく、この炭素数は2~4がより好ましく、さらに好ましくは炭素数が2~3である。Furthermore, the acyl group bonded to the hydroxyl group of the glucose unit constituting the cellulose ester may be a linear hydrocarbon group, a branched hydrocarbon group, a cyclic hydrocarbon group, or the acyl group may be substituted with another substituent. When the degree of substitution of substituents bonded to the hydroxyl group of the cellulose ester is the same, if the number of carbon atoms in the lower fatty acid exceeds seven, the birefringence decreases. Therefore, the number of carbon atoms in the acyl group bonded to the hydroxyl group of the glucose unit constituting the cellulose ester is preferably 2 to 6, more preferably 2 to 4, and even more preferably 2 to 3.
本発明において、セルロースエステルは、混合酸由来のアシル基を用いることもでき、好ましくは炭素数が2と3のアシル基、又は炭素数が2と4のアシル基を用いることである。このようなセルロースエステルの具体例として、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、又は、セルロースアセテートプロピオネートブチレート等のアセチル基の他にプロピオネート基又はブチレート基が結合したセルロースの混合脂肪酸エステルを用いることができる。なお、ブチレートを形成するブチリル基は、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。セルロースエステルは、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、又はセルロースアセテートフタレートであることが好ましい。In the present invention, the cellulose ester may also be an acyl group derived from a mixed acid, preferably an acyl group having 2 and 3 carbon atoms, or an acyl group having 2 and 4 carbon atoms. Specific examples of such cellulose esters include cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, or cellulose acetate propionate butyrate, which are mixed fatty acid esters of cellulose in which propionate groups or butyrate groups are bonded in addition to acetyl groups. The butyryl groups forming the butyrate may be linear or branched. The cellulose ester is preferably cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, or cellulose acetate phthalate.
上記保護フィルム2のリターデーション値は、セルロースエステルに含まれるアシル基の種類とセルロース樹脂骨格のピラノース環へのアシル基の置換度等によって適宜制御することができる。The retardation value of the protective film 2 can be appropriately controlled by the type of acyl group contained in the cellulose ester and the degree of substitution of the acyl group with the pyranose ring of the cellulose resin skeleton.
保護フィルム2に用いられるセルロースエステルを構成するグルコース単位のヒドロキシ基に結合する置換基は、下記式(4)及び式(5)を同時に満足するものが好ましい。The substituents bonded to the hydroxyl group of the glucose unit constituting the cellulose ester used in protective film 2 are preferably those that simultaneously satisfy formulas (4) and (5) below.
式(4):2.0≦X+Y≦3.0
式(5):0≦Y≦2.0
上記式(4)中、Xはアセチル基の置換度であり、式(4)及び式(5)中、Yはプロピオニル基又はブチリル基の置換度である。上記2式を満足することにより、優れた光学特性を示す保護フィルム2を製造することができる。上記セルロースエステルの中で、トリアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネートが好ましく用いられる。セルロースアセテートプロピオネートは、アセチル基の置換度Xが1.0≦X≦2.5であり、かつ0.1≦Y≦1.5、2.0≦X+Y≦3.0であることが好ましい。
Formula (4): 2.0≦X+Y≦3.0
Formula (5): 0≦Y≦2.0
In formula (4) above, X is the degree of substitution of the acetyl group, and in formulas (4) and (5), Y is the degree of substitution of the propionyl group or the butyryl group. By satisfying the above two formulas, a protective film 2 exhibiting excellent optical properties can be produced. Among the above cellulose esters, triacetylcellulose and cellulose acetate propionate are preferably used. For cellulose acetate propionate, it is preferable that the degree of substitution X of the acetyl group is 1.0 ≤ X ≤ 2.5, and 0.1 ≤ Y ≤ 1.5 and 2.0 ≤ X + Y ≤ 3.0.
アシル基の置換度の測定方法は、ASTM-D817-96に準じて測定することができる。アシル基の置換度が低過ぎると、セルロース樹脂の骨格を構成するピラノース環のヒドロキシ基に対して未反応部分が多くなり、該ヒドロキシ基が多く残存する。このため、保護フィルム2のリターデーション値が湿度によって変化してしまうため好ましくなく、偏光板保護フィルムとして偏光子を保護する能力が低下するため好ましくない。The degree of substitution of the acyl group can be measured according to ASTM-D817-96. If the degree of substitution of the acyl group is too low, there will be many unreacted portions of the hydroxyl groups of the pyranose rings that constitute the backbone of the cellulose resin, and many of these hydroxyl groups will remain. This is undesirable because the retardation value of the protective film 2 will change with humidity, and the ability of the polarizer protective film to protect the polarizer will decrease.
上記セルロースエステルの数平均分子量は60000~300000が好ましく、より好ましくは70000~200000である。このような数平均分子量のセルロースエステルを用いることにより保護フィルム2の機械的強度を高めることができる。このセルロースエステルの数平均分子量は、高速液体クロマトグラフィーにより下記条件で測定した値を採用するものとする。The number-average molecular weight of the above cellulose ester is preferably 60,000 to 300,000, and more preferably 70,000 to 200,000. By using a cellulose ester with such a number-average molecular weight, the mechanical strength of the protective film 2 can be increased. The number-average molecular weight of this cellulose ester shall be the value measured by high-performance liquid chromatography under the following conditions.
溶媒:アセトン
カラム:MPW×1(東ソー株式会社製)
試料濃度:0.2(質量/容量)%
流量:1.0mL/分
試料注入量:300μL
標準試料:標準ポリスチレン
温度:23℃
Solvent: Acetone Column: MPW x 1 (manufactured by Tosoh Corporation)
Sample concentration: 0.2 (mass/volume)%
Flow rate: 1.0 mL/min Sample injection volume: 300 μL
Standard sample: Standard polystyrene Temperature: 23°C
セルロースエステルの原料となるセルロースは、特に限定されないが、綿花リンター、木材パルプ、ケナフなどを挙げることができる。またこれらの材料から得られたセルロースエステルはそれぞれ任意の割合で混合して使用してもよい。The cellulose used as a raw material for cellulose esters is not particularly limited, but examples include cotton linters, wood pulp, and kenaf. Furthermore, cellulose esters obtained from these materials may be mixed and used in any proportion.
上記セルロース原料のアシル化剤として、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸等の酸無水物を用いる場合、酢酸等の有機酸又はジクロロメタン等の有機溶媒と、硫酸等のプロトン性触媒とによって反応が行われる。アシル化剤として酸クロライド(CH3COCl、C2H5COCl、C3H7COCl)を用いる場合、触媒としてアミン等の塩基性化合物が用いられる。セルロース原料のアシル化は、特開平10-45804号公報に記載の方法により合成することができる。 When acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and butyric anhydride are used as acyling agents for the above-mentioned cellulose raw materials, the reaction is carried out by an organic acid such as acetic acid or an organic solvent such as dichloromethane and a protic catalyst such as sulfuric acid. When acid chlorides (CH3COCl, C2H5COCl, C3H7COCl ) are used as acyling agents, basic compounds such as amines are used as catalysts. The acylation of cellulose raw materials can be synthesized by the method described in Japanese Patent Publication No. 10-45804.
上記セルロースエステルにおいて、グルコース単位の6位のアシル基の平均置換度は0.5~0.9であることが好ましい。セルロースエステルを構成するグルコース単位の6位のヒドロキシ基は、2位及び3位のヒドロキシ基よりも反応性が高い一級ヒドロキシ基が存在する。この一級ヒドロキシ基は、硫酸を触媒とするセルロースエステルの製造過程で硫酸エステルを優先的に形成する。このため、セルロースのエステル化反応において、触媒である硫酸の添加量を増加させることにより、通常のセルロースエステルに比べて、グルコース単位の2位及び3位のヒドロキシ基の平均置換度が高いセルロースエステルを得ることができる。In the above-mentioned cellulose ester, the average degree of substitution of the acyl group at the 6th position of the glucose unit is preferably 0.5 to 0.9. The hydroxyl group at the 6th position of the glucose unit constituting the cellulose ester contains a primary hydroxyl group that is more reactive than the hydroxyl groups at the 2nd and 3rd positions. This primary hydroxyl group preferentially forms sulfate esters in the production process of cellulose esters using sulfuric acid as a catalyst. Therefore, by increasing the amount of sulfuric acid added as a catalyst in the cellulose esterification reaction, it is possible to obtain a cellulose ester with a higher average degree of substitution of the hydroxyl groups at the 2nd and 3rd positions of the glucose unit compared to ordinary cellulose esters.
また、2位及び3位のヒドロキシ基の平均置換度を高めるために、必要に応じて、セルロースエステルをトリチル化してもよい。セルロースエステルを構成するグルコース単位の6位のヒドロキシ基をトリチル化により選択的に保護することで、グルコース単位の2位及び3位のヒドロキシ基を集中的にエステル化することができる。そして、グルコース単位の2位及び3位のヒドロキシ基をエステル化した後に、グルコース単位の6位のヒドロキシ基を保護するトリチル基(保護基)を脱離することにより、グルコース単位の6位のヒドロキシ基よりも2位及び3位のヒドロキシ基の平均置換度を高めることができる。このようなエステル化の手法として、特開2005-281645号公報記載の方法で製造されたセルロースエステルを用いることが好ましい。Furthermore, in order to increase the average degree of substitution of the hydroxyl groups at positions 2 and 3, the cellulose ester may be tritylated as needed. By selectively protecting the hydroxyl group at position 6 of the glucose unit constituting the cellulose ester by tritylation, the hydroxyl groups at positions 2 and 3 of the glucose unit can be concentratedly esterified. Then, after esterifying the hydroxyl groups at positions 2 and 3 of the glucose unit, the trityl group (protecting group) protecting the hydroxyl group at position 6 of the glucose unit is removed, thereby increasing the average degree of substitution of the hydroxyl groups at positions 2 and 3 more than that of the hydroxyl group at position 6 of the glucose unit. As such an esterification method, it is preferable to use a cellulose ester produced by the method described in Japanese Patent Application Publication No. 2005-281645.
セルロースエステルとしてアセチルセルロースを用いる場合、アセチルセルロースの酢化率を上げるためには、酢化反応の時間を延長する必要がある。但し、酢化反応の反応時間を長くすると、セルロース鎖の切断及びアセチル基の分解等が起こるため好ましくない。よって、アセチルセルロースの酢化度を上げつつアセチルセルロースの分解を抑えるために、酢化反応の反応時間を特定の範囲に設定することが好ましい。しかしながら、反応時間の好適数値範囲は、反応装置、反応設備、その他の反応条件等によって最適な反応時間が大きく変わるので一律に定めることが困難である。When using acetylcellulose as the cellulose ester, it is necessary to extend the reaction time of the acetic acid reaction in order to increase the degree of acetic acidization of acetylcellulose. However, extending the reaction time of the acetic acid reaction is undesirable because it can lead to cleavage of the cellulose chain and decomposition of the acetyl group. Therefore, in order to increase the degree of acetic acidization of acetylcellulose while suppressing its decomposition, it is preferable to set the reaction time of the acetic acid reaction within a specific range. However, it is difficult to uniformly determine a suitable numerical range for the reaction time because the optimal reaction time varies greatly depending on the reaction apparatus, reaction equipment, and other reaction conditions.
そこで、上記反応時間に代えて反応度合いの一つの指標である重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の値を用いることが好ましい。セルロースエステルは、通常のポリマーの分解と同様に分解が進むにつれて分子量分布が広くなってゆくので、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の値によってセルロースエステルの分解度合いを把握することができる。例えば、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)によって反応度合いを特定することにより、セルローストリアセテートを酢化する過程で、酢化の反応時間が余り長くなり過ぎてセルローストリアセテートの分解が進み過ぎることを防止することができ、かつ酢化に十分な反応時間を確保することができる。セルロースエステルのMw/Mn比は1.4~5.0が好ましい。Therefore, it is preferable to use the weight-average molecular weight (Mw) / number-average molecular weight (Mn) value, which is one indicator of the degree of reaction, instead of the above reaction time. Since the molecular weight distribution of cellulose esters broadens as the decomposition progresses, similar to the decomposition of ordinary polymers, the degree of decomposition of cellulose esters can be grasped by the weight-average molecular weight (Mw) / number-average molecular weight (Mn) value. For example, by specifying the degree of reaction using the weight-average molecular weight (Mw) / number-average molecular weight (Mn), it is possible to prevent the acetic acid reaction time from becoming too long and causing excessive decomposition of cellulose triacetate, while ensuring a sufficient reaction time for acetic acid. The Mw/Mn ratio of cellulose esters is preferably 1.4 to 5.0.
セルロースエステルの製造法の一例を以下に示すと、セルロース原料として綿化リンター100質量部を解砕して、40質量部の酢酸を添加し、36℃で20分間前処理活性化をする。その後、硫酸8質量部、無水酢酸260質量部、酢酸350質量部を添加し、36℃で120分間エステル化を行う。24%酢酸マグネシウム水溶液11質量部で中和した後、63℃で35分間ケン化熟成することによりアセチルセルロースを得る。このアセチルセルロースを10倍の酢酸水溶液(酢酸:水=1:1(質量比))を用いて、室温で160分間撹拌した後、濾過、乾燥させてアセチル置換度2.75の精製アセチルセルロースを得る。このアセチルセルロースは、Mnが92000、Mwが156000、Mw/Mnは1.7である。同様にセルロースエステルのエステル化条件(温度、時間、撹拌)、加水分解条件を調整することによって置換度、Mw/Mn比の異なるセルロースエステルを合成することができる。An example of a method for producing cellulose ester is shown below. 100 parts by mass of cottonized linters are crushed as a cellulose raw material, 40 parts by mass of acetic acid are added, and the mixture is pre-treated and activated at 36°C for 20 minutes. Then, 8 parts by mass of sulfuric acid, 260 parts by mass of acetic anhydride, and 350 parts by mass of acetic acid are added, and esterification is carried out at 36°C for 120 minutes. After neutralization with 11 parts by mass of 24% magnesium acetate aqueous solution, acetylcellulose is obtained by saponification and aging at 63°C for 35 minutes. This acetylcellulose is stirred at room temperature for 160 minutes using a 10-fold aqueous solution of acetic acid (acetic acid:water = 1:1 (mass ratio)), then filtered and dried to obtain purified acetylcellulose with an acetyl substitution degree of 2.75. This acetylcellulose has a Mn of 92,000, a Mw of 156,000, and an Mw/Mn ratio of 1.7. Similarly, by adjusting the esterification conditions (temperature, time, stirring) and hydrolysis conditions of the cellulose ester, cellulose esters with different substitution degrees and Mw/Mn ratios can be synthesized.
上記方法で合成されたセルロースエステルは、精製して低分子量成分を除去することが好ましく、未酢化又は低酢化度の成分を濾過で取り除くことが好ましい。また、上記セルロースエステルが混酸セルロースエステルの場合には、特開平10-45804号公報に記載の方法で得ることができる。The cellulose ester synthesized by the above method is preferably purified to remove low molecular weight components, and components that are not acetic acid or have a low degree of acetic acid are preferably removed by filtration. Furthermore, if the cellulose ester is a mixed acid cellulose ester, it can be obtained by the method described in Japanese Patent Application Publication No. 10-45804.
また、セルロースエステルは、鉄(Fe)、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)等の金属を含まないことが好ましい。これらの金属イオンは、有機の酸性基を含むポリマー分解物等と塩を形成することにより不溶性の核を形成するからである。これらの微量金属成分は、製造工程で使用される水に由来してセルロースエステル中に含まれると考えられる。Furthermore, it is preferable that cellulose esters do not contain metals such as iron (Fe), calcium (Ca), and magnesium (Mg). This is because these metal ions form insoluble nuclei by forming salts with polymer decomposition products containing organic acidic groups. These trace metal components are thought to be present in the cellulose esters due to the water used in the manufacturing process.
上記セルロースエステルに含まれる鉄は、1ppm以下であることが好ましい。セルロースエステルに含まれるカルシウムは、60ppm以下が好ましく、より好ましくは0~30ppmである。カルシウムは、カルボン酸又はスルホン酸等の酸性成分と錯体を形成することもあるし、また多くの配位子と錯体を形成することもある。これらの錯体により不溶なカルシウムに由来するスカム(不溶性の澱、濁り)が形成されることがある。セルロースエステルに含まれるマグネシウムは、0~70ppmであることが好ましく、0~20ppmであることがより好ましい。マグネシウムを70ppm以下とすることにより不溶分の生成を抑制することができる。The iron content in the cellulose ester is preferably 1 ppm or less. The calcium content in the cellulose ester is preferably 60 ppm or less, and more preferably 0 to 30 ppm. Calcium may form complexes with acidic components such as carboxylic acids or sulfonic acids, and may also form complexes with many ligands. These complexes may cause the formation of scum (insoluble sediment, turbidity) derived from insoluble calcium. The magnesium content in the cellulose ester is preferably 0 to 70 ppm, and more preferably 0 to 20 ppm. By keeping the magnesium content at 70 ppm or less, the formation of insoluble matter can be suppressed.
上記金属の含有量は、絶乾したセルロースエステルをマイクロダイジェスト湿式分解装置にて硫硝酸分解した後にアルカリ溶融で前処理を行い、その前処理後のセルロースエステルをICP-AES(誘導結合プラズマ発光分光分析装置)を用いて分析することによって特定される。The content of the above metals is determined by decomposing oven-dried cellulose ester with nitrate in a microdigest wet decomposition apparatus, followed by pretreatment with alkaline fusion, and then analyzing the pretreated cellulose ester using ICP-AES (inductively coupled plasma emission spectrometer).
((メタ)アクリル樹脂)
アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸及びその誘導体から選ばれるモノマーを(共)重合して得られる(共)重合体からなる樹脂である。(共)重合体におけるモノマー由来の単位を「構造単位」という。
((meth)acrylic resin)
Acrylic resin is a resin composed of a (co)polymer obtained by (co)polymerizing monomers selected from (meth)acrylic acid and its derivatives. The monomer-derived units in the (co)polymer are called "structural units".
なお、本実施形態において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」と「メタクリル」の両方を示し、「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート」と「メタクリレート」の両方を示し、「(メタ)アクリロイル」とは、「アクリロイル」と「メタクリロイル」の両方を示している。例えば、「ウレタン(メタ)アクリレート」は「ウレタンアクリレート」と「ウレタンメタクリレート」の両方を示している。In this embodiment, "(meth)acrylic" refers to both "acrylic" and "methacrylic," "(meth)acrylate" refers to both "acrylate" and "methacrylate," and "(meth)acryloyl" refers to both "acryloyl" and "methacryloyl." For example, "urethane (meth)acrylate" refers to both "urethane acrylate" and "urethane methacrylate."
保護フィルム2に用いるアクリル樹脂は、求められる物性に応じてモノマーの種類や組み合わせ、モノマー組成が選択される。以下に保護フィルムの平衡含水率を所定の範囲内に調整するとともに、脆さを改善する観点などから、分子設計されたアクリル樹脂を例にしてアクリル樹脂を説明するが、本発明に用いるアクリル樹脂はこれに限定されるものではない。アクリル樹脂は、例えば、メタクリル酸メチルに由来する構造単位(U1)と、フェニルマレイミドに由来する構造単位(U2)と、アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位(U3)とを含むことが好ましい。The acrylic resin used in protective film 2 is selected according to the required properties, including the type and combination of monomers and the monomer composition. Below, we will describe the acrylic resin using an example of a molecularly designed acrylic resin that adjusts the equilibrium water content of the protective film within a predetermined range and improves brittleness, but the acrylic resin used in the present invention is not limited to this. The acrylic resin preferably contains, for example, a structural unit (U1) derived from methyl methacrylate, a structural unit (U2) derived from phenylmaleimide, and a structural unit (U3) derived from alkyl acrylate.
メタクリル酸メチルに由来する構造単位(U1)の含有量は、アクリル樹脂を構成する全構造単位に対して50~95質量%であることが好ましく、70~90質量%であることがより好ましい。The content of structural units (U1) derived from methyl methacrylate is preferably 50 to 95% by mass, and more preferably 70 to 90% by mass, relative to the total structural units constituting the acrylic resin.
フェニルマレイミドに由来する構造単位(U2)は、適度な極性を有するため、水分との親和性を高めうる。また、フェニルマレイミドに由来する構造単位(U2)は、比較的嵩高い構造を有するため、樹脂マトリクス中に水分を移動させうるミクロな空隙を有しうる。それにより、保護フィルムの水分の移動性や排出性を高めることができる。The structural unit (U2) derived from phenylmaleimide has moderate polarity, which can enhance its affinity for moisture. Furthermore, because the structural unit (U2) derived from phenylmaleimide has a relatively bulky structure, it can contain microscopic voids that allow moisture to move within the resin matrix. This can improve the moisture mobility and discharge properties of the protective film.
フェニルマレイミドに由来する構造単位(U2)の含有量は、アクリル樹脂を構成する全構造単位に対して1~25質量%であることが好ましい。フェニルマレイミドに由来する構造単位(U2)の含有量が1質量%以上であると、適度な極性を有するため、水分子と親和しやすいだけでなく、水分子が移動できるようなミクロな空隙を十分に有するため、平衡含水率を高めやすい。フェニマレイミドに由来する構造単位(U2)の含有量が25質量%以下であると、保護フィルム2の脆性が損なわれにくい。フェニルマレイミドに由来する構造単位(U2)の含有量は、上記観点から、7~15質量%であることがより好ましい。The content of structural units (U2) derived from phenylmaleimide is preferably 1 to 25% by mass relative to the total structural units constituting the acrylic resin. When the content of structural units (U2) derived from phenylmaleimide is 1% by mass or more, it has appropriate polarity, making it easily compatible with water molecules, and also has sufficient microscopic voids that allow water molecules to move, thus easily increasing the equilibrium water content. When the content of structural units (U2) derived from phenylmaleimide is 25% by mass or less, the brittleness of the protective film 2 is less likely to be impaired. From the above viewpoint, the content of structural units (U2) derived from phenylmaleimide is more preferably 7 to 15% by mass.
アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位(U3)は、例えば、後述する、シェル部を構成する重合体がアクリル酸ブチルに由来する構造単位を含むゴム粒子と良好な親和性を有するため、ゴム粒子の分散性を高めうる。The structural unit (U3) derived from alkyl acrylate has good affinity for rubber particles whose shell polymer, as described later, contains structural units derived from butyl acrylate, thus improving the dispersibility of rubber particles.
アクリル酸アルキルエステルは、アルキル部分の炭素原子数が1~7、好ましくは1~5のアクリル酸アルキルエステルであることが好ましい。アクリル酸アルキルエステルの例には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2-ヒドロキシエチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸2-エチルヘキシルなどが含まれる。The alkyl acrylate is preferably an alkyl acrylate having 1 to 7 carbon atoms in the alkyl portion, more preferably 1 to 5 carbon atoms. Examples of alkyl acrylates include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, hexyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate.
アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位(U3)の含有量は、アクリル樹脂を構成する全構造単位に対して1~25質量%であることが好ましい。アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位(U3)の含有量が1質量%以上であると、アクリル樹脂に適度な柔軟性を付与しうるため、フィルムが脆くなりすぎず、破断しにくい。アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位(U3)の含有量が25質量%以下であると、アクリル樹脂のTgが低下しすぎないため、保護フィルム2の耐熱性が損なわれにくいだけでなく、機械的強度も損なわれにくい。アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位の含有量は、上記観点から、5~15質量%であることがより好ましい。The content of structural units (U3) derived from alkyl acrylate is preferably 1 to 25% by mass relative to the total structural units constituting the acrylic resin. If the content of structural units (U3) derived from alkyl acrylate is 1% by mass or more, it can impart appropriate flexibility to the acrylic resin, preventing the film from becoming too brittle and making it less prone to breakage. If the content of structural units (U3) derived from alkyl acrylate is 25% by mass or less, the Tg of the acrylic resin does not decrease excessively, thus not only preventing damage to the heat resistance of the protective film 2 but also preventing damage to its mechanical strength. From the above viewpoint, the content of structural units derived from alkyl acrylate is more preferably 5 to 15% by mass.
フェニルマレイミドに由来する構造単位(U2)の、フェニルマレイミドに由来する構造単位(U2)とアクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位(U3)の合計量に対する比率は、20~70質量%であることが好ましい。当該比率が20質量%以上であると、保護フィルム2の耐熱性を高めやすく、70質量%以下であると、保護フィルム2が脆くなりすぎない。The ratio of structural units (U2) derived from phenylmaleimide to the total amount of structural units (U3) derived from phenylmaleimide (U2) and alkyl acrylate is preferably 20 to 70% by mass. If this ratio is 20% by mass or more, the heat resistance of the protective film 2 is easily improved, and if it is 70% by mass or less, the protective film 2 does not become too brittle.
アクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、110℃以上であることが好ましく、120~150℃であることがより好ましい。アクリル樹脂のTgが上記範囲内にあると、保護フィルム2の耐熱性を高めやすい。アクリル樹脂のTgを調整するためには、例えばフェニルマレイミドに由来する構造単位(U2)やアクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位(U3)の含有量を調整することが好ましい。The glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin is preferably 110°C or higher, and more preferably 120 to 150°C. When the Tg of the acrylic resin is within this range, the heat resistance of the protective film 2 is easily improved. To adjust the Tg of the acrylic resin, it is preferable to adjust the content of structural units (U2) derived from phenylmaleimide and structural units (U3) derived from alkyl acrylate, for example.
アクリル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、50万以上であることが好ましい。アクリル樹脂の重量平均分子量が50万以上であると、溶液流延に用いるドープの粘度が低くなりすぎないため、ゴム粒子の凝集を抑制できるだけでなく、保護フィルム2の表面の平坦性が低下することも抑制しうる。さらに、アクリル樹脂の重量平均分子量が50万以上であると、保護フィルム2に十分な機械的強度(靱性)を付与しうる。アクリル樹脂の重量平均分子量は、上記観点から、50万~300万であることがより好ましく、60万~200万であることがさらに好ましい。重量平均分子量は、前述と同様の方法で測定することができる。The weight-average molecular weight (Mw) of the acrylic resin is preferably 500,000 or more. A weight-average molecular weight of 500,000 or more prevents the viscosity of the dope used in solution casting from becoming too low, thereby suppressing not only the aggregation of rubber particles but also preventing a decrease in the flatness of the surface of the protective film 2. Furthermore, a weight-average molecular weight of 500,000 or more provides sufficient mechanical strength (toughness) to the protective film 2. From the above viewpoint, the weight-average molecular weight of the acrylic resin is more preferably 500,000 to 3,000,000, and even more preferably 600,000 to 2,000,000. The weight-average molecular weight can be measured by the same method as described above.
アクリル樹脂の含有量は、保護フィルム2に対して60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましい。The acrylic resin content is preferably 60% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more, relative to the protective film 2.
保護フィルム2が、アクリル樹脂を主体として構成される場合、保護フィルム2に靱性(しなやかさ)を付与する機能を有するゴム粒子を含有してもよい。ゴム粒子は、ゴム状重合体を含む粒子である。ゴム状重合体は、ガラス転移温度が20℃以下の軟質な架橋重合体である。そのような架橋重合体の例には、ブタジエン系架橋重合体、(メタ)アクリル系架橋重合体、及びオルガノシロキサン系架橋重合体が含まれる。中でも、アクリル樹脂との屈折率差が小さく、保護フィルム2の透明性が損なわれにくい観点では、(メタ)アクリル系架橋重合体が好ましく、アクリル系架橋重合体(アクリル系ゴム状重合体)がより好ましい。When the protective film 2 is mainly composed of acrylic resin, it may contain rubber particles that have the function of imparting toughness (flexibility) to the protective film 2. The rubber particles are particles containing a rubbery polymer. The rubbery polymer is a soft crosslinked polymer with a glass transition temperature of 20°C or lower. Examples of such crosslinked polymers include butadiene-based crosslinked polymers, (meth)acrylic-based crosslinked polymers, and organosiloxane-based crosslinked polymers. Among these, (meth)acrylic-based crosslinked polymers are preferred, and acrylic-based crosslinked polymers (acrylic rubbery polymers) are more preferred, as they have a small refractive index difference with the acrylic resin and do not impair the transparency of the protective film 2.
ゴム粒子は、アクリル系ゴム状重合体を含む粒子であることが好ましい。アクリル系ゴ状重合体は、アクリル酸エステルに由来する構造単位を主成分として含む架橋重合体である。主成分として含むとは、アクリル酸エステルに由来する構造単位の含有量が40質量%以上となることをいう。アクリル系ゴム状重合体は、アクリル酸エステルに由来する構造単位と、それと共重合可能な他の単量体に由来する構造単位と、1分子中に2以上のラジカル重合性基(非共役な反応性二重結合)を有する多官能性単量体に由来する構造単位とを含む架橋重合体であることが好ましい。The rubber particles are preferably particles containing an acrylic rubber-like polymer. The acrylic rubber-like polymer is a crosslinked polymer that mainly contains structural units derived from acrylic acid esters. "Mainly contains" means that the content of structural units derived from acrylic acid esters is 40% by mass or more. The acrylic rubber-like polymer is preferably a crosslinked polymer that contains structural units derived from acrylic acid esters, structural units derived from other monomers copolymerizable thereto, and structural units derived from polyfunctional monomers having two or more radical polymerizable groups (non-conjugated reactive double bonds) in one molecule.
ゴム状重合体のガラス転移温度(Tg)は、0℃以下であることが好ましく、-10℃以下であることがより好ましい。ゴム状重合体のガラス転移温度(Tg)が0℃以下であると、フィルムに適度な靱性を付与しうる。ゴム状重合体のガラス転移温度(Tg)は、前述と同様の方法で測定される。The glass transition temperature (Tg) of the rubbery polymer is preferably 0°C or lower, and more preferably -10°C or lower. A glass transition temperature (Tg) of 0°C or lower can impart appropriate toughness to the film. The glass transition temperature (Tg) of the rubbery polymer is measured by the same method as described above.
アクリル系ゴム状重合体を含む粒子は、アクリル系ゴム状重合体を含むコア部と、それを覆うシェル部とを有するコアシェル型の粒子であってもよい。シェル部は、アクリル系ゴム状重合体にグラフト結合した、メタクリル酸エステルに由来する構造単位を主成分として含むメタクリル系重合体を含むことが好ましい。The particles containing the acrylic rubbery polymer may be core-shell type particles having a core portion containing the acrylic rubbery polymer and a shell portion covering it. Preferably, the shell portion contains a methacrylic polymer mainly composed of structural units derived from methacrylic acid esters, which are grafted onto the acrylic rubbery polymer.
ゴム粒子の平均粒子径は、分散液中のゴム粒子の分散粒径を、ゼータ電位・粒径測定システム(大塚電子株式会社製 ELSZ-2000ZS)で測定することで求めることができる。ゴム粒子の平均粒子径は、100~300nmの範囲内が好ましい。ゴム粒子の含有量は、特に限定されないが、保護フィルム2に対して5~25質量%であることが好ましく、5~15質量%であることがより好ましい。The average particle size of the rubber particles can be determined by measuring the dispersed particle size of the rubber particles in the dispersion using a zeta potential/particle size measurement system (ELSZ-2000ZS, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The average particle size of the rubber particles is preferably in the range of 100 to 300 nm. The rubber particle content is not particularly limited, but is preferably 5 to 25% by mass relative to the protective film 2, and more preferably 5 to 15% by mass.
(保護フィルムの製造)
保護フィルム2は、溶融流延法、溶液流延法、カレンダー成形法等の公知の成形方法により製造できる。溶融流延法、溶液流延法を用いることが好ましく、溶液流延法が特に好ましい。
(Manufacturing of protective film)
The protective film 2 can be manufactured by known molding methods such as molten casting, solution casting, and calendering. Molten casting and solution casting are preferred, and solution casting is particularly preferred.
保護フィルム2を溶液流延法で製造するには、具体的には、以下の(1)~(3)の工程を含む製造方法が用いられる。さらに、該製造方法は、好ましくは(4)の工程を有する。
(1)熱可塑性樹脂を含む成膜成分と、偏光板10Aの構成により必要に応じて添加される化合物(D)又は紫外線吸収剤及び任意の添加剤と、溶媒とを含むドープを得る工程
(2)得られたドープを支持体上に流延した後、乾燥及び剥離して、膜状物を得る工程
(3)得られた膜状物を、必要に応じて延伸しながら乾燥させる工程
(4)得られた保護フィルムを巻き取って、ロール体を得る工程
Specifically, to manufacture the protective film 2 by solution casting, a manufacturing method including the following steps (1) to (3) is used. Furthermore, the manufacturing method preferably includes step (4).
(1) A step of obtaining a dope comprising a film-forming component containing a thermoplastic resin, a compound (D) or an ultraviolet absorber and any additives added as needed depending on the configuration of the polarizing plate 10A, and a solvent. (2) A step of casting the obtained dope onto a support, drying and peeling it off to obtain a film-like material. (3) A step of drying the obtained film-like material while stretching it as needed. (4) A step of winding the obtained protective film to obtain a roll body.
(1)の工程について
熱可塑性樹脂を含む成膜成分と、偏光板10Aの構成より必要に応じて添加される化合物(D)又は紫外線吸収剤及び任意の添加剤を、溶媒に溶解又は分散させて、ドープを調製する。
Regarding step (1), a dope is prepared by dissolving or dispersing a film-forming component containing a thermoplastic resin, compound (D) or an ultraviolet absorber and any additives that are added as needed based on the composition of the polarizing plate 10A, in a solvent.
ドープに用いられる溶媒は、少なくとも熱可塑性樹脂を溶解させうる有機溶媒(良溶媒)を含む。化合物(D)又は紫外線吸収剤を含有する場合は、有機溶媒はこれらの添加剤に対しても溶解性が高いことが好ましい。良溶媒の例には、ジクロロメタンなどの塩素系有機溶媒や;酢酸メチル、酢酸エチル、アセトン、テトラヒドロフランなどの非塩素系有機溶媒が含まれる。中でも、ジクロロメタンが好ましい。The solvent used for doping includes at least an organic solvent (good solvent) capable of dissolving the thermoplastic resin. If compound (D) or an ultraviolet absorber is included, the organic solvent is preferably highly soluble in these additives as well. Examples of good solvents include chlorinated organic solvents such as dichloromethane; and non-chlorinated organic solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, acetone, and tetrahydrofuran. Among these, dichloromethane is preferred.
ドープに用いられる溶媒は、貧溶媒をさらに含んでいてもよい。貧溶媒の例には、炭素原子数1~4の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族アルコールが含まれる。ドープ中のアルコールの比率が高くなると、膜状物がゲル化しやすく、金属支持体からの剥離が容易になりやすい。炭素原子数1~4の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族アルコールとしては、メタノール、エタノール、n-プロパノール、iso-プロパノール、n-ブタノール、sec-ブタノール、tert-ブタノールを挙げることができる。これらのうちドープの安定性、沸点も比較的低く、乾燥性もよいことなどからエタノールが好ましい。The solvent used for doping may further contain a poor solvent. Examples of poor solvents include linear or branched aliphatic alcohols having 1 to 4 carbon atoms. A higher proportion of alcohol in the dope makes the film-like material more likely to gel, and easier to peel from the metal support. Examples of linear or branched aliphatic alcohols having 1 to 4 carbon atoms include methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, sec-butanol, and tert-butanol. Of these, ethanol is preferred due to its dope stability, relatively low boiling point, and good drying properties.
(2)の工程について
得られたドープを、支持体上に流延する。ドープの流延は、流延ダイから吐出させて行うことができる。
(2) Step (2) The obtained dope is cast onto the support. Dope casting can be done by extruding it from a casting die.
次いで、支持体上に流延されたドープ中の溶媒を蒸発させ、乾燥させる。乾燥されたドープを支持体から剥離して、膜状物を得る。Next, the solvent in the dope cast onto the support is evaporated and dried. The dried dope is peeled off the support to obtain a film-like material.
支持体から剥離する際のドープの残留溶媒量(剥離時の膜状物の残留溶媒量)は、例えば20質量%以上であることが好ましく、20~30質量%であることがより好ましい。剥離時の残留溶媒量が30質量%以下であると、剥離による膜状物が伸びすぎるのを抑制しやすい。The amount of residual solvent in the dope when peeling it from the support (the amount of residual solvent in the film-like substance at the time of peeling) is preferably 20% by mass or more, and more preferably 20 to 30% by mass. If the amount of residual solvent at the time of peeling is 30% by mass or less, it is easier to suppress excessive stretching of the film-like substance due to peeling.
剥離時のドープの残留溶媒量は、下記式で定義される。以下においても同様である。The amount of residual solvent in the dope after stripping is defined by the following formula. The same applies below.
ドープの残留溶媒量(質量%)=(ドープの加熱処理前質量-ドープの加熱処理後質量)/ドープの加熱処理後質量×100
なお、残留溶媒量を測定する際の加熱処理とは、140℃30分の加熱処理をいう。
Residual solvent content of dope (mass %) = (mass of dope before heat treatment - mass of dope after heat treatment) / mass of dope after heat treatment × 100
Note that the heat treatment used when measuring the amount of residual solvent refers to a heat treatment at 140°C for 30 minutes.
剥離時の残留溶媒量は、支持体上でのドープの乾燥温度や乾燥時間、支持体の温度などによって調整することができる。The amount of residual solvent during peeling can be adjusted by the drying temperature and time of the dope on the support, as well as the temperature of the support.
(3)の工程について
得られた膜状物を乾燥させる。乾燥は、一段階で行ってもよいし、多段階で行ってもよい。また、乾燥は、必要に応じて延伸しながら行ってもよい。
Regarding step (3), the obtained film-like material is dried. Drying may be carried out in one step or in multiple steps. Drying may also be carried out while stretching as needed.
例えば、膜状物の乾燥工程は、膜状物を予備乾燥させる工程(予備乾燥工程)と、膜状物を延伸する工程(延伸工程)と、延伸後の膜状物を乾燥させる工程(本乾燥工程)とを含んでもよい。For example, the drying process for a film-like material may include a step of pre-drying the film-like material (pre-drying step), a step of stretching the film-like material (stretching step), and a step of drying the stretched film-like material (main drying step).
(予備乾燥工程)
予備乾燥温度(延伸前の乾燥温度)は、延伸温度よりも高い温度でありうる。具体的には、熱可塑性樹脂のガラス転移温度をTgとしたとき(Tg-50)~(Tg+50)℃であることが好ましい。予備乾燥温度が(Tg-50)℃以上であると、溶媒を適度に揮発させやすいため、搬送性(ハンドリング性)を高めやすく、(Tg+50)℃以下であると、溶媒が揮発しすぎないため、この後の延伸工程における延伸性が損なわれにくい。初期乾燥温度は、(a)テンター延伸機やローラーで搬送しながら非接触加熱型で乾燥させる場合は、延伸機内温度又は熱風温度などの雰囲気温度として測定されうる。
(Pre-drying process)
The pre-drying temperature (drying temperature before stretching) can be higher than the stretching temperature. Specifically, when Tg is the glass transition temperature of the thermoplastic resin, it is preferably (Tg-50) to (Tg+50)°C. If the pre-drying temperature is (Tg-50)°C or higher, the solvent is easily evaporated to an appropriate degree, making it easier to improve transportability (handling), and if it is (Tg+50)°C or lower, the solvent does not evaporate too much, so the stretchability in the subsequent stretching process is less likely to be impaired. The initial drying temperature can be measured as the ambient temperature, such as the temperature inside the stretcher or the hot air temperature, when (a) drying is performed by non-contact heating while transporting with a tenter stretcher or rollers.
(延伸工程)
延伸は、求められる光学特性、例えばリターデーション値に応じて行えばよく、少なくとも一方の方向に延伸することが好ましく、互いに直交する二方向に延伸(例えば、膜状物の幅方向(TD方向)と、それと直交する搬送方向(MD方向)の二軸延伸)してもよい。
(Stretching process)
The stretching may be performed according to the required optical properties, such as the retardation value, and it is preferable to stretch in at least one direction, but it may also be stretched in two mutually orthogonal directions (for example, biaxial stretching in the width direction of the film (TD direction) and the transport direction (MD direction) perpendicular to it).
保護フィルム2を製造する際の延伸倍率は、5~100%であることが好ましく、20~100%であることがより好ましい。二軸延伸する場合は、各方向にける延伸倍率が、それぞれ上記範囲内であることが好ましい。The stretching ratio when manufacturing the protective film 2 is preferably 5 to 100%, and more preferably 20 to 100%. In the case of biaxial stretching, it is preferable that the stretching ratio in each direction is within the above range.
延伸倍率(%)は、(延伸後のフィルムの延伸方向大きさ-延伸前のフィルムの延伸方向大きさ)/(延伸前のフィルムの延伸方向大きさ)×100として定義される。なお、二軸延伸を行う場合は、TD方向とMD方向のそれぞれについて、上記延伸倍率とすることが好ましい。The stretching ratio (%) is defined as (stretched size of the film after stretching - stretched size of the film before stretching) / (stretched size of the film before stretching) × 100. When biaxial stretching is performed, it is preferable to use the above stretching ratio for both the TD direction and the MD direction.
延伸温度(延伸時の乾燥温度)は、前述と同様に、熱可塑性樹脂のガラス転移温度をTgとしたとき、Tg(℃)以上であることが好ましく、(Tg+10)~(Tg+50)℃であることがより好ましい。延伸温度がTg(℃)以上、好ましくは(Tg+10)℃以上であると、溶媒を適度に揮発させやすいため、延伸張力を適切な範囲に調整しやすく、(Tg+50)℃以下であると、溶媒が揮発しすぎないため、延伸性が損なわれにくい。保護フィルム2の製造時における延伸温度は、例えば115℃以上としうる。延伸温度は、前述と同様に、(a)延伸機内温度などの雰囲気温度を測定することが好ましい。The stretching temperature (drying temperature during stretching) is preferably above Tg (°C), and more preferably between (Tg + 10) and (Tg + 50)°C, where Tg is the glass transition temperature of the thermoplastic resin, as described above. When the stretching temperature is above Tg (°C), preferably above (Tg + 10)°C, the solvent is easily evaporated to an appropriate degree, making it easier to adjust the stretching tension to an appropriate range. When it is below (Tg + 50)°C, the solvent does not evaporate excessively, so the stretchability is less likely to be impaired. The stretching temperature during the manufacture of the protective film 2 may be, for example, 115°C or higher. The stretching temperature is preferably determined by (a) measuring the ambient temperature, such as the temperature inside the stretching machine, as described above.
延伸開始時の膜状物中の残留溶媒量は、剥離時の膜状物中の残留溶媒量と同程度であることが好ましく、例えば20~30質量%であることが好ましく、25~30質量%であることがより好ましい。The amount of residual solvent in the film at the start of stretching is preferably about the same as the amount of residual solvent in the film at the time of peeling, for example, preferably 20 to 30% by mass, and more preferably 25 to 30% by mass.
膜状物のTD方向(幅方向)の延伸は、例えば膜状物の両端をクリップやピンで固定し、クリップやピンの間隔を進行方向に広げる方法(テンター法)で行うことができる。膜状物のMD方向の延伸は、例えば複数のロールに周速差をつけ、その間でロール周速差を利用する方法(ロール法)で行うことができる。The stretching of a film-like material in the TD direction (width direction) can be performed, for example, by fixing both ends of the film-like material with clips or pins and widening the distance between the clips or pins in the direction of travel (tenter method). The stretching of a film-like material in the MD direction can be performed, for example, by creating a difference in peripheral speed between multiple rolls and utilizing the difference in peripheral speed between them (roll method).
(本乾燥工程)
残留溶媒量をより低減させる観点から、延伸後に得られた膜状物をさらに乾燥させることが好ましい。例えば、延伸後に得られた膜状物を、ロールなどで搬送しながらさらに乾燥させることが好ましい。
(Main drying process)
From the viewpoint of further reducing the amount of residual solvent, it is preferable to further dry the film-like material obtained after stretching. For example, it is preferable to further dry the film-like material obtained after stretching while conveying it with rolls or the like.
本乾燥温度(未延伸の場合は乾燥温度)は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度をTgとしたとき、(Tg-50)~(Tg-30)℃であることが好ましく、(Tg-40)~(Tg-30)℃であることがより好ましい。後乾燥温度が(Tg-50)℃以上であると、延伸後の膜状物から溶媒を十分に揮発除去しやすく、(Tg-30)℃以下であると、膜状物の変形などを高度に抑制しうる。本乾燥温度は、前述と同様に、(a)熱風温度などの雰囲気温度を測定することが好ましい。The drying temperature (drying temperature in the case of unstretched material) is preferably (Tg-50) to (Tg-30)°C, and more preferably (Tg-40) to (Tg-30)°C, where Tg is the glass transition temperature of the thermoplastic resin. If the post-drying temperature is (Tg-50)°C or higher, the solvent can be sufficiently volatilized and removed from the film-like material after stretching, and if it is (Tg-30)°C or lower, deformation of the film-like material can be highly suppressed. As described above, it is preferable to measure the ambient temperature, such as the hot air temperature, to determine the drying temperature.
(4)の工程について
得られた保護フィルムは、長尺状であることが好ましい。長尺状の保護フィルムは、ロール状に巻き取られて、ロール体となる。
Regarding step (4), the protective film obtained is preferably in a long form. The long protective film is wound into a roll to form a roll body.
長尺状の保護フィルムの長さは、特に制限されないが、例えば100~10000m程度でありうる。また、保護フィルムの幅は、1m以上であることが好ましく、1.3~4mであることがより好ましい。The length of the long protective film is not particularly limited, but it may be, for example, about 100 to 10,000 meters. The width of the protective film is preferably 1 meter or more, and more preferably 1.3 to 4 meters.
保護フィルム2の厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄膜性等の点より1~500μmの範囲内にあるのが好ましい。保護フィルム2の厚さは、5~50μmの範囲内にあるのがより好ましく、15~45μmの範囲内にあるのがさらに好ましい。The thickness of the protective film 2 can be determined as appropriate, but generally, it is preferable to be in the range of 1 to 500 μm from the viewpoint of strength, workability such as handling, and thinness. The thickness of the protective film 2 is more preferably in the range of 5 to 50 μm, and even more preferably in the range of 15 to 45 μm.
偏光板10Aは、保護フィルム2の視認側にハードコート層1を備え、保護フィルム2視認側とは反対側に偏光子3を有する。保護フィルムの主たる構成材料である樹脂の種類によるが、保護フィルム2の片面又は両面にプライマー層を設けてもよい。特に、保護フィルム2が、シクロオレフィン樹脂を主成分として形成されている場合、プライマー層を設けることが好ましい。特に、保護フィルム2のハードコート層1を設ける側の面にプライマー層を設けることが好ましい。The polarizing plate 10A has a hard coat layer 1 on the viewing side of the protective film 2 and a polarizer 3 on the side opposite to the viewing side of the protective film 2. Depending on the type of resin that is the main constituent material of the protective film, a primer layer may be provided on one or both sides of the protective film 2. In particular, if the protective film 2 is formed mainly of cycloolefin resin, it is preferable to provide a primer layer. In particular, it is preferable to provide the primer layer on the side of the protective film 2 on which the hard coat layer 1 is provided.
(プライマー層)
プライマー層を構成する材料としては、保護フィルム2とハードコート層1又は偏光子3との密着性及び接着性を改善し得る任意の材料を用いることができる。また、材料の特性としては、密着性・接着性以外に、透明性、熱安定性などに優れることが好ましい。このような材料としては、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル系ポリマー、変性シリコーン系ポリマー、スチレンブタジエンゴム、カルボジイミド化合物、イソシアネート等で構成される樹脂が挙げられる。
(Primer layer)
Any material that can improve the adhesion and bonding between the protective film 2 and the hard coat layer 1 or polarizer 3 can be used as the material constituting the primer layer. In addition to adhesion and bonding, it is preferable that the material has excellent properties such as transparency and thermal stability. Examples of such materials include resins composed of polyurethane, polyolefin, polyester, polyvinylidene chloride, acrylic polymers, modified silicone polymers, styrene-butadiene rubber, carbodiimide compounds, isocyanates, etc.
上記プライマー層は、必要に応じて任意の添加剤を含むこともできる。添加剤の具体例としては、レベリング剤、重合開始剤、重合促進剤、粘度調整剤、スリップ剤、分散剤、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、滑材、抗酸化剤、難燃剤、着色剤、帯電防止剤、相溶化剤、架橋剤等が挙げられる。使用される添加剤の種類及び量は、目的に応じて適宜設定され得る。例えば、添加剤の使用量は、プライマー層中の全固形分100質量部に対して、好ましくは30質量部以下であり、さらに好ましくは20質量部以下である。The above-mentioned primer layer may also contain any additives as needed. Specific examples of additives include leveling agents, polymerization initiators, polymerization accelerators, viscosity modifiers, slip agents, dispersants, plasticizers, heat stabilizers, light stabilizers, lubricants, antioxidants, flame retardants, colorants, antistatic agents, compatibilizers, crosslinking agents, and the like. The type and amount of additives used can be appropriately determined depending on the purpose. For example, the amount of additive used is preferably 30 parts by mass or less, and more preferably 20 parts by mass or less, per 100 parts by mass of total solids in the primer layer.
上記プライマー層を構成する材料としては、上記の樹脂の中でも、ポリウレタンを主成分とするものが好ましく用いられる。ポリウレタンの具体例としては、DIC(株)製、商品名「ハイドランシリーズ」AP-201、AP-40F、HW-140SF、WLS-202、第一工業製薬(株)製、商品名「スーパーフレックスシリーズ」SF-210、SF460、SF870、SF420、SF-420NS、三井化学(株)製、商品名「タケラックシリーズ」W-615、W6010、W-6020、W-6061、W-405、W-5030、W-5661、W-512A-6、W-635、WPB-6601、WS-6021、WS-5000、WS-5100、WS-4000、WSA-5920、WF-764、アデカ(株)製、開発品「SPX-0882」などが挙げられる。なお、側鎖にカルボキシ基を持ったポリウレタン等の樹脂は、イソシアネートやオキサゾリン、カルボジイミド等の架橋剤で架橋することで、プライマー層の強度向上を図ることができる。As the material constituting the above primer layer, among the above resins, those mainly composed of polyurethane are preferably used. Specific examples of polyurethane include: DIC Corporation's "Hydran Series" AP-201, AP-40F, HW-140SF, WLS-202; Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.'s "Superflex Series" SF-210, SF460, SF870, SF420, SF-420NS; and Mitsui Chemicals, Inc.'s "Takelac Series" Examples include W-615, W6010, W-6020, W-6061, W-405, W-5030, W-5661, W-512A-6, W-635, WPB-6601, WS-6021, WS-5000, WS-5100, WS-4000, WSA-5920, WF-764, and the development product "SPX-0882" manufactured by ADEKA Corporation. Furthermore, resins such as polyurethanes that have carboxyl groups in their side chains can be crosslinked with crosslinking agents such as isocyanates, oxazolines, and carbodiimides to improve the strength of the primer layer.
上記プライマー層を構成する材料として用いることができるポリオレフィンの具体例としては、ユニチカ(株)製、商品名「アローベースシリーズ」SB-1200、SE-1010、SE-1013N、SE-1030N、SD-1010、TC-4010、TD-4010、東邦化学(株)製、「ハイテックシリーズ」S3148、S3121、S8512、P-5060N、P-9018、三井化学(株)製、商品名「ユニストールシリーズ」S-120、S-75N、V100、H-200、H-300、EV210H、三井化学(株)製、商品名「ケミパールシリーズ」XHP-400、住友精化(株)製、商品名「ザイクセンシリーズ」ザイクセンA、ザイクセンL、東洋紡(株)製、商品名「ハードレンシリーズ」NZ-1004、NZ-1005、NZ-1022などが挙げられる。Specific examples of polyolefins that can be used as materials to constitute the above primer layer include: Unitika Ltd.'s "Arrow Base Series" SB-1200, SE-1010, SE-1013N, SE-1030N, SD-1010, TC-4010, TD-4010; Toho Chemical Co., Ltd.'s "High-Tech Series" S3148, S3121, S8512, P-5060N, P-9018; and Mitsui Examples include products from Chemical Co., Ltd., such as the "Unistol Series" (S-120, S-75N, V100, H-200, H-300, EV210H), products from Mitsui Chemicals, Inc., such as the "Chemipearl Series" (XHP-400), products from Sumitomo Seika Co., Ltd., such as the "Zychsen Series" (Zychsen A, Zychsen L), and products from Toyobo Co., Ltd., such as the "Hardren Series" (NZ-1004, NZ-1005, NZ-1022).
上記プライマー層を構成する材料として用いることができるアクリル系ポリマーの具体例としては、日本触媒(株)製、商品名「エポクロスWSシリーズ」WS-700、新中村化学(株)製、商品名「ニューコートシリーズ」開発品CP-0101などが挙げられる。Specific examples of acrylic polymers that can be used as materials for the above-mentioned primer layer include WS-700 from Nippon Shokubai Co., Ltd.'s "Epocross WS Series" and CP-0101 from Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.'s "New Coat Series" (development product).
上記プライマー層を構成する材料として用いることができる変性シリコーン系ポリマーの具体例としては、DIC(株)製、商品名「セラネートシリーズ」WSA1060、WSA1070、旭化成ケミカルズ(株)製、H7620、H7630、H7650などが挙げられる。Specific examples of modified silicone polymers that can be used as materials for the primer layer mentioned above include WSA1060 and WSA1070 from the "Ceranate series" manufactured by DIC Corporation, and H7620, H7630, and H7650 from Asahi Kasei Chemicals Corporation.
上記プライマー層を構成する材料として用いることができるポリエステルの具体例としては、東洋紡(株)製、商品名「バイロナールシリーズ」MD1400、MD1480、MD1245、MD1500、互応化学工業(株)製、商品名「プラスコートシリーズ」Z-221、Z-561、Z-730、RZ-142、Z-687などが挙げられる。Specific examples of polyesters that can be used as materials for the above-mentioned primer layer include Toyobo Co., Ltd.'s "Vironal Series" MD1400, MD1480, MD1245, MD1500, and Go-O Chemical Industry Co., Ltd.'s "Pluscoat Series" Z-221, Z-561, Z-730, RZ-142, Z-687, etc.
上記プライマー層を構成する材料として用いることができるスチレンブタジエンゴムの具体例としては、日本ゼオン(株)製、NIPOL LX415、NIPOL LX407、NIPOL V1004、NIPOL MH8101、SX1105などが挙げられる。Specific examples of styrene-butadiene rubber that can be used as a material for the primer layer mentioned above include NIPOL LX415, NIPOL LX407, NIPOL V1004, NIPOL MH8101, and SX1105, all manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
上記プライマー層を構成する材料として用いることができるポリ塩化ビニリデンの具体例としては、旭化成(株)製、商品名「サランラテックスシリーズ」L509などが挙げられる。Specific examples of polyvinylidene chloride that can be used as a material for the above-mentioned primer layer include Asahi Kasei Corporation's "Saran Latex Series" L509, among others.
上記プライマー層を構成する材料として用いることができるカルボジイミド化合物の具体例としては、日清紡ケミカル(株)製、商品名「カルボジライトシリーズ」V-02、V-02-L2、SV-02、V-04、E-02などが挙げられる。Specific examples of carbodiimide compounds that can be used as materials for the above-mentioned primer layer include V-02, V-02-L2, SV-02, V-04, and E-02 from the "CarbodiLite Series" manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd.
上記プライマー層を構成する材料として用いることができるイソシアネート化合物としては、1分子中に2個以上のイソシアネート基を含有する各種化合物を用いることができる。例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー、キシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。また、イソシアネートはブロック剤によるマスキング加工をされたものでも良い。As isocyanate compounds that can be used as materials constituting the above-mentioned primer layer, various compounds containing two or more isocyanate groups in one molecule can be used. Examples include hexamethylene diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and xylylene diisocyanate. In addition, the isocyanate may be masked with a blocking agent.
上記プライマー層に、アンチブロッキング性を付与するために任意の適切な微粒子を用いることができる。微粒子の具体例としては、日本触媒(株)製、「シーホスターシリーズ」KE-P20、KE-P30、開発品KE-W20、「エポスターシリーズ」MX100W等が挙げられる。微粒子の粒径は、50~500nmが好ましく、さらに好ましくは100~300nmである。上記の範囲であれば、プライマー層の透明性とアンチブロッキング性を両立することができる。To impart antiblocking properties to the primer layer, any suitable fine particles can be used. Specific examples of fine particles include KE-P20, KE-P30, the newly developed KE-W20, and the MX100W from the "Eposter Series," all manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. The particle size of the fine particles is preferably 50 to 500 nm, and more preferably 100 to 300 nm. Within this range, both transparency and antiblocking properties of the primer layer can be achieved.
上記プライマー層のガラス転移温度(Tg)は、好ましくは-40~+130℃であり、さらに好ましくは-30~+50℃であり、特に好ましくは0~+20℃である。なお、ガラス転移温度は、動的粘弾性測定による損失正接(tanδ)の極大値を読み取ることで測定することができる。The glass transition temperature (Tg) of the primer layer is preferably -40 to +130°C, more preferably -30 to +50°C, and particularly preferably 0 to +20°C. The glass transition temperature can be measured by reading the maximum value of the loss tangent (tanδ) obtained by dynamic viscoelasticity measurement.
上記プライマー層の厚さとしては、任意の厚さが採用され得る。プライマー層の厚さは、好ましくは10~1000nmであり、さらに好ましくは20~500nmであり、最も好ましくは50~400nmである。Any thickness can be used for the primer layer. Preferably, the primer layer is 10 to 1000 nm thick, more preferably 20 to 500 nm thick, and most preferably 50 to 400 nm thick.
上記プライマー層は、例えば、上記ポリウレタン等の熱可塑性樹脂を所定割合で含有する塗工液を保護フィルム2の表面に塗工し、乾燥することで形成される。上記塗工溶液の調整方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、市販の溶液、もしくは分散液を用いてもよいし、市販の溶液、もしくは分散液に溶媒を添加して用いてもよいし、固形分を各種溶媒に溶解又は分散して用いてもよい。The primer layer described above is formed by coating the surface of the protective film 2 with a coating solution containing, for example, a thermoplastic resin such as polyurethane in a predetermined proportion, and then drying it. Any suitable method can be used to prepare the coating solution. For example, a commercially available solution or dispersion may be used, or a solvent may be added to a commercially available solution or dispersion, or solid components may be dissolved or dispersed in various solvents.
塗工液の塗工方法としては、任意の方法を用いてよい。例えば、グラビアダイやコーターを用いた塗工方式を用いることができる。なお、プライマー層は必要に応じ、保護フィルム2の片面のみに形成してもよいし、両面に形成してもよい。Any method may be used for applying the coating solution. For example, a coating method using a gravure die or a coater can be used. The primer layer may be formed on one side of the protective film 2 or on both sides, as needed.
上記プライマー層を保護フィルム2に塗工する際には、ぬれ性を向上させるための予備処理として、保護フィルム表面の溶剤改質、コロナ処理、プラズマ処理を施すことができる。When applying the above-mentioned primer layer to the protective film 2, the protective film surface can be subjected to solvent modification, corona treatment, or plasma treatment as a preliminary treatment to improve wettability.
上記塗工液の全固形分濃度は、プライマー層形成材料の種類、溶解性、塗工粘度、ぬれ性、塗工後の厚さなどによって変化し得る。表面均一性の高いプライマー層を得るためには、全固形分濃度は溶媒100質量部に対して、好ましくは固形分が1~100質量部であり、更に好ましくは1~50質量部である。The total solid content concentration of the above coating solution may vary depending on the type of primer layer forming material, its solubility, coating viscosity, wettability, and thickness after coating. To obtain a primer layer with high surface uniformity, the total solid content concentration is preferably 1 to 100 parts by mass of solids, and more preferably 1 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of solvent.
上記塗工液の粘度としては、塗工可能な範囲において任意の適切な粘度が採用され得る。当該粘度としては、23℃におけるせん断速度1000(1/s)で測定した値が、好ましくは1~50(mPa・sec)であり、さらに好ましくは2~10(mPa・sec)である。上記の範囲であれば、表面均一性に優れたプライマー層を形成することができる。The viscosity of the coating liquid can be any appropriate viscosity within the range of coating. Preferably, the viscosity measured at a shear rate of 1000 (1/s) at 23°C is 1 to 50 (mPa·sec), and more preferably 2 to 10 (mPa·sec). Within this range, a primer layer with excellent surface uniformity can be formed.
上記プライマー層が積層された保護フィルム2は、必要に応じて任意の倍率で延伸することもできる。延伸方向は搬送方向に対して水平方向、垂直方向、斜め方向の一軸方向いずれかであってもよいし、2軸方向であってもよい。なお、保護フィルム2の延伸は、プライマー層の塗工前、プライマー層塗工後など必要に応じて行ってよく、プライマー層塗工前とプライマー層塗工後に各1回以上の延伸をしてもよい。延伸条件は、上記のとおりである。The protective film 2, on which the above-mentioned primer layer is laminated, can be stretched at any magnification as needed. The stretching direction may be uniaxial (horizontal, vertical, or oblique) with respect to the transport direction, or it may be biaxial. The protective film 2 may be stretched as needed, such as before or after the application of the primer layer, and may be stretched once or more times before and after the application of the primer layer. The stretching conditions are as described above.
[ハードコート層]
偏光板10Aは、視認側の最表層としてハードコート層1を有する。ハードコート層1を有することで、偏光板10Aの耐衝撃性や取扱い容易性等を向上させることができる。ハードコート層1は、偏光板10Aの上記構成1~5に応じて、適宜、化合物(D)を含有する。ハードコート層1が、化合物(D)を含有する場合の化合物(D)の種類及び含有量は上記のとおりである。
[Hard coat layer]
The polarizing plate 10A has a hard coat layer 1 as the outermost layer on the viewing side. The presence of the hard coat layer 1 improves the impact resistance and ease of handling of the polarizing plate 10A. The hard coat layer 1 contains compound (D) as appropriate, according to the above configurations 1 to 5 of the polarizing plate 10A. When the hard coat layer 1 contains compound (D), the type and content of compound (D) are as described above.
ハードコート層1は、JISK5600-2014に規定される鉛筆硬度試験で「HB」以上の硬度を示すことが好ましく、該硬度を得るために活性線硬化性樹脂の硬化物を含有することが好ましい。活性線硬化性樹脂としては、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーを含む成分が好ましく用いられる。活性線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂が挙げられるが、紫外線照射により硬化する樹脂が、機械的膜強度(耐擦傷性、鉛筆硬度)に優れる点から好ましい。The hard coat layer 1 preferably exhibits a hardness of "HB" or higher in the pencil hardness test specified in JIS K5600-2014, and it is preferable that it contains a cured product of an active-ray curable resin to obtain this hardness. As the active-ray curable resin, a component containing a monomer having an ethylenically unsaturated double bond is preferably used. Examples of active-ray curable resins include ultraviolet-curable resins and electron-beam-curable resins, but resins that harden by ultraviolet irradiation are preferred because they exhibit excellent mechanical film strength (scratch resistance, pencil hardness).
活性線硬化性樹脂としては、アクリル系材料が好ましく用いられる。アクリル系材料としては、多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステルのような単官能又は多官能の(メタ)アクリレート化合物、ジイソシアネートと多価アルコール及び(メタ)アクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタン(メタ)アクリレート化合物を使用することができる。また、これらの他にも、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができる。Acrylic materials are preferably used as the active-ray curable resin. As acrylic materials, monofunctional or polyfunctional (meth)acrylate compounds such as (meth)acrylic acid esters of polyhydric alcohols, or polyfunctional urethane (meth)acrylate compounds synthesized from diisocyanates and hydroxyesters of polyhydric alcohols and (meth)acrylic acid can be used. In addition to these, polyether resins, polyester resins, epoxy resins, alkyd resins, spiroacetal resins, polybutadiene resins, polythiol polyene resins, etc., having acrylate-based functional groups can also be used.
特に、紫外線硬化型アクリレート系樹脂、紫外線硬化型ウレタンアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂、又は紫外線硬化型エポキシ樹脂等が好ましく用いられ、中でも紫外線硬化型アクリレート系樹脂が好ましい。In particular, UV-curable acrylate resins, UV-curable urethane acrylate resins, UV-curable polyester acrylate resins, UV-curable epoxy acrylate resins, UV-curable polyol acrylate resins, or UV-curable epoxy resins are preferably used, with UV-curable acrylate resins being the most preferred among them.
ハードコート層1は、例えば、活性線硬化性樹脂と、重合開始剤と、ハードコート層1が化合物(D)を含有する場合は化合物(D)と、溶媒を含有するハードコート層形成用組成物を用いて形成される。ハードコート層形成用組成物に含まれる溶媒としては、保護フィルム2又は保護フィルム2がプライマー層を有する場合にはプライマー層を溶解又は膨潤させる溶媒が好ましい。溶媒が保護フィルム2又はプライマー層を溶解又は膨潤させることにより、ハードコート層形成用組成物が保護フィルム2又はプライマー層の表面から内部に浸透し易くなり、保護フィルム2又はプライマー層とハードコート層1との密着性を向上させることができる。The hard coat layer 1 is formed using a hard coat layer forming composition containing, for example, an active-ray curable resin, a polymerization initiator, compound (D) if the hard coat layer 1 contains compound (D), and a solvent. The solvent included in the hard coat layer forming composition is preferably one that dissolves or swells the protective film 2, or the primer layer if the protective film 2 has a primer layer. By dissolving or swelling the protective film 2 or primer layer with the solvent, the hard coat layer forming composition can easily penetrate from the surface into the interior of the protective film 2 or primer layer, thereby improving the adhesion between the protective film 2 or primer layer and the hard coat layer 1.
また、保護フィルム2又はプライマー層の表層近傍で、保護フィルム2又はプライマー層の樹脂成分とハードコート層の樹脂成分とが混在した層が形成され、この層の作用により、保護フィルム2又はプライマー層とハードコート層との屈折率を傾斜させることができ、干渉ムラの発生を防ぐことができる。Furthermore, a layer is formed near the surface of the protective film 2 or primer layer where the resin components of the protective film 2 or primer layer and the resin components of the hard coat layer are mixed. This layer allows for a gradient in the refractive index between the protective film 2 or primer layer and the hard coat layer, thereby preventing interference unevenness.
又はハードコート層形成用組成物には、ハードコート層の硬度を高くする、硬化収縮を抑える、ブロッキングを防止する、屈折率を制御する、防眩性を付与する、ハードコート層表面の性質を制御する等の目的に応じて、従来公知の微粒子、分散剤、界面活性剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、増粘剤、着色防止剤、着色剤(顔料、染料)、消泡剤、レベリング剤、難燃剤、接着付与剤、重合禁止剤、酸化防止剤、表面改質剤等を添加していてもよい。また、上記ハードコート層形成用組成物は、光増感剤を含んでもよく、その具体例としては、n-ブチルアミン、トリエチルアミン、ポリ-n-ブチルホソフィン等が挙げられる。Alternatively, the hard coat layer forming composition may contain conventionally known fine particles, dispersants, surfactants, antistatic agents, silane coupling agents, thickeners, color inhibitors, colorants (pigments, dyes), defoamers, leveling agents, flame retardants, adhesion promoters, polymerization inhibitors, antioxidants, surface modifiers, etc., depending on the purpose of increasing the hardness of the hard coat layer, suppressing curing shrinkage, preventing blocking, controlling the refractive index, providing anti-glare properties, or controlling the properties of the hard coat layer surface. Furthermore, the hard coat layer forming composition may also contain a photosensitizer, specifically n-butylamine, triethylamine, poly-n-butylphosphone, etc.
特に、ハードコート層は微粒子を含有することが好ましい。微粒子の含有量は、微粒子:活性線硬化性樹脂=100:100~400:100であることが好ましい。このような含有量で微粒子を含むことにより、ハードコート層の寸法変動を低くすることができる。ここでの微粒子は、特に制限されないが、金属酸化物によって構成された微粒子(以下、「金属酸化物粒子」とも記す)であることが好ましい。ここでの金属酸化物としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、五酸化アンチモン等が挙げられる。これらの中で、金属酸化物粒子は、シリカで構成されていることが好ましい。シリカ微粒子は、内部に空洞が形成された中空粒子であってもよい。In particular, the hard coat layer preferably contains fine particles. The fine particle content is preferably fine particles:active-ray curable resin = 100:100 to 400:100. Including fine particles in this ratio reduces dimensional variation in the hard coat layer. The fine particles here are not particularly limited, but are preferably composed of metal oxides (hereinafter also referred to as "metal oxide particles"). Examples of metal oxides here include silica, alumina, zirconia, titanium oxide, and antimony pentoxide. Among these, the metal oxide particles are preferably composed of silica. The silica fine particles may be hollow particles with cavities formed inside.
上記微粒子は、ポリマーシランカップリング剤によって被覆されていることが好ましい。微粒子の表面をポリマーシランカップリング剤で被覆することにより、ハードコート層形成用組成物中で微粒子を均一に分散させることができる。ポリマーシランカップリング剤で被覆した微粒子の平均粒子径は、5~500nmであることが好ましく、より好ましくは10~200nmである。このような平均粒子径の微粒子を用いることにより、ハードコート層の光学特性を高めることができる。The fine particles are preferably coated with a polymer silane coupling agent. By coating the surface of the fine particles with a polymer silane coupling agent, the fine particles can be uniformly dispersed in the hard coat layer forming composition. The average particle size of the fine particles coated with the polymer silane coupling agent is preferably 5 to 500 nm, and more preferably 10 to 200 nm. By using fine particles with such an average particle size, the optical properties of the hard coat layer can be improved.
上記ポリマーシランカップリング剤は、重合性モノマーとシランカップリング剤(反応性シラン化合物)とを反応することによって調製される。重合性モノマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーが挙げられ、(メタ)アクリル酸及びその誘導体から選ばれるモノマーが好ましい。反応性シラン化合物としては、ケイ素原子に3個のアルコキシ基と1個の官能基が結合した加水分解性シラン化合物が好ましい。ケイ素原子に結合する官能基としては、(メタ)アクリロキシ基、エポキシ基(グリシド基)、ウレタン基、アミノ基、フルオロ基、メルカプト基から選ばれる1種又は2種以上の基を有する基が挙げられる。The polymer silane coupling agent described above is prepared by reacting a polymerizable monomer with a silane coupling agent (reactive silane compound). Examples of polymerizable monomers include monomers having an ethylenically unsaturated double bond, with monomers selected from (meth)acrylic acid and its derivatives being preferred. As the reactive silane compound, hydrolyzable silane compounds in which three alkoxy groups and one functional group are bonded to a silicon atom are preferred. Examples of functional groups bonded to the silicon atom include groups having one or more groups selected from (meth)acryloxy groups, epoxy groups (glycide groups), urethane groups, amino groups, fluoro groups, and mercapto groups.
ポリマーシランカップリング剤は、例えば、特開平11-116240号公報に開示された重合性モノマーと反応性シラン化合物との反応物の製法に準じて作製することができる。ポリマーシランカップリング剤の数平均分子量は、ポリスチレン換算で2000~150000であることが好ましく、より好ましくは2500~100000である。The polymer silane coupling agent can be prepared, for example, by following the method for producing a reaction product between a polymerizable monomer and a reactive silane compound disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 11-116240. The number-average molecular weight of the polymer silane coupling agent is preferably 2,000 to 150,000 in terms of polystyrene, and more preferably 2,500 to 100,000.
微粒子の表面をポリマーシランカップリング剤で被覆する方法について、シリカ微粒子を例に説明する。まず、シリカ微粒子とポリマーシランカップリング剤とを有機溶媒に分散させた分散液を作製する。この分散液に対してアルカリを添加してシリカ微粒子の表面にOH基を生成させ、該OH基にポリマーシランカップリング剤を吸着させる。又は、該OH基とポリマーシランカップリング剤のOH基とを脱水反応によって結合させる。最後に、ポリマーシランカップリング剤が吸着又は結合したシリカ微粒子を分散液から分離して、乾燥することによってポリマーシランカップリング剤で被覆したシリカ微粒子が得られる。A method for coating the surface of fine particles with a polymer silane coupling agent will be explained using silica fine particles as an example. First, a dispersion is prepared by dispersing silica fine particles and the polymer silane coupling agent in an organic solvent. Alkali is added to this dispersion to generate OH groups on the surface of the silica fine particles, and the polymer silane coupling agent is adsorbed onto these OH groups. Alternatively, the OH groups of the polymer silane coupling agent and the OH groups of the polymer silane coupling agent are bonded by a dehydration reaction. Finally, the silica fine particles to which the polymer silane coupling agent has been adsorbed or bonded are separated from the dispersion and dried to obtain silica fine particles coated with the polymer silane coupling agent.
上記ハードコート層形成用組成物の調製方法としては、ハードコート層が含有する固形成分を溶媒に均一に混合できれば、特に限定されず、例えば、上記各固形成分と溶媒を、ペイントシェーカー、ビーズミル、ニーダー、ミキサー等の公知の装置を用いて混合あるいは溶解して、調製することができる。The method for preparing the above-mentioned hard coat layer forming composition is not particularly limited, as long as the solid components contained in the hard coat layer can be uniformly mixed with the solvent. For example, the composition can be prepared by mixing or dissolving each of the solid components and the solvent using known equipment such as a paint shaker, bead mill, kneader, or mixer.
ハードコート層形成用組成物は、保護フィルム2又はプライマー層の表面に塗工され、塗膜中の活性線硬化性樹脂を硬化することでハードコート層1が形成される。ハードコート層形成用組成物の塗工方法としては、従来公知の方法が特に制限なく適用できる。例えば、均一な薄膜層を形成する場合には、マイクログラビアコーティング法が好ましく、また、厚膜層を形成する必要がある場合にはダイコーティング法が好ましい。必要に応じて塗膜から溶媒を除去後、活性線照射により活性線硬化性樹脂を硬化することでハードコート層が得られる。The hard coat layer forming composition is applied to the surface of the protective film 2 or the primer layer, and the hard coat layer 1 is formed by curing the active-ray curable resin in the coating film. Conventional known methods can be applied without particular limitation as the coating method for the hard coat layer forming composition. For example, when forming a uniform thin film layer, the microgravure coating method is preferred, and when it is necessary to form a thick film layer, the die coating method is preferred. After removing the solvent from the coating film as needed, the hard coat layer is obtained by curing the active-ray curable resin by active-ray irradiation.
ハードコート層1の厚さは、平均の厚さとして0.01~20μmの範囲内にあることが好ましく、0.5~10μmの範囲内にあることが好ましい。The thickness of the hard coat layer 1 is preferably in the range of 0.01 to 20 μm as an average thickness, and preferably in the range of 0.5 to 10 μm.
[偏光子]
偏光子3は、一定方向の偏波面の光だけを通す素子である。偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素等の二色性物質からなる偏光子が好適である。これらの偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に5~80μm程度である。
[Polarizer]
Polarizer 3 is an element that allows only light with a specific polarization plane to pass through. Examples of polarizers include hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol-based films, partially formalized polyvinyl alcohol-based films, and partially saponified ethylene-vinyl acetate copolymer films, which are uniaxially stretched after adsorbing dichroic substances such as iodine or dichroic dyes, as well as polyene-based oriented films such as dehydrated polyvinyl alcohol or dehydrochlorinated polyvinyl chloride. Among these, polarizers made of polyvinyl alcohol-based films and dichroic substances such as iodine are preferred. The thickness of these polarizers is not particularly limited, but is generally about 5 to 80 μm.
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の3~7倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいても良いヨウ化カリウム等の水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラ等の不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸しても良いし、また延伸してからヨウ素で染色しても良い。ホウ酸やヨウ化カリウム等の水溶液や水浴中でも延伸することができる。A polarizer made by dyeing a polyvinyl alcohol-based film with iodine and then uniaxially stretching it can be produced, for example, by dyeing the polyvinyl alcohol by immersing it in an aqueous solution of iodine and then stretching it to 3 to 7 times its original length. If necessary, it can also be immersed in an aqueous solution of potassium iodide, which may contain boric acid, zinc sulfate, zinc chloride, etc. Furthermore, if necessary, the polyvinyl alcohol-based film may be immersed in water and washed before dyeing. Washing the polyvinyl alcohol-based film with water removes dirt and anti-blocking agents from the film surface, and also prevents uneven dyeing by swelling the film. Stretching can be performed after dyeing with iodine, while dyeing, or after stretching. Stretching can also be performed in aqueous solutions of boric acid or potassium iodide, or even in a water bath.
また、本発明においては、厚さが10μm以下の薄型偏光子も用いることができる。薄型化の観点から言えば当該厚さは1~7μmであるのが好ましい。このような薄型の偏光子は、厚さムラが少なく、視認性が優れており、また寸法変化が少ないため耐久性に優れ、さらには偏光フィルムとしての厚さも薄型化が図れる点が好ましい。Furthermore, in the present invention, thin polarizers with a thickness of 10 μm or less can also be used. From the viewpoint of thinning, a thickness of 1 to 7 μm is preferable. Such thin polarizers are preferable because they have less thickness variation, excellent visibility, excellent durability due to minimal dimensional change, and furthermore, the thickness of the polarizing film can be reduced.
薄型の偏光子としては、代表的には、特開昭51-069644号公報や特開2000-338329号公報や、国際公開第2010/100917号、国際公開第2010/100917号、又は特許4751481号公報や特開2012-073563号公報に記載されている薄型偏光膜を挙げることができる。これら薄型偏光膜は、ポリビニルアルコール系樹脂(以下、PVA系樹脂ともいう)層と延伸用樹脂基材を積層体の状態で延伸する工程と染色する工程を含む製法により得ることができる。この製法であれば、PVA系樹脂層が薄くても、延伸用樹脂基材に支持されていることにより延伸による破断等の不具合なく延伸することが可能となる。Examples of thin polarizers include the thin polarizing films described in Japanese Patent Publication No. 51-069644, Japanese Patent Publication No. 2000-338329, International Publication No. 2010/100917, International Publication No. 2010/100917, Japanese Patent No. 4751481, and Japanese Patent Publication No. 2012-073563. These thin polarizing films can be obtained by a manufacturing method that includes a step of stretching a polyvinyl alcohol-based resin (hereinafter also referred to as PVA-based resin) layer and a stretching resin substrate in a laminated state, and a step of dyeing. With this manufacturing method, even if the PVA-based resin layer is thin, it can be stretched without problems such as breakage due to stretching because it is supported by the stretching resin substrate.
前記薄型偏光膜としては、積層体の状態で延伸する工程と染色する工程を含む製法の中でも、高倍率に延伸できて偏光性能を向上させることのできる点で、国際公開第2010/100917号、国際公開第2010/100917号、又は特許4751481号公報や特開2012-073563号公報に記載のあるようなホウ酸水溶液中で延伸する工程を含む製法で得られるものが好ましく、特に特許4751481号明細書や特開2012-073563号公報に記載のあるホウ酸水溶液中で延伸する前に補助的に空中延伸する工程を含む製法により得られるものが好ましい。As for the thin polarizing film, among manufacturing methods that include a step of stretching in a laminated state and a step of dyeing, it is preferable to obtain one that includes a step of stretching in an aqueous boric acid solution, as described in International Publication No. 2010/100917, International Publication No. 2010/100917, or Japanese Patent Publication No. 4751481 or Japanese Patent Application Publication No. 2012-073563, in that it can be stretched to a high magnification and its polarization performance can be improved. In particular, it is preferable to obtain one that includes a step of auxiliary air stretching before stretching in an aqueous boric acid solution, as described in Japanese Patent Publication No. 4751481 or Japanese Patent Application Publication No. 2012-073563.
[位相差フィルム]
位相差フィルム4は、位相差を有し、光学補償層として機能し得るもののいずれも用いることができる。位相差を有する透明保護フィルムを用いる場合、その位相差特性は、光学補償に必要とされる値に適宜調整することができる。
[Phase contrast film]
Any phase difference film 4 that has a phase difference and can function as an optical compensation layer can be used. When a transparent protective film with a phase difference is used, its phase difference characteristics can be appropriately adjusted to the value required for optical compensation.
位相差フィルム4としては、例えば、遅相軸方向の屈折率をnx、面内の進相軸方向の屈折率をny、厚さ方向の屈折率をnzとした場合に、nx=ny>nz、nx>ny>nz、nx>ny=nz、nx>nz>ny、nz=nx>ny、nz>nx>ny、nz>nx=ny、の関係を満足するものが、各種用途に応じて選択して用いられる。なお、nx=nyとは、nxとnyが完全に同一である場合だけでなく、実質的にnxとnyが同じ場合も含む。また、ny=nzとは、nyとnzが完全に同一である場合だけでなく、実質的にnyとnzが同じ場合も含む。As the phase difference film 4, for example, when the refractive index in the slow phase axis direction is nx, the refractive index in the in-plane fast phase axis direction is ny, and the refractive index in the thickness direction is nz, a film that satisfies the following relationships is selected and used according to various applications: nx = ny > nz, nx > ny > nz, nx > ny = nz, nx > nz > ny, nz = nx > ny, nz > nx > ny, nz > nx = ny. Note that nx = ny includes not only the case where nx and ny are completely identical, but also the case where nx and ny are substantially the same. Similarly, ny = nz includes not only the case where ny and nz are completely identical, but also the case where ny and nz are substantially the same.
偏光板10Aを、有機EL表示装置に用いる場合、位相差フィルム4は、正面レターデーションを1/4波長(約100~170nm)とした1/4波長板であることが好ましい。偏光子3と1/4波長板(位相差フィルム)4を積層することで、有機EL表示装置の反射防止用の円偏光板として機能するため好ましい。When the polarizing plate 10A is used in an organic EL display device, the phase difference film 4 is preferably a quarter-wave plate with a front retardation of 1/4 wavelength (approximately 100 to 170 nm). This is preferable because laminating the polarizer 3 and the quarter-wave plate (phase difference film) 4 allows it to function as a circular polarizing plate for anti-reflection in the organic EL display device.
すなわち、この有機EL表示装置に入射する外部光は、偏光子3により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は位相差フィルム4により一般に楕円偏光となるが、特に、位相差フィルム4が1/4波長板で、しかも位相差フィルム4との偏光方向のなす角がπ/4のときには円偏光となる。In other words, when external light incident on this organic EL display device, only the linearly polarized component is transmitted by the polarizer 3. This linearly polarized light is generally converted to elliptically polarized light by the phase difference film 4, but in particular, when the phase difference film 4 is a quarter-wave plate and the angle between the phase difference film 4 and the polarization direction is π/4, it becomes circularly polarized light.
この円偏光は、有機ELパネル中の透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相差フィルム4で再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、偏光子3の偏光方向と直交しているので、偏光子3を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。This circularly polarized light passes through the transparent substrate, transparent electrodes, and organic thin film in the organic EL panel, is reflected by the metal electrodes, and then passes through the organic thin film, transparent electrodes, and transparent substrate again, becoming linearly polarized again by the phase difference film 4. Since this linearly polarized light is perpendicular to the polarization direction of the polarizer 3, it cannot pass through the polarizer 3. As a result, the mirror surface of the metal electrodes can be completely shielded.
位相差フィルム4としては、熱可塑性樹脂を成膜成分とする膜を延伸した延伸フィルムを好適に用いることができる。熱可塑性樹脂としては、上記保護フィルム2の構成材料として記載したのと同様の熱可塑性樹脂を用いることができる。As the phase difference film 4, a stretched film obtained by stretching a film in which a thermoplastic resin is the film-forming component can be suitably used. As the thermoplastic resin, the same thermoplastic resin as described for the constituent material of the protective film 2 above can be used.
位相差フィルム4は、偏光板10Aの上記構成1~5に応じて、適宜、紫外線吸収剤を含有する。位相差フィルム4が紫外線吸収剤を含有する場合の紫外線吸収剤の種類及び含有量は上記のとおりである。位相差フィルム4は、さらに、紫外線吸収剤以外に、本実施形態の効果を損なわない範囲で、位相差調整剤、酸化防止剤、可塑剤、帯電防止剤、剥離剤、増粘剤等のその他の添加剤を含んでもよい。The phase difference film 4 contains an ultraviolet absorber as appropriate, depending on the above configurations 1 to 5 of the polarizing plate 10A. The type and content of the ultraviolet absorber when the phase difference film 4 contains an ultraviolet absorber are as described above. In addition to the ultraviolet absorber, the phase difference film 4 may also contain other additives such as phase difference adjusters, antioxidants, plasticizers, antistatic agents, release agents, and thickeners, to the extent that they do not impair the effects of this embodiment.
位相差フィルム4は、単層若しくは2層以上の積層フィルムであってもよい。位相差フィルム4が積層フィルムであり、かつ、紫外線吸収剤を含有する場合、位相差フィルム4全体としての紫外線吸収剤の含有量が上記のとおりとなるように各層における添加量を調整すればよい。なお、位相差フィルム4が積層フィルムである場合、各層の形成に用いる熱可塑性樹脂は、同じであっても異なってもよい。積層フィルムの製造方法としては、従来公知の方法が特に制限なく適用できる。The phase difference film 4 may be a single-layer or a laminated film of two or more layers. If the phase difference film 4 is a laminated film and contains an ultraviolet absorber, the amount added to each layer should be adjusted so that the total amount of ultraviolet absorber in the phase difference film 4 is as described above. When the phase difference film 4 is a laminated film, the thermoplastic resins used to form each layer may be the same or different. Conventional known methods can be applied without particular limitation as a method for manufacturing the laminated film.
位相差フィルム4の形成に用いる熱可塑性樹脂としては、上記したシクロオレフィン樹脂、セルロースエステル樹脂、及びアクリル樹脂の他に、ポリカーボネート樹脂が好ましく用いられる。特に、後述する斜め延伸フィルムを製造する場合に、ポリカーボネート樹脂を用いることが好ましい。位相差フィルム4を積層フィルムとする場合、例えば、セルロースエステル樹脂とポリカーボネート樹脂層の組み合わせが好ましい。In addition to the cycloolefin resin, cellulose ester resin, and acrylic resin mentioned above, polycarbonate resin is preferably used as the thermoplastic resin for forming the phase difference film 4. In particular, polycarbonate resin is preferred when manufacturing the obliquely stretched film described later. When the phase difference film 4 is a laminated film, for example, a combination of cellulose ester resin and a polycarbonate resin layer is preferred.
(ポリカーボネート樹脂)
ポリカーボネート樹脂としては、特に限定なく種々のものを使用でき、化学的性質及び物性の点から、芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましく、特に、フルオレン骨格を有するポリカーボネートや、ビスフェノールA系ポリカーボネート樹脂が好ましい。その中でも、ビスフェノールAにベンゼン環、シクロヘキサン環、及び脂肪族炭化水素基等を導入したビスフェノールA誘導体を用いたものがより好ましい。さらに、ビスフェノールAの中央の炭素に対して、非対称に上記官能基が導入された誘導体を用いて得られた、単位分子内の異方性を減少させた構造のポリカーボネート樹脂が特に好ましい。
(Polycarbonate resin)
Various polycarbonate resins can be used without particular limitations, but aromatic polycarbonate resins are preferred in terms of chemical properties and physical properties, and polycarbonates having a fluorene skeleton and bisphenol A-based polycarbonate resins are particularly preferred. Among these, those using bisphenol A derivatives obtained by introducing a benzene ring, a cyclohexane ring, and an aliphatic hydrocarbon group to bisphenol A are more preferred. Furthermore, polycarbonate resins with a structure that reduces intramolecular anisotropy, obtained using derivatives in which the above functional groups are introduced asymmetrically to the central carbon of bisphenol A, are particularly preferred.
このようなポリカーボネート樹脂としては、例えば、ビスフェノールAの中央の炭素の2個のメチル基をベンゼン環に置き換えたもの、ビスフェノールAのそれぞれのベンゼン環の水素をメチル基やフェニル基などで中央炭素に対し非対称に置換したものを用いて得られるポリカーボネート樹脂が特に好ましい。具体的には、4,4´-ジヒドロキシジフェニルアルカン又はこれらのハロゲン置換体からホスゲン法又はエステル交換法によって得られるものであり、例えば、4,4´-ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4´-ジヒドロキシジフェニルエタン、4,4´-ジヒドロキシジフェニルブタン等が挙げられる。また、この他にも、具体的なポリカーボネート樹脂をあえて例示すれば、例えば、特開2006-215465号公報、特開2006-91836号公報、特開2005-121813号公報、特開2003-167121号公報、特開2009-126128号公報、特開2012-67300号公報、国際公開第2000/026705号等に記載されているポリカーボネート樹脂が挙げられる。Such polycarbonate resins are particularly preferred if they are obtained by replacing the two methyl groups on the central carbon of bisphenol A with benzene rings, or by asymmetrically substituting the hydrogen atoms on each benzene ring of bisphenol A with methyl groups or phenyl groups relative to the central carbon. Specifically, these are obtained from 4,4'-dihydroxydiphenylalkanes or halogen-substituted derivatives thereof by the phosgene method or transesterification method, and examples include 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 4,4'-dihydroxydiphenylethane, and 4,4'-dihydroxydiphenylbutane. In addition, to give specific examples of polycarbonate resins, for instance, those described in Japanese Patent Publication No. 2006-215465, Japanese Patent Publication No. 2006-91836, Japanese Patent Publication No. 2005-121813, Japanese Patent Publication No. 2003-167121, Japanese Patent Publication No. 2009-126128, Japanese Patent Publication No. 2012-67300, and International Publication No. 2000/026705 are also examples.
(位相差フィルムの製造)
位相差フィルム4は、上で説明した保護フィルム2と同様に、溶融流延法、溶液流延法、カレンダー成形法等の公知の成形方法により製造できる。溶融流延法、溶液流延法を用いることが好ましく、溶液流延法が特に好ましい。
(Manufacturing of phase difference film)
The phase difference film 4 can be manufactured by known molding methods such as molten casting, solution casting, and calendering, similar to the protective film 2 described above. It is preferable to use molten casting or solution casting, and solution casting is particularly preferable.
位相差フィルム4は、保護フィルム2で説明した溶液流延法において、(1)のドープを得る工程で、添加剤を位相差フィルム4に合わせて、偏光板10Aの構成により必要に応じて添加される紫外線吸収剤及び任意の添加剤とする以外は同様にして製造できる。The phase difference film 4 can be manufactured in the same manner as described for the protective film 2, except that in the step of obtaining the dope in (1), the additives are adjusted to match the phase difference film 4, and include an ultraviolet absorber and any other additives added as needed according to the configuration of the polarizing plate 10A.
また、保護フィルム2で説明した溶液流延法において、(3)又は(4)の工程で得られたフィルムをフィルム基材として、さらに以下の方法で斜め延伸して位相差フィルム4とすることができる。Furthermore, in the solution casting method described for protective film 2, the film obtained in step (3) or (4) can be used as a film substrate and further obliquely stretched in the following manner to obtain phase difference film 4.
フィルム基材を用いて長尺状の斜め延伸フィルムを製造するには、例えば、図4及び図5に概略の構成を模式的に示す装置を用いる。図4は、斜め延伸フィルムの製造装置80の概略の構成を模式的に示す平面図である。図5は斜め延伸フィルムの製造装置80が備える延伸部のレールパターンの一例を模式的に示す平面図である。製造装置80は、フィルム基材の搬送方向上流側から順に、フィルム繰り出し部81と、搬送方向変更部82と、ガイドロール83と、延伸部84と、ガイドロール85と、搬送方向変更部86と、フィルム巻き取り部87とを備えている。To manufacture a long, obliquely stretched film using a film substrate, for example, an apparatus whose general configuration is schematically shown in Figures 4 and 5 is used. Figure 4 is a schematic plan view showing the general configuration of the obliquely stretched film manufacturing apparatus 80. Figure 5 is a schematic plan view showing an example of the rail pattern of the stretching section of the obliquely stretched film manufacturing apparatus 80. The manufacturing apparatus 80 comprises, in order from the upstream side in the conveying direction of the film substrate, a film feeding section 81, a conveying direction changing section 82, a guide roll 83, a stretching section 84, a guide roll 85, a conveying direction changing section 86, and a film winding section 87.
フィルム繰り出し部81は、上述のようにして作製したフィルム基材を繰り出して延伸部84に供給するものである。搬送方向変更部82は、フィルム繰り出し部81から繰り出されるフィルム基材の搬送方向を、斜め延伸テンターとしての延伸部84の入口に向かう方向に変更するものである。ガイドロール83は、フィルム基材の走行時の軌道を安定させるために、延伸部84の上流側に少なくとも1本設けられている。ガイドロール85は、延伸部84にて斜め延伸されたフィルムの走行時の軌道を安定させるために、延伸部84の下流側に少なくとも1本設けられている。搬送方向変更部86は、延伸部84から搬送される延伸後のフィルムの搬送方向を、フィルム巻き取り部87に向かう方向に変更するものである。フィルム巻き取り部87は、延伸部84から搬送方向変更部86を介して搬送されるフィルムを巻き取るものである。The film dispensing unit 81 dispenses the film substrate prepared as described above and supplies it to the stretching unit 84. The transport direction changing unit 82 changes the transport direction of the film substrate dispensed from the film dispensing unit 81 toward the entrance of the stretching unit 84, which acts as an oblique stretching tenter. At least one guide roll 83 is provided upstream of the stretching unit 84 to stabilize the trajectory of the film substrate during its movement. At least one guide roll 85 is provided downstream of the stretching unit 84 to stabilize the trajectory of the film that has been obliquely stretched in the stretching unit 84 during its movement. The transport direction changing unit 86 changes the transport direction of the stretched film transported from the stretching unit 84 toward the film winding unit 87. The film winding unit 87 winds up the film transported from the stretching unit 84 via the transport direction changing unit 86.
延伸部84の詳細について、図5に基づいて説明する。斜め延伸フィルムの製造は、例えば、延伸部84として、図5に示すような斜め延伸可能なテンター(斜め延伸機)を用いて行うことができる。このテンターは、フィルム基材を、延伸可能な任意の温度に加熱し、斜め延伸する装置であり、加熱ゾーンZと、左右で一対のレールRi・Roと、レールRi・Roに沿って走行してフィルムを搬送する多数の把持具Ci・Co(図5では、1組の把持具のみを図示)とを備えている。なお、加熱ゾーンZの詳細については後述する。レールRi・Roは、それぞれ、複数のレール部を連結部で連結して構成されている(図5中の白丸は連結部の一例である)。把持具Ci・Coは、フィルムの幅手方向の両端を把持するクリップで構成されている。Details of the stretching section 84 will be explained with reference to Figure 5. The manufacture of obliquely stretched film can be carried out, for example, using an obliquely stretchable tenter (oblique stretching machine) as shown in Figure 5, as the stretching section 84. This tenter is a device that heats a film substrate to any stretchable temperature and obliquely stretches it, and comprises a heating zone Z, a pair of rails Ri and Ro on the left and right sides, and numerous grippers Ci and Co (only one set of grippers is shown in Figure 5) that travel along the rails Ri and Ro to transport the film. Details of the heating zone Z will be described later. Each of the rails Ri and Ro is composed of multiple rail sections connected by connecting sections (white circles in Figure 5 are examples of connecting sections). The grippers Ci and Co consist of clips that grip both ends of the film in the width direction.
図5において、フィルム基材の繰出方向D1は、延伸後の長尺斜め延伸フィルムの巻取方向D2と異なっており、巻取方向D2との間で繰出角度θiを成している。繰出角度θiは0°を超え90°未満の範囲で、所望の角度に任意に設定することができる。In Figure 5, the feeding direction D1 of the film substrate differs from the winding direction D2 of the long diagonally stretched film after stretching, forming a feeding angle θi between the two. The feeding angle θi can be arbitrarily set to a desired angle within the range of greater than 0° and less than 90°.
繰出方向D1と巻取方向D2とが異なっているため、テンターのレールパターンは左右で非対称な形状となっている。そして、製造すべき長尺斜め延伸フィルムに与える配向角θ、延伸倍率等に応じて、レールパターンを手動又は自動で調整できるようになっている。本実施形態の製造方法で用いられる斜め延伸機では、レールRi・Roを構成する各レール部及びレール連結部の位置を自由に設定し、レールパターンを任意に変更できることが好ましい。これにより、フィルムの配向角を自在に設定できる。Because the feeding direction D1 and the winding direction D2 are different, the tenter's rail pattern has an asymmetrical shape on the left and right sides. Furthermore, the rail pattern can be adjusted manually or automatically according to the orientation angle θ, stretching ratio, etc., to be applied to the long oblique stretched film to be manufactured. In the oblique stretching machine used in the manufacturing method of this embodiment, it is preferable that the positions of each rail section and rail connection section constituting the rails Ri and Ro can be freely set, and the rail pattern can be arbitrarily changed. This allows the orientation angle of the film to be freely set.
延伸部84において、フィルム基材は、その両端を左右の把持具Ci・Coによって把持され、加熱ゾーンZ内を把持具Ci・Coの走行に伴って搬送される。左右の把持具Ci・Coは、延伸部84の入口部(図中Aの位置)において、フィルムの進行方向(繰出方向D1)に対して略垂直な方向に相対しており、左右非対称なレールRi・Ro上をそれぞれ走行し、延伸終了時の出口部(図中Bの位置)で把持したフィルムを開放する。把持具Ci・Coから開放されたフィルムは、前述したフィルム巻き取り部87にて巻芯に巻き取られる。In the stretching section 84, the film substrate is gripped at both ends by the left and right grippers Ci and Co, and is transported within the heating zone Z as the grippers Ci and Co move. The left and right grippers Ci and Co are positioned at the entrance of the stretching section 84 (position A in the figure) in a direction substantially perpendicular to the direction of film travel (feed-out direction D1), and travel on asymmetrical rails Ri and Ro, respectively, releasing the gripped film at the exit (position B in the figure) when stretching is complete. The film released from the grippers Ci and Co is wound onto a core in the film winding section 87 described above.
レールRi・Roは左右非対称であるため、図5の例では、図中Aの位置で相対していた左右の把持具Ci・Coは、レールRi・Ro上を走行するにつれて、レールRi側(インコース側)を走行する把持具CiがレールRo側(アウトコース側)を走行する把持具Coに対して先行する位置関係となる。Because the rails Ri and Ro are asymmetrical, in the example shown in Figure 5, the left and right grippers Ci and Co, which were facing each other at position A in the figure, will, as they travel along the rails Ri and Ro, have a positional relationship in which the gripper Ci traveling on the rail Ri side (inner course side) will lead the gripper Co traveling on the rail Ro side (outer course side).
すなわち、図中Aの位置でフィルムの繰出方向D1に対して略垂直な方向に相対していた把持具Ci・Coのうち、一方の把持具Ciがフィルムの延伸終了時の位置Bに先に到達したときには、把持具Ci・Coを結んだ直線がフィルムの巻取方向D2に略垂直な方向に対して、角度θLだけ傾斜している。以上の所作をもって、フィルム基材が幅手方向に対してθLの角度で斜め延伸されることとなる。ここで、略垂直とは、90±1°の範囲にあることを示す。In other words, at position A in the diagram, of the grippers Ci and Co, which were facing each other in a direction approximately perpendicular to the film unwinding direction D1, when one gripper Ci reaches position B at the end of film stretching first, the line connecting grippers Ci and Co is inclined by an angle θL with respect to a direction approximately perpendicular to the film winding direction D2. Through this action, the film substrate is stretched obliquely at an angle θL with respect to the width direction. Here, "approximately perpendicular" means within the range of 90 ± 1°.
延伸部84の加熱ゾーンZは、予熱ゾーンZ1、延伸ゾーンZ2及び熱固定ゾーンZ3で構成されている。延伸部84では、把持具Ci・Coによって把持されたフィルムは、予熱ゾーンZ1、延伸ゾーンZ2、熱固定ゾーンZ3を順に通過する。本実施形態では、予熱ゾーンZ1と延伸ゾーンZ2とは隔壁で区切られており、延伸ゾーンZ2と熱固定ゾーンZ3とは隔壁で区切られている。The heating zone Z of the stretching section 84 is composed of a preheating zone Z1, a stretching zone Z2, and a heat-setting zone Z3. In the stretching section 84, the film gripped by the gripping device Ci・Co passes through the preheating zone Z1, the stretching zone Z2, and the heat-setting zone Z3 in that order. In this embodiment, the preheating zone Z1 and the stretching zone Z2 are separated by a partition wall, and the stretching zone Z2 and the heat-setting zone Z3 are separated by a partition wall.
予熱ゾーンZ1とは、加熱ゾーンZの入口部において、フィルムの両端を把持した把持具Ci・Coが、左右で(フィルム幅方向に)一定の間隔を保ったまま走行する区間を指す。The preheating zone Z1 refers to the section at the entrance of the heating zone Z in which the gripping devices Ci and Co, which grip both ends of the film, travel while maintaining a constant distance between them (in the film width direction).
延伸ゾーンZ2とは、フィルムの両端を把持した把持具Ci・Coの間隔が開き出し、所定の間隔になるまでの区間を指す。これによって上述のような斜め延伸が行われる。すなわち、延伸ゾーンZ2では、フィルム面内で幅手方向及び長手方向の両方向に対して傾斜する斜め方向に長尺フィルム(フィルム基材)を延伸することにより、斜め延伸フィルムを取得する斜め延伸工程が行われる。なお、斜め延伸の前後において、必要に応じて縦方向又は横方向の延伸を行ってもよい。The stretching zone Z2 refers to the section where the distance between the gripping devices Ci and Co, which grip both ends of the film, begins to widen until a predetermined distance is reached. This is how the diagonal stretching described above is performed. In other words, in stretching zone Z2, a diagonal stretching process is performed to obtain a diagonally stretched film by stretching a long film (film substrate) in a diagonal direction that is inclined with respect to both the width direction and the length direction within the film surface. Note that stretching in the vertical or horizontal direction may be performed before or after the diagonal stretching as needed.
熱固定ゾーンZ3とは、延伸ゾーンZ2より後の、把持具Ci・Coの間隔が再び一定となる区間であって、両端の把持具Ci・Coが互いに平行を保ったまま走行する区間を指す。すなわち、熱固定ゾーンZ3では、幅を一定に保持しながら斜め延伸フィルムを搬送する熱固定工程が行われる。The heat-setting zone Z3 is the section after the stretching zone Z2 where the distance between the gripping devices Ci and Co becomes constant again, and where the gripping devices Ci and Co at both ends remain parallel to each other as they travel. In other words, in the heat-setting zone Z3, a heat-setting process is performed in which the diagonally stretched film is conveyed while maintaining a constant width.
なお、延伸後のフィルムは、熱固定ゾーンZ3を通過した後に、ゾーン内の温度がフィルムを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Tg(℃)以下に設定される区間(冷却ゾーン)を通過してもよい。このとき、冷却によるフィルムの縮みを考慮して、予め対向する把持具Ci・Coの間隔を狭めるようなレールパターンとしてもよい。Furthermore, after the stretched film passes through the heat-setting zone Z3, it may also pass through a section (cooling zone) where the temperature within the zone is set to be below the glass transition temperature Tg (°C) of the thermoplastic resin constituting the film. In this case, considering the shrinkage of the film due to cooling, the rail pattern may be designed to narrow the distance between the opposing grippers Ci and Co in advance.
熱可塑性樹脂のガラス転移温度Tgに対し、予熱ゾーンZ1の温度はTg~Tg+30℃、延伸ゾーンZ2の温度はTg~Tg+30℃、熱固定ゾーンZ3及び冷却ゾーンの温度はTg-30~Tg+20℃に設定することが好ましい。It is preferable to set the temperature of the preheating zone Z1 to Tg to Tg+30°C, the temperature of the stretching zone Z2 to Tg to Tg+30°C, and the temperatures of the heat-fixing zone Z3 and the cooling zone to Tg-30 to Tg+20°C, relative to the glass transition temperature Tg of the thermoplastic resin.
なお、予熱ゾーンZ1、延伸ゾーンZ2及び熱固定ゾーンZ3の長さは適宜選択でき、延伸ゾーンZ2の長さに対して、予熱ゾーンZ1の長さは通常100~150%、熱固定ゾーンZ3の長さは通常50~100%である。The lengths of the preheating zone Z1, stretching zone Z2, and heat-fixing zone Z3 can be selected as appropriate. Typically, the length of the preheating zone Z1 is 100-150% of the length of the stretching zone Z2, and the length of the heat-fixing zone Z3 is typically 50-100%.
また、延伸前のフィルムの幅をWo(mm)とし、延伸後のフィルムの幅をW(mm)とすると、延伸工程における延伸倍率R(W/Wo)は、好ましくは1.3~3.0、より好ましくは1.5~2.8である。延伸倍率がこの範囲にあると、フィルムの幅方向の厚さムラが小さくなるので好ましい。斜め延伸テンターの延伸ゾーンZ2において、幅方向で延伸温度に差を付けると、幅方向厚さムラをさらに良好なレベルにすることが可能になる。なお、上記の延伸倍率Rは、テンター入口部で把持したクリップ両端の間隔Woがテンター出口部において間隔Wとなったときの倍率(W/Wo)に等しい。Furthermore, if the width of the film before stretching is Wo (mm) and the width of the film after stretching is W (mm), the stretching ratio R (W/Wo) in the stretching process is preferably 1.3 to 3.0, more preferably 1.5 to 2.8. A stretching ratio within this range is preferable because it reduces thickness unevenness in the width direction of the film. In the stretching zone Z2 of the oblique stretching tenter, differentiating the stretching temperature in the width direction makes it possible to further improve the thickness unevenness in the width direction. Note that the above stretching ratio R is equal to the ratio (W/Wo) when the distance Wo between the ends of the clips gripped at the tenter inlet becomes the distance W at the tenter outlet.
位相差フィルム4の厚さは、適宜に決定しうるが、一般には光学特性、強度や取扱性等の作業性、薄膜性等の点より1~500μmの範囲内にあるのが好ましい。位相差フィルム4の厚さは、5~100μmの範囲内にあるのがより好ましく、15~80μmの範囲内にあるのがさらに好ましい。The thickness of the phase difference film 4 can be determined as appropriate, but generally it is preferable to be in the range of 1 to 500 μm from the viewpoint of optical properties, strength, workability such as handling, and thin film properties. The thickness of the phase difference film 4 is more preferably in the range of 5 to 100 μm, and even more preferably in the range of 15 to 80 μm.
[接着剤層]
偏光子3と保護フィルム2及び偏光子3と位相差フィルム4とは、例えば、接着剤層を介して密着されることが好ましい。接着剤層は、水系接着剤を乾燥させて得られる層であってもよいし、活性線硬化性接着剤の硬化物層であってもよい。また、接着剤層には、金属化合物フィラーを含有させることができる。
[Adhesive layer]
Preferably, the polarizer 3 and the protective film 2, and the polarizer 3 and the phase difference film 4 are adhered to each other via, for example, an adhesive layer. The adhesive layer may be a layer obtained by drying a water-based adhesive, or it may be a cured layer of an active-ray curable adhesive. The adhesive layer may also contain a metal compound filler.
水系接着剤としては、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系接着剤、水系ポリウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。ポリビニルアルコール系接着剤として、具体的には、完全鹸化型ポリビニルアルコール水溶液(水糊)が挙げられる。活性線硬化性接着剤としては、紫外線硬化型接着剤、電子線硬化型接着剤等が挙げられる。Examples of water-based adhesives include isocyanate adhesives, polyvinyl alcohol adhesives, gelatin adhesives, vinyl latex adhesives, water-based polyurethanes, and water-based polyesters. Specifically, a polyvinyl alcohol adhesive is a fully saponifiable type of polyvinyl alcohol aqueous solution (water glue). Examples of active-beam-curable adhesives include ultraviolet-curable adhesives and electron beam-curable adhesives.
[粘着剤層]
粘着剤層は、本発明の偏光板に任意に設けられる。粘着剤層を有することで、該偏光板を有機EL素子の視認側に配した有機EL表示装置を作製する際の作業性が向上する。図2に断面図を示す偏光板10Bは、偏光板が粘着剤層を有する場合の一例である。偏光板10Bは、位相差フィルム4の偏光子3とは反対側に粘着剤層5を有する以外は、偏光板10Aと好ましい態様を含めて同様にすることができる。
[Adhesive layer]
The adhesive layer is optionally provided on the polarizing plate of the present invention. Having the adhesive layer improves workability when manufacturing an organic EL display device in which the polarizing plate is positioned on the viewing side of the organic EL element. The polarizing plate 10B shown in Figure 2 is an example in which the polarizing plate has an adhesive layer. The polarizing plate 10B can be made similar to the polarizing plate 10A, including preferred embodiments, except that the adhesive layer 5 is on the side opposite to the polarizer 3 of the phase difference film 4.
粘着剤層5を形成する粘着剤の種類としては、特に限定されるものではなく、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤等を挙げることができる。これら粘着剤の中でも、光学的透明性に優れ、適宜な密着性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性等に優れる点から、アクリル系粘着剤が好ましく使用される。本発明においては、(メタ)アクリル系ポリマーをベースポリマーとして含有するアクリル系粘着剤であることが好ましい。The type of adhesive used to form the adhesive layer 5 is not particularly limited, and examples include rubber-based adhesives, acrylic-based adhesives, silicone-based adhesives, urethane-based adhesives, vinyl alkyl ether-based adhesives, polyvinyl alcohol-based adhesives, polyvinylpyrrolidone-based adhesives, polyacrylamide-based adhesives, and cellulose-based adhesives. Among these adhesives, acrylic-based adhesives are preferred because they exhibit excellent optical transparency, appropriate adhesion, cohesiveness, and bonding properties, and have excellent weather resistance and heat resistance. In the present invention, it is preferable to use an acrylic-based adhesive containing a (meth)acrylic polymer as the base polymer.
粘着剤層5の形成方法としては、特に限定されるものではなく、通常本分野において用いられる方法により形成することができる。具体的には、上記粘着剤又はその原料と溶媒を含有する粘着剤組成物を基材の少なくとも片面に塗工し、粘着剤組成物から形成される塗膜を乾燥して形成するか、又は、紫外線等の活性線を照射して形成することができる。アクリル系粘着剤の場合、粘着剤組成物にはポリマーの構造単位となるモノマー、重合開始剤、溶媒が含まれる。The method for forming the adhesive layer 5 is not particularly limited and can be formed by methods commonly used in this field. Specifically, it can be formed by coating at least one side of a substrate with the above-mentioned adhesive or an adhesive composition containing its raw materials and a solvent, and then drying the coating film formed from the adhesive composition, or by irradiating with an active ray such as ultraviolet light. In the case of an acrylic adhesive, the adhesive composition contains monomers that form the structural units of the polymer, a polymerization initiator, and a solvent.
粘着剤組成物を塗布する基材は、例えば、離型フィルム、又は位相差フィルム4である。離型フィルム上に粘着剤層5を形成する場合、形成された粘着剤層5を位相差フィルム4に転写し、離型フィルムを剥離する。なお、偏光板10Bが実用に供されるまで離型フィルムで粘着剤層5を保護してもよい。The substrate to which the adhesive composition is applied is, for example, a release film or a phase difference film 4. When forming an adhesive layer 5 on a release film, the formed adhesive layer 5 is transferred to the phase difference film 4, and the release film is peeled off. The adhesive layer 5 may be protected with a release film until the polarizing plate 10B is put into practical use.
粘着剤層5の厚さとしては、特に限定されるものではないが、10~75μm程度であることが好ましく、12~50μm程度であることがより好ましい。The thickness of the adhesive layer 5 is not particularly limited, but it is preferably about 10 to 75 μm, and more preferably about 12 to 50 μm.
[偏光板]
偏光板10Aは、上記のとおり作製されたハードコート層1付きの保護フィルム2、偏光子3及び位相差フィルム4を、視認側からハードコート層1、保護フィルム2、偏光子3、位相差フィルム4となるように積層することで得られる。なお、積層に際して、ハードコート層1、保護フィルム2及び位相差フィルム4の組み合わせが、上記構成1~5のいずれかとなるように、これらの各層を選択する。また、保護フィルム2と偏光子3及び偏光子3と位相差フィルム4は、上記のとおり接着剤により接着されることが好ましい。
[Polarizing plate]
The polarizing plate 10A is obtained by laminating the protective film 2 with the hard coat layer 1, the polarizer 3, and the phase difference film 4, which are manufactured as described above, so that from the viewing side, they are in the order of hard coat layer 1, protective film 2, polarizer 3, and phase difference film 4. When laminating, each of these layers is selected so that the combination of hard coat layer 1, protective film 2, and phase difference film 4 becomes one of the configurations 1 to 5 described above. Furthermore, it is preferable that the protective film 2 and the polarizer 3, and the polarizer 3 and the phase difference film 4 are bonded together with an adhesive as described above.
偏光板10Bは、上記のとおり作製されたハードコート層1付きの保護フィルム2、偏光子3、位相差フィルム4、粘着剤層5を積層することで得られる。偏光板10Aと同様に、積層に際して、ハードコート層1、保護フィルム2及び位相差フィルム4の組み合わせが、上記構成1~5のいずれかとなるように、これらの各層を選択する。保護フィルム2と偏光子3及び偏光子3と位相差フィルム4は接着剤により接着されることが好ましい。上記積層に際して、粘着剤層5は予め位相差フィルム4と積層されていてもよく、離型フィルム上に形成された粘着剤層5として積層されてもよい。The polarizing plate 10B is obtained by laminating a protective film 2 with a hard coat layer 1, a polarizer 3, a phase difference film 4, and an adhesive layer 5, which are manufactured as described above. Similar to the polarizing plate 10A, when laminating, each of these layers is selected so that the combination of the hard coat layer 1, protective film 2, and phase difference film 4 becomes one of the configurations 1 to 5 described above. It is preferable that the protective film 2 and the polarizer 3, and the polarizer 3 and the phase difference film 4 are bonded together with an adhesive. When laminating as described above, the adhesive layer 5 may be pre-laminated with the phase difference film 4, or it may be laminated as an adhesive layer 5 formed on a release film.
本発明の偏光板において、紫外線吸収剤又は化合物(D)を含有する層の透過率及び、偏光板の透過率は以下の範囲にあることが好ましい。In the polarizing plate of the present invention, the transmittance of the layer containing the ultraviolet absorber or compound (D) and the transmittance of the polarizing plate are preferably within the following ranges.
(i)紫外線吸収剤を含む層の透過率
紫外線吸収剤を含む層の、波長380nmにおける透過率は、9%以下であることが好ましく、7%以下であることがより好ましく、5%以下であることがさらに好ましく、3%以下であることが特に好ましい。波長380nmにおける透過率が上記範囲であることにより、入射する紫外線のうち該波長付近の領域をより高度に遮断することができ、有機EL表示装置に用いた場合に、有機EL素子の劣化を著しく抑制することができる。
(i) Transmittance of the layer containing the ultraviolet absorber The transmittance of the layer containing the ultraviolet absorber at a wavelength of 380 nm is preferably 9% or less, more preferably 7% or less, even more preferably 5% or less, and particularly preferably 3% or less. By having the transmittance at a wavelength of 380 nm within the above range, the region of incident ultraviolet light near that wavelength can be blocked to a higher degree, and when used in an organic EL display device, the degradation of the organic EL element can be significantly suppressed.
また、上記紫外線吸収剤を含む層の波長450nmにおける透過率は、60%以上であることが好ましく、70%以上であることが好ましく、75%以上であることがより好ましい。波長450nmにおける透過率が上記範囲であることにより、有機EL表示装置に用いた場合に、有機EL素子の発光を十分に透過することができ、該有機EL表示装置において十分な表示性能を確保できるため好ましい。Furthermore, the transmittance of the layer containing the above-mentioned ultraviolet absorber at a wavelength of 450 nm is preferably 60% or more, preferably 70% or more, and more preferably 75% or more. Having the transmittance at a wavelength of 450 nm within this range is preferable because, when used in an organic EL display device, it allows sufficient transmission of light emitted from the organic EL element, thereby ensuring sufficient display performance in the organic EL display device.
(ii)化合物(D)を含む層の透過率
化合物(D)を含む層の波長380nmにおける透過率は、9%以下であることが好ましく、7%以下であることがより好ましく、5%以下であることがさらに好ましく、3%以下であることが特に好ましい。波長380nmにおける透過率が前記範囲であることにより、入射する紫外線をより高度に遮断することができるため、有機EL素子の劣化を著しく抑制することができるため、好ましい。
また、化合物(D)を含む層の波長400nmにおける透過率は、60%以下であることが好ましく、50%以下であることが好ましく、40%以下であることがより好ましい。波長400nmにおける透過率が前記範囲であることにより、入射する紫外線をより高度に遮断することができるため、有機EL素子の劣化を著しく抑制することができるため、好ましい。
また、化合物(D)を含む層の波長440nmにおける透過率は、50%以上であることが好ましく、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましい。波長440nmにおける透過率が前記範囲であることにより、有機EL素子の発光を十分に透過することができ、有機EL表示装置において十分な表示性能を確保できるため好ましい。
(ii) Transmittance of the layer containing compound (D) The transmittance of the layer containing compound (D) at a wavelength of 380 nm is preferably 9% or less, more preferably 7% or less, even more preferably 5% or less, and particularly preferably 3% or less. It is preferable that the transmittance at a wavelength of 380 nm is within the above range because incident ultraviolet rays can be blocked to a higher degree, thereby significantly suppressing the degradation of the organic EL element.
Furthermore, the transmittance of the layer containing compound (D) at a wavelength of 400 nm is preferably 60% or less, preferably 50% or less, and more preferably 40% or less. Having the transmittance at a wavelength of 400 nm within the above range is preferable because it allows for a higher degree of blocking of incident ultraviolet light, thereby significantly suppressing the degradation of the organic EL element.
Furthermore, the transmittance of the layer containing compound (D) at a wavelength of 440 nm is preferably 50% or more, preferably 60% or more, and more preferably 70% or more. Having the transmittance at 440 nm within this range is preferable because it allows sufficient transmission of light emitted from the organic EL element, thereby ensuring sufficient display performance in the organic EL display device.
(iii)偏光板の透過率
本発明の偏光板においては、波長380nmにおける透過率が、9%以下であることが好ましく、7%以下であることがより好ましく、5%以下であることがさらに好ましく、3%以下であることが特に好ましい。また、偏光板の波長400nmにおける透過率は、20%以下であることが好ましく、15%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましい。
(iii) Transmittance of the polarizing plate In the polarizing plate of the present invention, the transmittance at a wavelength of 380 nm is preferably 9% or less, more preferably 7% or less, even more preferably 5% or less, and particularly preferably 3% or less. Furthermore, the transmittance of the polarizing plate at a wavelength of 400 nm is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, and more preferably 10% or less.
偏光板の、波長380nmにおける透過率が上記範囲であること及び波長400nmにおける透過率が上記範囲であることにより、入射する紫外線をより高度に遮断することができる。これにより、偏光板を有機EL表示装置に用いた場合に、入射する紫外線をより高度に遮断することができる。By having the transmittance of the polarizing plate at a wavelength of 380 nm and at a wavelength of 400 nm within the above range, incident ultraviolet light can be blocked to a higher degree. Therefore, when the polarizing plate is used in an organic EL display device, incident ultraviolet light can be blocked to a higher degree.
また、本発明の偏光板の波長450nmにおける透過率は、25%以上であることが好ましく、30%以上であることが好ましく、33%以上であることがより好ましい。波長450nmにおける透過率が上記範囲であることにより、有機EL表示装置に用いた場合に、有機EL素子の発光を十分に透過することができ、該有機EL表示装置において十分な表示性能を確保できるため好ましい。Furthermore, the transmittance of the polarizing plate of the present invention at a wavelength of 450 nm is preferably 25% or more, preferably 30% or more, and more preferably 33% or more. Having the transmittance at a wavelength of 450 nm within the above range is preferable because, when used in an organic EL display device, it allows sufficient transmission of light emitted from the organic EL element, thereby ensuring sufficient display performance in the organic EL display device.
[有機EL表示装置]
本発明の偏光板は、液晶表示装置(LCD)、有機EL表示装置(OELD)やタッチパネル等の各種表示装置に用いることができる。特に、有機EL表示装置の円偏光板として本発明の偏光板を用いることが好ましい。
[Organic EL display device]
The polarizing plate of the present invention can be used in various display devices such as liquid crystal displays (LCDs), organic light-emitting diodes (OLEDs), and touch panels. In particular, it is preferable to use the polarizing plate of the present invention as a circular polarizing plate in an organic light-emitting diode display device.
本発明の有機EL表示装置の一構成例の断面図を図3に示す。図3に示す有機EL表示装置20は、有機EL素子11とその視認側に本発明の偏光板10Bを有する。有機EL表示素子11は、例えば、光反射電極と、発光層と、透明電極層と、透明プラスチックフィルム基板とを有する。Figure 3 shows a cross-sectional view of one example configuration of the organic EL display device of the present invention. The organic EL display device 20 shown in Figure 3 has an organic EL element 11 and a polarizing plate 10B of the present invention on its viewing side. The organic EL display element 11 includes, for example, a light-reflecting electrode, a light-emitting layer, a transparent electrode layer, and a transparent plastic film substrate.
有機EL表示装置20は、光反射電極と透明電極層との間を通電させると、発光層が発光し、画像を表示することができる。さらに、有機EL表示装置に外部から入射する光は、すべて偏光板10Bの偏光子3に吸収されるため、有機EL素子11の光反射電極で反射しても外部に出射せず、背景の映り込みによる表示特性の低下を抑制できる。The organic EL display device 20 can display an image when current is passed between the light-reflecting electrode and the transparent electrode layer, causing the light-emitting layer to emit light. Furthermore, since all light incident on the organic EL display device from the outside is absorbed by the polarizer 3 of the polarizing plate 10B, even if it is reflected by the light-reflecting electrode of the organic EL element 11, it does not emit outwards, thus suppressing the deterioration of display characteristics due to reflection of the background.
有機EL表示装置20において、偏光板10Bは、上記構成1~5のようにハードコート層1及び保護フィルム2の少なくとも一方が化合物(D)を含有し、保護フィルム2及び位相差フィルム4のうちの少なくとも一方が紫外線吸収剤を含有し、かつ、化合物(D)を含有する層が、紫外線吸収剤を含有する層より視認側に位置する構成である。In the organic EL display device 20, the polarizing plate 10B is configured such that, as in configurations 1 to 5 above, at least one of the hard coat layer 1 and the protective film 2 contains compound (D), at least one of the protective film 2 and the phase difference film 4 contains an ultraviolet absorber, and the layer containing compound (D) is located on the viewing side of the layer containing the ultraviolet absorber.
このように、色素化合物含有層と紫外線吸収剤含有層を有する偏光板10Bを有機EL素子11の視認側に配置することで、偏光板10Bが有機EL素子11の発光領域(430nmよりも長波長側)より短波長側の波長の光を十分に吸収して、有機EL素子11を外光から保護することができき、かつ、発光ロスを抑制すことができる。さらに、色素化合物含有層と紫外線吸収剤含有層を上記特定の順番で配置したことで、化合物(D)から発生した熱が紫外線吸収層の発熱に妨げられることなく、有機EL表示装置20の表面から外部へ放出可能である。これにより、化合物(D)の発熱による位相差フィルム4の光学値の変動等の劣化及び偏光子3の収縮等の劣化を抑制できるものである。In this way, by arranging the polarizing plate 10B, which has a dye compound-containing layer and an ultraviolet absorber-containing layer, on the viewing side of the organic EL element 11, the polarizing plate 10B can sufficiently absorb light with wavelengths shorter than the light-emitting region of the organic EL element 11 (longer wavelengths than 430 nm), thereby protecting the organic EL element 11 from external light and suppressing light emission loss. Furthermore, by arranging the dye compound-containing layer and the ultraviolet absorber-containing layer in the specific order described above, the heat generated from compound (D) can be released to the outside from the surface of the organic EL display device 20 without being hindered by the heat generated by the ultraviolet absorption layer. This suppresses deterioration such as fluctuations in the optical value of the phase difference film 4 and deterioration such as shrinkage of the polarizer 3 due to the heat generated by compound (D).
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量%」を表す。The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, the units "parts" or "%" are used, and unless otherwise specified, they represent "parts by mass" or "mass%".
(最大吸収波長の測定)
実施例で用いる本発明に係る最大吸収波長が360~379nmの範囲内に存在する色素化合物である化合物(D)と比較例としての色素化合物の最大吸収波長は、株式会社島津製作所製紫外可視分光光度計UV-2450を用いて、色素化合物のクロロホルム中での吸収スペクトルを測定することによって求め、表IIに記載した。
なお、本発明における「最大吸収波長」とは、上記化合物の吸収スペクトルを測定したとき得られる化合物の吸収スペクトルにおいて、最大かつ極大の吸光度(吸収強度)を示す波長(nm)をいう。
(Measurement of maximum absorption wavelength)
The maximum absorption wavelength of compound (D), a dye compound used in the examples according to the present invention whose maximum absorption wavelength is in the range of 360 to 379 nm, and the maximum absorption wavelength of a comparative dye compound were determined by measuring the absorption spectrum of the dye compound in chloroform using a UV-2450 ultraviolet-visible spectrophotometer manufactured by Shimadzu Corporation, and are shown in Table II.
In this invention, "maximum absorption wavelength" refers to the wavelength (nm) that exhibits the maximum and highest absorbance (absorption intensity) in the absorption spectrum of the compound obtained when the absorption spectrum of the above compound is measured.
なお、表II記載のD-1~3の構造式、及び上記比較例の化合物(BONASORB3912及びFDB009)の内容を以下に示す。The structural formulas of D-1 to D-3 in Table II, and the compounds of the comparative examples (BONASORB3912 and FDB009) are shown below.
比較化合物1:BONASORB UA3912(オリエント化学工業(株)製)
比較化合物2:FDB-009(山田化学工業(株)製)
Comparative compound 1: BONASORB UA3912 (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.)
Comparative compound 2: FDB-009 (manufactured by Yamada Chemical Industries, Ltd.)
[1]ハードコート層付き保護フィルム(HD層付き保護フィルム)の製造
(1)ハードコート層付きシクロオレフィン樹脂フィルムの製造
(1-1)シクロオレフィン樹脂フィルムの製造
(ドープの調液)
表IIIの各成分を密閉容器に投入し、加熱し、撹拌しながら完全に溶解させた。これを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.24を使用して濾過し、ドープ(COP-1~COP-7)を得た。なお、表III中のシクロオレフィン樹脂としては、アートンG7810(JSR株式会社製)を用いた。また、LA-F70は、最大吸収波長が355nmの(株)ADEKA製の紫外線吸収剤、チヌビン928は、最大吸収波長が349nmのBASFジャパン(株)製の紫外線吸収剤であり、それぞれ表中「UVA」で表される紫外線吸収剤である。化合物D-1、化合物(1)-1、化合物(2)-3は、化合物(D)(表中「(D)」)に相当する。
[1] Manufacturing of protective film with hard coat layer (protective film with HD layer) (1) Manufacturing of cycloolefin resin film with hard coat layer (1-1) Manufacturing of cycloolefin resin film (preparation of dope)
Each component of Table III was placed in a sealed container, heated, and stirred until completely dissolved. This was filtered using Asaka Filter Paper No. 24 manufactured by Asaka Filter Paper Co., Ltd. to obtain dopes (COP-1 to COP-7). As for the cycloolefin resin in Table III, Arton G7810 (manufactured by JSR Corporation) was used. LA-F70 is an ultraviolet absorber manufactured by ADEKA Corporation with a maximum absorption wavelength of 355 nm, and Chinuvin 928 is an ultraviolet absorber manufactured by BASF Japan Ltd. with a maximum absorption wavelength of 349 nm; both are ultraviolet absorbers represented as "UVA" in the table. Compound D-1, Compound (1)-1, and Compound (2)-3 correspond to Compound (D) ("(D)" in the table).
(保護フィルムの製膜)
得られたドープを30℃に保ち、30℃に保温された金属支持体であるステンレスベルト上にドープを均一に流延した。そして、流延したドープを、残留溶媒量が30質量%になるまで乾燥させた後、ステンレスベルト上から剥離して膜状物を得た。
(Formation of protective film)
The obtained dope was kept at 30°C and uniformly cast onto a stainless steel belt, which was a metal support maintained at 30°C. The cast dope was then dried until the residual solvent content reached 30% by mass, and then peeled off the stainless steel belt to obtain a film-like material.
次いで、得られた膜状物を、残留溶媒量が10質量%となるまで40℃で乾燥させた後、幅方向に延伸倍率1.4倍(40%)で延伸した。そして、得られた膜状物を、多数のロールで搬送させながら150℃でさらに乾燥させて、長さ3000m、厚さ20μmの保護フィルムを得た。得られた保護フィルムをドープの種類に対応して保護フィルムCOP-1~COP-7とする。Next, the obtained film was dried at 40°C until the residual solvent content was 10% by mass, and then stretched in the width direction at a stretching ratio of 1.4 times (40%). The obtained film was then further dried at 150°C while being transported by multiple rolls to obtain a protective film with a length of 3000 m and a thickness of 20 μm. The obtained protective films were designated as protective films COP-1 to COP-7, corresponding to the type of dope.
(1-2)プライマー層の形成
(ハードコート層側プライマー層塗工液1の調液)
熱硬化性の水系ポリオレフィン系樹脂(アローベースSB-1200(商品名)、固形分25%、ユニチカ株式会社製)100質量部と、オキサゾリン系架橋剤(WS-700、株式会社日本触媒製)8質量部とを、希釈剤(水/メタノール=30/70(質量%))で固形分濃度が5%となるまで希釈した後、室温で撹拌し、プライマー層塗工液1を調液した。
(1-2) Formation of the primer layer (Preparation of primer coating solution 1 for the hard coat layer)
100 parts by mass of a thermosetting water-based polyolefin resin (Arrowbase SB-1200 (product name), solids content 25%, manufactured by Unitika Ltd.) and 8 parts by mass of an oxazoline crosslinking agent (WS-700, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) were diluted with a diluent (water/methanol = 30/70 (mass%)) until the solids content concentration was 5%, and then stirred at room temperature to prepare primer layer coating solution 1.
(ハードコート層側プライマー層の形成)
厚さ20μmの保護フィルムのハードコート層側の面に、上記で調液したプライマー層塗工液1をバーコーターで塗布し、80℃の乾燥炉で40秒間ドライヤー乾燥させて造膜し、ドライ膜厚が0.4μmになるようにハードコート層側プライマー層を形成した。
(Formation of the primer layer on the hard coat side)
The primer layer coating solution 1 prepared above was applied to the hard coat layer side of a 20 μm thick protective film using a bar coater, and the film was formed by drying in an 80°C drying oven for 40 seconds, creating a hard coat layer primer layer with a dry film thickness of 0.4 μm.
(偏光子側プライマー層塗工液2の調液)
水系ウレタン系樹脂(ハイドランAP-40F(商品名)、固形分20%、DIC株式会社製)100質量部と、オキサゾリン系架橋剤(WS-700、商品名、株式会社日本触媒製)5質量部とを、希釈剤(水/メタノール=30/70(質量%))で固形分濃度が5%となるまで希釈した後、室温で撹拌し、プライマー層塗工液2を調液した。
(Preparation of the primer layer coating solution 2 for the polarizer side)
100 parts by mass of a water-based urethane resin (Hydran AP-40F (trade name), 20% solids content, manufactured by DIC Corporation) and 5 parts by mass of an oxazoline crosslinking agent (WS-700, trade name, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) were diluted with a diluent (water/methanol = 30/70 (mass%)) until the solids content concentration was 5%, and then stirred at room temperature to prepare primer layer coating solution 2.
(偏光子側プライマー層の形成)
厚さ20μmの保護フィルムの偏光子側の面に、上記で調液したプライマー層塗工液2をバーコーターで塗布し、120℃の乾燥炉で120秒間ドライヤー乾燥させて造膜し、膜厚が0.5μmになるように偏光子側プライマー層を形成した。
(Formation of the polarizer-side primer layer)
The primer layer coating solution 2 prepared above was applied to the polarizer-side surface of a 20 μm thick protective film using a bar coater, and the film was formed by drying in a 120°C drying oven for 120 seconds, creating a polarizer-side primer layer with a film thickness of 0.5 μm.
(1-3)ハードコート層の形成
(ハードコート層形成用組成物の調液)
表IVの比率で各材料を混合して、ハードコート層形成用組成物(CHD-1~CHD-7)を調液した。なお、表IV中のハードコート樹脂としてはウレタンアクリレート、UA-306H(商品名、共栄社化学株式会社製)を用いた。また、イルガキュア184(BASFジャパン株式会社製)は、光重合開始剤、KF-351A(商品名、信越化学株式会社製)は界面活性剤である。希釈溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)と酢酸メチル(MA)(溶媒質量比率;PGME/MA=40/60)を用いた。
(1-3) Formation of the hard coat layer (Preparation of the composition for forming the hard coat layer)
The hard coat layer-forming compositions (CHD-1 to CHD-7) were prepared by mixing each material in the proportions shown in Table IV. In Table IV, urethane acrylate UA-306H (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) was used as the hard coat resin. Irgacure 184 (manufactured by BASF Japan Ltd.) was used as a photopolymerization initiator, and KF-351A (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used as a surfactant. Propylene glycol monomethyl ether (PGME) and methyl acetate (MA) (solvent mass ratio: PGME/MA = 40/60) were used as dilution solvents.
(ハードコート層の形成) 上記で作製したプライマー層付きの保護フィルムのハードコート層側プライマー層上に、上記で調液したハードコート層形成用組成物を表Vに示すとおり組み合せて、バーコーターでドライ膜厚が2.5μmになるように塗布し、50℃の乾燥炉で40秒間ドライヤー乾燥させて溶媒を揮発させた。そして、この状態で酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるよう窒素パージしながら、紫外線ランプを用いて照射部の照度が100mW/cm2で、照射量を0.2J/cm2として塗布層を硬化させ、ハードコート層付き保護フィルム(HD層付き保護フィルム1~14)を作製した。 (Formation of Hard Coat Layer) On the hard coat layer side primer layer of the protective film with the primer layer prepared above, the hard coat layer forming composition prepared above was combined as shown in Table V and applied with a bar coater to a dry film thickness of 2.5 μm. The solvent was evaporated by drying in a 50°C drying oven for 40 seconds. Then, while purging with nitrogen to maintain an atmosphere with an oxygen concentration of 1.0 volume% or less, the coated layer was cured using an ultraviolet lamp with an irradiation intensity of 100 mW/ cm² and an irradiation dose of 0.2 J/ cm² to produce protective films with hard coat layers (protective films with HD layer 1 to 14).
(2)ハードコート層付きセルロースエステル樹脂フィルムの製造
(2-1)セルロースエステル樹脂フィルムの製造
(2) Manufacturing of cellulose ester resin film with hard coat layer (2-1) Manufacturing of cellulose ester resin film
(ドープの調製)
下記組成のドープを調製した。すなわち、まず加圧溶解タンクにジクロロメタンとエタノールを添加した。そして、溶媒の入った加圧溶解タンクにセルロースエステルを撹拌しながら投入し、これを加熱し、撹拌しながら完全に溶解した。
セルロースエステル;
トリアセチルセルロース 100質量部
重縮合エステル化合物N 2質量部
重縮合エステル化合物M 7質量部
溶媒;
ジクロロメタン 540質量部
エタノール 35質量部
添加剤;
微粒子;二酸化ケイ素分散希釈液 3質量部
紫外線吸収剤 2質量部
更に上記添加剤成分を密閉容器に投入し、撹拌しながら溶解して、これを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過し、ドープを調製した。
(Preparation of dope)
A dope with the following composition was prepared. First, dichloromethane and ethanol were added to a pressurized dissolution tank. Then, cellulose ester was added to the pressurized dissolution tank containing the solvent while stirring, and the mixture was heated and stirred until completely dissolved.
Cellulose ester;
Triacetylcellulose 100 parts by mass, polycondensed ester compound N 2 parts by mass, polycondensed ester compound M 7 parts by mass, solvent;
Dichloromethane 540 parts by mass, Ethanol 35 parts by mass (additives);
Fine particles; silicon dioxide dispersion dilution; 3 parts by mass; ultraviolet absorber; further, the above additive components were placed in a sealed container, dissolved while stirring, and filtered using Asaka Filter Paper No. 244 manufactured by Asaka Filter Paper Co., Ltd. to prepare the dope.
なお、エステル化合物N、エステル化合物M、及び二酸化ケイ素分散希釈液は以下のようにして作製した。また、紫外線吸収剤としては、チヌビン928(商品名、BASFジャパン(株)製)を用いた。Ester compound N, ester compound M, and silicon dioxide dispersion dilution were prepared as follows. Furthermore, Chinuvin 928 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.) was used as the ultraviolet absorber.
(エステル化合物N)
まず、1,2-プロピレングリコール251g、テレフタル酸354g、p-トロイル酸680g、エステル化触媒としてテトライソプロピルチタネート0.191gを、温度計、撹拌器、緩急冷却管を備えた2Lの四つ口フラスコに仕込んだ。次に、四つ口フラスコ内に窒素気流を吹き込んで、溶液の温度が230℃になるまで溶液を撹拌しながら徐々に溶液を昇温させて重合度を観察しながら脱水縮合反応させた。反応終了後に、200℃で未反応の1,2-プロピレングリコールを減圧留去することにより重縮合エステル化合物Nを得た。このエステル化合物Nは、酸価0.30、数平均分子量400であった。
(Ester compound N)
First, 251 g of 1,2-propylene glycol, 354 g of terephthalic acid, 680 g of p-troylic acid, and 0.191 g of tetraisopropyl titanate as an esterification catalyst were placed in a 2 L four-necked flask equipped with a thermometer, stirrer, and slow cooler. Next, a stream of nitrogen gas was blown into the four-necked flask, and the solution was gradually heated while stirring until the solution temperature reached 230°C, allowing the dehydration condensation reaction to proceed while observing the degree of polymerization. After the reaction was complete, the unreacted 1,2-propylene glycol was removed by vacuum distillation at 200°C to obtain the polycondensed ester compound N. This ester compound N had an acid value of 0.30 and a number-average molecular weight of 400.
(エステル化合物M)
まず、1,2-プロピレングリコール251g、無水フタル酸244g、アジピン酸103g、安息香酸610g、エステル化触媒としてテトライソプロピルチタネート0.191gを、温度計、撹拌器、緩急冷却管を備えた2Lの四つ口フラスコに仕込んだ。次に、四つ口フラスコ内に窒素気流を吹き込んで、溶液の温度が230℃になるまで溶液を撹拌しながら徐々に溶液を昇温させることにより重合度を観察しながら脱水縮合反応させた。反応終了後に、200℃で未反応の1,2-プロピレングリコールを減圧留去することにより、重縮合エステル化合物Mを得た。このエステル化合物Mは、酸価0.10、数平均分子量450であった。
(Ester compound M)
First, 251 g of 1,2-propylene glycol, 244 g of phthalic anhydride, 103 g of adipic acid, 610 g of benzoic acid, and 0.191 g of tetraisopropyl titanate as an esterification catalyst were placed in a 2 L four-necked flask equipped with a thermometer, stirrer, and condenser. Next, a stream of nitrogen gas was blown into the four-necked flask, and the solution was gradually heated while stirring until the solution temperature reached 230°C, allowing the dehydration condensation reaction to proceed while observing the degree of polymerization. After the reaction was complete, the unreacted 1,2-propylene glycol was removed by vacuum distillation at 200°C to obtain polycondensed ester compound M. This ester compound M had an acid value of 0.10 and a number-average molecular weight of 450.
(二酸化ケイ素分散液)
まず、10質量部のアエロジルR812(商品名、日本アエロジル株式会社製)と、90質量部のエタノールとをディゾルバーで30分間撹拌混合した後、マントンゴーリンでエタノール中に二酸化ケイ素を分散させた。この分散液に88質量部のメチレンクロライドを撹拌しながら投入し、ディゾルバーで30分間撹拌混合することにより分散液を希釈した。この希釈した分散液を微粒子分散希釈液濾過器(アドバンテック東洋株式会社製:ポリプロピレンワインドカートリッジフィルターTCW-PPS-1N)で濾過することにより二酸化ケイ素分散液を得た。
(Silicon dioxide dispersion)
First, 10 parts by mass of Aerosil R812 (trade name, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 90 parts by mass of ethanol were mixed and stirred in a dissolver for 30 minutes, and then silicon dioxide was dispersed in the ethanol using a Manton Gorin. 88 parts by mass of methylene chloride was added to this dispersion while stirring, and the dispersion was diluted by mixing in a dissolver for 30 minutes. This diluted dispersion was filtered using a fine particle dispersion diluent filter (Advantec Toyo Co., Ltd.: polypropylene wind cartridge filter TCW-PPS-1N) to obtain a silicon dioxide dispersion.
(保護フィルムの製膜)
上記調製したドープを、ベルト流延装置を用い、温度22℃、1.8m幅でステンレスバンド支持体に均一に流延した。ステンレスバンド支持体で、残留溶媒量が20質量%になるまで溶媒を蒸発させ、ステンレスバンド支持体上からドープ膜(ウェブ)を剥離した。
(Formation of protective film)
The dope prepared above was uniformly cast onto a stainless steel band support at a temperature of 22°C and a width of 1.8 m using a belt casting apparatus. The solvent was evaporated from the stainless steel band support until the residual solvent content reached 20% by mass, and the doped film (web) was peeled off from the stainless steel band support.
次いで、剥離したウェブを35℃で溶媒を蒸発させ、1.6m幅にスリットし、その後、テンター延伸機を用いて、160℃の温度で幅手方向(TD方向)に元幅に対して1.1倍延伸をした。このとき、テンターによる延伸を開始したときの残留溶媒量は、4質量%であった。Next, the peeled web was evaporated of the solvent at 35°C, slit into 1.6 m widths, and then stretched to 1.1 times its original width in the widthwise direction (TD direction) at 160°C using a tenter stretcher. At this time, the amount of residual solvent at the start of stretching with the tenter was 4% by mass.
その後、120℃、140℃の乾燥ゾーンを多数のローラーで搬送させながら乾燥を終了させ、1.3m幅にスリットし、フィルム両端に幅10mm、高さ2.5μmのナーリング加工を施した後、コアに巻取り、保護フィルムTAC-1を作製した。保護フィルムTAC-1の膜厚は25μm、巻きの長さは6000mであった。Subsequently, the film was dried by transporting it through drying zones at 120°C and 140°C using numerous rollers. It was then slit to a width of 1.3 m, and knurling with a width of 10 mm and a height of 2.5 μm was applied to both ends of the film. Finally, it was wound onto a core to produce protective film TAC-1. The thickness of protective film TAC-1 was 25 μm, and the length of the winding was 6000 m.
(2-2)ハードコート層の形成
(ハードコート層形成用組成物の調液)
以下の比率で各材料を混合して、ハードコート層形成用組成物を調液した。
ハードコート樹脂;
ペンタエリスリトールトリ/テトラアクリレート(NKエステルA-TMM-3L、商品名、新中村化学工業(株)製) 100質量部
光重合開始剤;
イルガキュア184(商品名、BASFジャパン(株)製) 9質量部
溶媒;
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20質量部
酢酸メチル 30質量部
メチルエチルケトン 70質量部
添加剤;
界面活性剤;KF-351A(商品名、ポリエーテル変性シリコーンオイル、信越化学工業株式会社製) 2質量部
微粒子;ポリマーシランカップリング剤被覆シリカ(1)
100質量部
化合物(D);化合物1-12 5質量部
(2-2) Formation of the hard coat layer (Preparation of the composition for forming the hard coat layer)
The following materials were mixed in the specified ratios to prepare a hard coat layer forming composition.
Hard coat resin;
Pentaerythritol tri/tetraacrylate (NK Ester A-TMM-3L, trade name, manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 100 parts by mass; Photopolymerization initiator;
Irgacure 184 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.) 9 parts by mass; Solvent;
Propylene glycol monomethyl ether 20 parts by mass, methyl acetate 30 parts by mass, methyl ethyl ketone 70 parts by mass (additives)
Surfactant: KF-351A (product name, polyether-modified silicone oil, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 2 parts by mass; Fine particles: Polymer silane coupling agent coated silica (1)
100 parts by mass Compound (D); Compound 1-12 5 parts by mass
上記ポリマーシランカップリング剤被覆シリカ(1)は次のように作製した。容器にメタクリル酸メチル(共栄社化学(株)製:ライトエステルM)30mL、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学(株)製:KBM-803)1mLと溶媒としてテトラヒドロフラン100mL、重合開始剤としてアゾイソブチロニトリル(関東化学(株)製:AIBN)50mgを添加し、N2ガスで置換した後、80℃で3時間加熱してポリマーシランカップリング剤を調製した。得られたポリマーシランカップリング剤の分子量は16000であった。なお、分子量の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー装置で測定した。 The polymer silane coupling agent-coated silica (1) described above was prepared as follows: 30 mL of methyl methacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.: Light Ester M), 1 mL of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: KBM-803), 100 mL of tetrahydrofuran as a solvent, and 50 mg of azoisobutyronitrile (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.: AIBN) as a polymerization initiator were added to a container, and after purging with N2 gas, the mixture was heated at 80°C for 3 hours to prepare the polymer silane coupling agent. The molecular weight of the obtained polymer silane coupling agent was 16,000. The molecular weight was measured using a gel permeation chromatography apparatus.
次に、シリカゾル(日揮触媒化成工業(株)製:Si-45P、商品名、SiO2濃度30質量%、平均粒子径45nm、分散媒:水)をイオン交換樹脂にてイオン交換し、限外濾過膜法で水をエタノールに溶媒置換してシリカ微粒子のエタノール分散液100g(SiO2濃度30質量%)を調製した。 Next, silica sol (manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.: Si-45P, trade name, SiO2 concentration 30% by mass, average particle size 45 nm, dispersion medium: water) was ion-exchanged using an ion-exchange resin, and the water was replaced with ethanol by ultrafiltration to prepare 100 g of an ethanol dispersion of silica fine particles ( SiO2 concentration 30% by mass).
このシリカ微粒子エタノール分散液100gとポリマーシランカップリング剤1.5gとをアセトン20g(25mL)に分散し、これに濃度29.8質量%のアンモニア水20mgを添加し、室温で30時間撹拌してポリマーシランカップリング剤をシリカ微粒子に吸着させた。100 g of this silica microparticle ethanol dispersion and 1.5 g of polymer silane coupling agent were dispersed in 20 g (25 mL) of acetone. 20 mg of 29.8% by mass aqueous ammonia was added to this mixture, and the mixture was stirred at room temperature for 30 hours to adsorb the polymer silane coupling agent onto the silica microparticles.
その後、平均粒子径5μmのシリカ粒子を添加し、2時間撹拌して溶液中の未吸着のポリマーシランカップリング剤をシリカ粒子に吸着させ、ついで、遠心分離により未吸着であったポリマーシランカップリング剤を吸着した平均粒子径5μmのシリカ粒子を除去した。ポリマーシランカップリング剤を吸着したシリカ微粒子分散液にエタノール1000g加え、シリカ微粒子を沈降させ、これを分離、減圧乾燥し、ついで、25℃で8時間乾燥してポリマーシランカップリング剤被覆シリカ(1)を得た。得られたポリマーシランカップリング剤被覆シリカ(1)の平均粒子径は57nmであった。平均粒子径はレーザー粒子径測定装置により測定した。Subsequently, silica particles with an average particle size of 5 μm were added and stirred for 2 hours to adsorb the unadsorbed polymer silane coupling agent in the solution onto the silica particles. Then, the silica particles with an average particle size of 5 μm that had adsorbed the unadsorbed polymer silane coupling agent were removed by centrifugation. 1000 g of ethanol was added to the silica microparticle dispersion containing the adsorbed polymer silane coupling agent, causing the silica microparticles to settle. This precipitate was then separated, dried under reduced pressure, and dried at 25°C for 8 hours to obtain polymer silane coupling agent-coated silica (1). The average particle size of the obtained polymer silane coupling agent-coated silica (1) was 57 nm. The average particle size was measured using a laser particle size analyzer.
(ハードコート層の形成)
上記で作製した保護フィルムの視認側表面に、上記で調液したハードコート層形成用組成物をドライ膜厚が2.5μmになるようにバーコーターで塗布し、50℃の乾燥炉で40秒間ドライヤー乾燥させて溶媒を揮発させた。そして、この状態で酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるよう窒素パージしながら、紫外線ランプを用いて照射部の照度が100mW/cm2で、照射量を0.2J/cm2として塗布層を硬化させ、ハードコート層付き保護フィルムを作製した。得られたハードコート層を「THD1」ともいう。また、得られたハードコート層付き保護フィルムを以下「HD層付き保護フィルム21」ともいう。
(Formation of the hard coat layer)
The hard coat layer forming composition prepared above was applied to the visible surface of the protective film prepared above using a bar coater to a dry film thickness of 2.5 μm, and the solvent was evaporated by drying in a 50°C drying oven for 40 seconds. Then, while purging with nitrogen to maintain an oxygen concentration of 1.0 volume% or less, the coated layer was cured using an ultraviolet lamp with an irradiation intensity of 100 mW/ cm² and an irradiation dose of 0.2 J/ cm² to produce a protective film with a hard coat layer. The obtained hard coat layer is also referred to as "THD1". The obtained protective film with a hard coat layer is also referred to as "HD layer protective film 21" below.
(3)ハードコート層付きアクリル樹脂フィルムの製造
(3-1)アクリル樹脂フィルムの製造
(3) Manufacturing of acrylic resin film with hard coat layer (3-1) Manufacturing of acrylic resin film
(ドープの調製)
下記組成のドープを調製した。まず、加圧溶解タンクにジクロロメタン、及びエタノールを添加した。次いで、加圧溶解タンクに、樹脂を撹拌しながら投入した。次いで、上記調製したゴム粒子分散液を投入して、これを撹拌しながら、完全に溶解させた。これを、(株)ロキテクノ製のSHP150を使用して濾過し、ドープを得た。
(Preparation of dope)
A dope with the following composition was prepared. First, dichloromethane and ethanol were added to a pressurized dissolution tank. Next, the resin was added to the pressurized dissolution tank while stirring. Then, the rubber particle dispersion prepared above was added and dissolved completely while stirring. This was filtered using an SHP150 manufactured by Rokitechno Co., Ltd. to obtain the dope.
樹脂((メタ)アクリル系樹脂) 100質量部
ジクロロメタン 200質量部
エタノール 40質量部
ゴム粒子分散液 200質量部
チヌビン928(商品名、BASFジャパン(株)製) 5質量部
上記で用いた(メタ)アクリル系樹脂は、メチルメタクリレート(MMA)/N-フェニルマレイミド(PMI)/アクリル酸ブチル(BA~共重合体(80/10/10質量比)、Tg:120℃、Mw:200万)である。
Resin ((meth)acrylic resin) 100 parts by mass Dichloromethane 200 parts by mass Ethanol 40 parts by mass Rubber particle dispersion 200 parts by mass Chinuvin 928 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.) 5 parts by mass The (meth)acrylic resin used above is methyl methacrylate (MMA)/N-phenylmaleimide (PMI)/butyl acrylate (BA-polymer (80/10/10 mass ratio), Tg: 120°C, Mw: 2 million).
なお、アクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、DSC(DifferentialScanningColorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JISK7121-2012に準拠して測定した。The glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin was measured using DSC (Differential Scanning Colorimetry) in accordance with JIS K7121-2012.
また、アクリル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(東ソー社製HLC8220GPC)、カラム(東ソー社製TSK-GELG6000HXL-G5000HXL-G5000HXL-G4000HXL-G3000HXL直列)を用いて測定した。試料20mg±0.5mgをテトラヒドロフラン10mLに溶解し、0.45mmのフィルターで濾過した。この溶液をカラム(温度40℃)に100mL注入し、検出器RI温度40℃で測定し、スチレン換算した値を用いた。Furthermore, the weight-average molecular weight (Mw) of the acrylic resin was measured using gel permeation chromatography (HLC8220GPC, Tosoh Corporation) and a column (TSK-GELG6000HXL-G5000HXL-G5000HXL-G4000HXL-G3000HXL in series, Tosoh Corporation). 20 mg ± 0.5 mg of the sample was dissolved in 10 mL of tetrahydrofuran and filtered through a 0.45 mm filter. 100 mL of this solution was injected into a column (at 40°C), and the value was measured at a detector RI temperature of 40°C. The value converted to styrene equivalent was used.
上記で用いたゴム粒子分散液は、アクリル系ゴム粒子M-210(コア部:多層構造のアクリル系ゴム状重合体、シェル部:メタアクリル酸メチルを主成分とするメタクリル酸エステル系重合体、のコアシェル型のゴム粒子、アクリル系ゴム状重合体のTg:約-10℃、平均粒子径:220nm)10質量部と、190質量部のジクロロメタンとを、ディゾルバーで50分間撹拌混合した後、マイルダー分散機(大平洋機工株式会社製)を用いて1500rpm条件下で分散して得たものである。The rubber particle dispersion used above was obtained by mixing 10 parts by mass of acrylic rubber particles M-210 (core: multilayer acrylic rubber polymer, shell: methacrylate ester polymer mainly composed of methyl methacrylate, Tg of acrylic rubber polymer: approximately -10°C, average particle diameter: 220 nm) and 190 parts by mass of dichloromethane in a dissolver for 50 minutes, and then dispersing them at 1500 rpm using a Milder disperser (manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.).
なお、ゴム粒子の平均粒子径は、分散液中のゴム粒子の分散粒径を、ゼータ電位・粒径測定システム(大塚電子株式会社製 ELSZ-2000ZS)で測定して得た。The average particle size of the rubber particles was obtained by measuring the dispersed particle size of the rubber particles in the dispersion using a zeta potential/particle size measurement system (ELSZ-2000ZS, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
(保護フィルムの製膜)
上記ドープを用いて製膜を行った。具体的には、無端ベルト流延装置を用い、ドープを温度30℃、1800mm幅でステンレスベルト支持体上に均一に流延した。ステンレスベルトの温度は28℃に制御した。
(Formation of protective film)
The above-mentioned dope was used to form the film. Specifically, an endless belt casting apparatus was used to uniformly cast the dope onto a stainless steel belt support at a temperature of 30°C and a width of 1800 mm. The temperature of the stainless steel belt was controlled to 28°C.
ステンレスベルト支持体上で、流延(キャスト)したドープ中の残留溶媒量が30質量%になるまで溶媒を蒸発させた。次いで、剥離張力128N/mで、ステンレスベルト支持体から剥離し、膜状物を得た。剥離時の膜状物の残留溶媒量は30質量%であった。The solvent in the dope cast onto the stainless steel belt support was evaporated until the residual solvent content reached 30% by mass. Then, the dope was peeled from the stainless steel belt support with a peeling tension of 128 N/m to obtain a film-like material. The residual solvent content of the film-like material at the time of peeling was 30% by mass.
次いで、剥離したフィルムを多数のローラーで搬送させながら、得られた膜状物を、テンターにて140℃(Tg+20℃)の条件下で幅方向(TD方向)に20%延伸した。その後、ロールで搬送しながら、100℃(Tg-20℃)でさらに乾燥させ、テンタークリップで挟んだ端部をスリットしてロール状に巻き取り、長さ3000m、幅1.5m、膜厚40μmの保護フィルムAc-1(ロール体)を得た。Next, while the peeled film was conveyed by multiple rollers, the resulting film-like material was stretched by 20% in the width direction (TD direction) under conditions of 140°C (Tg + 20°C) using a tenter. After that, while being conveyed on a roll, it was further dried at 100°C (Tg - 20°C), and the ends, which were held in place by tenter clips, were slit and wound into a roll to obtain protective film Ac-1 (roll body) with a length of 3000 m, a width of 1.5 m, and a film thickness of 40 μm.
(3-2)ハードコート層の形成
(ハードコート層形成用組成物の調液)
以下の比率で各材料を混合して、ハードコート層形成用組成物を調液した。なお、ポリマーシランカップリング剤被覆シリカ(1)は上記のハードコート層付きセルロースエステル樹脂フィルムの製造において、作製されたポリマーシランカップリング剤被覆シリカ(1)と同様にして得られたものである。
(3-2) Formation of the hard coat layer (Preparation of the composition for forming the hard coat layer)
The hard coat layer forming composition was prepared by mixing the materials in the following proportions. The polymer silane coupling agent coated silica (1) was obtained in the same manner as the polymer silane coupling agent coated silica (1) prepared in the production of the cellulose ester resin film with the hard coat layer described above.
ハードコート樹脂;
ウレタンアクリレート(U-4H、商品名、新中村化学工業(株)製)
35質量部
光重合開始剤;
イルガキュア184(商品名、BASFジャパン(株)製) 5質量部
溶媒;
プロピレングリコールモノメチルエーテル 80質量部
酢酸メチル 20質量部
添加剤;
界面活性剤;KF-642(商品名、ポリエーテル変性シリコーンオイル、信越化学工業株式会社製) 2質量部
微粒子;ポリマーシランカップリング剤被覆シリカ(1) 10質量部
化合物(D);化合物2-3 5質量部
Hard coat resin;
Urethane acrylate (U-4H, product name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.)
35 parts by mass of photopolymerization initiator;
Irgacure 184 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.) 5 parts by mass; Solvent;
Propylene glycol monomethyl ether 80 parts by mass, methyl acetate 20 parts by mass (additives)
Surfactant: KF-642 (trade name, polyether-modified silicone oil, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 2 parts by mass Fine particles: Polymer silane coupling agent coated silica (1) 10 parts by mass Compound (D): Compound 2-3 5 parts by mass
(ハードコート層の形成)
上記で作製した保護フィルムの流延ベルトに接していない面上に、上記で調液したハードコート層形成用組成物を、押し出しコーターを用いてドライ膜厚が2.5μmになるように塗布し、恒率乾燥区間温度50℃、減率乾燥区間温度50℃で乾燥の後、酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら、紫外線ランプを用い照射部の照度が100mW/cm2で、照射量を0.25J/cm2として塗布層を硬化させ、ハードコート層を形成した。得られたハードコート層を「AHD1」ともいう。また、得られたハードコート層付き保護フィルムを以下「HD層付き保護フィルム31」ともいう。
(Formation of the hard coat layer)
On the surface of the protective film prepared above that is not in contact with the casting belt, the hard coat layer forming composition prepared above was applied using an extruder to a dry film thickness of 2.5 μm. After drying at a constant drying temperature of 50°C and a decrease drying temperature of 50°C, the coated layer was cured using an ultraviolet lamp with an irradiation intensity of 100 mW/ cm² and an irradiation dose of 0.25 J/ cm² while purging with nitrogen to create an atmosphere with an oxygen concentration of 1.0 volume% or less, thereby forming a hard coat layer. The obtained hard coat layer is also referred to as "AHD1". The obtained protective film with the hard coat layer is also referred to as "protective film with HD layer 31" below.
[2]偏光子の製造
厚さ25μmのポリビニルアルコール系フィルムを、35℃の水で膨潤させた。得られたフィルムを、ヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5g及び水100gからなる水溶液に60秒間浸漬し、さらにヨウ化カリウム3g、ホウ酸7.5g及び水100gからなる45℃の水溶液に浸漬した。得られたフィルムを、延伸温度55℃、延伸倍率5倍の条件で一軸延伸した。この一軸延伸フィルムを、水洗した後、乾燥させて、厚さ12μmの偏光子(1)を得た。
[2] Production of polarizers A polyvinyl alcohol-based film with a thickness of 25 μm was swollen with water at 35°C. The resulting film was immersed for 60 seconds in an aqueous solution consisting of 0.075 g of iodine, 5 g of potassium iodide, and 100 g of water, and then immersed again in an aqueous solution at 45°C consisting of 3 g of potassium iodide, 7.5 g of boric acid, and 100 g of water. The resulting film was uniaxially stretched at a stretching temperature of 55°C and a stretching ratio of 5 times. After washing the uniaxially stretched film with water, it was dried to obtain a polarizer (1) with a thickness of 12 μm.
[3]位相差フィルムの製造
(位相差フィルム1)
ポリカーボネート樹脂フィルム(PCフィルム)を、以下の製造方法(溶融流延製膜法)によって作製した。
[3] Manufacturing of phase difference film (Phase difference film 1)
Polycarbonate resin film (PC film) was manufactured using the following manufacturing method (melt casting method).
撹拌翼及び100℃に制御された還流冷却器を具備した縦型反応器2器からなるバッチ重合装置を用いて重合を行った。9,9-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(BHEPF)、イソソルビド(ISB)、ジエチレングリコール(DEG)、ジフェニルカーボネート(DPC)、及び酢酸マグネシウム4水和物を、モル比率でBHEPF/ISB/DEG/DPC/酢酸マグネシウム=0.348/0.490/0.162/1.005/1.00×10-5になるように仕込んだ。反応器内を十分に窒素置換した後(酸素濃度0.0005~0.001vol%)、熱媒で加温を行い、内温が100℃になった時点で撹拌を開始した。昇温開始40分後に内温を220℃に到達させ、この温度を保持するように制御すると同時に減圧を開始し、220℃に到達してから90分で13.3kPaにした。重合反応とともに副生するフェノール蒸気を100℃の還流冷却器に導き、フェノール蒸気中に若干量含まれるモノマー成分を反応器に戻し、凝縮しないフェノール蒸気を45℃の凝縮器に導いて回収した。 Polymerization was carried out using a batch polymerization apparatus consisting of two vertical reactors equipped with stirring blades and reflux condensers controlled to 100°C. 9,9-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]fluorene (BHEPF), isosorbide (ISB), diethylene glycol (DEG), diphenyl carbonate (DPC), and magnesium acetate tetrahydrate were charged in a molar ratio of BHEPF/ISB/DEG/DPC/magnesium acetate = 0.348/0.490/0.162/1.005/1.00 × 10⁻⁵ . After thoroughly purging the reactor with nitrogen (oxygen concentration 0.0005–0.001 vol%), the reactor was heated with a heat transfer medium, and stirring was started when the internal temperature reached 100°C. Forty minutes after the start of heating, the internal temperature was raised to 220°C, and while controlling the system to maintain this temperature, the pressure was reduced to 13.3 kPa 90 minutes after reaching 220°C. The phenol vapor produced as a by-product of the polymerization reaction was guided to a reflux condenser at 100°C, the monomer components contained in small amounts in the phenol vapor were returned to the reactor, and the non-condensing phenol vapor was guided to a condenser at 45°C and recovered.
第1反応器に窒素を導入して一旦大気圧まで復圧させた後、第1反応器内のオリゴマー化された反応液を第2反応器に移した。次いで、第2反応器内の昇温及び減圧を開始して、50分で内温240℃、圧力0.2kPaにした。その後、所定の撹拌動力となるまで重合を進行させた。所定動力に到達した時点で反応器に窒素を導入して復圧し、反応液をストランドの形態で抜出し、回転式カッターでペレット化を行い、BHEPF/ISB/DEG=34.8/49.0/16.2[mol%]の共重合組成のポリカーボネート樹脂Aを得た。このポリカーボネート樹脂Aの還元粘度は、0.430dL/g、ガラス転移温度は138℃であった。Nitrogen was introduced into the first reactor to restore pressure to atmospheric pressure, and then the oligomerized reaction solution in the first reactor was transferred to the second reactor. Next, heating and depressurization were started in the second reactor, and the internal temperature was raised to 240°C and the pressure to 0.2 kPa in 50 minutes. Polymerization was then carried out until the predetermined stirring power was reached. When the predetermined power was reached, nitrogen was introduced into the reactor to restore pressure, the reaction solution was extracted in strand form, and pelletized using a rotary cutter to obtain polycarbonate resin A with a copolymer composition of BHEPF/ISB/DEG = 34.8/49.0/16.2 [mol%]. The reduced viscosity of this polycarbonate resin A was 0.430 dL/g, and the glass transition temperature was 138°C.
得られたポリカーボネート樹脂Aを80℃で5時間真空乾燥をした後、単軸押出機(いすず化工機社製、スクリュー径25mm、シリンダー設定温度:220℃)、Tダイ(幅900mm、設定温度:220℃)、チルロール(設定温度:120~130℃)及び巻取機を備えたフィルム製膜装置を用い、厚さ130μmのポリカーボネート樹脂フィルム(PCフィルム1)を長尺フィルムのロール体(フィルムロール)として作製した。The obtained polycarbonate resin A was vacuum-dried at 80°C for 5 hours. Then, a polycarbonate resin film (PC film 1) with a thickness of 130 μm was produced as a long film roll (film roll) using a film manufacturing apparatus equipped with a single-screw extruder (manufactured by Isuzu Chemical Machinery Co., Ltd., screw diameter 25 mm, cylinder setting temperature: 220°C), a T-die (width 900 mm, setting temperature: 220°C), a chill roll (setting temperature: 120-130°C), and a winding machine.
上記で作製したPCフィルム1のロール体(フィルムロール)を、斜め延伸フィルムの製造装置80(図4、図5参照)にセットしてPCフィルム1を繰り出した。そして、このPCフィルム1を、延伸部の予熱ゾーンZ1を通過させて予熱温度までPCフィルム1を加熱し、その後、延伸ゾーンZ2を通過させて延伸倍率3倍で斜め延伸し、続いて、熱固定ゾーンZ3を通過させて、膜厚50μm、幅1500mm、配向角θ=45°(幅手中央部での値)の斜め延伸PCフィルム1を作製した。作製した斜め延伸PCフィルム1は、巻き取ってフィルムロールとした。なお、延伸部での予熱ゾーンZ1の温度T1(予熱温度)は、(Tg+15)℃とし、延伸ゾーンZ2の温度T2(延伸温度)は、(Tg+11)℃とし、熱固定ゾーンZ3の温度T3は、(Tg+9)℃とした。得られた位相差フィルムを位相差フィルム1とする。The roll of PC film 1 prepared as described above was set in the obliquely stretched film manufacturing apparatus 80 (see Figures 4 and 5) and the PC film 1 was unwound. Then, the PC film 1 was passed through the preheating zone Z1 of the stretching section to heat it to the preheating temperature, then passed through the stretching zone Z2 to be obliquely stretched at a stretching ratio of 3, and subsequently passed through the heat-setting zone Z3 to produce an obliquely stretched PC film 1 with a film thickness of 50 μm, a width of 1500 mm, and an orientation angle θ = 45° (value at the center of the width). The produced obliquely stretched PC film 1 was wound up to form a film roll. The temperature T1 (preheating temperature) of the preheating zone Z1 in the stretching section was set to (Tg + 15) °C, the temperature T2 (stretching temperature) of the stretching zone Z2 was set to (Tg + 11) °C, and the temperature T3 of the heat-setting zone Z3 was set to (Tg + 9) °C. The resulting phase difference film is designated as phase difference film 1.
(位相差フィルム2)
位相差フィルム2は上記で得られた位相差フィルム1に、上記TAC-1を積層した構成のフィルムである。なお、位相差フィルム1とTAC-1の接着には、以下の[5]有機EL表示装置の作製に用いた粘着剤層(A1)を用いた。
(Phase difference film 2)
The phase difference film 2 is a film in which the TAC-1 is laminated onto the phase difference film 1 obtained above. The adhesive layer (A1) used in the fabrication of the organic EL display device described in [5] below was used to bond the phase difference film 1 and the TAC-1.
[4]偏光板の作製
上記[1]~[3]で得られた各層を表VIIに示す組み合せで積層して、偏光板1~11を作製した。なお、位相差フィルムと偏光子の間、保護フィルムと偏光子の間は完全鹸化型ポリビニルアルコール水溶液(水糊)を用いて接着した。また、位相差フィルム2の積層は、TAC-1側を偏光子側に向けて行った。
[4] Fabrication of polarizing plates Polarizing plates 1 to 11 were fabricated by laminating the layers obtained in [1] to [3] above in the combinations shown in Table VII. The gaps between the phase difference film and the polarizer, and between the protective film and the polarizer were bonded using a fully saponifiable polyvinyl alcohol aqueous solution (water glue). In addition, the lamination of the phase difference film 2 was carried out with the TAC-1 side facing the polarizer side.
[5]有機EL表示装置の作製
表VIIに示す偏光板1~11を、それぞれ以下の粘着剤層(A1)を介して有機EL素子と積層し、有機EL表示装置を作製し評価した。具体的には、有機ELパネル搭載のSAMSUNG社製GALAXY S10(商品名)を分解し、有機EL素子から円偏光板を剥離して、剥離した面に粘着剤層(A1)を介して表VIIに示す偏光板1~11を、それぞれハードコート層側を視認側、位相差フィルム側を有機EL素子側にして貼合し、有機EL表示装置を作製した。
[5] Fabrication of Organic EL Display Devices The polarizing plates 1 to 11 shown in Table VII were laminated with organic EL elements via the following adhesive layer (A1) to fabricate and evaluate organic EL display devices. Specifically, a SAMSUNG GALAXY S10 (product name) equipped with an organic EL panel was disassembled, the circular polarizing plate was peeled off from the organic EL element, and the polarizing plates 1 to 11 shown in Table VII were bonded to the peeled surface via the adhesive layer (A1), with the hard coat layer side facing the viewing side and the phase difference film side facing the organic EL element, to fabricate organic EL display devices.
(粘着剤組成物(A1)の製造)
アクリル酸2-エチルヘキシル(2EHA)78質量部、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)18質量部、及びアクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEA)15質量部から構成されるモノマー混合物に、光重合開始剤として、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:イルガキュア184、BASFジャパン(株)製)0.035質量部、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(商品名:イルガキュア651、BASFジャパン(株)製)0.035質量部を配合した後、粘度(計測条件:BH粘度計No.5ローター、10rpm、測定温度30℃)が約20Pa・sになるまで紫外線を照射して、上記モノマー成分の一部が重合したプレポリマー組成物(重合率:8%)を得た。次に、該プレポリマー組成物に、ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)0.15質量部、シランカップリング剤(商品名:KBM-403、信越化学工業(株)製)0.3質量部を添加して混合し、アクリル系粘着剤組成物(a)を得た。
(Manufacturing of adhesive composition (A1))
A monomer mixture consisting of 78 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate (2EHA), 18 parts by mass of N-vinyl-2-pyrrolidone (NVP), and 15 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) was mixed with 0.035 parts by mass of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name: Irgacure 184, manufactured by BASF Japan Ltd.) and 0.035 parts by mass of 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (trade name: Irgacure 651, manufactured by BASF Japan Ltd.) as photopolymerization initiators. The mixture was then irradiated with ultraviolet light until the viscosity (measurement conditions: BH viscometer No. 5 rotor, 10 rpm, measurement temperature 30°C) reached approximately 20 Pa·s, thereby obtaining a prepolymer composition (polymerization rate: 8%) in which a portion of the above monomer components had polymerized. Next, 0.15 parts by mass of hexanediol diacrylate (HDDA) and 0.3 parts by mass of a silane coupling agent (product name: KBM-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) were added to the prepolymer composition and mixed to obtain acrylic adhesive composition (a).
得られたアクリル系粘着剤組成物(a)に対して(アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分を100質量部とする)と、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド(商品名:イルガキュア819、BASFジャパン(株)製)0.2質量部を添加し撹拌することにより粘着剤組成物(A1)を得た。To the obtained acrylic adhesive composition (a), 100 parts by mass of monomer components that form an acrylic polymer and 0.2 parts by mass of bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide (trade name: Irgacure 819, manufactured by BASF Japan Ltd.) were added and stirred to obtain adhesive composition (A1).
(粘着剤層(A1)の形成)
粘着剤組成物(A1)を、離型フィルムの剥離処理されたフィルム上に、粘着剤層形成後の厚さが150μmとなるように塗布し、次いで、該粘着剤組成物層の表面に、離型フィルムを貼り合わせた。その後、照度:6.5mW/cm2、光量:1500mJ/cm2、ピーク波長:350nmの条件で紫外線照射を行い、粘着剤組成物層を光硬化させて、粘着剤層(A1)を形成した。
(Formation of adhesive layer (A1))
The adhesive composition (A1) was applied to a film that had been peeled off from a release film, so that the thickness of the adhesive layer after formation was 150 μm. Then, the release film was bonded to the surface of the adhesive composition layer. Subsequently, ultraviolet irradiation was performed under conditions of illuminance: 6.5 mW/ cm² , light intensity: 1500 mJ/ cm² , and peak wavelength: 350 nm to photocur the adhesive composition layer and form the adhesive layer (A1).
≪評価≫
(1)光透過率の評価
上記作製した表Vに記載のHD層付き保護フィルムの光透過率を、測定波長を変えて、分光光度計(日立ハイテクサイエンス製U-3300)を用いて測定した。得られた結果を表VIに示す。
≪Rating≫
(1) Evaluation of Light Transmittance The light transmittance of the HD layered protective film described in Table V above was measured using a spectrophotometer (Hitachi High-Tech Science U-3300) at different measurement wavelengths. The results obtained are shown in Table VI.
(2)密着性の評価
上記作製した偏光板を、各10cm×10cmサイズで切り出し、屋外での使用を想定してサイクルサーモ(-40℃・30分放置、次いで95℃・30分放置を交互)に500サイクルに投入後、耐光試験機(アイスーパーUVテスター、岩崎電気株式会社製)にて、150時間光照射した。
耐久性試験後の各偏光板を23℃、55%RHの雰囲気下で12時間調湿後、JISK5400に準拠する方法で、各偏光板のハードコート層に1mmの間隔で縦横に11本の切れ目を入れ、1mm角、100個の碁盤目を作製し、セロハンテープを貼り付けて90度の角度ですばやくはがした。セロハンテープは、1回剥離する毎に交換しながら、該テープの剥離作業を6回実施後、剥れずに残っている碁盤目の面積から、以下の基準で評価した。
○:剥離された碁盤目の面積割合が5%未満であった
△:剥離された碁盤目の面積割合が5%以上、10%未満であった
×:剥離された碁盤目の面積割合が10%以上であった
(2) Evaluation of adhesion The polarizing plates prepared above were cut into 10 cm x 10 cm pieces and subjected to 500 cycles in a cycle thermostat (alternating between -40°C for 30 minutes and 95°C for 30 minutes) simulating outdoor use. After that, they were irradiated with light for 150 hours using a lightfastness tester (I-Super UV Tester, manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.).
After durability testing, each polarizing plate was conditioned for 12 hours in an atmosphere of 23°C and 55% RH. Then, in accordance with JIS K5400, 11 cuts were made vertically and horizontally at 1 mm intervals in the hard coat layer of each polarizing plate, creating 100 grids of 1 mm squares. Cellophane tape was applied to these grids and quickly peeled off at a 90-degree angle. The cellophane tape was replaced after each peeling, and after the tape peeling process was performed six times, the area of the grids that remained intact was evaluated according to the following criteria.
○: The area percentage of the grid pattern that was peeled off was less than 5%. △: The area percentage of the grid pattern that was peeled off was 5% or more but less than 10%. ×: The area percentage of the grid pattern that was peeled off was 10% or more.
表VI及び表VIIからわかるように、化合物(D)を含有する層を、紫外線吸収剤を含有する層より視認側に配置させた場合、化合物(D)や紫外線吸収剤、保護フィルムの樹脂の種類によらず、380~440nmの光透過率を適切に制御することができ、表示素子を外光から保護できるとともに、当該表示素子の発光に対して発光ロスを生じず、前記色素化合物を含有する層と隣接層の密着性が向上することが確認された。なお、表VIIにおいて、偏光板No.2,4,5,7及び8のそれぞれの備考の欄の「本発明」を「参考例」と読み替える。 As can be seen from Tables VI and VII, when the layer containing compound (D) is placed on the visible side of the layer containing the ultraviolet absorber, the light transmittance at 380-440 nm can be appropriately controlled regardless of the type of compound (D), ultraviolet absorber, or protective film resin, protecting the display element from ambient light, preventing light loss from the display element, and improving the adhesion between the layer containing the dye compound and the adjacent layer. In Table VII, replace "the present invention" with "reference example" in the remarks column for polarizers No. 2, 4, 5, 7, and 8.
本発明の偏光板は、ハードコート層と保護フィルムが含有する化合物(D)と紫外線吸収材とを特定の順番で配置したことにより化合物(D)から発生した熱により分子運動が促進され、隣接層との相互作用が強まり、ハードコート層と保護フィルムとの密着性を向上させることができたものと考えられる。In the polarizing plate of the present invention, the compound (D) contained in the hard coat layer and protective film and the ultraviolet absorber are arranged in a specific order. This arrangement promotes molecular motion due to the heat generated from compound (D), strengthens the interaction with adjacent layers, and improves the adhesion between the hard coat layer and the protective film.
また、その効果は、化合物(D)をハードコート層、紫外線吸収剤を保護フィルムに含有させた場合、すなわち、構成1及び構成4の場合、密着性がより向上することが確認された。Furthermore, it was confirmed that the adhesion is further improved when compound (D) is incorporated into the hard coat layer and the UV absorber into the protective film, i.e., in the cases of configurations 1 and 4.
本発明においては、表示装置、特には有機EL表示装置に用いた際に、表示素子を外光から保護できるとともに、当該表示素子が発光ロスを生じず、色素化合物を含有する層と隣接層の密着性が向上した偏光板を提供することができる。また、当該偏光板を用いることで、発光ロスの低減された有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供することができる。In this invention, when used in a display device, particularly an organic EL display device, a polarizing plate can be provided that can protect the display element from ambient light, prevents light emission loss in the display element, and improves the adhesion between the layer containing the dye compound and the adjacent layer. Furthermore, by using this polarizing plate, an organic electroluminescent display device with reduced light emission loss can be provided.
10A,10B 偏光板
1 ハードコート層
2 保護フィルム
3 偏光子
4 位相差フィルム
5 粘着剤層
20 有機EL表示装置
11 有機EL素子
80 斜め延伸フィルムの製造装置
81 フィルム繰り出し部
82、86 搬送方向変更部
83、85 ガイドロール
84 延伸部
87 フィルム巻き取り部
10A, 10B Polarizing plate 1 Hard coat layer 2 Protective film 3 Polarizer 4 Phase difference film 5 Adhesive layer 20 Organic EL display device 11 Organic EL element 80 Manufacturing apparatus for obliquely stretched film 81 Film feeding section 82, 86 Conveying direction changing section 83, 85 Guide roll 84 Stretching section 87 Film winding section
Claims (4)
前記ハードコート層及び前記保護フィルムのうちの少なくとも一方が、300~460nmの波長領域の吸収スペクトルにおいて最大吸収波長が370~379nmの範囲内に存在する色素化合物を含有し、前記保護フィルム及び前記位相差フィルムのうちの少なくとも一方が紫外線吸収剤を含有し、前記色素化合物を含有する層が、前記紫外線吸収剤を含有する層より視認側に位置し、
紫外線吸収剤が、300~460nmの波長領域の吸収スペクトルにおいて最大吸収波長が349~355nmの範囲内に存在する化合物であり、
前記色素化合物が、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物、又は、下記一般式(2)で表される構造を有する化合物を含有することを特徴とする偏光板。
At least one of the hard coat layer and the protective film contains a dye compound whose maximum absorption wavelength is within the range of 370 to 379 nm in the absorption spectrum of the 300 to 460 nm wavelength region, at least one of the protective film and the phase difference film contains an ultraviolet absorber, and the layer containing the dye compound is located on the visible side of the layer containing the ultraviolet absorber.
The ultraviolet absorber is a compound whose maximum absorption wavelength in the absorption spectrum of the 300-460 nm wavelength range is within the range of 349-355 nm .
A polarizing plate characterized in that the aforementioned dye compound contains a compound having a structure represented by the following general formula (1), or a compound having a structure represented by the following general formula (2).
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