WO2016133062A1 - ポリマーフィルム、積層フィルムおよびその製造方法、偏光板、ならびに画像表示装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a polymer film, a laminated film and a method for producing the same, a polarizing plate, and an image display device.
- a flat panel display such as a liquid crystal display device (hereinafter also referred to as LCD (Liquid Crystal Display)) usually includes one or more films (polymer film) containing a polymer as a constituent component.
- LCD Liquid Crystal Display
- the polymer film is incorporated into a flat panel display as a protective film in an LCD, for example (see, for example, Patent Document 1).
- a flat panel display as a protective film in an LCD, for example (see, for example, Patent Document 1).
- polymer films are widely used in various fields as protective films for protecting the surface and improving durability.
- the cured layer can contribute to increasing the scratch resistance of the film surface and increasing the film strength.
- a cured layer is provided only on one side of the polymer film, curling occurs in the laminated film due to warping of the polymer film to the cured layer side (single side) due to curing shrinkage during the formation of the cured layer. Workability at the time of pasting to other members will fall.
- Patent Document 2 discloses that a cured layer (described as a hard coat layer in Patent Document 2) is formed on both sides of a polymer film in order to suppress curling.
- Patent Document 1 describes that a polymer film (described as a cellulose ester film in Patent Document 1) is bonded to a polarizer and used as a polarizing plate protective film. Usually, it is used by being bonded to a member to be protected. Therefore, it is calculated
- the property desired for the protective film includes high visible light transmittance. This is because a protective film having a low visible light transmittance causes a decrease in transparency of a member or apparatus incorporating the film.
- cellulose acylate is said to be a preferred polymer from the viewpoint of the transparency of the polymer film containing the polymer film and the adhesion to other members. Therefore, a polymer film containing cellulose acylate is widely used as a protective film such as a polarizing plate protective film.
- a protective film such as a polarizing plate protective film.
- the laminated film having a cured layer on each side of the polymer film containing cellulose acylate does not have sufficient adhesion when bonded to other members, and peeling occurs. It became clear that.
- the present inventors consider that this is a factor that the surface of the cured layer rather than the surface of the polymer film containing cellulose acylate becomes a bonding surface with another member.
- one of the cured layer surfaces must be a bonding surface.
- the interface between the polymer film and the hardened layer is increased by one as compared with a case where a hardened layer is provided only on one side, and thus light scattering and refraction at the interface are more likely to occur.
- the visible light transmittance is reduced as compared with a laminated film having a cured layer only on one side.
- an object of the present invention is a polymer film containing cellulose acylate, which can suppress curling when a cured layer is laminated, and a laminated film obtained by laminating a cured layer is suitable as a protective film. It is providing the polymer film which is excellent in.
- a polymer film comprising at least component A and component B
- Component A is cellulose acylate
- Component B is one or more components selected from the group consisting of a polymerizable compound and a polymer of a polymerizable compound
- the surface layer part on the first surface side and the surface layer part on the second surface side which is the surface opposite to the first surface, each contain component A and component B
- the content of component A in the surface portion on the first surface side is 10% by mass or more and the content of component B is 30% by mass or more
- Component A and component B are also present in the region between the surface layer portion on the first surface side and the surface layer portion on the second surface side, and the surface layer on the second surface side from the surface layer portion on the first surface side A polymer film in which the content of component B decreases toward the part, Newly found.
- the polymer film can provide a laminated film in which curling is suppressed by providing a cured layer on the second surface side. Furthermore, by adhering the first surface to another member, good adhesion to this member can be shown. In addition, the laminated film thus obtained can exhibit a higher visible light transmittance than a laminated film having a cured layer on both sides. The inference by the present inventors regarding the above points will be described later.
- the “surface layer portion” of the polymer film refers to a region from the surface to the film thickness direction of 0.50 ⁇ m.
- the composition (content ratio of component A, component B, etc.) of the region (surface layer portion) and the region located inside the film from the surface layer portion is determined by composition analysis using Raman spectroscopy. .
- the reason for defining the surface layer portion as described above is that the spatial resolution of measurement using Raman spectroscopy is taken into consideration. Note that Raman spectroscopy is one of analytical methods that can accurately analyze the composition of a film sample.
- the composition of each region of the polymer film is determined by Raman spectroscopy as follows. Cut the polymer film in the thickness direction, and in the cut surface, the region from the surface of the polymer film to the thickness direction of 0.50 ⁇ m (surface layer part on one surface side. Specifically, the distance from the surface is 0.25 ⁇ m Where the peak of the light intensity profile of the excitation light for Raman spectroscopy is applied (the beam diameter is 0.50 ⁇ m ⁇ )), the measurement is started at every 0.50 ⁇ m interval. The composition is analyzed using Raman spectroscopy.
- the peak of the light intensity profile of the excitation light for Raman spectroscopy is applied to the center of the measurement point (the beam diameter is 0.50 ⁇ m ⁇ ).
- the second measurement point from the end and the measurement point that is the end point of measurement is less than 0.50 ⁇ m.
- composition analysis using Raman spectroscopy is performed on a region (surface layer portion on the other surface) from the surface opposite to the surface of the polymer film to the thickness direction of 0.50 ⁇ m.
- composition analysis of the surface layer portion on one surface side of the polymer film, the surface layer portion on the other surface side, and the region located between these surface layer portions can be performed.
- measurement points may be taken every 0.50 ⁇ m intervals in the thickness direction as described above. Details of the composition analysis using Raman spectroscopy will be described in detail in Examples described later.
- the component can be separated from the polymer film by a known separation method such as solvent extraction, and the separated component can be identified by a known identification method.
- the composition of each layer can be determined by performing composition analysis using Raman spectroscopy for the components thus identified.
- the identification method include an NMR method (nuclear magnetic resonance spectroscopy), an IR method (infrared spectroscopy), and an MS method (mass spectrometry). It should be noted that “not detected” in the composition analysis includes a case where it is not included at all and a case where a trace amount is included in an amount below the detection limit in Raman spectroscopy.
- the detection limit in Raman spectroscopy is, for example, 1% by mass or less. When not detected in this way, the content rate is expressed as 0%.
- the cut surface which performs a composition analysis is at least 1 surface, and may be two or more cut surfaces cut
- each layer is defined by an arithmetic average value of analysis results on the plurality of cut surfaces.
- the surface on the surface layer portion side having a high component B content is defined as the first surface
- the surface on the surface layer portion side having a low content of component B is defined as the second surface.
- “the component A and the component B are also present in the region between the surface portion on the first surface side and the surface layer portion on the second surface side” means that in the composition analysis using the Raman spectroscopy described above, It means that component A and component B are each detected at a content of more than 1% by mass in all measurement locations other than the surface layer portion on the first surface side and the surface layer portion on the second surface side.
- the content rate of the component B falls from the surface layer part of the 1st surface side toward the surface layer part of the 2nd surface side
- the content rate of the component B in the center part of a polymer film is 1st. It means that it is lower than the content rate of component B in the surface layer portion on the surface side and higher than the content rate of component B in the surface layer portion on the second surface side.
- the content of component B in the surface portion on the first surface side is “ ⁇ B ” mass%
- the content of component B in the center portion is “ ⁇ B ” mass%
- the component in the surface layer portion on the second surface side when the content ratio of B is “ ⁇ B ” mass%, this means that the relationship “ ⁇ B > ⁇ B > ⁇ B ” is satisfied.
- the content rate of the component B in the center part of a polymer film is a value calculated
- the content rate of component B at the measurement position is plotted.
- the center of the thickness of the polymer film that is, the thickness of the polymer film is “X” ⁇ m
- shaft "X / 2" micrometer be the content rate of the component B in the center part of a polymer film.
- the thickness of the polymer film in this invention and this specification shall be a value measured with a stylus-type film thickness meter.
- the content of component B in the surface layer portion on the first surface side is in the range of 40 to 80% by mass.
- the content of component B in the surface portion on the second surface side is in the range of 5 to 20% by mass.
- the content of component A in the surface layer portion on the first surface side is in the range of 20 to 60% by mass.
- the content rate of ingredient A falls from the surface part of the 2nd surface side toward the surface layer part of the 1st surface side.
- the content rate of component A decreases from the surface layer portion on the second surface side toward the surface layer portion on the first surface side means that the content rate of component A in the central portion of the polymer film is It means that it is lower than the content of component A in the surface layer portion on the surface side and higher than the content of component A in the surface layer portion on the first surface side.
- the content of component A in the surface portion on the first surface side is “ ⁇ A ” mass%
- the content of component A in the center portion is “ ⁇ A ” mass%
- the component in the surface layer portion on the second surface side When the content of A is “ ⁇ A ” mass%, it means that the relationship “ ⁇ A ⁇ A ⁇ A ” is satisfied.
- the method for obtaining the content of component A in the central part of the polymer film is as described above for the content of component B.
- the cellulose acylate includes cellulose acetate.
- the molecular weight of the polymerizable compound is in the range of 250-3000.
- the value obtained by dividing the molecular weight of the polymerizable compound by the number of polymerizable groups contained in one molecule is in the range of 30 to 500.
- the polymerizable compound has a polymerizable group containing an ethylenically unsaturated bond.
- the polymerizable group containing an ethylenically unsaturated bond is a polymerizable group selected from the group consisting of a (meth) acryloyl group and a (meth) acryloyloxy group.
- the description of “(meth) acryloyl group” is used in the meaning of at least one of an acryloyl group and a methacryloyl group. The same applies to “(meth) acryloyloxy group”, “(meth) acrylate”, “(meth) acryl” and the like to be described later.
- a further aspect of the invention provides: A laminated film having the polymer film and an adjacent layer adjacent to the second surface of the polymer film, and the adjacent layer is a cured layer obtained by curing the polymerizable composition; About.
- the “polymerizable composition” is a composition containing at least one polymerizable compound and has a property of being cured by being subjected to a polymerization treatment such as light irradiation and heating.
- the “polymerizable compound” is a compound containing one or more polymerizable groups in one molecule.
- the polymerizable group is a group that can participate in the polymerization reaction, and will be described in detail later.
- a further aspect of the invention provides: A method for producing the laminated film, A first composition comprising cellulose acylate, a polymerizable compound and an organic solvent; and a cellulose acylate and an organic solvent comprising a polymerizable compound at a concentration lower than the polymerizable compound concentration of the first composition.
- Forming a cast film by co-casting with a second composition containing a polymerizable compound Subjecting the cast film formed to a polymerization treatment; Before or after applying the polymerization treatment to the cast film, applying a polymerizable composition for forming an adjacent layer to the second composition side surface; and Subjecting the polymerization composition for forming the adjacent layer to a polymerization treatment;
- a method for producing the laminated film About.
- the casting film is also polymerized by a polymerization process performed on the polymerizable composition for forming an adjacent layer.
- a polymerization process is performed by light irradiation.
- a further aspect of the invention provides: A polarizing plate comprising at least the laminated film and a polarizer adjacent to the first surface of the polymer film contained in the laminated film; About.
- a further aspect of the invention provides: An image display device comprising at least one selected from the group consisting of the laminated film and the polarizing plate, About.
- a polymer film containing cellulose acylate which can suppress curling when a cured layer is laminated, and the laminated film thus obtained is excellent in suitability as a protective film. can do.
- the above-mentioned laminated film containing the said polymer film and its manufacturing method can also be provided.
- multilayer film can also be provided.
- FIG. 1 It is a partially enlarged view of a solution casting film forming apparatus including a casting die capable of co-casting. It is a graph which shows the content rate change of the component A in the thickness direction of the polymer film obtained in Example 1, and the component B. FIG. It is explanatory drawing of the curl evaluation in an Example.
- a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
- a certain component for example, component A, component B, solvent, etc.
- a certain component may be included in a film or a composition, and two or more of them may be combined in any combination. It may be included in any proportion.
- the proportion of a certain component in a film, a composition, or the like refers to the total of two or more types unless the component includes two or more types.
- the polymer film according to one embodiment of the present invention is a polymer film containing at least component A and component B, wherein component A is cellulose acylate, and component B is a group consisting of a polymerizable compound and a polymer of the polymerizable compound.
- the content of component A in the surface layer portion on one surface side is 10% by mass or more and the content rate of component B is 30% by mass or more, and the surface layer portion on the first surface side and the surface layer portion on the second surface side
- the component A and the component B exist also in the area
- the present inventors consider the reason why the above-described object can be achieved by the polymer film as follows (1) to (3). However, the following description is a guess by the present inventors and does not limit the present invention.
- the curl described above is due to the fact that the cured film shrinks only on one side of the polymer film, thereby applying a force to the polymer film to deform the film only on one side (cured layer side). It is thought that it occurs. Therefore, it is considered that curling can be suppressed by providing a cured layer on each side of the polymer film to prevent the polymer film from being deformed only on one side.
- providing a cured layer on each side of the polymer film decreases suitability as a protective film (adhesion with other members and visible light transmittance).
- Component B is one or more components selected from the group consisting of “polymerizable compound” and “polymer of polymerizable compound”.
- the content rate of component B in the surface layer portion on the first surface side is 30% by mass or more, and the content rate of component B decreases toward the surface layer portion on the second surface side, It means that there is a concentration gradient in which the first surface side is a high concentration region of component B and the second surface side is a low concentration region of component B in the film thickness direction.
- an adjacent layer (cured layer) obtained by curing the polymerizable composition by polymerization treatment is laminated on the surface (second surface) on the low concentration region side of component B of this polymer film, a cured layer is formed only on one side. A laminated film is obtained.
- the high-concentration region of component B in the polymer film can be in a state similar to a state in which a hardened layer is formed on both sides by acting as a hardened layer.
- the present inventors consider that this is the reason why the polymer film according to one embodiment of the present invention makes it possible to obtain a laminated film in which curling is suppressed. Furthermore, curling can be suppressed without forming a cured layer on both sides. Therefore, according to the polymer film, a laminated film having a higher visible light transmittance than a laminated film having a cured layer formed on each side is provided. Can be provided.
- the polymer film includes a polymer film containing a polymerizable compound before the polymerization treatment.
- a polymer film is obtained by, for example, performing a polymerization treatment before lamination of the adjacent layer (cured layer) or a polymerization compound contained in the film by a polymerization process for forming the adjacent layer (cured layer). Is polymerized to form a polymer film containing a polymer of a polymerizable compound.
- the surface layer portion on the first surface side, the surface layer portion on the second surface side which is the surface opposite to the first surface, and the region between both surface layer portions described above, A (cellulose acylate) is present.
- the surface layer portion on the first surface side and the surface layer portion on the second surface side which is the surface opposite to the first surface, and the region between the two surface layer portions described above, B is also present.
- the presence of component A and component B over the entire polymer film as described above is also the reason why a laminated film having a high visible light transmittance can be provided by laminating an adjacent layer (cured layer) on this polymer film.
- the present inventors infer that.
- the content of component A (cellulose acylate) in the surface layer portion on the first surface side is 10% by mass or more.
- Cellulose acylate is a component that can contribute to improving the adhesion between the polymer film containing the cellulose acylate and other members.
- the laminated film containing this polymer film was bonded to another member (for example, a polarizer).
- the present inventors speculate that this contributes to suppressing the occurrence of peeling.
- the bonding surface with the other member is either one of the cured layer surfaces. This is considered to be the reason why the laminated film in which the cured layers are formed on both sides of the polymer film does not have sufficient adhesion with other members.
- component A is present at 10% by mass or more and component B is present at 30% by mass or more in the surface layer portion on the first surface side.
- the present inventors presume that this is the reason why it is possible to provide a laminated film in which curling suppression and adhesion improvement with other members are compatible by forming a cured layer on the second surface side).
- the content of component A (cellulose acylate) in the surface layer portion on the first surface side is 10% by mass or more. As described above, this is from the viewpoint of improving the adhesion when another member is bonded to the first surface side. That is, when the content of component A in the surface layer portion on the first surface side is 10% by mass or more, occurrence of peeling when another member is bonded to the first surface side can be suppressed. .
- the content of component A in the surface layer portion on the first surface side is preferably 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, and 30 The content is more preferably at least mass%, more preferably at least 35 mass%, even more preferably at least 40 mass%, and the higher the content, the more preferable. Moreover, since the content rate of the component B in the surface layer part of the 1st surface side is 30 mass% or more, the content rate of the component A in the surface layer part of the 1st surface side is 70 mass% or less. is there.
- the content of component A in the surface layer portion on the first surface side is preferably 60% by mass or less, and preferably 50% by mass or less from the viewpoint of further curling of the laminated film provided with the cured layer. It is more preferable.
- the content of component A in the surface layer portion on the second surface side may be 10% by mass or more, or less than 10% by mass.
- the component A in the polymer film, the component A is present in the surface layer portion on the first surface side, the surface layer portion on the second surface side, and the region between the both surface layer portions.
- the content rate of component A is relatively low on the first surface side. There is a tendency to increase from the surface layer portion toward the surface layer portion on the second surface side (that is, decrease from the surface layer portion on the second surface side toward the surface layer portion on the first surface side).
- component A is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and further preferably 80% by mass or more.
- component A cellulose acylate
- this is only an estimation and does not limit the present invention.
- the content of component B in the surface layer portion on the first surface side is 30% by mass or more.
- the content of component B in the surface layer portion on the first surface side is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and 60% by mass. More preferably, the higher the content, the more preferable.
- the content rate of the component A in the surface layer part of the 1st surface side is 10 mass% or more
- the content rate of the component B in the surface layer part of the 1st surface side is 90 mass% or less. is there.
- the content of component A in the surface portion on the first surface side is 80% by mass or less from the viewpoint of further improving the adhesion when another member is bonded to the first surface side. Preferably, it is 70 mass% or less.
- the component B is present in a surface layer portion on the first surface side, a surface layer portion on the second surface side, and a region between the both surface layer portions. And the content rate of the component B falls toward the surface layer part of the 2nd surface side from the surface layer part of the 1st surface side. Therefore, the content rate of component B in the surface layer portion on the second surface side is lower than the content rate of component B in the surface layer portion on the first surface side.
- the content of component B in the surface layer portion on the second surface side can be, for example, about 3 to 50% by mass. If the content is lower than the content of component B in the surface layer portion on the first surface side, 3% by mass. % Or more than 50% by mass.
- the content of component B in the surface layer portion on the second surface side is in the range of 5 to 20% by mass. preferable.
- the inventors have improved the brittleness on the bonding surface (second surface) side when the content of component B in the surface layer portion on the second surface side is in the range of 5 to 20% by mass. It is considered that it is formed in the vicinity of the interface between the adjacent layer and the polymer film in an aspect in which the polymer film is also subjected to the polymerization treatment by the polymerization treatment for forming the adjacent layer as will be described in detail later.
- the content of component B in the surface layer portion on the first surface side is ⁇ B
- the content rate of component B in the center portion is ⁇ B
- the content rate of component B in the surface layer portion on the second surface side is ⁇ B.
- the polymer film satisfies the relationship of ⁇ B > ⁇ B > ⁇ B.
- the difference “ ⁇ B ⁇ B ” between the component B contents in both surface layers is preferably 5% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more. It is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, and further preferably 50% by mass or more.
- Component A is cellulose acylate. There is no restriction
- the acyl group is an acetyl group, a propionyl group, or a butanoyl group, more preferably an acetyl group or a propionyl group, and still more preferably an acetyl group. That is, the polymer film preferably contains cellulose acetate as cellulose acylate (component A).
- cellulose acylate having an acetyl substitution degree of 2.95 or less is preferable, more preferably 2.90 or less, and still more preferably 2.89 or less.
- cellulose acylate having an acetyl substitution degree of 2.00 or more is preferable, more preferably 2.50 or more, and still more preferably 2.80 or more.
- the total acyl substitution degree of the cellulose acylate is also preferably in the above-described range for the acetyl substitution degree.
- the total acyl substitution degree and acetyl substitution degree can be measured according to the method prescribed in ASTM-D817-96.
- the portion not substituted with an acyl group usually exists as a hydroxyl group.
- the details of cellulose acylate can also be referred to paragraphs 0017 to 0020 of JP2012-215812A.
- Component B is one or more components selected from the group consisting of a polymerizable compound and a polymer of a polymerizable compound.
- the polymer film includes a polymer film containing a polymerizable compound before the polymerization treatment. That is, a polymer film that becomes a polymer film containing a polymer of a polymerizable compound by being subjected to a polymerization treatment such as light irradiation or heating is also an embodiment of the polymer film.
- the polymer film is a polymer film that is divided into a plurality of processes that are performed twice or more, and is a polymer film in which a part of the plurality of processes is performed, and then the remainder of the plurality of processes
- the polymer film in which the step is performed is also an embodiment of the polymer film.
- the polymerizable compound may be a monofunctional polymerizable compound containing one polymerizable group in one molecule or a polyfunctional polymerizable compound containing two or more identical or different polymerizable groups in one molecule. Good.
- the polymerizable compound may be a monomer or a multimer such as an oligomer or a prepolymer.
- the polymerizable compound contained in the polymer film and the polymerizable compound constituting the polymer contained in the polymer film may be one kind alone, or a combination of two or more kinds in any ratio.
- the combination of two or more kinds of polymerizable compounds is a combination of two or more kinds of monofunctional polymerizable compounds, a combination of two or more kinds of polyfunctional polymerizable compounds, and one or more kinds. Any combination of the monofunctional polymerizable compound and one or more polyfunctional polymerizable compounds may be used.
- the molecular weight of the polymerizable compound is, for example, 80 or more and 30,000 or less, but may be lower or higher than this range.
- the means for providing the polymer film with the distribution of component B described in detail above is not particularly limited as long as it is a means capable of giving such distribution.
- the component B is contained in the region between the surface layer portion on the first surface side, the surface layer portion on the second surface side and the surface layer portion on both sides and the both surface layer portions, and the component B described above in the film thickness direction.
- a polymer film having a distribution can be obtained.
- the diffusion of the polymerizable compound can be controlled by the molecular weight of the polymerizable compound, co-casting conditions, and the like.
- the molecular weight of the polymerizable compound is preferably 250 or more, more preferably 500 or more, and 1000 or more. Is more preferable. Further, from the same viewpoint, the molecular weight of the polymerizable compound is preferably 3000 or less.
- molecular weight shall mean the weight average molecular weight measured in polystyrene conversion by gel permeation chromatography (GPC) about a multimer.
- GPC gel permeation chromatography
- specific measurement conditions include the following measurement conditions.
- the weight average molecular weight described later is a value measured under the following measurement conditions.
- GPC device HLC-8120 (manufactured by Tosoh Corporation) Column: TSK gel Multipore HXL-M (Tosoh Corporation, 7.8 mm ID (inner diameter) ⁇ 30.0 cm)
- Eluent Tetrahydrofuran (THF)
- the polymerizable group may be a radical polymerizable group or a cationic polymerizable group, and is preferably a radical polymerizable group.
- polymerizable groups such as an ethylenically unsaturated bond-containing group, an epoxy group, an oxetane group, and a methylol group can be exemplified, and an ethylenically unsaturated bond-containing group is more preferable.
- Examples of the ethylenically unsaturated bond-containing group include (meth) acryloyloxy group, (meth) acryloyl group, vinyl group, styryl group, and allyl group, and (meth) acryloyloxy group and (meth) acryloyl group include More preferred is a (meth) acryloyloxy group.
- the number of polymerizable groups contained in the compound is 2 or more per molecule, preferably in the range of 2 to 20, and more preferably in the range of 3 to 12.
- polymerizable group equivalent The value obtained by dividing the molecular weight of the polymerizable compound by the number of polymerizable groups contained in one molecule (hereinafter also referred to as “polymerizable group equivalent”) has the distribution of component B described above. From the viewpoint of ease of production of the polymer film, it is preferably 30 or more, and more preferably 50 or more. Also, the smaller the polymerizable group equivalent, the greater the amount of cure shrinkage when polymerized, so from the viewpoint of curl suppression, the polymerizable group equivalent is preferably 500 or less, preferably 300 or less. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 200 or less.
- the polyfunctional (meth) acrylate compound which has 2 or more of ethylenically unsaturated bond containing groups in 1 molecule can be mentioned.
- Specific examples of the bifunctional (meth) acrylate include ethylene glycol di (meth) acrylate, bisphenol A tetraethoxydi (meth) acrylate, bisphenol A tetrapropoxydi (meth) acrylate, and 1,6-hexanediol di (meth) acrylate. ) Acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, and the like.
- Light acrylate NP-A neopentyl glycol diacrylate, molecular weight 212
- the tri- or higher functional (meth) acrylate compound include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and dipenta Examples include erythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and isocyanuric acid-modified tri (meth) acrylate.
- the (meth) acrylate compound may be one in which a part of the molecular skeleton is modified. For example, those modified with ethylene oxide, propylene oxide, caprolactone, isocyanuric acid, alkyl, cyclic alkyl, aromatic, bisphenol and the like can be used.
- examples of the polymerizable compound include urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, (meth) acrylate polymer, and the like. ) Acrylate is preferred.
- Urethane (meth) acrylate can be obtained by reaction of polyhydric alcohol and organic diisocyanate with hydroxy (meth) acrylate.
- polyhydric alcohol examples include neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, trimethylolpropane, and pentaerythritol.
- Tricyclodecane dimethylol bis- [hydroxymethyl] -cyclohexane, etc .
- the above polyhydric alcohols and polybasic acids for example, succinic acid, phthalic acid, hexahydrophthalic anhydride, terephthalic acid, adipic acid, azelaic acid, tetrahydroanhydride
- Polyester polyol obtained by reaction with phthalic acid, etc .
- polycaprolactone polyol obtained by reaction of the above polyhydric alcohol with ⁇ -caprolactone
- polycarbonate polyol for example, 1,6-hexanediol
- Polycarbonate diols obtained by reacting diphenyl carbonate
- the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and ethylene oxide-modified bisphenol A.
- organic polyisocyanate examples include isocyanate compounds such as isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, dicyclopentanyl isocyanate, adducts of these isocyanate compounds, or these Examples include isocyanate multimers.
- hydroxy (meth) acrylate compound examples include pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) ) Acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, dimethylol cyclohexyl mono (meth) acrylate, hydroxycaprolactone (meth) acrylate, and the like.
- pentaerythritol tri (meth) acrylate and dipentaerythritol penta (meth) acrylate are preferable.
- the urethane (meth) acrylate is preferably 6 or more functional and more preferably 6 to 15 functional.
- urethane (meth) acrylate Commercial products may be used as urethane (meth) acrylate. Examples of commercially available products include: Nippon Synthetic Chemical Industry: UV1700B (weight average molecular weight 2000, 10 functional), UV7600B (weight average molecular weight 1500, 6 functional), Nippon Kayaku Co., Ltd .: DPHA40H (weight average molecular weight 7000, 10 Functionality), UX5003 (weight average molecular weight 700, 6 functionalities), Negami Kogyo Co., Ltd .: UN3320HS (weight average molecular weight 5000, 15 functionalities), UN904 (weight average molecular weight 4900, 15 functionalities), UN3320HC (weight average molecular weight 1500, 10 functionalities) ), UN3320HA (weight average molecular weight 1500, 6 functional), manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd .: BS577 (weight average molecular weight 1000, 6 functional), and Shin Nakamura Chemical Industries, Ltd .: U15HA (weight average
- a fluorine-containing polymerizable compound containing one or more fluorine atoms in one molecule, a silicone-based polymerizable compound having one or more siloxane bonds in one molecule, and the like can also be used.
- the fluorine-containing polymerizable compound for example, various compounds described in JP-A-2013-130865, paragraphs 0077 to 0103 can be used.
- the silicone-based polymerizable compound reference can be made to paragraph 0141 of JP2013-130865A and JP0119-0120A of JP2012-103689A.
- the polymerizable compound may be a monofunctional polymerizable compound.
- the monofunctional polymerizable compound is not particularly limited.
- a monofunctional (meth) acrylate compound described in WO2012 / 0777807A1 paragraph 0022 a monofunctional polymerizable compound having only one vinyl bond in one molecule described in JP2008-17895A, paragraph 2008
- a monofunctional radically polymerizable monomer described in paragraph 0022 of JP-A-119684 can be used.
- the said polymer film should just be a limit which contains the component A demonstrated above, and the component B by the distribution described previously, and can contain one or more other components arbitrarily. About these components, the composition which can be used for manufacture of the said polymer film is mentioned later.
- the polymer film contains at least cellulose acylate as a polymer that is a component of the film, but may optionally contain one or more other polymers as long as the distribution of component A and component B described above is satisfied. It may be.
- Such a polymer is not particularly limited, and examples thereof include various polymers that are generally known as constituents of polymer films.
- the thickness of the polymer film may be determined according to the application and is not particularly limited.
- the thickness of the polymer film is, for example, 20 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less, but may be a thickness outside this range.
- the thickness of the polymer film can be adjusted according to the film forming conditions.
- the laminated film according to one embodiment of the present invention includes the polymer film and an adjacent layer adjacent to the second surface of the polymer film.
- the adjacent layer is a cured layer formed by curing the polymerizable composition.
- the polymer film contained in the laminated film is as described above.
- the adjacent layer is a cured layer formed by curing the polymerizable composition.
- adjacent with respect to adjacent layers means that they are adjacent directly or indirectly. That is, the adjacent layer may be laminated in direct contact with the second surface of the polymer film according to one embodiment of the present invention without interposing another layer, and indirectly through another layer such as a known adhesive layer. May be laminated.
- the high concentration region of component B exists on the other surface side where the adjacent layer (cured layer) is formed, so that one side of the polymer film can be formed without forming a cured layer on each side. By forming the cured layer only on the (second surface side), a laminated film in which curling is suppressed can be obtained.
- the adjacent layer is preferably formed using various polymerizable compositions capable of forming a hardened layer generally called a hard coat layer.
- the polymerizable composition for forming the adjacent layer includes at least a polymerizable compound, and includes one or more optional components such as a polymerization initiator, an additive such as a filler, and a solvent. be able to.
- the thickness of the adjacent layer is not particularly limited, but it is preferably in the range of 0.1 to 6 ⁇ m, more preferably in the range of 3 to 6 ⁇ m, from the viewpoint of transparency and durability of the laminated film. is there.
- stacked on a polymer film shall be a value calculated
- Ten sample pieces are produced by cutting the laminated film. Cutting can be performed using a microtome. Each produced sample piece is observed with an optical microscope at a magnification of 1000 times, and the thickness of the adjacent layer is measured. The arithmetic average value of the thicknesses measured for 10 sample pieces is taken as the thickness of the adjacent layer.
- the adjacent layer may be a single layer or may have a laminated structure of two or more layers. Regarding the adjacent layer in which two or more layers are laminated, the thickness means the total thickness of the laminated layers.
- polymerizable compound contained in the polymerizable composition for forming the adjacent layer various polymerizable compounds exemplified above as the polymerizable compound contained as the component B in the polymer film can be used. Details of the polymerizable composition for forming the adjacent layer will be described later.
- the laminated film In the laminated film, one outermost surface may be the first surface of the polymer film, and the other outermost surface may be the surface of the adjacent layer.
- surface side of the polymer film can show a high visible light transmittance compared with the laminated film which has a hardened layer on both surfaces side, respectively.
- the visible light transmittance means a transmittance measured using a spectrophotometer at a measurement wavelength of 550 nm. A known spectrophotometer can be used as the spectrophotometer.
- the laminated film preferably has a visible light transmittance of 90% or more. The visible light transmittance is, for example, 98% or less, but is preferably as high as possible, and may be more than 98%.
- the laminated film was produced by any production method as long as it had the polymer film detailed above and had an adjacent layer (cured layer) adjacent to the second surface of the polymer film. It may be a thing.
- a further aspect of the present invention is a method for producing a laminated film according to one aspect of the present invention described above, the first composition comprising cellulose acylate, a polymerizable compound and an organic solvent, and cellulose acylate. And an organic solvent, and when a polymerizable compound is contained, a cast film is formed by co-casting with the second composition containing the polymerizable compound at a concentration lower than the polymerizable compound concentration of the first composition.
- the present invention relates to a method for producing the laminated film, comprising subjecting the polymerization composition for forming an adjacent layer to polymerization.
- the manufacturing method will be described in more detail.
- the first composition is a polymerizable composition containing a polymerizable compound, and contains at least cellulose acylate and an organic solvent together with the polymerizable compound. Details of the cellulose acylate and the polymerizable compound are as described above.
- organic solvent contained in the first composition an organic solvent generally used for casting film formation can be used without any limitation.
- organic solvents include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, tetrahydrofuran (THF), 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, 1,2-dimethoxyethane, and the like.
- Ethers methyl formate, ethyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, amyl acetate, ⁇ -butyrolactone, and other esters, methyl cellosolve, dimethylimidazolinone, dimethylformamide, dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, sulfolane, Examples thereof include nitroethane, methylene chloride (methylene chloride), methyl acetoacetate and the like. 1,3-dioxolane, THF (tetrahydrofuran), methyl ethyl ketone, acetone, methyl acetate and methylene chloride are preferred.
- the organic solvent exemplified above is the main solvent occupying the largest proportion (for example, 50% by mass or more and less than 99% by mass with respect to 100% by mass of the mixed solvent). Is preferred.
- the organic solvent (subsolvent) contained in the mixed solvent together with the main solvent is preferably an alcohol having 1 to 4 carbon atoms.
- the alcohol having 1 to 4 carbon atoms include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, and propylene glycol monomethyl.
- One type or two or more types of ethers can be mentioned.
- the auxiliary solvent can be contained in the mixed solvent in a proportion of, for example, 1% by mass to less than 50% by mass, preferably 1% by mass to 40% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the mixed solvent.
- the first composition may contain a small amount of water in addition to the organic solvent. When water is included, the content of water with respect to 100% by mass of the total solvent is, for example, 0.1 to 5% by mass, preferably 0.1 to 3% by mass, and more preferably 0.2 to 2% by mass. it can
- the ratio of the total amount of the solvent is, for example, in the range of 60 to 95% by mass, and preferably in the range of 70 to 85% by mass.
- a composition containing a solvent in the above range is preferable because it hardly causes changes in concentration and / or composition due to volatilization of the solvent and precipitation of solids, and a viscosity suitable for stable casting is obtained.
- the content of cellulose acylate in the first composition is, for example, in the range of 10 to 50% by mass with the total amount of the first composition being 100% by mass.
- the content of the polymerizable compound in the first composition can be in the range of 0.5 to 10.0, for example, with the cellulose acylate content being 1.0 on a mass basis.
- Adjustment of the content of the polymerizable compound and cellulose acylate in the first composition can also be mentioned as one of means for controlling the distribution of component A and component B as described above. For example, as the content of the polymerizable compound in the first composition is increased, the content of component B in the surface layer portion on the first surface side of the polymer film to be formed tends to increase.
- the component A content rate in the surface layer part by the side of the 1st surface of the polymer film formed tends to fall.
- the content of component A in the surface layer portion on the first surface side of the formed polymer film tends to increase.
- the component B content rate in the surface layer part by the side of the 1st surface of the polymer film formed tends to fall.
- a 1st composition can contain 1 or more types of the well-known component generally used for preparation of a polymer film in arbitrary ratios.
- examples of such components include known plasticizers, polymerization initiators, surfactants, matting agents, etc., but are not limited to these, and physical properties required according to the use of the polymer film. Based on this, the components and content contained in the first composition can be determined.
- the polymerization process of a polymeric compound can be performed by light irradiation, heating, etc. according to the kind of polymeric compound.
- active species may be generated by light irradiation or heating, and this active species may exert an action of initiating polymerization of the polymerizable compound.
- the first composition may not contain a polymerization initiator.
- cellulose acylate may generate radicals by light irradiation.
- at least light irradiation is performed using a polymerizable compound and cellulose acylate in combination without using a polymerization initiator.
- Polymerization treatment of a polymerizable compound can also be performed by polymerization treatment.
- the polymerizable compound may generate radicals by heating.
- the polymerizable compound can be polymerized by at least heating polymerization without using a polymerization initiator. .
- solid content concentration means the ratio for which the sum total of all components other than a solvent accounts with respect to 100 mass% of composition whole quantity.
- the solid content concentration of the first composition may be determined in consideration of applicability, and is, for example, in the range of 5 to 40% by mass, and preferably in the range of 15 to 30% by mass. The same applies to the solid content concentration of the second composition described later.
- the first composition described above is co-cast with the second composition (also called multi-layer simultaneous casting). In co-casting, it is easy to give a difference in composition and physical properties between the surface layer part on one surface side and the surface layer part on the other surface side by changing the composition of the composition used for co-casting. It is preferable.
- the second composition used for co-casting with the first composition is a composition having a lower concentration of polymerizable compound than the first composition.
- the cellulose described above for the first composition Regarding the ratio of the amount of the polymerizable compound to the acylate, a composition having a ratio difference of 0.5 or more is more preferable, and a composition containing no polymerizable compound is more preferable.
- “does not contain” means that it is not actively added as a component for preparing the composition.
- the above-mentioned description relating to the first composition can be applied except for the concentration of the polymerizable compound.
- ⁇ Formation of casting film using co-casting method Production of a casting film of the first composition and the second composition using the co-casting method (co-casting) can be performed by a known casting film forming method.
- a known casting film forming method As an example, reference can be made to FIGS. 3 and 4 of JP2012-96523A and the description of these drawings in the same publication. However, it is not limited to the mode described in JP 2012-96523 A, and a known casting film forming method can be used without any limitation.
- a casting film is usually formed by casting a co-casting composition (also called a dope) on a support, and the formed casting film is subjected to various treatments such as drying and polymerization.
- a polymer film By performing the treatment, a polymer film can be produced.
- a co-casting composition (dope) is cast on a traveling casting film-forming support (for example, a band or a drum) and subjected to various treatments while traveling with the support, at an appropriate time. Remove from the support.
- the casting film can be subjected to a drying treatment before peeling off from the support, after peeling from the support, or at both times.
- the drying process can be performed by placing in a heating furnace, conveying in the heating furnace, blowing hot air, or the like.
- the heating temperature at the time of drying is preferably set to a temperature at which the polymerization reaction of the polymerizable compound does not progress and the cellulose acylate does not undergo large heat shrinkage.
- the heating temperature during drying is preferably 70 ° C or higher, and more preferably 80 ° C or higher.
- the heating temperature refers to the temperature of warm air or the atmospheric temperature in the heating furnace.
- the means for controlling the distribution of the component A and the component B can include controlling the heating temperature.
- the heating temperature is preferably 120 ° C. or lower, and more preferably 110 ° C. or lower.
- the coating amount (the set film thickness during casting) of the first composition and the second composition is set.
- the adjustment can also be mentioned.
- Polymerization treatment to the casting membrane can be performed at any time, for example, it can be performed on the casting membrane after peeling off from the support.
- the polymerization treatment can be performed by light irradiation, heating, or the like. From the viewpoint that the polymerization reaction proceeds at an early stage, it is preferable to perform polymerization treatment (photopolymerization) by light irradiation.
- a UV (Ultra Violet) light source capable of irradiating ultraviolet rays can be used, but it is not particularly limited. Specific examples include a low-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a carbon arc, a metal halide lamp, and sunlight. Moreover, light irradiation conditions are not specifically limited, What is necessary is just to determine according to the kind of polymeric compound. As an example, in photopolymerization by ultraviolet irradiation, for example, the irradiation amount of ultraviolet rays can be about 10 to 2000 mJ / cm 2 .
- ultraviolet light refers to light having a wavelength range of 200 to 400 nm.
- the cast film refers to a film original in a wet state to a dry state, regardless of whether a solvent is contained or whether a polymerizable compound contained therein is polymerized. .
- the thermal polymerization is preferably performed by a heat treatment in which the cast film is heated at a heating temperature in the range of 100 to 200 ° C. for 2 to 200 minutes.
- the heating temperature regarding a cast film shall mean the temperature of the cast film currently heated.
- the cast film may be heated while traveling, or may be heated in a stopped state. From the viewpoint of productivity, the cast film is usually heated while running.
- the heat treatment is not limited to that for the web form.
- the heat treatment may be performed on the sheet punched from the web form in the above temperature range and time range.
- a cast film in which a coating layer of the first composition and a coating layer of the second composition are laminated is obtained, and during casting, between the coating layers or inside each coating layer. It is thought that the concentration distribution of each component is brought about in the cast film by the diffusion of the component. In addition to this, as described above, the distribution of component A and component B in the resulting polymer film can be controlled by the molecular weight of the polymerizable compound, the heating temperature during drying of the cast film, and the like. Conceivable.
- the thickness of the coating layer of the first composition and the coating layer of the second composition takes into consideration the difference in the formulation and formulation of each composition, the thickness of the polymer film to be produced, etc. You only have to set it. In addition, at least two types of compositions having different compositions may be used for co-casting, and it is also possible to co-cast compositions of three or more layers having different compositions.
- the said adjacent layer can be formed by apply
- the cast film can be polymerized in the polymerization process of the adjacent layer forming polymerizable composition.
- an aspect in which the casting film is not subjected to the polymerization treatment before application of the adjacent layer forming composition and a part of the process is adjacent when the casting film is subjected to the polymerization treatment in two or more steps.
- the remaining steps of the casting film polymerization process may be performed before the application of the layer forming composition and by the polymerization process of the adjacent layer forming composition.
- mode after performing a superposition
- the former mode is preferable among the above two modes.
- the polymerizable composition for forming the adjacent layer in a state where all or part of the polymerizable compound contained in the cast film is unpolymerized, and then performing a polymerization treatment, the polymerizability contained in the cast film This is because it is considered that the polymerizable compound contained in the coating layer of the compound and the polymerizable composition for forming the adjacent layer can cause a polymerization reaction in the vicinity of the interface between the cast film and the coating layer.
- the polymerizable composition for forming the adjacent layer can be performed directly on the surface of the cast film on the second composition side or via another layer such as a known adhesive layer.
- a known coating method such as a dip coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, a roller coating method, a die coating method, a wire bar coating method, or a gravure coating method. What is necessary is just to adjust the application quantity to the quantity which can form the adjacent layer (hardened layer) of desired thickness.
- the adjacent layer can also be formed as a cured layer having a laminated structure of two or more layers (for example, about 2 to 5 layers) by simultaneously or sequentially applying two or more kinds of compositions having different compositions.
- the polymerization treatment applied to the adjacent layer forming polymerizable composition can be performed by light irradiation and heating. What is necessary is just to set suitably the conditions of these polymerization processes according to the kind etc. of component contained in the polymeric composition for adjacent layer formation. As described above, a polymerization treatment (photopolymerization) performed by light irradiation is preferable in that the polymerization reaction proceeds at an early stage.
- the laminated film concerning 1 aspect of this invention which has an adjacent layer (hardened layer) in the 2nd surface side of the polymer film concerning 1 aspect of this invention by the process demonstrated above can be obtained.
- the laminated film is suitable as a protective film for various uses.
- multilayer film to the polarizing plate and the image display apparatus is demonstrated below.
- a further aspect of the present invention relates to a polarizing plate comprising at least the above laminated film and a polarizer adjacent to the first surface of the polymer film contained in the laminated film.
- a polarizing plate comprising at least the above laminated film and a polarizer adjacent to the first surface of the polymer film contained in the laminated film.
- a polarizer is usually disposed between two protective films (polarizing plate protective film).
- the laminated film can be at least one or both of two protective films.
- a polarizer and the 1st surface of the said polymer film adjoin. Therefore, in the said polarizing plate, a polarizer, the said polymer film, and an adjacent layer are located in this order.
- two polarizing plates viewing side polarizing plate and backlight side polarizing plate
- the polarizing plate may be used for any of the two polarizing plates.
- the polarizing plate can be used as a viewing-side polarizing plate.
- multilayer film may be used for any of a visual recognition side protective film and a liquid crystal cell side protective film, and can be used as a visual recognition side protective film in one aspect
- polarizer contained in the polarizing plate one obtained by immersing and stretching a polyvinyl alcohol film in an iodine dyeing solution can be used.
- a polarizer is also referred to as a polyvinyl alcohol polarizer or an iodine dyed polyvinyl alcohol polarizer.
- JP, 2011-136503, A paragraph 0117 can be referred to for the details of a polarizer, for example.
- “Adjacent” of the polarizer and the first surface of the polymer film also means directly or indirectly adjacent. That is, the polarizer may be laminated in direct contact with the first surface of the polymer film according to one embodiment of the present invention without any other layer, and indirectly through another layer such as a known adhesive layer. May be laminated.
- the polyvinyl alcohol polarizer is bonded to the first surface of the polymer film while spraying water on the surface of the polyvinyl alcohol polarizer, thereby making use of the so-called water action of polyvinyl alcohol. Can be bonded to a polymer film.
- the polarizer and the first surface of the polymer film can be bonded together via an adhesive layer.
- an adhesive for forming the adhesive layer it is cured by irradiation with an aqueous solution of polyvinyl alcohol or polyvinyl acetal (for example, polyvinyl butyral), latex of vinyl polymer (for example, polybutyl acrylate), active energy rays or heating.
- a curable adhesive composition containing an epoxy compound can be used.
- a preferred adhesive is an aqueous solution of polyvinyl alcohol, and a more preferred adhesive is an aqueous solution of fully saponified polyvinyl alcohol.
- the presence of cellulose acylate in the first surface side surface layer portion of the polymer film is also preferable in that the first surface becomes a saponifiable surface.
- the adhesion to the polarizer can be further improved.
- a known technique can be applied without any limitation.
- the saponification treatment can be performed, for example, in a cycle in which the first surface is immersed in an alkaline solution, neutralized with an acidic solution, washed with water and dried.
- saponification treatment for example, refer to paragraphs 0211 to 0212 of JP-A-2007-86748.
- one of the two protective films included in the polarizing plate may be the laminated film, and the other may be an optical compensation film.
- a known film can be used as the optical compensation film.
- the iodine-stained polyvinyl alcohol-based polarizer tends to cause light leakage over time due to the influence of moisture (humidity) in a use atmosphere or a storage atmosphere (low polarizing plate durability). This is presumably due to the following reasons.
- the iodine-stained polyvinyl alcohol polarizer usually contains a complex of a component derived from an iodine staining solution and polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as “iodine complex”). It is considered that this iodine-based complex contributes to exhibiting polarization characteristics in which a polarizer selectively allows only light having a polarization plane in a certain direction to pass through.
- the decomposition of the iodine-based complex due to the effect of moisture, and the release of iodine ions and iodine molecules generated by the decomposition out of the polarizer cause a decrease in the polarization characteristics of the polarizer. It is thought that leakage will occur.
- the degree of light leakage with time can be evaluated by the amount of change in orthogonal transmittance at a wavelength of 410 nm shown in Examples described later. The higher the orthogonal transmittance at the wavelength of 410 nm, the more light leaks around the wavelength of 410 nm, which means that the black display becomes blue in an image display device such as a liquid crystal display device.
- the amount of orthogonal transmittance at a wavelength of 410 nm is preferably small.
- the present inventors as an unexpected phenomenon, have the polarizing plate durability by using the laminated film as a protective film for one or both of the polarizing plates with the first surface adjacent to the polarizer. We have newly found that it is possible to improve the performance.
- the polymer film contained in the laminated film contains component B together with component A (cellulose acylate), and the content of component B on the first surface of the polymer film adjacent to the polarizer is 30% by mass or more.
- the present inventors speculate that this is due to a certain reason. Specifically, the present inventors consider that inclusion of component B in the polymer film contributes to suppressing moisture from entering the polarizer. Moreover, the content rate of the component B in the 1st surface of the polymer film adjacent to a polarizer is 30 mass% or more, and the iodine ion and iodine molecule which were produced
- the content of component B in the surface layer portion on the first surface side of the polymer film is preferably 40% by mass or more, more preferably more than 50% by mass, and 55% by mass or more. Is more preferably 60% by mass or more, and the higher the content, the more preferable.
- the above is an inference by the present inventors and does not limit the present invention.
- image display device The further aspect of this invention is related with the image display apparatus containing at least 1 chosen from the group which consists of the said laminated
- the laminated film can be a protective film disposed at an arbitrary position of the image display device, such as a protective film disposed outside the display surface of the image display device.
- Examples of the image display device include various image display devices such as a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel (PDP), an electroluminescence display (ELD), and a cathode ray tube display device (CRT).
- LCD liquid crystal display device
- PDP plasma display panel
- ELD electroluminescence display
- CRT cathode ray tube display device
- the image display device can be a liquid crystal display device including a polarizing plate as an essential constituent member.
- the liquid crystal cell of the liquid crystal display device has various drive modes such as TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertical Alignment) mode, OCB (Optically Compensated Bend) mode, IPS (In Plane Switching) mode, ECB (Electrically Controlled Birefringence) mode, etc. Liquid crystal cell.
- the total thickness of the polymer film is 9 of the line that equally divides the length and width of the measurement sample cut out as described above from the polymer film before forming the adjacent layer (cured layer) into 4 equal portions at 5 cm intervals in the examples and comparative examples.
- One lattice point was taken as a measurement location, and an arithmetic average value of values measured by a stylus film thickness meter at each measurement location was obtained.
- the thickness of the adjacent layer (cured layer) was determined by the method described above using the measurement sample.
- the temperature of the casting film in the co-casting (casting film forming process) described below was monitored with a non-contact thermometer.
- Example 1 ⁇ Preparation of first composition (polymerizable compound-containing cellulose acylate dope A)> The following composition was put into a mixing tank and stirred to dissolve each component to prepare Dope A. ⁇ (Solid content) Cellulose acetate (acetyl substitution degree 2.86, polymerization degree 350) 100 parts by weight Polymerizable compound 1 100 parts by weight (10-functional urethane acrylate (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.
- Photopolymerization initiator 2.5 parts by mass Solid content concentration (based on 100% by mass of the total composition) 24% by mass (Solvent composition ratio: The content in parentheses is 100 mass parts of cellulose acetate with respect to 100 mass% of the total amount of solvent) Methylene chloride 79% by mass (500 parts by mass) Methanol 20% by mass (127 parts by mass) 1-butanol 1% by mass (6 parts by mass) ⁇
- the film forming apparatus used in Example 1 includes a casting drum (drum support), and the film peeled off from the casting drum is conveyed to a drying chamber (heating chamber) and heated. An open system was used except for the drying room. The heating time was controlled by changing the transport distance of the drying chamber.
- the casting die 21 shown in FIG. 1 joins the flow of the dope a and the flow of the dope b, and then flows out from the discharge port on the tip onto the casting drum 22 to thereby apply the coating layer derived from the dope a.
- the casting film 40 is formed as a laminate of the coating layer 40b derived from 40a and the dope b.
- the dopes A and B prepared above are used in order of the dopes A and B from the air surface side to the support side using the dope A as the dope a and the dope B as the dope b shown in FIG.
- the flow rate was adjusted to correspond to the film thickness (set film thickness) shown in Table 1, and the cast film was formed by co-casting from a casting die onto a drum support having a surface temperature of 5 ° C. Thereafter, 40 ° C. dehumidifying air was applied on the drum support to peel off the cast film from the drum support. Drying air was applied to the running cast film in a drying chamber and heated at the temperature and time indicated in the drying conditions in Table 1 to dry the solvent (drying treatment).
- the composition HC1 is applied to the surface of the second composition (dope B) side of the cast film after drying (polymer film containing a polymerizable compound before polymerization) using a gravure coater, and a coating layer is formed. It was formed (solid content application amount: 12.1 g / m 2 ). After drying the coating layer formed in a heating furnace having a furnace atmosphere temperature of 100 ° C., a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp (eye graphic) is purged with nitrogen so that the atmosphere has an oxygen concentration of 1.0% by volume or less.
- the coating layer is polymerized and cured to form an adjacent layer (cured layer).
- a laminated film of the film was obtained.
- the polymerization treatment is performed on the polymerizable compound contained in the cast film (polymer film) by the polymerization treatment of the coating layer.
- Example 1 the manufacturing process performed in Example 1 is described as manufacturing process A.
- Example 2 and 3 A laminated film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the cellulose acetate content of dope A was changed to the amount shown in Table 1.
- Examples 4 to 7 A laminated film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the set film thickness of dope A and the set film thickness of dope B in co-casting were changed to the set film thicknesses shown in Table 1.
- Example 8 to 13 A laminated film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the following polymerizable compound was used in place of the polymerizable compound 1 as the polymerizable compound of the dope A.
- Polymerizable compound 2 U15HA manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
- Polymerizable compound 3 DPCA30 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
- Polymerizable compound 4 Nippon Kayaku Co., Ltd.
- DPCA60 Polymerizable compound 5: DPCA120 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
- Polymerizable compound 6 DPHA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
- Polymerizable compound 7 Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
- A-TMMT A-TMMT
- Example 14 and 15 A laminated film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the running cast film was heated in the drying chamber in the drying chamber at the temperature and time shown in the drying conditions in Table 1 to dry the solvent.
- Example 16 The photoinitiator of Example 1 was changed to a thermal polymerization initiator (2,2′-azobisisobutyronitrile), and the running conditions were changed to the drying conditions shown in Table 1 by applying drying air in the drying chamber to the running cast film.
- a laminated film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the film was heated at the indicated temperature and time, and the solvent was dried and the polymerization initiator was polymerized (thermal polymerization).
- Example 16 In Table 1, the manufacturing process performed in Example 16 is described as manufacturing process B.
- Example 17 After performing the casting film drying process in the same manner as in Example 1, in the drying chamber where the drying process was performed, 160 W / cm while purging with nitrogen so that the atmosphere had an oxygen concentration of 1.0 vol% or less.
- the air-cooled metal halide lamp manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.
- the air-cooled metal halide lamp was used to polymerize the polymerizable compound by irradiating the first composition side surface with ultraviolet light having an illuminance of 400 mW / cm 2 and an irradiation amount of 300 mJ / cm 2 .
- a laminated film was obtained in the same manner as in Example 1 except for the points.
- Example 17 the manufacturing process performed in Example 17 is referred to as manufacturing process C.
- Example 1 A laminated film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dope A was changed to the dope B (that is, the dope B was used as a dope casted on the air surface side).
- Example 2 A laminated film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dope B was changed to the dope A (that is, the dope A was also used as the dope casted on the support side).
- composition HC1 was applied to the surface of the cast film after the drying process on the first composition (dope A) side using a gravure coater.
- a coating layer was formed (solid content coating amount: 12.1 g / m 2 ).
- a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp eye graphic is purged with nitrogen so that the atmosphere has an oxygen concentration of 1.0% by volume or less.
- composition analysis using Raman spectroscopy was performed using a confocal Raman microscope (manufactured by Tokyo Instruments: NanoFinder 30). The excitation wavelength was 785 nm, the laser power was 18 mW, and a 100 ⁇ objective lens was used. The integration time was 120 seconds. Three cut surfaces obtained by cutting the measurement sample at intervals of 5 cm in the measurement sample of 20 cm square cut out as described above from the polymer film before forming the adjacent layer (cured layer) in Examples and Comparative Examples The measurement positions in the thickness direction were determined at intervals of 5 cm. Nine measurement positions are thus determined.
- composition analysis using Raman spectroscopy using the above-mentioned Raman microscope is performed at a measurement position at an interval of 0.50 ⁇ m in the film thickness direction from the air surface side surface at the time of casting.
- the content of component A (cellulose acetate) and component B (a component selected from the group consisting of the polymerizable compound and a polymer of the polymerizable compound) was measured.
- the surface layer portion on the first surface side air layer side in casting
- the surface layer portion on the second surface side (support side in casting) and the central component A and component B determined by the method described above Table 1 shows the respective contents.
- the graph which shows the content rate change of the component A in the thickness direction of the polymer film obtained about Example 1 and the component B is shown in FIG.
- the polymer film subjected to composition analysis is a polymer film containing a polymerizable compound after the drying treatment and before the polymerization treatment. Since the distribution of each component in these polymer films is considered to be unchanged before and after the polymerization treatment (ultraviolet irradiation), the distribution of each component in the polymer film contained in the laminated film obtained by forming the adjacent layer is also described above. It can be regarded as the same distribution as obtained by composition analysis.
- the polymer film subjected to composition analysis is a polymer film that has been subjected to a polymerization treatment (thermal polymerization) of a polymerizable compound during the drying treatment.
- the polymer film which performed the composition analysis is a polymer film by which the polymerization process of the polymeric compound was performed by the ultraviolet irradiation after a drying process.
- the air surface side during casting of the polymer film is referred to as a first surface
- the support surface side is referred to as a second surface.
- the polymer film produced in the Example it was confirmed by the said compositional analysis that the air surface side at the time of casting is the 1st surface, and the support body side is the 2nd surface.
- the component A and the component B may exist also in the area
- ⁇ Curl evaluation of laminated film> The curl evaluation of the laminated films of Examples and Comparative Examples was performed according to the measuring method prescribed by the American National Standards Institute (ANSI / ASC PH 1.29-1985, Method A). Specifically, a film sample obtained by cutting each laminated film into a rectangular shape of 3 mm ⁇ 35 mm is set so that the film sample does not protrude from a column that is perpendicular to the curl plate and set, and the temperature is 25 ° C., the relative humidity is 60%, The humidity was adjusted for 10 hours. After humidity control, it is read to which memory of the curl plate the tip of the film sample is curled. The value read here is generally called an F-type curl value. Hereinafter, it is simply referred to as a curl value.
- FIG. 3 is an explanatory diagram of curl evaluation and represents an example in which the curl of a film sample is measured according to the measurement method prescribed by the American National Standards Institute.
- the curl of the film sample 1 has a value at the curl plate 2 of minus 0.5 or less (absolute value of 0.5 or less).
- the curl of each laminated film was evaluated according to the following criteria based on the measured curl value (absolute value).
- Evaluation result D is a level at which it is difficult to bond the laminated film to another member.
- C Greater than 4.0 and 6.0 or less
- D Greater than 6.0
- ⁇ Adhesion evaluation with polarizer> Preparation of polarizing plate sample
- two laminated films were prepared, and the two laminated films were each subjected to saponification treatment (alkali saponification treatment) on the outermost surface on the air surface side during casting by the following method.
- the outermost surface on the air surface side when the laminated film is cast is immersed in a 1.5 N (1.5 mol / L) aqueous sodium hydroxide solution having a liquid temperature of 55 ° C. for 2 minutes and washed in a water-cooled bathtub at room temperature.
- Neutralization was performed using 0.1 N (0.05 mol / L) sulfuric acid at a temperature of 30 ° C.
- Bonding was performed such that the casting direction of the polymer film contained in the laminated film was parallel to the absorption axis of the polarizer.
- the polarizing plates of the examples and comparative examples were placed in an oven having a furnace atmosphere temperature of 80 ° C. for 24 hours, and then humidity-controlled for 1 hour in a room at a temperature of 25 ° C.
- ⁇ Visible light transmittance> The visible light transmittance (transmittance at a wavelength of 550 nm) of the laminated films of Examples and Comparative Examples was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer (Shimadzu UV / vis spectrum meter U2400).
- adhesion was determined according to the following criteria.
- the laminated films of the examples are curled and have good adhesion between the first surface of the polymer film contained in the laminated film and the polarizer. Moreover, the laminated
- the polarizing plate sample was produced by the above-mentioned method, respectively.
- the prepared polarizing plate samples had the laminated films of Examples and Comparative Examples on both sides of the polarizer as polarizing plate protective films, and the outermost surfaces on both sides were respectively formed on the second surface of the polymer film. It is an adjacent layer (cured layer) surface.
- a sample for orthogonal transmittance measurement (about 5 cm ⁇ 5 cm) was prepared by sticking one outermost surface (adjacent layer surface) of the polarizing plate sample to a glass plate via an adhesive (Soken Chemical SK-2057). .
- the transmittance of the measurement sample thus prepared was measured in the range of 380 nm to 780 nm using an automatic polarizing film measuring device VAP-7070 manufactured by JASCO Corporation, and the transmittance at a wavelength of 410 nm was obtained as an arithmetic average value of 10 measurements. (Orthogonal transmittance, unit:%) was determined. Thereafter, after each sample for measurement was stored for 1000 hours under an environment of an ambient temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 90%, the orthogonal transmittance at a wavelength of 410 nm was obtained as an arithmetic average value of 10 measurements by the same method. .
- Comparative Example 1 the evaluation result was C, whereas in the examples, the evaluation results of A or B were obtained. Therefore, by using the laminated film of the example as a polarizing plate protective film, polarization was achieved. It was confirmed that the plate durability could be improved. Although the evaluation results in Comparative Examples 2 to 4 are A or B, these Comparative Examples are inferior to the evaluation results in the above-described evaluation items as shown in Table 1.
- the present invention is useful in the field of manufacturing various image display devices.
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Abstract
成分Aおよび成分Bを少なくとも含むポリマーフィルムであって、成分Aはセルロースアシレートであり、成分Bは重合性化合物および重合性化合物の重合体からなる群から選ばれる一種以上の成分であり、第一の表面側の表層部および第一の表面の反対側の表面である第二の表面側の表層部にそれぞれ成分Aおよび成分Bを含み、第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は10質量%以上かつ成分Bの含有率は30質量%以上であり、第一の表面側の表層部と第二の表面側の表層部との間の領域にも成分Aおよび成分Bが存在し、かつ第一の表面側の表層部から第二の表面側の表層部に向かって成分Bの含有率が低下するポリマーフィルム、積層フィルムおよびその製造方法、偏光板、ならびに画像表示装置が提供される。
Description
本発明は、ポリマーフィルム、積層フィルムおよびその製造方法、偏光板、ならびに画像表示装置に関する。
液晶表示装置(以下、LCD(Liquid Crystal Display)とも言う)等のフラットパネルディスプレイには、通常、ポリマーを構成成分として含むフィルム(ポリマーフィルム)が一層以上含まれている。
ポリマーフィルムは、例えば、LCDにおける保護フィルムとして、フラットパネルディスプレイに組み込まれる(例えば特許文献1参照)。また、フラットパネルディスプレイ以外にも、表面の保護や耐久性の向上のための保護フィルムとして、ポリマーフィルムは各種分野において広く用いられている。
一方、ポリマーフィルムに関しては、ポリマーフィルム上に、重合性組成物を硬化させてなる硬化層を形成し積層フィルムとして用いることも提案されている(例えば特許文献2参照)。
上記のようにポリマーフィルム上に硬化層を形成した積層フィルムにおいて、硬化層は、フィルム表面の耐傷性を高めることやフィルム強度を高めることに寄与し得る。しかるにポリマーフィルムの片面側のみに硬化層を設けると、硬化層形成時の硬化収縮によりポリマーフィルムが硬化層側(片面側)に反ることで積層フィルムにカールが発生してしまい、積層フィルムを他の部材に貼り合わせる際の作業性が低下してしまう。
上記の点に関し特許文献2には、カール抑制のためにポリマーフィルムの両面に硬化層(特許文献2にはハードコート層と記載されている。)を形成することが開示されている。
他方、例えば特許文献1にポリマーフィルム(特許文献1にはセルロースエステルフィルムと記載されている。)を偏光子と貼り合わせて偏光板保護フィルムとして用いることが記載されているように、保護フィルムは通常、保護対象の部材に貼り合わせて用いられる。したがって保護フィルムには、他の部材と貼り合せる際の密着性に優れることが求められる。
加えて、保護フィルムに望まれる性質としては、可視光透過率が高いことが挙げられる。可視光透過率が低い保護フィルムは、このフィルムを組み込んだ部材や装置の透明性低下等を引き起こしてしまうからである。
他方、例えば特許文献1にポリマーフィルム(特許文献1にはセルロースエステルフィルムと記載されている。)を偏光子と貼り合わせて偏光板保護フィルムとして用いることが記載されているように、保護フィルムは通常、保護対象の部材に貼り合わせて用いられる。したがって保護フィルムには、他の部材と貼り合せる際の密着性に優れることが求められる。
加えて、保護フィルムに望まれる性質としては、可視光透過率が高いことが挙げられる。可視光透過率が低い保護フィルムは、このフィルムを組み込んだ部材や装置の透明性低下等を引き起こしてしまうからである。
ポリマーフィルムを構成し得る各種ポリマーの中で、セルロースアシレートは、これを含むポリマーフィルムの透明性や他の部材との密着性等の観点から、好ましいポリマーと言われている。そのため、セルロースアシレートを含有するポリマーフィルムは、偏光板保護フィルム等の保護フィルムとして広く用いられている。
しかるに本発明者らの検討によれば、セルロースアシレートを含有するポリマーフィルムの両面側にそれぞれ硬化層を有する積層フィルムは、他の部材と貼り合わせる際の密着性が十分ではなく剥離が発生してしまうことが明らかになった。これは、セルロースアシレートを含有するポリマーフィルムの表面ではなく硬化層表面が他の部材との貼り合わせ面になることが要因と本発明者らは考えている。しかし、カール抑制のために両面に硬化層を有する積層フィルムでは、いずれかの硬化層表面を貼り合わせ面とせざるを得ない。加えて、両面に硬化層を設けると、片面のみに硬化層を設けるよりもポリマーフィルムと硬化層との界面が1つ増えるため、界面での光の散乱や屈折が起こりやすくなる。その結果、片面のみに硬化層を有する積層フィルムと比べて、可視光透過率は低下してしまう。
このように、セルロースアシレートを含有するポリマーフィルムに硬化層を積層した積層フィルムについて、カール抑制と、保護フィルムとしての適性(他の部材との密着性および可視光透過率)とを両立することは、従来の技術では困難であった。
しかるに本発明者らの検討によれば、セルロースアシレートを含有するポリマーフィルムの両面側にそれぞれ硬化層を有する積層フィルムは、他の部材と貼り合わせる際の密着性が十分ではなく剥離が発生してしまうことが明らかになった。これは、セルロースアシレートを含有するポリマーフィルムの表面ではなく硬化層表面が他の部材との貼り合わせ面になることが要因と本発明者らは考えている。しかし、カール抑制のために両面に硬化層を有する積層フィルムでは、いずれかの硬化層表面を貼り合わせ面とせざるを得ない。加えて、両面に硬化層を設けると、片面のみに硬化層を設けるよりもポリマーフィルムと硬化層との界面が1つ増えるため、界面での光の散乱や屈折が起こりやすくなる。その結果、片面のみに硬化層を有する積層フィルムと比べて、可視光透過率は低下してしまう。
このように、セルロースアシレートを含有するポリマーフィルムに硬化層を積層した積層フィルムについて、カール抑制と、保護フィルムとしての適性(他の部材との密着性および可視光透過率)とを両立することは、従来の技術では困難であった。
そこで本発明の目的は、セルロースアシレートを含有するポリマーフィルムであって、硬化層を積層した際のカール抑制が可能であり、かつ硬化層を積層して得られる積層フィルムが保護フィルムとしての適性に優れるポリマーフィルムを提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、以下のポリマーフィルム:
成分Aおよび成分Bを少なくとも含むポリマーフィルムであって、
成分Aは、セルロースアシレートであり、
成分Bは、重合性化合物および重合性化合物の重合体からなる群から選ばれる一種以上の成分であり、
第一の表面側の表層部および第一の表面の反対側の表面である第二の表面側の表層部に、それぞれ成分Aおよび成分Bを含み、
第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は10質量%以上かつ成分Bの含有率は30質量%以上であり、
第一の表面側の表層部と第二の表面側の表層部との間の領域にも成分Aおよび成分Bが存在し、かつ第一の表面側の表層部から第二の表面側の表層部に向かって成分Bの含有率が低下するポリマーフィルム、
を新たに見出した。上記ポリマーフィルムは、第二の表面側に硬化層を設けることにより、カールの発生が抑制された積層フィルムを提供することができるものである。更に、第一の表面を他の部材と貼り合わせることにより、この部材との良好な密着性を示すことができる。加えて、こうして得られた積層フィルムは、両面に硬化層を有する積層フィルムと比べて高い可視光透過率を示すことができる。
以上の点に関する本発明者らによる推察は、後述する。
成分Aおよび成分Bを少なくとも含むポリマーフィルムであって、
成分Aは、セルロースアシレートであり、
成分Bは、重合性化合物および重合性化合物の重合体からなる群から選ばれる一種以上の成分であり、
第一の表面側の表層部および第一の表面の反対側の表面である第二の表面側の表層部に、それぞれ成分Aおよび成分Bを含み、
第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は10質量%以上かつ成分Bの含有率は30質量%以上であり、
第一の表面側の表層部と第二の表面側の表層部との間の領域にも成分Aおよび成分Bが存在し、かつ第一の表面側の表層部から第二の表面側の表層部に向かって成分Bの含有率が低下するポリマーフィルム、
を新たに見出した。上記ポリマーフィルムは、第二の表面側に硬化層を設けることにより、カールの発生が抑制された積層フィルムを提供することができるものである。更に、第一の表面を他の部材と貼り合わせることにより、この部材との良好な密着性を示すことができる。加えて、こうして得られた積層フィルムは、両面に硬化層を有する積層フィルムと比べて高い可視光透過率を示すことができる。
以上の点に関する本発明者らによる推察は、後述する。
上記ポリマーフィルムの「表層部」とは、表面からフィルム厚さ方向0.50μmまでの領域をいうものとする。本発明において、かかる領域(表層部)および表層部よりフィルム内部に位置する領域の組成(成分A、成分B等の含有率)は、ラマン(Raman)分光法を用いる組成分析によって求めるものとする。表層部を上記のように規定する理由は、ラマン分光法を用いる測定の空間分解能を考慮したものである。なおラマン分光法は、フィルム試料の組成を精度よく分析可能な分析法の1つである。
ポリマーフィルムの各領域の組成は、具体的には、ラマン分光法により、以下のように求めるものとする。
ポリマーフィルムを厚さ方向に切断し、切断面において、ポリマーフィルムの表面から厚さ方向0.50μmまでの領域(一方の表面側の表層部。具体的には、表面からの距離0.25μmのところにラマン分光のための励起光の光強度プロファイルのピークを当てる(ビーム径は0.50μmφ)。)を測定開始箇所とし、以降、0.50μm間隔ごとに測定箇所をとって、各測定箇所においてラマン分光法を用いる組成分析を行う。表層部での測定と同様に、各測定箇所(それぞれ厚さ0.50μmの領域)では測定箇所の中央にラマン分光のための励起光の光強度プロファイルのピークを当てる(ビーム径は0.50μmφ)。なお組成分析の起点とした一方の表面側の表層部から他方の表面まで0.50μm間隔ごとに測定していくと、最終から2番目の測定箇所と測定の終点となる測定箇所(他方の表面上)との間隔が0.50μmを下回る場合もある。この場合には、ポリマーフィルムの上記表面とは反対側の表面から厚さ方向0.50μmまでの領域(他方の表面の表層部)について、ラマン分光法を用いる組成分析を行う。こうして、ポリマーフィルムの一方の表面側の表層部、他方の表面側の表層部、およびこれら表層部の間に位置する領域の組成分析を行うことができる。例えば面内方向に1~10cm程度の一定間隔離れた複数の測定位置において、上記のように厚さ方向において0.50μm間隔ごとに測定箇所をとってもよい。
ラマン分光法を用いる組成分析の詳細については、後述の実施例において詳述する。また、構成成分が未知のポリマーフィルムについては、溶媒抽出等の公知の分離方法によりポリマーフィルムから構成成分を分離し、分離された構成成分を、公知の同定方法により同定することができる。こうして同定された構成成分について、ラマン分光法を用いる組成分析を行うことにより、各層の組成を決定することができる。同定方法としては、NMR法(核磁気共鳴分光法)、IR法(赤外分光法)、MS法(質量分析法)等を挙げることができる。
なお、上記組成分析において「検出されない」とは、まったく含まれない場合と、ラマン分光法における検出限界を下回る量で微量含まれる場合と、を包含するものとする。ラマン分光法における検出限界は、例えば1質量%以下である。このように検出されない場合、含有率は0%と表記する。
また、組成分析を行う切断面は、少なくとも1面であり、任意の位置で切断した2箇所以上の複数の切断面であってもよい。一例として、1~10cm程度の一定間隔離れた位置において切断面を得ることができる。複数の切断面の数は、例えば2~20程度である。また、複数の切断面において組成分析を行う場合には、複数の切断面における分析結果の算術平均値により、各層を規定することとする。
ポリマーフィルムを厚さ方向に切断し、切断面において、ポリマーフィルムの表面から厚さ方向0.50μmまでの領域(一方の表面側の表層部。具体的には、表面からの距離0.25μmのところにラマン分光のための励起光の光強度プロファイルのピークを当てる(ビーム径は0.50μmφ)。)を測定開始箇所とし、以降、0.50μm間隔ごとに測定箇所をとって、各測定箇所においてラマン分光法を用いる組成分析を行う。表層部での測定と同様に、各測定箇所(それぞれ厚さ0.50μmの領域)では測定箇所の中央にラマン分光のための励起光の光強度プロファイルのピークを当てる(ビーム径は0.50μmφ)。なお組成分析の起点とした一方の表面側の表層部から他方の表面まで0.50μm間隔ごとに測定していくと、最終から2番目の測定箇所と測定の終点となる測定箇所(他方の表面上)との間隔が0.50μmを下回る場合もある。この場合には、ポリマーフィルムの上記表面とは反対側の表面から厚さ方向0.50μmまでの領域(他方の表面の表層部)について、ラマン分光法を用いる組成分析を行う。こうして、ポリマーフィルムの一方の表面側の表層部、他方の表面側の表層部、およびこれら表層部の間に位置する領域の組成分析を行うことができる。例えば面内方向に1~10cm程度の一定間隔離れた複数の測定位置において、上記のように厚さ方向において0.50μm間隔ごとに測定箇所をとってもよい。
ラマン分光法を用いる組成分析の詳細については、後述の実施例において詳述する。また、構成成分が未知のポリマーフィルムについては、溶媒抽出等の公知の分離方法によりポリマーフィルムから構成成分を分離し、分離された構成成分を、公知の同定方法により同定することができる。こうして同定された構成成分について、ラマン分光法を用いる組成分析を行うことにより、各層の組成を決定することができる。同定方法としては、NMR法(核磁気共鳴分光法)、IR法(赤外分光法)、MS法(質量分析法)等を挙げることができる。
なお、上記組成分析において「検出されない」とは、まったく含まれない場合と、ラマン分光法における検出限界を下回る量で微量含まれる場合と、を包含するものとする。ラマン分光法における検出限界は、例えば1質量%以下である。このように検出されない場合、含有率は0%と表記する。
また、組成分析を行う切断面は、少なくとも1面であり、任意の位置で切断した2箇所以上の複数の切断面であってもよい。一例として、1~10cm程度の一定間隔離れた位置において切断面を得ることができる。複数の切断面の数は、例えば2~20程度である。また、複数の切断面において組成分析を行う場合には、複数の切断面における分析結果の算術平均値により、各層を規定することとする。
上記ポリマーフィルムにおいて、一方の表面と他方の表面のうち、成分Bの含有率が高い表層部側の表面を第一の表面とし、成分Bの含有率が低い表層部側の表面を第二の表面とする。
また、「第一の表面側の表層部と第二の表面側の表層部との間の領域にも成分Aおよび成分Bが存在する」とは、上記のラマン分光法を用いる組成分析において、第一の表面側の表層部および第二の表面側の表層部以外の全測定箇所において、成分A、成分Bがそれぞれ1質量%超の含有率で検出されることをいう。また、「第一の表面側の表層部から第二の表面側の表層部に向かって成分Bの含有率が低下する」とは、ポリマーフィルムの中央部における成分Bの含有率が、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率より低く、かつ第二の表面側の表層部における成分Bの含有率より高いことをいう。即ち、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率を「αB」質量%、中央部における成分Bの含有率を「βB」質量%、第二の表面側の表層部における成分Bの含有率を「γB」質量%とすると、「αB>βB>γB」の関係を満たすことをいう。ここで、ポリマーフィルムの中央部における成分Bの含有率は、次のように求められる値である。ポリマーフィルムのいずれか一方の表面を起点(深さ0μm)として各測定箇所のフィルム厚さ方向における深さ位置を横軸にとり、ラマン分光法により求められる成分Bの含有率を縦軸にとり、各測定位置における成分Bの含有率をプロットする。こうして得られるグラフを最小二乗法を用いて2次関数近似することで得られる曲線において、ポリマーフィルムの厚さの中央部、即ちポリマーフィルムの厚さを「X」μmとすると上記曲線上の横軸「X/2」μmの位置における成分Bの含有率を、ポリマーフィルムの中央部における成分Bの含有率とする。
なお、本発明および本明細書におけるポリマーフィルムの厚さは、触針式膜厚計により測定される値とする。
また、「第一の表面側の表層部と第二の表面側の表層部との間の領域にも成分Aおよび成分Bが存在する」とは、上記のラマン分光法を用いる組成分析において、第一の表面側の表層部および第二の表面側の表層部以外の全測定箇所において、成分A、成分Bがそれぞれ1質量%超の含有率で検出されることをいう。また、「第一の表面側の表層部から第二の表面側の表層部に向かって成分Bの含有率が低下する」とは、ポリマーフィルムの中央部における成分Bの含有率が、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率より低く、かつ第二の表面側の表層部における成分Bの含有率より高いことをいう。即ち、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率を「αB」質量%、中央部における成分Bの含有率を「βB」質量%、第二の表面側の表層部における成分Bの含有率を「γB」質量%とすると、「αB>βB>γB」の関係を満たすことをいう。ここで、ポリマーフィルムの中央部における成分Bの含有率は、次のように求められる値である。ポリマーフィルムのいずれか一方の表面を起点(深さ0μm)として各測定箇所のフィルム厚さ方向における深さ位置を横軸にとり、ラマン分光法により求められる成分Bの含有率を縦軸にとり、各測定位置における成分Bの含有率をプロットする。こうして得られるグラフを最小二乗法を用いて2次関数近似することで得られる曲線において、ポリマーフィルムの厚さの中央部、即ちポリマーフィルムの厚さを「X」μmとすると上記曲線上の横軸「X/2」μmの位置における成分Bの含有率を、ポリマーフィルムの中央部における成分Bの含有率とする。
なお、本発明および本明細書におけるポリマーフィルムの厚さは、触針式膜厚計により測定される値とする。
一態様では、上記ポリマーフィルムにおいて、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率は、40~80質量%の範囲である。
一態様では、上記ポリマーフィルムにおいて、第二の表面側の表層部における成分Bの含有率は、5~20質量%の範囲である。
一態様では、上記ポリマーフィルムにおいて、第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は、20~60質量%の範囲である。
一態様では、上記ポリマーフィルムにおいて、第二の表面側の表層部から第一の表面側の表層部に向かって成分Aの含有率は低下する。ここで「第二の表面側の表層部から第一の表面側の表層部に向かって成分Aの含有率が低下する」とは、ポリマーフィルムの中央部における成分Aの含有率が、第二の表面側の表層部における成分Aの含有率より低く、かつ第一の表面側の表層部における成分Aの含有率より高いことをいう。即ち、第一の表面側の表層部における成分Aの含有率を「αA」質量%、中央部における成分Aの含有率を「βA」質量%、第二の表面側の表層部における成分Aの含有率を「γA」質量%とすると、「αA<βA<γA」の関係を満たすことをいう。ポリマーフィルムの中央部における成分Aの含有率の求め方は、先に成分Bの含有率について記載した通りである。
一態様では、上記セルロースアシレートは、セルロースアセテートを含む。
一態様では、上記重合性化合物の分子量は、250~3000の範囲である。
一態様では、上記重合性化合物の分子量を、一分子中に含まれる重合性基の数で除した値は、30~500の範囲である。
一態様では、上記重合性化合物は、エチレン性不飽和結合を含む重合性基を有する。
一態様では、上記エチレン性不飽和結合を含む重合性基は、(メタ)アクリロイル基および(メタ)アクリロイルオキシ基からなる群から選ばれる重合性基である。本発明および本明細書において、「(メタ)アクリロイル基」との記載は、アクリロイル基とメタクリロイル基の少なくともいずれかの意味で用いるものとする。「(メタ)アクリロイルオキシ基」、および後述する「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アクリル」等も同様である。
本発明の更なる態様は、
上記ポリマーフィルムと、このポリマーフィルムの第二の表面と隣接する隣接層を有し、かつ
上記隣接層が、重合性組成物を硬化させてなる硬化層である、積層フィルム、
に関する。
上記ポリマーフィルムと、このポリマーフィルムの第二の表面と隣接する隣接層を有し、かつ
上記隣接層が、重合性組成物を硬化させてなる硬化層である、積層フィルム、
に関する。
本発明および本明細書において、「重合性組成物」とは、重合性化合物を少なくとも一種含む組成物であり、光照射、加熱等の重合処理を施されることにより硬化する性質を有する。また、「重合性化合物」とは、1分子中に1つ以上の重合性基を含む化合物である。重合性基とは、重合反応に関与し得る基であり、詳細は後述する。
本発明の更なる態様は、
上記積層フィルムの製造方法であって、
セルロースアシレート、重合性化合物および有機溶剤を含む第一の組成物と、セルロースアシレートおよび有機溶剤を含み、重合性化合物を含む場合には第一の組成物の重合性化合物濃度より低い濃度で重合性化合物を含む第二の組成物と、の共流延により流延膜を形成すること、
形成した流延膜に重合処理を施すこと、
上記流延膜に重合処理を施す前または施した後に、第二の組成物側表面に隣接層形成用重合性組成物を塗布すること、ならびに、
隣接層形成用重合組成物に重合処理を施すこと、
を含む、上記積層フィルムの製造方法、
に関する。
上記積層フィルムの製造方法であって、
セルロースアシレート、重合性化合物および有機溶剤を含む第一の組成物と、セルロースアシレートおよび有機溶剤を含み、重合性化合物を含む場合には第一の組成物の重合性化合物濃度より低い濃度で重合性化合物を含む第二の組成物と、の共流延により流延膜を形成すること、
形成した流延膜に重合処理を施すこと、
上記流延膜に重合処理を施す前または施した後に、第二の組成物側表面に隣接層形成用重合性組成物を塗布すること、ならびに、
隣接層形成用重合組成物に重合処理を施すこと、
を含む、上記積層フィルムの製造方法、
に関する。
一態様では、上記隣接層形成用重合性組成物に施される重合処理により、上記流延膜の重合処理も行われる。かかる重合処理は、一態様では、光照射に行われる。
本発明の更なる態様は、
上記積層フィルムと、この積層フィルムに含まれる上記ポリマーフィルムの第一の表面と隣接する偏光子と、を少なくとも含む偏光板、
に関する。
上記積層フィルムと、この積層フィルムに含まれる上記ポリマーフィルムの第一の表面と隣接する偏光子と、を少なくとも含む偏光板、
に関する。
本発明の更なる態様は、
上記積層フィルムおよび上記偏光板からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む画像表示装置、
に関する。
上記積層フィルムおよび上記偏光板からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む画像表示装置、
に関する。
本発明によれば、セルロースアシレートを含有するポリマーフィルムであって、硬化層を積層した際のカール抑制が可能であり、かつこうして得られる積層フィルムが保護フィルムとしての適性に優れるポリマーフィルムを提供することができる。更に本発明によれば、上記ポリマーフィルムを含む上述の積層フィルムおよびその製造方法を提供することもできる。
更に本発明によれば、上記積層フィルムを含む偏光板および画像表示装置を提供することもできる。
更に本発明によれば、上記積層フィルムを含む偏光板および画像表示装置を提供することもできる。
以下の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本発明および本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明および本明細書において、特記しない限り、ある成分(例えば、成分A、成分B、溶剤等)は、フィルムや組成物に一種のみ含まれていてもよく、二種以上が任意の組み合わせで任意の割合で含まれていてもよい。また、ある成分がフィルムや組成物等において占める割合は、特記しない限り、その成分が二種以上含まれる場合には、二種以上の合計についていうものとする。
[ポリマーフィルム]
本発明の一態様にかかるポリマーフィルムは、成分Aおよび成分Bを少なくとも含むポリマーフィルムであって、成分Aはセルロースアシレートであり、成分Bは重合性化合物および重合性化合物の重合体からなる群から選ばれる一種以上の成分であり、第一の表面側の表層部および第一の表面の反対側の表面である第二の表面側の表層部に、それぞれ成分Aおよび成分Bを含み、第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は10質量%以上かつ成分Bの含有率は30質量%以上であり、第一の表面側の表層部と第二の表面側の表層部との間の領域にも成分Aおよび成分Bが存在し、かつ第一の表面側の表層部から第二の表面側の表層部に向かって成分Bの含有率が低下するポリマーフィルムである。
本発明の一態様にかかるポリマーフィルムは、成分Aおよび成分Bを少なくとも含むポリマーフィルムであって、成分Aはセルロースアシレートであり、成分Bは重合性化合物および重合性化合物の重合体からなる群から選ばれる一種以上の成分であり、第一の表面側の表層部および第一の表面の反対側の表面である第二の表面側の表層部に、それぞれ成分Aおよび成分Bを含み、第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は10質量%以上かつ成分Bの含有率は30質量%以上であり、第一の表面側の表層部と第二の表面側の表層部との間の領域にも成分Aおよび成分Bが存在し、かつ第一の表面側の表層部から第二の表面側の表層部に向かって成分Bの含有率が低下するポリマーフィルムである。
上記ポリマーフィルムによって先に記載した目的を達成することが可能となる理由を、本発明者らは下記(1)~(3)のように考えている。ただし、以下の記載は、本発明者らによる推察であって、本発明を何ら限定するものではない。
(1)先に記載したカールは、ポリマーフィルムの片面側のみで硬化層の硬化収縮が起こることにより、ポリマーフィルムにフィルムを片面側(硬化層側)のみに変形させる力が加わることに起因して発生すると考えられる。したがって、ポリマーフィルムの両面側にそれぞれ硬化層を設けることによってポリマーフィルムが片面側のみに変形することを防ぐことで、カールを抑制することができると考えられる。ただしポリマーフィルムの両面側にそれぞれ硬化層を設けることは、保護フィルムとしての適性(他の部材との密着性および可視光透過率)を低下させてしまう。
これに対し本発明の一態様にかかるポリマーフィルムでは、第一の表面側の表層部および第一の表面の反対側の表面である第二の表面側の表層部、ならびに上記の両表層部の間の領域に、成分Bが存在する。ここで成分Bは、「重合性化合物」および「重合性化合物の重合体」からなる群から選ばれる一種以上の成分である。かかるポリマーフィルムにおいて、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率が30質量%以上であり、かつ第二の表面側の表層部に向かって成分Bの含有率が低下することは、フィルム厚さ方向において、第一の表面側が成分Bの高濃度領域となり、第二の表面側が成分Bの低濃度領域となる濃度勾配が存在していることを意味する。このポリマーフィルムの成分Bの低濃度領域側の表面(第二の表面)に重合性組成物を重合処理により硬化させてなる隣接層(硬化層)を積層すると、片面側のみ硬化層が形成された積層フィルムが得られる。こうして得られる積層フィルムでは、ポリマーフィルムにおける成分Bの高濃度領域が硬化層様の役割を果たすことにより、両面に硬化層を形成した状態に類する状態になり得ると考えられる。この点が、本発明の一態様にかかるポリマーフィルムにより、カールが抑制された積層フィルムを得ることが可能になる理由であると、本発明者らは考えている。更に、両面側に硬化層を形成せずともカール抑制が可能となるため、両面側にそれぞれ硬化層を形成した積層フィルムと比べて可視光透過率の高い積層フィルムを、上記ポリマーフィルムによれば提供することができる。
なお上記ポリマーフィルムには、重合処理前の重合性化合物を含むポリマーフィルムも包含される。このようなポリマーフィルムは、例えば、隣接層(硬化層)の積層前に重合処理を施すことにより、または隣接層(硬化層)を形成するための重合処理により、このフィルムに含まれる重合性化合物が重合することで、重合性化合物の重合体を含むポリマーフィルムとなるものである。
これに対し本発明の一態様にかかるポリマーフィルムでは、第一の表面側の表層部および第一の表面の反対側の表面である第二の表面側の表層部、ならびに上記の両表層部の間の領域に、成分Bが存在する。ここで成分Bは、「重合性化合物」および「重合性化合物の重合体」からなる群から選ばれる一種以上の成分である。かかるポリマーフィルムにおいて、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率が30質量%以上であり、かつ第二の表面側の表層部に向かって成分Bの含有率が低下することは、フィルム厚さ方向において、第一の表面側が成分Bの高濃度領域となり、第二の表面側が成分Bの低濃度領域となる濃度勾配が存在していることを意味する。このポリマーフィルムの成分Bの低濃度領域側の表面(第二の表面)に重合性組成物を重合処理により硬化させてなる隣接層(硬化層)を積層すると、片面側のみ硬化層が形成された積層フィルムが得られる。こうして得られる積層フィルムでは、ポリマーフィルムにおける成分Bの高濃度領域が硬化層様の役割を果たすことにより、両面に硬化層を形成した状態に類する状態になり得ると考えられる。この点が、本発明の一態様にかかるポリマーフィルムにより、カールが抑制された積層フィルムを得ることが可能になる理由であると、本発明者らは考えている。更に、両面側に硬化層を形成せずともカール抑制が可能となるため、両面側にそれぞれ硬化層を形成した積層フィルムと比べて可視光透過率の高い積層フィルムを、上記ポリマーフィルムによれば提供することができる。
なお上記ポリマーフィルムには、重合処理前の重合性化合物を含むポリマーフィルムも包含される。このようなポリマーフィルムは、例えば、隣接層(硬化層)の積層前に重合処理を施すことにより、または隣接層(硬化層)を形成するための重合処理により、このフィルムに含まれる重合性化合物が重合することで、重合性化合物の重合体を含むポリマーフィルムとなるものである。
(2)上記ポリマーフィルムでは、第一の表面側の表層部および第一の表面の反対側の表面である第二の表面側の表層部、ならびに上記の両表層部の間の領域に、成分A(セルロースアシレート)が存在する。更に先に記載したように、第一の表面側の表層部および第一の表面の反対側の表面である第二の表面側の表層部、ならびに上記の両表層部の間の領域に、成分Bも存在する。このようにポリマーフィルム全域にわたって成分Aおよび成分Bが存在することも、このポリマーフィルムに隣接層(硬化層)を積層することにより可視光透過率の高い積層フィルムの提供が可能になる理由であると本発明者らは推察している。
(3)更に、上記ポリマーフィルムでは、第一の表面側の表層部における成分A(セルロースアシレート)の含有率は10質量%以上である。セルロースアシレートは、これを含むポリマーフィルムと他の部材との密着性向上に寄与し得る成分である。このような成分が一方の表面側(第一の表面側)の表層部に10質量%以上存在することが、このポリマーフィルムを含む積層フィルムを他の部材(たとえは偏光子)と貼り合わせた際に剥離が発生することを抑制することに寄与すると、本発明者らは推察している。これに対し、カールを抑制すべく両面側にそれぞれ硬化層を形成した積層フィルムでは、他の部材との貼り合わせ面はいずれか一方の硬化層表面となる。このことが、ポリマーフィルムの両面側にそれぞれ硬化層を形成した積層フィルムが、他の部材との密着性が十分ではない理由と考えられる。
以上のように、上記ポリマーフィルムでは、第一の表面側の表層部に成分Aが10質量%以上存在し、かつ成分Bが30質量%以上存在することが、このポリマーフィルムの片面側(第二の表面側)に硬化層を形成することにより、カール抑制と他の部材との密着向上が両立された積層フィルムの提供が可能となる理由であると、本発明者らは推察している。
ただし、以上は本発明者らによる推察であり、先に記載したように本発明を何ら限定するものではない。
<ポリマーフィルムにおける組成分布>
(成分Aの分布)
上記ポリマーフィルムは、第一の表面側の表層部における成分A(セルロースアシレート)の含有率が10質量%以上である。これは先に記載したように、第一の表面側に他の部材を貼り合わせた際の密着性向上の観点からである。即ち、第一の表面側の表層部における成分Aの含有率が10質量%以上であることにより、第一の表面側に他の部材を貼り合わせた際の剥離の発生を抑制することができる。より良好な密着性を実現する観点からは、第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は、20質量%以上であることが好ましく、25質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることが更に好ましく、35質量%以上であることがいっそう好ましく、40質量%以上であることが更にいっそう好ましく、含有率が高いほど好ましい。
また、上記ポリマーフィルムは、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率が30質量%以上であるため、第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は70質量%以下である。第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は、硬化層を設けた積層フィルムにおけるカールの更なる抑制の観点からは、60質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましい。
(成分Aの分布)
上記ポリマーフィルムは、第一の表面側の表層部における成分A(セルロースアシレート)の含有率が10質量%以上である。これは先に記載したように、第一の表面側に他の部材を貼り合わせた際の密着性向上の観点からである。即ち、第一の表面側の表層部における成分Aの含有率が10質量%以上であることにより、第一の表面側に他の部材を貼り合わせた際の剥離の発生を抑制することができる。より良好な密着性を実現する観点からは、第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は、20質量%以上であることが好ましく、25質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることが更に好ましく、35質量%以上であることがいっそう好ましく、40質量%以上であることが更にいっそう好ましく、含有率が高いほど好ましい。
また、上記ポリマーフィルムは、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率が30質量%以上であるため、第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は70質量%以下である。第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は、硬化層を設けた積層フィルムにおけるカールの更なる抑制の観点からは、60質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましい。
一方、第二の表面側の表層部における成分Aの含有率は、10質量%以上であってもよく10質量%未満であってもよい。先に記載した通り、上記ポリマーフィルムは、第一の表面側の表層部および第二の表面側の表層部、ならびに上記の両表層部の間の領域に、成分Aが存在する。上記ポリマーフィルムは、第一の表面側の表層部から第二の表面側の表層部に向かって成分Bの含有率は低下するため、相対的に成分Aの含有率は、第一の表面側の表層部から第二の表面側の表層部に向かって増加する(即ち、第二の表面側の表層部から第一の表面側の表層部に向かって低下する)傾向がある。上記ポリマーフィルムの第二の表面側に隣接層(硬化層)を形成して得られる積層フィルムにおける隣接層と第二の表面との密着性の観点からは、第二の表面側の表層部における成分Aの含有率は、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く、80質量%以上であることが更に好ましい。これは、成分A(セルロースアシレート)が、ポリマーフィルムの隣接層(硬化層)との貼り合わせ面(第二の表面)側の脆性改良に寄与するからではないかと本発明者らは推察しているが、あくまでも推察であって本発明を何ら限定するものではない。
(成分Bの分布)
上記ポリマーフィルムは、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率が30質量%以上である。これにより、先に記載したように、片面側に硬化層を設けることによって両面側に硬化層を設けることなくカールが抑制された積層フィルムを提供することが可能となる。カールの更なる抑制の観点からは、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率は、40質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることが更に好ましく、含有率が高いほど好ましい。また、上記ポリマーフィルムは、第一の表面側の表層部における成分Aの含有率が10質量%以上であるため、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率は90質量%以下である。第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は、第一の表面側に他の部材を貼り合わせた際の密着性の更なる向上の観点からは、80質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましい。
上記ポリマーフィルムは、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率が30質量%以上である。これにより、先に記載したように、片面側に硬化層を設けることによって両面側に硬化層を設けることなくカールが抑制された積層フィルムを提供することが可能となる。カールの更なる抑制の観点からは、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率は、40質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることが更に好ましく、含有率が高いほど好ましい。また、上記ポリマーフィルムは、第一の表面側の表層部における成分Aの含有率が10質量%以上であるため、第一の表面側の表層部における成分Bの含有率は90質量%以下である。第一の表面側の表層部における成分Aの含有率は、第一の表面側に他の部材を貼り合わせた際の密着性の更なる向上の観点からは、80質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましい。
上記ポリマーフィルムは、第一の表面側の表層部および第二の表面側の表層部、ならびに上記の両表層部の間の領域に、成分Bが存在する。そして、第一の表面側の表層部から第二の表面側の表層部に向かって成分Bの含有率は低下する。したがって、第二の表面側の表層部における成分Bの含有率は、第一の表面側における表層部における成分Bの含有率より低い。第二の表面側の表層部における成分Bの含有率は、例えば、3~50質量%程度であることができるが、第一の表面側における表層部における成分Bの含有率より低ければ3質量%未満であっても50質量%超であってもよい。一態様では、ポリマーフィルムの隣接層(硬化層)との密着性向上の観点からは、第二の表面側の表層部における成分Bの含有率は、5~20質量%の範囲であることが好ましい。この点について本発明者らは、第二の表面側の表層部における成分Bの含有率が5~20質量%の範囲であることにより、貼り合わせ面(第二の表面)側の脆性改良によりもたらされる密着性向上や、詳細を後述するように隣接層形成のための重合処理によりポリマーフィルムにも重合処理が施される態様において隣接層とポリマーフィルムとの界面近傍で形成されると考えられる架橋構造によりもたらされる密着性向上を達成できるのではないかと推察しているが、推察に過ぎず本発明を何ら限定するものではない。
なお第一の表面側の表層部における成分Bの含有率をαB、中央部における成分Bの含有率をβB、第二の表面側の表層部における成分Bの含有率をγBとすると、先に記載したように上記ポリマーフィルムは、αB>βB>γBの関係を満たす。また、カールの更なる抑制の観点からは、両表層部における成分B含有率の差分「αB-γB」は、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることが更に好ましく、30質量%以上であることがいっそう好ましく、40質量%以上であることがよりいっそう好ましく、50質量%以上であることが更にいっそう好ましい。
次に、ポリマーフィルムを構成する各成分の詳細を、順次説明する。
<成分A>
成分Aは、セルロースアシレートである。セルロースアシレートとしては、特に制限はない。セルロースアシレートにおいて、セルロースの水酸基を置換するアシル基の詳細については、特開2012-215812号公報段落0017を参照できる。好ましくは、アシル基は、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基であり、より好ましくはアセチル基、プロピオニル基であり、更に好ましくはアセチル基である。即ち、上記ポリマーフィルムは、セルロースアシレート(成分A)として、セルロースアセテートが含まれることが好ましい。光学性能(フィルムの透明性等)の観点からは、アセチル置換度が2.95以下のセルロースアシレートが好ましく、より好ましくは2.90以下、更に好ましくは2.89以下である。一方、溶剤溶解性等の観点からは、アセチル置換度が2.00以上のセルロースアシレートが好ましく、より好ましくは2.50以上、更に好ましくは2.80以上である。同様の観点から、セルロースアシレートの総アシル置換度も、アセチル置換度について上記した範囲にあることが好ましい。なお総アシル置換度およびアセチル置換度は、ASTM-D817-96に規定の方法に準じて測定することができる。アシル基で置換されていない部分は通常水酸基として存在している。その他、セルロースアシレートの詳細については、特開2012-215812号公報段落0017~0020も参照できる。
成分Aは、セルロースアシレートである。セルロースアシレートとしては、特に制限はない。セルロースアシレートにおいて、セルロースの水酸基を置換するアシル基の詳細については、特開2012-215812号公報段落0017を参照できる。好ましくは、アシル基は、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基であり、より好ましくはアセチル基、プロピオニル基であり、更に好ましくはアセチル基である。即ち、上記ポリマーフィルムは、セルロースアシレート(成分A)として、セルロースアセテートが含まれることが好ましい。光学性能(フィルムの透明性等)の観点からは、アセチル置換度が2.95以下のセルロースアシレートが好ましく、より好ましくは2.90以下、更に好ましくは2.89以下である。一方、溶剤溶解性等の観点からは、アセチル置換度が2.00以上のセルロースアシレートが好ましく、より好ましくは2.50以上、更に好ましくは2.80以上である。同様の観点から、セルロースアシレートの総アシル置換度も、アセチル置換度について上記した範囲にあることが好ましい。なお総アシル置換度およびアセチル置換度は、ASTM-D817-96に規定の方法に準じて測定することができる。アシル基で置換されていない部分は通常水酸基として存在している。その他、セルロースアシレートの詳細については、特開2012-215812号公報段落0017~0020も参照できる。
<成分B>
成分Bは、重合性化合物および重合性化合物の重合体からなる群から選ばれる一種以上の成分である。先に記載したように、上記ポリマーフィルムには、重合処理前の重合性化合物を含むポリマーフィルムも包含される。即ち、光照射や加熱等の重合処理を施されることにより重合性化合物の重合体を含むポリマーフィルムとなるポリマーフィルムも、上記ポリマーフィルムの一態様である。また、重合処理が2回以上の複数の工程にわけて行われるポリマーフィルムであって、複数の工程のうちの一部の工程が行われたポリマーフィルムであって、その後に複数の工程の残りの工程が行われるポリマーフィルムも、上記ポリマーフィルムの一態様である。
成分Bは、重合性化合物および重合性化合物の重合体からなる群から選ばれる一種以上の成分である。先に記載したように、上記ポリマーフィルムには、重合処理前の重合性化合物を含むポリマーフィルムも包含される。即ち、光照射や加熱等の重合処理を施されることにより重合性化合物の重合体を含むポリマーフィルムとなるポリマーフィルムも、上記ポリマーフィルムの一態様である。また、重合処理が2回以上の複数の工程にわけて行われるポリマーフィルムであって、複数の工程のうちの一部の工程が行われたポリマーフィルムであって、その後に複数の工程の残りの工程が行われるポリマーフィルムも、上記ポリマーフィルムの一態様である。
重合性化合物は、重合性基を1分子中に1つ含む単官能重合性化合物であっても、同一または異なる重合性基を1分子中に2つ以上含む多官能重合性化合物であってもよい。また、重合性化合物は、モノマーであっても、オリゴマーやプレポリマー等の多量体であってもよい。ポリマーフィルムに含まれる重合性化合物およびポリマーフィルムに含まれる重合体を構成する重合性化合物は、一種単独であってもよく、二種以上の任意の割合の組み合わせでもよい。また、二種以上の重合性化合物を用いる場合、二種以上の重合性化合物の組み合わせは、二種以上の単官能重合性化合物の組み合わせ、二種以上の多官能重合性化合物の組み合わせ、一種以上の単官能重合性化合物と一種以上の多官能重合性化合物との組み合わせ、のいずれであってもよい。
重合性化合物の分子量は、例えば80以上30,000以下であるが、この範囲を下回っても上回ってもよい。ポリマーフィルムに詳細を上述した成分Bの分布をもたせるための手段としては、かかる分布を持たせることができる手段であればよく特に限定されるものではない。上記手段の一例としては、後述するように、共流延を行うための組成物として、重合性化合物の濃度の異なる組成物を用いる方法を挙げることができる。例えば、重合性化合物を含む第一の組成物と重合性化合物を含まない第二の組成物とを共流延すると、第一の組成物に含まれていた重合性化合物が第二の組成物に拡散することにより、第一の表面側の表層部および第二の表面側の表層部ならびに上記両表層部の間の領域に成分Bを含み、フィルム厚さ方向において先に記載した成分Bの分布を有するポリマーフィルムを得ることができる。上記の重合性化合物の拡散は、重合性化合物の分子量、共流延条件等によって制御することができる。先に記載した成分Bの分布を有するポリマーフィルムの作製の容易性の観点からは、重合性化合物の分子量は250以上であることが好ましく、500以上であることがより好ましく、1000以上であることが更に好ましい。また、同様の観点から、重合性化合物の分子量は3000以下であることが好ましい。
なお本発明および本明細書において分子量とは、多量体については、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量を言うものとする。具体的な測定条件の一例としては、以下の測定条件を挙げることができる。後述する重量平均分子量は、下記測定条件により測定された値である。
GPC装置:HLC-8120(東ソー社製)
カラム:TSK gel Multipore HXL-M(東ソー社製、7.8mmID(内径)×30.0cm)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
なお本発明および本明細書において分子量とは、多量体については、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量を言うものとする。具体的な測定条件の一例としては、以下の測定条件を挙げることができる。後述する重量平均分子量は、下記測定条件により測定された値である。
GPC装置:HLC-8120(東ソー社製)
カラム:TSK gel Multipore HXL-M(東ソー社製、7.8mmID(内径)×30.0cm)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
重合性基は、ラジカル重合性基であってもカチオン重合性基であってもよく、ラジカル重合性基が好ましい。重合反応の反応性の観点からは、エチレン性不飽和結合含有基、エポキシ基、オキセタン基、メチロール基等の重合性基を挙げることができ、エチレン性不飽和結合含有基がより好ましい。エチレン性不飽和結合含有基としては、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基を挙げることができ、(メタ)アクリロイルオキシ基および(メタ)アクリロイル基がより好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基がいっそう好ましい。多官能重合性化合物については、化合物に含まれる重合性基の数は1分子中に2つ以上であり、好ましくは2~20の範囲であり、より好ましくは3~12の範囲である。また、重合性化合物の分子量を、一分子中に含まれる重合性基の数で除した値(以下、「重合性基当量」とも記載する。)は、先に記載した成分Bの分布を有するポリマーフィルムの作製の容易性の観点からは、30以上であることが好ましく、50以上であることがより好ましい。また、重合性基当量が小さいほど、重合した際の硬化収縮量が大きくなる傾向があるため、カール抑制の観点からは、重合性基当量は、500以下であることが好ましく、300以下であることがより好ましく、200以下であることが更に好ましい。
好ましい重合性化合物の一態様としては、エチレン性不飽和結合含有基を1分子中に2つ以上有する多官能(メタ)アクリレート化合物を挙げることができる。
具体例として、2官能(メタ)アクリレートとしては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAテトラエトキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAテトラプロポキシジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。市販品の一例としては、共栄社化学社製:ライトアクリレートNP-A(ネオペンチルグリコールジアクリレート、分子量212)等を挙げることもできる。
3官能以上の(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸変性トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。市販品の一例としては、日本化薬社製:KAYARAD DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、分子量579)、東亜合成社製:アロニックスM-309(トリメチロールプロパントリアクリレート、分子量296)等を挙げることもできる。
また、上記(メタ)アクリレート化合物は、分子骨格の一部が変性されているものでもよい。例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、カプロラクトン、イソシアヌル酸、アルキル、環状アルキル、芳香族、ビスフェノール等によって変性されたものを使用することができる。
具体例として、2官能(メタ)アクリレートとしては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAテトラエトキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAテトラプロポキシジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。市販品の一例としては、共栄社化学社製:ライトアクリレートNP-A(ネオペンチルグリコールジアクリレート、分子量212)等を挙げることもできる。
3官能以上の(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸変性トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。市販品の一例としては、日本化薬社製:KAYARAD DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、分子量579)、東亜合成社製:アロニックスM-309(トリメチロールプロパントリアクリレート、分子量296)等を挙げることもできる。
また、上記(メタ)アクリレート化合物は、分子骨格の一部が変性されているものでもよい。例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、カプロラクトン、イソシアヌル酸、アルキル、環状アルキル、芳香族、ビスフェノール等によって変性されたものを使用することができる。
また、重合性化合物としては、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリレート系重合体等を挙げることもでき、ウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。ウレタン(メタ)アクリレートは、多価アルコールおよび有機ジイソシアネートとヒドロキシ(メタ)アクリレートとの反応によって得ることができる。
上記多価アルコールとしては、例えば、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、トリシクロデカンジメチロール、ビス-[ヒドロキシメチル]-シクロヘキサン等;上記多価アルコールと多塩基酸(例えば、コハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、テトラヒドロ無水フタル酸等)との反応によって得られるポリエステルポリオール;上記多価アルコールとε-カプロラクトンとの反応によって得られるポリカプロラクトンポリオール;ポリカーボネートポリオール(例えば、1,6-ヘキサンジオールとジフェニルカーボネートとの反応によって得られるポリカーボネートジオール等);および、ポリエーテルポリオールを挙げることができる。上記ポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA等を挙げることができる。
上記有機ポリイソシアネートとしては、例えばイソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネート、ジシクロペンタニルイソシアネート等のイソシアネート化合物、これらイソシアネート化合物の付加体、またはこれらイソシアネートの多量体等が挙げられる。
上記ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジメチロールシクロヘキシルモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシカプロラクトン(メタ)アクリレート等が挙げられる。中でも、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが好ましい。
上記ウレタン(メタ)アクリレートは、6官能以上であることが好ましく、6~15官能であることがより好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、日本合成化学工業社製:UV1700B(重量平均分子量2000、10官能)、UV7600B(重量平均分子量1500、6官能)、日本化薬社製:DPHA40H(重量平均分子量7000、10官能)、UX5003(重量平均分子量700、6官能)、根上工業社製:UN3320HS(重量平均分子量5000、15官能)、UN904(重量平均分子量4900、15官能)、UN3320HC(重量平均分子量1500、10官能)、UN3320HA(重量平均分子量1500、6官能)、荒川化学工業社製:BS577(重量平均分子量1000、6官能)、および、新中村化学工業社製:U15HA(重量平均分子量2300、15官能)、U-6LPA(重量平均分子量800、6官能)、等を挙げることができる。
重合性化合物としては、1分子中に1つ以上のフッ素原子を含むフッ素含有重合性化合物、1分子中に1つ以上のシロキサン結合を有するシリコーン系重合性化合物等を用いることもできる。フッ素含有重合性化合物としては、例えば、特開2013-130865公報段落0077~0103に記載の各種化合物を用いることができる。一方、シリコーン系重合性化合物については、特開2013-130865公報段落0141および特開2012-103689号公報0119~0120を参照できる。
先に記載した通り、重合性化合物は単官能重合性化合物であってもよい。単官能重合性化合物は、特に限定されるものではない。例えば、WO2012/077807A1段落0022に記載の単官能(メタ)アクリレート化合物、特開2008-178995号公報段落0022に記載のビニル結合を1分子中に1つのみ有する単官能重合性化合物、特開2008-119684号公報段落0022に記載の単官能ラジカル重合性モノマー等を使用することができる。
<任意成分>
上記ポリマーフィルムは、以上説明した成分Aおよび成分Bを、先に記載した分布で含む限ものであればよく、一種以上の他の成分を任意に含むことができる。それら成分については、上記ポリマーフィルムの製造に用いることのできる組成物について後述する。なお上記ポリマーフィルムは、フィルムの構成成分であるポリマーとしてセルロースアシレートを少なくとも含むが、先に記載した成分Aおよび成分Bの分布を満たすものである限り、他のポリマーの一種以上が任意に含まれていてもよい。そのようなポリマーは特に限定されるものではなく、ポリマーフィルムの構成成分として一般に知られている各種ポリマーを挙げることができる。
上記ポリマーフィルムは、以上説明した成分Aおよび成分Bを、先に記載した分布で含む限ものであればよく、一種以上の他の成分を任意に含むことができる。それら成分については、上記ポリマーフィルムの製造に用いることのできる組成物について後述する。なお上記ポリマーフィルムは、フィルムの構成成分であるポリマーとしてセルロースアシレートを少なくとも含むが、先に記載した成分Aおよび成分Bの分布を満たすものである限り、他のポリマーの一種以上が任意に含まれていてもよい。そのようなポリマーは特に限定されるものではなく、ポリマーフィルムの構成成分として一般に知られている各種ポリマーを挙げることができる。
<ポリマーフィルムの厚さ>
ポリマーフィルムの厚さは、用途に応じて定めればよく、特に限定されるものではない。ポリマーフィルムの厚さは、例えば20μm以上、80μm以下であるが、この範囲を外れる厚さであってもよい。ポリマーフィルムの厚さは、製膜条件により調整することができる。
ポリマーフィルムの厚さは、用途に応じて定めればよく、特に限定されるものではない。ポリマーフィルムの厚さは、例えば20μm以上、80μm以下であるが、この範囲を外れる厚さであってもよい。ポリマーフィルムの厚さは、製膜条件により調整することができる。
[積層フィルム]
本発明の一態様にかかる積層フィルムは、上記ポリマーフィルムと、このポリマーフィルムの第二の表面と隣接する隣接層とを有する。上記隣接層は、重合性組成物を硬化させてなる硬化層である。
本発明の一態様にかかる積層フィルムは、上記ポリマーフィルムと、このポリマーフィルムの第二の表面と隣接する隣接層とを有する。上記隣接層は、重合性組成物を硬化させてなる硬化層である。
上記積層フィルムに含まれるポリマーフィルムについては、先に記載した通りである。
(隣接層)
隣接層は、重合性組成物を硬化させてなる硬化層である。ここで隣接層についての「隣接」とは、直接または間接的に隣り合うことを意味する。即ち、隣接層は、本発明の一態様にかかるポリマーフィルムの第二の表面に他の層を介さず直接接して積層されていてもよく、公知の接着層等の他の層を介して間接的に積層されていてもよい。隣接層(硬化層)が形成される他方の表面側に先に記載したように成分Bの高濃度領域が存在することにより、ポリマーフィルムの両面側にそれぞれ硬化層を形成することなく、片面側(第二の表面側)のみに硬化層を形成することにより、カールが抑制された積層フィルムを得ることができる。
隣接層は、重合性組成物を硬化させてなる硬化層である。ここで隣接層についての「隣接」とは、直接または間接的に隣り合うことを意味する。即ち、隣接層は、本発明の一態様にかかるポリマーフィルムの第二の表面に他の層を介さず直接接して積層されていてもよく、公知の接着層等の他の層を介して間接的に積層されていてもよい。隣接層(硬化層)が形成される他方の表面側に先に記載したように成分Bの高濃度領域が存在することにより、ポリマーフィルムの両面側にそれぞれ硬化層を形成することなく、片面側(第二の表面側)のみに硬化層を形成することにより、カールが抑制された積層フィルムを得ることができる。
隣接層は、一般にハードコート層と呼ばれる硬化層を形成可能な各種重合性組成物を用いて形成することが好ましい。隣接層を形成するための重合性組成物(隣接層形成用重合性組成物)は、重合性化合物を少なくとも含み、重合開始剤、フィラー等の添加剤、溶剤等の任意成分の一種以上を含むことができる。隣接層の厚さは特に限定されるものではないが、積層フィルムの透明性や耐久性等の観点からは、好ましくは0.1~6μmの範囲であり、より好ましくは3~6μmの範囲である。なお本発明および本明細書において、ポリマーフィルムに積層される層の厚さは、以下の方法により求められる値とする。積層フィルムを切削することによって、10個の試料片を作製する。切削は、ミクロトームを用いて行うことができる。作製した各試料片を光学顕微鏡で倍率1000倍で観察し、隣接層の厚さを計測する。10個の試料片について測定された厚さの算術平均値を、隣接層の厚さとする。隣接層は、単層であっても二層以上の積層構造を有していてもよい。二層以上が積層された隣接層について厚さとは、積層された層の総厚をいうものとする。
隣接層形成用重合性組成物に含まれる重合性化合物としては、先にポリマーフィルムに成分Bとして含まれる重合性化合物として例示した各種重合性化合物を用いることができる。隣接層形成用重合性組成物の詳細等は、更に後述する。
(積層フィルムの可視光透過率)
上記積層フィルムは、一方の最表面がポリマーフィルムの第一の表面であり、他方の最表面が上記隣接層の表面であることができる。このように、ポリマーフィルムの片面側のみに隣接層(硬化層)を設けた積層フィルムは、両面側にそれぞれ硬化層を有する積層フィルムと比べて高い可視光透過率を示すことができる。本発明および本明細書において、可視光透過率とは、測定波長550nmにおいて分光光度計を用いて測定される透過率をいうものとする。分光光度計としては、公知の分光光度計を用いることができる。上記積層フィルムは、好ましくは90%以上の可視光透過率を示すことができる。上記可視光透過率は、例えば98%以下であるが高いほど好ましく、98%超であってもよい。
上記積層フィルムは、一方の最表面がポリマーフィルムの第一の表面であり、他方の最表面が上記隣接層の表面であることができる。このように、ポリマーフィルムの片面側のみに隣接層(硬化層)を設けた積層フィルムは、両面側にそれぞれ硬化層を有する積層フィルムと比べて高い可視光透過率を示すことができる。本発明および本明細書において、可視光透過率とは、測定波長550nmにおいて分光光度計を用いて測定される透過率をいうものとする。分光光度計としては、公知の分光光度計を用いることができる。上記積層フィルムは、好ましくは90%以上の可視光透過率を示すことができる。上記可視光透過率は、例えば98%以下であるが高いほど好ましく、98%超であってもよい。
次に、本発明の一態様にかかる積層フィルムの製造方法として好適な製造方法について説明する。ただし、上記積層フィルムは、先に詳述したポリマーフィルムを有し、かつこのポリマーフィルムの第二の表面と隣接する隣接層(硬化層)を有するものであれば、いかなる製造方法で製造されたものであってもよい。
[積層フィルムの製造方法]
本発明の更なる態様は、先に説明した本発明の一態様にかかる積層フィルムの製造方法であって、セルロースアシレート、重合性化合物および有機溶剤を含む第一の組成物と、セルロースアシレートおよび有機溶剤を含み、重合性化合物を含む場合には第一の組成物の重合性化合物濃度より低い濃度で重合性化合物を含む第二の組成物と、の共流延により流延膜を形成すること、形成した流延膜に重合処理を施すこと、流延膜に重合処理を施す前または施した後に、第二の組成物側表面に隣接層形成用重合性組成物を塗布すること、ならびに、隣接層形成用重合組成物に重合処理を施すこと、を含む上記積層フィルムの製造方法に関する。
以下、上記製造方法について、更に詳細に説明する。
本発明の更なる態様は、先に説明した本発明の一態様にかかる積層フィルムの製造方法であって、セルロースアシレート、重合性化合物および有機溶剤を含む第一の組成物と、セルロースアシレートおよび有機溶剤を含み、重合性化合物を含む場合には第一の組成物の重合性化合物濃度より低い濃度で重合性化合物を含む第二の組成物と、の共流延により流延膜を形成すること、形成した流延膜に重合処理を施すこと、流延膜に重合処理を施す前または施した後に、第二の組成物側表面に隣接層形成用重合性組成物を塗布すること、ならびに、隣接層形成用重合組成物に重合処理を施すこと、を含む上記積層フィルムの製造方法に関する。
以下、上記製造方法について、更に詳細に説明する。
<共流延に用いられる組成物>
(第一の組成物)
第一の組成物は、第一の組成物は重合性化合物を含む重合性組成物であり、重合性化合物とともに、セルロースアシレートおよび有機溶剤を少なくとも含む。セルロースアシレートおよび重合性化合物の詳細は、先に記載した通りである。
(第一の組成物)
第一の組成物は、第一の組成物は重合性化合物を含む重合性組成物であり、重合性化合物とともに、セルロースアシレートおよび有機溶剤を少なくとも含む。セルロースアシレートおよび重合性化合物の詳細は、先に記載した通りである。
-有機溶剤-
第一の組成物に含まれる有機溶剤としては、一般に流延製膜に用いられる有機溶剤を何ら制限なく用いることができる。一態様では、有機溶剤の例としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類、テトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、1,2-ジメトキシエタンなどのエーテル類、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、γ-ブチロラクトン等のエステル類の他、メチルセロソルブ、ジメチルイミダゾリノン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルフォキシド、スルホラン、ニトロエタン、塩化メチレン(メチレンクロライド)、アセト酢酸メチルなどが挙げられる。1,3-ジオキソラン、THF(テトラヒドロフラン)、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸メチルおよびメチレンクロライドが好ましい。二種以上の溶剤を混合した混合溶剤においては、上記例示した有機溶剤が最も多くの割合(例えば混合溶剤全量100質量%に対して50質量%以上99質量%未満)を占める主溶剤であることが好ましい。
第一の組成物に含まれる有機溶剤としては、一般に流延製膜に用いられる有機溶剤を何ら制限なく用いることができる。一態様では、有機溶剤の例としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類、テトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、1,2-ジメトキシエタンなどのエーテル類、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、γ-ブチロラクトン等のエステル類の他、メチルセロソルブ、ジメチルイミダゾリノン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルフォキシド、スルホラン、ニトロエタン、塩化メチレン(メチレンクロライド)、アセト酢酸メチルなどが挙げられる。1,3-ジオキソラン、THF(テトラヒドロフラン)、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸メチルおよびメチレンクロライドが好ましい。二種以上の溶剤を混合した混合溶剤においては、上記例示した有機溶剤が最も多くの割合(例えば混合溶剤全量100質量%に対して50質量%以上99質量%未満)を占める主溶剤であることが好ましい。
混合溶剤に主溶剤とともに含まれる有機溶剤(副溶剤)としては、炭素原子数1~4のアルコールが好ましい。炭素原子数1~4のアルコールとしては、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、2-メチル-1-プロパノール、2-メチル-2-プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルの一種または二種以上を挙げることができる。副溶剤は、混合溶剤全量100質量%に対して、例えば1質量%以上50質量%未満、好ましくは1質量%以上40質量%以下の割合で混合溶剤に含まれ得る。なお第一の組成物には、有機溶剤に加えて少量の水が含まれていてもよい。水を含む場合、溶剤全量100質量%に対する水の含有率は、例えば0.1~5質量%、好ましくは0.1~3質量%、より好ましくは0.2~2質量%とすることができる。
第一の組成物全量を100質量%として、溶剤全量の占める割合は、例えば60~95質量%の範囲であり、好ましくは70~85質量%の範囲である。上記範囲で溶剤を含む組成物は、溶剤の揮発に起因する濃度および/または組成の変化や固形分の析出を起こしにくく、また、安定した流延に適した粘度が得られるため、好ましい。
第一の組成物におけるセルロースアシレートの含有率は、第一の組成物全量を100質量%として、例えば10~50質量%の範囲である。一方、第一の組成物における重合性化合物の含有量は、質量基準で、セルロースアシレートの含有量を1.0として、例えば0.5~10.0の範囲とすることができる。第一の組成物における重合性化合物およびセルロースアシレートの含有量を調整することも、先に記載したように成分Aおよび成分Bの分布を制御する手段の1つとして挙げることができる。例えば、第一の組成物における重合性化合物の含有量を増量するほど、形成されるポリマーフィルムの第一の表面側の表層部における成分Bの含有率が高まる傾向がある。また、これにより第一の組成物においてセルロースアシレートの占める割合は相対的に低下するため、形成されるポリマーフィルムの第一の表面側の表層部における成分A含有率は低下する傾向がある。この逆に、第一の組成物におけるセルロースアシレートの含有量を増量するほど、形成されるポリマーフィルムの第一の表面側の表層部における成分Aの含有率が高まる傾向がある。また、これにより第一の組成物において重合性化合物の占める割合は相対的に低下するため、形成されるポリマーフィルムの第一の表面側の表層部における成分B含有率は低下する傾向がある。
-任意成分-
第一の組成物は、上記成分に加えて、一般にポリマーフィルムの作製に用いられる公知の成分の一種以上を、任意の割合で含むことができる。そのような成分としては、公知の可塑剤、重合開始剤、界面活性剤、マット剤等を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、ポリマーフィルムの用途に応じて求められる物性に基づき、第一の組成物に含有される成分および含有量を定めることができる。なお、重合性化合物の重合処理は、重合性化合物の種類に応じて、光照射、加熱等により行うことができる。併用される成分によっては、光照射や加熱により活性種を発生し、この活性種が重合性化合物の重合を開始させる作用を発揮する場合がある。そのような場合には、第一の組成物は、重合開始剤を含まないものであってもよい。一例として、セルロースアシレートは、光照射によりラジカルを発生する場合があり、そのような場合には、重合開始剤を用いることなく、重合性化合物とセルロースアシレートを併用して少なくとも光照射を行う重合処理により、重合性化合物の重合処理を行うこともできる。また、重合性化合物が加熱によりラジカルを発生する場合もあり、このような場合には、重合開始剤を用いることなく、少なくとも加熱を行う重合処理により、重合性化合物の重合処理を行うこともできる。
第一の組成物は、上記成分に加えて、一般にポリマーフィルムの作製に用いられる公知の成分の一種以上を、任意の割合で含むことができる。そのような成分としては、公知の可塑剤、重合開始剤、界面活性剤、マット剤等を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、ポリマーフィルムの用途に応じて求められる物性に基づき、第一の組成物に含有される成分および含有量を定めることができる。なお、重合性化合物の重合処理は、重合性化合物の種類に応じて、光照射、加熱等により行うことができる。併用される成分によっては、光照射や加熱により活性種を発生し、この活性種が重合性化合物の重合を開始させる作用を発揮する場合がある。そのような場合には、第一の組成物は、重合開始剤を含まないものであってもよい。一例として、セルロースアシレートは、光照射によりラジカルを発生する場合があり、そのような場合には、重合開始剤を用いることなく、重合性化合物とセルロースアシレートを併用して少なくとも光照射を行う重合処理により、重合性化合物の重合処理を行うこともできる。また、重合性化合物が加熱によりラジカルを発生する場合もあり、このような場合には、重合開始剤を用いることなく、少なくとも加熱を行う重合処理により、重合性化合物の重合処理を行うこともできる。
-固形分濃度-
本発明および本明細書において、固形分濃度とは、組成物全量100質量%に対して、溶剤以外の全成分の合計が占める割合をいう。第一の組成物の固形分濃度は、塗布適性を考慮して決定すればよく、例えば5~40質量%の範囲であり、好ましくは15~30質量%の範囲である。後述する第二の組成物の固形分濃度についても同様である。
本発明および本明細書において、固形分濃度とは、組成物全量100質量%に対して、溶剤以外の全成分の合計が占める割合をいう。第一の組成物の固形分濃度は、塗布適性を考慮して決定すればよく、例えば5~40質量%の範囲であり、好ましくは15~30質量%の範囲である。後述する第二の組成物の固形分濃度についても同様である。
(第二の組成物)
以上説明した第一の組成物は、第二の組成物と共流延(重層同時流延とも呼ばれる)される。共流延は、共流延に用いる組成物の組成を変えることにより、一方の表面側の表層部と他方の表面側の表層部とに組成や物性の違いを持たせることが容易である点で、好ましい。第一の組成物との共流延に用いる第二の組成物は、第一の組成物よりも重合性化合物の濃度の低い組成物であり、例えば先に第一の組成物について記載したセルロースアシレートに対する重合性化合物量の比率に関して、0.5以上の比率差のある組成物であることがより好ましく、重合性化合物を含まない組成物であることが更に好ましい。ここで「含まない」とは、組成物を調製するための成分として積極的に添加しないことを意味する。
以上説明した第一の組成物は、第二の組成物と共流延(重層同時流延とも呼ばれる)される。共流延は、共流延に用いる組成物の組成を変えることにより、一方の表面側の表層部と他方の表面側の表層部とに組成や物性の違いを持たせることが容易である点で、好ましい。第一の組成物との共流延に用いる第二の組成物は、第一の組成物よりも重合性化合物の濃度の低い組成物であり、例えば先に第一の組成物について記載したセルロースアシレートに対する重合性化合物量の比率に関して、0.5以上の比率差のある組成物であることがより好ましく、重合性化合物を含まない組成物であることが更に好ましい。ここで「含まない」とは、組成物を調製するための成分として積極的に添加しないことを意味する。
第二の組成物の詳細については、重合性化合物の濃度以外、第一の組成物に関する前述の記載を適用することができる。
<共流延法を用いる流延膜の形成>
共流延法(共流延)を用いる第一の組成物と第二の組成物との流延膜の作製は、公知の流延製膜法により行うことができる。一例として、特開2012-96523号公報の図3および図4ならびに同公報中のこれら図面の説明を参照することができる。ただし、特開2012-96523号公報に記載の態様に限定されるものではなく、公知の流延製膜法を何ら制限なく用いることができる。共流延によれば、通常、共流延用組成物(ドープとも呼ばれる)を支持体上に流延して流延膜を形成し、形成した流延膜に乾燥処理、重合処理等の各種処理を施すことにより、ポリマーフィルムを作製することができる。例えば、共流延用組成物(ドープ)を、走行する流延製膜用支持体(例えばバンドまたはドラム)の上に流延し、支持体とともに走行させながら各種処理を施し、適当な時期に支持体から剥ぎ取る。支持体から剥ぎ取る前、支持体から剥ぎ取った後、またはその両時期において、流延膜に乾燥処理を施すことができる。乾燥処理は、加熱炉内への配置、加熱炉内での搬送、温風の吹き付け等により行うことができる。乾燥時の加熱温度は、重合性化合物の重合反応の進行やセルロースアシレートの大きな熱収縮が生じない程度の温度とすることが好ましい。以上の点からは、乾燥時の加熱温度は70℃以上とすることが好ましく、80℃以上とすることがより好ましい。ここで加熱温度とは、温風の温度または加熱炉内の雰囲気温度をいうものとする。一方、加熱温度を高くすることにより重合性化合物が流延膜において第一の表面側に偏在しやすくなる傾向があり、相対的に第一の表面側におけるセルロースアシレートの含有率は低下する傾向があると、本発明者らは考えている。したがって、先に記載したように成分Aおよび成分Bの分布を制御する手段としては、加熱温度を制御することを挙げることもできる。成分Aおよび成分Bの分布制御の観点からは、加熱温度は120℃以下とすることが好ましく、110℃以下とすることがより好ましい。
共流延法(共流延)を用いる第一の組成物と第二の組成物との流延膜の作製は、公知の流延製膜法により行うことができる。一例として、特開2012-96523号公報の図3および図4ならびに同公報中のこれら図面の説明を参照することができる。ただし、特開2012-96523号公報に記載の態様に限定されるものではなく、公知の流延製膜法を何ら制限なく用いることができる。共流延によれば、通常、共流延用組成物(ドープとも呼ばれる)を支持体上に流延して流延膜を形成し、形成した流延膜に乾燥処理、重合処理等の各種処理を施すことにより、ポリマーフィルムを作製することができる。例えば、共流延用組成物(ドープ)を、走行する流延製膜用支持体(例えばバンドまたはドラム)の上に流延し、支持体とともに走行させながら各種処理を施し、適当な時期に支持体から剥ぎ取る。支持体から剥ぎ取る前、支持体から剥ぎ取った後、またはその両時期において、流延膜に乾燥処理を施すことができる。乾燥処理は、加熱炉内への配置、加熱炉内での搬送、温風の吹き付け等により行うことができる。乾燥時の加熱温度は、重合性化合物の重合反応の進行やセルロースアシレートの大きな熱収縮が生じない程度の温度とすることが好ましい。以上の点からは、乾燥時の加熱温度は70℃以上とすることが好ましく、80℃以上とすることがより好ましい。ここで加熱温度とは、温風の温度または加熱炉内の雰囲気温度をいうものとする。一方、加熱温度を高くすることにより重合性化合物が流延膜において第一の表面側に偏在しやすくなる傾向があり、相対的に第一の表面側におけるセルロースアシレートの含有率は低下する傾向があると、本発明者らは考えている。したがって、先に記載したように成分Aおよび成分Bの分布を制御する手段としては、加熱温度を制御することを挙げることもできる。成分Aおよび成分Bの分布制御の観点からは、加熱温度は120℃以下とすることが好ましく、110℃以下とすることがより好ましい。
また、先に記載したように成分Aおよび成分Bの分布を制御する手段としては、共流延において、第一の組成物と第二の組成物との塗布量(流延時設定膜厚)を調整することも挙げることができる。
流延膜へ重合処理は、任意の時期に行うことができ、例えば支持体から剥ぎ取った後の流延膜に対して行うことができる。重合処理は、光照射、加熱等により行うことができ、重合反応が早期に進行する点では、光照射による重合処理(光重合)を行うことが好ましい。
光照射のための光源としては、例えば紫外線を照射可能なUV(Ultra Violet)光源を用いることができるが、特に限定されるものではない。具体例としては、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、カーボンアーク、メタルハライドランプ、太陽光線等を挙げることができる。また、光照射条件も特に限定されるものではなく、重合性化合物の種類に応じて決定すればよい。一例として、紫外線照射による光重合は、例えば、紫外線の照射量を10~2000mJ/cm2程度とすることができる。なお本発明および本明細書における紫外線(紫外光)とは、200~400nmの波長域の光を言うものとする。また、本発明および本明細書において、流延膜とは、湿潤状態~乾燥状態にあるフィルム原反をいい、溶媒含有の有無や、含まれる重合性化合物の重合の有無を問わないものとする。
一方、熱重合は、流延膜を、100~200℃の範囲の加熱温度で2~200分間加熱する加熱処理により行うことが好ましい。なお本発明および本明細書において、流延膜に関する加熱温度とは、加熱されている流延膜の温度をいうものとする。また、流延膜は、走行しながら加熱されてもよく、停止した状態で加熱されてもよい。生産性の観点から、流延膜は、通常、走行しながら加熱される。また加熱処理はウェブ形態に対するものに限定されず、例えば、ウェブ形態のものから打ち抜いたシートに対して上記温度範囲、時間範囲で加熱処理を行ってもよい。
共流延では、第一の組成物の塗布層と第二の組成物の塗布層が積層された状態の流延膜が得られ、流延中に両塗布層の間や各塗布層の内部で成分の拡散が進行することにより、流延膜内で各成分の濃度分布がもたらされると考えられる。またこれに加えて、先に記載したように、重合性化合物の分子量や流延膜の乾燥時の加熱温度等により、得られるポリマーフィルムにおける成分Aおよび成分Bの分布を制御することができると考えられる。共流延において、第一の組成物の塗布層と第二の組成物の塗布層の厚さは、各組成物の処方や処方の違い、作製すべきポリマーフィルムの厚さ等を考慮して設定すればよい。また、共流延は少なくとも組成の異なる二種の組成物を用いればよく、組成の異なる三層以上の組成物を共流延することも可能である。
<隣接層(硬化層)の形成>
上記隣接層は、形成された流延膜の第二の組成物側表面に隣接層形成用重合性組成物を塗布し、この組成物に重合処理を施すことにより形成することができる。一態様では、隣接層形成用重合性組成物の重合処理において、流延膜の重合処理を行うことができる。本態様では、隣接層形成用組成物の塗布前に流延膜に重合処理を施さない態様と、流延膜の重合処理を2回以上の複数の工程で行う場合に一部の工程を隣接層形成用組成物の塗布前に行い、隣接層形成用組成物の重合処理により流延膜の重合処理の残りの工程が行われてもよい。または、他の一態様としては、流延膜に重合処理を施した後に、隣接層形成用組成物の塗布および重合処理を行うこともできる。
上記隣接層は、形成された流延膜の第二の組成物側表面に隣接層形成用重合性組成物を塗布し、この組成物に重合処理を施すことにより形成することができる。一態様では、隣接層形成用重合性組成物の重合処理において、流延膜の重合処理を行うことができる。本態様では、隣接層形成用組成物の塗布前に流延膜に重合処理を施さない態様と、流延膜の重合処理を2回以上の複数の工程で行う場合に一部の工程を隣接層形成用組成物の塗布前に行い、隣接層形成用組成物の重合処理により流延膜の重合処理の残りの工程が行われてもよい。または、他の一態様としては、流延膜に重合処理を施した後に、隣接層形成用組成物の塗布および重合処理を行うこともできる。
積層フィルムにおけるポリマーフィルムと隣接層(硬化層)との密着性向上の観点からは、上記の2つの態様の中で、前者の態様が好ましい。流延膜に含まれる重合性化合物の全部または一部が未重合の状態で隣接層形成用重合性組成物の塗布を行い、その後に重合処理を施すことにより、流延膜に含まれる重合性化合物と隣接層形成用重合性組成物の塗布層に含まれる重合性化合物が流延膜と上記塗布層との界面近傍で重合反応を起こすことができると考えられるからである。このように流延膜と隣接層形成用重合性組成物の塗布層との界面近傍で重合反応が起こることにより、得られる積層フィルムではポリマーフィルムと隣接層の界面近傍で架橋構造を形成することができることが密着性向上に寄与するのではないかと本発明者らは推察している。ただし推察に過ぎず、本発明を何ら限定するものではない。
隣接層形成用重合性組成物の塗布は、流延膜の第二の組成物側表面に直接、または公知の接着層等の他の層を介して行うことができる。先に記載した前者の態様では、流延膜の第二の組成物側表面に直接、隣接層形成用組成物を塗布することが好ましい。塗布は、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ダイコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法等の公知の塗布方法により行うことができる。塗布量は、所望の厚さの隣接層(硬化層)を形成可能な量に調整すればよい。なお隣接層は、二種以上の異なる組成の組成物を同時または逐次塗布することにより二層以上(例えば二層~五層程度)の積層構造の硬化層として形成することもできる。
隣接層形成用重合性組成物に施す重合処理は、光照射、加熱により行うことができる。これらの重合処理の条件は、隣接層形成用重合性組成物に含まれる成分の種類等に応じて適宜設定すればよい。前述と同様に、重合反応が早期に進行する点では、光照射により行われる重合処理(光重合)が好ましい。
以上説明した工程により、本発明の一態様にかかるポリマーフィルムの第二の表面側に隣接層(硬化層)を有する、本発明の一態様にかかる積層フィルムを得ることができる。上記積層フィルムは、各種用途における保護フィルムとして好適である。具体的態様として、上記積層フィルムを、偏光板および画像表示装置に適用した態様を、以下に説明する。
[偏光板]
本発明の更なる態様は、上記の積層フィルムと、この積層フィルムに含まれる上記ポリマーフィルムの第一の表面と隣接する偏光子と、を少なくとも含む偏光板に関する。
以下、上記偏光板について、更に詳細に説明する。
本発明の更なる態様は、上記の積層フィルムと、この積層フィルムに含まれる上記ポリマーフィルムの第一の表面と隣接する偏光子と、を少なくとも含む偏光板に関する。
以下、上記偏光板について、更に詳細に説明する。
偏光板は、通常、偏光子が2枚の保護フィルム(偏光板保護フィルム)の間に配置される。上記積層フィルムは、2枚の保護フィルムの少なくとも一方または両方であることができる。そして偏光子と上記ポリマーフィルムの第一の表面とが隣接する。したがって、上記偏光板では、偏光子、上記ポリマーフィルムおよび隣接層がこの順に位置する。なお、液晶表示装置には、通常、液晶セルを挟んで2枚の偏光板(視認側偏光板、バックライト側偏光板)が配置される。本発明の一態様にかかる偏光板は、2枚の偏光板のいずれに用いてもよく、一態様では、視認側偏光板として用いることができる。視認側偏光板に含まれる2枚の保護フィルムは、一方が視認側、他方が液晶セル側に配置される。この場合、上記積層フィルムは、視認側保護フィルム、液晶セル側保護フィルムのいずれに用いてもよく、一態様では、視認側保護フィルムとして用いることができる。
上記偏光板に含まれる偏光子としては、ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素染色溶液中に浸漬して延伸したもの等を用いることができる。以下、かかる偏光子を、ポリビニルアルコール系偏光子またはヨウ素染色されたポリビニルアルコール系偏光子ともいう。偏光子の詳細については、例えば特開2011-136503号段落0117を参照できる。
偏光子と上記ポリマーフィルムの第一の表面についての「隣接」も、直接または間接的に隣り合うことを意味する。即ち、偏光子は、本発明の一態様にかかるポリマーフィルムの第一の表面に他の層を介さず直接接して積層されていてもよく、公知の接着層等の他の層を介して間接的に積層されていてもよい。例えば、ポリビニルアルコール系偏光子は、ポリビニルアルコール系偏光子の表面に水を吹き付けながら上記ポリマーフィルムの第一の表面との貼り合わせを行うことにより、ポリビニルアルコールのいわゆる水のり作用を利用して上記ポリマーフィルムと貼り合わせることができる。または、偏光子とポリマーフィルムの第一の表面とを、接着層を介して貼り合わせることもできる。接着層を形成するための接着剤としては、ポリビニルアルコールまたはポリビニルアセタール(例えば、ポリビニルブチラール)の水溶液や、ビニル系ポリマー(例えば、ポリブチルアクリレート)のラテックス、活性エネルギー線の照射または加熱により硬化するエポキシ化合物を含有する硬化性接着剤組成物を用いることができる。好ましい接着剤は、ポリビニルアルコールの水溶液であり、より好ましい接着剤は完全鹸化ポリビニルアルコールの水溶液である。このような貼り合わせにおいて貼り合わせ面となる第一の表面(第一の表面側の表層部)にセルロースアシレートが10質量%以上存在することが、偏光子との密着性向上(これによる剥離抑制)に寄与すると本発明者らは推察している。
また、上記ポリマーフィルムの第一の表面側表層部にセルロースアシレートが存在することは、第一の表面が鹸化可能な表面になる点でも好ましい。第一の表面に鹸化処理を施しセルロースアシレートを鹸化すことにより、偏光子との密着性をより向上することができる。これに対し、両面側にそれぞれ硬化層を有するポリマーフィルムでは、硬化層表面を鹸化し偏光子(偏光子層)との密着性の向上を図ることは通常困難である。鹸化処理については、公知技術を何ら制限なく適用することができる。鹸化処理は、例えば、第一の表面をアルカリ溶液に浸漬した後、酸性溶液で中和し、水洗して乾燥するサイクルで行うことができる。鹸化処理については、例えば、特開2007-86748号公報の段落0211~0212等を参照できる。
一態様では、偏光板に含まれる2枚の保護フィルムの一方が上記積層フィルムであり、他方が光学補償フィルムであることもできる。光学補償フィルムとしては、公知のフィルムを用いることができる。
ところで、ヨウ素染色されたポリビニルアルコール系偏光子は、一般に、使用雰囲気中や保存雰囲気中の水分(湿度)の影響により経時的に光漏れを生じやすい(偏光板耐久性に乏しい)傾向がある。これは、次の理由によるものと推察される。ヨウ素染色されたポリビニルアルコール系偏光子中には、通常、ヨウ素染色溶液由来の成分とポリビニルアルコールとの錯体(以下、「ヨウ素系錯体」と記載する。)が含まれる。このヨウ素系錯体が、偏光子が一定方向の偏波面の光だけを選択的に通す偏光特性を発揮することに寄与していると考えられる。ここでヨウ素系錯体が水分の影響により分解することや、分解により生成されたヨウ素イオンやヨウ素分子が偏光子外へ放出されてしまうことが、偏光子の偏光特性低下を引き起こし、その結果、光漏れが生じてしまうと考えられる。なお経時的な光漏れの程度(偏光板耐久性)は、後述の実施例に示す波長410nmの直交透過率変化量によって評価することができる。波長410nmの直交透過率が高いほど波長410nm付近での光漏れが多く、液晶表示装置等の画像表示装置において黒表示が青みを呈するようになることを意味する。したがって、画像表示装置の色再現性を経時的に良好に維持する観点からは、波長410nmの直交透過率量は少ないことが好ましい。
以上説明したヨウ素染色されたポリビニルアルコール系偏光子の偏光板耐久性を向上するためにも、偏光子の一方または両方に偏光板保護フィルムを設けることは好ましい。更に、この点に関し、本発明者らは、予想外の現象として、上記積層フィルムを第一の表面を偏光子と隣接させて偏光板の一方または両方の保護フィルムとして用いることにより、偏光板耐久性を向上することができることを新たに見出した。これは積層フィルムに含まれるポリマーフィルムが、成分A(セルロースアシレート)とともに成分Bを含むこと、および偏光子と隣接するポリマーフィルムの第一の表面における成分Bの含有率が30質量%以上であることによるものと、本発明者らは推察している。詳しくは、ポリマーフィルムに成分Bが含まれることが、水分が偏光子へ浸入することを抑制することに寄与すると本発明者らは考えている。また、偏光子と隣接するポリマーフィルムの第一の表面における成分Bの含有率が30質量%以上であることが、ヨウ素系錯体の分解により生成されたヨウ素イオンやヨウ素分子が偏光子外へ放出されてしまうことを抑制することに寄与すると、本発明者らは考えている。この点から、ポリマーフィルムの第一の表面側の表層部における成分Bの含有率は、好ましくは40質量%以上であり、50質量%超であることがより好ましく、55質量%以上であることが更に好ましく、60質量%以上であることがいっそう好ましく、含有率が高いほど好ましい。
ただし、以上は本発明者らによる推察であって、本発明を何ら限定するものではない。
以上説明したヨウ素染色されたポリビニルアルコール系偏光子の偏光板耐久性を向上するためにも、偏光子の一方または両方に偏光板保護フィルムを設けることは好ましい。更に、この点に関し、本発明者らは、予想外の現象として、上記積層フィルムを第一の表面を偏光子と隣接させて偏光板の一方または両方の保護フィルムとして用いることにより、偏光板耐久性を向上することができることを新たに見出した。これは積層フィルムに含まれるポリマーフィルムが、成分A(セルロースアシレート)とともに成分Bを含むこと、および偏光子と隣接するポリマーフィルムの第一の表面における成分Bの含有率が30質量%以上であることによるものと、本発明者らは推察している。詳しくは、ポリマーフィルムに成分Bが含まれることが、水分が偏光子へ浸入することを抑制することに寄与すると本発明者らは考えている。また、偏光子と隣接するポリマーフィルムの第一の表面における成分Bの含有率が30質量%以上であることが、ヨウ素系錯体の分解により生成されたヨウ素イオンやヨウ素分子が偏光子外へ放出されてしまうことを抑制することに寄与すると、本発明者らは考えている。この点から、ポリマーフィルムの第一の表面側の表層部における成分Bの含有率は、好ましくは40質量%以上であり、50質量%超であることがより好ましく、55質量%以上であることが更に好ましく、60質量%以上であることがいっそう好ましく、含有率が高いほど好ましい。
ただし、以上は本発明者らによる推察であって、本発明を何ら限定するものではない。
[画像表示装置]
本発明の更なる態様は、上記積層フィルムおよび上記偏光板からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む画像表示装置に関する。
本発明の更なる態様は、上記積層フィルムおよび上記偏光板からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む画像表示装置に関する。
一態様では、上記積層フィルムは、画像表示装置の表示面外側に配置される保護フィルム等の、画像表示装置の任意の位置に配置される保護フィルムであることができる。
上記偏光板を含む画像表示装置における偏光板の配置の具体的態様については、先に記載した通りである。
画像表示装置としては、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)、陰極管表示装置(CRT)等の各種画像表示装置を挙げることができる。
また、一態様では、画像表示装置は、偏光板を必須の構成部材として含む液晶表示装置であることができる。液晶表示装置の液晶セルは、TN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertical Alignment)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、IPS(In Plane Switching)モード、ECB(Electrically Controlled Birefringence)モード等の各種駆動モードの液晶セルであることができる。
画像表示装置に関するその他詳細については、公知技術を何ら制限なく適用することができる。
以下に実施例に基づき本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
また、以下の実施例、比較例で作製したポリマーフィルムおよび積層フィルムの評価にあたっては、フィルムの四方の外側面からそれぞれ1cm以上離れた位置から、20cm四方のフィルムを切り出して測定試料とした。
ポリマーフィルムの総厚は、実施例、比較例について、隣接層(硬化層)形成前のポリマーフィルムから先に記載したように切り出した測定試料の縦横を5cm間隔で4等分する線の、9つの格子点を測定箇所とし、各測定箇所において触針式膜厚計により測定した値の算術平均値として求めた。
隣接層(硬化層)の厚さは、上記測定試料を用いて、前述の方法により求めた。
以下に記載の共流延(流延製膜工程)における流延膜の温度は、非接触の温度計によりモニターした。
また、以下の実施例、比較例で作製したポリマーフィルムおよび積層フィルムの評価にあたっては、フィルムの四方の外側面からそれぞれ1cm以上離れた位置から、20cm四方のフィルムを切り出して測定試料とした。
ポリマーフィルムの総厚は、実施例、比較例について、隣接層(硬化層)形成前のポリマーフィルムから先に記載したように切り出した測定試料の縦横を5cm間隔で4等分する線の、9つの格子点を測定箇所とし、各測定箇所において触針式膜厚計により測定した値の算術平均値として求めた。
隣接層(硬化層)の厚さは、上記測定試料を用いて、前述の方法により求めた。
以下に記載の共流延(流延製膜工程)における流延膜の温度は、非接触の温度計によりモニターした。
[実施例1]
<第一の組成物(重合性化合物含有セルロースアシレートドープA)の調製>
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、ドープAを調製した。
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(固形分)
セルロースアセテート(アセチル置換度2.86、重合度350)100質量部
重合性化合物1 100質量部
(10官能ウレタンアクリレート(日本合成化学社製UV-1700B))
光重合開始剤 2.5質量部
固形分濃度(組成物全量100質量%に対して) 24質量%
(溶剤組成比:溶剤全量100質量%に対して、括弧内はセルロースアセテート100質量部に対する含有量)
メチレンクロライド 79質量%(500質量部)
メタノール 20質量%(127質量部)
1-ブタノール 1質量%( 6質量部)
――――――――――――――――――――――――――――――――――
<第一の組成物(重合性化合物含有セルロースアシレートドープA)の調製>
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、ドープAを調製した。
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(固形分)
セルロースアセテート(アセチル置換度2.86、重合度350)100質量部
重合性化合物1 100質量部
(10官能ウレタンアクリレート(日本合成化学社製UV-1700B))
光重合開始剤 2.5質量部
固形分濃度(組成物全量100質量%に対して) 24質量%
(溶剤組成比:溶剤全量100質量%に対して、括弧内はセルロースアセテート100質量部に対する含有量)
メチレンクロライド 79質量%(500質量部)
メタノール 20質量%(127質量部)
1-ブタノール 1質量%( 6質量部)
――――――――――――――――――――――――――――――――――
<第二の組成物(セルロースアシレートドープB)の調製>
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、ドープBを調製した。
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(固形分)
セルロースアセテート(置換度2.86,重合度350)
固形分濃度(組成物全量100質量%に対して)24質量%
(溶剤組成比:溶剤全量100質量%に対して、括弧内はセルロースアセテート100質量部に対する含有量)
メチレンクロライド 79質量%(625質量部)
メタノール 20質量%(158質量部)
1-ブタノール 1質量%( 8質量部)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、ドープBを調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
(固形分)
セルロースアセテート(置換度2.86,重合度350)
固形分濃度(組成物全量100質量%に対して)24質量%
(溶剤組成比:溶剤全量100質量%に対して、括弧内はセルロースアセテート100質量部に対する含有量)
メチレンクロライド 79質量%(625質量部)
メタノール 20質量%(158質量部)
1-ブタノール 1質量%( 8質量部)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
<ポリマーフィルムの流延製膜>
流延ダイとして、図1に示す構成の流延ダイを用いた。実施例1で用いた製膜装置は、流延ドラム(ドラム支持体)を備え、流延ドラムからはぎ取られたフィルムが乾燥室(加熱室)に搬送されて加熱される。乾燥室以外は開放系とした。加熱時間は、乾燥室の搬送距離を変更することにより制御した。図1に示す流延ダイ21は、ドープaの流れとドープbの流れとを合流させた後、先端の吐出口から走行する流延ドラム22上に流出させることによって、ドープa由来の塗布層40aとドープb由来の塗布層40bの積層体として流延膜40を形成する。
上記で調製したドープA、Bを、図1に示すドープaとしてドープA、ドープbとしてドープBを用い、空気面側から支持体側に向かってドープA、Bの順序になるように、それぞれが表1に示す膜厚(設定膜厚)相当になるように流量を調節して、流延ダイから表面温度5℃のドラム支持体上に共流延して流延膜を形成した。その後、ドラム支持体上で40℃の除湿風を当て、ドラム支持体から流延膜を剥ぎとった。
走行する流延膜に乾燥室において乾燥風をあて表1中の乾燥条件に示す温度および時間で加熱し、溶剤を乾燥させた(乾燥処理)。
流延ダイとして、図1に示す構成の流延ダイを用いた。実施例1で用いた製膜装置は、流延ドラム(ドラム支持体)を備え、流延ドラムからはぎ取られたフィルムが乾燥室(加熱室)に搬送されて加熱される。乾燥室以外は開放系とした。加熱時間は、乾燥室の搬送距離を変更することにより制御した。図1に示す流延ダイ21は、ドープaの流れとドープbの流れとを合流させた後、先端の吐出口から走行する流延ドラム22上に流出させることによって、ドープa由来の塗布層40aとドープb由来の塗布層40bの積層体として流延膜40を形成する。
上記で調製したドープA、Bを、図1に示すドープaとしてドープA、ドープbとしてドープBを用い、空気面側から支持体側に向かってドープA、Bの順序になるように、それぞれが表1に示す膜厚(設定膜厚)相当になるように流量を調節して、流延ダイから表面温度5℃のドラム支持体上に共流延して流延膜を形成した。その後、ドラム支持体上で40℃の除湿風を当て、ドラム支持体から流延膜を剥ぎとった。
走行する流延膜に乾燥室において乾燥風をあて表1中の乾燥条件に示す温度および時間で加熱し、溶剤を乾燥させた(乾燥処理)。
<隣接層形成用重合性組成物の調製>
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して、孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して隣接層形成用重合性組成物HC1(固形分濃度58質量%)を調製した。
─────────────────────────────────
溶剤:酢酸メチル 21質量部
メチルエチルケトン(MEK) 21質量部
重合性化合物 56.26質量部
(3.4官能アクリレート(日本化薬社製KAYARAD PET30))
光重合開始剤: 1.74質量部
(BASF社製IRGACURE184)
─────────────────────────────────
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して、孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して隣接層形成用重合性組成物HC1(固形分濃度58質量%)を調製した。
─────────────────────────────────
溶剤:酢酸メチル 21質量部
メチルエチルケトン(MEK) 21質量部
重合性化合物 56.26質量部
(3.4官能アクリレート(日本化薬社製KAYARAD PET30))
光重合開始剤: 1.74質量部
(BASF社製IRGACURE184)
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<隣接層の作製>
上記の乾燥後の流延膜(重合処理前の重合性化合物を含むポリマーフィルム)の第二の組成物(ドープB)側表面に、上記組成物HC1をグラビアコーターを用いて塗布し塗布層を形成した(固形分塗布量:12.1g/m2)。炉内雰囲気温度100℃の加熱炉内で形成した塗布層を乾燥させた後、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160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量150mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層に重合処理を施し硬化させて隣接層(硬化層)を形成し、隣接層とポリマーフィルムの積層フィルムを得た。本実施例では、上記の塗布層の重合処理により、流延膜(ポリマーフィルム)に含まれていた重合性化合物にも重合処理が施される。
上記の乾燥後の流延膜(重合処理前の重合性化合物を含むポリマーフィルム)の第二の組成物(ドープB)側表面に、上記組成物HC1をグラビアコーターを用いて塗布し塗布層を形成した(固形分塗布量:12.1g/m2)。炉内雰囲気温度100℃の加熱炉内で形成した塗布層を乾燥させた後、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160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量150mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層に重合処理を施し硬化させて隣接層(硬化層)を形成し、隣接層とポリマーフィルムの積層フィルムを得た。本実施例では、上記の塗布層の重合処理により、流延膜(ポリマーフィルム)に含まれていた重合性化合物にも重合処理が施される。
表1中、実施例1で行った製造プロセスを、製造プロセスAと記載する。
[実施例2、3]
ドープAのセルロースアセテート含有量を表1に示す量に変更した点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
ドープAのセルロースアセテート含有量を表1に示す量に変更した点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
[実施例4~7]
共流延におけるドープAの設定膜厚およびドープBの設定膜厚を表1に示す設定膜厚に変更した点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
共流延におけるドープAの設定膜厚およびドープBの設定膜厚を表1に示す設定膜厚に変更した点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
[実施例8~13]
ドープAの重合性化合物として、重合性化合物1に代えて下記重合性化合物を用いた点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
重合性化合物2:新中村化学工業社製U15HA
重合性化合物3:日本化薬社製DPCA30
重合性化合物4:日本化薬社製DPCA60
重合性化合物5:日本化薬社製DPCA120
重合性化合物6:日本化薬社製DPHA
重合性化合物7:新中村化学工業社製A-TMMT
ドープAの重合性化合物として、重合性化合物1に代えて下記重合性化合物を用いた点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
重合性化合物2:新中村化学工業社製U15HA
重合性化合物3:日本化薬社製DPCA30
重合性化合物4:日本化薬社製DPCA60
重合性化合物5:日本化薬社製DPCA120
重合性化合物6:日本化薬社製DPHA
重合性化合物7:新中村化学工業社製A-TMMT
[実施例14、15]
走行する流延膜に乾燥室において乾燥風をあて表1中の乾燥条件に示す温度および時間で加熱し、溶剤を乾燥させた点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
走行する流延膜に乾燥室において乾燥風をあて表1中の乾燥条件に示す温度および時間で加熱し、溶剤を乾燥させた点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
[実施例16]
実施例1の光開始重合剤を熱重合開始剤(2,2’-アゾビスイソブチロニトリル)に変更し、走行する流延膜に乾燥室において乾燥風をあて表1中の乾燥条件に示す温度および時間で加熱し、溶剤の乾燥および重合開始剤の重合処理(熱重合)を行った点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
実施例1の光開始重合剤を熱重合開始剤(2,2’-アゾビスイソブチロニトリル)に変更し、走行する流延膜に乾燥室において乾燥風をあて表1中の乾燥条件に示す温度および時間で加熱し、溶剤の乾燥および重合開始剤の重合処理(熱重合)を行った点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
表1中、実施例16で行った製造プロセスを、製造プロセスBと記載する。
[実施例17]
実施例1と同様の方法で流延膜の乾燥処理まで行った後に、乾燥処理を行った乾燥室において、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160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量300mJ/cm2の紫外線を、第一の組成物側表面に照射し重合性化合物の重合処理を行った点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
実施例1と同様の方法で流延膜の乾燥処理まで行った後に、乾燥処理を行った乾燥室において、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160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量300mJ/cm2の紫外線を、第一の組成物側表面に照射し重合性化合物の重合処理を行った点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
表1中、実施例17で行った製造プロセスを、製造プロセスCと記載する。
[比較例1]
ドープAをドープBに変えた(即ち空気面側に流延されるドープとしてもドープBを使用した)点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
ドープAをドープBに変えた(即ち空気面側に流延されるドープとしてもドープBを使用した)点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
[比較例2]
ドープBをドープAに変えた(即ち支持体側に流延されるドープとしてもドープAを使用した)点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
ドープBをドープAに変えた(即ち支持体側に流延されるドープとしてもドープAを使用した)点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
[比較例3]
ドープAの重合性化合物含有量を表1に示す量に変更した点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
ドープAの重合性化合物含有量を表1に示す量に変更した点以外、実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。
[比較例4]
比較例1と同様に流延膜の乾燥処理まで行った後、乾燥処理後の流延膜の第一の組成物(ドープA)側表面に、上記組成物HC1をグラビアコーターを用いて塗布し塗布層を形成した(固形分塗布量:12.1g/m2)。炉内雰囲気温度100℃の加熱炉内で形成した塗布層を乾燥させた後、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160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量150mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層に重合処理を施し硬化させて第一の組成物(ドープA)側表面上に隣接層(硬化層)を形成した。その後、実施例1と同様の方法で第二の組成物(ドープB)側表面に隣接層を形成した。こうしてポリマーフィルムの両面側にそれぞれ隣接層(硬化層)を有する積層フィルムを得た。
比較例1と同様に流延膜の乾燥処理まで行った後、乾燥処理後の流延膜の第一の組成物(ドープA)側表面に、上記組成物HC1をグラビアコーターを用いて塗布し塗布層を形成した(固形分塗布量:12.1g/m2)。炉内雰囲気温度100℃の加熱炉内で形成した塗布層を乾燥させた後、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160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量150mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層に重合処理を施し硬化させて第一の組成物(ドープA)側表面上に隣接層(硬化層)を形成した。その後、実施例1と同様の方法で第二の組成物(ドープB)側表面に隣接層を形成した。こうしてポリマーフィルムの両面側にそれぞれ隣接層(硬化層)を有する積層フィルムを得た。
[評価方法]
<ラマン分光法を用いる組成分析>
ポリマーフィルムの組成分析は、共焦点ラマン顕微鏡(東京インスツルメンツ製:NanoFinder30)を用いて行った。励起波長は785nm、レーザーパワーは18mWであり、100倍の対物レンズを使用した。積算時間は120秒とした。
実施例、比較例について、隣接層(硬化層)形成前のポリマーフィルムから先に記載したように切り出した20cm四方の測定試料において、5cm間隔で測定試料を切断して得られた3つの切断面において、それぞれ5cm間隔で厚さ方向における測定位置を決定した。こうして9つの測定位置が決定される。各測定位置において、流延時の空気面側表面からフィルム厚さ方向0.50μm間隔の測定箇所で上記ラマン顕微鏡を用いたラマン分光法(顕微ラマン分光法)を用いる組成分析を行い、各測定箇所において成分A(セルロースアセテート)および成分B(上記重合性化合物および重合性化合物の重合体からなる群から選ばれる成分)の含有率を測定した。第一の表面側(流延において空気層側)の表層部、第二の表面側(流延において支持体側)の表層部および先に記載した方法により求めた中央部の成分Aおよび成分Bのそれぞれの含有率を、表1に示す。
一例として、実施例1について得られたポリマーフィルムの厚さ方向における成分A、成分Bの含有率変化を示すグラフを、図2に示す。
実施例1~15、比較例1~4については、組成分析を行ったポリマーフィルムは、乾燥処理後であって重合処理前の重合性化合物を含むポリマーフィルムである。これらポリマーフィルムにおける各成分の分布は、重合処理(紫外線照射)の前後で変化しないと考えられるため、隣接層の形成を行い得られた積層フィルムに含まれるポリマーフィルムにおける各成分の分布も、上記組成分析により求められた分布と同じ分布と見なすことができる。
一方、実施例16については、組成分析を行ったポリマーフィルムは、乾燥処理中に重合性化合物の重合処理(熱重合)が施されたポリマーフィルムである。実施例17については、組成分析を行ったポリマーフィルムは、乾燥処理後の紫外線照射により重合性化合物の重合処理が施されたポリマーフィルムである。
表1中、ポリマーフィルムの流延時空気面側を第一の表面、支持体面側を第二の表面と表記する。実施例で作製したポリマーフィルムについては、流延時空気面側が第一の表面、支持体側が第二の表面であることが、上記組成分析により確認された。また、上記組成分析により、実施例で作製したポリマーフィルムでは、第一の表面側の表層部と第二の表面側の表層部の間の領域にも、成分Aおよび成分Bが存在することも確認された。
<ラマン分光法を用いる組成分析>
ポリマーフィルムの組成分析は、共焦点ラマン顕微鏡(東京インスツルメンツ製:NanoFinder30)を用いて行った。励起波長は785nm、レーザーパワーは18mWであり、100倍の対物レンズを使用した。積算時間は120秒とした。
実施例、比較例について、隣接層(硬化層)形成前のポリマーフィルムから先に記載したように切り出した20cm四方の測定試料において、5cm間隔で測定試料を切断して得られた3つの切断面において、それぞれ5cm間隔で厚さ方向における測定位置を決定した。こうして9つの測定位置が決定される。各測定位置において、流延時の空気面側表面からフィルム厚さ方向0.50μm間隔の測定箇所で上記ラマン顕微鏡を用いたラマン分光法(顕微ラマン分光法)を用いる組成分析を行い、各測定箇所において成分A(セルロースアセテート)および成分B(上記重合性化合物および重合性化合物の重合体からなる群から選ばれる成分)の含有率を測定した。第一の表面側(流延において空気層側)の表層部、第二の表面側(流延において支持体側)の表層部および先に記載した方法により求めた中央部の成分Aおよび成分Bのそれぞれの含有率を、表1に示す。
一例として、実施例1について得られたポリマーフィルムの厚さ方向における成分A、成分Bの含有率変化を示すグラフを、図2に示す。
実施例1~15、比較例1~4については、組成分析を行ったポリマーフィルムは、乾燥処理後であって重合処理前の重合性化合物を含むポリマーフィルムである。これらポリマーフィルムにおける各成分の分布は、重合処理(紫外線照射)の前後で変化しないと考えられるため、隣接層の形成を行い得られた積層フィルムに含まれるポリマーフィルムにおける各成分の分布も、上記組成分析により求められた分布と同じ分布と見なすことができる。
一方、実施例16については、組成分析を行ったポリマーフィルムは、乾燥処理中に重合性化合物の重合処理(熱重合)が施されたポリマーフィルムである。実施例17については、組成分析を行ったポリマーフィルムは、乾燥処理後の紫外線照射により重合性化合物の重合処理が施されたポリマーフィルムである。
表1中、ポリマーフィルムの流延時空気面側を第一の表面、支持体面側を第二の表面と表記する。実施例で作製したポリマーフィルムについては、流延時空気面側が第一の表面、支持体側が第二の表面であることが、上記組成分析により確認された。また、上記組成分析により、実施例で作製したポリマーフィルムでは、第一の表面側の表層部と第二の表面側の表層部の間の領域にも、成分Aおよび成分Bが存在することも確認された。
<積層フィルムのカール評価>
実施例、比較例の積層フィルムのカール評価を、アメリカ国家規格協会の規定する測定方法(ANSI/ASC PH1.29-1985、Method A)の方法にしたがって行った。具体的には、各積層フィルムを3mm×35mmの長方形形状に裁断したフィルム試料をカール板に垂直かつセットする支柱からフィルム試料がはみ出さないようにセットし、温度25℃、相対湿度60%、調湿時間10時間で調湿した。調湿後、フィルム試料の先がカール板のどのメモリまでカールしているかを読み取る。ここで読み取られる値は、一般にF式カール値と呼ばれる。以下、単にカール値と記載する。このときフィルム試料がカールする方向によって測定されるカール値はプラスまたはマイナスの値となる。測定されるカール値の絶対値が大きいほど、カールが強いことを意味する。
図3は、カール評価の説明図であり、フィルム試料のカールを上記のアメリカ国家規格協会の規定する測定方法にしたがって測定する一例を表す。図3では、フィルム試料1のカールは、カール板2における値がマイナス0.5以下(絶対値0.5以下)となっている。
各積層フィルムのカールを、測定されたカール値(絶対値)に基づき以下の基準で評価した。評価結果Dは、積層フィルムを他の部材に貼り合わせることが困難なレベルである。
A:2.0以下
B:2.0より大きく4.0以下
C:4.0より大きく6.0以下
D:6.0より大きい
実施例、比較例の積層フィルムのカール評価を、アメリカ国家規格協会の規定する測定方法(ANSI/ASC PH1.29-1985、Method A)の方法にしたがって行った。具体的には、各積層フィルムを3mm×35mmの長方形形状に裁断したフィルム試料をカール板に垂直かつセットする支柱からフィルム試料がはみ出さないようにセットし、温度25℃、相対湿度60%、調湿時間10時間で調湿した。調湿後、フィルム試料の先がカール板のどのメモリまでカールしているかを読み取る。ここで読み取られる値は、一般にF式カール値と呼ばれる。以下、単にカール値と記載する。このときフィルム試料がカールする方向によって測定されるカール値はプラスまたはマイナスの値となる。測定されるカール値の絶対値が大きいほど、カールが強いことを意味する。
図3は、カール評価の説明図であり、フィルム試料のカールを上記のアメリカ国家規格協会の規定する測定方法にしたがって測定する一例を表す。図3では、フィルム試料1のカールは、カール板2における値がマイナス0.5以下(絶対値0.5以下)となっている。
各積層フィルムのカールを、測定されたカール値(絶対値)に基づき以下の基準で評価した。評価結果Dは、積層フィルムを他の部材に貼り合わせることが困難なレベルである。
A:2.0以下
B:2.0より大きく4.0以下
C:4.0より大きく6.0以下
D:6.0より大きい
<偏光子との密着性評価>
(偏光板試料の作製)
各実施例、比較例について、それぞれ積層フィルムを2枚用意し、2枚の積層フィルムにそれぞれ、流延時空気面側の最表面に以下の方法により鹸化処理(アルカリ鹸化処理)を施した。
積層フィルムの流延時空気面側の最表面を、液温55℃の1.5規定(1.5mol/L)水酸化ナトリウム水溶液に2分間浸漬し、室温の水洗浴槽中で洗浄した後、液温30℃で0.1規定(0.05mol/L)の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。
続いて、厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続して5倍に延伸し、乾燥して厚さ20μmの偏光子を得た。ポリビニルアルコール(クラレ製PVA-117H)3質量%水溶液を接着剤として、2枚の積層フィルムのアルカリ鹸化処理した表面をそれぞれ偏光子の一方の面と他方の面と貼り合わせて偏光板を得た。貼り合わせは、積層フィルムに含まれるポリマーフィルムの流延方向が偏光子の吸収軸と平行になるように貼り付けた。
(偏光板試料の評価)
実施例、比較例の偏光板を、炉内雰囲気温度80℃のオーブンに24時間入れた後、温度25℃相対湿度60%の部屋で調湿を1時間行った後に、4cm×4cmのトムソン刃を備えた打ち抜き器によって5枚のシート試料(偏光板試料)を得た。
打ち抜いた4cm×4cmの平面視が正方形の偏光板試料について、その正方形の各辺における積層フィルムに含まれるポリマーフィルムと偏光子との界面での剥離具合を、以下の基準に基づいて、1試料当たり4点を最高点として点数化した。
0.00点:剥離の発生がない。
0.25点:剥離が発生している領域が、一辺の25%以下。
0.50点:剥離が発生している領域が、一辺の25%超から50%以下。
0.75点:剥離が発生している領域が、一辺の50%超から75%以下。
1.00点:剥離が発生している領域が、一辺の75%超。
5枚の偏光板試料について点数を合計し、以下のように評価を行った。
A:点数0点以上5点以下
B:点数5点超10点以下
C:点数10点超15点以下
D:点数15点超20点以下
(偏光板試料の作製)
各実施例、比較例について、それぞれ積層フィルムを2枚用意し、2枚の積層フィルムにそれぞれ、流延時空気面側の最表面に以下の方法により鹸化処理(アルカリ鹸化処理)を施した。
積層フィルムの流延時空気面側の最表面を、液温55℃の1.5規定(1.5mol/L)水酸化ナトリウム水溶液に2分間浸漬し、室温の水洗浴槽中で洗浄した後、液温30℃で0.1規定(0.05mol/L)の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。
続いて、厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続して5倍に延伸し、乾燥して厚さ20μmの偏光子を得た。ポリビニルアルコール(クラレ製PVA-117H)3質量%水溶液を接着剤として、2枚の積層フィルムのアルカリ鹸化処理した表面をそれぞれ偏光子の一方の面と他方の面と貼り合わせて偏光板を得た。貼り合わせは、積層フィルムに含まれるポリマーフィルムの流延方向が偏光子の吸収軸と平行になるように貼り付けた。
(偏光板試料の評価)
実施例、比較例の偏光板を、炉内雰囲気温度80℃のオーブンに24時間入れた後、温度25℃相対湿度60%の部屋で調湿を1時間行った後に、4cm×4cmのトムソン刃を備えた打ち抜き器によって5枚のシート試料(偏光板試料)を得た。
打ち抜いた4cm×4cmの平面視が正方形の偏光板試料について、その正方形の各辺における積層フィルムに含まれるポリマーフィルムと偏光子との界面での剥離具合を、以下の基準に基づいて、1試料当たり4点を最高点として点数化した。
0.00点:剥離の発生がない。
0.25点:剥離が発生している領域が、一辺の25%以下。
0.50点:剥離が発生している領域が、一辺の25%超から50%以下。
0.75点:剥離が発生している領域が、一辺の50%超から75%以下。
1.00点:剥離が発生している領域が、一辺の75%超。
5枚の偏光板試料について点数を合計し、以下のように評価を行った。
A:点数0点以上5点以下
B:点数5点超10点以下
C:点数10点超15点以下
D:点数15点超20点以下
<可視光透過率>
実施例、比較例の積層フィルムの可視光透過率(波長550nmにおける透過率)を、紫外可視分光光度計(島津社製UV/visスペクトルメーターU2400)にて測定した。
実施例、比較例の積層フィルムの可視光透過率(波長550nmにおける透過率)を、紫外可視分光光度計(島津社製UV/visスペクトルメーターU2400)にて測定した。
<ポリマーフィルムと隣接層との密着性評価>
JIS-K5400に記載のクロスカット法にて評価を行った。即ち、実施例、比較例で得られた積層フィルムの隣接層(比較例4については、ポリマーフィルムの第二の表面側に形成された隣接層)表面に、縦横1mm間隔で10等分する切り込みを入れて合計100個の領域を形成した後、これら領域を形成した表面にセロハンテープ(cellophane tape)(ニチバン社製)を用いて密着試験を行った。密着試験では、新しいセロハンテープを貼ったあとに剥離する操作を同じ箇所で3回繰り返した。密着試験後の上記隣接層表面における剥離領域数から、以下の基準で密着性を判定した。
A:剥離領域数が0個である。
B:剥離領域数が1個以上5個以下である。
C:剥離領域数が6個以上30個以下である。
D:剥離領域数が30個超である 。
JIS-K5400に記載のクロスカット法にて評価を行った。即ち、実施例、比較例で得られた積層フィルムの隣接層(比較例4については、ポリマーフィルムの第二の表面側に形成された隣接層)表面に、縦横1mm間隔で10等分する切り込みを入れて合計100個の領域を形成した後、これら領域を形成した表面にセロハンテープ(cellophane tape)(ニチバン社製)を用いて密着試験を行った。密着試験では、新しいセロハンテープを貼ったあとに剥離する操作を同じ箇所で3回繰り返した。密着試験後の上記隣接層表面における剥離領域数から、以下の基準で密着性を判定した。
A:剥離領域数が0個である。
B:剥離領域数が1個以上5個以下である。
C:剥離領域数が6個以上30個以下である。
D:剥離領域数が30個超である 。
上記の各評価について、評価結果A~D中、A~Cであれば、実用上問題ないと判断することができる。
以上の評価結果を、表1に示す。
表1に示す結果から、実施例の積層フィルムは、カールが抑制されていること、積層フィルムに含まれるポリマーフィルムの第一の表面と偏光子との密着性が良好であることが確認できる。また、実施例の積層フィルムは、両面側にそれぞれ硬化層を形成した比較例4の積層フィルムと比べて高い可視光透過率を示した。
更に、表1に示す結果から、実施例の積層フィルムは、このフィルムに含まれるポリマーフィルムの第二の表面と隣接層(硬化層)と密着性も良好であることが確認できる。
更に、表1に示す結果から、実施例の積層フィルムは、このフィルムに含まれるポリマーフィルムの第二の表面と隣接層(硬化層)と密着性も良好であることが確認できる。
<偏光板耐久性の評価>
各実施例、比較例について、それぞれ前述の方法で偏光板試料を作製した。作製した偏光板試料は、偏光子の両面側にそれぞれ実施例、比較例の積層フィルムを偏光板保護フィルムとして有し、両面側の最表面はそれぞれポリマーフィルムの第二の表面上に形成された隣接層(硬化層)表面である。
上記偏光板試料の一方の最表面(隣接層表面)を、粘着剤(綜研化学SK-2057)を介してガラス板と貼り付けることにより直交透過率測定用試料(約5cm×5cm)を作製した。
こうして作製した測定用試料の透過率を、日本分光社製自動偏光フィルム測定装置VAP-7070を用いて380nm~780nmの範囲で測定し、10回の測定の算術平均値として、波長410nmにおける透過率(直交透過率、単位:%)を求めた。
その後、雰囲気温度80℃、相対湿度90%の環境下で各測定用試料を1000時間経時保存した後に同様の方法で、10回の測定の算術平均値として、波長410nmにおける直交透過率を求めた。
以下の式:
直交透過率変化量(%)=(1000時間経時前に求められた直交透過率)-(1000時間経時後に求められた直交透過率)
により、直交透過率変化量を算出した。算出された値から、以下の評価基準により偏光板耐久性を評価した。結果を下記表2に示す。
A:直交透過率変化量が0.06%未満
B:直交透過率変化量が0.06%以上、0.08%未満
C:直交透過率変化量が0.08%以上
比較例1の偏光板試料は、成分Bを含まないポリマーフィルムに隣接層(硬化層)が積層されている点で、実施例の偏光板試料と異なる。かかる比較例1では評価結果がCであったのに対し、実施例ではいずれもAまたはBの評価結果が得られたことから、実施例の積層フィルムを偏光板保護フィルムとして用いることにより、偏光板耐久性の向上が可能となることが確認された。なお比較例2~4での評価結果はAまたはBであるが、これら比較例は、表1にされている通り、前述の評価項目において評価結果に劣るものである。
各実施例、比較例について、それぞれ前述の方法で偏光板試料を作製した。作製した偏光板試料は、偏光子の両面側にそれぞれ実施例、比較例の積層フィルムを偏光板保護フィルムとして有し、両面側の最表面はそれぞれポリマーフィルムの第二の表面上に形成された隣接層(硬化層)表面である。
上記偏光板試料の一方の最表面(隣接層表面)を、粘着剤(綜研化学SK-2057)を介してガラス板と貼り付けることにより直交透過率測定用試料(約5cm×5cm)を作製した。
こうして作製した測定用試料の透過率を、日本分光社製自動偏光フィルム測定装置VAP-7070を用いて380nm~780nmの範囲で測定し、10回の測定の算術平均値として、波長410nmにおける透過率(直交透過率、単位:%)を求めた。
その後、雰囲気温度80℃、相対湿度90%の環境下で各測定用試料を1000時間経時保存した後に同様の方法で、10回の測定の算術平均値として、波長410nmにおける直交透過率を求めた。
以下の式:
直交透過率変化量(%)=(1000時間経時前に求められた直交透過率)-(1000時間経時後に求められた直交透過率)
により、直交透過率変化量を算出した。算出された値から、以下の評価基準により偏光板耐久性を評価した。結果を下記表2に示す。
A:直交透過率変化量が0.06%未満
B:直交透過率変化量が0.06%以上、0.08%未満
C:直交透過率変化量が0.08%以上
比較例1の偏光板試料は、成分Bを含まないポリマーフィルムに隣接層(硬化層)が積層されている点で、実施例の偏光板試料と異なる。かかる比較例1では評価結果がCであったのに対し、実施例ではいずれもAまたはBの評価結果が得られたことから、実施例の積層フィルムを偏光板保護フィルムとして用いることにより、偏光板耐久性の向上が可能となることが確認された。なお比較例2~4での評価結果はAまたはBであるが、これら比較例は、表1にされている通り、前述の評価項目において評価結果に劣るものである。
本発明は、各種画像表示装置の製造分野において有用である。
Claims (16)
- 成分Aおよび成分Bを少なくとも含むポリマーフィルムであって、
前記成分Aは、セルロースアシレートであり、
前記成分Bは、重合性化合物および重合性化合物の重合体からなる群から選ばれる一種以上の成分であり、
第一の表面側の表層部および第一の表面の反対側の表面である第二の表面側の表層部に、それぞれ前記成分Aおよび前記成分Bを含み、
前記第一の表面側の表層部における前記成分Aの含有率は10質量%以上かつ前記成分Bの含有率は30質量%以上であり、
前記第一の表面側の表層部と前記第二の表面側の表層部との間の領域にも前記成分Aおよび前記成分Bが存在し、かつ前記第一の表面側の表層部から前記第二の表面側の表層部に向かって前記成分Bの含有率が低下するポリマーフィルム。 - 前記第一の表面側の表層部における前記成分Bの含有率は、40~80質量%の範囲である請求項1に記載のポリマーフィルム。
- 前記第二の表面側の表層部における前記成分Bの含有率は、5~20質量%の範囲である請求項1または2に記載のポリマーフィルム。
- 前記第一の表面側の表層部における前記成分Aの含有率は、20~60質量%の範囲である請求項1~3のいずれか1項に記載のポリマーフィルム。
- 前記第二の表面側の表層部から前記第一の表面側の表層部に向かって前記成分Aの含有率が低下する請求項1~4のいずれか1項に記載のポリマーフィルム。
- 前記セルロースアシレートは、セルロースアセテートを含む請求項1~5のいずれか1項に記載のポリマーフィルム。
- 前記重合性化合物の分子量は、250~3000の範囲である請求項1~6のいずれか1項に記載のポリマーフィルム。
- 前記重合性化合物の分子量を、一分子中に含まれる重合性基の数で除した値は、30~500の範囲である請求項1~7のいずれか1項に記載のポリマーフィルム。
- 前記重合性化合物は、エチレン性不飽和結合を含む重合性基を有する請求項1~8のいずれか1項に記載のポリマーフィルム。
- 前記エチレン性不飽和結合を含む重合性基は、(メタ)アクリロイル基および(メタ)アクリロイルオキシ基からなる群から選ばれる重合性基である請求項9に記載のポリマーフィルム。
- 請求項1~10のいずれか1項に記載のポリマーフィルムと、該ポリマーフィルムの前記第二の表面と隣接する隣接層を有し、かつ
前記隣接層が、重合性組成物を硬化させてなる硬化層である、積層フィルム。 - 請求項11に記載の積層フィルムの製造方法であって、
セルロースアシレート、重合性化合物および有機溶剤を含む第一の組成物と、セルロースアシレートおよび有機溶剤を含み、重合性化合物を含む場合には前記第一の組成物の重合性化合物濃度より低い濃度で重合性化合物を含む第二の組成物と、の共流延により流延膜を形成すること、
形成した流延膜に重合処理を施すこと、
前記流延膜に重合処理を施す前または施した後に、第二の組成物側表面に隣接層形成用重合性組成物を塗布すること、ならびに、
前記隣接層形成用重合組成物に重合処理を施すこと、
を含む、前記積層フィルムの製造方法。 - 前記隣接層形成用重合性組成物に施される重合処理により、前記流延膜の重合処理も行われる請求項12に記載の積層フィルムの製造方法。
- 前記重合処理は、光照射に行われる請求項13に記載の積層フィルムの製造方法。
- 請求項11に記載の積層フィルムと、該積層フィルムに含まれる前記ポリマーフィルムの第一の表面と隣接する偏光子と、を少なくとも含む偏光板。
- 請求項11に記載の積層フィルムおよび請求項15に記載の偏光板からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む画像表示装置。
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| JP2015029825A JP6470585B2 (ja) | 2015-02-18 | 2015-02-18 | ポリマーフィルム、積層フィルムおよびその製造方法、偏光板、ならびに画像表示装置 |
| JP2015-029825 | 2015-02-18 |
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|---|---|
| WO2016133062A1 true WO2016133062A1 (ja) | 2016-08-25 |
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2016/054367 Ceased WO2016133062A1 (ja) | 2015-02-18 | 2016-02-16 | ポリマーフィルム、積層フィルムおよびその製造方法、偏光板、ならびに画像表示装置 |
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| WO (1) | WO2016133062A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2003231765A (ja) * | 2002-02-12 | 2003-08-19 | Konica Corp | 反射防止フィルムの製造方法、その方法で製造された反射防止フィルム及びそれを用いた偏光板 |
| JP2004034481A (ja) * | 2002-07-03 | 2004-02-05 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレートフィルムの製造方法、それにより得られたセルロースアシレートフィルム、およびこのフィルムを用いた偏光板 |
| WO2010116858A1 (ja) * | 2009-04-10 | 2010-10-14 | コニカミノルタオプト株式会社 | 光学フィルム、それを用いた偏光板及び液晶表示装置 |
-
2015
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2016
- 2016-02-16 WO PCT/JP2016/054367 patent/WO2016133062A1/ja not_active Ceased
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| WO2010116858A1 (ja) * | 2009-04-10 | 2010-10-14 | コニカミノルタオプト株式会社 | 光学フィルム、それを用いた偏光板及び液晶表示装置 |
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