WO2015128995A1 - 偏光板保護フィルム、その製造方法、偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents
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Definitions
- the polarizing plate protective film has high water resistance, suppresses the occurrence of display unevenness (bend unevenness) in the liquid crystal display device, and has high heat resistance and toughness, and heat after the functional layer is applied.
- a polarizing plate protective film that can suppress shrinkage variation.
- the present invention has been made in view of the above problems and circumstances, and the solution is to have high water resistance, heat resistance and toughness, and suppress the occurrence of display unevenness (bend unevenness) in a liquid crystal display device.
- the polarizing plate protective film which can suppress the thermal contraction dispersion
- the polarizing plate protective film of the present invention preferably has a haze of 1% or less and a yellow index (YI) of 1.0 or less for optical film applications requiring transparency. .
- ⁇ is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
- the polarizing plate protective film of the present invention contains the copolymer (A) and the copolymer (B) as main components of a thermoplastic resin used in the film.
- the “main component” as used herein means that 60% by mass or more of the thermoplastic resin constituting the polarizing plate protective film is the total amount of the copolymer (A) and the copolymer (B). Preferably it is 80 mass% or more, More preferably, it is 90 mass% or more, Most preferably, it is 95 mass% or more.
- the polarizing plate protective film of the present invention is preferably bonded to a polarizer using an active energy ray-curable adhesive.
- the adhesive on both sides used for the polarizer is the same type of adhesive. This is preferable because the bonding process does not become complicated and is advantageous in terms of cost.
- Alkyl (meth) acrylates such as acrylates; (meth) acrylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid; ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids such as maleic anhydride; N-phenylmaleimide, N-methylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide And glycidyl group-containing monomers such as glycidyl methacrylate.
- alkyl (meth) acrylates such as methyl acrylate are preferable.
- Other monomers (c) may be used alone or in combination of two or more.
- polymerization initiator a normal peroxide type or azo type can be used, and a redox type can also be used.
- suspension or emulsion polymerization can be carried out in a temperature range of 30 to 100 ° C.
- bulk or solution polymerization can be carried out in a temperature range of 80 to 160 ° C.
- polymerization can be carried out using alkyl mercaptan or the like as a chain transfer agent.
- the unreacted monomer ratio varies depending on the composition ratio of the copolymer (A).
- the unreacted acrylonitrile unit is preferably in the range of 0.001 to 0.005%, and the unreacted styrene unit is If it is in the range of 0.05 to 0.1%, the above effect can be exhibited, which is preferable.
- the unreacted monomer content can be controlled by controlling the polymerization temperature and polymerization time in the polymerization reactor, the heating temperature in the heater, the melting temperature in the devolatilizing extruder, and the unreacted monomer from the vent of the devolatilizing extruder. It can be adjusted by the displacement of volatile components. In order to reduce the content of the unreacted monomer, for example, it is preferable to lengthen the polymerization time in the polymerization reactor or increase the exhaust amount of volatile components from the vent of the devolatilizing extruder.
- the content of the unreacted monomer contained in the copolymer according to the present invention can be measured by the following method.
- the content (% by mass) of the unreacted monomer with respect to the total mass of the copolymer contained in the sample solution is measured by GC / MS.
- the measuring device and measuring conditions of GC / MS are as follows.
- the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer (A) according to the present invention is preferably in the range of 150,000 to 250,000 in terms of styrene equivalent molecular weight.
- the polarizing plate protective film of the present invention needs to contain a copolymer (B) having a lactone ring structure in the structure from the viewpoint of high heat resistance, high transparency, and the like.
- the (meth) acrylic copolymer having a lactone ring structure is particularly preferably a (meth) acrylic copolymer having a ring structure represented by the following general formula (1).
- R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 20 carbon atoms.
- the organic residue may contain an oxygen atom.
- examples of the organic residue represented by R 1 include an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and an aryl group.
- R 2 is preferably a hydrogen atom.
- Examples of the organic residue represented by R 2 include an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group, a hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and — (CH 2 ).
- mNR 11 R 12 , — (CH 2 ) mN (R 11 R 12 R 13 ) + ⁇ M ⁇ , or — (C 2 H 4 O) pR 14 and the like can be mentioned.
- R 11 , R 12 and R 13 may be the same or different and each is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms
- R 14 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms
- M ⁇ is Cl ⁇ , Br ⁇ , SO 4 2 ⁇ , PO 4 3 ⁇ , CH 3 COO ⁇ or HCOO ⁇
- R 2 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group.
- Examples of the organic residue represented by R 3 include an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group, and a hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
- R 3 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a 2-hydroxyethyl group.
- the content of the lactone ring structure represented by the general formula (1) in the structure of the (meth) acrylic copolymer having a lactone ring structure is preferably within the range of 5 to 90% by mass, more preferably 10 to It is within the range of 70% by mass, more preferably within the range of 10 to 60% by mass, and particularly preferably within the range of 10 to 50% by mass.
- the content of the lactone ring structure represented by the general formula (1) in the structure of the copolymer having a lactone ring structure is 5% by mass or more, sufficient heat resistance, solvent resistance, and surface hardness can be obtained. Can do.
- the lactone ring-containing (meth) acrylic copolymer is prepared from a (meth) acrylic acid ester, a hydroxy group-containing monomer, an unsaturated carboxylic acid, a monomer having a vinyl group, and the like.
- a polymer structural unit (repeating structural unit) constructed by polymerizing an unsaturated carboxylic acid it is preferably 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 20% by mass, still more preferably 0 to 15% by mass, The content is preferably 0 to 10% by mass.
- a polymer structural unit (repeating structural unit) constructed by polymerizing a monomer having a vinyl group it is preferably 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 20% by mass, still more preferably 0 to 15% by mass, Particularly preferred is 0 to 10% by mass.
- the method for producing the (meth) acrylic copolymer having a lactone ring structure is not particularly limited, but preferably, after obtaining a polymer having a hydroxy group and an ester group in the molecular chain by a polymerization step, It is obtained by performing a lactone cyclization condensation step for introducing a lactone ring structure into the polymer by heat-treating the obtained polymer.
- the (meth) acrylic acid ester that is a monomer used in the copolymer (B) having a lactone ring structure is not particularly limited, and examples thereof include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, and isobutyl acrylate.
- Acrylates such as t-butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, methacrylic acid Methacrylic acid esters such as cyclohexyl and benzyl methacrylate; and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, methyl methacrylate is particularly preferable from the viewpoint of excellent heat resistance and transparency.
- Examples of the copolymerized hydroxy group-containing monomer include methyl 2- (hydroxymethyl) acrylate, ethyl 2- (hydroxymethyl) acrylate, isopropyl 2- (hydroxymethyl) acrylate, and 2- (hydroxymethyl).
- Examples thereof include normal butyl acrylate, tertiary butyl 2- (hydroxymethyl) acrylate, and 2- (hydroxyethyl) acrylic acid.
- methyl 2- (hydroxymethyl) acrylate and ethyl 2- (hydroxymethyl) acrylate are preferred, and methyl 2- (hydroxymethyl) acrylate is particularly preferred from the viewpoint of high heat resistance improvement effect. These may be used alone or in combination of two or more.
- the unsaturated carboxylic acid examples include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, ⁇ -substituted acrylic acid, ⁇ -substituted methacrylic acid and the like. These may be used alone or in combination of two or more. You may do it.
- the monomer having a vinyl group styrene, vinyl toluene, ⁇ -methyl styrene, acrylonitrile, acryloyl morpholine, methyl vinyl ketone, ethylene, propylene, vinyl acetate, N-vinyl pyrrolidone, and the like can be used. Only 1 type may be used and 2 or more types may be used together. Of these, styrene and ⁇ -methylstyrene are particularly preferable in that the effects of the present invention are sufficiently exhibited.
- the cyclic structural unit represented by the general formula (1) is, for example, a polymer containing a methyl (meth) acrylate unit such as methyl methacrylate as a main constituent unit as described in US Pat. No. 2,146,209.
- the polymerization temperature and polymerization time vary depending on the type of monomer used, the usage ratio, etc., but preferably the polymerization temperature is in the range of 0 to 150 ° C., the polymerization time is in the range of 0.5 to 20 hours, Preferably, the polymerization temperature is in the range of 80 to 140 ° C., and the polymerization time is in the range of 1 to 10 hours.
- the polymerization solvent is not particularly limited.
- aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, and ethylbenzene
- ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone
- ether solvents such as tetrahydrofuran Etc., and only one of these may be used, or two or more may be used in combination.
- the boiling point of the solvent used is too high, the residual volatile content of the finally obtained acrylic polymer increases, so that the boiling point is in the range of 50 to 200 ° C. is preferable.
- a polymerization initiator may be added as necessary.
- the polymerization initiator is not particularly limited.
- the amount of the polymerization initiator used is not particularly limited as long as it is appropriately set according to the combination of monomers used, reaction conditions, and the like.
- the reaction for introducing a lactone ring structure into a polymer is a reaction in which a hydroxy group and an ester group present in the polymer molecular chain are cyclized and condensed to form a lactone ring structure by heating the polymer. is there.
- the reaction temperature when using the devolatilizer is preferably in the range of 150 to 350 ° C, more preferably in the range of 200 to 300 ° C.
- the reaction treatment temperature is higher than 150 ° C., the cyclization condensation reaction becomes sufficient and the residual volatile matter is small.
- Copolymers (A) and (B) according to the present invention can be used in combination with other resins as long as the effects of the present invention are not impaired.
- other resins other styrene resins and (meth) acrylic resins can be preferably used.
- (Meth) acrylic resin includes structural units derived from (meth) acrylic acid esters.
- (meth) acrylic acid esters include acrylic acid alkyl esters having 4 to 18 carbon atoms such as methyl acrylate, ethyl acrylate, and butyl acrylate; and carbon atoms having 5 to 18 carbon atoms such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and butyl methacrylate.
- Methacrylic acid alkyl esters Of these, methyl methacrylate is preferable because it is easily polymerized. Another monomer may be used by 1 type and may use 2 or more types together.
- peeling aid antistatic agent Since the film-like material containing the aromatic vinyl resin according to the present invention has high adhesion to the metal support, it is easy to peel from the metal support, and the thickness of the film obtained by suppressing the elongation at the time of peeling. In order to make the thickness uniform, it is preferable to contain a peeling aid or an antistatic agent.
- non-reactive quaternary ammonium salt type surfactant as a peeling aid, and among them, a non-reactive quaternary ammonium salt type surfactant having 2 or less methyl groups is useful.
- the surfactant is not particularly limited, and examples of the non-reactive quaternary ammonium salt type surfactant having one methyl group include polyoxypropylene methyldiethylammonium chloride, methyldiethyl (2-methoxyethyl).
- the surfactant preferably contains an alkylene oxide (AO) group.
- Antioxidant in this invention, what is generally known can be used as an antioxidant.
- lactone, sulfur, phenol, double bond, hindered amine, and phosphorus compounds can be preferably used.
- Examples of the phosphorus compound include “Sumizer GP” commercially available from Sumitomo Chemical Co., Ltd., “ADK STAB PEP-24G”, “ADK STAB PEP-36”, and “ADK STAB 3010” commercially available from ADEKA Corporation. “IRGAFOS P-EPQ” commercially available from BASF Japan Ltd. and “GSY-P101” commercially available from Sakai Chemical Industry Ltd.
- the polarizing plate protective film according to the present invention preferably contains an ultraviolet absorber, and applicable ultraviolet absorbers include ultraviolet absorbers such as benzotriazole, 2-hydroxybenzophenone, salicylic acid phenyl ester, and triazine. Agents.
- UV absorbers Commercially available products of these ultraviolet absorbers may be used, for example, Tinuvin 109, Tinuvin 171, Tinuvin 234, Tinuvin 326, Tinuvin 327, Tinuvin 328, Tinuvin 928, etc. manufactured by BASF Japan, or 2,2 '-Methylenebis [6- (2H-benzotriazol-2-yl) -4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol] (molecular weight 659; examples of commercially available products are manufactured by ADEKA Corporation LA31) can be preferably used.
- silicon dioxide is particularly preferably used from the viewpoint of excellent transparency (haze).
- the shape of the matting agent particles can be used without particular limitation, such as indefinite shape, needle shape, flat shape, and spherical shape.
- the use of spherical particles is particularly preferable because the resulting film can have good transparency.
- Metabrene C-140A C-215A (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), Toughprene 126, Asaflex 800, Asaflex 825 (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation), TR2000, TR2250. (Above, manufactured by JSR Corporation).
- methylene chloride as a non-chlorinated organic solvent, methyl acetate, ethyl acetate, amyl acetate, acetone, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 1,4-dioxane, cyclohexanone, ethyl formate, 2,2,2-trifluoroethanol, 2,2,3,3-hexafluoro-1-propanol, 1,3-difluoro-2-propanol, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro- 2-methyl-2-propanol, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol, 2,2,3,3,3-pentafluoro-1-propanol, nitroethane, etc.
- methylene chloride, methyl acetate, ethyl acetate, and acetone can be preferably used as the main solvent. Particularly preferably
- the dope preferably contains a linear or branched aliphatic alcohol having 1 to 4 carbon atoms in the range of 1 to 40% by mass.
- a linear or branched aliphatic alcohol having 1 to 4 carbon atoms in the range of 1 to 40% by mass.
- the web gels, and peeling from the metal support becomes easy.
- the proportion of alcohol is small, the resin and other compounds can be dissolved in a non-chlorine organic solvent system.
- the dope having an alcohol concentration in the range of 0.5 to 15.0% by mass is formed from the viewpoint of improving the flatness of the obtained polarizing plate protective film. The method to do can be applied.
- a dope composition in which a resin and other compounds are dissolved in a total amount of 15 to 45% by mass in a solvent containing methylene chloride and a linear or branched aliphatic alcohol having 1 to 4 carbon atoms.
- a solvent containing methylene chloride and a linear or branched aliphatic alcohol having 1 to 4 carbon atoms Preferably there is.
- the material of the filter medium there are no particular restrictions on the material of the filter medium, and normal filter media can be used. However, plastic fiber filter media such as polypropylene and Teflon (registered trademark), and metal filter media such as stainless steel fibers are used to remove fibers. This is preferable.
- the main dope is filtered by the main filter 3, and a matting agent dispersion liquid, an ultraviolet absorber additive liquid, and the like are added in-line through the conduit 16.
- the polarizing plate protective film of the present invention has a retardation value (Ro) defined by the following formula (i) in the range of 0 to 70 nm, and the retardation value (Rt) defined by the following formula (ii)
- Ro retardation value
- Rt retardation value
- a thickness in the range of ⁇ 50 to 10 nm is particularly preferable when the polarizing plate protective film does not require retardation.
- the polarizing plate protective film can be stretched while adjusting the stretching ratio at least in the MD direction or the TD direction.
- the knurling process is preferably provided after the drying in the film forming process and before winding.
- the moisture permeability of the polarizing plate protective film can be adjusted by, for example, the content ratio of the structural unit derived from the aromatic vinyl monomer in the copolymer. In order to reduce the moisture permeability, for example, the content ratio of the structural unit derived from the aromatic vinyl monomer in these polymers may be increased.
- the tear strength of the polarizing plate protective film at 23 ° C. and 55% RH is preferably 15 mN or more, more preferably 20 mN or more, and further preferably 30 mN or more.
- the upper limit of the tear strength is, for example, about 50 mN.
- the tear strength of the polarizing plate protective film can be adjusted by, for example, the molecular weight of a copolymer or other resin.
- the molecular weight of the copolymer or other resin may be increased.
- the polarizing plate protective film of the present invention can also have a functional layer on at least one surface of the film, such as a hard coat layer, an antistatic layer, a back coat layer, an antireflection layer, a slippery layer, and an adhesive layer. It is preferable to provide functional layers such as an antiglare layer and a barrier layer.
- the content ratio of the fine particles is desirably blended so as to be in the range of 10 to 400 parts by mass, more preferably in the range of 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ultraviolet curable compound.
- the dry film thickness of the hard coat layer is in the range of an average film thickness of 0.1 to 30 ⁇ m, preferably 1 to 20 ⁇ m, particularly preferably 6 to 15 ⁇ m.
- any light source that generates ultraviolet rays can be used without limitation.
- a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, or the like can be used.
- Irradiation conditions vary depending on each lamp, but the irradiation amount of active rays is usually within a range of 5 to 500 mJ / cm 2 , preferably within a range of 5 to 200 mJ / cm 2 .
- the polarizing plate protective film of the present invention may further have an antireflection layer on the hard coat layer. Thereby, the polarizing plate protective film of the present invention can be used as an antireflection film having an external light antireflection function.
- the film thickness of the low refractive index layer is preferably 5 nm to 0.5 ⁇ m, more preferably 10 nm to 0.3 ⁇ m, and most preferably 30 nm to 0.2 ⁇ m.
- the coating solution for the low refractive index layer may further contain a solvent, a silane coupling agent, a curing agent, a surfactant and the like as necessary.
- the polarizing plate protective film on the viewing side is an antiglare layer or a clear hard coat layer, an antireflection layer, an antistatic layer, an antifouling layer, etc. It is preferable to provide a functional layer.
- the polarizing plate protective film of the present invention has a particularly high effect of suppressing variation in heat shrinkage after coating. Therefore, even if the functional layer is formed by coating and then heated and dried and then irradiated with ultraviolet rays, heat shrinkage due to drying. And the generation of wrinkles in the film and the occurrence of cracks in the functional layer can be suppressed.
- polarizer a polarizer obtained by forming a polyvinyl alcohol aqueous solution into a film and dyeing it by uniaxial stretching or dyeing and then uniaxially stretching and then preferably performing a durability treatment with a boron compound may be used.
- the film thickness of the polarizer is in the range of 5 to 15 ⁇ m, and particularly preferably in the range of 5 to 10 ⁇ m.
- the polarizing plate of the present invention can be produced by a general method.
- the polarizer side of the polarizing plate protective film of the present invention is subjected to surface treatment such as corona treatment, plasma treatment or excimer light treatment, and is immersed in an iodine solution and stretched on at least one surface of the polarizer. It can be bonded using a wire curable adhesive.
- the following retardation film and polarizer are similarly bonded with an active energy ray-curable adhesive.
- the retardation film is a cellulose ester film
- the surface may be saponified.
- the cellulose ester preferably has a total acyl group substitution degree in the range of 1.5 to 2.5, and more preferably satisfies the following formulas (a) and (b).
- the active energy ray-curable adhesive to the bonding of the polarizing plate protective film and the polarizer of the present invention, or the bonding of the retardation film and the polarizer, with high productivity, It is easy to suppress the deformation of the polarizing plate, and it is possible to obtain characteristics with excellent flatness.
- the radical photopolymerizable composition includes a radically polymerizable compound containing a polar group such as a hydroxy group and a carboxy group described in JP-A-2008-009329 and a radically polymerizable compound not containing a polar group at a specific ratio.
- Composition) and the like are known.
- the radical polymerizable compound is preferably a compound having a radical polymerizable ethylenically unsaturated bond.
- the compound having an ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization include a compound having a (meth) acryloyl group.
- Examples of the compound having a (meth) acryloyl group include an N-substituted (meth) acrylamide compound and a (meth) acrylate compound.
- (Meth) acrylamide means acrylamide or methacrylamide.
- Adhesive application step of applying the following active energy ray-curable adhesive to at least one of the adhesive surfaces of the polarizer and the polarizing plate protective film of the present invention; 2) Adhering a polarizer and a polarizing plate protective film via an adhesive layer, and a laminating step for bonding, 3) A curing step of curing the adhesive layer in a state where the polarizer and the polarizing plate protective film are bonded via the adhesive layer, Can be mentioned. Moreover, you may have the following pre-processing process of carrying out an easy adhesion process with respect to the surface which adhere
- Pretreatment process an easy adhesion treatment is performed on the surface of the polarizing plate protective film adhered to the polarizer.
- the polarizing plate protective film 102 and the retardation film 105 are bonded to both surfaces of the polarizer 104 via the active energy ray curable adhesives 103 ⁇ / b> A and 103 ⁇ / b> B, the respective polarizing plates are used.
- the adhesion surface of the protective film 102 and the retardation film 105 is subjected to easy adhesion treatment.
- the surface subjected to the easy adhesion treatment is treated as a bonding surface with the polarizer, and therefore the active energy ray-curable resin layer 103A is bonded to both surfaces of the polarizing plate protective film.
- the surface to be treated is subjected to an easy adhesion treatment.
- Examples of the easy adhesion treatment include corona treatment, plasma treatment, and excimer light treatment.
- Bonding process After apply
- this bonding step for example, when an active energy ray-curable adhesive is applied to the surface of the polarizer in the previous application step, a polarizing plate protective film is superimposed there.
- a polarizer is superimposed thereon.
- an active energy ray hardening-type adhesive agent is cast between a polarizer and a polarizing plate protective film, a polarizer and a polarizing plate protective film are piled up in that state.
- both sides When a polarizing plate protective film and a retardation film are bonded to both sides of a polarizer, and both surfaces use an active energy ray-curable adhesive, an active energy ray-curable adhesive is applied to both sides of the polarizer.
- a polarizing plate protective film and a retardation film are superimposed on each other.
- both sides when a polarizing plate protective film is superimposed on one side of the polarizer, the polarizing plate protective film and the retardation film are provided on both sides of the polarizer and the polarizing plate protective film side.
- pressure is applied between the polarizing plate protective film and the retardation film side of both surfaces with a roller or the like.
- the material of the roller metal, rubber or the like can be used.
- the rollers arranged on both sides may be made of the same material or different materials.
- the acceleration voltage is preferably in the range of 5 to 300 kV, more preferably in the range of 10 to 250 kV. If the acceleration voltage is 5 kV or more, the electron beam can reach the adhesive sufficiently to obtain the desired curing conditions, and if the acceleration voltage is 300 kV or less, the penetration force through the bonding unit becomes excessively strong. It can suppress that a transparent polarizing plate protective film and a polarizer are damaged.
- the irradiation dose is in the range of 5 to 100 kGy, more preferably in the range of 10 to 75 kGy.
- the active energy ray-curable adhesive is sufficiently cured.
- the irradiation dose is 100 kGy or less, the polarizing plate protective film and the polarizer are not damaged, and the mechanical strength is reduced. Changes can be prevented, and predetermined optical characteristics can be obtained.
- the dose of ultraviolet rays is preferably in accumulated light amount is within the range of 50 ⁇ 1500mJ / cm 2, and even more preferably in the range of 100 ⁇ 500mJ / cm 2.
- the line speed depends on the curing time of the active energy ray-curable adhesive, but is preferably in the range of 1 to 500 m / min, more preferably 5 to 300 m / min, and further Preferably, it is within the range of 10 to 100 m / min.
- the line speed is 1 m / min or more, appropriate productivity can be secured, damage to the transparent polarizing plate protective film can be suppressed, and a polarizing plate that can withstand a durability test can be produced.
- the line speed is 500 m / min or less, the resulting adhesive is sufficiently cured, and the desired adhesiveness can be obtained.
- the thickness of the active energy ray-curable adhesive layer is not particularly limited, but is usually in the range of 0.01 to 10 ⁇ m, preferably 0.5 to 5 ⁇ m. Within range.
- the first polarizing plate A, the liquid crystal cell, and the second polarizing plate B are arranged in this order from the viewing surface side, and the polarizing plate A and the polarizing plate B are Both are polarizing plates of the present invention, and from the viewing surface side, the first polarizing plate A is composed of a polarizing plate protective film T1, a polarizer and a retardation film T2, and the second polarizing plate B is a retardation.
- polarizing plate protective film T1 and polarizing plate protective film T4 are polarizing plate protective films which consist of a structure prescribed
- the polarizing plate protective film of the present invention is excellent in water resistance, heat resistance, flatness, etc.
- the glass substrate constituting the liquid crystal cell is thinned by providing the liquid crystal display device with the polarizing plate of the present invention. As a result, a liquid crystal display device in which thinning is achieved can be obtained.
- the thickness of the glass substrate of the liquid crystal cell constituting the liquid crystal display device is preferably in the range of 0.4 to 0.6 mm. Such a thickness is preferable in that it can contribute to the formation of a thin liquid crystal display device.
- Such a glass substrate can also be obtained as a commercial product.
- non-alkali glass AN100 (thickness 500 ⁇ m) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
- glass substrate EAGLE XG (r) Slim (thick manufactured by Corning) 300 ⁇ m, 400 ⁇ m, etc.
- glass substrates (thickness 100 to 200 ⁇ m) manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.
- the polarizing plate of the present invention By using the polarizing plate of the present invention, even if the screen using the thin film glass substrate for a liquid crystal cell is a large-screen liquid crystal display device of 30 type or more, display unevenness (bend unevenness) is suppressed and the front surface is suppressed. A liquid crystal display device having excellent visibility such as contrast can be obtained.
- FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of the configuration of the liquid crystal display device 106 including the polarizing plate 101 of the present invention.
- a liquid crystal cell 107 is sandwiched between the retardation film 105 constituting the polarizing plate 101A and the retardation film 105 constituting the polarizing plate 101B described in FIG. Yes.
- a polarizing plate protective film 102 is disposed on the surface portion as an optical film, which is referred to as a polarizing plate protective film T ⁇ b> 1, and further below the polarizer 104.
- the phase difference film 105 is arrange
- the mode (driving method) of the liquid crystal display device is not particularly limited, and liquid crystal display devices in various drive modes such as STN, TN, OCB, HAN, VA (MVA, PVA), IPS, and OCB can be used.
- a VA (MVA, PVA) type liquid crystal display device is preferable. Note that the direction of bonding of the polarizing plate in the VA mode liquid crystal display device can be performed with reference to JP-A-2005-234431.
- stearyl phosphate / distearyl phosphate mixture manufactured by Sakai Chemicals, trade name: Phoslex A-18
- cyclized under reflux about 90 to 110 ° C.
- a condensation reaction was performed.
- the polymer solution obtained by the above cyclization condensation reaction was converted into a vent having a barrel temperature of 260 ° C., a rotation speed of 100 rpm, a degree of vacuum of 13.3 to 400 hPa (10 to 300 mmHg), a rear vent number of one, and a forevent number of four.
- copolymer 1 was prepared in the same manner as in the preparation of the copolymer 1, except that the lactone ring-containing acrylic resin prepared above was used as the lactone ring-containing acrylic resin alone (mass ratio 0/100) as shown in Table 1. 5 was prepared.
- Copolymer 1 was prepared in the same manner as in Table 1, except that the styrene-acrylonitrile copolymer prepared above was used as a styrene-acrylonitrile copolymer alone (mass ratio 100/0) as shown in Table 1. Polymer 6 was prepared.
- a lactone ring-containing acrylic resin having a methyl acrylate unit content of 20% by mass and a styrene unit content of 10% by mass is prepared and mixed at a mass ratio of 60:40 as shown in Table 1.
- a copolymer 11 was prepared in the same manner except that.
- a copolymer 13 was prepared as shown in Table 1 in the same manner as in the preparation of the copolymer 3, except that a lactone ring-containing acrylic resin having a weight average molecular weight adjusted to 150,000 was prepared.
- ⁇ Preparation of copolymer 14> In the preparation of the copolymer 3, a styrene-acrylonitrile copolymer having a hydroxystyrene unit content of 75% by mass and an acrylonitrile unit content of 25% was prepared. A copolymer 14 was prepared in the same manner except that the mixing was performed at a mass ratio of 50:50.
- copolymer 15 a styrene-ethacrylonitrile copolymer having a styrene unit content of 75% by mass and an ethacrylonitrile unit content of 25% by mass was prepared.
- copolymer 15 was prepared in the same manner except that it was mixed at a mass ratio of 50:50.
- styrene-acrylonitrile copolymer having a styrene unit content of 85% by mass and an acrylonitrile unit content of 15% by mass was prepared.
- a copolymer 16 was prepared in the same manner except that the mixing was performed at a mass ratio of 50:50.
- Copolymer 17 a styrene-acrylonitrile copolymer having a styrene unit content of 65% by mass and an acrylonitrile unit content of 35% by mass was prepared.
- Copolymer 17 was prepared in the same manner except that it was mixed at a mass ratio of 50:50.
- the content (mass%) of the unreacted monomer with respect to the total mass of the copolymer (A) contained in the sample solution is measured by GC / MS.
- the measuring device and measuring conditions of GC / MS are as follows.
- Stripping aid (Compound 1) 1-1: ELECUT S-412-2 (manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.): sodium dodecylbenzenesulfonate 1-2: Epan 750 (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.): nonionic surfactant 1-3 : Stearyl alcohol (3) Rubber particles (Compound 2) 2-1: Tufprene 126S (Asahi Kasei Chemicals Corporation) styrene-butadiene copolymer 2-2: TR2003 (JSR Corporation) styrene-butadiene copolymer 2-3: The following particles 1 2-4: Particle 2 below ⁇ Particle 1: Acrylic particles synthesized by the following method> (Acrylic particles C1) A reactor with a reflux condenser with an internal volume of 60 liters is charged with 38.2 liters of ion-exchanged water and 111.6 g of sodium diocty
- n-OM n-octyl mercaptan
- ⁇ Particle 2 Elastic organic fine particles synthesized by the following method> (Elastic organic fine particles (B1) In a pressure-resistant reaction vessel equipped with a stirrer, 70 parts of deionized water, 0.5 part of sodium pyrophosphate, 0.2 part of potassium oleate, 0.005 part of ferrous sulfate, 0.2 part of dextrose, p-menthane A mixture comprising 0.1 part of hydroperoxide and 28 parts of 1,3-butadiene was added, the temperature was raised to 65 ° C., and a polymerization reaction was carried out for 2 hours.
- Elastic organic fine particles (B1) In a pressure-resistant reaction vessel equipped with a stirrer, 70 parts of deionized water, 0.5 part of sodium pyrophosphate, 0.2 part of potassium oleate, 0.005 part of ferrous sulfate, 0.2 part of dextrose, p-menthane A mixture comprising 0.1 part of hydroperoxide and 28 parts of 1,3
- the internal temperature was raised to 80 ° C. and polymerization was continued for 2 hours.
- the mixture was passed through a 300 mesh wire net to obtain an emulsion polymerization liquid of elastic organic fine particles.
- the obtained emulsion polymerization liquid of elastic organic fine particles was salted out and solidified with calcium chloride, washed with water and dried to obtain powdery elastic organic fine particles.
- the volume average particle diameter of the elastic organic fine particles was 0.260 ⁇ m.
- composition of dope 1 100 parts by mass UV absorber 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -6- (1 -Methyl-1-phenylethyl) -4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol] (Ti928 manufactured by BASF Japan) 3.0 parts by weight Matting agent R812 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., silica particles) 0.30 part by weight Release aid ELECUT S-412-2 (sodium dodecylbenzenesulfonate, manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.) 0.20 part by weight Rubber particle 1 part by weight of styrene-butadiene copolymer Dichloromethane 150 Part by mass Ethanol 5 parts by mass The prepared dope 1 was uniformly cast on a stainless steel band support at a temperature of 22 ° C.
- the obtained film was slit to a width of 1.5 m, a knurling process having a width of 10 mm and a height of 5 ⁇ m was applied to both ends of the film, and then wound around a core to prepare a polarizing plate protective film 101.
- the produced protective film 101 had a thickness of 40 ⁇ m and a winding length of 4000 m.
- the obtained pellets were put into a single screw extruder and melt kneaded at 250 ° C. in a nitrogen atmosphere. Then, it extruded from the die
- polarizing plate protective film 122 (Preparation of polarizing plate protective film 122)
- a polarizing plate protective film 122 having a film thickness of 40 ⁇ m was obtained in the same manner except that the copolymer 4 was used.
- composition of dope for core layer Cellulose acetate (total substitution degree 2.45, acetyl group substitution degree 2.45, Weight average molecular weight 180,000) 100 parts by mass Compound C (retardation increasing agent) 3 parts by mass Both compounds D (terephthalic acid / succinic acid / ethanediol / propanediol (80/20/50/50 molar ratio) condensate) (Terminal sealed with acetyl ester group) 10 parts by mass Dichloromethane 406 parts by mass Methanol 61 parts by mass
- composition of dope for skin B layer Cellulose acetate (total substitution degree 2.93, acetyl group substitution degree 2.93, Weight average molecular weight 280,000) 100 parts by mass Compound E (terephthalic acid / succinic acid / ethylene glycol copolymer (50 / 50/100 molar ratio), molecular weight 2000, retardation developer) 4 parts by mass Aerosil R972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., silicon dioxide fine particles (average particle size 15 nm, matting agent) 0.12 parts by mass Half ethyl citrate Esters (manufactured by Fuso Chemical Industries, exfoliation accelerator) 2 parts by mass Dichloromethane 406 parts by mass Methanol 61 parts by mass (Skin A layer dope composition)
- the composition of the dope for skin B layer was the same as that described above, except that citric acid partial ethyl ester (exfoliation accelerator) was not included.
- the obtained core layer dope, skin A layer dope and skin B layer dope were co-cast from a casting die on a traveling casting band (simultaneous multilayer casting).
- the co-casting was performed so that the dope for the skin B layer was in contact with the casting band.
- the cast film was peeled off from the cast band, made into a wet film, and then dried with a tenter to obtain a film-like product.
- the residual solvent amount of the film-like material immediately after peeling off was about 30% by mass.
- the film-like material is stretched to a stretch ratio of 30% with a tenter and then relaxed at 140 ° C. for 60 seconds to have a three-layer structure of skin B layer / core layer / skin A layer, and a retardation film having a thickness of 40 ⁇ m. A was obtained.
- Phase difference film B Each material is put into a mixing tank and stirred to dissolve each component, and then filtered through a filter paper having an average pore size of 34 ⁇ m and a sintered metal filter having an average pore size of 10 ⁇ m, and the core layer dope and skin B layer having the following composition A dope for skin and a dope for skin A layer were prepared.
- Three layers of skin B layer / core layer / skin A layer were prepared in the same manner as in the preparation of the retardation film A except that the obtained core layer dope, skin A layer dope, and skin B layer dope were used.
- a retardation film B having a structure and a film thickness of 40 ⁇ m was obtained.
- Fine particle dispersion 1 Fine particles (Aerosil R812, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.): 11 parts by mass Ethanol 89 parts by mass The above-prepared fine particle dispersion 1 was sufficiently added to a dissolution tank containing methylene chloride while sufficiently stirring. The resulting solution was dispersed with an attritor so that the secondary particles had a predetermined particle size, and then filtered with Finemet NF manufactured by Nippon Seisen Co., Ltd. to prepare a fine particle additive solution 1 did.
- polarizing plate 101 Production of polarizing plate (Production of polarizing plate 101) 1) Production of polarizer A polyvinyl alcohol film having a thickness of 30 ⁇ m was swollen with water at 35 ° C. The obtained film was immersed in an aqueous solution consisting of 0.075 g of iodine, 5 g of potassium iodide and 100 g of water for 60 seconds, and further immersed in an aqueous solution of 45 ° C. consisting of 3 g of potassium iodide, 7.5 g of boric acid and 100 g of water. . The obtained film was uniaxially stretched under conditions of a stretching temperature of 55 ° C. and a stretching ratio of 3 times. This uniaxially stretched film was washed with water and dried to obtain a polarizer having a thickness of 5 ⁇ m. Furthermore, polarizers having thicknesses of 10 ⁇ m and 15 ⁇ m were obtained by changing the stretching conditions.
- 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate 45 parts by mass Epolide GT-301 (alicyclic epoxy resin manufactured by Daicel Chemical Industries) 40 parts by mass 1,4-butanediol diglycidyl ether 15 parts by mass Triarylsulfonium hexafluorophosphate 2.3 parts by mass 9,10-dibutoxyanthracene 0.1 parts by mass 1,4-diethoxynaphthalene 2.0 parts by mass 3)
- the retardation film C was prepared as a retardation film, and the surface thereof was subjected to corona discharge treatment.
- the corona discharge treatment was performed at a corona output intensity of 2.0 kW and a line speed of 18 m / min.
- the active energy ray-curable adhesive liquid prepared above is applied to the corona discharge-treated surface of the retardation film C with a bar coater so that the film thickness after curing is about 3 ⁇ m.
- a mold adhesive layer was formed.
- the above-produced polarizer having a thickness of 5 ⁇ m was bonded to the obtained active energy ray-curable adhesive layer.
- a polarizing plate protective film 101 was prepared as a polarizing plate protective film, and the surface of the polarizing plate protective film 101 was subjected to corona discharge treatment.
- the conditions for the corona discharge treatment were a corona output intensity of 2.0 kW and a line speed of 18 m / min.
- the active energy ray-curable adhesive liquid prepared above is applied to the corona discharge-treated surface of the polarizing plate protective film 101 with a bar coater so that the cured film thickness is about 3 ⁇ m, and the active energy ray is cured.
- a mold adhesive layer was formed.
- the laminate was performed so that the slow axis of the retardation film C and the absorption axis of the polarizer were orthogonal to each other.
- the polarizing plate protective films 102 to 126 and the thicknesses of the polarizers were appropriately changed to produce the polarizing plates 102 to 126 with the constitution described in Table 3.
- a VA liquid crystal cell having two glass substrates having a thickness of 0.5 mm and a liquid crystal layer disposed therebetween was prepared. Then, the prepared polarizing plate 101 was bonded to both surfaces of the prepared liquid crystal cell via a 25 ⁇ m-thick double-sided tape (baseless tape MO-3005C) manufactured by Lintec to obtain a liquid crystal display panel. It was. As shown in Table 3, the bonding was performed so that the retardation film C of the polarizing plate 101 was in contact with the glass substrate of the liquid crystal cell.
- liquid crystal display devices 127 to 129 having the configurations shown in Table 3 were fabricated.
- Heat resistance Heat resistance is evaluated by the glass transition temperature Tg (° C) of the polarizing plate protective film, and the higher the Tg (° C), the better the heat resistance.
- the glass transition temperature Tg (° C.) was measured using a differential scanning calorimeter DSC220 manufactured by Seiko Instruments Inc. according to JIS K-7121.
- sample film About 10 mg of sample film is set, and the temperature is raised from room temperature to 250 ° C. at 20 ° C./min under a nitrogen flow rate of 50 ml / min. The temperature was lowered to 30 ° C. and held for 10 minutes (2nd scan), further raised to 250 ° C. at 20 ° C./min (3rd scan), a DSC curve was created, and the glass transition temperature was obtained from the obtained 3rd scan DSC curve Obtain Tg.
- the glass transition temperature (Tg) of each polarizing plate protective film measured as described above was evaluated according to the following criteria, and used as a heat resistance index.
- the glass transition temperature is 120 ° C. or higher.
- ⁇ The glass transition temperature is in the range of 110 ° C. or higher and lower than 120 ° C.
- ⁇ The glass transition temperature is in the range of 100 ° C. or higher and lower than 110 ° C.
- ⁇ Glass transition temperature is less than 100 ° C.
- Haze Haze is a haze meter (turbidimeter) (model: NDH 2000, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) according to JIS K-7136. Measured with
- Yellow index (YI) The yellow index (YI) is obtained by the method described in JIS K-7105-6.3. As a specific method for measuring the yellow index value, the color tristimulus values X, Y, and Z are obtained using a spectrophotometer U-3200 manufactured by Hitachi, Ltd. and the attached saturation calculation program, etc. The yellow index value was determined.
- Yellow index (YI) 100 (1.28X-1.06Z) / Y (4) Bending resistance [Evaluation of bending strength]
- a polarizing plate protective film is cut out at 100 mm (TD) ⁇ 10 mm (MD), left for 1 hour in an environment of 23 ° C. and 55% RH, and then once in a mountain fold and a valley fold at the center in the vertical direction. Folded one by one, this evaluation was measured three times and evaluated as follows. In addition, breaking of evaluation here represents having broken into two or more pieces.
- UV curable monomer 10 parts by mass-UV curable polymer 30 parts by mass-Particle size 8 ⁇ m silica particles 10 parts by mass-Methyl isobutyl ketone 35 parts by mass-Methyl ethyl ketone 15 parts by mass
- the viscosity of this UV curable monomer at 60 ° C is 300 cp.
- the viscosity is measured with an SV type (tuning fork vibration type) viscometer in a state where the UV curable monomer is kept at 60 ° C.
- the first 15 seconds after coating is applied with a drying air with an air speed of 0.3 m / s and an air temperature of 28 ° C., and the next 10 seconds with a drying air with an air speed of 1.0 m / s and an air temperature of 37 ° C. I guessed.
- the coating film viscosity is 50 to 60 cp.
- the first 15 s was applied with a dry air having a wind speed of 1.5 m / s and an air temperature of 60 ° C.
- the next 15 s was applied with a dry air having an air speed of 1.3 m / s and an air temperature of 60 ° C.
- the film obtained by UV curing with a high-pressure mercury lamp (film thickness: 11 ⁇ m) was visually evaluated for unevenness of drying and wrinkles due to UV irradiation.
- the evaluation criteria are as follows.
- the polarizing plate protective films 101 to 103 and 107 to 126 of the present invention are excellent in heat resistance, haze, yellow index (YI), bending, and heat shrinkage unevenness after coating.
- the evaluation results of the liquid crystal display devices 101 to 103 and 107 to 126 show that the bend unevenness is superior to the comparative example.
- the polarizing plate protective film 121 of the present invention produced by the melt casting method has a slightly high haze and yellow index (YI) value, and coloration is observed, and the solution casting method is a method for producing the polarizing plate protective film of the present invention. It has been found preferable to adopt
- the polarizing plate protective films 104, 105, and 122 as comparative examples have a high content ratio of the copolymer (B), they are excellent in heat resistance, but the bend unevenness is inferior.
- the polarizing plate protective film 106 which is a comparative example has a high content ratio of a copolymer (A), it turns out that it is inferior to heat resistance and heat shrink nonuniformity.
- the polarizing plate 103HC and 119HC in which the hard coat layer is applied to the polarizing plate protective film of the present invention the occurrence of heat shrinkage unevenness after coating is effectively suppressed by the configuration of the present invention. Therefore, the liquid crystal display devices 127 and 129 provided with them were excellent in bend unevenness and excellent in visibility without display unevenness by visual observation. In contrast, the liquid crystal display device 128 using the polarizing plate 105HC in which the hard coat layer is applied to the polarizing plate protective film of the comparative example is inferior in bend unevenness.
- the polarizing plate protective film of the present invention is excellent in overall heat resistance, haze, yellow index (YI), bending, heat shrinkage unevenness after coating, and bend unevenness of liquid crystal display devices. It was found that a protective film was obtained.
- the polarizing plate protective film of the present invention has high water resistance, heat resistance, and toughness, suppresses the occurrence of display unevenness (bend unevenness) in the liquid crystal display device, and the thermal shrinkage variation after the functional layer is applied. Can be suitably used for polarizing plates and liquid crystal display devices.
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Abstract
Description
本発明の偏光板保護フィルムは、熱可塑性樹脂の主成分として、芳香族ビニルモノマーと不飽和ニトリルモノマーとを重合して得られる共重合体(A)とラクトン環構造を有する共重合体(B)とを、質量比率でA:B=95:5~50:50の範囲内で含有することを特徴とし、かかる構成によって、高い耐水性、耐熱性及び強靱性を有して、液晶表示装置の表示ムラ(以下、単にベンドムラと記載する場合がある。)の発生を抑制し、かつ機能性層を塗布した後の熱収縮ばらつきを抑制できる偏光板保護フィルムを得ることができる。
本発明の偏光板保護フィルムは、熱可塑性樹脂の主成分として、芳香族ビニルモノマーと不飽和ニトリルモノマーとを重合して得られる共重合体(A)とラクトン環構造を有する共重合体(B)とを、質量比率でA:B=95:5~50:50の範囲内で含有することが特徴である。
〔芳香族ビニルモノマー;成分(a)〕
芳香族ビニルモノマーは、共重合体(A)の耐水性を高める機能を有している。芳香族ビニルモノマーは、スチレン系化合物であることが好ましい。スチレン系化合物の具体例には、スチレン;α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、p-メチルスチレンなどのアルキル置換スチレン類;4-クロロスチレン、4-ブロモスチレンなどのハロゲン置換スチレン類;p-ヒドロキシスチレン、α-メチル-p-ヒドロキシスチレン、2-メチル-4-ヒドロキシスチレン、3,4-ジヒドロキシスチレンなどのヒドロキシスチレン類;ビニルベンジルアルコール類;p-メトキシスチレン、p-tert-ブトキシスチレン、m-tert-ブトキシスチレンなどのアルコキシ置換スチレン類;3-ビニル安息香酸、4-ビニル安息香酸などのビニル安息香酸類;4-ビニルベンジルアセテート;4-アセトキシスチレン;2-ブチルアミドスチレン、4-メチルアミドスチレン、p-スルホンアミドスチレンなどのアミドスチレン類;3-アミノスチレン、4-アミノスチレン、2-イソプロペニルアニリン、ビニルベンジルジメチルアミンなどのアミノスチレン類;3-ニトロスチレン、4-ニトロスチレンなどのニトロスチレン類;3-シアノスチレン、4-シアノスチレンなどのシアノスチレン類;ビニルフェニルアセトニトリル;フェニルスチレンなどのアリールスチレン類、インデン類などが含まれる。
不飽和ニトリルモノマーの具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、フマロニトリル等のシアン化ビニル化合物が挙げられ、中でもアクリロニトリルが好ましい。アクリロニトリルモノマーはCN基の相互作用が強いため、フィルムに靱性が付与される。
また、本発明に係るス共重合体(A)は、成分(a)及び/又は成分(b)と共重合可能な他のモノマーを含んでも良い。そのような共重合可能なモノマー(c)としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシルメタアクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;アクリル酸、メタクリル酸などの(メタ)アクリル酸;無水マレイン酸等のΑ、Β―不飽和カルボン酸;N-フェニルマレイミド、N-メチルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド;グリシジルメタクリレート等のグリシジル基含有モノマーが挙げられる。これらの中でも、メチルアクリレートのようなアルキル(メタ)アクリレート等が好ましい。他のモノマー(c)は1種類で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
本発明に係る共重合体(A)は、芳香族ビニルモノマー単位を65~85質量%の範囲内、不飽和ニトリルモノマー単位を15~35質量%の範囲内の比率で共重合することがラクトン環構造を有する含有共重合体(B)との相溶性の点で好ましい。また、その他のモノマー単位を使用する場合は、0~30質量%の範囲内の比率で共重合されていることが、好ましい。
本発明に係る共重合体(A)を得る方法としては、例えば、完全撹拌混合槽に、モノマー、開始剤、溶媒等を連続的にフィードし、連続的に反応槽から抜き出し、熱時、脱揮系で揮発分を除去する方法が挙げられる。脱揮系でのポリマー滞留は極力少なくすることが好ましい。
本発明に係る共重合体に含まれる未反応モノマーの含有量は、以下の方法で測定できる。
カラム:J&W社製 DB-624(0.25mmi.d.×30ml)
オーブンプログラム:40℃(3min)-20℃/min-230℃(8min)
Inj:160℃
AUX:250℃
本発明に係る共重合体(A)の重量平均分子量(Mw)としては、スチレン換算分子量で15万~25万の範囲が好ましい。重量平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィー(東ソー社製 HLC8220GPC)、カラム(東ソー社製 TSK-GEL G6000HXL-G5000HXL-G5000HXL-G4000HXL-G3000HXL 直列)を用いて測定する。試料 20mg±0.5mgをテトラヒドロフラン 10mlに溶解し、0.45mmのフィルターで濾過した。この溶液をカラム温度40℃に100ml注入し、検出器RI温度 40℃で測定しスチレン換算した値を用いる。
本発明の偏光板保護フィルムは、高耐熱性、高透明性等の観点から、構造中にラクトン環構造を有する共重合体(B)を含有することが必要である。
不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α-置換アクリル酸、α-置換メタクリル酸などが挙げられ、これらは1種のみ用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
ビニル基を有するモノマーとしては、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、アクリロニトリル、アクリロイルモルホリン、メチルビニルケトン、エチレン、プロピレン、酢酸ビニ、N-ビニルピロリドンルなどをモノマーとして用いることができ、これらは1種のみ用いても良いし、2種以上を併用しても良い。これらの中でも特に、本発明の効果を十分に発揮させる点で、スチレン、α-メチルスチレンが好ましい。
本発明に係る共重合体(A)及び(B)は、本発明の効果を阻害しない範囲で、その他の樹脂を併用することができる。その他の樹脂としては、他のスチレン系樹脂や(メタ)アクリル樹脂を好ましく用いることができる。
本発明の偏光板保護フィルムは、芳香族ビニルモノマーと不飽和ニトリルモノマーとを重合して得られる共重合体(A)とラクトン環構造を有する共重合体(B)とを、質量比率でA:B=95:5~50:50の範囲内で含有することが特徴である。
本発明の偏光板保護フィルムは、必要に応じて剥離助剤、耐電防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑り性を付与するための微粒子(マット剤)、靱性を高めるための衝撃補強材などの各種添加剤をさらに含むことができる。
本発明に係る芳香族ビニル系樹脂を含む膜状物は、金属支持体との密着性が高いことから、金属支持体から剥離しやすくし、剥離時の伸びを抑制して得られるフィルムの厚さ均一にするために、剥離助剤又は帯電防止剤を含有させることが好ましい。
本発明では、酸化防止剤としては、通常知られているものを使用することができる。特に、ラクトン系、イオウ系、フェノール系、二重結合系、ヒンダードアミン系、リン系の各化合物を好ましく用いることができる。
本発明に係る偏光板保護フィルムは、紫外線吸収剤を含有することが好ましく、適用可能な紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系、2-ヒドロキシベンゾフェノン系又はサリチル酸フェニルエステル系、トリアジン系等の紫外線吸収剤が挙げられる。例えば、2-(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール等のトリアゾール類、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェノン、2,2′-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン類を例示することができる。
本発明では、偏光板保護フィルムに滑り性を付与するため、マット剤を添加することが好ましい。
本発明に係る偏光板保護フィルムには、耐衝撃性を高めるために、衝撃補強材として、コア・シェルタイプのアクリル微粒子、スチレン-共役ジエン系化合物又はブチルアクリレート化合物の少なくとも1種を含有することが好ましい。
本発明の偏光板保護フィルムの製造方法としては、通常のインフレーション法、T-ダイ法、カレンダー法、切削法、流延法、エマルジョン法、ホットプレス法等の製造法が使用できるが、着色抑制、異物欠点の抑制、ダイラインなどの光学欠点の抑制などの観点から、製膜方法は溶液流延製膜法と溶融流延製膜法が選択でき、特に溶液流延製膜法であることが、樹脂の分布状態を制御してパネルベンドを抑制する効果に加えて、均一で平滑な表面を得ることができ、さらにヘイズ及びイエローインデックス(YI)を低減する観点から好ましい。
以下、本発明の偏光板保護フィルムを溶液流延法で製造する製造例について説明する。
樹脂に対する良溶媒を主とする有機溶媒に、溶解釜中で当該樹脂、場合によって、その他の化合物を撹拌しながら溶解しドープを形成する工程、あるいは当該樹脂溶液に、前記その他の化合物溶液を混合して主溶解液であるドープを形成する工程である。
(2-1)ドープの流延
ドープを、送液ポンプ(例えば、加圧型定量ギヤポンプ)を通して加圧ダイ30に送液し、無限に移送する無端の金属支持体31、例えば、ステンレスベルト、あるいは回転する金属ドラム等の金属支持体上の流延位置に、加圧ダイスリットからドープを流延する工程である。
ウェブ(流延用支持体上にドープを流延し、形成されたドープ膜をウェブという。)を流延用支持体上で加熱し、溶媒を蒸発させる工程である。
金属支持体上で溶媒が蒸発したウェブを、剥離位置で剥離する工程である。剥離されたウェブはフィルムとして次工程に送られる。
残留溶媒量(%)=(ウェブの加熱処理前質量-ウェブの加熱処理後質量)/(ウェブの加熱処理後質量)×100
なお、残留溶媒量を測定する際の加熱処理とは、115℃で1時間の加熱処理を行うことを表す。
乾燥工程は予備乾燥工程、本乾燥工程に分けて行うこともできる。
金属支持体から剥離して得られたウェブを乾燥させる。ウェブの乾燥は、ウェブを、上下に配置した多数のローラーにより搬送しながら乾燥させてもよいし、テンター乾燥機のようにウェブの両端部をクリップで固定して搬送しながら乾燥させてもよい。
本発明の偏光板保護フィルムは、延伸処理することでフィルム内の分子の配向を制御することができ、平面性を向上したり、強靭性を得たりすることができる。
・流延方向に延伸→幅手方向に延伸→流延方向に延伸→流延方向に延伸
・幅手方向に延伸→幅手方向に延伸→流延方向に延伸→流延方向に延伸
また、同時二軸延伸には、一方向に延伸し、もう一方を、張力を緩和して収縮する場合も含まれる。
(式(E)において、d1は延伸後の樹脂フィルムの前記延伸方向の幅寸法であり、d2は延伸前の樹脂フィルムの前記延伸方向の幅寸法であり、tは延伸に要する時間(min)である。)
本発明の偏光板保護フィルムの面内リターデーション値Ro、及び厚さ方向のリターデーション値Rtは自動複屈折率計アクソスキャン(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter:アクソメトリックス社製)を用いて、23℃・55%RHの環境下、590nmの波長において、三次元屈折率測定を行い、得られた後述する屈折率nx、ny、nzから算出することができる。
式(ii):Rt={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
〔式(i)及び式(ii)において、nxは、フィルムの面内方向において屈折率が最大になる方向xにおける屈折率を表す。nyは、フィルムの面内方向において、前記方向xと直交する方向yにおける屈折率を表す。nzは、フィルムの厚さ方向zにおける屈折率を表す。dは、フィルムの厚さ(nm)を表す。〕
〈ナーリング加工〉
所定の熱処理又は冷却処理の後、巻取り前にスリッターを設けて端部を切り落とすことが良好な巻姿を得るため好ましい。更に、幅手両端部にはナーリング加工をすることが好ましい。
ウェブ中の残留溶媒量が2質量%以下となってからフィルムとして巻取る工程であり、残留溶媒量を0.4質量%以下にすることにより寸法安定性の良好なフィルムを得ることができる。
本発明の偏光板保護フィルムは、溶融流延法によって製膜することもできる。溶融流延法は、本発明に係る共重合体及びその他の化合物を含む組成物を、流動性を示す温度まで加熱溶融し、その後、流動性の溶融物を流延することをいう。
〈ヘイズ〉
本発明の偏光板保護フィルムは、ヘイズが1.0%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましい。ヘイズを1.0%以下とすることにより、フィルムの透明性がより高くなり、光学用途のフィルムとしてより用いやすくなるという利点がある。
本発明の偏光板保護フィルムは、YIが1.0以下であることが好ましく、0.5以下であることがより好ましい。YIを1.0とすることにより、フィルムの透明性がより高くなり、光学用途のフィルムとしてより用いやすくなるという利点がある。特に本発明の偏光板保護フィルムを溶液流延法で製造することは、YIを低減する観点から好ましい製造方法である。
〈全光線透過率〉
偏光板保護フィルムの全光線透過率は、好ましくは90%以上であり、より好ましくは93%以上である。全光線透過率は、JIS7573「プラスチック‐全光線透過率及び全光線反射率の求め方」に従って測定することができる。
本発明の偏光板保護フィルムは、25℃、相対湿度55%における平衡含水率が3%以下であることが好ましく、2%以下であることがより好ましい。平衡含水率を3%以下とすることにより、湿度変化に対応しやすく、光学特性や寸法がより変化しにくく好ましい。
本発明の偏光板保護フィルムは、長尺であることが好ましく、具体的には、100~10000m程度の長さであることが好ましく、ロール状に巻き取られる。また、本発明の偏光板保護フィルムの幅は1m以上であることが好ましく、更に好ましくは1.4m以上であり、特に1.4~4mであることが好ましい。
偏光板保護フィルムの40℃90%RHにおける透湿度は、300g/m2・day以下であることが好ましく、250g/m2・day以下であることがより好ましく、10~200g/m2・dayの範囲が、ベンドムラを抑制する上で特に好ましい。高温高湿環境下において、透過した水分による偏光子の寸法変化を抑制するためである。透湿度は、JIS Z 0208に記載の方法に準拠して40℃90%RHの条件にて測定される。
偏光板保護フィルムの23℃55%RH下における引き裂き強度は、15mN以上であることが好ましく、20mN以上であることがより好ましく、30mN以上であることがさらに好ましい。引き裂き強度の上限は、例えば50mN程度である。
本発明の偏光板保護フィルムには、フィルムの少なくとも一方の面上に機能性層を有することもでき、ハードコート層、帯電防止層、バックコート層、反射防止層、易滑性層、接着層、防眩層、バリアー層などの機能性層を設けることが好ましい。
ハードコート層は、活性線硬化性化合物の硬化物を含有する。活性線硬化性化合物としては、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーを含む成分が好ましく用いられる。活性線硬化性化合物としては、紫外線硬化性化合物や電子線硬化性化合物が挙げられるが、紫外線照射により硬化する化合物が、機械的膜強度(耐擦傷性、鉛筆硬度)に優れる点から好ましい。
本発明の偏光板保護フィルムは、ハードコート層の上層に反射防止層をさらに有してもよい。それにより、本発明の偏光板保護フィルムを、外光反射防止機能を有する反射防止フィルムとして用いることができる。
偏光板保護フィルム/ハードコート層/中屈折率層/低屈折率層
偏光板保護フィルム/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
偏光板保護フィルム/ハードコート層/高屈折率層(導電性層)/低屈折率層
偏光板保護フィルム/ハードコート層/防眩性層/低屈折率層
反射防止フィルムにおいて必須である低屈折率層は、シリカ系微粒子を含有することが好ましい。シリカ系微粒子の屈折率は、支持体(前述の光学フィルム)の屈折率より低く、23℃、波長550nmにおいて1.30~1.45の範囲であることが好ましい。シリカ系微粒子として、特に外殻層を有し内部が多孔質又は空洞の粒子を少なくとも1種類以上含むことが好ましい。特に該外殻層を有し内部が多孔質又は空洞である粒子が、中空シリカ系微粒子であることが好ましい。
式(S)で表される有機ケイ素化合物は、式中、Rは炭素数1~4のアルキル基を表す。
本発明の偏光板は、本発明の偏光板保護フィルムが、活性エネルギー線硬化型接着剤を用いて、少なくとも偏光子の一方の面に貼合されていることが好ましい。
本発明の偏光板の主たる構成要素である偏光子は、一定方向の偏波面の光だけを通す素子であり、現在知られている代表的な偏光子は、ポリビニルアルコール系偏光フィルムである。ポリビニルアルコール系偏光フィルムには、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと、二色性染料を染色させたものとがある。
また、本発明の偏光板は薄膜とすることが好ましく、偏光子の厚さは2~15μmの範囲内であることが、偏光板の強度と薄膜化を両立する観点から特に好ましい。
〔活性エネルギー線硬化型接着剤を用いた偏光板の作製〕
本発明の偏光板は一般的な方法で作製することができる。本発明の偏光板保護フィルムの偏光子側をコロナ処理、プラズマ処理又はエキシマ光処理等の表面処理を行い、ヨウ素溶液中に浸漬延伸して作製した前記偏光子の少なくとも一方の面に、活性エネルギー線硬化型接着剤を用いて貼り合わせることができる。
偏光子の一方の面には、位相差フィルムを配置することが、VA型液晶補表示装置に具備され視野角拡大やコントラスト向上等の視認性の改善のために好ましい。
式(b) 0≦Y≦1.5
(式中、Xはアセチル基の置換度を示し、Yはプロピオニル基又はブチリル基、若しくはそれらの混合物の置換度を示す)
セルロースエステルの重量平均分子量(Mw)は、フィルム強度と製膜時の適正粘度との観点から、7.5万以上であることが好ましく、10万~100万であることがより好ましく、10万~50万であることが特に好ましい。
本発明の偏光板においては、上記説明した本発明の偏光板保護フィルムと偏光子の少なくとも一方の面とが、活性エネルギー線硬化型接着剤により貼合されていることが好ましい態様である。その場合、同様に上記位相差フィルムと偏光子とが、活性エネルギー線硬化型接着剤により貼合されていることが好ましい。さらに、同1種類の活性エネルギー線硬化型接着剤により貼合されていることが好ましい。
偏光板の製造に適用可能な活性エネルギー線硬化型接着剤組成物としては、光ラジカル重合を利用した光ラジカル重合型組成物、光カチオン重合を利用した光カチオン重合型組成物、並びに光ラジカル重合及び光カチオン重合を併用したハイブリッド型組成物が知られている。
1)偏光子と本発明の偏光板保護フィルムとの接着面のうち、少なくとも一方に、下記の活性エネルギー線硬化型接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
2)接着剤層を介して偏光子と偏光板保護フィルムとを接着し、張り合わせる貼合工程と、
3)接着剤層を介して偏光子と偏光板保護フィルムとが接着された状態で接着剤層を硬化させる硬化工程、
を挙げることができる。また、偏光板保護フィルムの偏光子を接着する面に対し、易接着処理する下記の前処理工程を有していてもよい。
前処理工程では、偏光子と接着する偏光板保護フィルムの表面に易接着処理を施す工程である。図2に例示したように、偏光子104の両面にそれぞれ偏光板保護フィルム102及び位相差フィルム105を、活性エネルギー線硬化型接着剤103A、103Bを介して接着する場合には、それぞれの偏光板保護フィルム102及び位相差フィルム105の接着面に対し、易接着処理が施される。
接着剤塗布工程では、偏光子と偏光板保護フィルムとの接着面のうち少なくとも一方の面側に、前記活性エネルギー線硬化型接着剤が塗布される。偏光子又は偏光板保護フィルムの表面に直接、活性エネルギー線硬化型接着剤を塗布する場合、その塗布方法に特別な限定はない。例えば、ドクターブレード、ワイヤーバー、ダイコーター、コンマコーター、グラビアコーター等、種々の湿式塗布方式が利用できる。また、偏光子と偏光板保護フィルムの間に、活性エネルギー線硬化型接着剤を流延させたのち、ローラー等で加圧して均一に押し広げる方法も利用できる。
上記の方法により活性エネルギー線硬化型接着剤を塗布した後は、貼合工程で処理される。この貼合工程では、例えば、先の塗布工程で偏光子の表面に活性エネルギー線硬化型接着剤を塗布した場合、そこに偏光板保護フィルムが重ね合わされる。先の塗布工程で偏光板保護フィルムの表面に活性エネルギー線硬化型接着剤を塗布した場合は、そこに偏光子が重ね合わされる。また、偏光子と偏光板保護フィルムの間に活性エネルギー線硬化型接着剤を流延させた場合は、その状態で偏光子と偏光板保護フィルムとが重ね合わされる。偏光子の両面に偏光板保護フィルム及び位相差フィルムを接着する場合であって、両面とも活性エネルギー線硬化型接着剤を用いる場合は、偏光子の両面にそれぞれ、活性エネルギー線硬化型接着剤を介して偏光板保護フィルム及び位相差フィルムが重ね合わされる。そして通常は、この状態で両面(偏光子の片面に偏光板保護フィルムを重ね合わせた場合は、偏光子側と偏光板保護フィルム側、また偏光子の両面に偏光板保護フィルム及び位相差フィルムを重ね合わせた場合は、その両面の偏光板保護フィルム及び位相差フィルム側)からローラー等で挟んで加圧することになる。ローラーの材質は、金属やゴム等を用いることが可能である。両面に配置されるローラーは、同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。
硬化工程では、未硬化の活性エネルギー線硬化型接着剤に活性エネルギー線を照射して、カチオン重合性化合物(例えば、エポキシ化合物やオキセタン化合物)やラジカル重合性化合物(例えば、アクリレート系化合物、アクリルアミド系化合物等)を含む活性エネルギー線硬化型樹脂層を硬化させ、活性エネルギー線硬化型接着剤を介して重ね合わせた偏光子と偏光板保護フィルム、あるいは偏光子と位相差フィルムとを接着させる。偏光子の片面に偏光板保護フィルムを貼合する場合、活性エネルギー線は、偏光子側又は偏光板保護フィルム側のいずれから照射してもよい。また、偏光子の両面に偏光板保護フィルム及び位相差フィルムを貼合する場合、偏光子の両面にそれぞれ活性エネルギー線硬化型接着剤を介して偏光板保護フィルム及び位相差フィルムを重ね合わせた状態で、活性エネルギー線を照射し、両面の活性エネルギー線硬化型接着剤を同時に硬化させるのが有利である。
本発明の液晶表示装置は、視認面側より、少なくとも第1の偏光板A、液晶セル、及び第2の偏光板Bを、この順序で配置し、前記偏光板A及び前記偏光板Bが、いずれも本発明の偏光板であり、視認面側より、前記第1の偏光板Aは偏光板保護フィルムT1、偏光子及び位相差フィルムT2から構成され、前記第2の偏光板Bは位相差フィルムT3、偏光子及び偏光板保護フィルムT4から構成されており、偏光板保護フィルムT1及び偏光板保護フィルムT4が、本発明で規定する構成からなる偏光板保護フィルムであることが好ましい。
図3に示す構成において、液晶セル107上の偏光板101Aでは、光学フィルムとして、表面部に偏光板保護フィルム102を配置し、これを偏光板保護フィルムT1と称し、更に偏光子104の下部には、位相差フィルム105が配置されており、これを位相差フィルムT2と称す。
なお、VAモード型液晶表示装置における上記偏光板の貼合の向きは、特開2005-234431号公報を参照して行うことができる。
(1)共重合体
<共重合体1の合成及び混合>
〈共重合体(A)〉
(スチレン-アクリロニトリル共重合体)
撹拌機付き完全混合型連続反応機に、所定の配合比のスチレンとアクリロニトリルとからなるモノマー混合物を溶媒であるエチルベンゼンに混合したものを一定速度で連続的に添加しつつ、反応率を一定に保ち、150℃、滞留時間2時間で重合反応を行った。
(ラクトン環含有アクリル樹脂の合成)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入管を備えた容量が30Lの反応釜に、8000gのメタクリル酸メチル(MMA)、2000gの2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル(MHMA)、10000gのトルエンを仕込み、これに窒素を通じつつ105℃まで昇温し、還流したところで、開始剤として10.0gのターシャリーアミルパーオキシイソノナノエート(アトフィナ吉富製、商品名:ルパゾール570)を添加すると同時に、20.0gの上記開始剤と100gのトルエンからなる溶液を4時間かけて滴下しながら、還流下(約105~110℃)で溶液重合を行い、さらに4時間かけて熟成を行った。
上記調製したスチレン-アクリロニトリル共重合体及びラクトン環含有アクリル樹脂とを表1に記載のように、質量比率で50:50で混合して、共重合体1を調製した。
共重合体1の調製において、上記調製したスチレン-アクリロニトリル共重合体及びラクトン環含有アクリル樹脂とを表1に記載のように、質量比率で95:5で混合した以外は同様にして、共重合体2を調製した。
共重合体1の調製において、上記調製したスチレン-アクリロニトリル共重合体ラクトン環含有アクリル樹脂とを表1に記載のように、質量比率で60:40で混合した以外は同様にして、共重合体3を調製した。
共重合体1の調製において、上記調製したスチレン-アクリロニトリル共重合体及びラクトン環含有アクリル樹脂とを表1に記載のように、質量比率20:80で混合した以外は同様にして、共重合体4を調製した。
共重合体1の調製において、上記調製したラクトン環含有アクリル樹脂を表1に記載のように、ラクトン環含有アクリル樹脂単独(質量比率0/100)で使用した以外は同様にして、共重合体5を調製した。
共重合体1の調製において、上記調製したスチレン-アクリロニトリル共重合体を表1に記載のように、スチレン-アクリロニトリル共重合体単独(質量比率100/0)で使用した以外は同様にして、共重合体6を調製した。
共重合体1の調製において、スチレン単位の含有量が80質量%、アクリロニトリル単位の含有量が20質量%のスチレン-アクリロニトリル共重合体、及びメタクリル酸メチル単位の含有量が90質量%、ラクトン単位の含有量が10質量%のラクトン環含有アクリル樹脂を調製し、スチレン-アクリロニトリル共重合体及びラクトン環含有アクリル樹脂とを表1に記載のように、質量比率で60:40で混合した以外は同様にして、共重合体7を調製した。
共重合体1の調製において、スチレン単位の含有量が70質量%、アクリロニトリル単位の含有量が30質量%のスチレン-アクリロニトリル共重合体、及びメタクリル酸メチル単位の含有量が70質量%、ラクトン単位の含有量が30質量%のラクトン環含有アクリル樹脂を調製し、スチレン-アクリロニトリル共重合体及びラクトン環含有アクリル樹脂とを表1に記載のように、質量比率で60:40で混合した以外は同様にして、共重合体8を調製した。
共重合体3の調製において、スチレンの代わりにα-メチルスチレンを用いて、α-メチルスチレン単位の含有量が75質量%、アクリロニトリル単位の含有量が25質量%のスチレン-アクリロニトリル共重合体を調製した以外は同様にして、表1に記載のように共重合体9を調製した。
共重合体3の調製において、アクリロニトリルの代わりにメタクリロニトリルを用いて、スチレン単位の含有量が75質量%、メタクリロニトリル単位の含有量が25質量%のスチレン-メタクリロニトリル共重合体を調製した以外は同様にして、表1に記載のように共重合体10を調製した。
共重合体3の調製において、スチレン単位の含有量80質量%、アクリロニトリル単位の含有量20質量%のスチレン-アクリロニトリル共重合体、及びメタクリル酸メチル単位の含有量が70質量%、2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル単位の含有量が20質量%及びスチレン単位の含有量が10質量%であるラクトン環含有アクリル樹脂を調製し、表1に記載のように、質量比率で60:40で混合した以外は同様にして共重合体11を調製した。
共重合体3の調製において、スチレン単位の含有量75質量%、アクリロニトリル単位の含有量25質量%のスチレン-アクリロニトリル共重合体、及びメタクリル酸メチル単位の含有量が70質量%、2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル単位の含有量が20質量%及びビニルカルバゾール単位の含有量が10質量%であるラクトン環含有アクリル樹脂を調製し、表1に記載のように、質量比率で60:40で混合した以外は同様にして共重合体12を調製した。
共重合体3の調製において、重量平均分子量を15万に調整したラクトン環含有アクリル樹脂を調製した以外は同様にして、表1に記載のように共重合体13を調製した。
共重合体3の調製において、ヒドロキシスチレン単位の含有量75質量%、アクリロニトリル単位の含有量25質量のスチレン-アクリロニトリル共重合体を調製し、ラクトン環含有アクリル樹脂と表1に記載のように、質量比率で50:50で混合した以外は同様にして共重合体14を調製した。
共重合体14の調製において、スチレン単位の含有量75質量%、エタクリロニトリル単位の含有量25質量%のスチレン-エタクリロニトリル共重合体を調製し、ラクトン環含有アクリル樹脂と表1に記載のように、質量比率で50:50で混合した以外は同様にして共重合体15を調製した。
共重合体3の調製において、スチレン単位の含有量85質量%、アクリロニトリル単位の含有量15質量%のスチレン-アクリロニトリル共重合体を調製し、ラクトン環含有アクリル樹脂と表1に記載のように、質量比率で50:50で混合した以外は同様にして共重合体16を調製した。
共重合体3の調製において、スチレン単位の含有量65質量%、アクリロニトリル単位の含有量35質量%のスチレン-アクリロニトリル共重合体を調製し、ラクトン環含有アクリル樹脂と表1に記載のように、質量比率で50:50で混合した以外は同様にして共重合体17を調製した。
α-MSt:α-メチルスチレン
HSt:ヒドロキシスチレン
AN:アクリロニトリル
MN:メタクリロにトリル
EN:エタクリロニトリル
MMA:メタクリル酸メチル
MHMA:2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル
Vc:ビニルカルバゾール
〈未反応モノマーの測定法〉
上記合成した共重合体1~17に含まれる未反応モノマーの含有量を、以下の方法で測定した。
カラム:J&W社製 DB-624(0.25mmi.d.×30ml)
オーブンプログラム:40℃(3min)-20℃/min-230℃(8min)
Inj:160℃
AUX:250℃
共重合体1~17の構成内容及び未反応モノマーの含有量の結果を表1に示した。
(2)剥離助剤(化合物1)
1-1:エレカットS-412-2(竹本油脂(株)製):ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
1-2:エパン750(第一工業製薬(株)製):非イオン性界面活性剤
1-3:ステアリルアルコール
(3)ゴム粒子(化合物2)
2-1:タフプレン126S(旭化成ケミカルズ(株)製)スチレン-ブタジエン共重合体
2-2:TR2003(JSR(株)製)スチレン-ブタジエン共重合体
2-3:下記粒子1
2-4:下記粒子2
〈粒子1:下記方法で合成したアクリル粒子〉
(アクリル粒子C1)
内容積60リットルの還流冷却器付き反応器に、イオン交換水38.2リットル、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム111.6gを投入し、250rpmの回転数で撹拌しながら、窒素雰囲気下、75℃に昇温し、酸素の影響がない状態とした。過硫酸アンモニウム(APS)0.36gを投入し、5分間撹拌後にメチルメタクリレート(MMA)1657g、n-ブチルアクリレート(BA)21.6g、アリルメタクリレート(ALMA)1.68gからなる単量体の混合物を一括添加し、発熱ピークの検出後、さらに20分間保持して最内硬質層の重合を完結させた。
(弾性有機微粒子(B1)
撹拌機を備えた耐圧反応容器に、脱イオン水70部、ピロリン酸ナトリウム0.5部、オレイン酸カリウム0.2部、硫酸第一鉄0.005部、デキストロース0.2部、p-メンタンハイドロパーオキシド0.1部、1,3-ブタジエン28部からなる混合物を加え、65℃に昇温し、2時間重合反応を行った。次いで、得られた反応混合物に、p-メンタンハイドロパーオキシド0.2部を加えた後、1,3-ブタジエン72部、オレイン酸カリウム1.33部及び脱イオン水75部の混合物を2時間かけて連続滴下した。重合開始から21時間反応させて、体積平均粒子径0.240μmのブタジエン系ゴム重合体ラテックスを得た。
(偏光板保護フィルム101の作製)
下記成分を、撹拌及び加熱しながら十分に溶解させて、ドープ1を調製した。
共重合体1 100質量部
紫外線吸収剤 2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(1
-メチル-1-フェニルエチル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブ
チル)フェノール](BASFジャパン社製のTi928) 3.0質量部
マット剤 R812(日本アエロジル社製、シリカ粒子、平均粒径8nm) 0.30質量部
剥離助剤 エレカットS-412-2(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、竹本油脂社製) 0.20質量部
ゴム粒子 スチレン-ブタジエン共重合体 1質量部
ジクロロメタン 150質量部
エタノール 5質量部
調製したドープ1を、ベルト流延装置を用い、温度22℃、2m幅でステンレスバンド支持体に均一に流延した。ステンレスバンド支持体で、残留溶剤量が50%になるまで溶媒を蒸発させ、得られた膜状物を剥離張力162N/mでステンレスバンド支持体上から剥離した。
偏光板保護フィルム101の作製において、共重合体の種類(1~17)、化合物1及び化合物2の種類と添加量、及び膜厚をそれぞれ表2に記載のように変化させた以外は同様にして、偏光板保護フィルム102~120及び123~126を作製した。
(ペレットの作製)
共重合体3 100質量部
紫外線吸収剤 2,2′-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾー
ル-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール
](株式会社ADEKA製のLA31、分子量659) 3.0質量部
マット剤 R972V(日本アエロジル社製、シリカ粒子、平均粒径16nm) 0.30質量部
ゴム粒子 スチレンブタジエン共重合体 1質量部
上記材料を、真空ナウターミキサーにて70℃、減圧下で3時間乾燥させた後、室温まで冷却した。得られた混合物を、二軸式押出機にて235℃で溶融混練して、ストランド状に押し出した。ストランド状に押し出された樹脂組成物を水冷した後、カッティングしてペレットを得た。
偏光板保護フィルム121の作製において、共重合体4を用いた以外は同様にして、膜厚40μmの偏光板保護フィルム122を得た。
(位相差フィルムAの作製)
下記成分を、ミキシングタンクに投入し、撹拌して各成分を溶解させた後、平均孔径34μmの濾紙及び平均孔径10μmの焼結金属フィルターで濾過して、下記組成のコア層用ドープ、スキンB層用ドープ及びスキンA層用ドープをそれぞれ調製した。
セルロースアセテート(総置換度2.45、アセチル基置換度2.45、
重量平均分子量18万) 100質量部
化合物C(リターデーション上昇剤) 3質量部
化合物D(テレフタル酸/コハク酸/エタンジオール/プロパンジオール
(80/20/50/50モル比)の縮合物の両末端をアセチルエステル基
で封止したもの) 10質量部
ジクロロメタン 406質量部
メタノール 61質量部
セルロースアセテート(総置換度2.93、アセチル基置換度2.93、
重量平均分子量28万) 100質量部
化合物E(テレフタル酸/コハク酸/エチレングリコール共重合体(50
/50/100モル比)、分子量2000、リターデーション発現剤) 4質量部
アエロジルR972(日本エアロジル(株)製、二酸化ケイ素微粒子(平均粒径15nm、マット剤) 0.12質量部
クエン酸ハーフエチルエステル(扶桑化学工業(株)製、剥離促進剤)
2質量部
ジクロロメタン 406質量部
メタノール 61質量部
(スキンA層用ドープの組成)
クエン酸の部分エチルエステル(剥離促進剤)を含有させなかった以外は上記スキンB層用ドープの組成と同様とした。
各材料をミキシングタンクに投入し、撹拌して各成分を溶解させた後、平均孔径34μmの濾紙及び平均孔径10μmの焼結金属フィルターで濾過して、下記組成のコア層用ドープ、スキンB層用ドープ及びスキンA層用ドープを、それぞれ調製した。
セルロースアセテート(総置換度2.45、アセチル基置換度2.45、
重量平均分子量18万) 100質量部
化合物F(リターデーション上昇剤) 3質量部
化合物G(コハク酸/アジピン酸/エチレングリコール共重合体(共重合比=3:2:5、分子量2000)、リターデーション低減剤)
10質量部
ジクロロメタン 406質量部
メタノール 61質量部
セルロースアセテート(総置換度2.93、アセチル基置換度2.93、
重量平均分子量28万) 100質量部
化合物E(テレフタル酸/コハク酸/エチレングリコール共重合体(5
0/50/100モル比)、分子量2000、リターデーション発現剤)
4質量部
アエロジルR972(日本エアロジル(株)製、二酸化ケイ素微粒子(平
均粒径15nm、マット剤) 0.12質量部
N-(2,6-ジエチルフェニルカルバモイルメチル)イミノジ酢酸
2質量部
ジクロロメタン 406質量部
メタノール 61質量部
(スキンA層用ドープ)
上記スキンB層用ドープの調製において、クエン酸の部分エチルエステル(剥離促進剤)を含有させなかった以外は同様にして調製して、スキンA層用ドープを得た。
下記成分を、ディゾルバーで50分間撹拌混合した後、マントンゴーリンで分散して微粒子分散液1を得た。
微粒子(アエロジル R812 日本アエロジル(株)製):11質量部
エタノール 89質量部
メチレンクロライドを入れた溶解タンクに、上記作製した微粒子分散液1をゆっくりと添加しながら、十分に撹拌した。得られた溶液を、二次粒子の粒径が所定の大きさとなるようにアトライターにて分散した後、日本精線(株)製のファインメットNFで濾過して、微粒子添加液1を調製した。
メチレンクロライド 99質量部
微粒子分散液1 5質量部
下記組成の主ドープを調製した。まず、加圧溶解タンクに、メチレンクロライドとエタノールを添加した後、アセチル基置換度2.40のセルロースアセテート、糖エステル、重縮合エステル、リターデーション上昇剤及び微粒子添加液1を撹拌しながら投入した。これを加熱し、撹拌しながら、完全に溶解させた。得られた溶液を、安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過し、主ドープを調製した。
メチレンクロライド 365質量部
エタノール 50質量部
セルロースアセテート(アセチル置換度2.40、重量平均分子量28万
) 84質量部
糖エステル1:平均置換度5.5のスクロースベンゾエート
10質量部
重縮合エステル:(フタル酸/アジピン酸/1,2-プロパンジオール=25/75/100モル比の縮合物の両末端を安息香酸エステル基で封止したもの、分子量440)
3質量部
化合物A(リターデーション上昇剤) 3質量部
微粒子添加液1 1質量部
(偏光板101の作製)
1)偏光子の作製
厚さ30μmのポリビニルアルコールフィルムを、35℃の水で膨潤させた。得られたフィルムを、ヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5g及び水100gからなる水溶液に60秒間浸漬し、更にヨウ化カリウム3g、ホウ酸7.5g及び水100gからなる45℃の水溶液に浸漬した。得られたフィルムを、延伸温度55℃、延伸倍率3倍の条件で一軸延伸した。この一軸延伸フィルムを、水洗した後、乾燥させて、厚さ5μmの偏光子を得た。さらに、延伸条件を変更することで、厚さ10μm及び15μmの偏光子を得た。
下記の各成分を混合した後、脱泡して、活性エネルギー線硬化型接着剤液を調製した。なお、トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェートは、50%プロピレンカーボネート溶液として配合し、下記にはトリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェートの固形分量を表示した。
ンカルボキシレート 45質量部
エポリードGT-301(ダイセル化学社製の脂環式エポキシ樹脂)
40質量部
1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル 15質量部
トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート 2.3質量部
9,10-ジブトキシアントラセン 0.1質量部
1,4-ジエトキシナフタレン 2.0質量部
3)偏光板の作製
まず、位相差フィルムとして、上記位相差フィルムCを準備し、その表面にコロナ放電処理を施した。なお、コロナ放電処理の条件は、コロナ出力強度2.0kW、ライン速度18m/分とした。次いで、位相差フィルムCのコロナ放電処理面に、上記作製した活性エネルギー線硬化型接着剤液を、硬化後の膜厚が約3μmとなるようにバーコーターで塗工して、活性エネルギー線硬化型接着剤層を形成した。得られた活性エネルギー線硬化型接着剤層に、上記作製した厚さ5μmの偏光子を貼り合わせた。
〔ハードコート層の形成〕
上記作製した偏光板保護フィルム103上に、下記のハードコート層塗布組成物を孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して調製したハードコート層塗布液を、押出しコーターを用いて塗布し、温度80℃で50秒間の条件で乾燥した後、紫外線ランプを用い照射部の照度が300mW/cm2、照射量を0.3J/cm2として塗布層を硬化させ、ドライ膜厚が10μmのハードコート層を形成し、偏光板保護フィルム103HCを作製した。
アクリル樹脂(Mw280000、商品名:ダイヤナールBR85、三菱レイヨン(株)製)の3.8質量部を、メチルエチルケトンの100質量部で溶解した後、下記の各添加剤を撹拌しながら、添加、混合し、ハードコート層組成物を調製した。
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(NKエステルA-DPH、
新中村化学工業社製) 180質量部
〈光重合開始剤〉
イルガキュア184(BASFジャパン社製) 6.0質量部
イルガキュア907(BASFジャパン社製) 8.0質量部
〈シリコーン系界面活性剤〉
ポリエーテル変性シリコーン化合物(商品名:KF-355A、信越化学工業社製)
9.0質量部
〈溶媒〉
プロピレングリコールモノメチルエーテル 10.0質量部
酢酸メチル 80.0質量部
作製した偏光板保護フィルム103HCと位相差フィルムC及び厚さ15μmの偏光子を用いて、偏光板101の作製と同様にして偏光板103HCを作製した。
液晶セルとして、厚さが0.5mmの二枚のガラス基板と、それらの間に配置された液晶層とを有するVA方式の液晶セルを準備した。そして、上記準備した液晶セルの両面に、リンテック社製の厚さ25μmの両面テープ(基材レステープ MO-3005C)を介して上記作製した偏光板101をそれぞれ貼り合わせて、液晶表示パネルを得た。貼り合わせは、表3記載のように、偏光板101の位相差フィルムCが液晶セルのガラス基板と接するように行った。
作製した偏光板保護フィルムを用いて下記評価を実施し、結果を表2に示した。
耐熱性は、偏光板保護フィルムのガラス転移温度Tg(℃)によって評価し、Tg(℃)が高い程耐熱性に優れる。ガラス転移温度Tg(℃)は、JIS K-7121に従って、セイコーインスツル(株)製の示差走査熱量計DSC220を用いて測定した。
○:ガラス転移温度が、110℃以上、120℃未満の範囲内である
△:ガラス転移温度が、100℃以上、110℃未満の範囲内である
×:ガラス転移温度が、100℃未満である
(2)ヘイズ
ヘイズは、JIS K-7136に準拠して、ヘイズメーター(濁度計)(型式:NDH 2000、日本電色工業(株)製)にて測定した。
イエローインデックス(YI)は、JIS K-7105-6.3に記載の方法で求める。具体的なイエローインデックス値の測定方法としては、日立製作所製の分光光度計U-3200と付属の彩度計算プログラム等を用いて、色の三刺激値X、Y、Zを求め、下式に従ってイエローインデックス値を求めた。
(4)折り曲げ耐性
〔折り曲げ強度の評価〕
偏光板保護フィルムを100mm(TD)×10mm(MD)で切り出し、23℃・55%RHの環境下で1時間放置後、縦方向の中央部で山折り、谷折りと二つにそれぞれ1回ずつ折りまげ、この評価を3回測定して、以下のように評価した。なお、ここでの評価の折れるとは、割れて二つ以上のピースに分離したことを表す。
○:3回とも、折れの発生が認められないが折った箇所の筋がやや強い
△:3回のうち少なくとも1回で、折れが発生している
×:3回とも折れが発生している
(5)塗布後の熱収縮ムラ
以下に示す塗布液を調製し、上記作製した偏光板保護フィルム101~122上に初期膜厚(Wet膜厚)が35μmになるように、エクストルージョンダイを用いて塗布を行った。
・UV硬化性モノマー 10質量部
・UV硬化性ポリマー 30質量部
・粒径8μmシリカ粒子 10質量部
・メチルイソブチルケトン 35質量部
・メチルエチルケトン 15質量部
なお、このUV硬化性モノマーの60℃における粘度は300cpである。ここで、粘度は、UV硬化性モノマーを60℃で保温した状態でSV型(音叉振動式)粘度計により測定したものである。
○:乾燥ムラかUV照射によるシワがややあるが製品レベルである
×:乾燥ムラかUV照射によるシワがあり、製品として成り立たない
≪液晶表示装置の評価≫
得られた液晶表示装置のベンドムラを、以下の方法で測定した。
上記作製した液晶表示装置101~125を、40℃・95%RHの環境下で24時間放置した。次いで、40℃ドライの環境下で液晶表示装置を黒表示させた状態で、表示画面の4頂点付近の輝度と表示画面中央部付近の輝度との差(中心部と周辺部との画像ムラ)を目視観察した。
△:ベンドムラがわずかに認められるが、実用上は許容される品質である
×:明らかなベンドムラが認められる
偏光板保護フィルムの構成と上記評価結果を下記表2に示す。また、偏光板、液晶表示装置の構成及び上記ベンドムラの評価結果を、下記表3にまとめて示す。
3、6、12、15 濾過器
4、13 ストックタンク
5、14 送液ポンプ
8、16 導管
10 紫外線吸収剤仕込釜
20 合流管
21 混合機
30 ダイ
31 金属支持体
32 ウェブ
33 剥離位置
34 テンター装置
35 ローラー乾燥装置
41 仕込釜
42 ストックタンク
43 ポンプ
44 濾過器
101 偏光板
102 偏光板保護フィルム
103A、103B 活性エネルギー線硬化型接着層
104 偏光子
105 位相差フィルム
106 液晶表示装置
107 液晶セル
Claims (13)
- 熱可塑性樹脂の主成分として、芳香族ビニルモノマーと不飽和ニトリルモノマーとを重合して得られる共重合体(A)とラクトン環構造を有する共重合体(B)とを、質量比率でA:B=95:5~50:50の範囲内で含有することを特徴とする偏光板保護フィルム。
- 前記芳香族ビニルモノマーと不飽和ニトリルモノマーとを重合して得られる共重合体が、芳香族ビニルモノマー単位を65~85質量%の範囲内と不飽和ニトリルモノマー単位を15~35質量%の範囲内の比率で含有することを特徴とする請求項1に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記芳香族ビニルモノマーがスチレンであり、また前記不飽和ニトリルモノマーがアクリロニトリルであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の偏光板保護フィルム。
- 前記共重合体(A)が含有する芳香族ビニルモノマーと不飽和ニトリルモノマーの未反応モノマーが、それぞれ当該共重合体(A)の全質量に対して0.1質量%以下であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
- さらに、炭素数8~22の直鎖状又は分岐状のアルキル基を有する酸、アルコール、金属塩、非イオン性界面活性剤又は非反応性4級アンモニウム塩型界面活性剤の少なくとも1種を、前記共重合体(A)及び(B)全体の質量に対して0.1~1.0質量%の範囲内で含有することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
- さらに、コア・シェルタイプのアクリル微粒子、スチレン-共役ジエン系化合物又はブチルアクリレート化合物の少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
- さらに、フィルムの少なくとも一方の面上に機能性層を有することを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
- ヘイズが1.0%以下であり、かつイエローインデックス(YI)が1.0以下であることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の偏光板保護フィルム。
- 請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の偏光板保護フィルムを製造する偏光板保護フィルムの製造方法であって、前記偏光板保護フィルムを溶液流延法によって製膜することを特徴とする偏光板保護フィルムの製造方法。
- 請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の偏光板保護フィルムと偏光子とを、活性エネルギー線硬化型接着剤を用いて貼合したことを特徴とする偏光板。
- 請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の偏光板保護フィルムと偏光子を挟んで反対側の偏光板保護フィルムが、セルロースエステルフィルムであることを特徴とする請求項10に記載の偏光板。
- 前記偏光子の両面に用いる接着剤が同1種類の接着剤であることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の偏光板。
- 請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の偏光板保護フィルムを、視認側偏光板の視認側及びバックライト側偏光板のバックライト側に配置することを特徴とする液晶表示装置。
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