本發(fā)明涉及偏振片及偏振片的制造方法。更詳細(xì)地說,涉及含有環(huán)烯烴樹脂的偏振片及該偏振片的制造方法。
背景技術(shù):
近年來,顯示裝置的高性能化發(fā)展,伴隨其,在構(gòu)成顯示裝置的光學(xué)膜中對于光學(xué)特性的提高的要求也變強(qiáng)。
因此,進(jìn)行了作為光學(xué)膜使用具有對于透射光賦予所期望的相位差的光學(xué)功能的膜,作為光學(xué)功能,例如賦予將某特定的波長的直線偏振光轉(zhuǎn)換為橢圓偏振光、圓偏振光或者將橢圓偏振光、圓偏振光轉(zhuǎn)換為直線偏振光的功能等。
另外,也使用了具有對于規(guī)定的光的波長(通常可見光區(qū)域)、膜的面內(nèi)相位差成為約1/4的特性的光學(xué)膜即λ/4相位差膜。
由于對于起偏鏡在一面貼合λ/4相位差膜、在另一面貼合偏振片保護(hù)膜,因此在與以往成為問題的、對于偏振片的縱向方向的卷曲不同的方向上發(fā)生卷曲,使收率變差。
例如,如專利文獻(xiàn)1中記載那樣,可列舉出為了減小引起卷曲的收縮力而使膜厚變薄的方法。但是,如果使膜厚變薄,則紫外線吸收能力、相位差值不足,如果對應(yīng)于將膜厚變薄的量來增加紫外線吸收劑的添加量,則耐久試驗中的滲出的發(fā)生成為問題。
另外,為了使面內(nèi)相位差有效地顯現(xiàn),已知添加延遲上升劑的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)2。)。
但是,如果如上述那樣增加紫外線吸收劑的量、也添加延遲上升劑,則添加劑量增加,相容性、滲出成為問題。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2014-211578號公報
專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-22311號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明鑒于上述問題、狀況而完成,其解決課題是提供抑制滲出的發(fā)生、卷曲小的偏振片。另外,提供制造該偏振片的偏振片的制造方法。
用于解決課題的手段
本發(fā)明人為了解決上述課題,在對上述問題的原因等研究的過程中,發(fā)現(xiàn):在環(huán)烯烴樹脂中導(dǎo)入極性基團(tuán)、使面內(nèi)相位差值ro成為80~180nm的范圍內(nèi)、使紫外線透射率和偏振片的總厚成為規(guī)定的數(shù)值范圍,由此能夠提供抑制滲出的發(fā)生、卷曲小的偏振片,完成了本發(fā)明。
本發(fā)明涉及的上述課題通過以下的手段得到解決。
1.偏振片,其特征在于,其為通過λ/4相位差膜和偏振片保護(hù)膜夾持起偏鏡的偏振片,所述λ/4相位差膜具有相對于該起偏鏡的吸收軸以45±10°的范圍內(nèi)的角度傾斜的滯相軸,
上述λ/4相位差膜以具有極性基團(tuán)的環(huán)烯烴樹脂作為主成分,380nm的波長處的紫外線透射率為15%以下,并且面內(nèi)相位差值ro為80~180nm的范圍內(nèi),
總厚為90μm以下。
2.第1項所述的偏振片,其特征在于,上述λ/4相位差膜含有相對于上述環(huán)烯烴樹脂100質(zhì)量份為0.5質(zhì)量份以上的紫外線吸收劑和1質(zhì)量份以上的延遲上升劑,并且膜厚為30μm以下。
3.偏振片的制造方法,其特征在于,其為制造第1項或第2項所述的偏振片的偏振片的制造方法,在比上述環(huán)烯烴樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)低10℃以上的溫度條件下制造上述λ/4相位差膜。
發(fā)明的效果
通過本發(fā)明的上述手段,能夠提供抑制滲出的發(fā)生、卷曲小的偏振片。另外,能夠提供制造該偏振片的偏振片的制造方法。
本發(fā)明的效果的顯現(xiàn)機(jī)制或作用機(jī)制尚不明確,但推測如以下所述。
認(rèn)為:根據(jù)本發(fā)明,將極性基團(tuán)導(dǎo)入環(huán)烯烴樹脂而由此添加劑穩(wěn)定地存在于極性基團(tuán)部分,并且通過維持聚合物的流動性低的溫度來進(jìn)行制造,由此防止添加劑的滲出。
附圖說明
圖1為表示本發(fā)明的偏振片的構(gòu)成的示意圖。
圖2為傾斜拉伸拉幅機(jī)的示意圖。
圖3為表示拉幅機(jī)的軌的軌道(軌圖案)的概略圖。
具體實施方式
本發(fā)明的偏振片是通過具有相對于起偏鏡的吸收軸以45±10°的范圍內(nèi)的角度傾斜了的滯相軸的λ/4相位差膜和偏振片保護(hù)膜夾持該起偏鏡的偏振片,其特征在于,上述λ/4相位差膜以具有極性基團(tuán)的環(huán)烯烴樹脂作為主成分,380nm的波長處的紫外線透射率為15%以下,并且面內(nèi)相位差值ro為80~180nm的范圍內(nèi),總厚為90μm以下。該特征是權(quán)利要求1-權(quán)利要求3的權(quán)利要求涉及的發(fā)明共同的技術(shù)特征。
作為本發(fā)明的實施方式,從本發(fā)明的效果顯現(xiàn)的觀點出發(fā),優(yōu)選上述λ/4相位差膜含有相對于上述環(huán)烯烴樹脂100質(zhì)量份為0.5質(zhì)量份以上的紫外線吸收劑和1質(zhì)量份以上的延遲上升劑,并且膜厚為30μm以下。
另外,作為制造本發(fā)明的偏振片的偏振片的制造方法,在能夠抑制聚合物的流動性的方面,優(yōu)選在比上述環(huán)烯烴樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)低10℃以上的溫度條件下制造上述λ/4相位差膜。
以下對本發(fā)明詳細(xì)地說明。應(yīng)予說明,本申請中,“~”以包含其前后所記載的數(shù)值作為下限值和上限值的含義使用。另外,在本發(fā)明中,只要不脫離專利權(quán)利要求及其均等的范圍,優(yōu)選的方式可任意地改變而實施。應(yīng)予說明,本說明書中“梯度”表示基于膜的一端部的特性值與膜的另一端部的特性值之差、和兩端部間的距離所求出的數(shù)值的傾斜。
《偏振片》
本發(fā)明的偏振片是通過具有相對于起偏鏡的吸收軸以45±10°的范圍內(nèi)的角度傾斜的滯相軸的λ/4相位差膜和保護(hù)膜夾持該起偏鏡的偏振片,其特征在于,上述λ/4相位差膜以具有極性基團(tuán)的環(huán)烯烴樹脂作為主成分,380nm的波長處的紫外線透射率為15%以下,并且面內(nèi)相位差值ro為80~180nm的范圍內(nèi),偏振片的總厚為90μm以下。
具體地,如圖1中所示那樣,就本發(fā)明的偏振片a而言,形成以下構(gòu)成:在起偏鏡a2的一面粘貼λ/4相位差膜a1、在另一面粘貼了偏振片保護(hù)膜a3。λ/4相位差膜的吸收軸a與偏振片保護(hù)膜的滯相軸b具有45±10°的范圍內(nèi)的取向角。
本發(fā)明中,“總厚”設(shè)為λ/4相位差膜、硬涂層、起偏鏡、保護(hù)膜以及將保護(hù)膜與玻璃粘接的粘接劑、用于將λ/4相位差膜與起偏鏡粘接的粘接劑及用于將起偏鏡與保護(hù)膜粘接的粘接劑的厚度的總和。
<λ/4相位差膜>
本發(fā)明涉及的λ/4相位差膜以具有極性基團(tuán)的環(huán)烯烴樹脂作為主成分,380nm的波長處的紫外線透射率為15%以下,并且面內(nèi)相位差值ro為80~180nm的范圍內(nèi)。
進(jìn)而,相對于環(huán)烯烴樹脂100質(zhì)量份,優(yōu)選含有0.5質(zhì)量份以上的紫外線吸收劑和1質(zhì)量份以上的延遲上升劑,并且膜厚為30μm以下。
本發(fā)明涉及的λ/4相位差膜是通過對長尺寸的包含環(huán)烯烴樹脂的膜進(jìn)行傾斜拉伸而相對于膜的縱向方向以任意的角度賦予了面內(nèi)滯相軸的拉伸膜。將傾斜拉伸前的膜稱為“未拉伸膜”。
其中,所謂長尺寸,是指相對于膜的寬度、具有至少5倍左右以上的長度,優(yōu)選具有10倍或其以上的長度,具體地,具有卷繞成卷狀而被保管或輸送的程度的長度(膜卷)。
本說明書中,ro、rt分別表示光波長λ處的面內(nèi)相位差(延遲)值及厚度方向的相位差(延遲)值。ro通過在axoscan-afm-2000x500h(axometrics制造)中使波長λnm的光在膜法線方向上入射而測定。rt基于上述ro、以面內(nèi)的滯相軸(利用axoscan-afm-2000x500h判斷)為傾斜軸(旋轉(zhuǎn)軸)從相對于膜法線方向傾斜了+40°的方向使波長λnm的光入射而測定的延遲值、及以面內(nèi)的滯相軸為傾斜軸(旋轉(zhuǎn)軸)從相對于膜法線方向傾斜了-40°的方向使波長λnm的光入射而測定的延遲值的合計三個方向上所測定的延遲值,axoscan-afm-2000x500h算出。其中,平均折射率的假定值能夠使用聚合物手冊(johnwiley&sons,inc)及各種光學(xué)膜的目錄值。對于平均折射率的值非已知的情況可以用阿貝折射計測定。通過輸入這些平均折射率的假定值和膜厚,axoscan-afm-2000x500h算出nx、ny、nz,基于下述式(i)和(ii)計算延遲值。
式(i):ro=(nx-ny)×d(nm)
式(ii):rt={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
式中,ro表示膜內(nèi)的面內(nèi)相位差(延遲)值,rt表示膜內(nèi)的厚度方向的相位差(延遲)值。另外,d表示光學(xué)膜的厚度(nm)。nx表示膜的面內(nèi)的最大的折射率,也稱為滯相軸方向的折射率。ny表示在膜面內(nèi)與滯相軸成直角的方向的折射率。nz表示厚度方向上的膜的折射率。
本發(fā)明涉及的λ/4相位差膜的面內(nèi)相位差值ro為80~180nm的范圍內(nèi)。
一般而言,剝離時的殘留溶劑量越多,rt越變小,剝離時的殘留溶劑量越少,則rt越變大。例如通過縮短金屬制的環(huán)形支承體上的干燥時間、使剝離時殘留溶劑量增多,則能夠自由地使面取向緩和而降低rt,通過調(diào)節(jié)工序條件,可以顯現(xiàn)出與各種用途相符的各種的延遲。
本發(fā)明涉及的λ/4相位差膜,從對比度提高、亮度提高的觀點出發(fā),優(yōu)選為高透明性。在23℃·55%rh的環(huán)境下調(diào)濕后所測定的全光線透射率為80%以上,優(yōu)選為85%以上,更優(yōu)選為90%以上,特別優(yōu)選為95%以上。全光線透射率能夠根據(jù)jisk7375-2008“塑料-全光線透射率和全光線反射率的求法”測定。
就本發(fā)明涉及的λ/4相位差膜而言,從相位差變動、柔軟性的觀點出發(fā),25℃、相對濕度60%下的平衡含水率優(yōu)選為3%以下,更優(yōu)選為1%以下。通過使平衡含水率為3%以下,容易應(yīng)對濕度變化,光學(xué)特性、尺寸更難以變化而優(yōu)選。
平衡含水率能夠通過將試樣膜在23℃、調(diào)濕到相對濕度20%的房間中放置了4小時以上后,在23℃·調(diào)濕到80%rh的房間中放置24小時,對于樣品,使用微量水分計(例如三菱化學(xué)アナリテック(株)制造、ca-20型),在溫度150℃下使水分干燥·氣化后,通過卡爾-費(fèi)休法來進(jìn)行定量。
(環(huán)烯烴樹脂)
作為本發(fā)明涉及的環(huán)烯烴樹脂,可列舉出以下那樣的(共)聚合物。
[化1]
通式(1)
式中,r1~r4各自獨(dú)立地為氫原子、烴基、鹵素原子、羥基、酯基、烷氧基、氰基、酰氨基、酰亞氨基、甲硅烷基或被極性基團(tuán)(即,鹵素原子、羥基、酯基、烷氧基、氰基、酰氨基、酰亞氨基或甲硅烷基)取代的烴基。
不過,r1~r4可二個以上相互結(jié)合而形成不飽和鍵、單環(huán)或多環(huán),該單環(huán)或多環(huán)可具有雙鍵,也可形成芳香環(huán)。可用r1和r2或者用r3和r4形成次烷基。p及m為0以上的整數(shù)。
上述通式(1)中,r1及r3為氫原子或碳數(shù)1~10、更優(yōu)選地1~4、特別優(yōu)選地1或2的烴基。
r2及r4為氫原子或1價的有機(jī)基團(tuán),r2及r4的至少一個表示氫原子和烴基以外的具有極性的極性基團(tuán),m為0~3的整數(shù),p為0~3的整數(shù),更優(yōu)選為m+p=0~4,進(jìn)一步優(yōu)選為0~2,特別優(yōu)選為m=1、p=0。
從得到的環(huán)烯烴樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高并且機(jī)械強(qiáng)度也變得優(yōu)異的方面出發(fā),優(yōu)選m=1、p=0的特定單體。
作為上述特定單體的極性基團(tuán),可列舉出羧基、羥基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基、酰氨基、氰基等,這些極性基團(tuán)可經(jīng)由亞甲基等連接基團(tuán)結(jié)合。
另外,羰基、醚基、甲硅烷基醚基、硫醚基、亞氨基等具有極性的2價的有機(jī)基團(tuán)成為連接基而結(jié)合的烴基等也可作為極性基團(tuán)列舉。
這些中,優(yōu)選羧基、羥基、烷氧基羰基或芳氧基羰基,特別優(yōu)選為烷氧基羰基或芳氧基羰基。
進(jìn)而,就r2和r4的至少一個為由式-(ch2)ncoor表示的極性基團(tuán)的單體而言,在得到的環(huán)烯烴樹脂具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和低吸濕性、與各種材料的優(yōu)異的密合性的方面,優(yōu)選。
在上述的特定的極性基團(tuán)涉及的式中,r為碳原子數(shù)1~12、更優(yōu)選地1~4、特別優(yōu)選地1~2的烴基,優(yōu)選為烷基。
作為共聚性單體的具體例,可以列舉出環(huán)丁烯、環(huán)戊烯、環(huán)庚烯、環(huán)辛烯、雙環(huán)戊二烯等的環(huán)烯烴。
作為環(huán)烯烴的碳數(shù),優(yōu)選4~20的范圍內(nèi),更優(yōu)選為5~12。
本發(fā)明中,環(huán)烯烴樹脂可以1種單獨(dú)地使用或者將2種以上并用。
本發(fā)明涉及的環(huán)烯烴樹脂的優(yōu)選的分子量以特性粘度[η]inh計,為0.2~5dl/g,更優(yōu)選為0.3~3dl/g,特別優(yōu)選為0.4~1.5dl/g,用凝膠滲透色譜(gpc)測定的聚苯乙烯換算的數(shù)均分子量(mn)為8000~100000,更優(yōu)選為10000~80000,特別優(yōu)選為12000~50000,重均分子量(mw)優(yōu)選20000~300000,更優(yōu)選為30000~250000,特別優(yōu)選為40000~200000的范圍。
通過特性粘度[η]inh、數(shù)均分子量及重均分子量在上述范圍,環(huán)烯烴樹脂的耐熱性、耐水性、耐化學(xué)品性、機(jī)械特性與作為本發(fā)明的環(huán)烯烴膜的成型加工性變得良好。
作為本發(fā)明涉及的環(huán)烯烴樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg),通常為110℃以上,優(yōu)選為110~350℃,更優(yōu)選為120~250℃,特別優(yōu)選為120~220℃的范圍內(nèi)。在tg為110℃以上的情況下,難以由于高溫條件下的使用或者涂布、印刷等二次加工而發(fā)生變形,因此優(yōu)選。
另一方面,通過使tg為350℃以下,能夠避免成型加工變得困難的情形,抑制樹脂由于成型加工時的熱而劣化的可能性。
在環(huán)烯烴樹脂中,在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)也可配合例如日本特開平9-221577號公報、日本特開平10-287732號公報中記載的特定的烴系樹脂、或者公知的熱塑性樹脂、熱塑性彈性體、橡膠質(zhì)聚合物、有機(jī)微粒、無機(jī)微粒等,也可包含特定的波長分散劑、糖酯化合物、抗氧化劑、剝離促進(jìn)劑、橡膠粒子、增塑劑、紫外線吸收劑等的添加劑。
另外,環(huán)烯烴樹脂可以優(yōu)選地使用市售品,作為市售品的例子,已由jsr(株)以アートン(arton:注冊商標(biāo))g、アートンf、アートンr和アートンrx這樣的商品名銷售,另外,已由日本ゼオン(株)以ゼオノア(zeonor:注冊商標(biāo))zf14、zf16、ゼオネックス(zeonex:注冊商標(biāo))250或ゼオネックス280這樣的商品名市售,能夠使用這些。
(添加劑)
在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi),本發(fā)明涉及的λ/4相位差膜可包含其他任意的成分。
作為任意成分,從提高耐光性的觀點出發(fā),優(yōu)選含有紫外線吸收劑。紫外線吸收劑以通過吸收400nm以下的紫外線而提高耐光性為目的,特別是波長380nm處的紫外線透射率可為15%以下,優(yōu)選為10%以下,更優(yōu)選為5%以下。
本發(fā)明中優(yōu)選使用的紫外線吸收劑為苯并三唑系紫外線吸收劑、二苯甲酮系紫外線吸收劑、三嗪系紫外線吸收劑,特別優(yōu)選為苯并三唑系紫外線吸收劑及二苯甲酮系紫外線吸收劑。
例如,有5-氯-2-(3,5-二-仲-丁基-2-羥基苯基)-2h-苯并三唑、(2-2h-苯并三唑-2-基)-6-(直鏈和側(cè)鏈?zhǔn)榛?-4-甲基苯酚、2-羥基-4-芐氧基二苯甲酮、2,4-芐氧基二苯甲酮等,另外,有チヌビン109、チヌビン171、チヌビン234、チヌビン326、チヌビン327、チヌビン328、チヌビン928等的チヌビン類,這些都是basfジャパン(株)制造的市售品,能夠優(yōu)選地使用。其中優(yōu)選不含鹵素的紫外線吸收劑。也可含有多種紫外線吸收劑。
就紫外線吸收劑的添加方法而言,可以將紫外線吸收劑在甲醇、乙醇、丁醇等的醇、二氯甲烷、醋酸甲酯、丙酮、二氧戊環(huán)等的有機(jī)溶劑或它們的混合溶劑中溶解后添加到膠漿中,或者也可直接在膠漿組成中添加。另外,對于如無機(jī)粉體那樣在有機(jī)溶劑中不溶解的紫外線吸收劑,可在有機(jī)溶劑和乙酰纖維素中使用溶解器、砂磨機(jī)分散后添加到膠漿中。
另外,作為紫外線吸收劑,也可以優(yōu)選使用高分子紫外線吸收劑,特別優(yōu)選使用日本特開平6-148430號公報記載的聚合物型的紫外線吸收劑。另外,紫外線吸收劑優(yōu)選不具有鹵素基。
紫外線吸收劑的使用量因紫外線吸收劑的種類、使用條件等并不一樣,在λ/4相位差膜的干燥膜厚為15~50μm的情況下,相對于λ/4相位差膜中所含有的環(huán)烯烴樹脂100質(zhì)量份,優(yōu)選0.5質(zhì)量份以上,特別優(yōu)選0.5~10質(zhì)量份的范圍,進(jìn)一步優(yōu)選0.6~3.0質(zhì)量份的范圍。
<硬涂層>
本發(fā)明的偏振片優(yōu)選具有硬涂層。通過具有硬涂層,能夠提高偏振片的抗沖擊性、處理容易性等。
作為形成硬涂層的材料,只要在jisk5600-2014中所規(guī)定的鉛筆硬度試驗中顯示“hb”以上的硬度的材料,則并無特別限制,但優(yōu)選含有活性線固化性化合物的固化物,作為活性線固化性化合物,優(yōu)選使用包含具有烯屬不飽和雙鍵的單體的成分。作為活性線固化性化合物,可列舉出紫外線固化性化合物、電子束固化性化合物,從機(jī)械的膜強(qiáng)度(耐擦傷性、鉛筆硬度)優(yōu)異的方面出發(fā),優(yōu)選通過紫外線照射固化的化合物。
例如可列舉出有機(jī)硅系、蜜胺系、環(huán)氧系、丙烯酸酯系、多官能(甲基)丙烯酸系化合物等的有機(jī)系硬涂層材料;二氧化硅等的無機(jī)系硬涂層材料等。其中,從粘接力良好,生產(chǎn)率優(yōu)異的觀點出發(fā),優(yōu)選(甲基)丙烯酸酯系、多官能(甲基)丙烯酸系化合物的硬涂層形成材料的使用。在此,(甲基)丙烯酸表示丙烯酸和甲基丙烯酸。
就(甲基)丙烯酸酯而言,可以列舉出在分子內(nèi)具有一個聚合性不飽和基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯、在分子內(nèi)具有兩個聚合性不飽和基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯、在分子內(nèi)具有三個以上聚合性不飽和基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯、在分子內(nèi)含有三個以上聚合性不飽和基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯低聚物。(甲基)丙烯酸酯可單獨(dú)地使用,也可使用2種以上。
另外,在本發(fā)明中使用的硬涂層中,在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi),可以根據(jù)需要進(jìn)一步配合各種的添加劑。例如,可以使用抗氧化劑、紫外線穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、表面活性劑、流平劑、抗靜電劑等。另外,本發(fā)明中使用的硬涂層可以通過含有平均粒徑尺寸0.2~10μm的粒子而賦予防眩性,可以分散含有高折射率微粒,賦予折射率。
就流平劑而言,特別是在涂布硬涂層時,對于減輕表面凹凸有效。作為流平劑,例如,作為有機(jī)硅系流平劑,優(yōu)選二甲基聚硅氧烷-聚氧化烯共聚物。
作為平均粒徑尺寸0.2~10μm的粒子,優(yōu)選無機(jī)粒子,作為無機(jī)粒子的例子,可以列舉出選自二氧化硅、氧化鋅、ito(氧化銦/氧化錫)、ato(氧化銻/氧化錫)、氧化錫、氧化銦、氧化鎢、復(fù)合氧化鎢和氧化銻中的至少1種以上。其中,從能夠使表面硬度的提高效果特別高,能夠使強(qiáng)度特別高出發(fā),優(yōu)選二氧化硅微粒。
另外,從對硬涂層附加紫外線吸收性能、抑制硬涂層的經(jīng)時劣化的觀點出發(fā),優(yōu)選使用ito、ato、氧化鎢或復(fù)合氧化鎢。
作為硬涂層中使用的紫外線穩(wěn)定劑,例如,優(yōu)選使用對于紫外線的穩(wěn)定性高的受阻胺系紫外線穩(wěn)定劑。通過硬涂層含有紫外線穩(wěn)定劑,使由紫外線產(chǎn)生的自由基、活性氧等不活化,能夠使紫外線穩(wěn)定性、耐候性等提高。
作為硬涂層中使用的紫外線吸收劑,例如可以列舉出水楊酸系紫外線吸收劑、二苯甲酮系紫外線吸收劑、苯并三唑系紫外線吸收劑、氰基丙烯酸酯系紫外線吸收劑、三嗪系紫外線吸收劑、苯并噁嗪酮系紫外線吸收劑等,可以使用從這些的組中選擇的1種或2種以上。
其中,從分散性的方面出發(fā),優(yōu)選三嗪系紫外線吸收劑、苯并噁嗪酮系紫外線吸收劑。另外,作為硬涂層中使用的紫外線吸收劑,也優(yōu)選使用在分子鏈中具有紫外線吸收基的聚合物。通過使用該在分子鏈中具有紫外線吸收基的聚合物,可以防止紫外線吸收劑的滲出等引起的紫外線吸收功能的劣化。作為該紫外線吸收基,可列舉出苯并三唑基、二苯甲酮基、氰基丙烯酸酯基、三嗪基、水楊酸酯基、亞芐基丙二酸酯基等。其中,特別優(yōu)選苯并三唑基、二苯甲酮基、三嗪基。
<偏振片保護(hù)膜>
作為本發(fā)明中使用的偏振片保護(hù)膜,可以與上述λ/4相位差膜同樣地制作,也能夠使用市售的三乙酰纖維素膜。
例如,優(yōu)選使用コニカミノルタ株式會社制コニカミノルタタックkc2ct1。
(λ/4相位差膜的成型方法)
本發(fā)明的光學(xué)膜,其特征在于,在比環(huán)烯烴樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)低10℃以上的溫度條件下制作。是因為:通過在比作為主成分的環(huán)烯烴樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低10℃以上的溫度條件下制作,在制作工序中能夠抑制聚合物的流動性。
應(yīng)予說明,這里所說的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,是使用dsc(differentialscanningcolorimetry:差示掃描量熱法)、通過按照jisk7121-2012的方法所求出的值。
在以下,對本發(fā)明涉及的λ/4相位差膜的成型方法和傾斜拉伸工序進(jìn)行說明。
作為本發(fā)明涉及的λ/4相位差膜的成型方法,例如可列舉出熔融擠出法、溶液澆注法(溶液流延法)、壓延法、壓縮成型法等的公知的方法。
作為溶液流延法中使用的溶劑,例如可列舉出氯仿、二氯甲烷等的氯系溶劑;甲苯、二甲苯、苯、和它們的混合溶劑等的芳香族系溶劑;甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、2-丁醇等的醇系溶劑;甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二噁烷、環(huán)己酮、四氫呋喃、丙酮、甲乙酮(mek)、醋酸乙酯、二乙醚等。這些溶劑可只使用1種,也可將2種以上并用。
溶液流延法中,就膠漿中的環(huán)烯烴樹脂的濃度而言,濃度高則能夠減輕流延到金屬支承體后的干燥負(fù)荷而優(yōu)選,但如果環(huán)烯烴樹脂的濃度過高,則過濾時的負(fù)荷增加,過濾精度變差。作為兼顧這些的濃度,優(yōu)選10~35質(zhì)量%,更優(yōu)選為15~25質(zhì)量%的范圍內(nèi)。流延(澆注)工序中的金屬支承體優(yōu)選對表面進(jìn)行了鏡面精加工的金屬支承體,作為金屬支承體,優(yōu)選使用不銹鋼帶或用鑄件對表面進(jìn)行了鍍敷精加工的鼓。
流延的寬度可以設(shè)為1~4m。將流延工序的金屬支承體的表面溫度設(shè)定為-50℃以上且不沸騰發(fā)泡的溫度以下。溫度高則網(wǎng)狀物的干燥速度可以加速,因此優(yōu)選,通過設(shè)定為不發(fā)泡的溫度以下,能夠抑制網(wǎng)狀物發(fā)泡、平面性的劣化。
作為優(yōu)選的支承體溫度,在0~100℃中適當(dāng)?shù)卮_定,更優(yōu)選5~30℃。另外,通過冷卻使網(wǎng)狀物凝膠化、在大量含有殘留溶劑的狀態(tài)下從鼓剝離也是優(yōu)選的方法。對控制金屬支承體的溫度的方法并無特別限制,有吹送溫風(fēng)或冷風(fēng)的方法、使溫水與金屬支承體的里側(cè)接觸的方法。使用溫水則高效地進(jìn)行熱的傳送,因此直至金屬支承體的溫度成為一定的時間短而優(yōu)選。
使用溫風(fēng)的情況下,考慮溶劑的蒸發(fā)潛熱所引起的網(wǎng)狀物的溫度降低,有時在使用溶劑的沸點以上的溫風(fēng)的同時邊防止發(fā)泡邊使用比目標(biāo)的溫度高的溫度的風(fēng)。
特別地,優(yōu)選在從流延到剝離之間改變支承體的溫度及干燥風(fēng)的溫度,高效地進(jìn)行干燥。
為了λ/4相位差膜顯示良好的平面性,從金屬支承體將網(wǎng)狀物剝離時的殘留溶劑量優(yōu)選10~150質(zhì)量%的范圍內(nèi),更優(yōu)選為20~40質(zhì)量%或60~130質(zhì)量%的范圍內(nèi),特別優(yōu)選為20~30質(zhì)量%或70~120質(zhì)量%的范圍內(nèi)。
殘留溶劑量由下述式定義。
殘留溶劑量(質(zhì)量%)={(m-n)/n}×100
應(yīng)予說明,m為在網(wǎng)狀物或膜的制造中或制造后的任意的時刻選取的試樣的質(zhì)量,n為將m在115℃、1小時的加熱后的質(zhì)量。
另外,在λ/4相位差膜的干燥工序中,優(yōu)選將網(wǎng)狀物從金屬支承體剝離,進(jìn)一步干燥,使殘留溶劑量成為1質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以下,特別優(yōu)選為0.01質(zhì)量%以下。
膜干燥工序中,一般可采用通過輥干燥方式(使網(wǎng)狀物交替地通過上下配置的多個輥而使其干燥的方式)、拉幅機(jī)方式一邊輸送網(wǎng)狀物一邊進(jìn)行干燥的方式。
<傾斜拉伸工序>
本發(fā)明涉及的λ/4相位差膜是通過對長尺寸的以具有極性基團(tuán)的環(huán)烯烴樹脂作為主成分的膜進(jìn)行傾斜拉伸而相對于膜的縱向方向以任意的角度賦予了面內(nèi)滯相軸的拉伸膜。將傾斜拉伸前的膜稱為“未拉伸膜”。
其中,所謂長尺寸,是指相對于膜的寬度、具有至少5倍左右以上的長度,優(yōu)選具有10倍或其以上的長度,具體地,具有卷繞成卷狀而被保管或輸送的程度的長度(膜卷)。在長尺寸的膜的制造方法中,通過連續(xù)地制造膜,能夠?qū)⒛ぶ圃斐伤谕娜我獾拈L度。
予以說明,拉伸膜的制造方法可以在成膜后一度卷繞于卷芯,制成卷繞體后供給于傾斜拉伸工序,也可在成膜后不將膜卷繞,從成膜工序連續(xù)地供給到傾斜拉伸工序。就連續(xù)地進(jìn)行成膜工序和傾斜拉伸工序而言,由于能夠?qū)⒗旌蟮哪ず?、光學(xué)值的結(jié)果反饋而改變成膜條件、得到所期望的拉伸膜,因此優(yōu)選。
本發(fā)明的偏振片利用具有相對于起偏鏡的吸收軸以45±10°的范圍內(nèi)的角度傾斜了的滯相軸的λ/4相位差膜和偏振片保護(hù)膜夾持該起偏鏡。其中,相對于膜的延長方向的角度為膜面內(nèi)的角度。滯相軸由于通常在拉伸方向或與拉伸方向成直角的方向上顯現(xiàn),因此在本發(fā)明的制造方法中,通過相對于膜的延長方向以45±10°的范圍內(nèi)的角度進(jìn)行拉伸,從而可制造具有該滯相軸的拉伸膜。即,將膜的延長方向與滯相軸所成的角度(取向角θ)設(shè)為45±10°的范圍內(nèi)的角度。
上述未拉伸膜能夠采用公知的方法例如溶液流延成型法、擠出成型法、吹脹成型法等得到。這些中,對于溶液流延成型法而言,膜的平面性、透明度優(yōu)異,對于擠出成型法而言,使傾斜拉伸后的厚度方向的延遲值rt變小變得容易,殘留揮發(fā)性成分量少,膜的尺寸穩(wěn)定性也優(yōu)異,因此優(yōu)選。
該未拉伸膜可以為單層或2層以上的層疊膜。層疊膜能夠采用共擠出成型法、共流延成型法、膜層合法、涂布法等公知的方法得到。這些中,優(yōu)選共擠出成型法、共流延成型法。
本發(fā)明中,就供于拉伸的長尺寸的未拉伸膜的流動方向的厚度不均σm而言,從將后述的傾斜拉伸拉幅機(jī)入口處的膜的牽引張力保持為一定,使膜寬度方向的馬登斯鋼球壓痕硬度均一化的觀點出發(fā),優(yōu)選為不到0.30μm,更優(yōu)選為不到0.25μm,特別優(yōu)選為不到0.20μm。
另外,通過厚度不均σm為不到0.30μm,從而能夠抑制傾斜拉伸膜的膜寬度方向的馬登斯鋼球壓痕硬度的劣化。
為了使長尺寸的未拉伸膜的流動方向的厚度不均σm成為上述范圍,在擠出成型法的情況下,可采用日本特開2004-233604號公報中記載那樣的、將密合于冷卻鼓時的熔融狀態(tài)的環(huán)烯烴樹脂保持為穩(wěn)定的狀態(tài)的方法而實現(xiàn)。
具體地,可列舉出1)采用熔融擠出法制造未拉伸膜時,在50kpa以下的壓力下使從模頭擠出了的片狀的環(huán)烯烴樹脂密合于冷卻鼓而牽引的方法;2)采用熔融擠出法制造未拉伸膜時,用圍繞構(gòu)件將從模頭開口部至最初密合的冷卻鼓覆蓋,使從圍繞構(gòu)件至模頭開口部或最初密合的冷卻鼓的距離為100mm以下的方法;3)采用熔融擠出法制造未拉伸膜時,將距離從模頭開口部擠出了的片狀的環(huán)烯烴樹脂10mm以內(nèi)的氣氛的溫度加熱到特定的溫度的方法;以滿足關(guān)系的方式在50kpa以下的壓力下使從模頭擠出了的片狀的環(huán)烯烴樹脂密合于冷卻鼓而牽引的方法;4)采用熔融擠出法制造未拉伸膜時,向從模頭開口部擠出了的片狀的環(huán)烯烴樹脂噴射與最初密合的冷卻鼓的牽引速度的速度差為0.2m/s以下的風(fēng)的方法。
另外,作為未拉伸膜,可供給具有寬度方向的厚度梯度的膜??墒估焱瓿闪说奈恢锰幍哪ず穸瘸蔀樽罹鶆虻哪ず穸鹊奈蠢炷さ暮穸鹊奶荻饶軌蛲ㄟ^在實驗上對使厚度梯度各種各樣地變化了的膜進(jìn)行拉伸而經(jīng)驗地求出。就未拉伸膜的厚度的梯度而言,例如,能夠以厚度厚的一側(cè)的端部的厚度變得比厚度薄的一側(cè)的端部厚0.5~3.0%左右的方式進(jìn)行調(diào)整。
對未拉伸膜的寬度wo并無特別限定,能夠設(shè)為500~4000mm,優(yōu)選地設(shè)為1000~2000mm。另外,對膜的總厚度并無特別限定,優(yōu)選為20~400μm,更優(yōu)選為20~200μm的范圍內(nèi)。
未拉伸膜的傾斜拉伸時的拉伸溫度下的優(yōu)選的彈性模量用楊氏模量表示,為0.01mpa以上且5000mpa以下,更優(yōu)選為0.1mpa以上且500mpa以下。通過彈性模量為0.01mpa以上,能夠抑制拉伸時·拉伸后的收縮率的降低、褶皺的產(chǎn)生,另外,通過使其為5000mpa以下,能夠適度地抑制拉伸時施加的張力。
<采用傾斜拉伸拉幅機(jī)的拉伸>
本發(fā)明中,為了對被供于拉伸的長尺寸的未拉伸膜賦予取向,使用傾斜拉伸裝置(傾斜拉伸拉幅機(jī))。本發(fā)明中使用的傾斜拉伸拉幅機(jī)優(yōu)選為如下的膜拉伸裝置:通過使軌圖案多樣地變化,從而能夠自由地設(shè)定膜的取向角,進(jìn)而,能夠使膜的取向軸在整個膜寬度方向上左右均等地高精度地取向,并且能夠以高精度控制膜厚度、延遲。
圖2為本發(fā)明中使用的可傾斜拉伸的拉幅機(jī)的示意圖。不過,其為一例,本發(fā)明并不限定于其。
通過拉幅機(jī)入口側(cè)的導(dǎo)輥8-1控制了方向的未拉伸膜1在右側(cè)的膜保持開始點2-1、左側(cè)的膜保持開始點2-2的位置被抓持具(也稱為夾子夾持部。)負(fù)載,用拉幅機(jī)4在由右側(cè)的膜保持手段的軌跡3-1、左側(cè)的膜保持手段的軌跡3-2所示的傾斜方向上輸送、拉伸,通過右側(cè)的膜保持結(jié)束點5-1、左側(cè)的膜保持結(jié)束點5-2將抓持釋放,通過拉幅機(jī)出口側(cè)的導(dǎo)輥8-2控制輸送,形成傾斜拉伸膜6。圖中,將未拉伸膜相對于膜的輸送方向7-1以膜的拉伸方向9的角度(取向角θ)傾斜拉伸。
本發(fā)明中,與傾斜拉伸拉幅機(jī)的入口部最接近的導(dǎo)輥8-1的主軸位置與傾斜拉伸拉幅機(jī)的入口部的抓持具的距離x1、x2優(yōu)選為20~100cm,通過保持該距離,能夠在夾持膜時保持膜的平面,使縱向方向的取向角θ、延遲值這樣的光學(xué)特性穩(wěn)定。優(yōu)選為20~60cm,更優(yōu)選為20~40cm。
其中,x1為導(dǎo)輥8-1的主軸位置與位于右側(cè)的膜保持開始點2-1的抓持具(夾子夾持部)的距離,x2為導(dǎo)輥8-1的主軸位置與位于左側(cè)的膜保持開始點2-2的抓持具(夾子夾持部)的距離。
x1及x2可以是x1=x2,也可以是x1≠x2,但優(yōu)選為x1=x2。在本發(fā)明中,優(yōu)選x1、x2都在上述20~100cm的范圍內(nèi)。
通過與傾斜拉伸拉幅機(jī)的入口部最接近的導(dǎo)輥8-1的主軸位置與傾斜拉伸拉幅機(jī)的入口部的抓持具的距離為100cm以下,能夠保持傾斜拉伸膜的馬登斯鋼球壓痕硬度的均一性。
為了使與傾斜拉伸拉幅機(jī)的入口部最接近的導(dǎo)輥8-1的主軸位置與傾斜拉伸拉幅機(jī)的抓持具的距離為上述范圍,可列舉出使導(dǎo)輥和夾子夾持部成為位置可調(diào)整的機(jī)構(gòu)、使抓持具的輸送方向的長度成為1~5英寸(1英寸為2.54cm)、使與傾斜拉伸拉幅機(jī)的入口部最接近的導(dǎo)輥8-1的直徑成為1~20cm、使其為可在傾斜拉伸拉幅機(jī)的入口部附近進(jìn)一步設(shè)置輥的機(jī)構(gòu)等。
在本發(fā)明中使用的傾斜拉伸膜的制造方法中,使用上述可以傾斜拉伸的拉幅機(jī)進(jìn)行,該拉幅機(jī)是將長尺寸膜在采用烘箱的加熱環(huán)境下、相對于其行進(jìn)方向(膜寬方向的中點的移動方向)在傾斜方向上進(jìn)行擴(kuò)幅的裝置。該拉幅機(jī)具備烘箱、用于輸送膜的抓持具行走的左右一對的軌道、和在該軌道上行走的多個抓持具。從膜卷抽出(繰り出す),用抓持具抓持向拉幅機(jī)的入口部依次所供給的膜的兩端,將膜導(dǎo)入烘箱內(nèi),在拉幅機(jī)的出口部從抓持具將膜釋放。將從抓持具釋放的膜卷繞到卷芯。一對軌道各自具有環(huán)狀的連續(xù)軌道,在拉幅機(jī)的出口部將膜的抓持釋放了的抓持具在外側(cè)行走而依次返回入口部。
應(yīng)予說明,拉幅機(jī)的軌道形狀根據(jù)對于應(yīng)制造的拉伸膜給予的取向角θ、拉伸倍率等,成為左右非對稱的形狀,能夠手動或自動地進(jìn)行微調(diào)整。本發(fā)明中,對長尺寸的環(huán)烯烴樹脂膜進(jìn)行拉伸,相對于拉伸后的卷繞方向,能夠優(yōu)選地在10~80°的范圍內(nèi)將取向角θ設(shè)定為任意的角度。本發(fā)明中,拉幅機(jī)的抓持具與前后的抓持具保持一定間隔,以一定速度行走。
能夠適當(dāng)?shù)剡x擇抓持具的行走速度,通常為10~100m/分鐘。左右一對的抓持具的行走速度之差為行走速度的通常1%以下,優(yōu)選為0.5%以下,更優(yōu)選為0.1%以下。這是因為,如果在拉伸工序出口處在膜的左右存在行進(jìn)速度差,則在拉伸工序出口處產(chǎn)生皺褶、聚集,因此要求左右的抓持具的速度差基本上為同速度。在一般的拉幅機(jī)裝置等中,根據(jù)驅(qū)動鏈條的鏈輪的齒的周期、驅(qū)動馬達(dá)的頻率等,存在以秒以下的量級產(chǎn)生的速度不均,常常產(chǎn)生數(shù)%的不均,但這些不相當(dāng)于本發(fā)明中所述的速度差。
另外,在本發(fā)明中使用的傾斜拉伸拉幅機(jī)中,優(yōu)選能夠自由地設(shè)定各軌道部和軌道連結(jié)部的位置,因此,如果設(shè)定任意的入口寬度和出口寬度,則能夠設(shè)為與其相符的拉伸倍率。應(yīng)予說明,圖3中的○部為連結(jié)部的一例。
本發(fā)明中使用的傾斜拉伸拉幅機(jī)中,對限制抓持具的軌跡的軌道常常要求大的彎曲率。從避免急劇的彎曲產(chǎn)生的抓持具之間的干涉、或者局部的應(yīng)力集中的目的出發(fā),優(yōu)選在彎曲部中使得抓持具的軌跡描繪出圓弧。
圖3表示本發(fā)明中使用的拉幅機(jī)的軌的軌道(軌圖案)。未拉伸膜的拉幅機(jī)入口處的行進(jìn)(抽出)方向dr1與拉伸后的膜的拉幅機(jī)出側(cè)處的行進(jìn)方向dr2不同,由此在具有比較大的取向角θ的拉伸膜中也可以以寬幅獲得均一的光學(xué)特性。抽出角度θi為拉幅機(jī)入口處的行進(jìn)方向d1與拉伸后的膜的拉幅機(jī)出側(cè)處的行進(jìn)(卷繞)方向dr2所成的角度。本發(fā)明中,由于如上述那樣制造優(yōu)選地具有10~80°的取向角θ的膜,因此抽出角度θi以10°<θi<60°設(shè)定,優(yōu)選地以15°<θi<50°設(shè)定。通過使抽出角度θi成為上述范圍,得到的膜的寬度方向的光學(xué)特性的波動變得良好(變小)。
長尺寸膜在拉幅機(jī)入口(附圖標(biāo)記10的位置)處,利用左右的抓持具將其兩端(兩側(cè))依次抓持,隨著抓持具的行走而行走。在拉幅機(jī)入口(附圖標(biāo)記10的位置)處,在相對于膜行進(jìn)方向(dr1)大致垂直的方向上相對的左右的抓持具cl和cr在左右非對稱的軌上行走,通過具有預(yù)熱區(qū)、拉伸區(qū)、冷卻區(qū)的烘箱。其中,所謂大致垂直,表示連接上述的相對的抓持具cl、cr之間的直線與膜抽出方向dr1所成的角度在90±1°以內(nèi)。
如上述那樣,在拉伸后的膜中使寬度方向的馬登斯鋼球壓痕硬度成為上述的范圍時,優(yōu)選采?。阂岳靺^(qū)中的傾斜拉伸時的膜溫度在寬度方向上具有梯度的方式進(jìn)行調(diào)整的方法、以預(yù)熱區(qū)中的預(yù)熱溫度或保持區(qū)中的保持溫度、冷卻區(qū)中的冷卻溫度在寬度方向上具有梯度的方式進(jìn)行調(diào)整的方法。
所謂預(yù)熱區(qū),是指在烘箱入口部處抓持兩端的抓持具的間隔保持一定的間隔的狀態(tài)下進(jìn)行行走的區(qū)間。所謂拉伸區(qū),是指抓持兩端的抓持具的間隔打開、直至再次成為一定的區(qū)間。所謂保持區(qū),是指在拉伸區(qū)之后的抓持具的間隔再次成為一定的期間中將區(qū)內(nèi)的溫度設(shè)定為構(gòu)成膜的環(huán)烯烴樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg℃以上的區(qū)間。另外,所謂冷卻區(qū),是指在拉伸區(qū)之后的抓持具的間隔再次成為一定的期間中將區(qū)內(nèi)的溫度設(shè)定為構(gòu)成膜的環(huán)烯烴樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg℃以下的區(qū)間。
就各區(qū)的溫度而言,相對于環(huán)烯烴樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg,只要為低10℃以上的溫度條件下即可,優(yōu)選將預(yù)熱區(qū)的溫度設(shè)定為tg-30~tg-10℃,將拉伸區(qū)的溫度設(shè)定為tg-30~tg-10℃,將保持區(qū)的溫度設(shè)定為tg-30~tg-10℃,將冷卻區(qū)的溫度設(shè)定為tg-60~tg-30℃。
予以說明,為了使膜溫度在寬度方向上具有梯度,能夠采用:在預(yù)熱區(qū)、或者拉伸區(qū)、保持區(qū)、冷卻區(qū)中對將溫風(fēng)送入恒溫室內(nèi)的噴嘴的開度進(jìn)行調(diào)整以使得在寬度方向上具有差異的方法、使加熱器在寬度方向上并列而進(jìn)行加熱控制等公知的手法。
拉伸區(qū)中的傾斜拉伸時的膜的寬度方向的溫度梯度優(yōu)選為0.5~10.0℃,更優(yōu)選為1.0~5.0℃,最優(yōu)選為1.5~3.0℃。通過形成為0.5℃以上,獲得使膜寬度方向的馬登斯鋼球壓痕硬度變得均一的效果。另外,通過使其為10.0℃以下,能夠得到在膜寬度方向上均一的ro。
預(yù)熱區(qū)中的預(yù)熱溫度、保持區(qū)中的保持溫度及冷卻區(qū)中的冷卻溫度的寬度方向的溫度梯度優(yōu)選為0.5~10.0℃,更優(yōu)選為1.0~5.0℃,最優(yōu)選為1.5~3.0℃。通過使其為0.5℃以上,從而獲得使膜寬度方向的馬登斯鋼球壓痕硬度變得均一的效果,通過使其為10.0℃以下,從而得到在膜寬度方向上均一的ro。
另外,要獲得使馬登斯鋼球壓痕硬度變得均一的效果時,在進(jìn)行傾斜拉伸前進(jìn)行另外的拉伸(例如寬度方向)的情況下,優(yōu)選采用調(diào)整膜中的殘留溶劑以使得在寬度方向上具有梯度的方法、調(diào)整拉伸溫度以使得在寬度方向上具有梯度的方法。
上述膜中的殘留溶劑的寬度方向的溫度梯度優(yōu)選為0.5~20.0質(zhì)量%,更優(yōu)選為2.0~15.0質(zhì)量%,最優(yōu)選為4.0~12.0質(zhì)量%的范圍。通過設(shè)為0.5質(zhì)量%以上,獲得使膜寬度方向的馬登斯鋼球壓痕硬度變得均一的效果。通過為20.0質(zhì)量%以下,沒有獲得在膜寬度方向上均一的ro。
本發(fā)明中使用的成品(干燥后)的λ/4相位差膜的厚度因使用目的而異,通常為5~500μm的范圍,優(yōu)選10~150μm的范圍,用于液晶顯示裝置時,優(yōu)選為20~110μm,如果考慮最近的薄型化,特別優(yōu)選為40μm以下。
在對λ/4相位差膜進(jìn)行40μm以下的薄膜化時,一般地,為了維持λ/4相位差膜的性能,必須增加添加劑的含量,添加劑的滲出成為問題,但通過以具有極性基團(tuán)的環(huán)烯烴樹脂作為主成分,具有抑制λ/4相位差膜中含有的添加劑的析出的效果,因此能夠提高薄膜λ/4相位差膜與硬涂層的密合性,能夠有效地使用。
就λ/4相位差膜厚度的調(diào)整而言,可以以成為所期望的厚度和厚度分布的方式對膠漿中所含的固形分濃度、模頭的口模的狹縫間隙、從模頭的擠出壓力、金屬支承體速度等來進(jìn)行調(diào)節(jié)。如以上那樣得到的λ/4相位差膜的寬度優(yōu)選0.5~4.0m的范圍,更優(yōu)選為0.6~3.0m的范圍,進(jìn)一步優(yōu)選為0.8~2.5m的范圍。就長度而言,優(yōu)選以每1卷100~10000m的范圍卷繞,更優(yōu)選為500~9000m的范圍,進(jìn)一步優(yōu)選為1000~8000m的范圍。
本發(fā)明涉及的λ/4相位差膜優(yōu)選具有硬涂層,對硬涂層的形成方法并無特別限制。例如,采用浸漬法、噴涂法、滑動涂布法、棒涂法、輥涂機(jī)法、模壓涂布機(jī)法、凹印輥涂布機(jī)法、絲網(wǎng)印刷法等的公知的方法在包含含有脂環(huán)式結(jié)構(gòu)的聚合物的光學(xué)膜上涂布硬涂層形成材料的涂布液,在空氣、氮等氣氛下通過干燥將有機(jī)溶劑除去后,涂布丙烯酸系硬涂層材料,通過紫外線、電子束等使其交聯(lián)固化,或者涂布有機(jī)硅系、三聚氰胺系、環(huán)氧系的硬涂層材料,使其熱固化而進(jìn)行。
干燥時,由于容易發(fā)生涂膜的膜厚不均,因此優(yōu)選調(diào)整吸氣和排氣以使得不損害涂膜外觀、進(jìn)行控制以使得涂膜整個面變得均一。在使用用紫外線進(jìn)行固化的材料的情況下,通過紫外線照射使涂布后的硬涂層形成材料固化的照射時間通常為0.01秒至10秒的范圍,能量線源的照射量用紫外線波長365nm處的累計曝光量表示,通常為40mj/cm2至1000mj/cm2的范圍。另外,紫外線的照射例如可在氮和氬等非活性氣體中進(jìn)行,也可在空氣中進(jìn)行。
作為硬涂層的干燥層厚,為平均層厚0.01~20μm的范圍,優(yōu)選為0.5~10μm的范圍。更優(yōu)選為0.5~5.0μm的范圍。
《偏振片的應(yīng)用》
本發(fā)明的偏振片能夠用于液晶顯示器、等離子體顯示器、有機(jī)el顯示器等各種顯示裝置、觸摸面板。具體地,本發(fā)明涉及的λ/4相位差膜能夠用作液晶顯示裝置用的偏振片保護(hù)膜、相位差膜、減反射膜、亮度提高膜、硬涂膜、防眩膜、抗靜電膜、視野角擴(kuò)大膜等的光學(xué)補(bǔ)償膜,具備該λ/4相位差膜的偏振片能夠用于液晶顯示裝置。
實施例
以下列舉實施例對本發(fā)明具體地說明,但本發(fā)明并不限定于這些實施例。應(yīng)予說明,實施例中使用“份”或“%”的表示,只要無特別說明,則表示“質(zhì)量份”或“質(zhì)量%”。應(yīng)予說明,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度使用dsc(differentialscanningcolorimetry:差示掃描量熱法)、采用按照jisk7121-2012的方法求出。
《λ/4相位差膜101的制作》
<硬涂層涂布液的制備>
制備了下述組成的硬涂層涂布液。將紫外線固化型樹脂和表面活性劑和丙二醇單甲基醚混合后,將該混合液攪拌30分鐘,制備了硬涂層涂布液。
(硬涂層涂布液的組成)
<微粒分散液的制備>
將11.3質(zhì)量份的微粒(アエロジルr972v、日本アエロジル(株)制造)和84質(zhì)量份的乙醇用溶解器攪拌混合了50分鐘后,用マントンゴーリン分散。
在溶解罐中的充分?jǐn)嚢璧亩燃淄?100質(zhì)量份)中慢慢地添加5質(zhì)量份的微粒分散液。進(jìn)而,用アトライター進(jìn)行了分散以使二次粒子的粒徑成為規(guī)定的大小。用日本精線(株)制造的ファインメットnf對其進(jìn)行過濾,制備了微粒添加液。
<主膠漿的制備>
制備了下述組成的主膠漿。首先,在加壓溶解罐中添加了二氯甲烷和乙醇。在裝入了二氯甲烷和乙醇的混合溶液的加壓溶解罐中一邊攪拌一邊投入了環(huán)烯烴樹脂和紫外線吸收劑和微粒添加液。將其加熱,一邊攪拌一邊完全地將其溶解。使用安積濾紙(株)制造的安積濾紙no.244對其進(jìn)行過濾,制備了主膠漿。作為環(huán)烯烴樹脂,使用了jsr(株)制造、artong7810。該環(huán)烯烴樹脂為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為178℃的具有烷氧基羰基的樹脂。
(主膠漿的組成)
[化2]
延遲上升劑1
將以上的成分投入密閉容器中,一邊攪拌一邊溶解,制備了主膠漿。接著,使用環(huán)形帶流延裝置,使膠漿為溫度31℃,以1800mm寬在不銹鋼帶支承體上均勻地流延。將不銹鋼帶的溫度控制為28℃。
接著,使用環(huán)形帶流延裝置,使膠漿為溫度33℃,以1500mm寬在不銹鋼帶支承體上流延。將不銹鋼帶的溫度控制為30℃。
在不銹鋼帶支承體上,使溶劑蒸發(fā)直至流延(cast)的膜中的殘留溶劑量成為40質(zhì)量%,接著,用剝離張力110n/m從不銹鋼帶支承體上剝離。對于剝離了的膜,一邊施加140℃的熱一邊使用拉幅機(jī)在寬度方向上進(jìn)行了5%拉伸。應(yīng)予說明,拉伸開始時的殘留溶劑為15質(zhì)量%。
接著,一邊用多個輥在干燥區(qū)中輸送一邊使干燥結(jié)束,用激光切割機(jī)將用拉幅機(jī)夾子夾持的端部縱切,然后卷繞。干燥溫度為130℃,輸送張力設(shè)為100n/m。
將卷狀的膜1安裝于圖3中所示的可滑動的抽出裝置,以成為角度θi=47°的方式供給到設(shè)定了軌圖案的傾斜拉伸拉幅機(jī)。
予以說明,作為此時的傾斜拉伸拉幅機(jī)的區(qū)的組合,設(shè)為具有余熱區(qū)、橫向拉伸區(qū)、傾斜拉伸區(qū)、保持區(qū)、冷卻區(qū)的組合。
此時,使與傾斜拉伸拉幅機(jī)的入口部最接近的導(dǎo)輥的主軸與傾斜拉伸拉幅機(jī)的抓持具(夾子的夾持部)的距離為80cm。
夾子使用輸送方向的長度為2英寸的夾子,上述導(dǎo)輥使用直徑10cm的導(dǎo)輥。
在傾斜拉伸拉幅機(jī)內(nèi),使余熱區(qū)的溫度為140℃,使橫向拉伸區(qū)的溫度為140℃,使傾斜拉伸區(qū)的溫度為140℃,使冷卻區(qū)的溫度為110℃。另外,使拉幅機(jī)出口處的牽引張力為200n/m。應(yīng)予說明,表1中所示的拉伸溫度是包含寬度方向的拉伸以及傾斜拉伸拉幅機(jī)中的余熱區(qū)、橫向拉伸區(qū)及傾斜拉伸區(qū)的拉伸溫度。
以此時的拉伸倍率成為1.95倍的方式在傾斜方向上進(jìn)行拉伸。就拉伸后的膜而言,通過使傾斜拉伸拉幅機(jī)出口側(cè)的第一輥處所測定的張力的變動反映于牽引馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)的反饋控制來進(jìn)行,以牽引張力的變動成為不到3%的方式進(jìn)行控制。然后,對膜兩端進(jìn)行修剪,用由氣流輥構(gòu)成的輸送方向改變裝置改變輸送方向,用可滑動的卷繞裝置卷繞,得到膜寬(w)2000mm、干燥后的膜的膜厚40μm的λ/4相位差膜101。
在得到的相位差膜的單面,使用微型凹版涂布機(jī)來涂布硬涂層涂布液以使得干膜厚成為5μm,干燥。
接著,使用高壓汞燈,在大氣下對該涂膜以光量270mj/cm2進(jìn)行紫外線照射,進(jìn)行固化,在λ/4相位差膜形成硬涂層。
《偏振片201的制作》
對厚120μm的聚乙烯醇膜進(jìn)行單軸拉伸(溫度110℃、拉伸倍率5倍)。
將其在由碘0.075g、碘化鉀5g、水100g組成的水溶液中浸漬60秒,接著,浸漬于由碘化鉀6g、硼酸7.5g、水100g組成的68℃的水溶液中。將其水洗·干燥,得到了7μm的起偏鏡。
接著,按照下述工序1~5,將起偏鏡和上述所制造的設(shè)置了硬涂層的λ/4相位差膜101及在背面?zhèn)茸鳛楸Wo(hù)膜的コニカミノルタタックkc2ct1(コニカミノルタ株式會社制纖維素酯膜、厚20μm)貼合,制作偏振片201。
工序1:將起偏鏡、對將貼合的一側(cè)進(jìn)行了皂化的λ/4相位差膜101和コニカミノルタタックkc2ct1在60℃的2摩爾/l的氫氧化鈉溶液中浸漬90秒,接著進(jìn)行水洗、進(jìn)行干燥。
工序2:將上述起偏鏡在固體成分2質(zhì)量%的聚乙烯醇粘接劑槽中浸漬了1~2秒。
工序3:將工序2中附著于起偏鏡的過剩的粘接劑輕輕地擦除,將其載置于工序1中處理過的λ/4相位差膜101上而配置。
工序4:將工序3中層疊的λ/4相位差膜101和起偏鏡和背面?zhèn)去偿衰撺违毳骏骏氓痥c2ct1在壓力20~30n/cm2、輸送速度約2m/分鐘下貼合。
工序5:在80℃的干燥機(jī)中將工序4中制作的將起偏鏡和λ/4相位差膜101和コニカミノルタタックkc2ct1貼合了的試樣干燥2分鐘,制作了偏振片201。在表2中示出偏振片的構(gòu)成。應(yīng)予說明,表2中,作為“其它構(gòu)成”記載的部分是將保護(hù)膜與玻璃粘接的壓敏粘合劑即psa(pressuresensitiveadhesive)、用于將λ/4相位差膜與起偏鏡粘接的粘接劑以及用于將起偏鏡和保護(hù)膜粘接的粘接劑的厚度的總厚。另外,“合計厚度”為偏振片的總厚。
[表1]
《λ/4相位差膜102~121的制作》
對于λ/4相位差膜102~121,按照表1中所示的條件,與λ/4相位差膜101同樣地制作。
《λ/4相位差膜122的制作》
對于λ/4相位差膜122,將主膠漿中使用的環(huán)烯烴樹脂變?yōu)楗讥违?420r(日本ゼオン株式會社制造),以面內(nèi)相位差值成為60nm的方式進(jìn)行了調(diào)整,除此以外,與λ/4相位差膜101同樣地按照表1中所示的條件制作。
《偏振片202~222的制作》
對于偏振片202~222,按照表2中所示的條件,與偏振片201同樣地使用設(shè)置了硬涂層的λ/4相位差膜102~122來制作。
[表2]
<面內(nèi)相位差值(ro)>
就上述得到的λ/4相位差膜的面內(nèi)相位差值而言,在溫度23℃、相對濕度55%的環(huán)境下、在波長550nm下使用axometrics公司制axoscan測定了由下述式(i)所定義的面內(nèi)相位差值(ro)。
具體地,對于λ/4相位差膜在23℃·55%rh的環(huán)境下、550nm的波長下進(jìn)行3維的折射率測定,求出了折射率nx、ny、nz的平均值后,按照下述式算出了面內(nèi)相位差值ro。
式(i):ro=(nx-ny)×d(nm)
式(ii):rt={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
式中,ro表示λ/4相位差膜內(nèi)的面內(nèi)相位差(延遲)值,rt表示λ/4相位差膜內(nèi)的厚度方向的相位差(延遲)值。另外,d表示λ/4相位差膜的厚度(nm)。nx表示λ/4相位差膜的面內(nèi)的最大的折射率,也稱為滯相軸方向的折射率。ny表示λ/4相位差膜面內(nèi)與滯相軸成直角的方向的折射率。nz表示厚度方向上的λ/4相位差膜的折射率。
<uv透射率的測定>
就各偏振片具備的λ/4相位差膜的uv透射率的測定而言,使用分光光度計spectrophotometeru-3200(株式會社日立制作所制造)測定分光吸收光譜,由此求出了波長380nm處的透射率。
《偏振片的評價》
對于制作了的偏振片201~222,進(jìn)行了以下的評價。將其評價結(jié)果示于表3中。
<卷曲>
對于制作了的偏振片201~222,切割為200mm×200mm,在23℃·55%rh的恒溫恒濕槽中投入24小時后,放置在平滑的臺上,測定了四角的浮起量。將四角的浮起量不到1mm記為○,將1~2mm記為△,將超過2mm記為×。
<滲出>
對于制作了的偏振片201~222,切割為200mm×200mm,投入80℃·90%rh的恒溫恒濕槽中240小時后,對膜進(jìn)行目視評價。將沒有變化記為○,將稍微白化但實用上沒有問題的水平記為△,將白化的膜記為×。
[表3]
由上述結(jié)果得知:本發(fā)明的偏振片具有優(yōu)異的可視性。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
通過本發(fā)明,能夠提供抑制滲出的發(fā)生、卷曲小的偏振片,因此能夠適合在液晶顯示裝置等領(lǐng)域中利用。
符號的說明
a偏振片
a1λ/4相位差膜
a2起偏鏡
a3偏振片保護(hù)膜
a吸收軸
b滯相軸
1未拉伸膜
2-1右側(cè)的膜保持開始點
2-2左側(cè)的膜保持開始點
3-1右側(cè)的膜保持手段的軌跡
3-2左側(cè)的膜保持手段的軌跡
4拉幅機(jī)
5-1右側(cè)的膜保持結(jié)束點
5-2左側(cè)的膜保持結(jié)束點
6傾斜拉伸膜
7-1膜的輸送方向
8-1拉幅機(jī)入口側(cè)的導(dǎo)輥
8-2拉幅機(jī)出口側(cè)的導(dǎo)輥
9膜的拉伸方向
10拉幅機(jī)入口
dr1抽出方向
dr2卷繞方向
θi抽出角度(抽出方向與卷繞方向所成的角度)
cr,cl抓持具
wo拉伸前的膜寬
w拉伸后的膜寬