硬涂膜的制造方法

申请号 CN201380021513.4 申请日 2013-04-11 公开(公告)号 CN104245156B 公开(公告)日 2016-04-27
申请人 柯尼卡美能达株式会社; 发明人 北条裕子;
摘要 在通过溶液流延法制膜、含有1~20重量%的具有在制膜过程中集中于流延时的支承体侧的特性的 增塑剂 且含有作为 消光剂 的 二 氧 化 硅 微粒、膜厚为15μm~30μm的 薄膜 光学膜(例如 纤维 素酯膜(41))中,在 二氧化硅 微粒的浓度大于薄膜光学膜整体的平均浓度的一侧的面涂布硬涂层(51)。
权利要求

1.一种硬涂膜的制造方法,其特征在于,在通过溶液流延法制膜、含有1~20重量%的具有在制膜过程中集中于流延时的支承体侧的特性的增塑剂、且含有作为消光剂微粒、膜厚为15μm~30μm的薄膜光学膜中,在所述二氧化硅微粒的浓度大于所述薄膜光学膜整体的平均浓度的一侧的面涂布硬涂层,
在所述薄膜光学膜中,所述二氧化硅微粒的浓度大于所述薄膜光学膜整体的平均浓度的一侧的面为与流延时的所述支承体相反一侧的面,在所述面上涂布所述硬涂层。
2.根据权利要求1所述的硬涂膜的制造方法,其特征在于,所述增塑剂为磷酸系的增塑剂。
3.根据权利要求1所述的硬涂膜的制造方法,其特征在于,所述硬涂层的厚度为0.5μm~10μm。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的硬涂膜的制造方法,其特征在于,将所述增塑剂作为第1增塑剂时,
所述薄膜光学膜含有1重量%以上的与所述第1增塑剂不同的第2增塑剂,所述薄膜光学膜中的所述第1增塑剂和所述第2增塑剂的总量为20重量%以下。
5.根据权利要求4所述的硬涂膜的制造方法,其特征在于,所述第2增塑剂为邻苯二甲酸系或多元醇酯系的增塑剂。

说明书全文

硬涂膜的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及在薄膜光学膜涂布硬涂层的硬涂膜的制造方法。

背景技术

[0002] 显示装置的表面由于直接用手触摸或接触物体而容易受损伤,所以通常在显示装置的表面贴附具有用于防止受损伤的硬涂层的硬涂膜。特别是在液晶显示装置中,通过在光射出侧的偏振片的偏振膜(起偏器)的表面贴附上述硬涂膜,能够实现防止受损伤的同时实现装置整体的轻薄化。
[0003] 在专利文献1中公开了这样的硬涂膜的一个例子。在专利文献1的实施例中,在膜厚80μm的膜基材的单面形成膜厚20μm的硬涂层来制作硬涂膜。
[0004] 然而,随着近年的液晶显示装置的进一步轻薄化的迫切期望,使用比在专利文献1的硬涂膜的制作中使用的膜基材更薄膜化的光学膜(例如膜厚15~30μm的薄膜光学膜),将在该表面涂布硬涂层而形成的硬涂膜贴附于偏振膜来制作液晶显示装置,结果可知出现显示缺陷
[0005] 由研究的结果可知,上述显示缺陷是由成为硬涂膜的硬涂层的基底的薄膜光学膜的损伤引起的。即,在适用于液晶显示装置的偏振片的硬涂膜中,在薄膜光学膜的一面形成硬涂层,在另一面涂布用于与偏振膜粘接的粘接剂。此时,如果薄膜光学膜在硬涂层的涂布侧的面产生损伤,则通过紫外线照射等使硬涂层固化收缩时,在产生损伤的部分和没有产生的部分发生固化收缩不均。相反,如果薄膜光学膜在粘接剂的涂布侧的面产生损伤,则在产生损伤的部分和没有产生的部分发生粘接剂的涂布不均,该涂布不均引起粘接不良。这样由于薄膜光学膜的损伤而发生硬涂层的固化收缩不均、粘接剂的涂布不均,所以认为产生上述的显示缺陷。
[0006] 这里,上述薄膜光学膜的损伤是在光学膜的膜面评价中以无法检测的等级存在的微小的损伤,由于集中于膜的卷绕内侧或卷绕外侧的任一侧而产生,并且沿制膜时的长边方向周期性地产生,所以推测是在利用溶液流延法(溶液制膜法)的制膜工艺中,支承体(例如带)的损伤被转印而形成的损伤。特别是,通过溶液流延法制成膜厚为30μm以下的薄膜光学膜时,在带上溶剂容易蒸发,从带上剥离时的溶剂比率(残留溶剂量)变得极低,所以认为通过其后的干燥过程中的膜的干燥收缩,由带转印的伤难以缓和。
[0007] 为了抑制由硬涂层的固化收缩不均和粘接剂的涂布不均引起的上述显示缺陷,例如成为上述的固化收缩不均和粘接剂的涂布不均的原因的损伤不形成在薄膜光学膜的两面即可。但是,通过溶液流延法制成膜厚薄的薄膜光学膜时,如上述那样在薄膜光学膜的流延时的支承体侧的面残留有从支承体转印的伤,所以在薄膜光学膜的两面不形成损伤是不可能的。
[0008] 因此,为了抑制液晶显示装置中的显示缺陷,即使在构成硬涂膜的薄膜光学膜的单侧的面残留从支承体转印的损伤,也有必要抑制硬涂层的固化收缩不均和粘接剂的涂布不均这二者。此时,从抑制硬涂膜的生产效率降低的观点考虑,还需要容易判断在薄膜光学膜中要涂布硬涂层的面,将硬涂层涂布在薄膜光学膜上。另外,在薄膜光学膜中含有增塑剂时,还需要抑制增塑剂的渗出(喷出)。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:日本特开2006-212549号公报(参照第〔0068〕段、第〔0069〕段、图1等)发明内容
[0012] 鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种硬涂膜的制造方法,该方法即使在薄膜光学膜的流延时的支承体侧的面转印有支承体的损伤的情况下,也能够抑制增塑剂的渗出的同时抑制硬涂层的固化收缩不均和粘接剂的涂布不均这二者,并且容易判断薄膜光学膜中的要涂布硬涂层的面从而能够抑制生产效率的降低。
[0013] 本发明的上述目的通过以下的构成实现。
[0014] 1.一种硬涂膜的制造方法,其特征在于,在通过溶液流延法制膜、含有1~20重量%的具有在制膜过程中集中于流延时的支承体侧的特性的增塑剂并含有作为消光剂微粒的、膜厚为15μm~30μm的薄膜光学膜中,在上述二氧化硅微粒的浓度大于上述薄膜光学膜整体的平均浓度的一侧的面涂布硬涂层。
[0015] 2.根据上述1记载的硬涂膜的制造方法,其特征在于,上述增塑剂为磷酸系的增塑剂。
[0016] 3.根据上述1或2记载的硬涂膜的制造方法,其特征在于,上述硬涂层的厚度为0.5μm~10μm。
[0017] 4.根据上述1~3中任一项记载的硬涂膜的制造方法,其特征在于,将上述增塑剂作为第1增塑剂时,
[0018] 上述薄膜光学膜含有1重量%以上的与上述第1增塑剂不同的第2增塑剂,
[0019] 上述薄膜光学膜中的上述第1增塑剂和上述第2增塑剂的总量为20重量%以下。
[0020] 5.根据上述4记载的硬涂膜的制造方法,其特征在于,上述第2增塑剂为邻苯二甲酸系或多元醇酯系的增塑剂。
[0021] 根据上述制造方法,在膜厚为15μm~30μm的薄膜光学膜中,硬涂层被涂布在二氧化硅微粒的浓度大于平均浓度的一侧的面。二氧化硅微粒的浓度增大是由于在利用溶液流延法的薄膜光学膜的制膜时,在支承体上发生溶剂的蒸发。因此,在薄膜光学膜中,二氧化硅微粒的浓度大的一侧的面是与流延时的支承体相反的一侧的面。由于在该面涂布硬涂层,所以硬涂层不会受制膜时的支承体的损伤的影响。由此,能够抑制硬涂层的固化收缩不均。并且,由于二氧化硅微粒不溶于溶剂,所以在薄膜光学膜中光学辨别二氧化硅微粒的浓度大的一侧的面(与流延时的支承体相反的一侧的面)变得容易,硬涂层的涂布面的辨别不需要很长时间。其结果,能够抑制硬涂膜的生产效率降低。
[0022] 另外,将硬涂膜(带有硬涂层的薄膜光学膜)与想保护表面的部件(例如液晶显示装置中的偏振膜)粘接时,粘接时使用的粘接剂被涂布于硬涂膜中的与硬涂层相反的一侧的面。该面是薄膜光学膜制膜时的流延时的支承体侧的面,如果支承体有损伤,则在粘接剂的涂布面转印支承体的损伤。但是,通过增塑剂集中于薄膜光学膜中的上述面一侧,从而通过增塑剂在上述面侧赋予柔软性。由此,涂布面的损伤变得容易缓和,所以能够抑制在涂布面产生粘接剂的涂布不均,能够抑制粘接不良。
[0023] 此时,在薄膜光学膜中,即使在二氧化硅微粒的浓度大的一侧的面涂布粘接剂,在相反的一侧(增塑剂集中的一侧)的面形成硬涂层,也不能抑制硬涂层的固化收缩不均。认为这是由于与粘接剂的涂布不均相比,硬涂层的固化收缩不均受到薄膜光学膜的损伤的影响大。但是,在上述制法中,由于在二氧化硅微粒的浓度大的一侧的面(不转印支承体的损伤的一侧的面)形成硬涂层,所以能够同时抑制硬涂层的固化收缩不均和粘接剂的涂布不均。因此,将通过上述制法制造的硬涂膜用于例如液晶显示装置的偏振片时(将硬涂膜贴附于偏振片的偏振膜时),能够抑制产生显示缺陷。
[0024] 另外,在薄膜光学膜中含有的增塑剂少于1重量%时,粘接剂的涂布面侧的柔软性降低,难以抑制粘接剂的涂布不均。另一方面,增塑剂多于20重量%时,变得容易引起渗出。由此,薄膜光学膜通过含有1~20重量%的增塑剂,能够抑制渗出,而且能够抑制粘接剂的涂布不均所致的上述显示缺陷。
附图说明
[0025] 图1是示意地表示作为本发明的实施方式的薄膜光学膜的纤维素酯膜的制造装置的一个例子的截面图。
[0026] 图2是表示使用采用了上述纤维素酯膜的硬涂膜的液晶显示装置的简要构成的截面图。
[0027] 图3是用于说明上述纤维素酯膜的A面和B面的说明图。
[0028] 图4是示意地表示上述液晶显示装置的偏振片的主要部分的构成的截面图。

具体实施方式

[0029] 以下,对用于实施本发明的方式进行详细说明,但本发明并不限定于此。
[0030] <硬涂膜>
[0031] 本实施方式的硬涂膜是在膜厚为15μm~30μm的薄膜光学膜的一面形成硬涂层而成的硬涂膜。
[0032] (硬涂层)
[0033] 本实施方式的硬涂层,从机械膜强度(耐擦伤性,铅笔硬度)优异的观点考虑优选含有活性射线固化树脂。即,是以通过紫外线、电子束这样的活性射线(也称为活性能量线)照射,介由交联反应而固化的树脂为主成分的层。作为活性射线固化树脂,优选使用含有具有烯键式不饱和双键的单体的成分,通过照射紫外线、电子束这样的活性射线使其固化来形成活性射线固化树脂层。作为活性射线固化树脂,可举出紫外线固化性树脂、电子束固化性树脂等为代表的固化树脂,但从机械膜强度(耐擦伤性、铅笔硬度)优异的观点考虑,特别优选通过紫外线照射而固化的树脂。作为紫外线固化性树脂,例如,优选使用紫外线固化型丙烯酸酯系树脂、紫外线固化型聚酯丙烯酸酯系树脂、紫外线固化型聚酯丙烯酸酯系树脂、紫外线固化型环氧丙烯酸酯系树脂、紫外线固化型多元醇丙烯酸酯系树脂、或者紫外线固化型环氧树脂等,其中,优选为紫外线固化型丙烯酸酯系树脂。
[0034] 作为紫外线固化型丙烯酸酯系树脂,优选为多官能丙烯酸酯。作为该多官能丙烯酸酯,可优选选自季戊四醇多官能丙烯酸酯、二季戊四醇多官能丙烯酸酯、季戊四醇多官能甲基丙烯酸酯、以及二季戊四醇多官能甲基丙烯酸酯。这里,多官能丙烯酸酯是指,在分子中具有2个以上的丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基的化合物。作为多官能丙烯酸酯的单体,例如优选举出乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、五丙三醇三丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三/四丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、二季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三(丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、五丙三醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、活性能量线固化型的异氰脲酸酯衍生物等。
[0035] 本实施方式的硬涂层,从提高抑制膜彼此的滑动性的效果考虑优选含有活性能量线固化型的异氰脲酸酯衍生物。作为活性能量线固化型的异氰脲酸酯衍生物,只要是具有在异氰脲酸骨架键合一个以上的烯键式不饱和基团的结构的化合物即可,没有特别限制,但优选下述通式(1)表示的在同一分子内具有三个以上的烯键式不饱和基和一个以上的异氰脲酸酯环的化合物。烯键式不饱和基的种类有丙烯酰基、甲基丙烯酰基、苯乙烯基、乙烯基醚基,更优选为甲基丙烯酰基或丙烯酰基,特别优选为丙烯酰基。
[0036]
[0037] 式中L2为2价的连结基团,优选为原子键合于异氰脲酸酯环的取代或无取代的碳原子数4以下的烷撑氧基或聚烷撑氧基,特别优选为烷撑氧基,各自可以相同或不同。R2表示氢原子或甲基,各自可以相同或不同。将通式(1)表示的具体的化合物在以下示出,但不限于这些。
[0038]
[0039]
[0040]
[0041] 作为其它的化合物,可举出异氰脲酸二丙烯酸酯化合物,优选下述通式(2)表示的异氰脲酸乙氧基改性二丙烯酸酯。
[0042]
[0043] 另外,作为其它的化合物,还可举出ε-己内酯改性的活性能量线固化型的异氰脲酸酯衍生物,具体而言,是下述通式(3)表示的化合物。
[0044]
[0045] 在上述化学结构式的R1~R3中的一个具有下述a、b、c表示的官能团,R1~R3中的至少一个为b的官能团。
[0046] a:-H、或-(CH2)n-OH(n=1~10,优选为n=2~6)
[0047] b:-(CH2)n-O-(COC5H10)m-COCH=CH2(n=1~10,优选为n=2~6,m=2~8)[0048] c:-(CH2)n-O-R(R为(甲基)丙烯酰基,n=1~10,优选为n=2~6)
[0049] 将通式(3)表示的具体的化合物在以下示出,但不限于这些。
[0050]
[0051] 作为异氰脲酸三丙烯酸酯化合物的市售品,例如可举出新中村化学工业株式会社制A-9300等。作为异氰脲酸二丙烯酸酯化合物的市售品,例如可举出东亚合成株式会社制ARONIX M-215等。作为异氰脲酸三丙烯酸酯化合物和异氰脲酸二丙烯酸酯化合物的混合物,例如可举出东亚合成株式会社制ARONIX M-315、ARONIX M-313等。作为ε-己内酯改性的活性能量线固化型的异氰脲酸酯衍生物,可举出作为ε-己内酯改性三-(丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯的新中村化学工业株式会社制A-9300-1CL、东亚合成株式会社制ARONIX M-327等,但并不限于这些。
[0052] 作为这些的市售品,可举出Adeka Optomer N系列,SANRAD H-601、RC-750、RC-700、RC-600、RC-500、RC-611、RC-612(三洋化成工业株式会社制),ARONIX M-6100、M-8030、M-8060、ARONIX M-215、ARONIX M-315、ARONIX M-313、ARONIX M-327(东亚合成株式会社制),NK-ESTER A-TMM-3L、NK-ESTER AD-TMP、NK-ESTER ATM-35E、NK ESTER A-DOG、NK ESTER A-IBD-2E、A-9300、A-9300-1CL(新中村化学工业株式会社),PE-3A(共荣化学公司)等。上述活性射线固化树脂可以单独或混合2种以上使用。另外,活性射线固化型树脂的25℃的粘度,优选为20mPa·s~2000mPa·s。通过使用这样的低粘度的树脂,容易得到后述的突起形状。具体而言,如果为上述树脂的粘度范围,则在干燥工序中容易得到树脂组合物(由活性射线固化型树脂和除溶剂以外的添加剂构成的组合物)的充分的流动性,容易获得突起形状。
[0053] 活性射线固化型树脂的粘度的测定可使用分散机将树脂搅拌混合在25℃的条件下使用B型粘度计来进行。另外,也可以使用单官能丙烯酸酯。
[0054] 作为单官能丙烯酸酯,可举出丙烯酸异片酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、丙烯酸异硬脂酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸乙基卡必醇酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸二十二烷基酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸环己酯等。这样的单官能丙烯酸酯可从日本化成工业株式会社、新中村化学工业株式会社、大阪有机化学工业株式会社等获得。
[0055] 使用单官能丙烯酸酯的情况下,以多官能丙烯酸酯和单官能丙烯酸酯的含有质量比计,优选以多官能丙烯酸酯:单官能丙烯酸酯=80:20~98:2含有。
[0056] (光聚合引发剂)
[0057] 另外,为了促进活性射线固化树脂的固化,优选在硬涂层中含有光聚合引发剂。作为光聚合引发剂量,优选以质量比计,以光聚合引发剂:活性射线固化树脂=20:100~0.01:100含有。作为光聚合引发剂,具体而言,可举出烷基苯系、苯乙酮、二苯甲酮、羟基二苯甲酮、米蚩酮、α-酰基肟酯、噻吨酮等以及它们的衍生物,但并不特别限定于这些。
[0058] 这样的光聚合引发剂可以使用市售品,例如,可举出BASF Japan株式会社制的Irgacure 184、Irgacure 907、Irgacure 651等作为优选的例子。
[0059] (导电剂)
[0060] 为了赋予防静电性,可以在硬涂层中含有导电剂。作为优选的导电剂,可举出金属氧化物粒子或π共轭系导电性聚合物。另外,也可优选使用离子液体作为导电性化合物。
[0061] (添加剂)
[0062] 从容易将处理前后的对接触的差(θΔ)控制在规定的范围(例如5~55°)的观点考虑,也可以在硬涂层中含有有机硅系表面活性剂、氟类表面活性剂、阴离子表面活性剂、以及氟-硅氧烷接枝化合物、氟类化合物、丙烯酸共聚物等添加剂。另外,也可以含有HLB值为3~18的化合物。通过调整这些添加剂的种类和添加量,能够控制拒水性,易于将θΔ控制在上述范围。如果θΔ为上述范围内,则硬涂层显示亲水性,卷绕成卷状时,硬涂膜彼此的滑动性得以抑制,能够得到防止卷偏移(巻ズレ)的效果。
[0063] 这里,碱处理前后的对水接触角之差(θΔ)是从硬涂膜的碱处理前的硬涂层的对水接触角(θ)中减去至少按下述所示的条件进行碱处理后的硬涂层的对水接触角(θa)得到碱处理前后的对水接触角的差(θΔ)的值。作为碱处理条件,是在温度50℃的2.5mol/L的氢氧化溶液中对硬涂膜进行120秒的浸渍处理的条件。另外,关于对水接触角,是在温度23℃、相对湿度55%的气氛下将试样放置24小时后,在温度23℃,相对湿度55%的气氛下,使用接触角计(协和界面科学株式会社制,商品名DropMaster DM100),测定7次滴加纯水1μl 1分钟后的纯水的接触角,将除测定值的最大值、最小值以外的5个测定值平均而得的值。
[0064] 上述的HLB值是Hydrophile-Lipophile-Balance、亲水性-亲油性-平衡的值,是表示化合物的亲水性或亲油性的大小的值。HLB值越小亲油性越高,值越大亲水性越高。另外,HLB值可通过如下所述的计算式求得。
[0065] HLB=7+11.7Log(Mw/Mo)
[0066] 式中,Mw表示亲水基的分子量,Mo表示亲油基的分子量,Mw+Mo=M(化合物的分子量)。或根据格里芬法,可举出HLB值=20×亲水部的式量的总和/分子量(J.Soc.Cosmetic Chem.,5(1954),294)等。下面举出HLB值为3~18的化合物的具体化合物,但本发明并不限定于此。()内表示HLB值。
[0067] 花王株式会社制:Emulgen 102KG(6.3)、Emulgen 103(8.1)、Emulgen104P(9.6)、Emulgen 105(9.7)、Emulgen 106(10.5)、Emulgen 108(12.1)、Emulgen 109P(13.6)、Emulgen 120(15.3)、Emulgen 123P(16.9)、Emulgen147(16.3)、Emulgen 210P(10.7)、Emulgen 220(14.2)、Emulgen 306P(9.4)、Emulgen 320P(13.9)、Emulgen 404(8.8)、Emulgen 408(10.0)、Emulgen409PV(12.0)、Emulgen 420(13.6)、Emulgen 430(16.2)、Emulgen705(10.5)、Emulgen 707(12.1)、Emulgen 709(13.3)、Emulgen 1108(13.5)、Emulgen 1118S-70(16.4)、Emulgen 1135S-70(17.9)、Emulgen2020G-HA(13.0)、Emulgen 2025G(15.7)、Emulgen LS-106(12.5)、Emulgen LS-110(13.4)、Emulgen LS-114(14.0),日信化学工业株式会社制:Surfynol 104E(4)、Surfynol 104H(4)、Surfynol 104A(4)、Surfynol104BC(4)、Surfynol 104DPM(4)、Surfynol 104PA(4)、Surfynol104PG-50(4)、Surfynol 104S(4)、Surfynol 420(4)、Surfynol 440(8)、Surfynol 465(13)、Surfynol 
485(17)、Surfynol SE(6),信越化学工业株式会社制:X-22-4272(7)、X-22-6266(8)、KF-
351(12)、KF-352(7)、KF-353(10)、KF-354L(16)、KF-355A(12)、KF-615A(10)、KF-945(4)、KF-618(11)、KF-6011(12)、KF-6015(4)、KF-6004(5)。
[0068] 作为有机硅系表面活性剂,可举出聚醚改性有机硅等,可举出上述信越化学工业株式会社制的KF系列等。作为丙烯酸共聚物,可举出BYK-Chemie·Japan公司制的BYK-350、BYK-352等市售品化合物。作为氟类表面活性剂,可举出DIC株式会社制的Megafac RS系列、Megafac F-444、Megafac F-556等。氟-硅氧烷接枝化合物是指,至少使包含硅氧烷和/或有机硅氧烷单体的聚硅氧烷和/或有机聚硅氧烷与氟类树脂接枝化而得到的共聚物的化合物。这样的氟-硅氧烷接枝化合物可用后述的实施例中记载的方法制备。或者,作为市售品,可举出富士化成工业株式会社制的ZX-022H、ZX-007C、ZX-049、ZX-047-D等。另外,作为氟类化合物,可举出大金工业株式会社制的Optool DSX、Optool DAC等。这些成分优选相对于硬涂组合物中的固体成分,以0.005质量份~5质量份的范围添加。
[0069] (紫外线吸收剂)
[0070] 硬涂层也可以进一步含有在后述的纤维素酯膜中说明的紫外线吸收剂。作为含有紫外线吸收剂时的膜的构成,在硬涂膜为2层以上构成的情况下,优选在与纤维素酯膜相接的硬涂层中含有紫外线吸收剂。
[0071] 作为紫外线吸收剂的含量,以质量比计,优选以紫外线吸收剂:硬涂层构成树脂=0.01:100~10:100含有。设置2层以上时,与纤维素酯膜相接的硬涂层的膜厚优选为0.05~
2μm的范围。2层以上的层叠可以通过同时重叠来形成。同时重叠是指不经过干燥工序而在基材上通过湿碰湿(wet on wet)涂布2层以上的硬涂层,从而形成硬涂层。为了不经由干燥工序在第1硬涂层上通过湿碰湿层叠第2硬涂层,只要通过挤压涂布机依次重叠或用具有多个狭缝的狭缝模进行同时重叠即可。
[0072] (溶剂)
[0073] 硬涂层优选将形成上述硬涂层的成分用溶胀或部分溶解纤维素酯膜的溶剂稀释而形成硬涂层组合物,用以下方法在纤维素膜上涂布、干燥、固化而设置。
[0074] 作为溶剂,优选酮(甲乙酮、丙酮等)和/或乙酸酯(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、醇(乙醇、甲醇)、丙二醇单甲基醚、环己烷、甲基异丁基酮等。硬涂层的涂布量以湿膜厚计为0.1~40μm的范围是适当的,优选为0.5~30μm的范围。另外,以干膜厚计,平均膜厚为0.01~20μm的范围,优选为0.5~10μm的范围。更优选为0.5~5μm的范围。
[0075] 硬涂层的涂布方法可使用凹版涂布、浸涂、逆转涂布、线棒涂布、模涂、喷墨法等公知的方法。
[0076] (硬涂层形成方法)
[0077] 硬涂层组合物涂布后进行干燥、固化(照射活性射线(也称为UV固化处理)),进而也可以根据需要在UV固化后进行加热处理。作为UV固化后的加热处理温度,优选为80℃以上,进一步优选为100℃以上,特别优选为120℃以上。通过在这样的高温下进行UV固化后的加热处理,能够得到膜强度优异的硬涂层。
[0078] 干燥优选减速干燥区间的温度为90℃以上的高温进行。进一步优选减速干燥区间的温度为90℃~125℃。通过将减速干燥区间的温度设为高温,在硬涂层的形成时在涂膜树脂中产生对流,其结果,容易在硬涂层表面表现不规则的表面粗糙,容易控制为后述的算术平均粗糙度Ra。
[0079] 通常对于干燥工艺已知若开始干燥,则干燥速度从恒定的状态慢慢变为减少的状态,将干燥速度为恒定的区间称为恒速干燥区间,将干燥速度减少的区间称为减速干燥区间。在恒速干燥区间中流入的热量全部被涂膜表面的溶剂蒸发消耗,若涂膜表面的溶剂变少,则蒸发面从表面移至内部而进入减速干燥区间。然后,涂膜表面的温度上升,接近热温度,因此认为活性射线固化型树脂组合物的温度上升,树脂粘度降低而流动性增加。
[0080] 作为UV固化处理的光源,只要是产生紫外线的光源即可没有限制地使用。例如,可使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙气灯等。
[0081] 照射条件根据各个灯而不同,活性射线的照射量通常为50~1000mJ/cm2的范围,优选为50~300mJ/cm2的范围。另外,在UV固化处理中为了防止氧所致的反应阻碍,还可进行氧除去(例如,利用氮吹扫等非活性气体的置换)。通过调整氧浓度的除去量,从而能够控制表面的固化状态。由此,能够控制上述添加剂在硬涂层面的存在状态,其结果,容易将θΔ控制在上述范围。照射活性射线时,优选在膜的搬运方向边赋予张边进行,进一步优选也在宽度方向边赋予张力边进行。赋予的张力优选为30~300N/m。赋予张力的方法没有特别限定,可以在背辊上对搬运方向赋予张力,也可以用拉幅机在宽度方向或双轴方向赋予张力。由此能够得到平面性更优异的膜。
[0082] (表面形状)
[0083] 从抑制膜彼此的滑动性、提高防止卷偏移的效果考虑,硬涂层的算术平均粗糙度Ra优选为2~100nm的范围内,特别优选为5~80nm的范围内。应予说明,算术平均粗糙度Ra可基于JIS(Japanese Industrial Standards;日本工业标准)B0601:2001)来测定。
[0084] 用于形成该算术平均粗糙度Ra的突起形状的高度优选为2nm~4μm的范围内。另外,突起形状的宽度为50nm~300μm的范围内,优选为50nm~100μm的范围内。
[0085] 硬涂层的10点平均粗糙度Rz为中心线平均粗糙度Ra的10倍以下,平均山谷距离Sm优选为5~150μm,更优选为20~100μm,距离凹凸最深部的凸部高度的标准偏差为0.5μm以下,以中心线为基准的平均山谷距离Sm的标准偏差为20μm以下,倾斜角0~5度的面优选为10%以上。上述算术平均粗糙度Ra、Sm、Rz是基于JIS B0601:2001以光学干涉式表面粗糙度计(ZYGO公司制,NewView)测定的值。
[0086] (雾度)
[0087] 从用于显示装置时的可视性考虑,硬涂膜的雾度优选为0.2~10%的范围内。雾度可基于JIS-K7105和JIS K7136测定。
[0088] (硬度)
[0089] 本实施方式的硬涂膜的作为硬度指标的铅笔硬度为HB以上,更优选为H以上。如果为HB以上,则在偏振片化工序中不易受到损伤。铅笔硬度是将所制作的光学性膜在温度23℃、相对湿度55%的条件下调湿2小时以上后,在加重500g条件下使用JIS S 6006所规定的试验用铅笔,根据JIS K5400所规定的铅笔硬度评价方法测定硬涂层和/或功能性层而得的值。
[0090] <纤维素酯膜>
[0091] 接下来,对作为本实施方式的薄膜光学膜的纤维素酯膜以及贴合于偏振片的背面一侧的纤维素酯膜进行说明。
[0092] 纤维素酯膜(以下,也称为乙酸纤维素膜),例如可举出三乙酰纤维素膜、乙酸丙酸纤维素膜、二乙酸纤维素膜、乙酸丁酸纤维素膜等。另外,纤维素酯膜也可以并用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂,聚碳酸酯系树脂、聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、降冰片烯系树脂、氟树脂、环烯聚合物等。作为纤维素酯膜的市售品,例如可举出Konica Minolta TAC KC8UX、KC4UX、KC8UY、KC4UY、KC6UA、KC4UA、KC4UE以及KC4UZ(以上,为Konica Minolta Opto株式会社制)。纤维素酯膜的折射率优选为1.45~1.55。折射率可基于JIS K7142-2008进行测定。
[0093] (纤维素酯树脂)
[0094] 纤维素酯树脂(以下,也称为纤维素酯)优选为纤维素的低级脂肪酸酯。纤维素的低级脂肪酸酯中的低级脂肪酸是指碳原子数为6以下的脂肪酸,例如,可使用乙酸纤维素、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素等、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素等的混合脂肪酸酯。
[0095] 上述记载中,特别优选使用的纤维素的低级脂肪酸酯为二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素。这些纤维素酯可以单独使用或混合使用。
[0096] 二乙酸纤维素可优选使用平均乙酰化度(结合乙酸量)为51.0%~56.0%的二乙酸纤维素。作为市售品,可举出株式会社Daicel制的L20、L30、L40、L50,Eastman Chemical Japan株式会社制的Ca398-3、Ca398-6、Ca398-10、Ca398-30、Ca394-60S。
[0097] 三乙酸纤维素可优选使用平均乙酰化度(结合乙酸量)为54.0~62.5%的三乙酸纤维素,进一步优选平均乙酰化度为58.0~62.5%的三乙酸纤维素。
[0098] 作为三乙酸纤维素,优选含有:数均分子量(Mn)为125000以上且小于155000、重均分子量(Mw)为265000以上且小于310000、Mw/Mn为1.9~2.1的三乙酸纤维素A,乙酰基取代度为2.75~2.90且数均分子量(Mn)为155000以上且小于180000、重均分子量(Mw)为290000且小于360000、Mw/Mn为1.8~2.0的三乙酸纤维素B。
[0099] 乙酸丙酸纤维素优选为具有碳原子数2~4的酰基作为取代基,且将乙酰基的取代度设为X、丙酰基或丁酰基的取代度设为Y时,同时满足下述式(I)和(II)的乙酸丙酸纤维素。
[0100] 式(I)2.6≤X+Y≤3.0
[0101] 式(II)0≤X≤2.5
[0102] 其中,优选为1.9≤X≤2.5,0.1≤Y≤0.9。
[0103] 上述酰基的取代度可以基于作为ASTM(American Society for Testing and Materials;美国试验材料协会)制订·发布的标准之一的ASTM-D817-96进行测定。
[0104] 纤维素酯的数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)可使用高效液相色谱进行测定。测定条件如下。
[0105] 溶剂:二氯甲烷
[0106] 柱:Shodex K806,K805,K803G
[0107] (连接3根昭和电工株式会社制而使用)
[0108] 柱温:25℃
[0109] 试样浓度:0.1质量%
[0110] 检测器:RI Model 504(GL Science公司制)
[0111] :L6000(日立制作所株式会社制)
[0112] 流量:1.0ml/min
[0113] 标准曲线:使用由标准聚苯乙烯STK standard Polystyrene(东曹株式会社制)Mw=1000000~500的13个样品得到的标准曲线。13个样品优选大致等间隔地使用。
[0114] (热塑性丙烯酸树脂)
[0115] 也可以并用纤维素酯膜和热塑性丙烯酸树脂。并用时,热塑性丙烯酸树脂和纤维素酯树脂的含有质量比优选为热塑性丙烯酸树脂:纤维素酯树脂=95:5~50:50。
[0116] 丙烯酸树脂中也包含甲基丙烯酸树脂。作为丙烯酸树脂,没有特别限制,优选由甲基丙烯酸甲酯单元50~99质量%、和能够与其共聚的其它单体单元1~50质量%构成的树脂。作为能够共聚的其它单体,可举出烷基数的碳原子数为2~18的甲基丙烯酸烷基酯、烷基数的碳原子数为1~18的丙烯酸烷基酯,丙烯酸、甲基丙烯酸等α,β-不饱和酸,来酸、富马酸、衣康酸等含有不饱和基团的二元羧酸,苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物,丙烯腈、甲基丙烯腈等α,β-不饱和腈,马来酸酐、马来酰亚胺、N-取代马来酰亚胺、戊二酸酐等,它们可以单独使用或并用2种以上。
[0117] 它们中,从共聚物的耐热分解性和流动性的观点考虑,优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等,可特别优选使用丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯。另外,重均分子量(Mw)优选为80000~500000,进一步优选为110000~500000的范围内。
[0118] 丙烯酸树脂的重均分子量通过凝胶渗透色谱法测定。作为丙烯酸树脂的市售品,例如可举出Delpet 60N、80N(旭化成化学株式会社制),Dianal BR52、BR80、BR83、BR85、BR88(三菱RAYON株式会社制)、KT75(电气化学工业株式会社制)等。丙烯酸树脂也可并用2种以上。
[0119] (微粒)
[0120] 为了提高操作性,在本实施方式的纤维素酯膜中优选含有例如丙烯酸粒子、二氧化硅、二氧化、氧化、氧化锆、碳酸高岭土、滑石、煅烧硅酸钙、水合硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁、磷酸钙等无机微粒或交联高分子等消光剂。另外,丙烯酸粒子没有特别限定,但优选多层结构丙烯酸系粒状复合体。其中,从能够减少纤维素酯膜的雾度的观点考虑优选二氧化硅。作为微粒的1次平均粒径,优选为20nm以下,进一步优选为5~16nm的范围内,特别优选为5~12nm的范围内。
[0121] 从在环境变化中的尺寸稳定性考虑,本实施方式的乙酸纤维素膜优选含有下述通式(X)表示的酯化合物或糖酯。首先,对通式(X)表示的酯化合物进行说明。
[0122] 通式(X)B-(G-A)n-G-B
[0123] (式中,B表示羟基或者羧酸残基,G表示碳原子数2~12的烷撑二醇残基或碳原子数6~12的芳基二醇残基或者碳原子数为4~12的氧烷撑二醇残基,A表示碳原子数4~12的烷撑二羧酸残基或者碳原子数6~12的芳基二羧酸残基。n表示1以上的整数。)
[0124] 在通式(X)中,作为碳原子数2~12的烷撑二醇成分,有乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、2,2-二乙基-1,3-丙二醇(3,3-二羟甲基戊烷)、2-正丁基-2-乙基-1,3丙二醇(3,3-二羟甲基庚烷)、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十八烷二醇等,这些二醇,可以使用1种或以2种以上的混合物形式使用。特别是碳原子数2~12的烷撑二醇与乙酸纤维素的相溶性优异,所以特别优选。作为碳原子数6~12的芳基二醇成分,例如,有对苯二酚、间苯二酚、双酚A、双酚F、双酚等,这些二醇可使用1种或以2种以上的混合物的形式使用。
[0125] 另外,作为碳原子数4~12的氧烷撑二醇成分,例如有二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇等,这些二醇可使用1种或以2种以上的混合物的形式使用。作为碳原子数4~12的烷撑二羧酸成分,例如有琥珀酸、马来酸、富马酸、戊二酸、己二酸壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸等,这些可以各自使用1种或以2种以上的混合物的形式使用。作为碳原子数6~12的芳撑二羧酸成分,有邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸等。以下,示出通式(X)表示的化合物的具体例(化合物X-1~化合物X-17),但并不限定于此。
[0126]
[0127]
[0128]
[0129] 接下来,对糖酯化合物进行说明。作为糖酯化合物,是除纤维素酯以外的酯,是将下述单糖、二糖、三糖或低聚糖等糖的OH基的全部或一部分酯化而成的化合物。作为糖,例如可举出葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、木糖、阿拉伯糖、乳糖、蔗糖、耐斯糖、1F-果糖基耐斯糖、水苏糖、麦芽糖醇、乳糖醇、乳果糖、纤维二糖、麦芽糖、纤维三糖、麦芽三糖、子糖和蔗果三糖。除此之外,还可举出龙胆二糖、龙胆三糖、龙胆四糖、木三糖、半乳糖基蔗糖等。这些化合物中,特别优选具有呋喃糖结构和/或吡喃糖结构的化合物。其中,优选蔗糖、蔗果三糖、耐斯糖、1F-果糖基耐斯糖、水苏糖等,进一步优选蔗糖。另外,作为低聚糖,还可以优选使用低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖。
[0130] 用于将糖酯化的单羧酸没有特别限制,可使用公知的脂肪族单羧酸、脂环族单羧酸、芳香族单羧酸等。使用的羧酸可以为1种,也可以混合2种以上。作为优选的脂肪族单羧酸,可举出乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-乙基-己烷羧酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、十九烷酸、花生酸、山嵛酸、二十四烷酸、蜡酸、二十七烷酸、酸、蜂花酸、三十二烷酸等饱和脂肪酸,十一碳烯酸、油酸、山梨酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、辛烯酸等不饱和脂肪酸等。作为优选的脂环族单羧酸的例子,可举出环戊烷羧酸、环己烷羧酸、环辛烷羧酸或它们的衍生物。作为优选的芳香族单羧酸的例子,可举出苯甲酸,在苯甲酸的苯环上导入了烷基、烷氧基的芳香族单羧酸、肉桂酸、二苯乙醇酸、联苯羧酸、萘羧酸、四氢化萘羧酸等的具有2个以上苯环的芳香族单羧酸或它们的衍生物,更具体而言,可举出二甲苯甲酸、2,3-二甲基苯甲酸、3,5-二甲基苯甲酸、2,3,4-三甲基苯甲酸(プレーニチル酸)、γ-异荰酸、荰酸、均三甲基苯甲酸、α-异荰酸、枯酸、α-甲基苯甲酸、氢化阿托酸、阿托酸、氢化肉桂酸、水杨酸、邻茴香酸、间茴香酸、对茴香酸、木馏油酸、邻高水杨酸、间高水杨酸、对高水杨酸、邻-焦儿茶酸、2,4-二羟基苯甲酸、香草酸、异香草酸、藜芦酸、邻藜芦酸、没食子酸、细辛酸、扁桃酸、高茴香酸、高香草酸、高藜芦酸、邻高藜芦酸、酞酮酸、对香豆酸,特别优选苯甲酸。酯化的酯化合物中,优选通过酯化导入了乙酰基的乙酰化合物。以下示出了可用于本实施方式的糖酯化合物的具体例,但并不限于这些。
[0131]
[0132]
[0133]
[0134]
[0135]
[0136] 糖酯化合物优选通式(Y)表示的化合物。以下,对通式(Y)表示的化合物进行说明。
[0137]
[0138] (式中,R1~R8表示氢原子、取代或无取代的碳原子数2~22的烷基羰基,或者取代或无取代的碳原子数2~22的芳基羰基,R1~R8可以相同或不同。)
[0139] 以下更具体地示出了通式(Y)表示的化合物(化合物Y-1~化合物Y-23),但并不限定于这些。应予说明,下表中平均取代度小于8.0时,R1~R8任一个表示氢原子。
[0140]
[0141]
[0142] 关于取代度分布,通过调节酯化反应时间或混合取代度不同的化合物从而能够调整为目标取代度。
[0143] 通式(X)表示的酯化合物或者糖酯化合物优选在乙酸纤维素膜中含有1~30质量%,更优选含有5~25质量%,特别是优选含有5~20质量%。
[0144] (其它添加剂)
[0145] 〔增塑剂〕
[0146] 本实施方式的乙酸纤维素膜可以根据需要含有增塑剂。作为增塑剂,没有特别限定,可举出多元羧酸酯系增塑剂、乙醇酸酯系增塑剂、邻苯二甲酸酯系增塑剂、磷酸酯系增塑剂以及多元醇酯系增塑剂、丙烯酸系增塑剂等。其中,从容易将纤维素酯膜控制为后述的延迟值的观点考虑,优选丙烯酸系增塑剂。
[0147] 多元醇酯系增塑剂是由2元以上的脂肪族多元醇和单羧酸的酯构成的增塑剂,优选在分子内具有芳香环或环烷基环。优选为2~20元的脂肪族多元醇酯。以下,示出多元醇酯系增塑剂的具体例,但并不限定于这些。
[0148]
[0149]
[0150] 作为乙醇酸酯系增塑剂,没有特别限定,可优选使用烷基邻苯二甲酰乙醇酸烷基酯类。作为烷基邻苯二甲酰乙醇酸烷基酯类,例如可举出甲基邻苯二甲酰甲基乙醇酸酯、乙基邻苯二甲酰乙基乙醇酸酯、丙基邻苯二甲酰丙基乙醇酸酯、丁基邻苯二甲酰丁基乙醇酸酯、辛基邻苯二甲酰辛基乙醇酸酯、甲基邻苯二甲酰乙基乙醇酸酯、乙基邻苯二甲酰甲基乙醇酸酯、乙基邻苯二甲酰丙基乙醇酸酯、甲基邻苯二甲酰丁基乙醇酸酯、乙基邻苯二甲酰丁基乙醇酸酯、丁基邻苯二甲酰甲基乙醇酸酯、丁基邻苯二甲酰乙基乙醇酸酯、丙基邻苯二甲酰丁基乙醇酸酯、丁基邻苯二甲酰丙基乙醇酸酯、甲基邻苯二甲酰辛基乙醇酸酯、乙基邻苯二甲酰辛基乙醇酸酯、辛基邻苯二甲酰甲基乙醇酸酯、辛基邻苯二甲酰乙基乙醇酸酯等。
[0151] 作为邻苯二甲酸酯系增塑剂,可举出邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲氧基乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、对苯二甲酸二环己酯等。
[0152] 作为磷酸酯系增塑剂,可举出磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯基二苯酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸二苯基联苯酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯、磷酸丁基苯基二苯酯(BDP)等。
[0153] 多元羧酸酯系增塑剂是由2元以上、优选为2元~20元的多元羧酸与醇的酯构成的化合物。作为具体例,可举出柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰基三乙基柠檬酸酯(ATEC)、乙酰基三丁基柠檬酸酯(ATBC)、苯甲酰三丁基柠檬酸酯、乙酰基三苯基柠檬酸酯、乙酰基三苄基柠檬酸酯、酒石酸二丁酯、酒石酸二乙酰基二丁酯、偏苯三酸三丁酯、均苯四甲酸四丁酯等,但并不限于这些。
[0154] 作为丙烯酸系增塑剂,优选丙烯酸系聚合物,丙烯酸系聚合物优选丙烯酸或甲基丙烯酸烷基酯的均聚物或者共聚物。作为丙烯酸酯的单体,例如,可举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸(异、正)丙酯、丙烯酸(正、异,仲、叔)丁酯、丙烯酸(正、异,仲)戊酯、丙烯酸(正、异)己酯、丙烯酸(正、异)庚酯、丙烯酸(正、异)辛酯、丙烯酸(正、异)壬酯、丙烯酸(正、异)十四烷基酯、丙烯酸(2-乙基己酯)、丙烯酸(ε-己内酯)、丙烯酸(2-羟基乙酯)、丙烯酸(2-羟基丙酯)、丙烯酸(3-羟基丙酯)、丙烯酸(4-羟基丁酯)、丙烯酸(2-羟基丁酯)、丙烯酸(2-甲氧基乙酯)、丙烯酸(2-乙氧基乙酯)等或者将上述丙烯酸酯变为甲基丙烯酸酯。丙烯酸系聚合物为上述单体的均聚物或共聚物,但优选丙烯酸甲酯单体单元具有30质量%以上,另外优选甲基丙烯酸甲酯单体单元具有40质量%以上。特别优选丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯的均聚物。
[0155] (紫外线吸收剂)
[0156] 本实施方式的乙酸纤维素膜还可含有紫外线吸收剂。紫外线吸收剂吸收400nm以下的紫外线,所以能够提高耐久性。紫外线吸收剂特别优选在波长370nm处的透射率为10%以下,更优选为5%以下,进一步优选为2%以下。作为紫外线吸收剂的具体例,没有特别限定,例如,可举出羟基二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、水杨酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、三嗪系化合物、镍配合物系化合物、无机粉体等。
[0157] 更具体而言,例如,可使用5-氯-2-(3,5-二-仲丁基-2-羟基苯基)-2H-苯并三唑、(2-2H-苯并三唑-2-基)-6-(直链及侧链十二烷基)-4-甲基苯酚、2-羟基-4-苄基氧二苯甲酮、2,4-苄基氧二苯甲酮等。它们可以使用市售品,例如,可优选使用BASF Japan公司制的TINUVIN 109、TINUVIN171、TINUVIN 234、TINUVIN 326、TINUVIN 327、TINUVIN 328等TINUVIN类。
[0158] 优选使用的紫外线吸收剂是苯并三唑系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂、三嗪系紫外线吸收剂,特别优选为苯并三唑系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂等。
[0159] 此外,具有1,3,5三嗪环的化合物等圆盘状化合物也可优选用作紫外线吸收剂。另外,作为紫外线吸收剂,还可优选使用高分子紫外线吸收剂,特别优选使用聚合物类型的紫外线吸收剂。
[0160] 作为苯并三唑系紫外线吸收剂,可使用作为市售品的BASF Japan公司制的TINUVIN 109(辛基-3-[3-叔丁基-4-羟基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)苯基]丙酸酯与2-乙基己基-3-[3-叔丁基-4-羟基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)苯基]丙酸酯的混合物)、TINUVIN 928(2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚)等。作为三嗪系紫外线吸收剂,可使用作为市售品的BASF Japan公司制的TINUVIN 
400(2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-羟基苯基与环氧乙烷的反应生成物)、TINUVIN 460(2,4-双[2-羟基-4-丁氧基苯基]-6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3-5-三嗪)、TINUVIN 405(2-(2,4-二羟基苯基)-4,6-双-(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪与(2-乙基己基)-缩水甘油酸酯的反应生成物)等。
[0161] 紫外线吸收剂的添加方法是:可以在甲醇、乙醇、丁醇等醇或二氯甲烷、乙酸甲酯、丙酮、二氧戊环等有机溶剂或它们的混合溶剂中溶解紫外线吸收剂会后,添加到成为膜基材的树脂溶液(涂料)中,或者直接添加到涂料组成中。如无机粉体那样不溶解于有机溶剂的物质,可使用溶解器、砂磨机在有机溶剂与乙酸纤维素中分散后添加到涂料中。
[0162] 紫外线吸收剂的使用量优选相对于乙酸纤维素膜为0.5~10质量%,进一步优选为0.6~4质量%。
[0163] (抗氧化剂)
[0164] 本实施方式的乙酸纤维素膜可以进一步含有抗氧化剂(防劣化剂)。抗氧化剂具有如下作用:可延缓或防止由于乙酸纤维素膜中的残留溶剂量的卤素、磷酸系增塑剂的磷酸等引起的乙酸纤维素膜的分解的作用。作为抗氧化剂,可优选使用受阻酚系的化合物,例如可举出2,6-二-叔丁基-对甲酚、季戊四醇-四〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、三乙二醇-双〔3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、1,6-己二醇-双〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、2,4-双-(正辛基硫)-6-(4-羟基-3,5-二-叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2,2-硫代-二亚乙基双〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、N,N′-六亚甲基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯、三-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-异氰脲酸酯等。这些化合物的添加量相对于乙酸纤维素膜以质量比例计优选为1ppm~10000ppm,进一步优选为10~1000ppm。
[0165] (缺陷)
[0166] 纤维素酯膜优选直径5μm以上的缺陷为1个/10cm见方以下。进一步优选为0.5个/10cm见方以下,更优选为0.1个/10cm见方以下。这里,缺陷是指,在溶液制膜的干燥工序中因溶剂的急剧蒸发而产生的膜中的空穴(发泡缺陷)、因制膜原液中的异物或在制膜中混入的异物而引起的膜中的异物(异物缺陷)、辊伤的转印、擦伤等。另外,缺陷的直径是指,在缺陷为圆形的情况下表示其直径,在不是圆形的情况下,通过下述方法用显微镜观察缺陷的范围来确定,设为其最大径(外接圆的直径)。
[0167] 在缺陷为气泡或异物的情况下,缺陷的范围是用微分干涉显微镜的透射光观察缺陷时的阴影的大小。在缺陷为辊伤的转印或擦伤等表面形状的变化的情况下,用微分干涉显微镜的反射光观察缺陷来确认其大小。
[0168] 若缺陷的个数多于1个/10cm见方,则例如在后工序中的加工时等对膜施加张力时,有时膜以缺陷为基点断裂而使生产率降低。另外,若缺陷的直径为5μm以上,则可以通过偏振片观察等目视确认缺陷,使用该膜作为光学部件时有时会产生亮点。另外,即使在目视无法确认缺陷的情况下,在形成硬涂层时,有时涂膜无法均匀形成而涂布脱落。
[0169] 对于基材膜而言,优选在基于JIS-K7127-1999的测定中,至少一个方向的断裂伸长率为10%以上,更优选为20%以上。断裂伸长率的上限没有特别限定,但实际上为250%左右。要增大断裂伸长率,有效的是抑制异物和发泡引起的膜中的缺陷。
[0170] (光学特性)
[0171] 纤维素酯膜优选其全光线透射率为90%以上,更优选为93%以上。另外,作为实际的上限,为99%左右。雾度值优选为2%以下,更优选为1.5%以下。全光线透射率、雾度值可基于JIS K7361和JIS K7136测定。
[0172] 另外,纤维素酯膜的面内延迟值Ro为0~5nm,厚度方向的延迟值Rth优选为-10~10nm的范围。Rth更进一步优选为-5~5nm的范围。
[0173] Ro和Rth是由下述式(i)和(ii)定义的值。
[0174] 式(i)Ro=(nx-ny)×d
[0175] 式(ii)Rth={(nx+ny)/2-nz}×d
[0176] (式中,nx表示纤维素酯膜面内的迟相轴方向的折射率,ny表示基材膜面内与迟相轴正交的方向的折射率,nz表示纤维素酯膜的厚度方向的折射率,d表示纤维素酯膜的厚度(nm)。)
[0177] 上述延迟值,例如可使用KOBRA-21ADH(王子计测机器株式会社制),在23℃、55%RH(相对湿度)的环境下,以测定波长590nm求得。通过使用控制为上述延迟值的纤维素酯膜,从而从用于触摸面板、液晶显示装置等的图像显示装置时的可视性优异的观点考虑而优选。延迟值可通过上述增塑剂的种类、添加量以及纤维素酯膜的膜厚、拉伸条件等调整。
[0178] (纤维素酯膜的制膜)
[0179] (有机溶剂)
[0180] 本实施方式的纤维素酯膜可通过溶液流延法(溶液制膜法)制备。以溶液流延法制成纤维素酯膜时的用于形成树脂溶液(涂料组合物)的有机溶剂,只要可同时溶解纤维素酯树脂、其它添加剂就可以没有限制地使用。例如,作为氯类有机溶剂,可举出二氯甲烷,作为非氯类有机溶剂,可举出乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、丙酮、四氢呋喃、1,3-二氧戊环、1,4-二 烷、环己酮、甲酸乙酯、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-六氟-1-丙醇、1,3-二氟-2-丙醇、
1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲基-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇,2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、硝基乙烷、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等,可优选使用二氯甲烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮。上述溶剂优选为共计溶解了15~45质量%纤维素酯树脂、其它添加剂的涂料组合物。
[0181] (溶液流延法)
[0182] 溶液流延法中,通过以下工序进行:使树脂和添加剂溶解于溶剂中来制备涂料的工序、将涂料流延在带状或鼓状的金属支承体上的工序、将流延后的涂料干燥成坯膜(ウェブ)的工序、从金属支承体上剥离坯膜的工序、将剥离的坯膜拉伸或宽度保持的工序、将坯膜进一步干燥的工序、将精加工的纤维素酯膜进行卷取的工序。以下,进行更具体地说明。
[0183] 图1是示意地表示作为本实施方式的薄膜光学膜的纤维素酯膜的制造装置的一个例子的截面图。图1中,首先,在溶解釜1中,例如将纤维素酯等的树脂溶解于良溶剂和不良溶剂的混合溶剂中,向其中添加增塑剂、紫外线吸收剂等添加剂来制备涂料。
[0184] 接着,将溶解釜1中制备的涂料通过加压型定量齿轮泵2利用导管向流延模头3送液,从流延模头3将涂料流延至无限移送的由旋转驱动不锈制环状带构成的金属支承体6上的流延位置,由此,使形成的坯膜9(流延膜)与金属支承体6上接触。作为金属支承体6的环状带,通过前后一对鼓5·5以及中间的多个辊(未图示)保持。在环状带的两端卷绕部的鼓5·5的一方或双方设置对环状带赋予张力的驱动装置(未图示),由此,环状带能够以施加张力而张紧的状态使用。
[0185] 应予说明,代替上述环状带,可以使用在表面实施了硬铬处理的不锈钢制的旋转驱动鼓作为金属支承体6,从流延模头3将涂料流延在该旋转驱动鼓上而形成坯膜。
[0186] 对于利用流延模头3的涂料的流延而言,有将流延而得的坯膜用刮刀调节膜厚的刮刀法、将流延而得的坯膜用反转辊调节膜厚的利用逆辊涂布机的方法、使用加压模头的方法等。其中,从能够调整喷嘴部分的狭缝形状、易于使膜厚均匀等的理由考虑优选使用加压模头。加压模头有衣架型模头、T模头等,可优选使用任一种。
[0187] 溶液流延法中,从流延模头3流延至金属支承体6上的纤维素酯等的涂料的固体成分浓度优选为15~30重量%。涂料的固体成分浓度若小于15重量%,则无法在金属支承体6上充分干燥,剥离时坯膜的一部分残留于金属支承体6上而引起污染(例如带污染)。另外,涂料的固体成分浓度若超过30%,则涂料粘度增高,在涂料调整工序中过滤器堵塞提前,或涂料在金属支承体6上的流延时压力增高,可能挤不出涂料。
[0188] 这样流延在金属支承体6的表面的涂料,通过在剥离前促进干燥从而增加凝胶膜的强度(膜强度)。
[0189] 为了使坯膜9干燥固化直至成为可通过剥离辊8从金属支承体6剥离的膜强度,优选在金属支承体6上,干燥至坯膜9中的残留溶剂量为150重量%以下,更优选为80~120重量%。另外,从金属支承体6剥离坯膜9时的坯膜温度优选为0~30℃。另外,坯膜9从金属支承体6刚刚剥离之后,因溶剂从与金属支承体6的密合面侧蒸发而一度使温度急速下降,气氛中的水蒸气、溶剂蒸气等挥发性成分容易凝结,所以进一步优选剥离时的坯膜温度为5~30℃。
[0190] 这里,残留溶剂量由下述式表示。
[0191] 残留溶剂量(重量%)={(M-N)/N}×100
[0192] 应予说明,式中,M表示坯膜在任意时刻的重量,N表示重量M的试样在温度110℃、干燥3小时后的重量。
[0193] 将由流延在金属支承体6上的涂料形成的坯膜9在金属支承体6上加热,蒸发溶剂直至坯膜9能够通过剥离辊8从金属支承体6剥离。为了使溶剂蒸发,有从坯膜9侧吹风的方法、从金属支承体6的背面利用液体导热的方法、利用辐射热从表背导热的方法等,可以适当地单独使用或组合使用。
[0194] 通过剥离辊8从金属支承体6剥离坯膜9时的剥离张力优选为大于在JIS Z 0237这样的剥离力测定中得到的剥离力的张力。这是由于,在高速制膜时,如果剥离张力与在JIS测定法中得到的剥离力相等,则剥离位置有时位于下游侧,所以为了稳定化而提高剥离张力来进行。但是,即使在工序中以相同的剥离张力制膜,如果利用JIS测定方法的剥离力下降,则也可确定膜的交叉尼科透射率(CNT)的波动大幅减少。
[0195] 作为工序中的剥离张力值通常以50~250N/m进行剥离。
[0196] 使坯膜9干燥固化直至能够在金属支承体6上剥离的膜强度后,通过剥离辊8将坯膜9剥离,接着,在拉伸工序的拉幅机10中拉伸坯膜9。
[0197] 在拉伸工序中,作为液晶显示装置用膜,为了提高膜的平面性、尺寸稳定性,优选用夹子等固定坯膜9的两侧边缘部来进行拉伸的拉幅机方式。
[0198] 进入拉伸工序的拉幅机10之前的坯膜9的残留溶剂量优选为1~10重量%。另外,拉伸工序的拉幅机10中的坯膜的拉伸率为1~100%,优选为3~80%,进一步优选为3~60%。
[0199] 另外,从拉幅机10中的热风排出狭缝口排出的热风的温度为100~200℃,优选为110~190℃,进一步优选为115~185℃。
[0200] 在拉伸工序的拉幅机10后设置干燥装置11。在干燥装置11内,通过从侧面看配置成锯齿状的多个搬运辊使坯膜9蛇行前进,在其间对坯膜9进行干燥。干燥装置11的膜搬运张力受到涂料的物性、剥离时以及膜搬运工序中的残留溶剂量、干燥温度等影响,干燥时的膜搬运张力为10~300N/m宽度,更优选为20~270N/m宽度。
[0201] 应予说明,使坯膜(膜)9干燥的手段没有特别限制,通常用热风、红外线、加热辊、微波等进行。从简便性的观点考虑,优选用热风干燥,例如通过从干燥装置11的热风入口吹入的干燥风12进行干燥,从干燥装置11的出口排出排气风来进行干燥。干燥风12的温度优选为40~160℃,为了使平面性、尺寸稳定性良好而进一步优选为50~160℃。
[0202] 这些从流延到后干燥的工序,可以在空气气氛下,也可以在氮气等非活性气体气氛下进行。此时,考虑溶剂的爆炸极限浓度来实施干燥气氛是理所应当的。
[0203] 将结束在干燥装置11中的干燥工序而搬运的光学膜F通过卷取装置13进行卷取,得到光学膜的原卷(原反)。干燥结束后的膜的残留溶剂量为0.5重量%以下,优选为0.1重量%以下,从而能够得到尺寸稳定性良好的膜。
[0204] 膜的卷取方法使用通常使用的复卷机即可,有恒转矩法、恒张力法、锥形张力法、内部应力恒定的程序张力控制法等控制张力的方法,分情况使用它们即可。膜与卷取芯(卷芯)的接合,可以是双面粘接胶带,也可以是单面粘接胶带。
[0205] 从液晶显示装置的轻薄化的观点考虑,纤维素酯等的光学膜F的干燥后的膜厚优选为15μm~30μm。这里,干燥后的膜厚是指,光学膜F中的残留溶剂量在0.5重量%以下的状态的膜厚。
[0206] 若卷取后的光学膜F的膜厚过薄,则有时得不到作为例如偏振片用保护膜所需要的强度。另一方面,若光学膜F的膜厚过厚,则相对于以往的纤维素酯等树脂膜,没有薄膜化的优越性。对于膜厚的调节,可以控制涂料浓度、泵的送液量、流延模头3的喷嘴的狭缝间隙、流延模头3的挤出压力、金属支承体6的速度等以成为所希望的厚度。另外,作为使膜厚均匀的方法,优选使用膜厚检测装置,使程序化的反馈信息反馈到上述各装置来进行调节。
[0207] (纤维素酯膜的物性)
[0208] 如上所述,本实施方式中的纤维素酯膜的膜厚优选为15μm~30μm。另外,纤维素酯膜的宽度可优选使用1~4m。若超过4m则难以搬运。
[0209] 另外,纤维素酯膜的长度优选为500~10000m,更优选为1000~8000m。通过为上述长度的范围,硬涂层等的涂布中的加工适应性、纤维素酯膜本身的操作性优异。
[0210] 另外,纤维素酯膜的算术平均粗糙度Ra优选为2~10nm,更优选为2~5nm。算术平均粗糙度Ra可基于JIS B0601:1994测定。
[0211] 另外,纤维素酯膜的碱处理前的对水接触角通常为40°~80°的范围,优选为50°~70°。另外,碱处理后的对水接触角取决于碱的处理条件,通常为10°~60°,优选为20°~
60°。应予说明,对水接触角是基于上述硬涂层的对水接触角的测定方法中记载的方法测定而得的值。
[0212] 通过碱处理硬涂层的对水接触角降低,与纤维素酯膜的对水接触角相近,从而推断形成亲水性层彼此的层叠状态,能够得到防止卷偏移的效果。作为碱处理的方法,将纤维素酯膜浸渍于碱溶液后,水洗并干燥。另外,也可以碱处理后,在酸性水工序中进行中和,之后进行水洗和干燥。
[0213] 作为碱溶液,可举出氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液,氢氧根离子的浓度优选为0.1~5mol/L的范围,进一步优选为0.5mol/L~3mol/L的范围。此外,碱溶液的温度优选为25~90℃的范围,进一步优选为40~70℃的范围。碱处理时间为5秒~5分钟的范围,优选为30秒~3分钟的范围。
[0214] <其它层>
[0215] 可对本实施方式的硬涂膜设置防反射层、导电性层等其它层。
[0216] 〈防反射层〉
[0217] 本实施方式的硬涂膜可在硬涂层上涂设防反射层,用作具有防外光反射功能的防反射膜。
[0218] 防反射层优选考虑折射率、膜厚、层数、层顺序等而形成以利用光学干涉来降低反射率。防反射层优选以折射率低于作为支承体的保护膜的低折射率层构成,或组合折射率高于作为支承体的保护膜的高折射率层和低折射率层而构成。特别优选为由3层以上的折射率层构成的防反射层,可优选使用从支承体侧起将折射率不同的3层按照中折射率层(折射率比支承体高、但折射率比高折射率层低的层)/高折射率层/低折射率层的顺序进行层叠的防反射层。或者,还可优选使用将2层以上的高折射率层和2层以上的低折射率层交替层叠而成的4层以上的层构成的防反射层。作为层构成,考虑下述的构成,但并不限定于此。
[0219] 纤维素酯膜/硬涂层/低折射率层
[0220] 纤维素酯膜/硬涂层/高折射率层/低折射率层
[0221] 纤维素酯膜/硬涂层/中折射率层/高折射率层/低折射率层
[0222] 硬涂层/纤维素酯膜/硬涂层/低折射率层
[0223] 硬涂层/纤维素酯膜/硬涂层/高折射率层/低折射率
[0224] 硬涂层/纤维素酯膜/硬涂层/中折射率层/高折射率层/低折射率层
[0225] 低折射率层/硬涂层/纤维素酯膜/硬涂层/低折射率层
[0226] (低折射率层)
[0227] 低折射率层优选含有二氧化硅系微粒,其折射率在23℃、波长550nm测定中优选为1.30~1.45的范围。
[0228] 低折射率层的膜厚优选为5nm~0.5μm的范围内,进一步优选为10nm~0.3μm的范围内,最优选为30nm~0.2μm的范围内。
[0229] 对于低折射率层形成用组合物,作为二氧化硅系微粒,特别优选含有至少1种以上的具有外壳层且内部为多孔或空穴的粒子。特别优选该具有外壳层且内部为多孔或空穴的粒子是中空二氧化硅系微粒。
[0230] 应予说明,低折射率层形成用组合物中可以一并含有下述通式(OSi-1)表示的有机硅化合物或其水解物、或者其缩聚物。
[0231] 通式(OSi-1):Si(OR)4
[0232] 式中,R表示碳原子数1~4的烷基。作为通式表示的有机硅化合物,具体而言,可优选使用四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷等。
[0233] 此外,可以在低折射率层形成用组合物中添加溶剂、根据需要的硅烷偶联剂、固化剂、表面活性剂等。另外,低折射率层形成用组合物可以含有以35~80质量%的范围含氟原子、且以包含交联性或聚合性官能团的含氟化合物为主成分的具有热固化性和/或光固化性的化合物。具体而言,为含氟聚合物或含氟溶胶凝胶化合物等。作为含氟聚合物,例如可举出含全氟烷基的硅烷化合物〔例如(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)三乙氧基硅烷〕的水解物、脱水缩合物,还有以含氟单体单元和交联反应性单元为构成单元的含氟共聚物。
[0234] (高折射率层)
[0235] 高折射率层的折射率在23℃、波长550nm进行测定中,优选调整为1.4~2.2的范围。另外,高折射率层的厚度优选为5nm~1μm,进一步优选为10nm~0.2μm,最优选为30nm~0.1μm。
[0236] 高折射率层的折射率的调整可通过添加金属氧化物微粒等来实现。使用的金属氧化物微粒的折射率优选为1.80~2.60,进一步优选为1.85~2.50。金属氧化物微粒的种类并没有特别限定,可使用具有选自Ti、Zr、Sn、Sb、Cu、Fe、Mn、Pb、Cd、As、Cr、Hg、Zn、Al、Mg、Si、P以及S中的至少一种元素的金属氧化物。
[0237] (导电性层)
[0238] 硬涂膜可以在硬涂层上形成导电性层而构成。作为设置的导电性层,可使用通常广为所知的导电性材料。例如,可使用氧化铟、氧化、氧化铟锡、金、、钯等的金属氧化物。它们可通过真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、溶液涂布法等在硬涂膜上形成为薄膜。另外,还可使用作为上述π共轭系导电性聚合物的有机导电性材料来形成导电性层。
[0239] 特别优选使用以透明性、导电性优异且可较低成本得到的氧化铟、氧化锡或氧化铟锡任一种为主成分的导电性材料。导电性层的厚度根据使用的材料而不同不能一概而论,但适当的是能使表面电阻率为1000Ω以下、优选为500Ω以下的厚度,若也考虑经济性,则为10nm以上、优选为20nm以上,且80nm以下、优选为70nm以下的范围。在这样的薄膜中,难以产生因导电性层的厚度不均引起的可见光的干扰条纹。
[0240] <偏振片>
[0241] 接下来,对使用了本实施方式的硬涂膜的偏振片进行阐述。偏振片可通过通常的方法制作。
[0242] 例如,优选对本实施方式的硬涂膜进行碱皂化处理,使用完全皂化型聚乙烯醇水溶液将处理后的硬涂膜与在碘溶液中浸渍拉伸而制成的偏振膜的至少一面贴合。
[0243] 偏振膜的另一面可以使用该硬涂膜,也可以使用上述纤维素酯膜。从调整平滑性、卷曲平衡、更加提高防止卷绕偏移的效果的观点考虑,优选另一面所使用的纤维素酯膜的膜厚为5~34μm的范围。
[0244] 作为偏振片的主要构成要素的偏振膜(起偏器)是指,仅使一定方向的极化面的光通过的元件,现在已知的代表性的偏振膜为聚乙烯醇系偏振膜,其包括对聚乙烯醇系膜染色了碘的偏振膜和染色了二色性染料的偏振膜,但并不限定于它们。
[0245] 偏振膜可使用将聚乙烯醇水溶液进行制膜,将其单轴拉伸并染色或者在染色之后进行单轴拉伸,然后优选用化合物进行耐久性处理而成的膜。偏振膜的膜厚为5~30μm,优选为8~15μm。
[0246] 在该偏振膜的面上贴合本实施方式的硬涂膜的一面而形成偏振片。优选利用以完全皂化聚乙烯醇等为主成分的水系粘接剂进行贴合。
[0247] (粘合层)
[0248] 为了与液晶单元的基板贴合而在膜一面使用的粘合剂层优选光学性透明且显示适度的粘弹性或粘合特性的层。
[0249] 作为具体的粘合层,例如可使用丙烯酸系共聚物或环氧类树脂、聚氨酯、有机硅系聚合物、聚醚、缩丁系树脂、聚酰胺系树脂、聚乙烯醇系树脂、合成橡胶等粘接剂或粘合剂等聚合物,并利用干燥法、化学固化法、热固化法、热熔融法、光固化法等形成膜并使其固化。其中,丙烯酸系共聚物最容易控制粘合物性且透明性、耐侯性、耐久性等优异,可优选使用。
[0250] <卷取>
[0251] 本实施方式的硬涂膜、纤维素酯膜或者偏振片被卷绕成卷状时的保持于层间的空气层厚度优选为0.5μm~10μm,更优选为1~5μm。空气层厚度(t’)是根据t’=[{π(D2-d2)/4L}-t]的式子求得的值。在上述式中,D表示卷取直径,d表示卷绕芯直径,L表示卷绕长度,t表示膜厚度,单位全部为μm。
[0252] 另外,硬涂膜等的卷取方法可使用如下方法:在卷取轴前设置膜接触的辊将膜卷取的方法;将膜卷取于卷取轴上时,一边膜接触的辊以一定距离间隔缓缓离开一边卷取膜的方法(间隔卷取);具有使卷芯旋转在卷芯上卷取膜的膜卷取部,膜在卷芯上沿膜的宽度方向在一定范围内边周期性地移动边卷取的往复卷取方法等。上述空气层厚度可根据卷取条件的调整(例如卷取时的张力的调整)进行控制。
[0253] <图像显示装置>
[0254] 本实施方式的硬涂膜通过用于图像显示装置,可发挥可视性(清晰性)优异的性能,在该方面而优选。作为图像显示装置,可举出反射式、透射式、半透射式液晶显示装置或者TN型、STN型、OCB型、VA型、IPS型、ECB型等各种驱动方式的液晶显示装置、触摸面板显示装置、有机EL显示装置、等离子体显示器等。这些图像显示装置中,从高可视性优异的观点考虑,优选在液晶显示装置和触摸面板显示装置中使用本实施方式的硬涂膜。
[0255] 图2是表示使用本实施方式的硬涂膜的图像显示装置的一个例子的液晶显示装置20的简要构成的截面图。液晶显示装置20是在用2片基板夹持液晶层的液晶单元21的一面贴合偏振片22,在另一面贴合偏振片23而构成。这里,将相对于液晶单元21设置偏振片22的一侧设为光射出侧(可视侧)。
[0256] 在偏振片22的偏振膜31(起偏器)的两面分别贴附纤维素酯膜41·42,在偏振片23的偏振膜32(起偏器)的两面分别贴附纤维素酯膜43·44。另外,在一侧的偏振片22的纤维素酯膜41·42中,在位于与液晶单元21相反的一侧的纤维素酯膜41的表面形成硬涂层51。上述纤维素酯膜41和硬涂层51构成本实施方式的硬涂膜60。对于偏振膜31·32、纤维素酯膜41~44、硬涂层51,可使用上述的材料。应予说明,可以在硬涂膜60的硬涂层51的表面形成上述防反射层等其它层。
[0257] <硬涂膜的制造方法>
[0258] 在本实施方式中,从抑制上述硬涂膜60中的硬涂层51的固化收缩不均、以及将用于与偏振膜31粘接的粘接剂涂布于纤维素酯膜41时的涂布不均的观点考虑,可通过以下方法制造硬涂膜60。
[0259] 在本实施方式中,利用溶液流延法制成膜厚为15μm~30μm的作为薄膜光学膜的纤维素酯膜41,并在该纤维素酯膜41中含有增塑剂A(第1增塑剂)和作为消光剂的二氧化硅微粒。
[0260] 增塑剂A具有在利用溶液流延法进行的纤维素酯膜41的制膜过程中集中于流延时的金属支承体6侧的特性,例如可由上述磷酸系的增塑剂(例如TPP或BDP)构成。增塑剂A集中于金属支承体6侧的原因认为是,在流延时的金属支承体6上,膜(坯膜)的与金属支承体6相反的一侧与空气接触,所以与金属支承体6侧相比,在与金属支承体6侧相反的一侧溶剂变得容易蒸发,由此,溶解于溶剂的增塑剂A聚集在金属支承体6侧。在本实施方式中,相对于膜整体,含有1~20重量%的增塑剂A。以下,将位于剥离后的膜的金属支承体6侧的面称为B面,位于与金属支承体6相反的一侧的面称为A面。另外,在附图上区别纤维素酯膜41的A面和B面时,如图3所示,分别为面41a(A面)和面41b(B面)。
[0261] 二氧化硅微粒由于与增塑剂A不同,不溶于溶剂,所以不会发生伴随着在金属支承体6上的溶剂的蒸发而聚集在B面侧,而是随着溶剂的蒸发,在A面侧的二氧化硅微粒的浓度大于膜整体中的二氧化硅微粒的平均浓度(例如0.1~1%)。换言之,制成的纤维素酯膜41中,在A面侧的二氧化硅微粒的浓度大于膜整体中的平均浓度。
[0262] 在本实施方式中,制成的纤维素酯膜41中,在A面侧即二氧化硅微粒的浓度大于平均浓度的一侧涂布硬涂层51。其理由如下。
[0263] 制成的纤维素酯膜41的B面侧是与制膜时的金属支承体6接触侧的面,若金属支承体6的表面有损伤,则其损伤被转印到B面。而且,若在该B面涂布硬涂层51,则在B面受损伤的位置与不受损伤的位置发生硬涂层51的固化收缩不均。与此相对,纤维素酯膜41的A面侧是制膜时不与金属支承体6接触侧的面,不受金属支承体6的表面的损伤的影响。在本实施方式中,由于将硬涂层51涂布于纤维素酯膜41的A面侧,所以能够抑制因金属支承体6的表面的损伤引起的涂布后的硬涂层51的固化收缩不均的产生。
[0264] 此时,在鉴别纤维素酯膜41的A面侧和B面侧时,需要每次实施膜的截面的微小范围的成分分析来研究截面的材料组成,由此来判断膜的A面、B面,由于该判断需要长时间,所以硬涂膜60的生产效率降低。另外,如后所述,通过增塑剂A的效果而缓和了B面的微小的损伤,所以目视判断是否为B面也变得困难。
[0265] 在该方面,由于二氧化硅微粒不溶解于溶剂,所以在纤维素酯膜41中二氧化硅微粒的浓度大的一侧的A面可容易地进行光学辨别。因此,如本实施方式那样,在纤维素酯膜41中,通过在二氧化硅微粒的浓度大于平均浓度的面一侧涂布硬涂层51,能够在A面可靠地形成硬涂层51(能够防止硬涂层51在相反的一侧面错误地形成)。由此,能够抑制硬涂膜60的生产效率的降低。应予说明,关于膜中的二氧化硅微粒的分散状态,例如,通过从涂布前的光学膜上采集上层的微量切片,用倍率5000倍的透射式电子显微镜拍摄光学膜的截面照片后,根据其截面照片求得粒子的投影面积从而可简易地确认。
[0266] 另外,图4是示意地表示上述偏振片22的主要部分的构成的截面图。如该图所示,为了制作偏振片22,将硬涂膜60通过粘接剂71(例如以完全皂化聚乙烯醇等为主成分的水系粘接剂)与偏振膜31粘接时,粘接剂71被涂布在硬涂膜60中与硬涂层51相反的一侧的面(纤维素酯膜41的面41b)。该面41b是指纤维素酯膜41的制膜时在流延时与金属支承体6接触侧的面,若金属支承体6受损伤,则其损伤被转印到面41b。
[0267] 但是,增塑剂A集中于纤维素酯膜41中的B面侧(面41b侧),从而利用增塑剂A能够对面41b侧赋予柔软性。由此,面41b的损伤容易被缓和,所以能够抑制在面41b产生粘接剂71的涂布不均,能够抑制硬涂膜60与偏振膜31的粘接不良。
[0268] 应予说明,增塑剂A通过集中于B面侧从而可缓和面41b的损伤,所以表面看来在纤维素酯膜41中,即使在B面侧形成硬涂层51,认为也能够抑制硬涂层51的固化收缩不均,但可知并不能抑制固化收缩不均。认为这是由于,与粘接剂71的涂布不均相比,硬涂层51的固化收缩不均受到纤维素酯膜41的损伤的影响大。
[0269] 在本实施方式中,如上述那样,在纤维素酯膜41的A面侧形成硬涂层51,由此在B面侧涂布粘接剂71,所以能够同时抑制硬涂层51的固化收缩不均和粘接剂71的涂布不均。因此,将通过上述制法制造的硬涂膜60用于液晶显示装置20的偏振片22时(将硬涂膜60贴附于偏振片22的偏振膜31时),能够抑制显示缺陷的产生。
[0270] 另外,在纤维素酯膜41中含有的增塑剂A小于1重量%时,粘接剂71的涂布面侧(B面侧)的柔软性降低,难以抑制粘接剂71的涂布不均。另一方面,增塑剂A多于20重量%时,容易引起增塑剂的渗出。由此,通过使纤维素酯膜41含有1~20重量%增塑剂A,能够在抑制渗出的同时抑制因粘接剂71的涂布不均引起的上述显示缺陷。
[0271] 特别是通过使用磷酸系的增塑剂(例如TPP、BDP)作为上述增塑剂A,能够在纤维素酯膜41的制膜过程中增塑剂A能够可靠地集中于流延时的金属支承体6侧,能够对涂布粘接剂71的金属支承体6侧的面41b可靠地赋予柔软性。
[0272] 然而,涂布于纤维素酯膜41的A面侧的硬涂层51的厚度优选为0.5μm~10μm。硬涂层51比0.5μm薄时,难以对硬涂层51赋予所需要的硬度。另一方面,硬涂层51比10μm厚时,硬涂膜60向卷绕芯卷绕时,硬涂层51容易产生裂纹。因此,通过使硬涂层51的厚度为0.5μm~10μm,能够对硬涂层51赋予所需要的硬度的同时能够抑制卷绕时的裂纹的产生。另外,硬涂层的厚度若为0.7μm~9μm,则从能够对硬涂层51赋予充分的硬度的同时能够可靠地抑制裂纹的产生的方面考虑而进一步优选。
[0273] 另外,纤维素酯膜41可以含有1重量%以上的与上述增塑剂A不同的增塑剂B(第2增塑剂)。此时,纤维素酯膜41中的增塑剂A和增塑剂B的总量优选为20重量%以下。
[0274] 纤维素酯膜41通过含有1重量%以上的增塑剂B,能够对纤维素酯膜41的整体给予柔软性,从而对膜整体给予柔韧性。另外,通过使纤维素酯膜41中的增塑剂A和增塑剂B的总量为20重量%以下,能够抑制增塑剂A以及增塑剂B的至少一方的渗出。
[0275] 此时,增塑剂B优选为上述的邻苯二甲酸酯系或多元醇酯系的增塑剂。若为这样的增塑剂,能够可靠地得到对膜整体给予柔韧性的上述效果。
[0276] <实施例>
[0277] 以下,对本实施方式的实施例进行说明,但本发明并不限于这些实施例。应予说明,实施例中使用的“份”或者“%”只要没有特别说明,就表示“质量份”或“质量%”。
[0278] <实施例1>
[0279] (纤维素酯膜的制作)
[0280] ·二氧化硅分散液的制备
[0281] AEROSIL R812(日本AEROSIL株式会社制)   10质量份
[0282] (一次粒子的平均直径7nm)
[0283] 乙醇                                  90质量份
[0284] 将以上材料用溶解器搅拌混合30分钟后,用蒙顿胶体磨(Manton Gaulin)进行分散。在二氧化硅分散液中一边搅拌一边投入88质量份的二氯甲烷,用溶解器搅拌混合30分钟,制作二氧化硅分散稀释液。用微粒分散稀释液过滤器(Advantec东洋株式会社:聚丙烯缠绕式过滤器TCW-PPS-1N)进行了过滤。
[0285] 〈涂料组合物的制备〉
[0286] (纤维素酯树脂)
[0287] 三乙酸纤维素A(由棉短绒合成的三乙酸纤维素,乙酰基取代度2.88,Mn=140000) 90质量份[0288] (添加剂)
[0289] X-1                                  5质量份
[0290] X-12                                 4质量份
[0291] (紫外线吸收剂)
[0292] TINUVIN 928(BASF Japan株式会社制)    3质量份
[0293] (微粒)
[0294] 二氧化硅分散稀释液                   4质量份
[0295] (溶剂)
[0296] 二氯甲烷                             432质量份
[0297] 乙醇                                 38质量份
[0298] 将以上材料投入到密闭容器中,一边加热、搅拌一边使其完全溶解,使用安积滤纸株式会社制造的安积滤纸No.24进行过滤,制备涂料(涂料组合物1)。
[0299] 接下来,使用带式流延装置(图1的制造装置),在作为金属支承体6的不锈钢带支承体上均匀地流延上述涂料。然后,在不锈钢带支承体上使溶剂蒸发直至残留溶剂量为100%,从不锈钢带支承体上剥离坯膜。将纤维素酯膜的坯膜在35℃蒸发溶剂,切成1.15m宽度,一边用拉幅机在TD方向(膜的宽度方向)拉伸至1.15倍,一边在140℃的干燥温度下干燥。其后,一边在120℃的干燥装置11内用多个辊搬运一边干燥15分钟后,切成1.3m宽,对膜两端实施宽度10mm、高度5μm的滚花加工,卷取在卷芯上,得到纤维素酯膜。纤维素酯膜的膜厚为25μm、卷长为5000m。另外,纤维素酯膜中的二氧化硅微粒(增塑剂A)的含量为9重量%,邻苯二甲酸酯系增塑剂(增塑剂B)的含量为2重量%。应予说明,邻苯二甲酸酯系增塑剂是上述化合物X-1和X-12。
[0300] 应予说明,根据不锈钢带支承体的旋转速度和拉幅机的运转速度计算得到的MD方向的拉伸倍率为1.01倍。
[0301] [硬涂膜的制作]
[0302] 使用挤出涂布机将用孔径0.4μm的聚丙烯制过滤器过滤了下述硬涂层组合物而得的材料涂布在上述制作的纤维素酯膜的A面上,在恒速干燥区间温度50℃、减速干燥区间温度50℃干燥后,一边进行氮吹扫以达到氧浓度为1.0体积%以下的气氛,一边使用紫外线灯以照射部的照度为100mW/cm2、照射量为0.2J/cm2使涂布层固化,形成干膜厚7μm的硬涂层,以使空气层厚度为4μm的方式进行卷取,形成卷状的硬涂膜。
[0303] 作为此时的纤维素酯膜的A面、B面的判定,通过采集纤维素酯膜的切片,用倍率5000倍的透射式电子显微镜拍摄纤维素酯膜的截面照片后,从其截面照片观察粒子的投影面积,从而可简易地判定粒子存在量多的面作为A面。
[0304] 《硬涂层组合物》
[0305] 〈氟-硅氧烷接枝聚合物的制备〉
[0306] 示出用于制备氟-硅氧烷接枝聚合物的原材料的市售品名。
[0307] 自由基聚合性氟树脂(A):CEFRAL COAT CF-803(羟值60,数均分子量15000;Central Glass株式会社制)
[0308] 单末端自由基聚合性聚硅氧烷(B):SILAPLANE FM-0721(数均分子量5000;Chisso株式会社制)
[0309] 自由基聚合引发剂:PERBUTYL O(叔丁基过氧基-2-乙基己酸酯;日本油脂株式会社制)
[0310] 固化剂:Sumidule N3200(六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲型预聚物;Sumika Bayer Urethane株式会社制)
[0311] (自由基聚合性氟树脂的合成)
[0312] 在具备机械搅拌装置、温度计冷凝器以及干燥氮气导入口的玻璃制反应器中加入CEFRAL COAT CF-803(1554质量份)、二甲苯(233质量份)、以及2-异氰酸酯基乙基甲基丙烯酸酯(6.3质量份),在干燥氮气氛下加热至80℃。在80℃反应2小时,通过取样物的红外吸收光谱确认异氰酸酯的吸收消失后,取出反应混合物,介由氨酯键得到50质量%的自由基聚合性氟树脂。
[0313] (氟-硅氧烷接枝化合物的制备)
[0314] 在具备机械搅拌装置、温度计、冷凝器以及干燥氮气导入口的玻璃制反应器中加入上述合成的自由基聚合性氟树脂(26.1质量份)、二甲苯(19.5质量份)、乙酸正丁酯(16.3质量份)、甲基丙烯酸甲酯(2.4质量份)、甲基丙烯酸正丁酯(1.8质量份)、甲基丙烯酸十二烷基酯(1.8质量份),甲基丙烯酸2-羟基乙酯(1.8质量份)、FM-0721(5.2质量份)、以及PERBUTYL O(0.1质量份),在氮气氛中加热至90℃后,在90℃保持2小时。追加PERBUTYL O(0.1份),进而在90℃保持5小时,得到重均分子量为171000的35质量%氟-硅氧烷接枝化合物的溶液。重均分子量通过GPC(凝胶渗透色谱法)求得。另外,氟-硅氧烷接枝化合物的质量%通过HPLC(液相色谱)求得。
[0315] (活性射线固化树脂)
[0316] 季戊四醇三/四丙烯酸酯
[0317] (NK ESTER A-TMM-3L,新中村化学工业株式会社制) 70质量份
[0318] 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
[0319] (A-TMPT,新中村化学工业株式会社制)         30质量份
[0320] (光聚合引发剂)
[0321] Irgacure 184(BASF Japan株式会社制)          6质量份
[0322] (添加剂)
[0323] 氟-硅氧烷接枝化合物(35质量%)                2质量份
[0324] (溶剂)
[0325] 丙二醇单甲基醚                               20质量份
[0326] 乙酸甲酯                                     30质量份
[0327] 甲乙酮                                       70质量份
[0328] [偏振片的制作]
[0329] 使用上述制作的硬涂膜和纤维素酯膜,如下制作偏振片。
[0330] (a)偏振膜的制作
[0331] 将在皂化度99.95摩尔%、聚合度2400的聚乙烯醇(以下,简记为PVA)100质量份中含浸甘油10质量份以及水170质量份而成的物质进行熔融混炼,脱泡后,从T模头熔融挤出到金属辊上,进行制膜。其后,进行干燥·热处理,得到PVA膜。
[0332] 得到的PVA膜的平均厚度为25μm、水分率为4.4%、膜宽度为3m。接下来,将得到的PVA膜按预备溶胀、染色、利用湿式法的单轴拉伸、固定处理、干燥、热处理的顺序进行连续处理,制作偏振膜。即,将PVA膜在温度30℃的水中浸渍30秒进行预备溶胀,在碘浓度0.4g/升、碘化钾浓度40g/升的温度35℃的水溶液中浸渍3分钟。接着,在硼酸浓度4%的50℃的水溶液中以对膜施加的张力为700N/m的条件进行单轴拉伸至6倍,在碘化钾浓度40g/升、硼酸浓度40g/升、氯化锌浓度10g/升的温度30℃的水溶液中浸渍5分钟进行固定处理。其后,取出PVA膜,在温度40℃进行热风干燥,进而在温度100℃进行5分钟热处理。得到的偏振膜的平均厚度为13μm,对于偏振性能而言,透射率为43.0%、偏振度为99.5%、2色性比为40.1。
[0333] (b)偏振片的制作
[0334] 根据下述工序1~4,贴合偏振膜、纤维素酯膜以及硬涂膜来制作偏振片。
[0335] 工序1:将上述的偏振膜在固体成分2质量%的聚乙烯醇粘接剂溶液的储存槽中浸渍1~2秒钟。
[0336] 工序2:对纤维素酯膜和硬涂膜在下述条件下实施碱处理。接着,在工序1在聚乙烯醇粘接剂溶液中浸渍偏振膜。轻轻除去附着于浸渍的偏振膜上的过量的粘接剂,用纤维素酯膜膜和硬涂膜夹住该偏振膜而层叠地配置,以使空气层厚度为5μm的方式进行卷取来制作卷状的偏振片。
[0337] (碱处理)
[0338]
[0339] 皂化处理后,按水洗、中和、水洗的顺序进行,接着在100℃干燥。
[0340] 工序3:将层叠物用2个旋转的辊以20~30N/cm2的压力、约2m/min的速度贴合。此时,注意不要进入气泡。
[0341] 工序4:将在工序3中制成的试样在温度100℃的干燥机中进行5分钟干燥处理,制作卷状的偏振片。
[0342] <液晶显示装置的制作>
[0343] (耐久试验评价)
[0344] 将上述制成的卷状偏振片包裹在铝防湿片中,假定进行长期输送在50℃相对湿度80%的恒温槽中保存25天。保存25天后,如下那样设置粘合层后,安装在液晶显示装置,制作液晶显示装置。
[0345] (粘合层)
[0346] 在偏振片的纤维素酯膜以使干燥后的厚度为25μm的方式涂布市售的丙烯酸系粘合剂,在110℃的烘箱中干燥5分钟形成粘合层后,在粘合层贴上剥离性的保护膜。
[0347] (液晶显示装置)
[0348] 对21.5英寸的液晶显示装置(IPS226V-PN,LG Electronics Japan株式会社制)夹持液晶层地设置的2对偏振片中,剥离观察者侧的单面的偏振片,将上述制作的偏振片以硬涂层成为可视侧来贴合粘合剂层和液晶单元玻璃。以使观察者侧的偏振片的透射轴与背光灯侧的偏振片的透射轴正交的方式进行配置来制作液晶显示装置。
[0349] <实施例2>
[0350] 将硬涂膜的纤维素酯膜中的增塑剂A的含量设为1重量%,除此以外,与实施例1同样。
[0351] <实施例3>
[0352] 将硬涂膜的纤维素酯膜中的增塑剂A的含量设为20重量%,除此以外,与实施例1同样。
[0353] <实施例4>
[0354] 将硬涂膜的纤维素酯膜的膜厚设为15μm,除此以外,与实施例1同样。
[0355] <实施例5>
[0356] 将硬涂膜的纤维素酯膜的膜厚设为30μm,除此以外,与实施例1同样。
[0357] <实施例6>
[0358] 将硬涂膜的纤维素酯膜中的增塑剂B的含量设为1重量%,除此以外,与实施例1同样。
[0359] <实施例7>
[0360] 将硬涂膜的纤维素酯膜中的增塑剂B的含量设为3重量%,除此以外,与实施例1同样。
[0361] <比较例1>
[0362] 将硬涂膜的硬涂层涂布在纤维素酯膜的B面侧,除此以外,与实施例1同样。
[0363] <比较例2>
[0364] 在硬涂膜的纤维素酯膜中不含有增塑剂A,除此以外,与实施例1同样。
[0365] <比较例3>
[0366] 将硬涂膜的纤维素酯膜中的增塑剂A的含量设为21重量%,除此以外,与实施例1同样。
[0367] <比较例4>
[0368] 将硬涂膜的纤维素酯膜的膜厚设为14μm,除此以外,与实施例1同样。
[0369] 《评价》
[0370] 对上述制成的液晶显示装置的显示缺陷、硬涂膜的强度、增塑剂的渗出进行评价。将其结果示于表1。
[0371] [表1]
[0372]
[0373] 这里,关于液晶显示装置的显示缺陷,基于以下基准目视确认并进行评价。
[0374] ◎:完全检测不到显示缺陷。
[0375] ○:几乎检测不到显示缺陷。
[0376] △:极少检测到显示缺陷,但实用上没有问题。
[0377] ×:频繁检测到显示缺陷,不耐用。
[0378] 另外,关于硬涂膜的强度,使用拉伸试验机,基于以下基准进行评价。
[0379] ◎:拉伸远强于目标的强度。
[0380] ○:是拉伸可充分实现目标的强度。
[0381] △:是拉伸可实现目标的强度。
[0382] ×:拉伸弱于目标的强度,不耐用。
[0383] 另外,关于增塑剂的渗出,将与制成的纤维素酯膜相同的膜曝露于高温高湿化的耐久条件后,基于以下基准目视来进行评价。
[0384] ◎:完全不发生。
[0385] ○:几乎不发生
[0386] △:极少发生,但实用上没有问题。
[0387] ×:频繁发生,不耐用。
[0388] 根据表1可知,比较例1中,由于硬涂层涂布在纤维素酯膜的B面侧,所以显示缺陷频繁发生。比较例2中,硬涂层涂布在纤维素酯膜的A面侧,但由于不含有增塑剂A,所以显示缺陷频繁发生。比较例3中,由于增塑剂A的含量超过20重量%,所以增塑剂A的渗出频繁发生。比较例4中,由于纤维素酯膜的膜厚薄至14μm,所以不能确保膜强度。
[0389] 与此相对,可知实施例1~7中,纤维素酯膜中的增塑剂A的含量为1~20重量%,纤维素酯膜的膜厚为15~30μm,硬涂层被涂布于纤维素酯膜的A面侧,所以在液晶显示装置中的显示缺陷、膜强度、渗出的全部评价项目中能够得到良好的结果。
[0390] 接下来,在实施例1的硬涂膜中,改变了涂布在纤维素酯膜上的硬涂层的厚度。更具体而言,实施例1-1~1-5中,分别使硬涂层的厚度为7μm、0.3μm、11μm、0.7μm、9μm来制作硬涂膜。其它条件与上述实施例1相同。在这样制成的硬涂膜中,对硬涂层的硬度和裂纹的产生进行评价。将其结果示于表2。
[0391] 表2
[0392]
[0393] 这里,关于硬涂层的硬度,通过铅笔硬度试验进行评价。具体而言,使用JIS-S6006所规定的试验用铅笔,根据JIS-K5400所规定的铅笔硬度评价法,使用500g的重量用各硬度的铅笔进行5次反复摩擦硬涂膜的硬涂层面,测定损伤至1根的硬度。然后,基于以下的基准评价硬涂层的硬度。应予说明,将铅笔硬度H作为目标硬度。
[0394] ○:能够充分实现目标硬度。
[0395] △:能够实现目标硬度。
[0396] 另外,关于硬涂层的裂纹,将硬涂膜的试样分别卷绕于直径5mm和直径10mm的圆棒来观察裂纹的产生状况。将硬涂膜卷绕于直径10mm的圆棒时,任一个实施例1-1~1-5在硬涂层均不产裂纹。另一方面,将硬涂膜卷绕于直径5mm的圆棒时,在部分硬涂膜中,硬涂层产生裂纹。将此时的裂纹的产生状况基于以下基准在表2中示出。
[0397] ○:将硬涂膜卷绕于直径5mm的圆棒时有卷绕痕迹(硬涂层没有产生裂纹)。
[0398] △:将硬涂膜卷绕于直径5mm的圆棒时,硬涂层产生裂纹。
[0399] 根据表2可明确,硬涂层的厚度为0.3μm时(参照实施例1-2),能够实现目标硬度,硬涂层的厚度若为0.7μm以上(参照实施例1-1、1-3~1-5)时,可充分实现目标硬度。另外,硬涂层的厚度若为0.5μm(0.3μm与0.7μm之间)以上,则可以说充分实现目标硬度的可能性高。
[0400] 另一方面,硬涂层的厚度为11μm时(参照实施例1-3),将硬涂膜卷绕于直径5mm的圆棒时,由于硬涂层产生裂纹,所以为了抑制裂纹的产生,可以说硬涂层的厚度必须小于11μm。另外,硬涂层的厚度若为9μm以下,则能够可靠地抑制硬涂层的裂纹的产生,硬涂层的厚度若为10μm(9μm与11μm之间)以下,则可以说能抑制硬涂层的裂纹的产生的可能性高。
[0401] 根据以上内容,可以说为了充分实现硬涂层的目标硬度,并且,抑制在严苛的卷绕条件(向直径5mm的圆棒的卷绕)下的硬涂层的裂纹的产生,硬涂层的厚度必须大于0.3μm且小于11μm,优选为0.5μm~10μm,更优选为0.7μm~9μm。
[0402] 接下来,改变添加到实施例1的硬涂膜的纤维素酯膜中的增塑剂B的含量和增塑剂的总量(增塑剂A+增塑剂B),对纤维素酯膜的柔韧性和增塑剂的渗出进行评价。将其结果示于表3。
[0403] 表3
[0404]
[0405] 这里,关于膜的柔韧性,通过用手触摸膜并基于以下基准来进行评价。
[0406] ○:有充分的断裂强度。
[0407] △:有实现目标的断裂强度。
[0408] 另外,关于增塑剂的渗出,将纤维素酯膜在高温高湿化的耐久条件下曝露后,基于以下基准目视进行评价。
[0409] ◎:完全不发生。
[0410] ○:几乎不发生。
[0411] △:极少发生,但实用上没有问题。
[0412] ×:频繁发生,不耐用。
[0413] 根据表3,可以说不含有增塑剂B时(参照实施例1-9),作为膜的柔韧性,能够实现目标的断裂强度,但为了充分实现断裂强度,增塑剂B的含量需要为1重量%以上。另外,增塑剂的总量若为21重量%(参照实施例1-13),则由于增塑剂的渗出极少发生,所以为了可靠地抑制渗出的发生,可以说增塑剂的总量需要为20重量%以下。
[0414] 应予说明,以上,对将硬涂膜用于液晶显示装置的偏振片的例子进行说明,但以本实施方式的制法制造的硬涂膜,除上述用途以外,还可用作保护触摸面板的表面的膜、防止图像显示装置表面的玻璃飞散的膜。
[0415] 产业上的可利用性
[0416] 本发明可用于制造例如贴附于液晶显示装置的偏振片的偏振膜的硬涂膜、贴附于触摸面板或图像显示装置的基板表面的硬涂膜。
[0417] 符号说明
[0418] 6   金属支承体(支承体)
[0419] 41  纤维素酯膜(薄膜光学膜)
[0420] 41a 面
[0421] 51  硬涂层
[0422] 60  硬涂膜
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