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光学膜和偏振片的制作方法

2021-02-02 19:02:51|351|起点商标网
光学膜和偏振片的制作方法

本发明涉及光学膜和偏振片。



背景技术:

液晶显示装置等显示装置中使用的偏振片包含起偏器和配置于其两面的保护膜。近年来,由于智能手机等的室外的使用等而对偏振片、构成其的保护膜要求即使在高温·高湿的严酷的环境下在显示装置中也不易产生显示不均。从这样的观点考虑,可使用与以往的纤维素酯膜相比为低吸湿性且尺寸稳定性优异的(甲基)丙烯酸系树脂膜作为保护膜。

在高温·高湿下,保护膜发生尺寸变化,保护膜显现起因于应力的相位差,由此,容易产生在高温高湿下容易产生的显示装置显示不均。为了抑制这样的显示不均,研究了使用降低光弹性系数的绝对值的(甲基)丙烯酸系树脂膜。

作为这样的(甲基)丙烯酸系树脂膜,已知例如有含有具有正的光弹性系数的单体、具有负的光弹性系数的单体与第3单体的三元系共聚物且光弹性系数低的光学膜。具体而言,已知有含有甲基丙烯酸甲酯(mma)/甲基丙烯酸叔丁酯(t-bma)/甲基丙烯酸苄酯(bzma)共聚物的光学膜(例如专利文献1)、含有甲基丙烯酸甲酯(mma)/甲基丙烯酸三氟甲酯(3fma)/甲基丙烯酸苄酯(bzma)共聚物的光学膜(例如专利文献2)。

另外,还已知有含有甲基丙烯酸甲酯与马来酰亚胺系单体的共聚物的光学膜(例如专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2013/021872号

专利文献2:日本特开2006-308682号公报

专利文献3:日本特开2014-181256号公报



技术实现要素:

这样的(甲基)丙烯酸系树脂膜多通过熔融流延法(熔化法)而制造,但从可以使用高分子量的树脂等、对使用的材料的限制少的观点等考虑,优选通过溶液流延法(浇铸法)而制造。

在溶液流延法中,经过如下工序而得到(甲基)丙烯酸系树脂膜:将使(甲基)丙烯酸系树脂溶解或分散于溶剂而成的胶浆流延在支承体上的工序,使溶剂从流延的涂膜挥发除去后,从支承体剥离而得到膜状物的工序,以及一边使得到的膜状物干燥一边进行拉伸的工序。然而,专利文献1、2所示这样的含有(甲基)丙烯酸系共聚物的膜状物的溶剂不易挥发除去,干燥性低。这样的膜状物含有大量溶剂,因此,具有容易因在高温下一边输送一边干燥时的输送张力而伸长,容易产生波板状的变形这样的问题。

为了提高干燥性,优选提高干燥温度,为了提高干燥温度,认为有效的是提高(甲基)丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度(tg)。例如,专利文献3所示这样的包含具有来自马来酰亚胺的结构的共聚物的光学膜虽然具有高的玻璃化转变温度,但如果该结构单元的含量过多,则容易变脆。因此,期望能够在不使光学膜变脆(即,不损伤韧性)的情况下提高干燥性,抑制波板状的变形。

另外,从容易进一步抑制高温·高湿下的显示不均的观点考虑,也期望能够维持光学膜与起偏器的良好的粘接性。

本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供能够在不损伤韧性的情况下抑制波板状的变形,即使在高温·高湿下也能够维持与起偏器的良好的粘接性,能够减少显示装置中的显示不均的光学膜和偏振片。

上述课题可通过以下的构成来解决。

本发明的光学膜,含有(甲基)丙烯酸系共聚物和橡胶粒子,所述(甲基)丙烯酸系共聚物具有来自均聚物的光弹性系数为负的单体a的结构单元、来自均聚物的光弹性系数为正且不具有脂环结构的单体b的结构单元以及来自均聚物的光弹性系数为正且具有脂环结构的单体c的结构单元,并且在主链不具有环结构,所述光学膜的光弹性系数为-2.0×10-12~2.0×10-12pa-1

本发明的偏振片具有起偏器和配置于其至少一个面的本发明的光学膜。

根据本发明,可以提供能够在不损伤韧性的情况下抑制波板状的变形,能够维持高温·高湿下的与起偏器的良好的粘接性,能够减少显示装置中的显示不均的光学膜和偏振片。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的偏振片的截面图。

符号说明

100偏振片

110起偏器

120光学膜

130对置膜

140粘接层

具体实施方式

本发明人等发现通过使用除均聚物的光弹性系数为负的单体a和均聚物的光弹性系数为正的单体b以外还进一步共聚作为第三成分的(构成侧链)具有脂环结构的单体c,并且在主链不具有环状结构的(甲基)丙烯酸系共聚物,能够解决上述课题。

该理由尚不明确,但推测如下。来自具有脂环结构的单体c的结构单元与溶液流延法中使用的溶剂相比,显示相对高的疏水性,因此,能够减小与该溶剂的亲和性。另外,来自具有脂环结构的单体c的结构单元具有体积大的结构,因此,能够形成溶剂可以移动这样的微空间(空隙)。由此,在通过溶液流延法进行制膜时,能够容易从膜状物挥发除去溶剂,因此,能够提高干燥性。另外,具有脂环结构的单体c由于具有体积大的结构,因此,容易提高膜状物的玻璃化转变温度。由此,能够提高干燥温度,因此,能够进一步提高干燥性。如此,通过提高膜状物的干燥性,能够减少膜状物中的残留溶剂量而不易伸长,因此,能够抑制在高温下进行输送时的波板状的变形。另外,(甲基)丙烯酸系共聚物由于在主链不具有环状结构,因此,尽管具有来自具有脂环结构的单体c的结构单元,但不易妨碍主链的运动,也不易损害光学膜的韧性。进而,光学膜如上所述具有微空间(空隙),因此,粘接剂等容易适度地渗透,所以也能够提高介由粘接剂的对起偏器的粘接性。

以下,参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。

1.光学膜

光学膜含有(甲基)丙烯酸系共聚物和橡胶粒子。

1-1.(甲基)丙烯酸系共聚物

(甲基)丙烯酸系共聚物具有来自均聚物的光弹性系数为负的单体a(以下,也简称为“单体a”)的结构单元、来自均聚物的光弹性系数为正的单体b(以下,也简称为“单体b”)的结构单元以及来自具有脂环结构的单体c(以下,也简称为“单体c”)的结构单元。应予说明,(甲基)丙烯酸是指甲基丙烯酸或丙烯酸。

(单体a)

单体a为其均聚物的光弹性系数为负这样的单体。单体a的均聚物的光弹性系数只要子啊使含有(甲基)丙烯酸系共聚物的光学膜的光弹性系数成为后述的范围这样的范围内就没有特别限制,例如优选为-10×10-12~-2×10-12pa-1,更优选为-8×10-12~-4×10-12pa-1

单体a的均聚物的光弹性系数可以通过以下的步骤进行测定。

1)使用单体a的均聚物,准备厚度0.1mm的浇铸膜。

2)将准备的膜的光弹性系数在任意的一个方向施加拉伸载荷,除此以外,通过与后述的光学膜的光弹性系数的测定方法同样的方法进行测定。

应予说明,因膜极脆等而难以测定膜的光弹性系数时,可以测定与甲基丙烯酸甲酯(mma)等光弹性系数已知的单体共聚而成的共聚物的膜的弹性系数,由共聚比求出单体a的光弹性系数。

单体a只要是其均聚物的光弹性系数满足上述范围这样的含有烯键式双键的化合物就没有特别限制,其例子包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯化合物、α甲基苯乙烯等。(甲基)丙烯酸烷基酯化合物的烷基部分的碳原子数例如可以为1~7,优选可以为1~5。

单体a进一步可以为其均聚物的取向双折射为正这样的单体,也可以为取向双折射为负这样的单体。其中,从容易将含有(甲基)丙烯酸系共聚物的光学膜的光弹性系数调整到后述的范围的观点考虑,单体a优选为其均聚物的取向双折射为负这样的单体,特别优选为甲基丙烯酸甲酯(mma)。

单体a的均聚物的取向双折射(δn)可以通过以下的方法来确定。

具体而言,

1)使用单体a的均聚物,准备厚度0.1mm的浇铸膜。将该膜切成5.0cm见方的正方形后,将膜的两端夹持于卡盘,(卡盘间3.0cm),在均聚物的(tg+5)℃下拉伸成1.5倍。

2)使用日本分光(株)制椭偏仪m-220测定拉伸后的膜的589nm处的相位差(re),通过下述式求出取向双折射(δn)。

δn=re/d

δn:取向双折射(-)

re:相位差(nm)

d:膜的厚度(nm)

单体a可以使用一种,也可以组合使用二种以上。

来自单体a的结构单元的含量只要以光学膜的光弹性系数成为后述的范围的方式进行设定即可,没有特别限制,相对于来自单体a的结构单元、来自单体b的结构单元和来自单体b的结构单元的合计含量,优选为30~70质量%,更优选为60~70质量%。

(单体b)

单体b为均聚物的光弹性系数为正这样的单体,并且是与单体c不同的单体,即不具有脂环结构且其均聚物的光弹性系数为正这样的单体。单体b的均聚物的光弹性系数只要在使含有(甲基)丙烯酸系共聚物的光学膜的光弹性系数为后述的范围这样的范围内即可,没有特别限制,例如优选为2×10-12pa-1以上,更优选为10×10-12~50×10-12pa-1。单体b的均聚物的光弹性系数可以通过与上述同样的方法来确定。

单体b只要是不具有脂环结构且其均聚物的光弹性系数满足上述范围这样的含有烯键式双键的化合物就没有特别限制,例如优选为具有芳香环的含有烯键式双键的化合物。具有芳香环的含有烯键式双键的化合物的例子包含甲基丙烯酸苄酯(bzma)、甲基丙烯酸苯酯(phma)、丙烯酸苄酯(bzaa)等芳香族(甲基)丙烯酸酯化合物、苯乙烯(st)、对氯苯乙烯等芳香族乙烯基化合物。

单体b可以为其均聚物的取向双折射为正这样的单体,也可以为取向双折射为负这样的单体。其中,从容易将光学膜的光弹性系数调整到后述的范围的观点考虑,单体b优选为其均聚物的取向双折射为正这样的单体。这样的单体b更优选为芳香族(甲基)丙烯酸酯化合物,特别优选为甲基丙烯酸苄酯(bzma)。应予说明,从得到在主链不具有环结构的(甲基)丙烯酸系共聚物的观点考虑,单体b不包含具有构成主链的环结构的单体、例如苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺类。

单体b可以使用一种,也可以组合使用二种以上。

(单体c)

单体c为具有脂环结构且均聚物的光弹性系数为正这样的单体。该脂环结构构成(甲基)丙烯酸系共聚物的侧链。单体c的均聚物的光弹性系数只要在使含有(甲基)丙烯酸系共聚物的光学膜的光弹性系数为后述的范围这样的范围内即可,没有特别限制,例如优选为超过0pa-1且小于50×10-12pa-1,更优选为2×10-12pa-1以上且小于10×10-12pa-1。单体c的均聚物的光弹性系数通过与上述同样的方法来确定。

单体c只要为具有脂环结构且其均聚物的光弹性系数满足上述范围这样的含有烯键式双键的化合物就没有特别限制,其例子包含甲基丙烯酸环己酯(chma)、甲基丙烯酸二环戊酯(dcpma)、甲基丙烯酸异冰片酯(ibx)、(甲基)丙烯酸金刚烷基酯、甲基丙烯酸二环戊酯(cpma)等具有脂环结构的(甲基)丙烯酸酯、乙烯基环己烷等具有脂环结构的乙烯基类等。

其中,优选具有桥环烃基(双环、三环等)作为脂环结构的(甲基)丙烯酸酯化合物。桥环烃基具有体积大的结构,因此,在制造光学膜时,容易形成溶剂能够移动到树脂基体中这样的空间。由此,容易提高溶剂的挥发除去性、即、干燥性,容易抑制波板状的变形。另外,桥环烃基含有大量叔碳原子,因此,容易生成羟基,容易提高光学膜与起偏器的粘接性。具有桥环烃基的甲基)丙烯酸酯化合物的例子包含甲基丙烯酸二环戊酯(dcpma)、甲基丙烯酸异冰片酯(ibx),优选为甲基丙烯酸二环戊酯(dcpma)。应予说明,从得到在主链不具有环结构的(甲基)丙烯酸系共聚物的观点考虑,单体c不含有具有构成主链的环结构的单体、例如环己基马来酰亚胺等马来酰亚胺类。

单体c可以使用一种,也可以组合使用二种以上。

来自单体b的结构单元和来自单体c的结构单元的合计含量只要以光学膜的光弹性系数成为后述的范围的方式进行设定即可,没有特别限制,相对于来自单体a的结构单元、来自单体b的结构单元和来自单体b的结构单元的合计含量,优选为30~70质量%,更优选为30~40质量%。应予说明,来自单体a的结构单元、来自单体b的结构单元和来自单体b的结构单元的合计含量可以相对于构成(甲基)丙烯酸系共聚物的总结构单元为100质量%。

另外,在将来自单体b的结构单元的含量设为b、来自单体c的结构单元的含量设为c时,c/(b+c)优选为0.4~0.8(质量比)。如果c/(b+c)为0.4以上,则适度地大量含有来自具有体积大的结构的单体c的结构单元,因此,得到的膜状物容易大量形成溶剂能够移动到树脂基体中这样的空间。由此,能够提高溶液流延法中的溶剂的挥发除去性、即干燥性,能够抑制波板状的变形。另外,容易在膜状物大量形成空间,容易使粘接剂渗透,也容易提高与起偏器的粘接性。如果c/(b+c)为0.8以下,则适度地大量含有来自单体b的结构单元,因此,(甲基)丙烯酸系共聚物的光弹性系数的绝对值不易变大。由此,即使对光学膜施加应力也不易产生相位差,能够在显示装置中不易产生显示不均。从上述观点考虑,c/(b+c)更优选为0.5~0.8(质量比)。

另外,从不易损害光学膜的韧性的观点考虑,(甲基)丙烯酸系共聚物优选在主链不具有环结构。在主链不具有环结构具体而言是指不具有以构成主链的原子为环构成原子的环。例如,(甲基)丙烯酸系共聚物不具有、构成主链的环结构的单体、例如苯基马来酰亚胺、环己基马来酰亚胺等马来酰亚胺类的结构单元。如此,在主链不具有环结构的(甲基)丙烯酸系共聚物不易阻碍主链的运动,因此,不易损伤光学膜的韧性、柔软性。

(重均分子量)

(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量(mw)优选为30万以上。如果(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量为30万以上,容易提高光学膜的机械强度(韧性等),因此,能够进一步抑制波板状的变形。从上述观点考虑,(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量更优选为50万~300万,进一步优选为60万~200万。重均分子量可以通过与上述同样的方法来测定。

(玻璃化转变温度)

(甲基)丙烯酸系共聚物的玻璃化转变温度(tg)优选为90℃以上,更优选为120~150℃。如果(甲基)丙烯酸系共聚物的tg在上述范围内,则不仅能能够提高光学膜的耐热性,也能够提高干燥性,因此,能够进一步减少干燥工序中的波板状的变形。为了提高(甲基)丙烯酸系共聚物的tg,优选增多例如来自具有脂环结构的单体c的结构单元的含量。

(甲基)丙烯酸系共聚物的含量相对于光学膜优选为60质量%以上,更优选为70质量%以上。

1-2.橡胶粒子

橡胶粒子能够对光学膜赋予韧性、柔软性。

橡胶粒子为含有橡胶状聚合物(交联聚合物)的粒子。橡胶状聚合物的例子包含丁二烯系交联聚合物、(甲基)丙烯酸系交联聚合物和有机硅氧烷系交联聚合物。其中,从与甲基丙烯酸系树脂的折射率差小、不易损伤光学膜的透明性的观点考虑,优选(甲基)丙烯酸系交联聚合物,更优选丙烯酸系交联聚合物(丙烯酸系橡胶状聚合物)。

即,橡胶粒子优选为含有丙烯酸系橡胶状聚合物(a)的粒子。

(丙烯酸系橡胶状聚合物(a))

丙烯酸系橡胶状聚合物(a)为以丙烯酸酯为主成分的交联聚合物。即,丙烯酸系橡胶状聚合物(a)优选为含有来自丙烯酸酯的结构单元、来自能够与其共聚的单体的结构单元以及来自在1分子中具有2个以上的自由基聚合性基团(非共轭的反应性双键)的多官能性单体的结构单元的交联聚合物。

丙烯酸酯优选为丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等烷基的碳原子数1~12的丙烯酸烷基酯。丙烯酸酯可以为1种,也可以为2种。从使橡胶粒子的玻璃化转变温度为-15℃以下的观点考虑,丙烯酸酯优选至少含有碳原子数4~10的丙烯酸烷基酯。

来自丙烯酸酯的结构单元的含量相对于构成丙烯酸系橡胶状聚合物(a)的总结构单元优选为50~80质量%,更优选为60~80质量%。如果丙烯酸酯的含量为上述范围内,则容易对膜赋予充分的韧性。

能够共聚的单体是能够与丙烯酸酯共聚的单体中的除多官能性单体以外的单体。即,能够共聚的单体不具有2个以上的自由基聚合性基团。能够共聚的单体的例子包含甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸酯;苯乙烯、甲基苯乙烯等苯乙烯类;丙烯腈、甲基丙烯腈等不饱和腈类等。其中,能够共聚的单体优选包含苯乙烯类。

来自苯乙烯类的结构单元的含量相对于构成丙烯酸系橡胶状聚合物(a)的总结构单元优选为5~40质量%,更优选为10~30质量%。

多官能性单体的例子包含(甲基)丙烯酸烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、马来酸二烯丙酯、己二酸二乙烯酯、二乙烯基苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯。

来自多官能性单体的结构单元的含量相对于构成丙烯酸系橡胶状聚合物(a)的总结构单元优选为0.05~10质量%,更优选为0.1~5质量%。如果多官能性单体的含量为0.05质量%以上,则容易提高得到的丙烯酸系橡胶状聚合物(a)的交联度,因此,不会过于损伤得到的膜的硬度、刚性,如果为10质量%以下,则不易损伤膜的韧性。

构成丙烯酸系橡胶状聚合物(a)的单体组成可以通过例如利用热分解gc-ms所检测的峰面积比来测定。

含有丙烯酸系橡胶状聚合物(a)的粒子可以为由丙烯酸系橡胶状聚合物(a)构成的粒子,也可以为由在丙烯酸系橡胶状聚合物(a)的存在下将甲基丙烯酸酯等单体的混合物进行至少1级以上的聚合而得到的丙烯酸系接枝共聚物构成的粒子。由丙烯酸系接枝共聚物构成的粒子可以为具有含有丙烯酸系橡胶状聚合物(a)的核部和覆盖其的壳部的核壳型的粒子。

即,核壳型的粒子的核部含有丙烯酸系橡胶状聚合物(a),壳部包含含有包含来自甲基丙烯酸酯的结构单元的聚合物(b)。

构成聚合物(b)的甲基丙烯酸酯优选为甲基丙烯酸甲酯等烷基的碳原子数1~12的甲基丙烯酸烷基酯。甲基丙烯酸酯可以为1种,也可以为2种以上。

甲基丙烯酸酯的含量相对于构成聚合物(b)的总结构单元优选为50质量%以上。如果甲基丙烯酸酯的含量为50质量%以上,则能够不易使得到的膜的硬度、刚性降低。另外,从提高与二氯甲烷等溶剂的亲和性的观点考虑,甲基丙烯酸酯的含量相对于构成聚合物的总结构单元更优选为70质量%以上。

聚合物(b)可以进一步含有来自能够共聚的其它单体的结构单元。其它单体的例子包含丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯等丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等脂环式结构、具有杂环式结构或芳香族基团的(甲基)丙烯酸系单体(含有环结构的(甲基)丙烯酸系单体)。

橡胶粒子中的接枝成分的重量比率(接枝率)优选为10~250%,更优选为25~200%,更优选为40~200%,进一步优选为60~150%。如果上述质量比为10%以上,则壳部的比例不会变得过少,因此,不易损伤膜的硬度、刚性。如果上述质量比为250%以下,则核部的比例不会变的过少,则不易损伤膜的韧性、脆性改善效果。

接枝率通过以下的方法进行测定。

1)使核壳型的粒子2g溶解于甲基乙基酮50ml,使用离心分离机(日立工机(株)制,cp60e),以转速30000rpm、温度12℃进行1小时离心,分离成不溶成分和可溶成分(将离心分离作业合计进行3组)。

2)将得到的不溶成分的重量应用于下述式,算出接枝率。

接枝率(%)=[{(甲基乙基酮不溶成分的重量)-(丙烯酸系橡胶状聚合物(a)的重量)}/(丙烯酸系橡胶状聚合物(a)的重量)]×100

(关于物性)

橡胶粒子中所含的橡胶状聚合物的玻璃化转变温度(tg)优选为20℃以下。如果橡胶粒子中所含的橡胶状聚合物的玻璃化转变温度(tg)为20℃以下,则能够对膜赋予适度的韧性。从容易对膜赋予充分的韧性的观点考虑,橡胶粒子中所含的橡胶状聚合物的玻璃化转变温度(tg)更优选为0℃以下,进一步优选为-10℃以下,特别优选为-20℃以下。

橡胶粒子中所含的橡胶状聚合物的玻璃化转变温度(tg)可以通过与上述同样的方法进行测定。或者,橡胶状聚合物的玻璃化转变温度可以通过分析来确定橡胶状聚合物的单体组成,作为将各单体的均聚物的玻璃化转变温度根据单体组成进行平均而得的值而算出。例如,橡胶状聚合物为单体a和单体b的共聚物(单体a的质量分数:ma、单体b的质量分数:mb)时,可以作为橡胶状聚合物的玻璃化转变温度=tga×ma+tgb×mb(tga:单体a的均聚物的玻璃化转变温度、tgb:单体b的均聚物的玻璃化转变温度)而算出。

橡胶粒子的玻璃化转变温度(tg)例如可以通过构成核部、壳部的聚合物的组成、接枝率来调整。为了降低橡胶粒子的玻璃化转变温度(tg),如后所述,优选增多例如核部的丙烯酸系橡胶状聚合物(a)中的烷基的碳原子数为4以上的丙烯酸酯/可共聚的单体的质量比(例如3以上、优选4以上且10以下)。

橡胶粒子的形状优选在沿着膜的厚度方向的截面(优选为与拉伸方向平行的截面)中可以为扁平,也可以不是扁平。例如,在光学膜为经拉伸的膜的情况下,橡胶粒子通常可以为扁平。橡胶粒子的平均长径(在不为扁平的情况下为平均粒径)优选为100~500nm。如果橡胶粒子的平均长径为100nm以上,则容易对光学膜赋予充分的韧性或柔软性,如果为500nm以下,则容易抑制光学膜的雾度的增大。橡胶粒子的平均长径更优选为200~400nm。橡胶粒子的平均长径为橡胶粒子的长径的平均值。

橡胶粒子的平均长径可以通过以下的方法而算出。

1)对光学膜的截面进行tem观察。观察区域可以为相当于光学膜的厚度的区域,也可以为5μm×5μm的区域。以相当于光学膜的厚度的区域为观察区域时,测定处可以为1处。以5μm×5μm的区域为观察区域时,测定处可以为4处。

2)测定得到的tem图像中的各橡胶粒子的长径和短径。将由多个橡胶粒子得到的长径的平均值作为“平均长径”。

应予说明,橡胶粒子不是扁平时,只要测定各橡胶粒子的圆当量直径并将其平均值作为“平均粒径”即可。

橡胶粒子的含量没有特别限定,相对于(甲基)丙烯酸系共聚物,优选为5~25质量%,更优选为5~15质量%。

1-3.其它成分

光学膜可以根据需要进一步含有上述以外的其它成分。其它成分的例子包含用于对膜赋予滑动性的消光剂。消光剂可以为二氧化硅粒子等无机微粒,也可以为玻璃化转变温度为80℃以上的有机微粒。

1-4.物性

(光弹性系数)

光学膜的光弹性系数优选为-2.0×10-12~2.0×10-12pa-1。如果光弹性系数为上述范围内,则即使例如在高温高湿下因偏振片的翘曲而使光学膜产生应力,也不易显现由该应力引起的相位差,因此,不易产生云不均(クラウドムラ)等显示不均。应予说明,上述显示不均看起来为云状,因此,也被称为云不均。从上述观点考虑,光学膜的光弹性系数优选为-1.0×10-12~1.0×10-12pa-1

光学膜的光弹性系数可以通过以下的方法来测定。

即,使用kobra—31prw(王子计测机器公司制),对光学膜的面内慢轴方向施加拉伸载荷(应力),进行拉伸试验,以波长589nm测定此时显现的相位差。具体而言,绘制相对于使拉伸载荷(应力)在1~15n的范围且10点处的张力(n)的相位差(nm),算出将该绘图线性近似时的斜率,作为光弹性系数。测定可以在23℃55%rh下进行。应予说明,在无法确定面内慢轴方向的情况下,对光学膜的宽度方向施加拉伸载荷。

光学膜的光弹性系数可以通过(甲基)丙烯酸系共聚物的单体组成来调整。为了减小光学膜的光弹性系数的绝对值,优选将例如来自均聚物的光弹性系数负的单体a的结构单元的含量与来自均聚物的光弹性系数为正的单体b的结构单元的含量(和/或来自具有脂环结构的单体c的结构单元的含量)的比调整为作为整体抵消光弹性系数这样的范围。

(玻璃化转变温度)

光学膜的玻璃化转变温度(tg)优选为例如90~150℃。如果光学膜的tg为90℃以上,则不仅能够提高光学膜的耐热性,而且在通过溶液流延法制造光学膜时,能够提高干燥温度,因此,容易提高干燥性。如果光学膜的tg为150℃以下,则能够减少来自刚直的单体的结构单元的含量,因此,不易损伤光学膜的韧性。光学膜的tg更优选为120~150℃。光学膜的玻璃化转变温度可以通过与上述同样的方法来测定。

光学膜的玻璃化转变温度主要通过(甲基)丙烯酸系共聚物的单体组成来调整。为了提高光学膜的玻璃化转变温度,优选增多例如来自具有脂环结构的单体c的结构单元的含量。

(内部雾度)

光学膜的内部雾度与上述同样地,优选为1.0%以下,更优选为0.1%以下,进一步优选为0.05%以下。光学膜的内部雾度可以通过与上述同样的方法来测定。

光学膜的内部雾度可通过橡胶粒子的含量等来调整。为了降低光学膜的内部雾度,优选减少橡胶粒子的含量。

(相位差ro和rt)

例如从作为ips模式用的相位差膜使用的观点考虑,光学膜的在测定波长550nm、23℃55%rh的环境下测定的面内方向的相位差ro优选为0~10nm,更优选为0~5nm。光学膜的厚度方向的相位差rt优选为-20~20nm,更优选为-10~10nm。

ro和rt分别由下述式定义。

式(2a):ro=(nx-ny)×d

式(2b):rt=((nx+ny)/2-nz)×d

(式中,

nx表示膜的面内慢轴方向(折射率达到最大的方向)的折射率,

ny表示膜的与面内慢轴正交的方向的折射率,

nz表示膜的厚度方向的折射率,

d表示膜的厚度(nm))

光学膜的面内慢轴可以利用自动双折射率计axoscan(axoscanmuellermatrixpolarimeter:axometrics公司制)来确认。

ro和rt可以通过以下的方法来测定。

1)将光学膜在23℃55%rh的环境下调湿24小时。利用阿贝折射计测定该膜的平均折射率,使用市售的测微计测定厚度d。

2)分别使用自动双折射率计axoscan(axoscanmuellermatrixpolarimeter:axometrics社制),在23℃55%rh的环境下测定调湿后的膜的测定波长550nm处的延迟ro和rt。

光学膜的相位差ro和rt例如可以通过(甲基)丙烯酸系共聚物的单体组成、拉伸条件来调整。

(残留溶剂量)

光学膜优选通过溶液流延法来制膜,因此,可进一步含有残留溶剂。残留溶剂量相对于光学膜,优选为700ppm以下,更优选为30~700ppm。残留溶剂的含量可通过光学膜的制造工序中的流延在支承体上的胶浆的干燥条件来调整。

光学膜的残留溶剂量可以通过顶空气相色谱来测定。在顶空气相色谱法中,将试样封入容器,进行加热,在挥发成分充满容器中的状态下迅速地将容器中的气体注入气相色谱仪,进行质量分析而一边进行化合物的鉴定一边对挥发成分进行定量。在顶空法中,可以利用气相色谱仪来观测挥发成分的总峰,并且通过使用利用电磁相互作用的分析法,也能够同时以高精度进行挥发性物质、单体等的定量。

(厚度)

光学膜的厚度没有特别限制,优选为10~60μm,更优选为10~40μm。

2.光学膜的制造方法

本发明的光学膜可通过任意的方法而制造,但从可以使用高分子量的(甲基)丙烯酸系共聚物等观点考虑,优选通过溶液流延法来制造。即,光学膜可至少经由如下工序而制造:1)得到含有上述的(甲基)丙烯酸系共聚物、橡胶粒子和溶剂的胶浆的工序,2)将得到的胶浆流延在支承体上后,进行干燥和剥离,得到膜状物的工序,以及3)将得到的膜状物一边根据需要进行拉伸一边干燥的工序。

关于1)的工序

使(甲基)丙烯酸系共聚物和橡胶粒子溶解或分散于溶剂而制备胶浆。

胶浆中使用的溶剂至少含有可使(甲基)丙烯酸系共聚物溶解的有机溶剂(良溶剂)。良溶剂的例子包含二氯甲烷等氯系有机溶剂;乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、四氢呋喃等非氯系有机溶剂。其中,优选二氯甲烷。

胶浆中使用的溶剂可以进一步包含不良溶剂。不良溶剂的例子包含碳原子数1~4的直链或支链状的脂肪族醇。如果胶浆中的醇的比率变高,则膜状物容易凝胶化,容易进行从金属支承体的剥离。作为碳原子数1~4的直链或支链状的脂肪族醇,可举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇。这些之中,从胶浆的稳定性、沸点也较低、干燥性也良好等方面出发,优选乙醇。

关于2)的工序

将得到的胶浆流延在支承体上。胶浆的流延可以从流延模具排出而进行。

接着,使流延在支承体上的胶浆中的溶剂蒸发、干燥。将干燥的胶浆从支承体剥离,得到膜状物。

从支承体剥离时的胶浆的残留溶剂量(剥离时的膜状物的残留溶剂量)例如优选为25质量%以上,更优选为30~37质量%。如果剥离时的残留溶剂量为37质量%以下,则容易抑制因剥离所致的膜状物过于伸长。

剥离时的胶浆的残留溶剂量由下述式定義。以下也同样。

胶浆的残留溶剂量(质量%)=(胶浆的加热处理前质量-胶浆的加热处理后质量)/胶浆的加热处理后质量×100

应予说明,测定残留溶剂量时的加热处理是指140℃30分钟的加热处理。

剥离时的残留溶剂量可以通过支承体上的胶浆的干燥温度、干燥时间、支承体的温度等来调整。

关于3)的工序

使得到的膜状物干燥。干燥可以以一个阶段进行,也可以以多个阶段进行。另外,干燥可以一边根据需要进行拉伸一边进行。

例如,膜状物的干燥工序可以包含使膜状物预干燥的工序(预干燥工序),将膜状物拉伸的工序(拉伸工序),以及使拉伸后的膜状物干燥的工序(正式干燥工序)。

(预干燥工序)

预干燥温度(拉伸前的干燥温度)可以为比拉伸温度高的温度。具体而言,在将(甲基)丙烯酸系共聚物的玻璃化转变温度设为tg时,优选为(tg-50)~(tg+50)℃。如果预干燥温度为(tg-50)℃以上,则容易使溶剂适度地会发,因此,容易提高输送性(操作性),如果为(tg+50)℃以下,则溶剂不会过于挥发,因此,不易损伤其后的拉伸工序中的拉伸性。初期干燥温度在(a)一边利用拉幅机拉伸机、辊输送一边以非接触加热型进行干燥的情况下,可作为拉伸机内温度或热风温度等气氛温度来测定。

(拉伸工序)

拉伸只要根据要求的光学特性进行即可,优选在至少一个方向进行拉伸,也可以在相互正交的二个方向进行拉伸(例如,膜状物的宽度方向(td方向)和与其正交的输送方向(md方向)的双轴拉伸)。

制造光学膜时的拉伸倍率优选为5~100%,更优选为20~100%。进行双轴拉伸时,各方向的拉伸倍率分别优选为上述范围内。

拉伸倍率(%)被定义为(拉伸后的膜的拉伸方向大小-拉伸前的膜的拉伸方向大小)/(拉伸前的膜的拉伸方向大小)×100。应予说明,进行双轴拉伸时,td方向和md方向分别优选为上述拉伸倍率。

拉伸温度(拉伸时的干燥温度)与上述同样地,在将(甲基)丙烯酸系共聚物的玻璃化转变温度设为tg时,优选为tg(℃)以上,更优选为(tg+10)~(tg+50)℃。如果拉伸温度为tg(℃)以上、优选为(tg+10)℃以上,则容易使溶剂适度地挥发,因此,容易将拉伸张力调整为适当的范围,如果为(tg+50)℃以下,则溶剂不会过于挥发,因此,不易损伤拉伸性。拉伸温度例如可以为90℃以上。拉伸温度与上述同样地,优选测定(a)拉伸机内温度等气氛温度。

拉伸开始时的膜状物中的残留溶剂量优选与剥离时的膜状物中的残留溶剂量为相同程度,例如优选为20~30质量%,更优选为25~30质量%。

膜状物的td方向(宽度方向)的拉伸可以通过例如将膜状物的两端用夹具或销固定,使夹具或销的间隔在前进方向扩展的方法(拉幅机法)进行。膜状物的md方向的拉伸可以通过例如对多个辊赋予圆周速度差,在其间利用辊圆周速度差的方法(辊法)进行。

(正式干燥工序)

从进一步减少残留溶剂量的观点考虑,优选使拉伸后得到的膜状物进一步干燥。例如优选使拉伸后得到的膜状物一边用辊等一边进一步干燥。

在将(甲基)丙烯酸系共聚物的玻璃化转变温度设为tg时,正式干燥温度(在未拉伸的情况下为干燥温度)优选为(tg-50)~(tg-10)℃,更优选为(tg-40)~(tg-10)℃。如果后干燥温度为(tg-50)℃以上,则容易从拉伸后的膜状物充分地会发除去溶剂,如果为(tg-10)℃以下,则能够高度地抑制膜状物的变形等。正式干燥温度与上述同样地,优选测定(a)热风温度等气氛温度。

3.偏振片

本发明的偏振片具有起偏器、配置于其至少一个面的本发明的光学膜以及配置于它们之间的粘接层。

图1是表示本发明的一个实施方式的偏振片100的截面图。如图1所示,偏振片100可具有起偏器110、本发明的光学膜120、对置膜130以及配置于起偏器110与光学膜120之间和起偏器110与对置膜130之间的粘接层140。

3-1.起偏器

起偏器是仅通过一定方向的偏振面的光的元件,是聚乙烯醇系偏振膜。聚乙烯醇系偏光膜有对聚乙烯醇系膜进行碘染色而成的膜和进行二色性染料染色而成的膜。

聚乙烯醇系偏光膜可以为在将聚乙烯醇系膜进行单轴拉伸后,利用碘或二色性染料进行染色而成的膜(优选进一步用硼化合物实施了耐久性处理的膜),也可以为在将聚乙烯醇系膜用碘或二色性染料染色后,进行单轴拉伸而成的膜(优选进一步用硼化合物实施了耐久性处理的膜)。起偏器的吸收轴通常与最大拉伸方向平行。

例如,可使用日本特开2003-248123号公报、日本特开2003-342322号公报等中记载的乙烯单元的含量为1~4摩尔%、聚合度为2000~4000、皂化度为99.0~99.99摩尔%的乙烯改性聚乙烯醇。

起偏器的厚度优选为5~30μm,从为了使偏振片薄型化等方面出发,更优选为5~20μm。

3-2.光学膜

本发明的光学膜被配置于起偏器的一个面(优选与液晶单元对置的面)。光学膜可作为偏振片保护膜(优选为相位差膜)发挥作用。

3-3.对置膜

对置膜可以为本发明的光学膜,也可以为其以外的其它光学膜。其它光学膜的例子包含市售的纤维素酯膜(例如,konicaminoltatackkc8ux、kc5ux、kc4ux、kc8ucr3、kc4sr、kc4br、kc4cr、kc4dr、kc4fr、kc4kr、kc8uy、kc6uy、kc4uy、kc4ue、kc8ue、kc8uy-ha、kc2ua、kc4ua、kc6ua、kc8ua、kc2uah、kc4uah、kc6uah(以上为konicaminolta(株)制)、fujitackt40uz、fujitackt60uz、fujitackt80uz、fujitacktd80ul、fujitacktd60ul、fujitacktd40ul、fujitackr02、fujitackr06(以上为富士膜(株)制)。

对置膜的厚度例如可以为5~100μm,优选可以为40~80μm。

3-3.粘接层

粘接层可分别配置于起偏器与光学膜之间以及起偏器与对置膜之间。

粘接剂层可以为由水系粘接剂得到的层,也可以为活性能量射线固化性粘接剂的固化物层。

(水系粘接剂)

水系粘接剂的例子包含乙烯基聚合物系、明胶系、乙烯基系胶乳系、聚氨酯系、异氰酸酯系、聚酯系、环氧系等。其中,从容易得到与作为起偏器的聚乙烯醇系偏光膜的粘接性的观点等考虑,优选含有乙烯基聚合物的水系粘接剂,更优选含有聚乙烯醇系树脂的水粘接剂(完全皂化型聚乙烯醇水溶液等)。含有聚乙烯醇系树脂的水系粘接剂可以进一步含有硼酸、硼砂、戊二醛、三聚氰胺、草酸等水溶性交联剂。

(活性能量射线固化性粘接剂)

活性能量射线固化性粘接剂可以为光自由基聚合性组合物,也可以为光阳离子聚合性组合物。其中,优选光阳离子聚合性组合物。

光阳离子聚合性组合物含有环氧系化合物和光阳离子聚合引发剂。

环氧系化合物是指在分子内具有1个以上、优选2个以上环氧基的化合物。环氧系化合物的例子包含使表氯醇与脂环式多元醇反应而得到的氢化环氧系化合物(具有脂环式环的多元醇的缩水甘油醚);脂肪族多元醇或其烯化氧加成物的聚缩水甘油醚等脂肪族环氧系化合物;在分子内具有1个以上键合于脂环式环的环氧基的脂环式环氧系化合物。环氧系化合物可以仅使用1种,也可以并用2种以上。

光阳离子聚合引发剂例如可以为芳香族重氮盐;芳香族碘盐、芳香族锍塩等盐;铁-芳烃络合物等。

光阳离子聚合引发剂可以根据需要含有氧杂环丁烷、多元醇等阳离子聚合促进剂、光敏化剂、溶剂等添加剂。

粘接剂层的厚度没有特别限定,例如为0.01~10μm,优选为0.01~5μm左右。

3-4.其它层

本发明的偏振片可以根据需要进一步具有上述以外的其它层。其它层的例子包含用于将偏振片固定于液晶单元的粘合剂层。例如,偏振片以本发明的光学膜成为液晶单元侧的方式配置时,偏振片可以进一步具有配置在光学膜上的粘合剂层。

粘合剂层优选使含有基础聚合物、交联剂和溶剂的粘合剂组合物就干燥和部分交联而成的层。即,粘合剂组合物的至少一部可以进行交联。

粘合剂组合物的例子包含以(甲基)丙烯酸系聚合物为基础聚合物的丙烯酸系粘合剂组合物、以有机硅系聚合物为基础聚合物的有机硅系粘合剂组合物、以橡胶为基础聚合物的橡胶系粘合剂组合物。其中,从透明性、耐候性、耐热性、加工性的观点考虑,优选丙烯酸系粘合剂组合物。

粘合剂层的厚度通常为3~100μm左右,优选为5~50μm。

应予说明,粘合剂层的表可以用实施了脱模处理的剥离膜(例如聚酯膜、氟树脂膜等)进行保护。

3-5.偏振片的制造方法

本发明的偏振片可以经由使起偏器和本发明的光学膜介由粘接剂贴合的工序而得到。从提高起偏器与光学膜的粘接性的观点考虑,优选在贴合的工序之前进一步根据需要进行实施电晕处理等表面处理的工序。

例如,使用水系粘接剂时,本发明的偏振片可以经由如下工序而得到1)对本发明的光学膜的表面实施活化处理的工序,2)对光学膜的实施了活化处理的表面介由粘接剂层叠起偏器的工序,以及3)使得到的层叠物干燥的工序。

关于1)的工序

对光学膜的表面(与起偏器贴合的面)实施活化处理。由此,容易得到与起偏器的粘接性。具体而言,通过活化处理,使光学膜中所含的(甲基)丙烯酸系共聚物的叔碳原子等亲水化而提高与水系粘接剂的亲和性,或者通过容易进行相互作用而容易使光学膜与起偏器粘接。

活化处理的例子包含电晕处理、等离子体处理和皂化处理,优选为电晕处理和等离子体处理,更优选为电晕处理。

活化处理条件只要为能够使(甲基)丙烯酸系共聚物所具有的叔碳原子等充分地活化的程度即可。活化处理为电晕处理时,照射量优选为600~1200(w·min/m2)。

关于2)的工序

接着,对光学膜的实施了活化处理的面介由水系粘接剂层叠起偏器。

介由水系粘接剂的起偏器的层叠在活化处理后,在不损害光学膜的表面的活性之间迅速地进行。具体而言,介由水系粘接剂的起偏器的层叠优选例如在活化处理后30分钟以内进行。另外,从不易损伤光学膜的表面的活性的观点考虑,优选不进行加热处理。

关于3)的工序

接着,使得到的层叠物干燥而得到偏振片。

干燥可以通过加热干燥而进行。干燥温度只要为水系粘接剂充分干燥的温度即可,例如可以为60~100℃。

如上所述,本发明的光学膜由于具有来自(甲基)丙烯酸系共聚物中的具有脂环结构的单体c的微空间,因此,水系粘接剂容易适度地渗透。另外,(甲基)丙烯酸系共聚物具有桥环烃基作为脂环结构时,可以通过活化处理使桥环烃基中所含的叔碳原子活化而生成(与水系粘接剂的亲和性高)羟基。由此,能够使光学膜和起偏器介由水系粘接剂良好地粘接。

4.液晶显示装置

本发明的液晶显示装置包含液晶单元、配置于液晶单元的一个面的第一偏振片以及配置于液晶单元的另一个面的第二偏振片。

液晶单元的显示模式例如可以为stn(super-twistednematic)、tn(twistednematic)、ocb(opticallycompensatedbend)、han(hybridalignednematic)、va(verticalalignment、mva(multi-domainverticalalignment)、pva(patternedverticalalignment))、ips(in-plane-switching)等。例如,在液晶显示装置被用于智能手机等时,优选ips模式。

第一偏振片和第二偏振片可以以第一偏振片的起偏器的吸收轴与第二偏振片的起偏器的吸收轴正交的方式(以成为正交尼克尔的方式)配置。

第一偏振片和第二偏振片中的至少一者为本发明的偏振片。本发明的偏振片优选以本发明的光学膜成为液晶单元侧的方式配置。

如此,第一偏振片和第二偏振片中的至少一者为本发明的偏振片,本发明的光学膜以成为液晶单元侧的方式配置,可作为相位差膜发挥功能。由此,能够抑制高温·高湿下的液晶显示装置的云不均。

实施例

以下,利用实施例对本发明具体地进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。

1.光学膜的材料

(1)(甲基)丙烯酸系共聚物

准备表1所示的(甲基)丙烯酸系共聚物x1~22。

(均聚物的光弹性系数为正的单体a)

mma:甲基丙烯酸甲酯

t-buma:甲基丙烯酸叔丁酯

(均聚物的光弹性系数为负的单体b)

bzma:甲基丙烯酸苄酯

phma:甲基丙烯酸苯酯

st:苯乙烯

(具有脂环结构的单体c)

chma:甲基丙烯酸环己酯

dcpma:甲基丙烯酸二环戊酯

ibx:甲基丙烯酸异冰片酯

(比较用的单体)

phmi:苯基马来酰亚胺

chmi:环己基马来酰亚胺

(甲基)丙烯酸系共聚物x1~22的重均分子量(mw)和玻璃化转变温度(tg)通过以下的方法来测定。

(均聚物的光弹性系数)

1)分别准备单体a的均聚物、单体b的均聚物和单体c的均聚物,分别制作厚度0.1mm的浇铸膜。

2)将制作的膜的光弹性系数使用kobra—31prw(王子计测机器公司制)在任意的一个方向施加拉伸载荷(应力)而进行拉伸试验,以波长589nm测定此时显现的相位差。具体而言,绘制相对于使拉伸载荷(应力)在1~15n的范围且10点处的张力(n)的相位差(nm),算出将该绘图线性近似时的斜率,作为光弹性系数。测定在23℃55%rh下进行。

(重均分子量)

树脂的重均分子量(mw)使用凝胶渗透色谱(东曹公司制hlc8220gpc)、柱(东曹公司制tsk-gelg6000hxl-g5000hxl-g5000hxl-g4000hxl-g3000hxl串联)测定。将试样20mg±0.5mg溶解于四氢呋喃10ml,用0.45mm的过滤器过滤。将该溶液向柱(温度40℃)注入100ml,以检测器ri温度40℃进行测定,使用苯乙烯换算后的值。

(玻璃化转变温度)

树脂的玻璃化转变温度(tg)使用dsc(differentialscanningcolorimetry:差示扫描量热法),依据jisk7121-2012进行测定。

(2)橡胶粒子

<橡胶粒子r1>

在带搅拌机的8l聚合装置中装入以下的物质。

将聚合机内用氮气充分地置换后,使内温为80℃,将过硫酸钾0.021质量份以2%水溶液的形式投入。接着,将在由甲基丙烯酸甲酯84.6质量%、丙烯酸丁酯5.9质量%、苯乙烯7.9质量%、甲基丙烯酸烯丙酯0.5质量%、正辛基硫醇1.1质量%构成的单体混合物(c’)21质量份中加入聚氧乙烯月桂基醚磷酸0.07质量份而成的混合液用63分钟连续地添加于上述溶液。进而,通过继续60分钟聚合反应而得到最内硬质聚合物(c)。

然后,分别将氢氧化钠0.021质量份以2质量%水溶液的形式添加,将过硫酸钾0.062质量份以2质量%水溶液的形式添加。接着,用117分钟连续地添加在由丙烯酸丁酯80.0质量%、苯乙烯18.5质量%、甲基丙烯酸烯丙酯1.5质量%构成的单体混合物(a’)39质量份中加入聚氧乙烯月桂基醚磷酸0.25质量份而成的混合液。添加结束后,将过硫酸钾0.012质量份以2质量%水溶液的形式添加,继续120分钟聚合反应,得到软质层(由丙烯酸系橡胶状聚合物(a)构成的层)。软质层的玻璃化转变温度(tg)为-30℃。软质层的玻璃化转变温度是将构成丙烯酸系橡胶状聚合物(a)的各单体的均聚物的玻璃化转变温度根据组成比继续平均而算出的。

然后,将过硫酸钾0.04质量份以2质量%水溶液的形式添加,用78分钟连续地添加由甲基丙烯酸甲酯97.5质量%、丙烯酸丁酯2.5质量%构成的单体混合物(b’)26.1质量份。进一步继续30分钟聚合反应而得到聚合物(b)。

将得到的聚合物投入到3质量%硫酸钠温水溶液中,使其盐析·凝固。接着,反复脱水·清洗后,使其干燥,得到3层结构的丙烯酸系接枝共聚物粒子(橡胶粒子r1)。得到的橡胶粒子r1的平均粒径为200nm。

<橡胶粒子r2>

软质层的形成中使用的单体组成(单体混合物(a’)的组成)变更为由丙烯酸丁酯70.0质量%、苯乙烯28.5质量%、甲基丙烯酸烯丙酯1.5质量%,除此以外,与橡胶粒子r1同样地得到橡胶粒子r2。橡胶粒子r2的平均粒径为200nm。软质层的玻璃化转变温度(tg)为-10℃。

橡胶粒子的平均粒径通过以下的方法来测定。

(平均粒径)

利用zeta电位·粒径测定系统(大塚电子株式会社制elsz-2000zs)测定得到的分散液中的橡胶粒子的分散粒径。

2.光学膜的制作

<光学膜101的制作>

(橡胶粒子分散液的制备)

将15质量份的橡胶粒子和185质量份的二氯甲烷在溶解器中搅拌混合50分钟后,使用milder分散机(大平洋机工株式会社制)在1500rpm条件下进行分散,得到橡胶粒子分散液。

(胶浆的制备)

接着,制备下述组成的胶浆。首先,向加压溶解罐添加二氯甲烷和乙醇。接着,将树脂2一边搅拌一边投入到加压溶解罐。接着,投入上述制备的橡胶粒子分散液,一边对其进行搅拌一边使其完全溶解。将其用rokitechno公司制的shp150进行过滤,得到胶浆。

(甲基)丙烯酸系共聚物x1:100质量份

二氯甲烷:200质量份

乙醇:40质量份

橡胶粒子分散液:200质量份

(制膜)

使用得到的胶浆并使用环状带流延装置,将胶浆在温度30℃下以1800mm宽度均匀地流延在不锈钢带支承体上。不锈钢带的温度控制为28℃。

在不锈钢带支承体上使溶剂蒸发直至流延(浇注)的胶浆中的残留溶剂量成为30质量%为止。接着,以剥离张力128n/m从不锈钢带支承体剥离,得到膜状物。剥离时的膜状物的残留溶剂量为30质量%。

接着,将剥离的膜一边用多个辊输送一边将得到的膜状物用拉幅机在(tg+10)℃(tg:(甲基)丙烯酸系共聚物的tg,以下同样)的条件下在宽度方向(td方向)进行30%拉伸。然后,一边用辊输送一边以(tg-10)℃进行干燥,将用拉幅机夹具夹持的端部切开并卷绕,得到膜厚40μm的光学膜101。

<光学膜102~117的制作>

将(甲基)丙烯酸系共聚物的组成如表2所示那样进行变更,除此以外,与光学膜105同样地得到光学膜102~117。

<光学膜118、119的制作>

将(甲基)丙烯酸系共聚物的组成和重均分子量(mw)如表2所示那样进行变更,除此以外,与光学膜106同样地得到光学膜102~119。

<光学膜122、123的制作>

将(甲基)丙烯酸系共聚物的组成和重均分子量(mw)如表2所示那样进行变更,除此以外,与光学膜107同样地得到光学膜102~119。

<光学膜120、124的制作>

未添加橡胶粒子,除此以外,与光学膜118或122同样地得到光学膜120或124。

<光学膜125、127的制作>

将(甲基)丙烯酸系共聚物的组成如表2所示那样进行变更(变更为主链具有环结构的物质),且未添加橡胶粒子,除此以外,与光学膜106同样地得到光学膜125、127。

<光学膜126的制作>

将橡胶粒子的种类如表2所示那样进行变更,除此以外,与光学膜106同样地得到光学膜126。

<评价>

通过以下的方法测定得到的光学膜101~127的光弹性系数、玻璃化转变温度、波板状的变形和mit弯曲性。

(光弹性系数)

使用kobra—31prw(王子计测机器公司制),在光学膜的最大拉伸方向(拉伸倍率成为最大的方向)施加拉伸载荷(应力)而进行拉伸试验,以波长589nm测定此时显现的相位差。具体而言,绘制相对于使拉伸载荷(应力)在1~15n的范围且10点处的张力(n)的相位差(nm),算出将该绘图线性近似时的斜率、作为光弹性系数。测定在23℃、55%rh下进行。

(玻璃化转变温度)

光学膜的玻璃化转变温度(tg)与上述同样地,依据jisk7121-2012进行测定。

(波板状的变形)

将得到的光学膜在宽度方向切出整个宽度,在输送方向切出1m,作为样品。将该样品放置在黑色基底上,目视观察有无波板状的变形。波板状的变形是与光学膜的输送方向大致平行地形成的多个褶皱,是在光学膜的宽度方向的截面中看起来为波形状的变形。然后,基于以下的基准进行评价。

◎:完全没有看到波板状的变形

○:只能看到一点波板状的变形

△:稍微看到波板状的变形,但为实用上没有问题的水平

×:看到大量波板状的变形

如果为△以上,则判断为良好。

(mit弯曲性)

将得到的光学膜切出宽度15mm×长度150mm,作为试验片。将该试验片在温度25℃、相对湿度65%rh的状态下静置1小时以上后,在载荷500g的条件,依据jisp8115:2001进行mit弯曲试验,测定到断裂为止的次数。mit弯曲试验使用耐折度试验机(tester产业株式会社制,mit,be-201型,弯折曲率半径0.38mm)进行。然后,基于下述的评价基准进行评价。

◎:20000次以上

○:15000次以上且小于20000次

△:5000次以上且小于15000次

×:小于5000次

到断裂为止的次数越多,弯曲性越优异,表示反复的弯折耐性优异。

如果为△以上,则判断为良好。

另外,使用得到的光学膜101~126,分别通过以下的方法制作偏振片和液晶显示装置,还分别评价偏振片的粘接性和液晶显示装置的云不均。

(偏振片的粘接性)

1)起偏器的制作

将厚度25μm的聚乙烯醇系膜用35℃的溶胀。将得到的膜在由碘0.075g、碘化钾5g和水100g构成的水溶液中浸渍60秒,进一步在由碘化钾3g、硼酸7.5g和水100g构成的45℃的水溶液中浸渍。将得到的膜在拉伸温度55℃、拉伸倍率5倍的条件下进行单轴拉伸。将该单轴拉伸膜水洗后,使其干燥,得到厚度12μm的起偏器。

2)偏振片的制作

将得到的光学膜在140℃的烘箱中干燥15分钟后,以800(w·min/m2)的照射量对一个面实施电晕处理(活化处理)。接着,在起偏器的一个面介由水系粘接剂(含有聚乙烯醇系树脂的水系粘接剂)以光学膜的电晕处理面与起偏器对置的方式贴合光学膜。贴合以起偏器的吸收轴与光学膜的慢轴正交的方式进行。

另外,在起偏器的另一个面(不与光学膜对置的面)介由与上述同样的水系粘接剂贴合对置膜konicaminoltatackkc6ua(厚度60μm、三乙酸纤维素膜、konicaminolta公司制)。将得到的层叠物在90℃的烘箱中干燥10分钟。由此,得到具有对置膜/粘接剂层/起偏器/粘接剂层/光学膜的层叠结构的偏振片。

3)粘接性的评价

对于将得到的偏振片的光学膜在该光学膜与起偏器的界面剥离时的剥离强度(粘接性),在23℃·55%rh的环境下,利用株式会社imada制90°剥离试验夹具(p90-200n)进行90°剥离试验(依据jisz0237:2009)。

◎:剥离强度为3.0(n/25mm)以上

○:剥离强度为2.0(n/25mm)以上且小于3.0(n/25mm)

△:剥离强度为1.0(n/25mm)以上且小于2.0(n/25mm)

×:剥离强度小于1.0(n/25mm)

如果为△以上,则判断为良好。

(液晶显示装置的云不均)

1)液晶显示装置的制作

作为液晶显示装置,准备lg制的65英寸尺寸液晶电视(液晶电视)65sm8100pjb。从该装置剥离预先贴合的2片偏振片,分别贴合上述制作的偏振片,得到液晶显示装置。

偏振片的贴合以光学膜成为液晶单元侧的方式进行。另外,贴合使用丙烯酸系粘合剂。

2)云不均的评价

将得到的液晶显示装置在80℃·90%rh的环境下放置100小时。接着,通过目视观察对云不均的水平进行排序。云不均的评价通过以下的基准进行。

◎:无法识别到显示面板的不均

○:在显示面板看到局部的不均,但无法视认不均的部分与均匀的部分的边界

△:在显示面板看到局部的不均,能够视认不均的部分与均匀的部分的境界

×:在显示面板整面看到不均,能够明显地视认不均的部分和均匀的部分

如果为△以上,则判断为良好。

将光学膜101~127和使用其的偏振片以及液晶显示装置的评价結果示于表2。

如表2所示,可知光学膜105~107、109~111、113~115、118、119、122、123和125~126均具有良好的弯曲性(韧性),并且波板状的变形少。另外,可知该偏振片具有良好的粘接性且液晶显示装置的云不均也少。

特别是可知如果构成(甲基)丙烯酸系共聚物的单体c为具有桥环烃基的甲基丙烯酸二环戊酯(dcpma)、甲基丙烯酸异冰片酯(特别是叔碳原子多的甲基丙烯酸二环戊酯(dcpma)),则与不具有桥环烃基的甲基丙烯酸环己酯(chma)相比,能够进一步提高偏振片的粘接性(光学膜105~107的对比、109~111的对比、103~115的对比等)。

另外,如果构成(甲基)丙烯酸系共聚物的单体a为(具有正的取向双折射)bzma,则与(具有负的取向双折射)苯乙烯相比,容易将取向双折射调整为零附近,从该方面出发优选。

另外,可知通过增大(甲基)丙烯酸系共聚物的分子量,能够进一步抑制波板状的变形,进而,也进一步提高mit弯曲性。认为这是因为光学膜的韧性进一步得到提高(光学膜118与119的对比、光学膜122与123的对比)。

与此相对,可知光学膜101~104、108、112由于含有不具有来自单体c的结构单元的(甲基)丙烯酸系共聚物,因此,干燥性低,容易产生波板状的变形,偏振片的粘接性也低。另一方面,可知光学膜116和117由于含有不具有来自赋予正的光弹性系数的单体b的结构单元的(甲基)丙烯酸系共聚物,因此,光弹性系数高,产生液晶显示装置的云不均。另外,可知光学膜125由于含有具有来自在主链具有环结构的马来酰亚胺的结构单元的(甲基)丙烯酸系共聚物且不含橡胶粒子,因此,膜的mit弯曲性低。另外,可知在主链具有环结构的膜127与在主链不具有环结构的膜105相比,弯曲性差(膜105~107与膜127的对比)。

本申请主张基于2019年6月28日申请的日本特愿2019-121615的有先权。该申请说明书和附图中记载的内容全部援引于本申请说明书。

产业上的可利用性

根据本发明,可以提供能够在不损伤韧性的情况下抑制波板状的变形,即使在高温·高湿下也能够维持与起偏器的良好的粘接性,能够减少显示装置中的显示不均的光学膜和偏振片。

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