JP5613276B2 - 積層体 - Google Patents
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Description
1つの実施形態においては、上記帯電防止層表面の上記凸部の軟化温度と該表面の該凸部以外の部分の軟化温度との差は70℃以上である。
1つの実施形態においては、上記帯電防止層に縦方向の延伸および横方向の延伸から選択される少なくとも1つの延伸処理が施されている。
1つの実施形態においては、上記帯電防止層の表面の算術平均粗さRaは18nm以上である。
1つの実施形態においては、上記バインダー樹脂はポリウレタン系樹脂であり、上記導電性材料がポリチオフェン系重合体を含む導電性ポリマーである。
1つの実施形態においては、上記帯電防止層の表面抵抗値は、10×1013Ω/□未満である。
本発明の別の局面によれば、積層体の製造方法が提供される。この積層体の製造方法は、樹脂基材の片側に、バインダー樹脂および導電性材料を含む樹脂組成物で帯電防止層を設ける工程と、該樹脂基材のもう片側に、ポリビニルアルコール系樹脂層を設ける工程と、樹脂基材を延伸する工程と、を含み、該延伸後の帯電防止層に形成される微細凹凸表面における凸部の平均高さが25nm以上であり、軟化温度が150℃以上である。
1つの実施形態においては、上記製造方法は、上記帯電防止層が設けられた樹脂基材を横方向に延伸し、該横方向に延伸された樹脂基材にポリビニルアルコール系樹脂層を設け、該ポリビニルアルコール系樹脂層が設けられた樹脂基材を横方向に延伸する。
A.積層体
A−1.全体構成
図1は、本発明の好ましい実施形態による積層体の概略断面図である。積層体10は、樹脂基材11と樹脂基材11の片側に設けられたポリビニルアルコール(PVA)系樹脂層12と、樹脂基材11のもう片側に設けられた帯電防止層13とを有する。図示しないが、本発明の積層体は、樹脂基材、PVA系樹脂層および帯電防止層以外に、その他の部材(層)を有していてもよい。その他の部材(層)としては、例えば、光学機能フィルム、粘着剤層、接着剤層、易接着層等が挙げられる。積層体10は、代表的には、長尺状とされている。
上記樹脂基材は、代表的には、熱可塑性樹脂で形成される。熱可塑性樹脂としては、任意の適切な樹脂が用いられる。例えば、(メタ)アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。好ましくは、ポリエステル系樹脂が用いられる。中でも、非晶質の(結晶化していない)ポリエチレンテレフタレート系樹脂が好ましく用いられる。特に、非晶性の(結晶化しにくい)ポリエチレンテレフタレート系樹脂が特に好ましく用いられる。非晶性のポリエチレンテレフタレート系樹脂の具体例としては、ジカルボン酸としてイソフタル酸をさらに含む共重合体や、グリコールとしてシクロヘキサンジメタノールをさらに含む共重合体が挙げられる。
ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂層を形成するPVA系樹脂としては、任意の適切な樹脂が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン−ビニルアルコール共重合体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。PVA系樹脂のケン化度は、通常85モル%〜100モル%であり、好ましくは95.0モル%〜99.98モル%、さらに好ましくは99.0モル%〜99.95モル%である。ケン化度は、JIS K 6726−1994に準じて求めることができる。このようなケン化度のPVA系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光膜が得られ得る。ケン化度が高すぎる場合には、ゲル化してしまうおそれがある。
上記染色処理は、代表的には、PVA系樹脂層をヨウ素で染色することにより行う。具体的には、PVA系樹脂層にヨウ素を吸着させることにより行う。当該吸着方法としては、例えば、ヨウ素を含む染色液にPVA系樹脂層(積層体)を浸漬させる方法、PVA系樹脂層に当該染色液を塗工する方法、当該染色液をPVA系樹脂層に噴霧する方法等が挙げられる。好ましくは、染色液に積層体を浸漬させる方法である。ヨウ素が良好に吸着し得るからである。
上記延伸処理は、積層体を延伸浴に浸漬させながら行う水中延伸方式であってもよいし、空中延伸方式であってもよい。好ましくは、水中延伸処理を少なくとも1回施し、さらに好ましくは、水中延伸処理と空中延伸処理を組み合わせる。水中延伸によれば、上記熱可塑性樹脂基材やPVA系樹脂層のガラス転移温度(代表的には、80℃程度)よりも低い温度で延伸し得、PVA系樹脂層を、その結晶化を抑えながら、高倍率に延伸することができる。その結果、優れた光学特性(例えば、偏光度)を有する偏光膜を製造することができる。
上記不溶化処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。特に水中延伸方式を採用する場合、不溶化処理を施すことにより、PVA系樹脂層に耐水性を付与することができる。当該ホウ酸水溶液の濃度は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部〜4重量部である。不溶化浴(ホウ酸水溶液)の液温は、好ましくは20℃〜50℃である。好ましくは、不溶化処理は、積層体作製後、染色処理や水中延伸処理の前に行う。
上記架橋処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。架橋処理を施すことにより、PVA系樹脂層に耐水性を付与することができる。当該ホウ酸水溶液の濃度は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部〜4重量部である。また、上記染色処理後に架橋処理を行う場合、さらに、ヨウ化物を配合することが好ましい。ヨウ化物を配合することにより、PVA系樹脂層に吸着させたヨウ素の溶出を抑制することができる。ヨウ化物の配合量は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部〜5重量部である。ヨウ化物の具体例は、上述のとおりである。架橋浴(ホウ酸水溶液)の液温は、好ましくは20℃〜50℃である。好ましくは、架橋処理は水中延伸処理の前に行う。好ましい実施形態においては、染色処理、架橋処理および水中延伸処理をこの順で行う。
上記洗浄処理は、代表的には、ヨウ化カリウム水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。
乾燥処理における乾燥温度は、好ましくは30℃〜100℃である。
帯電防止層は、導電性材料およびバインダー樹脂を含み、微細凹凸表面を有する。微細凹凸表面における凸部の平均高さは25nm以上であり、好ましくは30nm以上であり、より好ましくは40nm以上である。凸部の軟化温度は150℃以上であり、好ましくは180℃以上であり、より好ましくは200℃以上である。このような平均高さおよび軟化温度を有する凸部を帯電防止層表面に形成することにより、延伸時の熱ロールへの貼り付きが良好に防止され得る。これは、帯電防止層表面が凹凸形状を有することによりロールとの接触面積が小さくなることと、凸部の軟化点が高いことにより接触部分自体がロールへ貼り付き難いこととの相乗効果であると推定される。1つの実施形態においては、凸部は、帯電防止層の単位面積(例えば、100μm×100μm)当たり、好ましくは150個以上、より好ましくは200個以上形成され得る。凸部がこのような密度で形成されることにより、延伸時の熱ロールへの貼り付きが良好に防止され得る。帯電防止層表面の凸部以外の部分(以下、便宜上「凹部」と称する)は、軟化温度が、例えば80℃〜145℃である。凸部と凹部との軟化温度の差は、好ましくは70℃以上であり、より好ましくは75℃〜130℃である。なお、本明細書において「凸部の平均高さ」とは、微細凹凸表面における底部(凹部の底)と凸部の頂点との高低差の統計的平均を意味する。凸部の平均高さおよび単位面積当たりの個数は、Veeco社製、光学式3Dプロファイルシステム(製品名: WYKO NT3300)により測定され得る。凸部および凹部の軟化温度は、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、走査型プローブ顕微鏡(製品名:NANO NaviII/E−Sweep/nano−TA2)により測定され得る。
上記粘着剤層は、代表的にはアクリル系粘着剤で形成される。上記接着剤層としては、代表的にはPVA系接着剤で形成される。上記光学機能フィルムは、例えば、偏光膜保護フィルム、位相差フィルム等として機能し得る。
樹脂基材として、ポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱樹脂株式会社製、商品名「SH046」、Tg:70℃、厚み:200μm)を用いた。
カルボキシル基を有するポリウレタン水分散体(第一工業製薬社製、商品名:スーパーフレックス210、固形分:33%)5.33g、架橋剤(日本触媒製、商品名:エポクロスWS700、固形分:25%)0.59g、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)水分散体(アグファ製、商品名:オルガコンLBS、固形分:1.2%)10.67g、濃度1%のアンモニア水0.0356gおよび水23.38gを混合・攪拌し、pH7.5の樹脂組成物を得た。
樹脂基材の片面に、得られた樹脂組成物をスロットダイコーターにて塗布した。その後、樹脂基材を熱風乾燥機(60℃)に3分間投入し、厚み1μmの帯電防止層を形成した。
実施例1と同様にして帯電防止層を形成した。帯電防止層が形成された樹脂基材をテンター延伸することなく、帯電防止層と反対側の面に実施例1と同様にしてPVA系樹脂層を形成した。PVA系樹脂層が形成された樹脂基材を、90℃のオーブン内で、搬送方向に1.4倍自由端延伸したこと以外は実施例1と同様にして、評価用の積層体試料を作製した。
実施例1と同様にして帯電防止層を形成した。帯電防止層が形成された樹脂基材を、実施例1と同様にして延伸し、実施例1と同様にPVA系樹脂層を形成した。PVA系樹脂層が形成された樹脂基材を、90℃のオーブン内で、搬送方向に1.4倍自由端延伸し、評価用の積層体試料を作製した。
実施例1と同様にして帯電防止層を形成した。帯電防止層が形成された樹脂基材を、そのまま評価用の積層体試料とした。
実施例および比較例の帯電防止層が形成された樹脂基材について、以下の評価を行った。
1.算術平均粗さRa(単位nm)
帯電防止層の表面の算術平均粗さRaを、Veeco社製、光学式3Dプロファイルシステム(製品名:WYKO NT3300)で測定した。測定サンプルのサイズは、50mm×50mmとした。
2.凸部の平均高さ
上記算術平均粗さRaの測定におけるWYKOの測定データから算出した。
3.軟化温度
帯電防止層の微細凹凸表面における凸部および凹部の軟化温度を、それぞれ、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、走査型プローブ顕微鏡(製品名:NANO NaviII/E−Sweep/nano−TA2)により測定した。凸部および凹部のそれぞれについて測定を行った。
4.単位面積当たりの凸部の数
上記算術平均粗さRaの測定におけるWYKOの測定データから算出した。
5.貼り付け試験
積層体試料を所定温度に加熱したSUS板(0.2S/HCrメッキ、厚み30μm)に貼り付けた。ここで、帯電防止層がSUS板に接するように貼り付けた。貼り付けから5秒経過後に、積層体試料をSUS板から剥がした。SUS板の温度を80℃、120℃および140℃に変化させて試験を行った。貼り付き性を以下の基準で評価した。
5:抵抗をまったく感じることなく試料をSUS板から剥がすことができた
4:わずかに抵抗を感じたが試料をSUS板から問題なく剥がすことができた
3:強い抵抗を感じたが試料をSUS板から剥がすことができた
2:許容可能な程度で試料をSUS板から剥がすことはできたが非常に強い抵抗を感じた
1:試料が延びてしまいSUS板からまったく剥がすことができなかった
11 樹脂基材
12 ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂層
13 帯電防止層
Claims (8)
- 樹脂基材と、該樹脂基材の片側に設けられたポリビニルアルコール系樹脂層と、該樹脂基材のもう片側に設けられ、バインダー樹脂および導電性材料を含む帯電防止層と、を有し、
該バインダー樹脂がポリウレタン系樹脂であり、該導電性材料が導電性ポリマーであり、
該帯電防止層が微細凹凸表面を有し、該微細凹凸表面における凸部の平均高さが25nm以上であり、該凸部の軟化温度が150℃以上である、
積層体。 - 前記帯電防止層表面の前記凸部の軟化温度と該表面の該凸部以外の部分の軟化温度との差が70℃以上である、請求項1に記載の積層体。
- 縦方向の延伸および横方向の延伸から選択される少なくとも1つの延伸処理が施されている、請求項1または2に記載の積層体。
- 前記帯電防止層の表面の算術平均粗さRaが18nm以上である、請求項1から3のいずれかに記載の積層体。
- 前記導電性ポリマーがポリチオフェン系重合体を含む、請求項1から4のいずれかに記載の積層体。
- 前記帯電防止層の表面抵抗値が、10×1013Ω/□未満である、請求項1から5のいずれかに記載の積層体。
- 樹脂基材の片側に、バインダー樹脂および導電性材料を含む樹脂組成物で帯電防止層を設ける工程と、
該樹脂基材のもう片側に、ポリビニルアルコール系樹脂層を設ける工程と、
該樹脂基材を延伸する工程と、を含み、
該バインダー樹脂がポリウレタン系樹脂であり、該導電性材料が導電性ポリマーであり、
該延伸後の帯電防止層に形成される微細凹凸表面における凸部の平均高さが25nm以上であり、該凸部の軟化温度が150℃以上である、積層体の製造方法。 - 前記帯電防止層が設けられた樹脂基材を横方向に延伸し、該横方向に延伸された樹脂基材にポリビニルアルコール系樹脂層を設け、該ポリビニルアルコール系樹脂層が設けられた樹脂基材を縦方向に延伸する、請求項7に記載の積層体の製造方法。
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