JP2000356714A - 偏光板用保護フィルム - Google Patents
偏光板用保護フィルムInfo
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Abstract
リビニルアルコールフィルムと接着しやすく、作業上安
全で環境に悪影響を及ぼさない加工で生産でき、かつポ
リビニルアルコールフィルム膜との接着性が優れた高効
率の偏光板用保護フィルム及びこれを用いた偏光板を提
供する事にある。 【解決手段】 1.偏光子と接する面の純水との接触角
が、55度未満である事を特徴とする偏光板用保護フィ
ルム。 2.偏光子と接する面がプラズマ処理によって親水化さ
れたことを特徴とする前記1に記載の偏光板用保護フィ
ルム。
Description
光板用保護フィルム及び偏光板とそれらの作成方法に関
するものであり、さらに、リサイクルに優れたセルロー
スエステルフィルムの製造方法に関するものである。
保護フィルムとしてはトリアセチルセルロース等のセル
ロースエステルがその複屈折性が小さいことから適して
おりよく用いられている。
向させたポリビニルアルコールフィルム等からなる偏光
フィルムの表裏両側を、透明な樹脂層で積層した構成を
もっているが、トリアセチルセルロースの保護フィルム
がこの透明な樹脂層として、良く使われている。
板を作製する際、水溶性の接着剤を塗りやすくするた
め、一旦、保護フィルム(トリアセチルセルロースフィ
ルム)を高温、高濃度のアルカリ液に浸漬してケン化処
理してフィルム表面を親水化してから接着剤を塗布し偏
光子と貼り合わせている。ケン化処理のように危険な薬
剤と面倒な処理を使用しないで、透明樹脂フィルムを親
水化する方法が好ましい。
樹脂フィルムはもっぱらトリアセチルセルロースが使わ
れているが、未だに他のフィルムに置き換わらない理由
の一つとして、他のフィルムにおいてはケン化処理がき
かないということがあり、ケン化処理に代わる処理方法
が求められていた。
面親水化方法として本発明者らは種々検討した結果、プ
ラズマ処理をすることでケン化処理と同等の性能が得ら
れる事を見いだした。
は、偏光子として用いられるポリビニルアルコールフィ
ルムと接着しやすく、作業上安全で環境に悪影響を及ぼ
さない加工で生産でき、かつポリビニルアルコールフィ
ルム膜との接着性が優れた高効率の偏光板用保護フィル
ム及びこれを用いた偏光板を提供する事にある。
より達成される。
が、55度未満である事を特徴とする偏光板用保護フィ
ルム。
って親水化されたことを特徴とする前記1に記載の偏光
板用保護フィルム。
圧グロー放電及びフレームプラズマ処理から選ばれたも
のであることを特徴とする前記1又は2に記載の偏光板
用保護フィルム。
とも1種の親水性高分子化合物を含有する塗布層を有す
ることを特徴とする偏光板用保護フィルム。
ーボネートフィルム、ポリエステルフィルム又はポリア
クリルフィルムを用いたことを特徴とする前記1〜4の
いずれか1項に記載の偏光板用保護フィルム。
光板用保護フィルムを用いたことを特徴とする偏光板。
ムを貼合した偏光板の製造方法において、偏光板用保護
フィルムの偏光子と貼合する面を貼合前にプラズマ処理
することを特徴とする偏光板の製造方法。
する面をプラズマ処理後に、水洗工程を経て偏光子と貼
合することを特徴とする前記7に記載の偏光板の製造方
法。
護フィルムを貼合した偏光板の製造方法において、偏光
子の表面をプラズマ処理した後、貼合することを特徴と
する偏光板の製造方法。
とを特徴とする前記7又は8に記載の偏光板の製造方
法。
数回プラズマ処理した偏光板用保護フィルムを用いたこ
とを特徴とする前記7〜10のいずれか1項に記載の偏
光板の製造方法。
−C結合もしくはC−H結合を切断する条件でのプラズ
マ処理と、フィルム表面に水酸基もしくはアミノ基を形
成する条件でのプラズマ処理を順次もしくは同時に行っ
た偏光板用保護フィルムを用いたことを特徴とする前記
11に記載の偏光板の製造方法。
素、オゾン、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、二酸化窒
素、一酸化窒素、水蒸気、アンモニア及び低沸点の有機
化合物から選択される少なくとも2種以上のガスの存在
下でプラズマ処理した偏光板用保護フィルムを用いたこ
とを特徴とする前記11又は12に記載の偏光板の製造
方法。
化水素から選択される少なくとも1種のガスと、酸素、
水蒸気、過酸化水素、オゾンから選択される少なくとも
1種のガスを含む反応ガスの下でプラズマ処理した偏光
板用保護フィルムを用いたことを特徴とする前記11〜
13のいずれか1項に記載の偏光板の製造方法。
気圧グロー放電及びフレームプラズマ処理から選ばれた
ものであることを特徴とする前記7〜14のいずれか1
項に記載の偏光板の製造方法。
が、フィルム表面の任意の10点の中心線平均粗さRa
の平均値が1nm〜80nmの範囲内であり、最大高低
差の平均値が5〜80nmの範囲内であることを特徴と
する前記1〜5のいずれか1項に記載の偏光板用保護フ
ィルム。
水酸基又はアミノ基がフィルム内部の炭素原子に結合し
た水酸基又はアミノ基よりも多いことを特徴とする前記
1〜5、16のいずれか1項に記載の偏光板用保護フィ
ルム。
分光法による炭素原子の結合状態分析において、結合エ
ネルギーの一番低いピークを第1ピーク、第1ピークよ
り高結合エネルギー側に1.60±0.3eVのピーク
を第2ピーク、第1ピークよりも高結合エネルギー側に
4.10±0.3eVのピークを第3ピークとすると
き、偏光板用保護フィルムの少なくとも一方の表面と内
部領域の炭素C1sの結合状態が、下記の関係にあるこ
とを特徴とする前記1〜5、16、17のいずれか1項
に記載の偏光板用保護フィルム。
板用保護フィルム表面の第1ピーク強度 I=偏光板用保護フィルム内部領域の第2ピーク強度/
偏光板用保護フィルム内部領域の第1ピーク強度 19.偏光板用保護フィルムのX線光電子分光法による
炭素原子の結合状態分析において、結合エネルギーの一
番低いピークを第1ピーク、第1ピークより高結合エネ
ルギー側に1.60±0.3eVのピークを第2ピー
ク、第1ピークよりも高結合エネルギー側に4.10±
0.3eVのピークを第3ピークとするとき、偏光板用
保護フィルムの少なくとも一方の表面の炭素C1sの結
合状態が、下記の関係にあることを特徴とする前記1〜
5、16、17のいずれか1項に記載の偏光板用保護フ
ィルム。
板用保護フィルム表面の第1ピーク強度 20.偏光板用保護フィルムのX線光電子分光法による
炭素原子の結合状態分析において、結合エネルギーの一
番低いピークを第1ピーク、第1ピークより高結合エネ
ルギー側に1.60±0.3eVのピークを第2ピー
ク、第1ピークよりも高結合エネルギー側に4.10±
0.3eVのピークを第3ピークとするとき、偏光板用
保護フィルムの少なくとも一方の表面の炭素C1sの結
合状態が、下記の関係にあることを特徴とする前記1〜
5、16〜19のいずれか1項に記載の偏光板用保護フ
ィルム。
板用保護フィルム表面の第2ピーク強度 21.フィルム表面に存在する有機物のC−C結合もし
くはC−H結合を切断する条件でのプラズマ処理と、フ
ィルム表面に水酸基もしくはアミノ基を形成する条件で
のプラズマ処理を順次もしくは同時に行ったことを特徴
とする偏光板用保護フィルム。
素、オゾン、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、二酸化窒
素、一酸化窒素、水蒸気、アンモニア、低沸点の有機化
合物から選択される少なくとも2種以上のガスの存在下
でプラズマ処理したことを特徴とする前記1〜5、16
〜21のいずれか1項に記載の偏光板用保護フィルム。
化水素から選択される少なくとも1種のガスと、酸素、
水蒸気、過酸化水素、オゾンから選択される少なくとも
1種のガスを含む反応ガスの下でプラズマ処理されたこ
とを特徴とする前記1〜5、16〜22のいずれか1項
に記載の偏光板用保護フィルム。
ズマ処理した後、水洗したことを特徴とする前記1〜
5、16〜23のいずれか1項に記載の偏光板用保護フ
ィルム。
エステル又はポリカーボネート、ポリエステル、アクリ
ル樹脂のいずれかを含有することを特徴とする前記16
〜24のいずれか1項に記載の偏光板用保護フィルム。
載の偏光板用保護フィルムを少なくとも一方の面に用い
たことを特徴とする偏光板。
テルフィルムを用いた偏光板から分離されたセルロース
エステルを原料の全部もしくは一部として再使用したこ
とを特徴とするセルロースエステルフィルムの製造方
法。
1項に記載の偏光板用保護フィルムがセルロースエステ
ルを含有するものであって、該偏光板用保護フィルムか
ら分離されたセルロースエステルをセルロースエステル
原料の全部もしくは一部として再使用することを特徴と
するセルロースエステルフィルムの製造方法。
れたセルロースエステルフィルムをセルロースエステル
原料の全部もしくは一部として再使用することを特徴と
するセルロースエステルフィルムの製造方法。
表示装置に用いられる光学フィルムであることを特徴と
する前記29に記載のセルロースエステルフィルムの製
造方法。
ルムは広く液晶表示素子として、電卓の表示部やパソコ
ンや液晶テレビ、自動車用のディスプレイに利用されて
いる。前述したように、これらの偏光フィルムはポリビ
ニルアルコール系フィルムに沃素や2色性色素を吸着配
向させた偏光子に、トリアセチルセルロースフィルムを
保護フィルムとして貼り合わせた構造を有している。本
発明者らは、この保護フィルムとして用いられるトリア
セチルセルロースフィルムの製造に際し上記の危険な処
理を取り除き、接着強度に優れた偏光板用保護フィルム
及びこれを用いた偏光板を製造する方法について鋭意検
討した結果本発明に至ったものである。
フィルムに沃素や2色性色素を吸着配向させた偏光子に
保護膜を接着貼合し、偏光板を製造するに際し、従来の
ようにセルロース系フィルムのケン化処理を行わない新
しい方法を見いだしたものである。
セルロースフィルムを、強アルカリによりケン化処理す
ることなく接着性の良好なフィルムを得ることができ
る。又、強アルカリによる加水分解処理を用いないの
で、トリアセチルセルロースのみでなくその他のプラス
チックフィルム表面に親水化処理を行うことが出来る。
られるポリビニルアルコール系フィルムとの接着性を向
上させるために保護膜として用いられるフィルムの親水
性を向上させる必要がある。
現されるが、その表面に水滴を垂らしその水滴と表面か
ら形成される接触角で表現するのが便利である。
蒸気を接触させたとき、3層の接触点で液体に引いた折
線と固体面のなす角のうち液体を含む側の角で表される
が、接触角は、これを形成する固体・液体の表面張力及
び固/液界面張力と密接な関係があるが、特には、固体
表面の液体による濡れを表す尺度としてひろく用いられ
ている。本発明においては、プラズマ処理後の保護フィ
ルム表面に、水による濡れによって親水性を測るため
に、純水を5μl垂らし、測定装置(エルマ工業(株)
製ゴニオメーター エルマーG1を用いた)により温度
23℃において、水滴と保護フィルムとの接触角を測定
する。親水性が高いほど、水による濡れが大きくなるの
で接触角は小さくなり、本発明においては、プラズマ処
理による親水性の向上の基準として、保護膜フィルムの
偏光子と接する面に純水を用いて測定した時の接触角が
55度より小さいことが必要である。更に純水との接触
角は0〜50度が好ましく、特に好ましくは10〜40
度である。これにより偏光子膜表面との接着強度が増
し、良好な偏光板を得ることが出来る。
定はされないが、例えば、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィル
ム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、
セロファン、セルロースジアセテートフィルム、セルロ
ースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテ
ートフタレートフィルム、セルロースアセテートプロピ
オネートフィルム、セルローストリアセテート、セルロ
ースナイトレート、等のセルロースエステル類又はそれ
らの誘導体からなるフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィ
ルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニル
アルコールフィルム、シンジオタクティックポリスチレ
ン系フィルム,ポリカーボネートフィルム、ノルボルネ
ン樹脂系フィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ
エーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィル
ム、ポリスルホン系フィルム、ポリエーテルケトンイミ
ドフィルム、ポリアミドフィルム、フッ素樹脂フィル
ム、ナイロンフィルム、ポリメチルメタクリレートフィ
ルム、アクリルフィルムあるいはポリアリレート系フィ
ルム等を挙げることができる。あるいはこれらの樹脂を
積層したフィルムであっても混合したフィルムであって
もよい。
ルセルロース系フィルム(セルローストリアセテート、
セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレ
ート、セルロースアセテートプロピオネート等)、以外
にもポリカーボネート、ポリエステルフィルム又はポリ
アクリルフィルム等が好ましく表面を親水化できる。片
面もしくは両面にセルロースジアセテートの薄膜が塗設
されたセルローストリアセテートフィルムも好ましく用
いることが出来る。
れたセルロースエステルフィルムもプラズマ処理するこ
とが可能であり、さらに接着性を向上させることが可能
である。あるいは、プラズマ処理されたフィルムを、ア
ルカリ鹸化処理し、これを偏光板用保護フィルムとして
使用してもよい。
マ処理することによって、セルロースエステルフィルム
表面のエステル置換度(セルロースアセテート系フィル
ムであれば酢化度)を変化させることなく接着性を向上
させることができる。
側を貼合前にプラズマ処理することが好ましく、プラズ
マ処理の後半年以内に貼合されることが好ましく、1ヶ
月以内に貼合されることがより好ましく、最も好ましく
は貼合の数時間前〜直前にプラズマ処理されることが望
ましい。又、プラズマ処理の効果は時間の経過と共に弱
くなることがあるが、水洗によって改善されることも見
いだした。そのため、好ましくはプラズマ処理した偏光
板用保護フィルムを貼合前に水又は温水に浸漬すること
が好ましい。
た偏光子はポリビニルアルコールなどの水溶性高分子か
らなる接着剤との接着性が不足することがあり、接着性
の向上が求められていた。そこでこの問題を解決するた
めに鋭意検討を重ねた結果、染色、延伸した後、硼酸等
で処理された偏光子をプラズマ処理した後、接着剤を用
いて偏光板用保護フィルムと貼合することによって、偏
光子と偏光板用保護フィルムとの密着性を著しく改善で
きることを見いだした。接着剤は特にポリビニルアルコ
ールなどの水溶性高分子からなる接着剤が好ましく、硼
酸処理によって架橋した偏光子の表面を活性化して接着
力を高めることができたのである。更に好ましくは、前
述のごとく偏光板用保護フィルムもプラズマ処理された
ものであることが望ましい。
さRaが1〜80nmで、最大高低差が5〜80nmと
することによって、接着性がさらに改善された。これら
はプラズマ処理によって達成することができ、処理条件
を変更することによって調整することが可能である。プ
ラズマ処理によれば、鹸化処理よりも周期が大きな凸凹
を形成することができ、さらに最大高低差についてもよ
り大きく、適度な凹凸を有する面を得ることが出来、こ
れが接着性を改善する因子の1つとなっていると考えら
れる。
FM)を用いてタッピングモードで測定し、フィルム上
の任意の10箇所について0.5μmの直線部の中心線
平均粗さを求めることができる。本測定は、セイコーイ
ンスツルメンツ製走査型プローブ顕微鏡SPI3800
N多機能型ユニットSPA400におけるダイナミック
モード(以下DFMモード)による表面形状の測定であ
る。カンチレバーは、SI−DF20(シリコン製:バ
ネ定数20.0N/m、ねじれバネ定数100.0N/
m、共振周波数120〜150Hz、レバー長さ20
0.0μm、針の高さ3.00μm)を用いた。試料は
約1cm角に切り、ピエゾスキャナー上の水平な試料台
にセットし、カンチレバーを試料表面にアプローチし、
原子間力が働く領域に達したところでX、Y方向にスキ
ャンし、試料の凹凸をZ方向のピエゾの変位でとらえ
た。ピエゾスキャナーはX、Y20μm、Z2μmの走
査が可能なものを使用した。走査周波数は、1.00H
z、測定エリアは0.5×0.5μmに設定し、X、Y
ともデータ数は各々256ポイントで行った。得られた
3次元データは、1次傾き補正により補正した。
1〜80nmであることが好ましく、特に2nm〜80
nmであることが好ましい、更に3nm〜60nmであ
ることが接着性に優れ好ましい。かつこの区間の最大高
低差の10箇所の平均値が5〜80nmであることが好
ましく、更に好ましくは10〜75nmであり、20〜
70nmであることがより望ましい。これはアルカリ鹸
化処理と比較しても、Raが大きく、最大高低差も大き
くなっており、接着性向上に大きく寄与する。
ことによって、フィルム表面の水酸基、アミノ基、カル
ボニル基、カルボキシル基等を増加させることができ
る。これは接触角を低下させて濡れ性を改善するだけで
なく、接着性の改善に著しい効果が得られる。中でも水
酸基あるいはアミノ基は接着性向上に大きな効果があ
る。フィルム表面の水酸基を増加させるためには水蒸気
もしくは水、酸素等を含む雰囲気下でプラズマ処理する
ことが好ましく、アミノ基を増加させるには少なくとも
アンモニアもしくは窒素あるいはさらに水蒸気又は水素
を含む雰囲気下でプラズマ処理することが望ましい。こ
れらはX線光電子分光法(Xray Photoele
ctron Spectroscopy:XPS)によ
る表面分析によって調べることができる。
物のC−C結合もしくはC−H結合を切断する条件でプ
ラズマ処理を行った後、フィルム表面に水酸基もしくは
アミノ基を形成する条件でプラズマ処理することで、よ
り多くの水酸基あるいはアミノ基を導入することが可能
であり、より優れた接着性を有するフィルムを得ること
ができる。具体的には、アルゴン、ネオン等の不活性ガ
ス、水素、酸素、オゾン、水蒸気、二酸化炭素、一酸化
炭素、窒素、アンモニア、一酸化窒素、二酸化窒素、メ
タン、エタン等の低級炭化水素、ケトン、アルコール等
の低沸点の有機化合物から選択される少なくとも2種の
ガスの存在下でプラズマ処理することが好ましい。
活性ガスと、水素、水蒸気、過酸化水素から選択される
少なくとも1種のガスと、酸素、水蒸気、過酸化水素、
オゾンから選択される少なくとも1種のガスを含む反応
ガスの下でプラズマ処理することにより鹸化処理したも
のと同等の接着性を簡便に付与することができる。
ることによってさらに接着性が向上することを見いだし
た。従って、本発明の別の態様ではプラズマ処理の後、
水洗もしくは温水洗した後、偏光子と貼合することを特
徴とする偏光板の製造方法を提供する。前述のように水
洗はプラズマ処理後連続で行ってもよいし、数時間〜数
ヶ月後に行ってもよい。プラズマ処理の効果は時間の経
過とともに低下することがあるが、水洗によって再度活
性化されるため、好ましくは貼合の直前に行うことが望
ましい。
する。すなわち、従来偏光板に使用されてきたセルロー
スエステルフィルムはアルカリ鹸化処理したものが用い
られてきた。アルカリ鹸化処理によれば、表面のエステ
ル結合が加水分解される。近年、資源の再利用、リサイ
クルが重視されるようになり、偏光板についても、偏光
板の破砕品、切りくず、不良品、回収品からこれらのフ
ィルムを分離しセルロースエステルフィルムの原料とし
て再利用することが求められている。しかしながら、従
来の偏光板に用いられていた保護フィルムでは、異物が
増加して品質がよくないことが判明した。その原因を鋭
意検討した結果、アルカリ鹸化処理されたセルロースエ
ステルフィルムは表面のエステルが加水分解されてお
り、これが混入することが原因と考えられた。具体的に
は、2枚の偏光板の間にセルロースエステルフィルム試
料を配置し、偏光板をクロスニコルに配置したとき、下
からの照明からの光が輝点として漏れる点(以下輝点異
物とする)が認められる。この輝点異物の数は少ないほ
ど好ましいが、この輝点異物の数が、鹸化処理した保護
フィルムをセルロースエステル原料として再利用すると
増加する傾向が認められ、偏光板の品質を低下させてし
まうことがわかった。
によってある程度除去できるが、鹸化処理されたセルロ
ースエステルフィルムを原料として使用した場合に増加
する輝点異物は濾過による除去が困難であった。しかし
ながら、セルロースエステルフィルムの鹸化処理を行わ
ないと接着性に劣り、断裁時にあるいは取扱中に偏光板
用保護フィルムと偏光子が剥離してしまうという問題が
あった。そこでセルロースエステルの再利用について鋭
意検討を重ねた結果、本発明の別の態様では偏光板用保
護フィルムの表面の炭素の結合状態の分析により規定さ
れる特定のものが特に好ましいことが明らかとなった。
合状態、或いは官能基として存在しているかを調べる方
法としては、XPS法(Xray Photoelec
tron Spectroscopy)を用いることが
できる。結合状態の違いを明確に求めるためには、単色
化されたAlX線源を用いることが好ましい。更に、清
浄なAg板において、Ag3d5/2ピークを測定した
時のその半値幅が0.60eV以下となる条件で測定す
ることが必要である。
C1sの3本のピークのうち最大のピーク強度が150
00カウント以上となるまで充分に積算する必要があ
る。又、測定エネルギー間隔は0.05eVおきにと
り、ピークの形状を充分に整える必要がある。又、ピー
クの違いを明確にするために、清浄なAg板において、
Ag3d5/2ピークを測定したときのその半値幅が
0.6eV以下となるようにエネルギー分解能を調整す
る必要がある。
S法で測定した場合、C1sは3つのピークを有するス
ペクトルとして得られる。これらのピークを帰属するに
は、例えばHigh Resolution XPS
of Organic Polymer(The Sc
ienta RSCA300 Database G.
Beamson and D.Briggs)164,
165頁及びAPPENDIX1を参考にすることがで
きる。
ーク、第1ピークより高結合エネルギー側に1.60±
0.3eVのピークを第2ピーク、第1ピークより高結
合エネルギー側に4.10±0.3eVのピークを第3
ピークとする時、各々のピークは表1に示すように帰属
することができる。
素原子に起因するC1sピーク分析によって知ることが
できる。即ち、XPSでは炭素の1s軌道から飛び出し
てくる光電子エネルギーを観測することによって炭素の
結合状態を分析することができる。
り求めることができる。ピークの強度とは、第1ピーク
より低結合エネルギー側に3eV、又、第3ピークより
も高エネルギー側に3eVとのエネルギー値の間をシャ
ーリー法により引いたベースラインにたいし、各々のピ
ークの頂点から、頂点と同じ結合エネルギー値のベース
ライン上の点を直線で結んだときのカウント数を示して
いる。
ルギー側1.6±0.3eVに出現するが、この部分が
ピークとして認められない場合は第2ピークから−1.
6eVの部分の強度と前述のベースラインとを直線で結
んだときのカウント数を第1ピーク強度とする。同様に
第2ピークから高エネルギー側に2.5±0.3eVの
位置に第3ピークが出現するが、これについても同様に
ピークが認められる場合はピークトップとベースライン
を直線で結んだ場合のカウント数をピーク強度とし、ピ
ークとして認められない場合は第2ピークから高エネル
ギー側に+2.5eVの部分の強度と前述のベースライ
ンとを直線で結んだときのカウント数を第3ピーク強度
とする。
のC−OHが多いほど密着性が改善されることが確認さ
れた。即ち、XPSによるC1sピーク分析において、
下式により規定されるS−Iが0.10以上であること
によって密着性の改善が認められたのである。更に好ま
しくはS−Iが0.15以上であることが好ましく、更
に好ましくは0.20以上であることが好ましい。
板用保護フィルム表面の第1ピーク強度 I=偏光板用保護フィルム内部領域の第2ピーク強度/
偏光板用保護フィルム内部領域の第1ピーク強度 である。
る事が密着性が更に好ましく1.70以上であるとより
好ましい。最も好ましくは1.80以上であることが特
に接着性に優れ好ましい。
より好ましくは0.4以上更に好ましくは0.6以上で
あるセルロースエステルならば、輝点異物がより少なく
好ましいことがわかった。
約200オングストロームまでの深さをもった領域のこ
とであり、XPSの測定において測定される領域であ
る。内部とはこれよりも表面から離れた領域の事を指
し、内部領域の測定は表面から深さ方向に上記の厚さ以
上の領域を削り取り改めて表面を測定することにより行
うことができる。
処理を行うことによって、このようなセルロースエステ
ルフィルムを得ることができる。すなわち、プラズマ処
理によれば、表面のエステル置換度をほとんど変化させ
ることがないため、鹸化処理にかえてプラズマ処理を行
ったセルロースエステルフィルムの破片や断裁屑あるい
はそれを用いた偏光板から分離されたセルロースエステ
ルフィルムの破片や屑は、セルロースエステルフィルム
の原料として、好ましく再利用することができるように
なったのである。
行ったセルロースエステルフィルムは再び原料として使
用し、再度セルロースエステルフィルムとして製造する
ことができる。必要に応じて原料であるセルロースエス
テル粉末とプラズマ処理を行ったセルロースエステルフ
ィルムを任意の割合で混合して、使用することもでき
る。このとき、少量の鹸化済みセルロースエステルフィ
ルムが原料に混入してもよいが、好ましくは鹸化済みセ
ルロースエステルフィルムは含まれないことが望まし
い。
ルフィルムは偏光板用保護フィルムとして好ましく用い
られるだけでなく、その他の光学フィルム用としてある
いは感光材料用の支持体としても利用することもでき
る。
としては、セルロースエステルが低級脂肪酸エステルで
あることが好ましい。セルロースエステルの低級脂肪酸
エステルにおける低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下
の脂肪酸を意味し、例えば、セルロースジアセテート、
セルローストリアセテート、セルロースプロピオネー
ト、セルロースブチレート等がセルロースの低級脂肪酸
エステルの好ましい例として挙げられる。これらは2種
以上を混合されたものを用いることもできる。
04号、同08−231761号、米国特許第2,31
9,052号等に記載のセルロースアセテートプロピオ
ネート、セルロースアセテートブチレート等の混合脂肪
酸エステルを用いることが出来る。
合して使用することもできる。上記記載の中でも、特に
好ましく用いられるセルロースの低級脂肪酸エステルは
セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロ
ピオネートあるいはこれらの混合物である。
250〜400、結合酢酸量が54〜62.5%が好ま
しく用いられ、更に好ましいのは、結合酢酸量が58〜
62.5%のセルローストリアセテートである。
ーから合成されたセルローストリアセテートと木材パル
プから合成されたセルローストリアセテートのどちらか
を単独あるいは混合して用いることが好ましい。ベルト
やドラムからの剥離性がもし問題になれば、ベルトやド
ラムからの剥離性が良い綿花リンターから合成されたセ
ルローストリアセテートを多く使用すれば生産性が高く
好ましい。
アセテートを混合し用いた場合、綿花リンターから合成
されたセルローストリアセテートの比率が40質量%以
上で、剥離性の効果が顕著になるため好ましく、60質
量%以上がさらに好ましく、85質量%で用いる事が更
に好ましく、単独で使用することが最も好ましい。
ム表面の滑り性を改善するため、微粒子を添加すること
ができる。微粒子としては、無機化合物または有機化合
物が挙げられる。
二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭
酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成ケ
イ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミ
ニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウム等が
好ましく、更に好ましくは、ケイ素を含む無機化合物や
酸化ジルコニウムであるが、セルロースエステルフィル
ムの濁度を低減できるので、二酸化珪素が特に好ましく
用いられる。
エロジルR972、R974、R812、200、30
0、R202、OX50、TT600(以上日本アエロ
ジル(株)製)等の商品名を有する市販品が使用でき
る。
ば、アエロジルR976及びR811(以上日本アエロ
ジル(株)製)等の商品名で市販されているものが使用
できる。
樹脂、弗素樹脂及びアクリル樹脂等のポリマーが好まし
く、中でも、シリコーン樹脂が好ましく用いられる。
三次元の網状構造を有するものが好ましく、例えば、ト
スパール103、同105、同108、同120、同1
45、同3120及び同240(以上東芝シリコーン
(株)製)等の商品名を有する市販品が使用できる。
を低く抑えるという観点から、20nm以下が好まし
く、更に好ましくは、16〜5nmであり、特に好まし
くは、12〜5nmである。
電子顕微鏡(倍率50万〜200万倍)で粒子を観察を
行い、粒子100個を観察し、その平均値をもって、1
次平均粒子径とした。
ットル以上が好ましく、更に好ましくは、90〜200
g/リットルであり、特に好ましくは、100〜200
g/リットルである。見掛比重が大きい程、高濃度の分
散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が良化す
るため好ましい。
重が70g/リットル以上の二酸化珪素微粒子は、例え
ば、気化させた四塩化珪素と水素を混合させたものを1
000〜1200℃にて空気中で燃焼させることで得る
ことができる。また例えばアエロジル200V、アエロ
ジルR972V(以上日本アエロジル(株)製)の商品
名で市販されており、それらを使用することができる。
酸化珪素微粒子を一定量メスシリンダーに採り、この時
の重さを測定し、下記式で算出した。
量(g)÷二酸化珪素の容積(リットル) 本発明に係る微粒子の分散液を調製する方法としては、
例えば以下に示すような3種類が挙げられる。
た後、分散機で分散を行う。これを微粒子分散液とす
る。微粒子分散液をドープ液に加えて撹拌する。
た後、分散機で分散を行う。これを微粒子分散液とす
る。別に溶剤に少量のセルローストリアセテートを加
え、撹拌溶解する。これに前記微粒子分散液を加えて撹
拌する。これを微粒子添加液とする。微粒子添加液をイ
ンラインミキサーでドープ液と十分混合する。
リアセテートを加え、撹拌溶解する。これに微粒子を加
えて分散機で分散を行う。これを微粒子添加液とする。
微粒子添加液をインラインミキサーでドープ液と十分混
合する。
優れ、調製方法Cは二酸化珪素微粒子が再凝集しにくい
点に優れている。調製方法Bは二酸化珪素微粒子の分散
性と、二酸化珪素微粒子が再凝集しにくい等、両方に優
れている好ましい調製方法である。
と混合して分散するときの二酸化珪素の濃度は5〜30
質量%が好ましく、10〜25質量%がさらに好まし
く、15〜20質量%が最も好ましい。分散濃度は高い
方が、添加量に対する液濁度は低くなる傾向があり、ヘ
イズ、凝集物が良化するため好ましい。
しくはメチルアルコール、エチルアルコール、プロピル
アルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコー
ル等が挙げられる。低級アルコール以外の溶媒としては
特に限定されないが、セルロースエステルの製膜時に用
いられる溶剤を用いることが好ましい。
粒子の添加量はセルロースエステル100質量部に対し
て、二酸化珪素微粒子は0.01〜0.3質量部が好ま
しく、0.05〜0.2質量部がさらに好ましく、0.
08〜0.12質量部が最も好ましい。添加量は多い方
が、動摩擦係数に優れ、添加量が少ない方がヘイズが低
く、凝集物も少ない点が優れている。
機は大きく分けてメディア分散機とメディアレス分散機
に分けられる。二酸化珪素微粒子の分散にはメディアレ
ス分散機がヘイズが低く好ましい。
ドミル、ダイノミルなどがあげられる。
心型、高圧型などがあるが、本発明においては高圧分散
装置が好ましい。高圧分散装置は、微粒子と溶媒を混合
した組成物を、細管中に高速通過させることで、高剪断
や高圧状態など特殊な条件を作りだす装置である。高圧
分散装置で処理する場合、例えば、管径1〜2000μ
mの細管中で装置内部の最大圧力条件が9.8MPa以
上であることが好ましい。更に好ましくは19.6MP
a以上である。またその際、最高到達速度が100m/
秒以上に達するもの、伝熱速度が420kJ/時間以上
に達するものが好ましい。
fluidics Corporation社製超高圧
ホモジナイザ(商品名マイクロフルイダイザ)あるいは
ナノマイザ社製ナノマイザがあり、他にもマントンゴー
リン型高圧分散装置、例えばイズミフードマシナリ製ホ
モジナイザ、三和機械(株)社製UHN−01等が挙げ
られる。
支持体に直接接するように流延することが、滑り性の点
で好ましい。
る紫外線吸収剤について説明する。本発明のセルロース
エステルフィルムは、その高い寸法安定性から、偏光板
または液晶表示用部材等に使用されるが、偏光板または
液晶等の劣化防止の観点から、紫外線吸収剤が好ましく
用いられる。
下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の観
点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないも
のが好ましく用いられる。
の具体例としては、例えばオキシベンゾフェノン系化合
物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル
系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレー
ト系化合物、ニッケル錯塩系化合物などが挙げられる。
は下記一般式(I)で示される化合物が好ましく用いら
れる。
でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ
基、ヒドロキシル基、アルキル基、アルケニル基、アリ
ール基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アリールオキ
シ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、モノ若しくは
ジアルキルアミノ基、アシルアミノ基または5〜6員の
複素環基を表し、R4とR5は閉環して5〜6員の炭素環
を形成してもよい。
剤の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されな
い。
−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール UV−2:2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−
tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール UV−3:2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−
ブチル−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール UV−4:2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−
tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリア
ゾール UV−5:2−(2′−ヒドロキシ−3′−(3″,
4″,5″,6″−テトラヒドロフタルイミドメチル)
−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール UV−6:2,2−メチレンビス(4−(1,1,3,
3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリア
ゾール−2−イル)フェノール) UV−7:2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−
ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾト
リアゾール また本発明に係る紫外線吸収剤のひとつであるベンゾフ
ェノン系紫外線吸収剤としては下記一般式(II)で表さ
れる化合物が好ましく用いられる。
アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、及びフェニ
ル基を表し、これらのアルキル基、アルケニル基及びフ
ェニル基は置換基を有していてもよい。Aは水素原子、
アルキル基、アルケニル基、フェニル基、シクロアルキ
ル基、アルキルカルボニル基、アルキルスルホニル基又
は−CO(NH)n-1−D基を表し、Dはアルキル基、
アルケニル基又は置換基を有していてもよいフェニル基
を表す。m及びnは1または2を表す。
ば、炭素数24までの直鎖または分岐の脂肪族基を表
し、アルコキシ基としては例えば、炭素数18までのア
ルコキシ基で、アルケニル基としては例えば、炭素数1
6までのアルケニル基で例えばアリル基、2−ブテニル
基などを表す。又、アルキル基、アルケニル基、フェニ
ル基への置換分としてはハロゲン原子、例えばクロー
ル、ブロム、フッ素原子など、ヒドロキシ基、フェニル
基(このフェニル基にはアルキル基又はハロゲン原子な
どを置換していてもよい)などが挙げられる。
ノン系化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定
されない。
ンゾフェノン UV−10:2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スル
ホベンゾフェノン UV−11:ビス(2−メトキシ−4−ヒドロキシ−5
−ベンゾイルフェニルメタン) 又、特開平6−148430号記載の紫外線吸収剤も好
ましく用いることができる。
外線吸収剤は、透明性が高く、偏光板や液晶素子の劣化
を防ぐ効果に優れており、特に不要な着色がより少ない
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好ましい。これら
紫外線吸収剤添加液の添加方法としては、下記に記載の
方法が挙げられる。
方法としては、アルコールやメチレンクロライド、ジオ
キソランなどの有機溶剤に紫外線吸収剤を溶解してから
直接ドープ組成中に添加する。
方法としては、アルコールやメチレンクロライド、ジオ
キソランなどの有機溶剤に紫外線吸収剤と少量のセルロ
ースエステルを溶解してからインラインミキサーでドー
プに添加する。
を容易に調整できるため、生産性に優れていて好まし
い。
用条件などにより一様ではないが、通常はセルロースエ
ステルフィルム1m2当り、0.2g〜5.0gが好ま
しく、0.4g〜1.5gがさらに好ましく、0.6g
〜1.0gが特に好ましい。
厚について説明する。セルロースエステルフィルム全体
の膜厚が薄すぎると、偏光板の保護フィルムとしての強
度が不足し、偏光板の寸法安定性や湿熱での保存安定性
が悪化する。膜厚が厚いと偏光板が厚くなり、液晶ディ
スプレイの薄膜化が困難になる。これらを両立するセル
ロースエステル積層フィルムの膜厚は20〜200μm
で、好ましくは30〜100μm、更に好ましくは40
〜80μmである。
ついて説明する。セルロースエステルフィルムを製造す
るには先ずセルロースエステルを溶媒に溶解させたいわ
ゆるドープ液を調製し、これを無端のベルト上に流延
し、剥離・乾燥する方法を用いる。
液とは、セルロースエステルが溶剤(溶媒)に溶解して
いる状態であり、前記ドープ液には、可塑剤等の添加剤
を加えてもよく、勿論、必要によりこの他の添加剤を加
えることも出来る。ドープ液中のセルロースエステルの
濃度としては、10〜30質量%が好ましく、更に好ま
しくは、18〜25質量%である。
でもよいが、良溶剤と貧溶剤を混合して使用すること
が、生産効率の点で好ましく、更に好ましくは、良溶剤
と貧溶剤の混合比率は良溶剤が70〜95質量%であ
り、貧溶剤が30〜5質量%である。
使用するセルロースエステルを単独で溶解するものを良
溶剤、単独で膨潤するかまたは溶解しないものを貧溶剤
と定義している。そのため、セルロースエステルの結合
酢酸量によっては、良溶剤、貧溶剤が変わり、例えばア
セトンを溶剤として用いるときには、セルロースエステ
ルの結合酢酸量55%では良溶剤になり、結合酢酸量6
0%では貧溶剤に該当する。
レンクロライド等の有機ハロゲン化合物やジオキソラン
類が挙げられる。
は、例えば、メタノール、エタノール、n−ブタノー
ル、シクロヘキサン等が好ましく用いられる。
ロースエステルの溶解方法としては、一般的な方法を用
いることができるが、好ましい方法としては、セルロー
スエステルを貧溶剤と混合し、湿潤あるいは膨潤させ、
さらに良溶剤と混合する方法が好ましく用いられる。こ
のとき加圧下で、溶剤の常温での沸点以上でかつ溶剤が
沸騰しない範囲の温度で加熱し、攪拌しながら溶解する
方法が、ゲルやママコと呼ばれる塊状未溶解物の発生を
防止するため、より好ましい。
る方法や、加熱による溶剤の蒸気圧の上昇によって行っ
てもよい。加熱は外部から行うことが好ましく、例え
ば、ジャケットタイプのものは温度コントロールが容易
で好ましい。
ースエステルをメチレンクロライド等のハロゲン系溶媒
を使用せずに、酢酸メチル及び/又はアセトンあるいは
酢酸メチルとエタノール等の溶媒とともに−20℃以下
に冷却後、加温する冷却溶解法を用いて調製したもので
も好ましく用いられる。
ズマ処理されたセルロースエステルフィルムの断裁片等
を原料のセルロースエステルとして、あるいはその一部
として用いることが出来る。
沸点以上で、かつ該溶剤が沸騰しない範囲の温度が好ま
しく例えば60℃以上、70〜110℃の範囲に設定す
るのが好適である。又、圧力は設定温度で、溶剤が沸騰
しないように調整される。
か、または容器からポンプ等で抜き出して熱交換器など
で冷却し、これを製膜に供する。このときの冷却温度は
常温まで冷却してもよいが、沸点より5〜10℃低い温
度まで冷却し、その温度のままキャスティングを行うほ
うが、ドープ粘度を低減できるためより好ましい。
しくはドラム状のステンレスを鏡面仕上げした支持体が
好ましく用いられる。キャスト工程の支持体の温度は一
般的な温度範囲0℃〜溶剤の沸点未満の温度で、流延す
ることができるが、0〜35℃の支持体上に流延するほ
うが、ドープをゲル化させ剥離限界時間を短縮できるた
め好ましく、5〜20℃の支持体上に流延することがさ
らに好ましい。剥離限界時間とは透明で平面性の良好な
フィルムを連続的に得られる流延速度の限界において、
流延されたドープが支持体上にある時間をいう。剥離限
界時間は短い方が生産性に優れていて好ましい。
温度は、10〜55℃、溶液の温度は、25〜60℃、
更に溶液の温度を支持体の温度より高くするのが好まし
く、5℃以上に設定するのが更に好ましい。溶液温度、
支持体温度は、高いほど溶媒の乾燥速度が速くできるの
で好ましいが、あまり高すぎると発泡したり、平面性が
劣化する場合がある。
〜40℃、溶液温度の更に好ましい範囲は、35〜45
℃である。
℃、更に好ましくは、15〜30℃にすることでフィル
ムと支持体との密着力を低減できるので、剥離しやすく
なり好ましい。
好な平面性を得るためには、支持体から剥離する際の残
留溶媒量は、10〜100%が好ましく、更に好ましく
は、20〜40%または60〜80%であり、特に好ま
しくは、20〜30%である。
定義される。 残留溶媒量[%]=(加熱処理前質量−加熱処理後の質
量)/(加熱処理後質量)×100 尚、残留溶媒量を測定する際の、加熱処理とは、フィル
ムを115℃で1時間の加熱処理を行うことを表す。
は、通常200〜250N/mで剥離が行われるが、セ
ルロースエステルの単位質量あたりの紫外線吸収剤の含
有量が多く、且つ、従来よりも薄膜化されているセルロ
ースエステルフィルムの場合は、剥離の際にシワが入り
やすいため、剥離できる最低張力〜170N/mで剥離
することが好ましく、更に好ましくは、最低張力〜14
0N/mで剥離することである。
工程においては、支持体より剥離したフィルムを更に乾
燥し、残留溶媒量を3質量%以下にすることが好まし
い、更に好ましくは、0.5質量%以下である。
式か、ピンテンター方式でフィルムを搬送しながら乾燥
する方式が好ましく用いられる。液晶表示部材用として
は、ピンテンター方式で幅を保持しながら乾燥させるこ
とが、寸法安定性を向上させるために好ましい。特に支
持体より剥離した直後の残留溶剤量の多いところで幅保
持を行うことが、寸法安定性向上効果をより発揮するた
め特に好ましい。フィルムを乾燥させる手段は特に制限
なく、一般的に熱風、赤外線、加熱ロール、マイクロ波
等で行う。簡便さの点で熱風で行うのが好ましい。乾燥
温度は40〜150℃の範囲で3〜5段階の温度に分け
て、段々高くしていくことが好ましく、80〜140℃
の範囲で行うことが寸法安定性を良くするためさらに好
ましい。
延することにより作製した、積層構造を有するセルロー
スエステルフィルムを用いることもできる。
たは3層構成にする逐次多層流延方法、2つまたは3つ
のスリットを有するダイ内で合流させ2層または3層構
成にする同時多層流延方法、逐次流延方式等があるが生
産性の観点からは同時流延方式が好ましい。共流延によ
り積層フィルムを製造する方法は例えば特開平10−2
35664号、同11−216732号、特願平200
0−23905号に記載されている。
可塑剤を含有されるのが好ましい。用いることのできる
可塑剤としては特に限定はないが、リン酸エステル系で
は、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェ
ート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフ
ェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェー
ト、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェー
ト等、フタル酸エステル系では、ジエチルフタレート、
ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジ
オクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−2−エ
チルヘキシルフタレート等、グリコール酸エステル系で
は、トリアセチン、トリブチリン、ブチルフタリルブチ
ルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、
メチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブ
チルグリコレート等を単独あるいは併用するのが好まし
い。リン酸エステル系の可塑剤と凝固点20℃以下の可
塑剤を併用することが寸法安定性、耐水性に優れるため
特に好ましい。凝固点20℃以下の可塑剤としては、凝
固点が20℃以下であれば特に限定されず、例えば、上
記可塑剤の中から選ぶことができる。具体的には、トリ
クレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェー
ト、トリブチルホスフェート、ジエチルフタレート、ジ
メチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフ
タレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、トリア
セチン、エチルフタリルエチルグリコレート等をあげる
ことができる。これらの可塑剤を単独あるいは併用する
のが好ましい。
大事典に記載されている真の凝固点を凝固点としてい
る。
能、加工性等の点で、セルロースエステルに対して30
質量%程度まで添加することができるが、1〜15質量
%が好ましい。液晶表示部材用としては、寸法安定性の
観点から5〜15質量%が更に好ましく、特に好ましく
は、7〜12質量%である。
20℃以下の可塑剤の含有量は1質量%〜10質量%が
好ましく、更に好ましくは、3質量%〜7質量%であ
る。
剤の占める割合は多い方が、セルロースエステルフィル
ムの柔軟性が良化し加工性に優れるため好ましい。ま
た、可塑剤の全てが凝固点20℃以下の可塑剤であるこ
とが最も好ましい。
以内の平均可塑剤含有量は少ないことが接着性等の点で
より好ましく、フィルム全体の平均可塑剤含有量に対し
て、3/4以下、好ましくは1/10〜3/4であるこ
とが特に好ましい。
は、真空グロー放電、大気圧グロー放電等によるものが
あり、その他の方法としてフレームプラズマ処理等の方
法があげられる。これらは、例えば特開平6−1230
62号、特開平11−293011号、同11−585
7号等に記載された方法を用いることが出来る。
たプラスチックフィルムの表面を処理することで、これ
に強い親水性を与える事が出来る。例えば、上記のグロ
ー放電によるプラズマ発生装置中においては相対する電
極の間にこれらの親水性を付与しようとするフィルムを
置き、この装置中にプラズマ励起性気体を導入し、電極
間に高周波電圧を印加する事により、該気体をプラズマ
励起させ電極間にグロー放電を行わせることにより表面
処理が行える。中でも大気圧グロー放電によるものが好
ましく用いられる。
においてプラズマ励起される気体をいい、アルゴン、ヘ
リウム、ネオン、クリプトン、キセノン、窒素、二酸化
炭素、テトラフルオロメタンの様なフロン類及びそれら
の混合物などがあげられる。
等の不活性ガスに、カルボキシル基や水酸基、カルボニ
ル基等の極性官能基をプラスチックフィルムの表面に付
与できる反応性ガスを加えたものが励起性気体として用
いられる。反応性ガスとしては水素、酸素、窒素の他、
水蒸気やアンモニア等のガスの他、低級炭化水素、ケト
ン等の低沸点の有機化合物等も必要に応じ用いることが
出来るが、取り扱い上は、水素、酸素、二酸化炭素、窒
素、水蒸気等のガスが好ましい。水蒸気を用いる場合
は、他のガスを水に通しバブリングしたガスを用いるこ
とができる。或いは水蒸気を混合してもよい。
kHz以上100kHz以下が好ましく用いられ、より
好ましくは1kHz以上10kHz以下である。
は真空下でこれを行う方法と、大気圧下でこれを行う方
法がある。
おいては、有効に放電を起こさせるために、その雰囲気
を0.005〜20torrの範囲に保つ様に上記反応
性ガスを導入する必要がある。処理速度を上げるにはな
るべく高圧側で高出力条件を採用することが好ましい
が、電界強度を上げすぎると基材にダメージを与える場
合がある。
ロー放電による場合には、安定に放電を起こさせるため
にヘリウムやアルゴン等の不活性ガスが必要であり、上
記プラズマ励起性ガスのうち60%以上が不活性ガスで
ある様にしないと安定な放電が発生しない。しかしなが
ら余り不活性ガスが多く、反応性ガスの割合が少ないと
処理速度が低下する。電界強度を上げすぎてもやはり基
材にダメージを与えることがある。
でも、パルス化された電解でプラズマを発生させる場合
には、上記不活性ガスは必ずしも必要でなく、反応ガス
濃度を上げることが出来、反応速度を大きくする事が出
来る。
処理をしようとするフィルムの表面にバーナーにより火
炎(フレーム)処理を行うことでプラズマを発生させ表
面処理を行うもので、例えばパラフィン系ガス(都市ガ
ス、天然ガス、メタンガス、プロパンガス、ブタンガス
等)のような燃焼ガスとこれに混合された酸化性ガス例
えば空気や酸素(又、助燃剤や酸化剤等を用いる場合も
ある)からなる混合ガスを燃焼させ、この火炎で表面を
処理することである。
と内炎とがあり、外炎部は内炎部の未反応(燃焼しきれ
ない)ガスが加熱された、通常薄い青色をした部分でい
わゆるブルーのガス炎と言われており、温度が高い部分
であり、ブルーでない火炎部が内炎で酸素供給が少ない
温度の比較的低い部分である。
はプラズマが多く発生しており、特願平9−35509
7号に詳しく記載されているように遮蔽板により炎を制
限する事で内炎の先端から30mm以内のところの制限
した火炎で基材表面を処理することができ、これによる
プラズマ処理が可能である。
材と火炎が接触する時間で0.001秒〜2秒以内であ
る。好ましくは、0.01秒〜1秒以内である。長すぎ
る場合には、表面が犯されすぎ、短いと酸化反応が起こ
りにくく接着性が向上しない。
マ処理を行おうとする基材の表面に均一に炎をあてるこ
とが出来ればよい。又バーナーを複数配置したものでも
よい。
合比率は、ガスの種類によって異なるが、例えばプロパ
ンガスと空気の場合にはプロパンガス/空気の好ましい
混合比は、容量比で1/15〜1/22、好ましくは1
/16〜1/19の範囲がよく、天然ガスと空気の場合
には、1/6〜1/10、好ましくは1/7〜1/9で
ある。内炎と外炎の大きさの比率は燃焼ガスの種類や酸
化性ガスの種類、混合比、供給速度等により異なってく
る。
気圧プラズマ処理装置を図1に、又これを真空プラズマ
処理を連続的に行う装置を図2に挙げる。
す断面図である。即ち、図1の大気圧プラズマ発生装置
においては、相対する2つの電極(上下電極とも1で表
す)の間にプラズマ処理しようとする試料2を位置させ
る。プラズマ励起時に火花放電が起こるのを防ぐためガ
ラス、セラミック、ポリイミドフィルムのような誘電体
3を上部及び/又は下部電極の表面に設けた方が好まし
い。アルゴンとヘリウムの混合気体等のプラズマ励起性
気体は流入口4から大気圧プラズマ発生装置に導入さ
れ、内部の空気を置換して流出口から排出される。次い
で電極間に、例えば3000Hz、4200Vの、高周
波電圧を印加し、上記導入基体をプラズマ励起してグロ
ー放電を所定時間発生させ、試料表面の改質を行う。
置の一例を示す断面図で、連続搬送される長尺状のフィ
ルムを真空下、連続的にプラズマ処理するための処理部
が、試料フィルムFの入り口12Aと出口12Bを有す
る間仕切りをした処理室12によって構成されている。
14が設けられている。この一対の電極13、14のう
ち一方の電極13に高周波電源15が接続され、他方の
電極はアース16により接地されており、一対の電極1
3、14間に電界を印加できる様に構成されている。
口7より排気ポンプで処理室内を真空に排気する。
ィルムの入り口側に予備減圧室10及び11が設けられ
ている。フィルムの出口側にも処理室12に隣接して予
備減圧室17が設けられている。又これらの間仕切りは
ニップロール8、9により行われるが、これに限定され
るものではない。又ここで15は高周波電源を表す。
フィルムFの入り口側に2つ、出口側に一つを設ける仕
様であってもよいが、これに限定されず、フィルムFの
出入り口側に一つずつつける態様、或いは両方に2つず
つつける等の態様も考えられる。
装置についても、特開平9−355097号に記載され
たものが好ましく用いられる。
マ処理装置の一例を示す。一般的に、バーナーから出る
火炎には外炎と内炎とがあり、外炎部は内炎部の未反応
(燃焼しきれない)ガスが加熱された、通常薄い青色を
した部分でいわゆるブルーのガス炎と言われており、温
度が高い部分であり、ブルーでない火炎部が内炎で酸素
供給が少ない温度の比較的低い部分である。
炎が多く、外炎が拡がると処理がコントロールできなく
なるので、図3に示すような遮蔽板(外炎規制装置)C
を設置することにより、不要な外炎E′を遮蔽板(外炎
規制装置)Cの外側に出して支持体から避け、有効炎
(規制された炎)Gを試料フィルムFの表面に当てるこ
とによって火炎処理をコントロールし、目的を達成す
る。図はバーナーB、外炎E、内炎I、遮蔽板の外側に
遮蔽され広がった外炎E′、有効炎Gや有効処理孔(ス
リット)S等を、また有効処理孔(スリット)Sを通し
て有効炎Gを試料フィルムFの表面に当てる様子を示し
た。
てプラズマ処理された後、接着剤を用いて、ポリビニル
アルコール膜からなる偏光子と貼り合わされ偏光フィル
ムを形成するが、好ましい方法においては、保護フィル
ム上に、親水性高分子化合物を含有する層をさらに塗工
するのが好ましい。その後、ポリビニルアルコール膜か
らなる偏光子と貼り合わされ、偏光板フィルムを形成す
る。保護フィルムに偏光子に親和性が高い高分子化合物
を用いることで更に、偏光子と保護膜フィルムの親和
性、接着性を高めることができる。
として、親水性セルロース誘導体(例えば、メチルセル
ロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシセル
ロース等)、ポリビニルアルコール誘導体(例えば、ポ
リビニルアルコール、酢酸ビニル−ビニルアルコール共
重合体、ポリビニルアセタール、ポリビニルホルマー
ル、ポリビニルベンザール等)、天然高分子化合物(例
えば、ゼラチン、カゼイン、アラビアゴム等)、親水性
ポリエステル誘導体(例えば、部分的にスルホン化され
たポリエチレンテレフタレート等)、ポリビニル誘導体
(例えば、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミ
ド、ポリビニルイミダゾール、ポリビニルピラゾール
等)が挙げられる。又、これらの親水性高分子化合物は
単独で用いられても、又2種以上併用されてもよい。
との接着性を高めるために更に上記親水性高分子化合物
層に様々な化合物を含有させたり、これらの化合物を有
する層を別途塗設したりしてもよい。これらのものとし
て例えば特開平7−333436号に記載されたような
一般式〔1〕又は〔2〕で示される化合物等が挙げられ
る。
る化合物を含む層を更に有していることが好ましい。
合物を含有する層は、上記の親水性高分子化合物を有す
る層と一緒に用いられてもよいが、上記の親水性高分子
化合物を有する層の保護フィルム側に塗設することが好
ましい。即ち、プラズマ処理後の保護膜に一般式〔1〕
又は〔2〕を含有する層を設けた後、偏光子と親和性の
高い上記親水性高分子化合物を有する層を設けることが
好ましい。
る構造単位、Bは水素原子、−CO−OM又は−CO−
Rを表し、Mは水素原子又はカチオンを表し、z=0の
とき、Bは水素原子である。Rは−O−R′又は−N
(R′)(R″)を表し、ここでR′はアルキル基、ア
ラルキル基、アリール基、複素環残基又はR″と共同し
て複素環を形成するに必要な非金属原子を表し、R″は
水素原子、低級アルキル基又はR′と共同して複素環を
形成するに必要な非金属原子を表し、R1及びR2は各
々、水素原子又は低級アルキル基を表し、Xは−CO−
O−又は−O−CO−を表し、R3はハロゲノアルキル
基又はハロゲノアルキルオキシアルキル基を表し、m、
p、q、r、x、y及びzは各々、各単量体のモル%を
示す値であって、m及びxは各々0〜60、p、q、
r、y及びzは各々0〜100であり、m+p+q+r
=100、x+y+z=100である。
で表される構造単位を生成するビニル単量体としては、
例えばスチレン、ニトロ基、フッ素原子、塩素原子、臭
素原子、クロロメチル基、低級アルキル基等で置換され
たスチレン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエー
テル、ビニルクロロエチルエーテル、酢酸ビニル、クロ
ロ酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリル酸、メタ
クリル酸又はイタコン酸等の不飽和酸、アクリル酸若し
くはメタクリル酸のアルキルエステル(該アルキル基は
炭素数1〜5の、非置換アルキル基又は塩素原子、フェ
ニル基等で置換したアルキル基)、アクリル酸若しくは
メタクリル酸のフェニルエステル(該フェニル基は非置
換フェニル基又は塩素原子、フェニル基等で置換したフ
ェニル基)、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、エチレン、アクリルアミド、炭素数1〜5のア
ルキル基あるいは塩素、フェニル基等で置換したアクリ
ルアミド、ビニルアルコール、グリシジルアクリレー
ト、アクロレイン等があり、好ましくはスチレン、置換
基を有するスチレン、酢酸ビニル、ビニルメチルエーテ
ル、アルキルアクリレート、アクリロニトリル等であ
る。
しては、炭素数1〜24のものが好ましく、直鎖アルキ
ル基、分岐アルキル基及びシクロアルキル基のいずれで
もよく、また該アルキル基は置換基を有していてもよ
く、この置換基としてはヒドロキシル基、ヒドロキシカ
ルボニル基、−COOM′(M′はカチオンを表す)基
等で、特にフッ素原子のようなハロゲン原子で置換され
た炭素数2〜18のハロゲノアルキル基又は炭素数2〜
18のハロゲノアルキルオキシアルキル基は本発明の目
的に対して好ましい結果が得られる。該ハロゲノアルキ
ル基及び該ハロゲノアルキルオキシアルキル基に置換さ
れたハロゲン原子数は望ましくは1〜37である。この
ハロゲノアルキル基及びハロゲノアルキルオキシアルキ
ル基並びに一般式〔2〕中のR3が表すハロゲノアルキ
ル基及びハロゲノアルキルオキシアルキル基は、好まし
くは下記一般式〔A〕で示される。
R10は各々、水素原子又はフッ素原子を表し、nは1〜
12の整数を表し、n2は0または1であり、n2が0
のときにはn1は0、n2が1のときにはn1は2また
は3であって、n3は1〜17の整数を表す。但し、n
1+n3は1〜17である。なお、R4が一般式〔A〕
中で2個以上ある場合には1個が水素で他がフッ素原子
であるように異なる基であってもよく、同様にR5、R6
及びR7がそれぞれ一般式〔A〕中に複数個あるときに
は、異なる基であってもよい。
前述のようなハロゲノアルキル基又はハロゲノアルキル
オキシアルキル基のときには、好ましくは前記一般式
〔1〕中のRは−O−R′である。また、R′が表すフ
ェニル基のようなアリール基又はベンジル基のようなア
ラルキル基は置換基を有していてもよく、この置換基と
しては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン
原子で置換された低級アルキル基、ヒドロキシル基、ヒ
ドロキシカルボニル基、カチオンのオキシカルボニル
基、ニトリル基、ニトロ基等が挙げられる。
で形成する複素環は、酸素原子、イオウ原子又は窒素原
子を含む飽和又は不飽和の複素環であって、例えばアジ
リジン、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、イミダゾ
ール、イミダゾリン、トリアゾール、ピペリジン、ピペ
ラジン、オキサジン、モルホリン、チアジン等の複素環
から選択される複素環である。また、Mが表すカチオン
は、例えばアンモニウムイオン、ナトリウムイオン、カ
リウムイオン、リチウムイオン等のカチオンである。
〔2〕で示される−COOM基含有高分子化合物は、単
独で又は2種以上併用して用いられ、好ましくは平均分
子量約500〜500,000(重量平均)程度のもの
が用いられる。
合物の代表的なものとしては、下記を挙げることができ
る。しかし、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
COOM基含有高分子化合物は、公知の方法で合成する
ことができる。即ち、無水マレイン酸共重合物は極く一
般的な重合物であることは周知のとおりであり、これら
の誘導体もそれらに適合するアルコール又はアミン類を
無水マレイン酸共重合物に反応させれば簡単に得られ、
また無水マレイン酸単量体に適合するアルコール又はア
ミン類を反応し精製したものを他のビニル単量体と共重
合させても得られる。また、ハロゲノアルキル、ハロゲ
ノアルキルオキシアルキル等のアクリレート類は、ジャ
ーナル・オブ・ポリマー・サイエンス(Journal
of Polymer Science,15 51
5〜574(1955))あるいは英国特許第1,12
1,357号明細書に記載されている単量体及び重合体
の合成法によって容易に合成される。
高分子化合物の使用量は、10〜1000mg/m2で
あることが好ましく、更には20〜300mg/m2で
あることが特に好ましい。
分子化合物の少なくとも1種を含有する層(以下「上
層」と記すことがある)及び前記一般式〔1〕又は
〔2〕で表される高分子化合物の少なくとも1種を含有
する層(以下「下層」と記すことがある)が設けられる
保護フィルムとしては、特に限定されるものではなく、
公知の透明樹脂フィルムの中から適宜選択して用いるこ
とができる。この様な透明プラスチックフィルムとして
は、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレ
ンナフタレートの様なポリエステルフィルム、ポリエチ
レンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、
ジアセチルセルロースフィルム、トリアセチルセルロー
スフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィ
ルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、ポリ
塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポ
リビニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコー
ルフィルム、ポリスチレンフィルム、シンジオタクチッ
クポリスチレン系フィルム、ノルボルネン樹脂フィル
ム、ポリカーボネートフィルム、ポリアリレートフィル
ム、ポリメチルメタアクリレートフィルム、ポリアクリ
レートフィルム、ポリオレフィン系ノルボルネン樹脂フ
ィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリスルフォン
フィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリ
エーテルスルフォンフィルム、ポリエーテルイミドフィ
ルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイ
ロンフィルム、アクリルフィルムを挙げることができる
が、本発明においては特にセルローストリアセテートフ
ィルムの他に、セルロースジアセテート、セルロースア
セテートブチレート、セルロースアセテートフタレー
ト、セルロースプロピオネートなどのセルロースエステ
ルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレン
テレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフ
ィルム等のポリエステルフィルム、ポリメチルメタアク
リレートフィルム等のポリアクリルフィルムが、透明性
に優れる点で好適に用いられる。
機能上および取扱い易さから10〜500μm、特に3
0〜300μmが好ましい。保護フィルムには所望によ
り紫外線吸収剤、可塑剤、滑り剤、マット剤等を含有さ
せてもよい。
物及びその他必要に応じで含有させる添加剤を溶剤に溶
解ないし分散させた塗布液の形態でグラビアコーター、
ディプコーター、リバースロールコーター、押し出しコ
ーター等の公知の方法で保護フィルムの表面に塗設して
形成させることができる。上層の親水性高分子化合物の
付量及び下層の前記高分子化合物の付量は、好ましくは
それぞれ10〜1000mg/m2の範囲であり、特に
安定な接着力及び塗布後の仕上り性の点からそれぞれ2
0〜300mg/m2の範囲が好ましい。
ては特に制限はないが、乾燥後の残留溶媒量は5質量%
以下とするのが好ましい。残留溶媒量が多いと、偏光子
と積層された後の乾燥過程で接着界面に気泡を生じる場
合があり好ましくない。
紫外線吸収剤、滑り剤、マット剤、帯電防止剤、架橋
剤、及び活性剤などを添加してもよい。特に架橋剤は偏
光子のポリビニルアルコールフィルムとの接着を促進す
る上で好ましい。この様な架橋剤としては、例えば多価
のエポキシ化合物、アジリジン化合物、イソシアネート
化合物や、明バン、ホウ素化合物等が挙げられる。
ムの該上層の側の面と偏光子とを貼り合わせるのに使用
する接着剤としては、例えばポリビニルアルコール、ポ
リビニルブチラール等のポリビニルアルコール系接着剤
や、ブチルアクリレートなどビニル系ラテックス等を用
いることができる。
が本発明はこれにより限定されるものではない。
mの真鍮製上下電極1を設け誘電体3として電極よりも
大きな100μm厚のポリイミドを電極に貼り合わせて
下部電極の上に150mm×150mm、厚さ80μm
のトリアセチルセルロースフィルム(コニカ株式会社製
コニカタックKC8UVSF:以下TACと略す)をお
き、極板間隙を20mmにしてその容器内の空気をアル
ゴンガスで置換する。
周波数3000Hz、4200Vの高周波数電圧を上下
電極間に引加すると赤紫色のグロー放電が発生し、プラ
ズマ励起される。処理時間を5秒、20秒処理して偏光
板用保護フィルム試料−1及び試料−2を作製した。
1と同様にして偏光板用保護フィルム試料−3及び試料
−4を作製した。
(TACフィルム)を厚さ75μmのポリエチレンテレ
フタレートフィルム(PETフィルム)〔ダイヤホイル
ヘキスト株式会社製、商品名:ダイヤホイル〕に置き換
えた以外は実施例1と同様にして偏光板用保護フィルム
試料−5及び試料−6を作製した。
た以外は実施例2と同様にして偏光板用保護フィルム試
料−7及び試料−8を作製した。
ルム(PCフィルム)〔ロンザジャパン株式会社製〕に
置き換え、処理時間を5秒のみとした以外は実施例1及
び2と同様にして偏光板用保護フィルム試料−9及び試
料−10を作製した。
(PMMAフィルム)〔日本カーバイド株式会社製〕に
置き換え、処理時間を20秒とした以外は実施例5と同
様にして偏光板用保護フィルム試料−11及び試料−1
2を作製した。
マ処理を行った厚さ80μmのTACフィルムの偏光子
と接する面に下記組成の塗布液をそれぞれ20ml/m
2塗布し、100℃で5分間乾燥し偏光板用保護フィル
ム試料−13及び試料−14を作製した。
Tフィルム、PCフィルム及びPMMAフィルムをそれ
ぞれ偏光板用保護フィルム試料−15、試料−16、試
料−17及び試料−18とした。
SF:コニカ株式会社製)を2ml/Lの水酸化ナトリ
ウム溶液に60℃で30分浸漬し、更に水洗し、乾燥し
て表面がケン化処理されたTACフィルムを得た。これ
を偏光板用保護フィルム試料−19とした。
SF:コニカ株式会社製)の一方の面に20W/m2/
分の条件でコロナ放電処理を施して偏光板用保護フィル
ム試料−20を作製した。コロナ放電処理は、SOFT
AL社のマルチナイフ電極を有するコロナ処理機を用
い、処理条件としては、設定エネルギー40W・min
/m2において、2回処理を行った。
ム試料−1〜試料−20についての処理条件、その接触
角、又、これを用い以下に示すように作製した偏光板に
した時の接着性の評価結果について表1に示した。
ようにして貼合し偏光板を作製した。
フィルムとを張り合わせて偏光フィルムを作製した。
ム試料をプラズマ処理面或いはその上に塗工した面を上
にしてガラス板上に配置する。
伸されたポリビニルアルコール染色フィルムからなる偏
光子を固形分2質量%のポリビニルアルコール接着剤槽
中に1〜2秒間浸漬し、偏光子の両面に付着させる。
を軽く取り除き、上記の保護フィルム試料上にのせて、
試料フィルムの処理した面と接着剤とが接するように積
層配置する。
子と保護フィルムとの積層物の端部から過剰の接着剤及
び気泡を取り除きハンドローラーにて貼り合わせる。ハ
ンドローラの圧力は約0.2〜0.3MPa、ローラス
ピードは2m/分とした。
2分間放置する。 〈接着性の評価〉 (初期接着)偏光子と保護フィルムとを貼り合わせ後、
手で剥離性を測定し材料破壊の発生の程度で下記1〜3
の3段階に評価した。
す) 2:一部材料破壊が起こるが、試料フィルムとPVAフ
ィルム間で剥がれる面積が大きい(表1中「△」で示
す) 3:試料フィルムとPVAフィルムとの間で剥がれる
(表1中「×」で示す)(加工) 片刃を用いて断裁して接着面の浮きの程度で下記1〜3
の3段階に評価した。
「○」で示す) 2:僅かに接着面の浮きが起こる(表1中「△」で示
す) 3:接着面の浮きが起こる(表1中「×」で示す) (耐久性能)75℃で相対湿度90%の条件(A)下、
及び90℃の条件(B)下に500時間放置し、外観変
化を観察し、端部からの剥離の幅を測定した。表1中の
符号の意味は下記のとおりである。
の接着性であれば実用上問題なく、表1において「○」
の評価を与えている。
れ加工性にも優れていることがわかる。
ニカタック KC8UVSF)を図2の連続型真空プラ
ズマ放電処理装置に入れて電源周波数:13.56MH
z、放電面積:0.08m2、電源出力:8000W/
m2、真空度:0.1torr、導入ガス:酸素・窒素
の各ガスを選択しプラズマ処理を施して偏光板用保護フ
ィルム試料−21及び試料−22を作製した。
換えた以外は実施例8と同様にして偏光板用保護フィル
ム試料−23及び試料−24を作製した。
mのTACフィルムの偏光子と接する面に実施例7と同
様にして親水性化合物を含有する塗布液層を設けて偏光
板用保護フィルム試料−25及び試料−26を作製し
た。
試料−21〜試料−26についての処理条件と保護フィ
ルム表面の接触角の測定結果及びこれを前記と同じ方法
により偏光板にしたときの接着性の評価結果について表
2に示した。
開平11−184042号に記載された方法により表3
の条件で火炎処理を行った。この装置を図3に示す。
尚、火炎とフィルムとの接触時間は約0.01秒であっ
た。又、火炎の条件は内炎最大面積bに対し外炎の接触
面積aの比(a/b)、及び内炎先端からの距離c(m
m)をこの様にして、有効にプラズマ処理が起こる条件
をもちいて偏光板用保護フィルム試料−27及び試料−
28を作製した。
おける内炎Iの中心の幅にフィルムの処理幅を乗じた値
であり、外炎の接触面積とは、有効炎G(ここも外炎)
の処理するフィルムに接触している幅とやはりフィルム
の処理幅とを乗じた値である。
換えた以外は実施例11と同様にして偏光板用保護フィ
ルム試料−29及び試料−30を作製した。
ムの偏光子と接する面に実施例7と同様にして親水性化
合物を含有する塗布層を設けて偏光板用保護フィルム試
料−31及び試料−32を作製した。
様の親水性化合物を有する塗布層をもうけて偏光板用保
護フィルムを作製し試料−33とした。
ルム試料−27〜33についての処理条件、保護フィル
ム表面の接触角の測定結果及びこれを前記と同じ方法に
より偏光板にしたときの接着性の評価結果について表3
に示した。
カタック KC8UX2MW:コニカ株式会社製)を図
2に示した装置を用いて、連続的に大気圧でプラズマ処
理を行った。すなわち、搬送されたフィルムをロールに
て同伴空気を遮断し、ヘリウムガスと水蒸気からなる反
応ガスを充填した反応室内に導き、電源周波数13.5
6MHz、電源出力8kW/m2にてプラズマ処理を施
し保護フィルムを得た。
式会社製、重合度4000)を一軸延伸(延伸温度:1
10℃、延伸倍率:4.5倍)し、偏光基材とした。こ
の偏光基材をテンションをかけたまま、ヨウ素/ヨウ化
カリウム/水が0.075kg/5kg/100kgの
比率である水溶液に60秒間浸漬した。次に、ヨウ化カ
リウム/ホウ酸/水が6kg/7.5kg/100kg
である70℃のホウ酸含有水溶液に300秒浸漬した。
これを純水で水洗し、乾燥し、偏光子を作製した。乾燥
後のポリビニルアルコールフィルムの両面に、ポリビニ
ルアルコール系接着剤を用いて前述のトリアセチルセル
ロースフィルムをローラーを用いて、0.2〜0.3M
Paの圧力で2m/minのスピードにて貼合した。こ
れを80℃で2分間放置して、これを本発明の偏光板A
とした。
40℃の温水で水洗し、乾燥させた以外は実施例15と
同様の方法で偏光板を作成した。これを本発明の偏光板
Bとした。
カタック KC4UXMW:コニカ株式会社製)を図2
に示した装置を用いて、連続的に大気圧でプラズマ処理
を行った。すなわち、搬送されたフィルムをロールにて
同伴空気を遮断し、酸素10%、水素ガス4%を含むア
ルゴンガスからなる反応ガスを充填した反応室内に導
き、電源周波数13.56MHz、電源出力8kW/m
2にてプラズマ処理を施した。
式会社製、重合度4000)を一軸延伸(延伸温度:1
10℃、延伸倍率:4.5倍)し、偏光基材とした。こ
の偏光基材をテンションをかけたまま、ヨウ素/ヨウ化
カリウム/水が0.075kg/5kg/100kgの
比率である水溶液に60秒間浸漬した。次に、ヨウ化カ
リウム/ホウ酸/水が6kg/7.5kg/100kg
である70℃のホウ酸含有水溶液に300秒浸漬した。
これを純水で水洗し、乾燥し、偏光子を作製した。この
ポリビニルアルコールフィルムを図2に示した装置を用
いて、連続的に大気圧でプラズマ処理を行った。すなわ
ち、搬送されたフィルムをロールにて同伴空気を遮断
し、アルゴンガスと水蒸気からなる反応ガスを充填した
反応室内に導き、電源周波数13.56MHz、電源出
力8kW/m2にてプラズマ処理を施した。ポリビニル
アルコールフィルムの両面に、ポリビニルアルコール系
接着剤を用いて前述のトリアセチルセルロースフィルム
をローラーを用いて、0.2〜0.3MPaの圧力で2
m/minのスピードにて貼合した。これを80℃で2
分間乾燥して、これを本発明の偏光板Cとした。
カタック KC8UVSF:コニカ株式会社製)を2m
ol/lの水酸化ナトリウム溶液に60℃で90秒間浸
漬し、さらに水洗、乾燥させて鹸化処理を行った。
式会社製、重合度4000)を一軸延伸(延伸温度:1
10℃、延伸倍率:4.5倍)し、偏光基材とした。こ
の偏光基材をテンションをかけたまま、ヨウ素/ヨウ化
カリウム/水が0.075kg/5kg/100kgの
比率である水溶液に60秒間浸漬した。次に、ヨウ化カ
リウム/ホウ酸/水が6kg/7.5kg/100kg
である70℃のホウ酸含有水溶液に300秒浸漬した。
これを純水で水洗し、乾燥した。このポリビニルアルコ
ールフィルムを図2に示した装置を用いて、連続的に大
気圧でプラズマ処理を行った。すなわち、搬送されたフ
ィルムをロールにて同伴空気を遮断し、アルゴンガスと
水蒸気からなる反応ガスを充填した反応室内に導き、電
源周波数13.56MHz、電源出力8kW/m2にて
プラズマ処理を施した。ポリビニルアルコールフィルム
の両面に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて前述
のトリアセチルセルロースフィルムをローラーを用い
て、0.2〜0.3MPaの圧力で2m/minのスピ
ードにて貼合した。これを80℃で2分間乾燥して、こ
れを本発明の偏光板Dとした。
ピオネートフィルムを使用し、反応容器内の混合ガスを
湿度80%RHの水蒸気を含むアルゴンガスに変更した
以外は実施例1と同様の方法でプラズマ処理を行った。
トリアセチルセルロースフィルムの代わりに、このセル
ロースアセテートプロピオネートフィルムを用いて、実
施例17と同様の方法で偏光板を作成し、これを本発明
の偏光板Eとした。
カタック KC8UX2MW:コニカ株式会社製)を6
0℃の2mol/lKOHに1分間浸漬した後、水洗乾
燥し、トリアセチルセルロースフィルムFを得た。
式会社製、重合度4000)を一軸延伸(延伸温度:1
10℃、延伸倍率:4.5倍)し、偏光基材とした。こ
の偏光基材をテンションをかけたまま、ヨウ素/ヨウ化
カリウム/水が0.075kg/5kg/100kgの
比率である水溶液に60秒間浸漬した。次に、ヨウ化カ
リウム/ホウ酸/水が6kg/7.5kg/100kg
である70℃のホウ酸含有水溶液に300秒浸漬した。
これを純水で水洗し、乾燥し、偏光子を作製した。乾燥
後のポリビニルアルコールフィルムの両面に、ポリビニ
ルアルコール系接着剤を用いて前述のトリアセチルセル
ロースフィルムFをハンドローラーを用いて、0.2〜
0.3MPaの圧力で2m/minのスピードにて貼合
した。これを80℃で2分間放置して、これを比較の偏
光板Fとした。
ースフィルム(コニカタック KC8UX2MW:コニ
カ株式会社製)を上記のアルカリ処理を行わずに使用し
て、比較の偏光板Gを作成した。
及び比較例4で作成した比較の偏光板F〜Gについて、
加工性を調べた。
剥がれの程度で下記1〜3の3段階に評価した。
面(セルロースエステルフィルムとポリビニルアルコー
ルフィルムの間)の剥がれは認められなかった △ 断裁した偏光板の断面において、貼合面(セルロー
スエステルフィルムとポリビニルアルコールフィルムの
間)の一部に剥がれが認められる × 断裁した偏光板の断面において、貼合面(セルロー
スエステルフィルムとポリビニルアルコールフィルムの
間)で断裁部の大部分で剥がれが認められる
れた密着性を有し、従来の鹸化されたセルロースエステ
ルフィルムを用いた偏光板と同等の加工性を付与するこ
とができた。
カタック KC8UX2MW:コニカ株式会社製)を使
用し、反応容器内の混合ガスを水素4%を含むアルゴン
ガスに変更した以外は実施例1と同様の方法でプラズマ
処理を行った。さらに、このフィルムを反応容器内の混
合ガスを湿度80%RHで水蒸気を含むアルゴンガスに
変更し、同様にプラズマ処理を行った。
いて、実施例17と同様の方法で偏光板を作成し、これ
を本発明の偏光板Hとした。
ところ、加工性は○であった。本発明の偏光板H及び比
較の偏光板Fの貼合面の密着性を調べるため、断裁した
偏光板の断面部のトリアセチルセルロースフィルムをカ
ッターで剥離した。剥離部の両側のトリアセチルセルロ
ースフィルムを引っ張ったところ、偏光板H及び比較の
偏光板Fともに、偏光子であるポリビニルアルコールフ
ィルムとトリアセチルセルロースフィルムはほとんど剥
離することなくトリアセチルセルロースフィルム自身が
裂けてしまった。このように本発明の偏光板Hは比較の
偏光板Fと同等の密着性を有することが確認された。
カタック KC8UX2MW:コニカ株式会社製)を使
用し、反応容器内の混合ガスを10%酸素、4%水素を
含むアルゴンガスに変更した以外は実施例と同様の方
法で5秒間プラズマ処理を行った。これをトリアセチル
セルロースフィルムJとする。
用いて、実施例17と同様の方法で偏光板を作製し、こ
れを本発明の偏光板Jとした。
の密着性を調べた。その結果、偏光板Fと同等の密着性
を有することが確認された。未鹸化のトリアセチルセル
ロースフィルムを用いて作製した比較の偏光板Gは容易
に剥離してしまい密着性に乏しかった。
用いられたプラズマ処理したトリアセチルセルロースフ
ィルムと未処理のトリアセチルセルロースフィルムと、
鹸化処理されたトリアセチルセルロースフィルム(トリ
アセチルセルロースフィルムF)のそれぞれのトリアセ
チルセルロースフィルムについて、下記の方法に従って
表面粗さRa、最大高低差P−V、炭素の結合状態分析
を行った。
I3800N多機能ユニットSPA400におけるダイ
ナミックモード(以下DFMモード)による、表面形状
を測定した。カンチレバーはSI−DF20(シリコン
製:バネ定数20.0N/m、ねじれバネ定数100.
0N/m、共振周波数120〜150Hz、レバー長さ
200.0μm、針の高さ3.00μm)を用いた。試
料は約1cm角に切り、ピエゾスキャナー上で水平に試
料台にセットし、カンチレバーを試料表面にアプローチ
し、原子間力が働く領域に達したところでX、Y方向に
スキャンし、試料の凹凸をZ方向のピエゾの変位でとら
えた。ピエゾスキャナーはX、Y20μm、Z2μmの
走査が可能なものを使用した。走査周波数は1.00H
z、測定エリアは0.5×0.5μmに設定し、X、Y
ともデータ数は各々256ポイントで行った。得られた
3次元データは1次傾き補正により補正した。
0を用いた。単色化されたAlX線源を用い、X線のビ
ーム径は100μmφとした。このX線ビームを1.5
mm×0.1mmの領域で走査させることでスペクトル
を得た。エネルギー分解能は、清浄なAg板においてA
g3d5/2ピークを測定したときのその半値幅が0.
59eVであった。光電子取り出し角度は90°、帯電
補正処理には、電子ビームとArイオンビームを併用
(電子は1eV、イオンは14eVで照射)した。測定
エネルギー間隔は0.05eVおきに積算し、C1sピ
ークが15500カウントとなるまで積算した。
を清浄なナイフで削り取ることで得られた表面を試料と
することができる。本測定においては、次のような方法
で行った。フィルムを平坦な基板(シリコンウエハー或
いはスライドグラスなど)に平坦になるように接着剤で
貼りつける。接着剤にはフィルムを極力溶かさないもの
を選択する。今回はエポキシ系接着剤を用いた。ミクロ
トームによりガラスナイフを用いて、ガラスナイフの刃
先とフィルム面とが平行となるように調整し、約10μ
m表面層を削り取った。
において、P1,P2,P3はそれぞれ第1ピーク、第2
ピーク、第3ピークを示し、SAが本発明のセルロース
エステルフィルムJ(プラズマ処理を行ったもの)の光
電子スペクトル、SBが比較のセルロースエステルフィ
ルムF(アルカリ鹸化処理を行ったもの)のスペクト
ル、SCが未処理のセルロースエステルフィルムのスペ
クトルである。
の強度を示す光電子スペクトルから各結合状態の割合を
示す下記S、I、Tの値を求めた。
ク強度/偏光板用保護フィルム表面の第1ピーク強度 I=偏光板用保護フィルム内部領域の第2ピーク強度/
偏光板用保護フィルム内部領域の第1ピーク強度 T=偏光板用保護フィルム表面の第3ピーク強度/偏光
板用保護フィルム表面の第2ピークの強度 表5に表面粗さRa、最大高低差P−Vの測定結果と表
面と内部の炭素の結合状態分析の結果を示す。
ィルムと偏光板Aの断裁屑より偏光子を分離除去、洗浄
したセルロースエステルにメチレンクロライドとエタノ
ールの混合溶媒(メチレンクロライド92gに対してエ
タノール8gの比率の溶媒)に溶解し、固形分濃度18
質量%のドープを作成した。偏光板から分離されたセル
ロースエステルは全体の5割であった。
33℃に維持されたステンレス製の流延ベルト上に流延
し、ステンレス製の流延ベルト上で、残留溶媒量が80
%になるまで溶媒を蒸発させた後、流延ベルト上から剥
離後、100℃にて乾燥させた。これを本発明のセルロ
ースエステルフィルムKとする。
ースエステルフィルムと偏光板Fの断裁屑より偏光子を
分離除去、洗浄したセルロースエステルにメチレンクロ
ライドとエタノールの混合溶媒(メチレンクロライド9
2gに対してエタノール8gの比率の溶媒)に溶解し、
固形分濃度18質量%のドープを作成した。偏光板から
分離されたセルロースエステルは全体の5割であった。
このドープを濾過してゴミを除去した後、同様の手順で
ステンレス製の流延ベルト上に流延しセルロースエステ
ルフィルムを作成した。これを比較のセルロースエステ
ルフィルムKとする。
ロースエステルフィルムを2枚の偏光板の間に挟んで配
置した。偏光板は偏光子の延伸方向が直交状態(クロス
ニコル状態)となるように配置し、一方の偏光板の外側
から光を当て、他方の偏光板の外側から顕微鏡(透過光
源で倍率30倍)で25mm2当たり光って白く抜けて
見える異物の数を4箇所にわたって測定し、1cm2当
たりの個数とし、この評価を5回繰り返して平均値を求
め、この平均値をもって輝点異物の数とした。その結
果、本発明のセルロースエステルフィルムIは輝点異物
が18個/cm2であったのに対し、比較のセルロース
エステルフィルムKでは輝点異物が62個/cm2であ
り、本発明のセルロースエステルフィルムIの方が輝点
異物数が少なく、本発明のセルロースエステルの再利用
に優れていることがわかる。
ィルムをケン化処理のように危険な薬剤と面倒な処理を
使用せず得ることが出来るようになり、加工性に優れた
偏光板が得られる。
示す断面図。
の一例。
Claims (30)
- 【請求項1】 偏光子と接する面の純水との接触角が、
55度未満である事を特徴とする偏光板用保護フィル
ム。 - 【請求項2】 偏光子と接する面がプラズマ処理によっ
て親水化されたことを特徴とする請求項1に記載の偏光
板用保護フィルム。 - 【請求項3】 プラズマ処理が真空グロー放電、大気圧
グロー放電及びフレームプラズマ処理から選ばれたもの
であることを特徴とする請求項1又は2に記載の偏光板
用保護フィルム。 - 【請求項4】 プラズマ処理を施した面の上に少なくと
も1種の親水性高分子化合物を含有する塗布層を有する
ことを特徴とする偏光板用保護フィルム。 - 【請求項5】 セルロースエステルフィルム、ポリカー
ボネートフィルム、ポリエステルフィルム又はポリアク
リルフィルムを用いたことを特徴とする請求項1〜4の
いずれ1項に記載の偏光板用保護フィルム。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の偏
光板用保護フィルムを用いたことを特徴とする偏光板。 - 【請求項7】 偏光子の少なくとも片面に保護フィルム
を貼合した偏光板の製造方法において、偏光板用保護フ
ィルムの偏光子と貼合する面を貼合前にプラズマ処理す
ることを特徴とする偏光板の製造方法。 - 【請求項8】 偏光板用保護フィルムの偏光子と貼合す
る面をプラズマ処理後に、水洗工程を経て偏光子と貼合
することを特徴とする請求項7に記載の偏光板の製造方
法。 - 【請求項9】 偏光子の少なくとも片面に偏光板用保護
フィルムを貼合した偏光板の製造方法において、偏光子
の表面をプラズマ処理した後、貼合することを特徴とす
る偏光板の製造方法。 - 【請求項10】 偏光子の表面をプラズマ処理したこと
を特徴とする請求項7又は8に記載の偏光板の製造方
法。 - 【請求項11】 偏光子と貼合される面を貼合前に複数
回プラズマ処理した偏光板用保護フィルムを用いたこと
を特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載の偏
光板の製造方法。 - 【請求項12】 フィルム表面に存在する有機物のC−
C結合もしくはC−H結合を切断する条件でのプラズマ
処理と、フィルム表面に水酸基もしくはアミノ基を形成
する条件でのプラズマ処理を順次もしくは同時に行った
偏光板用保護フィルムを用いたことを特徴とする請求項
11に記載の偏光板の製造方法。 - 【請求項13】 不活性ガス、水素、酸素、過酸化水
素、オゾン、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、二酸化窒
素、一酸化窒素、水蒸気、アンモニア及び低沸点の有機
化合物から選択される少なくとも2種以上のガスの存在
下でプラズマ処理した偏光板用保護フィルムを用いたこ
とを特徴とする請求項11又は12に記載の偏光板の製
造方法。 - 【請求項14】 不活性ガスと、水素、水蒸気、過酸化
水素から選択される少なくとも1種のガスと、酸素、水
蒸気、過酸化水素、オゾンから選択される少なくとも1
種のガスを含む反応ガスの下でプラズマ処理した偏光板
用保護フィルムを用いたことを特徴とする請求項11〜
13のいずれか1項に記載の偏光板の製造方法。 - 【請求項15】 プラズマ処理が真空グロー放電、大気
圧グロー放電及びフレームプラズマ処理から選ばれたも
のであることを特徴とする請求項7〜14のいずれか1
項に記載の偏光板の製造方法。 - 【請求項16】 少なくとも一方の表面の凸凹の状態
が、フィルム表面の任意の10点の中心線平均粗さRa
の平均値が1nm〜80nmの範囲内であり、最大高低
差の平均値が5〜80nmの範囲内であることを特徴と
する請求項1〜5のいずれか1項に記載の偏光板用保護
フィルム。 - 【請求項17】 フィルム表面の炭素原子に結合した水
酸基又はアミノ基がフィルム内部の炭素原子に結合した
水酸基又はアミノ基よりも多いことを特徴とする請求項
1〜5、16のいずれか1項に記載の偏光板用保護フィ
ルム。 - 【請求項18】 偏光板用保護フィルムのX線光電子分
光法による炭素原子の結合状態分析において、結合エネ
ルギーの一番低いピークを第1ピーク、第1ピークより
高結合エネルギー側に1.60±0.3eVのピークを
第2ピーク、第1ピークよりも高結合エネルギー側に
4.10±0.3eVのピークを第3ピークとすると
き、偏光板用保護フィルムの少なくとも一方の表面と内
部領域の炭素C1sの結合状態が、下記の関係にあるこ
とを特徴とする請求項1〜5、16、17のいずれか1
項に記載の偏光板用保護フィルム。 S−I≧0.1 S=偏光板用保護フィルム表面の第2ピーク強度/偏光
板用保護フィルム表面の第1ピーク強度 I=偏光板用保護フィルム内部領域の第2ピーク強度/
偏光板用保護フィルム内部領域の第1ピーク強度 - 【請求項19】 偏光板用保護フィルムのX線光電子分
光法による炭素原子の結合状態分析において、結合エネ
ルギーの一番低いピークを第1ピーク、第1ピークより
高結合エネルギー側に1.60±0.3eVのピークを
第2ピーク、第1ピークよりも高結合エネルギー側に
4.10±0.3eVのピークを第3ピークとすると
き、偏光板用保護フィルムの少なくとも一方の表面の炭
素C1sの結合状態が、下記の関係にあることを特徴と
する請求項1〜5、16、17のいずれか1項に記載の
偏光板用保護フィルム。 S≧1.60 S=偏光板用保護フィルム表面の第2ピーク強度/偏光
板用保護フィルム表面の第1ピーク強度 - 【請求項20】 偏光板用保護フィルムのX線光電子分
光法による炭素原子の結合状態分析において、結合エネ
ルギーの一番低いピークを第1ピーク、第1ピークより
高結合エネルギー側に1.60±0.3eVのピークを
第2ピーク、第1ピークよりも高結合エネルギー側に
4.10±0.3eVのピークを第3ピークとすると
き、偏光板用保護フィルムの少なくとも一方の表面の炭
素C1sの結合状態が、下記の関係にあることを特徴と
する請求項1〜5、16〜19のいずれか1項に記載の
偏光板用保護フィルム。 T≧0.2 T=偏光板用保護フィルム表面の第3ピーク強度/偏光
板用保護フィルム表面の第2ピーク強度 - 【請求項21】 フィルム表面に存在する有機物のC−
C結合もしくはC−H結合を切断する条件でのプラズマ
処理と、フィルム表面に水酸基もしくはアミノ基を形成
する条件でのプラズマ処理を順次もしくは同時に行った
ことを特徴とする偏光板用保護フィルム。 - 【請求項22】 不活性ガス、水素、酸素、過酸化水
素、オゾン、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、二酸化窒
素、一酸化窒素、水蒸気、アンモニア、低沸点の有機化
合物から選択される少なくとも2種以上のガスの存在下
でプラズマ処理したことを特徴とする請求項1〜5、1
6〜21のいずれか1項に記載の偏光板用保護フィル
ム。 - 【請求項23】 不活性ガスと、水素、水蒸気、過酸化
水素から選択される少なくとも1種のガスと、酸素、水
蒸気、過酸化水素、オゾンから選択される少なくとも1
種のガスを含む反応ガスの下でプラズマ処理されたこと
を特徴とする請求項1〜5、16〜22のいずれか1項
に記載の偏光板用保護フィルム。 - 【請求項24】 偏光板用保護フィルムの表面をプラズ
マ処理した後、水洗したことを特徴とする請求項1〜
5、16〜23のいずれか1項に記載の偏光板用保護フ
ィルム。 - 【請求項25】 偏光板用保護フィルムがセルロースエ
ステル又はポリカーボネート、ポリエステル、アクリル
樹脂のいずれかを含有することを特徴とする請求項16
〜24のいずれか1項に記載の偏光板用保護フィルム。 - 【請求項26】 請求項16〜25のいずれか1項に記
載の偏光板用保護フィルムを少なくとも一方の面に用い
たことを特徴とする偏光板。 - 【請求項27】 プラズマ処理されたセルロースエステ
ルフィルムを用いた偏光板から分離されたセルロースエ
ステルを原料の全部もしくは一部として再使用したこと
を特徴とするセルロースエステルフィルムの製造方法。 - 【請求項28】 請求項1〜5、16〜25のいずれか
1項に記載の偏光板用保護フィルムがセルロースエステ
ルを含有するものであって、該偏光板用保護フィルムか
ら分離されたセルロースエステルをセルロースエステル
原料の全部もしくは一部として再使用することを特徴と
するセルロースエステルフィルムの製造方法。 - 【請求項29】 請求項26に記載の偏光板から分離さ
れたセルロースエステルフィルムをセルロースエステル
原料の全部もしくは一部として再使用することを特徴と
するセルロースエステルフィルムの製造方法。 - 【請求項30】 セルロースエステルフィルムが液晶表
示装置に用いられる光学フィルムであることを特徴とす
る請求項29に記載のセルロースエステルフィルムの製
造方法。
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