JP2004126546A - 偏光板保護用に好適なフィルム、偏光板保護シートおよび偏光板 - Google Patents
偏光板保護用に好適なフィルム、偏光板保護シートおよび偏光板 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】PVA系の偏光子Pと強い接着力を有し、高温高湿下で長時間放置しておいても安定した偏光特性を発揮できる偏光板であり、製造ラインの簡略化された、製造コストの安い偏光板保護用に好適なフィルム、偏光板保護シートおよび偏光板を提供すること。
【解決手段】光学的等方性の高分子樹脂層Aの少なくとも片面に、剥離可能な熱可塑性高分子層Bが積層され、前記光学的等方性の高分子樹脂層Aとは接しない側の層B上には、帯電防止性と離型性を持つ表面処理剤Cが、CBABまたはCBAの順に積層されている構造を有するフィルム、また、光学的等方性の高分子樹脂層Aの、該熱可塑性高分子層Bが積層された面と反対側の面に、更に接着層DがCBADの順で積層されている構造を有する前記フィルムからなることを特徴とする偏光板保護シートであり、該偏光板保護シートを用いてなる偏光板。
【選択図】なし
【解決手段】光学的等方性の高分子樹脂層Aの少なくとも片面に、剥離可能な熱可塑性高分子層Bが積層され、前記光学的等方性の高分子樹脂層Aとは接しない側の層B上には、帯電防止性と離型性を持つ表面処理剤Cが、CBABまたはCBAの順に積層されている構造を有するフィルム、また、光学的等方性の高分子樹脂層Aの、該熱可塑性高分子層Bが積層された面と反対側の面に、更に接着層DがCBADの順で積層されている構造を有する前記フィルムからなることを特徴とする偏光板保護シートであり、該偏光板保護シートを用いてなる偏光板。
【選択図】なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面が無欠点であって、光学等方性が優れていることのみならず、耐熱性・耐水性にも優れ、偏光板保護シートに最適に用いられるフィルムと、該フィルムを用いた偏光板保護シートおよび偏光板に関するものである。
【0002】
さらに詳しくは、偏光板を製造するに当たりその製造プロセスが顕著に簡略化されるという効果を奏する偏光板に関するものである。
【0003】
【従来の技術】
偏光板は、液晶表示関係などに用いられているが、一般に、その偏光フィルムは偏光子の両面に保護層が積層された3層で構成されている。
【0004】
該偏光子としては、通常は一軸配向したポリビニルアルコール(PVA)に、ヨウ素や染料を吸着・分散させたフィルムが用いられている。
【0005】
しかし、このPVA系偏光子は、機械的特性が弱く、また熱や水分によって収縮したり、偏光機能が低下したりしやすいので、その両面に保護層が接着された積層体になっている。保護層としては、複屈折がないこと、光線透過率が高いこと、防湿性・耐熱性に優れていること、機械的性質に優れていること、表面が平滑であること、偏光子との接着が良好であることなどが要求される。
【0006】
このため、従来は保護層としてセルローストリアセテート(TAC)を水溶性接着剤で偏光子と貼合わせて偏光板として用いられていた。
【0007】
また、これらの偏光板にゴミや異物の付着、傷を防止するために、該TACフィルム上にさらに粘着材を有した保護ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムによって、その両面がカバーされているのが常である。
【0008】
しかしながら、このようなTACシート層では防湿性が不充分であり、このため、高温高湿下で、例えば80℃、90RH%の環境下では100時間程度で偏光子が劣化し、偏光機能が急激に低下してしまうという問題があった。
【0009】
また、TACは機械強度が弱く、80μm以上の厚ものシートを用いなければならないという問題点がある他に、TACシートの製造には塩化メチレンという溶媒を用いなければならないために環境等に対する悪影響も考えられるという不都合なども有していた。
【0010】
そこで特許文献1〜4などに示されているようにTACの代わりに耐水性のある熱可塑性ノルボルネン系樹脂を用いること等が提案されているが、該提案ではPVAとの強い接着性が得られないために、偏光子の劣化が防止できないという欠点を有するばかりか、水蒸気透過率が非常に小さいために、水分を含んだ偏光子からの水分の蒸発によってTACと保護層との界面に揮発した水分が溜まり、いわゆる膨れ現象を生じるために光学用途には用いることができないのが通常である。
【0011】
すなわち、PVA偏光子の特性を長時間にわたって変質させることなく、機械特性、環境適正などに優れたPVA偏光子の両面に保護層を有した偏光板は存在しなかったのである。
【0012】
さらに、これら偏光板表面の汚れを防止するために、粘着層を有したPETフィルムを該偏光板の両表面に貼合わせた形態で流通しており、偏光板を使用するときには該粘着層PETフィルムを剥がして使用することが行われているが、このように、光学部品材料としては使用されない粘着PETフィルムと、粘着PETフィルムを剥がすときに使用する離形PETフィルムとが無駄なものになり、またPETフィルムの廃棄問題が発生するという不都合なども多い。
【0013】
【特許文献1】特開平4−339821号公報
【0014】
【特許文献2】特開平5−212828号公報
【0015】
【特許文献3】特開平10−130402号公報
【0016】
【特許文献4】特開平10−101907号公報
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した諸欠点を改良した偏光板を提供することができる偏光板保護シートと、該保護シートを提供することができるフィルムを提供せんとするものである。
【0018】
さらに、それらを用いた偏光板を提供せんとするものである。
【0019】
さらには、偏光板保護シートとして、または偏光板として保存しておいた場合にブロッキングを防止し、外観不良などの問題のない耐久性のある偏光板保護シート、または該シート用のフィルム、またはそれらを用いた偏光板を提供せんとするものである。
【0020】
さらには、従来の偏光板の保護のために用いられてきた剥離PETフィルムおよび粘着PETフィルムなどを不要とすることのできる新規な偏光板保護シートと偏光板を提供せんとするものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明のフィルムは、以下の構成からなる。
【0022】
すなわち、光学的等方性の高分子樹脂層Aの少なくとも片面に、剥離可能な熱可塑性高分子層Bが積層され、前記光学的等方性の高分子樹脂層Aとは接しない側の層B上には、帯電防止性と離型性を持つ表面処理剤Cが、CBABまたはCBAの順に積層されている構造を有することを特徴とするフィルムである。
【0023】
また、上述した目的を達成する本発明の偏光板保護シートは、以下の構成からなる。
【0024】
すなわち、上記した本発明のフィルムにおいて、該光学的等方性の高分子樹脂層Aの、該熱可塑性高分子層Bが積層された面と反対側の面に、更に接着層DがCBADの順で積層されている構造を有するフィルムからなることを特徴とする偏光板保護シートである。
【0025】
また、上述した目的を達成する本発明の偏光板は、以下の構成からなる。
【0026】
すなわち、上記した本発明の偏光板保護シートを偏光子Pに接着してなることを特徴とする偏光板である。
【0027】
本発明によれば、このような特異な偏光板の構成をとることにより、従来の偏光板の製造において、無駄に使用されていた剥離PETフィルムおよび粘着PETフィルムが不要になるばかりか、接着層Dが、A層に接する溶剤可溶接着層Eと、P層に接する水溶性接着剤層Fの少なくとも2層からなる接着剤層から成り立ち、この接着は主として加熱と極微量の水によって行うために、水の悪影響がなく、さらに強力な接着力が得られ、その結果、耐湿性・耐熱性にも優れた偏光板を提供できるのである。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、好ましい実施の形態を説明しながら、更に詳しく本発明について説明をする。
【0029】
本発明にかかるフィルムは、光学的等方性の高分子樹脂層Aの少なくとも片面に、剥離可能な熱可塑性高分子層Bが積層され、前記光学的等方性の高分子樹脂層Aとは接しない側の層B上には、帯電防止性と離型性を持つ表面処理剤Cが、CBABまたはCBAの順に積層されている構造を有することを特徴とするフィルムである。
【0030】
本発明の偏光板の基本構成は、表面処理剤Cが積層された熱可塑性高分子層Bが積層された光学的等方性高分子樹脂層Aと、偏光子Pシートとを接着剤層Dにより貼合わせてなるCBADPDABCの積層構成からなる偏光板において、該光学的等方性の高分子樹脂層Aと熱可塑性高分子層Bとは、溶融共押出成形により、接着剤などが介在しないで直接積層され、かつ、互いに容易に剥離可能に構成されている層である。
【0031】
本発明のフィルム、偏光板保護シート、偏光板において、熱可塑性高分子層Bとは、光学的等方性高分子樹脂層Aの表面に直接接触して貼合わされて、外部からの汚れや傷などの発生を防止する層のことをいい、その素材については特に限定されない。
【0032】
熱可塑性高分子層Bとしては、ポリカーボネート(PC)誘導体、ポリエステル誘導体、ポリアミド誘導体、ポリアリレート誘導体、ポリオレフィン誘導体、およびそれらの混合体から選ばれたものを用いるのが好ましいものであり、より相応しい具体的樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレンテレフタレート(PPT)、ポリブチレンテレフタレート/ドデカンジカルボキシレート(95〜60/5〜40モル)PBT/D、ポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート(PCT)共重合体、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体、ポリヘキサメチレンテレフタレート(PHT)、ビスフェノールOあるいはビスフェノールSのエチレンオキサイド付加物を共重合したポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂およびそれらの共重合体やブレンド体などである。なお、ポリカーボネート(PC)樹脂とは、炭酸とグリコールまたは2価のフェノールとのポリエステルであり、OCOOの極性基を持つ。代表的な組成としては、各種文献にも記載があるが、Tgが120℃以上のフィルム形成能を有する樹脂が優れており、例えば、ビス(オキシフェニル)エタン(ジオキシジフェニルエタン)、ビス(オキシフェニル)イソブタン(ジオキシジフェニルイソブタン)、ビス(オキシフェニル)シクロヘキサン(ジオキシジフェニルシキウロヘキサン)などがある。また、層Bの厚さとしては、好ましくは5〜100μm、より好ましくは10〜30μm程度である。これは、汚れ防止、耐水性の確保と、機械的な支持機能、コスト、取り扱い性などの理由による。
【0033】
もちろん、これらのいずれの高分子化合物層に各種の添加剤、例えば、すべり材、安定剤、酸化防止剤、粘度調整剤、帯電防止剤、着色剤あるいは顔料などを併用することができる。
【0034】
また、光学的等方性の高分子樹脂層Aとは、外部の温湿度、ゴミ・傷などを防止する実質的に光学的に異方性のない透明な樹脂層のことをいい、本発明においては、偏光板を構成するときには、偏光子Pの両面に貼合わせられて使用されるものである。
【0035】
光学的等方性の高分子樹脂層Aを構成する高分子化合物としては、脂環状オレフィン共重合体(COC)、水添ポリスチレン、ポリ4メチルペンテン1、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート(PAR)、ポリスルフォン(PSu)、ポリエーテルスルフォン(PES)、アクリル重合体およびそれらの変性体などから選ばれた非晶性熱可塑性重合体などがあり、本発明においては、特に吸水率が小さくて、水蒸気透過率の小さい、透明でガラス転移温度の高い脂環状オレフィン共重合体(COC)、極性基を有する脂環状オレフィン共重合体(COC)、水添ポリスチレン樹脂、ポリ4メチルペンテン1、ガラス転移温度(Tg)が120℃以上であるアクリル系熱可塑性共重合体などが好ましい。結晶性高分子では加熱により透明性が悪化したり、光学的に異方性が生ずるので非晶性のポリマーであることが好ましい。
【0036】
ここで、脂環状オレフィン共重合体(COC)とは、ノルボルネン骨格を有する120℃以上のTgを有する高Tgポリオレフィンや、テトラシクロドデセン誘導体または該テトラシクロドデセンと共重合可能な不飽和環状化合物とメタセシス重合して得られる重合体を水素添加して得られる重合体などがあり、特開昭60−168708号公報、特開昭62−252406号公報、特開昭62−252407号公報、特開昭63−145324号公報、特開昭63−264626号公報、特開平2−133413号公報、特開平1−240517号公報、特公昭57−8815号公報などで例示することができるポリマーである。脂環状COCの側鎖に−(CH2 )nCOORなどの極性基を適度に有したもの、例えばノルボルネン基2〜5個に1個程度の極性基を有したものも好ましいが、すべてのノルボルネン基全部に極性基を有すると水蒸気透過率が40(g/m2 ・日・40μmシート)を越えるようになり、さらに吸水率や湿度膨張係数βも大きくなり、保護機能としての特性が損なわれることがあり、好ましくない。
【0037】
これらの光学的等方性高分子樹脂層Aには、各種の添加剤、例えば、紫外線吸収剤、すべり材、安定剤、酸化防止剤、粘度調整剤、帯電防止剤、あるいは吸水材などを併用することができる。
【0038】
また、ガラス転移温度(Tg)が120℃以上のアクリル共系重合体としては、(i)下記一般式(1)
【0039】
【化4】
【0040】
(上記式中、R1、R2は、同一または相異なる水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表す)
で表されるグルタル酸無水物単位(以下、単に、グルタル酸無水物単位という)、及び、(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル系単位を必須重合単位として含み、必要に応じて、(iii)不飽和カルボン酸単位、及び/又は、(iv)芳香環を含まないその他ビニル系単量体単位を任意重合単位として含む熱可塑性共重合体が好ましく、これらは一種または二種以上で用いることができる。
【0041】
即ち、次の4種のアクリル系共重合体が好ましく用いられる。
I: (i)上記グルタル酸無水物単位および(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位からなる熱可塑性共重合体、
II: (i)上記グルタル酸無水物単位、(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位および(iii)不飽和カルボン酸単位からなる熱可塑性共重合体、
III: (i)上記グルタル酸無水物単位、(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位、および(iv)芳香環を含まないその他のビニル系単量体単位からなる熱可塑性共重合体、
IV: (i)上記グルタル酸無水物単位、(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位、(iii)不飽和カルボン酸単位および(iv)芳香環を含まないその他のビニル系単量体単位からなる熱可塑性共重合体
製造の際に用いられる不飽和カルボン酸単量体としては特に制限はなく、他のビニル化合物と共重合させることが可能ないずれの不飽和カルボン酸単量体も使用可能である。好ましい不飽和カルボン酸単量体として、下記一般式(4)
【0042】
【化5】
【0043】
(ただし、R3は水素又は炭素数1〜5のアルキル基を表す)
で表される化合物、マレイン酸、及びさらには無水マレイン酸の加水分解物などが挙げられるが、特に熱安定性が優れる点でアクリル酸、メタクリル酸が好ましく、より好ましくはメタクリル酸である。これらはその1種または2種以上用いることができる。
【0044】
なお、上記一般式(4)で表される不飽和カルボン酸単量体は、共重合すると上記一般式(2)で表される構造の(iii)不飽和カルボン酸単位を与える。
【0045】
また不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体としては特に制限はないが、好ましい例として、下記一般式(5)で表されるものを挙げることができる。
【0046】
【化6】
【0047】
(ただし、R4は水素又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、R5は炭素数1〜6の脂肪族若しくは脂環式炭化水素基又は1個以上炭素数以下の数の水酸基若しくはハロゲンで置換された炭素数1〜6の脂肪族若しくは脂環式炭化水素基を表す)
これらのうち、炭素数1〜6の脂肪族若しくは脂環式炭化水素基又は置換基を有する該炭化水素基を持つアクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルが特に好適である。なお、上記一般式(5)で表される不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体は、共重合すると上記一般式(3)で表される構造の(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位を与える。
【0048】
不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体の好ましい具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−へキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸クロロメチル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2,3,4,5,6−ペンタヒドロキシヘキシルおよび(メタ)アクリル酸2,3,4,5−テトラヒドロキシペンチルなどが挙げられ、なかでもメタクリル酸メチルが最も好ましく用いられる。これらはその1種または2種以上を用いることができる。
【0049】
また、本発明で用いるアクリル系共重合体の製造においては、本発明の効果を損なわない範囲で、芳香環を含まないその他のビニル系単量体を用いてもかまわない。芳香環を含まないその他のビニル系単量体の好ましい具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリルなどのシアン化ビニル系単量体、アリルグリシジルエーテル、無水マレイン酸、無水イタコン酸、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、ブトキシメチルアクリルアミド、N−プロピルメタクリルアミド、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸プロピルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸エチルアミノプロピル、メタクリル酸シクロヘキシルアミノエチル、N−ビニルジエチルアミン、N−アセチルビニルアミン、アリルアミン、メタアリルアミン、N−メチルアリルアミン、2−イソプロペニル−オキサゾリン、2−ビニル−オキサゾリン、2−アクロイル−オキサゾリンおよびなどを挙げることができる。これらは単独ないし2種以上を用いることができる。
【0050】
なお、芳香環を含むビニル系単量体は、この単量体を共重合させた場合、耐擦傷性、耐候性が低下する傾向にあるため、共重合しないことが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲であれば共重合しても差し支えない。かかる芳香環を含むビニル系単量体としては、N−フェニルマレイミド、メタクリル酸フェニルアミノエチル等があげられる。なお、p−グリシジルスチレン、p−アミノスチレン、2−スチリル−オキサゾリンなどの芳香族ビニル系単量体については、特に上記特性が低下する傾向が強いため、共重合しないことが好ましいが、共重合する場合には1重量%未満にとどめる必要がある。
【0051】
本発明に使用されるアクリル系共重合体において、(i)前記グルタル酸無水物単位の含有量は、ガラス転移温度が本発明の範囲内であれば、特に制限はないが、アクリル系熱可塑性共重合体A100重量%中に5〜50重量%が好ましく、より好ましくは10〜45重量%である。前記グルタル酸無水物単位が5重量%未満である場合、耐熱性向上効果が小さく、また十分な耐候性が得られない傾向がある。
【0052】
また、本発明に使用されるアクリル系共重合体中に含有される(iii)不飽和カルボン酸単位量は0〜10重量%、より好ましくは0〜5重量%である。(iii)不飽和カルボン酸単位量が10重量%を超える場合には、無色透明性、滞留安定性が低下する傾向がある。また(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位量は好ましくは50〜95重量%、より好ましくは55〜90重量%、共重合可能な他のビニル系単量体は好ましくは0〜35重量%である。
【0053】
光学的等方性の高分子樹脂層Aは、面内のレターデーション(Rd)が好ましくは、1nm以上80nm以下で、光弾性率Hとしては、好ましくは20(10−13 cm2 /dyn)以下、より好ましくは8(10−13 cm2 /dyn)以下のものであり、さらに水蒸気透過率Wとしては、好ましくは40(g/m2 ・日・0.1mm)以下、より好ましくは30(g/m2 ・日・0.1mm)以下であり、光線透過率が好ましくは88%以上、より好ましくは92%以上である耐久性・耐湿性・耐熱性に優れた樹脂シートがよい。
【0054】
レターデーションRdが80nmより大きいと液晶表示用途に用いた場合、悪影響を及ぼす。本発明において、溶融シートが冷却ドラム上で滑ると分子配向が生じ、レターデーションが大きくなるため、該ベース層A層のレターデーションを1〜80nmの範囲内とするためには、該溶融樹脂シートの中央部と端部とを実質的に同時にドラムに着地するようにキャストすることが重要である。ドラムの表面温度は特に限定しないが熱可塑性樹脂Bの結晶性とドラムとの密着性などによるが、20〜180℃、好ましくは40〜150℃であることがレターデーションを小さくするために好ましい。また、ドラム上に密着させて冷却させる際に、該シートにエアーナイフ、エアーチャンバー、プレスロール法、流動パラフィン塗布法、静電気印加法、高温ドラム粘着法などから選ばれた方法などの密着性向上手段によりキャストすることにより達成できるものである。さらに、BAB3層で溶融押出するときには、両表層Bが内層Aを包み込むような形の積層形態を採用することによって高い密着性が得られる。また、層Aの光弾性率Hが、20(10−13 cm2 /dyn)を越える場合には、偏光板の製造過程や使用過程で何らかの応力が該偏光板に加わった場合に、液晶表示画面など透過光が着色することがあるので実用的ではない場合がある。光線透過率が88%未満であるときには、液晶表示画面などに用いた場合に画面の明るさが低下し、画面が見にくくなり好ましくない場合があるからである。なお、該層Aの厚さとしては、好ましくは20〜100μm、より好ましくは30〜80μm程度の薄膜のものである。
【0055】
この光学的等方性の高分子樹脂層Aと熱可塑性高分子層Bは相溶せず、A、B各層を溶融出などにより溶融積層した場合でも、剥離が可能であることが本発明において重要であり、溶融した該A層と該B層を高温で積層した共押出シートを、室温まで冷却した後に、A層とB層との剥離強度が好ましくは100g/cm以下、より好ましくは1g/cm〜30g/cm程度と容易に剥離できる程度の接着力を有していることが大切であり、また、あまりにも容易に剥離できるとシート搬送時の層間剥離を起こす場合があるために好ましくない。
【0056】
一般に、樹脂Aの溶解度パラメーターと樹脂Bとの溶解度パラメータの差が、1(cal1/2/cm3/2)以上、好ましくは2(cal1/2/cm3/2)以上の差のあるものであることが好ましい。この溶解度パラメーターの簡易的な求め方としては、P.A.Smallのモル分子間引力定数を用いることができる。溶融共押出成形とは、樹脂Aと樹脂Bのように、異なった樹脂をそれぞれ個別に溶融させてこれをA/Bのように溶融状態で2層または3層以上に積層して押出してフィルム状に成形することをいう。
【0057】
また、表面処理剤Cが、層Aとは接しない層B上に積層されていることが必要である。該表面処理剤Cは、帯電防止性と離型性とを持つものであり、ここで、帯電防止性を有するとは、層Aから層Bを剥離するときに剥離帯電性を減少させる機能を有することをいい、また、離型性を有するとは、水溶性接着層Fとの接着が起こらないことをいう。
【0058】
該表面処理剤Cの層を設けることにより、偏光板保護シートとしてロールに巻き取る場合、水溶性接着層Fに、別のプロテクトフィルムをラミネートすることなく、層Cがあることにより水溶性接着層Fとのブロッキングや水溶性接着層Fの転写が防げる。
【0059】
また、偏光板の状態においては、層Cの帯電防止性により、ゴミを吸い寄せることなく、層B/層Cにより偏光板にゴミや異物の付着、傷を防止できるため、新たに粘着材を有した保護ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等によって、その両面をカバーする必要がなくなる。
【0060】
また、層Cを積層した層Bは、光学的に等方性であることが好ましい。偏光板とした場合、クロスニコル法による検査を行っている。このクロスニコル法は、偏光板を2枚延伸軸を直交させ、その間に測定対象品を挟み、透過光で観察する方法であり、層Cを積層した層Bに光学的異方性があると光漏れを起こしやすくなり、欠点箇所の輝点が認識され難くなり、十分に正確な検査を行うことが困難になるためである。層Cを積層した層Bのレターデーション(Rd)が745nm以下であり、かつ配向角が18゜以下であることが好ましく、更に層Cを積層した層Bのレターデーション(Rd)が700nm以下であり、かつ配向角が15゜以下であることがより好ましい。ここで、層Cを積層した層Bのレターデーション(Rd)は、Rd=Δn・dを満たし、Δnは波長λ=590nmにおけるフィルム面内方向の複屈折であり、dはフィルムの厚み(nm)である。
【0061】
また、偏光板の目視検査においては、正常な検光子 に、その偏光方向に対して偏光方向が直角になるように偏光板を、図1の偏光子1とフィルム2の位置に、重ねておくと、原理的に、偏光板中の異物混入や欠陥という欠点箇所が輝点として現れるので、目視により欠点が検査できるというものである。
【0062】
層Cの表面比抵抗としては、好ましくは3×103〜5×1013Ωcm、特にフィルムの巻取りおよび巻出しにおいて、ゴミや汚れの付着防止の点から、更に好ましくは1×108〜1×1012Ωcmである。
【0063】
また、剥離強度については、水溶性接着層Fとのブッロキングおよび水溶性接着層Fの転写を防ぐために、好ましくは1〜30g/cm、更には5〜20g/cmであることがより好ましい。また、表面硬度がH以上であることが好ましい。表面硬度がこれより小さいと、偏光板の検査時に保護フィルムについた傷を欠点や異物と見間違うためである。
【0064】
表面処理剤Cとしては、式(6)で示される第4級アンモニウム塩を有する化合物とカルボン酸、多塩基酸、もしくはオキシ酸との反応物と、式(7)又は/及び式(8)で示されるケイ素元素に一つ以上のイソシアナート基を有するシリルイソシアナート化合物とを含有していることが好ましい。
【0065】
【化7】
【0066】
式中、mは1〜16の整数を表す。
【0067】
【化8】
【0068】
式中、R1〜R3は、−NCO、−CLH2L+1、−CH=CH2、−C6H5、−OCLH2L+1、−C3H6COOCH=CH2、または、−C3H6COOC(CH3)=CH2を表す。Lは1〜10の整数である。
【0069】
【化9】
【0070】
式中、R4は、−NCO、−CLH2L+1、−CH=CH2、−C6H5、−OCLH2L+1、−C3H6COOCH=CH2、または、−C3H6COOC(CH3)=CH2を表す。Lは1〜10の整数である。
【0071】
導電性を付与する成分としては、式(6)に示す第4級アンモニウム塩を有する有機化合物と有機酸の反応物を用いる。式(6)において、mは1〜16の化合物であり、好ましくはmが1〜10の化合物を用いることができる。この第4級アンモニウム塩と反応させる有機酸としてはカルボン酸、多塩基酸、オキシ酸を用いる。好ましくは、炭素数が1〜20のカルボン酸、炭素数が2〜10の多塩基酸、炭素数が2〜10のオキシ酸を用いることができる。
【0072】
式(7)の成分としては、シリルイソシアナート化合物であり、式(7)又は/および式(8)に示すシリルイソシアナート化合物を用いる。好ましくは、R1〜R3が全てイソシアナート基である化合物または、R1〜R3の少なくとも一つがイソシアナート基である化合物を単独若しくは数種組み合わせて用いることができる。
【0073】
式(8)の成分の末端にヒドロキシル基を有するポリオルガノシロキサンとしては、分子中に1個またはそれ以上のヒドロキシル基を有するシリコン化合物が用いられ、例えば、α、ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、α、ω−ジヒドロキシポリジフェニルシロキサン等が例示される。もちろん、ここに例示したものに限られないが、室温で粘度が10〜1000,000センチストークスの範囲のシリコン化合物、好ましくは50〜10,000センチストークスの範囲の粘度を有する化合物を用いる。有機酸と第4級アンモニウム塩との反応物を溶解させる溶剤としては、例えば、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、アミド類等を用いることができる。
【0074】
例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブタノール、ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、テトラヒドロフラン、N−メチルピロリドン等を単独または、数種組み合わせて用いることができる。各成分は、式(6)成分が好ましくは約0.01〜5重量%、より好ましくは約0.05〜1重量%、式(7)成分が好ましくは約0.1〜10重量%、より好ましくは約0.5〜5重量%、また剥離性、滑り性が必要な場合には、式(8)成分が好ましくは0.01〜5重量%、より好ましくは0.05〜1重量%の割合でそれぞれ用いられ、残部は溶剤からなることが好ましい。
【0075】
希釈溶剤としては、例えば、エステル類、エーテル類、炭化水素類、ケトン類、アミド類、アルコール類等を用いることができる。例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル、プロピレングリコールモノメチルアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブタノール等を、単独でまたは数種を組合せて用いることができる。
【0076】
また、表面処理剤Cとしては、帯電防止剤を含有するポリアルキルアクリレート共重合体を主成分として構成されてもよい。該ポリアルキルアクリレート共重合体とは、炭素数12〜25個のアルキル基を側鎖に持つアクリル系モノマーと、このアクリル系モノマーと共重合可能なモノマーとの共重合体をいう。本発明においては、該共重合体ポリマー中の炭素数12〜25個のアルキル基を側鎖に持つアルキルアクリレートモノマーの共重合比率は、好ましくは35〜85重量%、さらには60〜80重量%であることがより好ましい。共重合比率がかかる好ましい範囲である場合には、水溶性接着層Fとの離型性が良くなり、また共重合も容易である。また、該共重合体に用いられるアルキルアクリレートモノマーのアルキル基の炭素数は12〜25個であり、好ましくは18〜23個である。炭素数が12より少ない場合には、剥離強度が高くなり、25個より大きい場合には溶剤に対する溶解性などの点から合成上の取り扱いが困難になる。このようなアルキルアクリレートモノマーとしては、上記の要件を満たすものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸ドデシル、アクリル酸トリデシル、アクリル酸テトラデシル、アクリル酸ペンタデシル、アクリル酸ヘキサデシル、アクリル酸ヘプタデシル、アクリル酸オクタデシル、アクリル酸ノナデシル、アクリル酸エイコシル、アクリル酸ヘンエイコシル、アクリル酸ドコシル、アクリル酸トリコシル、アクリル酸テトラコシル、アクリル酸ペンタコシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸エイコシル、メタクリル酸ペンタコシルなどの長鎖アルキル基含有アクリル系モノマーが用いられる。
【0077】
本発明において用いられ得るポリアルキルアクリレート共重合体は、有機溶剤、例えば、トルエン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等に溶解させることによって塗剤を調製することができる。しかし、環境面の配慮から、水系の塗剤を用いることが好ましく、ポリアルキルアクリレート共重合体エマルジョンが好適に用いられる。該ポリアルキルアクリレート共重合体エマルジョンは、例えば、前述のアルキルアクリレートモノマーと他の共重合可能なモノマーを乳化重合することにより得られる。
【0078】
該エマルジョンを製造するために用いる他の共重合可能なモノマーとしては、汎用のアクリル系モノマーあるいはアルキルアクリレートモノマーと共重合可能なモノマーを用いることができる。このようなモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エトキシエチル、アクリル酸2−メトキシエチル、アクリル酸2−ブトキシエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリロニトニル、メタクリロニトニル、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸、スチレン、イタコン酸、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、Nーメチロール(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシエチルリン酸エステル、ビニルスルホン酸ソーダ、スチレンスルホン酸ソーダ、無水マレイン酸等を例示できる。これらのアクリル系モノマーは、単独あるいは二種以上混合して用いることができる。これらのアクリル系モノマーと共重合可能なモノマーを用いることによって、剥離層の最も重要な特性である剥離強度の調節をすることができる他、樹脂成分のTgを調節することやエマルジョンの静置安定性、機械的安定性等を向上させることができる。
【0079】
また、塗膜の耐溶剤性、耐久性などを向上させるために、架橋剤を用いることができる。架橋性モノマーとしてしては、ジビニルベンゼン、アリル(メタ)アクリレート、トリアリル(イソ)シアヌレート、ジアリル(イソ)フタレート、ジアリル(イソ)フタレート、ジアリルテレフタレートジアリルジメチルアンモニウムクロライド、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテルなどのアリル基含有モノマー;N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどのN−メチロール基またはN−アルコキシメチル基を含有するモノマー;1、6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、1、3−ブタンジオールジアクリレート、1、4−ブタンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリストールトリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート等が挙げられる。これらの架橋剤は単独あるいは二種以上混合して用いることができる。
【0080】
架橋剤の添加量は、固形分中0.1〜3重量%程度とすることが好ましく、0.1〜1.0重量%程度とすることがより好ましい。架橋剤量がかかる好ましい範囲である場合には、架橋剤を使用したことによる効果を有効に発揮することができ、一方、重合中のゲル化などが発生することもない。
【0081】
本発明に用いるアクリル樹脂エマルジョンは、上記したモノマー成分を用いて、通常の乳化重合反応を行うことにより調製することができる。例えば、乳化剤の存在下、水媒体中で攪拌下にモノマー及び重合開始剤を一括で供給するか、または連続的に供給することにより行うことができる。モノマーはそのままで供給するか、または、水と乳化剤によりモノマーエマルジョンとして供給することができる。水媒体中での最終的なモノマー濃度は、通常は、好ましくは5〜50重量%程度、より好ましくは5〜20重量%程度とすればよい。
【0082】
乳化剤としては、分子中に重合性の2重結合を有する重合性乳化剤、2重結合を有しない汎用乳化剤、水溶性ポリマー等を用いることができる。これらの乳化剤は、単独あるいは二種以上混合して用いることができる。
【0083】
ここで、該重合性乳化剤とは、分子中にビニル基、アリル基、(メタ)アクリル酸の残基、マレイン酸の残基等の重合性の2重結合を有する乳化剤である。重合性乳化剤を用いる場合には、乳化剤が重合体粒子と結合することによって、乳化剤の移行が抑制されるので、剥離強度変化が少なくなる他、塗膜強度、耐溶剤性にも良い影響を及ぼす。
【0084】
また、該汎用乳化剤とは、重合性2重結合を分子中に含まない乳化剤であり、具体例として、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸エステル等のアニオン性乳化剤やポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマー、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン性乳化剤、また、ラウリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両イオン性乳化剤等を挙げることができる。
【0085】
また、水溶液ポリマー(保護コロイド剤)としては、ヒドロキシセルロース、メチルセルロース、カルボキシセルロース、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール、可溶化デンプン、変性ポリビニルアルコール、スチレン・マレイン酸共重合体、そのアルカリ塩、イソプレン・マレイン酸重合体のアルカリ塩、ポリ(メタ)アクリル酸ソーダ、アクリルアミド・アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸・(メタ)アクリル酸エステル共重合体、そのアルカリ塩等を用いることができる。水溶性モノマーを用いる場合には、重合中の凝集を抑制することができる。
【0086】
上記乳化剤の合計使用量は、モノマー成分の合計量を100重量部として、0.1〜10重量部程度とすることが好ましい。乳化剤の使用量がかかる好ましい範囲である場合には、重合中に凝集することなく安定なエマルジョンを得ることができ、得られる離型層の剥離強度の経時変化も少ない。
【0087】
重合開始剤としては、一般に用いられているラジカル重合開始剤、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系重合開始剤、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイドなどの過酸化物系合開始剤などを用いることができる。ラジカル重合開始剤の使用量は、モノマー成分の合計量を100重量部として、好ましくは0.05〜10重量部程度、より好ましくは0.05〜1重量部程度とすればよい。
【0088】
乳化重合時の反応温度は、通常は20〜90℃程度とすればよいが、重合反応時に低分子量成分の生成を防ぐ観点から、20〜65℃程度の範囲とすることが好ましい。反応時間は、通常1〜20時間程度が好ましく、より好ましくは1〜10時間程度がよい。
【0089】
低温での重合を迅速に進めるために、重合開始剤と還元剤を併用することもできる。還元剤の例としては、次亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシラート等が挙げられる。還元剤は、通常、開始剤に対して、重量比で1/10〜1/1程度の範囲で用いられる。
【0090】
また、重合中のゲル化抑制のための連鎖移動剤としては、メチルメルカプタン、ブチルメルカプタン、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ヘキサノール等のアルコール類、α−スチレンダイマー等が挙げられる。これらの連鎖移動剤は、単独または2種以上混合して用いることができる。連鎖移動剤は、モノマー成分100重量部に対し、0.01〜0.5重量部程度の使用量とすることが好ましい。
【0091】
また、ポリアルキルアクリレート共重合体に含める帯電防止剤としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウムなどの無機塩、カルボン酸基および/またスルホン酸基を有する水溶性高分子化合物、もしくは、その(水溶性)塩などを用いることができる。該カルボン酸基を有する高分子化合物およびその塩としては、エチレン性不飽和コモノマーとアクリル酸および無水マレイン酸から選ばれた少なくとも1種とのコポリマーもしくはその塩などがある。また、前記スルホン酸基を有する高分子化合物としては、ビニル芳香族スルホン酸もしくはその塩の重合体および共重合体が特に有用であり、その具体例としてはポリスチレンスルホン酸、およびポリビニルベンジルスルホン酸並びにその水溶性塩の重合体および共重合体などがある。また、前記高分子化合物の水溶性塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などが用いられる。ポリアルキルアクリレート共重合体に含まれる帯電防止剤としての含有量は、ポリアルキルアクリレート共重合体に対して、1〜30重量部程度が好ましい。少なすぎると、帯電防止性能が劣り、多すぎると離型性が悪化し剥離強度が低下してしまうためである。
【0092】
表面処理剤Cは、約1〜10重量%程度の固形分濃度を有する有機溶媒溶液または水溶液として調製された後、塗布厚みや塗布方法に応じて更に希釈溶剤または水で希釈されて用いられるのがよい。
【0093】
表面処理剤Cのコーティング方式は、通常のグラビアロールコーターや、リバースコーター、ダイコーター、バーコーターなどを用いることができ、特にコーターヘッドの限定はされないものである。
【0094】
層Cのコーティングの場合は、層Bと相溶性があり、多少とも層Bに含浸膨潤させる溶剤、例えばメチルエチルケトン(MEK)、ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、アルコール、およびそれらの混合体などを用いてコーティングするのが層Bとの強力な接着力が得られるので好ましく、コーティング後、用いた溶液にもよって異なるが、50〜150℃程度で約2秒〜30分間程度、加熱乾燥させるのがよい。また、層Bおよび層Aに用いた樹脂のガラス転移点付近以上の温度で乾燥することにより、フィルムの除電ができるために好ましい。
【0095】
塗布厚みは、乾燥後厚みで0.01〜30μmが好ましく、塗布厚みが小さいと、帯電防止剤が基材表面をすべて被うことができず、帯電防止性や離型性を損なうことがあり、塗布厚みが大きいと基材との密着性が低下し、離型性が低下することがある。好ましくは、液膜として1〜10μm程度である。
【0096】
また、熱可塑性高分子層Bに表面処理剤Cを積層する前に、相互の層間接着力を大きくするために該B層に表面活性化処理をしてからコーティング積層してもよい。該表面活性化処理としては、プラズマ処理、コロナ放電処理、薬液処理、粗面化処理、エッチング処理あるいは火炎処理などが挙げられるが、これら処理は併用してもよい。
【0097】
また、上記以外の帯電防止性と離型性を有する表面処理剤Cとして、ポリシロキサンセグメントを有するアゾ化合物、4級アンモニウム塩基を有するアクリル系化合物および4級アンモニウム塩基を有さないアクリル系化合物からなるブロック共重合体を含有する表面処理剤を用いてもよい。
【0098】
また、「偏光子P」とは、360度ある光の振動方向を一定の振動方向の光のみを取り出す機能を有する光学フィルターのようなものをいう。偏光子Pは、代表的には、ポリビニルアルコール(PVA)にヨウ素を含浸させ、温水中で一軸に延伸させたものであって、厚さは20μm程度であり、偏光度としては好ましくは99%以上、より好ましくは99.99%以上のものであるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【0099】
接着剤層Dは、接着剤からなる層であればよいが、好ましくは加熱により接着可能な層であり、偏光子Pと接着層Dとの接着は、好ましくは100℃以下の温度、より好ましくは70〜90℃で加熱接着されるのがよく、例えば、100℃を超える温度では偏光子PVAの寸法変化が起こったり、偏光度が低下したりする場合があるので好ましくない場合がある。
【0100】
この接着時において、加湿条件下で行えば、より強力な接着力が得られるので好ましい。加湿は、接着直前の雰囲気空気を湿度80RH%以上の雰囲気下にしたり、偏光子Pまたは水溶性接着剤層Fに定量的な水蒸気を吹き付けたり、水膜を定量供給したり、あるいは、さらには偏光子Pの乾燥状態を調製した後にラミネートして強力な接着力を得ることができる。このときの水分量としては、好ましくは1g/m2 以下、より好ましくは0.8g/m2 以下、最も好ましくは0.5g/m2 以下である。
【0101】
なお、接着層Dとは、層Aに接する面には溶剤可溶接着層Eを、層Pに接する面には水溶性接着剤層Fの少なくとも2層からなる複合接着層であることが好ましい。層Eの厚さは好ましくは0.1〜10μm、より好ましくは0.5〜5μmの厚さである範囲のものが、また層Fの厚さは0.3〜10μmの範囲であるものが強力な接着力を実現でき好ましい。
【0102】
また、層Aに溶剤可溶接着層Eを積層する前に、相互の層間接着力を大きくするために該A層に表面活性化処理をしてからコーティング積層するのがよい。該表面活性化処理としてはプラズマ処理、コロナ放電処理、薬液処理、粗面化処理、エッチング処理、火炎処理などがあげられ、これらを併用してもよい。
【0103】
本発明の場合、特にドライ処理であるプラズマ処理、コロナ放電処理、火炎処理が特に好ましく、さらに炭酸ガスなどの極性ガスの存在下での常圧プラズマ処理、コロナ放電処理が経済性、接着性などの点で特に好ましい。このときのベース層Bの表面張力としては好ましくは40mN/m以上、より好ましくは50mN/m以上となるように表面処理した層Aの表面に、溶剤可溶接着層Eおよび水溶性接着剤層Fをコーティング積層する。
【0104】
また、溶剤可溶接着剤Eは、ポリウレタン誘導体、ポリエステル誘導体、ポリアクリル誘導体、メラミン誘導体、尿素誘導体、およびそれらを架橋させた誘導体から選ばれた層であることが好ましいものであり、本発明の場合、ポリウレタンの架橋剤入り樹脂が最も好ましい。
【0105】
また、水溶性接着剤層Fとしては、ポリビニルピロリドン(PVP)誘導体(重量平均分子量Mwとしては、70万以上の高分子量のものが好ましい)、ポリビニルアセトアミド誘導体、親水性セルロース誘導体、親水性ポリエステル誘導体、ポリビニルアルコール誘導体、親水性天然高分子誘導体、およびポリアクリル酸誘導体、ポリアクリル酸ナトリウム誘導体、ポリビニルアミン誘導体、ポリグルタルミン酸ソーダー誘導体などを主成分とした層から選ばれた層であることが好ましいものであり、本発明の場合、PVP誘導体が最も好ましい。
【0106】
コーティング方式は、通常のグラビアロールコーターや、リバースコーター、ダイコーター、バーコーターなどを用いることができ、特にコーターヘッドの限定はされないものである。層Fのコーティングの場合は、水または水溶性有機溶剤を用いてコーティングし、コーティング後、熱風中で100〜120℃程度で乾燥させる。層Eのコーティングの場合は、層Aと相溶性があり、多少とも層Aに含浸膨潤させる溶剤、例えばメチルエチルケトン(MEK)、ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、アルコール、およびそれらの混合体などを用いてコーティングするのが層Aとの強力な接着力が得られるので好ましく、コーティング後50℃程度の低温で風速を上げて乾燥させる。なお、得られた層Fの表面張力γは、好ましくは50dyn/cm以上、より好ましくは70dyn/cm以上であり、さらに層Fの飽和吸水率が20重量%以上であることが、内在する水が偏光子などに悪影響を与えないので好ましいものである。層Fの表面張力γを、50dyn/cm以上にするには、乾燥温度を100℃以上にすることにより達成することができ、また、70dyn/cm以上にするには、乾燥温度を110℃以上120℃以下にすることにより達成することができる。また、層Fの飽和吸水率を20重量%以上とするには、分子量が70万以上の高分子量のものを用いることにより達成することができる。
【0107】
以下に、本発明の偏光板保護用に好適なフィルム、偏光板保護シート、および偏光板を製造するための方法の一例を示すが、本発明がこれに限定されることはない。
【0108】
まず、CBABの順に積層されている構造を有する本発明にかかる偏光板保護用に好適なフィルム、該フィルムを用いた偏光板保護シート、および該シートを用いた偏光板について説明をすると、まず、光学的等方性の高分子樹脂層Aと、熱可塑性高分子層Bとを溶融状態で積層した積層体BABを、従来から知られている一軸式、二軸式、あるいはタンデム式などの押出機等で溶融させ、各溶融された樹脂流をフィードブロックと呼ばれる口金前の合流器で積層したり、口金内でそれぞれマニホールドで拡幅された樹脂流を口金ランド部で合流積層する等の手段によって、3層積層BABからなる溶融積層構造にし、該溶融体積層シートをドラムのような移動冷却媒体に密着冷却固化させてキャストシート(フィルム)を得る。
【0109】
このとき、溶融される樹脂が酸化分解や酸化反応を起こしやすい樹脂、特に脂環状オレフィン(COC)といわれる非晶性高Tg樹脂では、溶融時の酸素を極力少なくするために、事前に該樹脂を真空で乾燥して完全に脱気したり、真空押出をしたり、窒素置換押出をして樹脂の酸化反応を防止したり、さらには該樹脂に酸化防止剤の添加すること等が大切であり、このような対策をとらないと、溶融時に該樹脂が酸化反応を起こし、該樹脂が酸化・ゲル化などに変性し、溶融樹脂が口金などの金属材質と非常に接着しやすくなり、このために口金すじといわれる固定すじが発生しやすくなり、光学用途としては利用できなくなることがある。このためにも、溶融樹脂との接液面材質は、通常のクロムメッキや窒化鋼の他に、TiNやWCのような離形性に優れたセラミック系材質や、SUS材質なども好ましい。また、幅方向の積層精度向上には、それぞれの層で厚み調整が可能な口金積層方式の方が優れている。特に、本発明に係るフィルムのように中央層Aの厚み均一性(厚みムラとしては、いずれの方向にも3%以下であることが望まれる)が要求される場合には、この口金積層方式が好ましい。
【0110】
BABに3層積された溶融樹脂を冷却ドラムに密着させて冷却固化するのであるが、該溶融樹脂シートの中央部と端部とを実質的に同時にドラムに着地するようにキャストすることが厚みムラなどにとって良いのである。このためにも、B層の樹脂選択と相互の溶融粘度や冷却ドラム温度管理が大切である。また、溶融シートが冷却ドラム上で滑ると分子配向が生じ、いわゆるレターデーションとして10nm以上になり、光学的等方性ではなくなるためである。
【0111】
このために、該3層積層体BABを冷却ドラム上に密着させて冷却させる際に、該シートにエアーナイフ、エアーチャンバー、プレスロール法、流動パラフィン塗布法、静電気印加法、高温ドラム粘着法などから選ばれた方法などの密着性向上手段によりキャストすることが大切である。特に、表層となる層Bの溶融時の電気比抵抗値をドラム側の層Aよりも2桁程度小さくしておくことが好ましい。さらに、BAB3層で溶融押出するときには、両表層Bが内層Aを包み込むような形の積層形態を採用することによって高い密着性が得られる。
【0112】
また、キャスト位置としては、該3層積層体BABを押し出す口金ランド部のポリマー流れの方向が、水平方向であり、しかも該冷却ドラムへの最初の接地点が、該冷却ドラムの頂上位置近傍であることが最も好ましいが、必ずしもこのようなキャスト位置ではなくとも、いわゆる口金内ランド部の流れ方向と、大気下に押し出されたシートの進行方向とがほぼ同一するか、あるいは流れ方向と進行方向とのなす狭角となる角度が30度以内にすることにより、口金すじと呼ばれる表面欠点が経時で発生しにくくなるためである。
【0113】
なお、移動冷却媒体の表面粗さRyは鏡面ロールでは、好ましくは0.4μm以下、より好ましくは0.2μm以下と超平滑であることが密着性向上やシートの平滑性等には肝要である。しかし、高速でキャストしたい場合などでは、クロムメッキに逆電界をかけてマイクロクラックドラムにした表面粗さRyとしては1〜4μm程度の粗面ロールであっても良い。なお、これら3層積層体の全体の厚みはβ線、IR吸収法などで測定可能であるが、A層のみの厚みを測定するには、赤外線などの光学的干渉あるいは吸収で厚みを求めることが可能である。
【0114】
その後、BAB3層の外側の少なくとも片面に表面処理剤Cをコーティングおよび乾燥を行うが、このコーティング工程はインラインであっても、オフラインであってもよいが、生産性およびフィルムの除電という点からインラインで行うことが好ましい。
【0115】
かくして得られた光学的等方性高分子樹脂層Aは、表面処理層CがコーティングされたB層で両面がカバーされているので、表面の酸化変性の少ないシートが得られ、さらに表面無欠点で光学的等方性に優れるばかりか、厚み均質性、表面平滑性に優れかつブロッキング性および防汚性に優れたシートになる。
【0116】
この3層積層シートのB層を剥離してコロナ処理、あるいはプラズマ処理などの表面活性化処理をした後に、接着層として溶剤可溶接着層Eと、その上に水溶性接着剤層Fの少なくとも2層からなる複合接着層Dをコーティングし、乾燥して積層シートCBAD(場合により、このDの代わりとして、E/F)を得ることができる。
【0117】
このようにして得られた積層シートCBADの接着剤層Dを、両表層を湿潤させた偏光子Pの両面に重なるように80℃に加熱されたニップロールにて随伴気流や空気を排除しながら貼合わせて、CBAD(E/F)(場合により、このDの代わりとして、E/F)P(F/E)(場合により、後出のDの代わりとして、F/E)DABCからなる偏光板を得ることができる。
【0118】
また、CBAの順に積層されている構造を有する本発明にかかる偏光板保護用に好適なフィルム、該フィルムを用いた偏光板保護シート、および該シートを用いた偏光板について説明をすると、製造工程中にゴミ・傷が付き難く、保護用のフィルムを省略できるため、コストが低く抑えられる偏光板を作ることができる。
【0119】
かくして得られた偏光板は、実質的にゴミ・傷がなく、また耐湿性に強く、層間剥がれや、偏光性能の経時低下などは認められない優れたものである。
【0120】
〔物性の測定法〕
次に、本発明で使用した物性値の測定法について以下に述べる。
1.フィルムの厚みむら:
アンリツ株式会社製フィルムシックネステスタ「KG601A」を用い、フィルムの縦方向に30mm幅、10m長にサンプリングしたフィルムを連続的に厚みを測定する。フィルムの搬送速度は3m/分とした。10m長での厚み最大値Tmax(μm)、最小値Tmin(μm)から、
R=Tmax−Tmin
を求め、Rと10m長の平均厚みTave(μm)から、
厚みむら(%)=R/Tave×100
として求めた。
【0121】
2.熱的特性(Tm、Tg、Tmc):
パーキンエルマー社製DSC−II型測定装置を用い、サンプル重量10mg、窒素気流下で、昇温速度20℃/分で昇温してゆき、ベースラインの偏起の開始する温度をTg、さらに昇温したところの発熱ピークをTccとし、結晶融解に伴う吸熱ピーク温度を融点Tmとした。Tm+20℃で1分間保持した後、冷却速度20℃/分で溶融体を冷却し、結晶化に基づく発熱ピーク温度をTmcとした。
【0122】
3.水蒸気透過率:
JIS−K7129 B法(1992)に従い、40℃、90RH%で測定した。単位はg/m2・24時間・シートであり、MOCON社製PERMATRAN−WIAを用いた。
【0123】
4.光線透過率:
分光光度計U−3410(日立製作所製)を用いて、波長300〜700nmの範囲における可視光線の全光線透過率を測定し、550nmでの光線透過率を採用した。
【0124】
5.レターデーションRd:
偏光顕微鏡下にサンプルをセットし、消光位から45°サンプルを回転しコンペンセイターで 偏光干渉色を打ち消す値をリターデーションとした。単位はnmである。
【0125】
6.接着力(kg/cm)、剥離強度(g/cm):
JIS Z0237(1991)に従い、Tピール剥離試験で求めた剥離に必要な強度(kg、g)を試験片の幅で割った値である。
【0126】
7.表面比抵抗:
25℃、65RH%で24時間サンプルを放置後、その雰囲気でデジタル超高抵抗/微小電流計(アドバンテスト製R8340A)を用いて印加電圧100Vで3端子電極を用いて測定した。単位はΩ/□であり、JIS K6911(1995)に従って測定したものである。
【0127】
【実施例】
以下に、本発明をより理解しやすくするために実施例、比較例を用いて更に説明をする。
【0128】
実施例1
光学的等方性の高分子樹脂層Aとしてノルボルネン系樹脂である脂環状オレフィン共重合体COC(日本ゼオン社製”ゼオノア1600”)を用い、常法に従って、原料Aを真空乾燥により水分および溶存酸素を脱気後、原料ホッパーから押出機までを窒素置換した150mmの真空押出機に供給して、295℃で溶融させた。
【0129】
一方、その樹脂Aに積層剥離する樹脂Bとしてポレエチレンテレフタレート(PET)樹脂(固有粘度:0.65、Tg:70℃、帯電防止剤入り)を用い、常法に従い原料Bを真空乾燥した後、65mmの溶融押出機に供給して280℃で溶融させ、それぞれを15μm以上の異物を除去するフィルターを通過させた後、A層を完全に包み込んだ形の3層積層B/A/Bになるように口金内にて積層した後、1200mm幅のカラス口金形状のTダイ口金(樹脂流動方向は水平になるようにセット)からLD間として50mmの距離にあるキャストドラム頂上に、押出した。このときの口金ランド部での樹脂流動方向と溶融樹脂シートとのなす狭角は0度であった。このドラムと樹脂シートとの密着性を上げるために、接地点に静電荷を印加するためにテープ状の電極を用いて電荷を密着点に集交させた。90℃に保たれた鏡面クロムメッキドラム(ドラム直径:1800mm、表面最大粗さRt:0.1μm、)上に30m/minの速度で密着・冷却固化させた。
その後、表面処理剤Cとして、オルガチックスSIC−4123(松本製薬工業(株)製)を片面に乾燥後厚みが5μmとなるようコーティングし、120℃で乾燥を行った。
【0130】
かくして得られたCBABの4層フィルムは、それぞれその厚さが5μm/10μm/40μm/10μmからなる総厚み65μmのものであり、全体層およびA層それぞれの厚みむらとしては長手方向、幅方向とも3%以下と小さいものであった。
【0131】
しかも、そのA層の厚みむらの周波数解析をしても3〜30Hzの着地振動起因の厚みむらは皆無であり、厚み均質性に優れており、さらに平面性にも優れた、クレーターや口金スジなどの表面欠点のない、A層のレターデーションが1.0nmと完全等方性の非晶性の40μmのA層フィルムシートであり、また、端部も幅変動もなく、水蒸気透過率が、0.8g/m2 ・日・0.1mmであり、光線透過率も400〜700nmの範囲で90%以上と透明で完全な非晶質であり、光学的等方性に優れたフィルムシートであった。
【0132】
また、CB2層のレターデーションが315nmと光学的に等方性であり、表面処理剤C層側の表面の表面比抵抗値は、25℃、40RH%で1010Ω/□であり、表層Cの硬度はHと、キズの付きにくいものであった。
【0133】
該4層CBABの構造からなる積層フィルムから表面処理剤CがないB層を剥離し(剥離強度20g/cm)更に、その剥離した層Aフィルム表面にコロナ放電処理を行い、更に、D層として、以下の、溶剤可溶接着層E層および水溶性接着層F層の2層のコーティングを行った。
【0134】
該溶剤可溶接着層Eは、ウレタン系接着剤「タケラックA3210」(三井武田ケミカル(株))およびイソシアネート系硬化剤として「タケネートA3070」(三井武田ケミカル(株))を10wt%の酢酸エチル溶液に調製し用いた。乾燥後の厚みが5μmとなるようにグラビアコーターで塗布し、120℃で乾燥した。
【0135】
また、該水溶性接着剤層Fとして、ポリビニルピロリドン「PX4−VP90」(日本触媒(株))の10wt%IPA溶液を乾燥後の厚みが5μmとなるようにグラビアコーターで塗布し、120℃で乾燥し、ロール状に巻き取った。表面処理剤C層の表面の表面比抵抗値は、25℃、40RH%で109 Ω/□であり、水溶性接着層Fと表面処理剤Cとの剥離強度は20g/cm以下であり、両層間のブロッキングはなく、水溶性接着層Fの面荒れもなかった。
【0136】
一方、偏光子Pとして、PVA無配向シート((株)クラレ製)にヨウ素を吸着させた後、温水中で長手方向に4倍延伸し偏光子とした。
【0137】
この偏光子Pは、絶乾させることなく、表層が湿潤状態にあるときに偏光板保護シートCBAD(E/F)の接着剤層Fを、偏光子Pの両面に重なるように80℃に加熱されたニップロールにて随伴気流や空気を排除しながら貼合わせて、CBAD(E/F)P(F/E)DABCからなる偏光板を得た。
【0138】
得られた偏光板は、ゴミや傷がなく、また耐湿性に強く、層間剥がれや、偏光性能の経時低下などは認められなかった。
【0139】
このような優れた偏光板は、携帯電話の表示画面、パソコン表示画面などLCDプラ基板、特に大画面のカラー表示などの、特に光学特性に厳しい用途などに有用に用いることができる。
【0140】
実施例2
表面処理剤Cとして、「オルガチックスSIC−4215」(松本製薬工業(株)製)をB層の片面に乾燥後厚みが5μmとなるようコーティングし、120℃で乾燥を行った以外は、実施例1と同様に製膜した。表面処理剤C層の表面の表面比抵抗値は、25℃、40RH%で108 Ω/□であり、水溶性接着層Fと表面処理剤Cとの接着力は10g/cm以下であり、両層間のブロッキングはなく、水溶性接着層Fの面荒れもなかった。得られた偏光板は、ゴミや傷がなく、また耐湿性に強く、層間剥がれや、偏光性能の経時低下などは認められなかった。
【0141】
実施例3
表面処理剤Cとして、ポリアルキルアクリレート共重合体エマルジョン(メタクリル酸メチル40重量%、メタクリル酸ドデシル60重量%、アクリル酸1重量%、アニオン性反応性乳化剤(商品名:「エレミノールJS−2」、三洋化成工業(株)製)2重量%を重合して得られたアルキルアクリレート共重合体のエマルジョン)固形分4重量%と帯電防止剤として、ポリスチレンスルホン酸アンモニウム(商品名:「バーサTL915」、カネボウNSC(株)製)を固形分1重量%となるよう調整した後、B層の片面に乾燥後厚みが3μmとなるようコーティングし、120℃で乾燥を行った以外は、実施例1と同様に製膜した。
【0142】
表面処理剤C層の表面の表面比抵抗値は、25℃、40RH%で1011Ω/□であり、水溶性接着層Fと表面処理剤Cとの接着力は10g/cm以下であり、両層間のブロッキングはなく、水溶性接着層Fの面荒れも無かった。得られた偏光板は、ゴミ・傷がなく、また耐湿性に強く、層間剥がれや、偏光性能の経時低下などは認められなかった。
【0143】
実施例4
光学等方性の高分子樹脂層Aとして、下記の方法で製造したアクリル系共重合体を使用した以外は、実施例1と同様にして偏光板を作成した。これを実施例4とした。
【0144】
メタクリル酸メチル/アクリルアミド共重合体系懸濁剤を以下の方法で調整した。メタクリル酸メチル20重量部、アクリルアミド80重量部、過硫酸カリウム0.3重量部、イオン交換水1500重量部を反応器中に仕込み、反応器中を窒素ガスで置換しながら70℃に保った。反応は単量体が完全に、重合体に転化するまで続け、アクリル酸メチル/アクリルアミド共重合体の水溶液を作製した。
【0145】
得られたメタクリル酸メチル/アクリルアミド共重合体系懸濁剤水溶液0.05部をイオン交換水165部に溶解させた溶液にして供給し、撹拌し、系内を窒素ガスで置換した。次に、下記の単量体混合物を、反応系を撹拌しながら添加し、70℃に昇温した。内温が70℃に達した時点を重合開始として、180分間保ち、重合を終了した。以降、通常の方法に従い、反応系の冷却、ポリマーの分離、洗浄、乾燥を行い、ビーズ状の共重合体Fを製造した。この共重合体F製造時の重合率は98%であった。
【0146】
[単量体混合物の組成]
メタクリル酸(MAA) 30重量部
メタクリル酸メチル(MMA) 70重量部
t−ドデシルメルカプタン 0.6重量部
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル 0.4重量部
このビーズ状の共重合体Fおよびナトリウムメトキシドを、共重合体F100重量部、ナトリウムメトキシド0.5重量部の割合で、ベント付き同方向回転2軸押出機に、そのホッパー口より供給して、樹脂温度250℃で溶融押出し、ペレット状の、グルタル酸無水物単位を含有するアクリル系共重合体を製造した。得られたアクリル系熱可塑性共重合体(B−1)を赤外分光光度計を用いて分析した結果、1800cm−1及び1760cm−1に吸収ピークが確認され、グルタル酸無水物単位が形成されていることを確認した。また、この共重合体を重ジメチルスルホキシドに溶解させ、室温(23℃)にて1H−NMRを測定し、共重合体組成を決定したところ、メタクリル酸メチル単位70重量%、グルタル酸無水物単位30重量%、メタクリル酸単位0重量%であった。また、そのガラス転移温度は145℃であった。
【0147】
常法に従い、アクリル系共重合体を真空乾燥により、水分および溶存酸素を脱気した後、原料ホッパーから押出機までを窒素置換した65mmの押出機に供給して、280℃で溶融させた。一方、その樹脂Aの周りを取り囲むように積層する樹脂Bとして、ポリエチレンプロピレン共重合体(EPC)樹脂を真空乾燥後、40mmの溶融押出機に供給して、275℃で溶融させ、それぞれを10μm以上の異物をカットするフィルターを通過させた後、厚さ方向にE/B/Eと3層にして、カラス口形状のTダイ口金からキャスティングドラム上に押し出した。キャスティングドラムと押し出された溶融樹脂シートとの密着性をあげるためにプレスロールを併用し、溶融樹脂シートを25℃に保たれた鏡面クロムメッキドラム上に密着・冷却固化させた。
【0148】
その後、表面処理剤Cとして、オルガチックスSIC−4123(松本製薬工業(株)製)を片面に乾燥後厚みが5μmとなるようコーティングし、120℃で乾燥を行った。
【0149】
かくして得られたCBABの4層フィルムは各層厚みが5/10/40/10μmからなる全体厚み65μmのものであり、全体層およびA層それぞれの厚みムラは3%以下、周波数解析による3〜30Hzの着地振動起因の厚みムラもなく、厚み均質性に優れ、表面欠点のない、A層のリタデーションが1nmと完全に等方性で、可視光線透過率(波長400〜700nm)が93%以上と透明で光学等方性に優れたシートであった。
【0150】
以降の実施例1と同様に、溶剤可溶接着層E、水溶性接着層Fの2層のコーティングを行い、偏光子Pと貼り合わせることによって、CBAD(EF)P(FE)DABCからなる偏光子を得た。得られた偏光板は、ゴミや傷がなく、また耐湿性に強く、層間剥がれや変更性能の経時低下などは見られなかった。
【0151】
比較例1
実施例1で用いた表層Bの樹脂および表面処理剤Cを積層せず、樹脂Aのみの単層にして製膜する以外は実施例1と全く同様にして厚さ40μmの樹脂Aシートのみを製膜した。
【0152】
この結果、得られたシートAに接着層Dを積層し、該シートAD(E/F)と偏光子P接着した。水溶性接着層F層と樹脂B層との間でブロッキングが起こり、フィルム破れが発生した。また、水溶性接着層F層が面荒れを起こし、光学用の偏光板として用いることはできなかった。
【0153】
【発明の効果】
本発明によれば、面内の分子配向がなく、表面無欠点で光学等方性に優れ、しかも耐熱性・耐水性に優れた偏光板であり、さらにポリビニルアルコール偏光子Pと保護フィルムAとの接着性に優れた偏光子を提供することができる。
【0154】
更には、ロール状態で保管した場合でも、ブロッキングすることなく、製造ラインの簡略化された、製造コストの安い偏光板を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、偏光子の目視検査を行うときの状態を示した概略図である。偏光子1は半透明で、フィルム2と検光子3は透明なものである。
【符号の説明】
1:偏光子
2:フィルム
3:正常な検光子
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面が無欠点であって、光学等方性が優れていることのみならず、耐熱性・耐水性にも優れ、偏光板保護シートに最適に用いられるフィルムと、該フィルムを用いた偏光板保護シートおよび偏光板に関するものである。
【0002】
さらに詳しくは、偏光板を製造するに当たりその製造プロセスが顕著に簡略化されるという効果を奏する偏光板に関するものである。
【0003】
【従来の技術】
偏光板は、液晶表示関係などに用いられているが、一般に、その偏光フィルムは偏光子の両面に保護層が積層された3層で構成されている。
【0004】
該偏光子としては、通常は一軸配向したポリビニルアルコール(PVA)に、ヨウ素や染料を吸着・分散させたフィルムが用いられている。
【0005】
しかし、このPVA系偏光子は、機械的特性が弱く、また熱や水分によって収縮したり、偏光機能が低下したりしやすいので、その両面に保護層が接着された積層体になっている。保護層としては、複屈折がないこと、光線透過率が高いこと、防湿性・耐熱性に優れていること、機械的性質に優れていること、表面が平滑であること、偏光子との接着が良好であることなどが要求される。
【0006】
このため、従来は保護層としてセルローストリアセテート(TAC)を水溶性接着剤で偏光子と貼合わせて偏光板として用いられていた。
【0007】
また、これらの偏光板にゴミや異物の付着、傷を防止するために、該TACフィルム上にさらに粘着材を有した保護ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムによって、その両面がカバーされているのが常である。
【0008】
しかしながら、このようなTACシート層では防湿性が不充分であり、このため、高温高湿下で、例えば80℃、90RH%の環境下では100時間程度で偏光子が劣化し、偏光機能が急激に低下してしまうという問題があった。
【0009】
また、TACは機械強度が弱く、80μm以上の厚ものシートを用いなければならないという問題点がある他に、TACシートの製造には塩化メチレンという溶媒を用いなければならないために環境等に対する悪影響も考えられるという不都合なども有していた。
【0010】
そこで特許文献1〜4などに示されているようにTACの代わりに耐水性のある熱可塑性ノルボルネン系樹脂を用いること等が提案されているが、該提案ではPVAとの強い接着性が得られないために、偏光子の劣化が防止できないという欠点を有するばかりか、水蒸気透過率が非常に小さいために、水分を含んだ偏光子からの水分の蒸発によってTACと保護層との界面に揮発した水分が溜まり、いわゆる膨れ現象を生じるために光学用途には用いることができないのが通常である。
【0011】
すなわち、PVA偏光子の特性を長時間にわたって変質させることなく、機械特性、環境適正などに優れたPVA偏光子の両面に保護層を有した偏光板は存在しなかったのである。
【0012】
さらに、これら偏光板表面の汚れを防止するために、粘着層を有したPETフィルムを該偏光板の両表面に貼合わせた形態で流通しており、偏光板を使用するときには該粘着層PETフィルムを剥がして使用することが行われているが、このように、光学部品材料としては使用されない粘着PETフィルムと、粘着PETフィルムを剥がすときに使用する離形PETフィルムとが無駄なものになり、またPETフィルムの廃棄問題が発生するという不都合なども多い。
【0013】
【特許文献1】特開平4−339821号公報
【0014】
【特許文献2】特開平5−212828号公報
【0015】
【特許文献3】特開平10−130402号公報
【0016】
【特許文献4】特開平10−101907号公報
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した諸欠点を改良した偏光板を提供することができる偏光板保護シートと、該保護シートを提供することができるフィルムを提供せんとするものである。
【0018】
さらに、それらを用いた偏光板を提供せんとするものである。
【0019】
さらには、偏光板保護シートとして、または偏光板として保存しておいた場合にブロッキングを防止し、外観不良などの問題のない耐久性のある偏光板保護シート、または該シート用のフィルム、またはそれらを用いた偏光板を提供せんとするものである。
【0020】
さらには、従来の偏光板の保護のために用いられてきた剥離PETフィルムおよび粘着PETフィルムなどを不要とすることのできる新規な偏光板保護シートと偏光板を提供せんとするものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明のフィルムは、以下の構成からなる。
【0022】
すなわち、光学的等方性の高分子樹脂層Aの少なくとも片面に、剥離可能な熱可塑性高分子層Bが積層され、前記光学的等方性の高分子樹脂層Aとは接しない側の層B上には、帯電防止性と離型性を持つ表面処理剤Cが、CBABまたはCBAの順に積層されている構造を有することを特徴とするフィルムである。
【0023】
また、上述した目的を達成する本発明の偏光板保護シートは、以下の構成からなる。
【0024】
すなわち、上記した本発明のフィルムにおいて、該光学的等方性の高分子樹脂層Aの、該熱可塑性高分子層Bが積層された面と反対側の面に、更に接着層DがCBADの順で積層されている構造を有するフィルムからなることを特徴とする偏光板保護シートである。
【0025】
また、上述した目的を達成する本発明の偏光板は、以下の構成からなる。
【0026】
すなわち、上記した本発明の偏光板保護シートを偏光子Pに接着してなることを特徴とする偏光板である。
【0027】
本発明によれば、このような特異な偏光板の構成をとることにより、従来の偏光板の製造において、無駄に使用されていた剥離PETフィルムおよび粘着PETフィルムが不要になるばかりか、接着層Dが、A層に接する溶剤可溶接着層Eと、P層に接する水溶性接着剤層Fの少なくとも2層からなる接着剤層から成り立ち、この接着は主として加熱と極微量の水によって行うために、水の悪影響がなく、さらに強力な接着力が得られ、その結果、耐湿性・耐熱性にも優れた偏光板を提供できるのである。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、好ましい実施の形態を説明しながら、更に詳しく本発明について説明をする。
【0029】
本発明にかかるフィルムは、光学的等方性の高分子樹脂層Aの少なくとも片面に、剥離可能な熱可塑性高分子層Bが積層され、前記光学的等方性の高分子樹脂層Aとは接しない側の層B上には、帯電防止性と離型性を持つ表面処理剤Cが、CBABまたはCBAの順に積層されている構造を有することを特徴とするフィルムである。
【0030】
本発明の偏光板の基本構成は、表面処理剤Cが積層された熱可塑性高分子層Bが積層された光学的等方性高分子樹脂層Aと、偏光子Pシートとを接着剤層Dにより貼合わせてなるCBADPDABCの積層構成からなる偏光板において、該光学的等方性の高分子樹脂層Aと熱可塑性高分子層Bとは、溶融共押出成形により、接着剤などが介在しないで直接積層され、かつ、互いに容易に剥離可能に構成されている層である。
【0031】
本発明のフィルム、偏光板保護シート、偏光板において、熱可塑性高分子層Bとは、光学的等方性高分子樹脂層Aの表面に直接接触して貼合わされて、外部からの汚れや傷などの発生を防止する層のことをいい、その素材については特に限定されない。
【0032】
熱可塑性高分子層Bとしては、ポリカーボネート(PC)誘導体、ポリエステル誘導体、ポリアミド誘導体、ポリアリレート誘導体、ポリオレフィン誘導体、およびそれらの混合体から選ばれたものを用いるのが好ましいものであり、より相応しい具体的樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレンテレフタレート(PPT)、ポリブチレンテレフタレート/ドデカンジカルボキシレート(95〜60/5〜40モル)PBT/D、ポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート(PCT)共重合体、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体、ポリヘキサメチレンテレフタレート(PHT)、ビスフェノールOあるいはビスフェノールSのエチレンオキサイド付加物を共重合したポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂およびそれらの共重合体やブレンド体などである。なお、ポリカーボネート(PC)樹脂とは、炭酸とグリコールまたは2価のフェノールとのポリエステルであり、OCOOの極性基を持つ。代表的な組成としては、各種文献にも記載があるが、Tgが120℃以上のフィルム形成能を有する樹脂が優れており、例えば、ビス(オキシフェニル)エタン(ジオキシジフェニルエタン)、ビス(オキシフェニル)イソブタン(ジオキシジフェニルイソブタン)、ビス(オキシフェニル)シクロヘキサン(ジオキシジフェニルシキウロヘキサン)などがある。また、層Bの厚さとしては、好ましくは5〜100μm、より好ましくは10〜30μm程度である。これは、汚れ防止、耐水性の確保と、機械的な支持機能、コスト、取り扱い性などの理由による。
【0033】
もちろん、これらのいずれの高分子化合物層に各種の添加剤、例えば、すべり材、安定剤、酸化防止剤、粘度調整剤、帯電防止剤、着色剤あるいは顔料などを併用することができる。
【0034】
また、光学的等方性の高分子樹脂層Aとは、外部の温湿度、ゴミ・傷などを防止する実質的に光学的に異方性のない透明な樹脂層のことをいい、本発明においては、偏光板を構成するときには、偏光子Pの両面に貼合わせられて使用されるものである。
【0035】
光学的等方性の高分子樹脂層Aを構成する高分子化合物としては、脂環状オレフィン共重合体(COC)、水添ポリスチレン、ポリ4メチルペンテン1、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート(PAR)、ポリスルフォン(PSu)、ポリエーテルスルフォン(PES)、アクリル重合体およびそれらの変性体などから選ばれた非晶性熱可塑性重合体などがあり、本発明においては、特に吸水率が小さくて、水蒸気透過率の小さい、透明でガラス転移温度の高い脂環状オレフィン共重合体(COC)、極性基を有する脂環状オレフィン共重合体(COC)、水添ポリスチレン樹脂、ポリ4メチルペンテン1、ガラス転移温度(Tg)が120℃以上であるアクリル系熱可塑性共重合体などが好ましい。結晶性高分子では加熱により透明性が悪化したり、光学的に異方性が生ずるので非晶性のポリマーであることが好ましい。
【0036】
ここで、脂環状オレフィン共重合体(COC)とは、ノルボルネン骨格を有する120℃以上のTgを有する高Tgポリオレフィンや、テトラシクロドデセン誘導体または該テトラシクロドデセンと共重合可能な不飽和環状化合物とメタセシス重合して得られる重合体を水素添加して得られる重合体などがあり、特開昭60−168708号公報、特開昭62−252406号公報、特開昭62−252407号公報、特開昭63−145324号公報、特開昭63−264626号公報、特開平2−133413号公報、特開平1−240517号公報、特公昭57−8815号公報などで例示することができるポリマーである。脂環状COCの側鎖に−(CH2 )nCOORなどの極性基を適度に有したもの、例えばノルボルネン基2〜5個に1個程度の極性基を有したものも好ましいが、すべてのノルボルネン基全部に極性基を有すると水蒸気透過率が40(g/m2 ・日・40μmシート)を越えるようになり、さらに吸水率や湿度膨張係数βも大きくなり、保護機能としての特性が損なわれることがあり、好ましくない。
【0037】
これらの光学的等方性高分子樹脂層Aには、各種の添加剤、例えば、紫外線吸収剤、すべり材、安定剤、酸化防止剤、粘度調整剤、帯電防止剤、あるいは吸水材などを併用することができる。
【0038】
また、ガラス転移温度(Tg)が120℃以上のアクリル共系重合体としては、(i)下記一般式(1)
【0039】
【化4】
【0040】
(上記式中、R1、R2は、同一または相異なる水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表す)
で表されるグルタル酸無水物単位(以下、単に、グルタル酸無水物単位という)、及び、(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル系単位を必須重合単位として含み、必要に応じて、(iii)不飽和カルボン酸単位、及び/又は、(iv)芳香環を含まないその他ビニル系単量体単位を任意重合単位として含む熱可塑性共重合体が好ましく、これらは一種または二種以上で用いることができる。
【0041】
即ち、次の4種のアクリル系共重合体が好ましく用いられる。
I: (i)上記グルタル酸無水物単位および(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位からなる熱可塑性共重合体、
II: (i)上記グルタル酸無水物単位、(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位および(iii)不飽和カルボン酸単位からなる熱可塑性共重合体、
III: (i)上記グルタル酸無水物単位、(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位、および(iv)芳香環を含まないその他のビニル系単量体単位からなる熱可塑性共重合体、
IV: (i)上記グルタル酸無水物単位、(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位、(iii)不飽和カルボン酸単位および(iv)芳香環を含まないその他のビニル系単量体単位からなる熱可塑性共重合体
製造の際に用いられる不飽和カルボン酸単量体としては特に制限はなく、他のビニル化合物と共重合させることが可能ないずれの不飽和カルボン酸単量体も使用可能である。好ましい不飽和カルボン酸単量体として、下記一般式(4)
【0042】
【化5】
【0043】
(ただし、R3は水素又は炭素数1〜5のアルキル基を表す)
で表される化合物、マレイン酸、及びさらには無水マレイン酸の加水分解物などが挙げられるが、特に熱安定性が優れる点でアクリル酸、メタクリル酸が好ましく、より好ましくはメタクリル酸である。これらはその1種または2種以上用いることができる。
【0044】
なお、上記一般式(4)で表される不飽和カルボン酸単量体は、共重合すると上記一般式(2)で表される構造の(iii)不飽和カルボン酸単位を与える。
【0045】
また不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体としては特に制限はないが、好ましい例として、下記一般式(5)で表されるものを挙げることができる。
【0046】
【化6】
【0047】
(ただし、R4は水素又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、R5は炭素数1〜6の脂肪族若しくは脂環式炭化水素基又は1個以上炭素数以下の数の水酸基若しくはハロゲンで置換された炭素数1〜6の脂肪族若しくは脂環式炭化水素基を表す)
これらのうち、炭素数1〜6の脂肪族若しくは脂環式炭化水素基又は置換基を有する該炭化水素基を持つアクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルが特に好適である。なお、上記一般式(5)で表される不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体は、共重合すると上記一般式(3)で表される構造の(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位を与える。
【0048】
不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体の好ましい具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−へキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸クロロメチル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2,3,4,5,6−ペンタヒドロキシヘキシルおよび(メタ)アクリル酸2,3,4,5−テトラヒドロキシペンチルなどが挙げられ、なかでもメタクリル酸メチルが最も好ましく用いられる。これらはその1種または2種以上を用いることができる。
【0049】
また、本発明で用いるアクリル系共重合体の製造においては、本発明の効果を損なわない範囲で、芳香環を含まないその他のビニル系単量体を用いてもかまわない。芳香環を含まないその他のビニル系単量体の好ましい具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリルなどのシアン化ビニル系単量体、アリルグリシジルエーテル、無水マレイン酸、無水イタコン酸、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、ブトキシメチルアクリルアミド、N−プロピルメタクリルアミド、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸プロピルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸エチルアミノプロピル、メタクリル酸シクロヘキシルアミノエチル、N−ビニルジエチルアミン、N−アセチルビニルアミン、アリルアミン、メタアリルアミン、N−メチルアリルアミン、2−イソプロペニル−オキサゾリン、2−ビニル−オキサゾリン、2−アクロイル−オキサゾリンおよびなどを挙げることができる。これらは単独ないし2種以上を用いることができる。
【0050】
なお、芳香環を含むビニル系単量体は、この単量体を共重合させた場合、耐擦傷性、耐候性が低下する傾向にあるため、共重合しないことが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲であれば共重合しても差し支えない。かかる芳香環を含むビニル系単量体としては、N−フェニルマレイミド、メタクリル酸フェニルアミノエチル等があげられる。なお、p−グリシジルスチレン、p−アミノスチレン、2−スチリル−オキサゾリンなどの芳香族ビニル系単量体については、特に上記特性が低下する傾向が強いため、共重合しないことが好ましいが、共重合する場合には1重量%未満にとどめる必要がある。
【0051】
本発明に使用されるアクリル系共重合体において、(i)前記グルタル酸無水物単位の含有量は、ガラス転移温度が本発明の範囲内であれば、特に制限はないが、アクリル系熱可塑性共重合体A100重量%中に5〜50重量%が好ましく、より好ましくは10〜45重量%である。前記グルタル酸無水物単位が5重量%未満である場合、耐熱性向上効果が小さく、また十分な耐候性が得られない傾向がある。
【0052】
また、本発明に使用されるアクリル系共重合体中に含有される(iii)不飽和カルボン酸単位量は0〜10重量%、より好ましくは0〜5重量%である。(iii)不飽和カルボン酸単位量が10重量%を超える場合には、無色透明性、滞留安定性が低下する傾向がある。また(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位量は好ましくは50〜95重量%、より好ましくは55〜90重量%、共重合可能な他のビニル系単量体は好ましくは0〜35重量%である。
【0053】
光学的等方性の高分子樹脂層Aは、面内のレターデーション(Rd)が好ましくは、1nm以上80nm以下で、光弾性率Hとしては、好ましくは20(10−13 cm2 /dyn)以下、より好ましくは8(10−13 cm2 /dyn)以下のものであり、さらに水蒸気透過率Wとしては、好ましくは40(g/m2 ・日・0.1mm)以下、より好ましくは30(g/m2 ・日・0.1mm)以下であり、光線透過率が好ましくは88%以上、より好ましくは92%以上である耐久性・耐湿性・耐熱性に優れた樹脂シートがよい。
【0054】
レターデーションRdが80nmより大きいと液晶表示用途に用いた場合、悪影響を及ぼす。本発明において、溶融シートが冷却ドラム上で滑ると分子配向が生じ、レターデーションが大きくなるため、該ベース層A層のレターデーションを1〜80nmの範囲内とするためには、該溶融樹脂シートの中央部と端部とを実質的に同時にドラムに着地するようにキャストすることが重要である。ドラムの表面温度は特に限定しないが熱可塑性樹脂Bの結晶性とドラムとの密着性などによるが、20〜180℃、好ましくは40〜150℃であることがレターデーションを小さくするために好ましい。また、ドラム上に密着させて冷却させる際に、該シートにエアーナイフ、エアーチャンバー、プレスロール法、流動パラフィン塗布法、静電気印加法、高温ドラム粘着法などから選ばれた方法などの密着性向上手段によりキャストすることにより達成できるものである。さらに、BAB3層で溶融押出するときには、両表層Bが内層Aを包み込むような形の積層形態を採用することによって高い密着性が得られる。また、層Aの光弾性率Hが、20(10−13 cm2 /dyn)を越える場合には、偏光板の製造過程や使用過程で何らかの応力が該偏光板に加わった場合に、液晶表示画面など透過光が着色することがあるので実用的ではない場合がある。光線透過率が88%未満であるときには、液晶表示画面などに用いた場合に画面の明るさが低下し、画面が見にくくなり好ましくない場合があるからである。なお、該層Aの厚さとしては、好ましくは20〜100μm、より好ましくは30〜80μm程度の薄膜のものである。
【0055】
この光学的等方性の高分子樹脂層Aと熱可塑性高分子層Bは相溶せず、A、B各層を溶融出などにより溶融積層した場合でも、剥離が可能であることが本発明において重要であり、溶融した該A層と該B層を高温で積層した共押出シートを、室温まで冷却した後に、A層とB層との剥離強度が好ましくは100g/cm以下、より好ましくは1g/cm〜30g/cm程度と容易に剥離できる程度の接着力を有していることが大切であり、また、あまりにも容易に剥離できるとシート搬送時の層間剥離を起こす場合があるために好ましくない。
【0056】
一般に、樹脂Aの溶解度パラメーターと樹脂Bとの溶解度パラメータの差が、1(cal1/2/cm3/2)以上、好ましくは2(cal1/2/cm3/2)以上の差のあるものであることが好ましい。この溶解度パラメーターの簡易的な求め方としては、P.A.Smallのモル分子間引力定数を用いることができる。溶融共押出成形とは、樹脂Aと樹脂Bのように、異なった樹脂をそれぞれ個別に溶融させてこれをA/Bのように溶融状態で2層または3層以上に積層して押出してフィルム状に成形することをいう。
【0057】
また、表面処理剤Cが、層Aとは接しない層B上に積層されていることが必要である。該表面処理剤Cは、帯電防止性と離型性とを持つものであり、ここで、帯電防止性を有するとは、層Aから層Bを剥離するときに剥離帯電性を減少させる機能を有することをいい、また、離型性を有するとは、水溶性接着層Fとの接着が起こらないことをいう。
【0058】
該表面処理剤Cの層を設けることにより、偏光板保護シートとしてロールに巻き取る場合、水溶性接着層Fに、別のプロテクトフィルムをラミネートすることなく、層Cがあることにより水溶性接着層Fとのブロッキングや水溶性接着層Fの転写が防げる。
【0059】
また、偏光板の状態においては、層Cの帯電防止性により、ゴミを吸い寄せることなく、層B/層Cにより偏光板にゴミや異物の付着、傷を防止できるため、新たに粘着材を有した保護ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等によって、その両面をカバーする必要がなくなる。
【0060】
また、層Cを積層した層Bは、光学的に等方性であることが好ましい。偏光板とした場合、クロスニコル法による検査を行っている。このクロスニコル法は、偏光板を2枚延伸軸を直交させ、その間に測定対象品を挟み、透過光で観察する方法であり、層Cを積層した層Bに光学的異方性があると光漏れを起こしやすくなり、欠点箇所の輝点が認識され難くなり、十分に正確な検査を行うことが困難になるためである。層Cを積層した層Bのレターデーション(Rd)が745nm以下であり、かつ配向角が18゜以下であることが好ましく、更に層Cを積層した層Bのレターデーション(Rd)が700nm以下であり、かつ配向角が15゜以下であることがより好ましい。ここで、層Cを積層した層Bのレターデーション(Rd)は、Rd=Δn・dを満たし、Δnは波長λ=590nmにおけるフィルム面内方向の複屈折であり、dはフィルムの厚み(nm)である。
【0061】
また、偏光板の目視検査においては、正常な検光子 に、その偏光方向に対して偏光方向が直角になるように偏光板を、図1の偏光子1とフィルム2の位置に、重ねておくと、原理的に、偏光板中の異物混入や欠陥という欠点箇所が輝点として現れるので、目視により欠点が検査できるというものである。
【0062】
層Cの表面比抵抗としては、好ましくは3×103〜5×1013Ωcm、特にフィルムの巻取りおよび巻出しにおいて、ゴミや汚れの付着防止の点から、更に好ましくは1×108〜1×1012Ωcmである。
【0063】
また、剥離強度については、水溶性接着層Fとのブッロキングおよび水溶性接着層Fの転写を防ぐために、好ましくは1〜30g/cm、更には5〜20g/cmであることがより好ましい。また、表面硬度がH以上であることが好ましい。表面硬度がこれより小さいと、偏光板の検査時に保護フィルムについた傷を欠点や異物と見間違うためである。
【0064】
表面処理剤Cとしては、式(6)で示される第4級アンモニウム塩を有する化合物とカルボン酸、多塩基酸、もしくはオキシ酸との反応物と、式(7)又は/及び式(8)で示されるケイ素元素に一つ以上のイソシアナート基を有するシリルイソシアナート化合物とを含有していることが好ましい。
【0065】
【化7】
【0066】
式中、mは1〜16の整数を表す。
【0067】
【化8】
【0068】
式中、R1〜R3は、−NCO、−CLH2L+1、−CH=CH2、−C6H5、−OCLH2L+1、−C3H6COOCH=CH2、または、−C3H6COOC(CH3)=CH2を表す。Lは1〜10の整数である。
【0069】
【化9】
【0070】
式中、R4は、−NCO、−CLH2L+1、−CH=CH2、−C6H5、−OCLH2L+1、−C3H6COOCH=CH2、または、−C3H6COOC(CH3)=CH2を表す。Lは1〜10の整数である。
【0071】
導電性を付与する成分としては、式(6)に示す第4級アンモニウム塩を有する有機化合物と有機酸の反応物を用いる。式(6)において、mは1〜16の化合物であり、好ましくはmが1〜10の化合物を用いることができる。この第4級アンモニウム塩と反応させる有機酸としてはカルボン酸、多塩基酸、オキシ酸を用いる。好ましくは、炭素数が1〜20のカルボン酸、炭素数が2〜10の多塩基酸、炭素数が2〜10のオキシ酸を用いることができる。
【0072】
式(7)の成分としては、シリルイソシアナート化合物であり、式(7)又は/および式(8)に示すシリルイソシアナート化合物を用いる。好ましくは、R1〜R3が全てイソシアナート基である化合物または、R1〜R3の少なくとも一つがイソシアナート基である化合物を単独若しくは数種組み合わせて用いることができる。
【0073】
式(8)の成分の末端にヒドロキシル基を有するポリオルガノシロキサンとしては、分子中に1個またはそれ以上のヒドロキシル基を有するシリコン化合物が用いられ、例えば、α、ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、α、ω−ジヒドロキシポリジフェニルシロキサン等が例示される。もちろん、ここに例示したものに限られないが、室温で粘度が10〜1000,000センチストークスの範囲のシリコン化合物、好ましくは50〜10,000センチストークスの範囲の粘度を有する化合物を用いる。有機酸と第4級アンモニウム塩との反応物を溶解させる溶剤としては、例えば、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、アミド類等を用いることができる。
【0074】
例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブタノール、ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、テトラヒドロフラン、N−メチルピロリドン等を単独または、数種組み合わせて用いることができる。各成分は、式(6)成分が好ましくは約0.01〜5重量%、より好ましくは約0.05〜1重量%、式(7)成分が好ましくは約0.1〜10重量%、より好ましくは約0.5〜5重量%、また剥離性、滑り性が必要な場合には、式(8)成分が好ましくは0.01〜5重量%、より好ましくは0.05〜1重量%の割合でそれぞれ用いられ、残部は溶剤からなることが好ましい。
【0075】
希釈溶剤としては、例えば、エステル類、エーテル類、炭化水素類、ケトン類、アミド類、アルコール類等を用いることができる。例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル、プロピレングリコールモノメチルアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブタノール等を、単独でまたは数種を組合せて用いることができる。
【0076】
また、表面処理剤Cとしては、帯電防止剤を含有するポリアルキルアクリレート共重合体を主成分として構成されてもよい。該ポリアルキルアクリレート共重合体とは、炭素数12〜25個のアルキル基を側鎖に持つアクリル系モノマーと、このアクリル系モノマーと共重合可能なモノマーとの共重合体をいう。本発明においては、該共重合体ポリマー中の炭素数12〜25個のアルキル基を側鎖に持つアルキルアクリレートモノマーの共重合比率は、好ましくは35〜85重量%、さらには60〜80重量%であることがより好ましい。共重合比率がかかる好ましい範囲である場合には、水溶性接着層Fとの離型性が良くなり、また共重合も容易である。また、該共重合体に用いられるアルキルアクリレートモノマーのアルキル基の炭素数は12〜25個であり、好ましくは18〜23個である。炭素数が12より少ない場合には、剥離強度が高くなり、25個より大きい場合には溶剤に対する溶解性などの点から合成上の取り扱いが困難になる。このようなアルキルアクリレートモノマーとしては、上記の要件を満たすものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸ドデシル、アクリル酸トリデシル、アクリル酸テトラデシル、アクリル酸ペンタデシル、アクリル酸ヘキサデシル、アクリル酸ヘプタデシル、アクリル酸オクタデシル、アクリル酸ノナデシル、アクリル酸エイコシル、アクリル酸ヘンエイコシル、アクリル酸ドコシル、アクリル酸トリコシル、アクリル酸テトラコシル、アクリル酸ペンタコシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸エイコシル、メタクリル酸ペンタコシルなどの長鎖アルキル基含有アクリル系モノマーが用いられる。
【0077】
本発明において用いられ得るポリアルキルアクリレート共重合体は、有機溶剤、例えば、トルエン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等に溶解させることによって塗剤を調製することができる。しかし、環境面の配慮から、水系の塗剤を用いることが好ましく、ポリアルキルアクリレート共重合体エマルジョンが好適に用いられる。該ポリアルキルアクリレート共重合体エマルジョンは、例えば、前述のアルキルアクリレートモノマーと他の共重合可能なモノマーを乳化重合することにより得られる。
【0078】
該エマルジョンを製造するために用いる他の共重合可能なモノマーとしては、汎用のアクリル系モノマーあるいはアルキルアクリレートモノマーと共重合可能なモノマーを用いることができる。このようなモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エトキシエチル、アクリル酸2−メトキシエチル、アクリル酸2−ブトキシエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリロニトニル、メタクリロニトニル、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸、スチレン、イタコン酸、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、Nーメチロール(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシエチルリン酸エステル、ビニルスルホン酸ソーダ、スチレンスルホン酸ソーダ、無水マレイン酸等を例示できる。これらのアクリル系モノマーは、単独あるいは二種以上混合して用いることができる。これらのアクリル系モノマーと共重合可能なモノマーを用いることによって、剥離層の最も重要な特性である剥離強度の調節をすることができる他、樹脂成分のTgを調節することやエマルジョンの静置安定性、機械的安定性等を向上させることができる。
【0079】
また、塗膜の耐溶剤性、耐久性などを向上させるために、架橋剤を用いることができる。架橋性モノマーとしてしては、ジビニルベンゼン、アリル(メタ)アクリレート、トリアリル(イソ)シアヌレート、ジアリル(イソ)フタレート、ジアリル(イソ)フタレート、ジアリルテレフタレートジアリルジメチルアンモニウムクロライド、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテルなどのアリル基含有モノマー;N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどのN−メチロール基またはN−アルコキシメチル基を含有するモノマー;1、6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、1、3−ブタンジオールジアクリレート、1、4−ブタンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリストールトリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート等が挙げられる。これらの架橋剤は単独あるいは二種以上混合して用いることができる。
【0080】
架橋剤の添加量は、固形分中0.1〜3重量%程度とすることが好ましく、0.1〜1.0重量%程度とすることがより好ましい。架橋剤量がかかる好ましい範囲である場合には、架橋剤を使用したことによる効果を有効に発揮することができ、一方、重合中のゲル化などが発生することもない。
【0081】
本発明に用いるアクリル樹脂エマルジョンは、上記したモノマー成分を用いて、通常の乳化重合反応を行うことにより調製することができる。例えば、乳化剤の存在下、水媒体中で攪拌下にモノマー及び重合開始剤を一括で供給するか、または連続的に供給することにより行うことができる。モノマーはそのままで供給するか、または、水と乳化剤によりモノマーエマルジョンとして供給することができる。水媒体中での最終的なモノマー濃度は、通常は、好ましくは5〜50重量%程度、より好ましくは5〜20重量%程度とすればよい。
【0082】
乳化剤としては、分子中に重合性の2重結合を有する重合性乳化剤、2重結合を有しない汎用乳化剤、水溶性ポリマー等を用いることができる。これらの乳化剤は、単独あるいは二種以上混合して用いることができる。
【0083】
ここで、該重合性乳化剤とは、分子中にビニル基、アリル基、(メタ)アクリル酸の残基、マレイン酸の残基等の重合性の2重結合を有する乳化剤である。重合性乳化剤を用いる場合には、乳化剤が重合体粒子と結合することによって、乳化剤の移行が抑制されるので、剥離強度変化が少なくなる他、塗膜強度、耐溶剤性にも良い影響を及ぼす。
【0084】
また、該汎用乳化剤とは、重合性2重結合を分子中に含まない乳化剤であり、具体例として、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸エステル等のアニオン性乳化剤やポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマー、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン性乳化剤、また、ラウリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両イオン性乳化剤等を挙げることができる。
【0085】
また、水溶液ポリマー(保護コロイド剤)としては、ヒドロキシセルロース、メチルセルロース、カルボキシセルロース、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール、可溶化デンプン、変性ポリビニルアルコール、スチレン・マレイン酸共重合体、そのアルカリ塩、イソプレン・マレイン酸重合体のアルカリ塩、ポリ(メタ)アクリル酸ソーダ、アクリルアミド・アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸・(メタ)アクリル酸エステル共重合体、そのアルカリ塩等を用いることができる。水溶性モノマーを用いる場合には、重合中の凝集を抑制することができる。
【0086】
上記乳化剤の合計使用量は、モノマー成分の合計量を100重量部として、0.1〜10重量部程度とすることが好ましい。乳化剤の使用量がかかる好ましい範囲である場合には、重合中に凝集することなく安定なエマルジョンを得ることができ、得られる離型層の剥離強度の経時変化も少ない。
【0087】
重合開始剤としては、一般に用いられているラジカル重合開始剤、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系重合開始剤、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイドなどの過酸化物系合開始剤などを用いることができる。ラジカル重合開始剤の使用量は、モノマー成分の合計量を100重量部として、好ましくは0.05〜10重量部程度、より好ましくは0.05〜1重量部程度とすればよい。
【0088】
乳化重合時の反応温度は、通常は20〜90℃程度とすればよいが、重合反応時に低分子量成分の生成を防ぐ観点から、20〜65℃程度の範囲とすることが好ましい。反応時間は、通常1〜20時間程度が好ましく、より好ましくは1〜10時間程度がよい。
【0089】
低温での重合を迅速に進めるために、重合開始剤と還元剤を併用することもできる。還元剤の例としては、次亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシラート等が挙げられる。還元剤は、通常、開始剤に対して、重量比で1/10〜1/1程度の範囲で用いられる。
【0090】
また、重合中のゲル化抑制のための連鎖移動剤としては、メチルメルカプタン、ブチルメルカプタン、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ヘキサノール等のアルコール類、α−スチレンダイマー等が挙げられる。これらの連鎖移動剤は、単独または2種以上混合して用いることができる。連鎖移動剤は、モノマー成分100重量部に対し、0.01〜0.5重量部程度の使用量とすることが好ましい。
【0091】
また、ポリアルキルアクリレート共重合体に含める帯電防止剤としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウムなどの無機塩、カルボン酸基および/またスルホン酸基を有する水溶性高分子化合物、もしくは、その(水溶性)塩などを用いることができる。該カルボン酸基を有する高分子化合物およびその塩としては、エチレン性不飽和コモノマーとアクリル酸および無水マレイン酸から選ばれた少なくとも1種とのコポリマーもしくはその塩などがある。また、前記スルホン酸基を有する高分子化合物としては、ビニル芳香族スルホン酸もしくはその塩の重合体および共重合体が特に有用であり、その具体例としてはポリスチレンスルホン酸、およびポリビニルベンジルスルホン酸並びにその水溶性塩の重合体および共重合体などがある。また、前記高分子化合物の水溶性塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などが用いられる。ポリアルキルアクリレート共重合体に含まれる帯電防止剤としての含有量は、ポリアルキルアクリレート共重合体に対して、1〜30重量部程度が好ましい。少なすぎると、帯電防止性能が劣り、多すぎると離型性が悪化し剥離強度が低下してしまうためである。
【0092】
表面処理剤Cは、約1〜10重量%程度の固形分濃度を有する有機溶媒溶液または水溶液として調製された後、塗布厚みや塗布方法に応じて更に希釈溶剤または水で希釈されて用いられるのがよい。
【0093】
表面処理剤Cのコーティング方式は、通常のグラビアロールコーターや、リバースコーター、ダイコーター、バーコーターなどを用いることができ、特にコーターヘッドの限定はされないものである。
【0094】
層Cのコーティングの場合は、層Bと相溶性があり、多少とも層Bに含浸膨潤させる溶剤、例えばメチルエチルケトン(MEK)、ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、アルコール、およびそれらの混合体などを用いてコーティングするのが層Bとの強力な接着力が得られるので好ましく、コーティング後、用いた溶液にもよって異なるが、50〜150℃程度で約2秒〜30分間程度、加熱乾燥させるのがよい。また、層Bおよび層Aに用いた樹脂のガラス転移点付近以上の温度で乾燥することにより、フィルムの除電ができるために好ましい。
【0095】
塗布厚みは、乾燥後厚みで0.01〜30μmが好ましく、塗布厚みが小さいと、帯電防止剤が基材表面をすべて被うことができず、帯電防止性や離型性を損なうことがあり、塗布厚みが大きいと基材との密着性が低下し、離型性が低下することがある。好ましくは、液膜として1〜10μm程度である。
【0096】
また、熱可塑性高分子層Bに表面処理剤Cを積層する前に、相互の層間接着力を大きくするために該B層に表面活性化処理をしてからコーティング積層してもよい。該表面活性化処理としては、プラズマ処理、コロナ放電処理、薬液処理、粗面化処理、エッチング処理あるいは火炎処理などが挙げられるが、これら処理は併用してもよい。
【0097】
また、上記以外の帯電防止性と離型性を有する表面処理剤Cとして、ポリシロキサンセグメントを有するアゾ化合物、4級アンモニウム塩基を有するアクリル系化合物および4級アンモニウム塩基を有さないアクリル系化合物からなるブロック共重合体を含有する表面処理剤を用いてもよい。
【0098】
また、「偏光子P」とは、360度ある光の振動方向を一定の振動方向の光のみを取り出す機能を有する光学フィルターのようなものをいう。偏光子Pは、代表的には、ポリビニルアルコール(PVA)にヨウ素を含浸させ、温水中で一軸に延伸させたものであって、厚さは20μm程度であり、偏光度としては好ましくは99%以上、より好ましくは99.99%以上のものであるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【0099】
接着剤層Dは、接着剤からなる層であればよいが、好ましくは加熱により接着可能な層であり、偏光子Pと接着層Dとの接着は、好ましくは100℃以下の温度、より好ましくは70〜90℃で加熱接着されるのがよく、例えば、100℃を超える温度では偏光子PVAの寸法変化が起こったり、偏光度が低下したりする場合があるので好ましくない場合がある。
【0100】
この接着時において、加湿条件下で行えば、より強力な接着力が得られるので好ましい。加湿は、接着直前の雰囲気空気を湿度80RH%以上の雰囲気下にしたり、偏光子Pまたは水溶性接着剤層Fに定量的な水蒸気を吹き付けたり、水膜を定量供給したり、あるいは、さらには偏光子Pの乾燥状態を調製した後にラミネートして強力な接着力を得ることができる。このときの水分量としては、好ましくは1g/m2 以下、より好ましくは0.8g/m2 以下、最も好ましくは0.5g/m2 以下である。
【0101】
なお、接着層Dとは、層Aに接する面には溶剤可溶接着層Eを、層Pに接する面には水溶性接着剤層Fの少なくとも2層からなる複合接着層であることが好ましい。層Eの厚さは好ましくは0.1〜10μm、より好ましくは0.5〜5μmの厚さである範囲のものが、また層Fの厚さは0.3〜10μmの範囲であるものが強力な接着力を実現でき好ましい。
【0102】
また、層Aに溶剤可溶接着層Eを積層する前に、相互の層間接着力を大きくするために該A層に表面活性化処理をしてからコーティング積層するのがよい。該表面活性化処理としてはプラズマ処理、コロナ放電処理、薬液処理、粗面化処理、エッチング処理、火炎処理などがあげられ、これらを併用してもよい。
【0103】
本発明の場合、特にドライ処理であるプラズマ処理、コロナ放電処理、火炎処理が特に好ましく、さらに炭酸ガスなどの極性ガスの存在下での常圧プラズマ処理、コロナ放電処理が経済性、接着性などの点で特に好ましい。このときのベース層Bの表面張力としては好ましくは40mN/m以上、より好ましくは50mN/m以上となるように表面処理した層Aの表面に、溶剤可溶接着層Eおよび水溶性接着剤層Fをコーティング積層する。
【0104】
また、溶剤可溶接着剤Eは、ポリウレタン誘導体、ポリエステル誘導体、ポリアクリル誘導体、メラミン誘導体、尿素誘導体、およびそれらを架橋させた誘導体から選ばれた層であることが好ましいものであり、本発明の場合、ポリウレタンの架橋剤入り樹脂が最も好ましい。
【0105】
また、水溶性接着剤層Fとしては、ポリビニルピロリドン(PVP)誘導体(重量平均分子量Mwとしては、70万以上の高分子量のものが好ましい)、ポリビニルアセトアミド誘導体、親水性セルロース誘導体、親水性ポリエステル誘導体、ポリビニルアルコール誘導体、親水性天然高分子誘導体、およびポリアクリル酸誘導体、ポリアクリル酸ナトリウム誘導体、ポリビニルアミン誘導体、ポリグルタルミン酸ソーダー誘導体などを主成分とした層から選ばれた層であることが好ましいものであり、本発明の場合、PVP誘導体が最も好ましい。
【0106】
コーティング方式は、通常のグラビアロールコーターや、リバースコーター、ダイコーター、バーコーターなどを用いることができ、特にコーターヘッドの限定はされないものである。層Fのコーティングの場合は、水または水溶性有機溶剤を用いてコーティングし、コーティング後、熱風中で100〜120℃程度で乾燥させる。層Eのコーティングの場合は、層Aと相溶性があり、多少とも層Aに含浸膨潤させる溶剤、例えばメチルエチルケトン(MEK)、ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、アルコール、およびそれらの混合体などを用いてコーティングするのが層Aとの強力な接着力が得られるので好ましく、コーティング後50℃程度の低温で風速を上げて乾燥させる。なお、得られた層Fの表面張力γは、好ましくは50dyn/cm以上、より好ましくは70dyn/cm以上であり、さらに層Fの飽和吸水率が20重量%以上であることが、内在する水が偏光子などに悪影響を与えないので好ましいものである。層Fの表面張力γを、50dyn/cm以上にするには、乾燥温度を100℃以上にすることにより達成することができ、また、70dyn/cm以上にするには、乾燥温度を110℃以上120℃以下にすることにより達成することができる。また、層Fの飽和吸水率を20重量%以上とするには、分子量が70万以上の高分子量のものを用いることにより達成することができる。
【0107】
以下に、本発明の偏光板保護用に好適なフィルム、偏光板保護シート、および偏光板を製造するための方法の一例を示すが、本発明がこれに限定されることはない。
【0108】
まず、CBABの順に積層されている構造を有する本発明にかかる偏光板保護用に好適なフィルム、該フィルムを用いた偏光板保護シート、および該シートを用いた偏光板について説明をすると、まず、光学的等方性の高分子樹脂層Aと、熱可塑性高分子層Bとを溶融状態で積層した積層体BABを、従来から知られている一軸式、二軸式、あるいはタンデム式などの押出機等で溶融させ、各溶融された樹脂流をフィードブロックと呼ばれる口金前の合流器で積層したり、口金内でそれぞれマニホールドで拡幅された樹脂流を口金ランド部で合流積層する等の手段によって、3層積層BABからなる溶融積層構造にし、該溶融体積層シートをドラムのような移動冷却媒体に密着冷却固化させてキャストシート(フィルム)を得る。
【0109】
このとき、溶融される樹脂が酸化分解や酸化反応を起こしやすい樹脂、特に脂環状オレフィン(COC)といわれる非晶性高Tg樹脂では、溶融時の酸素を極力少なくするために、事前に該樹脂を真空で乾燥して完全に脱気したり、真空押出をしたり、窒素置換押出をして樹脂の酸化反応を防止したり、さらには該樹脂に酸化防止剤の添加すること等が大切であり、このような対策をとらないと、溶融時に該樹脂が酸化反応を起こし、該樹脂が酸化・ゲル化などに変性し、溶融樹脂が口金などの金属材質と非常に接着しやすくなり、このために口金すじといわれる固定すじが発生しやすくなり、光学用途としては利用できなくなることがある。このためにも、溶融樹脂との接液面材質は、通常のクロムメッキや窒化鋼の他に、TiNやWCのような離形性に優れたセラミック系材質や、SUS材質なども好ましい。また、幅方向の積層精度向上には、それぞれの層で厚み調整が可能な口金積層方式の方が優れている。特に、本発明に係るフィルムのように中央層Aの厚み均一性(厚みムラとしては、いずれの方向にも3%以下であることが望まれる)が要求される場合には、この口金積層方式が好ましい。
【0110】
BABに3層積された溶融樹脂を冷却ドラムに密着させて冷却固化するのであるが、該溶融樹脂シートの中央部と端部とを実質的に同時にドラムに着地するようにキャストすることが厚みムラなどにとって良いのである。このためにも、B層の樹脂選択と相互の溶融粘度や冷却ドラム温度管理が大切である。また、溶融シートが冷却ドラム上で滑ると分子配向が生じ、いわゆるレターデーションとして10nm以上になり、光学的等方性ではなくなるためである。
【0111】
このために、該3層積層体BABを冷却ドラム上に密着させて冷却させる際に、該シートにエアーナイフ、エアーチャンバー、プレスロール法、流動パラフィン塗布法、静電気印加法、高温ドラム粘着法などから選ばれた方法などの密着性向上手段によりキャストすることが大切である。特に、表層となる層Bの溶融時の電気比抵抗値をドラム側の層Aよりも2桁程度小さくしておくことが好ましい。さらに、BAB3層で溶融押出するときには、両表層Bが内層Aを包み込むような形の積層形態を採用することによって高い密着性が得られる。
【0112】
また、キャスト位置としては、該3層積層体BABを押し出す口金ランド部のポリマー流れの方向が、水平方向であり、しかも該冷却ドラムへの最初の接地点が、該冷却ドラムの頂上位置近傍であることが最も好ましいが、必ずしもこのようなキャスト位置ではなくとも、いわゆる口金内ランド部の流れ方向と、大気下に押し出されたシートの進行方向とがほぼ同一するか、あるいは流れ方向と進行方向とのなす狭角となる角度が30度以内にすることにより、口金すじと呼ばれる表面欠点が経時で発生しにくくなるためである。
【0113】
なお、移動冷却媒体の表面粗さRyは鏡面ロールでは、好ましくは0.4μm以下、より好ましくは0.2μm以下と超平滑であることが密着性向上やシートの平滑性等には肝要である。しかし、高速でキャストしたい場合などでは、クロムメッキに逆電界をかけてマイクロクラックドラムにした表面粗さRyとしては1〜4μm程度の粗面ロールであっても良い。なお、これら3層積層体の全体の厚みはβ線、IR吸収法などで測定可能であるが、A層のみの厚みを測定するには、赤外線などの光学的干渉あるいは吸収で厚みを求めることが可能である。
【0114】
その後、BAB3層の外側の少なくとも片面に表面処理剤Cをコーティングおよび乾燥を行うが、このコーティング工程はインラインであっても、オフラインであってもよいが、生産性およびフィルムの除電という点からインラインで行うことが好ましい。
【0115】
かくして得られた光学的等方性高分子樹脂層Aは、表面処理層CがコーティングされたB層で両面がカバーされているので、表面の酸化変性の少ないシートが得られ、さらに表面無欠点で光学的等方性に優れるばかりか、厚み均質性、表面平滑性に優れかつブロッキング性および防汚性に優れたシートになる。
【0116】
この3層積層シートのB層を剥離してコロナ処理、あるいはプラズマ処理などの表面活性化処理をした後に、接着層として溶剤可溶接着層Eと、その上に水溶性接着剤層Fの少なくとも2層からなる複合接着層Dをコーティングし、乾燥して積層シートCBAD(場合により、このDの代わりとして、E/F)を得ることができる。
【0117】
このようにして得られた積層シートCBADの接着剤層Dを、両表層を湿潤させた偏光子Pの両面に重なるように80℃に加熱されたニップロールにて随伴気流や空気を排除しながら貼合わせて、CBAD(E/F)(場合により、このDの代わりとして、E/F)P(F/E)(場合により、後出のDの代わりとして、F/E)DABCからなる偏光板を得ることができる。
【0118】
また、CBAの順に積層されている構造を有する本発明にかかる偏光板保護用に好適なフィルム、該フィルムを用いた偏光板保護シート、および該シートを用いた偏光板について説明をすると、製造工程中にゴミ・傷が付き難く、保護用のフィルムを省略できるため、コストが低く抑えられる偏光板を作ることができる。
【0119】
かくして得られた偏光板は、実質的にゴミ・傷がなく、また耐湿性に強く、層間剥がれや、偏光性能の経時低下などは認められない優れたものである。
【0120】
〔物性の測定法〕
次に、本発明で使用した物性値の測定法について以下に述べる。
1.フィルムの厚みむら:
アンリツ株式会社製フィルムシックネステスタ「KG601A」を用い、フィルムの縦方向に30mm幅、10m長にサンプリングしたフィルムを連続的に厚みを測定する。フィルムの搬送速度は3m/分とした。10m長での厚み最大値Tmax(μm)、最小値Tmin(μm)から、
R=Tmax−Tmin
を求め、Rと10m長の平均厚みTave(μm)から、
厚みむら(%)=R/Tave×100
として求めた。
【0121】
2.熱的特性(Tm、Tg、Tmc):
パーキンエルマー社製DSC−II型測定装置を用い、サンプル重量10mg、窒素気流下で、昇温速度20℃/分で昇温してゆき、ベースラインの偏起の開始する温度をTg、さらに昇温したところの発熱ピークをTccとし、結晶融解に伴う吸熱ピーク温度を融点Tmとした。Tm+20℃で1分間保持した後、冷却速度20℃/分で溶融体を冷却し、結晶化に基づく発熱ピーク温度をTmcとした。
【0122】
3.水蒸気透過率:
JIS−K7129 B法(1992)に従い、40℃、90RH%で測定した。単位はg/m2・24時間・シートであり、MOCON社製PERMATRAN−WIAを用いた。
【0123】
4.光線透過率:
分光光度計U−3410(日立製作所製)を用いて、波長300〜700nmの範囲における可視光線の全光線透過率を測定し、550nmでの光線透過率を採用した。
【0124】
5.レターデーションRd:
偏光顕微鏡下にサンプルをセットし、消光位から45°サンプルを回転しコンペンセイターで 偏光干渉色を打ち消す値をリターデーションとした。単位はnmである。
【0125】
6.接着力(kg/cm)、剥離強度(g/cm):
JIS Z0237(1991)に従い、Tピール剥離試験で求めた剥離に必要な強度(kg、g)を試験片の幅で割った値である。
【0126】
7.表面比抵抗:
25℃、65RH%で24時間サンプルを放置後、その雰囲気でデジタル超高抵抗/微小電流計(アドバンテスト製R8340A)を用いて印加電圧100Vで3端子電極を用いて測定した。単位はΩ/□であり、JIS K6911(1995)に従って測定したものである。
【0127】
【実施例】
以下に、本発明をより理解しやすくするために実施例、比較例を用いて更に説明をする。
【0128】
実施例1
光学的等方性の高分子樹脂層Aとしてノルボルネン系樹脂である脂環状オレフィン共重合体COC(日本ゼオン社製”ゼオノア1600”)を用い、常法に従って、原料Aを真空乾燥により水分および溶存酸素を脱気後、原料ホッパーから押出機までを窒素置換した150mmの真空押出機に供給して、295℃で溶融させた。
【0129】
一方、その樹脂Aに積層剥離する樹脂Bとしてポレエチレンテレフタレート(PET)樹脂(固有粘度:0.65、Tg:70℃、帯電防止剤入り)を用い、常法に従い原料Bを真空乾燥した後、65mmの溶融押出機に供給して280℃で溶融させ、それぞれを15μm以上の異物を除去するフィルターを通過させた後、A層を完全に包み込んだ形の3層積層B/A/Bになるように口金内にて積層した後、1200mm幅のカラス口金形状のTダイ口金(樹脂流動方向は水平になるようにセット)からLD間として50mmの距離にあるキャストドラム頂上に、押出した。このときの口金ランド部での樹脂流動方向と溶融樹脂シートとのなす狭角は0度であった。このドラムと樹脂シートとの密着性を上げるために、接地点に静電荷を印加するためにテープ状の電極を用いて電荷を密着点に集交させた。90℃に保たれた鏡面クロムメッキドラム(ドラム直径:1800mm、表面最大粗さRt:0.1μm、)上に30m/minの速度で密着・冷却固化させた。
その後、表面処理剤Cとして、オルガチックスSIC−4123(松本製薬工業(株)製)を片面に乾燥後厚みが5μmとなるようコーティングし、120℃で乾燥を行った。
【0130】
かくして得られたCBABの4層フィルムは、それぞれその厚さが5μm/10μm/40μm/10μmからなる総厚み65μmのものであり、全体層およびA層それぞれの厚みむらとしては長手方向、幅方向とも3%以下と小さいものであった。
【0131】
しかも、そのA層の厚みむらの周波数解析をしても3〜30Hzの着地振動起因の厚みむらは皆無であり、厚み均質性に優れており、さらに平面性にも優れた、クレーターや口金スジなどの表面欠点のない、A層のレターデーションが1.0nmと完全等方性の非晶性の40μmのA層フィルムシートであり、また、端部も幅変動もなく、水蒸気透過率が、0.8g/m2 ・日・0.1mmであり、光線透過率も400〜700nmの範囲で90%以上と透明で完全な非晶質であり、光学的等方性に優れたフィルムシートであった。
【0132】
また、CB2層のレターデーションが315nmと光学的に等方性であり、表面処理剤C層側の表面の表面比抵抗値は、25℃、40RH%で1010Ω/□であり、表層Cの硬度はHと、キズの付きにくいものであった。
【0133】
該4層CBABの構造からなる積層フィルムから表面処理剤CがないB層を剥離し(剥離強度20g/cm)更に、その剥離した層Aフィルム表面にコロナ放電処理を行い、更に、D層として、以下の、溶剤可溶接着層E層および水溶性接着層F層の2層のコーティングを行った。
【0134】
該溶剤可溶接着層Eは、ウレタン系接着剤「タケラックA3210」(三井武田ケミカル(株))およびイソシアネート系硬化剤として「タケネートA3070」(三井武田ケミカル(株))を10wt%の酢酸エチル溶液に調製し用いた。乾燥後の厚みが5μmとなるようにグラビアコーターで塗布し、120℃で乾燥した。
【0135】
また、該水溶性接着剤層Fとして、ポリビニルピロリドン「PX4−VP90」(日本触媒(株))の10wt%IPA溶液を乾燥後の厚みが5μmとなるようにグラビアコーターで塗布し、120℃で乾燥し、ロール状に巻き取った。表面処理剤C層の表面の表面比抵抗値は、25℃、40RH%で109 Ω/□であり、水溶性接着層Fと表面処理剤Cとの剥離強度は20g/cm以下であり、両層間のブロッキングはなく、水溶性接着層Fの面荒れもなかった。
【0136】
一方、偏光子Pとして、PVA無配向シート((株)クラレ製)にヨウ素を吸着させた後、温水中で長手方向に4倍延伸し偏光子とした。
【0137】
この偏光子Pは、絶乾させることなく、表層が湿潤状態にあるときに偏光板保護シートCBAD(E/F)の接着剤層Fを、偏光子Pの両面に重なるように80℃に加熱されたニップロールにて随伴気流や空気を排除しながら貼合わせて、CBAD(E/F)P(F/E)DABCからなる偏光板を得た。
【0138】
得られた偏光板は、ゴミや傷がなく、また耐湿性に強く、層間剥がれや、偏光性能の経時低下などは認められなかった。
【0139】
このような優れた偏光板は、携帯電話の表示画面、パソコン表示画面などLCDプラ基板、特に大画面のカラー表示などの、特に光学特性に厳しい用途などに有用に用いることができる。
【0140】
実施例2
表面処理剤Cとして、「オルガチックスSIC−4215」(松本製薬工業(株)製)をB層の片面に乾燥後厚みが5μmとなるようコーティングし、120℃で乾燥を行った以外は、実施例1と同様に製膜した。表面処理剤C層の表面の表面比抵抗値は、25℃、40RH%で108 Ω/□であり、水溶性接着層Fと表面処理剤Cとの接着力は10g/cm以下であり、両層間のブロッキングはなく、水溶性接着層Fの面荒れもなかった。得られた偏光板は、ゴミや傷がなく、また耐湿性に強く、層間剥がれや、偏光性能の経時低下などは認められなかった。
【0141】
実施例3
表面処理剤Cとして、ポリアルキルアクリレート共重合体エマルジョン(メタクリル酸メチル40重量%、メタクリル酸ドデシル60重量%、アクリル酸1重量%、アニオン性反応性乳化剤(商品名:「エレミノールJS−2」、三洋化成工業(株)製)2重量%を重合して得られたアルキルアクリレート共重合体のエマルジョン)固形分4重量%と帯電防止剤として、ポリスチレンスルホン酸アンモニウム(商品名:「バーサTL915」、カネボウNSC(株)製)を固形分1重量%となるよう調整した後、B層の片面に乾燥後厚みが3μmとなるようコーティングし、120℃で乾燥を行った以外は、実施例1と同様に製膜した。
【0142】
表面処理剤C層の表面の表面比抵抗値は、25℃、40RH%で1011Ω/□であり、水溶性接着層Fと表面処理剤Cとの接着力は10g/cm以下であり、両層間のブロッキングはなく、水溶性接着層Fの面荒れも無かった。得られた偏光板は、ゴミ・傷がなく、また耐湿性に強く、層間剥がれや、偏光性能の経時低下などは認められなかった。
【0143】
実施例4
光学等方性の高分子樹脂層Aとして、下記の方法で製造したアクリル系共重合体を使用した以外は、実施例1と同様にして偏光板を作成した。これを実施例4とした。
【0144】
メタクリル酸メチル/アクリルアミド共重合体系懸濁剤を以下の方法で調整した。メタクリル酸メチル20重量部、アクリルアミド80重量部、過硫酸カリウム0.3重量部、イオン交換水1500重量部を反応器中に仕込み、反応器中を窒素ガスで置換しながら70℃に保った。反応は単量体が完全に、重合体に転化するまで続け、アクリル酸メチル/アクリルアミド共重合体の水溶液を作製した。
【0145】
得られたメタクリル酸メチル/アクリルアミド共重合体系懸濁剤水溶液0.05部をイオン交換水165部に溶解させた溶液にして供給し、撹拌し、系内を窒素ガスで置換した。次に、下記の単量体混合物を、反応系を撹拌しながら添加し、70℃に昇温した。内温が70℃に達した時点を重合開始として、180分間保ち、重合を終了した。以降、通常の方法に従い、反応系の冷却、ポリマーの分離、洗浄、乾燥を行い、ビーズ状の共重合体Fを製造した。この共重合体F製造時の重合率は98%であった。
【0146】
[単量体混合物の組成]
メタクリル酸(MAA) 30重量部
メタクリル酸メチル(MMA) 70重量部
t−ドデシルメルカプタン 0.6重量部
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル 0.4重量部
このビーズ状の共重合体Fおよびナトリウムメトキシドを、共重合体F100重量部、ナトリウムメトキシド0.5重量部の割合で、ベント付き同方向回転2軸押出機に、そのホッパー口より供給して、樹脂温度250℃で溶融押出し、ペレット状の、グルタル酸無水物単位を含有するアクリル系共重合体を製造した。得られたアクリル系熱可塑性共重合体(B−1)を赤外分光光度計を用いて分析した結果、1800cm−1及び1760cm−1に吸収ピークが確認され、グルタル酸無水物単位が形成されていることを確認した。また、この共重合体を重ジメチルスルホキシドに溶解させ、室温(23℃)にて1H−NMRを測定し、共重合体組成を決定したところ、メタクリル酸メチル単位70重量%、グルタル酸無水物単位30重量%、メタクリル酸単位0重量%であった。また、そのガラス転移温度は145℃であった。
【0147】
常法に従い、アクリル系共重合体を真空乾燥により、水分および溶存酸素を脱気した後、原料ホッパーから押出機までを窒素置換した65mmの押出機に供給して、280℃で溶融させた。一方、その樹脂Aの周りを取り囲むように積層する樹脂Bとして、ポリエチレンプロピレン共重合体(EPC)樹脂を真空乾燥後、40mmの溶融押出機に供給して、275℃で溶融させ、それぞれを10μm以上の異物をカットするフィルターを通過させた後、厚さ方向にE/B/Eと3層にして、カラス口形状のTダイ口金からキャスティングドラム上に押し出した。キャスティングドラムと押し出された溶融樹脂シートとの密着性をあげるためにプレスロールを併用し、溶融樹脂シートを25℃に保たれた鏡面クロムメッキドラム上に密着・冷却固化させた。
【0148】
その後、表面処理剤Cとして、オルガチックスSIC−4123(松本製薬工業(株)製)を片面に乾燥後厚みが5μmとなるようコーティングし、120℃で乾燥を行った。
【0149】
かくして得られたCBABの4層フィルムは各層厚みが5/10/40/10μmからなる全体厚み65μmのものであり、全体層およびA層それぞれの厚みムラは3%以下、周波数解析による3〜30Hzの着地振動起因の厚みムラもなく、厚み均質性に優れ、表面欠点のない、A層のリタデーションが1nmと完全に等方性で、可視光線透過率(波長400〜700nm)が93%以上と透明で光学等方性に優れたシートであった。
【0150】
以降の実施例1と同様に、溶剤可溶接着層E、水溶性接着層Fの2層のコーティングを行い、偏光子Pと貼り合わせることによって、CBAD(EF)P(FE)DABCからなる偏光子を得た。得られた偏光板は、ゴミや傷がなく、また耐湿性に強く、層間剥がれや変更性能の経時低下などは見られなかった。
【0151】
比較例1
実施例1で用いた表層Bの樹脂および表面処理剤Cを積層せず、樹脂Aのみの単層にして製膜する以外は実施例1と全く同様にして厚さ40μmの樹脂Aシートのみを製膜した。
【0152】
この結果、得られたシートAに接着層Dを積層し、該シートAD(E/F)と偏光子P接着した。水溶性接着層F層と樹脂B層との間でブロッキングが起こり、フィルム破れが発生した。また、水溶性接着層F層が面荒れを起こし、光学用の偏光板として用いることはできなかった。
【0153】
【発明の効果】
本発明によれば、面内の分子配向がなく、表面無欠点で光学等方性に優れ、しかも耐熱性・耐水性に優れた偏光板であり、さらにポリビニルアルコール偏光子Pと保護フィルムAとの接着性に優れた偏光子を提供することができる。
【0154】
更には、ロール状態で保管した場合でも、ブロッキングすることなく、製造ラインの簡略化された、製造コストの安い偏光板を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、偏光子の目視検査を行うときの状態を示した概略図である。偏光子1は半透明で、フィルム2と検光子3は透明なものである。
【符号の説明】
1:偏光子
2:フィルム
3:正常な検光子
Claims (14)
- 光学的等方性の高分子樹脂層Aの少なくとも片面に、剥離可能な熱可塑性高分子層Bが積層され、前記光学的等方性の高分子樹脂層Aとは接しない側の層B上には、帯電防止性と離型性を持つ表面処理剤Cが、CBABまたはCBAの順に積層されている構造を有することを特徴とするフィルム。
- 表面処理剤Cを積層したフィルム側の表面比抵抗が、3×103〜5×1013Ω/□、剥離強度が1〜30g/cmの範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のフィルム。
- 該光学的等方性の高分子樹脂A層のレターデーションが、0.1〜80nmであることを特徴とする請求項1または2記載のフィルム。
- 該光学的等方性の高分子樹脂A層が、環状オレフィン共重合体、水添ポリスチレン、ポリ−4−メチルペンテン−1、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、およびそれらの変性体またはガラス転移温度(Tg)が120℃以上であるアクリル系熱可塑性共重合体から選ばれた非晶性熱可塑性重合体であることを特徴とする請求項1、2または3記載のフィルム。
- A層を構成するアクリル系熱可塑性共重合体が、(i)下記一般式(1)で表されるグルタル酸無水物単位および(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位からなる熱可塑性共重合体、(i)下記一般式(1)で表されるグルタル酸無水物単位、(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位および(iii)不飽和カルボン酸単位からなる熱可塑性共重合体、(i)下記一般式(1)で表されるグルタル酸無水物単位、(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位、および(iv)芳香環を含まないその他のビニル系単量体単位からなる熱可塑性共重合体、並びに、(i)下記一般式(1)で表されるグルタル酸無水物単位、(ii)不飽和カルボン酸アルキルエステル単位、(iii)不飽和カルボン酸単位および(iv)芳香環を含まないその他のビニル系単量体単位からなる熱可塑性共重合体のうちのいずれか1種以上であることを特徴とする請求項4に記載のフィルム。
- 熱可塑性高分子層Bが、ポリカーボネート誘導体、ポリエステル誘導体、ポリアミド誘導体、ポリアリレート誘導体、ポリオレフィン誘導体、およびそれらの混合体から選ばれた層であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6または7記載のフィルム。
- 該光学的等方性の高分子樹脂層Aの、該熱可塑性高分子層Bが積層された面と反対側の面に、更に接着層DがCBADの順で積層されている構造を有する請求項1、2、3、4、5、6、7または8に記載のフィルムからなることを特徴とする偏光板保護シート。
- 接着層Dが、溶剤可溶接着層Eと水溶性接着層Fからなっていて、C/B/A/E/Fの順に積層されている構造を有することを特徴とする請求項9記載の偏光板保護シート。
- 熱可塑性高分子層Bが、ポリカーボネート誘導体、ポリエステル誘導体、ポリアミド誘導体、ポリアリレート誘導体、ポリオレフィン誘導体、およびそれらの混合体から選ばれた層であることを特徴とする請求項9または10記載の偏光板保護シート。
- 請求項9〜11のいずれかに記載の偏光板保護シートを偏光子Pに接着してなることを特徴とする偏光板。
- 光学的等方性高分子樹脂A層、熱可塑性高分子B層、表面処理剤C、接着層Dおよび偏光子Pが、C/B/A/D/P/D/A/B/Cの順で接合されてなる構造を有することを特徴とする請求項12記載の偏光板。
- 接着層Dが、溶剤可溶接着層Eと水溶性接着層Fからなっていて、光学的等方性高分子樹脂A層、熱可塑性高分子B層、表面処理剤C、接着層Dおよび偏光子Pが、C/B/A/E/F/P/F/E/A/B/Cの順で接合されてなる構造を呈することを特徴とする請求項13記載の偏光板。
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