JP2011002476A - 偏光板用保護フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、延伸後においても透明性及び機械的強度に優れ、高温高湿下に曝されても寸法が変化し難い偏光板用保護フィルムを提供する。
【解決手段】 本発明の偏光板用保護フィルムは、一般式（Ｉ）で表される繰り返し単位及び一般式（ＩＩ）で表される繰り返し単位を有するポリアリレートと、一般式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位及び一般式（ＩＶ）で表される繰り返し単位を有するポリエステルと、を含む。ただし、式中、Ａ、Ｂ、Ｄ及びＥは、置換基を表し、ａ、ｂ、ｄ及びｅは、その置換数を表し、Ｒ１及びＲ２は、水素原子又はアルキル基を表し、Ａｋは、アルキレン基を表す。
【化１】

【選択図】 なし

Description

本発明は、偏光板用保護フィルムなどに関する。

偏光板は、液晶表示装置などに使用される光学フィルムである。偏光板は、通常、偏光フィルムと、前記偏光フィルムを保護するため、前記偏光フィルムに積層された保護フィルムと、を有する。偏光フィルムは、自然光または偏光から特定の直線偏光を透過する機能を有するフィルムである。

従来、基材フィルムにポリビニルアルコール系樹脂を塗工することにより、基材フィルムとポリビニルアルコール系樹脂層とからなる積層体を得る工程と、前記積層体を横一軸延伸する工程と、前記ポリビニルアルコール系樹脂層に二色性物質を吸着させる工程と、を有する偏光板の製造方法が知られている（特許文献１）。特許文献１には、基材フィルムとして、ポリエステル系樹脂フィルムやポリオレフィン系樹脂フィルムなどを用いることが開示されている。
この製造方法における前記基材フィルムは、偏光板の製造時には、ポリビニルアルコール系樹脂層（偏光フィルム）を形成するための支持体となる。また、前記基材フィルムは、偏光板の製造後には、偏光板の保護フィルムとして使用できる。

特開２００３−４３２５７号公報

しかしながら、ポリエステル系樹脂フィルム又はポリオレフィン系樹脂フィルムなどからなる基材フィルムは、延伸後、その機械的強度が低下し易い。また、前記基材フィルムは、高温下及び／又は高湿下に曝されると、その寸法が変化し易い（以下、「高温下及び／又は高湿下」を、「高温高湿下」と記す）。
基材フィルムの寸法変化に伴って、これに積層された偏光フィルムも歪むため、前記偏光フィルムの吸収軸がずれる結果、偏光板が光漏れを生じる。かかる偏光板を液晶表示装置に組み込んだ場合、その使用時間に応じて前記偏光板の光漏れが大きくなり、液晶表示装置の表示特性が低下するおそれがある。
他方、基材フィルムとして、セルロース系樹脂フィルム又はポリアリレート系樹脂フィルムなどを用いることもできるが、これらのフィルムは、高倍率で延伸し難いという問題点がある。
また、基材フィルムは、保護フィルムとして使用できることから、延伸後においても透明性に優れていなければならない。

本発明の第１の目的は、高倍率で延伸可能で、且つ延伸後においても透明性及び機械的強度に優れ、高温高湿下に曝されても寸法が変化し難い偏光板用保護フィルムを提供することである。
本発明の第２の目的は、透明性及び機械的強度に優れ、高温高湿下に曝されても偏光特性が低下し難い偏光板を提供することである。

本発明の偏光板用保護フィルムは、一般式（Ｉ）で表される繰り返し単位及び一般式（ＩＩ）で表される繰り返し単位を有するポリアリレートと、一般式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位及び一般式（ＩＶ）で表される繰り返し単位を有するポリエステルと、を含む。

一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）において、Ａ、Ｂ、Ｄ及びＥは、それぞれ独立して、ハロゲン、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、水酸基、スルホン酸基、ニトロ基又はシアノ基を表し、Ａ、Ｂ、Ｄ及びＥが、それぞれ複数の場合、それぞれ同一又は異なり、ａ、ｂ、ｄ及びｅは、それぞれ前記Ａ、Ｂ、Ｄ及びＥの置換数である０〜４の整数を表す。

一般式（ＩＩ）において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、水素原子又は置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基を表す。一般式（ＩＶ）において、Ａｋは、炭素数１〜８のアルキレン基を表す。

本発明の好ましい偏光板用保護フィルムは、前記ポリアリレートとポリエステルが相溶している。
本発明の好ましい偏光板用保護フィルムは、前記ポリアリレートとポリエステルの質量比が６０：４０〜１０：９０である。
本発明の好ましい偏光板用保護フィルムは、前記式（ＩＶ）のＡｋが、炭素数１〜８の直鎖状のアルキレン基である。

本発明の別の局面によれば、偏光板が提供される。
本発明の偏光板は、前記いずれかの偏光板用保護フィルムと、偏光フィルムと、を有する。
本発明の好ましい偏光板は、前記偏光フィルムが、前記偏光板用保護フィルムの一面に設けられた、二色性物質を含む親水性ポリマー層である。
本発明の好ましい偏光板は、前記偏光板用保護フィルムと親水性ポリマー層が積層された状態で延伸されている。

本発明のさらに別の局面によれば、液晶表示装置が提供される。
本発明の液晶表示装置は、上記いずれかの偏光板を有する。

本発明の偏光板用保護フィルムは、高倍率で延伸でき、延伸後においても透明性及び機械的強度に優れている。さらに、本発明の偏光板用保護フィルムは、高温高湿下に曝されてもその寸法が変化し難い。
本発明の偏光板用保護フィルムと偏光フィルムを有する偏光板は、透明性及び機械的強度に優れ、さらに、高温高湿下に曝されても、単体透過率や偏光度のような偏光特性が低下し難い。本発明の偏光板を、例えば、液晶表示装置に組み込むことにより、光漏れに起因するムラが低減され、長期間に渡って表示性能が変わらない液晶表示装置を提供できる。

１つの好ましい実施形態に係る本発明の偏光板の断面図。 他の好ましい実施形態に係る本発明の偏光板の断面図。

［偏光板用保護フィルム］
本発明の偏光板用保護フィルムは、下記一般式（Ｉ）で表される繰り返し単位及び一般式（ＩＩ）で表される繰り返し単位を有するポリアリレートと、下記一般式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位及び一般式（ＩＶ）で表される繰り返し単位を有するポリエステルと、を含んでいる。
前記ポリアリレートとポリエステルを混合し、この混合物を製膜することにより、本発明の偏光板用保護フィルムが得られる。

一般式（Ｉ）において、Ａは、ハロゲン、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、水酸基、スルホン酸基、ニトロ基又はシアノ基を表し、Ａが、複数の場合、それぞれ同一又は異なり、ａは、前記Ａの置換数である０〜４の整数を表す。一般式（ＩＩ）において、Ｂは、ハロゲン、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、水酸基、スルホン酸基、ニトロ基又はシアノ基を表し、Ｂが、複数の場合、それぞれ同一又は異なり、ｂは、前記Ｂの置換数である０〜４の整数を表す。Ｄは、ハロゲン、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、水酸基、スルホン酸基、ニトロ基又はシアノ基を表し、Ｄが、複数の場合、それぞれ同一又は異なり、ｄは、前記Ｄの置換数である０〜４の整数を表す。Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、水素原子又は置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基を表す。
なお、本明細書において、「置換若しくは無置換」とは、「置換基を有する、又は置換基を有しない」ことを意味する。

前記Ａ、Ｂ及び／又はＤが、置換の炭素数１〜４のアルキル基、又は、置換の炭素数１〜４のアルコキシ基である場合、その置換基としては、ハロゲン、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、スルホン酸基、ニトロ基、及びシアノ基などが挙げられ、好ましくはハロゲンである。
前記Ａ、Ｂ及びＤは、それぞれ独立して、好ましくはハロゲン、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基であり、より好ましくはハロゲン、無置換の炭素数１〜４のアルキル基、又は無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基であり、さらに好ましくはハロゲン、無置換の炭素数１〜２のアルキル基、又は無置換の炭素数１〜２のアルコキシ基である。式（Ｉ）及び式（ＩＩ）で表される各繰り返し単位を有するポリアリレートは、そのベンゼン環にＡ、Ｂ及び／又はＤで表される基を有していても或いはこの基を有していなくても、剛直性及び透明性に優れ、さらに、前記ポリエステルと相溶し得る。

前記ａ、ｂ及びｄは、それぞれ独立して、好ましくは０〜２の整数であり、より好ましくは０〜１の整数であり、さらに好ましくは０である。
前記ａ、ｂ及びｄが０である式（Ｉ）及び（ＩＩ）の繰り返し単位は、下記一般式（Ｉ−ａ）及び（ＩＩ−ａ）で表される。式（ＩＩ−ａ）において、Ｒ１及びＲ２は、式（ＩＩ）と同様である。

前記式（Ｉ）において、フタル酸単位は、オルト構造、メタ構造（イソフタル酸）、パラ構造（テレフタル酸）のいずれでもよいが、好ましくはメタ構造又はパラ構造であり、より好ましくはメタ構造である。
フタル酸単位がメタ構造である式（Ｉ）の繰り返し単位は、下記一般式（Ｉ−ｂ）で表される。式（Ｉ−ｂ）において、Ａａは、式（Ｉ）と同様である。

上記式（ＩＩ）のＲ１及び／又はＲ２が、置換の炭素数１〜４のアルキル基である場合、その置換基としては、ハロゲン、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、スルホン酸基、ニトロ基、及びシアノ基などが挙げられ、好ましくはハロゲンである。
前記Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、好ましくは水素原子又は無置換の炭素数１〜４のアルキル基であり、より好ましくは水素原子又は無置換の炭素数１〜２のアルキル基であり、さらに好ましくは無置換の炭素数１〜２のアルキル基である。Ｒ１及びＲ２は、それぞれメチル基であることが特に好ましい。

前記ポリアリレートの分子構造中において、一般式（Ｉ）で表される繰り返し単位の数は、特に限定されないが、好ましくは１５〜１７０である。同様に、一般式（ＩＩ）で表される繰り返し単位の数も特に限定されないが、好ましくは２０〜２００である。式（Ｉ）及び式（ＩＩ）の繰り返し単位の数が、それぞれ前記範囲未満であると、保護フィルムの耐熱性や機械的強度が劣化し、さらに、保護フィルムを製造するときに製膜安定性が低下するおそれがある。一方、前記の数がそれぞれ前記範囲を超えると、分子が剛直になり、保護フィルムを高倍率で延伸できないおそれがある。

前記ポリアリレートの分子構造中において、式（Ｉ）で表される繰り返し単位と、式（ＩＩ）で表される繰り返し単位の比率（モル比）は、特に限定されないが、好ましくは式（ＩＩ）：式（ＩＩＩ）のモル比が４：１０〜６：１０であり、より好ましくは４．５：１０〜５．５：１０である。式（ＩＩ）と式（ＩＩＩ）とのモル比が前記範囲であると、保護フィルムの機械的強度が向上し得る。

前記ポリアリレートは、式（Ｉ）及び式（ＩＩ）で表される繰り返し単位以外に、他の繰り返し単位を有していてもよい。前記ポリアリレートがその分子構造中に他の繰り返し単位を有する場合、式（Ｉ）及び式（ＩＩ）の各繰り返し単位の合計と他の繰り返し単位のモル比は、９０：１０〜９９：１であることが好ましい。

本発明の偏光板用保護フィルムは、上記ポリアリレートと、下記一般式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位及び一般式（ＩＶ）で表される繰り返し単位を有するポリエステルと、を含んでいる。

一般式（ＩＩＩ）において、Ｅは、ハロゲン、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、水酸基、スルホン酸基、ニトロ基又はシアノ基を表し、Ｅが複数の場合、それぞれ同一又は異なり、ｅは、前記Ｅの置換数である０〜４の整数を表す。一般式（ＩＶ）において、Ａｋは、炭素数１〜８のアルキレン基を表す。

前記Ｅが、置換の炭素数１〜４のアルキル基、又は、置換の炭素数１〜４のアルコキシ基である場合、その置換基としては、ハロゲン、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、スルホン酸基、ニトロ基、及びシアノ基などが挙げられ、好ましくはハロゲンである。
前記Ｅは、好ましくはハロゲン、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基であり、より好ましくはハロゲン、無置換の炭素数１〜４のアルキル基、又は無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基であり、さらに好ましくはハロゲン、無置換の炭素数１〜２のアルキル基、又は無置換の炭素数１〜２のアルコキシ基である。式（ＩＩＩ）及び式（ＩＶ）で表される各繰り返し単位を有するポリエステルは、そのベンゼン環にＥで表される基を有していても或いはこの基を有していなくても、柔軟性及び透明性に優れ、さらに、前記ポリアリレートと相溶し得る。

前記ｅは、好ましくは０〜２の整数であり、より好ましくは０〜１の整数であり、さらに好ましくは０である。
前記ｅが０である式（ＩＩＩ）の繰り返し単位は、下記一般式（ＩＩＩ−ａ）で表される。

上記式（ＩＶ）のＡｋは、炭素数１〜８の直鎖状のアルキレン基でもよいし、炭素数１〜８の分枝鎖状のアルキレン基でもよい。炭素数１〜８の直鎖状のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基などが挙げられる。炭素数１〜８の分枝鎖状のアルキレン基としては、メチルエチレン基、ジメチルメチレン基、２，３−ジメチルブチレン基、３−メチルペンチレン基などが挙げられる。前記Ａｋは、好ましくは炭素数１〜８の直鎖状のアルキレン基（−（ＣＨ_２）_１〜８−）であり、より好ましくは炭素数２〜４の直鎖状のアルキレン基（−（ＣＨ_２）_２〜４−）であり、特に好ましくはエチレン基である。

前記ポリエステルの分子構造中において、一般式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位の数は、特に限定されないが、好ましくは５０〜６００である。同様に、一般式（ＩＶ）で表される繰り返し単位の数も特に限定されないが、好ましくは３０〜４００である。式（ＩＩ）及び式（ＩＶ）の繰り返し単位の数が、それぞれ前記範囲未満であると、保護フィルムの耐熱性や機械的強度が劣化し、さらに、保護フィルムを製造するときに製膜安定性が低下するおそれがある。一方、前記の数がそれぞれ前記範囲を超えると、分子が剛直になり、保護フィルムを高倍率で延伸できないおそれがある。

前記ポリエステルの分子構造中において、式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位と、式（ＩＶ）で表される繰り返し単位の比率（モル比）は、特に限定されないが、好ましくは式（ＩＩＩ）：式（ＩＶ）のモル比が１２：１０〜１８：１０であり、より好ましくは１４：１０〜１６：１０である。

前記ポリエステルは、式（ＩＩＩ）及び式（ＩＶ）で表される繰り返し単位以外に、他の繰り返し単位を有していてもよい。前記ポリアリレートがその分子構造中に他の繰り返し単位を有する場合、式（ＩＩＩ）及び式（ＩＶ）の各繰り返し単位の合計と他の繰り返し単位とのモル比は、９０：１０〜９９：１であることが好ましい。

上記ポリアリレートは、例えば、ビスフェノール誘導体とフタル酸誘導体を、界面重合法、溶液重合法、又は溶融重合法によって重縮合することにより得ることができる。
上記ポリエステルは、例えば、テレフタル酸誘導体と脂肪族ジオールを重縮合することにより得ることができる。

本発明の偏光板用保護フィルムは、前記ポリアリレートと前記ポリエステルを所定の割合で混合し、これを製膜することにより得られる。
本発明の偏光板用保護フィルム中の前記ポリアリレートとポリエステルの含有量は、特に限定されず、適宜設定できる。もっとも、前記ポリアリレートが多量に含まれていると、フィルムの延伸性が低下し、一方、前記ポリエステルが多量に含まれていると、高温高湿下における寸法安定性が低下する。このような点を考慮すると、本発明の偏光板用保護フィルム中の前記ポリアリレートとポリエステルの含有比（質量比）は、好ましくは６０：４０〜１０：９０であり、より好ましくは６０：４０〜２０：８０であり、さらに好ましくは６０：４０〜４０：６０である。また、保護フィルムは、ポリアリレートよりもポリエステルを多く含む（質量換算で）ことが好ましい。ポリエステルをポリアリレートよりも多く含む保護フィルムは、熱的安定性と機械的強度のバランスが良好である上、加工性にも優れている。

なお、本発明の効果を損なわない範囲で、本発明の偏光板用保護フィルムは、前記ポリアリレート及びポリエステル以外の他の成分を含んでいてもよい。
他の成分としては、前記ポリアリレート及びポリエステル以外のポリマー、各種の添加剤などが挙げられる。
本発明の偏光板用保護フィルムが前記他の成分を含む場合、他の成分の含有量は特に限定されないが、前記フィルム中に１質量％〜１０質量％であることが好ましい。

偏光板用保護フィルムは、前記ポリアリレート及びポリエステルを含む混合物を、溶融押出し法、溶液流延法などの公知の製膜法を用いて製膜することにより得られる。
前記ポリアリレートとポリエステルは、相溶化剤などを用いなくても、両者を混合することにより相溶する。例えば、反応押出法によって前記ポリアリレートとポリエステルを混練することにより、両者は相溶する。前記ポリアリレートとポリエステルが相溶することにより、透明性に優れ且つ寸法が変化し難い偏光板用保護フィルムが得られる。前記相溶とは、ポリアリレートとポリエステルとが実質的に相分離を起こすことなく、混ざり合っている状態をいう。

［偏光板用保護フィルムの諸特性］
本発明の偏光板用保護フィルムは、その透過率が８５％以上、好ましくは８８％以上、より好ましくは９０％以上であり、そのヘイズ値が１％以下、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．３％以下である。
ただし、前記透過率は、可視光における全光線透過率であり、ＪＩＳ Ｋ７３７５（全光線透過率及び全光線反射率の求め方）に準拠して測定できる。また、ヘイズ値は、ＪＩＳ Ｋ７１３６（透明材料のヘイズの求め方）に準拠して測定できる。

本発明の偏光板用保護フィルムは、少なくとも１軸方向（ＭＤ方向及び／又はＴＤ方向）に３倍以上、好ましくは５倍以上に延伸できる。前記保護フィルムが５倍以上の高倍率で延伸できるのは、前記ポリエステルを含んでいることに起因すると推定される。
本発明の偏光板用保護フィルムは、延伸後においても透明性及び機械的強度に優れている。前記保護フィルムが延伸前及び延伸後において透明性に優れているのは、前記ポリアリレートと前記ポリエステルが相溶していることに起因すると推定される。前記保護フィルムが延伸前及び延伸後において機械的強度に優れているのは、剛直性のある前記ポリアリレートと柔軟性のある前記ポリエステルを含んでいる上、両者が相溶していることに起因すると推定される。
また、本発明の偏光板用保護フィルムを延伸した後、それを高温高湿下に曝しても寸法変化が小さい。例えば、延伸後の偏光板用保護フィルムを８０℃又は６０℃且つ湿度９０％で５００時間放置した条件下において、前記偏光板用保護フィルムの寸法変化率は、好ましくは１％以下であり、より好ましくは０．５％以下であり、さらに好ましくは０．１％以下である。前記保護フィルムが寸法変化し難いのは、前記ポリアリレートを含んでいることに起因すると推定される。なお、前記寸法変化率は、下記実施例に記載の方法によって求めることができる。
本発明の偏光板用保護フィルムの厚みは、適宜に設定できる。前記偏光板用保護フィルムは、偏光板を形成する際に延伸される。延伸することを考慮すると、偏光板用保護フィルムの厚みは、好ましくは５０μｍ〜２００μｍであり、より好ましくは１００μｍ〜２００μｍである。
本発明の偏光板用保護フィルムは、通常、長尺状に形成される。本明細書において、長尺状とは、幅に対して長さが１０倍以上、好ましくは５０倍以上である形状をいう。例えば、前記偏光板用保護フィルムは、長さ３００ｍ以上に形成される。

［偏光板］
本発明の偏光板は、本発明の偏光板用保護フィルムと、偏光フィルムと、を有する。
１つの好ましい実施形態では、図１に示すように、偏光板１は、偏光板用保護フィルム２と、偏光フィルム３と、が積層されている。他の好ましい実施形態では、図２に示すように、偏光板１は、偏光板用保護フィルム２と、偏光フィルム３と、光学フィルム４と、がこの順で積層されている。前記光学フィルム４としては、例えば、位相差フィルム、保護フィルム（この保護フィルムは、本発明の偏光板用保護フィルムを用いてもよいし、或いは、従来公知の保護フィルムを用いてもよい）などが挙げられる。

前記光学フィルムが位相差フィルムである場合、位相差フィルムの遅相軸と偏光フィルムの吸収軸が実質的に直交するように、位相差フィルムを積層することが好ましい。
また、本発明の偏光板は、長尺状に形成される。偏光板が長尺状である場合、その幅方向（ＴＤ方向）に前記偏光フィルムの吸収軸を有することが好ましい。

本発明の偏光板は、例えば、偏光板用保護フィルムの一面に、二色性物質を含む親水性ポリマー層（偏光フィルムに相当）を設けることにより得ることができる。
具体的には、本発明の偏光板は、下記工程１〜３及び必要に応じてその他の工程を経て得ることができる。
工程１：本発明の偏光板用保護フィルムの一面に、親水性ポリマーを含む樹脂組成物を塗工し、塗膜を乾燥させる工程。
工程２：前記保護フィルムと乾燥塗膜が積層された積層体を延伸する工程。
工程３：前記保護フィルムと乾燥塗膜が積層された積層体を二色性物質を用いて染色し、偏光板を得る工程。
なお、前記工程２を行った後に工程３を行うことが好ましいが、工程３を行った後に工程２を行ってもよく、或いは、工程２及び工程３を同時に行ってもよい。

（工程１）
工程１は、偏光板用保護フィルムの一面に、親水性ポリマーを含む塗膜を形成し、この塗膜を硬化させる工程である。
前記親水性ポリマーとしては、特に限定されず、一般にはＯＨ基やＣＯＯＨ基などの親水基を有するポリマーを用いることができ、好ましくはビニルアルコール系樹脂を用いることができる。前記ビニルアルコール系樹脂としては、ポリビニルアルコール、部分ホルマール化したＰＶＡ、エチレン−ビニルアルコール共重合体、及びこれらの部分ケン化物などが挙げられる。ＰＶＡは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン−ビニルアルコール共重合体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。前記ケン化度は、好ましくは９５．０モル％〜９９．９５モル％であり、より好ましくは９９．０モル％〜９９．９３モル％である。前記ケン化度は、ＪＩＳ Ｋ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。ケン化度が前記範囲のビニルアルコール系樹脂を用いることにより、耐久性に優れた偏光フィルムが得られ得る。
前記ビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、適宜設定される。前記平均重合度は、好ましくは１２００〜４５００であり、より好ましくは２５００〜４３００である。前記平均重合度は、ＪＩＳ Ｋ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。

前記親水性ポリマーを含む樹脂組成物は、代表的には、ビニルアルコール系樹脂を溶媒に溶解させた溶液である。前記溶媒としては、水、温水、親水性溶媒などが挙げられる。溶液中におけるビニルアルコール系樹脂の濃度は、好ましくは３質量％〜２０質量％である。前記濃度範囲の溶液を用いれば、略均一な塗膜を形成できる。
前記親水性ポリマーを含む樹脂組成物は、各種の添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、好ましくは可塑剤や界面活性剤などが挙げられる。可塑剤としては、例えば、エチレングリコールなどの多価アルコールが挙げられる。界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤が挙げられる。前記可塑剤や界面活性剤は、塗膜の延伸性や染色性を向上させる機能を有する。

前記親水性ポリマーを含む樹脂組成物を偏光板用保護フィルムの一面に塗工することにより、塗膜を形成する。前記樹脂組成物を塗工する前に、前記保護フィルムの一面を表面処理してもよい。前記表面処理としては、コロナ処理、フレーム処理、プラズマ処理、プライマー処理などが挙げられる。このような表面処理を行うことにより、偏光板用保護フィルムの一面に塗膜を強固に接着させることができる。
前記樹脂組成物の塗工方法は、特に限定されない。前記塗工方法としては、例えば、ロールコート法、グラビアコート法、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーオート法などが挙げられる。
前記塗膜を乾燥させることにより、偏光板用保護フィルムと乾燥塗膜が積層された積層体が得られる。乾燥は、自然乾燥、加熱乾燥、又はこれらの併用でもよい。乾燥塗膜の厚みは、好ましくは１μｍ〜５０μｍである。
本発明によれば、前記樹脂組成物を塗工することのみによって、接着剤層を介在させずに、偏光板用保護フィルムと乾燥塗膜（親水性ポリマー層）を直接に密着積層できる。このため、寸法変化率の小さい偏光板が得られ得る。

（工程２）
工程１で得られた偏光板用保護フィルムと乾燥塗膜の積層体を、延伸する。前記保護フィルムと乾燥塗膜が積層された状態で延伸する（積層体を延伸する）ことにより、寸法変化率の小さい偏光板が得られ得る。
前記延伸方法は、特に限定されない。前記延伸方法としては、縦一軸延伸法、横一軸延伸法、縦横同時二軸延伸法、縦横逐次二軸延伸法などが挙げられる。１つの実施形態においては、長尺状の積層体の幅方向（ＴＤ方向）に１軸延伸することが好ましい。このように幅方向に延伸することにより、偏光板用保護フィルムの幅方向に偏光フィルムの吸収軸を発現させることができる。
延伸手段としては、ロール延伸機、テンター延伸機、二軸延伸機などが挙げられる。延伸倍率は、好ましくは３倍〜７倍であり、より好ましくは４倍〜７倍である。延伸倍率が前記範囲よりも低いと、偏光特性が不十分な偏光フィルムが得られるおそれがある。延伸場率が前記範囲よりも高いと、乾燥塗膜（親水性ポリマー層）にクラックが生じるおそれがある。上述のように、本発明の偏光板用保護フィルムは、破断することなく５倍以上に延伸できるので、前記積層体を７倍程度にまで延伸することも可能である。
延伸温度は、積層体が熱劣化しない温度に設定される。例えば、延伸温度は、偏光板用保護フィルム（ポリアリレートとポリエステルの混合物）のガラス転移温度〜ガラス転移温度＋５０℃が好ましい。
本発明の偏光板用保護フィルムのガラス転移温度は、ポリアリレート及びポリエステルの含有比などによって異なるが、１００℃〜１７０℃の範囲であり、好ましくは１２０℃〜１６０℃である。ただし、前記ガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠したＤＳＣ法により求めることができる。
なお、延伸処理の前後には、予熱、熱処理、冷却などの各工程を適宜設けてもよい。

（工程３）
工程２で得られた延伸後の積層体を、二色性物質を用いて染色する。二色性物質としては、ヨウ素、二色性染料などが挙げられる。
例えば、二色性物質を水に溶解させた染色溶液中に、前記積層体を浸漬する。前記二色性色素がヨウ素である場合、前記染色溶液としては、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液が用いられる。この水溶液中におけるヨウ素の含有量は、例えば、水１００質量部に対して０．０１〜２質量である。また、前記水溶液中におけるヨウ化カリウムの含有量は、例えば、水１００質量部に対して０．５〜１０質量部である。前記水溶液の温度は、２０〜４０℃が好ましく、浸漬時間は、５秒〜２４０秒が好ましい。前記温度範囲及び浸漬時間により、乾燥塗膜中に二色性物質を良好に含浸又は吸着させることができる。二色性物質によって染色された乾燥塗膜は、偏光特性を生じる。すなわち、染色後の乾燥塗膜が、偏光フィルムである。

（その他の工程）
前記乾燥塗膜を染色する前に、乾燥塗膜を膨潤させる工程を行ってもよい。例えば、前記積層体を２０〜５０℃程度の水中に浸漬することにより、乾燥塗膜を膨潤させることができる。前記膨潤工程は、乾燥塗膜の表面の汚れを除去し且つ乾燥塗膜を水で膨潤させ、二色性物質の導入ムラを防止するために行われる。
また、前記乾燥塗膜を染色した後、架橋工程、洗浄工程、及び乾燥工程を順に行ってもよい。架橋工程は、染色後の乾燥塗膜に、ホウ酸などの架橋剤を含浸させる工程である。洗浄工程は、積層体に付着している不要残存物を洗い流す工程である。乾燥工程は、洗浄後の積層体を乾燥する工程である。
これら膨潤工程、架橋工程、洗浄工程及び乾燥工程は、従来公知の条件で行うことができるので、その詳細説明は省略する。

以上のようにして、偏光板用保護フィルムと偏光フィルム（二色性物質を含む親水性ポリマー層）とが積層された偏光板を得ることができる。
前記偏光板用保護フィルムと偏光フィルムの厚みは、延伸によって当初よりも薄くなる。延伸後の保護フィルムの厚みは、好ましくは２０μｍ〜８０μｍであり、より好ましくは２０μｍ〜６０μｍである。前記偏光板中の偏光フィルムの厚みは、特に限定されないが、好ましくは１μｍ〜１０μｍであり、より好ましくは１μｍ〜６μｍである。
得られた偏光板は、図１に示すような形態である。実用に際して、この偏光板の偏光フィルムの表面に、位相差フィルムのような他の光学フィルムを貼り合わせることが好ましい。上記製造方法において長尺状の偏光板用保護フィルムを用いた場合、長尺状の偏光板が得られる。長尺状の偏光板に前記他の光学フィルムを貼り合わせるときには、いわゆるロール・トゥ・ロールによる貼り合わせ加工を行うことができる。

本発明の偏光板（偏光フィルム）は、可視光領域の少なくとも一部の波長において吸収二色性を示す。
前記偏光板の単体透過率（２３℃、波長５５０ｎｍ）は、３５％〜４６％であり、好ましくは３９％〜４６％である。
前記偏光板の偏光度は、９５％以上であり、好ましくは９８％以上である。

本発明の偏光板は、前記偏光板用保護フィルムと、前記二色性物質を含む親水性ポリマー層からなる偏光フィルムと、を有する。前記偏光フィルムの厚みは前記保護フィルムに比して非常に薄いため、前記偏光板の機械的強度及び寸法変化率は、前記偏光板用保護フィルムに依存している。上述の通り、本発明の偏光板用保護フィルムは、それを延伸した後、透明性及び機械的強度に優れているだけでなく、寸法変化率も小さい。従って、本発明の偏光板についても、透明性及び機械的強度に優れ、さらに、高温高湿下に曝されても寸法変化率が小さい。
従来の保護フィルムは、高温高湿下に曝されると寸法が大きく変化するので、この保護フィルムに積層された偏光フィルムが歪み、その結果、偏光フィルムの吸収軸がずれて、光漏れが生じる。本発明の偏光板用保護フィルムは、寸法変化率が小さいので、これに積層された偏光フィルムの歪みを防止できる。従って、本発明の偏光板は、高温高湿下に曝されても偏光特性が低下し難く、長期間に渡って光漏れを防止できる。

［偏光板の用途］
本発明の偏光板は、図１に示す態様で使用でき、或いは、図２に示すように、偏光フィルム３の表面に他の光学フィルム４を積層した態様で使用できる。
好ましい本発明の偏光板１は、図２に示すように、偏光板用保護フィルム２と、偏光フィルム３と、光学フィルム４と、を有する。より好ましくは、前記光学フィルム４が位相差フィルムである。
本発明の偏光板が長尺状である場合、実用的には、これを適宜な形状に打ち抜いて使用される。
本発明の偏光板は、好ましくは、液晶表示装置内に組み込まれる。前記偏光板を有する液晶表示装置の好ましい用途は、テレビ、携帯電話、カメラなどである。

本発明について、実施例及び比較例を示して詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施例のみに限定されるものではない。

［実施例１］
下記式（Ｖ）で表される繰り返し単位を有するポリアリレートを２０質量部、下記式（ＶＩ）で表される繰り返し単位を有するポリエステルを８０質量部配合し、ベント付き二軸押出し機を用いて、２８０℃で混練し、ペレットを形成した。ただし、式（Ｖ）のｐ＝７５、ｑ＝１５０である。式（ＶＩ）のｒ＝２７９、ｓ＝１８６である。
式（Ｖ）で表される繰り返し単位を有するポリアリレートは、ビスフェノールＡとイソフタル酸を、モル比１：２で、界面重合反応させることにより得ることができる。
式（ＶＩ）で表される繰り返し単位を有するポリエステルは、テレフタル酸とエチレングリコールを、モル比３：２で、脱水縮合させることにより得ることができる。
前記ペレットを、公知のＴダイ法（押出温度２８０℃）により製膜することにより、厚み１５０μｍのフィルムを作製した。

実施例１のフィルムを、走査型電子顕微鏡（（株）日立製作所製、製品名「Ｈ−７６５０」）を用いて観察したところ、ポリアリレートとポリエステルが相溶していることが確認された。また、同様に原子間力顕微鏡（ビーコインスツルメンツ社製、製品名「Ｎａ Ｎｏ Ｓｃｏｐｅ Ｖ＋Ｄ３１００」）を用いても、両ポリマーが相溶していることが確認された。

［実施例２］
式（Ｖ）で表される繰り返し単位を有するポリアリレートを４５質量部及び式（ＶＩ）で表される繰り返し単位を有するポリエステルを５５質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを作製した。
実施例２についても、実施例１と同様にして確認したところ、両ポリマーが相溶していた。

［実施例３］
式（Ｖ）で表される繰り返し単位を有するポリアリレートを５５質量部及び式（ＶＩ）で表される繰り返し単位を有するポリエステルを４５質量部に変えたこと以外は、実施例１と同様にしてフィルムを作製した。
実施例３についても、実施例１と同様にして確認したところ、両ポリマーが相溶していた。

［比較例１］
式（Ｖ）で表される繰り返し単位を有するポリアリレートのみを、公知のＴダイ法（押出温度２６０℃）により製膜することにより、厚み１５０μｍのフィルムを作製した。

［比較例２］
式（ＶＩ）で表される繰り返し単位を有するポリエステルのみを、公知のＴダイ法（押出温度２６０℃）により製膜することにより、厚み１５０μｍのフィルムを作製した。

［比較例３］
トリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム（株）製、製品名「ＴＤ８０ＵＬフィルム」。厚み８０μｍ）を使用した。

［比較例４］
ポリエチレンテレフタレート（イーストマンケミカル社製、製品名「Ｅａｓｔｍａｎ ＰＥＴ９９２１」）を、公知のＴダイ法（押出温度２７０℃）により製膜することにより、厚み１５０μｍのフィルムを作製した。

［比較例５］
アクリル樹脂（三菱レイヨン（株）製、製品名「アクリペットＶ」）を、公知のＴダイ法（押出温度２５０℃）により製膜することにより、厚み１５０μｍのフィルムを作製した。

［比較例６］
環状オレフィン樹脂フィルム（ＪＳＲ（株）製、製品名「アートンフィルム」。厚み１５０μｍ）を使用した。

［比較例７］
ナイロン６（ユニチカ（株）製、製品名「Ａ１０３０ＢＲＴ」）を、公知のＴダイ法（押出温度２７０℃）により製膜することにより、厚み１５０μｍのフィルムを作製した。

［比較例８］
ナイロン１２（宇部興産（株）製、製品名「ＵＢＥＳＴＡ３０３０ＸＡ」）を、公知のＴダイ法（押出温度２７０℃）により製膜することにより、厚み１５０μｍのフィルムを作製した。

［延伸性］
各実施例及び比較例のフィルムを、それぞれ縦横１２ｃｍ×１２ｃｍに裁断し、バッチ式延伸機（ｂｒｕｃｋｎｅｒ製）を用いて、ＴＤ方向に５倍延伸した。なお、実施例１〜３、比較例３及び５のフィルムの延伸温度はそれぞれ１５０℃、比較例１及び６の延伸温度はそれぞれ１６０℃、比較例２及び４の延伸温度はそれぞれ１００℃、比較例７及び８の延伸温度はそれぞれ１２０℃とした。

その結果を表１に示す。なお、表１の延伸性において、「良好」は、５倍延伸してもフィルムに破断などが生じておらず、良好に延伸できたことを表す。表１の延伸性において、「〜倍」という表示は、延伸途中でフィルムが破断した場合であって、その破断時の延伸倍率を表す。
そして、延伸性が良好なフィルムについては、下記機械的強度を測定し、延伸性が良好でないフィルム（５倍に延伸できなかったフィルム）については、下記機械的強度を含む次以降の試験及び測定を行わなかった。

［機械的強度］
前記延伸後のフィルム（厚み約３０μｍ）について、ＪＩＳ Ｐ８１１５に準拠したＭＩＴ形耐折度試験機（（株）安田精機製作所製）を用いて、それぞれＭＤ方向及びＴＤ方向における折り曲げ試験を行った。ＭＤ方向における折り曲げ試験（表１のＭＤ方向の機械的強度）は、延伸後のフィルムの中央部において、ＴＤ方向と平行な方向に折れ線が生じるように、前記フィルムを往復５００回折り曲げた。ＴＤ方向における折り曲げ試験（法１のＴＤ方向の機械的強度）は、延伸後のフィルムの中央部において、ＭＤ方向と平行な方向に折れ線が生じるように、前記フィルムを往復５００回折り曲げた。
その結果を表１に示す。なお、表１の機械的強度において、「良好」は、フィルムを往復５００回折り曲げてもフィルムが破断しなかったことを表す。表１の機械的強度において、「〜回」という表示は、試験途中でフィルムが破断した場合であって、その破断時の折り曲げ回数を表す。
そして、ＭＤ方向及びＴＤ方向の機械的強度が良好なフィルムについては、下記透過率及びヘイズ値を測定し、機械的強度が良好でないフィルム（ＭＤ方向及びＴＤ方向の少なくとも何れかが往復５００回未満で破断したフィルム）については、下記透過率を含む次以降の試験及び測定を行わなかった。

［透過率］
ＪＩＳ Ｋ７３７５に準拠した透過率測定装置（（株）日立ハイテクノロジー製、製品名「日立分光光度計 Ｕ−４１００」）を用いて、延伸後のフィルムの全光線透過率を測定した。その結果を表１に示す。

［ヘイズ値］
ＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠したヘイズ測定装置（（株）村上色彩技術研究所製、製品名「ヘイズメーター ＨＭ−１５０」）を用いて、延伸後のフィルムのヘイズ値を測定した。その結果を表１に示す。

［寸法変化］
延伸後のフィルムを、縦横１０ｃｍ×１０ｃｍに裁断して４つの試験片を形成し、それぞれ下記の４つの条件下に曝した後、下記式１及び２から試験片のＭＤ方向及びＴＤ方向における寸法変化率を求めた。
条件１：試験片を８０℃のオーブン内に５００時間放置。
条件２：試験片を１００℃のオーブン内に５００時間放置。
条件３：試験片を６０℃、湿度９０％の恒温恒湿装置内に５００時間放置。
条件４：試験片を８５℃、湿度８５％の恒温恒湿装置内に５００時間放置。
式１：試験片のＭＤ方向の寸法変化率（％）＝｛（放置前の試験片のＭＤ方向の長さ−５００時間放置後の試験片のＭＤ方向の長さ）／放置前の試験片のＭＤ方向の長さ｝×１００。
式２：試験片のＴＤ方向の寸法変化率（％）＝｛（放置前の試験片のＴＤ方向の長さ−５００時間放置後の試験片のＴＤ方向の長さ）／放置前の試験片のＴＤ方向の長さ｝×１００。
その結果を表１に示す。なお、表１の寸法変化率については、上記各条件におけるＭＤ方向及びＴＤ方向における寸法変化率のうち、最も悪い値（最も大きい寸法変化率）を代表的に記載した。

［評価］
実施例１〜３のフィルムは、５倍以上に延伸でき、延伸後においても機械的強度及び透明性に優れていた。さらに、実施例１〜３のフィルムは、高温高湿下において、寸法が殆ど変化しなかった。
一方、比較例２及び４のフィルムは、高温高湿下において寸法が大きく変化した。

本発明の偏光板用保護フィルムは、偏光板の構成部材として利用できる。特に、保護フィルムの一面に偏光フィルムを設けた後、延伸処理を施して偏光板を形成する場合に、本発明の偏光板用保護フィルムは、有用である。

１…偏光板、２…偏光板用保護フィルム、３…偏光フィルム、４…光学フィルム

Claims (8)

1. 一般式（Ｉ）で表される繰り返し単位及び一般式（ＩＩ）で表される繰り返し単位を有するポリアリレートと、一般式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位及び一般式（ＩＶ）で表される繰り返し単位を有するポリエステルと、を含む偏光板用保護フィルム。
   

   

   Ａ、Ｂ及びＤは、それぞれ独立して、ハロゲン、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、水酸基、スルホン酸基、ニトロ基又はシアノ基を表し、Ａ、Ｂ及びＤが、それぞれ複数の場合、それぞれ同一又は異なり、ａ、ｂ及びｄは、それぞれ前記Ａ、Ｂ及びＤの置換数である０〜４の整数を表し、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、水素原子又は置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基を表す。
   

   

   Ｅは、ハロゲン、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、水酸基、スルホン酸基、ニトロ基又はシアノ基を表し、Ｅが複数の場合、それぞれ同一又は異なり、ｅは、前記Ｅの置換数である０〜４の整数を表し、Ａｋは、炭素数１〜８のアルキレン基を表す。
2. 前記ポリアリレートとポリエステルが相溶している請求項１に記載の偏光板用保護フィルム。
3. 前記ポリアリレートとポリエステルの質量比が６０：４０〜１０：９０である請求項１又は２に記載の偏光板用保護フィルム。
4. 前記式（ＩＶ）のＡｋが、炭素数１〜８の直鎖状のアルキレン基である請求項１〜３のいずれかに記載の偏光板用保護フィルム。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の偏光板用保護フィルムと、偏光フィルムと、を有する偏光板。
6. 前記偏光フィルムが、前記偏光板用保護フィルムの一面に設けられた、二色性物質を含む親水性ポリマー層である請求項５に記載の偏光板。
7. 前記偏光板用保護フィルムと親水性ポリマー層が積層された状態で延伸されている請求項６に記載の偏光板。
8. 請求項５〜７のいずれかに記載の偏光板を有する液晶表示装置。

Images