JP2016099616A - 切削方法、切削方法を含む偏光板の製造方法、および偏光板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シクロオレフィン系樹脂からなるフィルム(COPフィルム)、第一の接着剤層、およびポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムをこの順に積層してなる偏光板(偏光板積重体W)の端面を切削する切削方法であって、COPフィルムは、その接着剤層側の表面が有機溶剤で処理されており、偏光板(偏光板積重体W)の端面におけるCOPフィルム側から偏光フィルム側に向かう方向に沿って切削刃(端面加工用カッター100、回転体10)を接触させる切削工程を行うことにより、端面を切削する。
【選択図】図3
Description
本発明においてシクロオレフィン系樹脂からなるフィルム(以下、COPフィルムと称する場合がある)は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムを保護する保護層として機能する。
COPフィルムは、接着剤層を介して(接着剤を用いて)偏光フィルムに貼り合わされる前に、接着剤層との接着力(親和性)を向上させるために、その接着剤層側の表面が有機溶剤で処理される。具体的には、実質的に溶質を含まない有機溶剤と接触させて表面処理する。本明細書においては、COPフィルムに有機溶剤を接触させる表面処理を「溶剤処理」と称することがある。
溶解度(重量%)=〔R/{L×F/(F+S)}〕×100
から、COPフィルムの溶解度(重量%)を算出する。
溶剤処理に用いる有機溶剤が脂環式炭化水素類を含んでいる場合においても、当該有機溶剤は、脂環式炭化水素類と貧溶媒との混合物であることがより好ましい。脂環式炭化水素類に混合される貧溶媒としては、有機酸のアルキルエステル、具体的には上述した脂肪族エステル類が好ましく、酢酸エステル類がより好ましい。
Re=(nx−ny)×d
で定義される値であり、市販の各種位相差計を用いて測定することができる。
本発明においてポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルム(以下、単に偏光フィルムと称する場合がある)は、偏光性能を有していればよく、その構成は特に限定されないが、例えば、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂に、二色性色素を吸着配向させることによって構成されていることが好ましい。偏光子層である偏光フィルムの厚さは、30μm以下であることが好ましく、25μm以下であることがより好ましく、15μm以下であることがさらに好ましく、10μm以下であることが特に好ましく、7μm以下であることが最も好ましい。尚、偏光フィルムの厚さの下限値は、特に限定されないが、例えば2μmとすることができる。
ケン化度(モル%)={(水酸基の数)/(水酸基の数+酢酸基の数)}×100
で定義される。尚、ケン化度は、JIS K 6726:1994「ポリビニルアルコール試験方法」に準拠して求めることができる。ケン化度が高いほど、水酸基の割合が高いことを示しており、従って、結晶化を阻害する酢酸基の割合が低いことを示している。
本発明において第一の接着剤層は、上記COPフィルムと上記偏光フィルムとを貼り合わせる機能を有する。本発明において第二の接着剤層は、上記偏光フィルムと後述する第二の保護フィルムとを貼り合わせる機能を有する。上記第一の接着剤層および第二の接着剤層は、それぞれ第一の接着剤組成物および第二の接着剤組成物から形成される。これら接着剤組成物は、互いに同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。以下の説明において、単に「接着剤組成物」と称する場合には、特に断りの無い限り、第一の接着剤組成物および第二の接着剤組成物に共通する内容である。
本発明において保護フィルムは、透明樹脂からなるフィルムであり、第一の保護フィルムは上述したCOPフィルム上に貼合され、第二の保護フィルムは上述した偏光フィルム上に貼合される。これら保護フィルムは、互いに同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。以下の説明において、単に「保護フィルム」と称する場合には、特に断りの無い限り、第一の保護フィルムおよび第二の保護フィルムに共通する内容である。
本発明におけるセパレートフィルムは、剥離フィルムとも称され、第二の粘着剤層を保護する機能を備えており、偏光板の使用時に、第二の粘着剤層が露出するように当該偏光板から剥離される。本発明における上記セパレートフィルムとしては、当分野においてセパレートフィルムの形成材料として広く用いられている樹脂で適宜構成された樹脂フィルムを、特に制限無く用いることができる。上記樹脂としては、上述した第一および第二の保護フィルムと同様の樹脂、例えば、酢酸セルロース系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。これら樹脂のなかでも、酢酸セルロース系樹脂およびシクロオレフィン系樹脂がより好適に用いられる。また、セパレートフィルムとして、市販品を適宜用いることもできる。
本発明において第一の粘接着剤層は、上述したCOPフィルムと上記第一の保護フィルムとを着脱自在に貼り合わせる機能を有する粘着剤層或いは接着剤層である。本発明において第二の粘着剤層は、上記第一保護フィルムと上記セパレートフィルムとを着脱自在に貼り合わせる機能を有する粘着剤層である。上記第一の粘接着剤層および第二の粘着剤層は、それぞれ第一の粘接着剤組成物(以下、単に粘着剤組成物と記す場合がある)および第二の粘着剤組成物から形成される。これら粘着剤組成物は、互いに同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。以下の説明において、単に「粘着剤組成物」と称する場合には、特に断りの無い限り、第一の粘接着剤組成物および第二の粘着剤組成物に共通する内容である。
次に、本発明に係る切削方法によって切削される偏光板の製造方法を説明する。以下の説明においては、セパレートフィルム、第二の粘着剤層、第一の保護フィルム、第一の粘接着剤層、シクロオレフィン系樹脂からなるフィルム、第一の接着剤層、偏光フィルム、第二の接着剤層、および第二の保護フィルムをこの順に積層してなる偏光板を製造する方法を例に挙げて説明する。
(i) シクロオレフィン系樹脂からなるフィルムの表面に、実質的に溶質を含まない有機溶剤を接触させて表面処理(溶剤処理)する表面処理工程、
(ii)表面処理工程後、上記有機溶剤を除去してCOPフィルムを乾燥させる乾燥工程、
(iii) 乾燥工程後のCOPフィルムを、その処理面が貼合面となるように、第一の接着剤層を介して偏光フィルムに貼り合わせる第一貼合工程、
(iv)上記COPフィルムにおける非接着剤層側の表面に、第一の粘接着剤層を介して第一の保護フィルムを貼り合わせる第二貼合工程、
(v) 上記偏光フィルムにおける非接着剤層側の表面に、第二の接着剤層を介して第二の保護フィルムを貼り合わせる第三貼合工程、
(vi) 上記第一の保護フィルムにおける非粘接着剤層側の表面に、第二の粘着剤層を介してセパレートフィルムを貼り合わせる第四貼合工程。
次に、上記構成の偏光板を本発明に係る切削方法によって切削加工する切削装置の構成の一例を、図1,2を参照しながら説明する。尚、切削装置の構成は、本発明に係る切削方法を実施することができる構成であればよく、従って、下記構成に限定されない。
先ず、切削装置が備える端面加工用カッターの構成について説明する。図1に示すように、端面加工用カッターは、回転体10を備えている。回転体10は、支持台10aに固定されており、回転軸Aを軸(回転中心)として一方向に回転する。回転体10は、回転軸Aに対して垂直な設置面Sを有している。尚、図1には回転体10が円盤形状である場合を示しているが、回転体10の形状は当該形状に限定されるものではない。
図3に示すように、切削装置は、偏光板における互いに背向する二つの端面を同時に切削加工することができるように、上記構成の端面加工用カッター100を二つ備えている。従って、偏光板の端面におけるCOPフィルム側から偏光フィルム側に向かう方向に沿って切削刃が接触する向きとなるように、二つの端面加工用カッター100のうちの一方の回転体10は、図1(b)中の矢印方向に回転するようになっており、他方の回転体10は、その切削部(切削刃)等の各種部材が上記一方の回転体10の切削部(切削刃)等の各種部材と面対称となるように設けられ、上記一方の回転体10とは逆方向に回転するようになっている。
上記構成の切削装置を用いて偏光板積重体Wの端面の切削加工を行う方法、即ち、本発明に係る切削方法の一例を、図3を参照しながら説明する。尚、以下の説明においては、複数枚の偏光板を重ね合せてなる偏光板積重体Wの端面の切削加工を行う方法を例に挙げるが、端面の切削加工は、一枚の偏光板に対して行ってもよい。
<偏光フィルムの作製>
平均重合度約2,400、およびケン化度99.9モル%以上であるポリビニルアルコールからなる、厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルムを、30℃の純水に1分間浸漬した。次に、当該ポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.02/2/100の水溶液に30℃で1分間浸漬して染色した。その後、染色したポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が12/5/100の水溶液に56.5℃で5分間浸漬して、ホウ酸処理を行った。また、ポリビニルアルコールフィルムの延伸を、主に、上記染色およびホウ酸処理の工程で行った。全体の延伸倍率は、5.3倍であった。次いで、ホウ酸処理後のポリビニルアルコールフィルムを、8℃の純水で洗浄した後、65℃で1分間乾燥した。これにより、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している、厚さ約30μmの偏光フィルムを作製した。
アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール〔商品名:“ゴーセファイマー Z−200”、日本合成化学工業株式会社製、4%水溶液の粘度=12.4mPa・sec、ケン化度=99.1モル%〕を純水に溶解し、濃度が10%の水溶液を調製した。このアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール水溶液と、架橋剤であるグリオキシル酸ナトリウムとを、前者:後者の固形分重量比が1:0.1となるように混合し、さらに、水100部に対してアセトアセチル基変性ポリビニルアルコールが2.5部となるように、混合物を純水で希釈して、接着剤組成物(第一および第二の接着剤組成物)を調製した。
延伸シクロオレフィン系樹脂からなる厚さ25μmのCOPフィルム〔商品名:“ゼオノアフィルム”、日本ゼオン株式会社製、面内位相差値=90nm、厚さ方向の位相差値=79nm〕の片面に、塗工機〔第一理化株式会社製のバーコーター〕を用いて、トルエン:メチルエチルケトン=3:7(体積比)で混合してなる有機溶剤を塗工した。この塗工は、塗工面に送風機で風を当てながら行った。そして、COPフィルムにおける、上記有機溶剤で処理された処理面に、コロナ処理を施した。これにより、接着剤層側の表面が表面処理されたCOPフィルムを作製した。
厚さ40μmの(メタ)アクリル系樹脂フィルム(樹脂組成物全体に対してアクリル系ゴム粒子を30%添加した(メタ)アクリル系樹脂フィルム)の片面に、コロナ処理を施した。これにより、第一の保護フィルムを作製した。
上記偏光フィルムの両面に、上記接着剤組成物を23℃の雰囲気下で塗布した。そして、一方の接着剤組成物塗布面に、上記COPフィルムを、表面処理された側の表面が貼合面となるようにして貼り合わせると共に、他方の接着剤組成物塗布面に、第二の保護フィルムを、コロナ処理された側の表面が貼合面となるようにして貼り合わせた。上記貼り合わせは、貼付装置〔フジプラ株式会社製の“LPA3301”〕を用いて行った。次いで、接着剤組成物を80℃で5分間乾燥して、第一および第二の接着剤層を形成した。これにより、COPフィルム、第一の接着剤層、偏光フィルム、第二の接着剤層、および第二の保護フィルムをこの順に積層してなる積層体を得た。
端面を切削する前の上記偏光板100枚を、その積層方向(COPフィルム側から偏光フィルム側に向かう方向)が互いに同じになるように、四辺を揃えて重ね合せて固定し、偏光板積重体を形成した。
第一の切削部群および第二の切削部群がそれぞれ五つの切削部を有している二つのカッターが、互いに向かい合って設けられていることを除いて、図1〜3に示す切削装置と同様の切削装置を用いて切削工程を行った。以下、図1〜3を援用しながら本実施例に用いた切削装置の構成を説明する。
・切削刃Bの形状:直線状、
・傾斜角θ1:30度、
・回転体10の回転速度:4800rpm、
・偏光板積重体Wと回転体10との間の相対移動速度:400mm/分、
・荒削り時の1回の切削深さ(1〜4回目の切削加工の各切削深さ):0.24mm、
・仕上げ時の切削深さ(5回目の切削加工の切削深さ):0.04mm、
・総切削深さ:1.00mm。
上記切削加工を行った偏光板積重体Wに関して、COPフィルムと偏光フィルムとの間の剥がれの有無および剥がれ量を、顕微鏡で観察しながら測定した。その結果、剥がれは確認されなかった(剥がれ量は0μm)。
上記切削加工を行った偏光板のセパレートフィルムを剥がして、当該偏光板の第二の粘着剤層をガラスに貼り合わせた後、表面保護フィルムを剥がした。この偏光板の第三の粘着剤層のコーナー部(隅部)に、テープ(積水化学工業株式会社製のビニクロステープ No.750(茶)50mm×50m)を貼り付けた後、一気にテープを剥がすテープ剥離試験を行った。そして、当該テープ剥離試験を1枚の偏光板について4コーナー(四隅)で行い、15枚の偏光板で実施した。つまり、合計60コーナーに対してテープ剥離試験を行い、剥がれが発生したコーナー数を計測した。その結果、剥がれたコーナー数は0(0/60)であった。
偏光板積重体Wを、切削装置の切削刃が表面保護フィルム側(偏光フィルム側からCOPフィルム側に向かう方向)から進入するようにして固定したこと以外は、実施例1の切削加工と同様の切削加工を行い、四つの端面を切削加工した偏光板積重体W(100枚の偏光板)を製造した。そして、剥がれ量の測定およびテープ剥離試験を行った。その結果、剥がれは確認され、剥がれ量は131μmであった。また、剥がれたコーナー数は1(1/60)であった。結果を表2にまとめた。
延伸シクロオレフィン系樹脂からなるフィルムに表面処理(溶剤処理)を行わなかったこと以外は、実施例1の作製方法と同様の作製方法を行い、偏光板を作製した。次いで、実施例1の積重工程および切削加工と同様の積重工程および切削加工を行い、四つの端面を切削加工した偏光板積重体W(100枚の偏光板)を製造した。そして、剥がれ量の測定およびテープ剥離試験を行った。その結果、剥がれは確認され、剥がれ量は244μmであった。また、剥がれたコーナー数は48(48/60)であった。結果を表2にまとめた。
偏光板積重体Wを、切削装置の切削刃が表面保護フィルム側(偏光フィルム側からCOPフィルム側に向かう方向)から進入するようにして固定したこと以外は、比較例2の切削加工と同様の切削加工を行い、四つの端面を切削加工した偏光板積重体W(100枚の偏光板)を製造した。そして、剥がれ量の測定およびテープ剥離試験を行った。その結果、剥がれは確認され、剥がれ量は189μmであった。また、剥がれたコーナー数は1(1/60)であった。結果を表2にまとめた。
Claims (9)
- シクロオレフィン系樹脂からなるフィルム、第一の接着剤層、およびポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムをこの順に積層してなる偏光板の端面を切削する切削方法であって、
上記シクロオレフィン系樹脂からなるフィルムは、その接着剤層側の表面が有機溶剤で処理されており、
偏光板の端面における、シクロオレフィン系樹脂からなるフィルム側から偏光フィルム側に向かう方向に沿って切削刃を接触させる切削工程を行うことにより、上記端面を切削することを特徴とする切削方法。 - 上記切削工程を行う前に、複数枚の偏光板をその積層方向が互いに同じになるように重ね合せて偏光板積重体を形成する積重工程を行うことを特徴とする、請求項1に記載の切削方法。
- 上記偏光板が、シクロオレフィン系樹脂からなるフィルムにおける非接着剤層側の表面に、第一の粘接着剤層、および第一の保護フィルムがこの順にさらに積層されている偏光板であることを特徴とする、請求項1または2に記載の切削方法。
- 上記偏光板が、偏光フィルムにおける非接着剤層側の表面に、第二の接着剤層、および第二の保護フィルムがこの順にさらに積層されている偏光板であることを特徴とする、請求項3に記載の切削方法。
- 上記偏光板が、第一保護フィルムにおける非粘接着剤層側の表面に、第二の粘着剤層、およびセパレートフィルムがこの順にさらに積層されている偏光板であることを特徴とする、請求項4に記載の切削方法。
- 上記切削工程が、回転軸に対して垂直な設置面に設置された複数の切削部を備える回転体を回転させ、上記切削部の各々の頂面に形成された切削刃を偏光板の端面に接触させることによって当該端面を切削する工程であることを特徴とする、請求項1から5の何れか1項に記載の切削方法。
- 上記切削工程では、切削している端面の長手方向に沿って、偏光板に対して回転体を回転させながら相対移動させることを特徴とする、請求項6に記載の切削方法。
- 請求項1から7の何れか1項に記載の切削方法を含む偏光板の製造方法。
- 請求項8に記載の製造方法で製造された偏光板。
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