JP2017004016A - 両面保護フィルム付偏光板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材フィルム、ヨウ素系偏光子及び第1保護フィルムをこの順で含む多層フィルムから基材フィルムを剥離除去する工程と、ヨウ素系偏光子の外面に第2保護フィルムを貼合する工程を含み、第1及び第2保護フィルムが透湿度150g/m2/24hr以下の熱可塑性樹脂フィルムであり、第2保護フィルムを貼合するときのヨウ素系偏光子の水分率が8重量%未満である両面保護フィルム付偏光板の製造方法、並びに水分率が8重量%未満のヨウ素系偏光子の両面に透湿度150g/m2/24hr以下の熱可塑性樹脂フィルムが積層された両面保護フィルム付偏光板が提供される。
【選択図】図8
Description
前記片面保護フィルム付偏光板におけるヨウ素系偏光子の外面に第2保護フィルムを貼合して、両面保護フィルム付偏光板を得る工程と、
を含み、
前記第1保護フィルム及び前記第2保護フィルムは、透湿度150g/m2/24hr以下の熱可塑性樹脂フィルムであり、
前記第2保護フィルムを貼合するときの前記ヨウ素系偏光子の水分率が8重量%未満である、両面保護フィルム付偏光板の製造方法。
前記第1保護フィルム及び前記第2保護フィルムは、透湿度150g/m2/24hr以下の熱可塑性樹脂フィルムであり、
前記第2保護フィルムを貼合するときの前記ヨウ素系偏光子の水分率が8重量%未満である、両面保護フィルム付偏光板の製造方法。
両面に積層される保護フィルムはいずれも、透湿度150g/m2/24hr以下の熱可塑性樹脂フィルムであり、
前記ヨウ素系偏光子の水分率が8重量%未満である、両面保護フィルム付偏光板。
本発明に係る両面保護フィルム付偏光板の製造方法は、図1に示されるとおり、下記の工程を含むものであることができる。
(2)片面保護フィルム付偏光板におけるヨウ素系偏光子外面に第2保護フィルムを貼合して、両面保護フィルム付偏光板を得る工程S20(以下、「両面保護フィルム付偏光板作製工程S20」ともいう)。
a)透湿度の低い保護フィルムを両面に適用すると、ヨウ素系偏光子中の水分が外部に放散されにくく、水分がヨウ素系偏光子の中にたまってしまうこと、
b)耐熱性試験における赤変や偏光特性の低下は、このヨウ素系偏光子中に残留する水分によって引き起こされること
などの状況から、上記のとおり第2保護フィルムを貼合するときのヨウ素系偏光子の水分率を管理することが有効である。ヨウ素系偏光子の水分率は、実施例の項に記載の方法に従って測定される。
(1)片面保護フィルム付偏光板準備工程S10
本工程は、ヨウ素系偏光子5及びその片面に積層される第1保護フィルム10を含む、例えば図2に示されるような片面保護フィルム付偏光板100を準備(用意)する工程である。図2に示されるように、第1保護フィルム10は通常、第1接着剤層15を介してヨウ素系偏光子5の片面に貼合(接着固定)される。
ヨウ素系偏光子5は、二色性色素としてヨウ素を吸着配向させた偏光子であり、具体的には、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂層(又はフィルム)にヨウ素を吸着配向させたものであることができる。ヨウ素系偏光子5の厚みは例えば30μm以下、さらには20μm以下であることができるが、とりわけモバイル機器用においては、両面保護フィルム付偏光板の薄型化の観点から10μm以下であることが好ましく、8μm以下であることがより好ましい。ヨウ素系偏光子5の厚みは通常、2μm以上である。
ケン化度(モル%)=100×(水酸基の数)÷(水酸基の数+酢酸基の数)
で定義される。ケン化度は、JIS K 6726−1994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。
第1保護フィルム10は、透光性を有する(好ましくは光学的に透明な)熱可塑性樹脂からなり、かつ透湿度が150g/m2/24hr以下のフィルムである。透湿度は、後述する第2保護フィルムの透湿度も含めて、JIS Z 0208−1976「防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)」に準拠して測定される温度40℃、相対湿度90%での透湿度である。透湿度は、好ましくは100g/m2/24hr以下である。
第1接着剤層15は、ヨウ素系偏光子5の一方の面に第1保護フィルム10を接着固定するための層である。第1接着剤層15を形成する接着剤としては、紫外線、可視光、電子線、X線のような活性エネルギー線の照射によって硬化する硬化性化合物を含有する活性エネルギー線硬化性接着剤(好ましくは紫外線硬化性接着剤)や、ポリビニルアルコール系樹脂のような接着剤成分を水に溶解又分散させた水系接着剤であることができる。
ii)図3に示されるような、下記の工程を含む製造方法。
積層フィルムを延伸して延伸フィルムを得る延伸工程S10−2、
延伸フィルムのポリビニルアルコール系樹脂層をヨウ素で染色してヨウ素系偏光子を形成し、偏光性積層フィルムを得る染色工程S10−3、
偏光性積層フィルムのヨウ素系偏光子上に第1保護フィルム10を貼合して多層フィルムを得る貼合工程S10−4、及び
多層フィルムから基材フィルムを剥離除去して片面保護フィルム付偏光板100を得る剥離工程S10−5。
図4を参照して本工程は、基材フィルム30の少なくとも一方の面にポリビニルアルコール系樹脂層6を形成して積層フィルム200を得る工程である。このポリビニルアルコール系樹脂層6は、延伸工程S10−2及び染色工程S10−3を経てヨウ素系偏光子5となる層である。ポリビニルアルコール系樹脂層6は、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する塗工液を基材フィルム30の片面又は両面に塗工し、乾燥させることにより形成することができる。このような塗工によりポリビニルアルコール系樹脂層を形成する方法は、薄膜のヨウ素系偏光子5を得やすい点で有利である。
図5を参照して本工程は、積層フィルム200を延伸して、延伸された基材フィルム30’及びポリビニルアルコール系樹脂層6’からなる延伸フィルム300を得る工程である。延伸処理は通常、一軸延伸である。
図6を参照して本工程は、延伸フィルム300のポリビニルアルコール系樹脂層6’をヨウ素で染色してこれを吸着配向させ、ヨウ素系偏光子5とする工程である。本工程を経て基材フィルム30’の片面又は両面にヨウ素系偏光子5が積層された偏光性積層フィルム400が得られる。
図7を参照して本工程は、偏光性積層フィルム400のヨウ素系偏光子5上、すなわち、ヨウ素系偏光子5の基材フィルム30’とは反対側の面に第1接着剤層15を介して第1保護フィルム10を貼合することで多層フィルム500を得る工程である。第1接着剤層15を形成する接着剤については上述のとおりである。
本工程は、多層フィルム500から基材フィルム30’を剥離除去する工程である。この工程を経て、図2と同様の片面保護フィルム付偏光板100が得られる。偏光性積層フィルム400が基材フィルム30’の両面にヨウ素系偏光子5を有し、これら両方のヨウ素系偏光子5に第1保護フィルム10を貼合した場合には、この剥離工程S50により、1枚の偏光性積層フィルム400から2枚の片面保護フィルム付偏光板100が得られる。
本工程にて、片面保護フィルム付偏光板100におけるヨウ素系偏光子5の外面に第2保護フィルム20を貼合することにより、両面保護フィルム付偏光板が得られる。両面保護フィルム付偏光板の層構成の一例を図8に示す。図8に示される両面保護フィルム付偏光板600のように、第2保護フィルム20は通常、第2接着剤層25を介してヨウ素系偏光子5に貼合(接着固定)される。ヨウ素系偏光子5の外面とは、ヨウ素系偏光子5における第1保護フィルム10とは反対側の面を意味し、基材フィルム30’を剥離除去する工程を経て片面保護フィルム付偏光板100を作製する場合には、基材フィルム30’の剥離除去によって露出したヨウ素系偏光子5の表面を意味する。
本発明に係る両面保護フィルム付偏光板の製造方法は、第2保護フィルム20を貼合するときのヨウ素系偏光子5の水分率を8重量%未満とするために、上で説明したような両面保護フィルム付偏光板を製造する工程中、両面保護フィルム付偏光板作製工程S20の前のいずれか1以上の段階で実施される水分率低減工程S30を含む。水分率低減工程S30は、ヨウ素系偏光子5を含むフィルムに対してヨウ素系偏光子5の水分率を低減させる処理を施す工程である。
1)単体(単独)フィルムからなるヨウ素系偏光子5の片面に第1保護フィルム10を貼合して片面保護フィルム付偏光板100を得た後、第2保護フィルム20を貼合する方法にあっては、第1保護フィルム10の貼合前、貼合後(両面保護フィルム付偏光板作製工程S20の直前を含む)又はこれらの双方。ただし、単体(単独)フィルムの状態で水分率を下げるとヨウ素系偏光子5が裂けたり、破断したりしやすくなるため、好ましくは第1保護フィルム10の貼合後である。
本発明に係る両面保護フィルム付偏光板は、図8に示されるように、ヨウ素系偏光子5と、その一方の面に積層される第1保護フィルム10と、他方の面に積層される第2保護フィルム20とを含むものである。通常、第1保護フィルム10、第2保護フィルム20はそれぞれ、第1接着剤層15、第2接着剤層25を介してヨウ素系偏光子5に貼合(接着固定)される。
(1)プライマー層形成工程
ポリビニルアルコール粉末(日本合成化学工業(株)製の「Z−200」、平均重合度1100、ケン化度99.5モル%)を95℃の熱水に溶解し、濃度3重量%のポリビニルアルコール水溶液を調製した。得られた水溶液に架橋剤(田岡化学工業(株)製の「スミレーズレジン650」)をポリビニルアルコール粉末6重量部に対して5重量部の割合で混合して、プライマー層形成用塗工液を得た。
ポリビニルアルコール粉末((株)クラレ製の「PVA124」、平均重合度2400、ケン化度98.0〜99.0モル%)を95℃の熱水に溶解し、濃度8重量%のポリビニルアルコール水溶液を調製し、これをポリビニルアルコール系樹脂層形成用塗工液とした。
上記(2)で作製した積層フィルムに対し、フローティングの縦一軸延伸装置を用いて160℃で5.3倍の自由端一軸延伸を実施し、延伸フィルムを得た。延伸後のポリビニルアルコール系樹脂層の厚みは5.1μmであった。
上記(3)で作製した延伸フィルムを、ヨウ素とヨウ化カリウムとを含む30℃の染色水溶液(水100重量部あたりヨウ素を0.6重量部、ヨウ化カリウムを10重量部含む)に約180秒間浸漬してポリビニルアルコール系樹脂層の染色処理を行った後、10℃の純水で余分な染色水溶液を洗い流した。
上記(4)で作製した防湿性フィルム付の偏光性積層フィルムから防湿性フィルムを剥離しながらすぐに(1分以内に)、その剥離面に第1保護フィルムを貼合した。第1保護フィルムには、透湿度が16g/m2/24hrであり、環状ポリオレフィン系樹脂からなる厚み23μmの熱可塑性樹脂フィルム(日本ゼオン(株)製の「ZF−14」)を用いた。第1保護フィルムの貼合は、その片面に紫外線硬化性接着剤((株)ADEKA製の「KR−75T」)を硬化後の厚みが1.0μm程度となるように小径グラビアコーターを用いて塗工した後、これを、貼合ロールを用いて上記剥離面に貼合し、その後、高圧水銀ランプを用いて、基材フィルム側から200mJ/cm2の積算光量で紫外線を照射して接着剤層を硬化させることにより行った。
上記(5)で作製した多層フィルムから基材フィルムを剥離しながらすぐに、その剥離面に第2保護フィルムを貼合して、第1保護フィルム/接着剤層/ヨウ素系偏光子/接着剤層/第2保護フィルムからなる両面保護フィルム付偏光板を得た。第2保護フィルムには、透湿度が16g/m2/24hrであり、環状ポリオレフィン系樹脂からなる厚み23μmの熱可塑性樹脂フィルム(日本ゼオン(株)製の「ZF−14」)を用いた。第2保護フィルムの貼合は、その片面に紫外線硬化性接着剤((株)ADEKA製の「KR−75T」)を硬化後の厚みが1.0μm程度となるように小径グラビアコーターを用いて塗工した後、これを、貼合ロールを用いて上記剥離面に貼合し、その後、高圧水銀ランプを用いて、第2保護フィルム側から200mJ/cm2の積算光量で紫外線を照射して接着剤層を硬化させることにより行った。第2保護フィルムを貼合するときのヨウ素系偏光子の水分率は、0.5重量%であった。
染色工程最後の乾燥処理(水分率低減工程)の条件を、50℃で60秒間、次いで65℃で60秒間としたこと以外は実施例1と同様にして、両面保護フィルム付偏光板を作製した。第2保護フィルムを貼合するときのヨウ素系偏光子の水分率は、4.6重量%であった。
実施例2と同様にして、両面保護フィルム付偏光板を作製した。第2保護フィルムを貼合するときのヨウ素系偏光子の水分率は4.4重量%であり、両面保護フィルム付偏光板の視感度補正偏光度Pyは99.995%、視感度補正単体透過率Tyは40.9%であった。
第1保護フィルム及び第2保護フィルムとして、透湿度が63g/m2/24hrであり、アクリル系樹脂からなる厚み80μmの熱可塑性樹脂フィルムを用い、紫外線硬化性接着剤((株)ADEKA製の「KR−15P」)を用いた以外は、実施例2と同様にして、両面保護フィルム付偏光板を作製した。第2保護フィルムを貼合するときのヨウ素系偏光子の水分率は4.2重量%であり、両面保護フィルム付偏光板の視感度補正偏光度Pyは99.994%、視感度補正単体透過率Tyは41.4%であった。
第1保護フィルムとして、透湿度が63g/m2/24hrであり、アクリル系樹脂からなる厚み80μmの熱可塑性樹脂フィルムを、第2保護フィルムとして、透湿度が16g/m2/24hrであり、環状ポリオレフィン系樹脂からなる厚み23μmの熱可塑性樹脂フィルム(日本ゼオン(株)製の「ZF−14」)を用いた。第1保護フィルムは、紫外線硬化性接着剤((株)ADEKA製の「KR−15P」)を用い、第2保護フィルムは、紫外線硬化性接着剤(株)ADEKA製の「KR−75T」を用いた以外は、実施例2と同様にして、両面保護フィルム付偏光板を作製した。第2保護フィルムを貼合するときのヨウ素系偏光子の水分率は4.8重量%であり、両面保護フィルム付偏光板の視感度補正偏光度Pyは99.994%、視感度補正単体透過率Tyは41.4%であった。
染色工程最後の乾燥処理(水分率低減工程)の条件を、40℃で60秒間、次いで50℃で60秒間としたこと以外は実施例1と同様にして、両面保護フィルム付偏光板を作製した。第2保護フィルムを貼合するときのヨウ素系偏光子の水分率は、10.7重量%であった。
染色工程最後の乾燥処理(水分率低減工程)の条件を、40℃で120秒間としたこと以外は実施例1と同様にして、両面保護フィルム付偏光板を作製した。第2保護フィルムを貼合するときのヨウ素系偏光子の水分率は、12.5重量%であった。
染色工程最後の乾燥処理(水分率低減工程)後に防湿性フィルムを貼合することなく、25℃55%RHの環境下で約2日間保管してヨウ素系偏光子の水分率を平衡含水率付近まで上昇させ、その後、第1及び第2保護フィルムを貼合したこと以外は実施例2と同様にして、両面保護フィルム付偏光板を作製した。第2保護フィルムを貼合するときのヨウ素系偏光子の水分率は、15.3重量%であった。
JIS Z 0208−1976「防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)」に準拠して温度40℃、相対湿度90%での透湿度を測定した。
近赤外水分率計((株)チノー製の「IRMA1100S」)により測定される水分率と乾燥重量法によって得られる水分率との関係を1次式で表す検量線を、水分率が異なる複数のヨウ素系偏光子サンプルについて得られる両水分率からあらかじめ求めておき、近赤外水分率計により測定される水分率を上記検量線を用いて乾燥重量法による水分率に換算して、これをヨウ素系偏光子の水分率とした。なお、乾燥重量法による水分率は、乾燥前の試料の重量をW0、同試料を105℃、1時間の条件で乾燥させたときの重量をW1とするとき、下記式:
水分率(重量%)=100×(W0−W1)/W0
で定義される。
(1)耐湿熱性の評価
実施例1及び2、比較例1〜3で作製した両面保護フィルム付偏光板について、65℃90%RHの環境下に500時間静置する耐湿熱性試験後の視感度補正偏光度Pyと試験前のPyとを、吸光光度計(日本分光(株)製の「V7100」)を用いて測定し、両者の差ΔPy(試験前のPy−試験後のPy)から耐湿熱性を評価した。ΔPyの絶対値が小さいほど耐湿熱性が高い。結果を表1に示す。Pyの測定にあたっては、第2保護フィルム側に入射光が照射されるように両面保護フィルム付偏光板サンプルをセットした。なお、耐湿熱性試験後の視感度補正偏光度Pyは、耐湿熱性試験後、23℃55%RHの環境下に約12時間静置してから測定した。
実施例1及び2、比較例1〜3で作製した両面保護フィルム付偏光板について、85℃dryの環境下に500時間静置する耐熱性試験を行うことにより、上記耐湿熱性の評価と同様にして、ΔPy(試験前のPy−試験後のPy)から耐熱性を評価した。ΔPyの絶対値が小さいほど耐熱性が高い。結果を表1に示す。
実施例3〜5で作製した両面保護フィルム付偏光板について、80℃、90%RHの環境下に48時間静置する耐湿熱性試験を、前記(1)耐湿熱性の評価と同様の方法で行った。結果を表2に示す。
実施例3〜5で作製した両面保護フィルム付偏光板について、105℃、dryの環境下に48時間静置する耐熱性試験を、前記(2)耐熱性の評価と同様の方法で行った。結果を表2に示す。
B:明らかな赤変が認められる。
Claims (8)
- 基材フィルム、ヨウ素系偏光子及び第1保護フィルムをこの順で含む多層フィルムから基材フィルムを剥離除去して、片面保護フィルム付偏光板を得る工程と、
前記片面保護フィルム付偏光板におけるヨウ素系偏光子の外面に第2保護フィルムを貼合して、両面保護フィルム付偏光板を得る工程と、
を含み、
前記第1保護フィルム及び前記第2保護フィルムは、透湿度150g/m2/24hr以下の熱可塑性樹脂フィルムであり、
前記第2保護フィルムを貼合するときの前記ヨウ素系偏光子の水分率が8重量%未満である、両面保護フィルム付偏光板の製造方法。 - 活性エネルギー線硬化性接着剤を用いて前記第2保護フィルムを前記ヨウ素系偏光子の外面に貼合する、請求項1に記載の製造方法。
- 前記ヨウ素系偏光子は、その厚みが10μm以下である、請求項1又は2に記載の製造方法。
- ヨウ素系偏光子及びその片面に積層される第1保護フィルムを含む片面保護フィルム付偏光板におけるヨウ素系偏光子外面に第2保護フィルムを貼合して、両面保護フィルム付偏光板を得る工程を含み、
前記第1保護フィルム及び前記第2保護フィルムは、透湿度150g/m2/24hr以下の熱可塑性樹脂フィルムであり、
前記第2保護フィルムを貼合するときの前記ヨウ素系偏光子の水分率が8重量%未満である、両面保護フィルム付偏光板の製造方法。 - 活性エネルギー線硬化性接着剤を用いて前記第2保護フィルムを前記ヨウ素系偏光子の外面に貼合する、請求項4に記載の製造方法。
- 前記ヨウ素系偏光子は、その厚みが10μm以下である、請求項4又は5に記載の製造方法。
- ヨウ素系偏光子とその両面に積層される保護フィルムとを含み、
両面に積層される保護フィルムはいずれも、透湿度150g/m2/24hr以下の熱可塑性樹脂フィルムであり、
前記ヨウ素系偏光子の水分率が8重量%未満である、両面保護フィルム付偏光板。 - 前記ヨウ素系偏光子は、その厚みが10μm以下である、請求項7に記載の両面保護フィルム付偏光板。
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