JP2020112837A - 偏光フィルム及びそれを含む偏光板 - Google Patents

Abstract

【課題】耐クラック性に優れた薄型の偏光フィルム及びそれを含む偏光板を提供する。【解決手段】一軸延伸ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向されている偏光フィルムであって、厚みが１５μｍ以下であり、ポリビニルアルコール系樹脂の複屈折率が０．０４０以上０．０５０以下であり、視感度補正偏光度Ｐｙが９９．９％以上であり、ホウ素の含有率が３．０重量％以上６．０重量％以下である偏光フィルムが提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、偏光フィルム及びそれを含む偏光板に関する。

偏光板は、液晶表示装置を代表とする画像表示装置等に広く用いられている。偏光板としては、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素等の二色性色素を吸着配向させてなる偏光フィルムの片面又は両面に保護フィルムを貼合した構成のものが一般的である。近年、画像表示装置のモバイル機器や薄型テレビ等への展開に伴い、偏光板、ひいては偏光フィルムの薄膜化が益々求められている。

特開２０１５−５７６６９号公報（特許文献１）には、厚みが１０μｍ以下のポリビニルアルコール系樹脂膜から構成される薄型偏光板が開示されている。

特開２０１５−５７６６９号公報

偏光フィルムは、使用に伴ってクラックを生じることがあり、改善が求められている。この問題は、偏光フィルムの厚みが小さくなるほど顕著である。

本発明の目的は、耐クラック性に優れた薄型の偏光フィルム及びそれを含む偏光板を提供することである。

本発明は、以下に示す偏光フィルム及び偏光板を提供する。
［１］ ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向されている偏光フィルムであって、
厚みが１５μｍ以下であり、ポリビニルアルコール系樹脂の複屈折率が０．０４０以上である、偏光フィルム。

［２］ 前記複屈折率が０．０５０以下である、
［１］に記載の偏光フィルム。

［３］ ホウ素元素の含有率が３．０重量％以上６．０重量％以下である、
［１］又は［２］に記載の偏光フィルム。

［４］ 上記［１］〜［３］のいずれかに記載の偏光フィルムと、
前記偏光フィルムの少なくとも一方の面上に積層される保護フィルムと、
を含む、偏光板。

本発明によれば、耐クラック性に優れた薄型の偏光フィルム及びそれを含む偏光板を提供することができる。

本発明に係る偏光板の層構成の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る偏光板の層構成の他の一例を示す概略断面図である。

（１）偏光フィルム
本発明に係る偏光フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂フィルム（以下、ＰＶＡ系樹脂フィルムともいう。）に二色性色素が吸着配向されてなり、厚みが１５μｍ以下であり、かつ、偏光フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂（以下、ＰＶＡ系樹脂ともいう。）の複屈折率が０．０４０以上である。ＰＶＡ系樹脂の複屈折率とは、ＰＶＡ系樹脂の配向性を示す指標であり、ＰＶＡ系樹脂の位相差値Ｒ_pvaの値を偏光フィルムの厚みで除して求められる値である。ＰＶＡ系樹脂のＲ_pvaの測定方法及び複屈折率の算出方法は、下記実施例の項の記載に従う。

ＰＶＡ系樹脂の複屈折率が０．０４０以上である本発明に係る偏光フィルムは、耐クラック性に優れており、さらには偏光特性などの光学特性に優れたものであり得る。偏光フィルムの耐クラック性及び光学特性の観点から、ＰＶＡ系樹脂の複屈折率は、０．０４１以上であることが好ましく、０．０４２以上であることがより好ましく、０．０４３以上であることがさらに好ましく、０．０４５以上であることがよりさらに好ましい。ＰＶＡ系樹脂の複屈折率は、通常０．０５０以下である。

ＰＶＡ系樹脂の複屈折率は、偏光フィルムが単体として存在する場合（単独で存在する場合）には、それ自体を測定サンプルとして測定される。一方、偏光フィルム上に保護フィルムなどが貼合された偏光板として存在する場合には、偏光板から保護フィルム及び接着剤層などを除去し、偏光板に含まれる偏光フィルムを単離して、これを測定サンプルとする。

偏光フィルムの厚みは１５μｍ以下であり、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。偏光フィルムの厚みは、通常２μｍ以上である。厚みが小さいほど耐クラック性が低下しやすいが、本発明によれば、厚みが１５μｍ以下であっても耐クラック性の良好な、耐久性に優れた偏光フィルムを提供することができる。

偏光フィルムのホウ素含有率は、３．０重量％以上６．０重量％以下が好ましい。偏光フィルム中のホウ素含有率が前記の範囲であることは、偏光フィルムの耐クラック性向上の点で有利であり、さらには偏光フィルムの光学特性の点でも有利となり得る。優れた耐クラック性、あるいはさらに優れた光学特性を発現させるためには、偏光フィルム中のホウ素含有率を、上記範囲のなかでも３．５重量％以上、また５．５重量％以下とすることが好ましく、４．０重量％以上５．０重量％以下とすることがより好ましい。偏光フィルム中のホウ素は、ホウ酸（Ｈ₃ＢＯ₃）として遊離の状態で存在するか、又はホウ酸がＰＶＡ系樹脂のユニットと架橋構造を形成した状態で存在すると考えられるが、ここでいうホウ素含有率は、このように化合物の状態で存在するものを含めてホウ素原子（Ｂ）自体の量である。

偏光フィルム中のホウ素含有率は、例えば、偏光フィルムを純水に溶解させた後、マンニトールを添加し、得られた溶液に対して、水酸化ナトリウム水溶液による滴定を行うことによってホウ素量を定量し、偏光フィルムの重量に対するホウ素量の重量百分率として算出できる。また、高周波誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma：ＩＣＰ）発光分光分析法により、偏光フィルム中のホウ素量を定量し、偏光フィルムの重量に対するホウ素の重量百分率としても算出できる。

偏光フィルムの視感度補正単体透過率Ｔｙは、当該偏光フィルムやこれを含む偏光板が適用される液晶表示装置等の画像表示装置において通常求められる値であることができ、具体的には４０〜４７％の範囲内であることが好ましい。Ｔｙは、より好ましくは４１〜４５％の範囲内であり、この場合、ＴｙとＰｙとのバランスがより良好となる。Ｔｙが高すぎるとＰｙが低下して画像表示装置の表示品位が低下する。Ｔｙが過度に低い場合、画像表示装置の輝度が低下して表示品位が低下するか、又は輝度を十分に高くするために投入電力を大きくする必要が生じる。

偏光フィルムの視感度補正偏光度Ｐｙは、９９．９％以上であることが好ましく、９９．９５％以上であることがより好ましい。

偏光フィルムのＴｙ及びＰｙは、それが単体として存在する場合（単独で存在する場合）には、それ自体を測定サンプルとして測定される。一方、偏光フィルム上に保護フィルムなどが貼合された偏光板として存在する場合には、偏光板から保護フィルム及び接着剤層などを除去し、偏光板に含まれる偏光フィルムを単離して、これを測定サンプルとする。

本発明に係る偏光フィルムは、ＰＶＡ系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させたものであり、好ましくは、一軸延伸されたＰＶＡ系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させたものである。二色性色素としては、ヨウ素又は二色性有機染料を用いることができる。

ＰＶＡ系樹脂としては、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化したものを用いることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体が例示される。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、アンモニウム基を有する（メタ）アクリルアミド類等が挙げられる。なお、「（メタ）アクリル」とは、アクリル及びメタクリルよりなる群から選ばれる少なくとも１種を表す。その他の「（メタ）」を付した用語においても同様である。

ＰＶＡ系樹脂のケン化度は、８０．０〜１００．０モル％の範囲であることができるが、好ましくは９０．０〜１００．０モル％の範囲であり、より好ましくは９４．０〜１００．０モル％の範囲である。ケン化度が８０．０モル％未満であると、得られる偏光フィルムの耐水性が低下しやすい。ケン化度が９９．５モル％を超えるＰＶＡ系樹脂を使用した場合、染色速度が遅くなり、生産性が低下するとともに十分な偏光性能を有する偏光フィルムが得られないことがある。

ケン化度とは、ＰＶＡ系樹脂の原料であるポリ酢酸ビニル系樹脂に含まれる酢酸基（アセトキシ基：−ＯＣＯＣＨ₃）がケン化工程により水酸基に変化した割合をユニット比（モル％）で表したものであり、下記式：
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。

ＰＶＡ系樹脂の平均重合度は、好ましくは１００〜１００００であり、より好ましくは１５００〜８０００であり、さらに好ましくは２０００〜５０００である。ＰＶＡ系樹脂の平均重合度もＪＩＳ Ｋ ６７２６（１９９４）に準拠して求めることができる。平均重合度が１００未満では、好ましい偏光性能を有する偏光フィルムを得ることが困難であり、１００００超では溶媒への溶解性が悪化し、ＰＶＡ系樹脂フィルムの形成が困難となり得る。

本発明の偏光フィルムは、例えば、例えば溶融押出法、溶剤キャスト法のような公知の方法によりＰＶＡ系樹脂フィルムを作製する工程；ＰＶＡ系樹脂フィルムを一軸延伸する工程；ＰＶＡ系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより、二色性色素を吸着させる工程；二色性色素が吸着されたＰＶＡ系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程（架橋処理工程）；及び、ホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を含む方法によって製造できる。

ＰＶＡ系樹脂フィルムの一軸延伸は、二色性色素の染色前、染色と同時、又は染色の後に行うことができる。一軸延伸を染色の後で行う場合、この一軸延伸は、ホウ酸処理の前又はホウ酸処理中に行ってもよい。また、これらの複数の段階で一軸延伸を行ってもよい。

一軸延伸にあたっては、周速の異なるロール間で一軸に延伸してもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸してもよい。また一軸延伸は、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、水や溶剤を用いてＰＶＡ系樹脂フィルムを膨潤させた状態で延伸を行う湿式延伸であってもよい。延伸倍率は通常、３〜８倍程度である。

ＰＶＡ系樹脂フィルムを二色性色素で染色する方法としては、例えば、二色性色素系樹脂フィルムを二色性色素が含有された水溶液（染色浴）に浸漬する方法が採用される。なお、ＰＶＡ系樹脂フィルムは、染色処理の前に水への浸漬処理を施しておくことが好ましい。

二色性色素としてヨウ素を用いる場合は、通常、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する染色浴に、ＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬して、ＰＶＡ系樹脂をヨウ素で染色する。この染色浴におけるヨウ素の含有量は、水１００重量部あたり０．００３〜１重量部程度であることができる。ヨウ化カリウムの含有量は、水１００重量部あたり０．１５〜２０重量部程度であることができる。また染色浴の温度は、１０〜４５℃程度であることができる。

一方、二色性色素として二色性有機染料を用いる場合は、通常、水溶性の二色性有機染料を含む染色浴に、ＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。染色浴における二色性有機染料の含有量は、水１００重量部あたり通常１×１０^-4〜１０重量部であり、好ましくは１×１０^-3〜１重量部である。この染色浴は、硫酸ナトリウム等の無機塩を染色助剤として含有していてもよい。染色浴の温度は、通常２０〜８０℃程度である。

二色性色素が吸着されたＰＶＡ系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程では、通常、二色性色素が吸着されたＰＶＡ系樹脂フィルムをホウ酸水溶液（架橋浴）に浸漬する。ホウ酸水溶液に含まれるホウ酸源としては、ホウ酸、ホウ砂のようなホウ素化合物を用いる。また、ホウ素化合物とともに、グリオキザール、グルタルアルデヒド等の架橋剤を用いてもよい。ホウ酸水溶液の溶媒としては、水が使用できるが、水と相溶性のある有機溶媒をさらに含んでもよい。偏光フィルムのＰＶＡ系樹脂の複屈折率を０．０４０以上に調整するためには、ホウ酸水溶液におけるホウ酸の濃度を、３〜８重量％とし、架橋浴への浸漬時間を適宜調整することが好ましく、ホウ酸の濃度を４〜７重量％とし、架橋浴への浸漬時間を適宜調整することがより好ましい。

ホウ酸水溶液はヨウ化物をさらに含むことができる。ヨウ化物の添加により、偏光フィルムの面内における偏光性能をより均一化させることができる。ヨウ化物の具体例は上記と同様である。ホウ酸水溶液におけるヨウ化物の濃度は、好ましくは０．１〜２０重量％であり、より好ましくは０．５〜１５重量％である。

ホウ酸水溶液による架橋処理は、通常４０〜８０℃、好ましくは５０〜７０℃の温度で行われる。温度が低すぎると、架橋反応の進行が不十分になりやすく、一方で温度が高すぎると、架橋処理浴中でフィルムの切断が起きやすくなって、加工安定性が著しく低下しやすい。また、架橋処理の時間は、通常１０〜６００秒、好ましくは６０〜４２０秒、より好ましくは９０〜３００秒である。

なお架橋処理は、ホウ素化合物を染色浴中に配合することにより、染色処理と同時に行うこともできる。また、組成の異なる２種以上の架橋浴を用いて、架橋浴に浸漬する処理を２回以上行ってもよい。

ホウ酸処理後のＰＶＡ系樹脂フィルムは通常、水洗処理される。水洗処理は、例えば、ホウ酸処理されたＰＶＡ系樹脂フィルムを水に浸漬することにより行うことができる。水洗処理における水の温度は通常、２〜４０℃程度である。浸漬時間は通常、１〜１２０秒程度である。

水洗後に乾燥処理を施して、偏光フィルムが得られる。乾燥処理は、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターを用いて行うことができる。

本発明の偏光フィルムは、ＰＶＡ系樹脂層及び偏光フィルムを支持するための基材フィルムを利用して作製してもよい。この方法は、例えば特開２０１２−１０３４６６号公報等に記載されている。この場合、偏光フィルムは、例えば下記工程：
基材フィルムの少なくとも一方の面にＰＶＡ系樹脂を含有する塗工液を塗工した後、乾燥させることによりＰＶＡ系樹脂層を形成して積層フィルムを得る樹脂層形成工程、
積層フィルムを一軸延伸して延伸フィルムを得る延伸工程、
延伸フィルムのＰＶＡ系樹脂層を二色性色素で染色して偏光フィルムを形成することにより偏光性積層フィルムを得る染色工程
をこの順で含む方法によって製造することができる。染色工程後、偏光フィルムの外面に保護フィルムを貼合し、ついで基材フィルムを剥離除去することにより偏光フィルムと保護フィルムとを含む偏光板を得ることができる。上記のような基材フィルムを利用した方法は、薄膜の偏光フィルム及び偏光板を得るうえで有利である。

（２）偏光板
図１は、本発明に係る偏光板の層構成の一例を示す概略断面図である。図１に示される偏光板１のように本発明に係る偏光板は、上記本発明に係る偏光フィルム５と、その一方の面に第１接着剤層１５を介して積層される第１保護フィルム１０と、他方の面に第２接着剤層２５を介して積層される第２保護フィルム２０とを備える両面保護フィルム付偏光板であることができる。偏光板１は、第１保護フィルム１０及び／又は第２保護フィルム２０上に積層される他の光学層や粘着剤層等をさらに有していてもよい。

また本発明に係る偏光板は、図２に示される偏光板２のように、上記本発明に係る偏光フィルム５と、その一方の面に第１接着剤層１５を介して積層される第１保護フィルム１０とを備える片面保護フィルム付偏光板であってもよい。偏光板２は、第１保護フィルム１０及び／又は偏光フィルム５上に積層される他の光学層（又は光学フィルム）や粘着剤層等をさらに有していてもよい。

本発明に係る偏光板は、上記本発明に係る耐クラック性に優れる偏光フィルム５を備えるものであるため、耐久性に優れており、さらには偏光特性などの光学特性に優れたものであり得る。

他の光学層（又は光学フィルム）としては、ある種の偏光光を透過し、それと逆の性質を示す偏光光を反射する反射型偏光フィルム；表面に凹凸形状を有する防眩機能付フィルム；表面反射防止機能付フィルム；表面に反射機能を有する反射フィルム；反射機能と透過機能とを併せ持つ半透過反射フィルム；視野角補償フィルム等が挙げられる。

第１及び第２保護フィルム１０，２０はそれぞれ、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、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂（ポリプロピレン系樹脂等）、環状ポリオレフィン系樹脂（ノルボルネン系樹脂等）のようなポリオレフィン系樹脂；トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースのようなセルロースエステル系樹脂；ポリエステル系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；（メタ）アクリル系樹脂；ポリスチレン系樹脂；又はこれらの混合物、共重合物等からなるフィルムであることができる。第１保護フィルム１０と第２保護フィルム２０は、互いに同種の保護フィルムであってもよいし、異種の保護フィルムであってもよい。

第１及び／又は第２保護フィルム１０，２０は、位相差フィルム、輝度向上フィルムのような光学機能を併せ持つ保護フィルムであることもできる。例えば、上記熱可塑性樹脂からなるフィルムを延伸（一軸延伸又は二軸延伸等）したり、該フィルム上に液晶層等を形成したりすることにより、任意の位相差値が付与された位相差フィルムとすることができる。

鎖状ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂のような鎖状オレフィンの単独重合体のほか、２種以上の鎖状オレフィンからなる共重合体を挙げることができる。

環状ポリオレフィン系樹脂は、環状オレフィンを重合単位として重合される樹脂の総称である。環状ポリオレフィン系樹脂の具体例を挙げれば、環状オレフィンの開環（共）重合体、環状オレフィンの付加重合体、環状オレフィンとエチレン、プロピレンのような鎖状オレフィンとの共重合体（代表的にはランダム共重合体）、及びこれらを不飽和カルボン酸やその誘導体で変性したグラフト重合体、並びにそれらの水素化物等である。中でも、環状オレフィンとしてノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマー等のノルボルネン系モノマーを用いたノルボルネン系樹脂が好ましく用いられる。

セルロースエステル系樹脂は、セルロースと脂肪酸とのエステルである。セルロースエステル系樹脂の具体例は、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ジアセチルセルロースを含む。また、これらの共重合物や、水酸基の一部が他の置換基で修飾されたものを用いることもできる。これらの中でもＴＡＣが特に好ましい。

ポリエステル系樹脂はエステル結合を有する、上記セルロースエステル系樹脂以外の樹脂であり、多価カルボン酸又はその誘導体と多価アルコールとの重縮合体からなるものが一般的である。多価カルボン酸又はその誘導体としてはジカルボン酸又はその誘導体を用いることができ、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ジメチルテレフタレート、ナフタレンジカルボン酸ジメチル等が挙げられる。多価アルコールとしてはジオールを用いることができ、例えばエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。

ポリエステル系樹脂の具体例は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリシクロへキサンジメチルテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチルナフタレートを含む。

ポリカーボネート系樹脂は、カルボナート基を介してモノマー単位が結合された重合体からなる。ポリカーボネート系樹脂は、ポリマー骨格を修飾したような変性ポリカーボネートと呼ばれる樹脂や、共重合ポリカーボネート等であってもよい。

（メタ）アクリル系樹脂は、（メタ）アクリロイル基を有する化合物を主な構成モノマーとする樹脂である。（メタ）アクリル系樹脂の具体例は、例えば、ポリメタクリル酸メチルのようなポリ（メタ）アクリル酸エステル；メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸共重合体；メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸エステル共重合体；メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル−（メタ）アクリル酸共重合体；（メタ）アクリル酸メチル−スチレン共重合体（ＭＳ樹脂等）；メタクリル酸メチルと脂環族炭化水素基を有する化合物との共重合体（例えば、メタクリル酸メチル−メタクリル酸シクロヘキシル共重合体、メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸ノルボルニル共重合体等）を含む。好ましくは、ポリ（メタ）アクリル酸メチルのようなポリ（メタ）アクリル酸Ｃ_1-6アルキルエステルを主成分とする重合体が用いられ、より好ましくは、メタクリル酸メチルを主成分（５０〜１００重量％、好ましくは７０〜１００重量％）とするメタクリル酸メチル系樹脂が用いられる。

第１及び／又は第２保護フィルム１０，２０の偏光フィルム５とは反対側の表面には、ハードコート層、防眩層、反射防止層、帯電防止層、防汚層のような表面処理層（コーティング層）を形成することもできる。

第１及び第２保護フィルム１０，２０の厚みは、偏光板１，２の薄型化の観点から、好ましくは９０μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは４０μｍ以下である。当該厚みは、強度及び取扱性の観点から、通常５μｍ以上である。

（３）第１及び第２接着剤層
第１及び第２接着剤層１５，２５を形成する接着剤としては、水系接着剤又は活性エネルギー線硬化性接着剤を用いることができる。第１接着剤層１５を形成する接着剤と第２接着剤層２５を形成する接着剤とは同種であってもよいし、異種であってもよい。

水系接着剤としては、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液からなる接着剤、水系二液型ウレタン系エマルジョン接着剤等が挙げられる。中でもポリビニルアルコール系樹脂水溶液からなる水系接着剤が好適に用いられる。

水系接着剤に用いるポリビニルアルコール系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルをケン化処理して得られるビニルアルコールホモポリマーのほか、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体をケン化処理して得られるポリビニルアルコール系共重合体、又はそれらの水酸基を部分的に変性した変性ポリビニルアルコール系重合体等を用いることができる。水系接着剤は、多価アルデヒド、水溶性エポキシ化合物、メラミン系化合物、ジルコニア化合物、亜鉛化合物等の添加剤を含むことができる。

水系接着剤を使用する場合は、偏光フィルム５と保護フィルムとを貼合した後、水系接着剤中に含まれる水を除去するために乾燥させる乾燥工程を実施することが好ましい。乾燥工程後、例えば２０〜４５℃程度の温度で養生する養生工程を設けてもよい。

上記活性エネルギー線硬化性接着剤とは、紫外線のような活性エネルギー線を照射することで硬化する接着剤をいい、例えば、重合性化合物及び光重合開始剤を含むもの、光反応性樹脂を含むもの、バインダー樹脂及び光反応性架橋剤を含むもの等を挙げることができる。重合性化合物としては、光硬化性エポキシ系モノマー、光硬化性（メタ）アクリル系モノマー、光硬化性ウレタン系モノマーのような光重合性モノマーや、光重合性モノマーに由来するオリゴマーを挙げることができる。光重合開始剤としては、紫外線のような活性エネルギー線の照射により中性ラジカル、アニオンラジカル、カチオンラジカルのような活性種を発生する物質を含むものを挙げることができる。重合性化合物及び光重合開始剤を含む活性エネルギー線硬化性接着剤として、光硬化性エポキシ系モノマー及び光カチオン重合開始剤を含むものを好ましく用いることができる。

活性エネルギー線硬化性接着剤を用いる場合は、偏光フィルム５と保護フィルムとを貼合した後、必要に応じて乾燥工程を行い、次いで活性エネルギー線を照射することによって活性エネルギー線硬化性接着剤を硬化させる硬化工程を行う。活性エネルギー線の光源は特に限定されないが、波長４００ｎｍ以下に発光分布を有する紫外線が好ましく、具体的には、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ等を用いることができる。

偏光フィルム５の片面に第１接着剤層１５を介して第１保護フィルム１０を常法に従って貼合することにより、図２に示される片面保護フィルム付の偏光板２を得ることができる。偏光フィルム５の他面に第２接着剤層２５を介して第２保護フィルム２０を貼合すれば、図１に示される両面保護フィルム付の偏光板１を得ることができる。両面保護フィルム付の偏光板１を得る場合において、第１及び第２保護フィルム１０，２０は同時に貼合されてもよいし、逐次的に貼合されてもよい。

図１に示される偏光板１における第１保護フィルム１０又は第２保護フィルム２０上、図２に示される偏光板２における偏光フィルム５上に、偏光板を他の部材（例えば液晶表示装置に適用する場合における液晶セル）に貼合するための粘着剤層を積層してもよい。粘着剤層を形成する粘着剤は通常、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂等をベースポリマーとし、そこに、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物のような架橋剤を加えた粘着剤組成物からなる。さらに微粒子を含有して光散乱性を示す粘着剤層とすることもできる。粘着剤層の厚みは１〜４０μｍであることができるが、加工性、耐久性の特性を損なわない範囲で薄く形成することが好ましく、具体的には３〜２５μｍであることが好ましい。

粘着剤層を形成する方法は特に限定されるものではなく、保護フィルム面又は偏光フィルム面に、上記したベースポリマーをはじめとする各成分を含む粘着剤組成物（粘着剤溶液）を塗工し、乾燥して粘着剤層を形成してもよいし、セパレーター（剥離フィルム）上に粘着剤層を形成した後、この粘着剤層を保護フィルム面又は偏光フィルム面に転写してもよい。粘着剤層を保護フィルム面又は偏光フィルム面に形成する際には、必要に応じて保護フィルム面若しくは偏光フィルム面、又は粘着剤層の片面若しくは両面に表面処理、例えばコロナ処理等を施してもよい。

以下、実施例及び比較例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。以下の例において、偏光フィルムの厚みは、（株）ニコン製のデジタルマイクロメーター「ＭＨ−１５Ｍ」を用いて測定した。

＜実施例１＞
〔偏光フィルムの作製〕
平均重合度約２４００、ケン化度９９．９モル％で厚み３０μｍの未延伸ポリビニルアルコールフィルム〔（株）クラレ製の「ＶＦ−ＰＥ＃３０００」〕を、２０℃の純水に浸漬した後、ヨウ素／ヨウ化カリウム／水の重量比が１／２／１００の水溶液に３０℃で７５秒間浸漬して染色処理を行った。その後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が１２／４／１００の水溶液に５６．５℃で５５秒間浸漬させ、続いて、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が９／３／１００の水溶液に４０℃で１０秒間浸漬してホウ酸処理を行った。引き続き、５℃の純水で洗浄した後、６０℃で乾燥処理を行って、一軸延伸ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向された厚み約１３μｍの偏光フィルムを作製した。一軸延伸は、主にヨウ素染色及びホウ酸処理の工程で行った。未延伸ポリビニルアルコールフィルムを基準とする延伸倍率は５．４倍であった。

〔偏光板の作製〕
得られた偏光フィルムと第１保護フィルム〔コニカミノルタオプト（株）製のＴＡＣフィルム「ＫＣ２ＵＡＷ」、厚み：２５μｍ〕との間、及び偏光フィルムと第２保護フィルム〔ＪＳＲ（株）製の環状ポリオレフィン系樹脂フィルムである商品名「ＦＥＫＢ０１５Ｄ３」、厚み：１５μｍ〕との間に水系接着剤を注入して、貼合し、第１保護フィルム／水系接着剤／偏光フィルム／水系接着剤／第２保護フィルムからなる積層フィルムを得た。得られた積層フィルムを熱風乾燥機に通して６０℃で１２０秒間の加熱処理を行うことにより水系接着剤を乾燥させて、偏光板を得た。上記の水系接着剤には、ポリビニルアルコール粉末〔日本合成化学工業（株）製の商品名「ゴーセファイマー」、平均重合度１１００〕を９５℃の熱水に溶解して得られた濃度３重量％のポリビニルアルコール水溶液に架橋剤〔日本合成化学工業（株）製のグリオキシル酸ナトリウム〕をポリビニルアルコール粉末１０重量部に対して２．５重量部の割合で混合した水溶液を用いた。

＜実施例２＞
ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が１２／６／１００の水溶液に５６．５℃で５５秒間浸漬させ、続いて、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が９／６／１００の水溶液に４０℃で１０秒間浸漬してホウ酸処理を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法で偏光フィルム及び偏光板を作製した。

＜実施例３＞
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５５秒間浸漬させ、続いて、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が９／５／１００の水溶液に４０℃で１０秒間浸漬してホウ酸処理を行い、未延伸ポリビニルアルコールフィルムを基準とする延伸倍率を５．３倍としたこと以外は、実施例１と同様の方法で偏光フィルム及び偏光板を作製した。

＜実施例４＞
平均重合度約２４００、ケン化度９９．９モル％で厚み２０μｍの未延伸ポリビニルアルコールフィルム〔（株）クラレ製の「ＶＦ−ＰＥ＃２０００」〕を乾式で約４倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、４０℃の純水に浸漬した後、ヨウ素／ヨウ化カリウム／水の重量比が０．１／５／１００の水溶液に２８℃で６０秒間浸漬して染色処理を行い、その後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が１０．５／７．５／１００の水溶液に６４℃で３００秒間浸漬させ、引き続き、５℃の純水で洗浄した後、４０℃で乾燥処理を行って、一軸延伸されたポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向された厚み約７μｍの偏光フィルムを作製し、実施例１と同様の方法で偏光板を作製した。

＜比較例１＞
ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が１２／１．５／１００の水溶液に５６．５℃で５５秒間浸漬させ、続いて、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が９／１．５／１００の水溶液に４０℃で１０秒間浸漬してホウ酸処理を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法で偏光フィルム及び偏光板を作製した。

＜比較例２＞
ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が１２／１／１００の水溶液に５６．５℃で５５秒間浸漬させ、続いて、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が９／１／１００の水溶液に４０℃で１０秒間浸漬してホウ酸処理を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法で偏光フィルム及び偏光板を作製した。

〔偏光フィルムの光学特性の測定〕
（１）ポリビニルアルコール系樹脂の複屈折率の測定
得られた偏光フィルムについて、波長１０００ｎｍにおけるヨウ素の位相差値Ｒ_i及びポリビニルアルコールの位相差値Ｒ_pvaの値（単位：ｎｍ）を位相差測定装置〔王子計測機器（株）製の「ＫＯＢＲＡ−ＷＲ０／ＩＲ」）を用いて測定した。具体的には、次のとおりである。

Ｒ_i及びＲ_pvaは、ヨウ素の吸収帯のない波長領域における位相差値測定によって求められる。具体的には、上記位相差測定装置を用いて、波長８５０ｎｍ以上の複数の波長λにおける位相差値を測定する。各波長λにおける測定された位相差値Ｒ（λ）をプロットし、これを下記のセルマイヤー式：
Ｒ（λ）＝ Ａ＋Ｂ／（λ²−６００²）
に最小二乗法でフィッティングさせる。ここで、Ａ及びＢはフィッティングパラメータであり、最小二乗法により決定される係数である。

このとき、位相差値Ｒ（λ）は、波長依存性のないポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の位相差値Ｒ_pvaと、波長依存性の強いヨウ素の位相差値Ｒ_iとに分離することができ、Ｒ_pva及びＲ_iはそれぞれ下記式：
Ｒ_pva＝Ａ
Ｒ_i＝Ｂ／（λ²−６００²）
で表される。これらの式に基づいて、波長λ＝１０００ｎｍにおけるＲ_pvaの値を算出した。

Ｒ_pvaを測定した部分の膜厚を接触式膜厚計〔ニコン（株）製の“ＤＩＧＩＭＩＣＲＯ ＭＨ−１５Ｍ”〕で測定した。

得られたＲ_pva及び膜厚の値を用いて、下記式：
複屈折率＝Ｒ_pva（ｎｍ）／膜厚（ｎｍ）
からポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂由来の複屈折率を算出した。結果を表１に示す。

（２）視感度補正単体透過率Ｔｙ及び視感度補正偏光度Ｐｙの測定
得られた偏光フィルムから縦約３０ｍｍ×横約３０ｍｍサイズの試験片を切り出し、測定サンプルを作製した。得られた測定サンプルについて、単体透過率及び偏光度を測定した。結果を表１に示す。単体透過率及び偏光度は、下記の定義及び測定方法に基づく。

単体透過率及び偏光度は、それぞれ下記式：
単体透過率（λ）＝０．５×（Ｔｐ（λ）＋Ｔｃ（λ））
偏光度（λ）＝１００×（Ｔｐ（λ）−Ｔｃ（λ））／（Ｔｐ（λ）＋Ｔｃ（λ））
で定義される。

Ｔｐ（λ）は、入射する波長λｎｍの直線偏光とパラレルニコルの関係で測定した偏光フィルムの透過率（％）であり、Ｔｃ（λ）は、入射する波長λｎｍの直線偏光とクロスニコルの関係で測定した偏光フィルムの透過率（％）である。ただし、各波長毎に求めた単体透過率（λ）及び偏光度（λ）に対して視感度補正を行ったものを、それぞれ視感度補正単体透過率（Ｔｙ）及び視感度補正偏光度（Ｐｙ）といい、本明細書における単体透過率及び偏光度はそれぞれ視感度補正単体透過率（Ｔｙ）及び視感度補正偏光度（Ｐｙ）を指す。Ｔｙ、Ｐｙは、Ｃ光源を備える積分球付き分光光度計〔日本分光（株）製の「Ｖ７１００」〕を使用して測定した。

〔偏光フィルムのホウ素含有率の測定〕
偏光フィルム約０．２ｇを純水１７０ｍｌに加え、９５℃にて完全に溶解させた後、マンニトール水溶液（１２．５重量％）を３０ｇ加えて測定用サンプル溶液とした。この測定用サンプル溶液が中和点を迎えるまで、水酸化ナトリウム水溶液（１ｍｏｌ／ｌ）を滴下し、その滴下量からポリビニルアルコールフィルム中のホウ素含有率（重量％）を下記式から算出した。
ホウ素含有率＝１．０８×水酸化ナトリウム水溶液滴下量（ｍｌ）／偏光フィルムの重量（ｇ）
結果を表１に示す。

〔偏光板の耐クラック性評価〕
得られた偏光板を偏光板の吸収軸方向６ｃｍ×偏光フィルムの透過軸方向８ｃｍで切り出して評価用サンプルを作製した。評価用サンプルを８０℃（ｄｒｙ）設定されたオーブン中に１時間投入した後、サンプルを取り出し、１５分間、２３℃５５％ＲＨの環境下で静置した。その後、サンプルを室温の水道水に３０分間浸漬してから、サンプルの端部に発生したクラックの本数を目視で観察した。結果を表１に示す。

１，２ 偏光板、５ 偏光フィルム、１０ 第１保護フィルム、１５ 第１接着剤層、２０ 第２保護フィルム、２５ 第２接着剤層。

Claims (2)

1. 一軸延伸ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向されている偏光フィルムであって、
   厚みが１５μｍ以下であり、ポリビニルアルコール系樹脂の複屈折率が０．０４０以上０．０５０以下であり、
   視感度補正偏光度Ｐｙが９９．９％以上であり、
   ホウ素の含有率が３．０重量％以上６．０重量％以下である、偏光フィルム。
2. 請求項１に記載の偏光フィルムと、
   前記偏光フィルムの少なくとも一方の面上に積層される保護フィルムと、
   を含む、偏光板。

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