JP2020126258A - 偏光フィルムの製造方法 - Google Patents
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偏光子の第1面に第1透明保護フィルムが設けられている片保護偏光フィルムにおける偏光子の第2面に、活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工する工程(1)と、
前記活性エネルギー線硬化型接着剤を介して、第2透明保護フィルムを貼り合せる工程(2)と、
前記活性エネルギー線硬化型接着剤に対して、活性エネルギー線を照射して、接着剤層を形成する工程(3)、を含むことを特徴とする偏光フィルムの製造方法、に関する。
工程(1)では、偏光子の第1面に第1透明保護フィルムが設けられている片保護偏光フィルムにおける偏光子の第2面に、活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工する。
片保護偏光フィルムは、偏光子の第1面にのみ、第1透明保護フィルムが設けられているものであるが、偏光子の第1面と第1透明保護フィルムは接着剤層を介して貼り合わされていてもよい。
偏光子は、特に限定されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、1〜80μm程度である。
前記偏光子としては厚みが10μm以下の薄型の偏光子を用いることができる。薄型化の観点から言えば当該厚みは1〜7μmであるのが好ましい。このような薄型の偏光子は、厚みムラが少なく、視認性が優れており、また寸法変化が少ないため耐久性に優れ、さらには偏光フィルムとしての厚みも薄型化が図れる点が好ましい。
更に具体的には、次のような方法により、薄型偏光膜を製造することができる。
上記の薄型偏光膜の製造方法は、上記工程以外に、その他の工程を含み得る。その他の工程としては、例えば、不溶化工程、架橋工程、乾燥(水分率の調節)工程等が挙げられる。その他の工程は、任意の適切なタイミングで行い得る。
上記不溶化工程は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。不溶化処理を施すことにより、PVA系樹脂層に耐水性を付与することができる。当該ホウ酸水溶液の濃度は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部〜4重量部である。不溶化浴(ホウ酸水溶液)の液温は、好ましくは20℃〜50℃である。好ましくは、不溶化工程は、積層体作製後、染色工程や水中延伸工程の前に行う。
上記架橋工程は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。架橋処理を施すことにより、PVA系樹脂層に耐水性を付与することができる。当該ホウ酸水溶液の濃度は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部〜4重量部である。また、上記染色工程後に架橋工程を行う場合、さらに、ヨウ化物を配合することが好ましい。ヨウ化物を配合することにより、PVA系樹脂層に吸着させたヨウ素の溶出を抑制することができる。ヨウ化物の配合量は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部〜5重量部である。ヨウ化物の具体例は、上述のとおりである。架橋浴(ホウ酸水溶液)の液温は、好ましくは20℃〜50℃である。好ましくは、架橋工程は上記第2のホウ酸水中延伸工程の前に行う。好ましい実施形態においては、染色工程、架橋工程および第2のホウ酸水中延伸工程をこの順で行う。
前記第1透明保護フィルムを構成する材料としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れるものが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロースなどのセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)などのスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどが挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミドなどのアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、または上記ポリマーのブレンド物なども上記透明保護フィルムを形成するポリマーの例として挙げられる。透明保護フィルム中には任意の適切な添加剤が1種類以上含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、可塑剤、離型剤、着色防止剤、難燃剤、核剤、帯電防止剤、顔料、着色剤などが挙げられる。透明保護フィルム中の上記熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは50〜100質量%、より好ましくは50〜99質量%、さらに好ましくは60〜98質量%、特に好ましくは70〜97質量%である。透明保護フィルム中の上記熱可塑性樹脂の含有量が50質量%以下の場合、熱可塑性樹脂が本来有する高透明性などが十分に発現できないおそれがある。前記第1透明保護フィルムは、適宜に選択して用いることができる。
本発明に係る活性エネルギー線硬化型接着剤は、電子線、紫外線等の活性エネルギー線により硬化が進行する接着剤であり、例えば、電子線硬化型、紫外線硬化型の態様で用いることができる。本発明における活性エネルギー線硬化型接着剤としては、紫外線硬化型接着剤が汎用設備で手軽に実験できるという点で好ましい。一方、電子線硬化型接着剤は光開始剤を使用しないため光を通さない材料(金属フィルムや高濃度の顔料)でも利用が可能で、密着性が向上するといった特徴があるが、紫外線硬化型接着剤に比べて設備的な制約がある。
(A)ラジカル重合性化合物は、少なくとも1個以上の炭素−炭素二重結合を含むビニル基、(メタ)アクリロイル基などを有する化合物であれば、特に限定なく使用可能である。本発明においては、(A)ラジカル重合性化合物の中でも、下記一般式(1):
CH2=C(R1)−CONH2−m−(X−O−R2)m (1)
(R1は水素原子またはメチル基を示し、Xは−CH2−基または−CH2CH2−基を示し、R2は−(CH2)n−H基(ただし、nは0,1または2)を示し、mは1または2を示す)で表されるN−置換アミド系モノマーが好ましい。
(B)光ラジカル発生剤は、活性エネルギー線を照射することによりラジカルを発生する。(B)光ラジカル発生剤としては、水素引き抜き型光ラジカル発生剤と開裂型光ラジカル発生剤とが挙げられる。
前記工程(1)を施した後に、工程(2)により、前記活性エネルギー線硬化型接着剤を介して、第2透明保護フィルムを貼り合せる。工程(2)の貼り合わせは、ロールラミネーターなどにより行うことができる。
次いで、前記工程(2)を施した後に、工程(3)により、前記活性エネルギー線硬化型接着剤に対して、活性エネルギー線を照射して、接着剤層を形成する。活性エネルギー線としては、紫外線、電子線等があげられる。
保護偏光フィルムを作製した。
薄型偏光膜を作製するため、まず、非晶性PET基材に9μm厚のPVA層が製膜された積層体を延伸温度130℃の空中補助延伸によって延伸積層体を生成し、次に、延伸積層体を染色によって着色積層体を生成し、さらに着色積層体を延伸温度65度のホウ酸水中延伸によって総延伸倍率が5.94倍になるように非晶性PET基材と一体に延伸された4μm厚のPVA層を含む光学フィルム積層体を生成した。このような2段延伸によって非晶性PET基材に製膜されたPVA層のPVA分子が高次に配向され、染色によって吸着されたヨウ素がポリヨウ素イオン錯体として一方向に高次に配向された高機能偏光膜を構成する、厚さ4μmのPVA層を含む光学フィルム積層体を生成することができた。更に、当該光学フィルム積層体の偏光膜の表面(第1面)にポリビニルアルコール系接着剤を塗工しながら、けん化処理した40μm厚のトリアセチルセルロースフィルム(第1透明保護フィルム)を貼合せたのち、非晶性PET基材を剥離した。以下、これを薄型の片保護偏光フィルム(1)という。
厚さ60μmのゼオノアフィルム(日本ゼオン社製)にコロナ処理をしたものを用いた。
下記の各成分を、化合物(a)40部、化合物(b)20部、化合物(c)40部および光重合開始剤3部の割合で混合して50℃で1時間撹拌し活性エネルギー線硬化型接着剤を得た。
ラジカル重合性化合物(a):HEAA(ヒドロキシエチルアクリルアミド)、興人社製;
ラジカル重合性化合物(b):ライトアクリレートBP−4EAL(ビスフェノールAのEP付加物ジアクリレート)、共栄化学株式会社製;
ラジカル重合性化合物(c):ACMO(アクリロイルモルホリン)、興人社製;
光重合開始剤:IRGACURE819(ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド)、BASF社製。
接着剤の粘度は、精密回転式粘度計により測定した。
(工程1)
上記片保護偏光フィルム(1)の第2面に、上記接着剤を、マイクログラビアコーター(グラビアロール:#180,回転速度140%/ライン速)を用いて、最終的な接着剤層の厚さが600nmになるように塗工した。
次いで、上記接着剤を塗工した後に、10秒間が経過した後、上記接着剤を介して、上記第2透明保護フィルムを、ロール機で貼り合わせた。
次いで、貼り合わせた第2透明保護フィルム側から、紫外線を照射して、両面に透明保護フィルムを有する偏光フィルムを得た。ライン速度は20m/min、紫外線の照射量は積算光量で700mJ/cm2であった。
実施例1において、接着剤の塗工面、接着剤層の厚み、塗工後貼り合わせまでの時間、接着剤の各化合物の割合、粘度を表1に示すように変えたこと以外は、実施例1と同様にして、偏光フィルムを作製した。
実施例および比較例で得られた、偏光フィルムについて下記評価を行った。結果を表1に示す。
得られた偏光フィルムの外観を光学顕微鏡にて観察し、最大径が5μm〜200μmサイズの気泡を数えた。結果を表1に示す。
Claims (8)
- 偏光子の両面である第1および第2面に、第1および第2透明保護フィルムが設けられている偏光フィルムの製造方法であって、
偏光子の第1面に第1透明保護フィルムが設けられている片保護偏光フィルムにおける偏光子の第2面に、活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工する工程(1)と、
前記活性エネルギー線硬化型接着剤を介して、第2透明保護フィルムを貼り合せる工程(2)と、
前記活性エネルギー線硬化型接着剤に対して、活性エネルギー線を照射して、接着剤層を形成する工程(3)、を含むことを特徴とする偏光フィルムの製造方法。 - 前記偏光子が、二色性物質を配向させたポリビニルアルコール系樹脂からなる連続ウェブの偏光膜であって、かつ、前記片保護偏光フィルムが、熱可塑性樹脂基材に製膜されたポリビニルアルコール系樹脂層を含む積層体が空中補助延伸とホウ酸水中延伸とからなる2段延伸工程で延伸されることにより得られたものであることを特徴とする請求項1記載の偏光フィルムの製造方法。
- 前記工程(1)において、片保護偏光フィルムにおける偏光子の第2面に活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工した後、2秒間以上を経過してから、前記工程(2)を施すことを特徴とする請求項1または2記載の偏光フィルムの製造方法。
- 前記活性エネルギー線硬化型接着剤の粘度が、10〜350cps(25℃)であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の偏光フィルムの製造方法。
- 前記活性エネルギー線硬化型接着剤が、ラジカル重合性化合物を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の偏光フィルムの製造方法。
- 前記工程(1)により、片保護偏光フィルムにおける偏光子の第2面に、活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工する前に、偏光子の第2面にドライ処理を施す工程を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の偏光フィルムの製造方法。
- 前記工程(3)における活性エネルギー線の照射を、第2透明保護フィルムの側から行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の偏光フィルムの製造方法。
- 前記工程(3)により形成される接着剤層の厚みが、300nm〜1.3μmであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の偏光フィルムの製造方法。
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