JP2023103686A - 偏光子及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】耐温水性試験及びヒートショック試験における耐久性に優れ、ニュートラルな色相を有する偏光子及びその製造方法を提供する。【解決手段】偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している。偏光子に切断加工部を設けた場合の、温度-40℃と温度85℃とを交互に30サイクル繰り返すヒートショック試験の後の前記切断加工部からのクラックの長さが200μm未満であり、温度60℃の温水に4時間浸漬する耐温水性試験の後の総侵食長さが250μm以下である。【選択図】なし

Description

本発明は、偏光子及びその製造方法に関し、さらには偏光子を備えた円偏光板に関する。
液晶表示装置及び有機EL表示装置等の表示装置等に偏光子を用いることが知られている。偏光子としては、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向しているものが広く用いられている。このような偏光子は、一般に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムをヨウ素によって染色する染色処理、架橋剤で処理する架橋処理、及び、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを延伸する延伸処理等を行うことによって製造される。
架橋処理には、架橋剤としてホウ酸が広く用いられている。また、架橋処理に用いられる架橋剤として、ジボロン酸も知られている(例えば、特許文献1~3)。
特開2018-180022号公報 特開2019-015926号公報 国際公開第2018/021274号
架橋剤としてホウ酸を用いて製造された偏光子に対して耐温水性試験を行うと、偏光子の収縮及び偏光子からのヨウ素抜けが顕著に発生することがあった。また、偏光子には、表示装置に設けられるカメラレンズ等の位置に対応して貫通孔や切欠部等の切断加工部が設けられることがある。架橋剤としてホウ酸を用いて製造された偏光子に切断加工部を設けた場合、ヒートショック試験後に貫通孔の周辺にクラックが顕著に発生することがあった。
本発明は、耐温水性試験及びヒートショック試験における耐久性に優れ、ニュートラルな色相を有する偏光子及びその製造方法の提供を目的とする。
本発明は、以下の偏光子及びその製造方法、並びに円偏光板を提供する。
〔1〕 ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子であって、
切断加工部を設けた場合の、
温度-40℃と温度85℃とを交互に30サイクル繰り返すヒートショック試験の後の前記切断加工部からのクラックの長さが200μm未満であり、
温度60℃の温水に4時間浸漬する耐温水性試験の後の総侵食長さが250μm以下である、偏光子。
〔2〕 前記切断加工部は、貫通孔の側面である、〔1〕に記載の偏光子。
〔3〕 さらに、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに含まれるポリビニルアルコール系樹脂が、下式(I)で表されるジボロン酸系化合物によって架橋された架橋構造(C1)と、
前記ポリビニルアルコール系樹脂が、ホウ酸によって架橋された架橋構造(C2)と、を含む、〔1〕又は〔2〕に記載の偏光子。
Figure 2023103686000001

[式(I)中、
Xは、単結合又は炭素数が1以上20以下の有機基であり、
Xが前記有機基である場合、Xと2つのボロン酸基とは、それぞれホウ素-炭素結合により結合している。]
〔4〕 前記架橋構造(C2)の物質量と前記架橋構造(C1)の物質量との比(架橋構造(C2)/架橋構造(C1))は、10/90以上85/15未満である、〔3〕に記載の偏光子。
〔5〕 ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子であって、
前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに含まれるポリビニルアルコール系樹脂が、下式(I)で表されるジボロン酸系化合物によって架橋された架橋構造(C1)と、
前記ポリビニルアルコール系樹脂が、ホウ酸によって架橋された架橋構造(C2)と、を含み、
前記架橋構造(C2)の物質量と前記架橋構造(C1)の物質量との比(架橋構造(C2)/架橋構造(C1))は、10/90以上85/15未満である、偏光子。
Figure 2023103686000002

[式(I)中、
Xは、単結合又は炭素数が1以上20以下の有機基であり、
Xが前記有機基である場合、Xと2つのボロン酸基とは、それぞれホウ素-炭素結合により結合している。]
〔6〕 〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の偏光子とλ/4位相差層とを含む、円偏光板。
〔7〕 ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子の製造方法であって、
前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、ホウ酸及び下式(I)で表されるジボロン酸系化合物を含む水溶液に接触させる工程を含み、
前記水溶液に含まれる前記ホウ酸と前記ジボロン酸系化合物との含有比率(ホウ酸/ジボロン酸系化合物)は、質量基準で10/90以上90/10以下である、偏光子の製造方法。
Figure 2023103686000003

[式(I)中、
Xは、単結合又は炭素数が1以上20以下の有機基であり、
Xが前記有機基である場合、Xと2つのボロン酸基とは、それぞれホウ素-炭素結合により結合している。]
〔8〕 ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子の製造方法であって、
前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、ホウ酸及び下式(I)で表されるジボロン酸系化合物を含む水溶液に接触させる工程を含み、
前記接触させる工程において、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを延伸する、偏光子の製造方法。
Figure 2023103686000004

[式(I)中、
Xは、単結合又は炭素数が1以上20以下の有機基であり、
Xが前記有機基である場合、Xと2つのボロン酸基とは、それぞれホウ素-炭素結合により結合している。]
本発明によれば、耐温水性試験及びヒートショック試験における耐久性に優れ、ニュートラルな色相を有する偏光子を提供することができる。
耐温水性試験の試験方法を示す模式図である。
〔実施形態1〕
本実施形態の偏光子は、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」ということがある。)にヨウ素が吸着配向しているものである。
偏光子は、切断加工部を設けた場合の、温度-40℃と温度85℃とを交互に30サイクル繰り返すヒートショック試験の後の切断加工部からのクラックの長さが200μm未満であり、180μm以下であってもよく、150μm以下であってもよい。上記クラックの長さは、偏光子の平面視における切断加工部からのクラックの長さであり、偏光子の平面視における貫通孔の側面からのクラックの長さであることが好ましい。上記ヒートショック試験の試験方法は、後述する実施例に記載の方法によって行うことができ、上記クラックの長さは、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。
切断加工部は、原料偏光子の裁断加工、打抜加工、切削加工、又はレーザー加工等により切断面が形成された部分をいう。切断加工部としては、例えば、偏光子の端面、偏光子の端面を凹形状等に切欠いた切欠部の端面、及び偏光子に設けられた貫通孔の側面等が挙げられる。
偏光子は、温度60℃の温水に4時間浸漬する耐温水性試験の後の総侵食長さLが250μm以下であり、220μm以下であることが好ましく、200μm以下であることがより好ましい。総侵食長さLは、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。
上記した範囲のクラックの長さ及び総侵食長さLを有する偏光子は、PVA系樹脂フィルムに含まれるポリビニルアルコール系樹脂が、下式(I)で表されるジボロン酸系化合物(以下、「ジボロン酸系化合物(I)」ということがある。)によって架橋された架橋構造(C1)、及び、ホウ酸(B(OH))によって架橋された架橋構造(C2)を含むことが好ましい。
Figure 2023103686000005

[式(I)中、
Xは、単結合又は炭素数が1以上20以下の有機基であり、
Xが有機基である場合、Xと2つのボロン酸基とは、それぞれホウ素-炭素結合により結合している。]
ジボロン酸系化合物(I)においてXを構成する有機基が有する炭素数は、1以上であり、2以上であってもよく、3以上であってもよく、4以上であってもよく、また、20以下であり、15以下であってもよく、10以下であってもよく、8以下であってもよく、6以下であってもよい。
ジボロン酸系化合物(I)においてXを構成する有機基は、炭化水素基であってもよく、酸素、窒素、硫黄、ハロゲン等のヘテロ原子を含んでいてもよい。有機基は、炭化水素基であることが好ましい。炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよいが、脂肪族炭化水素基であることが好ましい。脂肪族炭化水素基は、分岐を有していてもよいが、分岐を有さない直鎖脂肪族炭化水素基であることが好ましい。脂肪族炭化水素基は、不飽和脂肪族炭化水素基であってもよいが、飽和脂肪族炭化水素基であることがより好ましい。
有機基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基等の脂肪族炭化水素基;フェニレン基、ナフチレン基、フェニレンメチレン基等の芳香族炭化水素基が挙げられる。
式(I)中のXが単結合であるジボロン酸系化合物(I)としては、ジボロン酸が挙げられる。
式(I)中のXが有機基であるジボロン酸系化合物(I)としては、例えば、
メタンジボロン酸、1,2-エタンジボロン酸、1,3-プロパンジボロン酸、1,4-ブタンジボロン酸、1,5-ペンタンジボロン酸、1,6-ヘキサンジボロン酸、1,7-ヘプタンジボロン酸、1,8-オクタンジボロン酸、1,9-ノナンジボロン酸、1,10-デカンジボロン酸、1,11-ウンデカンジボロン酸、1,12-ドデカンジボロン酸、1,13-トリデカンジボロン酸、1,14-テトラデカンジボロン酸、1,15-ペンタデカンジボロン酸、1,16-ヘキサデカンジボロン酸、1,17-ヘプタデカンジボロン酸、1,18-オクタデカンジボロン酸、1,19-ノナデカンジボロン酸、1,20-イコサンジボロン酸、及びこれらの異性体等の式(I)中のXが炭化水素基であるジボロン酸系化合物;
2-オキサ-1,3-プロパンジボロン酸、3-オキサ-1,5-ペンタンジボロン酸、4-オキサ-1,7-ヘプタンジボロン酸、及びこれらの異性体等の式(I)中のXにヘテロ原子が含まれるジボロン酸系化合物;
1,4-フェニレンジボロン酸、1,3-フェニレンジボロン酸、及びこれらの異性体等の式(I)中のXが芳香族基であるジボロン酸系化合物等が挙げられる。
ジボロン酸系化合物(I)としては、ジボロン酸、1,2-エタンジボロン酸、1,3-プロパンジボロン酸、及び1,4-ブタンジボロン酸からなる群より選ばれる1種以上であることが好ましい。
ジボロン酸系化合物(I)によって架橋された架橋構造(C1)は、ジボロン酸系化合物(I)のホウ酸基中の水酸基(以下、「ジボロン酸系水酸基」ということがある。)と、PVA系樹脂フィルムのポリビニルアルコール系樹脂の水酸基(以下、「PVA系水酸基」ということがある。)とが反応し、ジボロン酸系化合物(I)のホウ素原子(B)とポリビニルアルコール系樹脂のポリビニルアルコール鎖とが酸素原子(O)を介して結合した構造(C1a)を含むと考えられる。架橋構造(C1)は、1分子のジボロン酸系化合物(I)が2以上の上記構造(C1a)を有することによって形成されると考えられる。架橋構造(C1)は、ジボロン酸系化合物(I)のうちの1種以上のジボロン酸系化合物によって上記の構造(C1a)を含んでいればよく、2以上のジボロン酸系化合物によって上記の構造(C1a)を含んでいてもよい。ジボロン酸系化合物(I)は、1分子中に4つのジボロン酸系水酸基を有するため、PVA系樹脂フィルム中のポリビニルアルコール系樹脂を効果的に架橋することができる。
ホウ酸(B(OH))によって架橋された架橋構造(C2)は、ホウ酸中の水酸基(以下、「ホウ酸系水酸基」ということがある。)とPVA系水酸基とが反応し、ホウ酸のホウ素原子(B)とポリビニルアルコール系樹脂のポリビニルアルコール鎖とが酸素原子(O)を介して結合した構造(C2a)を含むと考えられる。この構造(C2a)は加水分解されやすい。そのため、架橋構造(C2)では、上記の構造(C2a)と、ホウ酸系水酸基とPVA系水酸基とが水素結合によって結合した構造(C2b)とが、脱水及び吸湿により可逆的に変化する構造を有していると考えられる。架橋構造(C2)は、1分子のホウ酸が上記構造(C1a)及び(C2a)を合計で2以上有することによって形成されると考えられる。
一方、ジボロン酸系化合物(I)によって架橋された架橋構造(C1)に含まれる上記の構造(C1a)は加水分解されにくい。そのため、架橋構造(C1)は、架橋構造(C2)に比較すると脱水及び吸湿によって体積が変化しにくく、加熱に伴う脱水によって偏光子が収縮することを抑制できると考えられる。したがって、偏光子に架橋構造(C1)が導入されていることにより、ヒートショック試験の後の切断加工部からのクラックの長さ及び耐温水性試験の後の総侵食長さLが上記範囲に調整された耐久性に優れた偏光子が得られやすい。また、架橋構造(C1)及び(C2)を有する偏光子と、架橋構造(C2)のみを有し架橋構造(C1)を有していない偏光子とを比較すると、偏光子に導入された架橋構造の総量が同程度であっても、架橋構造(C1)及び(C2)を有する偏光子の方が上記クラックの長さが抑制されると考えられる。
偏光子が可視光領域において良好な吸収二色性を発現するためには、ポリヨウ素イオン(I 、I 等)とポリビニルアルコール系樹脂とが錯体を形成する必要がある。偏光子に架橋構造(C1)のみが導入されている場合、特にポリヨウ素イオンI とポリビニルアルコール系樹脂とによる錯体が形成されにくい。また、偏光子に架橋構造(C2)のみが導入されている場合、偏光子の製造工程における洗浄工程等において、ヨウ素イオン(I)が流出することに伴ってポリヨウ素イオンI が増加して偏光子が青味を帯びやすくなる。しかし、架橋構造(C1)を有することにより、ヨウ素イオンの流出を抑制することができるため、偏光子が青味を帯びることを抑制することができる。したがって、偏光子が架橋構造(C1)及び(C2)を有することにより、ニュートラルな色相を有し、可視光領域において良好な吸収二色性を発現する偏光子が得られやすい。
架橋構造(C2)の物質量と架橋構造(C1)の物質量との比(架橋構造(C2)/架橋構造(C1))は、10/90以上であることが好ましく、30/70以上であってもよく、50/50以上であってもよく、70/30以上であってもよく、80/20以上であってもよく、また、85/15未満であることが好ましく、83/17以下であってもよく、82/18以下であってもよい。架橋構造(C1)及び(C2)の物質量は、後述する実施例に記載の方法によって測定される値である。比(架橋構造(C2)/架橋構造(C1))が上記の範囲であることにより、耐温水性試験及びヒートショック試験における耐久性に優れ、ニュートラルな色相を有する偏光子が得られやすい。
偏光子2枚をクロスニコルに配置したときの色相である直交bは、±1.5以内であることが好ましく、±1.0以内であることがより好ましく、±0.7以内であってもよく、±0.5以内であってもよい。直交bは、後述する実施例に記載の方法によって算出することができる。
本実施形態の偏光子は、PVA系樹脂フィルムを、ホウ酸及びジボロン酸系化合物(I)を含む水溶液に接触させる工程を含む製造方法によって得ることができる。偏光子が架橋構造(C1)及び(C2)を有する場合、各構造の物質量及びその比(架橋構造(C2)/架橋構造(C1))は、上記水溶液に含まれるホウ酸及びジボロン酸系化合物(I)の量、PVA系樹脂フィルムと上記水溶液との接触時間等を調整することによって調整することができる。
〔実施形態2〕
本実施形態の偏光子は、PVA系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向しているものである。偏光子は、PVA系樹脂フィルムに含まれるポリビニルアルコール系樹脂が、上記式(I)で表されるジボロン酸系化合物によって架橋された架橋構造(C1)、及び、ホウ酸によって架橋された架橋構造(C2)を含む。偏光子において、架橋構造(C2)の物質量と架橋構造(C1)の物質量との比(架橋構造(C2)/架橋構造(C1))は、10/90以上85/15未満である。
ジボロン酸系化合物(I)、架橋構造(C1)、及び架橋構造(C2)の詳細については、先の実施形態で説明したとおりである。また、比(架橋構造(C2)/架橋構造(C1))の好ましい範囲についても、先の実施形態で説明した範囲が挙げられる。
偏光子が架橋構造(C1)を含むことにより、ヒートショック試験及び耐温水性試験における耐久性に優れた偏光子が得られやすい。また、偏光子が架橋構造(C1)及び(C2)を含むことにより、ニュートラルな色相を有する偏光子が得られやすい。特に、比(架橋構造(C2)/架橋構造(C1))が上記の範囲であることにより、上記した耐久性及び色相に優れた偏光子が得られやすい。
本実施形態の偏光子には、切断加工部を設けてもよい。切断加工部については、先の実施形態で説明したとおりである。偏光子の直交bは、先の実施形態で説明した範囲内であることが好ましい。
本実施形態の偏光子は、PVA系樹脂フィルムを、ホウ酸及びジボロン酸系化合物(I)を含む水溶液に接触させる工程を含む製造方法によって得ることができる。架橋構造(C1)及び(C2)の物質量、並びに比(架橋構造(C2)/架橋構造(C1))の調整方法は、先の実施形態で説明した方法が挙げられる。
〔実施形態3〕
本実施形態の偏光子の製造方法は、PVA系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子の製造方法である。偏光子の製造方法は、PVA系樹脂フィルムを、ホウ酸及びジボロン酸系化合物(I)を含む水溶液(S)に接触させる工程(以下、「第1接触工程」ということがある。)を含む。水溶液(S)に含まれるホウ酸とジボロン酸系化合物(I)との含有比率(ホウ酸/ジボロン酸系化合物(I))は、質量基準で10/90以上90/10以下である。
上記含有比率は、30/70以上であってもよく、50/50以上であってもよく、70/30以上であってもよく、また、85/15以下であってもよく、80/20以下であってもよい。含有比率(ホウ酸/ジボロン酸系化合物(I))が上記の範囲である水溶液(S)を用いた第1接触工程を行って偏光子を製造することにより、偏光子に上記した架橋構造(C1)及び(C2)を形成することができると考えられる。これにより、ヒートショック試験及び耐温水性試験における耐久性に優れ、ニュートラルな色相を有する偏光子を得ることができる。
水溶液(S)に含まれるジボロン酸系化合物(I)の詳細については、先の実施形態で説明したとおりである。水溶液(S)において、ホウ酸及びジボロン酸系化合物(I)の合計の含有量は、例えば水100質量部に対して1質量部以上10質量部以下とすることができる。水溶液(S)におけるホウ酸の含有量は、例えば水100質量部に対して0.05質量部以上5質量部以下とすることができ、0.5質量部以上3質量部以下であってもよい。水溶液(S)におけるジボロン酸系化合物(I)の含有量は、例えば水100質量部に対して0.01質量部以上5質量部以下とすることができ、0.1質量部以上1質量部以下であってもよい。
水溶液(S)は、ホウ酸及びジボロン酸系化合物(I)に加えて、ヨウ化カリウム、ヨウ化亜鉛等のヨウ化物、水と相溶性のある有機溶媒を含むことができる。ヨウ化物は、ヨウ化カリウムであることが好ましい。水溶液(S)において、ヨウ化物の含有量は、例えば水100質量部に対して1質量部以上30質量部以下とすることができ、5質量部以上25質量部以下であってもよい。
第1接触工程は、例えば、水溶液(S)を収容した槽内にPVA系樹脂フィルムを搬送する等によって、水溶液(S)中にPVA系樹脂フィルムを浸漬する方法、シャワー装置等によって、PVA系樹脂フィルムに水溶液(S)を噴霧する方法、これらの組み合わせ等によって行うことができる。第1接触工程は、ヨウ素によって染色されたPVA系樹脂フィルムに対して行うことが好ましい。第1接触工程は、ヨウ素によって染色されたPVA系樹脂フィルムを延伸しながら行うことが好ましい。第1接触工程におけるPVA系樹脂フィルムの延伸倍率は、例えば1倍超であり、1.02倍以上であってもよく、1.04倍以上であってもよく、通常3.0倍以下であってもよく、2.0倍以下であってもよく、1.1倍以下であってもよい。
第1接触工程において、水溶液(S)の温度は、例えば50℃以上70℃以下とすることができる。第1接触工程において、水溶液(S)とPVA系樹脂フィルムとが接触する時間は、例えば10秒以上600秒以下とすることができる。
本実施形態の偏光子の製造方法は、第1接触工程の他に、PVA系樹脂フィルムを膨潤させる膨潤工程、PVA系樹脂フィルムをヨウ素によって染色する染色工程、第1接触工程以外の工程であってポリビニルアルコール系樹脂を架橋する架橋工程、PVA系樹脂フィルムを延伸する延伸工程、PVA系樹脂フィルムを洗浄する洗浄工程、PVA系樹脂フィルムを乾燥する乾燥工程等を含むことができる。
〔実施形態4〕
本実施形態の偏光子の製造方法は、PVA系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子の製造方法である。偏光子の製造方法は、PVA系樹脂フィルムを、ホウ酸及びジボロン酸系化合物(I)を含む水溶液(S)に接触させる工程(以下、「第2接触工程」ということがある。)を含む。第2接触工程では、PVA系樹脂フィルムを延伸する。これにより、偏光子に上記した架橋構造(C1)及び(C2)を形成することができ、ヒートショック試験及び耐温水性試験における耐久性に優れ、ニュートラルな色相を有する偏光子を得ることができる。
第2接触工程におけるPVA系樹脂フィルムの延伸倍率は、例えば1倍超であり、1.02倍以上であってもよく、1.04倍以上であってもよく、通常3.0倍以下であってもよく、2.0倍以下であってもよく、1.1倍以下であってもよい。
水溶液(S)に含まれるホウ酸とジボロン酸系化合物(I)との含有比率(ホウ酸/ジボロン酸系化合物(I))は、質量基準で10/90以上90/10以下であることが好ましい。ジボロン酸系化合物(I)の詳細、上記含有比率の好ましい範囲、ホウ酸及びジボロン酸系化合物(I)の含有量、水溶液(S)に含まれてもよい成分及び含有量については、先の実施形態で説明したとおりである。
第2接触工程は、例えば、水溶液(S)を収容した槽内にPVA系樹脂フィルムを搬送する等によって、水溶液(S)中にPVA系樹脂フィルムを浸漬する方法、シャワー装置等によって、PVA系樹脂フィルムに水溶液(S)を噴霧する方法、これらの組み合わせ等によって行うことができる。第2接触工程は、ヨウ素によって染色されたPVA系樹脂フィルムに対して行うことが好ましい。第2接触工程における水溶液(S)の温度、及び、水溶液(S)とPVA系樹脂フィルムとの接触時間については、第1接触工程で説明した温度及び接触時間が挙げられる。
本実施形態の偏光子の製造方法は、第2接触工程の他に、先の実施形態で説明した膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程、洗浄工程、及び乾燥工程等を含むことができる。
以下、偏光子及びその製造方法の詳細について説明する。
(偏光子)
偏光子は、その吸収軸に平行な振動面をもつ直線偏光を吸収し、吸収軸に直交する(透過軸と平行な)振動面をもつ直線偏光を透過する性質を有する吸収型の偏光フィルムである。偏光子の厚みは、通常5μm以上であり、7μm以上であってもよく、10μm以上であってもよく、また、通常50μm以下であり、30μm以下であってもよく、20μm以下であってもよく、15μm以下であってもよい。
偏光子の片面又は両面に、接着剤層又は粘着剤層を介して保護フィルムを積層することにより、偏光板を得ることができる。保護フィルムとしては、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性、延伸性等に優れる熱可塑性樹脂から形成されたフィルム(以下、「熱可塑性樹脂フィルム」ということがある。)が挙げられる。熱可塑性樹脂としては特に限定されないが、例えば、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂;シクロ系及びノルボルネン構造を有する環状ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。保護フィルムは、熱可塑性樹脂フィルムに表面処理層が設けられたものであってもよい。表面処理層としては、輝度向上フィルム、ハードコート層、反射防止層、スティッキング防止層、アンチグレア層、拡散層等が挙げられる。表面処理層は、熱可塑性樹脂フィルム上に積層される別の層(フィルム)であってもよく、熱可塑性樹脂フィルム表面に表面処理が施されて形成されたものであってもよい。保護フィルムの厚みは、例えば3μm以上であり、5μm以上であってもよく、また、通常100μm以下であり、70μm以下であってもよく、50μm以下であってもよく、30μm以下であってもよい。
(円偏光板)
円偏光板は、上記した偏光子又は偏光板と、λ/4位相差層とを含む。円偏光板は例えば、偏光子又は偏光板に、接着剤層又は粘着剤層を介してλ/4位相差層を積層することによって得ることができる。偏光板が偏光子の片面にのみ保護フィルムを有する場合、偏光子の保護フィルムとは反対側に、λ/4位相差層を積層することが好ましい。λ/4位相差層は、逆波長分散性を有していてもよい。円偏光板は、さらに、λ/4位相差層の偏光子側とは反対側、又は、λ/4位相差層と偏光子との間に、ポジティブC層を含んでいてもよい。あるいは、円偏光板は、λ/4位相差層と偏光子との間に、λ/2位相差層を含むものであってもよい。λ/4位相差層、ポジティブC層、及びλ/2位相差層は、それぞれ独立して、延伸フィルムであってもよく、重合性液晶化合物を重合硬化した硬化物層であってもよく、当該硬化物と配向膜とを含むものであってもよい。円偏光板を構成する各層は、接着剤層又は粘着剤層を介して積層することができる。
円偏光板は、λ/4位相差層の偏光子側とは反対側に、表示装置の光学表示素子等に貼合するための粘着剤層を有していてもよく、粘着剤層を被覆するための離型フィルムを有していてもよい。
接着剤層は、接着剤中の硬化性成分を硬化させることによって形成することができる。接着剤層を形成するための接着剤としては、感圧型接着剤(粘着剤)以外の接着剤であって、例えば、ポリビニルアルコール系接着剤等の水系接着剤、紫外線硬化型接着剤等の活性エネルギー線硬化型接着剤が挙げられる。
粘着剤層は、それ自体を被着体に張り付けることで接着性を発現する、いわゆる感圧型接着剤を用いて形成された層である。粘着剤としては、従来公知の光学的な透明性に優れる粘着剤を特に制限なく用いることができ、例えば、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系等のベースポリマーを有する粘着剤を用いることができる。
離型フィルムは、粘着剤層に対して剥離可能に設けられ、粘着剤層の表面を被覆保護するために用いられる。離型フィルムとしては、樹脂を用いて形成された基材フィルムに離型処理が施されたフィルムを挙げることができる。基材フィルムをなす樹脂としては、特に限定されないが、例えば、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、ポリカーボネート、ポリアレート等を挙げることができる。また、基材フィルムに施される離型処理としては、公知の離型処理を行えばよいが、フッ素化合物やシリコーン化合物等の離型剤を基材フィルムにコーティングする方法が好ましい。
偏光子、偏光板、及び円偏光板は、液晶表示装置及び有機EL表示装置等の表示装置を構成する光学素子として好適に用いることができる。
(PVA系樹脂フィルム)
偏光子を構成するPVA系樹脂フィルムには、ポリビニルアルコール系樹脂を用いて製膜されたフィルムを用いることができる。ポリビニルアルコール系樹脂は通常、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することによって得られる。ケン化度は、通常約85モル%以上、好ましくは約90モル%以上、より好ましくは約99モル%以上である。ポリ酢酸ビニル系樹脂は、例えば、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他、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等であることができる。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等を挙げることができる。ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、通常約1000以上10000以下であり、好ましくは1500以上5000以下である。ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、JIS K 6726に準拠して求めることができる。
これらのポリビニルアルコール系樹脂は変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等も使用し得る。
ポリビニルアルコール系樹脂を製膜する方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。偏光子を製造する際の原反フィルムに用いられるPVA系樹脂フィルムは、未延伸フィルムであってもよく、事前に気相中で延伸処理が施された延伸フィルムであってもよい。原反フィルムとしてのPVA系樹脂フィルムの厚みは、例えば65μm以下であってもよく、50μm以下であってもよく、30μm以下であってもよく、通常10μm以上であり、15μm以上であってもよい。
(偏光子の製造方法)
偏光子は、例えば、原反フィルムとしてのPVA系樹脂フィルムを搬送しながら、上記した第1接触工程又は第2接触工程の他、膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程、洗浄工程、及び乾燥工程を行うことによって製造することができる。偏光子は、PVA系樹脂フィルムを連続的に搬送しながら、上記の各工程での処理を施すことによって製造されることが好ましい。PVA系樹脂フィルムは、ニップローラ及びガイドローラによって構築された搬送経路に沿って搬送することが好ましい。
(膨潤工程)
膨潤工程は、原反フィルムとしてのPVA系樹脂フィルムの表面に付着した異物の除去、PVA系樹脂フィルム中の可塑剤の除去、易染色性の付与、PVA系樹脂フィルムの可塑化等を目的として行われる。膨潤工程は、PVA系樹脂フィルムを膨潤液に接触させることによって行うことができる。PVA系樹脂フィルムを膨潤液に接触させる方法としては、例えば、膨潤液を収容した膨潤槽内にPVA系樹脂フィルムを搬送する等によって、膨潤液中にPVA系樹脂フィルムを浸漬する方法、シャワー装置等によってPVA系樹脂フィルムに膨潤液を噴霧する方法、これらの組み合わせ等が挙げられる。
膨潤工程で用いる膨潤液としては、水のほか、ホウ酸、塩化物、無機酸、水溶性有機溶媒、アルコール等を例えば0.01質量%以上10質量%以下の範囲で添加した水溶液を使用することができる。膨潤液の温度は、例えば10℃以上70℃以下とすることができる。PVA系樹脂フィルムに膨潤液を接触させる時間は、例えば10秒以上300秒以下とすることができる。
(染色工程)
染色工程は、膨潤工程で膨潤処理が施されたPVA系樹脂フィルムに、ヨウ素を吸着配向させる等を目的として行われる。染色工程は、膨潤処理が施されたPVA系樹脂フィルムを染色液に接触させることによって行うことができる。PVA系樹脂フィルムを染色液に接触させる方法としては、例えば、染色液を収容した染色槽内にPVA系樹脂フィルムを搬送する等によって、染色液にPVA系樹脂フィルムを浸漬する方法、シャワー装置等によってPVA系樹脂フィルムに染色液を噴霧する方法、これらの組み合わせ等が挙げられる。染色工程では、必要に応じて、PVA系樹脂フィルムの延伸処理を行ってもよい。
染色工程で用いる染色液としては、例えば、質量比でヨウ素/ヨウ化カリウム/水=0.003以上0.3以下/0.1以上10以下/100である水溶液を使用することができる。染色液は、ヨウ化カリウムに代えてヨウ化亜鉛等のヨウ化物を用いてもよく、ヨウ化カリウムと他のヨウ化物とを併用してもよい。染色液には、必要に応じて、ホウ酸、塩化亜鉛、塩化コバルト等を共存させてもよい。染色液の温度は、例えば20℃以上80℃以下とすることができる。PVA系樹脂フィルムに染色液を接触させる時間は、例えば30秒以上600秒以下とすることができる。
(架橋工程)
架橋工程は、染色工程で染色処理が施されたPVA系樹脂フィルムの耐水化及び色相調整等を目的として行われる。架橋工程は、上記した第1接触工程及び第2接触工程とは別の工程であって、染色工程と第1接触工程又は第2接触工程との間に行われることが好ましい。架橋工程は、染色処理が施されたPVA系樹脂フィルムを架橋液に接触させることによって行うことができる。PVA系樹脂フィルムを架橋液に接触させる方法としては、例えば、架橋液を収容した架橋槽内にPVA系樹脂フィルムを搬送する等によって、架橋液にPVA系樹脂フィルムを浸漬する方法、シャワー装置等によってPVA系樹脂フィルムに架橋液を噴霧する方法、これらの組み合わせ等が挙げられる。架橋工程は、薬剤の濃度等が異なる架橋液を用いる等により、2段階以上で行われてもよい。架橋工程では、必要に応じて、PVA系樹脂フィルムの延伸処理を行ってもよい。
架橋液としては、ジボロン酸系化合物(I)以外の架橋剤を溶媒に溶解した溶液を使用することができる。当該架橋剤としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素化合物や、グリオキザール、グルタルアルデヒド等が挙げられ、これらのうちの1種又は2種以上を用いることができる。溶媒としては、例えば水が使用できるが、水と相溶性のある有機溶媒を含んでいてもよい。架橋液に含まれる架橋剤の濃度は特に限定されないが、例えば1質量%以上20質量%以下とすることができる。
架橋液は、例えば、水100質量部に対してホウ酸を1質量部以上10質量部以下含有する水溶液であってもよい。架橋液は、ホウ酸に加えて、ヨウ化カリウム、ヨウ化亜鉛等のヨウ化物を、例えば1質量部以上30質量部以下含有することが好ましい。例えば、架橋液としては、質量比でホウ酸/ヨウ化物/水=3以上10以下/1以上20以下/100の水溶液を使用することができる。架橋液には、必要に応じて、塩化亜鉛、塩化コバルト、塩化ジルコニウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウム等を共存させてもよい。架橋液の温度は、例えば50℃以上70℃以下とすることができる。PVA系樹脂フィルムに架橋液を接触させる時間は、例えば10秒以上600秒以下とすることができる。
(洗浄工程)
洗浄工程は、第1接触工程又は第2接触工程を行った後のPVA系樹脂フィルムに付着した余分なヨウ素、ホウ酸、及びジボロン酸系化合物(I)等の薬剤を除去することを目的として行われる。洗浄工程は、第1接触工程又は第2接触工程での処理が施されたPVA系樹脂フィルムを、洗浄液に接触させることによって行うことができる。PVA系樹脂フィルムを洗浄液に接触させる方法としては、例えば、洗浄液を収容した洗浄槽内にPVA系樹脂フィルムを搬送する等によって、洗浄液にPVA系樹脂フィルムを浸漬する方法、シャワー装置等によってPVA系樹脂フィルムに洗浄液を噴霧する方法、これらの組み合わせ等が挙げられる。
洗浄液は、水(純水等)を用いることができるほか、アルコール類等の水溶性の有機溶媒を添加した水溶液を用いることもできる。洗浄液の温度は、例えば2℃以上40℃以下とすることができる。PVA系樹脂フィルムに洗浄液を接触させる時間は、例えば1秒以上300秒以下とすることができる。
(乾燥工程)
乾燥工程は、洗浄工程で洗浄処理が施されたPVA系樹脂フィルムを乾燥することを目的として行われる。乾燥工程は、乾燥炉内でPVA系樹脂フィルムを乾燥することによって行うことができ、例えば熱風乾燥機を備える乾燥炉で行うことができる。熱風乾燥機による乾燥温度は、例えば30℃以上100℃以下とすることができる。熱風乾燥機による乾燥時間は、例えば30秒以上600秒以下とすることができる。
(延伸工程)
延伸工程は、PVA系樹脂フィルムを一軸延伸又は二軸延伸することを目的として行われる。延伸工程で行う延伸処理は、一軸延伸であることが好ましい。延伸工程は、染色工程、架橋工程、及び、第1接触工程又は第2接触工程のうちの1以上の工程とともに行ってもよく、これらの工程のうちの1以上の工程の前後に行ってもよい。延伸工程は、1段階で行ってもよいが、2段階以上の多段階で行ってもよい。延伸処理は、乾式延伸であってもよく、湿式延伸であってもよく、これらの組み合わせであってもよい。延伸処理が一軸延伸である場合、周速の異なるロール間で延伸してもよく、熱ロールを用いて延伸してもよい。延伸工程での延伸倍率(多段階で行われる場合は累積延伸倍率)は、通常3倍以上8倍以下である。
(円偏光板の製造方法)
円偏光板は、上記した偏光子又は偏光板とλ/4位相差層とを、接着剤又は粘着剤層を介して積層することによって得ることができる。円偏光板がλ/4位相差層以外にポジティブC層又はλ/2位相差層を含む場合は、λ/4位相差層と、ポジティブC層又はλ/2位相差層とを、接着剤又は粘着剤層を介して貼合した位相差積層体を得、この位相差積層体と、偏光子又は偏光板とを、接着剤又は粘着剤層を介して貼合してもよい。あるいは、偏光子又は偏光板に、接着剤又は粘着剤層を介して、λ/4位相差層、及び、ポジティブC層又はλ/2位相差層を、円偏光板の層構造となるように順に積層してもよい。
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。
〔実施例1〕
熱ロール延伸装置を用いて、縦一軸延伸となるように連続的に熱ロール延伸を行い、原反フィルムとしての長尺のPVA系樹脂フィルム(厚み:20μm、ケン化度:99.3モル%以上)から、長尺の延伸フィルムを作製した。熱ロール延伸においては、熱ロールの表面温度を123℃とし、熱ロールの周速を第1ニップロールの周速よりも大きくし、この周速差によって、延伸倍率が4.5倍となるように張力(引張力)を付与した。PVA系樹脂フィルムは、熱ロール延伸装置に導入する手前で加湿炉に通すことにより加湿してから熱ロール延伸に供し、加湿炉で加湿した後のPVA系樹脂フィルムの水分率は7.9質量%であった。
作製した延伸フィルムを緊張状態に保ったまま、温度30℃の純水に31秒間浸漬した(膨潤工程)後、質量比でヨウ化カリウム/水=5.7/100としたヨウ素を含む温度28℃の染色液に65秒間浸漬した(染色工程)。染色工程で処理した延伸フィルムを、質量比がヨウ化カリウム/ホウ酸/水=15/5/100である温度63℃の架橋液に99秒間浸漬した(架橋工程)後、質量比がヨウ化カリウム/ホウ酸/1,4-ブタンジボロン酸/水=15/1/0.3/100である温度63℃の水溶液(S)に48秒間浸漬した(接触工程)。接触工程では、延伸倍率が1.04倍となるように延伸処理を行いながら、上記水溶液(S)への浸漬を行った。接触工程で処理した延伸フィルムを、温度5℃の純水で5秒間洗浄した後、延伸フィルムを緊張状態に保ったまま、温度45℃で68秒間乾燥し、PVA系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子(平均膜厚:7.8μm)を得た。原反フィルムとしてのPVA系樹脂フィルムを基準とした偏光子の総累積延伸倍率:4.64倍であった。
〔比較例1〕
接触工程における水溶液(S)に代えて、1,4-ブタンジボロン酸を含まない水溶液を用いたこと以外は、実施例1と同様の手順で偏光子(平均膜厚:7.8μm)を得た。
<評価>
実施例及び比較例で得た偏光子について、次の評価を行った。結果を表1に示す。
[架橋構造(C1)及び(C2)の定量]
マイクロウェーブ酸分解/ICP発光法により、架橋構造(C1)及び(C2)の定量を行った。具体的には、偏光子0.1gを測定溶媒に溶解し、11B-固体NMRにより、偏光子のDD-MASスペクトルを取得した。取得したDD-MASスペクトルにおいて、1,4-ブタンジボロン酸に由来するピークの面積とホウ酸に由来するピークの面積との比、及び、ICP発光法によって決定された偏光子中のホウ素(B)濃度から、偏光子の単位質量(100g)あたりの1,4-ブタンジボロン酸の物質量及びホウ酸の物質量を算出し、これらをそれぞれ、ポリビニルアルコール系樹脂が、1,4-ブタンジボロン酸によって架橋された架橋構造(C1)及びホウ酸によって架橋された架橋構造(C2)の物質量とした。
[直交bの測定]
紫外可視分光光度計(UV2450、(株)島津製作所製)に、オプションアクセサリーの「偏光子付きフィルムホルダー」をセットして、偏光子の透過軸方向及び吸収軸方向の紫外可視スペクトルを測定した。偏光子2枚をクロスニコルに配置したときの色相である直交bをJIS Z 8729に準拠して算出した。直交bの絶対値が0(ゼロ)に近いほど、ニュートラルな色相であるといえる。
[耐温水性試験]
偏光子と、保護フィルム(ハードコート層付きのシクロオレフィン系フィルム、厚み:25μm)とを、水系接着剤を用いて貼合し、偏光板を得た。得られた偏光板を、偏光子の吸収軸方向(PVA系樹脂フィルムの延伸方向)を長辺として8cm×2cmの短冊状にカットし、これを、アクリル系粘着剤を用いてガラス(厚み:700μm)に貼合して積層体を得た。積層体の層構造は、保護フィルム/水系接着剤の層/偏光子/アクリル系粘着剤の層/ガラスであった。
図1は、耐温水性試験の試験方法を示す模式図である。図1において、(a)は温水に浸漬する前の積層体1を示し、(b)は温水に浸漬した後の積層体1を示す。図1に示すように上記で得た積層体1の一方の短辺(偏光板の短辺に一致する)側を把持部5で把持し、把持部5で把持した側とは反対側の短辺から、積層体1の長手方向(偏光板の長手方向に一致する)に、当該長手方向の長さの8割ほどの範囲を温度60℃の温水に浸漬し、4時間保持した。その後、積層体1を温水中から取り出し、水分を拭き取った。
温水浸漬により積層体1に含まれる偏光子が収縮するため、図1の(b)に示すように、保護フィルムとガラスとの間に偏光子(収縮した偏光子)4が存在しない領域2が形成された。積層体1の短辺の中央において、保護フィルムの端1aから、収縮した偏光子4の端までの距離を、収縮長さとした。温水浸漬により、温水に接した偏光子の周縁部からヨウ素が溶出し、積層体1に含まれる偏光子4の周縁部に色が抜けた部分3が形成された。積層体1の短辺の中央において、偏光子4の色が抜けた部分の長さを、ヨウ素抜け長さとした。上記した収縮長さとヨウ素抜け長さとの合計長さを、総侵食長さLとした。すなわち、総侵食長さLは、積層体1の、把持部5で把持した側とは反対側の短辺において、保護フィルムの端1aから偏光子特有の色が残っている領域までの、積層体1の長手方向に沿った距離である。総侵食長さLが小さいほど、良好な耐温水性を有するといえる。
[円偏光板の作製]
(水平配向膜形成用組成物の調製)
下記構造の光配向性材料5質量部(重量平均分子量:30,000)とシクロペンタノン95質量部とを混合し、得られた混合物を80℃で1時間撹拌することにより、水平配向膜形成用組成物を得た。
光配向性材料:
Figure 2023103686000006
(λ/4位相差層形成用組成物の調製)
以下に示す重合性液晶化合物A、及び重合性液晶化合物Bを90:10の質量比で混合した混合物100質量部に対して、レベリング剤(F-556;DIC株式会社製)を1.0質量部、及び重合開始剤である2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン(「イルガキュア369(Irg369)」、BASFジャパン株式会社製)を6質量部添加した。
さらに、固形分濃度が13質量%となるようにN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を添加し、80℃で1時間撹拌することにより、λ/4位相差層形成用組成物を得た。
重合性液晶化合物Aは、特開2010-31223号公報に記載された方法で製造した。また、重合性液晶化合物Bは、特開2009-173893号公報に記載された方法に準じて製造した。
重合性液晶化合物A:
Figure 2023103686000007

重合性液晶化合物B:
Figure 2023103686000008
(λ/4位相差層の作製)
シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム(日本ゼオン株式会社製、ZF-14、厚み23μm)からなる基材フィルムを、コロナ処理装置(AGF-B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回コロナ処理した。コロナ処理を施した基材の表面に、上記で得た水平配向膜形成用組成物をバーコーターにより塗布した。塗布膜を80℃で1分間乾燥し、偏光UV照射装置(SPOT CURE SP-7;ウシオ電機株式会社製)を用いて、100mJ/cmの積算光量で偏光UV露光を実施した。これにより、水平配向膜付き基材フィルムを得た。水平配向膜の厚みをレーザー顕微鏡(LEXT、オリンパス株式会社製)で測定したところ、100nmであった。
続いて、室温25℃、湿度30%RH環境下において、上記で得たλ/4位相差層形成用組成物を孔径0.2μmのPTFE製メンブレンフィルタ(アドバンテック東洋(株)製、品番;T300A025A)に通し、25℃に保温した水平配向膜付き基材フィルム上にバーコーターを用いて塗布した。塗膜を120℃で1分間乾燥した後、高圧水銀ランプ(ユニキュアVB-15201BY-A、ウシオ電機株式会社製)を用いて、紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長:365nm、波長365nmにおける積算光量:1000mJ/cm)することにより硬化物層を得、λ/4位相差層を作製した。硬化物層の厚みをレーザー顕微鏡(LEXT、オリンパス株式会社製)で測定したところ2μmであった。λ/4位相差層は、逆波長分散性を示した。
(垂直配向膜形成用組成物の調製)
垂直配向膜形成用組成物として、2-フェノキシエチルアクリレートと、テトラヒドロフルフリルアクリレートと、ジペンタエリスリトールトリアクリレートと、ビス(2-ビニルオキシエチル)エーテルとを1:1:4:5の割合で混合し、重合開始剤としてLUCIRIN TPOを4%の割合で添加した混合物を用いた。
(ポジティブC層形成用組成物の調製)
ポジティブC層形成用組成物は、光重合性ネマチック液晶化合物(メルク社製,RMM28B)と溶媒とを、固形分が1~1.5gとなるように調製して作製した。溶媒として、メチルエチルケトン(MEK)と、メチルイソブチルケトン(MIBK)と、シクロヘキサノン(CHN)とを、質量比(MEK:MIBK:CHN)で35:30:35の割合で混合させた混合溶媒を用いた。
(ポジティブC層の作製)
厚み38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを基材フィルムとして準備した。基材フィルムの片面に、上記で得た垂直配向膜形成用組成物を膜厚3μmになるように塗布し、200mJ/cmの紫外線を照射して、垂直配向膜を作製した。
基材フィルムに形成された垂直配向層上に、ポジティブC層形成用組成物を、ダイコーティングにより塗工した。塗工量は4~5g(wet)であった。乾燥温度を75℃、乾燥時間を120秒間として、塗膜を乾燥させた。その後、塗膜に紫外線(UV)照射して、重合性液晶化合物を重合させた硬化物層を得、ポジティブC層を作製した。ポジティブC層(垂直配向層及び硬化物層)の厚みは4μmであった。
(円偏光板の作製)
上記で得た基材フィルム上に形成されたλ/4位相差層及びポジティブC層の基材フィルム側とは反対側の表面が貼合面となるようにして、紫外線硬化性接着剤を介して、λ/4位相差層とポジティブC層とを貼合した後、紫外線を照射して紫外線硬化性接着剤を硬化させた。これにより、λ/4位相差層/接着剤層/ポジティブC層の積層構造を有する位相差積層体を作製した。λ/4位相差層は接着剤層とは反対側に水平配向膜を含んでおり、ポジティブC層は接着剤層とは反対側に垂直配向膜を含んでいた。
上記耐温水性試験での作製手順と同様の作製手順で得た偏光板の偏光子側と、位相差積層体のλ/4位相差層側とをアクリル系粘着剤を用いて貼合し、さらに、位相差積層体のポジティブC層側にアクリル系粘着剤の層を形成し、アクリル系粘着剤層の表面に離型フィルムを積層した。これにより、保護フィルム/水系接着剤の層/偏光子/アクリル系粘着剤の層(厚み:5μm)/λ/4位相差層/接着剤層/ポジティブC層/アクリル系粘着剤の層(厚み:15μm)/離型フィルムの層構造を有する円偏光板を得た。
[ヒートショック試験]
上記で得た円偏光板を55mm×90mmの矩形状に打ち抜いた後、平面視における中央付近に、レーザー加工により円偏光板を貫通する貫通孔(直径:0.3cm)を設けた。貫通孔を設けた円偏光板から離型フィルムを剥離して露出したアクリル系粘着剤の層をガラスに貼合し、評価用サンプルを得た。評価用サンプルの層構造は、保護フィルム/水系接着剤の層/偏光子/アクリル系粘着剤の層/λ/4位相差層/接着剤層/ポジティブC層/アクリル系粘着剤の層/ガラスであった。
評価用サンプルを恒温槽に投入し、温度-40℃で30分間保持した後、温度85℃で30分間保持するヒートサイクルを1サイクルとし、このヒートサイクルを繰り返すヒートショック試験を行った。ヒートサイクルを開始する前(ヒートショック試験前)、並びに、ヒートサイクルを30サイクルを行った後の評価用サンプルについて、平面視において、偏光子に設けられた貫通孔の周囲をルーペを用いて観察し、クラックの有無を確認した。クラックが確認された場合には、評価用サンプルの平面視において、貫通孔の側面からのクラックの長さについて下記の基準で評価を行った。
A:クラックの長さが200μm未満
B:クラックの長さが200μm以上
Figure 2023103686000009
1 積層体、1a 保護フィルムの端部、2 偏光子が存在しない領域、3 偏光子の色が抜けた部分、4 収縮した偏光子、5 把持部、X 総侵食長さ。

Claims (8)

  1. ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子であって、
    切断加工部を設けた場合の、
    温度-40℃と温度85℃とを交互に30サイクル繰り返すヒートショック試験の後の前記切断加工部からのクラックの長さが200μm未満であり、
    温度60℃の温水に4時間浸漬する耐温水性試験の後の総侵食長さが250μm以下である、偏光子。
  2. 前記切断加工部は、貫通孔の側面である、請求項1に記載の偏光子。
  3. さらに、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに含まれるポリビニルアルコール系樹脂が、下式(I)で表されるジボロン酸系化合物によって架橋された架橋構造(C1)と、
    前記ポリビニルアルコール系樹脂が、ホウ酸によって架橋された架橋構造(C2)と、を含む、請求項1又は2に記載の偏光子。
    Figure 2023103686000010

    [式(I)中、
    Xは、単結合又は炭素数が1以上20以下の有機基であり、
    Xが前記有機基である場合、Xと2つのボロン酸基とは、それぞれホウ素-炭素結合により結合している。]
  4. 前記架橋構造(C2)の物質量と前記架橋構造(C1)の物質量との比(架橋構造(C2)/架橋構造(C1))は、10/90以上85/15未満である、請求項3に記載の偏光子。
  5. ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子であって、
    前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに含まれるポリビニルアルコール系樹脂が、下式(I)で表されるジボロン酸系化合物によって架橋された架橋構造(C1)と、
    前記ポリビニルアルコール系樹脂が、ホウ酸によって架橋された架橋構造(C2)と、を含み、
    前記架橋構造(C2)の物質量と前記架橋構造(C1)の物質量との比(架橋構造(C2)/架橋構造(C1))は、10/90以上85/15未満である、偏光子。
    Figure 2023103686000011

    [式(I)中、
    Xは、単結合又は炭素数が1以上20以下の有機基であり、
    Xが前記有機基である場合、Xと2つのボロン酸基とは、それぞれホウ素-炭素結合により結合している。]
  6. 請求項1~5のいずれか1項に記載の偏光子とλ/4位相差層とを含む、円偏光板。
  7. ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子の製造方法であって、
    前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、ホウ酸及び下式(I)で表されるジボロン酸系化合物を含む水溶液に接触させる工程を含み、
    前記水溶液に含まれる前記ホウ酸と前記ジボロン酸系化合物との含有比率(ホウ酸/ジボロン酸系化合物)は、質量基準で10/90以上90/10以下である、偏光子の製造方法。
    Figure 2023103686000012

    [式(I)中、
    Xは、単結合又は炭素数が1以上20以下の有機基であり、
    Xが前記有機基である場合、Xと2つのボロン酸基とは、それぞれホウ素-炭素結合により結合している。]
  8. ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子の製造方法であって、
    前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、ホウ酸及び下式(I)で表されるジボロン酸系化合物を含む水溶液に接触させる工程を含み、
    前記接触させる工程において、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを延伸する、偏光子の製造方法。
    Figure 2023103686000013

    [式(I)中、
    Xは、単結合又は炭素数が1以上20以下の有機基であり、
    Xが前記有機基である場合、Xと2つのボロン酸基とは、それぞれホウ素-炭素結合により結合している。]
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