JP3521355B2 - 偏光板用保護フィルム - Google Patents

偏光板用保護フィルム

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JP3521355B2
JP3521355B2 JP12915294A JP12915294A JP3521355B2 JP 3521355 B2 JP3521355 B2 JP 3521355B2 JP 12915294 A JP12915294 A JP 12915294A JP 12915294 A JP12915294 A JP 12915294A JP 3521355 B2 JP3521355 B2 JP 3521355B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、偏光板用保護フィルム
に関し、特に接着性に優れた偏光板用保護フィルムに関
する。
【0002】
【従来の技術】染色一軸延伸されたポリビニルアルコー
ル膜(PVA膜)の偏光子に、セルローストリアセテー
トフィルムを保護フィルムとして貼り合わせた偏光フィ
ルムは、広く液晶表示素子として、電卓の表示部、パソ
コンや液晶テレビ、自動車のディスプレイ等に利用され
ている。
【0003】これらのディスプレイ素子の用途におい
て、各種環境下で高い信頼性と耐久性を発揮するため
に、偏光子と保護フィルム間には強固な接着性が要求さ
れる。この接着性を向上させる方法として、最も広く保
護フィルムとして使用されるセルローストリアセテート
フィルムの場合、予めアルカリ液で表面のケン化処理を
行い、しかるのちにポリビニルアルコール系接着剤等で
積層し偏光フィルムとしている。
【0004】しかし、上記アルカリ処理は高濃度アルカ
リ液を使用するため、作業安全上、又環境保全の上で好
ましくなく、更にアルカリ処理によって、可塑剤のブリ
ードアウトや、ヘイズが高くなるなど品質を落とすおそ
れがある。
【0005】又、アルカリ処理の前に帯電防止加工や、
ハードコート加工などの機能性付与の加工を行うと、ア
ルカリ処理によってその効果が減殺されるため、保護フ
ィルムの機能性付与はアルカリ処理後に限定される等の
問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は第1に
PVA膜と接着し易い偏光板用保護フィルムを提供する
ことにある。第2に作業上安全で環境に悪影響を及ぼさ
ない加工により接着性の優れた偏光板用保護フィルムを
提供することにある。第3に生産性の良い高品質の接着
性に優れた偏光板用保護フィルムを提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は以下
の構成により達成される。
【0008】1.偏光子に隣接して接着する偏光板用保
護フィルムにおいて、少なくとも偏光子と接着される面
に偏光子側から、親水性高分子化合物の少なくとも1種
を含有する層、次いで該親水性高分子とは異なり、下記
一般式〔1〕又は〔2〕で表される−COOM基含有高分子
化合物の少なくとも1種を含む層を有することを特徴と
する偏光板用保護フィルム。
【0009】
【化2】
【0010】式中、Aはビニル単量体が重合して生成す
る構造単位、Bは水素原子、−CO−OM又は−CO−Rを表
し、Mは水素原子又はカチオンを表し、z=0のとき、
Bは水素原子である。Rは−O−R′又は−N(R′)(R″)
を表し、ここでR′はアルキル基、アラルキル基、アリ
ール基、複素環残基又はR″と共同して複素環を形成す
るに必要な非金属原子を表し、R″は水素原子、低級ア
ルキル基又はR′と共同して複素環を形成するに必要な
非金属原子を表し、R1及びR2は各々、水素原子又は低
級アルキル基を表し、Xは−CO−O−又は−O−CO−を表
し、R3はハロゲノアルキル基又はハロゲノアルキルオ
キシアルキル基を表し、m、p、q、r、x、y及びz
は各々、各単量体のモル%を示す値であって、m及びx
は各々0〜60、p、q、r、x、y及びzは各々0〜10
0であり、m+p+q+r=100、x+y+z=100であ
る。
【0011】2.前記親水性高分子化合物が親水性セル
ロース誘導体、ポリビニルアルコール誘導体、天然高分
子、親水性ポリエステル誘導体及び親水性ポリビニル誘
導体から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とす
る請求項1記載の偏光板用保護フィルム。
【0012】以下本発明を更に詳しく説明する。
【0013】本発明に係る親水性高分子化合物として、
好ましくは親水性セルロース誘導体(例えば、メチルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシセ
ルロース等)、ポリビニルアルコール誘導体(例えば、
ポリビニルアルコール、酢酸ビニル-ビニルアルコール
共重合体、ポリビニルアセタール、ポリビニルホルマー
ル、ポリビニルベンザール等)、天然高分子化合物(例
えば、ゼラチン、カゼイン、アラビアゴム等)、親水性
ポリエステル誘導体(例えば、部分的にスルホン化され
たポリエチレンテレフタレート等)、ポリビニル誘導体
(例えば、ポリ-N-ビニルピロリドン、ポリアクリルア
ミド、ポリビニルインダゾール、ポリビニルピラゾール
等)が挙げられる。
【0014】本発明に係る親水性高分子化合物は単独あ
るいは2種以上併用して用いられる。
【0015】前記一般式〔1〕及び〔2〕において、A
で表される構造単位を生成するビニル単量体としては、
例えばスチレン、ニトロ基、フッ素原子、塩素原子、臭
素原子、クロロメチル基、低級アルキル基等で置換され
たスチレン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエー
テル、ビニルクロロエチルエーテル、酢酸ビニル、クロ
ロ酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリル酸、メタ
クリル酸又はイタコン酸等の不飽和酸、アクリル酸若し
くはメタクリル酸のアルキルエステル(該アルキル基は
炭素数1〜5の、非置換アルキル基又は塩素原子、フェ
ニル基等で置換したアルキル基)、アクリル酸若しくは
メタクリル酸のフェニルエステル(該フェニル基は非置
換フェニル基又は塩素原子、フェニル基等で置換したフ
ェニル基)、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、エチレン、アクリルアミド、炭素数1〜5のア
ルキル基あるいは塩素、フェニル基等で置換したアクリ
ルアミド、ビニルアルコール、クリシジルアクリレー
ト、アクロレイン等があり、好ましくはスチレン、置換
基を有するスチレン、酢酸ビニル、ビニルメチルエーテ
ル、アルキルアクリレート、アクリロニトリル等であ
る。
【0016】また、前記式中、R′が表すアルキル基と
しては、炭素数1〜24のものが好ましく、直鎖アルキル
基、分岐アルキル基及びシクロアルキル基のいずれでも
よく、また該アルキル基は置換基を有していてもよく、
この置換基としてはヒドロキシル基、ヒドロキシカルボ
ニル基、−COOM′(M′はカチオンを表す)基等で、特
にフッ素原子のようなハロゲン原子で置換された炭素数
2〜18のハロゲノアルキル基又は炭素数2〜18のハロゲ
ノアルキルオキシアルキル基は本発明の目的に対して好
ましい結果が得られる。該ハロゲノアルキル基及び該ハ
ロゲノアルキルオキシアルキル基に置換されたハロゲン
原子数は望ましくは1〜37である。このハロゲノアルキ
ル基及びハロゲノアルキルオキシアルキル基並びに一般
式〔2〕中のR3が表すハロゲノアルキル基及びハロゲ
ノアルキルオキシアルキル基は、好ましくは下記一般式
〔A〕で示される。
【0017】
【化3】
【0018】(式中、R4、R5、R6、R7、R8、R9
びR10は各々、水素原子又はフッ素原子を表し、nは1
〜12の整数を表し、n2は0または1であり、n2が0の
ときにはn1は0、n2が1のときにはn1は2または3
であって、n3は1〜17の整数を表す。 但し、n1+n3
1〜17である。なお、R4が一般式〔A〕中で2個以上
ある場合には1個が水素で他がフッ素原子であるように
異なる基であってもよく、同様にR5、R6及びR7がそ
れぞれ一般式〔A〕中に複数個あるときには、異なる基
であってもよい。) また、前記一般式〔1〕及び一般式〔2〕において、
R′が前述のようなハロゲノアルキル基又はハロゲノア
ルキルオキシアルキル基のときには、好ましくは前記一
般式〔1〕及び一般式〔2〕中のRは−O−R′である。
また、R′が表すフェニル基のようなアリール基又はベ
ンジル基のようなアラルキル基は置換基を有していても
よく、この置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭
素原子等のハロゲン原子で置換された低級アルキル基、
ヒドロキシル基、ヒドロキシカルボニル基、カチオンの
オキシカルボニル基、ニトリル基、ニトロ基等が挙げら
れる。
【0019】また、R′が表す複素環又はR′とR″と
で形成する複素環は、酸素原子、イオウ原子又は窒素原
子を含む飽和又は不飽和の複素環であって、例えばアジ
リジン、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、イミダゾ
ール、イミダゾリン、トリアゾール、ピペリジン、ピペ
ラジン、オキサジン、モルホリン、チアジン等の複素環
から選択される複素環である。また、Mが表すカチオン
は、例えばアンモニウムイオン、ナトリウムイオン、カ
リウムイオン、リチウムイオン等のカチオンである。
【0020】本発明において、上記一般式〔1〕又は
〔2〕で示される−COOM基含有高分子化合物は、単独で
又は2種以上併用して用いられ、好ましくは平均分子量
約500〜500,000(重量平均)程度のものが用いられる。
【0021】このような本発明に使用する上記高分子化
合物の代表的なものとしては、下記を挙げることができ
る。しかし、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
【0022】
【化4】
【0023】
【化5】
【0024】
【化6】
【0025】
【化7】
【0026】
【化8】
【0027】前記一般式〔1〕又は〔2〕で表される−
COOM基含有高分子化合物は、公知の方法で合成すること
ができる。即ち、無水マレイン酸共重合物は極く一般的
な重合物であることは周知のとおりであり、これらの誘
導体もそれらに適合するアルコール又はアミン類を無水
マレイン酸共重合物に反応させれば簡単に得られ、また
無水マレイン酸単量体に適合するアルコール又はアミン
類を反応し精製したものを他のビニル単量体と共重合さ
せても得られる。また、ハロゲノアルキル、ハロゲノア
ルキルオキシアルキル等のアクリレート類は、ジャーナ
ル・オブ・ポリマー・サイエンス(Journal of Polymer
Science,15 515〜574(1955)あるいは英国特許1,12
1,357号明細書に記載されている単量体及び重合体の合
成法によって容易に合成される。
【0028】前記一般式〔1〕又は〔2〕で表される高
分子化合物の使用量は、10〜1000mg/m2であることが好
ましく、更には20〜300mg/m2であることが特に好まし
い。
【0029】本発明に係る親水性高分子化合物の少なく
とも1種を含有する層(以下「上層」と記すことがあ
る)及び前記一般式〔1〕又は〔2〕で表される高分子
化合物の少なくとも1種を含有する層(以下「下層」と
記すことがある)が設けられる保護フィルムとしては、
従来主として用いられているセルローストリアセテート
フィルムの他に、セルロースジアセテート、セルロース
アセテートブチレート、セルロースプロピオネートなど
のセルロースエステル、ポリカーボネート、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリアクリレート等からなるフィル
ムが挙げられる。保護フィルムの厚みは特に制限はない
が、機能上および取扱い易さから10〜500μm、特に30〜
300μmが好ましい。保護フィルムには所望により紫外線
吸収剤、可塑剤、滑り剤、マット剤等を含有させてもよ
い。
【0030】本発明の上層及び下層は、前記高分子化合
物及びその他必要に応じで含有させる添加剤を溶剤に溶
解ないし分散させた塗布液の形態でグラビアコーター、
ディプコーター、リバースロールコーター、押し出しコ
ーター等の公知の方法で保護フィルムの表面に塗設して
形成させることができる。上層の親水性高分子化合物の
付量及び下層の前記高分子化合物の付量は、好ましくは
それぞれ10〜1000mg/m2の範囲であり、特に安定な接着
力及び塗布後の仕上り性の点からそれぞれ20〜300mg/m
2の範囲が好ましい。
【0031】上記塗布液を塗布した後乾燥する方法とし
ては特に制限はないが、乾燥後の残留溶媒量は5wt%以
下とするのが好ましい。残留溶媒量が多いと、偏光子と
積層された後の乾燥過程で接着界面に気泡を生じる場合
があり好ましくない。
【0032】本発明の上層及び下層の塗布液には所望に
より紫外線吸収剤、滑り剤、マット剤、帯電防止剤、架
橋剤、及び活性剤などを添加してもよい。特に架橋剤は
偏光子のポリビニルアルコールフィルムとの接着を促進
する上で好ましい。この様な架橋剤としては、例えば多
価のエポキシ化合物、アジリジン化合物、イソシアネー
ト化合物や、明バン、ホウ素化合物等が挙げられる。
【0033】本発明の上層及び下層を有する保護フィル
ムの該上層の側の面と偏光子とを貼り合わせるのに使用
する接着剤としては、例えばポリビニルアルコール、ポ
リビニルブチラール等のポリビニルアルコール系接着剤
や、ブチルアクリレートなどビニル系ラテックス等を用
いることができる。
【0034】
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらの実施態様に限定されるものではない。
【0035】実施例1 厚さ80μmのセルローストリアセテートフィルムの一方
の面に下記組成の下層液(1)及び上層液(1)をこの
順に、それぞれ20ml/m2の割合で塗布し、100℃で10分
間乾燥した後、本発明に係る偏光板用保護フィルム試料
1を得た。
【0036】 下層液(1) 例示化合物(14) 0.5g アセトン 60ml 酢酸エチル 30ml トルエン 10ml 上層液(1) ポリビニルアルコール 0.5g (日本合成化学工業(株)製、ゴーセノールNH−26) サポニン(メルク社製) 0.03g 水 50ml メタノール 50ml 実施例2 実施例1の上層液(1)を下記組成の上層液(2)に代
えた以外は実施例1と同様にして本発明に係る偏光板用
保護フィルム試料2を得た。
【0037】 上層液(2) ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート 0.5g (信越化学工業(株)製、HP−55) メタノール 60ml アセトン 30ml イソプロピルアルコール 10ml 実施例3 実施例1の上層液(1)を下記組成の上層液(3)に代
えた以外は実施例1と同様にして本発明に係る偏光板用
保護フィルム試料3を得た。
【0038】 上層液(3) ポリビニルブチラール 0.5g (電気化学工業(株)製、エスレック#2000−L) メタノール 70ml アセトン 20ml トルエン 10ml 実施例4 実施例1の上層液(1)を下記組成の上層液(4)に代
えた以外は実施例1と同様にして本発明に係る偏光板用
保護フィルム試料4を得た。
【0039】 上層液(4) ゼラチン 1g 硬膜剤(下記) 0.15g 水 70ml メタノール 30ml
【0040】
【化9】
【0041】実施例5 実施例1の上層液(1)を下記組成の上層液(5)に代
えた以外は実施例1と同様にして本発明に係る偏光板用
保護フィルム試料5を得た。
【0042】 上層液(5) 親水性ポリエステル(下記組成) 1g 水 70ml メタノール 30ml 親水性ポリエステルの組成 テレフタル酸ジメチル 20モル% イソフタル酸ジメチル 10モル% 5-スルホイソフタル酸ジメチルNa塩 10モル% 1,4-シクロヘキサンジカルボン酸 10モル% エチレングリコール 50モル% 実施例6 実施例1の上層液(1)を下記組成の上層液(6)に変
えた以外は実施例1と同様にして本発明に係る偏光板用
保護フィルム試料6を得た。
【0043】 上層液(6) ポリビニルピロリドン 1g メタノール 70ml アセトン 30ml 実施例7 実施例1の下層液(1)を下記組成の下層液(2)に変
えた以外は実施例1と同様にして本発明に係る偏光板用
保護フィルム試料7を得た。
【0044】 下層液(2) 例示化合物(15) 0.5g アセトン 60ml 酢酸エチル 30ml トルエン 10ml 実施例8 実施例1の下層液(1)を下記組成の下層液(3)に変
えた以外は実施例1と同様にして本発明に係る偏光板用
保護フィルム試料8を得た。
【0045】 下層液(3) 例示化合物(13) 0.5g N,N-ジメチルホルムアミド 10ml アセトン 40ml メタノール 30ml 酢酸エチル 20ml 比較例1 下層を設けなかった外は実施例1と同様にして比較用保
護フィルム試料9を得た。
【0046】比較例2 下層を設けなかった外は実施例2と同様にして比較用保
護フィルム試料10を得た。
【0047】比較例3 下層を設けなかった外は実施例3と同様にして比較用保
護フィルム試料11を得た。
【0048】比較例4 下層を設けなかった外は実施例4と同様にして比較用保
護フィルム試料12を得た。
【0049】比較例5 下層を設けなかった外は実施例5と同様にして比較用保
護フィルム試料13を得た。
【0050】比較例6 下層を設けなかった外は実施例6と同様にして比較用保
護フィルム試料14を得た。
【0051】比較例7 上層を設けなかった外は実施例1と同様にして比較用保
護フィルム試料15を得た。
【0052】
【0053】 下層液(4) ポリビニルアルコール (日本合成化学工業(株)製、ゴーセノールKL−05) 0.5g 水 10ml メタノール 30ml アセトン 50ml N,N-ジメチルホルムアミド 10ml 上層液(7) 例示化合物(4) 0.5g アセトン 60ml 酢酸エチル 30ml トルエン 10ml 比較例9 厚さ80μmのセルローストリアセテートフィルムを2N
の水酸化ナトリウム溶液に60℃で3分間浸漬し、さらに
水洗し乾燥して表面がアルカリケン化処理されたセルロ
ーストリアセテートフィルムを得た。これを比較用保護
フィルム試料17とする。
【0054】次に、実施例1〜8及び比較例1〜9で作
製した保護フィルム試料1〜17について下記の方法で接
着力テストを行った。その結果を表1に示す。
【0055】接着力テストの方法 まず、下記〜の工程で、偏光子と保護フィルムとを
張り合わせて偏光フィルムを作製した。
【0056】 18cm×5cmサイズの保護フィルム試料
を塗工面を上にしてガラス板上に配置する。
【0057】 保護フィルム試料と同サイズの1軸延
伸されたポリビニルアルコール染色フィルムからなる偏
光子を固形分2wt%のポリビニルアルコール接着剤槽中
に1〜2秒間浸漬(偏光子の両面を)する。
【0058】 上記の偏光子に付着した過剰の接着
剤を軽く取り除き、上記の保護フィルム試料上にのせ
て、さらに上記と同一の試料フィルムの塗工面と接着
剤とが接するように次の保護フィルム試料を積層し配置
する。
【0059】 ハンドローラで上記で積層された偏
光子と保護フィルムとの積層物の端部から過剰の接着剤
及び気泡を取り除き貼り合わせる。ハンドローラの圧力
は約2〜3kg/cm2、ローラスピードは約2m/分とし
た。
【0060】 80℃の乾燥器中にで得た試料を2分
間放置する。
【0061】このようにして作製した偏光フィルムにつ
いて、偏光子と保護フィルムとの接着性を下記により評
価した。
【0062】初期接着:偏光子と保護フィルムとを貼り
合わせ後、手で剥離性を測定し材料破壊の発生の程度で
下記〜の3段階に評価した。
【0063】 材料破壊が起こる。(表1中「○」で
示す。) 一部材料破壊が起こるが、試料フィルムとPVAフ
ィルム間で剥がれる面積が大きい。(表1中「△」で示
す。) 試料フィルムとPVAフィルムとの間で剥がれる。
(表1中「×」で示す。) 加工性:片刃を用いて断裁して接着面の浮きの程度で下
記〜の3段階に評価した。
【0064】 接着面の浮きが全くない。(表1中
「○」で示す。) 僅かに接着面の浮きが起こる。(表1中「△」で示
す。) 接着面の浮きが起こる。(表1中「×」で示す。) 耐久性能:75℃で相対湿度90%の条件(A)下、及び90
℃の条件(B)下に500時間放置し、外観変化を観察
し、端部からの剥離の幅を測定した。表1中の符号の意
味は下記のとおりである。
【0065】○:0.5mm以内 △:0.6〜1.5mm ×:1.6mm以上 なお、比較試料17(本発明の目標)と同等かそれ以上の
接着性であれば実用上問題なく、表1において「○」の
評価を与えている。
【0066】また、前記偏光フィルムの各試料について
透過率を島津製作所(株)製MPS−2000を用い、波長35
0〜700nmの範囲で測定した。結果を表1に示す。
【0067】
【表1】
【0068】表1に示す結果から明らかなように、本発
明の保護フィルム試料は、アルカリケン化処理を行うこ
となく良好な接着性を示す。また、可塑剤のブリードア
ウトもなく、優れた光線透過率を示す。
【0069】
【発明の効果】本発明による偏光板用保護フィルムは、
偏光子のPVA膜との接着性及び透過率に優れ、かつそ
の製造工程において、アルカリ液で表面のケン化処理を
行ったセルローストリアセテートフィルムからなる保護
フィルムと対比して、ケン化のために高濃度のアルカリ
液を使用する必要がないので、作業安全性及び環境保全
性が改善され、生産性が良好であり、かつ、従来のセル
ローストリアセテートフィルムの表面のケン化のための
アルカリ処理による可塑剤のブリードアウト及びヘイズ
が高くなる問題が改善される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C09J 7/02 C09J 7/02 (72)発明者 小笠原 直子 東京都日野市さくら町1番地コニカ株式 会社内 (56)参考文献 特開 平6−148430(JP,A) 特開 平6−94915(JP,A) 特開 昭61−245107(JP,A) 特開 平6−118232(JP,A) 特開 平3−130702(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 偏光子に隣接して接着する偏光板用保護
    フィルムにおいて、少なくとも偏光子と接着される面に
    偏光子側から、親水性高分子化合物の少なくとも1種を
    含有する層、次いで該親水性高分子とは異なり、下記一
    般式〔1〕又は〔2〕で表される−COOM基含有高分子化
    合物の少なくとも1種を含む層を有することを特徴とす
    る偏光板用保護フィルム。 【化1】 〔式中、Aはビニル単量体が重合して生成する構造単
    位、Bは水素原子、−CO−OM又は−CO−Rを表し、Mは
    水素原子又はカチオンを表し、z=0のとき、Bは水素
    原子である。Rは−O−R′又は−N(R′)(R″)を表し、
    ここでR′はアルキル基、アラルキル基、アリール基、
    複素環残基又はR″と共同して複素環を形成するに必要
    な非金属原子を表し、R″は水素原子、低級アルキル基
    又はR′と共同して複素環を形成するに必要な非金属原
    子を表し、R1及びR2は各々、水素原子又は低級アルキ
    ル基を表し、Xは−CO−O−又は−O−CO−を表し、R3
    はハロゲノアルキル基又はハロゲノアルキルオキシアル
    キル基を表し、m、p、q、r、x、y及びzは各々、
    各単量体のモル%を示す値であって、m及びxは各々0
    〜60、p、q、r、x、y及びzは各々0〜100であ
    り、m+p+q+r=100、x+y+z=100である。〕
  2. 【請求項2】 前記親水性高分子化合物が親水性セルロ
    ース誘導体、ポリビニルアルコール誘導体、天然高分
    子、親水性ポリエステル誘導体及び親水性ポリビニル誘
    導体から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とす
    る請求項1記載の偏光板用保護フィルム。
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