JP3916095B2

JP3916095B2 - 光学積層体

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Publication number: JP3916095B2
Application number: JP14987496A
Authority: JP
Inventors: 佳宏木村; 尚俊山本; 裕輔杉田
Original assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-05-20
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2016-05-20
Also published as: JPH09311219A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜化が可能で光学性能及び耐湿熱性、耐熱性に優れた光学積層体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、卓上電子計算機、電子時計、ワープロ、自動車や機械類の計器類等に液晶表示装置が用いられ、これらに伴い偏光板、位相差板、楕円偏光板といった光学積層体の需要も増大している。特に、計器類においては苛酷な条件下で使用される場合が多いので高耐久性及び高偏光度を持った光学積層体が要請されるのである。
中でも偏光板については、現在知られている代表的なポリビニルアルコール系偏光フィルムとして、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと二色性染料を染色させたものがあり、これらはポリビニルアルコールの水溶液を製膜し、これを一軸延伸させて染色するか、染色した後一軸延伸してから、好ましくはホウ素化合物で耐久性処理を行ったものが用いられ、該偏光フィルムの面上に透明なプラスチックフィルムが保護フィルムとして貼り合わされている。保護フィルムとしては、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース等の酢酸セルロース系フィルムが表面保護フィルムとして光学的透明性、無配向性等に優れているため汎用されている。
【０００３】
しかし、酢酸セルロース系フィルムは吸水率及び透湿性が大きいため、高温高湿の条件下では上記構成の偏光板では耐久性を満足しないといった問題点がある。このため、偏光フィルムの保護フィルムとして酢酸セルロース系フィルムに代わるものが種々検討されている。
例えば、特開昭５３−８２４３３号公報では、保護フィルムの三酢酸セルロースを用いず、ウレタン樹脂を偏光フィルム面に塗布硬化させることによって、偏光フィルムと該ウレタン樹脂塗膜層とが強固に接着された偏光板が提案されている。
【０００４】
又、特開昭５６−８０００１号公報でも、三酢酸セルロースを用いず、分子内に２個以上のイソシアネート基を有する化合物と１分子中にイソシアネート基と反応する活性水素及び重合性不飽和基を有する化合物、例えばアクリル系モノマーとを反応させて製造したいわゆるウレタンアクリル系化合物に、イソシアネート基と反応し得る活性水素を有する樹脂を添加した組成物を偏光フィルムに塗布し、該偏光フィルムに活性エネルギー線を照射して塗膜を硬化させることによって、耐湿性や接着性が改善された偏光板が提案されている。
【０００５】
更に、特開昭５９−１５１１０９号公報、特開昭５９−１５１１１０号公報、特開昭５９−１５１１１１号公報、特開昭５９−１５１１１２号公報等には、耐久性を改善する目的で、偏光フィルム表面に紫外線硬化型樹脂（ポリエステルアクリレート系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、等）に各種添加剤（シリカゾル、凝集性シリカゲル、等）を含む組成物からなる硬化皮膜層を形成することが提案されている。
又、本出願人も特開平７−７７６０８号公報において、保護フィルムとして三酢酸セルロースの代わりに、透湿度が８０℃、９０％ＲＨで２００g/m²・24hr・100μ以下で、かつ光弾性係数が１×１０^-11cm²/dyne以下であるフィルム、例えば熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂からなるフィルムを用いることを提案した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開昭５３−８２４３３号公報及び特開昭５６−８０００１号公報開示の偏光板については、性能的には４０〜６０℃かつ９０〜９５％ＲＨ程度の条件下での耐久性しか実現しておらず、いわゆる中耐久高偏光度タイプの偏光板を提供するものであり、最近の高度な要求性能に対しては耐湿熱性の面でまだまだ満足のいくものではない。又、特開昭５９−１５１１０９号公報、特開昭５９−１５１１１０号公報、特開昭５９−１５１１１１号公報、特開昭５９−１５１１１２号公報開示技術については、偏光板製造直後の表面強度は改善されているものの、耐久試験評価は行っておらず、耐久性について詳細な検討はなされていない。
【０００７】
更に、特開平７−７７６０８号公報開示技術においては、本発明者等が詳細に検討したところ、高温高湿下での耐久性、即ち耐湿熱性については優れているものの、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムのポリビニルアルコール系偏光フィルムに対する接着性については満足のいくものではなく、従って高温下での耐久性、即ち耐熱性についてはまだまだ改良の余地があることが判明した。
そこで、本発明ではこのような背景下において、耐湿熱性及び耐熱性といった耐久性に優れた偏光板、位相差板、楕円偏光板等の光学積層体である高耐久高光学性能タイプの光学積層体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
しかるに、本発明者等はかかる課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルムのいずれかの光学フィルムの少なくとも片面に共重合オルガノヒドロシロキサザンより製造されてなる層（Ａ）（以下、（Ａ）層と称する。）を、直接または接着剤を介して、設けてなる光学積層体が光学性能及び耐湿熱性、耐熱性に優れることを見いだし、本発明を完成した。本発明においては、（Ａ）層が共重合オルガノヒドロシロキサザンを６０〜１５０℃の加熱処理、及び６０〜１００℃で６０〜１００％ＲＨの加湿処理を施してなる層であるとき、本発明の効果を顕著に発揮する。
【０００９】
即ち、本発明においては上記共重合オルガノヒドロシロキサザンの加熱処理及び加湿処理によりなる層を、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルムのいずれかの光学フィルムの少なくとも片面に設けることが最大の特徴であり、これにより、光学積層体の耐湿熱性、耐熱性が向上し、更に保護層を必要としないので薄膜化が可能となるのである。尚、本発明においては、光学フィルムと（Ａ）層との間に任意に接着剤層が介在されてもよい。又、本発明においては、上記光学積層体に、更に粘着剤層を設けることができ、これにより、光学積層体の強度、耐久性が向上したり、又、液晶表示体作製時のガラス基板、又は偏光フィルムや位相差フィルム等への貼合が簡便となり、一段と実用性に富んだ光学積層体が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の光学フィルムとしては、光学特性を有するフィルムであり、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルムが使用される。
偏光フィルムとしては特に制限されないが、好ましくは、ポリビニルアルコール系フィルムの一軸延伸フィルムである。ポリビニルアルコールは通常、酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して製造されるが、本発明では必ずしもこれに限定されるものではなく、少量の不飽和カルボン酸（塩、エステル、アミド、ニトリル等を含む）、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等、酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有していても良い。又、ポリビニルアルコール系樹脂を酸の存在下でアルデヒド類と反応させたポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂等のいわゆるポリビニルアセタール樹脂及びその他ポリビニルアルコール系樹脂誘導体も挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうちでは、耐熱性が良好であるという点から、高ケン化度で高重合度のポリビニルアルコールが好ましい。即ちケン化度は８５〜１００モル％、好ましくは９８〜１００モル％、特に好ましくは９９〜１００モル％であり、又、重合度としては任意のものが使用可能であるが、１０００〜１００００、好ましくは２０００〜８０００、より好ましくは２５００〜５０００が有利である。
【００１１】
本発明の偏光フィルムの製造法としては、ポリビニルアルコールを水又は有機溶媒に溶解した原液を流延製膜して、該フィルムを延伸してヨウ素あるいは二色性染料の水溶液に浸漬し染色するか、延伸と染色を同時に行うか、ヨウ素あるいは二色性染料により染色して延伸するかした後、ホウ素化合物処理する方法が挙げられる。又、染色した後ホウ素化合物の溶液中で延伸する方法等もあり、適宜選択して用いることができる。原液調製に際して使用される溶媒としては、例えば水はもちろん、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリドン、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類及びこれらの混合物が用いられる。
【００１２】
上記有機溶媒中には少量、例えば５〜３０重量％の水を含有させても差し支えない。原液中のポリビニルアルコールの濃度は４〜５０重量％が実用的である。該溶剤を用いて得られたポリビニルアルコール製膜原液は、キャスト法、押出法等任意の方法で製膜される。製膜方法としては乾・湿式製膜法にて、即ち、該溶液を口金スリットから一旦空気中、又は窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性雰囲気中に吐出し次いで凝固浴中に導いて未延伸フィルムを形成せしめる。又は口金から吐出された製膜溶液は一旦ローラー、あるいはベルトコンベアー等の上で溶剤を一部乾燥した後で凝固浴中に導入しても差し支えない。
【００１３】
又、凝固浴に用いる溶媒には前記ポリビニルアルコールの溶剤と混和性を有するもので、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。
ポリビニルアルコール系フィルムを得る方法としては、その他ポリビニルアルコールの溶液を凝固浴中に導入してフィルム化するいわゆるゲル製膜法等も実施可能である。
【００１４】
原反フィルムとしてはその膜厚は３０〜１００μｍ、好ましくは５０〜９０μｍが必要である。３０μｍ以下では延伸不能となり、１００μｍ以上では膜厚精度が低下し不適当である。
前記の如くして得られるポリビニルアルコール未延伸フィルムは次に延伸及び染色、ホウ素化合物処理が施される。延伸と染色更にホウ素化合物処理は別々に行っても同時に行っても良いが、本発明では染色工程、ホウ素化合物処理工程の少なくとも一方の工程中に一軸延伸を実施することが望ましい。
【００１５】
延伸は一軸方向に３．５〜１０倍、好ましくは４．５〜７倍延伸することが望ましい。この際、前記と直角方向にも若干の延伸（幅方向の収縮を防止する程度あるいはそれ以上の延伸）を行っても差し支えない。延伸時の温度条件は４０〜１３０℃から選ぶのが望ましい。更に、かかる延伸倍率は最終的に上記の範囲に設定されれば良く、延伸操作は一段階のみならず、製造工程の任意の範囲の段階に実施すれば良い。
【００１６】
フィルムへの染色つまり偏光素子の吸着はフィルムに偏光素子を含有する液体を接触させることによって行われる。通常はヨウ素−ヨウ化カリの水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は０．１〜２ｇ／ｌ、ヨウ化カリの濃度は１０〜５０ｇ／ｌ、ヨウ素／ヨウ化カリの重量比は２０〜１００が適当である。染色時間は３０〜５００秒程度が実用的である。処理浴の温度は５〜５０℃、好ましくは５〜４０℃が好ましい。水溶媒以外に水と相溶性のある有機溶媒を少量含有させても差し支えない。
接触手段としては浸漬、塗布、噴霧等の任意の手段が適用できる。
【００１７】
染色処理されたフィルムは次いでホウ素化合物によって処理される。ホウ素化合物としてはホウ酸、ホウ砂が実用的である。
ホウ素化合物は水溶液又は水−有機溶媒混合液の形で濃度０．５〜２モル／ｌ程度で用いられ、液中には少量のヨウ化カリを共存させるのが実用上望ましい。処理法は浸漬法が望ましいが勿論塗布法、噴霧法も実施可能である。処理時の温度は５０〜７０℃程度、処理時間は５〜２０分程度が好ましく、又必要に応じて処理中に延伸操作を行っても良い。
【００１８】
尚、該ホウ素化合物による処理は、ポリビニルアルコール系樹脂溶液にあらかじめホウ素化合物を添加して製膜することにより代替することも可能である。
このようにして、本発明に用いられるヨウ素染色されたポリビニルアルコール系偏光フィルムが得られるわけであるが、本発明では特に該偏光フィルムが８０℃、９０％ＲＨの雰囲気中で２００時間放置処理後のラマン分光法による励起波長５１４．５ｎｍのＡｒ⁺レーザー照射時の１０５ｃｍ^-1及び１５７ｃｍ^-1のスペクトル強度をａ₁及びｂ₁とし、該放置処理前の該スペクトル強度をａ₀及びｂ₀とした時、（ｂ₁／ａ₁）／（ｂ₀／ａ₀）＞０．７、好ましくは１．５＞（ｂ₁／ａ₁）／（ｂ₀／ａ₀）＞０．７を満足することが好ましく、かかる偏光フィルムは上述した偏光フィルムの製造条件をコントロールすることによって上式を満足させることができる。
【００１９】
例えば、原反として高重合度のポリビニルアルコール系樹脂を選択したり、偏光フィルムの製造時の延伸工程において垂直方向の延伸を付加したり、２段階以上の多段階に分けて延伸したり、製造工程上三酢酸セルロース等の保護層を積層する場合は該保護層を積層後乾燥処理を施したりする方法等を単独又は適宜組み合わせることによって実現することができるが、これらに限定されるものではない。
尚、上記の偏光フィルムの、８０℃、９０％ＲＨの雰囲気中で２００時間放置処理に当たっては、処理前の偏光フィルムの両面に接着剤としてポリビニルアルコール水溶液を（塗布乾燥厚み０．０１μｍ）を用いて、表面がアルカリケン化し中和させた三酢酸セルロースフィルム（８０μｍ）を貼着した積層体を試料とし、該試料を上記の条件で放置処理を行った後、該試料をシクロヘキサノン中に２０℃で１２時間浸漬させて両面の三酢酸セルロースフィルムを溶解して完全に取り除き、風乾等により表面付着溶剤を完全に除去した後の偏光フィルム単体のスペクトル強度を放置処理後のスペクトル強度とした。（上記三酢酸セルロースフィルムの除去に当たっては、該フィルムを削り取る等して物理的に除去する方法も可能である。）
【００２０】
又、上記の放置処理前の偏光フィルムのスペクトル強度測定においては偏光フィルムの製造上等の都合により、該偏光フィルムに三酢酸セルロースフィルム等の保護フィルムが積層されているときは、上記等の方法により該保護フィルムを剥がして偏光フィルム単体のスペクトル強度を測定するのである。（保護フィルムがアクリル系樹脂の場合はアセトン、ベンゼン、トルエン等の溶剤を用いることもある。）
【００２１】
更に詳しく説明すると、先ず、前述の如き方法で得られた偏光フィルムをラマン分光測定器（例えば、日本分光社製、ＪａｓｃｏＮＲ−１８００Ｍ）を用いて、励起波長として５１４．５ｎｍのＡｒ⁺レーザーを照射（出力２ｍＷ）し、この時の１０５ｃｍ^-1及び１５７ｃｍ^-1のスペクトル強度ａ₀及びｂ₀を室温で測定（測定時間；１６ｓｅｃ×５回、測定径；２００μｍ、測定モード；後方散乱）する。次に上記の如く該偏光フィルムの両面に三酢酸セルロースフィルムを貼着後、８０℃、９０％ＲＨの雰囲気中で２００時間放置した後取り出してシクロヘキサノン中で該三酢酸セルロースフィルムを剥離した後、上記と同様にラマン分光測定器により、再度偏光フィルム単体の１０５ｃｍ^-1及び１５７ｃｍ^-1のスペクトル強度ａ₁及びｂ₁を測定するのである。
【００２２】
上記のスペクトル強度の決定に当たっては、上記の測定方法により得られたチャートのピークからそれぞれのスペクトル強度を読み取るのであるが、該スペクトル強度の決定は最小自乗法を用いた波形分離法により行い、その際各ピークは３変数（スペクトル位置、スペクトル強度、半価幅）を含むローレンツ関数を、ベースラインは２変数（切片、傾き）を含む直線関数と仮定して波形分離を行い、各スペクトル強度を決定するのである。
そして、上記のａ₀、ｂ₀、ａ₁及びｂ₁からなる（ｂ₁／ａ₁）／（ｂ₀／ａ₀）の値が０．７を越える偏光フィルムが本発明で有効な偏光フィルムであり、好ましくは０．７〜１．５である。該値が０．７以下では偏光フィルムの耐久性が劣ることとなる。更に本発明では、上記の（ｂ₀／ａ₀）の値が１．１より少ないとき、即ち（ｂ₀／ａ₀）＜１．１の条件を満たすとき、高温・高湿時の耐久性に優れており、特に有用である。
【００２３】
又、本発明で用いる偏光フィルムにおいて、偏光フィルムがポリビニルアルコール系フィルムからなり、かつ、波長４６０ｎｍ及び６４０ｎｍでの平行透過率（Ａ）と直交透過率（Ｂ）の比がともに２０００以上、好ましくは２０００〜５０００である偏光フィルム、より好ましくは更に直交透過率（Ｂ）が可視光全般にわたって０．０２％以下、好ましくは０．０００１〜０．０１５％である偏光フィルムも好ましく用いられる。
尚、平行透過率（Ａ）と直交透過率（Ｂ）の比の測定に当たり、上記平行透過率（Ａ）とは２枚の偏光フィルムをその配向方向が同一になるように重ね合わせた場合の透過率（％）を、直交透過率（Ｂ）とは２枚の偏光フィルムをその配向方向が垂直になるように重ね合わせた場合の透過率（％）をそれぞれ意味する。（尚、偏光フィルムの両面に保護フィルムが設けられた偏光板により測定を行っても上記と同様の値となる。）
【００２４】
上記偏光フィルム、即ち波長４６０ｎｍ及び６４０ｎｍでの平行透過率（Ａ）と直交透過率（Ｂ）の比がともに２０００以上の偏光フィルムの製造方法としては特に制限されないが、例えば下記の方法が採用され得る。
即ち、前述と同様に、ポリビニルアルコール系樹脂を水又は有機溶媒に溶解した原液を流延製膜して、該フィルムを延伸してヨウ素化合物あるいは二色性染料の水溶液に浸漬し染色するか、延伸と染色を同時に行うか、ヨウ素化合物あるいは二色性染料により染色して延伸するかした後、ホウ素化合物処理する。又、染色した後ホウ素化合物の溶液中で延伸することも可能であり、適宜選択して用いることができる。しかる後に、水洗処理を行い、その後再度ヨウ素化合物又は二色性染料で再染色を行うことが重要で、これにより特定の偏光フィルムが得られるのである。
【００２５】
かかる水洗処理については、５〜３０℃、好ましくは１０〜２０℃で、２分間以下、好ましくは１分間以下浸漬することにより行われる。勿論浸漬に限らず、噴霧、塗布等も可能である。又、再染色処理については、ヨウ素−ヨウ化カリウムの水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は０．００１〜１ｇ／ｌ、好ましくは０．０１〜１ｇ／ｌ、ヨウ化カリウムの濃度は１０〜５０ｇ／ｌ、好ましくは１０〜３０ｇ／ｌ、染色時間は１０〜５００秒、好ましくは３０〜３００秒程度が実用的である。処理浴の温度は５〜３０℃が好ましい。水溶媒以外に水と相溶性のある有機溶媒を少量含有させても差し支えない。接触手段としては浸漬が好ましいが、塗布、噴霧等、任意の手段が適用できる。再染色処理後は、３０〜８０℃で３０〜５００秒間乾燥を行うことにより、ポリビニルアルコール系偏光フィルムが得られる。
【００２６】
又、本発明において、光学フィルムとして位相差フィルムも有効であり、位相差フィルムには特に制限されることなく、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリビニリデンフルオライド／ポリメチルメタアクリレート、液晶ポリマー、トリアセチルセルロース系樹脂、環状ポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリ塩化ビニル等のフィルムが採用されるが、主としてポリカーボネート、ポリビニルアルコール系樹脂のフィルムが用いられる。
【００２７】
ポリビニルアルコール系樹脂としては通常酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して製造されるが、少量の不飽和カルボン酸（塩、エステル、アミド、ニトリル等を含む）、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等、酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有していても良い。又、ポリビニルアルコールを酸の存在下でアルデヒド類と反応させた、例えばポリブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂等のいわゆるポリビニルアセタール樹脂及びポリビニルアルコール誘導体が挙げられる。平均重合体は５００〜１００００、好ましくは１０００〜５０００、ケン化度は８０〜１００モル％、好ましくは９０〜１００モル％のもので、無延伸フィルムのものでもよいが、１．０１〜４倍、好ましくは１．０１〜３倍程度に一軸延伸されたものであることが望まれる。
【００２８】
かかる光学フィルムと積層される（Ａ）層としては、共重合オルガノヒドロシロキサザンを加熱処理し、更に加湿処理することで得られるものであり、具体的には共重合オルガノヒドロシロキサザンとして、東燃ポリシラザン（東燃社製）が好適に用いられる。
【００２９】
加熱処理については、６０〜１５０℃、好ましくは８０〜１５０℃、更に好ましくは１００〜１５０℃で、０．５〜５時間、好ましくは１〜３．５時間、更に好ましくは２〜３時間行い、加湿処理については、６０〜１００℃、好ましくは８０〜１００℃、６０〜１００％ＲＨ、好ましくは８０〜１００％ＲＨで１〜２４時間、好ましくは３〜２４時間行うとよい。本発明では、上記の如き加熱処理及び加湿処理に限らず、酸処理法、アルカリ処理法等も可能である。尚、酸処理法は共重合オルガノヒドロシロキサザンを６０〜１５０℃で加熱処理した後、酸性溶液、例えば塩酸、硫酸、硝酸等の溶液中に２〜５時間浸漬処理する方法であり、アルカリ処理法は共重合オルガノヒドロシロキサザンを６０〜１５０℃で加熱処理した後、アルカリ溶液、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等の溶液中に２〜５時間浸漬処理する方法である。
【００３０】
かかる（Ａ）層を形成させる方法については特に制限されないが、例えば上記共重合オルガノヒドロシロキサザンを光学フィルムの光学性能を阻害しない溶剤、例えばアルコール（メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等）、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸セロソルブ、メチルグリコールアセテート、エチレングリコールアセテート、メトキシブチルアセテート、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチレンクロライド、トルエン、キシレン、ミネラムスピリット、クレゾール、キシレノール、フラフラール、ナフサ等にて希釈し、バーコーター、ロールコーター、グラビアコーター、リバースコーター、リップコーター等、公知の方法により基材に塗工し、上記の加熱処理、更に加湿処理を施すことで可能である。
【００３１】
本発明においては、上記の如き光学フィルムの少なくとも片面に（Ａ）層が積層されていればよく、その積層方法については限定されず任意の方法が採用され得る。光学フィルムに（Ａ）層を形成するには、光学フィルム表面に、例えば前記の共重合オルガノヒドロシロキサザンからなる溶液を塗布したり、あるいは該溶液に光学フィルムを浸漬したりした後に、加熱処理及び加湿処理させる方法や、予め該共重合オルガノヒドロシロキサザンからなる溶液から加熱、加湿処理を施し皮膜を作製しておき、かかる皮膜を接着剤で貼着する方法等が採用することができる。
【００３２】
かかる接着剤としては特に制限なくポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系等の親水性高分子の水溶液、上記共重合オルガノヒドロシロキサザン、下記化１で示されるシリケートオリゴマー等が用いられる。中でも本発明では特にポリビニルアルコール、共重合オルガノヒドロシロキサザン、又は下記化１で示されるシリケートオリゴマーからなる溶液を接着剤として用いるとき、本発明の効果が顕著に発揮される。
【化１】

ここで、ｎは１〜２０の整数、Ｒは水素又は炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基である。
【００３３】
本発明では前記したように、該共重合オルガノヒドロシロキサザンからなる溶液を光学フィルムに塗布し、次いで加熱、更に加湿処理を施し積層するわけであるが、勿論、浸漬、噴霧等の方法も可能で、いずれの方法により積層されてもよい。又、（Ａ）層の層厚みは乾燥後の厚みで０．００１〜５０μ、好ましくは０．０１〜５０μである。
【００３４】
更に本発明では、必要に応じて（Ａ）層中に紫外線吸収剤を含有させたり、本発明の光学積層体の外側に反射防止層を設けたりすることもできる。該紫外線吸収剤としては前記のサリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等が挙げられ、反射防止層としては高屈折率の物質（例えばチタン、セリウム、タンタル等の金属酸化物等）と低屈折率の物質（例えば酸化ケイ素、フッ化マグネシウム等）を交互に積層して得られる層あるいは低屈折率の物質（例えば酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、フッ素含有ポリマー等）からなる単層のものが挙げられる。
【００３５】
又、本発明の光学積層体については、必要に応じて更に粘着剤層を設けることができ、液晶表示体作製時のガラス基板、又は偏光フィルムと位相差フィルムの貼合等が簡便となり、一段と実用性に富んだ光学積層体が得られる。
粘着剤層の積層に際して、光学積層体の層構成により適宜選択されるが、例えば、光学フィルム層の片面に（Ａ）層が形成されている場合は、該粘着剤層は耐湿熱性、耐熱性向上の点で光学フィルム層表面に設けることが好ましい。又、光学フィルム層の両面に（Ａ）層が形成されている場合は、該粘着剤層はいずれかの（Ａ）層表面のみでも良い。但し、これらに限定されない。
【００３６】
かかる粘着剤層としてはアクリル酸エステル、例えばアクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等とα−モノオレフィンカルボン酸、例えばアクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸、クロトン酸等との共重合物（アクリルニトリル、酢酸ビニル、スチロールの如きビニル単量体を添加したものも含む。）を主体とするものが、光学フィルムの光学特性を阻害することがないので特に好ましいが、これに限定されることなく、透明性を有する粘着剤であれば使用可能で、例えばポリビニルエーテル系、ゴム系等でもよい。
【００３７】
更に、本発明においては、光学フィルムとして偏光フィルム、位相差フィルムの他に偏光フィルムと位相差フィルムとを組み合わせた楕円偏光フィルムを用いることもでき、該楕円偏光フィルムの少なくとも片面に（Ａ）層を設けることで本発明の効果が得られる。該楕円偏光フィルムの具体的な層構成としては、例えば、偏光フィルム／（保護フィルム／）粘着剤層／（保護フィルム／）位相差フィルム、偏光フィルム／（Ａ）層／粘着剤層／（Ａ）層／位相差フィルム、偏光フィルム／（Ａ）層／粘着剤層／保護フィルム／位相差フィルム、偏光フィルム／保護フィルム／粘着剤層／（Ａ）層／位相差フィルム、偏光フィルム／（Ａ）層／粘着剤層／（Ａ）／位相差フィルム／（Ａ）層／粘着剤層、等が挙げられる。但し、これらに限定されない。
【００３８】
本発明の光学積層体は、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルムのいずれかの光学フィルムの少なくとも片面に（Ａ）層を、直接または接着剤を介して、設けているため、高光学特性はもとより耐湿熱性、耐熱性に非常に優れ、更に粘着剤層を設けることにより非常に実用的な偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルムといった光学積層体となる。かかる特性を利用して液晶表示体の用途に用いられ、特に車両用途、各種工業計器類、家庭用電化製品の表示等に有用である。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明する。
尚、実施例中「部」、「％」とあるのは特に断りのない限り重量基準である。
又、本発明でいう偏光度は
［（Ｈ₁₁−Ｈ₁）／（Ｈ₁₁＋Ｈ₁）］^1/2×１００（％）
で示され、Ｈ₁₁は２枚の偏光フィルムサンプルの重ね合わせ時において、偏光フィルムの配向方向が同一方向になるように重ね合わせた状態で分光光度計を用いて測定した透過率（％）、Ｈ₁は２枚のサンプルの重ね合わせ時において、偏光フィルムの配向方向が互いに直交する方向になるように重ね合わせた状態で測定した透過率（％）である。
【００４０】
実施例１
平均重合度１７００、平均ケン化度９９．５モル％のポリビニルアルコールを水に溶解し、５．０重量％濃度の水溶液を得た。該液をポリエチレンテレフタレートフィルム上に流延後、乾燥して膜厚６０μのフィルムを得た。このフィルムを１０ｃｍ巾に切断しチャックに装着した。該フィルムをヨウ素０．２ｇ／ｌ、ヨウ化カリ６０ｇ／ｌよりなる水溶液中に３０℃にて４分間浸漬した。次いでホウ酸７０ｇ／ｌ、ヨウ化カリ３０ｇ／ｌの組成の水溶液に５５℃にて５分間浸漬すると共に、先ず２．２倍に延伸し、次いで１．７倍に延伸して、更に１．５倍に延伸した後、２０℃で１０秒間水洗し、風乾で２４時間乾燥を行って偏光フィルムを得た。そして、予め表面をアルカリ処理し酸で中和した三酢酸セルロースフィルム（８０μｍ厚）をポリビニルアルコール接着剤（３％水溶液、乾燥塗布厚０．０１μｍ）を用いて該偏光フィルムの両面に貼着後１００℃で１分間乾燥させて偏光板を得た。次に該偏光板をシクロヘキサノン中に２０℃で１２時間浸漬させて該三酢酸セルロースフィルムを完全に取り除いて偏光フィルム（Ｆ−１）を得た。
【００４１】
尚、該偏光フィルム（Ｆ−１）（２０ｍｍ×２０ｍｍ）をラマン分光測定器（日本分光社製、ＪａｓｃｏＮＲ−１８００Ｍ）を用いて、励起波長として５１４．５ｎｍのＡｒ⁺レーザーを照射して本文中に記載の条件にて１０５ｃｍ^-1及び１５７ｃｍ^-1のスペクトル強度を室温で測定したところ、３７．８１（ａ₀）及び２９．８８（ｂ₀）であった。更に該偏光フィルムの両面に保護フィルムとして上記の三酢酸セルロースフィルムを再度ポリビニルアルコール接着剤で上記の方法と同様に接着して三酢酸セルロース／偏光フィルム／三酢酸セルロースの３層積層体（偏光板）を得、次に該３層積層体を８０℃、９０％ＲＨの雰囲気中で２００時間放置して処理後の３層積層体を得た後、該積層体をシクロヘキサノン中に２０℃で１２時間浸漬させて該保護層を取り除いて偏光フィルム単体として、同様にラマン分光測定器により、再度該偏光フィルムの１０５ｃｍ^-1及び１５７ｃｍ^-1のスペクトル強度を測定したところ、３０．９４（ａ₁）及び２８．３８（ｂ₁）で、これらの測定値より（ｂ₀／ａ₀）及び（ｂ₁／ａ₁）／（ｂ₀／ａ₀）の値を算出すると０．７９及び１．１６であった。
【００４２】
上記偏光フィルム（Ｆ−１）の両面に共重合オルガノヒドロシロキサザン（東燃ポリシラザン：東燃社製）のｍ−キシレン溶液（濃度５％）をバーコーターにより塗布し、その後１２０℃で２時間加熱処理し、更に９５℃、８０％ＲＨで３時間加湿処理して、偏光フィルムと（Ａ）層の積層体（（Ａ）層の厚み：乾燥後の厚みで３．０μｍ）を得た。更にその一方の外面にアクリル系粘着剤（組成：アクリル酸ｎ−ブチル／アクリル酸＝９５／５（重量比）１００部に対してコロネートＬ（日本ポリウレタン社製）１部を添加したもの）層を設け、ガラス板に貼合した。（初期偏光度は９９．６％であった。）
【００４３】
これより得られた偏光板を８０℃、９０％ＲＨに３５０時間放置した後、該偏光板の偏光度変化及び外観変化を測定することで耐湿熱性を評価した。
又、該偏光板を５０℃の条件下で２時間放置した後、直ちに８０℃の条件下で２時間放置し、その後再び５０℃の条件下にさらし、同様の操作を計５回行った後、偏光度変化及び外観変化を測定することで耐熱性を評価した。
尚、外観変化については、上記耐久試験後の偏光板の色抜けを目視により４段階（◎〜×）で評価した。
【００４４】
実施例２
実施例１において、平均重合度２６００、平均ケン化度９９．５モル％のポリビニルアルコールを用い、延伸工程において最初の延伸倍率を２倍に変更して得られる偏光フィルム（Ｆ−２）を用い、又、（Ａ）層の厚みを２．０μｍに代えた以外は、実施例１と同様の操作を行い、偏光板を得、耐湿熱性、耐熱性及びそれぞれの外観変化を評価した。
尚、ラマン分光測定器によりａ₀、ｂ₀、ａ₁及びｂ₁を測定したところ、ａ₀＝４２．２３、ｂ₀＝３６．３２、ａ₁＝２７．４２、ｂ₁＝２２．５３でこれらの測定値より（ｂ₀／ａ₀）及び（ｂ₁／ａ₁）／（ｂ₀／ａ₀）の値を算出すると０．８６及び０．９５であった。
【００４５】
実施例３
実施例１において、平均重合度４０００、平均ケン化度９９．５モル％のポリビニルアルコールを用い、延伸工程において先ず３倍に延伸し、次いで１．７倍に延伸する２段のみの延伸処理とし、三酢酸セルロースフィルム積層後の乾燥温度を６０℃に変更して得られる偏光フィルム（Ｆ−３）を用い、（Ａ）層の厚みを３．０μｍに代えた以外は、実施例１と同様の操作を行い、偏光板を得、耐湿熱性、耐熱性及びそれぞれの外観変化を評価した。
尚、ラマン分光測定器によりａ₀、ｂ₀、ａ₁及びｂ₁を測定したところ、ａ₀＝３５．２７、ｂ₀＝３１．６９、ａ₁＝３９．６３、ｂ₁＝２７．０５でこれらの測定値より（ｂ₀／ａ₀）及び（ｂ₁／ａ₁）／（ｂ₀／ａ₀）の値を算出すると０．９０及び０．７６であった。
【００４６】
実施例４
実施例１において、下記偏光フィルム（Ｆ−４）を用いた以外は同様に行い、偏光板を得、耐湿熱性、耐熱性及びそれぞれの外観変化を評価した。
平均重合度３８００、ケン化度９９．５モル％のポリビニルアルコールを水に溶解し、５．０％の溶液を得た。該溶液をポリエチレンテレフタレートフィルム上に流延後乾燥し原反フィルム（８０μｍ）を得た。該フィルムをチャックに装着し、ヨウ素０．２ｇ／ｌ、ヨウ化カリウム６０ｇ／ｌよりなる水溶液中に３０℃にて２４０秒浸漬し、次いでホウ酸７０ｇ／ｌ、ヨウ化カリウム３０ｇ／ｌの組成の水溶液に浸漬すると共に、同時に６．０倍に一軸延伸しつつ５分間にわたってホウ酸処理を行った。次に、２０℃の水洗槽に２０秒間浸漬した後、ヨウ素０．０５ｇ／ｌ、ヨウ化カリウム２０ｇ／ｌよりなる水溶液中に２０℃にて２０秒間浸漬し、最後に室温で２４時間乾燥し、偏光フィルム（Ｆ−４）を得た。
【００４７】
尚、該偏光フィルム（Ｆ−４）の、波長４６０ｎｍ及び６４０ｎｍにおける平行透過率（Ａ）と直交透過率（Ｂ）とを高速多波長複屈折測定装置（大塚電子（株）製：ＲＥＴＳ−２０００）により測定し、各々の波長における（Ａ）／（Ｂ）の値を算出したところ４６０ｎｍでは２４８３（３２．２９／０．０１３）、６４０ｎｍでは４３６６（３４．９３／０．００８）であった。
【００４８】
実施例５
実施例４において、平均重合度１７００、ケン化度９９．７モル％のポリビニルアルコールに代えて得られる偏光フィルム（Ｆ−５）を用い、又、（Ａ）層の厚みを２．０μｍに代えた以外は同様の操作を行い、偏光板を得、耐湿熱性、耐熱性及びそれぞれの外観変化を評価した。
【００４９】
尚、偏光フィルム（Ｆ−５）の、波長４６０ｎｍ及び６４０ｎｍにおける平行透過率（Ａ）と直交透過率（Ｂ）とを高速多波長複屈折測定装置（大塚電子（株）製：ＲＥＴＳ−２０００）により測定し、各々の波長における（Ａ）／（Ｂ）の値を算出したところ４６０ｎｍでは２０１４（３０．２２／０．０１５）、６４０ｎｍでは４１７８（３３．４３／０．００８）であった。
【００５０】
比較例１〜５
表１に示す如き偏光フィルム（Ｆ−１〜５）を用いて、（Ａ）層の代わりに、三酢酸セルロースフィルム（厚み８０μｍ）をポリビニルアルコール系接着剤（４％水溶液）により積層した以外は実施例１と同様に行い、耐湿熱性、耐熱性及びそれぞれの外観変化を評価した。
【００５１】
比較例６
実施例１において、（Ａ）層の代わりにポリエステルポリオールとヘキサメチレンジイソシアネートからなるウレタン樹脂塗膜層（乾燥後の厚みで３．０μ）を設けた以外は同様に行い、耐湿熱性、耐熱性及びそれぞれの外観変化を評価した。
【００５２】
実施例６
実施例１において、偏光フィルムを、平均重合度１７００、平均ケン化度９９．５モル％、２倍延伸のポリビニルアルコールフィルム（膜厚５０μｍ）からなる位相差フィルムに代えた以外は同様に行った。
これより得られた位相差板を５５℃、９５％ＲＨに３００時間放置した後、該位相差板の光学特性変化及び外観変化を測定することで耐湿熱性を評価した。
又、該位相差板を４０℃の条件下で２時間放置した後、直ちに６０℃の条件下で２時間放置し、その後再び４０℃の条件下にさらし、同様の操作を計５回行った後、光学特性変化及び外観変化を測定することで耐熱性を評価した。
【００５３】
尚、位相差板の光学特性については、レターデーション値（ＲＤ）を測定した。位相差フィルムのレターデーション値（ＲＤ）とは、主延伸方向（ＭＤ方向）及びこれに垂直な方向（ＴＤ方向）における屈折率（II_MD−II_TD）と位相差フィルムの厚さ（ｄ）との積で定義され、バビネ型コンペンサーター付の偏光顕微鏡（ニコンＰＯＨ−１型）を用い補償法にて測定した（光源は白色光）。
【００５４】
実施例７
実施例１において、偏光フィルムを、平均重合度３８００、平均ケン化度９９．５モル％、２．２倍延伸のポリビニルアルコールフィルム（膜厚５０μｍ）からなる位相差フィルムに代えた以外は同様に行った。
これより得られた位相差板を実施例６と同様に光学特性変化及び外観変化を測定することで耐湿熱性、耐熱性を評価した。
【００５５】
実施例８
実施例１において、偏光フィルムを、平均重合度２６００、平均ケン化度９９．５モル％、２．１倍延伸のポリビニルアルコールフィルム（膜厚５０μｍ）からなる位相差フィルムに代えた以外は同様に行った。
これより得られた位相差板を実施例６と同様に光学特性変化及び外観変化を測定することで耐湿熱性、耐熱性を評価した。
【００５６】
比較例７
実施例６において、（Ａ）層の代わりに三酢酸セルロースフィルム（厚み８０μｍ）をポリビニルアルコール系接着剤（４％水溶液）により設けた以外は同様に行い、光学特性変化及び外観変化を測定することで耐湿熱性、耐熱性を評価した。
【００５７】
実施例９
実施例１で用いた偏光フィルム及び実施例６で用いた位相差フィルムを用いて、（Ａ）層／偏光フィルム／（Ａ）層／粘着剤層／（Ａ）層／位相差フィルム／（Ａ）層／粘着剤層の構成をもった楕円偏光板を作製し、該楕円偏光板を６２℃、９３％ＲＨに２９０時間放置した後、光学特性変化（ＲＤ値で評価）及び外観変化を測定し、耐湿熱性を評価した。
又、該楕円偏光板を４０℃の条件下で２時間放置した後、直ちに６０℃の条件下で２時間放置し、その後再び４０℃の条件下にさらし、同様の操作を計５回行った後、光学特性変化（ＲＤ値で評価）及び外観変化を測定することで耐熱性を評価した。
実施例、比較例の結果をまとめて表１〜２に示す。
【００５８】
【表１】

【００５９】
注１）Ｆ−１：実施例１で用いた偏光フィルム
Ｆ−２：実施例２で用いた偏光フィルム
Ｆ−３：実施例３で用いた偏光フィルム
Ｆ−４：実施例４で用いた偏光フィルム
Ｆ−５：実施例５で用いた偏光フィルム
【００６０】
注２）比較例において、耐熱性については優れているものの、耐湿熱性については実施例に比べかなり劣っており、又、比較例１〜５では薄膜化されていない偏光板である。実施例においては、耐湿熱性及び耐熱性にともに優れており、薄膜化された偏光板である。
【００６１】
【表２】

【００６２】
【発明の効果】
本発明の光学積層体は、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルムのいずれかの光学フィルムの少なくとも片面に（Ａ）層、即ち共重合オルガノヒドロシロキサザンより製造されてなる層を、直接または接着剤を介して、設けたことにより、高光学性能に加えて、耐湿熱性、耐熱性等の耐久性に非常に優れた光学積層体であり、更に三酢酸セルロースフィルム等の保護層を必要としないので薄膜化に優れたものである。

Claims

偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルムのいずれかの光学フィルムの少なくとも片面に共重合オルガノヒドロシロキサザンより製造されてなる層（Ａ）を、直接または接着剤を介して、設けてなることを特徴とする光学積層体。
偏光フィルムがポリビニルアルコール系フィルムからなり、ポリビニルアルコール系フィルムが重合度２０００〜８０００のポリビニルアルコール系樹脂からなるフィルムであることを特徴とする請求項１記載の光学積層体。
最外層の少なくとも一方の外側に粘着剤層を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の光学積層体。