JP5083815B2 - 偏光板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方側に接着剤層を介して酢酸セルロース系樹脂フィルムを、他方側に接着剤層を介してシクロオレフィン系樹脂フィルムを積層して偏光板を製造する方法に関する。

偏光板は、通常、二色性色素が吸着配向したポリビニルアルコール系樹脂で形成された偏光フィルムの片面または両面に、接着剤層を介して、保護フィルムを積層した構成となっている。偏光板は、液晶表示装置の構成部品として、必要により他の光学系フィルムを介して、液晶セルに粘着剤で貼り合わせられる。

偏光板には、液晶表示装置の特性に合せて種々の構成が要求され、通常は、液晶セル側に配置される保護フィルムまたは光学フィルムには位相差特性が求められ、また、偏光フィルムを挟んで反対側に配置される保護フィルムまたは光学フィルムには、用途に応じて、グレア性（鏡面で輝きがあること）、ハードコート性、防眩（アンチグレア）性、反射防止性などの表面特性が要求される。

特開２００５−２０８４５６号公報（特許文献１）には、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方の面に接着剤層を介してシクロオレフィン系樹脂フィルムを積層し、他方の面には接着剤層を介して酢酸セルロース系樹脂フィルムを積層すれば、位相差特性の付与が比較的容易なシクロオレフィン系樹脂フィルムと表面特性の付与が比較的容易な酢酸セルロース系樹脂フィルムとが、それぞれ片面ずつに配置されることになるため、様々な種類の要求に広く応えることができることが記載されている。

また特開２００６−１０６０１６号公報（特許文献２）には、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方の面にシクロオレフィン系樹脂（ノルボルネン系樹脂）フィルムを、他方の面に酢酸セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース）フィルムを、それぞれポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる接着剤を介して積層し、偏光板を作製した例が示されている。

また、特開２００６−３１３２０５号公報（特許文献３）には、偏光板を製造するにあたり、偏光フィルムと保護フィルムとの積層フィルムを６０〜４５０Ｎ／ｍの張力をかけた状態で、加熱温度６０〜１２０℃の条件で加熱処理を施すことによって、高温・高湿度下の環境に放置した際に偏光板の収縮および膨張応力による軸角度のずれなどに起因する偏光解消現象を防止できることが開示されている。

しかしながら、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方の面に接着剤層を介してシクロオレフィン系樹脂フィルムが積層され、他方の面には接着剤層を介して酢酸セルロース系樹脂フォルムが積層されてなる偏光板は、異なる樹脂からなる保護フィルムで偏光フィルムを挟むため、それぞれの保護フィルムの物理的性質、熱的性質、機械的性質などの差に起因して、偏光板に不具合が生じ易い傾向にあった。たとえば、偏光フィルムを保護フィルムで挟んだ後に、偏光板に凹み状の欠陥が発生するという問題があった。

室内で蛍光灯の光を偏光板で反射させ、その反射像を目視観察したとき、欠陥のない偏光板では、蛍光灯の輪郭がくっきりと歪みなく見えるのに対し、上記のような凹み欠陥のある偏光板では、蛍光灯の反射像が歪んで見える。このような欠陥がある偏光板を液晶表示装置に適用すると、その欠陥部分で画像が歪んでしまう。そこで、ロール状に巻き取られた偏光板から、適用される液晶表示装置の大きさに合わせて製品サイズに裁断する際、欠陥を含む部分は欠陥品として除去される。そのため、このような欠陥の発生を少なくすることが、偏光板製造においては重要である。
特開２００５−２０８４５６号公報 特開２００６−１０６０１６号公報 特開２００６−３１３２０５号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方の面に接着剤層を介してシクロオレフィン系樹脂フィルムが積層され、他方の面には接着剤層を介して酢酸セルロース系樹脂フィルムが積層されてなる偏光板を製造する方法であって、偏光板の欠陥発生を抑制できる方法を提供することにある。

本発明は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方の面に水系接着剤を介して酢酸セルロース系樹脂フィルムを、他方の面に水系接着剤を介してシクロオレフィン系樹脂フィルムを積層して偏光板を製造する方法であって、酢酸セルロース系樹脂フィルムおよびシクロオレフィン系樹脂フィルムが積層される直前の偏光フィルムの水分率を８重量％以上に維持し、かつ、偏光フィルムに酢酸セルロース系樹脂フィルムおよびシクロオレフィン系樹脂フィルムを積層した後の張力を６００Ｎ／ｍ以下とする方法に関するものである。

ここにおいて、酢酸セルロース系樹脂フィルムおよびシクロオレフィン系樹脂フィルムが積層される直前の偏光フィルムの水分率は、８重量％以上１２重量％以下に維持する。

また、偏光フィルムに酢酸セルロース系樹脂フィルムおよびシクロオレフィン系樹脂フィルムを積層した後に、張力を６００Ｎ／ｍ以下に保持しながら乾燥させる。

本発明によれば、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの両面に異なる種類の樹脂フィルムが積層されているので、両面に同じ樹脂からなる保護フィルムが積層されている偏光板に比べ、その用途に応じて要求される各種の特性を付与できる偏光板であり、かつ、欠陥の少ない偏光板を工業的に有利に製造することができる。

本発明の偏光板の製造方法は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方の面に水系接着剤を介して酢酸セルロース系樹脂フィルムを、他方の面に水系接着剤を介してシクロオレフィン系樹脂フィルムを積層して偏光板を製造する方法であることを前提とする。

本発明の製造方法に用いられる偏光フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得られる。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、酢酸ビニルとそれに共重合可能な他の単量体との共重合体などが例示される。酢酸ビニルに共重合される他の単量体としては、たとえば、不飽和カルボン酸類、不飽和スルホン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、アンモニウム基を有するアクリルアミド類などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常８５〜１００モル％、好ましくは９８モル％以上である。このポリビニルアルコール系樹脂は、さらに変性されていてもよく、たとえばアルデヒド類で変性されたポリビニルポリマール、ポリビニルアセタールなども使用し得る。また、偏光フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、通常１０００〜１００００、好ましくは１５００〜５０００である。

かかるポリビニルアルコール系樹脂をフィルム状に製膜したもの（ポリビニルアルコール系樹脂フィルム）が、偏光フィルムの原反フィルムとして用いられる。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るものではなく、公知の方法で製膜することができる。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの膜厚は特に限定されないが、たとえば１０〜１５０μｍである。

偏光フィルムは通常、このようなポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色してその二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、およびこのホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て、製造される。

一軸延伸は、染色の前に行ってもよいし、染色と同時に行ってもよいし、染色の後に行ってもよい。一軸延伸を染色の後で行う場合には、この一軸延伸は、ホウ酸処理の前に行ってもよいし、ホウ酸処理中に行ってもよい。勿論、これらの複数の段階で一軸延伸を行うことも可能である。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、大気中で延伸を行うなどの乾式延伸であってもよいし、溶剤にて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倍である。

ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色するには、たとえば二色性色素を含有する水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬すればよい。二色性色素として具体的には、ヨウ素、二色性染料が用いられる。なお、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、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、ヨウ素およびヨウ化カリウムを含有する水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液におけるヨウ素の含有量は通常、水１００重量部あたり０．０１〜１重量部であり、ヨウ化カリウムの含有量は通常、水１００重量部あたり０．５〜２０重量部である。染色に用いる水溶液の温度は、通常２０〜４０℃であり、また、この水溶液への浸漬時間（染色時間）は、通常２０〜１８００秒である。

一方、二色性色素として二色性染料を用いる場合は通常、水溶性二色性染料を含む水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液における二色性染料の含有量は、水１００重量部あたり、通常１×１０^-4〜１０重量部、好ましくは１×１０^-3〜１重量部である。この水溶液は、硫酸ナトリウムなどの無機塩を染色助剤として含有していてもよい。染色に用いる染料水溶液の温度は、通常２０〜８０℃であり、また、この水溶液への浸漬時間（染色時間）は、通常１０〜１８００秒である。

二色性色素による染色後のホウ酸処理は、染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸含有水溶液に浸漬することにより行われる。ホウ酸含有水溶液におけるホウ酸の量は、水１００重量部あたり、通常２〜１５重量部、好ましくは５〜１２重量部である。二色性色素としてヨウ素を用いる場合には、このホウ酸含有水溶液はヨウ化カリウムを含有するのが好ましい。ホウ酸含有水溶液におけるヨウ化カリウムの量は、水１００重量部あたり、通常０．１〜１５重量部、好ましくは５〜１２重量部である。ホウ酸含有水溶液への浸漬時間は、通常６０〜１２００秒、好ましくは１５０〜６００秒、さらに好ましくは２００〜４００秒である。ホウ酸含有水溶液の温度は、通常５０℃以上であり、好ましくは５０〜８５℃、より好ましくは６０〜８０℃である。

ホウ酸処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、通常、水洗処理される。水洗処理は、たとえば、ホウ酸処理されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水に浸漬することにより行われる。水洗処理における水の温度は、通常５〜４０℃であり、浸漬時間は、通常１〜１２０秒である。水洗後は乾燥処理が施されて、偏光フィルムが得られる。乾燥処理は通常、熱風乾燥機、遠赤外線ヒータを用いて行われる。乾燥処理の温度は、通常３０〜１００℃、好ましくは５０〜８０℃である。乾燥処理の時間は、通常６０〜６００秒であり、好ましくは１２０〜６００秒である。

こうして、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、一軸延伸、二色性色素による染色およびホウ酸処理が施されて、偏光フィルムが得られる。この偏光フィルムの厚みは、通常５〜４０μｍの範囲内、好ましくは１０〜３５μｍの範囲内である。本発明の偏光板の製造方法では、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方の面に接着剤層を介して酢酸セルロース系樹脂フィルムを、他方の面に接着剤層を介してシクロオレフィン系樹脂フィルムを積層して偏光板を製造する。

本発明の製造方法に用いられるシクロオレフィン系樹脂フィルムとは、たとえばノルボルネン、多環ノルボルネン系モノマーのような、環状オレフィン（シクロオレフィン）からなるモノマーのユニットを有する熱可塑性の樹脂（熱可塑性シクロオレフィン系樹脂とも呼ばれる）製のフィルムである。本発明において、シクロオレフィン系樹脂は、上記シクロオレフィンの開環重合体または２種以上のシクロオレフィンを用いた開環共重合体の水素添加物であってもよく、シクロオレフィンと鎖状オレフィン、ビニル基などを有する芳香族化合物などとの付加重合体であってもよい。また、極性基が導入されているものも有効である。

シクロオレフィンと鎖状オレフィンまたは／およびビニル基を有する芳香族化合物との共重合体を用いる場合、鎖状オレフィンとしては、エチレン、プロピレンなどが挙げられ、またビニル基を有する芳香族化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、核アルキル置換スチレンなどが挙げられる。このような共重合体において、シクロオレフィンからなるモノマーのユニットが５０モル％以下（好ましくは１５〜５０モル％）であってもよい。特に、シクロオレフィンと鎖状オレフィンとビニル基を有する芳香族化合物との三元共重合体を用いる場合、シクロオレフィンからなるモノマーのユニットは、上述したように比較的少ない量とすることができる。かかる三元共重合体において、鎖状オレフィンからなるモノマーのユニットは、通常５〜８０モル％、ビニル基を有する芳香族化合物からなるモノマーのユニットは、通常５〜８０モル％である。

シクロオレフィン系樹脂は、適宜の市販品、たとえばＴｏｐａｓ（Ｔｉｃｏｎａ社製）、アートン（ＪＳＲ（株）製）、ゼオノア（ＺＥＯＮＯＲ）（日本ゼオン（株）製）、ゼオネックス（ＺＥＯＮＥＸ）（日本ゼオン（株）製）、アペル（三井化学（株）製）などを好適に用いることができる。このようなシクロオレフィン系樹脂を製膜してフィルムとする際には、溶剤キャスト法、溶融押出法などの公知の方法が適宜用いられる。また、たとえばエスシーナ（積水化学工業（株）製）、ＳＣＡ４０（積水化学工業（株）製）、ゼオノアフィルム（（株）オプテス製）などの予め製膜されたシクロオレフィン系樹脂製のフィルムの市販品を用いてもよい。

シクロオレフィン系樹脂フィルムは、一軸延伸または二軸延伸されたものであってもよい。延伸することで、シクロオレフィン系樹脂フィルムに任意の位相差値を付与することができる。延伸は、通常、フィルムロールを巻き出しながら連続的に行われ、加熱炉にて、ロールの進行方向、その進行方向と垂直の方向、あるいはその両方へ延伸される。加熱炉の温度は、通常、シクロオレフィン系樹脂のガラス転移温度近傍からガラス転移温度＋１００℃の範囲が、採用される。延伸の倍率は、通常１．１〜６倍、好ましくは１．１〜３．５倍である。

シクロオレフィン系樹脂フィルムは、ロール状態にあると、フィルム同士が接着してブロッキングを生じ易い傾向にあるので、通常は、プロテクトフィルムを貼合してロール巻きとされる。またシクロオレフィン系樹脂フィルムは、一般に表面活性が劣るため、偏光フィルムと接着させる表面には、プラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、フレーム（火炎）処理、ケン化処理などの表面処理を行うのが好ましい。中でも、比較的容易に実施可能なプラズマ処理、コロナ処理が好適である。

また本発明の製造方法に用いられる酢酸セルロース系樹脂フィルムは、セルロースの部分または完全酢酸エステル化物のフィルムであって、たとえばトリアセチルセルロースフィルム、ジアセチルセルロースフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルムなどが挙げられる。このような酢酸セルロース系樹脂フィルムとしては、適宜の市販品、たとえばフジタックＴＤ８０（富士写真フィルム（株）製）、フジタックＴＤ８０ＵＦ（富士写真フィルム（株）製）、フジタックＴＤ８０ＵＺ（富士写真フィルム（株）製）、ＫＣ８ＵＸ２Ｍ（コニカミノルタオプト（株）製）、ＫＣ８ＵＹ（コニカミノルタオプト（株）製）などを好適に用いることができる。酢酸セルロースは、アセチルセルロースとも、セルロースアセテートとも呼ばれる。

酢酸セルロース系樹脂フィルムの表面には、用途に応じて、防眩処理、ハードコート処理、帯電防止処理、反射防止処理などの表面処理が施されてもよい。また、酢酸セルロース系樹脂フィルムにも、延伸することで任意の位相差値を付与することができる。

酢酸セルロース系樹脂フィルムも、ロール状態にあると、フィルム同士が接着してブロッキングを生じ易い傾向にあるので、通常は、ロール端部に凹凸加工を施したり、端部にリボンを挿入したりしてロール巻きとされる。また、この酢酸セルロース系樹脂フィルムには、偏光フィルムとの接着性を高めるため、通常はケン化処理が施される。ケン化処理としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムのようなアルカリの水溶液に浸漬する方法が採用できる。

本発明の製造方法に用いられるシクロオレフィン系樹脂フィルムおよび酢酸セルロース系樹脂フィルムの厚みは、薄い方が好ましいが、薄すぎると、強度が低下し、加工性に劣るものとなり、一方で厚すぎると、透明性が低下したり、偏光板の重量が大きくなったりするなどの問題が生じる。そこで、これらのフィルムの適当な厚みは、通常５〜２００μｍであり、好ましくは１０〜１５０μｍ、より好ましくは２０〜１００μｍである。

本発明の製造方法において、偏光フィルムとシクロオレフィン系樹脂フィルムとの接着に用いる接着剤、偏光フィルムと酢酸セルロース系樹脂フィルムとの接着に用いる接着剤は、シクロオレフィン系樹脂フィルムおよび酢酸セルロース系樹脂フィルムの接着性を考慮して、それぞれ異なる種類のものを用いることもできる。ただし、施工の容易性なども考慮すると、シクロオレフィン系樹脂フィルムおよび酢酸セルロース系樹脂フィルムが共に偏光フィルムに接着するようであれば、両面とも同じ接着剤を用いるのが有利である。

接着剤は、接着剤層を薄くする観点から、水系のもの、すなわち、接着剤成分を水に溶解したものまたは水に分散させたものが用いられる。たとえば、主成分としてポリビニルアルコール系樹脂、ウレタン樹脂などを用い、接着性を向上させるために、イソシアネート系化合物、エポキシ化合物などを配合した組成物とするのが一般的である。このような水系の接着剤を用いた場合、接着剤層の厚みは、通常１μｍ以下となり、通常の光学顕微鏡で断面を観察しても、その接着剤層は事実上観察されない。

接着剤の主成分としてポリビニルアルコール系樹脂を用いる場合、部分ケン化ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニルアルコールのほか、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール、メチロール基変性ポリビニルアルコール、アミノ基変性ポリビニルアルコールのような、変性されたポリビニルアルコール系樹脂を用いてもよい。このようなポリビニルアルコール系樹脂を用いる場合、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を接着剤として用いる。接着剤中のポリビニルアルコール系樹脂の濃度は、水１００重量部に対して、通常１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部である。

ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる接着剤には、上述したように接着性を向上させるために、エポキシ化合物などを配合することができる。エポキシ化合物は、たとえば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどのようなポリアルキレンポリアミンとアジピン酸などのジカルボン酸との反応で得られるポリアミドポリアミンに、エピクロロヒドリンを反応させて得られる、水溶性のポリアミドエポキシ樹脂を用いることができる。このようなポリアミドエポキシ樹脂の市販品としては、スミレーズレジン６５０（住化ケムテックス（株）製）、スミレーズレジン６７５（住化ケムテックス（株）製）、ＷＳ−５２５（日本ＰＭＣ（株）製）などが挙げられる。エポキシ化合物を配合する場合、その添加量は、ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して、通常１〜１００重量部、好ましくは１〜５０重量部である。

ここで、図１は、本発明の偏光板の製造方法における偏光フィルムと、酢酸セルロース系樹脂フィルムおよびシクロオレフィン系樹脂フィルムとの積層を模式的に示す斜視図である。本発明の偏光板の製造方法では、図１に示すように、接着剤を塗布後、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルム１の一方の面にその接着剤を介して酢酸セルロース系樹脂フィルム２を、他方の面に同じく接着剤を介してシクロオレフィン系樹脂フィルム３を積層し、ニップロール５ａ，５ｂなどで挟んで貼り合わせて偏光板４を作製する。なお、この積層は、図１に示すように搬送方向Ａに偏光フィルム１、酢酸セルロース系樹脂フィルム２およびシクロオレフィン系樹脂フィルム３を搬送しながら、連続的に行うことができる。

接着剤の塗布方法は、通常一般的に知られているものでよく、たとえば流延法、マイヤー法、バーコート法、グラビアコート法、ダイコート法、ディップコート法、噴霧法などにより、接着剤を一方もしくは両方のフィルムの接着面、または接着されるべき２枚のフィルムの間に塗布する方法が挙げられる。流延法とは、被塗布物である偏光フィルムまたは保護フィルムを、概ね垂直方向、概ね水平方向、または両者の間の斜め方向に移動させながら、その表面に接着剤を流下して拡布させる方法である。

本発明の偏光板の製造方法は、酢酸セルロース系樹脂フィルム２およびシクロオレフィン系樹脂フィルム３が積層される直前の偏光フィルム１の水分率を８重量％以上に維持することを特徴の１つとする。前記積層される直前の偏光フィルム１の水分率が８重量％未満である場合には、得られた偏光板４において凹み状の欠陥が発生しやすくなる。これは、次の理由によるものと考えられる。すなわち、凹み状の欠陥は、フィルムがロールに接触する際に発生する歪みがそのまま残って顕在化したものと推定しているところ、偏光フィルム１の水分率が低いと、偏光フィルムが硬くなりすぎて、発生した歪みを緩和しにくくなる結果、凹み状の欠陥が残りやすくなるものと考えられる。一方、前記積層される直前の偏光フィルム１の水分率が高すぎる場合には、偏光フィルム１の乾燥が不十分で、保護フィルム積層後の乾燥によって偏光フィルム１が収縮し、得られた偏光板４にムラ状の欠陥が発生し易い傾向にある。そのため、前記水分率は８〜１２重量％の範囲内とする。

前記水分率は、たとえば、酢酸セルロース系樹脂フィルム２およびシクロオレフィン系樹脂フィルム３が積層される直前の偏光フィルム１を、１０５℃のオーブンで１時間乾燥させ、下記式によってその前後の重量から算出することができる。

水分率＝〔１−（乾燥後重量）／（乾燥前重量）〕×１００（％）
なお、酢酸セルロース系樹脂フィルム２およびシクロオレフィン系樹脂フィルム３が積層される直前の偏光フィルム１の水分率を８重量％以上に維持するためには、具体的には、上述のように洗浄した後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾燥させる際の温度と時間を適宜調整すればよい。具体的には、乾燥炉が１個だけであれば、そこでの温度と滞留時間を適宜調整することにより、偏光フィルム１の水分率が調整できる。また、乾燥炉を２個またはそれ以上の多段で設け、各乾燥炉の温度、各乾燥炉での滞留時間を調整する方法も有効である。

また本発明の偏光板の製造方法は、偏光フィルム１に酢酸セルロース系樹脂フィルム２およびシクロオレフィン系樹脂フィルム３を積層した後の張力を６００Ｎ／ｍ以下とすることも特徴の１つとする。前記張力が６００Ｎ／ｍを超える場合には、得られた偏光板において凹み欠陥が発生し易くなる。これは、張力が大きいほど、フィルムがロールに接触する際に発生する歪みが大きくなるという理由によるものと推定している。一方、前記張力が低すぎる場合には、得られた偏光板にうねりが生じ易いため、前記張力は１００Ｎ／ｍ以上であることが好ましい。さらには、前記張力は、３００〜５００Ｎ／ｍの範囲内であることが一層好ましい。なお、偏光フィルム１に酢酸セルロース系樹脂フィルム２およびシクロオレフィン系樹脂フィルム３を積層した後の張力は、たとえば図１に示す例のように、これらを挟み込むニップロール５ａ，５ｂと、それより下流側に設けられる別のニップロール（図示せず）との間の引っ張り力により調整することができる。

本発明の偏光板の製造方法では、上述したように偏光フィルム１の一方の面に酢酸セルロース系樹脂フィルム２、他方の面にシクロオレフィン系樹脂フィルム３を積層した後、張力を６００Ｎ／ｍ以下に保持しながら乾燥処理を施す。積層フィルムに発生する張力は、上述の如く、図１に示す挟み込み用のニップロール５ａ，５ｂと、それより下流側に設けられる別のニップロール（図示せず）との間の引っ張り力により調整できるが、下流側のニップロールは、乾燥炉の下流側（たとえば、乾燥炉の出口付近）に設けられることが多いので、保護フィルムを積層した直後の張力をそのまま保って乾燥処理を行う方が、装置上好都合である。したがって、乾燥処理の際の前記張力も、保護フィルム積層直後の張力と同様、１００〜６００Ｎ／ｍ、さらには３００〜５００Ｎ／ｍの範囲内であることが好ましい。

乾燥処理は、たとえば、熱風を吹き付けることにより行われるが、そのときの温度は、通常４０〜１００℃、好ましくは６０〜１００℃の範囲から適宜選択される。乾燥時間は、通常２０〜１２００秒である。乾燥後はさらに、室温（２０℃）またはそれよりやや高い温度、たとえば２０〜５０℃の温度で１２〜６００時間養生するのが好ましい。養生の際の温度は、乾燥時に採用した温度よりも低く設定されるのが一般的である。

このようにして本発明の製造方法で得られた偏光板は、通常、その片面または両面に粘着剤層が形成される。片面のみに粘着剤層を設ける場合には、シクロオレフィン系樹脂フィルムが積層された側、酢酸セルロース系樹脂フィルムが積層された側のいずれであってもよいが、当該偏光板を液晶表示装置に適用する場合は、シクロオレフィン系樹脂フィルムが積層された側を液晶セルに向けることが多いので、シクロオレフィン系樹脂フィルムが積層された側に粘着剤層を形成するのが一般的である。粘着剤層の厚みは、通常５〜１００μｍ、好ましくは５〜４０μｍである。粘着剤層が薄すぎると粘着性が低下し、厚すぎると粘着剤がはみ出すなどの不具合を生じ易くなる。

粘着剤層を形成するための粘着剤は、通常、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂などをベース樹脂とし、そこに、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物などから選ばれる架橋剤、さらにはシランカップリング剤などを加えた組成からなる。

形成された粘着剤層の表面は通常、離型処理が施されたセパレータフィルムで保護されている。セパレータフィルムは、液晶セルなどへ偏光板を貼合する前に剥がされる。

粘着剤層付きの偏光板は、通常、形状の大きなロール材料、シート材料の形態を有しており、所望の形状と透過軸を有する偏光板を得るためには、鋭利な刃を持った切断工具により切断（チップカット）される。このため、切断して得られる偏光板チップには、外周端部において偏光フィルムが外部へ露出した状態が生じてしまう。この状態の偏光板チップを、たとえばヒートショック試験などの耐久性試験にかけると、一般的に使用されている偏光板（たとえば偏光フィルムの両面に酢酸セルロース系樹脂フィルムを積層した偏光板）と比較して、剥離、クラックなどといった不具合が生じ易い傾向にある。このため、本発明の製造方法で得られた偏光板の偏光板チップには、外周端部をフライカット法などで連続的に切削する方が好ましい。

以下に実験例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実験例に限定されるものではない。例中、含有量を表す％は、特記ない限り重量基準である。

＜実験例１＞
平均重合度約２４００、ケン化度９９．９モル％以上で厚み７５μｍのポリビニルアルコールフィルムを、緊張状態に保ったまま、３０℃の純水に浸漬し膨潤させながら、その中で延伸倍率１．３倍まで長手方向に延伸した。このポリビニルアルコールフィルムを、前記延伸倍率を保持した状態で、３０℃のヨウ素およびヨウ化カリウムを含む水溶液（ヨウ素：ヨウ化カリウム：水＝０．０５：２：１００（重量比））にて染色し、その後、５４℃のヨウ化カリウムおよびホウ酸を含む水溶液（ヨウ化カリウム：ホウ酸：水＝１２：５：１００（重量比））にて架橋処理を行いながら、総倍率５．６倍になるように延伸した後、１２℃の純水で洗浄した。洗浄後のポリビニルアルコールフィルムを、温度が６５℃、７５℃および８５℃に保たれた３つの乾燥炉にこの順で通過させ、合計滞留時間が１６９秒となる条件で乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された偏光フィルムのサンプル１〜５を得た。得られたサンプル１〜５について、１０５℃のオーブンで１時間乾燥させ、下記式によってその前後の重量から水分率を算出したところ、５％であった。

水分率＝〔１−（乾燥後重量）／（乾燥前重量）〕×１００（％）
別途、１００重量部の水に、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール（クラレポバールＫＬ３１８（（株）クラレ製）３重量部と、水溶性ポリアミドエポキシ樹脂（スミレーズレジン６５０（住化ケムテックス（株）製）（固形分濃度３０％の水溶液）１．５重量部を溶解させて、ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする水系の接着剤を調製した。

偏光フィルムのサンプル１〜５の一方の面に予めコロナ処理が施されたノルボルネン系樹脂製のフィルム（ゼオノアフィルム（（株）オプテス製）、厚み：８０μｍ）を、また他方の面には、予めケン化処理が施されたトリアセチルセルロース製のフィルム（ＫＣ８ＵＸ２Ｍ（コニカミノルタオプト（株）製、厚み：８０μｍ）を、それぞれ前記接着剤を介して、図１に示したように積層し、ニップロールにより貼合した。この際、貼合用のニップロールとそれより下流側（この例では、乾燥炉の出口付近に設けられている）ニップロールを適宜調整して、サンプル１〜５の積層後の張力を変更した。その後、各張力に保持しながら８０℃で５分間乾燥し、偏光板のサンプル１〜５を得た。

一方、１段目の温度が５０℃、２段目の温度が６５℃、３段目の温度が８５℃にそれぞれ保たれた３つの乾燥炉を用い、合計滞留時間が１６９秒となる条件で乾燥して水分率を７．９％とした偏光フィルムのサンプル６、２段目の乾燥炉温度を６０℃とした以外はサンプル６と同じ条件で乾燥して水分率を９．１％とした偏光フィルムのサンプル７、ならびに、合計滞留時間を１６２秒とした以外はサンプル７と同じ条件で乾燥して水分率を９．５％とした偏光フィルムのサンプル８を、上述したサンプル１〜５と同様にして作製し、これらサンプル６〜８については、いずれも積層後の張力を４４８Ｎ／ｍに保持し、同様に偏光板のサンプル６〜８を作製した。

偏光板のサンプル１〜８を作製する際、乾燥炉から出てくる偏光板を検査員が目視観察し、偏光板表面に写り込む照明用蛍光灯の反射像に歪みが認められるかどうかで、凹み状の欠陥の有無を判定した。上述したとおり、凹み状の欠陥があるところでは、蛍光灯の反射像が歪んで観察される。そして、ライン上で生産される偏光板の流れ方向長さ１００ｍあたり、上述の如く観察される凹み状の欠陥が何個あるかによって、欠陥の多寡を判定した。結果を、長さ１００ｍあたりの欠陥の個数（個／１００ｍ）で表１に示す。

表１から分かるように、偏光フィルムの水分率を５％にしたまま、張力を下げることによって、凹み欠陥を減らすことができたが、張力を４４８Ｎ／ｍまで下げても、偏光板の長さ１００ｍあたり１０個程度の凹み欠陥が観察された（サンプル５）。一方で、張力をこの４４８Ｎ／ｍ一定としたまま、偏光フィルムの水分率を変化させると、本発明で規定する水分率８％以上である場合（９．１％または９．５％）に、凹み欠陥がほとんど観察されなかった（サンプル７および８）。

今回開示された実施の形態および実施例は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

本発明の偏光板の製造方法における偏光フィルムと、酢酸セルロース系樹脂フィルムおよびシクロオレフィン系樹脂フィルムとの積層を模式的に示す斜視図である。

符号の説明

１ 偏光フィルム、２ 酢酸セルロース系樹脂フィルム、３ シクロオレフィン系樹脂フィルム、４ 偏光板、５ａ，５ｂ ニップロール。

Claims (1)

1. ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方の面に水系接着剤を介して酢酸セルロース系樹脂フィルムを、他方の面に水系接着剤を介してシクロオレフィン系樹脂フィルムを積層して偏光板を製造する方法であって、
   酢酸セルロース系樹脂フィルムおよびシクロオレフィン系樹脂フィルムが積層される直前の偏光フィルムの水分率を８重量％以上１２重量％以下に維持し、かつ、偏光フィルムに酢酸セルロース系樹脂フィルムおよびシクロオレフィン系樹脂フィルムを積層した後、
   張力を６００Ｎ／ｍ以下に保持しながら乾燥させる、偏光板の製造方法。

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