<偏光板の製造方法>
本明細書で開示する偏光板の製造方法は、下記工程を備える。
(a)保護フィルムまたは偏光フィルムの片面に、紫外線硬化型接着剤を塗布して接着剤層を形成する工程(接着剤層形成工程)、
(b)接着剤層を介して、保護フィルムと偏光フィルムとを貼合することにより積層フィルムを得る工程(フィルム積層工程)、
(c)積層フィルムに紫外線を照射する工程(紫外線照射工程)、および、
(d)保護フィルムまたは紫外線硬化型接着剤の少なくとも一方を加熱する工程(加熱工程)。
上記加熱工程(d)は、紫外線照射工程(c)より前のいずれかの段階で行なわれる。以下の各工程について詳細に説明する。
(a)接着剤層形成工程
本工程は、保護フィルムまたは偏光フィルムの片面に、紫外線硬化型接着剤を塗布して接着剤層を形成する工程である。まず、本工程で用いる偏光フィルム、保護フィルムおよび紫外線硬化型接着剤について詳細に述べる。
(偏光フィルム)
本発明に用いられる偏光フィルムは、具体的には、一軸延伸したポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させたものである。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化したものを用いることができる。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、たとえばエチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。酢酸ビニルと共重合可能な他の単量体としては、たと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、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%程度であり、98モル%以上が好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂は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ホルマール、ポリビニルアセタール、およびポリビニルブチラール等も用いることができる。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常、1000〜10000程度であり、1500〜5000程度が好ましい。
このようなポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、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、従来公知の適宜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からなる原反フィルムの膜厚は特に限定されるものではないが、たとえば10〜150μm程度である。
偏光フィルムは、通常、上記したようなポリビニルアルコール系樹脂からなる原反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(染色処理工程)、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(ホウ酸処理工程)、ならびに、このホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程(水洗処理工程)を経て製造される。
また、偏光フィルムの製造に際し、通常、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは一軸延伸されるが、この一軸延伸は、染色処理工程の前に行なってもよいし、染色処理工程中に行なってもよいし、染色処理工程の後に行なってもよい。一軸延伸を染色処理工程の後に行なう場合において、この一軸延伸は、ホウ酸処理工程の前に行なってもよいし、ホウ酸処理工程中に行なってもよい。勿論、これらの複数の段階で一軸延伸を行なうことも可能である。一軸延伸は、周速の異なるロール間で一軸に延伸するようにしてもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸するようにしてもよい。また、大気中で延伸を行なう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なう湿式延伸であってもよい。延伸倍率は、通常3〜8倍程度である。
染色処理工程におけるポリビニルアルコール系樹脂フィルムの二色性色素による染色は、たとえば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、二色性色素を含有する水溶液に浸漬することによって行なわれる。二色性色素としては、たとえばヨウ素、二色性染料などが用いられる。二色性染料には、たとえば、C.I.DIRECT RED 39などのジスアゾ化合物からなる二色性直接染料、トリスアゾ、テトラキスアゾ化合物などからなる二色性直接染料が包含される。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。二色性色素としてヨウ素を用いる場合、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、通常、水100重量部あたり1×10-4〜10重量部、好ましくは1×10-3〜1重量部であり、特に好ましくは1×10-3〜1×10-2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。二色性色素として二色性染料を用いる場合、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。
ホウ酸処理工程は、二色性色素により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なわれる。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。上述した染色処理工程における二色性色素としてヨウ素を用いた場合には、このホウ酸処理工程に用いるホウ酸含有水溶液はヨウ化カリウムを含有することが好ましい。この場合、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。
続く水洗処理工程では、上述したホウ酸処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、たとえば水に浸漬することによって水洗処理する。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。水洗処理後は、通常、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、たとえば熱風乾燥機、遠赤外線ヒータなどを用いて行なうことができる。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、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、ホウ酸処理および水洗処理を施して、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の範囲内である。本発明の製造方法においては、たとえば、以上のようにして得られる長尺状の偏光フィルムを巻き回してなるロール状偏光フィルムが用いられる。
(保護フィルム)
偏光板に用いられる保護フィルムは、偏光フィルムを物理的・化学的に保護するためのフィルムであり、熱可塑性樹脂からなるものである。保護フィルムを構成する熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等のオレフィン系樹脂;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系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂;ポリウレタン系樹脂;ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂;ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂などの透明高分子材料が挙げられる。なかでも、加熱工程を採用することによる偏光フィルムと保護フィルムとの密着性向上効果が効果的に得られることから、保護フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン系樹脂;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系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂;アクリル系樹脂等が好適であるが、とりわけ本発明では、アクリル系樹脂を用いる。なお、保護フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤等の添加剤を含有することができる。上記熱可塑性樹脂を、キャスト法または押出し法等の公知の方法により製膜することによって、保護フィルムを得ることができる。
上記アクリル系樹脂としては、メタクリル酸メチル系樹脂が好適である。メタクリル酸メチル系樹脂とは、メタクリル酸メチル単位を50重量%以上含む重合体である。メタクリル酸メチル単位の含有量は、好ましくは70重量%以上であり、100重量%であってもよい。メタクリル酸メチル単位が100重量%の重合体は、メタクリル酸メチルを単独で重合させて得られるメタクリル酸メチル単独重合体である。
メタクリル酸メチル系樹脂は、メタクリル酸メチルと、これに共重合し得る単量体との共重合体であってもよい。メタクリル酸メチルと共重合し得る単量体としては、たとえば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチルなどのメタクリル酸メチル以外のメタクリル酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸2−ヒドロキシエチルなどのアクリル酸エステル類;メタクリル酸、アクリル酸などの不飽和酸類;クロロスチレン、ブロモスチレンなどのハロゲン化スチレン類;ビニルトルエン、α−メチルスチレンなどのアルキルスチレン類などの置換スチレン類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミドなどを挙げることができる。かかる単量体は、それぞれ単独で用いられてもよいし、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
上記メタクリル酸メチル系樹脂にはゴム状重合体が添加される。ゴム状重合体の添加により、フィルム成形時に割れにくくなり、収率を向上させることが可能となる。また、偏光フィルムとの貼合時にも割れにくくなるため、取扱いが容易になる利点がある。ゴム状重合体の添加量は、メタクリル酸メチル系樹脂100重量部に対して、3〜50重量部とする。ゴム状重合体の添加量が多すぎると、保護フィルムの剛性が低下する傾向にある。
ゴム状重合体としては、アクリル系多層構造重合体、およびゴム成分にエチレン性不飽和単量体をグラフト重合させたグラフト共重合体などが挙げられる。アクリル系多層構造重合体は、ゴム弾性の層またはエラストマーの層を内在しており、最外層として硬質層を有する多層構造体である。ゴム弾性の層またはエラストマーの層は、たとえば、全体の20〜60重量%とすることができる。アクリル系多層構造重合体は、最内層として硬質層をさらに含む構造であってもよい。
ゴム弾性の層またはエラストマーの層は、ガラス転移点(Tg)が25℃未満のアクリル系重合体からなる層である。ゴム弾性の層またはエラストマーの層を形成するアクリル系重合体は、低級アルキルアクリレート;低級アルキルメタクリレート;低級アルコキシアクリレート;シアノエチルアクリレート;アクリルアミド;ヒドロキシ低級アルキルアクリレート、ヒドロキシ低級アルキルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸等のモノエチレン性不飽和単量体の1種以上を、アリルメタクリレート、アリルアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、フタル酸ジアリル、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼン、マレイン酸ジアリル、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルシンナメートなどの多官能単量体とともに重合することにより得られる架橋重合体である。
硬質層とは、Tgが25℃以上のアクリル系重合体からなる層である。硬質層を形成するアクリル系重合体としては、炭素数1〜4個のアルキル基を有するアルキルメタクリレートの単独重合体、および、当該アルキルメタクリレートを主成分とし、他のアルキルメタクリレートやアルキルアクリレート、スチレン、置換スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の共重合可能な単官能単量体と共重合させた共重合体などが挙げられる。また、硬質層を形成するアクリル系重合体は、前記単量体に、さらに多官能単量体を加えて重合させた架橋重合体であってもよい。このようなアクリル系重合体としては、たとえば特公昭55−27576号公報、特開平6−80739号公報および特開昭49−23292号公報に記載のものを挙げることができる。
ゴム成分にエチレン性不飽和単量体をグラフト重合させたグラフト共重合体は、ゴム成分由来の単量体単位を5〜80重量%含有する(したがって、エチレン性不飽和単量体単位を95〜20重量%含有する)ことが好ましい。ゴム成分として、たとえばポリブタジエンゴム、アクリロニトリル/ブタジエン共重合体ゴム、スチレン/ブタジエン共重合体ゴムなどのジエン系ゴム;ポリブチルアクリレート、ポリプロピルアクリレート、ポリ−2−エチルヘキシルアクリレートなどのアクリル系ゴム;およびエチレン/プロピレン/非共役ジエン系ゴム等を用いることができる。ゴム成分として、2種以上の成分を使用してもよい。エチレン性不飽和単量体としては、スチレン、アクリロニトリル、アルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられ、なかでもアクリロニトリル、アルキル(メタ)アクリレートなどのアクリル系不飽和単量体が好ましく用いられる。かかるグラフト共重合体として、特開昭55−147514号公報や特公昭47−9740号公報に記載のものを用いることができる。
上記シクロオレフィン系樹脂とは、ノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマーなどの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である。シクロオレフィン系樹脂は、単一のシクロオレフィンを用いた開環重合体の水素添加物や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および/またはビニル基を有する芳香族化合物などとの付加共重合体であってもよい。また、主鎖あるいは側鎖に極性基が導入されているものも有効である。
市販の熱可塑性シクロオレフィン系樹脂としては、ドイツのTicona社から販売されている「Topas」、JSR(株)から販売されている「アートン」、日本ゼオン(株)から販売されている「ゼオノア(ZEONOR)」および「ゼオネックス(ZEONEX)」、三井化学(株)から販売されている「アペル」(いずれも商品名)などがあり、これらを好適に用いることができる。また、たとえば、積水化学工業(株)から販売されている「エスシーナ」および「SCA40」、(株)オプテスから販売されている「ゼオノアフィルム」、JSR(株)から販売されている「アートンフィルム」(いずれも商品名)などの製膜されたシクロオレフィン系樹脂フィルムも市販されており、保護フィルムとして、これらも好適に使用することができる。
上記セルロース系樹脂とは、セルロースの部分エステル化物または完全エステル化物を意味し、たとえば、セルロースの酢酸エステル、プロピオン酸エステル、酪酸エステル、および、それらの混合エステルなどを挙げることができる。より具体的には、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなどが挙げられる。セルロース系樹脂フィルムは、市販品を入手することができ、たとえば「フジタックTD80」(富士フィルム(株)製)、「フジタックTD80UF」(富士フィルム(株)製)、「フジタックTD80UZ」(富士フィルム(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)などが挙げられる。
保護フィルムの厚みは特に限定されないが、偏光板の薄型軽量化の観点から、20μm以上200μm以下程度であることが好ましく、30μm以上100μm以下であることがより好ましい。本発明の製造方法においては、たとえば、長尺状の保護フィルムを巻き回してなるロール状保護フィルムが用いられる。
(紫外線硬化型接着剤)
保護フィルムまたは偏光フィルムの片面に接着剤層を形成するために用いられる接着剤は、紫外線硬化型接着剤である。紫外線硬化型接着剤を用いることにより、保護フィルムと偏光フィルムとを高い接着強度で接着することができる。
紫外線硬化型接着剤としては、その硬化の様式により分類すると、ラジカル重合型接着剤、カチオン重合型接着剤などが挙げられ、接着剤成分の化学種により分類すると、アクリル樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤などが挙げられる。本発明においては、これらのいずれを用いてもよく、また、これらの2種以上の混合物を用いてもよいが、取り扱いの容易さ、得られる接着強度などの観点から、カチオン重合型のエポキシ樹脂系接着剤が好適に用いられる。エポキシ樹脂とは、分子内に平均2個以上のエポキシ基を有し、当該エポキシ基を伴う重合反応により硬化する化合物またはポリマーをいい、この分野での慣例に従い、モノマーであってもエポキシ樹脂と称する。
紫外線硬化型接着剤に含有されるエポキシ樹脂としては、耐候性、屈折率およびカチオン重合性などの観点から、分子内に芳香環を含まないエポキシ樹脂が好適に用いられる。分子内に芳香環を含まないエポキシ樹脂としては、水素化エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等が挙げられる。
水素化エポキシ樹脂は、芳香族エポキシ樹脂を触媒の存在下、加圧下で選択的に核水素化反応を行なうことにより得ることができる。芳香族エポキシ樹脂としては、たとえば、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビスフェールFのジグリシジルエーテルおよびビスフェノールSのジグリシジルエーテルなどのビスフェノール型エポキシ樹脂;フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂およびヒドロキシベンズアルデヒドフェノールノボラックエポキシ樹脂などのノボラック型のエポキシ樹脂;テトラヒドロキシフェニルメタンのグリシジルエーテル、テトラヒドロキシベンゾフェノンのグリシジルエーテルおよびエポキシ化ポリビニルフェノールなどの多官能型のエポキシ樹脂などが挙げられる。なかでも、水素化エポキシ樹脂として、水素化されたビスフェノールAのグリシジルエーテルを用いることが好ましい。
脂環式エポキシ樹脂とは、脂環式環に結合したエポキシ基を分子内に1個以上有するエポキシ樹脂を意味する。「脂環式環に結合したエポキシ基」とは、下記式に示される構造における(CH2)mから1個または複数個の水素原子を取り除いた形の基である。下記式中、mは2〜5の整数である。
したがって、上記式における(CH2)m中の1個または複数個の水素原子を取り除いた形の基が他の化学構造に結合している化合物が脂環式エポキシ樹脂となり得る。(CH2)m中の1個または複数個の水素原子は、メチル基やエチル基などの直鎖状アルキル基で適宜置換されていてもよい。脂環式エポキシ樹脂のなかでも、オキサビシクロヘキサン環(上記式においてm=3のもの)や、オキサビシクロヘプタン環(上記式においてm=4のもの)を有するエポキシ樹脂は、偏光フィルムと保護フィルムとの接着強度に優れる接着剤が得られることから好ましく用いられる。以下に、本発明において好ましく用いられる脂環式エポキシ樹脂を具体的に例示するが、これらの化合物に限定されるものではない。
(a)下記式(I)で示されるエポキシシクロヘキシルメチルエポキシシクロヘキサンカルボキシレート類:
(式中、R1およびR2は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表す。)
(b)下記式(II)で示されるアルカンジオールのエポキシシクロヘキサンカルボキシレート類:
(式中、R3およびR4は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表し、nは2〜20の整数を表す。)
(c)下記式(III)で示されるジカルボン酸のエポキシシクロヘキシルメチルエステル類:
(式中、R5およびR6は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表し、pは2〜20の整数を表す。)
(d)下記式(IV)で示されるポリエチレングリコールのエポキシシクロヘキシルメチルエーテル類:
(式中、R7およびR8は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表し、qは2〜10の整数を表す。)
(e)下記式(V)で示されるアルカンジオールのエポキシシクロヘキシルメチルエーテル類:
(式中、R9およびR10は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表し、rは2〜20の整数を表す。)
(f)下記式(VI)で示されるジエポキシトリスピロ化合物:
(式中、R11及びR12は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表す。)
(g)下記式(VII)で示されるジエポキシモノスピロ化合物:
(式中、R13およびR14は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表す。)
(h)下記式(VIII)で示されるビニルシクロヘキセンジエポキシド類:
(式中、R15は、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表す。)
(i)下記式(IX)で示されるエポキシシクロペンチルエーテル類:
(式中、R16およびR17は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表す。)
(j)下記式(X)で示されるジエポキシトリシクロデカン類:
(式中、R18は、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表す。)
上記例示した脂環式エポキシ樹脂のなかでも、次の脂環式エポキシ樹脂は、市販されているか、またはその類似物であって、入手が比較的容易であるなどの理由から、より好ましく用いられる。
(A)7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン−3−カルボン酸と(7−オキサ−ビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)メタノールとのエステル化物〔式(I)において、R1=R2=Hの化合物〕、
(B)4−メチル−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン−3−カルボン酸と(4−メチル−7−オキサ−ビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)メタノールとのエステル化物〔式(I)において、R1=4−CH3、R2=4−CH3の化合物〕、
(C)7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン−3−カルボン酸と1,2−エタンジオールとのエステル化物〔式(II)において、R3=R4=H、n=2の化合物〕、
(D)(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)メタノールとアジピン酸とのエステル化物〔式(III)において、R5=R6=H、p=4の化合物〕、
(E)(4−メチル−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)メタノールとアジピン酸とのエステル化物〔式(III)において、R5=4−CH3、R6=4−CH3、p=4の化合物〕、
(F)(7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプト−3−イル)メタノールと1,2−エタンジオールとのエーテル化物〔式(V)において、R9=R10=H、r=2の化合物〕。
また、上記脂肪族エポキシ樹脂としては、脂肪族多価アルコールまたはそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテルを挙げることができる。より具体的には、1,4−ブタンジオールのジグリシジルエーテル;1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル;グリセリンのトリグリシジルエーテル;トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル;ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル;プロピレングリコールのジグリシジルエーテル;および、エチレングリコール、プロピレングリコールまたはグリセリンなどの脂肪族多価アルコールに1種または2種以上のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド等)を付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。
本発明において、エポキシ樹脂は、1種のみを単独で使用してもよいし、あるいは2種以上を併用してもよい。
本発明で使用するエポキシ樹脂のエポキシ当量は、通常、30〜3,000g/当量、好ましくは50〜1,500g/当量の範囲内である。エポキシ当量が30g/当量を下回ると、硬化後の接着剤層の可撓性が低下したり、接着強度が低下したりする可能性がある。一方、3,000g/当量を超えると、接着剤に含有される他の成分との相溶性が低下する可能性がある。
本発明においては、上記のように、エポキシ樹脂の硬化反応としてカチオン重合が好ましく用いられる。そのためには、紫外線硬化型接着剤は、光カチオン重合開始剤を含むことが好ましい。光カチオン重合開始剤は、紫外線の照射によって、カチオン種またはルイス酸を発生し、エポキシ基の重合反応を開始させる。いずれのタイプのカチオン重合開始剤が用いられてもよいが、潜在性が付与されていることが、作業性の観点から好ましい。
光カチオン重合開始剤を用い、紫外線の照射により接着剤の硬化を行なう方法は、常温での硬化が可能となり、偏光フィルムの耐熱性あるいは膨張による歪を考慮する必要が減少し、また、保護フィルムと偏光フィルムとを良好に接着できる点において有利である。また、光カチオン重合開始剤は、光で触媒的に作用するため、これをエポキシ樹脂に混合しても、該接着剤は保存安定性および作業性に優れる。
光カチオン重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、たとえば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩等のオニウム塩、および鉄−アレン錯体などを挙げることができる。
芳香族ジアゾニウム塩としては、たとえば、ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロホスフェート、およびベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロボレートなどが挙げられる。
芳香族ヨードニウム塩としては、たとえば、ジフェニルヨードニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、およびジ(4−ノニルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロホスフェートなどが挙げられる。
芳香族スルホニウム塩としては、たとえば、トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4,4’−ビス(ジフェニルスルホニオ)ジフェニルスルフィド ビス(ヘキサフルオロホスフェート)、4,4’−ビス〔ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビス(ヘキサフルオロアンチモネート)、4,4’−ビス〔ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビス(ヘキサフルオロホスフェート)、7−〔ジ(p−トルイル)スルホニオ〕−2−イソプロピルチオキサントン ヘキサフルオロアンチモネート、7−〔ジ(p−トルイル)スルホニオ〕−2−イソプロピルチオキサントン テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−フェニルカルボニル−4’−ジフェニルスルホニオ−ジフェニルスルフィド ヘキサフルオロホスフェート、4−(p−tert−ブチルフェニルカルボニル)−4’−ジフェニルスルホニオ−ジフェニルスルフィド ヘキサフルオロアンチモネート、および4−(p−tert−ブチルフェニルカルボニル)−4’−ジ(p−トルイル)スルホニオ−ジフェニルスルフィド テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどが挙げられる。
鉄−アレン錯体としては、たとえば、キシレン−シクロペンタジエニル鉄(II)ヘキサフルオロアンチモネート、クメン−シクロペンタジエニル鉄(II)ヘキサフルオロホスフェート、およびキシレン−シクロペンタジエニル鉄(II)−トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メタナイドなどが挙げられる。
これらの光カチオン重合開始剤の市販品は、容易に入手することが可能であり、たとえば、それぞれ商品名で、「カヤラッド PCI−220」、「カヤラッド PCI−620」(以上、日本化薬(株)製)、「UVI−6990」(ユニオンカーバイド社製)、「アデカオプトマー SP−150」、「アデカオプトマー SP−170」(以上、(株)ADEKA製)、「CI−5102」、「CIT−1370」、「CIT−1682」、「CIP−1866S」、「CIP−2048S」、「CIP−2064S」(以上、日本曹達(株)製)、「DPI−101」、「DPI−102」、「DPI−103」、「DPI−105」、「MPI−103」、「MPI−105」、「BBI−101」、「BBI−102」、「BBI−103」、「BBI−105」、「TPS−101」、「TPS−102」、「TPS−103」、「TPS−105」、「MDS−103」、「MDS−105」、「DTS−102」、「DTS−103」(以上、みどり化学(株)製)、「PI−2074」(ローディア社製)などを挙げることができる。なかでも、日本曹達(株)製の「CI−5102」は、好ましい光カチオン重合開始剤の一つである。
上記光カチオン重合開始剤は、それぞれ単独で使用してもよいし、あるいは2種以上を混合して使用してもよい。これらのなかでも、特に芳香族スルホニウム塩は、300nm以上の波長領域でも紫外線吸収特性を有することから、硬化性に優れ、良好な機械的強度および接着強度を有する硬化物を与えることができるため、好ましく用いられる。
光カチオン重合開始剤の配合量は、エポキシ樹脂100重量部に対して、通常0.5〜20重量部であり、好ましくは1重量部以上、また好ましくは15重量部以下である。光カチオン重合開始剤の配合量が、エポキシ樹脂100重量部に対して0.5重量部を下回ると、硬化が不十分になり、機械的強度または接着強度が低下する傾向にある。また、光カチオン重合開始剤の配合量が、エポキシ樹脂100重量部に対して、20重量部を超えると、硬化物中のイオン性物質が増加することによって硬化物の吸湿性が高くなり、偏光板の耐久性能が低下する可能性がある。
光カチオン重合開始剤を用いる場合、紫外線硬化型接着剤は、必要に応じて、さらに光増感剤を含有することができる。光増感剤を使用することで、カチオン重合の反応性が向上し、硬化物の機械的強度および接着強度を向上させることができる。光増感剤としては、たとえば、カルボニル化合物、有機硫黄化合物、過硫化物、レドックス系化合物、アゾおよびジアゾ化合物、ハロゲン化合物ならびに光還元性色素などが挙げられる。光増感剤のより具体的な例は、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、α,α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノンなどのベンゾイン誘導体;ベンゾフェノン、2,4−ジクロロベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン誘導体;2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン誘導体;2−クロロアントラキノン、2−メチルアントラキノンなどのアントラキノン誘導体;N−メチルアクリドン、N−ブチルアクリドンなどのアクリドン誘導体;および、α,α−ジエトキシアセトフェノン、ベンジル、フルオレノン、キサントン、ウラニル化合物、ハロゲン化合物を含む。ただし、これらに限定されるものではない。これらの光増感剤は、それぞれ単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。光増感剤は、紫外線硬化型接着剤100重量部中、0.1〜20重量部の範囲内で含有されることが好ましい。
紫外線硬化型接着剤は、オキセタン類やポリオール類など、カチオン重合を促進させる化合物をさらに含有してもよい。
オキセタン類は、分子内に4員環エーテルを有する化合物である。オキセタン類の例は、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、1,4−ビス〔(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル〕ベンゼン、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、ジ〔(3−エチル−3−オキセタニル)メチル〕エーテル、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、フェノールノボラックオキセタンを含む。これらのオキセタン類の市販品は、容易に入手することが可能であり、たとえば、いずれも商品名で、「アロンオキセタン OXT−101」、「アロンオキセタン OXT−121」、「アロンオキセタン OXT−211」、「アロンオキセタン OXT−221」、「アロンオキセタン OXT−212」(以上、東亞合成(株)製)などを挙げることができる。オキセタン類は、紫外線硬化型接着剤中、通常、5〜95重量%、好ましくは30〜70重量%の割合で含有される。
ポリオール類は、フェノール性水酸基以外の酸性基が存在しないものが好ましい。このようなポリオール類としては、たとえば、水酸基以外の官能基を有しないポリオール化合物、ポリエステルポリオール化合物、ポリカプロラクトンポリオール化合物、フェノール性水酸基を有するポリオール化合物、ポリカーボネートポリオールなどを挙げることができる。これらのポリオール類の分子量は、通常48以上、好ましくは62以上、さらに好ましくは100以上、また好ましくは1,000以下である。ポリオール類は、紫外線硬化型接着剤中、通常、50重量%以下、好ましくは30重量%以下の割合で含有される。
さらに、紫外線硬化型接着剤は、本発明の効果を損なわない限り、その他の添加剤、たとえば、イオントラップ剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、増感剤、粘着付与剤、熱可塑性樹脂、充填剤、流動調整剤、可塑剤、消泡剤などを含有することができる。イオントラップ剤としては、たとえば、粉末状のビスマス系、アンチモン系、マグネシウム系、アルミニウム系、カルシウム系、チタン系などの無機化合物およびこれらの混合物が挙げられる。酸化防止剤としては、たとえば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤などが挙げられる。
紫外線硬化型接着剤は、保護フィルムと偏光フィルムとの接着に用いられる接着剤である。紫外線硬化型接着剤を塗布し、接着剤層を形成する面は、保護フィルムにおける偏光フィルムとの貼合面であってもよく、偏光フィルムにおける保護フィルムとの貼合面であってもよく、その双方であってもよい。好ましくは、保護フィルムの偏光フィルムとの貼合面に接着剤層が形成される。接着剤の塗工方法に特別な限定はなく、たとえば、ドクターブレード、ワイヤーバー、ダイコーター、コンマコーター、グラビアコーターなど、種々の塗工方式が利用できる。各塗工方式には各々最適な粘度範囲があるため、溶剤を用いて接着剤の年度調整を行なうことも有用な技術である。溶剤には、偏光フィルムの光学性能を低下させることなく、接着剤を良好に溶解するものが好ましく用いられる。溶剤の具体例としては、特に制限されないが、たとえば、トルエン等の炭化水素類;酢酸エチル等のエステル類などの有機溶剤が挙げられる。
保護フィルムは、偏光フィルムの片面のみに貼合されてもよいし、偏光フィルムの両面に貼合されてもよい。偏光フィルムの両面に保護フィルムが積層される場合において、2つの接着剤層は、同じ紫外線硬化型接着剤であることが好ましい。
また、偏光フィルムの片面のみに保護フィルムが積層される場合において、偏光フィルムにおける保護フィルムが貼合される面とは反対側の面に、光学補償フィルムを積層してもよい。偏光フィルムと光学補償フィルムとを貼合するための接着剤は、たとえば接着剤成分としてポリビニルアルコール系樹脂またはウレタン樹脂を含有する水系接着剤等の紫外線硬化型接着剤とは異種の接着剤であってもよいし、紫外線硬化型接着剤であってもよい。偏光フィルムと保護フィルムとの貼合に用いる紫外線硬化型接着剤と同じ接着剤を用いると、生産効率の向上および原材料種の削減を図ることができる。
光学補償フィルムとしては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等のオレフィン系樹脂;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系樹脂;ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂;ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂からなる光学補償フィルムを挙げることができる。
セルロース系樹脂フィルムからなる光学補償フィルムとしては、たとえば、上記セルロース系樹脂フィルムに位相差調整機能を有する化合物を含有させたフィルム;セルロース系樹脂フィルム表面に位相差調整機能を有する化合物を塗布したフィルム;セルロース系樹脂フィルムを一軸延伸または二軸延伸して得られるフィルムなどが挙げられる。市販のセルロース系樹脂フィルムからなる光学補償フィルムとしては、たとえば、富士フィルム(株)製の「WVフィルム Wide View Film ”WV BZ 438”」、「WVフィルム Wide View Film ”WV EA”」、コニカミノルタオプト(株)製の「KC4FR−1」、「KC4HR−1」などが挙げられる。
セルロース系樹脂フィルムからなる光学補償フィルムの厚みは特に制限されないが、20〜90μmの範囲内であることが好ましく、30〜90μmの範囲内であることがより好ましい。厚みが20μm未満である場合には、フィルムの取扱いが難しく、一方、厚みが90μmを超える場合には、加工性に劣るものとなり、また、得られる偏光板の薄型軽量化において不利である。
上記シクロオレフィン系樹脂からなる光学補償フィルムとしては、たとえば一軸延伸または二軸延伸されたシクロオレフィン系樹脂フィルムを挙げることができる。大型液晶テレビ用液晶パネル、特に垂直配向(VA)モードの液晶セルを備える液晶パネルに本発明により得られる偏光板を用いる場合には、上記光学補償フィルムとしては、シクロオレフィン系樹脂フィルムの延伸品が、光学特性および耐久性の点からも好適である。
延伸されたシクロオレフィン系樹脂からなる光学補償フィルムの厚みは、厚すぎると、加工性に劣るものとなり、また、透明性が低下したり、偏光板の薄型軽量化において不利であることなどから、20〜80μm程度であるのが好ましい。
接着剤層の形成に先立ち、保護フィルム、光学補償フィルムまたは偏光フィルム接着剤層形成面に、コロナ処理、プライマ処理、アンカーコーティング処理などの易接着処理が施されてもよい。
(b)フィルム積層工程
本工程は、接着剤層を介して、保護フィルムと偏光フィルムとを貼合することにより積層フィルムを得る工程である。積層フィルムは、偏光フィルムの片面または両面に積層された保護フィルムを有していてもよい。あるいは、積層フィルムは、偏光フィルムの一方の面に積層された保護フィルムと、偏光フィルムの他方の面に積層された光学補償フィルムを有していてもよい。
(c)紫外線照射工程
本工程は、上記積層フィルムに紫外線を照射する工程である。紫外線の照射により紫外線硬化型接着剤からなる接着剤層を硬化させる。紫外線の光源は特に限定されないが、波長400nm以下に発光分布を有する、たとえば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプなどを用いることができる。
紫外線硬化型接着剤からなる接着剤層への光照射強度は、紫外線硬化型接着剤の組成ごとに決定されるものであり、特に限定されないが、重合開始剤の活性化に有効な波長領域の照射強度が0.1〜100mW/cm2であることが好ましい。光照射強度が0.1mW/cm2未満であると、反応時間が長くなりすぎ、100mW/cm2を超えると、ランプから輻射される熱および紫外線硬化型接着剤の重合時の発熱により、接着剤の黄変や偏光フィルムの劣化を生じる可能性がある。紫外線硬化型接着剤からなる接着剤層への光照射時間は、紫外線硬化型接着剤の組成ごとに制御されるものであって特に制限されないが、上記照射強度と照射時間との積として表される積算光量が10〜5000mJ/cm2となるように設定されることが好ましい。紫外線硬化型接着剤への積算光量が10mJ/cm2未満であると、重合開始剤由来の活性種の発生が十分でなく、接着剤層の硬化が不十分となる可能性があり、5000mJ/cm2を超えると、照射時間が非常に長くなり、生産性向上に不利なものとなる。
紫外線照射による接着剤層の硬化は、偏光フィルムの偏光度、透過率および色相、ならびに保護フィルムおよび光学補償フィルムの透明性といった偏光板の諸機能が低下しない条件で行なうことが好ましい。硬化後の接着剤層の厚みは、通常50μm以下であり、好ましくは20μm以下、さらに好ましくは10μm以下である。
(d)加熱工程
本工程は、保護フィルムまたは紫外線硬化型接着剤の少なくとも一方を加熱する工程である。この加熱工程(d)は、上記紫外線照射工程(c)よりも前のいずれかの段階で行なわれる。この加熱工程を設けることにより、偏光フィルムと保護フィルムとの密着性に優れる、特には保護フィルムと接着剤層との密着性が大きく改善された偏光板を得ることができる。
加熱工程(d)の具体的態様としては、以下の工程のいずれかを好ましく採用することができる。
(d−1)熱可塑性樹脂からなる保護フィルムを加熱する工程、
(d−2)紫外線硬化型接着剤を加熱する工程、および、
(d−3)保護フィルムと、紫外線硬化型接着剤からなる接着剤層と、偏光フィルムとがこの順で積層された積層体を加熱する工程。
上記工程(d−1)を採用する場合、本発明の製造方法は、好ましくは、熱可塑性樹脂からなる保護フィルムを加熱する工程(d−1)と、加熱された保護フィルムの片面に、紫外線硬化型接着剤を塗布して接着剤層を形成する工程〔接着剤層形成工程(a)〕と、該接着剤層上に、偏光フィルムを積層して積層フィルムを得る工程〔フィルム積層工程(b)〕と、該積層フィルムに紫外線を照射する工程〔紫外線照射工程(c)〕とをこの順で含む。
保護フィルムを加熱する方法としては特に制限されず、たとえば、ロール状保護フィルムから引き出された長尺の保護フィルムを順次、赤外線ヒータ等の輻射熱を発する装置を通過させる方法、長尺の保護フィルムに、送風機等を用いて加熱したガスを吹き付ける方法などを挙げることができる。保護フィルムを加熱するタイミングは、当該保護フィルムの片面に接着剤層を形成する前である限り特に制限されず、たとえば、コロナ処理などの易接着処理の前であってもよいし、後であってもよい。
上記工程(d−2)を採用する場合、本発明の製造方法は、好ましくは、紫外線硬化型接着剤を加熱する工程(d−2)と、熱可塑性樹脂からなる保護フィルムの片面に、加熱された紫外線硬化型接着剤を塗布して接着剤層を形成する工程〔接着剤層形成工程(a)〕と、該接着剤層上に、偏光フィルムを積層して積層フィルムを得る工程〔フィルム積層工程(b)〕と、該積層フィルムに紫外線を照射する工程〔紫外線照射工程(c)〕とをこの順で含む。
紫外線硬化型接着剤を加熱する方法としては特に制限されず、たとえば、予め貯槽内で接着剤を加熱、保温しておき、当該加熱された接着剤を塗工装置に供給する方法を挙げることができる。この場合、加熱された接着剤は、加熱状態が維持されたまま保護フィルム上に塗工され、保護フィルム上に加熱された接着剤層が形成される。
上記工程(d−3)を採用する場合、本発明の製造方法は、好ましくは、熱可塑性樹脂からなる保護フィルム、または、ヨウ素または二色性染料が吸着配向された一軸延伸ポリビニルアルコール系樹脂フィルムからなる偏光フィルムの片面に、紫外線硬化型接着剤を塗布して接着剤層を形成する工程〔接着剤層形成工程(a)〕と、該接着剤層を介して、保護フィルムと偏光フィルムとを貼合することにより積層フィルムを得る工程〔フィルム積層工程(b)〕と、該積層フィルムを加熱する工程(d−3)と、加熱された積層フィルムに紫外線を照射する工程〔紫外線照射工程(c)〕とをこの順で含む。
積層フィルムを加熱する方法としては特に制限されず、たとえば、得られた積層フィルムを順次、赤外線ヒータ等の輻射熱を発する装置を通過させる方法、積層フィルムに、送風機等を用いて加熱したガスを吹き付ける方法などを挙げることができる。
上記工程(d−1)〜(d−3)のいずれを採用する場合においても、保護フィルム、紫外線硬化型接着剤または積層フィルムを加熱する温度は、30〜80℃であることが好ましく、40〜60℃であることがより好ましい。加熱温度が80℃を超えると、保護フィルム、紫外線硬化型接着剤または偏光フィルムが熱により劣化する虞がある。また、加熱温度が30℃未満であると、保護フィルムと偏光フィルムとの密着性の向上効果が十分でない。
本発明の製造方法は、上記工程(d−1)〜(d−3)のいずれを採用する場合においても、保護フィルム上に紫外線硬化型接着剤からなる接着剤層が積層されており、当該保護フィルムまたは接着剤層の少なくとも一方が上記温度範囲内で加熱されている状態を含むことが特に好ましい。これにより、保護フィルムと偏光フィルムとの密着性、特には、保護フィルムと接着剤層との密着性に優れる偏光板を得ることができる。この状態が維持される時間は、0.2秒以上1時間以下であることが好ましく、1秒以上10分以下であることがより好ましい。0.2秒未満であると、保護フィルムと偏光フィルムとの密着性、特には、保護フィルムと接着剤層との密着性の向上効果が十分でない。また、1時間を超えると、保護フィルム、紫外線硬化型接着剤または偏光フィルムが熱により劣化する虞がある。
より具体的には、工程(d−1)を採用する場合においては、上記温度範囲で保護フィルムを加熱し、この温度範囲が維持された状態で、当該保護フィルムの片面に接着剤層を形成する。この場合、好ましくは、紫外線照射工程(c)までの間に、上記温度範囲で加熱された保護フィルムと接着剤層とが接触した状態が0.2秒以上1時間以下の時間確保される。工程(d−2)を採用する場合においては、上記温度範囲で紫外線硬化型接着剤を加熱し、この温度範囲が維持された状態で、保護フィルムの片面に加熱された接着剤層を形成する。この場合、好ましくは、紫外線照射工程(c)までの間に、保護フィルムと上記温度範囲で加熱された接着剤層とが接触した状態が0.2秒以上1時間以下の時間確保される。また、工程(d−3)を採用する場合においては、好ましくは、紫外線照射工程(c)までの間に、得られた積層フィルムを、0.2秒以上1時間以下の時間、上記温度範囲で加熱する。
本発明の偏光板の製造方法は、上記工程(d−1)〜(d−3)の2以上を含んでいてもよい。
以上説明した製造方法により得られる偏光板は、偏光フィルムの片面または両面に保護フィルムを備えるものである。偏光フィルムの片面に保護フィルムを備える場合において、当該保護フィルム上または偏光フィルムにおける保護フィルムが積層される面とは反対側の面には、液晶セルとの貼合等のために用いられる粘着剤層(あるいは接着剤層)が形成されてもよい。また、偏光フィルムにおける保護フィルムが積層される面とは反対側の面に、保護フィルムまたは光学補償フィルムを積層し、この上に粘着剤層(あるいは接着剤層)を形成してもよい。さらに、偏光フィルム上または、偏光フィルム上に積層された保護フィルムあるいは光学補償フィルム上に、光学機能性フィルムを積層し、該光学機能性フィルム上に粘着剤層(あるいは接着剤層)を形成することもできる。
上記粘着剤層に用いられる粘着剤としては、従来公知の適宜の粘着剤を特に制限なく用いることができ、たとえばアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤などが挙げられる。中でも、透明性、粘着力、信頼性、リワーク性などの観点から、アクリル系粘着剤が好ましく用いられる。粘着剤層は、このような粘着剤を、たとえば有機溶剤溶液とし、それを基材フィルム(たとえば保護フィルム、偏光フィルム等)上にダイコーターやグラビアコーターなどによって塗布し、乾燥させる方法によって設けることができる。また、離型処理が施されたプラスチックフィルム(セパレートフィルムと呼ばれる)上に形成されたシート状粘着剤を基材フィルムに転写する方法によっても設けることができる。粘着剤層の厚みについても特に制限はないが、一般に2〜40μmの範囲内であることが好ましい。
上記光学機能性フィルムは、偏光フィルム上または、偏光フィルム上に積層された保護フィルムあるいは光学補償フィルム上に、粘着剤層を介して積層することができる。光学機能性フィルムとしては、たとえば、基材表面に液晶性化合物が塗布され、配向されている光学補償フィルム;ある種の偏光光を透過し、それと逆の性質を示す偏光光を反射する反射型偏光フィルム;ポリカーボネート系樹脂からなる位相差フィルム;シクロオレフィン系樹脂からなる位相差フィルム、表面に凹凸形状を有する防眩機能付きフィルム;表面反射防止機能付きフィルム;表面に反射機能を有する反射フィルム;および反射機能と透過機能とを併せ持つ半透過反射フィルムなどが挙げられる。基材表面に液晶性化合物が塗布され、配向されている光学補償フィルムに相当する市販品としては、「WVフィルム」(富士フィルム(株)製)、「NHフィルム」(新日本石油(株)製)、「NRフィルム」(新日本石油(株)製)などが挙げられる。ある種の偏光光を透過し、それと逆の性質を示す偏光光を反射する反射型偏光フィルムに相当する市販品としては、たとえば「DBEF」(3M社製、日本では住友スリーエム(株)から入手できる)、「APF」(3M社製、日本では住友スリーエム(株)から入手できる)などが挙げられる。また、シクロオレフィン系樹脂からなる位相差フィルムに相当する市販品としては、たとえば「アートンフィルム」(JSR(株)製)、「エスシーナ」(積水化学工業(株)製)、「ゼオノアフィルム」((株)オプテス製)などが挙げられる。
<液晶表示装置>
液晶表示装置は、液晶パネルを備えるものである。該液晶パネルは、液晶セルと該液晶セルの片面または両面に積層される上で説明した偏光板とを備えるものであり、液晶セルと偏光板とは粘着剤層を介して貼合される。液晶パネルが、本発明の製造方法により得られる偏光板を該液晶セルの一方の面のみに備える場合、この液晶セルのもう一方の面に設ける偏光板については特に制限されず、従来公知の適宜の偏光板を用いることができる。液晶表示装置が備える液晶パネルにおいて、液晶セルの前面側(液晶表示装置における視認側であって、バックライトとは反対側)に設けられる偏光板は、たとえば、防眩処理、ハードコート処理、反射防止処理が施された偏光板などであってもよい。
液晶表示装置において、上記液晶パネル以外の構成については、従来公知の液晶表示装置の適宜の構成を採用することができ、たとえば、バックライト、光拡散板および液晶パネルをこの順で備える構成、および、バックライト、光拡散板、光拡散シートおよび液晶パネルをこの順で備える構成を挙げることができる。
以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、例中、含有量ないし使用量を表す%および部は、特記ない限り、重量基準である。
(製造例1:保護フィルムの作製)
(A)アクリル系多層重合体の製造
特公昭55−27576号公報の実施例に記載の方法に準拠して、三層構造からなるアクリル系多層重合体を製造した。内容積5Lのガラス製反応容器に、イオン交換水1700g、炭酸ナトリウム0.7g、過硫酸ナトリウム0.3gを仕込み、窒素気流下で撹拌後、ペレックスOT−P((株)花王製)4.46g、イオン交換水150g、メチルメタクリレート150gおよびアリルメタクリレート0.3gを仕込んだ。ついで、75℃に昇温し、150分間撹拌を続けた。
続いて、ブチルアクリレート689g、スチレン162gおよびアリルメタクリレート17gの混合物と、過硫酸ナトリウム0.85g、ペレックスOT−P 7.4gおよびイオン交換水50gの混合物とを、別の入口から90分間にわたり添加し、さらに90分間重合を続けた。重合を完了後、さらに、メチルアクリレート326gおよびエチルアクリレート14gの混合物と、過硫酸ナトリウム0.34gを溶解させたイオン交換水30gとを、別々の口から30分間にわたって添加した。添加終了後、さらに60分間保持し重合を完了した。得られたラテックスを0.5%塩化アルミニウム水溶液に投入して重合体を凝集させた。これを温水にて5回洗浄後、乾燥してアクリル系多層重合体を得た。
(B)保護フィルムの作製
メタクリル酸メチル/アクリル酸メチル=96/4(重量比)の共重合体(屈折率1.49)80重量部に対して、上記アクリル系多層重合体を20重量部含有させたアクリル系組成物をヘンシェルミキサーで混合した後、押出機にて溶融混練した。押出樹脂温度260℃にて押出成形を行ない、押し出された樹脂が80℃に設定した弾性ロールに圧着されるようにロールユニットを介して、厚さ80μmである保護フィルムを作製した。
使用した押出装置の構成は、次のとおりである。
押出機:スクリュー径65mm、一軸、ベント付き(東芝機械(株)製)。
ダイ:Tダイ、リップ幅1400mm、リップ間隔1mm(日立造船(株)製)。
ロール:弾性ポリシングロール3本、横型。
(製造例2:偏光フィルムの作製)
平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上のポリビニルアルコールからなる厚み75μmのポリビニルアルコールフィルムを、30℃の純水に浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.02/2/100の水溶液に30℃で浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が12/5/100の水溶液に56.5℃で浸漬した。引き続き、8℃の純水で洗浄した後、65℃で乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向された偏光フィルムを得た。延伸は、主に、ヨウ素染色およびホウ酸処理の工程で行ない、トータル延伸倍率は5.3倍であった。
(製造例3:紫外線硬化型接着剤の調製)
ジャパンエポキシレジン(株)製の水素化エポキシ樹脂である商品名「エピコート YX8000」(核水添ビスフェノールAのジグリシジルエーテルであって、約205g/当量のエポキシ当量を有するもの)10.0g、日本曹達(株)製の光カチオン重合開始剤である商品名「CI5102」4.0g、および、日本曹達(株)製の光増感剤である商品名「CS7001」1.0gを、100mlのディスポカップに量り取り、混合・脱泡して、エポキシ樹脂を含有する硬化性樹脂組成物からなる接着剤を調製した。
<参考例1>
製造例1で得られた保護フィルムを60℃に設定された赤外線ヒータ内に5秒間入れ、加熱した。引き続き、加熱された保護フィルムの片面に製造例3で得られた紫外線硬化型接着剤を塗布し、接着剤層を形成した。また、これと並行して、ノルボルネン系樹脂フィルム((株)オプテス製の“ゼオノアフィルム”)の片面に製造例3で得られた紫外線硬化型接着剤を塗布し、接着剤層を形成した。
ついで、23℃の環境下で、製造例2で得られた偏光フィルムの両面に、上記接着剤層を有する保護フィルムおよびノルボルネン系樹脂フィルムを、その接着剤層を介して貼合し、保護フィルム/接着剤層/偏光フィルム/接着剤層/ノルボルネン系樹脂フィルムからなる積層フィルムを形成し、ノルボルネン系樹脂フィルム面より紫外線を照射して、偏光板を得た。積層フィルムに紫外線を照射するまでの間に、加熱された保護フィルム上に接着剤層が積層され、かつ保護フィルムの温度が40〜60℃の範囲に維持されている時間は、およそ1秒であった。
<実施例1>
製造例1で得られた保護フィルムの片面に、貯蔵タンク内にて予め60℃に加熱保温した製造例3で得られた紫外線硬化型接着剤を塗布し、加熱された接着剤層を形成した。また、これと並行して、ノルボルネン系樹脂フィルム((株)オプテス製の“ゼオノアフィルム”)の片面に製造例3で得られた紫外線硬化型接着剤を塗布し、接着剤層を形成した。
ついで、23℃の環境下で、製造例2で得られた偏光フィルムの両面に、上記接着剤層を有する保護フィルムおよびノルボルネン系樹脂フィルムを、その接着剤層を介して貼合し、保護フィルム/接着剤層/偏光フィルム/接着剤層/ノルボルネン系樹脂フィルムからなる積層フィルムを形成し、ノルボルネン系樹脂フィルム面より紫外線を照射して、偏光板を得た。積層フィルムに紫外線を照射するまでの間に、保護フィルム上に加熱された接着剤層が積層され、かつ接着剤層の温度が40〜60℃の範囲に維持されている時間は、およそ5秒であった。
<実施例2>
参考例1と同様にして加熱した保護フィルムの片面に、貯蔵タンク内にて予め60℃に加熱保温した製造例3で得られた紫外線硬化型接着剤を塗布したこと以外は、参考例1と同様にして偏光板を得た。積層フィルムに紫外線を照射するまでの間に、加熱された保護フィルム上に加熱された接着剤層が積層され、かつ保護フィルムおよび接着剤層の温度が40〜60℃の範囲に維持されている時間は、およそ10秒であった。
<参考例2>
製造例1で得られた保護フィルムの片面に、製造例3で得られた紫外線硬化型接着剤を塗布し、接着剤層を形成した。また、これと並行して、ノルボルネン系樹脂フィルム((株)オプテス製の“ゼオノアフィルム”)の片面に、製造例3で得られた紫外線硬化型接着剤を塗布し、接着剤層を形成した。
ついで、23℃の環境下で、製造例2で得られた偏光フィルムの両面に、上記接着剤層を有する保護フィルムおよびノルボルネン系樹脂フィルムを、その接着剤層を介して貼合し、保護フィルム/接着剤層/偏光フィルム/接着剤層/ノルボルネン系樹脂フィルムからなる積層フィルムを形成し、引き続き、当該積層フィルムを、60℃に設定された赤外線ヒータ内に60秒間入れ、加熱した。ついで、ノルボルネン系樹脂フィルム面より紫外線を照射して、偏光板を得た。
<比較例1>
保護フィルムを加熱しないこと以外は参考例1と同様にして偏光板を得た。
得られた偏光板について、偏光フィルムと保護フィルムとの間にカッターの刃先を挿入し、偏光フィルムと保護フィルムとの間の密着性を評価した。実施例1〜2及び参考例1〜2の偏光板においては、カッターの刃先を挿入した際、偏光フィルムと保護フィルムとの間で剥離が生じることなく、偏光フィルムおよび保護フィルムが破断し、偏光フィルムと保護フィルムとの間の密着性は極めて良好であった。一方、比較例1の偏光板においては、偏光フィルムと保護フィルムとの間に剥離が確認された。