JP6306675B1 - プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムの製造方法及び偏光板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記積層フィルムを延伸して延伸積層フィルムを得る工程と、
前記延伸積層フィルムのポリビニルアルコール系樹脂層を二色性色素で染色して偏光子層を形成することにより偏光性積層フィルムを得る工程と、
前記偏光性積層フィルムにおける前記偏光子層側の面上にプロテクトフィルムを積層してプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムを得る工程と、
を含み、
前記プロテクトフィルムは、その偏光子層側の表面の算術平均粗さが0.150μm以下である、プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムの製造方法。
前記プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムから前記プロテクトフィルムを剥離する工程と、
前記偏光性積層フィルムにおける前記偏光子層側の面であって、前記プロテクトフィルムを剥離する工程によって露出した面上に、活性エネルギー線硬化性接着剤の層を介して第1熱可塑性樹脂フィルムを積層する工程と、
前記活性エネルギー線硬化性接着剤の層を硬化させる工程と、
を含む、偏光板の製造方法。
前記プロテクトフィルムを剥離する工程において、前記プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロールから巻き出されたプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムから前記プロテクトフィルムを剥離する、[4]に記載の製造方法。
前記プロテクトフィルムは、その偏光子層側の表面の算術平均粗さが0.150μm以下である、プロテクトフィルム付偏光性積層フィルム。
<プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムの製造方法>
図1は、本発明の一実施形態に係るプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムの製造方法を示すフローチャートである。図1に示されるとおり、本発明の一実施形態に係るプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムの製造方法は、下記工程:
基材フィルムの少なくとも一方の面にポリビニルアルコール系樹脂層を形成して積層フィルムを得る樹脂層形成工程S10、
積層フィルムを延伸して延伸積層フィルムを得る延伸工程S20、
延伸積層フィルムのポリビニルアルコール系樹脂層を二色性色素で染色して偏光子層を形成することにより偏光性積層フィルムを得る染色工程S30、
偏光性積層フィルムにおける偏光子層側の面上にプロテクトフィルムを積層してプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムを得るプロテクトフィルム積層工程S40
を含む。
〔1〕樹脂層形成工程S10
図2を参照して本工程は、基材フィルム30の少なくとも一方の面にポリビニルアルコール系樹脂層6を形成して積層フィルム100を得る工程である。このポリビニルアルコール系樹脂層6は、延伸及び染色を経て偏光子層5(図4)となる層である。ポリビニルアルコール系樹脂層6は、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する塗工液を基材フィルム30の片面又は両面に塗工し、乾燥させることにより形成することができる。このような塗工によりポリビニルアルコール系樹脂層6を形成する方法は、例えば、薄膜の偏光子層5を得やすい点で有利である。樹脂層形成工程S10は、例えば、長尺の基材フィルム30の巻回物であるフィルムロールから基材フィルム30を連続的に巻き出し、これを搬送させながら連続的に行われる。フィルム搬送はガイドロール等を用いて行うことができる。
基材フィルム30は熱可塑性樹脂から構成することができ、中でも透明性、機械的強度、熱安定性、延伸性等に優れる熱可塑性樹脂から構成することが好ましい。このような熱可塑性樹脂の具体例は、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂(ノルボルネン系樹脂等)のようなポリオレフィン系樹脂;ポリエステル系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂;セルローストリアセテート、セルロースジアセテートのようなセルロースエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリビニルアルコール系樹脂;ポリ酢酸ビニル系樹脂;ポリアリレート系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;ポリスルホン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;及びこれらの混合物、共重合物等を含む。
基材フィルム30に塗工する塗工液は、好ましくはポリビニルアルコール系樹脂の粉末を良溶媒(例えば水)に溶解させて得られるポリビニルアルコール系樹脂溶液である。塗工液は必要に応じて、可塑剤、界面活性剤等の添加剤を含有していてもよい。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ほか、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が例示される。酢酸ビニルに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、アンモニウム基を有する(メタ)アクリルアミド類等が挙げられる。
ケン化度(モル%)=100×(水酸基の数)÷(水酸基の数+酢酸基の数)
で定義される。ケン化度は、JIS K 6726:1994に準拠して求めることができる。
図3を参照して本工程は、積層フィルム100を延伸して、延伸された基材フィルム30’及び延伸されたポリビニルアルコール系樹脂層6’からなる延伸積層フィルム200を得る工程である。延伸は通常、一軸延伸である。延伸工程S20は、例えば、長尺の積層フィルム100を搬送させながら連続的に行うことができる。フィルム搬送はガイドロール等を用いて行うことができる。
図4を参照して本工程は、延伸積層フィルム200のポリビニルアルコール系樹脂層6’を二色性色素で染色してこれを吸着配向させ、偏光子層5とする工程である。本工程を経て基材フィルム30’の片面又は両面に偏光子層5が積層された偏光性積層フィルム300が得られる。染色工程S30は、例えば、長尺の延伸積層フィルム200を搬送させながら連続的に行うことができる。フィルム搬送はガイドロール等を用いて行うことができる。
図5を参照して本工程は、偏光性積層フィルム300における偏光子層5側の面上にプロテクトフィルム7を積層してプロテクトフィルム付偏光性積層フィルム400を得る工程である。プロテクトフィルム7は、偏光子層5の表面(基材フィルム30’とは反対側の表面)に接して偏光子層5上に積層されることが好ましい。基材フィルム30’の両面に偏光子層5が積層されている場合には、それぞれの偏光子層5上にプロテクトフィルム7を積層することができる。
プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムの製造方法は、得られたプロテクトフィルム付偏光性積層フィルム400を、通常の手段を用いて巻き取ってプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロールを得る巻き取り工程を含んでいてもよい。あるいはさらに、得られたプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロールをある環境下で保管する保管工程を含んでいてもよい。ある環境は、一般的な保管環境であってよく、例えば、温度23℃、相対湿度55%の環境等である。
図5に示されるプロテクトフィルム付偏光性積層フィルム400は、基材フィルム30’と、ポリビニルアルコール系樹脂を含む偏光子層5と、プロテクトフィルム7とをこの順に含む。プロテクトフィルム7は、その偏光子層5側の表面の算術平均粗さが0.150μm以下である。プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロールは、プロテクトフィルム付偏光性積層フィルム400の巻回物である。
図6は、本発明の一実施形態に係る偏光板の製造方法を示すフローチャートである。図6に示されるとおり、本発明の一実施形態に係る偏光板の製造方法は、下記工程:
上述のプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムの製造方法によりプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムを得る工程と、
プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムからプロテクトフィルムを剥離するプロテクトフィルム剥離工程S50、
偏光性積層フィルムにおける偏光子層側の面であって、プロテクトフィルム剥離工程S50によって露出した面上に、活性エネルギー線硬化性接着剤の層を介して第1熱可塑性樹脂フィルムを積層する第1貼合工程S60、
活性エネルギー線硬化性接着剤の層を硬化させる硬化工程S70
を含む。
〔1〕プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムを得る工程
この工程については、上記<プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムの製造方法>の項の記述が引用される。
図7を参照して本工程は、プロテクトフィルム付偏光性積層フィルム400からプロテクトフィルム7を剥離して、偏光性積層フィルム300と同様の層構成を有するフィルムを得る工程である。この工程は、例えば、長尺のプロテクトフィルム付偏光性積層フィルム400を連続的に搬送させながら、又はプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロールからプロテクトフィルム付偏光性積層フィルム400を連続的に巻き出し、これを搬送させながら、連続的に行うことができる。フィルム搬送はガイドロール等を用いて行うことができる。プロテクトフィルム7を剥離するための具体的方法は、プロテクトフィルムの通常の剥離方法であることができる。
図8を参照して本工程は、プロテクトフィルム剥離工程S50で得られた偏光性積層フィルム300と同様の層構成を有するフィルムにおける偏光子層5側の面であって、プロテクトフィルム剥離工程S50によって露出した面上に、活性エネルギー線硬化性接着剤の層を介して第1熱可塑性樹脂フィルム10を積層する工程である。この工程は、例えば、偏光性積層フィルム300と同様の層構成を有する長尺のフィルム及び長尺の第1熱可塑性樹脂フィルム10を連続的に搬送させながら、当該フィルムの偏光子層5側の面及び/又は第1熱可塑性樹脂フィルム10の一方の面に活性エネルギー線硬化性接着剤を塗工し、これらのフィルムを活性エネルギー線硬化性接着剤の層を介して重ね合わせ、その積層体を一対のロール(貼合ロール)の間に通すことにより押圧する工程を含む。
図8を参照して本工程は、第1貼合工程S60により得られた積層体が有する活性エネルギー線硬化性接着剤の層を硬化させて、第1偏光板500を得る工程である。当該層の硬化は、当該層への活性エネルギー線の照射によって行うことができる。中でも紫外線が好適であり、この場合の光源としては、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等を用いることができる。
図9を参照して、偏光板の製造方法は、硬化工程S70の後に、基材フィルム30’を剥離する基材フィルム剥離工程S80をさらに含むことができる。これにより、偏光子層5の一方の面に第1熱可塑性樹脂フィルム10を備える第2偏光板600が得られる。この工程は、例えば、長尺の第1偏光板500を連続的に搬送させながら、又は、長尺の第1偏光板500の巻回物であるロールから第1偏光板500を連続的に巻き出し、これを搬送させながら、連続的に行うことができる。フィルム搬送はガイドロール等を用いて行うことができる。基材フィルム30’を剥離するための具体的方法は、基材フィルム30’の通常の剥離方法であることができる。
偏光板の製造方法は、第2偏光板600が有する偏光子層5の他方の面に接着剤を介して第2熱可塑性樹脂フィルム20を貼合する工程を含むことができる。これにより、図10を参照して、偏光子層5の一方の面に第1接着剤層15を介して第1熱可塑性樹脂フィルム10が貼合され、他方の面に第2接着剤層25を介して第2熱可塑性樹脂フィルム20が貼合された第3偏光板700を得ることができる。
非接触式の表面粗さ測定器である白色干渉計「Vertscan」(株式会社菱化システム製)を使用して、JIS B 0601:2013に準拠する算術平均粗さRaを測定した。この白色干渉計は、試料表面の凹凸によって生じる光路差による干渉縞をCCDカメラで捉え、この干渉縞の明暗情報を表面凹凸の高さ情報に変換する。
・二光束干渉対物レンズの倍率:5倍
・測定モード:『wave』を選択
・波長フィルター:『530white』を選択
・スキャンレンジ:−10μm〜10μm
・スティッチング設定:2×2、オーバーラップ率 20%。
・縦(x)×横(y):1263.73μm×1689.94μm
・高低差(z) :−0.25μm〜0.25μm。
(1)塗工液の調製
ポリビニルアルコール粉末(日本合成化学工業(株)製の「Z−200」、平均重合度1100、ケン化度99.5モル%)を95℃の熱水に溶解し、濃度3重量%のポリビニルアルコール水溶液を調製した。得られた水溶液に架橋剤(田岡化学工業(株)製の「スミレーズレジン650」)をポリビニルアルコール粉末2重量部に対して1重量部の割合で混合して、プライマー層形成用塗工液を得た。
次に、ポリプロピレンからなる厚み90μmの基材フィルム(融点:163℃)を連続的に搬送させながら、その片面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に小径グラビアコーターを用いて上記プライマー層形成用塗工液を連続的に塗工し、60℃で3分間乾燥させることにより、厚み0.2μmのプライマー層を形成した。引き続き、フィルムを連続的に搬送させながら、基材フィルム上のプライマー層表面にリップコーターを用いて上記ポリビニルアルコール系樹脂層形成用塗工液を塗工した後、80℃で8分間乾燥させることにより、プライマー層上に厚み9.3μmのポリビニルアルコール系樹脂層を形成して、積層フィルムを得た。
上記(2)で得られた積層フィルムを連続的に搬送させながら、ニップロールを用いたロール間延伸により延伸温度140℃で延伸倍率2.5倍まで縦一軸延伸を行った後、同様にニップロールを用いたロール間延伸により延伸温度160℃で総延伸倍率が5.8倍となるように縦一軸延伸を行って、延伸積層フィルムを得た。延伸積層フィルムにおける延伸されたポリビニルアルコール系樹脂層の厚みは5.1μmであった。
上記(3)で得られた延伸フィルムを連続的に搬送させながら、ヨウ素とヨウ化カリウムとを含む30℃の染色水溶液に滞留時間が約150秒間となるように浸漬してポリビニルアルコール系樹脂層の染色処理を行った後、10℃の純水で余分な染色水溶液を洗い流した。引き続き、ホウ酸とヨウ化カリウムとを含む76℃の架橋水溶液に滞留時間が600秒間となるように連続的に浸漬して架橋処理を行った。その後、10℃の純水で4秒間洗浄し、80℃で300秒間乾燥させることにより、基材フィルム上に偏光子層を有する偏光性積層フィルムを得た。偏光子層の厚みは5.1μmであった。
上記(4)で得られた偏光性積層フィルムを連続的に搬送させながら、厚み30μmのプロテクトフィルムA(自己粘着性を有するポリエチレン系樹脂フィルム。上記測定手順に従う偏光子層側の表面の算術平均粗さRa:0.0815μm)を偏光子層表面に積層し、該積層体を貼合ロールに通して積層体を押圧することにより貼合処理を行い、貼合処理後の積層体を連続的に巻き取って、プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロールを得た。プロテクトフィルムAは、偏光子層の表面に接している。貼合ロールにより上記積層体に対して加えられる圧力(ニップ圧)は0.1MPaとした。
上記保管直後のプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロールからプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムを連続的に巻き出しながら、プロテクトフィルムAを連続的に剥離した。プロテクトフィルムAを剥離して得られた偏光性積層フィルムからフィルム片を切り出し、上記測定手順に従って、プロテクトフィルムAの剥離により露出した偏光子層表面(基材フィルムとは反対側の表面)の算術平均粗さRaを測定したところ、0.0998μmであった。
蛍光灯下で、上記(6)で得られた偏光板(基材フィルムを剥離したもの)を熱可塑性樹脂フィルム側から目視で観察し、当該熱可塑性樹脂フィルムの表面に映し出された蛍光灯の像の歪みの程度を下記評価基準に従って評価した。結果を表1に示す。
A:蛍光灯の像において蛍光灯の輪郭に歪みが全く又はほぼ認められず、相対的には下記Bよりも良好である。
B:蛍光灯の像において蛍光灯の輪郭に歪みが若干認められるが、相対的には下記Cよりも良好である。
C:蛍光灯の像において蛍光灯の輪郭に歪みが多く認められる。
プロテクトフィルムAの代わりに、下記のプロテクトフィルムB〜Dを使用したこと以外は実施例1と同様にしてプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロールを作製し、これを用いて偏光板(基材フィルムを剥離したもの)を作製した。得られた偏光板について、実施例1と同じ像歪みの評価試験を行った。結果を表1に示す。なお、実施例2〜3及び比較例1において、プロテクトフィルムを積層する前の偏光子層表面の算術平均粗さRaは、実施例1と同じく0.0456μmであった。
実施例3:プロテクトフィルムC(ポリプロピレン系樹脂からなる基材と、その上に積層される粘着剤層とからなる厚み25μmのプロテクトフィルム。上記測定手順に従う偏光子層側(粘着剤層)の表面の算術平均粗さRa:0.0621μm)、
比較例1:プロテクトフィルムD(厚み30μmの自己粘着性を有するポリエチレン系樹脂フィルム。上記測定手順に従う偏光子層側の表面の算術平均粗さRa:0.1559μm)。
Claims (6)
- 基材フィルムの少なくとも一方の面にポリビニルアルコール系樹脂層を形成して積層フィルムを得る工程と、
前記積層フィルムを延伸して延伸積層フィルムを得る工程と、
前記延伸積層フィルムのポリビニルアルコール系樹脂層を二色性色素で染色して偏光子層を形成することにより偏光性積層フィルムを得る工程と、
前記偏光性積層フィルムにおける前記偏光子層側の面上に前記偏光子層の表面に接してプロテクトフィルムを積層してプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムを得る工程と、
前記プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムを巻き取ってプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロールを得る工程と、
前記プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロールを、4時間以上2年以下の保管期間で保管する工程と、
保管後のプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロールからプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムを巻き出す工程と、
を含み、
前記プロテクトフィルムは、その偏光子層側の表面の算術平均粗さが0.0621μm以上0.150μm以下である、プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムの製造方法。 - 前記偏光性積層フィルムと前記プロテクトフィルムとの間の剥離力が0.01〜0.5N/25mmである、請求項1に記載の製造方法。
- 請求項1又は2に記載の製造方法によりプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムを得る工程と、
前記プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロールから巻き出されたプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムから前記プロテクトフィルムを剥離する工程と、
前記偏光性積層フィルムにおける前記偏光子層側の面であって、前記プロテクトフィルムを剥離する工程によって露出した面上に、活性エネルギー線硬化性接着剤の層を介して第1熱可塑性樹脂フィルムを積層する工程と、
前記活性エネルギー線硬化性接着剤の層を硬化させる工程と、
を含む、偏光板の製造方法。 - 前記活性エネルギー線硬化性接着剤の層を硬化させる工程の後に、前記基材フィルムを剥離する工程をさらに含む、請求項3に記載の製造方法。
- プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムの巻回物であるプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロールであって、
前記プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムは、基材フィルムと、ポリビニルアルコール系樹脂を含む偏光子層と、プロテクトフィルムとをこの順に含み、
前記プロテクトフィルムは、その偏光子層側の表面の算術平均粗さが0.0621μm以上0.150μm以下であり、
前記プロテクトフィルムは、前記偏光子層の表面に接している、プロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロール。 - 前記偏光子層と前記プロテクトフィルムとの間の剥離力が0.01〜0.5N/25mmである、請求項5に記載のプロテクトフィルム付偏光性積層フィルムロール。
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