JP6771913B2 - 表面保護フィルム付偏光フィルム、及び偏光フィルムの製造方法 - Google Patents

表面保護フィルム付偏光フィルム、及び偏光フィルムの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、表面保護フィルム付偏光フィルムに関する。また、本発明は、前記表面保護フィルム付偏光フィルムから表面保護フィルムを剥離する工程を含む、偏光フィルムの製造方法に関する。本発明の表面保護フィルム付偏光フィルムから表面保護フィルムを剥離した偏光フィルムは、単独で、又はこれを積層した光学積層体として、液晶表示装置(LCD)、有機EL表示装置等の画像表示装置を形成し得る。
時計、携帯電話、PDA、ノートパソコン、パソコン用モニタ、DVDプレーヤー、TV等では、液晶表示装置が急激に市場展開している。液晶表示装置は、液晶のスイッチングによる偏光状態を可視化させたものであり、その表示原理から、偏光子が用いられる。
偏光子としては、高透過率、高偏光度を有することから、例えば、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させ、延伸した構造のヨウ素系偏光子が最も一般的に広く使用されている。このような偏光子は、機械的強度が極端に弱く、熱や水分により収縮してしまい偏光機能が顕著に低下してしまう短所をもっている。従って、得られた偏光子は、直ちに、接着剤が塗工された保護フィルムと接着剤を介して貼り合わせられて、偏光フィルムとして用いられている。
一方、液晶表示装置等の画像表示装置は、薄型化がすすんでおり、偏光フィルムについても薄型化が要求されている。そのため、薄型化は偏光子についても行われている(例えば、特許文献1参照)。また、薄型化は、偏光子の片側にのみ保護フィルムを設け、他の片側には保護フィルムを設けていない片保護偏光フィルムを用いることにより行うこともできる。このような片保護偏光フィルムは、偏光子の両面に保護フィルムを設けた両保護偏光フィルムに比べると、保護フィルムが一枚少ないため、薄化型を図ることができる。
また、偏光フィルムは、画像表示装置等を製造する工程において、その表面を保護する目的で表面保護フィルムが貼り付けられている場合が多く、そのような表面保護フィルムとして種々のものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
特許第4751481号明細書 特開2010−1360号公報
特許文献2に記載されているように、偏光フィルムはその表面を保護する目的で表面保護フィルムを貼り合せて取り扱われることが多いが、偏光フィルムの実際の使用に際して、表面保護フィルムを偏光フィルム(特に、片保護偏光フィルム)から剥離すると、偏光フィルムに破断が生じる場合があった。また、このような偏光フィルムの破断の問題は、特許文献1等に記載の薄型偏光フィルムにおいて顕著であった。
従って、本発明においては、表面保護フィルムを剥離する際に、偏光フィルムに破断が生じることを抑制することができる表面保護フィルム付偏光フィルムを提供することを目的とする。また、本発明は、前記表面保護フィルム付偏光フィルムから表面保護フィルムを剥離する工程を含む、偏光フィルムの製造方法を提供することも目的とする。
本発明者らは、鋭意検討の結果、下記の表面保護フィルム付偏光フィルムの製造方法により上記課題を解決し得ることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、厚みが100μm以下の偏光フィルム(A)、及び当該偏光フィルム(A)の少なくとも一方の面に設けられた表面保護フィルム(B)を有する表面保護フィルム付偏光フィルムであって、
前記偏光フィルム(A)は、偏光子の少なくとも片面に保護フィルムを有し、
前記偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂を含み、厚みが10μm以下であり、
前記偏光フィルム(A)の幅Wと前記表面保護フィルム(B)の幅Wとの差(W−W)が3mm以上であり、
前記表面保護フィルム(B)の前記偏光フィルム(A)に対する剥離力が、0.2N/25mm以下であることを特徴とする表面保護フィルム付偏光フィルムに関する。
前記偏光フィルム(A)が、偏光子の片面にのみ保護フィルムを有する片保護偏光フィルムであって、前記表面保護フィルム(B)が、少なくとも、前記片保護偏光フィルムの偏光子面に設けられていることが好ましい。
前記表面保護フィルム(B)の幅Wが、1100〜2000mmであることが好ましい。
また、本発明は、厚みが100μm以下の偏光フィルム(A)の少なくとも一方の面に、表面保護フィルム(B)を貼り合せて、前記表面保護フィルム付偏光フィルムを形成する工程(1)、及び
前記表面保護フィルム付偏光フィルムから、表面保護フィルム(B)を剥離する工程(2)
を含むことを特徴とする偏光フィルムの製造方法に関する。
前記工程(1)の前に、厚みが100μm以下の偏光フィルム(A)の両端部をスリット加工する工程(3)を含むことができる。
本発明の表面保護フィルム付偏光フィルムに使用する表面保護フィルム(B)は、偏光フィルム(A)より幅が狭く、かつ、偏光フィルム(A)に対して特定の剥離力を有するため、表面保護フィルム(B)を偏光フィルム(A)から剥離する際に、偏光フィルム(A)に破断が発生することを抑制することができる。従って、本発明の偏光フィルムの製造方法では、破断等の欠陥量が著しく少ない偏光フィルムを提供することができるものであり、当該偏光フィルムは画像表示装置等に好適に用いることができる。
本発明の表面保護フィルム付偏光フィルムの概略断面図の一例である。
1.表面保護フィルム付偏光フィルム
本発明の表面保護フィルム付偏光フィルムは、厚みが100μm以下の偏光フィルム(A)、及び当該偏光フィルムの少なくとも一方の面に設けられた表面保護フィルム(B)を有し、
前記偏光フィルム(A)は、偏光子の少なくとも片面に保護フィルムを有し、
前記偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂を含み、厚みが10μm以下であり、
前記偏光フィルム(A)の幅Wと前記表面保護フィルム(B)の幅Wとの差(W−W)が3mm以上であり、
前記表面保護フィルム(B)の前記偏光フィルム(A)に対する剥離力が、0.2N/25mm以下であることを特徴とする。
本発明の表面保護フィルム付偏光フィルムを、図1を参照しながら説明する。但し、本発明は、これらの図に限定されるものではない。
本発明の表面保護フィルム付偏光フィルム10は、前記偏光フィルム(A)3の少なくとも一方の面に表面保護フィルム(B)6を有するものである。
本発明で用いる偏光フィルム(A)3は、偏光子1の少なくとも片面に保護フィルム2を有するものである。前記偏光子1と保護フィルム2とは、接着剤層、粘着剤層、下塗り層(プライマー層)等の介在層(不図示)を介して積層することができる。図1においては、偏光子1の片面のみに保護フィルム2を有する片保護偏光フィルムを図示しているが、偏光子1の両面に保護フィルム2を有する両保護編子フィルムであってもよい。
前記偏光フィルム(A)3が、片保護偏光フィルムである場合、表面保護フィルム(B)6は、図1に示すように、少なくとも片保護偏光フィルムの偏光子1上に貼り合わされる。また、前記偏光フィルム(A)3が、両保護偏光フィルムの場合、少なくとも一方の保護フィルム2上に表面保護フィルム(B)6を貼り合わせるものである。表面保護フィルム(B)6は、通常、基材フィルム4及び粘着剤層5を有し、当該粘着剤層5を介して偏光フィルム(A)3を保護する。
本発明においては、図1に示すように、前記偏光フィルム(A)3の幅Wが、前記表面保護フィルム(B)6の幅Wよりも大きく、その差(W−W)が3mm以上である。具体的には、図1に示すように、表面保護フィルム(B)6の幅方向の一方の端が、偏光フィルム(A)3の幅方向の一方の端より距離Cだけ内側に存在し、表面保護フィルム(B)6の幅方向の他の端が、偏光フィルム(A)3の幅方向の他の端より距離Cだけ内側に存在する態様であり、CとCの合計が3mm以上であればよい。CとCは、いずれも1mmを超えることが好ましく、CとCは同程度になるように、表面保護フィルム(B)を、偏光フィルム(A)に貼り合せることが好ましい。ここで、偏光フィルム(A)3の幅方向とは、偏光フィルム(A)の偏光子1の延伸方向(搬送方向)に直交する方向を意味する。
前記距離C、Cは、それぞれ、前記偏光フィルム(A)3の幅Wの3%以下で程度あることが好ましく、0.05〜3%程度であることがより好ましく、0.1〜2%程度であることがさらに好ましい。
前記偏光フィルム(A)3の幅Wと前記表面保護フィルム(B)6の幅Wの差(W−W)は、3mm以上であり、5mm以上であることが好ましく、8mm以上であることがより好ましく、10mm以上であることがさらに好ましい。差(W−W)が前記範囲にあることで、偏光フィルムの端部に偏光子割れが存在していても、表面保護フィルム剥離時の偏光フィルムの破断を抑制できる。また、差(W−W)の上限値は特に限定されるものではないが、表面保護(特に、片保護偏光フィルムの場合にはブロッキング(巻き取ったフィルム同士の密着)の防止)の観点からは、100mm以下であることが好ましく、50mm以下であることがより好ましい。
また、前記表面保護フィルム(B)6の前記偏光フィルム(A)3に対する剥離力は、0.2N/25mm以下であり、0.1N/25mm以下であることが好ましく、0.05N/25mm以下であることがより好ましい。剥離力が前記範囲にあることで、偏光フィルム(A)3から表面保護フィルム(B)6を剥離する際に、偏光フィルム(A)3に破断が発生することを抑制することができる。
以下本発明で用いる各材料について説明する。
(1)偏光フィルム(A)
本発明で用いる偏光フィルム(A)3は、偏光子1の少なくとも片面に保護フィルム2を有するものである。
偏光フィルム(A)の厚みは、100μm以下であり、80μm以下であることが好ましく、60μm以下であることがより好ましい。偏光フィルム(A)の厚みが前記範囲であることにより、薄型化することができ、かつ、本発明の効果が顕著に発現できるため、好ましい。
偏光フィルム(A)3の幅は、特に限定されるものではなく、使用目的に応じて適宜決定することができるが、例えば、1150〜2000mm程度であることが好ましく、1250〜1600mm程度であることがより好ましい。
(1−1)偏光子
本発明では、厚み10μm以下の偏光子1を用いる。偏光子1の厚みは、8μm以下であるのが好ましく、7μm以下がより好ましく、6μm以下がさらに好ましい。一方、偏光子1の厚みは2μm以上が好ましく、3μm以上がより好ましい。このような薄型の偏光子1は、厚みムラが少なく、視認性が優れており、また寸法変化が少ないため熱衝撃に対する耐久性に優れる。
偏光子1は、ポリビニルアルコール系樹脂を用いたものが使用される。偏光子1としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素等の二色性物質からなる偏光子が好適である。
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の3〜7倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいても良いし、ヨウ化カリウム等の水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラ等の不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸しても良いし、また延伸してからヨウ素で染色しても良い。ホウ酸やヨウ化カリウム等の水溶液や水浴中でも延伸することができる。
偏光子1はホウ酸を含有していることが延伸安定性や光学耐久性の点から好ましい。また、偏光子1に含まれるホウ酸含有量は、貫通クラック及びナノスリットの発生抑制、拡張抑制の観点から、偏光子全量に対して25重量%以下が好ましく、20重量%以下がより好ましく、18重量%以下がさらに好ましく、16重量%以下が特に好ましい。偏光子1に含まれるホウ酸含有量が20重量%を超える場合には、偏光子1の厚みを10μm以下に制御した場合であっても偏光子1の収縮応力が高まり貫通クラックが発生しやすくなるため好ましくない。一方、偏光子1の延伸安定性や光学耐久性の観点から、偏光子全量に対するホウ酸含有量は10重量%以上であることが好ましく、12重量%以上であることがより好ましい。
薄型の偏光子としては、代表的には、
特許第4751486号明細書、
特許第4751481号明細書、
特許第4815544号明細書、
特許第5048120号明細書、
国際公開第2014/077599号パンフレット、
国際公開第2014/077636号パンフレット、
等に記載されている薄型偏光子又はこれらに記載の製造方法から得られる薄型偏光子を挙げることができる。
前記偏光子1は、単体透過率T及び偏光度Pによって表される光学特性が、次式
P>−(100.929T−42.4−1)×100(ただし、T<42.3)、又は、
P≧99.9(ただし、T≧42.3)
の条件を満足するように構成されたことが好ましい。前記条件を満足するように構成された偏光子は、一義的には、大型表示素子を用いた液晶テレビ用のディスプレイとして求められる性能を有する。具体的にはコントラスト比1000:1以上かつ最大輝度500cd/m以上である。他の用途としては、例えば、有機EL表示装置の視認側に貼り合される。
前記薄型偏光子としては、積層体の状態で延伸する工程と染色する工程を含む製法の中でも、高倍率に延伸できて偏光性能を向上させることのできる点で、特許第4751486号明細書、特許第4751481号明細書、特許4815544号明細書に記載のあるようなホウ酸水溶液中で延伸する工程を含む製法で得られるものが好ましく、特に特許第4751481号明細書、特許4815544号明細書に記載のあるホウ酸水溶液中で延伸する前に補助的に空中延伸する工程を含む製法により得られるものが好ましい。これら薄型偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂層と延伸用樹脂基材を積層体の状態で延伸する工程と染色する工程を含む製法によって得ることができる。この製法であれば、ポリビニルアルコール系樹脂層が薄くても、延伸用樹脂基材に支持されていることにより延伸による破断等の不具合なく延伸することが可能となる。
(1−2)保護フィルム
本発明においては、偏光子1の少なくとも片面に保護フィルム2を有するものであり、偏光子1の片面のみに保護フィルム2を有する片保護偏光フィルムであってもよく、偏光子1の両面に保護フィルム2を有する両保護編子フィルムであってもよいが、偏光フィルムの薄型化の観点からは片保護偏光フィルムが好ましい。
前記保護フィルム2を構成する材料としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性等に優れるものが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー等が挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、又は上記ポリマーのブレンド物等も上記保護フィルムを形成するポリマーの例として挙げられる。
なお、保護フィルム2中には任意の適切な添加剤が1種類以上含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、可塑剤、離型剤、着色防止剤、難燃剤、核剤、帯電防止剤、顔料、着色剤等が挙げられる。保護フィルム中の上記熱可塑性樹脂の含有量は、50〜100質量%が好ましく、50〜99質量%がより好ましく、60〜98質量%がさらに好ましく、70〜97質量%が特に好ましい。保護フィルム中の上記熱可塑性樹脂の含有量が50質量%未満の場合、熱可塑性樹脂が本来有する高透明性等が十分に発現できないおそれがある。
前記保護フィルム2としては、位相差フィルム、輝度向上フィルム、拡散フィルム等も用いることができる。位相差フィルムとしては、正面位相差が40nm以上及び/又は、厚み方向位相差が80nm以上の位相差を有するものが挙げられる。正面位相差は、通常、40〜200nmの範囲に、厚み方向位相差は、通常、80〜300nmの範囲に制御される。保護フィルムとして位相差フィルムを用いる場合には、当該位相差フィルムが偏光子保護フィルムとしても機能するため、薄型化を図ることができる。
位相差フィルムとしては、熱可塑性樹脂フィルムを一軸又は二軸延伸処理してなる複屈折性フィルムが挙げられる。上記延伸の温度、延伸倍率等は、位相差値、フィルムの材料、厚みにより適宜に設定される。
前記保護フィルム2の厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性等の点より3〜90μmであるのが好ましく、さらには3〜80μmであるのが好ましい。特に、前記保護フィルム(予めフィルムが形成されている場合)の厚みは、搬送性の点から15〜80μmが好ましく、さらには20〜60μmが好ましい。一方、前記保護フィルム(塗布、硬化により形成する場合)の厚みは搬送性の点から、3〜25μmが好ましく、さらには3〜20μmが好ましい。前記保護フィルムは、複数枚又は複数層で用いることもできる。
前記保護フィルム2の偏光子1を接着させない面には、ハードコート層、反射防止層、スティッキング防止層、拡散層ないしアンチグレア層等の機能層を設けることができる。なお、上記ハードコート層、反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等の機能層は、保護フィルム2そのものに設けることができるほか、別途、保護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
(1−3)介在層
前記保護フィルム2と偏光子1は、接着剤層、粘着剤層、下塗り層(プライマー層)等の介在層を介して積層することができる。この際、介在層により両者を空気間隙なく積層することが望ましい。なお、偏光子1と保護フィルム2の介在層は図中では示していない。
接着剤層は、接着剤により形成される。接着剤の種類は特に制限されず、種々のものを用いることができる。前記接着剤層は光学的に透明であれば特に制限されず、接着剤としては、水系、溶剤系、ホットメルト系、活性エネルギー線硬化型等の各種形態のものが用いられるが、水系接着剤又は活性エネルギー線硬化型接着剤が好適である。
水系接着剤としては、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリエステル等を例示できる。水系接着剤は、通常、水溶液からなる接着剤として用いられ、通常、0.5〜60重量%の固形分を含有してなる。
活性エネルギー線硬化型接着剤は、電子線、紫外線(ラジカル硬化型、カチオン硬化型)等の活性エネルギー線により硬化が進行する接着剤であり、例えば、電子線硬化型、紫外線硬化型の態様で用いることができる。活性エネルギー線硬化型接着剤は、例えば、光ラジカル硬化型接着剤を用いることができる。光ラジカル硬化型の活性エネルギー線硬化型接着剤を、紫外線硬化型として用いる場合には、当該接着剤は、ラジカル重合性化合物及び光重合開始剤を含有する。
接着剤の塗工方式は、接着剤の粘度や目的とする厚みによって適宜に選択される。塗工方式の例として、例えば、リバースコーター、グラビアコーター(ダイレクト,リバースやオフセット)、バーリバースコーター、ロールコーター、ダイコーター、バーコーター、ロッドコーター等が挙げられる。その他、塗工には、ディッピング方式等の方式を適宜に使用することができる。
また、前記接着剤の塗工は、水系接着剤等を用いる場合には、最終的に形成される接着剤層の厚みが30〜300nmになるように行うのが好ましい。前記接着剤層の厚さは、さらに好ましくは60〜150nmである。一方、活性エネルギー線硬化型接着剤を用いる場合には、前記接着剤層の厚みは0.2〜20μmになるよう行うのが好ましい。
なお、偏光子1と保護フィルム2の積層にあたって、保護フィルムと接着剤層の間には、易接着層を設けることができる。易接着層は、例えば、ポリエステル骨格、ポリエーテル骨格、ポリカーボネート骨格、ポリウレタン骨格、シリコーン系、ポリアミド骨格、ポリイミド骨格、ポリビニルアルコール骨格等を有する各種樹脂により形成することができる。これらポリマー樹脂は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また易接着層の形成には他の添加剤を加えてもよい。具体的には、粘着付与剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐熱安定剤等の安定剤等を挙げることができる。
易接着層は、通常、保護フィルムに予め設けておき、当該保護フィルムの易接着層側と偏光子とを接着剤層により積層する。易接着層の形成は、易接着層の形成材を保護フィルム上に、公知の技術により塗工、乾燥することにより行われる。易接着層の形成材は、乾燥後の厚み、塗工の円滑性等を考慮して適当な濃度に希釈した溶液として、通常調整される。易接着層は乾燥後の厚みは、好ましくは0.01〜5μm、さらに好ましくは0.02〜2μm、さらに好ましくは0.05〜1μmである。なお、易接着層は複数層設けることができるが、この場合にも、易接着層の総厚みは上記範囲になるようにするのが好ましい。
粘着剤層は、粘着剤から形成される。粘着剤としては各種の粘着剤を用いることができ、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤等が挙げられる。前記粘着剤の種類に応じて粘着性のベースポリマーが選択される。前記粘着剤の中でも、光学的透明性に優れ、適宜な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性等に優れる点から、アクリル系粘着剤が好ましく使用される。
下塗り層(プライマー層)は、偏光子1と保護フィルム2との密着性を向上させるために形成される。プライマー層を構成する材料としては、偏光子1と保護フィルム2との両方にある程度強い密着力を発揮する材料であれば特に限定されない。例えば、透明性、熱安定性、延伸性等に優れる熱可塑性樹脂等が用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、又はそれらの混合物が挙げられる。
(2)表面保護フィルム(B)
本発明の表面保護フィルム付偏光フィルム10は、前記偏光フィルム(A)3の少なくとも一方の面に表面保護フィルム(B)6を有するものである。
前記偏光フィルム(A)3が、片保護偏光フィルムである場合、表面保護フィルム(B)6は、図1に示すように、少なくとも前記片保護偏光フィルムの偏光子1面上に貼り合わされる。これにより、片保護偏光フィルムを一旦巻き取る場合に、偏光子に起因したブロッキング(巻き取ったフィルム同士の密着)を防止することができる。また、前記偏光フィルム(A)3が、両保護偏光フィルムの場合、少なくとも一方の保護フィルム2上に表面保護フィルム(B)6を貼り合わせるものである。
表面保護フィルム(B)6は、通常、基材フィルム4及び粘着剤層5を有し、当該粘着剤層5を介して偏光フィルム(A)3を保護する。
表面保護フィルム(B)6の基材フィルム4としては、検査性や管理性等の観点から、等方性を有する又は等方性に近いフィルム材料が選択される。そのフィルム材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂のような透明なポリマーが挙げられる。これらの中でも、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。基材フィルム4は、1種又は2種以上のフィルム材料のラミネート体として用いることもでき、また前記フィルムの延伸物を用いることもできる。
前記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、オレフィンモノマーの単独重合体、オレフィンモノマーの共重合体などが挙げられる。ポリオレフィン系樹脂としては、具体的には、例えば、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)等のポリエチレン系樹脂;ポリプロピレン;エチレン成分を共重合成分とするブロック系、ランダム系、グラフト系等のプロピレン系共重合体;リアクターTPO;エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、エチレン・アクリル酸ブチル共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸メチル共重合体等のエチレン系共重合体等が挙げられ、これらの中でも、ポリエチレン系樹脂が好ましい。
基材フィルム4の厚さは、特に限定されるものではないが、通常、200μm以下であり、10〜150μmであることが好ましい。
表面保護フィルム(B)6の粘着剤層5を形成する粘着剤としては、特に限定されるものではなく、本分野において用いられる粘着剤を好適に用いることができる。
粘着剤層の厚さ(乾燥膜厚)は、偏光フィルム(A)3に対する剥離力が前記範囲内になるように設計されるものであり、1〜100μm程度が好ましく、5〜50μmがより好ましい。
なお、表面保護フィルム(B)6には、基材フィルム4における粘着剤層5を設けた面の反対面に、シリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理等の低接着性材料により、剥離処理層を設けることができる。
前記表面保護フィルム(B)としては、市販のものも好適に使用することができ、例えば、東レフィルム加工(株)製のトレテック 7832C #30等を好適に使用することができる。
表面保護フィルム(B)6の幅Wは、偏光フィルム(A)3の幅Wに応じて適宜決めることができるが、例えば、1100〜2000mm程度であることが好ましく、1147〜1997mm程度であることがより好ましく、1197〜1597mm程度であることがさらに好ましい。
偏光フィルム(A)3の幅Wと表面保護フィルム(B)6の幅Wとの比(W/W)は、特に限定されるものではないが、例えば、1を超え1.2以下程度であることが好ましく、1を超え1.1以下程度であることがより好ましく、1を超え1.05以下程度であることがさらに好ましい。
2.偏光フィルムの製造方法
本発明の偏光フィルムの製造方法は、厚みが100μm以下の偏光フィルム(A)の少なくとも一方の面に、表面保護フィルム(B)を貼り合せて、前記表面保護フィルム付偏光フィルムを形成する工程(1)、及び
前記表面保護フィルム付偏光フィルムから、表面保護フィルム(B)を剥離する工程(2)
を含むことを特徴とする。
厚みが100μm以下の偏光フィルム(A)6、表面保護フィルム(B)、表面保護フィルム付偏光フィルム10は、前述の通りである。
前記偏光フィルム(A)に、表面保護フィルム(B)を貼り合せる際には、表面保護フィルム(B)の粘着剤層5面が、前記偏光フィルム(A)の偏光子面(片保護編偏光フィルムの場合)、又は、前記偏光フィルム(A)の保護フィルム面(両保護偏光フィルムの場合)と接するように貼り合わすことができる。
また、表面保護フィルム付偏光フィルム10は、偏光フィルム(A)3が実用に供されるまで、偏光フィルム(A)3を保護するものであって、偏光フィルム(A)3を実際に使用する際には剥離されるものである。
本発明の表面保護フィルム付偏光フィルム10は、表面保護フィルム(B)6が特定のサイズ及び剥離力を有するため、当該表面保護フィルム(B)6を偏光フィルム(A)3から剥離する際に、偏光フィルム(A)3に破断が発生することを抑制できるものである。特に、片保護偏光フィルムをロール状に一旦巻き取る場合には、偏光子に起因したブロッキングを防止すべく、片保護偏光フィルムの偏光子面に表面保護フィルム(B)を貼り合せる必要があるところ、巻き取られた表面保護フィルム付偏光フィルムを繰り出し、片保護偏光フィルムの偏光子面から表面保護フィルムを剥離する際に、片保護偏光フィルムに破断が発生するリスクが高まる。本発明の表面保護フィルム付偏光フィルムによれば、上記のような場合に、かかる破断の発生リスクを効果的に低減することができる。
剥離の条件は特に限定されず、通常本分野において通常用いられる条件を採用することができる。
また、前記工程(1)の前に、偏光フィルムの両端部をスリット加工する工程(3)を含んでいてもよい。スリット加工は、本分野において通常行われている方法により行うことができる。また、スリット加工は、偏光子の延伸方向(搬送方向)に平行となるように行うことが好ましい。
通常、偏光フィルムの両端部にスリット加工を施すことで、前述の偏光フィルム(特に、片保護偏光フィルム)の破断の問題がより顕著になるものであるが、本発明の表面保護フィルム付偏光フィルムは、スリット加工を行った場合でも偏光フィルムに破断が生じることを抑制することができるものである。
3.使用方法
本発明の表面保護フィルム付偏光フィルム10から、表面保護フィルム(B)6を剥離した偏光フィルムは、画像表示装置等に組み込んで使用することができる。また、光学部材と貼り合せて光学積層体として、画像表示装置に組み込むことができる。
光学部材への貼り合せは、粘着剤層を介して行うことができる。
粘着剤層の形成には、適宜な粘着剤を用いることができ、その種類について特に制限はない。粘着剤としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤等が挙げられる。
これら粘着剤の中でも、光学的透明性に優れ、適宜な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性等に優れるものが好ましく使用される。このような特徴を示すものとしてアクリル系粘着剤が好ましく使用される。
粘着剤層を形成する方法としては、例えば、前記粘着剤を剥離処理したセパレータ等に塗布し、重合溶剤等を乾燥除去して粘着剤層を形成した後に、偏光フィルム(A)3上に転写する方法又は偏光フィルム(A)3に前記粘着剤を塗布し、重合溶剤等を乾燥除去して粘着剤層を偏光フィルム(A)3上に形成する方法等により作製される。なお、粘着剤の塗布にあたっては、適宜に、重合溶剤以外の一種以上の溶剤を新たに加えてもよい。
剥離処理したセパレータとしては、シリコーン剥離ライナーが好ましく用いられる。このようなライナー上に粘着剤を塗布、乾燥させて粘着剤層を形成する工程において、粘着剤を乾燥させる方法としては、目的に応じて、適宜、適切な方法が採用され得る。好ましくは、上記塗布膜を加熱乾燥する方法が用いられる。加熱乾燥温度は、40℃〜200℃であることが好ましく、50℃〜180℃がより好ましく、70℃〜170℃がさらに好ましい。加熱温度を上記の範囲とすることによって、優れた粘着特性を有する粘着剤を得ることができる。
乾燥時間は、適宜、適切な時間が採用され得る。上記乾燥時間は、5秒〜20分が好ましく、5秒〜10分がより好ましく、10秒〜5分がさらに好ましい。
粘着剤層の形成方法としては、各種方法が用いられる。具体的には、例えば、ロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、ダイコーター等による押出しコート法等の方法が挙げられる。
粘着剤層の厚さは、特に制限されず、例えば、1〜100μm程度であり、2〜50μmが好ましく、2〜40μmがより好ましく、5〜35μmがさらに好ましい。
前記粘着剤層が露出する場合には、実用に供されるまで剥離処理したシート(セパレータ)で粘着剤層を保護してもよい。
セパレータの構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルフィルム等のプラスチックフィルム、紙、布、不織布等の多孔質材料、ネット、発泡シート、金属箔、及びこれらのラミネート体等の適宜な薄葉体等を挙げることができるが、表面平滑性に優れる点からプラスチックフィルムが好適に用いられる。
そのプラスチックフィルムとしては、前記粘着剤層を保護し得るフィルムであれば特に限定されず、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフイルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム等が挙げられる。
前記セパレータの厚みは、通常5〜200μm程度であり、5〜100μm程度が好ましい。前記セパレータには、必要に応じて、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系もしくは脂肪酸アミド系の離型剤、シリカ粉等による離型及び防汚処理や、塗布型、練り込み型、蒸着型等の帯電防止処理もすることもできる。特に、前記セパレータの表面にシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理等の剥離処理を適宜おこなうことにより、前記粘着剤層からの剥離性をより高めることができる。
前記光学部材としては、特に限定されるものではないが、例えば、反射板や半透過板、位相差板(1/2や1/4等の波長板を含む)、視角補償フィルム等の液晶表示装置等の形成に用いられることがあるものを1層又は2層以上用いることができる。光学積層体としては、特に、本発明の製造方法により得られた偏光フィルムに、さらに、反射板又は半透過反射板が積層されてなる反射型偏光フィルム又は半透過型偏光フィルム、本発明の製造方法により得られた偏光フィルムに、さらに、位相差板が積層されてなる楕円偏光フィルム又は円偏光フィルム、本発明の製造方法により得られた偏光フィルムに、さらに、視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光フィルム、あるいは、本発明の製造方法により得られた偏光フィルムに、さらに、輝度向上フィルムが積層されてなる偏光フィルムが好ましい。
本発明の偏光フィルムに上記光学部材を積層した光学積層体は、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができるが、予め積層して光学積層体としたものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置等の製造工程を向上させ得る利点がある。光学部材を2層以上積層する場合には、粘着剤層等の適宜な接着手段を用いることができる。前記偏光フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性等に応じて適宜な配置角度とすることができる。
本発明の製造方法により得られた偏光フィルム又は光学積層体は、液晶表示装置等の各種装置の形成等に好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと偏光フィルム又は光学フィルム、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むこと等により形成されるが、本発明においては、本発明の製造方法により得られた偏光フィルム又は光学積層体を用いる点を除いては、特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えば、IPS型、VA型等の任意なタイプのものを用いうるが、特にIPS型に好適である。
液晶セルの片側又は両側に、本発明の製造方法により得られた偏光フィルム又は光学積層体を配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたもの等の適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明の製造方法により得られた偏光フィルム又は光学積層体は、液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に本発明の製造方法により得られた偏光フィルム又は光学積層体を設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば、拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライト等の適宜な部品を適宜な位置に1層又は2層以上配置することができる。
以下に、本発明を、実施例を挙げて説明するが、本発明は、以下に示した実施例に制限されるものではない。なお、各例中の部及び%はいずれも重量基準である。以下に特に規定のない室温放置条件は全て23℃、65%R.H.である。
製造例1(偏光子の作製)
吸水率0.75%、ガラス転移温度(Tg)75℃の非晶質のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート(IPA共重合PET)フィルム(厚み:100μm)基材の片面に、コロナ処理を施し、このコロナ処理面に、ポリビニルアルコール(重合度:4200、ケン化度:99.2モル%)及びアセトアセチル変性PVA(商品名:ゴーセファイマーZ200、重合度:1200、アセトアセチル変性度:4.6%、ケン化度:99.0モル%以上、日本合成化学工業(株)製)を9:1の比で含む水溶液を25℃で塗布及び乾燥して、厚み11μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、120℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に2.0倍に自由端一軸延伸した(空中補助延伸処理)。
次いで、積層体を、液温30℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴に、偏光板が所定の透過率となるようにヨウ素濃度、浸漬時間を調整しながら浸漬させた。本実施例では、水100重量部に対して、ヨウ素を0.2重量部配合し、ヨウ化カリウムを1.0重量部配合して得られたヨウ素水溶液に60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温30℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を3重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合し、ヨウ化カリウムを5重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が5.5倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸処理)。
その後、積層体を液温30℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
以上により、厚み5μm、幅1300mmの偏光子を含む光学フィルム積層体を得た。
製造例2(片保護偏光フィルムの作製)
厚み40mのラクトン環構造を有する(メタ)アクリル樹脂フィルムの易接着処理面にコロナ処理を施したものを保護フィルムとして用いた。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)40重量部とアクリロイルモルホリン(ACMO)60重量部と光開始剤(商品名:IRGACURE 819、BASF社製)3重量部を混合し、紫外線硬化型接着剤を調製した。これを保護フィルム用接着剤とした。
製造例1で得られた光学フィルム積層体の偏光子の表面に、上記紫外線硬化型接着剤を硬化後の接着剤層の厚みが1μmとなるように塗布しながら、上記保護フィルムを貼合せたのち、活性エネルギー線として、紫外線を照射し、接着剤を硬化させた。紫外線照射は、ガリウム封入メタルハライドランプ(照射装置:Fusion UV Systems,Inc社製のLight HAMMER10、バルブ:Vバルブ、ピーク照度:1600mW/cm、積算照射量:1000/mJ/cm(波長380〜440nm))を使用し、紫外線の照度は、Solatell社製のSola−Checkシステムを使用して測定した。
得られた積層体(保護フィルム/接着剤層/偏光子/非晶性PET基材)の両端を、延伸方向(搬送方向)に平行に刃物でスリット加工を施した。
次いで、スリット加工を施した前記積層体から、非晶性PET基材を剥離し、薄型偏光子を用いた片保護偏光フィルム(総厚み46μm)作製した。得られた片保護偏光フィルムの光学特性は単体透過率42.8%、偏光度99.99%であった。
<単体透過率T及び偏光度P>
得られた片保護偏光フィルムの単体透過率T及び偏光度Pを、積分球付き分光透過率測定器((株)村上色彩技術研究所のDot−3c)を用いて測定した。
なお、偏光度Pは、2枚の同じ偏光フィルムを両者の透過軸が平行となるように重ね合わせた場合の透過率(平行透過率:Tp)及び、両者の透過軸が直交するように重ね合わせた場合の透過率(直交透過率:Tc)を以下の式に適用することにより求められるものである。
偏光度P(%)={(Tp−Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
各透過率は、グランテラープリズム偏光子を通して得られた完全偏光を100%として、JIS Z8701の2度視野(C光源)により視感度補整したY値で示したものである。
製造例3(表面保護フィルムの製造)
冷却管、窒素導入管、温度計、および撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸2−エチルヘキシル57部、酢酸ビニル40部、アクリル酸3部の混合溶液、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.15部、トルエン300部を入れ、60℃で12時間重合してポリマーの溶液を得た。得られたポリマーの重量平均分子量Mwは46万、分散度Mw/Mnは11.5であった。ポリマーの固形分100部に対してエポキシ系架橋剤2.0部(商品名:TETRAD C、三菱瓦斯化学(株)製)を添加した混合溶液を、片面にコロナ処理が施された低密度ポリエチレン基材(厚み60μm)に、乾燥後の粘着剤層の厚みが15μmとなるように塗布し乾燥し、表面保護フィルムを作製した。
製造例4(表面保護フィルムの製造)
190℃におけるメルトフローレートが2.0g/10minである密度0.924g/cmの低密度ポリエチレンからなる基材層と、230℃におけるメルトフローレートが10.0g/10minである密度0.86g/cmのプロピレン−ブテン共重合体(質量比で、プロピレン:ブテン=85:15、アタクチック構造)からなる粘着層とを、それぞれダイス温度が200℃であるインフレーション成形機に供給して共押出成形を行い、基材層の厚み30μm、粘着層の厚み6μmの粘着剤層とからなる、表面保護フィルムを得た。
実施例1
製造例2で得られた片保護偏光フィルムの偏光子の面(保護フィルムが設けられていない偏光子面)に、表面保護フィルムとして、ポリエチレンフィルム(商品名:プロテクトフィルム トレテック #30−7832C、東レフィルム加工(株)製)を貼り合せて、表面保護フィルム付の偏光フィルムを作製した。用いた片面保護偏光フィルムの幅(W)は1300mmであり、表面保護フィルムの幅(W)は1290mmであり、表面保護フィルムの幅方向の両端は、片保護偏光フィルムの幅方向の両端より、それぞれ5mm内側であった。
実施例2
表面保護フィルムの幅(W)を1250mmにし、表面保護フィルムの幅方向の両端は、片保護偏光フィルムの幅方向の両端より、それぞれ25mm内側とした以外は、実施例1と同様にして、表面保護フィルム付の偏光フィルムを得た。
実施例3
表面保護フィルムとして、製造例3で得られた表面保護フィルムを用いた以外は、実施例2と同様にして、表面保護フィルム付の偏光フィルムを得た。
比較例1
表面保護フィルムの幅(W)を1330mmにし、表面保護フィルムの幅方向の両端は、片保護偏光フィルムの幅方向の両端より、それぞれ15mm外側とした以外は、実施例1と同様にして、表面保護フィルム付の偏光フィルムを得た。
比較例2
表面保護フィルムとして、製造例3で得られた表面保護フィルムを用い、表面保護フィルムの幅(W)を1300mmとした(すなわち、表面保護フィルムの幅方向の両端と片保護偏光フィルムの幅方向の両端が揃う)以外は、実施例1と同様にして、表面保護フィルム付の偏光フィルムを得た。
比較例3
表面保護フィルムとして、製造例4で得られた表面保護フィルムを用い、表面保護フィルムの幅(W)を1330mmにし、表面保護フィルムの幅方向の両端は、片保護偏光フィルムの幅方向の両端より、それぞれ15mm外側とした以外は、実施例1と同様にして、表面保護フィルム付の偏光フィルムを得た。
実施例、比較例で得られた表面保護フィルム付の偏光フィルムを用いて、以下の評価を行った。評価結果は表1に示す。
<剥離力>
実施例及び比較例で得られた表面保護フィルム付の偏光フィルムを幅25mm、長さ100mmにカットしたサンプルを23℃×50%RHの環境下に30分以上放置した後、万能引張試験機にて剥離速度0.3m/分(低速剥離)、剥離角度180°で剥離したときの低速の剥離力(N/25mm)を測定した。測定は23℃×50%RHの環境下でおこなった。
<破断回数>
表面保護フィルム付の偏光フィルムを、表面保護フィルムを剥離しながら搬送させた時の破断回数を数えた。前記破断回数とは、前記搬送テストを10回行った際に、偏光フィルムに破断が発生し、搬送不可となった回数のことを示す。
Figure 0006771913
1 偏光子
2 保護フィルム
3 偏光フィルム(A)
4 基材フィルム
5 粘着剤層
6 表面保護フィルム(B)
10 表面保護フィルム付偏光フィルム
偏光フィルム(A)の幅
表面保護フィルム(B)の幅
、C 偏光フィルム(A)の幅方向の両端から表面保護フィルム(B)の幅方向の両端までの距離

Claims (4)

  1. 厚みが100μm以下の偏光フィルム(A)、及び当該偏光フィルム(A)の少なくとも一方の面に設けられた表面保護フィルム(B)を有する表面保護フィルム付偏光フィルムであって、
    前記偏光フィルム(A)は、偏光子の片面にのみ保護フィルムを有する片保護偏光フィルムであり、
    前記表面保護フィルム(B)は、少なくとも、前記片保護偏光フィルムの偏光子面に設けられており、
    前記表面保護フィルム(B)は、基材フィルム及び粘着剤層を有しており、前記粘着剤層は、前記基材フィルムの片面の全面に設けられており、
    前記偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂を含み、厚みが10μm以下であり、
    前記偏光フィルム(A)の幅Wと前記表面保護フィルム(B)の幅Wとの差(W−W)が3mm以上であり、
    前記表面保護フィルム(B)の前記偏光フィルム(A)に対する剥離力が、0.2N/25mm以下であることを特徴とする表面保護フィルム付偏光フィルム。
  2. 前記表面保護フィルム(B)の幅Wが、1100〜2000mmであることを特徴とする請求項1に記載の表面保護フィルム付偏光フィルム。
  3. 厚みが100μm以下の偏光フィルム(A)の少なくとも偏光子面に、表面保護フィルム(B)を貼り合せて、請求項1又は2に記載の表面保護フィルム付偏光フィルムを形成する工程(1)、及び
    前記表面保護フィルム付偏光フィルムから、表面保護フィルム(B)を剥離する工程(2)
    を含むことを特徴とする偏光フィルムの製造方法。
  4. 前記工程(1)の前に、厚みが100μm以下の偏光フィルム(A)の両端部をスリット加工する工程(3)を含むことを特徴とする請求項に記載の偏光フィルムの製造方法。
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