JP6945380B2 - 偏光板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
〈偏光板〉
本発明の一実施形態による偏光板は、水分率が2.8〜4.8%であり、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール系樹脂、グリオキサール架橋剤及び2種以上の多価金属イオンの水溶性塩を含む接着剤組成物よりなる接着剤層の厚さを30〜200nmとすることによって、同伴される光特性の低下なしに、湿熱条件の下でも保護フィルムと偏光子の短辺が分離することを防止するために耐水性を向上させることができる効果がある。
本発明の偏光板は、厚さが30〜200nmであり、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール系樹脂、グリオキサール架橋剤及び2種以上の多価金属イオンの水溶性塩を含む接着剤組成物よりなる接着剤層を含むことによって、同伴される光特性の低下なしに、湿熱条件の下でも保護フィルムと偏光子の短辺が分離することを防止するために耐水性を向上させることができる効果があり、前記接着剤層の厚さが30nm未満の場合、外見上の問題が発生し得、200nmを超過する場合、湿熱劣化が発生し、光特性が低下する問題が発生し得る。
本発明の接着剤層に含まれる接着剤組成物は、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール系樹脂を含むことによって、保護フィルムと偏光子の接着力を向上させることができる。
本発明の接着剤層に含まれる接着剤組成物は、グリオキサール架橋剤を含む。
前記グリオキサール系架橋剤が含まれる場合、前記グリオキサール系架橋剤内のアルデヒド基が前記アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール系樹脂だけでなく、偏光子、保護フィルム内に含まれたヒドロキシ基と縮合反応をすることによって、接着剤組成物の架橋度を向上させて、これを利用して接合される偏光子と保護フィルム間の接着力及び耐水性を向上させる効果がある。
本発明の接着剤層に含まれる接着剤組成物は、2種以上の多価金属イオンの水溶性塩を含むことによって、前記グリオキサール系架橋剤の効果を増進させて、これを含む接着剤組成物の架橋度を向上させるだけでなく、これを利用して接着される偏光子と保護フィルム間の架橋度を向上させる効果がある。これにより、前記接着剤層の接着力及び耐水性を向上させることができ、これと同伴される光学耐久性の低下をも防止できる効果がある。
偏光子を形成するための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って得られる。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以外に、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挙げられる。酢酸ビニルに共重合される他の単量体としては、例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、例えばアルデヒド類で変性されたポリビニル重合体やポリビニルアセタールなどをも使用できる。偏光子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、1,000〜10,000、好ましくは1,500〜5,000である。
前記保護フィルムは具体的に、セルロース系樹脂フィルム、シクロオレフィン系樹脂フィルム、アクリル系樹脂フィルム、ポリエステル系樹脂フィルムなど各種透明樹脂フィルムを使用できる。
乾燥時間は、通常、30〜1,000秒である。
本発明のさらに他の実施形態は、前述した偏光板を製造する方法として、(a)偏光子の両面にアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール系樹脂、グリオキサール架橋剤及び2種以上の多価金属イオンの水溶性塩を含む接着剤組成物が塗布され、接着剤層が生成される段階と、(b)前記接着剤層上に少なくとも一つ以上の保護フィルムがニップロールにより接合され、偏光板が製作される段階と、(c)前記偏光板が少なくとも2個以上の乾燥路を通過し、乾燥する段階とを含むことを特徴とする。このような方法で偏光板の水分率を2.8〜4.8%とし、偏光板に含まれる接着剤層の厚さを30〜200nmに調節することが可能である。したがって、同伴される光特性の低下なしに、湿熱条件の下でも保護フィルムと偏光子の短辺が分離することを防止するために耐水性を向上させることができる効果を有する偏光板を製造できる。
本発明の他の様態は、前述した偏光板が具備される画像表示装置である。
本発明の画像表示装置は、前記偏光板を具備したものであって、具体的な例を取ると、液晶ディスプレイ、OLED、フレキシブルディスプレイなどが挙げられるが、これに限定されない。
製造例1.偏光子の製造
平均重合度が2,400であり、ケン化度が99.9モル%以上である75μm厚さのポリビニルアルコールフィルムを乾式で約5倍に一軸延伸し、延伸状態を維持したまま、60℃の水(蒸留水)に1分間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/蒸留水の重量比が0.05/5/100である28℃の水溶液で60秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/蒸留水の重量比が8.5/8.5/100である72℃水溶液に300秒間浸漬し、26℃の蒸留水で20秒間洗浄した後、65℃で乾燥し、PVA系フィルムにヨウ素が吸着配向された偏光子を製造した。
トリアセチルセルロース系フィルムであるKC8UX(コニカ社、T)をケン化して使用した。
A液組成物の製造:水(蒸留水)にケン化度が99.2モル%であるアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール系樹脂(ゴーセノールZ200、日本合成化学工業株式会社)を溶解し、固形分の含量が表1のような水溶液を製造した。前記水溶液にグリオキサール架橋剤40%水溶液(大井化金)を表1に記載した含量によって追加した後、混合し、接着剤A液組成物を製造した。
前記製造例1で製造された偏光子の両面に表1に記載した含量で前記製造例3の方法を利用して製造された接着剤組成物を塗布した後、前記製造例2の保護フィルムをニップロールを利用して接合させた。この際、工程条件(ニップ圧、ニップギャップ)は、表1のようにし、ニップロールにより接合された偏光板は、乾燥路内の熱風乾燥機を利用して乾燥した。乾燥過程は、総5段階で進行され、第1乾燥路内の熱風の温度及び第5乾燥路内の熱風の温度は、表1のようにし、その他、第2乾燥路内の熱風の温度は、50℃、第3乾燥路内の熱風の温度は、70℃、第4乾燥路内の熱風の温度は、75℃にして、各乾燥路内で5分間乾燥し、最終偏光板を製造した。かくして製造された偏光板の水分率及び前記偏光板に含まれる接着剤層の厚さを測定し、表1に一緒に記載した。
実験例1.接着力評価(カッター評価)
前記製造された偏光板を1時間常温で放置した後、偏光板の各フィルムの間(偏光子と偏光子保護フィルムの間)にカッターの刃を入れ、刃を押し進めたときの刃が入る方式を以下の基準で評価し、その結果を表2に示した。
◎:カッターの刃がいずれのフィルム間にも入らない。
○:刃を押し進めたとき、少なくともいずれか一方のフィルム間に刃が1〜2mm入ったときに止まる。
△:刃を押し進めたとき、少なくともいずれか一方のフィルム間に刃が3〜5mm入ったときに止まる。
×:刃を押し進めたとき、少なくともいずれか一方のフィルム間に刃が無理なく入る。
23℃、相対湿度55%の環境下で24時間放置した各偏光板に対して、以下のような方法で耐温水性実験を行い、耐水性を評価した。
◎:総浸食長さxが0.1mm未満
○:総浸食長さxが0.1mm以上0.5mm未満
△:総浸食長さxが0.5mm以上2mm未満
×:総浸食長さxが2mm以上
製造された偏光板を4cm×4cmのサイズに切断して試験片を作製し、この試験片を測定ホルダーに付着させた後、紫外可視光線分光計(V−7100、JASCO社製造)を利用して測定し、その結果を表2に記載した。
Claims (10)
- 偏光板の水分率が2.8〜4.8%であり、前記偏光板に含まれる接着剤層の厚さが30〜200nmである偏光板の製造方法において、
(a)偏光子の両面にアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール系樹脂水溶液及びグリオキサール架橋剤を含むA液と、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール系樹脂水溶液及び2種以上の多価金属イオンの水溶性塩を含むB液と、を含む接着剤組成物が塗布され、接着剤層が生成される段階と、
(b)前記接着剤層上に少なくとも一つ以上の保護フィルムがニップロールにより接合され、偏光板が製作される段階と、
(c)前記偏光板が少なくとも2個以上の乾燥路を通過し、乾燥される段階と、を含み、前記少なくとも2個以上の乾燥路のうち最終に位置する乾燥路内の熱風の温度は、80℃以上であることを特徴とする偏光板の製造方法。 - 前記A液及びB液のそれぞれに含まれるアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール系樹脂の固形分の含量は、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール系樹脂水溶液100重量%に対して、2.5〜4.5重量%であることを特徴とする請求項1に記載の偏光板の製造方法。
- 前記多価金属イオンの水溶性塩は、塩化亜鉛、硝酸亜鉛及び硝酸アルミニウムよりなる群から選択される2種以上であることを特徴とする請求項1に記載の偏光板の製造方法。
- 前記A液に含まれるグリオキサール系架橋剤の含量は、前記A液に含まれるアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール系樹脂の固形分総100重量部に対して、30〜70重量部で含まれることを特徴とする請求項1に記載の偏光板の製造方法。
- 前記多価金属イオンの水溶性塩は、塩化亜鉛を含み、
前記多価金属イオンの水溶性塩は、硝酸亜鉛及び硝酸アルミニウムのうちの少なくとも一つをさらに含み、
前記塩化亜鉛の含量は、前記B液に含まれるアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール系樹脂の固形分総100重量部に対して、2〜10重量部で含まれることを特徴とする請求項1に記載の偏光板の製造方法。 - 前記多価金属イオンの水溶性塩は、塩化亜鉛、硝酸亜鉛及び硝酸アルミニウムよりなる群から選択される2種以上を含み、
前記硝酸亜鉛及び硝酸アルミニウムの含量の合計は、前記B液に含まれるアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール系樹脂の固形分総100重量部に対して、30〜90重量部で含まれることを特徴とする請求項1に記載の偏光板の製造方法。 - 前記(b)段階で偏光板に加えられるニップロールのニップ圧は、0.3〜0.9MPaであることを特徴とする請求項1に記載の偏光板の製造方法。
- 前記(b)段階でニップギャップは、−1500〜−500μmであることを特徴とする請求項1に記載の偏光板の製造方法。
- 前記(c)段階は、偏光板が少なくとも2個以上の乾燥路を通過するに際して、後続段階の乾燥路内の熱風の温度が、一段階前の乾燥路内の熱風の温度より高いことを特徴とする請求項1に記載の偏光板の製造方法。
- 前記少なくとも2個以上の乾燥路のうち最初に位置する第1乾燥路内の熱風の温度は、50℃以下であることを特徴とする請求項1に記載の偏光板の製造方法。
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