JP7226334B2 - 偏光板用積層体、偏光板、偏光板用積層体フィルムロール、及び偏光板の製造方法 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1では、非晶質エステル系熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムに、ポリビニルアルコール系樹脂を含む水溶液を塗布することによりポリビニルアルコール系樹脂層を製膜して積層体とし、当該積層体を延伸処理した後、二色性物質を配向させて着色積層体とし、当該着色積層体を延伸処理して光学フィルムを得る方法が提案されている。
従って、本発明によれば、下記〔1〕~〔12〕が提供される。
〔1〕 シクロオレフィン系樹脂からなる樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルムの少なくとも一方の面に、コーティングによって積層されたポリビニルアルコール層と、を有する偏光板用積層体であって、
前記シクロオレフィン系樹脂がシクロオレフィン系重合体を含み、
前記シクロオレフィン系重合体が、芳香族ビニル化合物由来の繰り返し単位[I]を主成分とする重合体ブロック[A]と、
芳香族ビニル化合物由来の繰り返し単位[I]及び鎖状共役ジエン化合物由来の繰り返し単位[II]を主成分とする重合体ブロック[B]、または鎖状共役ジエン化合物由来の繰り返し単位[II]を主成分とする重合体ブロック[C]と、
からなるブロック共重合体[D]を、水素化したブロック共重合体水素化物である、偏光板用積層体。
〔2〕 前記ポリビニルアルコール層の厚みTが45μm以下であり、かつ、
前記樹脂フィルムの延伸物の面内方向の位相差Re2が、0nm以上20nm以下であり、前記位相差Re2は、前記積層体を50℃~120℃の温度条件下6.0倍に自由端一軸延伸し、前記樹脂フィルムを前記延伸物とした際に、前記延伸物が有する位相差である、〔1〕に記載の偏光板用積層体。
〔3〕 前記シクロオレフィン系樹脂が、可塑剤、軟化剤又はこれらの双方を含有する、〔1〕または〔2〕に記載の偏光板用積層体。
〔4〕 前記可塑剤、前記軟化剤又はこれらの双方が、エステル系可塑剤及び脂肪族炭化水素ポリマーから選ばれる一種以上である、〔3〕に記載の偏光板用積層体。
〔5〕 前記樹脂フィルムが、有機金属化合物を含有する、〔1〕~〔4〕のいずれか一項に記載の偏光板用積層体。
〔6〕 前記ポリビニルアルコール層は、前記樹脂フィルムに直接積層されている層である、〔1〕~〔5〕のいずれか一項に記載の偏光板用積層体。
〔7〕 〔1〕~〔6〕のいずれか一項に記載の偏光板用積層体を一軸延伸した、偏光板。
〔8〕 〔1〕~〔6〕のいずれか一項に記載の偏光板用積層体と、当該積層体の樹脂フィルムの前記ポリビニルアルコール層とは反対側の面に積層されたセパレーターフィルムと、を有し、
ロール形状に巻き取られた、偏光板用積層体フィルムロール。
〔9〕 シクロオレフィン系樹脂からなる樹脂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樹脂をコーティングしてポリビニルアルコール層を形成する第一の工程と、
前記第一の工程で形成したポリビニルアルコール層を乾燥させる第二の工程と、をこの順に含み、
前記シクロオレフィン系樹脂がシクロオレフィン系重合体を含み、
前記シクロオレフィン系重合体が、芳香族ビニル化合物由来の繰り返し単位[I]を主成分とする重合体ブロック[A]と、
芳香族ビニル化合物由来の繰り返し単位[I]及び鎖状共役ジエン化合物由来の繰り返し単位[II]を主成分とする重合体ブロック[B]、または鎖状共役ジエン化合物由来の繰り返し単位[II]を主成分とする重合体ブロック[C]と、
からなるブロック共重合体[D]を、水素化したブロック共重合体水素化物である、偏光板用積層体の製造方法。
〔10〕 前記ポリビニルアルコール層を、溶液コーティング、エマルジョンコーティング、あるいは溶融押出コーティングから選ばれる一以上の方法により形成する、〔9〕に記載の偏光板用積層体の製造方法。
〔11〕 〔1〕~〔6〕のいずれか一項に記載の偏光板用積層体、もしくは、〔9〕または〔10〕に記載の偏光板用積層体の製造方法により得られる偏光板用積層体を用いて偏光板を製造する方法であって、
前記積層体を、二色性色素で染色する第三の工程と、
前記積層体を一軸延伸する第四の工程と、を含む偏光板の製造方法。
〔12〕 前記第三の工程、前記第四の工程又はこれらの双方を経た後に、前記積層体のポリビニルアルコール層の樹脂フィルムとは反対側の面に、保護フィルムを貼合する第五の工程を含む、〔11〕に記載の偏光板の製造方法。
以下、本発明の一実施形態である実施形態1の偏光板用積層体(以下、単に「積層体」ともいう)及びその製造方法、当該積層体を用いた偏光板用積層体フィルムロール、並びに、当該積層体を用いた偏光板及びその製造方法について図1~図5を参照しつつ説明する。
本発明の偏光板用積層体は、シクロオレフィン系樹脂からなる樹脂フィルムと、樹脂フィルムの少なくとも一方の面に積層されたポリビニルアルコール層と、を有する。ポリビニルアルコール層はコーティングによって積層された層(コーティング層)である。
本発明において、ポリビニルアルコール層はポリビニルアルコール樹脂からなる層である。以下、「ポリビニルアルコール」を「PVA」と略称する事がある。
樹脂フィルムはシクロオレフィン系樹脂からなる。シクロオレフィン系樹脂はシクロオレフィン系重合体を含む樹脂である。本発明において、シクロオレフィン樹脂としては、低温(例えば50~120℃)で、高い延伸倍率(例えば6.0倍)の延伸が可能な柔軟性を有する樹脂であるのが好ましい。
シクロオレフィン系樹脂に含まれるシクロオレフィン系重合体は、芳香族ビニル化合物由来の繰り返し単位[I]を主成分とする重合体ブロック[A]と、芳香族ビニル化合物由来の繰り返し単位[I]及び鎖状共役ジエン化合物由来の繰り返し単位[II]を主成分とする重合体ブロック[B]、または鎖状共役ジエン化合物由来の繰り返し単位[II]を主成分とする重合体ブロック[C]と、からなるブロック共重合体[D]を、水素化したブロック共重合体水素化物である。このようなブロック共重合体水素化物としては、WO2000/32646号、WO2001/081957号、特開2002-105151号公報、特開2006-195242号公報、特開2011-13378号公報、WO2015/002020号、等に記載の重合体が挙げられる。
本発明において、樹脂フィルムを形成するシクロオレフィン系樹脂は、可塑剤及び/又は軟化剤(可塑剤及び軟化剤のうちのいずれか一方、又は双方)を含有することが好ましい。可塑剤及び/又は軟化剤を含有することにより、積層体を延伸して偏光板を得た際に樹脂フィルムに発生する位相差を小さくすることが出来る。
本発明において、樹脂フィルムは、有機金属化合物を含有するのが好ましい。有機金属化合物を含むことにより、積層体を高い延伸倍率で延伸(例えば延伸倍率6.0で湿式延伸)をした場合における、樹脂フィルムの剥離の発生をより有効に抑制することができる。
R1 aSi(OR2)3-a (1)
(式(1)において、R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~10の炭化水素基、エポキシ基、アミノ基、チオール基、イソシアネート基及び、炭素原子数1~10の有機基からなる群より選ばれる基を表し、aは、0~3の整数を表す。)
また、式(1)において、R2として好ましい例を挙げると、水素原子、ビニル基、アリール基、アクリル基、炭素原子数1~8のアルキル基、-CH2OCnH2n+1(nは1~4の整数を表す。)などが挙げられる。
樹脂フィルムは、樹脂、可塑剤、有機金属化合物等の他に任意成分を含みうる。任意成分の例としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤などの安定剤;滑剤などの樹脂改質剤;染料や顔料などの着色剤;及び帯電防止剤が挙げられる。これらの配合剤は1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は適宜選択される。
樹脂フィルムは、樹脂フィルムを形成するための成分(シクロオレフィン系樹脂及び必要に応じ添加される成分)を含む組成物(以下、「樹脂組成物」ともいう)を、任意の成形方法によりフィルム状に成形することにより製造しうる。
樹脂フィルムの延伸物の面内方向の位相差Re2は、0nm以上20nm以下であるのが好ましい。Re2はより好ましくは0nm以上であり、より好ましくは10nm以下、特に好ましくは5nm以下である。Re2が上限値以下であることにより積層体10を延伸して偏光板とした際に樹脂フィルムに発現する位相差を小さくすることができる。
Re2は、積層体10を、50℃~120℃の温度条件下6.0倍に自由端一軸延伸し、積層体における樹脂フィルムを延伸物とした際に、樹脂フィルムの延伸物が有する、面内方向の位相差である。即ち、Re2は、積層体における樹脂フィルム自体の位相差ではなく、積層体に特定の延伸処理を加えた後に、樹脂フィルムの延伸物に生じる位相差である。
かかる延伸物を得るための延伸温度は、50℃~120℃の範囲内のいずれの温度であってもよい。したがって、延伸物を得る延伸のための、複数の操作条件が考えられる。かかる複数の操作条件のいずれか一つによって、延伸物が0nm以上20nm以下の位相差を発現する場合、積層体は前記要件を満たす。
但し、とりうる前記複数の操作条件の全てによって、延伸物が0nm以上20nm以下の位相差を発現することが好ましい。その場合、本発明の偏光板用積層体による偏光板の製造において、高い延伸条件設定の自由度を得ることができる。
一般的に、当該温度範囲においては延伸温度がより低い場合においてより大きな位相差が発現する。したがって、50℃の延伸による延伸物の位相差及び120℃の延伸による延伸物の位相差の双方が0nm以上20nm以下の範囲内であれば、前記複数の操作条件の全てによって、延伸物が0nm以上20nm以下の位相差を発現すると判断しうる。
本実施形態に係る積層体の製造方法は、シクロオレフィン系樹脂からなる樹脂フィルムの少なくとも一方の面に、PVA樹脂をコーティングしてPVA層を形成する第一の工程と、第一の工程で形成したPVA層を乾燥させる第二の工程と、をこの順に含む。積層体の製造に用いる樹脂フィルムに含まれるシクロオレフィン系重合体は、上記芳香族ビニル化合物由来の繰り返し単位[I]を主成分とする重合体ブロック[A]と、芳香族ビニル化合物由来の繰り返し単位[I]及び鎖状共役ジエン化合物由来の繰り返し単位[II]を主成分とする重合体ブロック[B]、または鎖状共役ジエン化合物由来の繰り返し単位[II]を主成分とする重合体ブロック[C]と、からなるブロック共重合体[D]を、水素化したブロック共重合体水素化物である。
図2は、本実施形態に係る積層体の製造方法において用いる製造装置200の一例を模式的に示した概略図である。製造装置200は、繰り出し装置201、コーティング装置202、巻き取り装置203及び乾燥装置205を備える。
図2に示すように、繰り出し装置201から繰り出された樹脂フィルム12の面にコーティング装置202においてPVA樹脂をコーティングしてPVA層11を形成し(第一の工程)、その後、乾燥装置205において乾燥させる工程(第二の工程)を経ることで、積層体10が得られる。製造された積層体10は、巻き取り装置203により巻き取られ、ロールの形状とし、さらなる工程に供することができる。以下各工程について説明する。
第一の工程は、シクロオレフィン系樹脂からなる樹脂フィルム12の少なくとも一方の面に、PVA樹脂をコーティングしてPVA層11を形成する工程である。樹脂フィルム12にPVA樹脂をコーティングする方法(コーティングの方法)は、特に限定されないが、例えば、溶液コーティング、エマルジョンコーティング、あるいは溶融押出コーティングから選ばれる一以上の方法であるのが好ましく、高速塗布が可能で均一な膜厚のPVA層が得られることから溶液コーティングがより好ましい。
第二の工程は、第一の工程で形成したPVA層を乾燥させる工程である。
第二の工程においては、PVA層を、温度50℃~120℃の温度の乾燥機中で、0.5分~10分乾燥させるのが好ましい。前記PVA層の乾燥温度は、より好ましくは60℃以上であり、より好ましくは100℃以下である。乾燥温度を下限値以上とすることにより乾燥時間を短縮して、PVA層の割れの発生を防止することができ、乾燥温度を上限値以下とすることにより、PVA層の結晶化を抑えることができる。
本発明の積層体の製造方法は、第一の工程の前に、樹脂フィルムのPVA層が形成される面を易接着処理する工程を含んでいてもよい。当該工程における易接着処理の方法としては、コロナ処理、ケン化処理、プライマー処理、アンカーコーティング処理などが挙げられる。当該工程において、樹脂フィルムの表面を易接着処理することにより、樹脂フィルムとPVA層との接着性を高め、PVA層形成に際してPVA層が剥離することを抑制することができる。
本発明の積層体10は偏光板を製造するための材料である。積層体は延伸処理及び染色処理等の所定の処理を行った後に偏光板とされる。積層体10を偏光板の材料とする場合、図2に示す巻き取り装置203により巻き取られた積層体をそのまま用いてもよいし、巻き取り装置203に巻き取られた積層体10の樹脂フィルム12にセパレーターフィルムを積層し、ロール形状に巻き取って積層体フィルムロールとしてから用いてもよい。以下、本実施形態の積層体10を用いた本実施形態の積層体フィルムロール及び偏光板について順に説明する。
図3は本実施形態に係る積層体を用いた偏光板用積層体フィルムロールを模式的に示した断面図である。
図3に示すように、本実施形態の偏光板用積層体フィルムロール15は、積層体10と、積層体10の樹脂フィルム12のPVA層11とは反対側の面(図示下側面)に、積層されたセパレーターフィルム13と、を有し、ロール形状に巻き取られたフィルムロールである。本実施形態の積層体フィルムロール15は、樹脂フィルム12と、樹脂フィルム12の一方の面に積層されたPVA層11と、を有する積層体10と、積層体10の樹脂フィルム12のPVA層11とは反対側の面に積層されたセパレーターフィルム13と、を有する。
本発明の偏光板100は本実施形態の積層体10を一軸延伸することにより得られる。図4は本実施形態に係る偏光板用積層体を用いて偏光板を製造する製造装置の一例を模式的に示した図である。
また、本発明の偏光板の製造方法は第三の工程及び/又は第四の工程を経た後に、積層体のPVA層の樹脂フィルムとは反対側の面に、保護フィルムを貼合する第五の工程を含んでいてもよい。本実施形態においては、第五の工程を含まない製造方法により偏光板を製造する。
図4に示すように、偏光板を製造する製造装置300は、繰り出し装置301,307、処理装置302~305、乾燥装置306,309、貼り合わせ装置308、及び巻き取り装置310を備える。
本実施形態においては、繰り出し装置301から繰り出された積層体10を、処理装置302~305に搬送して、積層体10のPVA層11を染色する染色処理(第三の工程)、積層体を一軸延伸する延伸処理(第四の工程)、及び所定の処理をおこなう。これらの処理を行った後の積層体を乾燥装置306にて乾燥する処理(乾燥工程)を行うと、偏光板100が得られる。以下、各工程について詳しく説明する。
第三の工程は、積層体10のPVA層11を染色する工程である。
第四の工程は、積層体を一軸延伸する工程である。積層体を延伸する方法としては特に限定されないが、湿式延伸が好ましい。第四の工程は第三の工程の前、第三の工程の後、第三の工程と同時のいずれの時期に行ってもよい。また、第四の工程は、1回行っても、複数回(2回以上)行ってもよい。第四の工程を、複数回行う場合、前記時期のうち二以上の時期に分けて行ってもよいし、一時期に複数回行ってもよい。
乾燥工程は、第三の工程及び第四の工程等の処理工程を経た積層体を乾燥する工程である。乾燥工程においては、処理工程後の積層体を、温度50℃~100℃の温度の乾燥機中で、0.5分~10分乾燥させるのが好ましい。前記積層体の乾燥温度は、より好ましくは60℃以上であり、より好ましくは90℃以下である。乾燥温度を下限値以上とすることにより乾燥時間を短縮して、PVA層の割れの発生を防止することができ、乾燥温度を上限値以下とすることにより、PVA層の割れを防止することができる。前記積層体の乾燥時間は、より好ましくは1分以上であり、より好ましくは5分以下である。乾燥時間を、乾燥時間を下限値以上とすることで前記積層体の乾燥を十分なものとし、上限値以下とすることにより、積層体におけるPVA層の割れを防止することができる。
上述の本実施形態の偏光板の製造方法により、偏光板が得られる。本実施形態の偏光板は本実施形態の積層体を一軸延伸した偏光板である。図5は本実施形態に係る積層体を用いて製造した偏光板を模式的に示した断面図である。
図5に示すように、偏光板100においては、PVA層111の一方の面(図示下側面)の上に樹脂フィルム112が積層されている。
偏光板100におけるPVA層111の厚みは、20μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、3μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましい。厚みが上限値以下であることにより、偏光板の厚みを小さくすることができ、厚みが下限値以上であることにより、十分に高い偏光性能を有する偏光板を得ることが出来る。
本発明の偏光板用積層体を用いて製造した偏光板は液晶表示装置の材料となりうる。
通常、液晶表示装置は、光源、光源側偏光板、液晶セル及び視認側偏光板を、この順に備えるが、本発明により得られた偏光板は、光源側偏光板及び視認側偏光板のいずれに用いてもよい。当該液晶表示装置は、本発明の偏光板を光源側偏光板及び視認側偏光板の双方またはいずれか一方として、液晶パネルに積層することにより製造することができる。
通常、有機EL表示装置は、光出射側から順に、基板、透明電極、発光層及び金属電極層を備えるが、本発明の製造方法により得られた偏光板は、基板の光出射側に配される。
EL表示装置は、2枚の基板とその間に位置する発光層と、2枚の基板のうち一方の基板の外側に配される偏光板とを有する。当該表示装置は本発明の偏光板を有機ELパネルまたは無機ELパネルに積層することにより製造することができる。
本実施形態においては、樹脂フィルムと、樹脂フィルムに積層されたPVA層と、を有する積層体を延伸することにより偏光板を製造するので、積層体を低温下、高倍率で延伸した場合でもPVA層の溶断の発生を抑制することができ、かつ、延伸後の樹脂フィルムにおける位相差の発現を抑えることができる。その結果、本実施形態によれば、樹脂フィルムを剥離せずにそのままPVA層の一方の面の保護フィルムとして用いることができ、かつ無駄になる材料を減らすことができるので、樹脂フィルムを保護フィルムとしても用いることができ、厚みが薄くても効率的に製造することができる偏光板の製造方法を提供することができる。
以下、実施形態2に係る偏光板120及びその製造方法について図4及び図6を参照しつつ説明する。本実施形態に係る偏光板120は、実施形態1に係る偏光板100を用いて製造したものである。実施形態1と同様の構成及び態様については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
図6は本発明の実施形態2に係る偏光板120を模式的に示した断面図である。この偏光板120においては、図6に示すように、PVA層111の一方の面(図示下側面)に樹脂フィルム112が積層され、PVA層111の他方の面側(図示上側面)に保護フィルム115が積層されている。図6中、114は接着剤である。
(1)実施形態1では、樹脂フィルムの一方の面にPVA層が積層された偏光板用積層体を示し、実施形態1および2において、前記積層体を用いて製造した偏光板を示したが、本発明はこれに限定されない。偏光板用積層体は、樹脂フィルムの両面にPVA層が積層された積層体であってもよく、偏光板は前記積層体を用いて製造した偏光板であってもよい。
(2)実施形態1では、樹脂フィルムと、当該樹脂フィルムに直接積層されたPVA層とを有する偏光板用積層体を示したが、樹脂フィルムとPVA層との間に、樹脂フィルムとPVA層との接合力を高める層をさらに備える積層体であってもよい。
〔重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn〕
ブロック共重合体及びブロック共重合体水素化物の分子量は、THFを溶離液とするGPCによる標準ポリスチレン換算値として、38℃において測定した。測定装置として、東ソー社製、HLC8020GPCを用いた。
ブロック共重合体水素化物の水素化率は、1H-NMRスペクトル又はGPC分析により算出した。水素化率99%以下の領域は、1H-NMRスペクトルを測定して算出し、99%を超える領域は、GPC分析により、UV検出器及びRI検出器によるピーク面積の比率から算出した。
ポリビニルアルコール層の面内方向の位相差Re1、樹脂フィルムの延伸物の面内方向の位相差Re2、及び偏光板における樹脂フィルムの面内方向の位相差は、位相差計(株式会社オプトサイエンス社製、商品名「ミューラマトリクス・ポラリメータ(Axo Scan)」)を用いて測定した。測定に際し、測定波長は550nmとした。
位相差Re2の測定は、積層体を所定温度(50℃および120℃)で、6.0倍に自由端一軸延伸した際に発生する樹脂フィルムの面内方向の位相差を測定した。本願では、積層体を50℃の温度条件下で6.0倍に自由端一軸延伸した際に発生する樹脂フィルムの面内方向の位相差、及び積層体を120℃の温度条件下で6.0倍に自由端一軸延伸した際に発生する樹脂フィルムの面内方向の位相差の双方が0nm以上20nm以下の範囲内であれば、積層体を50℃~120℃の温度条件下、6.0倍に自由端一軸延伸した際に発生する、樹脂フィルムの面内方向の位相差Re2が、0nm以上20nm以下であると判断した。
積層体に含まれる各層(ポリビニルアルコール層及び樹脂フィルム)の厚み、偏光板に含まれる各層の厚みは、厚み計(株式会社ミツトヨ社製、商品名「ABSデジマチックシックネスゲージ(547-401)」)を使用して5回測定し、その平均値を各層の厚みとした。
各例の偏光板の製造における第二延伸処理までの工程で、ポリビニルアルコール層と樹脂フィルムとの間に剥離が発生しなかったものをA、一部に剥離が見られたものをB、完全に剥離したものをCとした。
各例の偏光板の製造における70℃、5分の乾燥工程で、偏光子にクラックが発生しなかったものをA、クラックが発生したものをCとした。
液晶表示装置(LGエレクトロニクス・ジャパン社製、商品名「IPSパネルモニター(23MP47)」)から液晶表示パネルを取り外し、視認側に配置されている偏光板を剥離して、実施例及び比較例で作製した偏光板を、樹脂フィルムがパネル側になるように貼合した。また、保護フィルムの無い偏光子単体を実施例及び比較例で作製した偏光板の隣に貼合し、液晶表示装置を組み直した。実施例及び比較例で作成した偏光板、保護フィルムの無い偏光子単体の吸収軸は、剥離前の偏光板の吸収軸と同方向になるように貼合した。
視認側に配置されている偏光板の吸収軸の方向を方位角0°、パネルの垂直方向を極角0°とした際、パネルを黒表示状態(即ちパネルの表示画面全面に黒い色を表示した状態)にして、方位角45°、極角45°の方位から目視して保護フィルムの無い偏光子の場合と色味変化が同じものをA、わずかに色味変化があるものをB、変化が大きいものをCと判断した。
(1-1)重合体Xの作製
特開2002-105151号公報に記載の製造例を参照して、第1段階でスチレンモノマー25部を重合させた後、第2段階でスチレンモノマー30部及びイソプレンモノマー25部を重合させ、その後に第3段階でスチレンモノマー20部を重合させてブロック共重合体[D1]を得た後、該ブロック共重合体を水素化してブロック共重合体水素化物[E1]を合成した。ブロック共重合体水素化物[E1]のMwは84,500、Mw/Mnは1.20、主鎖及び芳香環の水素化率はほぼ100%であった。
ブロック共重合体水素化物[E1]100部に、酸化防止剤としてペンタエリスリチル・テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート](松原産業社製、製品名「Songnox1010」)0.1部を溶融混練して配合した後、ペレット状にして、成形用の重合体Xを得た。
(1-1)で製造した重合体Xをシクロヘキサンに溶解させた後、重合体X100重量部に対して40重量部のポリイソブテン(JX日鉱日石エネルギー社製「日石ポリブテン HV-300」、数平均分子量1,400)、及び0.1重量部の有機ケイ素化合物(3-アミノプロピルトリエトキシシラン、KBM903、信越化学社製)を添加し、キャスト製膜用塗布液を作製した。
得られた製膜用塗布液を、セパレーターフィルム(三菱化学社製、「MRV38」)にダイコーターを用いて塗布、乾燥した。これにより、幅650mm、長さ500m、厚み10μmの重合体Xからなる樹脂フィルムを得た。
未延伸ポリビニルアルコール樹脂フィルム(平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%、厚み20μm、以下において「PVA20」ともいう)を95℃の熱水中に溶解して、濃度10重量%のポリビニルアルコール水溶液を調製した。(1-2)で製造した樹脂フィルムに、上記ポリビニルアルコール水溶液を塗布した後、100℃で10分間乾燥させて、幅600mm、厚み5μmのポリビニルアルコール層を形成した長尺の積層体を得た。
得られた積層体における樹脂フィルムの厚み、ポリビニルアルコール層の厚み及び面内方向の位相差Re1、並びに位相差Re2(温度条件50℃、120℃)を測定した。結果を表1に示す。
(1-2)で製造した積層体を、ガイドロールを介して長手方向に連続搬送しながら、下記の操作を行った。
前記の積層体を、水に浸漬する膨潤処理、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含む染色溶液に浸漬する染色処理、並びに、染色処理後の積層体を延伸する第一延伸処理を行った。次いで、第一延伸処理後の積層体を、ホウ酸及びヨウ化カリウムを含む浴槽中で延伸する第二延伸処理を行った。第一延伸処理での延伸倍率と第二延伸処理での延伸倍率との積で表されるトータルの延伸倍率が6.0となるように設定した。延伸温度は57℃とした。第二延伸処理後の積層体を乾燥機中で、70℃で5分間乾燥し(乾燥工程)、偏光板を得た。
第二延伸処理までの工程において密着性の評価を行い、乾燥工程において乾燥工程性の評価を行い、得られた偏光板についてブラックカラーシフトの評価を行った。評価結果を表1に示す。
また、得られた偏光板における樹脂フィルムの厚み及び位相差、ならびにポリビニルアルコール層の厚みを測定した。測定結果を表1に示す。
実施例1の(1-2)において、0.1重量部の有機ケイ素化合物に代えて、0.1重量部の有機チタン化合物(テトライソプロピルチタネート、オルガチックスTA-8、マツモトファインケミカル社製)を添加した製膜用塗布液を用いて樹脂フィルムを形成したこと以外は実施例1と同様にして、積層体及び偏光板を作製し、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1の(1-2)において、0.1重量部の有機ケイ素化合物に代えて、0.1重量部の有機ジルコニウム化合物(ノルマルプロピルジルコネート、オルガチックスZA-45、マツモトファインケミカル社製)を添加した製膜用塗布液を用いて樹脂フィルムを形成したこと以外は実施例1と同様にして、積層体及び偏光板を作製し、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1の(1-2)において、製膜用塗布液を、セパレーターフィルムにダイコーターを用いて塗布、乾燥する操作を行う際に、塗布量等を調整して、厚みが5μmの長尺の樹脂フィルム(幅及び長さは実施例1と同じ)を製造したこと以外は、実施例1と同様にして、積層体及び偏光板を作製し、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1の(1-2)において、ポリイソブテンを用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして、積層体及び偏光板を作製し、実施例1と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
実施例1の(1-2)において、有機ケイ素化合物を用いなかったこと、及び製膜用塗布液を、セパレーターフィルムにダイコーターを用いて塗布、乾燥する操作を行う際に、塗布量等を調整して、厚みが5μmの長尺の樹脂フィルム(幅及び長さは実施例1と同じ)を製造したこと以外は、実施例1と同様にして、積層体及び偏光板を作製し、実施例1と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
実施例1の(1-3)において、(1-2)で製造した積層体に代えて、未延伸のポリビニルアルコール樹脂フィルム(PVA20)のみを用いて、(1-3)と同じ操作を行ったところ、第一延伸処理及び第二延伸処理において溶断が多発し、乾燥工程において破断が多発し密着性およびブラックカラーシフトの評価ができなかった。
実施例1の(1-3)において、(1-2)で製造した樹脂フィルムに代えて、シクロオレフィン系樹脂フィルム(ゼオノアフィルム、脂環式炭化水素の開環重合体水素化物、日本ゼオン社製、厚み13μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして積層体を製造した。当該積層体を用いて実施例1の(1-4)と同じ操作を行ったところ、第一延伸処理において破断が生じ偏光板を作製することができなかった。
表中、「COP」とはシクロオレフィン系樹脂を意味する。
表中、「Re2(50℃)」とは、積層体を50℃の温度条件下6.0倍に自由端一軸延伸した際に発生する樹脂フィルムの面内方向の位相差を意味し、「Re2(120℃)」とは、積層体を120℃の温度条件下6.0倍に自由端一軸延伸した際に発生する樹脂フィルムの面内方向の位相差を意味する。
表中、「Re1」とは、積層体におけるポリビニルアルコール層の面内方向の位相差を意味する。
表中、「塗布」とは、ポリビニルアルコール水溶液を樹脂フィルムに塗布することによりPVA層を形成したものを示す。
11…ポリビニルアルコール層(PVA層)
12…樹脂フィルム
13…セパレーターフィルム
15…積層体フィルムロール
100,120…偏光板
111…ポリビニルアルコール層(PVA層)
112…樹脂フィルム
114…接着剤層
115…保護フィルム
200…製造装置
201,202…繰り出し装置
203…巻き取り装置
205…乾燥装置
300…製造装置
301,307…繰り出し装置
302~305…処理装置
306,309…乾燥装置
308…貼り合わせ装置
310…巻き取り装置
Claims (10)
- シクロオレフィン系樹脂からなる樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルムの少なくとも一方の面に、コーティングによって、前記樹脂フィルムに直接積層されたポリビニルアルコール層と、を有する偏光板用積層体であって、
前記シクロオレフィン系樹脂がシクロオレフィン系重合体を含み、
前記シクロオレフィン系重合体が、芳香族ビニル化合物由来の繰り返し単位[I]を主成分とする重合体ブロック[A]と、
芳香族ビニル化合物由来の繰り返し単位[I]及び鎖状共役ジエン化合物由来の繰り返し単位[II]を主成分とする重合体ブロック[B]、または鎖状共役ジエン化合物由来の繰り返し単位[II]を主成分とする重合体ブロック[C]と、
からなるブロック共重合体[D]を、水素化したブロック共重合体水素化物であり、
前記樹脂フィルムの延伸物の面内方向の位相差Re2が、0nm以上20nm以下であり、前記位相差Re2は、前記積層体を50℃~120℃の温度条件下6.0倍に自由端一軸延伸し、前記樹脂フィルムを前記延伸物とした際に、前記延伸物が有する位相差であり、
前記樹脂フィルムが、有機金属化合物を含有し、前記有機金属化合物の割合は、前記樹脂フィルムを形成する前記シクロオレフィン系樹脂100重量部に対して、0.05重量部以上、1.0重量部以下である、偏光板用積層体。 - 前記ポリビニルアルコール層の厚みTが45μm以下である、請求項1に記載の偏光板用積層体。
- 前記シクロオレフィン系樹脂が、可塑剤、軟化剤又はこれらの双方を含有する、請求項1または2に記載の偏光板用積層体。
- 前記可塑剤、前記軟化剤又はこれらの双方が、エステル系可塑剤及び脂肪族炭化水素ポリマーから選ばれる一種以上である、請求項3に記載の偏光板用積層体。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の偏光板用積層体を一軸延伸した、偏光板。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の偏光板用積層体と、当該積層体の樹脂フィルムの前記ポリビニルアルコール層とは反対側の面に積層されたセパレーターフィルムと、を有し、
ロール形状に巻き取られた、偏光板用積層体フィルムロール。 - 請求項1~4のいずれか一項に記載の偏光板用積層体を用いて偏光板を製造する方法であって、
前記積層体を、二色性色素で染色する第三の工程と、
前記積層体を一軸延伸する第四の工程と、を含む偏光板の製造方法。 - 偏光板の製造方法であって、
偏光板用積層体を製造する工程と、
前記積層体を、二色性色素で染色する第三の工程と、
前記積層体を、30℃以上90℃以下の延伸温度及び5.0以上7.0以下の延伸倍率で一軸延伸する第四の工程と、を含み、
前記偏光板用積層体を製造する工程は、
シクロオレフィン系樹脂からなる樹脂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樹脂をコーティングしてポリビニルアルコール層を形成する第一の工程と、
前記第一の工程で形成したポリビニルアルコール層を乾燥させる第二の工程と、をこの順に含み、
前記シクロオレフィン系樹脂がシクロオレフィン系重合体を含み、
前記シクロオレフィン系重合体が、芳香族ビニル化合物由来の繰り返し単位[I]を主成分とする重合体ブロック[A]と、
芳香族ビニル化合物由来の繰り返し単位[I]及び鎖状共役ジエン化合物由来の繰り返し単位[II]を主成分とする重合体ブロック[B]、または鎖状共役ジエン化合物由来の繰り返し単位[II]を主成分とする重合体ブロック[C]と、
からなるブロック共重合体[D]を、水素化したブロック共重合体水素化物であり、
前記樹脂フィルムの延伸物の面内方向の位相差Re2が、0nm以上20nm以下であり、前記位相差Re2は、前記積層体を50℃~120℃の温度条件下6.0倍に自由端一軸延伸し、前記樹脂フィルムを前記延伸物とした際に、前記延伸物が有する位相差であり、
前記樹脂フィルムは有機金属化合物を含有し、前記有機金属化合物の割合は、前記樹脂フィルムを形成する前記シクロオレフィン系樹脂100重量部に対して、0.05重量部以上、1.0重量部以下である、偏光板の製造方法。 - 前記ポリビニルアルコール層を、溶液コーティング、エマルジョンコーティング、あるいは溶融押出コーティングから選ばれる一以上の方法により形成する、請求項8に記載の偏光板の製造方法。
- 前記第三の工程、前記第四の工程又はこれらの双方を経た後に、前記積層体のポリビニルアルコール層の樹脂フィルムとは反対側の面に、保護フィルムを貼合する第五の工程を含む、請求項8または9に記載の偏光板の製造方法。
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