JPH04219703A - 紫外線カット偏光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

【０００１】本発明は、偏光板に関する。更に詳しくは
耐久性の良好な紫外線カット機能を付与された偏光板に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】偏光板はメガネ、反射防止フィルター等
に従来より使用されて来たが、近年液晶表示体の発展と
ともにその重要な要素部材として大量に使用される様に
なった。また液晶表示体自身も当初のウオッチ、電卓用
の小型汎用型から、ＯＡ用、車載用、液晶テレビ、等高
付加価値機器へとその用途が広がるに従って、その信頼
性の向上が要求される様になり、偏光板にも高い耐久性
が求められる様になった。

【０００３】それらにおいては高い湿熱耐性が要求され
るのはもちろんのこと、最近では液晶表示体の表示品位
を向上させる為、強いバックライト光が使用される様に
なり、それらのバックライトに対する耐熱性、耐光性に
ついても向上が、強く望まれる様になった。

【０００４】従来一般的には、予め紫外線吸収剤をセル
ロース系プラスチックの溶液中に添加し、キャスティン
グにより製膜し、これを偏光膜の支持フィルムとして使
用している。この方法で製造された偏光板の問題点とし
て

【０００５】（１）　　高温多湿の条件下では、紫外線
吸収剤が接着面にブリードし接着性能を低下させたり、
高温多湿又は高温条件下で表面から紫外線吸収剤が逃散
し、紫外線のカット能力の低下を起すこと。

【０００６】（２）　　紫外線カット能を有するセルロ
ース系フィルムは紫外線カット能のないセルロース系フ
ィルムに比べ３〜４倍高価であり、それを用いる偏光板
の製造コストを大幅に上昇させていること。

【０００７】（３）　　紫外線吸収剤入りキャストフィ
ルムは生産性の上から少量多品種の各種紫外線カット能
を有するフィルムの生産に十分に対応することが困難で
ある、等が挙げられている。

【０００８】上記のような問題は、従来の紫外線カット
偏光板が限定された紫外線吸収剤を含有したセルロース
系プラスチックのキャスト法によって、作られたセルロ
ース系フィルムを支持フィルムとして使用していること
に起因するものであることを見出し、これらの問題点を
改善する為に、本発明はなされたものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】高温又は高温多湿の条
件下でも紫外線吸収剤が逃散し、紫外線カット能の低下
を来すことのない紫外線カット能を有する偏光板を安価
にかつ効率よく製造する方法の開発が望まれている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記したよ
うな課題を解決すべく鋭意研究を行った結果特定の性質
を有する紫外線吸収剤を偏光板を構成する接着層、粘着
層、オーバコート（トップコート）層等に含有せしめる
ことによって前記課題が解決されることを見出し本発明
に至ったものである。

【００１１】即ち本発明は示差熱天秤による５０％重量
減少温度が２８０℃以上の紫外線吸収剤を偏光板の任意
の部位に含有せしめた偏光板紫外線吸収剤が式（１）の
表される化合物

【００１２】

【化３】

【００１３】（式（１）中Ｘは水素原子又は塩素原子を
、ＲはＣ４〜Ｃ８のアルキル基、−（ＣＨ２）２ＯＨ、
−（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２ＯＨ又は−（ＣＨ２）２
Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２ＯＨを表す）式（２）で
表される化合物

【００１４】

【化４】

【００１５】（式（２）中Ｘは水素原子又は塩素原子を
、Ｙは（ＣＨ２）２、（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２
、又は（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２を表
す）または２−｛２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，
α−ジメチルベンジル）フェニル｝−２Ｈ−ベンゾトリ
アゾールまたは２−｛２−ヒドロキシ−３，５−ビス（
α，α−ジメチルベンジル）フェニル｝−５−クロロ−
２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−｛２´−ヒドロキシ−
３´−（３″，４″，５″，６″−テトラヒドロフタル
イミドメチル）−５´−メチルフェニル｝−２Ｈ−ベン
ゾトリアゾールまたは２−｛２´−ヒドロキシ−３´−
（３″，４″，５″，６″−テトラヒドロフタルイミド
メチル）−５´−メチルフェニル｝−５−クロロ−２Ｈ
−ベンゾトリアゾールである前記１項の偏光板を提供す
る。

【００１６】本発明を詳細に説明する。本発明では示差
熱天秤による５０％重量減少温度が２８０℃以上である
高い耐昇華性を示す紫外線吸収剤が用られる。

【００１７】高い耐昇華性は液晶表示体の信頼性要求基
準が、高まり偏光板の加速耐久性試験で紫外線カット性
能等の特性を低下させたり、ブリードにより接着性能を
低下させたりするのを防ぎ、又各種プラスチック部材の
コーティング、キャスティング等の後の乾燥加熱工程に
おいて、プラスチック部材に含有される紫外線吸収剤が
逃散するのを防ぐのに有効である。

【００１８】プラスチック材料の乾燥他の為の加熱工程
の条件は、種類により変わるので特定出来ないが、工業
的生産においては、その生産性の点より一般的にはプラ
スチック部材の許容限度いっぱいの温度で、しかも乾燥
風量も出来得る限り、大きくする方法がとられている。 従って通常の紫外線吸収剤をプラスチック材料に添加し
てキャスティング、コーティング等を行う場合、乾燥、
温度、風量等の条件が強いと紫外線吸収剤は乾燥中に外
部に大部分逃散してしまい所期の紫外線カット能を有し
た偏光板を製造することがむずかしくなる。

【００１９】紫外線吸収剤の耐昇華性の評価法としては
種々の方法があるが、本発明では示差熱天秤の重量減少
率−温度のグラフにおける５０％重量減少の温度と耐昇
華性のパラメーターとする。５０％重量減少温度が２８
０℃以上の場合は、加速耐久性テストにおいてもまた加
工上の加熱処理においても昇華による紫外線カット能の
低下は実用上ほとんど認められなかった。

【００２０】本発明での示差熱天秤による重量減少分析
法の条件は窒素気流中（６０ｍｌ／ｍｉｎ）、昇温スピ
ード１０℃／ｍｉｎ、試料皿：アルミニュームオープン
により実施したものである。

【００２１】紫外線吸収剤として５−ターシャリーブチ
ル−３−（５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２
−イル）−４−ヒドロキシベンゼンプロピオン酸オクチ
ルエステルを例にとりその測定データを図１に示す。カ
ーブＡは重量減少推移を、カーブＢは昇温カーブを示し
、５０％重量減少を起した温度は３３０℃であることを
示す。尚、縦軸は、紫外線吸収剤の重量（０−１０ｍｇ
カーブＡの場合）及び検知温度（０−５００℃、カーブ
Ｂの場合）を表す。

【００２２】紫外線吸収剤を含有せしめるべき部位とし
ては特に限定されることなく、いずれの部位にでも含有
させることが出来る。例えば偏光板支持フィルムのとし
てのトリアセチルセルロース（以下ＴＡＣと略す）、ジ
アセチルセルロース等のセルロース系フィルム、アクリ
ル系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリエテ
ルスルホン系フィルム、ポリアリレート系フィルム等光
学的等方性フィルムの製膜前に添加する方法、制膜後染
色等により紫外線吸収剤を吸収させる方法等が採られる
。

【００２３】また、偏光板表面にコーティングする場合
には、バインダーポリマーに予め、紫外線吸収剤を添加
する方法が、また偏光膜と支持体フィルム間を接着剤で
積層接着する際に接着剤の中に紫外線吸収剤を添加する
方法が採られる。液晶セルに粘着剤で貼り付けることの
出来る粘着型偏光板の場合には、粘着剤を塗工する前に
予め粘着塗工液中に紫外線吸収剤を溶解し、塗工するこ
とが出来る。特に耐光堅牢度の良好な染料を偏光素子と
して用いた染料系偏光板の場合には、偏光板自体に対す
る紫外線カット機能は必須ではなく、液晶の光劣化を防
止することで、実用上その機能は十分果せるものである
。

【００２４】また、ハードコート機能、アンチグレアー
機能、半透過反射機能、反射機能を付与する為に偏光板
表面にこれらの機能を有する別のフィルムを接層する際
に接着剤または粘着剤中に前記紫外線吸収剤を含有させ
る方法が採られる。

【００２５】偏光板表面のコーティング層への紫外線吸
収剤の適用は、例えば、一液硬化型または二液硬化型の
アクリル樹脂、またはポリエステル樹脂等の無色透明樹
脂バインダー溶液中へ紫外線吸収剤を添加溶解し、偏光
板表面へ塗工し、乾燥・エイジングすることにより達成
出来、また、接着層への適用は例えば、アクリルポリオ
ールまたはポリエステルポリオール等の接着主剤とイソ
シアネート硬化剤より成る接着剤溶液に紫外線吸収剤を
溶解し、支持体フィルムまたは、前記、機能フィルム上
に塗工し、溶剤を除去した後、偏光膜または偏光板と積
層接着することにより達成出来る。

【００２６】また、粘着層への適用は、例えばアクリル
系粘着剤溶液の中に紫外線吸収剤を溶解し、シリコン離
型処理したポリエステルフィルム面に塗工し、乾燥ゾー
ンで溶剤を除去した後、偏光板と積層接着し、常温で例
えば１週間エイジングすることにより達成出来る。コー
ティング層、接着層、粘着層の厚さは、紫外線カット機
能を十分発揮させる為には厚い程良いが、力学的物性等
に変化が生じないように設定されるべきである。通常１
００μ以下、特に３０μ以下の厚みが採用される。

【００２７】紫外線カット偏光板は用途により種々を製
造するすることが可能であるが、通常よく用いられてい
るタイプは３８０ｎｍの波長での有害紫外光の透過率を
１％以下にカットするものである。紫外線吸収剤を厚み
制限のあるコーティング層、接着層、粘着層に含有させ
、しかも有害な紫外光をほとんど完全にカットする為に
は、紫外線吸収剤の添加量は多い程、カット機能を十分
発揮するはずである。しかし適正量以上に添加すると塗
工、乾燥後、紫外線吸収剤が析出したり、また耐熱、耐
湿熱テスト後にこれら層中または表面に紫外線吸収剤が
析出したりブリードしたりする。

【００２８】したがって、これら支持体フィルム、コー
ティング層、接着層、粘着層等のプラスチック材料に対
する紫外線吸収剤の溶解度特性（乾燥及び耐久性テスト
後析出しない濃度）は高い程好ましい。上記厚みで、一
般的カット機能を有する為には、基材プラスチックに対
する溶解度は２％以上が好ましい。また、紫外線吸収剤
に対する別の特性として、最大吸収、波長λｍａｘが出
来るだけ長波長、特に好ましくはλｍａｘ＞３４０ｎｍ
で、しかも可視光で着色していないものが好ましい。

【００２９】本発明において使用されうる紫外線吸収剤
の具体例としては次のものが挙げられる。前記式（１）
に相当するもの：５−ターシャリ−ブチル−３−（５−
クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−
ヒドロキシベンゼンプロピオン酸オクチルエステル５−
ターシャリ−ブチル−３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール
−２−イル）−４−ヒドロキシベンゼンプロピオン酸オ
クチルエステル５−ターシャリ−ブチル−３−（５−ク
ロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒ
ドロキシベンゼンプロピオン酸ヘキシルエステル５−タ
ーシャリ−ブチル−３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−
２−イル）−４−ヒドロキシベンゼンプロピオン酸アミ
ルエステル５−ターシャリ−ブチル−３−（５−クロロ
−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒドロ
キシベンゼンプロピオン酸ブチルエステル５−ターシャ
リ−ブチル−３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イ
ル）−４−ヒドロキシベンゼンプロピオン酸または、５
−ターシャリ−ブチル−３−（５−クロロ−２Ｈ−ベン
ゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒドロキシベンゼン
プロピオン酸とエチレングリコールまたは、ジエチレン
グリコールまたはトリエチレングリコール等のエチレン
グリコール類との１：１エステル化合物。

【００３０】前記式（２）に相当するもの５−ターシャ
リ−ブチル−３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イ
ル）−４−ヒドロキシベンゼンプロピオン酸または、５
−ターシャリ−ブチル−３−（５−クロロ−２Ｈ−ベン
ゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒドロキシベンゼン
プロピオン酸とエチレングリコールまたはジエチレング
リコールまたはトリエチレングリコール等のエチレング
リコール類との２：１エステル化合物

【００３１】２−｛２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α
，α−ジメチルベンジル）フェニル｝−２Ｈ−ベンゾト
リアゾール２−｛２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，
α−ジメチルベンジル）フェニル｝−５−クロロ−２Ｈ
−ベンゾトリアゾール２−｛２´−ヒドロキシ−３´−
（３″，４″，５″，６″−テトラヒドロフタルイミド
メチル）−５´−メチルフェニル｝−２Ｈ−ベンゾトリ
アゾール２−｛２´−ヒドロキシ−３´−（（３″，４
″，５″，６″−テトラヒドロフタルイミドメチル）−
５´−メチルフェニル｝−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾト
リアゾール等が挙げられる。

【００３２】本発明において偏光膜、偏光板は特に限定
されないが、一般的には次の方法で製造される。偏光膜
はポリビニルアルコール系フィルムを沃素、二色性染料
等の二色性物質で染色し、一軸方向に延伸して製造し、
さらに偏光膜の両面から支持体フィルムを積層接着し、
偏光板を製造する。

【００３３】次の本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。実施例１５−ターシャリ−ブチル−３−（５−
クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−
ヒドロキシベンゼンプロピオン酸オクチルエステル（５
０％重量減少温度３３０℃、λｍａｘ３５／ｎｍ（クロ
ロホルム）、淡黄色粘ちょうオイル分子量４８６）１７
１部をキシレン５１０部に溶解し、アクリルポリオール
（固型分濃度；６０％、水酸基価；５２ｍｇ／樹脂固型
分１ｇ）４０００部に添加し溶解した。塗工前にこの溶
液にさらにコロネートＥＨ（日本ポリウレタン製　　１
００％品）４２４部と粘度調整用にキシレン９６０部を
加え十分攪拌し、コーティング塗膜（粘度約３００ｃｐ
ｓ）を調製した。

【００３４】コンマダイレクトコーターで紫外線カット
されていないＴＡＣフィルム支持偏光板表面に固型分塗
膜厚が２５μになる様に前記塗液を塗工し、強風量下１
００℃乾燥ゾーン１５ｍを約３分間かけて通し、溶剤を
除去、乾燥した。こうしてトップコートされた偏光板は
さらに５０℃×２日間エイジング処理し、塗膜を硬化さ
せた。

【００３５】この様にして製造された紫外線を含む偏光
板の紫外線カット性能は３８０ｎｍ以下の短波長での透
過率は０．４％以下であり実質上、有害紫外線はほとん
どカット可能であった。また、該偏光板を１００℃（乾
燥状）×１０００時間、８０℃（９５％相対湿度×１０
００時間というような条件下での耐久性テストにおいて
も実質的に紫外線カット能力の低下もなく、また、表面
へのブリード、コーティング層中の紫外線吸収能の低下
もなく、高耐久紫外線カット偏光板としての機能を有す
るものであった。

【００３６】比較例１紫外線吸収剤を４−メトキシ−２
，２´−ジヒドロキシベンゾフェノン（λｍａｘ３３０
ｎｍ）に代える以外は実施例１と同様な方法で偏光板の
トップコート加工を行った。同一条件で加熱乾燥し、エ
イジングした偏光板の紫外線カット能力は紫外線吸収剤
無添加のものとほぼ同様で実質上ＵＶカット能は示され
なかった。

【００３７】なお、４−メトキシ−２，２´−ジヒドロ
キシベンフェノン含有の樹脂塗液を塗工された偏光板を
５０℃以下の穏やかな条件で加熱乾燥した場合、該偏光
板は波長３８０ｎｍでの透過率が０．３％と十分な紫外
線カット能は有していたが、１００℃耐熱テスト１５時
間経過した時点での波長３８０ｎｍでの透過率は３２％
と大きな紫外線カット能の低下を起していた。

【００３８】実施例２実施例１で使用した紫外線吸収剤
１３０部をキシレン１００部に希釈し、アクリル系粘着
主剤（固型分濃度２５％）１００００部に添加し、主剤
溶液を調製した。塗工直前該主剤溶液にイソシアネート
系硬化剤、コロネートＬ（日本ポリウレタン製固型分波
長７５％）３０部を加え、粘度３０００ｃｐｓの粘着塗
液を準備した。

【００３９】コンマコーターによりシリコン離型処理し
た３８μのＰＥＴフィルム上に乾燥後の膜厚が２５μに
なる様に塗工し、１３０℃の強風量乾燥ゾーン１５ｍを
約３分かけて通し、溶剤を乾燥除去し、乾燥ゾーンから
出た所で紫外線カットされていないＴＡＣ支持染料系偏
光板とニップロールにより貼り合せた。こうしてえられ
た紫外線カット偏光板の紫外線領域での透過率ＴはＴ３
８０ｎｍ０．５８％、Ｔ３７０ｎｍ０．０７％、Ｔ３６
０ｎｍ０．０６％、Ｔ３５０ｎｍ０．００％であり実用
上有害紫外線はほぼ完全にカットされていた。また１０
０℃（乾燥状）×１０００Ｈ、８０℃×９５％ＲＨ×１
０００Ｈの耐久性テストにおいても粘着層から紫外線吸
収剤が逃散することも、粘着剤の中に紫外線吸収剤が析
出することもなく、高耐久仕様に適用出来た。

【００４０】実施例３実施例２において、偏光板の代り
に８０μアンチグレアー（ＡＧ）ＰＥＴフィルムを用い
る他は実施例２と同様にして紫外線吸収能を有する粘着
層付きＡＧＰＥＴフィルムを製造した。該紫外線吸収剤
含有の粘着層を介してＡＧＰＥＴフィルムと紫外線カッ
ト能のないＴＡＣ支持偏光板を積層接着した。該ＡＧＰ
ＥＴ偏光板の紫外線カット性能は実施例２とほぼ同等で
あった。

【００４１】実施例４．５−ターシャリ−ブチル−３−
（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒドロ
キシベンゼンプロピオン酸とエチレングリコールのエス
テル化合物（５０％重量減少温度３９５℃、λｍａｘ３
４３ｎｍ、重量平均分子量６００以上）の紫外線吸収剤
２００部をキシレン６００部に希釈し、一液型のアクリ
ルバインダーポリマー（固型分：５０％）４５００部に
添加し、コーティング塗液を調製した。

【００４２】コンマダイレクトコーターで紫外線カット
されていないＴＡＣフィルム支持偏光板表面にその固型
分厚が５０μになる様に塗工し、加熱、乾燥しエイジン
グして、表面トップコートした紫外線カット能を有する
偏光板を製造した。該偏光板は、紫外線領域の光をほぼ
完全にカットし、しかも耐久性テストにおいてもその性
能低下を起さなかった。

【００４３】実施例５〜６下表で表す紫外線吸収剤を使
用して実施例１とほぼ同様な方法で紫外線カット能を有
する偏光板を製造した。

【００４４】

【表１】

【００４５】これらの紫外線カット能を有する偏光板は
耐久性テストにおいても紫外線吸収剤が昇華逃散するこ
となく十分の耐久性を有していた。

【００４６】

【発明の効果】高温又は高温多湿の条件下でも紫外線カ
ット能の低下をきたすことのない紫外線カット能の高い
偏光板が安価に製造されるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】時間と温度（℃）及び重量減少（ｍｇ）　との
関係を示すグラフである。図１において縦軸は重量（ｍ
ｇ）　又は温度　（℃）　を、横軸は時間を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】示差熱天秤による５０％重量減少温度が２
   ８０℃以上の紫外線吸収剤を偏光板の任意の部位に含有
   せしめた偏光板
2. 【請求項２】紫外線吸収剤が式（１）で表される化合物
   、 【化１】 （式（１）中Ｘは水素原子又は塩素原子を、ＲはＣ４〜
   Ｃ８のアルキル基、−（ＣＨ２）２ＯＨ、−（ＣＨ２）
   ２Ｏ（ＣＨ２）２ＯＨ又は−（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）
   ２Ｏ（ＣＨ２）２ＯＨを表す）式（２）で表される化合
   物【化２】 （式（２）中Ｘは水素原子又は塩素原子を、Ｙは（ＣＨ
   ２）２、（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２、又は（ＣＨ
   ２）２Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２を表す）または２
   −｛２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチル
   ベンジル）フェニル｝−２Ｈ−ベンゾトリアゾールまた
   は２−｛２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメ
   チルベンジル）フェニル｝−５−クロロ−２Ｈ−ベンド
   トリアゾール、２−｛２′−ヒドロキシ−３′−（３″
   ，４″，５″，６″−テトラヒドロフタルイミドメチル
   ）−５′−メチルフェニル｝−２Ｈ−ベンゾトリアゾー
   ルまたは２−｛２´−ヒドロキシ−３´−（３″，４″
   ，５″，６″−テトラヒドロフタルイミドメチル）−５
   ´−メチルフェニル｝−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリ
   アゾールである請求項１の偏光板