JPH06265725A - 偏光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温・高湿時においても優れた光学特性を保
持しながらも偏光フィルムと保護膜の接着性が優れた偏
光板を提供すること。 【構成】 ポリビニルアルコール系偏光フィルムの両面
に透明保護膜を接着剤を介して積層してなる偏光板にお
いて、該接着剤にフェノール系化合物、リン系化合物及
びイオウ系化合物より選ばれた酸化防止剤を０．０００
１〜０．５重量％配合した偏光板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリビニルアルコール
系偏光フィルムを用いた偏光板に関し、更に詳しくは、
光学特性及び偏光フィルムと保護膜の接着性にも優れた
偏光板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、卓上電子計算機、電子時計、ワー
プロ、自動車や機械類の計器類等に液晶表示装置が用い
られ、これに伴い偏光板の需要も増大している。特に、
計器類においては苛酷な条件下で使用される場合が多い
ので耐熱性、耐湿性等の耐久性及び高偏光度の偏光板が
要請されている。

【０００３】該偏光板の代表的なものの一つに、一軸延
伸した染色ポリビニルアルコール系フイルムを用いたも
のがある。これは、該ポリビニルアルコール系フィルム
の両面にアクリル系樹脂や無黄変ウレタン系樹脂等の接
着剤を介して透明保護膜を貼着したものである。この場
合、非常に優れた偏光特性を持つ偏光フィルム（ポリビ
ニルアルコール系フィルム）や透明性に優れた保護膜を
用いていても、接着剤の特性が悪ければ偏光板としての
価値は低下する。つまり、該接着剤は、偏光フィルムや
保護膜の光学特性に影響を及ぼさず、かつ高温・高湿時
においても光学特性や接着性に優れたものでなければな
らない。かかる問題点の一解決策として、特開昭５６−
３３６１１号公報では、偏光板と適用基板との接着に紫
外線吸収剤を配合した接着剤を用いることが試みられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
方法では、紫外線のみの影響を防止するに過ぎず、高温
・高湿時における保護フイルムからのブリード発生等に
よる光学特許性低下の根本的な解決法にはなり得ない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上記の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリ
ビニルアルコール系偏光フィルムの両面に透明保護膜を
接着剤を介して積層してなる偏光板において、該接着剤
にフェノール系化合物、リン系化合物及びイオウ系化合
物より選ばれた酸化防止剤を該接着剤中の樹脂１００重
量部に対して０．０００１〜０．５重量部配合した偏光
板は、高温・高湿時において光学特性を保持しながらも
偏光フィルムと保護膜の接着性にも優れることを見いだ
し本発明に至った。本発明について、以下詳細に説明す
る。

【０００６】本発明のポリビニルアルコール系偏光フィ
ルムは、ポリビニルアルコール系樹脂よりなるフィルム
で、該樹脂は、通常酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニ
ルをケン化して製造されるものであるが、本発明では、
必ずしもこれに限定されるものではなく、少量の不飽和
カルボン酸（塩、エステル、アミド、ニトリル等を含
む）、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホ
ン酸塩等、酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有してい
てもよい。また、ポリビニルアルコール樹脂を酸の存在
下でアルデヒド類と反応させたポリビニルブチラール樹
脂、ポリビニルホルマール樹脂などのいわゆるポリビニ
ルアセタール樹脂及びその他ポリビニルアルコール系樹
脂誘導体が挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。これらのうちでは、耐熱性が良好であるという点
から、高ケン化度で高重合度のポリビニルアルコール系
樹脂が好ましい。即ち、ケン化度は９５モル％以上が好
ましく、更には９９モル％以上、特には９９．５モル％
以上であって、重合度１０００以上、望ましくは１００
０〜８０００のものが好ましい。

【０００７】上記のフイルムの製造法としては、ポリビ
ニルアルコ−ルを水又は有機溶媒に溶解した原液を流延
製膜して、延伸してヨウ素染色するか、延伸と染色を同
時に行うかヨウ素染色して延伸した後、ホウ素化合物処
理する方法が挙げられる。原液調製に際して使用される
溶媒としては例えば水はもちろん、ジメチルスルホキシ
ド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリドン、グリセリン、
エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレ
ングリコール、トリメチロールプロパン等の多価アルコ
ール、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のア
ミン類及びこれらの混合物が用いられる。

【０００８】上記有機溶媒中には少量例えば５〜３０重
量％の水を含有させても差し支えない。原液中のポリビ
ニルアルコールの濃度は４〜２０重量％が実用的であ
る。該溶剤を用いて得られたポリビニルアルコール製膜
原液は、キャスト法、押出法等任意の方法で製膜され
る。製膜方式としては乾・湿式製膜法にて、即ち、該溶
液を口金スリットから一旦空気中、又は窒素、ヘリウ
ム、アルゴン等の不活性雰囲気中に吐出し次いで凝固浴
中に導いて未延伸フイルムを形成せしめる。又は口金か
ら吐出された製膜溶液は一旦ローラー、あるいはベルト
コンベアー等の上で溶剤を一部乾燥した後で凝固浴中に
導入しても差し支えない。

【０００９】また凝固浴に用いる溶媒には前記高重合度
ポリビニルアルコールの溶剤と混和性を有するもので例
えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ル等のアルコール類、アセトン、ベンゼン、トルエン等
が挙げられる。上記のごとくして得られるポリビニルア
ルコール未延伸フイルムは、次ぎに延伸及び染色が施さ
れる。フイルムへの染色、つまり偏光素子の吸着は、フ
イルムに偏光素子を含有する液体を接触させることによ
って行なわれる。通常はヨウ素−ヨウ化カリの水溶液が
用いられ、ヨウ素の濃度は０．１〜２ｇ／ｌ、ヨウ化カ
リの濃度は１０〜５０ｇ／ｌ、ヨウ素／ヨウ化カリの重
量比は２０〜１００が適当である。染色時間は３０〜４
８０秒程度が実用的である。水溶媒以外に水と相溶性の
ある有機溶媒を少量含有させても差し支えない。

【００１０】接触手段としては、浸漬、塗布、噴霧等の
任意の手段が適用出来る。染色の終了したフイルムは、
次いでホウ素化合物中で延伸処理される。延伸は、一軸
方向に３．５倍以上好ましくは４．５倍以上延伸するこ
とが望ましい。この際、前記と直角方向にも若干の延伸
（幅方向の収縮を防止する程度あるいはそれ以上の延
伸）を行っても差し支えない。延伸時の温度条件は５０
〜１３０℃から選ぶのが普通である。ホウ素化合物とし
てはホウ酸、ホウ砂が実用的である。ホウ素化合物は、
水溶液又は水−有機溶媒混合液の形で濃度０．５〜２モ
ル／ｌ程度で用いられ、液中には少量のヨウ化カリを共
存させるのが実用上望ましい。

【００１１】処理法は、浸漬法が望ましいが勿論塗布
法、噴霧法も実施可能である。処理時の温度は、５０〜
７０℃程度、処理時間は５〜２０分程度が好ましく、又
必要に応じて処理中に、あるいは処理後に延伸操作を行
っても良い。なお、該ホウ素化合物による処理は、ポリ
ビニルアルコール系樹脂溶液にあらかじめホウ素化合物
添加して製膜することにより代替することも可能であ
る。このようにして得られた偏光フイルムは、その両面
あるいは片面に接着剤を介して光学的透明度と機械的強
度に優れた保護膜を貼着して、偏光板として使用され
る。保護膜としては従来から知られているセルロースア
セテート系フイルム、アクリル系フイルム、４フッ化エ
チレン−６フッ化プロピレン系共重合体等のフッ素系樹
脂フイルム、ポリエステル系樹脂フイルム、ポリオレフ
ィン系樹脂フイルム、ポリカーボネート系樹脂フイルム
等が挙げられる。

【００１２】本発明では、該接着剤にフェノール系化合
物、リン系化合物及びイオウ系化合物より選ばれた酸化
防止剤を配合したことが、最大の特徴でこれにより偏光
板の耐熱・耐湿時の光学特性及び接着耐久性が向上され
るのである。該接着剤としては、接着性以外に光学透明
性を有すると共に偏光フィルムの偏光特性を低下させな
いものであることが必要で、ポリエステル系接着剤、ポ
リアクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、シアノアクリ
レート系接着剤、ポリウレタン系接着剤、スビラン系接
着剤、フェノール系接着剤、ユリア系接着剤、メラミン
系接着剤、酢酸ビニル系接着剤、ポリビニルアルコール
系接着剤、硝酸セルロース系接着剤等が挙げられるが、
中でも作業環境性の点で、ポリビニルアルコール系接着
剤が好適に用いられる。

【００１３】上記の接着剤に配合される酸化防止剤とし
ては、フェノール系化合物、リン系化合物及びイオウ系
化合物から選ばれるもので、該３種の化合物のうち少な
くとも１種以上配合されていれば特に限定されないが、
好適には、フェノール系化合物とリン系化合物、フェノ
ール系化合物とイオウ系化合物の組み合わせが採用され
る。上記のフェノール系化合物としては、２，２′−メ
チレンビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノー
ル）、２，２′−メチレンビス−（４−エチル−６−ｔ
−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−
エチルフェノール、１，１，３−トリス（２−メチル−
４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、ｎ
−オクタデシル・３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−
ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート、テトラキス〔メ
チレン−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〕メタン等が挙げられる。

【００１４】また、リン系化合物としては、有機亜リン
酸化合物が好ましく、トリフェニルホスファイト、トリ
ス（ｐ−ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，
４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト等のトリア
リールホスファイト、ジフェニルイソオクチルホスファ
イト、ジフェニルイソデシルホスファイトの如きモノア
ルキルジフェニルホスファイトやフェニルジイソオクチ
ルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイトの
如きジアルキルモノフェニルホスファイト等のアルキル
アリールホスファイト、トリイソオクチルホスファイ
ト、トリステアリルホスファイト等のトリアルキルホス
ファイト、その他テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチル
フェニル）−４，４′−ビフェニレンホスホナイトなど
が挙げられる。

【００１５】更に、イオウ系化合物としては、ジラウリ
ル−３，３′−チオジプロピオン酸エステル、ジトリデ
シル−３，３′−チオジプロピオン酸エステル、ジミリ
スチル−３，３′−チオジプロピオン酸エステル、ジス
テアリル−３，３′−チオジプロピオン酸エステル、ラ
ウリルステアリル−３，３′−チオジプロピオン酸エス
テル、ビス［２−メチル−４−（３−ｎ−アルキル（炭
素数が１２〜１４）チオプロピオニルオキシ）−５−ｔ
−ブチルフェニル］スルフィド、ペンタエリスリトール
テトラ（β−ラウリル−チオプロピオネート）エステ
ル、２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メルカプ
ト−６−メチルベンズイミダゾール等が挙げられる。

【００１６】また、本発明では、上記の酸化防止剤を接
着剤中の樹脂１００重量部に対して０．０００１〜０．
５重量部配合することが重要で、配合量が０．０００１
重量部未満では、配合効果が発揮できず、逆に０．５重
量部を越えると光学透明性が低下し偏光板の光学特性に
影響を及ぼす。好ましくは、０．０００５〜０．１重量
部の範囲である。該酸化防止剤を接着剤に配合する方法
としては、公知の方法が採用でき、例えばポリビニルア
ルコール系接着剤では、上記の酸化防止剤の適当量（ト
ルエン等の溶剤／酸化防止剤＝１００重量部／１〜５重
量部）をトルエン等の溶剤に溶かして分散させた後、酸
化防止剤が所定の添加量になるようにポリビニルアルコ
ール系接着剤に添加するという方法で配合でき、また、
ウレタン系接着剤等では、直接所定量の酸化防止剤を添
加配合することにより、本発明の偏光板に用い得る接着
剤を得ることができる。

【００１７】上記の接着剤には、紫外線防止剤、帯電防
止剤、防錆剤等を本発明の効果を阻害しない範囲におい
て添加しても差し支えない。更に、本発明の偏光板は、
該接着剤を用いて上記のポリビニルアルコール系偏光フ
ィルムと保護膜を公知の方法で貼着せしめることにより
得ることができる。かくして得られた偏光板は、高温・
高湿時においても優れた光学特性を保持しながらも接着
性にも優れた偏光板である。

【００１８】

【作 用】本発明の偏光板は、高温・高湿時においても
優れた光学特性を保持しながらも偏光フィルムと保護膜
の接着性にも優れた偏光板で、かかる特性を利用して液
晶表示体の用途に用いることができ、特に車両用途、各
種工業計器類の表示等に有用である。

【００１９】

【実施例】次に実例をあげて本発明の偏光フイルムを更
に詳しく説明する。 ［接着剤の製造］平均重合度１７００、ケン化度９９．
７モル％のポリビニルアルコール５．０重量％濃度の水
溶液に表１に示される酸化防止剤を添加してポリビニル
アルコール系接着剤（接着剤１〜６）を調製した。さら
に二液硬化型ウレタン［日本ポリウレタン工業社製、ニ
ッポラン800/コロネートＬ］及び一液湿気硬化型ウレタ
ン［日本ポリウレタン工業社製、コロネートＬ］に表１
に示す酸化防止剤を添加してウレタン系接着剤（接着剤
７及び８）を調製した。

【００２０】

【表１】 酸化防止剤（配合量；接着剤100重量部に対する重量部） フェノール系* リン系** イオウ系*** 接着剤１ ０．１ − ０．１ 接着剤２ ０．１ ０．１ − 接着剤３ ０．１ − − 接着剤４ （酸化防止剤無添加） 接着剤５ ５ − １ 接着剤６ 0.00001 − 0.00001 接着剤７ ０．１ − ０．１ 接着剤８ ０．１ ０．１ − 註）接着剤３には、紫外線吸収剤（チバ・ガイギー社
製、Tinuvin328）を０．５重量部添加した。 ＊；n-オクタテ゛シル・3-(4ヒト゛ロキシ-3,5-シ゛-t-フ゛チルフェニル)フ゜ロヒ゜オネ
ート ＊＊；トリフェニルフォスファイト ＊＊＊；ヘ゜ンタエリスリトールテトラ(β-ラウリル-チオフ゜ロヒ゜オネート)エステル

【００２１】実施例１ 平均重合度１７００、ケン化度９９．５モル％のポリビ
ニルアルコ−ル５．０重量％濃度の水溶液をポリエチレ
ンテレフタレ−トフイルム上に流延後、乾燥し原反フイ
ルムを得た。このフイルムをチャックに装着しヨウ素
０．２ｇ／ｌ、ヨウ化カリ６０ｇ／ｌよりなる水溶液中
に３０℃にて２４０秒浸漬し、ついでホウ酸７０ｇ／
ｌ、ヨウ化カリ３０ｇ／ｌの組成の水溶液に浸漬すると
共に、同時に６．０倍に一軸延伸しつつ５分間にわたっ
てホウ酸処理を行った。最後に室温で２４時間乾燥し
た。該フイルム（偏光フィルム１）の両面に接着剤１を
用いて、膜厚８０μの三酢酸セルロース膜をラミネート
した。

【００２２】得られた偏光板を離型フィルム付き粘着シ
ートと張り合わせ、更に粘着シート側に厚み１ｍｍのガ
ラス板と張り合わせて測定試料とし、該試料の単体透過
率を分光光度計で波長領域４００〜７００ｎｍの範囲で
１０ｎｍ毎に測定したところ単体透過率は３９．８％で
あった。更に、２枚の該試料を配向軸に平行にしたとき
の透過率（Ｔ1）及び配向軸と直交にしたときの透過率
（Ｔ2）を測定し、次式より、偏光度を求めたところ偏
光度は９９．９％であった。 偏光度（％）＝［（Ｔ1−Ｔ2）／（Ｔ1＋Ｔ2）］^1/2×
１００ 更に、この測定試料を実装時の耐久性を調べるために６
５℃、相対湿度９５％の雰囲気中に５００時間放置し促
進試験を行った。その後、同様に該試料の単体透過率及
び偏光度を測定したところ４３．１％及び９９．７％で
あった。又、その時の偏光フィルムと保護膜の接着力を
測定したところ（引張速度；１００ｍｍ／ｍｉｎ）、材
料破壊が見られた。

【００２３】実施例２ 平均重合度４０００、ケン化度９９．５モル％のポリビ
ニルアルコ−ル重量％濃度の水溶液をポリエチレンテレ
フタレ−トフイルム上に流延後、乾燥し原反フイルムを
得た。このフイルムをチャックに装着しヨウ素０．２ｇ
／ｌ、ヨウ化カリ６０ｇ／ｌよりなる水溶液中に３０℃
にて２４０秒浸漬し、ついでホウ酸７０ｇ／ｌ、ヨウ化
カリ３０ｇ／ｌの組成の水溶液に浸漬すると共に、同時
に６．０倍に一軸延伸しつつ５分間にわたってホウ酸処
理を行った。最後に室温で２４時間乾燥した。該フイル
ム（偏光フィルム２）の両面に接着剤２を用いて、膜厚
８０μの三酢酸セルロース膜をラミネートした。実施例
１と同様に得られた偏光板の単体透過率、偏光度及び６
５℃，相対湿度９５％，５００時間放置後の単体透過
率、偏光度はそれぞれ４２．８％、９９．９％及び４
３．５％、９９．８％であった。また、偏光フィルムと
保護膜の接着力は、実施例１と同様材料破壊で測定不可
能であった。

【００２４】実施例３〜５ 表２に示す構成の偏光板を作製して、実施例１と同様に
偏光特性と接着力を測定した。 比較例１〜３ 実施例１において接着剤１の代わりに接着剤４（比較例
１）、接着剤５（比較例２）、接着剤６（比較例３）を
用いた以外は、実施例１と同様に行った。実施例及び比
較例の偏光特性及び接着力を表２に示す。

【００２５】

【表１】 偏光フィルム 接着剤 保護膜* 実施例１ フィルム１ 接着剤１ ＴＡＣ 〃 ２ フィルム２ 接着剤２ ＴＡＣ 〃 ３ フィルム１ 接着剤３ ＴＡＣ 〃 ４ フィルム１ 接着剤７ ＴＡＣ 〃 ５ フィルム１ 接着剤８ ＴＡＣ 比較例１ フィルム１ 接着剤４ ＴＡＣ 〃 ２ フィルム１ 接着剤５ ＴＡＣ 〃 ３ フィルム１ 接着剤６ ＴＡＣ ＊ＴＡＣ；三酢酸セルロース膜

【００２６】

【表２】 偏光特性* 接着力 単体透過率(%) 偏光度(%) (g/inch) 実施例１ 39.8／43.1 99.9／99.7 材料破壊 〃 ２ 42.8／43.5 99.9／99.8 材料破壊 〃 ３ 40.1／42.9 99.9／99.8 材料破壊 〃 ４ 39.9／42.5 99.9／99.7 材料破壊 〃 ５ 40.2／43.0 99.9／99.7 材料破壊 比較例１ 39.9／44.1 99.9／97.7 材料破壊 〃 ２ 38.5／ ** 99.9／ ** 材料破壊 〃 ３ 39.8／44.4 99.9／97.8 材料破壊 ＊；数値は、耐久処理前／同処理後を表す。 ＊＊；酸化防止剤のブリードが激しく測定不可能であっ
た。

【００２７】

【発明の効果】本発明の偏光板は、高温・高湿時におい
ても優れた光学特性を保持しながらも偏光フィルムと保
護膜の接着性が優れた偏光板で、かかる特性を利用して
液晶表示体の用途に用いることができ、特に車両用途、
各種工業計器類の表示等に有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリビニルアルコール系偏光フィルムの
   両面に透明保護膜を接着剤を介して積層してなる偏光板
   において、該接着剤にフェノール系化合物、リン系化合
   物及びイオウ系化合物より選ばれた酸化防止剤を該接着
   剤中の樹脂１００重量部に対して０．０００１〜０．５
   重量部配合したことを特徴とする偏光板。