JPH11142648A - 偏光板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性及び視野角等に優れた偏光板の製造法
を提供すること。 【解決手段】 偏光フィルムの少なくとも一方の面に接
着剤を介して保護層を設けて偏光板を製造するにあた
り、該接着剤としてトリアセチルセルロース系フィルム
を３０℃で１週間浸漬したとき１０％以上の重量増加を
させる有機溶剤である有機化合物を含有したポリビニル
アルコール系樹脂水溶液を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性等に優れた
偏光板の製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、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おり、近
年においては、かかる偏光板の耐久性の向上も望まれて
いる。

【０００３】かかる対策として特開昭５３−８２４３３
号公報には、偏光板の保護フィルム層にウレタン樹脂を
塗工することが開示されており、また特開昭５６−８０
００１号公報には、ウレタンアクリレート化合物にイソ
シアネートと反応しうる組成物を配合したものを塗工す
ることが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
いずれの技術についても、４０〜６０℃で９０〜９５％
ＲＨ程度の耐湿熱性しか実現しておらず、湿・熱の繰り
返し条件等の苛酷な条件での耐久性は考慮されていな
い。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】そこで、本発明者が、かか
る現況に鑑みて鋭意検討を行った結果、偏光フィルムの
少なくとも一方の面に接着剤を介して保護層を設けて偏
光板を製造するにあたり、該接着剤としてトリアセチル
セルロース系フィルムを３０℃で１週間浸漬したとき１
０％以上の重量増加をさせる有機溶剤（ａ）を含有した
ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を用いることによ
り、湿・熱の繰り返し条件等の苛酷な条件での耐久性に
優れた偏光板が得られることを見いだし本発明の完成に
至った。

【０００６】尚、上記のトリアセチルセルロース系フィ
ルムを３０℃で１週間浸漬したとき１０％以上の重量増
加をさせる有機溶剤（ａ）とは、トリアセチルセルロー
ス系フィルムを有機溶剤（ａ）に３０℃で１週間浸漬さ
せた時、該溶剤による膨潤（吸収）により、該フィルム
の重量増加率が１０重量％以上になるような有機溶剤
（ａ）を意味し、有機溶剤（ａ）を特定するための重量
増加（率）の具体的な測定方法としては、三酢酸セルロ
ースフィルム（例えば１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．２
ｍｍの大きさが好ましいが、他の大きさ、形状でもよ
い）を３０℃で１週間完全浸漬前後の重量を２０℃で測
定することにより、下式より算出することが可能であ
る。浸漬後の測定にあたっては、取り出し直後にウエス
等でフィルムに付着している有機溶剤を除去した後、直
ちに重量測定を行えばよい。 重量増加率(％)＝[(浸漬後の重量−浸漬前の重量)／浸
漬前の重量]×１００

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の偏光フィルムは、偏光特性を有する染色・一軸
延伸されたフィルムであれば、特に限定されないが、ポ
リビニルアルコール系の偏光フィルムが好ましく、以下
かかる偏光フィルムについて詳述する。かかるポリビニ
ルアルコール（以下、ＰＶＡと略記することがある）系
偏光フィルムは、ＰＶＡ系フィルムの一軸延伸フィルム
で、該ＰＶＡ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の酢
酸ビニルと共重合可能な成分を含有していても良い。

【０００８】ＰＶＡ系偏光フィルムに用いられるＰＶＡ
のケン化度は８５〜１００モル％、好ましくは９８〜１
００モル％が実用的である。又、本発明におけるＰＶＡ
の平均重合度としては、本発明の効果を得るためには５
００以上、好ましくは１１００〜５０００、特に好まし
くは１５００〜４０００が有利である。平均重合度が５
００未満では初期偏光性能（偏光度、透過率）が低い、
高温多湿の条件下において光学性能の低下が大きい等で
本発明の効果が得難い。

【０００９】ＰＶＡ系原反フィルムの製造法としては、
ＰＶＡ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又はアゾ系、アントラキノン
系、テトラジン系等の二色性染料で染色するか、延伸と
染色を同時に行うか、染色して延伸した後、ホウ素化合
物で処理する方法が挙げられる。原液調製に際し使用さ
れる溶媒としては、水、ジメチルスルホキシド、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。

【００１０】上記溶媒中には、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ＰＶＡの
濃度は５〜２０重量％程度が実用的である。該溶剤を用
いて得られたＰＶＡ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ィルムを形成
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、或いはベルトコンベアー等の上で溶剤を一部乾
燥した後凝固浴中に導入しても差し支えない。

【００１１】また、凝固浴に用いる溶媒には前記ＰＶＡ
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
やアセトン、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。ＰＶ
Ａフィルムを得る方法としては、上記以外に所謂ゲル延
伸法と呼ばれている方法も採用可能である。

【００１２】即ち、ＰＶＡを重合体濃度が３０％以下に
なるよう溶剤に溶解してＰＶＡ製膜原液を調製する。該
溶液をスリット状口金を通して空気又は不活性雰囲気中
に吐出させ、次いで表面が冷却されたローラーやベルト
コンベアの上にあるいは凝固液中に導入してゲル化フイ
ルムを形成させる。該ゲル化フィルムは脱溶媒後延伸さ
せられる。該製膜法は前記乾・湿式製膜法と殆ど同じで
あるが重合体濃度が原液と変化しないようにゲル化フィ
ルムを形成させる点で差がある。この場合のＰＶＡ製膜
原液の溶媒としては、水、グリセリン、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、ベンゼンスルホンアミド、カ
プロラクタム等が例示できる。

【００１３】前記の如くして得られるＰＶＡ原反（未延
伸）フィルムは、次いで延伸及び染色が施される。延伸
と染色は別々に行っても同時に行っても良い。別々に行
う場合、延伸と染色の順序も任意である。延伸は一軸方
向に３．０倍以上、好ましくは３．５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或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℃の範囲から選ぶのが適当である。

【００１４】フィルムへの染色、つまり偏光素子の吸着
はフィルムに偏光素子を含有する液体を接触させること
によって行われる。通常は、ヨウ素−ヨウ化カリウムの
水溶液、又はアゾ系、アントラキノン系、テトラジン系
等の二色性染料の水溶液が用いられる。ヨウ素の濃度は
０．１〜２．０ｇ／ｌ、ヨウ化カリウムの濃度は１０〜
５０ｇ／ｌ、ヨウ素／ヨウ化カリウムの重量比は２０〜
１００が適当であり、二色性染料の濃度は、０．１〜
３．０ｇ／ｌが適当である。染色時間は３０〜５００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。

【００１５】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。延伸及び染色の終了したフィル
ムは次いでホウ素化合物によって処理される。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
〜２．０モル／ｌ程度で用いられる。処理法は浸漬が望
ましいが勿論、塗布法、噴霧法も実用可能である。処理
時の温度は５０〜７０℃、処理時間５〜２０分程度が好
ましく、必要に応じて処理中に、或いは処理後に延伸操
作を行っても良い。最後に３０〜９０℃で６０秒〜５時
間乾燥することにより偏光フィルムを得ることができ
る。

【００１６】かくして得られた偏光フィルムは、その片
面あるいは両面に接着剤を介して保護層が設けられるの
であるが、本発明においては、該接着剤としてトリアセ
チルセルロース系フィルムを３０℃で１週間浸漬したと
き１０％以上の重量増加をさせる有機溶剤（ａ）を含有
したポリビニルアルコール系樹脂水溶液を用いることを
最大の特徴とするもので、従来の如き単なるポリビニル
アルコール系樹脂のみの水溶液では、本発明の効果を得
ることはできない。

【００１７】かかる有機溶剤（ａ）としては、ヘキサ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサンか
ら選ばれる炭化水素またはケトン基、アルデヒド基、水
酸基、カルボキシル基、スルホシキド基、アミノ基、ア
ミド基、エステル基、エーテル基のいずれかの官能基を
有する化合物を挙げることができ、またケトン基を有す
る化合物としては、アセトン、シクロヘキサン、メチル
エチルケトン等が、アルデヒド基を有する化合物として
は、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド等が、水酸基
を有する化合物としては、メタノール、エタノール等の
アルコール類が、カルボキシル基を有する化合物として
は、ギ酸、酢酸等が、スルホシキド基を有する化合物と
しては、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）等が、アミ
ノ基を有する化合物としては、トリエチルアミン、ジエ
チルアミン等が、アミド基を有する化合物としては、Ｄ
ＭＦ（ジメチルホルムアミド）等が、エステル基を有す
る化合物としては、酢酸エチル、酢酸ブチル等が、エー
テル基を有する化合物としては、エーテル、ＴＨＦ（テ
トラヒドロフラン）等が、それぞれ挙げられ、好適には
アセトン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン、ＤＭ
ＳＯ、ＤＭＦ、酢酸エチル、酢酸ブチルが用いられ、そ
の含有量としては、該ポリビニルアルコール系樹脂水溶
液中に０．０００１〜１０重量％が好ましく、更には
０．００１〜１０重量％が好ましく、かかる含有量が
０．０００１重量％未満では添加効果がなく、逆に１０
重量％を越えると偏光板の耐久性の低下を招いて好まし
くない。

【００１８】また、該水溶液に用いられるポリビニルア
ルコール系樹脂は、特に限定されないが、ケン化度５０
〜１００モル％（更には７０〜１００モル％）で、重合
度５００〜４０００（更には１１００〜４０００）のも
のが好適に用いらる。該水溶液中のポリビニルアルコー
ル系樹脂の含有量は、０．０００１〜５０重量％が好ま
しく、更には０．００１〜５０重量％が好ましく、特に
０．００１〜３０重量％が好ましく、かかる含有量が
０．０００１重量％未満では接着力が不足し、逆に５０
重量％を越えると接着層の厚みが厚くなり過ぎて、耐久
性が低下して好ましくない。また、該接着剤の塗布厚み
（乾燥後）としては、０．００１〜１００μｍが好まし
く、更には０．００１〜１０μｍで、特に０．０１〜１
０μｍで、かかる塗布厚みが０．００１μｍ未満では接
着性が低下し、逆に１００μｍを越えると接着後の可と
う性が低下して好ましくない。

【００１９】かかる接着剤（該有機溶剤含有ポリビニル
アルコール系樹脂水溶液）にて、接着される保護層とし
ては、特に限定されず、酢酸セルロース系フィルム（二
酢酸セルロースフィルム、三酢酸セルロースフィルム
等）、アクリル系フィルム、ポリエステル系フィルム、
ポリオレフィン系フィルム、ポリカーボネート系フィル
ム、ポリエーテルエーテルケト系フィルム、ポリスルホ
ン系フィルム等の保護フィルムを挙げることができ、中
でも光学特性に優れる点で二酢酸セルロースフィルム、
三酢酸セルロースフィルム等の酢酸セルロース系フィル
ムが好適に用いられる。

【００２０】かかる保護フィルムは、必要に応じて、そ
の接着（積層）表面に、アルカリによるケン化処理、プ
ラズマ処理、グロー放電処理、コロナ放電処理、高周波
処理、電子線処理等の処理が施され、特に接着性、作業
性、経済性等の面よりアルカリによるケン化処理が施さ
れていることが好ましく、水に対する接触角が４０度以
下、好ましくは３０度以下になるまで処理される。処理
水溶液に用いられるアルカリとしては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチュウム、水酸化カルシ
ュウム等が挙げられ、２０重量％の水酸化ナトリウム又
は水酸化カリウム水溶液中に約５分間浸漬し、その後水
洗いして風乾させ、水に対する接触角（静止接触角）が
４０℃以下、好ましくは３０℃以下のケン化処理が行わ
れる。

【００２１】尚、ここで言う接触角は静止接触角を意味
し、該接触角の測定法は接触角計（協和界面科学(株)
製、自動接触計ＣＡ−Ｚ型）を用いて２０℃ ６５％Ｒ
Ｈの条件下で体積４μｌの水滴を針先に作り、これをフ
イルムに接触させ、フイルム表面に液滴を作成し、この
とき生じる液滴とフイルム界面との角度を静止接触角と
して測定する方法を採用した。

【００２２】上記の如き偏光フィルムと保護フィルム
（層）を接着剤を介して接着（積層）するのであるが、
具体的には、偏光フィルムと保護フィルムの間に接着剤
を存在させて接着させればよく、例えば偏光フィルムと
保護フィルムのいずれか一方または両方に接着剤を塗工
後、３０〜１２０℃程度の温度で乾燥後、湿度５０〜１
００％程度の状態で加湿してフィルムをラミネートし
て、保護フィルム（層）／接着剤／偏光フィルム／接着
剤／保護フィルム（層）あるいは保護フィルム（層）／
接着剤／偏光フィルムの積層構成を有する偏光板が得ら
れるのであるが、この方法に限定されるものではない。

【００２３】得られた偏光板は、通常保護フィルム
（層）の表面にアクリル系粘着剤等により粘着加工され
て液晶セル等に貼着されて、実装に供されることが多
い。かくして、得られた偏光板は、耐久性（寸法変化、
光学特性等）及び視野角等に優れ、パソコン，ワープ
ロ，テレビ，モニター等の液晶表示装に大変有用であ
る。

【００２４】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。

【００２５】実施例１ （接着剤の調製）平均重合度１７００、ケン化度９９．
８モル％のＰＶＡを５部及び水９５部からなる水溶液
に、メチルエチルケトン（トリアセチルセルロース系フ
ィルムを３０℃で１週間浸漬したときの重量増加率は約
６０％）を２部加えて接着剤を得た。平均重合度１７０
０、ケン化度９９．８モル％のＰＶＡからなる厚み４０
μｍの４．０倍に一軸延伸されたヨウ素染色のＰＶＡ系
偏光フィルムの両面に、上記の接着剤を乾燥後の厚みが
２μｍとなるに塗工後、厚さ８０μｍの三酢酸セルロー
スフィルムの保護フィルムを積層して、偏光板を作製し
た。

【００２６】得られた偏光板を用いて、以下の評価を行
った。 （耐久性）得られた偏光板を６０℃、９０％ＲＨに１２
時間放置後、更に４０℃に１２時間放置し、これを１サ
イクルとして、５サイクル後の偏光板の外観を目視観察
にて、以下の通り評価した。 ○ −−− 偏光板端部に保護フィルムのはがれもな
く、光学的斑も認められなかった。 △ −−− 偏光板端部に保護フィルムのはがれはなか
ったが、光学的斑が認められた。 × −−− 偏光板端部に保護フィルムのはがれが生
じ、光学的斑も認められた。

【００２７】（視野角）得られた偏光板を液晶パネルに
貼合し，モニター１０名を用いて実用上視野角による色
変化が問題となるか否かを、以下の通り評価した。 ○ −−− ５名以上が問題なしと判断 × −−− ６名以上が問題有りと判断

【００２８】実施例２ 実施例１において、接着剤をメチルエチルケトンをジメ
チルホルムアミド（トリアセチルセルロース系フィルム
を３０℃で１週間浸漬したときの重量増加率は約５０
％）に変更した以外は同様に偏光板を作製して、同様に
評価した。

【００２９】実施例３ 実施例１において、接着剤をメチルエチルケトンを酢酸
エチル（トリアセチルセルロース系フィルムを３０℃で
１週間浸漬したときの重量増加率は約７０％）に変更し
た以外は同様に偏光板を作製して、同様に評価した。

【００３０】実施例４ 実施例１において、メチルエチルケトン（トリアセチル
セルロース系フィルムを３０℃で１週間浸漬したときの
重量増加率は約７０％）の添加量を５部とした以外は同
様に偏光板を作製して、同様に評価した。

【００３１】実施例５ 実施例１において、三酢酸セルロースフィルムの保護フ
ィルムを偏光フィルムの片面に積層（接着）した以外は
同様に偏光板を作製して、同様に評価した。

【００３２】実施例６ 実施例１において、メチルエチルケトンをＤＭＳＯ（ジ
メチルスルホキシド）（トリアセチルセルロース系フィ
ルムを３０℃で１週間浸漬したときの重量増加率は約５
０％）に変更した以外は同様に偏光板を作製して、同様
に評価した。

【００３３】比較例１ 実施例１において、接着剤にメチルエチルケトンを配合
しなかった以外は同様に偏光板を作製して、同様に評価
した。実施例及び比較例の評価結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】本発明の方法で得られた偏光板は、特定
の接着剤を用いて偏光フィルムに保護フィルム（層）を
積層しているため、耐久性及び視野角等に優れ、パソコ
ン，ワープロ，テレビ，モニター等の液晶表示装置に大
変有用である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光フィルムの少なくとも一方の面に接
   着剤を介して保護層を設けて偏光板を製造するにあた
   り、該接着剤としてトリアセチルセルロース系フィルム
   を３０℃で１週間浸漬したとき１０％以上の重量増加を
   させる有機溶剤（ａ）を含有したポリビニルアルコール
   系樹脂水溶液を用いることを特徴とする偏光板の製造
   法。
2. 【請求項２】 有機溶剤（ａ）のポリビニルアルコール
   系樹脂水溶液中の含有量が０．０００１〜１０重量％で
   あることを特徴とする請求項１記載の偏光板の製造法。
3. 【請求項３】 有機溶剤（ａ）がヘキサン、ベンゼン、
   トルエン、キシレン、シクロヘキサンから選ばれる炭化
   水素またはケトン基、アルデヒド基、水酸基、カルボキ
   シル基、スルホシキド基、アミノ基、アミド基、エステ
   ル基、エーテル基のいずれかの官能基を有する化合物で
   あることを特徴とする請求項１または２記載の偏光板の
   製造法。
4. 【請求項４】 偏光フィルムがポリビニルアルコール系
   樹脂からなることを特徴とする請求項１〜３いずれか記
   載の偏光板の製造法。