WO2019022022A1 - 積層体 - Google Patents

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stretching
polarizer material
material film
laminate
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啓 眞島
貴道 猪股
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日本ゼオン株式会社
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    • B32B2307/514Oriented
    • B32B2307/516Oriented mono-axially

Definitions

  • the present invention relates to a laminate.
  • a polarizing plate provided with a polarizer and a protective film for protecting the polarizer is generally used.
  • thinner polarizing plates are also required.
  • materials such as polyvinyl alcohol generally used as a polarizer may shrink in the use environment of the display device, warpage due to such shrinkage may be a problem in a thin display device having a large area. Therefore, by employing a thin polarizer having a thickness of 10 ⁇ m or less, in addition to the reduction of the thickness of the display device due to the reduction of the thickness of the polarizer itself, the reduction of the occurrence of the warp as described above can be expected.
  • a polyvinyl alcohol-type resin layer is formed into a film, it is set as a laminated body by apply
  • a method of orienting a dichroic substance to make a colored laminate and drawing the colored laminate to obtain an optical film has been proposed.
  • Patent No. 4691205 Corresponding gazette: US Patent Application Publication No. 2012/057232 specification
  • a phase difference may generate
  • a protective film for protecting the polarizing plate may be separately prepared and may be attached to the polarizing plate.
  • a substrate film having a very wide width it is conceivable to prepare a substrate film having a very wide width and apply or stick a polarizer material (for example, polyvinyl alcohol material). If the width dimension of the material film is too large, there is a problem that production is difficult.
  • a polarizer material for example, polyvinyl alcohol material
  • an object of the present invention is to provide a layered product which can use a substrate film also as a protective film, and can manufacture efficiently a thin polarizing plate.
  • this inventor uses the polarizer material film drawn by predetermined draw ratio X, and the base film drawn by draw ratio Y smaller than X.
  • the present invention has been found out that the above problems can be solved by forming a laminate and setting the angle between the stretching direction of the polarizer material film and the stretching direction of the base film to less than 1 °. Therefore, according to the present invention, the following [1] to [9] are provided.
  • the draw ratio X of the polarizer material film is 1.5 or more and 5.5 or less
  • the thickness T2 of the polarizer material film is 20 ⁇ m or less when the laminate is subjected to free end uniaxial stretching at a draw ratio of 6.0 / X.
  • An angle ⁇ 2 between the stretching direction of the polarizer material film and the stretching direction of the base film is less than 1 °
  • the laminated body whose draw ratio Y of the said base film is smaller than the draw ratio X of the said polarizer material film.
  • the base film is a film comprising a cycloolefin resin
  • the cycloolefin resin comprises a cycloolefin polymer
  • the cycloolefin polymer is at least one selected from a hydride of a ring opening polymer of a norbornene monomer, an addition copolymer of a norbornene monomer and an ⁇ -olefin, and a hydride thereof;
  • the laminated body as described in any one of 5].
  • the substrate film is a film comprising a cycloolefin resin
  • the cycloolefin resin comprises a cycloolefin polymer
  • Polymer block [C] which is a main component
  • Block copolymer [D] consisting of The laminate according to any one of [1] to [5], which comprises a hydrogenated block copolymer hydride.
  • the phase difference developed in the substrate film can be reduced even after the step of stretching the laminate, and the occurrence of breakage can be prevented. It is also possible to provide a laminate that can be used as a protective film and that can efficiently produce a thin polarizing plate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the laminate of the present invention.
  • FIG. 2 is the figure which showed typically an example of the manufacturing process of the laminated body of this invention.
  • FIG. 3 is the figure which showed typically an example of the manufacturing process of the polarizing plate using the laminated body of this invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a polarizing plate produced using the laminate of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a polarizing plate produced using the laminate of the present invention.
  • a "long film” refers to a film having a length of 5 times or more, preferably 10 times or more of the width of the film, and is specifically
  • the term “rolls” refers to those having a length that allows them to be rolled up and stored or transported.
  • the upper limit of the ratio of the length to the width of the film is not particularly limited, and may be, for example, 100,000 times or less.
  • the Nz coefficient of the film is a value represented by [(nx-nz) / (nx-ny)] and can also be represented as [(Rth / Re) +0.5].
  • nx is the refractive index in the slow axis direction in the plane of the film (the maximum refractive index in the plane)
  • ny is the refractive index in the direction perpendicular to the slow axis in the plane of the film
  • nz is the refractive index in the thickness direction of the film
  • d is the thickness (nm) of the film.
  • the measurement wavelength is 590 nm, which is a typical wavelength in the visible light range.
  • FIG. 1 is an example of sectional drawing which shows the laminated body 10 of this invention typically.
  • the laminate 10 of the present invention is provided on a polarizer material film 11 stretched at a draw ratio X in one or more directions, and is provided on the polarizer material film, and X in one or more directions.
  • reference numeral 13 denotes an adhesive for bonding the polarizer material film 11 and the base film 12.
  • the laminate 10 of the present invention may be a material for producing a polarizing plate.
  • a polarizer material film is a film (film for polarizers) for manufacturing a polarizer.
  • the polarizer material film is preferably a film having a retardation Re1 in the in-plane direction of 10 nm or more and a thickness T1 of 40 ⁇ m or less.
  • the polarizer material film is obtained by stretching an unstretched film containing a polarizer material so that the retardation in the in-plane direction is 10 nm or more and the thickness is 40 ⁇ m or less.
  • a polarizer material film is a (stretched) film containing a polarizer material.
  • a film for obtaining a polarizer material film which has not been subjected to a stretching treatment to obtain a predetermined retardation and thickness (a non-stretched film containing a material of a polarizer), is a polarizer
  • a polarizer In order to distinguish from a material film, it may be called "raw film.”
  • the raw film is not necessarily limited as long as the object of the present invention can be achieved, but a film of polyvinyl alcohol resin is preferable in terms of cost performance.
  • the polyvinyl alcohol resin (hereinafter sometimes abbreviated as PVA) is not necessarily limited, but it is produced by saponifying polyvinyl acetate obtained by polymerizing vinyl acetate from the viewpoint of availability etc. It is preferred to use
  • the degree of polymerization of PVA is preferably in the range of 500 to 8000, and the degree of saponification is preferably 90% by mole or more, from the viewpoint of excellent stretchability and polarization performance of the obtained film.
  • the degree of polymerization is an average degree of polymerization measured in accordance with the description of JIS K 6726-1994
  • the degree of saponification is a value measured in accordance with the description of JIS K 6726-1994.
  • a more preferable range of the polymerization degree is 1000 to 6000, and more preferably 1500 to 4000.
  • a more preferable range of the degree of saponification is 95 mol% or more, more preferably 99 mol% or more.
  • PVA may be a copolymer or graft polymer of vinyl acetate and other copolymerizable monomers, as long as the effect of the present invention is not adversely affected.
  • the method of producing a raw film film of PVA is not particularly limited, and it can be produced by a known method.
  • a cast film is produced using a PVA solution in which PVA is dissolved in a solvent Method, wet film forming method (ejection in poor solvent), dry / wet film forming method, gel film forming method (PVA aqueous solution is once cooled and gelled, then the solvent is extracted and removed to obtain a raw film of PVA And any combination thereof, and any method such as a melt extrusion film forming method in which a solution of PVA containing a solvent is melted is used as a film forming solution.
  • the casting film forming method and the melt extrusion film forming method are preferable because a raw film of PVA having high transparency and little coloring is obtained, and the melt extrusion film forming method is more preferable.
  • the raw material film of PVA has a plasticizer such as polyhydric alcohol such as glycerin, which is added to the PVA in an amount of 0.01 to 100%, in order to improve mechanical physical properties and process passability during secondary processing. It is preferable to contain 30% by mass, and in order to improve handleability, film appearance, etc., a surfactant such as an anionic surfactant or a nonionic surfactant is 0.01 to 1% by mass with respect to PVA. It is preferable to contain.
  • the raw film of PVA is an antioxidant, an ultraviolet light absorber, a lubricant, a pH adjuster, inorganic fine particles, a coloring agent, an antiseptic agent, an anti-mildew agent, and the like, as needed, as long as the effects of the present invention are not impaired. It may further contain other components other than the components, such as polymer compounds and water.
  • the raw film of PVA can contain one or more of these other components.
  • the thickness of the raw film is preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 40 ⁇ m or less, still more preferably 30 ⁇ m or less, preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, still more preferably 15 ⁇ m or more.
  • the thickness of the raw film is at least the lower limit of the above range, it is possible to obtain a polarizing plate having a sufficiently high degree of polarization, and when it is below the upper limit of the above range, the bending resistance of the polarizing plate is effective. Can be enhanced.
  • the polarizer material film is obtained by subjecting a raw film to a stretching process.
  • the method of the stretching treatment include dry stretching and wet stretching. Since dry stretching is simpler in equipment and processes than wet stretching, a polarizer material film is preferably obtained by dry stretching.
  • stretching methods such as tenter stretching, float stretching, and hot roll stretching can be used.
  • the dry stretching refers to a method of stretching treatment in which a high temperature (for example, 100 ° C. or higher) gas atmosphere is used. Air can be mentioned as a gas used in dry stretching.
  • the conditions for the stretching when the raw film is stretched into a polarizer material film may be appropriately selected so as to obtain a desired polarizer material film.
  • the mode of stretching when the raw film is stretched to be a polarizer material film may be any mode such as uniaxial stretching or biaxial stretching.
  • the stretching direction is the longitudinal direction (direction parallel to the longitudinal direction of the long film), and the transverse direction (parallel to the width direction of the long film).
  • Direction and an oblique direction (direction that is neither vertical nor horizontal).
  • the draw ratio X at the time of drawing an original film to obtain a polarizer material film is 1.5 or more, preferably 2.0 or more, more preferably 2.5 or more, 5.5 or less, preferably 4 Or less, more preferably 3.5 or less. That is, the polarizer material film is a film drawn at a draw ratio X of 1.5 to 5.5, and preferably a film drawn at a draw ratio X of 2.0 to 4.5, More preferably, the film is drawn at a draw ratio X of 2.5 or more and 3.5 or less.
  • the draw ratio X is equal to or less than the upper limit value of the above range, occurrence of breakage can be prevented when the raw film is stretched to form a polarizer material film.
  • the draw ratio X is at least the lower limit of the above range, the draw ratio when drawing the laminate to obtain a polarizing plate can be lowered.
  • stretching of an original film is performed by extending
  • the stretching temperature at the time of dry-stretching the raw film to obtain a polarizer material film is preferably 100 ° C. or more, more preferably 110 ° C. or more, and preferably 150 ° C. or less, more preferably 140 ° C. or less .
  • a polarizer material film of uniform film thickness can be obtained.
  • the thickness T1 of the polarizer material film is preferably 40 ⁇ m or less, preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less, preferably 3 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more.
  • the thickness T1 of the polarizer material film is at least the lower limit of the above range, a polarizing plate having a sufficiently high degree of polarization can be obtained, and when it is at the upper limit of the above range, resistance to bending of the polarizing plate Can be effectively enhanced.
  • the shape and dimensions of the polarizer material film can be appropriately adjusted according to the desired application. From the viewpoint of production efficiency, the polarizer material film is preferably a long film.
  • the retardation Re1 in the in-plane direction of the polarizer material film is preferably 10 nm or more, more preferably 50 nm or more, still more preferably 100 nm or more, preferably 500 nm or less, more preferably 400 nm or less.
  • the retardation Re1 in the in-plane direction of the polarizer material film is equal to or more than the lower limit value of the above range, the draw ratio when drawing the laminate to form a polarizing plate is suppressed low, and the base material after the drawing treatment The phase difference of can be kept low.
  • the draw ratio can be lowered when the raw film is stretched to make a polarizer material film, It is possible to avoid problems such as the occurrence of wrinkles when the film is stretched alone.
  • the Nz coefficient of the polarizer material film is preferably 0.95 or more, more preferably 0.99 or more, preferably 1.5 or less, more preferably 1.4 or less. When the Nz coefficient is in the above range, a polarizer having a sufficient degree of polarization can be obtained.
  • Substrate film In the laminate of the present invention, a film stretched in one or more directions is used as a base film. In the specification of the present application, the film (before the stretching treatment) before obtaining the substrate film is also referred to as an “unstretched film” to distinguish it from the substrate film.
  • the thickness of the substrate film is preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, and on the other hand preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 30 ⁇ m or less.
  • the thickness of the substrate film is at least the lower limit of the above range, a laminate with a good bonding surface shape can be obtained, and by being below the upper limit of the above range, the laminate is stretched and polarized When a plate is obtained, the phase difference generated in the base film can be reduced.
  • the base film preferably has a retardation Re2 in the in-plane direction of 0 nm or more and 20 nm or less, which is generated when uniaxially stretched free end at 4.0 times a temperature condition of 50 ° C. to 120 ° C., 10 nm or less Is more preferred.
  • the retardation Re2 in the in-plane direction of the substrate film is within the above range, the substrate film still has a sufficiently low expression of retardation even after passing through a manufacturing process of a polarizing plate including a stretching treatment It can be done.
  • the base film is formed of a resin.
  • resin which forms a substrate film.
  • the base film is preferably a film composed of at least one selected from cycloolefin resin, amorphous polyester resin, polyolefin resin, and acrylic resin, and more preferably a film composed of cycloolefin resin.
  • the cycloolefin resin forming the base film includes a cycloolefin polymer, and the cycloolefin polymer is a hydride of a ring opening polymer of a norbornene monomer, an addition copolymer of a norbornene monomer and an ⁇ -olefin And its hydride is preferable.
  • a cycloolefin polymer an addition copolymer of a norbornene monomer and an ⁇ -olefin, and a hydrogenated product thereof are preferable from the viewpoint that a retardation is hardly expressed even when stretched.
  • a cycloolefin type polymer is included,
  • the cycloolefin type polymer is a polymer block [A] which has repeating unit [I] derived from an aromatic vinyl compound as a main component
  • hydrogen Preferred are those made of hydrogenated block copolymer and the like.
  • the substrate film preferably contains a plasticizer and / or a softener (either one or both of the plasticizer and the softener).
  • a plasticizer and / or a softener either one or both of the plasticizer and the softener.
  • plasticizer and the softener those which can be uniformly dissolved or dispersed in the resin forming the base film can be used.
  • specific examples of the plasticizer and the softener include an ester-based plasticizer composed of a polyhydric alcohol and a monovalent carboxylic acid (hereinafter referred to as "polyhydric alcohol ester-based plasticizer"), and a polyvalent carboxylic acid and a monovalent Ester-based plasticizers such as ester-based plasticizers (hereinafter referred to as "polyvalent carboxylic acid ester-based plasticizers") consisting of alcohols, and phosphoric acid ester-based plasticizers, carbohydrate ester-based plasticizers, and other polymer softeners Can be mentioned.
  • Ethylene glycol glycerol, and trimethylol propane are preferable.
  • polyhydric alcohol ester-based plasticizers examples include ethylene glycol ester-based plasticizers, glycerin ester-based plasticizers, and other polyhydric alcohol ester-based plasticizers.
  • polyvalent carboxylic acid ester-based plasticizers examples include dicarboxylic acid ester-based plasticizers and other polyvalent carboxylic acid ester-based plasticizers.
  • phosphoric acid ester plasticizers include phosphoric acid alkyl esters such as triacetyl phosphate and tributyl phosphate; phosphoric acid cycloalkyl esters such as tricyclophenyl phosphate and cyclohexyl phosphate; triphenyl phosphate and tricresyl phosphate And phosphoric acid aryl esters.
  • carbohydrate ester plasticizers include glucose pentaacetate, glucose pentapropionate, glucose pentabutyrate, sucrose octaacetate, sucrose octabenzoate and the like, among which sucrose octaacetate is more preferred. preferable.
  • polymer softener examples include aliphatic hydrocarbon polymers, alicyclic hydrocarbon polymers, polyethyl acrylate, polymethyl methacrylate, methyl methacrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate.
  • Acrylic polymers such as polymers, copolymers of methyl methacrylate, methyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate; vinyl polymers such as polyvinyl isobutyl ether, poly N-vinyl pyrrolidone, etc.
  • polystyrene poly 4- Styrene-based polymers such as hydroxystyrene; polyesters such as polybutylene succinate, polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate; polyethers such as polyethylene oxide and polypropylene oxide; polyamides, polyurethanes, polyureas and the like.
  • aliphatic hydrocarbon polymers include low molecular weight polymers such as polyisobutylene, polybutene, poly-4-methylpentene, poly-1-octene, ethylene / ⁇ -olefin copolymer, and their hydrides; polyisoprene And low molecular weight products such as polyisoprene-butadiene copolymer and the hydrides thereof.
  • the aliphatic hydrocarbon-based polymer preferably has a number average molecular weight of 300 to 5,000, from the viewpoint of easy dissolution or dispersion in the cycloolefin resin uniformly.
  • polymer softeners may be homopolymers consisting of one type of repeating unit or copolymers having a plurality of repeating structures. In addition, two or more of the above polymers may be used in combination.
  • plasticizer and / or softener As the plasticizer and / or softener, ester plasticizers, aliphatic hydrocarbon polymers and mixtures thereof are preferable.
  • the proportion of the plasticizer and / or the softener (hereinafter also referred to as “plasticizer etc.”) in the base film is preferably 0.2 parts by weight or more, more preferably 100 parts by weight of the resin forming the base film. Is 0.5 parts by weight or more, still more preferably 1.0 part by weight or more, and preferably 40 parts by weight or less, more preferably 30 parts by weight or less.
  • the substrate film may contain optional components in addition to the resin and the plasticizer.
  • optional components include stabilizers such as antioxidants, ultraviolet light absorbers, light stabilizers, etc .; resin modifiers such as lubricants; colorants such as dyes and pigments; and antistatic agents.
  • stabilizers such as antioxidants, ultraviolet light absorbers, light stabilizers, etc .
  • resin modifiers such as lubricants
  • colorants such as dyes and pigments
  • antistatic agents can be used singly or in combination of two or more kinds, and the compounding amount thereof is appropriately selected as long as the object of the present invention is not impaired.
  • the base film forms a film (hereinafter, also referred to as a “resin composition”) containing a component (a resin and a component to be added as necessary) for forming the base film into a film by any forming method. After molding to produce an unstretched film, it can be produced by stretching the unstretched film.
  • a resin composition containing a component (a resin and a component to be added as necessary) for forming the base film into a film by any forming method.
  • melt extrusion molding is mentioned.
  • the melt extrusion process is a method of melting a resin composition by an extruder, extruding into a film form from a T die attached to the extruder, bringing the extruded film into close contact with one or more cooling rolls, shaping and taking it out It can be done by Molding conditions in melt extrusion molding can be appropriately set in accordance with conditions such as the composition and molecular weight of the resin composition to be used.
  • the thickness of the unstretched film can be appropriately set according to the purpose of use and the like.
  • the thickness of the unstretched film is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 15 ⁇ m or more, and one of them is preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less.
  • the unstretched film can be wound into a roll and subjected to the next stretching step, or can be subjected to a stretching step continuous to the melt extrusion step.
  • the conditions for stretching when the unstretched film is stretched into a base film can be appropriately selected so as to obtain a desired base film.
  • the mode of stretching when the unstretched film is stretched to be a base film may be any mode such as uniaxial stretching, biaxial stretching and the like.
  • the stretching direction is the longitudinal direction (direction parallel to the longitudinal direction of the long film), and the transverse direction (parallel to the width direction of the long film).
  • Direction and an oblique direction (direction that is neither vertical nor horizontal).
  • an angle ⁇ 2 between the stretching direction of the polarizer material film and the stretching direction of the base film is less than 1 °.
  • the stretching direction in which the stretching ratio is larger is taken as the stretching direction of the film.
  • the draw ratio Y when drawing the unstretched film to make a base film is smaller than the draw ratio when drawing the raw film to make a polarizer material film.
  • the draw ratio Y is larger than the draw ratio X, the base film is broken when the laminate is drawn to 6.0 / X times.
  • the draw ratio Y is preferably 1.1 or more, more preferably 1.2 or more, preferably 5.0 or less, more preferably 4.0 or less.
  • the method for producing a laminate comprises the steps (a) of stretching a raw material film in one or more directions to obtain a polarizer material film, the steps of stretching an unstretched film to obtain a substrate film (h), and polarization And b) providing a base film layer on the base material film to obtain a laminate.
  • FIG. 2 is the schematic which shows typically an example of the manufacturing apparatus 200 which provides the base film 12 on the polarizer material film 11, and manufactures the laminated body 10. As shown in FIG.
  • the manufacturing apparatus 200 includes feeding devices 201 and 202, stretching devices 204 and 206, a bonding device 205, and a winding device 203.
  • the raw material film 1 fed out from the delivery device 201 is conveyed to the stretching device 204, and is stretched by the stretching device 204 to obtain the polarizer material film 11 (step (a)) ).
  • the unstretched film 2 fed from the feeding device 202 is conveyed to the stretching device 206, and is stretched by the stretching device 206 to obtain the base film 12 (step (h)).
  • the polarizer material film 11 is conveyed to the bonding device 205, and the adhesive 13 is applied as needed by the bonding device 205, and the laminate film 10 is obtained by bonding to the base film 12. (Step (b)).
  • the manufactured laminate 10 can be taken up by a take-up device 203, formed into a roll, and subjected to a further process.
  • the adhesive is an optional component.
  • coating an adhesive agent to a base film in process (b) you may bond together with a polarizer material film. It is preferable to apply an adhesive between the polarizer material film and the base film, because problems such as peeling between the two films can be prevented, but it is preferable to use a polarizer material film without using an adhesive. An adhesive may not be used if sufficient adhesion with the substrate film can be obtained.
  • the stretching process of the raw film in step (a) is [2. It is preferable to carry out by the conditions and method (the method of the extending
  • the stretching process of the base film in the step (h) is [4. Method for Producing a Base Film] It is preferable to carry out under the conditions and method (method of stretching treatment, mode of stretching, stretching ratio, stretching temperature) described in the section of the section.
  • the stretching treatment in the step (a) and the stretching treatment in the step (h) are performed such that the angle ⁇ 2 between the stretching direction of the base film and the stretching direction of the polarizer material film is less than 1 °.
  • ⁇ 2 is 1 ° or more, variations easily occur in the absorption axis direction of the polarizer.
  • the angle ⁇ 2 is preferably less than 0.5 °, and more preferably 0 °.
  • the allowable error of the angle ⁇ 2 is usually in the range of ⁇ 0.5 °, more preferably in the range of ⁇ 0.3 °.
  • Adhesive ethylene adhesive such as ethylene-styrene copolymer, acrylic ester adhesive such as ethylene-methyl (meth) acrylate copolymer, ethylene- (meth) acrylate copolymer, etc. It can be used.
  • the surface of the base film to be attached to the polarizer material film may be subjected to an easy adhesion treatment such as corona treatment, saponification treatment, primer treatment, anchor coating treatment and the like.
  • the laminate 10 of the present invention may be a material for producing a polarizing plate.
  • the laminate is treated as a polarizing plate after being subjected to treatments such as stretching treatment and dyeing treatment.
  • the method for producing a polarizing plate includes the steps (a) and (b) described above, and the step (c) of stretching the laminate obtained through the steps in one or more directions.
  • the manufacturing method of a polarizing plate may include the process (d) of dyeing
  • the manufacturing method of a polarizing plate may further include an optional step. As an example of the optional step, after step (c), a step (e1) of bonding a protective film to the polarizer material film directly or through an adhesive, and providing a pressure-sensitive adhesive layer on the polarizer material film A process (e2) is mentioned.
  • the polarizing plate can be manufactured, for example, by the manufacturing apparatus shown in FIG. FIG. 3: is the schematic which showed typically an example of the manufacturing apparatus 300 which manufactures the polarizing plate 100 by performing the extending
  • the manufacturing apparatus 300 includes delivery devices 301 and 307, processing devices 302 to 305, drying devices 306 and 309, a bonding device 308, and a winding device 310.
  • the laminate 10 fed from the feeding device 301 is transported to the processing devices 302 to 305 and subjected to processing such as dyeing (step (d)) and stretching (step (c)). .
  • processing such as dyeing (step (d)) and stretching (step (c)).
  • the laminate after these treatments is dried by the drying device 306, the polarizing plate 100 is obtained.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a polarizing plate 100 obtained using the laminate of the present invention.
  • the base film 112 is laminated on one surface (upper surface in the drawing) of the polarizer material film 111.
  • 113 is an adhesive.
  • the polarizing plate 100 shown in FIG. 4 can be used as a polarizing plate as it is, even if a protective film is laminated on the surface (lower side in the drawing) of the polarizer material film 111 on which the base film 112 is not laminated. Good.
  • the polarizing plate 100 is conveyed to the laminating device 308, and the non-laminated side of the substrate film 112 of the polarizer material film 111
  • the surface is coated with an adhesive and attached to the protective film 115 delivered from the delivery device 307 to obtain a polarizing plate 120 including the protective film 115 (step (e1)).
  • the manufactured polarizing plate 120 can be taken up by a take-up device 310, formed into a roll, and subjected to a further process.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a polarizing plate 120 provided with a protective film 115.
  • the base film 112 is laminated on one side (upper side in the figure) of the polarizer material film 111, and the other side of the polarizer material film 111
  • a protective film 115 is laminated on the lower side of the drawing.
  • 113 and 114 are adhesives.
  • the adhesive for bonding the protective film to the polarizer material film may be the same as the adhesive for bonding the base film to the polarizer material film.
  • the stretch ratio at the time of producing a polarizing plate by wet stretching using the laminate of the present invention is preferably 1.2 or more, more preferably 1.5 or more, preferably 5.0 or less, more preferably 4.0. It is below.
  • the draw ratio of the laminate is not more than the upper limit value of the above range, the expression of retardation of the substrate film is lowered even after passing through the manufacturing process of the polarizing plate including the drawing treatment, and the generation of breakage of the polarizing plate is prevented.
  • the stretching ratio is at least the lower limit of the above range, a polarizing plate having sufficient polarization performance can be obtained.
  • the stretching temperature of the laminate is not particularly limited.
  • the specific stretching temperature is preferably 50 ° C. or more, more preferably 55 ° C. or more, particularly preferably 60 ° C. or more, preferably 160 ° C. or less.
  • the temperature is more preferably 120 ° C. or less, particularly preferably 110 ° C. or less.
  • the range of the stretching temperature is preferably either dry stretching or wet stretching, but is particularly preferred in the case of wet stretching.
  • the stretching process of the laminate is a process including stretching in at least one direction, and may include stretching in only one direction, or may include stretching in two or more directions.
  • uniaxial stretching is preferable, free end uniaxial stretching is more preferable, and free end uniaxial stretching in the longitudinal direction is particularly preferable.
  • the stretching is performed such that the stretching magnification of the stretching falls within the predetermined stretching magnification range.
  • the stretching is performed such that the product of the stretching ratio of each stretching falls within the range of the predetermined stretching ratio.
  • the stretching may be performed simultaneously or sequentially.
  • the thickness T2 of the polarizer material film after the laminate stretching is 20 ⁇ m or less, preferably 15 ⁇ m or less, and preferably 1 ⁇ m or more. And 3 ⁇ m or more are more preferable.
  • X is a draw ratio at the time of extending
  • the laminate of the present invention has a stretched polarizer material film and a stretched substrate film. That is, when manufacturing a polarizing plate using the laminated body of this invention, since what was beforehand extended
  • a stretched polarizer material film is used in advance, when laminating a base film to form a laminate, as when using an unstretched polarizer material film A substrate film having a very wide width is not necessary, and the polarizing plate can be manufactured efficiently.
  • a base film can be used also as a protective film, and the laminated body which can manufacture a thin polarizing plate efficiently can be provided.
  • the angle ⁇ 2 between the stretching direction of the polarizer material film and the stretching direction of the substrate film is less than 1 °, and the stretching ratio of the substrate film is smaller than the stretching ratio of the polarizer material film Since it is set, the warpage of the polarizing plate can be reduced.
  • the hydrogenation rate of the block copolymer hydride was calculated by 1 H-NMR spectrum or GPC analysis.
  • the region having a hydrogenation rate of 99% or less was calculated by measuring 1 H-NMR spectrum, and the region exceeding 99% was calculated by GPC analysis from the ratio of peak areas by a UV detector and an RI detector.
  • Re and Rth were measured using a retardation measurement apparatus (product name “Axoscan” manufactured by Axometric Corporation) at a wavelength of 590 nm, and the Nz coefficient was determined based on them.
  • the measurement sample of retardation Re2 is the same base film (for example, base film A in the case of Example 1) as that used for manufacturing of a laminate, under the same temperature conditions as the time of polarizing plate formation (however, Example 6 was prepared by uniaxially stretching free end at a draw ratio of 4.0 times at 110 ° C.).
  • the thickness before and after stretching of the raw film, the thickness of the base film, and the thickness of each layer contained in the polarizing plate were measured by the following methods. After cutting the polarizing plate using a microtome, its cross section was observed using a TEM. The size in the thickness direction was measured at five locations, and the average of the measured values was adopted as the thickness.
  • Example 1 (1-1) Production of Substrate Film (1-1-1) Production of Polymer X
  • 25 parts of styrene monomer is polymerized in the first step
  • 30 parts of styrene monomer and 25 parts of isoprene monomer are polymerized in the second step
  • 20 parts of styrene monomer is polymerized in the third step to obtain a block copolymer [D1], and then the block copolymer is obtained.
  • the coalesced was hydrogenated to synthesize block copolymer hydride [E1].
  • Mw of the block copolymer hydride [E1] was 84,500, Mw / Mn was 1.20, and the hydrogenation rate of the main chain and the aromatic ring was almost 100%.
  • 100 parts of block copolymer hydride [E1], pentaerythrityl tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (manufactured by Matsubara Sangyo Co., Ltd.) as an antioxidant
  • 0.1 parts of the name "Songnox 1010” was melt-kneaded and blended, it was pelletized to obtain a polymer X for molding.
  • the base film A is obtained by stretching the unstretched film A at a stretching temperature of 130 ° C. in the longitudinal direction at a stretching ratio of 2.0 using a longitudinal uniaxial stretching machine. (Longitudinal uniaxial stretching).
  • the thickness of the base film A was 13 ⁇ m, and the in-plane retardation was 2 nm.
  • An unstretched polyvinyl alcohol film (average polymerization degree about 2400, saponification degree 99.9 mol%, thickness 20 ⁇ m, hereinafter also referred to as “PVA 20”) is used as a raw film. It was. The raw film was dry stretched at a stretching temperature of 130 ° C. in the longitudinal direction at a stretching ratio of 3.0 using a longitudinal uniaxial stretching machine to obtain a polarizer material film.
  • the thickness T1 of the polarizer material film was 12 ⁇ m, Re1 was 345 nm, and the Nz coefficient was 1.0.
  • the angle between the stretching direction of the base film and the stretching direction of the polarizer material film was 0 °.
  • the stretching direction in the first stretching process and the second process was both longitudinal.
  • the laminate after the second stretching treatment was dried at 70 ° C. for 5 minutes in a dryer to obtain a polarizing plate.
  • the thickness of the base film and the retardation Re2 of the polarizing plate, and the thickness T2 of the polarizer material film were measured, and are shown in Table 1 together with the evaluation results of warpage and stretchability.
  • Example 2 Using the base film B obtained in the following (2-1) instead of the base film A, replacing the polarizer material film obtained in the (1-2) with the following (2-2) The polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the polarizer material film obtained in the above was used, and that the laminate was stretched such that the total stretching ratio in (1-4) is 4.0. It manufactured and evaluated similarly to Example 1, and the result was shown in Table 1.
  • An unstretched polyvinyl alcohol film (average polymerization degree about 2400, saponification degree 99.9 mol%, thickness 30 ⁇ m, hereinafter also referred to as “PVA 30”) is used as a raw film. It was.
  • the raw film (PVA 30) was stretched at a stretching temperature of 130 ° C. in the longitudinal direction at a stretching ratio of 1.5 using a longitudinal uniaxial stretching machine to obtain a polarizer material film.
  • the thickness T1 of the polarizer material film was 24 ⁇ m, Re1 was 345 nm, and the Nz coefficient was 1.0.
  • Example 3 instead of the polarizer material film obtained in (1-2), the polarizer material film obtained in (3-2) below was used, and the total stretch ratio in (1-4) is 1 A polarizing plate was produced in the same manner as in Example 1 except that the laminate was stretched to be .2 and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 A polarizing plate was manufactured in the same manner as Example 1, except that the base film D obtained in (4-1) below was used instead of the base film A obtained in (1-1). The evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • Example 5 A polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the base film E obtained in (5-1) below was used instead of the base film A obtained in (1-1). The evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
  • the base film E is obtained by stretching the unstretched film E at a stretching temperature of 130 ° C. in the longitudinal direction at a stretching ratio of 2.0 using a longitudinal uniaxial stretching machine. (Longitudinal uniaxial stretching).
  • the thickness of the base film E was 13 ⁇ m, and the in-plane retardation was 2 nm.
  • Example 6 A polarizing plate was produced by the following method, evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
  • (6-1) Production of Base Film F An acrylic resin (Sumipex HT55X, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was supplied to a hot melt extruded film molding machine equipped with a T-die. The acrylic resin was formed into a film by extruding the acrylic resin from the T die and winding it on a roll at a take-up speed of 4 m / min. As a result, a long unstretched film F (thickness 25 ⁇ m) made of an acrylic resin was obtained.
  • the unstretched film F is used in place of the unstretched film A obtained in (1-1-2), and the unstretched film F is stretched in the longitudinal direction at a stretching temperature of 130 ° C. using a longitudinal uniaxial stretching machine. It extended
  • the thickness of the base film F was 19 ⁇ m, and the in-plane retardation was 2 nm.
  • Comparative Example 1 (C1-1) Production of Base Film C1
  • the unstretched film A obtained in (1-1-2) was stretched at a stretching temperature of 130 ° C. in the longitudinal direction at a stretching ratio of 3.5 using a longitudinal uniaxial stretching machine. It extended
  • the thickness of the base film C1 was 13 ⁇ m, and the in-plane retardation was 3 nm.
  • Comparative Example 2 (C2-3) Production of Laminate A polyvinyl alcohol (PVA) layer was formed on the surface of the base film C2 by the following procedure to produce a laminate.
  • a substrate film C2 a substrate film (200 ⁇ m thick) of a continuous web of amorphous polyethylene terephthalate (amorphous PET, glass transition temperature: 75 ° C.) obtained by copolymerizing 6 mol% of isophthalic acid was used.
  • An aqueous solution obtained by dissolving PVA powder having a degree of polymerization of 1,000 or more, a degree of saponification of 99% or more, and a glass transition temperature of 80 ° C. in water to obtain a concentration of 4 to 5% Using.
  • the PVA aqueous solution is applied to one surface of the base film C2 and dried at a temperature of 50 to 60 ° C. to form a PVA layer on the surface of the base film C2 to form “PVA layer” / “base film C2
  • the laminated body which has "" of the layer structure was obtained.
  • the PVA layer is formed by coating and drying of a PVA aqueous solution, but the thickness and the phase difference in the in-plane direction of the layer can be compared with “thickness T1 after stretching” and “Re1 after stretching”. It indicated in the column of ".”
  • (C2-4) Production of Polarizing Plate The laminate obtained in (C2-3) was subjected to a stretching apparatus installed in an oven set at a stretching temperature environment of 130 ° C., so that the stretching ratio was 1.8 times.
  • Free end uniaxial stretching (first stretching process).
  • the laminate after the first stretching treatment was subjected to a dyeing treatment in which the laminate was immersed in a dyeing solution containing iodine and potassium iodide.
  • the laminate after the dyeing process is subjected to a stretching device installed in a processing device set to a boric acid aqueous solution containing boric acid and potassium iodide at 65 ° C., so that the draw ratio becomes 3.3 times. Stretching was performed on the end uniaxial axis (second stretching).
  • the stretching direction was the longitudinal direction in both the first stretching process and the second stretching process.
  • the laminate after the second stretching treatment is taken out of the aqueous boric acid solution, and boric acid attached to the surface of the 3 ⁇ m-thick PVA layer formed on the amorphous PET substrate is washed with aqueous potassium iodide solution, and then heated to 60 ° C. It dried by the drying process by the warm air, and obtained the polarizing plate.
  • the thickness of the base film and the retardation Re2 of the polarizing plate, and the thickness T2 of the PVA layer were measured, and are shown in Table 2 together with the evaluation results of stretchability and warpage.
  • amorphous PET means amorphous polyethylene terephthalate.
  • the base film is a protective film It can also be seen that it can be used as well and that thin polarizers can be produced efficiently.

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Abstract

一以上の方向に延伸された偏光子材料フィルムと、前記偏光子材料フィルムの上に設けられる、一以上の方向に延伸された基材フィルムと、を有する積層体であって、前記偏光子材料フィルムの延伸倍率Xが、1.5以上5.5以下であり、前記積層体を延伸倍率6.0/X倍で自由端一軸延伸した際の、前記偏光子材料フィルムの厚みT2が20μm以下であり、前記偏光子材料フィルムの延伸方向と、前記基材フィルムの延伸方向とのなす角度θ2が1°未満であり、前記基材フィルムの延伸倍率Yが前記偏光子材料フィルムの延伸倍率Xよりも小さい、積層体。

Description

積層体
 本発明は、積層体に関する。
 液晶表示装置及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表示装置としては、従来から、表示面積が大きく、重量が軽く、且つ厚みが薄いものが求められている。そのため、表示装置を構成するパネルも、従来から薄いものが求められている。
 表示装置には、偏光子及び偏光子を保護する保護フィルムを備える偏光板が一般的に用いられる。厚みの薄い表示装置を構成するために、偏光板も、より薄いものが求められている。特に、偏光子として一般的に用いられるポリビニルアルコール等の材料は、表示装置の使用環境において収縮することがあるため、薄く面積が大きい表示装置においては、そのような収縮による反りが問題となりうる。したがって、厚み10μm以下といった薄い偏光子を採用することにより、偏光子の厚みの低減自体による表示装置の厚みの低減に加え、前述のような反りの発生の低減も期待できる。
 ところが、従来の製造方法により、そのような厚みの薄いポリビニルアルコールの偏光子を製造しようとした場合、偏光子の溶断が頻発する。このような、偏光子の溶断を防ぎ、且つ薄い偏光子を含む偏光板を製造する方法として、いくつかの方法が提案されている。例えば特許文献1では、未延伸高密度ポリエチレン製の基材フィルムに未延伸ポリビニルアルコール系フィルムを貼りつけて積層体とし、当該積層体を延伸処理した後に、基材フィルムを剥離して、ポリビニルアルコール系フィルムを得る方法が提案されている。
 また、特許文献2では、非晶質エステル系熱可塑性樹脂基材に、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。
特表2016-505404号公報(対応公報:米国特許出願公開第2016/084990号明細書) 特許第4691205号公報(対応公報:米国特許出願公開第2012/057232号明細書)
 特許文献1及び2に記載の方法により薄い偏光板を製造する場合、積層体を高い延伸倍率で延伸することに起因して、延伸処理後の基材フィルムにおいて位相差が発生することがある。そのような場合に、基材フィルムをそのまま偏光板保護フィルムとして使用することは難しく、剥離して廃棄することになるため、無駄になる材料が発生する。さらに、偏光板を保護するための保護フィルムを別途用意して、偏光板に貼り付ける作業が生じうる。
 また、十分な幅の薄型の偏光板を得るには、幅寸法のきわめて広い基材フィルムを用意して、偏光子の材料(例えばポリビニルアルコール材料)を塗布又は貼り付けることが考えられるが、基材フィルムの幅寸法が大きくなりすぎると、生産が困難であるという問題がある。
 従って、本発明は、基材フィルムを保護フィルムとしても用いることができ、かつ、厚みの薄い偏光板を効率的に製造することができる積層体を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するために検討を行った結果、本発明者は、所定の延伸倍率Xで延伸された偏光子材料フィルムと、Xよりも小さい延伸倍率Yで延伸された基材フィルムとを用いて積層体とし、偏光子材料フィルムの延伸方向と基材フィルムの延伸方向とのなす角を1°未満とすることにより、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成した。
 従って、本発明によれば、下記〔1〕~〔9〕が提供される。
 〔1〕 一以上の方向に延伸された偏光子材料フィルムと、前記偏光子材料フィルムの上に設けられる、一以上の方向に延伸された基材フィルムと、を有する積層体であって、
 前記偏光子材料フィルムの延伸倍率Xが、1.5以上5.5以下であり、
 前記積層体を延伸倍率6.0/X倍で自由端一軸延伸した際の、前記偏光子材料フィルムの厚みT2が20μm以下であり、
 前記偏光子材料フィルムの延伸方向と、前記基材フィルムの延伸方向とのなす角度θ2が1°未満であり、
 前記基材フィルムの延伸倍率Yが前記偏光子材料フィルムの延伸倍率Xよりも小さい、積層体。
 〔2〕 前記偏光子材料フィルムが、乾式延伸により得られた偏光子材料フィルムである、〔1〕に記載の積層体。
 〔3〕 前記偏光子材料フィルムのNz係数が0.95以上1.5以下である〔1〕または〔2〕に記載の積層体。
 〔4〕 前記基材フィルムの50℃~120℃の温度条件下で4.0倍に自由端一軸延伸した際に発生する面内方向の位相差Re2が、0nm以上20nm以下である、〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載の積層体。
 〔5〕 前記基材フィルムが、シクロオレフィン樹脂、非晶質ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種からなるフィルムである、〔1〕~〔4〕のいずれか一項に記載の積層体。
 〔6〕 前記基材フィルムがシクロオレフィン樹脂からなるフィルムであり、
 前記シクロオレフィン樹脂が、シクロオレフィン系ポリマーを含み、
 前記シクロオレフィン系ポリマーが、ノルボルネン系モノマーの開環重合体の水素化物、ノルボルネン系モノマーとα-オレフィンとの付加共重合体及びその水素化物から選ばれる少なくとも1種からなる、〔1〕~〔5〕のいずれか一項に記載の積層体。
 〔7〕 前記基材フィルムがシクロオレフィン樹脂からなるフィルムであり、
 前記シクロオレフィン樹脂がシクロオレフィン系ポリマーを含み、
 前記シクロオレフィン系ポリマーが、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からなる、〔1〕~〔5〕のいずれか一項に記載の積層体。
 〔8〕 前記基材フィルムが、可塑剤及び/又は軟化剤を含有する、〔1〕~〔7〕のいずれか一項に記載の積層体。
 〔9〕 前記可塑剤及び/又は軟化剤が、エステル系可塑剤、脂肪族炭化水素ポリマー又はこれらの混合物である、〔8〕に記載の積層体。
 本発明の積層体を延伸して得られる偏光板では、積層体を延伸する工程を経た後でも基材フィルムに発現する位相差を小さくし、破断の発生を防止しうるので、基材フィルムを保護フィルムとしても用いることができ、かつ、厚みの薄い偏光板を効率的に製造することができる積層体を提供することができる。
図1は、本発明の積層体の一例を模式的に示した断面図である。 図2は、本発明の積層体の製造工程の一例を模式的に示した図である。 図3は、本発明の積層体を用いた偏光板の製造工程の一例を模式的に示した図である。 図4は、本発明の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は、本発明の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。
 以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施してもよい。
 なお、本願において、「長尺状」のフィルムとは、フィルムの幅に対して、5倍以上の長さを有するものをいい、好ましくは10倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するものをいう。フィルムの幅に対する長さの割合の上限は、特に限定されないが、例えば100,000倍以下としうる。
 本願において、フィルムの面内方向の位相差Re及び厚み方向の位相差Rthは、式Re=(nx-ny)×d及びRth=[{(nx+ny)/2}-nz]×dに従って算出する。またフィルムのNz係数は、[(nx-nz)/(nx-ny)]で表される値であり、[(Rth/Re)+0.5]とも表しうる。ここで、nxは、フィルムの面内の遅相軸方向の屈折率(面内の最大屈折率)であり、nyは、フィルムの面内の遅相軸に垂直な方向の屈折率であり、nzは、フィルムの厚み方向の屈折率であり、dは、フィルムの厚み(nm)である。測定波長は、別に断らない限り、可視光領域の代表的な波長である590nmとする。
 〔1.積層体の概要〕
 図1は、本発明の積層体10を模式的に示す断面図の一例である。図1に示すように、本発明の積層体10は、一以上の方向に延伸倍率Xで延伸された偏光子材料フィルム11と、偏光子材料フィルムの上に設けられ、一以上の方向にXよりも小さい延伸倍率Yで延伸された基材フィルム12と、を有する。図1において、13は偏光子材料フィルム11と基材フィルム12とを接着する接着剤である。
 本発明の積層体10は、偏光板を製造するための材料としうる。
 〔2.偏光子材料フィルム〕
 偏光子材料フィルムは、偏光子を製造するためのフィルム(偏光子用フィルム)である。本発明において、偏光子材料フィルムは、面内方向の位相差Re1が10nm以上であり、かつ、厚みT1が40μm以下のフィルムであることが好ましい。偏光子材料フィルムは、偏光子の材料を含む未延伸のフィルムを、面内方向の位相差が10nm以上で、厚みが40μm以下となるように延伸処理することにより得られる。偏光子材料フィルムは偏光子の材料を含む(延伸)フィルムである。本願においては、偏光子材料フィルムを得るためのフィルムであって、所定の位相差及び厚みとするための延伸処理に供していないもの(偏光子の材料を含む未延伸のフィルム)を、偏光子材料フィルムと区別するために、「原反フィルム」という場合がある。
 本発明において原反フィルムは、本発明の目的を達成し得るものであれば必ずしも限定されないが、コストパフォーマンスの高さより、ポリビニルアルコール樹脂のフィルムが好ましい。
 本発明において、ポリビニルアルコール樹脂(以下、PVAと略称する事がある。)は必ずしも限定されないが、入手性などより、酢酸ビニルを重合して得られるポリ酢酸ビニルをけん化することにより製造されたものを使用するのが好ましい。PVAは、延伸性や得られるフィルムの偏光性能などが優れるという観点より、重合度は500~8000の範囲にあることが好ましく、けん化度は90モル%以上であることが好ましい。ここで重合度とは、JIS K6726-1994の記載に準じて測定される平均重合度であり、けん化度とは、JIS K6726-1994の記載に準じて測定した値である。重合度のより好ましい範囲は1000~6000、さらに好ましくは1500~4000である。けん化度のより好ましい範囲は95モル%以上、さらに好ましくは99モル%以上である。PVAは、本発明の効果に悪影響がない限り、酢酸ビニルと共重合可能な他のモノマーとの共重合体、あるいはグラフト重合体であってもよい。
 本発明において、PVAの原反フィルムの製法は特に限定されず、公知の方法により製造することができ、例えば、PVAを溶剤に溶解したPVA溶液を製膜原液として使用して、流延製膜法、湿式製膜法(貧溶媒中への吐出)、乾湿式製膜法、ゲル製膜法(PVA水溶液を一旦冷却ゲル化した後、溶媒を抽出除去し、PVAの原反フィルムを得る方法)、およびこれらの組み合わせによる方法や、溶剤を含有するPVAを溶融したものを製膜原液として行う溶融押出製膜法など、任意の方法を採用することができる。これらの中でも、流延製膜法、および溶融押出製膜法が、透明性が高く着色の少ないPVAの原反フィルムが得られることから好ましく、溶融押出製膜法がより好ましい。
 本発明において、PVAの原反フィルムは、機械的物性や二次加工時の工程通過性などを改善するために、グリセリン等の多価アルコールなどの可塑剤を、PVAに対して0.01~30質量%含有する事が好ましく、また取り扱い性やフィルム外観などを改善するため、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤などの界面活性剤を、PVAに対して0.01~1質量%含有することが好ましい。
 PVAの原反フィルムは、本発明の効果を妨げない範囲で必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、pH調整剤、無機物微粒子、着色剤、防腐剤、防黴剤、上記した成分以外の他の高分子化合物、水分などの他の成分を更に含んでいてもよい。PVAの原反フィルムはこれらの他の成分の1種または2種以上を含むことができる。
 原反フィルムの厚みは、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、更に好ましくは30μm以下であり、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、更に好ましくは15μm以上である。原反フィルムの厚みが、前記範囲の下限値以上であることにより十分に高い偏光度を有する偏光板を得ることができ、前記範囲の上限値以下であることにより偏光板の曲げに対する耐性を効果的に高めることができる。
 偏光子材料フィルムは、原反フィルムを、延伸処理することにより得られる。延伸処理の方法としては、乾式延伸、及び湿式延伸等が挙げられる。乾式延伸は湿式延伸に比べ設備や工程が簡素であるため、偏光子材料フィルムとしては、乾式延伸により得られるものが好ましい。乾式延伸としては、テンター延伸、フロート延伸、熱ロール延伸などの延伸方法を用いることが出来る。乾式延伸とは、高温(例えば100℃以上)の気体雰囲気下で延伸する延伸処理の方法をいう。乾式延伸で用いる気体としては空気が挙げられる。
 原反フィルムを延伸して偏光子材料フィルムとする際の延伸の条件は、所望の偏光子材料フィルムが得られるよう適宜選択しうる。例えば、原反フィルムを延伸して偏光子材料フィルムとする際の延伸の態様は、一軸延伸、二軸延伸等の任意の態様としうる。また、原反フィルムが長尺状のフィルムである場合、延伸の方向は、縦方向(長尺状のフィルムの長手方向に平行な方向)、横方向(長尺状のフィルムの幅方向に平行な方向)、及び斜め方向(縦方向でも横方向でも無い方向)のいずれであってもよい。
 原反フィルムを延伸して偏光子材料フィルムとする際の延伸倍率Xは、1.5以上、好ましくは2.0以上、より好ましくは2.5以上であり、5.5以下、好ましくは4.5以下、より好ましくは3.5以下である。つまり、偏光子材料フィルムは1.5以上5.5以下の延伸倍率Xで延伸されたフィルムであり、2.0以上4.5以下の延伸倍率Xで延伸されたフィルムであるのが好ましく、2.5以上3.5以下の延伸倍率Xで延伸されたフィルムであるのがより好ましい。延伸倍率Xを前記範囲の上限値以下とすると、原反フィルムを延伸して偏光子材料フィルムとするときに破断の発生を防止することができる。また、延伸倍率Xを前記範囲の下限値以上とすると、積層体を延伸して偏光板を得るときの延伸倍率を低くすることができる。原反フィルムの延伸を、二軸延伸等の二以上の方向への延伸により行う場合、延伸倍率Xは、各延伸の倍率の積である。
 原反フィルムを乾式延伸して偏光子材料フィルムとする際の延伸温度は、好ましくは100℃以上、より好ましくは110℃以上であり、一方好ましくは150℃以下、より好ましくは140℃以下である。乾式延伸の温度が前記範囲であることにより均一な膜厚の偏光子材料フィルムが得られる。
 偏光子材料フィルムの厚みT1は、好ましくは40μm以下、好ましくは30μm以下、より好ましくは20μm以下であり、好ましくは3μm以上、より好ましくは5μm以上である。偏光子材料フィルムの厚みT1が、前記範囲の下限値以上であることにより十分に高い偏光度を有する偏光板を得ることができ、前記範囲の上限値以下であることにより偏光板の曲げに対する耐性を効果的に高めることができる。
 偏光子材料フィルムの形状及び寸法は、所望の用途に応じたものに適宜調整しうる。製造の効率上、偏光子材料フィルムは長尺状のフィルムであることが好ましい。
 偏光子材料フィルムの面内方向の位相差Re1は、好ましくは10nm以上、より好ましくは50nm以上、さらに好ましくは100nm以上であり、好ましくは500nm以下、より好ましくは400nm以下である。偏光子材料フィルムの面内方向の位相差Re1が上記範囲の下限値以上であることにより、積層体を延伸処理して偏光板とするときの延伸倍率を低く抑えて、延伸処理後の基材の位相差を低くキープすることができる。偏光子材料フィルムの面内方向の位相差Re1が上記範囲の上限値以下であることにより、原反フィルムを延伸して偏光子材料フィルムとするときの延伸倍率を低くすることができ、原反フィルムを単独で延伸する際のしわの発生などの問題を回避することができる。
 偏光子材料フィルムのNz係数は好ましくは0.95以上、より好ましくは0.99以上、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.4以下である。Nz係数が前記範囲内であることにより、十分な偏光度を持つ偏光子を得ることができる。
 〔3.基材フィルム〕
 本発明の積層体においては、基材フィルムとして、一以上の方向に延伸されたフィルムを用いる。本願明細書においては、基材フィルムを得る前の(延伸処理前の)フィルムを、基材フィルムと区別するために「未延伸のフィルム」ともいう。
 基材フィルムの厚みは、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、一方好ましくは50μm以下、より好ましくは30μm以下である。基材フィルムの厚みが前記範囲の下限値以上であることにより、良好な貼り合わせ面状の積層体を得ることができ、前記範囲の上限値以下であることにより、積層体を延伸して偏光板を得た際に基材フィルムに発生する位相差を小さくすることができる。
 基材フィルムとしては、50℃~120℃の温度条件下4.0倍に自由端一軸延伸した際に発生する面内方向の位相差Re2が、0nm以上20nm以下であるものが好ましく、10nm以下であるものがより好ましい。基材フィルムの前記面内方向の位相差Re2が上記範囲内であることにより、基材フィルムを、延伸処理を含む偏光板の製造工程を経てもなお、位相差の発現性が充分に低いものとすることができる。
 基材フィルムは樹脂により形成される。基材フィルムを形成する樹脂としては特に限定はない。基材フィルムは、シクロオレフィン樹脂、非晶質ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種からなるフィルムであることが好ましく、シクロオレフィン樹脂からなるフィルムであることがより好ましい。
 基材フィルムを形成するシクロオレフィン樹脂としては、シクロオレフィン系ポリマーを含み、シクロオレフィン系ポリマーが、ノルボルネン系モノマーの開環重合体の水素化物、ノルボルネン系モノマーとα-オレフィンとの付加共重合体、及びその水素化物であるのが好ましい。これらのうちシクロオレフィン系ポリマーとしては、延伸した場合にも位相差が発現し難い観点からノルボルネン系モノマーとα-オレフィンとの付加共重合体、及びその水素化物が好ましい。ノルボルネン系モノマーの開環重合体の水素化物、ノルボルネン系モノマーとα-オレフィンの付加共重合体及び/又はその水素化物としては、特開平2-180976号公報、特開平3-109418号公報、特開平3-223328号公報、特開平4-301415号公報、特開平5-212828号公報、特開平7-145213号公報、等に記載の高分子化合物が挙げられる。
 また、基材フィルムを形成するシクロオレフィン樹脂としては、シクロオレフィン系ポリマーを含み、シクロオレフィン系ポリマーが、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]の主鎖及び側鎖の炭素‐炭素不飽和結合、並びに、芳香環の炭素-炭素不飽和結合を、水素化したブロック共重合体水素化物等からなるものが好ましい。このようなブロック共重合体水素化物としては、国際公開第2000/32646号、国際公開第2001/081957号、特開2002-105151号公報、特開2006-195242号公報、特開2011-13378号公報、国際公開第2015/002020号、等に記載の高分子化合物が挙げられる。
 〔3.1.可塑剤、及び軟化剤〕
 本発明において、基材フィルムは、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基材フィルムに発生する位相差を小さくすることが出来る。
 可塑剤及び軟化剤としては、基材フィルムを形成する樹脂に均一に溶解ないし分散できるものを用いうる。可塑剤及び軟化剤の具体例としては、多価アルコールと1価のカルボン酸からなるエステル系可塑剤(以下において「多価アルコールエステル系可塑剤」という。)、及び多価カルボン酸と1価のアルコールからなるエステル系可塑剤(以下において「多価カルボン酸エステル系可塑剤」という。)等のエステル系可塑剤、並びに燐酸エステル系可塑剤、炭水化物エステル系可塑剤、及びその他のポリマー軟化剤が挙げられる。
 本発明において好ましく用いられるエステル系可塑剤の原料である多価アルコールの例としては、特に限定されないが、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンが好ましい。
 多価アルコールエステル系可塑剤の例としては、エチレングリコールエステル系可塑剤、グリセリンエステル系可塑剤、及びその他の多価アルコールエステル系可塑剤が挙げられる。
 多価カルボン酸エステル系可塑剤の例としては、ジカルボン酸エステル系可塑剤、及びその他の多価カルボン酸エステル系可塑剤が挙げられる。
 燐酸エステル系可塑剤の例としては、具体的には、トリアセチルホスフェート、トリブチルホスフェート等の燐酸アルキルエステル;トリシクロベンチルホスフェート、シクロヘキシルホスフェート等の燐酸シクロアルキルエステル;トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート等の燐酸アリールエステルが挙げられる。
 炭水化物エステル系可塑剤として、具体的には、グルコースペンタアセテート、グルコースペンタプロピオネート、グルコースペンタブチレート、サッカロースオクタアセテート、サッカロースオクタベンゾエート等を好ましく挙げることができ、この内、サッカロースオクタアセテートがより好ましい。
 ポリマー軟化剤としては、具体的には、脂肪族炭化水素系ポリマー、脂環式炭化水素系ポリマー、ポリアクリル酸エチル、ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチルとメタクリル酸-2-ヒドロキシエチルとの共重合体、メタクリル酸メチルとアクリル酸メチルとメタクリル酸-2-ヒドロキシエチルとの共重合体、等のアクリル系ポリマー;ポリビニルイソブチルエーテル、ポリN-ビニルピロリドン等のビニル系ポリマー;ポリスチレン、ポリ4-ヒドロキシスチレン等のスチレン系ポリマー;ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル;ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア等が挙げられる。
 脂肪族炭化水素系ポリマーの具体例としては、ポリイソブチレン、ポリブテン、ポリ-4-メチルペンテン、ポリ-1-オクテン、エチレン・α-オレフィン共重合体等の低分子量体及びその水素化物;ポリイソプレン、ポリイソプレン-ブタジエン共重合体等の低分子量体及びその水素化物等が挙げられる。シクロオレフィン樹脂に均一に溶解ないし分散し易い観点から脂肪族炭化水素系ポリマーは、数平均分子量300~5,000であることが好ましい。
 これらポリマー軟化剤は1種の繰り返し単位からなる単独重合体でも、複数の繰り返し構造体を有する共重合体でもよい。また、上記ポリマーを2種以上併用して用いてもよい。
 本発明において、可塑剤及び/又は軟化剤としては、エステル系可塑剤、脂肪族炭化水素系ポリマー及びこれらの混合物が好ましい。
 基材フィルムにおける可塑剤及び/又は軟化剤(以下「可塑剤等」ともいう)の割合は、基材フィルムを形成する樹脂100重量部に対して、好ましくは0.2重量部以上、より好ましくは0.5重量部以上、さらにより好ましくは1.0重量部以上であり、一方好ましくは40重量部以下、より好ましくは30重量部以下である。可塑剤等の割合を前記範囲内とすることにより、基材フィルムを、延伸処理を含む偏光板の製造工程を経ても、位相差の発現性が充分に低いものとすることができる。
 〔3.2.任意成分〕
 基材フィルムは、樹脂及び可塑剤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、その配合量は本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択される。
 〔4.基材フィルムの製造方法〕
 基材フィルムは、基材フィルムを形成するための成分(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して未延伸のフィルムを製造した後、当該未延伸のフィルムを延伸することにより製造しうる。
 樹脂組成物をフィルム状に成形する方法の例としては、溶融押出成形が挙げられる。溶融押出工程は、樹脂組成物を押出機によって溶融させ、当該押出機に取り付けられたTダイからフィルム状に押出し、押出されたフィルムを1つ以上の冷却ロールに密着させて成形して引き取る方法により行いうる。溶融押出成形での成形条件は、使用する樹脂組成物の組成及び分子量等の条件に合わせて適宜設定しうる。
 未延伸フィルムの厚みは、その使用目的などに応じて適宜設定しうる。未延伸フィルムの厚みは、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上であり、一方好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下である。未延伸フィルムは、ロール状に巻いて次の延伸工程に供することもでき、また、溶融押出工程に連続した延伸工程に供することもできる。
 未延伸フィルムを延伸して基材フィルムとする際の延伸の条件は、所望の基材フィルムが得られるよう適宜選択しうる。
 未延伸フィルムを延伸して基材フィルムとする際の延伸の態様は、一軸延伸、二軸延伸等の任意の態様としうる。また、未延伸フィルムが長尺状のフィルムである場合、延伸の方向は、縦方向(長尺状のフィルムの長手方向に平行な方向)、横方向(長尺状のフィルムの幅方向に平行な方向)、及び斜め方向(縦方向でも横方向でも無い方向)のいずれであってもよい。
 本発明において、偏光子材料フィルムの延伸方向と基材フィルムの延伸方向とのなす角度θ2は、1°未満である。
 θ2の算出にあたり、偏光子材料フィルムが原反フィルムを二以上の方向に延伸して得られたフィルムである場合および、基材フィルムが未延伸フィルムを二以上の方向に延伸して得られたフィルムである場合、延伸倍率が大きい方の延伸方向をフィルムの延伸方向とする。
 本発明において、未延伸フィルムを延伸して基材フィルムとする際の延伸倍率Yは、原反フィルムを延伸して偏光子材料フィルムとするときの延伸倍率よりも小さくなるようにする。延伸倍率Yが、延伸倍率Xよりも大きいと積層体を6.0/X倍に延伸した際に基材フィルムが破断する。
 延伸倍率Yは、好ましくは1.1以上、より好ましくは1.2以上、好ましくは5.0以下、より好ましくは4.0以下である。
 〔5.積層体の製造方法〕
 次に本発明の積層体の製造方法の一例を説明する。
 積層体の製造方法は、原反フィルムを一以上の方向に延伸して偏光子材料フィルムを得る工程(a)と、未延伸フィルムを延伸して基材フィルムを得る工程(h)と、偏光子材料フィルム上に基材フィルム層を設けて積層体を得る工程(b)と、を含む。
 図2は、偏光子材料フィルム11の上に基材フィルム12を設けて積層体10を製造する製造装置200の一例を模式的に示す概略図である。製造装置200は、繰り出し装置201,202、延伸装置204,206、貼り合わせ装置205、及び巻取り装置203を備える。
 図2に示すように、繰り出し装置201から繰り出された原反フィルム1を、延伸装置204に搬送し、延伸装置204にて延伸処理することにより偏光子材料フィルム11が得られる(工程(a))。一方、繰り出し装置202から繰り出された未延伸フィルム2を延伸装置206に搬送し、延伸装置206にて延伸処理することにより基材フィルム12が得られる(工程(h))。
 次に、偏光子材料フィルム11を、貼り合わせ装置205に搬送し、貼り合わせ装置205にて必要に応じて接着剤13を塗布し、基材フィルム12と貼り合わせることにより積層体10が得られる(工程(b))。製造された積層体10は、巻取り装置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。工程(b)において、接着剤は任意成分である。また、工程(b)において接着剤は基材フィルムに塗布した後、偏光子材料フィルムと貼り合わせてもよい。
 偏光子材料フィルムと基材フィルムとの間に接着剤を塗布するのが、両フィルム間の剥離などの問題を防止することができるので好ましいが、接着剤を用いなくても偏光子材料フィルムと基材フィルムとの間で十分な接着力を得られる場合は、接着剤を使用しなくても良い。
 工程(a)における原反フィルムの延伸処理は、〔2.偏光子材料フィルム〕の項で説明した条件及び方法(延伸処理の方法、延伸の態様、延伸倍率、延伸温度)で行うことが好ましい。
 工程(h)における基材フィルムの延伸処理は、〔4.基材フィルムの製造方法〕の項で説明した条件及び方法(延伸処理の方法、延伸の態様、延伸倍率、延伸温度)で行うことが好ましい。
 工程(a)における延伸処理及び工程(h)における延伸処理は、基材フィルムの延伸方向と偏光子材料フィルムの延伸方向とのなす角θ2が1°未満となるように行う。θ2が1°以上だと、偏光子の吸収軸方向にばらつきが出やすくなる。角θ2は0.5°未満が好ましく、0°がより好ましい。角θ2の許容される誤差は通常±0.5°の範囲であり、より好ましくは±0.3°の範囲である。
 工程(b)において、偏光子材料フィルム11と基材フィルム12とを貼り合わせる接着剤13としては、特段の制限は無く、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリオレフィン系接着剤、変性ポリオレフィン系接着剤、ポリビニルアルキルエーテル系接着剤、ゴム系接着剤、塩化ビニル-酢酸ビニル系接着剤、SEBS(スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン共重合体)系接着剤、エチレン-スチレン共重合体などのエチレン系接着剤、エチレン-(メタ)アクリル酸メチル共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸エチル共重合体などのアクリル酸エステル系接着剤などを用いうる。
 基材フィルムの、偏光子材料フィルムに貼り付けられる面には、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の易接着処理が施されてもよい。
 本発明の積層体10は、偏光板を製造するための材料としうる。その場合、積層体は、延伸処理及び染色処理等の処理を行った後に偏光板とされる。
 〔6.偏光板の製造方法〕
 偏光板の製造方法は、上述の工程(a)および工程(b)と、これらを経て得られた積層体を一以上の方向に延伸する工程(c)とを含む。偏光板の製造方法は、工程(b)の後に、偏光子材料フィルムを二色性物質で染色する工程(d)を含んでいてもよい。偏光子材料フィルムの染色は、積層体10を形成する前の偏光子材料フィルムについて行ってもよい。このような製造方法により、偏光子材料フィルムは、延伸され、さらに任意に染色され、その結果偏光子として機能しうるフィルムとなる。偏光板の製造方法は、さらに任意の工程を含みうる。任意の工程の例としては、工程(c)の後に、偏光子材料フィルムに、直接または接着剤を介して保護フィルムを貼合する工程(e1)、及び偏光子材料フィルムに粘着剤層を設ける工程(e2)が挙げられる。
 偏光板は例えば図3に示す製造装置により製造することができる。
 図3は、積層体10に延伸処理及びその他の任意の処理を行うことにより偏光板100を製造する製造装置300の一例を模式的に示した概略図である。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、及び巻取り装置310を備える。
 図3に示すように、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、染色処理(工程(d))及び延伸処理(工程(c))等の処理をおこなう。これらの処理を行った後の積層体を乾燥装置306にて乾燥すると、偏光板100が得られる。
 図4は本発明の積層体を用いて得られた偏光板100を模式的に示した断面図である。偏光板100においては、図4に示すように、偏光子材料フィルム111の一方の面(図示上側面)の上に基材フィルム112が積層されている。図4中、113は接着剤である。図4に示す偏光板100は、そのまま偏光板として用いることができるが、偏光子材料フィルム111の基材フィルム112の積層されていない側の面(図示下側面)に保護フィルムを積層してもよい。
 偏光子材料フィルム111に保護フィルム115を積層する場合、図3に示すように、偏光板100を貼り合わせ装置308に搬送し、偏光子材料フィルム111の基材フィルム112の積層されていない側の面に接着剤を塗布し、繰り出し装置307から繰り出された保護フィルム115と貼り合わせることにより、保護フィルム115を備える偏光板120が得られる(工程(e1))。製造された偏光板120は、巻取り装置310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。
 図5は保護フィルム115を備える偏光板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5に示すように、偏光子材料フィルム111の一方の面(図示上側面)の上に基材フィルム112が積層され、偏光子材料フィルム111の他方の面側(図示下側面)に保護フィルム115が積層されている。図5中、113,114は接着剤である。保護フィルムを偏光子材料フィルムに貼り合わせるための接着剤は、偏光子材料フィルムに基材フィルムを貼り合わせる接着剤と同様のものを用いることができる。
 本発明の積層体を用いて偏光板を製造する際の延伸処理の方法としては特に限定されないが、湿式延伸が好ましい。
 本発明の積層体を用いて湿式延伸により偏光板を製造する際の延伸倍率は、好ましくは1.2以上、より好ましくは1.5以上、好ましくは5.0以下、より好ましくは4.0以下である。積層体の延伸倍率を前記範囲の上限値以下とすると、延伸処理を含む偏光板の製造工程を経てもなお、基材フィルムの位相差の発現を低くし、偏光板の破断の発生を防止することができ、延伸倍率を前記範囲の下限値以上とすると十分な偏光性能を持つ偏光板を得ることができる。
 積層体の延伸温度は、特段の制限は無い。例えば、偏光子の材料としてポリビニルアルコール系樹脂を用いる場合、具体的な延伸温度は、好ましくは50℃以上、より好ましくは55℃以上、特に好ましくは60℃以上であり、好ましくは160℃以下、より好ましくは120℃以下、特に好ましくは110℃以下である。延伸温度が、前記範囲の下限値以上であることにより延伸を円滑に行うことができ、また、前記範囲の上限値以下であることにより延伸によって効果的な配向を行うことができる。前記延伸温度の範囲は乾式延伸及び湿式延伸のいずれの方法であっても好ましいが、湿式延伸の場合に特に好ましい。
 積層体の延伸処理は、少なくとも一方向への延伸を含む処理であり、一方向の延伸のみを含んでいてもよく、二以上の方向への延伸を含んでいてもよい。積層体の延伸処理としては、一軸延伸を行うことが好ましく、自由端一軸延伸がさらに好ましく、縦方向の自由端一軸延伸が特に好ましい。一方向の延伸のみを含む延伸処理においては、その延伸の延伸倍率が、前記の所定の延伸倍率の範囲に収まるように、延伸を行う。また、二以上の方向への延伸を含む延伸処理においては、各延伸の延伸倍率の積が、前記の所定の延伸倍率の範囲に収まるように、延伸を行う。二以上の方向への延伸を含む延伸処理において、それらの延伸は、同時に行ってもよく、順次行ってもよい。
 積層体を延伸倍率6.0/Xで自由端一軸延伸した際の、積層体延伸後の偏光子材料フィルムの厚みT2は、20μm以下であり、15μm以下であることが好ましく、1μm以上が好ましく、3μm以上がより好ましい。ここで、Xは、原反フィルムを延伸して偏光子材料フィルムとするときの延伸倍率である。前記T2が上限値以下であることにより、積層体を延伸処理して得られる偏光板の厚みを小さくすることができ、T2が下限値以上であることにより、十分に高い偏光度を有する偏光板を得ることが出来る。
 〔7.本発明の効果〕
 本発明の積層体は、延伸された偏光子材料フィルムと、延伸された基材フィルムと、を有する。つまり、本発明の積層体を用いて偏光板を製造する際に、偏光子材料フィルムとして予め延伸されたものを用いるので、積層体を延伸して偏光板を製造する際の延伸倍率を低くすることができる。その結果、積層体を延伸する工程を経た後の基材フィルムに発現する位相差を小さくすることができ、基材フィルムを、そのまま保護フィルムとして使用することができる。
 さらに、上述したように、本発明においては偏光子材料フィルムとして予め延伸したものを用いるので、基材フィルムを積層して積層体とする際に、未延伸の偏光子材料フィルムを用いるときのように幅寸法のきわめて広い基材フィルムは不要であり、偏光板の製造を効率的に行いうる。
 以上より、本発明によれば、基材フィルムを保護フィルムとしても用いることができ、かつ、厚みの薄い偏光板を効率的に製造することができる積層体を提供することができる。
 また、本発明においては、偏光子材料フィルムの延伸方向と基材フィルムの延伸方向とのなす角度θ2は1°未満であり、基材フィルムの延伸倍率は偏光子材料フィルムの延伸倍率よりも小さく設定されているので、偏光板の反りを低減することができる。
 以下、実施例及び比較例を参照して、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。以下において、成分の量比に関する「部」及び「%」は、別に断らない限り重量部を表す。
 〔評価方法〕
 〔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。
 〔水素化率〕
 ブロック共重合体水素化物の水素化率は、H-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、H-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。
 〔面内位相差Re1,Re2とNz係数の測定方法〕
 波長590nmで位相差測定装置(Axometric社製 製品名「Axoscan」)を用いて、Re及びRthを測定し、それらに基づいてNz係数を求めた。位相差Re2の測定試料は、積層体の製造に使用したものと同じ基材フィルム(例えば、実施例1の場合は基材フィルムA)を、偏光板作成時と同一の温度条件下(ただし、実施例6は110℃)で4.0倍に延伸倍率で自由端一軸延伸して調製した。
 〔厚みの測定方法〕
 原反フィルムの延伸前と延伸後の厚み、基材フィルムの厚み、偏光板に含まれる各層の厚みは、下記の方法で測定した。
 ミクロトームを用いて偏光板を切断した後に、その断面をTEMを用いて観察した。5箇所において厚み方向のサイズを測定し、その測定値の平均を厚みとして採用した。
 〔積層体の貼合面状の評価〕
 積層体を目視にて観察し、スジやボイドの発生が無いものを「良」、発生のあるものを「不良」とした。
 〔延伸性の評価〕
 積層体を延伸して偏光板を製造する工程における工程安定性を以下の基準により評価した。
 A…破断が発生しない(10回通紙して0回破断)。
 B…破断がほとんど発生しない(10回通紙して1回破断)。
 C…破断が頻発し偏光板化できない。
 〔偏光板の反りの評価〕
 偏光板の偏光子側に粘着剤を貼合し200mm×290mmのサイズに切り取った。このフィルムを厚み0.7mm、A4サイズのガラス板に貼合して80℃の高温槽に500時間静置した。静置後、反ったガラス板の凹面が上になるように平滑な台に置き四隅の高さを測定して平均値を算出し、下記評価基準により評価した。高さが小さいほど反りが小さいことを示す。
 A…1.5mm未満
 B…1.5mm以上、3.0mm未満
 C…3.0mm以上
 〔実施例1〕
 (1-1)基材フィルムの製造
 (1-1-1)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。
 (1-1-2)未延伸フィルムAの製造
 (1-1-1)で製造した重合体Xを、Tダイを備える熱溶融押出フィルム成形機に供給した。Tダイから重合体Xを押し出し、4m/分の引き取り速度でロールに巻き取ることにより、重合体Xをフィルム状に成形した。これにより、重合体Xからなる長尺の未延伸フィルムA(厚み25μm)を得た。
 (1-1-3)基材フィルムAの製造
 未延伸フィルムAを、縦一軸延伸機を用いて、延伸温度130℃で長手方向に延伸倍率2.0で延伸し、基材フィルムAを得た(縦一軸延伸)。基材フィルムAの厚みは13μm、面内方向の位相差は2nmであった。
 (1-2)偏光子材料フィルムの製造
 原反フィルムとして、未延伸ポリビニルアルコールフィルム(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)を用いた。
 原反フィルムを、縦一軸延伸機を用いて、延伸温度130℃で長手方向に延伸倍率3.0で乾式延伸し、偏光子材料フィルムを得た。偏光子材料フィルムの厚みT1は12μm、Re1は345nm、Nz係数は1.0であった。基材フィルムの延伸方向と偏光子材料フィルムの延伸方向とのなす角は0°であった。
 (1-3)積層体の製造
 水100重量部、ポリビニルアルコール系接着剤(日本合成化学社製「Z-200」)3重量部、及び架橋剤(日本合成化学社製「SPM-01」)0.3重量部を混合して、接着剤組成物を得た。(1-1-3)で得た基材フィルムAの片面にコロナ処理を施して、その上にこの接着剤組成物を塗工し、偏光子材料フィルムの一方の面に貼り合わせた。この状態で、接着剤組成物を70℃において5分加熱乾燥させた。これにより、「偏光子材料フィルム」/「接着層」/「基材フィルムA」の層構造を有する積層体を得た。接着剤層の厚みは1μmであった。
 得られた積層体の貼合面状を評価した。結果を表1に示した。
 (1-4)偏光板の製造(湿式)
 (1-3)で得た積層体を、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、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と、染色処理後の積層体を延伸する第一延伸処理とを行った。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65℃の酸性浴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2.0となるように設定した。第一延伸処理及び第二処理における延伸方向は、いずれも、長手方向とした。
 第二延伸処理後の積層体を乾燥機中で、70℃で5分間乾燥し偏光板を得た。偏光板における基材フィルムの厚み及び位相差Re2、ならびに偏光子材料フィルムの厚みT2を測定し、反り及び延伸性の評価結果とともに表1に示した。
 〔実施例2〕
 基材フィルムAに代えて以下の(2-1)で得られた基材フィルムBを用いたこと、(1-2)で得られた偏光子材料フィルムに代えて以下の(2-2)で得られた偏光子材料フィルムを用いたこと、及び(1-4)におけるトータルの延伸倍率が4.0となるように積層体を延伸したこと以外は実施例1と同様にして偏光板を製造し、実施例1と同様に評価を行い、結果を表1に示した。
 (2-1)基材フィルムBの製造
 (1-1-2)で得られた未延伸フィルムAを、縦一軸延伸機を用いて、延伸温度130℃で長手方向に延伸倍率1.2で延伸し、基材フィルムBを得た(縦一軸延伸)。基材フィルムBの厚みは21μmで、面内方向の位相差は2nmであった。
 (2-2)偏光子材料フィルムの製造
 原反フィルムとして、未延伸ポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%、厚み30μm、以下において「PVA30」ともいう)を用いた。
 原反フィルム(PVA30)を、縦一軸延伸機を用いて、延伸温度130℃で長手方向に延伸倍率1.5で延伸し、偏光子材料フィルムを得た。偏光子材料フィルムの厚みT1は24μm、Re1は345nm、Nz係数は1.0であった。
 〔実施例3〕
 (1-2)で得られた偏光子材料フィルムに代えて、以下の(3-2)で得られた偏光子材料フィルムを用いたこと、及び(1-4)におけるトータルの延伸倍率が1.2となるように積層体を延伸したこと以外は実施例1と同様にして偏光板を製造し、実施例1と同様に評価を行い、結果を表1に示した。
 (3-2)偏光子材料フィルムの製造
 原反フィルム(PVA20)を、縦一軸延伸機を用いて、延伸温度130℃で長手方向に延伸倍率5.0で延伸し、偏光子材料フィルムを得た。偏光子材料フィルムの厚みT1は9μm、Re1は325nm、Nz係数は1.0であった。
 〔実施例4〕
 (1-1)で得られた基材フィルムAに代えて、以下の(4-1)で得られた基材フィルムDを用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を製造し、実施例1と同様に評価を行い、結果を表1に示した。
 (4-1)基材フィルムDの製造
 (1-1-2)で得られた未延伸フィルムAを、縦一軸延伸機を用いて、延伸温度130℃で長手方向に延伸倍率1.5で延伸した後、幅方向に延伸倍率1.3で延伸し、基材フィルムDを得た(二軸縦延伸)。基材フィルムDの厚みは13μm、面内方向の位相差は1nmであった。
 〔実施例5〕
 (1-1)で得られた基材フィルムAに代えて、以下の(5-1)で得られた基材フィルムEを用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を製造し、実施例1と同様に評価を行い、結果を表2に示した。
 (5-1)基材フィルムEの製造
 (5-1-2)未延伸フィルムEの製造
 (1-1-1)で製造した重合体Xと、重合体X100重量部に対して20重量部の割合で添加したポリイソブテン(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)との混合物を、Tダイを備える熱溶融押出フィルム成形機に供給した。Tダイから重合体X及びポリイソブテンの混合物を押し出し、4m/分の引き取り速度でロールに巻き取ることにより、フィルム状で長尺状をなす未延伸フィルムEを得た(厚み25μm)。
 (5-1-3)基材フィルムEの製造
 未延伸フィルムEを、縦一軸延伸機を用いて、延伸温度130℃で長手方向に延伸倍率2.0で延伸し、基材フィルムEを得た(縦一軸延伸)。基材フィルムEの厚みは13μm、面内方向の位相差は2nmであった。
 〔実施例6〕
 以下の方法により偏光板を製造し、実施例1と同様に評価を行い、結果を表2に示した。
 (6-1)基材フィルムFの製造
 アクリル樹脂(住友化学社製、スミペックスHT55X)を、Tダイを備える熱溶融押出フィルム成形機に供給した。Tダイからアクリル樹脂を押し出し、4m/分の引き取り速度でロールに巻き取ることにより、アクリル樹脂をフィルム状に成形した。これにより、アクリル樹脂からなる長尺の未延伸フィルムF(厚み25μm)を得た。
 (1-1-2)で得られた未延伸フィルムAに代えて、未延伸フィルムFを用い、当該未延伸フィルムFを縦一軸延伸機を用いて、延伸温度130℃で長手方向に延伸倍率1.3で延伸し、基材フィルムFを得た(縦一軸延伸)。基材フィルムFの厚みは19μm、面内方向の位相差は2nmであった。
 (6-3)積層体の製造
 (1-1-3)で得られた基材フィルムAに代えて(6-1)で製造した基材フィルムFを用いたこと以外は実施例1の(1-3)と同様にして、「偏光子材料フィルム」/「接着層」/「基材フィルムF」の層構造を有する積層体を得た。
 (6-4)偏光板の製造(乾式)
 (6-3)で得た積層体を、縦一軸延伸機を用いて、延伸温度110℃で長手方向に延伸倍率1.8で延伸した。延伸した積層体をヨウ素、ヨウ化カリウム及びホウ酸を含む染色溶液に浸漬して染色し60℃の温風で乾燥した。次いで、染色した積層体を、縦一軸延伸機を用いて、延伸温度90℃で長手方向に延伸倍率1.1で延伸して偏光板を得た。
 〔比較例1〕
 (C1-1)基材フィルムC1の製造
 (1-1-2)で得られた未延伸フィルムAを、縦一軸延伸機を用いて、延伸温度130℃で長手方向に延伸倍率3.5で、延伸して基材フィルムC1を得た(縦一軸延伸)。基材フィルムC1の厚みは13μm、面内方向の位相差は3nmであった。
 (C1-3)積層体の製造
 (1-3)において、基材フィルムAに代えて、基材フィルムC1を用いたこと以外は(1-3)と同様にして「偏光子材料フィルム」/「接着剤」/「基材フィルムC1」の層構造を有する積層体を得た。比較例1において、偏光子材料フィルムの延伸倍率Xは3.0であり、基材フィルムC1の延伸倍率3.5よりも小さい。
 (C1-4)偏光板の製造(湿式)
 (1-4)における積層体に代えて(C1-3)で得た積層体を用いたこと以外、(1-4)と同様にして偏光板を製造し、実施例1と同様に評価を行い、結果を表2に示した。偏光子材料フィルムに比べて基材フィルムが伸びにくく、基材フィルムに破断が生じ、安定的に偏光板の製造が行えなかった。
 〔比較例2〕
 (C2-3)積層体の製造
 以下の手順により、基材フィルムC2の表面にポリビニルアルコール(PVA)層を製膜し積層体を製造した。
 基材フィルムC2として、イソフタル酸6mol%を共重合させた非晶質ポリエチレンテレフタレート(非晶質PET、ガラス転移温度は75℃)の連続ウェブの基材フィルム(厚み200μm)を用いた。PVA層を形成するPVA水溶液としては重合度1000以上、ケン化度99%以上、ガラス転移温度80℃のPVA粉末を濃度が4~5重量%となるように水に溶解して得られる水溶液を用いた。
 基材フィルムC2の一方の面にPVA水溶液を塗布し、50~60℃の温度で乾燥することにより基材フィルムC2の表面にPVA層を製膜して「PVA層」/「基材フィルムC2」の層構造を有する積層体を得た。本比較例においてPVA層はPVA水溶液の塗布・乾燥により形成されるものではあるが、層の厚みと面内方向の位相差を、表2の「延伸後の厚みT1」と「延伸後のRe1」の欄にそれぞれ記載した。
 (C2-4)偏光板の製造
 (C2-3)で得た積層体を、130℃の延伸温度環境に設定されたオーブンに配備された延伸装置にかけ、延伸倍率が1.8倍になるように自由端一軸延伸を行った(第一延伸処理)。
 第一延伸処理後の積層体を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を行った。次いで、染色処理後の積層体を、ホウ酸及びヨウ化カリウムを含む65℃のホウ酸水溶液に設定された処理装置に配備された延伸装置にかけ、延伸倍率が3.3倍になるように自由端一軸に延伸処理を行った(第二延伸処理)。延伸方向は、第一延伸処理及び第二延伸処理共に、長手方向とした。
 第二延伸処理後の積層体をホウ酸水溶液から取り出し、非晶性PET基材に製膜された3μm厚のPVA層の表面に付着したホウ酸をヨウ化カリウム水溶液で洗浄した後、60℃の温風による乾燥工程によって乾燥し偏光板を得た。偏光板における基材フィルムの厚み及び位相差Re2、ならびにPVA層の厚みT2を測定し、延伸性及び反りの評価結果とともに表2に示した。
 実施例及び比較例の結果を、表1及び表2に示す。
 表中、Acrylとはアクリル樹脂を意味する。
 表中、延伸方向(°)はフィルムの幅方向を0°としたときの角度である。表2中、非晶質PETとは非晶質ポリエチレンテレフタレートを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1および2の結果から、本発明によれば、積層体を延伸する工程を経た後の基材フィルムに発現する位相差を小さくし破断の発生を防止しうるので、基材フィルムを保護フィルムとしても用いることができ、かつ、厚みの薄い偏光板を効率的に製造しうることが分かる。
1…原反フィルム
2…未延伸フィルム
10…積層体
11…偏光子材料フィルム
12…基材フィルム
13…接着剤
100…偏光板
111…偏光子材料フィルム
112…基材フィルム
113,114…接着剤
115…保護フィルム
120…保護フィルムを備えた偏光板
200…製造装置
201,202…繰り出し装置
203…巻き取り装置
204,206…延伸装置
205…貼り合わせ装置
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 (9)

  1.  一以上の方向に延伸された偏光子材料フィルムと、前記偏光子材料フィルムの上に設けられる、一以上の方向に延伸された基材フィルムと、を有する積層体であって、
     前記偏光子材料フィルムの延伸倍率Xが、1.5以上5.5以下であり、
     前記積層体を延伸倍率6.0/X倍で自由端一軸延伸した際の、前記偏光子材料フィルムの厚みT2が20μm以下であり、
     前記偏光子材料フィルムの延伸方向と、前記基材フィルムの延伸方向とのなす角度θ2が1°未満であり、
     前記基材フィルムの延伸倍率Yが前記偏光子材料フィルムの延伸倍率Xよりも小さい、積層体。
  2.  前記偏光子材料フィルムが、乾式延伸により得られた偏光子材料フィルムである、請求項1に記載の積層体。
  3.  前記偏光子材料フィルムのNz係数が0.95以上1.5以下である請求項1または2に記載の積層体。
  4.  前記基材フィルムの50℃~120℃の温度条件下で4.0倍に自由端一軸延伸した際に発生する面内方向の位相差Re2が、0nm以上20nm以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の積層体。
  5.  前記基材フィルムが、シクロオレフィン樹脂、非晶質ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種からなるフィルムである、請求項1~4のいずれか一項に記載の積層体。
  6.  前記基材フィルムがシクロオレフィン樹脂からなるフィルムであり、
     前記シクロオレフィン樹脂が、シクロオレフィン系ポリマーを含み、
     前記シクロオレフィン系ポリマーが、ノルボルネン系モノマーの開環重合体の水素化物、ノルボルネン系モノマーとα-オレフィンとの付加共重合体及びその水素化物から選ばれる少なくとも1種からなる、請求項1~5のいずれか一項に記載の積層体。
  7.  前記基材フィルムがシクロオレフィン樹脂からなるフィルムであり、
     前記シクロオレフィン樹脂がシクロオレフィン系ポリマーを含み、
     前記シクロオレフィン系ポリマーが、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からなる、請求項1~5のいずれか一項に記載の積層体。
  8.  前記基材フィルムが、可塑剤及び/又は軟化剤を含有する、請求項1~7のいずれか一項に記載の積層体。
  9.  前記可塑剤及び/又は軟化剤が、エステル系可塑剤、脂肪族炭化水素ポリマー又はこれらの混合物である、請求項8に記載の積層体。
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