WO2023195277A1 - プロテクトフィルム付偏光板の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- TD curl is a curl that occurs due to stress (shrinkage force, expansion force, etc.) in a direction parallel to the TD direction of a long polarizing plate with a protective film that is cut out from a sheet of polarizing plate with a protective film. It is. Specifically, TD curl is performed by cutting a measurement sample (sheet) from a polarizing plate with a long protective film according to the description in the Examples section below, and placing the measurement sample with the concave side facing up. When the measurement sample is placed on a horizontal table, the two corners on the diagonal that has a smaller angle with the TD direction of the long polarizing plate with a protective film will be lifted up. Its size can be measured as a curl (typically a curl in the direction of the transmission axis).
- a film made of such a polyvinyl alcohol resin is used as the original film of the polarizer 10.
- the method of forming a polyvinyl alcohol resin into a film is not particularly limited, and any known method may be employed.
- the thickness of the polyvinyl alcohol resin film is not particularly limited, but is, for example, about 10 to 150 ⁇ m, preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 35 ⁇ m or less.
- the number of carbon atoms in the alkyl group contained in the methacrylic acid alkyl ester is preferably 1 to 4.
- one type of methacrylic acid ester may be used alone or two or more types may be used in combination.
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Abstract
枚葉体にしたときの逆カールが抑制されたプロテクトフィルム付偏光板を製造することができる製造方法を提供する。 偏光板の片面にプロテクトフィルムを重ねて一対の貼合ロール間に通すことにより押圧する貼合工程を含むプロテクトフィルム付偏光板の製造方法であって、 前記貼合工程において、雰囲気温度をT1[℃]、供給される前記偏光板の温度をT2[℃]とすると、下記式(1)の関係を満たす、製造方法。 2℃≦T1-T2≦15℃ (1)
Description
本発明は、プロテクトフィルム付偏光板の製造方法に関する。
近年、液晶表示装置、有機EL表示装置等の画像表示装置、例えばスマートフォンのようなモバイル端末は、デザインや携帯性の面から大画面化、スリム化が急速に進みつつある。限られた厚みで長時間の駆動を実現するために、使用される偏光板についても高輝度化、薄型軽量化が要望されている。
偏光板としては従来、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子にトリアセチルセルロース(TAC)からなる保護フィルムを接着剤により貼合したものが一般的に用いられている。しかし近年では、薄膜化、耐久性、コスト、生産性等の観点から、TAC以外の樹脂からなる保護フィルムも使用されるようになっている(例えば、特許文献1)。
長尺状の偏光板から切り出すことによって得ることができる偏光板の枚葉体は、弓なりに反る変形を生じやすい。本明細書では、この変形を「カール」ともいう。
偏光板は、その表面を保護するための剥離可能なプロテクトフィルム(表面保護フィルムとも呼ばれる。)を貼着したプロテクトフィルム付偏光板として市場流通されるのが一般的である。プロテクトフィルム付偏光板においても、枚葉体としたときにカールを生じやすいという傾向は同じである。プロテクトフィルム付偏光板の場合、カールに加えて、プロテクトフィルムと偏光板との貼合時に気泡が混入しやすいという問題もある。
偏光板は、その表面を保護するための剥離可能なプロテクトフィルム(表面保護フィルムとも呼ばれる。)を貼着したプロテクトフィルム付偏光板として市場流通されるのが一般的である。プロテクトフィルム付偏光板においても、枚葉体としたときにカールを生じやすいという傾向は同じである。プロテクトフィルム付偏光板の場合、カールに加えて、プロテクトフィルムと偏光板との貼合時に気泡が混入しやすいという問題もある。
プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体のカールには、「正カール」及び「逆カール」の2種類がある。プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体において、「正カール」とは偏光板側の面を凸とするカールであり、「逆カール」とはプロテクトフィルム側の面を凸とするカールである。
逆カールが生じていると、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体の偏光板側を粘着剤層を介して液晶セル、有機EL素子等の画像表示素子に貼合する際、貼合ミスを生じたり、粘着剤層と画像表示素子との界面に気泡が混入したりする不具合を起こしやすくなる。
逆カールが生じていると、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体の偏光板側を粘着剤層を介して液晶セル、有機EL素子等の画像表示素子に貼合する際、貼合ミスを生じたり、粘着剤層と画像表示素子との界面に気泡が混入したりする不具合を起こしやすくなる。
本発明の目的は、枚葉体にしたときの逆カールが抑制されたプロテクトフィルム付偏光板を製造することができる製造方法を提供することにある。
本発明は、以下に示すプロテクトフィルム付偏光板の製造方法を提供する。
〔1〕 偏光板の片面にプロテクトフィルムを重ねて一対の貼合ロール間に通すことにより押圧する貼合工程を含むプロテクトフィルム付偏光板の製造方法であって、
前記貼合工程において、雰囲気温度をT1[℃]、供給される前記偏光板の温度をT2[℃]とすると、下記式(1)の関係を満たす、製造方法。
2℃≦T1-T2≦15℃ (1)
〔2〕 前記貼合工程において、供給される前記プロテクトフィルムの温度をT3[℃
]とすると、下記式(2)の関係を満たす、〔1〕に記載の製造方法。
2℃≦T3-T2≦15℃ (2)
〔3〕 前記偏光板は、第1熱可塑性樹脂フィルムと、偏光子と、第2熱可塑性樹脂フィルムとをこの順に備え、
前記第1熱可塑性樹脂フィルムの厚みは40μm超であり、
前記第2熱可塑性樹脂フィルムの厚みは40μm以下であり、
前記貼合工程は、前記プロテクトフィルムを前記偏光板の前記第1熱可塑性樹脂フィルムの表面側に重ねる、〔1〕または〔2〕に記載の製造方法。
〔4〕 前記貼合工程において、前記一対の貼合ロールに通す前の前記プロテクトフィルムの張力が10kgf以上50kgf以下である、〔1〕~〔3〕のいずれか1項に記載の製造方法。
〔5〕 前記貼合工程において、前記一対の貼合ロールに通す前の前記偏光板の張力が20kgf以上100kgf以下である、〔1〕~〔4〕のいずれか1項に記載の製造方法。
〔6〕 前記貼合工程において、前記偏光板の吸収軸と、前記プロテクトフィルムのMD方向とが平行となるように貼合する、〔1〕~〔5〕のいずれか1項に記載の製造方法。
〔7〕 前記偏光板の厚みが100μm以下である、〔1〕~〔6〕のいずれか1項に記載の製造方法。
〔8〕 前記貼合工程において、前記偏光板および前記プロテクトフィルムが長尺状である、〔1〕~〔7〕のいずれか1項に記載の製造方法。
〔9〕 前記貼合工程の後に、前記プロテクトフィルム付偏光板から枚葉体を切り出す切出工程をさらに含む、〔8〕に記載の製造方法。
〔1〕 偏光板の片面にプロテクトフィルムを重ねて一対の貼合ロール間に通すことにより押圧する貼合工程を含むプロテクトフィルム付偏光板の製造方法であって、
前記貼合工程において、雰囲気温度をT1[℃]、供給される前記偏光板の温度をT2[℃]とすると、下記式(1)の関係を満たす、製造方法。
2℃≦T1-T2≦15℃ (1)
〔2〕 前記貼合工程において、供給される前記プロテクトフィルムの温度をT3[℃
]とすると、下記式(2)の関係を満たす、〔1〕に記載の製造方法。
2℃≦T3-T2≦15℃ (2)
〔3〕 前記偏光板は、第1熱可塑性樹脂フィルムと、偏光子と、第2熱可塑性樹脂フィルムとをこの順に備え、
前記第1熱可塑性樹脂フィルムの厚みは40μm超であり、
前記第2熱可塑性樹脂フィルムの厚みは40μm以下であり、
前記貼合工程は、前記プロテクトフィルムを前記偏光板の前記第1熱可塑性樹脂フィルムの表面側に重ねる、〔1〕または〔2〕に記載の製造方法。
〔4〕 前記貼合工程において、前記一対の貼合ロールに通す前の前記プロテクトフィルムの張力が10kgf以上50kgf以下である、〔1〕~〔3〕のいずれか1項に記載の製造方法。
〔5〕 前記貼合工程において、前記一対の貼合ロールに通す前の前記偏光板の張力が20kgf以上100kgf以下である、〔1〕~〔4〕のいずれか1項に記載の製造方法。
〔6〕 前記貼合工程において、前記偏光板の吸収軸と、前記プロテクトフィルムのMD方向とが平行となるように貼合する、〔1〕~〔5〕のいずれか1項に記載の製造方法。
〔7〕 前記偏光板の厚みが100μm以下である、〔1〕~〔6〕のいずれか1項に記載の製造方法。
〔8〕 前記貼合工程において、前記偏光板および前記プロテクトフィルムが長尺状である、〔1〕~〔7〕のいずれか1項に記載の製造方法。
〔9〕 前記貼合工程の後に、前記プロテクトフィルム付偏光板から枚葉体を切り出す切出工程をさらに含む、〔8〕に記載の製造方法。
本発明によると、枚葉体にしたときの逆カールが抑制されたプロテクトフィルム付偏光板の製造方法を提供することができる。
<プロテクトフィルム付偏光板の製造方法>
図1は、本実施形態に係るプロテクトフィルム付偏光板の製造方法の概要を示す側面図である。本実施形態の製造方法は、偏光板2の片面にプロテクトフィルム1を重ねて一対の貼合ロール5,5間に通すことにより押圧する貼合工程を含む。
図1は、本実施形態に係るプロテクトフィルム付偏光板の製造方法の概要を示す側面図である。本実施形態の製造方法は、偏光板2の片面にプロテクトフィルム1を重ねて一対の貼合ロール5,5間に通すことにより押圧する貼合工程を含む。
本実施形態に係るプロテクトフィルム付偏光板の製造方法は、前記貼合工程において、前記偏光板および前記プロテクトフィルムは長尺状であり、前記貼合工程の後に、プロテクトフィルム付偏光板から枚葉体を切り出す切出工程、をさらに含んでいてもよい。
本明細書において「枚葉体」とは、より大きいサイズのフィルム(例えば、長尺状(帯状)のフィルム)から切り出されたより小さいサイズのフィルムをいう。
本明細書において「枚葉体」とは、より大きいサイズのフィルム(例えば、長尺状(帯状)のフィルム)から切り出されたより小さいサイズのフィルムをいう。
貼合工程において、雰囲気温度をT1[℃]、供給される前記偏光板の温度をT2[℃]とすると、T1>T2の関係を満たし、さらに下記式(1)の関係を満たし、好ましくは下記式(1a)の関係を満たす。
2℃≦T1-T2≦15℃ (1)
3℃≦T1-T2≦12℃ (1a)
2℃≦T1-T2≦15℃ (1)
3℃≦T1-T2≦12℃ (1a)
上記式(1)の関係を満たすことにより、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体における逆カールを抑制することができる。本明細書でいう逆カールの抑制とは、逆カールのカール量を小さくすること、逆カールを生じなくすること、正カールを生じさせること、正カール量を大きくすること、のいずれであってもよい。正カール量が大きくなることは、逆カールを生じさせる力が正カールを生じさせる力と比較して相対的に小さくなっていることを意味するからである。上記式(1)の関係を満たすことにより、逆カールを抑制することができる理由は明らかではないものの、貼合工程において、偏光板について、その温度が温度T1から温度T2に向かって徐々に上昇することに伴い膨張し、プロテクトフィルムが貼合された後の膨張は、プロテクトフィルムの膨張量との差により逆カールを抑制する方向に作用することによるものと推測される。また、T1-T2≦15℃とすることにより、偏光板等に結露が生じるのを防ぎやすい。
なお、プロテクトフィルムは、通常偏光板より膨張係数が小さく、したがって仮に偏光板と同じようにその温度が上昇したとしても、その膨張量は偏光板の膨張量と比較すると小さくなり、偏光板よりもその温度の上昇量が小さい場合、その膨張量は偏光板の膨張量と比較すると小さくなる。
以上の観点から、プロテクトフィルムは、その膨張係数が偏光板の膨張係数より小さいものが好ましい。また、貼合工程に供給されるプロテクトフィルムの温度をT3[℃]とすると、好ましくはT3>T2の関係を満たし、より好ましくは下記式(2)の関係を満たし、さらに好ましくは下記式(2a)の関係を満たす。
2℃≦T3-T2≦15℃ (2)
3℃≦T3-T2≦12℃ (2a)
2℃≦T3-T2≦15℃ (2)
3℃≦T3-T2≦12℃ (2a)
ここで、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体のカールは、上述の「正カール」及び「逆カール」という分類とは別に、「MDカール」及び「TDカール」という2種類に分類することができる。「MDカール」とは、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体が切り出される長尺状のプロテクトフィルム付偏光板のMD方向と平行な方向の応力(収縮力、膨張力等)に起因して生じるカールである。
「TDカール」とは、プロテクトフィルム付偏光板枚葉体が切り出される長尺状のプロテクトフィルム付偏光板のTD方向と平行な方向の応力(収縮力、膨張力等)に起因して生じるカールである。TDカールは、具体的には、後述する実施例の項の記載に従って測定用サンプル(枚葉体)を長尺状プロテクトフィルム付偏光板から切り出し、該測定用サンプルを凹側の面を上にして水平な台の上に置いたとき、測定用サンプルの2つの対角線のうち、長尺状のプロテクトフィルム付偏光板のTD方向との角度が小さい方の対角線上の2つの角が持ち上がるようなカール(典型的には透過軸方向のカール)としてその大きさを測定することができる。
「MDカール」とは、プロテクトフィルム付偏光板枚葉体が切り出される長尺状のプロテクトフィルム付偏光板のMD方向と平行な方向の応力(収縮力、膨張力等)に起因して生じるカールである。長尺状のプロテクトフィルム付偏光板において偏光板の吸収軸方向とプロテクトフィルムのMD方向とが平行であるとき、MDカールは、測定用サンプルの2つの対角線のうち、測定用サンプルの偏光板の吸収軸方向との角度が小さい方の対角線上の2つの角が持ち上がるようなカール(吸収軸方向のカール)として測定することができる。
本発明では、TDカールに着目している。本発明によって製造することができる逆カールを抑制することができるとは、枚葉体におけるTDカールの逆カールを抑制することができることを意味する。本発明では、枚葉体のTDカールの逆カールを抑制することができるので、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体を、粘着剤層を介して画像表示素子に貼合する際に、貼合しやすく、貼合ミスを生じたり、粘着剤層と画像表示素子との界面に気泡が混入したりする不具合を抑制することができる。本発明によって製造することができるプロテクトフィルム付偏光板の枚葉体に生じるカールはTDカールおよびMDカールともに正カールであることが好ましい。
(1)貼合工程
(1-1)貼合工程に供される偏光板
(1-1-1)偏光板の構成
偏光板は、少なくとも偏光子を含む偏光素子であり、通常はその片面又は両面に貼合される熱可塑性樹脂フィルムをさらに含む。
熱可塑性樹脂フィルムは、偏光子を保護する保護フィルム、偏光子とは異なる光学機能を有する他の光学フィルム等であることができる。他の光学フィルムの例は、位相差フィルム、輝度向上フィルム等である。
熱可塑性樹脂フィルムは、その表面に積層される樹脂層(例えば光学層)を備えていてもよい。樹脂層の例は、ハードコート層、防眩層、反射防止層、帯電防止層、防汚層等である。
熱可塑性樹脂フィルムは、接着剤層又は粘着剤層を介して偏光子に貼合することができる。
(1-1)貼合工程に供される偏光板
(1-1-1)偏光板の構成
偏光板は、少なくとも偏光子を含む偏光素子であり、通常はその片面又は両面に貼合される熱可塑性樹脂フィルムをさらに含む。
熱可塑性樹脂フィルムは、偏光子を保護する保護フィルム、偏光子とは異なる光学機能を有する他の光学フィルム等であることができる。他の光学フィルムの例は、位相差フィルム、輝度向上フィルム等である。
熱可塑性樹脂フィルムは、その表面に積層される樹脂層(例えば光学層)を備えていてもよい。樹脂層の例は、ハードコート層、防眩層、反射防止層、帯電防止層、防汚層等である。
熱可塑性樹脂フィルムは、接着剤層又は粘着剤層を介して偏光子に貼合することができる。
偏光板の厚みは、通常150μm以下であり、偏光板の薄膜化の観点から、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下、さらに好ましくは70μm以下である。
偏光板の厚みは、通常20μm以上又は30μm以上である。
偏光板の厚みは、通常20μm以上又は30μm以上である。
偏光板の層構成の例を図2及び図3を参照して説明するが、層構成はこれらの例に限定されるものではない。
図2に示される偏光板2aは、偏光子10;偏光子10の一方の面に貼合される第1熱可塑性樹脂フィルム20;偏光子10の他方の面に貼合される第2熱可塑性樹脂フィルム30を備える。第1及び第2熱可塑性樹脂フィルム20,30は、例えば保護フィルムである。
図2に示される偏光板2aは、偏光子10;偏光子10の一方の面に貼合される第1熱可塑性樹脂フィルム20;偏光子10の他方の面に貼合される第2熱可塑性樹脂フィルム30を備える。第1及び第2熱可塑性樹脂フィルム20,30は、例えば保護フィルムである。
図3に示される偏光板2bのように、第1及び第2熱可塑性樹脂フィルム20,30の一方が省略されてもよい。偏光板2bにおいては第2熱可塑性樹脂フィルム30が省略されている。このような偏光子10の一方の面のみに熱可塑性樹脂フィルムを有する偏光板は、偏光板の薄膜化に有利である。
図2及び図3において図示を省略しているが、偏光子10と第1及び第2熱可塑性樹脂フィルム20,30との貼合は、好ましくは接着剤を用いて行うことができる。
貼合工程に供される偏光板は、長尺状であることが好ましい。
貼合工程に供される長尺状の偏光板の長さは、例えば100~20000mであり、好ましくは1000~10000mである。また、貼合工程S101に供される長尺状の偏光板の幅は、例えば0.5~3mであり、好ましくは1~2.5mである。
貼合工程に供される長尺状の偏光板の長さは、例えば100~20000mであり、好ましくは1000~10000mである。また、貼合工程S101に供される長尺状の偏光板の幅は、例えば0.5~3mであり、好ましくは1~2.5mである。
(1-1-2)偏光子
偏光板を構成する偏光子10は、その吸収軸に平行な振動面をもつ直線偏光を吸収し、吸収軸に直交する(透過軸と平行な)振動面をもつ直線偏光を透過する性質を有する吸収型の偏光子である。偏光子10の一例は、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させた偏光子である。このような偏光子10は、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程;ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより二色性色素を吸着させる工程;二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液等の架橋液で処理する工程;及び、架橋液による処理後に水洗する工程を含む方法によって製造できる。
偏光板を構成する偏光子10は、その吸収軸に平行な振動面をもつ直線偏光を吸収し、吸収軸に直交する(透過軸と平行な)振動面をもつ直線偏光を透過する性質を有する吸収型の偏光子である。偏光子10の一例は、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させた偏光子である。このような偏光子10は、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程;ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより二色性色素を吸着させる工程;二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液等の架橋液で処理する工程;及び、架橋液による処理後に水洗する工程を含む方法によって製造できる。
ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化したものを用いることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他、酢酸ビニルと共重合可能な他の単量体との共重合体等が挙げられる。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体の例は、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、及びアンモニウム基を有する(メタ)アクリルアミド類等を含む。
本明細書において「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルから選択される少なくとも一方を意味する。「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリレート」等においても同様である。
ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は通常、85~100mol%であり、98mol%以上が好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂は変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマール又はポリビニルアセタール等を用いることもできる。ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は通常、1000~10000であり、1500~5000が好ましい。
ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度及び平均重合度は、JIS K 6726に準拠して求めることができる。
ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度及び平均重合度は、JIS K 6726に準拠して求めることができる。
このようなポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、偏光子10の原反フィルムとして用いられる。ポリビニルアルコール系樹脂を製膜する方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法が採用される。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの厚みは特に制限されないが、例えば10~150μm程度であり、好ましくは50μm以下、より好ましくは35μm以下である。
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの一軸延伸は、二色性色素の染色前、染色と同時、又は染色の後に行うことができる。一軸延伸を染色の後で行う場合、この一軸延伸は、架橋処理の前又は架橋処理中に行ってもよい。また、これらの複数の段階で一軸延伸を行ってもよい。
一軸延伸にあたっては、周速の異なるロール間で一軸に延伸してもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸してもよい。また一軸延伸は、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、溶剤や水を用いてポリビニルアルコール系樹脂フィルムを膨潤させた状態で延伸を行う湿式延伸であってもよい。延伸倍率は通常、3~8倍である。
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色する方法としては、例えば、該フィルムを二色性色素が含有された水溶液に浸漬する方法が採用される。二色性色素としては、ヨウ素や二色性有機染料が用いられる。なお、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、染色処理の前に水への浸漬処理を施しておくことが好ましい。
二色性色素による染色後の架橋処理としては通常、染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸含有水溶液に浸漬する方法が採用される。二色性色素としてヨウ素を用いる場合、このホウ酸含有水溶液は、ヨウ化カリウムを含有することが好ましい。
偏光子10の厚みは、通常2~40μm程度である。偏光板の薄膜化の観点からは、偏光子10の厚みは、好ましくは20μm以下であり、より好ましくは15μm以下であり、さらに好ましくは10μm以下である。
一方、正カールが十分に大きいプロテクトフィルム付偏光板枚葉体を製造しやすくする観点からは、偏光子10の厚みは大きいことが好ましく、具体的には、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上、さらに好ましくは20μm以上である。
一方、正カールが十分に大きいプロテクトフィルム付偏光板枚葉体を製造しやすくする観点からは、偏光子10の厚みは大きいことが好ましく、具体的には、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上、さらに好ましくは20μm以上である。
(1-1-3)第1及び第2熱可塑性樹脂フィルム
第1及び第2熱可塑性樹脂フィルム20,30は、それぞれ独立して、透光性を有する熱可塑性樹脂、好ましくは光学的に透明な熱可塑性樹脂で構成されるフィルムである。第1及び第2熱可塑性樹脂フィルム20,30を構成する熱可塑性樹脂は、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂(ポリプロピレン系樹脂等)、環状ポリオレフィン系樹脂(ノルボルネン系樹脂等)のようなポリオレフィン系樹脂;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースのようなセルロース系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;メタクリル酸メチル系樹脂のような(メタ)アクリル系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリ塩化ビニル系樹脂;アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン系樹脂;アクリロニトリル・スチレン系樹脂;ポリ酢酸ビニル系樹脂;ポリ塩化ビニリデン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリアセタール系樹脂;変性ポリフェニレンエーテル系樹脂;ポリスルホン系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;ポリアリレート系樹脂;ポリアミドイミド系樹脂;ポリイミド系樹脂等であることができる。
第1及び第2熱可塑性樹脂フィルム20,30は、それぞれ独立して、透光性を有する熱可塑性樹脂、好ましくは光学的に透明な熱可塑性樹脂で構成されるフィルムである。第1及び第2熱可塑性樹脂フィルム20,30を構成する熱可塑性樹脂は、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂(ポリプロピレン系樹脂等)、環状ポリオレフィン系樹脂(ノルボルネン系樹脂等)のようなポリオレフィン系樹脂;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースのようなセルロース系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;メタクリル酸メチル系樹脂のような(メタ)アクリル系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリ塩化ビニル系樹脂;アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン系樹脂;アクリロニトリル・スチレン系樹脂;ポリ酢酸ビニル系樹脂;ポリ塩化ビニリデン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリアセタール系樹脂;変性ポリフェニレンエーテル系樹脂;ポリスルホン系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;ポリアリレート系樹脂;ポリアミドイミド系樹脂;ポリイミド系樹脂等であることができる。
鎖状ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂のような鎖状オレフィンの単独重合体のほか、2種以上の鎖状オレフィンからなる共重合体を挙げることができる。より具体的な例は、ポリプロピレン系樹脂(プロピレンの単独重合体であるポリプロピレン樹脂や、プロピレンを主体とする共重合体)、ポリエチレン系樹脂(エチレンの単独重合体であるポリエチレン樹脂や、エチレンを主体とする共重合体)を含む。
環状ポリオレフィン系樹脂は、環状オレフィンを重合単位として重合される樹脂の総称である。環状ポリオレフィン系樹脂の具体例を挙げれば、環状オレフィンの開環(共)重合体、環状オレフィンの付加重合体、環状オレフィンとエチレン、プロピレンのような鎖状オレフィンとの共重合体(代表的にはランダム共重合体)、及びこれらを不飽和カルボン酸やその誘導体で変性したグラフト重合体、並びにそれらの水素化物等である。中でも、環状オレフィンとしてノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマー等のノルボルネン系モノマーを用いたノルボルネン系樹脂が好ましく用いられる。
セルロース系樹脂とは、綿花リンタや木材パルプ(広葉樹パルプ、針葉樹パルプ)等の原料セルロースから得られるセルロースの水酸基における水素原子の一部または全部がアセチル基、プロピオニル基及び/又はブチリル基で置換された、セルロース有機酸エステル又はセルロース混合有機酸エステルをいう。例えば、セルロースの酢酸エステル、プロピオン酸エステル、酪酸エステル、及びそれらの混合エステル等からなるものが挙げられる。中でも、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートが好ましい。
ポリエステル系樹脂は、エステル結合を有する、上記セルロース系樹脂以外の樹脂であり、多価カルボン酸又はその誘導体と多価アルコールとの重縮合体からなるものが一般的である。多価カルボン酸又はその誘導体としては2価のジカルボン酸又はその誘導体を用いることができ、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ジメチルテレフタレート、ナフタレンジカルボン酸ジメチル等が挙げられる。多価アルコールとしては2価のジオールを用いることができ、例えばエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。好適なポリエステル系樹脂の例は、ポリエチレンテレフタレートを含む。
ポリカーボネート系樹脂は、カルボナート基を介してモノマー単位が結合された重合体からなるエンジニアリングプラスチックであり、高い耐衝撃性、耐熱性、難燃性、透明性を有する樹脂である。ポリカーボネート系樹脂は、光弾性係数を下げるためにポリマー骨格を修飾したような変性ポリカーボネートと呼ばれる樹脂や、波長依存性を改良した共重合ポリカーボネート等であってもよい。
(メタ)アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル系モノマー由来の構成単位を含む重合体である。該重合体は、典型的にはメタクリル酸エステルを含む重合体である。好ましくはメタクリル酸エステルに由来する構造単位の割合が、全構造単位に対して、50重量%以上含む重合体である。(メタ)アクリル系樹脂は、メタクリル酸エステルの単独重合体であってもよいし、他の重合性モノマー由来の構成単位を含む共重合体であってもよい。この場合、他の重合性モノマー由来の構成単位の割合は、好ましくは全構造単位に対して、50重量%以下である。
(メタ)アクリル系樹脂を構成し得るメタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸アルキルエステルが好ましい。メタクリル酸アルキルエステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t-ブチル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチルのようなアルキル基の炭素数が1~8であるメタクリル酸アルキルエステルが挙げられる。メタクリル酸アルキルエステルに含まれるアルキル基の炭素数は、好ましくは1~4である。(メタ)アクリル系樹脂において、メタクリル酸エステルは、1種のみを単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
(メタ)アクリル系樹脂を構成し得る上記他の重合性モノマーとしては、アクリル酸エステル、及びその他の分子内に重合性炭素-炭素二重結合を有する化合物を挙げることができる。他の重合性モノマーは、1種のみを単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。アクリル酸エステルとしては、アクリル酸アルキルエステルが好ましい。アクリル酸アルキルエステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t-ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸2-ヒドロキシエチルのようなアルキル基の炭素数が1~8であるアクリル酸アルキルエステルなどが挙げられる。アクリル酸アルキルエステルに含まれるアルキル基の炭素数は、好ましくは1~4である。(メタ)アクリル系樹脂において、アクリル酸エステルは、1種のみを単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
その他の分子内に重合性炭素-炭素二重結合を有する化合物としては、エチレン、プロピレン、スチレン等のビニル系化合物や、アクリロニトリルのようなビニルシアン化合物が挙げられる。その他の分子内に重合性炭素-炭素二重結合を有する化合物は、1種のみを単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
第1及び第2熱可塑性樹脂フィルム20,30は、偏光子10の一方の面に積層貼合される、偏光子10を保護するための保護フィルムであることができる。第1又は第2熱可塑性樹脂フィルム20,30は、位相差フィルム、輝度向上フィルムのような光学機能を併せ持つ保護フィルムであることもできる。
例えば、上記材料からなる熱可塑性樹脂フィルムを延伸(一軸延伸又は二軸延伸等)したり、該フィルム上に液晶層等を形成したりすることにより、任意の位相差値が付与された位相差フィルムとすることができる。第1及び/又は第2熱可塑性樹脂フィルム20,30は、その表面に積層される、ハードコート層、防眩層、反射防止層、帯電防止層、防汚層のような表面処理層(コーティング層)を有していてもよい。
例えば、上記材料からなる熱可塑性樹脂フィルムを延伸(一軸延伸又は二軸延伸等)したり、該フィルム上に液晶層等を形成したりすることにより、任意の位相差値が付与された位相差フィルムとすることができる。第1及び/又は第2熱可塑性樹脂フィルム20,30は、その表面に積層される、ハードコート層、防眩層、反射防止層、帯電防止層、防汚層のような表面処理層(コーティング層)を有していてもよい。
第1及び第2熱可塑性樹脂フィルム20,30の厚みは通常1~100μmであるが、強度や取扱性等の観点から5~60μmであることが好ましく、5~50μmであることがより好ましい。
図2に示される偏光板2aのように、偏光子10の両面に熱可塑性樹脂フィルムを備える場合において、これらの熱可塑性樹脂フィルムは、同種の熱可塑性樹脂で構成されていてもよいし、異種の熱可塑性樹脂で構成されていてもよい。また、厚みが同じであってもよいし、異なっていてもよい。さらに、同じ位相差特性を有していてもよいし、異なる位相差特性を有していてもよい。
図2に示される偏光板2aのように、第1熱可塑性樹脂フィルム20と第2熱可塑性樹脂フィルム30とを備える層構成の場合、枚葉体にしたときに、厚い方の熱可塑性樹脂フィルム側を凸とするカールが生じやすい。したがって、第1熱可塑性樹脂フィルム20側にプロテクトフィルムが貼合される場合であって、第1熱可塑性樹脂フィルムの方が第2熱可塑性樹脂フィルムの厚い場合には逆カールが生じやすい。本発明においては、このような場合であっても逆カールを抑制することができる。一例として、本発明においては、第1熱可塑性樹脂フィルム20側にプロテクトフィルムが貼合される場合であって、第1熱可塑性樹脂フィルム20の厚みが40μm超であり、第2熱可塑性樹脂フィルム30の厚みが40μm以下の場合であっても、逆カールを抑制することができる。
(1-1-4)接着剤
上述のように、第1、第2熱可塑性樹脂フィルム20,30は、例えば接着剤層を介して偏光子10に貼合することができる。接着剤層を形成する接着剤としては、水系接着剤、活性エネルギー線硬化性接着剤又は熱硬化性接着剤を用いることができ、好ましくは水系接着剤、活性エネルギー線硬化性接着剤である。
上述のように、第1、第2熱可塑性樹脂フィルム20,30は、例えば接着剤層を介して偏光子10に貼合することができる。接着剤層を形成する接着剤としては、水系接着剤、活性エネルギー線硬化性接着剤又は熱硬化性接着剤を用いることができ、好ましくは水系接着剤、活性エネルギー線硬化性接着剤である。
水系接着剤としては、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液からなる接着剤、水系二液型ウレタン系エマルジョン接着剤等が挙げられる。中でもポリビニルアルコール系樹脂水溶液からなる水系接着剤が好適に用いられる。ポリビニルアルコール系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルをケン化処理して得られるビニルアルコールホモポリマーのほか、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体をケン化処理して得られるポリビニルアルコール系共重合体、又はそれらの水酸基を部分的に変性した変性ポリビニルアルコール系重合体等を用いることができる。水系接着剤は、アルデヒド化合物(グリオキザール等)、エポキシ化合物、メラミン系化合物、メチロール化合物、イソシアネート化合物、アミン化合物、多価金属塩等の架橋剤を含むことができる。
水系接着剤を使用する場合は、偏光子10と第1、第2熱可塑性樹脂フィルム20,30とを貼合した後、水系接着剤中に含まれる水を除去するための乾燥工程を実施することが好ましい。乾燥工程後、例えば20~45℃の温度で養生する養生工程を設けてもよい。
活性エネルギー線硬化性接着剤とは、紫外線、可視光、電子線、X線のような活性エネルギー線の照射によって硬化する硬化性化合物を含有する接着剤であり、好ましくは紫外線硬化性接着剤である。
硬化性化合物は、カチオン重合性の硬化性化合物やラジカル重合性の硬化性化合物であることができる。カチオン重合性の硬化性化合物としては、例えば、エポキシ系化合物(分子内に1個又は2個以上のエポキシ基を有する化合物)や、オキセタン系化合物(分子内に1個又は2個以上のオキセタン環を有する化合物)、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。ラジカル重合性の硬化性化合物としては、例えば、(メタ)アクリル系化合物(分子内に1個又は2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物)や、ラジカル重合性の二重結合を有するその他のビニル系化合物、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。カチオン重合性の硬化性化合物とラジカル重合性の硬化性化合物とを併用してもよい。活性エネルギー線硬化性接着剤は通常、硬化性化合物の硬化反応を開始させるためのカチオン重合開始剤及び/又はラジカル重合開始剤をさらに含む。
偏光子10と第1、第2熱可塑性樹脂フィルム20,30とを貼合するにあたっては、接着性を高めるために、これらの少なくともいずれか一方の貼合面に表面活性化処理を施してもよい。表面活性化処理としては、コロナ処理、プラズマ処理、放電処理(グロー放電処理等)、火炎処理、オゾン処理、UVオゾン処理、電離活性線処理(紫外線処理、電子線処理等)のような乾式処理;水やアセトン等の溶媒を用いた超音波処理、ケン化処理、アンカーコート処理のような湿式処理を挙げることができる。これらの表面活性化処理は、単独で行ってもよいし、2つ以上を組み合わせてもよい。
偏光子10の両面に熱可塑性樹脂フィルムが貼合される場合において、これらの熱可塑性樹脂フィルムを貼合するための接着剤は、同種の接着剤であってもよいし異種の接着剤であってもよい。
(1-2)貼合工程に供されるプロテクトフィルム
プロテクトフィルムは、偏光板の表面を保護するためのフィルムであり、通常、例えば画像表示素子等にプロテクトフィルム付偏光板の枚葉体が貼合された後に、粘着剤層を有する場合にはその粘着剤層ごと剥離除去される。したがって、プロテクトフィルム1は、偏光板2の上記表面に剥離可能に貼合されている。
プロテクトフィルムは、偏光板の表面を保護するためのフィルムであり、通常、例えば画像表示素子等にプロテクトフィルム付偏光板の枚葉体が貼合された後に、粘着剤層を有する場合にはその粘着剤層ごと剥離除去される。したがって、プロテクトフィルム1は、偏光板2の上記表面に剥離可能に貼合されている。
プロテクトフィルムは、例えば、基材フィルムと、その上に積層される粘着剤層とで構成することができる。
基材フィルムは、熱可塑性樹脂、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂;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系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂などで構成することができる。基材フィルムは、単層構造であってもよいし多層構造であってもよい。
粘着剤層は、(メタ)アクリル系粘着剤、エポキシ系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤等で構成することができる。
また、プロテクトフィルムは、ポリプロピレン系樹脂及びポリエチレン系樹脂等の自己粘着性を有する樹脂フィルムであってもよい。この場合、プロテクトフィルムは、粘着剤層を有しない。
基材フィルムは、熱可塑性樹脂、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂;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系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂などで構成することができる。基材フィルムは、単層構造であってもよいし多層構造であってもよい。
粘着剤層は、(メタ)アクリル系粘着剤、エポキシ系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤等で構成することができる。
また、プロテクトフィルムは、ポリプロピレン系樹脂及びポリエチレン系樹脂等の自己粘着性を有する樹脂フィルムであってもよい。この場合、プロテクトフィルムは、粘着剤層を有しない。
プロテクトフィルムの厚みは、例えば5~150μmであることができ、好ましくは10~100μmであり、より好ましくは20~75μmであり、さらに好ましくは25~70μm(例えば60μm以下、さらには55μm以下)である。プロテクトフィルムの厚みが5μm未満の場合には、偏光板の保護が不十分になることがあり、また取扱性の面でも不利である。プロテクトフィルムの厚みが150μmを超えることは、プロテクトフィルム付偏光板枚葉体の薄膜化や、プロテクトフィルムのリワーク性の面で不利である。
貼合工程に供されるプロテクトフィルムは、長尺状であることが好ましい。
貼合工程に供される長尺状のプロテクトフィルムの長さは、例えば100~20000mであり、好ましくは1000~10000mである。また、貼合工程S101に供される長尺状のプロテクトフィルムの幅は、例えば0.5~3mであり、好ましくは1~2.5mである。
貼合工程に供される長尺状のプロテクトフィルムの長さは、例えば100~20000mであり、好ましくは1000~10000mである。また、貼合工程S101に供される長尺状のプロテクトフィルムの幅は、例えば0.5~3mであり、好ましくは1~2.5mである。
(1-3)偏光板とプロテクトフィルムとの貼合
図1を参照して、偏光板2とプロテクトフィルム1との貼合は、例えば一対のロール(貼合ロール)5,5を用いて行うことができる。この方法は、製造効率の観点から、偏光板2及びプロテクトフィルム1が長尺状である場合に特に有利である。
図1を参照して、偏光板2とプロテクトフィルム1との貼合は、例えば一対のロール(貼合ロール)5,5を用いて行うことができる。この方法は、製造効率の観点から、偏光板2及びプロテクトフィルム1が長尺状である場合に特に有利である。
具体的は、長尺状の偏光板2を連続的に搬送させるとともに、長尺状のプロテクトフィルム1を連続的に搬送させ、偏光板2の片面にプロテクトフィルム1を重ねて一対の貼合ロール5,5間に通して挟み込むことにより、両フィルムが貼合されたプロテクトフィルム付偏光板3を製造することができる。
偏光板2のMD方向(搬送方向)とプロテクトフィルム1のMD方向(搬送方向)とは通常、平行である。平行とは、偏光板2のMD方向とプロテクトフィルム1のMD方向とのなす角度が0度±5度であることを意味し、好ましくは0度±2度である。
得られるプロテクトフィルム付偏光板の枚葉体のMDカールの変化量を抑制する観点から、偏光板2の吸収軸とプロテクトフィルム1のMD方向とが平行となるように両フィルムを貼合することが好ましい。平行とは、偏光板2の吸収軸とプロテクトフィルム1のMD方向とのなす角度が0度±5度であることを意味し、好ましくは0度±2度である。
偏光板2とプロテクトフィルム1との積層体を一対の貼合ロール5,5間に通すことにより、積層体は上下から押圧されるので、両フィルムが密着される。
偏光板2がその最表面にクリアハードコート層(表面が平滑なハードコート層)を有していてもよい。
偏光板2のMD方向(搬送方向)とプロテクトフィルム1のMD方向(搬送方向)とは通常、平行である。平行とは、偏光板2のMD方向とプロテクトフィルム1のMD方向とのなす角度が0度±5度であることを意味し、好ましくは0度±2度である。
得られるプロテクトフィルム付偏光板の枚葉体のMDカールの変化量を抑制する観点から、偏光板2の吸収軸とプロテクトフィルム1のMD方向とが平行となるように両フィルムを貼合することが好ましい。平行とは、偏光板2の吸収軸とプロテクトフィルム1のMD方向とのなす角度が0度±5度であることを意味し、好ましくは0度±2度である。
偏光板2とプロテクトフィルム1との積層体を一対の貼合ロール5,5間に通すことにより、積層体は上下から押圧されるので、両フィルムが密着される。
偏光板2がその最表面にクリアハードコート層(表面が平滑なハードコート層)を有していてもよい。
プロテクトフィルム1が基材フィルムと、その上に積層される粘着剤層とで構成される場合、偏光板2の片面にプロテクトフィルム1を重ねて一対の貼合ロール5,5間に通すにあたっては、プロテクトフィルム1の粘着剤層が偏光板2の上記片面に接するように重ねられる。プロテクトフィルム1と偏光板2との積層に先立ち、プロテクトフィルム1及び偏光板2の少なくともいずれか一方の貼合面にプラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、フレーム(火炎)処理、ケン化処理のような表面活性化処理を行ってもよい。
一対の貼合ロール5,5により貼合する工程において、プロテクトフィルム1と偏光板2との積層体に与えられる圧力(ニップ圧)は、例えば0.01~0.5MPaであり、0.05~0.3MPaであってもよい。貼合ロール5,5としては、表面が金属(SUS等の合金を含む。)やゴム製のものなど従来公知のものを使用することができる。
偏光板2とプロテクトフィルム1とを貼合する工程においては、偏光板2及びプロテクトフィルム1に張力を掛けながら貼合を行うことが好ましく、偏光板2の貼合前張力とプロテクトフィルム1の貼合前張力とは、それぞれのフィルムの剛性に応じて、調整されることができる。例えば、偏光板2の剛性がプロテクトフィルム1よりも大きい場合には、偏光板2の貼合前張力をプロテクトフィルム1の貼合前張力よりも大きくすることが好ましい。このような張力制御は、得られるプロテクトフィルム付偏光板の枚葉体のカール量を制御するうえで有利である。貼合前張力は、両フィルムを貼合する(両フィルムの積層体が一対の貼合ロール5,5を通過する)手前におけるフィルムのMD方向にかかる張力を意味する。
得られるプロテクトフィルム付偏光板枚葉体のMDカールの変化量を小さくする観点から、プロテクトフィルム1のMD方向における貼合前張力は、10kgf以上50kgf以下であることが好ましく、20kgf以上40kgf以下であることがより好ましい。
同様の観点から、偏光板2のMD方向における貼合前張力は、20kgf以上100kgf以下であることが好ましく、30kgf以上70kgf以下であることがより好ましい。
同様の観点から、偏光板2のMD方向における貼合前張力は、20kgf以上100kgf以下であることが好ましく、30kgf以上70kgf以下であることがより好ましい。
(1-4)貼合工程の雰囲気温度T1
本実施形態において、貼合工程の温度とは、一対の貼合ロール5,5が配置されている雰囲気温度を意味する。かかる雰囲気温度をT1[℃]とする。T1は、通常室温であり、調温を行うことにより、室温とは異なる温度に適宜調整してもよい。T1は、上記式(1)を満たす温度であれば限定されないが、例えば20℃以上30℃以下であり、好ましくは22℃以上28℃以下である。室温は、例えば23℃である。
本実施形態において、貼合工程の温度とは、一対の貼合ロール5,5が配置されている雰囲気温度を意味する。かかる雰囲気温度をT1[℃]とする。T1は、通常室温であり、調温を行うことにより、室温とは異なる温度に適宜調整してもよい。T1は、上記式(1)を満たす温度であれば限定されないが、例えば20℃以上30℃以下であり、好ましくは22℃以上28℃以下である。室温は、例えば23℃である。
(1-5)貼合工程に供される偏光板の温度T2
本実施形態において、貼合工程に供される偏光板の温度とは、一対の貼合ロール5,5に接触する直前の偏光板の温度を意味する。かかる温度をT2[℃]とする。T2は、上記式(1)を満たす温度であれば限定されないが、例えば5℃以上28℃以下であり、好ましくは7℃以上26℃以下であり、より好ましくは10℃以上22℃以下である。T2を上記温度範囲とするために、本実施形態の製造方法は、貼合工程に供される偏光板を冷却する冷却工程を有することが好ましい。冷却工程は、搬送されている偏光板を冷却する工程であってもよく、保管されている偏光板ロールを冷却する工程であってもよい。搬送されている偏光板を冷却する方法は限定されることはなく、例えば、冷却ロールに密着させて冷却する方法、冷却エアーを吹き付けて冷却する方法、冷却空気流下または窒素気流下で搬送することにより冷却する方法、等が挙げられる。冷却エアーを吹き付けて冷却する方法の場合、冷却エアーは、偏光板の片面または両面から吹き付けることができ、例えば第1熱可塑性樹脂フィルム側から吹き付ける方法であってもよい。
本実施形態において、貼合工程に供される偏光板の温度とは、一対の貼合ロール5,5に接触する直前の偏光板の温度を意味する。かかる温度をT2[℃]とする。T2は、上記式(1)を満たす温度であれば限定されないが、例えば5℃以上28℃以下であり、好ましくは7℃以上26℃以下であり、より好ましくは10℃以上22℃以下である。T2を上記温度範囲とするために、本実施形態の製造方法は、貼合工程に供される偏光板を冷却する冷却工程を有することが好ましい。冷却工程は、搬送されている偏光板を冷却する工程であってもよく、保管されている偏光板ロールを冷却する工程であってもよい。搬送されている偏光板を冷却する方法は限定されることはなく、例えば、冷却ロールに密着させて冷却する方法、冷却エアーを吹き付けて冷却する方法、冷却空気流下または窒素気流下で搬送することにより冷却する方法、等が挙げられる。冷却エアーを吹き付けて冷却する方法の場合、冷却エアーは、偏光板の片面または両面から吹き付けることができ、例えば第1熱可塑性樹脂フィルム側から吹き付ける方法であってもよい。
貼合工程に供される偏光板の温度T2は、貼合工程に供される偏光板の温度を測定した値とする。偏光板のどの位置の温度を測定しても同じ温度となるように冷却工程が実施されていることが好ましい。
(1-6)貼合工程に供されるプロテクトフィルムの温度T3
本実施形態において、貼合工程に供されるプロテクトフィルムの温度とは、一対の貼合ロール5,5に接触する直前のプロテクトフィルムの温度を意味する。かかる温度をT3[℃]とする。T3は、上記式(2)を満たす温度であれば限定されないが、例えば20℃以上30℃以下であり、好ましくは22℃以上28℃以下であり、より好ましくは室温である。室温は、例えば23℃である。T3は、好ましくはT1と同じである。T3は、T1より高い温度であってもよく、この場合、貼合工程に供されるプロテクトフィルムを加熱する加熱工程を有する。T3は、T1より低い温度であってもよく、この場合、貼合工程に供されるプロテクトフィルムを冷却する冷却工程を有する。
本実施形態において、貼合工程に供されるプロテクトフィルムの温度とは、一対の貼合ロール5,5に接触する直前のプロテクトフィルムの温度を意味する。かかる温度をT3[℃]とする。T3は、上記式(2)を満たす温度であれば限定されないが、例えば20℃以上30℃以下であり、好ましくは22℃以上28℃以下であり、より好ましくは室温である。室温は、例えば23℃である。T3は、好ましくはT1と同じである。T3は、T1より高い温度であってもよく、この場合、貼合工程に供されるプロテクトフィルムを加熱する加熱工程を有する。T3は、T1より低い温度であってもよく、この場合、貼合工程に供されるプロテクトフィルムを冷却する冷却工程を有する。
(2)切出工程
本工程は、貼合工程で得られたプロテクトフィルム付偏光板から切り出しを行って、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体を得る工程である。
切り出し(裁断)は、裁断用カッター等の従来公知の裁断手段を用いて行うことができる。
本工程は、貼合工程で得られたプロテクトフィルム付偏光板から切り出しを行って、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体を得る工程である。
切り出し(裁断)は、裁断用カッター等の従来公知の裁断手段を用いて行うことができる。
切り出したプロテクトフィルム付偏光板枚葉体のサイズ、形状及び切り出し角度は特に制限されない。
プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体は、好ましくは方形形状であり、より好ましくは長辺と短辺とを有する方形形状である。この方形形状は好ましくは長方形である。
プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体の形状が長方形である場合において、長辺の長さは、例えば50mm~300mmであり、好ましくは70mm~150mmである。短辺の長さは、例えば30mm~200mmであり、好ましくは40mm~100mmである。
プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体は、好ましくは方形形状であり、より好ましくは長辺と短辺とを有する方形形状である。この方形形状は好ましくは長方形である。
プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体の形状が長方形である場合において、長辺の長さは、例えば50mm~300mmであり、好ましくは70mm~150mmである。短辺の長さは、例えば30mm~200mmであり、好ましくは40mm~100mmである。
特に制限されるものではないが、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体の形状が長方形である場合において、プロテクトフィルム付偏光板枚葉体をプロテクトフィルム側からみたとき、その長辺及び短辺に対して偏光板の吸収軸方向(偏光板のMD方向)が45度の角度をなすように、プロテクトフィルム付偏光板3からプロテクトフィルム付偏光板の枚葉体を切り出すことができる。
あるいは、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体の形状が長方形である場合において、プロテクトフィルム付偏光板枚葉体をプロテクトフィルム側からみたとき、その長辺に対して偏光板の吸収軸方向(偏光板のMD方向)が平行となるように、又は90度の角度をなすように、プロテクトフィルム付偏光板3からプロテクトフィルム付偏光板の枚葉体を切り出してもよい。
あるいは、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体の形状が長方形である場合において、プロテクトフィルム付偏光板枚葉体をプロテクトフィルム側からみたとき、その長辺に対して偏光板の吸収軸方向(偏光板のMD方向)が平行となるように、又は90度の角度をなすように、プロテクトフィルム付偏光板3からプロテクトフィルム付偏光板の枚葉体を切り出してもよい。
図4は、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体の層構成の一例を示す断面図である。図4に示すように、プロテクトフィルム1が基材フィルム40とその上に積層される粘着剤層50とで構成される場合、プロテクトフィルム1が有する粘着剤層50が偏光板2の片面に接するように重ねられる。
<多層構造体>
プロテクトフィルム付偏光板又は長尺状プロテクトフィルム付偏光板の偏光板側の面に、さらに別の1以上の光学機能層やセパレートフィルム(剥離フィルム)等を粘着剤層や接着剤層を介して積層してもよい。
光学機能層は位相差層等であってよく、光学機能層は、粘着剤層や接着剤層を介して偏光板側の面に積層することができる。
プロテクトフィルム付偏光板又は長尺状プロテクトフィルム付偏光板の偏光板側の面に、さらに別の1以上の光学機能層やセパレートフィルム(剥離フィルム)等を粘着剤層や接着剤層を介して積層してもよい。
光学機能層は位相差層等であってよく、光学機能層は、粘着剤層や接着剤層を介して偏光板側の面に積層することができる。
以下、実験例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
<実施例1,2、比較例1,2>
(A)偏光子の作製
長尺のポリビニルアルコールフィルム〔厚さ40μm、幅2,980mm、VF-PE#4000、ケン化度99.9モル%以上、(株)クラレ製〕を連続的に搬送しながら、乾式で約4倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、40℃の純水に1分間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.1/5/100である、28℃の水溶液に60秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が10.5/7.5/100である、68℃の水溶液に300秒間浸漬した。引き続き、5℃の純水で5秒間洗浄した後、70℃で180秒間乾燥して、一軸延伸されたポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向された長尺状の偏光子を得た。偏光子の厚みは15μmであった。
(A)偏光子の作製
長尺のポリビニルアルコールフィルム〔厚さ40μm、幅2,980mm、VF-PE#4000、ケン化度99.9モル%以上、(株)クラレ製〕を連続的に搬送しながら、乾式で約4倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、40℃の純水に1分間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.1/5/100である、28℃の水溶液に60秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が10.5/7.5/100である、68℃の水溶液に300秒間浸漬した。引き続き、5℃の純水で5秒間洗浄した後、70℃で180秒間乾燥して、一軸延伸されたポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向された長尺状の偏光子を得た。偏光子の厚みは15μmであった。
(B)偏光板の作製
プロテクトフィルムとの貼合面となる第1熱可塑性樹脂フィルムとして、長尺状の第1熱可塑性樹脂フィルムA〔(株)トッパンTOMOEGAWAオプティカルフィルム製、クリアHC-TAC、ハードコート層の厚み7μm、TACフィルムの厚み40μm、商品名:40FJCHCN-TC〕を準備した。
第1熱可塑性樹脂フィルムとは反対側に貼合される第2熱可塑性樹脂フィルムとして、第2熱可塑性樹脂フィルムA〔コニカミノルタ(株)製、TACフィルム、厚み20μm、商品名:KC2CT1W〕と、第2熱可塑性樹脂フィルムB〔コニカミノルタ(株)製、TACフィルム、厚み40μm、商品名:KC4CT1W〕とを準備した。
上記(A)で得られた長尺状の偏光子を連続的に搬送するとともに、長尺状の第1熱可塑性樹脂フィルムAと、長尺状の第2熱可塑性樹脂フィルムAまたはBとを連続的に搬送し、偏光子と第1熱可塑性樹脂フィルムとの間、及び偏光子と第2熱可塑性樹脂フィルムとの間に水系接着剤を注入しながら、一対の貼合ロール間に通した。引き続き、得られた積層フィルムを搬送し、熱風乾燥機に通して80℃、300秒間の加熱処理を行うことにより水系接着剤層を乾燥させて、長尺状の偏光板を得た。このようにして第1熱可塑性樹脂フィルム/水系接着剤層/偏光子/水系接着剤層/第2熱可塑性樹脂フィルムからなる偏光板を得た。偏光板の厚みはそれぞれ102μm、82μmであった。
上記の水系接着剤には、アセトアセチル基を含有する変性PVA系樹脂(三菱ケミカル(株)製:ゴーセネッタスZ-410)50gを950gの純水に溶解し、90℃で2時間加熱後室温に冷却し、PVA溶液を得た。PVA系樹脂が3.0質量%、マレイン酸が0.01質量%、グリオキサールが0.15質量%となるように、PVA溶液とマレイン酸とグリオキサールとを混合してPVA系接着剤を調製した。
プロテクトフィルムとの貼合面となる第1熱可塑性樹脂フィルムとして、長尺状の第1熱可塑性樹脂フィルムA〔(株)トッパンTOMOEGAWAオプティカルフィルム製、クリアHC-TAC、ハードコート層の厚み7μm、TACフィルムの厚み40μm、商品名:40FJCHCN-TC〕を準備した。
第1熱可塑性樹脂フィルムとは反対側に貼合される第2熱可塑性樹脂フィルムとして、第2熱可塑性樹脂フィルムA〔コニカミノルタ(株)製、TACフィルム、厚み20μm、商品名:KC2CT1W〕と、第2熱可塑性樹脂フィルムB〔コニカミノルタ(株)製、TACフィルム、厚み40μm、商品名:KC4CT1W〕とを準備した。
上記(A)で得られた長尺状の偏光子を連続的に搬送するとともに、長尺状の第1熱可塑性樹脂フィルムAと、長尺状の第2熱可塑性樹脂フィルムAまたはBとを連続的に搬送し、偏光子と第1熱可塑性樹脂フィルムとの間、及び偏光子と第2熱可塑性樹脂フィルムとの間に水系接着剤を注入しながら、一対の貼合ロール間に通した。引き続き、得られた積層フィルムを搬送し、熱風乾燥機に通して80℃、300秒間の加熱処理を行うことにより水系接着剤層を乾燥させて、長尺状の偏光板を得た。このようにして第1熱可塑性樹脂フィルム/水系接着剤層/偏光子/水系接着剤層/第2熱可塑性樹脂フィルムからなる偏光板を得た。偏光板の厚みはそれぞれ102μm、82μmであった。
上記の水系接着剤には、アセトアセチル基を含有する変性PVA系樹脂(三菱ケミカル(株)製:ゴーセネッタスZ-410)50gを950gの純水に溶解し、90℃で2時間加熱後室温に冷却し、PVA溶液を得た。PVA系樹脂が3.0質量%、マレイン酸が0.01質量%、グリオキサールが0.15質量%となるように、PVA溶液とマレイン酸とグリオキサールとを混合してPVA系接着剤を調製した。
(C)長尺状プロテクトフィルム付偏光板の作製
上記(B)で得られた長尺状の偏光板を連続的に搬送するとともに、セパレートフィルムが剥離された長尺状のプロテクトフィルム〔二軸延伸されたポリエチレンテレフタレート(厚み:19μm)に、(メタ)アクリル系粘着剤層(厚み:15μm)が積層された、藤森工業(株)製の商品名;AY-638〕を連続的に搬送し、これらを重ねて一対の貼合ロール間に通すことによりプロテクトフィルムと偏光板との積層体を上下から押圧して、長尺状プロテクトフィルム付偏光板を連続的に製造した。
プロテクトフィルムは、その粘着剤層を介して偏光板の第1熱可塑性樹脂フィルム(クリアハードコートフィルム)面に貼合した。貼合工程において、偏光板の吸収軸と、プロテクトフィルムのMD方向とは平行であった。
実施例1,2では、長尺状の偏光板を連続的に搬送する搬送路において、偏光板の第1熱可塑性樹脂フィルム側から温度17℃の冷却エアーを吹き付け、偏光板の温度T2が17℃となるように調温してから貼合ロールに供した。
比較例1,2では、長尺状の偏光板を連続的に搬送する搬送路において、偏光板の温度T2を調温することなく、貼合ロールに供した。したがって、偏光板の温度T2は、室温の温度である23℃とみなすことができた。
実施例及び比較例において、貼合ロールの載置されている雰囲気の温度の調温は行わなかったので、その雰囲気温度T1は、室温の温度である23℃とみなすことができた。
実施例及び比較例において、プロテクトフィルムは調温することなく貼合ロールに供した。したがって、プロテクトフィルムの温度T3は、室温の温度である23℃とみなすことができた。
なお、貼合ロールによってプロテクトフィルムと偏光板との積層体に与えられた圧力(ニップ圧)は0.1MPaであった。このとき、偏光板のMD方向における貼合前張力は70kgfであり、プロテクトフィルムのMD方向における貼合前張力は40kgfであった。
上記(B)で得られた長尺状の偏光板を連続的に搬送するとともに、セパレートフィルムが剥離された長尺状のプロテクトフィルム〔二軸延伸されたポリエチレンテレフタレート(厚み:19μm)に、(メタ)アクリル系粘着剤層(厚み:15μm)が積層された、藤森工業(株)製の商品名;AY-638〕を連続的に搬送し、これらを重ねて一対の貼合ロール間に通すことによりプロテクトフィルムと偏光板との積層体を上下から押圧して、長尺状プロテクトフィルム付偏光板を連続的に製造した。
プロテクトフィルムは、その粘着剤層を介して偏光板の第1熱可塑性樹脂フィルム(クリアハードコートフィルム)面に貼合した。貼合工程において、偏光板の吸収軸と、プロテクトフィルムのMD方向とは平行であった。
実施例1,2では、長尺状の偏光板を連続的に搬送する搬送路において、偏光板の第1熱可塑性樹脂フィルム側から温度17℃の冷却エアーを吹き付け、偏光板の温度T2が17℃となるように調温してから貼合ロールに供した。
比較例1,2では、長尺状の偏光板を連続的に搬送する搬送路において、偏光板の温度T2を調温することなく、貼合ロールに供した。したがって、偏光板の温度T2は、室温の温度である23℃とみなすことができた。
実施例及び比較例において、貼合ロールの載置されている雰囲気の温度の調温は行わなかったので、その雰囲気温度T1は、室温の温度である23℃とみなすことができた。
実施例及び比較例において、プロテクトフィルムは調温することなく貼合ロールに供した。したがって、プロテクトフィルムの温度T3は、室温の温度である23℃とみなすことができた。
なお、貼合ロールによってプロテクトフィルムと偏光板との積層体に与えられた圧力(ニップ圧)は0.1MPaであった。このとき、偏光板のMD方向における貼合前張力は70kgfであり、プロテクトフィルムのMD方向における貼合前張力は40kgfであった。
(D)プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体の作製
図5に示すように、上記(C)で得られた長尺状プロテクトフィルム付偏光板から、プロテクトフィルム側から見たときに偏光板の吸収軸が各辺に対して45度となるように、
正方形(一辺200mm)の小片(枚葉体)を、スーパーカッターを用いて切り出して、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体を得た。
図5に示すように、上記(C)で得られた長尺状プロテクトフィルム付偏光板から、プロテクトフィルム側から見たときに偏光板の吸収軸が各辺に対して45度となるように、
正方形(一辺200mm)の小片(枚葉体)を、スーパーカッターを用いて切り出して、プロテクトフィルム付偏光板の枚葉体を得た。
<評価>
(カール量の測定)
図5に示すように、得られた長尺状プロテクトフィルム付偏光板60から、プロテクトフィルム側から見たときに偏光板の吸収軸61が各辺に対して45度となるように、正方形(各辺200mm)の小片(枚葉体)を、スーパーカッターを用いて切り出して、これをTDカール量の測定用サンプル70とした。測定用サンプル70の切り出しは、偏光板とプロテクトフィルムとを貼合した直後に、23℃、相対湿度55%の環境下で行った。
測定用サンプル70を凹側の面を上にして基準面(水平な台)上に置いた。この状態で測定用サンプル70の2つの対角線のうち、測定用サンプル70の偏光板の透過軸方向の対角線上の2つの角80のそれぞれについて基準面からの高さを測定し、それら2つの角80の高さの平均としてTDカール量〔mm〕を求めた。
プロテクトフィルム側が凹となっている状態が正カールを有している状態であり、偏光板側が凹となっている状態が逆カールを有している状態である。
表1にTDカール量を示す。TDカール量が正の値である場合にはカールが正カールであることを意味し、負の値である場合にはカールが逆カールであることを意味する。
(カール量の測定)
図5に示すように、得られた長尺状プロテクトフィルム付偏光板60から、プロテクトフィルム側から見たときに偏光板の吸収軸61が各辺に対して45度となるように、正方形(各辺200mm)の小片(枚葉体)を、スーパーカッターを用いて切り出して、これをTDカール量の測定用サンプル70とした。測定用サンプル70の切り出しは、偏光板とプロテクトフィルムとを貼合した直後に、23℃、相対湿度55%の環境下で行った。
測定用サンプル70を凹側の面を上にして基準面(水平な台)上に置いた。この状態で測定用サンプル70の2つの対角線のうち、測定用サンプル70の偏光板の透過軸方向の対角線上の2つの角80のそれぞれについて基準面からの高さを測定し、それら2つの角80の高さの平均としてTDカール量〔mm〕を求めた。
プロテクトフィルム側が凹となっている状態が正カールを有している状態であり、偏光板側が凹となっている状態が逆カールを有している状態である。
表1にTDカール量を示す。TDカール量が正の値である場合にはカールが正カールであることを意味し、負の値である場合にはカールが逆カールであることを意味する。
表1に示す結果から、供給される偏光板の温度のみが異なる実施例1と比較例1、および実施例2と比較例2を比較すると、実施例1は比較例1と比較して逆カールが抑制され、実施例2は比較例2と比較して逆カールが抑制されていることがわかる。
1 プロテクトフィルム、2,2a,2b 偏光板、3 プロテクトフィルム付偏光板、5 貼合ロール、10 偏光子、20 第1熱可塑性樹脂フィルム、30 第2熱可塑性樹脂フィルム、40 基材フィルム、50 粘着剤層、60 長尺状プロテクトフィルム付偏光板、61 偏光板の吸収軸、70 TDカール量の測定用サンプル、80 測定用サンプルの角。
Claims (9)
- 偏光板の片面にプロテクトフィルムを重ねて一対の貼合ロール間に通すことにより押圧する貼合工程を含むプロテクトフィルム付偏光板の製造方法であって、
前記貼合工程において、雰囲気温度をT1[℃]、供給される前記偏光板の温度をT2[℃]とすると、下記式(1)の関係を満たす、製造方法。
2℃≦T1-T2≦15℃ (1) - 前記貼合工程において、供給される前記プロテクトフィルムの温度をT3[℃]とすると、下記式(2)の関係を満たす、請求項1に記載の製造方法。
2℃≦T3-T2≦15℃ (2) - 前記偏光板は、第1熱可塑性樹脂フィルムと、偏光子と、第2熱可塑性樹脂フィルムとをこの順に備え、
前記第1熱可塑性樹脂フィルムの厚みは40μm超であり、
前記第2熱可塑性樹脂フィルムの厚みは40μm以下であり、
前記貼合工程は、前記プロテクトフィルムを前記偏光板の前記第1熱可塑性樹脂フィルムの表面側に重ねる、請求項1または2に記載の製造方法。 - 前記貼合工程において、前記一対の貼合ロールに通す前の前記プロテクトフィルムの張力が10kgf以上50kgf以下である、請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記貼合工程において、前記一対の貼合ロールに通す前の前記偏光板の張力が20kgf以上100kgf以下である、請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記貼合工程において、前記偏光板の吸収軸と、前記プロテクトフィルムのMD方向とが平行となるように貼合する、請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記偏光板の厚みが100μm以下である、請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記貼合工程において、前記偏光板および前記プロテクトフィルムが長尺状である、請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記貼合工程の後に、前記プロテクトフィルム付偏光板から枚葉体を切り出す切出工程をさらに含む、請求項8に記載の製造方法。
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