(57)【要約】【課題】乾熱下での耐久性が改良されたヨウ素系偏光板を提供し、さらにその製造方法を提供する。【解決手段】ヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムにポリビニルアルコール系の透明な接着剤層を介して保護フィルムが貼合されてなる偏光板であって、その接着剤層が水溶性ポリエーテル（例えば、ポリエチレングリコール）を含有するヨウ素系偏光板が提供される。水溶性ポリエーテルの量は、一つの見地からは、偏光板１ｍ２あたり１〜８００ｍｇであるのが好ましく、また別の見地からは、接着剤層中に０．４〜７５重量％　存在させるのが好ましい。ヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、接着剤の全固形分量を基準に水溶性ポリエーテルを０．４〜７５重量％　含有するポリビニルアルコール系の透明な接着剤を介して、保護フィルムを貼合することにより、ヨウ素系偏光板を製造する方法も提供される。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムにポリビニルアルコール系の透明な接着剤層を介して保護フィルムが貼合されてなる偏光板であって、該接着剤層が、水溶性ポリエーテルを含有することを特徴とするヨウ素系偏光板。
【請求項２】
水溶性ポリエーテルがポリエチレングリコールである請求項１記載の偏光板。
【請求項３】
水溶性ポリエーテルは、その平均重合度が１２，０００　以下である請求項１又は２記載の偏光板。
【請求項４】
水溶性ポリエーテルは、偏光板１ｍ２あたり１〜８００ｍｇの割合で存在する請求項１〜３のいずれかに記載の偏光板。
【請求項５】
偏光板中の該水溶性ポリエーテルは、事実上その全量が接着剤層中に存在する請求項４記載の偏光板。
【請求項６】
接着剤層は、水溶性ポリエーテルを０．４〜７５重量％　含有する請求項１〜３のいずれかに記載の偏光板。
【請求項７】
ヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムの両面に保護フィルムが貼合されている請求項１〜６のいずれかに記載の偏光板。
【請求項８】
ヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、接着剤の全固形分量を基準に水溶性ポリエーテルを０．４〜７５重量％　含有するポリビニルアルコール系の透明な接着剤を介して、保護フィルムを貼合することを特徴とするヨウ素系偏光板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムの少なくとも片面に接着剤層を介して保護フィルムが貼合された偏光板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
偏光板は一般に、ポリビニルアルコールに二色性色素としてヨウ素又は二色性染料を吸着配向させたフィルムを偏光子とし、その偏光子の少なくとも片面に接着剤層を介してトリアセチルセルロースなどからなる保護フィルムを貼合して製造されている。二色性色素としてヨウ素を用いた偏光フィルムはヨウ素系偏光フィルムと、またそこに保護フィルムが貼合された偏光板はヨウ素系偏光板と、それぞれ呼ばれ、一方、二色性色素として二色性染料を用いた偏光フィルムは染料系偏光フィルムと、またそこに保護フィルムが貼合された偏光板は染料系偏光板と、それぞれ呼ばれる。
【０００３】
これらのうち、ヨウ素系偏光板は染料系偏光板に比べ、高透過率で高偏光度、すなわち高いコントラストを示すことから、広く用いられている。ヨウ素系偏光板は、このように光学特性の面では染料系偏光板に勝っているものの、光学耐久性の面では染料系偏光板に劣っており、例えば、ヨウ素系偏光板を乾熱下に放置すると、透過率が低下したり偏光板が変色したりするなどの問題が生じていた。
【０００４】
偏光フィルムと保護フィルムとの接着には、ポリビニルアルコール系の接着剤を用いることが多いが、これに代わって、ウレタン系の接着剤を用いる試みもある。例えば、特開平　７−１２０６１７　号公報には、ウレタンプレポリマーを接着剤として、含水率の大きい偏光フィルムと酢酸セルロース系保護フィルムを接着することが記載されており、また特開　２０００−３２１４３２号公報には、ポリビニルアルコール系偏光子と熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂からなる保護フィルムとを、ポリウレタン系接着剤により接着することが記載されている。ポリウレタン系接着剤の使用は、湿熱下での耐久性向上に有効であるものの、硬化に長時間を要するという問題があることから、現状ではポリビニルアルコール系接着剤が広く用いられている。
【０００５】
ポリビニルアルコール系接着剤を用いた偏光板についても種々の検討が行われており、例えば、特開　２０００−２１４３２９号公報には、グリセリンやエチレングリコールのような多価アルコールを含有する接着剤層を介して偏光フィルムと保護フィルムとを積層することにより、接着力を向上させる提案がなされている。この公報に開示される多価アルコールが配合された接着剤を用いれば、接着力は向上するものの、上記した乾熱下での耐久性に対しては、必ずしも有効ではなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者らは、ポリビニルアルコール系接着剤を用いたヨウ素系偏光板の耐久性を高めるべく研究を行い、乾熱下での耐久性に優れるヨウ素系偏光板を見出すに至った。したがって本発明の目的は、耐久性、特に乾熱下での耐久性が改良されたヨウ素系偏光板を提供し、さらにはその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、かかる目的のもとで研究を行った結果、ポリビニルアルコール系接着剤に水溶性ポリエーテルを配合し、これをヨウ素系偏光フィルムと保護フィルムとの貼合に用いることによって、乾熱下における変色などの問題を抑える効果が発現することを見出し、本発明に至った。
【０００８】
すなわち本発明によれば、ヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムにポリビニルアルコール系の透明な接着剤層を介して保護フィルムが貼合されてなる偏光板であって、その接着剤層が水溶性ポリエーテルを含有するヨウ素系偏光板が提供される。水溶性ポリエーテルの量は、一つの見地からは、偏光板１ｍ２あたり１〜８００ｍｇであるのが好ましい。また別の見地からは、接着剤層中に、水溶性ポリエーテルを０．４〜７５重量％　含有するのが好ましい。
【０００９】
そこで本発明によれば、ヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、接着剤の全固形分量を基準に水溶性ポリエーテルを　０．４〜７５重量％含有するポリビニルアルコール系の透明な接着剤を介して、保護フィルムを貼合することにより、ヨウ素系偏光板を製造する方法も提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明に係る偏光板は、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ヨウ素が吸着配向された、いわゆるヨウ素系偏光フィルムの少なくとも片面に、ポリビニルアルコール系の接着剤層を介して保護フィルムが貼合されたものである。そして本発明では、この接着剤層に水溶性ポリエーテルを含有させる。
【００１１】
ここで用いる水溶性ポリエーテルとは、主鎖にエーテル結合を持つ水溶性高分子であり、通常は、末端に水酸基が存在するポリエーテルグリコールが有利に用いられる。水溶性ポリエーテルの具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールなどを挙げることができる。
また、水溶性ポリエーテルは、エチレングリコール／プロピレングリコール（又はエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド）共重合体のような、２種以上のモノマー単位が組み合わされた共重合体であってもよいし、水溶性を呈する１又は複数のモノマー単位に、水溶性を損なわない範囲でそれと共重合可能な他のモノマーの単位が組み込まれた水溶性共重合体であってもよい。これらの水溶性ポリエーテルのなかでも、ポリアルキレングリコールがより好ましく、とりわけポリエチレングリコールが好ましい。
【００１２】
水溶性ポリエーテルは、平均重合度が１２，０００　以下程度であるのが好ましい。平均重合度があまり大きいと、接着剤に添加しても溶解する濃度が小さく、乾熱下での色相変化を防止する効果が弱くなりやすい。水溶性ポリエーテルの平均重合度は、より好ましくは６，０００以下、さらに好ましくは２，０００以下である。この水溶性ポリエーテルは、例えばポリエチレングリコールの場合は、平均分子量で約１００（重合度換算で約２）以上あればよいが、乾熱下での耐久性を高める効果をより有効に発揮させるためには、平均重合度が４以上、さらには１０以上であるのが好ましい。
【００１３】
水溶性ポリエーテルの好ましい量は、一つの見地からは、偏光板１ｍ２あたり１〜８００ｍｇである。また別の見地からは、接着剤層中、水溶性ポリエーテルの量が０．４〜７５重量％　である。水溶性ポリエーテルの量があまり少ないと、乾熱下での色相変化を防止する効果が弱くなり、またあまり多いと、接着剤層が脆くなり、偏光フィルムと保護フィルムの剥離を起こす場合がある。
【００１４】
本発明の偏光フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂は通常、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得られる。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ほか、酢酸ビニル及びこれと共重合可能な他の単量体の共重合体などが例示される。酢酸ビニルに共重合される他の単量体としては、例えば、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などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常８５〜１００モル％、好ましくは９８〜１００モル％の範囲である。このポリビニルアルコール系樹脂はさらに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やポリビニルアセタールなども使用し得る。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常１，０００〜１０，０００、好ましくは１，５００〜５，０００の範囲である。
【００１５】
ヨウ素系偏光板は通常、このような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、このポリビニルアルコール系樹脂フィルムをヨウ素で染色して当該ヨウ素を吸着させる工程、ヨウ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で処理する工程、このホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程、及びこれらの工程が施されてヨウ素が吸着配向された一軸延伸ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの少なくとも片面に保護フィルムを貼合する工程を経て、製造される。
【００１６】
一軸延伸は、ヨウ素染色の前に行ってもよいし、ヨウ素染色と同時に行ってもよいし、ヨウ素染色の後に行ってもよい。一軸延伸をヨウ素染色の後で行う場合には、この一軸延伸は、ホウ酸処理の前に行ってもよいし、ホウ酸処理中に行ってもよい。もちろん、これらの複数の段階で一軸延伸を行うことも可能である。
一軸延伸するには、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、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、溶剤で膨潤し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４〜８倍程度である。
【００１７】
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素を吸着配向させるためには、通常、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液に、このポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液におけるヨウ素の含有量は通常、水１００重量部あたり０．０１〜０．５重量部程度であり、ヨウ化カリウムの含有量は通常、水１００重量部あたり　０．５〜１０重量部程度である。この水溶液の温度は、通常２０〜４０℃程度であり、また、この水溶液への浸漬時間は、通常３０〜３００秒程度である。
【００１８】
ヨウ素染色後のホウ酸処理は、ヨウ素により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水溶液に浸漬することにより行われる。ホウ酸水溶液におけるホウ酸の含有量は通常、水１００重量部あたり２〜１５重量部程度、好ましくは５〜１２重量部程度である。またこのホウ酸水溶液は、ヨウ化カリウムを含有するのが好ましい。ホウ酸水溶液への浸漬時間は、通常　１００〜１，２００秒程度、好ましくは１５０〜６００秒程度、さらに好ましくは２００〜４００秒程度である。
【００１９】
ホウ酸処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、通常、水洗処理される。水洗処理は、例えば、ホウ酸処理されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水に浸漬することにより行われる。水洗後は乾燥処理が施されて、ヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルム、すなわちヨウ素系偏光フィルムが得られる。
【００２０】
かくして得られる偏光フィルムは、その片面又は両面に保護フィルムを積層して、偏光板とされる。保護フィルムとしては、例えば、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースのようなセルロースアセテート樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム、ポリアリレート樹脂フィルム、水溶性ポリエーテルサルホン樹脂フィルム、ノルボルネンのような環状オレフィンをモノマーとする環状ポリオレフィン樹脂フィルムなどが挙げられる。保護フィルムの厚みは、通常３０〜２００μｍ　程度である。
【００２１】
保護フィルムの積層には、透明で光学的に等方性の接着剤が用いられる。透明な接着剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤のほか、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤などがあるが、本発明では、ポリビニルアルコール系のものを用いる。そしてその中に水溶性ポリエーテルを含有させておき、得られる偏光板の１ｍ２あたり１〜８００ｍｇの水溶性ポリエーテルが存在するようにする。偏光板１ｍ２あたりの水溶性ポリエーテルの量は、好ましくは５ｍｇ以上であり、また好ましくは５００ｍｇ以下である。偏光フィルムの両面に接着剤を介して保護フィルムを貼合する場合、ここでいう偏光板１ｍ２あたりの水溶性ポリエーテルの量は、もちろん両方の接着剤層に存在する水溶性ポリエーテルの合計量である。接着剤中に含有される水溶性ポリエーテルの量は、接着剤中の全固形分量を基準に　０．４〜７５重量％とするのが適当である。接着剤中の全固形分に対する水溶性ポリエーテルの量は、好ましくは２重量％以上であり、また好ましくは５０重量％以下である。
【００２２】
ポリビニルアルコール系の接着剤は、部分ケン化ポリビニルアルコールや完全ケン化ポリビニルアルコールのほか、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコールのような、変性されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液でありうる。また、水溶性エポキシ化合物、ジアルデヒド、イソシアネートなどの架橋剤を含有していてもよい。ポリビニルアルコール系接着剤の溶剤としては、水が好ましいが、親水性有機溶媒、例えばアルコール類などを若干量含んでいてもよい。
【００２３】
ポリビニルアルコール系接着剤中に水溶性ポリエーテルを含有させるには、水溶性ポリエーテルを接着剤に添加し、水溶性ポリエーテルを含む接着剤を調製する方法が、最も簡単である。
【００２４】
通常、接着剤を介して偏光フィルムと保護フィルムを貼合した後は、溶剤を除去するために乾燥して、偏光板とされる。乾燥は通常、熱風乾燥により行われるが、そのときの温度は４０〜１００℃程度、好ましくは４５〜９０℃の範囲から適宜選択される。乾燥時間は、通常２０〜１，２００秒　程度である。乾燥後の接着剤層の厚みは、通常０．０１〜４μｍ　程度、好ましくは０．０５〜２μｍ　程度であるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００２５】
本発明の偏光板においては、接着剤層中に水溶性ポリエーテルを存在させることが必須であるが、他の層にも水溶性ポリエーテルが存在することを排除するものではなく、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子中にも少量の水溶性ポリエーテルを存在させ、それと保護フィルムとを、水溶性ポリエーテル入りの接着剤を介して貼合する形態も包含される。ただ、ヨウ素染色後に用いるホウ酸処理浴の濃度管理の煩わしさなども考慮すれば、偏光板中に存在する水溶性ポリエーテルは、その全量が接着剤中に含まれる水溶性ポリエーテルに由来するようにするのが有利である。
【００２６】
かくして得られる偏光板は、その表面にハードコート層、反射防止層、防眩層などを有していてもよい。また通常は、上記偏光板の少なくとも片面に粘着剤層が設けられる。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、例中でいう直交色相とは、偏光板にその透過軸と直交する偏光光を入射したときの透過光の色相を意味する。
【００２８】
実施例１
平均重合度約２，４００、ケン化度９９．９モル％以上で厚さ７５μｍ　のポリビニルアルコールフィルムを乾式で延伸倍率５倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、ヨウ素／ヨウ化カリウム／水の重量比が０．０５／５／１００　の水溶液に２８℃で６０秒間浸漬した。次に、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水が重量比で１０／９．５／１００　の水溶液に７４℃で３００秒間浸漬した。２６℃の純水で２０秒間洗浄した後、６５℃で乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された偏光フィルムを得た。偏光フィルムの厚みは約２６μｍ　であった。
【００２９】
一方、平均重合度約１，７００、ケン化度９９．６モル％以上のポリビニルアルコール水溶液に、重量平均分子量約２０，０００（重合度換算で約４５０）　のポリエチレングリコールを加えて、ポリビニルアルコール／ポリエチレングリコール／水の重量比が４／１．５／１００　の接着剤とした。この接着剤の全固形分に対するポリエチレングリコールの重量割合は、３／１１である。先に得られた偏光フィルムの両面にこの接着剤を塗布した後、それぞれの面に、表面ケン化処理が施されたトリアセチルセルロースからなる厚さ８０μｍ　の保護フィルム（“コニカタック　ＫＣ８０ＵＶＳＨＦ”、コニカ（株）から入手）を貼合した。そして、５０℃で２０分間乾燥して偏光板を得た。
【００３０】
偏光板中の接着剤層の厚みは、ポリビニルアルコールフィルムの両面合計で約０．３１μｍであった。この偏光板は、その面積１ｍ２あたり約１１０ｍｇのポリエチレングリコールを含有していることになる。こうして得られた偏光板の直交色相ｂ＊　を、紫外可視スペクトルで測定した。次に、１００℃の乾燥雰囲気に１４時間放置した後、再度、偏光板の直交色相ｂ＊　を紫外可視スペクトルで測定した。そして、乾熱試験後の直交色相ｂ＊　から乾熱試験前の直交色相ｂ＊　を差し引いた値である直交色相ｂ＊　の変化量Δｂ＊　を求め、結果を表１に示した。
【００３１】
比較例１
ポリエチレングリコールを用いない以外は、実施例１と同様の操作を行って、偏光板を作製した。得られた偏光板について、実施例１と同様の方法で評価し、結果を表１に示した。
【００３２】
比較例２
ポリエチレングリコールの代わりにグリセリンを用い、ポリビニルアルコール／グリセリン／水の重量比が４／４／１００の接着剤とした以外は、実施例１と同様の操作を行って、偏光板を作製した。得られた偏光板について、実施例１と同様の方法で評価し、結果を表１に示した。
【００３３】
【表１】
2004029190.tif 000002
【００３４】
表１からわかるように、本発明に従ってポリエチレングリコールを接着剤層中に存在させた実施例１は、ポリエチレングリコールを用いていない比較例１や、グリセリンを存在させた比較例２に比べて、乾熱下に置いた後の色相変化が少なく、乾熱下での耐久性が改良されている。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のヨウ素系偏光板は、乾熱下に置いた後の劣化が防止され、耐久性に優れたものとなる。