(57)【要約】 【課題】  偏光フィルムと保護フィルムとを接着する接着層の接着性を向上して、耐湿性および耐熱性に優れた偏光板を提供する。【解決手段】  偏光フィルムと保護フィルムとを接着する接着層は、粒子径が０．１〜１．０μｍの粒子状物質と、水溶性エポキシ化合物またはグリオキザールと、ポリビニルアルコール系接着剤とを含有する接着剤組成物を用いて形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光フィルムと保護フィルムとが、粒子径が０．１〜１．０μｍの粒子状物質をと、水溶性エポキシ化合物またはグリオキザールと、ポリビニルアルコール系接着剤とを含有する接着層を介して積層されていることを特徴とする偏光板。
【請求項２】
前記接着層が、粒子状物質と、水溶性エポキシ化合物と、ポリビニルアルコール系接着剤とを、固形分重量比で０．２〜４５／５〜５０／１００の割合で含有する接着剤組成物から形成されたことを特徴とする請求項１記載の偏光板。
【請求項３】
ポリビニルアルコール系接着剤が、カルボキシル基変性ポリビニルアルコールであり、水溶性エポキシ化合物が、ポリアミドとエピクロルヒドリンとの反応生成物であることを特徴とする請求項２記載の偏光板。
【請求項４】
前記接着層が、粒子状物質と、グリオキザールと、ポリビニルアルコール系接着剤とを、重量比で０．２〜５０／１〜６５／１００の割合で含有する接着剤組成物から形成されたことを特徴とする請求項１記載の偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板に関する。さらに詳しくは、偏光フィルムと保護フィルムとの接着性、耐湿性および耐熱性に優れた偏光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光板は、光の進行方向に垂直で特定方向に振動する光成分のみを透過し、他の方向に振動する光成分は吸収することによって偏光光に変換する機能を有する光学部材である。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）には不可欠の構成部材であり、液晶テレビ、ＯＡ機器、液晶プロジェクターなど幅広く使用されている。一般に偏光板は、偏光フィルムと保護フィルムとを、接着層を介して積層したものが広く使用されている。
【０００３】
ここで、偏光フィルムとは、透過する光を偏光光に変換する機能を有するフィルムをいい、例えばポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略記する）系フィルムを過熱しながら延伸し、ヨウ素（Ｉ）や二色性染料の溶液に接触させてヨウ素分子や染料分子を延伸方向に並べることによって、偏光機能を付加したフィルムが使用される。
【０００４】
また保護フィルムとは、偏光フィルムの劣化を防止するとともに、偏光フィルムを保持して偏光板に実用的な強度を与えるフィルムをいい、トリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣと略記する）フィルムなどの酢酸セルロース系フィルムが光学的透明性、無配向性に優れているため汎用されている。保護フィルムは、偏光フィルムの片面または両面に積層されて使用される。
【０００５】
偏光フィルムと保護フィルムとの積層は、接着層を介して行われるが、ＰＶＡ系フィルムも酢酸セルロース系フィルムも親水性であるため、接着層を構成する接着剤としては、親水性接着剤、例えば水溶性のＰＶＡ系接着剤などが用いられる。しかし親水性接着剤は吸水率が大きいため、偏光板を高湿度条件下に長時間おくと次第に吸湿して接着力が低下し、偏光フィルムと保護フィルムの端面が剥離しやすいという問題がある。
【０００６】
これを解決するため、保護フィルムの酢酸セルロース系フィルム表面をケン化し、接着力を強固にして耐湿性、耐熱性を改善する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。また、偏光フィルム表面を接着剤で一度処理した後、再度接着剤を介して保護フィルムを接着することによって接着強度を向上させる方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。また、アセトアセチル基含有ＰＶＡ系樹脂と架橋剤を含む樹脂溶液を接着剤として用いて接着強度、耐湿性を改善する技術が提案されている（例えば特許文献３参照）。さらに、ＰＶＡ系接着剤と架橋剤を組合わせることによって接着強度や耐湿性、耐熱性などを向上させる技術も開示されている（例えば特許文献４、特許文献５参照）。ＰＶＡ系接着剤に粒子を添加することによって接着性を向上させる技術も開示されている（例えば特許文献６参照）。
【０００７】
しかし、これらの接着剤によって接着性や耐湿性などは改善されているものの、必ずしも充分でなく、さらなる接着性、湿熱性の向上した保護フィルムが積層された偏光板が望まれている。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５６−５０３０１号公報
【特許文献２】特開昭６１−２４５１０７号公報
【特許文献３】特開平７−１９８９４５号公報
【特許文献４】特開平７−１３４２１２号公報
【特許文献５】特開平９−２５８０２３号公報
【特許文献６】特開２０００−２１４３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、偏光フィルムと保護フィルムとを接着する接着層の接着性を向上し、耐湿性および耐熱性に優れた偏光板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、偏光フィルムと保護フィルムとが、粒子径が０．１〜１．０μｍの粒子状物質をと、水溶性エポキシ化合物またはグリオキザールと、ポリビニルアルコール系接着剤とを含有する接着層を介して積層されていることを特徴とする偏光板である。
【００１１】
本発明に従えば、接着剤組成物中に粒子状物質と、水溶性エポキシ樹脂またはグリオキザールとを含有させて偏光フィルムと保護フィルムとを接着する接着層を形成することにより、偏光フィルムと保護フィルムとの接着性が向上し、耐湿性および耐熱性に優れた偏光板を提供することができる。
【００１２】
また本発明は、前記接着層が、粒子状物質と、水溶性エポキシ化合物と、ポリビニルアルコール系接着剤とを、固形分重量比で０．２〜４５／５〜５０／１００の割合で含有する接着剤組成物から形成されたことを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明は、ポリビニルアルコール系接着剤が、カルボキシル基変性ポリビニルアルコールであり、水溶性エポキシ化合物が、ポリアミドとエピクロルヒドリンとの反応生成物であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、粒子状物質と、水溶性エポキシ化合物、とくにポリアミドとエピクロルヒドリンとの反応で得られるエポキシ化合物と、ポリビニルアルコール系接着剤、なかでもカルボキシル基変性ポリビニルアルコールとを特定の割合で含有する接着剤組成物を用いて接着層を形成することにより、エポキシ化合物が架橋剤として機能するので、偏光フィルムと保護フィルムとの強い接着性が得られ、耐湿性、耐熱性および耐久性に優れた偏光板を提供することができる。
【００１５】
また本発明は、前記接着層が、粒子状物質と、グリオキザールと、ポリビニルアルコール系接着剤とを、重量比で０．２〜５０／１〜６５／１００の割合で含有する接着剤組成物から形成されたことを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、粒子状物質と、グリオキザールと、ポリビニルアルコール系接着剤とを特定の割合で含有する接着剤組成物を用いて接着層を形成することにより、グリオキザールがエポキシ化合物と同様、架橋剤として作用するので、偏光フィルムと保護フィルムとの接着性が高まり、耐湿性、耐熱性および耐久性に優れた偏光板を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように本発明によれば、粒子状物質を含有する接着剤組成物を用いて偏光フィルムと保護フィルムとを接着する接着層を形成することにより、接着性に優れて、耐久性が高く、高温高湿の条件下に長期間おいても偏光フィルムと保護フィルムとの端面が剥離しないため、偏光特性が低下しない偏光板を提供することができる．
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を詳細に説明する．図１は、本発明の実施の一形態による偏光板１の層構成を示した断面模式図である。偏光板１では、偏光フィルム２の両面にそれぞれ保護フィルム３が、接着層４を介して積層されている。
【００１９】
偏光フィルム２としては、従来公知のＰＶＡ系偏光フィルムを用いることができる。例えばＰＶＡ系フィルムに、ヨウ素を吸着配向せしめたヨウ素系偏光フィルム、二色性染料を吸着配向せしめた染料系偏光フィルム、これらのフィルムを部分的に脱水処理したポリエン系偏光フィルムなどを挙げることができる。ＰＶＡ系フィルムとしては、ＰＶＡフィルム、ポリビニルブチラールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、ポリビニルホルマールフィルム、ポリ（エチレン−酢酸ビニル）共重合体ケン化フィルムなどが挙げられる。偏光フィルム２の厚みは、約１０〜５０μｍ程度である。
【００２０】
保護フィルム３としては、通常の偏光板に用いられるのと同様の保護フィルムを使用することができるが、光学的透明度と機械的強度に優れた酢酸セルロース系フィルムが好ましい。酢酸セルロース系フィルムとしては、ジアセチルセルロース（ＤＡＣ）およびトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などのフィルムを挙げることができるが、これらのフィルム表面をアルカリでケン化処理したり、コロナ放電処理、プラズマ処理、グロー放電処理、高周波処理、電子線処理などを行ったものは、さらに効果的である。保護フィルム３の厚みは、約１０〜２００μｍ程度である。
【００２１】
接着層４は、粒子状物質５を含有しており、粒子状物質５と、架橋剤と、ＰＶＡ系接着剤とを含有する接着剤組成物を用いて形成される。接着剤組成物は、架橋剤として水溶性エポキシ化合物を用いる場合は、例えば、ＰＶＡ系接着剤を水に溶解し、得られた水溶液に水溶性エポキシ化合物を添加して溶解し、さらに粒子状物質を添加、分散させて調製する。ＰＶＡ系接着剤と水との割合は、特に限定されるものではないが、重量比で１〜１０／１００程度である。
【００２２】
ＰＶＡ系接着剤としては、例えば、カルボキシル基、アセトアセチル基、メチロール基およびアミノ基などで変性されたＰＶＡを挙げることができるが、とくにカルボキシル基変性ＰＶＡが好ましい。また分子量としては、４００００〜１２００００程度のものが好ましい。
【００２３】
水溶性エポキシ化合物としては、ポリアミドとエピクロルヒドリンとの反応生成物などが挙げられる。具体的には、ジエチレントリアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルキルポリアミン化合物とアジピン酸などのアルキルジカルボン酸との反応で得られるポリアミドにエピクロルヒドリンを反応させて得られる生成物である。市販品としては、ポリアミドエポキシ系添加剤（住友化学工業（株）製  スミレーズ  レジン６５０、スミレーズ  レジン６７５）およびポリアミドエピクロルヒドリン（日本ＰＭＣ社製  ＷＳ−５２５）などが挙げられる。
【００２４】
粒子状物質５としては、粒子径が０．１〜１．０μｍ、より好ましくは０．２〜０．５μｍのものを用いる。粒子状物質５は、偏光フィルム２と保護フィルム３の間に接着剤組成物を供給して接着層４を形成させ、両者を貼合する際に、偏光フィルム２と保護フィルム３との間隔を一定の距離に保つスペーサーとしての機能を果たす。すなわち接着剤組成物が含有する最大の粒子径を有する粒子状物質５に基づいて接着層４の層厚が定まるので、粒子状物質５は、一定の粒子径分布を有していることが望ましい。粒子状物質５の粒子径は、０．１μｍ未満の場合は接着力の向上が不充分となる。また粒子径が１．０μｍを超えると、粒子に起因して透過光が散乱し、透過率が減少する傾向があるので、粒子径は可視光の波長（０．５μｍ）程度以下であるのことが好ましい。また、粒子の形状は、特に限定されず、無定形であってもよいが、球形であることが好ましい。
【００２５】
粒子状物質５の材質は、特に限定されるものではなく、無機物質であってもよいし、有機物質であってもよい。無機物質としては、例えば酸化ケイ素などの珪素化合物や酸化アルミニウム、水酸化アルミニウムなどのアルミニウム化合物などを、有機物質としては、例えばアクリル系樹脂などの樹脂ラテックスを挙げることができる。
【００２６】
接着剤組成物を構成する粒子状物質５と、水溶性エポキシ化合物と、ＰＶＡ系接着剤との配合比率は、固形分重量比で０．２〜４５／５〜５０／１００であり、好ましくは１〜１０／５〜２０／１００である。粒子状物質５の量がこの範囲より少ないと、均一な厚みを有する接着層４が得られず、この範囲を超えると、光の透過率が低下する。また水溶性エポキシ化合物の量がこの範囲より少ないと接着力の向上が不十分で、この範囲を超えると接着層が脆くなるので好ましくない。
【００２７】
また水溶性エポキシ化合物を含有する接着剤組成物には、硬化促進のために、塩化亜鉛、塩化スズ、ホウフッカ亜鉛、三級アミン、四級アンモニウム塩およびイミダゾール化合物などを添加してもよい。
【００２８】
架橋剤としてグリオキザールを用いて接着層４を形成する場合は、使用するＰＶＡ系接着剤としては、例えば重合度１５００〜３５００の完全ケン化ＰＶＡ、部分ケン化ＰＶＡ、ポリビニルブチラール、部分アセタール化ＰＶＡ、部分ホルマール化ＰＶＡ、ポリ（エチレン−酢酸ビニル）共重合体ケン化物などが挙げられる。これらは他の共重合成分を含んでいてもよく、またカルボキシル基やそのエステル、アミノ基、シリル基、メチロール基などの官能基を有していてもよい。
【００２９】
ＰＶＡ系接着剤は、例えば、エポキシ化合物の場合と同様の割合で水に溶解し、得られた水溶液にグリオキザールを添加して溶解し、さらに前述の粒子状物質５を添加、分散させて接着剤組成物を調製する。粒子状物質５と、グリオキザールと、ＰＶＡ系接着剤との配合比率は、重量比で０．２〜５０／５〜５０／１００であり、好ましくは１〜１０／１０〜５０／１００である。粒子状物質５の量がこの範囲より少ないと、均一な厚みを有する接着層４が得られず、この範囲を超えると、光の透過率が低下する。またグリオキザールの量がこの範囲より少ないと接着力の向上が不十分で、この範囲を超えると接着層が脆くなるので好ましくない。
【００３０】
グリオキザールを含有する接着剤組成物には、硬化を促進するために、塩化亜鉛、塩化コバルト、塩化マグネシウム、三フッ化ホウ素-エーテレート、塩化アンモニウム、ヨウ化アルキルおよび酸化バリウムなどを添加してもよい。
【００３１】
偏光フィルム２と保護フィルム３を貼合する方法としては、例えば偏光フィルム２または保護フィルム３の一方の面に、前述の接着剤組成物を塗布し、塗布面に保護フィルム３または偏光フィルム２を積層し、ロールなどにより貼合し、乾燥する方法が挙げられる。接着剤組成物を均一に塗布する方法としては、例えばグラビアコート法、ディップコート法、スプレーコート法、流延法などが挙げられる。
【００３２】
また、本発明の実施の一形態による偏光板１のように、偏光フィルム２の両面に保護フィルム３を積層する場合には、一対のロールを用いて偏光フィルム２の両面に保護フィルム３を供給して加圧すると同時に、供給される偏光フィルム２と保護フィルム３とのそれぞれの間に接着剤組成物を供給してもよい。接着剤組成物は、ロール間の圧力により、偏光フィルム２と保護フィルム３とのそれぞれの間に流延され、塗布される。
【００３３】
貼合温度は、通常１５〜３０の範囲である。乾燥温度は、通常３０〜８５の範囲、好ましくは４０〜８０の範囲である。
【００３４】
なお、本発明の他の実際の形態よる偏光板においては、保護フィルムは接着層を介して偏光フィルムの片面に積層される。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
［実施例１］
厚さ７５μｍのＰＶＡフィルム（平均重合度１７００、ケン化度９９．９％以上）を延伸倍率５倍で一軸延伸し、緊張状態を保ったまま、ヨウ素およびヨウ化カリウムを含む水溶液（ヨウ素／ヨウ化カリウム／水＝０．０５／５／１００（重量比））に６０秒間浸漬した。次いでヨウ化カリウムおよびほう酸を含む６５Ｃの水溶液（ヨウ化カリウム／ほう酸／水＝２．５／７．５／１００（重量比））に３００秒間浸漬した。２５Ｃの純水で２０秒間水洗した後、５０Ｃで乾燥してＰＶＡ系偏光フィルムを得た。
【００３６】
ＰＶＡ系接着剤（ＫＬー３１８、ケン化度８７.８％、分子量８５０００、クラレ（株）製）の５重量％水溶液に、水溶性エポキシ化合物としてポリアミドエピクロルヒドリン（ＷＳー５２５、日本ＰＭＣ社製）の２５重量％水溶液、および粒子状物質として酸化ケイ素（球形粒子、粒子径０．２μｍ）を、固形分重量比で粒子状物質／水溶性エポキシ化合物／ＰＶＡ系接着剤＝１．７／１０／１００の割合になるように添加し、接着剤組成物を調製した。
【００３７】
得られた接着剤組成物を、２８Ｃの雰囲気下で、厚さ５０μｍのＴＡＣフィルム（フジタックＳＨー５０、富士写真フィルム社製）の一方の面に流延法により塗布した。このＴＡＣフィルムを２枚用意し、これらで先に得た偏光フィルムを挟持し、積層して偏光板を得た。
【００３８】
得られた偏光板の偏光フィルムと保護フィルムとのピール強度をＪＩＳーＣ２１０７（１８０‘剥離強度）により測定したところ、１４３０ｇ／２５ｍｍ幅であった。この偏光板を６０℃、９０％ＲＨの湿熱下で２４０時間放置した後、端面を観察したところ、ＴＡＣフィルムと偏光フィルムの端面剥離は見られなかった。
【００３９】
［実施例２］
ＰＶＡ系接着剤としてＰＶＡ（平均重合度約１７００、ケン化度９９．６％以上）を使用し、接着剤組成物の成分比を、重量比で粒子状物質／グリオキザール／ＰＶＡ系接着剤＝１．７／１５／１００とした以外は、実施例１と同様にして行った。
【００４０】
得られた偏光板のピール強度は、１３１０ｇ／２５ｍｍ幅であった。湿熱下に放置した結果は、端面に剥離は見られなかった。
【００４１】
［比較例１］
水溶性エポキシ化合物を使用しなかった以外は、実施例１と同様にして行った。
【００４２】
得られた偏光板のピール強度は、１１５０ｇ／２５ｍｍ幅であった。湿熱下に放置した結果は、端面に剥離が少し見られた。
【００４３】
［比較例２］
粒子状物質および水溶性エポキシ化合物を使用しなかった以外は、実施例１と同様にして行った。
【００４４】
得られた偏光板のピール強度は、２４０ｇ／２５ｍｍ幅であった。湿熱下に放置した結果は、端面に剥離が見られた。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の一形態による偏光板１の層構成を示した断面模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  偏光板
２  偏光フィルム
３  保護フィルム
４  接着層
５  粒子状物質
【図１】
2005128294.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月17日(2003.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
偏光フィルムと保護フィルムとが、粒子径が０．１〜１．０μｍの粒子状物質と、水溶性エポキシ化合物またはグリオキザールと、ポリビニルアルコール系接着剤とを含有する接着層を介して積層されていることを特徴とする偏光板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、偏光フィルムと保護フィルムとが、粒子径が０．１〜１．０μｍの粒子状物質と、水溶性エポキシ化合物またはグリオキザールと、ポリビニルアルコール系接着剤とを含有する接着層を介して積層されていることを特徴とする偏光板である。