(57)【要約】  本発明は、光学物性に優れており、基材フィルムからの剥離が容易であり、薄型である偏光子を製造することができる延伸積層体と、これを用いる光学物性に優れた薄型偏光子の製造方法、これを用いて製造された薄型偏光子及びこれを含む偏光板に関するものである。
2016522454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未延伸高分子フィルム；及び前記未延伸高分子フィルムの少なくとも一面に積層される未延伸ポリビニルアルコール系フィルムを含む積層体が延伸処理されている延伸積層体であって、
【数１】
2016522454.tif 000013
とし、
【数２】
2016522454.tif 000014
とするとき、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも下記式１を満足する延伸積層体。
[式１]
ｙ≦−０．１７５ｘ＋０．６７５
前記式１において、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である。
【請求項２】
前記延伸積層体は、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも下記式２をさらに満足するものである請求項１に記載の延伸積層体。
[式２]
−１．３５０ｘ＋０．８３０≦ｙ
前記式２において、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である。
【請求項３】
前記高分子フィルムは、高密度ポリエチレンフィルム、ポリウレタンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリオレフィンフィルム、エステル系フィルム、高密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレン共押出フィルム、高密度ポリエチレンにエチレン酢酸ビニルが含有された共重合体樹脂、アクリルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリビニルアルコール系フィルム及びセルロース系フィルムからなる群より選択された１種以上である請求項１に記載の延伸積層体。
【請求項４】
未延伸高分子フィルムの少なくとも一面に未延伸ポリビニルアルコール系フィルムを積層して積層体を形成するステップ；及び
【数３】
2016522454.tif 000015
とし、
【数４】
2016522454.tif 000016
とするとき、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも下記式１を満足するように前記積層体を延伸するステップを含む薄型偏光子の製造方法。
[式１]
ｙ≦−０．１７５ｘ＋０．６７５
前記式１において、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である。
【請求項５】
前記積層体を延伸するステップは、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも下記式２をさらに満足するように行われるものである請求項４に記載の薄型偏光子の製造方法。
[式２]
−１．３５０ｘ＋０．８３０≦ｙ
前記式２において、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である。
【請求項６】
前記積層体を形成するステップは、未延伸高分子フィルムと未延伸ポリビニルアルコール系フィルムとの間の引力または接着剤を用いて、未延伸高分子フィルムと未延伸ポリビニルアルコール系フィルムとを貼り付ける方法で行われるものである請求項４に記載の薄型偏光子の製造方法。
【請求項７】
前記積層体を延伸するステップは、未延伸ポリビニルアルコール系フィルムの厚さが６０μｍ以下であり、延伸されたポリビニルアルコール系フィルムの厚さが１０μｍ以下になるように行われるものである請求項４に記載の薄型偏光子の製造方法。
【請求項８】
前記積層体を延伸するステップは、２０℃ないし８０℃の温度で５倍ないし１５倍の延伸倍率で行われるものである請求項４に記載の薄型偏光子の製造方法。
【請求項９】
前記積層体を延伸するステップは、ホウ酸濃度が１重量％ないし５重量％であるホウ酸水溶液内で行われるものである請求項４に記載の薄型偏光子の製造方法。
【請求項１０】
前記積層体を延伸するステップの後に、延伸されたポリビニルアルコール系フィルムと延伸された高分子フィルムとの間の貼付力が２Ｎ／２ｃｍ以下である請求項４に記載の薄型偏光子の製造方法。
【請求項１１】
前記積層体を延伸するステップの前に、未延伸ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素及び二色性染料のうち少なくとも一つを染着させるステップをさらに含む請求項４に記載の薄型偏光子の製造方法。
【請求項１２】
前記積層体を延伸するステップの後に、延伸されたポリビニルアルコール系フィルムを延伸された高分子フィルムから分離するステップをさらに含む請求項４に記載の薄型偏光子の製造方法。
【請求項１３】
前記延伸されたポリビニルアルコール系フィルムを延伸された高分子フィルムから分離するステップは、２Ｎ／２ｃｍ以下の剥離力を加えて行われるものである請求項１２に記載の薄型偏光子の製造方法。
【請求項１４】
請求項４ないし請求項１３のいずれか一項に記載の製造方法で製造され、
厚さが１０μｍ以下であり、単体透過度が４０ないし４５％であり、偏光度が９９．０％以上である薄型偏光子。
【請求項１５】
前記薄型偏光子は、偏光子の幅方向に沿って等間隔で位置する１０個の点で測定した偏光度の標準偏差が０．００２％以下である請求項１４に記載の薄型偏光子。
【請求項１６】
請求項１４に記載の薄型偏光子を含む偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、延伸積層体、薄型偏光子の製造方法、これを用いて製造される薄型偏光子及びこのような薄型偏光子を含む偏光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光板に使用される偏光子は、自然光又は任意の偏光を特定方向の偏光とするための光学素子であって、液晶表示素子、有機発光素子(ＯＬＥＤ)のようなディスプレイ装置に広く用いられている。現在、上記ディスプレイ装置に使用される偏光子としては、ヨウ素系化合物又は二色性染料を含有する分子鎖が一定の方向に配向されたポリビニルアルコール系偏光フィルムが一般に使用されている。
【０００３】
上記ポリビニルアルコール系偏光フィルムは、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素又は二色性染料を染着させた後、一定方向に延伸して架橋する方法によって製造されており、このとき、上記延伸工程は、ホウ酸水溶液又はヨウ素水溶液のような溶液上で行われる湿式延伸又は大気中で行われる乾式延伸などで行われることができ、延伸倍率は、一般に５倍以上である。
【０００４】
ところで、このような従来の製造工程で、破断が発生することなく延伸が行われるためには、延伸前のポリビニルアルコール系フィルムの厚さが６０μｍを超過することが要求される。延伸前のポリビニルアルコール系フィルムの厚さが６０μｍ以下の場合、ポリビニルアルコール系フィルムの膨潤度が高くなり、薄い厚さによって延伸工程で単位面積当たり作用するモジュラスが大きくなって、破断が発生しやすくなるからだ。
【０００５】
一方、最近、ディスプレイ装置の薄型化傾向によって、偏光板もより薄い厚さを持つことが要求されている。しかしながら、従来のように延伸前の厚さが ６０μｍを超えるポリビニルアルコール系フィルムを使用する場合、偏光子の厚さを低減するのに限界がある。よって、より薄い厚さの薄型偏光子を製造するための研究が試みられている。
【０００６】
韓国公開特許第２０１０−００７１９９８号には、基材層上に親水性高分子層をコーティングするか、基材層の形成材と水と親水性高分子層の形成材とを共押出して製造される積層体を用いて薄型の偏光板を製造する方法が開示されている。しかしながら、コーティングや共押出法の場合、延伸後にポリビニルアルコール層と基材層との分離が容易でなく、分離のために高い剥離力が要求されるため、分離過程でポリビニルアルコール層が損傷するか変形するなどの問題が発生しやすく、その結果、ポリビニルアルコールフィルムの偏光度などの光学物性が低下するという問題点がある。
【０００７】
また、コーティング法や共押出法を用いる場合、ポリビニルアルコール樹脂を溶融させた後で押出するか、コーティング液に製造した後で塗布する方式で製造されるため、押出条件、コーティング条件または成膜条件によって、製造されるポリビニルアルコールフィルムの物性が変化しやすくて、最終的に製造されたポリビニルアルコールの物性が低下するのみならず、均一な物性を実現するのも困難であるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国公開特許第２０１０−００７１９９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような問題点を解決するためのものであって、光学物性に優れており、基材フィルムからの剥離が容易であり、薄型である偏光子を製造することができる延伸積層体と、これを用いる光学物性に優れた薄型偏光子の製造方法、これを用いて製造された薄型偏光子及びこれを含む偏光板を提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一側面において、本発明は、未延伸高分子フィルム；及び上記未延伸高分子フィルムの少なくとも一面に積層される未延伸ポリビニルアルコール系フィルムを含む積層体が延伸処理されている延伸積層体であって、
【数１】
2016522454.tif 000003
とし、
【数２】
2016522454.tif 000004
とするとき、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも下記式１を満足する延伸積層体を提供する。
【００１１】
[式１]
ｙ≦−０．１７５ｘ＋０．６７５
【００１２】
上記式１において、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である。
【００１３】
このとき、上記延伸積層体は、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも下記式２をさらに満足することがより好ましい。
【００１４】
[式２]
−１．３５０ｘ＋０．８３０≦ｙ
【００１５】
上記式２において、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である。
【００１６】
なお、上記高分子フィルムは、高密度ポリエチレンフィルム、ポリウレタンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリオレフィンフィルム、エステル系フィルム、高密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレン共押出フィルム、高密度ポリエチレンにエチレン酢酸ビニルが含有された共重合体樹脂、アクリルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリビニルアルコール系フィルム及びセルロース系フィルムからなる群より選択された１種以上であってもよい。
【００１７】
他の側面において、本発明は、未延伸高分子フィルムの少なくとも一面に未延伸ポリビニルアルコール系フィルムを積層して積層体を形成するステップ；及び
【数３】
2016522454.tif 000005
とし、
【数４】
2016522454.tif 000006
とするとき、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも下記式１を満足するように前記積層体を延伸するステップを含む薄型偏光子の製造方法を提供する。
【００１８】
[式１]
ｙ≦−０．１７５ｘ＋０．６７５
【００１９】
上記式１において、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である。
【００２０】
このとき、上記積層体を延伸するステップは、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも下記式２をさらに満足するように行われることがより好ましい。
【００２１】
[式２]
−１．３５０ｘ＋０．８３０≦ｙ
【００２２】
上記式２において、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である。
【００２３】
なお、上記積層体を形成するステップは、未延伸高分子フィルムと未延伸ポリビニルアルコール系フィルムとの間の引力または接着剤を用いて、未延伸高分子フィルムと未延伸ポリビニルアルコール系フィルムとを貼り付ける方法で行われることが好ましい。
【００２４】
一方、上記積層体を延伸するステップは、未延伸ポリビニルアルコール系フィルムの厚さが６０μｍ以下であり、延伸されたポリビニルアルコール系フィルムの厚さが１０μｍ以下になるように行われることが好ましい。
【００２５】
なお、上記積層体を延伸するステップは、２０℃ないし８０℃の温度で５倍ないし１５倍の延伸倍率で行われることができ、好ましくはホウ酸濃度が１重量％ないし５重量％であるホウ酸水溶液内で行われることができる。
【００２６】
一方、本発明の薄型偏光子の製造方法は、上記積層体を延伸するステップの後に、延伸されたポリビニルアルコール系フィルムと延伸された高分子フィルムとの間の貼付力が２Ｎ／２ｃｍ以下、好ましくは０．１Ｎ／２ｃｍないし２Ｎ／２ｃｍ程度、より好ましくは０．１Ｎ／２ｃｍないし１Ｎ／２ｃｍ程度であってもよい。
【００２７】
なお、本発明の薄型偏光子の製造方法は、上記積層体を延伸するステップの前に、未延伸ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素及び二色性染料のうち少なくとも一つを染着させるステップをさらに含むことができ、好ましくは上記未延伸ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させるステップ及び上記膨潤された未延伸ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素及び／または二色性染料を染着するステップをさらに行うことができる。
【００２８】
一方、本発明の薄型偏光子の製造方法は、上記積層体を延伸するステップの後に、延伸されたポリビニルアルコール系フィルムを延伸された高分子フィルムから分離するステップをさらに含むことができる。このとき、上記延伸されたポリビニルアルコール系フィルムを延伸された高分子フィルムから分離するステップは、２Ｎ／２ｃｍ以下、好ましくは０．１Ｎ／２ｃｍないし２Ｎ／２ｃｍ程度の剥離力を加えて行われることができる。
【００２９】
他の側面において、本発明は、上記製造方法で製造され、厚さが１０μｍ以下であり、単体透過度が４０％ないし４５％であり、偏光度が９９．０％以上であり、偏光子の幅方向に沿って等間隔で位置する１０個の点で測定した偏光度の標準偏差が０．００２％以下である薄型偏光子、及びこれを含む偏光板を提供する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、単体透過度が４０ないし４５％、偏光度が９９．０％以上と光学物性に優れており、厚さが１０μｍ以下と非常に薄いポリビニルアルコール系薄型偏光子を製造することができる。
【００３１】
また、本発明の場合、延伸過程で高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとが分離せず、延伸後の分離過程で表面損傷を最小に抑えられるなど、延伸過程での工程安定性にも非常に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】テクスチャーアナライザー（Ｔｅｘｔｕｒｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて貼付力（Ｐｅｅｌｉｎｇ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を測定する方法を示す模式図である。
【図２】実施例及び比較例の式１で表されるｘ，ｙの関系を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の好ましい実施の形態を説明する。ところが、本発明の実施の形態は種々の他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施の形態に限定されるものではない。また、本発明の実施の形態は、当該技術分野における平均的な知識を持つ者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
【００３４】
本発明者らは、破断などが発生することなく光学特性に優れながらも厚さが１０μｍ以下と薄型である偏光子を製造すべく長年の研究を重ねた結果、高分子フィルム上にポリビニルアルコール系フィルムを積層した後、これらを同時に延伸するにあたって、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとが延伸過程で特定の関系を満足する場合、上記のような目的を達成できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００３５】
[延伸積層体]
まず、本発明の薄型偏光子の製造に用いられる延伸積層体について説明する。本発明の延伸積層体は、未延伸高分子フィルム；及び上記未延伸高分子フィルムの少なくとも一面に積層される未延伸ポリビニルアルコール系フィルムを含む積層体が延伸処理されている延伸積層体であって、
【数５】
2016522454.tif 000007
とし、
【数６】
2016522454.tif 000008
とするとき、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも下記式１を満足する。
【００３６】
[式１]
ｙ≦−０．１７５ｘ＋０．６７５
【００３７】
上記式１において、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である。
【００３８】
このとき、本発明の上記式１のｘは、延伸前に比べた延伸後のフィルムの厚さの変化を意味し、本明細書においては、これを標準化された厚さ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）と言う。また、上記式１のｙは、延伸前に比べた延伸後のフィルムの幅の変化を意味し、本明細書においては、これを標準化された幅（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  ｗｉｄｔｈ）と言う。ここで、フィルムは、高分子フィルムまたはポリビニルアルコール系フィルムを意味する。すなわち、本発明の延伸積層体の場合、高分子フィルムの標準化された幅と標準化された厚さとの関系、及びポリビニルアルコール系フィルムの標準化された幅と標準化された厚さとの関系が、いずれもｙ≦−０．１７５ｘ＋０．６７５（このとき、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である）の関系を満足することを特徴とし、より好ましくはｙ≦−０．１７５ｘ＋０．６６５（このとき、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である）の関系を満足することを特徴とする。このような関系を満足できない延伸積層体に比べて、このような関系を満足する延伸積層体を使用して薄型偏光子を製造する場合、薄型でありながらも、さらに光特性に優れた薄型偏光子を製造することができる。
【００３９】
一方、本発明の上記延伸積層体は、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも下記式２をさらに満足することがより好ましい。すなわち、本発明の延伸積層体の場合、高分子フィルムの標準化された幅と標準化された厚さとの関系、及びポリビニルアルコール系フィルムの標準化された幅と標準化された厚さとの関系が、いずれも−１．３５０ｘ＋０．８３０≦ｙ（このとき、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である）の関系をさらに満足することがより好ましく、−１．３５０ｘ＋０．８５０≦ｙ（このとき、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である）の関系をさらに満足するのがより好ましい。このような関系を満足する延伸積層体を使用して薄型偏光子を製造する場合、平面延伸が起こらないなど、工程安定性がより向上する長所がある。
【００４０】
[式２]
−１．３５０ｘ＋０．８３０≦ｙ
【００４１】
上記式２において、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である。
【００４２】
(高分子フィルム)
本発明の上記積層体に含まれる上記高分子フィルムは、延伸過程でポリビニルアルコール系フィルムが破断することを防止するためのものであって、２０ないし８０℃の温度条件下で最大延伸倍率が５倍以上、好ましくは最大延伸倍率が５倍ないし１５倍程度である高分子フィルムであってもよい。このとき、上記最大延伸倍率は、破断が発生する直前の延伸倍率を意味する。一方、上記延伸は、乾式延伸または湿式延伸であってもよく、湿式延伸である場合、ホウ酸濃度が１．０重量％ないし５．０重量％程度であるホウ酸水溶液で延伸を行った場合の最大延伸倍率を意味する。
【００４３】
このような高分子フィルムとしては、これに限定されるものではないが、例えば、高密度ポリエチレンフィルム、熱可塑性ポリウレタンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリオレフィンフィルム、エステル系フィルム、高密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレン共押出フィルム、高密度ポリエチレンにエチレン酢酸ビニルが含有された共重合体樹脂フィルム、アクリルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリビニルアルコール系フィルム、セルロース系フィルムなどが挙げられる。
【００４４】
一方、これに限定されるものではないが、上記高分子フィルムは、その中でも特に熱可塑性ポリウレタンフィルムであることがより好ましい。熱可塑性ポリウレタンフィルムは、熱収縮特性がポリビニルアルコール系フィルムと類似して、乾燥過程で延伸されたポリビニルアルコール系フィルムの幅収縮を阻害せず、円滑な幅収縮を誘導することができ、ポリビニルアルコール及びヨウ素錯体の配向性を増大させることができ、その結果、より優れた光学特性を実現することができるからだ。
【００４５】
(ポリビニルアルコール系フィルム)
上記高分子フィルムの少なくとも一面に積層される上記ポリビニルアルコール系フィルムは、染着及び延伸工程などを経た後、ポリビニルアルコール系薄型偏光子として使用されるものであって、ポリビニルアルコール樹脂またはその誘導体を含むものであれば、特に制限なく使用可能である。このとき、上記ポリビニルアルコール樹脂の誘導体としては、これに限定されるものではないが、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂などが挙げられる。または、上記ポリビニルアルコール系フィルムは、当該技術分野において偏光子の製造に使用される市販のポリビニルアルコール系フィルム、例えば、日本合成社のＭ２０００、Ｍ２００１、Ｍ２００５、Ｍ３０００、Ｍ６０００、 Ｋｕｒａｒａｙ社のＰ３０、ＰＥ２０、ＰＥ３０、ＰＥ６０などを使用することもできる。
【００４６】
一方、上記ポリビニルアルコール系フィルムは、延伸前の厚さが６０μｍ以下、例えば、５μｍないし６０μｍ程度、好ましくは１０μｍないし４０μｍ程度であるものが良い。ポリビニルアルコール系フィルムの厚さが薄すぎると、積層体構造をなして延伸工程を進行する際に破断が生じやすいなどの問題が引き起こされ、厚すぎると、最終的に得られる偏光子の厚さが厚くなって厚さが１０μｍ以下の薄型偏光子の製造に好適でない。
【００４７】
また、上記ポリビニルアルコール系フィルムは、薄型化のために延伸後の厚さが１０μｍ以下、例えば１μｍないし１０μｍ、または３μｍないし８μｍ程度であるものが好ましい。上記ポリビニルアルコール系フィルムは、高分子フィルムの一面に積層されて延伸されていてもよく、両面に積層されて延伸されていてもよく、１０μｍ以下に延伸されていればよい。
【００４８】
一方、上記ポリビニルアルコール系フィルムは、これに限定されるものではないが、重合度が１，０００ないし１０，０００程度、好ましくは１，５００ないし５，０００程度であるものが良い。重合度が上記範囲を満足するとき、分子の動きが自由であり、ヨウ素または二色性染料などと柔軟に混合することができるからだ。
【００４９】
また、上記ポリビニルアルコール系フィルムは、ヨウ素及び／または二色性染料が染着された状態のフィルムであることが好ましく、より好ましくは上記ポリビニルアルコール系フィルムは、膨潤工程及び染着工程が行われたフィルムであってもよい。
【００５０】
[薄型偏光子の製造方法]
次に、上記延伸積層体を用いる本発明の薄型偏光子の製造方法について説明する。本発明の薄型偏光子の製造方法は、未延伸高分子フィルムの少なくとも一面に未延伸ポリビニルアルコール系フィルムを積層して積層体を形成するステップ；及び
【数７】
2016522454.tif 000009
とし、
【数８】
2016522454.tif 000010
とするとき、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも下記式１を満足するように上記積層体を延伸するステップを含む。
【００５１】
[式１]
ｙ≦−０．１７５ｘ＋０．６７５
【００５２】
上記式１において、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である。
【００５３】
(積層体形成ステップ)
本発明において、上記高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとの積層方法は特に制限されない。例えば、上記高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムを接着剤を用いて貼り付けて積層体を形成するものであってもよい。
【００５４】
このとき、上記接着剤は、その材質が特に限定されるものではなく、当該技術分野に知られている多様な接着剤が制限なく使用されることができる。例えば、上記接着剤は、水系接着剤または紫外線硬化型接着剤であってもよい。
【００５５】
より具体的に、上記接着剤は、ポリビニルアルコール系樹脂、アクリル系樹脂及び酢酸ビニル系樹脂からなる群より選択された１種以上を含む水系接着剤であってもよい。
【００５６】
または、上記接着剤は、アクリル基及びヒドロキシ基を持つポリビニルアルコール系樹脂を含む水系接着剤であってもよい。このとき、上記アクリル基及びヒドロキシ基を持つポリビニルアルコール系樹脂は、重合度が５００ないし１８００程度であってもよい。
【００５７】
または、上記接着剤は、アセトアセチル基を含有するポリビニルアルコール系樹脂及びアミン系金属化合物架橋剤を含む水系接着剤であってもよい。アセトアセチル基含有ポリビニルアルコール系樹脂にアミン系金属化合物架橋剤を含む接着剤の場合、接着剤の硬化時にアミン系金属化合物とポリビニルアルコール系樹脂のアセトアセチル基との架橋反応が起きるため、硬化後の接着層の耐水性が著しく向上し、その結果、湿式延伸時に接着剤が水に溶け出す現象を最小に抑えることができ、湿式延伸を行う場合に特に有用に使用されることができる。
【００５８】
より具体的に、本発明で使用される上記接着剤は、アセトアセチル基を含有するポリビニルアルコール系樹脂及びアミン系金属化合物架橋剤を含む水溶液であってもよく、上記水溶液のｐＨは、４．５ないし９程度であることが好ましい。接着剤のｐＨが上記数値範囲を満足する場合、貯蔵性、高湿環境での耐久性においてより有利であるからだ。このとき、上記接着剤のｐＨは、水溶液中に硝酸、塩酸、硫酸または酢酸などの酸を含有させる方法で調節することができる。
【００５９】
一方、本発明において、上記接着剤は、好ましくは上記アセトアセチル基を含有するポリビニルアルコール系樹脂１００重量部及び上記アミン系金属化合物架橋剤１ないし５０重量部を含むことができる。
【００６０】
ここで、上記ポリビニルアルコール系樹脂の重合度及びケン化度は、アセトアセチル基を含有さえすれば、特に限定されないが、重合度が２００ないし４，０００であり、ケン化度が７０モル％ないし９９．９モル％であるのが好ましい。分子の動きの自由さによる含有物質との柔軟な混合を考慮すれば、重合度は１，５００ないし２，５００であり、ケン化度は９０モル％ないし９９．９モル％であるのがより好ましい。このとき、上記ポリビニルアルコール系樹脂は、上記アセトアセチル基を０．１モル％ないし３０モル％で含むのが好ましい。上記範囲でアミン系金属化合物架橋剤との反応が円滑になることができ、目的とする接着剤の耐水性に十分有意になることができる。
【００６１】
また、上記アミン系金属化合物架橋剤は、上記ポリビニルアルコール系樹脂との反応性を有する官能基を持つ水溶性架橋剤であって、アミン系リガンドを含有する金属錯体の形態であることが好ましい。可能な金属としては、ジルコニウム(Ｚｒ)、チタニウム(Ｔｉ)、ハフニウム(Ｈｆ)、タングステン(Ｗ)、鉄(Ｆｅ)、コバルト(Ｃｏ)、ニッケル(Ｎｉ)、ルテニウム(Ｒｕ)、オスミウム(Ｏｓ)、ロジウム(Ｒｈ)、イリジウム(Ｉｒ)、パラジウム(Ｐｄ)、白金(Ｐｔ)などの遷移金属が可能であり、中心金属に結合されたリガンドとしては、一級アミン、二級アミン(ジアミン)、三級アミン又は水酸化アムモニウムなどの少なくとも一つ以上のアミン基を含むものであれば、いずれも可能である。その使用量は、上記ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して、１重量部ないし５０重量部の範囲に調節されることが好ましい。上記範囲において目的とする接着剤に十分有意な接着力を付与することができ、接着剤の貯蔵安定性(pot life)を向上することができる。
【００６２】
また、本発明において、上記接着剤において、上記アセトアセチル基を含有するポリビニルアルコール系樹脂の固形分含量は、１重量％ないし１０重量％程度であることが好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂の固形分含量が１重量％未満の場合には、耐水性が十分確保されなくて延伸工程での破断発生率の低下効果が少なく、１０重量％を超過する場合には、作業性が低下し、剥離時にポリビニルアルコール系フィルムの表面に損傷が発生し得るからだ。
【００６３】
または、上記接着剤は、紫外線硬化型接着剤であってもよく、例えば、ホモポリマーのガラス転移温度が１２０℃以上の第１エポキシ化合物、ホモポリマーのガラス転移温度が６０℃以下の第２エポキシ化合物及びカチオン性光重合開始剤を含む紫外線硬化型接着剤であってもよい。具体的に、上記紫外線硬化型接着剤は、ホモポリマーのガラス転移温度が１２０℃以上の第１エポキシ化合物１００重量部、ホモポリマーのガラス転移温度が６０℃以下の第２エポキシ化合物３０ないし１００重量部及びカチオン性光重合開始剤０．５ないし２０重量部を含むことができる。
【００６４】
本明細書においてエポキシ化合物とは、分子内に１個以上のエポキシ基を持つ化合物を意味し、好ましくは分子内に２個以上のエポキシ基を持つ化合物であり、単量体（ｍｏｎｏｍｅｒ）、重合体（ｐｏｌｙｍｅｒ）又は樹脂（ｒｅｓｉｎ）の形態の化合物をいずれも含む概念である。好ましくは、本発明のエポキシ化合物は樹脂の形態であってもよい。
【００６５】
このとき、上記第１エポキシ化合物は、ホモポリマーのガラス転移温度が１２０℃以上のエポキシ化合物であれば、特に制限なく使用されることができ、例えば、ホモポリマーのガラス転移温度が１２０℃以上の脂環式エポキシ化合物及び／又は芳香族エポキシが本発明の第１エポキシ化合物として使用されることができる。ホモポリマーのガラス転移温度が１２０℃以上のエポキシ化合物の具体的な例としては、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシドジシクロペンタジエンジオキシド、ビスエポキシシクロペンチルエーテル、ビスフェノールＡ系エポキシ化合物、ビスフェノールＦ系エポキシ化合物などが挙げられる。なお、上記第１エポキシ化合物は、ホモポリマーのガラス転移温度が１２０℃ないし２００℃程度であることがより好ましい。
【００６６】
また、上記第２エポキシ化合物は、ホモポリマーのガラス転移温度が６０℃以下のエポキシ化合物であれば、特に制限なく使用されることができる。例えば、上記第２エポキシ化合物として、脂環式エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物などが使用されることができる。このとき、上記脂環式エポキシ化合物としては、二官能型エポキシ化合物、すなわち２個のエポキシを持つ化合物を使用するのが好ましく、上記２個のエポキシ基がいずれも脂環式エポキシ基である化合物を使用するのがより好ましいが、これに制限されるものではない。また、脂肪族エポキシ化合物としては、脂環式エポキシ基ではない脂肪族エポキシ基を持つエポキシ化合物が例示されることができる。例えば、脂肪族多価アルコールのポリグリシジルエーテル；脂肪族多価アルコールのアルキレンオキシド付加物のポリグリシジルエーテル；脂肪族多価アルコールと脂肪族多価カルボン酸のポリエステルポリオールのポリグリシジルエーテル; 脂肪族多価カルボン酸のポリグリシジルエーテル；脂肪族多価アルコールと脂肪族多価カルボン酸のポリエステルポリカルボン酸のポリグリシジルエーテル；グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレートのビニル重合によって得られるダイマー、オリゴマー又はポリマー；又はグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレートと他のビニル系単量体とのビニル重合によって得られるオリゴマー又はポリマーが例示されることができ、好ましくは、脂肪族多価アルコール又はそのアルキレンオキシド付加物のポリグリシジルエーテルが使用されることができるが、これに制限されるものではない。
【００６７】
好ましくは、本発明の上記第２エポキシ化合物はグリシジルエーテル基を一つ以上含むものであってもよく、例えば、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びｏ−クレシル（Ｃｒｅｓｙｌ）グリシジルエーテルからなる群より選択された１種以上が本発明の第２エポキシ化合物として使用されることができる。
【００６８】
なお、上記第２エポキシ化合物は、ホモポリマーのガラス転移温度が０℃ないし６０℃程度であることがより好ましい。
【００６９】
一方、これに限定されるものではないが、上記エポキシ化合物として、エポキシ化脂肪族環基を一つ以上含む第１エポキシ化合物及びグリシジルエーテル基を一つ以上含む第２エポキシ化合物の組合せを使用することが特に好ましい。より好ましくは、上記第１エポキシ化合物と第２エポキシ化合物の重量比が１：１ないし３：１程度であり、より好ましくは１：１ないし２：１の重量比、最も好ましくは上記第１エポキシ化合物と第２エポキシ化合物が１：１の重量比で混合されて使用されることができる。
【００７０】
一方、上記のように接着剤を用いて高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとを貼り付ける場合、延伸前の接着剤層の厚さは、２０ｎｍないし４０００ｎｍ程度、好ましくは２０ｎｍないし１０００ｎｍ程度、より好ましくは２０ｎｍないし５００ｎｍ程度であってもよい。一方、上記積層体の延伸後の接着剤層の厚さは、１０ｎｍないし１０００ｎｍ程度、好ましくは１０ｎｍないし５００ｎｍ程度、より好ましくは１０ｎｍないし２００ｎｍ程度であってもよい。延伸前及び後の接着剤層の厚さが上記範囲を満足する場合、延伸及び乾燥工程後にポリビニルアルコール系フィルムを損傷することなく剥離するのに有利である。
【００７１】
なお、本発明の場合、上記高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとを別途の媒介物なしに高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとの間の引力を用いて貼り付けて積層体を形成するものであってもよい。このように、別途の媒介物なしに高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとの間の引力を用いて貼り付ける場合、延伸後の高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとの分離が容易であり、分離のために低い剥離力が要求されるため、分離過程でポリビニルアルコール系フィルムの損傷などがほとんど発生せず、その結果、ポリビニルアルコール系フィルムの偏光度などの光学物性に影響をほとんど及ぼさないという長所がある。
【００７２】
また、上記のように別途の媒介物なしに高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとの間の引力を用いて貼り付ける場合、製造される薄型偏光子の均一な物性を実現するのに容易であり、さらに延伸工程中に破断などがほとんど発生しないなど、工程安定性に優れるという長所がある。
【００７３】
一方、上記のように高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとの引力を用いてフィルムを貼り付ける場合、上記高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとの貼付力を向上するために、積層する前に高分子フィルムやポリビニルアルコール系フィルムの一面または両面に表面処理を施すことができる。このとき、上記表面処理は、当該技術分野によく知られている多様な表面処理方法、例えば、コロナ処理、プラズマ処理またはＮａＯＨやＫＯＨのような強塩基水溶液を用いた表面改質処理などを通じて行われることができる。
【００７４】
(積層体延伸ステップ)
高分子フィルム上にポリビニルアルコール系フィルムを積層して積層体が形成されると、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも上記式１を満足するように積層体を延伸する。すなわち、上述したように、高分子フィルムの標準化された幅と標準化された厚さとの関系、及びポリビニルアルコール系フィルムの標準化された幅と標準化された厚さとの関系が、いずれもｙ≦−０．１７５ｘ＋０．６７５（このとき、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である）の関系を満足するのが好ましく、ｙ≦−０．１７５ｘ＋０．６６５（このとき、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である）の関系を満足するのがより好ましく、このような関系を満足する場合、薄型でありながらも、さらに光特性に優れた薄型偏光子を製造することができる。
【００７５】
また、本発明の場合、上記積層体を延伸するステップは、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも下記式２をさらに満足するように行われることがより好ましい。すなわち、上述したように、高分子フィルムの標準化された幅と標準化された厚さとの関系、及びポリビニルアルコール系フィルムの標準化された幅と標準化された厚さとの関系が、いずれも１．３５０ｘ＋０．８３０≦ｙ（このとき、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である）の関系をさらに満足するのがより好ましく、−１．３５０ｘ＋０．８５０≦ｙ（このとき、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である）の関系をさらに満足するのがより好ましく、このような関系を満足する場合、平面延伸が起こらないなど、工程安定性がより向上するという長所がある。
【００７６】
[式２]
−１．３５０ｘ＋０．８３０≦ｙ
【００７７】
上記式２において、０．１６≦ｘ＜１であり、０＜ｙ＜１である。
【００７８】
一方、上記延伸は、未延伸ポリビニルアルコール系フィルムの厚さが６０μｍ以下であり、延伸によって上記ポリビニルアルコール系フィルムの厚さが１０μｍ以下になるように行うことが好ましく、例えば、上記ポリビニルアルコール系フィルムの厚さが１μｍないし１０μｍ、または３μｍないし８μｍ程度になるように行われることができる。
【００７９】
なお、上記延伸法は、特に限定されず、例えば、上記積層体を縦方向(ＭＤ)に対して一軸延伸を行うことができ、または上記積層体を横方向(ＴＤ)に対して一軸延伸を行うこともできる。また、上記積層体を横方向(ＴＤ)延伸時に同時二軸に縦方向(ＭＤ)収縮を誘発することもできる。一方、上記積層体の横方向(ＴＤ)延伸法としては、例えば、テンターを通じて一端を固定させた固定端一軸延伸法などが挙げられ、上記積層体の縦方向(ＭＤ)延伸法としては、ロール間延伸法、圧縮延伸法、自由端一軸延伸法などが挙げられる。一方、延伸処理は、多段で行うこともでき、または二軸延伸、傾斜延伸などを行うことでなされることもできる。
【００８０】
一方、上記延伸は、湿式延伸で行われることができる。湿式延伸を行う場合、乾式延伸に比べて基材フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとの表面貼付力が強まるため、安定して延伸を行うことができるという長所がある。一方、上記湿式延伸は、ホウ酸水溶液内で行われることが好ましく、このとき、上記ホウ酸水溶液のホウ酸濃度は１．０重量％ないし５．０重量％程度であることが好ましい。このようにホウ酸水溶液で延伸が行われる場合、ホウ酸架橋によってＰＶＡフィルムの破断発生率が低下して工程安定性が増大し、湿式工程中に発生しやすいＰＶＡフィルムのシワの発生を制御することができる。
【００８１】
一方、一般に偏光素子の製造工程は、水洗、膨潤、染着、洗浄、延伸、補色、乾燥などの過程からなるが、本発明の場合、洗浄及び延伸工程がホウ酸水溶液で行われることが好ましい。より好ましくは、洗浄工程の場合、ホウ酸濃度が０．１重量％ないし２．５重量％程度、好ましくは０．５重量％ないし２．０重量％程度であってもよく、延伸工程の場合、ホウ酸濃度は１．０重量％ないし５．０重量％程度、好ましくは １．５重量％ないし４．５重量％程度であってもよい。
【００８２】
一方、上記湿式延伸は、２０℃ないし８０℃の温度で５倍ないし１５倍の延伸倍率で行われることができ、より好ましくは４０℃ないし６０℃、または４５℃ないし５５℃の温度で５倍ないし１２倍、または６倍ないし９倍の延伸倍率で行われることができる。
【００８３】
一方、上記延伸は、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素及び／または二色性染料を染着させるステップ及び／または上記染着されたヨウ素及び／または二色性染料をポリビニルアルコール系フィルムに架橋させるステップの中で少なくとも一つ以上のステップと共に行われることができる。
【００８４】
一方、 本発明の薄型偏光子の製造方法は、上記積層体を延伸するステップの後に、延伸されたポリビニルアルコール系フィルムと延伸された高分子フィルムとの間の貼付力が２Ｎ／２ｃｍ以下、好ましくは０．１Ｎ／２ｃｍないし２Ｎ／２ｃｍ程度、より好ましくは０．１Ｎ／２ｃｍないし１Ｎ／２ｃｍ程度であってもよい。貼付力が上記範囲を満足する場合、延伸後の分離過程で表面損傷を最小に抑えることができる。本発明の製造方法によれば、ポリビニルアルコール系フィルムと高分子フィルムとの間に接着剤層が形成されている場合、延伸によってポリビニルアルコール系フィルム及び高分子フィルムだけでなく接着剤層も共に延伸されるため、接着剤層の厚さが延伸前に比べて１０〜５０％水準に減少することになり、その結果、ポリビニルアルコール系フィルムと高分子フィルムとの間の貼付力が２Ｎ／２ｃｍ以下に低下して分離しやすい状態になる。
【００８５】
このとき、上記貼付力は、２ｃｍ幅のサンプルフィルムを貼り付けたときに測定される貼付力であり、より具体的に、上記貼付力とは、下記図１に示すように、積層体のポリビニルアルコール系フィルムＡをサンプルホルダーＨで固定した後、積層体の面方向に対して垂直な方向に力を加えて高分子フィルムＢからポリビニルアルコール系フィルムＡを剥離しながら測定した剥離力（Ｐｅｅｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を言い、このとき測定機器としては、Ｓｔａｂｌｅ  Ｍｉｃｒｏ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社のテクスチャーアナライザー(モデル：ＴＡ−ＸＴ  Ｐｌｕｓ)を使用した。
【００８６】
(その他のステップ)
一方、本発明の薄型偏光子の製造方法は、上記積層体を延伸する前に、未延伸ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素及び／または二色性染料を染着するステップをさらに行うことができ、好ましくは、上記未延伸ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させるステップ及び上記膨潤された未延伸ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素及び／または二色性染料を染着するステップをさらに行うことができる。
【００８７】
このとき、上記未延伸ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させるステップは、ヨウ素及び／または二色性染料がポリビニルアルコール系フィルムに吸着、拡散することを促進させ、ポリビニルアルコール系フィルムの延伸性を向上するためのものであって、これに限定されるものではないが、例えば、未延伸ポリビニルアルコール系フィルムまたはこれを含む積層体を２５℃ないし３０℃の純水で５秒ないし３０秒、より好ましくは１０秒ないし２０秒間浸漬させる方法で行われることができる。また、上記膨潤は、未延伸ポリビニルアルコール系フィルムの膨潤度が３６％ないし４４％程度、好ましくは３８％ないし４２％程度になるように行われることが好ましい。未延伸ポリビニルアルコール系フィルムの膨潤度が上記数値範囲を満足する場合、最終的に製造される薄型偏光子の偏光度などといった光学特性が非常に優秀となる。一方、上記膨潤度は、｛（膨潤後のポリビニルアルコール系フィルムの重量−膨潤前のポリビニルアルコール系フィルムの重量）／膨潤前のポリビニルアルコール系フィルムの重量｝×１００で計算した。
【００８８】
また、上記染着するステップは、未延伸ポリビニルアルコール系フィルムまたはこれを含む積層体をヨウ素及び／または二色性染料を含有する染着溶液の入った染着槽に含浸させるか、ヨウ素及び／または二色性染料を含有する染着溶液を未延伸ポリビニルアルコール系フィルム上に塗布する方法で行われることができ、このとき、上記染着溶液の溶媒としては、一般に水が使用されるが、水と相溶性を有する有機溶媒が混合されていても構わない。一方、上記染着溶液内のヨウ素及び／または二色性染料の含量は、溶媒１００重量部に対して、０．０６重量部ないし０．２５重量部程度であってもよい。また、上記染着溶液にはヨウ素及び／または二色性染料以外に染着効率を向上するための補助剤がさらに含有されることができ、上記補助剤としては、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化スズ、ヨウ化チタンまたはこれらの混合物のようなヨウ化化合物が使用されることができる。このとき、上記補助剤の含量は、溶媒１００重量部に対して０．３重量部ないし２．５重量部程度であってもよく、より好ましくはヨウ素とヨウ化化合物の重量比が１：５ないし１：１０程度であってもよい。一方、上記染着ステップは、２５℃ないし４０℃程度の温度で行われることが好ましく、染着槽浸漬時間は３０秒ないし１２０秒程度であることが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００８９】
一方、本発明の薄型偏光子の製造方法は、上記積層体を延伸した後に、必要によって、上記延伸積層体を乾燥するステップを行うことができる。このとき、上記乾燥は、これに限定されるものではないが、偏光子の光学特性を考慮するとき、２０℃ないし１００℃、より好ましくは４０℃ないし９０℃程度の温度で行われることが好ましく、上記乾燥時間は、１分ないし１０分程度であることが好ましい。乾燥工程は、ポリビニルアルコールの表面及び内部の水分除去を通じて偏光板の製造工程中で水分によるポリビニルアルコール系偏光子の物性低下を防止し、乾燥過程で延伸されたポリビニルアルコール系フィルムの幅収縮を円滑に誘導して、ポリビニルアルコール及びヨウ素から構成された錯体の配向性を増大させて偏光子の偏光度を向上する役割をする。
【００９０】
なお、本発明の薄型偏光子の製造方法は、上記積層体を延伸した後に、必要によって、ポリビニルアルコール系フィルムを高分子フィルムから分離するステップを行うことができる。上記分離ステップは、ポリビニルアルコール系フィルムに弱い剥離力を加えて高分子フィルムから離脱させる方法で行われることができる。このとき、上記剥離力は、２Ｎ／２ｃｍ以下であるのが好ましく、例えば、０．１Ｎ／２ｃｍないし２Ｎ／２ｃｍ、または０．１Ｎ／２ｃｍないし１Ｎ／２ｃｍ程度であってもよい。本発明の場合、このように要求される剥離力が非常に弱いため、別の工程や装備がなくても二つのフィルムを容易に分離できるのみならず、分離工程でポリビニルアルコール系フィルムの損傷が少なくて非常に優れた光学性能を示す。
【００９１】
一方、本発明の偏光子の製造方法は、当該技術分野によく知られているシート・ツー・シート（ｓｈｅｅｔ−ｔｏ−ｓｈｅｅｔ）工程、シート・ツー・ロール（ｓｈｅｅｔ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）工程又はロール・ツー・ロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）工程などを通じて行われることができる。このとき、シート・ツー・シート工程は、原料フィルムとして一定の大きさに裁断されている枚葉式フィルムを使用する方法であり、シート・ツー・ロール工程は、原料フィルムのうち一部としては長さの長いフィルムが巻取されたロール状フィルムを使用し、他の原料フィルムとしては一定の大きさに裁断されている枚葉式フィルムを使用する方法を言う。また、ロール・ツー・ロール工程は、原料フィルムとしてロール状フィルムを使用する方法である。工程の連続性及び生産性を考慮すると、この中でもロール・ツー・ロール工程を使用するのが特に好ましい。
【００９２】
例えば、本発明の偏光子の製造方法は、未延伸高分子フィルムロールと未延伸ポリビニルアルコール系フィルムロールから未延伸高分子フィルムと未延伸ポリビニルアルコール系フィルムを巻出しながら、未延伸高分子フィルムと未延伸ポリビニルアルコール系フィルムとを貼り付けて積層体を形成するステップ、上記高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムがいずれも上記式１を満足するように積層体を延伸するステップ、及び上記ポリビニルアルコール系フィルムを高分子フィルムから分離するステップを含むことができる。
【００９３】
このとき、上記未延伸高分子フィルムと未延伸ポリビニルアルコール系フィルムとは貼り付けられてから、ロール状に再巻取された後、再巻取された積層体ロールから積層体を巻出して延伸工程に投入されることもでき、または再巻取することなくそのまま延伸工程に投入されることができる。
【００９４】
また、上記分離するステップは、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとの間に剥離手段、例えば剥離ロールなどを挿入して、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとの界面を分離させた後、分離された高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムとを互いにロールに巻取する方法で行われることができる。
【００９５】
[薄型偏光子、偏光板]
上記のような方法によって製造された本発明の偏光子は、その厚さが１０μｍ以下、好ましくは１μｍないし１０μｍ程度、より好ましくは３μｍないし８μｍ程度と非常に薄い。また、このように薄い厚さでも、単体透過度が４０％ないし４５％程度であり、偏光度が９９．０％以上と非常に優れた光学物性を示す。
【００９６】
また、上記のような方法によって製造された本発明の偏光子は、幅方向に対する偏光度の均一性が非常に優秀である。より具体的には、本発明の偏光子は、偏光子の幅方向に沿って等間隔で位置する１０個の点で測定された偏光度の標準偏差が０．００２％以下である。
【００９７】
一方、上記のような本発明の偏光子の一面または両面に保護フィルムを積層して偏光板を形成することができる。このとき、偏光板の構造は、本発明の上記偏光子を含むものであれば、特に制限されず、例えば、偏光子／保護フィルム、保護フィルム／偏光子、または保護フィルム／偏光子／保護フィルムなどであってもよい。
【００９８】
このとき、上記保護フィルムとしては、上記保護フィルムは偏光子を支持及び保護するためのものであって、当該技術分野に一般に知られている多様な材質の保護フィルム、例えば、セルロース系フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ，  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ，  ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ  ｐｏｌｙｍｅｒ）フィルム、アクリル系フィルムなどが制限なく使用されることができる。この中でも光学特性、耐久性、経済性などを考慮すると、アクリル系フィルムを使用するのが特に好ましい。
【００９９】
一方、上記偏光板の製造方法も、当該技術分野によく知られているシート・ツー・シート（ｓｈｅｅｔ−ｔｏ−ｓｈｅｅｔ）工程、シート・ツー・ロール（ｓｈｅｅｔ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）工程又はロール・ツー・ロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）工程などを通じて行われることができ、やはりその中でもロール・ツー・ロール工程を使用するのが好ましい。ロール・ツー・ロール工程で偏光子と保護フィルムとを積層して偏光板を製造する方法は当該技術分野によく知られているので、具体的な説明は省略する。 このようにロール・ツー・ロール工程で偏光板を製造する場合、長尺のロール状偏光板を得ることができる。
【０１００】
なお、上記偏光板には光学位相差を補償するための位相差フィルムが含まれてもよい。このとき、本発明に使用可能な位相差フィルムは、特に制限されず、多様な液晶モードによって当該技術分野で一般に使用されている位相差フィルムが使用されることができる。
【０１０１】
また、上記偏光板には、それ以外にも、輝度向上フィルム、プライマー層、ハードコート層、防眩層、反射防止層または液晶パネルとの貼り付けのための粘着層などのような他の機能性光学層をさらに含むことができる。これら光学層の形成方法は、特に限定されず、当該技術分野によく知られている公知の方法を用いることができる。
【０１０２】
一方、本発明に係る上記偏光板は、多様なディスプレイ装置に含まれることができる。例えば、上記偏光板は、液晶表示装置(ＬＣＤ)、有機発光素子(ＯＬＥＤ)のような多様なディスプレイ装置に適用されることができる。
【０１０３】
以下、具体的な実施例を通じて本発明をより具体的に説明する。
【０１０４】
実施例１
厚さ６０μｍの熱可塑性ポリウレタンフィルムの両面に、ポリビニルアルコール系フィルム(Ｋｕｒａｒａｙ社のＰＥ３０ ｇｒａｄｅ ３０μｍのＰＶＡフィルム)を貼り付けて積層体を形成した。一方、上記熱可塑性ポリウレタンフィルムは、メチレンジフェニルジイソシアネート、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール及びアジピン酸を反応させて製造した。上記積層体に対して、２５℃の純水溶液で膨潤(swelling)工程を１５秒間経た後、０．３ｗｔ％濃度及び２５℃のヨウ素溶液で６０秒間染着工程を進行した。その後、２５℃のホウ酸１ｗｔ％溶液で１５秒間洗浄工程を経た後、５２℃のホウ酸２．５ｗｔ％溶液で７倍の延伸倍率で上記積層体を延伸して延伸積層体を製造した。延伸後、５ｗｔ％のヨウ化カリウム(ＫＩ)溶液で補色工程を経た後、８０℃のオーブンで５秒間乾燥工程を進行した。乾燥工程後、基材フィルムからＰＶＡフィルムを０．２Ｎ／２ｃｍの剥離力で剥離させることで、最終的に厚さ７．５μｍの薄型偏光子を製造した。
【０１０５】
実施例２
厚さ３０μｍの熱可塑性ポリウレタンフィルムの両面に、ポリビニルアルコール系フィルム(Ｋｕｒａｒａｙ社のＰＥ３０ ｇｒａｄｅ ３０μｍのＰＶＡフィルム)を貼り付けて積層体を形成した。一方、上記熱可塑性ポリウレタンフィルムは、メチレンジフェニルジイソシアネート、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール及びアジピン酸を反応させて製造した。上記積層体に対して、２５℃の純水溶液で膨潤（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）工程を１５秒間経た後、０．３ｗｔ％濃度及び２５℃のヨウ素溶液で６０秒間染着工程を進行した。その後、２５℃のホウ酸１ｗｔ％溶液で１５秒間洗浄工程を経た後、５２℃のホウ酸２．５ｗｔ％溶液で７倍の延伸倍率で上記積層体を延伸して延伸積層体を製造した。延伸後、５ｗｔ％のヨウ化カリウム(ＫＩ)溶液で補色工程を経た後、８０℃のオーブンで５秒間乾燥工程を進行した。乾燥工程後、基材フィルムからＰＶＡフィルムを０．５Ｎ／２ｃｍの剥離力で剥離させることで、最終的に厚さ６．７μｍの薄型偏光子を製造した。
【０１０６】
実施例３
厚さ９０μｍの高密度ポリエチレンフィルム(Ｒ＆Ｆ社 ＲＦ５５００ＡＬ)の両面に、ポリビニルアルコール系フィルム(Ｋｕｒａｒａｙ社のＰＥ３０ ｇｒａｄｅ ３０μｍのＰＶＡフィルム)を貼り付けて積層体を形成した。上記積層体に対して、２５℃の純水溶液で膨潤(swelling)工程を１５秒間経た後、０．３ｗｔ％濃度及び２５℃のヨウ素溶液で６０秒間染着工程を進行した。その後、２５℃のホウ酸１ｗｔ％溶液で１５秒間洗浄工程を経た後、５２℃のホウ酸２．５ｗｔ％溶液で７倍の延伸倍率で上記積層体を延伸して延伸積層体を製造した。延伸後、５ｗｔ％のヨウ化カリウム(ＫＩ)溶液で補色工程を経た後、８０℃のオーブンで５秒間乾燥工程を進行した。乾燥工程後、基材フィルムからＰＶＡフィルムを０．７３Ｎ／２ｃｍの剥離力で剥離させることで、最終的に厚さ６．８μｍの薄型偏光子を製造した。
【０１０７】
実施例４
厚さ５０μｍのポリプロピレンフィルム(Ｒ＆Ｆ社 ＭＰＬ)の両面に、ポリビニルアルコール系フィルム(Ｋｕｒａｒａｙ社のＰＥ３０ ｇｒａｄｅ ３０μｍのＰＶＡフィルム)を貼り付けて積層体を形成した。上記積層体に対して、２５℃の純水溶液で膨潤(swelling)工程を１５秒間経た後、０．３ｗｔ％濃度及び２５℃のヨウ素溶液で６０秒間染着工程を進行した。その後、２５℃のホウ酸１ｗｔ％溶液で１５秒間洗浄工程を経た後、５２℃のホウ酸２．５ｗｔ％溶液で７倍の延伸倍率で上記積層体を延伸して延伸積層体を製造した。延伸後、５ｗｔ％のヨウ化カリウム(ＫＩ)溶液で補色工程を経た後、８０℃のオーブンで５秒間乾燥工程を進行した。乾燥工程後、基材フィルムからＰＶＡフィルムを０．９Ｎ／２ｃｍの剥離力で剥離させることで、最終的に厚さ７．０μｍの薄型偏光子を製造した。
【０１０８】
実施例５
純水にアセトアセチル基(５重量％)を含有するポリビニルアルコール(平均重合度２０００、ケン化度９４％、日本合成社)を溶かして４重量％水溶液を製造した。ここにチタンアミンコンプレックス架橋剤(製品名：ＴＹＺＯＲ  ＴＥ、デュポン社)をポリビニルアルコール１００重量部当たり６．７重量部の比で添加して撹拌しながら混合して、接着剤を製造した。厚さ４０μｍの熱可塑性ポリウレタン基材の両面に上記接着剤を塗布した後、日本合成社のＭ２０００  ｇｒａｄｅ  ２０μｍのＰＶＡフィルムを積層してラミネーターを通過させて積層体を形成した。一方、上記熱可塑性ポリウレタンフィルムは、メチレンジフェニルジイソシアネート、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール及びアジピン酸を反応させて製造したもの使用した。上記積層体に対して、２５℃の純水溶液で膨潤（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）工程を１５秒間経た後、０．３ｗｔ％濃度及び２５℃のヨウ素溶液で６０秒間染着工程を進行した。その後、２５℃のホウ酸１ｗｔ％溶液で１５秒間洗浄工程を経た後、５２℃のホウ酸２．５ｗｔ％溶液で７倍の延伸倍率で上記積層体を延伸して延伸積層体を製造した。延伸後、５ｗｔ％のヨウ化カリウム(ＫＩ)溶液で補色工程を経た後、８０℃のオーブンで５分間乾燥工程を進行した。乾燥工程後、熱可塑性ポリウレタンフィルムからＰＶＡフィルムを０．７Ｎ／２ｃｍの剥離力で剥離させることで、最終的に厚さ７．５μｍの薄型偏光子を製造した。
【０１０９】
比較例１
厚さ７５μｍの低密度ポリエチレンフィルム(Ｒ＆Ｆ社 ＲＦ７５００ＡＳ)の両面に、ポリビニルアルコール系フィルム(Ｋｕｒａｒａｙ社のＰＥ３０  ｇｒａｄｅ  ３０μｍのＰＶＡフィルム)を貼り付けて積層体を形成したことを除いては、上記実施例１と同一の方法で、厚さ５．８μｍの薄型偏光子を製造した。
【０１１０】
比較例２
延伸倍率を４倍にしたことを除いては、実施例４と同一の方法で、厚さ１０．５μｍの薄型偏光子を製造した。
【０１１１】
比較例３
４８℃のホウ酸１．０ｗｔ％溶液で延伸倍率を７倍にして上記積層体を延伸したことを除いては、上記実施例４と同一の方法で、厚さ１０．２μｍの薄型偏光子を製造した。
【０１１２】
実験例１：パラメータの測定
上記実施例及び比較例において、延伸前と延伸後の高分子フィルム及びポリビニルアルコール系フィルムに対するそれぞれの幅を定規を用いて測定し、延伸前と延伸後の高分子フィルム及びポリビニルアルコール系フィルムに対するそれぞれの厚さを厚さ測定器(ＴＥＳＡ Ｍｕ−ｈｉｔｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｈｅｉｇｈｔ  Ｇａｕｇｅ  １００ｍｍ)を用いて測定し、式１の(ｘ, ｙ)値を導出して、下記表１に示す。
【０１１３】
【表１】
2016522454.tif 000011
【０１１４】
上記表１の結果を式１の(ｘ, ｙ)座標で示すと、下記図２の通りである。上記表１及び下記図２から分かるように、本発明の実施例１ないし５は、高分子フィルム及びポリビニルアルコール系フィルムがいずれも上記式１を満足するが、比較例１の場合、ポリビニルアルコール系フィルムがこれを満足しておらず、比較例２及び３の場合、高分子フィルム及びポリビニルアルコール系フィルムがいずれもこれを満足していないことが分かる。
【０１１５】
実験例２：光学特性の測定
上記実施例及び比較例において、製造された薄型偏光子の光学特性をＪＡＳＣＯ Ｖ−７１００分光光度計（Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）で測定して、下記表２に示す。
【０１１６】
【表２】
2016522454.tif 000012
【０１１７】
上記表２において、 単体透過率は単一偏光子の透過率を意味する。偏光度は［（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）］０．５であり、Ｔｐは偏光板２枚の平行透過率、Ｔｃは偏光板２枚の直交透過率を意味する。
【０１１８】
また、単体色相ａ、ｂ及び直交色相ａ、ｂの値で、単体色相とは、単一の偏光子色相を色差計を使用して測定したものを示し、直交色相とは、一対の偏光子を吸収軸が直交する状態で配置したときの色相を色差計を使用して測定したものを示す。
【０１１９】
また、上記色相ａ及び色相ｂは、ＣＩＥ座標系で色相を表現する値を言い、より具体的には、上記色相ａ値は、ａ＝５００［（Ｘ／Ｘｎ）１／３−（Ｙ／Ｙｎ）１／３］で計算され、 ＋ａは赤色、−ａは緑色を意味する。また、上記色相ｂ値は、ｂ＝２００［（Ｙ／Ｙｎ）１／３−（Ｚ／Ｚｎ）１／３］で計算され、＋ｂは黄色、−ｂは青色を意味する(ここで、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎは基準となるホワイト色相のＸ、Ｙ、Ｚに該当する)。
【０１２０】
すなわち、単体色相ａ、ｂ値は、単一の偏光子色相を色差計を使用して測定したＣＩＥ座標系での色相ａ、ｂ値を意味し、直交色相ａ、ｂ値は、一対の偏光子を吸収軸が直交する状態で配置したときの色相を色差計を使用して測定したＣＩＥ座標系での色相ａ、ｂ値を意味する。
【０１２１】
上述したように、本発明の式１を満足する実施例１ないし５の場合、これを満足していない比較例１ないし３に比べて、１０μｍ以下と薄いながらも、光学特性に優れた薄型偏光子を製造することができる。
【符号の説明】
【０１２２】
Ｈ  ホルダー
Ａ  ポリビニルアルコール系フィルム
Ｂ  高分子フィルム
ＭＤ  縦延伸方向
【図１】
2016522454.tif 000017
【図２】
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【国際調査報告】
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