(57)【要約】【課題】薄肉軽量化と耐久性能とを同時に満足する偏光板を提供し、また信頼性に優れ、モバイル用途や大型テレビ用途などの液晶表示装置を形成しうる光学部材を提供する。【解決手段】ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子の少なくとも片面に厚さが２０μm以下の保護膜を有しており、その保護膜は、引張弾性率（単位：Ｎ／mm2）と厚さ（単位：mm）の積が４０Ｎ／mm以上となるように形成されている偏光板が提供される。この保護膜は、偏光子表面へのコーティングによって形成することができ、特に、紫外線硬化性樹脂に無機フィラーが配合されたコーティング組成物を塗工し、硬化させて形成するのが有利である。上記の偏光板に、他の光学機能を示す光学層が積層された光学部材も提供される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子の少なくとも片面に、厚さが２０μm 以下の保護膜を有しており、該保護膜は、その引張弾性率（単位：Ｎ／mm2 ）と厚さ（単位：mm）の積が４０Ｎ／mm以上となるように形成されていることを特徴とする偏光板。
【請求項２】
厚さが２０μm 以下の保護膜は、偏光子表面へのコーティングによって形成されている請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】
厚さが２０μm 以下の保護膜は、紫外線硬化性樹脂に無機フィラーが配合されたコーティング組成物を塗工し、紫外線を照射して硬化させることにより形成されている請求項２に記載の偏光板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の偏光板に、他の光学機能を示す光学層が積層されていることを特徴とする光学部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄肉で軽量性に優れ、モバイル用途の液晶表示装置、大型液晶テレビなどの形成に好適に用いられる偏光板に関するものである。本発明はまた、この偏光板を用いた光学部材にも関係している。
【背景技術】
【０００２】
偏光板は、液晶表示装置における偏光の供給素子として、また偏光の検出素子として、広く用いられている。かかる偏光板として従来より、ポリビニルアルコールからなる偏光子にトリアセチルセルロースからなる保護膜を接着したものが使用されているが、近年、液晶表示装置のノート型パーソナルコンピュータや携帯電話などモバイル機器への展開、さらには大型テレビへの展開などに伴い、薄肉軽量化が求められている。また、携帯化により使用場所が広範囲に渡ることから、同時に耐久性の向上も求められている。
【０００３】
しかしながら、これまでのトリアセチルセルロースからなる保護膜を偏光子に接着する方法では、作業時の取扱い性や耐久性能の観点から、保護膜を２０μm 以下とすることが困難であった。そこで、偏光板の保護膜を薄くするために、例えば、特開 2000-199819号公報（特許文献１）には、親水性高分子からなる偏光子の少なくとも片面にその偏光子を溶解しない溶剤による樹脂溶液を塗工し、乾燥させることで、保護膜を形成する技術が開示されている。また、特開 2004-245924号公報（特許文献２）には、偏光子の少なくとも片面に未硬化のエポキシ樹脂組成物を塗工した後、その組成物を硬化させることで、保護膜を形成する技術が開示されている。
【０００４】
このようなコーティングによって形成される保護膜は、従来のトリアセチルセルロースフィルムを貼り合わせる場合に比べて、薄肉化が可能であるものの、これらの文献に記載の方法により作製した偏光板は、耐熱性試験を行ったときに収縮が起こりやすく、耐久性能が必ずしも十分でないという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９９８１９号公報
【特許文献２】特開２００４−２４５９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、薄肉軽量化と耐久性能とを同時に満足する偏光板を提供し、また、信頼性に優れ、モバイル用途や大型テレビ用途などの液晶表示装置を形成しうる光学部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明によれば、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子の少なくとも片面に、厚さが２０μm 以下の保護膜を有しており、その保護膜は、引張弾性率（単位：Ｎ／mm2 ）と厚さ（単位：mm）の積が４０Ｎ／mm以上となるように形成されている偏光板が提供される。また本発明によれば、上記の偏光板に、他の光学機能を示す光学層が積層されている光学部材が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による偏光板は、偏光子と保護膜との良好な密着性を保ちつつ、薄肉軽量性に優れ、さらに高い耐久性能を示すものとなる。その結果、装置組立時の加熱処理や装置使用時の環境条件に十分耐えうる薄肉軽量の偏光板及びそれを備える光学部材を得ることができ、それを用いて、信頼性に優れ、モバイル用途や大形テレビ用途などの液晶表示装置を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について具体的に説明する。偏光子としては一般に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向されたものが用いられる。偏光子を構成するポリビニルアルコール系樹脂は、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や、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の範囲、好ましくは １,５００〜５,０００の範囲である。
【００１０】
［偏光板］
偏光板は、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、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で処理する工程、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二色性色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に保護膜を形成する工程を経て製造される。一軸延伸は、二色性色素による染色の前に行ってもよいし、二色性色素による染色と同時に行ってもよいし、二色性色素による染色の後に行ってもよい。一軸延伸を二色性色素による染色後に行う場合には、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。また、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。一軸延伸は、例えば、周速の異なるロール間を通過させる方式や、熱ロールを用いて引っ張る方式などにより行うことができる。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４〜８倍程度である。
【００１１】
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には、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、二色性色素を含有する水溶液に浸漬すればよい。二色性色素として、具体的にはヨウ素又は二色性染料が用いられる。
【００１２】
二色性色素としてヨウ素を用いる場合、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液に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、水１００重量部あたり０.０１〜０.５重量部程度であり、またヨウ化カリウムの含有量は、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（染色温度）は、通常２０〜４０℃程度であり、また、この水溶液への浸漬時間（染色時間）は、通常１０〜３００秒程度である。
【００１３】
一方、二色性色素として二色性染料を用いる場合、水溶性二色性染料を含む水溶液に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二色性染料の含有量は通常、水１００重量部あたり１×１０-3〜１×１０-2重量部程度である。この水溶液は、硫酸ナトリウムなどの無機塩を含有していてもよい。この水溶液の温度（染色温度）は、通常２０〜８０℃程度であり、また、この水溶液への浸漬時間（染色時間）は、通常３０〜３００秒程度である。
【００１４】
二色性色素による染色後のホウ酸処理は、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。二色性色素としてヨウ素を用いる場合には、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。ホウ酸水溶液におけるヨウ化カリウムの含有量は通常、水１００重量部あたり２〜２０重量部程度、好ましくは５〜１５重量部である。ホウ酸水溶液への浸漬時間は、通常１０〜１,２００秒程度、 好ましくは１０〜６００秒程度、さらに好ましくは１０〜４００秒程度である。ホウ酸水溶液の温度は、通常５０℃以上であり、好ましくは５０〜８５℃である。
【００１５】
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。水洗処理における水の温度は５〜４０℃程度であり、浸漬時間は２〜１２０秒程度である。水洗後は乾燥処理を施して、偏光子が得られる。乾燥処理は、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターなどを用いて行われる。乾燥温度は、通常４０〜１００℃である。乾燥処理の時間は、通常３０〜６００秒程度である。
【００１６】
かくして、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向された偏光子を作製することができる。この偏光子の少なくとも片面に保護膜を形成して、偏光板とする。この際本発明では、厚さが２０μm 以下であって、引張弾性率（単位：Ｎ／mm2 ）と厚さ（単位：mm）の積が４０Ｎ／mm以上となるように、保護膜が形成される。
【００１７】
ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子は、耐熱性試験を行うと収縮することが知られており、保護膜には偏光子の収縮を抑制する機能が求められる。そして、従来から広く用いられている偏光子の両面にトリアセチルセルロースフィルムを接着した偏光板について試験したところ、以下のことが判明した。
【００１８】
すなわち、公称厚さ４０μm のトリアセチルセルロースフィルム（コニカミノルタオプト（株）から入手した“KC4UX2MW”）を偏光子の両面にポリビニルアルコール系接着剤を介して貼り合わせた偏光板と、公称厚さ８０μm のトリアセチルセルロースフィルム（コニカミノルタオプト（株）から入手した“KC8UX2MW”）を偏光子の両面にポリビニルアルコール系接着剤を介して貼り合わせた偏光板の２種類を作製した。前者の偏光板に用いた公称厚さ４０μm のトリアセチルセルロースフィルム“KC4UX2MW”は、正確に測定した厚さが４１.５μmであり、その引張弾性率は４,３０７Ｎ／mm2であった。また、後者の偏光板に用いた公称厚さ８０μm のトリアセチルセルロースフィルム“KC8UX2MW”は、正確に測定した厚さが７９.５μmであり、その引張弾性率は３,４５０Ｎ／mm2であった。これらの偏光板を、８０℃で１時間保持して、耐熱性試験を行った。そして、試験前後の偏光板について、偏光子の延伸方向に直交する方向（ＴＤ）の寸法を測定し、また偏光子の延伸方向（ＭＤ）の寸法を測定し、上記耐熱性試験後の収縮率を求め、その結果を表１に示した。表中、「ＴＡＣ」はトリアセチルセルロースを意味する。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
ここで作製した偏光板は、いずれも通常使用において十分な耐久性を示す。そこで、上記の如き耐熱性試験を行った後の偏光板の収縮率が１％未満であれば、耐熱性良好なものと判断した。そして、後述する実施例及び比較例に示すように、コーティングによって保護膜を形成する場合、その保護膜の引張弾性率（単位：Ｎ／mm2） と厚さ（単位：mm）の積、すなわち、単位長さあたりの引張力が４０Ｎ／mmを下回ると、偏光板の収縮率が１％以上となる傾向が認められた。
【００２１】
［保護膜］
そこで本発明においては、保護膜の引張弾性率と厚さの積が４０Ｎ／mm以上となるようにする。この値が４０Ｎ／mm以上であれば、厚さ２０μm 以下の保護膜においても偏光子の収縮を１％以下に抑えることができる。引張弾性率と厚さの積が５０Ｎ／mm以上となるようにするのがより好ましい。なお、引張弾性率は MPa単位で表されることもあるが、この単位で表される値は、Ｎ／mm2 単位で表される値と同じになる。
【００２２】
ここでいう保護膜の引張弾性率は、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下における引張試験により求めることができる。この保護膜は、厚さが２０μm 以下と薄いために、引張弾性率が既知の適当な基材上に同種の保護膜を形成して、保護膜付き基材の引張弾性率を求め、その値と基材の引張弾性率とから、保護膜自体の引張弾性率が算出できる。すなわち、保護膜付き基材の引張弾性率をＥt、基材の引張弾性率をＥ1、保護膜の引張弾性率をＥ2、保護膜付き基材の厚さをＴt、基材の厚さをＴ1 とすると、保護膜の厚さはＴt−Ｔ1となり、さらに、保護膜付き基材の引張弾性率Ｅtに厚さＴtを乗じた値は、単位長さあたりの引張力となり、これは、基材の引張弾性率Ｅ1に厚さＴ1を乗じた値と、保護膜の引張弾性率Ｅ2 に厚さ（Ｔt−Ｔ1）を乗じた値との和に等しくなるから、これらの間に以下の式（１）の関係が成り立つ。
【００２３】
Ｅt×Ｔt＝Ｅ1×Ｔ1＋Ｅ2×（Ｔt−Ｔ1）       （１）
【００２４】
式（１）から、保護膜の引張弾性率Ｅ2 は、以下の計算のようにして、式（２）で求めることができる。
【００２５】
Ｅ2 ＝（Ｅt×Ｔt−Ｅ1×Ｔ1）／（Ｔt−Ｔ1）
＝〔Ｅt−（Ｔ1／Ｔt）×Ｅ1〕／（１−Ｔ1／Ｔt）
ここで、Ｔ1／Ｔt＝Ａとおくと、
Ｅ2 ＝（Ｅt−Ａ×Ｅ1）／（１−Ａ）          （２）
【００２６】
本発明で規定する厚さが２０μm 以下の保護膜は、偏光子表面へのコーティングによって形成するのが有利である。コーティングによって保護膜を形成する組成物には、樹脂又はその前駆体を主成分とするものが有利に用いられ、その樹脂として具体的には、セルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などを挙げることができる。なお、ここでいう樹脂前駆体とは、重合性のモノマー又はオリゴマーを意味する。樹脂又はその前駆体を含む組成物から保護膜を形成する場合、樹脂単独では、保護膜の引張弾性率と厚さの積が４０Ｎ／mm以上となるようにするのは困難なことが多い。そこで、かかる組成物に無機フィラーを存在させることが好ましい。
【００２７】
無機フィラーとしては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化スズ、酸化インジウム、酸化アンチモンなどが挙げられ、中でも、シリカ、酸化スズ又は酸化アンチモンが好適に用いられる。無機フィラーの形状は、球状や繊維状、リン片状などであることができるが、球状のものが好適である。無機フィラーの粒径は、０.１〜３００nm 程度の範囲で適宜使用できる。防眩特性を同時に付与する場合には、粒径が３００nm〜３０μm 程度のフィラーを添加することも可能である。無機フィラーは、保護膜形成用コーティング組成物を構成する樹脂成分１００重量部に対し、５〜２００重量部程度の範囲で用いられる。無機フィラーの量は、上記の樹脂成分１００重量部に対して、好ましくは２０重量部以上、さらに好ましくは５０重量部以上であり、また好ましくは１５０重量部以下、さらに好ましくは１２０重量部以下である。
【００２８】
保護膜を形成するための樹脂は、保護膜形成用のコーティング組成物として、重合体を配合したものを用いてもよいし、モノマーを配合した組成物を塗工後、活性エネルギー線の照射や加熱により重合・硬化させることで形成してもよい。活性エネルギー線は、電子線、紫外線などが一般的に用いられるが、中でも紫外線が有利に用いられる。保護膜を形成するためのモノマー（以下、「硬化性樹脂」ともいう）としては、アクリル系やオキセタン系などの化合物を用いることができる。また、活性エネルギー線の照射により重合・硬化させる場合は、通常、光重合開始剤が配合される。光重合開始剤は、各種のものが市販されており、これらから適宜なものを選択して用いることができる。
【００２９】
そこで、本発明により厚さが２０μm 以下の保護膜を形成するのに好適なコーティング組成物として、活性エネルギー線硬化性樹脂、例えば紫外線硬化性樹脂に、無機フィラーが配合されたものを挙げることができる。この組成物を偏光子の表面に塗工し、活性エネルギー線、例えば紫外線を照射して、硬化させ、上記の保護膜とすることができる。硬化によって高い引張弾性率を与える組成物の市販品の例を挙げると、オランダＤＳＭ社から販売されている無機粒子と重合開始剤が配合された紫外線硬化性樹脂組成物“DN-0081” がある。
【００３０】
偏光子表面へ保護膜を形成する方法としては、ワイヤーバー、ダイコーター、カンマコーター、グラビアコーターなど、種々の塗工方式が利用できる。また、各塗工方式には各々最適な粘度範囲があるため、溶剤を用いて粘度調整を行うことも有用な技術である。このための溶剤には、偏光子の光学性能を低下させることなく、保護膜を形成する組成物を良好に溶解するものが用いられるが、その種類にも特別な限定はない。例えば、トルエンに代表される炭化水素類、酢酸エチルや酢酸ブチルに代表されるエステル類などの有機溶剤が使用できる。
【００３１】
偏光子の少なくとも一方の面に設ける保護膜の厚さは、薄肉軽量性、保護機能、取扱い性などの観点から、２０μm 以下とする。この保護膜厚さの下限は、上記した引張弾性率と厚さの積が４０Ｎ／mm以上という条件から、自ずと定まるが、一般には２μm 以上である。偏光子の両面に保護膜を設ける場合、その表裏で異なる組成からなる保護膜を用いることもできる。
【００３２】
本発明では、以上説明したような厚さが２０μm 以下の保護膜、好ましくはコーティングによって形成される保護膜を偏光子の少なくとも片面に設ける。もちろん、偏光子の両面に上記のような保護膜を設けることもできる。厚さが２０μm 以下の保護膜を偏光子の片面に設けた場合、偏光子のもう一方の面には、他の保護膜を設けるのが好ましい。他の保護膜の例としては、トリアセチルセルロースをはじめとするセルロース系樹脂などの透明高分子フィルムを挙げることができる。
【００３３】
したがって、偏光子の両面に上記の如き厚さが２０μm 以下の保護膜を設ける形態や、偏光子の片面に上記の如き厚さが２０μm 以下の保護膜を設け、偏光子の他面には透明高分子フィルムからなる保護膜を設ける形態が、好ましいものとして挙げられる。後者の場合、透明高分子フィルムに位相差板としての機能を付与することもできる。偏光子の一方の面に透明高分子フィルムからなる保護膜を設ける場合、その厚さは、通常２０〜１００μm 程度である。
【００３４】
本発明において、保護膜を設けた偏光板には、必要に応じてその保護膜の上に、ハードコート層、反射防止層、防眩層、位相差層などの各種処理を施してもよい。一方、偏光子の表面に設けられる厚さが２０μm 以下の保護膜自体に、ハードコート性能、防眩性能、帯電防止性能などの各種機能を付与することもできる。
【００３５】
まず、ハードコート性能について説明する。ハードコート性能とは、皮膜が高い硬度を示す機能を意味し、好ましいハードコート性能として、例えば、JIS K 5600-5-4:1999 に規定される鉛筆硬度が２Ｈ以上、さらには３Ｈ以上、とりわけ４Ｈ以上であることが挙げられる。その他にも、例えば、スチールウールに５００ｇ／cm2 の荷重をかけて表面を擦ったときに、１０回以上擦っても傷がつかないことなどが挙げられる。
【００３６】
このようなハードコート性能は、保護膜を形成する組成物として、高硬度の皮膜（ハードコート）を与える材料を選定することで付与できる。高硬度の皮膜を与える材料としては、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などを用いることができるが、生産性、硬度などの観点から、紫外線硬化性樹脂が好ましく使用される。紫外線硬化性樹脂を用いる場合は、当該紫外線硬化性樹脂を含む組成物を偏光子に塗布し、紫外線を照射することにより、ハードコート性能が付与された保護膜を形成することができる。
【００３７】
紫外線硬化性樹脂としては、市販されているものを用いることができ、例えば、多官能（メタ）アクリレートを１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。ここでいう「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、他に「（メタ）アクリル酸」とか「（メタ）アクリロイル」などというときの「（メタ）」も同様の趣旨である。多官能（メタ）アクリレートの例としては、ポリオール（メタ）アクリレートやウレタン（メタ）アクリレートを挙げることができる。
【００３８】
ポリオール（メタ）アクリレートとは、多価アルコールの（メタ）アクリル酸エステルを意味する。ポリオール（メタ）アクリレートを構成する多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、シクロヘキサンジメチロール、１，４−シクロヘキサンジオール、スピログリコール、トリシクロデカンジメチロール、水添ビスフェノールＡ、エチレンオキサイド付加ビスフェノールＡ、プロピレンオキサイド付加ビスフェノールＡ、トリメチロールエタン、トリジメチロールプロパン、グリセリン、３−メチルペンタン−１，３，５−トリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グルコース類などを挙げることができる。
【００３９】
ポリオール（メタ）アクリレートの具体例を挙げると、１，６−ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどがある。
【００４０】
ウレタン（メタ）アクリレートとは、分子内にウレタン結合（−ＮＨＣＯＯ−）と少なくとも２個の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する化合物を意味する。具体的には、１分子中に少なくとも１個の水酸基が残っているポリオール（メタ）アクリレートをジイソシアネートに反応させることにより製造できる。この反応におけるジイソシアネートとしては、例えば、芳香族、脂肪族又は脂環式の各種ジイソシアネート類を使用することができる。具体例としては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、ビフェニル−４，４′−ジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、３，３′−ジメチルビフェニル−４，４′−ジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネートなどが挙げられる。これらのうち芳香族ジイソシアネートは、その水添物として使用することもできる。
【００４１】
また、高い可撓性が付与されるとともに硬化収縮が緩和されたハードコート層を得るために、例えば特開 2007-46031 号公報に記載されるような、ポリオール（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、及び少なくとも２個の水酸基を含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーの混合物を、紫外線硬化性樹脂とすることもできる。この場合、ポリオール（メタ）アクリレート及びウレタン（メタ）アクリレートとしては、それぞれ上に例示したものから適宜選択して、１種又は２種以上を用いることができる。この場合のポリオール（メタ）アクリレートは、好ましくはペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートを含む。また、上記の少なくとも２個の水酸基を含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーとして、具体的には例えば、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートの単独重合体や、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとの共重合体などが挙げられる。
【００４２】
以上のような紫外線硬化性樹脂に、先に説明したような無機フィラーを配合した組成物を、偏光子の表面に塗布し、紫外線を照射して硬化させることにより、本発明で規定する高い弾性率の保護膜とすることができる。また、本発明で規定する保護膜の表面に一層の表面硬度を付与することを望む場合には、その保護膜の上に上記したような紫外線硬化性樹脂を塗布し、紫外線を照射して硬化させ、追加のハードコート層とすることもできる。
【００４３】
紫外線硬化性樹脂は、溶剤で希釈された状態で用いられてもよい。溶剤としては、先にも述べたとおり、偏光子又は保護膜の光学性能を低下させることなく、紫外線硬化性樹脂を溶解する各種の有機溶剤を用いることができ、例えば、トルエンに代表される炭化水素類、酢酸エチルや酢酸ブチルに代表されるエステル類などを挙げることができる。
【００４４】
紫外線硬化性樹脂を含むコーティング組成物は、レベリング剤を含有してもよい。例えば、フッ素系やシリコーン系のレベリング剤を挙げることができる。シリコーン系のレベリング剤としては、反応性シリコーン、ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリメチルアルキルシロキサンなどが挙げられる。好ましいのは、反応性シリコーンからなるレベリング剤及びシロキサン系のレベリング剤である。反応性シリコーンからなるレベリング剤を用いることで、表面に滑り性が付与され、優れた耐擦傷性を持続させることができる。また、シロキサン系のレベリング剤は、膜成形性を向上させる。反応性シリコーンからなるレベリング剤としては、例えば、シロキサン結合と、アクリロイル基と、水酸基とを有するものが挙げられる。
【００４５】
さらに、紫外線硬化性樹脂を含むコーティング組成物には通常、光重合開始剤が混合して用いられる。上記したような（メタ）アクリレート系の紫外線硬化性樹脂に対してはラジカル系の光重合開始剤が用いられ、各種のものが市販されている。市販されているラジカル系光重合開始剤の代表的な例を、化学構造から分類し、さらに化学名とメーカー及び商品名で示すと、次のようなものがある。
【００４６】
〈アセトフェノン系光重合開始剤〉
２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（別名ベンジルジメチルケタール）〔チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社（日本ではチバ・ジャパン（株）、以下同じ）から販売されている“イルガキュア 651”〕、
１−ヒドロキシシクロヘキシル  フェニル  ケトン〔チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社から販売されている“イルガキュア 184”〕、
２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルホリノプロパン−１−オン〔チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社から販売されている“イルガキュア 907”〕、
２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン〔チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社から販売されている“ダロキュア 1173”〕など。
【００４７】
〈ホスフィンオキサイド系光重合開始剤〉
２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド〔ＢＡＳＦ社から販売されている“ルシリン TPO”〕など。
【００４８】
その他、ベンゾインエーテル系、ベンゾフェノン系、チオキサント系などの光重合開始剤を用いることもできる。
【００４９】
次に防眩性能について説明する。防眩性能とは、表面の反射光を散乱して、外光の写り込みを防止する機能をいう。好ましい防眩性能として、例えば、JIS K 7136:2000 に規定されるヘイズが５〜４０％程度であることが挙げられる。
【００５０】
防眩性能を付与する方法としては、保護膜の表面に微細な凹凸形状を付与する方法、保護膜を形成する組成物内部に光散乱特性を付与する方法、それらを組み合わせる方法などが挙げられる。
【００５１】
表面に微細な凹凸形状を付与する方法としては、凹凸形状が付与されたロールに押し当てる方法（エンボス法）や、保護膜を形成する組成物に有機微粒子又は無機微粒子を添加して、保護膜内部に光散乱特性を付与したり、その微粒子による凹凸を表面に形成させたりする方法が挙げられる。
【００５２】
エンボス法により微細凹凸形状を有する保護膜を形成する場合には、微細凹凸形状が形成された金型を用いて、金型の形状を保護膜に転写すればよい。特に、紫外線硬化性樹脂を用いるＵＶエンボス法が好ましい。
【００５３】
ＵＶエンボス法では、保護膜を形成する組成物として紫外線硬化性樹脂を用い、その紫外線硬化性樹脂層を金型の凹凸面に押し付けながら硬化させることで、金型の凹凸面が紫外線硬化性樹脂層に転写される。具体的には、偏光子の上に紫外線硬化性樹脂を塗工し、得られる紫外線硬化性樹脂層を金型の凹凸面に密着させた状態で、偏光子側から紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させ、次に、硬化後の紫外線硬化性樹脂層が形成された偏光子を金型から剥離することにより、金型の形状を紫外線硬化性樹脂に転写する。紫外線硬化性樹脂の種類は特に制限されず、上で説明した各種のものを用いることができる。また、光重合開始剤を適宜選定することにより、紫外線より波長の長い可視光で硬化させることもできる。
【００５４】
一方、保護膜を形成する組成物に微粒子を添加して防眩性能を付与する場合、用いる無機微粒子としては、シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、アルミナゾル、アルミノシリケート、アルミナ−シリカ複合酸化物、カオリン、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、リン酸カルシウムなどを代表的なものとして挙げることができる。また、有機微粒子としては、架橋ポリアクリル酸粒子、メタクリル酸メチル／スチレン共重合体樹脂粒子、架橋ポリスチレン粒子、架橋ポリメチルメタクリレート粒子、シリコーン樹脂粒子、ポリイミド粒子などの樹脂粒子を用いることができる。
【００５５】
次に帯電防止性能について説明する。帯電防止性能とは、適度の導電性が付与され、帯電を防止しうる機能をいう。好ましい帯電防止性能として、例えば、JIS K 6911-1995 に規定される表面抵抗が１０12Ω／□以下、さらには１０10Ω／□以下、とりわけ １０8Ω／□以下であることが挙げられる。表面抵抗が小さいほど、帯電防止性能が高くなる。
【００５６】
帯電防止性能を付与する方法としては、保護膜を形成する組成物に帯電防止剤を添加する方法が好適な例として挙げられる。帯電防止剤としては、導電性粒子、導電性高分子、スルホン酸塩、無機イオン塩、界面活性剤、オキシアルキレン化合物などが挙げられる。
【００５７】
導電性粒子の例としては、アンチモンがドープされた酸化スズ、リンがドープされた酸化スズ、酸化アンチモン、アンチモン酸亜鉛、酸化チタン、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物、Indium Tin Oxide）などの導電性無機粒子が挙げられる。
【００５８】
導電性高分子の例としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリチオフェンなどが挙げられる。
【００５９】
スルホン酸塩の例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ヘキサデカンスルホン酸ナトリウム、ｐ−トルエンスルホン酸ナトリウム、スルホコハク酸エステル塩類などが挙げられる。
【００６０】
無機イオン塩の例としては、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4 ）、チオシアン酸リチウム（ＬｉＳＣＮ）、テトラフルオロホウ素酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、ヘキサフルオロヒ素（Ｖ）酸リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、 トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ4 ）、チオシアン酸ナトリウム（ＮａＳＣＮ）、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）、過塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ4 ）、チオシアン酸カリウム（ＫＳＣＮ）、チオシアン酸セシウム（ＣｓＳＣＮ）、硝酸銀（ＡｇＮＯ3 ）、過塩素酸マグネシウム（Ｍｇ(ＣｌＯ4)2）などが挙げられる。
【００６１】
界面活性剤の例としては、アルカンスルホン酸やアルキルベンゼンスルホン酸、それらのリチウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、亜鉛塩等の金属塩、オレフィンスルホン酸又はその金属塩、高級アルコールのリン酸エステル類の如きアニオン系界面活性剤；第３級アミン、第４級アンモニウム塩、カチオン系アクリル酸エステル誘導体、カチオン系ビニルエーテル誘導体の如きカチオン系界面活性剤；アルキルアミン系ベタインの両性塩、カルボン酸又はスルホン酸アラニンの両性塩の如き両性界面活性剤；脂肪酸多価アルコールエステル、アルキルアミンのポリオキシエチレン付加物の如き非イオン界面活性剤などが挙げられる。
【００６２】
オキシアルキレン化合物の例としては、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、アリルトリデシルスルホコハク酸ナトリウムなどが挙げられる。
【００６３】
［光学部材］
また偏光板の使用に際しては、本発明で規定する保護膜層を介して、偏光機能以外の光学機能を示す光学層を設けた光学部材とすることもできる。光学部材の形成を目的に偏光板に積層される光学層には、例えば、反射層、半透過型反射層、光拡散層、位相差板、集光板、輝度向上フィルムなど、液晶表示装置等の形成に用いられるものがある。前記の反射層、半透過型反射層及び光拡散層は、反射型ないし半透過型や拡散型、それらの両用型の偏光板からなる光学部材を形成する場合に用いられるものである。
【００６４】
光学層としての位相差板は、液晶セルによる位相差の補償等を目的として使用される。その例としては、各種プラスチックの延伸フィルム等からなる複屈折性フィルム、ディスコティック液晶やネマチック液晶が配向固定されたフィルム、フィルム基材上に上記の液晶層が形成されたものなどが挙げられる。この場合、配向液晶層を支持するフィルム基材として、トリアセチルセルロースなどのセルロース系フィルムが好ましく用いられる。
【００６５】
集光板は、光路制御等を目的に用いられるもので、プリズムアレイシートやレンズアレイシート、あるいはドット付設シートなどとして、形成することができる。輝度向上フィルムは、液晶表示装置等における輝度の向上を目的として用いられ、その例としては、屈折率の異方性が互いに異なる薄膜フィルムを複数枚積層して反射率に異方性が生じるように設計された反射型偏光分離シート、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持した円偏光分離シートなどが挙げられる。
【００６６】
［液晶表示装置］
以上説明したような偏光板又は光学部材は、液晶セルの片側又は両側に配置して、液晶表示装置とすることができる。液晶セルは、種々のモードのものであることができる。
【実施例】
【００６７】
以下に、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。例中、使用量を表す部は、特記ないかぎり重量基準である。
【００６８】
以下の例で塗工液に用いた材料は、次のとおりである（いずれも商品名）。
【００６９】
（Ａ）硬化性成分又は組成物
“DN-0081” ：無機粒子と光重合開始剤が配合された紫外線硬化性樹脂組成物、液体、オランダＤＳＭ社製。
“OX-SQ”   ：シルセスキオキセタン、液体、東亞合成（株）製。
“A-9530(6A)”：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、液体、新中村化学工業（株）製。
“A-TMM-3L”：ペンタエリスリトールトリアクリレート、液体、新中村化学工業（株）製。
【００７０】
（Ｂ）カップリング剤
“KBM-303” ：エポキシ基を有するシランカップリング剤、信越化学工業（株）製。
【００７１】
（Ｃ）光重合開始剤
“UVI-6990”：アリールスルホニウム塩系、ユニオン・カーバイド社製。
“イルガキュア 184”：１−ヒドロキシシクロヘキシル  フェニル  ケトン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製。
【００７２】
［参考例１］偏光子の作製
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、乾式で約５倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、６０℃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 ０.０５／５／１００の水溶液に２８℃で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８.５／８.５／１００の水溶液に７２℃で３００秒間浸漬した。引き続き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子を作製した。
【００７３】
［実施例１］
参考例１で得られた偏光子の片面に、バーコータを用いて、上記した紫外線硬化性樹脂組成物“DN-0081” を塗工し、紫外線照射して硬化させた。偏光子のもう一方の面にも同じ組成物を塗工し、紫外線照射して硬化させた。こうして、偏光子の両面に保護膜が形成された偏光板を作製した。保護膜の厚さは、両面とも１０.５μmであった。また別の基材上に同じ組成物を塗工し、硬化させて評価した保護膜の引張弾性率は、６,８４５Ｎ／mm2（＝MPa）であった。したがって、この保護膜の引張弾性率（Ｎ／mm2）と厚さ（mm）の積は、片面で７２Ｎ／mmとなった。
【００７４】
［実施例２］
保護膜の厚さを両面とも８μm とした他は、実施例１と同様にして偏光板を作製した。保護膜の引張弾性率（Ｎ／mm2）と厚さ（mm）の積は、片面で５５Ｎ／mmとなった。
【００７５】
［比較例１］
保護膜の厚さを両面とも５μm とした他は、実施例１と同様にして偏光板を作製した。保護膜の引張弾性率（Ｎ／mm2）と厚さ（mm）の積は、片面で３４Ｎ／mmとなった。
【００７６】
［比較例２］
上記したシルセスキオキセタン“OX-SQ”を５０部、シランカップリング剤“KBM-303”を５０部、及び光重合開始剤“UVI-6990”を３部配合し、混合してコーティング組成物とした。参考例１で作製した偏光子の片面に、バーコータを用いて、このコーティング組成物を塗工し、紫外線照射して硬化させた。偏光子のもう一方の面にも、同じ塗工液を塗工し、紫外線照射して硬化させた。こうして、偏光子の両面に保護膜が形成された偏光板を作製した。保護膜の厚さは、両面とも４.５μmであった。また別の基材上に同じコーティング組成物を塗工し、硬化させて評価した保護膜の引張弾性率は、１,３４６Ｎ／mm2（＝MPa）であった。したがって、この保護膜の引張弾性率（Ｎ／mm2）と厚さ（mm）の積は、片面で６Ｎ／mmとなった。
【００７７】
［比較例３］
上記したアクリル系硬化性成分“A-9530(6A)”を４０部、同じくアクリル系硬化性成分“A-TMM-3L”を６０部、及び光重合開始剤“イルガキュア 184”を３部配合し、混合してコーティング組成物とした。参考例１で作製した偏光子の片面に、バーコータを用いて、このコーティング組成物を塗工し、紫外線照射して硬化させた。偏光子のもう一方の面にも、同じコーティング組成物を塗工し、紫外線照射して硬化させた。こうして、偏光子の両面に保護膜が形成された偏光板を作製した。保護膜の厚さは、両面とも１０.５μmであった。また別の基材上に同じコーティング組成物を塗工し、硬化させて評価した保護膜の引張弾性率は、３,０８５Ｎ／mm2（＝MPa） であった。したがって、この保護膜の引張弾性率（Ｎ／mm2）と厚さ（mm） の積は、片面で３２Ｎ／mmとなった。
【００７８】
［評価試験］
以上の実施例及び比較例で得られたそれぞれの偏光板を、８０℃で１時間保持して、耐熱性試験を行った。そして、試験前後の偏光板について、偏光子の延伸方向に直交する方向（ＴＤ）の寸法を測定し、上記耐熱性試験後の収縮率を求め、それらの結果を表２に示した。なお、偏光子の延伸方向（ＭＤ）の収縮率も測定したが、いずれもＴＤの収縮率より小さかった。また、保護膜の「引張弾性率×厚さ」と偏光板収縮率との関係を、図１にグラフ化した。実施例１及び２は、収縮率が１％未満であったのに対し、比較例１〜３では、収縮率が１％以上と大きかった。
【００７９】
【表２】
2009037223.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施例及び比較例の結果を示すグラフである。
【図１】
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