JP2006337492A - 偏光子保護フィルムならびにそれを用いた偏光板 - Google Patents

Abstract

【課題】 偏光子フィルムとの接着性が改善され、優れた光学特性、低透湿性を備えた偏光子保護フィルムを提供する
【解決手段】 （メタ）アクリル酸エステルまたは（メタ）アクリル酸構成成分およびグルタルイミド単位、芳香族ビニル単位を含有することを特徴とする熱可塑性樹脂からなる偏光子保護フィルムであり、偏光子フィルムと対向する側の面上に易接着層を有する偏光子保護フィルムを提供した。これにより、偏光子フィルムとの接着性が大幅に改善され、光学特性や耐久性に優れた偏光板を得ることができる。
【選択図】 なし

Description

本発明は偏光子保護フィルムおよびこれを用いた偏光板に関する。

直線偏光板は、特定の振動方向をもつ直線偏光のみを透過させ、その他の直線偏光を遮蔽する光学材料である。直線偏光板は、例えば液晶表示装置の構成部品の一つとして広く使用されている。一般的に使用されている直線偏光板は、偏光子フィルムと偏光子保護フィルムとで構成されている。

上述した、特定の振動方向をもつ直線偏光のみを透過させる、という偏光板の機能は、偏光子フィルムにより発揮される。一般的に使用されている偏光子フィルムは、例えば、ポリビニルアルコールフィルム（以下、ポリビニルアルコールのことをＰＶＡという）を延伸し、ヨウ素や二色性染料などで染色して得られるフィルムである。

偏光子保護フィルムは、偏光子フィルムの保護の他に、偏光子フィルムを保持して偏光板全体に実用的な強度を付与する。例えば、トリアセチルセルロースフィルム（以下、トリアセチルセルロースのことをＴＡＣという）が、一般的な偏光子保護フィルムとして使用されている。なお、偏光子保護フィルムのことを業界では支持体あるいは支持体フィルムと呼ぶことがある。

偏光子保護フィルムにおいては、一般的に不要な位相差をもつフィルムは好ましくないとされている。これは、たとえ偏光子フィルムが高精度の直線偏光機能を有するものであっても、偏光子保護フィルムの位相差や光軸のズレは、偏光子フィルムを通過した直線偏光に楕円偏光性を与えてしまうからである。

フィルムの位相差は面内屈折率が最大となる方向をＸ軸、Ｘ軸に垂直な方向をＹ軸、フィルムの厚さ方向をＺ軸とし、それぞれの軸方向の屈折率をｎx、ｎy、ｎz、フィルムの厚さをｄとすると、面内位相差 Ｒｅ＝（ｎx−ｎy）×ｄ、厚み方向位相差 Ｒｔｈ＝｜（ｎx＋ｎy）／２−ｎz｜×ｄ （｜｜は絶対値を表す）であらわすことができる。前述のＴＡＣフィルムは基本的に面内位相差は小さい。しかしながら、ＴＡＣフィルムは、外部応力の作用によって位相差を生じやすいフィルムであり、また、厚み方向位相差が比較的大きなフィルムである。このため、特に、大型の液晶表示装置において、周辺部のコントラストが低下するなどの問題を抱えている。

ＴＡＣフィルムよりも光弾性係数の小さいフィルム素材を偏光子保護フィルムとして用いる試みがなされている。また、偏光子フィルムは、吸湿によって偏光性能が低下しやすい。そのため、偏光子保護フィルムは、偏光子フィルムの吸湿を抑制するためにも用いられている。しかしながら、ＴＡＣフィルムの高い水分透過率は、吸湿を抑制する目的に対して十分なレベルではない。そこで、ＴＡＣフィルムよりも水分透過率の小さいフィルム素材を偏光子保護フィルムとして用いることにより、偏光子フィルムの吸湿を抑制し偏光性能の低下を防止する試みがなされている。一例を挙げると（例えば、特許文献１参照）、８０℃、９０％ＲＨの透湿率が２０ｇ・ｍｍ／ｍ²・２４ｈｒ以下で、かつ光弾性係数が１×１０^-10ｃｍ²／Ｎ以下である保護フィルムが開示されている。

偏光板は、偏光子フィルムの片面または両面に、偏光子保護フィルムが積層された構造を有する。偏光板において、偏光子保護フィルムは接着剤を介して偏光子フィルムに貼り合わされている。貼り合わせには、水溶性のＰＶＡ系接着剤が一般的に用いられている。偏光板においては、偏光子保護フィルムと偏光子フィルムとの接着強度が充分に高いことが必要である。従って、接着剤の濡れ性が良好であることや接着剤との接着強度が高いことが、偏光子保護フィルムには要求される。例えば、ＴＡＣフィルムが、予め接着面をアルカリ液に浸漬してケン化処理をしてから用いられている理由は、そのまま使用すると接着剤の濡れ性が充分でなかったり、貼り合わせ後の接着強度が充分に得られなかったりするからである。

従来、偏光子保護フィルムと偏光子フィルムとの接着性を改善する目的で易接着層を設ける方法が開示されている。一例を挙げれば（特許文献２および３参照）、易接着層として親水性セルロース誘導体、ポリビニルアルコール誘導体、天然高分子、親水性ポリエステル誘導体、親水性ポリビニル誘導体などの親水性高分子を使用する方法や、−ＣＯＯＭ基含有共重合体化合物を使用する方法などが示されている。これらに使用される偏光子保護フィルムはＴＡＣフィルムが主であるが、公知の易接着層を本発明で使用する熱可塑性樹脂からなるフィルムに積層、偏光子フィルムと貼り合わせても充分な接着強度が得られないという問題点があった。
特開平７−７７６０８号公報 特開平６−１１８２３２号公報 特開平６−９４９１５号公報

本発明は、従来技術が有する上記課題に鑑みてなされたもので、偏光子フィルムとの接着性が改善され、優れた光学特性、低透湿性を備えた偏光子保護フィルムを提供するものである。

本発明者は、上記課題を鑑み鋭意検討した結果、一般式（１）、（２）、（３）で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする熱可塑性樹脂からなる偏光子保護フィルムであり、偏光子フィルムと対向する側の面上に易接着層を有する偏光子保護フィルムを提供した。これにより、偏光子フィルムとの接着性が大幅に改善され、光学特性や耐久性に優れた偏光板を得ることができる。

本発明に用いる熱可塑性樹脂からなる偏光子保護フィルムは、優れた光学特性、低透湿性を備えているため、従来のＴＡＣフィルムでは得られない優れた光学特性や耐久性を持つ偏光板を得ることができる。

本発明の偏光子保護フィルムは、下記一般式（１）、（２）、（３）で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする熱可塑性樹脂からなることを特徴としている。

（ここで、Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ³は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、または炭素数６〜１０のアリール基を示す。）

（ここで、Ｒ⁴およびＲ⁵は、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ⁶は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、または炭素数６〜１０のアリール基を示す。）

（ここで、Ｒ⁷は、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ⁸は、炭素数６〜１０のアリール基を示す。）
本発明で使用する熱可塑性樹脂を構成する、第一の構成単位は、下記一般式（１）で表される（以下、グルタルイミド単位と言うことがある）。

（ここで、Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ³は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、または炭素数６〜１０のアリール基を示す。）
好ましいグルタルイミド単位としては、Ｒ¹、Ｒ²が水素またはメチル基であり、Ｒ³が水素、メチル基、またはシクロヘキシル基である。Ｒ¹がメチル基であり、Ｒ²が水素であり、Ｒ³がメチル基である場合が、特に好ましい。

該グルタルイミド単位は、単一の種類でもよく、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³が異なる複数の種類を含んでいても構わない。

本発明で使用する熱可塑性樹脂を構成する、第二の構成単位は、下記一般式（２）で表される（以下、（メタ）アクリル酸エステルまたは（メタ）アクリル酸構成単位と言うことがある）。

（ここで、Ｒ⁴およびＲ⁵は、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ⁶は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、または炭素数６〜１０のアリール基を示す。）
好ましい（メタ）アクリル酸エステル又は（メタ）アクリル酸構成単位としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等が挙げられる。これらの中でメタクリル酸メチルが特に好ましい。

これら第二の構成単位は、単一の種類でもよく、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶が異なる複数の種類を含んでいてもかまわない。

本発明の熱可塑性樹脂を構成する、第三の構成単位としては、下記一般式（３）で表される（以下、芳香族ビニル単位と言うことがある）。

（ここで、Ｒ⁷は、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ⁸は、炭素数６〜１０のアリール基を示す。）
好ましい芳香族ビニル構成単位としては、スチレン、α−メチルスチレン等が挙げられる。これらの中でスチレンが特に好ましい。

これら第三の構成単位は、単一の種類でもよく、Ｒ⁷、Ｒ⁸が異なる複数の種類を含んでいてもかまわない。

熱可塑性樹脂の、一般式（１）で表されるグルタルイミド単位の含有量は、熱可塑性樹脂の２０重量％以上が好ましい。グルタルイミド単位の、好ましい含有量は、２０重量％から９５重量％であり、より好ましくは４０〜９０重量％、さらに好ましくは、５０〜８０重量％である。グルタルイミド単位がこの範囲より小さい場合、得られるフィルムの耐熱性が不足したり、透明性が損なわれることがある。また、この範囲を超えると不必要に耐熱性が上がりフィルム化しにくくなる他、得られるフィルムの機械的強度は極端に脆くなり、また、透明性が損なわれることがある。

熱可塑性樹脂の、一般式（３）で表される芳香族ビニル単位の含有量は、熱可塑性樹脂の総繰り返し単位を基準として、１０重量％以上が好ましい。芳香族ビニル単位の、好ましい含有量は、１０重量％から４０重量％であり、より好ましくは１５〜３０重量％、さらに好ましくは、１５〜２５重量％である。芳香族ビニル単位がこの範囲より大さい場合、得られるフィルムの耐熱性が不足するとともに、光弾性係数が大きくなることがあり、この範囲より小さい場合、フィルムの機械的強度が低下することがある。また、芳香族ビニル単位がこの範囲を外れた場合、光学異方性が小さいフィルムを得ることは困難となる。

本発明に使用する偏光子保護フィルムは、使用する目的に応じてフィルムの光学異方性を制御することができる。一般式（１）で表されるグルタルイミド単位と一般式（３）で表される芳香族ビニル単位の含有量を特定の範囲に調節することにより、延伸配向させても複屈折が生じない光学異方性の小さい偏光子保護フィルムが得られる。また、一般式（１）で表されるグルタルイミド単位の含有量を上げることにより正の複屈折体が、一般式（３）で表される芳香族ビニル単位の含有量を上げることにより負の複屈折体が得られる。これらを利用して、一般の偏光子保護フィルム用途には、光学異方性が小さくなる組成を、また、位相差フィルムとしての機能を偏光子保護フィルムに付与する場合には、必要とされる位相差値に応じて組成を調節することで可能となる。

一般の偏光子保護フィルムは、フィルムの面内方向（長さ方向、幅方向）の光学異方性だけでなく、厚み方向の光学異方性についても小さいことが要求される。すなわち、面内屈折率が最大となる方向をＸ軸、Ｘ軸に垂直な方向をＹ軸、フィルムの厚さ方向をＺ軸とし、それぞれの軸方向の屈折率をｎx、ｎy、ｎz、フィルムの厚さをｄとすると、面内位相差 Ｒｅ＝（ｎx−ｎy）×ｄ および厚み方向位相差 Ｒｔｈ＝｜（ｎx＋ｎy）／２−ｎz｜×ｄ （｜｜は絶対値を表す）がともに小さいことを意味している（理想となる、３次元方向について完全光学等方であるフィルムでは、面内位相差Ｒｅ、厚み方向位相差Ｒｔｈともに０となる）。本発明に使用する光学異方性の小さい偏光子保護フィルムは、フィルムの面内位相差が１０ｎｍ以下であり、好ましくは５ｎｍ以下である。なおかつ厚み方向位相差が２０ｎｍ以下であり、好ましくは１０ｎｍ以下である。上記範囲より大きい位相差値をもつ偏光子保護フィルムを偏光板として使用した場合、液晶表示装置においてコントラストが低下するなどの問題が発生する。

光学異方性の小さいフィルムを得るためには、熱可塑性樹脂中の各構成単位量を調節する必要があり、一般式（１）で示される繰り返し単位と、一般式（３）で示される繰り返し単位が、重量比で２．０：１．０〜４．０：１．０の範囲にあることが好ましく、２．５：１．０〜４．０：１．０の範囲がより好ましく、３．０：１．０〜３．５：１．０の範囲が更に好ましい。この範囲を外れた場合、分子配向により複屈折が生じ易くなり、面内位相差が１０ｎｍ以下であり、かつ、厚み方向位相差が２０ｎｍ以下であるようなフィルムを得ることが困難となる。

本発明で使用する熱可塑性樹脂には、第四の構成単位が含有されていてもかまわない。第四の構成単位として、アクリロニトリルやメタクリロニトリル等のニトリル系単量体、マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドなどのマレイミド系単量体などを用いることができる。

本発明で使用する熱可塑性樹脂は、リニア（線状）ポリマーであっても、またブロックポリマー、コアシェルポリマー、分岐ポリマー、ラダーポリマー、架橋ポリマーであっても構わない。ブロックポリマーはＡ−Ｂ型、Ａ−Ｂ−Ｃ型、Ａ−Ｂ−Ａ型、またはこれら以外のいずれのタイプであっても問題ない。コアシェルポリマーはただ一層のコアおよびただ一層のシェルのみからなるものであっても、それぞれが多層になっていても問題ない。

尚、本発明で使用する熱可塑性樹脂は、米国特許３２８４４２５号、米国特許４２４６３７４号、特開平２−１５３９０４号公報等に記載されているグルタルイミド樹脂と同様に、イミド化可能な単位を有する樹脂としてメタクリル酸メチルエステルなどを主原料として得られる樹脂を用い、該イミド化可能な単位を有する樹脂をアンモニアまたは置換アミンを用いてイミド化することにより得られる。

本発明で使用する熱可塑性樹脂は、例えば、メタクリル酸メチルとスチレンの共重合体（以下、ＭＳ樹脂と呼ぶ）を、上記の方法でイミド化することにより得ることができる。本発明では、スチレン含有量１０重量％から４０重量％のＭＳ樹脂をイミド化するのが好ましく、スチレン含量１５〜３０重量％のＭＳ樹脂をイミド化するのがより好ましく、スチレン含量１５〜２５重量％のＭＳ樹脂をイミド化するのが更に好ましい。

また、本発明で使用する熱可塑性樹脂は、１×１０⁴ないし５×１０⁵の重量平均分子量を有することが好ましい。重量平均分子量が上記の値以下の場合には、フィルムにした場合の機械的強度が不足し、上記の値以上の場合には、溶融時の粘度が高く、フィルムの生産性が低下することがある。

本発明で使用する熱可塑性樹脂のガラス転移温度は１００℃以上であることが好ましく、１２０℃以上であることがより好ましく、１３０℃以上であることが更に好ましい。

本発明で使用する熱可塑性樹脂には、必要に応じて、他の熱可塑性樹脂を添加することができる。

本発明で使用する熱可塑性樹脂は光弾性係数が小さいことが好ましい。本発明で使用する熱可塑性樹脂の光弾性係数は、２０×１０^-12ｍ²／Ｎ以下であることが好ましく、１０×１０^-12ｍ²／Ｎ以下であることがより好ましく、５×１０^-12ｍ²／Ｎ以下であることが更に好ましい。光弾性係数の絶対値が２０×１０^-12ｍ²／Ｎより大きい場合は、応力により光学歪が生じ、光漏れが起きやすくなる。特に高温高湿度環境下において、その傾向が著しくなる。

光弾性係数とは、等方性の固体に外力を加えて応力（△Ｆ）を起こさせると、一時的に光学異方性を呈し、複屈折（△ｎ）を示すようになるが、その応力と複屈折の比を光弾性係数（ｃ）と呼び、次式
ｃ＝△ｎ／△Ｆ
で示される。

上記熱可塑性樹脂を本発明で使用する偏光子保護フィルムの形態に成形する方法としては、従来公知の任意の方法が可能である。例えば、溶液流延法および溶融押出法等などが挙げられる。そのいずれをも採用することができる。溶液流延法は、樹脂の劣化が少なく、表面性の良好なフィルムの作成に適しており、溶融成形法は生産性良くフィルムを得ることができる。溶液流延法の溶剤としては、塩化メチレン等が好適に使用できる。溶融成形法の例としては、溶融押出法、インフレーション法などが挙げられる。

本発明で使用する偏光子保護フィルムの厚みは、好ましくは、２０μｍから３００μｍであり、より好ましくは、３０μｍから２００μｍである。さらに好ましくは、４０μｍから１００μｍである。また、フィルムの厚みムラは、好ましくは平均厚みの１０％以下、より好ましくは５％以下である。

本発明で使用する偏光子保護フィルムの光線透過率は、好ましくは８５％以上、より好ましくは８８％以上であり、さらに好ましくは９０％以上である。また、フィルムの濁度は、好ましくは２％以下、より好ましくは１％以下、更に好ましくは０．５％以下である。

本明細書中では、説明の便宜上、上記熱可塑性樹脂をフィルム状に成形した後、延伸を施す前のフィルムを「原料フィルム」と呼ぶことがある。

原料フィルムは、延伸を施さずにそのままで偏光子保護フィルムとなり得るが、本発明で使用する偏光子保護フィルムの製造においては、上述の方法で、フィルムを成形した後、一軸延伸あるいは二軸延伸して所定の厚みのフィルムを製造することが好ましい。延伸を行うことで、フィルムの機械的特性が更に向上する。実施態様の一例を挙げれば、溶融押出成形で厚み１５０μｍの原料フィルムを製造した後、縦横二軸延伸により、厚み４０μｍのフィルムを製造することができる。

フィルムの延伸は、原料フィルムを成形した後、すぐに連続的に行っても良い。ここで、上記「原料フィルム」の状態が瞬間的にしか存在しない場合があり得る。瞬間的にしか存在しない場合には、その瞬間的な、フィルムが形成された後延伸されるまでの状態を原料フィルムという。また、原料フィルムとは、その後延伸されるのに十分な程度にフィルム状になっていれば良く、完全なフィルムの状態である必要はなく、もちろん、完成したフィルムとしての性能を有さなくても良い。また、必要に応じて、原料フィルムを成形した後、一旦フィルムを保管もしくは移動し，その後フィルムの延伸を行っても良い。原料フィルムを延伸する方法としては、従来公知の任意の延伸方法が採用され得る。具体的には、例えば、ロールや熱風炉を用いた縦延伸、テンターを用いた横延伸、およびこれらを逐次組み合わせた逐次二軸延伸等がある。また、縦と横を同時に延伸する同時二軸延伸方法も採用可能である。ロール縦延伸を行った後、テンターによる横延伸を行う方法を採用しても良い。

本発明で使用する偏光子保護フィルムは、一軸延伸フィルムの状態で最終製品とすることができる。さらに、延伸工程を組み合わせて行って二軸延伸フィルムとしても良い。二軸延伸を行う場合、必要に応じ、縦延伸と横延伸の温度や倍率などの延伸条件が同等であってもかまわなく、また、意図的に変えることにより、フィルムに機械的な異方性を付与してもかまわない。

フィルムの延伸温度および延伸倍率は、得られたフィルムの機械的強度および表面性、厚み精度を指標として適宜調整することができる。延伸温度の範囲は、ＤＳＣ法によって求めたフィルムのガラス転移温度をＴｇとしたときに、好ましくは、Ｔｇ−３０℃〜Ｔｇ＋３０℃の範囲である。より好ましくは、Ｔｇ−２０℃〜Ｔｇ＋２０℃の範囲である。さらに好ましくは、Ｔｇ以上、Ｔｇ＋２０℃以下の範囲である。延伸温度が高すぎる場合、得られたフィルムの厚みむらが大きくなりやすい上に、伸び率や引裂伝播強度、耐揉疲労等の力学的性質の改善も不十分になりやすい。また、フィルムがロールに粘着するトラブルが起こりやすい。逆に、延伸温度が低すぎる場合、延伸フィルムの濁度が高くなりやすく、また、極端な場合には、フィルムが裂ける、割れる等の工程上の問題を引き起こしやすい。好ましい延伸倍率は、延伸温度にも依存するが、１．１倍から３倍の範囲で選択される。より好ましくは、１．３倍〜２．５倍である。さらに好ましくは、１．５倍〜２．３倍である。

位相差フィルムとしての機能を付与した偏光子保護フィルムの場合は、必要とされる位相差値に応じて一軸または二軸延伸を行い、光学異方性を付与させることもできる。延伸温度、延伸倍率は、必要とされる位相差値に応じて適宜調整することができる。

本発明に使用する偏光子保護フィルムは、フィルム化の際に必要に応じて熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤等の加工性改良剤、あるいは、フィラーなどの公知の添加剤やその他の重合体を含有していてもかまわない。特に、フィルムの滑り性を改善する目的でフィラーを含有させても良い。フィラーとして、無機または有機の微粒子を用いることができる。無機微粒子の例としては、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物微粒子、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムなどのケイ酸塩微粒子、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、およびリン酸カルシウムなどを用いることが出来る。有機微粒子としては、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、架橋スチレン系樹脂などの樹脂微粒子を用いることができる。

本発明で使用する偏光子保護フィルムに紫外線吸収剤を含有させることにより、耐候性を向上する他、本発明の偏光子保護フィルムを用いる液晶表示装置の耐久性も改善することができ実用上好ましい。紫外線吸収剤としては、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−ｐ−クレゾール、２−ベンゾトリアゾール−２−イル−４，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノールなどのトリアジン系紫外線吸収剤、オクタベンゾン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤等が挙げられ、また、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート系光安定剤やビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート等のヒンダードアミン系光安定剤等の光安定剤も使用できる。

本発明で使用する偏光子保護フィルムには、必要に応じて表面処理を施し、易接着層との親和性を改善することが可能である。表面処理の方法としては、従来公知の任意の方法が可能である。例えば、コロナ放電処理や火花処理などの電気的処理、低圧または常圧下でのプラズマ処理、オゾン存在下または非存在下での紫外線照射処理、クロム酸等による酸処理、アルカリけん化処理、火焔処理などが挙げられる。これらの方法により、フィルム表面の表面張力を５０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上にすることが可能である。これらの表面処理と本発明の易接着処理を併用することにより、接着力を向上させることができる。処理の簡便さから、コロナ放電処理が好ましい。

本発明における易接着層とは、偏光子保護フィルムと偏光子フィルムを接着し易くする機能を付与する層のことをいう。

本発明に用いられるセルロースエステルとしては、加水分解性を有するセルロースの脂肪酸エステルであればよいが、セルロースの低級脂肪酸エステルであることが好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。

前記セルロースの低級脂肪酸エステルの具体例としては、例えばセルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート等の単独脂肪酸エステル、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等の混合脂肪酸エステル、およびこれらの混合物等が挙げられる。なかでも、セルロースエステルを溶液にしてフィルム上にセルロースエステル層を付設する方法を用いる場合に、選択可能な溶媒が比較的広く、かつ該層付設後の加水分解による表面改質が容易という観点から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。

前記セルロースエステルの重合度としては、層の強度を保つという観点から、セルロースの重合度として１００〜４００とすることが好ましい。

前記セルロースエステル層の厚さは、特に制限はないが、０．１〜２０μｍであることが好ましい。前記範囲未満の場合、貼合後の接着強度が安定してえられにくい傾向となり、前記範囲をこえる場合、偏光子保護フィルムが低透湿度であっても偏光板の耐湿熱特性の改善に寄与し難くなったり、貼合後の偏光板の厚さが厚くなる点で実用上の不利を招きやすい傾向となる。

本発明に用いられるセルロースエステル層を形成する方法としては、例えば、セルロースエステルを水または有機溶媒に溶解または分散させた溶液あるいは分散液を、本発明に使用する偏光子保護フィルム上に塗布後乾燥して層を形成する方法、セルロースエステルをマトリクスとして用いる他の熱可塑性樹脂とともに水または有機溶媒中に溶解または分散させた溶液あるいは分散液を、本発明に使用する偏光子保護フィルム上に塗布後乾燥して層を形成する方法、セルロースエステルを分散させた熱硬化性樹脂溶液を本発明に使用する偏光子保護フィルム上に塗布後マトリクスを硬化させて層を形成する方法などが挙げられる。なかでもセルロースエステルを有機溶媒に溶解させた溶液を、偏光子保護フィルム上に塗布後乾燥して層を形成する方法は、工業的に作り易いという観点から好ましい。

前記有機溶媒としては、セルロースエステルを溶解または分散させて流動液を生成しうるもので、かつ本発明に使用する偏光子保護フィルム上に流延可能な親和性を有することが好ましい。例えば、トルエン／メチルエチルケトン混合溶液（重量比１：１）は、セルロースエステルの良溶媒であることに加えて、本発明で使用する偏光子保護フィルムに対しても適度な膨潤性を有していることから、セルロースエステルと偏光子保護フィルムとの界面強度をより高めることができるので好ましい。

前記の溶液または分散液を本発明で使用する偏光子保護フィルム上に塗布する方法としては、液状物質を固体表面に塗布するために通常使用される方法、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、流延法などにより偏光子保護フィルム上に塗布する方法を用いることができる。

本発明の偏光子保護フィルムは、セルロースエステル層を有する側の面を偏光子フィルムに向け、接着剤好ましくは水系接着剤を介して偏光子フィルムと貼合し、所定の乾燥を経て偏光子フィルムとの一体化をなしうる。本発明のフィルムは、前記貼合の前に予めセルロースエステル層表面をアルカリ液等でケン化処理をすることが好ましい。前記ケン化処理により、セルロースエステル層表面は親水化され、水系接着剤との密着性や接着剤乾燥後接着強度を向上させることができる。

接着剤との密着性や接着強度を十分に向上させるためには、セルロースエステル層表面の純水との接触角が５０度未満であることが好ましい。前記範囲よりも接触角が大きい場合は、密着性や接着強度がバランス良く発現しにくい傾向となる。

前記ケン化処理の方法としては特に制限はないが、通常、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液または水／アルコール混合溶液などのアルカリ液にフィルムを浸漬した後、水洗、乾燥するなどの方法を用いることができる。

前記アルカリ液の濃度としては、特に制限はないが、１〜１０Ｎとすることが好ましい。アルカリ液の温度は、通常２０〜９５℃とすればよいが、好ましくは３０〜９５℃である。アルカリ液に浸漬する時間は、濃度・温度および所望の改質度合に応じて適宜選択すればよいが、通常１５秒〜２０分とすることができる。浸漬時間をより短縮したい場合などには、アルカリ液中に、メタノール、エタノール等のアルコール類やトリエタノールアミンなどを共存させることも好ましい場合がある。

本発明の偏光子保護フィルムは、易接着層を有する側の面を偏光子フィルムに向け、接着剤を介して偏光子フィルムと貼合し、所定の乾燥を経て偏光子フィルムと一体化させ、偏光板を作成することができる。偏光子フィルムには、公知のヨウ素系あるいは染料系の偏光子フィルムを使用することができる。また、前記接着剤としては、ポリビニルアルコール系の化合物を主成分とする水系接着剤を好適に用いることができる。

本発明の偏光子保護フィルムには、必要に応じてハードコート、アンチグレアコート、無反射コート、その他の機能性コートなどのコーティング処理を施すことも可能である。

以下、本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

フィルムの各物性値は以下のようにして測定した。

（１）イミド化率の定量
生成物のペレットをそのまま用いて、ＳｅｎｓＩＲ Ｔｅｃｎｏｌｏｇｉｅｓ社製ＴｒａｖｅｌＩＲを用いて、室温にてＩＲスペクトルを測定した。得られたスペクトルより、１７２０ｃｍ^-1のエステルカルボニル基に帰属される吸収強度（Ａｂｓ_ester）と、１６６０ｃｍ^-1のイミドカルボニル基に帰属される吸収強度（Ａｂｓ_imide）の比から、以下の式１によりイミド化率（Ｉｍ％）を求めた。

（２）ガラス転移温度（Ｔｇ）
生成物１０ｍｇを用いて、示差走査熱量計（ＤＳＣ、株式会社島津製作所製ＤＳＣ−５０型）を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度２０℃／ｍｉｎで測定し、中点法により決定した。

（３）スチレン含量
Ｖａｒｉａｎ社製ＮＭＲ測定装置Ｇｅｍｉｎｉ−３００を用い、芳香族由来の吸収と脂肪族由来の吸収の積分比から、スチレン含量を決定した。

（４）全光線透過率
フィルムから５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズの試験片を切り出した。この試験片を、日本電色工業株式会社製濁度計ＮＤＨ−３００Ａを用いて、温度２３℃±２℃、湿度５０％±５％において、ＪＩＳ Ｋ７１０５−１９８１の５．５記載の方法により測定した。

（５）濁度
（４）で得た試験片を、日本電色工業株式会社製濁度計ＮＤＨ−３００Ａを用いて、温度２３℃±２℃、湿度５０％±５％において、ＪＩＳ Ｋ７１０５に準じて測定した。

（６）面内位相差Ｒｅおよび厚み方向位相差Ｒｔｈ
フィルムから、４ｃｍ×４ｃｍの試験片を切り出した。この試験片を、自動複屈折計（王子計測株式会社製 ＫＯＢＲＡ−ＷＲ）を用いて、温度２３±２℃、湿度５０±５％において、波長５９０ｎｍ、入射角０゜で面内位相差Ｒｅを測定した。デジマティックインジケーター（株式会社ミツトヨ製）を用いて測定した試験片の厚みｄ、および、アッベ屈折計（株式会社アタゴ製 ３Ｔ）で測定した屈折率ｎ、自動複屈折計で測定した波長５９０ｎｍ、面内位相差Ｒｅおよび４０°傾斜方向の位相差値から３次元屈折率ｎx、ｎy、ｎz、を求め、厚み方向位相差 Ｒｔｈ＝｜（ｎx＋ｎy）／２−ｎz｜×ｄ （｜｜は絶対値を表す）を計算した。

（７）光弾性係数
フィルムから、幅１５ｍｍ×長さ６０ｍｍの短冊状に試験片を切り出し、自動複屈折計（王子計測株式会社製 ＫＯＢＲＡ−ＷＲ）を用いて、温度２３±２℃湿度５０±５％において、波長５９０ｎｍにて測定した。フィルムの一方を固定し、他方は無荷重から１０００ｇｆまで１００ｇｆごとに順次荷重をかけた状態で複屈折を測定し、得られた結果から単位応力による複屈折の変化量を算出した。

（８）接着層の厚み：積層する前後のフィルム厚みを測定し、増加した厚みを算出した。

（９）接着強度：フィルムをＴＤ方向５０ｍｍ、ＭＤ方向１００ｍｍに切り出し、６０±５℃に保った水酸化ナトリウムの水溶液（濃度１０重量％）に２分間浸漬した後、充分に水洗して、ケン化処理した偏光子保護フィルムを得た。このフィルム端下部にＭＤ方向１０ｍｍ、ＴＤ方向全幅（５０ｍｍ）にポリエステル粘着テープ（日東電工、ＮＯ．３１Ｃ ７５ハイ）を貼り、接着強度測定時のチャック挟みしろを設けた。二軸延伸ＰＶＡフィルム（日本合成化学工業、ボブロン＃１４０）をＴＤ方向５０ｍｍ、ＭＤ方向１００ｍｍに切り出し、上記と同じ要領で端下部にチャック挟みしろを設けた。測定フィルム（チャック挟みしろが上面）の上部にＰＶＡ系化合物（クラレ、ポバール１１７）の３重量％水溶液をピペットで０．５ｇ程度幅方向前面に塗布し、すばやく二軸延伸ＰＶＡフィルムを挟みしろが試験フィルム側に向くように重ね合わせ、重さ５ｋｇのローラーで圧着した。これを８０℃で１０分乾燥し接着体を得た。得られた接着体の接着強度をデジタル重量計（イマダ、ＤＰＲＳ２ＴＲ）で計測（引張速度は３００ｍｍ／分）した。

（８）剥離率：ＰＥＴフィルム（帝人、テトロンＨＳ−１２５）を幅５０ｍｍ長さ９０ｍｍに切り出して重量を計測し、重量Ａとした。計測後のＰＥＴフィルムを接着強度試験後接着体の上に重ねあわせ、二軸延伸ＰＶＡフィルムが剥離した形状に沿ってＰＥＴフィルムを切り出した。二軸延伸ＰＶＡフィルムが剥離した面積に切り出したＰＥＴフィルムの重量を計測し、重量Ｂとした。以下式
［ポバール剥離率］＝｜重量Ｂ／重量Ａ｜×１００
を用いて接着強度試験後接着体の剥離率を計算した。

（実施例１）
市販のＭＳ樹脂（新日鐵化学株式会社製ＭＳ−８００）を、イミド化剤としてメチルアミンを用い、イミド化樹脂を製造した。用いた押出機は口径１５ｍｍの噛合い型同方向回転式二軸押出機である。押出機の各温調ゾーンの設定温度を２３０℃、スクリュー回転数３００ｒｐｍ、ＭＳ樹脂を０．７５ｋｇ／ｈｒで供給し、メチルアミンの供給量はＭＳ樹脂に対して４０重量部とした。ホッパーからＭＳ樹脂を投入し、ニーディングブロックによって樹脂を溶融、充満させた後、ノズルからメチルアミンを注入した。反応ゾーンの末端にはシールリングを入れて樹脂を充満させた。反応後の副生成物および過剰のメチルアミンをベント口の圧力を−０．０２ＭＰａに減圧して脱揮した。押出機出口に設けられたダイスからストランドとして出てきた樹脂は、水槽で冷却した後、ペレタイザでペレット化した。

得られたイミド化樹脂のイミド化率、ガラス転移温度、スチレン含量を表１に示す。得られたイミド化樹脂を塩化メチレンに溶解して（樹脂濃度２５ｗｔ％）、ＰＥＴフィルム上に塗布し、乾燥してキャストフィルムを作成した。このキャストフィルムを延伸倍率２倍（縦・横）、ガラス転移温度より２０℃高い温度で同時二軸延伸（株式会社東洋精機製 二軸延伸装置 X4HD）を行ない二軸延伸フィルムを作成した。この二軸延伸フィルムの全光線透過率、濁度、面内位相差、厚み方向位相差を表１に示す。また、この二軸軸延伸フィルムの光弾性係数を測定したところ、３×１０^-12ｍ²／Ｎであった。

この二軸延伸フィルム上に、セルロースアセテートプロピオネート（イーストマンケミカル テナイトプロピオネート３６０Ａ）をトルエン／メチルエチルケトン混合溶媒（トルエン：メチルエチルケトン（重量比）＝１：１）に溶解した溶液（濃度１０重量％）を流延した後、１２０℃で１０分加熱処理して、セルロースエステル層が偏光子保護フィルム上に積層された保護フィルムを得た。得られた偏光子保護フィルムの性能を表１に示す。

（実施例２）
実施例１において、二軸延伸フィルムの表面を２００Ｗ・ｍｉｍ／ｍ²の放電量でコロナ処理した後、実施例１と同様の方法でセルロースエステル層を形成した。得られた偏光子保護フィルムの性能を表１に示す。

（実施例３）
実施例１と同様の方法で作成した二軸延伸フィルム上に、セルロースアセテートプロピオネート（イーストマンケミカル ＣＡＰ−４８２−２０）をトルエン／メチルエチルケトン混合溶媒（トルエン：メチルエチルケトン（重量比）＝１：１）に溶解した溶液（濃度１０重量％）を流延した後、１２０℃で１０分加熱処理して、セルロースエステル層が偏光子保護フィルム上に積層された偏光子保護フィルムを得た。得られた偏光子保護フィルムの性能を表１に示す。

（比較例１）
実施例１と同様の方法で作成した二軸延伸フィルムをそのまま偏光子保護フィルムとした。得られた偏光子保護フィルムの性能を表１に示す。

（比較例２）
実施例１において、易接着層を積層する代わりに、二軸延伸フィルムの表面を２００Ｗ・ｍｉｍ／ｍ²の放電量でコロナ処理した。得られた偏光子保護フィルムの性能を表１に示す。

Claims (5)

1. 下記一般式（１）、（２）、（３）で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする熱可塑性樹脂からなる偏光子保護フィルムであり、偏光子フィルムと対向する側の面上に易接着層を有する偏光子保護フィルム。
   

   

   （ここで、Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ³は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、または炭素数６〜１０のアリール基を示す。）
   

   

   （ここで、Ｒ⁴およびＲ⁵は、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ⁶は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、または炭素数６〜１０のアリール基を示す。）
   

   

   （ここで、Ｒ⁷は、水素または炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ⁸は、炭素数６〜１０のアリール基を示す。）
2. 一般式（１）、（２）、（３）で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする熱可塑性樹脂からなる偏光子保護フィルムに、偏光子フィルムに対向する側の面上に表面処理を行い、その上に易接着層を有することを特徴とする請求項１に記載の偏光子保護フィルム。
3. 易接着層が、セルロースエステルを主たる構成成分とすることを特徴とする請求項１および２に記載の偏光子保護フィルム。
4. セルロースエステルがセルロースアセテートプロピオネートである請求項３に記載の偏光子保護フィルム。
5. 偏光子フィルムの少なくとも片面に、請求項１〜４に記載の偏光子保護フィルムが積層されてなる偏光板。