JP2012014001A - 偏光子の製造方法、偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリビニルアルコール系フィルムに、染色工程、架橋工程および延伸工程を少なくとも施した後に、乾燥工程を施す偏光子の製造方法において、前記乾燥工程は、前記各工程が施されたフィルムに、延伸することなく、フィルムの幅方向を拘束しながら乾燥する拘束乾燥工程を連続的にまたは断続的に有し、かつ、前記乾燥工程の全乾燥時間を(T)、前記乾燥工程の開始から前記拘束乾燥工程の開始までの時間を(T0)、前記拘束乾燥工程の開始から終わりまでの時間を(T1)、前記時間(T1)おいて前記拘束乾燥工程を施している時間を(T2)とした場合に、(T0/T)=0〜0.2、(T2/T)=0.5〜1、および、(T2/T1)=0.8〜1、を満足する。
【選択図】図2
Description
ポリビニルアルコール系フィルムに、染色工程、架橋工程および延伸工程を少なくとも施した後に、乾燥工程を施す偏光子の製造方法において、
前記乾燥工程は、前記各工程が施されたフィルムに、延伸することなく、フィルムの幅方向を拘束しながら乾燥する拘束乾燥工程を連続的にまたは断続的に有し、かつ、
前記乾燥工程の全乾燥時間を(T)、
前記乾燥工程の開始から前記拘束乾燥工程の開始までの時間を(T0)、
前記拘束乾燥工程の開始から終わりまでの時間を(T1)、
前記時間(T1)おいて前記拘束乾燥工程を施している時間を(T2)とした場合に、
(T0/T)=0〜0.2、
(T2/T)=0.5〜1、および、
(T2/T1)=0.8〜1、を満足することを特徴とする偏光子の製造方法。
原反フィルムとして、厚さ75μm、幅400mmのポリビニルアルコールフィルム(平均重合度2400,ケン化度99.9モル%)を用いた。当該ポリビニルアルコールフィルムに、下記の順番にて、下記各工程を施した。
膨潤浴の処理液としては、純水を用いた。上記ポリビニルアルコールフィルムを膨潤浴に搬送し、30℃に調整した純水中に45秒間浸漬し、膨潤させながら2倍に一軸延伸した。
染色浴の処理液としては、ヨウ素:ヨウ化カリウム(重量比=0.5:8)の濃度0.3重量%のヨウ素染色溶液を用いた。上記膨潤処理されたポリビニルアルコールフィルムを染色浴に搬送し、30℃に調整した前記ヨウ素染色溶液に、46秒間浸漬しながら、元長に対して延伸倍率3倍まで、一軸延伸しながら、染色した。
架橋浴の処理液としては、ホウ酸を3重量%、ヨウ化カリウムを3重量%含有するホウ酸水溶液を用いた。上記処理されたポリビニルアルコールフィルムを架橋浴に搬送し、30℃に調整した前記ホウ酸水溶液に、19秒間浸漬しながら、元長に対して総延伸倍率4倍まで、一軸延伸した。
延伸浴の処理液としては、ホウ酸を4重量%、ヨウ化カリウムを5重量%含有するホウ酸水溶液を用いた。上記処理されたポリビニルアルコールフィルムを延伸浴に搬送し、60℃に調整したホウ酸水溶液に、13秒間浸漬しながら、元長に対して総延伸倍率6倍まで、一軸延伸した。
洗浄浴の処理液としては、ヨウ化カリウムを3重量%含有する水溶液を用いた。上記処理されたポリビニルアルコールフィルムを洗浄浴に搬送し、30℃に調整した当該水溶液に、10秒間浸漬した。洗浄工程を施した後に得られたフィルムの水分率は32重量%であり、幅220mmであった。
次いで、上記処理されたポリビニルアルコールフィルムを、図1に示すような装置(オーブン)を用いて乾燥を行った。熱ロール(ロール直径500mm,周速を6m/min)を5個、図1に示すように上下に交互に配置した。各熱ロール間の空走距離(L)は、全て105mmとした。各熱ロールのR1〜R5の温度を70℃に設定した。またオーブン内には、送風手段として、温度75℃、風速19m/sを送風しながら行った。オーブン内の温度は70℃であった。
乾燥工程の全乾燥時間(T)は、90秒間、
乾燥工程の開始から前記拘束乾燥工程の開始までの時間(T0)は10秒間、
拘束乾燥工程の開始から終わりまでの時間(T1)は59.2秒間、
時間(T1)おいて拘束乾燥工程を施している時間を(T2´)の合計(T2)は55秒間、
ロール間の空走距離(L)における非拘束工程の時間(T4)は1.05秒間であり、非拘束工程の時間(T4)の合計(4箇所)は4.2秒間であった。
また、1番目の熱ロールR1を通過前の水分率は25重量%、であった。
上記乾燥により得られたフィルム(偏光子)の水分率は14重量%であった。また、当該フィルムは厚みは26μm、幅189mmであった。
実施例1において、熱ロールの数、種類、各熱ロール間の空走距離(L)を表1に示すように変え、また各時間が表1に示すようになるように熱ロールを配置したこと以外は、実施例1と同様にして偏光子を得た。得られたフィルム(偏光子)の水分率、厚み、幅等を表1に示す。
実施例1において、乾燥工程を、図3に示すように、熱ロールを配置していないこと以外は図1と同様のオーブン装置(オーブン内温度は70℃,搬送速度6m/min)により行ったこと以外は、実施例1と同様にして偏光子を得た。乾燥工程の各時間、得られた偏光子の水分率、厚み、幅等を表1に示す。但し、比較例3では、実施例1に記載の偏光子の調製にあたり、延伸工程の浸漬時間を17秒間、かつ元長に対する総延伸倍率を4倍に変更し、洗浄工程の浸漬時間を15秒間に変更して、偏光子を調製したものを用いた。
実施例1において、乾燥工程にあたり、上流側から1番目の熱ロール(図1のR1)の周速を6m/minとし、その他の5個の熱ロール(図1のR2〜R5)の周速を6.3m/minとして、延伸(延伸速比:R2〜5/R1=1.05)しながら乾燥したこと以外は、は、実施例1と同様にして偏光子を得た。乾燥工程の各時間、得られた偏光子の水分率、厚み、幅等を表1に示す。但し、比較例4、5では、実施例1に記載の偏光子の調製にあたり、延伸工程の浸漬時間を13秒間、かつ元長に対しする延伸倍率を5.7倍に変更し、偏光子を調製したものを用いた。
実施例1において、熱ロールの数、種類、各熱ロール間の空走距離(L)を表1に示すように変え、また各時間が表1に示すようになるように熱ロールを配置したこと以外は、実施例1と同様にして偏光子を得た。得られた偏光子の水分率、厚み、幅等を表1に示す。
王子計測機器(株)製の近赤外位相差測定装置、製品名「KOBRA−31X100/IR」を用いて、波長1000nm、23℃で測定した。
PERKIN ELMER製の製品名「SPECTRUM2000」を用いて、偏光ART FT−IR法にて平行偏光入射時のピーク吸光度(フィルム幅方向の吸光度)の比A//=a(2941cm-1)/a(3300cm-1)を垂直偏光入射時のピーク吸光度(フィルム延伸方向の吸光度)の比A⊥=a(2941cm-1)/a(3300cm-1)で割った二色比D=(吸光度比A//)/(吸光度比A⊥)を測定し、配向関数f=(1−D)/(2*D+1)*(−2)、を算出した。ここで、a(k)は、波数kでのピーク吸光度を表す。
乾燥工程前のフィルムの幅(X1)と乾燥工程後のフィルムの幅(X2)から、下記式により幅方向の収縮率(%)を求めた。
収縮率(%)={(X1−X2)/X1}×100
得られた偏光子を、温度85℃の高温条件下に30分間放置した後、−40℃の低温条件下に30分間を放置することを、5回繰り返して行った。その後、常温(23℃)に放置した状態において、偏光子に発生しているクラックの長さ(μm)を測長により確認した。
偏光板を10cm×10cmに切り出し、カールが凸になっている面が下側になるように水平面上に置き、角の4点のうちで最も水平面から長い点の距離(mm)を測定した。
偏光子の光学特性は、積分球付き分光光度計(日本分光株式会社製のV7100)を用いて測定した。
なお、偏光度は、2枚の同じ偏光子を両者の透過軸が平行となるように重ね合わせた場合の透過率(平行透過率:Tp)および、両者の透過軸が直交するように重ね合わせた場合の透過率(直交透過率:Tc)を以下の式に適用することにより求められるものである。
偏光度(%)={(Tp−Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
各透過率は、グランテラープリズム偏光子を通して得られた完全偏光を100%として、JIS Z8701の2度視野(C光源)により視感度補整したY値で示したものである。測定波長は、波長550nmであった。
R1〜5 熱ロール
A オーブン
B 熱風口
Claims (8)
- ポリビニルアルコール系フィルムに、染色工程、架橋工程および延伸工程を少なくとも施した後に、乾燥工程を施す偏光子の製造方法において、
前記乾燥工程は、前記各工程が施されたフィルムに、延伸することなく、フィルムの幅方向を拘束しながら乾燥する拘束乾燥工程を連続的にまたは断続的に有し、かつ、
前記乾燥工程の全乾燥時間を(T)、
前記乾燥工程の開始から前記拘束乾燥工程の開始までの時間を(T0)、
前記拘束乾燥工程の開始から終わりまでの時間を(T1)、
前記時間(T1)おいて前記拘束乾燥工程を施している時間を(T2)とした場合に、
(T0/T)=0〜0.2、
(T2/T)=0.5〜1、および、
(T2/T1)=0.8〜1、を満足することを特徴とする偏光子の製造方法。 - 前記乾燥工程が施される、前記各工程が施されたフィルムの水分率が30〜40重量%であり、乾燥工程を施すことにより、得られる偏光子の水分率を15重量%以下にすることを特徴とする請求項請求項1記載の偏光子の製造方法。
- 得られる偏光子の正面配向性Rpva(但し、Rpva=Nx−Nyであり、偏光子の吸収軸方向および透過軸方向の屈折率をそれぞれNx、Nyとする)が、0.03〜0.04であることを特徴とする請求項1または2記載の偏光子の製造方法。
- 前記拘束乾燥工程を、前記フィルムを熱ロールに接触させることにより行なうことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の偏光子の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法により得られた偏光子。
- 請求項5記載の偏光子の少なくとも片面に、透明保護フィルムを設けた偏光板。
- 請求項5記載の偏光子または請求項6記載の偏光板が、少なくとも1枚積層されていることを特徴とする光学フィルム。
- 請求項5記載の偏光子、請求項6記載の偏光板または請求項7記載の光学フィルムを少なくとも1枚用いた画像表示装置。
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