JP4800269B2 - 偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルム、偏光膜、及び偏光板 - Google Patents
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Description
偏光膜は、その原料であるポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素などの二色性染料で染色し、延伸することにより、二色性染料が配向するため、配合性、即ち、偏光性能を向上させるためには延伸倍率を高くする必要があった。
また、可視光線全域、特に波長460nm付近での偏光性能の改善を図るべく、側鎖に1,2−ジオール結合を有するポリビニルアルコール系樹脂とその他のポリビニルアルコール系樹脂を含有してなる光学用ポリビニルアルコール系フィルムが提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
通常、偏光膜の生産性向上の観点からは、偏光膜の製造時のライン速度を上げることが行われるが、延伸速度を上げたり、最終のライン速度を上げるために延伸倍率を上げると、フィルムが破断するなどの問題があり、より延伸性に優れたポリビニルアルコール系フィルムが求められている。
本発明の偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂として、ポリビニルアルコール系樹脂(X)(但し、後記のポリビニルアルコール系樹脂(Y)以外を除く。)と側鎖に1,2−ジオール結合を含有するポリビニルアルコール系樹脂(Y)との混合ポリビニルアルコール系樹脂から構成される。
また、ポリビニルアルコール系樹脂(X)は、平均ケン化度、粘度などの異なる2種以上のものを混合したものでもよい。
かかるビニルエステル系モノマーとしては、通常、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、バーサチック酸ビニル等が挙げられるが、中でも酢酸ビニルが好ましい。
重合手法としては、例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、分散重合、またはエマルジョン重合等の公知の方法を採用することができるが、通常は溶液重合が行われる。
溶媒の使用量は、目的とする共重合体の重合度に合わせて、溶媒の連鎖移動定数を考慮して適宜選択すればよく、例えば、溶媒がメタノールの時は、S(溶媒)/M(モノマー)=0.01〜10(重量比)、好ましくは0.05〜3(重量比)程度の範囲から選択される。
また、共重合反応の反応温度は、使用する溶媒や圧力により40℃〜沸点程度とすることが好ましい。
また、ケン化反応の反応温度は特に限定されないが、10〜60℃が好ましく、より好ましくは20〜50℃である。
0.1≦Y×G/(X+Y)≦1 ・・・(1)
0.2≦Y×G/(X+Y)≦0.8・・・(2)
0.3≦Y×G/(X+Y)≦0.7・・・(3)
T型スリットダイとしては、通常、細長の矩形を有したT型スリットダイが用いられる。T型スリットダイ出口の樹脂温度は通常、80〜100℃であることが好ましく、より好ましくは85〜98℃である。T型スリットダイ出口の樹脂温度が小さすぎると流動不良となり、大きすぎると発泡する傾向がある。
ドラム型ロールで流延製膜するにあたり、例えば、ドラムの回転速度は5〜30m/分であることが好ましく、特に好ましくは6〜20m/分である。ドラム型ロールの表面温度は70〜99℃であることが好ましく、より好ましくは75〜97℃である。ドラム型ロールの表面温度が小さすぎると乾燥不良となり、大きすぎると発泡する傾向がある。
また本発明においては、乾燥の後、熱処理が行われる。
したがって、本発明の偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムは、特に偏光膜の原反フィルムとして好ましく用いられる。
尚、例中「部」、「%」とあるのは、断りのない限り重量基準を意味する。
各物性について、次のようにして行った。
1H−NMR(内部標準物質:テトラメチルシラン、溶媒:d6−DMSO)で測定して算出した。
残酢酸ビニル単位の加水分解に要するアルカリ消費で分析を行った。
水温を20℃に調整しヘプラ−粘度計により測定した。
リタデーション測定装置(大塚電子(株)製「RETS−1100A」を用いて、得られた偏光膜の偏光度、透過率および二色比を測定した。
200Lのタンクに、ポリビニルアルコール系樹脂として、4%水溶液粘度68mPa・s、平均ケン化度99.8モル%の未変性ポリビニルアルコール系樹脂(X)39.9kgと、4%水溶液粘度15mPa・s、平均ケン化度99.8モル%、側鎖の1,2−グリコール結合量6モル%のポリビニルアルコール系樹脂(Y)2.1kg、及び、水100kg、可塑剤としてグリセリン(C)4.2kg、界面活性剤(D)としてドデシルスルホン酸ナトリウム21g、ポリオキシエチレンドデシルアミン8gを入れ、撹拌しながら150℃まで昇温して、均一に溶解した後、濃度調整により濃度26%のフィルム形成材料の水溶液を得た。
ドラム型ロール
直径(R1):3200mm、幅:4.3m、回転速度:8m/分、表面温度:90℃、T型スリットダイ出口の樹脂温度:90℃
乾燥ロール
直径(R2):320mm、幅:4.3m、本数(n):10本、回転速度:8m/分、表面温度:80℃
評価結果を表2に示す。
ポリビニルアルコール系フィルムを、水温30℃の水槽に浸漬しつつ、1.5倍に延伸した。次に、ヨウ素0.2g/L、ヨウ化カリウム20g/Lよりなる染色槽(30℃)にて240秒浸漬しつつ1.3倍に延伸した。さらにホウ酸50g/L、ヨウ化カリウム50g/Lの組成のホウ酸処理槽(52℃)に浸漬するとともに、ホウ酸処理槽浸漬前のフィルムに対して1分あたり40%の一軸延伸を行い、破断した際の、原反フィルムに対する総延伸倍率を限界延伸倍率とし、以下の評価基準で評価を行った。
A:限界延伸倍率7.0倍以上
B:限界延伸倍率6.3倍以上7.0倍未満
C:限界延伸倍率6.0倍以上6.3倍未満
D:限界延伸倍率5.7倍以上6.0倍未満
E:限界延伸倍率5.7倍未満
表1に示す通りのフィルム形成材料、フィルム製膜条件に変更した以外は実施例1と同様に行い、ポリビニルアルコール系フィルムを得、更に、実施例1と同様に偏光膜を得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルム、及び、偏光膜について、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表2に示す。
Claims (9)
- ポリビニルアルコール系樹脂を含有するフィルム形成材料を製膜してなる偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムにおいて、ポリビニルアルコール系樹脂が、ポリビニルアルコール系樹脂(X)(但し、後記のポリビニルアルコール系樹脂(Y)以外を除く。)及び側鎖に1,2−ジオール結合を含有するポリビニルアルコール系樹脂(Y)からなり、かつ、ポリビニルアルコール系樹脂(Y)の20℃における4重量%水溶液粘度(y)とポリビニルアルコール系樹脂(X)の20℃における4重量%水溶液粘度(x)の比(y/x)が0.01〜0.55であり、ポリビニルアルコール系樹脂(X)及び側鎖に1,2−ジオール結合を含有するポリビニルアルコール系樹脂(Y)の合計量に対する、ポリビニルアルコール系樹脂(Y)の含有量が1〜50重量%であることを特徴とする偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルム。
- ポリビニルアルコール系樹脂が、下記(1)式を満足することを特徴とする請求項1記載の偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルム。
0.1≦Y×G/(X+Y)≦1 ・・・(1)
ここで、Xは、ポリビニルアルコール系樹脂(X)とポリビニルアルコール系樹脂(Y)の合計量に対するポリビニルアルコール系樹脂(X)の含有割合(重量比)、Yは、ポリビニルアルコール系樹脂(X)とポリビニルアルコール系樹脂(Y)の合計量に対するポリビニルアルコール系樹脂(Y)の含有割合(重量比)、Gは、側鎖の1,2−ジオール結合量(モル%)を表す。 - ポリビニルアルコール系樹脂(Y)の側鎖の1,2−ジオール結合量が0.1〜20モル%であることを特徴とする請求項1または2記載の偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルム。
- ポリビニルアルコール系樹脂(Y)の平均ケン化度が90モル%以上で、ポリビニルアルコール系樹脂(Y)の20℃にける4重量%水溶液の粘度が8〜400mPa・sであることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルム。
- ポリビニルアルコール系樹脂(X)の平均ケン化度が90モル%以上で、ポリビニルアルコール系樹脂(X)の20℃にける4重量%水溶液の粘度が8〜500mPa・sであることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルム。
- ポリビニルアルコール樹脂(X)とポリビニルアルコール系樹脂(Y)の平均ケン化度の差が6モル%以内であることを特徴とする請求項1〜5いずれか記載の偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルム。
- フィルム幅が2m以上であることを特徴とする請求項1〜6いずれか記載の偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルム。
- 請求項1〜7いずれか記載の偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムからなる偏光膜。
- 請求項8記載の偏光膜の少なくとも片面に保護膜を設けてなる偏光板。
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