JP6231671B2 - 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れを含む偏光板 - Google Patents
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Description
y≦−0.175x+0.675
−1.350x+0.830≦y
y≦−0.175x+0.675
−1.350x+0.830≦y
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、
y≦−0.175x+0.675
−1.350x+0.830≦y
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。
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。
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
y≦−0.175x+0.675
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。
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。
−1.350x+0.830≦y
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (10)
- 未延伸熱可塑性ポリウレタンフィルム;及び前記未延伸熱可塑性ポリウレタン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、
[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であり、
延伸積層体のポリビニルアルコール系フィルムと熱可塑性ポリウレタンフィルムとの間の貼付力が0.1N/2cm以上2N/2cm以下であり、
熱可塑性ポリウレタンフィルムとポリビニルアルコール系フィルムとは、それらの間の引力または接着剤を用いて、互いに貼り付けられている。 - 前記延伸積層体は、熱可塑性ポリウレタン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。 - 未延伸熱可塑性ポリウレタン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
[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であり、
前記積層体を形成するステップは、未延伸熱可塑性ポリウレタン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、未延伸熱可塑性ポリウレタン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り、
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熱可塑性ポリウレタンフィルムとの間の貼付力が2N/2cm以下である。 - 前記積層体を延伸するステップは、熱可塑性ポリウレタン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3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。 - 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3に記載の薄型偏光子の製造方法。
- 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3に記載の薄型偏光子の製造方法。
- 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3に記載の薄型偏光子の製造方法。
- 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3に記載の薄型偏光子の製造方法。
- 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熱可塑性ポリウレタンフィルムから分離するステップをさらに含む請求項3に記載の薄型偏光子の製造方法。
- 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熱可塑性ポリウレタン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9に記載の薄型偏光子の製造方法。
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