JPH02253204A

JPH02253204A - 耐久性の優れた偏光フイルムの製造法

Info

Publication number: JPH02253204A
Application number: JP7629589A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Tsumura; 津村　雄右; Masahiko Tomori; 登森　賢彦; Seiya Kawaguchi; 川口　誠也
Original assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1989-03-27
Filing date: 1989-03-27
Publication date: 1990-10-12
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JP2631403B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は耐久性に優れ且つ高偏光度を有する偏光フィル
ムの製造法に関する。

［従来の技術］近年、卓上電子計算機、電子時計、ワープロ、自動車や
機械類の計器類等に液晶表示装置が用いられ、これに伴
い偏光板の需要も増大している特に、計器類や台所まわ
りの家庭電化製品においては苛酷な条件下で使用される
場合が多いので高耐久性及び高偏光度のフィルムが要請
されるのである。

現在、知られている代表的な偏光フィルムの一つにポリ
ビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたもの
と染料を染色させたものがあり、これはポリビニルアル
コールの水溶液を製膜し、これを一軸延伸させて染色す
るか、染色した後一軸延伸してから、好ましくはホウ素
化合物で耐久化処理を行うことによって製造されている
。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記のポリビニルアルコール系偏光フィルムの
場合、ヨード染色品は偏光性能は良好であるが耐湿性や
耐熱性が劣り、高湿度雰囲気下や高熱雰囲気下にさらさ
れると偏光度の低下いわゆる耐久性が劣る難点があり、
一方染料染色品は逆に偏光性能は劣るが耐久性は優れて
いるという利点を持っている。

このようにポリビニルアルコール系偏光フィルムは一長
一短があるので、その最終用途の必要性能に応じて適宜
使い分けることが余儀なくされるのが実情である。

従って、偏光性能と耐久性のいずれもが優れたポリビニ
ルアルコール系偏光フィルムが開発出来れば、その用途
の拡大を含めて産業上極めて有用であると言える。

［課題を解決するための手段］本発明者等はかかる問題を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、平均重合度が２６００以上の高重合度ポリビニル
アルコール系樹脂フィルムを製膜し、ヨウ素染色後一軸
延伸するかヨウ素染色と一輪延伸とを同時に行うか一軸
延伸後ヨウ素染色したのち、次いでホウ素化合物で処理
することにより偏光フィルムを製造するに当たり、上記
の延伸工程において延伸後のフィルム中が延伸前のフィ
ルム中の６０％以下となるように一軸延伸する場合、目
的が達成できることを見いだし本発明を完成するに到っ
た。

本発明のかかる効果は上記したようにポリビニルアルコ
ールとして高重合度品を用いること、特定の延伸条件を
採用することによって得られるものである。以下本発明
を具体的に説明する。

本発明の偏光フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂
フィルムの一軸延伸フイルムである。ポリビニルアルコ
ールは通常、酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケ
ン化して製造されるが、本発明では必ずしもこれに限定
されるものではなく、少量の不飽和カルボン酸（塩、エ
ステル、アミド、ニトリル等を含む）、オレフィン類、
ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等、酢酸ビニル
と共重合可能な成分を含有していても良い。ポリビニル
アルコールにおける平均ケン化度は８５〜１００モル％
好ましくは９８〜１００・モル％が実用的である。

本発明の効果を得るためには平均重合度が２６００以上
、好ましくは３５００〜５０００が有利である。２６０
０未満では顕著な効果は得難い。該ポリビニルアルコー
ルは公知の方法に従って製膜される。ポリビニルアルコ
ールを水、有機溶剤、水／有機溶剤混合溶剤等に溶解し
流延する方法が一般的である。溶液の濃度は５〜２０重
量％程度が実用的である。その他ポリビニルアルコルの
溶液を凝固浴中に導入してフィルム化するいわゆるゲル
製膜性等も実施可能である。原反フィルムとしてその膜
厚は４０〜１２０μが適当である。

上記の原反フィルムを延伸及び染色、ホウ素化合物処理
して偏光フィルムを製造する。即ちポリビニルアルコー
ル原反フィルムを延伸してヨウ素染色するか、延伸と染
色を同時に行うか、ヨウ素染色して延伸した後ホウ素化
合物処理するのである。

いずれの手段を実施するｌこしても、本発明では延伸過
程において延伸後のフィルム中が延伸前のフィルム中の
６０％以下、好ましくは４０〜５５％になるように一軸
延伸しなければならない。このようにフィルムの巾方向
の長さの減少率を、かかる特定の範囲に規定することに
よって偏光性能と耐久性の向上が同時に達成できるので
ある。

従来ポリビニルアルコールフィルムの一軸延伸では、む
しろ生産性の観点からフィルムの巾方向の収縮を出来る
限り防止しようとするのが普通であるが、本発明ではか
かる従来の技術とは逆に巾方向の収縮を特定の範囲にコ
ントロールする点に、大きな特徴が存在するのである。

かかる範囲に延伸するにはロール延伸、テンター延伸等
が任意に実施されるが、通常は前者が行われる。ロール
延伸は一段式、多段式のいずれも実施可能である。収縮
を６０％以下にするためには延伸ロール間の距離をかな
り長く設定する等の工夫がされる。延伸と染色は別々に
行っても同時に行っても良い。別々に行なう場合、延伸
と染色の順序も任意である。延伸は一軸方向に４倍以上
好ましくは６倍以上延伸することが望ましい。延伸時の
温度条件は５０〜１３０℃から選ぶのが普通である。

フィルムへのヨード染色つまり偏光素子の吸着はフィル
ムに偏光素子を含有する液体を接触させることによって
行なわれる。通常はヨウ素−ヨウ化カリの水溶液が用い
られ、ヨウ素の濃度はＯ８１〜２ｇ／Ｉ２、ヨウ化カリ
の濃度は１０〜５０ｇ／Ｌヨウ素／ヨウ化カリの重竜比
は２０〜■００が適当である。染色時間は３０〜５００
秒程度が実用的である。水溶媒以外に水と相溶性のある
有機溶媒を少量含有させても差し支えない。

接触手段としては浸漬が好ましいが、塗布、噴霧等の任
意の手段も適用出来る。

延伸及び染色の終了したフィルムは次いでホウ素化合物
によって処理される。ホウ素化合物としてはホウ酸、ホ
ウ砂が実用的である。ホウ素化合物は水溶液又は水−有
機溶媒混合液の形で濃度０．５〜２モル／Ｑ程度で用い
られ、液中には少量のヨウ化カリを共存させるのが実用
上望ましい。処理法は浸漬法が望ましいが勿論塗布法、
噴霧法も実施可能である。処理時の温度は５０〜７０℃
程度、処理時間は５〜２０分程度が好ましく、又必要に
応じて処理中に、あるいは処理後に延伸操作を行っても
良いこのようにして得られた偏光フィルムは、その両面ある
いは片面に光学的透明度と機緘的強度に優れた保護膜を
貼合、乾燥して偏光板として使用される。保護膜として
は従来から知られているセルロースアセテート系フィル
ム、アクリル系フィルム、ポリエステル系樹脂フィルム
、ポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリカーボネート系
フィルム、ポリエーテルエーテルケトン系フィルム、ポ
リスルホン系フィルムが挙げられる。

［作　　用］本発明の偏光フィルムは高温、高湿状態での耐久性が改
善され長期間放置してもその偏光度が低下しない。かか
る特性を利用して液晶表示体の用途に用いられ、特に車
両用途、各種工業計器類、家庭用電化製品の表示等に有
用である。

［実施例］次に実例をあげて本発明の偏光フィルムを更に詳しく説
明する。

尚、本発明で言う偏光度は（Ｈｌｌ　　ＨＪ　／　（Ｈｚ＋Ｈ＋）で示され、Ｈｌ
ｌは２枚の偏光フィルムサンプルの重ね合わせ時におい
て、偏光フィルムの配向方向が同一方向になる様に重ね
合わせた状態で分光光度計を用いて測定した値、Ｈ８は
２枚のサンプルの重ね合わせ時において、偏光フィルム
の配向方向が互いに直交する方向になる様に重ね合わせ
た状態で測定した値である。

実施例１平均重合度３８００、平均ケン化度９９．５モル％のポ
リビニルアルコールを水に溶解し、５．０重量％濃度の
水溶液を得た。該液をポリエチレンテレフタレートフィ
ルム上に流延後、乾燥して膜厚６０μのフィルムを得た
。このフィルムをｌ０ｃｍ巾に切断しチャックに装着し
た。

該フィルムをヨウ素０．２ｇ／（１、ヨウ化カリ５０ｇ
／Ｑよりなる水溶液中に３０℃にて１２０秒浸漬１１、
つぃでホウ酸６０ｇ／ρ、ヨウ化カリ３０ｇ／（ｌの組
成の水溶液に浸漬すると共に、同時に６倍に一軸延伸し
つつ５分間にわたってホウ酸処理を行った。最後に室温
で２４時間乾燥した。得られたフィルムの膜厚は２５μ
、巾は５ｃｍでフィルム中の減少率（以下単に減少率と
略記する）は５０％であった。該フィルムの両面にポリ
ビニルアルコール水溶液を接着剤として用いて膜厚８０
μのトリアセデルセルロースを貼着し５０℃で乾燥して
偏光板を得た。この偏光板の単体透過率は４３．０５％
、偏光度は９９．８９％であった。更にこのフィルムを
６０℃、相対湿度９０％の雰囲気中に２０日間放置した
後同様の測定を行ったところ単体透過率は４３．０８％
、偏光度は９９．４３％であった。

又、８０℃でドライ雰囲気下で２０日放置して、耐熱テ
ストを行ったところ、単体透過率は４３．０５％、偏光
度は９９．８７％であった。

対照例！平均重合度１７００、平均ケン化度９９，８モル％のポ
リビニルアルコールを用いて実施例Ｉと同一の実験を行
った。

製造直後の偏光板の単体透過率は４３．１９％、偏光度
は９９１４％であり、６０℃、相対湿度９０％、放置日
数２０日間後の単体透過率は４４．８３％、偏光度は９
５．８９％であった。

耐熱テスト後の単体透過率は４４．８２％、偏光度は９
５．８７％であった。

対照例２フィルム中の減少率を７０％に変更した以外は実施例１
と同じ実験をした。製造直後の単体透過率は４３．２６
％、偏光度は９９．３６％、６０℃、相対湿度９０％、
放置日数２０日間後の単体透過率は４４．８８％、偏光
度は９７．６６％であった。耐熱テスト後の単体透過率
は４４．８７％、偏光度は９７．６４％であった。

実施例２平均重合度４５００、平均ケン度９９．３モル％のポリ
ビニルアルコールを用いた以外は実施例１と同一の実験
を行った。製造直後の偏光板の単体透過率は４４．０５
％、偏光度９９．７８％であり、６０℃、相対湿度９０
％、放置日数２０日間後の単体透過率は４４．８８％、
偏光度は９７４５％であった。耐熱テスト後の単体透過
率は４４．０５％、偏光度は９９．７６％であった。

実施例３実施例１において流延して得られた膜厚６０μのフィル
ムをつづいて１１０℃にて一軸方向に４倍延伸した。

フィルムの巾の減少率は７０％、であった。延伸フィル
ムをチャックに装着し実施例１と同じ組成のヨウ素液、
ホウ酸液中でそれぞれ２４０秒、５分間処理しつつ、更
に１．５倍の再延伸を行った。得られた偏光フィルムの
巾の減少率は５２％であった。以下実施例１と同様にし
て偏光板を製造した。該偏光板の製造直後の単体透過率
は４４．１７％、偏光度は９９．３５％、６０℃、相対
湿度９０％、放置日数２０日間後の単体透過率は４５．
５０％、偏光度は９６．０４％であった。耐熱テスト、
後の単体透過率は４４．１７％、偏光度は９９．３４％
であった。

実施例４〜５実施例ＩＩこおいてフィルムの巾の減少率を４６％（６
゜５倍延伸）［実施例４］及び５３％（５，４倍延伸）
［実施例５］に変更した以外は同じ実験を行った。結果
は次のとうりであった。

実施例４単体透過率　　　偏光度製造直後　　　４３．１４％　９９．８９％耐久テスト
後　４３．７４％　９９．４５％耐熱テスト後　４３゜
１４％　９９．８７％実施例５単体透過率　　　偏光度４３．２４％　９９．２３％４４．５３％　９８．７４％４３．２４％　９９．２２％［効　　果］本発明では高重合度のポリビニルアルコール系樹脂を使
用し、かつ該樹脂フィルムを延伸する際にフィルムの巾
の減少率を特定の範囲に規定することによって、耐久性
の優れた偏向フィルムが得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

平均重合度２６００以上のポリビニルアルコール系樹脂
フィルムを製膜し、ヨウ素染色後一軸延伸するかヨウ素
染色と一軸延伸を同時に行うか一軸延伸後ヨウ素染色し
たのち、次いでホウ素化合物で処理して偏光フィルムを
製造するに当たり、該延伸工程において延伸後のフィル
ム巾が延伸前のフィルム巾の６０％以下になるように、
一軸延伸することを特徴とする耐久性の優れた偏光フィ
ルムの製造法。