JPS62204202A - 偏光フイルム - Google Patents

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〕 本発明は偏光フィルムに存する。詳しくは、ｉＡ性ポリ
エステルフィルムに二色性色素を染着配向させた偏光フ
ィルムに関するもので、平行光線透過率に優れ、かつ溶
融製ＭＫよシ簡便に製造することのできる偏光フィルム
に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

従来の偏光フィルムとしては、ポリビニルアルコール（
Ｐ　Ｖ　’Ａ　）系フィルムにヨウ素あるいは二色性染
料を染着したものが周知である。

しかしながら、これらの偏光フィルムは偏光性能はすぐ
れているが、耐熱性、耐湿性などに難点があシ、これを
改良するために酢酸セルロース系フィルムなどをラミネ
ートして用いられている。しかしながら、これでも用途
によっては耐湿性が十分でない。

””　Ｐ　Ｖ　Ａ系以外の疎水性重合体を基材とする偏
光フィルムとしてポリ塩化ビニル（ｐｖｏ）、ポリ塩化
ビニリデン（ＰＶＤＯ）などのハロゲン化ビニル系重合
体を脱ハロゲン化水素処理してポリエン構造を形成させ
た偏光フィルムも検討されているが、これらも耐熱性お
よび光、酸素に対する安定性に問題があるほか色相の自
由な選択が不可能であることなどの理由から未だ偏光フ
ィルムの主流を占めるには至っていない。

さらに例えば特開昭ｓ７−ｇｔｉｔｔ０９、特開昭３ｔ
−ｌコ’１４２／などによればポリアミド系及びポリエ
ステル系偏光フィルムが示されている。ポリアミド−染
料系及びポリエステル−染料系偏光フィルムは耐熱性、
耐湿性、力学的強度等はＰ’７Ａ−ヨウ素系偏光フィル
ム、ＰＴＡ−二色性染料系偏光フィルムにくらべてすぐ
れているが偏光性能がコ者にくらべて劣っているため未
だ実用化の段階まで至っていない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は上述のような従来の問題点を解消するべく
鋭意検討を行なった結果、特定の樹脂と特定の色素を組
合せて用いれば、溶融製膜という簡単な方法で高度な配
向性能を発揮し、高度な偏光性能を有するフィルムとな
ることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の要旨は二色性色素が染着配向されて
おり、かつ色素による配向係数’ｆＦ　ｄｙｅ値が０．
７以上である液晶性ポリエステルフィルムからなる偏光
フィルムに存する。

本発明の偏光フィルムを得るためのポリエステル樹脂は
、ポリエチレンテレフタレート成分（Ａ）とパラヒドロ
キシ安息香酸成分又はバラアセトキシ安息香酸成分（Ｂ
）とからなる共重合ポリエステルで（Ａ）対（Ｂ）の組
成比がモル係でｔｉｏ対６０からｊ対？ｊの間である液
晶性ポリエステル樹脂であることが好ましい。このポリ
エステル樹脂は、剪断及びドラフト下で溶融製膜するこ
とによシ透明なフィルムが得られる。

溶液状態あるいは溶融状態で液晶性を示す高分子化合物
（液晶性ポリマー）の高配向性は溶液あるいは溶融紡糸
又は製膜によシ加工して高弾性を有する繊維、フィルム
とする技術とじて知られているが、液晶性ポリマーの不
均一性や液晶相の回位などによシ得られる繊維、フィル
ムは不透明なものであシ、偏光フィルムなどの光学的用
途への応用は不可能であった。

以上のように本発明によシ液晶性ポリエステルフィルム
に透明性が付与され、かつ該フィルムの高配向性を利用
し二色性色素を染着配向させ、偏光フィルムとした事は
非常に画期的な事である。

ここでＦ　ｃｌｙｅ値について説明する。Ｆ　ｄｙｅは
下記式（１）によシ算出される。

ＦｃＬｙθ＝（Ｄ−／）／ＣＤ＋コ〕　０・・・・・・
（１）ここで、Ｄは二色性色素含有フィルムの吸収−色
比であり下記式（２）による。

Ｄ＝Ｌｏｇ（工＠／工ｍ）／Ｌｏｇ（工０／工Ｉ）・・
・・・（２）但し、同一製膜条件の無染色フィルムの透
過率を工。とじ、入射光線の偏光面と配向軸が垂直、平
行の場合の透過率の値をそれぞれＩＩ、１菫とする。Ｆ
　ｄｙｅ値は二色性色素の配向度を表わし、Ｆ　ｃｌｙ
ｅ値が犬なることは偏光フィルムの偏光性能が大なるこ
とを示す。

本発明で用いる液晶性ポリエステルフィルムの素材はポ
リエチレンテレフタレート成分（Ａ）とパラヒドロキシ
安息香酸成分又はバラアセトキシ安息香酸成分（Ｂ）を
（Ａ）対（Ｂ）の組成比がモル係でダθ対６０から５対
？ｊの間になるように共重合させたポリエステル樹脂で
あシ、該樹脂は溶融状態においてクロスニコルの偏光顕
微鏡下で観察した時、異方性が観測されるいわゆるサー
モトロピック液晶を形成している。

（Ａ）対（Ｂ）の組成比がモル係でダＯ対６０よシも（
Ａ）成分が多くなると異方性相が不均一なものとなシ、
さらには異方性相が観測されなくな如、このような樹脂
を溶融製膜しても剪断による配向化が進まないため、Ｆ
　ｄｙｅ値は向上せず又透明なフィルムも得られない。

又（Ａ）対（Ｂ）の組成比がモル係でｊ対９Ｓよシも（
Ｂ）成分が多くなると樹脂の溶融性がなくなシ、溶融製
膜ができなくなるので好ましくない。成分（Ｂ）として
はパラヒドロキシ安息香酸成分を用いるのが好ましい。

該ポリエステル樹脂の重合方法は特開昭６０−／ＩＡｊ
コアに準じ、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエ
チレンテレフタレートオリゴマーとバラヒドロキシ安息
香酸とを接触反応させた後にアセチル化および重合をお
こない、さらに脱酢酸をおこなうことＫよシ製造するこ
とができる。また、特公昭３４−／ざｏｉｔに準じ、ポ
リエチレンテレフタレート等とアセトキシ安息香酸とを
反応させ、次いで重合することＫよって製造することが
できる。又樹脂組成において（Ａ）対（Ｅ）の組成比を
上述の範囲に維持する限シ、ハイドロキノンなど（Ａ）
成分、（Ｂ）成分との共重合性を有する第３成分を共重
合してもよい。

上記の液晶性ポリエステル樹脂から偏光フィルムを製造
する方法は該樹脂に二色性色素を混合した後溶融製膜さ
れる。

本発明に使用される二色性色素は、その分子構造上二色
性を有する直接染料、分散染料、酸性染料などの中から
選ばれ、その−例を挙げれば次のような構造式を有する
ものである。

−ツー 　Ｈｚ 〇　　　〇Ｈ ＯＨ Ｏ０Ｈ ＯｄＪＯＯＨ ＯＭＨ。

ＯＮ＆ ０　１Ｈ。

ＯＮ＆ ＯＮ＆ 　　ＯＨ ＯＨ 二色性色素は、上記したようなものを一種類あるいは数
種類の混合物として用いれば良い。

使用方法は、例えばポリエステル樹脂とトライブレンド
、溶融ブレンド、溶媒混合等の方法で混合して用いる。

二色性色素の混合量としてはｏ、ｏｉ重量優以上１０重
量％未満の間から選ばれるのが好ましい。

本発明の液晶性ポリエステル樹脂の特徴は溶融製膜とい
う非常に簡単な工程のみで高配向性能を発起し、製膜時
二色性色素をブレンドすることＫよシ容易に偏光フィル
ムを製造できることである。このことは通常のポリマー
の場合、配向フィルムを得ようとすると製膜後なんらか
の延伸処理を施す必要がある事に比較すると、製造コス
ト面で大きな長所であシ、又溶融製膜工程のみで偏光フ
ィルムを製造する方法は新規適当な剪断及びドラフト条
件下忙て成形される。

本発明における液晶性ポリエステル樹脂を剪断下で製膜
すると樹脂セグメントの剛直性によシ流れ方向にセグメ
ントが配向し、その結果としてフィルムに透明感が付与
される。そのため製膜時の剪断速度はよシ高い方が望ま
しく、一般的な製膜条件（剪断速度；数十５ｅｃ−’〜
数百５ｅｃ−’　）でも十分な配向性、透明性は得られ
るが、剪断速度を／　０００５ｅａ−’以上の高剪断下
で製膜することＫよシ配向性、透明性はさらに向上する
。又、製造フィルムは透明性付与のため通常フィルム厚
みがｉｏｏμｍ以下に設定されるのが嵐＜、これに対応
してドラフト比を決定すれば良い。

製膜温度は本発明の液晶性ポリエステル樹脂が液晶性（
溶融時異方性）を示す温度範囲であればよく、通常コ３
０℃〜ＵＯＯ℃の範囲で行なわれる。

製膜時の冷却は通常の冷却ロールによればよいが、高剪
断成形の場合高速成形となシネツクインが大きくなるた
め、ダイス直下に冷却水槽を設けた水冷方式とするのが
好ましい。この事によシ製膜樹脂は急冷となシ配向緩和
を抑制するため、配向性、透明性にもよい影響を及はす
ことになる。

以上のようＫして得られた偏光フィルムは液晶性ポリエ
ステル樹脂を素材としておシ、しかも透明感を有してい
るという点で全く親規なものであシ、該樹脂フィルムは
それ自体ですぐれた力学的性質、耐熱、耐水、耐候性を
有し、該樹脂よシなる偏光フィルムは高温、高湿度の条
件下において偏光性能の低下を起こさない。

又使用目的によっては他のプラスチックとのラミネーシ
ョンや共押出し等によシ偏光フィルムを保護した状態で
使用してもよい。

〔実施例〕

以下実施例を挙げて本発明を説明するが本発明はその要
旨を越えない限シ以下の実施例に限定されるものではな
い。

実施例に先だって下記項目の測定法について記載する。

平行光線透過率・・・積分球式光線透過率測定装置 デジタル濁度計ＮＤＨ−コＯＤ （日本電色工業株式会社製） を用いＪ工８１１７／ダに準じた。

Ｐ　ｄｙｅ値　・・・・・分光光度計−−Ｓ形（日立製
作新製）を用いて入射光 一↓Ｖ− 線の偏光面と配向軸が垂直、 平行の場合の透過重工！、工１ を可視領域において測定し、 次式に基づく配向係数（Ｐａｙｓ） を算出した。

ｐａｙｅ＝ＣＤ−／）／（ＩＨ−コ） （但し、Ｄは吸収二色比で あシ、 Ｄ＝Ｌ　Ｏｇ　（工Ｖ工Ｕ）ルｏｇ（工〆工■）工。は
同一延伸処理条件の 無染色フィルムの透過率 である） 実施例１ ポリエチレンテレフタレートオリゴマー（ηｔｎｈ　Ｏ
０／　ＯｅＬｌｌ／ｌ／　）　／　００部をパラヒト四
キシ安息香酸コざざ部及び酢酸第１錫０．１３部とをコ
λＯ℃で窒素気流下１時間攪拌し、次に温度をｔａＯｏ
ＣＫ降下後無水酢酸−６６部を添加し１時間３０分攪拌
した。

酢酸を溜めさせなからコクＳ℃に温度を上げ、酢酸亜鉛
二水和物０．．１．７部を添加した後０．Ｊｔｏｒｒま
で徐々に減圧にして６時間攪拌し重合を完了した。

得られた重合物の組成はポリエチレンテレフタレート成
分が一〇モル係パラヒト四キシ安息香酸成分がｇｏモモ
ルであシ、又ヒートステージを装着した偏光顕微鏡下で
溶融時異方性を示すことを確認した。

この液晶性ポリエステル樹脂をＴダイ（ダイ幅ｌコＯｍ
ｌ　；リップクリアランスＯ０−ｍ）を備えた３０關グ
押出機を用いて製膜した。この時の製膜条件は温度コク
ｓ℃、剪断速度２９００ｓｅｃ−’　、ドラフト比／ｊ
で冷却水槽を用いエアーギャップダＯｎの水冷方式で行
なった。こうして得られた無染色フィルムの平行光線透
過率を測定し表７に示した。

次に上記ポリエステル樹脂に下記式で示される染料を ヘンシェルミキサーでｏ、ｊｔ量パーセントの割合に混
合したのち上記と同様の方法でＴダイ製膜を行ない青色
の偏光フィルムを製造した。得られた偏光フィルムのＦ
’ｄｙｅ値を測定し表１に示した。

但し、Ｆｄｙｅ値は波長６６０，４ｇ０．７００ｎｍに
おける各値の平均値とした。

実施例コ 実施例１と同じ液晶性ポリエステル樹脂及び染料を用い
てＴダイ（ダイ幅ｌコ０ＩＩＩＩ；リップクリアランス
０．３正〕、剪断速度ｊＯｏ日ｅｃ−’ドラフト比コ３
とした以外は実施例１と全く同様の製膜を行なった。得
られた無染色フィルムの平行光線透過率及び偏光フィル
ムの？（１７ｅ値を表１に示した。

実施例３ ポリエチレンテレ７タレートオリコマー（ηｉｎｈ　Ｏ
，／　０　（１］／１１　）　／　００部をバラヒドロ
キシ安息香酸１６ｊ部及び酢酸第１錫０．０９部とココ
Ｏ℃で窒素気流下１時間攪拌し、次に温し、１時間３０
分攪拌した。酢酸を溜めさせながら２７３℃に温度を上
げ酢酸亜鉛二水和物ｏ、ｉｔ、部を添加した後０．３　
ｔｏｒｒまで徐々に減圧にして６時間攪拌し、重合を完
了した。

得られた重合物の組成はポリエチレンテレフタレート成
分がＪＯモルパーセントパラヒドロキシ安息香酸成分が
７部モルチであシヒートステージを装着した偏光顕微鏡
下で溶融特異方性を示し、液晶性であることを確認した
。

この液晶性ポリエステル樹脂なＴダイ（ダイ幅ｌコＯｗ
；リップクリアランス０．　／　闘）を備えた３０ｍ１
押出機を用いて製膜した。

この時の製膜条件は温度２７！；℃、剪断速度／　００
０　ｓｅｃ″″′、ドラフト比ノコで冷却水槽を用いエ
アーギャップダＯＮの水質方式で行なった。こうして得
られた無染色フィルムの平行光線透過率を測定し表７に
示した。

次に上記ポリエステル樹脂に実施例１と同様の染料を同
様に混合したのち、上記と同様の方法でＴダイ製膜を行
ない、偏光フィルムを得た。

このフィルムのＦｄｙｅ値を測定し、表／に示した。

比較例１ ポリエチレンテレフタレートオリゴマー（ηｉｎｈ　Ｏ
，Ｉ　Ｏｄｌｌ／１１　）／　００部をバラヒドロキシ
安息香酸り一部及び酢酸第７錫０００６部とをコｑｏ℃
で窒素気流下１時間攪拌し、次に温度をｔＳＯ″’ＣＩ
Ｃ降下後無水酢酸６６．３部を添加し、１時間３０分攪
拌した。

酢酸を溜めさせなからコクＳ℃に温度を上げ、酢酸亜鉛
二水和物０．１部を添加した後０．Ｊ　ｔｏｒｒまで徐
々忙減圧にして６時間攪拌し重合を完了し喪。

得られた重合物の組成はポリエチレンテレ７りｖ−ト成
分がｓｏモルパーセント、パラヒドロヤシ安息香酸成分
がｊＯモルパーセントでｓｂ、この樹脂も溶融異方性を
示すものであった。

この液晶性ポリエステル樹脂を実施例１と同様の方法で
製膜し、無染色フィルムと青色偏光フイルムとを得た。

該フィルムの平行光線透過率とＦｄｙｅ値とを測定し表
１に示した。

表　　／ ※　組成比；ポリエチレンテレフタレート成分：パラヒ
ドロキシ安息香酸成分をモ ルバーセント比で示した。

表Ｉから明らかなように本発明によるフィルム（実施例
／Ｓコ、３）は比較例１）のフィルムに比較し透明性が
良好でしかもＩＦｄｙｅ値が高く偏光能が大巾に大きい
ことがわかる。

〔発明の効果〕

本発明によれば簡便な方法で、透明性、偏光性能等に優
れたフィルムを得ることができ、実用上大変効果的であ
る。

出　願　人　　三菱化成工業株式会社 代　理　人　　弁理士　長谷用　　− （ほか１名） 一２ツー 手続補正書（自発） ２　発　明　の名称 偏光フィルム ３　補正をする者 出願人　（ｊｆ＆）三菱化成工業株式会社４代理人〒ｉ
ｏ。

５　補正の対象　明細書の発明の詳細な説明の欄６補正
の内容 （１）明細書筒ざ頁第７行目〜第１ざ頁第１行目忙「本
発明に使用される・・・・・・・れるのが好ましい。」
とあるを別紙の通シ訂正する。

別紙 本発明に使用される二色性色素は、その分子構造上二色
性を有する直接染料、分散染料、酸性染料などの中から
選ばれ、その」例を挙げれば次のような構造式を有する
ものである。

ＯＯＨ ＯＯＨ ０Ｈ 一　番　− −　マ　− リ　　　お目１！ 上ｉ八　リ。

二色性色素は、上記したようなものを一種類あるいは数
種類の混合物として用いれば良い。

使用方法は、例えばポリエステル樹脂とトライブレンド
、溶融ブレンド、溶媒混合等の方法で混合して用いる。

二色性色素の混合量としてはｏ、ｏｉ重量％以上１０重
量％未満の間から選ばれるのが好ましい。

１ｌ− ＝１７−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）二色性色素が染着配向されており、かつ色素によ
   る配向係数Ｆｄｙｅ値が０．７以上である液晶性ポリエ
   ステルフィルムからなる偏光フィルム。
2. （２）前記液晶性ポリエステルフィルムにおいて、二色
   性色素が染着配向されていない場合の該フィルムの平行
   光線透過率が７０％以上であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の偏光フィルム。
3. （３）前記液晶性ポリエステルフィルムがポリエチレン
   テレフタレート成分（Ａ）とパラヒドロキシ安息香酸成
   分（Ｂ）からなる共重合ポリエステルで（Ａ）対（Ｂ）
   の組成比がモル％で４０対６０から５対９５の間である
   液晶性ポリエステル樹脂からなることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の偏光フィルム。