JPS62240905A - 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〕 本発明は耐久性と偏光能に優れた偏光フィルムに関する
。

近年、液晶表示装置の使用範囲の拡大傾向に伴って偏光
フィルムの需要は大幅に増大している。

特に車載用の液晶表示装置が潜在需要の非常に大きいも
のであり、それに用いる偏光フィルムには今まで以上に
高耐久性と高偏光度が要求されている。

〔従来の技術〕

従来公知のポリビニルアルコール系フィルムを基材とす
る偏光フィルムとしては、次のものが知られている。

（１）脱水処理してポリエンを形成させ、実質的に１方
向に配向させたもの （２）　　ヨー素を吸着配向せしめたもの（３）２色性
染料を吸着配向させたもの〔発明が解決しようとしてい
る問題点〕これらの内、（１）のものは、偏光性能にお
いて他の２つに劣り、耐熱性において（３）に劣ってい
る。

（２）のものは、偏光性能は優れているが、耐熱性が極
めて低く、又色相の調節が困難である。

（３）のものは、（２）のものに比べて偏光性能は低い
が、耐熱性に優れ、又色相の調節が容易である利点を有
している。しかし、このものは耐湿性が低く、保護フィ
ルムのラミネート等を施す必要があるが、それでもなお
、耐湿熱性が十分ではなく、高温高温下に長時間曝され
ると光学性能の低下、剥離、気泡の発生等が起こり、そ
りが生じ易い等の欠点がある。

而して、本発明はこれら従来公知の技術の欠点を払拭し
た、高耐久性と高偏光度を持った偏光フィルムを得るこ
とを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らは、これら従来法の欠点に鑑み鋭意研究の結
果、上記（３）のものに、金属イオン及びホウ酸を含浸
させ、その後緊張状態で加熱処理することにより、偏光
性能、寸法安定性、耐湿熱性を大幅に向上させることに
成功した。

而して本発明は、２色性色素を吸着配向させたポリビニ
ルアルコール系フィルムにおいて、金属イオン及びホウ
酸を含浸させ、その後緊張状態で加熱処理してなる偏光
フィルムである。

本発明に於いて使用するポリビニルアルコール系フィル
ムとしては、ポリビニルアルコールフィルム及びポリビ
ニルホルマールフィルム、ポリビニルアセクールフィル
ム、ポリ　（エチレン−酢酸ビニル）共重合体ケン化フ
ィルムの如きポリビニルアルコール誘導体フィルムを挙
げることが出来る。

これらのポリビニルアルコール系フィルムに２色性色素
を吸着配向させる方法としては、通常の方法が適用でき
、２色性色素として、２色性を有する直接染料、分散染
料、酸性染料等を使用することができる。

本発明で使用する金属イオンとしては、マグネシウム、
カルシウム、クロム、マンガン、鉄、コバ°ルト、ニッ
ケル、ジルコニウム、４１ｍ、ｉＩＩ、ｔＲ、バリウム
、アルミニウム等のイオンが好ましく、これらの金属の
塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩等の塩とホウ酸とを適
当な濃度で溶解した水溶液を処理溶液として用いる。

金属イオンとホウ酸とを吸着させる方法としては、フィ
ルムを処理溶液に浸漬する方法が好ましが、その時期は
、２色性色素の吸着配向させた後、即ち２色性色素を含
む染色液で染色し、次いで実質的に１軸方向に延伸した
後が最も好ましく、フィルムを延伸後の緊張状態で処理
溶液に浸漬すれば、その緊張状態を保持したまま、続い
ての加熱処理を行うことができる。

金属イオンとホウ酸とを吸着させた後の加熱処理は、フ
ィルムを緊張状態で、９０℃以上、好ましくは１００〜
１２０℃の温度で、１〜１２０分間、好ましくは５〜４
０分間加熱することからなる。

偏光フィルム中に於ける金属イオン及びホウ酸の含浸量
は、金属としてフィルム１ｇ当たり０．２１１１ｇ〜２
０ｍｇ、特に１〜５ＩＩ１ｇが、ホウ素としてフィルレ
ム１ｇ当たり０．３　ｍｇ〜３０ｍｇ、特に１〜１０ｍ
ｇが適当である。

本発明において、フィルムの延伸は、１軸方向のみの場
合の他、強度を高めるために、更に他軸（直角）方向に
若干延伸する場合も含まれる。この場合、他軸方向への
延伸は、同時でもｌ軸方向に延伸した後でも良く、また
その延伸倍率は１軸方向への延伸倍率の１／２以下であ
ることが好ましい。

〔作用および効果〕

本発明によって得られる偏光フィルムは光学特性に優れ
ると共に、耐熱性、耐湿性が高いので、液晶表示装置等
の各種光学機器、サングラス、自動車のフロントガラス
、窓等の種々の分野で使用することができる。

〔実施例〕

以下実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明す
る。

尚、実施例および比較例において、透過率は分光光度計
（日立製作所型、商品名ＨＩＴＡＣＨＩ３３０）を用い
て測定した。単板透過率、平行位透過率（Ｈｏ：フィル
ムを２枚、その分子配向が互いに平行になるように重ね
合わせた時の光透過率）、直交位透過率（Ｈ９゜；フィ
ルムを２枚、その分子配向が互いに垂直になるように重
ね合わせた時の光透過率）は、カラー偏光フィルムの場
合はその極大吸収波長における値であり、中性色偏光フ
ィルムの場合は可視部領域４００〜７００ｎｍにおける
平均値である。

偏光度は次式により求めた。

色相は色差計（東京重色社製、商品名ＴＣ−１５００Ｍ
Ｃ）を用いて測定した。色相測定における平行値、直交
位の意味は透過率の場合と同じである。

実施例１ ポリビニルアルコールフィルム（クラレ株式会社製、商
品名クラレビニロン＃７５００）をコンゴーレッド０．
３３ｇ／ｌ、ブリリアントブルー６Ｂ１．８７ｇ／ｌ及
びダイレクトファストエロー５０Ｌ０．５６ｇ＃！を含
む水溶液（染色液）中で１５分間染色した後、水洗し、
乾燥させた。

このフィルムを９５〜１００℃の温度で１軸方向に４倍
延伸し、緊張状態を保持したまま、硝酸クロム九水塩３
．３８ｇ／ｌ及びホウ酸６．６４ｇ／ｌを含む水溶液（
処理溶液）中に５分間浸漬した。

その後、緊張状態を保持したまま、水洗、乾燥を行った
後、１１０℃で２０分間加熱処理した。

このフィルムには１ｇあたりホウ素が１．２２ｍｇ、ク
ロムが１．１０■含まれていた。

得られたフィルムの両面に、ウレタン系接着剤を用いて
厚さ７０μｍのポリカーボネートフィルムをラミネート
することにより、第１表に記載した性能を有する中性色
フィルムが得られた。

又、このフィルムを温度１００℃の雰囲気下に１００時
間曝した後（耐熱テスト）及び温度８０℃、相対湿度８
０％の雰囲気下に１００時間曝した後（耐湿テスト）の
性能は、第１表に記載した如くであった。

実施例２ 染色液として、クロランチンファストレッド５Ｂ０．８
１ｇ／ｌ、ブリリアントブルー６Ｂ１．８５ｇ／ｌ及び
クリソフェニン０．８１ｇ＃！を含む水溶液を用い、処
理溶液として酢酸亜鉛三水塩３．３０ｇ／ｌ及びホウ酸
６．５７ｇ／ｆｆｉを含む水溶液を用いた他は実施例１
と同様にして実施し、得られたフィルム（Ｉｇあたりホ
ウ素を１．３０■、亜鉛を１．１５■含む）の両面に、
ウレタン系接着剤を用いて、厚さ７０μｍのポリカーボ
ネートフィルムを貼り合わせた。

このフィルムの性能は、第１表に記載した如くであった
。

実施例３〜１３ 処理溶液として、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム、
酢酸マンガン、硫酸第一鉄、塩化コバルト、硫酸ジルコ
ニル、硫酸銅（■）、硝酸銀、塩化第二錫、硫酸バリウ
ム、又は硫酸アルミニウムを３〜４ｇ／２とホウ酸を６
〜７　ｇ／　ｌ含む水溶液を使用した以外は実施例２と
同様に実施したところ、何れの場合も得られたフィルム
のΔＬは４６以上であった。

実施例１４ 染色液として、ダイレクトブルー１．９１ｇ／ｌを含む
水溶液を用いた他は実施例１と同様にして実施し、青色
の偏光フィルムを得た。

このフィルムの６００ｎｍにおける単板透過率は３５．
２％、偏光度は９９．１％であり、又実施例１で得られ
たフィルムと同様の耐湿熱性を有していた。

比較例１ 市販品の中性色偏光フィルム（ポリビニルアルコール系
フィルムにヨー素を吸着配向させ、保護膜としてトリア
セチルセルロースを貼り合わせたもの）及びこのフィル
ムを温度ｌＯＯ℃の雰囲気下に６０時間曝した後（耐熱
テスト）の性能は第１表に記載した如くであった。尚、
この場合、フィルムは６０時間以内に甚だしく変色した
。

又、このフィルムを温度８０℃、相対湿度８０％の雰囲
気下に曝した場合、淡色化が進行し、４０時間以内に実
質的に透明となって、全く偏光能を示さなくなった。

比較例２ 処理溶液として、ホウ酸６．２３ｇ／βのみを含む水溶
液を使用した以外は実施例１と同様に行った。

得られたフィルムの性能は、第１表に記載した如くであ
った。

又、このフィルムを１００°Ｃの雰囲気下に１００時間
曝すと、気泡の発生が認められた。

比較例３ 処理溶液による処理を行わない以外は実施例２と同様に
行った。

得られたフィルムの性能は、第１表に記載した如くであ
った・ 又、このフィルムを１００℃の雰囲気下に１００時間曝
すと、気泡の発生が認められた。

比較例４ 染色液として、ダイレクトブルー１．９０ｇ／ｌを含む
水溶液を用いた他は比較例２と同様に行い、青色の偏光
フィルムを得た。

このフィルムの６００ｎｍにおける単板透過率は２７．
０％、偏光度は９８．０％であった。

このフィルムを１００°Ｃの雰囲気下に１００時間曝す
と、剥れの発生が認められ、又、温度８０°Ｃ１相対湿
度８０％の雰囲気下に曝した場合、気泡や剥れの発生は
認められないものの、１００時間後には偏光能が８８．
０％まで低下した。

・・・・・以下余白・・・・・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリビニルアルコール系フィルムに２色性色素を吸着さ
   せて実質的に一方向に配向させると共に、金属イオン及
   びホウ酸の含浸処理とその後の緊張状態での加熱処理を
   施してなる偏光フィルム