ES2253298T3 - Pelicula de poli(alcohol vinilico) y pelicula de polarizacion. - Google Patents
Pelicula de poli(alcohol vinilico) y pelicula de polarizacion.Info
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Abstract
Una película de poli(alcohol vinílico) en donde la película se obtiene colando sobre un tambor, y la variación en el grosor a lo largo de la dirección TD de la película es 0, 5 m/mm o menos, el grosor de la película está dentro del intervalo de 20 a 150 m y la anchura de la película es al menos 2 m.
Description
Película de poli(alcohol vinílico) y
película de polarización.
La presente invención se refiere a una película
de poli(alcohol vinílico) que tiene una característica
óptica uniforme a lo largo de un área grande y tiene anchura
grande, siendo adecuada la película de poli(alcohol vinílico)
para el uso de una película de polarización usada en un dispositivo
visualizador de cristal líquido que tiene una pantalla grande.
Un polarizador que tiene funciones de transmisión
y protección de la luz es un elemento fundamental de un dispositivo
visualizador de cristal líquido (LCD), junto con un cristal líquido
que tiene una función de desviación de la luz. Campos aplicados de
tal LCD se han extendido desde pequeños aparatos tales como
calculadoras electrónicas, relojes de pulsera y similares en los
primeros días de su desarrollo hasta, en los últimos años, aparatos
de una gama más amplia tales como ordenadores personales
portátiles, procesadores de texto, proyectores a color de cristal
líquido, sistemas de navegación para automóviles, televisiones de
cristal líquido, teléfonos personales, aparatos de medida
interiores y exteriores y similares, que tienen un área de
visualización relativamente grande, y existe una necesidad de
polarizadores que tengan una característica o comportamiento óptico
uniforme a lo largo de un área más grande que los productos
convencionales.
Para obtener un polarizador que tenga una
construcción general, una película de poli(alcohol vinílico)
(en lo sucesivo aquí polímero basado en poli(alcohol
vinílico) se abrevia como un "PVA" y una película (de
polímero) basada en poli(alcohol vinílico) se abrevia como
una "película de PVA", en algunos casos) se estira
monoaxialmente y se tiñe para producir una película de polarización
sobre ambas caras de la cual se estratifican películas protectoras
tales como una celulosa de ácido triacético y similares. Para
obtener uniformidad de la característica de polarización, existen
muchos requisitos importantes tales como el uso de una película de
PVA que tenga grosor uniforme, teñido uniforme de un colorante
dicroico, estratificación sin irregularidades, y similares, y el
grado de uniformidad de una película de PVA que es un material
usado para la película de polarización es un factor importante.
Como un método para producir una película de PVA,
se emplea industrialmente, por ejemplo, un método de colada sobre
correa o tambor en el que un material de película, que puede
contener un disolvente orgánico y similares, que contiene PVA en la
forma de una solución o una substancia fundida se alimenta sobre una
correa o un tambor calentados, y se seca para formar una
película.
En un método en el que un material de película
que contiene PVA en la forma de una solución o substancia fundida
se descarga sobre la correa o el tambor y se seca para formar una
película, es difícil obtener una película que tenga un grosor
uniforme. Naturalmente, se desea que las irregularidades de grosor
de una película sean pequeñas y la mejor elección es no tener casi
ninguna irregularidad de grosor, sin embargo, existen realmente
varios problemas. A saber, las irregularidades de grosor tienen dos
elementos: ondulación grande que contiene falta de uniformidad en el
grosor a lo largo de un área de una longitud dentro de varios cm
hasta algunas decenas de cm a lo largo de la dirección TD
(dirección transversal), y estrías locales provocadas por
irregularidades de grosor que se producen sobre una película a lo
largo de un área de una longitud dentro de 1 mm.
El objetivo de la presente invención está
relacionado con las últimas estrías locales, en donde pueden
presentarse estrías lineales (falta de uniformidad) continuamente a
lo largo de la dirección (dirección longitudinal) desde un punto de
descarga o labio de una boquilla con el transcurso del tiempo al
descargar un material de película desde la boquilla. Aunque esta
estría no era reconocida convencionalmente como un problema, se ha
encontrado el problema de que con el incremento reciente en el
tamaño de la pantalla y el incremento en la luminancia de la
pantalla de LCD, cuando una película de PVA tiene estrías, una
película de polarización producida a partir de esta película
muestra irregularidad de color, conduciendo a un defecto óptico.
Convencionalmente, se han realizado ampliamente experimentos para
solucionar las irregularidades de grosor de una película y, por
ejemplo, la Publicación de Patente Japonesa Abierta a Consulta por
el Público Nº 6-138319 sugiere una película de PVA
que tiene pequeñas irregularidades de grosor. Sin embargo, esta
sugerencia tiene el objetivo de solucionar ondulaciones grandes que
contienen falta de uniformidad en el grosor a lo largo de un área
de una longitud dentro de varios cm a algunas decenas de cm a lo
largo de la dirección TD y, substancialmente, no se conocen hasta
la fecha tecnologías dirigidas a solucionar un defecto por estrías
locales.
Por otra parte, con el incremento reciente en el
tamaño de las pantallas de LCD, se requieren películas ópticas que
tengan una anchura de al menos 2 m, sin embargo, para producir una
película que tenga una anchura de al menos 2 m, es necesario
conectar correas a lo largo de la dirección MD en el caso del método
de colada sobre correa. Como consecuencia, cuando se descarga un
material de película de PVA sobre una correa y se seca, el producto
no puede usarse como una película óptica en algunos casos, debido a
insuficiencias ópticas (falta de uniformidad de índice de
refracción, transmitancia, cristalinidad y similares) provocadas por
estrías locales sobre la porción de conexión de las correas.
Un objetivo de la presente invención es
proporcionar una película de PVA que tenga una característica
óptica uniforme a lo largo de un área grande y tenga una anchura
grande, siendo adecuada la película de PVA para el uso de una
película de polarización utilizada en un dispositivo de
visualización de cristal líquido que tiene una pantalla grande. Los
presentes inventores han estudiado intensivamente para alcanzar
este objetivo y han ideado la presente invención.
El objetivo mencionado anteriormente se alcanza
mediante una película de PVA en la que la película se obtiene
colando sobre un tambor, y la variación en el grosor a lo largo de
la dirección TD de la película es 0,5 \mum/mm o menos, el grosor
de la película está dentro del intervalo de 20 a 150 \mum y la
anchura de la película es al menos 2 m. Aquí, "la variación en el
grosor a lo largo de la dirección TD de la película es 0,5
\mum/mm o menos" significa el hecho de que cuando el grosor de
una película se mide continuamente a lo largo de la dirección TD
(dirección transversal definida en JIS K 6900) de una película y se
mide la diferencia en el grosor de una película por 1 mm de
longitud de cualquier porción a lo largo de la dirección TD, esta
diferencia en el grosor es 0,5 \mum o menos. De acuerdo con la
presente invención, se obtiene una película de PVA que tiene
características ópticas uniformes a lo largo de un área grande.
Además, la presente invención se refiere al uso
de una película de poli(alcohol vinílico) como la definida
anteriormente para producir una película de polarización.
Por otra parte, la presente invención proporciona
un método para producir la película de poli(alcohol
vinílico) definida anteriormente, que comprende las etapas de:
preparar un material de película que contiene poli(alcohol
vinílico) y de 0,01 a 2 partes en peso de un tensioactivo no fónico
con relación a 100 partes en peso de poli(alcohol vinílico),
teniendo dicho material de película un componente volátil en una
cantidad dentro del intervalo de 50 a 90% en peso; y descargar el
material de película desde una boquilla de un método de labio
flexible integralmente moldeada y que no tiene porción de
permanencia sobre una superficie de un tambor para formar una
película de poli(alcohol vinílico) sobre tal superficie del
tambor.
Modalidades adicionales de la presente invención
se describen en las reivindicaciones dependientes.
La presente invención se ilustrará con detalle a
continuación.
Como un polímero de poli(alcohol vinílico)
que constituye una película de PVA, pueden usarse los obtenidos
hidrolizando un polímero de éster vinílico obtenido polimerizando
un monómero de éster vinílico, para convertir una unidad de éster
vinílico en una unidad de alcohol vinílico. Como el monómero de
éster vinílico, por ejemplo, se listan preferiblemente formiato de
vinilo, acetato de vinilo, propionato de vinilo, valerato de
vinilo, laurato de vinilo, estearato de vinilo, benzoato de vinilo,
pivalato de vinilo, versatato de vinilo y similares y, de ellos, se
usa preferiblemente el acetato de vinilo.
Al copolimerizar un monómero de éster vinílico,
si es necesario, un monómero copolimerizable también puede
copolimerizarse en una cantidad que no pierde el efecto de la
presente invención (preferiblemente, 15% en moles o menos, más
preferiblemente 5% en moles o menos).
Como el monómero que puede copolimerizarse con
tal monómero de éster vinílico, se listan, por ejemplo, olefinas
que tienen de 3 a 30 átomos de carbono, tales como etileno,
propileno, 1-buteno, isobuteno y similares; ácido
acrílico y sales del mismo; acrilatos tales como acrilato de
metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-propilo,
acrilato de i-propilo, acrilato de
n-butilo, acrilato de i-butilo,
acrilato de t-butilo, acrilato de
2-etilhexilo, acrilato de dodecilo, acrilato de
octadecilo y similares; ácido metacrílico y sales del mismo;
metacrilatos tales como metacrilato de metilo, metacrilato de etilo,
metacrilato de n-propilo, metacrilato de
i-propilo, metacrilato de n-butilo,
metacrilato de i-butilo, metacrilato de
t-butilo, metacrilato de
2-etilhexilo, metacrilato de dodecilo, metacrilato
de octadecilo y similares; derivados de acrilamida tales como
acrilamida, N-metilacrilamida,
N-etilacrilamida,
N,N-dimetilacrilamida, diacetonacrilamida, ácido
acrilamidopropanosulfónico y sales del mismo,
acrilamidopropildimetilamina y sales de la misma y
N-metilolacrilamida y derivados de la misma y
similares; derivados de metacrilamida tales como metacrilamida,
N-metilmetacrilamida,
N-etilmetacrilamida, ácido
metacrilamidopropanosulfónico y sales del mismo,
metacrilamidopropildimetilamina y sales de la misma,
N-metilolmetacrilamida y derivados de la misma y
similares; N-vinilamidas tales como
N-vinilformamida, N-vinilacetamida,
N-vinilpirrolidona y similares; éteres vinílicos
tales como metil-vinil-éter,
etil-vinil-éter,
n-propil-vinil-éter,
i-propil-vinil-éter,
n-butil-vinil-éter,
i-butil-vinil-éter,
t-butil-vinil-éter,
dodecil-vinil-éter,
estearil-vinil-éter y similares; nitrilos tales como
acrilonitrilo, metacrilonitrilo y similares; haluros de vinilo
tales como cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, fluoruro de
vinilo, fluoruro de vinilideno y similares; compuestos alílicos
tales como acetato de alilo, cloruro de alilo y similares; ácido
maleico y sales o ésteres del mismo; ácido itacónico y sales o
ésteres del mismo; compuestos vinilsilílicos tales como
viniltrimetoxisilano y similares; acetato de isopropenilo, y
similares.
El grado de polimerización medio del PVA que
constituye una película de PVA es al menos 500 desde el punto de
vista de la resistencia de una película, y más preferiblemente al
menos 1000, aún más preferiblemente al menos 2000, de forma
particularmente preferible al menos 3500 desde el punto de vista de
la caracteristica de polarización. Por otra parte, el límite
superior del grado de polimerización del PVA es preferiblemente
8000 o menos, de forma particularmente preferible 6000 o menos
desde el punto de vista de la propiedad de formación. Cuando el
grado de polimerización medio está por encima de 8000, el
rendimiento para polimerizar un monómero no se incrementa, en
algunos casos. El grado de polimerización (P) del PVA se mide de
acuerdo con JIS K 6726. A saber, el PVA se
re-hidroliza y se purifica, a continuación, se mide
la viscosidad intrinseca [\eta] (unidad: dl/g, l representa
litros) en agua de 30ºC y se calcula P a partir de la viscosidad
intrínseca de acuerdo con la siguiente fórmula.
P =
([\eta]x10^{3}/8,29)^{(1/0,62)}
El grado de hidrólisis de PVA que constituye una
película de PVA es preferiblemente al menos 80% en moles, más
preferiblemente al menos 95% en moles, aún más preferiblemente al
menos 98% en moles desde el punto de vista de la resistencia a la
fatiga de una película de polarización. Por otra parte, es
preferiblemente 99,99% en moles o menos desde el punto de vista de
la propiedad de teñido de una película. El grado de hidrólisis
mencionado en la presente memoria descriptiva representa una
proporción de unidades realmente hidrolizadas como unidades de
alcohol vinílico en unidades que pueden convertirse en unidades de
alcohol vinílico mediante hidrólisis. El grado de hidrólisis se
midió mediante un método descrito en JIS.
Se añade preferiblemente alcohol polihidroxilado
como un plastificante para producir una película de PVA. Ejemplos
del alcohol polihidroxilado incluyen etilenglicol, glicerina,
propilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol,
trimetilolpropano y similares, y puede usarse uno o más de ellos.
Entre ellos, el etilenglicol y la glicerina son adecuados debido al
efecto de mejorar la propiedad de estiramiento. La cantidad de
alcohol polihidroxilado añadida es preferiblemente de 1 a 30 partes
en peso, más preferiblemente de 3 a 25 partes en peso, de forma
particularmente preferible de 5 a 20 partes en peso, basado en 100
partes en peso de PVA. Cuando la cantidad de adición es menor que 1
parte en peso, la propiedad de teñido y la propiedad de
estiramiento pueden disminuir, y cuando es mayor que 30 partes en
peso, la película puede hacerse demasiado blanda, conduciendo a una
reducción en el manejo.
Al producir una película de PVA, es preferible
añadir un tensioactivo. Se añade habitualmente un tensioactivo para
mejorar la propiedad de despegue de una película de PVA desde un
tambor o una correa después de que un material de película de PVA
se descargue sobre un tambor o una correa y se seque, y el uso de un
tensioactivo no fónico específico es una modalidad preferible ya
que este tensioactivo tiene el efecto de suprimir estrías locales.
El tensioactivo no iónico que puede usarse para este objetivo es un
tensioactivo que contiene carbono C, oxígeno O, hidrógeno H y
nitrógeno N, y ejemplos específicos del mismo incluyen tensioactivos
no fónicos de tipo éter alquílico tales como éter laurílico de
polioxietileno, éter oleílico de polioxietileno y similares,
tensioactivos no iónicos de tipo éter alquilfenílico tales como
éter octilfenílico de polioxietileno y similares, tensioactivos no
fónicos de tipo éster alquílico tales como laurato de
polioxietileno y similares, tensioactivos no iónicos de tipo
alquilamina tales como éter laurilamínico de polioxietileno y
similares, tensioactivos no iónicos de tipo alquilamida tales como
amida láurica de polioxietileno y similares, tensioactivos no
iónicos de tipo éter polipropilenglicólico tales como
polioxietilen-polioxipropilen-éter y similares,
tensioactivos no iónicos de tipo alcanolamida tales como
dietanolamida de ácido láurico, dietanolamida de ácido oleico y
similares, tensioactivos no iónicos de tipo éter alilfenílico tales
como éter alilfenílico de polioxialquileno y similares.
Cuando se usa el tensioactivo no fónico
mencionado anteriormente, puede usarse un tensioactivo aniónico sin
problema. Un tensioactivo aniónico contiene preferiblemente potasio
K, sodio Na, azufre S, nitrógeno N y similares, ejemplos específicos
del mismo incluyen tensioactivos aniónicos de tipo ácido
carboxílico tales como laurato potásico y similares, tensioactivos
aniónicos de tipo sulfato tales como octilsulfato y similares, y
tensioactivos aniónicos de tipo ácido sulfónico tales como
dodecilbencenosulfonato y similares. Estos tensioactivos pueden
usarse solos o en combinación de dos o más.
La cantidad de tensioactivo añadida es
preferiblemente de 0,01 a 2 partes en peso, más preferiblemente de
0,02 a 1 parte en peso y de forma particularmente preferible de
0,05 a 0,5 partes en peso, basado en 100 partes en peso de PVA.
Cuando la cantidad de adición es menor que 0,01 partes en peso, la
propiedad de despegue de un tambor o una correa puede disminuir y
puede producirse un defecto por estrías locales. Cuando la cantidad
de adición está por encima de 2 partes en peso, el tensioactivo
puede eluirse sobre la superficie de una película, provocando
bloqueo, y puede existir un grumo del tensioactivo en una película,
provocando un defecto de la película, para disminuir las
características ópticas.
El factor de componentes volátiles de un material
de película que contiene PVA usado para producir una película de
PVA es aproximadamente de 50 a 90% en peso, más preferiblemente de
55 a 80% en peso. Cuando el factor de componentes volátiles es
menor que 50% en peso, la viscosidad se incrementa, por
consiguiente, la uniformidad de grosor a lo largo de la dirección
TD de una película se pierde y la presión se incrementa, y la
formación de la película puede hacerse difícil. Por otra parte,
cuando el factor de componentes volátiles está por encima de 90% en
peso, la viscosidad se hace demasiado baja y la uniformidad del
grosor a lo largo de la dirección TD de una película puede
perderse.
Como el material metálico que constituye un
tambor usado en la presente invención, por ejemplo, se listan
níquel, cromo, cobre, acero inoxidable y similares, y son
preferibles materiales metálicos que dan una superficie del tambor
que no se corroe fácilmente y manifiesta brillo especular. Para
mejorar la resistencia a la fatiga de un tambor, una capa de
níquel, una capa de cromo o una capa de níquel/cromo puede
enchaparse sola o en combinación de dos o más sobre la superficie de
un tambor.
El método de colada sobre el tambor mencionado en
la presente invención es un método en el que un material de
película en la forma de una solución o substancia fundida se
alimenta a un tambor (cilindro) metálico giratorio que tiene un
diámetro preferiblemente de 1 a 5 m, y los componentes volátiles
contenidos, tales como agua, disolvente orgánico y similares, se
evaporan para secar el material sobre el tambor (cilindro), para
formar una película. Subsiguientemente, se separa una película
mediante un cilindro de despegue y, adicionalmente, la película se
seca o la humedad se controla para dar una película adecuada.
Como la boquilla para producir una película de
PVA, pueden usarse boquillas del método de la barra de
estrangulación, el método del labio flexible y similares. Entre
ellas, es preferible el uso de una boquilla del método del labio
flexible integralmente moldeada y que no tenga porción de
permanencia, particularmente debido a que se obtiene una película
de PVA que tiene pequeña variación (irregularidad) local en el
grosor a lo largo de la dirección TD de una película.
La variación en el grosor por unidad en mm de
longitud a lo largo de la dirección TD (dirección transversal
definida en JIS K 6900) de una película, mencionada en la presente
invención, representa una variación (irregularidad) local en el
grosor de una película, y esta variación en el grosor es 0,5
\mum/mm o menos, y preferiblemente 0,28 \mum/mm o menos. Cuando
la variación en el grosor está por encima de 0,5 \mum/mm, las
estrías longitudinales continuas a lo largo de la dirección MD
(dirección longitudinal definida en JIS K 6900) se hacen notables
y, como resultado, cuando la película se elabora como una película
de polarización, las estrías mencionadas anteriormente aparecen como
estrías longitudinales que tienen diferentes densidades
disminuyendo de ese modo la calidad. Por lo tanto, para producir una
película de polarización que tenga características ópticas
uniformes, es muy importante usar una película de PVA que tenga tan
pocas estrías como sea posible, a saber, una película de PVA que
tenga una variación en el grosor a lo largo de la dirección TD de
0,5 \mum/mm o menos.
El grosor medio de una película de PVA es de 20 a
150 \mum, preferiblemente de 40 a 120 \mum. Cuando el grosor
medio es menor que 20 \mum, se produce rotura por estiramiento en
el estiramiento monoaxial al producir una película de polarización.
Por otra parte, cuando el grosor medio está por encima de 150
\mum, se produce irregularidad por estiramiento en el
estiramiento monoaxial al producir una película de polarización. La
anchura de una película de PVA de la presente invención es al menos
2 m, y preferiblemente al menos 2,3 m, más preferiblemente al menos
2,6 m, aún más preferiblemente al menos 3 m y de forma
particularmente preferible al menos 3,5 m. Cuando la anchura es
menor que 2 m, tiende a ejercerse una influencia de estrechamiento
(contracción a lo largo de la dirección de la anchura) en el
estiramiento monoaxial también sobre porciones cercanas a la
porción central de la película, y no puede obtenerse una película
de polarización que tenga una anchura amplia y características
ópticas uniformes. Cuando la anchura está por encima de 6 m, el
estiramiento uniforme mediante estiramiento monoaxial al producir
una película de polarización puede hacerse difícil, por lo tanto, la
anchura de una película es preferiblemente 6 m o menos, más
preferiblemente 5 m o menos, aún más preferiblemente 4 m o
menos.
menos.
Para producir una película de polarización a
partir de la película de poli(alcohol vinílico) de la
presente invención, por ejemplo, la película de PVA puede someterse
ventajosamente a teñido, estiramiento monoaxial, tratamiento de
fijación, tratamiento de secado y, adicionalmente, si es necesario,
tratamiento térmico. El orden de estos procedimientos no está
particularmente restringido y los procedimientos tales como teñido
y estiramiento monoaxial y similares pueden efectuarse
simultáneamente. Además, los procedimientos pueden repetirse varias
veces.
El teñido puede efectuarse en cualquier período
antes del estiramiento monoaxial, en el estiramiento monoaxial y
después del estiramiento monoaxial, sin embargo, un PVA modificado
con etileno tiende a manifestar incremento en el grado de
cristalinidad y puede revelar reducción en la propiedad de teñido
mediante estiramiento rnonoaxial, por lo tanto, es preferible
efectuar el teñido en cualquier procedimiento que preceda al
estiramiento monoaxial o en un procedimiento de estiramiento
monoaxial. Como el colorante usado en el teñido, pueden usarse
colorantes dicroicos tales como yodo-yoduro
potásico o Direct Black 17, 19, 154; Direct Brown 44, 106, 195,
210, 223; Direct Red 2, 23, 28, 31, 37, 39, 79, 81, 240, 242, 247;
Direct Blue 1, 15, 22, 78, 90, 98, 151, 168, 202, 236, 249, 270;
Direct Violet 9, 12, 51, 98; Direct Green 1, 85; Direct Yellow 8,
12, 44, 86, 87; Direct Orange 26, 39, 106, 107, y similares.
Generalmente, el teñido se efectúa sumergiendo una película de PVA
en una solución que contiene el colorante mencionado anteriormente.
Sin embargo, las condiciones de tratamiento y los métodos de
tratamiento del mismo no están particularmente restringidos.
Para el estiramiento monoaxial, puede usarse un
método de estiramiento en húmedo o un método de estiramiento en
seco, y puede efectuarse en agua caliente (o en una solución que
contiene el colorante mencionado anteriormente o en un baño de
tratamiento de fijación descrito posteriormente) o en aire usando
una película de PVA después de la absorción de agua. Desde el punto
de vista de la uniformidad de las características ópticas, el que
se usa más preferiblemente es un método de estiramiento con
rodillos que utiliza la diferencia en la velocidad entre rodillos,
sin embargo, puede obtenerse un efecto de mejorar la uniformidad de
las características ópticas incluso si la película de
poli(alcohol vinílico) de la presente invención que tiene una
anchura de al menos 2 se usa en otro método de estiramiento. La
relación de estiramiento es preferiblemente al menos 4 veces y de
forma particularmente preferible al menos 5 veces. Cuando la
relación de estiramiento es menor que 4 veces, no pueden obtenerse
fácilmente la característica de polarización y la característica
durable suficientes en la práctica. El estiramiento puede
efectuarse hasta la relación de estiramiento pretendida en una
fase, sin embargo, el estrechamiento disminuye y puede obtenerse un
efecto de uniformidad de las características ópticas estirando en
dos o más fases múltiples. La temperatura de estiramiento no está
particularmente restringida y, cuando una película de PVA se estira
en agua caliente (estiramiento en húmedo), son adecuadas
temperaturas de 30 a 90ºC, y cuando se efectúa estiramiento térmico
en seco, son adecuadas temperaturas de 50 a 180ºC. El grosor de una
película después del estiramiento es preferiblemente de 3 a 75
\mum, más preferiblemente de 10 a 50 \mum.
El tratamiento de fijación se efectúa con el
propósito de hacer más fuerte la adsorción del colorante mencionado
anteriormente sobre una película de poli(alcohol vinílico).
En un baño de tratamiento usado para el tratamiento de fijación, se
añaden habitualmente ácido bórico y un compuesto de boro. Si es
necesario, también puede añadirse un compuesto de yodo al baño de
tratamiento.
El tratamiento de secado (tratamiento térmico) de
una película de polarización se efectúa a una temperatura
preferiblemente de 30 a 150ºC, más preferiblemente de 50 a
150ºC.
Sobre una película de polarización obtenida como
se describe anteriormente, una película protectora ópticamente
transparente y que tiene resistencia mecánica adecuada se
estratifica sobre cada superficie o sobre una superficie de la misma
para proporcionar un polarizador para ser usado. Como película
protectora, se usan habitualmente películas de acetato de celulosa,
películas acrilicas, películas de poliéster y similares.
Los siguientes ejemplos ilustran la presente
invención específicamente, pero no limitan el alcance de la
presente invención. La variación en el grosor por unidad en mm a lo
largo de la dirección TD descrita en los ejemplos y ejemplos
comparativos se midió como se describe posteriormente.
Medida de la variación en el grosor por unidad en
mm a lo largo de la dirección TD.
El perfil de grosor a lo largo de la dirección TD
de una película se midió en 5 porciones a un intervalo de 1 m a lo
largo de la dirección MD usando un medidor del grosor de la
película KG601A fabricado por Anritsu Corp., y se obtuvo el valor
máximo de variación en el grosor por unidad en mm en cualquier parte
a lo largo de la dirección
TD.
TD.
Un material de película que tenía un factor de
componentes volátiles de 63% en peso compuesto por 100 partes en
peso de PVA que tenía un grado de hidrólisis de 99,9% en moles y un
grado de polimerización de 2400, 8 partes en peso de glicerina, 0,1
partes en peso de dietanolamida de ácido láurico y agua se descargó
sobre un tambor metálico que tenía un diámetro de 3,2 m enchapado
con cromo a 90ºC, y se formó una película. La boquilla usada al
descargar el material de película era una boquilla tipo T de percha
del método del labio flexible. Además, el material de película
sobre la superficie del tambor metálico se secó con aire caliente de
80ºC, para obtener una película de PVA que tenía una anchura de 3,4
m. El grosor de la película resultante se midió para encontrar que
el grosor medio era 74 \mum y el valor máximo de la variación en
el grosor por unidad en mm de longitud a lo largo de la dirección
TD era 0,15 \mum/mm.
Esta película de PVA se sometió a hinchamiento
preliminar, secado, estiramiento monoaxial, tratamiento de
fijación, secado y tratamiento térmico en este orden, para producir
una película de polarización. A saber, esta película de PVA se
sumergió en agua de 30ºC durante 30 minutos para efectuar el
hinchamiento preliminar y se sumergió en una solución acuosa de
40ºC que tenía una concentración de yodo de 0,4 g/litro y una
concentración de yoduro potásico de 40 g/litro durante 4 minutos.
Subsiguientemente, se efectuó el estiramiento monoaxial del método
de rodillos 5,3 veces en una solución acuosa de 50ºC que tenía una
concentración de ácido bórico de 4%. Además, la película se
sumergió en una solución de 30ºC que tenía una concentración de
yoduro potásico de 40 g/l y una concentración de ácido bórico de 40
g/l durante 5 minutos, para efectuar el tratamiento de fijación. La
película se retiró y se secó con aire caliente de 40ºC y, además,
se trató térmicamente a 100ºC durante 5 minutos, mientras se
mantenía la longitud constante. La película de polarización
resultante tenía un grosor de 26 \mum y no se reconocía
irregularidad de teñido sobre esta película de polarización y la
película de polarización resultante se intercaló con un ángulo de
45º entre dos polarizadores en la condición de Nicol cruzada, y
cuando la luz transmitida se observaba visualmente no se encontraba
irregularidad por estrías, significando una excelente calidad.
Un material de película que tenía un factor de
componentes volátiles de 72% en peso compuesto por 100 partes en
peso de PVA que tenía un grado de hidrólisis de 99,9% en moles y un
grado de polimerización de 4000, 13 partes en peso de glicerina,
0,1 partes en peso de éter laurílico de polioxietileno y agua se
descargó sobre un tambor metálico como en el Ejemplo 1 y se formó
una película. La boquilla usada al descargar el material de
película era una boquilla tipo T de percha del método del labio
flexible. Además, el material de película sobre la superficie del
tambor metálico se secó con aire caliente de 90ºC, para obtener una
película de PVA que tenía una anchura de 3,2 m. El grosor de la
película resultante se midió para encontrar que el grosor medio era
76 \mum y el valor máximo de la variación en el grosor por mm a lo
largo de la dirección TD era 0,1 \mum/mm. Además, una película de
polarización que tenía un grosor de 27 \mum se obtuvo de la misma
manera que en el Ejemplo 1, excepto que la relación de estiramiento
se cambió hasta 5,0 veces. No se reconoció irregularidad de teñido
sobre esta película de polarización y la película de polarización
resultante se intercaló con un ángulo de 45º entre dos polarizadores
en la condición de Nicol cruzada, y cuando la luz transmitida se
observaba visualmente no se encontraba irregularidad superficial,
significando una excelente
calidad.
calidad.
Un material de película que tenía un factor de
componentes volátiles de 78% en peso compuesto por 100 partes en
peso de PVA que tenía un grado de hidrólisis de 99,9% en moles y un
grado de polimerización de 5500, 12 partes en peso de glicerina,
0,1 partes en peso de éter laurílico de polioxietileno y agua se
descargó sobre un tambor metálico que tenía un diámetro de 2,5 m
enchapado con cromo a 90ºC, y se formó una película. La boquilla
usada al descargar el material de película era una boquilla tipo T
de percha del método del labio flexible. Además, el material de
película sobre la superficie del tambor metálico se secó con aire
caliente de 92ºC, para obtener una película de PVA que tenía una
anchura de 2,5 m. El grosor de la película resultante se midió para
encontrar que el grosor medio era 72 \mum y el valor máximo de la
variación en el grosor por mm a lo largo de la dirección TD era 0,3
\mum/mm. Ademas, una película de polarización que tenía un grosor
de 32 \mum se obtuvo de la misma manera que en el Ejemplo 1,
excepto que la relación de estiramiento se cambió hasta 4,7 veces.
No se reconoció irregularidad de teñido sobre esta película de
polarización y la película de polarización resultante se intercaló
con un ángulo de 45º entre dos polarizadores en la condición de
Nicol cruzada, y cuando la luz transmitida se observaba visualmente
no se encontraba irregularidad superficial, significando una
excelente calidad.
Ejemplo Comparativo
1
La formación de la película en tambor y el secado
se efectuaron bajo las mismas condiciones y el mismo contenido que
en el Ejemplo 1, excepto que el tensioactivo se substituyó por un
tensioactivo catiónico, cloruro de lauriltrimetilamonio, para
obtener una película de PVA de 3,4 m. El grosor de la película
resultante se midió para encontrar que el grosor medio era 75
\mum y el valor máximo de la variación en el grosor por mm a lo
largo de la dirección TD era 0,9 \mum/mm. Además, una película de
polarización que tenía un grosor de 28 \mum se obtuvo de la misma
manera que en el Ejemplo 1, excepto que la relación de estiramiento
se cambió hasta 4,9 veces. Se reconoció sobre esta película de
polarización una irregularidad de teñido que incluía porciones
densas en forma de estrías presentes a lo largo de la dirección MD,
y la película de polarización resultante se intercaló con un ángulo
de 45º entre dos polarizadores en la condición de Nicol cruzada, y
cuando la luz transmitida se observaba visualmente se encontraba un
defecto en forma de estrías ópticas significativas, que significaba
escasa calidad.
Ejemplo Comparativo
2
La formación de película en tambor y el secado se
efectuaron de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que el
factor de componentes volátiles se cambió hasta 84% en peso y la
película usada al descargar el material de película se cambió por
una boquilla tipo T de percha de barras de estrangulación, para
obtener una película de PVA que tenía una anchura de 3,3 m. El
grosor de la película resultante se midió para encontrar que el
grosor medio era 74 \mum y el valor máximo de la variación en el
grosor por mm a lo largo de la dirección TD era 0,7 \mum/mm.
Además, una película de polarización que tenía un grosor de 29
\mum se obtuvo de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto
que la relación de estiramiento se cambió a 5,0 veces. Se reconocía
sobre esta película de polarización irregularidad de teñido que
incluía porciones claras en forma de estrías presentes a lo largo de
la dirección MD, y la película de polarización resultante se
interpuso con un ángulo de 45º entre dos polarizadores en la
condición de Nicol cruzada, y cuando la luz transmitida se
observaba visualmente se encontraban estrías ópticas significativas,
que significaban escasa calidad.
Ejemplo Comparativo
3
El mismo material de película que en el Ejemplo 1
se descargó sobre una correa controlada en una atmósfera de 85ºC y
se efectuó la formación de la película en correa. La boquilla usada
al descargar el material de película era una boquilla tipo T de
percha del método del labio flexible. La película de PVA resultante
tenía una anchura de 2,4 m, un grosor medio de 74 \mum y un valor
máximo de la variación en el grosor por mm a lo largo de la
dirección TD de 0,5 \mum/mm. Sin embargo, estaba presente una
junta en la parte central de la correa usada en este ejemplo, y,
cuando esta película de PVA se suspendía delante de una cartulina
blanca en una habitación oscura y se proyectaba mediante un
proyector, se observaban estrías ópticas que se suponía que eran la
transferencia de la junta de la correa, sobre la parte central de la
película de PVA. Esta película de PVA tenía escasa calidad, por lo
tanto, la calidad de esta película de polarización no podía
evaluarse.
Un material de película que tenía un factor de
componentes volátiles de 60% en peso compuesto por 100 partes en
peso de PVA que tenía un grado de hidrólisis de 99,9% en moles y un
grado de polimerización de 1700, 15 partes en peso de glicerina,
0,1 partes en peso de dietanolamida de ácido láurico y agua se
descargó sobre un tambor metálico que tenía un diámetro de 3,2 m
enchapado con cromo a 92ºC, y se formó una película. La boquilla
usada al descargar el material de película era una boquilla tipo T
de percha del método del labio flexible. Además, el material de
película sobre la superficie del tambor metálico se secó con aire
caliente de 90ºC, para obtener una película de PVA que tenía una
anchura de 3,2 m. El grosor de la película resultante se midió para
encontrar que el grosor medio era 75 \mum y el valor máximo de la
variación en el grosor por mm a lo largo de la dirección TD era 0,2
\mum/mm. Además, una película de polarización que tenía un grosor
de 33 \mum se obtuvo de la misma manera que en el Ejemplo 1,
excepto que la relación de estiramiento se cambió a 4,4 veces. No
se reconocía sobre esta película de polarización irregularidad de
teñido y la película de polarización resultante se intercaló con un
ángulo de 45º entre dos polarizadores en la condición de Nicol
cruzada, y cuando la luz transmitida se observaba visualmente no se
encontró irregularidad por estrías, significando una excelente
calidad.
Ejemplo Comparativo
4
El mismo material de película que en el Ejemplo 4
se descargó sobre un tambor metálico que tenía un diámetro de 3,2 m
enchapado con cromo a 95ºC y se formó una película. La boquilla
usada al descargar el material de película era una boquilla tipo T
de percha del método del labio flexible. Además, el material de
película sobre la superficie del tambor metálico se secó con aire
caliente de 95ºC, para obtener una película de PVA que tenía una
anchura de 1,8 m. El grosor de la película resultante se midió para
encontrar que el grosor medio era 182 \mum y el valor máximo de la
variación en el grosor por mm a lo largo de la dirección TD era 0,3
\mum/mm. Además, una película de polarización que tenía un grosor
de 28 \mum se obtuvo de la misma manera que en el Ejemplo 1,
excepto que la relación de estiramiento se cambió a 4,7 veces. Se
reconoció sobre esta película de polarización una irregularidad de
teñido adscrita a una irregularidad de estiramiento y la película
de polarización resultante se intercaló con un ángulo de 45º entre
dos polarizadores en la condición de Nicol cruzada, y cuando la luz
transmitida se observaba visualmente se encontraban irregularidades
por estrías ópticas en toda la superficie, que significaban escasa
calidad. Las diversas condiciones de los Ejemplos 1 a 4 y los
Ejemplos Comparativos 1 a 3 se resumen en la Tabla 1.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Claims (6)
1. Una película de poli(alcohol vinílico)
en donde la película se obtiene colando sobre un tambor, y la
variación en el grosor a lo largo de la dirección TD de la película
es 0,5 \mum/mm o menos, el grosor de la película está dentro del
intervalo de 20 a 150 \mum y la anchura de la película es al
menos 2 m.
2. La película de poli(alcohol vinílico)
de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la variación en el
grosor a lo largo de la dirección TD de la película es 0,28
\mum/mm o menos.
3. La película de poli(alcohol vinílico)
de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el grosor de la
película está dentro del intervalo de 40 a 120 \mum.
4. Uso de una película de poli(alcohol
vinílico) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
para producir una película de polarización.
5. Un método para producir la película de
poli(alcohol vinílico) de acuerdo con la reivindicación 1,
que comprende las etapas de:
preparar un material de película que contiene
poli(alcohol vinílico) y de 0,01 a 2 partes en peso de un
tensioactivo no iónico con relación a 100 partes en peso de
poli(alcohol vinílico), teniendo dicho material de película
un componente volátil en una cantidad dentro del intervalo de 50 a
90% en peso; y descargar el material de película desde una boquilla
de un método de labio flexible integralmente moldeada y que no
tiene porción de permanencia sobre una superficie de un tambor para
formar una película de poli(alcohol vinílico) sobre tal
superficie del tambor.
6. El método de acuerdo con la reivindicación 5,
en el que el material de película se descarga sobre la superficie
del tambor, que está enchapado con cromo, para formar de ese modo
la película de poli(alcohol vinílico).
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