JPH08327823A

JPH08327823A - 耐久性の優れた偏光フィルムの製造法

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Publication number: JPH08327823A
Application number: JP8048143A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Tsumura; 雄右津村; Masahiko Tomori; 賢彦登森; Seiya Kawaguchi; 誠也川口
Original assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1996-02-09
Publication date: 1996-12-13
Anticipated expiration: 2016-02-09
Also published as: JP2895435B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐久性に優れ且つ高偏光度を有する偏光フイ
ルムの製造法を提供すること。【解決手段】平均重合度２６００以上のポリビニルア
ルコ−ル系樹脂フイルムを製膜した後、一軸延伸して偏
光フィルムを製造するに当たり、少なくともホウ素化合
物での処理中に一軸延伸し、延伸後のフイルム巾が延伸
前のフイルム巾の６０％以下になるように、一軸延伸す
る偏光フイルムの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐久性に優れ且つ高
偏光度を有する偏光フイルムの製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、卓上電子計算機、電子時計、ワ−
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
のフイルムが要請されるのである。現在、知られている
代表的な偏光フイルムの一つにポリビニルアルコ−ル系
フイ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−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。

【０００３】

【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−ル系偏光フイルムの場合、ヨ−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−ル系偏光フイル
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−ル系偏光フイ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。

【０００４】

【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２６０
０以上のポリビニルアルコ−ル系樹脂フイルムを製膜し
た後、一軸延伸して偏光フィルムを製造するに当たり、
少なくともホウ素化合物での処理中に一軸延伸し、延伸
後のフイルム巾が延伸前のフイルム巾の６０％以下にな
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。尚、偏光フィルム
製造中に２回以上の一軸延伸が行われる場合は、最後の
延伸工程の延伸後のフィルム巾が最初の延伸工程の延伸
前（原反）のフィルム巾の６０％以下となるようにする
のである。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−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。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下本発明を具体的に説明する。
本発明の偏光フイルムは、ポリビニルアルコ−ル系樹脂
フイルムの一軸延伸フイルムである。ポリビニルアルコ
−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−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−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。

【０００６】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。２６００未満では顕著な効果は得難い。該ポリビ
ニルアルコ−ルは公知の方法に従って製膜される。かか
る方法としてはポリビニルアルコ−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
入してフイルム化する、いわゆるゲル製膜法等も実施可
能である。原反フイルムとしてその膜厚は４０〜１２０
μが適当である。

【０００７】上記の原反フイルムを染色、延伸及びホウ
素化合物処理して偏光フイルムを製造する。即ちポリビ
ニルアルコ−ル原反フイルムをヨウ素染色した後、延伸
と同時にホウ素化合物処理するのである。本発明では、
少なくともホウ素化合物処理中に延伸すればよく、必要
に応じて更にヨウ素染色する前に延伸したり、染色と同
時に延伸したり、ヨウ素染色した後に延伸したりして、
２回以上延伸（多段延伸）することもできる。

【０００８】一段延伸あるいは多段延伸等、いずれの手
段を実施するにしても、本発明では延伸過程において、
延伸後のフイルム巾が延伸前のフイルム巾の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。尚、多段延伸の場合は、前述したよう
に最後の延伸工程の延伸後のフイルム巾を最初の延伸工
程の延伸前のフイルム巾の６０％以下になるようにする
のである。このようにフイ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−ルフイルムの一軸延伸では、むしろ生産
性の観点からフイ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−
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−ル延伸等が任意に実施される。ロ
−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−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。

【０００９】フイルムへのヨ−ド染色つまり偏光素子の
吸着はフイ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０．１〜２ｇ／ｌ、
ヨウ化カリの濃度は１０〜５０ｇ／ｌ、ヨウ素／ヨウ化
カリの重量比は２０〜１００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。

【００１０】染色の終了したフイルムは次いで上記の如
き延伸をしつつ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／ｌ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、必要に応じて処理後に延伸
操作を行っても良い。

【００１１】このようにして得られた偏光フイルムは、
その両面あるいは片面に光学的透明度と機械的強度に優
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−スアセテ
−ト系フイルム、アクリル系フイルム、ポリエステル系
樹脂フイルム、ポリオレフィン系樹脂フイルム、ポリカ
ーボネート系フイルム、ポリエーテルエーテルケトン系
フイルム、ポリスルホン系フイルムが挙げられる。

【００１２】かくして本発明の偏光フイルムは高温、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。

【００１３】

【実施例】次に実例をあげて本発明の偏光フイルムを更
に詳しく説明する。尚、本発明で言う偏光度は〔（Ｈ₁₁
−Ｈ₁）／（Ｈ₁₁＋Ｈ₁）〕^1/2で示され、Ｈ₁₁は２枚の
偏光フイルムサンプルの重ね合わせ時において、偏光フ
イ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、Ｈ₁は２枚のサン
プルの重ね合わせ時において、偏光フイルムの配向方向
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。

【００１４】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−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−トフイ
ルム上に流延後、乾燥して膜厚６０μのフイルムを得
た。このフイルムを１０cm巾に切断しチャックに装着し
た。該フイルムをヨウ素０．２ｇ／ｌ、ヨウ化カリ５０
ｇ／ｌよりなる水溶液中に３０℃にて１２０秒浸漬し、
ついでホウ酸６０ｇ／ｌ、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。得られたフイルムの膜厚は２５μ、
巾は５cmでフイルム巾の減少率（以下単に減少率と略記
する）は５０％であった。該フイ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８０μの
トリアセチルセルロ−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。更にこのフイルムを６
０℃、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。

【００１５】対照例１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−ルを用いて実施例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４３．１９％、
偏光度は９９．１４％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９５．８９％であった。耐熱テスト後の単体透
過率は４４．８２％、偏光度は９５．８７％であった。

【００１６】対照例２フイルム巾の減少率を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。

【００１７】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−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９７．４５％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。

【００１８】実施例３平均重合度３０００、平均ケン度９９．５モル％のポリ
ビニルアルコ−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４２．７８
％、偏光度９９．８８％であり、６０℃、相対湿度９０
％、放置日数２０日間後の単体透過率は４３．０８％、
偏光度は９９．７８％であった。耐熱テスト後の単体透
過率は４２．６８％、偏光度は９９．８２％であった。

【００１９】実施例４〜５実施例１においてフイ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
は次の通りであった。実施例４実施例５単体透過率偏光度単体透過率偏光度製造直後４３.１４％９９.８９％４３.２４％９９.２３％耐久テスト後４３.７４％９９.４５％４４.５３％９８.７４％耐熱テスト後４３.１４％９９.８７％４３.２４％９９.２２％

【００２０】

【発明の効果】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、かつ該樹脂フイルムを延伸する際
にフイ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、耐久性の優れた偏光フイルムが得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｃ０８Ｌ 29:04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均重合度２６００以上のポリビニルア
ルコ−ル系樹脂フイルムを製膜した後、一軸延伸して偏
光フィルムを製造するに当たり、少なくともホウ素化合
物での処理中に一軸延伸し、延伸後のフイルム巾が延伸
前のフイルム巾の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イルムの製造
法。