JPH1020117A - 偏光繊維の製造方法 - Google Patents

偏光繊維の製造方法

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JPH1020117A
JPH1020117A JP8173385A JP17338596A JPH1020117A JP H1020117 A JPH1020117 A JP H1020117A JP 8173385 A JP8173385 A JP 8173385A JP 17338596 A JP17338596 A JP 17338596A JP H1020117 A JPH1020117 A JP H1020117A
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JP
Japan
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fiber
polarization
polymer
polarizing
degree
Prior art date
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Application number
JP8173385A
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English (en)
Inventor
Yoji Ono
陽二 小野
Kazuhiko Tanaka
和彦 田中
Junyo Nakagawa
潤洋 中川
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 二色性色素をポリマ−中、あるいは繊維中に
均一に微分散することにより、ギラツキがなく、高い光
線透過率および偏光度を有する偏光繊維を生産効率よく
製造する方法を提供する。 【解決手段】 溶融した繊維形成性ポリマ−と、二色性
物質を溶解した溶液とを混練後、乾燥を施して溶液の溶
媒を除去し、ついで該ポリマ−を紡糸してなる偏光繊維
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は液晶表示素子を備え
た映像システム等に利用される、偏光織布を構成する偏
光繊維に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶映像システムの映像を比較的明るい
室内で観視するための技術として偏光スクリ−ンが知ら
れている(特開平5−197025号公報、特開平5−
197026号公報参照)。かかる偏光スクリ−ンとし
て偏光織布が最近使用されて来ており、該偏光スクリ−
ンを構成する偏光繊維として偏光発現物質である二色性
物質が含有されたポリビニルアルコ−ル系繊維、該物質
が含有されたエチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体繊
維等が知られている。
【0003】偏光発現物質が含有された繊維は延伸が施
されることにより、繊維内に含有された偏光発現物質も
配向されることになり偏光機能が発現するのである。
【0004】上述の繊維に偏光発現物質である二色性物
質を含有させる方法として、繊維化する前に予めポリマ
−と二色性物質とを混合する方法、繊維化後の繊維を二
色性物質を含む溶液または分散液に浸漬し含有させる
(染色)方法等がある。
【0005】しかしながら、前者の方法においてポリマ
−として溶融紡糸可能なポリマ−を使用する場合では二
色性物質の粉末が凝集し、ポリマ−中に該物質を均一に
微分散させることが困難であり、そのため繊維を延伸し
ても該物質の色素分子が延伸方向に十分配向せず偏光性
能が満足に発現せず、また該色素の凝集塊とポリマ−と
の界面に隙間(ボイド)が生じ易く、光が散乱し満足な
偏光度を得ることができなかった。さらに、該色素がポ
リマ−中に不均一に分散されているがために、該色素は
光の入射面全面を覆う形で存在しておらず、したがって
入射光の一部がポリマ−のみを通り、結果としてぎらつ
きを生じることになる。また、色素の濃度斑が生じ易い
ため偏光度および光線透過率の均斉度が低いという問題
点もあった。その上、色素の凝集塊が紡糸ノズルやフィ
ルタ−上に堆積し工程性を悪化させたり、色素の凝集塊
が核となってコブ状の太さ斑が発生し易く、繊維の均斉
度が悪くなり、織布とした場合の偏光性能が不十分とな
る。
【0006】一方、ポリマ−としてポリビニルアルコ−
ル等の溶液紡糸可能なポリマ−を使用する場合では、ポ
リビニルアルコ−ルの水溶液と二色性物質とを混合する
ことによりポリマ−中に均一に該物質を分散させること
ができるが、繊維の断面形状が不定形であり、また繊維
表面に微細な凹凸が形成されているために高い光線透過
率と偏光度を有する織布を作製することは困難であっ
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、偏光
発現物質である二色性物質を均一にポリマ−中に分散さ
れてなる偏光繊維の製造方法を提供することにあり、該
物質がポリマ−中、あるいは繊維中に均一に微分散され
ていることにより、ギラツキがなく、高い光線透過率お
よび偏光度を有する偏光繊維、ひいては偏光織布を生産
効率よく提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的は溶融した繊維形成性ポリマ−と、二色性物質を溶
解した溶液とを混練後、乾燥を施して溶液の溶媒を除去
し、ついで該ポリマ−を紡糸してなる偏光繊維の製造方
法を提供することによって達成される。以下に、詳細を
述べる。
【0009】本発明の特徴は、偏光発現物質である二色
性物質を粉末状態でポリマ−中に含有させるのではな
く、特定の溶媒に溶解した溶液としてポリマ−中に含有
させることにある。本発明に係わる二色性物質の好適例
としては二色性直接染料を挙げることができる。かかる
二色性直接染料としてはアゾ系、トリジン系、ジアニシ
ジン系等があり、これらは単独で使用してもよく、混合
物として使用してもよい。これらの二色性染料には各種
色相を有するものがあるので、その中から赤色系、青色
系、緑色系等の色相を有するものを適宜選択し、数種類
のものを混合して使用する。種類の選択、混合比率は、
これらの二色性染料を含有する繊維が、可視光線領域の
赤色系、青色系、緑色系の光を実質的に均等に透過する
ように設定すればよい。
【0010】二色性染料の含有量は繊維の光線透過率お
よび偏光度に大きく関係する。二色性染料の含有量が少
ないと十分な偏光度を得ることができず、一方多すぎる
と光線透過率が低下する。このような現象を考慮すると
二色性染料の含有量はポリマ−の0.02〜1.0重量
%、とくに0.05〜0.8重量%であることが好まし
い。
【0011】上述の二色性染料を溶解する溶媒として
は、用いる溶融紡糸可能なポリマ−との親和性が高く、
沸点が150〜320℃の範囲のものが好ましい。より
好ましくは該ポリマ−の分解劣化温度よりも低い沸点を
有するものである。ただし、練り込み時に加圧すること
が可能な場合にはこの限りではなく、たとえば溶媒の沸
点が50〜150℃の範囲であってもよい。
【0012】該溶媒の具体例としては、たとえば、ポリ
マ−がエチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体の場合に
は水、n−ヘキシルアルコ−ル、シクロヘキサノ−ル、
n−オクチルアルコ−ル、エチレングリコ−ル等のアル
コ−ル類、n−ノナン、n−デカン等のパラフィン系炭
化水素、ポリエステルの場合にはエチレングリコ−ル等
の二価のアルコ−ル類であることが好ましい。また、該
溶媒は常温で液体状態でもよく、固体状態であってもよ
い。溶融されたポリマ−との混合時に液体状態であれば
その状態にとくに問題はない。
【0013】上述の溶液中の二色性物質の濃度にとくに
限定はなく、ポリマ−中の二色性物質の濃度が上記の範
囲内になるように設定すればよく、ポリマ−との混合温
度での飽和濃度溶液であってもよい。
【0014】本発明に係わるポリマ−とは溶融紡糸が可
能なポリマ−であればよいが、二色性物質との親和性、
透明性に優れ、溶融紡糸工程、延伸工程等の工程性に優
れたポリマ−が好ましく、具体的にはエチレンビニルア
ルコ−ル系共重合体、アルキレングリコ−ル等が含有さ
れた公知の親水性ポリエステルなどを挙げることができ
る。
【0015】本発明に係わる偏光繊維は上述の繊維形成
性ポリマ−を溶融させ、かかる溶融状態のポリマ−に、
二色性物質を含む溶液を、たとえば2軸混練機を使用し
て混練させたのち、100〜150℃の温度で約24時
間真空乾燥させることにより、溶液の溶媒を除去してな
るポリマ−を用いて溶融紡糸することにより得られる。
溶媒は完全に除去されることが好ましいが、沸点が高い
溶媒程その除去率が低くなるので、繊維形成性ポリマ−
の劣化が生じない範囲内で乾燥時間を長くして溶媒の残
存率を0.1重量%以内に止めることが好ましい。該残
存率内であれば紡糸工程、製織工程等の工程性、織布と
しての諸物性に影響はない。
【0016】得られた繊維は偏光性能を付与するために
延伸処理が施される。延伸温度はポリマ−のガラス転移
点温度(Tg)〜(Tg+60)℃の温度範囲が好まし
い。延伸温度の具体例として、たとえばエチレン−ビニ
ルアルコ−ル系共重合体繊維の場合には70〜110℃
の範囲である。延伸倍率は得られる繊維の偏光度に影響
し、延伸倍率が低いと偏光度が低く、延伸倍率が高いと
偏光度は高くなるが、延伸倍率が高すぎると繊維の切
断、破損が生じるので総延伸倍率は切断延伸倍率の0.
55〜0.75倍の範囲であることが好ましい。
【0017】延伸された繊維は延伸によって生じた歪み
を緩和するために、熱処理されることが好ましい。
【0018】上述のようにして優れた偏光度と光線透過
性を有する透明な繊維を得ることができる。かかる繊維
の繊度はとくに限定されるものでもなく、偏光スクリ−
ン、偏光カ−テン等の用途によって繊度を設定すること
ができる。該偏光スクリ−ン、偏光カ−テン等はモノフ
ィラメントで製織されてもよく、またマルチフィラメン
トで製織されてもよい。また、繊維の断面形状もとくに
限定はないが、円形、楕円形であることが工程性、織布
外観の点で好ましい。
【0019】該偏光織布は上述の偏光繊維を経糸および
緯糸の少なくとも一方に使用し、併用する非偏光繊維と
してナイロン、ポリエステル等の汎用繊維を用いること
ができる。中でも透明性の高いものが好ましく、繊維断
面および繊度は任意の形状、値に適宜設定することがで
きる。光の反射を考慮すると繊維の断面形状は円形、楕
円形が好ましい。
【0020】本発明の方法により得られた偏光繊維から
製織された織布は偏光度が55%以上、その変動率が±
2%以内であり、光線透過率が30%以上、その変動率
が±2%以内である。該織布をスクリ−ンとした場合、
偏光度が低いと鮮明画像として表示できず、また光線透
過率が低すぎるとスクリ−ン輝度が不足し、不鮮明な映
像となる。さらに偏光度および光線都下率の変動率が大
きすぎると織布外観や映像に斑が生じる。
【0021】本発明の方法により得られた偏光繊維から
なるスクリ−ンは偏光度が高く、偏光度の変動が少な
く、また光線透過率も高いことから、る人間の眼にとっ
ては鮮明な画像が得られ、またギラツキもないことから
明るい場所における視認性が良好である。しかも広い視
野角を有する。
【0022】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが、本
発明はこれら実施例により何等限定されるものではな
い。なお、実施例中の測定値は以下の方法により測定さ
れた値である。 (1)織布の可視光線波長領域での偏光度(%) EIAJ規格LD−201の偏光板の偏光度測定法に準
じ、試料の任意の10か所について測定、算術し、その
平均値を偏光度とし、該値と偏光度の最大値または最小
値との差を該平均値で除した値を変動率とした。 (2)織布の可視光線波長領域での光線透過率(%) EIAJ規格LD−201の偏光板の偏光度測定法に準
じ、試料の任意の10か所について測定、算術し、その
平均値を光線透過率とし、該値と光線透過率の最大値ま
たは最小値との差を該平均値で除した値を変動率とし
た。 (3)U% ツエルベガ−ウスタ−(株)社製のUSTERTESTER 1 MODE
L C の装置を使用し、糸速100m/分の条件で5分間
の測定を1回として、測定試料の任意の5か所について
測定し、平均値で示した。
【0023】実施例1 まず、青色の二色性染料として住友化学工業(株)製の
「SUMILIGHT SU,BLUE3GS 」をエチレングリコ−ル中に
0.2重量%溶解し、色素溶液を作製した。次に(株)
クラレ製エバールチップ「ES-G110A」を180℃で溶融
し、ポリマ−と色素溶液の混合割合を1:1の比率(重
量比)になるように、色素溶液を混入して2軸混練機で
練り込み、引き続き105℃で真空乾燥して青色系のマ
スタチップを作製した。同様にして、住友化学工業
(株)製の「SUMILIGHT RED 4B」、「DIRECT DARKGREEN
BA」を使用して赤色系、緑色系それぞれのマスタチッ
プを得た。該赤色系、緑色系、青色系の染色チップを3
5:55:10(重量比)の割合で混合し、紡糸用エバ
ールマスタチップを得た。
【0024】該チップを、紡糸口金温度195℃で紡糸
し、一段目70℃で2.76倍に水浴延伸し、ついで二
段目110℃で1.63倍に乾熱延伸し、5%熱収縮を
させて繊度80デニールのモノフィラメントを作製し
た。該モノフィラメントのU%は3.0%であった。次
に、6−ナイロンの透明モノフィラメント(繊度30デ
ニール)を経糸、該モノフィラメントを緯糸として、8
枚朱子織りにより緯糸密度230本/インチ、経糸密度
90本/インチの条件で偏光織布を製織した。該織布の
外観を10名のパネラーにより評価したところ、10名
全員が外観が良好であると判定した。また該偏光織布の
偏光度は61%、変動率は±1%、光線透過率は41
%、変動率は±1%であった。
【0025】比較例1 まず、(株)クラレ製エバールチップ「ES-G110A」を1
80℃で溶融し、青色の二色性染料粉末を0.2重量%
2軸混練機を使用して練り込み、青色系のマスタチップ
を作製した。ここで、青色の二色性染料として住友化学
工業(株)製の「SUMILIGHT SU,BLUE 3GS 」を用いた。
同様にして、住友化学工業(株)製の「SUMILIGHT RED
4B」、「DIRECT DARKGREEN BA」を使用して赤色系、緑
色系それぞれのマスタチップを得た。この赤色系、緑色
系、青色系の染色チップを実施例1と同じ混合割合で混
合し、紡糸用エバールマスタチップを得た。
【0026】該チップを実施例1と同様に、紡糸口金温
度195℃で紡糸し、一段目70℃で2.76倍に水浴
延伸し、ついで二段目110℃で1.63倍に乾熱延伸
し、5%の熱収縮をさせて繊度80デニールの偏光モノ
フィラメントを作製した。該偏光モノフィラメントのU
%は7.5%であった。次に、6−ナイロンの透明モノ
フィラメント(繊度30デニール)を経糸、該偏光モノ
フィラメントを緯糸として、8枚朱子織りにより緯糸密
度230本/インチ、経糸密度90本/インチの条件で
偏光織布を製織した。該織布の外観を10名のパネラー
により評価したところ、10名全員が緯糸ムラが目立
ち、外観が不良であると判定した。該偏光織布の偏光度
は50%、変動率は±4%であり、光線透過率は40
%、変動率は±3%であり、ギラツキ感があった。
【0027】
【発明の効果】本発明の製造方法により、偏光発現物質
が繊維中に均一に微分散された繊維が得られ、該繊維か
らなる偏光織布、スクリ−ンは偏光度が高い上に、可視
光線波長領域内での偏光度の変動が小さく、光線透過率
も高いので明るい場所における視認性が良好であり、可
視光線全域を見る人間の眼にとっても鮮明な画像が得ら
れる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶融した繊維形成性ポリマ−と、二色性物
    質を溶解した溶液とを混練後、乾燥を施して溶液の溶媒
    を除去し、ついで該ポリマ−を紡糸してなる偏光繊維の
    製造方法。
JP8173385A 1996-07-03 1996-07-03 偏光繊維の製造方法 Pending JPH1020117A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006028672A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Nhk Spring Co Ltd 識別媒体および識別媒体を備えた物品
JP2007194226A (ja) * 1998-09-18 2007-08-02 Illinois Tool Works Inc <Itw> イオン化システムおよび回路

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