JPH10325905A

JPH10325905A - ポリビニルアルコール系位相差フィルム

Info

Publication number: JPH10325905A
Application number: JP9150220A
Authority: JP
Inventors: 泰行 ▲さこ▼本; Yasuyuki Sakomoto; Shigemichi Takagi; 茂道高木; Akira Saito; 瞭斎藤
Original assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1998-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】耐変色性及び耐熱性に優れたポリビニルアル
コール系位相差フィルムを提供すること。【解決手段】示差走査型熱量計（ＤＳＣ）により測定
される吸熱ピークを示す融解曲線において、その吸熱ピ
ーク時の半値幅を１０℃以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリビニルアルコ
ール系位相差フィルムに関し、更に詳しくは変色がな
く、耐熱性に優れたポリビニルアルコール系位相差フィ
ルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子卓上計算機、電子時計、
ワープロ、自動車や機械類の計器類等に液晶表示装置が
用いられており、該表示装置の視認性の向上を目的とし
てポリビニルアルコール系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルフォン系樹
脂、ポリアリレート系樹脂等の光学フィルムを用いた位
相差フィルムが多用されている。該位相差フィルムとし
て実用に供されているものとしては、入射光線の波長λ
に対して１／４λの位相差が生じる機能を有する、いわ
ゆる１／４波長板がある。これは直線偏光と円偏光との
相互交換素子として、レーザー光線のビームスプリッタ
ー等に使用されている。また、ＳＴＮ型液晶ディスプレ
イ（ＳＴＮ−ＬＣＤ）において、ＳＴＮ−ＬＣＤの色ず
れ防止のために位相差フイルムが用いられるようになっ
ている。そして、該位相差フィルムとしては、延伸処理
等により複屈折性が付与されたポリビニルアルコールフ
ィルム等の光学フィルムが用いられており、実用に関し
ては、該フィルムの両面に三酢酸セルロースフィルム等
の保護層（保護フィルム）が積層されて、位相差板（保
護層／位相差フィルム／保護層）として用いられること
も多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近で
は、かかる各種液晶ディスプレイも多様化して、屋外や
車内での利用も多く、太陽光や熱により位相差フィルム
が変色して、ディスプレイの品位を低下させたり、ある
いは熱（特に炎天下の車中）により位相差フィルムが変
形したりする恐れもあり、変色がなく、耐熱性にも優れ
た位相差フィルムが要求されるようになってきた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は上記
の如き現況に鑑み鋭意研究した結果、示差走査型熱量計
（ＤＳＣ）により測定される吸熱ピークを示す融解曲線
において、その吸熱ピーク時の半値幅が１０℃以下であ
るポリビニルアルコール系位相差フィルムが、変色がな
く、耐熱性にも優れた位相差フィルムであることを見い
だして本発明を完成するに至った。また、本発明におい
ては、かかる位相差フィルムの１０５℃における加熱残
分が９５〜９９．９重量％であるとき、本発明の作用効
果を顕著に発揮することができることを見いだし本発明
の完成に至った。尚、かかる加熱残分の測定にあたって
は、具体的には、１０５℃で２時間加熱処理後のポリビ
ニルアルコール系位相差フィルムの重量（Ｗ）と加熱処
理前の位相差フィルムの重量（Ｗ₀）をもとに、（Ｗ／
Ｗ₀）×１００（％）より算出されるものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の位相差フィルムの原料であるポリビニルアルコ
ール系樹脂は、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ものであるが、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、ビニルエーテル類、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
いてもよく、また、ポリビニルアルコール樹脂を酸の存
在下でアルデヒド類と反応させたポリビニルブチラール
樹脂、ポリビニルホルマール樹脂などのいわゆるポリビ
ニルアセタール樹脂及びその他ポリビニルアルコール系
樹脂誘導体も挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。かかるポリビニルアルコール系樹脂の平均重合
度は１０００〜６０００が好ましく、更には平均重合度
１５００〜５０００が好ましく、殊に平均重合度１５０
０〜４０００が好ましい。

【０００６】本発明の位相差フィルムは、上記の如きポ
リビニルアルコール系樹脂を水又は有機溶媒（メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等）
に溶解して、樹脂分が１〜４０重量％程度のポリビニル
アルコール系樹脂溶液を得た後、かかる溶液を流延製膜
する方法や押出し製膜する方法等により、製膜されてポ
リビニルアルコール系フィルム（原反フィルム）を得た
後、かかる原反フィルムを１軸延伸して得られるわけで
あるが、本発明では、かかるポリビニルアルコール系位
相差フィルムの示差走査型熱量計（ＤＳＣ）により測定
される吸熱ピークを示す融解曲線において、その吸熱ピ
ーク時の半値幅が１０℃以下であることが必要で、かか
る半値幅が１０℃を越えると、耐湿熱下に放置された時
のレターデーション値の変化が大きくなって、本発明の
目的を達成することはできない。

【０００７】尚、上記の吸熱ピーク時の半値幅をより具
体的に説明すれば、図１に示される示差走査型熱量計
（ＤＳＣ）により測定される吸熱ピークを示す融解曲線
において、融解曲線のベースラインａ−ｂと該曲線のピ
ーク値Ｐから横軸に降ろした垂線との交点をｃとすると
き、直線Ｐ−ｃの中点を通り横軸に平行な直線と該曲線
との２交点の距離、即ち直線ｘ−ｙの距離をかかる半値
幅と称し、本発明ではｘとｙの温度差（Ｙ−Ｘ）を１０
℃以下にすることを最大の特徴とするものである。

【０００８】本発明のポリビニルアルコール系位相差フ
ィルムは、かかる条件を満足すれば良く、その方法につ
いては特に限定されず、ポリビニルアルコール系樹脂
のケン化度を９９．８モル％以上にする方法、１０５
℃における加熱残分を９５〜９９．９重量％にする方
法、延伸後に、１５０〜２００℃で熱処理を行う方
法、１，２−グリコール結合量を低下させる方法、
シンジオタクティシティを上げる方法、水やメタノー
ル等で洗浄処理を行う方法等が挙げられ、これらの方法
を１種または２種以上組み合わせて行うこともでき、更
にはこれら以外の方法と組み合わせて本発明の条件を満
足する位相差フィルムを得ることも可能である。上記の
中でもまたはの方法が有用であり、かかる方法につ
いて、以下に具体的に説明する。但し、本発明において
は、これらの方法に限定されるものではない。

【０００９】先ず、の１０５℃における加熱残分を９
５〜９９．９重量％にするには、可塑剤等の添加量を少
なくしたり、１２０〜２００℃程度の高温で熱処理を行
ったりすればよく、かかる加熱残分が９５重量％未満で
は耐久性が低下し、逆に９９．９重量％を越えると耐久
性は向上するものの、延伸斑が大きくなったり、フィル
ムが硬くなり過ぎて好ましくない。また、の延伸後
に、１５０〜２００℃で熱処理を行う方法とは、原反フ
ィルムが所定の倍率（通常は１．０１〜２．０倍程度）
に延伸処理後、加熱ゾーンを通過させたり、高温槽
（室）等を用いて熱処理を行うもので、かかる熱処理時
の温度は１５０〜２００℃（更には１６０〜１８０℃）
で、かかる温度が１５０℃未満では得られる位相差フィ
ルムの耐久性が十分ではなく、逆に２００℃を越えると
該フィルムに着色が発生する恐れがあり好ましくない。
本発明においては、上記の及び、更には、〜
等を組合わすことにより、効率良く本発明の位相差フィ
ルムを得ることができるが、これらに限定されるもので
はない。

【００１０】本発明では、更に位相差フィルム中の酢酸
ナトリウムの含有量を１重量％以下（更には０．０１〜
０．５重量％、特に０．０１〜０．１重量％）とするこ
とも有用で、かかる酢酸ナトリウムの含有量の調製法と
しては、原料となるポリビニルアルコール系樹脂中の酢
酸ナトリウムの含有量を調製する方法や該ポリビニルア
ルコール系樹脂をフィルムにした後に酢酸ナトリウムの
含有量を調製する方法等が挙げられ、具体的にはポリ酢
酸ビニルのケン化後にメタノールや水により十分に洗浄
したり、或いはポリビニルアルコール系樹脂のフィルム
を水に浸漬、膨潤させて酢酸ナトリウムを除くこと等に
よって、酢酸ナトリウムの含有量を調節することがで
き、かかる含有量が１重量％を越えると、位相差フィル
ムに着色が見られる恐れがあり好ましくない。

【００１１】かくして、本発明のポリビニルアルコール
系位相差フィルムが得られるわけであるが、本発明の位
相差フィルムの厚さは３０〜１００μｍが好ましく、更
には４０〜８０μｍが好ましく、物性的にはレターデー
ション値が１０〜７００ｎｍが好ましい。尚、レターデ
ーション値とは、主延伸方向（ＭＤ方向）およびこれに
垂直な方向（ＴＤ方向）における屈折率差（II_MD-I
I_TD）と位相差フイルムまたはシートの厚さ(ｄ)との積
で定義され、直交関係にある直線偏光が同位相で入射し
た場合の透過光の位相差を意味するレターデーション値
が、使用光線の波長（λ）のたとえば１／４の値となる
ように延伸処理を行った場合には、１／４波長板が得ら
れ、１／２の値となるように延伸処理を行った場合に
は、１／２波長板が得れられることとなる。使用光線が
可視光線である場合、１／４波長板としてのレターデー
ション値は９５〜１７０ｎｍの範囲となる。従って、こ
の範囲にある１／４波長板と直線偏光子とを組み合わせ
るとことによって、ある可視光線における正確な円偏光
が得られることになる。

【００１２】本発明のポリビニルアルコール系位相差フ
ィルムは、その製造時（延伸前後或いは延伸時）に、必
要に応じて、ホウ素化合物等で耐水化処理を行うことも
可能である。本発明のポリビニルアルコール系位相差フ
ィルムは、位相差板にも有用で、通常はその片面または
両面に保護層として、通常セルロース系フィルムが貼着
されて位相差板となるが、かかるセルロース系フィルム
としては、セルロースジアセテート、セルローストリア
セテート、セルローストリプロピオネート、セルロース
トリブチレート等を原料とし、これらの単独または複数
が使用される。これらの中でもセルローストリアセテー
ト（三酢酸セルロース）が好適に用いられる。該セルロ
ース系フィルムの厚みは特に限定されないが５０〜１５
０μｍが好ましく、更には７０〜１２０μｍが好まし
い。

【００１３】かかる位相差フィルムとセルロース系フィ
ルムの積層に関しては、天然或いは合成ゴム、アクリル
系樹脂、ブチラール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエス
テル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール
系樹脂等を主成分とする接着剤ないし粘着剤等を用い
て、風乾法、化学硬化法、熱硬化法、熱溶融法等により
接着せしめることができる。

【００１４】かくして、セルロース系フィルム／位相差
フィルムまたはセルロース系フィルム／位相差フィルム
／セルロース系フィルム等の積層構造を有する位相差板
は、かかるセルロース系フィルム面あるいは位相差フィ
ルム面にアクリル系等の粘着剤を用いてガラス板等の基
材に貼着されて、実用に供される訳であるが、かかるセ
ルロース系フィルムの更に外側に各種の機能層（アンチ
グレア層、ハードコート層、アンチリフレクション層、
ハーフリフレクション層、反射層、蓄光層、エレクトロ
ルミネッセンス層等）を積層して機能層付き位相差板と
することも有用である。勿論、本発明のポリビニルアル
コール系位相差フィルム単層を、ＣＲＴの反射防止等の
用途に用いることも有用である。

【００１５】本発明のポリビニルアルコール系位相差フ
ィルムは、液晶セル等の複屈折率の温度依存性に追従で
きて、各種機能層の機能を充分に発揮し、電子卓上計算
機、電子時計、ワープロ、自動車や機械類の計器類等の
液晶表示装置、サングラス、防目メガネ、立体メガネ、
表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤ等）用反射低減層、医療機
器、建築材料、玩具等に用いられる。

【００１６】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明のポリビニルアル
コール系位相差フィルムを更に詳しく説明する。尚、実
施例中「％」とあるのは特に断りのない限り重量基準で
ある。実施例１平均重合度３５００，平均ケン化度９９．８モル％のポ
リビニルアルコール系樹脂の２０重量％の水溶液を調整
した後、該水溶液を平滑な金属ベルト上に、流延・風乾
した後１５０℃で熱処理して、膜厚５０μｍ（含水率１
重量％）のポリビニルアルコール系フィルム（原反フィ
ルム）を得た。次いで、該原反フィルムを１．２倍に１
軸延伸を行った後、１６０℃に調節された加熱ゾーンを
２ｍ／ｍｉｎの速度で２秒間通過させて、本発明のポリ
ビニルアルコール系位相差フィルムを得た。かくして、
得られたポリビニルアルコール系位相差フィルムの示差
走査型熱量計（ＤＳＣ）による吸熱ピーク時の半値幅は
５℃で、１０５℃の加熱残分は９８％で、酢酸ナトリウ
ムの含有量は０．０７％であった。得られたポリビニル
アルコール系位相差フィルムを以下の要領で評価した。

【００１７】（耐変色性）得られた位相差フィルムの両
面にセルローストリアセテートフィルム（８０μｍ厚
み）を貼着して、１００℃の高温槽中に１０００時間放
置して、その表面の変色度合いを目視観察して、以下の
とおり評価した。 ○ −−− 黄変は見られず、透明性良好 △ −−− 若干の黄変は見られるが、実用的に問題が
ない程度 × −−− 変色が著しく、実用的でない（耐熱性）得られた位相差フィルムの両面にセルロース
トリアセテートフィルム（８０μｍ厚み）を貼着して、
１００℃の高温槽中に１０００時間放置して、放置前後
のレターデーション値を測定して、該値の変化量を下記
式により算出し、以下のとおり評価した。Ｒ値変化量＝│放置前のＲ値−放置後のＲ値│／（放置
前のＲ値）（Ｒ値は、レターデーション値を意味する） ○ −−− Ｒ値変化量≦０．０５ △ −−− ０．０５＜Ｒ値変化量≦０．１０ × −−− ０．１０＜Ｒ値変化量

【００１８】実施例２実施例１において、流延・風乾した後の熱処理温度を１
８０℃とした以外は同様に行って、ポリビニルアルコー
ル系位相差フィルム（示差走査型熱量計（ＤＳＣ）によ
る吸熱ピーク時の半値幅は４．５℃で、１０５℃の加熱
残分は９８．５％で、酢酸ナトリウムの含有量は０．０
７％であった）を得て、同様に評価を行った。

【００１９】実施例３実施例１において、１軸延伸を行っ後、１８０℃に調節
された加熱ゾーンを４ｍ／ｍｉｎの速度で１秒間通過さ
せた以外は同様に行って、ポリビニルアルコール系位相
差フィルム（示差走査型熱量計（ＤＳＣ）による吸熱ピ
ーク時の半値幅は４℃で、１０５℃の加熱残分は９８．
５％で、酢酸ナトリウムの含有量は０．０６％であっ
た）を得て、同様に評価を行った。

【００２０】比較例１実施例１において、流延・風乾した後の熱処理を行わず
に、加熱ゾーンの温度を１３０℃とした以外は同様に行
ってポリビニルアルコール系位相差フィルム（示差走査
型熱量計（ＤＳＣ）による吸熱ピーク時の半値幅は１２
℃で、１０５℃の加熱残分は９６％であった）を得て、
同様に評価を行った。実施例及び比較例の評価結果を表
１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【発明の効果】本発明のポリビニルアルコール系位相差
フィルムは、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）により測定さ
れる吸熱ピークを示す融解曲線において、その吸熱ピー
ク時の半値幅が１０℃以下であるため、耐変色性及び耐
熱性に優れ、位相差板としても有用で、また、各種機能
層を積層してもその機能を充分に発揮し、電子卓上計算
機、電子時計、ワープロ、自動車や機械類の計器類等の
液晶表示装置、サングラス、防目メガネ、立体メガネ、
表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤ等）用反射低減層等に用いら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で定義する示差走査型熱量計（ＤＳ
Ｃ）により測定される吸熱ピークを示す融解曲線におけ
る吸熱ピーク時の半値幅

【符号の説明】

ａ：融解曲線のベースラインの端点ｂ：融解曲線のベースラインの端点ｃ：融解曲線のピーク値Ｐから横軸に降ろした垂線との
交点Ｐ：融解曲線のピーク値ｘ：半値幅の端点（このときの温度がＸ）ｙ：半値幅の端点（このときの温度がＹ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２９Ｌ 11:00 Ｃ０８Ｌ 29:04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】示差走査型熱量計（ＤＳＣ）により測定
される吸熱ピークを示す融解曲線において、その吸熱ピ
ーク時の半値幅が１０℃以下であることを特徴とするポ
リビニルアルコール系位相差フィルム。
【請求項２】１０５℃における加熱残分が９５〜９
９．９重量％であることを特徴とする請求項１記載のポ
リビニルアルコール系位相差フィルム。