JPS58111002A - 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】 本発明は、ポ蓼ビニＶアルコール（ＰＶＡ）と付加重合
性単量体から得られるグラフト共重合体を基材とする偏
光フィルムに関するものである。

従来の偏光フィルムの主流は、ｐｖａを基材とするもの
によって＾められて−るが、耐湿熱性及び耐乾熱性が不
十分であｐ１又製造工程上も色々な間舗を包含してｖｋ
！。そ９為これに代るフィルム基材として色々なポリマ
ーを利用することが提案されているが、光学的性能の良
さについてはＰＶＡＫＩＪｂものが少なく、捨てきれな
い面がある。

本発ＩｊＩｉＦｉこの様な事情にＮ目してなされたもの
であって、ＰＶＡの特質を残すと共にその欠陥を改良す
ることによル、光学的性能、耐湿熱性史には耐乾熱性の
良好な（社）光フィルムを提供し、且つ該フィルムの製
造方法を提供することｔ目的とするものである。

しかして上記目的を達成し′４４九本発明の偏光フイＶ
ムとは、下配囚及び俤）から得られるグラフト共重合体
を基材とするもので、且つ厘つｇ麺独又＃ｉ曹つ素と２
色性染料が実質的に一方向へ配向してなるものであゐ。

囚ポリ酢鰭ビニＶのケン化度が５０〜１００嚢であるＰ
ＶＡ （鴫付加重合性単量体の少なくと４１−又上記偏光フイ
ルムの＃ｉＩ造法としては、次の２法を提供することが
できた。

１１）上記グラフト共重合体を見掛上均一な分散状−−
で示す液状組成物に、目つ−単独又／ｌ”ＩＮつ素と２
色性染料を添加し成膜後延伸する方法。

■上記グラフト共重合体を基材として成膜し、習つ素皐
独又は厘つ嵩と２色性染料の腫り化カリウム水溶液に浸
漬し丸後延伸するか、延伸後浸漬すゐ方法。

即ち本発明におけるフイＶム基材としては、良好な光学
活性を発揮する為ＫＩ’ＶＡを利用し、且つその水溶性
を抑制すぺ〈不溶化を図ったものであり、その手段とし
て付加型１合性朧量体とのグラフＦ共重合を採用したも
のである。この基材を用いて製造し九フイＶ五は乾熱延
伸しても透明であり、曹つ素又は曹゛つ嵩と２色性染料
の啜着配位性を喪失しない為に良゛軒な偏光性を発揮し
、又耐湿熱性中耐乾熱性が優れているという特性を発揮
することが分かつえ。従って本発明の目的を達成する上
でうってつけの素材であることを見出したが、該知見に
基づいて更に検討を重さねた結果本発明の完成に至った
。

まず本発明のフィルム基材原料として用いるＰＶＡであ
あが、ポ曽酢駿ビニルの６０〜ｌＯＯ鳴ケン化物が用い
られる。ケン化度−ｂＸ５０参未満のものでは後述のグ
ラフト化物を傅ても讐定な工１ルシ鳳ンラテックスとす
ることができない。従って成膜しても十分なフィルム４
１度が侮られず、又ＰＶＢフィルムの特性である光学的
性能奄不十分なものとなる。

付加重合性単量体としては、付加盲合性の８型詰合を有
し、且つ水不溶性の化合物が用いられる。

崗水不溶性とは、ＰＶＡを不溶化させる為の要求特性で
、一般的にｔｊ２０℃の水に対すゐ溶解度が１０重量係
以下であることが推奨される。１０＃Ｉを越える単量体
を用いると、得られたグラフト共電合物を利用するに当
って安定したエマルジ画ンドープが得られず、勿論製品
フィルムの耐湿熱性も十分なものではない。上記条件に
通うものであれば全て本発明における好３１４ツマ−と
して利用中 できるが、よ）具体的な例をもって説明すると、オレフ
ィン糸上ツマ−（側光ばエチレン、プロピレン尋）、ジ
エン糸上ツマ−（例えばブタジェン＊）、スチレン系モ
ノマー（例エバビニルベンゼン、Ｖビニルベンゼン等）
、ハロゲン化ヒエＡ／（例えば塩化ビニル、臭化ビニル
、クロロプレン、塊化ビエリデν等）、酢酸ビール系叱
ツマ−（例えば酢酸ビニル等）、アクリロニトル系モノ
マー（例えばアクリロニドに等）、Ｖアン化ビニリデン
、ビニルエーテＶ系Ｃ例えばメチルビニＶエーテル、エ
チルビニルエーテル、ｎ−ブチジビニルエーテル等）、
アクリル酸エステル系モノマ−〔例えばメチルアク讐し
−Ｆ、エチルアクリレート。

ｎ−アミルアタリレージ、ｎ−７０ビルア？リレート、
テトツヒドロフルフ蓼ルアクリレート、七）Ｃ２−アク
リロイロｉｆＶエチル）アＶツドホスフエート尋〕、メ
！クリＡ／酸エステル系七ツマ−〔例えばメチルメＩり
曽レート、エチルメタクリレート、ｎ−プロビルメタク
リレート、跪−プチルメタタリレート、五・０−デ四ピ
ルメタクリレ−）、５ｅａ−プｆ−ルメ７１１ル−ト、
馳−アミルアタリレージ、メトキＶエチルメＩＩリレー
ト。

〜ｎ−１トキＶ工ｆ、にメタクリレート、テトツヒドロ
フルフリルメ！？リレート、グ蓼ジルメタクリレート、
１．８−ブタンジオールメタクリレート、七ノ（！？−
メタクリロイロキＶエチル）アＶツドホスフエート等〕
等が挙げられ、これらは必４Ｉｌ−に応じて他の置換分
、例えば低級アルキル基（メナ〜、エチル、プロピル、
ブチＶ尋）、低級ア々コキＶ基（メトキシ、エトキＶ１
プロポキシ、ブトキＶ等）、ハロゲン等を有していても
良い。

ＰＶＡ及び置台性単量体からグラフト重合体を製造する
為の反応条件については特段の制限を設けないが、通常
は硝＃ｉ＠２セリウムアンモニウム、硫酸−リウムアン
モニウム、過ＷｉｔＭカリウム、過ｉ１酸アンセニウム
、過硫綾ナトリウム、過酸化水素篩の水浴性重合開始剤
を共存させ、水媒体中で反応を行なう。反応糸における
ＰＶＡの濃Ｐ１＃′ｉ。

一般＃！ｃ２〜６．０憾が好ましい、これは反応終了後
の混合物をそのまｔ成ｍ用ドープとして利用することを
考慮した為であシ、２嘔未満では均一厚さのフィルムを
１！ることができない。又６０憾を超えると成膜時にド
ープのゲル化が起こ如、均質な７４シムを得ることがで
きな（なる。他方重合性皐量体の濃度は、ＰＶＡ１００
重量部に対して１〜７０重量部使用すゐのが良い＊１１
１１ｉ部未満では偏光ｇ膜の耐湿熱性及び耐乾熱性を改
善するには至らず、他方７０重量部趨になるとＰＴＡの
特性が低下し、その非水性故ＫＷＩつ素及び２色性染料
の配向性が悪くなるという欠陥が生じる。又水溶性重合
開始剤としては、ＰＶＡ１００重量部に対して０．０６
〜１０重量部配合するのが良い。０．０６重量部未満で
は重合反応の開始が困難であ勤、他方１＠１量部を越え
ると開始剤の為［ＰＴＡが劣化す為ことがあｐ、グラフ
ト重合率が却って低下するからである。但しＩ！に好會
しい添加量は、上記基準に対して０６〜ｂ重ｔＳである
。淘グラフＦ重合反応は通常冷却乃至加熱下に行なわれ
、一般的ＫＦ！Ｏ〜１０４）℃、好ｔＬ（は轟〜８０℃
が推奨される。Ｏ℃朱麿では重合速度が遅＜、１００℃
超では重合開始Ｎ４の分解を招き、′ｊＩｒ、＠−糸の
安定性が低下してゲル化等を生じるからである。

こうして得られ為度広物中＃！ｃはゲラフシ共重合物の
他に、ＰＶＡ中重合性皐量体同士のホ篭ポリマー＊が混
在するが、これらは分鴫せずにそのままフィルム基材と
することかで自る。

上記フィルム基材に対するヨウ素又＃ｉ日つ雪と２色性
染料の配合率は、上［ｆ９フト富合物１ｇ当シｌ〜４０
岬が虐当である。過剰に添加するときｋｉＨ９葉及び染
料が重合体中に均一に混合分散せず、光学的に不拘−な
い品となり易い。この様な轍量の履つ素及び２色性染料
をフィルム基材中和均一に混合中分散する手段について
は特に制限されないが、本発明ではグラフト化反応液を
そのｔｔ成膜用ドープとして使えるので、３−該ドープ
中ＩＩＣヨウ素や２色性染料を溶解する方法が採用され
る。この方法であれば、従来の偏光フィルム製造過程で
一般的に行なわれていた浸漬工程を雀略することができ
、製造手段の簡略化が達成される。

しかし従来法に従って成膜後に竺つ雪や２色性染料のＩ
ＩＩ液に浸漬させること屯可能であ如、この場合ｔｊｏ
、０１〜１０ｍ１６に係のヨウ素を含む臆つ化カリウム
水ｆｌｊＭ（ｍつ化カリウムの濃ＪｆはＫＩ／Ｉ＝２〜
２０以上が好ましい）に上記フィル゛ムを浸漬すればよ
−、崗浸漬はフィルムの延伸前に行なってもよく、延伸
後に行なってもよい、この場合浸漬液中にホウ酸、ｍｏ
ｐ等の架橋剤を添加しておくことも有効である１ｗ４本
発明で使用する主える偏光素子は層つ素であル、必要に
よｐ添加される８色性染料は１１９ｇ！侭光フイｐムの
色相Ｃ色調）を変える為の補助的作用を期待するもので
、添加量はｖａｔｓｔに対し重量比にして０１以下で十
分である。この様な２色性染料の種類はフィルム基材と
の関係を考慮しながら任意に選択すればよりｈが、通常
は分子構造が細長（且つ対称性の良好な直接染料の中か
ら選択される。この様な直ＩＩＩ鍮料の代表例を示すと
、 タリソフエニン（Ｃ０１，１１１４８９６）、アイ（ン
ープリミュ９＠イエローｊｓＧＬＨ（Ｃ、Ｉ　。

Ａｇ６８０Ｇ）、カヤラス・オデロ・イエローＧＲＬ（
Ｃ、Ｉ　、ムｆｆ１ｌｌｏｆｆｉ＠）、アイＶン・ツガ
・コーニングＲＮ（Ｃ，１，ム＄１４９１６）、アイ（
ン・ダイレ＃シ・グリーンＢＨ（Ｃ，Ｉ、Ａｇｏｓ！９
ｆｔ）、＄／ｌ？Ｘ＃Ｘデ９．＃リーフーＧＬ（Ｃ０１
，Ａ３１９８５）、フェナミン・ジアゾ・オリーブＧ（
Ｃ１夏、４８０ｇ５ＩＯ）、ダイレクト・スカイ・プＡ
／−６８（Ｃ，Ｉ、Ａ１１４４１０）、スミライト・ス
デラ・ブルーＧ（Ｃ，夏、４８４２００＋、カヤラス・
スプＪ？−ブルーＦＦ２ＧＬ（Ｃ，Ｉ。

４６１８０Ｇ）、デュラゾール・ブリリアント・プＡ／
−Ｂ−ＢＰ（Ｃ１Ｉ、Ａ６１ＪｉｌＧ）、レマゾール・
イエローＲＴＮ（Ｃ，Ｉ　、Ａｇ　１０１０）、ガＡ／
ｌダ・ツガ・イエロー２Ｇ（Ｃ０１，４１！４８５Ｇ）
、ガ〃ウダ―ツガ・イエローＧＮ（Ｃ，Ｉ、４２６１ｇ
（１、フロラゾール・グリーンＧ（Ｃ，夏、Ａ１１０８
１６）、ダイレクト・ブリリアント・グリーン８Ｂ（Ｃ
，Ｉ、４８０２００　）、ベンゾ−ブルー嗜プラッタ　
ＢＨ（Ｃ，Ｉ　、４２２６９０　）、ｄｌｕｙｘ＝ｖ拳
プｗ−Ｇ（Ｃ，Ｉ　、Ａ３０Ｊ１５０）、＝ツボン・ダ
ータΦグリーンＢ（Ｃ，Ｉ、Ａ３９１！８Ｇ）、アニマ
ル・タロム・＊−に’−−−ｆｋ−Ｂ（Ｃ０夏、４８１
９８Ｇ）、ジアゾール・〆−り・バイオレットＮ（Ｃ０
Ｉ、ＡｉＮ！６６＆）、シアニル・ブルーＲ（Ｃ０Ｉ　
、Ａ２２６４０　）、ダイレタトｏファースト９プ５ｙ
−Ｃ１（Ｃ０Ｉ、４８１９１０）、ｙｕｔｘ−ブルー・
ライトＢ　Ｒ（Ｃ，Ｉ、４ｇ１４１１０）、り０９（ン
・ファースト・ブルーＲＬ（Ｃ，！。

１ｇ４１４６）、ＦＷ？ス・ブルー６Ｇ（Ｃ，Ｉ。

４１１４ｇ８０）、Ｖ響９ス、バイオｖｙトＪＩＢ（Ｃ
０１，Ａ２Ｔ９＠＠）、ｔｌアゾ−−ｆｌｙ−ＢＲ（Ｃ
，Ｉ、Ａｊ１４０８島）、Ｖアゾ７　Ｚ　ＫＬ　Ａ／　
＠　”７”　ｋ−ＲＲ（Ｃ，夏、４ｍ４０１０　）、ｙ
ｙｙ−＊イビー・ブルーＢＰ（Ｃ，夏、Ａ１１ＩＳＯ８
５）、ソランチン・レッド８ＢＬ（Ｃ，夏、４！８１６
Ｇ）、ソランチン・ピンク４ＢＬ　　（Ｃ，Ｉ、Ｊｉｆ
ｆｉ！５１１８６）、などが示される。

延伸は、上記フィルムを一方向Ｋｌ１倍以上破断に至ら
ない範囲Ｃ通常Ｓ〜７倍）Ｋ延伸させるもので、横波的
性能を向上畜せる目的で該方向と直交する方向に１．１
〜１．８倍程度の延伸を付加することもできる。

本発明によって提供され為偏光フィルムは上記Ｏ如１ｕ
ｓｉを有するものであるから、ＰＴＡに基づ（良好な偏
光能を享受することかで暑、光学性能は極めて良い。又
グラフト化によって耐湿熱性及び耐乾熱性が改善され、
信頼性の向上が普しい。

又ゲラフシ化物におけるＰＶＡの比率威はｂｆ１１厚さ
等が任意に調譬されるので、可視光線のｊ１禰率や偏光
度のコントロールが自在である。　ｖｌＫｌｌｌ造法が
簡略仕され、長尺に亘って均一性の良い偏光フィルムを
連続生産することが可能になった。

従って上記偏光フィルムの少な（とも片面に、光学的透
明性並びに＠方性の良いフィルムＣ例えば硬化型フェノ
キＶ糸樹脂フィルム、ボＶアクリロニ）ｕＪａ’１ｌｉ
ｉｔｌｌｌフイ〃ふ、ボリフエニレンオ等すイド系樹脂
フイＡ／Ａ％エポキＶ系樹脂フイにム、セルロース系樹
脂フイＶム、ポリエステ〃系樹脂フィルム、ポリカーボ
ネート系樹脂フィルム、ポリスルホン系樹脂フィルム、
ポリエーテＡ／ＸＡ／小ン系樹脂フィルム、ポリアリー
レンエステル系樹脂フィルム等）を積層し、Ｉ！＃ｃＬ
ＥＤｍ光素子等と組み合わせることによって、従来便Ｊ
＠されていた分野（電子本上針算機、電子腕時計、各稙
計器等ＩＩｃおける表示部）だけでな（、高信頼性の養
家される自動車のメツＶニボードや家庭電化製品等の分
野への利用も可能になりた。

次の本発明の実施例を示す。

実施例１ 重合度２０８０．ｒｙ化度９８．１１ＧＯＰＶＡ（１０
０ｇ）を１１の水に溶解させたＰＴＡ溶液中に、グリＶ
Ｂ）ＪＩＬ／メＩクリレー）（８０ｇ）を加え１時間Ｎ
２ガスを通じえ。他方重合開始剤である硝酸第２セリウ
ムアン４＝會ム（０，７２ｇ）ヲＩＮの硝酸水溶液（１
６ｄｌＫ＠解したものを、上記のＰＴＡ・水ｆＩＩＩｆ
ＩＩニ加ええ、［６液な２６’Ｃ＃Ｃ保ちつつ攪拌し、
９０分闇に亘ってＮｌガスを導入しながらグラフト共重
合せしめ、乳白色の工Ｙ＆ジ履ン液を得た。

このエマｖｓ１ｍン液をポリエステにフィルム上に流延
して乾燥し、厚−１ｆｉ１μ閣のフィルムを製膜し九後
、１４０℃で６」倍に一軸延伸した。一方、履つ零濃度
叡４−ｃ重ｌｌ憾：以下同じ）、璽つ化カリウム濃度４
憾の＊溶液を調整しておき、これに前記−軸延伸フィル
ムをＳ１１’Ｃで８分子Ｉａ＠張下に浸漬した。次いで
１８℃の水で洗浄し先後緊張゛下６０℃で熱風乾燥して
偏光フイＶムをｌ１１え。

この偏光フィルムの両面を、硬化ｆｉＪＪＶリコン働ｍ
ａｔｅ布ｔ、たセルローストＶアセテートフイ配ムでラ
ミネートし、偏光板としえ。この偏光板についてｌｉｔ
湿熱性（６０℃×９６憾ＲＨＸ２００時間）及び耐乾熱
性（９０℃×６００時間）を幽べえところ、第１表に示
す過シで、−光度の変化は認められなかった。これに対
し市販のＰＶＡｍ光板では特に耐湿熱性が低く、本発明
フィνムの優秀性け■普であった。崗偏光ｆｆＦｉ次式
から真出した亀のである。

Ｏ 但し、上式において％　’　ＯＦｉ、２枚の偏光フィル
ムを、それぞれの偏光素子が平行位になるように重ねた
ときの光線透過率、’　９０　Ｆｉ、同じフィルムを偏
光素子が直交位になるように重ねたときの光ｋａｉｊｉ
Ａ１１１．”Ｔ！ｈｈ。

３１１１表 実施例２ 実施例１で得たグ９ＶジルメＩクリレートのグラフトＰ
ＶＡ共重合物よやなる延伸フィルムを、翳つＩＩ！０８
１ｇ、固つ化力蓼つム６憾、＊つ酸５憾及び黄色２色性
染料クリソフェニン（Ｃ，Ｉ、Ａ２４８９ｊＳ）０．０
５１１を含む水＃［［、緊張下２０℃で８分間浸漬し、
水洗・風乾して偏光フィルムを得た。

この偏光フィルムの両面を実施例１と同様の七ルロース
アセテートフイＶ＾でラミネートして偏光板とし、その
耐湿熱性及び耐乾熱性を調べ九ところ、試験前の偏光度
ＦｉＳａｍ％纒熱処理及び乾熱処理後は夫々７６−及び
ｆｉｌ優であり、偏光度の低下は殆んど認められなかっ
た。

実施例８ 重合度２５００．ケン化ｆｆ９８．１１１１２）ＰＶＡ
（ＩＪｌＧｇ）を＃解し＆１／１）ＰＶＡ水１１Ｍ中に
。

アクリロニトリル８０ｇ＆びエチルメタクリレ−）ｇａ
ｇを加え、１時間Ｎｇガスを通し、これに重合開始剤と
して２．８ｇ（Ｄ過硫酸カリウムを加え、Ｎ８ガスを卯
しながら７０℃で１２０分間グラフト共重合せしめ、乳
白色のエマＶジ厘ン液をＳ＊。

このエマルジーシ液をポリエステルフィルム上に流延し
て乾燥し、厚さ４７趨のフィルムをｌＩえ。

このフイにムを、曹つ嵩ｌ憾、ｌＩｔ化カリウム４饅、
ホウ酸４憾を含む偏光素子水溶液中に２８℃で１分間浸
漬しながら、同時［４，０倍の一軸延伸を行ない、緊張
下に水洗・乾燥して偏光フィルムを嚢た。

次いで常法によシ、アクリＡ／系級着剤を論布し大セル
ローストリアセテートフイＶムで両面をラミネートして
偏光板を得た。この偏光板の透過率は４畠優、偏光度は
９６１Ｇであった。

実施例４ 重合度ｇｓｏｏ、ｒｙ化度９８．ｌ憾０ＰＶＡ水溶＊（
ｌｊｓｌＧ）９０６ｇに所定量のアク讐すニトリＡ／を
加え、ＩＩＯ分関Ｎｉガスを通した後、２６℃で硝酸第
二セリウムアン篭ニウムのＩＮ硝１１８液を所定量添加
した。その後Ｎｇガスを通しながら２６℃でｌ！Ｏ分間
攪拌してグラフト共重合を竹ない、乳内色のエマル８Ｆ
１１ン液を得た。

こＯエマルＶ■ン液ヲ−リエステにフィルム上に流延し
乾燥して厚さ４２＃朧のフィルムを得た。

ＵフイＭムを１８意℃で５．８倍ＩＩｃ延伸した後、金
属枠に固定し、翳つＩＩＩ溶液（ｓｉつ素０．ｂ嗟、腫
つ化カリウム８．６憾、ホウ＃ＩＩｉ！憾、ホウ砂８嗟
）に６分間浸漬した後、水洗１凰乾（６８℃）して偏光
フィルムを得た。−偏光フィルムの偏光度は第２表に示
す通）で６０．ベースフィルムのグラフト化率ｔＩＸ７
０１１以下Ｏものは優れ九偏光簡を示している。

同第２表におけるグラフト化率は、所定量のグラフト共
重合エマルジ厘ンをソックスレー抽出器に秤取し、ジメ
チルホルムア識ドでアクリロニトリルホモポリマーを除
去した後、残分の′ｉｉ鎗を１定することによシ求めた
。

嬉２表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボ曽酢酸ビニルのケン化ｆｆ−ｊＸ５０　Ｎｔｏ
   ｏ−であるポリビニルアＶコー〃と、付加重合性単量体
   の少なくとも１橋とのゲラフシ化反応でよって得られる
   グラフト共重合体を基材とするフィルム中に、曹つ素単
   独又は曹中嵩と２色性染料が実質的に一方向に配向され
   てなることを特徴とする偏光フィルム。