JPS60248332A - 偏光フイルムの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は良好な偏光性能を有する偏光フィルムの製造方
法に関する。

〔従来の技術〕

偏光フィルムは液晶ディスプレイの重要な素子として広
く使用されているが、その利用分野の拡大により偏光フ
ィルムに対しても耐湿性、耐熱性等の耐久性が強く要求
されるようになってきた。

近年、従来のポリビニルアルコール／ヨウ素系からなる
偏光フィルムに代シ、耐久性のすぐれた熱可塑性樹脂／
染料系からなる偏光フィルムが検討されているが、光学
特性殊に偏光性能において前者に匹敵するものが得られ
ていない。

また、偏光フィルムの製造方法としては、ロール間引張
延伸による縦−軸延伸法で基材ポリマーを一方向に配向
せしめ、偏光素子（ヨウ素、染料等）を同時に配列させ
る方法が一般に採られている。中でも基材ポリマーの配
向性を向上するので、長いロール間距離で引張延伸する
いわゆる長区間延伸法がこの延伸に良好であることが知
られており、これを応用して、ポリビニルアルコール樹
脂系あるいは脱塩化水素ポリビニル樹脂（ポリエン）系
の偏光フィルムを製造できる。（特開昭５４−４０８７
４　）。

しかしながら、この長区間延伸法によシ結晶性熱可塑性
樹脂フィルムを延伸すると、低速ロール近くに延伸点が
発生する、いわゆる“ネッキング延伸”となり、その効
果が現われない。棟だ、加熱条件、装置等の工夫を行っ
て長区間延伸が可能ならしめたとしても、特に広巾のフ
ィルムを高倍率延伸しようとすると、ロール間距離をか
なシ長くとる必要があり、装置も大型化して製造コスト
が高くなるとともに品質的にも不安定になり易い。

〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は偏光性能の良好な偏光フィルム：比較的
小型のロール延伸装置を用いて安定性よく製造する方法
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記目的を達成するため鋭意検討した結果
、ロール間距離に関係なく、延伸されつつあるフィルム
を回転する加熱ロール上で滑らせ摩擦力を働かせること
によシネソキングを防止することが可能であシ、その結
果良好な偏光フィルムが得られることを見出し、更に検
討を行い、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂と光二色性物質から
なる偏光フィルムをロール延伸法によシ製造するに際し
、低速ロールと高速ロールの間に少なくとも１本の強制
駆動されたロールを設け、該ロール表面に接するフィル
ムを延伸温度以上に保ちながら滑らせることを特徴とす
る偏光フィルムの製造方法である。

本発明で用いる熱可塑性樹脂とは、透明なフィルムに成
膜することが可能でかつ延伸可能な熱可塑性樹脂であり
、例示するならば、ポリエステル、ポリアミド、ポリオ
レフィン、ポリエステルへ　ポリスルホン、ポリビニル
系等のホモもしくはコポリマーをあげることができる。

中でも、疎水性で結晶性であるポリエステル系樹脂、ポ
リアミド系樹脂が好ましい。

本発明で用いる光二色性物質とは、光吸収性において異
方性を有する物質であシ、好ましいものとして通常市販
されている染料、顔料の中から選ぶことができる。それ
らの中で、特に、上記樹脂に分散溶解あるいは染色でき
るものが好ましい。

その含有量としては、最終の偏光フィルムとしての着色
度によって決められるが、通常０００１〜１０重量係、
好捷しくは００１〜３重量％が適当である。

本発明では、まず上記熱可塑性樹脂に光二色性有機色素
を添加し、ちるいは添加しないで通常の衣 溶融押出法あるいは溶媒キャスト法により、できるだけ
結晶化を抑制し−Ｃ成膜して、未延伸フィルムが製造さ
れる。この際に色素を添加しない場合は、延伸前あるい
は延伸後のフィルムにおいて染色等により着色含有させ
る。

本発明においては、フィルム供給側である低速ロールと
高速ロールの間に少なくとも１本の強制駆動されたロー
ルを設ける。この低速ロールと高速ロールの間に設けら
れたロールが強制駆動されず自由に回転するものではフ
ィルムの滑りが均一でなくなり、一方、回転が停止した
ものではロール表面の摩擦や摩耗による変化が起き、フ
ィルムの滑りが安定しないので好ましくない。強制駆動
による回転方向は特に制限されないが、フィルム移動方
向と一致させるのが好捷しい。

この強制駆動させるロールの表面粗度（Ｈｍａｘ）は、
用いる基材樹脂により選択されるが、フィルムの均一な
滑りあるいはフィルムとの粘着および滑り傷防止のため
には、０１〜５μｍ、好ましくは０５〜２μｍ程度であ
ることが望まれる。とこでいう表面粗度（Ｈｍａｘ　）
とはＪＩＳ　Ｂ−０６０１によって測定される表面凸凹
の最大高さである。

該ロールの表面材質は特に限定されないが、通常、金属
メッキあるいは樹脂、ゴム、セラミック等による反覆加
工されたものが望ましい。

上記ロールの表面温度は、基材樹脂フィルムの延伸可能
温度以上であることが望すしく、それ以下であると該ロ
ール上で延伸されないので良好な偏光フィルムが得られ
ない。

加熱手段としては、通常、水あるいは油類等の熱媒体を
該ロールに通ずることにより可能であり、また、フィル
ムに対する加熱方法として、通常の熱ロールあるいは熱
風による予備加熱、赤外線照射加熱等を補助的に併用す
ることもできる。

なお、上記ロールの表面温度は、延伸可能温度以上であ
れば特に制限されないが、フィルムの粘着防止あるいは
暴利ポリマーの配向性を向上させるため、延伸下限温度
に近いものが好捷しく、２本以上の滑り用強制駆動され
たロールを用いる場合は供給側から順に温度を高くして
おくととが望ましい。

本発明における製造工程の一例としては、一対のピンチ
ロールからなるフィルム供給用低速ロー後、上記強制駆
動されたロールにできるだけ長く接触させ、引張延伸高
速ロールによシ所定の倍率に延伸し、必要なら熱固定処
理を行って偏光フィルムとする。この場合の延伸倍率は
未延伸フィルムの樹脂組成延伸温度および強制駆動され
たロールの温度によっても異なるが、通常３〜１０ぐら
いであり、できるだけ低温度で高倍率に延伸するのが良
い。延伸倍率は高速ロールの表面速度（■θ）／供給側
の低速ロールの表面速度（Ｖｐ）の比によってめられる
。

この時の低速ロールと高速ロール間に設けられたロール
の表面速度（ｖｒ）は特に限定されるものではないが、
Ｖｐ！Ｖｒ　（Ｖｅにある速度で回転駆動されているの
が均一な滑りを起こさせるうえで好捷しいものである。

なお、このロールに対するフィルムの接触ハ、できるだ
け長いことがフィルムの滑り面積が広くなり、本発明の
効果が大きくなるので好ましい。

例えば、このロールの外径を太きくし、はぼ全周に近い
距離で接触させたシ、２本以上の滑りロールを設けて多
段階に分けて滑らせることにより、全体の滑り長さを長
くすることができる。

〔発明の効果〕

本発明の方法によると、加熱ロール上でのフィルムの滑
りにともなう適度の摩擦抗抗が作用し、ネッキングを起
すことなく延伸されるので、結果として偏光性能にすぐ
れた偏光フィルムが比較的小型のロール延伸機で製造で
き、コスト的にも大きなメリットがある。

なお、本発明の方法は従来のポリビニルアルコール系の
偏光フィルムの製造に適用でき、この場合も本発明の範
囲に含壕れるものである。

本発明によって得られる偏光フィルムは高偏光性を示す
のはもちろん、光学的均一性にもすぐれており、耐湿性
基材樹脂を用いたものは特に耐久性を必要とする液晶デ
ィスプレイ分野で好適に使用される。

〔実施例〕

１−１下、実施例により本発明を更に説明する。

尚、実施例中でいう光線透過率とは、自己記録式分光光
度計を用いて偏光フィルム１枚の光線透過率（ＴＯ）を
測定したものであり、偏光度（Ｖ）とは偏光フィルム２
枚をその吸収軸が互いに平行位あるいは垂直位となるよ
う重ね合せて測定した光線透過率（ＴｈあるいはＴｌ）
より次式で算出した値である。

但し、いずれも最大吸光度波長（λｍａｘ　）における
透過率を用いた。

実施例１ ポリエチレンテレフタレート樹脂ペレノｌ−（ＩＶＯ，
７１）　Ｉ　Ｄ　Ｋｇにアントラキノン系二色性染料“
Ｍｉｋｅｔｏｎ　Ｐｏ１ｙｅｓｔｅｒ　Ｂｌｕｅ　ＴＧ
ＳＦ　″（三井東圧化学（掬製）２０？を添加し、均一
に混合した後、押出機（４０龍φ）を用いてＴダイ（４
００ｍｍ巾）よシ溶融押出（２９０℃）し、急冷して１
５０μｍ厚みの未延伸フィルム（３００＋＋＋＋＋＋巾
）を成膜した。

このフィルムを１対のピンチロールよりなる供給側低速
ロール（表面速度３ｍ／分）に供給した後、表面粗度（
Ｈｍａｘ　）　０．５μｍにクロムメッキ仕上げされ、
７０℃に加熱された４００龍φの金属メッキロール（表
面速度８　ｍ　７分）の約半周に接触させ、一対のピン
チロールからなる高速ロール（表面速度１２ｍ／分）に
よシ縦方向に４倍延伸した。

この時、加熱されたロール上でフィルムが滑って横方向
に収縮をともないながら延伸されているのを確認した。

更に、この延伸フィルムをアニールロール（１８０℃）
により熱処理を行い、偏光フィルム（７０μｍ厚み）を
得た。

この偏光フィルムの光線透過率（ＴＯ）は４０チ、偏光
度（Ｖ）は８５％であった。

比較例１ 実施例１において未延伸フィルムの厚みを３Ｃ１Ｏμｍ
とし、低速ロールと高速ロールの間に設けられたロール
にゴム製のピンチロールを設はフィルムをこのロールに
密着させると共にすべ９を防止！ した以外は実施例と同様にして偏光フィルｌ、（約７０
μｍ厚み）を作成し、光学特性を測定したところ、Ｔ〇
二３９％、■−６４％と光線透過率はほぼ実施例１と同
様であったが偏光度が劣っていた。

実施例２ ナイロン−６樹脂ペレツト（ＩＶｏ、６　）　１０　Ｋ
９にアゾ系二色性染料″Ｍｉｋｅｔｏｎ　ｐｏｌｙｅｓ
ｔｅｒ　ｏｒａｎｇｅ３ＧＳＦ　”　（三井東圧化学（
掬製）１ｏ２を添加し、押出機で約１００μｍ厚みに成
膜した。これを供給側ピンチロール（表面速度５ｍ／分
）に通した後、平行に配置した表面粗度（Ｈｍａｘ　）
　；　１μｍ、外径；　５００ｍｍφの２本の滑り口〜
ル（表面温度；９５℃および１０５℃、表面速度；７ｍ
／分および１１ｍ／分）にタヌキ掛けし、高速ロール（
表面速度１５ｍ／分）により６倍に縦延伸し、偏光フィ
ルム（約６０７ｚｍ厚み）を得た。

この偏光フィルムの光学特性は’ＴＯ＝３５　％、８７
チであった。

比較例２ 実施例２において、未延伸フィルムの厚みを約１８０μ
ｍとし、中間に設けた２本のロールの上にそれぞれゴム
製のロールを設はフィルムを密着させた状態で延伸した
以外は実施例２と同様にして、偏光フィルム（約６０μ
ｍ厚み）を作成し、光学特性を評価したところＴｏ−３
６％、Ｖ＝５８％であシ、偏光度が実施例２より劣って
いた。

特許出願人 三井東圧化学株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １熱可塑性樹脂と光二色性物質からなる偏光フィルムを
   ロール延伸法により製造するに際し、低速ロールと高速
   ロールの間に少なくとも１本の強制駆動されたロールを
   設け、該ロール表面に接するフィルムを延伸温度以上に
   保ちながら滑らせることを特徴とする偏光フィルムの製
   造方法。 ２低速ロールと高速ロールの間に設けられたロールの表
   面粗度（Ｈｍａｘ）が０１〜５μｍである特許請求の範
   囲第１項記載の偏光フィルムの製造方法。 ６低速ロールと高速ロールの間に設けられたロールの表
   面速度が低速ロール表面速度以上、高速ロール表面速度
   未渦である特許請求の範囲第１項捷たは第２項記載の偏
   光フィルムの製造方法。 ４熱可塑性樹脂がポリエステル系樹脂又はポリアミド系
   樹脂であり、光二色性物質が有機色素である特許請求の
   範囲第１項記載の偏光フィルムの製造方法。