JP2001116922A - 偏光板及び偏光フィルムの製造方法 - Google Patents

偏光板及び偏光フィルムの製造方法

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JP2001116922A
JP2001116922A JP29248499A JP29248499A JP2001116922A JP 2001116922 A JP2001116922 A JP 2001116922A JP 29248499 A JP29248499 A JP 29248499A JP 29248499 A JP29248499 A JP 29248499A JP 2001116922 A JP2001116922 A JP 2001116922A
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polarizing
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polarizing film
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JP29248499A
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Yoichiro Sugino
洋一郎 杉野
Kenji Nakahara
健治 中原
Seiichi Kusumoto
誠一 楠本
Takamori Shoda
位守 正田
Eiji Hamamoto
英二 濱本
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Nitto Denko Corp
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Nitto Denko Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光透過率や偏光度の安定した高耐久性の偏光
板の開発。 【解決手段】 二色性物質を0.6重量%以上含有する
親水性高分子の延伸フィルムからなる偏光フィルムの片
側又は両側に透明保護層を設けてなり、60℃、90%
RHの雰囲気に500時間放置した場合のその前後にお
ける光透過率及び偏光度の変化率が絶対値に基づいて3
%以下である偏光板、及び親水性高分子フィルムにその
永久伸び長を初期状態の2.8倍以下に抑制しつつ、水
系媒体による膨潤処理、二色性物質による染色処理及び
架橋処理を施した後、前記初期状態の5倍以上に延伸処
理する偏光フィルムの製造方法。 【効果】 二色性物質の含有率に優れて高偏光度の偏光
フィルムが安定に効率よく得られ、それに透明保護層を
設けて耐久性に優れる偏光板が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、二色性物質の含有率に優
れて光透過率や偏光度の安定した高耐久性の偏光板及び
それに用いる偏光フィルムの製造方法に関する。
【0002】
【発明の背景】従来、ポリビニルアルコールをガイドロ
ール等を介し浴内等に浸漬搬送しつつ水系媒体による膨
潤処理、ヨウ素による染色処理、架橋処理及び延伸処理
を順次施して偏光フィルムを製造する方法が知られてい
た。かかる湿式法は、長尺フィルムを連続的に処理して
偏光フィルムを連続製造できる利点などを有している。
【0003】しかしながら、得られた偏光フィルムに透
明保護層を設けて偏光板とし、それを実用に供した場合
に湿度や熱の影響で光透過率や偏光度が大きく変化して
耐久性に乏しい問題点があった。
【0004】
【発明の技術的課題】本発明は、光透過率や偏光度の安
定した高耐久性の偏光板の開発を課題とする。
【0005】
【課題の解決手段】本発明は、二色性物質を0.6重量
%以上含有する親水性高分子の延伸フィルムからなる偏
光フィルムの片側又は両側に透明保護層を設けてなり、
60℃、90%RHの雰囲気に500時間放置した場合
のその前後における光透過率及び偏光度の変化率が絶対
値に基づいて3%以下であることを特徴とする偏光板を
提供するものである。
【0006】また本発明は、親水性高分子フィルムにそ
の永久伸び長を初期状態の2.8倍以下に抑制しつつ、
水系媒体による膨潤処理、二色性物質による染色処理及
び架橋処理を施した後、前記初期状態の5倍以上に延伸
処理することを特徴とする偏光フィルムの製造方法を提
供するものである。
【0007】
【発明の効果】本発明方法によれば、二色性物質の含有
率に優れて高偏光度の偏光フィルムを安定に効率よく得
ることができ、それに透明保護層を設けて高温高湿条件
下にも光透過率や偏光度が変化しにくい耐久性に優れる
偏光板を得ることができる。これは、上記した本発明方
法により二色性物質の含有率に優れて高耐久性の偏光フ
ィルムが得られることによる。
【0008】すなわち、本発明者らは上記の課題を克服
するために鋭意研究を重ねる中で、従来の偏光フィルム
を用いた偏光板における光透過率や偏光度の大きい変化
問題は、偏光フィルムにおけるヨウ素の含有率が0.3
〜0.4重量%と少ない上にそのヨウ素が湿度や熱の影
響下に偏光フィルムより抜けやすいことなどが原因であ
ることを究明し、上記した本発明方法にてヨウ素等の二
色性物質の高い含有率の染色処理を可能としたものであ
る。
【0009】なお前記した高偏光度の達成は、かかる高
い含有率によるが、その偏光度や光透過率が高温高湿条
件下にても変化しにくくて耐久性に優れる点は、本発明
方法にて二色性物質が浸透性よく安定に保持された状態
に染色処理されることによるものと考えられるが、その
詳細は不明である。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明による偏光板は、二色性物
質を0.6重量%以上含有する親水性高分子の延伸フィ
ルムからなる偏光フィルムの片側又は両側に透明保護層
を設けてなり、60℃、90%RHの雰囲気に500時
間放置した場合のその前後における光透過率及び偏光度
の変化率が絶対値に基づいて3%以下であるものからな
る。
【0011】前記の偏光フィルムは、例えば親水性高分
子フィルムにその永久伸び長を初期状態の2.8倍以下
に抑制しつつ、水系媒体による膨潤処理、二色性物質に
よる染色処理及び架橋処理を施した後、前記初期状態の
5倍以上に延伸処理する湿式法による製造方法などによ
り得ることができる。前記の膨潤から架橋処理までの工
程における永久伸び長が初期状態の2.8倍を超えると
二色性物質の0.6重量%以上の含有処理及び高耐久性
を達成することができない。
【0012】二色性物質の高含有処理、高温高湿下にて
も光透過率や偏光度が変化しにくい高耐久性の達成の点
よりは、当該永久伸び長を初期状態の2.6倍以下、就
中2.4倍以下、特に2.2倍以下に抑制することが好
ましい。なお前記の永久伸び長は、永久伸びの発生で増
大した分(△L)を含む総長さ(△L+L=L)の
初期長さ(L)に対する割合(L/L)を意味
し、その永久伸びは、親水性高分子フィルムをガイドロ
ール等を介し搬送する際の張力で不可避的に発生したも
のであってもよいし、強制的に張力を負荷して延伸処理
したものであってもよく、その伸びの発生原因に限定は
ない。
【0013】本発明の方法においては、前記した永久伸
び長を制御しつつ膨潤から架橋処理までを行った後、初
期状態の5倍以上の延伸処理を施す点を除いて特に限定
はない。従って親水性高分子フィルムや二色性物質につ
いては従来に準じた適宜なものを用いることができ、ま
た水系媒体にて膨潤処理する方式や二色性物質にて染色
処理する方式、架橋処理する方式や延伸処理する方式等
についても従来に準じた適宜な湿式法による方式を適用
することができる。
【0014】ちなみに親水性高分子フィルムの例として
は、ポリビニルアルコール系フィルムや部分ホルマール
化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビ
ニル共重合体系部分ケン化フィルムなどがあげられ、二
色性物質としては例えばヨウ素及び/又は二色性染料な
どがあげられる。親水性高分子フィルムの厚さは、適宜
に決定しうるが一般には5〜80μm厚程度の偏光フィ
ルムを得ることを目的に10〜200μm、就中20〜
150μmの厚さとされる。
【0015】また膨潤処理や染色処理は、例えば長尺の
親水性高分子フィルムをガイドロール等を介して連続搬
送しつつ水浴内や二色性物質溶解の染色浴内に順次導入
する別浴方式や、二色性物質溶解の水系浴に導入する同
浴方式なども適用して行うことができる。
【0016】さらに架橋処理後の延伸処理も前記の染色
処理と同じ浴内で施すこともできるし、染色処理等とは
別個の工程で施すこともできる。連続搬送の長尺親水性
高分子フィルムに対する延伸処理は、例えばガイドロー
ルの周速度に差を持たせて親水性高分子フィルムに伸張
力を作用させる方式などにより行うことができる。耐久
性の向上等の点より本発明における好ましい延伸倍率
は、初期状態の5.0〜7.0倍、就中5.2〜6.5
倍である。
【0017】なお染色処理と延伸処理の間に施す架橋処
理についても、例えば染色処理の際やその処理後、ある
いは染色処理後の延伸処理前や延伸処理の際などにホウ
酸等の架橋剤を2〜8重量%の濃度で含有する前記処理
と同浴又は異なる浴を介して行う方式などの従来に準じ
た適宜な方式を適用して行うことができる。また延伸処
理後に必要に応じて施す乾燥処理の方式についても従来
に準じた適宜な方式を適用することができる。
【0018】本発明による偏光板は、偏光フィルムの片
側又は両側に透明保護層を設けたものであり、これによ
り60℃、90%RHの雰囲気に500時間放置した場
合のその前後における光透過率及び偏光度の変化率が絶
対値に基づいて3%以下の特性を付与して、高温高湿下
にても光透過率や偏光度が変化しにくい高耐久性の偏光
板とすることができる。好ましい当該変化率は2%以
下、就中1%以下であり、殊に偏光度では0.5%以
下、特に0.3%以下である。
【0019】高い偏光度の偏光板を得る点より好ましく
用いうる偏光フィルムは、二色性物質を0.7重量%以
上、就中0.80重量%以上、特に0.85重量%以上
含有するものである。また偏光フィルムの片側又は両側
に設ける透明保護層は、前記の如く耐水性や強度、取扱
性の向上などを目的とする。
【0020】透明保護層の形成には、適宜な透明物質を
用いうるが、就中、透明性や機械的強度、熱安定性や水
分遮蔽性等に優れるポリマーなどが好ましく用いられ
る。その例としては、トリアセチルセルロースの如きア
セテート系樹脂やポリエステル系樹脂、ポリエーテルス
ルホン系樹脂やポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系
樹脂やポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂やアク
リル系樹脂、あるいはアクリル系やウレタン系、アクリ
ルウレタン系やエポキシ系やシリコーン系等の熱硬化
型、ないし紫外線硬化型の樹脂などがあげられる。
【0021】透明保護層は、ポリマーの塗布方式やフィ
ルムとしたものの接着層を介した積層方式などの適宜な
方式で形成してよく、厚さも任意である。一般には50
0μm以下、就中1〜300μm、特に5〜200μmの
厚さとされる。なお偏光フィルムの両側に透明保護層を
設ける場合、その表裏で異なるポリマー等からなる透明
保護層とすることもできる。
【0022】また透明保護層は、ハードコート処理や反
射防止処理、スティッキングの防止や拡散ないしアンチ
グレア等を目的とした処理などを施したものであっても
よい。ハードコート処理は、偏光板表面の傷付き防止な
どを目的に施されるものであり、例えば上記したシリコ
ーン系等の紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り性等に優
れる硬化皮膜を透明保護層の表面に付加する方式など
の、従来に準じた方式にて形成することができる。
【0023】一方、スティッキング防止は隣接層との密
着防止を目的に、アンチグレア処理は偏光板の表面で外
光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止
などを目的に施されるものであり、例えばサンドブラス
ト方式やエンボス加工方式等による粗面化方式や透明微
粒子の配合方式などの適宜な方式にて透明保護層の表面
に微細凹凸構造を付与することにより形成することがで
きる。
【0024】なお前記の透明微粒子としては、例えば平
均粒径が0.5〜20μmのシリカやアルミナ、チタニ
アやジルコニア、酸化錫や酸化インジウム、酸化カドミ
ウムや酸化アンチモン等からなる、導電性のこともある
無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有
機系微粒子などが用いられる。透明微粒子の使用量は、
透明樹脂100重量部あたり2〜50重量部、就中5〜
25重量部が一般的である。
【0025】上記した透明微粒子配合のアンチグレア層
は、透明保護層そのものとして、あるいは透明保護層表
面への塗工層などとして設けることができる。なおアン
チグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角を拡大する
ための拡散層を兼ねるものであってもよい。
【0026】偏光板を形成する偏光フィルムや透明保護
層には、必要に応じて例えばサリチル酸エステル系化合
物やベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系
化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系
化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの適宜な方
式により紫外線吸収能をもたせることもできる。
【0027】
【実施例】実施例1 厚さ75μmの長尺ポリビニルアルコールフィルムをガ
イドロールを介して連続搬送しつつ、常温の水で2分間
膨潤させた後、ヨウ素とヨウ化カリウム配合の染色浴
(30℃)に2分間浸漬して染色処理し、ついでそれを
架橋処理してホウ酸を添加した酸性浴(50℃)中で一
軸延伸処理し、50℃で7分間乾燥させて偏光フィルム
を得、その両面にポリビニルアルコール系接着層を介し
厚さ80μmのトリアセチルセルロースフィルムを接着
して偏光板を得た。
【0028】なお前記において、膨潤、染色及び架橋処
理による延伸処理前の永久伸び長は初期状態の2.1倍
であり、また延伸処理は初期状態の5.5倍とした。ま
た偏光フィルムのヨウ素含有率は0.89重量%であっ
た。
【0029】比較例 膨潤、染色及び架橋処理による延伸処理前の永久伸び長
を初期状態の3.3倍としたほかは実施例1に準じて偏
光フィルムと偏光板を得た。なお偏光フィルムのヨウ素
含有率は0.36重量%であった。
【0030】評価試験 実施例、比較例で得た偏光板を60℃、90%RHの雰
囲気中に放置して光透過率と偏光度の変化を調べた。そ
の結果を次表に示した。 実 施 例 1 比 較 例 光透過率(%) 偏光度(%) 光透過率(%) 偏光度(%) 初 期 43.40 99.96 43.32 97.97 120時間後 43.63 99.95 44.69 96.30 240時間後 43.98 99.91 45.15 94.71 500時間後 43.15 99.79 46.64 90.02
【0031】表より、500時間経過後の光透過率と偏
光度の変化率は、実施例1でそれぞれ−0.745%と
0.175%、比較例でそれぞれ3.32%と−7.9
5%であることがわかり、実施例1では1%未満の変化
率、殊に偏光度では0.2%以下の変化率が達成されて
いることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楠本 誠一 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号日東電 工株式会社内 (72)発明者 正田 位守 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号日東電 工株式会社内 (72)発明者 濱本 英二 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号日東電 工株式会社内 Fターム(参考) 2H049 BA02 BA25 BA27 BB13 BB33 BB43 BB51 BC03 BC10 4J002 BE021 BE031 BE061 DD006 DD086 GP00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二色性物質を0.6重量%以上含有する
    親水性高分子の延伸フィルムからなる偏光フィルムの片
    側又は両側に透明保護層を設けてなり、60℃、90%
    RHの雰囲気に500時間放置した場合のその前後にお
    ける光透過率及び偏光度の変化率が絶対値に基づいて3
    %以下であることを特徴とする偏光板。
  2. 【請求項2】 親水性高分子フィルムにその永久伸び長
    を初期状態の2.8倍以下に抑制しつつ、水系媒体によ
    る膨潤処理、二色性物質による染色処理及び架橋処理を
    施した後、前記初期状態の5倍以上に延伸処理すること
    を特徴とする偏光フィルムの製造方法。
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