JP2004170944A - 偏光フィルムの製造法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 幅が2m以上のポリビニルアルコールフィルムをホウ酸水溶液中で一軸延伸する工程を含む連続的な偏光フィルムの製造において、ポリビニルアルコールフィルムを下記式(1)および(2)が満足される条件で一軸延伸することを特徴とする偏光フィルムの製造法。
A≧5(m) ・・・(1)
A/B≧0.5(分) ・・・(2)
(上記式において、Aは延伸間距離(m)を表わし、Bは延伸後のフィルム速度(m/分)を表わす。)
【選択図】 なし
Description
偏光板は、一般にポリビニルアルコール系フィルム(以下、ポリビニルアルコールを「PVA」、ポリビニルアルコール系フィルムを「PVAフィルム」と略記することがある)を縦方向に一軸延伸し、ヨウ素や二色性染料を用いて染色するか、または染色して縦方向に一軸延伸した後、ホウ素化合物で固定処理を行うことにより(場合によっては、染色と固定処理が同時に行われることがある)得られる偏光フィルムに、三酢酸セルロース(TAC)フィルムや酢酸・酪酸セルロース(CAB)フィルムなどの保護膜を貼り合わせた構成となっている。
液晶モニターや液晶テレビなどの画面が大型化するのに伴って、従来よりも広幅の偏光フィルムが要求されるようになってきている。広幅の偏光フィルムを製造するには、これに見合った広幅のPVAフィルムを原料に用いる必要があるが、その場合に、製造装置や製造条件は従来と同じにして、PVAフィルムの幅を広くするだけでは、PVAフィルムの幅を広くしない場合よりも、かえって得られる偏光フィルムの偏光性能が低下するという問題があった。
偏光フィルムの偏光性能を向上させる試みとして、PVAフィルムを一軸延伸する際の延伸条件を制御するという方法が提案されている。その方法として、例えば、PVA、二色性物質および溶媒の混合物からキャスト法又は押出法により製膜されたPVAフィルムを、未延伸フィルムの幅(c0)と延伸ギャップ(l)の比(c0/l)が3以下の条件で乾熱法により延伸する方法(特許文献1および特許文献2)、PVAフィルムをホウ酸水溶液中で延伸間距離(a1)とフィルム幅(c1)の比(a1/c1)が3以上の条件で延伸する方法(特許文献3)、PVAフィルムをホウ酸水溶液中で延伸後のフィルム幅が延伸前のフィルム幅の60%以下になるようにして延伸する方法(特許文献4)などの方法が知られている。
しかしながら、これらの方法によっても、広幅のPVAフィルムを用いたのでは、良好な偏光性能を有する偏光フィルムを製造することはできず、液晶ディスプレイの大型化には十分対応することができないのが現状である。
すなわち、本発明は、幅が2m以上のポリビニルアルコールフィルムをホウ酸水溶液中で一軸延伸する工程を含む連続的な偏光フィルムの製造において、ポリビニルアルコールフィルムを下記式(1)式および(2)が満足される条件で一軸延伸することを特徴とする偏光フィルムの製造法を提供する。
A≧5(m) ・・・(1)
A/B≧0.5(分) ・・・(2)
(上記式において、Aは延伸間距離(m)を表わし、Bは延伸後のフィルム速度(m/分)を表わす。)
また、本発明の方法による偏光フィルムの製造において、延伸間距離(A)と延伸後のフィルム幅(C)の比(A/C)を5以上にすることにより、得られる偏光フィルムの偏光性能が一層向上する。
なお、本発明において、延伸後のフィルム速度(B)とは、PVAフィルムの延伸に用いられる高速で回転する駆動ロールをフィルムが通過するときの速度(m/分)である。
なお、本発明において、延伸後のフィルム幅(C)とは、PVAフィルムの延伸に用いられる高速で回転する駆動ロールをフィルムが通過するときの幅(m)である。
前記したビニルエステルとしては、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニルなどが挙げられる。
PVAのけん化度とは、けん化によりビニルアルコール単位に変換されうる単位の中で、実際にビニルアルコール単位にけん化されている単位の割合を示したものである。なお、PVAのけん化度は、JIS記載の方法により測定することができる。
PVAの重合度は、JIS K 6726に準じて測定することができる。すなわち、PVAを再けん化し、精製した後、30℃の水中で測定した極限粘度から求めることができる。
多価アルコールの添加量としては、PVA100重量部に対して1〜30重量部が好ましく、3〜25重量部がさらに好ましく、5〜20重量部が最も好ましい。多価アルコールの添加量が1重量部よりも少ないと、PVAフィルムの染色性や延伸性が低下する場合があり、30重量部よりも多いと、PVAフィルムが柔軟になり過ぎて、取り扱い性が低下する場合がある。
界面活性剤の添加量としては、PVA100重量部に対して0.01〜1重量部が好ましく、0.02〜0.5重量部がさらに好ましく、0.05〜0.3重量部が最も好ましい。界面活性剤の添加量が0.01重量部よりも少ないと、界面活性剤を添加したことによる製膜性および剥離性の向上効果が現れにくく、1重量部よりも多いと、界面活性剤がPVAフィルムの表面に溶出してブロッキングの原因になり、取り扱い性が低下する場合がある。
固定処理された偏光フィルムは、乾燥処理に付される。乾燥処理は、30〜150℃で行われるのが好ましく、50〜150℃で行われるのがより好ましい。
なお、以下の実施例および比較例において、偏光フィルムの光学性能は以下の方法により測定した。
偏光フィルムの光学性能:
約4cm×4cmの偏光フィルムのサンプルを島津製作所製の分光光度計UV−2200(積分球付属)を用い、JIS Z 8701に準拠して、C光源、2度視野の可視光領域の視感度補正したY値を測定し、偏光フィルムの延伸軸方向に対して45度と、−45度方向の平均値から透過率(T)を求めた。これと同様の方法でパラレルニコルとクロスニコルのY値を測定し、偏光度(V)を求めた。さらに、下式にしたがって、2色性比(Rd)を求めた。
Rd=log(T−T×V)/log(T+T×V)
得られた偏光フィルムは透過率が43.5%であり、偏光度が99.99%であり、2色性比が72であり、偏光性能は非常に良好であった。
得られた偏光フィルムは透過率が43.5%であり、偏光度が99.98%であり、2色性比が67であり、偏光性能は良好であった。
得られた偏光フィルムは透過率が43.5%であり、偏光度が99.97%であり、2色性比が64であり、偏光性能は良好であった。
得られた偏光フィルムは透過率が43.5%であり、偏光度が99.9%であり、2色性比が55であり、偏光性能は良好であった。
比較例1
得られた偏光フィルムは透過率が43.5%であり、偏光度が99.8%であり、2色性比が50であり、偏光性能はテレビ用途などの液晶ディスプレイ用としては不十分なレベルであった。
比較例2
得られた偏光フィルムは透過率が43.5%であり、偏光度が99.7%であり、2色性比が47.2であり、偏光性能はテレビ用途などの液晶ディスプレイ用としては不十分なレベルであった。
Claims (7)
- 幅が2m以上のポリビニルアルコールフィルムをホウ酸水溶液中で一軸延伸する工程を含む連続的な偏光フィルムの製造において、ポリビニルアルコールフィルムを下記式(1)および(2)が満足される条件で一軸延伸することを特徴とする偏光フィルムの製造法。
A≧5(m) ・・・(1)
A/B≧0.5(分) ・・・(2)
(上記式において、Aは延伸間距離(m)を表わし、Bは延伸後のフィルム速度(m/分)を表わす。) - 延伸間距離(A)と延伸後のフィルム幅(C)の比(A/C)が5以上であることを特徴とする請求項1記載の偏光フィルムの製造法。
- 延伸間距離(A)と延伸後のフィルム速度(B)の比(A/B)が1.0(分)以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の偏光フィルムの製造法。
- ホウ酸水溶液の温度が30〜90℃であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の偏光フィルムの製造法。
- ポリビニルアルコールフィルムの延伸倍率が4倍以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の偏光フィルムの製造法。
- ポリビニルアルコールフィルムの延伸倍率が5倍以上であることを特徴とする請求項1〜5記載のいずれか1項に記載の偏光フィルムの製造法。
- ポリビニルアルコールフィルムを膨潤する工程、染色する工程、ホウ酸水溶液中で一軸延伸する工程、固定処理する工程、および乾燥処理する工程を経て、偏光フィルムを製造することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の偏光フィルムの製造法。
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