JP2019066747A - 偏光フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、当該加熱処理工程で加熱処理される偏光フィルムを製造する方法について説明する。
本発明で使用される偏光フィルムは、典型的には、PVA系樹脂を含有するPVA系樹脂水溶液を用いて製膜されたPVA系フィルムに、延伸、染色などの各種の処理を施して得られたフィルムである。
本発明において、PVA系フィルムを構成するPVA系樹脂としては、通常、未変性のPVA系樹脂、例えば、酢酸ビニルを重合して得られるポリ酢酸ビニルをケン化して製造される樹脂が用いられる。必要に応じて、酢酸ビニルと、少量(通常、10モル%以下、好ましくは5モル%以下)の酢酸ビニルと共重合可能な成分との共重合体をケン化して得られる樹脂を用いることもできる。酢酸ビニルと共重合可能な成分としては、例えば、不飽和カルボン酸(例えば、塩、エステル、アミド、ニトリル等を含む)、炭素数2〜30のオレフィン類(例えば、エチレン、プロピレン、n−ブテン、イソブテン等)、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等が挙げられる。また、ケン化後の水酸基を化学修飾して得られる変性PVA系樹脂を用いることもできる。これらから選ばれる1種を単独で、または2種以上を併せて用いることができる。
なお、上記ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量は、GPC−MALS法により測定される重量平均分子量である。
なお、本発明における平均ケン化度は、JIS K 6726に準じて測定されるものである。
脱泡処理の後、PVA系樹脂水溶液は、一定量ずつT型スリットダイに導入され、回転するキャストドラム上に吐出および流延されて、連続キャスト法により製膜される。
キャストドラム等のキャスト型の表面温度は、40〜99℃であることが好ましく、特に好ましくは60〜95℃である。キャスト型で製膜されたフィルムの乾燥は、フィルムの表面と裏面とを複数本の熱ロールの外周部に交互に接触させながら搬送させることにより行なわれる。熱ロールによる乾燥後、フィルムに熱処理を行ってもよい。熱処理については、60〜150℃で行われることが好ましく、特には80〜130℃が好ましい。フィルムをロールに巻き取る前に、フィルムの両端部をスリットで切り落としてもよい。
かくして得られた偏光膜製造用PVA系フィルムは、典型的にはロールに巻き取られる。かかるPVA系フィルムの厚みは、複屈折の点から5〜60μmであり、特に好ましくは、偏光膜の薄型化の点で5〜45μm、更に好ましくは5〜30μm、殊に好ましくは破断回避の点で10〜20μmである。かかるPVA系フィルムの厚みは、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液中の樹脂濃度、キャスト型への吐出量(吐出速度)、延伸倍率等により調整される。
上記PVA系フィルムは、通常、ロールから巻き出して水平方向に移送され、膨潤、染色、ホウ酸架橋、延伸、洗浄、乾燥等の各工程を経て、偏光フィルムが製造される。
偏光度=〔(H11−H1)/(H11+H1)〕1/2
単体透過率は、分光光度計を用いて偏光膜単体の光線透過率を測定して得られる値である。
なお、短時間緩和成分と長時間緩和成分の存在は、偏光フィルム中に短距離の構造と長距離の構造が共存していることを示しており、短距離はマトリックス、長距離は偏光子を結節点とする配向したネットワークと考えられる。
なお、偏光フィルムは、通常、偏光板を作製するまでの間、乾燥状態(典型的には湿度0%RH)で保持される。
本発明の偏光フィルムの片面または両面に、接着剤を介して、光学的に等方性な樹脂フィルムを保護フィルムとして貼合することにより、偏光板が作製される。保護フィルムとしては、例えば、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリーレンエステル、ポリ−4−メチルペンテン、ポリフェニレンオキサイド等のフィルムまたはシートが挙げられる。
なお、例中「部」とあるのは、重量基準を意味する。
また、偏光フィルムの平衡収縮率は前述の方法に従って測定した。
(測定方法)
得られた偏光フィルムの幅方向の中央部から、長さ4cm×幅4cmの試験片を切り出し、自動偏光フィルム測定装置(日本分光社製:VAP7070)を用いて、700nmにおける直交透過率を測定し、下記式より波長700nmにおける吸光度を算出した。
吸光度(700nm)=−log(700nmにおける直交透過率(%)/100)
厚さ60μmのPVA系フィルムを水温30℃の水槽に浸漬しつつ1.7倍に延伸した。次に、ヨウ素0.8g/L、ヨウ化カリウム30g/Lを含有する28℃の水溶液中に浸漬しつつ1.6倍に延伸し、ついでホウ酸40g/L、ヨウ化カリウム30g/Lの組成の水溶液(55℃)に浸漬するとともに、同時に2.2倍に一軸延伸しつつホウ酸処理を行なった。その後、ヨウ化カリウム水溶液で洗浄を行い、80℃で1分間乾燥して総延伸倍率6.0倍の偏光フィルムを得た。
得られた偏光フィルムの光学特性は、単体透過率が43.5%、偏光度が99.99%、波長700nmの吸光度が3.5であった。
また偏光フィルムのDMAクリープを行い、その結果から平衡収縮率を算出したところ、2.51%であった。
得られた偏光フィルムを用いて、74%RH調湿条件下、80℃加熱処理を1分間行なった。
処理後の偏光フィルムの光学特性、平衡収縮率を表1に示す。
得られた偏光フィルムを用いて、80℃の加熱処理を1分間行った。なお、湿度は0%RHである。
処理後の偏光フィルムの光学特性、平衡収縮率を表1に示す。
得られた偏光フィルムを用いて、80℃の加熱処理を120分間行った。なお、湿度は0%RHである。
処理後の偏光フィルムの光学特性、平衡収縮率を表1に示す。
これに対して、比較例1の偏光フィルムは、平衡収縮率が2%以上であることから、収縮性に劣ることがわかる。比較例2の偏光フィルムは高温加熱処理(調湿なし)することで、平衡収縮率は2%以下と小さくなり収縮性には優れている。しかし、直交時の波長700nmの吸光度が3.0未満となりクロスニコル時に赤くなったことから色調に劣った偏光フィルムとなっていることがわかる。
Claims (3)
- 平衡収縮率が2%以下の偏光フィルムを製造する方法であって、
10〜90%RHの調湿条件下で、偏光フィルムに加熱処理を行なう工程を含むことを特徴とする偏光フィルムの製造方法。 - 加熱処理の温度が40℃以上であることを特徴とする請求項1に記載の偏光フィルムの製造方法。
- 加熱処理の時間が30秒〜120分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方法。
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