JP3632387B2 - 偏光フィルムの製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏光フィルムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、偏光フィルムの製造方法としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素を吸着配向させたフィルムを、ほう酸水溶液に浸漬する方法が知られている。しかし、かかる方法によって製造された偏光フィルムは、屋外で使用される液晶表示装置や低消費電力の液晶表示装置に求められる、より高いコントラストを満足することが困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者らは、より高いコントラストの偏光フィルムを製造し得る方法を開発するべく鋭意検討した結果、ヨウ素を吸着配向させたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、ほう酸濃度の高いほう酸水溶液に浸漬したのち、ほう酸濃度の低いほう酸水溶液に浸漬することによって、高コントラストの偏光フィルムが得られることを見出し、本発明に至った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、ヨウ素を吸着配向させたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、第一のほう酸水溶液に浸漬したのち、熱処理せずに第二のほう酸水溶液に浸漬する偏光フィルムの製造方法であって、第二ほう酸水溶液のほう酸濃度が第一ほう酸水溶液のほう酸濃度よりも低い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。
【０００５】
【発明の実施の形態】
ポリビニルアルコール系樹脂とは、ポリビニルアルコールホモポリマーや、ビニルアルコールを主な共重合単位とする他の単量体との共重合体である。その重合度は、通常１０００〜１００００、好ましくは１５００〜１００００の範囲である。また、ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常８５〜１００モル％、好ましくは９８〜１００モル％程度である。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、かかるポリビニルアルコール系樹脂を通常の方法で製膜したものであって、その厚みは通常５０〜１５０μｍ程度である。
【０００６】
かかるポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素を吸着配向させるには、例えば、未延伸のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水中で一軸に延伸したのち、ヨウ素およびヨウ化カリウムの水溶液に浸漬する方法、未延伸のポリビニルアルコール系樹脂フィルムをヨウ素およびヨウ化カリウムの水溶液に浸漬したのち、一軸に延伸する方法、未延伸のポリビニルアルコール系樹脂フィルムをヨウ素およびヨウ化カリウムの水溶液に浸漬しながら一軸に延伸する方法、未延伸のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾式で一軸に延伸したのち、ヨウ素およびヨウ化カリウムの水溶液に浸漬する方法などを挙げることができる。
【０００７】
ヨウ素およびヨウ化カリウムの水溶液の組成は通常、水１００重量部あたりヨウ素０．０１〜０．５重量部、ヨウ化カリウム０．５〜１０重量部であり、水溶液の温度は、通常２０〜５０℃の範囲である。
【０００８】
このようにしてヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、まず、第一ほう酸水溶液に浸漬される。第一ほう酸水溶液のほう酸濃度は通常、水１００重量部あたりほう酸２０重量部以下、好ましくは８〜１５重量部程度である。ほう酸水溶液はヨウ化カリウムを含有していてもよく、ヨウ化カリウムの濃度は通常、水１００重量部あたりヨウ化カリウム２〜２０重量部、好ましくは５〜１５重量部程度である。
【０００９】
浸漬は、例えば、ヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを緊張状態を保ったまま、第一ほう酸水溶液に浸漬すればよい。第一ほう酸水溶液への浸漬温度は、通常５０℃以上でフィルム切れを起こさない範囲であり、好ましくは５０〜９０℃程度である。浸漬時間は、通常１００〜１２００秒、好ましくは２００〜５００秒程度である。
【００１０】
その後、ヨウ素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、第二ほう酸水溶液に浸漬される。第二ほう酸水溶液のほう酸濃度は、第一ほう酸水溶液のほう酸濃度よりも低いことが必要であるが、かかる第二ほう酸水溶液のほう酸濃度は、第一ほう酸水溶液のほう酸濃度の通常０．２〜０．９倍、好ましくは０．３〜０．９倍程度であり、さらには、水１００重量部あたりほう酸１０重量部以下、特には５〜１０重量部の範囲であることが好ましい。このほう酸水溶液はヨウ化カリウムを含有していてもよく、ヨウ化カリウムの濃度は通常、水１００重量部あたりヨウ化カリウム２〜２０重量部、好ましくは５〜１５重量部程度である。
【００１１】
浸漬は、例えば、ヨウ素が吸着配向され、第一ほう酸水溶液に浸漬された後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、緊張状態を保ったまま、第二ほう酸水溶液に浸漬すればよい。第二ほう酸水溶液への浸漬温度は、通常５０℃以上でフィルム切れを起こさない範囲であり、好ましくは５０〜９０℃程度である。浸漬時間は通常１５０〜１８００秒、好ましくは２００〜１０００秒程度である。
【００１２】
その後、通常と同様に、水洗し、乾燥することによって、目的の偏光フィルムを得ることができる。
【００１３】
かくして得られる偏光フィルムは、通常の偏光フィルムと同様に、その一方の面または両面に保護層を貼合して、偏光板として使用することができる。保護層としては、例えば、セルロースアセテート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂の、それぞれ板、シートまたはフィルムなどが挙げられる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、従来よりもコントラストの高い偏光フィルムを製造することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
【００１６】
なお、偏光フィルムのコントラストを表す指数Ｃｒ は、以下の方法により求めた。
（１）平行位透過率（Ｔｐ）および直交位透過率（Ｔｃ）の測定
得られた偏光フィルム２枚をその吸収軸が互いに平行になるように重ね合せた場合の透過率を平行位透過率（Ｔｐ）、吸収軸が互いに直交するように重ね合せた場合の透過率を直交位透過率（Ｔｃ）とした。透過率Ｔは、分光光度計（島津ＵＶ−２２００）を用いて波長領域４００〜７００ｎｍで１０ｎｍ毎に測定した分光透過率〔τ（λ）、ここでλは波長を表す。〕から、計算式（１）
Figure 0003632387
〔式中、Ｐ（λ）は標準光（Ｃ光源）の分光分布、ｙ（λ）は２度視野等色関数をそれぞれ表す。〕
により算出した。
（２）コントラスト指数Ｃｒ の計算
平行位透過率（Ｔｐ）および直交位透過率（Ｔｃ）から、計算式（２）
Ｃｒ＝Ｔｐ／Ｔｃ （２）
により算出した。
【００１７】
実施例１
ポリビニルアルコールのフィルム（厚み７５μｍ、ケン化度９９．９％以上）を一軸に延伸し（延伸倍率５倍）、緊張状態を保ったまま、ヨウ素およびヨウ化カリウムの水溶液（水１００重量部、ヨウ素０．０５重量部、ヨウ化カリウム５重量部）に、２８℃で６０秒浸漬して、ヨウ素を吸着配向させたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを得た。その後、このフィルムを、第一ほう酸水溶液（水１００重量部、ほう酸１４重量部、ヨウ化カリウム６重量部）に７８℃で１２０秒浸漬し、次いで第二ほう酸水溶液（水１００重量部、ほう酸７．５重量部、ヨウ化カリウム６重量部）に７８℃で３００秒浸漬した。その後、１５℃の純水で５秒間水洗し、５０℃で５分間乾燥して、偏光フィルム（Ｃｒ＝１００００）を得た。
【００１８】
実施例２
実施例１と同様にしてヨウ素を吸着配向させたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを得、その後、このフィルムを第一ほう酸水溶液（水１００重量部、ほう酸１０重量部、ヨウ化カリウム６重量部）に８１℃で３００秒浸漬し、次いで第二ほう酸水溶液（水１００重量部、ほう酸７．５重量部、ヨウ化カリウム６重量部）に８１℃で９００秒浸漬した。その後、１５℃の純水で５秒間水洗し、５０℃で５分間乾燥して、偏光フィルム（Ｃｒ＝１３０００）を得た。
【００１９】
比較例１
実施例１と同様にしてヨウ素を吸着配向させたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを得、その後、このフィルムを、ほう酸水溶液（水１００重量部、ほう酸１４重量部、ヨウ化カリウム６重量部）に７８℃で１２０秒浸漬した。次いで、１５℃の純水で５秒間水洗し、５０℃で５分間乾燥して、偏光フィルム（Ｃｒ＝１２００）を得た。
【００２０】
比較例２
実施例１と同様にしてヨウ素を吸着配向させたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを得、その後、このフィルムを第一ほう酸水溶液（水１００重量部、ほう酸７．５重量部、ヨウ化カリウム６重量部）に７８℃で１２０秒浸漬し、次いで第二ほう酸水溶液（水１００重量部、ほう酸１４重量部、ヨウ化カリウム６重量部）に７８℃で３００秒浸漬した。その後、１５℃の純水で５秒間水洗し、５０℃で５分間乾燥して、偏光フィルム（Ｃｒ＝１３００）を得た。

Claims (8)

  1. ヨウ素を吸着配向させたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、第一のほう酸水溶液に浸漬したのち、熱処理せずに第二のほう酸水溶液に浸漬して偏光フィルムを製造する方法であって、第二ほう酸水溶液のほう酸濃度が第一ほう酸水溶液のほう酸濃度よりも低いことを特徴とする偏光フィルムの製造方法。
  2. 第二ほう酸水溶液のほう酸濃度が、第一ほう酸水溶液のほう酸濃度の０.２〜０.９倍である請求項１に記載の偏光フィルムの製造方法。
  3. 第一ほう酸水溶液のほう酸濃度が、水１００重量部あたりほう酸２０重量部以下である請求項１または請求項２に記載の偏光フィルムの製造方法。
  4. 第二ほう酸水溶液のほう酸濃度が、水１００重量部あたりほう酸１０重量部以下である請求項２に記載の偏光フィルムの製造方法。
  5. 第一ほう酸水溶液への浸漬温度が５０℃以上である請求項１に記載の偏光フィルムの製造方法。
  6. 第二ほう酸水溶液への浸漬温度が５０℃以上である請求項１に記載の偏光フィルムの製造方法。
  7. ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの重合度が１０００〜１００００である請求項１に記載の偏光フィルムの製造方法。
  8. ヨウ素を吸着配向させたポリビニルアルコール系樹脂フィルムが、乾式で一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素を吸着配向させて製造される請求項１に記載の偏光フィルムの製造方法。
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