JP3884527B2 - ポリビニルアルコール系位相差フィルム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリビニルアルコール系位相差フィルムに関し、更に詳しくは変色がなく、耐熱性に優れたポリビニルアルコール系位相差フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、自動車や機械類の計器類等に液晶表示装置が用いられており、該表示装置の視認性の向上を目的としてポリビニルアルコール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルフォン系樹脂、ポリアリレート系樹脂等の光学フィルムを用いた位相差フィルムが多用されている。
該位相差フィルムとして実用に供されているものとしては、入射光線の波長λに対して１／４λの位相差が生じる機能を有する、いわゆる１／４波長板がある。これは直線偏光と円偏光との相互交換素子として、レーザー光線のビームスプリッター等に使用されている。
また、ＳＴＮ型液晶ディスプレイ（ＳＴＮ−ＬＣＤ）において、ＳＴＮ−ＬＣＤの色ずれ防止のために位相差フイルムが用いられるようになっている。
そして、該位相差フィルムとしては、延伸処理等により複屈折性が付与されたポリビニルアルコールフィルム等の光学フィルムが用いられており、実用に関しては、該フィルムの両面に三酢酸セルロースフィルム等の保護層（保護フィルム）が積層されて、位相差板（保護層／位相差フィルム／保護層）として用いられることも多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近では、かかる各種液晶ディスプレイも多様化して、屋外や車内での利用も多く、太陽光や熱により位相差フィルムが変色して、ディスプレイの品位を低下させたり、あるいは熱（特に炎天下の車中）により位相差フィルムが変形したりする恐れもあり、変色がなく、耐熱性にも優れた位相差フィルムが要求されるようになってきた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は上記の如き現況に鑑み鋭意研究した結果、酢酸ナトリウムの含有量が０．０１〜０．５重量％のポリビニルアルコール系位相差フィルムが、変色がなく、耐熱性にも優れた位相差フィルムであることを見いだして本発明を完成するに至った。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の位相差フィルムの原料であるポリビニルアルコール系樹脂は、通常、酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して製造されるものであるが、本発明では、必ずしもこれに限定されるものではなく、少量の不飽和カルボン酸（塩、エステル、アミド、ニトリル等を含む）、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等、酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有していてもよく、また、ポリビニルアルコール樹脂を酸の存在下でアルデヒド類と反応させたポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂などのいわゆるポリビニルアセタール樹脂及びその他ポリビニルアルコール系樹脂誘導体も挙げられるが、これらに限定されるものではない。
かかるポリビニルアルコール樹脂の平均重合度は１０００〜６０００が好ましく、更には平均重合度１５００〜５０００が好ましく、殊に平均重合度１５００〜４０００が好ましい。
【０００６】
本発明の位相差フィルムは、上記の如きポリビニルアルコール系樹脂を水又は有機溶媒（メタノール、エタノール、プロパノール、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等）に溶解して、樹脂分が１〜４０重量％程度のポリビニルアルコール系樹脂溶液を得た後、かかる溶液を流延製膜する方法や押出し製膜する方法等により、製膜されてポリビニルアルコール系フィルム（原反フィルム）を得た後、かかる原反フィルムを１軸延伸して得られるわけであるが、本発明では、かかる方法により得られたポリビニルアルコール系位相差フィルム中の酢酸ナトリウムの含有量を０．０１〜０．５重量％、特に好ましくは０．０１〜０．１重量％とすることを最大の特長とするもので、かかる含有量が０．５重量％を越えると位相差フィルムに着色が見られて本発明の目的を達成することができない。
【０００７】
かかる酢酸ナトリウムの含有量の調製法としては、原料となるポリビニルアルコール系樹脂中の酢酸ナトリウムの含有量を調製する方法や該ポリビニルアルコール系樹脂をフィルムにした後に酢酸ナトリウムの含有量を調製する方法等が挙げられ、具体的にはポリ酢酸ビニルのケン化後にメタノールや水により十分に洗浄したり、或いはポリビニルアルコール系樹脂のフィルムを水に浸漬、膨潤させて酢酸ナトリウムを除くこと等によって、酢酸ナトリウムの含有量を調節することができる。
かくして、１．０１〜２．０倍程度に１軸延伸された本発明の位相差フィルムが得られるわけであるが、本発明のポリビニルアルコール系位相差フィルムの厚さは３０〜１００μｍが好ましく、更には４０〜８０μｍが好ましく、物性的にはレターデーション値が１０〜７００ｎｍが好ましい。
【０００８】
尚、レターデーション値とは、主延伸方向（ＭＤ方向）およびこれに垂直な方向（ＴＤ方向）における屈折率差（II_MD-II_TD）と位相差フイルムまたはシートの厚さ(ｄ)との積で定義され、直交関係にある直線偏光が同位相で入射した場合の透過光の位相差を意味するレターデーション値が、使用光線の波長（λ）のたとえば１／４の値となるように延伸処理を行った場合には、１／４波長板が得られ、１／２の値となるように延伸処理を行った場合には、１／２波長板が得られることとなる。使用光線が可視光線である場合、１／４波長板としてのレターデーション値は９５〜１７０ｎｍの範囲となる。従って、この範囲にある１／４波長板と直線偏光子とを組み合わせるとことによって、ある可視光線における正確な円偏光が得られることになる。
【０００９】
本発明のポリビニルアルコール系位相差フィルムは、その製造時（延伸前後或いは延伸時）に、必要に応じて、ホウ素化合物等で耐水化処理を行うことも可能である。
本発明のポリビニルアルコール系位相差フィルムは、位相差板にも有用で、通常はその片面または両面に保護層として、通常セルロース系フィルムが貼着されて位相差板となるが、かかるセルロース系フィルムとしては、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルローストリプロピオネート、セルローストリブチレート等を原料とし、これらの単独または複数が使用される。これらの中でもセルローストリアセテート（三酢酸セルロース）が好適に用いられる。該セルロース系フィルムの厚みは特に限定されないが５０〜１５０μｍが好ましく、更には７０〜１２０μｍが好ましい。
【００１０】
かかる位相差フィルムとセルロース系フィルムの積層に関しては、天然或いは合成ゴム、アクリル系樹脂、ブチラール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等を主成分とする接着剤ないし粘着剤等を用いて、風乾法、化学硬化法、熱硬化法、熱溶融法等により接着せしめることができる。
【００１１】
かくして、セルロース系フィルム／位相差フィルムまたはセルロース系フィルム／位相差フィルム／セルロース系フィルム等の積層構造を有する位相差板は、かかるセルロース系フィルム面あるいは位相差フィルム面にアクリル系等の粘着剤を用いてガラス板等の基材に貼着されて、実用に供される訳であるが、かかるセルロース系フィルムの更に外側に各種の機能層（アンチグレア層、ハードコート層、アンチリフレクション層、ハーフリフレクション層、反射層、蓄光層、エレクトロルミネッセンス層等）を積層して機能層付き位相差板とすることも有用である。
勿論、本発明のポリビニルアルコール系位相差フィルム単層を、ＣＲＴの反射防止等の用途に用いることも有用である。
【００１２】
本発明のポリビニルアルコール系位相差フィルムは、液晶セル等の複屈折率の温度依存性に追従できて、各種機能層の機能を充分に発揮し、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、自動車や機械類の計器類等の液晶表示装置、サングラス、防目メガネ、立体メガネ、表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤ等）用反射低減層、医療機器、建築材料、玩具等に用いられる。
【００１３】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明のポリビニルアルコール系位相差フィルムを更に詳しく説明する。
尚、実施例中「％」とあるのは特に断りのない限り重量基準である。
実施例１
水洗により酢酸ナトリウムの含有量が０．０４重量％に調製された平均重合度１７００，平均ケン化度９９．８モル％のポリビニルアルコール系樹脂の２０重量％の水溶液を調整した後、該水溶液を平滑な金属ベルト上に、流延・風乾して、膜厚５０μｍ（含水率１重量％）のポリビニルアルコール系フィルム（原反フィルム）を得た。
次いで、該原反フィルムを１．２倍に１軸延伸を行って、１６０℃で２分間加熱処理を行って、酢酸ナトリウムの含有量が０．０４重量％の本発明のポリビニルアルコール系位相差フィルムを得た。
得られたポリビニルアルコール系位相差フィルムを以下の要領で評価した。
【００１４】
（耐変色性）
得られた位相差フィルムの両面にセルローストリアセテートフィルム（８０μｍ厚み）を貼着して、１００℃の高温槽中に１０００時間放置して、その表面の変色度合いを目視観察して、以下のとおり評価した。
○ −−− 黄変は見られず、透明性良好
△ −−− 若干の黄変は見られるが、実用的に問題がない程度
× −−− 変色が著しく、実用的でない
（耐熱性）
得られた位相差フィルムの両面にセルローストリアセテートフィルム（８０μｍ厚み）を貼着して、１００℃の高温槽中に１０００時間放置して、放置前後のレターデーション値を測定して、該値の変化量を下記式により算出し、以下のとおり評価した。
Ｒ値変化量＝│放置前のＲ値−放置後のＲ値│／（放置前のＲ値）
（Ｒ値は、レターデーション値を意味する）
○ −−− Ｒ値変化量≦０．０５
△ −−− ０．０５＜Ｒ値変化量≦０．１０
× −−− ０．１０＜Ｒ値変化量
【００１５】
実施例２
実施例１において、酢酸ナトリウムの含有量が０．０６重量％に調製された平均重合度２４００，平均ケン化度９９．８モル％のポリビニルアルコール系樹脂を用いた以外は同様に行ってポリビニルアルコール系位相差フィルムを得て、同様に評価を行った。
【００１６】
実施例３
実施例１において、１軸延伸後、１８０℃で２分間加熱処理を行った以外は同様に行ってポリビニルアルコール系位相差フィルムを得て、同様に評価を行った。
【００１７】
実施例４
実施例１において、水洗を行わずに原反フィルム（酢酸ナトリウムの含有量が１．２重量％）を得た後、水洗を行った後、同様に１軸延伸を行って酢酸ナトリウムの含有量が０．０８重量％のポリビニルアルコール系位相差フィルムを得て、同様に評価を行った。
【００１８】
比較例１
実施例１において、ポリビニルアルコール系樹脂の水洗を行わずに、同様に１軸延伸を行って酢酸ナトリウムの含有量が１．２重量％のポリビニルアルコール系位相差フィルムを得て、同様に評価を行った。
実施例及び比較例の評価結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】

【００２０】
【発明の効果】
本発明のポリビニルアルコール系位相差フィルムは、酢酸ナトリウムの含有量が０．０１〜０．５重量％であるため、耐変色性及び耐熱性に優れ、位相差板としても有用で、また、各種機能層を積層してもその機能を充分に発揮し、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、自動車や機械類の計器類等の液晶表示装置、サングラス、防目メガネ、立体メガネ、表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤ等）用反射低減層等に用いられる。

Claims (1)

1. 酢酸ナトリウムの含有量が０．０１〜０．５重量％であることを特徴とするポリビニルアルコール系位相差フィルム。