JP4302393B2 - Polarized film - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エチレン−ビニルアルコール系共重合体フィルムの脱水反応によりポリエン構造を導入した、光学特性が良好で色相に優れる偏光フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】
光の透過および遮蔽機能を有する偏光板は、光のスイッチング機能を有する液晶とともに、液晶ディスプレイ(LCD)の基本的な構成要素である。このLCDの適用分野も、初期の頃の電卓およびウオッチ等の小型機器から、ラップトップパソコン、ワープロ、液晶カラープロジェクター、車載用ナビゲーションシステム、液晶テレビおよび屋内外で用いられる計測機器等の広範囲に広がり、使用される環境についても、温度条件が低温度から高温度へと幅広く、湿度の条件が低湿度から高湿度へと幅広く、従来品以上に偏光性能が高く、かつ耐湿熱性等の耐久性に優れた偏光板が求められるようになってきている。
【0003】
従来の偏光フィルムは、ビニルアルコール系共重合体フィルムを一軸延伸させ、ヨウ素や二色性染料を用いて染色するか、または染色して一軸延伸させた後、ホウ素化合物で固定処理を行うことにより(染色と固定処理が同時の場合もある)製造されている。しかしながら、ヨウ素などで染色した偏光フィルム(ヨウ素系偏光フィルム)には、偏光性能は高いが耐久性が低いという問題があり、二色性染料で染色した偏光フィルム(染料系偏光フィルム)には、耐久性は高いが偏光性能が低いという問題があった。LCDのコントラストを向上させるという要求に応えるため、ヨウ素系偏光フィルムが使用されることが多く、一般に偏光板はこのようなヨウ素系偏光フィルムの両面に三酢酸セルロース(TAC)などの支持板を貼り合わせた構成をしている。
【0004】
上記したのとは別のタイプの偏光フィルムとして、ポリビニルアルコール系フィルムに脱水反応を誘起させてポリエンを形成させ、これを一軸延伸することにより得られた偏光フィルム(ポリエン系偏光フィルム)が提案されている(例えば、米国特許第2173304号明細書;特許文献1)。ポリエン系偏光フィルムはヨウ素錯体のような不安定な物質が用いられることがないので、耐湿熱性に優れており、またポリビニルアルコール構造の一部が脱水されてポリエンに変わっているので、それだけ耐水性の向上効果も期待できる。しかしながら、従来のポリエン系偏光フィルムには、ヨウ素系偏光フィルムと比較して偏光性能が低いという問題があった。
【0005】
ポリエン系偏光フィルムの偏光性能を向上させる試みとして、ポリビニルアルコール系フィルムの材料として、重合度が2000以上のポリビニルアルコールを用いる方法(特開平10−319236号公報;特許文献2)、1,2−グリコール結合量の少ないポリビニルアルコールを用いる方法(特開2002−174726号公報;特許文献3)などが知られている。これらの方法はポリエンの配向を向上させることでポリエン系偏光フィルムの偏光性能を上げようとするものであるが、本発明者らが詳細に検討を行った結果、ポリエンの配向を上げるだけで、ヨウ素系偏光フィルムと同等の偏光性能を有するポリエン系偏光フィルムを得るという目的を達成するには限界があることが分かってきた。
【0006】
また、LCDでカラー表示するためには、偏光板は可視光線の全波長領域で光の透過および遮蔽機能を発揮することが必要である。偏光板に、例えば、青色に相当する波長での偏光性能が不足していると、青色の光が漏れることにより白色表示をすることができないで、青みがかった表示となる。このような理由から、カラーLCD用の偏光板は、全波長領域において吸収性能が発揮されるように、一般に色相をグレー色に調整することが一般に行われている。
ヨウ素系偏光フィルムの場合は、ヨウ化カリウムなどの添加剤の濃度の調整することで、可視光線領域に存在する2種類の錯体に基づく吸収強度をバランスさせて、グレー色に調整している。また、染料系偏光フィルムの場合は、用いられる数種類の染料の濃度を調整することで、可視光線領域に存在する数個の錯体に基づく吸収強度をバランスさせて、グレー色に調整している。しかしながら、ポリエン系偏光フィルムは脱水反応を誘起させることでポリエンが形成されるために、脱水反応の条件に応じてポリエンの連鎖長がある程度決まってしまい、特定波長の光の吸収のみが大きくなりやすいという問題があった。つまり、ポリエン系偏光フィルムには、青みを帯びていたり、赤みを帯びていたりしやすいという問題があった。ポリエン系偏光フィルムは実質上一つの吸収しか存在しないために、グレー色の発現が困難であり、ポリエン系偏光フィルムについても、ヨウ素系偏光フィルムや染料系偏光フィルムのように、複数の可視光線の吸収強度のバランスをとることで、グレー色に調整するという手法が求められていた。
【0007】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献1】
米国特許第2173304号明細書
【特許文献2】
特開平10−319236号公報
【特許文献3】
特開2002−174726号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来品と比べて偏光性能が高く、かつ色相が良好なポリエン構造を有する偏光フィルムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、エチレン含有量が4モル%以下のエチレン−ビニルアルコール系共重合体(A)およびエチレン含有量が4モル%を超え10モル%以下のエチレン−ビニルアルコール系共重合体(B)からなるポリビニルアルコール系フィルムにポリエン構造を導入してなる偏光フィルムを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、エチレン含有率が4モル%以下と4〜10モル%の2種類のエチレン−ビニルアルコール系共重合体からなるポリビニルアルコール系フィルムを脱水して、実質上2種類の連鎖長を有するポリエンを生成させることで、広い波長領域での光の吸収を効率的に増加させ、それらの生成量のバランスを制御することで、高い偏光性能を有し、かつ色相に優れるポリエン系偏光フィルムを提供しようとするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明において用いられるポリビニルアルコール系フィルムは、エチレン含有量が4モル%以下のエチレン−ビニルアルコール系共重合体(A)およびエチレン含有量が4モル%を超え10モル%以下のエチレン−ビニルアルコール系共重合体(B)からなることを特徴とする。ビニルアルコール系重合体にエチレンを導入することにより、ポリビニルアルコール系フィルムの延伸配向性が向上して、ポリエン系偏光フィルムの偏光性能が良好になる。さらに、エチレンによる変性量を調節することでポリエンの連鎖長を制御することができ、従来よりも広い波長領域での吸光度を増加させて、偏光性能が高く、色相が良好なポリエン系偏光フィルムを得ることができるようになる。
【0011】
本発明のポリエン系偏光フィルムは、エチレン−ビニルアルコール系共重合体のエチレン含有率により性能(特に偏光性能と色相)が大きく影響される。エチレン含有率が高いほどエチレンによりポリエン連鎖が切断される確率が高くなるため、ポリエンの連鎖長は短くなる傾向がある。ポリエン連鎖の長さに応じて吸収する光の波長が決まるため、LCD用偏光フィルムは可視光領域の全波長の光に対して吸収を有するように様々なポリエン連鎖長を有することが好ましく、この観点から、(A)と(B)の2種類のエチレン−ビニルアルコール系共重合体を用いることが本発明において重要である。
【0012】
本発明の偏光フィルムにおいて、エチレン含有率が4モル%以下のエチレン−ビニルアルコール系共重合体(A)を用いることは、比較的連鎖長の長いポリエンを生成するために必要であり、エチレン含有率が3モル%以下が好ましく、2モル%以下がさらに好ましく、1モル%以下がさらに好ましい。エチレン含有率が4モル%を超えると、得られる偏光フィルムにおいて、ポリエン連鎖長が短くなるため、可視光線の長波長領域での吸収が不足して偏光性能が低下するため好ましくない。
【0013】
本発明において、エチレン含有率が4モル%を超え10モル%以下のエチレン−ビニルアルコール系共重合体(B)を用いることは、比較的連鎖長の短いポリエンを生成するために必要であり、エチレン含有率が5モル%以上が好ましく、6モル%以上がさらに好ましい。エチレン含有率が4モル%より低いと、得られる偏光フィルムにおいて、可視光線の短波長領域での吸収が不足して偏光性能が低下するため好ましくない。エチレン含有率が10モル%より大きいと、得られる偏光フィルムにおいて、ポリエン連鎖長が短すぎて可視光領域の光を吸収が小さくなるため好ましくない。
【0014】
本発明において、エチレン−ビニルアルコール系共重合体(A)のエチレン含有量とエチレン−ビニルアルコール系共重合体(B)のエチレン含有量の差は4モル%以上であることが好ましく、5モル%以上であることがさらに好ましい。エチレン含有量の差が4モル%より小さいと、得られる偏光フィルムにおいて、生成したポリエンによる吸収波長の位置が接近しており、色相の調整が困難であることから好ましくない。
【0015】
本発明において、エチレン−ビニルアルコール系共重合体(A)100重量部に対して、エチレン−ビニルアルコール系共重合体(B)が10〜50重量部の割合で用いられることが好ましい。エチレン−ビニルアルコール系共重合体(B)の量が10重量部より小さいと、得られる偏光フィルムにおいて、短波長領域での吸収が不足して偏光性能が低下するため好ましくない。また、色相の調整が困難であることから好ましくない。エチレン−ビニルアルコール系共重合体(B)が50重量部より大きいと、得られる偏光フィルムにおいて、短波長領域での吸収が大きくなり過ぎて透過率が低下し、相対的な偏光性能が低下するため好ましくない。また、色相の調整が困難であることから好ましくない。
【0016】
本発明の偏光フィルムは、Lab表色系で、色相aが2.5以下であることが好ましく、2.0以下がさらに好ましく、1.5以下が特に好ましい。また、色相bが0.5以下であることが好ましく、0.4以下がさらに好ましく、0.3以下が特に好ましい。これらの色相は、上記のように、(A)と(B)の2種類のエチレン−ビニルアルコール系共重合体のエチレン含有量、これらのエチレン−ビニルアルコール系共重合体の使用割合、熱処理温度等を制御することにより調整される。
【0017】
本発明の偏光フィルムの性能は、エチレン−ビニルアルコール系共重合体の重合度によっても影響される。エチレン−ビニルアルコール系共重合体の重合度が300より小さいと、得られる偏光フィルムにおいて、光学特性、耐水性、耐湿熱性、耐久性等の性能が低下するため、重合度が300以上であることが好ましく、より好ましくは500以上であり、特に好ましくは1000以上である。製膜や延伸等の加工特性の点から、エチレン−ビニルアルコール系共重合体の重合度は30000以下であることが好ましい。エチレン−ビニルアルコール系共重合体の重合度(P)は、該共重合体が水溶性の場合には、JIS−K6726に準じて測定される。
【0018】
本発明において用いられるエチレン−ビニルアルコール系共重合体は、エチレンと酢酸ビニル等のビニルエステル系モノマーとの共重合により得られるエチレン−ビニルエステル系共重合体をケン化し、ビニルエステル単位をビニルアルコール単位に変換することにより製造することができる。エチレン−ビニルアルコール系重合体におけるビニルアルコール単位のケン化度も、本発明の偏光フィルムの性能に影響を与える。ここでケン化度は、ケン化によりビニルアルコール単位に変換され得る単位の中で、実際にビニルアルコール単位にケン化された単位の割合を表したものであり、未ケン化のビニルエステル単位は残基となる。ケン化度としては85モル%以上であることが好ましく、より好ましくは90モル%以上であり、特に好ましくは98モル%以上である。ケン化度が高過ぎると、ポリビニルアルコール系フィルムの脱水時に架橋反応が起こりやすくなるため、ケン化度は99.95モル%以下であることが好ましく、99.9モル%以下であることがより好ましく、99モル%以下であることが特に好ましい。
【0019】
エチレンとビニルエステルを共重合させる際に、これら以外のモノマーを本発明の主旨を損なわない程度で共重合させても良い。このようなコモノマーとして例えば、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等のオレフィン類;アクリル酸およびその塩;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸i−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸i−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクタデシル等のアクリル酸エステル類;メタクリル酸およびその塩;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸i−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸オクタデシル等のメタクリル酸エステル類;アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミドプロパンスルホン酸およびその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミンおよびその塩またはその4級塩、N−メチロールアクリルアミドおよびその誘導体等のアクリルアミド誘導体;メタクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−エチルメタクリルアミド、メタクリルアミドプロパンスルホン酸およびその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミンおよびその塩またはその4級塩、N−メチロールメタクリルアミドおよびその誘導体等のメタクリルアミド誘導体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、i−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、i−ブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル等のビニルエーテル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニル類;酢酸アリル、塩化アリル等のアリル化合物;マレイン酸およびその塩またはそのエステル;ビニルトリメトキシシラン等のビニルシリル化合物;酢酸イソプロペニル等を挙げることができる。
【0020】
本発明の偏光フィルムの製造には、エチレン−ビニルアルコール系共重合体を製膜することにより得られたポリビニルアルコール系フィルムが原料フィルムとして用いられる。エチレン−ビニルアルコール系共重合体からポリビニルアルコール系フィルムを製膜する方法としては、例えば、樹脂製のフィルム、乾燥用ドラムもしくは乾燥用ベルトの上に、エチレン−ビニルアルコール系共重合体を含有する溶液を流延するキャスト法またはダイキャスト法が挙げられる。エチレン−ビニルアルコール系共重合体の溶剤としては、水、有機溶剤または水と有機溶剤の混合液が挙げられる。樹脂フィルム、乾燥ドラムまたは乾燥ベルトの上に形成されたポリビニルアルコール系フィルムは乾燥され、さらに必要に応じて熱処理が施されてもよい。
【0021】
製膜に用いられるエチレン−ビニルアルコール系共重合体を含有する溶液には、必要に応じて、可塑剤、界面活性剤、二色性染料、無機塩類等を加えることができる。偏光フィルムの製造に用いられるポリビニルアルコール系フィルムの厚みは、好ましくは5〜150μmであり、より好ましくは30〜100μmである。
【0022】
このようにして得られたポリビニルアルコール系フィルムからは、例えば、膨潤処理、ポリエン構造を導入する処理、一軸延伸(ポリエン構造を導入する処理と同時に行われることが多い)、固定処理、および乾燥処理を施すことにより偏光フィルムを製造することができる。得られた偏光フィルムには、さらに必要に応じて熱処理を施してもよい。
【0023】
ポリビニルアルコール系フィルムにポリエン構造を導入する方法としては公知の方法が用いられ、特に制限はないが、脱酢酸や脱水による方法が一般的に採用されている。その方法として、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムに塩酸ガスを含浸させた後、あるいは硫酸のようなプロトン酸のメタノール溶液、または塩化第二錫、臭化第二錫などのハロゲン化第二錫の水溶液に浸漬させた後、該フィルムを加熱するという方法が挙げられる。この方法において用いられる脱水促進剤(塩酸ガス、プロトン酸、ハロゲン化第二錫など)は、ポリビニルアルコール系フィルムの製造に用いられる製膜原液に予め添加しておいても構わないが、フィルムを乾燥するときの温度が高すぎると熱により酸化される恐れがあるので、上記した方法によりポリビニルアルコール系フィルムに含浸させるのが好ましい。ポリビニルアルコール系フィルムに含浸させる脱水促進剤の量は、用いられる脱水促進剤の種類、ならびに目的とする偏光フィルムの色相および透過率によって加減されるが、通常はエチレン−ビニルアルコール系共重合体に対して0.5〜10重量%の範囲内で用いられる。脱水促進剤の量が0.5重量%より少ないと、生成するポリエンの量が少なくなるため、得られる偏光フィルムにおいて偏光性能が発現し難くなる恐れがあり、10重量%より多いと、ポリエン構造を導入したフィルムを延伸する際に脱水促進剤が相分離する恐れがある。少ない量の脱水促進剤でポリエンを生成させるためには、通常より高い温度においてポリビニルアルコール系フィルムを熱処理する必要があるため、分子間架橋を制御するのが困難となりやすい。これとは反対に、脱水促進剤が多すぎると、比較的低い温度においてポリビニルアルコール系フィルムを熱処理する場合でも、分子間架橋を制御するのが困難となりやすい。
【0024】
上記の処理により、ポリビニルアルコール系フィルムから脱酢酸および脱水される量は、フィルムの厚さにもよるが、厚さが約50μmの場合、1〜5重量%が望ましい。ポリビニルアルコール系フィルムから脱酢酸および脱水される量が少な過ぎると、可視光線の吸収量が低くて、着色程度が小さくなり、十分な偏光を期待することはできない。また、脱酢酸および脱水される量が多くなり過ぎると、可視光線の吸収量が過度となり、適度に透明な偏光フィルムが得られにくくなったり、あるいは反応中に分子間架橋が進行して、ポリエン連鎖長が短くなったり、フィルムの脆化が起こったりする。脱水は温度が高い方が起こりやすく、好適な温度範囲は90〜150℃であり、より好ましい温度範囲は100〜130℃である。
【0025】
このようにして得られた偏光フィルムには脱水促進剤が残存する場合がある。脱水促進剤が残存すると、フィルムの偏光性能が加熱時に変化する恐れがあるため、フィルムを水、含水メタノール、食塩水または弱アルカリ性水溶液に浸漬し、脱水促進剤を抽出することによって除去してもよい。 その際の抽出液の温度は0〜50℃が適当である。
【0026】
ポリビニルアルコール系フィルムは、乾熱延伸法、湿式延伸法などの方法により、あるいはホウ素化合物含有水溶液中もしくは温水中で延伸し、またはフィルムを吸水させた状態で空気中で延伸するなどして一軸延伸することができる。延伸温度は100℃以上であることが好ましく、120℃以上がより好ましく、140℃以上が特に好ましい。延伸温度は250℃以下であることが好ましく、230℃以下がより好ましく、220℃以下が特に好ましい。延伸時の温度は、延伸中のフィルムの延伸状態に応じて変化させてもよい。また、ポリビニルアルコール系フィルムを乾熱延伸法により一軸延伸する場合には、エチレン−ビニルアルコール系共重合体が酸化してフィルムが着色する恐れがあるため、延伸中に窒素雰囲気または真空中などの低酸素雰囲気に保つことが好ましい。ポリビニルアルコール系フィルムは、乾熱延伸中に、偏光性能を有するポリエン構造が形成された着色フィルムに変化する。
ポリビニルアルコール系フィルムを湿式延伸法により一軸延伸する際の温度は20℃以上であることが好ましく、40℃以上がより好ましく、50℃以上が特に好ましい。延伸温度は90℃以下であることが好ましく、80℃がより好ましい。ポリビニルアルコール系フィルムを湿式延伸法により一軸延伸するのみでは、ポリエン構造が形成されないため、別途、加熱処理が必要である。延伸温度が低い場合には、高い倍率に延伸することが困難であり、偏光性能が向上しにくい。一方、延伸温度が高い場合には、延伸中にフィルムの切断が生じやすい。
ポリビニルアルコール系フィルムの延伸は二段階以上に分けて行うことができ、その場合には、乾熱延伸−乾熱延伸、湿式延伸−湿式延伸などの同じ種類の延伸法を組合せても、あるいは乾式延伸−湿式延伸、湿式延伸−乾式延伸などの異なった種類の延伸法を組合せてもよい。
【0027】
一軸延伸の延伸倍率は偏光性能の点から2倍以上が好ましく、さらに好ましくは4倍以上である。延伸倍率について厳密な意味での上限は存在しないが、均一な延伸が得られる点から、8倍以下であることが好適である。
【0028】
固定処理に用いられる処理浴には、通常、1〜6重量%のホウ酸およびホウ素化合物が添加される。固定処理の際の処理浴の温度は、20〜70℃が好ましい。
固定処理により得られた偏光フィルムの乾燥処理は、30〜80℃の温度範囲で行うのが好ましい。また、乾燥処理後に任意に行うことができる熱処理は、50〜150℃の温度範囲で行うのが好ましい。
【0029】
本発明の偏光フィルムは、十分な機械的強度を付与するために、その両面または片面に光学的に透明でかつ機械的強度を有する保護膜を貼り合わせて、偏光板としてもよい。保護膜としては、通常セルロースアセテート系フィルム、アクリル系フィルム、ポリエステル系フィルム等が使用される。
【0030】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は実施例により何ら制限されるものではない。なお、実施例中の「%」および「部」は、特に断りのない限りそれぞれ「重量%」および「重量部」を表す。偏光フィルムの透過度、偏光度および二色性比の測定は、日本電子機械工業会規格(EIAJ)LD−201−1983に準拠し、分光光度計を用いてC光源、2度視野にて計算した。また、分光光度計を用いてLabを測定した。偏光フィルムは通常保護フィルムを貼り合わせた状態で使用されるが、以下の実施例および比較例では、偏光フィルムに保護フィルムを貼り合わせていない状態で物性を測定した。
【0031】
実施例1
重合度2400、ケン化度98.5モル%、エチレン含有量1モル%のエチレン−ビニルアルコール系共重合体100重量部、および重合度2400、ケン化度98.5モル%、エチレン含有量6モル%のエチレン−ビニルアルコール系共重合体30重量部を蒸留水800重量部に95℃の温度条件下で加熱溶解して、均一な水溶液とした。その水溶液を金属製のドラム上に流延し、80℃で乾燥した後、120℃で10分間熱処理を行うことによりポリビニルアルコールフィルムを得た。得られたポリビニルアルコールフィルムの膨潤度は190%、熱水切断温度は69℃、フィルムの厚みは50μmであった。このフィルムを80℃で4倍に一軸延伸し、塩酸ガスを吸収させ、110℃で熱処理を施して脱水反応を行い、ポリエンを生成させた。次いで、フィルムを80℃の8%ホウ酸水溶液中で1.5倍に延伸し、水洗後、50℃で乾燥して偏光フィルムを得た。偏光フィルムの偏光性能および色相を表1に示す。
偏光フィルムの片面に厚さ50μmのTACフィルムをPVA系接着剤を用いて貼り合わせて、偏光板を作製した。
【0032】
実施例2
重合度2400、ケン化度98.5モル%、未変性(エチレン含有量0モル%)のエチレン−ビニルアルコール系共重合体100重量部、および重合度2400、ケン化度98.5モル%、エチレン含有量7モル%のエチレン−ビニルアルコール系共重合体20重量部を蒸留水800重量部に95℃の温度条件下で加熱溶解して、均一な水溶液とした。その水溶液を金属製のドラム上に流延し、80℃で乾燥した後、120℃で10分間熱処理を行うことによりポリビニルアルコールフィルムを得た。得られたポリビニルアルコールフィルムの膨潤度は200%、熱水切断温度は70℃、フィルムの厚みは50μmであった。このフィルムを80℃で4倍に一軸延伸し、塩酸ガスを吸収させ、120℃で熱処理を施して脱水反応を行い、ポリエンを生成させた。次いで、フィルムを80℃の8%ホウ酸水溶液中で1.6倍に延伸し、水洗後、50℃で乾燥して偏光フィルムを得た。偏光フィルムの偏光性能および色相を表1に示す。
偏光フィルムの片面に厚さ50μmのTACフィルムをPVA系接着剤を用いて貼り合わせて、偏光板を作製した。
【0033】
実施例3
重合度2400、ケン化度98.5モル%、エチレン含有量2モル%のエチレン−ビニルアルコール系共重合体100重量部、および重合度2400、ケン化度98.5モル%、エチレン含有量5モル%のエチレン−ビニルアルコール系共重合体20重量部を蒸留水800重量部に95℃の温度条件下で加熱溶解して、均一な水溶液とした。その水溶液を金属製のドラム上に流延し、80℃で乾燥した後、120℃で10分間熱処理を行うことによりポリビニルアルコールフィルムを得た。得られたポリビニルアルコールフィルムの膨潤度は200%、熱水切断温度は70℃、フィルムの厚みは50μmであった。このフィルムを80℃で4倍に一軸延伸し、塩酸ガスを吸収させ、120℃で熱処理を施して脱水反応を行い、ポリエンを生成させた。次いで、フィルムを80℃の8%ホウ酸水溶液中で1.7倍に延伸し、水洗後、50℃で乾燥して偏光フィルムを得た。偏光フィルムの偏光性能および色相を表1に示す。
偏光フィルムの片面に厚さ50μmのTACフィルムをPVA系接着剤を用いて貼り合わせて、偏光板を作製した。
【0034】
実施例4
重合度2400、ケン化度98.5モル%、エチレン含有量1モル%のエチレン−ビニルアルコール系共重合体100重量部、および重合度2400、ケン化度98.5モル%、エチレン含有量6モル%のエチレン−ビニルアルコール系共重合体60重量部を蒸留水900重量部に95℃の温度条件下で加熱溶解して、均一な水溶液とした。その水溶液を乾燥した金属製のドラム上に流延し、80℃で乾燥した後、120℃で10分間熱処理を行うことによりポリビニルアルコールフィルムを得た。得られたポリビニルアルコールフィルムの膨潤度は190%、熱水切断温度は69℃、フィルムの厚みは50μmであった。このフィルムを80℃で4倍に一軸延伸し、塩酸ガスを吸収させ、110℃で熱処理を施して脱水反応を行い、ポリエンを生成させた。次いで、フィルムを80℃の8%ホウ酸水溶液中で1.5倍に延伸し、水洗後、50℃で乾燥して偏光フィルムを得た。偏光フィルムの偏光性能および色相を表1に示す。
偏光フィルムの片面に厚さ50μmのTACフィルムをPVA系接着剤を用いて貼り合わせて、偏光板を作製した。
【0035】
実施例5
重合度2400、ケン化度98.5モル%、エチレン含有量1モル%のエチレン−ビニルアルコール系共重合体100重量部、および重合度2400、ケン化度98.5モル%、エチレン含有量6モル%のエチレン−ビニルアルコール系共重合体5重量部を蒸留水900重量部に95℃の温度条件下で加熱溶解して、均一な水溶液とした。その水溶液を金属製のドラム上に流延し、80℃で乾燥した後、120℃で10分間熱処理を行うことによりポリビニルアルコールフィルムを得た。得られたポリビニルアルコールフィルムの膨潤度は190%、熱水切断温度は69℃、フィルムの厚みは50μmであった。このフィルムを80℃で4倍に一軸延伸し、塩酸ガスを吸収させ、110℃で熱処理を施して脱水反応を行い、ポリエンを生成させた。次いで、フィルムを80℃の8%ホウ酸水溶液中で1.7倍に延伸し、水洗後、50℃で乾燥して偏光フィルムを得た。偏光フィルムの偏光性能および色相を表1に示す。
偏光フィルムの片面に厚さ50μmのTACフィルムをPVA系接着剤を用いて貼り合わせて、偏光板を作製した。
【0036】
比較例1
重合度2400、ケン化度98.5モル%、未変性(エチレン含有量0モル%)のエチレン−ビニルアルコール系共重合体100重量部を蒸留水900重量部に95℃の温度条件下で加熱溶解して、均一な水溶液とした。その水溶液を金属製のドラム上に流延し、80℃で乾燥した後、120℃で10分間熱処理を行うことによりポリビニルアルコールフィルムを得た。得られたポリビニルアルコールフィルムの膨潤度は210%、熱水切断温度は66℃、フィルムの厚みは50μmであった。このフィルムを80℃で4倍に一軸延伸し、塩酸ガスを吸収させ、120℃で熱処理を施して脱水反応を行い、ポリエンを生成させた。次いで、フィルムを80℃の8%ホウ酸水溶液中で1.8倍に延伸し、水洗後、50℃で乾燥して偏光フィルムを得た。偏光フィルムの偏光性能および色相を表1に示す。
偏光フィルムの片面に厚さ50μmのTACフィルムをPVA系接着剤を用いて貼り合わせて、偏光板を作製した。
【0037】
比較例2
重合度2400、ケン化度98.5モル%、エチレン含有量6モル%のエチレン−ビニルアルコール系共重合体100重量部を蒸留水900重量部に95℃の温度条件下で加熱溶解して、均一な水溶液とした。その水溶液を金属製のドラム上に流延し、80℃で乾燥した後、120℃で10分間熱処理を行うことによりポリビニルアルコールフィルムを得た。得られたポリビニルアルコールフィルムの膨潤度は210%、熱水切断温度は66℃、フィルムの厚みは50μmであった。このフィルムを80℃で4倍に一軸延伸し、塩酸ガスを吸収させ、110℃で熱処理を施して脱水反応を行い、ポリエンを生成させた。次いで、フィルムを80℃の8%ホウ酸水溶液中で1.8倍に延伸し、水洗後、50℃で乾燥して偏光フィルムを得た。偏光フィルムの偏光性能および色相を表1に示す。
偏光フィルムの片面に厚さ50μmのTACフィルムをPVA系接着剤を用いて貼り合わせて、偏光板を作製した。
【0038】
【表1】

Figure 0004302393
【0039】
【発明の効果】
本発明のポリエン系偏光フィルムは、偏光性能および色相に優れており、この特性を生かして、例えば、LCDナビゲーションシステムまたはLCDテレビなどの耐久性はもちろんのこと、偏光性能も要求される車載カラーLCD用の偏光フィルムとして特に有効である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polarizing film in which a polyene structure is introduced by a dehydration reaction of an ethylene-vinyl alcohol copolymer film and has good optical characteristics and excellent hue.
[0002]
[Prior art]
A polarizing plate having a light transmission and shielding function is a basic component of a liquid crystal display (LCD) together with a liquid crystal having a light switching function. This LCD can be used in a wide range from small devices such as calculators and watches in the early days to laptop computers, word processors, liquid crystal color projectors, in-vehicle navigation systems, liquid crystal televisions, and measuring devices used indoors and outdoors. In the environment where it is used, the temperature conditions are wide from low to high, the humidity conditions are wide from low to high, and the polarization performance is higher than conventional products, and durability such as heat and humidity resistance An excellent polarizing plate has been demanded.
[0003]
A conventional polarizing film is obtained by uniaxially stretching a vinyl alcohol copolymer film and dyeing with iodine or a dichroic dye, or dyeing and uniaxially stretching and then fixing with a boron compound. (Staining and fixing may be simultaneous). However, the polarizing film dyed with iodine (iodine polarizing film) has a problem that the polarization performance is high but the durability is low, and the polarizing film dyed with a dichroic dye (dye polarizing film) There was a problem that the polarization performance was low although the durability was high. In order to meet the demand for improving the contrast of LCDs, iodine-based polarizing films are often used. In general, polarizing plates are bonded with support plates such as cellulose triacetate (TAC) on both sides of such iodine-based polarizing films. Combined configuration.
[0004]
As another type of polarizing film, a polarizing film (polyene polarizing film) obtained by inducing a dehydration reaction in a polyvinyl alcohol film to form a polyene and stretching it uniaxially is proposed. (For example, U.S. Pat. No. 2,173,304; Patent Document 1). Polyene-based polarizing films do not use unstable substances such as iodine complexes, so they have excellent heat and moisture resistance, and part of the polyvinyl alcohol structure is dehydrated and turned into polyenes, so that it is water resistant. The improvement effect can be expected. However, the conventional polyene polarizing film has a problem that its polarizing performance is lower than that of the iodine polarizing film.
[0005]
As an attempt to improve the polarizing performance of the polyene polarizing film, a method using polyvinyl alcohol having a polymerization degree of 2000 or more as a material of the polyvinyl alcohol film (Japanese Patent Laid-Open No. 10-319236; Patent Document 2), 1,2- A method using polyvinyl alcohol having a small amount of glycol bonds (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-174726; Patent Document 3) is known. These methods are intended to improve the polarization performance of the polyene-based polarizing film by improving the orientation of the polyene, but as a result of detailed studies by the present inventors, only raising the orientation of the polyene, It has been found that there is a limit in achieving the objective of obtaining a polyene polarizing film having polarization performance equivalent to that of an iodine polarizing film.
[0006]
Further, in order to perform color display on the LCD, the polarizing plate needs to exhibit a light transmission and shielding function in the entire wavelength range of visible light. For example, if the polarizing plate has insufficient polarization performance at a wavelength corresponding to blue, white light cannot be displayed due to leakage of blue light, resulting in a bluish display. For these reasons, generally, a color LCD polarizing plate is generally adjusted to a gray color so that absorption performance is exhibited in the entire wavelength region.
In the case of an iodine-based polarizing film, by adjusting the concentration of an additive such as potassium iodide, the absorption intensity based on the two types of complexes existing in the visible light region is balanced and adjusted to a gray color. In the case of a dye-based polarizing film, the concentration of several kinds of dyes used is adjusted to balance the absorption intensity based on several complexes existing in the visible light region, and is adjusted to a gray color. However, since polyene is formed by inducing a dehydration reaction in a polyene polarizing film, the chain length of the polyene is determined to some extent depending on the dehydration reaction conditions, and only the absorption of light of a specific wavelength tends to increase. There was a problem. In other words, the polyene polarizing film has a problem that it tends to be bluish or reddish. Since the polyene polarizing film has substantially only one absorption, it is difficult to develop a gray color. The polyene polarizing film also has a plurality of visible light rays such as an iodine polarizing film and a dye polarizing film. There has been a demand for a method of adjusting to a gray color by balancing the absorption intensity.
[0007]
Prior art document information related to the invention of this application includes the following.
[Patent Document 1]
U.S. Pat. No. 2,173,304
[Patent Document 2]
JP-A-10-319236
[Patent Document 3]
JP 2002-174726 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a polarizing film having a polyene structure having high polarization performance and good hue as compared with conventional products.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that an ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) having an ethylene content of 4 mol% or less and an ethylene content of more than 4 mol% and 10 mol%. The inventors have found a polarizing film obtained by introducing a polyene structure into a polyvinyl alcohol film comprising the following ethylene-vinyl alcohol copolymer (B), and have completed the present invention.
The present invention dehydrates a polyvinyl alcohol film comprising two kinds of ethylene-vinyl alcohol copolymers having an ethylene content of 4 mol% or less and 4 to 10 mol%, and has substantially two kinds of chain lengths. By producing polyene, it effectively increases the absorption of light in a wide wavelength region, and by controlling the balance of the amount produced, a polyene polarizing film having high polarization performance and excellent hue It is something to be offered.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The polyvinyl alcohol film used in the present invention includes an ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) having an ethylene content of 4 mol% or less and an ethylene-vinyl alcohol having an ethylene content of more than 4 mol% and 10 mol% or less. It consists of a type | system | group copolymer (B), It is characterized by the above-mentioned. By introducing ethylene into the vinyl alcohol polymer, the stretch orientation of the polyvinyl alcohol film is improved, and the polarization performance of the polyene polarizing film is improved. Furthermore, the chain length of polyene can be controlled by adjusting the amount of modification by ethylene, increasing the absorbance in a wider wavelength region than before, and producing a polyene polarizing film with high polarization performance and good hue. Be able to get.
[0011]
The performance (particularly polarization performance and hue) of the polyene polarizing film of the present invention is greatly affected by the ethylene content of the ethylene-vinyl alcohol copolymer. Since the probability that the polyene chain is cleaved by ethylene increases as the ethylene content increases, the chain length of the polyene tends to be shorter. Since the wavelength of light to be absorbed is determined according to the length of the polyene chain, the polarizing film for LCD preferably has various polyene chain lengths so as to absorb light of all wavelengths in the visible light region. From the viewpoint, it is important in the present invention to use two types of ethylene-vinyl alcohol copolymers (A) and (B).
[0012]
In the polarizing film of the present invention, it is necessary to use an ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) having an ethylene content of 4 mol% or less in order to produce a polyene having a relatively long chain length. The rate is preferably 3 mol% or less, more preferably 2 mol% or less, and even more preferably 1 mol% or less. When the ethylene content exceeds 4 mol%, the polyene chain length is shortened in the obtained polarizing film, so that the absorption in the long wavelength region of visible light is insufficient and the polarizing performance is deteriorated.
[0013]
In the present invention, it is necessary to use an ethylene-vinyl alcohol copolymer (B) having an ethylene content of more than 4 mol% and not more than 10 mol% in order to produce a polyene having a relatively short chain length, The ethylene content is preferably 5 mol% or more, more preferably 6 mol% or more. When the ethylene content is lower than 4 mol%, the resulting polarizing film is not preferable because the absorption in the short wavelength region of visible light is insufficient and the polarizing performance is deteriorated. When the ethylene content is larger than 10 mol%, the resulting polarizing film is not preferable because the polyene chain length is too short and the absorption of light in the visible light region becomes small.
[0014]
In the present invention, the difference between the ethylene content of the ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) and the ethylene content of the ethylene-vinyl alcohol copolymer (B) is preferably 4 mol% or more, preferably 5 mol. % Or more is more preferable. If the difference in ethylene content is less than 4 mol%, the obtained polarizing film is not preferable because the position of the absorption wavelength by the produced polyene is close and it is difficult to adjust the hue.
[0015]
In the present invention, the ethylene-vinyl alcohol copolymer (B) is preferably used at a ratio of 10 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene-vinyl alcohol copolymer (A). When the amount of the ethylene-vinyl alcohol copolymer (B) is less than 10 parts by weight, the resulting polarizing film is not preferred because the absorption in the short wavelength region is insufficient and the polarizing performance is lowered. Further, it is not preferable because it is difficult to adjust the hue. When the ethylene-vinyl alcohol copolymer (B) is larger than 50 parts by weight, in the resulting polarizing film, the absorption in the short wavelength region becomes too large, the transmittance is lowered, and the relative polarizing performance is lowered. Therefore, it is not preferable. Further, it is not preferable because it is difficult to adjust the hue.
[0016]
The polarizing film of the present invention is a Lab color system, and the hue a is preferably 2.5 or less, more preferably 2.0 or less, and particularly preferably 1.5 or less. The hue b is preferably 0.5 or less, more preferably 0.4 or less, and particularly preferably 0.3 or less. As described above, these hues are the ethylene contents of the two types of ethylene-vinyl alcohol copolymers (A) and (B), the use ratio of these ethylene-vinyl alcohol copolymers, and the heat treatment temperature. It is adjusted by controlling etc.
[0017]
The performance of the polarizing film of the present invention is also affected by the degree of polymerization of the ethylene-vinyl alcohol copolymer. When the degree of polymerization of the ethylene-vinyl alcohol copolymer is less than 300, the resulting polarizing film has reduced performance such as optical characteristics, water resistance, heat and humidity resistance, and durability, so the degree of polymerization is 300 or more. Is preferable, more preferably 500 or more, and particularly preferably 1000 or more. From the viewpoint of processing characteristics such as film formation and stretching, the degree of polymerization of the ethylene-vinyl alcohol copolymer is preferably 30000 or less. When the copolymer is water-soluble, the degree of polymerization (P) of the ethylene-vinyl alcohol copolymer is measured according to JIS-K6726.
[0018]
The ethylene-vinyl alcohol copolymer used in the present invention is obtained by saponifying an ethylene-vinyl ester copolymer obtained by copolymerization of ethylene and a vinyl ester monomer such as vinyl acetate, and converting the vinyl ester unit into vinyl alcohol. It can be manufactured by converting into units. The degree of saponification of vinyl alcohol units in the ethylene-vinyl alcohol polymer also affects the performance of the polarizing film of the present invention. Here, the degree of saponification represents the proportion of units actually saponified to vinyl alcohol units among the units that can be converted to vinyl alcohol units by saponification. It becomes a residue. The saponification degree is preferably 85 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and particularly preferably 98 mol% or more. If the degree of saponification is too high, a crosslinking reaction tends to occur at the time of dehydration of the polyvinyl alcohol film. Therefore, the degree of saponification is preferably 99.95 mol% or less, more preferably 99.9 mol% or less. Preferably, it is particularly preferably 99 mol% or less.
[0019]
When ethylene and vinyl ester are copolymerized, other monomers may be copolymerized to such an extent that the gist of the present invention is not impaired. Examples of such comonomers include olefins such as propylene, 1-butene, and isobutene; acrylic acid and its salts; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, i-propyl acrylate, and n-butyl acrylate. Acrylic acid esters such as i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, dodecyl acrylate, octadecyl acrylate; methacrylic acid and salts thereof; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n methacrylate -Methacrylic acid esters such as propyl, i-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, dodecyl methacrylate, octadecyl methacrylate; N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, diacetoneacrylamide, acrylamidepropanesulfonic acid and its salt, acrylamidopropyldimethylamine and its salt or its quaternary salt, N-methylolacrylamide and its derivative Acrylamide derivatives such as: methacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, methacrylamidepropanesulfonic acid and its salt, methacrylamideamidopropylamine and its salt or quaternary salt thereof, N-methylolmethacrylamide and its Methacrylamide derivatives such as derivatives; methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, i-propyl vinyl ether, n-butyl Vinyl ethers such as vinyl ether, i-butyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether and stearyl vinyl ether; Nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; Vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride and vinylidene fluoride And allyl compounds such as allyl acetate and allyl chloride; maleic acid and salts thereof or esters thereof; vinylsilyl compounds such as vinyltrimethoxysilane; and isopropenyl acetate.
[0020]
For the production of the polarizing film of the present invention, a polyvinyl alcohol film obtained by forming an ethylene-vinyl alcohol copolymer is used as a raw material film. As a method for forming a polyvinyl alcohol film from an ethylene-vinyl alcohol copolymer, for example, an ethylene-vinyl alcohol copolymer is contained on a resin film, a drying drum or a drying belt. Examples thereof include a casting method or a die casting method in which the solution is cast. Examples of the solvent of the ethylene-vinyl alcohol copolymer include water, an organic solvent, or a mixed liquid of water and an organic solvent. The polyvinyl alcohol film formed on the resin film, the drying drum or the drying belt may be dried and further subjected to heat treatment as necessary.
[0021]
If necessary, a plasticizer, a surfactant, a dichroic dye, inorganic salts, and the like can be added to the solution containing the ethylene-vinyl alcohol copolymer used for film formation. The thickness of the polyvinyl alcohol film used for the production of the polarizing film is preferably 5 to 150 μm, more preferably 30 to 100 μm.
[0022]
From the polyvinyl alcohol film thus obtained, for example, swelling treatment, treatment for introducing a polyene structure, uniaxial stretching (often performed simultaneously with the treatment for introducing a polyene structure), fixing treatment, and drying treatment A polarizing film can be produced by applying You may heat-process the obtained polarizing film as needed further.
[0023]
As a method for introducing a polyene structure into a polyvinyl alcohol film, a known method is used, and there is no particular limitation, but a method using deacetic acid or dehydration is generally employed. As the method, for example, after impregnating a polyvinyl alcohol film with hydrochloric acid gas, or a methanol solution of a protonic acid such as sulfuric acid, or an aqueous solution of stannic halide such as stannic chloride and stannic bromide A method of heating the film after being immersed in the film is mentioned. The dehydration accelerator (hydrochloric acid gas, protonic acid, stannic halide, etc.) used in this method may be added in advance to a film-forming stock solution used for producing a polyvinyl alcohol film, If the drying temperature is too high, the film may be oxidized by heat. Therefore, the polyvinyl alcohol film is preferably impregnated by the above-described method. The amount of the dehydration accelerator impregnated into the polyvinyl alcohol film is adjusted depending on the type of the dehydration accelerator used and the hue and transmittance of the target polarizing film. Usually, the ethylene-vinyl alcohol copolymer is added to the copolymer. It is used within the range of 0.5 to 10% by weight. If the amount of the dehydration accelerator is less than 0.5% by weight, the amount of polyene to be produced is reduced, so that there is a possibility that the polarizing performance of the obtained polarizing film is difficult to be expressed. There is a possibility that the dehydration accelerator is phase-separated when stretching the film into which is introduced. In order to produce a polyene with a small amount of dehydration accelerator, it is necessary to heat-treat the polyvinyl alcohol film at a temperature higher than usual, so that it is difficult to control intermolecular crosslinking. On the other hand, when there are too many dehydration accelerators, it is difficult to control intermolecular crosslinking even when the polyvinyl alcohol film is heat-treated at a relatively low temperature.
[0024]
The amount of acetic acid and dehydrated from the polyvinyl alcohol film by the above treatment is preferably 1 to 5% by weight when the thickness is about 50 μm, although it depends on the thickness of the film. If the amount of deacetic acid and dehydration from the polyvinyl alcohol film is too small, the amount of visible light absorption is low, the degree of coloring becomes small, and sufficient polarization cannot be expected. In addition, if the amount of deacetic acid and dehydration is too large, the amount of absorption of visible light becomes excessive, and it becomes difficult to obtain a suitably transparent polarizing film, or intermolecular crosslinking proceeds during the reaction, resulting in polyene. Chain length is shortened and film embrittlement occurs. Dehydration tends to occur when the temperature is high, and a preferable temperature range is 90 to 150 ° C, and a more preferable temperature range is 100 to 130 ° C.
[0025]
A dehydration accelerator may remain in the polarizing film thus obtained. If the dehydration accelerator remains, the polarization performance of the film may change upon heating. Therefore, the film may be removed by immersing the film in water, aqueous methanol, saline or a weak alkaline aqueous solution, and extracting the dehydration accelerator. Good. The temperature of the extract at that time is suitably from 0 to 50 ° C.
[0026]
Polyvinyl alcohol film is uniaxially stretched by a dry heat stretching method, a wet stretching method or the like, or in a boron compound-containing aqueous solution or warm water, or in the air with the film absorbed. can do. The stretching temperature is preferably 100 ° C or higher, more preferably 120 ° C or higher, and particularly preferably 140 ° C or higher. The stretching temperature is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 230 ° C. or lower, and particularly preferably 220 ° C. or lower. The temperature during stretching may be changed according to the stretched state of the film being stretched. In addition, when the polyvinyl alcohol film is uniaxially stretched by a dry heat stretching method, the ethylene-vinyl alcohol copolymer may be oxidized and the film may be colored. It is preferable to maintain a low oxygen atmosphere. The polyvinyl alcohol-based film changes into a colored film in which a polyene structure having polarization performance is formed during dry heat stretching.
The temperature at which the polyvinyl alcohol film is uniaxially stretched by a wet stretching method is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, and particularly preferably 50 ° C. or higher. The stretching temperature is preferably 90 ° C. or lower, and more preferably 80 ° C. A polyene structure is not formed only by uniaxially stretching a polyvinyl alcohol film by a wet stretching method, and thus a separate heat treatment is required. When the stretching temperature is low, it is difficult to stretch at a high magnification, and the polarization performance is difficult to improve. On the other hand, when the stretching temperature is high, the film is likely to be cut during stretching.
The stretching of the polyvinyl alcohol film can be performed in two or more stages. In that case, the stretching methods of the same type such as dry heat stretching-dry heat stretching, wet stretching-wet stretching may be combined, or the dry process may be performed. Different types of stretching methods such as stretching-wet stretching and wet stretching-dry stretching may be combined.
[0027]
The stretching ratio of uniaxial stretching is preferably 2 times or more, more preferably 4 times or more from the viewpoint of polarization performance. Although there is no upper limit in the strict sense about the draw ratio, it is preferably 8 times or less from the viewpoint of obtaining uniform drawing.
[0028]
Usually, 1 to 6% by weight of boric acid and a boron compound are added to the treatment bath used for the fixing treatment. The temperature of the treatment bath during the fixing treatment is preferably 20 to 70 ° C.
It is preferable to perform the drying process of the polarizing film obtained by the fixing process in a temperature range of 30 to 80 ° C. Moreover, it is preferable to perform the heat processing which can be performed arbitrarily after a drying process in the temperature range of 50-150 degreeC.
[0029]
In order to impart sufficient mechanical strength, the polarizing film of the present invention may be formed as a polarizing plate by laminating a protective film that is optically transparent and has mechanical strength on both sides or one side. As the protective film, a cellulose acetate film, an acrylic film, a polyester film or the like is usually used.
[0030]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples. In the examples, “%” and “parts” represent “% by weight” and “parts by weight”, respectively, unless otherwise specified. The transmittance, polarization degree, and dichroism ratio of the polarizing film are measured in accordance with the Japan Electronic Machinery Manufacturers Association (EIAJ) LD-201-1983, using a spectrophotometer with a C light source and a two-degree field of view. did. In addition, Lab was measured using a spectrophotometer. Although a polarizing film is normally used in the state which bonded a protective film, in the following Examples and comparative examples, physical properties were measured in the state where a protective film was not bonded to a polarizing film.
[0031]
Example 1
100 parts by weight of an ethylene-vinyl alcohol copolymer having a degree of polymerization of 2400, a degree of saponification of 98.5 mol%, and an ethylene content of 1 mol%, and a degree of polymerization of 2400, a degree of saponification of 98.5 mol%, and an ethylene content of 6 30 parts by weight of a mol% ethylene-vinyl alcohol copolymer was dissolved in 800 parts by weight of distilled water by heating under a temperature condition of 95 ° C. to obtain a uniform aqueous solution. The aqueous solution was cast on a metal drum, dried at 80 ° C., and then heat treated at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a polyvinyl alcohol film. The obtained polyvinyl alcohol film had a degree of swelling of 190%, a hot water cutting temperature of 69 ° C., and a film thickness of 50 μm. This film was uniaxially stretched 4 times at 80 ° C. to absorb hydrochloric acid gas, and subjected to a heat treatment at 110 ° C. to perform a dehydration reaction, thereby producing a polyene. Next, the film was stretched 1.5 times in an 8% boric acid aqueous solution at 80 ° C., washed with water, and dried at 50 ° C. to obtain a polarizing film. Table 1 shows the polarizing performance and hue of the polarizing film.
A TAC film having a thickness of 50 μm was bonded to one side of the polarizing film using a PVA adhesive to produce a polarizing plate.
[0032]
Example 2
Polymerization degree 2400, saponification degree 98.5 mol%, unmodified (ethylene content 0 mol%) ethylene-vinyl alcohol copolymer 100 parts by weight, polymerization degree 2400, saponification degree 98.5 mol%, 20 parts by weight of an ethylene-vinyl alcohol copolymer having an ethylene content of 7 mol% was dissolved in 800 parts by weight of distilled water by heating at 95 ° C. to obtain a uniform aqueous solution. The aqueous solution was cast on a metal drum, dried at 80 ° C., and then heat treated at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a polyvinyl alcohol film. The swelling degree of the obtained polyvinyl alcohol film was 200%, the hot water cutting temperature was 70 ° C., and the thickness of the film was 50 μm. This film was uniaxially stretched 4 times at 80 ° C. to absorb hydrochloric acid gas, and subjected to a heat treatment at 120 ° C. to perform a dehydration reaction to produce a polyene. Next, the film was stretched 1.6 times in an 8% boric acid aqueous solution at 80 ° C., washed with water, and dried at 50 ° C. to obtain a polarizing film. Table 1 shows the polarizing performance and hue of the polarizing film.
A TAC film having a thickness of 50 μm was bonded to one side of the polarizing film using a PVA adhesive to produce a polarizing plate.
[0033]
Example 3
100 parts by weight of an ethylene-vinyl alcohol copolymer having a polymerization degree of 2400, a saponification degree of 98.5 mol% and an ethylene content of 2 mol%, and a polymerization degree of 2400, a saponification degree of 98.5 mol% and an ethylene content of 5 20 parts by weight of a mol% ethylene-vinyl alcohol copolymer was dissolved in 800 parts by weight of distilled water by heating under a temperature condition of 95 ° C. to obtain a uniform aqueous solution. The aqueous solution was cast on a metal drum, dried at 80 ° C., and then heat treated at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a polyvinyl alcohol film. The swelling degree of the obtained polyvinyl alcohol film was 200%, the hot water cutting temperature was 70 ° C., and the thickness of the film was 50 μm. This film was uniaxially stretched 4 times at 80 ° C. to absorb hydrochloric acid gas, and subjected to a heat treatment at 120 ° C. to perform a dehydration reaction to produce a polyene. Next, the film was stretched 1.7 times in an 8% boric acid aqueous solution at 80 ° C., washed with water, and dried at 50 ° C. to obtain a polarizing film. Table 1 shows the polarizing performance and hue of the polarizing film.
A TAC film having a thickness of 50 μm was bonded to one side of the polarizing film using a PVA adhesive to produce a polarizing plate.
[0034]
Example 4
100 parts by weight of an ethylene-vinyl alcohol copolymer having a degree of polymerization of 2400, a degree of saponification of 98.5 mol%, and an ethylene content of 1 mol%, and a degree of polymerization of 2400, a degree of saponification of 98.5 mol%, and an ethylene content of 6 60 parts by weight of a mol% ethylene-vinyl alcohol copolymer was dissolved in 900 parts by weight of distilled water by heating under a temperature condition of 95 ° C. to obtain a uniform aqueous solution. The aqueous solution was cast on a dried metal drum, dried at 80 ° C., and then heat treated at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a polyvinyl alcohol film. The obtained polyvinyl alcohol film had a degree of swelling of 190%, a hot water cutting temperature of 69 ° C., and a film thickness of 50 μm. This film was uniaxially stretched 4 times at 80 ° C. to absorb hydrochloric acid gas, and subjected to a heat treatment at 110 ° C. to perform a dehydration reaction, thereby producing a polyene. Next, the film was stretched 1.5 times in an 8% boric acid aqueous solution at 80 ° C., washed with water, and dried at 50 ° C. to obtain a polarizing film. Table 1 shows the polarizing performance and hue of the polarizing film.
A TAC film having a thickness of 50 μm was bonded to one side of the polarizing film using a PVA adhesive to produce a polarizing plate.
[0035]
Example 5
100 parts by weight of an ethylene-vinyl alcohol copolymer having a degree of polymerization of 2400, a degree of saponification of 98.5 mol%, and an ethylene content of 1 mol%, and a degree of polymerization of 2400, a degree of saponification of 98.5 mol%, and an ethylene content of 6 A homogeneous aqueous solution was prepared by dissolving 5 parts by weight of a mol% ethylene-vinyl alcohol copolymer in 900 parts by weight of distilled water by heating under a temperature condition of 95 ° C. The aqueous solution was cast on a metal drum, dried at 80 ° C., and then heat treated at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a polyvinyl alcohol film. The obtained polyvinyl alcohol film had a degree of swelling of 190%, a hot water cutting temperature of 69 ° C., and a film thickness of 50 μm. This film was uniaxially stretched 4 times at 80 ° C. to absorb hydrochloric acid gas, and subjected to a heat treatment at 110 ° C. to perform a dehydration reaction, thereby producing a polyene. Next, the film was stretched 1.7 times in an 8% boric acid aqueous solution at 80 ° C., washed with water, and dried at 50 ° C. to obtain a polarizing film. Table 1 shows the polarizing performance and hue of the polarizing film.
A TAC film having a thickness of 50 μm was bonded to one side of the polarizing film using a PVA adhesive to produce a polarizing plate.
[0036]
Comparative Example 1
100 parts by weight of an ethylene-vinyl alcohol copolymer having a polymerization degree of 2400, a saponification degree of 98.5 mol%, and an unmodified (ethylene content of 0 mol%) is heated to 900 parts by weight of distilled water at a temperature of 95 ° C. Dissolved to make a uniform aqueous solution. The aqueous solution was cast on a metal drum, dried at 80 ° C., and then heat treated at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a polyvinyl alcohol film. The degree of swelling of the obtained polyvinyl alcohol film was 210%, the hot water cutting temperature was 66 ° C., and the thickness of the film was 50 μm. This film was uniaxially stretched 4 times at 80 ° C. to absorb hydrochloric acid gas, and subjected to a heat treatment at 120 ° C. to perform a dehydration reaction to produce a polyene. Next, the film was stretched 1.8 times in an 8% boric acid aqueous solution at 80 ° C., washed with water, and dried at 50 ° C. to obtain a polarizing film. Table 1 shows the polarizing performance and hue of the polarizing film.
A TAC film having a thickness of 50 μm was bonded to one side of the polarizing film using a PVA adhesive to produce a polarizing plate.
[0037]
Comparative Example 2
100 parts by weight of an ethylene-vinyl alcohol copolymer having a polymerization degree of 2400, a saponification degree of 98.5% by mole, and an ethylene content of 6% by mole was dissolved in 900 parts by weight of distilled water by heating at a temperature of 95 ° C. A uniform aqueous solution was obtained. The aqueous solution was cast on a metal drum, dried at 80 ° C., and then heat treated at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a polyvinyl alcohol film. The degree of swelling of the obtained polyvinyl alcohol film was 210%, the hot water cutting temperature was 66 ° C., and the thickness of the film was 50 μm. This film was uniaxially stretched 4 times at 80 ° C. to absorb hydrochloric acid gas, and subjected to a heat treatment at 110 ° C. to perform a dehydration reaction, thereby producing a polyene. Next, the film was stretched 1.8 times in an 8% boric acid aqueous solution at 80 ° C., washed with water, and dried at 50 ° C. to obtain a polarizing film. Table 1 shows the polarizing performance and hue of the polarizing film.
A TAC film having a thickness of 50 μm was bonded to one side of the polarizing film using a PVA adhesive to produce a polarizing plate.
[0038]
[Table 1]
Figure 0004302393
[0039]
【The invention's effect】
The polyene polarizing film of the present invention is excellent in polarization performance and hue. Taking advantage of this property, for example, in-vehicle color LCDs that require polarization performance as well as durability such as an LCD navigation system or an LCD TV. It is particularly effective as a polarizing film for use.

Claims (4)

エチレン含有量が4モル%以下のエチレン−ビニルアルコール系共重合体(A)およびエチレン含有量が4モル%を超え10モル%以下のエチレン−ビニルアルコール系共重合体(B)からなるポリビニルアルコール系フィルムにポリエン構造を導入してなる偏光フィルム。Polyvinyl alcohol comprising an ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) having an ethylene content of 4 mol% or less and an ethylene-vinyl alcohol copolymer (B) having an ethylene content of more than 4 mol% and 10 mol% or less. A polarizing film formed by introducing a polyene structure into a film. エチレン−ビニルアルコール系共重合体(A)とエチレン−ビニルアルコール系共重合体(B)について、エチレン含有量の差が4モル%以上である請求項1記載の偏光フィルム。The polarizing film according to claim 1, wherein the ethylene content difference between the ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) and the ethylene-vinyl alcohol copolymer (B) is 4 mol% or more. エチレン−ビニルアルコール系共重合体(A)とエチレン−ビニルアルコール系共重合体(B)の重量比{(B)/(A)}が10/100〜50/100である請求項1記載の偏光フィルム。The weight ratio {(B) / (A)} of the ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) and the ethylene-vinyl alcohol copolymer (B) is 10/100 to 50/100. Polarized film. 色相aが2.5以下であり、色相bが0.5以下である請求項1〜3のいずれか1項記載の偏光フィルム。The polarizing film according to claim 1, wherein the hue a is 2.5 or less and the hue b is 0.5 or less.
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