JPH02256002A - 偏光子用材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は偏光子用材料およびその製造方法に関する。よ
り詳しくは、本発明は望ましい偏光特性と良好な機械的
強度を示す偏光子を製造するための簡単で有効な方法に
関する。

技術的背景 直線偏光子の製造は周知である。一般に、直線偏光子は
伝達媒体の異方性に負うところの、一定電磁放射ベクト
ルに沿って振動する放射線を選択的に通過させる（及び
第二の一定電磁放射ベクトルに沿って振動する電磁放射
線を吸収する）性質を有している。二色性偏光子は吸収
多様性の直線偏光子であり、そしてその偏光能力は入射
光波の吸収ベクトル異方性に負う。二色性媒体に入射す
る光は２つの異なる吸収係数（一方は低い、そしてもう
一方は高い）に遭遇する。出現光は低吸収の方向に主に
振動する。

最も広く使用されているタイプの合成偏光子（および本
発明が関与するタイプの偏光子）はポリビニルアルコー
ル−ヨウ素複合体（ｃｏ＋ｅｐｌｅｘ　）偏光子である
。それはポリビニルアルコールマトリックス内に含有さ
れた線状ポリヨーシトからなる。ポリビニルアルコール
マトリックスを一方向に配向することによって、吸収体
の遷移モーメントも配向され、そして材料は可視二色性
になる。

ヨウ素で染色（ｓｔａｉｎ　）された二色性偏光子秦の
製造は米国特許用２，２３７，５６７号（Ｅ、ト１゜ラ
ンドに対して１９４１年４月８日に発行された）を含む
多数の特許に記載されている。偏光ｆの製造方法におけ
る及びその偏光特性における様々な改善も記載されてい
る。例えば、米国特許用２゜３７５．９６３号（アレキ
サンダー・トーマスに対して１９４５年５月１５日に発
行された）に；米国再発行特許用２３，２９７号（Ｍ、
ハイマン・ジュニア他に対して１９５０年１１月２８日
に再発行された）に：および米国特許用４．１６６゜８
７１号（Ｎ、Ｗ、シュラ−に対して１９７９年９月４日
に発行された）に記載されている。

上記タイプの偏光子の製造においては、ポリビニルアル
コール（ＰＶＡ）のシートまたはフィルムをまず材料の
水溶液からキャストし、そして乾燥したキャストシート
を、一軸延伸によって伸長されることができる温度に加
熱することが普通であり、そうすることによって、ＰＶ
Ａを、後で導入されるべき光吸収性種の配向を可能にす
るように、配向させる。代表的には、ＰＶＡシートはそ
の長さを３．５〜４倍分一軸延伸される。配向く延伸）
されたシートはいくつかの繊維状の性質と、延伸方向を
横切る方向において減少した引張強度を帯びているので
、延伸されたＰＶＡシートは支持材料のシートに接合さ
れるのが普通である。

一般に支持シートはＰＶＡシートに寸法安定性を付与し
完成偏光子のカバーまたは保護要素として信用する適切
な異方性材料の透明シートである。

酢酪ｍ繊維素や、酢酸ＩＩ維素や、三酢酸繊維素のよう
な繊維素材料はこれ等目的のために適する。

配向ＰＶＡの支持されたシートは次いでヨウ素溶液で染
色されることができるか、又はそうでなくても既知方法
を使用することによって可視二色性にされることができ
る。

配向（延伸）されたＰＶＡシート材料を支持するために
支持体材料を使用することは、まずＰＶＡと支持体の各
シートを別々に作製し、そして得られたシート要素を独
立の積層作業で適切な接着結合材料によって接合または
ラミネートすることを必要とする。また、米国特許用４
．６５９゜５２３号（Ｊ、Ｈ，ロジャー他に対して１９
８７年４月２１日に発行された）には、定着用塗膜と、
ＰＶＡの分散水性組成物から塗布されたＰＶＡ塗膜とを
担持する溶融押出ポリエステルウェアの一軸延伸を伴う
方法によって、ヨウ素で染色可能なポリエステル偏光フ
ィルムを提供できることが開示されている。かかる方法
は後で支持体シート材料に積層されなければならないＰ
ＶＡのシートの独立作製を必要としない。

ＰＶＡと支持体シートの同時一軸配向く延伸）に先だっ
て、（ＰＶＡの水溶液から’）ＰＶＡの染色可能な塗膜
を支持体シー１〜上に適用にすることを包含する方法に
よって１ｆｆｉされた偏光子は劣った物理的性質によっ
て特徴付けられる偏光子をもたらすことが判明した。か
かる偏光子は安定な光学（Ｉ！光）特性を示すが、プラ
スチック偏光子は偏光子材料を曲げたり、折ったり、ま
たはしわにしたりすると容易に破損する。延伸の方向に
沿って破損が認められ、荒っぽい取扱や製品酷使を伴う
ような偏光子の使用を事実上無効にする。

発明の概要 筒便な方法によって、望ましい物理的性質、特に、折曲
げによって誘発される亀裂や破損に対する抵抗性を示す
光学的に効率のよい偏光子を得ることができることが判
明した。さらに、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）をキ
ャストやその他手法でシートまたはフィルムに予め形成
することに頼らない製造方法によって、機械的強度と良
好な偏光特性という利点が得られる。本発明の方法によ
れば、偏光子の製造に有効な染色可能なシート物品を製
造り゛るための方法が提供される。この方法は非晶性高
分子材料の支持体シートを用意し；非晶性高分子支持体
シートをその高分子支持体シート材料のガラス転移温度
またはそれ以上の温度で第一方向に−・軸延伸して高分
子支持体シート材料の分子を前記第一方向に沿って部分
配向させ；一軸延伸された高分子支持体シートの表面に
水性ポリビニルアルコール含有組成物の塗膜を適用し；
そしてＰＶＡで被覆された一軸延伸高分子支持体シート
を高分子支持体シート材料のガラス転移温度またはそれ
以上の温度で第二方向に延伸する工程からなる。延伸の
第二方向は延伸の第一方向に対する垂線から士約６０度
以内の角度にあり：第一方向に沿った延伸の陽は高分子
支持体シートに、第一方向に沿った応力誘発破損に対す
る抵抗性を付与するのに十分なものであり、そして第二
方向に沿った延伸の量はポリビニルアルコールの分子を
同時に配向させ、それによって該層を可視二色性の導入
に適合させ、かつ支持体層に、第二方向に沿った応力誘
発破損に対する抵抗性を付与するのに十分なものである
。

また、本発明は可視二色性の導入による偏光子の製造に
適合された染色可能な高分子シート物品を提供する。こ
の高分子シート物品はＰＶＡ塗膜層を担持する二輪配向
高分子支持体を含む。この二軸配向高分子シートは、一
部は、塗布ＰＶＡ層の適用前に非晶性高分子支持体シー
トを第一方向に一軸延伸することから、そして一部は、
この一軸延伸された高分子支持体シートの上に担持され
た塗布ＰＶＡ１ｌの、第二方向に沿った、後続延伸およ
び配向に付帯するものとして、得られる二軸配向を有し
ており：第二方向に沿った塗布ＰＶＡ層の延伸は第一方
向に沿った延伸に対する垂線から士約６０１１以内の角
度におけるものであり：第一方向に沿った延伸の量は高
分子支持体シートに、かかる方向に沿った応力誘発破損
に対する抵抗性を付与するのに十分なものであり、そし
て第二方向に沿った延伸の層はＰＶＡ層の分子を同時に
配向させ、それによって該層を可視二色性の導入に適合
させ、かつ支持体層に、第二方向に沿った応力誘発破損
に対する抵抗性を付与するのに４−分なものである。か
かる物品は、配向ポリビニルアルコール層に可視二色性
を導入するための既知方法によって、良好な物理的性質
を有する効率のよい偏光子へと容易に変換されることが
できる。

本発明の特ｙ１および目的を十分に理解できるように、
図面を参考にしながら以下に詳述する。

発明の詳細 上記の通り、本発明はプレキャスティングおよび偏光子
支持体材料へのポリビニルアルコールフィルムのラミネ
ートを必要とせずに、有益な偏光特性と物叩的特性を有
する偏光子に変換されることができる染色可能なプラス
チックシート材料を提供する。これは特定の予め定めら
れた相互関係に従った特異な工程の組合せを使用するこ
とによって達成される。その詳細を以下に規定する。

本発明の必須要件は本発明の偏光子のための支持体とし
て非晶性高分子材料のシートの侵出を伴う。ここに使用
されている非晶性高分子材料は実質的にアモルファスで
ある高分子材料、すなわら、実質的に非結晶性の形態で
ある高分子材料を意味する。かかる材料は既知であり、
そして市販材料として入手できる。非晶性高分子材料シ
ートの使用はそのシートから加工されるべき偏光子の具
体的な予め定められた要求に従って、シート材料の結晶
性形態への変換を見込んでいるということが理解される
であろう。

一般に、非晶性高分子シート材料はバルクプラスチック
材料から既知方法によって得られる可撓性で透明な高分
子材料である。バルクプラスチック材料（代表的には熱
可塑性のもの）は溶融押出または他の方法で造形される
ことによって可撓性シート材料の形態になる。例えば、
これは溶融された熱可塑性材料を冷却ロール上に押出し
、そして得られたフィルムを放冷して非晶性のキャスト
高分子シート材料にすることによって遂行できる。

非晶性高分子シート材料の製造は既知であり、本発明の
部分を構成しない。かかる材料は商業的に入手できる。

良好な結果は例えば、ポリエチレンテレフタレートの非
晶性シートのようなポリエステルの高分子シートを使用
して得ることができる。

しかしながら、その他の材料も使用できる。

本発明の方法は非晶性支持体シート材料を第一方向に一
軸延伸した後、支持体シートにポリビニルアルコール含
有被覆性組成物を塗布し、そしてこうして塗布されたポ
リビニルアルコール層を第二方向に延伸することを包含
する。主な低伸度が第二方向に沿ったものである限りは
、本発明の方法は非晶・性高分子支持体シート材料の具
体的性質にかなりの寛容度を見込んでいる。従って、非
晶性シート材料は実質的に非晶性のシート材料になるよ
うに加工できるポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ
アクリル材料、および非晶性ポリアミドのような熱可塑
性バルク材料からも形成できる。

実質的に非晶性高分子シート材料の製造に使用するため
の好ましい材料の中には、可撓性で透明な非晶性のフィ
ルム材料に容易に転化できるポリエステルがある。ポリ
エステルは代表的にはジカルボン酸（またはその低級ア
ルキルジエステル）とグリコールとの縮合生成物である
。テレフタル酸、イソフタル酸、２．５−ナフタレンジ
カルボン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ビフエニツク
酸などの酸の中から選択された１種以上のジカルボン酸
（またはアルキルエステル）はエチレングリコール、ジ
エチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどのよ
うな１種以上のグリコールと縮合できる。適するポリエ
ステルはホモポリエステルおよびコポリエステルを包含
する。プレフタル酸とエチレングリコールの綜合によっ
て既知方法で得られる好ましいポリエステル、ポリエチ
レンテレフタレートは特に有効である。かかるポリエス
テルは既知方法によって、低結晶化度と良好な透明度を
示す実質的に非晶性シート形態になるように、加工する
ことができ、そして光学効率、良好な強度、耐久性、お
よびその他の有益な物理的および光学的性質を示す偏光
子の製造を可能にする。

非晶性高分子支持体シート材料は厚さがかなり多様であ
ることができる。一般に、出発時の非晶性シート材料の
厚さは製造されるべき偏光子の意図する用途によって大
きく左右されるであろう。

例えば、約０．０７６ｍ〜約１．７８ａｍの範囲の厚さ
を有する非晶性シート材料は本発明の実施に使用できる
。しかし、その他の厚さのかかる材料も特殊な要求を満
たすために使用できる。シート材料は第一方向に沿った
一軸延伸操作を受ける。

これは非晶性高分子シート材料のガラス転移温度以上で
ある温度でシート材料を延伸することによって遂行され
る。高分子シート材料のガラス転移温度はシート材料の
具体的な化学的構成によって変動し、そして高分子シー
ト材料の製造に使用される様々な単量体化合物の性質に
特に依存する。

支持体シート材料を構成する高分子材料の単量体屋は具
体的要求を満たすために予め定められたように変動可能
である。好ましいポリエチレンテレフタレートタイプの
シート材料の場合には、一軸延伸操作は約り０℃〜約１
２５℃の範囲の温度で行うことができる。

一軸延伸操作は既知の方法に従って延伸用フレーム、バ
イスまたはグリップで非晶性シート材料を固定し、そし
てシー１−・材料を（材料のガラス転移温度と同じ又は
それより上の温度で）第一方向に沿って延伸することに
よって行うことができる。

一般に、非晶性シート材料は、延伸機み材料に物理的強
度（特に延伸方向に沿った応力誘発破損、亀裂、または
割裂に対１゛る抵抗性）を授けるように作用する儂で、
延伸されることが望ましい。

般に、非晶性シート材料はその元の寸法の約１７５％〜
約３５０％に延伸される。好ましくは、シートは第一方
向においてはその元の寸法の約２００％に、すなわちそ
の元の寸法の約２倍に延伸される。延伸操作は非晶性シ
ー１−１１料に結晶化度と強度を付与するが、過疫の延
伸檜はプラスデック材料の成形性に悪影響を与える。例
えば、完成偏光子材料は偏光子材料のレンズブランクを
サングラスやその他の形状のレンズになるように加熱成
形することににるなどして曲面形状に望ましく成形され
てもよい。従って、使用される延伸台は一部は、偏光子
材料に必要な具体的性質によって左右され、そして具体
的用途のために要求される性質を付与するために予め定
められた程度になるように指令される。

−・軸延伸プラスデックシート材料は拘束状態のＪ、ま
でガラス転Ｐ！Ｊ淘度未満まで放冷される。代表的には
、延伸材料はポリビニルアルコール含有組成物の塗膜の
適用に先だってＩＮ囲の温度および湿度の状態に放冷さ
れる。一軸延伸シー１〜の冷却は延伸シート材料の分子
を結晶化させて安定な状態に１−る。そうなったときシ
ー１−は侵処理が可能になる。

延伸され冷却されたプラスデックシート材料はポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ）の塗膜を適用される。先に述べ
たように、（完成偏光子材料の一部を構成する支持体シ
ート材料のトに＞ＰＶＡ層を塗布１稈によって適用する
ことは別個の自己支持性ＰＶＡシートまたはフィルムを
別個に形成した後にそのＰＶＡシートをプラスチック支
持体シートにラミネートする必要性を解消する。ＰＶΔ
塗布操作はＰＶＡを分散状態で含有１ろ水性被覆性組成
物を使用することによって行うことができる。商業的に
入手ｅぎるＰＶＡ材料は適切な被覆性組成物の製造に使
用できる。適切な被覆性組成物は一般に、ＰＶＡを約５
％〜約１５％の固形分レベルで含有する水性組成物であ
る。好ましくは、ＰＶＡの固形分レベルは約８．５％〜
約１２．０％の範囲である。

知られているように、ポリビニルアルコールはポリ酢酸
ビニルの加水分解によって製造され：従ってＰ　Ｖ　Ａ
　ＩＡ料は加水分解度が様々である。一般に、酢酸根の
約９８％〜１００％がヒドロギシル基に変換され、でし
てこのタイプのＰＶＡ材料は一般に本発明の方法に有効
である。好ましくは、加水分解度は９８゜５％〜９９．
５％の範囲である。良好な結果は、例えば、信越化学か
ら信越Ｃ−２０として商業的に入手できる９９％〜９９
．５％加水分解ポリビニルアル］−ルを約８８５へ−１
２，０重量％含有した水性被覆性組成物を使用しで得る
ことができる。しかしながら、その他のＰＶＡ材料も使
用できる。

ＰＶＡ被覆性組成物は吹ぎイラけ、４グラビア塗布、１
Ｊ−ル塗布、スクイーズ塗布、スロワ１−塗布、引落し
く　ｄｒａｗｄｏｗｎ）塗布などを包含する様々な塗布
方法によって一軸延伸支持体シート材料に適用できる。

乾燥塗膜におけるＰＶＡの被覆量は臨界的でない。しか
しながら、一般的には、ＰＶＡ塗膜は約０．００６４〜
約０．０７６２Ｍの乾燥すさに、好ましくは約０５０１
２７〜約０．０３８７晴の厚さになるように適用される
。

ＰＶＡ被覆性組成物は望むならば、ＰＶＡ層およびそれ
から製造される偏光子に特定の予め定められた性質を付
与する様々な薬剤を含有することができる。従って、紫
外線安定剤、交叉結合剤、可塑剤、またはその他の薬剤
を含有して改汁された安定性を付与すること又は望むよ
うなもしくは特定の要求によって指令されるような物理
的性質を改質することができる。

大抵の場合、支持体シー・ｌ−１ｃ　Ｐ　ＶΔ被覆性組
成物を適用づる前に支持体うｒ−’−Ｌ−Ｊ妄４剤また
はプライマー材料を適用するζ−とノ′メ好ましい。こ
れは得られるＰＶＡＩ布フィルムを支持体シートへより
確かに結合させることを促進し、そして離層などの接着
不良を防止することによって完成偏光子の安定性を向上
させる。この目的のためには、ポリウレタン接着剤、ニ
トリルゴム接着剤および同様のスチレン−ブタジェン共
重合体接着剤、ポリエステルなどを包含する多様な既知
接着剤のどれでも使用できる。良好な結果は好ましいニ
トリルゴム接着剤を使用して得ることができる。適する
プライマー材料はポリ塩化ビニリデンなどである。

例えば、様々なコポリエステルが使用でき、そしてこの
タイプの適切な材料の例は先に挙げた米ｌ特許第４，６
５９．５２３号に記載されている。

支持体に塗布ＰＶＡ層を確実に固定するために使用され
る接着剤またはプライマー材料は上記一軸延伸操作の前
または後に適用できる。従って、望むならば、ニトリル
ゴムのような接着剤を（様様な既知塗布方法のいずれか
によって）支持体シートに適用してから、その支持体シ
ートを一軸延伸することができる。それから、ＰＶＡ被
覆性組成物を接着剤の上に適用できる。しかしながら、
最良の結果は一軸延伸操作の後のシート材料に接着剤ま
たはプライマー材料を適用することによって得られる。

第一の延伸がなされてから接着剤またはプライマー層を
塗布された支持体シートにＰＶＡ被覆性組成物を適用す
ることは改善された接着性と安定性をもたらし、そして
好ましい実施を構成する。

ＰＶＡを塗布されたシートはＰＶＡ層の配向および可視
二色性の導入への層の適合化のための延伸操作を受ける
。この延伸操作は、先に指摘したように、支持体の一軸
延伸（第一方向における）との関係で第二延伸方向にお
いて行われる。延伸（第二方向における）の争はＰＶＡ
層のＰＶＡ分子を偏光子に変換するのに適した状態に配
向させるのに十分な盪である。これはＰＶＡ担持シート
材料を約２〜６倍分、すなわち、その元の寸法の約３０
０％〜７００％に延伸することによって遂行される。好
ましくは、材料は３〜５倍分、すなわち、その元の寸法
の約４００％〜６００％に、特に４倍分、すなわち、そ
の元の寸法の約５００％に延伸される。ＰＶＡ層の延伸
と同時に、ＰＶＡ１ｌｉを担持する支持体材料も延伸さ
れる。

ＰＶＡ延伸（配向）の結果は支持体材料に二軸配向およ
び強度を与え、第二方向に沿った亀裂や割裂や破損に対
する抵抗性をもたらす。延伸操作は第一延伸の場合と同
じように支持体材料のガラス転移温度以上の温度で行わ
れる。冷却すると、この延伸された染色可能なシート材
料は後で記述する既知方法によって可視二色性にされる
ことができる。

ＰＶＡで被覆されたシート材料は第一延伸の量より大き
い量で延伸される。加えて、第一と第二の延伸操作にお
ける延伸の相対方向は互いに重要な関係を持つ。第１図
には、延伸の第一および第二方向によって規定された様
々な角度が概略的に表示されている。第１図には、様々
な線の交点がＸで示されている。線Ｎ旦によって示され
た線はプラスチック非晶性シート材料に適用された一輪
延伸の方向（第一方向）を任意に表わしている。

ＰＶＡの塗布層が適用されると、得られた塗布されたシ
ート材料は第二方向に沿って、例えば、線ＥＦによって
表わされる方向に沿って延伸される。

線旦上は（第一延伸方向のＮ五線に対する垂線を表わす
想像上の線ＮＮ’に対して）４５度の角ＮＸＦを規定す
るということがわかる。この角度（α）は線ＮＮ’　に
対して＋４５°の角度を想定できる。望むならば、延伸
の第二方向は線ＩＪの方向に沿って行うことができ、そ
の場合、角ＮＸＴは線ＮＮ’　に対して−４５６の角度
を表わす。

第二延伸は延伸の第一方向に対する垂線に対して様々な
角度で行うことができる。例えば、第１図に示されてい
るように、第二延伸操作の延伸方向は線ＧＨ（垂線ＮＮ
’　に対して＋６０’の角ＮＸＨを成す）に沿ってまた
はＩｉｌＭＮ　（−６０゜の角ＮＸＭを成す）に沿って
行うことができる。

望むならば、延伸の第二方向は線夏旦（線ＮＮ’に対し
て＋１０６の角ＮＸＤを成す）に沿ってまたは線■（垂
線ＮＮ’　に対して−１００の角ＮＸＫを成す）に沿っ
て行うことができる。一般に、延伸の第二方向は延伸の
第一方向に対する垂線に対して＋６０度の範囲内の角度
にあり、好ましくは、約±１０度の範囲内にある。角度
が０度である場合に、すなわち、延伸の方向が互いに直
交する場合に、良好な結果が得られる。

第１図に示されているように、延伸方向の第一および第
二の線と第一方向に対する垂線との交叉によって構成さ
れる角度は点Ｘのまわりの３６０度の範囲にわたって放
射状に延びることができる。

実際には、基体材料の具体的寸法に対して一定の関係を
有する方向に沿って第一方向の延伸を行い、そして第一
方向に対する垂線の＋６０度以内で第二延伸を行うと便
利である。従って、第２ａ図には、非晶性シート材料が
押出方向く第２ａ図に矢印によって示されている）に対
して水平（直交）方向の線Ｕに沿った第一方向に一軸延
伸されている無端ウェブ材料のセグメントが示されてい
る。

ＰＶＡ塗膜が適用されたら、この塗布されたウェブは縦
方向すなわち押出方向の線ＮＮ’　に沿った第二方向に
延伸される。第二延伸方向と第一方向に対する垂線との
間の角、度はゼロである。

第２ｂ図には、延伸方向についての別の好ましい相対関
係が示されている。図示されているように、延伸の第一
方向はやはり押出（縦）方向に対して水平（直交）方向
である。線ＥＦに沿った第二延伸方向は垂線ＮＮ’　に
対して＋４５度の角面αである。第２Ｃ図においては、
第一延伸は線Ａｎに沿って行われ、（線−Ｌｌ−に沿っ
た）延伸の第二方向は第一方向に対する垂線に対して一
４５度の角度にある。第二延伸方向を＋４５度に選択づ
るか又は−４５度に選択するかは製造すべき偏光子の具
体的用途に依存することがわかる。例えば、第２ｂ図に
示されている相対角度関係を用いて、それぞれのＰＶＡ
偏光層が互いに対面する関係で、そして支持体を一１外
側にして、重ね合わされた一対の偏光子要素は光吸収を
与える。これは第２Ｃ図に示されている相対関係を有す
る一対の偏光子要素を用いた場合にも与えられる。第２
ｂ図に示された偏光要木を、第２Ｃ図に示された偏光子
に、（それぞれの支持体を一番外側にして）重ね合わせ
ると、最大の光透過を与える。

第２ａ図〜第２Ｃ図に示された態様は（ウェアのクロス
配向における）第一方向ＡＢに沿った非晶性シート材料
の延伸を示すが、ウェブのクロス延伸のために必要な＠
置の立場からは、第一延伸操作は押出方向から例えば４
５度の角度で行うことが望ましい。ＰＶＡ塗ｍｌが適用
されてから、第二延伸は例えば押出方向（縦方向）に沿
って遂行できる。これは第２ｂ図に示された延伸方向を
変更することによって、１ｌｉｌＥ上に沿った第一延伸
と線ＮＮ’　に沿った第二延伸を使用して、遂行できる
。かかる方法は強くて非脆弱性の染色可能なシート材料
を提供しながら、ウェブのクロス延伸に関連する困難性
を克服する。

その他の延伸方向の組合せも良好な結果をもって使用で
きる。例えば、第２ｂ図では、第一延伸操作を線ＮＮ’
　に沿って行うことができる。

ＰＶＡの塗膜を適用してから、シー１−を線ＥｊＥ（角
ＦＸＢすなわち第一方向に対する垂線ＡＢに対する角度
は−４５６である）に沿って延伸できる。同様に、第２
Ｃ図では、第一延伸を線ＮＮ’に沿って行うことができ
、モしてＰＶＡの塗膜を適用してから、シートを線上夏
（角ＢＸＪすなわち第一方向に対する垂線Ｎ旦に対する
角度は＋４５°である）に沿って延伸することができる
。

本発明を実施するための特に好ましいやり方は違いにほ
ぼ直交する（すなわち直角の）第一方向と第二方向に非
晶性支持体材料を延伸づることを伴う。これは第一方向
に対する垂線から士約１０度以内の角度の、好ましくは
０度の角度の第二方向に延伸することによって遂行でき
る。直交方向に沿って又は直交から約１０度以内で２つ
の延伸操作を行うことによって、その延伸シート材料か
ら製造される偏光子の用途にはかなりの寛容度と万能性
がもたらされる。例えば、好ましいポリエチレンテレフ
タレート材料を第一方向に１イ８分ぞして（ＰＶＡで被
覆した後に）第一方向に直交する（または直交から約１
０度以内の）第二方向に４倍分延伸するだけで、観察方
向に関係なく所与用途に有効な偏光子に変換できる染色
可能な材料が製造される。従って、偏光子はＰＶＡ側か
ら観察されようと又は支持体側から観察されようと見た
目には同一に機能する。直交状態からのかなりの逸脱は
有効な偏光子を生成するが、得られる偏光子の光学的性
質を観察方向の関数として変動させる二軸配向度を支持
体材料中に生じさせる。従って、具体的用途に要求され
るような配向を観察するためには配慮が必要となる。従
って、偏光子の万能性の観点からは、相互に直交方向に
沿って延伸されることが好ましい。

ＰＶＡを塗布されたシート材料は第二方向への延伸後に
、拘束状態のまま、支持体シート材料のガラス転移温度
未満に放冷される。通常、シートは周囲条件の室温およ
び湿度に放冷される。こうして、耐久性の支持体上に担
持された配向された染色可能なＰＶＡ材料が提供される
。ここで使用されている「染色可能な」は偏光用材料を
製造するための多数の既知方法のいずれかによって可視
二色性材料への変換が可能であるＰＶＡ塗膜層の特性を
意味する。

染色可能でかつ配向されたＰＶＡ担持シート材料は二色
性染料またはその他の二色性色付は剤のような二色性物
質を使用する既知方法に従って染色されることができる
。高度に適する二色性物質の例はヨウ素とヨウ化物塩例
えばヨウ化カリウムとからなる二色性色付は剤である。

染色可能なシート材料のウェアは、配向ＰＶＡ層の染色
を行って可視二色性シート材料を提供させるためのヨウ
素／ヨウ化物の染色性組成物を収容した槽中に、通すこ
とができる。好ましくは、この偏光用材料は安定性を改
善するために、先に挙げた米国再発行特許第２３．２９
７号（Ｍ、ハイマン・ジュニア他に対して１９５０年１
１月２８日に再発行された）に記載されて知られている
ようにホウ酸とボラツクスを含有する水性ボレート化浴
を使用してボレート化される。

望むならば、染色可能なシート材料はポリビニルアルコ
ール分子をポリビニレン偏光性種に変換させることで二
色性にすることができる。これは先に挙げた米国特許第
２．４４５，５５５号（Ｆ。

Ｊ、ビンダに対して１９４８年７月２０日に発行された
）に記載されているような既知のやり方で塩酸蒸気法を
使用して遂行できる。好ましくは、かかる偏光用材料も
安定性の改善のためにボレート化される。

染色可能なシート材料は染着ヨウ素とポリビニレン偏光
子との組合せにおいて記載されているもの以外の材料お
よび方法によって二色性にされることも可能である。そ
の他の二色性物質、特に、米国特許第２，２３７，５６
７号（Ｅ、Ｈ，ランドに対して１９４１年４月８日に発
行された）および米国特許第２．３２８，２１９号（Ｅ
、Ｈ。

ランドに対して１９４３年８月３１日に発行された）に
記載されている二色性染料およびその他の色付は剤が使
用できる。

本発明の偏光子の製造に利用される非晶性ポリエステル
材料はＰＶＡ塗布層を適用する前の第一の一軸延伸と、
ＰＶＡＩを配向させるために使用される第二の延伸操作
との組合せ効果の結果として二輪配向されるということ
が理解されよう。しかしながら、第一と第二の操作に用
いられる相対風伸度は、二輪延伸によっても熱成形性を
実質的に損失する点まで延伸されておらず、それでいて
亀裂に対する良好な抵抗性を有している偏光子用材料を
提供するようにｔＩＩＪｔｌｌｌ可能である。従って、
ポリエチレンテレフタレートを使用しての元の寸法の１
倍分の第°−延°伸と、（ＰＶＡ適用後の）元の寸法の
４倍分の第二直交延伸とによって都合よく、サングラス
用に適する曲面レンズを製造するために１００℃未満の
温度で加熱造形することができる偏光用材料が提供され
る。

次に実施例によって本発明を例証する。しかしながら、
かかる実施例は本発明を限定することを意図したもので
はない。

実施例１ この実施例は染色可能な配向されたＰＶＡ担持シート材
料の製造、およびそれからヨウ素／ヨウ化物による染色
法による偏光子の製造を例示する。

（厚さ１．２７ｍの）非晶性ポリエチレンテレフタレー
トの長いシートにニトリルゴム接着剤（マサチコセッッ
州ミツデルトン在エムハート社のボスデック部門からボ
スチックＳ−１８８−５１５ブレＡンゴムとして入手で
きるアクリロニトリル／ブタジェン共重合体）の層を約 ０．００６４ｍ〜０．０２５４Ｍの厚さになるように塗
布した。接着剤塗膜を低い空気速度のオーブンで２〜３
分間７４℃に乾燥した。得られたシート材料を１２０℃
の高い空気速度のオーブンでウェアの縦方向または横方
向にその元の寸法の１倍分延伸し、そしてその延伸され
たシートを拘束状態のまま周囲室温に放冷した。それか
ら延伸シートに、ポリビニルアルコール（信越化学製の
信越Ｃ−２０ポリビニルアルコール）１０重量％と塩酸
的０．７５％を含有１゛ろ水性組成物の層を（乾燥厚さ
約０００２５４〜０．０３８１ｍ＋）になるように塗布
した。にトリルゴム接着剤層の上の）塗布ＰＶＡ層を７
４℃の低い空気速度のオーブンで約５分間乾燥した。得
られたＰＶＡ担持シート材料を第一延伸方向に対して直
交方向に、すなわち、第一延伸方向に対する垂線から０
度の角度で、その長さ寸法の約３倍分（すなわちその元
の長さ１法の４００％に）延伸した。この延伸操作を高
い空気速度のオーブンで１２０℃で行い、そして延伸シ
ートを拘束状態のまま周囲室温に放冷した。得られた二
軸延伸シート材料を、］つ化カリウム６．０重量％とヨ
ウ素０．９％を含有する３５℃に加熱された水性染色浴
中で約１５秒間吸収させた。染色されたシート材料を水
洗し、それからホウ酸約９．０％のヨウ化カリウム０゜
１％を含有する約７４℃に加熱された水性浴中で吸収さ
せた。シート材料から過剰のボレート化用浴材料を水で
洗い流し、そして得られたフィルムを７４℃で乾燥した
。得られた材料は可視二色性偏光子であった。このシー
ト材料から切り出されたレンズブランクを各延伸方向に
沿って折り曲げることによって評価した。割裂、亀裂、
または破損はどの延伸方向に沿っても認められなかった
。

比較例１ 実施例１に記載されているように製造されたシート材料
との比較のために、（実施例１に記載されている）非晶
性シート材料を、ウェブのクロス延伸の工程を省略した
以外は実施例１に記載されている通りに処理した。すな
わち、非晶性シート材料に接着結合されたＰＶＡ塗布層
は一回だけ、その長さ方向に沿ってその長さ寸法を３倍
分（ずなわちその元の長さの４００％に）延伸された。

偏光子用シー１−材料およびそれから作製されたレンズ
ブランクは延伸方向に沿って曲げた（折った）ときに延
伸方向に沿って破損した。

実施例２ この実施例はポリビニレン偏光性種を製造するために塩
酸脱水法を使用することによる、染色可能な配向ＰＶＡ
含右シート材料の製造およびそれから偏光子の製造を例
示するものである。

非晶性ポリエチレンテレフタレート（厚さ１．２７ｍ＋
）の長いシートにニトリルゴム接着剤（アクリロニトリ
ル／ブタジェン共重合体、ボスチックＳ−１８８−５１
５プレオンゴム）の層を約０．００６４〜０．０２５４
ａｍの厚さになるように塗布した。この接着剤塗膜を低
い空気速度のオーブンで２〜３分間７４℃で乾燥した。

得られたシート材料を高い空気速度のオーブンで１２０
℃で、３８．１ａｍ／秒の速度で、ウェアの縦方向また
は横方向にその元の寸法を１倍分延伸し、そしてその延
伸シートを拘束状態のまま周囲室温に放冷した。それか
ら、延伸シートに、ポリビニルアルコール（信越化学製
信越Ｃ−２０ポリビニルアルコール）１０重量％と塩酸
的１０％を含有する水性組成物の層を（乾燥厚さ約０．
０２５４〜０．０３８１ａｍに）塗布した。にトリルゴ
ム接着剤層の上の）この塗布されたＰ　Ｖ　Ａ　ｌｌを
低い空気速度のオーブンで７４℃で約５分間乾燥した。

得られたＰＶＡ担持シート材料を第一延伸方向に対して
直交方向に、すなわち、第一延伸方向に対する垂線から
０度の角度で、３８．１ａｍ／秒の速度で、その長さ寸
法を約３倍分（すなわち、その元の長さ寸法の４００％
に）延伸した。この延伸操作を高い空気速度のオーブン
で１２０℃で行い、そして延伸されたシートを拘束状態
のまま周囲室温に放冷した。、得られた二輪延伸シート
材料を、ボラツクス３．０重間％、とホウ酸９．０％を
含有する７４℃に加熱された水溶液の中で約４５秒間吸
収させた。シート材料から過剰のボレート化用浴材料を
水で洗い流し、そして得られたフィルムを７４℃で乾燥
した。得られた材料は可視二色性偏光子であった。この
シート材料から切り出したレンズブランクを各延伸方向
に沿って折り曲げることによって評価した。割裂、亀裂
、または破損はどちらの延伸方向にも認められなかった
。

比較例２ 実施例２に記載されているようにして製造されたシート
材料との比較のために、（実施例２に記載されている）
非晶性シート材料を、ウェアのクロス延伸の工程を省略
した以外は実施例２に記載されている通りに処理した。

すなわち、非晶性シート材料に接着結合されたＰＶＡ被
Ｉ被層１層度だけその長さ方向に沿ってその長さ寸法を
３４８分（すなわち、その元の長さの４００％に）延伸
された。偏光子用シート材料およびそれから製造された
レンズブランクは延伸方向に沿って曲げた（折った）と
きに延伸方向に沿って破損した。

実施例３ 第二方向の延伸を第一方向に対する垂線に対して４５６
の角度で行ったこと以外は実施例１に記載されているよ
うにして偏光子を製造した。得られた偏光子は良好な偏
光特性と、どの延伸方向に曲げた（折った）ときにも割
裂、亀裂、または破損に対する抵抗性を示した。

実施例４ 第二方向の延伸を第一方向に対する垂線に対して４５°
の角度で行った以外は、実施例２に記載されているよう
に偏光子を製造した。得られた偏光子は良好な偏光特性
と、どの延伸方向に沿っても割裂、亀裂、または破損に
対する抵抗性を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に従って用いられる延伸の第一方
向と第二方向の相関関係を図示したものである。 第２ａ図、第２ｂ図、および第２ｃ図は本発明の３種類
の具体的態様について無端ウェブ材料のセグメントと関
連づけて示された第一延伸方向と第二延伸方向の相関関
係を図示したものである。

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. （１）偏光子の製造に適合された染色可能な高分子シー
   ト物品を製造するための方法であつて、非晶性高分子材
   料の支持体シートを用意し；非晶性高分子支持体シート
   をその高分子支持体シート材料のガラス転移温度または
   それ以上の温度で第一方向に一軸延伸して高分子支持体
   シート材料の分子を前記第一方向に沿つて部分配向させ
   ；一軸延伸された高分子支持体シートの表面に水性ポリ
   ビニルアルコール含有組成物の塗膜を適用し；そして ポリビニルアルコールで被覆された一軸延伸高分子支持
   体シートを高分子支持体シート材料のガラス転移温度ま
   たはそれ以上の温度で第二方向に延伸する 工程からなり、しかして、 前記第二延伸方向は前記第一延伸方向に対する垂線から
   ±約６０度以内の角度にあり； 前記第一方向に沿つた延伸の量は高分子支持体シートに
   、前記第一方向に沿つた応力誘発破損に対する抵抗性を
   付与するのに十分なものであり、そして前記第二方向に
   沿つた延伸の量は前記ポリビニルアルコール層の分子を
   同時に配向させ、それによつて該層を可視二色性の導入
   に適合させ、かつ支持体層に、前記第二方向に沿つた応
   力誘発破損に対する抵抗性を付与するのに十分なもので
   ある、 ことを特徴とする、前記方法。
2. （２）前記非晶性高分子支持体シートが前記第一方向に
   沿つてその元の寸法の約１７５％〜約３５０％に延伸さ
   れる、請求項（１）の方法。
3. （３）前記ポリビニルアルコールで被覆された一軸延伸
   高分子支持体シートが前記第二方向にその元の寸法の約
   ３００％〜約７００％に延伸される、請求項（２）の方
   法。
4. （４）前記ポリビニルアルコールで被覆された一軸延伸
   高分子支持体シートが前記第二方向にその元の寸法の約
   ４００％〜約６００％に延伸される、請求項（２）の方
   法。
5. （５）延伸の第二方向が第一方向に対する垂線に対して
   ±約４５度の角度にある、請求項（１）の方法。
6. （６）前記角度が前記第一方向に対する垂線に対して±
   約１０度以内である、請求項（５）の方法。
7. （７）前記角度が０度である、請求項（６）の方法。
8. （８）前記非晶性高分子材料の支持体シートがポリエス
   テルを含む、請求項（１）の方法。
9. （９）前記ポリエステルがポリエチレンテレフタレート
   であり、そして前記第一および第二の延伸工程の各々が
   ８０℃〜１２５℃の範囲の温度で行われる、請求項（８
   ）の方法。
10. （１０）前記ポリビニルアルコール含有組成物が乾燥厚
    さ約０．００６４ｍｍ〜約０．０７６２ｍｍになるよう
    に前記一軸延伸高分子支持体シートに適用される、請求
    項（１）の方法。
11. （１１）前記水性ポリビニルアルコール含有組成物中の
    ポリビニルアルコールの固形分レベルが約５％〜約１５
    ％の範囲にある、請求項（１０）の方法。
12. （１２）前記固形分が約８．５％〜約１２％の範囲にあ
    る、請求項（１１）の方法。
13. （１３）前記水性ポリビニルアルコール含有組成物中の
    前記ポリビニルアルコールの加水分解度は９８．５％〜
    ９９．５％の範囲にある、請求項（１２）の方法。
14. （１４）非晶性高分子支持体シートを一軸延伸するため
    の前記工程の後で、かつポリビニルアルコールの前記塗
    膜を適用するための前記工程の前に、前記高分子支持体
    シートに接着剤またはプライマー層が適用される、請求
    項（１）の方法。
15. （１５）さらに、前記ポリビニルアルコール層に可視二
    色性を導入して偏光子を提供する工程を包含する、請求
    項（１）の方法。
16. （１６）ポリビニルアルコール塗布層を担持する二軸配
    向高分子支持体シートを含む、偏光子の製造に適合され
    た染色可能な高分子シート物品であつて、 前記二軸配向高分子支持体シートは、一部は、前記塗布
    ポリビニルアルコール層の適用前に非晶性高分子支持体
    シートを第一方向に沿つて一軸延伸することから、そし
    て一部は、前記一軸延伸された高分子支持体シートの上
    に担持された前記塗布ポリビニルアルコール層の、第二
    方向に沿つた、後続延伸および配向に付帯するものとし
    て、得られる二軸配向を有しており； 前記塗布ポリビニルアルコール層の前記第二方向に沿つ
    た前記延伸は前記第一方向に沿つた前記延伸に対する垂
    線から±約６０度以内の角度におけるものであり； 前記第一方向に沿つた延伸の量は高分子支持体シートに
    、前記第一方向に沿つた応力誘発破損に対する抵抗性を
    付与するのに十分なものであり、そして前記第二方向に
    沿つた延伸の量は前記ポリビニルアルコールの層の分子
    を同時に配向させ、それによつて該一を可視二色性の導
    入に適合させ、かつ支持体層に、前記第二方向に沿つた
    応力誘発破損に対する抵抗性を付与するのに十分なもの
    である、 ことを特徴とする前記染色可能な高分子シート物品。
17. （１７）前記支持体の前記二軸配向が第一方向に沿つて
    元の第一寸法の約１７５％〜約３５０％に延伸し、そし
    て第二方向に沿つて元の第二寸法の約３００％〜約７０
    ０％に延伸した結果である、請求項（１６）の染色可能
    な高分子シート物品。
18. （１８）前記第一延伸は前記第一寸法の約２００％に、
    そして前記第二延伸は前記第二寸法の約５００％になさ
    れる、請求項（１７）の染色可能な高分子シート物品。
19. （１９）前記二軸配向支持体材料がポリエチレンテレフ
    タレートを含む、請求項（１８）の染色可能な高分子シ
    ート物品。
20. （２０）前記第二延伸方向は前記第一延伸方向に対する
    垂線に対して約４５度の角度にある、請求項（１７）の
    染色可能な高分子シート物品。
21. （２１）延伸の前記第二方向が延伸の前記第一方向に対
    する垂線に対して０度の角度にある、請求項（１７）の
    染色可能な高分子シート物品。
22. （２２）前記ポリビニルアルコール層が可視二色性であ
    る、請求項（１６）の染色可能な高分子シート物品。