JPH0520723B2

JPH0520723B2 -

Info

Publication number: JPH0520723B2
Application number: JP62241322A
Authority: JP
Inventors: Jusuke Tsumura; Keita Suzuki; Seiya Kawaguchi
Original assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1987-09-26
Filing date: 1987-09-26
Publication date: 1993-03-22
Also published as: JPS6484203A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は耐久性に優れ且つ高偏光度を有する偏
光フイルム及びその製造法に関する。［従来の技術］近年、卓上電子計算機、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、これに伴い偏光板の需要も増大している。特に、計器類においては苛酷な条件下で使用さ
れる場合が多いので高耐久性及び高偏光度のフイ
ルムが要請されるのである。現在、知られている代表的な偏光フイルムの一
つにポリビニルアルコール系フイルムにヨウ素を
染色させたものがあり、これはポリビニルアルコ
ールの水溶液を製膜し、これを一軸延伸させて染
色するか、染色した後一軸延伸してから、好まし
くはホウ素化合物で耐久化処理を行うことによつ
て製造されている。［発明が解決しようとする問題点］しかし、一般にポリビニルアルコール系フイル
ムの延伸は湿式法にて行なわれているが、水分に
よつて分子間の水素結合が切断され、分子の運動
が増加するため、フイルムの延伸性に多大の影響
を与え、安定な加工がかなり困難であつたり、延
伸ムラを生じたりする。その結果、耐久性が低下するつまり高湿度雰囲
気下に長期間放置された時の偏光度が低下して実
用上のトラブルの原因となることがある。本発明者等は、従来公知のポリビニルアルコー
ル系フイルムよりなる偏光フイルムの耐久性につ
いて種々測定してみたが、２色比（40℃、90％相
対湿度の雰囲気下で10日間放置）の測定ではせい
ぜい30程度の耐久性しか示さないことがわかつ
た。本発明は従来の公知の偏光フイルムからは到底
期待できない高度の耐久性、高偏光度を有する偏
光フイルムを開発すべく鋭意検討を行つたもので
ある。［問題点を解決するための手段］その結果、ポリビニルアルコール系一軸延伸フ
イルムからなり、且つ40℃、相対湿度90％の雰囲
気下で10日間放置した時の２色比が35以上である
耐久性の優れた偏光フイルムを見出し、特に、該
フイルムは重合度が2600以上の高重合度ポリビニ
ルアルコールを用いる時に容易に得られること、
更に該フイルムはポリビニルアルコール系樹脂の
溶液からフイルムを製膜し、ヨウ素染色したの
ち、次いでホウ素化合物溶液中で該フイルムを一
軸方向に延伸することにより効率良く製造できる
こと等の新規な事実を見出し本発明を完成した。本発明では特定の重合体のポリビニルアルコー
ルを用いることと、かかる特定の製法を採用する
ことによつて顕著な効果が発揮されるものであ
り、例えば一軸延伸後に染色したり、染色後に一
軸延伸してホウ素化合物処理等を行つても本発明
ほどの効果は得難い。本発明の偏光フイルムは、ポリビニルアルコー
ル系フイルムの一軸延伸フイルムである。ポリビ
ニルアルコールは通常、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）、オレフイン類、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良い。ポリビニルアルコールにおけるケン化度は85〜
100モル％好ましくは98〜100モル％が実用的であ
る。又、重合度としては、本願の効果を得るために
は重合度が2600以上、好ましくは3500〜5000が有
利である。該ポリビニルアルコールフイルムはホウ素化合
物液中で一軸延伸されているが、その倍率は3.5
〜10倍、好ましくは4.5〜７倍である。かかる延伸倍率は最終的に上記の範囲になる様
に設定されれば良く、延伸操作は一段階のみなら
ず、多段階に実施すれば良い。該一軸延伸フイルムは40℃、相対湿度90％の雰
囲気下で10日間放置した時の２色比が35以上であ
るという高偏光度を有する点が本発明の特徴であ
る。ここで言う２色比とはlogτ（１−Ｖ）／logτ（１＋
Ｖ）で定義され、τはフイルムの単体透過率（％）を100で割
つた値であり、Ｖは

【式】で示される偏光度である。但しH₁₁は２枚の偏光フイルムサ
ンプルの重ね合わせ時において、偏光フイルムの
配向方向が同一方向になる様に重ね合わせた状態
で分光光度計を用いて測定した透過率（％）、H₁
は２枚のサンプルの重ね合わせ時において、偏光
フイルムの配向方向が互いに直交する方向になる
様に重ね合わせた状態で測定した透過率（％）上記のフイルムの製造法としては、ポリビニル
アルコールを水又は有機溶媒に溶解した原液を流
延製膜して、ヨウ素染色後、ホウ素化合物溶液中
で一軸方向に延伸する方法が挙げられる。原液調
製に際して使用される有機溶媒としては例えばジ
メチルスルホキシド（DMSO）、Ｎ−メチルピロ
リドン、グリセリン、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、テトラエチレングリコー
ル、トリメチロールプロパン等の多価アルコー
ル、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等
のアミン類及びこれらの混合物が用いられるが、
DMSO、グリセリン、エチレングリコール等が
有利である。上記有機溶媒中には少量例えば５〜30重量％の
水を含有させても差し支えない。原液中のポリビ
ニルアルコールの濃度は４〜10重量％が実用的で
ある。該溶剤を用いて得られたポリビニルアルコール
製膜原液は、乾・湿式製膜法にて、即ち、該溶液
を口金スリツトから一旦空気中、又は窒素、ヘリ
ウム、アルゴン等の不活性雰囲気中に吐出し次い
で凝固浴中に導いて未延伸フイルムを形成せしめ
る。又は口金から吐出された製膜溶液は一旦ロー
ラー、あるいはベルトコンベアー等の上で溶剤を
一部乾燥した後で凝固浴中に導入しても差し支え
ない。また凝固浴に用いる溶媒には前記高重合度ポリ
ビニルアルコールの溶剤と混和性を有するもので
例えばメタノール、エタノール、プロパノール、
ブタノール等のアルコール類、アセトン、ベンゼ
ン、トルエン等が挙げられる。前記のごとくして得られるポリビニルアルコー
ル未延伸フイルムは次ぎに染色及び延伸が施され
る。フイルムへの染色つまり偏光素子の吸着はフイ
ルムに偏光素子を含有する液体を接触させること
によつて行なわれる。通常はヨウ素−ヨウ化カリ
の水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は0.1〜２
ｇ／、ヨウ化カリの濃度は10〜50ｇ／、ヨウ
素／ヨウ化カリの重量比は20〜100が適当である。
染色時間は30〜480秒程度が実用的である。水溶
媒以外に水と相溶性のある有機溶媒を少量含有さ
せても差し支えない。接触手段としては浸漬、塗布、噴霧等の任意の
手段が適用出来る。延伸はホウ素化合物の溶液中で行われ一軸方向
に3.5倍以上好ましくは4.5倍以上延伸することが
望ましい。この際、前記と直角方向にも若干の延
伸（幅方向の収縮を防止する程度あるいはそれ以
上の延伸）を行つても差し支えない。延伸時の温
度条件は50〜130℃から選ぶのが普通である。ホウ素化合物は水溶液又は水−有機溶媒混合液
の形で濃度0.5〜２モル／程度で用いられ、液
中には少量のヨウ化カリを共存させるのが実用上
望ましい。処理法は浸漬法が望ましいが勿論塗布法、噴霧
法も実施可能である。ホウ素化合物としてはホウ酸、ホウ砂が実用的
である。処理時の温度は50〜70℃程度、処理時間は５〜
20分程度が好ましい。このようにして得られた偏光フイルムはその両
面あるいは片面に光学的透明度と機械的強度に優
れた保護膜を貼合して、偏光板として使用され
る。保護膜としては従来から知られているセルロ
ースアセテート系フイルム、アクリル系フイル
ム、４フツ化エチレン−６フツ化プロピレン系共
重合体等のフツ素系樹脂フイルム、ポリエステル
系樹脂フイルム、ポリオレフイン系樹脂フイルム
が挙げられる。［作用］本発明の偏光フイルムは高温、高湿状態での耐
久性が改善され長時間放置してもその偏光度が低
下しない。かかる特性を利用して液晶表示体の用途に用い
られ、特に車両用途、各種工業計器等の表示等に
有用である。［実施例］次に実例をあげて本発明の偏光フイルムを更に
詳しく説明する。実施例１重合度3800、ケン化度99.5モル％のポリビニル
アルコールをジメチルスルホキシドに溶解し、
5.0重量％濃度の溶液を得た。該液をポリエチレ
ンテレフタレートフイルム上に流延後、−20℃で
１時間冷却ゲル化せしめメタノールにてジメチル
スルホキシドの置換を行つた。更に水で置換後、
フイルム表面の水をふき取りチヤツクに装着し
た。該フイルムをヨウ素0.2ｇ／、ヨウ化カリ60
ｇ／よりなる水溶液中に30℃にて240秒浸漬し、
ついでホウ酸70ｇ／、ヨウ化カリ30ｇ／の組
成の水溶液に浸漬すると共に、同時に6.0倍に一
軸延伸しつつ５分間にわたつてホウ酸処理を行つ
た。最後に室温で24時間乾燥した。該フイルムの２色比は49.6（単体透過率43.8％、
偏光度0.997）であつた。更にこのフイルムを40
℃、相対湿度90％の雰囲気中に10日間放置した後
の２色比は41.8（単体透過率44.0％、偏光度0.991）
であつた。対照例１重合度1700、ケン化度99.8モル％のポリビニル
アルコールを用い水溶媒を使用して実施例１と同
一の実験を行つた。製造直後の偏光フイルムの２色比は37.2（単体
透過率43.1％、偏光度0.992）であり、40℃、相
対湿度90％、放置日数10日間後の２色比は31.8
（単体透過率44.1％、偏光度0.973）であつた。実施例２重合度4500、ケン度99.3モル％のポリビニルア
ルコールを用いた以外は実施例１と同一の実験を
行つた。フイルムの２色比は製造直後が46.3（単
体透過率44.1％、偏光度0.991）であり、40℃、
相対湿度90％、放置日数10日間後の２色比は40.5
（単体透過率43.3％、偏光度0.994）であつた。実施例３〜４ジメチルスルホキシド溶媒に代え、ジメチルス
ルホキシド−水（重量比 90／10）溶媒を用いた
（実施例３）、及びグリセリン溶媒を用いた（実施
例４）以外は実施例１と同一の実験を行つた。製造直後及び40℃、相対湿度90％、放置日数10
日間後の２色比はそれぞれ43.6（単体透過率44.5
％、偏光度0.989）、38.0（単体透過率45.0％、偏光
度0.975）であつた。実施例５重合度3800、ケン度99.5モル％のポリビニルア
ルコールを水に溶解し10重量％濃度の溶液を得
た。該液をポリエチレンテレフタレートフイルム
上に流延後、乾燥してチヤツクに装着した。以
下、実施例１と同一の染色、ホウ酸処理、延伸を
行つた。得られた偏光フイルムの２色比は製造直後が
47.0（単体透過率44.0％、偏光度0.997）、40℃、相
対湿度90％、放置日数10日間後が41.9（単体透過
率44.7％、偏光度0.985）であつた。対照例２実施例１において水置換した後のフイルムを室
温で乾燥した。続いて110℃で一軸方向に６倍延
伸した。延伸フイルムをチヤツクに装着し実施例
１と同じ組成のヨウ素液、ホウ酸液中でそれぞれ
240秒、５分間処理し、室温で４時間乾燥した。該フイルムの製造直後の２色比は47.1（単体透
過率43.5％、偏光度99.7）、40℃、相対温度90％、
放置日数10日間後の２色比は35.3（単体透過率
44.8％、偏光度97.2）であつた。対照例３実施例１において６倍延伸操作をホウ酸処理の
後に行つたところ、フイルムの製造直後の２色比
は46.5（単体透過率43.0％、偏光度99.8）、40℃、
相対湿度90％、放置日数10日後の２色比は34.7
（単体透過率45.1％、偏光度96.6）であつた。対照例４実施例１において６倍延伸操作をホウ酸処理の
前に行つたところ、フイルムの製造直後の２色比
は47.9（単体透過率43.2％、偏光度99.8）、40℃、
相対湿度90％、放置日数10日後の２色比は36.5
（単体透過率44.2％、偏光度98.2）であつた。

Claims

【特許請求の範囲】１重合度が2600以上であるポリビニルアルコー
ル溶液を製膜し、染色後、ホウ素化合物溶液中で
該フイルムを一軸延伸して得られるポリビニルア
ルコール系一軸延伸フイルムからなり、且つ40
℃、相対湿度90％の雰囲気下で10日間放置したと
きの２色比が35以上である耐久性の優れた偏光フ
イルム。２重合度が2600以上であるポリビニルアルコー
ル系樹脂の有機溶媒溶液からフイルムを製膜し、
ヨウ素染色した後、次いでホウ素化合物溶液中で
該フイルムを一軸延伸することを特徴とするポリ
ビニルアルコール系一軸フイルムからなり、且つ
40℃、相対湿度90％の雰囲気下で10日間放置した
ときの２色比が35以上である耐久性の優れた偏光
フイルムの製造法。