JPH06289224A - 偏光膜の製造法 - Google Patents

偏光膜の製造法

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JPH06289224A
JPH06289224A JP7697093A JP7697093A JPH06289224A JP H06289224 A JPH06289224 A JP H06289224A JP 7697093 A JP7697093 A JP 7697093A JP 7697093 A JP7697093 A JP 7697093A JP H06289224 A JPH06289224 A JP H06289224A
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JP
Japan
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film
polarizing film
pva
polarizing
obtd
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JP7697093A
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Nobuo Tanaka
信雄 田中
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ポリビニルアルコールに、ハロゲン化カリウ
ムおよびハロゲン化亜鉛から選ばれた1種以上を0.0
1〜20重量%混合し、製膜してなるフィルムを一軸延
伸することを特徴とする偏光膜の製造法。 【効果】 本発明によると、高偏光性で、かつ透過率の
変動のない偏光膜が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリビニルアルコール系
偏光膜の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】光の透過・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L
CD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
および液晶テレビ等の高機能を要求される用途分野に広
がり、従来の偏光膜以上に光学特性が一定でかつ高偏光
性を有する偏光板が求められている。従来の偏光膜は、
一般にポリビニルアルコールを原料とするポリビニルア
ルコールフィルム(以下ポリビニルアルコールをPV
A、ポリビニルアルコールフィルムをPVAフィルムと
略記することがある)を原料フィルムとし、ヨウ素及び
ヨウ素化合物を染料として染色し、次いでヨウ素化合物
及びホウ素化合物を含む水浴中で、通常30〜40℃で
一軸延伸した後、ヨウ素化合物およびホウ素化合物を含
む水浴中で固定処理を行うことによって製造されてい
る。かかる偏光膜の製造において、偏光膜の偏光性能は
一軸延伸倍率によって大きく影響を受けることから、偏
光性能を高めるために可能な限り高延伸倍率が採用され
る。高延伸倍率を得る手段としては、50℃〜70℃の
高温で一軸延伸することが提案されているが、一軸延伸
温度をこのように高くすると、フィルム中のヨウ素の昇
華が激しくなり、最終製品としての偏光膜中のヨウ素濃
度の変動による偏光膜の透過率の変動が防げず、光学特
性が一定した製品の採取が困難になる。また、偏光性を
高めるために高重合度PVAフィルムを用いることが提
案されているが、高重合度PVAフィルムは通常の重合
度のPVAフィルムより延伸性が低く、従来の低温の延
伸温度では高偏光性は得られず、高偏光性を発現させる
ためには、通常の重合度のPVAフィルム以上に一軸延
伸温度を高める必要があるために、ヨウ素の昇華による
偏光膜の透過率の変動の問題を残している。このように
従来の技術では、偏光膜の透過率の変動を起こさずにか
つ高偏光性を達成することができなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は偏光膜
の偏光性能を向上させることにある。更に詳しくは、本
発明は、低温で一軸延伸する際においても、得られる偏
光膜の偏光性能を向上させることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、原料PVA
フィルム、特に高重合度PVAフィルムの低温における
一軸延伸性の改良を鋭意検討した結果、ポリビニルアル
コールに、ハロゲン化カリウムおよびハロゲン化亜鉛か
ら選ばれた1種以上を0.01〜20重量%混合し、製
膜してなるフィルムを一軸延伸することを特徴とする偏
光膜の製造法を見出し、本発明を完成させるに到った。
本発明の偏光膜に使用するポリビニルアルコールとして
は、一般に酢酸ビニルを重合して得たポリ酢酸ビニルを
けん化して製造される通常のPVAが充当される。この
PVAの重合度は、フィルムの強度保持の点から重合度
1000以上が好ましく、2400以上がより好まし
く、4000以上が高偏光性能や高耐久性能の点から、
さらにより好ましい。PVAの重合の上限は特に制限は
ないが、フィルムの製膜性の面から、重合度10000
以下が好ましく、8000以下がより実用的である。P
VAのけん化度は、状況において適宜選択すればよい
が、通常は90モル%以上が好ましく、95モル%以上
がより好ましく、99モル%以上が、耐久性のより優れ
た偏光膜が得られる点から、さらにより好ましい。
【0005】これらの通常のPVAのほかに、不飽和カ
ルボン酸またはその誘導体、不飽和スルホン酸またはそ
の誘導体、不飽和アミノ基含有化合物、不飽和アンモニ
ウム基含有化合物、炭素数2〜30のα−オレフィン等
を約15モル%未満共重合した変性ポリビニルアルコー
ル;ポリビニルホルマール、ポリビニルアセトアセター
ル、ポリビニルブチラール等のポリビニルアセタール;
エチレン単位含量が20モル%以上のエチレン−ビニル
アルコール共重合体等が挙げられる。
【0006】本発明で使用できるハロゲン化カリウムと
しては塩化カリウム、ヨウ化カリウム、臭化カリウム等
が挙げられるが、なかでもヨウ化カリウムがより好適に
用いられる。また本発明で使用できるハロゲン化亜鉛と
しては塩化亜鉛、ヨウ化亜鉛、臭化亜鉛等が挙げられる
が、なかでも塩化亜鉛がより好適に用いられる。本発明
において、PVAに対するハロゲン化カリウムおよびハ
ロゲン化亜鉛から選ばれた1種以上の混合量は0.01
〜20重量%、好ましくは0.1〜15重量%である。
混合量が0.01重量%未満では本発明の特徴の延伸性
の改善効果の発現がなく、20重量%を越えると製膜性
が低下する。
【0007】本発明の偏光膜の製造には、上記のよう
に、PVAに、ハロゲン化カリウムおよびハロゲン化亜
鉛から選ばれた1種以上を混合して製膜して得たPVA
フィルムが原料フィルムとして用いられる。PVAフィ
ルムを製造するには、例えば原料のPVAに、ハロゲン
化カリウムまたはハロゲン化亜鉛を添付した混合物を
水、有機溶剤あるいは水と有機溶剤の混合液に溶解し、
得られたPVA溶液を樹脂フィルム上、乾燥ドラム上あ
るいは乾燥ベルト上に流延キャスト法あるいはダイキャ
スト法で成形し、乾燥、更に必要に応じて熱処理すれば
よい。ここでPVA溶液には、必要に応じて、可塑剤、
界面活性剤、ヨウ素、あるいは二色性染料等を加えるこ
とができる。原料PVAフィルムの厚みは、5〜150
μmが使用可能であり、好ましくは30〜100μmで
ある。
【0008】次に、このようにして得られた原料PVA
フィルムから偏光膜を製造するには、湿式延伸法あるい
は乾熱延伸法など既知の方法を使用して、予備膨潤、染
色、一軸延伸および固定処理、さらに必要に応じて乾燥
処理を経て偏光膜が製造される。
【0009】本発明の製造法においては、染色又は延伸
に先だってPVAフィルムを予備膨潤をすることが好ま
しい。この予備膨潤の過程でPVAフィルム中のハロゲ
ン化カリウムおよびハロゲン化亜鉛の一部または全部が
溶出する。染色は延伸の前、延伸中、延伸後のいずれも
可能である。この染色に用いる染料としては、ヨウ素−
ヨウ化カリあるいは二色性染料などが使用できる。一軸
延伸は温水中または吸水後のフィルムを用いて空気中で
行うことができる。延伸温度は特に制限はないが、フィ
ルムを温水中で延伸する場合は15〜80℃が好まし
く、20〜50℃がより好ましく、乾熱延伸する場合は
50〜150℃が好ましい。固定処理における処理浴に
は、通常、ホウ酸およびホウ素化合物が添加される。こ
の固定処理浴には浴中にヨウ素化合物を混合してもよ
い。
【0010】一軸延伸の延伸倍率は3倍以上、好ましく
は4倍以上とする。この延伸倍率の上限は特に制限はな
いが、8.0倍以下が均一な延伸が得られる点から好ま
しい。延伸倍率が3倍未満では、目的とする高偏光性の
偏光膜を得ることができない。このようにして得られた
本発明の偏光膜は、通常偏光膜の両外面に三酢酸セルロ
ースフィルムなどの支持フィルムを貼合して使用され
る。
【0011】
【実施例】以下実施例で本発明をさらに具体的に説明す
る。以下の実施例において用いられる二色性比は、偏光
膜の偏光性能を評価する指標であるが、この二色性比
は、得られた偏光膜について、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度視野にて測定・計算して得
た透過率Ts(%)と偏光度P(%)から式(I)で求
めた。 二色性比=log(Ts/100−Ts×P/10000)/log(Ts/100+Ts×P/10000)……(I)
【0012】実施例1 ドラム乾燥製膜機を用いて、重合度1750、けん化度
99.9モル%のPVA100重量部とヨウ化カリウム
5重量部とグリセリン10重量部を水1000重量部に
溶解してなる溶液を該ドラム上に流延製膜し、70℃で
乾燥して膜厚75μmのPVAフィルムを作成した。次
に、このフィルムを予備膨潤、染色、一軸延伸、固定処
理、乾燥の順に処理して偏光膜を作成した。このときの
予備膨潤浴は水単独、染色浴水中のヨウ素濃度は、0.
4g/リットル、ヨウ化カリウムの濃度は40g/リッ
トル、延伸浴水中のホウ酸濃度は4重量%、固定処理浴
水中のホウ酸の濃度4重量%、ヨウ化カリウムの濃度4
重量%とした。予備膨潤浴、染色浴、延伸浴、一軸延伸
浴および固定処理浴の水温はいずれも30℃とした。一
軸延伸倍率は切断限界直前の倍率である5.3倍で行な
った。偏光膜の乾燥は50℃の熱風で行った。得られた
偏光膜は厚み24μm、透過率43.2%、偏光度9
9.6%、二色性比42.9で優れた偏光性能を示し
た。
【0013】比較例1 実施例1と同じ装置を用いて、重合度1750、けん化
度99.9モル%のPVA100重量部とグリセリン1
0重量部を水1000重量部に溶解してなる溶液を用い
て実施例1と同様に製膜して、膜厚74μmのPVAフ
ィルムを作成した。次にこのフィルムの一軸延伸倍率を
切断限界直前の倍率である4.2倍にしたこと以外は、
実施例1と同条件で予備膨潤、染色、一軸延伸、固定処
理及び乾燥を行なって偏光膜を作成した。得られた偏光
膜は厚み27μm、透過率43.6%、偏光度97.
0、二色性比28.5であった。
【0014】実施例2 実施例1と同じ装置を用いて、重合度4400、けん化
度99.7モル%のPVA90重量部と塩化亜鉛10重
量部とグリセリン10重量部を水1000重量部に溶解
してなる溶液を実施例1と同条件で乾燥して膜厚75μ
mのPVAフィルムを作成した。次にこのフィルムを予
備膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥の順に処理し
て偏光膜を作成した。このときの各浴組成は実施例1と
同じにした。予備膨潤浴、染色浴、延伸浴、固定処理浴
の水温は40℃とした。一軸延伸倍率は切断限界直前の
倍率である5.4倍で行なった。乾燥は50℃で行っ
た。得られた偏光膜は厚み24μm、透過率43.8
%、偏光度99.8%、二色性比52.7で優れた偏光
性能を有していた。
【0015】比較例2 実施例1と同じ装置を用いて、重合度4400、けん化
度99.7モル%90重量部とグリセリン10重量部を
水1000重量部に溶解してなる溶液を用いて実施例1
と同条件で乾燥して膜厚74μmのPVAフィルムを作
成した。次にこのフィルムの一軸延伸倍率を切断限界直
前の倍率である4.0倍にしたこと以外は、実施例2と
同条件で予備膨潤、染色、一軸延伸、固定処理及び乾燥
を行なって偏光膜を作成した。得られた偏光膜は厚み3
1μm、透過率43.4%、偏光度98.2%、二色性
比32.2であった。
【0016】
【発明の効果】本発明によると、低温の一軸延伸で偏光
膜の偏光性能を著しく向上させられることから、従来の
偏光膜では達成できなかった、透過率が一定でかつ偏光
性能の優れた偏光膜が得られる。本発明により得られた
偏光膜は、例えばワープロ、パソコンおよびLCDのカ
ーテレビなどの高品位の偏光板を要求される分野に有用
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 29:04

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリビニルアルコールに、ハロゲン化カ
    リウムおよびハロゲン化亜鉛から選ばれた1種以上を
    0.01〜20重量%混合し、製膜してなるフィルムを
    一軸延伸することを特徴とする偏光膜の製造法。
JP7697093A 1993-04-02 1993-04-02 偏光膜の製造法 Pending JPH06289224A (ja)

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