JPH07112446A - 偏光板用保護膜の製造方法及び偏光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複屈折が極めて小さい偏光板用保護膜を製造で
きるようにして、偏光板の偏光度を向上させるようにす
る。 【構成】セルローストリアセテートを溶剤に溶解したド
ープをバンド又はドラム上に流延し、バンド又はドラム
上から剥ぎ取った後乾燥工程をへて作製する偏向板用保
護膜の製造方法において、セルローストリアセテートフ
ィルム中の揮発分をＸ％、フィルム表面温度をＹ℃とし
たとき、ＸおよびＹが下記の式で示される領域でフィル
ムを乾燥させることを特徴とする偏光板用保護膜の製造
方法 ０＜Ｘ＜20のとき……Ｙ＞−６Ｘ＋180 20≦Ｘ≦60のとき……Ｙ＞−0.5Ｘ＋70

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セルローストリアセテ
ートフィルムからなる偏光板用保護膜の製造方法及び偏
光板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】セルローストリアセテートフィルムは、
透明で優れた物理的、機械的性質を持ち、温湿度に対す
る寸度変化が小さいため、写真フィルム用ベース、製図
トレーシングフィルム、電気絶縁材料など広範囲の分野
で使用されている。そして、近年、パーソナルコンピュ
ータ、ワードプロセッサー、テレビジョン等に使用され
る液晶表示盤を構成する偏光板の保護膜にも用いられる
ようになった。

【０００３】偏光板の保護膜には、光学的透明性、光学
的無配向性、偏光膜との接着性、平面性、紫外線吸収特
性の他、自動車搭載用など過酷な環境下に耐えうるため
に、高湿熱耐久性、吸湿寸度安定性などの特性が要求さ
れている。また、紫外線吸収特性は、液晶の紫外線によ
る劣化を防止するために重要な要素であり、例えば、光
学的透明性を確保できる範囲において、紫外線吸収剤を
添加することにより紫外線吸収特性を向上させていた。
また、保護膜を偏光膜に組み付ける際のケン化、ハード
コート、粘着剤塗工などの加工搬送過程で、フィルム表
面に傷が付くことがあり、このような傷は液晶表示板と
して致命的な欠陥となるので、フィルム表面の滑り特性
も要求されていた。フィルムの滑り特性を向上させるに
は、通常、フィルム表面に微粒子等により凹凸を形成す
る方法が採用されている。

【０００４】また、液晶表示板のフルカラー化、高階調
化、高コントラスト化に伴い、偏光板の単体透過率およ
び偏光度を高める対策がなされてきた。ここで偏光度と
は下記式で定義されるものである。 偏光度＝（Ｈｐ−Ｈｃ）／（Ｈｐ＋Ｈｃ）×100（％） 式中、Ｈｐは平均平行透過率、Ｈｃは平均直行透過率で
ある。

【０００５】偏光板は偏光膜と保護膜とからなってお
り、この偏光膜は、一般に、ポリビニルアルコールにヨ
ウ素または二色性染料の水溶液を含浸させ、さらに、こ
のフィルムを一軸延伸することにより得られる。そし
て、偏光度を高めるために延伸比を高めると単体透過率
が低下するため、偏光度と単体透過率とのバランスを考
慮して適度な延伸比を選択する必要があった。また、偏
光度を高める方法として、ポリビニルアルコール系フィ
ルムを脱水処理してポリエチレンを形成させた後、二色
性染料を吸着配向する技術が提案されている(特開昭58
−44407号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、偏光膜
の偏光度を改良する技術が提案され、偏光膜の偏光度は
向上しているものであった。しかしながら、保護膜は、
製造過程で製膜方向に延伸されてポリマー配向が起こる
ため、複屈折が発現し偏光膜の偏光度が高くても偏光板
としての偏光度が十分に上昇しないという問題点があっ
た。特に、特開平３−148603号公報、特開平２−189505
号公報に記載されているように、保護膜を溶融製膜によ
って作製した場合、平面性を良化するために一軸または
二軸延伸が行われるので大きな複屈折が発現し、実質上
偏光板に使用できなかった。また、ポリマーを溶剤に溶
解して製膜する溶液製膜で作製した場合でも、乾燥中に
テンションを与えて搬送するため製膜方向にポリマーの
配向が起こって複屈折が発現し、十分な偏光度が得られ
なかった。

【０００７】本発明は、以上の問題点を解決し、複屈性
の小さい保護膜を製造できる偏光板用保護膜の製造方法
及び偏光度が大きい偏光板を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するために、セルローストリアセテートフィル
ムの製造条件と複屈折との関係に付いて鋭意検討し、複
屈性を極端に低下させることができる条件を見出し、か
つ、好適な偏光度とすることができる複屈折の範囲を見
出し、本発明を完成させたものである。

【０００９】すなわち、本発明の偏光板用保護膜の製造
方法は、セルローストリアセテートを溶剤に溶解したド
ープをバンド又はドラム上に流延し、バンド又はドラム
上から剥ぎ取った後乾燥工程をへて作成する偏向板用保
護膜の製造方法において、セルローストリアセテートフ
ィルム中の揮発分をＸ〔％〕、フィルム表面温度をＹ
〔℃〕としたとき、ＸおよびＹが下記の式で示される領
域でフィルムを乾燥させることを特徴として構成されて
いる。 ０＜Ｘ＜20のとき……Ｙ＞−６Ｘ＋180 20≦Ｘ≦60のとき……Ｙ＞−0.5Ｘ＋70

【００１０】本発明の偏光板用保護膜の製造方法では、
上述したような所定の条件で乾燥することにより所定品
質の偏光板用保護膜を得ることができる。

【００１１】すなわち、揮発分Ｘと表面温度Ｙとが、図
１中斜線で示した領域に入るような条件で乾燥させるも
のである。この領域には、乾燥工程の総てにおいて（す
なわち、乾燥の初期である溶媒が75％前後の時期から、
乾燥の終期である溶媒が０％の時期まで）入る必要はな
いが、少なくとも10秒以上入ることが好ましく、15秒以
上入ることがより好ましい。本発明領域の乾燥を経るこ
とにより、フィルム中のポリマーの配向緩和が起こり、
また、ランダムに配向した結晶が形成させるために、結
果としてフィルムの複屈折の低下が起こる。

【００１２】フィルム中の揮発分Ｘは次式で表される。 揮発分Ｘ＝残存揮発分重量／フィルム重量×100（％）

【００１３】なお、残存揮発分重量は、フィルムを115
℃で１時間加熱処理したとき、加熱処理前のフィルムの
重量から加熱処理後のフィルムの重量を引いた値であ
る。

【００１４】フィルム表面温度Ｙは、赤外線表面温度計
または接触型表面温度計等の各種測定機で測定する。

【００１５】フィルムを乾燥させる手段は特に制限はな
く、一般的に熱風、赤外線、加熱ロール等で行う。

【００１６】偏光板用保護膜に使用されるセルロースト
リアセテートは、公知のものを使用することができる。
セルローストリアセテートの酢酸度は50〜70％が好まし
く、55〜65％がより好ましい。また重量平均分子量は70
000〜120000が好ましく、80000〜100000がより好まし
い。

【００１７】上記セルローストリアセテートは、酢酸だ
けでなく上記酢化度を満足する限り、一部プロピオン
酸、酪酸等の脂肪酸でエステル化されていてもよく、ま
た、総量で上記酢化度を満足する限りセルロースプロピ
オネート、セルロースブチレート等のセルロースエステ
ル類を含んでいても良い。

【００１８】偏光板用保護膜を構成するセルローストリ
アセテートフィルムには、一般的に可塑剤が含有されて
いる。可塑剤の例としては、トリフェニルホスフェー
ト、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホ
スフェート等のリン酸エステル類、ジエチルフタレー
ト、ジメチルフタレート等のフタル酸エステルを挙げる
ことができる。

【００１９】本発明で使用される溶剤としては、セルロ
ーストリアセテートを溶解できる溶剤であれば特に限定
されず、また単独で溶解できない溶剤であっても他の溶
剤と混合することにより溶解できるものであれば使用す
ることができる。

【００２０】溶剤としては、例えば、ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン、イソオクタンおよびシクロヘ
キサン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエンおよび
キシレン等の芳香族炭化水素、塩化メチル、塩化メチレ
ン（メチレンクロライド）、四塩化炭素およびトリクロ
ロエタン等のハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノ
ール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール
等のアルコール、そしてギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸
メチルおよび酢酸エチル等のエステル類をあげることが
できる。

【００２１】一般には、メチレンクロライドとメタノー
ルの混合溶剤が使用されるが、セルローストリアセテー
トを析出させない限り、他の溶剤例えばイソプロピルア
ルコールやｎ−ブチルアルコールを使用しても良い。

【００２２】また、ドープ中のセルローストリアセテー
トと溶剤との割合は、重量比で10：90〜30：70の範囲が
好ましい。

【００２３】本発明の偏光板用保護膜の製造方法を実施
する製造装置は、例えば、図２に示すドラム流延方式又
は図３に示すバンド流延方式が用いられる。

【００２４】図２に示すドラム流延方式の製造装置は、
流延ドラム１の近傍に流延ダイ２が設けられるととも
に、剥取りロール３を介してテンター乾燥部４、ロール
乾燥部５及び巻取りロール６が設けられている。そし
て、流延ダイ２からドープを流延ドラム１に流延した
後、流延ドラム１から剥取りロール３でフィルムを剥ぎ
取り、テンター乾燥部４の第一乾燥ゾーン41、第二乾燥
ゾーン42、第三乾燥ゾーン43及び第四乾燥ゾーン44で乾
燥し、さらにロール乾燥部５で完全に乾燥させる。

【００２５】図３に示すバンド流延方式の製造装置は、
流延バンド７の近傍に流延ダイ８が設けられるととも
に、剥取りロール９を介してロール乾燥部10及び巻取り
ロール11が設けられている。そして、流延ダイ８からド
ープを流延バンド７に流延した後、ロール乾燥部10で完
全に乾燥される。バンド流延方式の製造装置において
は、流延バンドにおいてドープの乾燥率が高いので、ド
ラム流延方式のように、テンター乾燥部を設ける必要が
ない。

【００２６】本発明の偏光板用保護膜の製造方法におけ
る乾燥条件は、上記ドラム又はバンドの流延支持体上で
行われても、流延支持体から剥ぎ取られた後のテンター
乾燥部、ロール乾燥部等で行われても、また、両方で行
われてもよいが、簡便さの点では、熱風で行うことがで
きるので、支持体から剥ぎ取った後に行うのが好まし
い。

【００２７】以上のような偏光板用保護膜の製造方法で
は、複屈折率が５nm以下のセルローストリアセテートフ
ィルムを製造することができる。そして、このような複
屈折が５nm以下のセルローストリアセテートフィルム
は、偏光板の偏光度に極めて好適であった。

【００２８】すなわち、本発明の偏光板は、複屈折が５
nm以下であるセルローストリアセテートフィルムを保護
膜に用いたことを特徴として構成されている。

【００２９】セルローストリアセテートフィルムの複屈
折は５nm以下であることが必要で、好ましくは４nm以
下、より好ましくは３nm以下である。

【００３０】偏光膜としては、例えば、ポリビニルアル
コール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコ
ール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分
ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムにヨウ素又は
二色性染料を吸着させたフィルム、ポリビニルアルコー
ルの脱水処理フィルム、ポリ塩化ビニルの脱塩酸処理フ
ィルムを用いることができる。

【００３１】

【作用】本発明の偏光板用保護膜の製造方法では、セル
ローストリアセテートフィルムの乾燥過程において、所
定範囲の乾燥条件で行うことにより、製造したセルロー
ストリアセテートフィルムの複屈折を小さくする。

【００３２】また、本発明の偏光板は、複屈折が５nm以
下のセルローストリアセテートフィルムからなる保護膜
が、偏光度を上昇させている。

【００３３】

【実施例】

実施例１ 図２に示すドラム流延方式の製造装置を用いた。セルロ
ーストリアセテート100重量部、ＴＰＰ（トリフェニル
ホスフェート）13重量部、メチレンクロライド360重量
部、メタノール40重量部およびｎ−ブタノール20重量部
からなるドープを、流延ドラムに流延し、揮発分75％の
段階でドラムから剥ぎ取った。その後テンター乾燥部に
おいて搬送をしながら４段階に分けて乾燥を行い、さら
にテンター乾燥部を通過した後ロール乾燥部で乾燥を行
った。乾燥は熱風を用い、その乾燥パターンは、図４に
おける乾燥パターンＡとなるように調整した。

【００３４】実施例２ 図４における乾燥パターンＢで乾燥を行った他は、実施
例１と同様の方法で行った。

【００３５】比較例１ 図４における乾燥パターンＣで乾燥を行った他は、実施
例１と同様の方法で行った。

【００３６】比較例２ 図４における乾燥パターンＤで乾燥を行った他は、実施
例１と同様の方法で行った。

【００３７】なお、図４に示す乾燥パターンは、５つの
乾燥区間に分かれており、それぞれ第一乾燥ゾーン41、
第二乾燥ゾーン42、第三乾燥ゾーン43、第四乾燥ゾーン
44及びロール乾燥部５に対応している。

【００３８】実施例３ 図３に示すバンド流延方式の製造装置を用いた。セルロ
ーストリアセテート100重量部、ＴＰＰ（トリフェニル
ホスフェート）13重量部、メチレンクロライド440重量
部、メタノール40重量部からなるドープを、流延バンド
上に流延して２段階に分けて乾燥を行い、フィルムの揮
発分が20％以下になった段階で流延バンドから剥ぎ取っ
た。その後ロール乾燥部で乾燥を行った。乾燥は熱風を
用い、乾燥パターンは、図５における乾燥パターンＥと
なるように調整した。

【００３９】実施例４ 図５における乾燥パターンＦで乾燥を行った他は、実施
例３と同様の方法で行った。

【００４０】比較例３ 図５における乾燥パターンＧで乾燥を行った他は、実施
例３と同様の方法で行った。

【００４１】比較例４ 図５における乾燥パターンＨで乾燥を行った他は、実施
例３と同様の方法で行った。

【００４２】なお、図５に示す乾燥パターンは、３つの
乾燥区間に分かれており、それぞれ流延バンド７の上側
での乾燥、流延バンド７の下側での乾燥及びロール乾燥
部10に対応している。

【００４３】得られたフィルムの複屈折を測定した。ま
た、得られたフィルムを、一軸延伸したヨウ素系ＰＶＡ
（ポリビニルアルコール）偏光膜の両面に接着剤を介し
て接着して偏光板を作成し、偏光度を測定した。結果を
表１に示す。なお、偏光板の単体透過率は43％であっ
た。

【００４４】また、得られたフィルムは、総て、厚さが
80μｍで、可視光の透過率が92.4％であった。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【発明の効果】本発明は、所定の乾燥条件でセルロース
トリアセテートフィルムを乾燥させることにより、極め
て小さい複屈折にすることができる。また、複屈折を５
nmとすることにより、偏光板の偏光度を極めて向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の偏光板用保護膜の製造方法における
フィルム揮発分とフィルム表面温度の関係を示す図。

【図２】 ドラム流延方式のセルローストリアセテート
フィルム製造装置の概念図。

【図３】 バンド流延方式のセルローストリアセテート
フィルム製造装置の概念図。

【図４】 ドラム流延方式でセルローストリアセテート
フィルムを製膜した際の乾燥パターンを示す図。

【図５】 バンド流延方式でセルローストリアセテート
フィルムを製膜した際の乾燥パターンを示す図。

【符号の説明】

１…流延ドラム ２…流延ダイ ３…剥取りロール ４…テンター乾燥部 ５…ロール乾燥部 ６…巻取りロール ７…流延バンド ８…流延ダイ ９…剥取りロール 10…ロール乾燥部 11…巻取りロール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セルローストリアセテートを溶剤に溶解
   したドープをバンド又はドラム上に流延し、バンド又は
   ドラム上から剥ぎ取った後乾燥工程をへて作製する偏向
   板用保護膜の製造方法において、セルローストリアセテ
   ートフィルム中の揮発分をＸ％、フィルム表面温度をＹ
   ℃としたとき、ＸおよびＹが下記の式で示される領域で
   フィルムを乾燥させることを特徴とする偏光板用保護膜
   の製造方法 ０＜Ｘ＜20のとき……Ｙ＞−６Ｘ＋180 20≦Ｘ≦60のとき……Ｙ＞−0.5Ｘ＋70
2. 【請求項２】 セルローストリアセテートを溶剤に溶解
   したドープをバンド又はドラム上に流延し、バンド又は
   ドラム上から剥ぎ取った後乾燥工程をへて作製する偏向
   板用保護膜の製造方法において、セルローストリアセテ
   ートフィルム中の揮発分をＸ％、フィルム表面温度をＹ
   ℃としたとき、ＸおよびＹが下記の式で示される領域で
   少なくとも10秒以上フィルムを乾燥させることを特徴と
   する偏光板用保護膜の製造方法 ０＜Ｘ＜20のとき……Ｙ＞−６Ｘ＋180 20≦Ｘ≦60のとき……Ｙ＞−0.5Ｘ＋70
3. 【請求項３】 複屈折が５nm以下であるセルローストリ
   アセテートフィルムを保護膜に用いたことを特徴とする
   偏光板