JPS60218603A - 偏光フイルムの製造方法 - Google Patents

偏光フイルムの製造方法

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JPS60218603A
JPS60218603A JP59074890A JP7489084A JPS60218603A JP S60218603 A JPS60218603 A JP S60218603A JP 59074890 A JP59074890 A JP 59074890A JP 7489084 A JP7489084 A JP 7489084A JP S60218603 A JPS60218603 A JP S60218603A
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stretched
polarizing
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Makoto Hosonuma
細沼 信
Katsuji Nakamura
勝次 中村
Masakatsu Nakatsuka
正勝 中塚
Isao Nishizawa
西沢 功
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor

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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】 本発明は疎水性樹脂と光二史性有機色素とからなる偏光
フィルムの製造方法に関する。
偏光フィルムは液晶表示素子の重要な要素として使用搭
、れており、その表示利用分野が拡大するにつれて偏光
フィルムにも耐湿性、耐熱性等の耐久性が強く要求され
るようになってきた。最近、従来のポリビニルアルコー
ル樹脂をベースとした。 ′偏光フィルムに代り、疎水
性樹脂をベースにした偏光フィルムが検討されているが
、光学的特性、殊に偏光性能において実用可能なものが
未だ得られていないのが現状である。
従来、偏光フィルムの製造方法として未延伸フィルムを
一方向にできるだけ高倍率に延伸することが知られてい
るが、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド等の
結晶性ポリマーフィルムの延伸を従来公知の延伸方法で
行なうと、厚みが延伸倍率に相当する分だけ減少するが
、延伸と垂直な方向の長さはほとんど減少しない状態で
延伸され、結果として充分な偏光性能が現われない。
更には、偏光フィルムの耐熱寸法安定性を保つために延
伸後、いわゆる熱固定(アニール)操作を行うのが普通
であるが、この際にも偏光性能が低下するという問題が
ある。
本発明者らは、偏光性能、耐熱安定性、光学的均一性に
すぐれた偏光フィルムを得るべく鋭意検討した結果、同
一の延伸倍率においても偏光性能に差があり、特に延伸
前後の厚みと延伸方向に垂直な方向の実長さとの間に特
定の関係で延伸されたものがすぐれた偏光フィルムとな
りうろことを見い出し、更に検討を行い、遂に本発明に
至った。
すなわち、本発明は、疎水性樹脂と光二色性有機色素よ
りなる偏光フィルムの製造において、未延伸フィルムを
少な(とも一方向に2.5倍以上延伸するに際し、次式
■によってめられるRを少なくとも0.5とすることを
特徴とする偏光フィルムの製造方法である。
R=(dxL)/(Dxt) (1) 本発明で用いる疎水性樹脂とは、透明なフィルムに加工
することが可能でかつ延伸可能な熱可塑性樹脂であり、
ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリビニ
ル、ポリエーテル、ポリスルホン、エチレンビニルアル
コール共重合体等を例示することができ、中でもポリエ
ステル、ポリアミド、ポリオレフィンが特に好嫌しい。
本発明に用いる光二色性有機色素としては、光二色性を
有することが知られている有機染料および顔料から選ぶ
ことができ、染料としては直接染料、分散染料、スレン
染料、イオン性染料、反応性染料等である。(例えば特
開昭53−106743号、特公昭49−5944号)
。これらの中で、疎水性樹脂に分散溶解あるいは染色で
きるものが好適であり、その添加量は得ようとする偏光
フィルムの着色度により異るが、通常0.001〜10
重量%、好ましくは0.01〜6重量%が適当である。
本発明で用いる未延伸フィルムとは上記疎水性樹脂に光
二色性有機色素をブレンドした樹脂組成物あるいはブレ
ンドしないでそのまま樹脂を通常の押出溶融成形法ある
いは溶媒キャスト法等の方法で製膜されたものである。
色素を予め樹脂にブレンドしない場合は延伸前後のフィ
ルムにおいて、染色等の手法により色素を含有させるこ
とができる。
本発明においては上記未延伸フィルムを倍率2.5以上
で少な(とも一方向に延伸する。延伸方式は公知の引張
延伸、ロール圧延延伸等を採用することができるが、延
伸倍率が2.5未満では偏光フィルムとしての充分な偏
光性能が付与されないので不適である。延伸倍率が高く
なればなるほど偏光性能に対しては好ましいものである
が、通常は1゜を越えると延伸切れ等により作業性が悪
化するので、好マしい延伸倍率としては3〜1oである
本発明においては延伸に際し次式lによりめられるRを
0.5以上、好ましくは0.7以上とする必要がある。
R=(dxL)/(Dxz) (1) 上式に煎いてDおよびdは各々延伸前および後のフィル
ム実厚であり、実質的な樹脂層の厚みを意味する。また
、Lおよびtは各々延伸前後における延伸方向に垂直な
方向のフィルム実長であり、実質的に延伸される御所の
フィルム実寸を意味する。これを測定するKは平担な未
延伸フィルムのほぼ中央部で延伸と垂直な方向に直線を
刻印し、延伸前後でその長さを測定することKより可能
である。
Rが0.5未満ではい(ら延伸倍率が高くとも良好な偏
光性能が得られない。上限は特にないが、フィルムとし
ての平板性を損わないためには1,0以下とするのが好
ましい。
本発明の方法について具体的に例示するならば、上記疎
水性樹脂に光二色性色素を均一に混合し、Tダイ等のダ
イスリフトを備えた押出機により溶融押出し後、急冷し
てできるだけ結晶化を抑制した未延伸フィルムを製造す
る。これをロール引張法による縦(長手)方向の延伸を
行うとすれば多段式延伸あるいは加熱ロール、加熱板上
でフィル等、要は延伸可能な温度下においてできるだけ
局部延伸を避けて横(巾)方向の自由な収縮が起きる゛
よう工夫して延伸すれば良好な偏光フィルムが得られる
。クリップテンター法による横延伸を行う場合には、延
伸部においてクリップ間隔を連続的に狭(して行(方法
等により縦方向の自由な収縮をもたらすよう延伸するの
が良い。
もう一つの好ましい延伸方法としては、あらかじめ延伸
方向に垂直な方向においてP@角化処理を施した未延伸
フィルムを引張延伸するものである。
例えば、縦ロール延伸を行う場合は、少なくとも延伸ロ
ール直前の予熱ロールを凸型に湾曲しておき平担な延伸
ロールにより引張延伸する方法、あるいは横方向に延伸
を行う場合ではクリップのフィルム把持面を凸凹波型等
にしておきフィルムを曲把持するか、又はあらかじめギ
ヤ一式噛合いロールにフィルムを通して縦方向に1曲処
理した未延伸フィルムとして延伸する方法などである。
延伸部のフィルムは、熱寸法安定性を向上させるために
加熱処理により熱固定されるのが望ましい。通常、加熱
ロール、熱風あるいは赤外線ヒーター等により結晶化温
度以上融点以下で短時間で行なわれる。
本発明の方法によって製造された偏光フィルムは偏光性
能は従来のポリビニルアルコール系のものに匹敵するほ
ど良好であり、また光学的均一性、熱寸法安定性、耐湿
性等にもすぐれており、液晶表示素子に組み込まれ、特
に耐久性を要求される分野で好適に用いられる。具体的
分野として、車載用、OA機器用、産業用計器等での表
示パネルがあげられる。
以下、実施例により本発明を更に説明する。
尚、実施例において行なった物性評価は以下の方法に依
った。
■光学的特性(光線透過率、偏光度) 自記記録分光光度計(日立製ダブルビーム式UV−20
0)を用いて、偏光フィルム1枚の光線透過率(To)
および吸収軸が互いに平行位あるいは垂直位になるよう
二枚を重ねた時の光線透過率(T@あるいはTA)を最
大吸光波長(λmax )で測定し、次式より偏光度(
至)をめた。
■寸法安定性(熱収縮率) 延伸方向に10cm長(IcWI巾)に切り出したサン
プルを常圧で沸騰している水中に投入し、50分後の寸
法を測定し、その収縮寸法を百分率でめた。
実施例1〜6 ポリエチレンテレフタレート樹脂ベレット(IVO57
1)にアントラキノン系分散染料MiketonPol
yester ” Blue M−34“(三井東圧化
学■製)を最終偏光フィルムとして単体透過率(TO)
かはぼ40%となるよう添加量を調節して均一に混合し
、Tダイ(8001IJI巾)を備えた単軸押出機(6
5m5i()で溶融製膜(290℃)シ、−、フィルム
中央部の平均厚みが75μm、150μm、300μm
となるよう引取速度を調節し、スリットして500+I
j巾の未延伸フイ′ルム、を作成した。
このフィルムのほぼ中央部に1おいて横(巾)方向に1
00u長のマークを刻印した後、一対のゴムロールと金
属ロールよりなる隨出しニップロールに導入し、順に6
5℃、69℃、74℃にそれぞれ加熱された三本の予熱
ロールを経た後、−組の引張延伸ニップロールで表−1
に示す倍率で縦方向に延伸した。この時、三本の予熱ロ
ール表面(クロムメッキ)においてフィルムが滑りなが
ら延伸されており、横(巾)方向に収縮していることを
確認した。更に、延伸ロールを経たフィルムを180°
Cに加熱されたアニールロールに接触(数秒)させ熱固
定を行い偏光フィルムとした。
各々の延伸フィルムの厚みおよびマーク長さならびに光
学的特性(λmax、 ; 640 nm)および熱寸
法安定性について測定した。結果を表−1に示す。
比較例1〜2 実施例1において得られた平均厚み150μmの未延伸
フィルムを用いて、f槃出しニップロールと同速度で回
転する第6番目の予熱ロールにゴム製ピンチロールを取
付け、同ロールに未延伸フィルムを密着させた状態で延
伸した以外同様にして偏光フィルムを得た。この延伸フ
ィルムの厚みおよびマーク長さならびに物性について測
定した。
その結果を表−1に示す。
表−1 ゛ (注−1) フィルム厚みはほぼ中央部において縦
方向K10点測定した平均値を示す。
(注−2) マーク長の測定は縦方向5ケ所で行った。
実施例7 ポリエチレンテレフタレート樹脂(IVo、67)にア
ゾ系分散染料Miketon Po1ye5ter ”
Orange3GSF〃(三井東圧化学■製)を0.0
7%ブレンドし、平均厚150μmに押出溶融製膜した
。このフィルムのほぼ中央部において、縦方向に1.’
0.Om長のマークを刻印し、ギヤー41合いロールに
より縦方向を波型(ピッチ10闘、深さ8闘)に賦形し
た未延伸フィルムを作成した。次いで、このままの状態
でクリップ式テンター延伸機に導入し、延伸部75℃で
4,5倍横延伸を行い、190℃のアニール部を通して
熱固定した。
この時、得られた延伸フィルムの厚みは平均76μmで
、縦方向のマーク長が60羽に収縮していた。
(R*0.s4)このフィルムの最大吸光波長(460
藺)における透過率は66%で偏光度が82%と秀れて
いた。
比較例6 実施例7で染料添加量を0.12%として同様に製膜し
た平板状フィルムをそのままテンターに導入し延伸した
以外同様に延伸フィルムを作成したところ、平均厚み4
5μm、縦方向マーク長91闘であり(R中0.33)
、はぼ同透過率であるにかかわらず、偏光度が58%と
劣っていた。
実施例8 実施例6で、ポリエチレンテレフタレート樹脂の代わり
にナイロン−6樹脂を使用した以外同様にして未延伸フ
ィルムを製膜(280℃)し、3本予熱ロールを95℃
、105℃、110℃とした以外同様に縦ロール延伸を
行った。得られたフィルムのRは0,91で、λm’、
640nmにおける透過率は34%で偏光度は89%と
すぐれていた。
特許出願人 三井東圧化学株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、疎水性樹脂と光二色性有機色素とからなる偏光フィ
    ルムの製造において1、未延伸フィルムを一方向に2.
    5倍以上延伸するに際し、次式IによりめられるRを少
    なくとも0,5とすることを特徴とする偏光フィルムの
    製造方法。 R=(dxL)/(D、xj) (1)2、延伸と同時
    に延伸方向に垂直な、方向に自由収縮させな・がら延伸
    する特許請求の範囲第1項記載の偏光フィルムの製造刃
    、法。 6、未延伸フィルムがあらかじめ延伸方向に垂直な方向
    に福曲化処理されたものである特許請求の範囲第1項お
    よび第2項記載の偏光フィルムの製造方法。 4、疎水性樹脂がポリエステル、ポリアミド、ポリオレ
    フィン系のいずれかである特許請求の範囲第1項記載の
    偏光フィルムの製造方法。
JP59074890A 1983-12-23 1984-04-16 偏光フイルムの製造方法 Granted JPS60218603A (ja)

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