KR102432418B1

KR102432418B1 - 편광 필름

Info

Publication number: KR102432418B1
Application number: KR1020177003263A
Authority: KR
Inventors: 사키 이마바야시; 다츠야 오조노; 오사무 가제토
Original assignee: 주식회사 쿠라레
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2022-08-12
Also published as: TWI686630B; WO2016056600A1; CN106796319B; JPWO2016056600A1; JP6655544B2; TW201617652A; CN106796319A; KR20170068427A

Abstract

본 발명은, PVA 필름에 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름으로서, 그 단면을 라먼 분광 측정하여 얻어지는, 필름의 두께 방향 중앙부에 있어서의 310 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int³¹⁰) 와 210 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int²¹⁰) 의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 L 로 하고, 필름의 일방의 면으로부터 두께 방향으로 내부에 두께에 대해 10 ％ 진입한 부분에 있어서의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 M 으로 하고, 필름의 타방의 면으로부터 두께 방향으로 내부에 두께에 대해 10 ％ 진입한 부분에 있어서의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 N 으로 했을 때에 (단, M ≤ N 이다), 2 × L/(M ＋ N) 이 1.2 이상인 편광 필름이다. 이러한 편광 필름은, 고온·고습도 하에서의 편광 성능의 저하가 억제된, 내습열성이 우수하다는 효과를 발휘한다.

Description

편광 필름{POLARIZING FILM}

본 발명은, 내습열성이 우수한 편광 필름에 관한 것이다.

광의 투과 및 차폐 기능을 갖는 편광판은, 광의 편광 상태를 변화시키는 액정과 함께 액정 디스플레이 (LCD) 의 기본적인 구성 요소이다. 상당수의 편광판은 편광 필름의 표면에 3아세트산셀룰로오스 (TAC) 필름 등의 보호막이 첩합 (貼合) 된 구조를 갖고 있고, 편광판을 구성하는 편광 필름으로는 1 축 연신된 폴리비닐알코올 필름 (이하, 「폴리비닐알코올」을 「PVA」라고 약기하는 경우가 있다) 에 요오드계 색소 (I₃ ^- 나 I₅ ^- 등) 가 흡착되어 있는 것이 주류로 되어 있다. 이와 같은 편광 필름은, 요오드계 색소를 미리 함유시킨 PVA 필름을 1 축 연신하거나, PVA 필름의 1 축 연신과 동시에 요오드계 색소를 흡착시키거나, PVA 필름을 1 축 연신한 후에 요오드계 색소를 흡착시키거나 하는 등으로 하여 제조된다.

LCD 는, 전자식 탁상 계산기 및 손목 시계 등의 소형 기기, 노트북 PC, 액정 모니터, 액정 컬러 프로젝터, 액정 텔레비전, 차재용 네비게이션 시스템, 휴대 전화, 옥 내외에서 사용되는 계측 기기 등의 광범위에 있어서 사용되도록 되어 있고, 최근, 종래품 이상으로 내구성, 특히 고온·고습도 하에서의 내습열성이 우수한 편광 필름이 요구되게 되었다.

내습열성이 우수한 편광 필름으로서, 예를 들어 PVA 와 2 색성 색소와 특정한 유기산을 함유하는 것이 알려져 있다 (특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 2011-237580호 국제 공개 제2014/065140호

그러나, 특허문헌 1 의 편광 필름에 의해서도, 내습열성의 향상에는 새로운 개선의 여지가 있었다. 그래서 본 발명은, 고온·고습도 하에서의 편광 성능의 저하가 억제된, 내습열성이 우수한 편광 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그런데, 외관 등이 우수한 편광 필름으로서 요오드 저감층을 갖는 것이 알려져 있지만 (특허문헌 2 참조), 당해 편광 필름에 의해서도 본 발명에 있어서 목적으로 하는 내습열성의 향상은 달성할 수 없다.

본 발명자들은, 상기의 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름의 표면에 환원제를 특정한 비율로 함유하는 처리액을 접촉시킴으로써, 단면을 라먼 분광 측정하여 얻어지는 필름의 두께 방향 중앙부와 표면 근방에 있어서의 각 측정 결과가 특정한 관계를 만족시키는, 내습열성이 우수한 종래에 없는 편광 필름이 용이하게 얻어지는 것을 알아내어, 당해 지견에 기초하여 더욱 검토를 거듭하여 본 발명을 완성시켰다.

즉 본 발명은, [1] PVA 필름에 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름으로서, 당해 편광 필름의 단면을 라먼 분광 측정하여 얻어지는, 필름의 두께 방향 중앙부에 있어서의 310 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int³¹⁰) 와 210 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int²¹⁰) 의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 L 로 하고, 필름의 일방의 면으로부터 두께 방향으로 내부에 두께에 대해 10 ％ 진입한 부분에 있어서의 310 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int³¹⁰) 와 210 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int²¹⁰) 의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 M 으로 하고, 필름의 타방의 면으로부터 두께 방향으로 내부에 두께에 대해 10 ％ 진입한 부분에 있어서의 310 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int³¹⁰) 와 210 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int²¹⁰) 의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 N 으로 했을 때에 (단, M ≤ N 이다), 2 × L/(M ＋ N) 이 1.2 이상인, 편광 필름；[2] 당해 편광 필름에 60 ℃, 90 ％RH 의 조건에서 12 시간 방치하는 내습열성 시험을 실시했을 때에, 시험 전의 크로스 니콜 상태에 있어서의 파장 610 ㎚ 에서의 흡광도 (A) 와 시험 후의 크로스 니콜 상태에 있어서의 파장 610 ㎚ 에서의 흡광도 (B) 의 비율 (B/A) 이 0.12 이상인, 상기 [1] 의 편광 필름；[3] 두께가 30 ㎛ 이하인, 상기 [1] 또는 [2] 의 편광 필름；[4] 단체 투과율이 40 ∼ 50 ％ 이고, 편광도가 99 ％ 이상인, 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 하나의 편광 필름；[5] 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름의 표면과 환원제를 0.5 ∼ 10 질량％ 함유하는 처리액을 접촉시키는 공정을 포함하는, 편광 필름의 제조 방법；[6] 상기 접촉시키는 공정에 있어서의 접촉 시간이 1 분 이하인, 상기 [5] 의 제조 방법；[7] 상기 처리액의 온도가 5 ∼ 50 ℃ 인, 상기 [5] 또는 [6] 의 제조 방법；[8] 상기 환원제가, 아스코르브산 또는 그 염, 에리소르빈산 또는 그 염, 티오황산염 및 아황산염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류인, 상기 [5] ∼ [7] 중 어느 하나의 제조 방법；[9] 상기 [1] ∼ [4] 중 어느 하나의 편광 필름의 제조 방법인, 상기 [5] ∼ [8] 중 어느 하나의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 고온·고습도 하에서의 편광 성능의 저하가 억제된, 내습열성이 우수한 편광 필름이 제공된다. 또, 본 발명에 의하면, 당해 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있는 편광 필름의 제조 방법이 제공된다.

이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

(편광 필름)

본 발명의 편광 필름은, PVA 필름 (전형적으로는 1 축 연신된 PVA 필름) 에 요오드계 색소가 흡착되어 있다. 이와 같은 편광 필름은, 요오드계 색소를 미리 함유시킨 PVA 필름을 연신하거나, PVA 필름의 연신과 동시에 요오드계 색소를 흡착시키거나, PVA 필름을 연신하여 매트릭스를 형성한 후에 요오드계 색소를 흡착시키거나 하는 등으로 하여 제조할 수 있다.

본 발명의 편광 필름에서는, 당해 편광 필름의 단면을 라먼 분광 측정하여 얻어지는, 필름의 두께 방향 중앙부에 있어서의 310 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int³¹⁰) 와 210 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int²¹⁰) 의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 L 로 하고, 필름의 일방의 면으로부터 두께 방향으로 내부에 두께에 대해 10 ％ 진입한 부분에 있어서의 310 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int³¹⁰) 와 210 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int²¹⁰) 의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 M 으로 하고, 필름의 타방의 면으로부터 두께 방향으로 내부에 두께에 대해 10 ％ 진입한 부분에 있어서의 310 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int³¹⁰) 와 210 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int²¹⁰) 의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 N 으로 했을 때에 (단, M ≤ N 이다), 2 × L/(M ＋ N) 이 1.2 이상이다.

편광 필름의 단면을 라먼 분광 측정하는 데에 있어서는, 예를 들어, 대상이 되는 편광 필름을 그 두께 방향으로 슬라이스한 시료를 사용하여 라먼 분광 광도계에 의해 라먼 분광 측정하면 되고, 구체적으로는, 호리바 제작소 제조 현미 레이저 라먼 분광 측정 장치 「LabRAM ARAMIS VIS」등의 레이저 라먼 분광 측정 장치를 사용하여, 상기 시료의 측정 대상 부분에 파장 532 ㎚ 의 레이저 광을 조사하여 라먼 분광 측정을 실시하면 된다. 그리고, 이와 같이 하여 얻어진, 각 측정 대상 부분 각각에 있어서의 310 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int³¹⁰) 와 210 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int²¹⁰) 로부터, 그 부분에 있어서의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 이 산출된다. 필름의 각 부분에 있어서의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 구할 때의 보다 구체적인 각 측정 수법 내지 조건으로는, 실시예에 있어서 후술하는 것을 각각 채용할 수 있다. 또한, 편광 필름에 있어서 규정되는 필름의 각 면으로부터 두께 방향으로 내부에 두께에 대해 10 ％ 진입한 부분에 대해, 예를 들어, 두께가 10 ㎛ 인 편광 필름의 경우에는, 당해 부분은 편광 필름의 각 면으로부터 두께 방향으로 내부에 1 ㎛ (10 ㎛ × 10 ％ = 1 ㎛) 진입한 부분에 해당한다. 본 발명을 조금도 한정하는 것은 아니지만, 필름의 각 부분에 있어서의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 은, 그 부분에 있어서의 I₃ ^- 의 존재량에 대한 I₅ ^- 의 존재량의 비율에 의존하는 것이라고 생각된다.

편광 필름은, 상기한 2 × L/(M ＋ N) 이 1.2 이상이다. 2 × L/(M ＋ N) 이 1.2 이상인 것에 의해, 내습열성이 우수한 편광 필름이 된다. 내습열성이 보다 우수한 편광 필름이 되는 점에서, 2 × L/(M ＋ N) 은 1.5 이상인 것이 바람직하고, 1.7 이상인 것이 보다 바람직하며, 1.9 이상인 것이 더욱 바람직하다. 2 × L/(M ＋ N) 의 상한에 특별히 제한은 없지만, 편광 필름의 제조의 용이함 등의 관점에서, 2 × L/(M ＋ N) 은 3.0 이하인 것이 바람직하고, 2.6 이하인 것이 보다 바람직하다.

상기의 PVA 로는, 아세트산비닐, 포름산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 피바르산비닐, 베르사트산비닐, 라우르산비닐, 스테아르산비닐, 벤조산비닐, 아세트산이소프로페닐 등의 비닐에스테르의 1 종 또는 2 종 이상을 중합하여 얻어지는 폴리비닐에스테르를 비누화함으로써 얻어지는 것을 사용할 수 있다. 상기의 비닐에스테르 중에서도, PVA 의 제조의 용이성, 입수 용이성, 비용 등의 점에서, 아세트산비닐이 바람직하다.

상기의 폴리비닐에스테르는, 단량체로서 1 종 또는 2 종 이상의 비닐에스테르만을 사용하여 얻어진 것이어도 되지만, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내이면, 1 종 또는 2 종 이상의 비닐에스테르와, 이것과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체여도 된다.

상기의 비닐에스테르와 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부텐 등의 탄소수 2 ∼ 30 의 α-올레핀；(메트)아크릴산또는 그 염；(메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산n-프로필, (메트)아크릴산i-프로필, (메트)아크릴산n-부틸, (메트)아크릴산i-부틸, (메트)아크릴산t-부틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실, (메트)아크릴산도데실, (메트)아크릴산옥타 데실 등의 (메트)아크릴산에스테르；(메트)아크릴아미드, N-메틸(메트)아크릴아미드, N-에틸(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, 디아세톤(메트)아크릴아미드, (메트)아크릴아미드프로판술폰산 또는 그 염, (메트)아크릴아미드프로필디메틸아민 또는 그 염, N-메틸올(메트)아크릴아미드 또는 그 유도체 등의 (메트)아크릴아미드 유도체；N-비닐포름아미드, N-비닐아세트아미드, N-비닐피롤리돈 등의 N-비닐아미드；메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, n-프로필비닐에테르, i-프로필비닐에테르, n-부틸비닐에테르, i-부틸비닐에테르, t-부틸비닐에테르, 도데실비닐에테르, 스테아릴비닐에테르 등의 비닐에테르；(메트)아크릴로니트릴 등의 시안화비닐；염화비닐, 염화비닐리덴, 불화비닐, 불화비닐리덴 등의 할로겐화비닐；아세트산알릴, 염화알릴 등의 알릴 화합물；말레산 또는 그 염, 에스테르 혹은 산 무수물；이타콘산 또는 그 염, 에스테르 혹은 산 무수물；비닐트리메톡시실란 등의 비닐실릴 화합물；불포화 술폰산 등을 들 수 있다. 상기의 폴리비닐에스테르는, 상기한 다른 단량체의 1 종 또는 2 종 이상에서 유래하는 구조 단위를 가질 수 있다.

상기의 폴리비닐에스테르에서 차지하는 상기한 다른 단량체에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 폴리비닐에스테르를 구성하는 전체 구조 단위의 몰수에 기초하여, 15 몰％ 이하인 것이 바람직하고, 10 몰％ 이하, 나아가서는 5 몰％ 이하여도 된다. 특히 상기한 다른 단량체가, (메트)아크릴산, 불포화 술폰산 등과 같이, 얻어지는 PVA 의 수용성을 촉진시킬 가능성이 있는 단량체인 경우에는, 편광 필름의 제조 과정에 있어서 PVA 가 용해되는 것을 방지하기 위해서, 폴리비닐에스테르에 있어서의 이것들의 단량체에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 폴리비닐에스테르를 구성하는 전체 구조 단위의 몰수에 기초하여, 5 몰％ 이하인 것이 바람직하고, 3 몰％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

상기의 PVA 는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내이면, 1 종 또는 2 종 이상의 그래프트 공중합 가능한 단량체에 의해 변성된 것이어도 된다. 당해 그래프트 공중합 가능한 단량체로는, 예를 들어, 불포화 카르복실산 또는 그 유도체；불포화 술폰산 또는 그 유도체；탄소수 2 ∼ 30 의 α-올레핀 등을 들 수 있다. PVA 에 있어서의 그래프트 공중합 가능한 단량체에서 유래하는 구조 단위 (그래프트 변성 부분에 있어서의 구조 단위) 의 비율은, PVA 를 구성하는 전체 구조 단위의 몰수에 기초하여, 5 몰％ 이하인 것이 바람직하다.

상기의 PVA 는, 그 수산기의 일부가 가교되어 있어도 되고, 가교되어 있지 않아도 된다. 또 상기의 PVA 는, 그 수산기의 일부가 아세트알데히드, 부틸알데히드 등의 알데히드 화합물 등과 반응하여 아세탈 구조를 형성하고 있어도 되고, 이들 화합물과 반응하지 않아 아세탈 구조를 형성하고 있지 않아도 된다.

상기의 PVA 의 평균 중합도는 1,000 ∼ 9,500 의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 평균 중합도는, 1,500 이상인 것이 보다 바람직하며, 2,000 이상인 것이 더욱 바람직하고, 또, 9,200 이하인 것이 보다 바람직하며, 6,000 이하인 것이 더욱 바람직하다. 평균 중합도가 1,000 이상인 것에 의해, 편광 필름의 편광 성능이 향상된다. 한편, 평균 중합도가 9,500 이하인 것에 의해, PVA 의 생산성이 향상된다. 또한, PVA 의 평균 중합도는, JIS K6726-1994 의 기재에 준하여 측정할 수 있다.

상기의 PVA 의 비누화도는, 편광 필름의 편광 성능 등의 관점에서, 95 몰％ 이상인 것이 바람직하고, 98 몰％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 98.5 몰％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 비누화도가 95 몰％ 미만이면, 편광 필름의 제조 과정에서 PVA 가 잘 용출되게 되고, 용출된 PVA 가 필름에 부착되어 편광 필름의 편광 성능을 저하시키는 경우가 있다. 또한, 본 명세서에 있어서의 PVA 의 비누화도란, PVA 가 갖는, 비누화에 의해 비닐알코올 단위로 변환될 수 있는 구조 단위 (전형적으로는 비닐에스테르 단위) 와 비닐알코올 단위의 합계 몰수에 대해 당해 비닐알코올 단위의 몰수가 차지하는 비율 (몰％) 을 말한다. 비누화도는 JIS K6726-1994 의 기재에 준하여 측정할 수 있다.

상기의 요오드계 색소로는, I₃ ^- 나 I₅ ^- 등을 들 수 있다. 이들 카운터 카티온으로는, 예를 들어, 칼륨 등의 알칼리 금속을 들 수 있다. 요오드계 색소는, 예를 들어, 요오드 (I₂) 와 요오드화칼륨을 접촉시킴으로써 얻을 수 있다.

본 발명의 편광 필름의 두께에 특별히 제한은 없고, 예를 들어 100 ㎛ 이하, 나아가서는 50 ㎛ 이하로 할 수 있지만, 통상, 보다 얇은 편광 필름에 있어서 내습열성이 저하되기 쉽고, 이와 같은 편광 필름에 있어서 본 발명의 효과가 보다 현저하게 발휘되는 점에서, 편광 필름의 두께는, 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 15 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 10 ㎛ 이하여도 된다. 한편, 두께가 지나치게 얇은 편광 필름은, 그 제조가 곤란한 점에서, 편광 필름의 두께는, 예를 들어 1 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 2.5 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 8 ㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 편광 필름은, 내습열성이 보다 우수한 것이 되는 점에서, 그것에 함유되는 PVA 의 질량에 대해 붕소 원자를 1 질량％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 2 질량％ 이상 함유하는 것이 보다 바람직하며, 3 질량％ 이상 함유하는 것이 더욱 바람직하고, 또, 10 질량％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 5 질량％ 이하 함유하는 것이 보다 바람직하며, 4 질량％ 이하 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 편광 필름에 있어서의 붕소 원자의 함유량은 후술하는 편광 필름의 제조 방법에 있어서의 가교 공정, 연신 공정, 세정 공정 등에서 사용되는 처리욕에서의 붕소 원자의 함유량을 변화시킴으로써 조절할 수 있다.

본 발명의 편광 필름은 내습열성이 우수하다. 당해 내습열성은 편광 필름에 내습열성 시험을 실시함으로써 평가할 수 있고, 구체적으로는 편광 필름에 대해, 60 ℃, 90 ％RH 의 조건에서 12 시간 방치하는 내습열성 시험을 실시함으로써 평가할 수 있다. 본 발명의 편광 필름의 내습열성의 정도로는, 당해 시험 전의 크로스 니콜 상태에 있어서의 파장 610 ㎚ 에서의 흡광도 (A) 와 당해 시험 후의 크로스 니콜 상태에 있어서의 파장 610 ㎚ 에서의 흡광도 (B) 의 비율 (B/A) 이 0.12 이상인 것이 바람직하고, 0.15 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.25 이상인 것이 더욱 바람직하다. 비율 (B/A) 의 상한에 특별히 제한은 없지만, 편광 필름의 제조의 용이함 등으로부터, 비율 (B/A) 은 예를 들어 0.5 이하이다. 또한, 상기의 내습열성 시험은, 실시예에 있어서 후술하는 방법에 의해 측정할 수 있다.

본 발명의 편광 필름의 단체 투과율은, 편광 성능의 관점에서, 40 ∼ 50 ％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 단체 투과율은, 41 ％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 42 ％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 또, 45 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 편광 필름의 단체 투과율은, 실시예에 있어서 후술하는 방법에 의해 측정할 수 있다.

본 발명의 편광 필름의 편광도는, 편광 성능의 관점에서, 99 ％ 이상인 것이 바람직하고, 당해 편광도는, 99.9 ％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 99.95 ％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 편광 필름의 편광도는, 실시예에 있어서 후술하는 방법에 의해 측정할 수 있다.

(편광 필름의 제조 방법)

본 발명의 편광 필름을 제조하기 위한 방법은 특별히 제한되지 않지만, 이하의 본 발명의 제조 방법에 의하면, 본 발명의 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있는 점에서 바람직하다.

즉, 본 발명의 제조 방법은, 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름의 표면과 환원제를 0.5 ∼ 10 질량％ 함유하는 처리액을 접촉시키는 공정을 포함한다.

본 발명의 제조 방법에 있어서 사용되는 상기 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름은, PVA 필름에 대해 요오드계 색소에 의한 염색 공정 및 연신 공정을 실시함으로써 얻을 수 있다. 사용되는 PVA 필름은, 단층인 것이어도 되고, 열가소성 수지 기재 등의 기재에 적층된 것이어도 되는데, 단층인 것이 바람직하다.

PVA 필름을 구성하는 PVA 로는, 본 발명의 편광 필름의 설명에 있어서, 상기한 것과 동일한 것으로 할 수 있기 때문에, 여기서는 중복되는 기재를 생략한다.

PVA 필름은, 그것을 연신할 때의 연신성 향상의 관점에서 가소제를 함유하는 것이 바람직하다. 당해 가소제로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 글리세린, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디글리세린, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올 등을 들 수 있고, PVA 필름은 이들 가소제의 1 종 또는 2 종 이상을 함유할 수 있다. 이것들 중에서도, 연신성의 향상 효과의 관점에서 글리세린이 바람직하다.

PVA 필름에 있어서의 가소제의 함유량은, 그것에 함유되는 PVA 100 질량부에 대해, 1 ∼ 20 질량부의 범위 내인 것이 바람직하다. 당해 함유량이 1 질량부 이상인 것에 의해, PVA 필름의 연신성을 보다 향상시킬 수 있다. 한편, 당해 함유량이 20 질량부 이하인 것에 의해, PVA 필름이 지나치게 유연해져 취급성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. PVA 필름에 있어서의 가소제의 함유량은 PVA 100 질량부에 대해 2 질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 4 질량부 이상인 것이 더욱 바람직하며, 5 질량부 이상인 것이 특히 바람직하고, 또, 15 질량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 12 질량부 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 편광 필름의 제조 조건 등에 따라서도 다르지만, PVA 필름에 함유되는 가소제는 편광 필름을 제조할 때에 용출되거나 하기 때문에, 그 전체량이 편광 필름에 잔존한다고는 할 수 없다.

PVA 필름은, 필요에 따라, 산화 방지제, 동결 방지제, pH 조정제, 은폐제, 착색 방지제, 유제, 계면 활성제 등의 성분을 추가로 함유하고 있어도 된다.

PVA 필름에 있어서의 PVA 의 함유율은, 원하는 편광 필름의 조제 용이함 등에서, 50 ∼ 99 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 함유율은, 75 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 80 질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 85 질량％ 이상인 것이 특히 바람직하고, 또, 98 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 96 질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하며, 95 질량％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에 있어서 사용되는 PVA 필름의 두께에 특별히 제한은 없고, 목적으로 하는 편광 필름의 두께에 따라 적절히 조절할 수 있다. PVA 필름의 두께는, 예를 들어 200 ㎛ 이하, 나아가서는 100 ㎛ 이하로 할 수 있지만, 통상, 보다 얇은 편광 필름에 있어서 내습열성이 저하되기 쉽고, 이와 같은 편광 필름에 있어서 본 발명의 효과가 보다 현저하게 발휘되는 점에서, PVA 필름의 두께는, 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 30 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 20 ㎛ 이하여도 된다. 한편, 두께가 지나치게 얇은 PVA 필름은, 그 취급성이 곤란한 점에서, PVA 필름의 두께는, 예를 들어 2 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 15 ㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

PVA 필름의 형상은 특별히 제한되지 않지만, 편광 필름을 제조할 때에 연속하여 사용할 수 있는 점에서 장척의 PVA 필름인 것이 바람직하다. 장척의 PVA 필름의 길이 (장척 방향의 길이) 는 특별히 제한되지 않고, 제조되는 편광 필름의 용도 등에 따라 적절히 설정할 수 있고, 예를 들어, 5 ∼ 20,000 m 의 범위 내로 할 수 있다.

PVA 필름의 폭은 특별히 제한되지 않고, 제조되는 편광 필름의 용도 등에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 최근, 액정 텔레비전이나 액정 모니터의 대화면화가 진행되고 있는 점에서, PVA 필름의 폭을 0.5 m 이상, 보다 바람직하게는 1.0 m 이상으로 해 두면, 이들 용도에 바람직하다. 한편, PVA 필름의 폭이 지나치게 넓으면, 실용화되어 있는 장치에서 편광 필름을 제조하는 경우에 균일하게 연신하는 것이 곤란해지는 경향이 있는 점에서, PVA 필름의 폭은 7 m 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 사용되는 상기 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름은, 상기와 같이, PVA 필름에 대해 요오드계 색소에 의한 염색 공정 및 연신 공정을 실시함으로써 얻을 수 있고, 당해 염색 공정 및 연신 공정 외에, 팽윤 공정, 가교 공정 등을 필요에 따라 추가로 포함할 수 있다. 각 공정의 순서는 필요에 따라 적절히 변경해도 되고, 각 공정을 2 회 이상 실시해도 되고, 상이한 공정을 동시에 실시해도 된다.

본 발명에 있어서 사용되는 상기 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름의 제조 방법의 일례로는, 먼저 PVA 필름을 팽윤 공정에 제공하고, 이어서 요오드계 색소에 의한 염색 공정에 제공하며, 필요에 따라 추가로 가교 공정에 제공하고, 그 후 연신 공정에 제공하는 방법을 들 수 있다.

팽윤 공정은, PVA 필름을 물에 침지함으로써 실시할 수 있다. 물에 침지할 때의 물의 온도로는, 20 ∼ 40 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 온도는, 22 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하며, 25 ℃ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 또, 38 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하며, 35 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 당해 온도를 20 ∼ 40 ℃ 의 범위 내로 함으로써 PVA 필름을 효율적으로 팽윤시킬 수 있다. 또, 물에 침지하는 시간으로는, 0.1 ∼ 5 분간의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 3 분간의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 0.1 ∼ 5 분간의 범위 내로 함으로써 PVA 필름을 효율적으로 팽윤시킬 수 있다. 또한, 물에 침지할 때의 물은 순수에 한정되지 않고, 각종 성분이 용해된 수용액이어도 되고, 물과 수성 매체의 혼합물이어도 된다.

요오드계 색소에 의한 염색 공정은, PVA 필름을 요오드 (I₂) 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에 침지함으로써 실시할 수 있다. 요오드 및 요오드화칼륨을 물과 혼합함으로써, I₃ ^- 및 I₅ ^- 와 같은 요오드계 색소를 발생시킬 수 있다. 염색욕에 있어서의 요오드 및 요오드화칼륨의 농도에 특별히 제한은 없지만, 요오드의 농도로는, 얻어지는 염색욕의 질량에 대한 사용되는 요오드의 질량의 비율로서, 0.01 ∼ 2 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.02 ∼ 0.5 질량％ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 또, 요오드화칼륨의 농도로는, 상기 사용되는 요오드의 질량에 대한 사용되는 요오드화칼륨의 질량의 비율로서, 10 ∼ 200 질량배의 범위 내인 것이 바람직하고, 15 ∼ 150 질량배의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 염색욕에는, 붕산, 붕사 등의 붕산염 등의 붕소 화합물을 함유하고 있어도 된다. 염색욕의 온도로는, 20 ∼ 50 ℃ 의 범위 내, 특히 25 ∼ 40 ℃ 의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.

PVA 필름에 대해 가교 공정을 실시함으로써, 비교적 높은 온도에서 습식 연신할 때에 PVA 가 물에 용출되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 이 관점에서 가교 공정은 염색 공정의 후로서 연신 공정 전에 실시하는 것이 바람직하다. 가교 공정은, 가교욕으로서 가교제를 함유하는 수용액에 PVA 필름을 침지함으로써 실시할 수 있다. 당해 가교제로는, 붕산, 붕사 등의 붕산염 등의 붕소 화합물의 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다. 가교욕에 있어서의 가교제의 농도는 1 ∼ 15 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 2 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 또, 7 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 6 질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 가교제의 농도가 1 ∼ 15 질량％ 의 범위 내에 있음으로써 충분한 연신성을 유지할 수 있다. 가교욕은 요오드화칼륨 등의 보조제를 함유해도 된다. 가교욕의 온도는, 20 ∼ 50 ℃ 의 범위 내, 특히 25 ∼ 40 ℃ 의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 당해 온도를 20 ∼ 50 ℃ 의 범위 내로 함으로써 효율적으로 가교할 수 있다.

PVA 필름을 연신할 때의 연신 방법에 특별히 제한은 없고, 습식 연신법 및 건식 연신법 중 어느 것으로 실시해도 된다. 습식 연신법의 경우에는, 붕산, 붕사 등의 붕산염 등의 붕소 화합물의 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 수용액 중에서 실시할 수도 있고, 상기한 염색욕 중에서 실시할 수도 있다. 또 건식 연신법의 경우에는, 실온인 상태에서 연신을 실시해도 되고, 열을 가하면서 연신해도 되며, 흡수 후에 연신해도 된다. 이것들 중에서도, 얻어지는 편광 필름에 있어서의 폭 방향의 두께의 균일성 면에서 습식 연신법이 바람직하고, 붕산 수용액 중에서 연신하는 것이 보다 바람직하다. 붕산 수용액 중에 있어서의 붕산의 농도는 0.5 ∼ 8.0 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 농도는, 1.0 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.5 질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하며, 또, 7.0 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 6.0 질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 붕산의 농도가 0.5 ∼ 6.0 질량％ 의 범위 내에 있음으로써 폭 방향의 두께의 균일성이 우수한 편광 필름이 얻어진다. 상기한 붕소 화합물을 함유하는 수용액은 요오드화칼륨을 함유해도 되고, 그 농도는 0.01 ∼ 10 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하다. 요오드화칼륨의 농도가 0.01 ∼ 10 질량％ 의 범위 내에 있음으로써 편광 성능이 보다 양호한 편광 필름이 얻어진다.

PVA 필름을 연신할 때의 온도는, 5 ∼ 90 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 온도는, 10 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하며, 또, 80 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 70 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 당해 온도가 5 ∼ 90 ℃ 의 범위 내인 것에 의해 폭 방향의 두께의 균일성이 우수한 편광 필름이 얻어진다.

PVA 필름을 연신할 때의 연신 배율은 4 배 이상인 것이 바람직하고, 5 배 이상인 것이 보다 바람직하며, 6 배 이상인 것이 더욱 바람직하다. PVA 필름의 연신 배율을 상기의 범위 내로 함으로써, 편광 성능이 보다 우수한 편광 필름이 얻어진다. PVA 필름의 연신 배율의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 8 배 이하인 것이 바람직하다. PVA 필름의 연신은 한 번에 실시해도 되고, 복수 회로 나누어 실시해도 되며 어느 쪽이어도 되는데, 복수 회로 나누어 실시하는 경우에는 각 연신의 연신 배율을 곱한 총 연신 배율이 상기 범위 내에 있으면 된다. 또한, 본 명세서에 있어서의 연신 배율은 연신 전의 PVA 필름의 길이에 기초하는 것으로, 연신을 하고 있지 않는 상태가 연신 배율 1 배에 상당한다.

PVA 필름의 연신은, 얻어지는 편광 필름의 성능의 관점에서 1 축 연신이 바람직하다. 장척의 PVA 필름을 연신하는 경우에 있어서의 1 축 연신의 방향에 특별히 제한은 없고, 장척 방향에 대한 1 축 연신이나 횡 1 축 연신을 채용할 수 있는데, 편광 성능이 보다 우수한 편광 필름이 얻어지는 점에서 장척 방향에 대한 1 축 연신이 바람직하다. 장척 방향에 대한 1 축 연신은, 서로 평행한 복수의 롤을 구비하는 연신 장치를 사용하여, 각 롤간의 주속을 바꿈으로써 실시할 수 있다. 한편, 횡 1 축 연신은 텐터형 연신기를 사용하여 실시할 수 있다.

본 발명의 제조 방법에서는, 상기 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름의 표면과 환원제를 0.5 ∼ 10 질량％ 함유하는 처리액을 접촉시키는 공정을 포함한다. 당해 접촉시키는 공정에 있어서의 접촉 방법에 특별히 제한은 없고, 예를 들어 상기 처리액을 처리욕 (환원제욕) 으로서 사용하고, 이것에 상기 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름을 침지하는 방법이나, 상기 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름의 표면에 상기 처리액을 도포하는 방법 등을 들 수 있고, 본 발명의 편광 필름을 보다 용이하게 얻을 수 있는 점에서, 상기 처리액을 처리욕으로서 사용하고, 이것에 상기 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름을 침지하는 방법이 바람직하다. 상기 처리욕은 수용액인 것이 바람직하다.

처리액에 있어서의 환원제의 농도는, 1 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 2 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 또, 8 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 7 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 당해 처리액에 있어서의 환원제의 농도가 상기 하한 이하이면, 목적으로 하는 편광 필름을 얻는 것이 곤란해진다. 한편, 처리액에 있어서의 환원제의 농도가 상기 상한 이상이면, 편광 성능이 우수한 편광 필름을 얻는 것이 곤란해진다.

상기 환원제의 종류에 특별히 제한은 없고, 환원성을 갖는 화합물을 사용할 수 있고, PVA 와의 친화성이 우수한 점 등에서, 당해 환원제는 수용성 산화 방지제인 것이 바람직하고, 본 발명의 편광 필름을 보다 용이하게 얻을 수 있는 점에서, 당해 환원제는 아스코르브산 또는 그 염, 에리소르빈산 또는 그 염, 티오황산염 및 아황산염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류인 것이 보다 바람직하고, 티오황산염인 것이 더욱 바람직하다. 환원제가 염인 경우에 있어서, 염의 종류로는, 예를 들어 리튬염, 나트륨염, 칼륨염, 칼슘염, 암모늄염 등을 들 수 있고, 나트륨염이 바람직하다.

상기 접촉시키는 공정에 있어서의 접촉 시간은, 본 발명의 편광 필름을 보다 용이하게 얻을 수 있는 점에서, 1 분 이하인 것이 바람직하고, 40 초 이하인 것이 보다 바람직하며, 15 초 이하, 나아가서는 5 초 이하여도 된다. 당해 접촉 시간은 보다 짧은 쪽이 목적으로 하는 편광 필름이 잘 얻어지지만, 지나치게 짧으면 그 조작이 곤란해지는 경우가 있는 점에서, 당해 접촉 시간은 0.1 초 이상인 것이 바람직하다.

상기 처리액의 온도는, 본 발명의 편광 필름을 보다 용이하게 얻을 수 있는 점에서, 5 ∼ 50 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 당해 온도는 10 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 20 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하며, 또, 40 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에서는, 상기 접촉시키는 공정 후에, 추가로 고정 처리 공정, 세정 공정, 건조 공정 등을 포함하는 것이 바람직하다.

고정 처리 공정은, 주로, 편광 필름에 대한 요오드계 색소의 흡착을 강고하게 하기 위해서 실시된다. 고정 처리 공정은, 편광 필름을 고정 처리욕에 침지함으로써 실시할 수 있다. 고정 처리욕에서는, 붕산, 붕사 등의 붕산염 등의 붕소 화합물의 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 수용액을 사용할 수 있다. 또, 필요에 따라, 고정 처리욕 중에 요오드 화합물이나 금속 화합물을 첨가해도 된다. 고정 처리욕으로서 사용되는 붕소 화합물을 함유하는 수용액 중에 있어서의 붕소 화합물의 농도는, 일반적으로 0.1 ∼ 15 질량％ 의 범위 내, 특히 1 ∼ 10 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하다. 당해 농도를 0.1 ∼ 15 질량％ 의 범위 내로 함으로써 요오드계 색소의 흡착을 보다 강고하게 할 수 있다. 고정 처리욕의 온도는, 10 ∼ 60 ℃ 의 범위 내, 특히 15 ∼ 40 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하다. 당해 온도를 10 ∼ 60 ℃ 의 범위 내로 함으로써 요오드계 색소의 흡착을 보다 강고하게 할 수 있다.

세정 공정은, 필름 표면의 불필요한 약품류나 이물질을 제거하거나, 최종적으로 얻어지는 편광 필름의 광학적 성능을 조절하거나 하기 위해서 실시되는 경우가 많다. 세정 공정은, 편광 필름을 세정욕에 침지시키거나, 편광 필름에 세정액을 산포하거나 함으로써 실시할 수 있다. 세정욕이나 세정액으로는 물을 사용할 수 있고, 이것들에 요오드화칼륨을 함유시켜도 된다.

건조 공정에 있어서의 건조의 조건은 특별히 제한되지 않지만, 30 ∼ 150 ℃ 의 범위 내, 특히 50 ∼ 130 ℃ 의 범위 내의 온도에서 건조를 실시하는 것이 바람직하다. 30 ∼ 150 ℃ 의 범위 내의 온도에서 건조시킴으로써 치수 안정성이 우수한 편광 필름이 잘 얻어진다.

(사용 형태)

편광 필름은, 통상, 그 양면 또는 편면에 보호막을 첩합하여 편광판으로서 사용된다. 보호막으로는, 광학적으로 투명하고 또한 기계적 강도를 갖는 것을 들 수 있고, 구체적으로는 예를 들어, 3아세트산셀룰로오스 (TAC) 필름, 아세트산·부티르산셀룰로오스 (CAB) 필름, 아크릴계 필름, 폴리에스테르계 필름 등을 사용할 수 있다.

또, 첩합을 위한 접착제로는, PVA 계 접착제나 우레탄계 접착제 등을 들 수 있지만, PVA 계 접착제가 바람직하다.

실시예

이하에 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 조금도 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서 채용된, 편광 필름의 2 × L/(M ＋ N), 붕소 원자의 함유량, 단체 투과율, 편광도 및 내습열성의 각 측정 내지 평가 방법을 이하에 나타낸다.

[편광 필름의 2 × L/(M ＋ N)]

이하의 실시예 또는 비교예에서 얻어진 편광 필름에 대해, 그 길이 방향 (MD) 의 임의의 위치에서, 폭 방향 (TD) 에 있어서의 중앙부로부터 MD × TD = 2 ㎜ × 10 ㎜ 크기의 세편 (細片) 을 잘라내고, 그 세편의 양면을 두께 100 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 2 장으로 사이에 두고 미크로톰에 장착하였다. 당해 세편을 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 위로부터, MD 와 평행하게 20 ㎛ 간격으로 슬라이스하고, 사이즈가 MD × TD = 2 ㎜ × 20 ㎛ 인 시료를 채취하였다. 당해 시료에 대해, 호리바 제작소 제조 현미 레이저 라먼 분광 측정 장치 「LabRAM ARAMIS VIS」를 사용하여, 미크로톰에 의한 슬라이스에서 발생한 단면 상의 측정 대상 부분에 대해, 파장 532 ㎚ 의 레이저 광을 조사하여 라먼 분광 측정을 실시하고, 그 때에 관측된 시그널 중, 310 ㎝^-1 에서의 시그널의 강도 (Int³¹⁰) 와 210 ㎝^-1 에서의 시그널의 강도 (Int²¹⁰) 로부터, 그 부분에 있어서의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 산출하였다. 또한 상기의 측정 대상 부분은, 편광 필름의 두께 방향 중앙부 및 편광 필름의 각 면으로부터 필름의 두께 방향으로 내부에 두께에 대해 10 ％ 진입한 부분으로 하고, 편광 필름의 두께 방향 중앙부로부터 얻어진 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 L 로 하고, 또, 편광 필름의 각 면으로부터 필름의 두께 방향으로 내부에 두께에 대해 10 ％ 진입한 부분으로부터 얻어진 2 개의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 에 대해, M ≤ N 을 만족시키도록 각각의 값을 M 또는 N 으로 하고, 이들 L, M 및 N 을 사용하여 2 × L/(M ＋ N) 을 산출하였다.

[편광 필름에 함유되는 붕소 원자의 함유량]

ICP-MS 측정에 의해, PVA 의 질량에 대한 비율로서 구하였다.

[편광 필름의 단체 투과율 및 편광도]

이하의 실시예 또는 비교예에서 얻어진 편광 필름의 폭 방향 (TD) 의 중앙부로부터, 편광 필름의 길이 방향 (MD) 으로 2 ㎝ 의 장방형의 샘플을 채취하고, 적분구가 형성된 분광 광도계 (니혼 분광 주식회사 제조 「V7100」) 를 사용하여, JIS Z 8722 (물체색의 측정 방법) 에 준거하여, C 광원, 2°시야의 가시광 영역의 시감도 보정을 실시하고, 당해 샘플에 대해, 길이 방향에 대해 45°기울인 경우의 광의 투과율과 -45°기울인 경우의 광의 투과율을 측정하여, 그것들의 평균치 (％) 를 그 편광 필름의 단체 투과율로 하였다. 또, 당해 샘플에 대해 패럴렐 니콜 상태에서의 광의 투과율 T∥ (％), 크로스 니콜 상태에서의 광의 투과율 T⊥ (％) 를 상기와 동일하게 측정하고, 하기 식 (1) 에 의해 편광도를 구하였다.

편광도 = ｛(T∥ - T⊥)/(T∥＋ T⊥)｝^1/2 × 100 (1)

[편광 필름의 내습열성]

상기의 단체 투과율 및 편광도의 측정에서 사용한 것과 동일한 샘플 및 분광 광도계를 사용하여, 이 샘플을 당해 분광 광도계의 편광판에 대해 크로스 니콜 상태로 설치하고, 파장 610 ㎚ 에서의 흡광도 (A) 를 측정하였다. 또, 이 샘플을 60 ℃, 90 ％RH 의 항온 항습기에 넣고, 12 시간의 내습열성 시험을 실시하고, 시험 후에 상기와 동일하게 하여 파장 610 ㎚ 에서의 흡광도 (B) 를 측정하여, 이것들로부터 비율 (B/A) 을 산출하고, 이것을 편광 필름의 내습열성의 지표로 하였다.

[실시예 1]

PVA (아세트산비닐과 에틸렌의 공중합체의 비누화물, 평균 중합도 2,400, 비누화도 99.4 몰％, 에틸렌 단위의 함유율 2.5 몰％) 100 질량부, 가소제로서 글리세린 10 질량부, 계면 활성제로서 폴리옥시에틸렌라우릴에테르황산나트륨 0.1 질량부 및 물로 이루어지는 제막 (製膜) 원액을 사용하여 캐스트 제막함으로써 얻어진, 두께 30 ㎛ 의 PVA 필름에 대해, 팽윤 공정, 요오드계 색소에 의한 염색 공정, 가교 공정, 연신 공정을 실시함으로써 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름을 얻어, 이것을 환원제를 함유하는 처리액과 접촉시키고, 다시 세정 공정 및 건조 공정을 실시함으로써 목적으로 하는 편광 필름을 제조하였다. 즉, 상기의 PVA 필름을, 온도 30 ℃ 의 수중에 1 분간 침지하고 있는 동안에 원래 길이의 1.6 배까지 길이 방향 (MD) 으로 1 축 연신 (1 단째 연신) 한 후, 사용량으로서 요오드를 0.053 질량％ 및 요오드화칼륨을 5.3 질량％ 의 농도로 물에 혼합하여 이루어지는 온도 30 ℃ 의 염색욕에 1 분간 침지하고 있는 동안에 원래 길이의 2.7 배까지 길이 방향 (MD) 으로 1 축 연신 (2 단째 연신) 하고, 이어서 붕산을 3 질량％ 및 요오드화칼륨을 3 질량％ 의 농도로 함유하는 온도 30 ℃ 의 가교욕에 2 분간 침지하고 있는 동안에 원래 길이의 3 배까지 길이 방향 (MD) 으로 1 축 연신 (3 단째 연신) 하고, 추가로 붕산을 4.5 질량％ 및 요오드화칼륨을 6 질량％ 의 농도로 함유하는 온도 62.0 ℃ 의 붕산/요오드화칼륨 수용액 (연신욕) 중에 침지하고 있는 동안에 원래 길이의 6 배까지 길이 방향 (MD) 으로 1 축 연신 (4 단째 연신) 하고, 그 후, 티오황산나트륨을 4 질량％ 의 농도로 함유하는 온도 30 ℃ 의 티오황산나트륨 수용액 (환원제욕) 에 1 초간 침지시키고, 이어서 요오드화칼륨을 3 질량％ 의 농도로 함유하는 온도 30 ℃ 의 요오드화칼륨 수용액 (세정욕) 중에 5 초간 침지시키고, 계속해서 60 ℃ 의 건조기로 240 초간 건조시킴으로써, 두께 13 ㎛ 의 편광 필름을 제조하였다. 얻어진 편광 필름을 사용하여, 상기한 방법에 의해, 2 × L/(M ＋ N), 붕소 원자의 함유량, 단체 투과율, 편광도 및 내습열성을 측정 내지 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타내었다.

[실시예 2]

연신욕에 있어서의 붕산 농도 및 온도, 환원제욕에 있어서의 티오황산나트륨의 농도, 그리고, 환원제욕에 대한 침지 시간을 표 1 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광 필름을 제조하였다. 얻어진 편광 필름을 사용하여, 상기한 방법에 의해, 2 × L/(M ＋ N), 붕소 원자의 함유량, 단체 투과율, 편광도 및 내습열성을 측정 내지 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타내었다.

[비교예 1]

환원제욕에 대한 침지 (환원제를 함유하는 처리액과 접촉시키는 공정) 를 생략하고, 또한, 얻어지는 편광 필름에 있어서의 붕소 원자의 함유량 및 단체 투과율이 대체로 실시예 1 과 동일하게 되도록, 염색욕에 있어서의 요오드 농도 및 요오드화칼륨 농도, 그리고, 연신욕에 있어서의 붕산 농도 및 온도를 표 1 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광 필름을 제조하였다. 얻어진 편광 필름을 사용하여, 상기한 방법에 의해, 2 × L/(M ＋ N), 붕소 원자의 함유량, 단체 투과율, 편광도 및 내습열성을 측정 내지 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타내었다.

[비교예 2]

환원제욕에 있어서의 티오황산나트륨의 농도를 표 1 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광 필름을 제조하였다. 얻어진 편광 필름을 사용하여, 상기한 방법에 의해, 2 × L/(M ＋ N), 붕소 원자의 함유량, 단체 투과율, 편광도 및 내습열성을 측정 내지 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타내었다.

Claims

폴리비닐알코올 필름에 요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름으로서, 당해 편광 필름의 단면을 라먼 분광 측정하여 얻어지는, 필름의 두께 방향 중앙부에 있어서의 310 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int³¹⁰) 와 210 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int²¹⁰) 의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 L 로 하고, 필름의 일방의 면으로부터 두께 방향으로 내부에 두께에 대해 10 ％ 진입한 부분에 있어서의 310 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int³¹⁰) 와 210 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int²¹⁰) 의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 M 으로 하고, 필름의 타방의 면으로부터 두께 방향으로 내부에 두께에 대해 10 ％ 진입한 부분에 있어서의 310 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int³¹⁰) 와 210 ㎝^-1 에서의 시그널 강도 (Int²¹⁰) 의 비율 (Int³¹⁰/Int²¹⁰) 을 N 으로 했을 때에 (단, M ≤ N 이다), 2 × L/(M ＋ N) 이 1.2 이상인, 편광 필름.
제 1 항에 있어서,
당해 편광 필름에 60 ℃, 90 ％RH 의 조건에서 12 시간 방치하는 내습열성 시험을 실시했을 때에, 시험 전의 크로스 니콜 상태에 있어서의 파장 610 ㎚ 에서의 흡광도 (A) 와 시험 후의 크로스 니콜 상태에 있어서의 파장 610 ㎚ 에서의 흡광도 (B) 의 비율 (B/A) 이 0.12 이상인, 편광 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
두께가 30 ㎛ 이하인, 편광 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
단체 투과율이 40 ∼ 50 ％ 이고, 편광도가 99 ％ 이상인, 편광 필름.
요오드계 색소가 흡착되어 있는 편광 필름의 표면과, 환원제를 4 ∼ 10 질량％ 함유하는 온도 5 ~ 50 ℃ 처리액을, 0.1 ~ 15 초간 접촉시키는 공정을 포함하는, 편광 필름의 제조 방법.
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제 5 항에 있어서,
상기 환원제가, 아스코르브산 또는 그 염, 에리소르빈산 또는 그 염, 티오황산염 및 아황산염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류인, 편광 필름의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 편광 필름의 제조 방법인 제조 방법.