JPH08190017A

JPH08190017A - 偏光膜の製造方法

Info

Publication number: JPH08190017A
Application number: JP232595A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Fukunishi; 義晴福西; Takanori Isozaki; 孝徳磯崎; Masahiro Nagao; 昌浩長尾; Toshiaki Sato; 寿昭佐藤
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1995-01-11
Filing date: 1995-01-11
Publication date: 1996-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】光学特性および耐湿熱性に優れた偏光膜の製
造方法を提供する。【構成】シンジオタクチシチーが５５％以上のポリビ
ニルアルコール系重合体と該ポリビニルアルコール系重
合体に対して０．００１〜１重量％の沃素を含む溶液を
製膜してなる厚さ５〜１５０μｍのフィルムを一軸方向
に３倍以上延伸することを特徴とする偏光膜の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学特性および耐湿熱性
に優れる偏光膜の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置は時計、電卓、ワー
プロおよび機械の計器類等の比較的小画面の表示装置と
して用いられ、表示品質に対する要求は特にきびしくな
かった。しかし、近年液晶表示装置がラップトップワー
プロ、ラップトップパソコン、ノートブックパソコン用
のディスプレイとしてや自動車、航空機のインパネ用デ
ィスプレイまた液晶プロジェクター等として幅広く利用
されるようになり、大型化、表示品質の高級化、耐久性
の向上が要求されている。したがって、液晶表示装置の
構成要素である偏光膜に関しても、上記課題を達成する
ために、大画面化、高偏光度且つ高透過度といった光学
特性の向上や耐水性、耐熱性、耐湿熱性などの耐久性の
向上が求められている。

【０００３】従来、偏光膜としては沃素や二色性色素を
吸着させたポリビニルアルコール系重合体の一軸延伸フ
ィルムがよく用いられているが、この偏光膜は偏光度は
優れているものの、耐水性、耐湿熱性および耐久性に乏
しい。これに対して、高重合度のポリビニルアルコール
系重合体の一軸延伸フィルムを基材として使用する提案
（例えば、特開平１−１０５２０４等）や一軸延伸ポリ
エステルフィルムを基材とした偏光膜が提案（例えば特
開昭５８−６８００８等）されている。しかし、前者に
おいては、重合度の効果は認められるものの必ずしも充
分ではなく、後者では、ポリビニルアルコール系重合体
基材の偏光膜の欠点はある程度改善されているが、偏光
度が不十分であり、上記要求に充分に答えられるもので
はない。

【０００４】そこで、高光学特性で且つ高耐湿熱性のポ
リビニルアルコール系重合体からなる偏光膜を得るため
に、シンジオタクチシチーを高めたポリビニルアルコー
ル系重合体フィルムを用いて偏光膜を製造することが提
案されている（特開平３−２０６４０２号公報、特開平
３−２７４５０８号公報）。しかしながら、シンジオタ
クチシチーの高いポリビニルアルコール系重合体フィル
ムは高結晶性であるため、製造方法によってはポリビニ
ルアルコール系重合体の結晶化が優先して起こり、安定
したポリビニルアルコール系重合体−沃素錯体を形成す
ることができず、光学特性を期待どおりに引き出せない
という問題点があった。

【０００５】

【発明が解決使用とする課題】かかる状況下、本発明は
光学特性および耐湿熱性に優れる偏光膜の製造方法を提
供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
解決に向けて鋭意検討した結果、シンジオタクチシチー
が５５％以上のポリビニルアルコール系重合体と該ポリ
ビニルアルコール系重合体に対して０．００１〜１重量
％の沃素を含む溶液を製膜してなる厚さ５〜１５０μｍ
のフィルムを一軸方向に３倍以上延伸することを特徴と
する偏光膜の製造方法を見いだし、本発明を完成したも
のである。

【０００７】以下本発明を詳しく説明する。本発明の偏
光膜の製造方法は、上記の方法を採用することにより、
安定したポリビニルアルコール系重合体−沃素錯体を形
成させ、且つ高度に配向させることに特徴とするもので
ある。

【０００８】本発明のポリビニルアルコール系重合体
は、高シンジオタクチシチーであることが重要である。
高シンジオタクチックになるほどポリビニルアルコール
系重合体−沃素錯体を安定化することから、具体的にシ
ンジオタクチシチーの値は５５％以上が好ましく、５７
％以上がより好ましく、６０％以上がさらにより好まし
い。また、ポリビニルアルコール系重合体の製造上の制
約からシンジオタクチシチーの上限は７５％以下、好ま
しくは７０％以下である。ここでいうシンジオタクチシ
チーは、ポリビニルアルコール系重合体を重水素化ジメ
チルスルホキシドに溶解し、プロトンＮＭＲ測定におけ
る水酸基のピーク（Ｔ．Ｍｏｒｉｔａｎｉｅｔａ
ｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，５，５７７，
（１９７２）．）より求めたダイアッド表示によるシン
ジオタクチシチーである。

【０００９】本発明で用いられるポリビニルアルコール
系重合体の分子量も、本発明の偏光膜の性能に影響す
る。分子量は、ポリビニルアルコール系重合体を完全に
けん化した後、酢化して得られたポリ酢酸ビニルのアセ
トン中３０℃で測定した極限粘度で表して０．３〜７．
０ｄｌ／ｇが好ましく、０．４〜６．０ｄｌ／ｇがより
好ましく、０．５〜５．０ｄｌ／ｇがさらにより好まし
い。極限粘度が０．３ｄｌ／ｇより小さいと光学特性、
耐水性、耐湿熱性、耐久性等の性能が低下する、極限粘
度が７．０ｄｌ／ｇより大の場合には製膜や延伸等の加
工特性が低下する。

【００１０】本発明のポリビニルアルコール系重合体の
けん化度も本発明の偏光膜の性能に影響する。光学特
性、機械的特性の向上のためには、けん化度は９５モル
％以上が好ましく、９９モル％以上がより好ましく、９
９．９モル％以上がさらにより好ましい。

【００１１】本発明のポリビニルアルコール系重合体
は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、ビニルア
ルコール単位およびビニルエステル単位以外の単位を含
有していても良い。このような単位としては、エチレ
ン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン等のオレフィ
ン類；アクリル酸およびその塩；アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸
ｉ−プロピル等のアクリル酸エステル類；メタクリル酸
およびその塩；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ｉ−プロ
ピル等のメタクリル酸エステル類；アクリルアミド；Ｎ
−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミド等
のアクリルアミド誘導体；メタクリルアミド；Ｎ−メチ
ルメタクリルアミド、Ｎ−エチルメタクリルアミド等の
メタクリルアミド誘導体；メチルビニルエーテル、エチ
ルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｉ−
プロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類；アクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類；塩化
ビニル、塩化ビニリデン、フツ化ビニル、フツ化ビニリ
デン等のハロゲン化ビニル類；酢酸アリル、塩化アリル
等のアリル化合物；マレイン酸、その塩またはそのエス
テル；イタコン酸、その塩またはそのエステル；ビニル
トリメトキシシラン等のビニルシリル化合物；酢酸イソ
プロペニル等が挙げられる。これらの単位の含有量とし
ては、１０モル％以下が好ましく、５モル％以下がさら
に好ましく、３モル％以下がさらにより好ましい。

【００１２】本発明のポリビニルアルコール系重合体の
製法は特に限定されないが、たとえば特開平３−６８６
０４号、および特開平３−１２１１０２号公報に記載さ
れた方法（ビニルエステルを重合した後、酸素不存在下
でアルカリ触媒下にけん化する方法）により製造され
る。

【００１３】該ポリビニルアルコール系重合体と沃素を
含む溶液を製膜してなるフィルムの作製方法は、例えば
上記ポリビニルアルコール系重合体と沃素を水、有機溶
剤あるいは水と有機溶剤の混合液に溶解し、得られたポ
リビニルアルコール系重合体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。このときに使用される有機溶剤とし
てはジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、エチレングリコール、グリセリ
ン、メタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノー
ル、フェノール等が挙げられる。ここでポリビニルアル
コール系溶液には、必要に応じて沃化カリウム、塩化リ
チウム等の無機塩類、ほう酸等の無機物、可塑剤、界面
活性剤等を加えることができる。

【００１４】このようにして作製した原料フィルムに含
有される沃素の量は、少なすぎると偏光フィルムの光学
特性を発揮できず、多すぎても光学的性質や耐水性、耐
熱性を低下させる原因となることから通常ポリビニルア
ルコール系重合体に対して、０．００１重量％から１重
量％、好ましくは０．００１〜０．５重量％の範囲に調
整される。また、原料フィルムの厚みは、５〜１５０μ
ｍが使用可能であり、好ましくは３０〜１００μｍであ
る。

【００１５】上記成膜法によって得られた原料フィルム
から偏光膜を製造するには、一軸延伸による配向処理が
行われる。一軸延伸は湿式延伸法および乾式延伸法、す
なわち温水中での延伸法および吸水させて空気中での延
伸法のいずれも採用できる。延伸倍率は、一軸方向に３
倍以上に行うことが好ましく、５倍以上の延伸を行うこ
とがより好ましい。延伸温度は湿式法では３０〜９０
℃、また乾式法では５０〜１８０℃が好適である。

【００１６】吸着と延伸が行われたフィルムは定長下空
気中または不活性気体中で乾燥される。乾燥されたフィ
ルムは耐水性、耐湿熱性などを付与するため、さらに５
０℃から１５０℃の温度で熱処理を行っても良い。ま
た、基材フィルムへの二色性物質の吸着を強固にするこ
とを目的にホウ酸やホウ砂のようなホウ素化合物を添加
することがあるが、これは吸着や延伸と同時に実施して
もこれらの処理の前後や間のどの時点で実施しても任意
である。

【００１７】このようにして得られた偏光膜は、その両
面あるいは片面に光学的に透明で、かつ機械的強度を有
した保護膜を貼り合わせて偏光板として使用される。保
護膜としては通常セルロースアセテート系フィルム、ア
クリル系フィルム、ポリエステル系フィルム等が使用さ
れる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明は実施例によりなんら制限されるも
のではない。透過度、偏光度の測定は日本電子機械工業
会規格（ＥＩＡＪ）ＬＤ−２０１−１９８３に準拠し、
分光光度計を用いて、Ｃ光源，二度視野にて計算した。

【００１９】実施例１ピバリン酸ビニルより得たシンジオタクチシチー６１．
５％、けん化度９９．９モル％、極限粘度（アセチル化
して得たポリ酢酸ビニルのアセトン中３０℃での値）
０．７９ｄｌ／ｇのポリビニルアルコール系重合体、沃
素および沃化カリウムをそれぞれ１００重量部、０．０
３重量部および０．０２重量部を水９００重量部に溶解
し、液膜を５０℃で乾燥し該ポリビニルアルコール系重
合体のフィルムを得た。得られたフィルムを５０℃の水
に１０分間浸漬し膨潤させた膨潤フィルムを、４重量％
のホウ酸水溶液中で１００％／ｍｉｎの速度で４．７倍
まで延伸し、５０℃で乾燥し偏光膜を得た。得られた偏
光フィルムの透過度と偏光度はそれぞれ透過度４４．５
％、偏光度９９．２％であり、４０℃，９０％ＲＨの雰
囲気下で１０日間放置した後の透過度と偏光度はそれぞ
れ透過度４８．６％、偏光度９０．９％であった。

【００２０】実施例２ピバリン酸ビニルより得たシンジオタクチシチー６１．
３％、けん化度９９．９モル％、極限粘度（アセチル化
して得たポリ酢酸ビニルのアセトン中３０℃での値）
１．４１ｄｌ／ｇのポリビニルアルコール系重合体、沃
素および沃化カリウムをそれぞれ５０重量部、０．０１
５重量部および０．０１０重量部を水９５０重量部に溶
解し、実施例１と同様にして偏光膜を作製した。延伸倍
率は４．５倍であり、得られた偏光フィルムの透過度と
偏光度はそれぞれ透過度４４．９％、偏光度９８．７％
であり、４０℃，９０％ＲＨの雰囲気下で１０日間放置
した後の透過度と偏光度はそれぞれ透過度４８．８％、
偏光度９１．２％であった。

【００２１】比較例１酢酸ビニルより得たシンジオタクチシチー５３．６％、
けん化度９９．６モル％、極限粘度（アセチル化して得
たポリ酢酸ビニルのアセトン中３０℃での値）０．８１
ｄｌ／ｇであるポリビニルアルコール系重合体を用いて
実施例１と同様の方法で偏光膜を作製した。延伸倍率は
４．７倍であり、得られた偏光フィルムの透過度と偏光
度はそれぞれ透過度４４．６％、偏光度９８．５％であ
り、４０℃，９０％ＲＨの雰囲気下で１０日間放置した
後の透過度と偏光度はそれぞれ透過度６２．７％、偏光
度６３．７％であった。

【００２２】

【発明の効果】上記実施例で明らかなように、本発明の
偏光膜は、これまでの偏光膜に比べ光学特性および耐湿
熱性に優れたものである。これはシンジオタクチシチー
が５５％以上のポリビニルアルコール系重合体と沃素を
含む溶液を製膜してなるフィルムを一軸延伸して製造す
ることによってはじめて達成されたものである。本発明
で得られた偏光膜は上記特徴を生かして高性能、高耐久
性の液晶ディスプレイ、たとえば液晶テレビ、液晶プロ
ジェクター、ワープロ用ディスプレイ、パソコン用ディ
スプレイ、ＯＡ機器端末ディスプレイ、航空機や自動車
のインパネ用ディスプレイとか、その他フィルター、サ
ングラス、窓ガラス、各種ライトの防眩用、各種センサ
ー等に用いられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤寿昭岡山県倉敷市酒津1621番地株式会社クラレ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シンジオタクチシチーが５５％以上のポ
リビニルアルコール系重合体と該ポリビニルアルコール
系重合体に対して０．００１〜１重量％の沃素を含む溶
液を製膜してなる厚さ５〜１５０μｍのフィルムを一軸
方向に３倍以上延伸することを特徴とする偏光膜の製造
方法。