(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨウ素を吸着配向させたポリビニルアルコールフィルムをホウ酸含有水溶液で処理した後、水洗、乾燥して偏光フィルムを製造するにあたり、前記水洗は、１７℃〜２３℃の温度で約１０秒間行い、そして前記乾燥は、９５℃以上の温度で約５分間行い、得られる偏光フィルムの吸収軸に平行に紫外可視直線偏光を照射したときの吸光度スペクトルにおいて、３２５nmの吸光度と２９０nmから３１０nmの波長範囲にあるピーク位置での吸光度との差ａに対する、吸光度スペクトルの３２５nmの位置から短波長側に水平線を引き再び吸光度スペクトルと交わるまでの波長差ｂ（単位：nm）の比（ｂ／ａ）で表される高耐熱性指数が１５０以下であり、かつ吸収軸に垂直に紫外可視直線偏光を照射したときの吸光度スペクトルにおいて２００nmから２３０nmの波長範囲にある吸収ピークの吸光度が ２.９以下である偏光フィルムを得ることを特徴とするヨウ素系偏光フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高耐熱性を有するヨウ素系偏光板の偏光子となるヨウ素系偏光フィルムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと称する）フィルムにヨウ素を吸着配向せしめたヨウ素系偏光フィルムやＰＶＡに二色性染料を吸着配向せしめた染料系偏光フィルムを偏光子として用いた偏光板が、一般に知られている。これらの偏光板のうちヨウ素系偏光板は、染料系偏光板と比較して高コントラストを有することから、液晶表示装置部材として広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、液晶表示装置の利用分野の拡大によりヨウ素系偏光板に対する要求が厳しくなり、乾熱下での光学耐久性、特に色相変化が問題とされるようになってきている。本発明者らは、かかる課題を解決するために、乾熱下において耐久性に優れた偏光板について鋭意検討した結果、偏光板を構成する偏光フィルムとして、その吸収軸に平行に紫外可視直線偏光を照射したときの吸光度スペクトルから求められる高耐熱性指数が１５０以下であり、かつ該偏光フィルムの吸収軸に垂直に紫外可視直線偏光を照射したときの吸光度スペクトルにおいて２００nmから２３０nmの波長範囲にある吸収ピークの吸光度が ２.９以下である偏光フィルムを用い、その少なくとも片面に保護膜を貼合して作製した偏光板が、乾熱下での耐久性、すなわち耐熱性に優れることを見出し、本発明に到達した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、ヨウ素を吸着配向させたポリビニルアルコールフィルムをホウ酸含有水溶液で処理した後、水洗、乾燥して偏光フィルムを製造するにあたり、前記水洗は、３℃〜５０℃の温度及び５秒〜２４０秒の時間範囲で、かつ、得られる偏光フィルムの吸収軸に垂直に紫外可視直線偏光を照射したときの吸光度スペクトルにおいて２００nmから２３０nmの波長範囲にある吸収ピークの吸光度が ２.９以下となる条件で行い、そして前記乾燥は、乾燥時間２０秒以上、乾燥温度７５℃以上で、かつ、得られる偏光フィルムの以下で定義される高耐熱性指数が１５０以下となる条件で行い、吸収軸に平行に紫外可視直線偏光を照射したときの吸光度スペクトルから求められる上記の高耐熱性指数が１５０以下であり、かつ吸収軸に垂直に紫外可視直線偏光を照射したときの吸光度スペクトルにおいて２００nmから２３０nmの波長範囲にある吸収ピークの吸光度が ２.９以下である偏光フィルムを得ることを特徴とするヨウ素系偏光フィルムの製造方法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明における高耐熱性指数は、偏光フィルムの吸収軸に平行に紫外可視直線偏光を照射、すなわち吸光度が最も大きくなる角度で紫外可視直線偏光を照射したときの吸光度スペクトルから求められる値であり、図１に示したように、３２５nmの吸光度と、２９０nmから３１０nmの波長範囲にあるピーク位置での吸光度との差ａ、及び吸光度スペクトルの３２５nmの位置から短波長側に水平線を引いたときに再び吸光度スペクトルと交わるまでの波長差ｂ（単位：nm）から、下記の〔数１〕式で定義されるものである。
【０００６】
【数１】
（高耐熱性指数）＝ｂ／ａ
【０００７】
ＰＶＡフィルムは、重合度１,０００〜１０,０００、好ましくは１,５００〜５,０００のＰＶＡを製膜したものが用いられる。ケン化度は、例えば、８５〜１００モル％程度、好ましくは９８〜１００モル％である。ＰＶＡフィルムの製膜方法は特に限定されず、通常公知の方法を使用することができる。ＰＶＡフィルムの膜厚は特に限定されない。例えば、５０μｍ〜１５０μｍ程度である。
【０００８】
ヨウ素を吸着配向させたＰＶＡフィルムの調製方法としては、通常行われる方法が適用できる。例えば、未延伸のＰＶＡフィルムを水中で一軸延伸した後、ヨウ素及びヨウ化カリウムの水溶液に浸漬する方法、未延伸のＰＶＡフィルムをヨウ素及びヨウ化カリウムの水溶液に浸漬後、又は浸漬中に一軸に延伸する方法、一軸に延伸したＰＶＡフィルムをヨウ素及びヨウ化カリウムの水溶液に浸漬する方法などを挙げることができる。ヨウ素及びヨウ化カリウムの水溶液の組成は、例えば、水：ヨウ素：ヨウ化カリウムの重量比が１００：（０.０１〜０.５）：（０.５〜１０） である。その際の水溶液の温度は、例えば、２０〜５０℃程度である。
【０００９】
ヨウ素を吸着配向させたＰＶＡフィルムは、その後ホウ酸含有水溶液中で浸漬処理される。その方法としては、例えば、一軸延伸及びヨウ素の吸着配向が施されたＰＶＡフィルムを、ホウ酸とヨウ化カリウムを含有する水溶液に浸漬する方法が採用される。この水溶液の組成は、水：ホウ酸：ヨウ化カリウムの重量比が１００：（２〜１５）：（２〜２０）程度、好ましくは１００：（５〜１２）：（５〜１５）程度である。ホウ酸含有水溶液の温度は、例えば、５０℃以上、好ましくは５０℃以上８５℃以下の範囲である。ホウ酸含有水溶液で処理する時間は特に限定されるものではなく、例えば、 １００〜１,２００秒、好ましくは１５０〜６００秒、より好ましくは２００〜５００秒である。
【００１０】
ホウ酸処理後のＰＶＡ延伸フィルムは、続いて水洗、乾燥して、偏光フィルムとする。
水洗条件によって、偏光フィルムの吸収軸に垂直に紫外可視直線偏光を照射したときの２００nmから２３０nmの波長範囲にある吸収ピークの吸光度が変化するために、本発明では水洗条件の制御が重要である。水洗の方法、水温などによって吸光度は変化するが、例えば、３℃〜５０℃の温度、５秒〜２４０秒の時間範囲で、低温の水では相対的に長い時間、高温の水では相対的に短い時間水洗することによって、偏光フィルムの吸収軸に垂直に紫外可視直線偏光を照射したときの吸光度スペクトルの２００nmから２３０nmの波長範囲にある吸収ピークの吸光度を ２.９以下とすることができる。水温、水洗方法等を様々に組み合わせて、２００nmから２３０nmの波長範囲にある吸収ピークの吸光度を ２.９以下にすることが重要である。
【００１１】
高耐熱性指数が１５０以下の偏光フィルムを作製するためには、水洗後の乾燥条件の制御が重要である。乾燥条件は、乾燥炉内の風量、温度、乾燥時間などの因子がかかわり合っているため、一律には規定できないが、乾燥時間２０秒以上、乾燥温度７５℃以上である。通常、低温では相対的に長時間、高温側では相対的に短時間乾燥させるが、高温側では長時間乾燥させてもよい。風量、温度、乾燥時間の条件を様々に組み合わせて、高耐熱性指数を１５０以下にすることが重要である。水洗後の乾燥方法としては、熱風乾燥方式のほかに遠赤外線方式なども使用でき、後者の場合は、出力強度やランプからの距離などを様々に組み合わせて、高耐熱性指数が１５０以下となるようにする。もちろん、熱風乾燥方式と遠赤外線方式などを併用して、高耐熱性指数を１５０以下にしてもよい。
【００１２】
偏光フィルムの少なくとも片面に保護膜を貼合することにより偏光板とすることができる。保護膜としては、例えば、セルロースアセテート系フィルム、アクリル系フィルム、ポリエステル系樹脂フィルム、ポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリアリレート系フィルム、ポリエーテルサルホン系フィルムなどが挙げられる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明により得られるヨウ素系偏光フィルムに保護膜を貼合したヨウ素系偏光板は、従来のヨウ素系偏光板に比べ、乾熱下における耐久性に優れている。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実施例で詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、偏光フィルムの吸光度スペクトルの測定及び乾熱下における耐久性の評価は、次のとおりにして行った。
【００１５】
（１）偏光フィルムの吸光度スペクトルの測定：
紫外可視分光光度計（島津製作所製のＵＶ−２２００）を用いて行った。紫外可視直線偏光を照射して吸光度スペクトルを得るために、島津製作所製の偏光子付フィルムホルダーを紫外可視分光光度計に取り付けた。なお、偏光子付フィルムホルダーには、方解石からなる偏光プリズムが使用されている。紫外可視直線偏光を偏光フィルムの吸収軸と平行に照射して測定した吸光度スペクトルから、前記の〔数１〕式により高耐熱性指数を求めた。また、偏光フィルムの吸収軸と垂直に紫外可視直線偏光を照射して測定した吸光度スペクトルより、２００nmから２３０nmの波長範囲にあるピーク位置の吸光度を読みとった。
【００１６】
（２）耐熱性の評価：
２枚の偏光板をその吸収軸方向が９０度で交わるように重ねたときの透過色相をＬ*ａ*ｂ* 表色系で表示したものを、直交色相とした。直交色相の計算には、Ｃ光源分光分布を用いた。直交色相を測定した試験サンプルを９０℃の乾燥オーブンに５００時間放置し、再び直交色相を測定した。これらのオーブン投入前後の直交色相から、下記の〔数２〕式で色差を求めた。色差が小さいほど、耐熱性に優れることを意味している。
【００１７】
【数２】
色差＝[(投入前のＬ*−投入後のＬ*)2＋(投入前のａ*−投入後のａ*)2＋
(投入前のｂ*−投入後のｂ*)2]1/2
【００１８】
実施例１
厚さ７５μｍのＰＶＡフィルム（重合度２,４００、ケン化度９９.９％以上）に乾式一軸延伸を施し（延伸倍率５倍）、緊張状態に保ったまま、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液（ヨウ素：ヨウ化カリウム：水＝０.０５：５：１００（重量比）） に６０秒間浸漬した。次いで、ヨウ化カリウム及びホウ酸を含む７３℃の水溶液（ヨウ化カリウム：ホウ酸：水＝６：７.５：１００（重量比）） に３００秒間浸漬した。さらに１７℃の純水で１０秒間水洗した後、９５℃で５分間乾燥してヨウ素系偏光フィルムを得た。この偏光フィルムは、前記の高耐熱性指数が７９、前記の２００nmから２３０nmの波長範囲にある吸収ピークの吸光度が ２.８であった。この偏光フィルムの両面にＰＶＡ系接着剤を塗布し、保護フィルム（表面にケン化処理が施された厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（フジタックＵＶ８０：富士写真フィルム（株）製））を貼合し、５０℃で５分間乾燥して偏光板を得た。得られた偏光板の片面に粘着剤を介してガラス板を貼合し、９０℃の乾燥オーブンに５００時間放置したところ、放置前後の色差は １.０であった。
【００１９】
実施例２
２３℃の純水で１０秒間水洗した以外は実施例１と同様の方法で偏光フィルムを得た。
この偏光フィルムは、前記の高耐熱性指数が１１４、前記の２００nmから２３０nmの波長範囲にある吸光度ピークの値が ２.５であった。この偏光フィルムに、実施例１と同様の方法で保護フィルムを貼合して偏光板とし、さらに実施例１と同様の方法でガラス板を貼合してガラス板付き偏光板とした。これを９０℃の乾燥オーブンに５００時間放置したところ、放置前後の色差は０.８であった。
【００２０】
比較例１
１０℃の純水で１０秒間水洗した以外は実施例１と同様の方法で偏光フィルムを得た。
この偏光フィルムは、前記の高耐熱性指数が９５、前記の２００nmから２３０nmの波長範囲にある吸光度ピークの値が ３.０であった。この偏光フィルムに、実施例１と同様の方法で保護フィルムを貼合して偏光板とし、さらに実施例１と同様の方法でガラス板を貼合してガラス板付き偏光板とした。これを９０℃の乾燥オーブンに５００時間放置したところ、放置前後の色差は２.９であった。
【００２１】
比較例２
１７℃の純水で１０秒間水洗した後、７５℃で５分間乾燥したこと以外は、実施例１と同様の方法で偏光フィルムを得た。この偏光フィルムは、前記の高耐熱性指数が３０４、前記の２００nmから２３０nmの波長範囲にある吸光度ピークの値が ２.８であった。この偏光フィルムに、実施例１と同様の方法で保護フィルムを貼合して偏光板とし、さらに実施例１と同様の方法でガラス板を貼合してガラス板付き偏光板とした。これを９０℃の乾燥オーブンに５００時間放置したところ、放置前後の色差は３.５であった。
【００２２】
比較例３
１０℃の純水で２０秒間水洗した後、８０℃で５分間乾燥したこと以外は、実施例１と同様の方法で偏光フィルムを得た。この偏光フィルムは、前記の高耐熱性指数が１５９、前記の２００nmから２３０nmの波長範囲にある吸光度ピークの値が ２.７であった。この偏光フィルムに、実施例１と同様の方法で保護フィルムを貼合して偏光板とし、さらに実施例１と同様の方法でガラス板を貼合してガラス板付き偏光板とした。これを９０℃の乾燥オーブンに５００時間放置したところ、放置前後の色差は５.６であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  偏光フィルムの吸収軸に平行に紫外可視直線偏光を照射したときの吸光度スペクトルを示し、高耐熱性指数の求め方を説明するための図である。
【符号の説明】
ａ  吸光度差
ｂ  波長差
【図１】
0003825508.tif 000002