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JP4926367B2 - Polarized film - Google Patents
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JP4926367B2 - Polarized film - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏光板の製造原料として有用な、耐熱性が良好で色相の変化の少ない偏光フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】
光の透過および遮蔽機能を有する偏光板は、光のスイッチング機能を有する液晶とともに、液晶ディスプレイ(LCD)の基本的な構成要素である。このLCDの適用分野も、開発初期の頃の電卓および腕時計などの小型機器から、近年では、ラップトップパソコン、ワープロ、液晶カラープロジェクター、車載用ナビゲーションシステム、液晶テレビ、パーソナルホンおよび屋内外で用いられる計測機器などへと広範囲の広がりをみせており、従来品以上に耐久性に優れた偏光板が求められるようになってきている。
【0003】
偏光板は、一般にポリビニルアルコールフィルム(以下、ポリビニルアルコールを「PVA」、ポリビニルアルコール系フィルムを「PVAフィルム」と略記することがある)を一軸延伸させ、ヨウ素や二色性染料を用いて染色するか、または染色して一軸延伸させた後、ホウ素化合物で固定処理を行うことにより(場合によっては、染色、延伸および固定処理のうちの2つの操作が同時に行われることがある)得られた偏光フィルムに、三酢酸セルロース(TAC)フィルムや酢酸・酪酸セルロース(CAB)フィルムなどの保護膜を貼り合わせた構成となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
近年、液晶ディスプレイの用途が車載用ナビゲーションシステムや携帯電話など、屋外における使用にまで広がってきたことに伴い、以前にも増して耐久性向上の要求が高まっており、耐熱性に優れていることに加えて、色相の変化が小さい偏光フィルムが求められている。車内などでは高温に晒される機会が多く、液晶ディスプレイをこのような高温の環境下に長時間置いていると、コントラストが低下したり、白表示が着色したりして、表示品位の低下が起こるという問題があった。それらの原因の一つとして考えられるのが偏光フィルムの色相の変化である。
偏光フィルムの耐熱性を改善する試みはこれまでにも検討されており、特許文献1〜4などにより、耐熱性に優れた偏光フィルムの提案がされているが、色相の変化が小さくて品質の安定した偏光フィルムはこれまで知られていない。
【0005】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献1】
特開平1−105204号公報
【特許文献2】
特開平3−175404号公報
【特許文献3】
特開平3−288803号公報
【特許文献4】
特開平5−100115号公報
【0006】
本発明の目的は、耐熱性が良好で、色相の変化が少ない偏光フィルムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、偏光フィルムの色相の変化を低減させるためには、偏光板の原料として用いられるポリビニルアルコールフィルムのb値を制御することが重要であること、およびポリビニルアルコールフィルムは、従来の液晶ディスプレイが使用されていたような比較的低温では色相に変化を与えないが、100℃を超えるような温度を長時間加えると着色し、偏光フィルムの色相が変化する原因となることを見出した。そして、本発明者らは以上の知見に基づき、b値(A)が2以下のポリビニルアルコールフィルムを用いて偏光フィルムを作製することにより、偏光フィルムの色相の変化を効果的に低減させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、フィルムの厚みが0.1mmのときのb値(A)が2以下であるポリビニルアルコールフィルムを用いて作製した偏光フィルムを提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の偏光フィルムは、フィルムの厚みが0.1mmのときのb値(A)が2以下であるポリビニルアルコールフィルムを用いて作製されることが重要であり、b値(A)は1.9以下が好ましく、1.8以下が特に好ましい。b値(A)が2を越えると、ポリビニルアルコールフィルムから作製される偏光フィルムの色相の変化が大きくなり、液晶ディスプレイに用いた際にカラー表示が正常に行えないなど表示品位の低下が大きいため問題となる。本発明においてb値(A)の下限は0である。
【0009】
本発明において、偏光フィルムの作製に用いられるポリビニルアルコールフィルムは、120℃で100時間加熱後のb値(B)がフィルムの厚みが0.1mmのときに30以下であることが好ましい。b値(B)は25以下であることがさらに好ましく、20以下であることが特に好ましい。ポリビニルアルコールを120℃で100時間加熱した時のb値(B)と、偏光フィルムの耐熱性との間には必ずしも相関関係は認められないが、ポリビニルアルコールフィルムを120℃で100時間加熱後のb値(B)が30を越えると、偏光フィルムをクロスニコル状態で観察したときの着色が大きくなり、表示品位の低下の原因となりやすいため好ましくない。本発明においてb値(B)の下限は0である。
【0010】
本発明において、偏光フィルムは、2枚の偏光フィルムを並行に配置した状態で120℃で100時間加熱後のb値(C)と加熱前のb値(D)との比(C/D)が2.8以下であることが好ましく、2.7以下がさらに好ましい。C/Dが2.8を越えると、偏光フィルムの色相の変化が目視観察において目立ちやすくなる傾向がある。C/Dについて厳密な意味での下限はないが、概ね1.5である。
【0011】
本発明において用いられるPVAは、例えば、ビニルエステルを重合して得られたポリビニルエステルをけん化することにより製造される。また、PVAの主鎖に不飽和カルボン酸またはその誘導体、不飽和スルホン酸またはその誘導体、炭素数2〜30のα−オレフィンなどを5モル%未満の割合でグラフト共重合した変性PVAや、ビニルエステルと不飽和カルボン酸またはその誘導体、不飽和スルホン酸またはその誘導体、炭素数2〜30のα−オレフィンなどを15モル%未満の割合で共重合した変性ポリビニルエステルをけん化することにより製造される変性PVAや、未変性または変性PVAの水酸基の一部をホルマリン、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒドなどのアルデヒド類で架橋したいわゆるポリビニルアセタール樹脂などを挙げることができる。
【0012】
前記のビニルエステルとしては、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニルなどが例示される。
【0013】
変性PVAに使用されるコモノマーは、主としてPVAの変性を目的に共重合されるもので、本発明の趣旨を損なわない範囲で使用される。このようなコモノマーとして、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテンなどのオレフィン類;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、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸i−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸2−エチルへキシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクタデシルなど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、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルへキシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸オクタデシルなど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、N,N−ジメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミドプロパンスルホン酸およびその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミンおよびその塩、N−メチロールアクリルアミドおよびその誘導体など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、メタクリルアミドプロパンスルホン酸およびその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミンおよびその塩、N−メチロールメタクリルアミドおよびその誘導体などのメタクリルアミド誘導体;N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドンなどのN−ビニルアミド類;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、n−ブチルビニルエーテル、i−ブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテルなど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などのニトリル類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル類;酢酸アリル、塩化アリルなどのアリル化合物;マレイン酸およびその塩またはそのエステル;イタコン酸およびその塩またはそのエステル;ビニルトリメトキシシランなどのビニルシリル化合物;酢酸イソプロペニルなどを挙げることができる。変性PVAの変性量は15モル%未満であるのが好ましい。
【0014】
PVAのけん化度は、偏光フィルムの偏光性能および耐久性の点から99.0〜99.99モル%であり、99.9〜99.99モル%がより好ましく、99.95〜99.99モル%が特に好ましい。PVAのけん化度が99.0モル%より低いと、偏光フィルムの耐久性が不十分となる傾向がある。けん化度が99.99モル%を越えると、着色等の問題が発生し、PVAの製造が困難になる。
前記したポリビニルエステルまたは変性ポリビニルエステルをけん化する際に酸化防止剤を添加することは、PVAフィルムの着色を低減させる効果があることから、その使用は推奨される。
【0015】
前記けん化度とは、けん化によりビニルアルコール単位に変換されうる単位の中で、実際にビニルアルコール単位にけん化されている単位の割合を示したものである。なお、PVAのけん化度は、JIS記載の方法により測定を行った。
【0016】
PVAの重合度は、偏光フィルムの偏光性能と耐久性の点から1000〜8000であり、2000〜5000が好ましく、2400〜4000が特に好ましい。PVA重合度が1000より小さいと、偏光フィルムの偏光性能や耐久性能が不十分となる傾向がある。重合度が8000より高いと、重合時の生産性が低くなりすぎて工業的に好ましくない。。
【0017】
前記PVAの重合度は、JIS K 6726に準じて測定される。すなわち、PVAを再けん化し、精製した後、30℃の水中で測定した極限粘度から求められる。
【0018】
PVA中に残存する酢酸ナトリウム量が少ないほど、得られたPVAフィルムの着色の程度が小さく、PVAフィルムのb値が低減する傾向があるため、PVA中の酢酸ナトリウム量は3000ppm以下が好ましく、1000ppm以下がより好ましく、500ppm以下がさらに好ましいく、300ppm以下が特に好ましい。また、PVAフィルムの製造時に酸化防止剤などを添加して、PVAフィルムの着色を低減することも好ましい方法の一つである。
【0019】
PVAチップは、PVAフィルムの製造に供される前に、窒素雰囲気下または真空もしくは減圧状態で乾燥される。PVAチップを酸素の存在下で乾燥すると、PVAチップが着色しやすくなり、PVAフィルムの着色の原因となりやすい。PVAフィルムのb値を低減させる観点から、乾燥後のPVAチップのYI値は13以下であることが好ましく、10以下がさらに好ましい。PVAチップのYI値はPVAチップの粒径などによっても変化するが、YI値が13を越えると、粒径の大きなPVAチップでも着色が認識されやすく、PVAフィルムの着色の原因となりやすい。
【0020】
以上のPVAを使用してPVAフィルムを製造する方法としては、含水PVAを溶融押出法により製膜する方法の他に、例えば、PVAを溶剤に溶解したPVA溶液を使用して、流延製膜法、湿式製膜法(貧溶媒中への吐出)、ゲル製膜法(PVA水溶液を一旦冷却ゲル化した後、溶媒を抽出除去し、PVAフィルムを得る方法)、およびこれらの組み合わせによる方法などを採用することができる。これらの中でも流延製膜法および溶融押出製膜法が、良好なPVAフィルムが得られることから好ましい。得られたPVAフィルムに対し、必要に応じて乾燥や熱処理を行う。
【0021】
PVAフィルムを製造する際に使用されるPVAを溶解する溶剤としては、例えば、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、N−メチルピロリドン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、グリセリン、水などを挙げることができ、これらのうち1種または2種以上を使用することができる。これらのなかでも、ジメチルスルホキシド、水、またはグリセリンと水の混合溶媒が好適に使用される。
【0022】
PVAフィルムを製造する際に使用されるPVA溶液または含水PVAのPVA濃度は、PVAの重合度によっても変化するが、20〜70重量%が好適であり、25〜60重量%がより好適であり、30〜55重量%がさらに好適であり、35〜50重量%が最も好適である。PVA濃度が70重量%より高いと、PVA溶液または含水PVAの粘度が高くなり過ぎて濾過や脱泡が困難となり、異物や欠点のないフィルムを得ることが困難となる。また、PVA濃度が20重量%より低いと、PVA溶液または含水PVAの粘度が低くなり過ぎるため、目的とする厚みを有するPVAフィルムを製造することが困難となる。また、このPVA溶液または含水PVAには、必要に応じて可塑剤、界面活性剤、二色性染料などを含有させてもよい。
【0023】
PVAフィルムを製造する際に可塑剤として、多価アルコールを添加することが好ましい。多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジグリセリン、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパンなどを挙げることができ、これらのうち1種または2種以上を使用することができる。これらの中でも、延伸性の向上効果の点からジグリセリン、エチレングリコールまたはグリセリンが好適に使用される。
【0024】
多価アルコールの添加量としては、PVA100重量部に対し1〜30重量部が好ましく、3〜25重量部がさらに好ましく、5〜20重量部が最も好ましい。多価アルコールの添加量が1重量部より少ないと、PVAフィルムの染色性や延伸性が低下する場合があり、30重量部より多いと、PVAフィルムが柔軟になり過ぎて、取り扱い性が低下する場合がある。
【0025】
PVAフィルムを製造する際には、界面活性剤を添加することが好ましい。界面活性剤の種類としては特に限定はないが、アニオン性またはノニオン性の界面活性剤が好ましい。アニオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリン酸カリウムなどのカルボン酸型、オクチルサルフェートなどの硫酸エステル型、ドデシルベンゼンスルホネートなどのスルホン酸型のアニオン性界面活性剤が好適である。ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどのアルキルエーテル型、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテルなどのアルキルフェニルエーテル型、ポリオキシエチレンラウレートなどのアルキルエステル型、ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテルなどのアルキルアミン型、ポリオキシエチレンラウリン酸アミドなどのアルキルアミド型、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテルなどのポリプロピレングリコールエーテル型、オレイン酸ジエタノールアミドなどのアルカノールアミド型、ポリオキシアルキレンアリルフェニルエーテルなどのアリルフェニルエーテル型などのノニオン性界面活性剤が好適である。これらの界面活性剤は1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0026】
界面活性剤の添加量としては、PVA100重量部に対して0.01〜1重量部が好ましく、0.02〜0.5重量部がさらに好ましく、0.05〜0.3重量部が最も好ましい。界面活性剤の添加量が0.01重量部より少ないと、界面活性剤を添加したことによる製膜性および剥離性の向上効果が現れにくく、1重量部より多いと、界面活性剤がPVAフィルムの表面に溶出してブロッキングの原因になり、取り扱い性が低下する場合がある。
【0027】
本発明においてポリビニルアルコールフィルムの厚みは10〜100μmが好ましく、20〜80μmがさらに好ましい。PVAフィルムの厚みが10μmより小さいと、フィルム強度が低すぎて均一な延伸が行いにくく、色斑が発生しやすい。PVAフィルムの厚みが100μmを越えると、PVAフィルムを一軸延伸して偏光フィルムを作製した際に、端部のネックインによる厚み変化が発生し易くなり、色斑が強調されやすいので好ましくない。
【0028】
PVAフィルムから偏光フィルムを製造するには、例えば、該PVAフィルムを染色、一軸延伸および固定処理の後、乾燥処理し、さらに必要に応じて熱処理を行えばよく、染色、一軸延伸、固定処理の操作の順番に特に制限はない。また、一軸延伸は二回に分けて行い、またはそれ以上の回数に分けて行ってもよい。
【0029】
PVAフィルムの染色は、同フィルムの一軸延伸前、一軸延伸時または一軸延伸後のいずれの操作段階においても実施が可能である。染色に用いる染料としては、ヨウ素−ヨウ化カリウム;ダイレクトブラック 17、19、154;ダイレクトブラウン 44、106、195、210、223;ダイレクトレッド 2、23、28、31、37、39、79、81、240、242、247;ダイレクトブルー 1、15、22、78、90、98、151、168、202、236、249、270;ダイレクトバイオレット 9、12、51、98;ダイレクトグリーン 1、85;ダイレクトイエロー 8、12、44、86、87;ダイレクトオレンジ 26、39、106、107などの二色性染料が挙げられる。これらの染料は1種または2種以上を組合せて使用することができる。PVAフィルムの染色は、通常、PVAフィルムを染料を含有する溶液中に浸漬させることにより行われるが、PVAに混ぜた状態でPVAフィルムを製膜するなど、その処理条件や処理方法は特に制限されない。
【0030】
PVAフィルムを一軸延伸するには、PVAフィルムをホウ酸などが添加された温水溶液中(前記した染料を含有する溶液中または後述する固定処理浴中でもよい)で延伸する湿式延伸法、または含水後のPVAフィルムを空気中で延伸する乾熱延伸法を採用することができる。延伸温度については特に限定されないが、PVAフィルムを温水中で延伸する(湿式延伸法)場合は30〜90℃が好適であり、乾熱延伸法により延伸する場合は50〜180℃が好適である。
また、一軸延伸による延伸倍率(一軸延伸を多段で行う場合には、合計の延伸倍率)は、偏光性能の点から4倍以上が好ましく、特に5倍以上が好ましい。延伸倍率について厳密な意味での上限はないが、8倍以下であると均一な延伸が得られやすいので好ましい。延伸後のフィルムの厚さは、3〜75μmが好ましく、5〜50μmがより好ましい。
【0031】
PVAフィルムへの染料の吸着を強固にすることを目的にして、固定処理が施されることが多い。固定処理に使用する処理浴には、通常、ホウ酸および/またはホウ素化合物が添加される。また、固定処理浴には、必要に応じて、ヨウ素化合物を添加してもよい。
【0032】
得られた偏光フィルムの乾燥処理に付される。乾燥処理は、30〜150℃の温度範囲で行われるのが好ましく、50〜150℃の温度範囲がより好ましい。
【0033】
偏光フィルムは、通常、その両面または片面に、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、三酢酸セルロース(TAC)フィルム、酢酸・酪酸セルロース(CAB)フィルム、アクリル系フィルム、ポリエステル系フィルムなどが使用される。また、偏光フィルムと保護膜を貼り合わせるための接着剤としては、PVA系の接着剤やウレタン系の接着剤などを挙げることができるが、中でもPVA系の接着剤が好適である。
【0034】
以上のようにして得られる偏光板は、アクリル系等の粘着剤を被覆した後、ガラス基板に貼り合わせて液晶ディスプレイ装置の部品として使用される。偏光板をガラス基板に貼り合わせる際に、位相差フィルム、視野角向上フィルム、輝度向上フィルム等を同時に貼り合わせてもよい。
【0035】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。なお、実施例および比較例において、PVAチップのYI値の測定、ならびにPVAフィルムおよび偏光フィルムのb値の測定は以下の方法により行った。
【0036】
PVAチップのYI値の測定
日本電色工業株式会社製の測色色差計ZE−2000を用い、JIS Z−8722に準拠して測定した。PVAチップをガラスセルに詰めて積分球の外に置き、反射法にて測定した。
【0037】
PVAフィルムおよび偏光フィルムのb値の測定
島津製作所製の分光光度計UV−2200(積分球付属)を用い、日本電子機械工業会規格(EIAJ)LD−201−1983に準拠して、C光源、2度視野にて透過法で測定・計算してL、a、bの各値を求めた。PVAフィルムのb値の測定には厚みが0.1mmのフィルムを用い、フィルムの厚みが0.1mmに満たない場合は、複数枚数のフィルムを重ねることで0.1mm相当の厚さにして測定を行った。
【0038】
実施例1
けん化度99.95モル%、重合度2400、酢酸ナトリウム含量50ppm、YI値8.2のPVAチップ100重量部に、グリセリン10重量部および水170重量部を含浸させたものを溶融混練し、脱泡後、Tダイから金属ロールに溶融押出して製膜し、乾燥および熱処理を施すことにより、厚さ70μmのPVAフィルムを得た。PVAフィルムのb値(A)は1.8であった。このフィルムを120℃で100時間加熱したところ、フィルムのb値(B)は14.2であった。
【0039】
前記PVAフィルムを予備膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥、熱処理の順番で連続的に処理して、偏光フィルムを作製した。すなわち、前記PVAフィルムを30℃の水中に30秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素濃度0.4g/リットル、ヨウ化カリウム濃度40g/リットルの35℃の水溶液中に3分間浸した。続いて、ホウ酸濃度4%の50℃の水溶液中で5倍に一軸延伸を行い、ヨウ化カリウム濃度40g/リットル、ホウ酸濃度40g/リットル、塩化亜鉛濃度10g/リットルの30℃の水溶液中に5分間浸漬して固定処理を行った。その後、PVAフィルムを取り出し、定長下、40℃で熱風乾燥し、さらに100℃で5分間熱処理を行った。
得られた偏光フィルムのL、a、bは、2枚のパラレルニコル状態でL=94.3、a=−6.3、b=2.6であり、クロスニコル状態でL=5.6、a=0.08、b=−0.86であった。この偏光フィルムを120℃で100時間加熱したところ、偏光フィルムのL、a、bは、2枚のパラレルニコル状態でL=93.3、a=−1.8、b=6.8であり、クロスニコル状態でL=22.8、a=19.5、b=14.9であった。このとき、b値(C)は6.8、b値(D)は2.6であるので、C/Dは2.6であった。この偏光フィルムは耐熱試験前後での色相の変化が小さく、耐熱性が要求されるLCD用偏光フィルムとして適している。
【0040】
参考
けん化度99.95モル%、重合度2400、酢酸ナトリウム含量150ppm、YI値12.9のPVAチップ100重量部に、グリセリン10重量部および水170重量部を含浸させたものを溶融混練し、脱泡後、Tダイから金属ロールに溶融押出して製膜し、乾燥および熱処理を施すことにより、厚さ70μmのPVAフィルムを得た。PVAフィルムのb値(A)は1.9であった。このフィルムを120℃で100時間加熱したところ、フィルムのb値(B)は22.5であった。
【0041】
前記PVAフィルムを予備膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥、熱処理の順番で連続的に処理して、偏光フィルムを作成した。すなわち、前記PVAフィルムを30℃の水中に30秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素濃度0.4g/リットル、ヨウ化カリウム濃度40g/リットルの35℃の水溶液中に3分間浸した。続いて、ホウ酸濃度4%の50℃の水溶液中で5倍に一軸延伸を行い、ヨウ化カリウム濃度40g/リットル、ホウ酸濃度40g/リットル、塩化亜鉛濃度10g/リットルの30℃の水溶液中に5分間浸漬して固定処理を行った。この後、PVAフィルムを取り出し、定長下、40℃で熱風乾燥し、さらに100℃で5分間熱処理を行った。
得られた偏光フィルムのL、a、bは、2枚のパラレルニコル状態でL=95.1、a=−0.55、b=2.0であり、クロスニコル状態でL=7.3、a=−0.35、b=−2.0であった。この偏光フィルムを120℃で100時間加熱したところ、偏光フィルムのL、a、bは、2枚のパラレルニコル状態でL=93.8、a=−1.5、b=5.6であり、クロスニコル状態でL=26.3、a=17.9、b=16.7であった。このとき、b値(C)は5.6、b値(D)は2.0であるので、C/Dは2.8であった。この偏光フィルムは色相の変化が小さく、耐熱性が要求されるLCD用偏光フィルムとして適している。
【0042】
参考
けん化度99.95モル%、重合度2400、酢酸ナトリウム含量250ppm、YI値18.2のPVAチップ100重量部に、グリセリン10重量部および水170重量部を含浸させたものを溶融混練し、脱泡後、Tダイから金属ロールに溶融押出して製膜し、乾燥および熱処理を施すことにより、厚さ70μmのPVAフィルムを得た。PVAフィルムのb値(A)は1.7であった。このフィルムを120℃で100時間加熱したところ、フィルムのb値(B)は29.2であった。
【0043】
前記PVAフィルムを予備膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥、熱処理の順番で連続的に処理して、偏光フィルムを作製した。すなわち、前記PVAフィルムを30℃の水中に30秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素濃度0.4g/リットル、ヨウ化カリウム濃度40g/リットルの35℃の水溶液中に3分間浸した。続いて、ホウ酸濃度4%の50℃の水溶液中で5倍に一軸延伸を行い、ヨウ化カリウム濃度40g/リットル、ホウ酸濃度40g/リットル、塩化亜鉛濃度10g/リットルの30℃の水溶液中に5分間浸漬して固定処理を行った。その後、PVAフィルムを取り出し、定長下、40℃で熱風乾燥し、さらに100℃で5分間熱処理を行った。
得られた偏光フィルムのL、a、bは、2枚のパラレルニコル状態でL=95.9、a=−0.41、b=1.5であり、クロスニコル状態でL=16.6、a=−0.83、b=−1.6であった。この偏光フィルムを120℃で100時間加熱したところ、偏光フィルムのL、a、bは、2枚のパラレルニコル状態でL=94.8、a=−1.1、b=4.2であり、クロスニコル状態でL=41.0、a=14.3、b=22.6であった。このとき、b値(C)は4.2、b値(D)は1.5であるので、C/Dは2.8であった。この偏光フィルムは色相の変化が小さく、耐熱性が要求されるLCD用偏光フィルムとして適している。
【0044】
比較例1
けん化度99.95モル%、重合度2400、酢酸ナトリウム含量3500ppm、YI値10.0のPVAチップ100重量部に、グリセリン10重量部および水170重量部を含浸させたものを溶融混練し、脱泡後、Tダイから金属ロールに溶融押出して製膜し、乾燥および熱処を施すことにより、厚さ70μmのPVAフィルムを得た。PVAフィルムのb値(A)は3.2であった。このフィルムを120℃で100時間加熱したところ、フィルムのb値(B)は33.3であった。
【0045】
前記PVAフィルムを予備膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥、熱処理の順番で連続的に処理して、偏光フィルムを作製した。すなわち、前記PVAフィルムを30℃の水中に30秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素濃度0.4g/リットル、ヨウ化カリウム濃度40g/リットルの35℃の水溶液中に3分間浸した。続いて、ホウ酸濃度4%の50℃の水溶液中で5倍に一軸延伸を行い、ヨウ化カリウム濃度40g/リットル、ホウ酸濃度40g/リットル、塩化亜鉛濃度10g/リットルの30℃の水溶液中に5分間浸漬して固定処理を行った。その後、PVAフィルムを取り出し、定長下、40℃で熱風乾燥し、さらに100℃で5分間熱処理を行った。
得られた偏光フィルムのL、a、bは、2枚のパラレルニコル状態でL=92.9、a=−1.2、b=4.3であり、クロスニコル状態でL=3.1、a=−0.02、b=0.13であった。この偏光フィルムを120℃で100時間加熱したところ、偏光フィルムのL、a、bは、2枚のパラレルニコル状態でL=92.5、a=−3.5、b=12.5であり、クロスニコル状態でL=5.9、a=11.0、b=3.6であった。このときb値(C)は12.5、b値(D)は4.3であるので、C/Dは2.9であった。この偏光フィルムは色相の変化が大きく、耐熱性が要求されるLCD用偏光フィルムとして不適である。
【0046】
比較例2
けん化度99.95モル%、重合度2400、酢酸ナトリウム含量4000ppm、YI値13.6のPVAチップ100重量部に、グリセリン10重量部および水170重量部を含浸させたものを溶融混練し、脱泡後、Tダイから金属ロールに溶融押出して製膜し、乾燥および熱処理を施すことにより、厚さ70μmのPVAフィルムを得た。PVAフィルムのb値(A)は2.2であった。このフィルムを120℃で100時間加熱したところ、フィルムのb値(B)は33.7であった。
【0047】
前記PVAフィルムを予備膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥、熱処理の順番で連続的に処理して、偏光フィルムを作製した。すなわち、前記PVAフィルムを30℃の水中に30秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素濃度0.4g/リットル、ヨウ化カリウム濃度40g/リットルの35℃の水溶液中に3分間浸した。続いて、ホウ酸濃度4%の50℃の水溶液中で5倍に一軸延伸を行い、ヨウ化カリウム濃度40g/リットル、ホウ酸濃度40g/リットル、塩化亜鉛濃度10g/リットルの30℃の水溶液中に5分間浸漬して固定処理を行った。その後、PVAフィルムを取り出し、定長下、40℃で熱風乾燥し、さらに100℃で5分間熱処理を行った。
得られた偏光フィルムのL、a、bは、2枚のパラレルニコル状態でL=95.1、a=−0.52、b=1.9であり、クロスニコル状態でL=6.1、a=−0.15、b=−2.5であった。この偏光フィルムを120℃で100時間加熱したところ、偏光フィルムのL、a、bは、2枚のパラレルニコル状態でL=93.6、a=−1.6、b=5.7であり、クロスニコル状態でL=25.3、a=16.2、b=13.3であった。このとき、b値(C)は5.7、b値(D)は1.9であるので、C/Dは3.0であった。この偏光フィルムは色相の変化が大きく、耐熱性が要求されるLCD用偏光フィルムとして不適である。
【0048】
【発明の効果】
本発明の偏光フィルムは、耐熱性が良好で、かつ色相の変化が小さいという優れた特性を有していることから、その特性を活かして、特に高温の環境に置かれることが多い屋外用途の液晶ディスプレイ部品として有効に用いることができる。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polarizing film that is useful as a raw material for producing a polarizing plate and has good heat resistance and little change in hue.
[0002]
[Prior art]
A polarizing plate having a light transmission and shielding function is a basic component of a liquid crystal display (LCD) together with a liquid crystal having a light switching function. The application fields of this LCD are also used in small devices such as calculators and wristwatches in the early stages of development, and in recent years, laptop computers, word processors, liquid crystal color projectors, in-vehicle navigation systems, liquid crystal televisions, personal phones, and indoors and outdoors. Widely spreading to measuring instruments, etc., there is a demand for polarizing plates that are more durable than conventional products.
[0003]
In general, a polarizing plate is obtained by uniaxially stretching a polyvinyl alcohol film (hereinafter, polyvinyl alcohol may be abbreviated as “PVA” and a polyvinyl alcohol-based film as “PVA film”) and dyeing with iodine or a dichroic dye. Polarized light obtained by dyeing or uniaxially stretching and then fixing with a boron compound (in some cases, two operations of dyeing, stretching and fixing may be performed simultaneously) A protective film such as a cellulose triacetate (TAC) film or an acetic acid / cellulose butyrate (CAB) film is bonded to the film.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, as the use of liquid crystal displays has expanded to outdoor use such as in-vehicle navigation systems and mobile phones, the demand for improved durability has increased more than ever, and it has excellent heat resistance. In addition to the above, a polarizing film having a small change in hue is demanded. There are many opportunities to be exposed to high temperatures in the car, etc.If the liquid crystal display is left in such a high temperature environment for a long time, the contrast deteriorates and the white display is colored, resulting in deterioration of display quality. There was a problem. One possible cause is a change in the hue of the polarizing film.
Attempts to improve the heat resistance of the polarizing film have been studied so far, and Patent Documents 1 to 4 and others have proposed a polarizing film having excellent heat resistance. No stable polarizing film has been known so far.
[0005]
Prior art document information related to the invention of this application includes the following.
[Patent Document 1]
JP-A-1-105204 [Patent Document 2]
JP-A-3-175404 [Patent Document 3]
JP-A-3-288803 [Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-100115
An object of the present invention is to provide a polarizing film having good heat resistance and little change in hue.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention are important to control the b value of the polyvinyl alcohol film used as a raw material for the polarizing film in order to reduce the change in the hue of the polarizing film. In addition, the polyvinyl alcohol film does not change the hue at a relatively low temperature as used in a conventional liquid crystal display. However, the polyvinyl alcohol film is colored when a temperature exceeding 100 ° C. is applied for a long time. It was found that the hue changes. And based on the above knowledge, the present inventors can reduce the change of the hue of a polarizing film effectively by producing a polarizing film using the polyvinyl alcohol film whose b value (A) is 2 or less. The present inventors have found that this can be done and have completed the present invention.
That is, this invention provides the polarizing film produced using the polyvinyl alcohol film whose b value (A) is 2 or less when the thickness of a film is 0.1 mm.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
It is important that the polarizing film of the present invention is produced using a polyvinyl alcohol film having a b value (A) of 2 or less when the thickness of the film is 0.1 mm. 9 or less is preferable, and 1.8 or less is particularly preferable. If the b value (A) exceeds 2, the change in the hue of the polarizing film produced from the polyvinyl alcohol film becomes large, and the display quality is greatly deteriorated such that the color display cannot be normally performed when used in a liquid crystal display. It becomes a problem. In the present invention, the lower limit of the b value (A) is zero.
[0009]
In the present invention, the polyvinyl alcohol film used for producing the polarizing film preferably has a b value (B) after heating at 120 ° C. for 100 hours of 30 or less when the thickness of the film is 0.1 mm. The b value (B) is more preferably 25 or less, and particularly preferably 20 or less. Although there is not necessarily a correlation between the b value (B) when polyvinyl alcohol is heated at 120 ° C. for 100 hours and the heat resistance of the polarizing film, the polyvinyl alcohol film is heated at 120 ° C. for 100 hours. When the b value (B) exceeds 30, coloring is observed when the polarizing film is observed in a crossed Nicol state, which is not preferable because it tends to cause deterioration in display quality. In the present invention, the lower limit of the b value (B) is zero.
[0010]
In the present invention, the polarizing film is a ratio (C / D) of b value (C) after heating for 100 hours at 120 ° C. and b value (D) before heating with two polarizing films arranged in parallel. Is preferably 2.8 or less, and more preferably 2.7 or less. When C / D exceeds 2.8, the change in the hue of the polarizing film tends to be noticeable in visual observation. Although there is no strict lower limit for C / D, it is approximately 1.5.
[0011]
The PVA used in the present invention is produced, for example, by saponifying a polyvinyl ester obtained by polymerizing a vinyl ester. Further, modified PVA obtained by graft-copolymerizing unsaturated carboxylic acid or derivative thereof, unsaturated sulfonic acid or derivative thereof, α-olefin having 2 to 30 carbon atoms or the like in a proportion of less than 5 mol% on the main chain of PVA, vinyl It is produced by saponifying a modified polyvinyl ester obtained by copolymerizing an ester with an unsaturated carboxylic acid or derivative thereof, an unsaturated sulfonic acid or derivative thereof, an α-olefin having 2 to 30 carbon atoms, or the like at a ratio of less than 15 mol%. Examples thereof include modified PVA and so-called polyvinyl acetal resins obtained by crosslinking a part of hydroxyl groups of unmodified or modified PVA with aldehydes such as formalin, butyraldehyde, and benzaldehyde.
[0012]
Examples of the vinyl ester include vinyl acetate, vinyl formate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl pivalate, vinyl versatate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl benzoate and the like.
[0013]
The comonomer used for the modified PVA is copolymerized mainly for the purpose of modifying the PVA, and is used within a range not impairing the gist of the present invention. Examples of such comonomers include olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, and isobutene; acrylic acid and its salts; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, i-propyl acrylate, acrylic acid Acrylic esters such as n-butyl, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, dodecyl acrylate, octadecyl acrylate; methacrylic acid and its salts; methyl methacrylate, methacrylic acid Methacryl such as ethyl, n-propyl methacrylate, i-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, dodecyl methacrylate, octadecyl methacrylate Acid Este Acrylamide, N-methyl acrylamide, N-ethyl acrylamide, N, N-dimethyl acrylamide, diacetone acrylamide, acrylamide propane sulfonic acid and its salt, acrylamide propyl dimethylamine and its salt, N-methylol acrylamide and its derivatives, etc. Acrylamide derivatives; methacrylamide derivatives such as methacrylamide, N-methyl methacrylamide, N-ethyl methacrylamide, methacrylamide propane sulfonic acid and its salts, methacrylamide propyl dimethylamine and its salts, N-methylol methacrylamide and its derivatives; N-vinylamides such as N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinylpyrrolidone; methyl vinyl ether; Vinyl ethers such as til vinyl ether, n-propyl vinyl ether, i-propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, i-butyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether, stearyl vinyl ether; nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; vinyl chloride , Vinyl halides such as vinylidene chloride, vinyl fluoride and vinylidene fluoride; allyl compounds such as allyl acetate and allyl chloride; maleic acid and salts thereof or esters thereof; itaconic acid and salts thereof or esters thereof; vinyltrimethoxysilane And vinyl silyl compounds such as isopropenyl acetate. The modified amount of the modified PVA is preferably less than 15 mol%.
[0014]
The degree of saponification of PVA is 99.0 to 99.99 mol%, more preferably 99.9 to 99.99 mol%, from the viewpoint of the polarizing performance and durability of the polarizing film, and 99.95 to 99.99 mol%. % Is particularly preferred. When the saponification degree of PVA is lower than 99.0 mol%, the durability of the polarizing film tends to be insufficient. If the degree of saponification exceeds 99.99 mol%, problems such as coloring will occur, making it difficult to produce PVA.
The addition of an antioxidant when saponifying the above-mentioned polyvinyl ester or modified polyvinyl ester has the effect of reducing the coloration of the PVA film, so its use is recommended.
[0015]
The saponification degree indicates the proportion of units that are actually saponified to vinyl alcohol units among the units that can be converted to vinyl alcohol units by saponification. The saponification degree of PVA was measured by the method described in JIS.
[0016]
The polymerization degree of PVA is 1000-8000 from the point of the polarization performance and durability of a polarizing film, 2000-5000 are preferable and 2400-4000 are especially preferable. If the PVA polymerization degree is less than 1000, the polarizing performance and durability of the polarizing film tend to be insufficient. When the degree of polymerization is higher than 8000, productivity at the time of polymerization becomes too low, which is not industrially preferable. .
[0017]
The degree of polymerization of the PVA is measured according to JIS K 6726. That is, it is obtained from the intrinsic viscosity measured in 30 ° C. water after re-saponifying and purifying PVA.
[0018]
The smaller the amount of sodium acetate remaining in the PVA, the smaller the degree of coloring of the obtained PVA film, and the b value of the PVA film tends to decrease. Therefore, the amount of sodium acetate in the PVA is preferably 3000 ppm or less, 1000 ppm The following is more preferable, 500 ppm or less is further preferable, and 300 ppm or less is particularly preferable. Moreover, it is also one of the preferable methods that an antioxidant etc. are added at the time of manufacture of a PVA film, and the coloring of a PVA film is reduced.
[0019]
The PVA chip is dried in a nitrogen atmosphere or in a vacuum or reduced pressure state before being used for production of a PVA film. When the PVA chip is dried in the presence of oxygen, the PVA chip is likely to be colored, which is likely to cause coloring of the PVA film. From the viewpoint of reducing the b value of the PVA film, the YI value of the PVA chip after drying is preferably 13 or less, and more preferably 10 or less. Although the YI value of the PVA chip varies depending on the particle size of the PVA chip and the like, if the YI value exceeds 13, the PVA chip having a large particle diameter is likely to be colored, and the PVA film is likely to be colored.
[0020]
As a method of producing a PVA film using the above PVA, in addition to a method of forming hydrous PVA by a melt extrusion method, for example, a PVA solution in which PVA is dissolved in a solvent is used, and casting film formation is performed. Method, wet film-forming method (discharge into a poor solvent), gel film-forming method (method of obtaining a PVA film by extracting and removing a solvent after cooling and gelling a PVA aqueous solution once), and a combination of these, etc. Can be adopted. Among these, the casting film forming method and the melt extrusion film forming method are preferable because a good PVA film can be obtained. The obtained PVA film is dried or heat-treated as necessary.
[0021]
Examples of the solvent for dissolving PVA used in producing the PVA film include dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, Examples thereof include trimethylolpropane, ethylenediamine, diethylenetriamine, glycerin, water, and the like, and one or more of these can be used. Among these, dimethyl sulfoxide, water, or a mixed solvent of glycerin and water is preferably used.
[0022]
The PVA concentration of the PVA solution or water-containing PVA used when producing the PVA film varies depending on the degree of polymerization of PVA, but is preferably 20 to 70% by weight, more preferably 25 to 60% by weight. 30 to 55% by weight is more preferred, and 35 to 50% by weight is most preferred. When the PVA concentration is higher than 70% by weight, the viscosity of the PVA solution or the hydrous PVA becomes too high to make filtration and defoaming difficult, and it becomes difficult to obtain a film free from foreign matters and defects. On the other hand, when the PVA concentration is lower than 20% by weight, the viscosity of the PVA solution or the hydrous PVA becomes too low, and it becomes difficult to produce a PVA film having a target thickness. Further, the PVA solution or the hydrous PVA may contain a plasticizer, a surfactant, a dichroic dye or the like as necessary.
[0023]
When producing the PVA film, it is preferable to add a polyhydric alcohol as a plasticizer. Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, glycerin, propylene glycol, diethylene glycol, diglycerin, triethylene glycol, tetraethylene glycol, trimethylolpropane, etc., and one or more of these are used. can do. Among these, diglycerin, ethylene glycol, or glycerin is preferably used in terms of the effect of improving stretchability.
[0024]
The addition amount of the polyhydric alcohol is preferably 1 to 30 parts by weight, more preferably 3 to 25 parts by weight, and most preferably 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of PVA. If the amount of polyhydric alcohol added is less than 1 part by weight, the dyeability and stretchability of the PVA film may be reduced, and if it is more than 30 parts by weight, the PVA film becomes too flexible and the handleability decreases. There is a case.
[0025]
When producing a PVA film, it is preferable to add a surfactant. The type of the surfactant is not particularly limited, but an anionic or nonionic surfactant is preferable. As the anionic surfactant, for example, a carboxylic acid type such as potassium laurate, a sulfate type such as octyl sulfate, and a sulfonic acid type anionic surfactant such as dodecylbenzene sulfonate are suitable. Nonionic surfactants include, for example, alkyl ether types such as polyoxyethylene oleyl ether, alkylphenyl ether types such as polyoxyethylene octylphenyl ether, alkyl ester types such as polyoxyethylene laurate, and polyoxyethylene laurylamino. Alkylamine type such as ether, alkylamide type such as polyoxyethylene lauric acid amide, polypropylene glycol ether type such as polyoxyethylene polyoxypropylene ether, alkanolamide type such as oleic acid diethanolamide, polyoxyalkylene allyl phenyl ether, etc. Nonionic surfactants such as allyl phenyl ether type are preferred. These surfactants can be used alone or in combination of two or more.
[0026]
The addition amount of the surfactant is preferably 0.01 to 1 part by weight, more preferably 0.02 to 0.5 part by weight, and most preferably 0.05 to 0.3 part by weight with respect to 100 parts by weight of PVA. . When the addition amount of the surfactant is less than 0.01 parts by weight, the effect of improving the film forming property and the peelability due to the addition of the surfactant is difficult to appear, and when the addition amount is more than 1 part by weight, the surfactant is a PVA film. It may elute on the surface of the glass and cause blocking, which may reduce the handleability.
[0027]
In the present invention, the thickness of the polyvinyl alcohol film is preferably 10 to 100 μm, and more preferably 20 to 80 μm. When the thickness of the PVA film is less than 10 μm, the film strength is too low to perform uniform stretching and color spots are likely to occur. When the thickness of the PVA film exceeds 100 μm, when a polarizing film is produced by uniaxially stretching the PVA film, a thickness change due to neck-in at the end portion is likely to occur, and color spots are easily emphasized, which is not preferable.
[0028]
In order to produce a polarizing film from a PVA film, for example, the PVA film may be dyed, uniaxially stretched and fixed, then dried, and further heat treated as necessary. There is no particular restriction on the order of operations. Further, the uniaxial stretching may be performed twice or may be performed more than that.
[0029]
The dyeing | staining of a PVA film can be implemented in any operation step before uniaxial stretching of the film, at the time of uniaxial stretching, or after uniaxial stretching. As dyes used for dyeing, iodine-potassium iodide; direct black 17, 19, 154; direct brown 44, 106, 195, 210, 223; direct red 2, 23, 28, 31, 37, 39, 79, 81 , 240, 242, 247; Direct Blue 1, 15, 22, 78, 90, 98, 151, 168, 202, 236, 249, 270; Direct Violet 9, 12, 51, 98; Direct Green 1, 85; Direct And dichroic dyes such as yellow 8, 12, 44, 86, 87; direct orange 26, 39, 106, 107. These dyes can be used alone or in combination of two or more. The dyeing of the PVA film is usually performed by immersing the PVA film in a solution containing a dye, but the treatment conditions and treatment method are not particularly limited, such as forming a PVA film in a state of being mixed with PVA. .
[0030]
In order to uniaxially stretch the PVA film, a wet stretching method in which the PVA film is stretched in a warm aqueous solution to which boric acid or the like is added (in a solution containing the above-described dye or in a fixing treatment bath described later), or after hydration A dry heat stretching method of stretching the PVA film in air can be employed. Although it does not specifically limit about extending | stretching temperature, when extending | stretching a PVA film in warm water (wet extending | stretching method), 30-90 degreeC is suitable, and when extending | stretching by the dry heat extending | stretching method, 50-180 degreeC is suitable. .
Further, the stretching ratio by uniaxial stretching (when the uniaxial stretching is performed in multiple stages, the total stretching ratio) is preferably 4 times or more, particularly preferably 5 times or more from the viewpoint of polarization performance. Although there is no upper limit in the strict sense about the draw ratio, it is preferable that the draw ratio is 8 times or less because uniform stretching can be easily obtained. The thickness of the film after stretching is preferably from 3 to 75 μm, more preferably from 5 to 50 μm.
[0031]
Fixing treatment is often performed for the purpose of strengthening the adsorption of the dye to the PVA film. Usually, boric acid and / or boron compounds are added to the treatment bath used for the fixing treatment. Further, an iodine compound may be added to the fixing treatment bath as necessary.
[0032]
The obtained polarizing film is subjected to a drying treatment. The drying treatment is preferably performed in a temperature range of 30 to 150 ° C, and more preferably in a temperature range of 50 to 150 ° C.
[0033]
The polarizing film is usually used as a polarizing plate by attaching a protective film that is optically transparent and has mechanical strength to both sides or one side. As the protective film, a cellulose triacetate (TAC) film, an acetic acid / cellulose butyrate (CAB) film, an acrylic film, a polyester film, or the like is used. Examples of the adhesive for bonding the polarizing film and the protective film include PVA-based adhesives and urethane-based adhesives, among which PVA-based adhesives are suitable.
[0034]
The polarizing plate obtained as described above is used as a component of a liquid crystal display device after being coated with an acrylic adhesive or the like and then bonded to a glass substrate. When the polarizing plate is bonded to the glass substrate, a retardation film, a viewing angle improving film, a brightness improving film, and the like may be bonded simultaneously.
[0035]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In Examples and Comparative Examples, the measurement of the YI value of the PVA chip and the b value of the PVA film and the polarizing film were performed by the following methods.
[0036]
Measurement of YI value of PVA chip Using a colorimetric color difference meter ZE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., it was measured according to JIS Z-8722. A PVA chip was packed in a glass cell, placed outside the integrating sphere, and measured by a reflection method.
[0037]
Measurement of b value of PVA film and polarizing film Using a spectrophotometer UV-2200 (attached to integrating sphere) manufactured by Shimadzu Corporation, in accordance with Japan Electronic Machinery Association Standard (EIAJ) LD-201-1983, C light source, Each value of L, a, and b was obtained by measuring and calculating with a transmission method in a field of 2 degrees. When measuring the b value of the PVA film, a film having a thickness of 0.1 mm is used. When the film thickness is less than 0.1 mm, the thickness is measured to a thickness equivalent to 0.1 mm by stacking a plurality of films. Went.
[0038]
Example 1
100 parts by weight of a PVA chip having a degree of saponification of 99.95 mol%, a degree of polymerization of 2400, a sodium acetate content of 50 ppm, and a YI value of 8.2 is melt-kneaded with 10 parts by weight of glycerin and 170 parts by weight of water. After foaming, a TVA die was melt-extruded from a metal roll to form a film, dried and heat-treated to obtain a PVA film having a thickness of 70 μm. The b value (A) of the PVA film was 1.8. When this film was heated at 120 ° C. for 100 hours, the b value (B) of the film was 14.2.
[0039]
The PVA film was continuously treated in the order of pre-swelling, dyeing, uniaxial stretching, fixing treatment, drying, and heat treatment to prepare a polarizing film. That is, the PVA film was immersed in 30 ° C. water for 30 seconds to be pre-swelled, and then immersed in an aqueous solution having an iodine concentration of 0.4 g / liter and a potassium iodide concentration of 40 g / liter for 3 minutes. Subsequently, uniaxial stretching was performed 5 times in a 50 ° C. aqueous solution with a boric acid concentration of 4%, in a 30 ° C. aqueous solution with a potassium iodide concentration of 40 g / liter, a boric acid concentration of 40 g / liter, and a zinc chloride concentration of 10 g / liter. For 5 minutes, and fixed. Thereafter, the PVA film was taken out, dried with hot air at 40 ° C. under a constant length, and further subjected to heat treatment at 100 ° C. for 5 minutes.
L, a, and b of the obtained polarizing film are L = 94.3, a = −6.3, b = 2.6 in the two parallel Nicols states, and L = 5.6 in the crossed Nicols state. A = 0.08, b = −0.86. When this polarizing film was heated at 120 ° C. for 100 hours, L, a, and b of the polarizing film were L = 93.3, a = −1.8, and b = 6.8 in two parallel Nicols states. In the crossed Nicol state, L = 22.8, a = 19.5, and b = 14.9. Since b value (C) was 6.8 and b value (D) was 2.6 at this time, C / D was 2.6. This polarizing film has a small change in hue before and after the heat test, and is suitable as a polarizing film for LCDs that require heat resistance.
[0040]
Reference example 1
100 parts by weight of a PVA chip having a saponification degree of 99.95 mol%, a degree of polymerization of 2400, a sodium acetate content of 150 ppm, and a YI value of 12.9 is melt-kneaded, and then dehydrated. After foaming, a TVA die was melt-extruded from a metal roll to form a film, and dried and heat-treated to obtain a PVA film having a thickness of 70 μm. The b value (A) of the PVA film was 1.9. When this film was heated at 120 ° C. for 100 hours, the b value (B) of the film was 22.5.
[0041]
The PVA film was continuously processed in the order of preliminary swelling, dyeing, uniaxial stretching, fixing treatment, drying, and heat treatment to prepare a polarizing film. That is, the PVA film was immersed in 30 ° C. water for 30 seconds to be pre-swelled, and then immersed in an aqueous solution having an iodine concentration of 0.4 g / liter and a potassium iodide concentration of 40 g / liter for 3 minutes. Subsequently, uniaxial stretching was performed 5 times in a 50 ° C. aqueous solution with a boric acid concentration of 4%, in a 30 ° C. aqueous solution with a potassium iodide concentration of 40 g / liter, a boric acid concentration of 40 g / liter, and a zinc chloride concentration of 10 g / liter. For 5 minutes, and fixed. Thereafter, the PVA film was taken out, dried with hot air at 40 ° C. under a constant length, and further subjected to heat treatment at 100 ° C. for 5 minutes.
L, a, and b of the obtained polarizing film were L = 95.1, a = −0.55, b = 2.0 in the two parallel Nicols states, and L = 7.3 in the crossed Nicols state. A = −0.35 and b = −2.0. When this polarizing film was heated at 120 ° C. for 100 hours, L, a, and b of the polarizing film were L = 93.8, a = −1.5, and b = 5.6 in two parallel Nicols states. In the crossed Nicols state, L = 26.3, a = 17.9, and b = 16.7. At this time, since the b value (C) was 5.6 and the b value (D) was 2.0, C / D was 2.8. This polarizing film has a small change in hue and is suitable as a polarizing film for LCDs that require heat resistance.
[0042]
Reference example 2
A PVA chip having a saponification degree of 99.95 mol%, a polymerization degree of 2400, a sodium acetate content of 250 ppm, and a YI value of 18.2 impregnated with 10 parts by weight of glycerin and 170 parts by weight of water is melt-kneaded and removed. After foaming, a TVA die was melt-extruded from a metal roll to form a film, dried and heat-treated to obtain a PVA film having a thickness of 70 μm. The b value (A) of the PVA film was 1.7. When this film was heated at 120 ° C. for 100 hours, the b value (B) of the film was 29.2.
[0043]
The PVA film was continuously treated in the order of pre-swelling, dyeing, uniaxial stretching, fixing treatment, drying, and heat treatment to prepare a polarizing film. That is, the PVA film was immersed in 30 ° C. water for 30 seconds to be pre-swelled, and then immersed in an aqueous solution having an iodine concentration of 0.4 g / liter and a potassium iodide concentration of 40 g / liter for 3 minutes. Subsequently, uniaxial stretching was performed 5 times in a 50 ° C. aqueous solution with a boric acid concentration of 4%, in a 30 ° C. aqueous solution with a potassium iodide concentration of 40 g / liter, a boric acid concentration of 40 g / liter, and a zinc chloride concentration of 10 g / liter. For 5 minutes, and fixed. Thereafter, the PVA film was taken out, dried with hot air at 40 ° C. under a constant length, and further subjected to heat treatment at 100 ° C. for 5 minutes.
L, a, and b of the obtained polarizing film are L = 95.9, a = −0.41, b = 1.5 in the two parallel Nicols states, and L = 16.6 in the crossed Nicols state. A = −0.83 and b = −1.6. When this polarizing film was heated at 120 ° C. for 100 hours, L, a, and b of the polarizing film were L = 94.8, a = −1.1, and b = 4.2 in two parallel Nicols states. In the crossed Nicols state, L = 41.0, a = 14.3, and b = 22.6. At this time, since the b value (C) was 4.2 and the b value (D) was 1.5, C / D was 2.8. This polarizing film has a small change in hue and is suitable as a polarizing film for LCDs that require heat resistance.
[0044]
Comparative Example 1
100 parts by weight of a PVA chip having a saponification degree of 99.95 mol%, a degree of polymerization of 2400, a sodium acetate content of 3500 ppm, and a YI value of 10.0 is melt-kneaded and impregnated with 10 parts by weight of glycerin and 170 parts by weight of water. After foaming, a PVA film having a thickness of 70 μm was obtained by melt extrusion from a T die onto a metal roll to form a film, followed by drying and heat treatment. The b value (A) of the PVA film was 3.2. When this film was heated at 120 ° C. for 100 hours, the b value (B) of the film was 33.3.
[0045]
The PVA film was continuously treated in the order of pre-swelling, dyeing, uniaxial stretching, fixing treatment, drying, and heat treatment to prepare a polarizing film. That is, the PVA film was immersed in 30 ° C. water for 30 seconds to be pre-swelled, and then immersed in an aqueous solution having an iodine concentration of 0.4 g / liter and a potassium iodide concentration of 40 g / liter for 3 minutes. Subsequently, uniaxial stretching was performed 5 times in a 50 ° C. aqueous solution with a boric acid concentration of 4%, in a 30 ° C. aqueous solution with a potassium iodide concentration of 40 g / liter, a boric acid concentration of 40 g / liter, and a zinc chloride concentration of 10 g / liter. For 5 minutes, and fixed. Thereafter, the PVA film was taken out, dried with hot air at 40 ° C. under a constant length, and further subjected to heat treatment at 100 ° C. for 5 minutes.
L, a, and b of the obtained polarizing film are L = 92.9, a = −1.2, and b = 4.3 in the two parallel Nicols states, and L = 3.1 in the crossed Nicols state. A = −0.02 and b = 0.13. When this polarizing film was heated at 120 ° C. for 100 hours, L, a, and b of the polarizing film were L = 92.5, a = −3.5, and b = 12.5 in two parallel Nicols states. In the crossed Nicols state, L = 5.9, a = 11.0, and b = 3.6. Since b value (C) was 12.5 and b value (D) was 4.3 at this time, C / D was 2.9. This polarizing film has a large hue change and is not suitable as a polarizing film for LCDs requiring heat resistance.
[0046]
Comparative Example 2
100 parts by weight of a PVA chip having a saponification degree of 99.95 mol%, a degree of polymerization of 2400, a sodium acetate content of 4000 ppm, and a YI value of 13.6 is melt-kneaded and de-mixed. After foaming, a TVA die was melt-extruded from a metal roll to form a film, dried and heat-treated to obtain a PVA film having a thickness of 70 μm. The b value (A) of the PVA film was 2.2. When this film was heated at 120 ° C. for 100 hours, the b value (B) of the film was 33.7.
[0047]
The PVA film was continuously treated in the order of pre-swelling, dyeing, uniaxial stretching, fixing treatment, drying, and heat treatment to prepare a polarizing film. That is, the PVA film was immersed in 30 ° C. water for 30 seconds to be pre-swelled, and then immersed in an aqueous solution having an iodine concentration of 0.4 g / liter and a potassium iodide concentration of 40 g / liter for 3 minutes. Subsequently, uniaxial stretching was performed 5 times in a 50 ° C. aqueous solution with a boric acid concentration of 4%, in a 30 ° C. aqueous solution with a potassium iodide concentration of 40 g / liter, a boric acid concentration of 40 g / liter, and a zinc chloride concentration of 10 g / liter. For 5 minutes, and fixed. Thereafter, the PVA film was taken out, dried with hot air at 40 ° C. under a constant length, and further subjected to heat treatment at 100 ° C. for 5 minutes.
L, a, and b of the obtained polarizing film are L = 95.1, a = −0.52, and b = 1.9 in the two parallel Nicols states, and L = 6.1 in the crossed Nicols state. A = −0.15 and b = −2.5. When this polarizing film was heated at 120 ° C. for 100 hours, L, a, and b of the polarizing film were L = 93.6, a = −1.6, and b = 5.7 in two parallel Nicols states. In the crossed Nicols state, L = 25.3, a = 16.2, and b = 13.3. Since b value (C) was 5.7 and b value (D) was 1.9 at this time, C / D was 3.0. This polarizing film has a large hue change and is not suitable as a polarizing film for LCDs requiring heat resistance.
[0048]
【Effect of the invention】
Since the polarizing film of the present invention has excellent characteristics such as good heat resistance and small change in hue, the polarizing film of the present invention is used for outdoor applications that are often placed in high-temperature environments, taking advantage of the characteristics. It can be effectively used as a liquid crystal display component.

Claims (2)

フィルムの厚みが0.1mmのときのb値(A)が2以下であるポリビニルアルコールフィルムを用いて、これを染色、一軸延伸および固定処理した後、乾燥処理することにより作製した偏光フィルムであって、該ポリビニルアルコールフィルムが、酢酸ナトリウム量が50ppm以下で、かつYI値が8.2以下であるポリビニルアルコールチップから製造されたものであり、さらに、2枚の偏光フィルムを並行に配置した状態で120℃で100時間加熱後のb値(C)と加熱前のb値(D)との比(C/D)が2.6以下であることを特徴とする偏光フィルム。 This is a polarizing film produced by using a polyvinyl alcohol film having a b value (A) of 2 or less when the film thickness is 0.1 mm, dyeing, uniaxially stretching and fixing, and then drying. The polyvinyl alcohol film is manufactured from a polyvinyl alcohol chip having an amount of sodium acetate of 50 ppm or less and a YI value of 8.2 or less, and two polarizing films are arranged in parallel. A polarizing film, wherein the ratio (C / D) of b value (C) after heating at 120 ° C. for 100 hours and b value (D) before heating is 2.6 or less. ポリビニルアルコールフィルムを120℃で100時間加熱後のb値(B)がフィルムの厚みが0.1mmのときに30以下であることを特徴とする請求項1記載の偏光フィルム。  The polarizing film according to claim 1, wherein the b value (B) after heating the polyvinyl alcohol film at 120 ° C for 100 hours is 30 or less when the thickness of the film is 0.1 mm.
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