JP2004020635A - Manufacturing method of polyvinyl alcohol film for optical use - Google Patents

Manufacturing method of polyvinyl alcohol film for optical use Download PDF

Info

Publication number
JP2004020635A
JP2004020635A JP2002171844A JP2002171844A JP2004020635A JP 2004020635 A JP2004020635 A JP 2004020635A JP 2002171844 A JP2002171844 A JP 2002171844A JP 2002171844 A JP2002171844 A JP 2002171844A JP 2004020635 A JP2004020635 A JP 2004020635A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
pva
polyvinyl alcohol
alcohol film
polarizing plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002171844A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takanori Isozaki
磯▲ざき▼ 孝徳
Tetsushi Hayashi
林 哲史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP2002171844A priority Critical patent/JP2004020635A/en
Publication of JP2004020635A publication Critical patent/JP2004020635A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a polyvinyl alcohol film which has little color shade and is useful as a raw material for production of a polarizing film for liquid crystal display of high quality. <P>SOLUTION: Water content of the polyvinyl alcohol film of ≥2m width is adjusted while giving the film tension of 10 to 50 N/m in a flow direction of the film and then the film is drawn. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ装置の部品として用いられる偏光板の材料として有用な光学用ポリビニルアルコールフィルムの製造法に関する。
【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、液晶ディスプレイ装置(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の計測機器などの広範囲に広がり、従来品以上に面積全体での光学性能が均一で大面積の偏光板が求められるようになっている。
【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)を一軸延伸して染色するか、または染色して一軸延伸した後、ホウ素化合物で固定処理を行うことにより(染色と固定処理が同時の場合もある)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】
偏光板には面積全体での光学性能にバラツキがあることが原因で生じる色斑が存在していることがある。この色斑の発生にはさまざまな原因があるため、保護膜などを積層した最終製品(偏光板)でないと確認しにくい。この最終製品の段階で色斑が発現すると、品質的には全く問題のない保護膜などの副資材も偏光板と共に不良品として廃棄されるので、大きな損失となる。従来色斑を減少させる方法として、特開平6−138319号公報などで提案されているように、PVAフィルムの厚み斑や複屈折斑を減少させる検討がなされてきた。PVAフィルムの厚み斑や複屈折斑を減少させるという方法により、偏光板の色斑をある程度減少させることができ、当時の要求レベルを満足させることは可能となったが、近年の性能が向上した最終製品(偏光板および液晶ディスプレイ装置)で問題となるようなレベルの色斑を減少させることは困難であることが分かってきた。
【0005】
また、液晶ディスプレイ装置の大型化に伴い大面積の偏光フィルムが要求されるようになってきた。従来の液晶ディスプレイ装置は表示面積が比較的小さいうえに偏光板が単独で用いられていたために、色斑が問題になることはほとんどなかったが、表示面積が大きくなると、表示面積全体の均一性が要求されることや、視野角を補正するフィルムなど他のフィルムと組み合わせて用いられることが多くなってきたことなどのため、色斑の問題が顕在化してきた。特にPVAフィルムをフィルムの流れ方向に一軸に延伸して製造される偏光フィルムの場合には、フィルムの流れ方向にスジ状の色斑が発生しやすい。これはフィルムが幅方向に均一に延伸されていないため、その延伸のバラツキが光学的な色斑として現れて見えるものと考えられる。従来のようにフィルム幅が2m未満のPVAフィルムの延伸を行っていた場合には、幅方向に均一に延伸させることが比較的容易であったが、近年のようにフィルム幅が2m以上のように広がるにつれて均一に延伸させることが困難となってきた。特にPVAフィルムを湿式法で一軸延伸した場合に比べて、乾式法で一軸延伸した場合には、延伸斑によって生じたと思われるスジ状の色斑が顕著である。
色斑は液晶ディスプレイ装置等に組み込んだ場合に輝度斑などの現象を引き起こすため、品質低下の原因となる問題がある。特に画面が大型化するにつれて、流れ方向にスジ状の色斑が存在した場合に、その箇所を避けて製品を採取することが困難となるため、工業的に大きな問題となる。
【0006】
そこで、本発明の目的は、色斑が少なく、高品質な液晶ディスプレイ用の偏光フィルムの製造原料として有用なポリビニルアルコールフィルムの製造法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、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、幅が2m以上のポリビニルアルコールフィルムをフィルムの流れ方向に10〜50N/mの張力を付与しながら、該ポリビニルアルコールフィルムに含まれる水分率を調整した後、延伸することにより、色斑の程度が著しく低減された光学用ポリビニルアルコールフィルムを製造す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。
この本発明の製造法によれば、従来技術的に困難であるとされていた2mを超える広幅のポリビニルアルコールフィルムを乾式法により容易に延伸することができ、これにより幅方向の延伸斑に起因する色斑を効果的に低減することができる。
本発明の方法にしたがう光学用ポリビニルアルコールフィルムの製造法において、ポリビニルアルコールフィルムに含まれる水分率を調整する際に、表面粗度が50〜100Sの駆動ロールを用いたり、あるいはエキスパンダーロールまたはベンドロールを使用することにより、色斑をより一層効果的に低減することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明において、PVAフィルムは、フィルムの流れ方向に10〜50N/mの張力を付与しながら調湿される。PVAフィルムを調湿する際に、フィルムの張力が10N/mより小さいと、フィルムにタルミが発生して端部が折れ曲がったり、ロールに巻き付くなどの問題が発生しやすくなる。また、フィルムの張力が50N/mを超えると、張力によりフィルムが一部延伸されて、PVAフィルムの延伸工程において、幅方向における均一な延伸が阻害される原因となりやすくなるため好ましくない。
PVAフィルムを調湿する際に付与する張力は、15〜45N/mが好ましく、20〜40N/mがより好ましい。
【0009】
本発明において、PVAフィルムに含まれる水分率を調整するに際して好ましい態様は、表面粗度が50〜100Sの駆動ロールを用いるか、あるいはエキスパンダーロールまたはベンドロールを使用することである。
上記の表面粗度が50〜100Sの駆動ロールを用いるという態様において、駆動ロールの表面粗度のさらに好ましい範囲は60〜90Sである。駆動ロールの表面粗度が50Sより小さいと、フィルムが駆動ロールに密着しやすくなり、該ロールから引き剥がされる状態で一部延伸されるため、PVAフィルムの延伸工程において、幅方向における均一な延伸が阻害される原因となりやすくなる。ロールの表面粗度が100Sより大きいと、フィルムと駆動ロールとの密着性が低すぎて、ロールの駆動力がフィルムに伝達されにくくなる傾向がある。
【0010】
本発明の製造法において採用されているように、PVAフィルムに低い張力を付与しながら調湿を行うと、フィルムにタルミが発生して端部が折れ曲がったり、フィルムがロールに巻き付いたりするなどの問題が発生しやすくなるが、上記したように、PVAフィルムに含まれる水分率を調整するに際して、エキスパンダーロールまたはベンドロールを使用することにより、このような問題の発生を防止することができる。エキスパンダーロールまたはベンドロールは1本だけよりも2本以上使用する方がもたらされる効果が大きく、また、エキスパンダーロールとベンドロールは併用してもよい。
【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させた変性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させ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水酸基の一部を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せるもので、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α−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。これらの中でもα−オレフィンが好ましく、特にエチレンが好ましい。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、偏光性能と耐久性の点から95モル%以上が好ましく、98モル%以上がより好ましく、99モル%以上がさらに好ましく、特に99.5モル%以上が最も好ましい。
【0015】
前記PVAのけん化度とは、ポリビニルエステルをけん化した際に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た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、偏光性能と耐久性の点から500以上が好ましく、1000以上がより好ましく、1500以上がさらに好ましく、特に2500以上が最も好ましい。PVA重合度の上限は8000以下が好ましく、6000以下がより好ましい。
【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】
以上のPVAを使用してPVAフィルムを製造する方法として、含水PVAを使用した溶融押出方式による製膜法の他に、例えばPVAを溶剤に溶解したPVA溶液(ポリビニルアルコールフィルムの原液)を使用してキャスト面に流延する流延製膜法、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、良好な偏光フィルムが得られることから好ましい。
【0019】
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。
【0020】
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におけるPVAの割合は、PVAの重合度によっても変わってくるが、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の割合が多いと、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のが困難になる。PVAの割合が少ないと、乾燥に多くに時間やエネルギーがかかるため工業的見地から好ましくない。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、二色性染料などが含有されていてもよい。
【0021】
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を向上させる効果が優れていることからジグリセリン、エチレングリコールおよびグリセリンが好適に使用される。
【0022】
可塑剤の添加量は、PVA100重量部に対して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。1重量部より少ないと、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すぎて、取り扱い性が低下する場合がある。
【0023】
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、たとえば、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、たとえば、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。
【0024】
界面活性剤の添加量は、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。0.01重量部より少ないと、界面活性剤の添加によってもたらされるべき製膜性や剥離性向上の効果が現れにくく、1重量部より多いと、PVAフィルムの表面に界面活性剤が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。
【0025】
本発明において使用されるPVAフィルムは、フィルムの幅が2m以上であることが好ましく、2.5m以上がより好ましく、2.8m以上がさらに好ましく、3m以上が特に好ましい。フィルムの幅が大きくなるほど均一な延伸が困難になるため、本発明による効果が現れやすい。フィルムの幅が2mより小さいPVAフィルムは元々幅方向への均一な延伸が比較的容易であるために、色斑が発生し難く、本発明の効果が現れにくい。
【0026】
本発明において、PVAフィルムに含まれる水分率を調整する方法について、特に制限はなく、例えば、PVAフィルムがスチームなどから発生した微細な水滴と接触するようにした吸湿ゾーンや、温風が流れる放湿ゾーンなどを設け、該PVAフィルムにこれらのゾーンを通過させることで、PVAフィルムに含まれる水分率、特に幅方向における水分率を一定に制御することができる。
【0027】
本発明の方法は偏光フィルムの製造に好ましく適用することができ、この場合、水分率を調整した後のPVAフィルムを乾式法により一軸延伸するのが良い。その具体的な方法としては、例えば本発明の方法したがって水分率を調整したPVAフィルムを乾式法による一軸延伸、染色、必要に応じて乾式法または湿式法による二段目の一軸延伸、固定処理、乾燥処理、さらに必要に応じて熱処理を行えばよく、染色、乾式法または湿式法による二段目の一軸延伸、固定処理の操作の順番に特に制限はない。また、乾式法または湿式法による二段目の一軸延伸は二回またはそれ以上の回数行っても良い。
なお、本発明において乾式法による延伸とはPVAフィルムを空気中で延伸する操作のことを指しており、一方、湿式法による延伸とはPVAフィルムを水中やホウ酸水溶液などの水溶液中や可塑剤などの溶剤中で延伸する操作のことを指しており、両者は区別される。
【0028】
PVAフィルムの染色は、一軸延伸の前、一軸延伸時、一軸延伸後のいずれの段階で行っても良い。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などの二色性染料などが、1種または2種以上の混合物で使用できる。PVAフィルムの染色は、PVAフィルムを上記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のが一般的であるが、染料をPVAフィルムに混ぜて製膜するなど、その処理方法や処理条件は特に制限されるものではない。
【0029】
二段目の一軸延伸には、PVAフィルムをホウ酸水溶液などの温水溶液中(前記染料を含有する溶液中や後述する固定処理浴中でもよい)で延伸する湿式延伸法、含水後のPVAフィルムを空気中で延伸する乾式延伸法を使用することができる。延伸温度は特に限定されないが、PVAフィルムを温水溶液中などで延伸する場合は30〜90℃が、また空気中で延伸する場合は50〜180℃が好適である。
また一軸延伸の延伸倍率(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、5倍以上が特に好ましい。延伸倍率の上限について特に制限はないが、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。特に幅方向に均一な延伸を行うためには、一段目の延伸が4倍を超えることが好ましく、4.2倍以上がさらに好ましく、4.5倍以上が特に好ましい。延伸後のフィルムの厚さは、3〜45μmが好ましく、5〜30μmがより好ましい。
【0030】
PVAフィルムへの上記染料の吸着を強固にすることを目的にして、固定処理を行うことが多い。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、必要に応じて処理浴中にヨウ素化合物を添加してもよい。
【0031】
得られた偏光フィルムの乾燥処理(熱処理)は、30〜150℃で行うのが好ましく、50〜150℃で行うのがより好ましい。
【0032】
以上のようにして得られた偏光フィルムは、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、貼り合わせに用いられる接着剤としては、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、なかでもPVA系の接着剤が好適である。このようにして得られる偏光板において、接着剤層の厚みは0.5〜10μmが好ましい。
【0033】
以上のようにして得られた偏光板は、アクリル系等の粘着剤をコートした後、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。ガラス基板に偏光板を貼り合わせる際に、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。
【0034】
【実施例】
以下、実施例を挙げて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、偏光フィルム光学性能、および偏光歌の色斑は以下の方法により評価した。
【0035】
偏光フィルムの光学性能:
約4cm×4cmの偏光膜のサンプルを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度視野の可視光領域の視感度補正したY値を測定し、偏光膜の延伸軸方向に対して45度と−45度方向の平均値から透過率を求めた。これと同様の方法でパラレルニコルとクロスニコルのY値を測定し、偏光度を求めた。
【0036】
偏光板の色斑:
全巾の偏光板を観察用偏光板(平行に2枚重ねたもの、偏光度99.99%以上)の間に直交方向に置き、色斑の程度を目視観察で判定した。
【0037】
実施例1
けん化度99.95モル%、重合度2400のPVA100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、製膜した。その後、乾燥・熱処理することにより、フィルム幅が3m、平均厚みが50μmのPVAフィルムを得た。
このPVAフィルムを調湿装置に通し、フィルムに含まれる水分率を6重量%に調整した。PVAフィルムを調湿した際に、表面粗度が80Sの駆動ロールを用い、フィルムに20N/mの張力を付与した。そして、調湿装置に組み込まれたフリーロールのうち、調湿装置の中間部付近の1本をエキスパンダーロールとし、調湿装置の出口付近の1本をベンドロールとした。PVAフィルムを調湿する工程において、フィルム端部の折れ曲がりは発生しておらず、フィルムにはシワも認められなかった。
上記の水分率を調整したPVAフィルムを、乾式法による一軸延伸、予備膨潤、染色、湿式法による一軸延伸、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。PVAフィルムを80℃の金属製の駆動ロール上で流れ方向に4.1倍に乾式法による延伸を行い、30℃の水中に30秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素濃度0.6g/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1.5倍に一軸延伸を行い、ヨウ化カリウム濃度60g/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、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偏光性能は透過率44.00%、偏光度99.72%、2色性比51.84であった。
得られた偏光フィルムを10%のPVA水溶液の接着剤を用いて、トリアセテートフィルムと貼り合わせ、偏光板を得た。偏光板の色斑を観察したところ、偏光板の全面にわたって色斑はなく良好であった。この偏光板を液晶ディスプレイ装置に組み込んだところ、色斑はなく良好であった。
【0038】
実施例2
実施例1と同様にして得られたPVAフィルムを調湿装置に通し、フィルムの水分率を8重量%に調整した。なお、PVAフィルムを調湿した際に、表面粗度が70Sの駆動ロールを用い、フィルムに30N/mの張力を付与した。また、調湿装置に組み込まれたフリーロールのうち、調湿装置の出口付近の1本をベンドロールとした。PVAフィルムを調湿する工程において、フィルム端部の折れ曲がりは発生しておらず、フィルムにはシワも認められなかった。
上記の水分率を調整したPVAフィルムを実施例1と同様に処理して偏光フィルムを作製した。得られた偏光フィルムを10%のPVA水溶液の接着剤を用いて、トリアセテートフィルムと貼り合わせ、偏光板を得た。偏光板の色斑を観察したところ、偏光板の全面にわたって色斑はなく良好であった。この偏光板を液晶ディスプレイ装置に組み込んだところ、色斑はなく良好であった。
【0039】
実施例3
実施例1と同様にして得られたPVAフィルムを調湿装置に通し、フィルムの水分率を6%に調整した。なお、PVAフィルムを調湿した際に、表面粗度が50Sの駆動ロールを用い、フィルムに40N/mの張力を付与した。調湿装置にエキスパンダーロールやベンドロールを組み込むことはしなかった。PVAフィルムを調湿した際にフィルムに付与した張力が比較的高かったこともあり、フィルムの端部の折れ曲がりは発生しなかったが、フィルムの幅方向に数本のシワが観察され、その部分はフィルムがわずかに伸び気味であった。
上記の水分率を調整したPVAフィルムを実施例1と同様に処理して偏光フィルムを作製した。なお、偏光フィルムを作製するに際し、乾式法による一軸延伸時にフィルムの異常は何ら認められなかった。
得られた偏光フィルムを10%のPVA水溶液の接着剤を用いて、トリアセテートフィルムと貼り合わせ、偏光板を得た。偏光板の色斑を観察したところ、前記したPVAフィルムの調湿時にシワが認められた部分で色斑がわずかに認められたが許容範囲内であった。この偏光板を液晶ディスプレイ装置に組み込み、偏光板に色斑が認められた部分を観察すると、液晶ディスプレイ装置には色斑が認められなかった。
【0040】
比較例1
実施例1と同様にして得られたPVAフィルムを調湿装置に通し、フィルムの水分率を6重量%に調整した。なお、PVAフィルムを調湿した際に、表面粗度が70Sの駆動ロールを用い、フィルムに60N/mの張力を付与した。調湿装置にエキスパンダーロールやベンドロールを組み込むことはしなかった。PVAフィルムを調湿した際にフィルムに付与した張力が高かったこともあり、フィルムの端部の折れ曲がりは発生しなかったが、フィルムの幅方向に数本のシワが観察され、その部分はフィルムが少し伸びているようであった。
上記の水分率を調整したPVAフィルムを実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。なお、偏光フィルムを作製するに際し、乾式法による一軸延伸時にフィルムの異常は何ら認められなかった。
得られた偏光フィルムを10%のPVA水溶液の接着剤を用いて、トリアセテートフィルムと貼り合わせ、偏光板を得た。偏光板の色斑を観察したところ、前記したPVAフィルムの調湿時にシワが認められた部分で色斑が認められた。この偏光板を液晶ディスプレイ装置に組み込み、偏光板に色斑が認められた部分を観察すると、液晶ディスプレイ装置にも色斑が認められ、偏光板として不適と判断された。
【0041】
比較例2
実施例1と同様にして得られたPVAフィルムを調湿装置に通し、フィルムの水分率を6重量%に調整した。なお、PVAフィルムを調湿した際に、表面粗度が70Sの駆動ロールを用い、フィルムに5N/mの張力を付与した。調湿装置にエキスパンダーロールやベンドロールを組み込むことはしなかった。PVAフィルムを調湿した際にフィルムに付与した張力が低かったこともあり、フィルムの端部の折れ曲がり発生し、フィルムの幅方向に数本のシワが観察された。
上記の水分率を調整したPVAフィルムを実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。なお、偏光フィルムを作製するに際し、乾式法による一軸延伸時にフィルムの異常は何ら認められなかった。
得られた偏光フィルムを10%のPVA水溶液の接着剤を用いて、トリアセテートフィルムと貼り合わせ、偏光板を得た。偏光板の色斑を観察したところ、前記したPVAフィルムの端部に折れ曲がりが認められた付近において、幅方向中心部に向かって色斑が認められた。また、シワが認められた部分でも色斑が認められた。色斑の原因は不明であるが、何らかの染色斑が起こったものと考えられる。この偏光板を液晶ディスプレイ装置に組み込み、偏光板に色斑が認められた部分を観察すると、液晶ディスプレイ装置にも色斑が認められ、偏光板として不適と判断された。
【0042】
【発明の効果】
本発明によれば、従来技術的に困難であるとされていた2mを超える広幅のポリビニルアルコールフィルムを容易に延伸することができ、これにより幅方向の延伸斑に起因する色斑を効果的に低減して、色斑の少ない光学用ポリビニルアルコールフィルムを製造することができる。本発明の方法は、特に偏光フィルムの製造に好ましく適用することができ、この偏光フィルムからは液晶ディスプレイ装置に組み込まれた際に色斑を低減することが可能な偏光板を製造することができる。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing an optical polyvinyl alcohol film useful as a material for a polarizing plate used as a component of a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
A polarizing plate having a function of transmitting and blocking light is a fundamental component of a liquid crystal display device (LCD) together with a liquid crystal having a function of switching light. This LCD can be applied to small devices such as calculators and watches in the early stages of development, but recently to laptop computers, word processors, liquid crystal color projectors, in-vehicle navigation systems, liquid crystal televisions, personal phones, and indoor and outdoor measuring instruments. Therefore, a polarizing plate having a large area and a uniform optical performance over the entire area is required more than conventional products.
[0003]
A polarizing plate is generally used for uniaxially stretching and dyeing a polyvinyl alcohol film (hereinafter, polyvinyl alcohol film may be abbreviated as “PVA” and polyvinyl alcohol film may be abbreviated as “PVA film”), or after dyeing and uniaxially stretching. A protective film such as a cellulose triacetate (TAC) film or a cellulose acetate / butyrate (CAB) film is applied to a polarizing film obtained by performing a fixing treatment with a boron compound (the dyeing and the fixing treatment may be performed simultaneously). It is configured to be stuck.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In some cases, a polarizing plate has color spots caused by variations in optical performance over the entire area. Since there are various causes for the occurrence of this color spot, it is difficult to confirm it unless it is a final product (polarizing plate) on which a protective film or the like is laminated. If color spots appear at the stage of the final product, secondary materials such as a protective film having no problem in quality are also discarded together with the polarizing plate as defective, resulting in a large loss. Conventionally, as a method for reducing color spots, studies have been made on reducing the thickness spots and birefringence spots of a PVA film as proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-138319. By the method of reducing the thickness unevenness and birefringence unevenness of the PVA film, the color unevenness of the polarizing plate can be reduced to some extent, and it became possible to satisfy the required level at the time, but the performance in recent years has been improved. It has proven difficult to reduce the level of color spots that is problematic in end products (polarizers and liquid crystal display devices).
[0005]
Also, with the increase in the size of the liquid crystal display device, a polarizing film having a large area has been required. Conventional liquid crystal display devices have a relatively small display area and use a polarizing plate alone, so color spots rarely become a problem.However, when the display area is large, the uniformity of the entire display area is low. Is required, and the film is often used in combination with another film such as a film for correcting a viewing angle. In particular, in the case of a polarizing film produced by uniaxially stretching a PVA film in the film flow direction, streak-like color spots are likely to occur in the film flow direction. It is considered that this is because the film is not stretched uniformly in the width direction, and the stretching variation appears as optical color spots. In the case where a PVA film having a film width of less than 2 m was stretched as in the related art, it was relatively easy to uniformly stretch the film in the width direction. As it spreads, it has become difficult to stretch uniformly. In particular, when the PVA film is uniaxially stretched by the dry method, as compared to the case where the PVA film is uniaxially stretched by the wet method, streak-like color spots which are considered to be caused by stretch spots are more remarkable.
Since color spots cause phenomena such as brightness spots when incorporated in a liquid crystal display device or the like, there is a problem that causes quality deterioration. In particular, as the screen becomes larger, if a streak-like color spot exists in the flow direction, it becomes difficult to collect the product while avoiding the spot, which is a big industrial problem.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a polyvinyl alcohol film which is useful as a raw material for producing a polarizing film for a high quality liquid crystal display with less color spots.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-described problems, and as a result, applied a polyvinyl alcohol film having a width of 2 m or more to the polyvinyl alcohol film while applying a tension of 10 to 50 N / m in the flow direction of the film. It has been found that by adjusting the moisture content contained and then stretching, a polyvinyl alcohol film for optics in which the degree of color spots is significantly reduced can be produced, and the present invention has been completed.
According to the production method of the present invention, a polyvinyl alcohol film having a width of more than 2 m, which has been considered difficult in the prior art, can be easily stretched by a dry method. Color spots can be effectively reduced.
In the method for producing an optical polyvinyl alcohol film according to the method of the present invention, when adjusting the moisture content contained in the polyvinyl alcohol film, a driving roll having a surface roughness of 50 to 100 S is used, or an expander roll or a bend roll is used. By using, color spots can be more effectively reduced.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present invention, the humidity of the PVA film is adjusted while applying a tension of 10 to 50 N / m in the flow direction of the film. When adjusting the humidity of the PVA film, if the tension of the film is less than 10 N / m, problems such as curling of the film, bending of the end portion, and winding around a roll are likely to occur. On the other hand, if the tension of the film exceeds 50 N / m, the film is partially stretched due to the tension, which tends to hinder uniform stretching in the width direction in the stretching step of the PVA film, which is not preferable.
The tension applied at the time of adjusting the humidity of the PVA film is preferably from 15 to 45 N / m, more preferably from 20 to 40 N / m.
[0009]
In the present invention, a preferable mode for adjusting the moisture content contained in the PVA film is to use a drive roll having a surface roughness of 50 to 100 S, or to use an expander roll or a bend roll.
In the aspect in which the drive roll having a surface roughness of 50 to 100 S is used, a more preferable range of the surface roughness of the drive roll is 60 to 90 S. When the surface roughness of the drive roll is smaller than 50S, the film easily adheres to the drive roll, and is partially stretched while being peeled off from the roll. Therefore, in the stretching step of the PVA film, uniform stretching in the width direction is performed. Is likely to be inhibited. When the surface roughness of the roll is larger than 100S, the adhesion between the film and the driving roll is too low, and the driving force of the roll tends to be hardly transmitted to the film.
[0010]
When the humidity control is performed while applying a low tension to the PVA film as employed in the production method of the present invention, the film may be bent, the ends may be bent, or the film may be wound around a roll. Although the problem is likely to occur, as described above, the use of an expander roll or a bend roll can prevent such a problem from occurring when adjusting the moisture content contained in the PVA film. The use of two or more expander rolls or bend rolls is more effective than the use of only one roll, and the expander rolls and bend rolls may be used in combination.
[0011]
The PVA used in the present invention is produced, for example, by saponifying a polyvinyl ester obtained by polymerizing a vinyl ester. Modified PVA in which unsaturated carboxylic acid or its derivative, unsaturated sulfonic acid or its derivative, α-olefin having 2 to 30 carbon atoms, or the like is graft-copolymerized in the main chain of PVA at a ratio of less than 5 mol%; Manufactured by saponifying a modified polyvinyl ester obtained by copolymerizing an ester with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof, an unsaturated sulfonic acid or a derivative thereof, an α-olefin having 2 to 30 carbon atoms in a proportion of less than 15 mol%. And so-called polyvinyl acetal resin obtained by cross-linking 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, and vinyl benzoate.
[0013]
The comonomer used for the modified PVA is copolymerized mainly for the purpose of modifying the PVA, and is used in a range that does not impair the purpose of the present invention. Examples of such comonomers include α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, and isobutene; acrylic acid and its salts; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, i-propyl acrylate, Acrylates such as n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, dodecyl acrylate, octadecyl acrylate; methacrylic acid and its salts; methyl methacrylate; Ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, i-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, dodecyl methacrylate, octadecyl methacrylate, etc. Methacrylic acid Ters; acrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, diacetoneacrylamide, acrylamidepropanesulfonic acid and its salts, acrylamidopropyldimethylamine and its salts, N-methylolacrylamide and its derivatives, etc. Methacrylamide derivatives such as methacrylamide, N-methyl methacrylamide, N-ethyl methacrylamide, methacrylamide propanesulfonic acid and salts thereof, methacrylamidopropyl dimethylamine and salts thereof, N-methylol methacrylamide and derivatives thereof N-vinyl amides such as N-vinyl formamide, N-vinyl acetamide, N-vinyl pyrrolidone; methyl vinyl ether , Vinyl ethers such as ethyl 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 and stearyl vinyl ether; nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; Vinyl halides such as vinyl, vinylidene chloride, vinyl fluoride and vinylidene fluoride; allyl compounds such as allyl acetate and allyl chloride; maleic acid and its salts or esters; itaconic acid and its salts or esters; vinyl trimethoxy Vinylsilyl compounds such as silane; and isopropenyl acetate. Of these, α-olefins are preferred, and ethylene is particularly preferred. The amount of modification of the modified PVA is preferably less than 15 mol%.
[0014]
The degree of saponification of PVA is preferably at least 95 mol%, more preferably at least 98 mol%, further preferably at least 99 mol%, and most preferably at least 99.5 mol%, from the viewpoint of polarization performance and durability.
[0015]
The saponification degree of the PVA indicates the ratio of units actually saponified to vinyl alcohol units among units that can be converted to vinyl alcohol units when the polyvinyl ester is saponified. In addition, the saponification degree of PVA was measured by the method described in JIS.
[0016]
The polymerization degree of PVA is preferably 500 or more, more preferably 1000 or more, still more preferably 1500 or more, and most preferably 2500 or more, from the viewpoint of polarization performance and durability. The upper limit of the PVA polymerization degree is preferably 8000 or less, more preferably 6000 or less.
[0017]
The polymerization degree of the PVA is measured according to JIS K 6726. That is, it is determined from the intrinsic viscosity measured in water at 30 ° C. after the PVA is re-saponified and purified.
[0018]
As a method for producing a PVA film using the above PVA, for example, a PVA solution (a stock solution of a polyvinyl alcohol film) in which PVA is dissolved in a solvent is used in addition to a film forming method by a melt extrusion method using hydrated PVA. Casting method, wet film forming method (discharge into poor solvent), gel film forming method (after once cooling and gelling the PVA aqueous solution, the solvent is extracted and removed, and the PVA film is removed. And a method based on a combination thereof. Among these, the casting film forming method and the melt extrusion film forming method are preferable because a good polarizing film can be obtained.
[0019]
As a solvent for dissolving PVA used in producing a PVA film, for example, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, Examples thereof include trimethylolpropane, ethylenediamine, diethylenetriamine, glycerin, and water, and one or more of these can be used. Among them, dimethyl sulfoxide, water, or a mixed solvent of glycerin and water is preferably used.
[0020]
The proportion of PVA in the PVA solution or the hydrated 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. And more preferably from 30 to 55% by weight, and most preferably from 35 to 50% by weight. When the proportion of PVA is large, the viscosity becomes too high, so that filtration and defoaming become difficult, and it becomes difficult to obtain a film free of foreign matter and defects. If the proportion of PVA is small, drying requires much time and energy, which is not preferable from an industrial viewpoint. Further, the PVA solution or the water-containing PVA may contain a plasticizer, a surfactant, a dichroic dye, and the like, if necessary.
[0021]
When producing a 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, and the like. One or more of these may be used. can do. Among these, diglycerin, ethylene glycol and glycerin are preferably used because they have an excellent effect of improving stretchability.
[0022]
The amount of the plasticizer added 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 based on 100 parts by weight of PVA. If the amount is less than 1 part by weight, the dyeing property and the stretchability may be reduced. If the amount is more than 30 parts by weight, the PVA film may be too flexible and the handleability may be reduced.
[0023]
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. Suitable examples of the anionic surfactant include a carboxylic acid type such as potassium laurate, a sulfate type such as octyl sulfate, and a sulfonic acid type such as dodecylbenzenesulfonate. Examples of the nonionic surfactant include an alkyl ether type such as polyoxyethylene oleyl ether, an alkyl phenyl ether type such as polyoxyethylene octyl phenyl ether, an alkyl ester type such as polyoxyethylene laurate, and polyoxyethylene lauryl amino. Alkylamine type such as ether, alkylamide type such as polyoxyethylene lauric amide, polypropylene glycol ether type such as polyoxyethylene polyoxypropylene ether, alkanolamide type such as diethanolamide oleate, polyoxyalkylene allyl phenyl ether Nonionic surfactants such as the allyl phenyl ether type are preferred. These surfactants can be used alone or in combination of two or more.
[0024]
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 based on 100 parts by weight of PVA. When the amount is less than 0.01 part by weight, the effect of improving the film forming property and the releasability to be brought about by the addition of the surfactant is difficult to appear, and when the amount is more than 1 part by weight, the surfactant elutes on the surface of the PVA film. This may cause blocking and reduce the handleability.
[0025]
The PVA film used in the present invention preferably has a width of 2 m or more, more preferably 2.5 m or more, further preferably 2.8 m or more, and particularly preferably 3 m or more. The greater the width of the film, the more difficult it is to achieve uniform stretching, so that the effects of the present invention are more likely to appear. Originally, a PVA film having a width of less than 2 m is relatively easy to uniformly stretch in the width direction, so that color unevenness is hardly generated, and the effect of the present invention is hardly exhibited.
[0026]
In the present invention, there is no particular limitation on the method of adjusting the moisture content contained in the PVA film. For example, a moisture absorption zone in which the PVA film is brought into contact with fine water droplets generated from steam or the like, or a hot air flowing therethrough. By providing a wet zone or the like and passing the PVA film through these zones, the moisture content contained in the PVA film, particularly the moisture content in the width direction, can be controlled to be constant.
[0027]
The method of the present invention can be preferably applied to the production of a polarizing film. In this case, it is preferable to uniaxially stretch the PVA film after adjusting the moisture content by a dry method. As a specific method, for example, the PVA film of which the moisture content is adjusted according to the method of the present invention is uniaxially stretched by a dry method, dyed, and if necessary, the second-stage uniaxially stretched by a dry method or a wet method, fixing treatment, A drying treatment and, if necessary, a heat treatment may be performed, and there is no particular limitation on the order of the dyeing, the second-stage uniaxial stretching by the dry method or the wet method, and the fixing treatment. The second-stage uniaxial stretching by a dry method or a wet method may be performed twice or more times.
In the present invention, the stretching by the dry method refers to an operation of stretching the PVA film in the air, while the stretching by the wet method refers to stretching the PVA film in water or an aqueous solution such as an aqueous boric acid solution or a plasticizer. And the like, which is an operation for stretching in a solvent, and the two are distinguished.
[0028]
The dyeing of the PVA film may be performed at any stage before, during or after the uniaxial stretching. Dyes used for dyeing include 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. Direct Blue 1, 15, 22, 78, 90, 98, 151, 168, 202, 236, 249, 270; Direct Violet 9, 12, 51, 98; Direct Green 1, 85; Dichroic dyes such as Yellow 8, 12, 44, 86, 87 and Direct Orange 26, 39, 106, 107 can be used alone or in a mixture of two or more. The dyeing of the PVA film is generally performed by immersing the PVA film in a solution containing the dye, but the processing method and processing conditions such as mixing the dye with the PVA film to form a film are as follows. There is no particular limitation.
[0029]
For the second-stage uniaxial stretching, the PVA film is stretched in a warm aqueous solution such as a boric acid aqueous solution (which may be in a solution containing the dye or in a fixing bath described below). A dry stretching method of stretching in air can be used. The stretching temperature is not particularly limited, but is preferably 30 to 90 ° C. when the PVA film is stretched in a warm aqueous solution or the like, and 50 to 180 ° C. when the PVA film is stretched in air.
Further, the stretching ratio of uniaxial stretching (in the case of performing uniaxial stretching in multiple stages, the total stretching ratio) is preferably at least 4 times, particularly preferably at least 5 times, from the viewpoint of polarization performance. The upper limit of the stretching ratio is not particularly limited, but is preferably 8 times or less since uniform stretching is easily obtained. In particular, in order to perform uniform stretching in the width direction, the first-stage stretching preferably exceeds 4 times, more preferably 4.2 times or more, and particularly preferably 4.5 times or more. The thickness of the stretched film is preferably from 3 to 45 μm, more preferably from 5 to 30 μm.
[0030]
In order to strengthen the adsorption of the dye to the PVA film, a fixing treatment is often performed. Usually, boric acid and / or a boron compound is added to the treatment bath used for the fixing treatment. Further, an iodine compound may be added to the treatment bath as needed.
[0031]
The drying treatment (heat treatment) of the obtained polarizing film is preferably performed at 30 to 150 ° C, more preferably at 50 to 150 ° C.
[0032]
The polarizing film obtained as described above is usually used as a polarizing plate by bonding an optically transparent protective film having mechanical strength to both surfaces or one surface thereof. As the protective film, a cellulose triacetate (TAC) film, a cellulose acetate / butyrate (CAB) film, an acrylic film, a polyester film, or the like is used. Examples of the adhesive used for bonding include a PVA-based adhesive and a urethane-based adhesive. Among them, a PVA-based adhesive is preferable. In the polarizing plate thus obtained, the thickness of the adhesive layer is preferably 0.5 to 10 μm.
[0033]
The polarizing plate obtained as described above is used as a component of a liquid crystal display device by being coated with a pressure-sensitive adhesive such as an acrylic resin and then bonded to a glass substrate. When bonding a polarizing plate to a glass substrate, a retardation film, a viewing angle improving film, a brightness improving film, and the like may be simultaneously bonded.
[0034]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. In Examples and Comparative Examples, the optical performance of the polarizing film and the color unevenness of the polarizing song were evaluated by the following methods.
[0035]
Optical performance of polarizing film:
A sample of a polarizing film of about 4 cm × 4 cm was measured using a spectrophotometer UV-2200 (supplied with an integrating sphere) manufactured by Shimadzu Corporation in accordance with the standards of the Electronic Machinery Manufacturers Association of Japan (EIAJ) LD-201-1983, using a C light source. The Y value was corrected for the visibility in the visible light region of the 2 degree visual field, and the transmittance was determined from the average value in the 45 ° and −45 ° directions with respect to the stretching axis direction of the polarizing film. In the same manner as above, the Y values of the parallel Nicols and the cross Nicols were measured to determine the degree of polarization.
[0036]
Color spots on polarizing plate:
A polarizing plate having a full width was placed in a direction orthogonal to a polarizing plate for observation (two stacked in parallel, a degree of polarization of 99.99% or more), and the degree of color spot was determined by visual observation.
[0037]
Example 1
100 parts by weight of PVA having a degree of saponification of 99.95 mol% and a degree of polymerization of 2400, impregnated with 10 parts by weight of glycerin and 170 parts by weight of water are melt-kneaded. Filmed. Thereafter, by performing drying and heat treatment, a PVA film having a film width of 3 m and an average thickness of 50 μm was obtained.
The PVA film was passed through a humidity controller to adjust the moisture content of the film to 6% by weight. When the PVA film was conditioned, a tension of 20 N / m was applied to the film using a driving roll having a surface roughness of 80S. Then, among the free rolls incorporated in the humidity control apparatus, one near the middle of the humidity control apparatus was an expander roll, and one near the outlet of the humidity control apparatus was a bend roll. In the step of controlling the humidity of the PVA film, no bending of the film edge occurred, and no wrinkles were observed in the film.
The PVA film having the adjusted moisture content was continuously processed in the order of uniaxial stretching by a dry method, preliminary swelling, dyeing, uniaxial stretching by a wet method, fixing treatment, drying, and heat treatment to prepare a polarizing film. The PVA film is stretched by 4.1 times in the flow direction on a metal driving roll at 80 ° C. by a dry method, immersed in water at 30 ° C. for 30 seconds to be pre-swelled, and an iodine concentration of 0.6 g / liter, iodine It was immersed in a 35 ° C. aqueous solution having a potassium iodide concentration of 40 g / liter for 3 minutes. Subsequently, the film was uniaxially stretched 1.5 times in a 50% aqueous solution having a boric acid concentration of 4% to obtain a potassium iodide concentration of 60 g / l, a boric acid concentration of 40 g / l, and a zinc chloride concentration of 10 g / l at 30 ° C. It was immersed in an aqueous solution for 5 minutes to perform a fixing process. Thereafter, the PVA film was taken out, dried with hot air at 40 ° C., and heat-treated at 100 ° C. for 5 minutes. The polarizing performance of the obtained polarizing film was 44.00% in transmittance, 99.72% in degree of polarization and 51.84 in dichroic ratio.
The obtained polarizing film was bonded to a triacetate film using a 10% PVA aqueous solution adhesive to obtain a polarizing plate. Observation of the color spots on the polarizing plate revealed no color spots over the entire surface of the polarizing plate and was favorable. When this polarizing plate was incorporated in a liquid crystal display device, it was good without color spots.
[0038]
Example 2
The PVA film obtained in the same manner as in Example 1 was passed through a humidity controller to adjust the moisture content of the film to 8% by weight. When the PVA film was conditioned, a driving roll having a surface roughness of 70S was used to apply a tension of 30 N / m to the film. Further, among the free rolls incorporated in the humidity control device, one near the outlet of the humidity control device was used as a bend roll. In the step of controlling the humidity of the PVA film, no bending of the film edge occurred, and no wrinkles were observed in the film.
The PVA film having the adjusted moisture content was treated in the same manner as in Example 1 to produce a polarizing film. The obtained polarizing film was bonded to a triacetate film using a 10% PVA aqueous solution adhesive to obtain a polarizing plate. Observation of the color spots on the polarizing plate revealed no color spots over the entire surface of the polarizing plate and was favorable. When this polarizing plate was incorporated in a liquid crystal display device, it was good without color spots.
[0039]
Example 3
The PVA film obtained in the same manner as in Example 1 was passed through a humidity controller to adjust the moisture content of the film to 6%. When the humidity of the PVA film was adjusted, a tension of 40 N / m was applied to the film using a driving roll having a surface roughness of 50S. We did not incorporate expander rolls or bend rolls into the humidity controller. The tension applied to the film when the PVA film was conditioned was relatively high, and no bending of the edge of the film occurred, but several wrinkles were observed in the width direction of the film. The film was slightly stretched.
The PVA film having the adjusted moisture content was treated in the same manner as in Example 1 to produce a polarizing film. In producing a polarizing film, no abnormality was found in the film during uniaxial stretching by a dry method.
The obtained polarizing film was bonded to a triacetate film using a 10% PVA aqueous solution adhesive to obtain a polarizing plate. When the color spots of the polarizing plate were observed, slight color spots were observed in the portions where wrinkles were observed during humidity control of the PVA film, but within the allowable range. When this polarizing plate was assembled into a liquid crystal display device and a portion where color spots were observed on the polarizing plate was observed, no color spots were found on the liquid crystal display device.
[0040]
Comparative Example 1
The PVA film obtained in the same manner as in Example 1 was passed through a humidity controller to adjust the moisture content of the film to 6% by weight. When the humidity of the PVA film was adjusted, a tension of 60 N / m was applied to the film using a driving roll having a surface roughness of 70S. We did not incorporate expander rolls or bend rolls into the humidity controller. Due to the high tension applied to the film when the PVA film was humidified, bending of the edge of the film did not occur, but several wrinkles were observed in the width direction of the film. Seemed to be growing a little.
A polarizing film was produced in the same manner as in Example 1 using the PVA film with the adjusted moisture content. In producing a polarizing film, no abnormality was found in the film during uniaxial stretching by a dry method.
The obtained polarizing film was bonded to a triacetate film using a 10% PVA aqueous solution adhesive to obtain a polarizing plate. Observation of the color spots on the polarizing plate revealed that color spots were observed in the portions of the PVA film where wrinkles were observed during humidity control. When this polarizing plate was assembled into a liquid crystal display device, and a portion where color spots were observed on the polarizing plate was observed, color spots were also observed on the liquid crystal display device, and it was determined that the liquid crystal display device was unsuitable.
[0041]
Comparative Example 2
The PVA film obtained in the same manner as in Example 1 was passed through a humidity controller to adjust the moisture content of the film to 6% by weight. When the PVA film was conditioned, a tension of 5 N / m was applied to the film using a drive roll having a surface roughness of 70S. We did not incorporate expander rolls or bend rolls into the humidity controller. Because the tension applied to the PVA film when the humidity was adjusted was low, bending of the edge of the film occurred, and several wrinkles were observed in the width direction of the film.
A polarizing film was produced in the same manner as in Example 1 using the PVA film with the adjusted moisture content. In producing a polarizing film, no abnormality was found in the film during uniaxial stretching by a dry method.
The obtained polarizing film was bonded to a triacetate film using a 10% PVA aqueous solution adhesive to obtain a polarizing plate. When the color spots of the polarizing plate were observed, color spots were observed toward the center in the width direction in the vicinity where the end of the PVA film was bent. In addition, color spots were also observed in portions where wrinkles were observed. Although the cause of the color spot is unknown, it is considered that some sort of color spot has occurred. When this polarizing plate was assembled into a liquid crystal display device, and a portion where color spots were observed on the polarizing plate was observed, color spots were also observed on the liquid crystal display device, and it was determined that the liquid crystal display device was unsuitable.
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to easily stretch a wide polyvinyl alcohol film having a width of more than 2 m, which has been considered difficult in the prior art, thereby effectively preventing color spots due to stretch spots in the width direction. It is possible to produce an optical polyvinyl alcohol film with less color spots by reducing the amount of color. The method of the present invention can be preferably applied particularly to the production of a polarizing film, and from this polarizing film, a polarizing plate capable of reducing color unevenness when incorporated in a liquid crystal display device can be produced. .

Claims (4)

幅が2m以上のポリビニルアルコールフィルムをフィルムの流れ方向に10〜50N/mの張力を付与しながら、該ポリビニルアルコールフィルムに含まれる水分率を調整した後、延伸することを特徴とする光学用ポリビニルアルコールフィルムの製造法。A polyvinyl alcohol film having a width of 2 m or more is stretched while applying a tension of 10 to 50 N / m in a flow direction of the film while adjusting a moisture content contained in the polyvinyl alcohol film. Manufacturing method of alcohol film. ポリビニルアルコールフィルムに含まれる水分率を調整するのに用いられる駆動ロールが表面粗度50〜100Sのロールであることを特徴とする請求項1に記載の光学用ポリビニルアルコールフィルムの製造法。The method for producing a polyvinyl alcohol film for optical use according to claim 1, wherein the drive roll used for adjusting the moisture content contained in the polyvinyl alcohol film is a roll having a surface roughness of 50 to 100S. ポリビニルアルコールフィルムに含まれる水分率を調整する際にエキスパンダーロールを使用することを特徴とする請求項2に記載の光学用ポリビニルアルコールフィルムの製造法。The method for producing an optical polyvinyl alcohol film according to claim 2, wherein an expander roll is used when adjusting the moisture content contained in the polyvinyl alcohol film. ポリビニルアルコールフィルムに含まれる水分率を調整する際にベンドロールを使用することを特徴とする請求項2または3に記載の光学用ポリビニルアルコールフィルムの製造法。The method for producing a polyvinyl alcohol film for optical use according to claim 2 or 3, wherein a bend roll is used when adjusting the moisture content contained in the polyvinyl alcohol film.
JP2002171844A 2002-06-12 2002-06-12 Manufacturing method of polyvinyl alcohol film for optical use Pending JP2004020635A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002171844A JP2004020635A (en) 2002-06-12 2002-06-12 Manufacturing method of polyvinyl alcohol film for optical use

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002171844A JP2004020635A (en) 2002-06-12 2002-06-12 Manufacturing method of polyvinyl alcohol film for optical use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004020635A true JP2004020635A (en) 2004-01-22

Family

ID=31171598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002171844A Pending JP2004020635A (en) 2002-06-12 2002-06-12 Manufacturing method of polyvinyl alcohol film for optical use

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004020635A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8303867B2 (en) 2006-02-24 2012-11-06 Nitto Denko Corporation Method for producing polarizer
WO2016021432A1 (en) * 2014-08-04 2016-02-11 住友化学株式会社 Production method for polarizing film
JP2016112020A (en) * 2006-05-05 2016-06-23 ガンガゲン インコーポレーティッド Phage-derived antimicrobial activities
WO2016203910A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 住友化学株式会社 Production method for stretched film
JP2017187731A (en) * 2016-03-30 2017-10-12 住友化学株式会社 Manufacturing methods for stretched film and polarizing film
JP2017187767A (en) * 2016-03-30 2017-10-12 住友化学株式会社 Method of manufacturing stretched film roll

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57160614A (en) * 1981-03-30 1982-10-04 Kataoka Kikai Seisakusho:Kk Tentering apparatus of running sheet
JPS61175602A (en) * 1985-01-25 1986-08-07 ポラロイド コーポレーシヨン Polarizer and manufacture thereof
JPS62290666A (en) * 1986-06-09 1987-12-17 Polymer Processing Res Inst Laterally expanding method and device for web
JPH06136151A (en) * 1992-10-27 1994-05-17 Kuraray Co Ltd Film and polarizing film
JPH06138320A (en) * 1992-10-27 1994-05-20 Kuraray Co Ltd Pva based film and optical film

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57160614A (en) * 1981-03-30 1982-10-04 Kataoka Kikai Seisakusho:Kk Tentering apparatus of running sheet
JPS61175602A (en) * 1985-01-25 1986-08-07 ポラロイド コーポレーシヨン Polarizer and manufacture thereof
JPS62290666A (en) * 1986-06-09 1987-12-17 Polymer Processing Res Inst Laterally expanding method and device for web
JPH06136151A (en) * 1992-10-27 1994-05-17 Kuraray Co Ltd Film and polarizing film
JPH06138320A (en) * 1992-10-27 1994-05-20 Kuraray Co Ltd Pva based film and optical film

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8303867B2 (en) 2006-02-24 2012-11-06 Nitto Denko Corporation Method for producing polarizer
JP2016112020A (en) * 2006-05-05 2016-06-23 ガンガゲン インコーポレーティッド Phage-derived antimicrobial activities
JP2017211657A (en) * 2014-08-04 2017-11-30 住友化学株式会社 Production method of polarizing film
WO2016021432A1 (en) * 2014-08-04 2016-02-11 住友化学株式会社 Production method for polarizing film
JP2018063443A (en) * 2014-08-04 2018-04-19 住友化学株式会社 Production method of polarizing film
CN106575008A (en) * 2014-08-04 2017-04-19 住友化学株式会社 Production method for polarizing film
JPWO2016021432A1 (en) * 2014-08-04 2017-06-01 住友化学株式会社 Manufacturing method of polarizing film
WO2016203910A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 住友化学株式会社 Production method for stretched film
JP2017007176A (en) * 2015-06-19 2017-01-12 住友化学株式会社 Manufacturing method of stretched film
JP2017187767A (en) * 2016-03-30 2017-10-12 住友化学株式会社 Method of manufacturing stretched film roll
CN107263850A (en) * 2016-03-30 2017-10-20 住友化学株式会社 The manufacture method of stretched film and the manufacture method of polarizing coating
JP2017187731A (en) * 2016-03-30 2017-10-12 住友化学株式会社 Manufacturing methods for stretched film and polarizing film
JP7073044B2 (en) 2016-03-30 2022-05-23 住友化学株式会社 Method for manufacturing polarizing film

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6483792B2 (en) POLYVINYL ALCOHOL POLYMER FILM AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
JP6185734B2 (en) Method for producing polyvinyl alcohol polymer film
JP4149201B2 (en) Manufacturing method of polarizing film
JP3422759B2 (en) Polyvinyl alcohol polymer film, its production method and polarizing film
JPWO2016190235A1 (en) Polyvinyl alcohol polymer film and method for producing the same
JPWO2019054487A1 (en) Polyvinyl alcohol film and its manufacturing method
JP4499131B2 (en) Manufacturing method of polarizing film
JP4641501B2 (en) POLYVINYL ALCOHOL POLYMER FILM FOR POLARIZING FILM AND POLARIZING FILM
JP4149200B2 (en) Manufacturing method of polarizing film
JP4104916B2 (en) Optical polyvinyl alcohol film and method for producing the same
JP2018135426A (en) Polyvinyl alcohol film and method for producing the same, and polarization film prepared therewith
WO2018016542A1 (en) Method for producing polarizing film
JP2002028938A (en) Polyvinyl alcohol polymer film, method for manufacturing the same, and polarizing film
JP3986943B2 (en) Polyvinyl alcohol film
JP2002079531A (en) Method for producing polyvinyl alcohol film
JP2004020635A (en) Manufacturing method of polyvinyl alcohol film for optical use
JP2004020631A (en) Method for manufacturing polarizing film
JP3942923B2 (en) Polyvinyl alcohol film
JP2004102094A (en) Polarizing film
JP3796198B2 (en) Manufacturing method of polarizing film
JP2018004707A (en) Manufacturing method for optical films
JP4104917B2 (en) Manufacturing method of polarizing film
JP3774414B2 (en) Polyvinyl alcohol film
JP2004020636A (en) Method of manufacturing polarizing film
JP2016126021A (en) Manufacturing method of polarizing film

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040927

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070717

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070724

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070918

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080304