JP6784141B2 - Method for manufacturing polyvinyl alcohol-based film for manufacturing polarizing film - Google Patents
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Description
本発明は、偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルム(以下、単に「ポリビニルアルコール系フィルム」と記載することがある。)、特に、優れた染色性を有し、高偏光度で、かつ色ムラの少ない偏光膜を得ることができる偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法に関するものである。 The present invention is a polyvinyl alcohol-based film for producing a polarizing film (hereinafter, may be simply referred to as "polyvinyl alcohol-based film"), particularly having excellent dyeability, high degree of polarization, and uneven color. to obtain a less polarizing film to a method for manufacturing a polarizing film producing polyvinyl alcohol-fill beam capable.
従来より、ポリビニルアルコール系フィルムは、透明性に優れたフィルムとして多くの用途に利用されており、その有用な用途の一つに偏光膜があげられる。かかる偏光膜は液晶ディスプレイの基本構成要素として用いられており、近年では高品位で高信頼性の要求される機器へとその使用が拡大されている。 Conventionally, polyvinyl alcohol-based films have been used for many purposes as films having excellent transparency, and one of the useful uses is a polarizing film. Such a polarizing film is used as a basic component of a liquid crystal display, and in recent years, its use has been expanded to devices requiring high quality and high reliability.
このような中、液晶テレビや多機能携帯端末等の画面の高輝度化、高精細化、大面積化、薄型化に伴い、偏光性能に優れた偏光膜が要求されている。具体的には、更なる偏光度の向上や色ムラの解消である。 Under these circumstances, a polarizing film having excellent polarization performance is required as the screens of liquid crystal televisions, multifunctional mobile terminals and the like have higher brightness, higher definition, larger area and thinner screen. Specifically, it is to further improve the degree of polarization and eliminate color unevenness.
一般的に、偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液から連続キャスト法により製造される。具体的には、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を、キャストドラムやエンドレスベルト等のキャスト型に流延して製膜し、その製膜されたフィルムをキャスト型から剥離後、ニップロール等を用いて流れ方向(MD方向)に搬送しながら、熱ロールやフローティングドライヤーを用いて乾燥することにより製造される。かかる搬送工程において、製膜されたフィルムは、流れ方向(MD方向)に引っ張られるため、ポリビニルアルコール系高分子はMD方向に配向しやすく、得られるポリビニルアルコール系フィルムの光学軸(遅相軸)はMD方向を向くことが多い。逆に、製膜されたフィルムの幅方向(TD方向)には、ポアソン比に依存した収縮応力と脱水による収縮応力が発生するため、かかるTD方向への応力を利用すれば、ポリビニルアルコール系高分子をある程度TD方向に配向させることも可能である。この場合、得られるポリビニルアルコール系フィルムの光学軸はMD方向とTD方向の間を向くことになり、かつ面内位相差は低減される傾向がある。 Generally, a polyvinyl alcohol-based film for producing a polarizing film is produced from an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin by a continuous casting method. Specifically, an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin is cast on a cast mold such as a cast drum or an endless belt to form a film, and the film-formed film is peeled off from the cast mold and then flowed using a nip roll or the like. It is manufactured by drying with a heat roll or a floating dryer while transporting in the direction (MD direction). In this transport step, the film-formed film is pulled in the flow direction (MD direction), so that the polyvinyl alcohol-based polymer is easily oriented in the MD direction, and the optical axis (slow-phase axis) of the obtained polyvinyl alcohol-based film. Often faces the MD direction. On the contrary, in the width direction (TD direction) of the film-formed film, a shrinkage stress depending on the Poisson's ratio and a shrinkage stress due to dehydration are generated. Therefore, if the stress in the TD direction is used, the polyvinyl alcohol-based height is increased. It is also possible to orient the molecule in the TD direction to some extent. In this case, the optical axis of the obtained polyvinyl alcohol-based film tends to face between the MD direction and the TD direction, and the in-plane phase difference tends to be reduced.
一方、一般的に、偏光膜は、その原反であるポリビニルアルコール系フィルムを、水(温水を含む)で膨潤させた後、ヨウ素等の二色性染料で染色し、延伸することにより製造される。かかる延伸工程は、染色後のフィルムを流れ方向(MD方向)に延伸して、フィルム中の二色性染料を高度に配向させる工程であるが、偏光膜の偏光性能を向上させるためには、原反となるポリビニルアルコール系フィルムがMD方向に良好な延伸性を有する必要がある。
なお、偏光膜製造において、延伸工程と染色工程の順序が上記と逆のケースも実施されている。すなわち、原反であるポリビニルアルコール系フィルムを、水(温水を含む)で膨潤させた後、延伸し、ヨウ素等の二色性染料で染色するケースであるが、かかるケースにおいても、偏光膜の偏光性能を向上させるためには、ポリビニルアルコール系フィルムが、MD方向に良好な延伸性を有する必要がある。
On the other hand, a polarizing film is generally produced by swelling a polyvinyl alcohol-based film, which is the raw material thereof, with water (including warm water), dyeing the film with a dichroic dye such as iodine, and stretching the film. To. Such a stretching step is a step of stretching the dyed film in the flow direction (MD direction) to highly orient the dichroic dye in the film. In order to improve the polarization performance of the polarizing film, The polyvinyl alcohol-based film used as the raw material needs to have good stretchability in the MD direction.
In the production of the polarizing film, a case where the order of the stretching step and the dyeing step is reversed from the above is also carried out. That is, in this case, the polyvinyl alcohol-based film, which is the raw material, is swollen with water (including warm water), stretched, and dyed with a dichroic dye such as iodine. In order to improve the polarization performance, the polyvinyl alcohol-based film needs to have good stretchability in the MD direction.
さらに、近年、偏光膜の薄型化のために、偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルムも薄型化されている。かかる薄型フィルムは、偏光膜を製造する際の延伸によって破断してしまう等の生産性の問題があった。 Further, in recent years, in order to make the polarizing film thinner, the polyvinyl alcohol-based film for manufacturing the polarizing film has also been made thinner. Such a thin film has a problem of productivity such as being broken by stretching during the production of a polarizing film.
延伸性を改良する手法として、例えば、フィルムを製膜する時のキャストドラムの速度と最終的なフィルム巻き取り速度との比を特定する手法(例えば、特許文献1参照)、キャストドラムで製膜後にフィルムを浮遊させて乾燥する手法(例えば、特許文献2参照)、製膜されたフィルムの乾燥工程における引っ張り具合を制御する手法(例えば、特許文献3参照)が提案されている。また、面内位相差を低減したポリビニルアルコール系フィルムが提案されている(例えば、特許文献4、5参照)。また、面内位相差が70〜400nmであるポリビニルアルコール系位相差フィルムが提案されている(例えば、特許文献6参照)。 As a method for improving the stretchability, for example, a method for specifying the ratio between the speed of the cast drum when forming a film and the final film winding speed (see, for example, Patent Document 1), and for forming a film with a cast drum. Later, a method of suspending and drying the film (see, for example, Patent Document 2) and a method of controlling the tension in the drying step of the film-formed film (see, for example, Patent Document 3) have been proposed. Further, a polyvinyl alcohol-based film having a reduced in-plane phase difference has been proposed (see, for example, Patent Documents 4 and 5). Further, a polyvinyl alcohol-based retardation film having an in-plane retardation of 70 to 400 nm has been proposed (see, for example, Patent Document 6).
しかしながら、上記特許文献の手法をもってしても、偏光膜製造時の延伸性を改良するには不充分である。 However, even the method of the above patent document is insufficient to improve the stretchability during the production of the polarizing film.
上記特許文献1は、ポリビニルアルコール系フィルムを製造する時のMD方向への延伸度合い(引っ張り具合)を特定したものであるが、TD方向への延伸も考慮しなければ、偏光膜製造時の延伸性を改良するには不充分である。一般的に、MD方向に配向したポリビニルアルコール系フィルムを、偏光膜製造時にMD方向に延伸するのは困難である。すなわち、MD方向に配向したポリビニルアルコール系高分子を、さらにMD方向に引っ張るのは、分子鎖を無理やり引き伸ばすことになり困難である。逆に、TD方向に配向したポリビニルアルコール系高分子を、MD方向に引っ張るのは比較的容易である。ただし、TD方向への高分子配向が均一でなければ、偏光膜製造時に均一にMD方向に延伸できない。特許文献1には、ポリビニルアルコール系フィルム製造時に、MD方向にそれほど延伸しない例(引っ張らない例)もあるが、上記ポアソン比に依存した収縮応力と脱水による収縮応力だけでは、TD方向への高分子配向を充分に均一化できないという問題がある。すなわち、TD方向にもある程度延伸するか、少なくとも幅方向を固定しなければ、高分子のTD方向への均一な配向状態は得られない。 The above-mentioned Patent Document 1 specifies the degree of stretching (pulling condition) in the MD direction when manufacturing a polyvinyl alcohol-based film, but if stretching in the TD direction is not taken into consideration, stretching during manufacturing of a polarizing film is specified. Not enough to improve sex. In general, it is difficult to stretch a polyvinyl alcohol-based film oriented in the MD direction in the MD direction during the production of a polarizing film. That is, it is difficult to further pull the polyvinyl alcohol-based polymer oriented in the MD direction in the MD direction because the molecular chain is forcibly stretched. On the contrary, it is relatively easy to pull the polyvinyl alcohol-based polymer oriented in the TD direction in the MD direction. However, if the polymer orientation in the TD direction is not uniform, it cannot be uniformly stretched in the MD direction during the production of the polarizing film. Patent Document 1 includes an example in which the polyvinyl alcohol-based film is not stretched so much in the MD direction (an example in which it is not pulled), but the shrinkage stress depending on the Poisson's ratio and the shrinkage stress due to dehydration alone are high in the TD direction. There is a problem that the molecular orientation cannot be made uniform sufficiently. That is, unless the polymer is stretched to some extent in the TD direction or at least fixed in the width direction, a uniform orientation state of the polymer in the TD direction cannot be obtained.
上記特許文献2の開示技術では、製膜後のフィルムを均一に乾燥できるものの、高分子の配向までは制御できず、偏光膜製造時の延伸性を改良するには不充分である。
上記特許文献3の開示技術では、ポリビニルアルコール系フィルムの膜厚を均一にできるものの、高分子の配向までは制御できず、偏光膜製造時の延伸性を改良するには不充分である。
上記特許文献4や5の開示技術では、ポリビニルアルコール系フィルムの面内位相差を低減するものであるが、面内位相差を低減した場合の偏光膜製造時の延伸性の点で改善の余地がある。
上記特許文献6の開示技術は、位相差フィルムに関するものであり、偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルムに関するものではない。
Although the technique disclosed in Patent Document 2 can uniformly dry the film after film formation, the orientation of the polymer cannot be controlled, which is insufficient to improve the stretchability during the production of the polarizing film.
Although the technique disclosed in Patent Document 3 can make the thickness of the polyvinyl alcohol-based film uniform, it cannot control the orientation of the polymer, which is insufficient to improve the stretchability during the production of the polarizing film.
The disclosed techniques of Patent Documents 4 and 5 reduce the in-plane retardation of the polyvinyl alcohol-based film, but there is room for improvement in terms of stretchability during production of the polarizing film when the in-plane retardation is reduced. There is.
The technique disclosed in Patent Document 6 relates to a retardation film, not to a polyvinyl alcohol-based film for producing a polarizing film.
そこで、本発明ではこのような背景下において、偏光膜製造時の延伸性に優れ、高い偏光性能を有しかつ色ムラの少ない偏光膜を得ることができる偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルム、特に薄型偏光膜の製造時にも破断が生じない偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法を提供することを目的とするものである。 Therefore, in the present invention, under such a background, a polyvinyl alcohol-based film for producing a polarizing film, particularly a polyvinyl alcohol-based film for producing a polarizing film, which is excellent in stretchability at the time of producing a polarizing film, has high polarization performance, and can obtain a polarizing film with less color unevenness. it is an object to provide a method for producing a polarizing film producing polyvinyl alcohol fill beam to break even at the time of manufacture of the thin polarizing film is not generated.
しかるに、本発明者等はかかる事情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、面内位相差(Rxy)、および配向軸(遅相軸)と幅方向(TD方向)の交差角θ(°)を特定範囲に制御する製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムが、偏光膜製造時の延伸性に優れるものであり、かかるポリビニルアルコール系フィルムを用いて得られる偏光膜は、高い偏光性能を有し、かつ色ムラの少ない偏光膜となることを見出し、本発明を完成した。 However, certain of the present inventors, a result of extensive research in view of such circumstances, the in-plane retardation (Rxy), and crossing angle of the orientation axis (slow axis) and width direction (TD direction) theta (°) The polyvinyl alcohol-based film obtained by the production method controlled in the range is excellent in stretchability at the time of producing the polarizing film, and the polarizing film obtained by using the polyvinyl alcohol-based film has high polarizing performance and The present invention has been completed by finding that the polarizing film has less color unevenness.
すなわち、本発明は、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液(但し、ブロックポリイソシアネートを含有するものを除く)を連続キャスト法により製膜し、キャスト型からの剥離後、流れ方向(MD方向)に搬送しながら、連続的に乾燥および幅方向(TD方向)に延伸し、幅方向(TD方向)への延伸前のフィルムの含水率を0.5〜15重量%として、ポリビニルアルコール系フィルムを得るポリビニルアルコール系フィルムの製造方法であって、ポリビニルアルコール系フィルムが下記条件(1)および(2)を満足することを特徴とする偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法を要旨とするものである。
(1)幅方向(TD方向)における面内位相差Rxy(nm):100〜200nm
(2)配向軸(遅相軸)と幅方向(TD方向)の交差角θ(°)が20°以下
ここで面内位相差Rxy(nm)は、ポリビニルアルコール系フィルムにおいて、幅方向(TD方向)の屈折率をnx、流れ方向(MD方向)の屈折率をny、厚みをd(nm)とした場合に、下記式(A)で算出される値である。
(A)Rxy(nm)=|nx−ny|×d(nm)
That is, the present invention is an aqueous solution of po polyvinyl alcohol resin (however, excluding those containing blocked polyisocyanate) to form a film by a continuous casting method, after release from the cast mold, the flow direction (MD direction) While transporting, the film is continuously dried and stretched in the width direction (TD direction), and the water content of the film before stretching in the width direction (TD direction) is set to 0.5 to 15% by weight to obtain a polyvinyl alcohol-based film. a method of manufacturing a polyvinyl alcohol film, polyvinyl alcohol film is the following condition (1) and (2) a method for producing a polarizing film producing polyvinyl alcohol-based film, characterized by satisfying those with Abstract the Is.
(1) In-plane phase difference Rxy (nm) in the width direction (TD direction): 100 to 200 nm
(2) The intersection angle θ (°) between the orientation axis (slow phase axis) and the width direction (TD direction) is 20 ° or less. Here, the in-plane retardation Rxy (nm) is the width direction (TD) in the polyvinyl alcohol film. It is a value calculated by the following formula (A) when the refractive index in the direction) is nx, the refractive index in the flow direction (MD direction) is ny, and the thickness is d (nm).
(A) Rxy (nm) = | nx-ny | × d (nm)
本発明の偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法は、偏光膜製造時の延伸性に優れ、薄型の偏光膜を製造する場合でも破断が生じず、高い偏光性能を示し、かつ色ムラの少ない偏光膜を提供することができる。
なお、従来、面内位相差の小さいポリビニルアルコール系フィルムが偏光膜の製造に適すると考えるのが技術常識であった。本発明は、その技術常識を打破して得られたものであり、面内位相差がある程度大きくても、ポリビニルアルコール系高分子の配向軸が適切であれば、偏光膜製造時の延伸性が向上し、優れた偏光性能を有し、かつ色ムラの少ない偏光膜が得られるという技術思想に基づいてなされたものである。
The method for producing a polyvinyl alcohol-based film for producing a polarizing film of the present invention has excellent stretchability during manufacturing of a polarizing film, does not break even when producing a thin polarizing film, exhibits high polarizing performance, and has uneven color. It is possible to provide a small amount of polarizing film.
Conventionally, it has been common general knowledge that a polyvinyl alcohol-based film having a small in-plane phase difference is suitable for producing a polarizing film. The present invention has been obtained by breaking the common general technical knowledge, and even if the in-plane phase difference is large to some extent, if the orientation axis of the polyvinyl alcohol-based polymer is appropriate, the stretchability during the production of the polarizing film can be improved. This was made based on the technical idea that a polarizing film having improved and excellent polarization performance and less color unevenness can be obtained.
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法は、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を連続キャスト法により製膜し、製膜されたフィルムをキャスト型から剥離した後、流れ方向(MD方向)に搬送しながら、連続的に乾燥および幅方向(TD方向)に延伸して得られるポリビニルアルコール系フィルムの製造方法である。
The present invention will be described in detail below.
Method for producing a polarizing film producing polyvinyl alcohol-based film of the present invention, to form a film of an aqueous solution of Po polyvinyl alcohol resin by a continuous casting method, after peeling the being film formation film from the casting mold, machine direction (MD This is a method for producing a polyvinyl alcohol-based film obtained by continuously drying and stretching in the width direction (TD direction) while transporting the film in the direction (direction).
本発明の最大の特徴は、上記方法により製造されたポリビニルアルコール系フィルムが下記条件(1)および(2)の両方の物性値を満足することである。一方の物性値だけを満足していても、本発明の目的は達成されない。
(1)面内位相差Rxy(nm):100〜200nm
(2)配向軸(遅相軸)と幅方向(TD方向)の交差角θ(°)が20°以下
ここで面内位相差Rxy(nm)は、ポリビニルアルコール系フィルムにおいて、幅方向(TD方向)の屈折率をnx、流れ方向(MD方向)の屈折率をny、厚みをd(nm)とした場合に、下記式(A)で算出される値である。
(A)Rxy(nm)=|nx−ny|×d(nm)
The greatest feature of the present invention is that the polyvinyl alcohol-based film produced by the above method satisfies both the physical property values of the following conditions (1) and (2). The object of the present invention is not achieved even if only one of the physical property values is satisfied.
(1) In-plane phase difference Rxy (nm): 100 to 200 nm
(2) The intersection angle θ (°) between the orientation axis (slow phase axis) and the width direction (TD direction) is 20 ° or less. Here, the in-plane retardation Rxy (nm) is the width direction (TD) in the polyvinyl alcohol film. It is a value calculated by the following formula (A) when the refractive index in the direction) is nx, the refractive index in the flow direction (MD direction) is ny, and the thickness is d (nm).
(A) Rxy (nm) = | nx-ny | × d (nm)
本発明においては、面内位相差Rxy(nm)が100〜200nmであることが必要であり、好ましくは110〜180nm、特に好ましくは130〜170nmである。かかる面内位相差Rxy(nm)が下限値未満では、偏光膜製造時のMD方向への延伸性が低下し好ましくなく、逆に上限値を超えると偏光膜に色ムラが発生し好ましくない。 In the present invention, the in-plane retardation Rxy (nm) needs to be 100 to 200 nm, preferably 110 to 180 nm, and particularly preferably 130 to 170 nm. If the in-plane retardation Rxy (nm) is less than the lower limit value, the stretchability in the MD direction at the time of manufacturing the polarizing film is lowered, which is not preferable. On the contrary, if it exceeds the upper limit value, color unevenness occurs in the polarizing film, which is not preferable.
本発明においては、幅方向(TD方向)における面内位相差Rxy(nm)のふれΔRxy(nm)が、10nm以下であることが好ましく、特に好ましくは5nm以下、更に好ましくは3nm以下である。かかるふれΔRxyが大きすぎると、偏光膜に色ムラが生じやすい傾向がある。 In the present invention, the deflection ΔRxy (nm) of the in-plane retardation Rxy (nm) in the width direction (TD direction) is preferably 10 nm or less, particularly preferably 5 nm or less, and further preferably 3 nm or less. If the contact ΔRxy is too large, color unevenness tends to occur in the polarizing film.
本発明においては、配向軸(遅相軸)と幅方向(TD方向)の交差角θ(°)は20°以下であることが必要であり、好ましくは10°以下、特に好ましくは5°以下である。かかる交差角θ(°)が、上限値を超えると、偏光膜製造時のMD方向への延伸性が低下し好ましくない。 In the present invention, the intersection angle θ (°) between the orientation axis (slow phase axis) and the width direction (TD direction) needs to be 20 ° or less, preferably 10 ° or less, particularly preferably 5 ° or less. Is. If the crossing angle θ (°) exceeds the upper limit value, the stretchability in the MD direction during the production of the polarizing film is lowered, which is not preferable.
本発明においては、幅方向(TD方向)における交差角θ(°)のふれΔθ(°)が、10°以下であることが好ましく、特に好ましくは5°以下、更に好ましくは3°以下である。かかるふれΔθ(°)が大きすぎると、偏光膜に色ムラが生じやすい傾向がある。 In the present invention, the deflection Δθ (°) of the intersection angle θ (°) in the width direction (TD direction) is preferably 10 ° or less, particularly preferably 5 ° or less, still more preferably 3 ° or less. .. If the contact Δθ (°) is too large, color unevenness tends to occur in the polarizing film.
なお、上記面内位相差Rxy(nm)や交差角θ(°)を制御する手法としては、本発明のような、キャスト型から剥離されたフィルムを幅方向(TD方向)に延伸する手法以外にも、水溶液の乾燥条件を調節する手法、ポリビニルアルコール系樹脂の化学構造を調節する手法等があげられる。 The method for controlling the in-plane phase difference Rxy (nm) and the intersection angle θ (°) is other than the method of stretching the film peeled from the cast mold in the width direction (TD direction) as in the present invention. Examples thereof include a method of adjusting the drying conditions of the aqueous solution and a method of adjusting the chemical structure of the polyvinyl alcohol-based resin.
ここで、本発明の偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法を、工程順に、より詳しく説明する。 Here, the method for producing a polyvinyl alcohol-based film for producing a polarizing film of the present invention will be described in more detail in step order.
〔フィルム材料〕
まず、本発明で使用されるポリビニルアルコール樹脂、およびその水溶液に関して説明する。
本発明において、ポリビニルアルコール系フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂としては、通常、未変性のポリビニルアルコール系樹脂、すなわち、酢酸ビニルを重合して得られるポリ酢酸ビニルをケン化して製造される樹脂が用いられる。必要に応じて、酢酸ビニルと、少量(通常、10モル%以下、好ましくは5モル%以下)の酢酸ビニルと共重合可能な成分との共重合体をケン化して得られる樹脂を用いることもできる。酢酸ビニルと共重合可能な成分としては、例えば、不飽和カルボン酸(例えば、塩、エステル、アミド、ニトリル等を含む)、炭素数2〜30のオレフィン類(例えば、エチレン、プロピレン、n−ブテン、イソブテン等)、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等があげられる。また、ケン化後の水酸基を化学修飾して得られる変性ポリビニルアルコール系樹脂を用いることもできる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
[Film material]
First, the polyvinyl alcohol resin used in the present invention and its aqueous solution will be described.
In the present invention, as the polyvinyl alcohol-based resin constituting the polyvinyl alcohol-based film, an unmodified polyvinyl alcohol-based resin, that is, a resin produced by saponifying polyvinyl acetate obtained by polymerizing vinyl acetate is usually used. Used. If necessary, a resin obtained by saponifying a copolymer of vinyl acetate and a small amount (usually 10 mol% or less, preferably 5 mol% or less) of vinyl acetate and a copolymerizable component may be used. it can. Examples of the component copolymerizable with vinyl acetate include unsaturated carboxylic acids (including, for example, salts, esters, amides, and nitriles) and olefins having 2 to 30 carbon atoms (for example, ethylene, propylene, and n-butene). , Isobutene, etc.), vinyl ethers, unsaturated sulfonates, etc. Further, a modified polyvinyl alcohol-based resin obtained by chemically modifying the hydroxyl group after saponification can also be used. These can be used alone or in combination of two or more.
また、ポリビニルアルコール系樹脂として、側鎖に1,2−ジオール構造を有するポリビニルアルコール系樹脂を用いることもできる。かかる側鎖に1,2−ジオール構造を有するポリビニルアルコール系樹脂は、例えば、(i)酢酸ビニルと3,4−ジアセトキシ−1−ブテンとの共重合体をケン化する方法、(ii)酢酸ビニルとビニルエチレンカーボネートとの共重合体をケン化および脱炭酸する方法、(iii)酢酸ビニルと2,2−ジアルキル−4−ビニル−1,3−ジオキソランとの共重合体をケン化および脱ケタール化する方法、(iv)酢酸ビニルとグリセリンモノアリルエーテルとの共重合体をケン化する方法、等により得られる。 Further, as the polyvinyl alcohol-based resin, a polyvinyl alcohol-based resin having a 1,2-diol structure in the side chain can also be used. The polyvinyl alcohol-based resin having a 1,2-diol structure in the side chain is, for example, (i) a method for saponifying a copolymer of vinyl acetate and 3,4-diacetoxy-1-butene, (ii) acetate. A method for saponifying and decarbonizing a copolymer of vinyl and vinyl ethylene carbonate, (iii) saponifying and decarbonating a copolymer of vinyl acetate and 2,2-dialkyl-4-vinyl-1,3-dioxolane. It can be obtained by a method of ketalization, (iv) a method of saponifying a copolymer of vinyl acetate and glycerin monoallyl ether, or the like.
ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量は、10万〜30万であることが好ましく、特に好ましくは11万〜28万、更に好ましくは12万〜26万である。かかる重量平均分子量が小さすぎるとポリビニルアルコール系樹脂を光学フィルムとする場合に充分な光学性能が得られにくい傾向があり、大きすぎるとポリビニルアルコール系フィルムを用いて偏光膜を製造する際に、延伸が困難となる傾向がある。なお、上記ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量は、GPC−MALS法により測定される重量平均分子量である。 The weight average molecular weight of the polyvinyl alcohol-based resin is preferably 100,000 to 300,000, particularly preferably 110,000 to 280,000, and even more preferably 120,000 to 260,000. If the weight average molecular weight is too small, it tends to be difficult to obtain sufficient optical performance when the polyvinyl alcohol-based resin is used as an optical film, and if it is too large, it is stretched when a polarizing film is produced using the polyvinyl alcohol-based film. Tends to be difficult. The weight average molecular weight of the polyvinyl alcohol-based resin is the weight average molecular weight measured by the GPC-MALS method.
本発明で用いるポリビニルアルコール系樹脂の平均ケン化度は、通常98モル%以上であることが好ましく、特に好ましくは99モル%以上、更に好ましくは99.5モル%以上、殊に好ましくは99.8モル%以上である。平均ケン化度が小さすぎるとポリビニルアルコール系フィルムを偏光膜とする場合に充分な光学性能が得られない傾向がある。
ここで、本発明における平均ケン化度は、JIS K 6726に準じて測定されるものである。
The average degree of saponification of the polyvinyl alcohol-based resin used in the present invention is usually preferably 98 mol% or more, particularly preferably 99 mol% or more, still more preferably 99.5 mol% or more, and particularly preferably 99. It is 8 mol% or more. If the average degree of saponification is too small, sufficient optical performance tends not to be obtained when a polyvinyl alcohol-based film is used as a polarizing film.
Here, the average degree of saponification in the present invention is measured according to JIS K 6726.
本発明に用いるポリビニルアルコール系樹脂として、変性種、変性量、重量平均分子量、平均ケン化度等の異なる2種以上のものを併用してもよい。 As the polyvinyl alcohol-based resin used in the present invention, two or more kinds having different modified species, modified amounts, weight average molecular weight, average saponification degree and the like may be used in combination.
ポリビニルアルコール系樹脂水溶液には、ポリビニルアルコール系樹脂以外に、必要に応じて、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン等の一般的に使用される可塑剤や、ノニオン性、アニオン性、およびカチオン性の少なくとも一つの界面活性剤を含有させることが、製膜性の点から好ましい。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。 In addition to the polyvinyl alcohol-based resin, the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution includes commonly used plastics such as glycerin, diglycerin, triglycerin, ethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, and trimethylolpropane, if necessary. It is preferable to contain an agent and at least one nonionic, anionic, and cationic surfactant from the viewpoint of film-forming property. These can be used alone or in combination of two or more.
このようにして得られるポリビニルアルコール系樹脂水溶液の樹脂濃度は、15〜60重量%であることが好ましく、特に好ましくは17〜55重量%、更に好ましくは20〜50重量%である。かかる水溶液の樹脂濃度が低すぎると乾燥負荷が大きくなるため生産能力が低下する傾向があり、高すぎると粘度が高くなりすぎて均一な溶解ができにくくなる傾向がある。 The resin concentration of the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution thus obtained is preferably 15 to 60% by weight, particularly preferably 17 to 55% by weight, and even more preferably 20 to 50% by weight. If the resin concentration of such an aqueous solution is too low, the drying load tends to be large, so that the production capacity tends to decrease, and if it is too high, the viscosity tends to be too high and uniform dissolution tends to be difficult.
次に、得られたポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、脱泡処理される。脱泡方法としては、静置脱泡や多軸押出機による脱泡等の方法があげられる。多軸押出機としては、ベントを有した多軸押出機であればよく、通常はベントを有した2軸押出機が用いられる。 Next, the obtained polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution is defoamed. Examples of the defoaming method include static defoaming and defoaming with a multi-screw extruder. The multi-screw extruder may be a multi-screw extruder having a vent, and a twin-screw extruder having a vent is usually used.
〔製膜工程〕
脱泡処理ののち、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、一定量ずつT型スリットダイに導入され、回転するキャストドラム上に吐出および流延されて、連続キャスト法により製膜される。
[Film formation process]
After the defoaming treatment, the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution is introduced into the T-shaped slit die in a fixed amount, discharged and cast on a rotating cast drum, and formed by a continuous casting method.
本発明における連続キャスト法とは、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を、T型スリットダイから、回転するキャストドラム、エンドレスベルト、樹脂フィルム等のキャスト型に吐出および流延して製膜する手法である。製膜されたフィルムは、キャスト型から剥離された後、流れ方向(MD方向)に搬送されながら、連続的に熱ロールで乾燥され、例えばフローティングドライヤーで熱処理されてもよい。 The continuous casting method in the present invention is, for example, a method of ejecting and casting an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin from a T-type slit die into a casting mold such as a rotating cast drum, an endless belt, or a resin film to form a film. Is. The formed film may be peeled off from the cast mold and then continuously dried by a heat roll while being conveyed in the flow direction (MD direction), and may be heat-treated by, for example, a floating dryer.
T型スリットダイ出口のポリビニルアルコール系樹脂水溶液の樹脂温度は、80〜100℃であることが好ましく、特に好ましくは85〜98℃である。
かかるポリビニルアルコール系樹脂水溶液の樹脂温度が低すぎると流動不良となる傾向があり、高すぎると発泡する傾向がある。
The resin temperature of the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution at the outlet of the T-shaped slit die is preferably 80 to 100 ° C, particularly preferably 85 to 98 ° C.
If the resin temperature of the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution is too low, the flow tends to be poor, and if it is too high, foaming tends to occur.
かかるポリビニルアルコール系樹脂水溶液の粘度は、吐出時に、50〜200Pa・sであることが好ましく、70〜150Pa・sであることが特に好ましい。
かかる水溶液の粘度が、低すぎると流動不良となる傾向があり、高すぎると流延が困難となる傾向がある。
The viscosity of the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution is preferably 50 to 200 Pa · s, and particularly preferably 70 to 150 Pa · s at the time of discharge.
If the viscosity of the aqueous solution is too low, the flow tends to be poor, and if it is too high, casting tends to be difficult.
T型スリットダイからキャストドラムに吐出されるポリビニルアルコール系樹脂水溶液の吐出速度は、0.2〜5m/分であることが好ましく、特に好ましくは0.4〜4m/分、更に好ましくは0.6〜3m/分である。
かかる吐出速度が遅すぎると生産性が低下する傾向があり、速すぎると流延が困難となる傾向がある。
The discharge rate of the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution discharged from the T-type slit die to the cast drum is preferably 0.2 to 5 m / min, particularly preferably 0.4 to 4 m / min, and even more preferably 0. It is 6 to 3 m / min.
If the discharge rate is too slow, the productivity tends to decrease, and if it is too fast, the flow tends to be difficult.
かかるキャストドラムの直径は、好ましくは2〜5m、特に好ましくは2.4〜4.5m、更に好ましくは2.8〜4mである。
かかる直径が小さすぎるとキャストドラム上での乾燥区間が短くなることから速度が上がりにくい傾向があり、大きすぎると輸送性が低下する傾向がある。
The diameter of such a cast drum is preferably 2 to 5 m, particularly preferably 2.4 to 4.5 m, and even more preferably 2.8 to 4 m.
If the diameter is too small, the drying section on the cast drum becomes short, so that the speed tends to be difficult to increase, and if it is too large, the transportability tends to decrease.
かかるキャストドラムの幅は、好ましくは4m以上であり、特に好ましくは4.5m以上、更に好ましくは5m以上、殊に好ましくは5〜6mである。
キャストドラムの幅が小さすぎると生産性が低下する傾向がある。
The width of such a cast drum is preferably 4 m or more, particularly preferably 4.5 m or more, still more preferably 5 m or more, and particularly preferably 5 to 6 m.
If the width of the cast drum is too small, productivity tends to decrease.
かかるキャストドラムの回転速度は、3〜50m/分であることが好ましく、特に好ましくは4〜40m/分、更に好ましくは5〜35m/分である。
かかる回転速度が遅すぎると生産性が低下する傾向があり、速すぎると乾燥が不充分となる傾向がある。
The rotation speed of the cast drum is preferably 3 to 50 m / min, particularly preferably 4 to 40 m / min, and even more preferably 5 to 35 m / min.
If the rotation speed is too slow, the productivity tends to decrease, and if it is too fast, the drying tends to be insufficient.
かかるキャストドラムの表面温度は、40〜99℃であることが好ましく、特に好ましくは60〜95℃である。
かかる表面温度が低すぎると乾燥不良となる傾向があり、高すぎると発泡してしまう傾向がある。
The surface temperature of such a cast drum is preferably 40 to 99 ° C, particularly preferably 60 to 95 ° C.
If the surface temperature is too low, drying tends to be poor, and if it is too high, foaming tends to occur.
〔製膜されたフィルム〕
上記のようにして製膜されたフィルム〔幅方向(TD方向)の延伸前のフィルム〕の含水率は、0.5〜15重量%であり、特に好ましくは1〜13重量%、更に好ましくは2〜12重量%である。かかる含水率が低すぎても高すぎても、目的とする高分子の配向、すなわち目的とする面内位相差Rxy(nm)や交差角θ(°)の発現が困難となる傾向がある。
[Film formed]
The water content of [before stretching of the film in the width direction (TD direction)] above manner film are films, 0.5 to 15 wt% der is, particularly preferably 1 to 13 wt%, more preferably Is 2-12% by weight. If the water content is too low or too high, it tends to be difficult to develop the desired polymer orientation, that is, the target in-plane retardation Rxy (nm) and the crossing angle θ (°).
かかる含水率を調整するためには、幅方向(TD方向)の延伸前のフィルムの含水率が高すぎる場合は、幅方向(TD方向)への延伸前に、フィルムを乾燥することが好ましく、逆に、幅方向(TD方向)の延伸前のフィルムの含水率が低すぎる場合は、幅方向(TD方向)へ延伸する前に調湿することが好ましい。より好ましくは、含水率が上記範囲となるように乾燥工程の条件を調整することである。 In order to adjust the water content, if the water content of the film before stretching in the width direction (TD direction) is too high, it is preferable to dry the film before stretching in the width direction (TD direction). On the contrary, when the water content of the film before stretching in the width direction (TD direction) is too low, it is preferable to adjust the humidity before stretching in the width direction (TD direction). More preferably, the conditions of the drying step are adjusted so that the moisture content is within the above range.
かかる乾燥は、加熱ロールや赤外線ヒーター等の公知の手法で行なうことができるが、本発明においては複数の加熱ロールで行なうことが好ましく、特に好ましくは、加熱ロールの温度が40〜150℃であり、更に好ましくは50〜140℃である。また、含水率の調整のため、幅方向(TD方向)への延伸前に、調湿エリアを設けてもよい。 Such drying can be performed by a known method such as a heating roll or an infrared heater, but in the present invention, it is preferably performed with a plurality of heating rolls, and particularly preferably the temperature of the heating roll is 40 to 150 ° C. More preferably, it is 50 to 140 ° C. Further, in order to adjust the water content, a humidity control area may be provided before stretching in the width direction (TD direction).
〔搬送・延伸工程〕
そして、上記のようにして製膜され、含水率が調製されたフィルムを流れ方向(MD方向)に搬送しながら、幅方向(TD方向)に連続的または断続的に延伸する。
[Transportation / stretching process]
Then, the film formed as described above and having a water content adjusted is continuously or intermittently stretched in the width direction (TD direction) while being conveyed in the flow direction (MD direction).
本発明において、製膜されたフィルムを流れ方向(MD方向)へは特段延伸する必要はなく、フィルムが撓まない程度の引っ張り張力で搬送すれば充分である。当然のことながら、幅方向(TD方向)への延伸により、流れ方向(MD方向)にはポアソン比に依存したネックインが起こるし、乾燥中は流れ方向(MD方向)にも脱水収縮が生じるため、フィルムは流れ方向(MD方向)に少し寸法収縮することになる。 In the present invention, it is not necessary to particularly stretch the formed film in the flow direction (MD direction), and it is sufficient to convey the film with a tensile tension that does not bend the film. As a matter of course, stretching in the width direction (TD direction) causes neck-in depending on the Poisson's ratio in the flow direction (MD direction), and dehydration shrinkage also occurs in the flow direction (MD direction) during drying. Therefore, the film shrinks slightly in the flow direction (MD direction).
むしろ、流れ方向(MD方向)の寸法が伸びるほどの流れ方向(MD方向)への延伸は好ましくない。幅方向(TD方向)の延伸前後において、流れ方向(MD方向)の寸法変化率は0.8〜1.0であることが好ましく、特に好ましくは0.9〜1.0、更に好ましくは0.95〜1.0である。かかる寸法変化率が小さすぎても大きすぎても、面内位相差のふれや交差角θ(°)のふれが増大する傾向がある。 Rather, stretching in the flow direction (MD direction) is not preferable so that the dimension in the flow direction (MD direction) is extended. Before and after stretching in the width direction (TD direction), the dimensional change rate in the flow direction (MD direction) is preferably 0.8 to 1.0, particularly preferably 0.9 to 1.0, and even more preferably 0. It is .95 to 1.0. If the dimensional change rate is too small or too large, the in-plane phase difference and the intersection angle θ (°) tend to increase.
製膜されたフィルムの流れ方向(MD方向)への搬送速度の好ましい範囲は5〜30m/分、特に好ましくは7〜25m/分、更に好ましくは8〜20m/分である。かかる搬送速度が遅すぎると生産性が低下する傾向があり、速すぎると偏光膜の色ムラが増大する傾向がある。 The preferred range of the transport speed of the formed film in the flow direction (MD direction) is 5 to 30 m / min, particularly preferably 7 to 25 m / min, and even more preferably 8 to 20 m / min. If the transport speed is too slow, the productivity tends to decrease, and if it is too fast, the color unevenness of the polarizing film tends to increase.
製膜されたフィルムの流れ方向(MD方向)への搬送と、幅方向(TD方向)への延伸を同時に行なう手法は、特に限定されないが、例えば、フィルムの幅方向両端部を複数のクリップで挟持して、搬送および延伸を同時に行なうことが好ましい。かかる場合、それぞれの端部でのクリップの配置は、ピッチ200mm以下であることが好ましく、特に好ましくはピッチ100mm以下、更に好ましくはピッチ50mm以下である。
かかるクリップのピッチが広すぎると、延伸後のフィルムにたわみが生じたり、得られるポリビニルアルコール系フィルムの幅方向両端部の厚みムラや位相差ムラが増大したりする傾向がある。また、クリップの挟持位置(クリップの先端部)は、製膜されたフィルムの幅方向両端から100mm以下が好ましい。クリップの挟持位置(先端部)が、フィルムの幅方向中心部に位置しすぎると、破棄するフィルム端部が増大し、製品幅が狭くなる傾向がある。
The method of simultaneously transporting the formed film in the flow direction (MD direction) and stretching in the width direction (TD direction) is not particularly limited, but for example, both ends in the width direction of the film are clipped with a plurality of clips. It is preferable that the film is sandwiched and conveyed and stretched at the same time. In such a case, the arrangement of the clips at each end is preferably a pitch of 200 mm or less, particularly preferably a pitch of 100 mm or less, and even more preferably a pitch of 50 mm or less.
If the pitch of the clip is too wide, the stretched film tends to be bent, and the thickness unevenness and the retardation unevenness at both ends in the width direction of the obtained polyvinyl alcohol-based film tend to increase. Further, the clip holding position (tip portion of the clip) is preferably 100 mm or less from both ends in the width direction of the film-formed film. If the clip holding position (tip portion) is located too far in the center portion in the width direction of the film, the end portion of the film to be discarded tends to increase and the product width tends to be narrowed.
本発明における幅方向(TD方向)の延伸倍率は、1.05〜1.5倍であることが好ましく、特に好ましくは1.1〜1.4倍、更に好ましくは1.2〜1.3倍である。幅方向(TD方向)の延伸倍率が低すぎると、面内位相差の制御が困難となる傾向があり、逆に、高すぎても、面内位相差が過度に増大する傾向がある。 The draw ratio in the width direction (TD direction) in the present invention is preferably 1.05 to 1.5 times, particularly preferably 1.1 to 1.4 times, and further preferably 1.2 to 1.3 times. It is double. If the stretching ratio in the width direction (TD direction) is too low, it tends to be difficult to control the in-plane phase difference, and conversely, if it is too high, the in-plane phase difference tends to increase excessively.
かかる幅方向(TD方向)の連続的な延伸工程は、1段階(1回)でもよいし、総延伸倍率が上記延伸倍率の範囲になるように複数段階(複数回)でもよい(逐次延伸とも呼ばれる)。例えば、1段階目の延伸を行った後、幅方向(TD方向)を固定した単純な搬送を行い、2段階目以降の延伸を行ってもよい。
幅固定の搬送工程を挿入する場合、固定幅を、1段階目の延伸後の幅よりも狭めることも可能である。延伸直後のフィルムは応力緩和のために収縮しやすく、脱水に伴う収縮も起きるため、固定幅をこれらの収縮幅まで狭めることが可能である。ただし、収縮幅以上に狭めると、フィルムにたわみが生じるため好ましくない。
かかる延伸工程は、フィルムの乾燥工程後に行われることが好ましいが、フィルムの乾燥工程前および乾燥工程後の少なくとも一方にて単独で行われてもよいし、乾燥工程中に行われてもよい。
The continuous stretching step in the width direction (TD direction) may be one step (one time) or may be a plurality of steps (multiple times) so that the total stretching ratio is within the range of the stretching ratio (also referred to as sequential stretching). Called). For example, after the first step of stretching, a simple transfer with the width direction (TD direction) fixed may be performed, and the second and subsequent steps of stretching may be performed.
When the width-fixed transfer step is inserted, the fixed width can be made narrower than the width after the first step of stretching. The film immediately after stretching tends to shrink due to stress relaxation, and shrinkage due to dehydration also occurs, so that the fixed width can be narrowed to these shrinkage widths. However, narrowing it beyond the shrinkage width is not preferable because the film bends.
Such a stretching step is preferably carried out after the film drying step, but may be carried out independently at least one of before and after the film drying step, or may be carried out during the drying step.
本発明の好ましい一形態として、製膜されたフィルムの幅方向(TD方向)に、一時的に1.3倍を超えて延伸した後、最終的な幅方向(TD方向)の延伸倍率が1.05〜1.5倍になるよう寸法収縮させる手法を用いることができる。かかる場合、一時的に1.3倍を超えて延伸した後、延伸倍率1.05〜1.5の固定幅で、フィルムを単純に搬送すればよい。かかる手法により、フィルムの応力緩和がなされ、特に薄型フィルムの場合に破断を回避することが可能になる。 As a preferred embodiment of the present invention, the film is temporarily stretched in the width direction (TD direction) by more than 1.3 times, and then the final stretch ratio in the width direction (TD direction) is 1. A technique of dimensional shrinkage of .05 to 1.5 times can be used. In such a case, after temporarily stretching the film by more than 1.3 times, the film may be simply conveyed with a fixed width of 1.05 to 1.5 times. By such a technique, the stress of the film is relaxed, and it becomes possible to avoid breakage especially in the case of a thin film.
本発明において、製膜されたフィルムに対する幅方向(TD方向)の延伸は、50〜150℃で行なうことが好ましく、特に好ましくは80〜145℃、更に好ましくは100〜140℃である。かかる延伸温度が低すぎても高すぎても、面内位相差が増大する傾向がある。逐次延伸を行なう場合、かかる延伸温度は、各延伸段階で変更してもよいし、延伸中に温度勾配を設けてもよい。 In the present invention, stretching in the width direction (TD direction) of the formed film is preferably performed at 50 to 150 ° C., particularly preferably 80 to 145 ° C., and even more preferably 100 to 140 ° C. If the stretching temperature is too low or too high, the in-plane phase difference tends to increase. When the sequential stretching is performed, the stretching temperature may be changed at each stretching step, or a temperature gradient may be provided during the stretching.
本発明において、製膜されたフィルムに対する幅方向(TD方向)の延伸時の延伸時間は、2〜60秒間が好ましく、特に好ましくは5〜45秒間、更に好ましくは10〜30秒間である。延伸時間が短すぎると、フィルムに破断が生じやすい傾向があり、逆に、長すぎると、設備負荷が増大する傾向がある。逐次延伸を行なう場合、かかる延伸時間は、各延伸段階で変更してもよいし、延伸中に温度や延伸速度に勾配を設けてもよい。 In the present invention, the stretching time during stretching in the width direction (TD direction) of the formed film is preferably 2 to 60 seconds, particularly preferably 5 to 45 seconds, and even more preferably 10 to 30 seconds. If the stretching time is too short, the film tends to break, and conversely, if it is too long, the equipment load tends to increase. When the sequential stretching is performed, the stretching time may be changed at each stretching step, or a gradient may be provided in the temperature and stretching speed during stretching.
本発明においては、製膜されたフィルムに対する幅方向(TD方向)への延伸を施した後、フローティングドライヤー等で熱処理を行ってもよい。かかる熱処理の温度は、60〜200℃であることが好ましく、特に好ましくは70〜150℃であり、更に好ましくは100〜140℃である。
かかる熱処理温度が、低すぎると、寸法安定性が低下しやすい傾向があり、逆に、高すぎても、偏光膜製造時の延伸性が低下する傾向がある。
また、熱処理時間は1〜60秒間であることが好ましく、特に好ましくは5〜30秒間である。熱処理時間が、短すぎると、寸法安定性が低下する傾向があり、逆に、長すぎると、偏光膜製造時の延伸性が低下する傾向がある。
In the present invention, the film may be stretched in the width direction (TD direction) and then heat-treated with a floating dryer or the like. The temperature of such heat treatment is preferably 60 to 200 ° C, particularly preferably 70 to 150 ° C, and even more preferably 100 to 140 ° C.
If the heat treatment temperature is too low, the dimensional stability tends to decrease, and conversely, if it is too high, the stretchability during the production of the polarizing film tends to decrease.
The heat treatment time is preferably 1 to 60 seconds, particularly preferably 5 to 30 seconds. If the heat treatment time is too short, the dimensional stability tends to decrease, and conversely, if the heat treatment time is too long, the stretchability during the production of the polarizing film tends to decrease.
〔偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルム〕
かくして本発明の偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルムが得られ、最終的にロールに巻き取られて製品となる。かかるポリビニルアルコール系フィルムの厚みは、面内位相差の点から5〜60μmであり、特に好ましくは、偏光膜の薄型化の点で5〜45μmが好ましく、更に好ましくは5〜30μm、殊に好ましくは破断回避の点で10〜20μmである。かかるポリビニルアルコール系フィルムの厚みは、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液中の樹脂濃度、キャスト型への吐出量(吐出速度)、延伸倍率等により調整される。
[Polyvinyl alcohol-based film for manufacturing polarizing films]
Thus, the polyvinyl alcohol-based film for producing a polarizing film of the present invention is obtained, and is finally wound up on a roll to obtain a product. The thickness of the polyvinyl alcohol-based film is 5 to 60 μm from the viewpoint of in-plane retardation, particularly preferably 5 to 45 μm from the viewpoint of thinning the polarizing film, still more preferably 5 to 30 μm, and particularly preferably. Is 10 to 20 μm in terms of avoiding breakage. The thickness of the polyvinyl alcohol-based film is adjusted by the resin concentration in the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution, the discharge amount to the cast mold (discharge rate), the draw ratio, and the like.
かかるポリビニルアルコール系フィルムの幅は2m以上であり、大面積化の点から特に好ましくは3m以上、破断回避の点から更に好ましくは4〜6mである。 The width of the polyvinyl alcohol-based film is 2 m or more, particularly preferably 3 m or more from the viewpoint of increasing the area, and further preferably 4 to 6 m from the viewpoint of avoiding breakage.
かかるポリビニルアルコール系フィルムの長さは2km以上であり、大面積化の点で特に好ましくは3km以上、輸送重量の点で、更に好ましくは3〜50kmである。 The length of the polyvinyl alcohol-based film is 2 km or more, particularly preferably 3 km or more in terms of increasing the area, and further preferably 3 to 50 km in terms of transport weight.
本発明の偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルムは、偏光膜の原反フィルムとして用いられるものであり、以下、該ポリビニルアルコール系フィルムからなる偏光膜、および偏光板の製造方法について説明する。 The polyvinyl alcohol-based film for producing a polarizing film of the present invention is used as a raw film for a polarizing film, and the method for producing a polarizing film made of the polyvinyl alcohol-based film and a polarizing plate will be described below.
〔偏光膜の製造方法〕
本発明の偏光膜は、上記ポリビニルアルコール系フィルムを、ロールから繰り出して水平方向に移送し、膨潤、染色、ホウ酸架橋、延伸、洗浄、乾燥等の工程を経て製造される。
[Manufacturing method of polarizing film]
The polarizing film of the present invention is produced by feeding the polyvinyl alcohol-based film from a roll, transferring it in the horizontal direction, and performing steps such as swelling, dyeing, boric acid cross-linking, stretching, washing, and drying.
膨潤工程は、染色工程の前に施される。膨潤工程により、ポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れを洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色ムラ等を防止する効果もある。膨潤工程において、処理液としては、通常、水が用いられる。当該処理液は、主成分が水であれば、ヨウ化化合物、界面活性剤等の添加物、アルコール等が少量入っていてもよい。膨潤浴の温度は、通常10〜45℃程度であり、膨潤浴への浸漬時間は、通常0.1〜10分間程度である。 The swelling step is performed before the dyeing step. In addition to being able to clean the dirt on the surface of the polyvinyl alcohol-based film by the swelling step, there is also an effect of preventing uneven dyeing and the like by swelling the polyvinyl alcohol-based film. In the swelling step, water is usually used as the treatment liquid. If the main component of the treatment liquid is water, it may contain a small amount of an iodide compound, an additive such as a surfactant, alcohol and the like. The temperature of the swelling bath is usually about 10 to 45 ° C., and the immersion time in the swelling bath is usually about 0.1 to 10 minutes.
染色工程は、フィルムにヨウ素または二色性染料を含有する液体を接触させることによって行なわれる。通常は、ヨウ素−ヨウ化カリウムの水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は0.1〜2g/L、ヨウ化カリウムの濃度は1〜100g/Lが適当である。染色時間は30〜500秒間程度が実用的である。処理浴の温度は5〜50℃が好ましい。水溶液には、水溶媒以外に水と相溶性のある有機溶媒を少量含有させてもよい。 The dyeing step is performed by contacting the film with a liquid containing iodine or a dichroic dye. Usually, an aqueous solution of iodine-potassium iodide is used, and an iodine concentration of 0.1 to 2 g / L and a potassium iodide concentration of 1 to 100 g / L are suitable. It is practical that the dyeing time is about 30 to 500 seconds. The temperature of the treatment bath is preferably 5 to 50 ° C. The aqueous solution may contain a small amount of an organic solvent compatible with water in addition to the water solvent.
ホウ酸架橋工程は、ホウ酸やホウ砂等のホウ素化合物を使用して行われる。ホウ素化合物は水溶液または水−有機溶媒混合液の形で濃度10〜100g/L程度で用いられ、液中にはヨウ化カリウムを共存させるのが、偏光性能の安定化の点で好ましい。処理時の温度は30〜70℃程度、処理時間は0.1〜20分間程度が好ましく、また必要に応じて処理中に延伸操作を行なってもよい。 The boric acid cross-linking step is carried out using a boron compound such as boric acid or borax. The boron compound is used in the form of an aqueous solution or a water-organic solvent mixed solution at a concentration of about 10 to 100 g / L, and it is preferable that potassium iodide coexists in the solution from the viewpoint of stabilizing the polarization performance. The temperature at the time of treatment is preferably about 30 to 70 ° C., the treatment time is preferably about 0.1 to 20 minutes, and if necessary, a stretching operation may be performed during the treatment.
延伸工程は、フィルムを一軸方向に3〜10倍、好ましくは3.5〜6倍延伸することが好ましい。この際、延伸方向の直角方向にも若干の延伸(幅方向の収縮を防止する程度、またはそれ以上の延伸)を行なっても差し支えない。延伸時の温度は、40〜170℃が好ましい。さらに、延伸倍率は最終的に前記範囲に設定されればよく、延伸操作は1回のみならず、製造工程において複数回実施してもよい。 In the stretching step, the film is preferably stretched 3 to 10 times, preferably 3.5 to 6 times in the uniaxial direction. At this time, a slight stretching (stretching to the extent of preventing shrinkage in the width direction or more) may be performed in the direction perpendicular to the stretching direction. The temperature at the time of stretching is preferably 40 to 170 ° C. Further, the stretching ratio may be finally set in the above range, and the stretching operation may be performed not only once but also a plurality of times in the manufacturing process.
洗浄工程は、例えば、水やヨウ化カリウム等のヨウ化物水溶液にポリビニルアルコール系フィルムを浸漬することにより行われ、フィルムの表面に発生する析出物を除去することができる。ヨウ化カリウム水溶液を用いる場合のヨウ化カリウム濃度は1〜80g/L程度でよい。洗浄処理時の温度は、通常、5〜50℃、好ましくは10〜45℃である。処理時間は、通常、1〜300秒間、好ましくは10〜240秒間である。なお、水洗浄とヨウ化カリウム水溶液による洗浄は、適宜組み合わせて行ってもよい。 The washing step is performed by immersing the polyvinyl alcohol-based film in, for example, an aqueous solution of iodide such as water or potassium iodide, and precipitates generated on the surface of the film can be removed. When an aqueous potassium iodide solution is used, the potassium iodide concentration may be about 1 to 80 g / L. The temperature during the cleaning treatment is usually 5 to 50 ° C, preferably 10 to 45 ° C. The treatment time is usually 1 to 300 seconds, preferably 10 to 240 seconds. In addition, washing with water and washing with an aqueous solution of potassium iodide may be performed in an appropriate combination.
乾燥工程は、例えば、フィルムを大気中で40〜80℃で1〜10分間乾燥することが行われる。 The drying step is, for example, drying the film in the air at 40-80 ° C. for 1-10 minutes.
かくして偏光膜が得られるが、かかる偏光膜の偏光度は、好ましくは99%以上、特に好ましくは99.5%以上である。偏光度が低すぎると液晶ディスプレイにおけるコントラストが低下する傾向がある。なお、一般的に偏光度は、2枚の偏光膜を、その配向方向が同一方向になるように重ね合わせた状態で、波長λにおいて測定した光線透過率(H11)と、2枚の偏光フィルムを、配向方向が互いに直交する方向になる様に重ね合わせた状態で、波長λにおいて測定した光線透過率(H1)より、下記式にしたがって算出される。
偏光度=〔(H11−H1)/(H11+H1)〕1/2
A polarizing film is thus obtained, and the degree of polarization of such a polarizing film is preferably 99% or more, particularly preferably 99.5% or more. If the degree of polarization is too low, the contrast in the liquid crystal display tends to decrease. In general, the degree of polarization is the light transmittance (H 11 ) measured at wavelength λ and the two polarized light in a state where two polarizing films are superposed so that their orientation directions are the same. It is calculated according to the following formula from the light transmittance (H 1 ) measured at the wavelength λ in a state where the films are superposed so that the orientation directions are orthogonal to each other.
Polarization = [(H 11 −H 1 ) / (H 11 + H 1 )] 1/2
さらに、本発明の偏光膜の単体透過率は、好ましくは44%以上である。かかる単体透過率が低すぎるとでは液晶ディスプレイの高輝度化を達成できなくなる傾向がある。
単体透過率は、分光光度計を用いて偏光膜単体の光線透過率を測定して得られる値である。
Further, the simple substance transmittance of the polarizing film of the present invention is preferably 44% or more. If the single transmittance is too low, it tends to be impossible to achieve high brightness of the liquid crystal display.
The simple substance transmittance is a value obtained by measuring the light transmittance of a single polarizing film using a spectrophotometer.
次に、本発明の偏光膜を用いた、本発明の偏光板の製造方法について説明する。
本発明の偏光膜は、色ムラが少なく、偏光性能に優れた偏光板を製造するのに好適である。
Next, a method for producing the polarizing plate of the present invention using the polarizing film of the present invention will be described.
The polarizing film of the present invention is suitable for producing a polarizing plate having less color unevenness and excellent polarization performance.
〔偏光板の製造方法〕
本発明の偏光板は、本発明の偏光膜の片面または両面に、接着剤を介して、光学的に等方性な樹脂フィルムを保護フィルムとして貼合することにより、作製される。保護フィルムとしては、例えば、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリーレンエステル、ポリ−4−メチルペンテン、ポリフェニレンオキサイド等のフィルムまたはシートがあげられる。
[Manufacturing method of polarizing plate]
The polarizing plate of the present invention is produced by laminating an optically isotropic resin film as a protective film on one or both sides of the polarizing film of the present invention via an adhesive. Examples of the protective film include films of cellulose triacetate, cellulose diacetate, polycarbonate, polymethylmethacrylate, cycloolefin polymer, cycloolefin copolymer, polystyrene, polyether sulfone, polyarylene ester, poly-4-methylpentene, polyphenylene oxide and the like. Or you can give a sheet.
貼合方法は、公知の手法で行われるが、例えば、液状の接着剤組成物を、偏光膜、保護フィルム、あるいはその両方に、均一に塗布した後、両者を貼り合わせて圧着し、加熱や活性エネルギー線を照射することで行われる。 The bonding method is a known method. For example, a liquid adhesive composition is uniformly applied to a polarizing film, a protective film, or both, and then the two are bonded and pressure-bonded to be heated. It is performed by irradiating with active energy rays.
なお、偏光膜の片面または両面に、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレア樹脂等の硬化性樹脂を塗布し、硬化して硬化層を形成し、偏光板とすることもできる。このようにすると、上記硬化層が上記保護フィルムの代わりとなり、薄膜化を図ることができる。 A curable resin such as a urethane resin, an acrylic resin, or a urea resin may be applied to one or both sides of the polarizing film and cured to form a cured layer to form a polarizing plate. In this way, the cured layer can replace the protective film and can be thinned.
本発明のポリビニルアルコール系フィルムを用いる偏光膜および偏光板は、偏光性能に優れており、携帯情報端末機、パソコン、テレビ、プロジェクター、サイネージ、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、電子ペーパー、ゲーム機、ビデオ、カメラ、フォトアルバム、温度計、オーディオ、自動車や機械類の計器類等の液晶表示装置、サングラス、防眩メガネ、立体メガネ、ウェアラブルディスプレイ、表示素子(CRT、LCD、有機EL、電子ペーパー等)用反射低減層、光通信機器、医療機器、建築材料、玩具等に好ましく用いられる。 The polarizing film and polarizing plate using the polyvinyl alcohol-based film of the present invention have excellent polarization performance, and are portable information terminals, personal computers, televisions, projectors, signage, electronic desk computers, electronic clocks, word processors, electronic paper, and game machines. , Video, camera, photo album, thermometer, audio, liquid crystal display device such as instruments for automobiles and machinery, sunglasses, anti-glare glasses, stereoscopic glasses, wearable display, display element (CRT, LCD, organic EL, electronic paper) Etc.), preferably used for reflective reduction layers, optical communication equipment, medical equipment, building materials, toys, etc.
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
なお、例中「部」とあるのは、重量基準を意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded.
In the example, the term "part" means a weight standard.
<測定条件>
そして、以下の実施例および比較例におけるポリビニルアルコール系フィルムの特性(面内位相差、面内位相差のふれ、配向軸と幅方向の交差角、交差角のふれ、寸法変化率)と偏光膜の特性(偏光度、単体透過率、色ムラ)の測定および評価を以下のようにして行った。
〔面内位相差Rxy(nm)、面内位相差のふれΔRxy(nm)、配向軸(遅相軸)と幅方向(TD方向)の交差角θ(°)、および交差角θのふれΔθ(°)〕
得られたポリビニルアルコール系フィルムの幅方向の中央部と左右両端部(フィルム端から10cm内側とする)から、長さ4cm×幅4cmの試験片を切り出し、リターデーション測定装置(「KOBRA−WR」王子計測機器社製)を用いて、面内位相差Rxy(nm)、および配向軸(遅相軸)と幅方向(TD方向)の交差角θ(°)を測定した。さらに、上記測定で得られた幅方向における中央部と左右両端部の面内位相差Rxy(nm)の中から、最大値と最小値の差をとって面内位相差Rxy(nm)のふれΔRxy(nm)とした。また、上記測定で得られた幅方向における中央部と左右両端部の交差角θ(°)の中から、最大値と最小値の差をとって交差角θ(°)のふれΔθ(°)とした。
<Measurement conditions>
Then, the characteristics of the polyvinyl alcohol-based film (in-plane retardation, in-plane retardation, crossing angle between the orientation axis and the width direction, crossing angle, dimensional change rate) and the polarizing film in the following Examples and Comparative Examples. The characteristics (polarization degree, single transmittance, color unevenness) of the above were measured and evaluated as follows.
[In-plane phase difference Rxy (nm), in-plane phase difference shake ΔRxy (nm), crossing angle θ (°) between the orientation axis (slow phase axis) and width direction (TD direction), and crossing angle θ swing Δθ (°)]
A test piece having a length of 4 cm and a width of 4 cm was cut out from the central portion in the width direction and the left and right end portions (10 cm inside from the film edge) of the obtained polyvinyl alcohol-based film, and a retardation measuring device (“KOBRA-WR”” was used. The in-plane phase difference Rxy (nm) and the intersection angle θ (°) between the orientation axis (slow phase axis) and the width direction (TD direction) were measured using an Oji measuring instrument company. Further, from the in-plane phase difference Rxy (nm) between the central portion and the left and right end portions in the width direction obtained by the above measurement, the difference between the maximum value and the minimum value is taken to determine the in-plane phase difference Rxy (nm). It was defined as ΔRxy (nm). Further, from the intersection angle θ (°) between the central portion and the left and right end portions in the width direction obtained by the above measurement, the difference between the maximum value and the minimum value is taken to obtain the deviation Δθ (°) of the intersection angle θ (°). And said.
〔寸法変化率〕
幅方向(TD方向)の延伸前に、マジックインキで流れ方向(MD方向)に距離1mの印を付けた(2点)。幅方向(TD方向)の延伸後に、ノギスでかかる2点間の距離L(m)を測定し、下記式に従い寸法変化率を算出した。
寸法変化率=L(m)/1(m)
[Dimensional change rate]
Before stretching in the width direction (TD direction), a mark with a distance of 1 m was made in the flow direction (MD direction) with a marker (2 points). After stretching in the width direction (TD direction), the distance L (m) between the two points was measured with a caliper, and the dimensional change rate was calculated according to the following formula.
Dimensional change rate = L (m) / 1 (m)
〔偏光度(%)、単体透過率(%)〕
得られた偏光膜の幅方向の中央部から、長さ4cm×幅4cmの試験片を切り出し、自動偏光フィルム測定装置(日本分光社製:VAP7070)を用いて、偏光度(%)と単体透過率(%)を測定した。
[Polarization (%), Elementary transmittance (%)]
A test piece having a length of 4 cm and a width of 4 cm was cut out from the central portion of the obtained polarizing film in the width direction, and the degree of polarization (%) and single transmittance were transmitted using an automatic polarizing film measuring device (manufactured by Nippon Kogaku Co., Ltd .: VAP7070). The rate (%) was measured.
〔色ムラ〕
得られた偏光膜から、長さ30cm×幅30cmの試験片を切り出し、クロスニコル状態の2枚の偏光板(単体透過率43.5%、偏光度99.9%)の間に45°の角度で挟んだのちに、表面照度14,000lxのライトボックスを用いて、透過モードで光学的な色ムラを観察し、以下の基準で評価した。
(評価基準)
○・・・色ムラなし
△・・・かすかに色ムラあり
×・・・色ムラあり
〔Color unevenness〕
A test piece having a length of 30 cm and a width of 30 cm was cut out from the obtained polarizing film, and 45 ° was formed between two polarizing plates in a cross Nicol state (single transmittance 43.5%, polarization degree 99.9%). After sandwiching at an angle, optical color unevenness was observed in the transmission mode using a light box with a surface illuminance of 14,000 lp, and evaluated according to the following criteria.
(Evaluation criteria)
○ ・ ・ ・ No color unevenness △ ・ ・ ・ Slight color unevenness × ・ ・ ・ Color unevenness
<実施例1>
(ポリビニルアルコール系フィルムの作製)
5,000Lの溶解缶に、重量平均分子量142,000、ケン化度99.8モル%のポリビニルアルコール系樹脂1,000kg、水2,500kg、可塑剤としてグリセリン105kg、および界面活性剤としてポリオキシエチレンラウリルアミン0.25kgを入れ、撹拌しながら150℃まで昇温して加圧溶解を行い、濃度調整により樹脂濃度25重量%のポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を得た。次に、該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を、2軸押出機に供給して脱泡した後、水溶液温度を95℃にし、T型スリットダイ吐出口より、回転するキャストドラムに吐出(吐出速度2.5m/分)および流延して製膜した。その製膜したフィルムをキャストドラムから剥離し、フィルムの表面と裏面とを合計10本の熱ロールに交互に接触させながら乾燥を行った。それにより、含水率10重量%のフィルム(幅2m、厚み60μm)を得た。次に、フィルムの左右両端部をクリップピッチ45mmで挟持し、フィルムを流れ方向(MD方向)に速度8m/分で搬送しながら、延伸機を用いて120℃で幅方向(TD方向)に1.2倍延伸し、最後に120℃で10秒間熱処理を行い、ポリビニルアルコール系フィルム(幅2.4m、厚み50μm、長さ2km)を得た。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
<Example 1>
(Preparation of polyvinyl alcohol film)
In a 5,000 L dissolution can, a polyvinyl alcohol resin with a weight average molecular weight of 142,000 and a saponification degree of 99.8 mol%, 2,500 kg of water, 105 kg of glycerin as a plasticizer, and polyoxy as a surfactant. 0.25 kg of ethylene laurylamine was added, and the temperature was raised to 150 ° C. with stirring to perform pressure dissolution, and the concentration was adjusted to obtain an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin having a resin concentration of 25% by weight. Next, the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution is supplied to a twin-screw extruder to defoam, then the aqueous solution temperature is set to 95 ° C., and the aqueous solution is discharged from a T-shaped slit die discharge port to a rotating cast drum (discharge speed 2. 5 m / min) and cast to form a film. The formed film was peeled off from the cast drum, and the film was dried while the front surface and the back surface of the film were alternately brought into contact with a total of 10 heat rolls. As a result, a film having a water content of 10% by weight (width 2 m, thickness 60 μm) was obtained. Next, the left and right ends of the film are sandwiched at a clip pitch of 45 mm, and while the film is conveyed in the flow direction (MD direction) at a speed of 8 m / min, 1 in the width direction (TD direction) at 120 ° C. using a stretching machine. The film was stretched twice and finally heat-treated at 120 ° C. for 10 seconds to obtain a polyvinyl alcohol-based film (width 2.4 m, thickness 50 μm, length 2 km). The characteristics of the obtained polyvinyl alcohol-based film were as shown in Table 1.
(偏光膜および偏光板の作製)
得られたポリビニルアルコール系フィルムをロールから繰り出し、水平方向に搬送しながら、水温30℃の水槽に浸漬して膨潤させながら流れ方向(MD方向)に1.7倍に延伸した。次に、ヨウ素0.5g/L、ヨウ化カリウム30g/Lよりなる30℃の水溶液中に浸漬して染色しながら流れ方向(MD方向)に1.6倍に延伸し、ついでホウ酸40g/L、ヨウ化カリウム30g/Lの組成の水溶液(50℃)に浸漬してホウ酸架橋しながら流れ方向(MD方向)に2.1倍に一軸延伸した。最後に、ヨウ化カリウム水溶液で洗浄を行い、50℃で2分間乾燥して総延伸倍率5.8倍の偏光膜を得た。かかる製造中に破断は起きず、得られた偏光膜の特性は表2に示される通りであった。
上記で得られた偏光膜の両面に、ポリビニルアルコール水溶液を接着剤として用いて、膜厚40μmのトリアセチルセルロースフィルムを貼合し、70℃で乾燥して偏光板を得た。
(Preparation of polarizing film and polarizing plate)
The obtained polyvinyl alcohol-based film was unwound from the roll, transported in the horizontal direction, immersed in a water tank having a water temperature of 30 ° C. and swollen, and stretched 1.7 times in the flow direction (MD direction). Next, it was immersed in an aqueous solution of iodine (0.5 g / L) and potassium iodide (30 g / L) at 30 ° C. and stretched 1.6 times in the flow direction (MD direction) while dyeing, and then boric acid 40 g / L. It was immersed in an aqueous solution (50 ° C.) having a composition of L and potassium iodide of 30 g / L, and uniaxially stretched 2.1 times in the flow direction (MD direction) while boric acid cross-linking. Finally, the mixture was washed with an aqueous potassium iodide solution and dried at 50 ° C. for 2 minutes to obtain a polarizing film having a total draw ratio of 5.8 times. No breakage occurred during such production, and the characteristics of the obtained polarizing film were as shown in Table 2.
A triacetyl cellulose film having a thickness of 40 μm was attached to both sides of the polarizing film obtained above using an aqueous polyvinyl alcohol solution as an adhesive, and dried at 70 ° C. to obtain a polarizing plate.
<実施例2>
実施例1において、製膜したフィルムを、延伸機を用いて130℃で幅方向(TD方向)に1.2倍延伸する以外は、実施例1と同様にしてポリビニルアルコール系フィルム(幅2.4m、厚み50μm、長さ2km)を得た。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
さらに、該ポリビニルアルコール系フィルムを用いて、実施例1と同様にして、偏光膜および偏光板を得た。得られた偏光膜の特性は表2に示される通りであった。
<Example 2>
In Example 1, a polyvinyl alcohol-based film (width 2.) was formed in the same manner as in Example 1 except that the film-formed film was stretched 1.2 times in the width direction (TD direction) at 130 ° C. using a stretching machine. 4 m, thickness 50 μm, length 2 km) was obtained. The characteristics of the obtained polyvinyl alcohol-based film were as shown in Table 1.
Further, using the polyvinyl alcohol-based film, a polarizing film and a polarizing plate were obtained in the same manner as in Example 1. The characteristics of the obtained polarizing film were as shown in Table 2.
<実施例3>
実施例1において、製膜したフィルムを、延伸機を用いて120℃で幅方向(TD方向)に1.25倍延伸する以外は、実施例1と同様にしてポリビニルアルコール系フィルム(幅2.5m、厚み48μm、長さ2km)を得た。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
さらに、該ポリビニルアルコール系フィルムを用いて、実施例1と同様にして、偏光膜および偏光板を得た。得られた偏光膜の特性は表2に示される通りであった。
<Example 3>
In Example 1, a polyvinyl alcohol-based film (width 2.) was formed in the same manner as in Example 1 except that the film-formed film was stretched 1.25 times in the width direction (TD direction) at 120 ° C. using a stretching machine. 5 m, thickness 48 μm, length 2 km) was obtained. The characteristics of the obtained polyvinyl alcohol-based film were as shown in Table 1.
Further, using the polyvinyl alcohol-based film, a polarizing film and a polarizing plate were obtained in the same manner as in Example 1. The characteristics of the obtained polarizing film were as shown in Table 2.
<実施例4>
実施例1において、製膜時の吐出速度を0.8m/分とし、含水率5重量%のフィルム(幅2m、厚み20μm)を、延伸機を用いて120℃で幅方向(TD方向)に1.4倍延伸した後、固定幅2.6m(1.3倍延伸相当)まで応力緩和で収縮させる以外は、実施例1と同様にしてポリビニルアルコール系フィルム(幅2.6m、厚み15μm、長さ2km)を得た。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
さらに、該ポリビニルアルコール系フィルムを用いて、実施例1と同様にして、偏光膜および偏光板を得た。原反のポリビニルアルコール系フィルムが薄型であるにもかかわらず、偏光膜製造時の延伸工程で破断は生じなかった。得られた偏光膜の特性は表2に示される通りであった。
<Example 4>
In Example 1, the discharge rate at the time of film formation was 0.8 m / min, and a film having a water content of 5% by weight (width 2 m, thickness 20 μm) was stretched at 120 ° C. in the width direction (TD direction) using a stretching machine. A polyvinyl alcohol-based film (width 2.6 m, thickness 15 μm,) similar to Example 1 except that it is stretched 1.4 times and then contracted to a fixed width of 2.6 m (equivalent to 1.3 times stretch) by stress relaxation. 2 km in length) was obtained. The characteristics of the obtained polyvinyl alcohol-based film were as shown in Table 1.
Further, using the polyvinyl alcohol-based film, a polarizing film and a polarizing plate were obtained in the same manner as in Example 1. Although the polyvinyl alcohol-based film of the original fabric was thin, no breakage occurred in the stretching process during the production of the polarizing film. The characteristics of the obtained polarizing film were as shown in Table 2.
<比較例1>
実施例1において、製膜したフィルムを、延伸機を用いた幅方向(TD方向)への延伸をしなかった以外は、実施例1と同様にしてポリビニルアルコール系フィルム(幅2m、厚み60μm、長さ2km)を得た。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
さらに、該ポリビニルアルコール系フィルムを用いて、実施例1と同様にして、偏光膜および偏光板を得た。得られた偏光膜の特性は表2に示される通りであった。
<Comparative example 1>
In Example 1, a polyvinyl alcohol-based film (width 2 m, thickness 60 μm,) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the film-formed film was not stretched in the width direction (TD direction) using a stretching machine. 2 km in length) was obtained. The characteristics of the obtained polyvinyl alcohol-based film were as shown in Table 1.
Further, using the polyvinyl alcohol-based film, a polarizing film and a polarizing plate were obtained in the same manner as in Example 1. The characteristics of the obtained polarizing film were as shown in Table 2.
<比較例2>
実施例4において、製膜したフィルムを、延伸機を用いた幅方向(TD方向)への延伸をしなかったこと以外は、実施例4と同様にしてポリビニルアルコール系フィルム(幅2m、厚み20μm、長さ2km)を得た。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
さらに、該ポリビニルアルコール系フィルムを用いて、実施例1と同様にして、偏光膜および偏光板を得た。得られた偏光膜の特性は表2に示される通りであった。
<Comparative example 2>
In Example 4, a polyvinyl alcohol-based film (width 2 m, thickness 20 μm) was obtained in the same manner as in Example 4, except that the film-formed film was not stretched in the width direction (TD direction) using a stretching machine. , 2 km in length) was obtained. The characteristics of the obtained polyvinyl alcohol-based film were as shown in Table 1.
Further, using the polyvinyl alcohol-based film, a polarizing film and a polarizing plate were obtained in the same manner as in Example 1. The characteristics of the obtained polarizing film were as shown in Table 2.
上記実施例および比較例の結果から、面内位相差(Rxy)、および配向軸(遅相軸)と幅方向(TD方向)の交差角θ(°)が前記条件(1)および(2)で特定する範囲を満足するポリビニルアルコール系フィルムから得られる実施例1〜4の偏光膜は、高度な偏光度を有し、かつ色ムラのないものであるのに対し、面内位相差(Rxy)、および配向軸(遅相軸)と幅方向(TD方向)の交差角θ(°)が前記条件(1)および(2)で特定する範囲外であるポリビニルアルコール系フィルムから得られる比較例1および2の偏光膜は、偏光度が劣り、色ムラも観察されるものであることがわかる。 From the results of the above Examples and Comparative Examples, the in-plane phase difference (Rxy) and the intersection angle θ (°) between the alignment axis (slow phase axis) and the width direction (TD direction) are the conditions (1) and (2). The polarizing films of Examples 1 to 4 obtained from the polyvinyl alcohol-based film satisfying the range specified in the above have a high degree of polarization and no color unevenness, whereas the in-plane phase difference (Rxy). ), And a comparative example obtained from a polyvinyl alcohol-based film in which the intersection angle θ (°) of the orientation axis (slow phase axis) and the width direction (TD direction) is outside the range specified by the above conditions (1) and (2). It can be seen that the polarizing films 1 and 2 are inferior in the degree of polarization and color unevenness is also observed.
本発明のポリビニルアルコール系フィルムを用いる偏光膜および偏光板は、偏光性能に優れており、携帯情報端末機、パソコン、テレビ、プロジェクター、サイネージ、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、電子ペーパー、ゲーム機、ビデオ、カメラ、フォトアルバム、温度計、オーディオ、自動車や機械類の計器類等の液晶表示装置、サングラス、防眩メガネ、立体メガネ、ウェアラブルディスプレイ、表示素子(CRT、LCD、有機EL、電子ペーパー等)用反射防止層、光通信機器、医療機器、建築材料、玩具等に好ましく用いられる。 The polarizing film and polarizing plate using the polyvinyl alcohol-based film of the present invention are excellent in polarization performance, and are portable information terminals, personal computers, televisions, projectors, signage, electronic desk computers, electronic clocks, word processors, electronic papers, and game machines. , Video, camera, photo album, thermometer, audio, liquid crystal display device such as instruments for automobiles and machinery, sunglasses, anti-glare glasses, three-dimensional glasses, wearable display, display element (CRT, LCD, organic EL, electronic paper) Etc.), preferably used for anti-reflection layers, optical communication equipment, medical equipment, building materials, toys, etc.
Claims (5)
(1)幅方向(TD方向)における面内位相差Rxy(nm):100〜200nm
(2)配向軸(遅相軸)と幅方向(TD方向)の交差角θ(°)が20°以下
ここで面内位相差Rxy(nm)は、ポリビニルアルコール系フィルムにおいて、幅方向(TD方向)の屈折率をnx、流れ方向(MD方向)の屈折率をny、厚みをd(nm)とした場合に、下記式(A)で算出される値である。
(A)Rxy(nm)=|nx−ny|×d(nm) An aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin (excluding those containing blocked polyisocyanate) is formed by a continuous casting method, peeled from the cast mold, and then continuously dried while being conveyed in the flow direction (MD direction). A method for producing a polyvinyl alcohol-based film, which obtains a polyvinyl alcohol-based film by stretching in the width direction (TD direction) and setting the water content of the film before stretching in the width direction (TD direction) to 0.5 to 15% by weight. A method for producing a polyvinyl alcohol-based film for producing a polarizing film, wherein the polyvinyl alcohol-based film satisfies the following conditions (1) and (2).
(1) In-plane phase difference Rxy (nm) in the width direction (TD direction): 100 to 200 nm
(2) The intersection angle θ (°) between the orientation axis (slow phase axis) and the width direction (TD direction) is 20 ° or less. Here, the in-plane retardation Rxy (nm) is the width direction (TD) in the polyvinyl alcohol film. It is a value calculated by the following formula (A) when the refractive index in the direction) is nx, the refractive index in the flow direction (MD direction) is ny, and the thickness is d (nm).
(A) Rxy (nm) = | nx-ny | × d (nm)
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