JPWO2017138551A1 - Polarizing film and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

ポリビニルアルコールフィルムに対し、少なくとも膨潤工程、染色工程、第1架橋延伸工程、第2架橋延伸工程をこの順番に施す偏光フィルムの製造方法において;前記ポリビニルアルコールフィルムに含まれるポリビニルアルコールの平均重合度が2500〜3500であり;前記第1架橋延伸工程において、1〜5質量%のホウ酸を含む40〜55℃の水溶液中で、該工程中の延伸倍率が1.1〜1.3倍かつ総延伸倍率が2.5〜3.5倍になるように一軸延伸し;前記第2架橋延伸工程において、1〜5質量%のホウ酸を含む60〜70℃の水溶液中で、該工程中の延伸倍率が1.8〜3.0倍かつ総延伸倍率が6〜8倍になるように一軸延伸する。これにより、優れた偏光性能を有し、しかも収縮応力の低い偏光フィルムを製造することができる。  In the method for producing a polarizing film in which at least a swelling step, a dyeing step, a first crosslinking stretching step, and a second crosslinking stretching step are performed in this order on the polyvinyl alcohol film; the average degree of polymerization of polyvinyl alcohol contained in the polyvinyl alcohol film is In the first cross-linking stretching step, in the 40 to 55 ° C. aqueous solution containing 1 to 5% by mass of boric acid, the stretching ratio in the step is 1.1 to 1.3 times and the total In the second cross-linking stretching step, in the aqueous solution at 60 to 70 ° C. containing 1 to 5% by mass of boric acid, Uniaxial stretching is performed so that the stretching ratio is 1.8 to 3.0 times and the total stretching ratio is 6 to 8 times. Thereby, a polarizing film having excellent polarizing performance and low shrinkage stress can be produced.

Description

本発明は、ヨウ素系二色性色素を含むポリビニルアルコールフィルムからなる偏光フィルム及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a polarizing film comprising a polyvinyl alcohol film containing an iodine dichroic dye and a method for producing the same.

光の透過および遮蔽機能を有する偏光板は、光の偏光状態を変化させる液晶と共に液晶ディスプレイ(LCD)の基本的な構成要素である。多くの偏光板は偏光フィルムの表面に三酢酸セルロース(TAC)フィルムなどの保護膜が貼り合わされた構造を有している。偏光フィルムとしては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」と略記することがある)を一軸延伸してなるマトリックス(一軸延伸して配向させた延伸フィルム)にヨウ素系色素(I やI 等)が吸着しているものが主流となっている。このような偏光フィルムは、二色性色素を予め含有させたPVAフィルムを一軸延伸したり、PVAフィルムの一軸延伸と同時に二色性色素を吸着させたり、PVAフィルムを一軸延伸した後に二色性色素を吸着させたりするなどして製造される。A polarizing plate having a light transmission and shielding function is a basic component of a liquid crystal display (LCD) together with a liquid crystal that changes a polarization state of light. Many polarizing plates have a structure in which a protective film such as a cellulose triacetate (TAC) film is bonded to the surface of a polarizing film. As a polarizing film, an iodine pigment (I 3 ) is applied to a matrix (a uniaxially stretched oriented film) obtained by uniaxially stretching a polyvinyl alcohol film (hereinafter, “polyvinyl alcohol” may be abbreviated as “PVA”). - and I 5 -, etc.) has become mainstream those adsorbed. Such a polarizing film can be obtained by uniaxially stretching a PVA film preliminarily containing a dichroic dye, adsorbing a dichroic dye simultaneously with uniaxial stretching of the PVA film, or dichroic after uniaxially stretching the PVA film. Manufactured by adsorbing dyes.

LCDは、電卓および腕時計などの小型機器、ノートパソコン、液晶モニター、液晶カラープロジェクター、液晶テレビ、車載用ナビゲーションシステム、携帯電話、屋内外で用いられる計測機器などの広範な用途において用いられている。近年のディスプレイの高性能化に対応して、優れた光学性能を有する偏光フィルムが求められている。   LCDs are used in a wide range of applications such as small devices such as calculators and watches, notebook computers, liquid crystal monitors, liquid crystal color projectors, liquid crystal televisions, in-vehicle navigation systems, mobile phones, and measuring devices used indoors and outdoors. In response to the recent high performance of displays, there is a need for polarizing films having excellent optical performance.

優れた光学性能を有する偏光フィルムを得るために、さまざまな製造方法が提案されている。特許文献1〜4には、PVAフィルムを水に浸漬して膨潤処理し、ヨウ素系二色性色素で染色し、その後ホウ酸水溶液中で架橋させるとともに延伸処理する、偏光フィルムの製造方法において、条件の異なる複数の槽で膨潤処理することによって、優れた偏光特性、均一な光学特性、優れた外観などを有する偏光フィルムが得られることが記載されている。これらの特許文献には、ホウ酸水溶液中で架橋させるとともに延伸処理する工程について、さまざまな手法が記載されている。特許文献1の実施例には、50℃のホウ酸水溶液に浸漬して1.5倍に延伸する方法が記載されている。特許文献2の実施例には、55℃のホウ酸水溶液に浸漬して2.5倍に延伸する方法が記載されている。特許文献3の実施例には、40℃のホウ酸水溶液に浸漬してから、55℃のホウ酸水溶液中で延伸する方法が記載されている。また、特許文献4の実施例には、30℃のホウ酸水溶液中で1.33倍に延伸してから60℃のホウ酸水溶液中で1.5倍に延伸する方法が記載されている。   In order to obtain a polarizing film having excellent optical performance, various manufacturing methods have been proposed. In Patent Documents 1 to 4, in the method for producing a polarizing film, the PVA film is immersed in water to swell, dyed with iodine-based dichroic dye, and then cross-linked and stretched in an aqueous boric acid solution. It is described that a polarizing film having excellent polarization characteristics, uniform optical characteristics, excellent appearance, and the like can be obtained by swelling treatment in a plurality of tanks having different conditions. These patent documents describe various techniques for the step of crosslinking in a boric acid aqueous solution and stretching treatment. The example of Patent Document 1 describes a method in which the film is immersed in a boric acid aqueous solution at 50 ° C. and stretched 1.5 times. The example of Patent Document 2 describes a method in which the film is immersed in a boric acid aqueous solution at 55 ° C. and stretched 2.5 times. The Example of patent document 3 describes the method of extending | stretching in boric-acid aqueous solution of 55 degreeC, after immersing in 40 degreeC boric-acid aqueous solution. Moreover, the Example of patent document 4 describes the method of extending | stretching 1.53 times in 60 degreeC boric-acid aqueous solution, after extending | stretching 1.33 times in 30 degreeC boric-acid aqueous solution.

また、特許文献5には、高温条件に晒された時のTD方向(長手方向と直行する方向)の収縮率を低減することのできる偏光フィルムの製造方法が記載されている。具体的には、PVAフィルムを水に浸漬して膨潤処理し、ヨウ素系二色性色素で染色し、その後、ホウ酸水溶液中で架橋させるとともに延伸処理する方法において、膨潤処理する際に総延伸倍率の50%以上の倍率で延伸することによって、TD方向の収縮率を低減できるとされている。特許文献5の実施例には、56.5℃のホウ酸水溶液に浸漬する工程が記載されているが、当該水溶液中では延伸は施されていない。また、MD方向(フィルムの長手方向)の収縮率については測定されていない。   Further, Patent Document 5 describes a method for producing a polarizing film that can reduce the shrinkage rate in the TD direction (direction perpendicular to the longitudinal direction) when exposed to high temperature conditions. Specifically, the PVA film is immersed in water to swell, dyed with iodine-based dichroic dye, and then cross-linked in a boric acid aqueous solution and subjected to stretching treatment. It is said that the shrinkage rate in the TD direction can be reduced by stretching at a magnification of 50% or more of the magnification. Although the Example of patent document 5 has described the process immersed in the boric acid aqueous solution of 56.5 degreeC, extending | stretching is not given in the said aqueous solution. Moreover, it has not measured about the shrinkage | contraction rate of MD direction (longitudinal direction of a film).

近年、LCDは、ノートパソコンや携帯電話などのモバイル用途に用いられることが多くなっている。このようなモバイル用途のLCDは、多様な環境下で用いられるので、高温においても寸法安定性に優れた偏光フィルムが要求される。そのためには、高温下における収縮応力の小さい偏光フィルムであることが望ましい。しかしながら、上記特許文献1〜5に記載されたような方法では、優れた偏光性能と小さい収縮応力を十分に両立することのできる偏光フィルムを得ることはできなかった。これは、偏光性能を高くしようとすれば収縮応力が大きくなるし、収縮応力を小さくしようとすれば偏光性能が低下することに由来するものである。したがって、偏光性能が高く、しかも収縮応力が小さい偏光フィルムを製造することは、解決することが困難な課題であった。   In recent years, LCDs are increasingly used for mobile applications such as notebook computers and mobile phones. Since such LCDs for mobile use are used in various environments, a polarizing film having excellent dimensional stability even at high temperatures is required. For that purpose, it is desirable that the polarizing film has a small shrinkage stress at a high temperature. However, the methods as described in Patent Documents 1 to 5 have failed to obtain a polarizing film that can sufficiently achieve both excellent polarization performance and small shrinkage stress. This is because if the polarization performance is increased, the contraction stress is increased, and if the contraction stress is decreased, the polarization performance is decreased. Therefore, producing a polarizing film having high polarization performance and low shrinkage stress has been a difficult problem to solve.

特開2006−65309号公報JP 2006-65309 A 特開2014−197050号公報JP 2014-197050 A 特開2006−267153号公報JP 2006-267153 A 特開2013−140324号公報JP 2013-140324 A 特開2012−3173号公報JP 2012-3173 A

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、優れた偏光性能を有し、しかも収縮応力の低い偏光フィルム及びその製造方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a polarizing film having excellent polarization performance and low shrinkage stress, and a method for producing the same.

上記課題は、ポリビニルアルコールフィルムに対し、少なくとも膨潤工程、染色工程、第1架橋延伸工程、第2架橋延伸工程をこの順番に施す偏光フィルムの製造方法であって、
前記ポリビニルアルコールフィルムの厚みが5〜100μmであり、
前記ポリビニルアルコールフィルムに含まれるポリビニルアルコールの平均重合度が2500〜3500であり、
前記膨潤工程において、10〜50℃の水に浸漬して前記ポリビニルアルコールフィルムを膨潤させ、
前記染色工程において、ヨウ素及びヨウ化カリウムを合計で0.5〜3質量%含む10〜50℃の水溶液に浸漬して、ヨウ素系二色性色素を前記ポリビニルアルコールフィルムに含浸させるとともに、総延伸倍率が2〜3倍になるように一軸延伸し、
前記第1架橋延伸工程において、1〜5質量%のホウ酸を含む40〜55℃の水溶液中で、該工程中の延伸倍率が1.1〜1.3倍かつ総延伸倍率が2.5〜3.5倍になるように一軸延伸し、
引き続き前記第2架橋延伸工程において、1〜5質量%のホウ酸を含む60〜70℃の水溶液中で、該工程中の延伸倍率が1.8〜3.0倍かつ総延伸倍率が6〜8倍になるように一軸延伸することを特徴とする偏光フィルムの製造方法を提供することによって解決される。
The above-mentioned subject is a manufacturing method of a polarizing film which performs at least a swelling process, a dyeing process, a first crosslinking stretching process, and a second crosslinking stretching process in this order for a polyvinyl alcohol film,
The polyvinyl alcohol film has a thickness of 5 to 100 μm,
The average degree of polymerization of polyvinyl alcohol contained in the polyvinyl alcohol film is 2500-3500,
In the swelling step, the polyvinyl alcohol film is swollen by immersing in water at 10 to 50 ° C.,
In the dyeing step, the polyvinyl alcohol film is impregnated with an aqueous solution of 10 to 50 ° C. containing 0.5 to 3% by mass of iodine and potassium iodide in total to impregnate the polyvinyl alcohol film, and total stretching Uniaxially stretched so that the magnification is 2-3 times,
In the first cross-linking stretching step, in a 40 to 55 ° C. aqueous solution containing 1 to 5% by mass of boric acid, the stretching ratio in the step is 1.1 to 1.3 times and the total stretching ratio is 2.5. Uniaxially stretched to ~ 3.5 times,
Subsequently, in the second crosslinking stretching step, in a 60 to 70 ° C. aqueous solution containing 1 to 5% by mass of boric acid, the stretching ratio in the step is 1.8 to 3.0 times and the total stretching ratio is 6 to 6%. The problem is solved by providing a method for producing a polarizing film, characterized in that the film is uniaxially stretched to 8 times.

このとき、前記第2架橋延伸工程において、最大延伸応力が15N/mm以下であることが好ましい。単体透過率が42〜45%であり、かつ偏光度が99.980%以上である偏光フィルムを得ることも好ましい。また、収縮応力が45N/mm以下である偏光フィルムを得ることも好ましい。At this time, in the second cross-linking stretching step, the maximum stretching stress is preferably 15 N / mm 2 or less. It is also preferable to obtain a polarizing film having a single transmittance of 42 to 45% and a polarization degree of 99.980% or more. It is also preferable to obtain a polarizing film having a shrinkage stress of 45 N / mm 2 or less.

上記課題は、ヨウ素系二色性色素を含むポリビニルアルコールフィルムからなる偏光フィルムであって、
単体透過率43.5%のときの偏光度が99.990%以上であり、かつ
広角X線回折測定における構造因子Aの含有率(C)が3〜4.5%であり、構造因子Bの含有率(C)が2.0〜8.5%であり、かつ比(C/C)が0.4以上であることを特徴とする偏光フィルムを提供することによっても解決される。
The above problem is a polarizing film comprising a polyvinyl alcohol film containing an iodine dichroic dye,
When the single transmittance is 43.5%, the degree of polarization is 99.990% or more, and the content (C A ) of the structure factor A in the wide-angle X-ray diffraction measurement is 3 to 4.5%. The problem can also be solved by providing a polarizing film having a B content (C B ) of 2.0 to 8.5% and a ratio (C A / C B ) of 0.4 or more. Is done.

また上記課題は、ヨウ素系二色性色素を含むポリビニルアルコールフィルムからなる偏光フィルムであって、
単体透過率が42〜45%であり、
偏光度が99.980%以上であり、かつ
広角X線回折測定における構造因子Aの含有率(C)が3〜4.5%であり、構造因子Bの含有率(C)が2.0〜8.5%であり、かつ比(C/C)が0.4以上であることを特徴とする偏光フィルムを提供することによっても解決される。
The above-mentioned problem is a polarizing film made of a polyvinyl alcohol film containing an iodine dichroic dye,
The single transmittance is 42 to 45%,
The degree of polarization is 99.980% or more, the content (C A ) of structure factor A in wide-angle X-ray diffraction measurement is 3 to 4.5%, and the content (C B ) of structure factor B is 2 The problem can also be solved by providing a polarizing film having a ratio of 0.0 to 8.5% and a ratio (C A / C B ) of 0.4 or more.

上記各延伸フィルムにおいて、構造因子Aはポリビニルアルコール−ホウ素凝集構造に由来する高配向性の構造因子であり、構造因子Bは非晶ポリビニルアルコールに由来する高配向性の構造因子である。また上記各延伸フィルムに含まれるポリビニルアルコールの重合度が2500〜3500であることが好ましい。上記偏光フィルムの収縮応力が45N/mm以下であることも好ましい。In each stretched film, the structure factor A is a highly oriented structure factor derived from a polyvinyl alcohol-boron aggregate structure, and the structure factor B is a highly oriented structure factor derived from amorphous polyvinyl alcohol. Moreover, it is preferable that the polymerization degree of the polyvinyl alcohol contained in each said stretched film is 2500-3500. It is also preferred that the polarizing film has a shrinkage stress of 45 N / mm 2 or less.

本発明の偏光フィルムは、優れた偏光性能を有し、かつ収縮応力が低い。そのため、高性能液晶ディスプレイ、特に高温下で使用されることのある液晶ディスプレイに好適に用いることができる。また、本発明の製造方法によれば、そのような偏光フィルムを製造することができる。   The polarizing film of the present invention has excellent polarizing performance and low shrinkage stress. Therefore, it can be suitably used for a high-performance liquid crystal display, particularly a liquid crystal display that may be used at high temperatures. Moreover, according to the manufacturing method of this invention, such a polarizing film can be manufactured.

偏光フィルム製造装置の模式図である。It is a schematic diagram of a polarizing film manufacturing apparatus. 実施例1及び比較例1〜4、7及び8で得られた偏光フィルムの単体透過率43.5%のときにおける偏光度を収縮応力に対してプロットしたグラフである。It is the graph which plotted the degree of polarization at the time of the unit transmittance of 43.5% of the polarizing film obtained in Example 1 and comparative examples 1-4, 7, and 8 with respect to the contraction stress. I(2θ)プロファイルにベースライン直線を引いた図である。FIG. 6 is a diagram in which a baseline straight line is drawn on an I (2θ) profile. 補正したI(2θ)プロファイルを「PVA非晶」、「PVA結晶」、「PVA-ホウ酸凝集構造」に分離した図である。FIG. 3 is a diagram in which the corrected I (2θ) profile is separated into “PVA amorphous”, “PVA crystal”, and “PVA-boric acid aggregated structure”. 波形分離解析で得た「PVA非晶」、「PVA結晶」、「PVA-ホウ酸凝集構造」の積分強度値(A)を、方位角に対してプロットした図である。It is the figure which plotted the integrated intensity value (A) of "PVA amorphous", "PVA crystal", and "PVA-boric acid aggregation structure" obtained by the waveform separation analysis with respect to the azimuth. 積分強度値(A)を、配向成分と無配向成分に分離した図である。It is the figure which isolate | separated the integral intensity value (A) into the orientation component and the non-orientation component. 構造因子Aの含有率(C)と構造因子Bの含有率(C)を収縮応力に対してプロットした図である。It is the figure which plotted the content rate (C A ) of the structure factor A and the content rate (C B ) of the structure factor B against the shrinkage stress. 比(C/C)を収縮応力に対してプロットした図である。It is the figure which plotted ratio (C A / C B ) with respect to shrinkage stress.

本発明の偏光フィルムは、ヨウ素系二色性色素を含むポリビニルアルコールフィルムからなるものであり、優れた偏光性能を有し、しかも収縮応力が小さい。このような偏光フィルムは、ポリビニルアルコールフィルム(PVAフィルム)に対し、少なくとも膨潤工程、染色工程、第1架橋延伸工程、第2架橋延伸工程をこの順番に施す際に、特定の製造条件を適用することによって製造できる。以下、本発明の偏光フィルムの製造方法について詳しく説明する。   The polarizing film of the present invention is made of a polyvinyl alcohol film containing an iodine dichroic dye, has excellent polarizing performance, and has a small shrinkage stress. Such a polarizing film applies specific manufacturing conditions when a polyvinyl alcohol film (PVA film) is subjected to at least a swelling process, a dyeing process, a first crosslinking stretching process, and a second crosslinking stretching process in this order. Can be manufactured. Hereinafter, the manufacturing method of the polarizing film of this invention is demonstrated in detail.

本発明の偏光フィルムの製造に用いられるPVAフィルムに含まれるPVAは、ビニルエステルの1種または2種以上を重合して得られるポリビニルエステルをけん化することにより得られるものを使用することができる。当該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、酢酸イソプロペニル等が例示され、これらの中でも、PVAの製造の容易性、入手容易性、コスト等の点から、酢酸ビニルが好ましい。   The PVA contained in the PVA film used for the production of the polarizing film of the present invention can be obtained by saponifying a polyvinyl ester obtained by polymerizing one or more vinyl esters. Examples of the vinyl ester include vinyl acetate, vinyl formate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl pivalate, vinyl versatate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl benzoate, and isopropenyl acetate. Among these, vinyl acetate is preferable from the viewpoint of ease of production, availability, and cost of PVA.

ポリビニルエステルは、単量体として、1種または2種以上のビニルエステルのみを用いて得られたものであってもよいが、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、1種または2種以上のビニルエステルと、これと共重合可能な他の単量体との共重合体であってもよい。   The polyvinyl ester may be obtained using only one or two or more kinds of vinyl esters as a monomer, but one or two as long as the effects of the present invention are not impaired. It may be a copolymer of at least one kind of vinyl ester and another monomer copolymerizable therewith.

ビニルエステルと共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等の炭素数2〜30のα−オレフィン;(メタ)アクリル酸またはその塩;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸i−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルへキシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル等の(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸またはその塩、(メタ)アクリルアミドプロピルジメチルアミンまたはその塩、N−メチロール(メタ)アクリルアミドまたはその誘導体等の(メタ)ア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−ビニルピロリドン等のN−ビニルアミド;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等のビニルエーテル;(メタ)アクリロニトリル等のシアン化ビニル;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニル;酢酸アリル、塩化アリル等のアリル化合物;マレイン酸またはその塩、エステルもしくは酸無水物;イタコン酸またはその塩、エステルもしくは酸無水物;ビニルトリメトキシシラン等のビニルシリル化合物;不飽和スルホン酸などを挙げることができる。上記のポリビニルエステルは、前記した他の単量体の1種または2種以上に由来する構造単位を有することができる。   Examples of other monomers copolymerizable with vinyl ester include α-olefins having 2 to 30 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene and isobutene; (meth) acrylic acid or salts thereof; (meth) Methyl acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, (meth) (Meth) acrylic acid esters such as t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate; (meth) acrylamide, N-methyl (meth) Acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide (Meth) acrylamide propanesulfonic acid or a salt thereof, (meth) acrylamidopropyldimethylamine or a salt thereof, (meth) acrylamide derivatives such as N-methylol (meth) acrylamide or a derivative thereof; N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl amides such as N-vinyl pyrrolidone; vinyl ethers such as methyl vinyl ether, 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, stearyl vinyl ether; Vinyl cyanides such as (meth) acrylonitrile; vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride; And allyl compounds such as allyl chloride; maleic acid or its salts, esters or acid anhydrides; itaconic acid or its salts, esters or acid anhydrides; vinylsilyl compounds such as vinyltrimethoxysilane; unsaturated sulfonic acids, etc. Can do. Said polyvinyl ester can have a structural unit derived from 1 type, or 2 or more types of an above described other monomer.

ポリビニルエステルに占める、他の単量体に由来する構造単位の割合は、ポリビニルエステルを構成する全構造単位のモル数に基づいて、15モル%以下であることが好ましく、10モル%以下であることがより好ましく、5モル%以下であることがさらに好ましい。   The proportion of structural units derived from other monomers in the polyvinyl ester is preferably 15 mol% or less, preferably 10 mol% or less, based on the number of moles of all structural units constituting the polyvinyl ester. More preferred is 5 mol% or less.

特に、当該他の単量体が、(メタ)アクリル酸、不飽和スルホン酸などのように、得られるPVAの水溶性を促進する可能性のある単量体である場合には、偏光フィルムの製造過程においてPVAが溶解するのを防止するために、ポリビニルエステルにおけるこれらの単量体に由来する構造単位の割合は、ポリビニルエステルを構成する全構造単位のモル数に基づいて、5モル%以下であることが好ましく、3モル%以下であることがより好ましい。   In particular, when the other monomer is a monomer that may promote water solubility of the obtained PVA, such as (meth) acrylic acid or unsaturated sulfonic acid, the polarizing film In order to prevent PVA from being dissolved in the production process, the proportion of structural units derived from these monomers in the polyvinyl ester is 5 mol% or less based on the number of moles of all structural units constituting the polyvinyl ester. It is preferable that it is 3 mol% or less.

本発明で用いられるPVAは、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、1種または2種以上のグラフト共重合可能な単量体によって変性されたものであってもよい。当該グラフト共重合可能な単量体としては、例えば、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−オレフィンなどが挙げられる。PVAにおけるグラフト共重合可能な単量体に由来する構造単位(グラフト変性部分における構造単位)の割合は、PVAを構成する全構造単位のモル数に基づいて、5モル%以下であることが好ましい。   The PVA used in the present invention may be modified with one or two or more types of graft copolymerizable monomers as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the graft copolymerizable monomer include unsaturated carboxylic acids or derivatives thereof; unsaturated sulfonic acids or derivatives thereof; α-olefins having 2 to 30 carbon atoms, and the like. The proportion of structural units derived from the graft copolymerizable monomer in PVA (structural units in the graft modified portion) is preferably 5 mol% or less based on the number of moles of all structural units constituting PVA. .

PVAは、その水酸基の一部が架橋されていてもよいし架橋されていなくてもよい。また上記のPVAは、その水酸基の一部がアセトアルデヒド、ブチルアルデヒド等のアルデヒド化合物などと反応してアセタール構造を形成していてもよいし、これらの化合物と反応せずアセタール構造を形成していなくてもよい。   PVA may have some of its hydroxyl groups crosslinked or uncrosslinked. Moreover, said PVA may react with aldehyde compounds, such as acetaldehyde and a butyraldehyde, etc. to form an acetal structure, and the said PVA does not react with these compounds and does not form an acetal structure. May be.

PVAの平均重合度は2500〜3500であることが好ましい。当該平均重合度は、2600以上であることがより好ましく、3300以下であることもより好ましい。平均重合度が2500以上であることにより、第2架橋延伸工程において高温で延伸しても優れた偏光性能を有する偏光フィルムを容易に得ることができる。一方、平均重合度が3500を超える場合には、得られる偏光フィルムの収縮応力を小さくすることが困難になる場合がある。ここで、PVAの平均重合度は、JIS K6726−1994の記載に準じて測定される平均重合度のことをいう。なお、偏光フィルム中のPVAは、ホウ酸による架橋構造を含んでいるが、ホウ酸エステルを加水分解して外せば、PVAの平均重合度自体に実質的な変化はない。   It is preferable that the average degree of polymerization of PVA is 2500-3500. The average degree of polymerization is more preferably 2600 or more, and more preferably 3300 or less. When the average degree of polymerization is 2500 or more, a polarizing film having excellent polarizing performance can be easily obtained even when stretched at a high temperature in the second cross-linking stretching step. On the other hand, when the average degree of polymerization exceeds 3500, it may be difficult to reduce the shrinkage stress of the obtained polarizing film. Here, the average degree of polymerization of PVA means the average degree of polymerization measured according to the description of JIS K6726-1994. In addition, although PVA in a polarizing film contains the crosslinked structure by a boric acid, if a boric acid ester is hydrolyzed and removed, there will be no substantial change in the average degree of polymerization of PVA itself.

PVAのけん化度は、偏光フィルムの偏光性能などの観点から、98モル%以上であることが好ましく、98.5モル%以上であることがより好ましく、99モル%以上であることがさらに好ましい。けん化度が98モル%未満であると、偏光フィルムの製造過程でPVAが溶出しやすくなり、溶出したPVAがフィルムに付着して偏光フィルムの偏光性能を低下させる場合がある。なお、本明細書におけるPVAのけん化度とは、PVAが有する、けん化によってビニルアルコール単位に変換され得る構造単位(典型的にはビニルエステル単位)とビニルアルコール単位との合計モル数に対して当該ビニルアルコール単位のモル数が占める割合(モル%)をいう。けん化度はJIS K6726−1994の記載に準じて測定することができる。   The degree of saponification of PVA is preferably 98 mol% or more, more preferably 98.5 mol% or more, and further preferably 99 mol% or more from the viewpoint of the polarizing performance of the polarizing film. When the degree of saponification is less than 98 mol%, PVA tends to be eluted during the production process of the polarizing film, and the eluted PVA may adhere to the film and reduce the polarizing performance of the polarizing film. In this specification, the degree of saponification of PVA refers to the total number of moles of structural units (typically vinyl ester units) that can be converted into vinyl alcohol units by saponification and the vinyl alcohol units of PVA. The proportion (mol%) occupied by the number of moles of vinyl alcohol units. The degree of saponification can be measured according to the description of JIS K6726-1994.

本発明で用いられるPVAフィルムにおけるPVAの含有率は、所望する偏光フィルムの製造のしやすさなどから、50〜99質量%の範囲内であることが好ましい。当該含有率は、75質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、85質量%以上であることが特に好ましい。また、98質量%以下であることがより好ましく、96質量%以下であることがさらに好ましく、95質量%以下であることが特に好ましい。   It is preferable that the content rate of PVA in the PVA film used by this invention exists in the range of 50-99 mass% from the ease of manufacture of the desired polarizing film. The content is more preferably 75% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 85% by mass or more. Moreover, it is more preferable that it is 98 mass% or less, it is more preferable that it is 96 mass% or less, and it is especially preferable that it is 95 mass% or less.

PVAフィルムは、それを延伸する際の延伸性向上の観点から可塑剤を含むことが好ましい。当該可塑剤としては、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等の多価アルコールなどを挙げることができ、PVAフィルムはこれらの可塑剤の1種または2種以上を含むことができる。これらの中でも、延伸性の向上効果の観点からグリセリンが好ましい。   It is preferable that a PVA film contains a plasticizer from a viewpoint of the extending | stretching improvement at the time of extending | stretching it. Examples of the plasticizer include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, glycerin, propylene glycol, diethylene glycol, diglycerin, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and trimethylol propane. One or more of the agents can be included. Among these, glycerin is preferable from the viewpoint of the effect of improving stretchability.

PVAフィルムにおける可塑剤の含有量は、それに含まれるPVA100質量部に対して、1〜20質量部の範囲内であることが好ましい。当該含有量が1質量部以上であることにより、PVAフィルムの延伸性をより向上させることができる。一方、当該含有量が20質量部以下であることにより、PVAフィルムが柔軟になり過ぎて取り扱い性が低下するのを防止することができる。PVAフィルムにおける可塑剤の含有量はPVA100質量部に対して2質量部以上であることがより好ましく、4質量部以上であることがさらに好ましく、5質量部以上であることが特に好ましい。また、可塑剤の含有量は、15質量部以下であることがより好ましく、12質量部以下であることがさらに好ましい。なお、偏光フィルムの製造条件などにもよるが、PVAフィルムに含まれる可塑剤は偏光フィルムを製造する際に溶出することがあるため、その全量が偏光フィルムに残存するとは限らない。   It is preferable that content of the plasticizer in a PVA film exists in the range of 1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of PVA contained in it. When the content is 1 part by mass or more, the stretchability of the PVA film can be further improved. On the other hand, when the content is 20 parts by mass or less, it is possible to prevent the PVA film from becoming too flexible and handling properties from being lowered. The content of the plasticizer in the PVA film is more preferably 2 parts by mass or more, further preferably 4 parts by mass or more, and particularly preferably 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of PVA. Further, the content of the plasticizer is more preferably 15 parts by mass or less, and further preferably 12 parts by mass or less. Although depending on the manufacturing conditions of the polarizing film, the plasticizer contained in the PVA film may be eluted when the polarizing film is manufactured, so that the total amount does not always remain in the polarizing film.

PVAフィルムは、必要に応じて、酸化防止剤、凍結防止剤、pH調整剤、隠蔽剤、着色防止剤、油剤、界面活性剤などの成分をさらに含んでいてもよい。   The PVA film may further contain components such as an antioxidant, an antifreezing agent, a pH adjusting agent, a masking agent, an anti-coloring agent, an oil agent, and a surfactant as necessary.

本発明の製造方法において使用されるPVAフィルムの厚みは、5〜100μmである。厚みが100μm以下であることにより、薄型の偏光フィルムが容易に得られる。PVAフィルムの厚みは、60μm以下であることが好ましい。一方、厚みが5μm未満である場合、偏光フィルムの製造が困難になるほか、染色ムラが生じやすくなる。PVAフィルムの厚みは、7μm以上であることが好ましい。ここでいう厚みは、多層フィルムの場合にはPVA層の厚みのことをいう。   The thickness of the PVA film used in the production method of the present invention is 5 to 100 μm. When the thickness is 100 μm or less, a thin polarizing film can be easily obtained. The thickness of the PVA film is preferably 60 μm or less. On the other hand, when the thickness is less than 5 μm, it becomes difficult to produce a polarizing film, and uneven dyeing tends to occur. The thickness of the PVA film is preferably 7 μm or more. The thickness here refers to the thickness of the PVA layer in the case of a multilayer film.

PVAフィルムは、単層フィルムであってもよいし、PVA層と基材樹脂層を有する多層フィルムを用いてもよい。単層フィルムの場合には、ハンドリング性を確保するために、フィルムの厚みが20μm以上であることが好ましく、30μm以上であることがより好ましい。一方、多層フィルムの場合には、PVA層の厚みを20μm以下にすることもできるし、15μm以下にすることもできる。多層フィルムにおける基材樹脂層の厚みは、通常20〜500μmである。   The PVA film may be a single layer film or a multilayer film having a PVA layer and a base resin layer. In the case of a single layer film, the film thickness is preferably 20 μm or more, and more preferably 30 μm or more, in order to ensure handling properties. On the other hand, in the case of a multilayer film, the thickness of the PVA layer can be 20 μm or less, or 15 μm or less. The thickness of the base resin layer in the multilayer film is usually 20 to 500 μm.

PVAフィルムとして、PVA層と基材樹脂層を有する多層フィルムを用いる場合、基材樹脂は、PVAとともに延伸処理ができるものでなければならない。ポリエステルやポリオレフィン樹脂などを用いることができる。なかでも、非晶ポリエステル樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレートや、それにイソフタル酸や1,4−シクロヘキサンジメタノールなどの共重合成分を共重合した非晶ポリエステル樹脂が好適に用いられる。PVA溶液を基材樹脂フィルムに塗布することによって多層フィルムを製造することが好ましい。このとき、PVA層と基材樹脂層の間の接着性を改善するために、基材樹脂フィルムの表面を改質したり、両層間に接着剤層を形成したりしてもよい。   When using the multilayer film which has a PVA layer and a base-material resin layer as a PVA film, base-material resin must be what can be extended | stretched with PVA. Polyester, polyolefin resin, or the like can be used. Among these, an amorphous polyester resin is preferable, and an amorphous polyester resin obtained by copolymerizing polyethylene terephthalate or a copolymer component such as isophthalic acid or 1,4-cyclohexanedimethanol is preferably used. It is preferable to produce a multilayer film by applying the PVA solution to the base resin film. At this time, in order to improve the adhesiveness between the PVA layer and the base resin layer, the surface of the base resin film may be modified, or an adhesive layer may be formed between both layers.

PVAフィルムの形状は特に制限されないが、偏光フィルムを製造する際に連続して供給できることから長尺のPVAフィルムであることが好ましい。長尺のPVAフィルムの長さ(長尺方向の長さ)は特に制限されず、製造される偏光フィルムの用途などに応じて適宜設定することができ、例えば、5〜20,000mの範囲内とすることができる。   Although the shape in particular of a PVA film is not restrict | limited, Since it can supply continuously when manufacturing a polarizing film, it is preferable that it is a long PVA film. The length (length in the longitudinal direction) of the long PVA film is not particularly limited, and can be appropriately set according to the application of the polarizing film to be produced, for example, in the range of 5 to 20,000 m. It can be.

PVAフィルムの幅は特に制限されず、製造される偏光フィルムの用途などに応じて適宜設定することができる。近年、液晶テレビや液晶モニターの大画面化が進行しているので、PVAフィルムの幅を0.5m以上、より好ましくは1.0m以上にしておくと、これらの用途に好適である。一方、PVAフィルムの幅があまりに広すぎると実用化されている装置で偏光フィルムを製造する場合に均一に延伸することが困難になる傾向があることから、PVAフィルムの幅は7m以下であることが好ましい。   The width | variety in particular of a PVA film is not restrict | limited, It can set suitably according to the use etc. of the polarizing film manufactured. In recent years, since the enlargement of screens of liquid crystal televisions and liquid crystal monitors has progressed, it is suitable for these applications when the width of the PVA film is 0.5 m or more, more preferably 1.0 m or more. On the other hand, if the width of the PVA film is too wide, it tends to be difficult to uniformly stretch the polarizing film when the polarizing film is produced by a device that has been put to practical use. Therefore, the width of the PVA film is 7 m or less. Is preferred.

以上説明したPVAフィルムを原材料として用いて、本発明の偏光フィルムが製造される。具体的には、少なくとも膨潤工程、染色工程、第1架橋延伸工程、第2架橋延伸工程をこの順番に施して偏光フィルムが製造される。前記第2架橋延伸工程の後に、洗浄工程や乾燥工程を施すことも好ましい。以下、各工程について詳細に説明する。   Using the PVA film described above as a raw material, the polarizing film of the present invention is produced. Specifically, a polarizing film is produced by performing at least a swelling process, a dyeing process, a first crosslinking stretching process, and a second crosslinking stretching process in this order. It is also preferable to perform a washing process and a drying process after the second cross-linking stretching process. Hereinafter, each step will be described in detail.

本発明の製造方法では、まずPVAフィルムを膨潤工程に供する。膨潤工程では、10〜50℃の水に浸漬してPVAフィルムを膨潤させる。水の温度は、20℃以上であることが好ましく、40℃以下であることが好ましい。このような温度範囲内の水に浸漬することで、PVAフィルムを効率良く均一に膨潤させることができる。PVAフィルムを水に浸漬する時間は、0.1〜5分間の範囲内であることが好ましく、0.5〜3分間の範囲内であることがより好ましい。このような浸漬時間とすることで、PVAフィルムを効率良く均一に膨潤させることができる。なお、PVAフィルムが浸漬される水は純水に限定されず、各種成分が溶解した水溶液であってもよいし、水と水溶性有機溶媒との混合物であってもよい。膨潤工程において、PVAフィルムに対し一軸延伸を施すことが好ましい。その場合の延伸倍率は特に限定されないが、1.2〜2.8倍であることが好ましい。当該延伸倍率は、1.5倍以上であることがより好ましく、2.5倍以下であることもより好ましい。   In the production method of the present invention, first, the PVA film is subjected to a swelling step. In the swelling step, the PVA film is swollen by dipping in water at 10 to 50 ° C. The temperature of water is preferably 20 ° C. or higher, and preferably 40 ° C. or lower. By immersing in water in such a temperature range, the PVA film can be efficiently and uniformly swollen. The time for immersing the PVA film in water is preferably in the range of 0.1 to 5 minutes, and more preferably in the range of 0.5 to 3 minutes. By setting it as such immersion time, a PVA film can be efficiently swollen uniformly. The water in which the PVA film is immersed is not limited to pure water, and may be an aqueous solution in which various components are dissolved, or a mixture of water and a water-soluble organic solvent. In the swelling step, it is preferable to uniaxially stretch the PVA film. The draw ratio in that case is not particularly limited, but is preferably 1.2 to 2.8 times. The draw ratio is more preferably 1.5 times or more, and more preferably 2.5 times or less.

本発明の製造方法では、前記膨潤工程の後に染色工程に供される。染色工程では、ヨウ素及びヨウ化カリウムを合計で0.5〜3質量%含む10〜50℃の水溶液に浸漬して、ヨウ素系二色性色素をPVAフィルムに含浸させるとともに、総延伸倍率が2〜3倍になるように一軸延伸する。これにより、PVAフィルムをヨウ素系二色性色素で染色するとともに、フィルム中のPVAの分子鎖を配向させ、ヨウ素系二色性色素も配向させる。   In the manufacturing method of this invention, it uses for the dyeing | staining process after the said swelling process. In the dyeing step, the PVA film is impregnated with an aqueous solution of 10 to 50 ° C. containing 0.5 to 3 mass% of iodine and potassium iodide in total, and the total draw ratio is 2 It is uniaxially stretched to be 3 times. Thereby, while dyeing a PVA film with an iodine type dichroic dye, the molecular chain of PVA in a film is orientated and an iodine type dichroic dye is also orientated.

染色は、ヨウ素系色素を含む染色浴にPVAフィルムを浸漬することにより行われる。染色浴は、ヨウ素(I)およびヨウ化カリウム(KI)を水と混合することにより調製される。ヨウ素およびヨウ化カリウムを水と混合することで、I やI などのヨウ素系色素を発生させることができる。染色浴におけるヨウ素及びヨウ化カリウムの合計含有量はそれらの合計で0.5〜3質量%である。ヨウ素及びヨウ化カリウムの合計含有量は、0.8質量%以上であることが好ましく、2.5質量%以下であることも好ましい。このような濃度範囲で染色することによって、効率よく均一に染色することが可能である。ヨウ素に対するヨウ化カリウムの質量比(KI/I)は、10〜200であることが好ましく、15〜150であることがより好ましい。染色浴には、ホウ酸、ホウ砂等のホウ酸塩などのホウ素化合物を含んでいてもよいが、その含有量は、通常ホウ酸換算で5質量%未満であり、好適には1質量%以下である。Dyeing is performed by immersing the PVA film in a dyeing bath containing an iodine-based dye. The dyebath is prepared by mixing iodine (I 2 ) and potassium iodide (KI) with water. By mixing the iodine and potassium iodide and water, I 3 - and I 5 - it can generate iodine dye such. The total content of iodine and potassium iodide in the dyeing bath is 0.5 to 3% by mass in total. The total content of iodine and potassium iodide is preferably 0.8% by mass or more, and more preferably 2.5% by mass or less. By dyeing in such a concentration range, it is possible to dye efficiently and uniformly. The mass ratio of potassium iodide to iodine (KI / I 2 ) is preferably 10 to 200, and more preferably 15 to 150. The dyeing bath may contain a boron compound such as boric acid such as boric acid and borax, but the content is usually less than 5% by mass in terms of boric acid, and preferably 1% by mass. It is as follows.

染色浴の温度は10〜50℃である。当該温度は、15℃以上であることが好ましく、20℃以上であることがより好ましい。また当該温度は、40℃以下であることが好ましく、30℃以下であることがより好ましい。このような温度範囲内で染色することでPVAフィルムを効率良く均一に染色することができる。また、PVAフィルムを染色浴に浸漬する時間としては、0.1〜10分間の範囲内であることが好ましく、0.2〜5分間の範囲内であることがより好ましい。このような時間の範囲とすることでPVAフィルムを斑なく染色することができる。   The temperature of the dyeing bath is 10-50 ° C. The temperature is preferably 15 ° C. or higher, and more preferably 20 ° C. or higher. The temperature is preferably 40 ° C. or lower, and more preferably 30 ° C. or lower. By dyeing within such a temperature range, the PVA film can be dyed efficiently and uniformly. Moreover, as time to immerse a PVA film in a dyeing bath, it is preferable to exist in the range for 0.1 to 10 minutes, and it is more preferable to exist in the range for 0.2 to 5 minutes. By setting it as such a time range, the PVA film can be dyed without spots.

染色工程において、PVAフィルムを染色するとともに一軸延伸して、総延伸倍率が2〜3倍になるようにする。このような総延伸倍率を有するPVAフィルムに対して、引き続き2段階の架橋延伸工程を施すことにより、優れた偏光性能を有し、しかも収縮応力の低い偏光フィルムを得ることができる。膨潤工程及び染色工程を含むこれまでの工程を経た総延伸倍率が2〜3倍になるようにすればよい。染色工程における延伸倍率は、1倍を超えていればよく、1.05倍以上であることがより好ましい。   In the dyeing process, the PVA film is dyed and uniaxially stretched so that the total draw ratio is 2 to 3 times. By subsequently subjecting the PVA film having such a total draw ratio to a two-stage cross-linking stretching process, a polarizing film having excellent polarizing performance and low shrinkage stress can be obtained. What is necessary is just to make it the total draw ratio which passed through the process so far including a swelling process and a dyeing process become 2-3 times. The draw ratio in the dyeing process should just exceed 1 time, and it is more preferable that it is 1.05 times or more.

本発明の製造方法では、前記染色工程の後に第1架橋延伸工程及び第2架橋延伸工程に供される。条件の異なる2段階の架橋延伸工程を施すことによって、得られる偏光フィルムの結晶状況及び配向状態を制御することができ、優れた偏光性能を有し、しかも収縮応力の低い偏光フィルムを得ることができる。以下、これら2つの架橋延伸工程について説明する。   In the manufacturing method of this invention, it is provided to a 1st bridge | crosslinking extending process and a 2nd bridge | crosslinking extending process after the said dyeing | staining process. By performing a two-stage cross-linking stretching process under different conditions, the crystal state and orientation state of the obtained polarizing film can be controlled, and a polarizing film having excellent polarizing performance and low shrinkage stress can be obtained. it can. Hereinafter, these two cross-linking stretching steps will be described.

第1架橋延伸工程では、1〜5質量%のホウ酸を含む40〜55℃の水溶液中で、該工程中の延伸倍率が1.1〜1.3倍かつ総延伸倍率が2.5〜3.5倍になるように一軸延伸する。PVAフィルムが浸漬されるホウ酸水溶液は1〜5質量%のホウ酸を含む。ホウ酸の濃度は1.5質量%以上であることが好ましく、4質量%以下であることも好ましい。このような濃度とすることによってホウ酸による分子間架橋反応を適切な速度で進行させることができる。なお、ホウ酸は、水溶液中でホウ酸又はホウ酸イオンになり得るものであればよく、ホウ酸、ホウ酸塩のいずれを用いることもできるが、好適にはホウ酸である。ホウ酸塩を用いる場合の濃度は、ホウ酸(HBO)の質量換算で計算される。ホウ酸水溶液は、ヨウ化カリウムを含有していてもよく、その場合の濃度は0.01〜10質量%の範囲内であることが好ましい。ヨウ化カリウムを含有することによって、得られる偏光フィルムの偏光性能を調整することができる。第1架橋延伸工程でヨウ化カリウムを含んでいてもよいし、後述する第2架橋延伸工程でヨウ化カリウムを含んでいてもよいし、両工程で含んでいてもよい。In a 1st bridge | crosslinking extending process, in 40-55 degreeC aqueous solution containing 1-5 mass% boric acid, the draw ratio in this process is 1.1-1.3 times, and the total draw ratio is 2.5- Uniaxial stretching is performed so as to be 3.5 times. The boric acid aqueous solution into which the PVA film is immersed contains 1 to 5% by mass of boric acid. The concentration of boric acid is preferably 1.5% by mass or more, and preferably 4% by mass or less. By setting it as such a density | concentration, the intermolecular crosslinking reaction by a boric acid can be advanced at a suitable speed | rate. The boric acid may be any boric acid or borate ion in an aqueous solution, and either boric acid or borate can be used, but boric acid is preferred. The concentration in the case of using a borate is calculated in terms of mass of boric acid (H 3 BO 3 ). The boric acid aqueous solution may contain potassium iodide, and the concentration in that case is preferably in the range of 0.01 to 10% by mass. By containing potassium iodide, the polarizing performance of the obtained polarizing film can be adjusted. Potassium iodide may be included in the first crosslinking stretching step, potassium iodide may be included in the second crosslinking stretching step described later, or both steps may be included.

第1架橋延伸工程におけるホウ酸水溶液の温度は40〜55℃である。当該温度は、42℃以上であることが好ましく、53℃以下であることも好ましい。当該温度が低すぎる場合には、ホウ酸による架橋反応の進行が不十分となり、得られる偏光フィルムの偏光特性が低下する。一方、当該温度が高すぎる場合には、フィルムからPVAが溶出するおそれがある。そして、このような温度条件下において、延伸倍率が1.1〜1.3倍かつ総延伸倍率が2.5〜3.5倍になるように一軸延伸する。総延伸倍率は、2.6倍以上であることが好ましく、3.4倍以下であることも好ましい。このように、第1架橋延伸工程では、少しだけ一軸延伸して適度に配向させながらホウ酸架橋反応を進行させる。これによって、引き続く第2架橋延伸工程において高温のホウ酸水溶液に浸漬された場合にも、フィルムからPVAがホウ酸水溶液中に溶出したりフィルムの強度が大きく低下したりすることがなく、さらに高倍率に延伸することができる。   The temperature of the boric acid aqueous solution in the first crosslinking stretching step is 40 to 55 ° C. The temperature is preferably 42 ° C. or higher, and is preferably 53 ° C. or lower. When the temperature is too low, the progress of the crosslinking reaction with boric acid becomes insufficient, and the polarizing property of the obtained polarizing film is deteriorated. On the other hand, when the said temperature is too high, there exists a possibility that PVA may elute from a film. And under such temperature conditions, it is uniaxially stretched so that the draw ratio is 1.1 to 1.3 times and the total draw ratio is 2.5 to 3.5 times. The total draw ratio is preferably 2.6 times or more, and preferably 3.4 times or less. As described above, in the first cross-linking stretching step, the boric acid cross-linking reaction is advanced while slightly uniaxially stretching and appropriately oriented. Thus, even when immersed in a high-temperature boric acid aqueous solution in the subsequent second cross-linking stretching step, PVA does not elute into the boric acid aqueous solution from the film or the strength of the film is not greatly reduced. It can be stretched to a magnification.

引き続き、第2架橋延伸工程では、1〜5質量%のホウ酸を含む60〜70℃の水溶液中で、該工程中の延伸倍率が1.8〜3.0倍かつ総延伸倍率が6〜8倍になるように一軸延伸する。用いられるホウ酸水溶液の組成は、第1架橋延伸工程で用いられる範囲のものと同様のものを用いることができる。   Subsequently, in the second cross-linking stretching step, in a 60-70 ° C. aqueous solution containing 1-5% by mass of boric acid, the stretching ratio in the step is 1.8-3.0 times and the total stretching ratio is 6- It is uniaxially stretched so that it becomes 8 times. The composition of the boric acid aqueous solution used can be the same as that used in the first crosslinking and stretching step.

第2架橋延伸工程において、ホウ酸水溶液の温度は60〜70℃である。当該温度は、62℃以上であることが好ましく、68℃以下であることも好ましい。温度が低すぎると収縮応力が大きくなってしまう。一方、温度が高すぎるとフィルムからPVAがホウ酸水溶液中に溶出したり、偏光度が低下したりする。そして、前記温度範囲において、1.8〜3.0倍かつ総延伸倍率が6〜8倍になるように一軸延伸する。第2架橋延伸工程中における延伸倍率は、2倍以上であることが好ましく、2.8倍以下であることも好ましい。また総延伸倍率は6.2倍以上であることが好ましく、7.8倍以下であることも好ましい。すなわち、高温のホウ酸水溶液中において、比較的高倍率に延伸しながらホウ酸架橋反応を進行させ、その結果乾燥工程において配向したPVAの結晶化ならびに固定化を促す。これによって、偏光性能が高く、しかも収縮応力が小さい偏光フィルムを製造することができる。   In the second cross-linking stretching step, the temperature of the boric acid aqueous solution is 60 to 70 ° C. The temperature is preferably 62 ° C. or higher, and preferably 68 ° C. or lower. If the temperature is too low, the shrinkage stress will increase. On the other hand, when the temperature is too high, PVA is eluted from the film into the boric acid aqueous solution, or the degree of polarization is reduced. And in the said temperature range, it uniaxially stretches so that it may become 1.8 to 3.0 times and a total draw ratio may be 6 to 8 times. The draw ratio in the second cross-linking stretching step is preferably 2 times or more, and preferably 2.8 times or less. The total draw ratio is preferably 6.2 times or more, and preferably 7.8 times or less. That is, the boric acid crosslinking reaction proceeds in a high-temperature boric acid aqueous solution while stretching at a relatively high magnification, and as a result, crystallization and immobilization of the oriented PVA in the drying process are promoted. Thereby, a polarizing film having high polarization performance and low shrinkage stress can be produced.

第2架橋延伸工程における最大延伸応力が15N/mm以下であることが好ましい。ここで、最大延伸応力とは、第2架橋延伸工程において、隣接するロール間にかかる引張力を原料のPVAフィルムの断面積で割った値である。3本以上のロールを用いるときには、その中の最大の引張力を採用する。最大延伸応力を小さくすることによって、収縮応力の小さい偏光フィルムを得ることができる。最大延伸応力はより好適には10N/mm以下である。また通常、最大延伸応力は1N/mm以上である。The maximum stretching stress in the second cross-linking stretching step is preferably 15 N / mm 2 or less. Here, the maximum stretching stress is a value obtained by dividing the tensile force applied between adjacent rolls by the cross-sectional area of the raw material PVA film in the second cross-linking stretching step. When using three or more rolls, the maximum tensile force is adopted. By reducing the maximum stretching stress, a polarizing film having a small shrinkage stress can be obtained. The maximum stretching stress is more preferably 10 N / mm 2 or less. Usually, the maximum stretching stress is 1 N / mm 2 or more.

前記第1及び第2架橋延伸工程において、PVAフィルムを一軸延伸する場合には、水浴内に互いに平行な複数のロールを備える延伸装置を使用して、各ロール間の周速を変えることにより行うことができる。   In the first and second cross-linking stretching steps, when the PVA film is uniaxially stretched, it is performed by changing the peripheral speed between the rolls using a stretching apparatus having a plurality of rolls parallel to each other in the water bath. be able to.

前記第2架橋延伸工程の後に、洗浄工程に供することが好ましい。洗浄工程では、フィルム表面の不要な薬品類や異物を除去したり、最終的に得られる偏光フィルムの光学的性能を調節したりする。洗浄工程は、PVAフィルムを洗浄浴に浸漬させたり、PVAフィルムに洗浄液を散布したりすることによって行うことができる。洗浄液としては水を使用することができるが、これらにヨウ化カリウムを含有させてもよい。ヨウ化カリウムを含有させる場合には偏光膜の色調を調整することができる。ヨウ化カリウムの含有量は、0.1〜10質量%であることが好ましい。洗浄液の温度は通常10〜40℃であり、好適には15〜30℃である。洗浄浴は1槽だけでなく複数槽用いても構わない。また、複数槽用いる場合の各槽中の洗浄液の組成は目的に応じてそれぞれ調整することができる。   It is preferable to use for a washing | cleaning process after the said 2nd bridge | crosslinking extending | stretching process. In the cleaning process, unnecessary chemicals and foreign substances on the film surface are removed, and the optical performance of the finally obtained polarizing film is adjusted. The cleaning step can be performed by immersing the PVA film in a cleaning bath or by spraying a cleaning liquid on the PVA film. Water can be used as the cleaning solution, but these may contain potassium iodide. When potassium iodide is contained, the color tone of the polarizing film can be adjusted. The content of potassium iodide is preferably 0.1 to 10% by mass. The temperature of the cleaning liquid is usually 10 to 40 ° C, preferably 15 to 30 ° C. The cleaning bath may be used not only in one tank but also in a plurality of tanks. Moreover, the composition of the cleaning liquid in each tank when using a plurality of tanks can be adjusted according to the purpose.

前記洗浄工程に引き続き、乾燥工程に供することが好ましい。乾燥工程における温度は特に制限されないが、30〜150℃であることが好ましく、50〜130℃であることがより好ましい。上記範囲内の温度で乾燥することで寸法安定性に優れる偏光フィルムが得られやすい。   It is preferable to use for a drying process following the said washing | cleaning process. The temperature in the drying step is not particularly limited, but is preferably 30 to 150 ° C, and more preferably 50 to 130 ° C. A polarizing film excellent in dimensional stability is easily obtained by drying at a temperature within the above range.

こうして得られた本発明の偏光フィルムの厚みは、1〜30μmであることが好ましい。厚みが1μm未満である場合には高速度で生産することが困難な場合があり、より好適には3μm以上である。一方、厚みが30μmを超える場合には、延伸加工時の延伸張力が高くなり装置が破損する場合があり、より好適には25μm以下である。ここでいう厚みは、多層フィルムの場合にはPVA層の厚みのことをいう。   The thickness of the polarizing film of the present invention thus obtained is preferably 1 to 30 μm. If the thickness is less than 1 μm, it may be difficult to produce at a high speed, and more preferably 3 μm or more. On the other hand, when the thickness exceeds 30 μm, the stretching tension at the time of stretching may increase and the apparatus may be damaged, and more preferably 25 μm or less. The thickness here refers to the thickness of the PVA layer in the case of a multilayer film.

得られた偏光フィルムがPVAの単層フィルムである場合には、ハンドリング性を確保するために、偏光フィルムの厚みが5μm以上であることが好ましく、7μm以上であることがより好ましい。一方、多層フィルムからなる偏光フィルムの場合には、PVA層の厚みを5μm以下にすることもできるし、3μm以下にすることもできる。多層フィルムにおける基材樹脂層の厚みは、通常10〜250μmである。   When the obtained polarizing film is a single layer film of PVA, the thickness of the polarizing film is preferably 5 μm or more, and more preferably 7 μm or more in order to ensure handling properties. On the other hand, in the case of a polarizing film made of a multilayer film, the thickness of the PVA layer can be 5 μm or less, or 3 μm or less. The thickness of the base resin layer in the multilayer film is usually 10 to 250 μm.

本発明の偏光フィルムの単体透過率は42〜45%であることが好ましい。単体透過率が42%未満である場合、液晶ディスプレイの明るさが低下する。単体透過率はより好適には42.5%以上である。一方、単体透過率が45%を超える偏光フィルムでは、高い偏光度の偏光フィルムを得ることが困難であり、単体透過率はより好適には44.5%以下である。また、本発明の偏光フィルムの偏光度は99.980%以上であることが好ましい。偏光度が99.980%以上であることによって、液晶ディスプレイの画質が優れたものになる。偏光度は、より好適には99.982%以上である。   The single transmittance of the polarizing film of the present invention is preferably 42 to 45%. When the single transmittance is less than 42%, the brightness of the liquid crystal display decreases. The single transmittance is more preferably 42.5% or more. On the other hand, it is difficult to obtain a polarizing film having a high degree of polarization with a polarizing film having a single transmittance exceeding 45%, and the single transmittance is more preferably 44.5% or less. Moreover, it is preferable that the polarization degree of the polarizing film of this invention is 99.980% or more. When the degree of polarization is 99.980% or more, the image quality of the liquid crystal display is excellent. The degree of polarization is more preferably 99.982% or more.

本発明の偏光フィルムの収縮応力は45N/mm以下であることが好ましい。収縮応力が小さいことによって、高温下で使用した場合にも寸法安定性に優れたものとなる。収縮応力は、より好適には40N/mm以下である。ここで収縮応力は、試料となる偏光フィルムを固定し、80℃で4時間維持したときの張力を試料の断面積で割った値のことをいう。The shrinkage stress of the polarizing film of the present invention is preferably 45 N / mm 2 or less. Due to the small shrinkage stress, the dimensional stability is excellent even when used at high temperatures. The shrinkage stress is more preferably 40 N / mm 2 or less. Here, the shrinkage stress means a value obtained by dividing a tension when a polarizing film as a sample is fixed and maintained at 80 ° C. for 4 hours by a cross-sectional area of the sample.

また本発明の偏光フィルムは、「単体透過率が43.5%のときの偏光度」が99.990%以上であることが好ましい。この値は、偏光フィルムの単体透過率(T)が43.5%でない場合に、43.5%であると仮定した場合の偏光度を算出したものである。単体透過率が43.5%のときの偏光度が99.991%以上であることがより好ましく、99.992%以上であることがさらに好ましい。   The polarizing film of the present invention preferably has a “degree of polarization when the single transmittance is 43.5%” of 99.990% or more. This value is obtained by calculating the degree of polarization when it is assumed to be 43.5% when the single transmittance (T) of the polarizing film is not 43.5%. The polarization degree when the single transmittance is 43.5% is more preferably 99.991% or more, and further preferably 99.992% or more.

「単体透過率が43.5%のときの偏光度」の算出方法は以下のとおりである。まず、表面反射を排除した透過率(T’)と単体透過率(T)の関係は式(1)で示される。このとき、PVAの屈折率は1.5であるとし、表面での反射率は4%であるとした。透過率(T’)と偏光度(V)と二色性比(R)との関係は式(2)で示され、式(2)を変形したのが式(3)である。ここで、二色性比(R)は、単体透過率(T)が大きく変動しない範囲、例えば42〜45%の範囲では染料濃度によってほとんど変動しないので、定数として取扱うことができる。したがって、単体透過率(T)および偏光度(V)を計測した上で、それらの値を用いて式(1)及び(2)を解くことで偏光膜の二色性比(R)を定数として算出することができる。そのRを代入した式(3)と式(1)から、T=43.5(%)のときの偏光度(V)を求めることができる。
T’=T/(1−0.04) (1)
R={−ln[T’(1−V)]}/{−ln[T’(1+V)]} (2)
T’=[1−V]1/(R−1)/[1+V]R/(R−1) (3)
The calculation method of “degree of polarization when the single transmittance is 43.5%” is as follows. First, the relationship between the transmittance (T ′) excluding the surface reflection and the single transmittance (T) is expressed by Equation (1). At this time, the refractive index of PVA was 1.5, and the reflectance at the surface was 4%. The relationship among the transmittance (T ′), the degree of polarization (V), and the dichroic ratio (R) is expressed by Equation (2), and Equation (2) is modified from Equation (3). Here, the dichroic ratio (R) can be treated as a constant because it hardly varies depending on the dye concentration in a range where the single transmittance (T) does not vary greatly, for example, in the range of 42 to 45%. Accordingly, after measuring the single transmittance (T) and the degree of polarization (V), the dichroic ratio (R) of the polarizing film is determined as a constant by solving the equations (1) and (2) using these values. Can be calculated as The degree of polarization (V) when T = 43.5 (%) can be obtained from the equations (3) and (1) into which R is substituted.
T ′ = T / (1−0.04) 2 (1)
R = {− ln [T ′ (1−V)]} / {− ln [T ′ (1 + V)]} (2)
T ′ = [1-V] 1 / (R−1) / [1 + V] R / (R−1) (3)

また、本発明の偏光フィルムは、広角X線回折(WAXD)測定によって構造解析した際に、従来の偏光フィルムとは異なる構造的特徴を有することが明らかになった。以下、説明する。   Moreover, when the polarizing film of this invention analyzed the structure by wide-angle X-ray diffraction (WAXD) measurement, it became clear that it had a structural characteristic different from the conventional polarizing film. This will be described below.

本発明の偏光フィルムをWAXD測定することによって、回折角(2θ)に対するX線強度のプロファイルを作成する。そして、後の実施例に記載する方法にしたがって、ピーク分割をする。まず、「PVA結晶」、「PVA非晶」、「PVA−ホウ酸凝集構造」の3成分に分割する。ここで、「PVA結晶」は結晶状態にあるPVA鎖のことをいい、「PVA非晶」とは結晶状態にない無秩序状態のPVA鎖のことをいう。また、「PVA−ホウ酸凝集構造」に由来するピークはPVAにホウ酸を添加した場合に出現することが知られているピークであり、PVAとホウ酸が相互作用して形成された構造からの回折信号であると考えられている。   A profile of the X-ray intensity with respect to the diffraction angle (2θ) is created by performing WAXD measurement on the polarizing film of the present invention. Then, the peak is divided according to the method described in the following examples. First, it is divided into three components of “PVA crystal”, “PVA amorphous”, and “PVA-boric acid aggregation structure”. Here, “PVA crystal” refers to a PVA chain in a crystalline state, and “PVA amorphous” refers to a disordered PVA chain that is not in a crystalline state. In addition, the peak derived from “PVA-boric acid aggregation structure” is a peak that is known to appear when boric acid is added to PVA. From the structure formed by the interaction of PVA and boric acid. It is thought that this is the diffraction signal.

次に、上記方法によって分割された3成分について、方位角φに対するX線強度のプロファイルを作成する。これをさらにそれぞれ、無配向成分、低配向成分及び高配向成分の3成分に分割することで、全部で9成分に分割する。このようにして、9成分全体を100%としたときの各成分の割合(%)を求めることができる。そして、「PVA−ホウ酸凝集構造」の高配向成分を構造因子A、「PVA非晶」の高配向成分を構造因子Bとした。今回、構造因子Aは偏光性能を高めるために必要な構造であり、構造因子Bは収縮応力の原因構造であることがわかった。   Next, an X-ray intensity profile with respect to the azimuth angle φ is created for the three components divided by the above method. This is further divided into three components, that is, a non-oriented component, a low-oriented component, and a highly-oriented component, respectively, so as to be divided into 9 components in total. In this way, the ratio (%) of each component can be determined when the total of the nine components is 100%. The high orientation component of “PVA-boric acid aggregation structure” was designated as structure factor A, and the high orientation component of “PVA amorphous” was designated as structure factor B. This time, it was found that the structure factor A is a structure necessary for enhancing the polarization performance, and the structure factor B is a causative structure of the shrinkage stress.

構造因子Aは、配向したPVA鎖をホウ酸が分子内または分子間架橋して安定化した構造であることが、D. Fujiwara et al., Polymer Preprints, Japan, 59, 2, 3043, 2010; D. Fujiwara et al., Polymer Preprints, Japan, 60, 2, 3393, 2011;K. Ohishi et al., Polymer, 51, 687-693, 2010等によって示されている。高い偏光性能を実現するにはフィルム中により多くのポリヨウ素イオンを保持させなければならない。高度に配向した「PVA−ホウ酸凝集構造」では、ホウ酸がPVA鎖の熱運動や配向緩和を抑制するために、ポリヨウ素イオンを安定化させる効果があり、その結果、多くのポリヨウ素イオンを安定的に保持することができる。   The structure factor A has a structure in which the oriented PVA chain is stabilized by intramolecular or intermolecular crosslinking of boric acid. D. Fujiwara et al., Polymer Preprints, Japan, 59, 2, 3043, 2010; D. Fujiwara et al., Polymer Preprints, Japan, 60, 2, 3393, 2011; K. Ohishi et al., Polymer, 51, 687-693, 2010, etc. To achieve high polarization performance, more polyiodine ions must be retained in the film. In the highly oriented “PVA-boric acid aggregated structure”, boric acid has the effect of stabilizing polyiodine ions in order to suppress thermal motion and orientation relaxation of the PVA chain. As a result, many polyiodine ions Can be held stably.

構造因子BはPVA鎖が延伸によって高度に配向し、そのまま凍結された構造である。結晶化していないPVA鎖によるものであり、PVAのガラス転移温度以上の温度では、熱運動によって分子運動性が高まり、また結晶やホウ酸による拘束がないために、容易に配向緩和しやすい。構造因子Bは高度に配向しているため、配向緩和するときの力が大きい。   The structure factor B is a structure in which the PVA chain is highly oriented by stretching and frozen as it is. This is due to non-crystallized PVA chains. At a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of PVA, molecular mobility increases due to thermal motion, and since there is no restriction by crystals or boric acid, orientation is easily relaxed. Since the structure factor B is highly oriented, the force for relaxing the orientation is large.

構造因子Aおよび構造因子Bは、PVAフィルムから偏光フィルムを製造する際の様々な条件によって制御することができる。例えば、構造因子Aはホウ酸を含む架橋槽のホウ酸濃度に依存し、ホウ酸濃度が高いほど構造因子Aは多くなる。また例えば、構造因子Bは延伸倍率に依存し、延伸倍率を小さくすることでPVA鎖の配向を抑制し、構造因子Bを減らすことができる。   The structure factor A and the structure factor B can be controlled by various conditions when producing a polarizing film from a PVA film. For example, the structure factor A depends on the boric acid concentration of the crosslinking tank containing boric acid, and the higher the boric acid concentration, the larger the structural factor A. Further, for example, the structure factor B depends on the draw ratio, and by reducing the draw ratio, the orientation of the PVA chain can be suppressed and the structure factor B can be reduced.

しかしながら、ホウ酸濃度を高めると加工中の延伸性が低下したり、構造因子Bが増えたりするなどの問題があった。一方、延伸倍率を小さくすると、構造因子Aが少なくなり、高い偏光性能のフィルムを得ることができない問題があった。すなわち、高い偏光性能かつ低収縮応力を同時に満たす偏光フィルムを得ることは困難であった。   However, when the boric acid concentration is increased, there are problems such as a decrease in stretchability during processing and an increase in the structure factor B. On the other hand, when the draw ratio is reduced, the structure factor A decreases, and there is a problem that a film having high polarization performance cannot be obtained. That is, it has been difficult to obtain a polarizing film that simultaneously satisfies high polarization performance and low shrinkage stress.

今回、前述したような製造方法を採用することによって、従来の偏光フィルムよりも、構造因子Aの含有率が高く、構造因子Bの含有率の低い偏光フィルムを製造することができた。これにより、これまで製造することが困難であった、優れた偏光性能を有し、かつ収縮応力が低い偏光フィルムを得ることができた。具体的には、広角X線回折測定における構造因子Aの含有率(C)が3〜4.5%であり、構造因子Bの含有率(C)が2.0〜8.5%であり、かつ比(C/C)が0.4以上である偏光フィルムを得ることができた。This time, by adopting the production method as described above, it was possible to produce a polarizing film having a higher content of the structural factor A and a lower content of the structural factor B than the conventional polarizing film. As a result, it was possible to obtain a polarizing film having excellent polarization performance and low shrinkage stress, which had been difficult to produce until now. Specifically, the content (C A ) of structure factor A in the wide-angle X-ray diffraction measurement is 3 to 4.5%, and the content (C B ) of structure factor B is 2.0 to 8.5%. And a polarizing film having a ratio (C A / C B ) of 0.4 or more could be obtained.

構造因子Aの含有率(C)が3〜4.5%であることが好ましい。含有率(C)が3%以上であることにより、優れた偏光性能を有することができる。一方、構造因子Bの含有率(C)は2.0〜8.5%であることが好ましく、2.5〜8.5%であることがより好ましく、3.0〜8.5%であることがさらにより好ましく、4.5〜8.5%であることが特に好ましい。含有率(C)が8.5%以下であることにより、収縮応力を小さくすることができる。そして、その両者の比(C/C)が0.4以上であることが好ましい。比(C/C)が大きい値をとることにより、優れた偏光性能を有し、かつ収縮応力が低い偏光フィルムを得ることができる。The content (C A ) of structure factor A is preferably 3 to 4.5%. When the content (C A ) is 3% or more, excellent polarization performance can be obtained. On the other hand, the content (C B ) of the structure factor B is preferably 2.0 to 8.5%, more preferably 2.5 to 8.5%, and 3.0 to 8.5%. It is still more preferable that it is 4.5 to 8.5%. When the content (C B ) is 8.5% or less, the shrinkage stress can be reduced. The ratio (C A / C B ) between the two is preferably 0.4 or more. By taking a large value for the ratio (C A / C B ), a polarizing film having excellent polarizing performance and low shrinkage stress can be obtained.

本発明の偏光フィルムの好適な態様は、ヨウ素系二色性色素を含むポリビニルアルコールフィルムからなる偏光フィルムであって;単体透過率43.5%のときの偏光度が99.990%以上であり;かつ、広角X線回折測定における構造因子Aの含有率(C)が3〜4.5%であり、構造因子Bの含有率(C)が2.0〜8.5%であり、かつ比(C/C)が0.4以上である偏光フィルムである。A preferred embodiment of the polarizing film of the present invention is a polarizing film comprising a polyvinyl alcohol film containing an iodine dichroic dye; the degree of polarization when the single transmittance is 43.5% is 99.990% or more. And the content (C A ) of the structure factor A in the wide-angle X-ray diffraction measurement is 3 to 4.5%, and the content (C B ) of the structure factor B is 2.0 to 8.5%. And the ratio (C A / C B ) is 0.4 or more.

本発明の偏光フィルムの他の好適な態様は、ヨウ素系二色性色素を含むポリビニルアルコールフィルムからなる偏光フィルムであって;単体透過率が42〜45%であり;偏光度が99.980%以上であり;かつ、広角X線回折測定における構造因子Aの含有率(C)が3〜4.5%であり、構造因子Bの含有率(C)が2.0〜8.5%であり、かつ比(C/C)が0.4以上である偏光フィルムである。Another preferred embodiment of the polarizing film of the present invention is a polarizing film comprising a polyvinyl alcohol film containing an iodine-based dichroic dye; having a single transmittance of 42 to 45%; a degree of polarization of 99.980% In addition, the content (C A ) of the structure factor A in the wide-angle X-ray diffraction measurement is 3 to 4.5%, and the content (C B ) of the structure factor B is 2.0 to 8.5. %, And the ratio (C A / C B ) is 0.4 or more.

本発明の偏光フィルムの他の好適な態様は、ヨウ素系二色性色素を含むポリビニルアルコールフィルムからなる偏光フィルムであって;単体透過率43.5%のときの偏光度が99.990%以上であり;かつ、収縮応力が45N/mm以下である偏光フィルムである。Another preferred embodiment of the polarizing film of the present invention is a polarizing film composed of a polyvinyl alcohol film containing an iodine dichroic dye; the degree of polarization when the single transmittance is 43.5% is 99.990% or more. And a polarizing film having a shrinkage stress of 45 N / mm 2 or less.

本発明の偏光フィルムの他の好適な態様は、ヨウ素系二色性色素を含むポリビニルアルコールフィルムからなる偏光フィルムであって;単体透過率が42〜45%であり;偏光度が99.980%以上であり;かつ、収縮応力が45N/mm以下である偏光フィルムである。Another preferred embodiment of the polarizing film of the present invention is a polarizing film comprising a polyvinyl alcohol film containing an iodine-based dichroic dye; having a single transmittance of 42 to 45%; a degree of polarization of 99.980% And a polarizing film having a shrinkage stress of 45 N / mm 2 or less.

本発明の偏光フィルムは、通常、その両面または片面に保護膜を貼り合わせて偏光板にして使用される。保護膜としては、光学的に透明でかつ機械的強度を有するものが挙げられ、具体的には例えば、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を使用することができる。また、貼り合わせのための接着剤としては、PVA系接着剤やウレタン系接着剤、もしくは紫外線硬化型接着剤などを挙げることができる。   The polarizing film of the present invention is usually used as a polarizing plate by bonding a protective film on both sides or one side. Examples of the protective film include those that are optically transparent and have mechanical strength. Specifically, for example, cellulose triacetate (TAC) film, acetic acid / cellulose butyrate (CAB) film, acrylic film, and polyester film. A film or the like can be used. In addition, examples of the adhesive for bonding include a PVA adhesive, a urethane adhesive, and an ultraviolet curable adhesive.

こうして得られた偏光板は、高性能の液晶ディスプレイ(LCD)に用いることができる。明るく、偏光特性が良好であり、しかも高温条件下で使用しても寸法安定性に優れた偏光板を提供することができる。したがって、各種の高性能LCD、特にモバイル用途のLCD用の偏光板として好適に用いることができる。   The polarizing plate thus obtained can be used for a high-performance liquid crystal display (LCD). It is possible to provide a polarizing plate that is bright, has good polarization characteristics, and has excellent dimensional stability even when used under high temperature conditions. Therefore, it can be suitably used as a polarizing plate for various high-performance LCDs, particularly LCDs for mobile use.

以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。以下の実施例及び比較例において採用された、分析方法及び評価方法は以下に示す方法にしたがって行った。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Analytical methods and evaluation methods employed in the following examples and comparative examples were performed according to the following methods.

[偏光フィルムの光学特性]
以下の実施例及び比較例で得られた偏光フィルムの幅方向の中央部から、偏光フィルムの長手方向に3cm、その垂直方向に1.5cmの長方形のサンプルを採取し、積分球付き分光光度計(日本分光株式会社製「V7100」)を用いて、JIS Z 8722(物体色の測定方法)に準拠し、視感度補正を行った上で、単体透過率(T)および偏光度(V)を計測した。
[Optical characteristics of polarizing film]
From the central part in the width direction of the polarizing film obtained in the following Examples and Comparative Examples, a rectangular sample of 3 cm in the longitudinal direction of the polarizing film and 1.5 cm in the vertical direction was taken, and a spectrophotometer with an integrating sphere (Nippon Bunko Co., Ltd. “V7100”), in accordance with JIS Z 8722 (object color measurement method), after correcting the visibility, the single transmittance (T) and the degree of polarization (V) Measured.

こうして得られたTおよびVの値から以下の式(1)及び(2)を解くことで偏光膜の二色性比(R)を算出し、そのRを代入した式(3)と式(1)を計算することでT=43.5%のときの偏光度を求めた。ここで、PVAの屈折率は1.5であるとし、表面での反射率は4%であるとした。また、二色性比(R)は、単体透過率が大きく変動しない範囲、例えば42〜45%の範囲では染料濃度によって変動しない定数として取扱うことができる。
T’=T/(1−0.04) (1)
R={−ln[T’(1−V)]}/{−ln[T’(1+V)]} (2)
T’=[1−V]1/(R−1)/[1+V]R/(R−1) (3)
The dichroic ratio (R) of the polarizing film is calculated by solving the following equations (1) and (2) from the values of T and V thus obtained, and equations (3) and ( The degree of polarization when T = 43.5% was obtained by calculating 1). Here, the refractive index of PVA was assumed to be 1.5, and the reflectance at the surface was assumed to be 4%. The dichroic ratio (R) can be handled as a constant that does not vary depending on the dye concentration in a range where the single transmittance does not vary greatly, for example, in the range of 42 to 45%.
T ′ = T / (1−0.04) 2 (1)
R = {− ln [T ′ (1−V)]} / {− ln [T ′ (1 + V)]} (2)
T ′ = [1-V] 1 / (R−1) / [1 + V] R / (R−1) (3)

「偏光フィルムの広角X線回折(WAXD)測定」
広角X線回折(Wide Angle X-ray Diffraction : WAXD)測定は、Bruker AXS製のD8 Discover装置を使用して実施した。入射X線波長は0.154nm(Cuターゲット)とした。検出器には位置敏感型2次元ガス検出器のHi-STARを使用し、カメラ距離(試料と検出器間の距離)はおよそ150mmに設定した。X線発生装置のフィラメント電流を110mA、電圧を45kVとし、コリメータ径は0.5mmのものを使用した。
"Wide-angle X-ray diffraction (WAXD) measurement of polarizing film"
Wide angle X-ray diffraction (WAXD) measurement was performed using a D8 Discover apparatus manufactured by Bruker AXS. The incident X-ray wavelength was 0.154 nm (Cu target). Hi-STAR, a position sensitive 2D gas detector, was used as the detector, and the camera distance (distance between sample and detector) was set to approximately 150 mm. The X-ray generator used was a filament current of 110 mA, a voltage of 45 kV, and a collimator diameter of 0.5 mm.

偏光フィルムを短辺5mm、長辺20mmの長方形に切り取った。このとき長辺方向は偏光フィルムの延伸方向と一致させた。装置付属のサンプルホルダに両面テープを貼り付け、切り取った偏光フィルムを固定した。本測定では、複数枚の偏光フィルムを重ねるのではなく、1枚の偏光フィルムをサンプルホルダに貼り付けた。バックグラウンド散乱や検出器の電気ノイズ等よりも十分に偏光フィルムの信号が強いことを事前に確認した。ただし偏光フィルムからの回折信号強度が弱い場合には、フィルムを複数枚重ねて測定してもよい。その場合は、それぞれの偏光フィルムの延伸方向が完全に一致するように偏光フィルムを貼り付けなければならない。   The polarizing film was cut into a rectangle with a short side of 5 mm and a long side of 20 mm. At this time, the long side direction was made to correspond with the extending | stretching direction of a polarizing film. A double-sided tape was affixed to the sample holder attached to the apparatus, and the cut polarizing film was fixed. In this measurement, a single polarizing film was attached to the sample holder, not a plurality of polarizing films. It was confirmed in advance that the signal of the polarizing film was sufficiently stronger than the background scattering and the electrical noise of the detector. However, when the intensity of the diffraction signal from the polarizing film is weak, a plurality of films may be stacked and measured. In that case, it is necessary to attach the polarizing film so that the stretching directions of the respective polarizing films completely coincide.

偏光フィルムの延伸方向がD8 Discover with GADDS装置のY軸方向と一致するようにサンプルホルダをX線装置のステージに取り付けた。このとき偏光フィルム表面に対する法線は、X線が入射する方向と一致させるようにした。X線が前記入射方向から偏光フィルムに照射されるように、装置のX軸、Y軸、Z軸を調整した。   The sample holder was attached to the stage of the X-ray apparatus so that the stretching direction of the polarizing film coincided with the Y-axis direction of the D8 Discover with GADDS apparatus. At this time, the normal to the polarizing film surface was made to coincide with the direction in which the X-rays were incident. The X-axis, Y-axis, and Z-axis of the device were adjusted so that X-rays were applied to the polarizing film from the incident direction.

WAXD測定は次の条件で実施した。試料のω軸(偏光フィルム表面に対する法線とX線入射方向とのなす角度がωとなるように設定した軸。一般的にはθ軸と呼ばれることが多い。)を11°、検出器位置である2θ軸(検出器表面に対する法線と入射X線方向とのなす角度が2θとなるように設定した軸)を22°、偏光フィルム面内での回転に相当するφ軸を90°または0°に設定した。φ軸は偏光フィルム面内での方位角方向と一致している。偏光フィルムの延伸方向を子午線方向、面内でその垂直方向を赤道線方向としたとき、φ軸が90°であれば赤道線方向の回折情報を、φ軸が0°であれば子午線方向の回折情報を取得できる。検出器で観測される回折または散乱はBraggの条件を満たすものである。本測定条件の場合、例えば検出されるPVA結晶からの110回折の信号は、偏光フィルムの厚み方向とおよそ一致している(110)による回折である。φ軸を90°または0°にし、それぞれX線露光時間を60分として測定した。   WAXD measurement was performed under the following conditions. 11 ° for the ω-axis of the sample (the axis set so that the angle between the normal to the polarizing film surface and the X-ray incident direction is ω, generally called the θ-axis), detector position 2 ° axis (the axis set so that the angle between the normal to the detector surface and the incident X-ray direction is 2θ) is 22 °, and the φ axis corresponding to rotation in the plane of the polarizing film is 90 ° or Set to 0 °. The φ axis coincides with the azimuthal direction in the plane of the polarizing film. When the stretching direction of the polarizing film is the meridian direction and the vertical direction in the plane is the equator line direction, if the φ axis is 90 °, diffraction information in the equator line direction is obtained, and if the φ axis is 0 °, the meridian direction diffraction information is obtained. Diffraction information can be acquired. Diffraction or scattering observed by the detector satisfies the Bragg condition. In the case of this measurement condition, for example, a 110 diffraction signal from the detected PVA crystal is diffraction due to (110) that approximately matches the thickness direction of the polarizing film. The measurement was performed with the φ axis at 90 ° or 0 ° and the X-ray exposure time of 60 minutes.

[偏光フィルムのWAXD測定データ解析]
取得したWAXDの2次元写真を、GADDS(General Area Detector Diffraction System)ソフトウェアを使用して、2θに対するX線強度I(2θ)の1次元プロファイルへと変換した。2θ範囲を5°から35°とした。サンプリングのステップは0.05°間隔とした。方位角方向と一致するφ軸範囲は、-5°から5°、5°から15°、15°から25°、25°から35°、35°から45°、45°から55°、55°から65°、65°から75°、75°から85°、85°から95°、95°から105°、105°から115°、115°から125°、125°から135°、135°から145°、145°から155°、155°から165°、165°から175°、175°から185°のように、方位角方向に10°の方位角範囲にて分割してそれぞれI(2θ)プロファイルを得た。偏光フィルムの延伸方向が0°、その垂直方向が90°に対応している。同操作をバックグラウンド散乱データ(偏光フィルムを取り付けずに同条件にて測定したデータ)にも適用した。
[WAXD measurement data analysis of polarizing film]
The obtained two-dimensional photograph of WAXD was converted into a one-dimensional profile of the X-ray intensity I (2θ) with respect to 2θ using GADDS (General Area Detector Diffraction System) software. The 2θ range was 5 ° to 35 °. Sampling steps were set at 0.05 ° intervals. The φ-axis range that coincides with the azimuth direction is -5 ° to 5 °, 5 ° to 15 °, 15 ° to 25 °, 25 ° to 35 °, 35 ° to 45 °, 45 ° to 55 °, 55 ° From 65 °, 65 ° to 75 °, 75 ° to 85 °, 85 ° to 95 °, 95 ° to 105 °, 105 ° to 115 °, 115 ° to 125 °, 125 ° to 135 °, 135 ° to 145 Divide in azimuth range of 10 ° in azimuth direction such as °, 145 ° to 155 °, 155 ° to 165 °, 165 ° to 175 °, 175 ° to 185 °, respectively (I (2θ) profile) Got. The stretching direction of the polarizing film corresponds to 0 °, and the vertical direction corresponds to 90 °. The same operation was applied to background scattering data (data measured under the same conditions without attaching a polarizing film).

I(2θ)プロファイルの解析を次の手順で実施した。まず偏光フィルムの測定で得たI(2θ)プロファイルから、バックグラウンド測定で得た同方位角範囲のI(2θ)プロファイルを差し引いた。バックグラウンド散乱を差し引いたI(2θ)プロファイルに対して、図3のように、2θ位置が6.5°における強度値I(6.5)と2θ位置が30.5°における強度値I(30.5)を結ぶベースライン直線を作成して、バックグラウンド散乱を差し引いたI(2θ)プロファイルからさらに差し引いた。ベースライン直線は、I(2θ)-2θ座標上において、(6.5, I(6.5))と(30.5, I(30.5))の2点を通る一次関数である。なおベースライン直線に対する実測データのばらつきの影響を抑えるために、I(6.5)はI(6.0)からI(7.0)の算術平均値とし、I(30.5)はI(30.0)からI(31.0)の算術平均値とした。ここで子午線方向すなわち方位角が0°付近のI(2θ)プロファイルには、2θ位置でおよそ28°付近に延伸方向に配向したポリヨウ素イオンによる回折ピークが観測されるので、I(30.5)はポリヨウ素イオンによる回折ピークの影響を受けてしまう。そこでポリヨウ素イオンによる回折ピークが観測される場合には、あらかじめその回折ピークを除去した。回折ピーク形状がガウス関数で表現できるものとみなし、I(2θ)プロファイルへの影響がなくなるようにガウス関数のピークトップ位置x、ピーク高さh、ピークの幅(正規分布の標準偏差σ)を調整し、I(2θ)プロファイルからガウス関数を適切に差し引いた。こうした操作をすべての各方位角のI(2θ)プロファイルに対して実施した。ベースライン直線を差し引いたものを、以後、補正したI(2θ)プロファイルと呼称する。   The analysis of I (2θ) profile was carried out by the following procedure. First, the I (2θ) profile in the same azimuth range obtained by background measurement was subtracted from the I (2θ) profile obtained by measurement of the polarizing film. For the I (2θ) profile minus background scattering, as shown in Fig. 3, the baseline connecting the intensity value I (6.5) when the 2θ position is 6.5 ° and the intensity value I (30.5) when the 2θ position is 30.5 ° A straight line was generated and further subtracted from the I (2θ) profile minus background scatter. The baseline straight line is a linear function passing through two points (6.5, I (6.5)) and (30.5, I (30.5)) on the I (2θ) -2θ coordinate. In order to suppress the influence of the variation of the measured data on the baseline straight line, I (6.5) is the arithmetic average value of I (6.0) to I (7.0), and I (30.5) is I (30.0) to I (31.0) The arithmetic average value of Here, in the I (2θ) profile in the meridian direction, that is, the azimuth angle near 0 °, a diffraction peak is observed due to polyiodine ions oriented in the stretching direction around 28 ° at 2θ position, so I (30.5) is It is affected by the diffraction peak due to polyiodine ions. Therefore, when a diffraction peak due to polyiodine ions was observed, the diffraction peak was removed in advance. Assuming that the diffraction peak shape can be expressed by a Gaussian function, the peak top position x, peak height h, and peak width (standard deviation σ of normal distribution) of the Gaussian function are eliminated so that the influence on the I (2θ) profile is eliminated. After adjustment, the Gaussian function was appropriately subtracted from the I (2θ) profile. These operations were performed on the I (2θ) profiles for all azimuth angles. The subtracted baseline straight line is hereinafter referred to as a corrected I (2θ) profile.

図4に偏光フィルムおよびポバールフィルム原反の測定で得た補正したI(2θ)プロファイルを示す。2θにおいて10°から30°の範囲にかけて観測されるブロードで散漫な散乱成分は、主としてPVAの非晶から生じるものである。2θにおいて19°から21°の範囲にかけて観測されるピーク状の成分はPVA結晶の(1-10)および(110)による回折から生じる。一方、2θにおいて21°から23°の範囲にかけて観測されるピーク状の成分は、PVAにホウ酸を添加した際に出現することが知られており、PVAとホウ酸が相互作用して形成した構造からの回折信号であると考えられている。このPVAとホウ酸が相互作用して形成した構造を「PVA-ホウ酸凝集構造」と呼称する。すなわち偏光フィルムを測定して得られた補正したI(2θ)プロファイルは、「PVA非晶」、「PVA結晶」、「PVA-ホウ酸凝集構造」の3成分に分離が可能である。そこで補正したI(2θ)プロファイルには波形分離解析を適用した。   FIG. 4 shows corrected I (2θ) profiles obtained by measuring the polarizing film and the poval film. The broad and diffuse scattering component observed from 2 ° to 10 ° to 30 ° mainly originates from the amorphous PVA. The peak component observed in the range of 19 ° to 21 ° at 2θ results from diffraction by (1-10) and (110) of the PVA crystal. On the other hand, it is known that the peak-like component observed from 21 ° to 23 ° in 2θ appears when boric acid is added to PVA, and formed by the interaction of PVA and boric acid. It is considered to be a diffraction signal from the structure. The structure formed by the interaction of PVA and boric acid is referred to as “PVA-boric acid aggregation structure”. That is, the corrected I (2θ) profile obtained by measuring the polarizing film can be separated into three components “PVA amorphous”, “PVA crystal”, and “PVA-boric acid aggregated structure”. Therefore, waveform separation analysis was applied to the corrected I (2θ) profile.

「PVA非晶」、「PVA結晶」、「PVA-ホウ酸凝集構造」からの散乱または回折信号がガウス関数で表現できるものと仮定した。それぞれ、ガウス関数A、ガウス関数B、ガウス関数Cとした。ガウス関数の形状を定義するパラメータは、ピークトップ位置x、ピーク高さh、ピークの幅(ここでは正規分布の標準偏差σを意味する)とした。各成分を表現する3つのガウス関数の和であるcalculated-I(2θ)プロファイルが補正したI(2θ)プロファイルと一致するように、3つのガウス関数のピークトップ位置x、ピーク高さh、ピークの幅を可変パラメータとして、最小自乗フィッティングによって全パラメータを最適化した。その結果を図4中に示す。本波形分離解析においては、calculated-I(2θ)プロファイルが測定データのばらつきや解析による誤差、フィッティングの系統的エラーの影響を受けることなく、偏光フィルムの構造を反映するように3つのガウス関数で適切に表現されていなければならない。そこで本試験においては、波形分離解析において次の(a)から(f)のような制約を導入して実施した。   It was assumed that scattering or diffraction signals from “PVA amorphous”, “PVA crystal”, and “PVA-boric acid aggregated structure” can be expressed by a Gaussian function. Gaussian function A, Gaussian function B, and Gaussian function C were used. Parameters defining the shape of the Gaussian function were a peak top position x, a peak height h, and a peak width (here, the standard deviation σ of a normal distribution is meant). The peak top position x, peak height h, and peak of the three Gaussian functions are matched so that the calculated-I (2θ) profile, which is the sum of the three Gaussian functions representing each component, matches the corrected I (2θ) profile. All parameters were optimized by least square fitting, with the width of the variable as a variable parameter. The result is shown in FIG. In this waveform separation analysis, the calculated-I (2θ) profile is expressed by three Gaussian functions so that it reflects the structure of the polarizing film without being affected by variations in measured data, errors due to analysis, and systematic errors in fitting. It must be properly expressed. Therefore, in this test, the following constraints (a) to (f) were introduced in the waveform separation analysis.

(a)2θにおいて13°から16°と25°から28°の範囲における信号は「PVA非晶」から生ずる散乱であるとみなせるので、同2θ範囲においてはガウス関数Aだけで補正したI(2θ)プロファイルを再現する。
(b)2θにおいておよそ17°から21°の範囲における信号は「PVA非晶」と「PVA結晶」から生ずる散乱および回折であり、とくに「PVA結晶」の寄与が大きい。結晶による回折ピーク位置は既知であり、そこでガウス関数Bのピークトップ位置xは固定する。
(c)2θにおいておよそ20°から23°の範囲における信号は「PVA非晶」と「PVA-ホウ酸凝集構造」から生ずる散乱および回折である。とくに「PVA-ホウ酸凝集構造」の寄与が大きい。そこでガウス関数Cのピークトップ位置xを固定する。
(d)「PVA結晶」と「PVA-ホウ酸凝集構造」を適切に分離するために、ガウス関数Bとガウス関数Cのピークの幅は同じ値とする。なぜなら、どのような偏光フィルムを測定しても、17°から21°と20°から23°における回折強度はおよそ等しく、「PVA結晶」による回折ピークと「PVA-ホウ酸凝集構造」による回折ピークの形状には大きな違いがないと見込まれるからである。
(e)上記(a)〜(d)を踏まえ、すべての補正したI(2θ)プロファイルを3つのガウス関数の和であるcalculated-I(2θ)プロファイルが良好に再現するような、3つのガウス関数それぞれのピークトップ位置x、ピークの幅σの最適値を探索した。その結果、ガウス関数Aに対してはx=20.0とσ=4.0を、ガウス関数Bに対してはx=19.7とσ=1.3を、ガウス関数Cに対してはx=22.0とσ=1.3を採用したときに、すべての補正したI(2θ)プロファイルを矛盾なく良好に波形分離できることがわかった。ピークトップ位置xとピークの幅σは上述の最適値に固定する。
(f)すべての補正したI(2θ)プロファイルに対して、3つのガウス関数のピーク高さhのみを可変パラメータとして最小自乗フィッティングした。フィッティング範囲は、6.5°から30.5°とした。
(A) Since signals in the range of 13 ° to 16 ° and 25 ° to 28 ° in 2θ can be regarded as scattering caused by “PVA amorphous”, I (2θ corrected only by the Gaussian function A in the 2θ range. ) Reproduce the profile.
(B) The signal in the range of about 17 ° to 21 ° at 2θ is scattering and diffraction generated from “PVA amorphous” and “PVA crystal”, and the contribution of “PVA crystal” is particularly large. The diffraction peak position by the crystal is known, and the peak top position x of the Gaussian function B is fixed.
(C) Signals in the range of approximately 20 ° to 23 ° at 2θ are scattering and diffraction resulting from “PVA amorphous” and “PVA-boric acid aggregated structure”. In particular, the contribution of “PVA-boric acid aggregation structure” is large. Therefore, the peak top position x of the Gaussian function C is fixed.
(D) In order to properly separate the “PVA crystal” and the “PVA-boric acid aggregation structure”, the Gaussian function B and the Gaussian function C have the same peak width. This is because the diffraction intensities at 17 ° to 21 ° and 20 ° to 23 ° are approximately equal regardless of the type of polarizing film, the diffraction peak due to “PVA crystal” and the diffraction peak due to “PVA-boric acid aggregate structure” This is because it is expected that there will be no significant difference in the shape.
(E) Based on the above (a) to (d), three Gausses such that a calculated-I (2θ) profile, which is the sum of three Gaussian functions, reproduces all corrected I (2θ) profiles well. The optimum values of peak top position x and peak width σ of each function were searched. As a result, x = 20.0 and σ = 4.0 for the Gaussian function A, x = 19.7 and σ = 1.3 for the Gaussian function B, and x = 22.0 and σ = 1.3 for the Gaussian function C. When adopted, it was found that all corrected I (2θ) profiles could be well separated without contradiction. The peak top position x and the peak width σ are fixed to the optimum values described above.
(F) For all corrected I (2θ) profiles, least square fitting was performed using only the peak height h of three Gaussian functions as a variable parameter. The fitting range was 6.5 ° to 30.5 °.

なお赤道線方向すなわち方位角が90°付近のI(2θ)プロファイルには、2θ位置でおよそ11°付近に延伸方向に配向したPVA結晶による100回折ピークが観測される。100回折ピークが観測される場合は、回折ピーク形状がガウス関数で表現できるものとみなし、I(2θ)プロファイルへの波形分離解析に含めた。すなわちガウス関数のピークトップ位置x、ピーク高さh、ピークの幅σを適切に調整し、最小自乗フィッティングした。   In the I (2θ) profile in the equator line direction, that is, the azimuth angle near 90 °, 100 diffraction peaks are observed due to the PVA crystal oriented in the stretching direction around 11 ° at the 2θ position. When 100 diffraction peaks were observed, it was considered that the diffraction peak shape could be expressed by a Gaussian function and included in the waveform separation analysis into the I (2θ) profile. That is, the least square fitting was performed by appropriately adjusting the peak top position x, peak height h, and peak width σ of the Gaussian function.

最小自乗フィッティングののち、3つのガウス関数の面積を計算し、それぞれ「PVA非晶」、「PVA結晶」、「PVA-ホウ酸凝集構造」から生ずる信号の積分強度値(A)であるとみなした。100回折ピークが観測される場合は、100回折ピークの積分強度値を「PVA結晶」に含めた。上記の波形分離解析をすべての各方位角の補正したI(2θ)プロファイルに対して実施し、「PVA非晶」、「PVA結晶」、「PVA-ホウ酸凝集構造」それぞれの積分強度値(A)を算出した。なおこれらの解析にはMicrosoft製のExcelソフトウェアを使用した。   After least square fitting, calculate the area of the three Gaussian functions and consider them as integral intensity values (A) of the signals resulting from “PVA amorphous”, “PVA crystal”, and “PVA-boric acid agglomerated structure”, respectively. It was. When a 100 diffraction peak was observed, the integrated intensity value of the 100 diffraction peak was included in the “PVA crystal”. The above waveform separation analysis is performed on the corrected I (2θ) profile for each azimuth, and the integrated intensity values for “PVA amorphous”, “PVA crystal”, and “PVA-boric acid aggregated structure” ( A) was calculated. For these analyses, Microsoft Excel software was used.

波形分離解析で得た「PVA非晶」、「PVA結晶」、「PVA-ホウ酸凝集構造」の積分強度値(A)を、方位角に対してプロットしたものが図5である。ここで方位角は次のように定義した。例えば、-5°から5°の方位角範囲の補正したI(2θ)プロファイルの解析結果は方位角0°に対して、85°から95°の方位角範囲の補正したI(2θ)プロファイルの解析結果は方位角90°に対してプロットした。   FIG. 5 is a plot of integrated intensity values (A) of “PVA amorphous”, “PVA crystal”, and “PVA-boric acid aggregated structure” obtained by waveform separation analysis versus azimuth. Here, the azimuth angle was defined as follows. For example, the analysis result of the corrected I (2θ) profile in the azimuth range from -5 ° to 5 ° shows the corrected I (2θ) profile in the corrected azimuth range from 85 ° to 95 ° with respect to the azimuth angle of 0 °. The analysis results were plotted against an azimuth angle of 90 °.

各成分の積分強度値の方位角分散プロットA(φ)は、偏光フィルムの延伸方向に対する各成分の配向状態を反映している。解析した2θ範囲で観測された散乱または回折の信号が主としてPVA分子鎖間の干渉によるものであるとみなしたとき、方位角が90°で観測された信号の割合は、延伸方向にPVA分子鎖が並んだ成分の割合におよそ等しい。方位角が0°で観測された信号の割合は、延伸方向とは垂直方向にPVA分子鎖が並んだ成分の割合におよそ等しい。すなわち図5は各成分の配向状態の分布関数f(φ)とおよそ等しい。PVAが完全に無配向状態のとき、分布関数の方位角依存性はない。一方、PVAが延伸方向にある分布を伴って配向していれば、分布関数は90°を最大強度としたピーク形状を示す。   The azimuth dispersion plot A (φ) of the integrated intensity value of each component reflects the orientation state of each component with respect to the stretching direction of the polarizing film. When the scattered or diffracted signals observed in the analyzed 2θ range are considered to be mainly due to interference between PVA molecular chains, the proportion of signals observed at an azimuth angle of 90 ° is the PVA molecular chain in the stretching direction. Is approximately equal to the ratio of the components. The ratio of signals observed at an azimuth angle of 0 ° is approximately equal to the ratio of components in which PVA molecular chains are arranged in a direction perpendicular to the stretching direction. That is, FIG. 5 is approximately equal to the distribution function f (φ) of the orientation state of each component. When the PVA is completely unoriented, there is no azimuth dependency of the distribution function. On the other hand, if the PVA is oriented with a distribution in the stretching direction, the distribution function shows a peak shape with a maximum intensity of 90 °.

そこで積分強度値の方位角分散プロットA(φ)を配向成分の分布関数f1(φ)と無配向成分の分布関数f2(φ)に分離した。無配向成分の分布関数は方位角依存性がないため、f2(φ)=C(Cは定数)とした。図6に示すように、どの方位角においても一定の定数Cとなる成分がf2(φ)であり、特定の方位角に確率分布をもつ成分がf1(φ)である。いずれの偏光フィルムに対しても、方位角分散プロットA(φ)から精度よくf1(φ)を得るには次の手順でデータ処理するのがよいことがわかった。「PVA結晶」と「PVA-ホウ酸凝集構造」の配向成分の分布関数f1(φ)はローレンツ関数で表現できるものと仮定し、ピークトップ位置を90°とし、ピーク高さh、ピークの半値幅を可変パラメータとした。「PVA非晶」の配向成分の分布関数f1(φ)は2つのガウス関数の線形和で表現できるものと仮定し、ピークトップ位置を90°とし、それぞれの関数のピーク高さh、ピークの半値幅を可変パラメータとした。A(φ)をf1(φ)とf2(φ)の和が良好に再現するように最小自乗フィッティングをおこない、定数C、ピーク高さh、ピークの半値幅の最適解を得た。フィッティングは0°から180°の方位角範囲で実施した。   Therefore, the azimuth dispersion plot A (φ) of the integrated intensity values was separated into the distribution function f1 (φ) of the orientation component and the distribution function f2 (φ) of the non-alignment component. Since the distribution function of the non-oriented component has no azimuth angle dependency, f2 (φ) = C (C is a constant) was used. As shown in FIG. 6, the component having a constant C at any azimuth is f2 (φ), and the component having a probability distribution at a specific azimuth is f1 (φ). For any polarizing film, it was found that the data processing should be performed according to the following procedure in order to obtain f1 (φ) with high accuracy from the azimuth dispersion plot A (φ). Assuming that the distribution function f1 (φ) of the orientation components of “PVA crystal” and “PVA-boric acid aggregate structure” can be expressed by the Lorentz function, the peak top position is 90 °, the peak height is h, and the peak half The value range was a variable parameter. Assuming that the distribution function f1 (φ) of the orientation component of “PVA amorphous” can be expressed as a linear sum of two Gaussian functions, the peak top position is 90 °, the peak height h of each function, The full width at half maximum was a variable parameter. A least square fitting was performed so that the sum of f1 (φ) and f2 (φ) was reproduced well for A (φ), and an optimal solution of constant C, peak height h, and peak half width was obtained. Fitting was performed in the azimuth range of 0 ° to 180 °.

ここで、上記フィッティングによって得られた配向成分の分布関数f1(φ)のうち、方位角φが80°から100°の範囲、すなわち高配向した成分の割合は次のように求めた。まず、0°から180°の方位角範囲において、配向成分の分布関数f1(φ)の積分値を求めた。これをF1とした。次に、配向成分の分布関数f1(φ)における方位角φが80°から100°の範囲の積分値を計算し、これをF1aとした。F1-F1aは0°から80°および100°から180°の積分値であり、これをF1bとした。F1bは配向度が小さい配向成分である。0°から180°の方位角範囲において、無配向成分の分布関数f2(φ)の積分値F2を計算した。「PVA非晶」、「PVA結晶」、「PVA-ホウ酸凝集構造」のそれぞれに対してF1a、F1b、F2の値を得た。F1aは高配向成分、F1bは低配向成分、F2は無配向成分に比例する量である。   Here, of the orientation component distribution function f1 (φ) obtained by the fitting, the azimuth angle φ is in the range of 80 ° to 100 °, that is, the proportion of highly oriented components was determined as follows. First, in the azimuth angle range of 0 ° to 180 °, an integral value of the distribution function f1 (φ) of the orientation component was obtained. This was designated as F1. Next, an integral value in the range of the azimuth angle φ in the orientation component distribution function f1 (φ) in the range of 80 ° to 100 ° was calculated, and this was defined as F1a. F1-F1a is an integral value of 0 ° to 80 ° and 100 ° to 180 °, and this is defined as F1b. F1b is an orientation component having a small degree of orientation. In the azimuth angle range of 0 ° to 180 °, the integral value F2 of the distribution function f2 (φ) of the non-oriented component was calculated. Values of F1a, F1b, and F2 were obtained for “PVA amorphous”, “PVA crystal”, and “PVA-boric acid aggregated structure”, respectively. F1a is a high orientation component, F1b is a low orientation component, and F2 is an amount proportional to the non-alignment component.

「PVA非晶」、「PVA結晶」、「PVA-ホウ酸凝集構造」それぞれの高配向成分、低配向成分、無配向成分、すなわち9成分の存在割合は、次式のように、各成分の積分値の総和に対する各成分の割合とみなした。これらをF1a-PVA非晶、F1b-PVA非晶、F2-PVA非晶、F1a-PVA結晶、F1b-PVA結晶、F2-PVA結晶、F1a-PVA-ホウ酸凝集構造、F1b-PVA-ホウ酸凝集構造、F2-PVA-ホウ酸凝集構造とする。   “PVA Amorphous”, “PVA Crystal”, “PVA-Boric Acid Aggregation Structure”, each of the high orientation component, low orientation component, non-orientation component, that is, the presence ratio of 9 components is as follows: It was regarded as the ratio of each component to the total sum of integral values. These are F1a-PVA amorphous, F1b-PVA amorphous, F2-PVA amorphous, F1a-PVA crystal, F1b-PVA crystal, F2-PVA crystal, F1a-PVA-boric acid aggregated structure, F1b-PVA-boric acid Aggregation structure, F2-PVA-boric acid aggregation structure.

このうち、「PVA-ホウ酸凝集構造」の高配向成分F1a-PVA-ホウ酸凝集構造は、既述の通り、偏光フィルムの偏光性能と高い相関があることがわかった。延伸によって高度に配向し伸び切ったPVA鎖をホウ酸が相互作用して安定化することで、ポリヨウ素イオンの形成及び保持を促しているためである。「PVA-ホウ酸凝集構造」の高配向成分を構造因子Aとする。一方、「PVA非晶」の高配向成分F1a-PVA非晶は偏光フィルムの収縮応力と高い相関があることがわかった。延伸によって高度に配向し伸び切ったPVA鎖は、温度を高めることで容易に熱運動し、配向緩和する力が強いため、収縮の原因となるからである。「PVA非晶」の高配向成分を構造因子Bとする。   Among these, the highly oriented component F1a-PVA-boric acid aggregated structure of “PVA-boric acid aggregated structure” was found to have a high correlation with the polarization performance of the polarizing film as described above. This is because boric acid interacts and stabilizes the highly oriented and extended PVA chain by stretching to promote the formation and retention of polyiodine ions. A highly oriented component of “PVA-boric acid aggregated structure” is defined as structure factor A. On the other hand, it was found that the highly oriented component F1a-PVA amorphous of “PVA amorphous” has a high correlation with the shrinkage stress of the polarizing film. This is because a PVA chain that is highly oriented and stretched by stretching easily undergoes thermal motion by increasing the temperature and has a strong ability to relax the orientation, thereby causing shrinkage. The highly oriented component of “PVA amorphous” is designated as structure factor B.

さまざまな条件で製造した偏光フィルムの試料について、上記方法にしたがって構造因子Aの含有率(C)と構造因子Bの含有率(C)を収縮応力に対してプロットしたグラフを図7に示す。また、比(C/C)を収縮応力に対してプロットしたグラフを図8に示す。収縮応力と、構造因子Aの含有率(C)、構造因子Bの含有率(C)及び比(C/C)とが、よく相関していることがわかる。FIG. 7 is a graph in which the content of the structural factor A (C A ) and the content of the structural factor B (C B ) are plotted against the shrinkage stress according to the above method for the polarizing film samples manufactured under various conditions. Show. FIG. 8 shows a graph in which the ratio (C A / C B ) is plotted against the contraction stress. It can be seen that the shrinkage stress is well correlated with the content (C A ) of the structure factor A , the content (C B ) and the ratio (C A / C B ) of the structure factor B.

[偏光フィルムの収縮応力]
収縮応力は島津製作所製の恒温槽付きオートグラフAG−Xとビデオ式伸び計TR ViewX120Sを用いて測定した。測定には20℃/20%RHで18時間調湿した偏光フィルムを使用した。オートグラフAG−Xの恒温槽を20℃にした後、偏光フィルム(長さ方向15cm、幅方向1.5cm)をチャック(チャック間隔5cm)に取り付け、引張り開始と同時に、80℃へ恒温槽の昇温を開始した。偏光フィルムを1mm/minの速さで引張り、張力が2Nに到達した時点で引張りを停止し、その状態で4時間後までの張力を測定した。このとき、熱膨張によってチャック間の距離が変わるため、チャックに標線シールを貼り、ビデオ式伸び計TR ViewX120Sを用いてチャックに貼り付けた標線シールが動いた分だけチャック間の距離を修正できるようにして測定を行った。なお、4時間後の張力の測定値から初期張力2Nを差し引いた値を偏光フィルムの収縮力とし、その値をサンプル断面積で除した値を収縮応力(N/mm)と定義した。
[Shrinkage stress of polarizing film]
The shrinkage stress was measured using an autograph AG-X with a thermostatic bath manufactured by Shimadzu Corporation and a video extensometer TR ViewX120S. For the measurement, a polarizing film conditioned at 20 ° C./20% RH for 18 hours was used. After the temperature of the autograph AG-X is set to 20 ° C., a polarizing film (15 cm in the length direction and 1.5 cm in the width direction) is attached to the chuck (chuck interval 5 cm). Heating started. The polarizing film was pulled at a speed of 1 mm / min, and when the tension reached 2N, the tension was stopped, and the tension until 4 hours was measured in that state. At this time, because the distance between chucks changes due to thermal expansion, a gauge sticker is attached to the chuck, and the distance between chucks is corrected by the amount of movement of the gauge seal attached to the chuck using the video extensometer TR ViewX120S. Measurements were taken as possible. The value obtained by subtracting the initial tension 2N from the measured value of the tension after 4 hours was defined as the contraction force of the polarizing film, and the value obtained by dividing the value by the sample cross-sectional area was defined as the contraction stress (N / mm 2 ).

[第2架橋延伸工程における最大延伸応力]
第2架橋延伸工程における最大延伸応力は、第2架橋延伸工程において隣接するロール間にかかる延伸張力を、その間に設置したテンションロールによって計測し、原料のPVAフィルムの断面積で割った値である。3本以上のロールを用いるときには、その中の最大の引張力を採用する。
[Maximum stretching stress in the second cross-linking stretching step]
The maximum stretching stress in the second cross-linking stretching step is a value obtained by measuring the stretching tension applied between adjacent rolls in the second cross-linking stretching step with a tension roll installed therebetween and dividing by the cross-sectional area of the raw PVA film. . When using three or more rolls, the maximum tensile force is adopted.

[実施例1]
PVA(酢酸ビニル重合体のけん化物、重合度3000、けん化度99.9モル%)100質量部、可塑剤としてグリセリン10質量部、界面活性剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム:0.1質量部および水からなる製膜原液を用いてキャスト製膜することにより、厚み45μmのPVAフィルムのロールを得た。このPVAフィルムに対して、膨潤工程、染色工程、第1架橋延伸工程、第2架橋延伸工程、洗浄工程および乾燥工程を、順次行うことにより偏光フィルムを製造した。偏光フィルム製造装置の模式図を図1に示す。
[Example 1]
100 parts by mass of PVA (saponified vinyl acetate polymer, degree of polymerization 3000, degree of saponification 99.9 mol%), 10 parts by mass of glycerin as a plasticizer, sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate as a surfactant: 0.1 mass A roll of PVA film having a thickness of 45 μm was obtained by casting a film using a film-forming stock solution composed of a part and water. A polarizing film was produced by sequentially performing a swelling process, a dyeing process, a first crosslinking stretching process, a second crosslinking stretching process, a washing process, and a drying process on the PVA film. The schematic diagram of a polarizing film manufacturing apparatus is shown in FIG.

具体的には以下のようにして偏光フィルムを製造した。まず、膨潤工程において、上記のPVAフィルムを、温度30℃の水中に1分間浸漬している間に元の長さの2倍に長さ方向(MD)に一軸延伸(1段目延伸)した。引き続き染色工程において、ヨウ素を0.06質量%およびヨウ化カリウムを1.4質量%含む温度30℃の水溶液に1分間浸漬している間に元の長さの2.4倍まで長さ方向(MD)に一軸延伸(2段目延伸)した。引き続き第1架橋延伸工程において、ホウ酸を2.6質量%の濃度で含有する温度50℃の水溶液に2分間浸漬している間に元の長さの3倍まで長さ方向(MD)に一軸延伸(3段目延伸)した。引き続き第2架橋延伸工程において、ホウ酸を2.8質量%およびヨウ化カリウムを5質量%の濃度で含有する温度65℃の水溶液中に浸漬している間に元の長さの7倍まで長さ方向(MD)に一軸延伸(4段目延伸)した。第2架橋延伸工程における最大延伸応力は5.5N/mmであった。引き続き洗浄工程において、ホウ酸を1.5質量%およびヨウ化カリウムを5質量%の濃度で含有する温度22℃の水溶液中に10秒間浸漬することによりフィルムを洗浄した。引き続き乾燥工程において、80℃の乾燥機で90秒間乾燥することにより、厚み13.9μmの偏光フィルムを製造した。Specifically, a polarizing film was produced as follows. First, in the swelling step, the PVA film was uniaxially stretched (first-stage stretch) in the length direction (MD) to twice the original length while being immersed in water at a temperature of 30 ° C. for 1 minute. . Subsequently, in the dyeing process, while immersed in an aqueous solution containing 0.06% by mass of iodine and 1.4% by mass of potassium iodide at a temperature of 30 ° C. for 1 minute, the length direction is increased up to 2.4 times the original length. (MD) was uniaxially stretched (second-stage stretching). Subsequently, in the first cross-linking stretching step, while immersed in an aqueous solution containing boric acid at a concentration of 2.6% by mass at a temperature of 50 ° C. for 2 minutes, the length is increased to 3 times the original length (MD). Uniaxial stretching (third stage stretching) was performed. Subsequently, in the second cross-linking stretching step, up to 7 times the original length while immersed in an aqueous solution at a temperature of 65 ° C. containing 2.8% by weight of boric acid and 5% by weight of potassium iodide. Uniaxial stretching (fourth stage stretching) was performed in the length direction (MD). The maximum stretching stress in the second cross-linking stretching process was 5.5 N / mm 2 . Subsequently, in the washing step, the film was washed by dipping for 10 seconds in an aqueous solution containing boric acid at a concentration of 1.5% by mass and potassium iodide at a concentration of 5% by mass at a temperature of 22 ° C. Subsequently, in the drying step, a polarizing film having a thickness of 13.9 μm was produced by drying with a dryer at 80 ° C. for 90 seconds.

得られた偏光フィルムを用いて、上記した方法により、構造因子AおよびB、単体透過率、偏光度、単体透過率43.5%のときの偏光度および収縮応力を測定した。PVA結晶の高配向成分、低配向成分及び無配向成分の含有率は、それぞれ5.4%、2.8%及び15.1%であった。PVA−ホウ酸凝集構造の高配向成分、低配向成分及び無配向成分の含有率は、それぞれ3.2%、1.4%及び4.6%であった。PVA非晶の高配向成分、低配向成分及び無配向成分の含有率は、それぞれ8.0%、10.3%及び49.3%であった。すなわち、構造因子Aの含有率(C)が3.2%であり、構造因子Bの含有率(C)が8.0%であり、比(C/C)が0.4であった。単体透過率は43.73%であり、偏光度は99.982%であり、単体透過率43.5%のときの偏光度は99.993%であり、収縮応力は34.5N/mmであった。これらの評価結果を表2に示した。Using the obtained polarizing film, the degree of polarization and shrinkage stress when the structure factors A and B, the single transmittance, the polarization degree, and the single transmittance 43.5% were measured by the above-described methods. The contents of the high orientation component, low orientation component, and non-orientation component of the PVA crystal were 5.4%, 2.8%, and 15.1%, respectively. The contents of the highly oriented component, low oriented component, and non-oriented component of the PVA-boric acid aggregated structure were 3.2%, 1.4%, and 4.6%, respectively. The PVA amorphous high-orientation component, low-orientation component, and non-orientation component content was 8.0%, 10.3%, and 49.3%, respectively. That is, the content (C A ) of structure factor A is 3.2%, the content (C B ) of structure factor B is 8.0%, and the ratio (C A / C B ) is 0.4. Met. The single transmittance is 43.73%, the polarization degree is 99.982%, the polarization degree when the single transmittance is 43.5% is 99.993%, and the shrinkage stress is 34.5 N / mm 2. Met. The evaluation results are shown in Table 2.

[比較例1〜8]
PVAフィルムの厚さと重合度、第1架橋延伸工程におけるホウ酸水溶液の温度、第1架橋延伸工程後の総延伸倍率、第2架橋延伸工程におけるホウ酸水溶液の温度、第2架橋延伸工程後の総延伸倍率を表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを製造した。第2架橋延伸工程における最大延伸応力の値を表1に示す。
[Comparative Examples 1-8]
The thickness and degree of polymerization of the PVA film, the temperature of the boric acid aqueous solution in the first crosslinking stretching step, the total stretching ratio after the first crosslinking stretching step, the temperature of the boric acid aqueous solution in the second crosslinking stretching step, and after the second crosslinking stretching step A polarizing film was produced in the same manner as in Example 1 except that the total draw ratio was changed as shown in Table 1. Table 1 shows the value of the maximum stretching stress in the second crosslinking stretching step.

得られた偏光フィルムを用いて実施例1と同様に、単体透過率、偏光度、単体透過率43.5%のときの偏光度、収縮応力、構造因子Aの含有率(C)及び構造因子Bの含有率(C)を測定した。これらの評価結果を表2にまとめて示した。また、実施例1及び比較例1〜4、7及び8で得られた偏光フィルムの単体透過率43.5%のときの偏光度を収縮応力に対してプロットしたグラフを図2に示す。図2によれば、以下のことがわかる。すなわち比較例1〜8では、単体透過率43.5%のときの偏光度を高くしようとすると収縮応力が大きくなってしまう。これに対し実施例1では、比較例1〜8とは顕著に異なり、単体透過率43.5%のときの偏光度を高くしても、収縮応力を小さくすることができた。なお、比較例5及び6は、単体透過率43.5%のときの偏光度が99.950%未満であり、グラフの表示範囲から下に外れている。Using the obtained polarizing film, as in Example 1, the single transmittance, the degree of polarization, the degree of polarization when the single transmittance is 43.5%, the shrinkage stress, the content of structural factor A (C A ) and the structure The content of factor B (C B ) was measured. These evaluation results are summarized in Table 2. Moreover, the graph which plotted the polarization degree at the time of the single transmittance | permeability of 43.5% of the polarizing film obtained in Example 1 and Comparative Examples 1-4, 7, and 8 with respect to shrinkage stress is shown in FIG. As can be seen from FIG. That is, in Comparative Examples 1 to 8, if the degree of polarization is increased when the single transmittance is 43.5%, the shrinkage stress increases. On the other hand, in Example 1, it was remarkably different from Comparative Examples 1-8, and even if the polarization degree at the time of the single transmittance of 43.5% was made high, the shrinkage stress could be reduced. In Comparative Examples 5 and 6, the degree of polarization when the single transmittance is 43.5% is less than 99.950%, which is below the display range of the graph.

Figure 2017138551
Figure 2017138551

Figure 2017138551
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1 偏光フィルム製造装置の模式図
2 PVAフィルムロール
3 膨潤工程
4 染色工程
5 第1架橋延伸工程
6 第2架橋延伸工程
7 洗浄工程
8 乾燥工程
9 偏光フィルムロール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Schematic diagram of polarizing film manufacturing apparatus 2 PVA film roll 3 Swelling process 4 Dyeing process 5 First cross-linking stretching process 6 Second cross-linking stretching process 7 Washing process 8 Drying process 9 Polarizing film roll

Claims (8)

ポリビニルアルコールフィルムに対し、少なくとも膨潤工程、染色工程、第1架橋延伸工程、第2架橋延伸工程をこの順番に施す偏光フィルムの製造方法であって、
前記ポリビニルアルコールフィルムの厚みが5〜100μmであり、
前記ポリビニルアルコールフィルムに含まれるポリビニルアルコールの平均重合度が2500〜3500であり、
前記膨潤工程において、10〜50℃の水に浸漬して前記ポリビニルアルコールフィルムを膨潤させ、
前記染色工程において、ヨウ素及びヨウ化カリウムを合計で0.5〜3質量%含む10〜50℃の水溶液に浸漬して、ヨウ素系二色性色素を前記ポリビニルアルコールフィルムに含浸させるとともに、総延伸倍率が2〜3倍になるように一軸延伸し、
前記第1架橋延伸工程において、1〜5質量%のホウ酸を含む40〜55℃の水溶液中で、該工程中の延伸倍率が1.1〜1.3倍かつ総延伸倍率が2.5〜3.5倍になるように一軸延伸し、
引き続き前記第2架橋延伸工程において、1〜5質量%のホウ酸を含む60〜70℃の水溶液中で、該工程中の延伸倍率が1.8〜3.0倍かつ総延伸倍率が6〜8倍になるように一軸延伸することを特徴とする偏光フィルムの製造方法。
A method for producing a polarizing film, wherein at least a swelling process, a dyeing process, a first crosslinking stretching process, and a second crosslinking stretching process are performed in this order on a polyvinyl alcohol film,
The polyvinyl alcohol film has a thickness of 5 to 100 μm,
The average degree of polymerization of polyvinyl alcohol contained in the polyvinyl alcohol film is 2500-3500,
In the swelling step, the polyvinyl alcohol film is swollen by immersing in water at 10 to 50 ° C.,
In the dyeing step, the polyvinyl alcohol film is impregnated with an aqueous solution of 10 to 50 ° C. containing 0.5 to 3% by mass of iodine and potassium iodide in total to impregnate the polyvinyl alcohol film, and total stretching Uniaxially stretched so that the magnification is 2-3 times,
In the first cross-linking stretching step, in a 40 to 55 ° C. aqueous solution containing 1 to 5% by mass of boric acid, the stretching ratio in the step is 1.1 to 1.3 times and the total stretching ratio is 2.5. Uniaxially stretched to ~ 3.5 times,
Subsequently, in the second crosslinking stretching step, in a 60 to 70 ° C. aqueous solution containing 1 to 5% by mass of boric acid, the stretching ratio in the step is 1.8 to 3.0 times and the total stretching ratio is 6 to 6%. A method for producing a polarizing film, wherein the film is uniaxially stretched to be 8 times.
前記第2架橋延伸工程において、最大延伸応力が15N/mm以下である請求項1に記載の偏光フィルムの製造方法。The method for producing a polarizing film according to claim 1, wherein in the second cross-linking stretching step, the maximum stretching stress is 15 N / mm 2 or less. 単体透過率が42〜45%であり、かつ偏光度が99.980%以上である偏光フィルムを得る、請求項1または2に記載の偏光フィルムの製造方法。   The method for producing a polarizing film according to claim 1 or 2, wherein a polarizing film having a single transmittance of 42 to 45% and a degree of polarization of 99.980% or more is obtained. 収縮応力が45N/mm以下である偏光フィルムを得る、請求項1〜3のいずれかに記載の偏光フィルムの製造方法。The manufacturing method of the polarizing film in any one of Claims 1-3 which obtains the polarizing film whose shrinkage stress is 45 N / mm < 2 > or less. ヨウ素系二色性色素を含むポリビニルアルコールフィルムからなる偏光フィルムであって、
単体透過率43.5%のときの偏光度が99.990%以上であり、かつ
広角X線回折測定における構造因子Aの含有率(C)が3〜4.5%であり、構造因子Bの含有率(C)が2.0〜8.5%であり、かつ比(C/C)が0.4以上であることを特徴とする偏光フィルム。
ここで、構造因子Aはポリビニルアルコール−ホウ素凝集構造に由来する高配向性の構造因子であり、構造因子Bは非晶ポリビニルアルコールに由来する高配向性の構造因子である。
A polarizing film comprising a polyvinyl alcohol film containing an iodine-based dichroic dye,
When the single transmittance is 43.5%, the degree of polarization is 99.990% or more, and the content (C A ) of the structure factor A in the wide-angle X-ray diffraction measurement is 3 to 4.5%. A polarizing film, wherein the B content (C B ) is 2.0 to 8.5% and the ratio (C A / C B ) is 0.4 or more.
Here, the structure factor A is a highly oriented structure factor derived from a polyvinyl alcohol-boron aggregate structure, and the structure factor B is a highly oriented structure factor derived from amorphous polyvinyl alcohol.
ヨウ素系二色性色素を含むポリビニルアルコールフィルムからなる偏光フィルムであって、
単体透過率が42〜45%であり、
偏光度が99.980%以上であり、かつ
広角X線回折測定における構造因子Aの含有率(C)が3〜4.5%であり、構造因子Bの含有率(C)が2.0〜8.5%であり、かつ比(C/C)が0.4以上であることを特徴とする偏光フィルム。
ここで、構造因子Aはポリビニルアルコール−ホウ素凝集構造に由来する高配向性の構造因子であり、構造因子Bは非晶ポリビニルアルコールに由来する高配向性の構造因子である。
A polarizing film comprising a polyvinyl alcohol film containing an iodine-based dichroic dye,
The single transmittance is 42 to 45%,
The degree of polarization is 99.980% or more, the content (C A ) of structure factor A in wide-angle X-ray diffraction measurement is 3 to 4.5%, and the content (C B ) of structure factor B is 2 A polarizing film having a ratio of 0.0 to 8.5% and a ratio (C A / C B ) of 0.4 or more.
Here, the structure factor A is a highly oriented structure factor derived from a polyvinyl alcohol-boron aggregate structure, and the structure factor B is a highly oriented structure factor derived from amorphous polyvinyl alcohol.
前記偏光フィルムに含まれるポリビニルアルコールの重合度が2500〜3500である、請求項5又は6に記載の偏光フィルム。   The polarizing film of Claim 5 or 6 whose polymerization degree of the polyvinyl alcohol contained in the said polarizing film is 2500-3500. 収縮応力が45N/mm以下である、請求項5〜7のいずれかに記載の偏光フィルム。The polarizing film in any one of Claims 5-7 whose shrinkage stress is 45 N / mm < 2 > or less.
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