KR102365676B1 - Polyvinyl alcohol-based film, manufacturing method thereof, and polarizing film using the polyvinyl alcohol-based film - Google Patents
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Abstract
편광막 제조 시의 연신성이 뛰어나 높은 편광도를 가지면서 얼룩이 적은 편광막을 얻을 수 있는 폴리비닐알코올계 필름, 특히 박형 편광막의 제조 시에도 파단이 생기지 않는 폴리비닐알코올계 필름, 및 상기 폴리비닐알코올계 필름의 제조 방법, 및 상기 폴리비닐알코올계 필름을 사용한 편광막을 제공한다. 본 발명의 폴리비닐알코올계 필름은 길이 4km 이상의 폴리비닐알코올계 필름이며, 상기 필름의 수분율이 9중량%인 상태의 길이 방향(MD)의 인장 탄성률 X(MPa)가 5∼12MPa인 것을 특징으로 한다.A polyvinyl alcohol-based film capable of obtaining a polarizing film having a high degree of polarization and having little unevenness due to excellent stretchability in manufacturing a polarizing film, particularly a polyvinyl alcohol-based film that does not break even when a thin polarizing film is produced, and the polyvinyl alcohol-based film A method for producing a film, and a polarizing film using the polyvinyl alcohol-based film are provided. The polyvinyl alcohol-based film of the present invention is a polyvinyl alcohol-based film having a length of 4 km or more, and the tensile modulus X (MPa) in the longitudinal direction (MD) in a state where the moisture content of the film is 9 wt% is 5 to 12 MPa, characterized in that do.
Description
본 발명은 폴리비닐알코올계 필름 특히, 뛰어난 연신성을 가지며, 고편광도이면서 얼룩이 적은 편광막을 얻을 수 있는 폴리비닐알코올계 필름, 및 이의 제조 방법, 및 상기 폴리비닐알코올계 필름을 사용한 편광막에 관한 것이다.The present invention relates to a polyvinyl alcohol-based film, in particular, a polyvinyl alcohol-based film capable of obtaining a polarizing film having excellent stretchability and having a high degree of polarization and less unevenness, a method for producing the same, and a polarizing film using the polyvinyl alcohol-based film will be.
최근, 액정 표시장치의 발전은 눈부시며, 스마트 폰, 태블릿, 퍼스널 컴퓨터, 액정 TV, 프로젝터, 차재 패널 등에 폭넓게 사용되고 있다. 이와 같은 액정표시 장치에는 편광막이 사용되고 있으며, 편광막으로서는, 주로, 폴리비닐알코올계 필름에 요오드 또는 이색(二色)성 염료를 흡착 배향시킨 것이 사용되고 있다. 최근, 화면의 고정밀화, 고휘도화, 대형화, 박형화에 따라 종래 품질보다 더욱 편광도가 뛰어나며, 얼룩이 없으며, 또한 폭이 넓고 긴 박형 편광막이 필요하게 되었다. 또한, 본 발명에 있어서의 편광막은 편광 필름이나 편광자라고도 불린다.In recent years, the development of liquid crystal display devices is dazzling, and is widely used in smart phones, tablets, personal computers, liquid crystal TVs, projectors, in-vehicle panels, and the like. A polarizing film is used for such a liquid crystal display device, and as the polarizing film, a polyvinyl alcohol-based film in which iodine or a dichroic dye is adsorbed and aligned is mainly used. In recent years, as screens have been made high-definition, high-brightness, large-size, and thin, a thin polarizing film having a higher degree of polarization than conventional quality, no stains, and a wide and long width is required. In addition, the polarizing film in this invention is also called a polarizing film and a polarizer.
일반적으로, 편광막은 원반(原反)인 폴리비닐알코올계 필름을 롤로부터 풀어 내어, 흐름 방향(MD)으로 반송(搬送)하면서, 물(온수를 포함)로 팽윤시킨 후, 요오드 등의 이색성 염료로 염색하여 연신함으로써 제조된다. 이와 같은 연신 공정은 염색 후의 필름을 흐름 방향(MD)으로 연신하고, 필름 중의 이색성 염료를 고도로 배향시키는 공정이지만, 편광막의 편광도를 향상시키기 위해서는, 원반이 되는 폴리비닐알코올계 필름이 흐름 방향(MD)으로 양호한 연신성을 가질 필요가 있다.In general, the polarizing film unwinds a polyvinyl alcohol-based film, which is a raw material, from a roll, and swells it with water (including hot water) while conveying it in the flow direction (MD), followed by dichroism such as iodine It is prepared by dyeing with a dye and stretching. Such a stretching step is a step of stretching the dyed film in the flow direction (MD) and highly orienting the dichroic dye in the film. MD), it is necessary to have good stretchability.
또한, 편광막 제조의 순서로서, 연신과 염색이 반대인 케이스도 실시되고 있다. 즉, 원반인 폴리비닐알코올계 필름을, 물(온수를 포함함)로 팽윤시킨 후, 연신하여, 요오드 등의 이색성 염료로 염색하는 케이스이지만, 이와 같은 케이스에서도, 편광막의 편광도를 향상시키기 위해서는, 폴리비닐알코올계 필름이 흐름 방향(MD)으로 양호한 연신성을 가질 필요가 있다. 예를 들면, 연신 장력이 너무 큰 경우는, 소정의 연신 배율까지 연신하지 못하여, 충분히 이색성 염료가 배향하지 않기 때문에, 편광도가 향상되지 않는 경향이 있다. 반대로, 연신 장력이 너무 작은 경우는, 소정의 연신 배율까지 연신해도, 이색성 염료의 배향이 안정되지 않아, 편광막에 얼룩이 발생하는 경향이 있다.Moreover, as a procedure of manufacture of a polarizing film, the case where extending|stretching and dyeing are reversed is also implemented. That is, the polyvinyl alcohol-based film as a raw material is swollen with water (including hot water), stretched, and dyed with a dichroic dye such as iodine. , it is necessary for the polyvinyl alcohol-based film to have good stretchability in the flow direction (MD). For example, when the stretching tension is too large, stretching is not possible to a predetermined stretching ratio, and the dichroic dye does not sufficiently orientate, and thus the degree of polarization does not tend to be improved. Conversely, when the stretching tension is too small, the orientation of the dichroic dye is not stable even if it is stretched to a predetermined stretching ratio, and unevenness tends to occur in the polarizing film.
한편, 원반인 폴리비닐알코올계 필름은 일반적으로, 원료인 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로부터 연속 캐스트법에 의해 제조된다. 구체적으로는, 폴리비닐알코올계 수지의 수용액을 캐스트 드럼이나 엔드리스 벨트 등의 캐스트형에 캐스팅하여 제막된 필름을 캐스트형으로부터 박리 후, 니프 롤 등을 사용하여 흐름 방향(MD)으로 반송하면서, 열 롤을 사용하여 건조하고, 필요에 따라 플로팅 드라이어 등을 사용하여 열처리함으로써 제조된다. 이와 같은 반송 공정에서, 제막된 필름에는 흐름 방향(MD)으로 인장되기 때문에, 폴리비닐알코올계 고분자는 흐름 방향(MD)으로 배향하기 쉽고, 이와 같은 배향이 너무 크면, 폴리비닐알코올계 필름의 흐름 방향(MD)으로의 연신성이 저하되어 최종적으로, 편광막의 편광 성능이 저하하게 된다.On the other hand, a polyvinyl alcohol-based film as a raw material is generally produced by a continuous casting method from an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin as a raw material. Specifically, a film formed by casting an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin into a cast die such as a cast drum or an endless belt is peeled from the cast die, and then conveyed in the flow direction (MD) using a nip roll or the like while heat It is manufactured by drying using a roll, and heat-processing using a floating dryer etc. if necessary. In such a conveying process, since the formed film is stretched in the flow direction (MD), the polyvinyl alcohol-based polymer tends to be oriented in the flow direction (MD), and if this orientation is too large, the flow of the polyvinyl alcohol-based film The stretchability in the direction MD is lowered, and finally, the polarization performance of the polarizing film is lowered.
또한, 최근, 편광막의 박형화를 위해서, 폴리비닐알코올계 필름도 박형화되고 있으며 종래, 폴리비닐알코올계 필름의 두께는 60㎛ 정도였던 것이, 현재는 두께 45㎛ 정도가 되고, 가까운 장래에는 30㎛가 될 것으로 예상되고 있다. 이와 같은 박형의 폴리비닐알코올계 필름은 편광막을 제조할 때의 연신에 의해서 파단되어 버리는 등의 생산성의 문제가 있었다.In addition, in recent years, in order to reduce the thickness of the polarizing film, polyvinyl alcohol-based films have also been made thinner. is expected to be Such a thin polyvinyl alcohol-based film had a problem of productivity, such as being fractured by stretching when manufacturing a polarizing film.
폴리비닐알코올계 필름의 연신성을 개량하는 수법으로서 예를 들면, 폴리비닐알코올계 필름의 제막 시에 캐스트 드럼의 속도와 최종적인 필름 권취 속도와의 비율을 특정 비율로 하는 방법(예를 들면, 특허 문헌 1 참조), 캐스트 드럼으로 제막한 후에 필름을 부유시켜서 건조하는 방법(예를 들면, 특허 문헌 2 참조), 폴리비닐알코올계 필름의 건조 공정에 있어서의 인장 상태를 제어하는 방법(예를 들면, 특허 문헌 3 참조)이 제안되고 있다. As a method of improving the stretchability of the polyvinyl alcohol-based film, for example, a method in which the ratio of the speed of the cast drum and the final film winding speed during film formation of the polyvinyl alcohol-based film is set to a specific ratio (for example, Refer to Patent Document 1), a method for floating the film after forming with a cast drum and drying it (for example, refer to Patent Document 2), a method for controlling the tensile state in the drying step of a polyvinyl alcohol-based film (for example, For example, refer to Patent Document 3) has been proposed.
또, 면내 위상차를 저감한 폴리비닐알코올계 필름(예를 들면, 특허 문헌 4 참조)이나, 흐름 방향(MD)과 폭 방향(TD)의 인장 신도를 동등하게 하여 제조되는 폴리비닐알코올계 필름(예를 들면, 특허 문헌 5 참조), 전자파 조사에 의해 영률(인장 탄성률)을 20MPa 이하로 저감한 폴리비닐알코올계 필름(예를 들면, 특허 문헌 6 참조) 등도 제안되고 있다.In addition, a polyvinyl alcohol-based film with reduced in-plane retardation (see, for example, Patent Document 4) or a polyvinyl alcohol-based film produced by equalizing the tensile elongation in the flow direction (MD) and the width direction (TD) ( For example, refer to patent document 5), the polyvinyl alcohol-type film which reduced the Young's modulus (tensile modulus) to 20 MPa or less by electromagnetic irradiation (refer, for example, patent document 6) etc. are also proposed.
그러나, 상기 특허 문헌의 방법을 가지고도 편광막 제조 시의 폴리비닐알코올계 필름의 연신성을 개량하는데는 불충분하다.However, even with the method of the said patent document, it is insufficient to improve the stretchability of the polyvinyl alcohol-type film at the time of manufacture of a polarizing film.
상기 특허 문헌 1의 개시 기술은, 폴리비닐알코올계 필름을 제조할 때의 흐름 방향(MD)으로의 연신 정도(인장 상태)를 특정한 것이지만, 건조 조건이나 열처리 조건도 고려하지 않으면, 폴리비닐알코올계 필름의 연신성은 충분히 개량되지 않는다.Although the disclosed technique of Patent Document 1 above specifies the degree of stretching (tensile state) in the flow direction (MD) when manufacturing a polyvinyl alcohol-based film, if drying conditions and heat treatment conditions are not considered, polyvinyl alcohol-based films The stretchability of the film is not sufficiently improved.
상기 특허 문헌 2의 개시 기술에서는, 제막 후의 필름을 균일하게 건조할 수 있지만, 인장 탄성률을 제어하지 못하고, 편광막 제조 시의 폴리비닐알코올계 필름의 연신성은 충분히 개량되지 않는다.In the disclosed technique of Patent Document 2, the film after film forming can be dried uniformly, but the tensile modulus cannot be controlled, and the stretchability of the polyvinyl alcohol-based film during production of the polarizing film is not sufficiently improved.
상기 특허 문헌 3의 개시 기술에서는, 필름의 막 두께를 균일하게 할 수 있지만, 인장 탄성률은 제어하지 못하여 편광막 제조 시의 폴리비닐알코올계 필름의 연신성은 충분히 개량되지 않는다.In the technique disclosed in Patent Document 3, the film thickness can be made uniform, but the tensile modulus cannot be controlled, so that the stretchability of the polyvinyl alcohol-based film during production of the polarizing film is not sufficiently improved.
상기 특허 문헌 4의 개시 기술에서는, 필름의 면내 위상차를 저감할 수 있지만, 인장 탄성률의 제어, 및 편광막 제조 시의 폴리비닐알코올계 필름의 연신성의 개량의 관점에서 개선의 여지가 있다. 또, 본 개시 기술의 제조 방법에서는, 건조(70℃)나 열처리(120℃) 후의 필름을 일단 50℃ 이하로 냉각하고, 롤 필름에 권취하기 전에, 재차 50∼100℃로 가열하는 것을 특징으로 하고 있지만, 가열 공정이 번잡하고, 생산성의 관점에서 개선의 여지가 있다.In the disclosed technology of Patent Document 4, although the in-plane retardation of the film can be reduced, there is room for improvement from the viewpoint of control of the tensile modulus and improvement of the stretchability of the polyvinyl alcohol-based film during production of the polarizing film. Further, in the manufacturing method of the present disclosure, the film after drying (70°C) or heat treatment (120°C) is once cooled to 50°C or less, and heated to 50-100°C again before winding on a roll film, characterized in that However, the heating process is complicated, and there is room for improvement in terms of productivity.
상기 특허 문헌 5의 개시 기술에서는, 폴리비닐알코올계 필름의 인장 신도를 안정화할 수 있지만, 인장 탄성률 그 자체는 제어되지 않아, 편광막 제조 시의 폴리비닐알코올계 필름의 연신성은 충분히 개량되지 않는다.In the disclosed technology of Patent Document 5, although the tensile elongation of the polyvinyl alcohol-based film can be stabilized, the tensile modulus itself is not controlled, and the stretchability of the polyvinyl alcohol-based film during manufacturing of the polarizing film is not sufficiently improved.
상기 특허 문헌 6의 개시 기술에서는, 인장 탄성률을 저감할 수 있지만, 실시예에서는 13.8∼17.8MPa, 전자파 조사하지 않는 비교예에서는 27MPa이며, 더욱 인장 탄성률의 저감이 바람직하다.In the technique disclosed in Patent Document 6, although the tensile modulus can be reduced, it is 13.8 to 17.8 MPa in Examples and 27 MPa in Comparative Examples without electromagnetic wave irradiation, and further reduction of the tensile modulus is preferable.
또한, 상기 특허 문헌 1∼6의 실시예에서는, 두께 50㎛ 이상의 폴리비닐알코올계 필름 밖에 기재되지 않아, 최근의 박형화의 요망에 대응하기 위해서는 더욱 더 개선이 요망되고 있다.Further, in the Examples of Patent Documents 1 to 6, only polyvinyl alcohol-based films having a thickness of 50 µm or more are described, and further improvement is desired in order to respond to the recent demand for reduction in thickness.
따라서, 본 발명은 이러한 배경하에서, 편광막 제조 시의 연신성이 뛰어난 폴리비닐알코올계 필름이며, 높은 편광도를 가지면서 얼룩이 적은 편광막을 얻을 수 있는 폴리비닐알코올계 필름, 특히, 두께 25㎛이하의 박형 필름으로 했을 때에도 박형 편광막의 제조 시에 파단이 생기지 않는 폴리비닐알코올계 필름, 및 이의 제조 방법, 및 상기 폴리비닐알코올계 필름을 사용한 편광막을 제공한다.Therefore, under this background, the present invention is a polyvinyl alcohol-based film excellent in stretchability during the production of a polarizing film, and a polyvinyl alcohol-based film capable of obtaining a polarizing film with a high degree of polarization and less unevenness, in particular, having a thickness of 25 μm or less. Provided are a polyvinyl alcohol-based film that does not break when a thin polarizing film is produced even when it is used as a thin film, a method for producing the same, and a polarizing film using the polyvinyl alcohol-based film.
따라서, 본 발명자들은 이와 같은 사정을 감안하여 예의 연구를 거듭한 결과, 흐름 방향(MD)의 길이가 특정의 길이 이상이며, 그 흐름 방향(길이 방향, MD)의 인장 탄성률을 특정 범위로 제어한 폴리비닐알코올계 필름이 편광막 제조 시의 연신성이 뛰어나 박형 편광막을 수율 좋게 제조할 수 있는 것임을 밝혀냈다. 그리고, 이와 같은 폴리비닐알코올계 필름을 사용하여 얻어지는 편광막은 높은 편광도를 가지면서 얼룩이 적은 편광막이 되는 것을 발견하였다.Therefore, the present inventors have conducted intensive research in consideration of such circumstances, and as a result, the length in the flow direction (MD) is greater than or equal to a specific length, and the tensile modulus of elasticity in the flow direction (length direction, MD) is controlled to a specific range. It has been found that the polyvinyl alcohol-based film has excellent stretchability in the production of a polarizing film and can be produced with a good yield of a thin polarizing film. And, it was discovered that the polarizing film obtained using such a polyvinyl alcohol-type film becomes a polarizing film with few nonuniformity while having a high polarization degree.
즉, 본 발명의 제1 요지는 길이 4km 이상의 폴리비닐알코올계 필름이며, 그 필름의 수분율이 9중량%인 상태의 길이 방향(MD)의 인장 탄성률 X(MPa)가 5∼12 MPa인 것을 특징으로 하는 폴리비닐알코올계 필름이다.That is, the first aspect of the present invention is a polyvinyl alcohol-based film having a length of 4 km or more, wherein the tensile modulus X (MPa) in the longitudinal direction (MD) of the film in a state where the moisture content is 9 wt% is 5 to 12 MPa is a polyvinyl alcohol-based film.
또, 본 발명의 제2 요지는 폴리비닐알코올계 수지의 수용액을 연속 캐스트법에 의해 제막하는 제막 공정과, 상기 제막한 필름을 건조시키는 건조 공정과, 상기 건조시킨 필름을 열처리하는 열처리 공정을 구비한, 상기 제1 요지의 폴리비닐알코올계 필름의 제조 방법이며, 상기 건조 공정에 있어서의, 상기 제막한 필름을 건조시키는 온도가 100℃ 이상이며, 상기 열처리 공정이 상기 건조시킨 필름을 50℃ 이하로 냉각 후, 60∼99℃로 가열하는 공정인 것을 특징으로 하는 폴리비닐알코올계 필름의 제조 방법이다.In addition, the second aspect of the present invention includes a film forming step of forming an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin into a film by a continuous casting method, a drying step of drying the formed film, and a heat treatment step of heat-treating the dried film In one aspect, in the method for producing a polyvinyl alcohol-based film of the first aspect, the temperature for drying the film formed in the drying step is 100° C. or higher, and the heat treatment step causes the dried film to be 50° C. or less After cooling in a furnace, it is a method for producing a polyvinyl alcohol-based film, characterized in that it is a step of heating at 60 to 99°C.
그리고 본 발명의 제3 요지는 상기 제1 요지의 폴리비닐알코올계 필름이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 편광막이다.And the third aspect of the present invention is a polarizing film characterized in that the polyvinyl alcohol-based film of the first aspect is used.
본 발명의 제1 요지의 폴리비닐알코올계 필름은 수분율이 9중량%인 상태의 길이 방향(MD)의 인장 탄성률 X가 5∼12MPa이기 때문에, 편광막 제조 시의 연신성이 뛰어나 박형의 편광막을 제조하는 경우에 파단이 생기지 않도록 할 수 있다는 효과를 갖는다.Since the polyvinyl alcohol-based film of the first aspect of the present invention has a tensile modulus X of 5 to 12 MPa in the longitudinal direction (MD) in a state where the moisture content is 9% by weight, it has excellent stretchability when manufacturing a polarizing film, and a thin polarizing film In the case of manufacturing, it has the effect of being able to prevent a fracture|rupture from occurring.
특히, 상기 필름의 두께 D가 5∼25㎛이며, 그 두께 D(㎛)와 상기 인장 탄성률 X(MPa)가 하기 식 (1)을 만족하는 경우는, 편광막 제조 시의 내파단성의 향상을 도모할 수 있다는 효과를 갖는다.In particular, when the thickness D of the film is 5 to 25 μm, and the thickness D (μm) and the tensile modulus X (MPa) satisfy the following formula (1), the improvement of fracture resistance at the time of manufacturing the polarizing film is It has the effect that it can be promoted.
0.4≤X/D≤0.6···(1)0.4≤X/D≤0.6...(1)
그 중에서도, 상기 필름의 수분율이 9중량%인 상태의 폭 방향(TD)의 인장 탄성률 Y(MPa)와 길이 방향(MD)의 상기 인장 탄성률 X(MPa)가, 하기 식 (2)를 만족하는 경우에는, 편광막 제조 시의 연신성 향상을 도모할 수 있다고 하는 효과를 갖는다.Among them, the tensile modulus Y (MPa) in the transverse direction (TD) and the tensile modulus X (MPa) in the longitudinal direction (MD) in a state where the moisture content of the film is 9 wt%, satisfying the following formula (2) In this case, it has the effect that the stretchability improvement at the time of polarizing film manufacture can be aimed at.
0.7≤Y/X≤1.3···(2)0.7≤Y/X≤1.3...(2)
또, 길이 방향(MD)의 인장 강도 F가 100MPa 이상인 경우에는, 박형의 편광막을 제조할 때의 파단을 방지할 수 있다는 효과를 갖는다.Moreover, when the tensile strength F of the longitudinal direction MD is 100 MPa or more, it has the effect that the fracture|rupture at the time of manufacturing a thin polarizing film can be prevented.
또한, 길이 방향(MD)의 굴절률을 nx, 폭 방향(TD)의 굴절률을 ny, 두께 방향의 굴절률을 nz, 두께를 D(㎛)로 했을 때에, 하기 식(3)으로 산출되는 두께 방향의 위상차 Rth가 80∼140 nm인 경우에는 두께 방향의 팽윤성을 적정화할 수 있음과 동시에, 편광막 제조 시의 연신성을 적정화할 수 있다는 효과를 갖는다.In addition, when the refractive index in the longitudinal direction (MD) is nx, the refractive index in the width direction (TD) is ny, the refractive index in the thickness direction is nz, and the thickness is D (μm), the thickness direction calculated by the following formula (3) When the retardation Rth is 80 to 140 nm, while being able to optimize the swelling property in the thickness direction, it has the effect that the stretchability at the time of manufacture of a polarizing film can be optimized.
Rth={(nx+ny)/2-nz}×1000×D···(3)Rth={(nx+ny)/2-nz}×1000×D...(3)
그리고, 상기 필름의 폭이 4m 이상인 경우에는, 생산성의 향상을 도모할 수 있다는 효과를 갖는다.And when the width|variety of the said film is 4 m or more, it has the effect that the improvement of productivity can be aimed at.
본 발명의 제2 요지의 폴리비닐알코올계 필름의 제조 방법은 특정 건조 공정 및 열처리 공정을 구비하고 있기 때문에, 편광막 제조 시의 연신성 및 내파단성이 뛰어난 상기 제1 요지의 폴리비닐알코올계 필름을 제조할 수 있다는 효과를 갖는다.Since the method for producing a polyvinyl alcohol-based film of the second aspect of the present invention includes a specific drying process and a heat treatment process, the polyvinyl alcohol-based film of the first aspect has excellent stretchability and fracture resistance during manufacturing of a polarizing film. has the effect of being able to manufacture
본 발명의 제3 요지의 편광막은 상기 제1 요지의 폴리비닐알코올계 필름이 사용되고 있기 때문에, 높은 편광도를 나타내며, 또한, 얼룩이 적은 것으로 할 수 있다고 하는 효과를 갖는다.Since the polyvinyl alcohol-based film of the first aspect is used, the polarizing film of the third aspect of the present invention exhibits a high degree of polarization and has the effect that it can be made into a thing with little unevenness.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 폴리비닐알코올계 필름은 길이 4km 이상의 폴리비닐알코올계 필름이며, 그 필름의 수분율이 9중량%인 상태로 측정한 길이 방향(MD)의 인장 탄성률 X가, 5∼12MPa인 것을 특징으로 한다.The polyvinyl alcohol-based film of the present invention is a polyvinyl alcohol-based film having a length of 4 km or more, and the tensile modulus X in the longitudinal direction (MD) measured in a state where the moisture content of the film is 9% by weight is 5 to 12 MPa, characterized in that do.
그리고, 상기 폴리비닐알코올계 필름은 그 길이 방향(MD)으로 반송되면서, 팽윤 공정 및 연신 공정 등을 거쳐서 편광막으로 형성된다. 여기서, 상기 폴리비닐알코올계 필름이 특정의 길이(4km 이상)이며, 또한 그 폴리비닐알코올계 필름의 수분율이 9중량%인 상태로 측정한 길이 방향(MD)이 특정의 인장 탄성률 X(5∼12MPa)이기 때문에, 상기 폴리비닐알코올계 필름은 편광막 제조 시의 연신성이 뛰어나 박형의 편광막을 제조하는 경우에서도 파단이 생기지 않는다. 그리고, 얻어진 편광막은 높은 편광도를 나타내며, 또한 얼룩이 적은 것이 된다.In addition, the polyvinyl alcohol-based film is formed into a polarizing film through a swelling process and a stretching process while being conveyed in the longitudinal direction (MD). Here, the polyvinyl alcohol-based film has a specific length (4 km or more), and the longitudinal direction (MD) measured in the state where the moisture content of the polyvinyl alcohol-based film is 9 wt% is a specific tensile modulus X (5 to 12 MPa), the polyvinyl alcohol-based film has excellent stretchability during manufacturing of the polarizing film and does not break even in the case of manufacturing a thin polarizing film. And the obtained polarizing film shows a high polarization degree, and becomes a thing with few nonuniformity.
우선, 본 발명의 폴리비닐알코올계 필름의 상기 인장 탄성률에 대해 설명한다.First, the said tensile modulus of elasticity of the polyvinyl alcohol-type film of this invention is demonstrated.
본 발명에 있어서의 인장 탄성률이란, JIS K 7127: 1999에 준하여, 20℃ 65%RH의 환경하에서 측정되는 값이다. 또한, 인장 탄성률은 영률이나 인장탄성 계수라고도 불린다.The tensile modulus of elasticity in this invention is a value measured in the environment of 20 degreeC 65 %RH according to JISK7127:1999. In addition, the tensile modulus is also called a Young's modulus or a tensile modulus of elasticity.
또, 본 발명에 있어서의 수분율이란, 폴리비닐알코올계 필름을 건조기에 의해, 105℃의 분위기 온도에서 16시간 건조한 전후의 중량으로부터 산출되는 값이며, 건조 전의 중량을 A, 건조 후의 중량을 B로 했을 때에 하기 식으로 산출된다.The moisture content in the present invention is a value calculated from the weight before and after drying the polyvinyl alcohol-based film at an atmospheric temperature of 105° C. for 16 hours with a dryer, and the weight before drying is A, and the weight after drying is B. When it does, it computes with the following formula.
수분율(중량%)=100×(A-B)/AMoisture content (% by weight) = 100 × (A-B)/A
상술한 바와 같이, 편광막의 제조 공정에서 폴리비닐알코올계 필름은 팽윤 후에 연신되지만, 팽윤 후의 인장 탄성률을, 정확하고 안정적으로 측정하는 것은 곤란하다. 본 발명에서는 일반적으로 편광막 제조에 제공되는 폴리비닐알코올계 필름의 수분율이 수%인 것을 감안하여, 조습에 의해 제어하기 쉬운 수분율 9중량%에 있어서의 인장 탄성률을 지표로 한다.As described above, in the manufacturing process of the polarizing film, the polyvinyl alcohol-based film is stretched after swelling, but it is difficult to accurately and stably measure the tensile modulus after swelling. In the present invention, in view of the fact that the moisture content of the polyvinyl alcohol-based film generally provided for the production of the polarizing film is several %, the tensile modulus at a moisture content of 9% by weight, which is easy to control by humidity control, is taken as an index.
상기 조습의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 제조 직후의 비교적 건조한 폴리비닐알코올계 필름을 20℃ 65%RH의 환경하에서 수시간∼수십 시간조습함으로써, 상기 환경에서의 평형 수분율에 가까운 9중량%로 수분율을 안정화할 수 있다. 또한, 본 발명에서, 상기 「수분율 9중량%」란, 「수분율이 9.0중량% ±0.5중량%의 범위내」를 포함한 의미이며, 그 범위 내에서는 인장 탄성률은 대부분 변하지 않는다. 또, 필름 중의 수분율은 환경 습도에 의존한 평형 수분율로 변화해 가기 때문에, 수분율이 9중량%로 조습된 시험편은, 신속하게 인장 탄성률의 측정에 제공된다.Although the method of the humidity control is not particularly limited, for example, a relatively dry polyvinyl alcohol-based film immediately after production is controlled for several hours to several tens of hours in an environment of 20°C and 65%RH, so that the equilibrium moisture content in the environment is close to 9 Moisture content can be stabilized by weight %. In addition, in the present invention, the "moisture content of 9% by weight" means including "the moisture content is within the range of 9.0% by weight ± 0.5% by weight", and the tensile modulus is mostly unchanged within that range. In addition, since the moisture content in the film changes to an equilibrium moisture content dependent on the environmental humidity, a test piece having a moisture content of 9 wt% is used for the measurement of the tensile modulus quickly.
본 발명에서는 수분율이 9중량%인 상태의 길이 방향(MD)의 인장 탄성률 X의 면내 편차 ΔX(MPa), 및 수분율이 9중량%인 상태의 폭 방향(TD)의 인장 탄성률 Y(MPa)의 면내 편차 ΔY(MPa)는 5MPa 이하인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 3MPa 이하, 더욱 바람직하게는 2MPa 이하이다.In the present invention, the in-plane deviation ΔX (MPa) of the tensile modulus X in the longitudinal direction (MD) in the state where the moisture content is 9 wt%, and the tensile modulus Y (MPa) in the width direction (TD) in the state where the moisture content is 9 wt% The in-plane variation ΔY (MPa) is preferably 5 MPa or less, particularly preferably 3 MPa or less, and still more preferably 2 MPa or less.
이와 같은 면내 편차 ΔX 및 면내 편차 ΔY가 너무 크면, 편광막 제조 시에 연신 얼룩이 생겨 편광막에 얼룩이 발생하는 경향이 있다.When the in-plane deviation ?X and the in-plane deviation ?Y are too large, stretching unevenness occurs during manufacture of the polarizing film, and unevenness tends to occur in the polarizing film.
여기서, 본 발명의 폴리비닐알코올계 필름의 제조 방법에 대해 설명한다. 즉, 본 발명의 폴리비닐알코올계 필름의 제조 방법은 폴리비닐알코올계 수지의 수용액을 연속 캐스트법에 의해 제막하는 제막 공정(A)과, 그 제막한 필름을 건조시키는 건조 공정(B)과, 상기 건조시킨 필름을 열처리 하는 열처리 공정(C)을 구비한 폴리비닐알코올계 필름의 제조 방법이며, 상기 건조 공정(B)에 있어서의, 상기 제막 한 필름을 건조시키는 온도가 100℃ 이상이며, 상기 열처리 공정(C)이 상기 건조시킨 필름을 50℃ 이하로 냉각 후, 60∼99℃에서 가열하는 것을 특징으로 한다.Here, the manufacturing method of the polyvinyl alcohol-type film of this invention is demonstrated. That is, the method for producing a polyvinyl alcohol-based film of the present invention comprises a film forming step (A) of forming an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-type resin into a film by a continuous casting method, a drying step (B) of drying the formed film, A method for producing a polyvinyl alcohol-based film having a heat treatment step (C) of heat-treating the dried film, wherein the temperature for drying the film formed in the drying step (B) is 100° C. or more, After the heat treatment step (C) cools the dried film to 50° C. or less, it is characterized in that it is heated at 60 to 99° C.
〔제막 공정(A)〕[film forming process (A)]
우선, 상기 제막 공정(A)에 대해 자세하게 설명한다.First, the said film forming process (A) is demonstrated in detail.
본 발명에서 사용되는 폴리비닐알코올계 수지로서는, 통상, 미변성의 폴리비닐알코올계 수지, 즉, 초산 비닐을 중합하여 얻어지는 폴리 초산 비닐을 비누화하여 제조되는 수지가 사용된다. 필요에 따라, 초산 비닐과 소량(통상, 10몰% 이하, 바람직하게는 5몰% 이하)의 초산 비닐과 공중합 가능한 성분과의 공중합체를 비누화하여 얻어지는 수지를 사용할 수도 있다. 초산 비닐과 공중합 가능한 성분으로서는, 예를 들면, 불포화 카르본산(예를 들면, 염, 에스테르, 아미드, 니트릴 등을 포함), 탄소수 2∼30의 올레핀류(예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, n-부텐, 이소부텐 등), 비닐 에테르류, 불포화 설폰산염 등을 들 수 있다. 또, 비누화 후의 수산기를 화학 수식하여 얻어지는 변성 폴리비닐알코올계 수지를 사용할 수도 있다.As the polyvinyl alcohol-based resin used in the present invention, an unmodified polyvinyl alcohol-based resin, that is, a resin produced by saponifying polyvinyl acetate obtained by polymerization of vinyl acetate is usually used. If necessary, a resin obtained by saponifying a copolymer of vinyl acetate and a small amount (usually 10 mol% or less, preferably 5 mol% or less) of vinyl acetate and a copolymerizable component may be used. Examples of the component copolymerizable with vinyl acetate include unsaturated carboxylic acids (including salts, esters, amides, nitriles, etc.) and olefins having 2 to 30 carbon atoms (eg, ethylene, propylene, n- butene, isobutene, etc.), vinyl ethers, and unsaturated sulfonates. Moreover, the modified polyvinyl alcohol-type resin obtained by chemically modifying the hydroxyl group after saponification can also be used.
또, 폴리비닐알코올계 수지로서 측쇄에 1,2-디올 구조를 갖는 폴리비닐알코올계 수지를 사용할 수도 있다. 이와 같은 측쇄에 1,2-디올 구조를 갖는 폴리비닐알코올계 수지는 예를 들면, (i) 초산 비닐과 3,4-디아세톡시-1-부텐과의 공중합체를 비누화하는 방법, (ii) 초산 비닐과 비닐에틸렌카보네이트와의 공중합체를 비누화 및 탈탄산하는 방법, (ⅲ) 초산 비닐과 2,2-디알킬-4-비닐-1,3-디옥솔란 과의 공중합체를 비누화 및 탈케탈화하는 방법, (ⅳ) 초산 비닐과 글리세린모노아릴에테르와의 공중합체를 비누화하는 방법 등에 의해 얻을 수 있다.Moreover, as polyvinyl alcohol-type resin, the polyvinyl alcohol-type resin which has a 1,2-diol structure in a side chain can also be used. The polyvinyl alcohol-based resin having a 1,2-diol structure in such a side chain is, for example, (i) a method of saponifying a copolymer of vinyl acetate and 3,4-diacetoxy-1-butene, (ii) ) A method for saponification and decarboxylation of a copolymer of vinyl acetate and vinylethylene carbonate, (iii) saponification and decarboxylation of a copolymer of vinyl acetate and 2,2-dialkyl-4-vinyl-1,3-dioxolane It can be obtained by the method of degassing, (iv) the method of saponifying the copolymer of vinyl acetate and glycerol monoaryl ether, etc.
폴리비닐알코올계 수지의 중량 평균 분자량은 10만∼30만인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 11만∼28만, 더욱 바람직하게는 12만∼26만이다. 이와 같은 중량 평균 분자량이 너무 작으면 편광막의 편광도가 저하되는 경향이 있고, 너무 크면 폴리비닐알코올계 필름의 편광막 제조 시의 연신이 곤란해지는 경향이 있다. 또한, 상기 폴리비닐알코올계 수지의 중량 평균 분자량은 GPC-MALS법에 의해 측정되는 중량 평균 분자량이다.It is preferable that the weight average molecular weights of polyvinyl alcohol-type resin are 100,000 - 300,000, Especially preferably, it is 110,000 - 280,000, More preferably, it is 120,000 - 260,000. When such a weight average molecular weight is too small, the polarization degree of a polarizing film tends to fall, and when too large, there exists a tendency for extending|stretching at the time of manufacture of a polarizing film of a polyvinyl alcohol-type film to become difficult. In addition, the weight average molecular weight of the said polyvinyl alcohol-type resin is a weight average molecular weight measured by the GPC-MALS method.
본 발명에서 사용하는 폴리비닐알코올계 수지의 평균 비누화도는 통상 98 몰% 이상인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 99몰% 이상, 더욱 바람직하게는 99.5몰% 이상, 특히 바람직하게는 99.8몰% 이상이다. 이와 같은 평균 비누화도가 너무 작으면 편광막의 편광도가 저하되는 경향이 있다. The average degree of saponification of the polyvinyl alcohol-based resin used in the present invention is usually preferably 98 mol% or more, particularly preferably 99 mol% or more, more preferably 99.5 mol% or more, particularly preferably 99.8 mol% or more. am. When such an average degree of saponification is too small, there exists a tendency for the polarization degree of a polarizing film to fall.
여기서, 본 발명에 있어서의 평균 비누화도는 JIS K 6726에 준하여 측정되는 것이다.Here, the average degree of saponification in this invention is measured according to JISK6726.
본 발명에서 사용하는 폴리비닐알코올계 수지로서 변성종, 변성량, 중량 평균 분자량, 평균 비누화도 등이 다른 2종 이상의 것을 병용할 수도 있다.As the polyvinyl alcohol-based resin used in the present invention, two or more kinds of polyvinyl alcohol-based resins having different modified species, modified amounts, weight average molecular weight, average degree of saponification, and the like may be used in combination.
그리고, 상기 폴리비닐알코올계 수지를, 물 등의 용제를 사용하여 세정하고, 원심분리기 등을 사용하여 탈수하고, 함수율 50중량% 이하의 폴리비닐알코올계 수지 웨트 케이크로 하는 것이 바람직하다. 함수율이 너무 크면, 원하는 수용액 농도로 하는 것이 어려워지는 경향이 있다. Then, it is preferable to wash the polyvinyl alcohol-based resin using a solvent such as water and dehydrate using a centrifuge or the like to obtain a polyvinyl alcohol-based resin wet cake having a moisture content of 50 wt% or less. When the moisture content is too large, it tends to become difficult to obtain a desired aqueous solution concentration.
이와 같은 폴리비닐알코올계 수지 웨트 케이크를 온수나 열수에 용해하여 폴리비닐알코올계 수지 수용액을 조제한다.Such a polyvinyl alcohol-based resin wet cake is dissolved in warm or hot water to prepare a polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution.
폴리비닐알코올계 수지 수용액의 조제 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 가열된 다축 압출기를 사용하여 조제할 수도 있고, 또, 상하 순환류 발생형 교반 날개를 구비한 용해 캔에, 전술한 폴리비닐알코올계 수지 웨트 케이크를 투입해, 캔 속에 수증기를 불어넣어, 용해 및 원하는 농도의 수용액을 조제할 수도 있다.The preparation method of the polyvinyl alcohol-type resin aqueous solution is not specifically limited, For example, it can also prepare using a heated multi-screw extruder, In addition, in the dissolution can equipped with the up-and-down circulation flow generating type stirring blade, the above-mentioned poly A vinyl alcohol-type resin wet cake may be thrown in, and water vapor|steam may be blown into a can, and the aqueous solution of melt|dissolution and desired density|concentration can also be prepared.
폴리비닐알코올계 수지의 수용액에는 폴리비닐알코올계 수지 이외에, 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판 등의 일반적으로 사용되는 가소제나, 비이온성, 음이온성, 및 양이온성 중 적어도 하나의 계면활성제를 함유시키는 것이 폴리비닐알코올계 필름의 제막성의 관점에서 바람직하다.In the aqueous solution of polyvinyl alcohol-based resin, in addition to polyvinyl alcohol-based resin, generally used plasticizers such as glycerin, diglycerin, triglycerin, ethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, trimethylolpropane, nonionic, anionic It is preferable from the viewpoint of film forming properties of the polyvinyl alcohol-based film to contain at least one surfactant among , and cationic.
상기 가소제로서 바람직한 것은 글리세린이며, 그 가소제의, 폴리비닐알코올계 수지 수용액에 있어서의 함유량은 1∼20 중량%인 것이 바람직하다. Glycerin is preferable as said plasticizer, and it is preferable that content in polyvinyl alcohol-type resin aqueous solution of this plasticizer is 1 to 20 weight%.
상기 계면활성제로서 바람직한 것은 폴리옥시 에틸렌알킬아민, 고급 지방산 알칸올 아미드이며, 그 계면활성제의 폴리비닐알코올계 수지 수용액에 있어서의 함유량은 0.01∼1 중량%인 것이 바람직하다.Polyoxyethylene alkylamine and higher fatty acid alkanolamide are preferable as said surfactant, It is preferable that content in the polyvinyl alcohol-type resin aqueous solution of the surfactant is 0.01 to 1 weight%.
이와 같이 하여 얻어지는 폴리비닐알코올계 수지 수용액의 수지 농도는 15∼60중량%인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 17∼55 중량%, 더욱 바람직하게는 20∼50중량%이다. 이와 같은 수용액의 수지 농도가 너무 낮으면 건조 부하가 커지기 때문에 생산 능력이 저하되는 경향이 있고, 너무 높으면 점도가 너무 높아져서 균일한 용해가 불가능해지는 경향이 있다.Thus, it is preferable that the resin concentration of the polyvinyl alcohol-type resin aqueous solution obtained is 15 to 60 weight%, Especially preferably, it is 17 to 55 weight%, More preferably, it is 20 to 50 weight%. When the resin concentration of such an aqueous solution is too low, the drying load tends to increase, so that the production capacity tends to decrease, and when too high, the viscosity becomes too high and uniform dissolution tends to be impossible.
이어서, 얻어지는 폴리비닐알코올계 수지 수용액은 탈포 처리된다. 탈포 방법으로서는 정치 탈포나 벤트를 갖는 다축 압출기에 의한 탈포 등의 방법을 들 수 있다. 벤트를 갖는 다축 압출기로서는 통상, 벤트를 갖는 2축 압출기가 사용된다.Next, the obtained polyvinyl alcohol-type resin aqueous solution is defoamed. As a defoaming method, methods, such as static defoaming and the defoaming by the multi-screw extruder which has a vent, are mentioned. As the multi-screw extruder having a vent, a twin-screw extruder having a vent is usually used.
탈포 처리의 후, 폴리비닐알코올계 수지 수용액은, 일정량씩 T형 슬릿 다이에 도입되어, 회전하는 캐스트 드럼 상에 토출 및 캐스팅되고, 연속 캐스트법에 의해 제막된다.After the defoaming treatment, the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution is introduced into a T-slit die in a certain amount at a time, discharged and cast on a rotating cast drum, and formed into a film by a continuous casting method.
T형 슬릿 다이 출구의 폴리비닐알코올계 수지 수용액의 온도는, 80∼100℃인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 85∼98℃이다. 이와 같은 폴리비닐알코올계 수지 수용액의 온도가 너무 낮으면 유동 불량이 되는 경향이 있고, 너무 높으면 발포하는 경향이 있다.It is preferable that the temperature of the polyvinyl alcohol-type resin aqueous solution of the T-slit die exit is 80-100 degreeC, Especially preferably, it is 85-98 degreeC. When the temperature of such polyvinyl alcohol-type resin aqueous solution is too low, there exists a tendency to become a flow defect, and when too high, there exists a tendency for foaming.
이와 같은 폴리비닐알코올계 수지 수용액의 점도는 토출 시에 50∼200Pa·s인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 70∼150Pa·s이다. 이와 같은 수용액의 점도가 너무 낮으면 유동 불량이 되는 경향이 있고, 너무 높으면 캐스팅이 곤란해지는 경향이 있다.It is preferable that the viscosity of such polyvinyl alcohol-type resin aqueous solution is 50-200 Pa*s at the time of discharge, More preferably, it is 70-150 Pa*s. When the viscosity of such an aqueous solution is too low, it tends to become a flow defect, and when it is too high, there exists a tendency for casting to become difficult.
T형 슬릿 다이로부터 캐스트 드럼에 토출되는 폴리비닐알코올계 수지 수용액의 토출 속도는 0.1∼3.0m/분인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.2∼2.5m/분 , 더욱 바람직하게는 0.3∼2.0m/분이다. 이와 같은 토출 속도가 너무 늦으면 생산성이 저하되는 경향이 있고, 너무 빠르면 캐스팅이 곤란해지는 경향이 있다.The discharge speed of the aqueous polyvinyl alcohol-based resin solution discharged from the T-slit die to the cast drum is preferably 0.1 to 3.0 m/min, particularly preferably 0.2 to 2.5 m/min, more preferably 0.3 to 2.0 m/min. is a minute When such a discharge rate is too slow, productivity tends to fall, and when it is too fast, there exists a tendency for casting to become difficult.
이와 같은 캐스트 드럼의 직경은 바람직하게는 2∼5m, 특히 바람직하게는 2.4∼4.5m, 더욱 바람직하게는 2.8∼4m이다. 이와 같은 직경이 너무 작으면 건조 길이가 부족하여 속도가 나오기 어려운 경향이 있고, 너무 크면 수송성이 저하되는 경향이 있다.The diameter of such a cast drum is preferably 2 to 5 m, particularly preferably 2.4 to 4.5 m, more preferably 2.8 to 4 m. When such a diameter is too small, the drying length is insufficient and the speed tends to be difficult to come out, and when it is too large, there exists a tendency for transportability to fall.
이와 같은 캐스트 드럼의 폭은 바람직하게는 4m 이상이며, 특히 바람직하게는 4.5m 이상, 더욱 바람직하게는 5m 이상, 특히 바람직하게는 5∼6m이다. 캐스트 드럼의 폭이 너무 작으면 생산성이 저하되는 경향이 있다.The width of such a cast drum is preferably 4 m or more, particularly preferably 4.5 m or more, still more preferably 5 m or more, and particularly preferably 5 to 6 m. When the width of the cast drum is too small, the productivity tends to decrease.
이와 같은 캐스트 드럼의 회전 속도는 1∼30m/분인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 2∼25m/분, 더욱 바람직하게는 3∼20m/분이다. 이와 같은 회전 속도가 너무 늦으면 생산성이 저하되는 경향이 있고, 너무 빠르면 탈수가 불충분해지는 경향이 있다.It is preferable that the rotation speed of such a cast drum is 1-30 m/min, Especially preferably, it is 2-25 m/min, More preferably, it is 3-20 m/min. When such a rotation speed is too slow, there exists a tendency for productivity to fall, and when it is too fast, there exists a tendency for dehydration to become inadequate.
이와 같은 캐스트 드럼의 표면 온도는 40∼99℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50∼90℃, 특히 바람직하게는 55∼80℃이다. 이와 같은 표면 온도가 너무 낮으면 탈수 불량이 되는 경향이 있고, 너무 높으면 발포해 버리는 경향이 있다.It is preferable that the surface temperature of such a cast drum is 40-99 degreeC, More preferably, it is 50-90 degreeC, Especially preferably, it is 55-80 degreeC. When such a surface temperature is too low, there exists a tendency for dehydration to become defective, and when too high, there exists a tendency for foaming.
이렇게 하여, 상기 제막 공정(A)이 실시되고 제막된 필름은 캐스트 드럼으로부터 박리된다.In this way, the said film forming process (A) is implemented and the film formed into a film is peeled from a cast drum.
〔건조 공정(B)〕[Drying process (B)]
이어서, 상기 건조 공정(B)에 대해 자세하게 설명한다. 이 건조 공정(B)은 상기 제막된 필름을 가열하여 건조하는 공정이다.Next, the said drying process (B) is demonstrated in detail. This drying process (B) is a process of heating and drying the said film formed into a film.
캐스트 드럼으로부터 박리된 필름(상기 제막된 필름)은 니프 롤 등을 사용하여 흐름 방향(MD)으로 반송되고, 그 필름의 표면과 이면을 복수의 열 롤에 교대로 접촉시키는 것으로 건조된다. 열 롤은, 예를 들면, 표면을 하드 크롬 도금 처리 또는 경면 처리한 직경 0.2∼2m의 롤이며, 통상 2∼30개, 바람직하게는 10∼25개를 사용하여 건조를 실시하는 것이 바람직하다.The film peeled from the cast drum (the film formed above) is conveyed in the flow direction MD using a nip roll or the like, and is dried by alternately bringing the front and back surfaces of the film into contact with a plurality of hot rolls. The hot roll is, for example, a roll having a diameter of 0.2 to 2 m in which the surface is subjected to hard chrome plating or mirror treatment, and is usually 2 to 30, preferably 10 to 25, and drying is preferably performed.
건조 온도(상기 제막된 필름을 건조시키는 온도)는, 바람직하게는 100℃이상, 특히 바람직하게는 100∼120℃, 더욱 바람직하게는 100∼115℃, 특히 바람직하게는 100∼110℃이다. 이와 같은 건조 온도가 너무 낮으면 건조 불량이 되는 경향이 있고, 너무 높으면 파도 등의 외관 불량을 초래하는 경향이 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 건조 온도는 사용되는 열 롤 중에서도 가장 고온인 열 롤의 표면 온도이다.The drying temperature (the temperature at which the film formed is dried) is preferably 100°C or higher, particularly preferably 100 to 120°C, still more preferably 100 to 115°C, and particularly preferably 100 to 110°C. When such a drying temperature is too low, there exists a tendency to become a drying defect, and when too high, there exists a tendency to cause appearance defects, such as a wave. In addition, the drying temperature in this invention is the surface temperature of the hot roll which is the highest among the hot rolls used.
건조 시간은 특별히 한정되지 않지만, 통상, 1∼60초간, 바람직하게는 2∼50초간, 특히 바람직하게는 3∼40초간, 더욱 바람직하게는 4∼30초간이다. 건조 시간이 너무 짧으면 건조 불량이 되는 경향이 있고, 너무 길면 파도 등의 외관 불량을 초래하는 경향이 있다. Although drying time is not specifically limited, Usually, it is 1 to 60 second, Preferably it is 2 to 50 second, Especially preferably, it is 3 to 40 second, More preferably, it is 4 to 30 second. When the drying time is too short, there is a tendency to become defective in drying, and when it is too long, it tends to cause poor appearance such as waves.
또한, 본 발명에 있어서의 건조 시간은 가장 고온인 열 롤과 상기 제막된 필름과의 접촉 시간을 의미하는 것이며, 이와 같은 가장 고온인 열 롤이 복수 개 사용되고 있는 경우는 그들 열 롤과의 접촉 시간의 적산값이다.In addition, the drying time in the present invention means the contact time between the hottest roll and the film formed, and when a plurality of such hottest hot rolls are used, the contact time with these hot rolls is the cumulative value of
건조 후의 필름의 수분율은 5중량% 이하가 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.1∼4중량%, 더욱 바람직하게는 0.2∼3중량%, 특히 바람직하게는 0.3∼2.5중량%이다. 이와 같은 수분율이 너무 높으면, 최종적으로 얻어지는 폴리비닐알코올계 필름이 건조 불량이 되는 경향이 있다.As for the moisture content of the film after drying, 5 weight% or less is preferable, Especially preferably, it is 0.1 to 4 weight%, More preferably, it is 0.2 to 3 weight%, Especially preferably, it is 0.3 to 2.5 weight%. When such a moisture content is too high, there exists a tendency for the polyvinyl alcohol-type film finally obtained to become poor drying.
〔열처리 공정(C)〕[Heat treatment step (C)]
이어서, 상기 열처리 공정(C)에 대해 자세하게 설명한다. 이 열처리 공정(C)은 상기 건조된 필름을 열처리하는 공정이다. 이와 같은 열처리 공정은, 일반적으로는, 필요에 따라 이루어진 임의의 공정이지만, 본 발명에서는 인장 탄성률의 제어를 위해서 필수 공정이 된다. 즉, 이 열처리 공정(C)은, 상기 건조 공정(B)에 대해 100℃ 이상으로 건조된 필름을, 일단 50℃ 이하(상기 건조된 필름 자체의 온도)로 냉각하고, 재차, 60∼99℃에서 가열함으로써 인장 탄성률을 원하는 범위로 하여, 편광막 제조 시의 연신성을 향상시킨다.Next, the heat treatment step (C) will be described in detail. This heat treatment process (C) is a process of heat-processing the said dried film. Although such a heat treatment process is generally arbitrary processes made as needed, it becomes an essential process for control of tensile elasticity modulus in this invention. That is, in this heat treatment step (C), the film dried at 100° C. or higher in the drying step (B) is once cooled to 50° C. or lower (the temperature of the dried film itself), and then again 60 to 99° C. By heating in a temperature range, the tensile modulus is set in a desired range, and the stretchability at the time of manufacturing a polarizing film is improved.
상기 냉각 방법으로서는, 예를 들면, 방치하여 자연스럽게 냉각시키는 자연 냉각이나 찬 바람을 내뿜는 방법 등을 들 수 있다.Examples of the cooling method include natural cooling in which it is left to stand to cool naturally, a method of blowing cold wind, and the like.
상기 가열 방법으로서는, 예를 들면, 플로팅 드라이어로 열풍을 내뿜는 방법이나, 열 롤에 접촉시키는 방법 등을 들 수 있지만, 본 발명에서는 인장 탄성률의 안정화의 관점에서 플로팅 드라이어를 사용하는 방법이 바람직하다.Examples of the heating method include a method of blowing hot air with a floating dryer and a method of contacting a hot roll. In the present invention, a method using a floating dryer is preferable from the viewpoint of stabilization of the tensile modulus.
가열 온도는 65∼95℃가 바람직하고, 특히 바람직하게는 70∼90℃, 더욱 바람직하게는 70∼80℃이다. 이와 같은 가열 온도가 너무 낮으면, 인장 탄성률이 저하되는 경향이 있고, 너무 높으면 인장 탄성률이 증대하는 경향이 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 가열 온도는 상기 가열 방법이 상기 플로팅 드라이어로 열풍을 내뿜는 방법인 경우는, 그 열풍의 온도를 의미하고, 상기 가열 방법이 상기 열 롤에 접촉시키는 방법인 경우는 그 열 롤의 표면 온도를 의미한다.As for heating temperature, 65-95 degreeC is preferable, Especially preferably, it is 70-90 degreeC, More preferably, it is 70-80 degreeC. When the heating temperature is too low, the tensile modulus tends to decrease, and when it is too high, the tensile modulus tends to increase. In addition, the heating temperature in this invention means the temperature of the hot air when the said heating method is the method of blowing hot air with the said floating dryer, When the said heating method is a method of making the said heat roll contact, the heat It means the surface temperature of the roll.
가열 시간은 특별히 한정되지 않지만, 플로팅 드라이어를 사용하는 경우, 10∼120초간이 바람직하고, 특히 바람직하게는 20∼90초간, 더욱 바람직하게는 30∼60초간이다. 이와 같은 가열 시간이 너무 짧으면, 인장 탄성률이 편차가 증대하는 경향이 있고, 너무 길면, 생산성이 저하되는 경향이 있다.Although heating time is not specifically limited, When using a floating dryer, 10-120 second is preferable, Especially preferably, it is 20 to 90 second, More preferably, it is 30 to 60 second. When such a heating time is too short, there exists a tendency for the dispersion|variation in tensile elasticity modulus to increase, and when too long, there exists a tendency for productivity to fall.
가열 후의 필름의 수분율은 0.1∼2중량%가 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.2∼1.7중량%, 더욱 바람직하게는 0.3∼1.5중량%이다. 이와 같은 수분율이 너무 낮으면 편광막 제조 시의 물팽윤이 곤란해지는 경향이 있고, 반대로, 너무 높으면 최종적으로 얻어지는 폴리비닐알코올계 필름이 건조 불량이 되는 경향이 있다.As for the moisture content of the film after heating, 0.1 to 2 weight% is preferable, Especially preferably, it is 0.2 to 1.7 weight%, More preferably, it is 0.3 to 1.5 weight%. When such a moisture content is too low, the water swelling at the time of manufacturing a polarizing film tends to become difficult, and conversely, when it is too high, there exists a tendency for the polyvinyl alcohol-type film finally obtained to become poor drying.
상기와 같이, 건조 공정(B)과 열처리 공정(C)에 대해 설명했지만, 본 발명의 제조 방법은 양자의 온도 밸런스가 중요하고, 건조 공정(B)에서의 건조 온도가 물의 비점인 100℃ 이상인 것이 바람직하고, 이와 같은 온도 영역 안에서도 비교적 낮은 온도를 선택하는 것이 보다 바람직하며, 또한, 열처리 공정(C)에서의 가열 온도가 물의 비점인 100℃ 미만인 것이 특히 바람직하다.As mentioned above, although the drying process (B) and the heat processing process (C) were demonstrated, the temperature balance of both is important in the manufacturing method of this invention, and the drying temperature in a drying process (B) is 100 degreeC or more which is the boiling point of water. It is preferable, and it is more preferable to select a relatively low temperature even within such a temperature range, and it is particularly preferable that the heating temperature in the heat treatment step (C) is less than 100° C. which is the boiling point of water.
〔폴리비닐알코올계 필름〕[Polyvinyl alcohol-based film]
상기 건조 공정(B) 및 상기 열처리 공정(C)을 거쳐 흐름 방향(MD)으로 긴 본 발명의 폴리비닐알코올계 필름을 얻을 수 있다. 이 폴리비닐알코올계 필름은 그 양단이 슬릿되어 심관에 롤 형태로 권취된다.The polyvinyl alcohol-based film of the present invention long in the flow direction (MD) can be obtained through the drying step (B) and the heat treatment step (C). Both ends of this polyvinyl alcohol-based film are slit and wound around a core tube in a roll shape.
이렇게 하여 얻어지는 본 발명의 폴리비닐알코올계 필름의 폭은 생산성 향상의 관점에서 4m 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 파단 회피의 관점에서 4∼6m이다.Thus, it is preferable that the width|variety of the polyvinyl alcohol-type film of this invention obtained is 4 m or more from a viewpoint of productivity improvement, More preferably, it is 4-6 m from a viewpoint of breakage avoidance.
또, 본 발명의 폴리비닐알코올계 필름의 길이는 4km 이상인 것이 전제이며, 편광막 나아가서는 액정화면의 대면적화로의 대응의 관점에서 5km 이상인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 수송 중량의 관점에서 5∼50km이다.In addition, the length of the polyvinyl alcohol-based film of the present invention is premised on that it is 4 km or more, and it is preferably 5 km or more from the viewpoint of corresponding to the enlargement of the polarizing film and further liquid crystal screen, and particularly preferably 5 km or more from the viewpoint of transport weight. -50 km.
폴리비닐알코올계 필름의 두께 D는 편광막의 박형화의 관점에서 30㎛ 이하인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는, 더욱 박형화의 관점에서 25㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 파단 회피의 관점에서 5∼25㎛, 특히 바람직하게는 5∼20㎛이다. The thickness D of the polyvinyl alcohol-based film is preferably 30 µm or less from the viewpoint of reducing the thickness of the polarizing film, particularly preferably, 25 µm or less from the viewpoint of further thinning, more preferably 5 to 25 µm from the viewpoint of avoidance of breakage, Especially preferably, it is 5-20 micrometers.
이와 같은 두께 D(㎛)는 폴리비닐알코올계 수지 수용액 중의 수지 농도, 캐스트형으로의 내보내는 양(토출 속도), 연신 배율 등에 의해 조정된다.Such thickness D (micrometer) is adjusted by the resin density|concentration in polyvinyl alcohol-type resin aqueous solution, the amount (discharge rate) discharged to a cast type, a draw ratio, etc.
본 발명의 폴리비닐알코올계 필름은 필름의 두께 D가 5∼25㎛일 때에, 그 두께 D(㎛)와 그 필름의 수분율이 9중량%인 상태로 측정한 흐름 방향(MD)의 인장 탄성률 X(MPa)가 편광막 제조 시의 내파단성 향상의 관점에서 하기 식(1)을 만족하는 것이 바람직하다.In the polyvinyl alcohol-based film of the present invention, when the thickness D of the film is 5 to 25 µm, the tensile modulus X in the flow direction (MD) measured with the thickness D (µm) and the moisture content of the film being 9 wt% It is preferable that (MPa) satisfy|fills following formula (1) from a viewpoint of the fracture-resistance improvement at the time of manufacture of a polarizing film.
0.4≤X/D≤0.6···(1)0.4≤X/D≤0.6...(1)
특히 바람직하게는, 편광막 제조 시의 연신성 향상의 관점에서 하기 식(1')을 만족하는 것이다.Particularly preferably, the following formula (1') is satisfied from the viewpoint of improving the stretchability at the time of manufacturing the polarizing film.
0.45≤X/D≤0.55···(1')0.45≤X/D≤0.55...(1')
본 발명의 폴리비닐알코올계 필름은 수분율이 9중량%인 상태의 폭 방향(TD)의 인장 탄성률 Y(MPa)가, 편광막 제조 시의 연신성 향상의 관점에서, 하기 식(2)을 만족하는 것이 바람직하다.The polyvinyl alcohol-based film of the present invention has a tensile modulus Y (MPa) in the width direction (TD) of a moisture content of 9% by weight, satisfying the following formula (2) from the viewpoint of improving the stretchability during the manufacture of the polarizing film It is preferable to do
0.7≤Y/X≤1.3···(2)0.7≤Y/X≤1.3...(2)
특히 바람직하게는, 편광막 제조 시의 연신성 향상의 관점에서 하기 식(2')을 만족하는 것이다.Particularly preferably, the following formula (2') is satisfied from the viewpoint of improving the stretchability during manufacture of the polarizing film.
0.75≤Y/X≤1.1···(2')0.75≤Y/X≤1.1...(2')
이와 같은 Y/X의 값이 너무 작으면, 편광막 제조 시간의 흐름 방향(MD)의 연신성이 저하되는 경향이 있고, 반대로 너무 크면, 연신성이 안정화되지 않는 경향이 있다.When such a value of Y/X is too small, there exists a tendency for the stretchability in the flow direction MD of a polarizing film manufacturing time to fall, and, conversely, when too large, there exists a tendency for stretchability not to stabilize.
본 발명의 폴리비닐알코올계 필름은 수분율이 9중량%인 상태의 흐름 방향(MD)의 인장 강도 F(MPa)가, 100MPa 이상인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 110MPa 이상이다. 이와 같은 인장 강도 F(MPa)가, 너무 작으면, 박형의 편광막 제조 시에 파단이 생기기 쉬운 경향이 있다. 또한, 인장 강도 F(MPa)의 상한값은 통상 200MPa이다.The polyvinyl alcohol-based film of the present invention preferably has a tensile strength F (MPa) in the flow direction (MD) of 100 MPa or more, particularly preferably 110 MPa or more, in a state where the moisture content is 9 wt%. When such tensile strength F (MPa) is too small, there exists a tendency for a fracture|rupture to occur easily at the time of thin-shaped polarizing film manufacture. In addition, the upper limit of the tensile strength F (MPa) is 200 MPa normally.
또, 본 발명의 폴리비닐알코올계 필름은 길이 방향(MD)의 굴절률을 nx, 폭 방향(TD)의 굴절률을 ny, 두께 방향의 굴절률을 nz, 두께를 D(㎛)로 했을 때에, 하기 식 (3)에서 산출되는 두께 방향의 위상차 Rth(nm)가, 80∼140nm인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 85∼130nm, 더욱 바람직하게는 90∼120nm이다. 이와 같은 두께 방향의 위상차 Rth(nm)가 너무 작으면, 두께 방향의 팽윤성이 저하되는 경향이 있고, 너무 크면, 고분자쇄의 면배향이 강하기 때문에, 편광막 제조 시의 연신성이 저하되는 경향이 있다.In addition, the polyvinyl alcohol-based film of the present invention has the following formula when the refractive index in the longitudinal direction (MD) is nx, the refractive index in the width direction (TD) is ny, the refractive index in the thickness direction is nz, and the thickness is D (μm). It is preferable that the retardation Rth (nm) in the thickness direction calculated by (3) is 80-140 nm. More preferably, it is 85-130 nm, More preferably, it is 90-120 nm. When the retardation Rth (nm) in the thickness direction is too small, the swelling property in the thickness direction tends to decrease. there is.
Rth={(nx+ny)/2-nz}×1000×D···(3)Rth={(nx+ny)/2-nz}×1000×D...(3)
또한, 상기 실시의 형태에서는, 캐스트형으로서 캐스트 드럼(드럼형 롤)을 사용했을 경우를 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름을 제조하는 방법을 설명했지만, 캐스트형으로서 캐스트 벨트나 수지 필름을 사용하여 제조하는 것도 가능하다.In addition, in the said embodiment, although the method of manufacturing a polyvinyl alcohol-type film was demonstrated taking the case where a cast drum (drum-type roll) was used as a cast type, for example, a cast belt or a resin film is used as a cast type. It is also possible to manufacture it.
본 발명의 폴리비닐알코올계 필름은 연신성이 뛰어나기 때문에, 편광막용 원반으로서 특히 바람직하게 사용된다.Since the polyvinyl alcohol-based film of the present invention has excellent stretchability, it is particularly preferably used as a master for a polarizing film.
여기서, 본 발명의 폴리비닐알코올계 필름을 사용하여 얻어지는 편광막의 제조 방법에 대해 설명한다.Here, the manufacturing method of the polarizing film obtained using the polyvinyl alcohol-type film of this invention is demonstrated.
〔편광막의 제조 방법〕[Method for producing a polarizing film]
본 발명의 편광막은 상기 폴리비닐알코올계 필름을 롤로부터 풀어내어 수평 방향으로 이송하고, 팽윤, 염색, 붕산 가교, 연신, 세정, 건조 등의 공정을 거쳐 제조된다.The polarizing film of the present invention is manufactured by releasing the polyvinyl alcohol-based film from a roll, transporting it in a horizontal direction, swelling, dyeing, crosslinking with boric acid, stretching, washing, drying, and the like.
팽윤 공정은 염색 공정 전에 실시된다. 팽윤 공정에 의해, 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염을 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤 시키는 것으로 염색 얼룩 등을 방지하는 효과도 있다. 팽윤 공정에서 처리액으로서는 통상, 물이 사용된다. 상기 처리액은 주성분이 물이면, 요오드화 화합물, 계면활성제 등의 첨가물, 알코올 등이 소량 들어가 있을 수도 있다. 팽윤 욕의 온도는 통상 10∼45℃ 정도이며, 팽윤 욕으로의 침지 시간은 통상 0.1∼10분간 정도이다.The swelling process is performed before the dyeing process. In addition to being able to wash the contamination on the surface of the polyvinyl alcohol-based film by the swelling step, swelling of the polyvinyl alcohol-based film also has an effect of preventing staining and the like. Usually, water is used as a process liquid in a swelling process. If the main component is water, the treatment liquid may contain a small amount of an iodide compound, an additive such as a surfactant, or alcohol. The temperature of the swelling bath is usually about 10 to 45°C, and the immersion time in the swelling bath is usually about 0.1 to 10 minutes.
염색 공정은 폴리비닐알코올계 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 함유하는 액체를 접촉시키는 것에 의해서 실시된다. 통상은 요오드-요오드화 칼륨의 수용액이 사용되고, 요오드의 농도는 0.1∼2g/L, 요오드화 칼륨의 농도는 1∼100g/L가 적당하다. 염색 시간은 30∼500초간 정도가 실용적이다. 처리 욕의 온도는 5∼50℃이 바람직하다. 수용액에는, 수용매 이외에 물과 상용성이 있는 유기용매를 소량 함유 시킬 수도 있다.A dyeing process is performed by making a polyvinyl alcohol-type film contact the liquid containing iodine or a dichroic dye. Usually, an aqueous solution of iodine-potassium iodide is used, and the concentration of iodine is preferably 0.1 to 2 g/L, and the concentration of potassium iodide is preferably 1 to 100 g/L. About 30 to 500 seconds of dyeing time is practical. As for the temperature of a process bath, 5-50 degreeC is preferable. The aqueous solution may contain a small amount of an organic solvent compatible with water other than the aqueous solvent.
붕산 가교 공정은 붕산이나 붕사 등의 붕소 화합물을 사용하여 실시된다. 붕소 화합물은 수용액 또는 물-유기용매 혼합액의 형태로 농도 10∼100g/L 정도에서 사용되고, 액중에는 요오드화 칼륨을 공존시키는 것이, 편광 성능의 안정화의 관점에서 바람직하다. 처리 시의 온도는 30∼70℃정도, 처리 시간은 0.1∼20분간 정도가 바람직하고, 또 필요에 따라 처리중에 연신 조작을 실시할 수도 있다.The boric acid crosslinking process is performed using boron compounds, such as boric acid and borax. The boron compound is used at a concentration of about 10 to 100 g/L in the form of an aqueous solution or a water-organic solvent mixture, and it is preferable from the viewpoint of stabilization of polarization performance to coexist potassium iodide in the liquid. The temperature at the time of treatment is preferably about 30 to 70 deg. C, and the treatment time is preferably about 0.1 to 20 minutes, and if necessary, stretching may be performed during the treatment.
연신 공정은 1축방향〔흐름 방향(MD)〕에 3∼10배, 바람직하게는 3.5∼6배 연신하는 것이 바람직하다. 이 때, 연신 방향의 직각 방향에도 약간의 연신〔폭 방향(TD)의 수축을 방지하는 정도, 또는 그 이상의 연신〕을 실시해도 지장없다. 연신 시의 온도는 30∼170℃가 바람직하다. 또한, 연신 배율은 최종적으로 상기 범위로 설정되면 되고, 연신 조작은 1회 뿐만 아니라, 편광막 제조 공정에서 여러 차례 실시할 수도 있다.The stretching step is preferably 3 to 10 times, preferably 3.5 to 6 times, in the uniaxial direction [flow direction (MD)]. At this time, it does not interfere even if a little extending|stretching (stretching beyond the extent to which shrinkage|contraction in the width direction TD is prevented) may be performed also in the direction perpendicular to an extending|stretching direction. As for the temperature at the time of extending|stretching, 30-170 degreeC is preferable. In addition, the stretching ratio may be finally set within the above range, and the stretching operation may be performed not only once, but also several times in the polarizing film manufacturing process.
본 발명에서는, 전술한 바와 같이, 이와 같은 연신 공정에 있어서의 연신 장력이 적절한 범위일 필요가 있다. 즉, 연신 장력이 너무 큰 경우는, 소정의 연신 배율까지 연신하지 못하여 충분히 이색성 염료가 배향하지 않기 때문에, 편광도가 향상하지 않는 경향이 있다. 반대로, 연신 장력이 너무 작은 경우는, 소정의 연신 배율까지 연신해도, 이색성 염료의 배향이 안정되지 않아 편광막에 얼룩이 발생하는 경향이 있다. In this invention, as mentioned above, the extending|stretching tension|tensile_strength in such an extending process needs to be in an appropriate range. That is, when the stretching tension is too large, the polarization degree does not tend to be improved because stretching is not possible to a predetermined stretching ratio and the dichroic dye is not sufficiently oriented. Conversely, when the stretching tension is too small, even when stretching to a predetermined stretching ratio, the orientation of the dichroic dye is not stable and unevenness tends to occur in the polarizing film.
또한, 일반적으로, 편광막 제조 공정에서 연신 장력은 두께마다 설정되기 때문에, 바람직한 범위를 일반화하는 것은 곤란하지만, 같은 두께로의 비교에서는 연신 장력을 1할 이상 저감하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 1∼3할 저감하는 것이다.In addition, in general, since the stretching tension is set for each thickness in the polarizing film manufacturing process, it is difficult to generalize a preferable range, but in comparison with the same thickness, it is preferable to reduce the stretching tension by 10% or more, particularly preferably It is reduced by 1-3%.
세정 공정은 예를 들면, 물이나 요오드화 칼륨 등의 요오드화물 수용액에 폴리비닐알코올계 필름을 침지함으로써 실시되고, 그 폴리비닐알코올계 필름의 표면에 발생하는 석출물을 제거할 수 있다. 요오드화 칼륨 수용액을 사용하는 경우의 요오드화 칼륨 농도는 1∼80g/L정도이다. 세정 처리 시의 온도는 통상, 5∼50℃, 바람직하게는 10∼45℃이다. 처리 시간은 통상, 1∼300초간, 바람직하게는 10∼240초간이다. 또한, 물 세정과 요오드화 칼륨 수용액에 의한 세정은 적절히 조합해서 실시할 수도 있다.The washing step is performed, for example, by immersing the polyvinyl alcohol-based film in an aqueous solution of iodide such as water or potassium iodide, and the precipitates generated on the surface of the polyvinyl alcohol-based film can be removed. When the potassium iodide aqueous solution is used, the potassium iodide concentration is about 1-80 g/L. The temperature at the time of a washing process is 5-50 degreeC normally, Preferably it is 10-45 degreeC. Processing time is 1 to 300 second normally, Preferably it is 10 to 240 second. In addition, water washing and washing|cleaning by potassium iodide aqueous solution can also be performed combining suitably.
건조 공정은 예를 들면, 상기 폴리비닐알코올계 필름을 대기 중에서 40∼80℃에서 1∼10분간 건조하는 것이 실시된다.In the drying step, for example, drying the polyvinyl alcohol-based film in the air at 40 to 80° C. for 1 to 10 minutes is performed.
이렇게 하여 본 발명의 편광막이 얻어진다. 본 발명의 편광막의 편광도는 바람직하게는 99.5%이상, 보다 바람직하게는 99.8% 이상이다. 편광도가 너무 낮으면 액정 디스플레이에 있어서의 콘트라스트를 확보할 수 없게 되는 경향이 있다. In this way, the polarizing film of this invention is obtained. The polarization degree of the polarizing film of the present invention is preferably 99.5% or more, more preferably 99.8% or more. When the degree of polarization is too low, it exists in the tendency for the contrast in a liquid crystal display to become impossible to ensure.
또한, 편광도는 일반적으로 2매의 편광막을, 그 배향 방향이 동일 방향이 되도록 겹친 상태에서, 파장λ에 대해 측정한 광선 투과율(H11)과, 2매의 편광막을, 배향 방향이 서로 직교하는 방향이 되도록 겹친 상태에서, 파장λ에 대해 측정한 광선 투과율(H1)부터, 하기 식에 따라서 산출된다.In addition, the polarization degree is generally the light transmittance (H 11 ) measured with respect to the wavelength λ in a state in which two polarizing films are superposed so that the orientation direction is the same, and the orientation direction of the two polarizing films is orthogonal to each other. It is computed according to the following formula from the light transmittance (H 1 ) measured with respect to wavelength (lambda) in the state superimposed so that it may become a direction.
편광도=〔(H11-H1)/(H11+H1)〕1/2 Polarization degree = [(H 11 −H 1 )/(H 11 +H 1 )] 1/2
또한, 본 발명의 편광막의 단체 투과율은 바람직하게는 42% 이상, 보다 바람직하게는 43% 이상이다. 이와 같은 단체 투과율이 너무 낮으면 액정 디스플레이의 고휘도화를 달성할 수 없게 되는 경향이 있다. Moreover, the single transmittance|permeability of the polarizing film of this invention becomes like this. Preferably it is 42 % or more, More preferably, it is 43 % or more. When such a single transmittance|permeability is too low, there exists a tendency for the high luminance-ization of a liquid crystal display to become impossible to be achieved.
단체 투과율은 분광 광도계를 사용하여 편광막 단체의 광선 투과율을 측정하여 얻어지는 값이다.The single transmittance is a value obtained by measuring the light transmittance of the single polarizing film using a spectrophotometer.
본 발명의 편광막은 편광도가 뛰어나 얼룩이 없는 편광판을 제조하는데 매우 적합하다. The polarizing film of the present invention has excellent polarization degree and is very suitable for manufacturing a non-uniform polarizing plate.
여기서, 본 발명의 편광막을 사용한 편광판의 제조 방법에 대해 설명한다.Here, the manufacturing method of the polarizing plate using the polarizing film of this invention is demonstrated.
〔편광판의 제조 방법〕[Method for producing a polarizing plate]
상기 편광판은 본 발명의 편광막의 편면 또는 양면에 접착제를 통해 광학적으로 등방성인 수지 필름을 보호 필름으로서 첩합함으로써 제작된다. 보호 필름으로서는, 예를 들면, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 시클로올레핀폴리머, 시클로올레핀코폴리머, 폴리스티렌, 폴리에테르설폰, 폴리아릴렌에스테르, 폴리-4-메틸펜텐, 폴리페닐렌옥사이드 등의 필름 또는 시트를 들 수 있다.The said polarizing plate is produced by bonding an optically isotropic resin film together as a protective film on the single side|surface or both surfaces of the polarizing film of this invention via an adhesive agent. As the protective film, for example, cellulose triacetate, cellulose diacetate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, cycloolefin polymer, cycloolefin copolymer, polystyrene, polyethersulfone, polyarylene ester, poly-4-methyl Films or sheets, such as pentene and polyphenylene oxide, are mentioned.
첩합 방법은 공지의 방법으로 실시되지만, 예를 들면, 액상의 접착제 조성물을 편광막, 보호 필름, 또는 그 양쪽 모두에 균일하게 도포한 후, 양자를 맞붙여 압착하고 가열이나 활성 에너지선을 조사하는 것으로 실시된다.Although the bonding method is performed by a well-known method, for example, after apply|coating a liquid adhesive composition uniformly to a polarizing film, a protective film, or both, bonding and crimping|compressing both, heating or irradiating an active energy ray. is carried out as
또, 편광막의 편면 또는 양면에, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 우레아 수지 등의 경화성 수지를 도포하고, 경화하여 경화층을 형성하고, 편광판으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 상기 경화층이 상기 보호 필름의 대신이 되어, 박막화를 도모할 수 있다.Moreover, it is also possible to apply|coat curable resin, such as a urethane resin, an acrylic resin, and a urea resin, to one side or both surfaces of a polarizing film, and to harden|cure it to form a cured layer, and to set it as a polarizing plate. In this way, the said cured layer becomes a substitute for the said protective film, and thin film formation can be achieved.
본 발명의 폴리비닐알코올계 필름을 사용한 편광막이나 편광판은 편광 성능이 뛰어나며, 휴대 정보 단말기, PC, 텔레비전, 프로젝터, 사이니지, 전자 탁상 계산기, 전자 시계, 워드프로세서, 전자 페이퍼, 게임기, 비디오, 카메라, 포토 앨범, 온도계, 오디오, 자동차나 기계류의 계기류 등의 액정표시장치, 선글래스, 방현 안경, 입체 안경, 웨어러블 디스플레이, 표시 소자(CRT, LCD, 유기 EL, 전자 페이퍼 등)용 반사 방지층, 광통신 기기, 의료기기, 건축재료, 완구 등에 바람직하게 사용된다.The polarizing film or polarizing plate using the polyvinyl alcohol-based film of the present invention has excellent polarization performance, and is used in portable information terminals, PCs, televisions, projectors, signage, electronic desk calculators, electronic watches, word processors, electronic papers, game machines, video, Cameras, photo albums, thermometers, audio, liquid crystal display devices such as automobiles and machinery, sunglasses, anti-glare glasses, stereoscopic glasses, wearable displays, anti-reflection layers for display elements (CRT, LCD, organic EL, electronic paper, etc.), optical communication It is preferably used for devices, medical devices, building materials, toys, and the like.
(실시예)(Example)
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 넘지 않는 한 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited to a following example unless the summary is exceeded.
그리고, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서의 폴리비닐알코올계 필름의 특성(수분율, 인장 탄성률, 인장 강도, 두께의 방향의 위상차, 연신 장력)과 편광막의 특성(편광도, 단체 투과율, 얼룩)의 측정 및 평가를 이하와 같이 실시하였다.And, in the following Examples and Comparative Examples, the characteristics of the polyvinyl alcohol-based film (moisture content, tensile modulus, tensile strength, retardation in the thickness direction, elongation tension) and the characteristics of the polarizing film (polarization degree, single transmittance, unevenness) was measured and evaluated as follows.
<측정 조건><Measurement conditions>
〔수분율(중량%)〕[Moisture content (wt%)]
얻어진 폴리비닐알코올계 필름으로부터 100㎜×100㎜의 시험편을 잘라, 초기의 중량 A(g)와 건조기에 의해 105℃의 분위기 온도로 16시간 건조한 후의 중량 B(g)로부터, 하기 식에 의해 수분율(중량%)을 산출했다.A 100 mm x 100 mm test piece is cut from the obtained polyvinyl alcohol-based film, and the moisture content is obtained by the following formula from the initial weight A (g) and the weight B (g) after drying for 16 hours at an atmospheric temperature of 105° C. with a dryer. (% by weight) was calculated.
수분율(중량%)=100×(A-B)/AMoisture content (% by weight) = 100 × (A-B)/A
〔인장 탄성률(MPa), 인장 강도 F(MPa)〕[Tensile modulus (MPa), tensile strength F (MPa)]
얻어진 폴리비닐알코올계 필름으로부터 120㎜×15㎜의 시험편을 잘라, 20℃ 65%RH의 항온항습기 중에서 수분율이 9중량%±0.5중량%가 되도록 조습한 후, 시마즈 세이사쿠쇼사 제조 「정밀 만능 시험기, 오토 그래프(AG-IS)」를 사용하여 JIS K 7127:1999(인장 속도 1000㎜/분, 척간 거리 50㎜)에 준하여 20℃ 65%RH의 환경하에서, 흐름 방향(MD)의 인장 탄성률 X(MPa)와 폭 방향(TD)의 인장 탄성률 Y(MPa)를 측정했다. 또 흐름 방향(MD)에서는 인장 강도 F(MPa)를 측정하였다.A test piece of 120 mm x 15 mm was cut from the obtained polyvinyl alcohol-based film, and the humidity was controlled so that the moisture content was 9 wt% ± 0.5 wt% in a constant temperature and humidifier at 20°C and 65%RH, and then the Shimadzu Corporation “Precision Universal Testing Machine” , autograph (AG-IS)", in accordance with JIS K 7127:1999 (tensile speed of 1000 mm/min, distance between chucks 50 mm), under an environment of 20°C and 65%RH, tensile modulus X in the flow direction (MD) (MPa) and the tensile modulus Y (MPa) of the width direction (TD) were measured. In addition, in the flow direction (MD), the tensile strength F (MPa) was measured.
〔두께의 방향 위상차 Rth(nm)〕[Thickness direction retardation Rth (nm)]
얻어진 폴리비닐알코올계 필름의 폭 방향(TD)의 중앙부와 양단부(필름단으로부터 10㎝ 내측으로 함)로부터, 길이 4㎝×폭 4㎝의 시험편을 잘라, 리타데이션 측정 장치(「KOBRA-WR」오우지케이쇼쿠기기사 제조)를 사용하여 590nm에 있어서의, 두께 방향의 위상차 Rth(nm)를 측정했다.A test piece of 4 cm in length x 4 cm in width was cut from the central portion and both ends in the width direction (TD) of the obtained polyvinyl alcohol-based film (10 cm inside from the film end), and a retardation measuring device ("KOBRA-WR") The phase difference Rth (nm) in the thickness direction in 590 nm was measured using the Oji Keishoku Instruments company.
<Rth의 측정 조건><Rth measurement conditions>
입사각:50 °Incident angle: 50 °
경사 중심축:지상축(遲相軸)Inclined central axis: Slow axis
평균 굴절률:아베 굴절률계를 사용하여 측정한 수치 Average refractive index: A value measured using an Abe refractometer
〔연신 장력(N)〕[Stretch tension (N)]
얻어진 폴리비닐알코올계 필름으로부터, 길이〔길이 방향(MD)〕50㎜×폭〔폭 방향(TD)〕35㎜의 시험편을 잘라, 척(chuck)간 거리가 20㎜가 되도록 길이 방향(MD)의 양단부를 폭 35㎜의 척으로 사이에 둔 후, 25℃의 온수 중에 60초간 침지하면서, 길이 방향(MD)으로 1.7배(34 ㎜)에 연신하고, 이어서 28℃의 염색액 중에서 길이 방향(MD)으로 1.6배(54.4㎜)에 연신하고, 마지막에 55℃의 붕산액 중에서 길이 방향(MD)으로 2.05배(111.5 ㎜)에 연신했을 때의 장력(N)을 용수철만으로 측정했다. 사용한 염색액과 붕산액의 조성은 하기와 같다.From the obtained polyvinyl alcohol-based film, a test piece of 50 mm in length [longitudinal direction (MD)] x width [width direction (TD)] 35 mm was cut out, and the distance between chucks was 20 mm in the longitudinal direction (MD). After sandwiching both ends with a chuck with a width of 35 mm, it was stretched 1.7 times (34 mm) in the longitudinal direction (MD) while immersed in hot water at 25 ° C for 60 seconds, and then in the dye solution at 28 ° C in the longitudinal direction ( MD) to 1.6 times (54.4 mm), and finally, the tension (N) at the time of extending|stretching 2.05 times (111.5 mm) in the longitudinal direction (MD) in a 55 degreeC boric acid solution was measured only with the spring. The composition of the used dyeing solution and boric acid solution is as follows.
염색액:요오드 0.9g/L, 요오드화 칼륨 30g/LDyeing solution: iodine 0.9g/L, potassium iodide 30g/L
붕산액:요오드화 칼륨 30g/L, 붕산 25g/L Boric acid solution: potassium iodide 30 g/L, boric acid 25 g/L
〔편광도(%), 단체 투과율(%)〕[Polarization degree (%), single transmittance (%)]
얻어진 편광막의 폭 방향(TD)의 중앙부와 양측 단부(편광막의 양측단의 각 단으로부터 10㎝ 내측으로 함)로부터, 길이 4㎝×폭 4㎝의 시험편을 잘라, 자동 편광 필름 측정 장치(닛폰분코우사 제조:VAP7070)를 사용하여, 편광도(%)와 단체 투과율(%)을 측정했다. 이와 같은 측정을, 편광막의 흐름 방향(MD)의 중앙부와 선단부/종단부(편광막의 선단 및 종단의 각 단으로부터 10m 내측으로 함)에 대해 실시하였다.A test piece with a length of 4 cm x width of 4 cm was cut from the central portion and both ends of the obtained polarizing film in the width direction (TD) (10 cm from each end of both ends of the polarizing film), and an automatic polarizing film measuring device (Nippon Bunko) The polarization degree (%) and the single transmittance (%) were measured using the cow company make: VAP7070). Such a measurement was performed with respect to the central part and the front-end|tip part/terminal part of the flow direction (MD) of the polarizing film (set to 10 m inside from each end of the front-end|tip and terminal of a polarizing film).
〔얼룩〕〔stain〕
얻어진 편광막의 폭 방향(TD)의 중앙부와 양측 단부(편광막의 양측단의 각 단으로부터 10㎝ 내측으로 함)로부터, 길이 30㎝×폭 30㎝의 시험편을 잘라, 크로스 니콜 상태의 2매의 편광판(단체 투과율 43.5%, 편광도 99.9%)의 사이에 45°의 각도로 둔 후에, 표면 조도 14,000lx의 라이트 박스를 사용하여 투과 모드로 광학적인 얼룩을 관찰하고, 이하의 기준으로 평가했다.A test piece of 30 cm in length x 30 cm in width was cut from the central portion and both ends of the obtained polarizing film in the width direction (TD) (10 cm inside from each end of both ends of the polarizing film), and two polarizing plates in a cross nicol state. After setting at an angle of 45° between (single transmittance 43.5%, polarization degree 99.9%), optical unevenness was observed in transmission mode using a light box having a surface roughness of 14,000 lx, and evaluation was performed according to the following criteria.
(평가 기준)(Evaluation standard)
○···얼룩 없음○···No stains
×···얼룩 있음×・・・Stained
이와 같은 평가를 편광막의 흐름 방향(MD)의 중앙부와 선단부/종단부(편광막의 선단 및 종단의 각 단으로부터 10m 내측으로 함)에 대해 실시하였다.Such evaluation was performed with respect to the central part and the front-end|tip part/terminal part of the flow direction (MD) of the polarizing film (set to 10 m inside from each end of the front-end|tip and terminal of a polarizing film).
<실시예 1><Example 1>
(폴리비닐알코올계 필름의 제작)(Production of polyvinyl alcohol-based film)
중량 평균 분자량 142,000, 비누화도 99.8몰%의 폴리비닐알코올계 수지 1,000kg, 물 2,500kg, 가소제로서 글리세린 120kg을 넣어 교반하면서 140℃까지 승온시키고, 수지 농도 25중량%로 농도 조정을 실시하여 균일하게 용해한 폴리비닐알코올계 수지 수용액을 얻었다. 이어서, 상기 폴리비닐알코올계 수지 수용액을 벤트를 갖는 2축 압출기에 공급하여 탈포한 후, 수용액 온도를 95℃로 하고, T형 슬릿 다이 토출구로부터 회전하는 캐스트 드럼에 토출(토출 속도 0.8m/분) 및 캐스팅하여 제막했다. 그 제막한 필름을 캐스트 드럼으로부터 박리하고, 그 필름의 표면과 이면을 20개의 열 롤에 교대로 접촉시키면서 건조했다. 건조 온도(가장 고온의 열 롤의 표면 온도)는 120℃이며, 건조 시간(가장 고온의 열 롤과 필름의 접촉 시간의 누계)은 12초간이었다. 이어서, 상기 건조시킨 필름을 자연 냉각함으로써, 그 필름 자체의 온도를 일단 40℃까지 냉각한 후, 플로팅 드라이어를 사용하여 상기 필름 양면으로부터 75℃의 열풍을 60초간 내뿜어 가열하고, 수분율 1중량%의 폴리비닐알코올계 필름(두께 20㎛, 폭 5m, 길이 5km)을 얻었다. 마지막으로, 그 폴리비닐알코올계 필름의 양단부를 슬릿하여 심관에 롤 형태로 권취하였다. 얻어진 상기 폴리비닐알코올계 필름의 특성을 하기 표 1에 나타낸다.1,000 kg of polyvinyl alcohol-based resin having a weight average molecular weight of 142,000, a degree of saponification of 99.8 mol%, 2,500 kg of water, and 120 kg of glycerin as a plasticizer, heated to 140° C. while stirring, and adjusted to a resin concentration of 25% by weight to uniformly The dissolved polyvinyl alcohol-type resin aqueous solution was obtained. Next, the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution is supplied to a twin screw extruder having a vent to be degassed, the aqueous solution temperature is set to 95° C., and discharged from the T-slit die outlet to the rotating cast drum (discharge rate 0.8 m/min. ) and casting to form a film. The film formed was peeled off from the cast drum, and the film was dried while contacting the front and back surfaces of the film with 20 hot rolls alternately. The drying temperature (the surface temperature of the hottest hot roll) was 120°C, and the drying time (the cumulative total of the contact time of the hottest hot roll and the film) was 12 seconds. Then, by naturally cooling the dried film, the temperature of the film itself is once cooled to 40° C., and then heated by blowing hot air at 75° C. from both sides of the film for 60 seconds using a floating dryer, and a moisture content of 1% by weight A polyvinyl alcohol-based film (thickness 20 µm, width 5 m, length 5 km) was obtained. Finally, both ends of the polyvinyl alcohol-based film were slit and wound around a core tube in a roll shape. The properties of the obtained polyvinyl alcohol-based film are shown in Table 1 below.
(편광막의 제조)(Manufacture of polarizing film)
얻어진 폴리비닐알코올계 필름을 롤로부터 풀어내고, 반송 롤을 사용하여 수평 방향으로 반송하고, 우선, 수온 25℃의 수조에 침지하여 팽윤시키면서 1분간 흐름 방향(MD)에 1.7배로 연신했다. 이어서, 요오드 0.9g/L, 옥화 칼륨 30 g/L로 이루어진 28℃의 수용액 중에 침지하여 염색하면서 0.5분간으로 흐름 방향(MD)으로 1.6배에 연신하고, 이어서 붕산 25g/L, 요오드화 칼륨 30g/L로 이루어진 55℃의 수용액에 침지하여 붕산 가교하면서 흐름 방향(MD)으로 2.0배에 1축 연신했다. 마지막으로, 요오드화 칼륨 수용액으로 세정을 실시하고, 50℃에서 2분간 건조하여 총 연신 배율 5.6배의 편광막을 얻었다. 이와 같은 편광막의 제조 중에 파단은 일어나지 않았다. 또, 얻어진 편광막의 특성을 하기 표 2에 나타낸다.The obtained polyvinyl alcohol-based film was unwound from the roll, conveyed in the horizontal direction using a conveying roll, and stretched 1.7 times in the flow direction (MD) for 1 minute while immersing it in a water bath having a water temperature of 25° C. and swelling. Then, it is immersed in an aqueous solution at 28° C. consisting of 0.9 g/L of iodine and 30 g/L of potassium iodide and stretched 1.6 times in the flow direction (MD) for 0.5 minutes while dyeing, followed by 25 g/L of boric acid and 30 g/L of potassium iodide It uniaxially stretched 2.0 times in the flow direction (MD) while immersing in a 55 degreeC aqueous solution consisting of L and crosslinking with boric acid. Finally, it washed with an aqueous potassium iodide solution and dried at 50°C for 2 minutes to obtain a polarizing film having a total draw ratio of 5.6. Breakage did not occur during manufacture of such a polarizing film. Moreover, the characteristic of the obtained polarizing film is shown in following Table 2.
<실시예 2, 비교예 1><Example 2, Comparative Example 1>
하기 표 1에 나타나는 조건으로 제조하는 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 폴리비닐알코올계 필름, 및 편광막을 얻었다. 얻어진 폴리비닐알코올계 필름의 특성을 하기 표 1에, 얻어진 편광막의 특성을 하기 표 2에 나타낸다. A polyvinyl alcohol-based film and a polarizing film were obtained in the same manner as in Example 1 except for manufacturing under the conditions shown in Table 1 below. The properties of the obtained polyvinyl alcohol-based film are shown in Table 1 below, and the properties of the obtained polarizing film are shown in Table 2 below.
또한, 비교예 1에서는 실시예 1과 동일하게 하고, 편광막의 제조를 시도했지만, 붕산 가교 공정에 있어서의 연신 중에 파단이 생겼다. 표 2의 특성은 간신히 얻어진 편광막 선단부의 특성이다.Moreover, in the comparative example 1, although it carried out similarly to Example 1 and tried manufacture of a polarizing film, a fracture|rupture arose during extending|stretching in a boric-acid bridge|crosslinking process. The properties in Table 2 are the properties of the tip of the polarizing film that were barely obtained.
실시예 1 및 2의 폴리비닐알코올계 필름은 인장 탄성률의 값이 본 발명의 특정의 범위 내이기 때문에, 얻어지는 편광막의 편광도가 높고, 얼룩이 없는데 반해, 비교예 1의 폴리비닐알코올계 필름은 인장 탄성률이 본 발명의 특정의 범위 밖이기 때문에, 파단하기 쉽고, 얻어지는 편광막은 편광도에 뒤떨어져 얼룩이 있는 것을 알 수 있다.In the polyvinyl alcohol-based films of Examples 1 and 2, since the value of the tensile modulus is within the specific range of the present invention, the obtained polarizing film has a high degree of polarization and is free from unevenness, whereas the polyvinyl alcohol-based film of Comparative Example 1 has a tensile modulus of elasticity. Since it is outside the specific range of this invention, it is easy to fracture|rupture, and it turns out that the polarizing film obtained is inferior to a polarization degree, and there exists nonuniformity.
또, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 길이 4km, 10km의 폴리비닐알코올계 필름을 제작했다. 이러한 길이의 폴리비닐알코올계 필름에서도 상기 실시예 1, 2과 같은 경향을 나타내는 결과를 얻을 수 있었다.Moreover, in the same manner as in Example 1, a polyvinyl alcohol-based film having a length of 4 km and 10 km was produced. Even in the polyvinyl alcohol-based film of this length, the same results as in Examples 1 and 2 were obtained.
상기 실시예에서는 본 발명에 있어서의 구체적인 형태에 대해 나타냈지만, 상기 실시예는 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석되는 것은 아니다. 당업자에게 분명한 여러가지 변형은, 본 발명의 범위 내인 것이 기대되고 있다.Although the said Example showed about the specific form in this invention, the said Example is only a mere illustration, and is not interpreted limitedly. Various modifications apparent to those skilled in the art are expected to be within the scope of the present invention.
본 발명의 폴리비닐알코올계 필름을 사용한 편광막이나 편광판은 편광 성능이 뛰어나 휴대 정보 단말기, PC, 텔레비전, 프로젝터, 사이니지, 전자 탁상 계산기, 전자 시계, 워드프로세서, 전자 페이퍼, 게임기, 비디오, 카메라, 포토 앨범, 온도계, 오디오, 자동차나 기계류의 계기류 등의 액정표시장치, 선글래스, 방현 안경, 입체 안경, 웨어러블 디스플레이, 표시 소자(CRT, LCD, 유기 EL, 전자 페이퍼 등)용 반사 방지층, 광통신 기기, 의료기기, 건축재료, 완구 등에 바람직하게 사용된다.The polarizing film or polarizing plate using the polyvinyl alcohol-based film of the present invention has excellent polarization performance, and is therefore a portable information terminal, PC, television, projector, signage, electronic desk calculator, electronic watch, word processor, electronic paper, game machine, video, camera. , photo albums, thermometers, audio, liquid crystal display devices such as instruments for automobiles and machinery, sunglasses, anti-glare glasses, stereoscopic glasses, wearable displays, anti-reflection layers for display elements (CRT, LCD, organic EL, electronic paper, etc.), optical communication devices , medical devices, building materials, toys, etc. are preferably used.
Claims (8)
0.4≤X/D≤0.6···(1)It is a polyvinyl alcohol-based film having a length of 4 km or more, wherein the tensile modulus X in the longitudinal direction (MD) of the film in a state where the moisture content is 9 wt% is 5 to 12 MPa, and the thickness D of the film is 5 to 25 µm, the thickness of the film D (μm) and the tensile modulus X (MPa), polyvinyl alcohol-based film, characterized in that it satisfies the following formula (1).
0.4≤X/D≤0.6...(1)
상기 필름의 수분율이 9중량%인 상태의 폭 방향(TD)의 인장 탄성률 Y(MPa)와 길이 방향(MD)의 상기 인장 탄성률 X(MPa)가, 하기 식(2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 폴리비닐알코올계 필름.
0.7≤Y/X≤1.3···(2)The method according to claim 1,
The tensile modulus Y (MPa) in the transverse direction (TD) and the tensile modulus X (MPa) in the longitudinal direction (MD) in a state where the moisture content of the film is 9 wt%, characterized in that it satisfies the following formula (2) polyvinyl alcohol-based film.
0.7≤Y/X≤1.3...(2)
길이 방향(MD)의 인장 강도 F가, 100MPa 이상인 것을 특징으로 하는 폴리비닐알코올계 필름.4. The method of claim 1 or 3,
A polyvinyl alcohol-based film having a tensile strength F in the longitudinal direction (MD) of 100 MPa or more.
길이 방향(MD)의 굴절률을 nx, 폭 방향(TD)의 굴절률을 ny, 두께 방향의 굴절률을 nz, 두께를 D(㎛)로 했을 때에, 하기 식(3)으로 산출되는 두께 방향의 위상차 Rth가, 80∼140nm인 것을 특징으로 하는 폴리비닐알코올계 필름.
Rth={(nx+ny)/2-nz}×1000×D···(3)4. The method of claim 1 or 3,
When the refractive index in the longitudinal direction (MD) is nx, the refractive index in the width direction (TD) is ny, the refractive index in the thickness direction is nz, and the thickness is D (μm), the thickness direction retardation Rth calculated by the following formula (3) A, polyvinyl alcohol-based film, characterized in that 80 to 140 nm.
Rth={(nx+ny)/2-nz}×1000×D...(3)
상기 필름의 폭이 4m 이상인 것을 특징으로 하는 폴리비닐알코올계 필름.4. The method of claim 1 or 3,
A polyvinyl alcohol-based film, characterized in that the film has a width of 4 m or more.
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Citations (3)
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JP2006291173A (en) * | 2005-03-16 | 2006-10-26 | Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The | Polyvinyl alcohol-based film and manufacturing method thereof |
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