KR20230059745A - Method for manufacturing polarizer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 편광자의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a polarizer.
화상 표시 장치에는, 대표적으로는 편광자가 이용되고 있다. 그와 같은 편광자는, 예컨대 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성(二色性) 물질로 염색한 후, 그 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액 중에서 연신함으로써 제조된다.A polarizer is typically used for the image display device. Such a polarizer is manufactured by, for example, dyeing a polyvinyl alcohol-based resin film with a dichroic substance and then stretching the polyvinyl alcohol-based resin film in an aqueous solution of boric acid.
근래, 편광자의 광학 특성의 향상이 점점 더 요구되고 있다. 이에, 편광자를 가습하여 편광자의 편광도의 향상을 도모하는 기술이 제안되고 있다(예컨대, 특허문헌 1). 그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술로는 편광자의 단체 투과율의 향상에는 개선의 여지가 남아있다.In recent years, improvement in the optical properties of polarizers has been increasingly demanded. Accordingly, a technique for humidifying the polarizer to improve the degree of polarization of the polarizer has been proposed (for example, Patent Document 1). However, with the technique described in Patent Literature 1, room for improvement remains in the improvement of the single transmittance of the polarizer.
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그의 주된 목적으로 하는 바는, 가습 공정에 제공하였을 때에 가습 시간을 저감하여도 단체 투과율을 충분히 향상할 수 있는 편광자를 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above conventional problems, and its main object is to provide a method for manufacturing a polarizer capable of sufficiently improving single transmittance even if the humidification time is reduced when applied to the humidification process. is to provide
본 발명의 실시형태에 따른 편광자의 제조 방법에서는, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 물질로 염색하는 제1 염색 공정과; 해당 제1 염색 공정 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 붕산 수용액 중에서 연신하는 연신 공정과; 해당 연신 공정 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 붕산을 용출시킴과 함께, 해당 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 물질로 염색하는 제2 염색 공정을 포함한다.In the method for manufacturing a polarizer according to an embodiment of the present invention, a first dyeing step of dyeing a polyvinyl alcohol-based resin film with a dichroic substance; an extending step of stretching the polyvinyl alcohol-based resin film after the first dyeing step in an aqueous solution of boric acid; While eluting boric acid from the polyvinyl alcohol-type resin film after the said extending|stretching process, the 2nd dyeing process of dyeing the said polyvinyl alcohol-type resin film with a dichroic substance is included.
하나의 실시형태에서는, 상기 제2 염색 공정 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름에서, 붕산 함유 비율이 10질량% 이하이고, 단체 투과율이 35% 이하이다.In one embodiment, in the polyvinyl alcohol-type resin film after the said 2nd dyeing process, a boric acid content rate is 10 mass % or less, and single transmittance is 35 % or less.
하나의 실시형태에서는, 상기 편광자의 제조 방법은, 상기 제2 염색 공정 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 온도 40℃~100℃, 습도 50%RH 이상의 분위기 하에서 가습하는 가습 공정을 추가로 포함한다.In one embodiment, the method for manufacturing the polarizer further includes a humidification step of humidifying the polyvinyl alcohol-based resin film after the second dyeing step under an atmosphere of a temperature of 40 ° C. to 100 ° C. and a humidity of 50% RH or higher. .
하나의 실시형태에서는, 상기 가습 공정에서의 가습 시간은 60분 이하이다.In one embodiment, the humidification time in the humidification process is 60 minutes or less.
하나의 실시형태에서는, 상기 편광자의 제조 방법은, 폴리비닐알코올계 수지와 할로겐화물을 포함하는 도포액을 장척상의 열가소성 수지 기재 위에 도포하여, 폴리비닐알코올계 수지 필름으로서의 폴리비닐알코올계 수지층과 해당 열가소성 수지 기재를 구비하는 적층체를 제작하는 적층체 제작 공정과; 해당 적층체를 공중 연신하는 보조 연신 공정과; 상기 제1 염색 공정과; 상기 연신 공정과; 상기 제2 염색 공정과; 해당 제2 염색 공정 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 장척 방향으로 반송하면서 상기 장척 방향과 직교하는 폭 방향으로 수축시키는 건조 수축 공정을 이 순서대로 포함한다.In one embodiment, the manufacturing method of the said polarizer applies the coating liquid containing a polyvinyl alcohol-type resin and a halide on a long thermoplastic resin base material, and the polyvinyl alcohol-type resin layer as a polyvinyl alcohol-type resin film and a laminate manufacturing step of manufacturing a laminate provided with the thermoplastic resin substrate; an auxiliary stretching step of air-stretching the layered product; the first dyeing step; the stretching step; the second dyeing process; A drying shrinkage step of shrinking the polyvinyl alcohol-based resin film after the second dyeing step in the width direction orthogonal to the long direction is included in this order while conveying the polyvinyl alcohol-based resin film in the long direction.
하나의 실시형태에서는, 상기 가습 공정은 상기 가열 수축 공정 후에 실시된다.In one embodiment, the humidifying process is performed after the heat shrinking process.
하나의 실시형태에서는, 상기 제2 염색 공정에서, 상기 연신 공정 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 이색성 물질을 포함하는 제2 염색액에 침지시킨다. 제2 염색액에서의 이색성 물질의 농도는 0.8질량% 이하이고, 제2 염색 공정에서의 침지 시간은 5분 이하이다.In one embodiment, in the said 2nd dyeing process, the polyvinyl alcohol-type resin film after the said extending|stretching process is immersed in the 2nd dyeing liquid containing a dichroic substance. The concentration of the dichroic substance in the second dyeing solution is 0.8% by mass or less, and the immersion time in the second dyeing step is 5 minutes or less.
본 발명의 실시형태에 따르면, 가습 공정에 제공하였을 때에 가습 시간을 저감하여도, 단체 투과율을 충분히 향상할 수 있는 편광자를 제조할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to embodiment of this invention, when it uses for a humidification process, even if it reduces humidification time, the polarizer which can fully improve single transmittance can be manufactured.
도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 편광자의 제조 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2의 (a)는, 도 1에 나타내는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 하나의 실시형태의 개략 단면도이다. 도 2의 (b)는, 도 1에 나타내는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 다른 실시형태의 개략 단면도이다.
도 3은, 실시예 및 비교예에서의 단체 투과율과 편광도와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 실시예 및 비교예에서의 가습 시간과 단체 투과율의 관계를 나타내는 그래프이다.1 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing a polarizer according to one embodiment of the present invention.
Fig.2 (a) is a schematic cross-sectional view of one embodiment of the polyvinyl alcohol-type resin film shown in FIG. Fig. 2(b) is a schematic cross-sectional view of another embodiment of the polyvinyl alcohol-based resin film shown in Fig. 1 .
3 is a graph showing the relationship between single transmittance and polarization degree in Examples and Comparative Examples.
4 is a graph showing the relationship between humidification time and single transmittance in Examples and Comparative Examples.
이하, 본 발명의 대표적인 실시형태에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태로는 한정되지 않는다.Hereinafter, representative embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these embodiments.
A. 편광자의 제조 방법의 개요A. Outline of manufacturing method of polarizer
본 발명의 하나의 실시형태에 따른 편광자의 제조 방법은, 폴리비닐알코올계 수지 필름(이하, PVA계 수지 필름으로 한다.)을 이색성 물질로 염색하는 제1 염색 공정과; 제1 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름을, 붕산 수용액 중에서 연신하는 연신 공정과; 연신 공정 후의 PVA계 수지 필름으로부터 붕산을 용출시킴과 함께, 해당 PVA계 수지 필름을 이색성 물질로 염색하는 제2 염색 공정을 포함한다.A method for manufacturing a polarizer according to one embodiment of the present invention includes: a first dyeing step of dyeing a polyvinyl alcohol-based resin film (hereinafter referred to as a PVA-based resin film) with a dichroic substance; Extending process of extending|stretching the PVA system resin film after a 1st dyeing process in boric acid aqueous solution; While eluting boric acid from the PVA-based resin film after the stretching step, a second dyeing step of dyeing the PVA-based resin film with a dichroic substance is included.
본 발명자들은, 연신 공정 후의 PVA계 수지 필름을 충분히 가습하면, 단체 투과율을 충분히 향상할 수 있는 것을 발견하였다. 그러나, 단체 투과율의 충분한 향상에는 현저히 긴 가습 시간이 필요하고, 편광자의 제조 효율이 저하한다는 문제가 생겼다.The present inventors discovered that the single transmittance could be sufficiently improved by sufficiently humidifying the PVA-based resin film after the stretching step. However, the problem that a remarkably long humidification time is required for sufficient improvement of single transmittance, and the manufacturing efficiency of a polarizer falls has arisen.
이 점에서, 본 발명자들은, 연신 공정 후의 PVA계 수지 필름에 대하여 제2 염색 공정을 실시하고, 제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름에서 붕산의 함유 비율을 충분히 저감하며, 또한, 단체 투과율을 충분히 저감하면, 현저히 짧은 가습 시간으로 편광자의 단체 투과율을 충분히 향상할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.From this point, the present inventors perform a second dyeing step with respect to the PVA-based resin film after the stretching step, sufficiently reduce the content of boric acid in the PVA-based resin film after the second dyeing step, and sufficiently increase the single transmittance. When reduced, it was discovered that the single transmittance of the polarizer could be sufficiently improved with a remarkably short humidification time, and the present invention was completed.
보다 자세하게는, 제2 염색 공정에서는, 제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름(구체적으로는, 제2 염색 공정 후 및 가습 공정 직전의 PVA계 수지 필름)에서의 붕산의 함유 비율 및 단체 투과율의 각각을 하기의 상한 이하가 되도록 조정할 수 있다.More specifically, in the second dyeing step, the content ratio of boric acid in the PVA-based resin film after the second dyeing step (specifically, the PVA-based resin film after the second dyeing step and immediately before the humidification step) and the single transmittance, respectively It can be adjusted so that it becomes below the upper limit below.
제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름에서의 붕산의 함유 비율은, 예컨대 10질량% 이하, 바람직하게는 9.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 7.0질량% 이하, 더욱 바람직하게는 4.0질량% 이하, 특히 바람직하게는 1.0질량% 이하이다. 제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름에서의 붕산의 함유 비율은, 대표적으로는 0.1질량% 이상이다.The content of boric acid in the PVA-based resin film after the second dyeing step is, for example, 10% by mass or less, preferably 9.0% by mass or less, more preferably 7.0% by mass or less, still more preferably 4.0% by mass or less, particularly Preferably it is 1.0 mass % or less. The content ratio of boric acid in the PVA system resin film after a 2nd dyeing process is 0.1 mass % or more typically.
제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름의 단체 투과율은, 예컨대 35% 이하, 바람직하게는 25% 이하, 보다 바람직하게는 20% 이하이다. 제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름의 단체 투과율은, 대표적으로는 1% 이상이다.The single transmittance of the PVA-based resin film after the second dyeing step is, for example, 35% or less, preferably 25% or less, and more preferably 20% or less. The single transmittance of the PVA-based resin film after the second dyeing step is typically 1% or more.
제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름에서, 붕산의 함유 비율이 상기 상한 이하이고, 또한, 단체 투과율이 상기 상한 이하이면, 제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름을 가습 공정에 제공하였을 때에 수분을 PVA계 수지 필름에 원활하게 침입시킬 수 있고, 또한, PVA계 수지 필름으로부터 이색성 물질을 원활하게 용출시킬 수 있다. 따라서, 가습 시간을 저감하여도 가습 후의 PVA계 수지 필름(즉 편광자)의 단체 투과율을 효율적으로 향상할 수 있다.In the PVA-based resin film after the second dyeing step, if the content of boric acid is less than the upper limit above and the single transmittance is less than or equal to the upper limit above, when the PVA-based resin film after the second dyeing step is subjected to the humidification step, moisture is added to the PVA It can penetrate smoothly into the system resin film and also can smoothly elute the dichroic substance from the PVA system resin film. Therefore, even if the humidification time is reduced, the single transmittance of the PVA-based resin film (ie, polarizer) after humidification can be efficiently improved.
하나의 실시형태에서, 편광자의 제조 방법은, 연신 공정 전에, 제1 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름을 붕산 수용액에 접촉시키는 가교 공정을 추가로 포함한다. 제1 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름을 붕산 수용액에 접촉시키면, 연신 공정에서 PVA계 수지 필름이 붕산 수용액에 녹는 것을 안정적으로 억제할 수 있다. 구체적으로는, 붕산은, 수용액 중에서 테트라히드록시 붕산 음이온을 생성하여 PVA계 수지와 수소 결합하는 것에 의한 가교나, PVA계 수지의 히드록실기와 탈수 축합하여 붕산에스테르를 형성하는 것에 의한 가교를 형성할 수 있다. 그 결과, PVA계 수지 필름에 내수성을 부여할 수 있다.In one embodiment, the manufacturing method of a light polarizer further includes the bridge|crosslinking process which makes the PVA system resin film after a 1st dyeing process contact boric acid aqueous solution before an extending process. When the PVA-type resin film after the 1st dyeing process is brought into contact with boric-acid aqueous solution, it can stably suppress that a PVA-type resin film melt|dissolves in boric-acid aqueous solution in an extending process. Specifically, boric acid generates tetrahydroxyboric acid anion in aqueous solution and crosslinks by hydrogen bonding with PVA-based resin, or cross-linking by dehydrating and condensing with hydroxyl groups of PVA-based resin to form boric acid esters. can do. As a result, water resistance can be imparted to the PVA-based resin film.
하나의 실시형태에서, 편광자의 제조 방법은, 상기 제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름을, 온도 40℃~100℃, 습도 50%RH 이상의 분위기 하에서 가습하는 가습 공정을 추가로 포함한다. 가습 온도는 예컨대 50℃ 이상, 바람직하게는 60℃ 이상, 보다 바람직하게는 70℃ 이상, 더욱 바람직하게는 80℃ 이상이고, 예컨대 90℃ 이하이다. 바람직하게는 50℃~90℃이다. 가습 습도는 바람직하게는 70%RH 이상, 보다 바람직하게는 80%RH 이상이고, 대표적으로는 100%RH 이하, 바람직하게는 95%RH 이하이다.In one embodiment, the manufacturing method of the polarizer further includes a humidifying step of humidifying the PVA-based resin film after the second dyeing step under an atmosphere of a temperature of 40°C to 100°C and a humidity of 50% RH or more. The humidification temperature is, for example, 50°C or higher, preferably 60°C or higher, more preferably 70°C or higher, still more preferably 80°C or higher, and, for example, 90°C or lower. Preferably it is 50 degreeC - 90 degreeC. The humidification humidity is preferably 70%RH or more, more preferably 80%RH or more, and is typically 100%RH or less, preferably 95%RH or less.
제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름을 상기의 분위기 하에서 가습하여 편광자를 제조하면, 편광자의 단체 투과율의 향상을 도모할 수 있으면서 편광자의 편광도의 저하를 억제할 수 있다.When the PVA-type resin film after the 2nd dyeing|staining process is humidified in said atmosphere and a polarizer is manufactured, the fall of the polarization degree of a polarizer can be suppressed, being able to aim at the improvement of the single transmittance of a polarizer.
하나의 실시형태에서, 가습 공정에서의 가습 시간은 예컨대 120분 이하, 바람직하게는 80분 이하, 보다 바람직하게는 60분 이하, 더욱 바람직하게는 40분 이하, 더욱 특히 바람직하게는 20분 이하, 특히 바람직하게는 10분 이하, 가장 바람직하게는 5분 이하이다. 가습 시간이 이와 같은 상한 이하이면 편광자의 제조 효율의 향상을 안정적으로 도모할 수 있다.In one embodiment, the humidification time in the humidification step is, for example, 120 minutes or less, preferably 80 minutes or less, more preferably 60 minutes or less, still more preferably 40 minutes or less, even more particularly preferably 20 minutes or less, Especially preferably, it is 10 minutes or less, and most preferably 5 minutes or less. If the humidification time is less than or equal to such an upper limit, it is possible to stably improve the manufacturing efficiency of the polarizer.
또한, 가습 공정에서의 가습 시간은 대표적으로는 30초 이상, 바람직하게는 1분 이상이다. 가습 시간이 이와 같은 하한 이상이면 편광자의 단체 투과율 및 편광도의 향상을 안정적으로 도모할 수 있다.Further, the humidification time in the humidification step is typically 30 seconds or longer, preferably 1 minute or longer. If the humidification time is more than this lower limit, it is possible to stably improve the single transmittance and polarization degree of the polarizer.
하나의 실시형태에서, 편광자의 제조 방법은, 적층체 제작 공정과; 보조 연신 공정과; 상기한 제1 염색 공정과; 상기한 연신 공정과; 상기한 제2 염색 공정과; 건조 수축 공정을 이 순서대로 포함한다. 적층체 제작 공정에서는, PVA계 수지와 할로겐화물을 포함하는 도포액을 장척상의 열가소성 수지 기재 위에 도포하여, PVA계 수지 필름으로서의 PVA계 수지층과 열가소성 수지 기재를 구비하고 있는 적층체를 제작한다. 보조 연신 공정에서는 적층체를 공중 연신한다. 건조 수축 공정에서는, 제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름을 장척 방향으로 반송하면서 장척 방향과 직교하는 폭 방향으로 수축시킨다.In one embodiment, a manufacturing method of a polarizer includes a layered product manufacturing process; an auxiliary stretching step; The first dyeing step described above; the stretching step described above; The second dyeing process described above; The drying shrinkage process is included in this order. In the laminate production step, a coating liquid containing a PVA-based resin and a halide is applied onto a long thermoplastic resin substrate to produce a laminate comprising a PVA-based resin layer as a PVA-based resin film and a thermoplastic resin substrate. In the auxiliary stretching step, the laminate is stretched in the air. In the drying shrinkage step, the PVA-based resin film after the second dyeing step is shrunk in the transverse direction orthogonal to the elongate direction while being conveyed in the elongate direction.
이와 같은 방법에 따르면, 두께가 저감된 편광자로서, 우수한 광학 특성을 갖는 편광자를 제공할 수 있다. 즉, 보조 연신 공정을 도입함으로써, 열가소성 수지 위에 PVA계 수지를 도포하는 경우에도 PVA계 수지의 결정성을 높이는 것이 가능해져, 높은 광학 특성을 달성하는 것이 가능해진다. 또한, 동시에 PVA계 수지의 배향성을 사전에 높임으로써, 이후의 염색 공정이나 연신 공정에서 물에 침지되었을 때에 PVA계 수지의 배향성의 저하나 용해 등의 문제를 방지할 수 있어, 높은 광학 특성을 달성하는 것이 가능해진다. 또한, PVA계 수지층을 액체에 침지한 경우에서, PVA계 수지층이 할로겐화물을 포함하지 않는 경우에 비하여 PVA계 수지 분자의 배향의 흐트러짐 및 배향성의 저하가 억제될 수 있다. 이에 따라, 염색 공정 및 연신 공정 등, 적층체를 액체에 침지하여 행하는 처리 공정을 거쳐 얻어지는 편광자의 광학 특성을 향상할 수 있다. 또한, 건조 수축 공정에 의해 PVA계 수지 필름을 폭 방향으로 수축시킴으로써 편광자의 광학 특성을 향상시킬 수 있다.According to this method, it is possible to provide a polarizer having excellent optical properties as a polarizer having a reduced thickness. That is, by introducing the auxiliary drawing step, even when the PVA-based resin is applied on the thermoplastic resin, it becomes possible to increase the crystallinity of the PVA-based resin and achieve high optical properties. In addition, by simultaneously increasing the orientation of the PVA-based resin in advance, it is possible to prevent problems such as deterioration in the orientation of the PVA-based resin and dissolution when immersed in water in a subsequent dyeing step or drawing step, thereby achieving high optical properties. it becomes possible to do Further, in the case where the PVA-based resin layer is immersed in a liquid, disorder of the orientation of PVA-based resin molecules and decrease in orientation can be suppressed compared to the case where the PVA-based resin layer does not contain a halide. Thereby, the optical characteristics of the polarizer obtained through the processing process performed by immersing a layered product in liquid, such as a dyeing process and an extending process, can be improved. In addition, the optical properties of the polarizer can be improved by shrinking the PVA-based resin film in the width direction according to the drying shrinkage step.
상기한 편광자의 제조 방법은, 팽윤 공정 및/또는 색상 조정 공정을 포함하고 있어도 된다.The manufacturing method of said light polarizer may include a swelling process and/or a hue adjustment process.
팽윤 공정에서는, 대표적으로는, 제1 염색 공정 전의 PVA계 수지 필름을 팽윤욕(팽윤액)에 침지시킨다. 이에 따라, PVA계 수지 필름 표면의 이물을 제거할 수 있고, 또한, PVA계 수지 필름 중의 가소제를 제거할 수 있다. 또한, 팽윤액은 바람직하게는 붕산을 함유하는 붕산 수용액이다. 팽윤액이 붕산 수용액인 경우, PVA계 수지 필름에 내수성을 부여할 수 있다. 이 경우, 팽윤 공정은 불용화 공정이라고 칭하여진다.In the swelling process, typically, the PVA-based resin film before the first dyeing process is immersed in a swelling bath (swelling liquid). Thereby, foreign matter on the surface of the PVA-based resin film can be removed, and the plasticizer in the PVA-based resin film can be removed. Further, the swelling liquid is preferably a boric acid aqueous solution containing boric acid. When the swelling liquid is a boric acid aqueous solution, water resistance can be imparted to the PVA-based resin film. In this case, the swelling process is called an insolubilization process.
색상 조정 공정에서는, 대표적으로는 가습 공정 전에 제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름을 색상 조정욕(색상 조정액)에 침지시킨다. 이에 따라, PVA계 수지 필름을 세정할 수 있고, 편광자가 소망하는 색상을 갖도록 조정할 수 있다.In the hue adjustment step, typically, the PVA-based resin film after the second dyeing step is immersed in a hue adjustment bath (color adjustment liquid) before the humidification step. Accordingly, the PVA-based resin film can be washed, and the polarizer can be adjusted to have a desired color.
B. 편광자의 제조 방법의 상세B. Details of the manufacturing method of the polarizer
도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 편광자의 제조 방법을 설명하기 위한 개략도이다. 도시예의 편광자의 제조 방법에서는, 상기한 팽윤 공정(불용화 공정), 제1 염색 공정, 가교 공정, 연신 공정, 제2 염색 공정, 색상 조정 공정 및 건조 수축 공정이 연속적으로 실시된다.1 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing a polarizer according to one embodiment of the present invention. In the manufacturing method of the polarizer of an illustration, said swelling process (insolubilization process), a 1st dyeing process, a crosslinking process, an extending process, a 2nd dyeing process, a hue adjustment process, and a drying shrinkage process are performed continuously.
보다 구체적으로는, 장척상의 PVA계 수지 필름(1)이 원반(原反) 롤(21)로부터 권취 롤(22)을 향하여 반송되고, 원반 롤(21)과 권취 롤(22)과의 사이에서, 팽윤 공정(불용화 공정), 제1 염색 공정, 가교 공정, 연신 공정, 제2 염색 공정, 색상 조정 공정 및 건조 수축 공정이, PVA계 수지 필름(1)에 대하여 순서대로 실시된다. 하나의 실시형태에서는, PVA계 수지 필름(1)은, 복수의 롤러(24)에 의해, 팽윤욕(2A)(팽윤액), 제1 염색욕(2B')(제1 염색액), 가교욕(2C)(가교액), 연신욕 2D(연신액), 제2 염색욕(2B'')(제2 염색액), 및 색상 조정욕(2E)(색상 조정액)에, 이 순서대로 침지된 후, 가열 건조부(23)를 통과하도록 반송된다. 또한, 자세하게는 후술하지만 PVA계 수지 필름이 적층체에 포함되는 경우, PVA계 수지 필름을 포함하는 적층체를 상기의 각 욕(각 액체)에 침지시킴으로써, PVA계 수지 필름을 각 액체와 접촉시킨다.More specifically, the elongated PVA-based resin film 1 is conveyed from the original roll 21 toward the take-
그 후, 상기한 가습 공정이 건조 수축 공정 후에 실시된다.After that, the humidification process described above is performed after the drying shrinkage process.
B-1. PVA계 수지 필름B-1. PVA-based resin film
원반 롤(21)에서는, 상기한 각 공정이 실시되기 전의 PVA계 수지 필름(1)(이하, 원반 필름(11)으로 한다.)이 롤상으로 권회되어 있다.In the original roll 21, the PVA-based resin film 1 (hereinafter referred to as the raw film 11) before each of the above steps is performed is wound into a roll shape.
원반 필름(11)에서의 PVA계 수지의 결정화 지수는 예컨대 1.4 이상, 바람직하게는 1.6 이상, 보다 바람직하게는 1.8 이상이다. PVA계 수지의 결정화 지수는 대표적으로는 3.0 이하이다. PVA계 수지의 결정화 지수는 푸리에 변환 적외선 분광 광도계를 이용하여 ATR법에 의해 측정할 수 있다.The crystallization index of the PVA-based resin in the
원반 필름(11)은, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이 단층의 수지 필름이어도 되고, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이 열가소성 수지 기재(12)(이하, 수지 기재(12)로 한다.)에 적층되어 있어도 된다.The
단층의 수지 필름의 구체예로서는, PVA계 필름, 부분 포르말화 PVA계 필름, 에틸렌·초산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름, PVA의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름을 들 수 있다.Specific examples of the single-layer resin film include hydrophilic polymer films such as PVA-based films, partially formalized PVA-based films, ethylene-vinyl acetate copolymer-based partially saponified films, dehydrated products of PVA and dehydrochlorinated products of polyvinyl chloride, etc. A polyene type orientation film is mentioned.
원반 필름(11)이 단층의 수지 필름인 경우, 그의 두께는 예컨대 20㎛ 이상, 바람직하게는 30㎛ 이상이고, 예컨대 65㎛ 이하, 바람직하게는 60㎛ 이하이다.When the
원반 필름(11)이 열가소성 수지 기재(12)에 적층되어 있는 경우, 원반 필름(11)은 수지 기재(12)에 지지되는 PVA계 수지 필름이어도 되고, 수지 기재(12)에 도포 형성되는 PVA계 수지층(13)이어도 된다.When the
원반 필름(11)이 수지 기재(12)에 도포 형성되는 PVA계 수지층(13)인 경우, PVA계 수지층(13)은 상기한 적층체 제작 공정에 의해 수지 기재(12) 위에 형성된다.In the case where the
보다 구체적으로는, PVA계 수지와 할로겐화물을 포함하는 도포액을, 장척상의 수지 기재(12) 위에 임의의 적절한 방법으로 도포하고, 필요에 따라 예컨대 50℃ 이상에서 건조시킴으로써 PVA계 수지층(13)과 수지 기재(12)를 구비하는 적층체(10)를 제작한다.More specifically, a PVA-based resin layer (13) by applying a coating liquid containing a PVA-based resin and a halide onto the
수지 기재(12)의 구성 재료는 임의의 적절한 재료를 채용할 수 있다. 수지 기재의 구성 재료로서는, 대표적으로는 비정질의(결정화하지 않은) 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지를 들 수 있고, 바람직하게는 비정성의(결정화하기 어려운) 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지를 들 수 있다. 비정성의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지의 구체예로서는, 디카복실산으로서 이소프탈산을 추가로 포함하는 공중합체나, 글리콜로서 시클로헥산디메탄올을 추가로 포함하는 공중합체를 들 수 있다.Any suitable material can be employed as the constituent material of the
수지 기재의 유리전이온도(Tg)는 예컨대 170℃ 이하, 바람직하게는 120℃ 이하이다. 수지 기재의 Tg가 상기 상한 이하이면 PVA계 수지층의 결정화를 억제할 수 있으면서 적층체의 연신성을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 수지 기재의 유리전이온도(Tg)는 대표적으로는 60℃ 이상이다. 이에 따라, 도포액을 수지 기재에 도포 및 건조할 때에 수지 기재가 변형(예컨대, 요철이나 늘어짐, 주름의 발생)되는 등의 문제를 억제할 수 있다. 또한, 유리전이온도(Tg)는 JIS K 7121에 준하여 측정된다.The glass transition temperature (Tg) of the resin substrate is, for example, 170°C or lower, preferably 120°C or lower. The ductility of a laminated body can fully be ensured, being able to suppress crystallization of a PVA system resin layer as Tg of a resin base material is below the said upper limit. In addition, the glass transition temperature (Tg) of the resin substrate is typically 60°C or higher. Accordingly, problems such as deformation of the resin substrate (for example, unevenness, sagging, and wrinkles) during application and drying of the coating liquid to the resin substrate can be suppressed. In addition, the glass transition temperature (Tg) is measured according to JIS K 7121.
수지 기재의 연신 전의 두께는 예컨대 20㎛ 이상, 바람직하게는 50㎛ 이상이고, 예컨대 300㎛ 이하, 바람직하게는 200㎛ 이하이다.The thickness of the resin substrate before stretching is, for example, 20 μm or more, preferably 50 μm or more, and, for example, 300 μm or less, preferably 200 μm or less.
수지 기재의 표면은 임의의 적절한 표면 처리(예컨대, 코로나 처리)가 실시되어 있어도 되고 이접착층이 형성되어 있어도 된다. 이에 따라, 수지 기재와 PVA계 수지층과의 밀착성을 향상할 수 있다.The surface of the resin substrate may be subjected to any suitable surface treatment (for example, corona treatment) or may have an easily bonding layer formed thereon. Thereby, the adhesiveness of a resin base material and a PVA system resin layer can be improved.
도포액은 대표적으로는 PVA계 수지와 할로겐화물을 용매에 용해한 용액이다.The coating liquid is typically a solution in which a PVA-based resin and a halide are dissolved in a solvent.
PVA계 수지는 임의의 적절한 수지를 채용할 수 있다. 예컨대, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체를 들 수 있다. 폴리비닐알코올은 폴리초산비닐을 비누화함으로써 얻을 수 있다. 에틸렌-비닐알코올 공중합체는 에틸렌-초산비닐 공중합체를 비누화함으로써 얻을 수 있다. PVA계 수지의 비누화도는 통상적으로 85몰%~100몰%이고, 바람직하게는 95.0몰%~99.95몰%, 보다 바람직하게는 99.0몰%~99.93몰%, 더욱 바람직하게는 99.0몰%~99.5몰%이다. 비누화도는 JIS K 6726-1994에 준하여 측정할 수 있다. 이와 같은 비누화도의 PVA계 수지를 이용함으로써 내구성이 우수한 박형 편광막이 얻어질 수 있다. 비누화도가 지나치게 높은 경우에는 겔화되어 버릴 우려가 있다.Arbitrary appropriate resins can be employed as the PVA-based resin. For example, polyvinyl alcohol and an ethylene-vinyl alcohol copolymer are mentioned. Polyvinyl alcohol can be obtained by saponifying polyvinyl acetate. An ethylene-vinyl alcohol copolymer can be obtained by saponifying an ethylene-vinyl acetate copolymer. The degree of saponification of the PVA-based resin is usually 85 mol% to 100 mol%, preferably 95.0 mol% to 99.95 mol%, more preferably 99.0 mol% to 99.93 mol%, still more preferably 99.0 mol% to 99.5 mol%. is mol%. The degree of saponification can be measured according to JIS K 6726-1994. A thin polarizing film with excellent durability can be obtained by using a PVA-based resin having such a degree of saponification. When the degree of saponification is too high, there is a possibility of gelation.
PVA계 수지의 평균 중합도는 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 평균 중합도는 예컨대 1000 이상, 바람직하게는 1500 이상, 보다 바람직하게는 2000 이상, 더욱 바람직하게는 3000 이상이고, 예컨대 10000 이하, 바람직하게는 6000 이하, 더욱 바람직하게는 4300 이하이다. 또한, 평균 중합도는 JIS K 6726-1994에 준하여 측정할 수 있다.The average degree of polymerization of the PVA-based resin can be appropriately selected depending on the purpose. The average polymerization degree is, for example, 1000 or more, preferably 1500 or more, more preferably 2000 or more, still more preferably 3000 or more, and is, for example, 10000 or less, preferably 6000 or less, still more preferably 4300 or less. In addition, the average degree of polymerization can be measured according to JIS K 6726-1994.
PVA계 수지는, 하나의 실시형태에서 아세토아세틸 변성 PVA를 포함하고 있어도 된다. PVA계 수지에서의 아세토아세틸 변성 PVA의 함유 비율은 예컨대 5질량% 이상, 바람직하게는 8질량% 이상이고, 예컨대 20질량% 이하, 바람직하게는 12질량% 이하이다. PVA계 수지가 아세토아세틸 변성 PVA를 포함하고 있으면 편광자의 기계 강도의 향상을 도모할 수 있다.The PVA-based resin may contain acetoacetyl-modified PVA in one embodiment. The content of acetoacetyl-modified PVA in the PVA-based resin is, for example, 5% by mass or more, preferably 8% by mass or more, and, for example, 20% by mass or less, preferably 12% by mass or less. When the PVA-based resin contains acetoacetyl-modified PVA, the mechanical strength of the polarizer can be improved.
도포액에서의 PVA계 수지의 함유 비율은 용매 100질량부에 대하여, 예컨대 3질량부~20질량부이다. 이와 같은 수지 농도이면 수지 기재에 밀착한 균일한 도포막을 형성할 수 있다.The content ratio of the PVA-based resin in the coating liquid is, for example, 3 parts by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solvent. With such a resin concentration, a uniform coating film in close contact with the resin substrate can be formed.
할로겐화물로서는, 임의의 적절한 할로겐화물이 채용될 수 있다. 할로겐화물로서 대표적으로는 요오드화물 및 염화나트륨을 들 수 있다. 요오드화물로서는, 예컨대 요오드화 칼륨, 요오드화 나트륨, 및 요오드화 리튬을 들 수 있고, 바람직하게는 요오드화 칼륨을 들 수 있다.As the halide, any suitable halide can be employed. Representative examples of the halide include iodide and sodium chloride. As iodide, potassium iodide, sodium iodide, and lithium iodide are mentioned, for example, Potassium iodide is mentioned preferably.
도포액에서의 할로겐화물의 함유 비율은, PVA계 수지 100질량부에 대하여 예컨대 5질량부 이상, 바람직하게는 10질량부 이상이고, 예컨대 20질량부 이하, 바람직하게는 15질량부 이하이다. 할로겐화물의 함유 비율이 이와 같은 범위이면, 최종적으로 얻어지는 편광자가 백탁하는 것을 억제할 수 있다.The content of the halide in the coating liquid is, for example, 5 parts by mass or more, preferably 10 parts by mass or more, and, for example, 20 parts by mass or less, preferably 15 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the PVA-based resin. When the content ratio of the halide is in such a range, it can suppress that the light polarizer finally obtained is clouded.
용매로서는 예컨대 물, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드N-메틸피롤리돈, 각종 글리콜류, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올류, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 등의 아민류를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 용매 중에서는 바람직하게는 물을 들 수 있다.Examples of the solvent include water, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide N-methylpyrrolidone, various glycols, polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, and amines such as ethylenediamine and diethylenetriamine. . These may be used alone or in combination. Among the solvents, water is preferably used.
도포액에는 첨가제를 배합하여도 된다. 첨가제로서는 예컨대 가소제, 계면활성제를 들 수 있다. 가소제로서는 예컨대 에틸렌글리콜이나 글리세린 등의 다가 알코올을 들 수 있다. 계면활성제로서는 예컨대 비이온 계면활성제를 들 수 있다.You may mix|blend additives with a coating liquid. As an additive, a plasticizer and surfactant are mentioned, for example. Examples of the plasticizer include polyhydric alcohols such as ethylene glycol and glycerin. Examples of the surfactant include nonionic surfactants.
이와 같은 도포액으로부터 형성되는 PVA계 수지층의 연신 전의 두께는, 예컨대 3㎛ 이상, 바람직하게는 5㎛ 이상이고, 예컨대 40㎛ 이하, 바람직하게는 30㎛ 이하이다.The thickness of the PVA-based resin layer formed from such a coating liquid before stretching is, for example, 3 μm or more, preferably 5 μm or more, and, for example, 40 μm or less, preferably 30 μm or less.
또한, PVA계 수지층(13)과 수지 기재(12)를 구비하는 적층체(10)는, 바람직하게는 미리 상기한 보조 연신 공정에 제공되어, 장척 방향으로 상기한 연신 배율로 공중 연신되어 있다. 즉, 보조 연신 공정은, 적층체 제작 공정 후 및 제1 염색 공정 전에 실시되고, 도시예에서는 적층체 제작 공정 후 및 팽윤 공정 전에 실시된다.In addition, the laminate 10 provided with the PVA-based
보조 연신 공정에서의 연신 온도는, 대표적으로는 PVA계 수지의 유리전이온도(Tg) 이상이고, 예컨대 95℃ 이상, 바람직하게는 120℃ 이상이다. 보조 연신 공정에서의 연신 온도는 대표적으로는 150℃ 이하이다.The stretching temperature in the auxiliary stretching step is typically higher than the glass transition temperature (Tg) of the PVA-based resin, such as 95°C or higher, preferably 120°C or higher. The stretching temperature in the auxiliary stretching step is typically 150°C or lower.
보조 연신 공정에서의 적층체의 연신 배율은, 2.1배 이상, 바람직하게는 2.3배 이상이다. 적층체의 연신 배율이 이와 같은 하한 이상이면, 적층체가 포함하는 PVA계 수지층의 배향성의 향상을 도모할 수 있고, 연신 공정에서 PVA계 수지층이 연신욕에 녹는 것을 안정적으로 억제할 수 있다. 또한, 보조 연신 공정에서의 적층체의 연신 배율의 상한은, 대표적으로는 4배 이하이다.The stretch ratio of the layered product in the auxiliary stretching step is 2.1 times or more, preferably 2.3 times or more. If the draw ratio of the laminate is at least this lower limit, the orientation of the PVA-based resin layer included in the laminate can be improved, and the melting of the PVA-based resin layer in the stretching bath can be stably suppressed in the stretching step. In addition, the upper limit of the draw ratio of the layered product in the auxiliary stretching step is typically 4 times or less.
보조 연신 공정에서의 공중 연신 방법은 고정단 연신(예컨대, 텐터 연신기를 이용하여 연신하는 방법)이어도 되고, 자유단 연신(예컨대, 원주 속도가 상이한 롤 사이에 적층체를 통과시켜 1축 연신하는 방법)이어도 된다.The aerial stretching method in the auxiliary stretching step may be fixed-end stretching (eg, stretching using a tenter stretching machine), or free-end stretching (eg, a method of uniaxially stretching a laminate by passing it between rolls having different circumferential speeds) ) may be
B-2. 팽윤 공정(불용화 공정)B-2. Swelling process (insolubilization process)
상기한 원반 필름(11)(원반 필름 단체 또는 적층체에 포함되는 원반 필름)은 필요에 따라 제1 염색 공정 전에, 상기한 팽윤 공정(불용화 공정)에 제공된다. 이하에서는, 팽윤 공정(불용화 공정)이 실시된 PVA계 수지 필름을 팽윤 처리 필름(1a)으로 한다.The above-described raw film 11 (raw film alone or included in a laminate) is subjected to the above-described swelling step (insolubilization step) before the first dyeing step as needed. Below, the PVA-based resin film subjected to the swelling process (insolubilization process) is used as the swelling-treated
팽윤 공정에서는, 대표적으로는 원반 필름(11)을 팽윤액(팽윤욕)에 침지시킨다. 팽윤액은 순수(純水)이어도 되고, 붕산 수용액이어도 된다. 팽윤액이 붕산 수용액인 경우(즉, 불용화액인 경우), 불용화액에서의 붕산의 함유 비율은, 물 100질량부에 대하여 예컨대 1질량부 이상 10질량부 이하이다.In the swelling step, typically, the
팽윤욕의 온도는, 예컨대 10℃ 이상, 바람직하게는 20℃ 이상이고, 예컨대 60℃ 이하, 바람직하게는 50℃ 이하이다. 팽윤 공정에서의 침지 시간은, 예컨대 10초 이상, 바람직하게는 20초 이상이고, 예컨대 200초 이하, 바람직하게는 60초 이하이다.The temperature of the swelling bath is, for example, 10°C or higher, preferably 20°C or higher, and, for example, 60°C or lower, preferably 50°C or lower. The immersion time in the swelling step is, for example, 10 seconds or more, preferably 20 seconds or more, and, for example, 200 seconds or less, preferably 60 seconds or less.
B-3. 제1 염색 공정B-3. 1st dyeing process
제1 염색 공정에서는 PVA계 수지 필름(1)(바람직하게는 팽윤 처리 필름(1a))을 이색성 물질로 염색한다. 구체적으로는 PVA계 수지 필름(1)(바람직하게는 팽윤 처리 필름(1a))에 제1 염색액을 접촉시켜 이색성 물질을 흡착시킨다. 이하에서는, 제1 염색 공정 후 및 연신 공정 전의 PVA계 수지 필름을, 제1 염색 필름(1b')으로 한다.In the first dyeing step, the PVA-based resin film 1 (preferably the swelling treated
이색성 물질로서는, 예컨대 요오드, 유기 염료를 들 수 있다. 이색성 물질은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이색성 물질 중에서는 바람직하게는 요오드를 들 수 있다.Examples of the dichroic substance include iodine and organic dyes. The dichroic substances may be used alone or in combination. Among the dichroic substances, iodine is preferably used.
제1 염색액은 대표적으로는 요오드 수용액이다. 제1 염색액에서의 요오드의 함유 비율은, 물 100질량부에 대하여, 예컨대 0.05질량부 이상, 바람직하게는 0.5질량부 이상이고, 예컨대 3질량부 이하이다.The first staining solution is typically an iodine aqueous solution. The content of iodine in the first dye solution is, for example, 0.05 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass or more, and, for example, 3 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of water.
제1 염색액은 바람직하게는 요오드 화합물을 추가로 함유하고 있다. 제1 염색액이 요오드 화합물을 함유하면, 요오드의 물에 대한 용해도의 향상을 도모할 수 있다.The first dye solution preferably further contains an iodine compound. When the first dye solution contains an iodine compound, the solubility of iodine in water can be improved.
요오드 화합물로서, 예컨대, 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄을 들 수 있다. 요오드 화합물은, 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 요오드 화합물 중에서는, 바람직하게는 요오드화 칼륨을 들 수 있다.Examples of the iodine compound include potassium iodide, lithium iodide, sodium iodide, zinc iodide, aluminum iodide, lead iodide, copper iodide, barium iodide, calcium iodide, tin iodide, and titanium iodide. An iodine compound can be used individually or in combination. Among the iodine compounds, potassium iodide is preferably used.
제1 염색액에서의 요오드와 요오드 화합물과의 질량비(요오드:요오드 화합물)는, 예컨대 1:5~1:20이고, 바람직하게는 1:5~1:10이다. 이에 따라, 편광자에 우수한 광학 특성을 부여할 수 있다.The mass ratio (iodine:iodine compound) of iodine and the iodine compound in the first dye solution is, for example, 1:5 to 1:20, preferably 1:5 to 1:10. Accordingly, excellent optical properties can be imparted to the polarizer.
도시예의 제1 염색 공정에서는, PVA계 수지 필름(1)(팽윤 처리 필름(1a))을 상기 제1 염색욕에 침지시키고 있다.In the 1st dyeing process of an illustration, the PVA system resin film 1 (swelling
제1 염색욕의 온도는 예컨대 10℃ 이상, 바람직하게는 20℃ 이상이고, 예컨대 50℃ 이하, 바람직하게는 40℃ 이하이다. 제1 염색 공정에서의 침지 시간(제1 염색 시간)은 예컨대 5초 이상, 바람직하게는 30초 이상이고, 예컨대 300초 이하, 바람직하게는 90초 이하이다.The temperature of the first dyeing bath is, for example, 10°C or higher, preferably 20°C or higher, and, for example, 50°C or lower, preferably 40°C or lower. The immersion time (first dyeing time) in the first dyeing step is, for example, 5 seconds or more, preferably 30 seconds or more, and, for example, 300 seconds or less, preferably 90 seconds or less.
또한, 상기한 불용화 공정 후에 연속하여 제1 염색 공정이 실시되는 경우, 불용화욕으로부터 제1 염색욕에 붕산이 혼입할 우려가 있다. 제1 염색욕에 붕산이 혼입하면, 제1 염색욕의 붕산 농도가 경시적으로 변화하여, 편광자에서의 붕산의 함유 비율에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 제1 염색욕에서의 붕산의 함유 비율은, 바람직하게는 물 100질량부에 대하여 4질량부 이하가 되도록 조정된다.Moreover, when the 1st dyeing process is performed continuously after the said insolubilization process, there exists a possibility that boric acid may mix from an insolubilization bath to a 1st dyeing bath. When boric acid is mixed in the 1st dyeing bath, the boric acid concentration of the 1st dyeing bath changes with time, and it may affect the content ratio of boric acid in a polarizer. Therefore, the content of boric acid in the first dyeing bath is preferably adjusted to be 4 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water.
또한, 제1 염색 공정에서의 이색성 물질의 흡착 방법은, 상기한 침지로 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 제1 염색액을 원반 필름에 도공하여도 되고, 상기 제1 염색액을 원반 필름에 분무하여도 된다.In addition, the adsorption method of the dichroic substance in the 1st dyeing process is not limited to the above-mentioned immersion. For example, the first dye solution may be applied to a raw film, or the first dye solution may be sprayed onto a raw film.
B-4. 가교 공정B-4. cross-linking process
가교 공정에서는, 연신 공정 전에 제1 염색 필름(1b')을 가교액으로서의 붕산 수용액에 접촉시킨다. 대표적으로는, 제1 염색 필름(1b')을 붕산 수용액(가교욕)에 침지한다. 이하에서는, 제1 염색 필름(1b') 중 가교 공정이 실시된 것을, 가교 필름(1c)으로 한다.In a bridge|crosslinking process, the
가교액에서의 붕산의 함유 비율은, 물 100질량부에 대하여, 예컨대 1질량부 이상, 바람직하게는 3질량부 이상이고, 예컨대 10질량부 이하, 바람직하게는 8질량부 이하이다.The content of boric acid in the crosslinking liquid is, for example, 1 part by mass or more, preferably 3 parts by mass or more, and, for example, 10 parts by mass or less, preferably 8 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of water.
가교액은, 바람직하게는 상기한 요오드 화합물을 추가로 함유하고 있다. 가교액이 요오드 화합물을 함유하면, 제1 염색 필름에 흡착시킨 요오드가 용출하는 것을 억제할 수 있다.The crosslinking liquid preferably further contains the above iodine compound. When the crosslinking liquid contains an iodine compound, it can suppress elution of iodine adsorbed to the first dyeing film.
가교액에서의 요오드 화합물의 함유 비율은, 물 100질량부에 대하여, 예컨대 0.1질량부 이상, 바람직하게는 1질량부 이상이고, 예컨대 8질량부 이하, 바람직하게는 5질량부 이하이다. 가교액에서의 붕산과 요오드 화합물의 질량비(붕산:요오드 화합물)는 예컨대 1:1~1:3이고, 바람직하게는 1:1.5~1:2이다.The content of the iodine compound in the crosslinking liquid is, for example, 0.1 parts by mass or more, preferably 1 part by mass or more, and, for example, 8 parts by mass or less, preferably 5 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of water. The mass ratio of boric acid to iodine compound (boric acid:iodine compound) in the crosslinking liquid is, for example, 1:1 to 1:3, preferably 1:1.5 to 1:2.
가교욕의 온도는 예컨대 20℃ 이상, 바람직하게는 30℃ 이상이고, 예컨대 60℃ 이하, 바람직하게는 50℃ 이하이다. 가교 공정에서의 침지 시간은 예컨대 5초 이상, 바람직하게는 10초 이상이고, 예컨대 200초 이하, 바람직하게는 60초 이하이다.The temperature of the crosslinking bath is, for example, 20°C or higher, preferably 30°C or higher, and, for example, 60°C or lower, preferably 50°C or lower. The immersion time in the crosslinking step is, for example, 5 seconds or more, preferably 10 seconds or more, and, for example, 200 seconds or less, preferably 60 seconds or less.
B-5. 연신 공정B-5. stretching process
연신 공정에서는, 제1 염색 필름(1b')(바람직하게는 가교 필름(1c))을 연신욕으로서의 붕산 수용액 중에서 장척 방향으로 연신한다. 붕산 수용액 중에서 제1 염색 필름을 연신하면, 제1 염색 필름이 붕산 수용액에 용해하는 것을 억제할 수 있다. 이하에서는, 연신 공정 후 및 제2 염색 공정 전의 PVA계 수지 필름을, 연신 필름(1d)으로 한다.In the stretching step, the first
연신 공정에서의 연신 배율은, 원반 필름에 대한 보조 연신 공정의 실시의 유무에 따라 상이하다. 원반 필름에 대하여 보조 연신 공정이 실시되어 있지 않은 경우(즉, 원반 필름이, 단층의 수지 필름 혹은 수지 기재에 지지되는 수지 필름인 경우), 연신 공정에서의 연신 배율은, 예컨대 4.5배 이상 7배 이하이고, 바람직하게는 5배 이상 6.5배 이하이다.The draw ratio in the stretching process differs depending on whether or not the auxiliary stretching process is performed on the raw film. When the raw film is not subjected to the auxiliary stretching step (that is, when the raw film is a single-layer resin film or a resin film supported by a resin substrate), the draw ratio in the stretching step is, for example, 4.5 times or more and 7 times. or less, preferably 5 times or more and 6.5 times or less.
원반 필름에 대하여 보조 연신 공정이 실시되어 있는 경우(즉, 원반 필름이 수지 기재 위에 도포 형성되는 PVA계 수지층인 경우), 연신 공정에서의 연신 배율은, 예컨대 1.5배 이상 4배 이하이고, 바람직하게는 1.5배 이상 3배 이하이다. 또한, 보조 연신 공정에서의 연신 배율과, 연신 공정에서의 연신 배율의 곱이, 예컨대 4.5배 이상 7배 이하이고, 바람직하게는 5배 이상 6.5배 이하이다.When the auxiliary stretching step is performed on the raw film (ie, when the raw film is a PVA-based resin layer applied and formed on a resin substrate), the stretching ratio in the stretching step is, for example, 1.5 times or more and 4 times or less, preferably. It is more than 1.5 times and less than 3 times. Further, the product of the draw ratio in the auxiliary stretching step and the draw ratio in the stretching step is, for example, 4.5 times or more and 7 times or less, and preferably 5 times or more and 6.5 times or less.
상기와 같은 연신 배율로 연신함으로써 편광자에 극히 우수한 광학 특성을 부여할 수 있다.Extremely excellent optical properties can be imparted to the polarizer by stretching at the above stretching ratio.
연신액(붕산 수용액)에서의 붕산의 함유 비율은, 물 100질량부에 대하여, 예컨대 0.5질량부 이상, 바람직하게는 0.7질량부 이상이고, 예컨대 5질량부 이하, 바람직하게는 3질량부 이하이다.The content of boric acid in the stretching solution (boric acid aqueous solution) is, for example, 0.5 parts by mass or more, preferably 0.7 parts by mass or more, and, for example, 5 parts by mass or less, preferably 3 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of water. .
연신액(붕산 수용액)에서의 붕산의 농도는, 예컨대 5질량% 이하, 바람직하게는 3질량% 이하, 보다 바람직하게는 1.5질량% 이하이다. 연신액에서의 붕산의 농도가 상기 상한 이하이면, 후술하는 바와 같이 제2 염색 시간의 저감을 도모하여도, 가습 공정 전의 편광자에서의 붕산의 함유 비율을 안정적으로 저감할 수 있다. 따라서, 편광자의 제조 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 연신액에서의 붕산의 농도는 대표적으로는 0.1질량% 이상, 바람직하게는 3질량% 이하이다.The concentration of boric acid in the stretching liquid (boric acid aqueous solution) is, for example, 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, and more preferably 1.5% by mass or less. If the concentration of boric acid in the stretching liquid is below the upper limit above, the content of boric acid in the polarizer before the humidification step can be stably reduced even if the second dyeing time is reduced as described later. Therefore, the improvement of the manufacturing efficiency of a polarizer can be aimed at. In addition, the concentration of boric acid in the stretching liquid is typically 0.1% by mass or more, preferably 3% by mass or less.
연신액은, 바람직하게는 상기한 요오드 화합물을 추가로 함유하고 있다. 연신액이 요오드 화합물을 함유하면, 제1 염색 필름에 흡착시킨 요오드가 용출하는 것을 억제할 수 있다.The stretching liquid preferably further contains the above-described iodine compound. When the stretching liquid contains an iodine compound, elution of iodine adsorbed to the first dyed film can be suppressed.
연신액에서의 요오드 화합물의 함유 비율은, 물 100질량부에 대하여, 예컨대 0.1질량부 이상, 바람직하게는 1질량부 이상이고, 예컨대 10질량부 이하, 바람직하게는 6질량부 이하이다. 연신액에서의 붕산과 요오드 화합물과의 질량비(붕산:요오드 화합물)는, 예컨대 1:0.5~1:1.2이고, 바람직하게는 1:0.6~1:1이다.The content of the iodine compound in the stretching liquid is, for example, 0.1 parts by mass or more, preferably 1 part by mass or more, and, for example, 10 parts by mass or less, preferably 6 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of water. The mass ratio (boric acid:iodine compound) of boric acid and iodine compound in the stretching liquid is, for example, 1:0.5 to 1:1.2, preferably 1:0.6 to 1:1.
연신욕의 온도는, 예컨대 40℃ 이상, 바람직하게는 60℃ 이상이고, 예컨대 85℃ 이하, 바람직하게는 80℃ 이하, 보다 바람직하게는 65℃ 이하이다. 연신욕의 온도가 상기 상한 이하이면, 연신욕에서의 붕산의 농도가 상기 상한 이하이어도, PVA계 수지층이 연신욕에 녹는 것을 안정적으로 억제할 수 있다. 연신 공정에서의 침지 시간은 예컨대 15초 이상 300초 이하이다.The temperature of the stretching bath is, for example, 40°C or higher, preferably 60°C or higher, and, for example, 85°C or lower, preferably 80°C or lower, and more preferably 65°C or lower. If the temperature of the stretching bath is equal to or less than the above upper limit, even if the concentration of boric acid in the stretching bath is equal to or less than the above upper limit, it is possible to stably suppress the melting of the PVA-based resin layer in the stretching bath. The immersion time in the stretching step is, for example, 15 seconds or more and 300 seconds or less.
B-6. 제2 염색 공정B-6. 2nd dyeing process
제2 염색 공정에서는, 연신 필름(1d)으로부터 붕산을 용출시킴과 함께, 연신 필름(1d)을 상기한 이색성 물질로 염색한다. 구체적으로는, 연신 필름(1d)에 제2 염색액을 접촉시켜 연신 필름(1d)으로부터 붕산을 용출시킴과 함께, 연신 필름(1d)에 이색성 물질을 흡착시킨다. 이하에서는, 제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름을, 제2 염색 필름(1b'')으로 한다.In the second dyeing step, boric acid is eluted from the stretched
제2 염색액은, B-3항에 기재된 제1 염색액과 마찬가지로 설명된다. 제2 염색액에서의 이색성 물질(요오드)의 농도는 예컨대 5질량% 이하, 바람직하게는 2질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.8질량% 이하이다. 제2 염색액에서의 이색성 물질의 농도가 상기 상한 이하이면, 제2 염색 공정에서의 침지 시간(제2 염색 시간)이 후술하는 상한 이하이어도 가습 시간의 단축을 도모할 수 있다. 또한, 제2 염색액에서의 이색성 물질(요오드)의 농도는 대표적으로는 0.1질량% 이상, 바람직하게는 0.2질량% 이상이다.The second staining solution is explained similarly to the first staining solution described in section B-3. The concentration of the dichroic substance (iodine) in the second staining solution is, for example, 5% by mass or less, preferably 2% by mass or less, and more preferably 0.8% by mass or less. If the concentration of the dichroic substance in the second dyeing solution is equal to or less than the above upper limit, the humidification time can be shortened even if the immersion time (second dyeing time) in the second dyeing step is equal to or less than the upper limit described later. In addition, the concentration of the dichroic substance (iodine) in the second staining solution is typically 0.1% by mass or more, preferably 0.2% by mass or more.
도시예의 제2 염색 공정에서는 연신 필름(1d)을 상기 제2 염색욕에 침지시키고 있다. In the second dyeing step of the illustrated example, the stretched
제2 염색욕의 온도는 예컨대 10℃ 이상, 바람직하게는 20℃ 이상이고, 예컨대 50℃ 이하, 바람직하게는 40℃ 이하이다.The temperature of the second dye bath is, for example, 10°C or higher, preferably 20°C or higher, and, for example, 50°C or lower, preferably 40°C or lower.
제2 염색 공정에서의 침지 시간(제2 염색 시간)은 예컨대 30초 이상, 바람직하게는 1분 이상이고, 예컨대 300분 이하, 바람직하게는 200분 이하, 보다 바람직하게는 60분 이하, 더욱 바람직하게는 30분 이하, 특히 바람직하게는 5분 이하이다. 제2 염색 공정에서의 침지 시간이 이와 같은 하한 이상이면, 연신 필름으로부터 붕산을 안정적으로 용출할 수 있고, 또한, 연신 필름을 충분히 염색할 수 있다. 제2 염색 공정에서의 침지 시간이 이와 같은 상한 이하이면 편광자의 제조 효율의 향상을 안정적으로 도모할 수 있다.The immersion time (second dyeing time) in the second dyeing step is, for example, 30 seconds or more, preferably 1 minute or more, and, for example, 300 minutes or less, preferably 200 minutes or less, more preferably 60 minutes or less, still more preferably It is preferably 30 minutes or less, particularly preferably 5 minutes or less. If the immersion time in the second dyeing step is more than this lower limit, boric acid can be stably eluted from the stretched film, and the stretched film can be sufficiently dyed. If the immersion time in a 2nd dyeing|staining process is below such an upper limit, the improvement of the manufacturing efficiency of a light polarizer can be aimed at stably.
B-7. 색상 조정 공정B-7. color adjustment process
색상 조정 공정에서는, 대표적으로는 제2 염색 필름(1b'')을, 색상 조정욕(색상 조정액)에 침지한다. 이하에서는, 제2 염색 필름 중 색상 조정 공정이 실시된 것을, 색상 조정 필름(1e)으로 한다.In the hue adjustment process, the
색상 조정액은 대표적으로는 요오드 화합물 수용액이다. 요오드 화합물 수용액은 상기한 요오드 화합물이 물에 용해된 용액이다.The color adjusting liquid is typically an iodine compound aqueous solution. The iodine compound aqueous solution is a solution in which the above iodine compound is dissolved in water.
색상 조정액에서의 요오드 화합물의 함유 비율은, 물 100질량부에 대하여, 예컨대 0.5질량부 이상, 바람직하게는 2질량부 이상이고, 예컨대 10질량부 이하, 바람직하게는 6질량부 이하이다.The content of the iodine compound in the color adjusting liquid is, for example, 0.5 parts by mass or more, preferably 2 parts by mass or more, and, for example, 10 parts by mass or less, preferably 6 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of water.
색상 조정액은 붕산을 실질적으로 함유하지 않는다. 본 명세서에서 '붕산을 실질적으로 함유하지 않는다'란, 색상 조정욕에 의도적으로 붕산을 도입하지 않은 것을 의미하고, 보다 구체적으로는 색상 조정액에서의 붕산의 농도가 0.1질량% 이하인 것을 의미한다.The color adjusting solution is substantially free of boric acid. In this specification, "substantially not containing boric acid" means that boric acid is not intentionally introduced into the color adjusting bath, and more specifically means that the concentration of boric acid in the color adjusting solution is 0.1% by mass or less.
색상 조정욕의 온도는 예컨대 0℃ 이상, 바람직하게는 10℃ 이상이고, 예컨대 40℃ 이하, 바람직하게는 30℃ 이하이다. 색상 조정 공정에서의 침지 시간은 예컨대 5초 이상, 바람직하게는 10초 이상이고, 예컨대 200초 이하, 바람직하게는 60초 이하이다.The temperature of the color adjusting bath is, for example, 0°C or higher, preferably 10°C or higher, and, for example, 40°C or lower, preferably 30°C or lower. The immersion time in the color adjustment step is, for example, 5 seconds or more, preferably 10 seconds or more, and is, for example, 200 seconds or less, preferably 60 seconds or less.
B-8. 건조 수축 공정B-8. drying shrinkage process
건조 수축 공정에서는, 대표적으로는 제2 염색 필름(1b'')(바람직하게는 색상 조정 필름(1e))을 장척 방향으로 반송하면서 가열한다. 이하에서는, 제2 염색 필름 중 건조 수축 공정이 실시된 것을, 건조 수축 필름(1f)으로 한다. 하나의 실시형태에서는, 건조 수축 필름(1f)에서의 붕산의 함유 비율의 범위 및 단체 투과율의 범위가, 상기한 제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름의 붕산의 함유 비율의 범위 및 단체 투과율의 범위와 마찬가지이다.In the drying shrinkage step, typically, the second
도시예에서는, 건조 수축 공정은 가열 건조부(23)에 의해 실시된다. 가열 건조부는 가열 건조부의 내부 전체가 가열되는 존 가열 방식이어도 되고, 반송 롤이 가열되는 가열 롤 건조 방식이어도 된다. 가열 건조부는 바람직하게는 그 양쪽을 이용한다.In the illustrated example, the drying shrinkage process is performed by the
가열 건조부의 내부 온도는 예컨대 70℃ 이상, 바람직하게는 80℃ 이상이고, 예컨대 120℃ 이하, 바람직하게는 100℃ 이하이다.The internal temperature of the heating and drying unit is, for example, 70°C or higher, preferably 80°C or higher, and, for example, 120°C or lower, preferably 100°C or lower.
가열 롤의 표면 온도는 예컨대 60℃ 이상, 바람직하게는 70℃ 이상이고, 예컨대 100℃ 이하, 바람직하게는 80℃ 이하이다.The surface temperature of the heating roll is, for example, 60°C or higher, preferably 70°C or higher, and, for example, 100°C or lower, preferably 80°C or lower.
가열 롤을 이용하여 건조시킴으로써 효율적으로 PVA계 수지 필름(적층체)의 가열 컬을 억제하여, 외관이 우수한 편광자를 효율적으로 제조할 수 있다. 또한, 건조 수축 공정에서 PVA계 수지 필름은, 장척 방향과 직교하는 폭 방향으로 수축된다.By drying using a heating roll, the heating curl of the PVA system resin film (laminate) can be effectively suppressed, and a light polarizer excellent in appearance can be efficiently manufactured. Further, in the drying shrinkage step, the PVA-based resin film shrinks in the width direction orthogonal to the elongate direction.
건조 수축 공정에서의 PVA계 수지 필름의 폭 방향의 수축률은, 예컨대 2% 이상, 바람직하게는 4% 이상이다. 폭 방향의 수축률이 이와 같은 하한 이상이면 PVA 및 PVA/이색성 물질 착체(요오드 착체)의 배향성의 향상을 도모할 수 있고, 편광자의 광학 특성의 향상을 도모할 수 있다.The shrinkage rate in the width direction of the PVA-based resin film in the drying shrinkage step is, for example, 2% or more, preferably 4% or more. If the shrinkage rate in the width direction is at least this lower limit, the orientation properties of PVA and PVA/dichroic substance complexes (iodine complexes) can be improved, and the optical properties of the polarizer can be improved.
PVA계 수지 필름의 폭 방향의 수축률은, 대표적으로는 10% 이하, 바람직하게는 8% 이하, 보다 바람직하게는 6% 이하이다. 폭 방향의 수축률이 이와 같은 상한 이하이면 편광자에 주름 등의 외관 불량이 생기는 것을 억제할 수 있다.The shrinkage rate of the PVA-based resin film in the width direction is typically 10% or less, preferably 8% or less, and more preferably 6% or less. If the shrinkage rate in the width direction is less than or equal to such an upper limit, occurrence of appearance defects such as wrinkles in the polarizer can be suppressed.
그 후, 제2 염색 필름(1b'')(바람직하게는 건조 수축 필름(1f))은 필요에 따라 롤상으로 권취되어 권취 롤(22)을 구성한다.After that, the second
B-9. 가습 공정B-9. Humidification process
가습 공정에서는, 대표적으로는, 일단 권취된 제2 염색 필름(제2 염색 필름을 포함하는 적층체)을, 상기한 분위기 하에 상기한 가습 시간 정치한다.In a humidification process, typically, the 2nd dyeing|staining film (layered product containing a 2nd dyeing|staining film) once rolled up is left still in said atmosphere for said humidification time.
또한, 가습 공정 직전의 제2 염색 필름에서의 붕산의 함유 비율의 범위는, 상기한 제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름에서의 붕산의 함유 비율의 범위와 마찬가지이다. 또한, 가습 공정 직전의 연신 필름의 단체 투과율(초기 단체 투과율)의 범위는, 상기한 제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름의 단체 투과율의 범위와 마찬가지이다. 가습 공정 직전의 연신 필름의 편광도(초기 편광도)는, 예컨대 98.0% 이상이고, 바람직하게는 99.5% 이상이며, 보다 바람직하게는 99.8% 이상이다. 가습 공정 직전의 제2 염색 필름은, 색상 조정 공정 및 건조 수축 공정이 실시되어 있지 않은 제2 염색 필름이어도 되고, 색상 조정 공정 및/또는 건조 수축 공정이 실시된 제2 염색 필름(색상 조정 필름 또는 건조 수축 필름)이어도 된다. 가습 공정 직전의 제2 염색 필름은, 바람직하게는 색상 조정 공정 및 건조 수축 공정이 실시된 건조 수축 필름이다.In addition, the range of the content rate of boric acid in the 2nd dyeing|dying film immediately before a humidification process is the same as the range of the content rate of boric acid in the PVA system resin film after the said 2nd dyeing process. In addition, the range of the single transmittance (initial single transmittance) of the stretched film immediately before the humidification step is the same as the range of the single transmittance of the PVA-based resin film after the above-described second dyeing step. The polarization degree (initial polarization degree) of the stretched film immediately before the humidification step is, for example, 98.0% or more, preferably 99.5% or more, more preferably 99.8% or more. The 2nd dyeing film immediately before the humidification process may be the 2nd dyeing film which is not given the color adjustment process and the drying shrinkage process, and the 2nd dyeing film to which the color adjustment process and / or the drying shrinkage process was given (color adjustment film or dry shrinkage film). The second dyed film immediately before the humidification process is preferably a drying shrinkage film subjected to a color adjustment process and a drying shrinkage process.
C. 편광자C. Polarizer
이상에 의해 가습된 편광자가 제조된다. 보다 자세하게는, 원반 필름이 단층의 수지 필름인 경우, 단층의 편광자가 제조되고, 원반 필름이 수지 기재에 적층되어 있는 경우, 편광자/수지 기재의 구성을 갖는 편광판이 제조된다.The polarizer humidified by the above is manufactured. More specifically, when the raw film is a single-layer resin film, a single-layer polarizer is produced, and when the raw film is laminated on a resin substrate, a polarizing plate having a configuration of polarizer/resin substrate is produced.
편광자의 두께는 예컨대 80㎛ 이하, 바람직하게는 15㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 12㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 8㎛ 이하이다. 원반 필름이 수지 기재에 도포 형성되는 PVA계 수지층인 경우, 편광자의 두께를 8㎛ 이하로 할 수 있다. 또한, 편광자의 두께는 대표적으로는 1㎛ 이상, 바람직하게는 3㎛ 이상이다.The thickness of the polarizer is, for example, 80 μm or less, preferably 15 μm or less, more preferably 12 μm or less, still more preferably 8 μm or less. In the case where the raw film is a PVA-based resin layer formed by coating on a resin substrate, the thickness of the polarizer can be 8 µm or less. In addition, the thickness of the polarizer is typically 1 μm or more, preferably 3 μm or more.
편광자는, 바람직하게는 파장 380㎚~780㎚의 어느 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 이와 같은 편광자는 우수한 단체 투과율 및 편광도를 갖는다. 편광자의 단체 투과율은 예컨대 40.0%~46.0%이고, 바람직하게는 41.0%~46.0%이며, 보다 바람직하게는 42.0%~46.0%이다. 편광자의 편광도는 바람직하게는 97.0% 이상이고, 보다 바람직하게는 99.0% 이상이며, 더욱 바람직하게는 99.5% 이상이다.The polarizer preferably exhibits absorption dichroism at any wavelength of 380 nm to 780 nm. Such a polarizer has excellent single transmittance and polarization degree. The single transmittance of the polarizer is, for example, 40.0% to 46.0%, preferably 41.0% to 46.0%, and more preferably 42.0% to 46.0%. The degree of polarization of the polarizer is preferably 97.0% or more, more preferably 99.0% or more, still more preferably 99.5% or more.
[실시예][Example]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 각 특성의 측정 방법은 이하와 같다.Hereinafter, the present invention will be specifically described by examples, but the present invention is not limited by these examples. The measurement method of each characteristic is as follows.
(1) 단체 투과율 및 편광도의 측정(1) Measurement of single transmittance and degree of polarization
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 적층체(시험편)의 수지 기재를 편광자로부터 박리하였다. 이어서, 편광자 단막의 단체 투과율(Ts), 평행 투과율(Tp) 및 직교 투과율(Tc)을 자외선/가시광선 분광 광도계(일본분광사 제조, 제품명 'V7100')를 이용하여 측정하였다. 또한, 편광자의 편광도(P)를 다음 식 (1)에 의해 산출하였다.The resin substrate of the laminate (test piece) obtained in each Example and each Comparative Example was peeled from the polarizer. Subsequently, single transmittance (Ts), parallel transmittance (Tp), and cross transmittance (Tc) of the polarizer single film were measured using an ultraviolet/visible spectrophotometer (manufactured by Nippon Spectroscopy Co., Ltd., product name 'V7100'). In addition, the degree of polarization (P) of the polarizer was calculated by the following formula (1).
편광도(P)(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100···(1)Polarization degree (P) (%) = {(Tp-Tc)/(Tp+Tc)} 1/2 × 100... (1)
또한, 상기 Ts, Tp 및 Tc는, JIS Z8701의 2도 시야(C 광원)에 의해 측정하고 시감도 보정을 행한 Y값이다.In addition, the said Ts, Tp, and Tc are Y-values measured by the 2-degree field of view (C light source) of JIS Z8701 and corrected for visibility.
(2) 결정화 지수의 측정(2) Measurement of crystallization index
각 실시예 및 각 비교예에서, PVA계 수지층의 결정화 지수를, 푸리에 변환 적외선 분광 광도계를 이용하여 ATR법에 의해 측정하였다. 구체적으로는, 편광을 측정광으로 하여 측정을 실시하고, 얻어진 스펙트럼의 1141㎝-1의 강도(IC) 및 1440㎝-1의 강도(IR)를 이용하여, 하기 식 (2)에 따라 결정화 지수를 산출하였다.In each Example and each Comparative Example, the crystallization index of the PVA-based resin layer was measured by the ATR method using a Fourier transform infrared spectrophotometer. Specifically, measurement was performed using polarized light as measurement light, and the crystallization index was determined according to the following formula (2) using the intensity (IC) of 1141 cm -1 and the intensity (IR) of 1440 cm -1 of the obtained spectrum. was calculated.
결정화 지수=(IC/IR)···(2)Crystallization index = (IC/IR)... (2)
(3) 가습 공정 전의 편광자에서의 붕산 함유 비율의 측정(3) Measurement of boric acid content ratio in polarizer before humidification process
각 실시예 및 각 비교예에서, 가습 공정 전의 편광자에서의 붕산 함유 비율을, 예컨대 중화법으로부터 하기 식을 이용하여, 단위 질량 당의 편광자에 포함되는 붕산량으로서 산출할 수 있다.In each Example and each comparative example, the boric acid content ratio in the polarizer before a humidification process is computable as the amount of boric acid contained in the polarizer per unit mass using the following formula from the neutralization method, for example.
[편광자 중의 붕산 함유 비율(질량%)의 측정 방법][Measurement method of boric acid content ratio (mass %) in polarizer]
120℃에서 2시간 건조시킨 편광자(약 0.2g)를 물에 녹이고, 만니톨 및 BTB 용액을 소량 적하한 수용액에, 0.1mol/L의 NaOH 수용액을 뷰렛을 이용하여 중화 적정하고, 편광자의 붕산 함유 비율을 하기 식에 기초하여 산출하였다.A polarizer (about 0.2 g) dried at 120 ° C. for 2 hours was dissolved in water, and a 0.1 mol / L NaOH aqueous solution was neutralized and titrated using a burette to an aqueous solution to which a small amount of mannitol and BTB solution was added dropwise, and the boric acid content ratio of the polarizer was calculated based on the following formula.
편광자의 붕산 함유 비율(질량%)=C×V×Mw/M×100Boric acid content ratio of polarizer (mass %) = C×V×Mw/M×100
C: NaOH 수용액의 농도(mol/L)C: concentration of NaOH aqueous solution (mol/L)
V: NaOH 수용액의 적하량(L)V: dropping amount of NaOH aqueous solution (L)
Mw: 붕산의 분자량(g/mol)Mw: molecular weight of boric acid (g/mol)
M: 120℃, 2시간 건조 후의 편광자 질량(g)M: 120 ° C., polarizer mass (g) after drying for 2 hours
<<실시예 1~5>><<Examples 1 to 5>>
열가소성 수지 기재로서, 장척상이고 Tg 약 75℃인 비정질의 이소프탈 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 100㎛)을 이용하고, 수지 기재의 편면에 코로나 처리를 실시하였다.As the thermoplastic resin substrate, a long amorphous isophthalic copolymer polyethylene terephthalate film (thickness: 100 μm) having a Tg of about 75° C. was used, and corona treatment was performed on one side of the resin substrate.
폴리비닐알코올(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 및 아세토아세틸 변성 PVA(일본합성화학공업사 제조, 상품명 '고세화이머')를 9:1로 혼합한 PVA계 수지 100질량부에 요오드화 칼륨 13질량부를 첨가한 것을 물에 녹여, PVA 수용액(도포액)을 조제하였다.Polyvinyl alcohol (degree of polymerization 4200, degree of saponification 99.2 mol%) and acetoacetyl-modified PVA (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., trade name “Gosefimer”) were mixed at a ratio of 9:1 to 100 parts by mass of a PVA-based
수지 기재의 코로나 처리면에 상기 PVA 수용액을 도포하여 60℃에서 건조함으로써 두께 13㎛의 PVA계 수지층을 형성하여, 적층체를 제작하였다.A PVA-based resin layer having a thickness of 13 μm was formed by applying the PVA aqueous solution to the corona-treated surface of the resin substrate and drying at 60° C. to prepare a laminate.
얻어진 적층체를, 130℃의 오븐 내에서 종방향(긴 방향)으로, 2.4배의 보조 연신 배율로 1축 연신하였다(보조 연신 공정). 또한, 보조 연신 후 및 팽윤 공정 전의 적층체에 포함되는 PVA계 수지층을, 상기한 결정화 지수의 측정에 제공하였다. PVA계 수지층의 결정화 지수는 1.82이었다.The obtained layered product was uniaxially stretched in a longitudinal direction (longitudinal direction) at a secondary stretching ratio of 2.4 times in a 130°C oven (auxiliary stretching step). In addition, the PVA-based resin layer included in the laminate after the auxiliary stretching and before the swelling step was subjected to the measurement of the crystallization index described above. The crystallization index of the PVA-based resin layer was 1.82.
이어서, 적층체를 액체 온도 40℃의 불용화욕(물 100질량부에 대하여, 붕산을 4질량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(팽윤 공정, 불용화 공정).Next, the laminate was immersed in an insolubilization bath (boric acid aqueous solution obtained by blending 4 parts by mass of boric acid with respect to 100 parts by mass of water) at a liquid temperature of 40°C for 30 seconds (swelling step, insolubilization step).
이어서, 적층체를 액체 온도 30℃의 제1 염색욕(물 100질량부에 대하여, 요오드와 요오드화 칼륨을 1:7의 중량비로 배합하여 얻어진 요오드 수용액)에 60초간 침지시켰다(제1 염색 공정).Next, the laminate was immersed in a first dyeing bath (an iodine aqueous solution obtained by blending iodine and potassium iodide at a weight ratio of 1:7 with respect to 100 parts by mass of water) at a liquid temperature of 30°C for 60 seconds (first dyeing step). .
이어서, 적층체를 액체 온도 40℃의 가교욕(물 100질량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 3질량부 배합하고, 붕산을 5질량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30 초간 침지시켰다(가교 공정).Next, the layered product was immersed in a crosslinking bath (boric acid aqueous solution obtained by blending 3 parts by mass of potassium iodide and 5 parts by mass of boric acid with respect to 100 parts by mass of water) at a liquid temperature of 40°C for 30 seconds (crosslinking step).
그 후, 적층체를 표 1에 나타내는 온도의 연신욕(물 100질량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 5질량부 배합하고, 붕산을 표 1에 나타내는 농도가 되도록 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 침지시키면서, 원주 속도가 상이한 롤 사이에서 종방향(긴 방향)으로 총 연신 배율이 5.5배가 되도록 1축 연신을 행하였다(연신 공정).After that, the laminate is immersed in a stretching bath (boric acid aqueous solution obtained by blending 5 parts by mass of potassium iodide with respect to 100 parts by mass of water and blending boric acid to the concentration shown in Table 1) at the temperature shown in Table 1, Uniaxial stretching was performed between rolls having different circumferential speeds so that the total stretching ratio in the machine direction (longitudinal direction) was 5.5 times (stretching step).
이어서, 적층체를 액체 온도 30℃의 제2 염색욕(물 100질량부에 대하여, 요오드와 요오드화 칼륨을 1:7의 중량비로 배합하여 얻어진 요오드 수용액)에, 표 1 에 나타내는 침지 시간, 침지시켰다(제2 염색 공정). 제2 염색욕(제2 염색액)에서의 요오드의 농도를 표 1에 나타낸다.Next, the layered product was immersed in a second dyeing bath (an iodine aqueous solution obtained by blending iodine and potassium iodide at a weight ratio of 1:7 with respect to 100 parts by mass of water) at a liquid temperature of 30°C for an immersion time shown in Table 1. (Second dyeing process). The concentration of iodine in the second dyeing bath (second dyeing solution) is shown in Table 1.
그 후, 적층체를 액체 온도 20℃의 색상 조정욕(물 100질량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 4질량부 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시켰다(색상 조정 공정).After that, the layered product was immersed in a color adjusting bath (aqueous solution obtained by blending 4 parts by mass of potassium iodide with respect to 100 parts by mass of water) at a liquid temperature of 20°C (color adjustment step).
그 후, 적층체를 약 90℃로 유지된 오븐 중에서 건조하면서, 표면 온도가 약 75℃로 유지된 SUS제 가열 롤에 접촉시켰다(건조 수축 공정).Thereafter, while drying the layered product in an oven maintained at about 90°C, it was brought into contact with a heating roll made of SUS whose surface temperature was maintained at about 75°C (dry shrinkage step).
이와 같이 하여, 수지 기재 위에 두께 약 5㎛의 편광자를 형성하여, 편광자/수지 기재의 구성을 갖는 편광판을 얻었다. 또한, 건조 수축 공정 후 및 가습 공정 전의 편광판에 포함되는 편광자를, 상기한 붕산 함유 비율의 측정에 제공하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.In this way, a polarizer having a thickness of about 5 μm was formed on the resin substrate to obtain a polarizing plate having a structure of polarizer/resin substrate. In addition, the polarizer included in the polarizing plate after the drying shrinkage process and before the humidification process was used for the measurement of the above-described boric acid content ratio. The results are shown in Table 1.
이어서 편광판을, 상기한 단체 투과율 및 편광도의 측정에 제공하여, 가습 시간 0분에서의 단체 투과율 및 편광도(즉, 초기 단체 투과율 및 초기 편광도)를 측정하였다.Then, the polarizing plate was subjected to the measurement of the above-described single transmittance and polarization, and the single transmittance and polarization (ie, initial single transmittance and initial polarization) at 0 minute humidification time were measured.
이어서, 편광판을 반송 롤에 장가(張架)시킨 상태에서, 온도 85℃, 습도 85%RH로 유지된 고온 고습 오븐에 넣어, 가습된 편광판을 얻었다(가습 공정).Next, in the state where the polarizing plate was attached to the conveying roll, it was placed in a high-temperature, high-humidity oven maintained at a temperature of 85° C. and a humidity of 85% RH to obtain a humidified polarizing plate (humidifying step).
보다 자세하게는, 표 1에 나타내는 가습 시간마다, 편광판을 상기한 단체 투과율 및 편광도의 측정에 제공하였다. 이에 따라, 각 가습 시간에서의 단체 투과율 및 편광도를 측정하였다. 그 결과를 표 1, 도 3 및 도 4에 나타낸다.More specifically, for each humidification time shown in Table 1, the polarizing plate was subjected to the measurement of the above-mentioned single transmittance and polarization degree. Accordingly, the single transmittance and polarization degree at each humidification time were measured. The results are shown in Table 1 and FIGS. 3 and 4 .
또한, 단체 투과율이 43.5%에 도달하기까지의 가습 시간을, 도 4에 나타내는 바와 같이 횡축에 가습 시간, 종축에 단체 투과율을 플롯하고, 각 점을 순서대로 직선으로 연결하여, 당해 직선과 단체 투과율 43.5%와의 교점으로부터 산출하여, 하기 기준으로 평가하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Further, the humidification time until the single transmittance reaches 43.5% is plotted with the humidification time on the horizontal axis and the single transmittance on the vertical axis as shown in FIG. It was calculated from the intersection with 43.5%, and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
○: 단체 투과율이 43.5%에 도달하기까지의 가습 시간이 20분 이하○: Humidification time until single transmittance reaches 43.5% is 20 minutes or less
×: 단체 투과율이 43.5%에 도달하기까지의 가습 시간이 20분을 초과×: Humidification time until single transmittance reaches 43.5% exceeds 20 minutes
<<비교예 1>><<Comparative Example 1>>
제2 염색 공정을 실시하지 않고 연신 공정 후의 적층체에 색상 조정 공정을 실시한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 가습된 편광판을 얻었다.A humidified polarizing plate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the color adjustment step was performed on the layered product after the stretching step without performing the second dyeing step.
[표 1][Table 1]
[평가][evaluation]
표 1 및 도 4로부터 분명한 바와 같이, 연신 공정 후의 PVA계 수지 필름에 대하여 제2 염색 공정을 실시함으로써, 제2 염색 공정 후의 PVA계 수지 필름에서 붕소 함유 비율을 10질량% 이하로 저감할 수 있음과 함께, 단체 투과율을 35% 이하로 저감할 수 있다. 그러면, 가습 공정에서, 편광자에 수분을 원활하게 침입시킬 수 있고, 또한, 편광자의 탈요오드성을 향상할 수 있다. 그 결과, 가습 시간을 저감하여도 편광자의 단체 투과율을 효율적으로 향상할 수 있고, 편광도의 저하를 억제할 수 있는 편광자의 제조를 실현할 수 있다.As is clear from Table 1 and FIG. 4, by performing the second dyeing step on the PVA-based resin film after the stretching step, the boron content in the PVA-based resin film after the second dyeing step can be reduced to 10% by mass or less. In addition, the single transmittance can be reduced to 35% or less. Then, in a humidification process, water|moisture content can penetrate smoothly into a polarizer, and also the deiodination property of a polarizer can be improved. As a result, even if the humidification time is reduced, the single transmittance of the polarizer can be efficiently improved, and manufacture of the polarizer capable of suppressing a decrease in polarization degree can be realized.
본 발명의 실시형태에 따른 제조 방법은, 화상 표시 장치에 적용되는 편광자의 제조에 적합하게 이용될 수 있다.The manufacturing method according to the embodiment of the present invention can be suitably used for manufacturing a polarizer applied to an image display device.
1: PVA계 수지 필름
10: 적층체
12: 열가소성 수지 기재1: PVA-based resin film
10: laminate
12: thermoplastic resin substrate
Claims (7)
상기 제1 염색 공정 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 붕산 수용액 중에서 연신하는 연신 공정과,
상기 연신 공정 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 붕산을 용출시킴과 함께, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 물질로 염색하는 제2 염색 공정
을 포함하는, 편광자의 제조 방법.A first dyeing step of dyeing a polyvinyl alcohol-based resin film with a dichroic material;
A stretching step of stretching the polyvinyl alcohol-based resin film after the first dyeing step in an aqueous solution of boric acid;
A second dyeing step of dyeing the polyvinyl alcohol-based resin film with a dichroic substance while eluting boric acid from the polyvinyl alcohol-based resin film after the stretching step
Including, the manufacturing method of the polarizer.
상기 제2 염색 공정 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름에서, 붕산 함유 비율이 10질량% 이하이고, 단체 투과율이 35% 이하인, 편광자의 제조 방법.According to claim 1,
In the polyvinyl alcohol-type resin film after the said 2nd dyeing process, the manufacturing method of the light polarizer whose boric acid content rate is 10 mass % or less, and single transmittance is 35 % or less.
상기 제2 염색 공정 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 온도 40℃~100℃, 습도 50%RH 이상의 분위기 하에서 가습하는 가습 공정을 추가로 포함하는, 편광자의 제조 방법.According to claim 1 or 2,
The manufacturing method of the polarizer which further includes the humidification process of humidifying the polyvinyl alcohol-type resin film after the said 2nd dyeing process under the atmosphere of temperature 40 degreeC - 100 degreeC, and humidity 50 %RH or more.
상기 가습 공정에서의 가습 시간은 60분 이하인, 편광자의 제조 방법.According to claim 3,
The humidification time in the humidification process is 60 minutes or less, the manufacturing method of the polarizer.
폴리비닐알코올계 수지와 할로겐화물을 포함하는 도포액을 장척상의 열가소성 수지 기재 위에 도포하여, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름으로서의 폴리비닐알코올계 수지층과 상기 열가소성 수지 기재를 구비하고 있는 적층체를 제작하는 적층체 제작 공정과,
상기 적층체를 공중 연신하는 보조 연신 공정과,
상기 제1 염색 공정과,
상기 연신 공정과,
상기 제2 염색 공정과,
상기 제2 염색 공정에서 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 장척 방향으로 반송하면서 상기 장척 방향과 직교하는 폭 방향으로 수축시키는 가열 수축 공정을 이 순서대로 포함하는, 편광자의 제조 방법.According to claim 3,
A coating liquid containing a polyvinyl alcohol-based resin and a halide is applied onto a long thermoplastic resin substrate to prepare a laminate comprising a polyvinyl alcohol-based resin layer as the polyvinyl alcohol-based resin film and the thermoplastic resin substrate. A laminate manufacturing process to do;
An auxiliary stretching step of air-stretching the laminate;
The first dyeing step;
The stretching step;
The second dyeing step;
The manufacturing method of light polarizer which includes the heating-shrinking process of shrinking in the width direction orthogonal to the said long direction, conveying the polyvinyl alcohol-type resin film dyed by the said 2nd dyeing process in the direction of a long picture in this order.
상기 가습 공정은 상기 가열 수축 공정 후에 실시되는, 편광자의 제조 방법.According to claim 5,
The manufacturing method of the polarizer in which the said humidification process is performed after the said heat shrinkage process.
상기 제2 염색 공정에서, 상기 연신 공정 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 이색성 물질을 포함하는 제2 염색액에 침지시키고,
상기 제2 염색액에서의 상기 이색성 물질의 농도가 0.8질량% 이하이며,
상기 제2 염색 공정에서의 침지 시간이 5분 이하인, 편광자의 제조 방법.
According to claim 1 or 2,
In the second dyeing step, the polyvinyl alcohol-based resin film after the stretching step is immersed in a second dyeing solution containing a dichroic substance,
The concentration of the dichroic substance in the second staining solution is 0.8% by mass or less,
The manufacturing method of the light polarizer whose immersion time in the said 2nd dyeing process is 5 minutes or less.
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