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JP7646672B2 - Polarizer, and polarizing plate and image display device including said polarizer - Google Patents
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Polarizer, and polarizing plate and image display device including said polarizer Download PDF

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Description

本発明は、偏光子ならびに該偏光子を含む偏光板および画像表示装置に関する。The present invention relates to a polarizer and a polarizing plate and an image display device including the polarizer.

近年、液晶表示装置およびエレクトロルミネセンス(EL)表示装置(例えば、有機EL表示装置、無機EL表示装置)に代表される画像表示装置が急速に普及している。画像表示装置の画像形成方式に起因して、画像表示装置の少なくとも一方には偏光子が配置されている。近年、画像表示装置の薄型化への要望が高まるのに伴い、偏光子についても薄型化の要望が高まっている。ところで、近年、偏光子を矩形以外に加工すること(異形加工:例えば、ノッチおよび/または貫通穴の形成)が望まれる場合がある。しかし、薄型偏光子の異形加工部においては、クラックが発生しやすいという問題がある。In recent years, image display devices such as liquid crystal display devices and electroluminescence (EL) display devices (e.g., organic EL display devices, inorganic EL display devices) have rapidly become widespread. Due to the image formation method of the image display device, a polarizer is arranged on at least one side of the image display device. In recent years, as the demand for thinner image display devices has increased, the demand for thinner polarizers has also increased. However, in recent years, there are cases where it is desired to process polarizers into shapes other than rectangular (irregular shape processing: for example, formation of notches and/or through holes). However, there is a problem that cracks are likely to occur in the irregularly processed parts of thin polarizers.

特開2001-343521号公報JP 2001-343521 A

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、極めて薄型でありながら、異形加工部におけるクラック発生が抑制された偏光子を提供することにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional art, and its main objective is to provide a polarizer that is extremely thin yet suppresses the occurrence of cracks in the irregularly shaped processed portions.

本発明の1つの実施形態による偏光子は、二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、矩形以外の異形を有し、単体透過率をx%とし、該ポリビニルアルコール系樹脂の複屈折をyとした場合に、下記式(1)を満たす:
y<-0.011x+0.525 (1)。
本発明の別の実施形態による偏光子は、二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、矩形以外の異形を有し、単体透過率をx%とし、該ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの面内位相差をznmとした場合に、下記式(2)を満たす:
z<-60x+2875 (2)。
本発明のさらに別の実施形態による偏光子は、二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、矩形以外の異形を有し、単体透過率をx%とし、該ポリビニルアルコール系樹脂の配向関数をfとした場合に、下記式(3)を満たす:
f<-0.018x+1.11 (3)。
本発明のさらに別の実施形態による偏光子は、二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、矩形以外の異形を有し、偏光子の突き刺し強度が30gf/μm以上である。
1つの実施形態において、上記偏光子の厚みは10μm以下である。
1つの実施形態において、上記偏光子の単体透過率は40.0%以上であり、かつ、偏光度が99.0%以上である。
1つの実施形態においては、上記異形は、貫通穴、V字ノッチ、U字ノッチ、平面視した場合に船形に近似した形状の凹部、平面視した場合に矩形の凹部、平面視した場合にバスタブ形状に近似したR形状の凹部、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
1つの実施形態においては、上記U字ノッチの曲率半径は5mm以下である。
本発明の別の局面によれば、偏光板が提供される。当該偏光板は、上記の偏光子を含む。
本発明のさらに別の局面によれば、画像表示装置が提供される。当該画像表示装置は、上記の偏光子または偏光板を含む。
A polarizer according to one embodiment of the present invention is composed of a polyvinyl alcohol-based resin film containing a dichroic material, has an irregular shape other than a rectangle, and satisfies the following formula (1) when the single transmittance is x% and the birefringence of the polyvinyl alcohol-based resin is y:
y<-0.011x+0.525 (1).
A polarizer according to another embodiment of the present invention is made of a polyvinyl alcohol-based resin film containing a dichroic material, has an irregular shape other than a rectangle, and satisfies the following formula (2) when the single-piece transmittance is x % and the in-plane retardation of the polyvinyl alcohol-based resin film is z nm:
z<-60x+2875 (2).
A polarizer according to still another embodiment of the present invention is made of a polyvinyl alcohol-based resin film containing a dichroic material, has an irregular shape other than a rectangle, and satisfies the following formula (3) when the single-piece transmittance is x% and the orientation function of the polyvinyl alcohol-based resin is f:
f<-0.018x+1.11 (3).
A polarizer according to still another embodiment of the present invention is made of a polyvinyl alcohol-based resin film containing a dichroic material, has an irregular shape other than a rectangle, and has a piercing strength of the polarizer of 30 gf/μm or more.
In one embodiment, the polarizer has a thickness of 10 μm or less.
In one embodiment, the polarizer has a single transmittance of 40.0% or more and a polarization degree of 99.0% or more.
In one embodiment, the irregular shape is selected from the group consisting of a through hole, a V-notch, a U-notch, a recess that resembles a boat shape when viewed in a plan view, a rectangular recess when viewed in a plan view, an R-shaped recess that resembles a bathtub shape when viewed in a plan view, and combinations thereof.
In one embodiment, the radius of curvature of the U-notch is 5 mm or less.
According to another aspect of the present invention, there is provided a polarizing plate, the polarizing plate including the above-mentioned polarizer.
According to yet another aspect of the present invention, there is provided an image display device, the image display device including the above polarizer or polarizing plate.

本発明の実施形態によれば、異形(異形加工部)を有する偏光子においてポリビニルアルコール(PVA)系樹脂の配向状態を制御することにより、極めて薄型でありながら、異形加工部におけるクラック発生が抑制された偏光子を実現することができる。また、このような偏光子は、実用上許容可能な光学特性を発揮し得る。According to an embodiment of the present invention, by controlling the orientation state of a polyvinyl alcohol (PVA) resin in a polarizer having an irregular shape (irregularly processed portion), it is possible to realize a polarizer that is extremely thin and suppresses the occurrence of cracks in the irregularly processed portion. Furthermore, such a polarizer can exhibit optical properties that are acceptable for practical use.

本発明の実施形態による偏光子における異形または異形加工部の一例を説明する概略平面図である。4 is a schematic plan view illustrating an example of an irregular shape or irregularly processed portion in a polarizer according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態による偏光子における異形または異形加工部の変形例を説明する概略平面図である。10A to 10C are schematic plan views illustrating modified examples of the irregular shape or irregularly processed portion in the polarizer according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による偏光子における異形または異形加工部のさらなる変形例を説明する概略平面図である。11A to 11C are schematic plan views illustrating further modified examples of the irregular shape or irregularly shaped portion in the polarizer according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による偏光子における異形または異形加工部のさらなる変形例を説明する概略平面図である。11A to 11C are schematic plan views illustrating further modified examples of the irregular shape or irregularly shaped portion in the polarizer according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による偏光子の製造方法における加熱ロールを用いた乾燥収縮処理の一例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a drying shrinkage treatment using a heating roll in a method for producing a polarizer according to an embodiment of the present invention. 実施例および比較例で作製した偏光子の単体透過率とPVA系樹脂の複屈折との関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the single transmittance of the polarizers produced in the examples and comparative examples and the birefringence of the PVA-based resin. 実施例および比較例で作製した偏光子の単体透過率とPVA系樹脂フィルムの面内位相差との関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the single transmittance of the polarizers produced in the Examples and Comparative Examples and the in-plane retardation of the PVA-based resin films. 実施例および比較例で作製した偏光子の単体透過率とPVA系樹脂の配向関数との関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the single transmittance of the polarizers produced in the examples and comparative examples and the orientation function of the PVA-based resin.

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。 The following describes embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments.

A.偏光子の全体構成および特性
本発明の実施形態による偏光子は、二色性物質を含むPVA系樹脂フィルムで構成されている。さらに、偏光子は、矩形以外の異形を有する。本明細書において「矩形以外の異形を有する」とは、偏光子の平面視形状が矩形以外の形状を有することをいう。異形は、代表的には、異形加工された異形加工部である。したがって、「矩形以外の異形を有する偏光子」(以下、「異形偏光子」と称する場合がある)は、異形偏光子全体(すなわち、偏光子の平面視形状を規定する外縁)が矩形以外である場合のみならず、矩形の偏光子の外縁から内方に離間した部分に異形加工部が形成されている場合も包含する。偏光子において、このような異形加工部にはクラックが発生しやすいところ、本発明の実施形態によれば、そのようなクラックを顕著に抑制することができる。より詳細には、以下のとおりである。通常の(すなわち、異形ではない)偏光子においては、クラックは多くの場合吸収軸(延伸方向)に沿って発生する。一方、異形加工部においては、L字クラック(吸収軸に対して斜め方向のクラック)が発生し得る。本発明の実施形態によれば、後述するように、PVA系樹脂の分子鎖の吸収軸方向への配向を従来の偏光子よりも緩やかにすることにより、通常のクラックのみならずこのようなL字クラックも顕著に抑制することができる。
A. Overall configuration and characteristics of polarizer The polarizer according to the embodiment of the present invention is composed of a PVA-based resin film containing a dichroic material. Furthermore, the polarizer has an irregular shape other than a rectangle. In this specification, "having an irregular shape other than a rectangle" means that the planar shape of the polarizer is a shape other than a rectangle. The irregular shape is typically a irregularly processed part that has been irregularly processed. Therefore, a "polarizer having an irregular shape other than a rectangle" (hereinafter, sometimes referred to as an "irregular polarizer") includes not only the case where the entire irregular polarizer (i.e., the outer edge that defines the planar shape of the polarizer) is other than rectangular, but also the case where an irregularly processed part is formed in a part spaced inward from the outer edge of a rectangular polarizer. In polarizers, such irregularly processed parts are prone to cracks, but according to the embodiment of the present invention, such cracks can be significantly suppressed. More specifically, the following is described. In normal (i.e., not irregular) polarizers, cracks often occur along the absorption axis (stretching direction). On the other hand, in the irregularly processed portion, L-shaped cracks (cracks oblique to the absorption axis) may occur. According to an embodiment of the present invention, as described later, by making the molecular chains of the PVA-based resin oriented in the absorption axis direction more gentle than in conventional polarizers, not only normal cracks but also such L-shaped cracks can be significantly suppressed.

異形(異形加工部)としては、例えば図1および図2に示すように、隅部をR形状に面取りしたもの、貫通穴、平面視した場合に凹部となる切削加工部が挙げられる。凹部の代表例としては、船形に近似した形状、矩形、バスタブ形状に近似したR形状、V字ノッチ、U字ノッチが挙げられる。異形(異形加工部)の別の例としては、図3および図4に示すように、自動車のメーターパネルに対応した形状が挙げられる。当該形状は、外縁がメーター針の回転方向に沿った円弧状に形成され、かつ、外縁が面方向内方に凸のV字形状(R形状を含む)をなす部位を含む。言うまでもなく、異形(異形加工部)の形状は図示例に限定されない。例えば、貫通穴の形状は、図示例の略円形以外に目的に応じて任意の適切な形状(例えば、楕円形、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形)が採用され得る。また、貫通穴は、目的に応じて任意の適切な位置に設けられる。貫通穴は、図2に示すように、矩形状の偏光子の長手方向端部の略中央部に設けられてもよく、長手方向端部の所定の位置に設けられてもよく、偏光子の隅部に設けられてもよく;図示していないが、矩形状の偏光子の短手方向端部に設けられてもよく;図3または図4に示すように、異形偏光子の中央部に設けられてもよい。図2に示すように、貫通穴を複数設けてもよい。さらに、図示例の形状を目的に応じて適切に組み合わせてもよい。例えば、図1の異形偏光子の任意の位置に貫通穴を形成してもよく;図3または図4の異形偏光子の外縁の任意の適切な位置にV字ノッチおよび/またはU字ノッチを形成してもよい。このような異形偏光子は、自動車のメーターパネル、スマートフォン、タブレット型PCまたはスマートウォッチ等の画像表示装置に好適に用いられ得る。なお、例えば異形がR形状を含む場合、その曲率半径は、例えば0.2mm以上であり、また例えば1mm以上であり、また例えば2mm以上である。一方、曲率半径は、例えば10mm以下であり、また例えば5mm以下である。また例えば、異形がU字ノッチである場合、その曲率半径(U字部分の曲率半径は)、例えば5mm以下であり、また例えば1mm~4mmであり、また例えば2mm~3mmである。 As shown in Figs. 1 and 2, examples of irregular shapes (irregularly processed parts) include those with chamfered corners in an R shape, through holes, and cut parts that become recesses when viewed in a plan view. Representative examples of recesses include a shape that resembles a boat shape, a rectangle, an R shape that resembles a bathtub shape, a V-shaped notch, and a U-shaped notch. Another example of irregular shapes (irregularly processed parts) is a shape that corresponds to the meter panel of an automobile, as shown in Figs. 3 and 4. This shape includes a part whose outer edge is formed in an arc shape along the rotation direction of the meter needle and whose outer edge forms a V-shape (including an R-shape) that is convex inward in the planar direction. Needless to say, the shape of the irregular shape (irregularly processed parts) is not limited to the illustrated example. For example, the shape of the through hole may be any appropriate shape (for example, an ellipse, a triangle, a square, a pentagon, a hexagon, or an octagon) depending on the purpose other than the approximately circular shape shown in the illustrated example. In addition, the through hole may be provided in any appropriate position depending on the purpose. The through hole may be provided at the approximate center of the longitudinal end of the rectangular polarizer as shown in FIG. 2, at a predetermined position of the longitudinal end, or at a corner of the polarizer; not shown, it may be provided at the lateral end of the rectangular polarizer; as shown in FIG. 3 or FIG. 4, it may be provided at the center of the irregular polarizer. As shown in FIG. 2, a plurality of through holes may be provided. Furthermore, the shapes of the illustrated examples may be appropriately combined according to the purpose. For example, a through hole may be formed at any position of the irregular polarizer in FIG. 1; a V-shaped notch and/or a U-shaped notch may be formed at any appropriate position of the outer edge of the irregular polarizer in FIG. 3 or FIG. 4. Such an irregular polarizer can be suitably used in image display devices such as automobile meter panels, smartphones, tablet PCs, and smart watches. In addition, for example, when the irregular shape includes an R shape, the radius of curvature is, for example, 0.2 mm or more, for example, 1 mm or more, and for example, 2 mm or more. On the other hand, the radius of curvature is, for example, 10 mm or less, and for example, 5 mm or less. Furthermore, for example, when the irregular shape is a U-shaped notch, its radius of curvature (the radius of curvature of the U-shaped portion) is, for example, 5 mm or less, for example, 1 mm to 4 mm, or for example, 2 mm to 3 mm.

異形(異形加工部)は、任意の適切な方法により形成され得る。形成方法の具体例としては、エンドミルによる切削、トムソン刃等の打ち抜き刃による打ち抜き、レーザー光照射による切断が挙げられる。これらの方法は組み合わせてもよい。The irregular shape (irregularly shaped part) may be formed by any suitable method. Specific examples of forming methods include cutting with an end mill, punching with a punching blade such as a Thomson blade, and cutting by irradiating with laser light. These methods may be combined.

1つの実施形態において、偏光子は、単体透過率をx%とし、当該偏光子を構成するポリビニルアルコール系樹脂の複屈折をyとした場合に、下記式(1)を満たす。1つの実施形態において、偏光子は、単体透過率をx%とし、当該偏光子を構成するポリビニルアルコール系樹脂フィルムの面内位相差をznmとした場合に、下記式(2)を満たす。1つの実施形態において、偏光子は、単体透過率をx%とし、当該偏光子を構成するポリビニルアルコール系樹脂の配向関数をfとした場合に、下記式(3)を満たす。1つの実施形態において、偏光子の突き刺し強度は、30gf/μm以上である。
y<-0.011x+0.525 (1)
z<-60x+2875 (2)
f<-0.018x+1.11 (3)
In one embodiment, the polarizer satisfies the following formula (1) when the single transmittance is x% and the birefringence of the polyvinyl alcohol-based resin constituting the polarizer is y. In one embodiment, the polarizer satisfies the following formula (2) when the single transmittance is x% and the in-plane retardation of the polyvinyl alcohol-based resin film constituting the polarizer is z nm. In one embodiment, the polarizer satisfies the following formula (3) when the single transmittance is x% and the orientation function of the polyvinyl alcohol-based resin constituting the polarizer is f. In one embodiment, the piercing strength of the polarizer is 30 gf/μm or more.
y<-0.011x+0.525 (1)
z<-60x+2875 (2)
f<-0.018x+1.11 (3)

上記偏光子におけるPVA系樹脂の複屈折(以下、PVAの複屈折またはPVAのΔnと表記する)、PVA系樹脂フィルムの面内位相差(以下、「PVAの面内位相差」と表記する)、PVA系樹脂の配向関数(以下、「PVAの配向関数」と表記する)および偏光子の突き刺し強度はいずれも、偏光子を構成するPVA系樹脂の分子鎖の配向度と関連する値である。具体的には、PVAの複屈折、面内位相差および配向関数は、配向度の上昇に伴って大きい値となり得、突き刺し強度は、配向度の上昇に伴って低下し得る。本発明の実施形態による偏光子(すなわち、上記式(1)~(3)または突き刺し強度を満たす偏光子)は、PVA系樹脂の分子鎖の吸収軸方向への配向が従来の偏光子よりも緩やかであることに起因して、吸収軸方向の加熱収縮が抑制される。その結果、極めて薄型でありながら、異形加工部におけるクラック発生を抑制することができる。また、このような偏光子は可撓性および折り曲げ耐久性にも優れることから、好ましくは湾曲した画像表示装置、より好ましくは折り曲げ可能な画像表示装置、さらに好ましくは折り畳み可能な画像表示装置に適用され得る。従来、配向度が低い偏光子では許容可能な光学特性(代表的には、単体透過率および偏光度)を得るのが困難であったところ、本発明の実施形態による偏光子は、従来よりも低いPVA系樹脂の配向度と許容可能な光学特性とを両立することができる。The birefringence of the PVA-based resin in the polarizer (hereinafter referred to as the birefringence of PVA or Δn of PVA), the in-plane retardation of the PVA-based resin film (hereinafter referred to as the "in-plane retardation of PVA"), the orientation function of the PVA-based resin (hereinafter referred to as the "orientation function of PVA"), and the piercing strength of the polarizer are all values related to the degree of orientation of the molecular chains of the PVA-based resin constituting the polarizer. Specifically, the birefringence, in-plane retardation, and orientation function of PVA can become larger with an increase in the degree of orientation, and the piercing strength can decrease with an increase in the degree of orientation. The polarizer according to the embodiment of the present invention (i.e., a polarizer satisfying the above formulas (1) to (3) or the piercing strength) suppresses heat shrinkage in the absorption axis direction due to the fact that the orientation of the molecular chains of the PVA-based resin in the absorption axis direction is gentler than that of conventional polarizers. As a result, the polarizer is extremely thin, but can suppress the occurrence of cracks in the irregularly processed part. In addition, such a polarizer is also excellent in flexibility and bending durability, and therefore can be preferably applied to a curved image display device, more preferably a bendable image display device, and even more preferably a foldable image display device. Conventionally, it has been difficult to obtain acceptable optical properties (typically, single transmittance and polarization degree) with a polarizer having a low degree of orientation, but the polarizer according to the embodiment of the present invention can achieve both a lower degree of orientation of the PVA-based resin than conventional ones and acceptable optical properties.

偏光子は、好ましくは下記式(1a)および/または式(2a)を満たし、より好ましくは下記式(1b)および/または式(2b)を満たす。
-0.004x+0.18<y<-0.011x+0.525 (1a)
-0.003x+0.145<y<-0.011x+0.520 (1b)
-40x+1800<z<-60x+2875 (2a)
-30x+1450<z<-60x+2850 (2b)
The polarizer preferably satisfies the following formula (1a) and/or formula (2a), and more preferably satisfies the following formula (1b) and/or formula (2b).
-0.004x+0.18<y<-0.011x+0.525 (1a)
-0.003x+0.145<y<-0.011x+0.520 (1b)
-40x+1800<z<-60x+2875 (2a)
-30x+1450<z<-60x+2850 (2b)

本明細書において、上記PVAの面内位相差は、23℃、波長1000nmにおけるPVA系樹脂フィルムの面内位相差値である。近赤外領域を測定波長とすることにより、偏光子中のヨウ素の吸収の影響を排除することができ、位相差を測定することが可能となる。また、上記PVAの複屈折(面内複屈折)は、PVAの面内位相差を偏光子の厚みで割った値である。In this specification, the in-plane retardation of the PVA is the in-plane retardation value of the PVA-based resin film at 23°C and a wavelength of 1000 nm. By using the near-infrared region as the measurement wavelength, the influence of iodine absorption in the polarizer can be eliminated, making it possible to measure the retardation. In addition, the birefringence (in-plane birefringence) of the PVA is the value obtained by dividing the in-plane retardation of the PVA by the thickness of the polarizer.

PVAの面内位相差は、下記のように評価する。まず、波長850nm以上の複数の波長で位相差値を測定し、測定された位相差値:R(λ)と波長:λのプロットを行い、これを下記のセルマイヤー式に最小二乗法でフィッティングさせる。ここで、AおよびBはフィッティングパラメータであり最小二乗法により決定される係数である。
R(λ)=A+B/(λ-600
このとき、この位相差値R(λ)は、波長依存性のないPVAの面内位相差(Rpva)と、波長依存性の強いヨウ素の面内位相差値(Ri)とに下記のように分離することができる。
Rpva= A
Ri = B/(λ-600
この分離式に基づいて、波長λ=1000nmにおけるPVAの面内位相差(すなわちRpva)を算出することができる。なお、当該PVAの面内位相差の評価方法については、特許第5932760号公報にも記載されており、必要に応じて、参照することができる。
また、この位相差を厚みで割ることでPVAの複屈折(Δn)を算出することができる。
The in-plane retardation of PVA is evaluated as follows: First, retardation values are measured at multiple wavelengths of 850 nm or more, and the measured retardation values: R(λ) are plotted against wavelengths: λ, which are then fitted to the Sellmeier equation below by the least squares method, where A and B are fitting parameters and are coefficients determined by the least squares method.
R(λ)=A+B/(λ 2 -600 2 )
In this case, the retardation value R(λ) can be separated into an in-plane retardation value (Rpva) of PVA that has no wavelength dependency and an in-plane retardation value (Ri) of iodine that has strong wavelength dependency, as shown below.
Rpva = A
Ri = B/(λ 2 -600 2 )
Based on this separation formula, the in-plane retardation (i.e., Rpva) of PVA at a wavelength λ=1000 nm can be calculated. Note that the method for evaluating the in-plane retardation of PVA is also described in Japanese Patent No. 5932760, which can be referred to as necessary.
Moreover, the birefringence (Δn) of the PVA can be calculated by dividing this retardation by the thickness.

上記波長1000nmにおけるPVAの面内位相差を測定する市販の装置としては、王子計測社製のKOBRA-WR/IRシリーズ、KOBRA-31X/IRシリーズ等があげられる。 Commercially available devices for measuring the in-plane retardation of PVA at the above-mentioned wavelength of 1000 nm include the KOBRA-WR/IR series and KOBRA-31X/IR series manufactured by Oji Measurement Co., Ltd.

偏光子の配向関数(f)は、好ましくは下記式(3a)を満たし、より好ましくは下記式(3b)を満たす。配向関数が小さすぎると、許容可能な単体透過率および/または偏光度が得られない場合がある。
-0.01x+0.50<f<-0.018x+1.11 (3a)
-0.01x+0.57<f<-0.018x+1.1 (3b)
The orientation function (f) of the polarizer preferably satisfies the following formula (3a), and more preferably satisfies the following formula (3b): If the orientation function is too small, an acceptable single-unit transmittance and/or degree of polarization may not be obtained.
-0.01x+0.50<f<-0.018x+1.11 (3a)
-0.01x+0.57<f<-0.018x+1.1 (3b)

配向関数(f)は、例えば、フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)を用い、偏光を測定光として、全反射減衰分光(ATR:attenuated total reflection)測定により求められる。具体的には、偏光子を密着させる結晶子はゲルマニウムを用い、測定光の入射角は45°入射とし、入射させる偏光された赤外光(測定光)は、ゲルマニウム結晶のサンプルを密着させる面に平行に振動する偏光(s偏光)とし、測定光の偏光方向に対し、偏光子の延伸方向を平行および垂直に配置した状態で測定を実施し、得られた吸光度スペクトルの2941cm-1の強度を用いて、下記式に従って算出される。ここで、強度Iは、3330cm-1を参照ピークとして、2941cm-1/3330cm-1の値である。なお、f=1のとき完全配向、f=0のときランダムとなる。また、2941cm-1のピークは、偏光子中のPVAの主鎖(-CH-)の振動に起因する吸収であると考えられている。
f=(3<cosθ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
=-2×(1-D)/(2D+1)
ただし、
c=(3cosβ-1)/2で、2941cm-1の振動の場合は、β=90°である。
θ:延伸方向に対する分子鎖の角度
β:分子鎖軸に対する遷移双極子モーメントの角度
D=(I)/(I//) (この場合、PVA分子が配向するほどDが大きくなる)
:測定光の偏光方向と偏光子の延伸方向が垂直の場合の吸収強度
// :測定光の偏光方向と偏光子の延伸方向が平行の場合の吸収強度
The orientation function (f) is obtained, for example, by using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR), measuring polarized light as the measurement light, and measuring attenuated total reflection spectroscopy (ATR: attenuated total reflection). Specifically, germanium is used as the crystallite to which the polarizer is attached, the angle of incidence of the measurement light is 45° incidence, and the polarized infrared light (measurement light) to be incident is polarized light (s-polarized light) that vibrates parallel to the surface to which the germanium crystal sample is attached, and the measurement is performed in a state in which the stretching direction of the polarizer is arranged parallel and perpendicular to the polarization direction of the measurement light, and the intensity of 2941 cm −1 of the obtained absorbance spectrum is used to calculate according to the following formula. Here, the intensity I is a value of 2941 cm −1 /3330 cm −1 , with 3330 cm −1 as the reference peak. Note that when f=1, it is fully oriented, and when f=0, it is random. The peak at 2941 cm −1 is believed to be absorption caused by vibration of the main chain (—CH 2 —) of PVA in the polarizer.
f=(3<cos 2 θ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
=-2×(1-D)/(2D+1)
however,
c=(3 cos 2 β-1)/2, and for the 2941 cm −1 vibration, β=90°.
θ: Angle of molecular chain with respect to stretching direction β: Angle of transition dipole moment with respect to molecular chain axis D = (I ) / (I // ) (In this case, D becomes larger as the PVA molecules are oriented.)
I : Absorption intensity when the polarization direction of the measurement light and the stretching direction of the polarizer are perpendicular I // : Absorption intensity when the polarization direction of the measurement light and the stretching direction of the polarizer are parallel

偏光子の厚みは、好ましくは10μm以下であり、より好ましくは8μm以下である。偏光子の厚みの下限は、例えば1μmであり得る。偏光子の厚みは、1つの実施形態においては2μm~10μm、別の実施形態においては2μm~8μmであってもよい。偏光子の厚みをこのように非常に薄くすることにより、熱収縮を非常に小さくすることができる。このような構成が、異形加工部におけるクラック発生の抑制にも寄与し得ると推察される。The thickness of the polarizer is preferably 10 μm or less, and more preferably 8 μm or less. The lower limit of the polarizer thickness may be, for example, 1 μm. In one embodiment, the thickness of the polarizer may be 2 μm to 10 μm, and in another embodiment, 2 μm to 8 μm. By making the polarizer thickness so thin, it is possible to make the thermal shrinkage very small. It is presumed that such a configuration may also contribute to suppressing the occurrence of cracks in the irregularly shaped processed portion.

偏光子は、好ましくは、波長380nm~780nmのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光子の単体透過率は、好ましくは40.0%以上であり、より好ましくは41.0%以上である。単体透過率の上限は、例えば49.0%であり得る。偏光子の単体透過率は、1つの実施形態においては40.0%~45.0%である。偏光子の偏光度は、好ましくは99.0%以上であり、より好ましくは99.4%以上である。偏光度の上限は、例えば99.999%であり得る。偏光子の偏光度は、1つの実施形態においては99.0%~99.9%である。本発明の実施形態による偏光子は、当該偏光子を構成するPVA系樹脂の配向度が従来よりも低く、上記のような面内位相差、複屈折および/または配向関数を有するにもかかわらず、このような実用上許容可能な単体透過率および偏光度を実現できることを1つの特徴とする。これは、後述する製造方法に起因するものと推察される。なお、単体透過率は、代表的には、紫外可視分光光度計を用いて測定し、視感度補正を行なったY値である。偏光度は、代表的には、紫外可視分光光度計を用いて測定して視感度補正を行なった平行透過率Tpおよび直交透過率Tcに基づいて、下記式により求められる。
偏光度(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
The polarizer preferably exhibits absorption dichroism at any wavelength of 380 nm to 780 nm. The single transmittance of the polarizer is preferably 40.0% or more, more preferably 41.0% or more. The upper limit of the single transmittance may be, for example, 49.0%. In one embodiment, the single transmittance of the polarizer is 40.0% to 45.0%. The degree of polarization of the polarizer is preferably 99.0% or more, more preferably 99.4% or more. The upper limit of the degree of polarization may be, for example, 99.999%. In one embodiment, the degree of polarization of the polarizer is 99.0% to 99.9%. A feature of the polarizer according to the embodiment of the present invention is that the degree of orientation of the PVA-based resin constituting the polarizer is lower than that of a conventional polarizer, and the polarizer has the above-mentioned in-plane retardation, birefringence, and/or orientation function, yet the polarizer can achieve such a practically acceptable single transmittance and degree of polarization. This is presumably due to the manufacturing method described below. The single transmittance is typically a Y value measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer and subjected to luminosity correction. The polarization degree is typically calculated by the following formula based on the parallel transmittance Tp and the crossed transmittance Tc measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer and subjected to luminosity correction.
Degree of polarization (%) = {(Tp-Tc)/(Tp+Tc)} 1/2 ×100

偏光子の突き刺し強度は、例えば30gf/μm以上であり、好ましくは35gf/μm以上であり、より好ましくは40gf/μm以上であり、さらに好ましくは45gf/μm以上であり、特に好ましくは50gf/μm以上である。突き刺し強度の上限は、例えば80gf/μmであり得る。偏光子の突き刺し強度をこのような範囲とすることにより、異形加工部にクラックが発生すること、および、偏光子が吸収軸方向に沿って裂けることを顕著に抑制することができる。その結果、屈曲性に非常に優れた偏光子(結果として、偏光板)が得られ得る。突き刺し強度は、所定の強さで偏光子を突き刺した時の偏光子の割れ耐性を示す。突き刺し強度は、例えば、圧縮試験機に所定のニードルを装着し、当該ニードルを所定速度で偏光子に突き刺したときに偏光子が割れる強度(破断強度)として表され得る。なお、単位から明らかなとおり、突き刺し強度は、偏光子の単位厚み(1μm)あたりの突き刺し強度を意味する。The piercing strength of the polarizer is, for example, 30 gf/μm or more, preferably 35 gf/μm or more, more preferably 40 gf/μm or more, even more preferably 45 gf/μm or more, and particularly preferably 50 gf/μm or more. The upper limit of the piercing strength can be, for example, 80 gf/μm. By setting the piercing strength of the polarizer in such a range, it is possible to significantly suppress the occurrence of cracks in the irregularly processed part and the tearing of the polarizer along the absorption axis direction. As a result, a polarizer (and, as a result, a polarizing plate) with very excellent flexibility can be obtained. The piercing strength indicates the crack resistance of the polarizer when the polarizer is pierced with a predetermined strength. The piercing strength can be expressed, for example, as the strength (breaking strength) at which the polarizer breaks when a predetermined needle is attached to a compression tester and the needle is pierced into the polarizer at a predetermined speed. As is clear from the units, the piercing strength means the piercing strength per unit thickness (1 μm) of the polarizer.

偏光子は、上記のとおり、二色性物質を含むPVA系樹脂フィルムで構成される。好ましくは、PVA系樹脂フィルム(実質的には、偏光子)を構成するPVA系樹脂は、アセトアセチル変性されたPVA系樹脂を含む。このような構成であれば、所望の突き刺し強度を有する偏光子が得られ得る。アセトアセチル変性されたPVA系樹脂の配合量は、PVA系樹脂全体を100重量%としたときに、好ましくは5重量%~20重量%であり、より好ましくは8重量%~12重量%である。配合量がこのような範囲であれば、突き刺し強度をより好適な範囲とすることができる。As described above, the polarizer is composed of a PVA-based resin film containing a dichroic material. Preferably, the PVA-based resin constituting the PVA-based resin film (effectively, the polarizer) contains an acetoacetyl-modified PVA-based resin. With this configuration, a polarizer having the desired puncture strength can be obtained. The amount of the acetoacetyl-modified PVA-based resin is preferably 5% to 20% by weight, and more preferably 8% to 12% by weight, when the entire PVA-based resin is taken as 100% by weight. If the amount is within this range, the puncture strength can be set to a more suitable range.

偏光子は、代表的には、二層以上の積層体を用いて作製され得る。積層体を用いて得られる偏光子の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、PVA系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成して、樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を得ること;当該積層体を延伸および染色してPVA系樹脂層を偏光子とすること;により作製され得る。本実施形態においては、好ましくは、樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂とを含むポリビニルアルコール系樹脂層を形成する。延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、好ましくは、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温(例えば、95℃以上)で空中延伸することをさらに含む。本発明の実施形態においては、延伸の総倍率は好ましくは3.0倍~4.5倍であり、通常に比べて顕著に小さい。このような延伸の総倍率であっても、ハロゲン化物の添加および乾燥収縮処理との組み合わせにより、許容可能な光学特性を有する偏光子を得ることができる。さらに、本発明の実施形態においては、好ましくは空中補助延伸の延伸倍率がホウ酸水中延伸の延伸倍率よりも大きい。このような構成とすることにより、延伸の総倍率が小さくても許容可能な光学特性を有する偏光子を得ることができる。加えて、積層体は、好ましくは長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に2%以上収縮させる乾燥収縮処理に供される。1つの実施形態においては、偏光子の製造方法は、積層体に、空中補助延伸処理と染色処理と水中延伸処理と乾燥収縮処理とをこの順に施すことを含む。補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂上にPVA系樹脂を塗布する場合でも、PVA系樹脂の結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成することが可能となる。また、同時にPVA系樹脂の配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、PVA系樹脂の配向性の低下や溶解等の問題を防止することができ、高い光学特性を達成することが可能になる。さらに、PVA系樹脂層を液体に浸漬した場合において、PVA系樹脂層がハロゲン化物を含まない場合に比べて、ポリビニルアルコール分子の配向の乱れ、および配向性の低下が抑制され得る。これにより、染色処理および水中延伸処理等、積層体を液体に浸漬して行う処理工程を経て得られる偏光子の光学特性を向上し得る。さらに、乾燥収縮処理により積層体を幅方向に収縮させることにより、光学特性を向上させることができる。得られた樹脂基材/偏光子の積層体はそのまま用いてもよく(すなわち、樹脂基材を偏光子の保護層としてもよく)、樹脂基材/偏光子の積層体から樹脂基材を剥離し、当該剥離面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。偏光子の製造方法の詳細については、B項で説明する。A polarizer can be typically produced using a laminate of two or more layers. A specific example of a polarizer obtained using a laminate is a polarizer obtained using a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer coated on the resin substrate. A polarizer obtained using a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer coated on the resin substrate can be produced, for example, by applying a PVA-based resin solution to a resin substrate, drying the substrate to form a PVA-based resin layer on the resin substrate, and obtaining a laminate of the resin substrate and the PVA-based resin layer; stretching and dyeing the laminate to make the PVA-based resin layer into a polarizer. In this embodiment, a polyvinyl alcohol-based resin layer containing a halide and a polyvinyl alcohol-based resin is preferably formed on one side of the resin substrate. The stretching typically includes immersing the laminate in an aqueous boric acid solution to stretch the laminate. Furthermore, the stretching preferably further includes stretching the laminate in the air at a high temperature (e.g., 95°C or higher) before stretching in the aqueous boric acid solution. In an embodiment of the present invention, the total stretching ratio is preferably 3.0 to 4.5 times, which is significantly smaller than normal. Even at such a total stretching ratio, a polarizer having acceptable optical properties can be obtained by combining the addition of a halide and a drying shrinkage treatment. Furthermore, in an embodiment of the present invention, the stretching ratio of the auxiliary air stretching is preferably larger than the stretching ratio of the boric acid water stretching. With this configuration, a polarizer having acceptable optical properties can be obtained even if the total stretching ratio is small. In addition, the laminate is preferably subjected to a drying shrinkage treatment in which the laminate is heated while being transported in the longitudinal direction to shrink the laminate by 2% or more in the width direction. In one embodiment, the method for producing a polarizer includes subjecting the laminate to an auxiliary air stretching treatment, a dyeing treatment, an underwater stretching treatment, and a drying shrinkage treatment in this order. By introducing the auxiliary stretching, even when a PVA-based resin is applied onto a thermoplastic resin, it is possible to increase the crystallinity of the PVA-based resin and achieve high optical properties. At the same time, by increasing the orientation of the PVA-based resin in advance, problems such as a decrease in the orientation or dissolution of the PVA-based resin can be prevented when the PVA-based resin is immersed in water in the subsequent dyeing process or stretching process, and high optical properties can be achieved. Furthermore, when the PVA-based resin layer is immersed in a liquid, the disorder of the orientation of the polyvinyl alcohol molecules and the decrease in the orientation can be suppressed compared to when the PVA-based resin layer does not contain a halide. This can improve the optical properties of the polarizer obtained through a treatment process in which the laminate is immersed in a liquid, such as a dyeing process and an underwater stretching process. Furthermore, the optical properties can be improved by shrinking the laminate in the width direction by a drying shrinkage process. The obtained resin substrate/polarizer laminate may be used as it is (i.e., the resin substrate may be used as a protective layer for the polarizer), or the resin substrate may be peeled off from the resin substrate/polarizer laminate, and any suitable protective layer according to the purpose may be laminated on the peeled surface. Details of the method for producing a polarizer will be described in Section B.

B.偏光子の製造方法
上記偏光子の製造方法は、好ましくは、長尺状の熱可塑性樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂(PVA系樹脂)とを含むポリビニルアルコール系樹脂層(PVA系樹脂層)を形成して積層体とすること、および、積層体に、空中補助延伸処理と、染色処理と、水中延伸処理と、長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に2%以上収縮させる乾燥収縮処理と、をこの順に施すことを含む。PVA系樹脂層におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部である。乾燥収縮処理は、加熱ロールを用いて処理することが好ましく、加熱ロールの温度は、好ましくは60℃~120℃である。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は、好ましくは2%以上である。さらに、空中補助延伸の延伸倍率は、好ましくは水中延伸の延伸倍率よりも大きい。このような製造方法によれば、上記A項で説明した偏光子を得ることができる。特に、ハロゲン化物を含むPVA系樹脂層を含む積層体を作製し、上記積層体の延伸を空中補助延伸及び水中延伸を含む多段階延伸とし、延伸後の積層体を加熱ロールで加熱して幅方向に2%以上収縮させることにより、優れた光学特性(代表的には、単体透過率および偏光度)を有する偏光子を得ることができる。
B. Manufacturing Method of Polarizer The manufacturing method of the polarizer preferably includes forming a polyvinyl alcohol-based resin layer (PVA-based resin layer) containing a halide and a polyvinyl alcohol-based resin (PVA-based resin) on one side of a long thermoplastic resin substrate to form a laminate, and subjecting the laminate to an auxiliary air stretching treatment, a dyeing treatment, an underwater stretching treatment, and a drying shrinkage treatment in this order, in which the laminate is heated while being transported in the longitudinal direction to shrink the laminate by 2% or more in the width direction. The content of the halide in the PVA-based resin layer is preferably 5 parts by weight to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PVA-based resin. The drying shrinkage treatment is preferably performed using a heating roll, and the temperature of the heating roll is preferably 60° C. to 120° C. The shrinkage rate in the width direction of the laminate due to the drying shrinkage treatment is preferably 2% or more. Furthermore, the stretching ratio of the auxiliary air stretching is preferably larger than the stretching ratio of the underwater stretching. According to such a manufacturing method, the polarizer described in the above item A can be obtained. In particular, a laminate including a PVA-based resin layer containing a halide is prepared, the laminate is stretched in multiple stages including auxiliary air stretching and underwater stretching, and the stretched laminate is heated with a heating roll to shrink the laminate by 2% or more in the width direction, whereby a polarizer having excellent optical properties (typically, single transmittance and degree of polarization) can be obtained.

B-1.積層体の作製
熱可塑性樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を作製する方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、熱可塑性樹脂基材の表面に、ハロゲン化物とPVA系樹脂とを含む塗布液を塗布し、乾燥することにより、熱可塑性樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成する。上記のとおり、PVA系樹脂層におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくはPVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部である。
B-1. Preparation of Laminate Any appropriate method may be adopted as a method for preparing a laminate of a thermoplastic resin substrate and a PVA-based resin layer. Preferably, a coating liquid containing a halide and a PVA-based resin is applied to the surface of the thermoplastic resin substrate, and then dried to form a PVA-based resin layer on the thermoplastic resin substrate. As described above, the content of the halide in the PVA-based resin layer is preferably 5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the PVA-based resin.

塗布液の塗布方法としては、任意の適切な方法を採用することができる。例えば、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ナイフコート法(コンマコート法等)等が挙げられる。上記塗布液の塗布・乾燥温度は、好ましくは50℃以上である。Any suitable method can be used to apply the coating liquid. Examples include roll coating, spin coating, wire bar coating, dip coating, die coating, curtain coating, spray coating, and knife coating (comma coating, etc.). The application and drying temperature of the coating liquid is preferably 50°C or higher.

PVA系樹脂層の厚みは、好ましくは2μm~30μm、さらに好ましくは2μm~20μmである。延伸前のPVA系樹脂層の厚みをこのように非常に薄くし、かつ、後述するように延伸の総倍率を小さくすることにより、従来よりもPVA系樹脂の配向度が低いにもかかわらず許容可能な単体透過率および偏光度を有する偏光子を得ることができる。The thickness of the PVA-based resin layer is preferably 2 μm to 30 μm, and more preferably 2 μm to 20 μm. By making the thickness of the PVA-based resin layer before stretching very thin in this manner and reducing the total stretching ratio as described below, it is possible to obtain a polarizer that has an acceptable single transmittance and polarization degree despite having a lower degree of orientation of the PVA-based resin than conventional polarizers.

PVA系樹脂層を形成する前に、熱可塑性樹脂基材に表面処理(例えば、コロナ処理等)を施してもよいし、熱可塑性樹脂基材上に易接着層を形成してもよい。このような処理を行うことにより、熱可塑性樹脂基材とPVA系樹脂層との密着性を向上させることができる。Before forming the PVA-based resin layer, the thermoplastic resin substrate may be subjected to a surface treatment (e.g., corona treatment, etc.), or an easy-adhesion layer may be formed on the thermoplastic resin substrate. By carrying out such treatment, the adhesion between the thermoplastic resin substrate and the PVA-based resin layer can be improved.

B-1-1.熱可塑性樹脂基材
熱可塑性樹脂基材としては、任意の適切な熱可塑性樹脂フィルムが採用され得る。熱可塑性樹脂基材の詳細については、例えば特開2012-73580号公報に記載されている。当該公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。
B-1-1. Thermoplastic resin substrate Any suitable thermoplastic resin film may be used as the thermoplastic resin substrate. Details of the thermoplastic resin substrate are described in, for example, JP 2012-73580 A. The entire disclosure of this publication is incorporated herein by reference.

B-1-2.塗布液
塗布液は、上記のとおり、ハロゲン化物とPVA系樹脂とを含む。上記塗布液は、代表的には、上記ハロゲン化物および上記PVA系樹脂を溶媒に溶解させた溶液である。溶媒としては、例えば、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、各種グリコール類、トリメチロールプロパン等の多価アルコール類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類が挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、好ましくは、水である。溶液のPVA系樹脂濃度は、溶媒100重量部に対して、好ましくは3重量部~20重量部である。このような樹脂濃度であれば、熱可塑性樹脂基材に密着した均一な塗布膜を形成することができる。塗布液におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部である。
B-1-2. Coating liquid The coating liquid contains a halide and a PVA-based resin as described above. The coating liquid is typically a solution in which the halide and the PVA-based resin are dissolved in a solvent. 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 can be used alone or in combination of two or more. Of these, water is preferred. The concentration of the PVA-based resin in the solution is preferably 3 to 20 parts by weight relative to 100 parts by weight of the solvent. With such a resin concentration, a uniform coating film that is in close contact with the thermoplastic resin substrate can be formed. The content of the halide in the coating liquid is preferably 5 to 20 parts by weight relative to 100 parts by weight of the PVA-based resin.

塗布液に、添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、界面活性剤等が挙げられる。可塑剤としては、例えば、エチレングリコールやグリセリン等の多価アルコールが挙げられる。界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤が挙げられる。これらは、得られるPVA系樹脂層の均一性や染色性、延伸性をより一層向上させる目的で使用され得る。Additives may be added to the coating liquid. Examples of additives include plasticizers and surfactants. Examples of plasticizers include polyhydric alcohols such as ethylene glycol and glycerin. Examples of surfactants include nonionic surfactants. These can be used to further improve the uniformity, dyeability, and stretchability of the resulting PVA-based resin layer.

上記PVA系樹脂としては、任意の適切な樹脂が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコールおよびエチレン-ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン-ビニルアルコール共重合体は、エチレン-酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。PVA系樹脂のケン化度は、通常85モル%~100モル%であり、好ましくは95.0モル%~99.95モル%、さらに好ましくは99.0モル%~99.93モル%である。ケン化度は、JIS K 6726-1994に準じて求めることができる。このようなケン化度のPVA系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光子が得られ得る。ケン化度が高すぎる場合には、ゲル化してしまうおそれがある。上記のとおり、PVA系樹脂は、好ましくはアセトアセチル変性されたPVA系樹脂を含む。Any suitable resin may be used as the PVA-based resin. Examples include polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymer. Polyvinyl alcohol is obtained by saponifying polyvinyl acetate. Ethylene-vinyl alcohol copolymer is obtained by saponifying ethylene-vinyl acetate copolymer. The saponification degree of the PVA-based resin is usually 85 mol% to 100 mol%, preferably 95.0 mol% to 99.95 mol%, and more preferably 99.0 mol% to 99.93 mol%. The saponification degree can be determined in accordance with JIS K 6726-1994. By using a PVA-based resin with such a saponification degree, a polarizer with excellent durability can be obtained. If the saponification degree is too high, there is a risk of gelation. As described above, the PVA-based resin preferably includes an acetoacetyl-modified PVA-based resin.

PVA系樹脂の平均重合度は、目的に応じて適切に選択し得る。平均重合度は、通常1000~10000であり、好ましくは1200~4500、さらに好ましくは1500~4300である。なお、平均重合度は、JIS K 6726-1994に準じて求めることができる。The average degree of polymerization of the PVA-based resin can be appropriately selected depending on the purpose. The average degree of polymerization is usually 1000 to 10000, preferably 1200 to 4500, and more preferably 1500 to 4300. The average degree of polymerization can be determined in accordance with JIS K 6726-1994.

上記ハロゲン化物としては、任意の適切なハロゲン化物が採用され得る。例えば、ヨウ化物および塩化ナトリウムが挙げられる。ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、およびヨウ化リチウムが挙げられる。これらの中でも、好ましくは、ヨウ化カリウムである。Any suitable halide may be used as the halide. Examples include iodide and sodium chloride. Examples of iodide include potassium iodide, sodium iodide, and lithium iodide. Of these, potassium iodide is preferred.

塗布液におけるハロゲン化物の量は、好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部であり、より好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して10重量部~15重量部である。PVA系樹脂100重量部に対するハロゲン化物の量が20重量部を超えると、ハロゲン化物がブリードアウトし、最終的に得られる偏光子が白濁する場合がある。The amount of halide in the coating solution is preferably 5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of PVA-based resin, and more preferably 10 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of PVA-based resin. If the amount of halide exceeds 20 parts by weight per 100 parts by weight of PVA-based resin, the halide may bleed out and the final polarizer may become cloudy.

一般に、PVA系樹脂層が延伸されることによって、PVA系樹脂層中のポリビニルアルコール分子の配向性が高くなるが、延伸後のPVA系樹脂層を、水を含む液体に浸漬すると、ポリビニルアルコール分子の配向が乱れ、配向性が低下する場合がある。特に、熱可塑性樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体をホウ酸水中延伸する場合において、熱可塑性樹脂基材の延伸を安定させるために比較的高い温度で上記積層体をホウ酸水中で延伸する場合、上記配向度低下の傾向が顕著である。例えば、PVAフィルム単体のホウ酸水中での延伸が60℃で行われることが一般的であるのに対し、A-PET(熱可塑性樹脂基材)とPVA系樹脂層との積層体の延伸は70℃前後の温度という高い温度で行われ、この場合、延伸初期のPVAの配向性が水中延伸により上がる前の段階で低下し得る。これに対して、ハロゲン化物を含むPVA系樹脂層と熱可塑性樹脂基材との積層体を作製し、積層体をホウ酸水中で延伸する前に空気中で高温延伸(補助延伸)することにより、補助延伸後の積層体のPVA系樹脂層中のPVA系樹脂の結晶化が促進され得る。その結果、PVA系樹脂層を液体に浸漬した場合において、PVA系樹脂層がハロゲン化物を含まない場合に比べて、ポリビニルアルコール分子の配向の乱れ、および配向性の低下が抑制され得る。これにより、染色処理および水中延伸処理等、積層体を液体に浸漬して行う処理工程を経て得られる偏光子の光学特性を向上し得る。Generally, the orientation of the polyvinyl alcohol molecules in the PVA-based resin layer increases when the PVA-based resin layer is stretched, but when the stretched PVA-based resin layer is immersed in a liquid containing water, the orientation of the polyvinyl alcohol molecules may become disordered, and the orientation may decrease. In particular, when a laminate of a thermoplastic resin substrate and a PVA-based resin layer is stretched in boric acid water, the tendency for the degree of orientation to decrease is remarkable when the laminate is stretched in boric acid water at a relatively high temperature to stabilize the stretching of the thermoplastic resin substrate. For example, while a PVA film alone is generally stretched in boric acid water at 60°C, a laminate of A-PET (thermoplastic resin substrate) and a PVA-based resin layer is stretched at a high temperature of around 70°C, in this case, the orientation of the PVA at the beginning of the stretching may decrease before it increases due to the stretching in water. In contrast, by preparing a laminate of a PVA-based resin layer containing a halide and a thermoplastic resin substrate, and then stretching the laminate in boric acid water at high temperature (auxiliary stretching) in air, the crystallization of the PVA-based resin in the PVA-based resin layer of the laminate after auxiliary stretching can be promoted. As a result, when the PVA-based resin layer is immersed in a liquid, the orientation disorder and the decrease in the orientation of the polyvinyl alcohol molecules can be suppressed compared to when the PVA-based resin layer does not contain a halide. This can improve the optical properties of the polarizer obtained by immersing the laminate in a liquid through a treatment process such as a dyeing treatment and an underwater stretching treatment.

B-2.空中補助延伸処理
特に、高い光学特性を得るためには、乾式延伸(補助延伸)とホウ酸水中延伸を組み合わせる、2段延伸の方法が選択される。2段延伸のように、補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂基材の結晶化を抑制しながら延伸することができる。さらには、熱可塑性樹脂基材上にPVA系樹脂を塗布する場合、熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度の影響を抑制するために、通常の金属ドラム上にPVA系樹脂を塗布する場合と比べて塗布温度を低くする必要があり、その結果、PVA系樹脂の結晶化が相対的に低くなり、十分な光学特性が得られない、という問題が生じ得る。これに対して、補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂上にPVA系樹脂を塗布する場合でも、PVA系樹脂の結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成することが可能となる。また、同時にPVA系樹脂の配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、PVA系樹脂の配向性の低下や溶解等の問題を防止することができ、高い光学特性を達成することが可能になる。
B-2. Auxiliary Air Stretching Treatment In particular, in order to obtain high optical properties, a two-stage stretching method is selected that combines dry stretching (auxiliary stretching) and stretching in boric acid water. By introducing auxiliary stretching like two-stage stretching, it is possible to stretch while suppressing the crystallization of the thermoplastic resin substrate. Furthermore, when applying a PVA-based resin on a thermoplastic resin substrate, it is necessary to lower the application temperature compared to when applying a PVA-based resin on a normal metal drum in order to suppress the influence of the glass transition temperature of the thermoplastic resin substrate, and as a result, the crystallization of the PVA-based resin becomes relatively low, and a problem that sufficient optical properties cannot be obtained may occur. On the other hand, by introducing auxiliary stretching, it is possible to increase the crystallinity of the PVA-based resin even when applying a PVA-based resin on a thermoplastic resin, and it is possible to achieve high optical properties. At the same time, by increasing the orientation of the PVA-based resin in advance, problems such as a decrease in the orientation of the PVA-based resin or dissolution can be prevented when immersed in water in the subsequent dyeing process or stretching process, and it is possible to achieve high optical properties.

空中補助延伸の延伸方法は、固定端延伸(たとえば、テンター延伸機を用いて延伸する方法)でもよいし、自由端延伸(たとえば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法)でもよいが、高い光学特性を得るためには、自由端延伸が積極的に採用され得る。1つの実施形態においては、空中延伸処理は、上記積層体をその長手方向に搬送しながら、加熱ロール間の周速差により延伸する加熱ロール延伸工程を含む。空中延伸処理は、代表的には、ゾーン延伸工程と加熱ロール延伸工程とを含む。なお、ゾーン延伸工程と加熱ロール延伸工程の順序は限定されず、ゾーン延伸工程が先に行われてもよく、加熱ロール延伸工程が先に行われてもよい。ゾーン延伸工程は省略されてもよい。1つの実施形態においては、ゾーン延伸工程および加熱ロール延伸工程がこの順に行われる。また、別の実施形態では、テンター延伸機において、フィルム端部を把持し、テンター間の距離を流れ方向に広げることで延伸される(テンター間の距離の広がりが延伸倍率となる)。この時、幅方向(流れ方向に対して、垂直方向)のテンターの距離は、任意に近づくように設定される。好ましくは、流れ方向の延伸倍率に対して、自由端延伸により近くなるように設定され得る。自由端延伸の場合、幅方向の収縮率=(1/延伸倍率)1/2で計算される。 The stretching method of the auxiliary air stretching may be fixed end stretching (for example, a method of stretching using a tenter stretching machine) or free end stretching (for example, a method of uniaxially stretching a laminate between rolls with different peripheral speeds), but in order to obtain high optical properties, free end stretching may be actively adopted. In one embodiment, the air stretching process includes a heated roll stretching process in which the laminate is stretched by the difference in peripheral speed between heated rolls while being transported in its longitudinal direction. The air stretching process typically includes a zone stretching process and a heated roll stretching process. The order of the zone stretching process and the heated roll stretching process is not limited, and the zone stretching process may be performed first, or the heated roll stretching process may be performed first. The zone stretching process may be omitted. In one embodiment, the zone stretching process and the heated roll stretching process are performed in this order. In another embodiment, the film is stretched by gripping the film end in a tenter stretching machine and widening the distance between the tenters in the flow direction (the widening of the distance between the tenters is the stretching ratio). In this case, the tenter distance in the width direction (perpendicular to the machine direction) is set to be as close as possible. Preferably, it can be set to be as close as possible to the free end stretching ratio in the machine direction. In the case of free end stretching, the shrinkage ratio in the width direction is calculated as (1/stretching ratio) 1/2 .

空中補助延伸は、一段階で行ってもよいし、多段階で行ってもよい。多段階で行う場合、延伸倍率は、各段階の延伸倍率の積である。空中補助延伸における延伸方向は、好ましくは、水中延伸の延伸方向と略同一である。The air-assisted stretching may be performed in one stage or in multiple stages. When it is performed in multiple stages, the stretching ratio is the product of the stretching ratios in each stage. The stretching direction in the air-assisted stretching is preferably approximately the same as the stretching direction in the underwater stretching.

空中補助延伸における延伸倍率は、好ましくは1.0倍~4.0倍であり、より好ましくは1.5倍~3.5倍であり、さらに好ましくは2.0倍~3.0倍である。空中補助延伸の延伸倍率がこのような範囲であれば、水中延伸と組み合わせた場合に延伸の総倍率を所望の範囲に設定することができ、所望の複屈折、面内位相差および/または配向関数を実現することができる。その結果、異形加工部におけるクラック発生が抑制された偏光子を得ることができる。さらに、上記のとおり、空中補助延伸の延伸倍率は水中延伸の延伸倍率よりも大きいことが好ましい。このような構成とすることにより、延伸の総倍率が小さくても許容可能な光学特性を有する偏光子を得ることができる。より詳細には、空中補助延伸の延伸倍率と水中延伸の延伸倍率との比(水中延伸/空中補助延伸)は、好ましくは0.4~0.9であり、より好ましくは0.5~0.8である。The stretching ratio in the auxiliary air stretching is preferably 1.0 to 4.0 times, more preferably 1.5 to 3.5 times, and even more preferably 2.0 to 3.0 times. If the stretching ratio of the auxiliary air stretching is in such a range, the total stretching ratio can be set to a desired range when combined with underwater stretching, and the desired birefringence, in-plane retardation, and/or orientation function can be realized. As a result, a polarizer in which crack generation in the irregularly shaped processed portion is suppressed can be obtained. Furthermore, as described above, the stretching ratio of the auxiliary air stretching is preferably larger than the stretching ratio of the underwater stretching. With this configuration, a polarizer having acceptable optical properties can be obtained even if the total stretching ratio is small. More specifically, the ratio of the stretching ratio of the auxiliary air stretching to the stretching ratio of the underwater stretching (underwater stretching/auxiliary air stretching) is preferably 0.4 to 0.9, more preferably 0.5 to 0.8.

空中補助延伸の延伸温度は、熱可塑性樹脂基材の形成材料、延伸方式等に応じて、任意の適切な値に設定することができる。延伸温度は、好ましくは熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度(Tg)以上であり、さらに好ましくは熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度(Tg)+10℃以上、特に好ましくはTg+15℃以上である。一方、延伸温度の上限は、好ましくは170℃である。このような温度で延伸することで、PVA系樹脂の結晶化が急速に進むのを抑制して、当該結晶化による不具合(例えば、延伸によるPVA系樹脂層の配向を妨げる)を抑制することができる。The stretching temperature for the auxiliary air stretching can be set to any appropriate value depending on the material of the thermoplastic resin substrate, the stretching method, etc. The stretching temperature is preferably equal to or higher than the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin substrate, more preferably equal to or higher than the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin substrate + 10°C, and particularly preferably equal to or higher than Tg + 15°C. On the other hand, the upper limit of the stretching temperature is preferably 170°C. By stretching at such a temperature, the crystallization of the PVA-based resin can be prevented from progressing rapidly, and defects due to the crystallization (for example, preventing the orientation of the PVA-based resin layer by stretching) can be prevented.

B-3.不溶化処理、染色処理および架橋処理
必要に応じて、空中補助延伸処理の後、水中延伸処理や染色処理の前に、不溶化処理を施す。上記不溶化処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬することにより行う。上記染色処理は、代表的には、PVA系樹脂層を二色性物質(代表的には、ヨウ素)で染色することにより行う。必要に応じて、染色処理の後、水中延伸処理の前に、架橋処理を施す。上記架橋処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。不溶化処理、染色処理および架橋処理の詳細については、例えば特開2012-73580号公報に記載されている。
B-3. Insolubilization treatment, dyeing treatment, and crosslinking treatment If necessary, an insolubilization treatment is performed after the auxiliary air stretching treatment and before the underwater stretching treatment or the dyeing treatment. The insolubilization treatment is typically performed by immersing the PVA-based resin layer in an aqueous boric acid solution. The dyeing treatment is typically performed by dyeing the PVA-based resin layer with a dichroic substance (typically iodine). If necessary, a crosslinking treatment is performed after the dyeing treatment and before the underwater stretching treatment. The crosslinking treatment is typically performed by immersing the PVA-based resin layer in an aqueous boric acid solution. Details of the insolubilization treatment, dyeing treatment, and crosslinking treatment are described in, for example, JP 2012-73580 A.

B-4.水中延伸処理
水中延伸処理は、積層体を延伸浴に浸漬させて行う。水中延伸処理によれば、上記熱可塑性樹脂基材やPVA系樹脂層のガラス転移温度(代表的には、80℃程度)よりも低い温度で延伸し得、PVA系樹脂層を、その結晶化を抑えながら延伸することができる。その結果、優れた光学特性を有する偏光子を製造することができる。
B-4. Underwater stretching treatment Underwater stretching treatment is performed by immersing the laminate in a stretching bath. According to the underwater stretching treatment, stretching can be performed at a temperature lower than the glass transition temperature (typically, about 80° C.) of the thermoplastic resin substrate or the PVA-based resin layer, and the PVA-based resin layer can be stretched while suppressing crystallization. As a result, a polarizer having excellent optical properties can be produced.

積層体の延伸方法は、任意の適切な方法を採用することができる。具体的には、固定端延伸でもよいし、自由端延伸(例えば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法)でもよい。好ましくは、自由端延伸が選択される。積層体の延伸は、一段階で行ってもよいし、多段階で行ってもよい。多段階で行う場合、延伸の総倍率は、各段階の延伸倍率の積である。Any appropriate method can be used to stretch the laminate. Specifically, it may be fixed-end stretching or free-end stretching (for example, a method in which the laminate is uniaxially stretched by passing it between rolls with different peripheral speeds). Preferably, free-end stretching is selected. The stretching of the laminate may be performed in one stage or in multiple stages. When it is performed in multiple stages, the total stretch ratio is the product of the stretch ratios in each stage.

水中延伸は、好ましくは、ホウ酸水溶液中に積層体を浸漬させて行う(ホウ酸水中延伸)。延伸浴としてホウ酸水溶液を用いることで、PVA系樹脂層に、延伸時にかかる張力に耐える剛性と、水に溶解しない耐水性とを付与することができる。具体的には、ホウ酸は、水溶液中でテトラヒドロキシホウ酸アニオンを生成してPVA系樹脂と水素結合により架橋し得る。その結果、PVA系樹脂層に剛性と耐水性とを付与して、良好に延伸することができ、優れた光学特性を有する偏光子を製造することができる。The underwater stretching is preferably performed by immersing the laminate in an aqueous solution of boric acid (underwater stretching in boric acid). By using an aqueous solution of boric acid as the stretching bath, the PVA-based resin layer can be given rigidity that can withstand the tension applied during stretching and water resistance that does not dissolve in water. Specifically, boric acid can generate tetrahydroxyborate anions in the aqueous solution and crosslink with the PVA-based resin through hydrogen bonds. As a result, the PVA-based resin layer can be given rigidity and water resistance, and can be stretched well, making it possible to produce a polarizer with excellent optical properties.

上記ホウ酸水溶液は、好ましくは、溶媒である水にホウ酸および/またはホウ酸塩を溶解させることにより得られる。ホウ酸濃度は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部~10重量部であり、より好ましくは2.5重量部~6重量部であり、特に好ましくは3重量部~5重量部である。ホウ酸濃度を1重量部以上とすることにより、PVA系樹脂層の溶解を効果的に抑制することができ、より高特性の偏光子を製造することができる。なお、ホウ酸またはホウ酸塩以外に、ホウ砂等のホウ素化合物、グリオキザール、グルタルアルデヒド等を溶媒に溶解して得られた水溶液も用いることができる。The boric acid aqueous solution is preferably obtained by dissolving boric acid and/or a borate in water, which is a solvent. The boric acid concentration is preferably 1 to 10 parts by weight, more preferably 2.5 to 6 parts by weight, and particularly preferably 3 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of water. By making the boric acid concentration 1 part by weight or more, dissolution of the PVA-based resin layer can be effectively suppressed, and a polarizer with higher characteristics can be produced. In addition to boric acid or a borate, an aqueous solution obtained by dissolving a boron compound such as borax, glyoxal, glutaraldehyde, or the like in a solvent can also be used.

好ましくは、上記延伸浴(ホウ酸水溶液)にヨウ化物を配合する。ヨウ化物を配合することにより、PVA系樹脂層に吸着させたヨウ素の溶出を抑制することができる。ヨウ化物の具体例は、上述のとおりである。ヨウ化物の濃度は、水100重量部に対して、好ましくは0.05重量部~15重量部、より好ましくは0.5重量部~8重量部である。Preferably, iodide is added to the stretching bath (boric acid aqueous solution). By adding iodide, it is possible to suppress the elution of iodine adsorbed in the PVA-based resin layer. Specific examples of iodide are as described above. The concentration of iodide is preferably 0.05 to 15 parts by weight, more preferably 0.5 to 8 parts by weight, per 100 parts by weight of water.

延伸温度(延伸浴の液温)は、好ましくは40℃~85℃、より好ましくは60℃~75℃である。このような温度であれば、PVA系樹脂層の溶解を抑制しながら高倍率に延伸することができる。具体的には、上述のように、熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度(Tg)は、PVA系樹脂層の形成との関係で、好ましくは60℃以上である。この場合、延伸温度が40℃を下回ると、水による熱可塑性樹脂基材の可塑化を考慮しても、良好に延伸できないおそれがある。一方、延伸浴の温度が高温になるほど、PVA系樹脂層の溶解性が高くなって、優れた光学特性が得られないおそれがある。積層体の延伸浴への浸漬時間は、好ましくは15秒~5分である。The stretching temperature (liquid temperature of the stretching bath) is preferably 40°C to 85°C, more preferably 60°C to 75°C. At such a temperature, the PVA-based resin layer can be stretched at a high ratio while suppressing dissolution of the PVA-based resin layer. Specifically, as described above, the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin substrate is preferably 60°C or higher in relation to the formation of the PVA-based resin layer. In this case, if the stretching temperature is below 40°C, even if the plasticization of the thermoplastic resin substrate by water is taken into consideration, there is a risk that the substrate cannot be stretched well. On the other hand, the higher the temperature of the stretching bath, the higher the solubility of the PVA-based resin layer, and the higher the risk that excellent optical properties cannot be obtained. The immersion time of the laminate in the stretching bath is preferably 15 seconds to 5 minutes.

水中延伸による延伸倍率は、好ましくは1.0倍~2.2倍であり、より好ましくは1.1倍~2.0倍であり、さらに好ましくは1.1倍~1.8倍であり、さらにより好ましくは1.2倍~1.6倍である。水中延伸における延伸倍率がこのような範囲であれば、延伸の総倍率を所望の範囲に設定することができ、所望の複屈折、面内位相差および/または配向関数を実現することができる。その結果、異形加工部におけるクラック発生が抑制された偏光子を得ることができる。延伸の総倍率(空中補助延伸と水中延伸とを組み合わせた場合の延伸倍率の合計)は、上記のとおり、積層体の元長に対して、好ましくは3.0倍~4.5倍であり、より好ましくは3.0倍~4.3倍であり、さらに好ましくは3.0倍~4.0倍である。塗布液へのハロゲン化物の添加、空中補助延伸および水中延伸の延伸倍率の調整、および乾燥収縮処理を適切に組み合わせることにより、このような延伸の総倍率であっても許容可能な光学特性を有する偏光子を得ることができる。The stretching ratio in underwater stretching is preferably 1.0 to 2.2 times, more preferably 1.1 to 2.0 times, even more preferably 1.1 to 1.8 times, and even more preferably 1.2 to 1.6 times. If the stretching ratio in underwater stretching is in such a range, the total stretching ratio can be set in the desired range, and the desired birefringence, in-plane retardation, and/or orientation function can be realized. As a result, a polarizer in which crack generation in the irregularly shaped processed portion is suppressed can be obtained. As described above, the total stretching ratio (the total stretching ratio when the auxiliary air stretching and the underwater stretching are combined) is preferably 3.0 to 4.5 times, more preferably 3.0 to 4.3 times, and even more preferably 3.0 to 4.0 times, relative to the original length of the laminate. By appropriately combining the addition of a halide to the coating solution, the adjustment of the stretching ratios of the auxiliary air stretching and the underwater stretching, and the drying shrinkage treatment, a polarizer having acceptable optical properties can be obtained even at such a total stretching ratio.

B-5.乾燥収縮処理
上記乾燥収縮処理は、ゾーン全体を加熱して行うゾーン加熱により行っても良いし、搬送ロールを加熱する(いわゆる加熱ロールを用いる)ことにより行う(加熱ロール乾燥方式)こともできる。好ましくは、その両方を用いる。加熱ロールを用いて乾燥させることにより、効率的に積層体の加熱カールを抑制して、外観に優れた偏光子を製造することができる。具体的には、加熱ロールに積層体を沿わせた状態で乾燥することにより、上記熱可塑性樹脂基材の結晶化を効率的に促進させて結晶化度を増加させることができ、比較的低い乾燥温度であっても、熱可塑性樹脂基材の結晶化度を良好に増加させることができる。その結果、熱可塑性樹脂基材は、その剛性が増加して、乾燥によるPVA系樹脂層の収縮に耐え得る状態となり、カールが抑制される。また、加熱ロールを用いることにより、積層体を平らな状態に維持しながら乾燥できるので、カールだけでなくシワの発生も抑制することができる。この時、積層体は、乾燥収縮処理により幅方向に収縮させることにより、光学特性を向上させることができる。PVAおよびPVA/ヨウ素錯体の配向性を効果的に高めることができるからである。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は、好ましくは1%~10%であり、より好ましくは2%~8%であり、特に好ましくは2%~6%である。
B-5. Drying shrinkage treatment The drying shrinkage treatment may be performed by zone heating, which heats the entire zone, or by heating the transport roll (using a so-called heating roll) (heat roll drying method). Preferably, both are used. By drying using a heating roll, it is possible to efficiently suppress the heat curl of the laminate and produce a polarizer with excellent appearance. Specifically, by drying the laminate in a state where it is aligned with the heating roll, it is possible to efficiently promote the crystallization of the thermoplastic resin substrate and increase the crystallinity, and even at a relatively low drying temperature, it is possible to satisfactorily increase the crystallinity of the thermoplastic resin substrate. As a result, the rigidity of the thermoplastic resin substrate increases and it becomes in a state where it can withstand the shrinkage of the PVA-based resin layer due to drying, and curling is suppressed. In addition, by using a heating roll, it is possible to dry the laminate while maintaining it in a flat state, so that it is possible to suppress not only curling but also wrinkles. At this time, the laminate can be shrunk in the width direction by the drying shrinkage treatment, thereby improving the optical properties. This is because it is possible to effectively increase the orientation of the PVA and the PVA/iodine complex. The shrinkage rate in the width direction of the laminate due to the drying shrinkage treatment is preferably 1% to 10%, more preferably 2% to 8%, and particularly preferably 2% to 6%.

図5は、乾燥収縮処理の一例を示す概略図である。乾燥収縮処理では、所定の温度に加熱された搬送ロールR1~R6と、ガイドロールG1~G4とにより、積層体200を搬送しながら乾燥させる。図示例では、PVA樹脂層の面と熱可塑性樹脂基材の面を交互に連続加熱するように搬送ロールR1~R6が配置されているが、例えば、積層体200の一方の面(たとえば熱可塑性樹脂基材面)のみを連続的に加熱するように搬送ロールR1~R6を配置してもよい。 Figure 5 is a schematic diagram showing an example of a drying shrinkage process. In the drying shrinkage process, the laminate 200 is dried while being transported by transport rolls R1 to R6 heated to a predetermined temperature and guide rolls G1 to G4. In the illustrated example, the transport rolls R1 to R6 are arranged so as to alternately and continuously heat the surface of the PVA resin layer and the surface of the thermoplastic resin substrate, but, for example, the transport rolls R1 to R6 may be arranged so as to continuously heat only one surface of the laminate 200 (for example, the thermoplastic resin substrate surface).

搬送ロールの加熱温度(加熱ロールの温度)、加熱ロールの数、加熱ロールとの接触時間等を調整することにより、乾燥条件を制御することができる。加熱ロールの温度は、好ましくは60℃~120℃であり、さらに好ましくは65℃~100℃であり、特に好ましくは70℃~80℃である。熱可塑性樹脂の結晶化度を良好に増加させて、カールを良好に抑制することができるとともに、耐久性に極めて優れた光学積層体を製造することができる。なお、加熱ロールの温度は、接触式温度計により測定することができる。図示例では、6個の搬送ロールが設けられているが、搬送ロールは複数個であれば特に制限はない。搬送ロールは、通常2個~40個、好ましくは4個~30個設けられる。積層体と加熱ロールとの接触時間(総接触時間)は、好ましくは1秒~300秒であり、より好ましくは1~20秒であり、さらに好ましくは1~10秒である。Drying conditions can be controlled by adjusting the heating temperature of the transport roll (temperature of the heating roll), the number of heating rolls, the contact time with the heating roll, etc. The temperature of the heating roll is preferably 60°C to 120°C, more preferably 65°C to 100°C, and particularly preferably 70°C to 80°C. The crystallization degree of the thermoplastic resin can be increased well, curling can be suppressed well, and an optical laminate with extremely excellent durability can be produced. The temperature of the heating roll can be measured by a contact thermometer. In the illustrated example, six transport rolls are provided, but there is no particular restriction as long as there are multiple transport rolls. The number of transport rolls is usually 2 to 40, preferably 4 to 30. The contact time (total contact time) between the laminate and the heating roll is preferably 1 to 300 seconds, more preferably 1 to 20 seconds, and even more preferably 1 to 10 seconds.

加熱ロールは、加熱炉(例えば、オーブン)内に設けてもよいし、通常の製造ライン(室温環境下)に設けてもよい。好ましくは、送風手段を備える加熱炉内に設けられる。加熱ロールによる乾燥と熱風乾燥とを併用することにより、加熱ロール間での急峻な温度変化を抑制することができ、幅方向の収縮を容易に制御することができる。熱風乾燥の温度は、好ましくは30℃~100℃である。また、熱風乾燥時間は、好ましくは1秒~300秒である。熱風の風速は、好ましくは10m/s~30m/s程度である。なお、当該風速は加熱炉内における風速であり、ミニベーン型デジタル風速計により測定することができる。The heating roll may be installed in a heating furnace (e.g., an oven) or in a normal production line (at room temperature). It is preferably installed in a heating furnace equipped with a blowing means. By using both drying with a heating roll and hot air drying, it is possible to suppress abrupt temperature changes between the heating rolls, and it is possible to easily control shrinkage in the width direction. The hot air drying temperature is preferably 30°C to 100°C. The hot air drying time is preferably 1 second to 300 seconds. The hot air speed is preferably about 10 m/s to 30 m/s. The wind speed is the wind speed in the heating furnace and can be measured by a mini-vane type digital anemometer.

B-6.その他の処理
好ましくは、水中延伸処理の後、乾燥収縮処理の前に、洗浄処理を施す。上記洗浄処理は、代表的には、ヨウ化カリウム水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。
B-6. Other Treatments Preferably, after the underwater stretching treatment and before the drying shrinkage treatment, a washing treatment is performed. The washing treatment is typically performed by immersing the PVA-based resin layer in an aqueous potassium iodide solution.

C.偏光板
上記偏光子は、実用的には、偏光板として提供されてもよい。したがって、本発明の実施形態は偏光板も包含する。偏光板は、上記A項およびB項に記載の偏光子と、偏光子の少なくとも一方に配置された保護層と、を有する。保護層については業界で周知の構成が採用されるので、詳細な説明は省略する。
C. Polarizing Plate The polarizer may be practically provided as a polarizing plate. Therefore, the embodiment of the present invention also includes a polarizing plate. The polarizing plate has the polarizer described in the above items A and B, and a protective layer disposed on at least one of the polarizers. The protective layer is of a structure well known in the industry, so detailed description thereof will be omitted.

D.画像表示装置
上記偏光子および偏光板は、画像表示装置に適用され得る。したがって、本発明の実施形態は、そのような偏光子または偏光板を用いた画像表示装置を包含する。画像表示装置の代表例としては、液晶表示装置、エレクトロルミネセンス(EL)表示装置(例えば、有機EL表示装置、無機EL表示装置)が挙げられる。画像表示装置は、好ましくは、矩形以外の異形を有する。このような画像表示装置において、本発明の実施形態による効果が顕著である。異形を有する画像表示装置の具体例としては、自動車のメーターパネル、スマートフォン、タブレット型PC、スマートウォッチが挙げられる。
D. Image display device The polarizer and polarizing plate can be applied to an image display device. Therefore, the embodiment of the present invention includes an image display device using such a polarizer or polarizing plate. Representative examples of image display devices include liquid crystal display devices and electroluminescence (EL) display devices (e.g., organic EL display devices and inorganic EL display devices). The image display device preferably has an irregular shape other than a rectangle. In such image display devices, the effects of the embodiment of the present invention are remarkable. Specific examples of image display devices having an irregular shape include an automobile meter panel, a smartphone, a tablet PC, and a smart watch.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。各特性の測定方法は以下の通りである。なお、特に明記しない限り、実施例および比較例における「部」および「%」は重量基準である。The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The methods for measuring each property are as follows. Unless otherwise specified, "parts" and "%" in the examples and comparative examples are by weight.

(1)厚み
干渉膜厚計(大塚電子社製、製品名「MCPD-3000」)を用いて測定した。厚み算出に用いた計算波長範囲は400nm~500nmで、屈折率は1.53とした。
(2)PVAの面内位相差(Re)
実施例および比較例で得られた偏光子/熱可塑性樹脂基材の積層体から樹脂基材を剥離除去した偏光子(偏光子単体)について、位相差測定装置(王子計測機器社製 製品名「KOBRA-31X100/IR」)を用いて、波長1000nmにおけるPVAの面内位相差(Rpva)を評価した(説明した原理にしたがい、波長1000nmにおけるトータルの面内位相差から、ヨウ素の面内位相差(Ri)を引いた数値である)。吸収端波長は600nmとした。
(3)PVAの複屈折(Δn)
上記(2)で測定したPVAの面内位相差を、偏光子の厚みで割ることによりPVAの複屈折(Δn)を算出した。
(4)単体透過率および偏光度
実施例および比較例で得られた偏光子/熱可塑性樹脂基材の積層体から樹脂基材を剥離除去した偏光子(偏光子単体)について、紫外可視分光光度計(日本分光社製「V-7100」)を用いて単体透過率Ts、平行透過率Tp、直交透過率Tcを測定した。これらのTs、TpおよびTcは、JIS Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。得られたTpおよびTcから、下記式により偏光度Pを求めた。
偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
なお、分光光度計は、大塚電子社製「LPF-200」等でも同等の測定をすることが可能であり、いずれの分光光度計を用いた場合であっても同等の測定結果が得られることが確認されている。
(5)突き刺し強度(単位厚み当たりの破断強度)
実施例および比較例で得られた偏光子/熱可塑性樹脂基材の積層体から偏光子を剥離し、ニードルを装着した圧縮試験機(カトーテック社製、製品名「NDG5」ニードル貫通力測定仕様)に載置し、室温(23℃±3℃)環境下、突き刺し速度0.33cm/秒で突き刺し、偏光子が割れたときの強度を破断強度とした。評価値は試料片10個の破断強度を測定し、その平均値を用いた。なお、ニードルは、先端径1mmφ、0.5Rのものを用いた。測定する偏光子については、直径約11mmの円形の開口部を有する治具を偏光子の両面から挟んで固定し、開口部の中央にニードルを突き刺して試験を行った。
(6)PVAの配向関数
実施例および比較例で得られた偏光子/熱可塑性樹脂基材の積層体から樹脂基材を剥離除去した偏光子(偏光子単体)について、樹脂基材を剥離した面と反対側の面に対して、フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)(Perkin Elmer社製、商品名:「Frontier」)を用い、偏光された赤外光を測定光として、偏光子表面の全反射減衰分光(ATR:attenuated total reflection)測定を行った。偏光子を密着させる結晶子はゲルマニウムを用い、測定光の入射角は45°入射とした。配向関数の算出は以下の手順で行った。入射させる偏光された赤外光(測定光)は、ゲルマニウム結晶のサンプルを密着させる面に平行に振動する偏光(s偏光)とし、測定光の偏光方向に対し、偏光子の延伸方向を垂直(⊥)および平行(//)に配置した状態で各々の吸光度スペクトルを測定した。得られた吸光度スペクトルから、(3330cm-1強度)を参照とした(2941cm-1強度)Iを算出した。Iは、測定光の偏光方向に対し偏光子の延伸方向を垂直(⊥)に配置した場合に得られる吸光度スペクトルから得られる(2941cm-1強度)/(3330cm-1強度)である。また、I//は、測定光の偏光方向に対し偏光子の延伸方向を平行(//)に配置した場合に得られる吸光度スペクトルから得られる(2941cm-1強度)/(3330cm-1強度)である。ここで、(2941cm-1強度)は、吸光度スペクトルのボトムである、2770cm-1と2990cm-1をベースラインとしたときの2941cm-1の吸光度であり、(3330cm-1強度)は、2990cm-1と3650cm-1をベースラインとしたときの3330cm-1の吸光度である。得られたIおよびI//を用い、式1に従って配向関数fを算出した。なお、f=1のとき完全配向、f=0のときランダムとなる。また、2941cm-1のピークは、偏光子中のPVAの主鎖(-CH-)の振動起因の吸収といわれている。また、3330cm-1のピークは、PVAの水酸基の振動起因の吸収といわれている。
(式1)f=(3<cosθ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
但し
c=(3cosβ-1)/2
で、上記のように2941cm-1を用いた場合、β=90°⇒y=-2×(1-D)/(2D+1)である。
θ:延伸方向に対する分子鎖の角度
β:分子鎖軸に対する遷移双極子モーメントの角度
D=(I)/(I//
:測定光の偏光方向と偏光子の延伸方向が垂直の場合の吸収強度
//:測定光の偏光方向と偏光子の延伸方向が平行の場合の吸収強度
(7)クラック発生率
実施例および比較例で得られた樹脂基材/偏光子の積層体の偏光子表面に表面保護フィルムを仮着した。次いで、樹脂基材を剥離し、剥離面にアクリル系粘着剤層(厚み20μm)を設け、当該粘着剤層にセパレーターを仮着した。この積層体を約130mm×約70mmに切り出した。このとき、偏光子の吸収軸が短手方向となるように切り出した。切り出した積層体の短辺の中央部に幅5mm、深さ(凹部の長さ)6.85mm、曲率半径2.5mmのU字ノッチを形成した。U字ノッチは、エンドミル加工により形成した。エンドミルの外径は4mm、送り速度は500mm/分、回転数は35000rpm、削り量および削り回数は粗削り0.2mm/回、仕上げ削り0.1mm/回の合計2回であった。U字ノッチを形成した積層体からセパレーターを剥離し、アクリル系粘着剤層を介してガラス板(厚み1.1mm)に貼り付けた。最後に、表面保護フィルムを剥離し、偏光子/粘着剤層/ガラス板の構成を有する試験サンプルを得た。この試験サンプルを85℃のオーブン内に120時間置いた後、L字クラック発生の有無を目視で確認した。この評価を3枚の偏光子を用いて行い、クラック(実質的には、L字クラック)の発生した偏光子の数を評価した。
(1) Thickness: Measured using an interference film thickness meter (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., product name "MCPD-3000") The calculation wavelength range used for thickness calculation was 400 nm to 500 nm, and the refractive index was 1.53.
(2) In-plane retardation (Re) of PVA
For the polarizer (single polarizer) obtained by peeling and removing the resin substrate from the laminate of polarizer/thermoplastic resin substrate obtained in the examples and comparative examples, the in-plane retardation (Rpva) of PVA at a wavelength of 1000 nm was evaluated using a retardation measurement device (manufactured by Oji Scientific Instruments, product name "KOBRA-31X100/IR") (this is a numerical value obtained by subtracting the in-plane retardation (Ri) of iodine from the total in-plane retardation at a wavelength of 1000 nm, according to the principle explained above). The absorption edge wavelength was set to 600 nm.
(3) Birefringence of PVA (Δn)
The birefringence (Δn) of the PVA was calculated by dividing the in-plane retardation of the PVA measured in (2) above by the thickness of the polarizer.
(4) Single transmittance and polarization degree For a polarizer (single polarizer) obtained by peeling and removing the resin substrate from the laminate of polarizer/thermoplastic resin substrate obtained in the examples and comparative examples, the single transmittance Ts, parallel transmittance Tp, and crossed transmittance Tc were measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer ("V-7100" manufactured by JASCO Corporation). These Ts, Tp, and Tc are Y values measured using a 2-degree visual field (C light source) according to JIS Z8701 and corrected for visibility. From the obtained Tp and Tc, the polarization degree P was calculated according to the following formula.
Polarization degree P (%) = {(Tp-Tc)/(Tp+Tc)} 1/2 ×100
It should be noted that it is possible to perform equivalent measurements using a spectrophotometer such as the "LPF-200" manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., and it has been confirmed that equivalent measurement results can be obtained regardless of which spectrophotometer is used.
(5) Puncture strength (breaking strength per unit thickness)
The polarizer was peeled off from the laminate of polarizer/thermoplastic resin substrate obtained in the examples and comparative examples, and placed on a compression tester (manufactured by Kato Tech Co., Ltd., product name "NDG5" needle penetration force measurement specifications) equipped with a needle, and pierced at a piercing speed of 0.33 cm/sec under a room temperature (23°C ± 3°C) environment, and the strength at which the polarizer broke was taken as the breaking strength. The evaluation value was the breaking strength of 10 sample pieces, and the average value was used. The needle used had a tip diameter of 1 mmφ and 0.5R. The polarizer to be measured was fixed by clamping it from both sides with a jig having a circular opening with a diameter of about 11 mm, and the needle was pierced into the center of the opening to perform the test.
(6) Orientation function of PVA For the polarizer (single polarizer) obtained by peeling off the resin substrate from the laminate of polarizer/thermoplastic resin substrate obtained in the examples and comparative examples, a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) (manufactured by Perkin Elmer, product name: "Frontier") was used to measure attenuated total reflection spectroscopy (ATR) of the polarizer surface on the surface opposite to the surface on which the resin substrate was peeled off, using polarized infrared light as the measurement light. Germanium was used as the crystallite to which the polarizer was in close contact, and the angle of incidence of the measurement light was set to 45°. The orientation function was calculated by the following procedure. The polarized infrared light (measurement light) to be incident was polarized light (s-polarized light) that vibrated parallel to the surface to which the germanium crystal sample was in close contact, and the absorbance spectrum of each was measured in a state in which the stretching direction of the polarizer was arranged perpendicular (⊥) and parallel (//) to the polarization direction of the measurement light. From the obtained absorbance spectrum, (2941 cm -1 intensity) I was calculated using (3330 cm -1 intensity) as a reference. I ⊥ is (2941 cm -1 intensity)/(3330 cm -1 intensity) obtained from the absorbance spectrum obtained when the stretch direction of the polarizer is arranged perpendicular (⊥) to the polarization direction of the measurement light. I // is (2941 cm -1 intensity)/(3330 cm -1 intensity) obtained from the absorbance spectrum obtained when the stretch direction of the polarizer is arranged parallel (//) to the polarization direction of the measurement light. Here, (2941 cm -1 intensity) is the absorbance at 2941 cm -1 when 2770 cm -1 and 2990 cm -1 , which are the bottoms of the absorbance spectrum, are used as the baseline, and (3330 cm -1 intensity) is the absorbance at 3330 cm -1 when 2990 cm -1 and 3650 cm -1 are used as the baseline. The obtained I and I // were used to calculate the orientation function f according to formula 1. Note that f = 1 indicates complete orientation, and f = 0 indicates random. The peak at 2941 cm -1 is said to be absorption caused by vibration of the main chain (-CH 2 -) of PVA in the polarizer. The peak at 3330 cm -1 is said to be absorption caused by vibration of the hydroxyl group of PVA.
(Formula 1) f=(3<cos 2 θ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
However, c = (3 cos 2 β-1)/2
So, when 2941 cm −1 is used as above, β=90°⇒y=−2×(1−D)/(2D+1).
θ: angle of molecular chain with respect to stretching direction β: angle of transition dipole moment with respect to molecular chain axis D=( I⊥ )/(I // )
I : Absorption intensity when the polarization direction of the measurement light and the stretching direction of the polarizer are perpendicular I // : Absorption intensity when the polarization direction of the measurement light and the stretching direction of the polarizer are parallel (7) Crack occurrence rate A surface protective film was temporarily attached to the polarizer surface of the resin substrate/polarizer laminate obtained in the examples and comparative examples. Next, the resin substrate was peeled off, an acrylic adhesive layer (thickness 20 μm) was provided on the peeled surface, and a separator was temporarily attached to the adhesive layer. This laminate was cut into about 130 mm x about 70 mm. At this time, it was cut so that the absorption axis of the polarizer was in the short direction. A U-shaped notch with a width of 5 mm, a depth (length of the recess) of 6.85 mm, and a curvature radius of 2.5 mm was formed in the center of the short side of the cut laminate. The U-shaped notch was formed by end mill processing. The outer diameter of the end mill was 4 mm, the feed rate was 500 mm/min, the rotation speed was 35000 rpm, and the cutting amount and the number of times of cutting were 0.2 mm/time for rough cutting and 0.1 mm/time for finish cutting, a total of 2 times. The separator was peeled off from the laminate in which the U-shaped notch was formed, and attached to a glass plate (thickness 1.1 mm) via an acrylic adhesive layer. Finally, the surface protection film was peeled off to obtain a test sample having a polarizer/adhesive layer/glass plate configuration. After placing this test sample in an oven at 85°C for 120 hours, the presence or absence of L-shaped cracks was visually confirmed. This evaluation was performed using three polarizers, and the number of polarizers in which cracks (substantially L-shaped cracks) occurred was evaluated.

[実施例1]
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、吸水率0.75%、Tg約75℃である、非晶質のイソフタル共重合ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:100μm)を用いた。樹脂基材の片面に、コロナ処理(処理条件:55W・min/m)を施した。
ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)およびアセトアセチル変性PVA(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ410」)を9:1で混合したPVA系樹脂100重量部に、ヨウ化カリウム13重量部を添加し、PVA水溶液(塗布液)を調製した。
樹脂基材のコロナ処理面に、上記PVA水溶液を塗布して60℃で乾燥することにより、厚み13μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、130℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に2.4倍に自由端一軸延伸した(空中補助延伸処理)。
次いで、積層体を、液温40℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴(水100重量部に対して、ヨウ素とヨウ化カリウムを1:7の重量比で配合して得られたヨウ素水溶液)に、最終的に得られる偏光子の単体透過率(Ts)が40.5%となるように濃度を調整しながら60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温40℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を5重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温62℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度4.0重量%、ヨウ化カリウム5.0重量%)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に延伸の総倍率が3.0倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸処理:水中延伸処理における延伸倍率は1.25倍)。
その後、積層体を液温20℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
その後、90℃に保たれたオーブン中で乾燥しながら、表面温度が75℃に保たれたSUS製の加熱ロールに約2秒接触させた(乾燥収縮処理)。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は2%であった。
このようにして、樹脂基材上に厚み7.4μmの偏光子を形成した。
[Example 1]
The thermoplastic resin substrate used was a long amorphous isophthalic copolymerized polyethylene terephthalate film (thickness: 100 μm) having a water absorption rate of 0.75% and a Tg of about 75° C. One side of the resin substrate was subjected to a corona treatment (treatment conditions: 55 W·min/m 2 ).
A PVA aqueous solution (coating solution) was prepared by adding 13 parts by weight of potassium iodide to 100 parts by weight of a PVA-based resin prepared by mixing polyvinyl alcohol (polymerization degree 4,200, saponification degree 99.2 mol%) and acetoacetyl-modified PVA (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., product name "GOHSEFFIMER Z410") in a ratio of 9:1.
The above PVA aqueous solution was applied to the corona-treated surface of a resin substrate and dried at 60° C. to form a PVA-based resin layer having a thickness of 13 μm, thereby producing a laminate.
The resulting laminate was uniaxially stretched at its free end to 2.4 times its original size in the machine direction (longitudinal direction) between rolls with different peripheral speeds in an oven at 130° C. (auxiliary air stretching treatment).
Next, the laminate was immersed in an insolubilizing bath (a boric acid aqueous solution obtained by mixing 4 parts by weight of boric acid with 100 parts by weight of water) at a liquid temperature of 40° C. for 30 seconds (insolubilizing treatment).
Next, the film was immersed in a dye bath (an aqueous iodine solution obtained by mixing iodine and potassium iodide in a weight ratio of 1:7 with 100 parts by weight of water) having a liquid temperature of 30° C. for 60 seconds while adjusting the concentration so that the single transmittance (Ts) of the finally obtained polarizer would be 40.5% (dyeing treatment).
Next, the plate was immersed in a crosslinking bath (a boric acid aqueous solution obtained by mixing 3 parts by weight of potassium iodide and 5 parts by weight of boric acid with 100 parts by weight of water) at a liquid temperature of 40° C. for 30 seconds (crosslinking treatment).
Thereafter, the laminate was immersed in an aqueous boric acid solution (boric acid concentration: 4.0% by weight, potassium iodide: 5.0% by weight) at a liquid temperature of 62°C and uniaxially stretched in the longitudinal direction (longitudinal direction) between rolls having different peripheral speeds so that the total stretching ratio was 3.0 times (underwater stretching treatment: the stretching ratio in the underwater stretching treatment was 1.25 times).
Thereafter, the laminate was immersed in a cleaning bath (an aqueous solution obtained by mixing 4 parts by weight of potassium iodide with 100 parts by weight of water) at a liquid temperature of 20° C. (cleaning treatment).
Thereafter, while drying in an oven maintained at 90° C., the laminate was brought into contact with a SUS heated roll having a surface temperature maintained at 75° C. for about 2 seconds (drying shrinkage treatment). The shrinkage rate of the laminate in the width direction due to the drying shrinkage treatment was 2%.
In this manner, a polarizer having a thickness of 7.4 μm was formed on the resin substrate.

[実施例2~4]
ヨウ素濃度が異なる染色浴(ヨウ素とヨウ化カリウムの重量比=1:7)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂基材上に偏光子(厚み:7.4μm)を形成した。
[Examples 2 to 4]
A polarizer (thickness: 7.4 μm) was formed on a resin substrate in the same manner as in Example 1, except that a dye bath having a different iodine concentration (weight ratio of iodine to potassium iodide=1:7) was used.

[実施例5~8]
水中延伸の延伸倍率を1.46倍としたこと(結果として、延伸の総倍率を3.5倍としたこと)、および、ヨウ素濃度が異なる染色浴(ヨウ素とヨウ化カリウムの重量比=1:7)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂基材上に偏光子(厚み:6.7μm)を形成した。
[Examples 5 to 8]
A polarizer (thickness: 6.7 μm) was formed on a resin substrate in the same manner as in Example 1, except that the stretching ratio in the underwater stretching was 1.46 times (as a result, the total stretching ratio was 3.5 times) and a dyeing bath having a different iodine concentration (weight ratio of iodine to potassium iodide=1:7) was used.

[実施例9~12]
水中延伸の延伸倍率を1.67倍としたこと(結果として、延伸の総倍率を4.0倍としたこと)、および、ヨウ素濃度が異なる染色浴(ヨウ素とヨウ化カリウムの重量比=1:7)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂基材上に偏光子(厚み:6.2μm)を形成した。
[Examples 9 to 12]
A polarizer (thickness: 6.2 μm) was formed on a resin substrate in the same manner as in Example 1, except that the underwater stretching ratio was set to 1.67 times (as a result, the total stretching ratio was set to 4.0 times) and a dyeing bath having a different iodine concentration (weight ratio of iodine to potassium iodide=1:7) was used.

[実施例13~16]
水中延伸の延伸倍率を1.88倍としたこと(結果として、延伸の総倍率を4.5倍としたこと)、および、ヨウ素濃度が異なる染色浴(ヨウ素とヨウ化カリウムの重量比=1:7)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂基材上に偏光子(厚み:6.0μm)を形成した。
[Examples 13 to 16]
A polarizer (thickness: 6.0 μm) was formed on a resin substrate in the same manner as in Example 1, except that the underwater stretching ratio was set to 1.88 times (as a result, the total stretching ratio was set to 4.5 times) and a dyeing bath having a different iodine concentration (weight ratio of iodine to potassium iodide=1:7) was used.

[比較例1~4]
水中延伸の延伸倍率を2.29倍としたこと(結果として、延伸の総倍率を5.5倍としたこと)、および、ヨウ素濃度が異なる染色浴(ヨウ素とヨウ化カリウムの重量比=1:7)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂基材上に偏光子(厚み:5.5μm)を形成した。
[Comparative Examples 1 to 4]
A polarizer (thickness: 5.5 μm) was formed on a resin substrate in the same manner as in Example 1, except that the underwater stretching ratio was set to 2.29 times (as a result, the total stretching ratio was set to 5.5 times) and a dyeing bath having a different iodine concentration (weight ratio of iodine to potassium iodide=1:7) was used.

実施例および比較例で得られた偏光子を上記(2)~(7)の評価に供した。結果を表1に示す。The polarizers obtained in the examples and comparative examples were subjected to the evaluations (2) to (7) above. The results are shown in Table 1.

Figure 0007646672000001
Figure 0007646672000001

表1から明らかなように、実施例の偏光子は、異形加工部(U字ノッチ部分)のクラック発生が抑制されている。As is clear from Table 1, the polarizer of the embodiment suppresses the occurrence of cracks in the irregularly shaped portion (U-shaped notch portion).

また、図6~図8にそれぞれ、実施例および比較例で得られた偏光子の単体透過率とPVAのΔn、面内位相差または配向関数との関係を示す。図6~図8に示される通り、複屈折、面内位相差または配向関数が同程度(結果として、配向度が同程度)であったとしても、単体透過率が高い場合には、異形加工部においてクラックが発生しやすいことがわかる。例えば、図6においてΔnが35(×10-3)付近を見ると、単体透過率が約44.2%より大きくなると式(1)を満たさなくなり、結果として、比較例4のようにクラックが発生する。よって、異形加工部におけるクラックの発生を効果的に抑制するためには、PVA系樹脂の配向度に加えて単体透過率(結果として、二色性物質の吸着量)の調整も重要であることがわかる。また、式(1)、式(2)および/または式(3)を満たす偏光子は、これらの調整が好適に行われたものであり、異形加工部におけるクラックの発生が好適に抑制され得ることがわかる。 6 to 8 show the relationship between the single transmittance of the polarizer obtained in the examples and the comparative examples and the Δn, in-plane retardation, or orientation function of PVA. As shown in FIG. 6 to FIG. 8, even if the birefringence, in-plane retardation, or orientation function are similar (resulting in the same degree of orientation), when the single transmittance is high, cracks are likely to occur in the irregularly processed part. For example, when Δn is around 35 (×10 −3 ) in FIG. 6, when the single transmittance is greater than about 44.2%, it does not satisfy formula (1), and as a result, cracks occur as in Comparative Example 4. Therefore, in order to effectively suppress the occurrence of cracks in the irregularly processed part, it is important to adjust the single transmittance (resulting in the amount of adsorption of the dichroic material) in addition to the degree of orientation of the PVA-based resin. Also, it is understood that the polarizer satisfying formula (1), formula (2), and/or formula (3) is one in which these adjustments have been suitably performed, and the occurrence of cracks in the irregularly processed part can be suitably suppressed.

本発明の偏光子は、画像表示装置に用いられ、特に、自動車のメーターパネル、スマートフォン、タブレット型PC、スマートウォッチ等の異形を有する画像表示装置に好適に用いられる。The polarizer of the present invention is used in image display devices, and is particularly suitable for use in image display devices having irregular shapes such as automobile meter panels, smartphones, tablet PCs, and smart watches.

Claims (8)

二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成される偏光子であって、
矩形以外の異形を有し、
該偏光子の単体透過率が40.0%以上であり、かつ、該偏光子の偏光度が99.0%以上であり、
該偏光子の厚みが6.7μm以下であり、
該偏光子の突き刺し強度が30gf/μm以上であり、
ここで、該偏光子の突き刺し強度は、先端径1mmφ、0.5Rのニードルを0.33cm/秒の速度で該偏光子に突き刺したときに該偏光子が割れる強度である、偏光子。
A polarizer made of a polyvinyl alcohol-based resin film containing a dichroic material,
It has an irregular shape other than a rectangle,
The polarizer has a single transmittance of 40.0% or more and a degree of polarization of 99.0% or more,
The thickness of the polarizer is 6.7 μm or less,
The piercing strength of the polarizer is 30 gf/μm or more,
Here, the piercing strength of the polarizer is the strength at which the polarizer breaks when a needle having a tip diameter of 1 mmφ and a radius of 0.5 R is pierced into the polarizer at a speed of 0.33 cm/sec.
前記偏光子の単体透過率をx%とし、前記ポリビニルアルコール系樹脂の波長1000nmにおける複屈折をyとした場合に、下記式(1)を満たす、請求項1に記載の偏光子:
y<-0.011x+0.525 (1)。
2. The polarizer according to claim 1, which satisfies the following formula (1), where x% is a single transmittance of the polarizer and y is a birefringence of the polyvinyl alcohol-based resin at a wavelength of 1000 nm:
y<-0.011x+0.525 (1).
前記偏光子の単体透過率をx%とし、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの波長1000nmにおける面内位相差をznmとした場合に、下記式(2)を満たす、請求項1または2に記載の偏光子:
z<-60x+2875 (2)。
3. The polarizer according to claim 1 or 2, which satisfies the following formula (2), where the single transmittance of the polarizer is x % and the in-plane retardation of the polyvinyl alcohol-based resin film at a wavelength of 1000 nm is z nm:
z<-60x+2875 (2).
前記偏光子の単体透過率をx%とし、前記ポリビニルアルコール系樹脂の配向関数をfとした場合に、下記式(3)を満たす、請求項1から3のいずれかに記載の偏光子:
f<-0.018x+1.11 (3)
ここで、前記ポリビニルアルコール系樹脂の配向関数は、フーリエ変換赤外分光光度計を用い、偏光を測定光としたATR法により求められる値である。
The polarizer according to claim 1 , wherein the polarizer has a single transmittance of x% and an orientation function of the polyvinyl alcohol-based resin of the present invention is f, and satisfies the following formula (3):
f<-0.018x+1.11 (3)
Here, the orientation function of the polyvinyl alcohol resin is a value determined by an ATR method using a Fourier transform infrared spectrophotometer and polarized light as measuring light.
前記異形が、貫通穴、V字ノッチ、U字ノッチ、平面視した場合に矩形の凹部、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1からのいずれかに記載の偏光子。 The polarizer according to claim 1 , wherein the irregular shape is selected from the group consisting of a through hole, a V-shaped notch, a U-shaped notch , a recess that is rectangular in plan view , and combinations thereof. 前記U字ノッチの曲率半径が5mm以下である、請求項に記載の偏光子。 6. The polarizer of claim 5 , wherein the U-shaped notch has a radius of curvature of 5 mm or less. 請求項1からのいずれかに記載の偏光子を含む、偏光板。 A polarizing plate comprising the polarizer according to claim 1 . 請求項1からのいずれかに記載の偏光子または請求項に記載の偏光板を含む、画像表示装置。 An image display device comprising the polarizer according to claim 1 or the polarizing plate according to claim 7 .
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