JP7838066B2 - Polarizing film, polarizing plate, and method for manufacturing the polarizing film - Google Patents
Polarizing film, polarizing plate, and method for manufacturing the polarizing filmInfo
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Description
本発明は、偏光膜、偏光板、および該偏光膜の製造方法に関する。 This invention relates to a polarizing film, a polarizing plate, and a method for manufacturing the polarizing film.
代表的な画像表示装置である液晶表示装置には、その画像形成方式に起因して、液晶セルの両側に偏光膜が配置されている。偏光膜の製造方法としては、例えば、樹脂基材とポリビニルアルコール(PVA)系樹脂層とを有する積層体を延伸し、次に染色処理を施して、樹脂基材上に偏光膜を得る方法が提案されている(例えば、特許文献1)。このような方法によれば、厚みの薄い偏光膜が得られるため、近年の画像表示装置の薄型化に寄与し得るとして注目されている。しかし、上記のような薄型偏光膜は吸収軸方向に沿って裂けやすい(破れやすい)という問題がある。 Liquid crystal display devices, a typical image display device, have polarizing films positioned on both sides of the liquid crystal cell due to their image formation method. One proposed method for manufacturing polarizing films involves stretching a laminate comprising a resin substrate and a polyvinyl alcohol (PVA) resin layer, followed by a dyeing treatment to obtain a polarizing film on the resin substrate (for example, Patent Document 1). This method allows for the production of thin polarizing films, which has attracted attention as it can contribute to the miniaturization of image display devices in recent years. However, such thin polarizing films have the problem of being prone to tearing (cracking) along the absorption axis.
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、吸収軸方向に沿った破断が抑制された偏光膜を提供することにある。 This invention was made to solve the above-mentioned conventional problems, and its primary objective is to provide a polarizing film in which fracture along the absorption axis is suppressed.
本発明の1つの局面によれば、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、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、偏光膜が提供される。
y<-0.011x+0.525 (1)
本発明の別の局面によれば、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、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、偏光膜が提供される。
z<-60x+2875 (2)
1つの実施形態において、上記偏光膜の厚みが10μm以下である。
1つの実施形態において、上記偏光膜の単体透過率が40.0%以上であり、かつ、偏光度が99.0%以上である。
本発明のさらに別の局面によれば、上記偏光膜と、該偏光膜の少なくとも一方の側に配置された保護層とを有する、偏光板が提供される。
1つの実施形態において、上記偏光板の総厚みが30μm以下である。
本発明のさらに別の局面によれば、上記偏光膜の製造方法が提供される。該製造方法は、長尺状の熱可塑性樹脂基材の片側に、ヨウ化物または塩化ナトリウム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して積層体とすること、および、該積層体に、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、を含み、該空中補助延伸処理および該水中延伸処理の延伸の総倍率が、該積層体の元長に対して3.0倍~4.5倍であり、該空中補助延伸処理の延伸倍率が、該水中延伸処理の延伸倍率よりも大きい。
According to one aspect of the present invention, a polarizing film is provided which is composed of a polyvinyl alcohol-based resin film containing a dichroic substance, and satisfies the following formula (1) when the transmittance of the single unit is x% and the birefringence of the polyvinyl alcohol-based resin is y.
y<-0.011x+0.525 (1)
According to another aspect of the present invention, a polarizing film is provided which is composed of a polyvinyl alcohol-based resin film containing a dichroic substance, and satisfies the following formula (2) when the transmittance of the single unit is x% and the in-plane phase difference of the polyvinyl alcohol-based resin film is z nm.
z<-60x+2875 (2)
In one embodiment, the thickness of the polarizing film is 10 μm or less.
In one embodiment, the polarizing film has a single-unit transmittance of 40.0% or more, and a polarization degree of 99.0% or more.
According to yet another aspect of the present invention, a polarizing plate is provided, having the polarizing film and a protective layer disposed on at least one side of the polarizing film.
In one embodiment, the total thickness of the polarizing plate is 30 μm or less.
A further aspect of the present invention provides a method for manufacturing the polarizing film described above. The manufacturing method includes forming a polyvinyl alcohol-based resin layer containing iodide or sodium chloride and a polyvinyl alcohol-based resin on one side of a long thermoplastic resin substrate to form a laminate, and subjecting the laminate to an air-assisted stretching treatment, a dyeing treatment, an underwater stretching treatment, and a drying shrinkage treatment in which the laminate shrinks by 2% or more in the width direction by heating while being transported in the longitudinal direction, wherein the total stretching ratio of the air-assisted stretching treatment and the underwater stretching treatment is 3.0 to 4.5 times the original length of the laminate, and the stretching ratio of the air-assisted stretching treatment is greater than the stretching ratio of the underwater stretching treatment.
本発明の偏光膜は、二色性物質を含むPVA系樹脂フィルムで構成され、単体透過率と該PVA系樹脂の複屈折またはPVA系樹脂フィルムの面内位相差とが所定の関係を満たす。このような関係を満たす偏光膜は、PVA系樹脂の配向状態等に起因して、実用上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)を実現しつつ、吸収軸方向に沿った破断を抑制することができる。 The polarizing film of the present invention is composed of a PVA-based resin film containing a dichroic substance, and the single-layer transmittance and the birefringence of the PVA-based resin or the in-plane phase difference of the PVA-based resin film satisfy a predetermined relationship. A polarizing film satisfying this relationship can achieve practically acceptable optical properties (typically single-layer transmittance and polarization degree) while suppressing fracture along the absorption axis, due to the orientation state of the PVA-based resin, etc.
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。また、各実施形態は、適宜組み合わせることができる。 The following describes embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments. Furthermore, each embodiment can be combined as appropriate.
A.偏光膜
本発明の1つの実施形態による偏光膜は、二色性物質を含むPVA系樹脂フィルムで構成され、単体透過率をx%とし、当該PVA系樹脂の複屈折をyとした場合に、下記式(1)を満たす。また、本発明の別の実施形態による偏光膜は、二色性物質を含むPVA系樹脂フィルムで構成され、単体透過率をx%とし、当該PVA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。
y<-0.011x+0.525 (1)
z<-60x+2875 (2)
A. Polarizing Film A polarizing film according to one embodiment of the present invention is composed of a PVA-based resin film containing a dichroic substance, and satisfies the following formula (1) when the transmittance of the PVA-based resin is x% and the birefringence of the PVA-based resin is y. A polarizing film according to another embodiment of the present invention is composed of a PVA-based resin film containing a dichroic substance, and satisfies the following formula (2) when the transmittance of the PVA-based resin film is x% and the in-plane phase difference of the PVA-based resin film is z nm.
y<-0.011x+0.525 (1)
z<-60x+2875 (2)
上記偏光膜における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)および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)はいずれも、偏光膜を構成するPVA系樹脂の分子鎖の配向度と関連する値であり、配向度の上昇に伴って大きい値となり得る。上記偏光膜は、PVA系樹脂の分子鎖の吸収軸方向への配向が従来の偏光膜よりも緩やかであることに起因して、吸収軸方向に沿った破断が抑制される。その結果、屈曲性に非常に優れた偏光膜(結果として、偏光板)が得られ得る。このような偏光膜(結果として、偏光板)は、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、配向度が低い偏光膜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、上記式(1)および/または式(2)を満たす偏光膜は、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 resin in the above polarizing film (hereinafter referred to as the birefringence of PVA or Δn of PVA) and the in-plane phase difference of the PVA resin film (hereinafter referred to as the "in-plane phase difference of PVA") are both values related to the degree of orientation of the molecular chains of the PVA resin constituting the polarizing film, and can become larger as the degree of orientation increases. Because the orientation of the molecular chains of the PVA resin in the above polarizing film is gentler in the direction of the absorption axis than that of conventional polarizing films, fracture along the absorption axis is suppressed. As a result, a polarizing film (and consequently a polarizing plate) with excellent flexibility can be obtained. Such a polarizing film (and consequently a polarizing plate) can preferably be 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-layer transmittance and polarization degree) with polarizing films that have a low degree of orientation. However, polarizing films that satisfy the above equations (1) and/or (2) can achieve both a lower degree of orientation of the PVA-based resin and acceptable optical properties than conventional films.
本発明の実施形態による偏光膜は、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 polarizing film according to the embodiment of the present invention 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、偏光膜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膜の厚みで割った値である。 In this specification, the in-plane phase difference of the PVA is the in-plane phase difference 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 polarizing film can be eliminated, making it possible to measure the phase difference. Furthermore, the birefringence (in-plane birefringence) of the PVA is the value obtained by dividing the in-plane phase difference of the PVA by the thickness of the polarizing film.
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/(λ2-6002)
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/(λ2-6002)
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 phase difference of PVA is evaluated as follows. First, the phase difference value is measured at multiple wavelengths of 850 nm or greater. The measured phase difference value: R(λ) and wavelength: λ are plotted, and this is fitted to the following Sellmeyer equation using the least squares method. Here, A and B are fitting parameters and coefficients determined by the least squares method.
R(λ)=A+B/(λ 2 -600 2 )
In this case, the phase difference value R(λ) can be separated into the in-plane phase difference of PVA (Rpva), which is wavelength-independent, and the in-plane phase difference value of iodine (Ri), which is highly wavelength-dependent, as shown below.
Rpva = A
Ri = B/(λ 2 -600 2 )
Based on this separation formula, the in-plane phase difference (i.e., Rpva) of PVA at a wavelength λ = 1000 nm can be calculated. The method for evaluating the in-plane phase difference of PVA is also described in Japanese Patent Publication No. 5932760, which can be referenced as needed.
Furthermore, the birefringence (Δn) of the PVA can be calculated by dividing this phase difference 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。 Examples of commercially available instruments for measuring the in-plane phase difference of PVA at the above wavelength of 1000 nm include the KOBRA-WR/IR series and KOBRA-31X/IR series manufactured by Oji Instruments Co., Ltd.
上記偏光膜を構成するPVA系樹脂の配向関数(f)は、例えば0.25以下であり、好ましくは0.22以下であり、より好ましくは0.20以下であり、さらに好ましくは0.18以下であり、特に好ましくは0.15以下である。配向関数の下限は、例えば、0.05であり得る。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。 The orientation function (f) of the PVA-based resin constituting the above polarizing film is, for example, 0.25 or less, preferably 0.22 or less, more preferably 0.20 or less, even more preferably 0.18 or less, and particularly preferably 0.15 or less. The lower limit of the orientation function may be, for example, 0.05. If the orientation function is too small, an acceptable single-layer transmittance and/or degree of polarization may not be obtained.
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、偏光膜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、偏光膜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、偏光膜中のPVAの主鎖(-CH2-)の振動に起因する吸収であると考えられている。
f=(3<cos2θ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
=-2×(1-D)/(2D+1)
ただし、
c=(3cos2β-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)
I⊥ :測定光の偏光方向と偏光膜の延伸方向が垂直の場合の吸収強度
I// :測定光の偏光方向と偏光膜の延伸方向が平行の場合の吸収強度
The orientation function (f) is determined, for example, by attenuated total reflection (ATR) spectroscopy using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) with polarized light as the measurement light. Specifically, germanium crystallites are used to adhere the polarizing film, the incident angle of the measurement light is set to 45°, and the incident polarized infrared light (measurement light) is polarized (s-polarized) that vibrates parallel to the surface to which the germanium crystal sample is adhered. Measurements are performed with the stretching direction of the polarizing film positioned parallel and perpendicular to the polarization direction of the measurement light, and the intensity at 2941 cm⁻¹ of the obtained absorbance spectrum is used to calculate the orientation function (f) according to the following formula. Here, the intensity I is the value of 2941 cm⁻¹ / 3330 cm⁻¹ , with 3330 cm⁻¹ as the reference peak. Note that when f = 1, the orientation is perfectly oriented, and when f = 0, it is random. Furthermore, the peak at 2941 cm⁻¹ is thought to be an absorption caused by vibrations of the PVA main chain ( -CH₂- ) in the polarizing film.
f=(3<cos 2 θ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
=-2×(1-D)/(2D+1)
however,
c = (3cos 2β -1)/2, and in the case of vibration of 2941 cm⁻¹ , β = 90°.
θ: Angle of the molecular chain with respect to the stretching direction β: Angle of the transition dipole moment with respect to the molecular chain axis D = (I ⊥ ) / (I // ) (In this case, D increases as the PVA molecules are oriented)
I ⊥ : Absorption intensity when the polarization direction of the measured light and the stretching direction of the polarizing film are perpendicular I // : Absorption intensity when the polarization direction of the measured light and the stretching direction of the polarizing film are parallel
偏光膜の厚みは、好ましくは10μm以下であり、より好ましくは8μm以下である。偏光膜の厚みの下限は、例えば1μmであり得る。偏光膜の厚みは、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。偏光膜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、吸収軸方向の破断の抑制にも寄与し得ると推察される。 The thickness of the polarizing film is preferably 10 μm or less, and more preferably 8 μm or less. The lower limit of the polarizing film thickness may be, for example, 1 μm. In one embodiment, the thickness of the polarizing film may be 2 μm to 10 μm, and in another embodiment, 2 μm to 8 μm. By making the thickness of the polarizing film so thin, thermal shrinkage can be greatly reduced. It is presumed that this configuration may also contribute to suppressing fracture in the absorption axis direction.
偏光膜は、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。偏光膜の単体透過率は、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。偏光膜の単体透過率は、1つの実施形態においては40.0%~45.0%である。偏光膜の偏光度は、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。偏光膜の偏光度は、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膜は、当該偏光膜を構成する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。また、[偏光膜/樹脂基材(保護層)]の構成を有する偏光板を用いて偏光膜の単体透過率を測定する際には、上記偏光膜の単体透過率は、偏光板の一方の表面の屈折率を1.50、もう一方の表面の屈折率を1.53に換算した時の値である。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 polarizing film preferably exhibits absorption dichroism at any wavelength between 380 nm and 780 nm. The single-layer transmittance of the polarizing film is preferably 40.0% or higher, more preferably 41.0% or higher. The upper limit of the single-layer transmittance may be, for example, 49.0%. In one embodiment, the single-layer transmittance of the polarizing film is 40.0% to 45.0%. The degree of polarization of the polarizing film is preferably 99.0% or higher, more preferably 99.4% or higher. The upper limit of the degree of polarization may be, for example, 99.999%. In one embodiment, the degree of polarization of the polarizing film is 99.0% to 99.9%. One feature of the polarizing film according to the embodiment of the present invention is that, despite having an in-plane phase difference, birefringence and/or orientation function as described above, it is possible to achieve such practically acceptable single-layer transmittance and degree of polarization, even though the degree of orientation of the PVA resin constituting the polarizing film is lower than conventional films. This is presumed to be due to the manufacturing method described later. The transmittance of a polarizing film is typically measured using a UV-Vis spectrophotometer and is the Y value after luminous sensitivity correction. When measuring the transmittance of a polarizing film using a polarizing plate having the configuration of [polarizing film/resin substrate (protective layer)], the transmittance of the polarizing film is the value obtained when the refractive index of one surface of the polarizing plate is converted to 1.50 and the refractive index of the other surface is converted to 1.53. The degree of polarization is typically determined by the following formula based on the parallel transmittance Tp and orthogonal transmittance Tc, which are measured using a UV-Vis spectrophotometer and luminous sensitivity correction.
Degree of polarization (%) = {(Tp-Tc)/(Tp+Tc)} 1/2 ×100
偏光膜の突き刺し強度は、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。偏光膜の突き刺し強度をこのような範囲とすることにより、偏光膜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膜(結果として、偏光板)が得られ得る。突き刺し強度は、所定の強さで偏光膜を突き刺した時の偏光膜の割れ耐性を示す。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膜に突き刺したときに偏光膜が割れる強度(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、偏光膜の単位厚み(1μm)あたりの突き刺し強度を意味する。 The puncture strength of the polarizing film 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 puncture strength may be, for example, 80 gf/μm. By setting the puncture strength of the polarizing film within this range, the tearing of the polarizing film along the absorption axis can be significantly suppressed. As a result, a polarizing film (and consequently a polarizer) with excellent flexibility can be obtained. Puncture strength indicates the crack resistance of the polarizing film when it is punctured with a predetermined strength. Puncture strength can be expressed, for example, as the strength at which the polarizing film breaks (breaking strength) when a predetermined needle is attached to a compression tester and punctured into the polarizing film at a predetermined speed. As is clear from the units, puncture strength refers to the puncture strength per unit thickness (1 μm) of the polarizing film.
偏光膜は、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、偏光膜)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膜が得られ得る。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 polarizing film is composed of a PVA-based resin film containing a dichroic substance. Preferably, the PVA-based resin constituting the PVA-based resin film (substantially the polarizing film) includes an acetoacetyl-modified PVA-based resin. With such a configuration, a polarizing film with the desired puncture strength can be obtained. The amount of acetoacetyl-modified PVA-based resin is preferably 5% to 20% by weight, and more preferably 8% to 12% by weight, when the total PVA-based resin is considered to be 100% by weight. Within this range of amounts, the puncture strength can be set to a more suitable range.
偏光膜は、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膜の具体例としては、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膜が挙げられる。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膜は、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系樹脂層を偏光膜とすること;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膜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膜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、偏光膜の製造方法は、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膜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/偏光膜の積層体はそのまま用いてもよく(すなわち、樹脂基材を偏光膜の保護層としてもよく)、樹脂基材/偏光膜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。偏光膜の製造方法の詳細については、C項で後述する。 A polarizing film can typically be made using a laminate of two or more layers. A specific example of a polarizing film obtained using a laminate is a polarizing film made using a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer coated on the resin substrate. A polarizing film made using a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer coated on the resin substrate can be made, for example, by applying a PVA-based resin solution to a resin substrate, drying it 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; and stretching and dyeing the laminate to make the PVA-based resin layer a polarizing film. In this embodiment, preferably, a polyvinyl alcohol-based resin layer containing a halide and a polyvinyl alcohol-based resin is formed on one side of the resin substrate. Stretching typically includes immersing the laminate in an aqueous boric acid solution and stretching it. Furthermore, stretching preferably includes air stretching the laminate at a high temperature (e.g., 95°C or higher) before stretching in the aqueous boric acid solution. In embodiments of the present invention, the total stretching ratio is preferably 3.0 to 4.5 times, which is significantly smaller than usual. Even with such a total stretching ratio, a polarizing film with acceptable optical properties can be obtained by combining the addition of halides and a drying shrinkage treatment. Furthermore, in embodiments of the present invention, the stretching ratio of the air-assisted stretching is preferably greater than the stretching ratio of the boric acid water stretching. With this configuration, a polarizing film with acceptable optical properties can be obtained even with a small total stretching ratio. In addition, the laminate is preferably subjected to a drying shrinkage treatment in which it shrinks by 2% or more in the width direction by heating while being transported in the longitudinal direction. In one embodiment, the method for manufacturing a polarizing film includes applying an air-assisted stretching treatment, a dyeing treatment, a water stretching treatment, and a drying shrinkage treatment to the laminate in this order. By introducing auxiliary stretching, even when a PVA-based resin is applied to a thermoplastic resin, it is possible to increase the crystallinity of the PVA-based resin and achieve high optical properties. Furthermore, by simultaneously enhancing the orientation of the PVA resin beforehand, problems such as a decrease in the orientation or dissolution of the PVA resin when immersed in water during subsequent dyeing and stretching processes can be prevented, enabling the achievement of high optical properties. Moreover, when the PVA resin layer is immersed in liquid, the disorder of the orientation of polyvinyl alcohol molecules and the decrease in orientation can be suppressed compared to cases where the PVA resin layer does not contain halides. This improves the optical properties of the polarizing film obtained through processing steps involving immersion in liquid, such as dyeing and underwater stretching. Furthermore, shrinking the laminate in the width direction through a drying shrinkage treatment can further improve the optical properties. The resulting resin substrate/polarizing film laminate may be used as is (i.e., the resin substrate may be used as a protective layer for the polarizing film), or the resin substrate may be peeled off the resin substrate/polarizing film laminate, and an appropriate protective layer may be laminated onto the peeled surface according to the purpose. Details of the polarizing film manufacturing method will be described later in section C.
B.偏光板
図1(a)および図1(b)はそれぞれ、本発明の1つの実施形態による偏光板の概略断面図である。図1(a)に示す偏光板100aは、偏光膜10と、偏光膜10の一方の側に配置された第1の保護層20とを有する。図1(b)に示す偏光板100bは、偏光膜10と、偏光膜10の一方の側に配置された第1の保護層20と、偏光膜10の他方の側に配置された第2の保護層30とを有する。偏光膜10は、上記A項で説明した本発明の偏光膜である。なお、上記のとおり、第1の保護層および第2の保護層のうち一方は、上記の偏光膜の製造に用いられる樹脂基材であってもよい。
B. Polarizing Plates Figures 1(a) and 1(b) are schematic cross-sectional views of polarizing plates according to one embodiment of the present invention. The polarizing plate 100a shown in Figure 1(a) has a polarizing film 10 and a first protective layer 20 disposed on one side of the polarizing film 10. The polarizing plate 100b shown in Figure 1(b) has a polarizing film 10, a first protective layer 20 disposed on one side of the polarizing film 10 and a second protective layer 30 disposed on the other side of the polarizing film 10. The polarizing film 10 is the polarizing film of the present invention as described in Section A above. As described above, one of the first protective layer and the second protective layer may be a resin substrate used in the manufacture of the above polarizing film.
上記偏光板の総厚みは、例えば150μm以下であり、好ましくは30μm以下であり、より好ましくは25μm以下であり、さらに好ましくは20μm以下である。総厚みの下限は、例えば10μmであり得る。このような総厚みを有する偏光板は、きわめて優れた可撓性および折り曲げ耐久性を有し得る。このような位相差層付偏光板は、湾曲した画像表示装置および/または屈曲もしくは折り曲げ可能な画像表示装置に特に好適に適用され得る。なお、偏光板の総厚みとは、偏光板をパネルやガラス等の外部被着体と密着させるための粘着剤層を除き、偏光板を構成するすべての層の厚みの合計をいう(すなわち、偏光板の総厚みは、偏光板を画像表示セル等の隣接部材に貼り付けるための粘着剤層およびその表面に仮着され得る剥離フィルムの厚みを含まない)。 The total thickness of the polarizing plate described above is, for example, 150 μm or less, preferably 30 μm or less, more preferably 25 μm or less, and even more preferably 20 μm or less. The lower limit of the total thickness may be, for example, 10 μm. A polarizing plate having such a total thickness can possess extremely excellent flexibility and bending durability. Such a polarizing plate with a phase difference layer can be particularly suitably applied to curved image display devices and/or bendable or foldable image display devices. Note that the total thickness of the polarizing plate refers to the sum of the thicknesses of all layers constituting the polarizing plate, excluding the adhesive layer used to adhere the polarizing plate to an external substrate such as a panel or glass (i.e., the total thickness of the polarizing plate does not include the thickness of the adhesive layer used to attach the polarizing plate to an adjacent member such as an image display cell, and the release film that may be temporarily attached to its surface).
1つの実施形態において、第1および/または第2の保護層は、偏光膜の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001-343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN-メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。 In one embodiment, the first and/or second protective layer is formed from any suitable film that can be used as a protective layer for the polarizing film. Specific examples of materials that make up the main component of the film include cellulosic resins such as triacetylcellulose (TAC), and transparent resins such as polyester, polyvinyl alcohol, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyethersulfone, polysulfone, polystyrene, polynorbornene, polyolefin, (meth)acrylic, and acetate. Also, thermosetting resins or UV-curing resins such as (meth)acrylic, urethane, (meth)acrylic urethane, epoxy, and silicone are also acceptable. In addition, glassy polymers such as siloxane polymers can also be used. Furthermore, the polymer film described in Japanese Patent Application Publication No. 2001-343529 (WO01/37007) can also be used. As materials for this film, for example, a resin composition containing a thermoplastic resin having substituted or unsubstituted imide groups in its side chains, and a thermoplastic resin having substituted or unsubstituted phenyl groups and nitrile groups in its side chains, can be used. Examples include a resin composition having an alternating copolymer of isobutene and N-methylmaleimide, and an acrylonitrile-styrene copolymer. The polymer film may, for example, be an extruded product of the above resin composition.
別の実施形態において、第1および/または第2の保護層は、熱可塑性樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物(以下、熱可塑性樹脂のコーティング膜とも称する)で構成されている。熱可塑性樹脂としては、目的に応じて、任意の適切な樹脂が用いられる。例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、スチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が例示でき、なかでも、アクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂が好ましい。 In another embodiment, the first and/or second protective layer is composed of a solidified coating film of an organic solvent solution of a thermoplastic resin (hereinafter also referred to as the thermoplastic resin coating film). Any suitable resin can be used as the thermoplastic resin, depending on the purpose. Examples include acrylic resins, epoxy resins, styrene resins, polyolefin resins, and polyester resins, with acrylic resins and epoxy resins being preferred.
偏光板100を画像表示装置に適用したときに表示パネルとは反対側に配置される保護層(外側保護層)の厚みは、好ましくは2μm~80μm、より好ましくは2μm~40μm、さらに好ましくは2μm~25μmである。外側保護層が熱可塑性樹脂のコーティング膜である場合、その厚みは例えば10μm以下であり、好ましくは7μm以下、より好ましくは5μm以下であり得る。なお、表面処理が施されている場合、外側保護層の厚みは、表面処理層の厚みを含めた厚みである。 When the polarizing plate 100 is applied to an image display device, the thickness of the protective layer (outer protective layer) positioned on the opposite side of the display panel is preferably 2 μm to 80 μm, more preferably 2 μm to 40 μm, and even more preferably 2 μm to 25 μm. If the outer protective layer is a thermoplastic resin coating film, its thickness may be, for example, 10 μm or less, preferably 7 μm or less, and more preferably 5 μm or less. If surface treatment is applied, the thickness of the outer protective layer includes the thickness of the surface treatment layer.
偏光板100を画像表示装置に適用したときに表示パネル側に配置される保護層(内側保護層)の厚みは、好ましくは5μm~80μm、より好ましくは5μm~40μm、さらに好ましくは5μm~25μmである。1つの実施形態においては、内側保護層は、任意の適切な位相差値を有する位相差層である。この場合、23℃における波長550nmの光で測定した位相差層の面内位相差Re(550)は、例えば110nm~150nmである。「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した面内位相差であり、式:Re=(nx-ny)×dにより求められる。ここで、「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「d」は層(フィルム)の厚み(nm)である。 When the polarizing plate 100 is applied to an image display device, the thickness of the protective layer (inner protective layer) positioned on the display panel side is preferably 5 μm to 80 μm, more preferably 5 μm to 40 μm, and even more preferably 5 μm to 25 μm. In one embodiment, the inner protective layer is a phase difference layer having an arbitrary appropriate phase difference value. In this case, the in-plane phase difference Re(550) of the phase difference layer, measured with light of wavelength 550 nm at 23°C, is, for example, 110 nm to 150 nm. "Re(550)" is the in-plane phase difference measured with light of wavelength 550 nm at 23°C, and is calculated by the formula: Re = (nx - ny) × d. Here, "nx" is the refractive index in the direction where the in-plane refractive index is maximum (i.e., the slow phase axis direction), "ny" is the refractive index in the direction perpendicular to the slow phase axis in the plane (i.e., the fast phase axis direction), and "d" is the thickness of the layer (film) (nm).
C.偏光膜の製造方法
本発明の1つの実施形態による偏光膜の製造方法は、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項で説明した偏光膜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)を有する偏光膜を得ることができる。
C. Method for Manufacturing a Polarizing Film One embodiment of the present invention provides a method for manufacturing a polarizing film, comprising forming a polyvinyl alcohol-based resin layer (PVA-based resin layer) containing a halogenated compound 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 the following in order: air-assisted stretching, dyeing, underwater stretching, and drying shrinkage by heating while conveying in the longitudinal direction to shrink by 2% or more in the width direction. The halogenated compound content in the PVA-based resin layer is preferably 5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the PVA-based resin. The drying shrinkage is preferably performed using a heated roll, and the temperature of the heated roll is preferably 60°C to 120°C. The shrinkage rate in the width direction of the laminate due to the drying shrinkage is preferably 2% or more. Furthermore, the stretching ratio of the air-assisted stretching is preferably greater than the stretching ratio of the underwater stretching. By such a manufacturing method, the polarizing film described in Section A above can be obtained. In particular, by fabricating a laminate containing a PVA-based resin layer containing a halide, performing multi-stage stretching of the laminate including air-assisted stretching and underwater stretching, and then heating the stretched laminate with a heated roll to shrink it by 2% or more in the width direction, a polarizing film with excellent optical properties (typically, single-layer transmittance and polarization degree) can be obtained.
C-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。
C-1. Preparation of Laminates Any suitable method can be used to prepare a laminate of a thermoplastic resin substrate and a PVA-based resin layer. Preferably, a coating solution containing a halogenated compound and a PVA-based resin is applied to the surface of the thermoplastic resin substrate and dried to form a PVA-based resin layer on the thermoplastic resin substrate. As described above, the halogenated compound content 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 solution. 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 solution 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膜を得ることができる。 The thickness of the PVA resin layer is preferably 2 μm to 30 μm, and more preferably 2 μm to 20 μm. By making the thickness of the PVA resin layer before stretching very thin in this way, and by reducing the total stretching ratio as described later, it is possible to obtain a polarizing film with acceptable single-layer transmittance and polarization degree despite a lower degree of orientation of the PVA resin than conventional methods.
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 surface treatment (e.g., corona treatment), or an easy-adhesion layer may be formed on the thermoplastic resin substrate. Such treatments can improve the adhesion between the thermoplastic resin substrate and the PVA-based resin layer.
C-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。
C-1-1. Thermoplastic Resin Substrate Any suitable thermoplastic resin film can be used as the thermoplastic resin substrate. Details of the thermoplastic resin substrate are described, for example, in Japanese Patent Application Publication No. 2012-73580. The entire description of that publication is incorporated herein by reference.
C-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。
C-1-2. Coating Solution The coating solution contains a halogenated compound and a PVA-based resin, as described above. Typically, the coating solution is a solution obtained by dissolving the halogenated compound and the PVA-based resin in a solvent. Examples of solvents 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. Among these, water is preferred. The concentration of the PVA-based resin in the solution is preferably 3 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the solvent. With such a resin concentration, a uniform coating film that adheres closely to the thermoplastic resin substrate can be formed. The halogenated compound content in the coating solution is preferably 5 to 20 parts by weight per 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 solution. 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 may 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膜が得られ得る。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 can be used as the PVA-based resin. For example, polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymers can be used. Polyvinyl alcohol is obtained by saponifying polyvinyl acetate. Ethylene-vinyl alcohol copolymers are obtained by saponifying ethylene-vinyl acetate copolymers. The degree of saponification 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 degree of saponification can be determined according to JIS K 6726-1994. By using a PVA-based resin with such a degree of saponification, a polarizing film with excellent durability can be obtained. If the degree of saponification 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 PVA resins can be appropriately selected depending on the purpose. The average degree of polymerization is typically 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 can be used as the above-mentioned halide. Examples include iodide and sodium chloride. Examples of iodides include potassium iodide, sodium iodide, and lithium iodide. Among 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膜が白濁する場合がある。 The amount of halogen in the coating solution is preferably 5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of PVA resin, and more preferably 10 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of PVA resin. If the amount of halogen exceeds 20 parts by weight per 100 parts by weight of PVA resin, the halogen may bleed out, and the resulting polarizing film 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膜の光学特性を向上し得る。 Generally, stretching a PVA-based resin layer increases the orientation of polyvinyl alcohol molecules within the layer. However, immersing the stretched PVA-based resin layer in a water-containing liquid can disrupt the orientation of the polyvinyl alcohol molecules, potentially reducing their degree of orientation. This tendency to decrease orientation is particularly pronounced when stretching a laminate of a thermoplastic resin substrate and a PVA-based resin layer in boric acid water. For example, while stretching a PVA film alone in boric acid water is typically performed at 60°C, stretching a laminate of A-PET (thermoplastic resin substrate) and a PVA-based resin layer is performed at a higher temperature of around 70°C. In this case, the orientation of the PVA in the initial stages of stretching may decrease before it increases due to water stretching. In contrast, by fabricating a laminate of a PVA-based resin layer containing a halide and a thermoplastic resin substrate, and then performing high-temperature stretching (auxiliary stretching) in air before stretching the laminate in boric acid water, 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 disorder of the orientation of polyvinyl alcohol molecules and the decrease in 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 polarizing film obtained through processing steps that involve immersing the laminate in a liquid, such as dyeing and water stretching.
C-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。
C-2. Auxiliary Stretching in Air In particular, to obtain high optical properties, a two-stage stretching method combining dry stretching (auxiliary stretching) and stretching in boric acid water is selected. By introducing auxiliary stretching, as in two-stage stretching, it is possible to stretch the thermoplastic resin substrate while suppressing crystallization. Furthermore, when coating a PVA-based resin onto a thermoplastic resin substrate, it is necessary to lower the coating temperature compared to when coating a PVA-based resin onto a normal metal drum in order to suppress the influence of the glass transition temperature of the thermoplastic resin substrate. As a result, the crystallization of the PVA-based resin becomes relatively low, which can lead to the problem of not being able to obtain sufficient optical properties. In contrast, by introducing auxiliary stretching, it is possible to increase the crystallinity of the PVA-based resin even when coating a thermoplastic resin, making it possible to achieve high optical properties. At the same time, by increasing the orientation of the PVA-based resin in advance, it is possible to prevent problems such as a decrease in the orientation of the PVA-based resin or dissolution when immersed in water in the subsequent dyeing and stretching processes, making it 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 for aerial assisted stretching may be fixed-end stretching (for example, stretching using a tenter stretcher) or free-end stretching (for example, uniaxial stretching by passing the laminate between rolls with different peripheral speeds). However, free-end stretching can be actively adopted to obtain high optical properties. In one embodiment, the aerial stretching process includes a heated roll stretching step in which the laminate is stretched by the difference in peripheral speed between heated rolls while being transported in its longitudinal direction. Typically, the aerial stretching process includes a zone stretching step and a heated roll stretching step. The order of the zone stretching step and the heated roll stretching step is not limited; the zone stretching step may be performed first, or the heated roll stretching step may be performed first. The zone stretching step may be omitted. In one embodiment, the zone stretching step and the heated roll stretching step are performed in this order. In another embodiment, the film end is gripped in a tenter stretcher and stretched by widening the distance between tenters in the flow direction (the widening of the distance between tenters becomes the stretching ratio). At this time, the distance of the tenters in the width direction (perpendicular to the flow direction) is set to be arbitrarily close. Preferably, it can be set to be closer to free-end stretching with respect to the stretching ratio in the flow direction. In the case of free-end stretching, the shrinkage rate 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。 Aerial assisted stretching may be performed in one stage or in multiple stages. When performed in multiple stages, the stretching ratio is the product of the stretching ratios of each stage. The stretching direction in aerial assisted stretching is preferably approximately the same as the stretching direction in 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、吸収軸方向に沿った破断が抑制された偏光膜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膜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 aerial assisted 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 aerial assisted stretching is within this range, the total stretching ratio can be set to a desired range when combined with underwater stretching, thereby achieving the desired birefringence, in-plane phase difference, and/or orientation function. As a result, a polarizing film with suppressed fracture along the absorption axis can be obtained. Furthermore, as described above, it is preferable that the stretching ratio of aerial assisted stretching is greater than that of underwater stretching. With this configuration, a polarizing film with acceptable optical properties can be obtained even with a small total stretching ratio. More specifically, the ratio of the stretching ratio of aerial assisted stretching to that of underwater stretching (underwater stretching/aerial assisted stretching) is preferably 0.4 to 0.9, and 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 during air-assisted stretching can be set to any appropriate value depending on the forming material of the thermoplastic resin substrate, the stretching method, etc. Preferably, the stretching temperature is above the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin substrate, more preferably above the glass transition temperature (Tg) + 10°C, and particularly preferably above Tg + 15°C. On the other hand, the upper limit of the stretching temperature is preferably 170°C. Stretching at such a temperature suppresses the rapid crystallization of the PVA-based resin, thereby suppressing problems caused by such crystallization (for example, hindering the orientation of the PVA-based resin layer due to stretching).
C-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。
C-3. Immobilization treatment, dyeing treatment and crosslinking treatment If necessary, an immobilization treatment is performed after the air-assisted stretching treatment and before the water stretching treatment and dyeing treatment. The above immobilization treatment is typically performed by immersing the PVA-based resin layer in an aqueous boric acid solution. The above 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 water stretching treatment. The above crosslinking treatment is typically performed by immersing the PVA-based resin layer in an aqueous boric acid solution. Details of the immobilization treatment, dyeing treatment and crosslinking treatment are described, for example, in Japanese Patent Application Publication No. 2012-73580.
C-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膜を製造することができる。
C-4. Underwater stretching treatment Underwater stretching treatment is performed by immersing the laminate in a stretching bath. Underwater stretching treatment allows stretching at a temperature lower than the glass transition temperature (typically around 80°C) of the thermoplastic resin substrate or PVA-based resin layer, and the PVA-based resin layer can be stretched while suppressing its crystallization. As a result, a polarizing film with excellent optical properties can be manufactured.
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 suitable method can be used to stretch the laminate. Specifically, it may be fixed-end stretching or free-end stretching (for example, uniaxial stretching by passing the laminate 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. In the case of multiple stages, the total stretching ratio is the product of the stretching ratios of 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膜を製造することができる。 Water stretching is preferably performed by immersing the laminate in an aqueous boric acid solution (boric acid water stretching). By using an aqueous boric acid solution as the stretching bath, the PVA resin layer can be imparted with rigidity to withstand the tension applied during stretching and water resistance that prevents dissolution in water. Specifically, boric acid can generate tetrahydroxyborate anions in the aqueous solution, which can crosslink with the PVA resin through hydrogen bonding. As a result, the PVA resin layer can be given rigidity and water resistance, allowing for good stretching and the production of a polarizing film 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、より高特性の偏光膜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 above-mentioned aqueous boric acid solution is preferably obtained by dissolving boric acid and/or a borate in water, which is the 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 setting the boric acid concentration to 1 part by weight or more, the dissolution of the PVA-based resin layer can be effectively suppressed, and a polarizing film with higher properties can be produced. In addition to boric acid or a borate, aqueous solutions obtained by dissolving boron compounds such as borax, glyoxal, glutaraldehyde, etc., 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). Adding iodide suppresses the elution of iodine adsorbed onto the PVA 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 this temperature, high-magnification stretching is possible while suppressing the 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 falls below 40°C, even considering the plasticization of the thermoplastic resin substrate by water, good stretching may not be possible. On the other hand, the higher the temperature of the stretching bath, the higher the solubility of the PVA-based resin layer, which may result in poor optical properties. 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、吸収軸方向に沿った破断が抑制された偏光膜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膜を得ることができる。 The stretching ratio during 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 during underwater stretching is within this range, the total stretching ratio can be set to a desired range, and the desired birefringence, in-plane phase difference, and/or orientation function can be achieved. As a result, a polarizing film with suppressed fracture along the absorption axis can be obtained. The total stretching ratio (the sum of the stretching ratios when combining air-assisted stretching and underwater stretching) is, as described above, 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 halides to the coating solution, the adjustment of the stretching ratios for air-assisted stretching and underwater stretching, and the drying shrinkage treatment, a polarizing film with acceptable optical properties can be obtained even with such a total stretching ratio.
C-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、外観に優れた偏光膜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4%~6%である。
C-5. Drying Shrinkage Treatment The above drying shrinkage treatment may be performed by zone heating, which involves heating the entire zone, or by heating the conveying rolls (using so-called heated rolls) (heated roll drying method). Preferably, both methods are used. By drying using heated rolls, heat curling of the laminate can be efficiently suppressed, and a polarizing film with excellent appearance can be manufactured. Specifically, by drying the laminate while it is aligned with the heated rolls, the crystallization of the thermoplastic resin substrate can be efficiently promoted, increasing the degree of crystallinity, and even at relatively low drying temperatures, the degree of crystallinity of the thermoplastic resin substrate can be increased well. As a result, the rigidity of the thermoplastic resin substrate increases, making it able to withstand the shrinkage of the PVA-based resin layer due to drying, and curling is suppressed. Furthermore, by using heated rolls, the laminate can be dried while maintaining a flat state, so not only curling but also wrinkles can be suppressed. At this time, the optical properties of the laminate can be improved by shrinking it in the width direction by the drying shrinkage treatment. This is because the orientation of PVA and PVA/iodine complex can be effectively increased. 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 4% to 6%.
図2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 2 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 conveyor rolls R1 to R6 and guide rolls G1 to G4, which are heated to a predetermined temperature. In the illustrated example, the conveyor rolls R1 to R6 are arranged to continuously heat the PVA resin layer surface and the thermoplastic resin substrate surface alternately. However, for example, the conveyor rolls R1 to R6 may be arranged to continuously heat only one side 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。 The drying conditions can be controlled by adjusting the heating temperature of the conveying rolls (temperature of the heating rolls), the number of heating rolls, and the contact time with the heating rolls. The heating roll temperature is preferably 60°C to 120°C, more preferably 65°C to 100°C, and particularly preferably 70°C to 80°C. This effectively increases the crystallinity of the thermoplastic resin, effectively suppresses curling, and allows for the production of optical laminates with extremely high durability. The heating roll temperature can be measured using a contact thermometer. While the illustrated example shows six conveying rolls, there are no particular limitations on the number of conveying rolls. Typically, 2 to 40 conveying rolls are provided, preferably 4 to 30. The contact time between the laminate and the heating rolls (total contact time) is preferably 1 second 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 rolls may be installed in a heating furnace (e.g., an oven) or in a normal production line (at room temperature). Preferably, they are installed in a heating furnace equipped with a blowing mechanism. By using both heating roll drying and hot air drying, abrupt temperature changes between the heating rolls can be suppressed, and shrinkage in the width direction can be easily controlled. The temperature for hot air drying is preferably 30°C to 100°C. The hot air drying time is preferably 1 second to 300 seconds. The hot air velocity is preferably about 10 m/s to 30 m/s. This velocity is the velocity inside the heating furnace and can be measured using a mini-vane type digital anemometer.
C-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。
C-6. Other treatments Preferably, a washing treatment is performed after the underwater stretching treatment and before the drying shrinkage treatment. The above washing treatment is typically performed by immersing the PVA resin layer in an aqueous potassium iodide solution.
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。
(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膜/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膜(偏光膜単体)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、偏光膜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膜/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膜(偏光膜単体)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)破断強度
実施例および比較例で得られた偏光膜/熱可塑性樹脂基材の積層体から偏光膜を剥離し、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、偏光膜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。測定する偏光膜については、直径約11mmの円形の開口部を有する治具を偏光膜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。単位厚み当たりの破断強度(突き刺し強度)を破れにくさの指標とし、以下の基準で評価した。
優:突き刺し強度が45gf/μm以上
良:突き刺し強度が30gf/μm以上45gf/μm未満
不良:突き刺し強度が30gf/μm未満
The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The measurement methods for each characteristic are as follows. Unless otherwise specified, "parts" and "%" in the examples and comparative examples are based on weight.
(1) Thickness was measured using an interferometer (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 set to 1.53.
(2) In-plane phase difference (Re) of PVA
For the polarizing films (polarizing films alone) obtained by peeling off the resin substrate from the polarizing film/thermoplastic resin substrate laminates obtained in the examples and comparative examples, the in-plane phase difference (RPVA) of PVA at a wavelength of 1000 nm was evaluated using a phase difference measuring device (Oji Instruments Co., Ltd., product name "KOBRA-31X100/IR") (according to the principle described, this is the value obtained by subtracting the in-plane phase difference of iodine (Ri) from the total in-plane phase difference at a wavelength of 1000 nm). 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 phase difference of the PVA measured in (2) above by the thickness of the polarizing film.
(4) Single-layer transmittance and polarization degree The single-layer transmittance Ts, parallel transmittance Tp, and orthogonal transmittance Tc were measured for the polarizing film (polarizing film alone) obtained by peeling off the resin substrate from the polarizing film/thermoplastic resin substrate laminate obtained in the examples and comparative examples using a UV-Vis spectrophotometer (JASCO Corporation "V-7100"). These Ts, Tp, and Tc are Y values measured using a 2-degree field of view (C light source) according to JIS Z8701 and corrected for luminous sensitivity. From the obtained Tp and Tc, the polarization degree P was determined by the following formula.
Polarization degree P (%) = {(Tp-Tc)/(Tp+Tc)} 1/2 ×100
Furthermore, equivalent measurements can be performed using spectrophotometers 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) Breaking Strength The polarizing film was peeled off from the polarizing film/thermoplastic resin substrate laminate obtained in the examples and comparative examples, and placed on a compression testing machine (manufactured by Kato Tech Co., Ltd., product name "NDG5", needle penetration force measurement specification) equipped with a needle. Under room temperature conditions (23℃ ± 3℃), the film was punctured at a puncture speed of 0.33 cm/second, and the strength at which the polarizing film broke was defined as the breaking strength. The evaluation value was the average value obtained by measuring the breaking strength of 10 sample pieces. The needle used had a tip diameter of 1 mmφ and a radius of 0.5R. For the polarizing film to be measured, a jig with a circular opening of approximately 11 mm in diameter was fixed by sandwiching it from both sides of the polarizing film, and the test was performed by puncturing the center of the opening with a needle. The breaking strength per unit thickness (puncture strength) was used as an indicator of resistance to breakage and was evaluated according to the following criteria.
Excellent: Puncture strength of 45 gf/μm or higher Good: Puncture strength of 30 gf/μm or higher but less than 45 gf/μm Poor: Puncture strength less than 30 gf/μm
[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/m2)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膜の単体透過率(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の偏光膜を形成した。
[Example 1]
As the thermoplastic resin substrate, an amorphous isophthalic copolymer polyethylene terephthalate film (thickness: 100 μm) in a long length, with a water absorption rate of 0.75% and a Tg of approximately 75°C was used. One side of the resin substrate was subjected to corona treatment (treatment conditions: 55 W・min/ m² ).
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 (degree of polymerization 4200, degree of saponification 99.2 mol%) and acetoacetyl-modified PVA (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., trade name "Gosephymer Z410") in a 9:1 ratio.
A 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 with a thickness of 13 μm, thereby producing a laminate.
The resulting laminate was uniaxially stretched 2.4 times in the longitudinal direction (longitudinal direction) between rolls with different peripheral speeds in an oven at 130°C (air-assisted stretching).
Next, the laminate was immersed for 30 seconds in an insolubilization bath at a liquid temperature of 40°C (a boric acid aqueous solution obtained by mixing 4 parts by weight of boric acid with 100 parts by weight of water) (insolubilization treatment).
Next, the polarizing film was immersed for 60 seconds in a staining bath at a liquid temperature of 30°C (an iodine aqueous solution obtained by mixing iodine and potassium iodide in a weight ratio of 1:7 with 100 parts by weight of water) while adjusting the concentration so that the final polarizing film's single-element transmittance (Ts) was 40.5% (staining treatment).
Next, the material was immersed for 30 seconds in a crosslinking bath at a liquid temperature of 40°C (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) (crosslinking treatment).
Subsequently, the laminate was immersed in a boric acid aqueous solution (boric acid concentration 4.0% by weight, potassium iodide 5.0% by weight) at a liquid temperature of 62°C, and uniaxially stretched between rolls with different peripheral speeds so that the total stretching ratio in the longitudinal direction was 3.0 times (underwater stretching treatment: the stretching ratio in the underwater stretching treatment was 1.25 times).
Subsequently, the laminate was immersed in a washing bath at a liquid temperature of 20°C (an aqueous solution obtained by mixing 4 parts by weight of potassium iodide with 100 parts by weight of water) (washing treatment).
Subsequently, the laminate was dried in an oven maintained at 90°C while being brought into contact with a SUS heated roll with a surface temperature maintained at 75°C for approximately 2 seconds (drying shrinkage treatment). The shrinkage rate in the width direction of the laminate due to the drying shrinkage treatment was 2%.
In this way, a polarizing film with a thickness of 7.4 μm was formed on the resin substrate.
得られた偏光膜について、単体透過率、偏光度および破断強度を測定した。当該偏光膜を構成するPVAの複屈折および面内位相差と共に、結果を表1にまとめて示す。 The obtained polarizing film was measured for its single-layer transmittance, degree of polarization, and fracture strength. The results, along with the birefringence and in-plane phase difference of the PVA constituting the polarizing film, are summarized in Table 1.
[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、樹脂基材上に偏光膜(厚み:7.4μm)を形成した。得られた偏光膜を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
[Examples 2-4]
A polarizing film (thickness: 7.4 μm) was formed on a resin substrate in the same manner as in Example 1, except that a staining bath with a different iodine concentration (weight ratio of iodine to potassium iodide = 1:7) was used. The obtained polarizing film was subjected to the same evaluation as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[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、樹脂基材上に偏光膜(厚み:6.7μm)を形成した。得られた偏光膜を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
[Examples 5-8]
A polarizing film (thickness: 6.7 μm) was formed on a resin substrate in the same manner as in Example 1, except that the stretching ratio in water was set to 1.46 times (resulting in a total stretching ratio of 3.5 times) and a dyeing bath with a different iodine concentration was used (weight ratio of iodine to potassium iodide = 1:7). The obtained polarizing film was subjected to the same evaluation as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[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、樹脂基材上に偏光膜(厚み:6.2μm)を形成した。得られた偏光膜を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
[Examples 9-12]
A polarizing film (thickness: 6.2 μm) was formed on a resin substrate in the same manner as in Example 1, except that the stretching ratio in water was set to 1.67 times (resulting in a total stretching ratio of 4.0 times) and a dyeing bath with a different iodine concentration was used (weight ratio of iodine to potassium iodide = 1:7). The obtained polarizing film was subjected to the same evaluation as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[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、樹脂基材上に偏光膜(厚み:6.0μm)を形成した。得られた偏光膜を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
[Examples 13-16]
A polarizing film (thickness: 6.0 μm) was formed on a resin substrate in the same manner as in Example 1, except that the stretching ratio in water was set to 1.88 times (resulting in a total stretching ratio of 4.5 times) and a dyeing bath with a different iodine concentration was used (weight ratio of iodine to potassium iodide = 1:7). The obtained polarizing film was subjected to the same evaluation as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[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、樹脂基材上に偏光膜(厚み:5.5μm)を形成した。得られた偏光膜を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
[Comparative Examples 1-4]
A polarizing film (thickness: 5.5 μm) was formed on a resin substrate in the same manner as in Example 1, except that the stretching ratio in water was set to 2.29 times (resulting in a total stretching ratio of 5.5 times) and a dyeing bath with a different iodine concentration was used (weight ratio of iodine to potassium iodide = 1:7). The obtained polarizing film was subjected to the same evaluation as in Example 1. The results are shown in Table 1.
表1から明らかなように、実施例の偏光膜は、実用上許容可能な単体透過率および偏光度を有するとともに、式(1)および式(2)を満たす。このような偏光膜は、突き刺し強度が非常に大きく、吸収軸方向に沿って裂けにくい特性を示す。 As is clear from Table 1, the polarizing films of the examples have practically acceptable transmittance and polarization degree, and satisfy equations (1) and (2). Such polarizing films exhibit very high puncture strength and resistance to tearing along the absorption axis.
また、図3および図4にそれぞれ、実施例および比較例で得られた偏光膜の単体透過率とPVAのΔnとの関係および当該偏光膜の単体透過率とPVAの面内位相差との関係を示す。図3および図4に示される通り、複屈折または面内位相差が同程度(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、吸収軸方向に沿って裂けやすいことがわかる。よって、偏光膜の吸収軸方向に沿った破断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)および/または式(2)を満たす偏光膜は、これらの調整が好適に行われたものであり、吸収軸方向に沿った破断が好適に抑制され得ることがわかる。 Furthermore, Figures 3 and 4 show the relationship between the single-element transmittance of the polarizing films obtained in the examples and comparative examples and the Δn of the PVA, and the relationship between the single-element transmittance of the polarizing films and the in-plane phase difference of the PVA, respectively. As shown in Figures 3 and 4, even if the birefringence or in-plane phase difference is similar (resulting in similar orientation), it can be seen that when the single-element transmittance is high, the film is prone to tearing along the absorption axis. Therefore, in order to effectively suppress fracture of the polarizing film along the absorption axis, it is important to adjust the single-element transmittance (resulting in the amount of dichroic substance adsorbed) in addition to the orientation of the PVA-based resin. Furthermore, it can be seen that polarizing films satisfying equation (1) and/or equation (2) are those in which these adjustments have been suitably performed, and that fracture along the absorption axis can be suitably suppressed.
本発明の偏光膜および偏光板は、液晶表示装置に好適に用いられる。 The polarizing film and polarizing plate of the present invention are suitably used in liquid crystal display devices.
10 偏光膜
20 第1の保護層
30 第2の保護層
100 偏光板
10 Polarizing film 20 First protective layer 30 Second protective layer 100 Polarizing plate
Claims (6)
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、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(1)および/または(2)を満たし、
y<-0.011x+0.525 (1)
z<-60x+2875 (2)
単体透過率が41.0%以上であり、かつ、偏光度が99.4%以上である、偏光膜の製造方法であって、
長尺状の熱可塑性樹脂基材の片側に、ヨウ化物または塩化ナトリウム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して積層体とすること、および
該積層体に、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、を含み、
該空中補助延伸処理および該水中延伸処理の延伸の総倍率が、該積層体の元長に対して3.0倍~3.5倍であり、
該空中補助延伸処理の延伸倍率が、該水中延伸処理の延伸倍率よりも大きい、
製造方法。 It is composed of a polyvinyl alcohol-based resin film containing a dichroic substance,
When the transmittance of the single element is x%, the birefringence of the polyvinyl alcohol-based resin is y, and the in-plane phase difference of the polyvinyl alcohol-based resin film is z nm, the following equations (1) and/or (2) are satisfied,
y<-0.011x+0.525 (1)
z<-60x+2875 (2)
A method for manufacturing a polarizing film having a single-layer transmittance of 41.0% or more and a polarization degree of 99.4% or more,
The process involves forming a laminate by creating a polyvinyl alcohol-based resin layer containing iodide or sodium chloride and a polyvinyl alcohol-based resin on one side of a long thermoplastic resin substrate, and then subjecting the laminate to the following processes in this order: air-assisted stretching, dyeing, underwater stretching, and drying shrinkage by heating while conveying in the longitudinal direction, thereby shrinking by 2% or more in the width direction.
The total stretching ratio of the aerial auxiliary stretching process and the underwater stretching process is 3.0 to 3.5 times the original length of the laminate.
The stretching ratio of the aerial auxiliary stretching process is greater than the stretching ratio of the underwater stretching process.
Manufacturing method.
ここで、該突き刺し強度は、先端径1mmφ、0.5Rのニードルを0.33cm/秒の速度で該偏光膜に突き刺したときに該偏光膜が割れる強度である、請求項1に記載の偏光膜の製造方法。
The polarizing film is a polarizing film having a puncture strength of 30 gf/μm or more.
The method for manufacturing a polarizing film according to claim 1, wherein the puncture strength is the strength required to break the polarizing film when a needle with a tip diameter of 1 mmφ and a radius of 0.5R is punctured into the polarizing film at a speed of 0.33 cm/second.
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