JP2017107162A - Polarizer manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、偏光子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a polarizer.
従来より、液晶表示装置等の表示装置における偏光の供給素子として、また偏光の検出素子として、偏光板が広く用いられている。偏光板は、偏光フィルム(偏光子)の片面又は両面に、接着剤を用いて保護フィルムを貼合した構成のものが一般的である。 Conventionally, polarizing plates have been widely used as polarized light supplying elements and polarized light detecting elements in display devices such as liquid crystal display devices. The polarizing plate generally has a configuration in which a protective film is bonded to one side or both sides of a polarizing film (polarizer) using an adhesive.
偏光子は、未延伸のポリビニルアルコール(PVA)系樹脂フィルム(原反フィルム)に、膨潤処理や、染色処理、延伸処理、架橋処理、洗浄処理などを施した後、乾燥することにより製造される。 The polarizer is produced by subjecting an unstretched polyvinyl alcohol (PVA) resin film (raw film) to swelling treatment, dyeing treatment, stretching treatment, crosslinking treatment, washing treatment, and the like, and then drying. .
近年では、液晶表示装置の高性能化や薄型化に伴って、偏光子に対しても薄型化が求められている。例えば、厚み10μm以下の偏光子は、熱可塑性樹脂基材上に、PVA系樹脂溶液を塗布し、乾燥させて、PVA系樹脂層を有する積層体を形成した後、この積層体を原反フィルムとして、上述した各処理を施すことにより製造される。 In recent years, with the improvement in performance and thickness of liquid crystal display devices, the polarizer is also required to be thin. For example, for a polarizer having a thickness of 10 μm or less, a PVA resin solution is applied on a thermoplastic resin substrate and dried to form a laminate having a PVA resin layer. As mentioned above, it manufactures by performing each process mentioned above.
ところで、上述したPVA系樹脂フィルム(PVA系樹脂層)を染色する染色工程では、染色浴内のヨウ素(二色性色素)を含む染色液に原反フィルムを浸漬することが行われる。このとき、PVA系樹脂フィルムから染色液中にPVAの一部が溶解することがある。特に、厚み10μm以下に薄膜化された偏光子(PVA系樹脂フィルム)は溶解性が高い。 By the way, in the dyeing | staining process which dye | stains the PVA-type resin film (PVA-type resin layer) mentioned above, immersing a raw film in the dyeing | staining liquid containing the iodine (dichroic dye) in a dyeing bath is performed. At this time, a part of PVA may dissolve from the PVA resin film into the dyeing solution. In particular, a polarizer (PVA resin film) thinned to a thickness of 10 μm or less has high solubility.
この場合、偏光子の連続生産を行うと、溶解したPVAが染色浴中に蓄積し、染色液中のPVA濃度が上昇することによって、析出したPVAがPVA系樹脂フィルムに付着し、偏光子の染色ムラ等の原因となる。また、染色浴内から原反フィルムを取り出す際に、染色液の液切れ(水切り)が悪くなる。その結果、偏光子の収率を低下させるといった問題が発生してしまう。さらに、上述した問題に加えて、染色液中のPVA濃度が上昇することによって、PVA系樹脂フィルムへのヨウ素の吸着速度(染色速度)が低下し、生産性を損ねるといった問題も発生してしまう。 In this case, when the polarizer is continuously produced, the dissolved PVA accumulates in the dyeing bath, and the PVA concentration in the dyeing solution increases, so that the deposited PVA adheres to the PVA resin film, and the polarizer This may cause uneven dyeing. Moreover, when taking out a raw film from the inside of a dyeing bath, the dyeing liquid runs out (drains). As a result, there arises a problem that the yield of the polarizer is lowered. Furthermore, in addition to the above-described problems, an increase in the concentration of PVA in the dyeing solution causes a problem that the adsorption rate (dyeing rate) of iodine to the PVA-based resin film is lowered and the productivity is impaired. .
この対策として、架橋浴で発生するPVAからなる異物を活性炭に接触させることにより、吸着除去する方法が開示されている(上記特許文献1を参照。)。しかしながら、活性炭は、ヨウ素も吸着してしまうため、ヨウ素濃度を一定に保つ必要のある染色浴においては好ましくない。 As a countermeasure against this, a method of adsorbing and removing foreign substances made of PVA generated in a crosslinking bath by bringing it into contact with activated carbon has been disclosed (see Patent Document 1 above). However, activated carbon also adsorbs iodine, which is not preferable in a dyeing bath that needs to keep the iodine concentration constant.
したがって、染色液中に溶解したPVAを除去することができないため、染色浴中におけるPVA濃度上昇への対策としては、上述した問題が発生する前に処理液を定期的に更新(交換)するが一般的である。しかしながら、従来の染色工程では、染色液としてヨウ素やヨウ化カリウム等が多く使用されている。このため、ハロゲンの排出による環境問題やコスト高などの問題からも、染色液の更新(交換)を頻繁に行うのは好ましくない。 Therefore, since the PVA dissolved in the staining solution cannot be removed, as a countermeasure against the increase in the PVA concentration in the staining bath, the processing solution is regularly updated (replaced) before the above-described problem occurs. It is common. However, in the conventional dyeing process, iodine, potassium iodide or the like is often used as a dyeing solution. For this reason, it is not preferable to frequently update (replace) the staining solution also from problems such as environmental problems due to halogen discharge and high costs.
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、染色液中に溶解したPVAを除去することによって、生産性の更なる向上を可能とした偏光子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and provides a method for manufacturing a polarizer capable of further improving productivity by removing PVA dissolved in a staining solution. The purpose is to do.
上記課題を解決するための手段として、本発明の態様に従えば、二色性色素を含む染色液にポリビニルアルコール(PVA)系樹脂フィルムを浸漬することによって、前記PVA系樹脂フィルムを染色する染色工程を含み、前記染色液は、架橋剤を含有し、前記染色液をフィルタで濾過する偏光子の製造方法が提供される。 As means for solving the above-mentioned problems, according to the embodiment of the present invention, dyeing of the PVA resin film by immersing the polyvinyl alcohol (PVA) resin film in a dye solution containing a dichroic dye. A process for producing a polarizer, wherein the staining liquid contains a crosslinking agent, and the staining liquid is filtered with a filter.
また、前記態様の偏光子の製造方法は、前記フィルタを介して前記染色液を循環させる製造方法であってもよい。 Moreover, the manufacturing method of the polarizer of the said aspect may be a manufacturing method which circulates the said dyeing | staining liquid through the said filter.
また、前記態様の偏光子の製造方法は、前記染色液を撹拌する製造方法であってもよい。 Moreover, the manufacturing method of the polarizer of the said aspect may be a manufacturing method which stirs the said dyeing | staining liquid.
また、前記態様の偏光子の製造方法において、前記架橋剤は、ホウ素化合物である製造方法であってもよい。 Moreover, the manufacturing method of the polarizer of the said aspect WHEREIN: The manufacturing method which is a boron compound may be sufficient as the said crosslinking agent.
また、前記態様の偏光子の製造方法において、前記ホウ素化合物は、ホウ酸である製造方法であってもよい。 Moreover, the manufacturing method of the polarizer of the said aspect WHEREIN: The manufacturing method which is a boric acid may be sufficient as the said boron compound.
また、前記態様の偏光子の製造方法において、前記PVA系樹脂フィルムは、その厚みが10μm以下であり、熱可塑性樹脂基材の上に形成されている製造方法であってもよい。 Moreover, the manufacturing method of the polarizer of the said aspect WHEREIN: The thickness may be 10 micrometers or less, and the manufacturing method currently formed on the thermoplastic resin base material may be sufficient as the said PVA-type resin film.
また、前記態様の偏光子の製造方法において、前記架橋剤の濃度は、0.01〜0.1重量部である製造方法であってもよい。 Moreover, the manufacturing method of the manufacturing method of the polarizer of the said aspect WHEREIN: The density | concentration of the said crosslinking agent may be 0.01-0.1 weight part.
また、前記態様の偏光子の製造方法において、前記二色性色素は、ヨウ素である製造方法であってもよい。 Moreover, the manufacturing method of the polarizer of the said aspect WHEREIN: The manufacturing method which is an iodine may be sufficient as the said dichroic dye.
また、前記態様の偏光子の製造方法において、前記二色性色素の濃度は、0.01〜10重量部である製造方法であってもよい。 In the method for manufacturing a polarizer according to the aspect described above, the concentration of the dichroic dye may be 0.01 to 10 parts by weight.
また、前記態様の偏光子の製造方法において、前記染色液は、ヨウ化カリウムを含有する製造方法であってもよい。 Moreover, the manufacturing method of the polarizer of the said aspect WHEREIN: The manufacturing method containing potassium iodide may be sufficient as the said dyeing | staining liquid.
以上のように、本発明の態様によれば、染色液中に溶解したPVAを除去することによって、生産性の更なる向上を可能とした偏光子の製造方法を提供することが可能である。 As described above, according to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a method for producing a polarizer that can further improve productivity by removing PVA dissolved in a staining solution.
本実施形態では、本発明を適用した偏光子の製造方法として、熱可塑性樹脂基材上に、PVA系樹脂溶液を塗布し、乾燥させて、PVA系樹脂層(フィルム)を有する積層体を形成した後、この積層体を原反フィルムとして、各処理を施すことにより、厚み10μm以下の偏光子を製造する場合を例に挙げて説明する。 In this embodiment, as a method for producing a polarizer to which the present invention is applied, a PVA resin solution is applied on a thermoplastic resin substrate and dried to form a laminate having a PVA resin layer (film). Then, the case where a polarizer having a thickness of 10 μm or less is manufactured by performing each treatment using the laminate as a raw fabric film will be described as an example.
<熱可塑性樹脂基材>
先ず、本発明を適用した偏光子の製造方法で用いられる熱可塑性樹脂基材について説明する。熱可塑性樹脂基材としては、従来より偏光子の透明保護フィルムとして用いられていたものを用いることができる。
<Thermoplastic resin substrate>
First, the thermoplastic resin substrate used in the method for producing a polarizer to which the present invention is applied will be described. As a thermoplastic resin base material, what was conventionally used as a transparent protective film of a polarizer can be used.
熱可塑性樹脂基材を構成する材料としては、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性、延伸性などに優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ナイロンや芳香族ポリアミド等のポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン樹脂、シクロ系乃至ノルボルネン構造を有する環状ポリオレフィン樹脂(ノルボルネン系樹脂)、(メタ)アクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、並びにこれらの混合物を挙げることができる。また、熱可塑性樹脂基材は、PVA系樹脂層との密着性を向上するため、表面処理(例えば、コロナ処理等)が施されていてもよく、プライマー層(下塗り層)等の薄層が形成されていてもよい。 As a material constituting the thermoplastic resin base material, for example, a thermoplastic resin excellent in transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture barrier property, isotropic property, stretchability and the like is used. Specific examples of such thermoplastic resins include cellulose resins such as triacetyl cellulose, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyethersulfone resins, polysulfone resins, polycarbonate resins, and polyamides such as nylon and aromatic polyamide. Resin, polyimide resin, polyethylene resin, polyolefin resin such as polypropylene, ethylene / propylene copolymer, cyclic polyolefin resin having a cyclo or norbornene structure (norbornene resin), (meth) acrylic resin, polyarylate resin, polystyrene resin, polyvinyl Mention may be made of alcohol resins and mixtures thereof. In addition, the thermoplastic resin base material may be subjected to surface treatment (for example, corona treatment) in order to improve adhesion with the PVA resin layer, and a thin layer such as a primer layer (undercoat layer) may be provided. It may be formed.
熱可塑性樹脂は、高分子が規則正しく配列する結晶状態にあるものと、高分子が規則正しい配列を持たない、若しくは、ごく一部しか持たない無定形又は非晶状態にあるものとに大別できる。前者を結晶状態といい、後者を無定形又は非晶状態という。これに対応して、結晶状態をつくる性質の熱可塑性樹脂は結晶性樹脂と呼ばれ、そうした性質を持たない熱可塑性樹脂は非晶性樹脂と呼ばれる。 Thermoplastic resins can be broadly classified into those in which the polymer is in a crystalline state in which the polymer is regularly arranged and those in which the polymer has no regular arrangement, or in an amorphous or amorphous state with only a small part. The former is called a crystalline state, and the latter is called an amorphous or amorphous state. Correspondingly, a thermoplastic resin having a property of producing a crystalline state is called a crystalline resin, and a thermoplastic resin having no such property is called an amorphous resin.
一方、結晶性樹脂であるか非晶性樹脂であるかを問わず、結晶状態にない樹脂又は結晶状態に至らない樹脂をアモルファス又は非晶質の樹脂という。ここでは、アモルファス又は非晶質の樹脂は、結晶状態をつくらない性質の非晶性樹脂と区別して用いられる。 On the other hand, regardless of whether the resin is a crystalline resin or an amorphous resin, a resin that is not in a crystalline state or a resin that does not reach a crystalline state is referred to as an amorphous or amorphous resin. Here, an amorphous or amorphous resin is used in distinction from an amorphous resin having a property of not producing a crystalline state.
結晶性樹脂としては、例えばポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)を含むオレフィン系樹脂や、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)を含むエステル系樹脂がある。結晶性樹脂の特徴の一つは、一般的に加熱や延伸配向によって高分子が配列して結晶化が進む性質を有することである。樹脂の物性は、結晶化の程度に応じて様々に変化する。 Examples of the crystalline resin include olefin resins including polyethylene (PE) and polypropylene (PP), and ester resins including polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT). One of the characteristics of the crystalline resin is that it generally has a property that crystallization proceeds by arranging polymers by heating or stretching orientation. The physical properties of the resin vary depending on the degree of crystallization.
一方、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)のような結晶性樹脂でも、加熱処理や延伸配向によって起こる高分子の配列を阻害することによって、結晶化の抑制が可能である。結晶化が抑制されたこれらのポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)を非晶性ポリプロピレン、非晶性ポリエチレンテレフタレートといい、これらをそれぞれ総称して非晶性オレフィン系樹脂、非晶性エステル系樹脂という。 On the other hand, for example, even with a crystalline resin such as polypropylene (PP) or polyethylene terephthalate (PET), crystallization can be suppressed by inhibiting the polymer arrangement caused by heat treatment or stretching orientation. These polypropylene (PP) and polyethylene terephthalate (PET) whose crystallization is suppressed are called amorphous polypropylene and amorphous polyethylene terephthalate. These are collectively called amorphous olefin resin and amorphous ester type. It is called resin.
例えばポリプロピレン(PP)の場合、立体規則性のないアタクチック構造にすることによって、結晶化を抑制した非晶性ポリプロピレン(PP)を作製できる。また、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)の場合、重合モノマーとして、イソフタル酸、1,4−シクロヘキサンジメタノールのような変性基を共重合すること、すなわち、ポリエチレンテレフタレート(PET)の結晶化を阻害する分子を共重合させることによって、結晶化を抑制した非晶性ポリエチレンテレフタレート(PET)を作製することができる。 For example, in the case of polypropylene (PP), amorphous polypropylene (PP) in which crystallization is suppressed can be produced by using an atactic structure without stereoregularity. Further, for example, in the case of polyethylene terephthalate (PET), copolymerization of a modifying group such as isophthalic acid or 1,4-cyclohexanedimethanol as a polymerization monomer, that is, crystallization of polyethylene terephthalate (PET) is inhibited. By copolymerizing the molecules, amorphous polyethylene terephthalate (PET) with suppressed crystallization can be produced.
熱可塑性樹脂基材(延伸前)の厚みは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より10〜500μmである。特に、20〜300μmが好ましく、30〜200μmがより好ましい。熱可塑性樹脂基材の厚みは、50〜150μmの場合に特に好適である。 The thickness of the thermoplastic resin substrate (before stretching) can be determined as appropriate, but is generally 10 to 500 μm from the viewpoints of workability such as strength and handleability, and thin layer properties. In particular, 20-300 micrometers is preferable and 30-200 micrometers is more preferable. The thickness of the thermoplastic resin substrate is particularly suitable when the thickness is 50 to 150 μm.
<ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂層(フィルム)>
本発明を適用した偏光子の製造方法では、上記熱可塑性樹脂基材の上に、PVA系樹脂層(フィルム)を含む積層体を形成する。PVA系樹脂としては、可視光領域において透光性を有し、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を分散吸着するものを特に制限なく使用できる。
<Polyvinyl alcohol (PVA) resin layer (film)>
In the method for producing a polarizer to which the present invention is applied, a laminate including a PVA-based resin layer (film) is formed on the thermoplastic resin substrate. As the PVA-based resin, those having translucency in the visible light region and capable of dispersing and adsorbing dichroic substances such as iodine and dichroic dyes can be used without particular limitation.
PVA系樹脂としては、従来より偏光子として用いられているPVA系樹脂が好適に用いられる。PVA系樹脂としては、PVA又はその誘導体を挙げることができる。PVAの誘導体としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等を挙げることができる。その他にも、エチレン、プロピレン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸及びそのアルキルエステル、アクリルアミド等で変性したものを挙げることができる。 As the PVA resin, a PVA resin conventionally used as a polarizer is preferably used. As PVA-type resin, PVA or its derivative (s) can be mentioned. Examples of PVA derivatives include polyvinyl formal and polyvinyl acetal. In addition, olefins such as ethylene and propylene, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid, and alkyl esters thereof, acrylamide, and the like can be used.
PVAの重合度は、100〜10000が好ましく、1000〜10000がより好ましい。ケン化度は、80〜100モル%のものが一般に用いられる。 The polymerization degree of PVA is preferably 100 to 10,000, and more preferably 1000 to 10,000. A saponification degree of 80 to 100 mol% is generally used.
PVA系樹脂中には、可塑剤、界面活性剤等の添加剤を含有することもできる。可塑剤としては、ポリオール及びその縮合物等を挙げることができる。具体的には、例えば、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等を挙げることができる。可塑剤等の使用量は、特に制限されないが、PVA系樹脂100重量部あたり20重量部以下とすることが好適である。 The PVA resin may contain additives such as a plasticizer and a surfactant. Examples of the plasticizer include polyols and condensates thereof. Specific examples include glycerin, diglycerin, triglycerin, ethylene glycol, propylene glycol, and polyethylene glycol. The amount of the plasticizer used is not particularly limited, but is preferably 20 parts by weight or less per 100 parts by weight of the PVA resin.
<積層体(原反フィルム)>
原反フィルムとなる積層体は、熱可塑性樹脂基材に、PVA系樹脂を含有する水溶液を塗布した後に、乾燥して、PVA系樹脂層を形成することにより得ることができる。また、積層体は、熱可塑性樹脂基材とPVA系樹脂層とがプライマー層を介して積層された構造であってもよい。また、積層体は、熱可塑性樹脂基材とPVA系樹脂層とが直接積層された構造、若しくは基材層と親水性高分子層とが一体化した状態の積層体であってもよい。
<Laminated body (raw film)>
The laminate that becomes the raw film can be obtained by applying an aqueous solution containing a PVA resin to a thermoplastic resin substrate and then drying to form a PVA resin layer. Moreover, the structure by which the thermoplastic resin base material and the PVA-type resin layer were laminated | stacked through the primer layer may be sufficient as a laminated body. The laminate may be a structure in which a thermoplastic resin substrate and a PVA resin layer are directly laminated, or a laminate in which a substrate layer and a hydrophilic polymer layer are integrated.
水溶液は、例えば、PVA系樹脂の粉末又は粉砕物、切断物等を、適宜加熱した水(熱水)に溶解することにより調製することができる。水溶液の濃度は、水100重量部に対して2〜20重量部とすることが好ましく、より好ましくは4〜10重量部である。 The aqueous solution can be prepared by, for example, dissolving PVA-based resin powder, pulverized product, cut product, or the like in appropriately heated water (hot water). The concentration of the aqueous solution is preferably 2 to 20 parts by weight, more preferably 4 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water.
水溶液の熱可塑性樹脂基材上への塗布は、例えば、ワイヤーバーコーティング法、リバースコーティング、グラビアコーティング等のロールコーティング法、スピンコーティング法、スクリーンコーティング法、ファウンテンコーティング法、ディッピング法、スプレー法、ダイコート法、カンマコート法、リップコート法、スピンコーティング法などを適宜選択して用いることができる。 Application of aqueous solution on thermoplastic resin substrate is, for example, wire bar coating method, reverse coating, roll coating method such as gravure coating, spin coating method, screen coating method, fountain coating method, dipping method, spray method, die coating Method, comma coating method, lip coating method, spin coating method and the like can be appropriately selected and used.
熱可塑性樹脂基材がプライマー層を有する場合には、当該プライマー層に直接、水溶液を塗布する。一方、熱可塑性樹脂基材がプライマー層を有しない場合には、基材層に直接、水溶液を塗布する。なお、乾燥温度は、50〜200℃とすることが好ましく、より好ましくは60〜150℃である。乾燥時間は、5〜30分間とすることが好ましい。 When the thermoplastic resin substrate has a primer layer, an aqueous solution is applied directly to the primer layer. On the other hand, when the thermoplastic resin substrate does not have a primer layer, an aqueous solution is applied directly to the substrate layer. In addition, it is preferable that a drying temperature shall be 50-200 degreeC, More preferably, it is 60-150 degreeC. The drying time is preferably 5 to 30 minutes.
PVA系樹脂層は、積層体に施す延伸処理における延伸倍率を考慮して、得られる偏光子の厚みが10μm以下になるような厚みで形成する。未延伸のPVA系樹脂層の厚みは、3〜20μmとすることが好ましく、より好ましくは5〜15μmである。 The PVA resin layer is formed in such a thickness that the thickness of the obtained polarizer is 10 μm or less in consideration of the draw ratio in the drawing treatment applied to the laminate. The thickness of the unstretched PVA resin layer is preferably 3 to 20 μm, and more preferably 5 to 15 μm.
<処理工程>
本発明を適用した偏光子の製造方法では、積層体(原反フィルム)に対して、染色処理及び延伸処理を少なくとも施す。また、本発明を適用した偏光子の製造方法では、架橋処理を施すことができる。染色処理、架橋処理及び延伸処理には、それぞれ、染色浴、架橋浴及び延伸浴の各処理浴を用いることができる。処理浴を用いる場合には、各処理に応じた処理液(水溶液等)が用いられる。
<Processing process>
In the method for producing a polarizer to which the present invention is applied, at least a dyeing process and a stretching process are performed on the laminate (raw film). Moreover, in the manufacturing method of the polarizer to which this invention is applied, a crosslinking process can be performed. For the dyeing treatment, the crosslinking treatment and the stretching treatment, treatment baths of a dyeing bath, a crosslinking bath and a stretching bath can be used, respectively. When a treatment bath is used, a treatment liquid (aqueous solution or the like) corresponding to each treatment is used.
<染色工程>
染色工程では、積層体におけるPVA系樹脂層にヨウ素又は二色性染料を吸着・配向させることにより染色処理を行う。染色工程では、延伸処理と共に染色処理を行うことができる。
<Dyeing process>
In the dyeing process, the dyeing process is performed by adsorbing and orienting iodine or a dichroic dye to the PVA resin layer in the laminate. In the dyeing process, the dyeing process can be performed together with the stretching process.
染色処理は、積層体を染色浴内の染色液に浸漬すること(染色浴)により行われる。染色液としては、ヨウ素溶液が一般的である。ヨウ素溶液として用いられるヨウ素水溶液は、ヨウ素及び溶解助剤であるヨウ化化合物によりヨウ素イオンを含有させた水溶液などが用いられる。 The dyeing process is performed by immersing the laminate in a dyeing solution in a dyeing bath (dyeing bath). As the staining solution, an iodine solution is generally used. As the iodine aqueous solution used as the iodine solution, an aqueous solution containing iodine ions with iodine and an iodide compound which is a dissolution aid is used.
ヨウ化化合物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタン等を用いることができる。ヨウ化化合物としては、ヨウ化カリウムが好適である。また、本実施形態で用いるヨウ化化合物は、他の工程で用いる場合についても、上記ヨウ化化合物と同様である。 Examples of the iodide compound include potassium iodide, lithium iodide, sodium iodide, zinc iodide, aluminum iodide, lead iodide, copper iodide, barium iodide, calcium iodide, tin iodide, and iodide. Titanium or the like can be used. As the iodide compound, potassium iodide is preferred. Further, the iodide compound used in the present embodiment is the same as the iodide compound when used in other steps.
ヨウ素溶液中のヨウ素濃度は、溶媒100重量部に対して0.01〜10重量部とすることが好ましく、より好ましくは0.02〜5重量部、さらに好ましくは0.1〜1.0重量部である。ヨウ化化合物濃度は、溶媒100重量部に対して0.1〜10重量部とすることが好ましく、より好ましくは0.2〜8重量部である。ヨウ素染色にあたり、ヨウ素溶液の温度は、20〜50℃とすることが好ましく、より好ましくは25〜40℃である。浸漬時間は、10〜300秒間とすることが好ましく、より好ましくは20〜240秒である。なお、染色時間は、指定の偏光度又は透過率が達成できるように、任意の時間で浸漬することができる。 The iodine concentration in the iodine solution is preferably 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent, more preferably 0.02 to 5 parts by weight, and still more preferably 0.1 to 1.0 parts by weight. Part. The iodide compound concentration is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.2 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent. In iodine staining, the temperature of the iodine solution is preferably 20 to 50 ° C, more preferably 25 to 40 ° C. The immersion time is preferably 10 to 300 seconds, more preferably 20 to 240 seconds. In addition, the dyeing | staining time can be immersed in arbitrary time so that the designated polarization degree or transmittance | permeability can be achieved.
<延伸工程>
延伸工程では、乾式延伸処理と湿潤式延伸処理との何れも用いることができる。延伸工程では、積層体に一軸延伸を施すことにより延伸処理を行う。一軸延伸は、積層体の長手方向に対して行う縦延伸と、積層体の幅方向に対して行う横延伸との何れであってもよい。
<Extension process>
In the stretching step, either a dry stretching process or a wet stretching process can be used. In the stretching step, stretching is performed by uniaxially stretching the laminate. Uniaxial stretching may be either longitudinal stretching performed in the longitudinal direction of the laminate or transverse stretching performed in the width direction of the laminate.
横延伸では、幅方向に延伸を行いながら、長手方向に収縮させることもできる。横延伸方式としては、例えば、テンターを介して一端を固定した固定端一軸延伸方法や、一端を固定しない自由端一軸延伸方法等を挙げることができる。 In transverse stretching, the film can be contracted in the longitudinal direction while stretching in the width direction. Examples of the transverse stretching method include a fixed end uniaxial stretching method in which one end is fixed via a tenter, and a free end uniaxial stretching method in which one end is not fixed.
一方、縦延伸では、例えば、ロール間延伸方法、圧縮延伸方法、テンターを用いた延伸方法等を用いることができる。また、延伸処理は、多段で行うこともできる。さらに、延伸処理は、二軸延伸、斜め延伸などを施すことにより行うことができる。 On the other hand, in the longitudinal stretching, for example, an inter-roll stretching method, a compression stretching method, a stretching method using a tenter, or the like can be used. Further, the stretching treatment can be performed in multiple stages. Furthermore, the stretching treatment can be performed by performing biaxial stretching, oblique stretching, or the like.
乾式延伸処理は、積層体を延伸する際の温度範囲を広く設定することができる点で好ましい。乾式延伸処理では、積層体を50〜200℃に加熱することが好ましく、より好ましくは80〜180℃、さらに好ましくは100〜160℃に加熱した状態で、延伸処理を行う。延伸工程では、乾式延伸処理を含む場合、この乾式延伸処理を染色工程前に施すことが好ましい。 The dry stretching treatment is preferable in that a wide temperature range can be set when stretching the laminate. In the dry stretching treatment, the laminate is preferably heated to 50 to 200 ° C, more preferably 80 to 180 ° C, and still more preferably 100 to 160 ° C. In the stretching step, when a dry stretching process is included, this dry stretching process is preferably performed before the dyeing process.
湿潤式延伸処理で用いる処理液には、ヨウ化化合物を含有させることができる。処理液にヨウ化化合物を含有させる場合、ヨウ化化合物濃度は、溶媒100重量部に対して0.1〜10重量部とすることが好ましく、より好ましくは0.2〜5重量部である。湿潤式延伸方法における処理温度は、25℃以上とすることが好ましく、より好ましくは30〜85℃、さらには50〜70℃である。浸漬時間は、10〜800秒とすることが好ましく、より好ましくは30〜500秒である。また、染色処理や架橋処理と共に、延伸処理を施すことができる。 The treatment liquid used in the wet stretching process can contain an iodide compound. When an iodide compound is contained in the treatment liquid, the iodide compound concentration is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.2 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent. The treatment temperature in the wet stretching method is preferably 25 ° C. or higher, more preferably 30 to 85 ° C., and even more preferably 50 to 70 ° C. The immersion time is preferably 10 to 800 seconds, and more preferably 30 to 500 seconds. In addition, a stretching process can be performed together with the dyeing process and the crosslinking process.
延伸工程では、積層体の元の長さに対して、総延伸倍率で4〜8倍となるように延伸処理を行う。総延伸倍率は、好ましくは5〜7倍である。なお、総延伸倍率は、延伸工程以外の工程等において延伸を伴う場合には、それらの工程における延伸を含めた累積の延伸倍率をいう。総延伸倍率は、他の工程等における延伸倍率を考慮して適宜に決定される。総延伸倍率が低いと、配向が不足して、高い光学特性(偏光度)の偏光子が得られにくい。一方、総延伸倍率が高すぎると、延伸切れが生じ易くなる。また、偏光子が薄くなりすぎて、続く工程での加工性が低下するおそれがある。 In the stretching step, the stretching process is performed so that the total stretching ratio is 4 to 8 times the original length of the laminate. The total draw ratio is preferably 5 to 7 times. The total draw ratio refers to the cumulative draw ratio including stretching in those steps when stretching is involved in steps other than the stretching step. The total draw ratio is appropriately determined in consideration of the draw ratio in other steps. When the total draw ratio is low, the orientation is insufficient and it is difficult to obtain a polarizer having high optical properties (polarization degree). On the other hand, when the total draw ratio is too high, stretch breakage tends to occur. Further, the polarizer becomes too thin, and the processability in the subsequent process may be reduced.
延伸工程では、「特許第4751481号公報」に記載されているように、空中補助延伸処理の後に、湿潤式延伸処理を施すことができる。空中補助延伸処理における延伸温度は、60〜180℃、さらには95〜150℃の高い温度に設定しておくことが好ましい。また、空中補助延伸処理における延伸倍率は、1.3〜4倍とすることが好ましく、より好ましくは1.5〜3倍に設定する。また、空中補助延伸処理の後に施す湿潤式延伸処理における処理温度は、50〜80℃とすることが好ましく、より好ましくは60〜70℃である。浸漬時間は、5〜120秒とすることが好ましく、より好ましくは10〜60秒である。また、湿潤式延伸処理における延伸倍率は、総延伸倍率が4〜7倍とすることが好ましく、より好ましくは5〜6倍である。 In the stretching step, as described in “Patent No. 4751481”, a wet stretching process can be performed after the air auxiliary stretching process. The stretching temperature in the air auxiliary stretching treatment is preferably set to a high temperature of 60 to 180 ° C, and more preferably 95 to 150 ° C. Moreover, it is preferable to set it as 1.3-4 times, and, more preferably, the draw ratio in an air auxiliary extending | stretching process is set to 1.5-3 times. Moreover, it is preferable that the process temperature in the wet-type extending | stretching process given after an air auxiliary | assistant extending | stretching process shall be 50-80 degreeC, More preferably, it is 60-70 degreeC. The immersion time is preferably 5 to 120 seconds, more preferably 10 to 60 seconds. Moreover, it is preferable that the draw ratio in a wet-type extending | stretching process sets a total draw ratio to 4-7 times, More preferably, it is 5-6 times.
延伸工程では、空中補助延伸処理と湿潤式延伸処理とを含む場合、染色処理の前に空中補助延伸処理を施して、染色処理後に湿潤式延伸処理を施すことが好ましい。この場合、湿潤式延伸処理に用いる処理浴は、架橋浴を兼ねており、湿潤式延伸処理と共に、架橋処理を施すことが好ましい。 In the stretching step, when the air auxiliary stretching process and the wet stretching process are included, it is preferable to perform the air auxiliary stretching process before the dyeing process and the wet stretching process after the dyeing process. In this case, the treatment bath used for the wet stretching treatment also serves as a crosslinking bath, and it is preferable to perform the crosslinking treatment together with the wet stretching treatment.
<架橋工程>
架橋工程では、架橋剤として、ホウ素化合物を用いて架橋処理を行う。架橋処理は、染色処理や延伸処理と共に行うことができる。また、架橋処理は、複数回に分けて行うことができる。ホウ素化合物としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂等を用いることができる。ホウ素化合物は、水溶液又は水−有機溶媒混合溶液の形態で一般に用いられる。
<Crosslinking process>
In the crosslinking step, a crosslinking treatment is performed using a boron compound as a crosslinking agent. The crosslinking treatment can be performed together with the dyeing treatment and the stretching treatment. Moreover, the crosslinking treatment can be performed in a plurality of times. As the boron compound, for example, boric acid, borax or the like can be used. The boron compound is generally used in the form of an aqueous solution or a water-organic solvent mixed solution.
ホウ酸水溶液を用いる場合、架橋度により耐熱性を付与するため、ホウ酸水溶液のホウ酸濃度は、溶媒100重量部に対して1〜10重量部とすることが好ましく、より好ましくは2〜7重量部である。ホウ酸水溶液等には、ヨウ化カリウム等のヨウ化化合物を含有させることができる。ホウ酸水溶液にヨウ化化合物を含有させる場合、ヨウ化化合物濃度は、水100重量部に対して0.1〜10重量部とすることが好ましく、より好ましくは0.5〜8重量部である。 When using a boric acid aqueous solution, the boric acid concentration in the boric acid aqueous solution is preferably 1 to 10 parts by weight, more preferably 2 to 7 parts per 100 parts by weight of the solvent in order to impart heat resistance depending on the degree of crosslinking. Parts by weight. The boric acid aqueous solution or the like can contain an iodide compound such as potassium iodide. When the iodide compound is contained in the boric acid aqueous solution, the iodide compound concentration is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water. .
架橋処理は、積層体をホウ酸水溶液等へ浸漬することにより行うことができる。架橋処理における処理温度は、25℃以上とすることが好ましく、より好ましくは30〜85℃、さらには30〜60℃である。処理時間は、5〜800秒とすることが好ましく、より好ましくは8〜500秒である。 The crosslinking treatment can be performed by immersing the laminate in a boric acid aqueous solution or the like. The treatment temperature in the crosslinking treatment is preferably 25 ° C. or higher, more preferably 30 to 85 ° C., and further preferably 30 to 60 ° C. The treatment time is preferably 5 to 800 seconds, more preferably 8 to 500 seconds.
<不溶化工程>
本発明を適用した偏光子の製造方法では、積層体に染色処理又は架橋処理を施す前に、不溶化処理を施すことができる。不溶化工程は、PVA系樹脂層を溶解させないための不溶化処理を施すことを目的とする。
<Insolubilization process>
In the method for producing a polarizer to which the present invention is applied, an insolubilization treatment can be performed before the laminate is subjected to a dyeing treatment or a crosslinking treatment. An insolubilization process aims at giving the insolubilization process for not dissolving a PVA-type resin layer.
不溶化工程では、積層体におけるPVA系樹脂層を、例えばホウ酸やホウ砂等のホウ素化合物を含有する溶液に浸漬させることにより、不溶化処理を行うことができる。溶液は、水溶液又は水−有機溶媒混合溶液の形態で一般に用いられる。 In the insolubilization step, insolubilization treatment can be performed by immersing the PVA resin layer in the laminate in a solution containing a boron compound such as boric acid or borax. The solution is generally used in the form of an aqueous solution or a water-organic solvent mixed solution.
ホウ酸水溶液を用いる場合、ホウ酸水溶液のホウ酸濃度は、溶媒100重量部に対して1〜4重量部とすることが好ましい。不溶化工程における処理温度は、25℃以上とすることが好ましく、より好ましくは30〜85℃、さらには30〜60℃である。処理時間は、5〜800秒間とすることが好ましく、より好ましくは8〜500秒である。 When using the boric acid aqueous solution, the boric acid concentration of the boric acid aqueous solution is preferably 1 to 4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent. The treatment temperature in the insolubilization step is preferably 25 ° C. or higher, more preferably 30 to 85 ° C., and further preferably 30 to 60 ° C. The treatment time is preferably 5 to 800 seconds, more preferably 8 to 500 seconds.
<洗浄工程>
本発明を適用した偏光子の製造方法では、積層体に染色処理や延伸処理を施し、さらに架橋処理を施すことができるが、これらの処理を施した後に、洗浄処理を施すことができる。
<Washing process>
In the method for producing a polarizer to which the present invention is applied, the laminate can be subjected to a dyeing treatment or a stretching treatment, and further subjected to a crosslinking treatment. After these treatments, a washing treatment can be carried out.
洗浄工程では、ヨウ化カリウム溶液を用いて洗浄処理を行うことができる。ヨウ化カリウム溶液におけるヨウ化カリウム濃度は、溶媒100重量部に対して0.5〜10重量部とすることが好ましく、より好ましくは0.5〜8重量部、さらに好ましくは1〜6重量部である。 In the cleaning step, a cleaning process can be performed using a potassium iodide solution. The potassium iodide concentration in the potassium iodide solution is preferably 0.5 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 8 parts by weight, and still more preferably 1 to 6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent. It is.
ヨウ化カリウム溶液による洗浄処理において、その処理温度は、5〜60℃とすることが好ましく、より好ましくは10〜40℃である。浸漬時間は、1〜120秒とすることが好ましく、より好ましくは3〜90秒である。ヨウ化カリウム溶液による洗浄処理の段階では、乾燥処理前であれば特に制限はない。 In the washing treatment with a potassium iodide solution, the treatment temperature is preferably 5 to 60 ° C, more preferably 10 to 40 ° C. The immersion time is preferably 1 to 120 seconds, more preferably 3 to 90 seconds. There is no particular limitation on the stage of the washing treatment with the potassium iodide solution as long as it is before the drying treatment.
また、洗浄処理としては、水洗浄処理を施すことができる。水洗浄処理は、イオン交換水、蒸留水などの純水にPVA系樹脂を浸漬することにより行う。水洗浄温度は、5〜50℃とすることが好ましく、より好ましくは10〜45℃、さらに好ましくは15〜40℃である。浸漬時間は、5〜300秒とすることが好ましく、より好ましくは10〜240秒である。 Further, as a cleaning process, a water cleaning process can be performed. The water washing treatment is performed by immersing the PVA resin in pure water such as ion exchange water or distilled water. The water washing temperature is preferably 5 to 50 ° C, more preferably 10 to 45 ° C, and further preferably 15 to 40 ° C. The immersion time is preferably 5 to 300 seconds, more preferably 10 to 240 seconds.
洗浄工程では、ヨウ化カリウム溶液による洗浄処理と水洗浄処理とを組み合わせてもよく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、プロパノール等の液体アルコールを適宜配合した溶液を用いることもできる。 In the washing step, washing treatment with a potassium iodide solution and water washing treatment may be combined. For example, a solution in which liquid alcohol such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, propanol or the like is appropriately blended may be used.
<乾燥工程>
また、本発明を適用した偏光子の製造方法では、上述した各処理を施した後に、最終的に、乾燥処理を施して、偏光子を製造する。乾燥処理では、得られる偏光子(フィルム)に必要とされる水分率に応じて、最適な乾燥時間及び乾燥温度が設定される。具体的に、乾燥温度は、20〜150℃とすることが好ましく、より好ましくは40〜100℃である。乾燥温度が低すぎると、乾燥時間が長くなり、効率的な製造ができないため好ましくない。一方、乾燥温度が高すぎると、得られる偏光子が劣化し、光学特性及び色相の点で悪化する。加熱乾燥時間は、1〜10分とすることが好ましい。
<Drying process>
Moreover, in the manufacturing method of the polarizer to which this invention is applied, after performing each process mentioned above, finally a drying process is performed and a polarizer is manufactured. In the drying process, an optimal drying time and drying temperature are set according to the moisture content required for the obtained polarizer (film). Specifically, the drying temperature is preferably 20 to 150 ° C, more preferably 40 to 100 ° C. If the drying temperature is too low, the drying time becomes longer, which is not preferable because efficient production cannot be performed. On the other hand, when the drying temperature is too high, the obtained polarizer is deteriorated and deteriorated in terms of optical characteristics and hue. The heat drying time is preferably 1 to 10 minutes.
<水溶性酸化防止剤>
本発明を適用した偏光子の製造方法では、上述した染色工程以降の少なくとも1つの工程において、少なくとも一つの水溶性酸化防止剤を含有する処理液による処理を行ってもよい。
<Water-soluble antioxidant>
In the method for producing a polarizer to which the present invention is applied, the treatment with a treatment liquid containing at least one water-soluble antioxidant may be performed in at least one step after the dyeing step described above.
水溶性酸化防止剤を含有する処理液による処理では、積層体に対して染色処理以降に施される各処理に用いられる各浴の何れか少なくとも1つに水溶性酸化防止剤を含有させる。又は、水溶性酸化防止剤を含有する処理液による処理を別途施す。水溶性酸化防止剤を含有する処理液による処理は、架橋処理及び/又は延伸処理と共に行うことが好ましい。 In the treatment with the treatment liquid containing a water-soluble antioxidant, at least one of the baths used for each treatment performed after the dyeing treatment on the laminate is made to contain a water-soluble antioxidant. Alternatively, a treatment with a treatment liquid containing a water-soluble antioxidant is separately performed. The treatment with the treatment liquid containing the water-soluble antioxidant is preferably performed together with the crosslinking treatment and / or the stretching treatment.
なお、架橋処理や延伸処理は、複数の処理を同時に行う一括処理により行うことができる。複数の処理が同時に行なわれる一括処理では、当該一括処理に用いる浴に、水溶性酸化防止剤を含有させる。また、架橋処理と延伸処理とが別途行われる多段処理では、架橋処理と延伸処理との何れか少なくとも1つの処理において、水溶性酸化防止剤を含有させる。 In addition, a crosslinking process and an extending | stretching process can be performed by the batch process which performs a some process simultaneously. In a batch process in which a plurality of processes are performed simultaneously, a water-soluble antioxidant is contained in the bath used for the batch process. In a multistage process in which the crosslinking process and the stretching process are separately performed, a water-soluble antioxidant is contained in at least one of the crosslinking process and the stretching process.
水溶性酸化防止剤としては、例えば、アスコルビン酸(ビタミンC)、エリソルビン酸、チオ硫酸、亜硫酸、クロロゲン酸、クエン酸、ロスマリン酸及びこれらの塩等が挙げることができる。 Examples of water-soluble antioxidants include ascorbic acid (vitamin C), erythorbic acid, thiosulfuric acid, sulfurous acid, chlorogenic acid, citric acid, rosmarinic acid, and salts thereof.
塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩等を挙げることができる。これらの中でも、アスコルビン酸、エリソルビン酸塩、チオ硫酸塩、亜硫酸塩を用いることが好ましい。これら水溶性酸化防止剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the salt include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt. Among these, ascorbic acid, erythorbate, thiosulfate, and sulfite are preferably used. These water-soluble antioxidants can be used alone or in combination of two or more.
水溶性酸化防止剤の添加量は、染色工程以降の各処理液が含有する二色性物質(ヨウ素又は二色性染料)の汚染濃度によって決定される。汚染された処理液中の二色性物質による汚染濃度が高ければ、添加する水溶性酸化防止剤の添加量も多くなる。 The addition amount of the water-soluble antioxidant is determined by the contamination concentration of the dichroic substance (iodine or dichroic dye) contained in each treatment liquid after the dyeing process. If the contamination concentration by the dichroic substance in the contaminated processing liquid is high, the amount of the water-soluble antioxidant to be added increases.
各処理液には、水溶性酸化防止剤の濃度が溶媒100重量部に対して0.005〜1重量部となるように、水溶性酸化防止剤を添加することが好ましく、より好ましくは0.005〜0.5重量部である。水溶性酸化防止剤の濃度が0.005重量部未満の場合には、汚染された処理液中での水溶性酸化防止剤の割合が少なくなり、得られる偏光子の特性(単体透過率、偏光度)の低下を十分に抑えることができなくなる。一方、水溶性酸化防止剤の濃度が1重量部を超える場合には、浴での水溶性酸化防止剤の割合が多くなるため、得られる偏光子が脱色され透過率が高くなる。それに伴い、染色浴のヨウ素濃度が高くする必要性が懸念されるが、光学特性においては、低下などの問題はない。 It is preferable to add a water-soluble antioxidant to each treatment solution so that the concentration of the water-soluble antioxidant is 0.005 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent. 005 to 0.5 parts by weight. When the concentration of the water-soluble antioxidant is less than 0.005 parts by weight, the proportion of the water-soluble antioxidant in the contaminated processing liquid decreases, and the characteristics of the obtained polarizer (single transmittance, polarization) Deterioration of the degree) cannot be sufficiently suppressed. On the other hand, when the concentration of the water-soluble antioxidant exceeds 1 part by weight, since the proportion of the water-soluble antioxidant in the bath increases, the resulting polarizer is decolored and the transmittance is increased. Along with this, there is a concern that the iodine concentration in the dye bath should be increased, but there is no problem such as a decrease in optical characteristics.
<偏光子>
本発明を適用した偏光子の製造方法により製造される偏光子は、熱可塑性樹脂基材上に形成されるが、上記熱可塑性樹脂基材を用いずに、未延伸のPVA系樹脂層フィルムを原反フィルムとして、上述した各処理を施すことにより製造することもできる。この場合、偏光子の厚みは、10μm以上であってもよく、好ましくは5〜50μmである。
<Polarizer>
The polarizer produced by the method for producing a polarizer to which the present invention is applied is formed on a thermoplastic resin substrate, but an unstretched PVA resin layer film is used without using the thermoplastic resin substrate. It can also manufacture by giving each process mentioned above as an original fabric film. In this case, the thickness of the polarizer may be 10 μm or more, preferably 5 to 50 μm.
熱可塑性樹脂基材は、後述する偏光板の透明保護フィルムとして、そのまま用いることができる。また、偏光子の熱可塑性樹脂基材とは反対側の面に、透明保護フィルムを貼り合わせることができる。一方、熱可塑性樹脂基材を用いていない場合は、偏光子の両側に透明保護フィルムを貼り合わせることができる。また、熱可塑性樹脂基材を偏光子から剥離した後に、当該偏光子の両側に透明保護フィルムを貼り合わせることができる。 The thermoplastic resin substrate can be used as it is as a transparent protective film for the polarizing plate described later. Moreover, a transparent protective film can be bonded to the surface of the polarizer opposite to the thermoplastic resin substrate. On the other hand, when a thermoplastic resin substrate is not used, a transparent protective film can be bonded to both sides of the polarizer. Moreover, after peeling a thermoplastic resin base material from a polarizer, a transparent protective film can be bonded together on the both sides of the said polarizer.
透明保護フィルムを構成する材料としては、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロール等のセルロール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂(ノルボルネン系樹脂)、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、及びこれらの混合物を挙げることができる。 As a material constituting the transparent protective film, for example, a thermoplastic resin excellent in transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture barrier property, isotropy and the like is used. Specific examples of such thermoplastic resins include cellulose resins such as triacetyl cellulose, polyester resins, polyethersulfone resins, polysulfone resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyimide resins, polyolefin resins, (meth) acrylic resins, Examples thereof include cyclic polyolefin resins (norbornene resins), polyarylate resins, polystyrene resins, polyvinyl alcohol resins, and mixtures thereof.
<架橋剤を含有する染色液>
ところで、本発明を適用した偏光子の製造方法において、上記染色工程で用いられる染色液は、架橋剤を含有する。架橋剤としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素化合物や、グリオキザール、グルタルアルデヒド等の中から、少なくとも1種を用いる又は2種類以上を併用して用いることができる。その中でも、ホウ素化合物を用いることが好ましく、ホウ酸を用いることがさらに好ましい。
<Dyeing solution containing a crosslinking agent>
By the way, in the manufacturing method of the polarizer to which this invention is applied, the dyeing liquid used at the said dyeing | staining process contains a crosslinking agent. As the crosslinking agent, for example, at least one kind may be used from boron compounds such as boric acid and borax, glyoxal, glutaraldehyde, or two or more kinds may be used in combination. Among them, it is preferable to use a boron compound, and it is more preferable to use boric acid.
上記染色工程では、染色液が微量のホウ酸(架橋剤)を含有することによって、このホウ酸がPVA系樹脂層から染色液中に溶解したPVAを架橋(錯体化)する。これにより、染色液中に溶解したPVAと染色液中のヨウ素及びホウ酸とが結合したゲル状のヨウ素/PVA/ホウ酸錯体(以下、錯体化合物という。)が生成される。 In the said dyeing | staining process, when a dyeing liquid contains a trace amount boric acid (crosslinking agent), this boric acid bridge | crosslinks (complexes) PVA which melt | dissolved in the dyeing liquid from the PVA-type resin layer. As a result, a gel-like iodine / PVA / boric acid complex (hereinafter referred to as a complex compound) in which PVA dissolved in the staining liquid is combined with iodine and boric acid in the staining liquid is generated.
染色液中に溶解したPVAを架橋(錯体化)するため、染色液中におけるホウ酸(架橋剤)の濃度は、溶媒100重量部に対して0.01〜0.1重量部とすることが好ましく、より好ましくは0.02 〜 0.1重量部である。ホウ酸の濃度が0.01重量部以上であれば、染色液中に溶解したPVAを架橋(錯体化)することができる。一方、ホウ酸の濃度が0.2重量部を超えると、積層体(原反フィルム)の表面や、積層体(原反フィルム)を搬送するロールの表面等にホウ酸が析出し、偏光子の欠陥等の原因となることがある。 In order to crosslink (complex) the PVA dissolved in the staining solution, the concentration of boric acid (crosslinking agent) in the staining solution may be 0.01 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent. Preferably, it is 0.02 to 0.1 part by weight. If the concentration of boric acid is 0.01 parts by weight or more, PVA dissolved in the dyeing solution can be crosslinked (complexed). On the other hand, when the concentration of boric acid exceeds 0.2 parts by weight, boric acid is deposited on the surface of the laminate (raw film), the surface of the roll that transports the laminate (raw film), etc. May cause defects.
染色液中のホウ酸の濃度を調整する方法としては、染色液中に所定量のホウ酸を加える方法であってもよい。また、染色処理の直前にホウ酸を含有する処理浴が存在する場合は、その処理浴から積層体と共に持ち込まれるホウ酸を用いることができる。 As a method for adjusting the concentration of boric acid in the staining solution, a method of adding a predetermined amount of boric acid to the staining solution may be used. Moreover, when the processing bath containing a boric acid exists just before a dyeing process, the boric acid brought in with a laminated body from the processing bath can be used.
本発明を適用した偏光子の製造方法では、上述した染色液が微量のホウ酸(架橋剤)を含有し、このホウ酸が染色液中に溶解したPVAを架橋(錯体化)することで、従来のようなPVAの付着や染色速度の低下などの問題を回避することができる。すなわち、染色液中に溶解したPVAは、架橋(錯体化)されることによって、PVA系樹脂層(原反フィルム)に付着し難くなる。また、染色浴内から原反フィルムを取り出す際の染色液の液切れ(水切り)性が向上する。これにより、染色ムラのない偏光子を得ることが可能である。 In the method for producing a polarizer to which the present invention is applied, the staining solution described above contains a small amount of boric acid (crosslinking agent), and this boric acid crosslinks (complexes) PVA dissolved in the staining solution. Conventional problems such as adhesion of PVA and a decrease in dyeing speed can be avoided. That is, the PVA dissolved in the staining solution is difficult to adhere to the PVA resin layer (raw film) by being crosslinked (complexed). In addition, the ability to drain (drain) the dyeing liquid when taking out the original film from the dyeing bath is improved. Thereby, it is possible to obtain a polarizer free from uneven dyeing.
<染色液の濾過>
さらに、本発明を適用した偏光子の製造方法では、染色液をフィルタにより濾過する。これにより、染色液中に溶解したPVAを架橋(錯体化)することで生成された錯体化合物を染色液から分離することができる。例えば、膜を構成する平膜の製膜条件を調整するか、膜に分離するための表面処理をして、PVAなどの有機物を染色液の異なる成分と分離することができる。フィルタとしては、例えば、ポリプロピレンフィルタ、ポリエステルフィルタ、ナイロンフィルタなどを用いることができる。モジュールは、特に制限されないが、フィルタを密封可能な容器に収納し、装置に着脱可能に設置できる構造を有するカートリッジタイプとすることが好ましい。
<Filtration filtration>
Furthermore, in the method for producing a polarizer to which the present invention is applied, the staining solution is filtered with a filter. Thereby, the complex compound produced | generated by bridge | crosslinking (complexing) PVA melt | dissolved in the dyeing | staining liquid can be isolate | separated from a dyeing | staining liquid. For example, it is possible to separate organic substances such as PVA from different components of the staining solution by adjusting the film forming conditions of the flat film constituting the film or by performing a surface treatment to separate the film. As a filter, a polypropylene filter, a polyester filter, a nylon filter, etc. can be used, for example. The module is not particularly limited, but is preferably a cartridge type having a structure in which the filter is housed in a sealable container and can be detachably installed in the apparatus.
より具体的には、膜内部における平膜の内部孔径を調節するか(例えば、分子量300以上の物質を通過させないように調節する。)、膜上にイオン電荷反撥力の差に従って物質の透過可否を決定できる機能性コーティング膜又は表面処理膜を形成することによって、PVAなどの有機物を染色液中の他の成分と分離することができる。 More specifically, the internal pore diameter of the flat membrane inside the membrane is adjusted (for example, it is adjusted so that a substance having a molecular weight of 300 or more is not allowed to pass), or the substance can be permeated according to the difference in ionic charge repulsive force on the film. By forming a functional coating film or a surface treatment film that can determine the organic matter, organic substances such as PVA can be separated from other components in the staining solution.
濾過膜としては、例えば、限外ろ過(UF)膜、精密ろ過(MF)膜、ナノろ過(NF)膜、逆浸透(RO)膜等を用いることができ、その中でもUF膜、MF膜を用いることが好ましい。また、濾過膜には、PVAなどの有機物を染色液の異なる成分から分離できる複数の分離基準(例えば、分子量とイオン電荷反撥力)を設定可能なものを用いることが好ましい。 As the filtration membrane, for example, an ultrafiltration (UF) membrane, a microfiltration (MF) membrane, a nanofiltration (NF) membrane, a reverse osmosis (RO) membrane or the like can be used, and among them, a UF membrane and an MF membrane are used. It is preferable to use it. In addition, it is preferable to use a filtration membrane that can set a plurality of separation criteria (for example, molecular weight and ionic charge repulsion) that can separate organic substances such as PVA from different components of the staining solution.
また、染色浴内の染色液は、フィルタを介して循環させることが好ましい。これにより、染色浴内の錯体化合物をフィルタにより効率良く除去(捕集)することができる。また、染色液を再利用することが可能である。 Moreover, it is preferable to circulate the dyeing liquid in a dyeing bath through a filter. Thereby, the complex compound in the dyeing bath can be efficiently removed (collected) by the filter. In addition, the staining solution can be reused.
また、染色浴内の染色液は、撹拌することが好ましい。これにより、染色液中に溶解したPVAの架橋(錯体化)を促進し、錯体化合物を染色液から効率良く除去することができる。 Moreover, it is preferable to stir the dyeing liquid in a dyeing bath. Thereby, the crosslinking (complexation) of the PVA dissolved in the staining solution can be promoted, and the complex compound can be efficiently removed from the staining solution.
染色液を撹拌させる方法としては、染色浴内に撹拌翼などの撹拌手段を設けて、染色浴内で染色液を撹拌させる方法を用いることができる。また、上述した染色液の循環によって、染色浴内の染色液を撹拌させることも可能である。さらに、染色浴内で搬送(出し入れ)される原反フィルムによっても、染色浴内の染色液を撹拌させることが可能である。 As a method for stirring the dyeing solution, a method in which stirring means such as a stirring blade is provided in the dyeing bath and the dyeing solution is stirred in the dyeing bath can be used. It is also possible to stir the dyeing liquid in the dyeing bath by the circulation of the dyeing liquid described above. Furthermore, it is possible to stir the dyeing liquid in the dyeing bath also with the raw film transported (in and out) in the dyeing bath.
以上のように、本発明を適用した偏光子の製造方法では、染色液中に溶解したPVAを除去することができる。これにより、染色液中に溶解したPVAによる影響を回避しつつ、染色液の更新(交換)時期も延ばすことができるため、偏光子の生産性を更に向上させることが可能である。 As described above, in the method for producing a polarizer to which the present invention is applied, PVA dissolved in the staining solution can be removed. Thus, the influence of PVA dissolved in the staining liquid can be avoided and the renewal (exchange) time of the staining liquid can be extended, so that the productivity of the polarizer can be further improved.
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。 Hereinafter, the effects of the present invention will be made clearer by examples. In addition, this invention is not limited to a following example, In the range which does not change the summary, it can change suitably and can implement.
(実施例1)
実施例1では、本発明を適用した偏光子の製造方法を用いて、熱可塑性樹脂基材上に偏光子が形成された偏光性積層フィルムを作製した。
Example 1
In Example 1, a polarizing laminated film in which a polarizer was formed on a thermoplastic resin substrate was produced using the method for producing a polarizer to which the present invention was applied.
具体的には、先ず、熱可塑性樹脂基材として、非晶質ポリエチレンテレフタレート(A−PET)フィルム(三菱化学株式会社製、商品名「ノバクリアー(登録商標)」、厚み:200μm)を用意した。 Specifically, first, as a thermoplastic resin substrate, an amorphous polyethylene terephthalate (A-PET) film (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name “Novaclear (registered trademark)”, thickness: 200 μm) was prepared.
次に、この熱可塑性樹脂基材の片面に、コロナ処理(処理条件:90W・min/m2)を施し、このコロナ処理が施された面に、重合度4000、ケン化度99.0モル%以上のPVAの水溶液を65℃で塗布した後、乾燥させた。これにより、原反フィルムとして、熱可塑性樹脂基材の片面に、厚み8.3μmのPVA系樹脂層が形成された積層体を得た。 Next, a corona treatment (treatment condition: 90 W · min / m 2 ) is applied to one surface of the thermoplastic resin substrate, and a degree of polymerization of 4000 and a saponification degree of 99.0 mol are applied to the surface subjected to the corona treatment. % Aqueous PVA solution was applied at 65 ° C. and dried. Thereby, the laminated body by which the 8.3 micrometer-thick PVA-type resin layer was formed in the single side | surface of a thermoplastic resin base material as an original fabric film was obtained.
次に、得られた原反フィルムを、90℃のオーブン内で1.8倍に一軸延伸した(延伸処理)。 Next, the obtained raw film was uniaxially stretched 1.8 times in an oven at 90 ° C. (stretching treatment).
次に、延伸後の原反フィルムを、液温30℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸3重量部を溶解させたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬した(不溶化処理)。 Next, the stretched original film was immersed in an insolubilization bath (a boric acid aqueous solution in which 3 parts by weight of boric acid was dissolved in 100 parts by weight of water) at a liquid temperature of 30 ° C. (insolubilization treatment).
次に、偏光子の透過率が約42.0%となるように、ヨウ素濃度、浸漬時間を調整しながら、染色浴に原反フィルムを浸漬した(染色処理)。 Next, the raw film was immersed in the dyeing bath while adjusting the iodine concentration and the immersion time so that the transmittance of the polarizer was about 42.0% (dyeing treatment).
実施例1では、水100重量部に対して、ヨウ素0.18重量部、ヨウ化カリウム1.26重量部、ホウ酸0.02重量部を溶解させた染色液を調製した。そして、この染色液の液温を30℃とし、原反フィルムを13秒間浸漬した。 In Example 1, a staining solution was prepared by dissolving 0.18 parts by weight of iodine, 1.26 parts by weight of potassium iodide, and 0.02 parts by weight of boric acid with respect to 100 parts by weight of water. And the liquid temperature of this dyeing | staining liquid was 30 degreeC, and the original fabric film was immersed for 13 seconds.
また、この染色液にPVA0.05重量部を加え、マグネチックスターラーで15分撹拌しながら、ポリプロピレンフィルタで濾過した染色液を循環させた。 Moreover, 0.05 weight part of PVA was added to this dyeing liquid, and the dyeing liquid filtered through the polypropylene filter was circulated while stirring with a magnetic stirrer for 15 minutes.
次に、液温40℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウム3重量部、ホウ酸3重量部を溶解させたホウ酸水溶液)に、原反フィルムを30秒間浸漬した(架橋処理)。 Next, the raw film was immersed for 30 seconds in a crosslinking bath having a liquid temperature of 40 ° C. (a boric acid aqueous solution in which 3 parts by weight of potassium iodide and 3 parts by weight of boric acid were dissolved in 100 parts by weight of water). Cross-linking treatment).
次に、原反フィルムを、液温70℃のホウ酸水溶液(水100重量部に対して、ホウ酸4重量部、ヨウ化カリウム5重量部を溶解させた水溶液)に浸漬しながら、縦方向(長手方向)に一軸延伸を行った(液中縦延伸)。このとき、積層体の最大延伸倍率は、5.94倍であった。 Next, while the raw film is immersed in a boric acid aqueous solution (an aqueous solution in which 4 parts by weight of boric acid and 5 parts by weight of potassium iodide are dissolved in 100 parts by weight of water) at a liquid temperature of 70 ° C., the vertical direction Uniaxial stretching was performed in the (longitudinal direction) (longitudinal stretching in liquid). At this time, the maximum draw ratio of the laminate was 5.94 times.
次に、原反フィルムを液温30℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウム4重量部を溶解させた水溶液)に5秒間浸漬した後、60℃の温風で乾燥した(洗浄処理及び乾燥処理)。 Next, the raw film was immersed in a washing bath having a liquid temperature of 30 ° C. (an aqueous solution in which 4 parts by weight of potassium iodide was dissolved in 100 parts by weight of water) and then dried with hot air at 60 ° C. (Washing treatment and drying treatment).
以上の工程を経ることによって、熱可塑性樹脂基材上に、厚み4.5μmの偏光子が形成された偏光性積層フィルムを作製した。 By passing through the above process, the polarizing laminated film in which the 4.5-micrometer-thick polarizer was formed on the thermoplastic resin base material was produced.
(実施例2)
実施例2では、ホウ酸を0.05重量部とした以外は、実施例1と同様の染色液を調製した。そして、この染色液を用いて、実施例1と同様の方法により偏光子を作製した。
(Example 2)
In Example 2, the same dyeing solution as in Example 1 was prepared except that 0.05 part by weight of boric acid was used. And using this dyeing | staining liquid, the polarizer was produced by the method similar to Example 1. FIG.
(実施例3)
実施例3では、ホウ酸を0.1重量部とした以外は、実施例1と同様の染色液を調製した。そして、この染色液を用いて、実施例1と同様の方法により偏光子を作製した。
(Example 3)
In Example 3, a dyeing solution similar to Example 1 was prepared except that boric acid was changed to 0.1 part by weight. And using this dyeing | staining liquid, the polarizer was produced by the method similar to Example 1. FIG.
(実施例4)
実施例4では、ホウ酸を0.2重量部とした以外は、実施例1と同様の染色液を調製した。そして、この染色液を用いて、実施例1と同様の方法により偏光子を作製した。
Example 4
In Example 4, a dyeing solution similar to Example 1 was prepared except that boric acid was changed to 0.2 parts by weight. And using this dyeing | staining liquid, the polarizer was produced by the method similar to Example 1. FIG.
(実施例5)
実施例5では、ホウ酸を0.01重量部とした以外は、実施例1と同様の染色液を調製した。そして、この染色液を用いて、実施例1と同様の方法により染色処理までを行った。
(Example 5)
In Example 5, a staining solution similar to Example 1 was prepared except that boric acid was changed to 0.01 part by weight. And using this dyeing | staining liquid, the dyeing process was performed by the method similar to Example 1. FIG.
(比較例1)
比較例1では、ホウ酸を含有しなかった以外は、実施例1と同様の染色液を調製した。そして、この染色液を用いて、実施例1と同様の方法により偏光子を作製した。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a staining solution similar to that in Example 1 was prepared except that boric acid was not contained. And using this dyeing | staining liquid, the polarizer was produced by the method similar to Example 1. FIG.
そして、これら実施例1〜5及び比較例1により作製された各偏光子について、「染色ムラ」の発生の有無を目視により観察した。また、フィルタにより捕集された錯体化合物の残渣量を測定し、染色液の「濾過性」を評価した。このうち、非常に良好を「◎」とし、良好を「○」とし、悪いを「×」とした。さらに、染色処理の際に装置等に付着した「ホウ酸による汚れ」の有無を目視により観察した。それらをまとめたものを下記表1に示す。 And about each polarizer produced by these Examples 1-5 and the comparative example 1, the presence or absence of generation | occurrence | production of "dyeing | staining unevenness" was observed visually. Further, the amount of the residue of the complex compound collected by the filter was measured, and the “filterability” of the staining solution was evaluated. Among these, very good was set as “◎”, good was set as “◯”, and bad was set as “x”. Furthermore, the presence or absence of “dirt with boric acid” adhering to the apparatus or the like during the dyeing treatment was visually observed. A summary of these is shown in Table 1 below.
表1に示すように、染色液にホウ酸を含有しなかった比較例1では、染色液にホウ酸を含有した実施例1〜5に比べて、濾過性が悪く、染色ムラが発生していることがわかる。 As shown in Table 1, in Comparative Example 1 that did not contain boric acid in the staining solution, filterability was poor and staining unevenness occurred compared to Examples 1 to 5 in which boric acid was contained in the staining solution. I understand that.
一方、実施例4では、実施例1〜3,5に比べて、染色液に含有されたホウ酸の量が過剰であり、ホウ酸の析出による汚れが観察された。 On the other hand, in Example 4, the amount of boric acid contained in the staining solution was excessive as compared with Examples 1 to 3, and contamination due to precipitation of boric acid was observed.
これに対して、実施例1〜3,5では、濾過性が良好であり、染色ムラが無く、ホウ酸による汚れも観察されなかった。 In contrast, in Examples 1 to 3 and 5, the filterability was good, there was no uneven dyeing, and no stain due to boric acid was observed.
Claims (10)
前記染色液は、架橋剤を含有し、
前記染色液をフィルタで濾過する偏光子の製造方法。 Including a dyeing step of dyeing the PVA resin film by immersing the polyvinyl alcohol (PVA) resin film in a dye solution containing a dichroic dye;
The dyeing liquid contains a crosslinking agent,
A method for producing a polarizer, wherein the staining liquid is filtered with a filter.
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