JP2004160846A

JP2004160846A - Method for manufacturing polyvinyl alcohol film and polarizing film using polyvinyl alcohol film

Info

Publication number: JP2004160846A
Application number: JP2002329804A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Edasawa; 敏行枝澤
Original assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2022-11-13
Also published as: JP3997892B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a polyvinyl alcohol film, capable of obtaining the optically homogeneous polyvinyl alcohol film of which the residual stress is relaxed and the shrink irregularity or the like is improved. <P>SOLUTION: An aqueous solution of a polyvinyl alcohol resin is cast on a drum-shaped roll to form the polyvinyl alcohol film which is, in turn, successively dried and heat-treated. Then, moisture conditioning treatment is applied to the polyvinyl alcohol film to apply moisture thereto. The moisture conditioning treatment is performed under conditions of (a) a temperature of 80-140°C, (b) a humidity of 50-100% RH and (c) a steam amount of 50-500 kg/hr. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、残留応力が緩和されて複屈折率（ＲＤ：Ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）値の低いポリビニルアルコール系フィルムを得ることのできるポリビニルアルコール系フィルムの製法、および、それを用いて得られる偏光特性に優れた偏光膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ポリビニルアルコール系フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂を溶媒に溶解し、脱泡して原液を調製した後、Ｔ型スリットダイを用いて溶液流延法（キャスティング法）により製膜して製造される。このような溶液流延法による製膜方法としては、例えば、ドラム型ロールを用いた製膜方法やエンドレスベルトを用いた製膜方法が採られている。そして、上記製膜されたポリビニルアルコール系フィルムは、乾燥ロールを経由し、ついで熱処理機によりフィルムに含有される水分を除去、乾燥させた後、さらに調湿機を経由して水分を付与することが行われる。この工程中でも、調湿処理は、残留応力の緩和を図ってフィルムの収縮ムラの発生を防止するために重要な工程の一つである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記調湿処理は、極めて注意深い工程管理が必要とされ、わずかな条件変動により、外観的には皺等が形成されないことはもちろん、フィルムの収縮ムラの発生が抑制された均一なフィルムが得られ難いという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、特定の調湿条件を選択し、工業的に安定して、残留応力が緩和されて収縮ムラ等が改善され光学的に均質なポリビニルアルコール系フィルムを得ることのできるポリビニルアルコール系フィルムの製法、および、それを用いて得られる偏光特性に優れた偏光膜の提供をその目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をドラム型ロールに流延してポリビニルアルコール系フィルムを製膜し、ついで上記ポリビニルアルコール系フィルムを乾燥した後、熱処理を行い、さらに調湿処理を行うポリビニルアルコール系フィルムの製法であって、上記調湿処理が、下記に示す条件（ａ）〜（ｃ）にて行われるポリビニルアルコール系フィルムの製法を第１の要旨とする。
（ａ）温度８０〜１４０℃。
（ｂ）湿度５０〜１００％ＲＨ。
（ｃ）水蒸気量５０〜５００ｋｇ／ｈｒ。
【０００６】
そして、本発明は、上記ポリビニルアルコール系フィルムの製法により得られたポリビニルアルコール系フィルムを用いて、これを延伸工程、染色工程およびホウ素化合物処理工程を経由させる偏光膜を第２の要旨とする。
【０００７】すなわち、この発明者は、残留応力が緩和され光学的に均質なポリビニルアルコール系フィルムを得るために一連の研究を重ねた。その結果、製膜後に行われる、乾燥処理、熱処理、調湿処理工程のうち、上記調湿処理において適正な条件にて調湿処理を行うと、上記熱処理で形成された部分的な収縮が解消されることを突き止めた。そして、さらに研究を重ねた結果、上記調湿処理を、（ａ）温度８０〜１４０℃、（ｂ）湿度５０〜１００％ＲＨ、（ｃ）水蒸気量５０〜５００ｋｇ／ｈｒの各条件に設定して行うと、ポリビニルアルコール系フィルムが適度に調湿されるため、リターデーション（ＲＤ）値の低減化が図られ、均質なポリビニルアルコール系フィルムを得ることができることを見出し本発明に到達した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について詳しく説明する。
【０００９】
本発明のポリビニルアルコール系フィルムの製法では、フィルム形成材料としてポリビニルアルコール系樹脂の水溶液が用いられる。
【００１０】
上記ポリビニルアルコール系樹脂は、通常、酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して製造されるが、これに限定するものではなく、少量の不飽和カルボン酸（塩、エステル、アミド、ニトリル等を含む）、炭素数２〜３０のオレフィン類（エチレン、プロピレン、ｎ−ブテン、イソブテン等）、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩の変性成分を含有していてもよい。また、ポリビニルアルコール系樹脂にシリル基を含有させたものでもよく、その製法としてはシリル化剤を用いて後変性したり、シリル基含有オレフィン性不飽和単量体と共重合しケン化させる等の方法があげられる。上記シリル基含有オレフィン性不飽和単量体としては、ビニルシラン、（メタ）アクリルアミド、アルキルシラン等があげられる。
【００１１】
上記ポリビニルアルコール系樹脂における重合度は、特に限定されないが、なかでも１０００〜７０００の範囲が好ましく、より好ましくは１２００〜６０００、特に好ましくは１４００〜５０００の範囲である。すなわち、上記重合度が１０００未満では、偏光膜とした場合に充分な偏光性能が得られず、７０００を超えると、偏光膜とする場合に延伸が困難となり、工業的な生産が困難となる傾向がみられ好ましくないからである。なお、上記重合度は、ＪＩＳＫ６７２６に準じて測定される。
【００１２】
さらに、ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は８０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは８５〜１００モル％、特に好ましくは９８〜１００モル％である。このように、ケン化度が８０モル％未満では偏光膜とする場合に充分な偏光性能が得られ難く好ましくないからである。
【００１３】
上記ポリビニルアルコール系樹脂には、必要に応じて、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、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール等、一般的に使用される可塑剤をポリビニルアルコール系樹脂に対して３０重量％以下、より好ましくは３〜２５重量％、特に好ましくは５〜２０重量％含有される。すなわち、上記可塑剤が３０重量％を超えるとフィルム強度が劣る傾向がみられ好ましくないからである。
【００１４】
また、さらに好ましくは、ノニオン性、アニオン性、カチオン性の界面活性剤、なかでも特に好ましくはポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル等の剥離剤をポリビニルアルコール系樹脂に対して５重量％以下、より好ましくは０．００１〜３重量％、特に好ましくは０．００１〜２重量％含有される。すなわち、上記剥離剤が５重量％を超えると、フィルム表面の外観が不良となる傾向がみられ好ましくないからである。
【００１５】
本発明においては、上記で得られたポリビニルアルコール系樹脂を用いて、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を調製し、この水溶液をＴ型スリットダイを用いてドラム型ロールに流延して製膜することによりポリビニルアルコール系フィルムを製造するものである。
【００１６】
つぎに、上記ポリビニルアルコール系フィルムの製法について説明する。
【００１７】
まず、上記ポリビニルアルコール系樹脂は、その粒子または粉末中に含有される酢酸ナトリウムを除去するため洗浄される。洗浄にあたっては、メタノールあるいは水で洗浄されるが、メタノールで洗浄する方法では溶剤回収等が必要となるため、水で洗浄する方法がより好ましい。
【００１８】
つぎに、洗浄後の含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを溶解し、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を調製するが、上記含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキをそのまま水に溶解すると所望する高濃度の水溶液が得られ難いことがあるため、一度脱水を行うことが好ましい。脱水方法としては、特に限定するものでなく、遠心力を利用した方法が一般的である。
【００１９】
上記洗浄および脱水により、含水率５０重量％以下、より好ましくは３０〜４５重量％の含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキとすることが好ましい。すなわち、含水率が５０重量％を超えると、所望する水溶液濃度とすることが困難となり好ましくないからである。
【００２０】
そして、脱水後の含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを水に溶解し、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を調製する。上記ポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、溶解缶を用いて脱水後のポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキ、必要に応じて追加の水、可塑剤、添加剤を仕込み、加温，攪拌し溶解したり、多軸押出機を用いて脱水後のポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキあるいはそれを乾燥したポリビニルアルコール系樹脂を仕込み、必要に応じて追加の水、可塑剤、添加剤を仕込み、加温、剪断をかけながら溶解したりして得られた水溶液でもよい。
【００２１】
このようにして得られるポリビニルアルコール系樹脂水溶液の濃度は、１５〜６０重量％であることが好ましく、より好ましくは１７〜５５重量％、特に好ましくは２０〜５０重量％である。すなわち、濃度が１５重量％未満では、乾燥負荷が大きくなり生産能力が劣り、６０重量％を超えると、粘度が高くなり過ぎて均一な溶解が困難となり好ましくないからである。
【００２２】
つぎに、得られたポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、脱泡処理される。脱泡処理方法としては、静置脱泡や多軸押出機による脱泡処理方法等があげられる。
【００２３】
上記多軸押出機としては、ベントを有する多軸押出機であれば特に限定するものではないが、通常はベントを有した２軸押出機が用いられる。
【００２４】
ついで、上記多軸押出機による脱泡処理が行われ、この多軸押出機から排出されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、一定量ずつＴ型スリットダイに導入され、ドラム型ロール表面に流延され、製膜、乾燥される。
【００２５】
上記ドラム型ロールにて流延製膜する場合、例えば、ドラム型ロールの回転速度は４〜３０ｍ／分であることが好ましく、特に好ましくは５〜２０ｍ／分である。
【００２６】
また、Ｔ型スリットダイ出口の樹脂温度は、７０〜１００℃であることが好ましく、より好ましくは８５〜９８℃である。
【００２７】
上記ドラム型ロールの大きさについては、特に限定するものではないが、例えば、ロールの直径は２０００〜４０００ｍｍが好ましく、より好ましくは２５００〜３８００ｍｍである。
【００２８】
このようにして、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をＴ型スリットダイを用いてドラム型ロールに流延し、製膜して乾燥した後は、さらに乾燥処理、熱処理、調湿処理を行うことにより目的とするポリビニルアルコール系フィルムが得られるのである。
【００２９】
上記乾燥処理については、▲１▼表面をハードクロムメッキ処理または鏡面処理した、直径２〜４ｍのドラムをこのドラムの内温７０〜１００℃に調整してその上で乾燥させる方法、▲２▼上記ドラムを通過させた後、表面をハードクロムメッキ処理または鏡面処理した、直径０．２〜２ｍのロール（１〜３０本）を温度５０〜１００℃に調整して通過させる方法、▲３▼一対のロール間に保持されたベルト（長さ：２０〜１００ｍ、表面：鏡面処理）の途中に乾燥機を設け、この乾燥機を通過させる方法等があげられる。または、これら▲１▼〜▲３▼の方法を適宜組み合わせて行ってもよい。
【００３０】
上記熱処理については、▲１▼表面をハードクロムメッキ処理または鏡面処理した、直径０．２〜２ｍのロール（１〜３０本）を温度６０〜１８０℃に調整して通過させる方法、▲２▼フローティング型ドライヤー（長さ：２〜１０ｍ、温度８０〜１８０℃）にて行う方法等があげられる。
【００３１】
上記調湿処理については、特定の調湿処理条件に設定された調湿機内を、ポリビニルアルコール系フィルムを通過させる方法があげられる。そして、上記特定の調湿処理条件に設定して、ポリビニルアルコール系フィルムを調湿することが本発明の最大の特徴である。
【００３２】
上記特定の調湿処理条件とは、（ａ）温度８０〜１４０℃、（ｂ）湿度５０〜１００％ＲＨ、（ｃ）水蒸気量５０〜５００ｋｇ／ｈｒに設定することである。特に好ましくは、（ａ）温度１００〜１４０℃、（ｂ）湿度８０〜１００％ＲＨ、（ｃ）水蒸気量１００〜４００ｋｇ／ｈｒである。（ａ）の温度が８０℃未満、（ｂ）の湿度が５０％ＲＨ未満、（ｃ）の水蒸気量が５０ｋｇ／ｈｒ未満ではいずれの場合も、調湿効果が乏しく、フィルムの生産性が低下する欠点がある。一方、（ａ）の温度が１４０℃を超えると、フィルムの変形劣化が発生しやすく、（ｂ）の湿度が１００％ＲＨを超えたり、（ｃ）の水蒸気量が５００ｋｇ／ｈｒを超えると、フィルムの巻き取り性等が不良となり、安定して品質に優れたフィルムの製造が困難となる。このような条件（ａ）〜（ｃ）に設定することにより、ポリビニルアルコール系フィルムが適度に調湿されるため、均質なフィルムを得ることができるようになる。
【００３３】
そして、上記調湿処理工程において、調湿処理前のポリビニルアルコール系フィルムの含水率が０〜３重量％に、かつ調湿処理後のポリビニルアルコール系フィルムの含水率が１〜７重量％に設定されていることが好ましい。特に好ましくは、調湿処理前のポリビニルアルコール系フィルムの含水率が１〜２重量％に、かつ調湿処理後のポリビニルアルコール系フィルムの含水率が１〜５重量％である。すなわち、調湿処理の前後においてポリビニルアルコール系フィルムの含水率が上記範囲内であると、フィルムの走行時やニップロール通過時および巻き取り時におけるフィルムの皺の発生や、巻き取り後のフィルム同士のブロッキングを防止することができる。
【００３４】
さらに、上記調湿処理工程における調湿方法としては、特に限定するものでなく種々の方法があげられるが、なかでも、ポリビニルアルコール系フィルムの両面に水蒸気を吹き付けながら、上記特定の調湿条件に設定された調湿機内を浮遊状態で移動させることが好ましい。このように、浮遊状態で水蒸気を吹き付けながら移動させることにより、ポリビニルアルコール系フィルム全体に均質にムラなく水分を含有させることができる。したがって、仮に熱処理時に部分的な縮みムラ等の光学ムラが起こっても均一な状態に修正することができるようになる。上記浮遊状態での調湿において、調湿器は縦型，横型のいずれでもよいが、フィルムの自重によるたるみを防止するためには縦型が有用である。調湿は可能な限り密閉した雰囲気中を、フィルムの走行前後がロールで支持された状態で通過させ、フィルムの両面に設けたノズルより水蒸気を吹き付けて行われる。このとき、フィルムの残留応力を緩和するために、できるだけフィルム張力を低くした状態でフィルムを走行させることが望ましい。
【００３５】
このようにして得られるポリビニルアルコール系フィルムは、先に述べたように、製膜工程、乾燥処理、熱処理に続いて、上記特定の条件（ａ）〜（ｃ）にて調湿処理を行うため、残留応力が緩和されて収縮ムラのない光学的に均質なポリビニルアルコール系フィルムとなる。そして、得られたポリビニルアルコール系フィルムは、光学フィルム、特に偏光膜用フィルムとして非常に有用である。
【００３６】
以下、このようにして得られたポリビニルアルコール系フィルムを用いた偏光膜の製法について述べる。
【００３７】
上記偏光膜の製法としては、得られたポリビニルアルコール系フィルムを延伸してヨウ素あるいは二色性染料の溶液に浸漬して染色する、もしくは延伸と染色を同時に行う、もしくはヨウ素あるいは二色性染料により染色して延伸した後、ホウ素化合物処理する方法があげられる。また、染色した後ホウ素化合物の溶液中で延伸する方法等もあげられ、適宜選択することができる。
【００３８】
上記偏光膜に用いられるポリビニルアルコール系フィルムの膜厚としては、３０〜１００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは４０〜９０μｍである。すなわち、膜厚が３０μｍ未満では、延伸することが困難であり、１００μｍを超えると、乾燥負荷が大きくなり生産性が劣るようになり好ましくないからである。
【００３９】
上記ポリビニルアルコール系フィルム（未延伸フィルム）は、上記のように延伸，染色，ホウ素化合物処理が施されるが、この延伸と染色、さらにはホウ素化合物処理は別々の工程にて行っても同時に行ってもよい。本発明では、染色工程、ホウ素化合物処理工程の少なくとも一方の工程中に一軸延伸を行うことが好ましい。
【００４０】
上記延伸は、一軸方向に３〜１０倍に延伸することが好ましく、より好ましくは３．５〜６倍の延伸である。この際、前記延伸と直角方向にも若干の延伸（幅方向の収縮を防止する程度あるいはそれ以上の延伸）を行っても差し支えない。延伸時の温度条件は４０〜１７０℃の範囲に設定することが好ましい。さらに、上記延伸倍率は最終的に上記範囲に設定されればよく、また延伸操作も一段階のみならず、製造工程の任意の範囲の段階に実施すればよい。
【００４１】
上記ポリビニルアルコール系フィルムへの染色は、このフィルムにヨウ素あるいは二色性染料を含有する液体を接触させることによって行われる。通常は、ヨウ素−ヨウ化カリウムの水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は０．１〜２０ｇ／リットル、ヨウ化カリウムの濃度は１０〜７０ｇ／リットル、ヨウ化カリウム／ヨウ素の混合重量比は、ヨウ化カリウム／ヨウ素＝１０〜１００の範囲が好ましい。また、染色時間は３０〜５００秒程度が実用的であり、染色処理浴の温度は５〜６０℃が好ましい。そして、水溶媒以外に水と相溶性のある有機溶媒を少量含有させても差し支えない。また、接触手段としては、浸漬、塗布、噴霧等の任意の手段が適用できる。
【００４２】
このようにして染色されたポリビニルアルコール系フィルムは、ついでホウ素化合物によって処理される。上記ホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ砂が実用的である。このホウ素化合物は水溶液または水−有機溶媒混合液として、濃度０．３〜２モル／リットル程度で用いられ、液中には少量のヨウ化カリウムを共存させることが実用上好ましい。上記ホウ素化合物による処理方法としては、浸漬法が好ましいが、塗布法、噴霧法も実施可能である。また、処理条件としては、温度４０〜７０℃程度、処理時間は２〜２０分程度が好ましく、必要に応じて処理中に延伸操作を行ってもよい。
【００４３】
このようにして得られた偏光膜は、その片面または両面に光学的に等方性の高分子フィルムまたはシートを保護膜として積層接着して用いることもできる。上記保護膜としては、例えば、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリーレンエステル、ポリ−４−メチルペンテン、ポリフェニレンオキサイド等のフィルムまたはシートがあげられる。
【００４４】
また、上記偏光膜には薄膜化を目的とし、上記保護膜に代えてその片面または両面に、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレア系樹脂等の硬化性樹脂を塗布し、積層させることもできる。
【００４５】
さらに、上記偏光膜（またはその少なくとも片面に保護膜あるいは硬化性樹脂を積層したもの）は、その一方の表面に必要に応じて、透明な感圧性接着剤層が通常の方法で形成されて実用に供される場合もある。上記感圧性接着剤層としては、例えば、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸エステルと、アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸、クロトン酸等のα−モノオレフィンカルボン酸との共重合物（アクリロニトリル、酢酸ビニル、スチロールのようなビニル単量体を添加したものを含む）を主体とするものが、偏光フィルムの偏光特性を阻害することがなく特に好ましいが、これに限定されるものではなく、透明性を有する感圧性接着剤であれば使用可能であり、例えば、ポリビニルエーテル系、ゴム系等を用いることもできる。
【００４６】
このようにして得られた偏光膜は、例えば、電子卓上計算機、電子時計、ワードプロセッサー、パーソナルコンピューター、携帯情報端末機、自動車や機械類の計器類等の液晶表示装置、サングラス、防眩メガネ、立体メガネ、表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤ等）用反射低減層、医療機器、建築材料、玩具等に用いられる。
【００４７】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００４８】
【実施例１】
５００リットルのタンクに１８℃の水２００ｋｇを入れ、攪拌しながら、重合度１７００、ケン化度９９．７モル％のポリビニルアルコール系樹脂４０ｋｇを投入し１５分間攪拌を続けた。その後、一度水を抜いた後、さらに水２００ｋｇを加え１５分間攪拌した。得られたスラリーを脱水し、含水率４０％、ナトリウム含有量１５００ｐｐｍのポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを得た。
【００４９】
ついで、上記ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキ７０ｋｇを溶解缶に投入し、可塑剤としてグリセリン４．２ｋｇ、剥離剤としてポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル４２ｇ、水１０ｋｇを加え、缶底から水蒸気を吹き込み、内部樹脂温度が５０℃になった時点で攪拌を行い、内部樹脂温度が１００℃になった時点で系内を加圧し、１５０℃まで昇温した後、水蒸気の吹き込みを停止し、３０分間攪拌を行い均一に溶解した後、濃度調整により４５％濃度のポリビニルアルコール系樹脂水溶液（可塑剤、剥離剤も固形分として含む）を調製した。
【００５０】
つぎに、上記ポリビニルアルコール系樹脂水溶液（液温１４７℃）をギアポンプ（Ｐ１）より２軸押出機に供給し、脱泡した後、ギアポンプ（Ｐ２）より排出した。ギアポンプ（Ｐ１）、２軸押出機、ギアポンプ（Ｐ２）での条件を下記に示す。
【００５１】
〔ギアポンプ（Ｐ１）〕
ギア数：２ギア
サイズ：５０ｃｃ／ｒｅｖ（１回転当たりの吐出量）
入口圧力：５ｋｇ／ｃｍ^２
【００５２】
〔２軸押出機〕
スクリュー外径：３５ｍｍ
スクリューＬ／Ｄ：４０（Ｌ：直径、Ｄ：長さ）
押出機先端圧力：５０ｋｇ／ｃｍ^２
回転数：３００ｒｐｍ
Ｃ１／Ｃ２（ベント）／Ｃ３／Ｃ４／Ｃ５＝１５０／１３５／１０５／１０５／１０５
【００５３】
〔ギアポンプ（Ｐ２）〕
入口圧力：５０ｋｇ／ｃｍ^２
排出量：４１ｋｇ／ｈｒ
ギア数：２ギア
サイズ：５０ｃｃ／ｒｅｖ（１回転当たりの吐出量）
回転数：１２．３ｒｐｍ
ギアポンプ（Ｐ２）より排出されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液には気泡は見られなかった。
【００５４】
そして、上記ギアポンプ（Ｐ２）より排出されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液を、Ｔ型スリットダイ（幅４５０ｍｍのストレートマニホールドダイ）からドラム型ロールに流延して製膜した。上記流延製膜における条件を下記に示す。
【００５５】
〔ドラム型ロール〕
直径：２８００ｍｍ
幅：１０００ｍｍ
回転速度：６ｍ／ｍｉｎ
表面温度：９０℃
Ｔ型スリットダイ出口の樹脂温度：９５℃
【００５６】
その後、乾燥〔条件：ドラム（直径２．８ｍ、内温９０℃）、乾燥ロール（直径０．３ｍ、内温７０℃、本数１０本）〕、熱処理（１４０℃）を行った。
【００５７】
つづいて、下記の調湿条件に設定された調湿機内を浮遊状態で通過させるとともに、フィルムの両面から水蒸気を吹き付けることにより調湿処理を行い、ポリビニルアルコール系フィルム（幅４００ｍｍ×厚み７５μｍ）を作製した。なお、調湿処理前のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は１重量％で、調湿処理後のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は４重量％であった。
【００５８】
〔調湿条件〕
温度：１３０℃
湿度：８０％ＲＨ
水蒸気量：２００ｋｇ／ｈｒ
【００５９】
【実施例２】
調湿条件を下記の条件に設定した。それ以外は実施例１と同様にしてポリビニルアルコール系フィルム（幅４００ｍｍ×厚み７５μｍ）を作製した。なお、調湿処理前のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は１重量％で、調湿処理後のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は５重量％であった。
【００６０】
〔調湿条件〕
温度：１３０℃
湿度：８０％ＲＨ
水蒸気量：２５０ｋｇ／ｈｒ
【００６１】
【実施例３】
調湿条件を下記の条件に設定した。それ以外は実施例１と同様にしてポリビニルアルコール系フィルム（幅４００ｍｍ×厚み７５μｍ）を作製した。なお、調湿処理前のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は２重量％で、調湿処理後のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は４重量％であった。
【００６２】
〔調湿条件〕
温度：１２０℃
湿度：９０％ＲＨ
水蒸気量：２００ｋｇ／ｈｒ
【００６３】
【比較例１】
調湿条件を下記の条件に設定した。それ以外は実施例１と同様にしてポリビニルアルコール系フィルム（幅４００ｍｍ×厚み７５μｍ）を作製した。なお、調湿処理前のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は１重量％で、調湿処理後のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は９重量％であった。
【００６４】
〔調湿条件〕
温度：１３０℃
湿度：８０％ＲＨ
水蒸気量：６００ｋｇ／ｈｒ
【００６５】
【比較例２】
調湿条件を下記の条件に設定した。それ以外は実施例１と同様にしてポリビニルアルコール系フィルム（幅４００ｍｍ×厚み７５μｍ）を作製した。なお、調湿処理前のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は０．３重量％で、調湿処理後のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は０．８重量％であった。
【００６６】
〔調湿条件〕
温度：１３０℃
湿度：８０％ＲＨ
水蒸気量：４０ｋｇ／ｈｒ
【００６７】
【比較例３】
調湿条件を下記の条件に設定した。それ以外は実施例１と同様にしてポリビニルアルコール系フィルム（幅４００ｍｍ×厚み７５μｍ）を作製した。なお、調湿処理前のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は０．１重量％で、調湿処理後のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は０．７重量％であった。
【００６８】
〔調湿条件〕
温度：１３０℃
湿度：４０％ＲＨ
水蒸気量：２００ｋｇ／ｈｒ
【００６９】
【比較例４】
調湿条件を下記の条件に設定した。それ以外は実施例１と同様にしてポリビニルアルコール系フィルム（幅４００ｍｍ×厚み７５μｍ）を作製した。なお、調湿処理前のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は１．２重量％で、調湿処理後のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は２．０重量％であった。
【００７０】
〔調湿条件〕
温度：７０℃
湿度：８０％ＲＨ
水蒸気量：２００ｋｇ／ｈｒ
【００７１】
【比較例５】
調湿条件を下記の条件に設定した。それ以外は実施例１と同様にしてポリビニルアルコール系フィルム（幅４００ｍｍ×厚み７５μｍ）を作製した。なお、調湿処理前のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は２．０重量％で、調湿処理後のポリビニルアルコール系フィルムの含水率は２．１重量％であった。
【００７２】
〔調湿条件〕
温度：１５０℃
湿度：８０％ＲＨ
水蒸気量：２００ｋｇ／ｈｒ
【００７３】
このようにして得られた実施例および比較例のポリビニルアルコール系フィルムを用いて、下記に示す方法にしたがって測定・評価した。その結果を後記の表１に示す。
【００７４】
すなわち、得られた各ポリビニルアルコール系フィルムを直交しておかれた偏光板の間に挟み、光学的なムラがないか外観を目視により観察し、ムラがなく品位の良好なものを○、ムラがあるものを×として評価した。
【００７５】
また、得られた各ポリビニルアルコール系フィルムをスリット速度１００ｍ／ｍｉｎ、シェア刃使用にてスリットし、スリット面のざらつきのないものを○、ざらつきがあったり、フィルムの巻き出しが悪く皺やブロッキングが発生したものを×として評価することによりフィルムの加工性を判定した。
【００７６】
さらに、得られた各ポリビニルアルコール系フィルムを用いて、つぎのようにして偏光膜を作製した。すなわち、スリット巻き取り後のポリビニルアルコール系フィルムを１．２５ｍ／ｍｉｎで巻き出し、水洗槽（２４℃）で膨潤させた後、ヨウ素槽（２０℃、ヨウ素濃度０．１７ｇ／リットル）で１．３倍、ホウ酸槽（５０℃、ヨウ素濃度０．００１２ｇ／リットル、ホウ酸濃度４７ｇ／リットル）で１．７倍の一軸延伸を行い、さらに巻き取り速度６ｍ／ｍｉｎでトータル４．８倍の一軸延伸を行って偏光膜を得た。
【００７７】
このようにして得られた各偏光膜についてつぎのようにして偏光特性を評価した。すなわち、得られた偏光膜を目視観察し、光学ムラのない良好な品質のものを○、色抜けや色ムラあるいは皺等の発生が確認されたものを×として評価した。その結果を下記の表１に示す。
【００７８】
【表１】

【００７９】
上記表１の結果から、実施例品のポリビニルアルコール系フィルムは光学ムラのない外観的に優れたものであり、その加工性（スリット性）も良好で、偏光膜においても光学ムラもなく良好な品質のものであった。
【００８０】
これに対して、比較例１〜３品のポリビニルアルコール系フィルムは光学ムラが発生し、その加工性（スリット性）も劣っており、偏光膜は色抜けや色ムラあるいは皺等の発生が確認された。また、比較例４〜５品のポリビニルアルコール系フィルムは加工性（スリット性）は良好であったが光学ムラが発生し、しかも偏光膜は色抜けや色ムラあるいは皺等の発生が確認された。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を用いてポリビニルアルコール系フィルムを製膜し、ついでこのポリビニルアルコール系フィルムを乾燥した後、熱処理を行い、さらに調湿処理を行う際に、前記条件（ａ）〜（ｃ）にて調湿処理を行うポリビニルアルコール系フィルムの製法である。このため、ポリビニルアルコール系フィルムが適度に調湿されるため、例えば、均質で柔軟なポリビニルアルコール系フィルムを得ることができる。さらに、上記フィルムから作製される偏光膜は、光学ムラのない品質に優れた効果を発揮する。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a method for producing a polyvinyl alcohol-based film capable of obtaining a polyvinyl alcohol-based film having a low birefringence (RD: Retardation) value by relaxing residual stress, and excellent polarization characteristics obtained by using the same. It relates to a polarizing film.
[0002]
[Prior art]
In general, a polyvinyl alcohol-based film is produced by dissolving a polyvinyl alcohol-based resin in a solvent, defoaming to prepare a stock solution, and forming the film by a solution casting method (casting method) using a T-type slit die. You. As a film forming method by such a solution casting method, for example, a film forming method using a drum type roll or a film forming method using an endless belt is adopted. Then, the formed polyvinyl alcohol-based film passes through a drying roll, then removes moisture contained in the film by a heat treatment machine, and after drying, further imparts moisture through a humidity controller. Is performed. Even in this process, the humidity control process is one of the important processes for relieving the residual stress and preventing the occurrence of the uneven shrinkage of the film.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned humidity control requires extremely careful process control, and due to a slight change in conditions, not only does not the appearance of wrinkles and the like be formed, but also a uniform film in which the occurrence of uneven shrinkage of the film is suppressed. There was a problem that it was difficult to obtain.
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and selects a specific humidity control condition, is industrially stable, reduces residual stress, reduces shrinkage unevenness, and improves optical uniformity. It is an object of the present invention to provide a method for producing a polyvinyl alcohol-based film from which a polyvinyl alcohol-based film can be obtained, and to provide a polarizing film having excellent polarization characteristics obtained by using the same.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is to cast a polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution on a drum-type roll to form a polyvinyl alcohol-based film, then, after drying the polyvinyl alcohol-based film, heat treatment, A first aspect of the present invention is a method for producing a polyvinyl alcohol-based film in which a humidity control treatment is performed, wherein the humidity control treatment is performed under the following conditions (a) to (c). .
(A) Temperature 80-140 ° C.
(B) Humidity 50-100% RH.
(C) The amount of water vapor is 50 to 500 kg / hr.
[0006]
The second aspect of the present invention is a polarizing film that uses a polyvinyl alcohol-based film obtained by the above-described method for producing a polyvinyl alcohol-based film and passes the film through a stretching step, a dyeing step, and a boron compound treatment step.
That is, the present inventors have conducted a series of studies in order to obtain an optically uniform polyvinyl alcohol-based film in which residual stress is relaxed. As a result, when the humidity control is performed under appropriate conditions in the humidity control, of the drying, heat treatment, and humidity control performed after the film formation, the partial shrinkage formed by the heat treatment is eliminated. I figured out. As a result of further study, the above humidity control treatment was set at (a) a temperature of 80 to 140 ° C., (b) a humidity of 50 to 100% RH, and (c) a water vapor amount of 50 to 500 kg / hr. In this case, since the polyvinyl alcohol-based film is appropriately humidified, the retardation (RD) value can be reduced, and a homogeneous polyvinyl alcohol-based film can be obtained.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0009]
In the method for producing a polyvinyl alcohol-based film of the present invention, an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin is used as a film forming material.
[0010]
The polyvinyl alcohol-based resin is usually produced by saponifying polyvinyl acetate obtained by polymerizing vinyl acetate, but is not limited thereto, and a small amount of unsaturated carboxylic acid (salt, ester, amide, nitrile, etc.) Olefins having 2 to 30 carbon atoms (ethylene, propylene, n-butene, isobutene, etc.), vinyl ethers, and unsaturated sulfonate-modified components. Further, a polyvinyl alcohol-based resin containing a silyl group may be used. Examples of the production method include post-modification using a silylating agent, copolymerization with a silyl group-containing olefinically unsaturated monomer, and saponification. Method. Examples of the silyl group-containing olefinically unsaturated monomer include vinyl silane, (meth) acrylamide, and alkyl silane.
[0011]
The degree of polymerization of the polyvinyl alcohol-based resin is not particularly limited, but is preferably in the range of 1,000 to 7000, more preferably 1200 to 6000, and particularly preferably 1400 to 5000. That is, if the degree of polymerization is less than 1,000, sufficient polarization performance cannot be obtained when a polarizing film is formed, and if it exceeds 7000, stretching becomes difficult when a polarizing film is formed, and industrial production tends to be difficult. This is not preferable because it is observed. In addition, the said polymerization degree is measured according to JISK6726.
[0012]
Further, the degree of saponification of the polyvinyl alcohol-based resin is preferably 80 mol% or more, more preferably 85 to 100 mol%, and particularly preferably 98 to 100 mol%. As described above, if the degree of saponification is less than 80 mol%, it is difficult to obtain sufficient polarization performance when forming a polarizing film, which is not preferable.
[0013]
If necessary, the polyvinyl alcohol-based resin may contain a commonly used plasticizer such as glycerin, diglycerin, triglycerin, ethylene glycol, triethylene glycol, or polyethylene glycol in an amount of 30% by weight based on the polyvinyl alcohol-based resin. %, More preferably 3 to 25% by weight, particularly preferably 5 to 20% by weight. That is, if the amount of the plasticizer exceeds 30% by weight, the film strength tends to be inferior, which is not preferable.
[0014]
Further, more preferably, a nonionic, anionic, or cationic surfactant, particularly preferably a release agent such as polyoxyethylene alkylamino ether is used in an amount of 5% by weight or less based on the polyvinyl alcohol-based resin, and more preferably. 0.001 to 3% by weight, particularly preferably 0.001 to 2% by weight. That is, if the release agent exceeds 5% by weight, the appearance of the film surface tends to be poor, which is not preferable.
[0015]
In the present invention, a polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution is prepared using the polyvinyl alcohol-based resin obtained above, and the aqueous solution is cast on a drum-type roll using a T-type slit die to form a film. This is for producing a polyvinyl alcohol-based film.
[0016]
Next, a method for producing the polyvinyl alcohol-based film will be described.
[0017]
First, the polyvinyl alcohol resin is washed to remove sodium acetate contained in the particles or powder. Washing is performed with methanol or water. However, a method of washing with methanol is more preferable because a method of washing with methanol requires solvent recovery or the like.
[0018]
Next, the aqueous polyvinyl alcohol-based resin wet cake after washing is dissolved to prepare an aqueous solution of the polyvinyl alcohol-based resin. If the wet polyvinyl alcohol-based resin wet cake is directly dissolved in water, a desired high-concentration aqueous solution is obtained. Since it may be difficult, dehydration is preferably performed once. The dehydration method is not particularly limited, and a method using centrifugal force is generally used.
[0019]
By the washing and dehydration, it is preferable to obtain a wet polyvinyl alcohol-based resin wet cake having a water content of 50% by weight or less, more preferably 30 to 45% by weight. That is, if the water content exceeds 50% by weight, it is difficult to obtain a desired aqueous solution concentration, which is not preferable.
[0020]
Then, the dehydrated water-containing polyvinyl alcohol-based resin wet cake is dissolved in water to prepare an aqueous solution of the polyvinyl alcohol-based resin. The aqueous solution of the polyvinyl alcohol-based resin is prepared by adding a wet cake of the dehydrated polyvinyl alcohol-based resin using a dissolving vessel and, if necessary, additional water, a plasticizer, and additives, and heating, stirring, and dissolving the solution. Using an extruder, charge the dehydrated polyvinyl alcohol-based resin wet cake or the dried polyvinyl alcohol-based resin, add additional water, plasticizer, and additives as needed, and dissolve them while heating and shearing. Or an aqueous solution obtained by drying.
[0021]
The concentration of the aqueous polyvinyl alcohol resin solution thus obtained is preferably 15 to 60% by weight, more preferably 17 to 55% by weight, and particularly preferably 20 to 50% by weight. That is, if the concentration is less than 15% by weight, the drying load is increased and the production capacity is inferior. If the concentration is more than 60% by weight, the viscosity becomes too high and uniform dissolution is difficult, which is not preferable.
[0022]
Next, the obtained polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution is subjected to a defoaming treatment. Examples of the defoaming method include a static deaeration method and a defoaming method using a multi-screw extruder.
[0023]
The multi-screw extruder is not particularly limited as long as it is a multi-screw extruder having a vent, but a twin-screw extruder having a vent is usually used.
[0024]
Next, defoaming treatment is performed by the above-mentioned multi-screw extruder, and the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution discharged from this multi-screw extruder is introduced into a T-shaped slit die by a fixed amount, and is cast on a drum-type roll surface. , Film formation and drying.
[0025]
In the case of casting a film with the above-mentioned drum type roll, for example, the rotation speed of the drum type roll is preferably 4 to 30 m / min, particularly preferably 5 to 20 m / min.
[0026]
Further, the resin temperature at the outlet of the T-shaped slit die is preferably 70 to 100 ° C, more preferably 85 to 98 ° C.
[0027]
The size of the drum-type roll is not particularly limited, but for example, the roll diameter is preferably 2000 to 4000 mm, more preferably 2500 to 3800 mm.
[0028]
In this way, the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution is cast on a drum-type roll using a T-type slit die, formed into a film, and dried, and then subjected to a drying treatment, a heat treatment, and a humidity control treatment. The resulting polyvinyl alcohol-based film is obtained.
[0029]
The drying treatment includes: (1) a method of adjusting the inner temperature of the drum of 2 to 4 m to a temperature of 70 to 100 ° C. and drying the drum, the surface of which is hard chrome plated or mirror-finished; After passing through the drum, a roll (1 to 30 rolls) having a surface of hard chrome plating or a mirror finish and having a diameter of 0.2 to 2 m, adjusted to a temperature of 50 to 100 ° C., and (3) There is a method in which a dryer is provided in the middle of a belt (length: 20 to 100 m, surface: mirror finish) held between a pair of rolls, and the dryer is passed through the dryer. Alternatively, these methods (1) to (3) may be appropriately combined.
[0030]
Regarding the heat treatment, (1) a method of passing a roll (1 to 30 rolls) having a surface of hard chrome plating or a mirror surface and having a diameter of 0.2 to 2 m adjusted to a temperature of 60 to 180 ° C., (2) A method using a floating dryer (length: 2 to 10 m, temperature: 80 to 180 ° C.) and the like can be given.
[0031]
Regarding the humidity control treatment, there is a method in which a polyvinyl alcohol-based film is passed through a humidity control device set to specific humidity control conditions. The most characteristic feature of the present invention is that the polyvinyl alcohol-based film is humidified under the above-mentioned specific humidity conditioning conditions.
[0032]
The above specific humidity control conditions are set at (a) a temperature of 80 to 140 ° C., (b) a humidity of 50 to 100% RH, and (c) an amount of water vapor of 50 to 500 kg / hr. Particularly preferably, (a) the temperature is 100 to 140 ° C., (b) the humidity is 80 to 100% RH, and (c) the amount of water vapor is 100 to 400 kg / hr. When the temperature of (a) is less than 80 ° C., the humidity of (b) is less than 50% RH, and the water vapor amount of (c) is less than 50 kg / hr, the humidity control effect is poor and the productivity of the film is reduced. There are drawbacks. On the other hand, if the temperature of (a) exceeds 140 ° C., the film tends to be deformed and deteriorated, and if the humidity of (b) exceeds 100% RH or the water vapor amount of (c) exceeds 500 kg / hr, The winding property of the film becomes poor, and it becomes difficult to produce a stable and high quality film. By setting these conditions (a) to (c), the polyvinyl alcohol-based film is appropriately humidified, so that a uniform film can be obtained.
[0033]
In the humidity control step, the water content of the polyvinyl alcohol-based film before the humidity control is set to 0 to 3% by weight, and the water content of the polyvinyl alcohol-based film after the humidity control is set to 1 to 7% by weight. It is preferred that Particularly preferably, the water content of the polyvinyl alcohol-based film before the humidity control is 1 to 2% by weight, and the water content of the polyvinyl alcohol-based film after the humidity control is 1 to 5% by weight. That is, when the moisture content of the polyvinyl alcohol-based film before and after the humidity control treatment is within the above range, wrinkling of the film at the time of running the film or passing through the nip roll and at the time of winding, and between the films after winding. Blocking can be prevented.
[0034]
Furthermore, the humidity control method in the humidity control process is not particularly limited, and various methods can be mentioned. Among them, while spraying steam on both surfaces of the polyvinyl alcohol-based film, the above-mentioned specific humidity control condition is satisfied. It is preferable to move the inside of the set humidity controller in a floating state. In this way, by moving while floating in a floating state, water can be uniformly and uniformly contained in the entire polyvinyl alcohol-based film. Therefore, even if optical unevenness such as partial shrinkage unevenness occurs during the heat treatment, it can be corrected to a uniform state. In the humidity control in the floating state, the humidity controller may be either a vertical type or a horizontal type, but a vertical type is useful for preventing the film from sagging due to its own weight. The humidity control is performed by passing the film through a sealed atmosphere as much as possible while the film is supported by rolls before and after running, and spraying steam from nozzles provided on both sides of the film. At this time, in order to reduce the residual stress of the film, it is desirable to run the film while keeping the film tension as low as possible.
[0035]
As described above, the polyvinyl alcohol-based film thus obtained is subjected to a humidity control treatment under the above-described specific conditions (a) to (c) following the film-forming step, the drying treatment, and the heat treatment. Thus, an optically uniform polyvinyl alcohol-based film free from shrinkage unevenness due to relaxation of residual stress is obtained. Then, the obtained polyvinyl alcohol-based film is very useful as an optical film, particularly a film for a polarizing film.
[0036]
Hereinafter, a method for producing a polarizing film using the polyvinyl alcohol-based film thus obtained will be described.
[0037]
As a method for producing the polarizing film, the obtained polyvinyl alcohol-based film is stretched and dyed by dipping in a solution of iodine or a dichroic dye, or simultaneously with stretching and dyeing, or by iodine or a dichroic dye. After dyeing and stretching, there is a method of treating with a boron compound. In addition, a method of stretching in a solution of a boron compound after dyeing, and the like can also be mentioned, and can be appropriately selected.
[0038]
The thickness of the polyvinyl alcohol-based film used for the polarizing film is preferably in the range of 30 to 100 μm, and more preferably 40 to 90 μm. That is, if the film thickness is less than 30 μm, it is difficult to stretch, and if it exceeds 100 μm, the drying load becomes large and the productivity becomes poor, which is not preferable.
[0039]
The polyvinyl alcohol-based film (unstretched film) is stretched, dyed, and treated with a boron compound as described above, and the stretching, the dyeing, and the boron compound treatment are performed simultaneously even if they are performed in separate steps. You may. In the present invention, it is preferable to perform uniaxial stretching during at least one of the dyeing step and the boron compound treatment step.
[0040]
The stretching is preferably performed 3 to 10 times in the uniaxial direction, more preferably 3.5 to 6 times. At this time, slight stretching (extending to a degree that prevents shrinkage in the width direction or more) may be performed in a direction perpendicular to the stretching. The temperature condition during stretching is preferably set in the range of 40 to 170 ° C. Furthermore, the stretching ratio may be finally set in the above range, and the stretching operation may be performed not only in one stage but also in any range of the manufacturing process.
[0041]
The dyeing of the polyvinyl alcohol-based film is performed by bringing a liquid containing iodine or a dichroic dye into contact with the film. Usually, an aqueous solution of iodine-potassium iodide is used. The concentration of iodine is 0.1 to 20 g / l, the concentration of potassium iodide is 10 to 70 g / l, and the mixture weight ratio of potassium iodide / iodine is iodine. The range of potassium iodide / iodine = 10 to 100 is preferable. The dyeing time is practically about 30 to 500 seconds, and the temperature of the dyeing bath is preferably 5 to 60 ° C. Then, a small amount of an organic solvent compatible with water may be contained in addition to the water solvent. Further, as the contact means, any means such as immersion, coating, spraying and the like can be applied.
[0042]
The polyvinyl alcohol-based film dyed in this manner is then treated with a boron compound. As the boron compound, boric acid and borax are practical. This boron compound is used as an aqueous solution or a mixed solution of water and an organic solvent at a concentration of about 0.3 to 2 mol / l, and it is practically preferable to coexist a small amount of potassium iodide in the liquid. As a treatment method using the boron compound, a dipping method is preferable, but a coating method and a spraying method can also be used. As the processing conditions, the temperature is preferably about 40 to 70 ° C., and the processing time is preferably about 2 to 20 minutes. If necessary, the stretching operation may be performed during the processing.
[0043]
The polarizing film thus obtained can be used by laminating and bonding an optically isotropic polymer film or sheet as a protective film on one or both surfaces thereof. Examples of the protective film include films or sheets of cellulose triacetate, cellulose diacetate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyether sulfone, polyarylene ester, poly-4-methylpentene, polyphenylene oxide, and the like.
[0044]
Further, for the purpose of thinning the polarizing film, a curable resin such as a urethane-based resin, an acrylic resin, or a urea-based resin may be applied on one surface or both surfaces instead of the protective film, and may be laminated. .
[0045]
Further, the above-mentioned polarizing film (or one having a protective film or a curable resin laminated on at least one surface thereof) has a transparent pressure-sensitive adhesive layer formed on one surface thereof by an ordinary method, if necessary, so that it can be used practically. It may be offered to. Examples of the pressure-sensitive adhesive layer include acrylates such as butyl acrylate, ethyl acrylate, methyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate; and acrylic acid, maleic acid, itaconic acid, methacrylic acid, crotonic acid, and the like. Mainly containing a vinyl monomer such as acrylonitrile, vinyl acetate, and styrene, which inhibits the polarizing properties of the polarizing film. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited thereto. Any transparent pressure-sensitive adhesive can be used. For example, a polyvinyl ether-based or rubber-based adhesive can be used.
[0046]
The polarizing film thus obtained is, for example, an electronic desk calculator, an electronic timepiece, a word processor, a personal computer, a personal digital assistant, a liquid crystal display device such as an instrument for automobiles and machinery, sunglasses, anti-glare glasses, It is used for glasses, reflection reduction layers for display elements (CRT, LCD, etc.), medical equipment, building materials, toys, and the like.
[0047]
Next, examples will be described together with comparative examples.
[0048]
Embodiment 1
200 kg of water at 18 ° C. was put into a 500-liter tank, and 40 kg of a polyvinyl alcohol-based resin having a degree of polymerization of 1700 and a degree of saponification of 99.7 mol% was added with stirring, and stirring was continued for 15 minutes. Then, after water was once drained, 200 kg of water was further added and stirred for 15 minutes. The obtained slurry was dehydrated to obtain a polyvinyl alcohol resin wet cake having a water content of 40% and a sodium content of 1500 ppm.
[0049]
Next, 70 kg of the above-mentioned polyvinyl alcohol-based resin wet cake was put into a dissolving can, and 4.2 kg of glycerin as a plasticizer, 42 g of polyoxyethylene alkylamino ether as a release agent, and 10 kg of water were added. When the temperature reaches 50 ° C., stirring is performed. When the internal resin temperature reaches 100 ° C., the inside of the system is pressurized. After the temperature is raised to 150 ° C., blowing of steam is stopped, and stirring is performed for 30 minutes. After uniformly dissolving, a 45% aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin (including a plasticizer and a release agent as a solid content) was prepared by adjusting the concentration.
[0050]
Next, the aqueous polyvinyl alcohol-based resin solution (liquid temperature of 147 ° C.) was supplied to a twin screw extruder from a gear pump (P1), defoamed, and then discharged from a gear pump (P2). The conditions for the gear pump (P1), twin screw extruder, and gear pump (P2) are shown below.
[0051]
[Gear pump (P1)]
Number of gears: 2 Gear size: 50 cc / rev (discharge amount per rotation)
Inlet pressure: 5 kg / cm ²
[0052]
[Twin screw extruder]
Screw outer diameter: 35mm
Screw L / D: 40 (L: diameter, D: length)
Extruder tip pressure: 50 kg / cm ²
Rotation speed: 300 rpm
C1 / C2 (vent) / C3 / C4 / C5 = 150/135/105/105/105
[0053]
[Gear pump (P2)]
Inlet pressure: 50 kg / cm ²
Emission amount: 41 kg / hr
Number of gears: 2 Gear size: 50 cc / rev (discharge amount per rotation)
Rotation speed: 12.3 rpm
No bubbles were observed in the aqueous polyvinyl alcohol resin solution discharged from the gear pump (P2).
[0054]
Then, the aqueous polyvinyl alcohol resin solution discharged from the gear pump (P2) was cast from a T-shaped slit die (a straight manifold die having a width of 450 mm) onto a drum-type roll to form a film. The conditions for the casting film formation are shown below.
[0055]
[Drum type roll]
Diameter: 2800mm
Width: 1000mm
Rotation speed: 6m / min
Surface temperature: 90 ° C
Resin temperature at T-type slit die outlet: 95 ° C
[0056]
Thereafter, drying [conditions: drum (diameter: 2.8 m, internal temperature: 90 ° C.), drying roll (diameter: 0.3 m, internal temperature: 70 ° C., 10 pieces)], and heat treatment (140 ° C.) were performed.
[0057]
Subsequently, while passing through a humidifier set in the following humidifying conditions in a floating state, a humidity control treatment is performed by spraying steam from both sides of the film, and a polyvinyl alcohol-based film (400 mm wide × 75 μm thick) is formed. Produced. The water content of the polyvinyl alcohol-based film before the humidity control was 1% by weight, and the water content of the polyvinyl alcohol-based film after the humidity control was 4% by weight.
[0058]
[Humidity control conditions]
Temperature: 130 ° C
Humidity: 80% RH
Water vapor amount: 200 kg / hr
[0059]
Embodiment 2
Humidity control conditions were set to the following conditions. Otherwise in the same manner as in Example 1, a polyvinyl alcohol-based film (width 400 mm × thickness 75 μm) was produced. The moisture content of the polyvinyl alcohol-based film before the humidity control was 1% by weight, and the moisture content of the polyvinyl alcohol-based film after the humidity control was 5% by weight.
[0060]
[Humidity control conditions]
Temperature: 130 ° C
Humidity: 80% RH
Water vapor amount: 250 kg / hr
[0061]
Embodiment 3
Humidity control conditions were set to the following conditions. Otherwise in the same manner as in Example 1, a polyvinyl alcohol-based film (width 400 mm × thickness 75 μm) was produced. The water content of the polyvinyl alcohol-based film before the humidity control was 2% by weight, and the water content of the polyvinyl alcohol-based film after the humidity control was 4% by weight.
[0062]
[Humidity control conditions]
Temperature: 120 ° C
Humidity: 90% RH
Water vapor amount: 200 kg / hr
[0063]
[Comparative Example 1]
Humidity control conditions were set to the following conditions. Otherwise in the same manner as in Example 1, a polyvinyl alcohol-based film (width 400 mm × thickness 75 μm) was produced. The water content of the polyvinyl alcohol-based film before the humidity control was 1% by weight, and the water content of the polyvinyl alcohol-based film after the humidity control was 9% by weight.
[0064]
[Humidity control conditions]
Temperature: 130 ° C
Humidity: 80% RH
Water vapor amount: 600 kg / hr
[0065]
[Comparative Example 2]
Humidity control conditions were set to the following conditions. Otherwise in the same manner as in Example 1, a polyvinyl alcohol-based film (width 400 mm × thickness 75 μm) was produced. The water content of the polyvinyl alcohol-based film before the humidity control was 0.3% by weight, and the water content of the polyvinyl alcohol-based film after the humidity control was 0.8% by weight.
[0066]
[Humidity control conditions]
Temperature: 130 ° C
Humidity: 80% RH
Water vapor amount: 40 kg / hr
[0067]
[Comparative Example 3]
Humidity control conditions were set to the following conditions. Otherwise in the same manner as in Example 1, a polyvinyl alcohol-based film (width 400 mm × thickness 75 μm) was produced. The water content of the polyvinyl alcohol-based film before the humidity control was 0.1% by weight, and the water content of the polyvinyl alcohol-based film after the humidity control was 0.7% by weight.
[0068]
[Humidity control conditions]
Temperature: 130 ° C
Humidity: 40% RH
Water vapor amount: 200 kg / hr
[0069]
[Comparative Example 4]
Humidity control conditions were set to the following conditions. Otherwise in the same manner as in Example 1, a polyvinyl alcohol-based film (width 400 mm × thickness 75 μm) was produced. The water content of the polyvinyl alcohol-based film before the humidity control was 1.2% by weight, and the water content of the polyvinyl alcohol-based film after the humidity control was 2.0% by weight.
[0070]
[Humidity control conditions]
Temperature: 70 ° C
Humidity: 80% RH
Water vapor amount: 200 kg / hr
[0071]
[Comparative Example 5]
Humidity control conditions were set to the following conditions. Otherwise in the same manner as in Example 1, a polyvinyl alcohol-based film (width 400 mm × thickness 75 μm) was produced. The water content of the polyvinyl alcohol-based film before the humidity control was 2.0% by weight, and the water content of the polyvinyl alcohol-based film after the humidity control was 2.1% by weight.
[0072]
[Humidity control conditions]
Temperature: 150 ° C
Humidity: 80% RH
Water vapor amount: 200 kg / hr
[0073]
Using the polyvinyl alcohol-based films of Examples and Comparative Examples thus obtained, measurement and evaluation were performed according to the following methods. The results are shown in Table 1 below.
[0074]
That is, each of the obtained polyvinyl alcohol-based films is sandwiched between polarizing plates arranged orthogonally, and the appearance is visually observed for optical unevenness. Those were evaluated as x.
[0075]
In addition, each of the obtained polyvinyl alcohol-based films was slit by using a shear blade at a slit speed of 100 m / min, and when there was no roughness on the slit surface, the surface was rough, or the film was unwound and the wrinkles and blocking were poor. The processability of the film was determined by evaluating what occurred as x.
[0076]
Furthermore, a polarizing film was produced using each of the obtained polyvinyl alcohol-based films as follows. That is, the polyvinyl alcohol-based film after slit winding is unwound at 1.25 m / min, swelled in a washing tank (24 ° C.), and then swelled in an iodine tank (20 ° C., iodine concentration 0.17 g / liter). In the boric acid bath (50 ° C., iodine concentration 0.0012 g / l, boric acid concentration 47 g / l), the film is uniaxially stretched 1.7 times in a boric acid tank (50 ° C., iodine concentration: 47 g / l), and the winding speed is 6 m / min. Uniaxial stretching was performed to obtain a polarizing film.
[0077]
The polarizing characteristics of each polarizing film thus obtained were evaluated as follows. That is, the obtained polarizing film was visually observed, and evaluated as good when there was no optical unevenness and as good when color omission, color unevenness, wrinkles and the like were observed as x. The results are shown in Table 1 below.
[0078]
[Table 1]

[0079]
From the results in Table 1 above, the polyvinyl alcohol-based film of the example was excellent in appearance without optical unevenness, had good workability (slit property), and was free from optical unevenness even in a polarizing film. It was of quality.
[0080]
On the other hand, the polyvinyl alcohol-based films of Comparative Examples 1 to 3 had optical unevenness and poor processability (slit properties), and the polarizing film was confirmed to have color loss, color unevenness, wrinkles, and the like. Was done. Further, the polyvinyl alcohol-based films of Comparative Examples 4 and 5 had good workability (slit properties), but optical unevenness occurred, and the polarizing film was confirmed to have color loss, color unevenness, wrinkles, and the like. .
[0081]
【The invention's effect】
As described above, the present invention forms a polyvinyl alcohol-based film using an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin, and then, after drying the polyvinyl alcohol-based film, performs a heat treatment, and further performs a humidity control process. This is a method for producing a polyvinyl alcohol-based film that is subjected to a humidity control treatment under the above conditions (a) to (c). For this reason, the humidity of the polyvinyl alcohol-based film is appropriately adjusted, so that, for example, a homogeneous and flexible polyvinyl alcohol-based film can be obtained. Furthermore, the polarizing film produced from the above-mentioned film exerts an excellent effect with no optical unevenness in quality.

Claims

A method for producing a polyvinyl alcohol-based film in which a polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution is cast on a drum-type roll to form a polyvinyl alcohol-based film, and then the polyvinyl alcohol-based film is dried, heat-treated, and further subjected to humidity control. A method for producing a polyvinyl alcohol-based film, wherein the humidity control is performed under the following conditions (a) to (c). (A) Temperature 80-140 ° C.
(B) Humidity 50-100% RH.
(C) The amount of water vapor is 50 to 500 kg / hr.

In the humidity control treatment, the moisture content of the polyvinyl alcohol-based film before the humidity control process is 0 to 3% by weight, and the moisture content of the polyvinyl alcohol-based film after the humidity control process is 1 to 7% by weight. A method for producing the polyvinyl alcohol-based film described in the above.

The method for producing a polyvinyl alcohol-based film according to claim 1 or 2, wherein the humidity control treatment is performed by moving the film in a floating state while spraying steam on both surfaces of the polyvinyl alcohol-based film in the humidity control device.

Using a polyvinyl alcohol-based film obtained by the method for producing a polyvinyl alcohol-based film according to any one of claims 1 to 3, it is obtained by passing this through a stretching step, a dyeing step, and a boron compound treatment step. Polarizing film.