JP2013242341A - ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】外観むらが少ない偏光フィルムを得ることができるポリビニルアルコール樹脂フィルム材料を提供する。
【解決手段】本発明に係るポリビニルアルコール樹脂フィルム材料は、偏光フィルムを形成するためのポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るために用いられる。本発明に係るポリビニルアルコール樹脂フィルム材料は、けん化度が９２モル％以上であり、ＪＩＳ Ｋ６７２６に準拠して求められる重合度が２０００以上、３０００以下であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求められる重量平均重合度の数平均重合度に対する比が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるポリビニルアルコールを含む。
【選択図】なし
【解決手段】本発明に係るポリビニルアルコール樹脂フィルム材料は、偏光フィルムを形成するためのポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るために用いられる。本発明に係るポリビニルアルコール樹脂フィルム材料は、けん化度が９２モル％以上であり、ＪＩＳ Ｋ６７２６に準拠して求められる重合度が２０００以上、３０００以下であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求められる重量平均重合度の数平均重合度に対する比が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるポリビニルアルコールを含む。
【選択図】なし
Description
本発明は、偏光フィルムを形成するためのポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るために用いられるポリビニルアルコール樹脂フィルム材料に関する。また、本発明は、該ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料を用いた偏光フィルム及び偏光フィルムの製造方法に関する。
従来、液晶表示装置等では、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと記載することがある）樹脂フィルムにより形成された偏光フィルムが広く用いられている。
ＰＶＡ樹脂フィルムを用いて偏光フィルムを製造する際には、例えばＰＶＡ樹脂フィルムを一軸延伸し、次に染色する。その後、ホウ素化合物などで固定処理を行う。または、ＰＶＡ樹脂フィルムを染色した後に一軸延伸し、次にホウ素化合物などで固定処理を行う。また、延伸工程時に、固定処理を行う固定化工程が行われることもある。
下記の特許文献１には、ＰＶＡ樹脂フィルムを用いた偏光フィルム及びその製造方法が開示されている。特許文献１では、フィルム幅が２ｍ以上であり、幅方向に１ｃｍ離れた２点間のレターデーション差が５ｎｍ以下であり、かつ幅方向に１ｍ離れた２点間のレターデーション差が５０ｎｍ以下であるＰＶＡ樹脂フィルムが記載されている。
また、偏光フィルムでは、優れた偏光性能が強く求められている。特許文献１では、偏光性能と耐久性との観点から、ＰＶＡのけん化度が９５モル％以上であることが好ましく、９９．５モル％以上であることが最も好ましいことが記載されている。
下記の特許文献２には、支持フィルム上にＰＶＡを塗布してＰＶＡ層を形成し、ＰＶＡ層を支持フィルムとともに延伸し、染色して得られる偏光板及びその製造方法が記載されている。特許文献２では、けん化度が９８．０〜９９．９モル％であり、重合度が１７００〜２６００である完全けん化型のＰＶＡを用いることが記載されている。上記ＰＶＡを水に溶解させた溶液を塗工し、乾燥することにより、上記ＰＶＡ層が形成されている。
特許文献１，２に記載のような従来のＰＶＡ樹脂フィルムでは、ＰＶＡ樹脂フィルムに外観むらがあることがある。特に、特許文献１，２に記載のような従来のＰＶＡ樹脂フィルムを用いて偏光フィルムを得る際に、固定処理における固定化反応が不均一になることがある。例えば、偏光フィルムの内部まで架橋反応が十分に進行しないことがある。このため、偏光フィルムにおいて偏光異常が生じることがある。この結果として、得られる液晶表示装置において、色むら、にじみ、光抜け及びコントラストの低下などが生じるという問題がある。
また、ＰＶＡ樹脂フィルムにより形成された偏光フィルムを貼り合わせる際に、接着界面に気泡が含まれて、偏光板などに外観不良が生じることがある。この結果として、得られる液晶表示装置において、輝点欠点が生じたり、コントラストが低下したり、映像の歪みが生じたりするという問題がある。
本発明の目的は、外観むらが少ない偏光フィルムを得ることができるポリビニルアルコール樹脂フィルム材料、並びに該ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料を用いた偏光フィルム及び偏光フィルムの製造方法を提供することである。
本発明の限定的な目的は、貼り付け時に接着界面に気泡が含まれるのを抑制可能な偏光フィルムを得ることができるポリビニルアルコール樹脂フィルム材料及びポリビニルアルコール樹脂フィルムの製造方法、並びに該ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料を用いた偏光フィルム及び偏光フィルムの製造方法を提供することである。
本発明の広い局面によれば、偏光フィルムを形成するためのポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るために用いられるポリビニルアルコール樹脂フィルム材料であって、けん化度が９２モル％以上であり、ＪＩＳ Ｋ６７２６に準拠して求められる重合度が２０００以上、３０００以下であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求められる重量平均重合度の数平均重合度に対する比が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるポリビニルアルコールを含む、ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料が提供される。
前記ポリビニルアルコールの前記けん化度が９８．５モル％以下であることが好ましい。
本発明に係るポリビニルアルコール樹脂フィルム材料のある特定の局面では、該ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料は、溶剤をさらに含む。
本発明に係るポリビニルアルコール樹脂フィルム材料のある特定の局面では、前記偏光フィルムが、ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にしたポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色、延伸及びホウ素化合物を用いて固定処理を行うことにより得られる偏光フィルムである。
本発明の広い局面によれば、上述したポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にしたポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色、延伸及びホウ素化合物を用いて固定処理を行うことにより得られる偏光フィルムが提供される。
本発明の広い局面によれば、上述したポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にして、ポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るフィルム化工程と、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色する染色工程と、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを延伸する延伸工程と、ホウ素化合物を用いて、固定処理を行う固定化工程とを備える、偏光フィルムの製造方法が提供される。
本発明に係る偏光フィルムの製造方法のある特定の局面では、前記延伸工程後に、前記固定化工程を行う。
本発明に係る偏光フィルムの製造方法のある特定の局面では、前記フィルム化工程において、支持部材上に、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料を流涎し、乾燥することで、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを得る。
本発明に係る偏光フィルムの製造方法のある特定の局面では、前記染色工程において、前記支持部材上に前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを積層した状態で、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色する。
本発明に係る偏光フィルムの製造方法のある特定の局面では、前記染色工程前に、前記延伸工程を行う。
本発明に係るポリビニルアルコール樹脂フィルム材料は、けん化度が９２モル％以上であり、ＪＩＳ Ｋ６７２６に準拠して求められる重合度が２０００以上、３０００以下であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求められる重量平均重合度の数平均重合度に対する比が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるポリビニルアルコールを含むので、外観むらが少ない偏光フィルムを得ることができる。
本発明に係る偏光フィルム及び偏光フィルムの製造方法では、上述したポリビニルアルコール樹脂フィルム材料が用いられているので、外観むらが少ない偏光フィルムを得ることができる。
以下、本発明の詳細を説明する。
（ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料）
本発明に係るポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと記載することがある）樹脂フィルム材料は、ＰＶＡ樹脂フィルムを得るために用いられる。該ＰＶＡ樹脂フィルムは、偏光フィルムを形成するために用いられる。本発明に係るＰＶＡ樹脂フィルム材料は、けん化度が９２モル％以上であり、ＪＩＳ Ｋ６７２６に準拠して求められる重合度が２０００以上、３０００以下であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求められる重量平均重合度（Ｐｗ）の数平均重合度（Ｐｎ）に対する比（Ｐｗ／Ｐｎ）が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるＰＶＡを含む。ＰＶＡはＰＶＡ樹脂である。本発明に係るＰＶＡ樹脂フィルム材料は、けん化度が９２モル％以上であり、重合度が２０００以上、３０００以下であり、上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるＰＶＡのみを含んでいてもよい。本発明に係るＰＶＡ樹脂フィルム材料は、けん化度が９２モル％以上であり、重合度が２０００以上、３０００以下であり、上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるＰＶＡであってもよく、偏光フィルムを形成するためのＰＶＡであってもよい。
本発明に係るポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと記載することがある）樹脂フィルム材料は、ＰＶＡ樹脂フィルムを得るために用いられる。該ＰＶＡ樹脂フィルムは、偏光フィルムを形成するために用いられる。本発明に係るＰＶＡ樹脂フィルム材料は、けん化度が９２モル％以上であり、ＪＩＳ Ｋ６７２６に準拠して求められる重合度が２０００以上、３０００以下であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求められる重量平均重合度（Ｐｗ）の数平均重合度（Ｐｎ）に対する比（Ｐｗ／Ｐｎ）が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるＰＶＡを含む。ＰＶＡはＰＶＡ樹脂である。本発明に係るＰＶＡ樹脂フィルム材料は、けん化度が９２モル％以上であり、重合度が２０００以上、３０００以下であり、上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるＰＶＡのみを含んでいてもよい。本発明に係るＰＶＡ樹脂フィルム材料は、けん化度が９２モル％以上であり、重合度が２０００以上、３０００以下であり、上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるＰＶＡであってもよく、偏光フィルムを形成するためのＰＶＡであってもよい。
けん化度が９２モル％以上であり、重合度が２０００以上、３０００以下であり、上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるＰＶＡの使用によって、外観むらが少ないＰＶＡ樹脂フィルム及び偏光フィルムを得ることができる。けん化度が９２モル％以上であり、重合度が２０００以上、３０００以下であり、上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるＰＶＡの使用によって、部分的なむらを抑制して、均一な偏光フィルムを得ることができる。具体的には、ＰＶＡ樹脂フィルム及び偏光フィルムにおける全体での架橋状態が均一になり、部分的にゲル化が生じ難くなる。この結果として、得られる液晶表示装置において、色むら、にじみ、光抜け及びコントラストの低下などが生じ難くなる。
さらに、けん化度が９２モル％以上であり、重合度が２０００以上、３０００以下であり、上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるＰＶＡの使用によって、本発明に係るＰＶＡ樹脂フィルム材料を用いてＰＶＡ樹脂フィルムを得て、該ＰＶＡ樹脂フィルムを用いて偏光フィルムを作製したときに、該偏光フィルムの貼り付け時に、接着界面に気泡が含まれ難くなる。
本発明者は、偏光フィルムを形成するためのＰＶＡ樹脂フィルムを得るために用いられるＰＶＡ樹脂フィルム材料において、けん化度が９２モル％以上であり、重合度が２０００以上、３０００以下であり、上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるＰＶＡを用いることで、外観むらが少ない偏光フィルムを得ることができ、該偏光フィルムの貼り付け時に気泡が含まれるのを抑制できることを見出した。
本発明に係るＰＶＡ樹脂フィルム材料では、上記偏光フィルムは、ＰＶＡ樹脂フィルム材料をフィルム状にしたＰＶＡ樹脂フィルムを染色、延伸及びホウ素化合物を用いて固定処理を行うことにより得られる偏光フィルムであることが好ましい。本発明に係るＰＶＡ樹脂フィルム材料を用いて偏光フィルムを作製する場合には、延伸工程及び固定化工程を行ったとしても、外観むらが少ない偏光フィルムを得ることができ、該偏光フィルムの貼り付け時に気泡が含まれるのを抑制できる。
以下、本発明に係るＰＶＡ樹脂フィルム材料に用いられる各成分の詳細を説明する。
（ポリビニルアルコール（ＰＶＡ））
上記ＰＶＡは、従来公知の方法に従って、ビニルエステルを重合してポリマーを得た後、ポリマーをけん化、すなわち加水分解することにより得られる。けん化には、一般に、アルカリ又は酸が用いられる。けん化には、アルカリを用いることが好ましい。上記ＰＶＡは、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記ＰＶＡは、従来公知の方法に従って、ビニルエステルを重合してポリマーを得た後、ポリマーをけん化、すなわち加水分解することにより得られる。けん化には、一般に、アルカリ又は酸が用いられる。けん化には、アルカリを用いることが好ましい。上記ＰＶＡは、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル及び安息香酸ビニル等が挙げられる。
上記ビニルエステルの重合方法は特に限定されない。この重合方法として、溶液重合法、塊状重合法及び懸濁重合法等が挙げられる。なかでも、溶液重合法が好ましい。溶液重合法では、ＰＶＡの重合度、及びＰＶＡの重量平均重合度（Ｐｗ）及びＰＶＡの数平均重合度（Ｐｎ）を好適な範囲に制御しやすい。また、ＰＶＡの重合度、及びＰＶＡの重量平均重合度（Ｐｗ）及びＰＶＡの数平均重合度（Ｐｎ）を好適な範囲に制御しやすいので、複数の重合槽を用い、重合が進むに従って連続的に前段の重合槽から後段の重合槽に移して製造を行う連続重合反応法を用いることが好ましい。
上記ビニルエステルを重合する際に用いる重合触媒としては、例えば、２−エチルヘキシルペルオキシジカーボネート（Ｔｉａｎｊｉｎ ＭｃＥＩＴ社製「ＴｒｉｇｏｎｏｘＥＨＰ」）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、ｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）ペルオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルペルオキシジカーボネート、ジ−ｎ−ブチルペルオキシジカーボネート、ジ−セチルペルオキシジカーボネート及びジ−ｓ−ブチルペルオキシジカーボネート等が挙げられる。上記重合触媒は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
けん化度を好適な範囲に制御しやすいので、上記ビニルエステルを重合して得られるポリマーは、ポリビニルエステルであることが好ましい。また、上記ビニルエステルを重合して得られるポリマーは、上記ビニルエステルと他のモノマーとの共重合体であってもよい。すなわち、上記ＰＶＡは、ビニルエステルと他のモノマーとの共重合体を用いて形成されていてもよい。上記他のモノマーすなわち共重合されるコモノマーとしては、例えば、オレフィン類、（メタ）アクリル酸及びその塩、（メタ）アクリル酸エステル類、（メタ）アクリルアミド誘導体、Ｎ−ビニルアミド類、ビニルエーテル類、ニトリル類、ハロゲン化ビニル類、アリル化合物、マレイン酸及びその塩、マレイン酸エステル、イタコン酸及びその塩、イタコン酸エステル、ビニルシリル化合物、並びに酢酸イソプロピニル等が挙げられる。上記他のモノマーは、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記オレフィン類としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン及びイソブテン等が挙げられる。上記（メタ）アクリル酸エステル類としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、及び（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。上記（メタ）アクリルアミド誘導体としては、アクリルアミド、ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、及び（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸及びその塩等が挙げられる。上記Ｎ−ビニルアミド類としては、Ｎ−ビニルピロリドン等が挙げられる。上記ビニルエーテル類としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｉ−プロピルビニルエーテル及びｎ−ブチルビニルエーテル等が挙げられる。上記ニトリル類としては、（メタ）アクリロニトリル等が挙げられる。上記ハロゲン化ビニル類としては、塩化ビニル及び塩化ビニリデン等が挙げられる。上記アリル化合物としては、酢酸アリル及び塩化アリル等が挙げられる。上記ビニルシリル化合物としては、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
上記ＰＶＡと上記他のモノマーとを共重合し、変性ＰＶＡとする場合には、変性量は好ましくは１５モル％以下、より好ましくは５モル％以下である。すなわち、変性ＰＶＡにおけるビニルエステルに由来する構造単位と上記他のモノマーに由来する構造単位の合計１００モル％中、上記ビニルエステルに由来する構造単位は好ましくは８５モル％以上、より好ましくは９５モル％以上であり、上記他のモノマーに由来する構造単位は好ましくは１５モル％以下、より好ましくは５モル％以下である。なお、本明細書において、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）には、変性ポリビニルアルコール（変性ＰＶＡ）が含まれる。
偏光フィルムの外観むらを少なくし、偏光フィルムの貼り付け時に気泡が含まれるのを抑制するために、上記ＰＶＡのけん化度は、９２モル％以上である。上記ＰＶＡのけん化度は、好ましくは９３モル％以上、より好ましくは９４モル％以上、好ましくは９９．９モル％以下、より好ましくは９８．５モル％以下、更に好ましくは９８．５モル％未満、特に好ましくは９８モル％未満である。
上記けん化度は、ＪＩＳ Ｋ６７２６に準拠して測定される。けん化度は、けん化によるビニルアルコール単位に変換される単位のうち、実際にビニルアルコール単位にけん化されている単位の割合を示す。けん化度が上記下限以上であると、偏光フィルムの偏光性能がより一層高くなる。けん化度が上記上限以下であると、染色を短時間で行うことができ、偏光フィルムの生産性がより一層高くなる。偏光性能と偏光フィルムの生産性との双方をバランスよく高める観点からは、上記ＰＶＡのけん化度は９２モル％以上、９８．５モル％以下であることが特に好ましい。
上記けん化度の調整方法は特に限定されない。けん化度は、けん化条件、すなわち加水分解条件により適宜調整可能である。
偏光フィルムの外観むらを少なくし、偏光フィルムの貼り付け時に気泡が含まれるのを抑制するために、上記ＰＶＡの重合度（後述する重量平均重合度（Ｐｗ）及び後述する数平均重合度（Ｐｎ）と区別して重合度と呼ぶ）は２０００以上、３０００以下である。上記ＰＶＡの重合度は、好ましくは２５００以上、より好ましくは２６００以上、更に好ましくは２７００以上、好ましくは２９００以下である。上記重合度が上記下限以上であると、偏光フィルムの強度がより一層高くなる。また、上記重合度が上記下限以上であると、染色工程時にＰＶＡ樹脂フィルムの溶解が抑えられ、ＰＶＡ樹脂フィルムの厚みがより一層均一になり、固定化がより一層均一に行われ、偏光フィルムの光学特性がより一層良好になる。上記重合度が上記上限以下であると、固定化工程において部分的なゲル化が生じ難くなり、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の塗工性が高くなり、ＰＶＡ樹脂フィルムの塗工時に気泡のかみこみが生じ難くなり、ＰＶＡ樹脂フィルムの厚みが均一になりやすく、偏光フィルムの光学特性がより一層良好になる。なお、上記重合度は、ＪＩＳ Ｋ６７２６に準拠して測定される。
ＰＶＡ樹脂フィルムの耐湿性をより一層高める観点からは、上記ＰＶＡの上記重合度は、好ましくは２５００以上、より好ましくは２７００以上、３０００以下である。重合度がこの範囲内であると、ＰＶＡ樹脂フィルムが高湿度環境下に晒されても、ＰＶＡ樹脂フィルムが変形しにくくなる。このため、湿度の高い環境での加工や使用に適したＰＶＡ樹脂フィルムを得ることが可能である。
偏光フィルムの外観むらを少なくし、偏光フィルムの貼り付け時に気泡が含まれるのを抑制するために、上記ＰＶＡの重量平均重合度（Ｐｎ）の数平均重合度（Ｐｗ）に対する比（Ｐｗ／Ｐｎ）は、３．０未満である。上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）が３．０以上であると、固定化工程において、ＰＶＡに含まれる低重合度成分の固定化が進行し難いことから、固定化工程において、ホウ素化合物の濃度を高くしたり、固定処理時間を長くしたりする必要がある。一方で、上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）が３．０以上であると、ホウ酸濃度を高くしたり、固定処理時間を長くしたりすると、ＰＶＡに含まれる高重合度成分が架橋されやすくなり、部分的に過度に架橋が進行したり、部分的にゲル化が生じたりする。このため、乾燥後に外観むらが少ない均一な偏光フィルムを得ることが困難である。
上記ＰＶＡの上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）を０．３未満にする方法としては、酢酸ビニルを重合する際に、重合率が低い段階で反応を終了させる方法、作製した酢酸ビニルを再沈殿等によって生成し低分子量成分を取り去る方法、及び、けん化後のＰＶＡを再沈殿等によって生成し低分子量成分を取り去る方法などが挙げられる。
上記ＰＶＡの重量平均重合度（Ｐｎ）及び上記ＰＶＡの数平均重合度（Ｐｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求められる。上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）をＧＰＣにより測定する方法として、ＰＶＡの水溶液について、水系のカラムを用いて上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）を測定する方法、並びにＰＶＡを無水酢酸を用いてピリジン中で再酢化して得られたポリ酢酸ビニルを、テトラヒドロフランなどの有機溶剤に溶解させた有機溶剤溶液について、有機溶剤系のカラムを用いて上記比（Ｐｗ／Ｐｎ）を測定する方法等が挙げられる。
偏光フィルムの貼り付け時に気泡が含まれるのを効果的に抑制するために、上記ＰＶＡのブロックキャラクターは０．３以上、０．６以下である。抑制する偏光フィルムの貼り付け時に気泡が含まれるのをより一層抑制する観点からは、上記ＰＶＡのブロックキャラクターは、好ましくは０．３５以上、好ましくは０．５５以下、より好ましくは０．５以下である。上記ＰＶＡのブロックキャラクターが上記下限以上であると、偏光フィルムの貼り付け時の気泡のかみこみを抑制して偏光フィルム全体の均一性を高め、厚みむらが少ない偏光フィルムを得ることができる。
上記ＰＶＡのブロックキャラクターを０．３以上、０．６以下にする方法としては、メタノールと水とが共存する条件において、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムとなどの強塩基をポリ酢酸ビニル重合体の酢酸基に対して１等量以下添加する方法等が挙げられる。
上記ブロックキャラクターは、部分ケン化ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の残存酢酸基の連鎖分布を表わすための指標である。上記ブロックキャラクターは、以下のようにして測定される。重水にＰＶＡを１０重量％の濃度で溶解させた水溶液を用意する。水溶液において、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトル中のメチレン領域に現れる３本のピークの解析（４７ｐｐｍ、４５ｐｐｍ、４２ｐｐｍ付近）により、ブロックキャラクターを求められる。該スペクトルにおいて、３本のピークは、低磁場側より（ＯＨ，ＯＨ）、（ＯＨ，ＯＡｃ）、（ＯＡｃ，ＯＡｃ）に相当する２単位連続構造に相当し、その積分強度は３個の構造の量に比例する。ブロックキャラクターηは、下記式（１）より求められる。
η＝（ＯＨ，ＯＡｃ）／［２（ＯＨ）×（ＯＡｃ）］ ・・・式（１）
上記式（１）中、（ＯＨ，ＯＡｃ）は、上記の測定から求められる２単位連続構造（ＯＨ，ＯＡｃ）の割合を表す。（ＯＨ，ＯＡｃ）は、実測値から求められる。（ＯＨ）は、水酸基の分量を表す。（ＯＨ）＝（ＯＨ−ＯＨ）＋（ＯＨ−ＯＡｃ）／２で計算される。（ＯＡｃ）は、残存酢酸基の割合を表す。（ＯＡｃ）＝（ＯＡｃ−ＯＡｃ）＋（ＯＨ−ＯＡｃ）／２で計算される。ブロックキャラクターηは０から２までの値を取り得る。残存酢酸基の連鎖分布との関係は次のとおりである。残存酢酸基の分布がブロック的な場合には０≦η＜１の値を取り、ηが０の場合、完全にブロック的であり、残存酢酸基の分布がランダムな場合にはη＝１であり、残存酢酸基の分布が交互的な場合には１＜η≦２である。
上記式（１）中、（ＯＨ，ＯＡｃ）は、上記の測定から求められる２単位連続構造（ＯＨ，ＯＡｃ）の割合を表す。（ＯＨ，ＯＡｃ）は、実測値から求められる。（ＯＨ）は、水酸基の分量を表す。（ＯＨ）＝（ＯＨ−ＯＨ）＋（ＯＨ−ＯＡｃ）／２で計算される。（ＯＡｃ）は、残存酢酸基の割合を表す。（ＯＡｃ）＝（ＯＡｃ−ＯＡｃ）＋（ＯＨ−ＯＡｃ）／２で計算される。ブロックキャラクターηは０から２までの値を取り得る。残存酢酸基の連鎖分布との関係は次のとおりである。残存酢酸基の分布がブロック的な場合には０≦η＜１の値を取り、ηが０の場合、完全にブロック的であり、残存酢酸基の分布がランダムな場合にはη＝１であり、残存酢酸基の分布が交互的な場合には１＜η≦２である。
上記ＰＶＡ樹脂フィルムが溶剤を含む場合には、上記ＰＶＡと溶剤との合計１００重量％中、上記ＰＶＡの含有量は好ましくは１重量％以上、より好ましくは５重量％以上、好ましくは６５重量％以下、より好ましくは５５重量％以下である。ＰＶＡの含有量が上記下限以上であると、乾燥時間がより一層短くなり、より一層良好な品質のＰＶＡ樹脂フィルムが得られる。ＰＶＡの含有量が上記上限以下であると、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の流涎が容易になる。
（防腐剤）
ＰＶＡを用いてＰＶＡ樹脂フィルムを作製する際に、一般に、ＰＶＡを溶剤に溶解させる。従来、ＰＶＡと溶剤とを含む溶液中には、防腐剤は配合されていなかった。従来、防腐剤が腐食を抑えること自体は公知であるが、偏光フィルムを形成するためのＰＶＡ樹脂フィルムを得るための、ＰＶＡと溶剤とを含む溶液中には、防腐剤を配合することは一切行われていなかった。このため、仮に、従来のＰＶＡと溶剤とを含む溶液が長期間保管されたり、高温条件や高湿条件などに晒されたりすると、溶液において腐食が生じるという問題があった。この結果、良好な偏光フィルムが得られなかったり、複数の偏光フィルムの品質にばらつきが生じたりしやすかった。
ＰＶＡを用いてＰＶＡ樹脂フィルムを作製する際に、一般に、ＰＶＡを溶剤に溶解させる。従来、ＰＶＡと溶剤とを含む溶液中には、防腐剤は配合されていなかった。従来、防腐剤が腐食を抑えること自体は公知であるが、偏光フィルムを形成するためのＰＶＡ樹脂フィルムを得るための、ＰＶＡと溶剤とを含む溶液中には、防腐剤を配合することは一切行われていなかった。このため、仮に、従来のＰＶＡと溶剤とを含む溶液が長期間保管されたり、高温条件や高湿条件などに晒されたりすると、溶液において腐食が生じるという問題があった。この結果、良好な偏光フィルムが得られなかったり、複数の偏光フィルムの品質にばらつきが生じたりしやすかった。
これに対して、ＰＶＡと防腐剤とを配合することで、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の腐食を効果的に抑制できる。さらに、良好かつ均質なＰＶＡ樹脂フィルム及び偏光フィルムを得ることができる。
上記防腐剤としては、イソチアゾロン化合物、グルタルアルデヒド及び第四級アンモニウム化合物等が挙げられる。これら以外の防腐剤を用いてもよい。上記防腐剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
腐食がより一層効果的に抑えられることから、上記防腐剤は、複素環を有する化合物であることが好ましい。腐食がより一層効果的に抑えられることから、上記複素環は、環内に、窒素原子及び硫黄原子を含むことが好ましい。
腐食がより一層効果的に抑えられることから、上記防腐剤は、イソチアゾロン化合物であることが好ましい。上記イソチアゾロン化合物としては、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、５−クロロ−３−メチルイソチアゾール−３−オン、及び２−メチルイソチアゾール−３−オン等が挙げられる。上記第四級アンモニウム化合物としては、塩化ベンジルデシルジメチルアンモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム及び塩化セチルピリジニウム等が挙げられる。
上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料において、上記ＰＶＡ１００重量部に対して、上記防腐剤の含有量は好ましくは０．０３重量部以上、より好ましくは０．１重量部以上、好ましくは１重量部以下、より好ましくは０．３重量部以下である。ＰＶＡの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の腐食がより一層抑えられ、より一層良好かつ均質な偏光フィルムが得られる。
（溶剤）
上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料は、溶剤を含むことが好ましい。上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料が溶剤を含まない場合には、上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料は、溶剤が添加されて用いられることが好ましい。ＰＶＡと溶剤とを含む材料では、腐食がより一層生じやすいという問題がある。これに対して、ＰＶＡ樹脂フィルム材料が防腐剤を含むことで、ＰＶＡ樹脂フィルムが溶剤を含んでいても、腐食が効果的に抑えられる。
上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料は、溶剤を含むことが好ましい。上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料が溶剤を含まない場合には、上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料は、溶剤が添加されて用いられることが好ましい。ＰＶＡと溶剤とを含む材料では、腐食がより一層生じやすいという問題がある。これに対して、ＰＶＡ樹脂フィルム材料が防腐剤を含むことで、ＰＶＡ樹脂フィルムが溶剤を含んでいても、腐食が効果的に抑えられる。
また、上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料が溶剤を含むことで、支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルム材料を流涎させ、乾燥して、ＰＶＡ樹脂フィルムを得ることができる。
上記溶剤は、ＰＶＡを溶解可能であることが好ましい。上記溶剤としては、水及び有機溶剤等が挙げられる。上記溶剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記有機溶剤としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン及びジグリセリン等が挙げられる。
上記ＰＶＡの溶解性に優れていることから、上記溶剤は、水、グリセリン又はジメチルスルホキシドを含むことが好ましい。上記溶剤は、水を含むことが好ましく、グリセリンを含むことが好ましく、ジメチルスルホキシドを含むことが好ましい。上記ＰＶＡの溶解性に優れていることから、上記溶剤は、水であるか、水とグリセリンとの混合溶剤であるか、又はジメチルスルホキシドであることが特に好ましい。
上記溶剤は、多価アルコールを含むことが好ましい。多価アルコールは、可塑剤としても作用し、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の延伸性を高める。上記多価アルコールとしては、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジグリセリン及びトリエチレングリコール等が挙げられる。ＰＶＡ樹脂フィルム材料の延伸性をより一層高める観点からは、上記多価アルコールは、ジグリセリン、エチレングリコール又はグリセリンであることが好ましい。上記多価アルコールは、ジグリセリンを含むことが好ましく、エチレングリコールを含むことが好ましく、グリセリンを含むことが好ましい。
上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料が溶剤を含む場合には、上記ＰＶＡと溶剤との合計１００重量％中、上記溶剤の含有量は好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３５重量％以上、更に好ましくは４５重量％以上、好ましくは９９重量％以下、より好ましくは９５重量％以下、更に好ましくは９０重量％以下である。溶剤の含有量が上記下限以上であると、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の流涎が容易になる。溶剤の含有量が上記上限以下であると、乾燥時間がより一層短くなり、より一層良好な品質のＰＶＡ樹脂フィルムが得られる。
上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料において、上記ＰＶＡ１００重量部に対して、上記多価アルコールの含有量は好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは１重量部以上、好ましくは１００重量部以下、より好ましくは２５重量部以下である。上記多価アルコールの含有量が上記下限以上であると、染色性及び延伸性がより一層良好になる。上記多価アルコールの含有量が上記上限以下であると、ＰＶＡ樹脂フィルムの柔軟性が適度になり、染色工程や延伸工程でのＰＶＡ樹脂フィルムの取扱い性がより一層高くなる。
（他の成分）
上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料は、界面活性剤を含むことが好ましい。該界面活性剤は、ＰＶＡ樹脂フィルム材料に消泡効果を付与する。このため、界面活性剤の使用により、気泡の含有が抑えられた良好なＰＶＡ樹脂フィルムが得られる。上記界面活性剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料は、界面活性剤を含むことが好ましい。該界面活性剤は、ＰＶＡ樹脂フィルム材料に消泡効果を付与する。このため、界面活性剤の使用により、気泡の含有が抑えられた良好なＰＶＡ樹脂フィルムが得られる。上記界面活性剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記界面活性剤は特に限定されない。上記界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤及びカチオン性界面活性剤が挙げられる。消泡効果をより一層効果的に得る観点からは、上記界面活性剤は、アニオン性界面活性剤又はカチオン性界面活性剤であることが好ましい。上記界面活性剤は、アニオン性界面活性剤であることが好ましく、カチオン性界面活性剤であることも好ましい。
（偏光フィルム及び偏光フィルムの製造方法）
本発明に係る偏光フィルムは、上述したポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にしたポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色、延伸及びホウ素化合物を用いて固定処理を行うことにより得られる。
本発明に係る偏光フィルムは、上述したポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にしたポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色、延伸及びホウ素化合物を用いて固定処理を行うことにより得られる。
本発明に係る偏光フィルムの製造方法は、上述したポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にして、ポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るフィルム化工程と、上記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色する染色工程と、上記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを延伸する延伸工程と、ホウ素化合物を用いて、固定処理を行う固定化工程を備える。上記延伸工程は、上記染色工程前に行われてもよく、上記染色工程時に行われてもよく、上記染色工程後に行われてもよい。上記延伸工程は、上記染色工程前又は上記染色工程時に行われてもよく、上記染色工程時又は上記染色工程後に行われてもよい。
上記固定化工程では、ホウ素化合物を用いる。固定化工程は、染色工程後の延伸工程時に行ってもよく、染色工程かつ延伸工程後に行ってもよい。上記染色工程後に、上記固定化工程を行うことが好ましい。偏光フィルムを効率的に得る観点からは、上記延伸工程時に、上記固定化工程を行うことが好ましい。本発明に係るＰＶＡ樹脂フィルム材料の使用により、上記延伸工程時に上記固定化工程を行ったとしても、偏光フィルムの外観むらが少なくなる。
上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料を用いてＰＶＡ樹脂フィルムを得る際には、上記ＰＶＡを適宜の方法でフィルム状にする方法が用いられる。支持部材上に、ＰＶＡと溶剤とを含むＰＶＡ樹脂フィルム材料を流延し、乾燥する方法が好適に用いられる。
上記支持部材は支持フィルムであることが好ましい。上記支持部材は、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の流延時に、ＰＶＡ樹脂フィルム材料を表面上に維持し、かつＰＶＡ樹脂フィルムを支持可能であることが好ましい。上記支持部材の材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート及びアクリル樹脂等が挙げられる。上記ポリオレフィンとしては、エチレン及びポリプロピレン等が挙げられる。
偏光フィルムに適した厚みにする観点からは、上記ＰＶＡ樹脂フィルムの厚みは、延伸後の厚みで、好ましくは１０μｍ以上、好ましくは２００μｍ以下である。
支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルムを流延した後の乾燥方法は、適宜の方法を用いることができ、特に限定されない。乾燥方法としては、自然乾燥する方法、及びＰＶＡのガラス転移温度以下の温度での加熱乾燥する方法等が挙げられる。
上記ＰＶＡ樹脂フィルムを染色するために、適宜の染料が用いられる。上記染料としては、ヨウ素−ヨウカリウム、ダイレクトブラック１７，１９，１５４、ダイレクトブラウン４４，１０６，１９５，２１０，２２３、ダイレクトレッド２，２３，２８，３１，３７，３９，７９，８１，２１０，２４２，２４７、ダイレクトブルー１，１５，２２，７８，９０，１０８，１５１，１５８，２０２，２３６，２４９，２７０、ダイレクトバイオレット９，１２，５１，９８、ダイレクトグリーン１，８５、ダイレクトイエロー８，１２，４４，８６，８７、並びにダイレクトオレンジ２６，３９，１０６，１０７等の二色性染料が挙げられる。上記染料は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記染色工程では、上記染料を含む溶液中にＰＶＡ樹脂フィルムを浸漬すればよい。ＰＶＡ樹脂フィルム上に上記染料を含む溶液を塗工してもよい。
また、流延によりＰＶＡ樹脂フィルムを支持部材上に形成する方法では、支持部材からＰＶＡ樹脂フィルムを剥離して、ＰＶＡ樹脂フィルムを染色してもよい。また、支持部材上に、ＰＶＡ樹脂フィルムを積層した状態で、ＰＶＡ樹脂フィルムを染色してもよい。支持部材上に、ＰＶＡ樹脂フィルムを積層した状態で染色する場合には、染色工程前に延伸工程を行うことが好ましい。上記ＰＶＡのけん化度が９２〜９８．５モル％の範囲内である場合には、染色を速やかに行うことができ、偏光フィルムの生産効率を高めることができる。
上記延伸工程では、ＰＶＡ樹脂フィルムを一軸延伸してもよく、一軸延伸以外の延伸を行ってもよい。ＰＶＡ樹脂フィルムを一軸延伸することが好ましい。延伸方法としては、湿式延伸法及び乾熱延伸法等が挙げられる。上記染色工程時に上記延伸工程を行う場合には、上記染料を含む溶液中にＰＶＡ樹脂フィルムを浸漬した状態で延伸すればよい。
支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルムを積層した状態で、上記ＰＶＡ樹脂フィルムを延伸してもよく、支持部材からＰＶＡ樹脂フィルムを剥離した後、ＰＶＡ樹脂フィルムを延伸してもよい。
上記染色工程前に上記延伸工程を行う場合には、支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルムが積層された状態で、ＰＶＡ樹脂フィルムを延伸することが好ましい。この場合には、ＰＶＡ樹脂フィルムがより一層均一に延伸される。
上記染色工程後に上記延伸工程を行う場合などには、大気中でＰＶＡ樹脂フィルムを延伸してもよい。
延伸温度は特に限定されない。延伸温度は好ましくは３０℃以上、より好ましくは５０℃以上、好ましくは１８０℃以下、より好ましくは９０℃以下である。ＰＶＡ樹脂フィルムを単独で湿式延伸する場合には、延伸温度は好ましくは３０℃以上、好ましくは９０℃以下である。ＰＶＡ樹脂フィルムを単独で乾熱延伸する場合は、延伸温度は好ましくは５０℃以上、好ましくは１８０℃以下である。支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルムを積層した状態で乾熱延伸する場合などには、支持部材の種類によるが、支持部材が延伸される温度以上、かつ、ＰＶＡ樹脂フィルムの劣化や分解が起こらない温度以下に、延伸温度を設定することが好ましい。支持部材が湿式延伸に適用可能である場合には、湿式延伸してもよい。
延伸倍率は好ましくは４倍以上、より好ましくは５倍以上である。延伸倍率が上記下限以上であると、偏光フィルムの偏光性能がより一層高くなる。延伸倍率の上限は、均一に延伸可能であるように適宜設定される。延伸倍率は、好ましくは１５倍以下、より好ましくは８倍以下である。
上記固定化工程では、ＰＶＡ樹脂フィルムに染料を固定化する。上記固定化工程における固定処理は、従来公知の処理を採用可能である。ホウ素原子を含む溶液中に、ＰＶＡ樹脂フィルムを浸漬することにより、固定処理を行うことができる。上記ホウ素原子を含む溶液は、例えば、ホウ酸又はホウ素化合物を含む。上記固定処理における温度は特に限定されない。上記固定処理における温度は、好ましくは３０℃以上、好ましくは９０℃以下である。
上記ＰＶＡのけん化度が９２〜９８．５モル％の範囲内である場合には、固定処理を速やかに行うことができ、偏光フィルムの生産効率を高めることができる。
上記のように、染色工程、延伸工程及び固定化工程を経た後、乾燥することが好ましい。この乾燥は、自然乾燥により行ってもよい。乾燥速度を高めるには、加熱乾燥することが望ましい。加熱乾燥する場合には、加熱温度は好ましくは３０℃以上、より好ましくは５０℃以上、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは１００℃以下である。
上記偏光フィルムの厚みは、好ましくは１０μｍ以上、好ましくは２００μｍ以下である。
本発明に係るＰＶＡ樹脂保護フィルム材料は、ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にしたポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色及び延伸することにより得られる偏光フィルムと、上記偏光フィルムに接着された保護フィルムとを備える保護フィルム付き偏光フィルムを得るために好適に用いられる。上記偏光フィルムは、液晶表示装置の偏光板などの様々な光学デバイスや表示デバイスに用いられる。上記偏光フィルムは、偏光フィルムの両面又は片面に保護フィルム（保護膜）を積層し、偏光板を得るために用いられることが好ましい。上記保護フィルム付き偏光フィルムは、偏光板であることが好ましい。
上記保護フィルムとしては、セルロースアシレートフィルム、アクリルフィルム及びポリエステルフィルム等が挙げられる。なかでも、セルロースアシレートフィルムが好ましい。
上記セルロースアシレートフィルムとしては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム及び酢酸・酪酸セルロース（ＣＥＢ）フィルム等が挙げられる。なかでも、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムが好ましい。
偏光板を得る際接着に用いられる接着剤としては、ＰＶＡ接着剤及びウレタン接着剤等が挙げられる。
以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。本発明は以下の実施例に限定されない。
以下のＰＶＡを用意した。
ＰＶＡ１（けん化度９８．０モル％、重合度２６５０、重量平均重合度（Ｐｗ）３４５０、数平均重合度（Ｐｎ）２０５０、比（Ｐｗ／Ｐｎ）１．６８、ブロックキャラクター０．３４、下記の合成例１で合成）
（合成例１）
温度計、攪拌機及び冷却管を備えた反応器内に、酢酸ビニルモノマー２２００重量部及びメタノール２００重量部を加え、窒素ガスを３０分間吹き込んで窒素置換した後、反応器を６０℃にて３０分間加熱した。次いで、重合開始剤である２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．３重量部を添加した後、６０℃にて３時間反応させた。反応時間終了後、反応液を冷却した。冷却後に重合率を測定したところ、重合率は１８％であった。次いで、減圧下で、残留する酢酸ビニルモノマーをメタノールとともに除去する操作を、メタノールを追加しながら行い、ポリ酢酸ビニル３５重量％を含むメタノール溶液を得た。このメタノール溶液の一部を取り、酢酸ビニルに対して０．０４ｍｏｌ％の水酸化ナトリウム量となるように水酸化ナトリウムのメタノール溶液を加え、４０℃でけん化を行った。得られた固形分を粉砕し、メタノールによる洗浄を行った後、乾燥することによりＰＶＡ１を得た。
温度計、攪拌機及び冷却管を備えた反応器内に、酢酸ビニルモノマー２２００重量部及びメタノール２００重量部を加え、窒素ガスを３０分間吹き込んで窒素置換した後、反応器を６０℃にて３０分間加熱した。次いで、重合開始剤である２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．３重量部を添加した後、６０℃にて３時間反応させた。反応時間終了後、反応液を冷却した。冷却後に重合率を測定したところ、重合率は１８％であった。次いで、減圧下で、残留する酢酸ビニルモノマーをメタノールとともに除去する操作を、メタノールを追加しながら行い、ポリ酢酸ビニル３５重量％を含むメタノール溶液を得た。このメタノール溶液の一部を取り、酢酸ビニルに対して０．０４ｍｏｌ％の水酸化ナトリウム量となるように水酸化ナトリウムのメタノール溶液を加え、４０℃でけん化を行った。得られた固形分を粉砕し、メタノールによる洗浄を行った後、乾燥することによりＰＶＡ１を得た。
ＰＶＡ２（けん化度９５．０モル％、重合度３０００、重量平均重合度（Ｐｗ）３８５０、数平均重合度（Ｐｎ）２１５０、比（Ｐｗ／Ｐｎ）１．７９、ブロックキャラクター０．４、下記の合成例２で合成）
（合成例２）
酢酸ビニルモノマーの使用量を２６００重量部、反応時間を３．５時間に変更してポリ酢酸ビニルを得て、次いでけん化の際のポリ酢酸ビニル濃度を３９重量％、酢酸ビニルに対する水酸化ナトリウム量を０．０３５ｍｏｌ％に変更したこと以外は合成例１と同様にして、ＰＶＡ２を得た。
酢酸ビニルモノマーの使用量を２６００重量部、反応時間を３．５時間に変更してポリ酢酸ビニルを得て、次いでけん化の際のポリ酢酸ビニル濃度を３９重量％、酢酸ビニルに対する水酸化ナトリウム量を０．０３５ｍｏｌ％に変更したこと以外は合成例１と同様にして、ＰＶＡ２を得た。
ＰＶＡ３（けん化度９７．０モル％、重合度２２００、重量平均重合度（Ｐｗ）２９００、数平均重合度（Ｐｎ）１６００、比（Ｐｗ／Ｐｎ）１．８１、ブロックキャラクター０．３７、下記の合成例３で合成）
（合成例３）
酢酸ビニルモノマーの使用量を２０００重量部、メタノールの使用量を４００重量部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルの使用量を０．４重量部、反応時間を４時間に変更してポリ酢酸ビニルを得て、次いでけん化の際のポリ酢酸ビニル濃度を４０重量％、酢酸ビニルに対する水酸化ナトリウム量を０．０３ｍｏｌ％に変更したこと以外は合成例１と同様にして、ＰＶＡ３を得た。
酢酸ビニルモノマーの使用量を２０００重量部、メタノールの使用量を４００重量部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルの使用量を０．４重量部、反応時間を４時間に変更してポリ酢酸ビニルを得て、次いでけん化の際のポリ酢酸ビニル濃度を４０重量％、酢酸ビニルに対する水酸化ナトリウム量を０．０３ｍｏｌ％に変更したこと以外は合成例１と同様にして、ＰＶＡ３を得た。
ＰＶＡ４（けん化度９７．０モル％、重合度２６００、重量平均重合度（Ｐｗ）３５５０、数平均重合度（Ｐｎ）１２５０、比（Ｐｗ／Ｐｎ）２．８４、ブロックキャラクター０．３８、下記の合成例４で合成）
（合成例４）
酢酸ビニルモノマーの使用量を２７００重量部、メタノールの使用量を０重量部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルの使用量を０．２重量部、反応時間を７時間に変更してポリ酢酸ビニルを得て、次いでけん化の際のポリ酢酸ビニル濃度を４０重量％、酢酸ビニルに対する水酸化ナトリウム量を０．０４５ｍｏｌ％に変更したこと以外は合成例１と同様にして、ＰＶＡ４を得た。
酢酸ビニルモノマーの使用量を２７００重量部、メタノールの使用量を０重量部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルの使用量を０．２重量部、反応時間を７時間に変更してポリ酢酸ビニルを得て、次いでけん化の際のポリ酢酸ビニル濃度を４０重量％、酢酸ビニルに対する水酸化ナトリウム量を０．０４５ｍｏｌ％に変更したこと以外は合成例１と同様にして、ＰＶＡ４を得た。
ＰＶＡ５（けん化度９３．０モル％、重合度２７００、重量平均重合度（Ｐｗ）３６５０、数平均重合度（Ｐｎ）２０００、比（Ｐｗ／Ｐｎ）１．８３、ブロックキャラクター０．５７、下記の合成例５で合成）
（合成例５）
酢酸ビニルモノマーの使用量を２３００重量部、反応時間を４時間に変更してポリ酢酸ビニルを得て、次いでけん化の際のポリ酢酸ビニル濃度を５０重量％、酢酸ビニルに対する水酸化ナトリウム量を０．０２ｍｏｌ％に変更したこと以外は合成例１と同様にして、ＰＶＡ５を得た。
酢酸ビニルモノマーの使用量を２３００重量部、反応時間を４時間に変更してポリ酢酸ビニルを得て、次いでけん化の際のポリ酢酸ビニル濃度を５０重量％、酢酸ビニルに対する水酸化ナトリウム量を０．０２ｍｏｌ％に変更したこと以外は合成例１と同様にして、ＰＶＡ５を得た。
ＰＶＡ６（けん化度９４．０モル％、重合度２５００、重量平均重合度（Ｐｗ）３３５０、数平均重合度（Ｐｎ）１８５０、比（Ｐｗ／Ｐｎ）１．８１、ブロックキャラクター０．４６、下記の合成例６で合成）
（合成例６）
酢酸ビニルモノマーの使用量を２０００重量部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルの使用量を０．４重量部、反応時間を４時間に変更してポリ酢酸ビニルを得て、次いでけん化の際のポリ酢酸ビニル濃度を４５重量％、酢酸ビニルに対する水酸化ナトリウム量を０．０２５ｍｏｌ％に変更したこと以外は合成例１と同様にして、ＰＶＡ６を得た。
酢酸ビニルモノマーの使用量を２０００重量部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルの使用量を０．４重量部、反応時間を４時間に変更してポリ酢酸ビニルを得て、次いでけん化の際のポリ酢酸ビニル濃度を４５重量％、酢酸ビニルに対する水酸化ナトリウム量を０．０２５ｍｏｌ％に変更したこと以外は合成例１と同様にして、ＰＶＡ６を得た。
以下のＰＶＡ７は、重合度、重量平均重合度（Ｐｗ）、数平均重合度（Ｐｎ）及びブロックキャラクターについては、重合温度及び反応時間を含む重合条件により制御した。けん化度については、加水分解条件により制御した。
ＰＶＡ７（けん化度９３．０モル％、重合度２７００、重量平均重合度（Ｐｗ）３６５０、数平均重合度（Ｐｎ）２１５０、比（Ｐｗ／Ｐｎ）１．７０、ブロックキャラクター０．８９）
（実施例１）
ＰＶＡ１（けん化度９８．０モル％、重合度２６５０、重量平均重合度（Ｐｗ）３４５０、数平均重合度（Ｐｎ）２０５０、比（Ｐｗ／Ｐｎ）１．６８、ブロックキャラクター０．３４、合成例１で合成）１００重量部と、グリセリン１０重量部と、防腐剤であるイソチアゾロン化合物（三愛石油社製「サンアイバック ＩＴ−２０Ｐ」）０．１５重量部とを混合した混合物に水を添加し、９５℃で９０分加熱させ、混合物濃度が４０重量％であるＰＶＡ樹脂フィルム材料（水溶液）を調製した。
ＰＶＡ１（けん化度９８．０モル％、重合度２６５０、重量平均重合度（Ｐｗ）３４５０、数平均重合度（Ｐｎ）２０５０、比（Ｐｗ／Ｐｎ）１．６８、ブロックキャラクター０．３４、合成例１で合成）１００重量部と、グリセリン１０重量部と、防腐剤であるイソチアゾロン化合物（三愛石油社製「サンアイバック ＩＴ−２０Ｐ」）０．１５重量部とを混合した混合物に水を添加し、９５℃で９０分加熱させ、混合物濃度が４０重量％であるＰＶＡ樹脂フィルム材料（水溶液）を調製した。
得られたＰＶＡ樹脂フィルム材料を、支持部材であるポリプロピレンフィルム（厚み６μｍ）上に塗布し、乾燥させ、ＰＶＡ樹脂フィルムを得た。
支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルムが積層された積層物を、１１０℃に保った恒温槽中において延伸倍率５．５倍で、自由端一軸延伸した。次いで、延伸後の積層物をヨウ素０．４ｇ／Ｌ及びヨウ化カリウム４０ｇ／Ｌの濃度でヨウ素及びヨウ化カリウムを含む水溶液中に、３０℃の温度で１２０秒間（染色時間）浸漬し、染色した。次に、ホウ酸６０ｇ／Ｌ及びヨウ化カリウム３０ｇ／Ｌの濃度でホウ酸及びヨウ化カリウムを含む水溶液中に、支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルムが積層された積層物を、６０℃で２分間（ホウ酸処理時間）浸漬した。その後、水洗及び乾燥を行い、偏光フィルムを得た。
得られた偏光フィルムの厚みは２０μｍであった。この偏光フィルムに厚み８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを貼り合わせ、偏光板を得た。
（実施例２〜６及び比較例１）
ＰＶＡの種類を下記の表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。
ＰＶＡの種類を下記の表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。
（評価）
（１）重量平均重合度（Ｐｗ）及び数平均重合度（Ｐｎ）
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により、ピリジン中で無水酢酸によりＰＶＡを再酢化して得られたポリ酢酸ビニルを測定することで、ＰＶＡの重量平均重合度（Ｐｗ）及び数平均重合度（Ｐｎ）を測定した。測定値から、比（Ｐｗ／Ｐｎ）を求めた。
（１）重量平均重合度（Ｐｗ）及び数平均重合度（Ｐｎ）
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により、ピリジン中で無水酢酸によりＰＶＡを再酢化して得られたポリ酢酸ビニルを測定することで、ＰＶＡの重量平均重合度（Ｐｗ）及び数平均重合度（Ｐｎ）を測定した。測定値から、比（Ｐｗ／Ｐｎ）を求めた。
（２）ブロックキャラクター
重水にＰＶＡを１０重量％の濃度で溶解させた水溶液を用意した。この水溶液において、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトル中のメチレン領域に現れる３本のピークの解析（４７ｐｐｍ、４５ｐｐｍ、４２ｐｐｍ付近）により、ブロックキャラクターを求めた。該スペクトルにおいて、３本のピークは、低磁場側より（ＯＨ，ＯＨ）、（ＯＨ，ＯＡｃ）、（ＯＡｃ，ＯＡｃ）に相当する２単位連続構造に相当し、その積分強度は３個の構造の量に比例する。ブロックキャラクターηを、上記式（１）より求めた。
重水にＰＶＡを１０重量％の濃度で溶解させた水溶液を用意した。この水溶液において、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトル中のメチレン領域に現れる３本のピークの解析（４７ｐｐｍ、４５ｐｐｍ、４２ｐｐｍ付近）により、ブロックキャラクターを求めた。該スペクトルにおいて、３本のピークは、低磁場側より（ＯＨ，ＯＨ）、（ＯＨ，ＯＡｃ）、（ＯＡｃ，ＯＡｃ）に相当する２単位連続構造に相当し、その積分強度は３個の構造の量に比例する。ブロックキャラクターηを、上記式（１）より求めた。
（３）外観むら
得られた偏光フィルムを目視で観察した。外観むらを下記の基準で判定した。
得られた偏光フィルムを目視で観察した。外観むらを下記の基準で判定した。
［外観むらの判定基準］
○：偏光フィルムに外観むらが全く見られない
△：偏光フィルムに外観むらが見られる
×：偏光フィルムに外観むらが見られるだけでなく、偏光フィルムの変形が見られる
○：偏光フィルムに外観むらが全く見られない
△：偏光フィルムに外観むらが見られる
×：偏光フィルムに外観むらが見られるだけでなく、偏光フィルムの変形が見られる
（４）気泡のかみこみ
得られた偏光板を太陽光に透かして、偏光フィルムの接着界面に気泡が含まれているか否かを観察した。気泡のかみこみを下記の基準で判定した。
得られた偏光板を太陽光に透かして、偏光フィルムの接着界面に気泡が含まれているか否かを観察した。気泡のかみこみを下記の基準で判定した。
［気泡のかみこみの判定基準］
○○：接着界面に気泡が含まれていない
○：接着界面に平均直径５００μｍ未満の小さな気泡が含まれており、わずかに偏光むらがある
△：接着界面に平均直径５００μｍ以上の大きな気泡が含まれており、偏光むらがある
×：偏光フィルムが膨潤しており、偏光フィルムの表面に凹凸があり、接着界面に多くの気泡が含まれている
○○：接着界面に気泡が含まれていない
○：接着界面に平均直径５００μｍ未満の小さな気泡が含まれており、わずかに偏光むらがある
△：接着界面に平均直径５００μｍ以上の大きな気泡が含まれており、偏光むらがある
×：偏光フィルムが膨潤しており、偏光フィルムの表面に凹凸があり、接着界面に多くの気泡が含まれている
（５）偏光度の測定
得られた偏光板の偏光度Ｐを、島津製作所社製の分光光度計ＵＶ−３１０１ＰＣ装置を用いて、クロス透過率及びパラレル透過率を測定して求めた。偏光度を下記の基準で判定した。なお、クロス透過率をＹＣ、パラレル透過率をＹＰとしたとき、偏光度Ｐは下記式で表される。
得られた偏光板の偏光度Ｐを、島津製作所社製の分光光度計ＵＶ−３１０１ＰＣ装置を用いて、クロス透過率及びパラレル透過率を測定して求めた。偏光度を下記の基準で判定した。なお、クロス透過率をＹＣ、パラレル透過率をＹＰとしたとき、偏光度Ｐは下記式で表される。
偏光度Ｐ＝｛（ＹＰ−ＹＣ）／（ＹＰ＋ＹＣ）｝１／２
［偏光度の判定基準］
○：偏光度が９９以上
△：偏光度が９０以上、９９未満
×：偏光度が９０未満
［偏光度の判定基準］
○：偏光度が９９以上
△：偏光度が９０以上、９９未満
×：偏光度が９０未満
結果を下記の表１に示す。
Claims (10)
- 偏光フィルムを形成するためのポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るために用いられるポリビニルアルコール樹脂フィルム材料であって、
けん化度が９２モル％以上であり、ＪＩＳ Ｋ６７２６に準拠して求められる重合度が２０００以上、３０００以下であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求められる重量平均重合度の数平均重合度に対する比が３．０未満であり、ブロックキャラクターが０．３以上、０．６以下であるポリビニルアルコールを含む、ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料。 - 前記ポリビニルアルコールの前記けん化度が９８．５モル％以下である、請求項１に記載のポリビニルアルコール樹脂フィルム材料。
- 溶剤をさらに含む、請求項１又は２に記載のポリビニルアルコール樹脂フィルム材料。
- 前記偏光フィルムが、ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にしたポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色、延伸及びホウ素化合物を用いて固定処理を行うことにより得られる偏光フィルムである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリビニルアルコール樹脂フィルム材料。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にしたポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色、延伸及びホウ素化合物を用いて固定処理を行うことにより得られる偏光フィルム。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にして、ポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るフィルム化工程と、
前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色する染色工程と、
前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを延伸する延伸工程と、
ホウ素化合物を用いて、固定処理を行う固定化工程とを備える、偏光フィルムの製造方法。 - 前記延伸工程後に、前記固定化工程を行う、請求項６に記載の偏光フィルムの製造方法。
- 前記フィルム化工程において、支持部材上に、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料を流涎し、乾燥することで、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを得る、請求項６又は７に記載の偏光フィルムの製造方法。
- 前記染色工程において、前記支持部材上に前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを積層した状態で、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色する、請求項８に記載の偏光フィルムの製造方法。
- 前記染色工程前に、前記延伸工程を行う、請求項６〜９のいずれか１項に記載の偏光フィルムの製造方法。
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