JP4353482B2 - 光学用ポリビニルアルコール系フィルムのスリット方法 - Google Patents
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Description
かかる偏光膜は、上記ポリビニルアルコール系フィルムを所定の幅になるように、フィルムの流れ方向に向かって両端部をスリットした後、一軸延伸し、染色したフィルムであり、液晶ディスプレイの基本構成要素として用いられており、近年では高品位で高信頼性の要求される機器へとその使用が拡大されている。
更に、本発明では、シェア刃の設定条件として、上刃と下刃の噛み合い量が0.05〜3mm、側圧が100〜3000gfであることが好ましい。
尚、表面平均粗さ(Ra)とはJIS B 0601で定義されるものである。
まず、本発明のスリット方法に用いるポリビニルアルコール系フィルムについて、ポリビニルアルコール系樹脂としては、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、本発明では必ずしもこれに限定されるものではなく、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等、酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有していても良い。
尚、粘度平均重合度については、JIS K 6726に準じて測定を行った。
スリットは、市場の要求に応じて所定の幅にスリットされるが、かかるスリットに際しては、上記で得られたポリビニルアルコール系フィルムをロール状に巻き取る前にスリットを行うこともできるし、また、一旦ロール状に巻き取った後に再度巻き出してスリットを行うこともできる。
その他、後述の如く、スリット時の刃の形状や側圧、刃の噛み合い量等の要因で表面平均粗さ(Ra)を調整することも好ましい。
ポリビニルアルコール系フィルムの含水率としては、0.2〜8重量%が好ましく、特に好ましくは1〜6重量%である。該含水率が0.2重量%未満ではスリット断面にクラック等が入りやすくなり、8重量%を越えるとスリット時の張力制御が不安定となったり、又可塑剤のブリード等によりフィルムがブロッキングしたりして好ましくない。
ここで、側圧とは、上刃の下刃に対する側方の押し付け力のことを意味するものである。
又、スリット速度としては特に制限されないが、50〜200m/min、特には80〜150m/minとすることが好ましい。
以下、偏光膜の製造方法について説明する。
通常は、ヨウ素−ヨウ化カリの水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は0.1〜2g/l、ヨウ化カリの濃度は10〜50g/l、ヨウ化カリ/ヨウ素の重量比は20〜100が適当である。染色時間は30〜500秒程度が実用的である。処理浴の温度は5〜50℃が好ましい。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。
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。
ホウ素化合物は水溶液又は水−有機溶媒混合液の形で濃度0.5〜2モル/l程度で用いられ、液中には少量のヨウ化カリを共存させるのが実用上望ましい。
処理法は浸漬法が望ましいが勿論塗布法、噴霧法も実施可能である。処理時の温度は50〜70℃程度、処理時間は5〜20分程度が好ましく、又必要に応じて処理中に延伸操作を行っても良い。
かかる保護膜としては、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又はシートが挙げられる。
尚、例中「部」、「%」とあるのは特に断りのない限り重量基準である。
粘度平均重合度1700、ケン化度99.7モル%のポリビニルアルコール系樹脂(a−1)を用いて、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)を調整した後、T型スリットダイよりドラム型ロールで流延製膜し、乾燥、熱処理、調湿を行い含水率4%のポリビニルアルコール系フィルム(F−1)を得た。
尚、得られたポリビニルアルコール系フィルム(F−1)の融解熱量(△H)は57J/gであった。
[スリット条件]
シェア刃:東洋刃物社製
上刃:材質 ハイス鋼
寸法 外径108mm 内径75mm 厚み0.7mm
刃先角度 60°
逃げ角 3°30′
刃先端厚み 0.7mm
下刃:材質 合金鋼
寸法 外径86mm 内径60mm 厚み10mm
逃げ角 5°
上刃と下刃の噛み合い量:1.5mm
側圧:1500gf
基材抱角:140°
スリット速度:120m/min
スリット後のスリット断面の表面平均粗さ(Ra)を、キーエンス社製の超深度形状測定顕微鏡 VK−8500を用いて測定したところ、0.9μmであった。
(破断頻度)
8時間連続運転を行い、フィルムの破断回数をカウントし、下記の基準で評価した。
◎・・・0回
○・・・1〜2回
△・・・3〜4回
×・・・5回以上
粘度平均重合度2600、ケン化度99.7モル%のポリビニルアルコール系樹脂(a−2)を用いて、35%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)を調整した後、T型スリットダイよりドラム型ロールで流延製膜し、乾燥、熱処理、調湿を行い含水率3.5%のポリビニルアルコール系フィルム(F−2)を得た。
尚、得られたポリビニルアルコール系フィルム(F−2)の融解熱量(△H)は63J/gであった。
[スリット条件]
シェア刃:東洋刃物社製
上刃:材質 ハイス鋼
寸法 外径108mm 内径75mm 厚み0.7mm
刃先角度 90°
逃げ角 3°30′
刃先端厚み 0.2mm
下刃:材質 超硬合金鋼
寸法 外径86mm 内径60mm 厚み10mm
逃げ角 0°
上刃と下刃の噛み合い量:1.5mm
側圧:1500gf
基材抱角:140°
スリット速度:100m/min
スリット後のスリット断面の表面平均粗さ(Ra)を、キーエンス社製の超深度形状測定顕微鏡 VK−8500を用いて測定したところ、1.2μmであった。
粘度平均重合度4000、ケン化度99.7モル%のポリビニルアルコール系樹脂(a−3)を用いて、25%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)を調整した後、T型スリットダイよりドラム型ロールで流延製膜し、乾燥、熱処理、調湿を行い含水率3.7%のポリビニルアルコール系フィルム(F−3)を得た。
尚、得られたポリビニルアルコール系フィルム(F−3)の融解熱量(△H)は60J/gであった。
[スリット条件]
シェア刃:東洋刃物社製
上刃:材質 ハイス鋼
寸法 外径108mm 内径75mm 厚み0.7mm
刃先角度 90°
逃げ角 3°30′
刃先端厚み 0.2mm
下刃:材質 超硬合金鋼
寸法 外径86mm 内径60mm 厚み10mm
逃げ角 0°
上刃と下刃の噛み合い量:1.5mm
側圧:1500gf
基材抱角:140°
スリット速度:80m/min
スリット後のスリット断面の表面平均粗さ(Ra)を、キーエンス社製の超深度形状測定顕微鏡「VK−8500」を用いて測定したところ、1.3μmであった。
偏光物性
破断頻度 単体透過率(%) 偏光度(%)
実施例1 ◎ 43.0 99.2
〃 2 ◎ 43.1 99.6
〃 3 ○ 43.3 99.9
実施例1に準じて、粘度平均重合度1700、ケン化度99.7モル%のポリビニルアルコール系樹脂を用いて、含水率0.1%のポリビニルアルコール系フィルム(f−1)を得た。
尚、得られたポリビニルアルコール系フィルム(f−1)の融解熱量(△H)は71J/gであった。
[スリット条件]
シェア刃:東洋刃物社製
上刃:材質 ハイス鋼
寸法 外径108mm 内径75mm 厚み0.7mm
刃先角度 60°
逃げ角 3°30′
刃先端厚み 0.7mm
下刃:材質 合金鋼
寸法 外径86mm 内径60mm 厚み10mm
逃げ角 5°
上刃と下刃の噛み合い量:1.5mm
側圧:4000gf
基材抱角:140°
スリット速度:120m/min
スリット後のスリット断面の表面平均粗さ(Ra)を、キーエンス社製の超深度形状測定顕微鏡 VK−8500を用いて測定したところ、6.1μmであった。
得られたポリビニルアルコール系フィルム(f−1)では、破断頻度が5回以上と高く、偏光膜の製造安定性に劣るものであった。
b・・・上刃の逃げ角
c・・・下刃の逃げ角
D・・・上刃、下刃の外径
d・・・上刃、下刃の内径
t・・・上刃、下刃の厚み
s・・・下刃の最内側から刃先までの間隔
e・・・上刃と下刃の噛み合い量
f・・・基材抱角
g・・・フィルム
h・・・上刃の刃先端厚み
Claims (4)
- 材質がハイス鋼、合金鋼、ステンレス鋼、超硬合金鋼から選ばれ、刃先角度が30〜90°、逃げ角が1°00′〜5°00′、刃先端厚みが0.05〜1.2mmである上刃と、材質が合金鋼、ハイス鋼、ステンレス鋼、超硬合金鋼から選ばれ、逃げ角が0°00′〜8°00′である下刃よりなるシェア刃を用いて、融解熱量(△H)が30〜80J/gであるポリビニルアルコール系フィルムが所定の幅になるように、フィルム流れ方向に向かってフィルムの両端をスリットすることを特徴とする光学用ポリビニルアルコール系フィルムのスリット方法。
- シェア刃の設定条件として、上刃と下刃の噛み合い量が0.05〜3mm、側圧が100〜3000gfであることを特徴とする請求項1記載の光学用ポリビニルアルコール系フィルムのスリット方法。
- 粘度平均重合度1000〜5000、ケン化度80モル%以上であるポリビニルアルコール系樹脂を製膜してなるポリビニルアルコール系フィルムをスリットすることを特徴とする請求項1または2記載の光学用ポリビニルアルコール系フィルムのスリット方法。
- 含水率が0.2〜8重量%であるポリビニルアルコール系フィルムをスリットすることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の光学用ポリビニルアルコール系フィルムのスリット方法。
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