JP6750262B2

JP6750262B2 - ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法

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Publication number: JP6750262B2
Application number: JP2016051753A
Authority: JP
Inventors: 和也湯山; 早川　誠一郎; 誠一郎早川
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2020-09-02
Anticipated expiration: 2036-03-16
Also published as: JP2016203617A

Description

本発明は、ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、厚み精度に優れ、偏光膜の幅広長尺薄型化にも優れたポリビニルアルコール系フィルムが得られ、更に偏光度ムラのない偏光膜を製造することが可能なポリビニルアルコール系フィルムの製造方法、及びかかる製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルム、並びに偏光膜に関するものである。

従来、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水などの溶媒に溶解して製膜用原液を調製したのち、溶液流延法（キャスト法）により製膜して、金属加熱ロールなどを使用して乾燥することにより製造される。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、透明性や染色性に優れたフィルムとして多くの用途に利用されており、その有用な用途の一つに偏光膜があげられる。かかる偏光膜は、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。

このような中、液晶テレビなどの画面の大型化にともない、従来品より一段と平坦性に優れ、かつ幅広長尺薄型の偏光膜、およびその原反となるポリビニルアルコール系フィルムが必要とされている。ポリビニルアルコール系フィルムが、厚みムラのために平坦でない場合には、偏光性能の面内均一性が不足したり、組み立てられた液晶セルに応力が生じたりして、液晶セル自体の変形や、耐久性の低下を引き起こす。このような問題への対策として、たとえば、ＴＤ方向（幅方向）の厚み変動が０．５μｍ／ｍｍ以下のポリビニルアルコール系フィルムを偏光膜の製造に用いることが提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。また、厚み変動を抑えるために、ポリビニルアルコール系フィルムを、特定の位置関係にあるダイと金属ロールを用いて製膜する手法が提案されている（たとえば、特許文献２参照。）。

特開２００２−３１７２０号公報特開２００２−１４４３５５号公報

しかしながら、上記特許文献１においては、ＴＤ方向の厚み変動が、長さ１ｍｍ当たり０．５μｍ以下であるが、たかだか長さ１ｍｍの中での変動値であり、特に全幅が４ｍ以上であるような幅広フィルムの場合ではかかる変動値は大きく増大すると考えられる。更に全長４ｋｍ以上であるような長尺フィルムの場合では、かかるＴＤ方向の厚み変動は更に大きくなってしまう。

また、ＴＤ方向の厚み変動だけを低減しても、ポリビニルアルコール系フィルムロールからフィルムを巻き出して、偏光膜を製造する場合には、ＭＤ方向（流れ方向：長手方向）の厚み変動に起因して、染色、延伸、ホウ酸処理といった各工程に供するにあたり均一な処理が困難となり、偏光膜の面内で偏光度が不均一になるという問題がある。

上記特許文献２の実施例においては、フィルムの厚み変動が１．５μｍであるが、フィルムの厚さが７５μｍと分厚く、偏光膜の薄型化に対応するのが困難であり、６０μｍ以下に薄型化した場合には、充分な厚み精度を確保できないという問題点がある。

また、ポリビニルアルコール系フィルムの厚み変動が大きく平坦でない場合は、ロールに巻き取ったりロールから巻き出したりすることが困難であり、保管および輸送中にフィルムが吸湿した際には、この現象は更に増大し、偏光膜製造前にフィルムの大部分を破棄せざるを得ないという問題点もある。

そこで、本発明ではこのような背景下において、厚み精度および偏光特性に優れる偏光膜を得ることができるポリビニルアルコール系フィルムの製造方法、更にはポリビニルアルコール系フィルム、および偏光膜を提供することを目的とするものである。

しかるに、本発明者等はかかる事情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を、Ｔ型スリットダイから回転する直径２〜５ｍのキャストドラム上に吐出及び流延して製膜する際に、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液がＴ型スリットダイ吐出口からキャストドラム表面へ達するまでの飛行時間に着目し、その飛行時間を通常よりも短くすることにより、厚み精度および偏光特性に優れる偏光膜を得ることができるポリビニルアルコール系フィルムが得られることを見出し、本発明を完成した。

即ち、本発明の第１の要旨は、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を、Ｔ型スリットダイから回転する直径２〜５ｍのキャストドラム上に吐出及び流延して製膜し、連続的に乾燥して得られる厚み５〜４０μｍのポリビニルアルコール系フィルムの製造方法であって、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液がＴ型スリットダイ吐出口からキャストドラム表面へ達するまでの飛行時間が、０．１〜０．７秒であることを特徴とするポリビニルアルコール系フィルムの製造方法に関するものである。

本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムは、厚み精度に優れているため、幅広長尺薄型の偏光膜の原反として好ましく用いられ、偏光度が面内で均一な偏光膜を得ることができる。

図１はＴ型スリットダイ吐出口からキャストドラム表面へのポリビニルアルコール系樹脂水溶液の吐出状態を示した説明図である。図２はポリビニルアルコール系樹脂水溶液のキャストドラム表面への着陸状態について示した説明図である。

以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明は、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を、Ｔ型スリットダイから回転する直径２〜５ｍのキャストドラム上に吐出及び流延して製膜し、連続的に乾燥して得られる厚み５〜４０μｍのポリビニルアルコール系フィルムを得るに際し、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液がＴ型スリットダイ吐出口からキャストドラム表面へ達するまでの飛行時間が、０．１〜０．７秒となるように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。

上記ポリビニルアルコール系樹脂としては、通常、未変性のポリビニルアルコール系樹脂、即ち、酢酸ビニルを重合して得られるポリ酢酸ビニルをケン化して製造される樹脂が用いられる。必要に応じて、酢酸ビニルと、少量（例えば、１０モル％以下、好ましくは５モル％以下）の酢酸ビニルと共重合可能な成分との共重合体をケン化して得られる樹脂を用いることもできる。酢酸ビニルと共重合可能な成分としては、例えば、不飽和カルボン酸（例えば、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（例えば、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が挙げられる。また、ケン化後の水酸基を化学修飾して得られる変性ポリビニルアルコール系樹脂を用いることもできる。

また、ポリビニルアルコール系樹脂として、側鎖に１，２−ジオール構造を有するポリビニルアルコール系樹脂を用いることもできる。かかる側鎖に１，２−ジオール構造を有するポリビニルアルコール系樹脂は、例えば、（ｉ）酢酸ビニルと３，４−ジアセトキシ−１−ブテンとの共重合体をケン化する方法、（ｉｉ）酢酸ビニルとビニルエチレンカーボネートとの共重合体をケン化及び脱炭酸する方法、（ｉｉｉ）酢酸ビニルと２，２−ジアルキル−４−ビニル−１，３−ジオキソランとの共重合体をケン化及び脱ケタール化する方法、（ｉｖ）酢酸ビニルとグリセリンモノアリルエーテルとの共重合体をケン化する方法、等により得られる。

ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量は、１０万〜３０万であることが好ましく、特に好ましくは１１万〜２８万、更に好ましくは１２万〜２６万である。かかる重量平均分子量が小さすぎるとポリビニルアルコール系樹脂を光学フィルムとする場合に充分な光学性能が得られにくい傾向があり、大きすぎると偏光膜製造時のポリビニルアルコール系フィルムの延伸が困難となる傾向がある。なお、上記ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量は、ＧＰＣ−ＭＡＬＳ法により測定される重量平均分子量である。

本発明で用いるポリビニルアルコール系樹脂の平均ケン化度は、通常９８モル％以上であることが好ましく、特に好ましくは９９モル％以上、更に好ましくは９９．５モル％以上、殊に好ましくは９９．８モル％以上である。かかる平均ケン化度が小さすぎるとポリビニルアルコール系フィルムを偏光膜とする場合に充分な光学性能が得られない傾向がある。
ここで、本発明における平均ケン化度は、ＪＩＳＫ６７２６に準じて測定されるものである。

本発明に用いるポリビニルアルコール系樹脂として、変性種、重量平均分子量、平均ケン化度などの異なる２種以上のものを併用してもよい。

本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、上記の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、この水溶液をキャストドラム（ドラム型ロール）上に吐出及び流延して製膜し、乾燥することで連続的に製造される。例えば、以下の工程により製造される。
（Ａ）キャスト法によりフィルムを製膜する工程。
（Ｂ）製膜されたフィルムを加熱して乾燥する工程。
（Ｃ）乾燥されたフィルムをスリットした後、ロールに巻き取る工程。

以下、前記工程（Ａ）について説明する。

工程（Ａ）においては、まず、前述したポリビニルアルコール系樹脂を、水などの溶剤を用いて洗浄し、遠心分離機などを用いて脱水して、含水率５０重量％以下の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。含水率が大きすぎると、所望する水溶液濃度にすることが難しくなる傾向がある。
かかるポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを温水や熱水に溶解して、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を調整する。

ポリビニルアルコール系樹脂水溶液の調製方法は、特に限定されず、例えば、加熱された多軸押出機を用いて調製してもよく、また、上下循環流発生型撹拌翼を備えた溶解缶に、前述したポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを投入し、缶中に水蒸気を吹き込んで、溶解及び所望濃度の水溶液を調製することもできる。

ポリビニルアルコール系樹脂水溶液には、ポリビニルアルコール系樹脂以外に、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、トリメチロールプロパンなどの一般的に使用される可塑剤や、ノニオン性、アニオン性またはカチオン性の界面活性剤を含有させることが、製膜性の点より好ましい。

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樹脂濃度は、１５〜６０重量％であることが好ましく、特に好ましくは１７〜５５重量％、更に好ましくは２０〜５０重量％である。かかる樹脂濃度が低すぎると乾燥負荷が大きくなるため生産能力が低下する傾向があり、高すぎると粘度が高くなりすぎて均一な溶解ができにくくなる傾向がある。

次に、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。脱泡方法としては、静置脱泡や多軸押出機による脱泡などの方法があげられる。多軸押出機としては、ベントを有した多軸押出機であれば、とくに限定されないが、通常はベントを有した２軸押出機が用いられる。

脱泡処理ののち、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、回転するキャストドラム上に吐出及び流延されて、キャスト法により製膜される。

Ｔ型スリットダイ出口のポリビニルアルコール系樹脂水溶液温度は、８０〜１００℃であることが好ましく、特に好ましくは８５〜９８℃である。
かかる樹脂温度が低すぎると流動不良となる傾向があり、高すぎると発泡する傾向がある。

かかるポリビニルアルコール系樹脂水溶液の粘度は、吐出時に５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましく、特に好ましくは７０〜１５０Ｐａ・ｓである。
かかる水溶液の粘度が、低すぎると流動不良となる傾向があり、高すぎると流延が困難となる傾向がある。

Ｔ型スリットダイからキャストドラムに吐出されるポリビニルアルコール系樹脂水溶液の吐出速度は、０．５〜５ｍ／分であることが好ましく、特に好ましくは０．６〜４ｍ／分、更に好ましくは０．７〜３ｍ／分である。
かかる吐出速度が遅すぎると生産性が低下する傾向があり、速すぎると流延が困難となる傾向がある。

本発明のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法では、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液が、Ｔ型スリットダイ吐出口からキャストドラム表面へ達するまでの飛行時間が０．１〜０．７秒であることを特徴とするものであり、飛行時間をかかる範囲に調整することにより、得られるポリビニルアルコール系フィルムの厚み変動が抑えられ、フィルムの厚み精度を向上させることが可能となる。

かかる飛行時間は、Ｔ型スリットダイ１からの吐出速度や、Ｔ型スリットダイ１の吐出口１ａからキャストドラム２の表面（接地点Ｐ）への距離Ａや、Ｔ型スリットダイ１のリップ開度、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液の粘度などで調節できるものである（図１を参照）。

かかる飛行時間としては、後述する引張応力および圧縮応力の緩和の点から、０．２〜０．６秒であることが好ましく、特に好ましくは、後述する環境起因の形状歪みを回避できる点で、０．２〜０．４秒である。
かかる飛行時間が短すぎても、長すぎても厚み精度が悪化し、本発明の目的を達成することができない。

本発明において、得られるポリビニルアルコール系フィルムの厚み変動を低減するには、応力解放に伴う形状歪みを緩和する時間と、環境起因の形状歪みを極力回避する時間の設定が必要となる。

前者に関して、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液３が上方から回転するキャストドラム２の頂点に垂直吐出される場合、吐出直後のポリビニルアルコール系樹脂水溶液３は、キャストドラム側Ｒに引張応力が生じ、自由面側Ｓに圧縮応力が生じる（図２参照）。短時間で水溶液がキャストドラム２に接地すると、両応力差が厚み変動をもたらすが、比較的高粘度なポリビニルアルコール系樹脂水溶液３といえども、適当な応力緩和時間を設ければ、厚み変動への影響を小さくできる。本発明の飛行時間の下限値は、かかる応力緩和の時間を勘案して設定される。

かかるキャストドラムの直径は、２〜５ｍであり、特に好ましくは２．４〜４．５ｍ、更に好ましくは２．８〜４ｍである。
かかる直径が小さすぎると乾燥長が不足し速度が出にくい傾向があり、大きすぎると輸送性が低下する傾向がある。

かかるキャストドラムの幅は、好ましくは４ｍ以上であり、特に好ましくは４．５ｍ以上、更に好ましくは５ｍ以上、殊に好ましくは５〜６ｍである。
キャストドラムの幅が小さすぎると生産性が低下する傾向がある。

かかるキャストドラムの回転速度は、３〜５０ｍ／分であることが好ましく、特に好ましくは４〜４０ｍ／分、更に好ましくは５〜３５ｍ／分である。
かかる回転速度が遅すぎると生産性が低下する傾向があり、速すぎると乾燥が不充分となる傾向がある。

かかるキャストドラムの表面温度は、４０〜９９℃であることが好ましく、特に好ましくは６０〜９７℃である。
かかる表面温度が低すぎると乾燥不良となる傾向があり、高すぎると発泡してしまう傾向がある。

次いで、前記工程（Ｂ）について説明する。工程（Ｂ）は、製膜されたフィルムを加熱して乾燥する工程である。

キャストドラムで製膜されたフィルムの乾燥は、膜の表面と裏面とを複数の熱ロールに交互に接触させることにより行なわれる。熱ロールの表面温度は、通常４０〜１５０℃、好ましくは５０〜１４０℃である。かかる表面温度が低すぎると乾燥不良となる傾向が有り、高すぎると乾燥しすぎることとなり、うねりなどの外観不良を招く傾向がある。
また、熱ロールは、例えば、表面をハードクロムメッキ処理又は鏡面処理した、直径０．２〜２ｍのロールであり、通常２〜３０本、好ましくは１０〜２５本を用いて乾燥を行うことが好ましい。

本発明においては、熱ロールによる乾燥後、フィルムに熱処理を行うことが好ましい。熱処理温度は、６０〜１５０℃が好ましく、特には７０〜１４０℃が好ましい。熱処理温度が低すぎると、ポリビニルアルコール系フィルムの耐水性が低下する等して、位相差ふれの原因となる傾向があり、高すぎると偏光膜製造時の延伸性が低下する傾向がある。かかる熱処理方法としては、例えば、高温の熱ロールに接触させる方法や、フローティングドライヤーにて行う方法等が挙げられる。

乾燥、必要に応じて熱処理が行われたフィルムは、前記工程（Ｃ）を経て製品（本発明のポリビニルアルコール系フィルム）となる。工程（Ｃ）は、フィルムの両端をスリットして、ロールに巻き取る工程である。

かくして本発明のポリビニルアルコール系フィルムが得られる。

本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムは、厚みが５〜４０μｍであることが必要であり、薄型化の点から特に好ましくは５〜３０μｍであり、破断回避の点から更に好ましくは１０〜３０μｍである。

本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムは、幅が４ｍ以上であることが好ましく、大面積化の点から特に好ましくは４．５ｍ以上、更に好ましくは５ｍ以上、破断回避の点から殊に好ましくは５〜６ｍである。

本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムは、長さが４ｋｍ以上であることが好ましく、大面積化の点から特に好ましくは４．５ｋｍ以上、更に好ましくは５ｋｍ以上、輸送重量の点から殊に好ましくは５ｋｍ以上である。
なお、フィルムの長さの上限は、破断回避の点から、好ましくは５０ｋｍ以下、特に好ましくは４０ｋｍ以下、更に好ましくは３０ｋｍ以下である。

本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムは、フィルム全面の厚み精度が±５％以内であることが好ましく、特に好ましくは±４％以内、更に好ましくは±３％以内である。厚み精度が上記範囲外だと偏光膜の性能が低下する傾向がある。
例えば、ポリビニルアルコール系フィルムの平均厚みが３０μｍの場合、フィルム全面の厚み精度は、±１．５μｍ以内であることが好ましい。
かかる厚み精度は、フィルムの幅方向の中央部と両端部（フィルム両端から中央部に２０ｃｍ内側の位置）を全長に渡って走査して得られた値と、フィルムの流れ方向の先頭部（先端から１０ｍ内側）、中央部、終端部（終端から１０ｍ内側）を全幅に渡って走査して得られた値の両方から算出されるものである。

上記ポリビニルアルコール系フィルムの厚み精度は、キャストドラムの平滑性、キャストドラムの均一な回転、Ｔ型スリットダイのリップ開度の均一性、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液の吐出精度、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液のキャストドラムへの吐出角度、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液がキャストドラムに接地するまでの時間と距離、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液とキャストドラムの安定した接触、キャストドラムやその後の熱ロールにおける乾燥条件などに支配されるものであり、これらを精度よく調整、管理することにより達成することができる。

これらの中でも、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液がキャストドラムに接地するまでの時間は重要であり、短すぎると吐出の際の応力解放で生じた形状歪みが厚み変動の増大をもたらし、長すぎると風圧など環境起因の形状歪みが厚み変動の増大をもたらす。

本発明のポリビニルアルコール系フィルムは厚み精度に優れるものであり、光学用のポリビニルアルコール系フィルムとして好適に用いられ、更には偏光膜用の原反として特に好ましく用いられる。

以下、本発明のポリビニルアルコール系フィルムを用いて得られる偏光膜の製造方法について説明する。

本発明の偏光膜は、上記ポリビニルアルコール系フィルムを、ロールから巻き出して水平方向に移送し、膨潤、染色、ホウ酸架橋、延伸、洗浄、乾燥などの工程を経て製造される。

膨潤工程は、染色工程の前に施される。膨潤工程により、ポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れを洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色ムラなどを防止する効果もある。膨潤工程において、処理液としては、通常、水が用いられる。当該処理液は、主成分が水であれば、ヨウ化化合物、界面活性剤等の添加物、アルコール等が少量入っていてもよい。膨潤浴の温度は、通常１０〜４５℃程度であり、膨潤浴への浸漬時間は、通常０．１〜１０分間程度である。

染色工程は、フィルムにヨウ素また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なわれる。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０．１〜２ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウムの濃度は１〜１００ｇ／Ｌ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。水溶液には、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よい。

ホウ酸架橋工程は、ホウ酸やホウ砂などのホウ素化合物を使用して行われる。ホウ素化合物は水溶液または水−有機溶媒混合液の形で濃度１０〜１００ｇ／Ｌ程度で用いられ、液中にはヨウ化カリウムを共存させるのが、偏光性能の安定化の点で好ましい。処理時の温度は３０〜７０℃程度、処理時間は０．１〜２０分程度が好ましく、また必要に応じて処理中に延伸操作を行なってもよい。

延伸工程は、一軸方向に３〜１０倍、好ましくは３．５〜６倍延伸することが好ましい。この際、延伸方向の直角方向にも若干の延伸（幅方向の収縮を防止する程度、またはそれ以上の延伸）を行なっても差し支えない。延伸時の温度は、４０〜１７０℃が好ましい。さらに、延伸倍率は最終的に前記範囲に設定されればよく、延伸操作は一段階のみならず、製造工程の任意の範囲の段階に実施すればよい。

洗浄工程は、例えば、水やヨウ化カリウム等のヨウ化物水溶液にポリビニルアルコール系フィルムを浸漬することにより行われ、フィルムの表面に発生する析出物を除去することができる。ヨウ化カリウム水溶液を用いる場合のヨウ化カリウム濃度は１〜８０ｇ／Ｌ程度でよい。洗浄処理時の温度は、通常、５〜５０℃、好ましくは１０〜４５℃である。処理時間は、通常、１〜３００秒間、好ましくは１０〜２４０秒間である。なお、水洗浄とヨウ化カリウム水溶液による洗浄は、適宜組み合わせて行ってもよい。

乾燥工程は、大気中で４０〜８０℃で１〜１０分間行えばよい。

また、偏光膜の偏光度は、好ましくは９９．５％以上、より好ましくは９９．８％以上である。偏光度が低すぎると液晶ディスプレイにおけるコントラストを確保することができなくなる傾向がある。
なお、偏光度は、一般的に２枚の偏光膜を、その配向方向が同一方向になるように重ね合わせた状態で、波長λにおいて測定した光線透過率（Ｈ_１１）と、２枚の偏光膜を、配向方向が互いに直交する方向になる様に重ね合わせた状態で、波長λにおいて測定した光線透過率（Ｈ_１）より、下式にしたがって算出される。
〔（Ｈ_１１−Ｈ_１）／（Ｈ_１１＋Ｈ_１）〕^１／２

さらに、本発明の偏光膜の単体透過率は、好ましくは４２％以上である。かかる単体透過率が低すぎると液晶ディスプレイの高輝度化を達成できなくなる傾向がある。
単体透過率は、分光光度計を用いて偏光膜単体の光線透過率を測定して得られる値である。

かくして、本発明の偏光膜が得られるが、本発明の偏光膜は、偏光度ムラの少ない偏光板を製造するのに好適である。
以下、本発明の偏光板の製造方法について説明する。

本発明の偏光膜は、その片面または両面に、接着剤を介して、光学的に等方性な樹脂フィルムを保護フィルムとして貼合されて偏光板となる。保護フィルムとしては、たとえば、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、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、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などのフィルムまたはシートがあげられる。

貼合方法は、公知の手法で行われるが、例えば、液状の接着剤組成物を、偏光膜、保護フィルム、あるいはその両方に均一に塗布した後、両者を貼り合わせて圧着し、加熱や活性エネルギー線を照射することで行われる。

また、偏光膜には、薄膜化を目的として、上記保護フィルムの代わりに、その片面または両面にウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレア樹脂などの硬化性樹脂を塗布し、硬化して偏光板とすることもできる。

本発明により得られる偏光膜や偏光板は、偏光度ムラが少なく、携帯情報端末機、パソコン、テレビ、プロジェクター、サイネージ、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、電子ペーパー、ゲーム機、ビデオ、カメラ、フォトアルバム、温度計、オーディオ、自動車や機械類の計器類などの液晶表示装置、サングラス、防眩メガネ、立体メガネ、ウェアラブルディスプレイ、表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤ、有機ＥＬ、電子ペーパーなど）用反射低減層、光通信機器、医療機器、建築材料、玩具などに好ましく用いられる。

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない
限り以下の実施例に限定されるものではない。
尚、例中「部」、「％」とあるのは、重量基準を意味する。
各物性について、次のようにして測定を行った。

＜測定条件＞
（１）厚み精度（％）
ポリビニルアルコール系フィルムの厚みを下記の通り測定した。
流れ方向（ＭＤ方向）の測定はキーエンス社製「分光干渉型膜厚計SI-T80」を用いて０．３ｍｍ刻みで、ＴＤ方向の中央部と両端部（両端から２０ｃｍ内側）の３か所をそれぞれ６万点測定した。
幅方向（ＴＤ方向）の測定は山文電気社製「連続膜厚計TOF-5R01」を用いて、ＭＤ方向の先頭部（先端から１０ｍ内側）、中央部、終端部（終端から１０ｍ内側）の３箇所を、それぞれ１ｍｍ刻みで４ｍにわたって４０００点測定した。
次いで、ＭＤ方向とＴＤ方向の全測定値の平均値Ｔａと、かかる平均値から最もずれた厚みＴｆから、下記式に従って厚み精度（％）を算出した。

（２）単体透過率（％）
得られた偏光膜から、延伸方向５０ｍｍ×幅方向１ｍの短冊サンプルを切り出し、大塚電子社製「ＲＥＴＳ−１１００Ａ」を用いて、幅方向に１０ｍｍピッチで全幅にわたり単体透過率を測定し平均値をとった。

（３）偏光度ムラ（％）
得られた偏光膜から、延伸方向５０ｍｍ×幅方向１ｍの短冊サンプルを切り出し、大塚電子社製「ＲＥＴＳ−１１００Ａ」を用いて、幅方向に１０ｍｍピッチで全幅にわたり偏光度を測定した。
また、得られた偏光フィルムの幅方向の中央部から、延伸方向２００ｍｍ×幅方向４０ｍｍの短冊サンプルを切り出し、大塚電子社製「ＲＥＴＳ−１１００Ａ」を用いて、延伸方向に１０ｍｍピッチで全長にわたり偏光度を測定した。
得られた両方向のデータを用いて、偏光度の平均値Ｐａと、かかる平均値から最もずれた偏光度Ｐｆから、下記式に従って偏光度ムラ（％）を算出した。

＜実施例１＞
（ポリビニルアルコール系フィルムの製造）
重量平均分子量１４２，０００、ケン化度９９．８モル％のポリビニルアルコール系樹脂１０００ｋｇ、水２０００ｋｇ、可塑剤としてグリセリン１００ｋｇを入れ、撹拌しながら１５０℃まで昇温して、樹脂濃度２５％に濃度調整を行い均一に溶解したポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。次に該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を、２軸押出機に供給して脱泡した後、水溶液温度を９５℃にし、Ｔ型スリットダイ吐出口よりキャストドラムに、吐出速度１．２５ｍ／分で流延して製膜した。このとき、Ｔ型スリットダイ吐出口からキャストドラム表面への最短距離Ｂ（図１参照）は２ｍｍであった。
ここで、水溶液が吐出されてキャストドラム表面に達するまでの飛行時間を、ハイスピードカメラ（キーエンス社製、製品名「ＶＷ−９０００」、１０００ｆｐｓでの撮影）により計測したところ０．２秒であった。

次いで、得られたフィルムをキャストドラムから剥離し、熱ロールによる乾燥とフローティングドライヤーによる熱処理を行なった。最後に、両端部をスリットで切り落とし、巻き取ることによりロール状のポリビニルアルコール系フィルム（厚み３０μｍ、幅５ｍ、長さ５ｋｍ）を得た。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性を表１に示す。

（偏光膜の製造）
得られたポリビニルアルコール系フィルムを、水温２５℃の水槽に浸漬しつつ、１．７倍に延伸した。次にヨウ素０．５ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム３０ｇ／Ｌよりなる２８℃の水溶液中に浸漬しつつ１．６倍に延伸し、ついでホウ酸４０ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム３０ｇ／Ｌの組成の水溶液（５５℃）に浸漬するとともに、同時に２．１倍に一軸延伸しつつホウ酸処理を行なった。その後、ヨウ化カリウム水溶液で洗浄行い、乾燥して総延伸倍率５．８倍の偏光膜を得た。得られた偏光膜の偏光特性を表２に示す。

＜実施例２＞
（ポリビニルアルコール系フィルムの製造）
Ｔ型スリットダイ吐出口からキャストドラム表面への最短距離Ｂ（図１参照）を３ｍｍ、水溶液が吐出されてキャストドラム表面に達するまでの飛行時間を、０．３秒とすること以外は実施例１と同様にして、ロール状のポリビニルアルコール系フィルム（厚み３０μｍ、幅５ｍ、長さ５ｋｍ）を得た。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性を表１に示す。

（偏光膜の製造）
得られたポリビニルアルコール系フィルムから、実施例１と同様にして、偏光膜を得た。得られた偏光膜の偏光特性を表２に示す。

＜実施例３＞
（ポリビニルアルコール系フィルムの製造）
Ｔ型スリットダイ吐出口からキャストドラム表面への最短距離Ｂ（図１参照）を６ｍｍ、水溶液が吐出されてキャストドラム表面に達するまでの飛行時間を、０．５秒とすること以外は実施例１と同様にして、ロール状のポリビニルアルコール系フィルム（厚み３０μｍ、幅５ｍ、長さ５ｋｍ）を得た。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性を表１に示す。

＜比較例１＞
（ポリビニルアルコール系フィルムの製造）
Ｔ型スリットダイ吐出口からキャストドラム表面への最短距離Ｂ（図１参照）を１０ｍｍ、水溶液が吐出されてキャストドラム表面に達するまでの飛行時間を、０．８秒とすること以外は実施例１と同様にして、ロール状のポリビニルアルコール系フィルム（厚み３０μｍ、幅５ｍ、長さ５ｋｍ）を得た。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性を表１に示す。

実施例１〜３のポリビニルアルコール系フィルムは厚み精度が５％以下と良好であるのに対し、比較例１のポリビニルアルコール系フィルムは厚み精度に劣るものである。
そして、各々のポリビニルアルコール系フィルムから得られる偏光膜の偏光特性は、実施例１〜３の方が比較例１よりも優れるものであることがわかる。

Claims

ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を、Ｔ型スリットダイから回転する直径２〜５ｍのキャストドラム上に吐出及び流延して製膜し、連続的に乾燥して得られる厚み５〜４０μｍのポリビニルアルコール系フィルムの製造方法であって、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液がＴ型スリットダイ吐出口からキャストドラム表面へ達するまでの飛行時間が、０．１〜０．７秒であることを特徴とするポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
ポリビニルアルコール系フィルムの幅が４ｍ以上かつ長さ４ｋｍ以上であることを特徴とする請求項１記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
Ｔ型スリットダイからキャストドラムに吐出される水溶液の吐出速度が、０．５〜５ｍ／分であることを特徴とする請求項１または２記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。