KR102234601B1

KR102234601B1 - 편광 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR102234601B1
Application number: KR1020167010233A
Authority: KR
Inventors: 마유미 우치노; 에미 후지이; 도요카즈 스기하라; 오사무 가제토
Original assignee: 주식회사 쿠라레
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2021-03-31
Also published as: KR20160091313A; JPWO2015079920A1; WO2015079920A1; CN105745563A; CN105745563B; TWI689745B; JP6444858B2; TW201530180A

Abstract

[과제] 얇은 폴리비닐알코올 필름을 사용한 경우라도 연신 시나 건조 시 등에 필름의 파단이 잘 발생하지 않고, 편광 성능이 우수한 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있는 편광 필름의 제조 방법을 제공하는 것.
[해결 수단] 폴리비닐알코올 필름을 연신하는 연신 공정을 갖는 편광 필름의 제조 방법으로서, 표면에 물이 부착된 폴리비닐알코올 필름의 폭 방향 양 단부에 기체를 분사하는 공정 및/또는 박상체를 접촉시키는 공정을 갖는, 제조 방법. 폴리비닐알코올 필름을 물에 침지하는 물 침지 공정을 갖고, 표면에 물이 부착된 폴리비닐알코올 필름이, 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 폴리비닐알코올 필름을 물로부터 꺼낸 후의 것이 바람직하다.

Description

편광 필름의 제조 방법{POLARIZING-FILM MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 얇은 폴리비닐알코올 필름을 사용한 경우라도 폴리비닐알코올 필름 단부의 접힘을 억제할 수 있어 연신 시나 건조 시 등에 있어서의 필름의 파단이 잘 발생하지 않아, 편광 성능이 우수한 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있는 편광 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

광의 투과 및 차폐 기능을 갖는 편광판은, 광의 편광 상태를 변화시키는 액정과 함께 액정 디스플레이 (LCD) 의 기본적인 구성 요소이다. 다수의 편광판은, 편광 필름의 표면에 트리아세트산셀룰로오스 (TAC) 필름 등의 보호막이 첩합 (貼合) 된 구조를 가지고 있고, 편광판을 구성하는 편광 필름으로는 폴리비닐알코올 필름 (이하, 「폴리비닐알코올」을 「PVA」라고 약기하는 경우가 있다) 을 1 축 연신해 배향시킨 연신 필름에 요오드계 색소 (I₃ ^- 나 I₅ ^- 등) 나 이색성 유기 염료와 같은 이색성 색소가 흡착되어 있는 것이 주류가 되어 있다. 이와 같은 편광 필름은, 통상 이색성 색소를 미리 함유시킨 PVA 필름을 1 축 연신하거나, PVA 필름의 1 축 연신과 동시에 이색성 색소를 흡착시키거나, PVA 필름을 1 축 연신한 후에 이색성 색소를 흡착시키거나 하는 등 해서 연속적으로 제조된다.

LCD 는, 전자식 탁상 계산기 및 손목 시계 등의 소형 기기, 노트북 컴퓨터, 액정 모니터, 액정 컬러 프로젝터, 액정 텔레비전, 차재용 네비게이션 시스템, 휴대전화, 옥내외에서 사용되는 계측 기기 등 광범위에 있어서 사용되도록 되고 있지만, 최근 특히 소형 노트북 컴퓨터나 휴대전화 등의 모바일 용도에 사용되는 일이 많아지고 있어, 편광판에 대한 박형화의 요구가 강해지고 있다.

편광판을 박형화하는 수법의 하나로서 편광 필름을 박형화하는 것을 들 수 있고, 이를 위해서는 편광 필름의 원료가 되는 PVA 필름을 박형화하는 것이 생각된다. 그러나, 얇은 PVA 필름은 연신 시나 건조 시 등에 필름의 파단이 발생하기 쉬워, 편광 필름의 생산성이나 수율이 저하하고, 고비용으로 이어지기 쉽다.

필름의 파단을 발생시키지 않고 얇은 편광 필름을 제조하는 기술로서, 플라스틱 필름 상에 코트법에 의해 얇은 PVA 층을 형성하고, 그 적층체를 연신하는 방법이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 및 2 등을 참조).

일본 특허 제4804588호 명세서 일본 특허 제4815544호 명세서

그러나, 플라스틱 필름 상에 코트법에 의해 PVA 층을 형성하여 이루어지는 적층체를 사용하는 방법에는, 이하와 같은 문제가 있다.

(i) 코트 작업이나 그 후의 건조 작업이 번잡하다.

(ii) PVA 층의 불용화 처리를 위한 열처리를 적층체 상태에서 실시할 필요가 있기 때문에, 사용되는 플라스틱 필름이 열처리 후에도 연신 가능한 것으로 한정되어, 고비용이 된다.

(iii) 플라스틱 필름 상에 코트법에 의해 PVA 층을 형성하여 이루어지는 적층체에서는, 플라스틱 필름과 PVA 층 간의 접착 강도가 비교적 높고, 이와 같은 접착 강도가 높은 적층체를 연신하면, PVA 층의 적당한 넥인이 방해받아, 편광 성능이 우수한 편광 필름이 얻어지기 어렵다.

본 발명은, 얇은 PVA 필름을 사용한 경우라도 연신 시나 건조 시 등에 필름의 파단이 잘 발생하지 않고, 편광 성능이 우수한 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있는 편광 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 얇은 PVA 필름을 사용하여 편광 필름을 제조하는 경우에는, 연신하기 전에 실시되는 팽윤 공정이나 염색 공정과 같은 PVA 필름을 물과 접촉시키는 물 접촉 공정을 통과한 후의 표면에 물이 부착된 PVA 필름에 있어서, 그 폭 방향의 단부에 접힘이 발생하기 쉽고, 그것이 원인이 되어 그 후의 연신 공정에 있어서 연신 절단이 발생하기 쉬워지는 것, 연신한 후에 있어서도 표면에 물이 부착된 PVA 필름은 여전히 폭 방향의 단부에 접힘이 발생하기 쉽고, 그것이 원인이 되어 그 후의 건조 공정에 있어서 수축에 의한 필름의 파단이 발생하기 쉬워지는 것, 및 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 공기 등의 기체를 분사하거나, 플라스틱 필름 등의 박상체 (薄狀體) 를 접촉시키거나 함으로써, 당해 PVA 필름의 폭 방향 단부에 있어서의 접힘의 발생이 억제되어, 연신 시나 건조 시 등에 있어서의 필름의 파단 (연신 절단 등) 의 발생을 저감할 수 있는 것을 찾아내고, 이들 지견에 기초하여 더 검토를 거듭해 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은,

[1] PVA 필름을 연신하는 연신 공정을 갖는 편광 필름의 제조 방법으로서, 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 기체를 분사하는 및/또는 박상체를 접촉시키는 공정을 갖는, 제조 방법 ;

[2] PVA 필름을 물에 침지하는 물 침지 공정을 갖고, 표면에 물이 부착된 PVA 필름이, 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼낸 후의 것인, 상기 [1] 의 제조 방법 ;

[3] 물 침지 공정이, 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정, 연신 공정 및 고정 처리 공정으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개인, 상기 [2] 의 제조 방법 ;

[4] 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는 공정을 갖는 제조 방법으로서, 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼낸 후에 PVA 필름이 접촉하는 1 개 이상의 롤을 갖고, PVA 필름이 수면으로부터 떨어진 후부터 최초로 접촉하는 롤까지의 사이에 있어서, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는, 상기 [2] 또는 [3] 의 제조 방법 ;

[5] PVA 필름이 수면으로부터 떨어진 후부터 최초로 접촉하는 롤까지의 사이에 있어서의, PVA 필름의 길이 방향의 길이에 대한, 폭 방향 양 단부에 박상체가 접촉하고 있는 부분의 PVA 필름의 길이 방향의 길이의 비율이 10 ％ 이상인, 상기 [4] 의 제조 방법 ;

[6] 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는 공정을 갖는 제조 방법으로서, PVA 필름이 수면으로부터 떨어진 부분에 있어서, PVA 필름의 폭 방향 양 단부가 박상체와 접촉하고 있는, 상기 [2] ∼ [5] 중 어느 하나의 제조 방법 ;

[7] 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는 공정을 갖는 제조 방법으로서, 표면에 물이 부착된 PVA 필름이 순차 접촉하는 2 개 이상의 롤을 갖고, 이들 중 적어도 1 조의 연속하는 2 개의 롤 사이에 있어서, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는, 상기 [1] ∼ [6] 중 어느 하나의 제조 방법 ;

[8] 상기 연속하는 2 개의 롤 사이에 있어서의, PVA 필름의 길이 방향의 길이에 대한, 폭 방향 양 단부에 박상체가 접촉하고 있는 부분의 PVA 필름의 길이 방향의 길이의 비율이 10 ％ 이상인, 상기 [7] 의 제조 방법 ;

[9] 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는 공정을 갖는 제조 방법으로서, 박상체의 폭이 1 ㎝ 이상인, 상기 [1] ∼ [8] 중 어느 하나의 제조 방법 ;

[10] 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는 공정을 갖는 제조 방법으로서, PVA 필름과 접촉하는 부분에 있어서의 박상체의 물 접촉각이 90° 이하인, 상기 [1] ∼ [9] 중 어느 하나의 제조 방법 ;

[11] 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 풍속이 0.1 m/초 이상인 기체를 분사하는, 상기 [1] ∼ [10] 중 어느 하나의 제조 방법 ;

[12] 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름을 접촉시키는 공정을 갖는, 상기 [1] ∼ [11] 중 어느 하나의 제조 방법 ;

[13] 연신 공정 전에, 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 기체를 분사하는 및/또는 박상체를 접촉시키는 공정을 갖는, 상기 [1] ∼ [12] 중 어느 하나의 제조 방법 ;

[14] PVA 필름의 두께가 50 ㎛ 이하인, 상기 [1] ∼ [13] 중 어느 하나의 제조 방법 ;

에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 얇은 PVA 필름을 사용한 경우라도 연신 시나 건조 시 등에 필름의 파단이 잘 발생하지 않고, 편광 성능이 우수한 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있는 편광 필름의 제조 방법이 제공된다.

도 1 은 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체인 플라스틱 필름을 접촉시키는 방법의 일례 (방법 A) 를 나타내는 개략도이다.
도 2 는 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체인 플라스틱 필름을 접촉시키는 방법의 일례 (방법 B) 를 나타내는 개략도이다.
도 3 은 특정 실시양태에 있어서의 L1 및 L2 의 위치를 나타내는 개략도이다.
도 4 는 특정 실시양태에 있어서의 L3 및 L4 의 위치를 나타내는 개략도이다.
도 5 는 실시예 7 에 있어서의 편광 필름의 제조 방법을 나타내는 개략도이다.

이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

편광 필름을 제조하기 위한 본 발명의 제조 방법은, PVA 필름을 연신하는 연신 공정을 갖는다. 그리고 본 발명의 제조 방법에서는, 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정, 연신 공정, 고정 처리 공정 등의 PVA 필름을 물과 접촉시키는 물 접촉 공정을 통과시키거나 해 생성된, 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 대해 기체를 분사하는 공정 및/또는 박상체를 접촉시키는 공정을 갖는다. 통상, PVA 필름을 사용하여 편광 필름을 제조하는 경우에는, 물 접촉 공정을 통과한 후에 PVA 필름의 폭 방향 단부에 접힘이 발생하기 쉽고, 그것이 원인이 되어 연신 공정에 있어서의 연신 절단이나 건조 공정에 있어서의 수축에 의한 필름의 파단 등이 발생하기 쉬워지지만, 상기와 같이 표면에 물이 부착된 상태의 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 기체를 분사하거나, 박상체를 접촉시키거나 함으로써, 당해 PVA 필름의 폭 방향 단부에 있어서의 접힘의 발생이 억제되어 연신 시나 건조 시 등에 있어서의 필름의 파단 발생이 저감되고, 또 보다 높은 연신 배율로 연신할 수 있어 편광 성능이 우수한 편광 필름이 용이하게 제조되는 것이라고 생각된다.

본 발명의 제조 방법에 있어서, 기체를 분사하는 공정과 박상체를 접촉시키는 공정은, 이들을 모두 채용해도 되고, 어느 일방만을 채용해도 된다. 또 양 공정을 모두 채용하는 경우에는, 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 동일한 부분 (예를 들어 PVA 필름의 해당 부분의 일방의 면과 타방의 면의 각각) 에서 양 공정을 실시해도 되고, PVA 필름의 다른 부분에서 각각 양 공정을 실시해도 된다.

[PVA 필름]

PVA 필름을 구성하는 PVA 로는, 아세트산비닐, 포름산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 피발산비닐, 버사트산비닐, 라우르산비닐, 스테아르산비닐, 벤조산비닐, 아세트산이소프로페닐 등의 비닐에스테르의 1 종 또는 2 종 이상을 중합하여 얻어지는 폴리비닐에스테르를 비누화함으로써 얻어지는 것을 사용할 수 있다. 상기 비닐에스테르 중에서도, PVA 의 제조 용이성, 입수 용이성, 비용 등의 점에서, 분자 중에 비닐옥시카르보닐기 (H₂C=CH-O-CO-) 를 갖는 화합물이 바람직하고, 아세트산비닐이 보다 바람직하다.

상기 폴리비닐에스테르는, 단량체로서 1 종 또는 2 종 이상의 비닐에스테르만을 사용하여 얻어진 것이 바람직하고, 단량체로서 1 종의 비닐에스테르만을 사용하여 얻어진 것이 보다 바람직하지만, 본 발명의 효과를 크게 저해하지 않는 범위 내이면, 1 종 또는 2 종 이상의 비닐에스테르와, 이것과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체여도 된다.

상기 비닐에스테르와 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들어 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부텐 등의 탄소수 2 ∼ 30 의 α-올레핀 ; (메트)아크릴산 또는 그 염 ; (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산n-프로필, (메트)아크릴산i-프로필, (메트)아크릴산n-부틸, (메트)아크릴산i-부틸, (메트)아크릴산t-부틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실, (메트)아크릴산도데실, (메트)아크릴산옥타데실 등의 (메트)아크릴산에스테르 ; (메트)아크릴아미드 ; N-메틸(메트)아크릴아미드, N-에틸(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, 디아세톤(메트)아크릴아미드, (메트)아크릴아미드프로판술폰산 또는 그 염, (메트)아크릴아미드프로필디메틸아민 또는 그 염, N-메틸올(메트)아크릴아미드 또는 그 유도체 등의 (메트)아크릴아미드 유도체 ; N-비닐포름아미드, N-비닐아세트아미드, N-비닐피롤리돈 등의 N-비닐아미드 ; 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, n-프로필비닐에테르, i-프로필비닐에테르, n-부틸비닐에테르, i-부틸비닐에테르, t-부틸비닐에테르, 도데실비닐에테르, 스테아릴비닐에테르 등의 비닐에테르 ; (메트)아크릴로니트릴 등의 시안화비닐 ; 염화비닐, 염화비닐리덴, 불화비닐, 불화비닐리덴 등의 할로겐화비닐 ; 아세트산알릴, 염화알릴 등의 알릴 화합물 ; 말레산 또는 그 염, 에스테르 혹은 산 무수물 ; 이타콘산 또는 그 염, 에스테르 혹은 산 무수물 ; 비닐트리메톡시실란 등의 비닐실릴 화합물 ; 불포화술폰산 또는 그 염 등을 들 수 있다. 상기 폴리비닐에스테르는, 상기한 다른 단량체의 1 종 또는 2 종 이상에서 유래하는 구조 단위를 가질 수 있다.

상기 폴리비닐에스테르에서 차지하는 상기 다른 단량체에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 폴리비닐에스테르를 구성하는 전체 구조 단위의 몰수에 기초하여, 15 몰％ 이하인 것이 바람직하고, 10 몰％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 5 몰％ 이하인 것이 더 바람직하다.

상기 PVA 로는 그래프트 공중합이 되어 있지 않은 것을 바람직하게 사용할 수 있지만, 본 발명의 효과를 크게 저해하지 않는 범위 내이면, PVA 는 1 종 또는 2 종 이상의 그래프트 공중합 가능한 단량체에 의해 변성된 것이어도 된다. 당해 그래프트 공중합은, 폴리비닐에스테르 및 그것을 비누화함으로써 얻어지는 PVA 중 적어도 일방에 대해 실시할 수 있다. 상기 그래프트 공중합 가능한 단량체로는, 예를 들어 불포화 카르복실산 또는 그 유도체 ; 불포화 술폰산 또는 그 유도체 ; 탄소수 2 ∼ 30 의 α-올레핀 등을 들 수 있다. 폴리비닐에스테르 또는 PVA 에 있어서의 그래프트 공중합 가능한 단량체에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 폴리비닐에스테르 또는 PVA 를 구성하는 전체 구조 단위의 몰수에 기초하여, 5 몰％ 이하인 것이 바람직하다.

상기 PVA 는 그 수산기의 일부가 가교되어 있어도 되고, 가교되어 있지 않아도 된다. 또 상기 PVA 는 그 수산기의 일부가 아세트알데하이드, 부틸알데하이드 등의 알데하이드 화합물 등과 반응해 아세탈 구조를 형성하고 있어도 되고, 이들 화합물과 반응하지 않고 아세탈 구조를 형성하고 있지 않아도 된다.

상기 PVA 의 중합도는 특별히 제한되지 않지만, 1,000 이상인 것이 바람직하다. PVA 의 중합도가 1,000 이상임으로써, 얻어지는 편광 필름의 편광 성능을 보다 한층 향상시킬 수 있다. PVA 의 중합도는 너무 지나치게 높으면 PVA 의 제조 비용 상승이나 제막 시에 있어서의 공정 통과성의 불량으로 이어지는 경향이 있으므로, PVA 의 중합도는 1,000 ∼ 10,000 의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 1,500 ∼ 8,000 의 범위 내인 것이 더 바람직하며, 2,000 ∼ 5,000 의 범위 내인 것이 특히 바람직하다. 또한 본 명세서에서 말하는 PVA 의 중합도는 JIS K6726-1994 의 기재에 준해 측정한 평균 중합도를 의미한다.

PVA 의 비누화도는 얻어지는 편광 필름의 내습열성이 양호해지는 점에서, 99.0 몰％ 이상인 것이 바람직하고, 99.8 몰％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 99.9 몰％ 이상인 것이 더 바람직하다. 또한 본 명세서에 있어서의 PVA 의 비누화도란 PVA 가 갖는 비누화에 의해 비닐알코올 단위로 변환될 수 있는 구조 단위 (전형적으로는 비닐에스테르 단위) 와 비닐알코올 단위의 합계 몰수에 대해 당해 비닐 알코올 단위의 몰수가 차지하는 비율 (몰％) 을 말한다. 비누화도는 JIS K6726-1994 의 기재에 준해 측정할 수 있다.

PVA 필름은 상기한 PVA 와 함께 가소제를 포함하고 있어도 된다. PVA 필름이 가소제를 포함함으로써, PVA 필름의 취급성이나 연신성의 향상 등을 도모할 수 있다. 가소제로는 다가 알코올이 바람직하게 이용되고, 구체예로는 에틸렌글리콜, 글리세린, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디글리세린, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판 등을 들 수 있고, PVA 필름은 이들 가소제의 1 종 또는 2 종 이상을 포함할 수 있다. 이들 중에서도 PVA 필름의 연신성이 보다 양호해지는 점에서 글리세린이 바람직하다.

PVA 필름에 있어서의 가소제의 함유량은, PVA 100 질량부에 대해 3 ∼ 20 질량부인 것이 바람직하고, 5 ∼ 17 질량부인 것이 보다 바람직하며, 7 ∼ 14 질량부인 것이 더 바람직하다. PVA 필름에 있어서의 가소제의 함유량이 PVA 100 질량부에 대해 3 질량부 이상임으로써 PVA 필름의 연신성이 향상된다. 한편, PVA 필름에 있어서의 가소제의 함유량이 PVA 100 질량부에 대해 20 질량부 이하임으로써, PVA 필름의 표면으로 가소제가 블리드 아웃해 PVA 필름의 취급성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.

또, PVA 필름을 후술하는 PVA 필름을 제조하기 위한 제막 원액을 사용하여 제조하는 경우에는, 제막성이 향상되어 필름의 두께 얼룩의 발생이 억제됨과 함께, 제막에 금속롤이나 벨트를 사용했을 때, 이들 금속롤이나 벨트로부터의 PVA 필름의 박리가 용이해지는 점에서, 당해 제막 원액 중에 계면활성제를 배합하는 것이 바람직하다. 계면활성제가 배합된 제막 원액으로부터 PVA 필름을 제조한 경우에는, 당해 PVA 필름 중에는 계면활성제가 함유될 수 있다. PVA 필름을 제조하기 위한 제막 원액에 배합되는 계면활성제, 나아가서는 PVA 필름 중에 함유되는 계면활성제의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 금속롤이나 벨트로부터의 박리성의 관점에서, 아니온성 계면활성제 또는 논이온성 계면활성제가 바람직하고, 논이온성 계면활성제가 특히 바람직하다.

아니온성 계면활성제로는, 예를 들어 라우르산칼륨 등의 카르복실산형 ; 옥틸술페이트 등의 황산에스테르형 ; 도데실벤젠술포네이트 등의 술폰산형 등이 바람직하다.

논이온성 계면활성제로는, 예를 들어 폴리옥시에틸렌올레일에테르 등의 알킬에테르형 ; 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르 등의 알킬페닐에테르형 ; 폴리옥시에틸렌라우레이트 등의 알킬에스테르형 ; 폴리옥시에틸렌라우릴아미노에테르 등의 알킬아민형 ; 폴리옥시에틸렌라우르산아미드 등의 알킬아미드형 ; 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌에테르 등의 폴리프로필렌글리콜에테르형 ; 라우르산디에탄올아미드, 올레산디에탄올아미드 등의 알칸올아미드형 ; 폴리옥시알킬렌알릴페닐에테르 등의 알릴페닐에테르형 등이 바람직하다.

이들 계면활성제는 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

PVA 필름을 제조하기 위한 제막 원액 중에 계면활성제를 배합하는 경우, 제막 원액 중에 있어서의 계면활성제의 함유량, 나아가서는 PVA 필름 중에 있어서의 계면활성제의 함유량은 제막 원액 또는 PVA 필름에 포함되는 PVA 100 질량부에 대해 0.01 ∼ 0.5 질량부의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.02 ∼ 0.3 질량부의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 계면활성제의 함유량이 PVA 100 질량부에 대해 0.01 질량부 이상임으로써 제막성 및 박리성을 향상시킬 수 있다. 한편, 계면활성제의 함유량이 PVA 100 질량부에 대해 0.5 질량부 이하임으로써, PVA 필름의 표면으로 계면활성제가 블리드 아웃해 블로킹이 생겨 취급성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.

PVA 필름은 PVA 만으로 이루어져 있어도 되고, 혹은 PVA 와 상기한 가소제 및/또는 계면활성제만으로 이루어져 있어도 되지만, 필요에 따라 산화 방지제, 동결 방지제, pH 조정제, 은폐제, 착색 방지제, 유제 (油劑) 등, 상기한 PVA, 가소제 및 계면활성제 이외의 다른 성분을 함유하고 있어도 된다.

PVA 필름에 있어서의 PVA 의 함유율은, 50 ∼ 100 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 80 ∼ 100 질량％ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 85 ∼ 100 질량％ 의 범위 내인 것이 더 바람직하다.

PVA 필름의 두께에 특별히 제한은 없지만, 특히 얇은 PVA 필름을 사용한 경우에 있어서 그 폭 방향의 단부에 상기한 접힘이 발생하기 쉽고, 얇은 PVA 필름을 사용한 경우에 있어서 본 발명의 효과가 보다 현저하게 발휘되는 점에서, 당해 두께는 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 45 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 35 ㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 25 ㎛ 이하인 것이 특히 바람직하며, 20 ㎛ 이하인 것이 가장 바람직하다. PVA 필름의 두께의 하한에 특별히 제한은 없지만, 편광 필름을 보다 원활하게 제조할 수 있는 점에서, 당해 두께는 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또, PVA 필름은 단층이어도 되고, PVA 의 층과 다른 층이 적층된 적층체여도 되지만, 본 발명의 효과가 보다 현저하게 발휘되는 점에서 단층인 것이 바람직하다. 적층체의 경우에는 PVA 의 층의 두께가 상기 범위에 있는 것이 바람직하다.

PVA 필름의 형상에 특별히 제한은 없지만, 편광 필름을 생산성 양호하게 연속적으로 제조할 수 있는 점에서, 길이가 긴 필름인 것이 바람직하다. 당해 길이가 긴 필름의 길이는 특별히 제한되지 않고, 제조되는 편광 필름의 용도 등에 따라 적절히 설정할 수 있고, 예를 들어 5 ∼ 20,000 m 의 범위 내로 할 수 있다. 당해 길이가 긴 필름의 폭에 특별히 제한은 없고, 예를 들어 50 ㎝ 이상으로 할 수 있지만, 최근 폭이 넓은 편광 필름이 요구되고 있는 점에서 1 m 이상인 것이 바람직하고, 2 m 이상인 것이 보다 바람직하며, 4 m 이상인 것이 더 바람직하다. 당해 길이가 긴 필름의 폭의 상한에 특별히 제한은 없지만, 당해 폭이 너무 지나치게 넓으면 실용화되어 있는 장치로 편광 필름을 제조하는 경우에, 균일하게 연신하는 것이 곤란해지는 경향이 있는 점에서 PVA 필름의 폭은 7 m 이하인 것이 바람직하다.

PVA 필름의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, 제막 후의 필름의 두께 및 폭이 보다 균일해지는 제조 방법을 바람직하게 채용할 수 있고, 예를 들어 PVA 필름을 구성하는 상기한 PVA, 및 필요에 따라 추가로 가소제, 계면활성제, 다른 성분이 액체 매체 중에 용해된 제막 원액이나, PVA, 및 필요에 따라 추가로 가소제, 계면활성제, 다른 성분, 액체 매체를 포함하고, PVA 가 용융되어 있는 제막 원액을 사용하여 제조할 수 있다. 당해 제막 원액이 가소제, 계면활성제 및 다른 성분 중 적어도 1 종을 함유하는 경우에는, 그들 성분이 균일하게 혼합되어 있는 것이 바람직하다.

제막 원액의 조제에 사용되는 상기 액체 매체로는, 예를 들어 물, 디메틸술폭사이드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 에틸렌글리콜, 글리세린, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 등을 들 수 있고, 이들 중 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 환경에 주는 부하가 작은 점이나 회수성의 점에서 물이 바람직하다.

제막 원액의 휘발분율 (제막 시에 휘발이나 증발에 의해 제거되는 액체 매체 등의 휘발성 성분의 제막 원액 중에 있어서의 함유 비율) 은 제막 방법, 제막 조건 등에 따라 상이하지만, 50 ∼ 95 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 55 ∼ 90 질량％ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 60 ∼ 85 질량％ 의 범위 내인 것이 더 바람직하다. 제막 원액의 휘발분율이 50 질량％ 이상임으로써, 제막 원액의 점도가 지나치게 높아지지 않아, 제막 원액 조제 시의 여과나 탈포가 원활하게 실시되어, 이물질이나 결점이 적은 PVA 필름의 제조가 용이해진다. 한편, 제막 원액의 휘발분율이 95 질량％ 이하임으로써, 제막 원액의 농도가 지나치게 낮아지지 않아, 공업적인 PVA 필름의 제조가 용이해진다.

상기한 제막 원액을 사용하여 PVA 필름을 제막할 때의 제막 방법으로는, 예를 들어 캐스트 제막법, 압출 제막법, 습식 제막법, 겔 제막법 등을 들 수 있고, 캐스트 제막법, 압출 제막법이 바람직하다. 이들 제막 방법은 1 종만을 채용해도 되고 2 종 이상을 조합하여 채용해도 된다. 이들 제막 방법 중에서도 압출 제막법이, 두께 및 폭이 균일하고 물성이 양호한 PVA 필름이 얻어지는 점에서 보다 바람직하다. PVA 필름에는 필요에 따라 건조나 열처리를 실시할 수 있다.

[표면에 물이 부착된 PVA 필름]

본 발명의 제조 방법에서는, PVA 필름을 물과 접촉시키는 물 접촉 공정을 통과시키거나 해 생성된, 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 기체를 분사하는 및/또는 박상체를 접촉시키는 공정을 갖는다. 편광 필름은, 통상 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정, 연신 공정, 고정 처리 공정 등의 각 공정을 거쳐 제조할 수 있고, 본 발명의 제조 방법은, 이들 공정 중 1 개 또는 2 개 이상을 물 접촉 공정으로서 가질 수 있다.

물 접촉 공정은, PVA 필름에 대해 물을 분사하는 물 분사 공정이라도 되고, PVA 필름을 물에 침지하는 물 침지 공정이라도 되며 어느 것이라도 되지만, 편광 필름 제조의 용이함 및 생산성 등의 관점에서, 물 침지 공정인 것이 바람직하다. 특히, 편광 성능이 보다 우수한 편광 필름을 용이하게 제조할 수 있는 점 등에서, 본 발명의 제조 방법은, 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정, 연신 공정 및 고정 처리 공정으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개의 공정을 물 침지 공정으로서 갖는 것이 바람직하고, 팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개의 공정을 물 침지 공정으로서 갖는 것이 보다 바람직하다. 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼낸 후의 PVA 필름이, 통상 상기한 표면에 물이 부착된 PVA 필름이 된다.

물 접촉 공정에 있어서 사용되는 물은 순수에 한정되지 않고, 각 공정의 목적에 따라, 후술하는 바와 같은 수용액이나 나아가서는 수성 분산액 등을 사용할 수도 있다.

이하에, 물 접촉 공정으로서 채용할 수 있는 공정도 포함하여, 본 발명의 제조 방법에 있어서 채용할 수 있는 각 공정을 보다 상세하게 설명한다.

· 팽윤 공정

팽윤 공정에 있어서의 팽윤 처리는, PVA 필름을 물에 침지함으로써 실시할 수 있다. 물에 침지할 때의 물의 온도로는, 20 ∼ 40 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 22 ∼ 38 ℃ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 25 ∼ 35 ℃ 의 범위 내인 것이 더 바람직하다. 또, 물에 침지하는 시간으로는, 예를 들어 0.5 ∼ 5 분간의 범위 내인 것이 바람직하고, 1 ∼ 3 분간의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 또한, 물에 침지할 때의 물은 순수에 한정되지 않고, 각종 성분이 용해된 수용액이어도 되고, 물과 수성 매체의 혼합물이어도 된다.

· 염색 공정

염색 공정에 있어서의 염색 처리는, PVA 필름을 이색성 색소를 포함하는 수용액 중에 침지함으로써 실시할 수 있다. 이색성 색소를 포함하는 수용액 중에 있어서의 이색성 색소의 농도는 사용되는 이색성 색소의 종류 등에 따라 적절히 설정할 수 있고, 예를 들어 0.001 ∼ 1 질량％ 의 범위 내로 할 수 있지만, 이색성 색소를 포함하는 수용액으로서 요오드-요오드화칼륨 수용액을 사용하는 경우에는, 요오드계 색소를 효율적으로 PVA 필름에 흡착시킬 수 있는 점에서, 사용되는 요오드 (I₂) 의 농도로서 0.01 ∼ 1.0 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 사용되는 요오드화칼륨 (KI) 의 농도로서 0.01 ∼ 10 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하다. 이색성 색소를 포함하는 수용액의 온도는, 이색성 색소를 효율적으로 PVA 필름에 흡착시킬 수 있는 점에서, 20 ∼ 50 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 25 ∼ 40 ℃ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 또한, 이색성 색소를 미리 함유시킨 PVA 필름을 사용하는 경우에는, 염색 공정을 생략할 수 있다.

상기 이색성 색소로는, 요오드계 색소 (I₃ ^- 나 I₅ ^- 등), 이색성 유기 염료 등을 들 수 있다. 요오드계 색소는, 예를 들어 요오드 (I₂) 와 요오드화칼륨을 접촉시킴으로써 얻을 수 있다. 또, 이색성 유기 염료로는, 다이렉트 블랙 17, 19, 154 ; 다이렉트 브라운 44, 106, 195, 210, 223 ; 다이렉트 레드 2, 23, 28, 31, 37, 39, 79, 81, 240, 242, 247 ; 다이렉트 블루 1, 15, 22, 78, 90, 98, 151, 168, 202, 236, 249, 270 ; 다이렉트 바이올렛 9, 12, 51, 98 ; 다이렉트 그린 1, 85 ; 다이렉트 옐로우 8, 12, 44, 86, 87 ; 다이렉트 오렌지 26, 39, 106, 107 등을 들 수 있다. 이들 이색성 색소 중에서도, 취급성, 입수성, 편광 성능 등의 관점에서 요오드계 색소가 바람직하다. 또한, 이색성 색소는 1 종 단독이어도 되고 2 종 이상이어도 되며 어느 것이라도 되고, 예를 들어 I₃ ^- 및 I₅ ^- 와 같이 평형 혼합물이어도 된다.

· 가교 공정

가교 공정을 실시하면, PVA 필름에 가교가 도입되어, 비교적 높은 온도 또한 습식으로 연신 공정을 실시할 때에 PVA 가 물에 용출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이와 같은 관점 등에서, 가교 공정은 염색 공정 후에 실시하는 것이 바람직하다. 가교 처리는, PVA 필름을 가교제를 포함하는 수용액 중에 침지함으로써 실시할 수 있다. 당해 가교제로는, 붕산, 붕사 등의 붕산염 등의 붕소 화합물의 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다. 가교제를 포함하는 수용액에 있어서의 가교제의 농도는 1 ∼ 15 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 2 ∼ 7 질량％ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 가교제를 포함하는 수용액은 요오드화칼륨 등의 보조제를 함유해도 된다. 가교제를 포함하는 수용액의 온도는, 20 ∼ 50 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 25 ∼ 40 ℃ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.

후술하는 연신 공정과는 별도로, 물 접촉 공정 중, 및/또는 물 접촉 공정이 복수의 공정에 걸치는 경우에 있어서 각 물 접촉 공정 사이에 PVA 필름을 연신할 수 있다. 이와 같은 연신 (전연신 (前延伸)) 을 함으로써, PVA 필름에 주름이 생기는 것을 방지할 수 있다. 전연신의 연신 배율은, 얻어지는 편광 필름의 편광 성능 등의 관점에서, 연신 전의 PVA 필름의 원래 길이에 기초하여 4 배 이하인 것이 바람직하고, 1.5 ∼ 3.5 배의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 또, 각 물 접촉 공정 중에 있어서의 연신 배율에 관해서, 예를 들어 팽윤 공정에 있어서의 연신 배율로는 1.1 ∼ 3 배의 범위 내인 것이 바람직하고, 1.2 ∼ 2.5 배의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 1.4 ∼ 2.3 배의 범위 내인 것이 더 바람직하고 ; 염색 공정에 있어서의 연신 배율로는 2 배 이하인 것이 바람직하고, 1.8 배 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.1 ∼ 1.5 배의 범위 내인 것이 더 바람직하고 ; 가교 공정에 있어서의 연신 배율로는, 2 배 이하인 것이 바람직하고, 1.5 배 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.05 ∼ 1.3 배의 범위 내인 것이 더 바람직하다.

· 연신 공정

PVA 필름을 연신하는 연신 공정에 있어서, 그 연신 방법에 특별히 제한은 없고, 습식 연신법 및 건식 연신법 중 어느 것으로 실시해도 된다. 습식 연신법의 경우에는, 붕산, 붕사 등의 붕산염 등의 붕소 화합물의 1 종 또는 2 종 이상을 포함하는 수용액 중에서 실시할 수도 있고, 상기한 이색성 색소를 포함하는 수용액 중이나 후술하는 고정 처리욕 중에서 실시할 수도 있다. 또 건식 연신법의 경우에는, 실온 그대로 연신을 실시해도 되고, 열을 가하면서 연신해도 되며, 흡수 후에 연신해도 된다. 이들 중에서도, 얻어지는 편광 필름에 있어서의 폭 방향 두께의 균일성의 점에서 습식 연신법이 바람직하고, 붕산 수용액 중에서 연신하는 것이 보다 바람직하다. 붕산 수용액 중에 있어서의 붕산의 농도는 0.5 ∼ 6.0 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 1.0 ∼ 5.0 질량％ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 1.5 ∼ 4.0 질량％ 의 범위 내인 것이 더 바람직하다. 상기한 붕소 화합물을 포함하는 수용액은 요오드화칼륨을 함유해도 되고, 그 농도는 0.01 ∼ 10 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하다.

연신 공정에 있어서 PVA 필름을 연신할 때의 온도는, 30 ∼ 90 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 40 ∼ 80 ℃ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 50 ∼ 70 ℃ 의 범위 내인 것이 더 바람직하다.

연신 공정에 있어서의 연신 배율은, 편광 성능이 보다 우수한 편광 필름이 얻어지는 점 등에서, 1.2 배 이상인 것이 바람직하고, 1.5 배 이상인 것이 보다 바람직하며, 2 배 이상인 것이 더 바람직하다. 또, 상기한 전연신의 연신 배율도 포함한 전체 연신 배율 (각 연신의 연신 배율을 곱한 배율) 은, 사용되는 PVA 필름의 원래 길이에 기초하여, 5.5 배 이상인 것이 바람직하고, 5.7 배 이상인 것이 보다 바람직하며, 5.8 배 이상인 것이 더 바람직하고, 5.9 배 이상인 것이 특히 바람직하다. 각 연신 배율을 상기 범위 내로 함으로써, 편광 성능이 보다 우수한 편광 필름이 얻어진다. 상기 전체 연신 배율의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 8 배 이하인 것이 바람직하다.

연신 공정에 있어서의 PVA 필름의 연신은, 얻어지는 편광 필름의 성능의 관점에서 1 축 연신이 바람직하다. 1 축 연신의 방향에 특별히 제한은 없고, 길이가 긴 필름에 있어서의 길이 방향으로의 1 축 연신이나 횡 1 축 연신을 채용할 수 있지만, 편광 성능이 보다 우수한 편광 필름이 용이하게 얻어지는 점에서 길이 방향으로의 1 축 연신이 바람직하다. 길이 방향으로의 1 축 연신은, 서로 평행한 복수의 롤을 구비하는 연신 장치를 사용하여, 각 롤 간의 둘레 속도를 변경함으로써 실시할 수 있다. 한편, 횡 1 축 연신은 텐터형 연신기를 사용하여 실시할 수 있다.

· 고정 처리 공정

고정 처리 공정에 있어서의 고정 처리는, 주로 연신된 PVA 필름에의 이색성 색소의 흡착을 강고하게 하기 위해서 실시된다. 고정 처리는 연신된 PVA 필름을 고정 처리욕 중에 침지함으로써 실시할 수 있다. 고정 처리욕으로는, 붕산, 붕사 등의 붕산염 등의 붕소 화합물의 1 종 또는 2 종 이상을 포함하는 수용액을 사용할 수 있다. 또, 필요에 따라, 고정 처리욕 중에 요오드 화합물이나 금속 화합물을 첨가해도 된다. 고정 처리욕으로서 사용되는 붕소 화합물을 포함하는 수용액 중에 있어서의 붕소 화합물의 농도는, 일반적으로 2 ∼ 15 질량％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 3 ∼ 10 질량％ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 고정 처리욕의 온도는, 15 ∼ 60 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 25 ∼ 40 ℃ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.

[기체를 분사하는 공정]

상기 물 접촉 공정을 통과시키거나 해 생성된, 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 기체를 분사하는 공정에 있어서의 기체의 분사는, 연신 공정 후에 실시해도 건조 공정에 있어서의 수축에 의한 필름의 파단 발생을 저감하는 것이 가능해지지만, 편광 필름을 제조할 때의 필름의 파단은 연신 시에 특히 발생하기 쉬운 점에서, 연신 공정 전에 당해 기체를 분사하는 공정을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개의 공정을 물 접촉 공정으로 하고, 당해 물 접촉 공정을 통과한 후의 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 기체를 분사하면 된다. 또한, 당해 기체를 분사하는 공정을 복수 갖는 경우에는, 그 중 적어도 1 개의 공정이 연신 공정 전에 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법이 복수의 물 접촉 공정을 갖는 경우, 그들 물 접촉 공정 전부에 대해, 당해 물 접촉 공정을 통과한 후의 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 기체를 분사해도 되고, 혹은 그들 물 접촉 공정 중 일부에 대해, 당해 물 접촉 공정을 통과한 후의 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 기체를 분사해도 되며 어느 것이라도 된다. 본 발명의 바람직한 양태로는, 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정, 연신 공정 및 고정 처리 공정을, 모두 물 접촉 공정으로서 이 순서로 갖고, 이 중 적어도 팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정을 통과한 후의 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 기체를 분사하는 양태를 들 수 있고, 본 발명의 보다 바람직한 양태로는, 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정, 연신 공정 및 고정 처리 공정을, 모두 물 접촉 공정으로서 이 순서로 갖고, 이 중 적어도 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정 및 고정 처리 공정을 통과한 후의 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 기체를 분사하는 양태를 들 수 있다.

분사하는 기체의 종류에 특별히 제한은 없고, 질소 가스, 아르곤 가스, 공기 등을 들 수 있지만, 저렴하다는 점 등에서 공기가 바람직하다.

분사하는 기체의 풍속에 특별히 제한은 없지만, PVA 필름의 폭 방향 단부에 있어서의 접힘의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 점에서, 0.1 m/초 이상인 것이 바람직하고, 0.5 m/초 이상인 것이 보다 바람직하며, 1.0 m/초 이상인 것이 더 바람직하고, 1.5 m/초 이상인 것이 특히 바람직하다. 당해 풍속의 상한에 특별히 제한은 없지만, 풍속이 너무 지나치게 높으면 PVA 필름에 주름이 생기기 쉬워지는 경향이 있으므로, 당해 풍속은 20 m/초 이하인 것이 바람직하다.

분사하는 기체의 방향에 특별히 제한은 없지만, PVA 필름의 폭 방향 단부에 있어서의 접힘의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 점에서, PVA 필름의 폭 방향 중앙부측으로부터 폭 방향 외측을 향해, 대략 PVA 필름면을 따르도록 분사하는 것이 바람직하다.

[박상체를 접촉시키는 공정]

상기 물 접촉 공정을 통과시키거나 해 생성된, 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는 공정에 있어서의 박상체의 접촉은, 연신 공정 후에 실시해도 건조 공정에 있어서의 수축에 의한 필름의 파단 발생을 저감하는 것이 가능해지지만, 편광 필름을 제조할 때의 필름의 파단은 연신 시에 특히 발생하기 쉬운 점에서, 연신 공정 전에 당해 박상체를 접촉시키는 공정을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개의 공정을 물 접촉 공정으로 하고, 당해 물 접촉 공정을 통과한 후의 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키면 된다. 또한, 당해 박상체를 접촉시키는 공정을 복수 갖는 경우에는, 그 중 적어도 1 개의 공정이 연신 공정 전에 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법이 복수의 물 접촉 공정을 갖는 경우, 그들 물 접촉 공정 전부에 대해, 당해 물 접촉 공정을 통과한 후의 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시켜도 되고, 혹은 그들 물 접촉 공정 중 일부에 대해, 당해 물 접촉 공정을 통과한 후의 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시켜도 되며 어느 것이라도 된다. 본 발명의 바람직한 양태로는, 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을, 모두 물 접촉 공정으로서 이 순서로 갖고, 이 중 적어도 팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정을 통과한 후의 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는 양태를 들 수 있다.

상기 박상체를 구성하는 소재에 특별히 제한은 없고, 예를 들어 플라스틱 ; 직물, 편물, 부직포 등의 포백 ; 이들 포백에 플라스틱 등을 함침시키거나 해 얻어지는 복합체 ; 금속 ; 유리 등을 들 수 있지만, 본 발명의 효과가 보다 현저하게 발휘되는 점 등에서, 당해 박상체는 플라스틱 필름인 것이 바람직하다.

상기 플라스틱 필름을 구성하는 플라스틱으로는, 예를 들어 폴리올레핀 (폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐 등), 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐, 메타크릴 수지, 나일론, 폴리에스테르 (폴리에틸렌테레프탈레이트 등) 의 각종 열가소성 수지, 및 이들 열가소성 수지를 구성하는 단량체 단위를 복수종 갖는 공중합체 등을 들 수 있다. 플라스틱 필름에 있어서, 플라스틱은 1 종만 포함되어 있어도 되고, 2 종 이상 포함되어 있어도 되며 어느 것이라도 된다. 이들 중에서도, PVA 필름의 폭 방향 단부에 있어서의 접힘의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 점에서, 폴리에스테르, 폴리올레핀이 바람직하고, 폴리에스테르가 보다 바람직하다. 또한, 플라스틱 필름을 제조하는 방법에 특별히 제한은 없고, 용융 성형이나 캘린더 성형 등, 공지된 방법으로 제조할 수 있다.

PVA 필름과 접촉하는 부분에 있어서의 박상체의 물 접촉각은, 90°이하인 것이 바람직하다. 당해 물 접촉각이 90°이하임으로써, PVA 필름의 폭 방향 단부에 있어서의 접힘의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 이 관점에서, 상기 물 접촉각은, 80°이하인 것이 보다 바람직하고, 60°이하인 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 물 접촉각은 JIS R3257 : 1999 에 기재되어 있는 접촉각 시험에 의해 측정할 수 있고, 구체적으로는 실시예에 있어서 후술하는 방법에 의해 측정할 수 있다. 물 접촉각의 조정은, 예를 들어 코로나 표면 처리 장치 (카스가 전기 주식회사 제조) 를 이용하여, 박상체의 표면을 코로나 처리하거나 해 실시할 수 있다.

박상체의 두께에 특별히 제한은 없지만, PVA 필름의 폭 방향 단부에 있어서의 접힘의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 점에서, 당해 두께는 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 15 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 20 ㎛ 이상인 것이 더 바람직하다. 또, 박상체의 두께의 상한에 특별히 제한은 없고, 당해 두께는 예를 들어 1 ㎝ 이하로 할 수 있지만, 편광 필름을 보다 원활하게 제조할 수 있는 점에서, 당해 두께는 5 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하며, 500 ㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.

박상체의 형상에 특별히 제한은 없지만, PVA 필름의 폭 방향 단부에 있어서의 접힘의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 점에서, 박상체의 폭 (PVA 필름에 접촉시킬 때에 있어서의 PVA 필름의 폭 방향과 동일한 방향의 길이) 은 1 ㎝ 이상인 것이 바람직하고, 2 ㎝ 이상인 것이 보다 바람직하며, 3 ㎝ 이상인 것이 더 바람직하고, 5 ㎝ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또 당해 폭은, PVA 필름 나아가서는 편광 필름에 있어서의 흠집 등의 외란을 저감하는 관점에서, 20 ㎝ 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 폭을 갖는 박상체를 접촉시킴으로써, PVA 필름에 있어서의 폭 방향 각 단부에 있어서, PVA 필름과 박상체가 접촉하고 있는 부분의 폭을, 바람직하게는 0.5 ㎝ 이상, 보다 바람직하게는 1 ㎝ 이상, 더 바람직하게는 1.5 ㎝ 이상, 특히 바람직하게는 2 ㎝ 이상, 또 바람직하게는 20 ㎝ 이하, 보다 바람직하게는 10 ㎝ 이하 확보할 수 있다.

본 발명의 제조 방법이 물 접촉 공정으로서 물 침지 공정을 갖는 경우, 당해 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼낸 후의, 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키고 있으면 되고, 예를 들어 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키기 시작하는 위치를, 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼내기 전의 시점, 혹은 물로부터 꺼내는 시점으로 설정해도 되고, 혹은 당해 위치를, 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼낸 후의 시점으로 설정해도 된다. 또, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 대한 박상체의 접촉은, 1 회만 실시해도 되지만, 2 회 이상 실시해도 된다. 본 발명의 제조 방법이 물 접촉 공정으로서 물 침지 공정을 갖는 경우, PVA 필름의 폭 방향 단부에 있어서의 접힘의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 점에서, 적어도 1 회의 접촉에 있어서 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키기 시작하는 위치를, 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼내기 전의 시점, 혹은 물로부터 꺼내는 시점으로 설정하는 것이 바람직하다. 이 경우, PVA 필름이 수면으로부터 떨어진 부분에 있어서, PVA 필름의 폭 방향 양 단부가 박상체와 접촉하고 있게 된다.

표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는 방법으로는, 예를 들어

방법 A : PVA 필름의 이동 방향에 대해, 그 상류측 단부를 고정단으로 하고 그 하류측 단부를 자유단으로 한 1 쌍의 박상체를, PVA 필름의 양 단부의 근방에 설치함으로써, 물에 의한 장력이나 수압 등에 의해, 당해 박상체의 상류측 단부 및 하류측 단부 사이의 어느 위치로부터 하류측 단부에 걸쳐, PVA 필름과 접촉시키는 방법,

방법 B : 1 쌍의 엔들리스 벨트상의 박상체를, PVA 필름의 양 단부의 근방에 설치하고, 필요에 따라 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 접촉시키는 부분이 PVA 필름의 이동 방향을 따르도록 이동시키면서, PVA 필름과 접촉시키는 방법

등을 들 수 있고, 조작이 간편하다는 점 등에서 방법 A 가 바람직하다. 또한, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시킬 때에 있어서의 방향에 특별히 제한은 없고, PVA 필름의 연직 방향 상측으로부터 접촉시켜도 되고, PVA 필름의 연직 방향 하측으로부터 접촉시켜도 되며 어느 것이라도 된다.

도 1 은, 방법 A 에 의한 접촉 방법을 나타내는 개략도이고, (a) 는, 연직 방향 상측으로부터 본 도면이고, (b) 는 측면으로부터 본 도면이다. 도 1 은, PVA 필름 (1) 이 그 길이 방향으로 이동하고 있을 때에, PVA 필름의 양 단부의 근방에 설치된 1 쌍의 박상체인 플라스틱 필름 (2) 이 PVA 필름 (1) 의 연직 방향 하측으로부터 PVA 필름 (1) 에 접촉하는 상태를 나타내고 있다. 플라스틱 필름 (2) 은, PVA 필름의 이동 방향에 대해, 그 상류측의 단부 (3) 가 고정단으로 되고, 한편 그 하류측의 단부 (4) 가 자유단으로 되어 있다. 그리고, 플라스틱 필름 (2) 상에 있어서의 고정단 (3) 및 자유단 (4) 사이의 위치 (5) 로부터 자유단 (4) 에 걸쳐, PVA 필름의 폭 방향 단부 (6) 와 플라스틱 필름이 접촉하고 있다.

도 2 는, 방법 B 에 의한 접촉 방법을 나타내는 개략도이고, (a) 는, 연직 방향 상측으로부터 본 도면이고, (b) 는 측면으로부터 본 도면이다. 도 2 는, PVA 필름 (1) 이 그 길이 방향으로 이동하고 있을 때에, PVA 필름의 양 단부의 근방에 설치된 1 쌍의 엔들리스 벨트상의 박상체인 플라스틱 필름 (2) 이 PVA 필름 (1) 의 연직 방향 하측으로부터 PVA 필름 (1) 에 접촉하는 상태를 나타내고 있다. 엔들리스 벨트상의 플라스틱 필름 (2) 은, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 접촉시키는 부분이 PVA 필름의 이동 방향을 따르도록, PVA 필름의 이동 속도와 대략 동일한 속도로 이동하고 있다.

통상, PVA 필름으로부터 편광 필름을 제조할 때에, 물 접촉 공정을 통과한 후, 바람직하게는 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼낸 후 (일례에서는, 다음의 물 접촉 공정에 제공되기 전) 에는, 1 개 또는 2 개 이상의 롤 (가이드롤, 닙롤 등) 을 사용하여, PVA 필름을 유지하거나 반송하거나 하는 경우가 많다. 본 발명의 제조 방법에 있어서도 이와 같은 롤을 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼낸 후에 PVA 필름이 접촉하는 1 개 이상의 롤을 갖는 경우, PVA 필름의 폭 방향 단부에 있어서의 접힘의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 점에서, PVA 필름이 수면으로부터 떨어진 후부터 최초로 접촉하는 롤까지의 사이에 있어서, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는 것이 바람직하다.

또, 상기와 같이, PVA 필름이 수면으로부터 떨어진 후부터 최초로 접촉하는 롤까지의 사이에 있어서 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는 경우, PVA 필름 (의 양면) 이 수면으로부터 떨어진 후부터 최초로 접촉하는 롤까지의 사이에 있어서의, PVA 필름의 길이 방향의 길이 L1 에 대한, 폭 방향 양 단부에 박상체가 접촉하고 있는 부분의 PVA 필름의 길이 방향의 길이 L2 의 비율 (100 × L2/L1 (％)) 은, PVA 필름의 폭 방향 단부에 있어서의 접힘의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 점에서, 10 ％ 이상인 것이 바람직하고, 30 ％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 80 ％ 이상인 것이 더 바람직하다. 당해 비율의 상한에 특별히 제한은 없고, 예를 들어 당해 비율은 95 ％ 이하로 할 수 있다.

도 3 은, PVA 필름 (1) 이 수면으로부터 떨어진 후부터 최초로 접촉하는 롤 (10) 까지의 사이에 있어서 PVA 필름 (1) 의 폭 방향 양 단부에 박상체인 플라스틱 필름 (2) 을 접촉시키는 경우이고, 방법 A 에 의해 플라스틱 필름 (2) 을 접촉시키는 경우에 있어서의 L1 및 L2 의 위치를 개략적으로 나타내고 있다. 도 3 에서는, PVA 필름 (1) 의 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름 (2) 을 접촉시키기 시작하는 위치 (5) 가, 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름 (1) 을 물로부터 꺼내기 전의 시점으로 설정되어 있다. 즉, PVA 필름 (1) 이 수면 (8) 으로부터 떨어진 부분에 있어서, 이미 PVA 필름 (1) 의 폭 방향 양 단부가 플라스틱 필름 (2) 과 접촉하고 있다. 그 때문에, 도 3 에서는, L1 의 기점과 L2 의 기점이 일치하고 있다.

또, 물 접촉 공정을 통과시키거나 해 생성된 표면에 물이 부착된 PVA 필름, 바람직하게는 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼낸 후의 표면에 물이 부착된 PVA 필름이 순차 접촉하는 2 개 이상의 롤을 갖는 경우, 이들 롤 중 적어도 1 조의 연속하는 2 개의 롤 사이 (PVA 필름이 상류측의 롤을 벗어나고 나서 하류측의 롤에 접촉하기까지의 사이) 에 있어서, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는 것도, PVA 필름의 폭 방향 단부에 있어서의 접힘의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 점에서 바람직하다. 본 발명의 제조 방법에 있어서의 바람직한 일양태로는, PVA 필름이 수면으로부터 떨어진 후부터 최초로 접촉하는 롤까지의 사이에 있어서, 표면에 물이 부착된 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키고, 이어서 당해 박상체와의 접촉을 해제한 후, 표면에 물이 부착된 PVA 필름이 순차 접촉하는 2 개 이상의 롤 중 적어도 1 조의 연속하는 2 개의 롤 사이에 있어서, 재차 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는 방법을 들 수 있다.

또, 상기와 같이, 표면에 물이 부착된 PVA 필름이 순차 접촉하는 2 개 이상의 롤을 갖고, 이들 롤 중 적어도 1 조의 연속하는 2 개의 롤 사이에 있어서, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 박상체를 접촉시키는 경우, 상기 연속하는 2 개의 롤 사이에 있어서의, PVA 필름의 길이 방향의 길이 L3 에 대한, 폭 방향 양 단부에 박상체가 접촉하고 있는 부분의 PVA 필름의 길이 방향의 길이 L4 의 비율 (100 × L4/L3 (％)) 은, PVA 필름의 폭 방향 단부에 있어서의 접힘의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 점에서, 10 ％ 이상인 것이 바람직하고, 30 ％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 80 ％ 이상인 것이 더 바람직하다. 당해 비율의 상한에 특별히 제한은 없고, 예를 들어 당해 비율은 95 ％ 이하로 할 수 있다.

도 4 는, 1 조의 연속하는 2 개의 롤 (11) 사이에 있어서 PVA 필름 (1) 의 폭 방향 양 단부에 박상체인 플라스틱 필름 (2) 을 접촉시키는 경우이고, 방법 A 에 의해 플라스틱 필름 (2) 을 접촉시키는 경우에 있어서의 L3 및 L4 의 위치를 개략적으로 나타내고 있다.

[건조 공정]

연신을 실시하고, 필요에 따라 추가로 고정 처리를 실시한 후, 건조시킴으로써 편광 필름을 제조할 수 있다. 건조 조건은 특별히 제한되지 않지만, 건조 온도는 30 ∼ 150 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 50 ∼ 130 ℃ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위 내의 온도에서 건조시킴으로써 치수 안정성이 우수한 편광 필름이 용이하게 얻어진다.

[편광판]

이상과 같이 해 얻어진 편광 필름은, 통상 그 양면 또는 편면에, 광학적으로 투명하고, 또한 기계적 강도를 갖는 보호막을 첩합하여 편광판으로서 사용된다. 보호막으로는, 트리아세트산셀룰로오스 (TAC) 필름, 아세트산·부티르산셀룰로오스 (CAB) 필름, 아크릴계 필름, 폴리에스테르계 필름 등을 사용할 수 있다. 또, 첩합을 위한 접착제로는, PVA 계 접착제나 우레탄계 접착제 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 PVA 계 접착제가 바람직하다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 전혀 한정되지 않는다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서 채용된 기체의 풍속, 플라스틱 필름의 물 접촉각, 연속 운전 가능한 연신 배율, 및 편광 필름의 편광 성능의 각 측정 또는 평가 방법을 이하에 나타낸다.

[기체의 풍속]

풍속계를 사용하여 JIS A1431 : 1994 (공기 조화·환기 설비의 풍량 측정 방법) 의 기재에 준거해 구하였다. 구체적으로는, 이하의 실시예 또는 비교예에 있어서 사용된 기체 (공기) 분사용 노즐로부터 분사되는 기체의 풍속을 구하였다. 당해 측정은, 온도 : 25 ℃, 습도 : 50 ％RH 의 조건하에서 실시하였다.

[플라스틱 필름의 물 접촉각]

이하의 실시예 또는 비교예에 있어서 사용된 플라스틱 필름과 동일한 플라스틱 필름으로부터 200 ㎜ × 15 ㎜ 의 사각상의 필름편을 잘라내고, 이 필름편의 PVA 필름과 접촉하는 면에 있어서의 물 접촉각을, JIS R3257 : 1999 (기판 유리 표면의 젖음성 시험 방법) 의 기재에 준거해 측정하였다. 즉, 수평으로 놓인 필름편 상에 4 ㎕ 이하의 물방울을 가만히 정지시키고, 물방울의 형상으로부터, 물방울의 필름편에 접하고 있는 면의 반경 r (㎜), 및 필름편 표면으로부터 물방울의 정점까지의 높이 h (㎜) 를 측정하고, 하기 식 (1) 에 의해 물 접촉각 θ (°) 를 구하였다.

θ = 2tan^-1 (h/r) (1)

또한, 측정은 5 회 실시하고, 그 평균값을 그 플라스틱 필름의 물 접촉각으로 하였다. 또, 측정은, 온도 : 25 ℃, 습도 : 50 ％RH 의 조건하에서 실시하였다.

[연속 운전 가능한 연신 배율]

이하의 실시예 또는 비교예에 있어서, 연신 공정에 있어서의 연신 배율을 조정함으로써 전체 연신 배율을 0.1 배씩 단계적으로 올려 가고, 필름의 파단이 발생했을 때의 전체 연신 배율의 직전에 설정한 전체 연신 배율을, 연속 운전 가능한 연신 배율로 하였다.

[편광 필름의 편광 성능]

(a) 투과율 Ts 의 측정

이하의 실시예 또는 비교예에서 얻어진 편광 필름의 폭 방향의 중앙부로부터, 편광 필름의 길이 방향으로 2 ㎝ × 폭 방향으로 2 ㎝ 의 정방형의 샘플을 2 장 채취하고, 적분구가 부착된 분광 광도계 (닛폰 분광 주식회사 제조 「V7100」) 를 사용하여, JIS Z8722 : 2009 (물체색의 측정 방법) 에 준거해, C 광원, 2°시야의 가시광 영역의 시감도 보정을 실시하고, 1 장의 샘플에 대해, 길이 방향에 대해 45°기울인 경우의 광의 투과율과 -45°기울인 경우의 광의 투과율을 측정하고, 그들의 평균값 Ts1 (％) 을 구하였다. 다른 1 장의 샘플에 대해서도 동일하게 하여, 45°기울인 경우의 광의 투과율과 -45°기울인 경우의 광의 투과율을 측정하고, 그들의 평균값 Ts2 (％) 를 구하였다. 하기 식 (2) 에 의해 Ts1 과 Ts2 를 평균하고, 편광 필름의 투과율 Ts (％) 로 하였다.

Ts = (Ts1 ＋ Ts2)/2 (2)

(b) 편광도 V 의 측정

상기 투과율 Ts 의 측정에서 채취한 2 장의 샘플을, 그 길이 방향이 평행이 되도록 겹친 경우의 광의 투과율 T∥ (％), 및 길이 방향이 직교하도록 겹친 경우의 광의 투과율 T⊥ (％) 를, 상기 「(a) 투과율 Ts 의 측정」의 경우와 동일하게 해 측정하고, 하기 식 (3) 에 의해 편광도 V (％) 를 구하였다.

V = {(T∥ - T⊥)/(T∥ ＋ T⊥)}^1/2 × 100 (3)

(c) 변동폭 (Ts) 및 변동폭 (V) 의 측정

이하의 실시예 또는 비교예에서 얻어진 편광 필름의 폭 방향 중앙부를 지나는 선상에서, 길이 방향으로 간격을 두고 5 지점을 설정하고, 각 지점의 각각에 대해 편광 필름의 길이 방향으로 2 ㎝ × 폭 방향으로 2 ㎝ 의 정방형의 샘플을 2 장 채취하고, 상기와 동일하게 해 투과율 Ts (％) 및 편광도 V (％) 를 구하였다. 그리고 각 실시예 또는 비교예마다, 얻어진 5 개의 투과율 Ts 의 최대값과 최소값의 차를 변동폭 (Ts) 로 하고, 또 얻어진 5 개의 편광도 V 의 최대값과 최소값의 차를 변동폭 (V) 로 하였다.

[실시예 1]

두께가 20 ㎛ 이고 폭이 1 m 인 길이가 긴 PVA 필름 (PVA 와 글리세린과 계면활성제를 포함하고, 글리세린의 함유량이 PVA 100 질량부에 대해 12 질량부이고, 계면활성제의 함유량이 PVA 100 질량부에 대해 0.03 질량부인 PVA 필름. PVA 는 아세트산비닐의 단독 중합체의 비누화물이고, PVA 의 중합도는 2,400 이고, PVA 의 비누화도는 99.9 몰％.) 을, 그 필름롤로부터 연속적으로 권출하고, 팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정에, 이 순서로 연속적으로 제공하였다.

여기서, 팽윤 공정으로서, PVA 필름을 증류수 (온도 : 30 ℃) 중에 1 분간 침지하고, 그 동안에 길이 방향으로 연신 배율 2.0 배로 1 축 연신하였다. 또 염색 공정으로서, PVA 필름을 요오드계 색소를 함유하는 수용액 (사용되는 요오드의 농도 : 0.05 질량％, 사용되는 요오드화칼륨의 농도 : 1.2 질량％, 온도 : 30 ℃) 중에 2 분간 침지하고, 그 동안에 길이 방향으로 연신 배율 1.2 배로 1 축 연신하였다. 추가로 가교 공정으로서, PVA 필름을 붕산 수용액 (붕산 농도 : 2.6 질량％, 온도 : 30 ℃) 중에 2 분간 침지하고, 그 동안에 길이 방향으로 연신 배율 1.1 배로 1 축 연신하였다.

또, 팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정 어느 것에 대해서도, 이들 각 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼낸 후의, 표면에 물이 부착된 상태의 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에, PVA 필름의 폭 방향 중앙부측으로부터 폭 방향 외측을 향해, 대략 PVA 필름면을 따르도록 2.0 m/초의 풍속으로 공기를 분사하였다. 공기의 분사는 공기 분사용 노즐을 사용하여 실시하였다.

상기 가교 공정에 계속해서 연신 공정을 연속적으로 실시하고, 추가로 고정 처리 공정 및 건조 공정을 이 순서로 거쳐 편광 필름을 제조하였다. 연신 공정은, PVA 필름을 붕산 수용액 (붕산 농도 : 2.8 질량％, 요오드화칼륨 농도 : 5 질량％, 온도 : 57 ℃) 중에서 길이 방향으로 연신 배율 1.9 배로 1 축 연신함으로써 실시하였다 (전연신의 연신 배율도 포함한 전체 연신 배율은 5.0 배). 또 고정 처리 공정은, 연신된 PVA 필름을 붕산 수용액 (붕산 농도 : 2.6 질량％, 요오드화칼륨 농도 : 5 질량％, 온도 : 22 ℃) 중에 2 분간 침지함으로써 실시하였다. 또한 건조 공정은, 연신된 PVA 필름을 60 ℃ 에서 1 분간 건조시킴으로써 실시하였다. 또한, 고정 처리 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼낸 후의, 표면에 물이 부착된 상태의 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에, PVA 필름의 폭 방향 중앙부측으로부터 폭 방향 외측을 향해, 대략 PVA 필름면을 따르도록 2.0 m/초의 풍속으로 공기를 분사하였다. 공기의 분사는 공기 분사용 노즐을 사용하여 실시하였다.

그리고, 상기한 방법에 의해 연속 운전 가능한 연신 배율을 구하고, 당해 연속 운전 가능한 연신 배율을 채용했을 때에 얻어진 편광 필름을 사용하여 상기한 방법에 의해 편광 필름의 편광 성능을 평가하였다. 이들 결과를 표 1 에 나타냈다. 또한 상기 편광 필름의 제조에 있어서, 어느 물 접촉 공정을 통과한 후에도, PVA 필름의 폭 방향 단부에 접힘의 발생은 보이지 않았다.

[실시예 2 및 3]

PVA 필름의 두께를, 15 ㎛ (실시예 2) 또는 60 ㎛ (실시예 3) 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 해, 연속적으로 편광 필름을 제조하였다.

그리고, 상기한 방법에 의해 연속 운전 가능한 연신 배율을 구하고, 당해 연속 운전 가능한 연신 배율을 채용했을 때에 얻어진 편광 필름을 사용하여 상기한 방법에 의해 편광 필름의 편광 성능을 평가하였다. 이들 결과를 표 1 에 나타냈다. 또한 실시예 2 및 3 의 어느 것에 있어서도, 상기 편광 필름의 제조에 있어서 어느 물 접촉 공정을 통과한 후에도, PVA 필름의 폭 방향 단부에 접힘의 발생은 보이지 않았다.

[실시예 4]

팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정 및 고정 처리 공정 어느 것에 대해서도, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 분사하는 공기의 풍속을 1.0 m/초로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 해, 연속적으로 편광 필름을 제조하였다.

그리고, 상기한 방법에 의해 연속 운전 가능한 연신 배율을 구하고, 당해 연속 운전 가능한 연신 배율을 채용했을 때에 얻어진 편광 필름을 사용하여 상기한 방법에 의해 편광 필름의 편광 성능을 평가하였다. 이들 결과를 표 1 에 나타냈다. 또한 상기 편광 필름의 제조에 있어서, 각각의 물 접촉 공정을 통과한 후에, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 폭 0.5 ㎜ 의 약간의 접힘이 발생하였다.

[실시예 5]

고정 처리 공정에 대해서는 공기의 분사를 실시하지 않은 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 해, 연속적으로 편광 필름을 제조하였다.

그리고, 상기한 방법에 의해 연속 운전 가능한 연신 배율을 구하고, 당해 연속 운전 가능한 연신 배율을 채용했을 때에 얻어진 편광 필름을 사용하여 상기한 방법에 의해 편광 필름의 편광 성능을 평가하였다. 이들 결과를 표 1 에 나타냈다. 또한 상기 편광 필름의 제조에 있어서, 고정 처리 공정을 통과한 후에만, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 폭 0.2 ㎜ 의 약간의 접힘이 발생하였다.

[실시예 6]

팽윤 공정, 가교 공정 및 고정 처리 공정에 대해서는 공기의 분사를 실시하지 않은 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 해, 연속적으로 편광 필름을 제조하였다.

그리고, 상기한 방법에 의해 연속 운전 가능한 연신 배율을 구하고, 당해 연속 운전 가능한 연신 배율을 채용했을 때에 얻어진 편광 필름을 사용하여 상기한 방법에 의해 편광 필름의 편광 성능을 평가하였다. 이들 결과를 표 1 에 나타냈다. 또한 상기 편광 필름의 제조에 있어서, 가교 공정 및 고정 처리 공정을 통과한 후에, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 폭 0.7 ㎜ 의 약간의 접힘이 발생하였다.

[비교예 1]

팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정 및 고정 처리 공정 어느 것에 대해서도 공기의 분사를 실시하지 않은 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 해, 연속적으로 편광 필름을 제조하였다.

그리고, 상기한 방법에 의해 연속 운전 가능한 연신 배율을 구하고, 당해 연속 운전 가능한 연신 배율을 채용했을 때에 얻어진 편광 필름을 사용하여 상기한 방법에 의해 편광 필름의 편광 성능을 평가하였다. 이들 결과를 표 1 에 나타냈다. 또한 상기 편광 필름의 제조에 있어서, 각각의 물 접촉 공정을 통과한 후에, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 현저한 접힘이 발생하였다.

[실시예 7]

두께가 30 ㎛ 이고 폭이 1 m 인 길이가 긴 PVA 필름 (PVA 와 글리세린과 계면활성제를 포함하고, 글리세린의 함유량이 PVA 100 질량부에 대해 12 질량부이고, 계면활성제의 함유량이 PVA 100 질량부에 대해 0.03 질량부인 PVA 필름. PVA 는 아세트산비닐의 단독 중합체의 비누화물이고, PVA 의 중합도는 2,400 이고, PVA 의 비누화도는 99.9 몰％.) 을, 그 필름롤로부터 연속적으로 권출하고, 팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정에, 이 순서로 연속적으로 제공하였다.

여기서, 팽윤 공정으로서, PVA 필름을 증류수 (온도 : 30 ℃) 중에 1 분간 침지하고, 그 동안에 길이 방향으로 연신 배율 2.0 배로 1 축 연신하였다. 또 염색 공정으로서, PVA 필름을 요오드계 색소를 함유하는 수용액 (사용되는 요오드의 농도 : 0.05 질량％, 사용되는 요오드화칼륨의 농도 : 1.2 질량％, 온도 : 30 ℃) 중에 2 분간 침지하고, 그 동안에 길이 방향으로 연신 배율 1.2 배로 1 축 연신하였다. 또한 가교 공정으로서, PVA 필름을 붕산 수용액 (붕산 농도 : 2.6 질량％, 온도 : 30 ℃) 중에 2 분간 침지하고, 그 동안에 길이 방향으로 연신 배율 1.1 배로 1 축 연신하였다.

또, 팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정 어느 것에 대해서도, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 이들 각 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼낸 후의 표면에 물이 부착된 상태의 PVA 필름이 가이드롤에 접촉하도록 하고, 그 후에 추가로 1 쌍의 닙롤에 접촉하도록 하였다. 그리고, PVA 필름이 각 공정에 있어서의 물의 수면으로부터 떨어진 후부터 가이드롤에 접촉하기까지의 사이에 있어서, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름을 접촉시키고, 또 가이드롤과 닙롤 사이에 있어서도, 표면에 물이 부착된 상태의 PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름을 접촉시켰다. 사용한 플라스틱 필름은, 모두 두께가 75 ㎛ 이고 폭이 3 ㎝ 인 2 축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (「루미러」S10 토오레 주식회사 제조) 이고, 코로나 처리에 의해 PVA 필름과 접촉하는 측의 면의 물 접촉각이 57°로 조절되어 있고, PVA 필름의 이동 방향에 대해, 이 플라스틱 필름의 상류측 단부를 고정단으로 하고 하류측 단부를 자유단으로 하고, 이것을 PVA 필름의 연직 방향 하측에 설치함으로써, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름을 접촉시켰다 (각 단부에 있어서의 접촉 부분의 폭은 2 ㎝ 로 하였다).

또한, 팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정 어느 것에 대해서도, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름을 접촉시키기 시작하는 위치를 각 공정에 의해 물에 침지된 PVA 필름을 물로부터 꺼내기 전의 시점으로 설정함으로써, PVA 필름이 각 공정에 있어서의 물의 수면으로부터 떨어진 부분에 있어서 PVA 필름의 폭 방향 양 단부가 플라스틱 필름과 접촉하고 있도록 하였다. 팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정 어느 것에 대해서도, 100 × L2/L1 을 80 ％ 로 하고, 100 × L4/L3 을 80 ％ 로 하였다.

상기 가교 공정에 계속해서 연신 공정을 연속적으로 실시하고, 또한 고정 처리 공정 및 건조 공정을 이 순서로 거쳐 편광 필름을 제조하였다. 연신 공정은, PVA 필름을 붕산 수용액 (붕산 농도 : 2.8 질량％, 요오드화칼륨 농도 : 5 질량％, 온도 : 57 ℃) 중에서 길이 방향으로 연신 배율 1.9 배로 1 축 연신함으로써 실시하였다 (전연신의 연신 배율도 포함한 전체 연신 배율은 5.0 배). 또 고정 처리 공정은, 연신된 PVA 필름을 붕산 수용액 (붕산 농도 : 2.6 질량％, 요오드화칼륨 농도 : 5 질량％, 온도 : 22 ℃) 중에 2 분간 침지함으로써 실시하였다. 또한 건조 공정은, 연신된 PVA 필름을 60 ℃ 에서 1 분간 건조시킴으로써 실시하였다.

그리고, 상기한 방법에 의해 연속 운전 가능한 연신 배율을 구하고, 당해 연속 운전 가능한 연신 배율을 채용했을 때에 얻어진 편광 필름을 사용하여 상기한 방법에 의해 편광 필름의 편광 성능을 평가하였다. 이들 결과를 표 2 에 나타냈다. 또한 상기 편광 필름의 제조에 있어서, 어느 물 접촉 공정을 통과한 후에도, PVA 필름의 폭 방향 단부에 접힘의 발생은 보이지 않았다.

[실시예 8 및 9]

PVA 필름의 두께를, 15 ㎛ (실시예 8) 또는 60 ㎛ (실시예 9) 로 변경한 것 이외에는 실시예 7 과 동일하게 해, 연속적으로 편광 필름을 제조하였다.

그리고, 상기한 방법에 의해 연속 운전 가능한 연신 배율을 구하고, 당해 연속 운전 가능한 연신 배율을 채용했을 때에 얻어진 편광 필름을 사용하여 상기한 방법에 의해 편광 필름의 편광 성능을 평가하였다. 이들 결과를 표 2 에 나타냈다. 또한 실시예 8 및 9 의 어느 것에 있어서도, 상기 편광 필름의 제조에 있어서, 어느 물 접촉 공정을 통과한 후에도, PVA 필름의 폭 방향 단부에 접힘의 발생은 보이지 않았다.

[실시예 10]

팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정 어느 것에 대해서도, 100 × L2/L1 을 5 ％ 로 하고, 100 × L4/L3 을 5 ％ 로 한 것 이외에는 실시예 7 과 동일하게 해, 연속적으로 편광 필름을 제조하였다.

그리고, 상기한 방법에 의해 연속 운전 가능한 연신 배율을 구하고, 당해 연속 운전 가능한 연신 배율을 채용했을 때에 얻어진 편광 필름을 사용하여 상기한 방법에 의해 편광 필름의 편광 성능을 평가하였다. 이들 결과를 표 2 에 나타냈다. 또한 상기 편광 필름의 제조에 있어서, 물 접촉 공정을 통과한 후에, PVA 필름의 폭 방향 일방의 단부에 폭 0.5 ㎜ 의 약간의 접힘이 발생하였다.

[실시예 11]

가교 공정에 대해서는 플라스틱 필름을 접촉시키지 않은 것 이외에는 실시예 7 과 동일하게 해, 연속적으로 편광 필름을 제조하였다.

그리고, 상기한 방법에 의해 연속 운전 가능한 연신 배율을 구하고, 당해 연속 운전 가능한 연신 배율을 채용했을 때에 얻어진 편광 필름을 사용하여 상기한 방법에 의해 편광 필름의 편광 성능을 평가하였다. 이들 결과를 표 2 에 나타냈다. 또한 상기 편광 필름의 제조에 있어서, 가교 공정을 통과한 후에, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 폭 0.5 ㎜ 의 약간의 접힘이 발생하였다.

[실시예 12]

플라스틱 필름의 접촉에 대해, 각 단부에 있어서의 접촉 부분의 폭을 모두 1 ㎝ 로 한 것 이외에는 실시예 7 과 동일하게 해, 연속적으로 편광 필름을 제조하였다.

그리고, 상기한 방법에 의해 연속 운전 가능한 연신 배율을 구하고, 당해 연속 운전 가능한 연신 배율을 채용했을 때에 얻어진 편광 필름을 사용하여 상기한 방법에 의해 편광 필름의 편광 성능을 평가하였다. 이들 결과를 표 2 에 나타냈다. 또한 상기 편광 필름의 제조에 있어서, 물 접촉 공정을 통과한 후에, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 폭 0.7 ㎜ 의 약간의 접힘이 발생하였다.

[실시예 13]

사용한 플라스틱 필름에 대해, 모두 두께가 75 ㎛ 이고 폭이 3 ㎝ 인 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름이고, 코로나 처리에 의해 PVA 필름과 접촉하는 측의 면의 물 접촉각이 100°로 조절되어 있는 것을 사용한 것 이외에는 실시예 7 과 동일하게 해, 연속적으로 편광 필름을 제조하였다.

[실시예 14]

사용한 플라스틱 필름에 대해, 모두 두께가 50 ㎛ 이고 폭이 3 ㎝ 인 직사슬형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE) 필름 (SE620N 타마폴리 주식회사 제조) 이고, 코로나 처리에 의해 PVA 필름과 접촉하는 측의 면의 물 접촉각이 85°로 조절되어 있는 것을 사용한 것 이외에는 실시예 7 과 동일하게 해, 연속적으로 편광 필름을 제조하였다.

[비교예 2]

팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정 어느 것에 대해서도 플라스틱 필름을 접촉시키지 않은 것 이외에는 실시예 7 과 동일하게 해, 연속적으로 편광 필름을 제조하였다.

그리고, 상기한 방법에 의해 연속 운전 가능한 연신 배율을 구하고, 당해 연속 운전 가능한 연신 배율을 채용했을 때에 얻어진 편광 필름을 사용하여 상기한 방법에 의해 편광 필름의 편광 성능을 평가하였다. 이들 결과를 표 2 에 나타냈다. 또한 상기 편광 필름의 제조에 있어서, 물 접촉 공정을 통과한 후에, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 현저한 접힘이 발생하였다.

[비교예 3]

팽윤 공정, 염색 공정 및 가교 공정 어느 것에 대해서도 플라스틱 필름을 접촉시키지 않은 것 이외에는 실시예 8 과 동일하게 해, 연속적으로 편광 필름을 제조하였다.

그리고, 상기한 방법에 의해 연속 운전 가능한 연신 배율을 구하고, 당해 연속 운전 가능한 연신 배율을 채용했을 때에 얻어진 편광 필름을 사용하여 상기한 방법에 의해 편광 필름의 편광 성능을 평가하였다. 이들 결과를 표 2 에 나타냈다. 또한 상기 편광 필름의 제조에 있어서, 각각의 물 접촉 공정을 통과한 후에, PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 현저한 접힘이 발생하였다.

1 : PVA 필름
2 : 플라스틱 필름
3 : 플라스틱 필름의 상류측 단부 (고정단)
4 : 플라스틱 필름의 하류측 단부 (자유단)
5 : PVA 필름의 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름을 접촉시키기 시작하는 위치
6 : PVA 필름의 폭 방향 단부
7 : PVA 필름과 플라스틱 필름이 접촉하고 있는 부분
8 : 수면
9 : PVA 필름이 수면으로부터 떨어지는 위치
10 : PVA 필름이 수면으로부터 떨어진 후, 최초로 접촉하는 롤
11 : 연속하는 2 개의 롤 중 일방
13 : 가이드롤
14 : 닙롤
15 : PVA 필름의 필름롤

Claims

두께가 45 ㎛ 이하인 폴리비닐알코올 필름을, 서로 평행한 복수의 롤을 구비하는 연신 장치를 사용하여, 길이 방향으로 1 축 연신하는 연신 공정을 갖는 편광 필름의 제조 방법으로서, 표면에 물이 부착된 폴리비닐알코올 필름의 폭 방향 양 단부에, 폴리비닐알코올 필름의 폭 방향 중앙부측으로부터 폭 방향 외측을 향해, 폴리비닐알코올 필름면을 따르도록 기체를 분사하는 및/또는 플라스틱 필름을 접촉시키는 공정을 갖는 제조 방법으로서, 폴리비닐알코올 필름과 접촉하는 부분에 있어서의 상기 플라스틱 필름의 물 접촉각이 60°이하인 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
폴리비닐알코올 필름을 물에 침지하는 물 침지 공정을 갖고, 표면에 물이 부착된 폴리비닐알코올 필름이, 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 폴리비닐알코올 필름을 물로부터 꺼낸 후의 것인 제조 방법.
제 2 항에 있어서,
물 침지 공정이, 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정, 연신 공정 및 고정 처리 공정으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나인 제조 방법.
제 2 항에 있어서,
표면에 물이 부착된 폴리비닐알코올 필름의 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름을 접촉시키는 공정을 갖는 제조 방법으로서, 물 침지 공정에 의해 물에 침지된 폴리비닐알코올 필름을 물로부터 꺼낸 후에 폴리비닐알코올 필름이 접촉하는 1 개 이상의 롤을 갖고, 폴리비닐알코올 필름이 수면으로부터 떨어진 후부터 최초로 접촉하는 롤까지의 사이에 있어서, 폴리비닐알코올 필름의 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름을 접촉시키는 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
폴리비닐알코올 필름이 수면으로부터 떨어진 후부터 최초로 접촉하는 롤까지의 사이에 있어서의, 폴리비닐알코올 필름의 길이 방향의 길이에 대한, 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름이 접촉하고 있는 부분의 폴리비닐알코올 필름의 길이 방향의 길이의 비율이 10 ％ 이상인 제조 방법.
제 2 항에 있어서,
표면에 물이 부착된 폴리비닐알코올 필름의 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름을 접촉시키는 공정을 갖는 제조 방법으로서, 폴리비닐알코올 필름이 수면으로부터 떨어진 부분에 있어서, 폴리비닐알코올 필름의 폭 방향 양 단부가 플라스틱 필름과 접촉하고 있는 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
표면에 물이 부착된 폴리비닐알코올 필름의 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름을 접촉시키는 공정을 갖는 제조 방법으로서, 표면에 물이 부착된 폴리비닐알코올 필름이 순차 접촉하는 2 개 이상의 롤을 갖고, 이들 중 적어도 1 조의 연속하는 2 개의 롤 사이에 있어서, 폴리비닐알코올 필름의 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름을 접촉시키는 제조 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 연속하는 2 개의 롤 사이에 있어서의, 폴리비닐알코올 필름의 길이 방향의 길이에 대한, 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름이 접촉하고 있는 부분의 폴리비닐알코올 필름의 길이 방향의 길이의 비율이 10 ％ 이상인 제조 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
표면에 물이 부착된 폴리비닐알코올 필름의 폭 방향 양 단부에 플라스틱 필름을 접촉시키는 공정을 갖는 제조 방법으로서, 플라스틱 필름의 폭이 1 ㎝ 이상인 제조 방법.
삭제
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
표면에 물이 부착된 폴리비닐알코올 필름의 폭 방향 양 단부에 풍속이 0.1 m/초 이상인 기체를 분사하는 공정을 갖는 제조 방법.
삭제
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
연신 공정 전에, 표면에 물이 부착된 폴리비닐알코올 필름의 폭 방향 양 단부에 기체를 분사하는 및/또는 플라스틱 필름을 접촉시키는 공정을 갖는 제조 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
폴리비닐알코올 필름의 두께가 35 ㎛ 이하인 제조 방법.