KR102387498B1

KR102387498B1 - 폴리비닐알코올 필름 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102387498B1
Application number: KR1020167022570A
Authority: KR
Inventors: 에미 후지이; 오사무 가제토
Original assignee: 주식회사 쿠라레
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2015-02-19
Publication date: 2022-04-15
Also published as: CN113416333A; TWI641643B; JP6556693B2; WO2015129538A1; CN106029755A; KR20160126987A; TW201538591A; CN106029755B; JPWO2015129538A1

Abstract

(과제) 색 불균일의 폭이 좁아서 불균일로서 눈에 잘 띄지 않는 편광 필름 등의 광학 필름을 용이하게 제조할 수 있는 PVA 필름 및 그 제조 방법의 제공.
(해결 수단) 필름의 면내에 있어서의 배향축 각도를 필름의 폭 방향으로 0.8 ㎜ 피치로 측정하여 구한 배향축 각도의 분포에 있어서, 인접하는 피크간 거리의 최대값이 6 ㎝ 이하인 PVA 필름, 및 PVA 를 함유하는 제막 원액을 토출 장치의 토출구로부터 지지체 상에 막상으로 토출하고, 건조시켜 PVA 필름을 제조할 때, 토출 후 10 초 이내에 풍속 0.3 ∼ 5 m/초의 바람을 토출된 막에 분사하는 공정을 갖는 PVA 필름의 제조 방법.

Description

폴리비닐알코올 필름 및 그 제조 방법{POLYVINYL ALCOHOL FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은, 폴리비닐알코올 필름 및 그 제조 방법, 그리고 당해 필름으로부터 제조한 편광 필름 등의 광학 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 광 투과율이 높은 경우나 백라이트의 광 강도가 높은 경우에도, 색 불균일의 폭이 좁아서 불균일로서 눈에 잘 띄지 않는 편광 필름 등의 광학 필름을 제공하는 폴리비닐알코올 필름 및 그 제조 방법, 그리고 당해 필름으로부터 제조한 편광 필름 등의 광학 필름에 관한 것이다.

광의 투과 및 차폐 기능을 갖는 편광판은, 광의 편광 상태를 변화시키는 액정과 함께 액정 디스플레이 (LCD) 의 기본적인 구성 요소이다. 대부분의 편광판은, 편광 필름의 표면에 삼아세트산셀룰로오스 (TAC) 필름 등의 보호막이 첩합 (貼合) 된 구조를 갖고 있으며, 편광판을 구성하는 편광 필름으로는 폴리비닐알코올 필름을 1 축 연신하여 배향시킨 연신 필름에 요오드계 색소 (I₃ ^- 나 I₅ ^- 등) 나 이색성 유기 염료 등의 이색성 색소를 흡착시킨 것이 주류가 되고 있다. 이와 같은 편광 필름은, 이색성 색소를 미리 함유시킨 폴리비닐알코올 필름을 1 축 연신하거나, 폴리비닐알코올 필름의 1 축 연신과 동시에 이색성 색소를 흡착시키거나, 폴리비닐알코올 필름을 1 축 연신한 후에 이색성 색소를 흡착시키거나 하는 등 하여 제조된다.

LCD 는 전자식 탁상 계산기 및 손목 시계 등의 소형 기기, 노트북 PC, 액정 모니터, 액정 컬러 프로젝터, 액정 텔레비전, 차재용 네비게이션 시스템, 휴대 전화, 옥내외에서 사용되는 계측 기기 등, 광범위에 있어서 사용되게 되었다. 최근, 특히 소비 전력의 저감이 보다 강하게 요구되고 있는 점에서, LCD 에 있어서, 백라이트의 광 강도가 낮은 경우에도 높은 화면 휘도를 유지할 수 있는 것이 중요해졌다. 그것을 달성하기 위한 수단으로는, 편광 필름의 두께를 보다 얇게 하거나 염색의 정도를 약하게 하거나 하는 등 하여 편광 필름, 나아가서는 편광판에 있어서의 광 투과율을 향상시키는 것을 생각할 수 있지만, 광 투과율이 높은 편광판은, 광 투과율이 낮은 편광판에 비해 색 불균일이 눈에 띄기 쉽다.

편광 필름의 색 불균일을 저감시키기 위한 폴리비닐알코올 필름으로는, 종래 복굴절률 불균일이나 두께 불균일을 저감시킨 폴리비닐알코올 필름 (특허문헌 1 참조), 필름의 폭 방향으로 1 ㎝ 떨어진 2 점간의 리타데이션차가 특정 범위에 있는 폴리비닐알코올 필름 (특허문헌 2 참조), 필름의 폭 방향의 1 ㎜ 당의 두께 변동이 특정 범위에 있는 폴리비닐알코올 필름 (특허문헌 3 참조) 등이 알려져 있다.

또, 폴리비닐알코올 필름의 팽윤시에 있어서의 주름의 발생이나 편광 필름의 길이 방향으로 존재하는 줄무늬상의 염색 불균일을 저감시킬 수 있는 것으로서, 필름의 막 폭 방향 전체에 걸친 광학축의 기울기가 필름의 길이 방향에 대하여 45 ∼ 135°인 폴리비닐알코올 필름이 알려져 있다 (특허문헌 4 참조).

일본 공개특허공보 평6-138319호 일본 공개특허공보 2002-28938호 일본 공개특허공보 2002-31720호 국제공개 제2009/028141호

그러나, 상기한 종래의 폴리비닐알코올 필름은, 편광 필름으로서 편광판의 제조에 사용한 경우 등에 있어서, 설령 색 불균일의 농담차를 작게 할 수 있었다고 하더라도, 색 불균일의 폭이 비교적 커, 불균일로서 눈에 띄기 쉽다는 문제가 있는 것을 알 수 있었다.

본 발명의 목적은, 색 불균일의 폭이 좁아서 불균일로서 눈에 잘 띄지 않는 편광 필름 등의 광학 필름을 용이하게 제조할 수 있는 폴리비닐알코올 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은, 당해 폴리비닐알코올 필름을 사용하여 제조한 편광 필름 등의 광학 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명자들이 예의 검토를 거듭한 결과, 필름의 면내에 있어서의 배향축 각도를 필름의 폭 방향으로 0.8 ㎜ 피치로 측정하여 구한 배향축 각도의 분포에 있어서, 인접하는 피크간 거리가 특정 수치 이하에 있는 신규한 폴리비닐알코올 필름을 얻을 수 있었다. 그리고, 당해 폴리비닐알코올 필름을 원단 (原反) 으로서 사용한 결과, 광 투과율이 높은 경우나 광 강도가 보다 높은 백라이트를 사용한 경우에도, 색 불균일의 폭이 좁아서 불균일로서 눈에 잘 띄지 않는 편광 필름 등의 광학 필름이 얻어지는 것이 판명되었다.

또한, 본 발명자들은, 당해 폴리비닐알코올 필름은, 폴리비닐알코올을 함유하는 제막 원액을 사용하여 필름을 제조할 때, 제막 원액을 롤이나 벨트 등의 지지체 상에 토출 장치의 토출구로부터 막상으로 토출 후, 특정 시간 내에 토출된 막에 특정 풍속의 바람을 분사함으로써 원활하게 제조할 수 있는 것을 알아냈다.

본 발명자들은, 이들 지견에 기초하여 추가로 검토를 거듭하여 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은,

[1] 필름의 면내에 있어서의 배향축 각도를 필름의 폭 방향으로 0.8 ㎜ 피치로 측정하여 구한 배향축 각도의 분포에 있어서, 인접하는 피크간 거리의 최대값이 6 ㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 폴리비닐알코올 필름이다.

그리고, 본 발명은,

[2] 필름의 면내에 있어서의 배향축 각도를 필름의 폭 방향으로 0.8 ㎜ 피치로 측정하여 구한 배향축 각도의 분포에 있어서, 인접하는 피크에 있어서의 배향축 각도의 차의 최대값이 10°이하인 상기 [1] 의 폴리비닐알코올 필름 ; 및,

[3] 폭이 2 m 이상인 상기 [1] 또는 [2] 의 폴리비닐알코올 필름 ;

이다.

또한, 본 발명은,

[4] 폴리비닐알코올을 함유하는 제막 원액을 토출 장치의 토출구로부터 지지체 상에 막상으로 토출하고, 건조시켜 폴리비닐알코올 필름을 제조하는 방법으로서, 토출 후 10 초 이내에 풍속 0.3 ∼ 5 m/초의 바람을 토출된 막에 분사하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 폴리비닐알코올 필름의 제조 방법이다.

또, 본 발명은,

[5] 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 하나의 폴리비닐알코올 필름을 사용하여 제조한 광학 필름 ; 및,

[6] 편광 필름인 상기 [5] 의 광학 필름 ;

이다.

본 발명의 폴리비닐알코올 필름을 원단으로서 사용함으로써, 광 투과율이 높은 경우나 보다 광 강도가 높은 백라이트를 사용한 경우에도, 색 불균일의 폭이 좁아서 불균일로서 눈에 잘 띄지 않는 편광 필름 등의 광학 필름을 얻을 수 있다.

본 발명의 제조 방법을 채용함으로써, 상기한 우수한 특성을 갖는 본 발명의 폴리비닐알코올 필름을 원활하게 제조할 수 있다.

도 1 은 폴리비닐알코올 필름의 필름 면내에 있어서의 배향축 각도를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2 는 폴리비닐알코올 필름의 필름 면내에 있어서의 배향축 각도를 측정할 때의 측정 지점의 예를 나타낸 모식도이다.

이하에 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

본 발명의 폴리비닐알코올 필름 (이하, 폴리비닐알코올을 「PVA」라고 하는 경우가 있다) 은, 필름의 면내에 있어서의 배향축 각도를 필름의 폭 방향으로 0.8 ㎜ 피치로 측정하여 구한 배향축 각도의 분포에 있어서, 인접하는 피크간 거리의 최대값이 6 ㎝ 이하이다.

종래의 PVA 필름에 있어서는, 상기 거리가 크기 때문에, 그것을 사용하여 제조한 편광 필름, 나아가서는 편광판에서는, 색 불균일의 폭이 커, 불균일로서 눈에 띄기 쉽다는 문제가 있었다. 이에 대하여, 본 발명의 PVA 필름은 상기 거리의 최대값이 6 ㎝ 이하로서, 종래의 PVA 필름과 상이하다. 이와 같은 본 발명의 PVA 필름을 원단으로서 사용하면, 광 투과율이 높은 경우나 보다 광 강도가 높은 백라이트를 사용한 경우에도, 색 불균일의 폭이 좁아서 불균일로서 눈에 잘 띄지 않는 편광 필름 등의 광학 필름을 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서의 필름의 면내에 있어서의 배향축 각도란, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 필름의 면내에 있어서의 길이 방향 (MD) 과 배향축 (지상축) 이 이루는 각도 (θ) 를 말하며, 배향축 각도의 측정 위치에 있어서의 PVA 분자의 배향 상태 등에 따라 정해진다. 당해 배향축 각도는 복굴절 측정 장치나 셀 갭 측정 장치 등을 사용하여 필름면에 대하여 수직인 방향 (필름의 두께 방향) 으로 진행하는 광 (예를 들어, 파장 543 ㎚ 의 광) 에 기초하여 측정할 수 있고, 구체적으로는, 실시예에 있어서 후술하는 방법에 의해 측정할 수 있다.

이하에 본 발명에서 말하는 「필름의 면내에 있어서의 배향축 각도」의 측정 방법 및 「인접하는 피크간 거리」를 구하는 방법에 대해 설명한다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, PVA 필름의 길이 방향 (MD) 의 임의의 위치에서, PVA 필름의 길이 방향에 대하여 직교하는 폭 방향의 가상 직선 (A1-A2) 을 정하고, 가상 직선 (A1-A2) 상을, 당해 가상 직선 (A1-A2) 의 전체 폭 (필름의 전체 폭) 에 걸쳐서 0.8 ㎜ 의 피치로 필름면에 대하여 수직인 방향 (필름의 두께 방향) 으로 진행하는 광에 의해 배향축 각도를 측정한다.

배향축 각도의 측정시의 측정 위치는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, A1 과 A2 를 연결하는 가상 직선 상의 임의의 1 점 (예를 들어 중앙) 을 A3 으로 하고, 당해 A3 에서 A1 을 향하여 0.8 ㎜ 의 피치로 배향축 각도를 측정하고, 추가로 A3 에서 A2 를 향하여 0.8 ㎜ 의 피치로 배향축 각도를 측정하는 방법 등을 채용할 수 있다.

여기서 필름의 폭 방향이란, 필름의 길이 방향 (MD) 과 직교하는 필름의 면내에 있어서의 방향 (TD) 이다. 장척의 PVA 필름을 원단으로서 사용하여 편광 필름 등의 광학 필름을 제조하는 경우에는, 통상적으로 장척의 PVA 필름의 길이 방향 (기계 흐름 방향 ; MD) 으로 1 축 연신된다. 그 때문에, 통상적으로 필름의 길이 방향 (MD) 은 편광 필름 등의 광학 필름을 제조할 때에 PVA 필름이 1 축 연신되어야 할 방향과 일치하고, 이 길이 방향과 직교하는 필름의 면내에 있어서의 방향이 폭 방향 (TD) 이 된다. 또한 장척이 아닌 PVA 필름의 경우에는, 편광 필름 등의 광학 필름을 제조할 때에 1 축 연신되어야 할 방향을 필름의 길이 방향 (MD) 으로 하고, 이것과 직교하는 필름의 면내에 있어서의 방향을 폭 방향 (TD) 으로 하면 된다.

PVA 필름의 길이 방향에 대하여 직교하는 폭 방향의 가상 직선 (A1-A2) 상을 PVA 필름의 전체 폭에 걸쳐서 0.8 ㎜ 의 피치로 배향축 각도를 측정하여 얻어진 폭 방향의 배향축 각도의 분포를 나타내는 데이터는, 장주기의 노이즈 등의 영향에 의해, 특히 전자적으로 해석을 실시하는 경우 등에 있어서, 그대로는 해석이 곤란한 경우가 많다. 그래서, 인접하는 피크간 거리를 구하기 전에 장주기의 노이즈를 배제하는 것이 바람직하다. 당해 장주기의 노이즈의 배제는 다음과 같이 하여 실시할 수 있다.

즉, 각 측정점에 대해, 그 측정점으로부터 필름의 폭 방향 (TD) 의 일방의 측에 연속하는 250 점 (250 피치분) 및 타방의 측에 연속하는 250 점 (250 피치분) 의 합계 500 점의 배향축 각도의 평균값을 구하고, 대상이 되는 측정점에 있어서의 배향축 각도의 값에서 이 평균값을 뺀다. 각 측정점에 대해 동일한 계산을 실시함으로써, 장주기의 노이즈가 배제된 배향축 각도의 변동을 나타내는 데이터가 얻어진다. 이 장주기의 노이즈가 배제된 배향축 각도의 변동을 나타내는 데이터를 하기 방법으로 해석함으로써, 「인접하는 피크간 거리」가 얻어진다. 또한, 상기 장주기의 노이즈의 배제를 실시하는 경우에는, 필름의 폭 방향 (TD) 의 일방의 측에 연속하는 250 점분의 배향축 각도의 데이터가 없는 필름의 폭 방향 (TD) 의 양 단부 (각각 폭 약 20 ㎝ 의 부분) 는, 통상적으로 광학 필름의 제조 과정에 있어서 슬릿되거나 하여 제품화되지 않는 경우가 많기 때문에, 「인접하는 피크간 거리」의 해석으로부터 제외할 수 있다.

다음으로, 해석 소프트웨어 Origin Pro 8.6J (OriginLab Corporation 사 제조) 를 사용하여, 상기 장주기의 노이즈가 배제된 배향축 각도의 변동을 나타내는 데이터에 기초하여 배향축 각도 분포의 피크 검출을 실시한다. 배향축 각도 분포의 피크 검출에 있어서는, 기선 (基線) 모드로서 「정수 (定數) (평균)」를 설정하고, 피크 피트의 필터링 방식으로서 「높이에 기초한다 (임계값 높이 30 ％)」를 설정하고, 임계값보다 작은 피크는 제외한다. 이어서, 각 피크에 있어서의 폭 방향의 위치를 구하고, 서로 인접하는 피크간의 폭 방향의 거리를 산출하여, 그것을 「인접하는 피크간 거리」로 한다. 또한, 본 발명에 있어서, 「인접하는 피크간 거리」에 있어서의 피크에는 정 (正) 의 피크 및 부 (負) 의 피크가 포함된다.

본 발명의 PVA 필름에서는, 상기와 같이 하여 얻어진 인접하는 피크간 거리의 최대값이 6 ㎝ 이하로서, 인접하는 피크간 거리는 전부 6 ㎝ 이하로 되어 있다. 인접하는 피크간 거리의 최대값이 6 ㎝ 보다 크면, 편광 필름 및 편광판으로 하였을 때에 색 불균일의 폭이 커져, 불균일로서 눈에 띄기 쉬워진다. 이 관점에서, PVA 필름에 있어서의 인접하는 피크간 거리의 최대값은 5.5 ㎝ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎝ 이하인 것이 보다 바람직하고, 경우에 따라서는 4 ㎝ 이하, 2 ㎝ 이하, 나아가서는 1 ㎝ 이하여도 된다.

인접하는 피크간 거리의 최대값의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 인접하는 피크간 거리의 최대값이 지나치게 작은 PVA 필름은, 양호한 생산성으로 제조하기 어려운 점에서, 인접하는 피크간 거리의 최대값은 0.1 ㎝ 이상인 것이 바람직하고, 0.2 ㎝ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.3 ㎝ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 PVA 필름에서는, 상기 배향축 각도의 분포에 있어서, 인접하는 피크에 있어서의 배향축 각도의 차의 최대값이 10°이하인 것이 바람직하다. 인접하는 피크에 있어서의 배향축 각도의 차의 최대값이 10°이하임으로써, 편광 필름 및 편광판으로 하였을 때의 색 불균일의 농담차를 작게 할 수 있다. PVA 필름의 생산성의 점에서는, 인접하는 피크에 있어서의 배향축 각도의 차의 최대값은 0.01°이상인 것이 바람직하고, 이러한 점에서, 본 발명의 PVA 필름에서는, 인접하는 피크에 있어서의 배향축 각도의 차의 최대값은 0.01 ∼ 10°인 것이 보다 바람직하고, 0.02 ∼ 8°인 것이 더욱 바람직하고, 0.05 ∼ 5°인 것이 특히 바람직하다.

인접하는 피크에 있어서의 배향축 각도의 차는, 상기 「인접하는 피크간 거리」에 있어서 검출된 피크에 있어서의 배향축 각도의 값으로부터 구할 수 있다.

본 발명의 PVA 필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 너무 지나치게 두꺼우면 편광 필름 등의 광학 필름을 제조할 때의 건조가 신속하게 실시되기 어려워지고, 한편, 너무 지나치게 얇으면 광학 필름을 제조할 때의 1 축 연신시에 필름의 파단이 발생하기 쉬워지는 점에서, PVA 필름의 두께는 5 ∼ 150 ㎛ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 8 ∼ 120 ㎛ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 10 ∼ 80 ㎛ 의 범위 내인 것이 더욱 바람직하고, 12 ∼ 50 ㎛ 의 범위 내인 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 PVA 필름의 폭은 특별히 제한되지 않지만, 최근 액정 텔레비전이나 모니터가 대화면화되고 있으므로, 그것들에 유효하게 사용할 수 있도록 하기 위해, 2 m 이상인 것이 바람직하고, 4 m 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 현실적인 생산기로 편광 필름 등의 광학 필름을 제조하는 경우, 필름의 폭이 너무 지나치게 넓으면 균일한 1 축 연신이 곤란해지는 경우가 있기 때문에, PVA 필름의 폭은 8 m 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 PVA 필름의 길이는 특별히 제한되지 않지만, 보다 균일한 PVA 필름을 연속하여 원활하게 제조할 수 있음과 함께, 그것을 사용하여 광학 필름을 제조하는 경우 등에 있어서도 연속하여 사용할 수 있는 점에서, 5 ∼ 50,000 m 의 범위 내인 것이 바람직하고, 100 ∼ 20,000 m 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 PVA 필름을 구성하는 PVA 로는, 아세트산비닐, 포름산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 피발산비닐, 베르사트산비닐, 라우르산비닐, 스테아르산비닐, 벤조산비닐, 아세트산이소프로페닐 등의 비닐에스테르의 1 종 또는 2 종 이상을 중합시켜 얻어지는 폴리비닐에스테르를 비누화함으로써 얻어지는 것을 사용 할 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)아크릴산 n-프로필, (메트)아크릴산 i-프로필, (메트)아크릴산 n-부틸, (메트)아크릴산 i-부틸, (메트)아크릴산 t-부틸, (메트)아크릴산 2-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 할로겐화 비닐 ; 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 ; 불포화 술폰산 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 바람직하고, 5 몰％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

상기 PVA 로는 그래프트 공중합이 되어 있지 않은 것을 바람직하게 사용할 수 있는데, 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 대하여 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 아세트알데히드, 부틸알데히드 등의 알데히드 화합물 등과 반응하여 아세탈 구조를 형성하고 있어도 되고, 이들 화합물과 반응하지 않아 아세탈 구조를 형성하고 있지 않아도 된다.

상기 PVA 의 중합도는 특별히 제한되지 않지만, 1,000 이상인 것이 바람직하다. PVA 의 중합도가 1,000 이상임으로써, PVA 필름으로부터 얻어지는 편광 필름의 편광 성능을 보다 더 향상시킬 수 있다. PVA 의 중합도가 너무 지나치게 높으면 PVA 의 제조 비용의 상승이나 제막시에 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 더욱 바람직하고, 2,000 ∼ 5,000 의 범위 내인 것이 특히 바람직하다. 또한 본 명세서에서 말하는 PVA 의 중합도는 JIS K 6726-1994 의 기재에 준하여 측정한 평균 중합도를 의미한다.

PVA 의 비누화도는, PVA 필름으로부터 얻어지는 편광 필름 등의 광학 필름의 내습열성이 양호해지는 점에서, 98 몰％ 이상인 것이 바람직하고, 99 몰％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 99.8 몰％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 99.9 몰％ 이상인 것이 특히 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 대하여 당해 비닐알코올 단위의 몰수가 차지하는 비율 (몰％) 을 말한다. 비누화도는 JIS K 6726-1994 의 기재에 준하여 측정할 수 있다.

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

PVA 필름에 있어서의 가소제의 함유량은, PVA 100 질량부에 대하여 3 ∼ 20 질량부인 것이 바람직하고, 5 ∼ 17 질량부인 것이 보다 바람직하고, 7 ∼ 14 질량부인 것이 더욱 바람직하다. PVA 필름에 있어서의 가소제의 함유량이 PVA 100 질량부에 대하여 3 질량부 이상임으로써 PVA 필름의 연신성이 향상된다. 한편, PVA 필름에 있어서의 가소제의 함유량이 PVA 100 질량부에 대하여 20 질량부 이하임으로써, PVA 필름의 표면에 가소제가 블리드 아웃되어 PVA 필름의 취급성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.

또, 후술하는 제막 원액을 사용하여 PVA 필름을 제조하는 경우에는, 제막성이 향상되어 필름의 두께 불균일의 발생이 억제됨과 함께, 제막시에 금속 롤이나 벨트를 사용하였을 때에 금속 롤이나 벨트로부터의 PVA 필름의 박리가 용이해지는 점에서, 당해 제막 원액 중에 계면 활성제를 배합하는 것이 바람직하다. 계면 활성제가 배합된 제막 원액으로 PVA 필름을 제조한 경우에는, PVA 필름은 계면 활성제를 함유한다. PVA 필름을 제조하기 위한 제막 원액에 배합되는 계면 활성제, 나아가서는 PVA 필름 중에 함유되는 계면 활성제의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 금속 롤이나 벨트로부터의 박리성의 관점에서, 아니온성 계면 활성제 또는 논이온성 계면 활성제가 바람직하고, 논이온성 계면 활성제가 특히 바람직하다.

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

또, 논이온성 계면 활성제로는, 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 계면 활성제는 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

계면 활성제를 함유하는 제막 원액을 사용하는 경우에는, 계면 활성제의 함유량은, 제막 원액에 함유되는 PVA 100 질량부에 대하여 0.01 ∼ 0.5 질량부의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.02 ∼ 0.3 질량부의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 계면 활성제의 함유량이 PVA 100 질량부에 대하여 0.01 질량부 이상임으로써 제막성 및 박리성을 향상시킬 수 있다. 한편, 계면 활성제의 함유량이 PVA 100 질량부에 대하여 0.5 질량부 이하임으로써, PVA 필름의 표면에 계면 활성제가 블리드 아웃되어 블로킹이 발생하여 취급성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.

PVA 필름은 PVA 만으로 이루어져 있어도 되고, 혹은 PVA 와 상기한 가소제 및/또는 계면 활성제만으로 이루어져 있어도 되지만, 필요에 따라, 산화 방지제, 동결 방지제, pH 조정제, 은폐제, 착색 방지제, 유제 등의 다른 성분의 1 종 또는 2 종 이상을 추가로 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 바람직하고, 85 ∼ 100 질량％ 의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 PVA 필름의 제조 방법은 특별히 제한되지 않으며, 본 발명의 PVA 필름을 제조할 수 있는 방법이면 어느 방법으로 제조해도 된다. 그 중에서도, PVA 를 함유하는 제막 원액을 토출 장치의 토출구로부터 지지체 상에 막상으로 토출하고, 건조시켜 PVA 필름을 제조하는 방법으로서, 토출구로부터 제막 원액을 토출 후 10 초 이내에 토출된 막에 풍속 0.3 ∼ 5 m/초의 바람을 분사하는 공정을 갖는 제조 방법이, 본 발명의 PVA 필름을 원활하게 제조할 수 있는 점에서 바람직하게 채용된다.

이하에 본 발명에 있어서 바람직하게 채용할 수 있는 당해 PVA 필름의 제조 방법 (이하 「본 발명의 제조 방법」이라고 하는 경우가 있다) 에 대해 설명한다.

상기 제막 원액으로는, 예를 들어, PVA 및 필요에 따라 추가로 가소제, 계면 활성제, 다른 성분이 액체 매체 중에 용해된 제막 원액이나, PVA 및 필요에 따라 추가로 가소제, 계면 활성제, 다른 성분, 액체 매체를 함유하고, PVA 가 용융되어 있는 제막 원액을 들 수 있다. 당해 제막 원액이 가소제, 계면 활성제 및 다른 성분 중 적어도 1 종을 함유하는 경우에는, 그것들의 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 있으며, 이것들 중의 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 환경에 주는 부하가 작은 점이나 회수성의 점에서 물이 바람직하다.

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

또, 제막 원액의 온도는 90 ∼ 110 ℃ 로 하는 것이 바람직하다.

제막 원액을 막상으로 토출하기 위한 토출 장치로는, 예를 들어, T 형 슬릿 다이, I-다이, 립 코터 다이 등을 들 수 있다.

본 발명의 제조 방법에 있어서는, 제막 원액을 토출구로부터 막상으로 토출 후 10 초 이내의 시점에 풍속 0.3 ∼ 5 m/초의 바람을 분사하는 공정을 갖는다. 본 발명의 PVA 필름을 보다 효율적으로 얻을 수 있는 점에서, 당해 바람을 분사하는 시점 (토출된 막에 처음으로 바람을 분사하는 시점) 은, 토출 후, 5 초 이내인 것이 바람직하고, 3 초 이내인 것이 보다 바람직하고, 토출 직후 ∼ 1 초의 시점인 것이 더욱 바람직하다. 그 때, 바람을 분사하는 시간의 길이는 0.1 ∼ 10 초간인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 5 초간인 것이 보다 바람직하고, 0.8 ∼ 2 초간인 것이 더욱 바람직하다.

분사하는 바람의 풍속은 0.3 ∼ 5 m/초이며, 본 발명의 PVA 필름을 보다 효율적으로 얻을 수 있는 점에서, 당해 풍속은 0.4 m/초 이상인 것이 바람직하고, 0.5 m/초 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.7 m/초 이상인 것이 더욱 바람직하고, 0.77 m/초 이상인 것이 특히 바람직하며, 또 당해 풍속은 3 m/초 미만인 것이 바람직하고, 1 m/초 미만인 것이 보다 바람직하고, 0.9 m/초 미만인 것이 더욱 바람직하다.

분사하는 바람의 온도는 20 ∼ 100 ℃ 가 바람직하고, 30 ∼ 90 ℃ 가 보다 바람직하고, 40 ∼ 80 ℃ 가 더욱 바람직하다. 분사하는 바람의 온도가 지나치게 낮으면, 토출된 PVA 막의 건조가 불충분해지기 쉽고, 한편, 분사하는 바람의 온도가 지나치게 높으면, 발포가 발생하기 쉬워진다.

상기 바람을 분사하는 방법에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 분사하는 바람의 풍속 불균일을 줄이는 구조가 바람직하고, 노즐 방식이나 정류판 방식, 또는 그것들의 조합 등이 일반적으로 사용된다. PVA 막에 분사하는 바람의 방향에 특별히 제한은 없지만, PVA 막이 처음으로 접촉하는 제 1 롤이나 벨트 등의 지지체로의 비접촉면 (처음으로 접촉하는 면과 반대의 면) 에 정면으로 마주보는 방향이어도 되고, 당해 비접촉면을 대략 따른 방향이어도 되며, 또는 그 이외의 방법이어도 된다.

사용되는 제막 장치는, 제막 원액을 토출하는 지지체를 갖고 있으면 되며, 예를 들어, 드럼형 제막 장치나 벨트형 제막 장치를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 본 발명의 PVA 필름을 보다 효율적으로 제조할 수 있는 점에서, 드럼형 제막 장치가 바람직하고, 특히 회전축이 서로 평행한 복수의 건조 롤을 구비하는 드럼형 제막 장치가 보다 바람직하게 사용된다. 회전축이 서로 평행한 복수의 건조 롤을 구비하는 드럼형 제막 장치를 사용함으로써, 제 1 롤 상에 토출된 PVA 막의 일방의 면으로부터 휘발성 성분을 증발시켜 건조시키고, 계속해서 토출된 PVA 막의 타방의 면을 회전하는 가열된 제 2 롤의 둘레면 상을 통과시켜 건조시킬 수 있다.

PVA 막을 제 1 롤로부터 박리할 때의 휘발분율은, 10 ∼ 40 질량％ 인 것이 바람직하고, 15 ∼ 35 질량％ 인 것이 보다 바람직하고, 20 ∼ 30 질량％ 인 것이 더욱 바람직하다. 제 1 롤로부터 박리할 때의 휘발분율이 지나치게 작으면, 편광 필름으로의 가공시에 연신성이 나빠지는 경향이 있다. 한편, 제 1 롤로부터 박리할 때의 휘발분율이 지나치게 크면, 제 1 롤로부터의 박리가 곤란해지는 경향이 있다.

제막 원액을 제 1 롤로 건조 후, 하류측에 배치된 1 개 또는 복수 개의 회전하는 가열된 롤의 둘레면 상에서 추가로 건조시키거나, 또는 열풍 건조 장치 중을 통과시켜 추가로 건조시킨 후, 권취 장치에 권취하는 방법을 공업적으로 바람직하게 채용할 수 있다. 가열된 롤에 의한 건조와 열풍 건조 장치에 의한 건조는, 적절히 조합하여 실시해도 된다.

PVA 필름을 제조하기 위한 장치에는, PVA 필름을 적절한 상태로 조정하기 위해, 열처리 장치 ; 조습 장치 ; 각 롤을 구동시키기 위한 모터 ; 변속기 등의 속도 조정 기구 등이 부설되는 것이 바람직하다.

PVA 필름의 제조 공정에서의 건조 처리시의 건조 온도는 50 ∼ 150 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 60 ∼ 120 ℃ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.

이러한 점에서, 회전축이 서로 평행한 복수의 건조 롤을 구비하는 드럼형 제막 장치를 사용하여 PVA 필름을 제조하는 경우에는, 제 1 롤 및 그것에 계속되는 롤의 표면 온도를 50 ∼ 150 ℃, 특히 60 ∼ 120 ℃ 로 하는 것이 바람직하다.

또, 건조 롤의 하류에 열풍 건조 장치를 추가로 배치하는 경우에는, 열풍 건조 장치 내의 분위기 온도를 50 ∼ 150 ℃, 특히 60 ∼ 120 ℃ 로 하는 것이 바람직하다.

건조 처리는, PVA 필름의 휘발분율이 10 질량％ 이하, 나아가서는 5 질량％ 이하, 특히 2 ∼ 4 질량％ 가 될 때까지 실시하는 것이, 편광 필름 등의 광학 필름의 제조시의 취급성 등의 점에서 바람직하다.

본 발명의 PVA 필름의 용도에 특별히 제한은 없지만, 광 투과율이 높은 경우나 보다 광 강도가 높은 백라이트를 사용한 경우에도, 색 불균일의 폭이 좁아서 불균일로서 눈에 잘 띄지 않는 편광 필름 등의 광학 필름을 용이하게 제조할 수 있는 점에서, 본 발명의 PVA 필름은, 광학 필름을 제조할 때의 원단으로서 사용하는 것이 바람직하다. 광학 필름으로는, 편광 필름 외에 위상차 필름 등을 들 수 있다. 이들 광학 필름은, 본 발명의 PVA 필름을 사용하여 1 축 연신하는 공정을 갖는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.

본 발명의 PVA 필름을 원단으로서 사용하여 편광 필름을 제조하려면, 예를 들어, 본 발명의 PVA 필름을 사용하여 염색, 1 축 연신, 고정 처리, 건조 처리, 추가로 필요에 따라 열처리를 실시하면 된다. 염색과 1 축 연신의 순서는 특별히 한정되지 않으며, 1 축 연신 전에 염색을 실시해도 되고, 1 축 연신과 동시에 염색을 실시해도 되고, 또는 1 축 연신 후에 염색을 실시해도 된다. 또, 1 축 연신, 염색 등의 공정은 복수 회 반복해도 된다.

PVA 필름의 염색에 있어서는, 요오드나 이색성 유기 염료 (예를 들어, DirectBlack 17, 19, 154 ; DirectBrown 44, 106, 195, 210, 223 ; DirectRed 2, 23, 28, 31, 37, 39, 79, 81, 240, 242, 247 ; DirectBlue 1, 15, 22, 78, 90, 98, 151, 168, 202, 236, 249, 270 ; DirectViolet 9, 12, 51, 98 ; DirectGreen 1, 85 ; DirectYellow 8, 12, 44, 86, 87 ; DirectOrange 26, 39, 106, 107 등의 이색성 염료) 등의 이색성 색소를 사용할 수 있다. 이들 이색성 색소는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상을 병용해도 된다. 염색은, 통상적으로 PVA 필름을 상기한 이색성 색소를 함유하는 용액 중에 침지시킴으로써 실시할 수 있지만, 그 처리 조건이나 처리 방법은 특별히 제한되지 않는다.

PVA 필름의 1 축 연신은, 습식 연신법 또는 건열 연신법 중 어느 쪽으로 실시해도 된다. 습식 연신법에 의해 1 축 연신하는 경우에는, 붕산을 함유하는 온수 중에서 1 축 연신해도 되고, 상기한 이색성 색소를 함유하는 용액 중이나 후기하는 고정 처리욕 중에서 1 축 연신해도 되고, 흡수 후의 PVA 필름을 사용하여 공기 중에서 1 축 연신해도 되고, 그 밖의 방법으로 1 축 연신해도 된다. 1 축 연신 처리시의 연신 온도는 특별히 한정되지 않지만, PVA 필름을 온수 중에서 연신 (습식 연신) 하는 경우에는 바람직하게는 30 ∼ 90 ℃, 보다 바람직하게는 40 ∼ 70 ℃, 더욱 바람직하게는 45 ∼ 65 ℃ 의 온도가 채용되며, 건열 연신하는 경우에는 50 ∼ 180 ℃ 의 온도가 바람직하게 채용된다. 또, 1 축 연신의 연신 배율 (다단으로 1 축 연신을 실시하는 경우에는 합계의 연신 배율) 은, 편광 성능의 점에서 필름이 절단되기 직전까지 가능한 한 연신하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 4 배 이상인 것이 바람직하고, 5 배 이상인 것이 보다 바람직하고, 5.5 배 이상인 것이 더욱 바람직하다. 연신 배율의 상한은 필름이 파단되지 않는 한 특별히 제한은 없지만, 균일한 연신을 실시하기 위해서는 8.0 배 이하인 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서의 연신 배율은 연신 전의 필름의 길이에 기초한 것으로서, 연신을 하지 않은 상태가 연신 배율 1 배에 상당한다.

연신 후의 필름 (편광 필름) 의 두께는, 3 ∼ 35 ㎛, 특히 5 ∼ 30 ㎛ 인 것이 바람직하다.

장척의 PVA 필름을 1 축 연신할 때의 1 축 연신의 연신 방향에 특별히 제한은 없으며, 길이 방향으로의 1 축 연신이나 횡방향으로의 1 축 연신을 채용할 수 있지만, 편광 성능이 보다 우수한 편광 필름이 얻어지는 점에서 길이 방향으로의 1 축 연신이 바람직하다. 길이 방향으로의 1 축 연신은, 서로 평행한 복수의 롤을 구비하는 연신 장치를 사용하여, 각 롤간의 주속을 변경함으로써 실시할 수 있다. 한편, 횡방향으로의 1 축 연신은 텐터형 연신기를 사용하여 실시할 수 있다.

편광 필름의 제조시에는, 1 축 연신된 필름으로의 이색성 색소의 흡착을 강고하게 하기 위해, 고정 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 고정 처리로는, 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물을 첨가한 고정 처리욕 중에 필름을 침지시키는 방법을 들 수 있다. 그 때, 필요에 따라 고정 처리욕 중에 요오드 화합물을 첨가해도 된다.

1 축 연신, 또는 1 축 연신과 고정 처리를 실시한 필름을 이어서 건조 처리 (열처리) 하는 것이 바람직하다. 건조 처리 (열처리) 의 온도는 30 ∼ 150 ℃ 의 범위 내, 특히 50 ∼ 140 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하다. 건조 처리 (열처리) 의 온도가 지나치게 낮으면, 얻어지는 편광 필름의 치수 안정성이 저하되기 쉬워지고, 한편, 지나치게 높으면 이색성 색소의 분해 등에 수반되는 편광 성능의 저하가 발생하기 쉬워진다.

이상과 같이 하여 얻어진 편광 필름의 양면 또는 편면에, 광학적으로 투명하고, 또한 기계적 강도를 갖는 보호막을 첩합하여 편광판으로 할 수 있다. 그 경우의 보호막으로는, 삼아세트산셀룰로오스 (TAC) 필름, 아세트산·부티르산셀룰로오스 (CAB) 필름, 아크릴계 필름, 폴리에스테르계 필름, 시클로올레핀 폴리머 (COP) 필름 등이 사용된다. 또, 보호막을 첩합하기 위한 접착제로는, PVA 계 접착제나 우레탄계 접착제 등을 들 수 있고, 그 중에서도 PVA 계 접착제가 바람직하다.

이상과 같이 하여 얻어진 편광판은, 아크릴계 등의 점착제를 피복한 후, 유리 기판에 첩합하여 액정 표시 장치의 부품으로서 사용할 수 있다. 편광판을 유리 기판에 첩합할 때에 위상차 필름, 시야각 향상 필름, 휘도 향상 필름 등을 첩합해도 된다.

실시예

이하에 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 조금도 한정되는 것은 아니다.

이하의 실시예 및 비교예에 있어서, 배향축 각도의 분포에 있어서의 인접하는 피크간 거리 및 인접하는 피크에 있어서의 배향축 각도의 차, 및 편광 필름의 색 불균일은 이하의 방법에 의해 구하였다.

(1) 배향축 각도의 분포에 있어서의 인접하는 피크간 거리 및 인접하는 피크에 있어서의 배향축 각도의 차 :

(ⅰ) 상기에서 설명한 방법으로 실시하였다.

즉, 이하의 각 실시예 또는 비교예에서 얻어진 장척의 PVA 필름의 길이 방향 (MD) 의 임의의 위치로부터, PVA 필름의 길이 방향 (MD) 으로 40 ㎜ 의 길이를 갖는 전체 폭 길이 (3 m) 의 테이프상의 샘플 (테이프 형상에서 말하면 폭 40 ㎜, 길이 3 m 의 테이프) 을 채취하였다. 즉, 도 2 를 참조하여 설명하면, A1 과 A2 를 연결하는 가상 직선이 배향축 각도의 측정 부위가 되도록, A1 과 A2 를 연결하는 가상 직선을 중앙선으로 하고, 당해 가상 직선의 상류측에 20 ㎜ 및 하류측에 20 ㎜ 로 합계 40 ㎜ 가 되도록 하여 PVA 필름의 전체 폭에 걸친 테이프상의 샘플을 채취하였다.

(ⅱ) 상기 (ⅰ) 에서 채취한 테이프상의 샘플에 대해, 필름의 폭 방향 중앙부에 측정 위치를 1 개 정하고 (도 2 에 있어서의 A1 과 A2 를 연결하는 가상 직선의 중간점 A3), 이 측정 위치에서 폭 방향 양 단부를 향하여 (A3 → A1 및 A3 → A2) 각각 0.8 ㎜ 피치로 측정 위치를 정하고, 각 측정 위치에서 필름 면내에 있어서의 배향축 각도의 측정을 실시하여, 배향축 각도의 데이터를 얻었다.

여기서, 각 측정 위치에서의 배향축 각도의 측정은, 포토닉 라티스사 제조의 「WPA-100-L」을 사용하여, 필름면에 대하여 수직인 방향으로 진행하는 파장 543 ㎚ 의 광에 의해 실시하였다.

(ⅲ) 각 측정점에 대해, 그 측정점으로부터 필름의 폭 방향 (TD) 의 일방의 측에 연속하는 250 점 (250 피치분) 및 타방의 측에 연속하는 250 점 (250 피치분)의 합계 500 점의 배향축 각도의 평균값을 구하고, 대상이 되는 측정점에 있어서의 배향축 각도의 값으로부터 이 평균값을 뺐다. 각 측정점에 대해 동일한 계산을 실시함으로써, 장주기의 노이즈가 배제된 배향축 각도의 변동을 나타내는 데이터를 얻었다.

다음으로, 해석 소프트웨어 Origin Pro 8.6J (OriginLab Corporation 사 제조) 를 사용하여, 상기 장주기의 노이즈가 배제된 배향축 각도의 변동을 나타내는 데이터에 기초하여 배향축 각도 분포의 피크 검출을 실시하였다. 배향축 각도 분포의 피크 검출에 있어서는, 기선 모드로서 「정수 (평균)」를 설정하고, 피크 피트의 필터링 방식으로서 「높이에 기초한다 (임계값 높이 30 ％)」를 설정하고, 임계값보다 작은 피크는 제외하였다.

(ⅳ) 이어서, 각 피크에 있어서의 폭 방향의 위치를 구하고, 서로 인접하는 피크간 (서로 이웃하는 피크간) 의 폭 방향의 거리를 산출하여, 그것을 「인접하는 피크간 거리」로 하고, 그 중의 최대값을 구하였다.

(ｖ) 또한, 검출된 피크에 있어서의 배향축 각도의 값에 기초하여, 서로 인접하는 피크간 (서로 이웃하는 피크간) 에서의 배향축 각도의 차를 각각의 피크간에 있어서 산출하고, 그 중의 최대값을 구하였다.

(2) 편광 필름의 색 불균일 :

암실 내에서 관찰용 편광판 (투과율이 43 ％ 정도인 편광 필름을 사용한 것) 을 면 광원 (백라이트) 상에 재치 (載置) 하고, 그 위에 이하의 실시예 또는 비교예에서 제조한 편광 필름을 관찰용 편광판에 대하여 크로스 니콜이 되도록 재치한 후, 백라이트로부터 관찰용 편광판을 개재하여 편광 필름에 광을 조사하고 (광도 15,000 ㏅), 편광 필름 바로 위로부터 1 m 의 위치에서 편광 필름을 육안에 의해 관찰하여, 이하의 판정 기준에 기초한 관능 평가에 의해 편광 필름의 색 불균일의 평가를 실시하였다.

◎ : 색 불균일이 시인되지 않는다.

○ : 색 불균일이 시인되지만, 눈에 잘 띄지 않아 실용상 문제없는 레벨이다.

× : 실용상 문제가 되는 레벨의 색 불균일이 시인되었다.

[실시예 1]

(1) PVA (아세트산비닐의 단독 중합체의 비누화물, 중합도 2,400, 비누화도 99.9 몰％) 100 질량부, 글리세린 12 질량부, 라우르산디에탄올아미드 0.1 질량부 및 물로 이루어지는 휘발분율 66 질량％ 및 온도 100 ℃ 의 제막 원액을 사용하고, 이것을 회전축이 서로 평행한 복수의 건조 롤을 구비하는 드럼형 제막 장치의 제 1 롤 (지지체) 상에 T 형 슬릿 다이를 사용하여 막상으로 토출하고, 토출 후 0.1 초의 시점에서 풍속 0.81 m/초의 바람의 분사를 개시하고 (바람의 분사 방향 : PVA 막의 제 1 롤의 비접촉면에 대하여 대략 수직의 각도), 바람의 분사를 토출 후 0.1 ∼ 1 초 동안 실시하고, 제 1 롤로부터 박리할 때의 PVA 막의 휘발분율을 22 질량％ 로 하고, 또한 PVA 막의 제 1 롤의 비접촉면·접촉면을 후속하는 제 2 롤 이후의 건조 롤에 교대로 접촉시킴으로써, 장척의 PVA 필름 (두께 60 ㎛, 폭 3 m, 휘발분율 4 질량％) 을 연속적으로 제조하였다.

이로써 얻어진 PVA 필름에 대해, 상기한 방법에 의해, 배향축 각도의 분포에 있어서의 인접하는 피크간 거리의 최대값 및 인접하는 피크에 있어서의 배향축 각도의 차의 최대값을 구하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(2) 상기 (1) 에서 얻어진 PVA 필름의 폭 방향 중앙부로부터, 길이 방향 12 ㎝ × 폭 방향 20 ㎝ 의 장방형의 시험편을 채취하고, 당해 시험편의 길이 방향의 양단을, 연신 부분의 사이즈가 길이 방향 10 ㎝ × 폭 방향 20 ㎝ 가 되도록 연신 지그에 고정시키고, 온도 30 ℃ 의 수중에 38 초간 침지시키고 있는 동안에 24 ㎝/분의 연신 속도로 원래 길이의 2.2 배로 길이 방향으로 1 축 연신 (1 단째 연신) 한 후, 요오드를 0.03 질량％ 및 요오드화칼륨을 3 질량％ 의 농도로 함유하는 온도 30 ℃ 의 요오드/요오드화칼륨 수용액 중에 60 초간 침지시키고 있는 동안에 24 ㎝/분의 연신 속도로 원래 길이의 3.3 배까지 길이 방향으로 1 축 연신 (2 단째 연신) 하고, 이어서 붕산을 3 질량％ 및 요오드화칼륨을 3 질량％ 의 농도로 함유하는 온도 30 ℃ 의 붕산/요오드화칼륨 수용액 중에 약 20 초간 침지시키고 있는 동안에 24 ㎝/분의 연신 속도로 원래 길이의 3.6 배까지 길이 방향으로 1 축 연신 (3 단째 연신) 하고, 계속해서 붕산을 4 질량％ 및 요오드화칼륨을 약 5 질량％ 의 농도로 함유하는 온도 60 ℃ 의 붕산/요오드화칼륨 수용액 중에 침지시키면서 24 ㎝/분의 연신 속도로 원래 길이의 6.5 배까지 길이 방향으로 1 축 연신 (4 단째 연신) 한 후, 요오드화칼륨을 3 질량％ 의 농도로 함유하는 요오드화칼륨 수용액 중에 10 초간 침지시켜 고정 처리를 실시하고, 그 후 60 ℃ 의 건조기로 4 분간 건조시켜, 편광 필름 (두께 23 ㎛) 을 얻었다.

이로써 얻어진 편광 필름에 대해, 상기한 방법에 의해 색 불균일을 평가하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 2 ∼ 5 및 비교예 1 ∼ 6]

바람의 분사 개시 시점, 바람의 분사 시간, 풍속 및 제 1 롤로부터 박리할 때의 PVA 막의 휘발분율을 표 1 에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 PVA 필름 및 편광 필름을 제조하고, 얻어진 PVA 필름의 배향축 각도의 분포에 있어서의 인접하는 피크간 거리의 최대값 및 인접하는 피크에 있어서의 배향축 각도의 차의 최대값의 산출, 그리고 얻어진 편광 필름의 색 불균일의 평가를 실시하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

상기 표 1 에 보는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 5 의 PVA 필름은, 배향축 각도의 분포에 있어서 인접하는 피크간 거리의 최대값이 6 ㎝ 이하임으로써, 편광 필름을 제조하였을 때에 색 불균일이 시인되지 않거나, 또는 색 불균일이 시인되어도 눈에 잘 띄지 않아 실용상 문제없는 레벨의 고품질의 편광 필름을 제공하였다.

한편, 비교예 1 ∼ 6 의 PVA 필름은, 배향축 각도의 분포에 있어서 인접하는 피크간 거리의 최대값이 6 ㎝ 를 초과함으로써, 편광 필름을 제조하였을 때에 실용상 문제가 되는 색 불균일이 발생하였다.

본 발명의 PVA 필름을 사용하면, 광 투과율이 높은 경우나 보다 광 강도가 높은 백라이트를 사용한 경우에도, 색 불균일의 폭이 좁아서 불균일로서 눈에 잘 띄지 않는 편광 필름 등의 광학 필름이 얻어지므로, 본 발명의 PVA 필름은 편광 필름 등의 광학 필름용 원단 필름으로서 매우 유용하고, 그리고 본 발명의 제조 방법은, 당해 본 발명의 PVA 필름을 높은 생산성으로 원활하게 연속하여 제조하기 위한 방법으로서 유용하다.

Claims

필름의 면내에 있어서의 배향축 각도를 필름의 폭 방향으로 0.8 ㎜ 피치로 측정하여 구한 배향축 각도의 분포에 있어서, 인접하는 피크간 거리의 최대값이 6 ㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 폴리비닐알코올 필름.
제 1 항에 있어서,
필름의 면내에 있어서의 배향축 각도를 필름의 폭 방향으로 0.8 ㎜ 피치로 측정하여 구한 배향축 각도의 분포에 있어서, 인접하는 피크에 있어서의 배향축 각도의 차의 최대값이 10°이하인, 폴리비닐알코올 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
폭이 2 m 이상인, 폴리비닐알코올 필름.
삭제
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 폴리비닐알코올 필름을 사용하여 제조한, 광학 필름.
제 5 항에 있어서,
편광 필름인, 광학 필름.