KR20180048983A - 포장체, 폴리비닐 알코올계 필름의 보관 또는 수송 방법, 폴리비닐 알코올계 필름, 및 편광막 - Google Patents

Abstract

보관 시나 수송 시에 있어도 변형이나 광학 성능의 저하를 억제할 수 있는 폴리비닐 알코올계 필름의 포장체를 제공한다. 포장체(11)는 띠 형태의 폴리비닐 알코올계 필름을 심관(2)에 감겨 필름 롤(3)로 이루어지고, 필름 롤(3)의 양단부에 보호 패드(7)를 각각 장착한 후, 보호 패드(7)와 함께 필름 롤(3)을 수증기 배리어 필름(4)으로 포장하여 이루어진다. 보호 패드(7)에는 필름 롤(3)과의 접촉면측에 조습 시트(8)가 첩부되고 있으며, 따라서 필름 롤(3)은 조습 시트(8)가 첩부된 보호 패드(7)와 함께 수증기 배리어 필름(4)으로 포장된다. 이와 같이 필름 롤(3)과 함께 조습 시트(8)를 포장하는 것에 의해서, 필름 롤(3)이 배치되어 있는 내부 공간의 습도가 20∼80%RH로 조습되고 있다.

Description

포장체, 폴리비닐 알코올계 필름의 보관 또는 수송 방법, 폴리비닐 알코올계 필름, 및 편광막

본 발명은 포장체, 폴리비닐 알코올계 필름의 보관 또는 수송 방법, 폴리비닐 알코올계 필름 및 편광막에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 외관이 뛰어나고 광학적 얼룩이 없는, 편광막을 얻기 위한 원반(原反)으로서 유용한 폴리비닐 알코올계 필름의 보관이나 수송에 매우 적합한 포장체, 이를 사용한 폴리비닐 알코올계 필름의 보관 또는 수송 방법, 이와 같이 보관 및/또는 수송된 폴리비닐 알코올계 필름, 및 이 폴리비닐 알코올계 필름을 사용하여 제조되는 편광막에 관한 것이다.

종래, 폴리비닐 알코올계 필름은 폴리비닐 알코올계 수지를 물 등의 용매에 용해하고, 용액 유연법(캐스트법)에 따라 제막한 후, 금속제의 가열 롤(이하, 금속 가열 롤이라고 한다) 등을 사용하여 건조하는 것에 의해서 제조되고 있다. 이와 같이 하여 제조된 폴리비닐 알코올계 필름은 투명성이나 염색성이 뛰어난 필름으로서 많은 용도에 사용되고 있으며, 유용한 용도의 하나로서 편광막을 들 수 있다.

편광막은 상기 폴리비닐 알코올계 필름을 색소에 의해서 염색한 필름이며, 액정 디스플레이의 기본 구성요소로서 사용되고 있다. 최근에는 고품질이며 고신뢰성이 요구되는 디스플레이, 특히 대화면의 액정 TV 수상기 등에 사용되고 있으며, 편광도의 면내 균일성이나 색 얼룩의 새로운 저감이 요구되고 있다.

이와 같은 요구에 부응하기 위해서는, 폴리비닐 알코올계 필름 자체의 물성 개선도 필요하기는 하지만, 제조 후의 폴리비닐 알코올계 필름의 보관이나 수송 시의 포장 형태도 중요하다. 왜냐하면, 보관이나 수송 시에 폴리비닐 알코올계 필름의 함수율이 크게 변동하거나 필름 면내의 함수율에 얼룩이 생기거나 하면, 필름이 변형될뿐 아니라, 필름 면내의 광학 특성이 변화하여, 얻어지는 편광막에 편광도 얼룩(편광도의 면내 불균일성)이나 색 얼룩이 생기기 때문이다.

이와 같은 과제를 해결하기 위한 기술로서 예를 들면 특허 문헌 1에는, 폴리비닐 알코올계 필름의 롤을 수증기 배리어 수지 포장 필름과 알루미늄 소재로 이루어진 포장 필름으로 포장하여 보관 또는 수송을 실시하는 기술이 제안되어 있다(단락 0042∼0044 참조). 또, 예를 들면 특허 문헌 2에는 포장 재료의 양단부를 심관에 고정한 다음, 다시 양단부의 잉여 부분을 심관 내부에 밀어 넣은 포장체가 제안되어 있다(단락 0014 및 도 3 참조).

특허 문헌 1 JP 2005－306483 A 특허 문헌 2 JP 2013－227073 A

그러나, 상기의 개시 기술을 가지고 해도, 수송 시에 있어서의 폴리비닐 알코올계 필름의 변형이나 광학 성능의 저하를 억제하는 것은 불충분하다.

일반적으로 폴리비닐 알코올계 필름은 함수율이 수% 상태로 포장된다. 수증기 배리어 수지 포장 필름에 의해서 외부에서 수분이 침입하는 것을 차단해도, 포장 필름과 심관의 간극에서부터 포장체의 내부에 수분이 침입하면, 변형이 생기거나 광학적 얼룩이 생겨 버린다. 또, 포장체 내부에서 필름 자신의 수분에 의해서 흡탈습이 반복되면, 역시 변형이 생기거나 광학적 얼룩이 생겨 버린다. 이와 같은 현상은 폴리비닐 알코올계 필름이 대폭 길어질수록 발생하기 쉽고, 박형이 될 수록 현저하다.

따라서, 본 발명의 해결해야 할 과제는, 보관 시나 수송 시에 있어도 변형이나 광학적 얼룩의 발생을 저감할 수 있는 폴리비닐 알코올계 필름의 포장체를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명자들이 상기 과제를 해결하기 위하여 열심히 연구를 거듭한 결과, 포장체 내부 공간의 습도를 20∼80%RH로 조습(調濕)하는 것에 의해서, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다.

즉 본 발명은, 띠 형태의 폴리비닐 알코올계 필름을 심관에 감은 필름 롤을 수증기 배리어 필름으로 포장하여 이루어진 포장체이며,

상기 포장체 내부 공간의 습도가 20∼80%RH로 조습되어 있는 것을 특징으로 하는 포장체이다.

또 상기의 포장체는 상기 필름 롤과 함께, 조습 시트가 포장되어 있는 것이 바람직하다.

또 상기 조습 시트는 두께 0.1∼2mm의 부직포인 것이 바람직하다.

또 상기 조습 시트의 30℃ 90%RH에 있어서의 흡습율은 50중량% 이상인 것이 바람직하다.

상기 심관의 축 길이가 필름 폭보다 길고, 상기 수증기 배리어 필름에 있어서의 상기 심관의 축선 방향측의 단부가 상기 필름 롤로부터 돌출한 상기 심관의 내부에 접어 넣어지는 것에 의해서 상기 심관의 단부를 감싸도록 감겨지고 있으며, 또한, 상기 심관의 내부에 흡수재가 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또 상기의 포장체는 상기 필름 롤과 함께, 습도 인디케이터가 포장되어 있는 것이 바람직하다.

상기 폴리비닐 알코올계 필름은 폭 4m 이상, 길이 4km 이상인 것이 바람직하다.

상기 폴리비닐 알코올계 필름의 두께는 5∼40㎛인 것이 바람직하다.

상기 폴리비닐 알코올계 필름이 편광막용 폴리비닐 알코올계 필름인 것이 바람직하다.

또 본 발명은 상기의 포장체를 사용하여 상기 폴리비닐 알코올계 필름의 보관 및/또는 수송을 실시하는 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알코올계 필름의 보관 또는 수송 방법이다.

또 본 발명은 상기의 포장체를 사용하여 보관 및/또는 수송되는 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알코올계 필름이다.

또 본 발명은 상기의 폴리비닐 알코올계 필름을 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 편광막이다.

본 발명에 의하면, 띠 형태의 폴리비닐 알코올계 필름의 보관 시 및/또는 수송 시의 변형이나 광학 성능의 저하를 억제함과 동시에, 필름 롤의 권취 어긋남이나 스크래치, 블로킹에 의한 필름의 열화를 방지할 수 있다. 또, 상기 필름 롤의 폭 방향이나 긴 방향(감는 외주부에서 심부까지)의 품질을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 면내 균일성이 뛰어난 편광막을 얻을 수 있을뿐더러, 편광막 제조 시의 권출을 용이하게 하여 생산성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태인 포장체(11)의 일부를 확대하여 나타내는 모식 단면도이다.
도 2는 포장체(11)에 있어서의 필름 롤(3)의 포장 순서를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태인 포장체(21)의 일부를 확대하여 나타낸 모식 단면도이다.
도 4는 포장체(21)에 있어서의 필름 롤(3)의 포장 순서를 나타내는 사시도이다.
도 5는 제2 실시 형태에 있어서의 흡수재(6)가 배치되지 않은 경우의 포장체 (101)의 일부를 확대하여 나타내는 모식 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에서는 모든 도면을 통해서 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 중복되는 설명을 생략한다.

본 발명의 포장체는 띠 형태의 폴리비닐 알코올계 필름을 심관에 감은 필름 롤을 수증기 배리어 필름으로 포장하여 이루어진 포장체이며, 필름 롤이 배치되어 있는 포장체 내부 공간의 습도가 20∼80%RH로 조습되어 있는 것을 특징으로 한다.

포장체의 내부 공간의 습도는 바람직하게는 30∼70%RH, 특히 바람직하게는 35∼65%RH이다. 이와 같은 습도가 너무 낮거나 너무 높거나 하면, 필름 롤의 표층의 폴리비닐 알코올계 필름이 건조/흡습하여 변형되는 경향이 있고, 습도가 너무 낮거나 너무 높거나 하여 여러 차례 변동하면, 폴리비닐 알코올계 필름의 외관이나 광학 성능이 저하되는 경향이 있다. 구체적으로는, 흰색 연무가 발생하거나 광학적 얼룩이 증대하거나 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태인 포장체(11)의 일부를 확대하여 나타낸 모식 단면도이며, 도 2는 포장체(11)에 있어서의 필름 롤(3)의 포장 순서를 나타내는 사시도이다.

포장체(11)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 띠 형태의 폴리비닐 알코올계 필름을 필름 폭보다 축 길이가 긴 심관(2)에 감아서 필름 롤(3)을 이루고, 필름 롤(3)의 양단부에 보호 패드(7)를 각각 장착한 후, 보호 패드(7)와 함께 필름 롤(3)을 수증기 배리어 필름(4)으로 포장하여 이루어진다.

보다 구체적으로는, 우선 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 필름 롤(3)의 외주부의 소정의 감기 시작한 위치에, 직사각형 모양의 수증기 배리어 필름(4)의 일단을 고정한다. 이때, 수증기 배리어 필름(4)의 한 변이 심관(2)의 축선 방향으로 평행이 되도록 배치하여 고정한다.

이어서, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 수증기 배리어 필름(4)을 필름 롤(3)의 외주를 따라 적어도 1번 휘감은 후, 수증기 배리어 필름(4)의 타단을 예를 들면 접착 테이프(5)를 사용하여 고정한다. 이 단계에서는, 수증기 배리어 필름(4)은 원통형을 이루고 있다. 그 후, 도 2(c)에 나타낸 바와 같이, 수증기 배리어 필름(4)에 있어서의 심관(2)의 축선 방향측의 2개의 단부를, 필름 롤(3)(엄밀하게는 도 1에 나타낸 바와 같이 보호 패드(7))로부터 돌출한 심관(2)의 외주부에 각각 고정하여 본 실시 형태의 포장체(11)를 완성한다.

수증기 배리어 필름(4)의 단부와 심관(2)의 외주부를 고정하는 방법으로서는, 예를 들면, 수증기 배리어 필름(4)의 외측에 테이프를 감아서 고정하는 방법, 양면 점착 테이프로 고정하는 방법, 심관(2)의 외주부에 첩부된 점착 테이프의 외면에 수증기 배리어 필름(4)의 단부를 히트 실로 고정하는 방법, 고무 밴드를 사용하는 방법, 면 패스너를 사용하는 방법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 수증기 배리어 필름(4)의 외측에 테이프를 감아서 고정하는 방법, 양면 점착 테이프로 고정하는 방법, 심관(2)의 외주부에 첩부된 점착 테이프의 외면에 수증기 배리어 필름(4)의 단부를 히트 실로 고정하는 방법이 포장체(11)의 내부 공간의 습도를 안정적으로 유지하는 관점에서 바람직하다.

또한, 도 1에서는, 알기 쉽게 하기 위해서 수증기 배리어 필름(4)으로 필름 롤(3) 및 심관(2)과의 사이에 간격을 비워 그려져 있지만, 실제는, 수증기 배리어 필름(4)은 필름 롤(3) 및 심관(2)에 밀착하도록 심관(2)의 외주부에 감아서 고정하고 필름 롤(3)이 수증기 배리어 필름(4)에 의해 밀봉된다.

이와 같이 포장체(11)에서는 심관(2)과 수증기 배리어 필름(4)으로 형성된 내부 공간 내에 필름 롤(3)이 배치되게 된다. 본 발명은 필름 롤(3)이 배치된 내부 공간의 습도를 적절히 조습하는 것에 의해서, 띠 형태의 폴리비닐 알코올계 필름의 보관 시나 수송 시의 변형이나 광학 성능의 저하를 억제하는 것이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 포장 전의 필름 롤(3)의 단부에는 보호 패드(7)가 장착되어 있다. 보호 패드(7)에는 필름 롤(3)과의 접촉면 측에 조습 시트(8)가 첩부되고 있으며, 따라서, 필름 롤(3)은 조습 시트(8)가 첨부된 보호 패드(7)와 함께, 수증기 배리어 필름(4)으로 포장된다. 이와 같이, 필름 롤(3)과 함께, 조습 시트(8)을 포장하는 것에 의해서, 필름 롤(3)이 배치되어 있는 포장체(11)의 내부 공간의 습도를 20∼80%RH로 조습할 수 있다.

본 발명에 있어서의 띠 형태의 폴리비닐 알코올계 필름으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 후술하는 방법으로 제조되는 폴리비닐 알코올계 필름이 사용된다. 이와 같은 필름의 폭은 대면적화의 관점에서 4m 이상인 것이 바람직하고, 새로운 대면적화의 관점에서 특히 바람직하게는 4.5m 이상, 파단 회피의 관점에서 더욱 바람직하게는 4.5∼6m이다.

띠 형태의 폴리비닐 알코올계 필름을 감은 심관(2)은 외형이 원주상의 것이면 좋고, 경량화의 관점에서 중공의 원통형의 것이 바람직하다. 또, 심관(2)이 원통형의 것이면, 내부에 지지봉을 삽입하여 필름 롤(3)을 가대나 가공 장치에 적재할 수 있다.

심관(2)의 재질로서는 금속, 플라스틱 등을 들 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 금속으로서는, 예를 들면, 탄소강, 고장력강, 스텐레스강, 알루미늄, 두랄루민 등의 알루미늄 합금, 동, 황동, 청동 등을 들 수 있다. 금속제의 심관(2)의 표면 또는 내측면에는 연질 폴리염화비닐이나 저밀도 폴리에틸렌인과의 수지층이 적층되어 있어도 되고, 니켈, 크롬, 아연, 주석 등의 도금 처리가 실시되어 있어도 된다. 플라스틱으로서는, 예를 들면, 경질 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 등을 들 수 있다.

심관(2)의 외경은 7.5cm 이상이 바람직하고, 8.5cm 이상이 특히 바람직하다. 심관(2)의 외경이 너무 작으면 필름에 주름이 발생하는 경향이 있다. 심관(2)이 원통형일 때의 심관(2)의 두께는 1.5∼20mm가 바람직하고, 특히 바람직하게는 2∼15mm, 더욱 바람직하게는 3∼10mm이다. 심관(2)의 사이즈는 일반적으로는, 외경 11∼31cm, 내경 10∼30cm이다.

심관(2)의 축 길이(즉 축선 방향의 길이)는, 상술한 띠 형태의 폴리비닐 알코올계 필름의 필름 폭 보다 길게 하는 것이 필요하고, 필름 롤(3)의 축선 방향측의 양단부로부터 각각 10cm 이상 돌출하고 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 심관(2)의 축 길이는 4.1m 이상인 것이 바람직하고, 더욱 대면적화의 관점에서 특히 바람직하게는 4.6m 이상, 폴리비닐 알코올계 필름의 파단 회피의 관점에서 더욱 바람직하게는 4.6∼6.1m이다.

심관(2)이 돌출부를 갖는 것에 의해서, 돌출부 양단에 브래킷을 설치하거나 돌출부 양단을 가대 등에 재치(載置) 하거나 하여, 필름 롤(3)이 지면 또는 다른 필름 롤등과 접촉하지 않고 공중에 뜬 상태로 할 수 있으며, 포장체(11) 전체의 하중이 필름 롤(3) 전체에 이와 같은 것을 방지하고, 필름끼리의 블로킹이나 열화를 저지할 수 있다. 또, 돌출부 양단에 수증기 배리어 필름(4)이나 포장 필름을 고정할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 수증기 배리어 필름(4)은 특별히 한정되지 않지만, JIS Z 0208에 준하여 측정되는 투습도가 10g/㎡·일 이하, 바람직하게는 1 g/㎡·일 이하의 것이 사용 가능하다. 구체적인 예로서는, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리염화 비닐리덴 코트 폴리프로필렌, 유리 증착 폴리에스테르 등의 단층 필름, 또는 이들 적층 필름, 또는 할포(割包), 종이, 부직포와의 적층 필름 등을 들 수 있다. 적층 필름으로서는, 유리 또는 알루미늄 증착 폴리에스테르와 폴리에틸렌의 적층 필름, 폴리염화 비닐리덴 코트 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 적층 필름 등이 예시된다.

이와 같은 수증기 배리어 필름(4)은 대전 방지 처리해 두는 것도 이물의 혼입을 막는 관점에서 바람직하고, 대전 방지제는 필름 중에 반죽해 넣어도 되고, 표면에 코팅되어 있어도 된다. 반죽 포함의 경우는 수지에 대해서 0.01∼5중량% 정도, 표면 코팅의 경우는 0.01∼1g/㎡ 정도의 대전 방지제를 사용하는 것이 바람직하다.

대전 방지제로서는, 광학 성능에 악영향을 미치지 않는 한 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 알킬디에탄올아민, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 고급 지방산 알칸올 아미드, 소르비탄 지방산 에스테르 등을 들 수 있다.

이와 같은 수증기 배리어 필름(4)으로서 수증기 배리어 필름에 흡습 필름이 라미네이트된 적층체를 사용하는 것도 포장체(11)의 내부 공간의 습도를 조절하는 관점에서 바람직하다. 이와 같은 흡습 필름으로서는, 예를 들면, 염화칼슘, 실리카 겔, 제올라이트, 당류, 흡수성 수지 등의 무기계 또는 유기계 건조제를 합성수지, 천연 셀룰로오스류, 합성 셀룰로오스류, 유리 크로스, 부직포 등의 성형 가능한 재료에 분산, 함침, 도포 건조하여 흡습층으로 한 것이나, 이들 무기계 또는 유기계 건조제를 폴리에스테르 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 테플론(등록상표) 필름 등의 열가소성 수지 필름으로 사이에 끼워 넣은 것을 들 수 있다. 이와 같은 적층체를 사용하는 경우는, 흡습 필름 측이 포장체(11)의 내측이 되도록 하여 포장한다.

필름 롤(3)을 수증기 배리어 필름(4)으로 포장하기 전에, 필름 롤(3)에 보호 필름을 겸한 내장 필름을 감는 것도 가능하다. 내장 필름을 감는 것으로, 필름 롤(3)의 오염이나 상처를 방지할 수 있다. 이와 같은 내장 필름은 특별히 한정되지 않지만 염가의 폴리에틸렌제 필름이 매우 적합하다.

필름 롤(3)을 수증기 배리어 필름(4)으로 포장한 후에, 다시 알루미늄 소재로 이루어진 포장 필름으로 포장할 수도 있다. 이와 같은 포장 필름으로서는, 알루미늄박, 알루미늄박과 내습성 플라스틱 필름의 적층 필름(예를 들면, 알루미늄박과 폴리올레핀 필름의 적층 필름), 알루미늄 증착 필름과 내습성 플라스틱 필름의 적층 필름(예를 들면, 알루미늄 증착 필름과 폴리올레핀 필름 적층 필름), 알루미늄 증착 필름과 내습성 플라스틱 필름의 적층 필름(예를 들면, 알루미늄 증착 폴리에스테르 필름과 폴리에틸렌 필름의 적층 필름) 등을 들 수 있다.

본 발명에서는 특히, 알루미늄박과 폴리올레핀 필름의 적층 필름(예를 들면, 알루미늄박과 폴리에틸렌 필름의 적층 필름), 알루미늄 증착 필름과 폴리올레핀 필름 적층 필름(예를 들면, 알루미늄 증착 폴리에스테르 필름과 폴리에틸렌 필름의 적층 필름)이 유용하고, 특히, 연신 폴리프로필렌 필름/폴리에틸렌 필름/알루미늄박/폴리에틸렌 필름의 구성으로 이루어진 적층 필름, 연신 폴리프로필렌 필름/저밀도 폴리에틸렌 필름/알루미늄박의 구성으로 이루어진 적층 필름 등이 유용하다.

또한, 본 실시 형태의 포장체(11)는 전체를 단열재로 꾸려서 보관 및/또는 수송할 수도 있다. 당연한 것이지만, 포장체(11)의 내부 공간의 습도는 온도에 의존한다. 최근, 보관 중 및/또는 수송 중의 온도는 품질 보증적인 관점에서 관리되고 있지만, 실태는 0∼80℃의 범위에서 변동하는 것이 많다. 포장체(11)의 내부 공간의 습도를 상기 범위로 조정하기 위해서 포장체(11)의 온도 관리도 중요하다. 본 발명에서 사용되는 단열재는 특별히 한정되지 않지만, 단열성의 관점에서 알루미늄 증착 시트가 바람직하고, 내충격성의 관점에서 알루미늄 증착 펠트가 특히 바람직하다. 또한, 단열재는 리사이클하는 것이 바람직하다.

포장체(11)의 내부 공간의 습도를 상기 범위로 조절하는 방법으로서는, 실리카겔, 염화칼슘, 제올라이트 등의 건조제를 열가소성 필름이나 종이로 사이에 둔 건조 시트를, 필름 롤(3)과 함께 포장하는 방법 등을 들 수 있지만, 본 발명에서는 조습 시트(8)를 필름 롤(3)과 함께 포장하는 것이 바람직하다. 이와 같은 조습 시트(8)는 흡방습에 의해서 포장체(1)의 내부 공간의 습도를 일정하게 유지하는 것이다. 건조 시트에 의한 건조만으로는 습도의 조절이라고는 할 수 없고, 포장체(11)의 내부 공간이 너무 건조하면, 폴리비닐 알코올계 필름에 변형이 생긴다. 또, 이와 같은 건조 시트에서는, 일단 흡습하면 방습은 늦기 때문에, 반복 습도가 변화했을 경우의 대응은 곤란하다. 또한, 이와 같은 건조 시트는 흡습량이 적고, 한편 흡습 속도가 늦기 때문에, 급격한 환경의 변화에 대응할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명에서 사용되는 조습 시트(8)는 환경적인 관점에서 부직포인 것이 바람직하다. 일반적으로, 무기계 건조제는 산업 폐기물이지만, 부직포는 소각 가능하다. 보다 바람직하게는 흡습율이나 흡습 속도의 관점에서 고흡습 섬유로 이루어진 부직포, 특히 바람직하게는 반복 내구성의 관점에서 아크릴계 고흡습 섬유로 이루어진 부직포, 더욱 바람직하게는 아크릴산 중합체 부분 나트륨염 가교물계 섬유 또는 아크릴산 집합체 가교물계 섬유로 이루어진 부직포이다. 아크릴산 중합체 부분 나트륨염 가교물계 섬유로서는, 예를 들면, 테이진 리미티드 제조 「벨 써니」, 아크릴산 중합체 가교물계 섬유로서는, 예를 들면, 토요보 컴퍼리 리미티드 제조 「모스 파인」등을 들 수 있다. 또한, 부직포에는 흡습성을 해치지 않는 정도로, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유 등을 첨가할 수도 있다.

조습 시트(8)의 두께는 0.1∼2mm가 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.2∼1.5mm, 더욱 바람직하게는 0.3∼1.0mm이다. 두께가 너무 작으면 흡습량이 부족하는 경향이 있고, 반대로 너무 크면 가공이나 핸들링이 곤란해지는 경향이 있다.

조습 시트(8)의 흡습율은 30℃, 90%RH에서 자중(건조 상태에 있어서의 중량)에 대해서 50중량% 이상인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 70중량% 이상, 더욱 바람직하게는 80중량% 이상이다. 흡습율이 너무 낮으면, 흡습량이 부족하는 경향이 있다.

조습 시트(8)의 설치 위치는 포장체(11)의 내부 공간내라면 특별히 한정되지 않지만, 필름 롤(3)의 양단부에 장착되는 보호 패드(7)에 붙이는 것이 바람직하다. 보호 패드(7)는 중앙부에 심관 관통홀이 형성된 원반 형태의 플라스틱 시트이며, 권취 어긋남을 억제하거나 충격으로부터 필름 롤(3)의 단부를 보호하기 위해서 장착되는 것이다.

또한, 보호 패드(7) 및 조습 시트(8)는 롤(3)의 단부의 면의 크기와 거의 동일한 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 제2 실시 형태인 포장체(21)의 일부를 확대하여 나타내는 모식 단면도이며, 도 4는 포장체(21)에 있어서의 필름 롤(3)의 포장 순서를 나타내는 사시도이다.

본 실시 형태에서는 도 4(c)에 나타낸 바와 같이 수증기 배리어 필름(4)에 있어서의 심관(2)의 축선 방향측의 2개의 단부를, 필름 롤(3)로부터 돌출한 심관(2)의 단부에서부터 내측에 각각 끼워넣는 것에 의해서, 수증기 배리어 필름(4)이 심관(2)의 단부를 감싸도록 휘감겨져 심관(2)에 고정되어 있다. 또한, 심관(2)의 내부에 흡수재(6)를 배치하여 본 실시 형태의 포장체(21)가 완성된다.

또한, 도 3에서는 알기 쉽게 하기 위하여 수증기 배리어 필름(4)과 필름 롤(3) 및 심관(2)과의 사이에 간격을 비워 그려져 있지만, 실제로는 수증기 배리어 필름(4)은 필름 롤(3) 및 심관(2)에 밀착하도록 감겨지는 것이다.

심관(2)의 내부에 흡수재(6)를 배치하고, 심관(2)의 내주부에 결로한 수분을 흡수재(6)로 흡수시키는 것에 의해서, 심관(2)과 수증기 배리어 필름(4)으로 형성된 내부 공간 내에 심관(2)의 내측에서 수분이 침입하는 것을 억제할 수 있다. 또, 수증기 배리어 필름(4)의 단부를 심관(2)의 내부에 접어 넣어 심관(2)의 단부를 감싸도록 휘감는 것에 의해서, 심관(2)의 내주면과 수증기 배리어 필름(4)과의 틈새로부터 상기 내부 공간 내에 수분이 침입하는 것을 억제할 수 있다. 이상의 구성에 의해서, 필름 롤(3)이 배치되어 있는 내부 공간의 습도를 20∼80%RH로 조습할 수 있다.

도 5는 제2 실시 형태에 있어서의 흡수재(6)가 배치되지 않은 경우의 포장체(101)의 일부를 확대하여 나타내는 모식 단면도이다. 도 5에 나타내는 포장체(101)에서는 흡수재(6)가 배치되어 있지 않기 때문에, 수증기 배리어 필름(4)의 단부가 심관(2)의 내주면으로부터 떨어져서 떠버려서 틈새가 생기기도 하고, 심관(2)의 내측의 이 틈새를 통해 수분이 침입할 우려가 있다.

그러나 본 실시 형태에 대해서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 흡수재(6)가 심관(2)의 내주부에 밀착하도록 심관(2)의 내부에 배치되어 있기 때문에, 수증기 배리어 필름(4)의 단부가 심관(2)의 내주면과 밀착하고, 심관(2)의 내주면과 수증기 배리어 필름(4)과의 틈새를 더 만들기 어려워져, 상기 내부 공간 내에 수분이 침입하는 것을 더욱 확실히 억제할 수 있다.

본 실시 형태에서 사용되는 흡수재(6)로서는 외경 10∼30cm의 원주 형태 또는 원통 형태의 것이 바람직하고, 심관(2)의 내주부에 밀착하도록 심관(2)의 내경에 따라 적절한 외경을 갖는 흡수재(6)가 선택된다. 특히 바람직하게는 외경 13∼25cm, 더욱 바람직하게는 외경 15∼22cm이다. 외경이 너무 작으면 흡수 효과가 부족한 경향이 있고, 너무 크면 포장체(21)의 중량이 증가하는 경향이 있다. 당연한 것이지만 이와 같은 흡수재(6)의 사이즈는 보관 시나 수송 시에는 부드럽게 삽입할 수 있어 보관 시나 수송 시 이외에는 부드럽게 떼어낼 수 있는 것이 바람직하다. 흡수재(6)는 심관(2) 내부의 양단부에만 설치할 수도 있고, 심관(2)의 축선 방향 전체에 걸쳐서 설치할 수도 있으며, 또 설치하는 흡수재(6)의 개수는 1개일 수 있고, 복수개일 수도 있다.

상기 심관(2) 내부의 양단부에 흡수재(6)를 설치하는 경우에는, 흡수재(6)의 축선 방향의 길이는 심관(2) 내에 접어 넣어진 수증기 배리어 필름(4)의 심관(2)의 양단에서부터 선단부까지의 길이 이상인 것이 바람직하고, 이와 같은 길이를 넘는 것이 특히 바람직하다.

흡수재(6)의 재질은 강도의 관점에서 수지제가 바람직하고, 한편, 포장체(21)의 경량화의 관점에서 중량이 20kg 이하인 것이 바람직하다. 또, 새로운 경량화나 심관(2)의 내주부를 손상시키지 않는 관점에서, 마이크론 단위의 기공을 갖는 스펀지 형태인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는, 폴리비닐 알코올 스펀지, 또는 우레탄 스펀지이다.

마이크론 단위의 기공을 갖는 스펀지로서는, 예를 들면, 외관 밀도가 0.01∼0.5g/㎤의 것을 들 수 있다.

상기 실시 형태 1 및 2의 포장체(11, 21)의 내부 공간의 습도는 수증기 배리어 필름(4)에 개구부를 설치하여 습도계로 측정하는 것이 가능하지만, 본 발명에서는 수송 중의 습도 이력을 간단하게 확인할 수 있는 관점에서 전자 기록식 카드 타입이나 씰 타입의 습도 인디케이터를 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같은 전자 기록식 카드 타입의 습도 인디케이터로서는, 예를 들면, T＆D Corporetion사 제조 「온도토리」, 후지타덴키세이사쿠쇼 제조 「WATCH LOGGER」, 그래프테크사 제조 「midi LOGGER」등을 들 수 있다.

또, 씰 타입의 습도 인디케이터로서는 고습도하, 또는 저습도하에 소정 시간 폭로되면, 불가역으로 발색하는 브롬화 코발트 등의 화합물을 사용하는 것을 들 수 있다. 예를 들면, 필름 표면에 직경 5mm 정도의 복수의 라벨이 나열되어 있으며, 이들 라벨이 50%RH 검출 라벨, 60%RH 검출 라벨, 70%RH 검출 라벨, 80%RH 검출 라벨, 90%RH 검출 라벨이며, 도달한 습도에 대응하는 라벨이 청색으로부터 핑크에 변색하거나 백색에서 청색으로 변색하거나 청색이 배이거나 하는 것에 의해서, 최고 도달 습도를 확인하는 것이다. 저습도측은 5%RH로부터, 고습도측은 90%RH까지의 습도 인디케이터가 시판되고 있다. 측정 정도는 ±5%RH 정도이다.

본 발명에서는 필름 롤(3)과 함께 습도 인디케이터를 포장할 수 있고, 구체적으로는, 필름 롤(3)의 최외층이나 수증기 배리어 필름(4)의 내측에 습도 인디케이터를 붙여 포장할 수 있다.

이하, 본 발명에서 사용되는 폴리비닐 알코올계 필름에 관해서 설명한다. 본 발명의 폴리비닐 알코올계 필름은 폴리비닐 알코올계 수지의 수용액을 캐스트형에 캐스팅하여 제막하고, 금속 가열 롤을 사용하여 연속적으로 건조하여 얻을 수 있다.

상기 폴리비닐 알코올계 수지로서는, 통상 미변성의 폴리비닐 알코올계 수지, 즉, 초산 비닐을 중합하여 얻어지는 폴리 초산비닐을 비누화하여 제조되는 수지가 사용된다. 필요에 따라, 초산비닐과 상기 초산비닐과 공중합 가능한 소량(통상, 10몰% 이하, 바람직하게는 5몰% 이하)의 성분과의 공중합체를 비누화하여 얻어지는 수지를 사용할 수도 있다. 초산비닐과 공중합 가능한 성분으로서는, 예를 들면, 불포화 카르본산(예를 들면, 염, 에스테르, 아미드, 니트릴 등을 포함), 탄소수 2∼30의 올레핀류(예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, n－부텐, 이소부텐 등), 비닐 에테르류, 불포화 설폰산염 등을 들 수 있다. 또, 비누화 후의 수산기를 화학 수식하여 얻어지는 변성 폴리비닐 알코올계 수지를 사용할 수도 있다.

또, 폴리비닐 알코올계 수지로서 측쇄에 1,2－디올 구조를 갖는 폴리비닐 알코올계 수지를 사용할 수도 있다. 이와 같은 측쇄에 1,2－디올 구조를 갖는 폴리비닐 알코올계 수지는 예를 들면, (i) 초산비닐과 3,4－디아세톡시-1－부텐과의 공중합체를 비누화하는 방법, (ⅱ) 초산비닐과 비닐에틸렌카보네이트와의 공중합체를 비누화 및 탈탄산하는 방법, (ⅲ) 초산비닐과 2,2－디알킬-4－비닐-1,3－디옥솔런과의 공중합체를 비누화 및 탈케탈화하는 방법, (ⅳ) 초산비닐과 글리세린모노알릴 에테르와의 공중합체를 비누화하는 방법 등에 의해 얻어진다.

폴리비닐 알코올계 수지의 중량 평균 분자량은 10만∼30만인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 11만∼28만, 더욱 바람직하게는 12만∼26만이다.

이와 같은 중량 평균 분자량이 너무 작으면, 폴리비닐 알코올계 수지로부터 광학 필름을 제조하는 경우에 충분한 광학 성능을 얻기 어려운 경향이 있고, 너무 크면, 폴리비닐 알코올계 필름을 연신하여 편광막을 형성하는 경우에 연신이 곤란해져서 공업적인 생산이 어려워지는 경향이 있다.

또한, 상기 폴리비닐 알코올계 수지의 중량 평균 분자량은 GPC－MALS법에 의해 측정되는 중량 평균 분자량이다.

본 발명에서 사용하는 폴리비닐 알코올계 수지의 평균 비누화도는 98몰% 이상인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 99몰 %이상, 더욱 바람직하게는 99.5 몰% 이상, 특히 바람직하게는 99.8몰% 이상이다. 이와 같은 평균 비누화도가 너무 작으면 폴리비닐 알코올계 필름으로부터 편광막을 형성하는 경우에 충분한 광학 성능을 얻을 수 없는 경향이 있다.

여기서, 본 발명에 있어서의 평균 비누화도는, JIS K 6726에 준하여 측정되는 것이다.

본 발명에 사용하는 폴리비닐 알코올계 수지로서 변성종, 변성량, 중량 평균 분자량, 평균 비누화도 등의 다른 2종 이상의 것을 병용할 수도 있다.

이와 같은 폴리비닐 알코올계 수지를 사용하여 폴리비닐 알코올계 수지 수용액을 제조한다. 폴리비닐 알코올계 수지를, 물을 사용하여 세정하고, 원심분리기 등을 사용하여 탈수하고, 함수율 50중량% 이하의 폴리비닐 알코올계 수지 웨트 케이크로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 웨트 케이크의 함수율이 너무 크면 원하는 수용액 농도로 조정하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.

이와 같은 폴리비닐 알코올계 수지 웨트 케이크를 온수나 열수에 용해하여 폴리비닐 알코올계 수지 수용액을 조제한다.

폴리비닐 알코올계 수지 수용액의 조제 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 가열된 다축 압출기를 사용하여 조제할 수도 있고, 또, 상하 순환류 발생형 교반 날개를 구비한 용해 캔에, 전술한 폴리비닐 알코올계 수지 웨트 케이크를 투입하고, 캔 중에 수증기를 불어 넣어 용해하고, 원하는 농도의 수용액을 조제할 수도 있다.

폴리비닐 알코올계 수지 수용액에는 폴리비닐 알코올계 수지 이외에, 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 트리메티올프로판 등의 일반적으로 사용되는 가소제나, 비이온성, 음이온성 및 양이온성의 계면활성제 중 적어도 1종의 계면활성제를 함유시키는 것이 폴리비닐 알코올계 필름의 제막성의 관점에서 바람직하다.

이와 같이 하여 얻어지는 폴리비닐 알코올계 수지 수용액의 수지 농도는 15∼60중량%인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 17∼55중량%, 더욱 바람직하게는 20∼50중량%이다.

이와 같은 수용액의 수지 농도가 너무 낮으면 건조 부하가 커지기 때문에 생산 능력이 떨어지는 경향이 있고, 너무 높으면 점도가 너무 높아져서 균일한 용해를 하기 어려워지는 경향이 있다.

본 발명의 폴리비닐 알코올계 필름은 상기 폴리비닐 알코올계 수지를 사용하여 폴리비닐 알코올계 수지 수용액을 조제하고, 이 수용액을 캐스트형(casting mold)에 토출 및 캐스팅하고, 캐스트법에 의해 필름을 제막, 건조하는 것으로 연속적으로 제조할 수 있으며, 예를 들면 이하의 공정 (A)∼(D)에 의해 제조할 수 있다.

(A) 캐스트법에 의해 필름을 제막하는 공정

(B) 제막된 필름을 가열하여 건조하는 공정

(C) 건조된 필름을 슬릿한 후, 롤 형태로 권취하여 필름 롤을 얻는 공정

(D) 필름 롤을 수증기 배리어 필름(필요에 따라 다시 포장 필름)으로 포장하여 포장체로 하는 공정

여기서, 상기 캐스트형으로서는 예를 들면, 캐스트 드럼(드럼형 롤)이나 엔드레스 벨트 등을 들 수 있지만, 대폭화나 장척화, 막 두께의 균일성이 뛰어난 관점에서 캐스트 드럼이 바람직하다. 이하, 캐스트형이 캐스트 드럼의 경우에 대해 설명한다.

이하, 상기의 공정 (A)∼(D)에 임해서 차례대로 설명한다.

〔공정 (A)〕

공정 (A)에서 우선, 폴리비닐 알코올계 수지 수용액은 통상, 탈포 처리된다. 탈포 방법으로서는, 정치 탈포나 벤트를 갖는 다축 압출기에 의한 탈포 등의 방법을 들 수 있다. 벤트를 갖는 다축 압출기로서는, 통상은 벤트를 갖는 2축 압출기가 사용된다.

탈포 처리 후, 폴리비닐 알코올계 수지 수용액은 일정량씩 T형 슬릿 다이에 도입되어 캐스트형에 캐스팅되어 제막된다.

T형 슬릿 다이 출구의 폴리비닐 알코올계 수지 수용액의 온도는 80∼100℃인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 85∼98℃이다.

이와 같은 폴리비닐 알코올계 수지 수용액의 온도가 너무 낮으면, 유동 불량이 되는 경향이 있고, 너무 높으면 발포하는 경향이 있다.

이와 같은 폴리비닐 알코올계 수지 수용액의 점도는 토출 시에 50∼200Pa·s인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 70∼150Pa·s이다.

이와 같은 수용액의 점도가 너무 낮으면 유동 불량이 되는 경향이 있고, 너무 높으면, 캐스팅이 곤란해지는 경향이 있다.

T형 슬릿 다이로부터 캐스트 드럼에 토출되는 폴리비닐 알코올계 수지 수용액의 토출 속도는 0.1∼5m/분인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.2∼4m/분, 더욱 바람직하게는 0.3∼3m/분이다. 이와 같은 토출 속도가 너무 낮으면 생산성이 저하되는 경향이 있고, 너무 높으면 캐스팅이 곤란해지는 경향이 있다.

이와 같은 캐스트 드럼의 직경은 바람직하게는 2∼5m, 특히 바람직하게는 2.4∼4.5m, 더욱 바람직하게는 2.8∼4m이다. 이와 같은 직경이 너무 작으면, 건조길이가 부족하고 드럼 상에서 제막된 필름의 전송 속도가 낮아지는 경향이 있으며, 너무 크면 수송성이 저하되는 경향이 있다.

이와 같은 캐스트 드럼의 폭은 바람직하게는 4m 이상이며, 특히 바람직하게는 4.5m 이상, 더욱 바람직하게는 5m 이상, 특히 바람직하게는 5∼7m이다. 캐스트 드럼의 폭이 너무 작으면, 생산성이 저하되는 경향이 있다.

이와 같은 캐스트 드럼의 회전 속도는 3∼50m/분인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 4∼40m/분, 더욱 바람직하게는 5∼35m/분이다.

이와 같은 캐스트 드럼의 표면 온도는 40∼99℃인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 60∼95℃이다.

이와 같은 표면 온도가 너무 낮으면 건조 불량이 되는 경향이 있고, 너무 높으면 발포하는 경향이 있다.

〔공정 (B)〕

이어서, 상기 공정 (B)에 대해 설명한다.

공정 (B)은 제막된 폴리비닐 알코올계 필름을 가열하여 건조하는 공정이다.

캐스트 드럼으로 제막된 필름의 건조는 막의 표면과 이면을 복수의 금속 가열 롤에 교대로 접촉시키는 것으로 실시된다. 금속 가열 롤의 표면 온도는 통상 40∼150℃, 바람직하게는 50∼140℃이다. 이와 같은 표면 온도가 너무 낮으면 건조 불량이 되는 경향이 있고, 너무 높으면 너무 건조하게 되어, 파도 등의 외관 불량을 초래하는 경향이 있다. 또, 금속 가열 롤은 예를 들면, 표면을 하드 크롬 도금 처리 또는 경면 처리한, 직경 0.2∼2m의 롤이며, 통상 2∼30개, 바람직하게는 10∼25개를 사용하여 건조를 실시할 수 있다.

본 발명에서는 금속 가열 롤에 의한 건조 후, 필름에 열처리를 실시하는 것이 바람직하다. 열처리 온도는 60∼150℃가 바람직하고, 특히 70∼140℃가 바람직하다. 열처리 온도가 너무 낮으면, 폴리비닐 알코올계 필름의 내수성이 부족하거나 위상차 편차의 원인이 되는 경향이 있어, 너무 높으면 편광막 제조 시의 연신성이 저하되는 경향이 있다. 이와 같은 열처리 방법으로서는, 예를 들면, 플로팅 드라이어로 실시하는 방법, 건조 후에 일단 상온 정도까지 냉각한 후에 재차 고온의 금속 가열 롤에 접촉시키는 방법이나, 적외선 램프를 사용하여 필름의 양면에 근적외선을 조사하는 방법 등을 들 수 있다.

또한, 이상에서는 폴리비닐 알코올계 수지 수용액을 조제하고, 이 수용액을 캐스트형에 캐스팅하고, 캐스트법에 의해 제막, 건조하여 폴리비닐 알코올계 필름을 제조하는 방법을 설명했지만, 폴리비닐 알코올계 수지 용액을 수지 필름 상, 또는 금속 벨트 상에 캐스팅하고, 제막, 건조하여 폴리비닐 알코올계 필름을 제조하는 것도 가능하다.

〔공정 (C)〕

공정 (B)에서의 건조가 실시되며, 다시 필요에 따라서 열처리가 실시된 필름은 공정 (C)을 거쳐 제품(본 발명의 폴리비닐 알코올계 필름)이 된다.는

공정(C)은 건조된 필름의 양단을 슬릿으로 잘라 떨어뜨린 후, 필름 폭보다 축 길이가 긴 심관(이하, 롤이라고도 함)에 권취하여, 띠 형태의 폴리비닐 알코올계 필름을 롤 형태로 권취하는 공정이다.

상술한 방법으로, 폴리비닐 알코올계 필름이 롤에 휘감겨진 필름 롤이 제조된다.

폴리비닐 알코올계 필름의 길이는 대면적화의 관점에서 4km 이상인 것이 바람직하고, 한층 더 대면적화의 관점에서 특히 바람직하게는 4.5km 이상, 수송 중량의 관점에서 더욱 바람직하게는 5∼50km이다.

또, 본 발명의 폴리비닐 알코올계 필름의 두께는 편광막의 박형화의 관점에서 60㎛ 이하인 것이 바람직하고, 한층 더 박형화의 관점에서 특히 바람직하게는 50㎛ 이하이며, 파단 회피의 관점에서 더욱 바람직하게는 5∼40㎛이다.

이와 같은 폴리비닐 알코올계 필름은 광학용 폴리비닐 알코올계 필름으로서 매우 적합하게 사용되며, 또한 편광막용 원반으로서 특히 바람직하게 사용된다.

〔공정 (D)〕

얻어진 필름 롤은 상기 공정(D)을 거쳐 포장체가 된다.

공정 (D)은 전술한 바와 같이, 필름 롤을 수증기 배리어 필름으로 포장하고, 필요에 따라 다시 포장 필름으로 포장하여 포장체로 하는 공정이다. 얻어진 포장체는 보관 후, 출하하는 곳을 향해서 수송되며, 예를 들면, 편광막의 제조에 사용된다.

〔보관 및/또는 수송〕

필름 롤이 포장되어 이루어진 포장체는 심관의 양단 돌출부에 브래킷(지지판)을 설치하거나 상기 양단 돌출부를 가대에 놓음으로써 바닥과 접촉하지 않고 이른바 공중에 뜬 상태로 지지되어 보관이나 수송을 한다. 필름의 폭이 비교적 작은 경우는 통상, 브래킷이 사용되며, 필름의 폭이 비교적 큰 경우는 통상, 가대가 사용된다.

폭이 넓은 필름 롤의 경우에는 통상, 가대가 사용된다. 가대는 양측 한 쌍의 지지대가 연결판으로 연결되어 이루어진 것이다. 지지대는 기대의 양단의 지주간에 프레임부를 수평으로 걸쳐놓으며, 상기 지지대의 프레임부에 심관의 돌출부가 올려진다.

포장된 필름 롤의 보관 및/또는 수송에 임해서는, 극단적인 고온이나 저온, 저습도, 고습도 조건을 피하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 온도 10∼30℃, 습도 40∼75%RH인 것이 좋다.

그러나 본 발명의 포장체에서는 이와 같은 조건을 일탈하는 가혹한 분위기하에 장시간 노출되어도 필름 롤의 권취 어긋남 등의 걱정이 없어 현저한 효과가 발휘되는 것이 큰 특징이다.

이하, 본 발명의 폴리비닐 알코올계 필름을 사용해 얻을 수 있는 편광막의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 편광막은 상기 폴리비닐 알코올계 필름을 롤로부터 권출하여 수평 방향으로 이송하고, 팽윤, 염색, 붕산 가교, 연신, 세정, 건조 등의 공정을 거쳐 제조된다.

팽윤 공정은, 염색공정 전에 실시된다. 팽윤 공정에 의해, 폴리비닐 알코올계 필름 표면의 더러움을 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐 알코올계 필름을 팽윤 시키는 것으로 염색 얼룩 등을 방지하는 효과도 있다. 팽윤 공정에서 처리액으로서는 통상, 물이 사용된다. 상기 처리액은 주성분이 물이면, 요오드화 화합물, 계면활성제 등의 첨가물, 알코올 등이 소량 들어가 있을 수 있다. 팽윤 욕의 온도는 통상 10∼45℃ 정도이며, 팽윤 욕으로의 침지 시간은 통상 0.1∼10분간 정도이다.

염색공정은 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 함유하는 액체를 접촉시키는 것에 의해서 실시된다. 통상은, 요오드-요오드화칼륨의 수용액이 사용되며, 요오드의 농도는 0.1∼2g/L, 요오드화칼륨의 농도는 1∼100g/L가 적당하다. 염색 시간은 30∼500초 정도가 실용적이다. 처리 욕의 온도는 5∼50℃가 바람직하다. 수용액에는 수용매 이외에 물과 상용성이 있는 유기용매를 소량 함유시킬 수도 있다.

붕산 가교 공정은 붕산이나 붕사 등의 붕소 화합물을 사용하여 실시된다. 붕소 화합물은 수용액 또는 물-유기 용매 혼합액의 형태로 농도 10∼100g/L정도에서 사용되며, 액 중에는 요오드화칼륨을 공존시키는 것이 편광 성능의 안정화의 관점에서 바람직하다. 처리 시의 온도는 30∼70℃ 정도, 처리 시간은 0.1∼20분 정도가 바람직하고, 또 필요에 따라 처리 중에 연신 조작을 실시할 수도 있다.

연신 공정은 1축 방향으로 3∼10배, 바람직하게는 3.5∼6배의 연신이 실시된 다. 이때, 연신 방향의 직각 방향에도 약간의 연신(폭 방향의 수축을 방지하는 정도, 또는 그 이상의 연신)을 실시할 수도 있다. 연신 시의 온도는, 30∼170℃가 바람직하다. 또한, 연신 배율은 최종적으로 상기 범위로 설정되면 되고, 연신 조작은 1단계뿐만 아니라, 제조 공정의 임의의 범위의 단계에 실시할 수 있다.

세정 공정은 예를 들면, 물이나 요오드화칼륨 등의 요오드화물 수용액에 폴리비닐 알코올계 필름을 침지함으로써 실시되며, 이 공정에 의해 필름의 표면에 발생하는 석출물을 제거할 수 있다. 요오드화칼륨 수용액을 사용하는 경우의 요오드화칼륨 농도는 1∼80g/L정도가 바람직하다. 세정 처리 시의 온도는 통상, 5∼50℃, 바람직하게는 10∼45℃이다. 처리 시간은 통상, 1∼300초간, 바람직하게는 10∼240초간이다. 또한, 물 세정과 요오드화칼륨 수용액에 의한 세정은 적절히 조합하여 실시할 수도 있다.

건조 공정은 대기 중에서 40∼80℃에서 1∼10분간 실시하면 좋다.

또, 편광막의 편광도는 바람직하게는 99.8% 이상, 특히 바람직하게는 99.9% 이상이다. 편광도가 너무 낮으면 액정 디스플레이에 있어서의 콘트라스트를 확보할 수 없게 되는 경향이 있다.

또한, 편광도는 일반적으로 2매의 편광막을 그 배향 방향이 동일 방향이 되도록 겹쳐 맞춘 상태에서, 파장 λ에 대해 측정한 광선 투과율(H₁₁)과 2매의 편광막을 배향 방향이 서로 직교하는 방향이 되도록 겹쳐 맞춘 상태에서, 파장 λ에 대해 측정한 광선 투과율(H₁)로부터, 하기 식에 따라서 산출된다.

〔(H₁₁－H₁)/(H₁₁＋H₁)〕^{1 /2}

게다가 본 발명의 편광막의 단체 투과율은 바람직하게는 42% 이상, 특히 바람직하게는 43% 이상이다.

이와 같은 단체 투과율이 너무 낮으면 액정 디스플레이의 고휘도화를 달성할 수 없게 되는 경향이 있다.

단체 투과율은 분광 광도계를 사용해 편광막 단체의 광선 투과율을 측정하여 얻어진 값이다.

이와 같이 하여 얻어지는 편광막은 그 한 면 또는 양면에 접착제를 통해, 광학적으로 등방성인 수지 필름이 보호 필름으로서 붙어서 편광판이 된다. 보호 필름으로서는, 예를 들면, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 시클로올레핀폴리머, 시클로올레핀 코폴리머, 폴리스티렌, 폴리에테르설폰, 폴리아릴렌에스테르, 폴리-4－메틸펜텐, 폴리페닐렌옥사이드 등의 필름 또는 시트를 들 수 있다.

첩합은 공지의 방법으로 실시되지만, 예를 들면, 액상의 접착제 조성물을, 편광막, 보호 필름, 또는 그 양쪽 모두에 균일하게 도포한 후, 양자를 맞붙여 압착하고, 가열이나 활성 에너지선을 조사하는 것으로 실시된다.

또, 편광막에는 박막화를 목적으로 하여 상기 보호 필름 대신에, 그 한 면 또는 양면에 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 우레아 수지 등의 경화성 수지를 도포하고 경화하여 편광판으로 할 수도 있다.

본 발명에 의해 얻어지는 편광막은 결점이 없고 편광 성능의 면내 균일성에도 뛰어나며, 휴대 정보 단말기, PC, 텔레비전, 프로젝터, 사이니지, 전자 탁상 계산기, 전자시계, 워드프로세서, 자동차나 기계류의 계기류 등의 액정표시장치, 선글라스, 방현 안경, 입체 안경, 웨어러블디스플레이, 표시 소자(CRT, LCD, 유기 EL, 전자 페이퍼 등)용 반사 방지층, 광통신 기기, 의료기기, 건축재료, 완구 등에 바람직하게 사용된다.

(실시예)

이하, 본 발명에 대해 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 넘지 않는 한 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.

＜측정 조건＞

(1) 폴리비닐 알코올계 필름의 광학적 얼룩

길이 30cm×폭 30cm의 폴리비닐 알코올계 필름의 시험편을 잘라, 크로스 니콜 상태의 2매의 편광판(단체 투과율 43.5%, 편광도 99.9%)의 사이에 45°의 각도로 끼워, 암실에서 표면 조도가 14,000lx인 라이트 박스를 사용하여 투과 모드로 광학적 얼룩을 관찰하고 이하의 기준으로 평가했다.

○···면내에서 농담(濃淡)은 볼 수 없다.

×···농담이 전면에 확인할 수 있다.

(2) 편광막의 편광도(%), 단체 투과율(%)

얻어진 편광막의 길이 방향의 중앙부를 중심으로 길이 방향으로 3점, 길이 4cm×폭 4cm의 시험편을 폭 방향으로 각각 3점의 합계 9점을 잘라, 자동 편광 필름 측정 장치(자스코 코포레이션 제조：VAP－7070)을 사용하여 편광도와 단체 투과율을 측정하고, 각각의 평균값을 편광막의 편광도와 단체 투과율로 했다.

(3) 편광막의 얼룩

얻어진 편광막으로부터, 길이 30cm×폭 13cm의 시험편을 잘라, 크로스 니콜 상태의 2매의 편광판(단체 투과율 43.5%, 편광도 99.9%)의 사이에 45°의 각도로 끼워, 암실에서 표면 조도 14,000lx인 라이트 박스를 사용하여 투과 모드로 얼룩을 관찰하고 이하의 기준으로 평가했다.

○ ···얼룩 없음

△···희미하게 얼룩 있음

×···얼룩 있음

＜실시예 1＞

(필름 롤의 제조)

중량 평균 분자량 142,000, 비누화도 99.8몰%의 폴리비닐 알코올계 수지 1,000kg, 물 2,500kg, 가소제로서 글리세린 100kg을 넣어 교반 하면서 140℃까지 승온하고, 수지 농도 25중량%로 농도 조정을 실시하고, 균일하게 용해한 폴리비닐 알코올계 수지 수용액을 얻었다.

이어서, 상기 폴리비닐 알코올계 수지 수용액을 2축 압출기에 공급하여 탈포한 후, 수용액 온도를 95℃로 하고, T형 슬릿 다이 토출구로부터 표면 온도 90℃의 캐스트 드럼에 토출 및 캐스팅하여 제막했다.

이어서, 얻어진 필름을 복수의 금속 가열 롤로 건조하고, 플로팅 드라이어를 사용하여 열처리를 실시하고, 4m 폭으로 슬릿으로 잘라냈다. 마지막으로, 외경 17cm, 내경 16cm, 길이 4.4m의 알루미늄제 심관에 감아 꺼내는 것에 의해서, 함수율이 4 중량%의 띠 형태의 폴리비닐 알코올계 필름(폭 4m, 길이 5km, 두께 40㎛)이 심관에 휘감겨진 필름 롤을 얻었다. 얻어진 필름 롤의 선단부로부터 폴리비닐 알코올계 필름의 시험편을 잘라, 광학적 얼룩을 관찰했다. 결과는 표 1에 나타내는 바와 같다.

(포장체의 제조)

우선, 보호 패드로서 직경 60cm, 두께 4mm의 원반상 폴리스티렌 발포체(관통공의 직경 18cm)를 2매 준비하고, 상기 보호 패드에 있어서의 필름 롤 단부와의 접촉면에, 조습 시트로서 테이진사 제조 「벨써니 F」(직경 60cm, 두께 0.8mm, 관통 홀의 직경 18cm)를 맞붙인 후, 상기 보호 패드를 심관에 통하게 하여 필름 롤의 양단부에 장착했다. 상기 조습시트의 30℃, 90%RH에 있어서의 흡습율은 100중량%이다. 이어서, 수증기 배리어 필름으로서 알루미늄 증착 폴리에스테르 필름(알루미늄을 50nm 증착한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 12㎛ 두께)과 폴리에틸렌 필름(25㎛두께)의 적층 필름을 준비하고, 포장체 내면이 되는 폴리에틸렌 측에 습도 인디케이터(후지타덴키세이사쿠쇼 제조, 「WATCHLOGGERKT－275」)를 붙였다.

마지막으로, 23℃, 50%RH의 환경하에서, 얻어진 필름 롤에 상기 수증기 배리어 필름을 이중으로 감고, 심관의 축선 방향측의 잉여 부분을 테이프로 심관에 감아 필름 롤을 밀봉하는 것으로 포장체를 얻었다.

(보관)

심관의 필름 롤로부터의 돌출부를 가대에 싣고, 얻어진 포장체를 접지하지 않게 공중에 뜬 상태로 하여 60℃, 90%RH로 10일간, 이어서 10℃, 10%RH에서 10일간, 계속하여 25℃, 50%RH로 10일간 보관했다. 보관 후의 포장체를 해포(解包)하여 습도 인디케이터로 포장체의 내부 공간의 습도 이력을 확인한 바, 최저 습도 40%RH, 최고 습도 60%RH였다. 보관 후의 필름 롤에 권취 어긋남은 일어나지 않았다. 또, 필름 롤로부터 필름을 20m 감기 시작하여, 필름의 변형 및 광학적 얼룩을 관찰한바, 보관 전과의 차이는 확인할 수 없었다.

(편광막의 제조)

보관 후의 필름 롤 선단부(필름 단부에서 20m의 부분)로부터, 폭(TD방향) 30cm×길이(MD방향) 30cm의 폴리비닐 알코올계 필름의 시험편을 잘라, 수온 25℃의 수조에 침지하여 1.7배로 연신했다. 이어서, 요오드 0.5g/L, 요오드화칼륨 30g/L으로 이루어진 28℃의 수용액 중에 침지하여 염색하면서 1.6배로 연신하고, 연속하여 붕산 40g/L, 요오드화칼륨 30g/L의 조성의 수용액(55℃)에 침지하고 2.1배로 1축 연신하여 붕산 처리를 실시하였다. 그 후, 요오드화칼륨 수용액으로 세정을 실시하고 건조하여 총 연신 배율 5.8배의 편광막을 얻었다. 얻어진 편광막의 편광 특성을 표 2에 나타낸다.

＜실시예 2＞

수증기 배리어 필름으로서 흡습 필름이 라미네이트된 적층체(닛신 씰 인더스트리 컴퍼니 리미티드 제조 NS－APP)를 사용하는 것으로, 조습 시트를 사용하지 않는 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 포장체의 제조, 보관, 편광막의 제조를 실시했다. 결과를 표 1과 표 2에 나타낸다.

＜실시예 3＞

수증기 배리어 필름으로서 알루미늄 증착 폴리에스테르 필름(알루미늄을 50nm 증착한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 12㎛두께)과 폴리에틸렌 필름(25㎛두께)의 적층 필름을 준비하고, 포장체 내면이 되는 폴리에틸렌 측에 습도 인디케이터)(후지타덴키세이사쿠쇼 제조, 「WATCHLOGGERKT－275」)를 붙였다. 이어서, 23℃, 50%RH의 환경하에서, 실시예 1의 필름 롤에 상기 수증기 배리어 필름을 폴리에틸렌 필름을 내측으로 하여 이중으로 감았다. 수증기 배리어 필름에 있어서의 심관의 축선 방향측 단부를 고무 밴드를 사용하여 심관 돌출부(양단 각 0.2 m)의 단부 외주에 고정하고, 다시 수증기 배리어 필름의 잉여 부분을 심관의 단부를 감싸도록 심관의 내부에 접어넣었다. 또한, 심관의 한쪽 편 단부에서부터 접어 넣어진 수증기 배리어 필름 부분의 길이는 0.4m이다.

마지막으로, 심관 양단으로부터 각각 심관 내부에, 흡수재로서 외경 16cm, 내경 10cm, 길이 0.5m의 원통형 폴리비닐 알코올 스펀지(아이온사 제조 PVA 스펀지)를, 흡수재 단면과 심관단이 일치하도록 2개 삽입하여 포장체를 얻었다. 이와 같은 흡수재 1개의 중량은 1.4kg이다.

얻어진 포장체를 사용하여 실시예 1과 동일하게 하여 보관, 편광막의 제조를 실시했다. 결과를 표 1과 표 2에 나타낸다.

＜실시예 4＞

흡수재로서 외경 16cm, 내경 10cm, 길이 0.5m의 원통형 우레탄 스펀지(아이온사 제조 폴리우레탄 스펀지)를 사용하는 것 이외는, 실시예 3과 동일하게 하여 포장체의 제조, 보관, 편광막의 제조를 실시했다. 이와 같은 흡수재 1개의 중량은 1.3kg이다. 결과를 표 1과 표 2에 나타낸다.

＜비교예 1＞

흡수재를 사용하지 않는 것 이외는 실시예 3과 동일하게 하여 포장체의 제조, 보관, 편광막의 제조를 실시했다. 결과를 표 1과 표 2에 나타낸다.

실시예 1∼4의 결과로부터 본 발명의 포장체로 보관된 폴리비닐 알코올계 필름은, 보관 중, 필름 롤이 배치되어 있는 내부 공간의 습도가 20∼80%RH에 조습되어 있으므로, 보관 중에서의 변형이 생기기 어렵고, 보관 후에 대해서도 초기와 변함없이 광학적 얼룩이 작은 것을 알 수 있다. 또, 본 발명의 포장체로부터 제조된 편광막은 제조에 사용한 폴리비닐 알코올계 필름의 변형이나 광학 성능의 저하가 억제되고 있으므로, 편광도나 단체 투과율이 높고, 색 얼룩이 일어나기 어렵다.

본 발명의 포장체로 제조되는 편광막은 편광 성능이 뛰어나며, 휴대 정보 단말기, PC, 텔레비전, 프로젝터, 사이니지, 전자 탁상 계산기, 전자시계, 워드프로세서, 전자 페이퍼, 게임기, 비디오, 카메라, 포토 앨범, 온도계, 오디오, 자동차나 기계류의 계기류 등의 액정표시장치, 선글라스, 방현 안경, 입체 안경, 웨어러블디스플레이, 표시 소자(CRT, LCD, 유기 EL, 전자 페이퍼 등) 용 반사 방지층, 광통신 기기, 의료기기, 건축재료, 완구 등에 바람직하게 사용된다.

11, 21：포장체, 2：심관,
3：필름 롤, 4：수증기 배리어 필름,
5：접착 테이프, 6：흡수재,
7：보호 패드, 8：조습 시트

Claims (12)

1. 띠 형태의 폴리비닐 알코올계 필름을 심관에 감은 필름 롤을 수증기 배리어 필름으로 포장하여 이루어진 포장체로써,
   상기 포장체 내부 공간의 습도가 20∼80%RH로 조습(調濕)되어 있는 것을 특징으로 하는 포장체.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 포장체는 상기 필름 롤과 함께 조습 시트가 포장되어 있는 것을 특징으로 하는 포장체.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 조습 시트는 두께 0.1∼2mm의 부직포인 것을 특징으로 하는 포장체.
4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
   상기 조습 시트의 30℃ 90%RH에 있어서의 흡습율은 50중량% 이상인 것을 특징으로 하는 포장체.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 심관의 축 길이가 필름 폭보다 길고, 상기 수증기 배리어 필름에 있어서의 상기 심관의 축선 방향측의 단부가 상기 필름 롤로부터 돌출한 상기 심관의 내부에 접어 넣어지는 것에 의해서 상기 심관의 단부를 감싸도록 감겨지고 있으며,
   또한, 상기 심관의 내부에 흡수재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 포장체
6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 포장체는 상기 필름 롤과 함께 습도 인디케이터가 포장되어 있는 것을 특징으로 하는 포장체.
7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 폴리비닐 알코올계 필름은 폭 4m 이상, 길이 4km 이상인 것을 특징으로 하는 포장체.
8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 폴리비닐 알코올계 필름의 두께는 5∼40㎛인 것을 특징으로 하는 포장체.
9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 폴리비닐 알코올계 필름이 편광막용 폴리비닐 알코올계 필름인 것을 특징으로 하는 포장체.
10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 포장체를 사용하여, 상기 폴리비닐 알코올계 필름의 보관 및/또는 수송을 실시하는 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알코올계 필름의 보관 또는 수송 방법.
11. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 포장체를 사용하여 보관 및/또는 수송되는 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알코올계 필름.
12. 청구항 11에 기재된 폴리비닐 알코올계 필름을 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 편광막.

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