WO2023182250A1 - ポリビニルアルコール系フィルム、およびそれを用いた偏光膜、ならびに偏光板 - Google Patents

ポリビニルアルコール系フィルム、およびそれを用いた偏光膜、ならびに偏光板 Download PDF

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WO2023182250A1
WO2023182250A1 PCT/JP2023/010795 JP2023010795W WO2023182250A1 WO 2023182250 A1 WO2023182250 A1 WO 2023182250A1 JP 2023010795 W JP2023010795 W JP 2023010795W WO 2023182250 A1 WO2023182250 A1 WO 2023182250A1
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film
polyvinyl alcohol
polarizing
less
resin
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PCT/JP2023/010795
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大均 任
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三菱ケミカル株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C41/00Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/34Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C41/36Feeding the material on to the mould, core or other substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to a polyvinyl alcohol film, and more particularly to a polyvinyl alcohol film capable of obtaining a polarizing film with little optical unevenness, a polarizing film using the polyvinyl alcohol film, and a polarizing plate.
  • polyvinyl alcohol films are produced by dissolving polyvinyl alcohol resin in a solvent such as water to prepare a stock solution, then forming the film by a solution casting method (casting method), and drying it using a metal heating roll or the like.
  • a solution casting method casting method
  • metal heating roll or the like a metal heating roll or the like.
  • the polyvinyl alcohol film thus obtained is used in many applications as a film with excellent transparency and dyeability, and one of its useful applications is as a polarizing film.
  • Such polarizing films are used as basic components of liquid crystal displays, and in recent years their use has been expanded to devices that require high quality and high reliability.
  • the polyvinyl alcohol film used as the raw material is also required to be wide, long, and thin, and to have excellent homogeneity without uneven retardation all the way to the edges.
  • the retardation of the polyvinyl alcohol film is not uniform all the way to the edges, the transmittance and polarization performance of the polarizing film obtained from these edges will not be uniform, causing unevenness on the screen of displays such as LCD TVs. Decrease image quality.
  • Patent Document 1 states that the film width is 2 m or more, the retardation difference between two points 1 cm apart in the width direction is 5 nm or less, and the film width is 2 m or more, and the retardation difference between two points 1 cm apart in the width direction is A polyvinyl alcohol polymer film having a point-to-point retardation difference of 50 nm or less has been proposed. Further, for example, Patent Document 2 describes that polyvinyl alcohol has a width of 3 m or more, a retardation value in the film plane of 30 nm or less, and a fluctuation of the retardation value in the film plane in the film width direction of 15 nm or less. A series of films has been proposed.
  • Patent Document 1 there is no problem of optical unevenness in a small-sized liquid crystal screen, but there is a problem in that optical unevenness occurs in a large-sized liquid crystal display screen.
  • Patent Document 2 can suppress optical unevenness to a certain level, there is still room for improvement in suppressing optical unevenness at a higher level for liquid crystal display screens that have high transmittance in recent years. Ta.
  • the present invention it is possible to obtain a polyvinyl alcohol film with excellent homogeneity and reduced retardation unevenness at a high level, and to obtain a polarizing film with less optical unevenness when used as a polarizing film.
  • the present invention provides a possible polyvinyl alcohol film, and a polarizing film and a polarizing plate using the polyvinyl alcohol film.
  • the present inventor has found that the difference between the maximum value and the minimum value and the differential standard deviation value of the in-plane retardation in the width direction (TD) of the film are controlled within a specific range. It has been found that by doing so, it becomes possible to obtain a polyvinyl alcohol film with excellent homogeneity in which retardation unevenness is reduced to a high level, and to obtain a polarizing film with less optical unevenness.
  • the present invention provides the following [1] to [4].
  • [1] The difference between the maximum value and the minimum value of the in-plane retardation in the width direction (TD) of the film is 25 nm or less, and the differential standard deviation value of the in-plane retardation in the width direction (TD) of the film is 0.8 nm or less.
  • polyvinyl alcohol film [2] The polyvinyl alcohol film according to [1], wherein the polyvinyl alcohol film has a thickness of 10 to 70 ⁇ m.
  • [3] A polarizing film obtained using the polyvinyl alcohol film described in [1] or [2].
  • [4] [3] A polarizing plate comprising the polarizing film described in [3] and a protective film provided on at least one side of the polarizing film.
  • the polyvinyl alcohol film of the present invention is a polyvinyl alcohol film with excellent homogeneity and reduced retardation unevenness at a high level. It is an alcohol-based film.
  • the polyvinyl alcohol film of the present invention has a difference between the maximum value and the minimum value of the in-plane retardation in the width direction (TD) of the film of 25 nm or less, and the differential standard of the in-plane retardation in the width direction (TD) of the film.
  • the deviation value is 0.8 nm or less.
  • the difference between the maximum value and the minimum value of the in-plane retardation in the width direction (TD) is required to be 25 nm or less, preferably 22 nm or less, particularly preferably 15 nm or less,
  • the thickness is more preferably 10 nm or less, particularly preferably 7 nm or less. Since the difference between the maximum value and the minimum value of the in-plane retardation in the width direction (TD) is 25 nm or less, when the film is used as a base film for a polarizing film, the resulting polarizing film has little optical unevenness. Become something.
  • the polyvinyl alcohol film of the present invention needs to have a differential standard deviation value of in-plane retardation in the width direction (TD) of 0.8 nm or less, preferably 0.6 nm or less, particularly preferably 0.5 nm.
  • the thickness is preferably 0.3 nm or less. Since the differential standard deviation value of the in-plane retardation in the width direction (TD) is 0.8 nm or less, when the film is used as a base film for a polarizing film, the resulting polarizing film has little optical unevenness. Become.
  • the differential standard deviation value in the present invention means the standard deviation value of the absolute value of the difference in in-plane phase difference between two points of 10 mm.
  • the polyvinyl alcohol film of the present invention is generally obtained by discharging and casting an aqueous solution of a polyvinyl alcohol resin into a cast mold, followed by continuous drying.
  • a method for controlling the difference between the maximum value and the minimum value of the in-plane retardation in the width direction (TD) of the film and the differential standard deviation value within a predetermined range for example, a method of adjusting the concentration of the polyvinyl alcohol resin aqueous solution;
  • Examples include a method of adjusting the drying conditions (temperature, time) during film formation and a method of controlling the tension during film transport in the film forming/drying process.
  • the method of adjusting the conditions (temperature, evaporation rate) and the method of adjusting the drying conditions (temperature, time) when continuously drying the film peeled from the cast mold are important for controlling the retardation within the film plane. It is preferable.
  • the polyvinyl alcohol film of the present invention is preferably produced through the following steps (A) to (C), and preferably also through step (D) if necessary.
  • - Step (A) A step of preparing an aqueous polyvinyl alcohol resin solution.
  • - Step (B) A step of casting a polyvinyl alcohol resin aqueous solution into a cast mold to form a film.
  • - Step (C) A step of heating and drying the formed film by bringing it into contact with a plurality of heat rolls.
  • - Step (D) A step of heat-treating the obtained film using hot air.
  • Step (A) is a step of preparing an aqueous polyvinyl alcohol resin solution.
  • the polyvinyl alcohol resin that is the material of the polyvinyl alcohol film and the polyvinyl alcohol resin aqueous solution will be explained.
  • the polyvinyl alcohol resin constituting the polyvinyl alcohol film is usually an unmodified polyvinyl alcohol resin, that is, a resin produced by saponifying polyvinyl acetate obtained by polymerizing vinyl acetate. used.
  • a resin obtained by saponifying a copolymer of vinyl acetate and a small amount (usually 10 mol% or less, preferably 5 mol% or less) of a component copolymerizable with vinyl acetate can also be used.
  • Components copolymerizable with vinyl acetate include, for example, unsaturated carboxylic acids (including salts, esters, amides, nitriles, etc.), olefins having 2 to 30 carbon atoms (such as ethylene, propylene, n-butene, etc.). , isobutene, etc.), vinyl ethers, unsaturated sulfonates, and the like.
  • a modified polyvinyl alcohol resin obtained by chemically modifying the hydroxyl group after saponification can also be used. These can be used alone or in combination of two or more.
  • a polyvinyl alcohol resin having a 1,2-diol structure in the side chain can also be used.
  • a polyvinyl alcohol resin having a 1,2-diol structure in its side chain can be obtained by, for example, (i) a method of saponifying a copolymer of vinyl acetate and 3,4-diacetoxy-1-butene, (ii) acetic acid.
  • a method for saponifying and decarboxylating a copolymer of vinyl and vinyl ethylene carbonate (iii) a method for saponifying and decarboxylating a copolymer of vinyl acetate and 2,2-dialkyl-4-vinyl-1,3-dioxolane. It can be obtained by a method of ketalization, (iv) a method of saponifying a copolymer of vinyl acetate and glycerin monoallyl ether, and the like.
  • the weight average molecular weight of the polyvinyl alcohol resin is preferably 100,000 to 300,000, particularly preferably 110,000 to 280,000, even more preferably 120,000 to 260,000, and particularly preferably 140,000 to 240,000. . If the weight average molecular weight is too small, it tends to be difficult to obtain sufficient optical performance when polyvinyl alcohol resin is used as an optical film, and if it is too large, stretching is tends to be difficult. Note that the weight average molecular weight of the polyvinyl alcohol resin is the weight average molecular weight measured by GPC-MALS method.
  • the average saponification degree of the polyvinyl alcohol resin used in the present invention is usually preferably 98 mol% or more, particularly preferably 99 mol% or more, still more preferably 99.5 mol% or more, particularly preferably 99. It is 8 mol% or more. If the average degree of saponification is too small, sufficient optical performance tends to not be obtained when a polyvinyl alcohol film is used as a polarizing film.
  • the average degree of saponification in the present invention is measured according to JIS K 6726.
  • polyvinyl alcohol resin used in the present invention two or more types having different modified species, modified amount, weight average molecular weight, average saponification degree, etc. may be used in combination.
  • an aqueous polyvinyl alcohol resin solution that will be a film forming stock solution is prepared.
  • the resin concentration of the polyvinyl alcohol resin aqueous solution is 5 to 70% by weight, preferably 10 to 60% by weight.
  • the polyvinyl alcohol resin aqueous solution may contain commonly used plasticizers such as glycerin, diglycerin, triglycerin, ethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, and trimethylolpropane, if necessary. From the viewpoint of film-forming properties, it is more preferable to contain a surfactant and at least one of nonionic, anionic, and cationic surfactants. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the resin concentration of the aqueous polyvinyl alcohol resin solution thus obtained is preferably 15 to 60% by mass, particularly preferably 17 to 55% by mass, and even more preferably 20 to 50% by mass. If the resin concentration of such an aqueous solution is too low, the drying load will increase and production capacity will tend to decrease, and if it is too high, the viscosity will become too high and uniform dissolution will tend to be difficult.
  • aqueous polyvinyl alcohol resin solution is defoamed.
  • defoaming methods include methods such as stationary defoaming and defoaming using a multi-screw extruder.
  • the multi-screw extruder may be any multi-screw extruder with a vent, and usually a twin-screw extruder with a vent is used.
  • Step (B) is a step of forming a film by casting an aqueous solution of polyvinyl alcohol resin into a cast mold. After the above defoaming treatment, the polyvinyl alcohol resin aqueous solution is introduced into a T-shaped slit die in fixed amounts, and is discharged and cast onto a rotating casting mold to form a film by a continuous casting method.
  • the resin temperature of the aqueous polyvinyl alcohol resin solution at the exit of the T-shaped slit die is preferably 80 to 100°C, particularly preferably 85 to 98°C. If the resin temperature of such an aqueous polyvinyl alcohol resin solution is too low, it tends to have poor flowability, and if it is too high, it tends to foam.
  • the viscosity of such an aqueous polyvinyl alcohol resin solution is preferably 50 to 200 Pa ⁇ s, particularly preferably 70 to 150 Pa ⁇ s, at the time of discharge. If the viscosity of such an aqueous solution is too high, flowability tends to be poor, and if it is too low, casting tends to be difficult.
  • the discharge speed of the aqueous polyvinyl alcohol resin solution discharged from the T-shaped slit die to the cast mold is preferably 0.2 to 5 m/min, particularly preferably 0.4 to 4 m/min, and even more preferably 0.2 to 5 m/min.
  • the speed is 6 to 3 m/min. If the discharge speed is too slow, productivity tends to decrease, and if it is too fast, casting tends to become difficult.
  • the diameter of the drum is preferably 2 to 5 m, particularly preferably 2.4 to 4.5 m, and even more preferably 2.8 to 4 m. If the diameter is too small, the drying section on the cast drum becomes short, making it difficult to increase the speed, while if it is too large, the transportability tends to decrease.
  • the width of such a cast mold is preferably at least 4 m, particularly preferably at least 4.5 m, even more preferably at least 5 m, particularly preferably from 5 to 8 m. If the width of the casting mold is too small, productivity tends to decrease.
  • the upper limit of the speed of the cast mold is preferably 20 m/min or less in terms of peelability when peeling the dried film from the cast mold, particularly preferably 18 m/min or less, and even more preferably 17 m/min or less. , is. Further, the lower limit is preferably 5 m/min or more in terms of film productivity, particularly preferably 6 m/min or more, and even more preferably 8 m/min or more.
  • the upper limit of the surface temperature of the cast mold is 100°C or less, since foaming during drying can be suppressed and a film with excellent appearance can be obtained, particularly preferably 95°C or less, more preferably 92°C or less, Particularly preferably, the temperature is 90°C or lower.
  • the lower limit is preferably 78°C or higher in terms of releasability when peeling the film from the cast mold, particularly preferably 80°C or higher, further preferably 82°C or higher, particularly preferably 83°C or higher.
  • the upper limit of the moisture content of the film immediately after being peeled off from the cast mold is preferably 20% by mass or less in terms of releasability when peeling the film from the cast mold, particularly preferably 19% by mass or less, and even more preferably 19% by mass or less. is 16% by weight or less, particularly preferably 12% by weight or less, especially preferably 8% by weight or less.
  • the lower limit is preferably 1% by mass or more in terms of stabilizing the running properties of the film, particularly preferably 3% by mass or more, and still more preferably 5% by mass or more.
  • the lower limit of the moisture evaporation rate on the cast mold is preferably 1%/second or more, particularly preferably 1.1%/second or more, still more preferably 1.2%/second or more, particularly preferably It is 1.3%/second or more.
  • the upper limit is preferably 2.2%/second or less, particularly preferably 2.0%/second or less, even more preferably 1.8%/second or less, particularly preferably 1.6%/second or less. It is. If the rate of water evaporation is too slow, the productivity of the film tends to decrease, while if it is too fast, the surface properties of the film tend to be easily disturbed.
  • the product of the moisture content (mass %) of the film immediately after peeling off from the cast mold and the hot roll drying time (seconds) is preferably 750 or less, more preferably 700 or less, particularly preferably 500 or less, particularly preferably is 400 or less.
  • the lower limit is usually 100.
  • the hot roll drying time is the same, the lower the moisture content of the film immediately after peeling from the cast mold, the easier it is to obtain a film that satisfies the structure specified in the present invention, and the better the suppression of optical unevenness tends to be. be.
  • Step (C) is a step of heating and drying the formed film.
  • the film peeled from the cast mold (the above-formed film) is transported in the machine direction (MD direction) using nip rolls, etc., and the front and back surfaces of the film are brought into contact with a plurality of heat rolls alternately.
  • the heat roll is, for example, a roll having a diameter of 0.2 to 2 m and whose surface is hard chrome plated or mirror-finished.
  • Hot roll drying is usually carried out using 2 to 30, preferably 10 to 25 hot rolls.
  • the surface temperature of such a hot roll is not particularly limited, but it is usually 60 to 150°C, preferably 70 to 140°C. If the surface temperature is too low, drying tends to be insufficient, and if it is too high, it tends to be too dry, resulting in poor appearance such as waviness.
  • the upper limit of the hot roll drying time is preferably 60 seconds or less, particularly preferably 57 seconds or less, even more preferably 55 seconds or less, particularly preferably 50 seconds or less, and even more preferably 40 seconds or less. Further, the lower limit is preferably 30 seconds or more, particularly preferably 31 seconds or more, still more preferably 32 seconds or more, particularly preferably 35 seconds or more. If the hot roll drying time is too long, the dyeability during polarizing film production tends to deteriorate, and if it is too fast, the film is likely to wrinkle or fold during the swelling process during polarizing film production, resulting in poor quality of the polarizing film. Appearance tends to deteriorate.
  • Step (D) is a step of heat-treating the obtained film using hot air.
  • the film that has undergone the above step (C) may be heat-treated using, for example, a floating dryer.
  • the upper limit of the temperature of such heat treatment is preferably 140°C or lower, particularly preferably 137°C or lower, even more preferably 135°C or lower, particularly preferably 130°C or lower.
  • the lower limit is preferably 100°C or higher, particularly preferably 103°C or higher, still more preferably 105°C or higher, particularly preferably 110°C or higher.
  • the heat treatment temperature is too high, the dyeability during polarizing film production tends to decrease, and if it is too low, wrinkles and folds tend to occur in the film during the swelling process during polarizing film production, resulting in a deterioration in the appearance of the polarizing film.
  • the heat treatment time is preferably 20 to 100 seconds, particularly preferably 35 to 70 seconds.
  • the lower limit of the thickness of the polyvinyl alcohol film of the present invention thus obtained is preferably 10 ⁇ m or more from the viewpoint of production stability of the polarizing film, particularly preferably 15 ⁇ m or more, still more preferably 20 ⁇ m or more, particularly preferably 30 ⁇ m. That's all.
  • the upper limit is preferably 70 ⁇ m or less in terms of reducing warpage of a liquid crystal display using a polarizing film manufactured from a polyvinyl alcohol film, particularly preferably 60 ⁇ m or less, further preferably 50 ⁇ m or less, particularly preferably 45 ⁇ m or less, More preferably, it is 35 ⁇ m or less.
  • the length of the polyvinyl alcohol film is preferably 4 km or more from the viewpoint of increasing the area of the polarizing film, and particularly preferably 5 to 50 km from the viewpoint of transport mass.
  • the width of the polyvinyl alcohol film is preferably 4 m or more from the viewpoint of widening the polarizing film, particularly preferably 5 m or more, and even more preferably 5 to 6 m from the viewpoint of avoiding breakage during production of the polarizing film.
  • the polyvinyl alcohol film of the present invention is useful for optical applications.
  • it is very useful as a base film for polarizing films, and a method for manufacturing a polarizing film and a polarizing plate made of the polyvinyl alcohol film will be described below.
  • the polarizing film of the present invention is produced by unwinding the obtained polyvinyl alcohol film from a roll, transporting it horizontally, and performing steps such as swelling, dyeing, boric acid crosslinking, stretching, washing, and drying.
  • the swelling process is performed before the dyeing process.
  • the swelling process not only makes it possible to clean dirt from the surface of the polyvinyl alcohol film, but also has the effect of preventing uneven dyeing and the like by swelling the polyvinyl alcohol film.
  • water is usually used as the treatment liquid.
  • the main component of the treatment liquid is water, it may contain additives such as iodized compounds and surfactants, alcohol, and the like.
  • the temperature of the swelling bath is usually about 10 to 45°C, and the immersion time in the swelling bath is usually about 0.1 to 10 minutes.
  • the dyeing process is carried out by contacting the film with a liquid containing iodine or a dichroic dye.
  • a liquid containing iodine or a dichroic dye usually, an aqueous solution of iodine-potassium iodide is used, and the appropriate concentration of iodine is 0.1 to 2 g/L, and the concentration of potassium iodide is 1 to 100 g/L.
  • a practical staining time is about 30 to 500 seconds.
  • the temperature of the treatment bath is preferably 5 to 50°C.
  • the aqueous solution may contain a small amount of an organic solvent that is compatible with water.
  • the boric acid crosslinking step is performed using boron compounds such as boric acid and borax.
  • the boron compound is used in the form of an aqueous solution or a water-organic solvent mixture at a concentration of about 10 to 100 g/L, and it is preferable to coexist potassium iodide in the solution from the viewpoint of stabilizing the polarization performance.
  • the temperature during treatment is preferably about 30 to 70°C, and the treatment time is preferably about 0.1 to 20 minutes, and a stretching operation may be performed during the treatment if necessary.
  • the stretching step it is preferable to stretch the film uniaxially usually 3 to 10 times, preferably 3.5 to 7 times. At this time, there is no problem even if some stretching is performed in the direction perpendicular to the stretching direction (stretching to an extent that prevents shrinkage in the width direction or more).
  • the temperature during stretching is preferably 40 to 170°C.
  • the stretching ratio may ultimately be set within the above range, and the stretching operation may be performed not only in one step but also multiple times in the manufacturing process.
  • the cleaning step is performed, for example, by immersing the film in water or an aqueous iodide solution such as potassium iodide, and can remove precipitates generated on the surface of the film.
  • an aqueous potassium iodide solution such as potassium iodide
  • the potassium iodide concentration may be about 10 to 1000 g/L.
  • the temperature during the cleaning treatment is usually 5 to 50°C, preferably 10 to 45°C.
  • the treatment time is usually 1 to 300 seconds, preferably 10 to 240 seconds. Note that washing with water and washing with an aqueous potassium iodide solution may be performed in an appropriate combination.
  • the drying step is performed, for example, by using a dryer at 40 to 100° C. for 0.1 to 10 minutes.
  • the degree of polarization of such a polarizing film is preferably 99% or more, more preferably 99.5% or more, and the upper limit is 100%. If the degree of polarization is too low, the contrast in a liquid crystal display tends to decrease.
  • the degree of polarization is generally determined by the light transmittance (H 11 ) measured at wavelength ⁇ with two polarizing films stacked so that their orientation directions are in the same direction, and the light transmittance (H 11 ) of the two polarizing films. It is calculated according to the following formula ( 1 ) from the light transmittance (H 1 ) measured at the wavelength ⁇ in a state in which these are superimposed so that the orientation directions are perpendicular to each other.
  • Degree of polarization [(H 11 - H 1 )/(H 11 + H 1 )] 1/2 ...(1)
  • the single transmittance of the polarizing film of the present invention is preferably 43% or more. If the single transmittance is too low, there is a tendency that high brightness of the liquid crystal display cannot be achieved.
  • Single transmittance is a value obtained by measuring the light transmittance of a single polarizing film using a spectrophotometer.
  • the polarizing film of the present invention has little color unevenness and is suitable for producing a polarizing plate with excellent polarization performance.
  • the polarizing plate of the present invention is produced by laminating an optically isotropic resin film as a protective film to one or both sides of the polarizing film of the present invention via an adhesive.
  • a protective film for example, a film made of acetyl cellulose resin such as triacetyl cellulose or diacetyl cellulose, a film made of polyester resin such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate and polybutylene terephthalate, a polycarbonate resin film, cyclo Examples include olefin resin films, acrylic resin films, and films made of chain olefin resins such as polypropylene resins.
  • the bonding method is carried out by a known method, but for example, after uniformly applying a liquid adhesive composition to the polarizing film, the protective film, or both, the two are bonded together and pressure-bonded, followed by heating or This is done by irradiating active energy rays.
  • a polarizing plate can also be obtained by applying a curable resin such as urethane resin, acrylic resin, or urea resin to one or both sides of the polarizing film and curing it to form a cured layer.
  • a curable resin such as urethane resin, acrylic resin, or urea resin
  • the cured layer can serve as a substitute for the protective film, and the film can be made thinner.
  • the polarizing film and polarizing plate obtained using the polyvinyl alcohol film of the present invention have excellent polarization performance, and are used in mobile information terminals, personal computers, televisions, projectors, signage, electronic desktop calculators, electronic watches, word processors, and electronic paper. , game consoles, videos, cameras, photo albums, thermometers, audio, liquid crystal display devices for automobiles and mechanical instruments, sunglasses, anti-glare glasses, stereoscopic glasses, wearable displays, foldable displays, display elements (CRT, It is preferably used for antireflection layers for LCDs, organic EL, electronic paper, etc.), optical communication equipment, medical equipment, building materials, toys, etc.
  • Example 1> (Preparation of polyvinyl alcohol film)
  • a 5,000 L melting can, 1,000 kg of polyvinyl alcohol resin with a weight average molecular weight of 123,000 and a degree of saponification of 99.8 mol%, 3,000 kg of water, 115 kg of glycerin as a plasticizer, and dodecyl sulfone as a surfactant.
  • 0.25 kg of sodium chloride was added, and the temperature was raised to 150° C. while stirring to perform pressurized dissolution, thereby obtaining an aqueous polyvinyl alcohol resin solution with a resin concentration of 29%.
  • the polyvinyl alcohol resin aqueous solution is supplied to a twin-screw extruder equipped with a vent to degas it, and then the aqueous solution temperature is set to 95°C, and a cast mold rotating at 12 m/min ( A film was formed by discharging and casting at a set temperature of 84° C. and a water evaporation rate of 1.4%/sec. Immediately after the obtained film was peeled off from the cast mold, the moisture content of the film was 7%. Next, the front and back sides of the film are alternately brought into contact with a total of 15 hot rolls and dried for 54 seconds. After heat treatment by blowing hot air at 125°C from both sides of the film, the film is finally slit and rolled up. A roll-shaped polyvinyl alcohol film was obtained (film thickness: 30 ⁇ m, width: 3 m, length: 5 km). The properties of the obtained polyvinyl alcohol film were as shown in Table 1.
  • the material was stretched in the machine direction (MD direction) to 2.3 times the original material, and then immersed in an aqueous solution (59°C) with a composition of 30 g/L of boric acid and 30 g/L of potassium iodide.
  • the film was then uniaxially stretched in the machine direction (MD direction) up to 5.9 times the original film while crosslinking with boric acid. Finally, it was washed with an aqueous potassium iodide solution and dried at 80° C. for 40 seconds to obtain a polarizing film.
  • Example 2> (Preparation of polyvinyl alcohol film and polarizing film)
  • a 5,000 L melting 1,000 kg of polyvinyl alcohol resin with a weight average molecular weight of 123,000 and a degree of saponification of 99.8 mol%, 3,000 kg of water, 115 kg of glycerin as a plasticizer, and dodecyl sulfone as a surfactant.
  • 0.25 kg of sodium chloride was added, and the temperature was raised to 150° C. while stirring to perform pressurized dissolution, thereby obtaining an aqueous polyvinyl alcohol resin solution with a resin concentration of 29%.
  • the aqueous polyvinyl alcohol resin solution is supplied to a twin-screw extruder equipped with a vent to degas it, and then the temperature of the aqueous solution is set to 95°C, and a cast mold rotating at 16 m/min ( A film was formed by discharging and casting at a set temperature of 80° C. and a water evaporation rate of 1.7%/sec. Immediately after the obtained film was peeled from the cast mold, the moisture content of the film was 15%. Next, the front and back sides of the film are alternately brought into contact with a total of 15 heated rolls and dried for 41 seconds. After heat treatment by blowing hot air at 125°C from both sides of the film, the film is finally slit and rolled up.
  • a roll-shaped polyvinyl alcohol film was obtained (film thickness: 30 ⁇ m, width: 3 m, length: 5 km).
  • the properties of the obtained polyvinyl alcohol film were as shown in Table 1.
  • a polarizing film was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained polyvinyl alcohol film.
  • Example 3> (Preparation of polyvinyl alcohol film and polarizing film)
  • a 5,000 L melting 1,000 kg of polyvinyl alcohol resin with a weight average molecular weight of 123,000 and a degree of saponification of 99.8 mol%, 3,000 kg of water, 115 kg of glycerin as a plasticizer, and dodecyl sulfone as a surfactant.
  • 0.25 kg of sodium chloride was added, and the temperature was raised to 150° C. while stirring to perform pressurized dissolution, thereby obtaining an aqueous polyvinyl alcohol resin solution with a resin concentration of 29%.
  • the polyvinyl alcohol resin aqueous solution was supplied to a twin-screw extruder equipped with a vent to degas it, and then the temperature of the aqueous solution was raised to 95°C, and a cast mold rotating at 17 m/min ( A film was formed by discharging and casting at a set temperature of 80° C. and a water evaporation rate of 1.7%/sec. Immediately after the obtained film was peeled off from the cast mold, the moisture content of the film was 18%. Next, the front and back sides of the film are alternately brought into contact with a total of 15 heated rolls and dried for 38 seconds. After heat treatment by blowing hot air at 125°C from both sides of the film, the film is finally slit and rolled up.
  • a roll-shaped polyvinyl alcohol film was obtained (film thickness: 30 ⁇ m, width: 3 m, length: 5 km).
  • the properties of the obtained polyvinyl alcohol film were as shown in Table 1.
  • a polarizing film was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained polyvinyl alcohol film.
  • Example 4> (Preparation of polyvinyl alcohol film and polarizing film)
  • a 5,000 L melting 1,000 kg of polyvinyl alcohol resin with a weight average molecular weight of 156,000 and a degree of saponification of 99.8 mol%, 3,000 kg of water, 115 kg of glycerin as a plasticizer, and dodecyl sulfone as a surfactant.
  • 0.25 kg of sodium chloride was added, and while stirring, the temperature was raised to 150° C. and dissolved under pressure to obtain a polyvinyl alcohol resin aqueous solution with a resin concentration of 26%.
  • the aqueous polyvinyl alcohol resin solution was supplied to a twin-screw extruder equipped with a vent to degas it, and then the temperature of the aqueous solution was raised to 95°C, and a cast mold rotating at 17 m/min ( A film was formed by discharging and casting at a set temperature of 86° C. and a water evaporation rate of 2.0%/sec. Immediately after the obtained film was peeled from the cast mold, the moisture content of the film was 11%. Next, the front and back sides of the film are alternately brought into contact with a total of 15 heat rolls and dried for 38 seconds. After heat treatment by blowing hot air at 135°C from both sides of the film, the film is finally slit and rolled up.
  • a roll-shaped polyvinyl alcohol film was obtained (film thickness: 30 ⁇ m, width: 3 m, length: 5 km).
  • the properties of the obtained polyvinyl alcohol film were as shown in Table 1.
  • a polarizing film was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained polyvinyl alcohol film.
  • Example 5> (Preparation of polyvinyl alcohol film and polarizing film)
  • a 5,000 L melting 1,000 kg of polyvinyl alcohol resin with a weight average molecular weight of 156,000 and a degree of saponification of 99.8 mol%, 3,000 kg of water, 115 kg of glycerin as a plasticizer, and dodecyl sulfone as a surfactant.
  • 0.25 kg of sodium chloride was added, and the temperature was raised to 150° C. while stirring to perform pressure dissolution, thereby obtaining an aqueous polyvinyl alcohol resin solution with a resin concentration of 26%.
  • the aqueous polyvinyl alcohol resin solution is supplied to a twin-screw extruder equipped with a vent to degas it, and then the temperature of the aqueous solution is set to 95°C, and a cast mold rotating at 16 m/min ( A film was formed by discharging and casting at a set temperature of 86° C. and a water evaporation rate of 1.9%/sec. Immediately after the obtained film was peeled from the cast mold, the moisture content of the film was 10%. Next, the front and back sides of the film are alternately brought into contact with a total of 15 hot rolls and dried for 41 seconds. After heat treatment by blowing hot air at 135°C from both sides of the film, the film is finally slit and rolled up.
  • a roll-shaped polyvinyl alcohol film was obtained (film thickness: 30 ⁇ m, width: 3 m, length: 5 km).
  • the properties of the obtained polyvinyl alcohol film were as shown in Table 1.
  • a polarizing film was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained polyvinyl alcohol film.
  • ⁇ Comparative example 1> (Preparation of polyvinyl alcohol film and polarizing film)
  • a 5,000 L melting can, 1,000 kg of polyvinyl alcohol resin with a weight average molecular weight of 123,000 and a degree of saponification of 99.8 mol%, 3,000 kg of water, 115 kg of glycerin as a plasticizer, and dodecyl sulfone as a surfactant.
  • 0.25 kg of sodium chloride was added, and the temperature was raised to 150° C. while stirring to perform pressurized dissolution, thereby obtaining an aqueous polyvinyl alcohol resin solution with a resin concentration of 29%.
  • the aqueous polyvinyl alcohol resin solution is supplied to a twin-screw extruder equipped with a vent to degas it, and then the temperature of the aqueous solution is set to 95°C, and a cast mold rotating at 16 m/min ( A film was formed by discharging and casting at a set temperature of 76° C. at a water evaporation rate of 1.5%/sec. Immediately after the obtained film was peeled from the cast mold, the moisture content of the film was 20%. Next, the front and back sides of the film are alternately brought into contact with a total of 15 heated rolls and dried for 41 seconds. After heat treatment by blowing hot air at 125°C from both sides of the film, the film is finally slit and rolled up.
  • a roll-shaped polyvinyl alcohol film was obtained (film thickness: 30 ⁇ m, width: 3 m, length: 5 km).
  • the properties of the obtained polyvinyl alcohol film were as shown in Table 1.
  • a polarizing film was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained polyvinyl alcohol film.
  • ⁇ Comparative example 2> (Preparation of polyvinyl alcohol film and polarizing film)
  • a 5,000 L melting can, 1,000 kg of polyvinyl alcohol resin with a weight average molecular weight of 123,000 and a degree of saponification of 99.8 mol%, 3,000 kg of water, 115 kg of glycerin as a plasticizer, and dodecyl sulfone as a surfactant.
  • 0.25 kg of sodium chloride was added, and the temperature was raised to 150° C. while stirring to perform pressurized dissolution, thereby obtaining an aqueous polyvinyl alcohol resin solution with a resin concentration of 29%.
  • the polyvinyl alcohol resin aqueous solution is supplied to a twin-screw extruder equipped with a vent to degas it, and then the aqueous solution temperature is set to 95°C, and a cast mold rotating at 12 m/min ( A film was formed by discharging and casting at a set temperature of 67° C. at a water evaporation rate of 1.2%/sec. Immediately after the obtained film was peeled off from the cast mold, the moisture content of the film was 18%. Next, the front and back sides of the film are alternately brought into contact with a total of 15 hot rolls and dried for 54 seconds. After heat treatment by blowing hot air at 125°C from both sides of the film, the film is finally slit and rolled up.
  • a roll-shaped polyvinyl alcohol film was obtained (film thickness: 30 ⁇ m, width: 3 m, length: 5 km).
  • the properties of the obtained polyvinyl alcohol film were as shown in Table 1.
  • a polarizing film was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained polyvinyl alcohol film.
  • ⁇ Comparative example 3> (Preparation of polyvinyl alcohol film and polarizing film)
  • a 5,000 L melting can, 1,000 kg of polyvinyl alcohol resin with a weight average molecular weight of 156,000 and a degree of saponification of 99.8 mol%, 3,000 kg of water, 115 kg of glycerin as a plasticizer, and dodecyl sulfone as a surfactant.
  • 0.25 kg of sodium chloride was added, and the temperature was raised to 150° C. while stirring to perform pressure dissolution, thereby obtaining an aqueous polyvinyl alcohol resin solution with a resin concentration of 26%.
  • the polyvinyl alcohol resin aqueous solution was supplied to a twin-screw extruder equipped with a vent to degas it, and then the temperature of the aqueous solution was raised to 95°C, and a cast mold rotating at 17 m/min ( A film was formed by discharging and casting at a set temperature of 77° C. at a water evaporation rate of 1.7%/sec. Immediately after the obtained film was peeled from the cast mold, the moisture content of the film was 20%. Next, the front and back sides of the film are alternately brought into contact with a total of 15 heat rolls and dried for 38 seconds. After heat treatment by blowing hot air at 135°C from both sides of the film, the film is finally slit and rolled up.
  • a roll-shaped polyvinyl alcohol film was obtained (film thickness: 30 ⁇ m, width: 3 m, length: 5 km).
  • the properties of the obtained polyvinyl alcohol film were as shown in Table 1.
  • a polarizing film was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained polyvinyl alcohol film.
  • the difference between the maximum value and the minimum value and the differential standard deviation value of the in-plane retardation in the width direction (TD) of the film are within the range specified in claim 1. Therefore, it can be seen that a polarizing film with excellent in-plane uniformity with little optical unevenness can be obtained.
  • the polyvinyl alcohol films of Comparative Examples 1 to 3 have poor performance as polarizing films because optical unevenness occurs when they are used as polarizing films.
  • the polarizing film using the polyvinyl alcohol film of the present invention has excellent polarization performance, and can be used in mobile information terminals, personal computers, televisions, projectors, signage, electronic desktop calculators, electronic watches, word processors, electronic paper, game consoles, videos, etc.

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Abstract

高いレベルで位相差ムラが低減された均質性に優れたポリビニルアルコール系フィルムであり、偏光膜とした際に光学ムラが少ない偏光膜を得ることが可能なポリビニルアルコール系フィルムとして下記を提供する。 フィルムの幅方向(TD)の面内位相差の最大値と最小値との差が25nm以下、かつフィルムの幅方向(TD)の面内位相差の微分標準偏差値が0.8nm以下であるポリビニルアルコール系フィルム。

Description

ポリビニルアルコール系フィルム、およびそれを用いた偏光膜、ならびに偏光板
 本発明は、ポリビニルアルコール系フィルムに関し、更に詳しくは光学ムラが少ない偏光膜を得ることができるポリビニルアルコール系フィルム、およびポリビニルアルコール系フィルムを用いた偏光膜、ならびに偏光板に関するものである。
 従来、ポリビニルアルコール系フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂を水等の溶媒に溶解して原液を調製したのち、溶液流延法(キャスト法)により製膜して、金属加熱ロール等を使用して乾燥することにより製造される。このようにして得られるポリビニルアルコール系フィルムは、透明性や染色性に優れたフィルムとして多くの用途に利用されており、その有用な用途の一つに偏光膜が挙げられる。かかる偏光膜は、液晶ディスプレイの基本構成要素として用いられており、近年では高品位で高信頼性の要求される機器へとその使用が拡大されている。
 このような現状において、液晶テレビ等のディスプレイの画面の大型化に伴い、従来品よりも一段と幅広で長尺で薄型化し、かつ光学ムラがなく均質性に優れた偏光膜が必要とされており、その原反となるポリビニルアルコール系フィルムにも、幅広、長尺、薄型化し、かつ端部まで位相差ムラがなく均質性に優れることが要望されている。特にポリビニルアルコール系フィルムの位相差が端部まで均質でない場合には、かかる端部から得られる偏光膜の透過率や偏光性能が均一でなくなり、液晶テレビ等のディスプレイの画面にムラが発生し、画質を低下させる。
 このような問題への対策として、例えば特許文献1には、フィルム幅が2m以上であって、幅方向に1cm離れた二点間のレタデーション差が5nm以下で、かつ幅方向に1m離れた二点間のレタデーション差が50nm以下であるポリビニルアルコール系重合体フィルムが提案されている。また、例えば特許文献2には、幅が3m以上であり、フィルム面内のリタデーション値が30nm以下、かつ、フィルム幅方向における、フィルム面内のリタデーション値のふれが15nm以下であるであるポリビニルアルコール系フィルムが提案されている。
特開2002-28939号公報 特開2007-137042号公報
 しかしながら、上記特許文献1では、小さいサイズの液晶画面では光学ムラの問題はないが、大型化された液晶表示画面では光学ムラが発生してしまう問題があった。また、上記特許文献2の開示技術では、一定レベルの光学ムラの抑制はできるものの、近年の高透過率化された液晶表示画面に対するより高いレベルでの光学ムラの抑制については改良の余地があった。
 そこで、本発明ではこのような背景下において、高いレベルで位相差ムラが低減された均質性に優れたポリビニルアルコール系フィルムであり、偏光膜とした際に光学ムラが少ない偏光膜を得ることが可能なポリビニルアルコール系フィルム、およびそのポリビニルアルコール系フィルムを用いた偏光膜ならびに偏光板を提供する。
 しかるに、本発明者はかかる事情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、フィルムの幅方向(TD)の面内位相差について、最大値と最小値との差と、微分標準偏差値を特定範囲に制御することにより、位相差ムラが高いレベルで低減された均質性に優れたポリビニルアルコール系フィルムとなり、光学ムラが少ない偏光膜を得ることが可能となることを見出した。
 即ち、本発明は、以下の[1]~[4]を提供する。
[1]
 フィルムの幅方向(TD)の面内位相差の最大値と最小値との差が25nm以下、かつフィルムの幅方向(TD)の面内位相差の微分標準偏差値が0.8nm以下である、ポリビニルアルコール系フィルム。
[2]
 前記ポリビニルアルコール系フィルムの厚みが10~70μmである、[1]記載のポリビニルアルコール系フィルム。
[3]
 [1]または[2]記載のポリビニルアルコール系フィルムを用いて得られる、偏光膜。
[4]
 [3]記載の偏光膜と、前記偏光膜の少なくとも片面に設けられた保護フィルムとを備えている、偏光板。
 本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、高いレベルで位相差ムラが低減された均質性に優れたポリビニルアルコール系フィルムであり、偏光膜とした際に光学ムラのない偏光膜を得ることが可能なポリビニルアルコール系フィルムである。
 以下に、本発明を実施するための形態について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 なお、本発明において「X~Y」(X,Yは任意の数字)と表現する場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意と共に、「好ましくはXより大きい」または「好ましくはYより小さい」の意も包含する。
 また、「X以上」(Xは任意の数字)または「Y以下」(Yは任意の数字)と表現した場合、「Xより大きいことが好ましい」または「Y未満であることが好ましい」旨の意も包含する。
 本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、フィルムの幅方向(TD)の面内位相差の最大値と最小値との差が25nm以下、かつフィルムの幅方向(TD)の面内位相差の微分標準偏差値が0.8nm以下である。
 本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、幅方向(TD)の面内位相差の最大値と最小値との差は25nm以下であることが必要であり、好ましくは22nm以下、特に好ましくは15nm以下、更に好ましくは10nm以下、殊に好ましくは7nm以下である。
 かかる幅方向(TD)の面内位相差の最大値と最小値との差が25nm以下であることにより、フィルムを偏光膜の原反フィルムとして用いた場合、得られる偏光膜の光学ムラが少ないものとなる。
 本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、幅方向(TD)の面内位相差の微分標準偏差値が0.8nm以下であることが必要であり、好ましくは0.6nm以下、特に好ましくは0.5nm以下、更に好ましくは0.3nm以下である。
 かかる幅方向(TD)の面内位相差の微分標準偏差値が0.8nm以下であることにより、フィルムを偏光膜の原反フィルムとして用いた場合、得られる偏光膜の光学ムラが少ないものとなる。
 なお、本発明における微分標準偏差値とは、10mmの二点間の面内位相差の差の絶対値の標準偏差値を意味する。
 本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、一般的に、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を、キャスト型に吐出および流延して製膜し、連続的に乾燥して得られる。
 上記フィルムの幅方向(TD)の面内位相差の最大値と最小値の差と微分標準偏差値を所定の範囲に制御する手法としては、例えばポリビニルアルコール系樹脂水溶液の濃度を調整する手法、吐出するポリビニルアルコール系樹脂水溶液の温度を調整する手法、キャスト型に流延製膜する際の乾燥条件(温度、蒸発速度)を調整する手法、キャスト型から剥離したフィルムを更に連続的に乾燥する際の乾燥条件(温度、時間)を調整する手法、製膜・乾燥工程におけるフィルム搬送時の張力を制御する手法等が挙げられるが、本発明においてはキャスト型に流延製膜する際の乾燥条件(温度、蒸発速度)を調整する方法、キャスト型から剥離したフィルムを更に連続的に乾燥する際の乾燥条件(温度、時間)を調整する手法が、フィルム面内の位相差の制御の点で好ましい。
 以下、本発明のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法を、工程順に、より詳しく説明するが、本発明のポリビニルアルコール系フィルムはこれらの実施形態に限定されるものではない。
 本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、下記工程(A)~(C)を経て製造することが好ましく、必要に応じて工程(D)も経ることが好ましい。
・工程(A)ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を調液する工程。
・工程(B)ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をキャスト型に流延して製膜する工程。
・工程(C)製膜されたフィルムを複数の熱ロールと接触させることにより加熱して乾燥する工程。
・工程(D)得られたフィルムを熱風を用いて熱処理する工程。
<工程(A)>
 工程(A)ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を調液する工程である。
 まず、上記ポリビニルアルコール系フィルムの材料であるポリビニルアルコール系樹脂、およびポリビニルアルコール系樹脂水溶液に関して説明する。
 本発明において、ポリビニルアルコール系フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂としては、通常、未変性のポリビニルアルコール系樹脂、すなわち、酢酸ビニルを重合して得られるポリ酢酸ビニルをケン化して製造される樹脂が用いられる。必要に応じて、酢酸ビニルと、少量(通常10モル%以下、好ましくは5モル%以下)の酢酸ビニルと共重合可能な成分との共重合体をケン化して得られる樹脂を用いることもできる。酢酸ビニルと共重合可能な成分としては、例えば、不飽和カルボン酸(例えば、塩、エステル、アミド、ニトリル等を含む)、炭素数2~30のオレフィン類(例えば、エチレン、プロピレン、n-ブテン、イソブテン等)、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等が挙げられる。また、ケン化後の水酸基を化学修飾して得られる変性ポリビニルアルコール系樹脂を用いることもできる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
 また、ポリビニルアルコール系樹脂として、側鎖に1,2-ジオール構造を有するポリビニルアルコール系樹脂を用いることもできる。かかる側鎖に1,2-ジオール構造を有するポリビニルアルコール系樹脂は、例えば、(i)酢酸ビニルと3,4-ジアセトキシ-1-ブテンとの共重合体をケン化する方法、(ii)酢酸ビニルとビニルエチレンカーボネートとの共重合体をケン化および脱炭酸する方法、(iii)酢酸ビニルと2,2-ジアルキル-4-ビニル-1,3-ジオキソランとの共重合体をケン化および脱ケタール化する方法、(iv)酢酸ビニルとグリセリンモノアリルエーテルとの共重合体をケン化する方法、等により得られる。
 ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量は、10万~30万であることが好ましく、特に好ましくは11万~28万、更に好ましくは12万~26万、殊に好ましくは14万~24万である。かかる重量平均分子量が小さすぎるとポリビニルアルコール系樹脂を光学フィルムとする場合に十分な光学性能が得られにくい傾向があり、大きすぎるとポリビニルアルコール系フィルムを用いて偏光膜を製造する際に、延伸が困難となる傾向がある。なお、上記ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量は、GPC-MALS法により測定される重量平均分子量である。
 本発明で用いるポリビニルアルコール系樹脂の平均ケン化度は、通常98モル%以上であることが好ましく、特に好ましくは99モル%以上、更に好ましくは99.5モル%以上、殊に好ましくは99.8モル%以上である。平均ケン化度が小さすぎるとポリビニルアルコール系フィルムを偏光膜とする場合に十分な光学性能が得られない傾向がある。
 ここで、本発明における平均ケン化度は、JIS K 6726に準じて測定されるものである。
 本発明に用いるポリビニルアルコール系樹脂として、変性種、変性量、重量平均分子量、平均ケン化度等の異なる2種以上のものを併用してもよい。
 上記ポリビニルアルコール系樹脂を用いて、製膜原液となるポリビニルアルコール系樹脂水溶液を調液する。通常、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液の樹脂濃度は5~70質量%、好ましくは10~60質量%である。
 ポリビニルアルコール系樹脂水溶液には、ポリビニルアルコール系樹脂以外に、必要に応じて、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン等の一般的に使用される可塑剤や、ノニオン性、アニオン性、およびカチオン性の少なくとも一つの界面活性剤を含有させることが、製膜性の点でより好ましい。これらは単独もしくは2種以上併せて用いることができる。
 このようにして得られるポリビニルアルコール系樹脂水溶液の樹脂濃度は、15~60質量%であることが好ましく、特に好ましくは17~55質量%、更に好ましくは20~50質量%である。かかる水溶液の樹脂濃度が低すぎると乾燥負荷が大きくなるため生産能力が低下する傾向があり、高すぎると粘度が高くなりすぎて均一な溶解ができにくくなる傾向がある。
 次に、得られたポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、脱泡処理される。脱泡方法としては、静置脱泡や多軸押出機による脱泡等の方法が挙げられる。多軸押出機としては、ベントを有した多軸押出機であればよく、通常はベントを有した2軸押出機が用いられる。
<工程(B)>
 工程(B)はポリビニルアルコール系樹脂の水溶液をキャスト型に流延して製膜する工程である。
 上記脱泡処理ののち、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、一定量ずつT型スリットダイに導入され、回転するキャスト型上に吐出および流延されて、連続キャスト法によりフィルムに製膜される。
 T型スリットダイ出口のポリビニルアルコール系樹脂水溶液の樹脂温度は、80~100℃であることが好ましく、特に好ましくは85~98℃である。
 かかるポリビニルアルコール系樹脂水溶液の樹脂温度が低すぎると流動不良となる傾向があり、高すぎると発泡する傾向がある。
 かかるポリビニルアルコール系樹脂水溶液の粘度は、吐出時に、50~200Pa・sであることが好ましく、特に好ましくは70~150Pa・sである。
 かかる水溶液の粘度が、高すぎると流動不良となる傾向があり、低すぎると流延製膜が困難となる傾向がある。
 T型スリットダイからキャスト型に吐出されるポリビニルアルコール系樹脂水溶液の吐出速度は、0.2~5m/分であることが好ましく、特に好ましくは0.4~4m/分、更に好ましくは0.6~3m/分である。
 かかる吐出速度が遅すぎると生産性が低下する傾向があり、速すぎると流延が困難となる傾向がある。
 かかるキャスト型がキャストドラムである場合のドラムの直径は、好ましくは2~5m、特に好ましくは2.4~4.5m、更に好ましくは2.8~4mである。
 かかる直径が小さすぎるとキャストドラム上での乾燥区間が短くなることから速度が上がりにくい傾向があり、大きすぎると輸送性が低下する傾向がある。
 かかるキャスト型の幅は、好ましくは4m以上であり、特に好ましくは4.5m以上、更に好ましくは5m以上、殊に好ましくは5~8mである。
 キャスト型の幅が小さすぎると生産性が低下する傾向がある。
 かかるキャスト型の速度は、上限が20m/分以下であることがキャスト型から乾燥したフィルムを剥離する際の剥離性の点で好ましく、特に好ましくは18m/分以下、更に好ましくは17m/分以下、である。また下限が5m/分以上であることがフィルム生産性の点で好ましく、特に好ましくは6m/分以上、更に好ましくは8m/分以上である。
 かかるキャスト型の表面温度は、上限が100℃以下であることが乾燥時の発泡を抑制でき、外観に優れるフィルムが得られる点で好ましく、特に好ましくは95℃以下、更に好ましくは92℃以下、殊に好ましくは90℃以下である。また下限が78℃以上であることがキャスト型からフィルムを剥離する際の剥離性の点で好ましく、特に好ましくは80℃以上、更に好ましくは82℃以上、殊に好ましくは83℃以上である。
 かかるキャスト型から剥離した直後のフィルムの水分率は、上限が20質量%以下であることがキャスト型からフィルムを剥離する際の剥離性の点で好ましく、特に好ましくは19質量%以下、更に好ましくは16質量%以下、殊に好ましくは12質量%以下、とりわけ好ましくは8質量%以下である。
 また、下限が、1質量%以上であることがフィルムの走行性安定化の点で好ましく、特に好ましくは3質量%以上、更に好ましくは5質量%以上である。
 キャスト型上での水分の蒸発速度は、下限が1%/秒以上であることが好ましく、特に好ましくは1.1%/秒以上、更に好ましくは1.2%/秒以上、殊に好ましくは1.3%/秒以上である。
 また、上限が2.2%/秒以下であることが好ましく、特に好ましくは2.0%/秒以下、更に好ましくは1.8%/秒以下、殊に好ましくは1.6%/秒以下である。
 かかる水分の蒸発速度が遅すぎるとフィルムの生産性が低下する傾向があり、速すぎるとフィルムの表面性が乱れやすくなる傾向がある。
 キャスト型から剥離した直後のフィルムの水分率(質量%)と熱ロール乾燥時間(秒)との積は750以下であることが好ましく、更に好ましくは700以下、特に好ましくは500以下、殊に好ましくは400以下である。下限値は通常100である。かかる水分率と乾燥時間との積が上記範囲内であると本発明で規定する構成を満足するフィルムを得やすい傾向がある。
 また、熱ロール乾燥時間が同じである場合、キャスト型から剥離した直後のフィルムの水分率が低いものほど本発明で規定する構成を満足するフィルムが得られやすく、光学ムラの抑制に優れる傾向がある。
<工程(C)>
 工程(C)は上記製膜されたフィルムを加熱して乾燥する工程である。
 キャスト型から剥離されたフィルム(上記製膜されたフィルム)は、ニップロール等を用いて流れ方向(MD方向)に搬送され、そのフィルムの表面と裏面とを複数の熱ロールに交互に接触させることにより乾燥される。熱ロールは、例えば、表面をハードクロムメッキ処理または鏡面処理した、直径0.2~2mのロールである。熱ロール乾燥は、通常2~30本、好ましくは10~25本の熱ロールを用いて乾燥を行う。
 かかる熱ロールの表面温度は特に限定されないが、通常60~150℃、更には70~140℃であることが好ましい。かかる表面温度が低すぎると乾燥不良となる傾向があり、高すぎると乾燥しすぎることとなり、うねり等の外観不良を招く傾向がある。
 かかる熱ロール乾燥時間は、上限が60秒以下であることが好ましく、特に好ましくは57秒以下、更に好ましくは55秒以下、殊に好ましくは50秒以下、より好ましくは40秒以下である。また下限が30秒以上であることが好ましく、特に好ましくは31秒以上、更に好ましくは32秒以上、殊に好ましくは35秒以上である。
 かかる熱ロール乾燥時間が長くなりすぎると偏光膜製造時の染色性が低下する傾向があり、速くなりすぎると偏光膜製造時の膨潤工程でフィルムがシワや折れが発生しやすくなり、偏光膜の外観が低下しやすい傾向がある。
<工程(D)>
 工程(D)は得られたフィルムを熱風を用いて熱処理する工程である。
 上記工程(C)を経たフィルムを、例えばフローティングドライヤー等で熱処理を行なえばよい。
 かかる熱処理の温度は、上限が140℃以下であることが好ましく、特に好ましくは137℃以下、更に好ましくは135℃以下、殊に好ましくは130℃以下である。また下限が100℃以上であることが好ましく、特に好ましくは103℃以上、更に好ましくは105℃以上、殊に好ましくは110℃以上である。
 かかる熱処理温度が高すぎると偏光膜製造時の染色性が低下する傾向があり、低すぎると偏光膜製造時の膨潤工程でフィルムにシワや折れが発生しやすくなり、偏光膜の外観が低下する傾向がある。
 また、熱処理時間は20~100秒間であることが好ましく、特に好ましくは35~70秒間である。
〔ポリビニルアルコール系フィルム〕
 かくして上記工程(A)~(D)を経てポリビニルアルコール系フィルムが得られ、最終的にロールに巻き取られて製品となる。
 かくして得られる本発明のポリビニルアルコール系フィルムの厚みは、下限が10μm以上であることが偏光膜の生産安定性の点で好ましく、特に好ましくは15μm以上、更に好ましくは20μm以上、殊に好ましくは30μm以上である。
 また上限が70μm以下であることがポリビニルアルコール系フィルムから製造した偏光膜を用いた液晶ディスプレイの反り低減の点で好ましく、特に好ましくは60μm以下、更に好ましくは50μm以下、殊に好ましくは45μm以下、より好ましくは35μm以下である。
 ポリビニルアルコール系フィルムの長さは、偏光膜の大面積化の点から4km以上であることが好ましく、特に好ましくは輸送質量の点から5~50kmである。
 ポリビニルアルコール系フィルムの幅は、偏光膜の幅広化の点で4m以上であることが好ましく、特に好ましくは5m以上、更に好ましくは、偏光膜製造時の破断回避の点から5~6mである。
 本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、光学用として有用である。特に、偏光膜の原反フィルムとして非常に有用であり、以下、該ポリビニルアルコール系フィルムからなる偏光膜、および偏光板の製造方法について説明する。
〔偏光膜の製造方法〕
 本発明の偏光膜は、得られた上記ポリビニルアルコール系フィルムを、ロールから繰り出して水平方向に移送し、膨潤、染色、ホウ酸架橋、延伸、洗浄、乾燥等の工程を経て製造される。
 膨潤工程は、染色工程の前に施される。膨潤工程により、ポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れを洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色ムラ等を防止する効果もある。
 膨潤工程において、処理液としては、通常、水が用いられる。当該処理液は、主成分が水であれば、ヨウ化化合物、界面活性剤等の添加物、アルコール等が入っていてもよい。膨潤浴の温度は、通常10~45℃程度であり、膨潤浴への浸漬時間は、通常0.1~10分間程度である。
 染色工程は、フィルムにヨウ素または二色性染料を含有する液体を接触させることによって行なわれる。通常は、ヨウ素-ヨウ化カリウムの水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は0.1~2g/L、ヨウ化カリウムの濃度は1~100g/Lが適当である。染色時間は30~500秒間程度が実用的である。処理浴の温度は5~50℃が好ましい。水溶液には、水溶媒以外に水と相溶性のある有機溶媒を少量含有させてもよい。
 ホウ酸架橋工程は、ホウ酸やホウ砂等のホウ素化合物を使用して行われる。ホウ素化合物は水溶液または水-有機溶媒混合液の形で濃度10~100g/L程度で用いられ、液中にはヨウ化カリウムを共存させるのが、偏光性能の安定化の点で好ましい。処理時の温度は30~70℃程度、処理時間は0.1~20分間程度が好ましく、また必要に応じて処理中に延伸操作を行なってもよい。
 延伸工程は、フィルムを一軸方向に通常3~10倍、好ましくは3.5~7倍延伸することが好ましい。この際、延伸方向の直角方向にも若干の延伸(幅方向の収縮を防止する程度、またはそれ以上の延伸)を行なっても差し支えない。延伸時の温度は、40~170℃が好ましい。さらに、延伸倍率は最終的に前記範囲に設定されればよく、延伸操作は1段階のみならず、製造工程において複数回実施してもよい。
 洗浄工程は、例えば、水やヨウ化カリウム等のヨウ化物水溶液にフィルムを浸漬することにより行われ、フィルムの表面に発生する析出物を除去することができる。ヨウ化カリウム水溶液を用いる場合のヨウ化カリウム濃度は10~1000g/L程度でよい。洗浄処理時の温度は、通常5~50℃、好ましくは10~45℃である。処理時間は、通常1~300秒間、好ましくは10~240秒間である。なお、水洗浄とヨウ化カリウム水溶液による洗浄は、適宜組み合わせて行ってもよい。
 乾燥工程は、例えば、乾燥機を用いて40~100℃で0.1~10分間乾燥することが行われる。
 かくして偏光膜が得られるが、かかる偏光膜の偏光度は、好ましくは99%以上、より好ましくは99.5%以上であり、上限は100%である。偏光度が低すぎると液晶ディスプレイにおけるコントラストが低下する傾向がある。
 なお、偏光度は、一般的に2枚の偏光膜を、その配向方向が同一方向になるように重ね合わせた状態で波長λにおいて測定した光線透過率(H11)と、2枚の偏光膜を、配向方向が互いに直交する方向になる様に重ね合わせた状態で波長λにおいて測定した光線透過率(H1)より、下記式(1)にしたがって算出される。
   偏光度=〔(H11-H1)/(H11+H1)〕1/2 ・・・(1)
 さらに、本発明の偏光膜の単体透過率は、好ましくは43%以上である。かかる単体透過率が低すぎると液晶ディスプレイの高輝度化を達成できなくなる傾向がある。
 単体透過率は、分光光度計を用いて偏光膜単体の光線透過率を測定して得られる値である。
 次に、本発明の偏光膜を用いた、本発明の偏光板の製造方法について説明する。
 本発明の偏光膜は、色ムラが少なく、偏光性能に優れた偏光板を製造するのに好適である。
〔偏光板の製造方法〕
 本発明の偏光板は、本発明の偏光膜の片面または両面に、接着剤を介して、光学的に等方性な樹脂フィルムを保護フィルムとして貼合することにより、作製される。保護フィルムとしては、例えば、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースのようなアセチルセルロース系樹脂からなるフィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートおよびポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂からなるフィルム、ポリカーボネート系樹脂フィルム、シクロオレフィン系樹脂フィルム、アクリル系樹脂フィルム、ポリプロピレン系樹脂の鎖状オレフィン系樹脂からなるフィルムが挙げられる。
 貼合方法は、公知の手法で行われるが、例えば、液状の接着剤組成物を、偏光膜、保護フィルム、あるいはその両方に、均一に塗布した後、両者を貼り合わせて圧着し、加熱や活性エネルギー線を照射することで行われる。
 なお、偏光膜の片面または両面に、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレア樹脂等の硬化性樹脂を塗布し、硬化して硬化層を形成し、偏光板とすることもできる。このようにすると、上記硬化層が上記保護フィルムの代わりとなり、薄膜化を図ることができる。
 本発明のポリビニルアルコール系フィルムを用いて得られる偏光膜および偏光板は、偏光性能に優れており、携帯情報端末機、パソコン、テレビ、プロジェクター、サイネージ、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、電子ペーパー、ゲーム機、ビデオ、カメラ、フォトアルバム、温度計、オーディオ、自動車や機械類の計器類等の液晶表示装置、サングラス、防眩メガネ、立体メガネ、ウェアラブルディスプレイ、フォルダブルディスプレイ、表示素子(CRT、LCD、有機EL、電子ペーパー等)用反射防止層、光通信機器、医療機器、建築材料、玩具等に好ましく用いられる。
 以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
 なお、例中「部」、「%」とあるのは、質量基準を意味する。
<測定条件>
(1)キャスト型から剥離した直後のフィルムの水分率A[%]
 キャスト型から剥離された直後のフィルムについて、幅方向センター位置からサンプリングし、初期質量A0(g)を測定した。次に、当該フィルムを83℃の真空乾燥機で20分間乾燥した後の質量A1(g)から、下記式(i)にしたがってフィルムの水分率[%]を算出した。
   水分率A[%]=100×(A0-A1)/A0 ・・・(i)
 計3回サンプリングして測定した結果の平均値をキャスト型から剥離された直後のフィルムの水分率A[%]とした。
(2)幅方向(TD)の面内位相差の最大値と最小値との差、幅方向(TD)の面内位相差の微分標準偏差値
 得られたポリビニルアルコール系フィルムを、幅(TDの長さ)3000mm×長さ(MDの長さ)50mmに切断し、短冊サンプルを作製した。得られたサンプルにつき、KOBRA-WFD0(王子計測機器社製)を用いて、全幅にわたり、幅方向に10mmの一定間隔で測定点を定め、各測定点におけるサンプルの幅方向の位相差を測定した。
 得られた測定結果より、幅方向(TD)の面内位相差の最大値と最小値との差と幅方向(TD)の面内位相差の微分標準偏差値を算出した。
 ここで、幅方向(TD)の面内位相差の微分標準偏差値とは、上記で測定した10mm間隔での位相差について、隣接2点間の位相差を引いた数値の絶対値(位相差微分値)を求め、それらの標準偏差を求めた値である。
(3)光学ムラ
 バックライト上に2枚の偏光板をクロスに設置した後、その2枚の偏光板間に作製した偏光膜を入れて偏光膜の外観を目視で観察した。
(評価基準)
  ◎(Excellent):偏光膜内の明るさの濃淡差がほぼなかった。
  ○(Very good):偏光膜内の明るさの濃淡差がわずかにあった。
  △(Good):偏光膜内の明るさの濃淡差があった。
  ×(Poor):偏光膜内の明るさの濃淡差が大きくあった。
<実施例1>
(ポリビニルアルコール系フィルムの作製)
 5,000Lの溶解缶に、重量平均分子量123,000、ケン化度99.8モル%のポリビニルアルコール系樹脂1,000kg、水3,000kg、可塑剤としてグリセリン115kg、および界面活性剤としてドデシルスルホン酸ナトリウム0.25kgを入れ、撹拌しながら150℃まで昇温して加圧溶解を行い、樹脂濃度29%に調整したポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。
 次に該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を、ベントを有する2軸押出機に供給して脱泡した後、水溶液温度を95℃にし、T型スリットダイ吐出口より、12m/分で回転するキャスト型(設定温度84℃)に吐出および流延し水分の蒸発速度は1.4%/秒で製膜した。得られたフィルムをキャスト型から剥離した直後のフィルムの水分率は7%であった。次に、フィルムの表面と裏面とを合計15本の熱ロールに交互に接触させ54秒間乾燥を行い、フィルム両面から125℃の熱風を吹き付けて熱処理を行った後、最後にスリットして巻き取り、ロール状のポリビニルアルコール系フィルムを得た(フィルム厚30μm、幅3m、長さ5km)。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
(偏光膜の作製)
 得られたポリビニルアルコール系フィルムをロールから繰り出し、水平方向に搬送しながら、水温25℃の水槽に浸漬して膨潤させながら流れ方向(MD)に元の原反を基準として1.6倍に延伸した。かかる膨潤工程で、フィルムに折れやシワは発生しなかった。次に、最終的に得られる偏光膜の単体透過率が43.5%となるようにヨウ素量を調整し、ヨウ化カリウム30g/Lを含む組成の水溶液(28℃)中に浸漬して染色しながら流れ方向(MD方向)に元の原反を基準として2.3倍になるように延伸し、ついでホウ酸30g/L、ヨウ化カリウム30g/Lの組成の水溶液(59℃)に浸漬してホウ酸架橋しながら流れ方向(MD方向)に元の原反を基準として5.9倍まで一軸延伸した。最後に、ヨウ化カリウム水溶液で洗浄を行い、80℃で40秒間乾燥して偏光膜を得た。
<実施例2>
(ポリビニルアルコール系フィルム、偏光膜の作製)
 5,000Lの溶解缶に、重量平均分子量123,000、ケン化度99.8モル%のポリビニルアルコール系樹脂1,000kg、水3,000kg、可塑剤としてグリセリン115kg、および界面活性剤としてドデシルスルホン酸ナトリウム0.25kgを入れ、撹拌しながら150℃まで昇温して加圧溶解を行い、樹脂濃度29%に調整したポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。次に該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を、ベントを有する2軸押出機に供給して脱泡した後、水溶液温度を95℃にし、T型スリットダイ吐出口より、16m/分で回転するキャスト型(設定温度80℃)に吐出および流延し水分の蒸発速度は1.7%/秒で製膜した。得られたフィルムをキャスト型から剥離した直後のフィルムの水分率は15%であった。次に、フィルムの表面と裏面とを合計15本の熱ロールに交互に接触させ41秒間乾燥を行い、フィルム両面から125℃の熱風を吹き付けて熱処理を行った後、最後にスリットして巻き取り、ロール状のポリビニルアルコール系フィルムを得た(フィルム厚30μm、幅3m、長さ5km)。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
 得られたポリビニルアルコール系フィルムを用いて実施例1と同様にして偏光膜を得た。
<実施例3>
(ポリビニルアルコール系フィルム、偏光膜の作製)
 5,000Lの溶解缶に、重量平均分子量123,000、ケン化度99.8モル%のポリビニルアルコール系樹脂1,000kg、水3,000kg、可塑剤としてグリセリン115kg、および界面活性剤としてドデシルスルホン酸ナトリウム0.25kgを入れ、撹拌しながら150℃まで昇温して加圧溶解を行い、樹脂濃度29%に調整したポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。次に該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を、ベントを有する2軸押出機に供給して脱泡した後、水溶液温度を95℃にし、T型スリットダイ吐出口より、17m/分で回転するキャスト型(設定温度80℃)に吐出および流延し水分の蒸発速度は1.7%/秒で製膜した。得られたフィルムをキャスト型から剥離した直後のフィルムの水分率は18%であった。次に、フィルムの表面と裏面とを合計15本の熱ロールに交互に接触させ38秒間乾燥を行い、フィルム両面から125℃の熱風を吹き付けて熱処理を行った後、最後にスリットして巻き取り、ロール状のポリビニルアルコール系フィルムを得た(フィルム厚30μm、幅3m、長さ5km)。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
 得られたポリビニルアルコール系フィルムを用いて実施例1と同様にして偏光膜を得た。
<実施例4>
(ポリビニルアルコール系フィルム、偏光膜の作製)
 5,000Lの溶解缶に、重量平均分子量156,000、ケン化度99.8モル%のポリビニルアルコール系樹脂1,000kg、水3,000kg、可塑剤としてグリセリン115kg、および界面活性剤としてドデシルスルホン酸ナトリウム0.25kgを入れ、撹拌しながら150℃まで昇温して加圧溶解を行い、樹脂濃度26%に調整したポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。次に該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を、ベントを有する2軸押出機に供給して脱泡した後、水溶液温度を95℃にし、T型スリットダイ吐出口より、17m/分で回転するキャスト型(設定温度86℃)に吐出および流延し水分の蒸発速度は2.0%/秒で製膜した。得られたフィルムをキャスト型から剥離した直後のフィルムの水分率は11%であった。次に、フィルムの表面と裏面とを合計15本の熱ロールに交互に接触させ38秒間乾燥を行い、フィルム両面から135℃の熱風を吹き付けて熱処理を行った後、最後にスリットして巻き取り、ロール状のポリビニルアルコール系フィルムを得た(フィルム厚30μm、幅3m、長さ5km)。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
 得られたポリビニルアルコール系フィルムを用いて実施例1と同様にして偏光膜を得た。
<実施例5>
(ポリビニルアルコール系フィルム、偏光膜の作製)
 5,000Lの溶解缶に、重量平均分子量156,000、ケン化度99.8モル%のポリビニルアルコール系樹脂1,000kg、水3,000kg、可塑剤としてグリセリン115kg、および界面活性剤としてドデシルスルホン酸ナトリウム0.25kgを入れ、撹拌しながら150℃まで昇温して加圧溶解を行い、樹脂濃度26%に調整したポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。次に該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を、ベントを有する2軸押出機に供給して脱泡した後、水溶液温度を95℃にし、T型スリットダイ吐出口より、16m/分で回転するキャスト型(設定温度86℃)に吐出および流延し水分の蒸発速度は1.9%/秒で製膜した。得られたフィルムをキャスト型から剥離した直後のフィルムの水分率は10%であった。次に、フィルムの表面と裏面とを合計15本の熱ロールに交互に接触させ41秒間乾燥を行い、フィルム両面から135℃の熱風を吹き付けて熱処理を行った後、最後にスリットして巻き取り、ロール状のポリビニルアルコール系フィルムを得た(フィルム厚30μm、幅3m、長さ5km)。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
 得られたポリビニルアルコール系フィルムを用いて実施例1と同様にして偏光膜を得た。
<比較例1>
(ポリビニルアルコール系フィルム、偏光膜の作製)
 5,000Lの溶解缶に、重量平均分子量123,000、ケン化度99.8モル%のポリビニルアルコール系樹脂1,000kg、水3,000kg、可塑剤としてグリセリン115kg、および界面活性剤としてドデシルスルホン酸ナトリウム0.25kgを入れ、撹拌しながら150℃まで昇温して加圧溶解を行い、樹脂濃度29%に調整したポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。次に該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を、ベントを有する2軸押出機に供給して脱泡した後、水溶液温度を95℃にし、T型スリットダイ吐出口より、16m/分で回転するキャスト型(設定温度76℃)に吐出および流延し水分の蒸発速度は1.5%/秒で製膜した。得られたフィルムをキャスト型から剥離した直後のフィルムの水分率は20%であった。次に、フィルムの表面と裏面とを合計15本の熱ロールに交互に接触させ41秒間乾燥を行い、フィルム両面から125℃の熱風を吹き付けて熱処理を行った後、最後にスリットして巻き取り、ロール状のポリビニルアルコール系フィルムを得た(フィルム厚30μm、幅3m、長さ5km)。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
 得られたポリビニルアルコール系フィルムを用いて実施例1と同様にして偏光膜を得た。
<比較例2>
(ポリビニルアルコール系フィルム、偏光膜の作製)
 5,000Lの溶解缶に、重量平均分子量123,000、ケン化度99.8モル%のポリビニルアルコール系樹脂1,000kg、水3,000kg、可塑剤としてグリセリン115kg、および界面活性剤としてドデシルスルホン酸ナトリウム0.25kgを入れ、撹拌しながら150℃まで昇温して加圧溶解を行い、樹脂濃度29%に調整したポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。次に該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を、ベントを有する2軸押出機に供給して脱泡した後、水溶液温度を95℃にし、T型スリットダイ吐出口より、12m/分で回転するキャスト型(設定温度67℃)に吐出および流延し水分の蒸発速度は1.2%/秒で製膜した。得られたフィルムをキャスト型から剥離した直後のフィルムの水分率は18%であった。次に、フィルムの表面と裏面とを合計15本の熱ロールに交互に接触させ54秒間乾燥を行い、フィルム両面から125℃の熱風を吹き付けて熱処理を行った後、最後にスリットして巻き取り、ロール状のポリビニルアルコール系フィルムを得た(フィルム厚30μm、幅3m、長さ5km)。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
 得られたポリビニルアルコール系フィルムを用いて実施例1と同様にして偏光膜を得た。
<比較例3>
(ポリビニルアルコール系フィルム、偏光膜の作製)
 5,000Lの溶解缶に、重量平均分子量156,000、ケン化度99.8モル%のポリビニルアルコール系樹脂1,000kg、水3,000kg、可塑剤としてグリセリン115kg、および界面活性剤としてドデシルスルホン酸ナトリウム0.25kgを入れ、撹拌しながら150℃まで昇温して加圧溶解を行い、樹脂濃度26%に調整したポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。次に該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を、ベントを有する2軸押出機に供給して脱泡した後、水溶液温度を95℃にし、T型スリットダイ吐出口より、17m/分で回転するキャスト型(設定温度77℃)に吐出および流延し水分の蒸発速度は1.7%/秒で製膜した。得られたフィルムをキャスト型から剥離した直後のフィルムの水分率は20%であった。次に、フィルムの表面と裏面とを合計15本の熱ロールに交互に接触させ38秒間乾燥を行い、フィルム両面から135℃の熱風を吹き付けて熱処理を行った後、最後にスリットして巻き取り、ロール状のポリビニルアルコール系フィルムを得た(フィルム厚30μm、幅3m、長さ5km)。得られたポリビニルアルコール系フィルムの特性は表1に示される通りであった。
 得られたポリビニルアルコール系フィルムを用いて実施例1と同様にして偏光膜を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 実施例1~5のポリビニルアルコール系フィルムは、フィルムの幅方向(TD)の面内位相差について、最大値と最小値との差と、微分標準偏差値が請求項1で特定する範囲内であるため、光学ムラの少ない面内均一性に優れた偏光膜が得られることがわかる。
 それに対し、比較例1~3のポリビニルアルコール系フィルムは、偏光膜とした際に光学ムラが発生していることから偏光膜の性能に劣るものであることがわかる。
 また、熱ロール乾燥時間が同じ例を比べると、キャスト型から剥離した直後のフィルムの水分率が低いものほど本発明で既定する構成を満足するフィルムが得られ、光学ムラに優れることがわかる。
 このように光学ムラが少ない偏光膜に保護フィルムを貼り合わせて得られた偏光板も同様に光学ムラが少ないことがわかる。
 上記実施例においては、本発明における具体的な形態について示したが、上記実施例は単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。当業者に明らかな様々な変形は、本発明の範囲内であることが企図されている。
 本発明のポリビニルアルコール系フィルムを用いる偏光膜は、偏光性能に優れており、携帯情報端末機、パソコン、テレビ、プロジェクター、サイネージ、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、電子ペーパー、ゲーム機、ビデオ、カメラ、フォトアルバム、温度計、オーディオ、自動車や機械類の計器類等の液晶表示装置、サングラス、防眩メガネ、立体メガネ、ウェアラブルディスプレイ、フォルダブルディスプレイ、ローラブルテレビ、ローラブルディスプレイ、表示素子(CRT、LCD、有機EL、電子ペーパー等)用反射防止膜、光通信機器、医療機器、建築材料、玩具等に好ましく用いられる。

Claims (4)

  1.  フィルムの幅方向(TD)の面内位相差の最大値と最小値との差が25nm以下、かつフィルムの幅方向(TD)の面内位相差の微分標準偏差値が0.8nm以下であることを特徴とするポリビニルアルコール系フィルム。
  2.  前記ポリビニルアルコール系フィルムの厚みが10~70μmであることを特徴とする請求項1記載のポリビニルアルコール系フィルム。
  3.  請求項1または2記載のポリビニルアルコール系フィルムを用いて得られることを特徴とする偏光膜。
  4.  請求項3記載の偏光膜と、前記偏光膜の少なくとも片面に設けられた保護フィルムとを備えていることを特徴とする偏光板。
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