WO2006049168A1

WO2006049168A1 - ポリビニルアルコール系フィルム、およびその製造方法

Info

Publication number: WO2006049168A1
Application number: PCT/JP2005/020107
Authority: WO
Inventors: Seiichirou Hayakawa; Katsuhiko Katsuma; Akihiko Chigami
Original assignee: The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.
Priority date: 2004-11-02
Filing date: 2005-11-01
Publication date: 2006-05-11
Also published as: KR101261772B1; CN101792535A; KR101212424B1; JP5089798B2; JP4916589B2; KR20120073366A; TWI371461B; US20080113173A1; CN101792535B; CN101056918B; JP2011245872A; KR20070083925A; TW200624477A; CN101056918A; JP2012058754A

Abstract

　本発明は、フィルムの厚さが３０～７０μｍで、かつ、ステンレス製ロールに対する動摩擦係数が０．０３以下であるポリビニルアルコール系フィルム、及び、ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法を提供する。

Description

明細書

ポリビュルアルコール系フィルム、およびその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、ポリビニルアルコール系フィルムに関する。さらに詳しくは、本発明は、搬送性能に優れ、さらに光学欠点のな、ポリビュルアルコール系フィルムおよびその製造方法に関する。

背景技術

[0002] 従来より、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榭脂を水などの溶媒に溶解して原液を調製したのち、溶液流延法 (以下、キャスト法と記す）により製膜して、金属加熱ロールなどを使用して乾燥することにより製造されている。このようにして得られたポリビニルアルコール系フィルムは、色素の染色性や吸着性に優れたフィルムとして多くの用途に利用されており、その有用な用途の一つに偏光膜があげられる。カゝ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。

[0003] このような中、液晶テレビなどの画面の大型化に伴い、偏光膜のサイズ、ひいてはその原反フィルムであるポリビュルアルコール系フィルムのサイズも大型化している。たとえば、数年前までは lm幅であったポリビュルアルコール系フィルムは、ここ数年で 2m幅が主流となり、現在既に 3m幅以上の商品も見受けられる。また、数年前までは 2000m巻きだったロールが、今や 4000m巻きへと長尺化して!/、る。

[0004] このような幅広化、長尺化に伴い、ポリビュルアルコール系フィルムの製造方法も改善されてきた。設備的な改善はもとより、ポリビニルアルコール系榭脂の重合度や結晶化度、あるいはフィルムの水分率を改善し、フィルム自身のハンドリング性を向上させる試みも多い。たとえば、ポリビニルアルコール系フィルムの製膜工程における水分率を規定する方法 (たとえば、特許文献 1参照)や、巻き取り装置とキャストドラムの速度比を特定し延伸性を改良する方法 (たとえば、特許文献 2参照)や、ポリビニルァルコール系フィルムと接するロールの静止摩擦係数を規定する方法 (たとえば、特許文献 3参照)などが提案されて!ヽる。 [0005] し力し、これらの開示技術をもってしても、ロール 'ッ一'ロールでフィルムを連続搬送するときに、亀裂やしわのために製造が滞ることがあったり、また、ポリビニルアルコール系フィルムを得ることができたとしても、ロールとフィルムとの間のこすれで微細な傷が生じ、偏光膜を製造した時に線状の光学欠点が目立つことがある。特に、搬送性やブロッキング回避のために、製品フィルム表面に剥離粉をふりかけたりする時は

、偏光膜の光学欠点が顕著に観察される。ポリビニルアルコール系フィルムの製造においても、また偏光膜の製造においても、通常はロール 'ツー'ロールでの連続製造が行なわれており、ー且製造がストップするとライン全体の復旧に多大な労力を必要とする。したがって、生産性や、近年の低コスト化、さらには光学性能を考慮すると、ポリビュルアルコール系フィルムの製造方法には、更なる改良が望まれて!/、る。

[0006] 特許文献 1 :特開 2002— 28938号公報

特許文献 2：特開 2001— 315141号公報

特許文献 3：特開 2004 - 17321号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 本発明は、幅広化や長尺化に対応した、搬送性能に優れ、光学欠点のないポリビ -ルアルコール系フィルムおよびその製造方法を提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0008] 本発明者らは、前記課題を検討すべく鋭意検討したところ、以下に示すポリビニルアルコール系フィルム、及び、ポリビュルアルコール系フィルムの製造方法により上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の目的は、以下のポリビュルアルコール系フィルム、及び、ポリビュルアルコール系フィルムの製造方法より達成された。

(1) フィルムの厚さが 30〜70 μ mで、かつ、ステンレス製ロールに対する動摩擦係数が 0. 03以下であるポリビュルアルコール系フィルム。

(2) 重量平均分子量 140000〜260000のポリビュルアルコール系榭脂を含有する項（1)に記載のポリビュルアルコール系フィルム。

(3) 表面粗さ（Ra)が 0. 05 μ m以下である項（1)に記載のポリビュルアルコール系フィルム。

(4) フィルム幅が 2m以上である項（1)に記載のポリビュルアルコール系フィルム。

(5) フィルムの長さが 4000m以上である項（1)に記載のポリビュルアルコール系フイノレム。

(6) 偏光膜の原反フィルムとして用いられる項（1)に記載のポリビュルアルコール系フィルム。

(7) (A)界面活性剤を含み、水分率が 60〜90重量％のポリビュルアルコール系榭脂水溶液を調製する工程、及び、（B)キャスト法により、前記ポリビュルアルコール系榭脂水溶液から、水分率 5重量％以下のポリビニルアルコール系フィルムを製造する工程を有するポリビニルアルコール系フィルムの製造方法であって、前記ポリビニルアルコール系フィルムを製造する工程が、前記ポリビニルアルコール系榭脂水溶液中の水分の蒸発速度が 15〜30重量％Z分となるように行われるポリビュルアルコール系フィルムの製造方法。

(8) 前記界面活性剤が窒素を含有する界面活性剤であって、該界面活性剤が、前記ポリビニルアルコール系榭脂水溶液中に、ポリビニルアルコール系榭脂に対して 0. 01重量％以上含まれている項（7)に記載のポリビュルアルコール系フィルムの製造方法。

(9) 前記界面活性剤が、窒素を含有するノニオン性界面活性剤である項 (7)に記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。

(10) (A)界面活性剤を含み、水分率が 60〜90重量％のポリビュルアルコール系榭脂水溶液を調製する工程、及び、（B)キャスト法により、前記ポリビュルアルコール系榭脂水溶液から、水分率 5重量％以下のポリビニルアルコール系フィルムを製造する工程を有するポリビニルアルコール系フィルムの製造方法であって、前記ポリビニルアルコール系フィルムを製造する工程力前記ポリビニルアルコール系榭脂水溶液中の水分の蒸発速度が 15〜30重量％Z分となるように行われ、前記ポリビニルアルコール系フィルムが、項（1)に記載のポリビュルアルコール系フィルムであるポリビュルアルコール系フィルムの製造方法。

(11) 前記界面活性剤が窒素を含有する界面活性剤であって、該界面活性剤が、前記ポリビニルアルコール系榭脂水溶液中に、ポリビニルアルコール系榭脂に対して 0. 01重量％以上含まれている項（10)に記載のポリビュルアルコール系フィルムの製造方法。

(12) 前記界面活性剤が、窒素を含有するノニオン性界面活性剤である項（10) に記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。

(13) 項（1)に記載のポリビュルアルコール系フィルム力形成される偏光膜。

(14) 項（13)に記載の偏光膜、及び、前記偏光膜の少なくとも片面に設けられた保護膜を有する偏光板。

発明の効果

[0009] 本発明のポリビュルアルコール系フィルムは、表面粗さや動摩擦係数が小さぐすベり性が高いため、搬送性に優れる。また、本発明のポリビュルアルコール系フィルムは、光学欠点のないポリビュルアルコール系フィルムであり、偏光膜の原反フィルムとして有効である。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 本発明は、フィルムの厚さが 30〜70 μ mで、かつ、ステンレス製ロールに対する動摩擦係数が 0. 03以下であるポリビュルアルコール系フィルムに関する。

[0011] ポリビュルアルコール系フィルムに使用されるポリビュルアルコール系榭脂としては、通常、酢酸ビュルを重合したポリ酢酸ビュルをケン化して得られる榭脂が用いられる。しかし、本発明においては、必ずしもこれに限定されるものではなぐ酢酸ビュルと、少量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榭脂を用いることもできる。酢酸ビュルと共重合可能な成分としては、たとえば、不飽和力ルボン酸や、その塩、エステル、アミドまたは-トリルなど；エチレン、プロピレン、 n— ブテン、イソブテンなどの炭素数 2〜30のォレフィン類；ビュルエーテル類；不飽和スルホン酸塩などを用いることができる。

[0012] ポリビニルアルコール系榭脂の重量平均分子量はとくに限定されな、が、好ましくは 120000〜300000、より好まし <は 140000〜260000、さらに好まし <は 16000 0〜200000である。重量平均分子量力 S 120000未満では、ポジビニノレアノレ n—ノレ系榭脂を光学フィルムとする場合に充分な光学性能が得られず、 300000をこえると、フィルムを偏光膜とする場合に延伸が困難となり、工業的な生産が難しく好ましくない

。尚、本発明における、ポリビニルアルコール系榭脂の重量平均分子量は、 GPC-

LALLS法により測定されたものを意味する。

[0013] また、ポリビュルアルコール系榭脂のケン化度は、好ましくは 97〜： LOOモル⁰ /₀、より好ましくは 98〜： LOOモル⁰ /₀、さらに好ましくは 99〜： LOOモル％である。ケン化度が 97 モル％未満では、ポリビュルアルコール系榭脂を光学フィルムとする場合に充分な光学性能が得られず好ましくな!/ヽ。

[0014] 本発明のポリビュルアルコール系フィルムを製造する方法はとくに限定されず、たとえば、下記の本発明のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法などにより製造することがでさる。

[0015] 本発明のポリビュルアルコール系フィルムの製造方法は、（A)界面活性剤を含み、水分率が 60〜90重量％のポリビニルアルコール系榭脂水溶液を調製する工程、及び、（B)キャスト法により、ポリビニルアルコール系榭脂水溶液から、水分率 5重量％以下のポリビュルアルコール系フィルムを製造する工程を有し、ポリビュルアルコ一ル系フィルムを製造する工程は、ポリビニルアルコール系榭脂水溶液中の水分の蒸発速度が 15〜30重量％Z分となるように行われる。

[0016] 本発明の製造方法においては、ポリビニルアルコール系榭脂水溶液に、フィルムのすべり性を向上させるために界面活性剤を含有させる。界面活性剤としては、通常用いられるノ-オン性、ァ-オン性またはカチオン性の界面活性剤が使用できる。本発明で用いる界面活性剤は、窒素を含有する界面活性剤であることが好ましい。また、本発明で用いる界面活性剤は、ノ-オン性の界面活性剤であることが好ましい。製膜後のフィルムの表層部に局在化させやすい点で、とくに窒素を含有するノ-オン性界面活性剤を使用することが好ましヽ。乾燥工程における界面活性剤のフィルム表面への移行機構に関しては明らかではないが、水分がポリビュルアルコール系フィルムの表面に移行するに従い、水との親和性の高い界面活性剤も表面に移行するためと推測される。

[0017] 窒素を含有するノ-オン性界面活性剤としては、

式 (1) : I^CONH - R² - OH (1)

で表わされる高級脂肪酸モノアル力ノールアミド、

式 (2) :

I^CON—（R²— OH) (2)

2

で表わされる高級脂肪酸ジァルカノールアミド、

式 (3) :

R'CONH (3)

2

で表わされる高級脂肪酸アミド、

式 (4) :

R'NH (C H O) H (4)

2 4 X

または式（5) :

H (C H O) yN (R¹) (C H O) xH (5)

2 4 2 4

で表わされるポリオキシエチレンアルキルァミンなどがあげられる。また、そのほかに、ポリオキシエチレン高級脂肪酸アミド、アミンォキシドなどを用いることもできる。

[0018] 式（1)〜（5)において、 R¹は炭素数が 6〜22、好ましくは 8〜 18のアルキル基またはァルケ-ル基である。アルキル基またはァルケ-ル基の炭素数が 6未満では界面活性剤の疎水性が不足する傾向があり、炭素数が 22をこえると界面活性剤の親水性が不足する傾向がある。 R²は、— C H —、 — C H—または— C H —のいずれ

2 4 3 6 4 8

かである。これらのアルキレン基以外では、界面活性剤の親水性が不足する傾向がある。また、 Xおよび yは、 1〜20の整数であり、 X及び yは互いに同一でも異なってもよい。 Xまたは yの少なくとも一方が 21以上の整数である場合には、（ポリビュルアルコ一ル系榭脂水溶液)と (界面活性剤）との相溶性に劣る傾向がある。このような界面活性剤を用いる場合、 R¹で表わされるアルキル基は、 1種類のアルキル基であってもよぐまた、やし油、パーム油、パーム核油、牛脂などに由来するアルキル基のように、炭素数の異なるアルキル基が混在するものであってもよい。

[0019] 高級脂肪酸アル力ノールアミドの具体例としては、例えば、カプロン酸モノまたはジエタノールアミド、カプロン酸モノまたはジプロパノールアミド、カプロン酸モノまたはジブタノールアミド、力プリル酸モノまたはジエタノールアミド、力プリル酸モノまたはジプロパノールアミド、力プリル酸モノまたはジブタノールアミド、力プリン酸モノまたはジェタノールアミド、力プリン酸モノまたはジプロパノールアミド、力プリン酸モノまたはジブタノールアミド、ラウリン酸モノまたはジエタノールアミド、ラウリン酸モノまたはジプロパノールアミド、ラウリン酸モノまたはジブタノールアミド、パルミチン酸モノまたはジエタノールアミド、パルミチン酸モノまたはジプロパノールアミド、パルミチン酸モノまたはジブタノールアミド、ステアリン酸モノまたはジエタノールアミド、ステアリン酸モノまたはジプロパノールアミド、ステアリン酸モノまたはジブタノールアミド、ォレイン酸モノまたはジエタノールアミド、ォレイン酸モノまたはジプロパノールアミド、ォレイン酸モノまたはジブタノールアミド、やし油脂肪酸モノまたはジエタノールアミド、やし油脂肪酸モノまたはジプロパノールアミド、やし油脂肪酸モノまたはジブタノールアミドなどがあげられる。これらの中では、ラウリン酸ジエタノールアミドおよびやし油脂肪酸ジェタノールアミドが、好適に使用される。

[0020] 高級脂肪酸アミドの具体例としては、たとえば、カブロン酸アミド、力プリル酸アミド、力プリン酸アミド、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ォレイン酸アミドなどがあげられる。これらの中では、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミドが有利に使用される。

[0021] ポリオキシエチレンアルキルァミンの具体例としては、たとえば、ポリオキシエチレンへキシルァミン、ポリオキシエチレンへプチルァミン、ポリオキシエチレンォクチルアミン、ポリオキシエチレンノニルァミン、ポリオキシエチレンデシルァミン、ポリオキシェチレンドデシルァミン、ポリオキシエチレンテトラデシルァミン、ポリオキシエチレンへキサデシルァミン、ポリオキシエチレンォクタデシルァミン、ポリオキシエチレンォレイルァミン、ポリオキシエチレンエイコシルァミンなどがあげられる。これらの中では、ポリオキシエチレンドデシルァミンが有利に使用される。

[0022] ポリオキシエチレン高級脂肪酸アミドの具体例としては、たとえば、ポリオキシェチレンカプロン酸アミド、ポリオキシエチレン力プリル酸アミド、ポリオキシエチレン力プリン酸アミド、ポリオキシエチレンラウリン酸アミド、ポリオキシエチレンパルミチン酸アミド、ポリオキシエチレンステアリン酸アミド、ポリオキシエチレンォレイン酸アミドなどがあげられる。これらの中では、ポリオキシエチレンラウリン酸アミド、ポリオキシエチレンステアリン酸アミドが有利に使用される。

[0023] アミンォキシドの具体例としては、たとえば、ジメチルラウリルアミンォキシド、ジメチルステアリルアミンォキシド、ジヒドロキシェチルラウリルアミンォキシドなどがあげられる。これらの中では、ジメチルラウリルアミンォキシドが有利に使用される。

[0024] 前記の窒素を含有する界面活性剤の中でも、とくにポリオキシエチレンアルキルァミン、高級脂肪酸アミドなどが、（ポリビニルアルコール系榭脂水溶液)と (界面活性剤 )との相溶性の点でより好ましく用いられる。

[0025] ポリビュルアルコール系榭脂水溶液への界面活性剤の添加量は、ポリビュルアルコール系榭脂に対して、 0. 01重量％以上であることが好ましぐ更に好ましくは 0. 0 1〜3重量％、より好ましくは 0. 03〜2重量％、特に好ましくは 0. 05〜1重量％である。界面活性剤の添加量が 0. 01重量％未満では、製造されるフィルムの表面近傍の界面活性剤量が不足し、本発明の効果に乏しい。逆に、界面活性剤の添加量が 3 重量％をこえると、フィルム表面外観が不良となり好ましくない。

[0026] 工程 (A)にお、て、ポリビニルアルコール系榭脂水溶液の調製方法はとくに限定されず、ポリビュルアルコール系榭脂の含水率を調整して得られるポリビュルアルコール系榭脂ウエットケーキを水に溶解する方法などにより調製される。多軸押出機を用いて調製してもよぐまた、上下循環流発生型撹拌翼を備えた溶解缶において、缶中に水蒸気を吹き込んで含水ポリビニルアルコール系榭脂ウエットケーキを溶解させて調製することちできる。

[0027] ポリビニルアルコール系榭脂水溶液には、ポリビニルアルコール系榭脂および前記界面活性剤以外に、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などの一般的に使用される可塑剤を含有させることが、機械特性や生産性の点より好ましい。可塑剤の添加量は、ポリビュルアルコール系榭脂に対して、好ましくは 30重量％以下、より好ましくは 3〜25重量％、さらに好ましくは 5〜20重量％である。添加量が 30重量％をこえると製造されるフィルムの強度が劣り好ましくな、。

[0028] このようにして得られる本発明で用いられるポリビニルアルコール系榭脂水溶液の水分率 (後述する、水分率 a)は、 60〜90重量％ (榭脂濃度 40〜10重量％)であり、好ましくは 65〜85% (榭脂濃度 35〜15重量⁰ /₀)、とく〖こ好ましくは 70〜80% (榭脂濃度 30〜20重量％)である。水分率が 60重量％未満では、水溶液の粘度が高くなりすぎて均一な溶解が困難である。逆に、水分率が 90重量％をこえると、水分の蒸発に多大な時間を要し、生産性に劣る。

[0029] ポリビニルアルコール系榭脂水溶液には、乾燥工程における水分の蒸発速度を制御するために、水 100重量部に対し 30重量部以下の範囲で、少量の補助溶剤を含ませてもよい。補助溶剤としては、水溶性の溶剤が好ましぐメタノール、エタノール、エチレングリコーノレ、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレンダリコール、トリメチロールプロパン、ジメチルスルホキシド、 N— メチルピロリドン、エチレンジァミン、ジエチレントリァミン、およびこれらの混合物などを用いることができる。

[0030] 次に、工程 (A)にお、て調製されたポリビュルアルコール系榭脂水溶液は、通常、脱泡処理される。脱泡方法としては、静置脱泡や多軸押出機による脱泡などの方法力 Sあげられる。多軸押出機としては、ベントを有した多軸押出機であれば、とくに限定されな、が、通常はベントを有した 2軸押出機が用いられる。

[0031] 脱泡処理ののち、ポリビュルアルコール系榭脂水溶液は、一定量ずつ T型スリットダイに導入される。その後、スリットダイから吐出されたポリビニルアルコール系榭脂水溶液は、ドラム型ロール又はエンドレスベルトに流延されて、キャスト法により製膜されたフィルムは、乾燥されて、水分率が 5重量％以下のフィルムとなる（工程 (B) )。

[0032] ここで、ポリビュルアルコール系榭脂水溶液の流延に際しては、一般に、ドラム型口ール又はエンドレスベルトが用いられる力幅広化や長尺化、膜厚の均一性などの点からドラム型ロールを用いることが好まし、。

[0033] 本発明の製造方法においては、ポリビュルアルコール系榭脂水溶液中の水分の蒸発速度は、 15〜30重量％Z分となるように調整される。ここで、蒸発速度とは、工程 (A)で調製したポリビュルアルコール系榭脂水溶液の水分率を a (重量％)、乾燥後のフィルムの水分率を b (重量⁰ /₀)、ポリビュルアルコール系榭脂水溶液がドラム型口ールに吐出されてから、フィルムの乾燥が終了するまでの時間を T (分）とした場合に、下式で表わされる値 (重量％Z分)である。蒸発速度 = (a— b)ZT

[0034] 本発明の製造方法において、蒸発速度は、 15〜30重量％Z分であり、好ましくは 18〜27重量％Z分、より好ましくは、 20〜25重量％Z分となるように調整される。蒸発速度が速いほど、界面活性剤が製造されたフィルム中に拡散かつ残存することなぐ効果的にフィルムの表面近傍に移行するものと思われる。蒸発速度が 15重量％ Z分未満の場合は、界面活性剤のフィルム表面への移行が充分ではなぐすべり性の改良効果が充分ではない。逆に、蒸発速度が 30重量％Z分をこえる場合は、界面活性剤のブリードアウトが生じ、フィルムの表面平滑性が低下したり、白化などのフイルム外観の低下が生じる。界面活性剤がフィルムの表面近傍に充分移行した場合には、フィルム表面と、フィルムや偏光膜の製造する際の各工程で用いられる主としてステンレス鋼（以下、 SUSという）製の金属ロールとのすべり性がよくなり、金属ロールとの接触によるフィルム表面の傷付きもなくなる。

[0035] 乾燥終了後のポリビュルアルコール系フィルムの水分率 bは、 5重量％以下であり、好ましくは 4重量％以下、より好ましくは 3重量％以下である。また、水分率 bの下限値としては、 (0. 5重量％)以上であることが好ましい。水分率が 5重量％をこえると、乾燥不充分なため、しわなどが入りやすくなる傾向がある。

尚、本発明において、乾燥終了後のポリビュルアルコール系フィルムの水分率 bは、次のようにして測定される。即ち、試料フィルムとして 15cm X 15cmのフィルムを準備し、本試料フィルムの重量 (減圧乾燥前）を測定する。尚、試料フィルムの厚さは、 30〜70 /ζ πιであれば特に限定されない。次に、本試料フィルムを真空乾燥機 (真空度： lOmmHg以下）中で 83°Cにて 20分間減圧乾燥を行い、減圧乾燥後の試料フィルムの重量を測定する。得られた減圧乾燥前後の試料フィルムの重量から、下式により、水分率 bを算出する。水分率 b (%) = { (減圧乾燥前のフィルム重量)一 (減圧乾燥後のフィルム重量) 100/ (減圧乾燥前のフィルム重量） [0036] 蒸発速度は、製膜工程および乾燥工程にお!ヽて調整される。製膜工程における蒸発速度は、主としてドラム型ロールの表面温度と、ポリビュルアルコール系榭脂水溶液とドラム型ロールとの接触時間で決定される力熱風の吹きつけなどで蒸発を加速させてもよい。ドラム型ロールの表面温度は、好ましくは 70〜100°C、より好ましくは 8 0〜95°C、さらに好ましくは 85〜95°Cである。 70°C未満では生産性に劣り、 100°C をこえるとポリビニルアルコール系榭脂フィルム中に気泡が発生する。接触時間は、好ましくは 30〜240秒、より好ましくは 40〜180秒、さらに好ましくは 50〜120秒である。接触時間が 30秒未満では、乾燥工程においてしわが入りやすくなり、 240秒をこえると生産性に劣り好ましくない。

[0037] 製膜後に行なわれる乾燥の手法に関しては、とくに限定されず、複数の熱ロールを用いる方法や、フローティング型ドライヤーにて行なう方法などがあげられる。乾燥温度および乾燥時間は、水分の蒸発速度が 15〜30重量％Z分となる限り、とくに限定されないが、乾燥温度は 50〜150°Cの範囲であることが好ましい。

[0038] 本発明においては、得られたポリビュルアルコール系フィルムのステンレス製ロールに対する動摩擦係数は、 0. 03以下であり、好ましくは 0. 01〜0. 03、特に好ましくは 0. 02〜0. 03である。本発明において、フィルムのステンレス製ロールに対する動摩擦係数とは、幅 40mm、直径 80mm、重さ 2. Okg、表面粗さ（Ra)力 0. 05 mの SUS304製の試験ロールを、フィルム上で速度 lOOmmZ分で転がした際の駆動力 F (kgf)力も下式により算出される転がり摩擦係数である。 μ =F/2. 0 動摩擦係数が 0. 03以下であれば、フィルムがロール'ッ一'ロールで SUS製ロール間を搬送される際に、亀裂やしわを生じることなぐ生産性よく搬送され、さらに光学欠点のないポリビュルアルコール系フィルムを得ることができる。

[0039] なお、本発明において、表面粗さ (Ra)とは、 JIS B0601に準拠した算術平均粗さであり、試験ロールの表面粗さ（Ra) 0. 05 /z mは、一般的な光学フィルムの搬送や巻き取りに使われるロールの値である。

[0040] また、本発明のポリビュルアルコール系フィルムは、表面粗さ（Ra)が 0. 05 μ m以下であることが好ましぐ 0. 03 m以下であることが更に好ましぐ特には 0. 01〜0. 02 μ mが好ましい。表面粗さ（Ra)が 0. 05 μ mを超えるとフィルム表面で光散乱が生じ好ましくない。

[0041] 本発明のポリビュルアルコール系フィルムの全光線透過率は、 90%以上であることが好ましぐ 91%以上であることがより好ましい。尚、全光線透過率の上限は、 95% である。

[0042] 本発明のポリビュルアルコール系フィルムの引張強度は、 70NZmm²以上であることが好ましぐ 75NZmm²以上であることがより好ましい。また、引張強度の上限は、 115NZmm²以下が好ましぐ l lONZmm²以下がより好ましい。尚、本発明における引張強度とは、 20°C65%RH環境下で 24時間調湿した試験片に対し、同環境下にお、て引張速度 lOOOmmZminで引張試験を行うことにより得られる引張強度である。

[0043] 本発明のポリビュルアルコール系フィルムの完溶温度は、 65°C以上であることが好ましぐ更に好ましくは 65〜90°C、より好ましくは 71〜80°Cである。尚、本発明における完溶温度とは、 2Lビーカーに 2000mlの水を入れ、 30°Cに昇温した後、 2cm X 2cmのフィルム片を投入し撹拌しながら 3°CZ分の速度で水温を上昇させた際の、フイルムが完全に溶解する温度である。尚、フィルム片の厚さは、 30〜70 /ζ πιであれば特に限定されない。

[0044] さらに本発明のポリビュルアルコール系フィルムは、その厚さが 30〜70 μ mであり、好ましくは 35〜55 μ m、特に好ましくは 40〜50 μ mである。厚さ力 ^30 μ m未満では、偏光膜とする場合の延伸が難しい上に充分な偏光性能も得られず、をこえると、カゝかるフィルムを用いて偏光フィルムを製造し、該フィルムを液晶パネルに貼合した際に、経時的に白抜けを生じ易くなりパネルの表示品位が低下するなどの不都合が生じやすくなる。

[0045] 本発明のポリビュルアルコール系フィルムにおいて、その幅、長さは任意である力近年の幅広長尺化を鑑みると、幅は 2m以上であることが好ましぐ更に好ましくは 2. 5m以上、とくに好ましくは 3m以上であり、長さは 1000m以上であることが好ましぐ更に好ましくは 2000m以上、とくに好ましくは 3000m以上であり、偏光膜の生産性の点で特に好ましくは 4000m以上であり、さらに好ましくは 4000〜 15000mである。幅が 2m未満または長さが 1000m未満では、偏光膜の生産性に劣る。

[0046] 本発明のポリビュルアルコール系フィルムは、光学フィルムとして充分な平滑性および外観を有しており、光学用、とくに偏光膜の製造に、原反フィルムとして好ましく用いられる。偏光膜の製造に用いられるポリビュルアルコール系フィルムの膜厚は、上記の如く 30〜70 μ mであり、好ましくは 35〜55 μ m、特に好ましくは 40〜50 μ mである。

[0047] 本発明の偏光膜は、上記のポリビュルアルコール系フィルムを用いて、通常の染色、延伸、ホウ酸架橋および熱処理などの工程を経て製造される。偏光膜の製造方法としては、ポリビュルアルコール系フィルムを延伸してヨウ素または二色性染料の溶液に浸漬し染色したのち、ホウ素化合物処理する方法、延伸と染色を同時に行なつたのち、ホウ素化合物処理する方法、ヨウ素または二色性染料により染色して延伸したのち、ホウ素化合物処理する方法、染色したのち、ホウ素化合物の溶液中で延伸する方法などがあり、適宜選択して用いることができる。このように、ポリビニルアルコール系フィルム (未延伸フィルム）は、延伸と染色、さらにホウ素化合物処理を別々に行なっても同時に行なってもよいが、染色工程、ホウ素化合物処理工程の少なくとも一方の工程中に一軸延伸を実施することが、生産性の点より望ま、。

[0048] 延伸は一軸方向に 3〜10倍、好ましくは 3. 5〜6倍延伸することが望ましい。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°C力選ぶのが望ましい。さらに、延伸倍率は最終的に前記範囲に設定されればよぐ延伸操作は一段階のみならず、製造工程の任意の範囲の段階に実施すればょ、。

[0049] フィルムへの染色は、一般に、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、ヨウ素一ヨウ化カリウムの水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は 0. l〜20gZL、ヨウ化カリウムの濃度は 10〜70gZL、ヨウ化カリウム Zヨウ素の重量比は 10〜： L00とすることが好ましい。染色時間は 30〜500 秒程度が実用的である。処理浴の温度は 5〜60°C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差し支えなヽ。接触手段としては浸漬、塗布、噴霧などの任意の手段が適用できる。

[0050] 染色処理されたフィルムは、一般に、ついでホウ素化合物によって処理される。ホウ素化合物としてはホウ酸、ホウ砂が実用的である。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 0. 3〜2モル ZL程度で用いられることが好ましぐ液中には少量のヨウ化カリウムを共存させるのが実用上望ましい。処理法は浸漬法が望ましいが、もちろん塗布法、噴霧法も実施可能である。処理時の温度は 40〜70°C程度が好ましぐ処理時間は 2〜20分程度が好ましぐまた必要に応じて処理中に延伸操作を行なってもよい。

[0051] このようにして得られる本発明の偏光膜の偏光度は、好ましくは 98〜99. 9%、より好ましくは 99〜99. 9%である。偏光度が 98%未満では、液晶表示のコントラストが低下することとなり好ましくない。

[0052] また、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。 43%未満では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。尚、偏光膜の単体透過率の上限は、 46%である。

[0053] 本発明の偏光膜は、その片面または両面に保護膜を有する、偏光板として用いることもできる。保護膜は、好ましくは、光学的に等方性の高分子フィルムまたは高分子シートである。保護膜としては、たとえば、セルローストリアセテート、セルロースジァセテート、ポリカーボネート、ポリメチルメタタリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリーレンエステル、ポリー4ーメチルペンテン、ポリフエ-レンオキサイド、シクロ系あるいはノルボルネン系ポリオレフインなどのフィルムまたはシートがあげられる

[0054] また、偏光膜には、薄膜ィ匕を目的として、前記保護膜の代わりに、その片面または両面にウレタン系榭脂、アクリル系榭脂、ウレァ榭脂などの硬化性榭脂を塗布し、積層させることちでさる。

[0055] 偏光膜 (少なくとも片面に保護膜あるいは硬化性榭脂を積層させたものを含む）は、その一方の表面に、必要に応じて透明な感圧性接着剤層が通常知られている方法で形成されて、実用に供される場合もある。感圧性接着剤層としては、たとえば、ァクリル酸ブチル、アクリル酸ェチル、アクリル酸メチル、アクリル酸 2—ェチルへキシルなどのアクリル酸エステルと、たとえばアクリル酸、マレイン酸、ィタコン酸、メタクリル酸、クロトン酸などの a モノォレフィンカルボン酸との共重合物（アクリル-トリル、酢酸ビュル、スチロールのようなビュル単量体を添カ卩したものも含む）を主体とするものが、偏光フィルムの偏光特性を阻害することがないのでとくに好ましいが、これに限定されることなぐ透明性を有する感圧性接着剤であれば使用可能で、例えば、ポリビニルエーテル系、ゴム系などでもよい。

[0056] また、さらに偏光膜 (前記感圧性接着剤が設けられたもの)の片面 (前記感圧性接着剤が設けられていない面）に各種機能層を設けることも可能である。機能層としては、たとえば、アンチグレア層、ハードコート層、アンチリフレクション層、ハーフリフレクシヨン層、反射層、蓄光層、拡散層、エレクト口ルミネッセンス層、視野角拡大層、輝度向上層などがあげられる。さらに、各種 2種以上の組み合わせをすることも可能で、たとえば、アンチグレア層とアンチリフレクション層、蓄光層と反射層、蓄光層とハーフリフレクション層、蓄光層と光拡散層、蓄光層とエレクト口ルミネッセンス層、ハーフリフレクシヨン層とエレクト口ルミネッセンス層などの組み合わせがあげられる。ただし、これらに限定されることはない。

[0057] 本発明の偏光膜は、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、パソコン、携帯情報端末機、自動車や機械類の計器類などの液晶表示装置、サングラス、防目メガネ、立体メガネ、表示素子 (CRT、 LCDなど)用反射低減層、医療機器、建築材料、玩具などに好ましく用いられる。

実施例

[0058] 以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例中、ポリビニルアルコール系榭脂の重量平均分子量、ポリビニルアルコール系フィルムとステンレス製ロールとの間の動摩擦係数、および、ポリビュルアルコール系フィルムの表面粗さ Raは、次の方法により求めた。

[0059] (1)重量平均分子量 GPC— LALLS法により、以下の条件で重量平均分子量を測定する。

[0060] 1) GPC

装置： Waters製 244型ゲル浸透クロマトグラフ

カラム：東ソー（株）製 TSK—gel—GMPWXL (内径 8mm、長さ 30cm、 2本）溶媒: 0. 1M—トリス緩衝液 (pH7. 9)

流速： 0. 5mlZ分

温度： 23°C

試料濃度 : 0. 040%

ろ過：東ソー（株）製 0. 45 mマイシヨリディスク W— 25 - 5

注入量： 0. 2ml

検出感度 (示差屈折率検出器）：4倍

[0061] 2) LALLS

装置： Chromatrix製 KMX— 6型低角度レーザー光散乱光度計

温度： 23°C

波長： 633nm

第 2ビリアル係数 X濃度： OmolZg

屈折率濃度変化 (dnZdc) : 0. 159ml/g

フィルター： MILLIPORE製 0. 45 μ mフィルター HAWPO 1300

ゲイン： 800mV

[0062] (2)動摩擦係数

幅 40mm、長さ 100mmの短冊状試験片を、 23°C、 50%RHの環境下に 1日間放置した後、平坦な常盤上に設置し、同環境下にて、該試験片上で、幅 40mm、直径 80mm,重さ 2. 0kg、表面粗さ Ra力 . 05 mの SUS304製ロールを速度 100mm Z分で距離 70mm転がす。その際の駆動力 F (kgf)を島津製作所 (株)製オートダラフ AGS— Hで測定し、下式に従って動摩擦係数を求める。

μ =F/2. 0

[0063] (3)表面粗さ (Ra)

(株)キーエンス製レーザーフォーカス顕微鏡 VK— 8500を用いて測定する。測定条件は下記の通りである。

測定長： 0. 3mm、対物レンズ： 50倍、カットオフ： 0. 8 m、スムージング：なし [0064] [実施例 1]

(ポリビュルアルコール系フィルムの製造）

500Lのタンク〖こ 18°Cの水 200kgを入れ、撹拌しながら、重量平均分子量 14200 0、ケンィ匕度 99. 8モル％のポリビュルアルコール系榭脂 40kgをカ卩え、 15分間撹拌を続けた。その後一且水を抜いたのち、さらに水 200kgを加え、 15分間撹拌した。得られたスラリーを脱水し、水分率 40重量⁰ /₀のポリビニルアルコール系榭脂ウエットケーキを得た。

[0065] 得られたポリビュルアルコール系榭脂ウエットケーキ 67kgを溶解缶に入れ、可塑剤としてグリセリン 4. 2kg、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルアミン（式（5) において、 R¹は C H 、xと yは 1である） 28gおよび水 10kgをカ卩え、缶底から水蒸気

12 25

を吹き込んだ。内部榭脂温度が 50°Cになった時点で撹拌（回転数： 5rpm)を行ない、内部榭脂温度が 100°Cになった時点で系内を加圧した。 150°Cまで昇温したのち、水蒸気の吹き込みを停止し (水蒸気の吹き込み量は合計 90kg)、 30分間撹拌（回転数： 20rpm)を行なった。均一に溶解させたのち、水分率 74重量％のポリビニルァルコ一ル系榭脂水溶液を得た。

[0066] 次に、得られたポリビニルアルコール系榭脂水溶液 (液温 147°C)を、 2軸押出機で脱泡したのち、 T型スリットダイ (ストレートマ-ホールドダイ）よりドラム型ロールに吐出し (液温 95°C)、流延して製膜した。流延製膜の条件は下記の通りとした。

[0067] ドラム型ローノレ

直径： 3200mm、幅： 4000mm、回転速度： 10mZ分、表面温度： 95°C、接触時間： 54秒

得られたキャスト直後の膜の水分率は 20重量％であった。連続して、この膜を両面力温風を吹き付けるフローティングドライヤー（長さ 18. 5m)により、 100°Cで 111 秒間乾燥させた。得られたポリビュルアルコール系フィルム（幅 3000mm、厚さ 50 m、長さ 4000m)の水分率は 4重量％であり、吐出から乾燥終了までの時間は 165 秒であった (水分蒸発速度 25重量％Z分)。 [0068] 得られたフィルムの動摩擦係数は 0. 021であり、表面粗さ（Ra)は 0. 03 μ mであつた。

[0069] (偏光膜の製造）

得られたポリビュルアルコール系フィルムを、ヨウ素 0. 2g/ ヨウ化カリウム 15gZ Lよりなる水溶液中に 30°Cにて 240秒浸漬し、ついでホウ酸 60gZL、ヨウ化カリウム 30gZLの組成の水溶液（55°C)に浸漬するとともに、同時に 4倍に一軸延伸しつつ 5分間にわたってホウ酸処理を行なった。その後、乾燥して偏光膜を得た。得られた偏光膜の光学欠点を下記の通り評価した。結果を表 2に示す。

[0070] (光学欠点）

偏光膜表面の光学的な線状欠点を、表面照度 14000ルックスのライトボックスを用いて観察し、以下の基準で評価した。

〇· · ·欠点なし

X · · ·欠点あり

[0071] [実施例 2〜5]

表 1に示される条件以外は実施例 1と同様にして、ポリビュルアルコール系フィルムを得た。得られたフィルムの動摩擦係数および表面粗さを表 2に示す。

[0072] また、実施例 1と同様にして偏光膜を得、実施例 1と同様に評価した。結果を表 2に示す。

[0073] [実施例 6]

重量平均分子量 175000のポリビニルアルコール系榭脂を用いる以外は実施例 1 と同様にして、ポリビュルアルコール系フィルムを得た。得られたフィルムの動摩擦係数および表面粗さを表 2に示す。

[0074] また、実施例 1と同様にして偏光膜を得、実施例 1と同様に評価した。結果を表 2に示す。

[0075] [比較例 1〜2]

[0076] また、実施例 1と同様にして偏光膜を得、実施例 1と同様に評価した。結果を表 2に示す。

[0077] [比較例 3]

表 1に示される条件以外は実施例 1と同様にして、ポリビュルアルコール系フィルムを得た。しかし、フィルム表面に界面活性剤が析出しており、またフィルム外観が白化しており、評価に値するフィルムが得られな力つた。

[0078] [表

[0079] [表 2]

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。 [0081] 本出願は、 2004年 11月 2日出願の日本特許出願 (特願 2004— 319264)、及び、 2004年 12月 10日出願の日本特許出願（特願 2004— 357945)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

産業上の利用可能性

[0082] 本発明により、搬送性能に優れ、さらに光学欠点のな、ポリビュルアルコール系フイルムを得ることができる。また、本発明のポリビュルアルコール系フィルムは、光学欠点のな!、ポリビュルアルコール系フィルムであり、偏光膜の原反フィルムとして有効である。

Claims

請求の範囲

[1] フィルムの厚さが 30〜70 μ mで、かつ、ステンレス製ロールに対する動摩擦係数が

0. 03以下であるポリビュルアルコール系フィルム。

[2] 重量平均分子量 140000〜260000のポリビュルアルコール系榭脂を含有する請求項 1に記載のポリビュルアルコール系フィルム。

[3] 表面粗さ（Ra)が 0. 05 μ m以下である請求項 1に記載のポリビュルアルコール系フイノレム。

[4] フィルム幅が 2m以上である請求項 1に記載のポリビュルアルコール系フィルム。

[5] フィルムの長さが 4000m以上である請求項 1に記載のポリビュルアルコール系フィノレム。

[6] 偏光膜の原反フィルムとして用いられる請求項 1に記載のポリビニルアルコール系フイノレム。

[7] (A)界面活性剤を含み、水分率が 60〜90重量％のポリビュルアルコール系榭脂水溶液を調製する工程、及び、

(B)キャスト法により、前記ポリビニルアルコール系榭脂水溶液から、水分率 5重量 %以下のポリビニルアルコール系フィルムを製造する工程

を有するポリビュルアルコール系フィルムの製造方法であって、

前記ポリビニルアルコール系フィルムを製造する工程が、前記ポリビニルアルコ一ル系榭脂水溶液中の水分の蒸発速度が 15〜30重量％Z分となるように行われるポリビュルアルコール系フィルムの製造方法。

[8] 前記界面活性剤が窒素を含有する界面活性剤であって、

該界面活性剤が、前記ポリビニルアルコール系榭脂水溶液中に、ポリビニルアルコ一ル系榭脂に対して 0. 01重量％以上含まれている請求項 7に記載のポリビュルァルコール系フィルムの製造方法。

[9] 前記界面活性剤が、窒素を含有するノニオン性界面活性剤である請求項 7に記載のポリビュルアルコール系フィルムの製造方法。

[10] (A)界面活性剤を含み、水分率が 60〜90重量％のポリビュルアルコール系榭脂水溶液を調製する工程、及び、 (B)キャスト法により、前記ポリビニルアルコール系榭脂水溶液から、水分率 5重量 %以下のポリビニルアルコール系フィルムを製造する工程

前記ポリビニルアルコール系フィルムを製造する工程が、前記ポリビニルアルコ一ル系榭脂水溶液中の水分の蒸発速度が 15〜30重量％Z分となるように行われ、前記ポリビュルアルコール系フィルムが、請求項 1に記載のポリビュルアルコール系フィルムであるポリビュルアルコール系フィルムの製造方法。

[11] 前記界面活性剤が窒素を含有する界面活性剤であって、

該界面活性剤が、前記ポリビニルアルコール系榭脂水溶液中に、ポリビニルアルコ一ル系榭脂に対して 0. 01重量％以上含まれている請求項 10に記載のポリビュルァルコール系フィルムの製造方法。

[12] 前記界面活性剤が、窒素を含有するノニオン性界面活性剤である請求項 10に記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。

[13] 請求項 1に記載のポリビニルアルコール系フィルム力形成される偏光膜。

[14] 請求項 13に記載の偏光膜、及び、前記偏光膜の少なくとも片面に設けられた保護膜を有する偏光板。