JP2013171210A - ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】腐食を抑制し、良好かつ均質な偏光フィルムを得ることができるポリビニルアルコール樹脂フィルム材料、並びに該ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料を用いた偏光フィルム及び偏光フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るポリビニルアルコール樹脂フィルム材料は、偏光フィルムを形成するためのポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るために用いられる。本発明に樹脂材料は、ポリビニルアルコール樹脂と、防腐剤とを含む。本発明に係る偏光フィルムは、上記偏光フィルム用樹脂材料をフィルム状にしたポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色及び延伸することにより得られる。
【選択図】なし

Description

本発明は、偏光フィルムを形成するためのポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るために用いられるポリビニルアルコール樹脂フィルム材料に関する。また、本発明は、該ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料を用いた偏光フィルム及び偏光フィルムの製造方法に関する。

従来、液晶表示装置等では、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと記載することがある）樹脂フィルムにより形成された偏光フィルムが広く用いられている。

ＰＶＡ樹脂フィルムを用いて偏光フィルムを製造する際には、例えばＰＶＡ樹脂フィルムを一軸延伸し、次に染色する。その後、ホウ素化合物などで固定処理を行う。または、ＰＶＡ樹脂フィルムを染色した後に一軸延伸し、次にホウ素化合物などで固定処理を行う。

下記の特許文献１には、ＰＶＡ樹脂フィルムを用いた偏光フィルム及びその製造方法が開示されている。特許文献１では、フィルム幅が２ｍ以上であり、幅方向に１ｃｍ離れた２点間のレターデーション差が５ｎｍ以下であり、かつ幅方向に１ｍ離れた２点間のレターデーション差が５０ｎｍ以下であるＰＶＡ樹脂フィルムが記載されている。

特許文献１では、上記ＰＶＡ樹脂フィルムを製造する際に、ＰＶＡ溶液又は含水ＰＶＡが用いられている。また、特許文献１では、ＰＶＡ樹脂フィルムを製造する際に、上記ＰＶＡ溶液又は含水ＰＶＡには、可塑剤として多価アルコールを添加することが好ましく、更に界面活性剤を添加することが好ましいことが記載されている。

また、偏光フィルムでは、優れた偏光性能が強く求められている。特許文献１では、偏光性能と耐久性との観点から、ＰＶＡのけん化度が９５モル％以上であることが好ましく、９９．５モル％以上であることが最も好ましいことが記載されている。

下記の特許文献２には、支持フィルム上にＰＶＡを塗布してＰＶＡ層を形成し、ＰＶＡ層を支持フィルムとともに延伸し、染色して得られる偏光板及びその製造方法が記載されている。特許文献２では、けん化度が９８．０〜９９．９モル％であり、重合度が１７００〜２６００である完全けん化型のＰＶＡを用いることが記載されている。上記ＰＶＡを水に溶解させた溶液を塗工し、乾燥することにより、上記ＰＶＡ層が形成されている。

特許第３４２２７５９号公報 特開２０００−３３８３２９号公報

特許文献１に記載のような従来のＰＶＡ樹脂フィルムを作製するためのＰＶＡ溶液又は含水ＰＶＡでは、腐食が生じることがある。特許文献２に記載のＰＶＡを水に溶解させた溶液でも、腐食が生じることがある。このため、良好なポリビニルアルコール樹脂フィルム及び偏光フィルムを得ることできなかったり、得られた複数のポリビニルアルコール樹脂フィルム及び偏光フィルムの品質にばらつきが生じたりするという問題がある。

本発明の目的は、腐食を抑制し、良好かつ均質な偏光フィルムを得ることができるポリビニルアルコール樹脂フィルム材料、並びに該ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料を用いた偏光フィルム及び偏光フィルムの製造方法を提供することである。

本発明の広い局面によれば、偏光フィルムを形成するためのポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るために用いられるポリビニルアルコール樹脂フィルム材料であって、ポリビニルアルコールと、防腐剤とを含む、ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料が提供される。

本発明に係るポリビニルアルコール樹脂フィルム材料のある特定の局面では、前記ポリビニルアルコールのけん化度が９２モル％以上、９８．５モル％以下である。

本発明に係るポリビニルアルコール樹脂フィルム材料の別の特定の局面では、前記ポリビニルアルコールの重合度が２５００以上、３０００以下である。

本発明に係るポリビニルアルコール樹脂フィルム材料の他の特定の局面では、該ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料は、溶剤をさらに含む。

本発明の広い局面によれば、上述したポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にしたポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色及び延伸することにより得られる偏光フィルムが提供される。

本発明の広い局面によれば、上述したポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にして、ポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るフィルム化工程と、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色する染色工程と、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを延伸する延伸工程とを備える、偏光フィルムの製造方法が提供される。

本発明に係る偏光フィルムの製造方法のある特定の局面では、前記フィルム化工程において、支持部材上に、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料を流涎し、乾燥することで、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを得る。

本発明に係る偏光フィルムの製造方法の他の特定の局面では、前記染色工程において、前記支持部材上に前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを積層した状態で、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色する。

本発明に係る偏光フィルムの製造方法の他の特定の局面では、前記染色工程後に、前記延伸工程を行う。

本発明に係るポリビニルアルコール樹脂フィルム材料は、ポリビニルアルコールと防腐剤とを含むので、ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料の腐食を抑制し、良好かつ均質な偏光フィルムを得ることができる。

本発明に係る偏光フィルム及び偏光フィルムの製造方法では、上述したポリビニルアルコール樹脂フィルム材料が用いられているので、偏光フィルムが良好かつ均質になる。

以下、本発明の詳細を説明する。

（ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料）
本発明に係るポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと記載することがある）樹脂フィルム材料は、ＰＶＡ樹脂フィルムを得るために用いられる。該ＰＶＡ樹脂フィルムは、偏光フィルムを形成するために用いられる。本発明に係るＰＶＡ樹脂フィルム材料は、ＰＶＡと、防腐剤とを含む。

ＰＶＡを用いてＰＶＡ樹脂フィルムを作製する際に、一般に、ＰＶＡを溶剤に溶解させている。従来、ＰＶＡと溶剤とを含む溶液中には、防腐剤は配合されていなかった。従来、防腐剤が腐食を抑えること自体は公知であるが、偏光フィルムを形成するためのＰＶＡ樹脂フィルムを得るための、ＰＶＡと溶剤とを含む溶液中には、防腐剤を配合することは一切行われていなかった。このため、仮に、従来のＰＶＡと溶剤とを含む溶液が長期間保管されたり、高温条件や高湿条件などに晒されたりすると、溶液において腐食が生じるという問題があった。この結果、良好な偏光フィルムが得られなかったり、複数の偏光フィルムの品質にばらつきが生じたりしやすかった。

これに対して、本発明では、ＰＶＡと防腐剤とを配合しているので、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の腐食を効果的に抑制できる。さらに、良好かつ均質なポリビニルアルコール樹脂フィルム及び偏光フィルムを得ることができる。

以下、本発明に係るポリビニルアルコール樹脂フィルム材料に用いられる各成分の詳細を説明する。

（ポリビニルアルコール（ＰＶＡ））
上記ＰＶＡは、従来公知の方法に従って、ビニルエステルを重合してポリマーを得た後、ポリマーをけん化すなわち加水分解することにより得られる。

上記ＰＶＡのけん化度は、好ましくは９０モル％以上、より好ましくは９２モル％以上、好ましくは９９．９モル％以下、より好ましくは９８．５モル％以下、更に好ましくは９８．５モル％未満、特に好ましくは９８モル％未満である。

上記けん化度は、ＪＩＳ Ｋ６７２６に準拠して測定される。けん化度は、けん化によるビニルアルコール単位に変換される単位のうち、実際にビニルアルコール単位にけん化されている単位の割合を示す。けん化度が上記下限以上であると、偏光フィルムの偏光性能がより一層高くなる。けん化度が上記上限以下であると、染色を短時間で行うことができ、偏光フィルムの生産性がより一層高くなる。偏光性能と偏光フィルムの生産性との双方をバランスよく高める観点からは、上記ＰＶＡのけん化度は９２モル％以上、９８．５モル％以下であることが特に好ましい。

上記けん化度の調整方法は特に限定されない。けん化度は、けん化条件すなわち加水分解条件により適宜調整可能である。

上記ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル及び安息香酸ビニル等が挙げられる。

上記ビニルエステルを重合する際に用いる重合触媒としては、例えば、２−エチルヘキシルペルオキシジカーボネート（Ｔｉａｎｊｉｎ ＭｃＥＩＴ社製「ＴｒｉｇｏｎｏｘＥＨＰ」）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、ｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）ペルオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルペルオキシジカーボネート、ジ−ｎ−ブチルペルオキシジカーボネート、ジ−セチルペルオキシジカーボネート及びジ−ｓ−ブチルペルオキシジカーボネート等が挙げられる。上記重合触媒は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

また、上記ビニルエステルを重合して得られるポリマーは、上記ビニルエステルと他のモノマーとの共重合体であってもよい。すなわち、上記ＰＶＡは、ビニルエステルと他のモノマーとの共重合体を用いて形成されていてもよい。上記他のモノマーすなわち共重合されるコモノマーとしては、例えば、オレフィン類、（メタ）アクリル酸及びその塩、（メタ）アクリル酸エステル類、（メタ）アクリルアミド誘導体、Ｎ−ビニルアミド類、ビニルエーテル類、ニトリル類、ハロゲン化ビニル類、アリル化合物、マレイン酸及びその塩、マレイン酸エステル、イタコン酸及びその塩、イタコン酸エステル、ビニルシリル化合物、並びに酢酸イソプロピニル等が挙げられる。上記他のモノマーは、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記オレフィン類としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン及びイソブテン等が挙げられる。上記（メタ）アクリル酸エステル類としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、及び（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。上記（メタ）アクリルアミド誘導体としては、アクリルアミド、ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、及び（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸及びその塩等が挙げられる。上記Ｎ−ビニルアミド類としては、Ｎ−ビニルピロリドン等が挙げられる。上記ビニルエーテル類としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｉ−プロピルビニルエーテル及びｎ−ブチルビニルエーテル等が挙げられる。上記ニトリル類としては、（メタ）アクリロニトリル等が挙げられる。上記ハロゲン化ビニル類としては、塩化ビニル及び塩化ビニリデン等が挙げられる。上記アリル化合物としては、酢酸アリル及び塩化アリル等が挙げられる。上記ビニルシリル化合物としては、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。

上記ＰＶＡと上記他のモノマーとを共重合し、変性ＰＶＡとする場合には、変性量は好ましくは１５モル％以下、より好ましくは５モル％以下である。すなわち、変性ＰＶＡにおけるビニルエステルに由来する構造単位と上記他のモノマーに由来する構造単位の合計１００モル％中、上記ビニルエステルに由来する構造単位は好ましくは８５モル％以上、より好ましくは９５モル％以上であり、上記他のモノマーに由来する構造単位は好ましくは１５モル％以下、より好ましくは５モル％以下である。なお、本明細書において、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）には、変性ポリビニルアルコール（変性ＰＶＡ）が含まれる。

上記ＰＶＡの重合度は特に限定されない。上記ＰＶＡの重合度は好ましくは、１０００以上、より好ましくは１５００以上、更に好ましくは１８００以上、特に好ましくは２０００以上、好ましくは４０００以下、より好ましくは３０００以下である。重合度が上記下限以上であると、偏光フィルムの強度がより一層高くなる。重合度が上記上限以下であると、ＰＶＡの溶剤に対する溶解性が高くなり、流延によるフィルム化がより一層容易になる。なお、上記重合度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６に準拠して測定される。

ＰＶＡ樹脂フィルムの耐湿性をより一層高める観点からは、上記重合度は好ましくは２０００以上、より好ましくは２５００以上、更に好ましくは２７００以上、好ましくは３０００以下である。重合度がこの範囲内であると、ＰＶＡ樹脂フィルムが高湿度環境下に晒されても、ＰＶＡ樹脂フィルムが変形しにくくなる。このため、湿度の高い環境での加工や使用に適したＰＶＡ樹脂フィルムを得ることが可能である。

上記ＰＶＡ樹脂フィルムが溶剤を含む場合には、上記ＰＶＡと溶剤との合計１００重量％中、上記ＰＶＡの含有量は好ましくは１重量％以上、より好ましくは５重量％以上、好ましくは６５重量％以下、より好ましくは５５重量％以下である。ＰＶＡの含有量が上記下限以上であると、乾燥時間がより一層短くなり、より一層良好な品質のＰＶＡ樹脂フィルムが得られる。ＰＶＡの含有量が上記上限以下であると、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の流涎が容易になる。

（防腐剤）
上記防腐剤としては、イソチアゾロン化合物、グルタルアルデヒド及び第四級アンモニウム化合物等が挙げられる。これら以外の防腐剤を用いてもよい。上記防腐剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

腐食がより一層効果的に抑えられることから、上記防腐剤は、複素環を有する化合物であることが好ましい。腐食がより一層効果的に抑えられることから、上記複素環は、環内に、窒素原子及び硫黄原子を含むことが好ましい。

腐食がより一層効果的に抑えられることから、上記防腐剤は、イソチアゾロン化合物であることが好ましい。上記イソチアゾロン化合物としては、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、５−クロロ−３−メチルイソチアゾール−３−オン、２−メチルイソチアゾール−３−オン等が挙げられる。上記第四級アンモニウム化合物としては、塩化ベンジルデシルジメチルアンモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム及び塩化セチルビリジニウム等が挙げられる。

上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料において、上記ＰＶＡ１００重量部に対して、上記防腐剤の含有量は好ましくは０．０３重量部以上、より好ましくは０．１０重量部以上、好ましくは１重量部以下、より好ましくは０．３重量部以下である。ＰＶＡの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の腐食がより一層抑えられ、より一層良好かつ均質な偏光フィルムが得られる。

（溶剤）
上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料は、溶剤を含むことが好ましい。上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料が溶剤を含まない場合には、上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料は、溶剤が添加されて用いられることが好ましい。ＰＶＡと溶剤とを含む材料では、腐食がより一層生じやすいという問題がある。これに対して、ＰＶＡ樹脂フィルム材料が防腐剤を含むことで、ＰＶＡ樹脂フィルムが溶剤を含んでいても、腐食が効果的に抑えられる。

また、上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料が溶剤を含むことで、支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルム材料を流涎させ、乾燥して、ＰＶＡ樹脂フィルムを得ることができる。

上記溶剤は、ＰＶＡを溶解可能であることが好ましい。上記溶剤としては、水及び有機溶剤等が挙げられる。上記溶剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記有機溶剤としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、エチレングリコール、グリセリン、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、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン及びジグリセリン等が挙げられる。

上記ＰＶＡの溶解性に優れていることから、上記溶剤は、水、グリセリン又はジメチルスルホキシドを含むことが好ましい。上記溶剤は、水を含むことが好ましく、グリセリンを含むことが好ましく、ジメチルスルホキシドを含むことが好ましい。上記ＰＶＡの溶解性に優れていることから、上記溶剤は、水であるか、水とグリセリンとの混合溶剤であるか、又はジメチルスルホキシドであることが特に好ましい。

上記溶剤は、多価アルコールを含むことが好ましい。多価アルコールは、可塑剤としても作用し、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の延伸性を高める。上記多価アルコールとしては、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジグリセリン及びトリエチレングリコール等が挙げられる。ＰＶＡ樹脂フィルム材料の延伸性をより一層高める観点からは、上記多価アルコールは、ジグリセリン、エチレングリコール又はグリセリンであることが好ましい。上記多価アルコールは、ジグリセリンを含むことが好ましく、エチレングリコールを含むことが好ましく、グリセリンを含むことが好ましい。

上記ＰＶＡ樹脂フィルムが溶剤を含む場合には、上記ＰＶＡと溶剤との合計１００重量％中、上記溶剤の含有量は好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３５重量％以上、好ましくは９５重量％以下、より好ましくは９０重量％以下である。溶剤の含有量が上記下限以上であると、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の流涎が容易になる。溶剤の含有量が上記上限以下であると、乾燥時間がより一層短くなり、より一層良好な品質のＰＶＡ樹脂フィルムが得られる。

上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料において、上記ＰＶＡ１００重量部に対して、上記多価アルコールの含有量は好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは１重量部以上、好ましくは１００重量部以下、より好ましくは２５重量部以下である。上記多価アルコールの含有量が上記下限以上であると、染色性及び延伸性がより一層良好になる。上記多価アルコールの含有量が上記上限以下であると、ＰＶＡ樹脂フィルムの柔軟性が適度になり、染色工程や延伸工程でのＰＶＡ樹脂フィルムの取扱い性がより一層高くなる。

（他の成分）
上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料は、界面活性剤を含むことが好ましい。該界面活性剤は、ＰＶＡ樹脂フィルム材料に消泡効果を付与する。このため、界面活性剤の使用により、気泡の含有が抑えられた良好なＰＶＡ樹脂フィルムが得られる。上記界面活性剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記界面活性剤は特に限定されない。上記界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤及びカチオン性界面活性剤が挙げられる。消泡効果をより一層効果的に得る観点からは、上記界面活性剤は、アニオン性界面活性剤又はカチオン性界面活性剤であることが好ましい。上記界面活性剤は、アニオン性界面活性剤であることが好ましく、カチオン性界面活性剤であることも好ましい。

（偏光フィルム及び偏光フィルムの製造方法）
本発明に係る偏光フィルムは、上述したポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にしたポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色及び延伸することにより得られる。

本発明に係る偏光フィルムの製造方法は、上述したポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にして、ポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るフィルム化工程と、上記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色する染色工程と、上記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを延伸する延伸工程とを備える。上記延伸工程は、上記染色工程前に行われてもよく、上記染色工程時に行われてもよく、上記染色工程後に行われてもよい。上記延伸工程は、上記染色工程前又は上記染色工程時に行われてもよく、上記染色工程時又は上記染色工程後に行われてもよい。

本発明に係る偏光フィルムの製造方法では、固定処理を行う固定化工程をさらに備えることが好ましい。固定化工程では、ホウ素化合物を用いることが好ましい。固定化工程は、染色工程後の延伸工程時に行ってもよく、染色工程かつ延伸工程後に行ってもよい。

上記ＰＶＡ樹脂フィルム材料を用いてＰＶＡ樹脂フィルムを得る際には、上記ＰＶＡを適宜の方法でフィルム状にする方法が用いられる。支持部材上に、ＰＶＡと防腐剤と溶剤とを含むＰＶＡ樹脂フィルム材料を流延し、乾燥する方法が好適に用いられる。

上記支持部材は支持フィルムであることが好ましい。上記支持部材は、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の流延時に、ＰＶＡ樹脂フィルム材料を表面上に維持し、かつＰＶＡ樹脂フィルムを支持可能であることが好ましい。上記支持部材の材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート及びアクリル樹脂等が挙げられる。上記ポリオレフィンとしては、エチレン及びポリプロピレン等が挙げられる。

偏光フィルムに適した厚みにする観点からは、上記ＰＶＡ樹脂フィルムの厚みは、延伸後の厚みで、好ましくは１０μｍ以上、好ましくは２００μｍ以下であることが好ましい。

支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルムを流延した後の乾燥方法は、適宜の方法を用いることができ、特に限定されない。乾燥方法としては、自然乾燥する方法、及びＰＶＡのガラス転移温度以下の温度での加熱乾燥する方法等が挙げられる。

上記ＰＶＡ樹脂フィルムを染色するために、適宜の染料が用いられる。上記染料としては、ヨウ素−ヨウカリウム、ダイレクトブラック１７，１９，１５４、ダイレクトブラウン４４，１０６，１９５，２１０，２２３、ダイレクトレッド２，２３，２８，３１，３７，３９，７９，８１，２１０，２４２，２４７、ダイレクトブルー１，１５，２２，７８，９０，１０８，１５１，１５８，２０２，２３６，２４９，２７０、ダイレクトバイオレット９，１２，５１，９８、ダイレクトグリーン１，８５、ダイレクトイエロー８，１２，４４，８６，８７、並びにダイレクトオレンジ２６，３９，１０６，１０７等の二色性染料が挙げられる。上記染料は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記染色工程では、上記染料を含む溶液中にＰＶＡ樹脂フィルムを浸漬すればよい。ＰＶＡ樹脂フィルム上に上記染料を含む溶液を塗工してもよい。

また、流延によりＰＶＡ樹脂フィルムを支持部材上に形成する方法では、支持部材からＰＶＡ樹脂フィルムを剥離して、ＰＶＡ樹脂フィルムを染色してもよい。また、支持部材上に、ＰＶＡ樹脂フィルムを積層した状態で、ＰＶＡ樹脂フィルムを染色してもよい。支持部材上に、ＰＶＡ樹脂フィルムを積層した状態で染色する場合には、染色工程前に延伸工程を行うことが好ましい。上記ＰＶＡのけん化度が９２〜９８．５モル％の範囲内である場合には、染色を速やかに行うことができ、偏光フィルムの生産効率を高めることができる。

上記延伸工程では、ＰＶＡ樹脂フィルムを一軸延伸してもよく、一軸延伸以外の延伸を行ってもよい。ＰＶＡ樹脂フィルムを一軸延伸することが好ましい。延伸方法としては、湿式延伸法及び乾熱延伸法等が挙げられる。上記染色工程時に上記延伸工程を行う場合には、上記染料を含む溶液中にＰＶＡ樹脂フィルムを浸漬した状態で延伸すればよい。

支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルムを積層した状態で、上記ＰＶＡ樹脂フィルムを延伸してもよく、支持部材からＰＶＡ樹脂フィルムを剥離した後、ＰＶＡ樹脂フィルムを延伸してもよい。

上記染色工程前に上記延伸工程を行う場合には、支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルムが積層された状態で、ＰＶＡ樹脂フィルムを延伸することが好ましい。この場合には、ＰＶＡ樹脂フィルムがより一層均一に延伸される。

上記染色工程後に上記延伸工程を行う場合などには、大気中でＰＶＡ樹脂フィルムを延伸してもよい。

延伸温度は特に限定されない。延伸温度は好ましくは３０℃以上、より好ましくは５０℃以上、好ましくは１８０℃以下、より好ましくは９０℃以下である。ＰＶＡ樹脂フィルムを単独で湿式延伸する場合には、延伸温度は好ましくは３０℃以上、好ましくは９０℃以下である。ＰＶＡ樹脂フィルムを単独で乾熱延伸する場合は、延伸温度は好ましくは５０℃以上、好ましくは１８０℃以下である。支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルムを積層した状態で乾熱延伸する場合などには、支持部材の種類によるが、支持部材が延伸される温度以上、かつ、ＰＶＡ樹脂フィルムの劣化や分解が起こらない温度以下に、延伸温度を設定することが好ましい。支持部材が湿式延伸に適用可能である場合には、湿式延伸してもよい。

延伸倍率は好ましくは４倍以上、より好ましくは５倍以上である。延伸倍率が上記下限以上であると、偏光フィルムの偏光性能がより一層高くなる。延伸倍率の上限は、均一に延伸可能であるように適宜設定される。延伸倍率は、好ましくは１５倍以下、より好ましくは８倍以下である。

上記固定化工程では、ＰＶＡ樹脂フィルムに染料を固定化する。上記固定化工程における固定処理は、従来公知の処理を採用可能である。ホウ素原子を含む溶液中に、ＰＶＡ樹脂フィルムを浸漬することにより、固定処理を行うことができる。上記ホウ素原子を含む溶液は、例えば、ホウ酸又はホウ素化合物を含む。上記固定処理における温度は特に限定されない。上記固定処理における温度は、好ましくは３０℃以上、好ましくは９０℃以下である。

上記ＰＶＡのけん化度が９２〜９８．５モル％の範囲内である場合には、固定処理を速やかに行うことができ、偏光フィルムの生産効率を高めることができる。

上記のように、染色工程、延伸工程及び固定化工程を経た後、乾燥することが好ましい。この乾燥は、自然乾燥により行ってもよい。乾燥速度を高めるには、加熱乾燥することが望ましい。加熱乾燥する場合には、加熱温度は好ましくは３０℃以上、より好ましくは５０℃以上、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは１００℃以下である。

上記偏光フィルムの厚みは、好ましくは１０μｍ以上、好ましくは２００μｍ以下である。

上記偏光フィルムは、液晶表示装置の偏光板などの様々な光学デバイスや表示デバイスに用いられる。上記偏光フィルムは、偏光フィルムの両面又は片面に保護膜を積層し、偏光板を得るために用いられることが好ましい。上記保護膜としては、三酢酸セルロース（ＴＥＣ）フィルム、酢酸・酪酸セルロース（ＣＥＢ）フィルム、アクリルフィルム及びポリエステルフィルム等が挙げられる。偏光板を得る際の貼り合わせに用いられる接着剤としては、ＰＶＡ接着剤及びウレタン接着剤等が挙げられる。

以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。本発明は以下の実施例に限定されない。

なお、以下の実施例３〜１０，１３，１４において使用したＰＶＡは、常法により酢酸ビニルを重合し、けん化することにより得た。重合度は、重合温度や圧力などの重合条件により制御した。けん化度は、加水分解条件により制御した。

（実施例１）
けん化度９８．５モル％のＰＶＡ（セキスイスペシャリティケミカルズ社製「ＣＥＬＶＯＬ Ｃ３５０」、重合度２５００）１００重量部と、グリセリン１０重量部と、防腐剤であるイソチアゾロン化合物（三愛石油社製「サンアイバック ＩＴ−２０Ｐ」）０．１５重量部とを混合した混合物に水を添加し、混合物濃度が４０重量％であるＰＶＡ樹脂フィルム材料（溶液）を調製した。

得られたＰＶＡ樹脂フィルム材料を、支持部材であるポリプロピレンフィルム上に塗布し、乾燥させ、ＰＶＡ樹脂フィルムを得た。

支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルムが積層された積層物を、ヨウ素０．４ｇ／Ｌ及びヨウ化カリウム４０ｇ／Ｌの濃度でヨウ素及びヨウ化カリウムを含む水溶液中に、３０℃の温度で１２０秒間（染色時間）浸漬し、染色した。次に、５５℃のホウ酸４０ｇ／Ｌの濃度でホウ酸を含む水溶液中に、支持部材上にＰＶＡ樹脂フィルムが積層された積層物を、２分間（ホウ酸処理時間）浸漬するのと同時に、延伸倍率５．５倍及び延伸温度５５℃の条件で一軸延伸し、偏光フィルムを得た。

得られた偏光フィルムの厚みは２５μｍであった。この偏光フィルムに厚み８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを貼り合わせ、偏光板を得た。

（実施例２）
ＰＶＡを、けん化度９３モル％のＰＶＡ（セキスイスペシャリティケミカルズ社製「ＣＥＬＶＯＬ Ｃ５４３」、重合度２４５０）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例３）
ＰＶＡを、けん化度９８モル％のＰＶＡ（重合度２７００）に変更したこと、並びに染色時間を１００秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例４）
ＰＶＡを、けん化度９７モル％のＰＶＡ（重合度２７００）に変更したこと、並びに染色時間を１００秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例５）
ＰＶＡを、けん化度９６モル％のＰＶＡ（重合度２７００）に変更したこと、並びに染色時間を１００秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例６）
ＰＶＡを、けん化度９８モル％のＰＶＡ（重合度２８００）に変更したこと、並びに染色時間を８０秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例７）
ＰＶＡを、けん化度９７モル％のＰＶＡ（重合度２８００）に変更したこと、並びに染色時間を８０秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例８）
ＰＶＡを、けん化度９６モル％のＰＶＡ（重合度２８００）に変更したこと、並びに染色時間を８０秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例９）
ＰＶＡを、けん化度９５モル％のＰＶＡ（重合度２９００）に変更したこと、並びに染色時間を６０秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例１０）
ＰＶＡを、けん化度９６モル％のＰＶＡ（重合度２９００）に変更したこと、並びに染色時間を６０秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例１１）
防腐剤をイソチアゾロン化合物（三愛石油社製「サンアイバック ３００Ｋ」）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例１２）
ＰＶＡを、けん化度９３モル％のＰＶＡ（重合度２４５０）に変更したこと、並びに防腐剤をグルタルアルデヒドに変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例１３）
ＰＶＡを、けん化度９８モル％のＰＶＡ（重合度２７００）に変更したこと、並びに防腐剤をイソチアゾロン化合物（三愛石油社製「サンアイバック ＡＳ−２０」）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例１４）
ＰＶＡを、けん化度９８モル％のＰＶＡ（重合度２７００）に変更したこと、防腐剤を第四級アンモニウム化合物である塩化ベンジルデシルジメチルアンモニウムに変更したこと、並びに染色時間を１００秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例１５）
ＰＶＡを、けん化度９９．３モル％のＰＶＡ（セキスイスペシャリティケミカルズ社製「ＣＥＬＶＯＬ Ｃ１６５」、重合度２５００）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例１６）
ＰＶＡを、けん化度９９．３モル％のＰＶＡ（セキスイスペシャリティケミカルズ社製「ＣＥＬＶＯＬ Ｃ１２５」、重合度１８００）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（実施例１７）
ＰＶＡを、けん化度９９．３モル％のＰＶＡ（セキスイスペシャリティケミカルズ社製「ＣＥＬＶＯＬ Ｃ１６５」、重合度２５００）に変更したこと、染色時間を２４０秒に変更したこと、並びにホウ酸処理時間を５分間に変更したしたこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（比較例１）
防腐剤を用いなかったこと以外は実施例１と同様にして、ＰＶＡ樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光板を得た。

（評価）
（１）腐食性
得られたＰＶＡ樹脂フィルム材料の目視観察及びヘイズ測定を行うことにより、腐食性を評価した。腐食性を下記の基準で判定した。

［腐食性の判定基準］
○：目視で透明（ヘイズ１％未満）
△：目視でうっすら白い（ヘイズ１以上５％未満）
×：目視で白濁（ヘイズ５％以上）

（２）偏光度の測定
得られた偏光板の偏光度Ｐを、島津製作所社製の分光光度計ＵＶ−３１０１ＰＣ装置を用いて、クロス透過率及びパラレル透過率を測定して求めた。偏光度を下記の基準で判定した。なお、クロス透過率をＹＣ、パラレル透過率をＹＰとしたとき、偏光度Ｐは下記式で表される。

偏光度Ｐ＝｛（ＹＰ−ＹＣ）／（ＹＰ＋ＹＣ）｝^１／２

［偏光度の判定基準］
○○：偏光度が９９以上
○：偏光度が９０以上、９９未満
△：偏光度が８０以上、９０未満
×：偏光度が８０未満

（３）耐湿性の測定
得られた偏光フィルムを、湿度８５％及び温度８５℃の環境に２４時間放置した。放置後の偏光フィルムについて、しわの有無を目視にて観察した。耐湿性を下記の基準で判定した。

［耐湿性の判定基準］
○○○：しわが存在しない
○○：フィルム両端にわずかにしわが存在する
○：目立つしわが存在する
△：一部にフィルム自体の変形が観察される
×：全体にフィルム自体の変形が観察される

結果を下記の表１に示す。

実施例１〜１７では、防腐剤を用いたため、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の腐食が抑えられた。これに対して、比較例１では、防腐剤を用いていないため、ＰＶＡ樹脂フィルム材料の腐食が生じた。また、防腐剤としてイソチアゾロン化合物を用いた実施例１〜１１，１３，１５〜１７では、イソチアゾロン化合物ではないグルタルアルデヒド又は第四級アンモニウム化合物を用いた実施例１２，１４と比べて、腐食がより一層抑えられた。

実施例１７では、偏光度は良好であるものの、染色に２４０秒を要し、ホウ酸による固定処理に５分要し、固定処理に非常に長い時間を要した。

また、実施例１５及び１６では、染色時間を１２０秒及びホウ酸処理時間を２分としており、得られた偏光フィルムの偏光度が比較的低かった。これに対して、実施例１〜１４では、染色時間を１２０秒以下、固定処理時間が２分で短いにも関わらず、偏光フィルムの偏光度は良好であった。従って、けん化度の低いＰＶＡを用いた実施例１〜１４では、良好な偏光性能を有する偏光フィルムが、高い生産性で得られることがわかる。

さらに、重合度２０００以上のＰＶＡを用いた実施例１〜１５，１７では、得られた偏光フィルムは耐湿性に優れていた。重合度２５００以上のＰＶＡを用いた実施例１，３〜１１，１３〜１５，１７では、得られた偏光フィルムは耐湿性により一層優れていた。重合度２７００以上のＰＶＡを用いた実施例３〜１０，１３，１４では、得られた偏光フィルムは耐湿性に更に一層優れていた。加えて、染色に必要な時間をより短くすることができた。従って、重合度が高いＰＶＡを用いることにより、良好な偏向性能に加えて優れた耐湿性を有する偏光フィルムを、より高い生産性で得られることがわかる。

Claims (9)

1. 偏光フィルムを形成するためのポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るために用いられるポリビニルアルコール樹脂フィルム材料であって、
   ポリビニルアルコールと、防腐剤とを含む、ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料。
2. 前記ポリビニルアルコールのけん化度が９２モル％以上、９８．５モル％以下である、請求項１に記載のポリビニルアルコール樹脂フィルム材料。
3. 前記ポリビニルアルコールの重合度が２５００以上、３０００以下である、請求項１又は２に記載のポリビニルアルコール樹脂フィルム材料。
4. 溶剤をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリビニルアルコール樹脂フィルム材料。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にしたポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色及び延伸することにより得られる偏光フィルム。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリビニルアルコール樹脂フィルム材料をフィルム状にして、ポリビニルアルコール樹脂フィルムを得るフィルム化工程と、
   前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色する染色工程と、
   前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを延伸する延伸工程とを備える、偏光フィルムの製造方法。
7. 前記フィルム化工程において、支持部材上に、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料を流涎し、乾燥することで、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを得る、請求項６に記載の偏光フィルムの製造方法。
8. 前記染色工程において、前記支持部材上に前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを積層した状態で、前記ポリビニルアルコール樹脂フィルムを染色する、請求項６又は７に記載の偏光フィルムの製造方法。
9. 前記染色工程後に、前記延伸工程を行う、請求項６〜８のいずれか１項に記載の偏光フィルムの製造方法。