JP6572236B2 - ポリビニルアルコールフィルム - Google Patents
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Description
本発明は引張伸度が高くて延伸性に優れたポリビニルアルコールフィルムに関する。
ポリビニルアルコールフィルム(以下、「ポリビニルアルコール」を「PVA」と略称することがある)は、力学物性、透明性、酸素バリア性、耐油性等に優れており、従来より、繊維包装材料、農業用フィルム(野菜保温用、野菜生育用等のフィルム)、ガスバリア材、フィルター、偏光フィルム製造用の原反フィルムなどの用途に使用されている。
偏光フィルムの面内均一性を目的として、PVAフィルムの両万および厚み方向中心部のそれぞれにおける屈折率を特定のものとする方法が知られている(特許文献1および2を参照)。
ところで偏光フィルムは、一般にPVAフィルムを高度に延伸して製造するため、PVAフィルムを延伸する際の切断トラブルの解決が課題である。しかしながら、特許文献1や2に記載された方法によっては、延伸性の向上が十分ではなかった。そこで本発明は延伸性に優れたPVAフィルムおよびそれを用いた偏光フィルム等の光学フィルムを提供することを目的とする。
本発明者らは上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、PVAフィルムの表面における特定方向の屈折率とPVAフィルムの延伸性とが密接な関係を有することを見出した。また、当該屈折率が特定されたPVAフィルムは、製膜時の熱処理ロールの周速度を特定のものとすることにより、円滑に連続して製造することができることを見出した。本発明者らはこれらの知見に基づいてさらに検討を重ねて本発明を完成させた。
すなわち本発明は、
[1]PVAフィルムのフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により当該PVAフィルムの各面における屈折率を測定し、一方の面における屈折率をAとし、他方の面における屈折率をBとした際に(但し、A≧Bである)、Aが1.524以上1.530以下である、PVAフィルム、
[2]Aが1.526以上1.530以下である、上記[1]のPVAフィルム、
[3]A+Bが3.050以上3.060以下である、上記[1]または[2]のPVAフィルム、
[4]回転軸が互いに平行な乾燥ロールと熱処理ロールを備える製膜装置を使用し、当該乾燥ロールのうちの最上流側に位置する第1乾燥ロール上にPVAを含む製膜原液を膜状に吐出して部分乾燥した後にそれに続く第2乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥し、その後、複数の熱処理ロールで熱処理してPVAフィルムを製造し、ここで、当該熱処理ロールのうちの最上流側に位置する熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する最下流側に位置する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)を0.993以上0.997以下にする、PVAフィルムの製造方法、
[5]第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)を1.000以上1.040以下にする、上記[4]の製造方法、
[6]最終乾燥ロールの表面温度を60℃未満にする、上記[4]または[5]の製造方法、
[7]上記[1]〜[3]のいずれかのPVAフィルムから製造した光学フィルム、
[8]偏光フィルムである、上記[7]の光学フィルム、
[9]上記[1]〜[3]のいずれかのPVAフィルムを用いて一軸延伸する工程を有する、光学フィルムの製造方法、
[10]偏光フィルムの製造方法である、上記[9]の製造方法、
に関する。
[1]PVAフィルムのフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により当該PVAフィルムの各面における屈折率を測定し、一方の面における屈折率をAとし、他方の面における屈折率をBとした際に(但し、A≧Bである)、Aが1.524以上1.530以下である、PVAフィルム、
[2]Aが1.526以上1.530以下である、上記[1]のPVAフィルム、
[3]A+Bが3.050以上3.060以下である、上記[1]または[2]のPVAフィルム、
[4]回転軸が互いに平行な乾燥ロールと熱処理ロールを備える製膜装置を使用し、当該乾燥ロールのうちの最上流側に位置する第1乾燥ロール上にPVAを含む製膜原液を膜状に吐出して部分乾燥した後にそれに続く第2乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥し、その後、複数の熱処理ロールで熱処理してPVAフィルムを製造し、ここで、当該熱処理ロールのうちの最上流側に位置する熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する最下流側に位置する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)を0.993以上0.997以下にする、PVAフィルムの製造方法、
[5]第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)を1.000以上1.040以下にする、上記[4]の製造方法、
[6]最終乾燥ロールの表面温度を60℃未満にする、上記[4]または[5]の製造方法、
[7]上記[1]〜[3]のいずれかのPVAフィルムから製造した光学フィルム、
[8]偏光フィルムである、上記[7]の光学フィルム、
[9]上記[1]〜[3]のいずれかのPVAフィルムを用いて一軸延伸する工程を有する、光学フィルムの製造方法、
[10]偏光フィルムの製造方法である、上記[9]の製造方法、
に関する。
本発明のPVAフィルムは引張伸度が高くて延伸性に優れる。そのため、本発明のPVAフィルムを原反フィルムに用いれば、光学性能に優れた偏光フィルム等の光学フィルムを生産性よく製造することができる。また、本発明のPVAフィルムの製造方法によれば、上記のPVAフィルムを円滑に連続して製造することができる。
以下、本発明について具体的に説明する。
〔PVAフィルム〕
本発明のPVAフィルムは、そのフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により当該PVAフィルムの各面における屈折率を測定し、一方の面における屈折率をAとし、他方の面における屈折率をBとした際に(但し、A≧Bである)、Aが1.524以上1.530以下である。
〔PVAフィルム〕
本発明のPVAフィルムは、そのフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により当該PVAフィルムの各面における屈折率を測定し、一方の面における屈折率をAとし、他方の面における屈折率をBとした際に(但し、A≧Bである)、Aが1.524以上1.530以下である。
Aが1.524未満であるとPVAフィルムにシワが発生し易いという問題がある。また、Aが1.530を超えると延伸性が低下するという問題がある。本発明を何ら限定するものではないが、Aが延伸性に影響を及ぼすことの理由としては、次のようなことが考えられる。すなわち、PVAフィルムの延伸性は、PVAフィルムの厚み方向中心部の屈折率よりも表面の屈折率の方により関連性が高く、しかもPVAフィルムのフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの流れ方向(MD)に傾けた方向の入射光により測定される屈折率よりもフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向(TD)に傾けた方向の入射光により測定される屈折率の方により関連性が高く、PVAフィルムの破断がフィルムの表面部の破壊が起点となって生じ、そしてこの影響は、屈折率が高い面の方がより大きいためであると考えられる。
上記のような観点から、Aは1.524を超えることが好ましく、1.526以上であることがより好ましく、1.526を超えることがさらに好ましく、1.527以上であることがよりさらに好ましく、1.527を超えることが最も好ましく、また、1.530未満であることが好ましく、1.529以下であることがより好ましい。
なおAおよびBは、プリズムカプラ装置を用いて波長532nmのレーザー光に基づく測定値として求めることができる。ここで、PVAフィルムのフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光とは、当該入射光をフィルム面に対して垂直方向に投影した際にその向きがPVAフィルムの幅方向(TD)と平行(PVAフィルムの長さ方向(MD)と垂直)になるような向きの入射光であり、上記プリズムカプラ装置におけるプリズムによって得ることができる。AおよびBは、具体的には実施例において後述する方法により測定することができる。
本発明のPVAフィルムでは、A+Bが、3.050以上であることが好ましく、3.055以上であることがより好ましく、3.057以上であることがさらに好ましく、また、3.060以下であることが好ましく、3.059以下であることがより好ましく、3.058以下であることがさらに好ましい。A+Bが上記下限以上であることにより、PVAフィルムのシワの発生をより効果的に抑制することができる。一方、A+Bが上記上限以下であることにより、延伸性がより向上する。
本発明のPVAフィルムを形成するPVAとしては、例えば、ビニルエステルを重合して得られるポリビニルエステルをけん化して得られるPVA、PVAの主鎖にコモノマーをグラフト共重合させた変性PVA、ビニルエステルとコモノマーを共重合させた変性ポリビニルエステルをけん化することにより製造した変性PVA、未変性PVAまたは変性PVAの水酸基の一部をホルマリン、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒドなどのアルデヒド類で架橋したいわゆるポリビニルアセタールなどを挙げることができる。
本発明のPVAフィルムを形成するPVAが変性PVAである場合は、PVAにおける変性量は15モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましい。
本発明のPVAフィルムを形成するPVAが変性PVAである場合は、PVAにおける変性量は15モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましい。
PVAの製造に用いられる前記のビニルエステルとしては、例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、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、安息香酸ビニルなどを挙げることができる。これらのビニルエステルは、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのビニルエステルのうち、酢酸ビニルが生産性の観点から好ましい。
また、前記したコモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等の炭素数2〜30のオレフィン類(α−オレフィンなど);アクリル酸またはその塩;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸i−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸i−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクタデシル等のアクリル酸エステル類(例えば、アクリル酸の炭素数1〜18のアルキルエステル);メタクリル酸またはその塩;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸i−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸オクタデシル等のメタクリル酸エステル類(例えば、メタクリル酸の炭素数1〜18のアルキルエステル);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、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミドプロパンスルホン酸またはその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミンまたはその塩、N−メチロールアクリルアミドまたはその誘導体等のアクリルアミド誘導体;メタクリルアミド;N−メチルメタクリルアミド、N−エチルメタクリルアミド、メタクリルアミドプロパンスルホン酸またはその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミンまたはその塩、N−メチロールメタクリルアミドまたはその誘導体等のメタクリルアミド誘導体;N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン等のN−ビニルアミド類;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、n−ブチルビニルエーテル、i−ブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル等のビニルエーテル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニル類;酢酸アリル、塩化アリル等のアリル化合物;マレイン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸、その塩またはそのエステル等の誘導体;ビニルトリメトキシシラン等のビニルシリル化合物;酢酸イソプロペニル;不飽和スルホン酸またはその誘導体などを挙げることができる。これらの中でもα−オレフィンが好ましく、特にエチレンが好ましい。
本発明のPVAフィルムを形成するPVAの平均重合度は、得られる偏光フィルムの偏光性能および耐久性などの点から、1,500以上が好ましく、1,700以上がより好ましく、2,000以上が更に好ましい。一方、PVAの平均重合度の上限は、均質なPVAフィルムの製造の容易性、延伸性などの点から8,000以下が好ましく、特に6,000以下が好ましい。
ここで、本明細書におけるPVAの「平均重合度」とは、JIS K6726−1994に準じて測定される平均重合度をいい、PVAを再けん化し、精製した後に30℃の水中で測定した極限粘度から求められる。
ここで、本明細書におけるPVAの「平均重合度」とは、JIS K6726−1994に準じて測定される平均重合度をいい、PVAを再けん化し、精製した後に30℃の水中で測定した極限粘度から求められる。
上記のPVAのけん化度は、得られるPVAフィルムを用いて製造した偏光フィルムの耐水性の点から、98.0モル%以上であることが好ましく、98.5モル%以上であることがより好ましく、99.0モル%以上であることがさらに好ましい。けん化度が98.0モル%未満であると、得られる偏光フィルムの耐水性が悪くなる傾向がある。なお、本明細書におけるPVAのけん化度とは、PVAが有する、けん化によってビニルアルコール単位に変換され得る構造単位(典型的にはビニルエステル単位)とビニルアルコール単位との合計モル数に対して当該ビニルアルコール単位のモル数が占める割合(モル%)をいう。けん化度はJIS K6726−1994の記載に準じて測定することができる。
本発明のPVAフィルムは可塑剤を含むことが好ましい。可塑剤を含むことにより延伸性がより向上する。可塑剤はPVAフィルムを製膜するための製膜原液の調製時に配合すればよく、このようにすればPVAの液体媒体への溶解や溶融が促進され、またフィルム製造時の工程通過性が向上する。
可塑剤としては多価アルコールが好ましく用いられる。当該多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、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などが挙げられる。可塑剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも延伸性の向上効果に優れる点からグリセリンが好ましい。
可塑剤としては多価アルコールが好ましく用いられる。当該多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、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などが挙げられる。可塑剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも延伸性の向上効果に優れる点からグリセリンが好ましい。
可塑剤の含有量は、PVA100質量部に対して0質量部以上30質量部以下が好ましく、3質量部以上25質量部以下がより好ましく、5質量部以上20質量部以下が特に好ましい。可塑剤の含有量が上記上限以下であることにより、得られるPVAフィルムの取り扱い性が向上する。
本発明のPVAフィルムは界面活性剤を含むことが好ましい。界面活性剤を含むことによりPVAフィルムの取り扱い性が向上する。界面活性剤はPVAフィルムを製膜するための製膜原液の調製時に配合すればよく、このようにすればPVAフィルムを製造する際の乾燥ロールからの剥離性が向上する。
界面活性剤の種類に特に制限はなく、アニオン性界面活性剤またはノニオン性界面活性剤が好ましく用いられる。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリン酸カリウム等のカルボン酸型、オクチルサルフェート等の硫酸エステル型、ドデシルベンゼンスルホネート等のスルホン酸型などが挙げられる。
また、ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のアルキルエーテル型、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル等のアルキルフェニルエーテル型、ポリオキシエチレンラウレート等のアルキルエステル型、ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル等のアルキルアミン型、ポリオキシエチレンラウリン酸アミド等のアルキルアミド型、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテル等のポリプロピレングリコールエーテル型、ラウリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド型、ポリオキシアルキレンアリルフェニルエーテル等のアリルフェニルエーテル型などが挙げられる。界面活性剤は1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤の種類に特に制限はなく、アニオン性界面活性剤またはノニオン性界面活性剤が好ましく用いられる。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリン酸カリウム等のカルボン酸型、オクチルサルフェート等の硫酸エステル型、ドデシルベンゼンスルホネート等のスルホン酸型などが挙げられる。
また、ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のアルキルエーテル型、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル等のアルキルフェニルエーテル型、ポリオキシエチレンラウレート等のアルキルエステル型、ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル等のアルキルアミン型、ポリオキシエチレンラウリン酸アミド等のアルキルアミド型、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテル等のポリプロピレングリコールエーテル型、ラウリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド型、ポリオキシアルキレンアリルフェニルエーテル等のアリルフェニルエーテル型などが挙げられる。界面活性剤は1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤の含有量は、PVA100質量部に対して0.01質量部以上1質量部以下が好ましく、0.02質量部以上0.5質量部以下がより好ましく、0.05質量部以上0.3質量部以下が特に好ましい。界面活性剤の含有量が上記下限以上であることにより、製膜性や剥離性が向上する。一方、界面活性剤の含有量が上記上限以下であることにより、得られるPVAフィルムの取り扱い性が向上する。
本発明のPVAフィルムは、上記したPVA、可塑剤および界面活性剤以外の他の成分、例えば、安定化剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等)、相溶化剤、ブロッキング防止剤、難燃剤、帯電防止剤、滑剤、分散剤、流動化剤、抗菌剤などを含むことができる。これらの他の成分は、1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
PVAフィルムの厚みに特に制限はなく、例えば、100μm以下、さらには80μm以下とすることができる。また、当該厚みは10μm以上、さらには20μm以上とすることができ、50μmを超える厚みであってもよい。
PVAフィルムの幅は特に制限されないが、近年、液晶テレビやモニターが大画面化しているので、それらに有効に用い得るようにするために幅は2m以上であることが好ましく、3m以上であることがより好ましく、4m以上であることが更に好ましい。また、工業的に偏光フィルムを製造する場合に、フィルムの幅が広過ぎると均一な一軸延伸が困難になることがあるので、PVAフィルムの幅は8m以下であることが好ましい。
PVAフィルムの形状は特に制限されないが、より均一なPVAフィルムを連続して製造することができると共に、それを用いて偏光フィルムを製造する場合などにおいても連続して使用することができることから、長尺のフィルムであることが好ましい。長尺のフィルムの長さ(流れ方向の長さ)は特に制限されず、用途などに応じて適宜設定することができ、例えば、5m以上20,000m以下の範囲内とすることができる。
本発明のPVAフィルムは、その質量膨潤度が150%以上250%以下であることが好ましく、160%以上240%以下であることがより好ましく、170%以上230%以下であることが更に好ましい。質量膨潤度が上記下限以上であることにより延伸性がより向上する。一方、質量膨潤度が上記上限以下であることにより、延伸時の工程通過性が向上し、また、得られる偏光フィルムの耐久性が向上する。
なお、本明細書でいう質量膨潤度とは、PVAフィルムを30℃の蒸留水中に30分間浸漬した際の質量を、前記浸漬後のPVAフィルムを105℃で16時間乾燥した後の質量で除して得られる値の百分率を意味する。PVAフィルムの膨潤度は熱処理の条件を強くすることにより低下させることができる。
なお、本明細書でいう質量膨潤度とは、PVAフィルムを30℃の蒸留水中に30分間浸漬した際の質量を、前記浸漬後のPVAフィルムを105℃で16時間乾燥した後の質量で除して得られる値の百分率を意味する。PVAフィルムの膨潤度は熱処理の条件を強くすることにより低下させることができる。
〔PVAフィルムの製造方法〕
本発明のPVAフィルムを製造するための方法は特に制限されないが、以下の本発明の製造方法によれば、上記本発明のPVAフィルムを円滑に連続して製造することができ好ましい。
本発明のPVAフィルムを製造するための方法は特に制限されないが、以下の本発明の製造方法によれば、上記本発明のPVAフィルムを円滑に連続して製造することができ好ましい。
すなわち、PVAフィルムを製造するための本発明の方法は、回転軸が互いに平行な乾燥ロール(最上流側から下流側に向かって、順次、第1乾燥ロール、第2乾燥ロール・・・と称する)と熱処理ロールを備える製膜装置を使用し、当該乾燥ロールのうちの最上流側に位置する第1乾燥ロール上にPVAを含む製膜原液を膜状に吐出して部分乾燥した後にそれに続く第2乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥し、その後、複数の熱処理ロールで熱処理してPVAフィルムを製造し、ここで、当該熱処理ロールのうちの最上流側に位置する熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する最下流側に位置する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)を0.993以上0.997以下にする、製造方法である。
PVAフィルムを製造するための本発明の方法では、回転軸が互いに平行な乾燥ロールと熱処理ロールを備える製膜装置を使用し、当該乾燥ロールのうちの最上流側に位置する第1乾燥ロール上にPVAを含む製膜原液を膜状に吐出して部分乾燥した後にそれに続く第2乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥し、その後、複数の熱処理ロールで熱処理してPVAフィルムを製造する。当該製膜装置では、乾燥ロールの数は4個以上であることが好ましく、5個以上であることがより好ましく、6〜30個であることが更に好ましい。
乾燥ロールおよび/または熱処理ロールは、例えば、ニッケル、クロム、銅、鉄、ステンレススチールなどの金属から形成されていることが好ましく、特にロールの表面が、腐食しにくく、しかも鏡面光沢を有する金属材料から形成されていることがより好ましい。また、乾燥ロールおよび/または熱処理ロールの耐久性を高めるために、ニッケル層、クロム層、ニッケル/クロム合金層などを単層または2層以上組み合わせてメッキしたロールを乾燥ロールおよび/または熱処理ロールとして用いることが好ましい。
上記の製膜装置は、乾燥ロールおよび熱処理ロールの他、必要に応じて、熱風炉式の熱風乾燥装置、熱風炉式の熱処理装置、調湿装置などをさらに有していてもよい。
第1乾燥ロールから最終乾燥ロールに至る過程におけるフィルムを乾燥する際の加熱方向について、フィルムをより均一に乾燥することができることから、フィルムの任意の部分において、第1乾燥ロールと接触する膜面(以下、「第1乾燥ロール接触面」ということがある)と、第1乾燥ロールと接触しない膜面(以下、「第1乾燥ロール非接触面」ということがある)とが、第1乾燥ロールから最終乾燥ロールまでの各乾燥ロールに交互に対向するように乾燥するのが好ましい。
製膜装置の第1乾燥ロール上にPVAを含む製膜原液を膜状に吐出するにあたっては、例えば、T型スリットダイ、ホッパープレート、I−ダイ、リップコーターダイなどの既知の膜状吐出装置(膜状流延装置)を使用して、PVAを含む製膜原液を第1乾燥ロール上に膜状に吐出(流延)すればよい。
PVAを含む製膜原液としては、PVAを液体媒体と混合して溶液にしたり、液体媒体などを含むPVAペレットを溶融して溶融液にしたりすることなどによって調製することができる。PVAの液体媒体への溶解や液体媒体などを含むPVAペレットの溶融は、撹拌式混合装置、溶融押出機などを使用して行うことができる。その際に用いる液体媒体としては、例えば、水、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、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンなどを挙げることができ、これらの液体媒体は、1種を単独で使用してもまたは2種以上を併用してもよい。これらの中でも水、ジメチルスルホキシド、または両者の混合物が好ましく用いられ、特に水がより好ましく用いられる。
製膜原液には、所望により、PVAフィルムの説明において上記したような、可塑剤、界面活性剤、他の成分などのうちの1種または2種以上を上記した量で配合するのが好ましい。
PVAフィルムの製造に用いる製膜原液の揮発分率は、50質量%以上90質量%以下が好ましく、60質量%以上75質量%以下がより好ましい。製膜原液の揮発分率が上記下限以上であることにより、製膜原液の粘度を低く維持することができて濾過や脱泡が容易になり、製膜自体も容易になる。一方、製膜原液の揮発分率が上記上限以下であることにより、製膜原液の粘度が低くなり過ぎるのを防止することができて得られるPVAフィルムの厚み均一性が向上する。
第1乾燥ロールの表面温度は特に制限されないが、フィルムの乾燥の均一性、生産性などの観点から、80℃以上99℃以下であることが好ましく、85℃以上99℃以下であることがより好ましく、90℃以上98℃以下であることが更に好ましい。第1乾燥ロールの表面温度が99℃以下であることにより第1乾燥ロール上で製膜原液が発泡するのをより効果的に防止することができる。一方、第1乾燥ロールの表面温度が80℃以上であることにより第1乾燥ロールからの剥離例が向上する。
膜状に吐出された製膜原液の第1乾燥ロール上での乾燥は、第1乾燥ロールからの加熱のみによって行ってもよいが、第1乾燥ロールで加熱すると同時に第1乾燥ロール非接触面に熱風を吹き付けて、フィルムの両面から熱を与えて乾燥を行うことが、乾燥の均一性や乾燥速度などの点から好ましい。
第1乾燥ロール上にあるフィルムの第1乾燥ロール非接触面に熱風を吹き付けるにあたっては、得られるPVAフィルムの延伸性がより向上することなどから、第1乾燥ロール非接触面の全領域に対して風速1〜10m/秒の熱風を吹き付けることが好ましく、風速2〜8m/秒の熱風を吹き付けることがより好ましく、風速3〜8m/秒の熱風を吹き付けることが更に好ましい。第1乾燥ロール非接触面に吹き付ける熱風の風速が小さ過ぎると、第1乾燥ロール上での乾燥時に水蒸気などの結露が発生し、その水滴がフィルムに滴下して最終的に得られるPVAフィルムに欠陥が生じるおそれがある。一方、第1乾燥ロール非接触面に吹き付ける熱風の風速が大き過ぎると、最終的に得られるPVAフィルムに厚み斑が発生し、それに伴って染色斑の発生などのトラブルが発生し易くなる。
フィルムの第1乾燥ロール非接触面に吹き付ける熱風の温度は、乾燥効率、乾燥の均一性などの点から、50℃以上99℃以下であることが好ましく、70℃以上98℃以下であることがより好ましく、80℃以上95℃以下であることが更に好ましい。またフィルムの第1乾燥ロール非接触面に吹き付ける熱風の露点温度は10℃以上15℃以下であることが好ましい。
フィルムの第1乾燥ロール非接触面に熱風を吹き付けるための方式は特に制限されず、風速や温度が均一な熱風をフィルムの第1乾燥ロール非接触面、好ましくはその全体に均一に吹き付け得る方式のいずれもが採用でき、そのうちでもノズル方式、整流板方式またはそれらを組み合わせた方式などが好ましく採用される。フィルムの第1乾燥ロール非接触面への熱風の吹き付け方向は、第1乾燥ロール非接触面に対向する方向であっても、フィルムの第1乾燥ロール非接触面の円周形状にほぼ沿った方向(第1乾燥ロールのロール表面の円周にほぼ沿った方向)であっても、またはそれ以外の方向であってもよい。
また、第1乾燥ロール上でのフィルムの乾燥時に、乾燥によってフィルムから発生した揮発分と吹き付けた後の熱風を排気することが好ましい。排気の方法は特に制限されないが、フィルムの第1乾燥ロール非接触面に吹き付ける熱風の風速斑および温度斑が生じない排気方法を採用することが好ましい。
第1乾燥ロールの周速(S1)は、乾燥の均一性、乾燥速度およびPVAフィルムの生産性などの点から、5m/分以上50m/分以下であることが好ましく、10m/分以上45m/分以下であることがより好ましく、15m/分以上40m/分以下であることが更に好ましい。第1乾燥ロールの周速(S1)が上記下限以上であると、屈折率の値を低下させることができる。一方、第1乾燥ロールの周速(S1)が上記上限以下であると、得られるPVAフィルムの厚みの均一性が向上する。
第1乾燥ロール上に膜状に吐出された製膜原液は、第1乾燥ロール上で乾燥され、フィルムの揮発分率(第1乾燥ロールからの剥離時のフィルムの揮発分率)が、好ましくは17質量%以上30質量%以下、より好ましくは17質量%以上29質量%以下、更に好ましくは18質量%以上28質量%以下のときに第1乾燥ロールから剥離される。
第1乾燥ロール上で好ましくは揮発分率17質量%以上30質量%以下にまで乾燥したフィルムを第1乾燥ロールから剥離し、次に、フィルムの第1乾燥ロール非接触面を第2乾燥ロールに対向させて、第2乾燥ロールでフィルムを乾燥するのが好ましい。
第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)は、1.000以上1.040以下であることが好ましい。比(S2/S1)が上記範囲内にあることにより、本発明のPVAフィルムをより円滑に製造することができる。なお比(S2/S1)があまりに低すぎると第1乾燥ロールからのフィルムの剥離位置が不均一になって、幅方向の複屈折率斑が大きくなる傾向がある。上記のような観点から、比(SY/SX)は、1.020以上であることが好ましく、1.030以上であることがより好ましく、また、1.038以下であることが好ましい。
第2乾燥ロールで乾燥したPVAフィルムは、第2乾燥ロールから剥離し、製膜装置に設けた乾燥ロールの数などに応じて、第3乾燥ロール、第4乾燥ロール、第5乾燥ロール、・・・などの複数の乾燥ロールによって順次乾燥すればよい。
第2乾燥ロールから最終乾燥ロールまでの各乾燥ロールの表面温度は、40℃以上であることが好ましく、45℃以上であることがより好ましく、50℃以上であることが更に好ましく、また、100℃未満であることが好ましく、98℃以下であることがより好ましく、96℃以下であることがさらに好ましく、90℃未満であってもよい。
また、本発明のPVAフィルムをより円滑に製造することができ、またシワの発生をより効果的に防止することができることなどから、最終乾燥ロール(熱処理ロールの直前に位置する乾燥ロール)の表面温度は、60℃未満であることが好ましく、57℃未満であることがより好ましい。
上記のようにして乾燥ロールでの乾燥を経たフィルムに対して複数の熱処理ロールにより熱処理を施す。ここでPVAフィルムを製造するための本発明の方法では、上記複数の熱処理ロールのうちの最上流側に位置する熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する最下流側に位置する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)を0.993以上0.997以下にする。比(SY/SX)が上記範囲から外れると本発明のPVAフィルムを得るのが困難になる。上記のような観点から、比(SY/SX)は、0.994以上であることが好ましく、0.995以上であることがより好ましく、また、0.996以下であることが好ましい。
熱処理ロールの表面温度は100℃以上が好ましく、また140℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましく、120℃以下がさらに好ましい。なお、PVAフィルムを製造するための本発明の方法において、表面温度が100℃以上のロールを熱処理ロールとし、表面温度が100℃未満のロールを乾燥ロールと考えればよい。
PVAフィルムを製造するための本発明の方法において、熱処理ロールは、熱処理ロール(X)および熱処理ロール(Y)の2つのみ存在していても、これらの熱処理ロールの間にそれ以外の熱処理ロールがさらに存在していてもどちらでもよい。
熱処理ロールにより熱処理を施す際の熱処理時間に特に制限はないが、本発明のPVAフィルムをより効率よく製造することができることから、3秒以上であることが好ましく、4秒以上であることがより好ましく、5秒以上であることがさらに好ましく、また、120秒以下であることが好ましく、90秒以下であることがより好ましく、60秒以下であることがさらに好ましい。
上記のようにして熱処理が施されたフィルムは、必要に応じて、更に調湿処理、フィルム両端部(耳部)のカットなどを行い、最後に所定の長さでロール状に巻き取ることにより本発明のPVAフィルムとすることができる。
上記した一連の処理によって最終的に得られるPVAフィルムの揮発分率は1質量%以上5質量%以下の範囲にあることが好ましく、2質量%以上4質量%以下の範囲にあることがより好ましい。
〔PVAフィルムの用途〕
本発明のPVAフィルムの用途に特に制限はないが、本発明のPVAフィルムは引張伸度が高くて延伸性に優れることから、偏光フィルムや位相差フィルム等の光学フィルム製造用の原反フィルムとして用いることが好ましい。このような光学フィルムは、例えば、本発明のPVAフィルムを用いて一軸延伸などの処理を施すことにより製造することができる。
本発明のPVAフィルムの用途に特に制限はないが、本発明のPVAフィルムは引張伸度が高くて延伸性に優れることから、偏光フィルムや位相差フィルム等の光学フィルム製造用の原反フィルムとして用いることが好ましい。このような光学フィルムは、例えば、本発明のPVAフィルムを用いて一軸延伸などの処理を施すことにより製造することができる。
本発明のPVAフィルムを原反フィルムとして用いて偏光フィルムを製造する際の方法は特に制限されず、従来から採用されているいずれの方法を採用してもよい。このような方法としては、例えば、PVAフィルムに対して染色および一軸延伸を施したり、染料を含有するPVAフィルムに対して一軸延伸を施したりする方法が挙げられる。偏光フィルムを製造するためのより具体的な方法としては、本発明のPVAフィルムに対して、膨潤、染色、一軸延伸、および必要に応じてさらに、固定処理、乾燥などを施す方法が挙げられる。この場合、膨潤、染色、一軸延伸、固定処理などの各処理の順序は特に制限されず、また、1つまたは2つ以上の処理を同時に行うこともでき、例えば、一軸延伸の前に染色を行ってもよいし、一軸延伸と同時に染色を行ってもよいし、一軸延伸の後に染色を行ってもよい。さらに、各処理の1つまたは2つ以上を2回またはそれ以上行うこともできる。
膨潤は、PVAフィルムを水に浸漬することにより行うことができる。水に浸漬する際の水の温度としては、20℃以上40℃以下の範囲内であることが好ましく、22℃以上38℃以下の範囲内であることがより好ましく、25℃以上35℃以下の範囲内であることがさらに好ましい。また、水に浸漬する時間としては、例えば、0.1分間以上5分間以下の範囲内であることが好ましく、0.5分間以上3分間以下の範囲内であることがより好ましい。なお、水に浸漬する際の水は純水に限定されず、各種成分が溶解した水溶液であってもよいし、水と水性媒体との混合物であってもよい。
染色に用いる染料としては、ヨウ素系色素または二色性有機染料(例えば、DirectBlack 17、19、154;DirectBrown 44、106、195、210、223;DirectRed 2、23、28、31、37、39、79、81、240、242、247;DirectBlue 1、15、22、78、90、98、151、168、202、236、249、270;DirectViolet 9、12、51、98;DirectGreen 1、85;DirectYellow 8、12、44、86、87;DirectOrange 26、39、106、107などの二色性染料)などが使用できる。これらの染料は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。染色は、通常、上記染料を含有する溶液(染色浴)中にPVAフィルムを浸漬させることにより行うことができるが、その処理条件や処理方法は特に制限されるものではない。
染料としてヨウ素系色素を用いる場合、ヨウ素およびヨウ化カリウムを含有する溶液を染色浴に用いるのが一般的である。この場合、染色浴におけるヨウ素の濃度は、0.01質量%以上0.5質量%以下の範囲内であることが好ましく、ヨウ化カリウムの濃度は0.01質量%以上10質量%以下の範囲内であることが好ましい。また、染料として二色性有機染料を用いる場合は、染色浴における二色性有機染料の濃度は、0.1質量%以上5質量%以下の範囲内であることが好ましい。染色浴の温度は20℃以上50℃以下、特に25℃以上40℃以下とすることが好ましい。
一軸延伸は、湿式延伸法または乾熱延伸法のいずれで行ってもよい。湿式延伸法の場合はホウ酸を含む水溶液中で行うこともできるし、上記した染色浴中や後述する固定処理浴中で行うこともできる。また乾式延伸法の場合は吸水後のPVAフィルムを用いて空気中で行うことができる。これらの中でも、湿式延伸法が好ましく、ホウ酸を含む水溶液中で一軸延伸するのがより好ましい。ホウ酸水溶液中におけるホウ酸の濃度は0.5質量%以上6.0質量%以下の範囲内であることが好ましく、1.0質量%以上5.0質量%以下の範囲内であることがより好ましく、1.5質量%以上4.0質量%以下の範囲内であることがさらに好ましい。また、ホウ酸水溶液はヨウ化カリウムを含有してもよく、その濃度は0.01質量%以上10質量%以下の範囲内にすることが好ましい。一軸延伸はPVAフィルムの流れ方向に行うのが好ましい。
一軸延伸における延伸温度は特に限定されないが、湿式延伸法の場合は、30℃以上90℃以下の範囲内であることが好ましく、40℃以上70℃以下の範囲内であることがより好ましく、45℃以上65℃以下の範囲内であることがさらに好ましく、乾熱延伸法の場合は、50℃以上180℃以下の範囲内であることが好ましい。
一軸延伸の延伸倍率(多段で一軸延伸を行う場合は合計の延伸倍率)は、偏光性能の点からフィルムが切断する直前までできるだけ延伸することが好ましく、具体的には4倍以上であることが好ましく、5倍以上であることがより好ましく、5.5倍以上であることがさらに好ましい。延伸倍率の上限はフィルムが破断しない限り特に制限はないが、均一な延伸を行うためには8.0倍以下であることが好ましい。
延伸後のフィルム(偏光フィルム)の厚みは、5μm以上35μm以下、特に20μm以上30μm以下であることが好ましい。
延伸後のフィルム(偏光フィルム)の厚みは、5μm以上35μm以下、特に20μm以上30μm以下であることが好ましい。
偏光フィルムの製造に当っては、一軸延伸されたフィルムへの染料の吸着を強固にするために、固定処理を行うことが多い。固定処理は、ホウ酸および/またはホウ素化合物を添加した固定処理浴中にフィルムを浸漬する方法が一般に広く採用されている。その際に、必要に応じて固定処理浴中にヨウ素化合物を添加してもよい。
一軸延伸、または一軸延伸と固定処理を行ったフィルムを、次に乾燥することが好ましい。乾燥の温度は30℃以上150℃以下、特に50℃以上140℃以下であることが好ましい。乾燥の温度が低すぎると、得られる偏光フィルムの寸法安定性が低下しやすくなり、一方、高すぎると染料の分解などに伴う偏光性能の低下が発生しやすくなる。
以上のようにして得られた偏光フィルムの両面または片面に、光学的に透明で且つ機械的強度を有する保護フィルムを貼り合わせて偏光板にすることができる。その場合の保護フィルムとしては、三酢酸セルロース(TAC)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、酢酸・酪酸セルロース(CAB)フィルム、アクリル系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリプロピレン系フィルム、ノルボルネン系樹脂フィルムなどが使用される。また、保護フィルムを貼り合わせるための接着剤としては、PVA系接着剤、アクリレート系接着剤、ウレタン系接着剤などが一般に使用されており、そのうちでもPVA系接着剤が好ましく用いられる。
以上のようにして得られた偏光板は、アクリル系などの粘着剤を被覆した後、ガラス基板に貼り合わせて液晶ディスプレイ装置の部品として使用することができる。偏光板をガラス基板に貼り合わせる際に、位相差フィルム、視野角向上フィルム、輝度向上フィルムなどをさらに貼り合わせてもよい。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例において採用された、PVAフィルムの表面における流れ方向の屈折率の測定方法およびPVAフィルムの引張伸度の測定方法を以下に示す。
[PVAフィルムの屈折率]
以下の実施例または比較例で得られたPVAフィルムを23℃50%RHの環境下で7日間調湿を行い、その後、同じ環境下でMetricon社製プリズムカプラ装置(Model 2010/M)を用いて、波長532nmのレーザー光を当該プリズムカプラ装置のプリズムによってPVAフィルムのフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の光とし、これを入射光として当該PVAフィルムの一方の面にあて、その反射光からその面における屈折率(当該表面に基づく屈折率)を得た。PVAフィルムの他方の面についても同様にして屈折率を得た。得られた2つの屈折率の値について、A≧Bの関係を満たすようにそれぞれAおよびBとした。
以下の実施例または比較例で得られたPVAフィルムを23℃50%RHの環境下で7日間調湿を行い、その後、同じ環境下でMetricon社製プリズムカプラ装置(Model 2010/M)を用いて、波長532nmのレーザー光を当該プリズムカプラ装置のプリズムによってPVAフィルムのフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の光とし、これを入射光として当該PVAフィルムの一方の面にあて、その反射光からその面における屈折率(当該表面に基づく屈折率)を得た。PVAフィルムの他方の面についても同様にして屈折率を得た。得られた2つの屈折率の値について、A≧Bの関係を満たすようにそれぞれAおよびBとした。
[PVAフィルムの引張伸度]
以下の実施例または比較例で得られたPVAフィルムを20℃65%RHの環境下で24時間保管して調湿処理を行い、その後、同じ環境下で、島津製作所社製オートグラフを用いて引張試験を行った。なお、PVAフィルムサンプルの幅は15mmとし、つかみ具間距離は30mmとし、引張速度は500mm/分とし、引張方向はPVAフィルムの流れ方向とした。当該引張試験において、PVAフィルムが破断したときのつかみ具間距離を、元のつかみ具間距離(30mm)で割り、引張伸度(%)とし、10回測定した平均値で評価した。
以下の実施例または比較例で得られたPVAフィルムを20℃65%RHの環境下で24時間保管して調湿処理を行い、その後、同じ環境下で、島津製作所社製オートグラフを用いて引張試験を行った。なお、PVAフィルムサンプルの幅は15mmとし、つかみ具間距離は30mmとし、引張速度は500mm/分とし、引張方向はPVAフィルムの流れ方向とした。当該引張試験において、PVAフィルムが破断したときのつかみ具間距離を、元のつかみ具間距離(30mm)で割り、引張伸度(%)とし、10回測定した平均値で評価した。
[実施例1]
酢酸ビニルの単独重合体をけん化することにより得られたPVA(けん化度99.9モル%、重合度2,400)100質量部、グリセリン12質量部、ラウリン酸ジエタノールアミド0.1質量部および水からなる揮発分率66質量%の製膜原液をTダイから第1乾燥ロール(表面温度90℃、周速(S1)13.5m/分)上に膜状に吐出し、第1乾燥ロール上で、第1乾燥ロール非接触面の全体に90℃の熱風を5m/秒の風速で吹き付けながら部分乾燥した。 次いで第1乾燥ロールから剥離して、第1乾燥ロール非接触面が第2乾燥ロールに対向するようにさらに乾燥を行った。このとき、第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)は1.035であった。続いて、フィルムの表面と裏面とが各乾燥ロールに交互に対向するように第3乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥を行った。なお、第2乾燥ロールから最終乾燥ロールの直前に位置する乾燥ロールまでの乾燥ロールの表面温度は約85℃であり、最終乾燥ロールの表面温度は55℃であった。
それから、表面温度104℃の熱処理ロール(X)と、それに続く表面温度109℃の熱処理ロール(Y)で熱処理を行った後、巻き取って長尺のPVAフィルム(厚み60μm、幅3m)を得た。ここで、熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)は0.995であった。
得られたPVAフィルムにおけるフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により測定された上記屈折率は、一方の面において1.529であり、他方の面において1.529であった(A=B=1.529、A+B=3.058)。また、得られたPVAフィルムの引張伸度を測定したところ438%であった。
酢酸ビニルの単独重合体をけん化することにより得られたPVA(けん化度99.9モル%、重合度2,400)100質量部、グリセリン12質量部、ラウリン酸ジエタノールアミド0.1質量部および水からなる揮発分率66質量%の製膜原液をTダイから第1乾燥ロール(表面温度90℃、周速(S1)13.5m/分)上に膜状に吐出し、第1乾燥ロール上で、第1乾燥ロール非接触面の全体に90℃の熱風を5m/秒の風速で吹き付けながら部分乾燥した。 次いで第1乾燥ロールから剥離して、第1乾燥ロール非接触面が第2乾燥ロールに対向するようにさらに乾燥を行った。このとき、第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)は1.035であった。続いて、フィルムの表面と裏面とが各乾燥ロールに交互に対向するように第3乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥を行った。なお、第2乾燥ロールから最終乾燥ロールの直前に位置する乾燥ロールまでの乾燥ロールの表面温度は約85℃であり、最終乾燥ロールの表面温度は55℃であった。
それから、表面温度104℃の熱処理ロール(X)と、それに続く表面温度109℃の熱処理ロール(Y)で熱処理を行った後、巻き取って長尺のPVAフィルム(厚み60μm、幅3m)を得た。ここで、熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)は0.995であった。
得られたPVAフィルムにおけるフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により測定された上記屈折率は、一方の面において1.529であり、他方の面において1.529であった(A=B=1.529、A+B=3.058)。また、得られたPVAフィルムの引張伸度を測定したところ438%であった。
[実施例2]
酢酸ビニルの単独重合体をけん化することにより得られたPVA(けん化度99.9モル%、重合度2,400)100質量部、グリセリン12質量部、ラウリン酸ジエタノールアミド0.1質量部および水からなる揮発分率66質量%の製膜原液をTダイから第1乾燥ロール(表面温度90℃、周速(S1)13.5m/分)上に膜状に吐出し、第1乾燥ロール上で、第1乾燥ロール非接触面の全体に90℃の熱風を5m/秒の風速で吹き付けながら部分乾燥した。
次いで第1乾燥ロールから剥離して、第1乾燥ロール非接触面が第2乾燥ロールに対向するようにさらに乾燥を行った。このとき、第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)は1.035であった。続いて、フィルムの表面と裏面とが各乾燥ロールに交互に対向するように第3乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥を行った。なお、第2乾燥ロールから最終乾燥ロールの直前に位置する乾燥ロールまでの乾燥ロールの表面温度は約85℃であり、最終乾燥ロールの表面温度は50℃であった。
それから、表面温度101℃の熱処理ロール(X)と、それに続く表面温度107℃の熱処理ロール(Y)で熱処理を行った後、巻き取って長尺のPVAフィルム(厚み60μm、幅3m)を得た。ここで、熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)は0.995であった。
得られたPVAフィルムにおけるフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により測定された上記屈折率は、一方の面において1.530であり、他方の面において1.528であった(A=1.530、B=1.528、A+B=3.058)。また、得られたPVAフィルムの引張伸度を測定したところ437%であった。
酢酸ビニルの単独重合体をけん化することにより得られたPVA(けん化度99.9モル%、重合度2,400)100質量部、グリセリン12質量部、ラウリン酸ジエタノールアミド0.1質量部および水からなる揮発分率66質量%の製膜原液をTダイから第1乾燥ロール(表面温度90℃、周速(S1)13.5m/分)上に膜状に吐出し、第1乾燥ロール上で、第1乾燥ロール非接触面の全体に90℃の熱風を5m/秒の風速で吹き付けながら部分乾燥した。
次いで第1乾燥ロールから剥離して、第1乾燥ロール非接触面が第2乾燥ロールに対向するようにさらに乾燥を行った。このとき、第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)は1.035であった。続いて、フィルムの表面と裏面とが各乾燥ロールに交互に対向するように第3乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥を行った。なお、第2乾燥ロールから最終乾燥ロールの直前に位置する乾燥ロールまでの乾燥ロールの表面温度は約85℃であり、最終乾燥ロールの表面温度は50℃であった。
それから、表面温度101℃の熱処理ロール(X)と、それに続く表面温度107℃の熱処理ロール(Y)で熱処理を行った後、巻き取って長尺のPVAフィルム(厚み60μm、幅3m)を得た。ここで、熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)は0.995であった。
得られたPVAフィルムにおけるフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により測定された上記屈折率は、一方の面において1.530であり、他方の面において1.528であった(A=1.530、B=1.528、A+B=3.058)。また、得られたPVAフィルムの引張伸度を測定したところ437%であった。
[実施例3]
酢酸ビニルの単独重合体をけん化することにより得られたPVA(けん化度99.9モル%、重合度2,400)100質量部、グリセリン12質量部、ラウリン酸ジエタノールアミド0.1質量部および水からなる揮発分率66質量%の製膜原液をTダイから第1乾燥ロール(表面温度90℃、周速(S1)13.5m/分)上に膜状に吐出し、第1乾燥ロール上で、第1乾燥ロール非接触面の全体に90℃の熱風を5m/秒の風速で吹き付けながら部分乾燥した。
次いで第1乾燥ロールから剥離して、第1乾燥ロール非接触面が第2乾燥ロールに対向するようにさらに乾燥を行った。このとき、第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)は1.035であった。続いて、フィルムの表面と裏面とが各乾燥ロールに交互に対向するように第3乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥を行った。なお、第2乾燥ロールから最終乾燥ロールの直前に位置する乾燥ロールまでの乾燥ロールの表面温度は約85℃であり、最終乾燥ロールの表面温度は50℃であった。
それから、表面温度104℃の熱処理ロール(X)と、それに続く表面温度109℃の熱処理ロール(Y)で熱処理を行った後、巻き取って長尺のPVAフィルム(厚み60μm、幅3m)を得た。ここで、熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)は0.997であった。
得られたPVAフィルムにおけるフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により測定された上記屈折率は、一方の面において1.530であり、他方の面において1.529であった(A=1.530、B=1.529、A+B=3.059)。また、得られたPVAフィルムの引張伸度を測定したところ435%であった。
酢酸ビニルの単独重合体をけん化することにより得られたPVA(けん化度99.9モル%、重合度2,400)100質量部、グリセリン12質量部、ラウリン酸ジエタノールアミド0.1質量部および水からなる揮発分率66質量%の製膜原液をTダイから第1乾燥ロール(表面温度90℃、周速(S1)13.5m/分)上に膜状に吐出し、第1乾燥ロール上で、第1乾燥ロール非接触面の全体に90℃の熱風を5m/秒の風速で吹き付けながら部分乾燥した。
次いで第1乾燥ロールから剥離して、第1乾燥ロール非接触面が第2乾燥ロールに対向するようにさらに乾燥を行った。このとき、第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)は1.035であった。続いて、フィルムの表面と裏面とが各乾燥ロールに交互に対向するように第3乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥を行った。なお、第2乾燥ロールから最終乾燥ロールの直前に位置する乾燥ロールまでの乾燥ロールの表面温度は約85℃であり、最終乾燥ロールの表面温度は50℃であった。
それから、表面温度104℃の熱処理ロール(X)と、それに続く表面温度109℃の熱処理ロール(Y)で熱処理を行った後、巻き取って長尺のPVAフィルム(厚み60μm、幅3m)を得た。ここで、熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)は0.997であった。
得られたPVAフィルムにおけるフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により測定された上記屈折率は、一方の面において1.530であり、他方の面において1.529であった(A=1.530、B=1.529、A+B=3.059)。また、得られたPVAフィルムの引張伸度を測定したところ435%であった。
[比較例1]
酢酸ビニルの単独重合体をけん化することにより得られたPVA(けん化度99.9モル%、重合度2,400)100質量部、グリセリン12質量部、ラウリン酸ジエタノールアミド0.1質量部および水からなる揮発分率66質量%の製膜原液をTダイから第1乾燥ロール(表面温度90℃、周速(S1)13m/分)上に膜状に吐出し、第1乾燥ロール上で、第1乾燥ロール非接触面の全体に90℃の熱風を5m/秒の風速で吹き付けながら部分乾燥した。
次いで第1乾燥ロールから剥離して、第1乾燥ロール非接触面が第2乾燥ロールに対向するようにさらに乾燥を行った。このとき、第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)は1.050であった。続いて、フィルムの表面と裏面とが各乾燥ロールに交互に対向するように第3乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥を行った。なお、第2乾燥ロールから最終乾燥ロールの直前に位置する乾燥ロールまでの乾燥ロールの表面温度は約85℃であり、最終乾燥ロールの表面温度は60℃であった。
それから、表面温度102℃の熱処理ロール(X)と、それに続く表面温度107℃の熱処理ロール(Y)で熱処理を行った後、巻き取って長尺のPVAフィルム(厚み60μm、幅3m)を得た。ここで、熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)は1.000であった。
得られたPVAフィルムにおけるフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により測定された上記屈折率は、一方の面において1.531であり、他方の面において1.530であった(A=1.531、B=1.530、A+B=3.061)。また、得られたPVAフィルムの引張伸度を測定したところ415%であった。
酢酸ビニルの単独重合体をけん化することにより得られたPVA(けん化度99.9モル%、重合度2,400)100質量部、グリセリン12質量部、ラウリン酸ジエタノールアミド0.1質量部および水からなる揮発分率66質量%の製膜原液をTダイから第1乾燥ロール(表面温度90℃、周速(S1)13m/分)上に膜状に吐出し、第1乾燥ロール上で、第1乾燥ロール非接触面の全体に90℃の熱風を5m/秒の風速で吹き付けながら部分乾燥した。
次いで第1乾燥ロールから剥離して、第1乾燥ロール非接触面が第2乾燥ロールに対向するようにさらに乾燥を行った。このとき、第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)は1.050であった。続いて、フィルムの表面と裏面とが各乾燥ロールに交互に対向するように第3乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥を行った。なお、第2乾燥ロールから最終乾燥ロールの直前に位置する乾燥ロールまでの乾燥ロールの表面温度は約85℃であり、最終乾燥ロールの表面温度は60℃であった。
それから、表面温度102℃の熱処理ロール(X)と、それに続く表面温度107℃の熱処理ロール(Y)で熱処理を行った後、巻き取って長尺のPVAフィルム(厚み60μm、幅3m)を得た。ここで、熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)は1.000であった。
得られたPVAフィルムにおけるフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により測定された上記屈折率は、一方の面において1.531であり、他方の面において1.530であった(A=1.531、B=1.530、A+B=3.061)。また、得られたPVAフィルムの引張伸度を測定したところ415%であった。
[比較例2]
酢酸ビニルの単独重合体をけん化することにより得られたPVA(けん化度99.9モル%、重合度2,400)100質量部、グリセリン12質量部、ラウリン酸ジエタノールアミド0.1質量部および水からなる揮発分率66質量%の製膜原液をTダイから第1乾燥ロール(表面温度90℃、周速(S1)15.5m/分)上に膜状に吐出し、第1乾燥ロール上で、第1乾燥ロール非接触面の全体に90℃の熱風を5m/秒の風速で吹き付けながら部分乾燥した。
次いで第1乾燥ロールから剥離して、第1乾燥ロール非接触面が第2乾燥ロールに対向するようにさらに乾燥を行った。このとき、第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)は1.050であった。続いて、フィルムの表面と裏面とが各乾燥ロールに交互に対向するように第3乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥を行った。なお、第2乾燥ロールから最終乾燥ロールの直前に位置する乾燥ロールまでの乾燥ロールの表面温度は約85℃であり、最終乾燥ロールの表面温度は72℃であった。
それから、表面温度108℃の熱処理ロール(X)と、それに続く表面温度114℃の熱処理ロール(Y)で熱処理を行った後、巻き取って長尺のPVAフィルム(厚み60μm、幅3m)を得た。ここで、熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)は0.998であった。
得られたPVAフィルムにおけるフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により測定された上記屈折率は、一方の面において1.531であり、他方の面において1.529であった(A=1.531、B=1.529、A+B=3.060)。また、得られたPVAフィルムの引張伸度を測定したところ431%であった。
酢酸ビニルの単独重合体をけん化することにより得られたPVA(けん化度99.9モル%、重合度2,400)100質量部、グリセリン12質量部、ラウリン酸ジエタノールアミド0.1質量部および水からなる揮発分率66質量%の製膜原液をTダイから第1乾燥ロール(表面温度90℃、周速(S1)15.5m/分)上に膜状に吐出し、第1乾燥ロール上で、第1乾燥ロール非接触面の全体に90℃の熱風を5m/秒の風速で吹き付けながら部分乾燥した。
次いで第1乾燥ロールから剥離して、第1乾燥ロール非接触面が第2乾燥ロールに対向するようにさらに乾燥を行った。このとき、第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)は1.050であった。続いて、フィルムの表面と裏面とが各乾燥ロールに交互に対向するように第3乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥を行った。なお、第2乾燥ロールから最終乾燥ロールの直前に位置する乾燥ロールまでの乾燥ロールの表面温度は約85℃であり、最終乾燥ロールの表面温度は72℃であった。
それから、表面温度108℃の熱処理ロール(X)と、それに続く表面温度114℃の熱処理ロール(Y)で熱処理を行った後、巻き取って長尺のPVAフィルム(厚み60μm、幅3m)を得た。ここで、熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)は0.998であった。
得られたPVAフィルムにおけるフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により測定された上記屈折率は、一方の面において1.531であり、他方の面において1.529であった(A=1.531、B=1.529、A+B=3.060)。また、得られたPVAフィルムの引張伸度を測定したところ431%であった。
Claims (10)
- ポリビニルアルコールフィルムのフィルム面に対して垂直な方向よりフィルムの幅方向に傾けた方向の入射光により当該ポリビニルアルコールフィルムの各面における屈折率を測定し、一方の面における屈折率をAとし、他方の面における屈折率をBとした際に(但し、A≧Bである)、Aが1.524以上1.530以下である、ポリビニルアルコールフィルム。
- Aが1.526以上1.530以下である、請求項1に記載のポリビニルアルコールフィルム。
- A+Bが3.050以上3.060以下である、請求項1または2に記載のポリビニルアルコールフィルム。
- 回転軸が互いに平行な乾燥ロールと熱処理ロールを備える製膜装置を使用し、当該乾燥ロールのうちの最上流側に位置する第1乾燥ロール上にポリビニルアルコールを含む製膜原液を膜状に吐出して部分乾燥した後にそれに続く第2乾燥ロール以降の乾燥ロールでさらに乾燥し、その後、複数の熱処理ロールで熱処理してポリビニルアルコールフィルムを製造し、ここで、当該熱処理ロールのうちの最上流側に位置する熱処理ロール(X)の周速(SX)に対する最下流側に位置する熱処理ロール(Y)の周速(SY)の比(SY/SX)を0.993以上0.997以下にする、ポリビニルアルコールフィルムの製造方法。
- 第1乾燥ロールの周速(S1)に対する第2乾燥ロールの周速(S2)の比(S2/S1)を1.000以上1.040以下にする、請求項4に記載の製造方法。
- 最終乾燥ロールの表面温度を60℃未満にする、請求項4または5に記載の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のポリビニルアルコールフィルムから製造した光学フィルム。
- 偏光フィルムである、請求項7に記載の光学フィルム。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のポリビニルアルコールフィルムを用いて一軸延伸する工程を有する、光学フィルムの製造方法。
- 偏光フィルムの製造方法である、請求項9に記載の製造方法。
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