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特開2022-140206ポリビニルアルコールフィルム及びそれを使用した光学フィルム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022140206
(43)【公開日】2022-09-26
(54)【発明の名称】ポリビニルアルコールフィルム及びそれを使用した光学フィルム
(51)【国際特許分類】
G02B 5/30 20060101AFI20220915BHJP
C08J 5/18 20060101ALI20220915BHJP
【ＦＩ】
G02B5/30
C08J5/18 CEX
【審査請求】有
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021086651
(22)【出願日】2021-05-24
(31)【優先権主張番号】110108562
(32)【優先日】2021-03-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(71)【出願人】
【識別番号】591057290
【氏名又は名称】長春石油化學股▲分▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100124431
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 順也
(74)【代理人】
【識別番号】100174160
【弁理士】
【氏名又は名称】水谷 馨也
(74)【代理人】
【識別番号】100175651
【弁理士】
【氏名又は名称】迫田 恭子
(72)【発明者】
【氏名】陳 家穎
【テーマコード（参考）】
2H149
4F071
【Ｆターム（参考）】
2H149AB15
2H149AB26
2H149BA02
2H149FA03W
2H149FD02
2H149FD05
2H149FD17
2H149FD19
2H149FD21
2H149FD31
4F071AA29
4F071AA84
4F071AF10Y
4F071AF15
4F071AF21Y
4F071AF31Y
4F071AH19
4F071BA02
4F071BB02
4F071BC01
4F071BC12
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ポリビニルアルコールフィルム及びそれを使用した光学フィルムを得ることにある。
【解決手段】 本発明のポリビニルアルコールフィルムは均一で対称な遅延量（retardation）を有しており、延伸時において均一性を有し、フィルム切れ現象が発生しにくく、偏光フィルムを製造するのに有利である。本発明のポリビニルアルコールフィルムが有する遅延量の標準偏差は＜３ｎｍであり、且つ遅延量のフィッティングパラメータが│Ａｓｙｍ５０－１│＊１０8＜１０である。
【選択図】 図２
【解決手段】 本発明のポリビニルアルコールフィルムは均一で対称な遅延量（retardation）を有しており、延伸時において均一性を有し、フィルム切れ現象が発生しにくく、偏光フィルムを製造するのに有利である。本発明のポリビニルアルコールフィルムが有する遅延量の標準偏差は＜３ｎｍであり、且つ遅延量のフィッティングパラメータが│Ａｓｙｍ５０－１│＊１０8＜１０である。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
有する遅延量（retardation）の標準偏差が＜３ｎｍであり、且つ前記遅延量のフィッティングパラメータが│Ａｓｙｍ５０－１│＊１０8＜１０である、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ，ＰＶＡ）フィルム。
【請求項2】
＜５５ｎｍの最大遅延量を有する請求項１に記載のＰＶＡフィルム。
【請求項3】
ＭＤ方向の破断伸び率は＞４００％である、請求項２に記載のＰＶＡフィルム。
【請求項4】
含水率が＞２．０ｗｔ％である、請求項３に記載のＰＶＡフィルム。
【請求項5】
ｐＨ値が５．５～８．５の間である、請求項４に記載のＰＶＡフィルム。
【請求項6】
結晶面の粒子サイズが４～６ｎｍである、請求項５に記載のＰＶＡフィルム。
【請求項7】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のＰＶＡフィルムにより製造されたものである、光学フィルム。
【請求項8】
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9】
前記偏光フィルムが有する偏光度は＞９９．８である、請求項８に記載の光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学フィルムとして、特に偏光フィルムとして用いることができ、様々な分野に応用され、特にディスプレイ装置に応用される、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ，ＰＶＡ）フィルムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ，ＰＶＡ）フィルムは一種の親水性ポリマーであり、透明性、機械的強度、水溶性、良好な加工性などの性能を有し、包装材料又は電子製品の光学フィルムにおいて、特に偏光フィルムにおいて広く用いられている。
【0003】
ＰＶＡフィルムで光学フィルムを調製する製造工程では、必要とする性能に従い選択的に官能基修飾を使用することができ、その後で延伸が行われる。製造方法は乾式と湿式に大別することができ、乾式は、一定の温湿度下において、不活性ガス雰囲気下でＰＶＡフィルムの延伸を行ってから、染色などの工程を行うものである。湿式は、ＰＶＡフィルムの染色を行ってから、溶液中で延伸を行うものである。乾式で調製されたＰＶＡフィルムは、表面に平坦性がないか又は染色が不均一になるという問題がしばしば起こるが、湿式で製造されたＰＶＡフィルムは良好な性能（例えば色が均一）を具備するため、現在では一般的に湿式法を用いてＰＶＡフィルムを製造することが多い。
【0004】
偏光フィルムを製造する場合には、延伸倍率が高くなるほど、得られる光学性能も高くなるため、延伸時にはＰＶＡフィルムが断裂に近づく臨界近傍まで可能な限り延伸し、光学特性に優れたＰＶＡフィルムを得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、修飾又は染色を行うと、ＰＶＡフィルムの延伸性及び耐え得る引張強度が変化し、ＰＶＡフィルムの延伸が不均一な場合にはフィルム切れが発生してしまう。そのため、如何に均一な延伸が可能なＰＶＡフィルムを製造し、フィルム切れ現象を低減させるかが、現在のＰＶＡフィルムにおいて開発を要する目標の１つとなっている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、有する遅延量（retardation）の標準偏差が＜３ｎｍであり、且つ遅延量のフィッティングパラメータが│Ａｓｙｍ５０－１│＊１０8＜１０である、ＰＶＡフィルムを提供することを目的としている。
【0007】
好ましい実施例中、ＰＶＡフィルムが有する最大遅延量は＜５６ｎｍである。
【0008】
好ましい実施例中、ＰＶＡフィルムのＭＤ方向の破断伸び率は＞４００％である。
【0009】
好ましい実施例中、ＰＶＡフィルムの含水率は＞２．０ｗｔ％である。
【0010】
好ましい実施例中、ＰＶＡフィルムのｐＨ値５．５～８．５の間である。
【0011】
好ましい実施例中、ＰＶＡフィルムの結晶面の粒子サイズは４～６ｎｍである。
【0012】
本発明の別の目的は、光学フィルムを提供することであり、それは本発明のＰＶＡフィルムで製造されたものである。
【0013】
好ましい実施例中、光学フィルムは偏光フィルムである。
【0014】
好ましい実施例中、偏光フィルムが有する偏光度は＞９９．８である。
【発明の効果】
【0015】
公知技術と比べて、本発明のＰＶＡフィルムは均一で対称な遅延量を有しており、後の光学フィルム調製に用いた場合、均一に延伸することができてフィルム切れが発生しにくく、偏光フィルムを製造する際の欠点が効果的に改善され、製造での歩留まり率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】ＰＶＡフィルムの左、中、右で１０ｃｍ＊１０ｃｍの面積の試験片を三枚切り出した概念図である。
【図2】ＰＶＡフィルムの遅延量とガウス－ローレンツ（Ｇａｕｓｓｉａｎ－Ｌｏｒｅｎｔｚｉａｎ Ｓｕｍ）対称関数をフィッティングした後の曲線分布図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下の実施形態は、本発明を過度に限定するものではない。本発明が属する技術分野の当業者は、本発明の精神又は範囲から逸脱せずに本明細書中で検討する実施例に対して修正や変更を行うことができ、いずれも本発明の範囲に即する。
【0018】
本明細書中の「１」及び「一種」という用語は、本明細書において文法の対象が１つ以上（即ち少なくとも１つ）存在することを指す。
【0019】
本発明のポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ，ＰＶＡ）フィルムは、有する遅延量の標準偏差が＜３ｎｍであり、且つ遅延量のフィッティングパラメータは│Ａｓｙｍ５０－１│＊１０8＜１０である。本発明のＰＶＡフィルムの製造方法は、ポリビニルアルコール鋳造溶液を調製した後、ポリビニルアルコール鋳造溶液を鋳造ドラムに鋳込み、乾燥を経てポリビニルアルコール系ポリマーフィルムを形成する、という工程を含む。
【0020】
具体的に、ＰＶＡフィルムの製造方法は以下の工程を含む。溶解タンク中、ポリビニルアルコール樹脂を溶液（例えば水）中に溶解してポリビニルアルコール鋳造溶液を形成する。選択的にフィルタでポリビニルアルコール鋳造溶液を濾過してもよい。その後、歯車ポンプ（ｇｅａｒ ｐｕｍｐ）及びコーティング機（例えばＴ型ダイコーター）を用いてポリビニルアルコール鋳造溶液を鋳造ドラムに鋳込む。最後に、ドラムに成膜されたＰＶＡフィルムを剥離した後、一連の加熱ローラ及び／又は乾燥の熱処理を経てＰＶＡフィルムを得る。
【0021】
ポリビニルアルコール鋳造溶液の調製では、ポリビニルアルコール樹脂を溶解タンク中で溶解するが、溶解タンク中の溶解温度は＞１００℃であり、好適には＞１１０℃、より好適には＞１２０℃であり、具体的には、例えば１０５℃、１１０℃、１１５℃、１２０℃、１２５℃、１３０℃、１３５℃又は１４０℃であるが、本発明はこれらに限定されない。溶解タンクは毎時４～２０℃の速度で昇温するのが好ましく、好適には５～１５℃、より好適には６～９℃であり、具体的には、例えば４．０℃／ｈｒ、５．０℃／ｈｒ、６．０℃／ｈｒ、７．０℃／ｈｒ、８．０℃／ｈｒ、９．０℃／ｈｒ、１０℃／ｈｒ、１１℃／ｈｒ、１２℃／ｈｒ、１３℃／ｈｒ、１４℃／ｈｒ、１５℃／ｈｒ、１６℃／ｈｒ、１７℃／ｈｒ、１８℃／ｈｒ、１９℃／ｈｒ又は２０℃／ｈｒなどであり、昇温速度が速すぎると、ポリビニルアルコール樹脂にケーキングが発生しやすくなり、溶解が不完全になってしまう。所望の溶解温度まで昇温させた後、ポリビニルアルコール鋳造溶液を２～４時間攪拌し続けるが、好適には３時間であり、且つ１時間に少なくとも２回攪拌方向を変えるが、好適には３回であり、例えば時計回りに２０分間回転させた後、反時計回りに２０分間回転させる。上述の攪拌過程における方向の反転は溶解効果を高め、ポリビニルアルコール鋳造溶液中にクラスター（ｃｌｕｓｔｅｒ）が残ってしまうのを防ぐことができる。
【0022】
ポリビニルアルコール鋳造溶液の調製では、ポリビニルアルコール樹脂の含有量は１０～６０ｗｔ％であり、好適には１５～４０ｗｔ％、より好適には２０～３０ｗｔ％であり、具体的には、例えば１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０ｗｔ％などである。ポリビニルアルコール樹脂の含有量が不足すると、ポリビニルアルコール鋳造溶液の粘度が低くなりすぎて、乾燥負荷が過度に大きくなり、ＰＶＡフィルム調製における成膜効率が悪くなってしまう。反対に、ポリビニルアルコール樹脂の含有量が高すぎると、ポリビニルアルコール樹脂が溶解しにくくなって、クラスターが残りやすくなり、ＰＶＡフィルムの位相差の均一性が劣化し、後続の製造プロセスにおけるフィルムの延伸均一性に影響を及ぼし、さらには延伸時に切れる可能性にも影響が及んでしまう。
【0023】
上述のポリビニルアルコール樹脂は、ビニルエステル系樹脂単量体の重合によりポリビニルエステル系樹脂を形成した後、鹸化反応を行って得たものである。そのうち、ビニルエステル系樹脂単量体は、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ペンタン酸ビニル、オクタン酸ビニルなどのビニルエステル類を含むが、本発明はこれらに限定されず、好適には酢酸ビニルである。また、オレフィン類化合物又はアクリレート誘導体と上述のビニルエステル系樹脂単量体との共重合体も使用可能である。オレフィン類化合物は、エチレン、プロピレン又はブチレンなどを含むが、本発明はこれらに限定されない。アクリレート誘導体はアクリル酸、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、アクリル酸イソプロピル又はアクリル酸ｎ－ブチルなどを含むが、本発明はこれらに限定されない。
【0024】
ポリビニルアルコール樹脂の鹸化度は９０％以上であり、好適には９９％以上であり、これにより良好な光学特性が得られるが、具体的には、例えば９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、９９．１、９９．２、９９．３、９９．４、９９．５、９９．６、９９．７、９９．８、９９．９％などである。ポリビニルアルコールの重合度は８００～１００００の間であり、好適には２２００～１００００の間であり、具体的には、例えば８００、９００、１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１００００などであり、重合度が８００を上回ると良好な加工特性を具備するが、重合度が１００００を上回ると溶解するのに都合が悪くなる。
【0025】
鋳造溶液中には、ポリビニルアルコール系樹脂のほかに、可塑剤を含めて成膜の加工性を増強することもでき、使用可能な可塑剤には、例えばエチレングリコール、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、プロピレングリコール又はグリセロールなどの多価アルコールが含まれるが、本発明はこれらに限定されず、好適にはエチレングリコール及びグリセロールである。可塑剤の添加量は通常、ポリビニルアルコール樹脂１００重量部に対して３～３０重量部の間であり、好適には７～２０重量部の間であり、具体的には、例えば３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０重量部などである。可塑剤の含有量が不足すると、形成されるＰＶＡフィルムに結晶が生じやすくなり、後続の加工における染色効果に影響を及ぼしてしまう。反対に、可塑剤の含有量が高すぎると、ＰＶＡフィルムの機械的性質が損なわれてしまう。
【0026】
ＰＶＡフィルムの製造方法において使用する設備には、溶解タンク、フィルタ、コーティング機及び溶解タンクからコーティング機の前まで接続される輸送配管が含まれ、好ましい状態としては、それら設備に保温装置が被覆されており、保温装置は金属発熱体（電熱線）、又は内部に油や水などの液体が入れられたジャケットでよく、金属ワイヤ又はジャケット内の液体を加熱し、それら設備（特に設備と配管の表面）を均一に加熱して保温状態を維持させることで、設備又は配管の表面温度が失われてポリビニルアルコール鋳造溶液中のポリビニルアルコールにゲルやクラスターが形成されるのを防止する。また、保温温度は過度に高くしてはならず、さもないとポリビニルアルコール鋳造溶液の一部が脱水又はゲル化し、キツネ色又は黒色のゲルが形成され、後工程における塗布成膜後のＰＶＡフィルムの表面品質や均一性に影響を及ぼしてしまう。塗布成形におけるポリビニルアルコール鋳造溶液の保温温度は８０～１２０℃であり、好適には９０～１１０℃、より好適には９０～１００℃であり、具体的には、例えば８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０℃などである。
【0027】
ポリビニルアルコール鋳造溶液を鋳造ドラムに鋳込むとき、鋳造ドラムの回転速度は約３～７ｍ／ｍｉｎであり、好適には４～６ｍ／ｍｉｎである。ドラムの速度が遅すぎると、鋳造溶液が過度に乾燥し、位相差、融点分布が不均一になる傾向がある。反対に、ドラムの速度が速すぎると、鋳造溶液の乾燥が不十分となり、剥離性が低下してしまう。また、好ましい実施形態中、ドラムの温度は８５～９０℃に設定し、具体的には、例えば８５、８６、８８、８７、８８、８９、９０℃などであり、ドラムの温度が高すぎると、ドラム上の鋳造溶液に起泡現象が生じやすくなる。
【0028】
鋳造ドラム上で最初に成膜したＰＶＡフィルムをドラムから剥離した後、乾燥を経てＰＶＡフィルムが形成されるが、乾燥過程は、加熱ローラ上で行うか、又はフローティングドライヤー上で行うか、選択することができる。加熱ローラ及びフローティングドライヤーの数は特に限定されず、必要に応じて調整できる。但し、好ましい実施例中、乾燥室（即ち乾燥器）の温度比は最高／最低が２．０～２．４である。乾燥室の温度比が大きすぎると、結晶化度が不均一になりやすく、ＰＶＡフィルムを光学フィルムの製造に使用する際にホウ酸との反応が不均一になってしまう。また、隣接する乾燥室の温度差は６５℃以下であるのが好ましく、より好適には６０℃以下であり、最適なのは５０℃であり、隣接する乾燥室の温度差が大きすぎると、位相差の分布が不均一になりやすくなる。また、フローティングドライヤー内で幅方向（即ち機械方向に垂直）に沿って成形されたＰＶＡフィルムが受ける空気流量は特に限定されないが、最大／最小の空気流量比は３．０以下に制御しなければならず、具体的には、例えば０、０．５、１．０、１．５、２．０、２．５又は３．０である。風量が多い場所は水分が奪われやすいため、乾燥度が高くなるが、この空気流量比範囲であれば、ＰＶＡフィルムの各位置が触れる風量を同一に制御して均一に乾燥させることが可能である。また、空気流量比が大きすぎると、ＰＶＡフィルムを光学フィルムの製造に使用する際に、ホウ酸との反応が不均一になったり位相差が不均一になったりする問題が生じてしまう。
【0029】
本発明中、ＭＤは機械方向（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）、即ちＰＶＡフィルムの縦方向であり、ＴＤは幅方向（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）、即ちＰＶＡフィルムの横方向である。
【0030】
本発明中、遅延量（Ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）とは、光がフィルムを通過するときの入射偏光の位相変化量であり、即ち位相が遅延した量のことをいい、単位はｎｍである。遅延量数値の均一性は分子の配向均一性及び厚み均一性に関わり、後続の光学フィルムの製造工程に大きく影響する。図１に示す通り、遅延量の測定では、ホウ酸処理後のＰＶＡフィルムのうちのＭＤ位置を、ＴＤ方向で端部から４０ｃｍ以内の範囲内とし、ＴＤ方向に沿って左、中、右で１０ｃｍ＊１０ｃｍの面積の試験片を３枚切り出して測定を行い、範囲内の全てのポイントにおける遅延量数値及び統計データ（最大値、標準偏差など）を得ることができる。
【0031】
本発明中、上述の遅延量のフィッティングパラメータ│Ａｓｙｍ５０－１│＊１０8は、ＰＶＡフィルムで測定された遅延量の数値をフィッティングして得たパラメータである。フィッティングは遅延量の数値を分布図で表すものであり、表１に示す通り、遅延量の数値区間における中央値はＸ軸データ、曲線下面積（ａｒｅａ）はＹ軸として作図し、その分布図は対称分布に近くなる。ガウス－ローレンツ（Ｇａｕｓｓｉａｎ－Ｌｏｒｅｎｔｚｉａｎ Ｓｕｍ）対称関数を用いてフィッティングを行い、且つソフトウェアのＰｅａｋＦｉｔを用いてデータのフィッティングを行う。フィッティングの範囲には主要分布区間を選択し、２つの端点Ｙ値が０のデータを含め、それ以外のデータは除去し、フィッティング時にはピーク幅と形状が自由に変動できるようにして、最良のフィッティング結果を得る。高速フィッティング（Ｆａｓｔ Ｐｅａｋ Ｆｉｔ ｗｉｔｈ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｕｐｄａｔｅ）を行い、反復値（Ｉｔｅｒａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ）が変化しなくなるまで繰り返し、Ａｓｙｍ５０の数値を記録する。フィッティング後の対称分布図は図２に示す通りであり、黒い点は遅延量の分布、曲線はガウス－ローレンツ（Ｇａｕｓｓｉａｎ－Ｌｏｒｅｎｔｚｉａｎ Ｓｕｍ）対称関数のフィッティングデータである。
【0032】
【表1】
【0033】
本発明のＰＶＡフィルムは有する遅延量の標準偏差が＜３ｎｍであり、且つ遅延量のフィッティングパラメータは│Ａｓｙｍ５０－１│＊１０8＜１０である。具体的には、遅延量の標準偏差は例えば０．５ｎｍ、１ｎｍ、１．５ｎｍ、２ｎｍ、２．５ｎｍ又は２．９ｎｍであるが、本発明はこれらに限定されない。遅延量のフィッティングパラメータ│Ａｓｙｍ５０－１│＊１０8は例えば０、１、２、３、４、５、６、７、８又は９であるが、本発明はこれらに限定されず、好適には０である。遅延量の標準偏差が＜３ｎｍ且つフィッティングパラメータが│Ａｓｙｍ５０－１│＊１０8＜１０である場合、ＰＶＡフィルムは均一な遅延量を有し、後の光学フィルム調製での延伸時において良好な均一性を有し、フィルムが断裂しにくくなる。これは、ＰＶＡフィルムの遅延量が複屈折値及びフィルム厚さの影響を受けることが原因であり、複屈折値はポリビニルアルコールの分子配向が大きくなるほど数値も大きくなり、フィルム厚さが厚いほど光路が長くなり、測定される遅延量も大きくなる。
【0034】
本発明のＰＶＡフィルムが有する最大遅延量は＜５５ｎｍであり、具体的には、例えば１ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍ、２５ｎｍ、３０ｎｍ、３５ｎｍ、４０ｎｍ、４５ｎｍ、５０ｎｍ又は５４ｎｍであるが、本発明はこれらに限定されない。
【0035】
ＰＶＡフィルムの含水率が低すぎると、フィルム切れ現象が生じやすくなるため好ましくない。本発明のＰＶＡフィルムの含水率は＞２．０ｗｔ％であり、具体的には、例えば２．０ｗｔ％、２．５ｗｔ％、３．０ｗｔ％、３．５ｗｔ％、４．０ｗｔ％、４．５ｗｔ％、５．０ｗｔ％、５．５ｗｔ％、６．０ｗｔ％、６．５ｗｔ％、７．０ｗｔ％、７．５ｗｔ％、８．０ｗｔ％、８．５ｗｔ％、９．０ｗｔ％、９．５ｗｔ％又は１０．０ｗｔ％であるが、本発明はこれらに限定されない。しかしながら、含水率は高すぎるのも好ましくなく、含水率が高すぎると結晶化度が低くなりすぎて、ＰＶＡフィルムを水に浸漬後、過度に軟らかくなってしまい、フィルム切れ持生じやすくなる傾向がある。
【0036】
本発明中、上述の含水率測定方法の工程には、図１に示す通り、ＰＶＡフィルムのうちのＭＤ位置を、ＴＤ方向で端部から４０ｃｍ以内の範囲内とし、ＴＤ方向に沿って左、中、右で１０ｃｍ＊１０ｃｍの面積の試験片を３枚切り出すことが含まれる。次に、各試験片の初期重量Ｓ（ｇ）をそれぞれ秤量した。試験片を８３℃の乾燥器中に入れ、２０分間乾燥してから、取り出して乾燥皿に入れ、５分間冷却した後、乾燥後の重量Ｗ（ｇ）をそれぞれ秤量した。最後に、（（Ｓ－Ｗ）／Ｓ）×１００％という公式により含水率を計算した。
【0037】
ＰＶＡフィルムの製造又は加工ではおそらく加工助剤が添加されるが、添加する加工助剤の種類、濃度及び添加量はＰＶＡフィルムの最終的なｐＨ値に影響を与え、ｐＨ値はさらにフィルム切れの可能性に間接的な影響を与える。本発明のＰＶＡフィルムのｐＨは５．５～８．５の間であり、具体的には、例えば５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０又は８．５であるが、本発明はこれらに限定されない。
【0038】
本発明中、上述のｐＨ値測定方法の工程には、ＰＶＡフィルム約５ｇを１０５℃の乾燥器中に入れ、３時間乾燥してから、取り出して乾燥皿に入れて冷却し、乾燥後のＰＶＡフィルム４ｇを精秤することが含まれる。その後、ＰＶＡフィルムを切砕してから９６ｇの超純水を加え、蒸気を利用して加熱溶解した。冷却した後、ｐＨ測定計を用いてｐＨ値を測定した。
【0039】
本発明におけるＰＶＡフィルムの結晶面の粒子サイズは４～６ｎｍであり、具体的には、例えば４ｎｍ、４．５ｎｍ、５ｎｍ、５．５ｎｍ又は６ｎｍであるが、本発明はこれらに限定されない。
【0040】
本発明における結晶面の粒子サイズ測定方法の工程には、ＰＶＡフィルムを必要な面積にカットした後、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）による分析を行うことが含まれ（Ｘ－ｒａｙ源：Ｃｕターゲット（ＣｕＫα，λ＝０．１５４０６０ｎｍ）；２θ測定範囲：８～３５o）、得られたデータは機会に組込まれたソフトウェアで分析を行うことに限定されず、その他のソフトウェア（例えばＰｅａｋＦｉｔ）を用いて分析を行ってもよい。
【0041】
本発明におけるＰＶＡフィルムのＭＤ方向の破断伸び率は＞４００％であり、具体的には、例えば４０１％、４３０％、４５０％、４８０％、５００％、５３０％、５５０％、５８０％、６００％、６５０％、６８０％、７００％、７３０％、７５０％、７８０％、８００％、８３０％、８５０％、８８０％、９００％、９３０％、９５０％、９８０％又は１０００％であるが、本発明はこれらに限定されない。
【0042】
本発明中、上述のＭＤ方向の破断伸び率及び引張強さ測定方法は以下の通りである。Ａ４紙サイズのＰＶＡフィルムを準備し、２０℃、６５％ＲＨの恒温恒湿器に６時間入れた。ＭＤ及びＴＤ方向がそれぞれ１５０ｍｍ＊１５ｍｍサイズの試験片にカットした。試験片の厚さを測定した後、試験片を引張試験機に挟み、引張試験機のオペレーションプロセスを実行し、引張速度は１０００ｍｍ／ｍｉｎとし、試験片の厚さ、長さ、幅及び名称を入力し、引張試験を実行開始して、破断伸び率及び引張強さを記録した。
【0043】
本発明のＰＶＡフィルムは、例えば偏光フィルム、ブルーライトカットフィルム、フィルターレンズなどの光学フィルムとすることができ、本発明はこれらに限定されない。好適には、本発明のＰＶＡフィルムは偏光フィルムとされ、偏光フィルムが有する偏光度は＞９９．８である。
【実施例0044】
以下では、実施例と合わせて本発明についてより詳しく説明する。但し、それらの実施例は本発明をより容易に理解できるよう助けるためのものであり、本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。
【0045】
実施例１～４
【0046】
ＰＶＡフィルムの製作：融点（Ｔｍ）がそれぞれ２３３．２１℃、２３３．２４℃、２３３．０１℃及び２３３．０８℃のポリビニルアルコール樹脂をポリビニルアルコール鋳造溶液の主要成分とし、本発明のＰＶＡフィルムの製造方法を用いて実施例１～４のＰＶＡフィルムを製作した。製造方法の操作条件は表２に示す通りである。
【0047】
比較例１～３
【0048】
ＰＶＡフィルムの製作：融点（Ｔｍ）がそれぞれ２３３．１５℃及び２３３．１７℃のポリビニルアルコール樹脂をポリビニルアルコール鋳造溶液の主要成分とし、本発明のＰＶＡフィルムと同じ製造方法で異なる操作条件を用いて比較例１～３のＰＶＡフィルムを製作した。製造方法の操作条件は表２に示す通りである。
【0049】
実験例
【0050】
ＰＶＡフィルムの特性分析：実施例１～４及び比較例１～３のＰＶＡフィルムにおける遅延量の標準偏差、最大遅延量、遅延量のフィッティングパラメータ、含水率及び結晶面の粒子サイズ、ＭＤ方向破断伸び率及びＭＤ方向引張強さをそれぞれ測定した。測定結果は表３に示す通りである。
【0051】
偏光フィルムの製作：実施例１～４及び比較例１～３における各ＰＶＡフィルムを約３０℃の水中に浸漬し、それらを膨潤させた後、１回目の一軸延伸を行い、ＭＤ方向に向かって延伸して、延伸後の長さをＰＶＡフィルムの元の長さの２．０倍にした。次に、１回目の延伸後のＰＶＡフィルムを０．０３質量パーセントのヨウ素及び３質量パーセントのヨウ化カリウムが含まれた３０℃の水溶液中に浸漬し、２回目の一軸延伸を行い、ＭＤ方向に向かって延伸して、延伸後の長さをＰＶＡフィルムの元の長さの３．３倍にした。次に、２回目の延伸後のＰＶＡフィルムを３質量パーセントのヨウ化カリウム及び３質量パーセントのホウ酸が含まれた３０℃の水溶液中に浸漬し、３回目の一軸延伸を行い、ＭＤ方向に向かって延伸して、延伸後の長さをＰＶＡフィルムの元の長さの３．６倍にした。次に、３回目の延伸後のＰＶＡフィルムを５質量パーセントのヨウ化カリウム及び４質量パーセントのホウ酸が含まれた６０℃の水溶液中に浸漬し、４回目の一軸延伸を行い、ＭＤ方向に向かって延伸して、延伸後の長さをＰＶＡフィルムの元の長さの６．０倍にした。最後に、４回目の延伸後のＰＶＡフィルムを３質量パーセントのヨウ化カリウムが含まれた水溶液中に１５秒間浸漬した後、６０℃で４分間乾燥して、偏光フィルムを得た。次に、実施例１～４及び比較例１～３の偏光フィルムのフィルム切れ発現性を測定した。各測定結果は表３に示す通りである。
【0052】
【表2】
【0053】
【表3】
【0054】
表３に示す通り、実施例１～４におけるＰＶＡフィルムの遅延量の標準偏差はいずれも＜３ｎｍであり、遅延量のフィッティングパラメータ│Ａｓｙｍ５０－１│＊１０8はいずれも＜１０であり、それらの偏光フィルムのフィルム切れ発現性は良好であった（５０００ｍでフィルム切れの発生なし）。これと比べて、比較例１～３のＰＶＡフィルムは、それぞれが遅延量の標準偏差が３ｎｍを上回っているか、遅延量のフィッティングパラメータ│Ａｓｙｍ５０－１│＊１０8が１０を上回っており、それらの偏光フィルムはフィルム切れ発現性が好ましくなく（５０００ｍでフィルム切れが１回、５０００ｍでフィルム切れが２回以上）、特に比較例２及び３は含水量が２％超、結晶面の粒子サイズが６ｎｍ超、及びｐＨ値が５．５未満と８．５超であり、結晶面の粒子サイズが大きすぎると、延伸時に大きな応力が生じ、延性が悪くなり、フィルム切れが生じる傾向にある。それらの偏光フィルムのフィルム切れ発現性は明らかに悪かった（５０００ｍでフィルム切れが２回以上）。本発明におけるＰＶＡフィルムの遅延量の標準偏差は＜３ｎｍであり、遅延量のフィッティングパラメータ│Ａｓｙｍ５０－１│＊１０8はいずれも＜１０であり、均一な遅延量を有し、延伸時において均一性を持った延伸が可能であり、フィルム切れの問題が生じにくかった。
【0055】
要約すると、本発明のＰＶＡフィルムは均一で対称な遅延量を有しており、後の光学フィルム調製に用いた場合、均一に延伸することができてフィルム切れが発生しにくく、偏光フィルムを製造する際の欠点が効果的に改善され、製造での歩留まり率が向上する。
【0056】
以上で本発明について詳細に説明したが、上述は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではない。本発明の特許請求の範囲に基づく同等変化や修飾はいずれも本発明の特許請求の範囲に属するものである。
【図1】
【図2】