延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムの切断方法
【課題】均一な延伸が容易で、液晶表示画面の大型化に対応可能な幅広の偏光フィルムの製造原料として有用な、延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムを得る。
【解決手段】刃物を用いて、延伸加工前に予めビニルアルコール系重合体フィルムの幅方向の両端部を除去するように切断するものであり、該切断に供されるビニルアルコール系重合体フィルムの温度を１０℃乃至７０℃とし、揮発分を０．１％乃至１０％とする。
【解決手段】刃物を用いて、延伸加工前に予めビニルアルコール系重合体フィルムの幅方向の両端部を除去するように切断するものであり、該切断に供されるビニルアルコール系重合体フィルムの温度を１０℃乃至７０℃とし、揮発分を０．１％乃至１０％とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光フィルムや寒冷紗の製造原料として有用で、延伸加工時にフィルムの幅方向の両端部からの破断が少なく、均一な延伸を行いやすい、延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムの製造法および該フィルムを用いて作製した偏光フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光の透過および遮蔽機能を有する偏光板は、光のスイッチング機能を有する液晶とともに、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の基本的な構成要素である。このＬＣＤの適用分野も、開発初期の頃の電卓および腕時計などの小型機器から、近年では、ラップトップパソコン、ワープロ、液晶カラープロジェクター、車載用ナビゲーションシステム、液晶テレビ、パーソナルホンおよび屋内外の計測機器などの広範囲に広がり、従来品以上に安価な偏光板が求められている。
【０００３】
偏光板は、一般にビニルアルコール系重合体フィルム（以下、ビニルアルコール系重合体を「ＰＶＡ」、ビニルアルコール系重合体フィルムを「ＰＶＡフィルム」と略記することがある）を一軸延伸させて染色するか、染色した後一軸延伸してから、ホウ素化合物で固定処理を行った（染色と固定処理が同時の場合もある）偏光フィルムに、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）フィルムや酢酸・酪酸セルロース（ＣＡＢ）フィルムなどの保護膜を貼り合わせた構成となっている。
【０００４】
また、農業の合理化や機械化に伴い、ＰＶＡ製の寒冷紗やビニルハウス内のＰＶＡ製の保温カーテンなども注目されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、偏光フィルムや寒冷紗を製造するには、前記したようにＰＶＡフィルムを延伸する延伸工程が必要であるが、外観的には均一に見えるＰＶＡフィルムであっても、フィルム幅方向の中央部と両端部とでは厚みが異なっていたり乾燥の程度が異なっているため、延伸加工を行うと、フィルムの幅方向の両端部が裂けてそこから破断することがあり、大きなコストロスとなる。偏光板メーカーや寒冷紗メーカーでは、収率改善のために延伸加工時に破断が発生しないＰＶＡフィルムが要望されている。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、延伸加工時にフィルムの幅方向の両端部からの破断が少なく、均一な延伸が容易で、寒冷紗や偏光フィルムの製造原料として有用なＰＶＡフィルムを得られるようにする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明者らは、延伸加工前に予めＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を除去するように切断する方法に着目し、温度と揮発分が特定の範囲に保たれたＰＶＡフィルムを刃物による切断に供することにより、均一な延伸を容易に行うことができ、偏光フィルムや寒冷紗などの製造原料として有用な、ＰＶＡフィルムを得ることができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、刃物を用いて、延伸加工前に予めＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を除去するように切断する方法であって、該切断に供されるＰＶＡフィルムの温度が１０℃乃至７０℃で、揮発分が０．１％乃至１０％である延伸加工用ＰＶＡフィルムの切断方法である。
【０００８】
本発明によれば、目的とする偏光フィルムや寒冷紗などの製造原料として有用な、延伸加工用ＰＶＡフィルムが確実に得られる。よって、延伸加工時にフィルムの幅方向の両端部からの破断の発生が少なく、均一な延伸加工が容易で、幅広の良品が高い収率で得られ、液晶表示画面の低価格化などに対応可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、均一な延伸が容易な偏光フィルム用ＰＶＡフィルムが得られる。このＰＶＡフィルムを用いて、液晶表示画面用として最適な偏光フィルムを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、延伸加工前に予めＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を除去するように切断する際に、ＰＶＡフィルムの温度が１０℃乃至７０℃であることが重要で、より好ましくは２０℃乃至６０℃である。ＰＶＡフィルムの温度が７０℃を超える場合には、ＰＶＡフイルムが柔軟になりすぎてきれいにスリットできず、延伸加工時にＰＶＡフィルムの両端部から破断が発生しやすい。一方、ＰＶＡフィルムの温度が１０℃未満では、フィルムが硬くなってスリット時にＰＶＡフィルムが破断することがある。また、ＰＶＡフィルムを製膜時に１０℃未満にまで冷却しようとすると、冷却ロール表面で結露が起こり、ＰＶＡフィルムに水滴が付着して、ロール状に巻き上げて保存したときにブロッキングすることがある。また、延伸加工時に水滴が付着した部分から破断が発生することがある。
【００１１】
ここで、ＰＶＡフィルムをスリットする時の温度の測定は、スポットタイプディジタル放射温度計（温度計５０５Ａ、ミノルタ株式会社製）を用いて測定した。
【００１２】
また、本発明において、製膜途中、製膜後または延伸加工前に予めＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を除去するように切断する際に、ＰＶＡフィルムの揮発分は、０．１％乃至１０％であることが重要で、より好ましくは２％乃至６％である。ＰＶＡフィルムの揮発分が０．１％未満では、フィルムが硬くなってスリット時にＰＶＡフィルムが破断することがある。一方、ＰＶＡフィルムの揮発分が１０％を超える場合には、ＰＶＡフイルムが柔軟になりすぎてきれいにスリットできず、延伸加工時にＰＶＡフィルムの両端部から破断が発生しやすい。
【００１３】
前記ＰＶＡフイルムの揮発分は、加熱金属ロールやフローティングドライヤーなどを単独でまたは１種または２種以上を組み合わせて、目的の値まで乾燥しても良いし、目的の値より乾燥させたＰＶＡフイルムを、加湿器などで揮発分を付与して目的の値にしても良く、方法に特に制限はない。ここで、ＰＶＡフイルムをスリットする時の揮発分の測定は、８３°Ｃの真空乾燥機中で２０分間乾燥した時の重量減少率で測定した。
【００１４】
本発明において、ＰＶＡフィルムをスリットする時の刃物の素材としては金属製、セラミック製などが挙げられる。具体的には鉄、鉄合金、工具鋼、ステンレス鋼、特にマルテンサイトステンレス鋼が好ましく、それらの材料に窒化チタン、炭化チタン、炭化タングステンなどを表面処理している刃物が好ましい。刃物の種類としては片刃（刃の背面にみねが形成されているもの）、両刃（刃の背面にも刃が形成されているもの）、丸刃などが挙げられる。
【００１５】
また、ＰＶＡフィルムをスリットする時の刃物は、肉厚が０．０５ｍｍ乃至１ｍｍであることが好ましい。より好ましくは０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍである。肉厚が０．０５ｍｍ未満の場合は、刃物自身が破損しやすく、１ｍｍを超える場合には、きれいにスリットできず延伸加工時にＰＶＡフィルムの両端部から破断が発生しやすい。
【００１６】
また、刃物の刃先は、断面から見て両側面が研磨された山型状であることが好ましい。刃先の断面から見て、片側面だけが研磨された刃物の場合には、フィルム幅に対し左右どちらかに進行しようとするため、安定したスリットができず、延伸加工時にＰＶＡフィルムの両端部から破断が発生しやすい。
【００１７】
刃物の刃先の角度は、３°から１０°が好ましい。刃先の角度が３°未満では、刃先の磨耗が激しく、安定したスリットが難しくなることが多い。一方、刃先の角度が１０°を超えると、刃先が鈍くきれいなスリットができず、延伸加工時にＰＶＡフィルムの両端部から破断が発生しやすい。
【００１８】
本発明における第１の切断方式は、互いに平行した２本のロールにフィルムが実質的に接触しており、その接触点間距離が８０ｃｍ以下、より好ましくは５０ｃｍ以下であり、そのロール間でフィルムを刃物で切断するときに、刃物がフィルムを切断する位置と直近のロールがフィルムと接触する位置との距離が、０．５ｃｍ乃至１５ｃｍ、より好ましくは１ｃｍ乃至１０ｃｍであり、刃先とフィルムのなす角度が、２５°乃至７５°、より好ましくは３０°乃至６０°である。該接触点間距離が、８０ｃｍを超えるとＰＶＡフィルムの走行が安定せず、きれいなスリットができない。また、刃物がフィルムを切断する位置と直近のロールがフィルムと接触する位置との距離は、０．５ｃｍ未満や１５ｃｍを超えると、やはりきれいなスリットができない。刃先の角度が大きくなるほど、刃先とフィルムのなす角度を小さくすることが好ましい。
【００１９】
本発明における第２の切断方式は、複数の大径部と小径部を交互に有する金属ロールの大径部での周速がフィルム速度と実質的に同一であり、大径部とフィルムとが実質的に接触しており、大径部での金属ロールの直径が５ｃｍ乃至３０ｃｍであり、小径部、つまり溝部の位置に刃物の刃先を当ててフィルムを切断する。金属ロールの大径部での周速とフィルム速度とが異なる場合には、ＰＶＡフィルムに傷が入り、得られる偏光フィルムにも傷が残り商品価値を失う。大径部での金属ロールの直径は、より好ましくは７．５ｃｍ乃至２０ｃｍである。直径が５ｃｍ未満では、ロールに沿うフィルムの湾曲度合いが急になりすぎて、きれいなスリットができない。また、直径が３０ｃｍを超えるロールは、非常に高価となり不経済である。
【００２０】
また、前記金属ロールの大径部の幅（軸方向の長さ）は、１ｍｍ以上が好まし。さらにまた、大径部の幅は小径部の幅と同一かより広いほうが好ましく、小径部の幅は刃物の肉厚の２倍乃至５０倍が好ましい。複数の大径部の幅を全て同一にする必要はなく、目的とするフィルム幅が達成できるように、大径部を少なくとも３つ（すなわち、小径部（溝部）を少なくとも２つ）有していれば良い。
【００２１】
本発明のＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を除去した後のフィルム幅が２ｍ以上であり、２．５ｍ以上であることが好ましく、特に３ｍ以上であることが最も好ましい。フィルム幅が２ｍ未満の場合には、フィルム中央部付近まで一軸延伸時のネックイン（幅方向の収縮）の影響を受けやすく、幅広で光学性能が均一な偏光フィルムが得ることが難しい。また、製膜後のＰＶＡフィルムの幅方向の両端部は、中央部と厚みが異なっていたり乾燥の程度が異なっているため、除去しておく必要がある。製膜後のＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を残したままでは、安定した延伸が行うことができない。
【００２２】
前記第１、２の切断方式におけるフィルムの切断時に、刃物がフィルムを切断する位置を移動させずに、刃物をフィルムの流れ方向と平行な一方向のみに、フィルム速度の１０万分の１以下の低速で移動させることは、刃物の刃先全体を用いるという点で経済的である。刃物の移動速度は、一定している必要がなく間欠移動でも良い。しかし、刃物をフィルムの流れ方向に前後させると、きれいなスリットができず延伸加工時に破断が発生することが多い。
【００２３】
本発明で用いられるＰＶＡは、例えば、ビニルエステルを重合して得られたポリビニルエステルをけん化することにより製造される。また該ＰＶＡをグラフト共重合した変性ＰＶＡや、ビニルエステルと共重合可能なモノマーと共重合し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される変性ＰＶＡや、未変性または変性ＰＶＡをアルデヒド類で水酸基の一部を架橋したいわゆるポリビニルアセタール樹脂などを挙げることができる。
【００２４】
前記の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、安息香酸ビニルなどが例示される。
【００２５】
一方、ビニルエステルと共重合可能なモノマーとしては、オレフィン類、アクリル酸およびその塩およびニトリル類、アクリル酸エステル類、メタクリル酸およびその塩およびニトリル類、メタクリル酸エステル類、マレイン酸およびその塩およびニトリル類、マレイン酸エステル類、イタコン酸およびその塩およびニトリル類、イタコン酸エステル類、アクリルアミドおよびその誘導体、メタクリルアミドおよびその誘導体、Ｎ−ビニルアミド類、ビニルエーテル類、ハロゲン化ビニル類、アリル化合物、ビニルシリル化合物、酢酸イソプロペニルなどを挙げることができる。
【００２６】
変性ＰＶＡを用いる場合は、変性量は１５モル％以下が好ましく、５モル％以下がより好ましい。またコモノマーとしては、α−オレフィンが好ましく、特にエチレンが好ましい。
【００２７】
ＰＶＡのけん化度は、偏光性能と耐久性の点から９５モル％以上が好ましく、特に９９．５モル％以上が最も好ましい。
【００２８】
前記けん化度とは、けん化によりビニルアルコール単位に変換され得る単位の中で、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したものである。なお、ＰＶＡのけん化度は、ＪＩＳ記載の方法により測定を行った。
【００２９】
ＰＶＡの重合度は、偏光性能と耐久性の点から１０００以上が好ましく、特に２５００以上が最も好ましい。ＰＶＡ重合度の上限は８０００以下が好ましく、６０００以下がより好ましい。
【００３０】
前記ＰＶＡの重合度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６に準じて測定される。すなわちＰＶＡを再けん化し、精製した後、３０℃の水中で測定した極限粘度から求められる。
【００３１】
ＰＶＡフィルムを製造する際に使用されるＰＶＡを溶解する溶剤としては、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、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、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、グリセリン、水などを挙げることができ、これらのうち１種または２種以上を使用することができる。これらのなかでも、ジメチルスルホキシド、水、またはグリセリンと水の混合溶媒が好適に使用される。
【００３２】
ＰＶＡ溶液または含水ＰＶＡには、必要に応じて可塑剤、界面活性剤、二色性染料などを含有させても良い。
【００３３】
ＰＶＡフィルムを製造する際に可塑剤として、多価アルコールを添加することが好ましい。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、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、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を挙げることができ、これらのうち１種または２種以上を使用することができる。これらのなかでも延伸性向上効果から、ジグリセリンやエチレングリコールやグリセリンが好適に使用される。
【００３４】
多価アルコールの添加量としてはＰＶＡ１００重量部に対し１重量部乃至３０重量部が好ましく、特に５重量部乃至２０重量部が最も好ましい。１重量部未満では、染色性や延伸性が低下する場合があり、３０重量部を超えると、ＰＶＡフィルムが柔軟になりすぎて、取り扱い性が低下する場合がある。
【００３５】
ＰＶＡフィルムを製造する際には、界面活性剤を添加することが好ましい。界面活性剤の種類としては特に限定はないが、アニオン性またはノニオン性の界面活性剤が好ましい。アニオン性界面活性剤としては、カルボン酸型や硫酸エステル型やスルホン酸型のアニオン性界面活性剤が好適である。ノニオン性界面活性剤としては、アルキルエーテル型、アルキルフェニルエーテル型、アルキルエステル型、アルキルアミド型、ポリプロピレングリコールエーテル型、アルカノールアミド型、アリルフェニルエーテル型などのノニオン性界面活性剤が好適である。これらの界面活性剤の１種または２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００３６】
界面活性剤の添加量としては、ＰＶＡ１００重量部に対して０．０１重量部乃至１重量部が好ましく、０．０５重量部乃至０．３重量部が最も好ましい。０．０１重量部未満では延伸性向上や染色性向上の効果が現れにくく、１重量部を超えると、ＰＶＡフィルム表面に溶出し、ブロッキングの原因になり取り扱い性が低下する場合がある。
【００３７】
以上のＰＶＡを使用してＰＶＡフィルムを製造する方法として、押出機中で含水ＰＶＡ（有機溶剤を含んでいても良い。以下同じ）を溶融させて押出す溶融押出方式や、ＰＶＡを溶剤に溶解したＰＶＡ溶液を使用して、流延製膜法、湿式製膜法（貧溶媒中への吐出）、ゲル製膜法（ＰＶＡ水溶液を一旦冷却ゲル化した後、溶媒を抽出除去し、ＰＶＡフィルムを得る方法）、およびこれらの組み合わせによる方法などを採用することができる。これらのなかでも乾燥のために金属ロールを用いる流延製膜法および溶融押出製膜法が、良好な偏光フィルムが得られることから好ましい。
【００３８】
前記乾燥のための各金属ロールは、スチーム・熱媒・温水・電気ヒーターなどにより加熱する。また、温風や冷風などをＰＶＡフィルムに吹き付けたり、ＰＶＡフィルム周囲の空気や蒸気などを吸引するなどの手段を、補助的に用いても良い。また、金属ロールで生乾きとなるまで乾燥した後に、テンター方式やフリー方式などのフローティングドライヤーなどの加熱金属ロール以外の乾燥方法を用いることも可能である。
【００３９】
ＰＶＡフィルムの厚みは、好ましくは５μｍ乃至１５０μｍであり、最も好ましくは３０μｍ乃至８０μｍである。
【００４０】
また、本発明のＰＶＡフィルムから、偏光フィルムを製造するには、例えばＰＶＡフィルムを染色、一軸延伸、固定処理、乾燥処理、さらに必要に応じて熱処理を行えば良く、染色、一軸延伸、固定処理の操作順に特に制限はない。また、各操作を二回またはそれ以上行っても良い。
【００４１】
染色は、一軸延伸前、一軸延伸時、一軸延伸後のいずれでも可能である。染色に用いる染料としては、ヨウ素−ヨウ化カリウムや各種二色性染料などが、１種または２種以上の混合物で使用できる。通常、染色は、ＰＶＡフィルムを上記染料を含有する溶液中に浸漬させることにより行うことが一般的であるが、ＰＶＡフィルムに塗工したり、ＰＶＡフィルムに混ぜて製膜するなど、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。
【００４２】
一軸延伸は、湿式延伸法または乾熱延伸法が使用でき、温水中（前記染料を含有する溶液中や後記固定処理浴中でも良い）または吸水後のＰＶＡフィルムを用いて空気中で行うことができる。延伸温度は特に限定されないが、ＰＶＡフィルムを温水中で延伸（湿式延伸）する場合は３０℃乃至９０℃が、また乾熱延伸する場合は５０℃乃至１８０℃が好適である。また一軸延伸の延伸倍率（多段の一軸延伸の場合には合計の延伸倍率）は、偏光性能の点から４倍以上が好ましく、特に５倍以上が最も好ましい。延伸倍率の上限は特に制限はないが、８倍以下であると均一な延伸が得られやすいので好ましい。延伸後のフィルムの厚みは、３μｍ乃至７５μｍが好ましく、５μｍ乃至５０μｍがより好ましい。
【００４３】
延伸フィルムへの上記染料の吸着を強固にすることを目的に、固定処理を行うことが多い。固定処理に使用する処理浴には、通常、ホウ酸および／またはホウ素化合物が添加される。また、必要に応じて処理浴中にヨウ素化合物を添加しても良い。
【００４４】
前記延伸フィルムの乾燥処理（熱処理）は３０℃乃至１５０℃で行うのが好ましく、５０℃乃至１５０℃で行うのがより好ましい。
【００４５】
以上のようにして得られた偏光フィルムは、通常、その両面または片面に、光学的に透明で、かつ機械的強度を有した保護膜を貼り合わせて偏光板として使用される。保護膜としては、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）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などが使用される。また、貼り合わせのための接着剤としては、ＰＶＡ系の接着剤やウレタン系の接着剤などを挙げることができるが、ＰＶＡ系の接着剤が好適である。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【００４７】
実施例１
けん化度９９．９モル％、重合度２４００のＰＶＡ１００重量部に対し、グリセリン８重量部を含有する、ＰＶＡ濃度が１５重量％の水溶液を、金属ロールを用いて流延製膜した。
【００４８】
得られたＰＶＡフィルムを、マルテンサイトステンレス鋼からなり、刃先の角度が５°の片刃（刃の背面にみねが形成されているもの）で刃先の両側面が研磨された山型状の肉厚０．２ｍｍの刃物で、ロール間隔が５０ｃｍで切断部とロールとの間隔が３ｃｍの位置で、かつフィルムと刃先のなす角度を４５°として、ＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を切断し、２．６ｍ幅で厚さ７５μｍの延伸加工用ＰＶＡフィルムを得た。その時のＰＶＡフィルムの温度は４５℃、揮発分は３％であった。
【００４９】
前記ＰＶＡフィルムを予備膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥、熱処理の順に処理して偏光フィルムを作成した。すなわち、前記ＰＶＡフィルムを３０℃の水中に５分間浸漬させて予備膨潤し、ヨウ素濃度０．４ｇ／リットル、ヨウ化カリウム濃度４０ｇ／リットルの３５℃の水溶液中に３分間浸漬させた。続いて、ホウ酸濃度４％の４０℃の水溶液中で５．５倍に一軸延伸を行い、ヨウ化カリウム濃度４０ｇ／リットル、ホウ酸濃度４０ｇ／リットル、塩化亜鉛濃度１０ｇ／リットルの３０℃の水溶液中に５分間浸漬させて固定処理を行った。この後延伸フィルムを取り出し、定長下、４０℃で熱風乾燥し、さらに１００℃で５分間熱処理を行った。
【００５０】
延伸工程でフィルムの切断もなく、安定した延伸が可能で、得られた偏光フィルムの厚みは２２μｍであり、色斑も無く良品であった。
【００５１】
実施例２
けん化度９９．９モル％、重合度３６００のＰＶＡ１００重量部に対し、グリセリン１２重量部および水１２０重量部を、押出機中で溶融混練し、金属ロールに吐出して、溶融押出製膜を行った。
【００５２】
得られたＰＶＡフィルムを、大径部の幅と小径部の幅が共に２ｍｍである直径２０ｃｍのロールの小径部の位置で、マルテンサイトステンレス鋼からなり、刃先の角度が８°の片刃で刃先の両側面が研磨された山型状の肉厚０．１５ｍｍの刃物を用い、複数の大径部を有するロールの大径部の周速とＰＶＡフィルムの速度を合わせて、ＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を切断し、２．５ｍ幅で厚さ７５μｍの延伸加工用ＰＶＡフィルムを得た。その時のＰＶＡフィルムの温度は５０℃、揮発分は４％であった。
【００５３】
前記ＰＶＡフィルムを予備膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥、熱処理の順に処理して偏光フィルムを作成した。すなわち、前記ＰＶＡフィルムを３０℃の水中に５分間浸漬させて予備膨潤し、ヨウ素濃度０．４ｇ／リットル、ヨウ化カリウム濃度４０ｇ／リットルの３５℃の水溶液中に３分間浸漬させた。続いて、ホウ酸濃度４％の４０℃の水溶液中で５．５倍に一軸延伸を行い、ヨウ化カリウム濃度４０ｇ／リットル、ホウ酸濃度４０ｇ／リットル、塩化亜鉛濃度１０ｇ／リットルの３０℃の水溶液中に５分間浸漬させて固定処理を行った。この後延伸フィルムを取り出し、定長下、４０℃で熱風乾燥し、さらに１００℃で５分間熱処理を行った。
【００５４】
延伸工程でフィルムの切断もなく、安定した延伸が可能で、得られた偏光フィルムの厚みは２２μｍであり、色斑も無く良品であった。
【００５５】
実施例３
実施例２において、刃物の肉厚を１．５ｍｍに変更した以外は、実施例２と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。延伸時に、フィルムの破断が２０００ｍ当たり２回発生したが、良好な偏光フィルムが得られた。
【００５６】
実施例４
実施例２において、ＰＶＡフィルムの幅を１．５ｍに変更した以外は、実施例２と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。延伸時にトラブルはなかったが、得られた偏光フィルムをクロスニコル状態の二枚の偏光板に挟んで観察すると、斑が観察された。
【００５７】
実施例５
実施例１において、ロール間隔を１ｍで切断部とロールとの間隔が３０ｃｍの位置に変更した以外は、実施例１と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。延伸時に、フィルムの破断が２０００ｍ当たり３回発生したが、良好な偏光フィルムが得られた。
【００５８】
実施例６
実施例２において、直径２ｃｍの大径部を有するロールに変更した以外は、実施例２と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。延伸時に、フィルムの破断が２０００ｍ当たり３回発生したが、良好な偏光フィルムが得られた。
【００５９】
比較例１
実施例１において、ＰＶＡフィルムの温度を６℃に変更した以外は、実施例１と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。切断時フィルムの破断が続発して、作業を続行できなかった。
【００６０】
比較例２
実施例２において、ＰＶＡフィルムの温度を８０℃に変更した以外は、実施例２と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。延伸時フィルムの破断が続発して、良好な偏光フィルムは得られなかった。
【００６１】
比較例３
実施例１において、ＰＶＡフィルムの揮発分を０．０１％に変更した以外は、実施例１と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。切断時フィルムの破断が続発して、作業を続行できなかった。
【００６２】
比較例４
実施例２において、ＰＶＡフィルムの揮発分を２０％に変更した以外は、実施例２と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。延伸時フィルムの破断が続発して、良好な偏光フィルムは得られなかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光フィルムや寒冷紗の製造原料として有用で、延伸加工時にフィルムの幅方向の両端部からの破断が少なく、均一な延伸を行いやすい、延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムの製造法および該フィルムを用いて作製した偏光フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光の透過および遮蔽機能を有する偏光板は、光のスイッチング機能を有する液晶とともに、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の基本的な構成要素である。このＬＣＤの適用分野も、開発初期の頃の電卓および腕時計などの小型機器から、近年では、ラップトップパソコン、ワープロ、液晶カラープロジェクター、車載用ナビゲーションシステム、液晶テレビ、パーソナルホンおよび屋内外の計測機器などの広範囲に広がり、従来品以上に安価な偏光板が求められている。
【０００３】
偏光板は、一般にビニルアルコール系重合体フィルム（以下、ビニルアルコール系重合体を「ＰＶＡ」、ビニルアルコール系重合体フィルムを「ＰＶＡフィルム」と略記することがある）を一軸延伸させて染色するか、染色した後一軸延伸してから、ホウ素化合物で固定処理を行った（染色と固定処理が同時の場合もある）偏光フィルムに、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）フィルムや酢酸・酪酸セルロース（ＣＡＢ）フィルムなどの保護膜を貼り合わせた構成となっている。
【０００４】
また、農業の合理化や機械化に伴い、ＰＶＡ製の寒冷紗やビニルハウス内のＰＶＡ製の保温カーテンなども注目されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、偏光フィルムや寒冷紗を製造するには、前記したようにＰＶＡフィルムを延伸する延伸工程が必要であるが、外観的には均一に見えるＰＶＡフィルムであっても、フィルム幅方向の中央部と両端部とでは厚みが異なっていたり乾燥の程度が異なっているため、延伸加工を行うと、フィルムの幅方向の両端部が裂けてそこから破断することがあり、大きなコストロスとなる。偏光板メーカーや寒冷紗メーカーでは、収率改善のために延伸加工時に破断が発生しないＰＶＡフィルムが要望されている。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、延伸加工時にフィルムの幅方向の両端部からの破断が少なく、均一な延伸が容易で、寒冷紗や偏光フィルムの製造原料として有用なＰＶＡフィルムを得られるようにする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明者らは、延伸加工前に予めＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を除去するように切断する方法に着目し、温度と揮発分が特定の範囲に保たれたＰＶＡフィルムを刃物による切断に供することにより、均一な延伸を容易に行うことができ、偏光フィルムや寒冷紗などの製造原料として有用な、ＰＶＡフィルムを得ることができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、刃物を用いて、延伸加工前に予めＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を除去するように切断する方法であって、該切断に供されるＰＶＡフィルムの温度が１０℃乃至７０℃で、揮発分が０．１％乃至１０％である延伸加工用ＰＶＡフィルムの切断方法である。
【０００８】
本発明によれば、目的とする偏光フィルムや寒冷紗などの製造原料として有用な、延伸加工用ＰＶＡフィルムが確実に得られる。よって、延伸加工時にフィルムの幅方向の両端部からの破断の発生が少なく、均一な延伸加工が容易で、幅広の良品が高い収率で得られ、液晶表示画面の低価格化などに対応可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、均一な延伸が容易な偏光フィルム用ＰＶＡフィルムが得られる。このＰＶＡフィルムを用いて、液晶表示画面用として最適な偏光フィルムを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、延伸加工前に予めＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を除去するように切断する際に、ＰＶＡフィルムの温度が１０℃乃至７０℃であることが重要で、より好ましくは２０℃乃至６０℃である。ＰＶＡフィルムの温度が７０℃を超える場合には、ＰＶＡフイルムが柔軟になりすぎてきれいにスリットできず、延伸加工時にＰＶＡフィルムの両端部から破断が発生しやすい。一方、ＰＶＡフィルムの温度が１０℃未満では、フィルムが硬くなってスリット時にＰＶＡフィルムが破断することがある。また、ＰＶＡフィルムを製膜時に１０℃未満にまで冷却しようとすると、冷却ロール表面で結露が起こり、ＰＶＡフィルムに水滴が付着して、ロール状に巻き上げて保存したときにブロッキングすることがある。また、延伸加工時に水滴が付着した部分から破断が発生することがある。
【００１１】
ここで、ＰＶＡフィルムをスリットする時の温度の測定は、スポットタイプディジタル放射温度計（温度計５０５Ａ、ミノルタ株式会社製）を用いて測定した。
【００１２】
また、本発明において、製膜途中、製膜後または延伸加工前に予めＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を除去するように切断する際に、ＰＶＡフィルムの揮発分は、０．１％乃至１０％であることが重要で、より好ましくは２％乃至６％である。ＰＶＡフィルムの揮発分が０．１％未満では、フィルムが硬くなってスリット時にＰＶＡフィルムが破断することがある。一方、ＰＶＡフィルムの揮発分が１０％を超える場合には、ＰＶＡフイルムが柔軟になりすぎてきれいにスリットできず、延伸加工時にＰＶＡフィルムの両端部から破断が発生しやすい。
【００１３】
前記ＰＶＡフイルムの揮発分は、加熱金属ロールやフローティングドライヤーなどを単独でまたは１種または２種以上を組み合わせて、目的の値まで乾燥しても良いし、目的の値より乾燥させたＰＶＡフイルムを、加湿器などで揮発分を付与して目的の値にしても良く、方法に特に制限はない。ここで、ＰＶＡフイルムをスリットする時の揮発分の測定は、８３°Ｃの真空乾燥機中で２０分間乾燥した時の重量減少率で測定した。
【００１４】
本発明において、ＰＶＡフィルムをスリットする時の刃物の素材としては金属製、セラミック製などが挙げられる。具体的には鉄、鉄合金、工具鋼、ステンレス鋼、特にマルテンサイトステンレス鋼が好ましく、それらの材料に窒化チタン、炭化チタン、炭化タングステンなどを表面処理している刃物が好ましい。刃物の種類としては片刃（刃の背面にみねが形成されているもの）、両刃（刃の背面にも刃が形成されているもの）、丸刃などが挙げられる。
【００１５】
また、ＰＶＡフィルムをスリットする時の刃物は、肉厚が０．０５ｍｍ乃至１ｍｍであることが好ましい。より好ましくは０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍである。肉厚が０．０５ｍｍ未満の場合は、刃物自身が破損しやすく、１ｍｍを超える場合には、きれいにスリットできず延伸加工時にＰＶＡフィルムの両端部から破断が発生しやすい。
【００１６】
また、刃物の刃先は、断面から見て両側面が研磨された山型状であることが好ましい。刃先の断面から見て、片側面だけが研磨された刃物の場合には、フィルム幅に対し左右どちらかに進行しようとするため、安定したスリットができず、延伸加工時にＰＶＡフィルムの両端部から破断が発生しやすい。
【００１７】
刃物の刃先の角度は、３°から１０°が好ましい。刃先の角度が３°未満では、刃先の磨耗が激しく、安定したスリットが難しくなることが多い。一方、刃先の角度が１０°を超えると、刃先が鈍くきれいなスリットができず、延伸加工時にＰＶＡフィルムの両端部から破断が発生しやすい。
【００１８】
本発明における第１の切断方式は、互いに平行した２本のロールにフィルムが実質的に接触しており、その接触点間距離が８０ｃｍ以下、より好ましくは５０ｃｍ以下であり、そのロール間でフィルムを刃物で切断するときに、刃物がフィルムを切断する位置と直近のロールがフィルムと接触する位置との距離が、０．５ｃｍ乃至１５ｃｍ、より好ましくは１ｃｍ乃至１０ｃｍであり、刃先とフィルムのなす角度が、２５°乃至７５°、より好ましくは３０°乃至６０°である。該接触点間距離が、８０ｃｍを超えるとＰＶＡフィルムの走行が安定せず、きれいなスリットができない。また、刃物がフィルムを切断する位置と直近のロールがフィルムと接触する位置との距離は、０．５ｃｍ未満や１５ｃｍを超えると、やはりきれいなスリットができない。刃先の角度が大きくなるほど、刃先とフィルムのなす角度を小さくすることが好ましい。
【００１９】
本発明における第２の切断方式は、複数の大径部と小径部を交互に有する金属ロールの大径部での周速がフィルム速度と実質的に同一であり、大径部とフィルムとが実質的に接触しており、大径部での金属ロールの直径が５ｃｍ乃至３０ｃｍであり、小径部、つまり溝部の位置に刃物の刃先を当ててフィルムを切断する。金属ロールの大径部での周速とフィルム速度とが異なる場合には、ＰＶＡフィルムに傷が入り、得られる偏光フィルムにも傷が残り商品価値を失う。大径部での金属ロールの直径は、より好ましくは７．５ｃｍ乃至２０ｃｍである。直径が５ｃｍ未満では、ロールに沿うフィルムの湾曲度合いが急になりすぎて、きれいなスリットができない。また、直径が３０ｃｍを超えるロールは、非常に高価となり不経済である。
【００２０】
また、前記金属ロールの大径部の幅（軸方向の長さ）は、１ｍｍ以上が好まし。さらにまた、大径部の幅は小径部の幅と同一かより広いほうが好ましく、小径部の幅は刃物の肉厚の２倍乃至５０倍が好ましい。複数の大径部の幅を全て同一にする必要はなく、目的とするフィルム幅が達成できるように、大径部を少なくとも３つ（すなわち、小径部（溝部）を少なくとも２つ）有していれば良い。
【００２１】
本発明のＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を除去した後のフィルム幅が２ｍ以上であり、２．５ｍ以上であることが好ましく、特に３ｍ以上であることが最も好ましい。フィルム幅が２ｍ未満の場合には、フィルム中央部付近まで一軸延伸時のネックイン（幅方向の収縮）の影響を受けやすく、幅広で光学性能が均一な偏光フィルムが得ることが難しい。また、製膜後のＰＶＡフィルムの幅方向の両端部は、中央部と厚みが異なっていたり乾燥の程度が異なっているため、除去しておく必要がある。製膜後のＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を残したままでは、安定した延伸が行うことができない。
【００２２】
前記第１、２の切断方式におけるフィルムの切断時に、刃物がフィルムを切断する位置を移動させずに、刃物をフィルムの流れ方向と平行な一方向のみに、フィルム速度の１０万分の１以下の低速で移動させることは、刃物の刃先全体を用いるという点で経済的である。刃物の移動速度は、一定している必要がなく間欠移動でも良い。しかし、刃物をフィルムの流れ方向に前後させると、きれいなスリットができず延伸加工時に破断が発生することが多い。
【００２３】
本発明で用いられるＰＶＡは、例えば、ビニルエステルを重合して得られたポリビニルエステルをけん化することにより製造される。また該ＰＶＡをグラフト共重合した変性ＰＶＡや、ビニルエステルと共重合可能なモノマーと共重合し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される変性ＰＶＡや、未変性または変性ＰＶＡをアルデヒド類で水酸基の一部を架橋したいわゆるポリビニルアセタール樹脂などを挙げることができる。
【００２４】
前記の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、安息香酸ビニルなどが例示される。
【００２５】
一方、ビニルエステルと共重合可能なモノマーとしては、オレフィン類、アクリル酸およびその塩およびニトリル類、アクリル酸エステル類、メタクリル酸およびその塩およびニトリル類、メタクリル酸エステル類、マレイン酸およびその塩およびニトリル類、マレイン酸エステル類、イタコン酸およびその塩およびニトリル類、イタコン酸エステル類、アクリルアミドおよびその誘導体、メタクリルアミドおよびその誘導体、Ｎ−ビニルアミド類、ビニルエーテル類、ハロゲン化ビニル類、アリル化合物、ビニルシリル化合物、酢酸イソプロペニルなどを挙げることができる。
【００２６】
変性ＰＶＡを用いる場合は、変性量は１５モル％以下が好ましく、５モル％以下がより好ましい。またコモノマーとしては、α−オレフィンが好ましく、特にエチレンが好ましい。
【００２７】
ＰＶＡのけん化度は、偏光性能と耐久性の点から９５モル％以上が好ましく、特に９９．５モル％以上が最も好ましい。
【００２８】
前記けん化度とは、けん化によりビニルアルコール単位に変換され得る単位の中で、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したものである。なお、ＰＶＡのけん化度は、ＪＩＳ記載の方法により測定を行った。
【００２９】
ＰＶＡの重合度は、偏光性能と耐久性の点から１０００以上が好ましく、特に２５００以上が最も好ましい。ＰＶＡ重合度の上限は８０００以下が好ましく、６０００以下がより好ましい。
【００３０】
前記ＰＶＡの重合度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６に準じて測定される。すなわちＰＶＡを再けん化し、精製した後、３０℃の水中で測定した極限粘度から求められる。
【００３１】
ＰＶＡフィルムを製造する際に使用されるＰＶＡを溶解する溶剤としては、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、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、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、グリセリン、水などを挙げることができ、これらのうち１種または２種以上を使用することができる。これらのなかでも、ジメチルスルホキシド、水、またはグリセリンと水の混合溶媒が好適に使用される。
【００３２】
ＰＶＡ溶液または含水ＰＶＡには、必要に応じて可塑剤、界面活性剤、二色性染料などを含有させても良い。
【００３３】
ＰＶＡフィルムを製造する際に可塑剤として、多価アルコールを添加することが好ましい。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、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、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を挙げることができ、これらのうち１種または２種以上を使用することができる。これらのなかでも延伸性向上効果から、ジグリセリンやエチレングリコールやグリセリンが好適に使用される。
【００３４】
多価アルコールの添加量としてはＰＶＡ１００重量部に対し１重量部乃至３０重量部が好ましく、特に５重量部乃至２０重量部が最も好ましい。１重量部未満では、染色性や延伸性が低下する場合があり、３０重量部を超えると、ＰＶＡフィルムが柔軟になりすぎて、取り扱い性が低下する場合がある。
【００３５】
ＰＶＡフィルムを製造する際には、界面活性剤を添加することが好ましい。界面活性剤の種類としては特に限定はないが、アニオン性またはノニオン性の界面活性剤が好ましい。アニオン性界面活性剤としては、カルボン酸型や硫酸エステル型やスルホン酸型のアニオン性界面活性剤が好適である。ノニオン性界面活性剤としては、アルキルエーテル型、アルキルフェニルエーテル型、アルキルエステル型、アルキルアミド型、ポリプロピレングリコールエーテル型、アルカノールアミド型、アリルフェニルエーテル型などのノニオン性界面活性剤が好適である。これらの界面活性剤の１種または２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００３６】
界面活性剤の添加量としては、ＰＶＡ１００重量部に対して０．０１重量部乃至１重量部が好ましく、０．０５重量部乃至０．３重量部が最も好ましい。０．０１重量部未満では延伸性向上や染色性向上の効果が現れにくく、１重量部を超えると、ＰＶＡフィルム表面に溶出し、ブロッキングの原因になり取り扱い性が低下する場合がある。
【００３７】
以上のＰＶＡを使用してＰＶＡフィルムを製造する方法として、押出機中で含水ＰＶＡ（有機溶剤を含んでいても良い。以下同じ）を溶融させて押出す溶融押出方式や、ＰＶＡを溶剤に溶解したＰＶＡ溶液を使用して、流延製膜法、湿式製膜法（貧溶媒中への吐出）、ゲル製膜法（ＰＶＡ水溶液を一旦冷却ゲル化した後、溶媒を抽出除去し、ＰＶＡフィルムを得る方法）、およびこれらの組み合わせによる方法などを採用することができる。これらのなかでも乾燥のために金属ロールを用いる流延製膜法および溶融押出製膜法が、良好な偏光フィルムが得られることから好ましい。
【００３８】
前記乾燥のための各金属ロールは、スチーム・熱媒・温水・電気ヒーターなどにより加熱する。また、温風や冷風などをＰＶＡフィルムに吹き付けたり、ＰＶＡフィルム周囲の空気や蒸気などを吸引するなどの手段を、補助的に用いても良い。また、金属ロールで生乾きとなるまで乾燥した後に、テンター方式やフリー方式などのフローティングドライヤーなどの加熱金属ロール以外の乾燥方法を用いることも可能である。
【００３９】
ＰＶＡフィルムの厚みは、好ましくは５μｍ乃至１５０μｍであり、最も好ましくは３０μｍ乃至８０μｍである。
【００４０】
また、本発明のＰＶＡフィルムから、偏光フィルムを製造するには、例えばＰＶＡフィルムを染色、一軸延伸、固定処理、乾燥処理、さらに必要に応じて熱処理を行えば良く、染色、一軸延伸、固定処理の操作順に特に制限はない。また、各操作を二回またはそれ以上行っても良い。
【００４１】
染色は、一軸延伸前、一軸延伸時、一軸延伸後のいずれでも可能である。染色に用いる染料としては、ヨウ素−ヨウ化カリウムや各種二色性染料などが、１種または２種以上の混合物で使用できる。通常、染色は、ＰＶＡフィルムを上記染料を含有する溶液中に浸漬させることにより行うことが一般的であるが、ＰＶＡフィルムに塗工したり、ＰＶＡフィルムに混ぜて製膜するなど、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。
【００４２】
一軸延伸は、湿式延伸法または乾熱延伸法が使用でき、温水中（前記染料を含有する溶液中や後記固定処理浴中でも良い）または吸水後のＰＶＡフィルムを用いて空気中で行うことができる。延伸温度は特に限定されないが、ＰＶＡフィルムを温水中で延伸（湿式延伸）する場合は３０℃乃至９０℃が、また乾熱延伸する場合は５０℃乃至１８０℃が好適である。また一軸延伸の延伸倍率（多段の一軸延伸の場合には合計の延伸倍率）は、偏光性能の点から４倍以上が好ましく、特に５倍以上が最も好ましい。延伸倍率の上限は特に制限はないが、８倍以下であると均一な延伸が得られやすいので好ましい。延伸後のフィルムの厚みは、３μｍ乃至７５μｍが好ましく、５μｍ乃至５０μｍがより好ましい。
【００４３】
延伸フィルムへの上記染料の吸着を強固にすることを目的に、固定処理を行うことが多い。固定処理に使用する処理浴には、通常、ホウ酸および／またはホウ素化合物が添加される。また、必要に応じて処理浴中にヨウ素化合物を添加しても良い。
【００４４】
前記延伸フィルムの乾燥処理（熱処理）は３０℃乃至１５０℃で行うのが好ましく、５０℃乃至１５０℃で行うのがより好ましい。
【００４５】
以上のようにして得られた偏光フィルムは、通常、その両面または片面に、光学的に透明で、かつ機械的強度を有した保護膜を貼り合わせて偏光板として使用される。保護膜としては、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）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などが使用される。また、貼り合わせのための接着剤としては、ＰＶＡ系の接着剤やウレタン系の接着剤などを挙げることができるが、ＰＶＡ系の接着剤が好適である。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【００４７】
実施例１
けん化度９９．９モル％、重合度２４００のＰＶＡ１００重量部に対し、グリセリン８重量部を含有する、ＰＶＡ濃度が１５重量％の水溶液を、金属ロールを用いて流延製膜した。
【００４８】
得られたＰＶＡフィルムを、マルテンサイトステンレス鋼からなり、刃先の角度が５°の片刃（刃の背面にみねが形成されているもの）で刃先の両側面が研磨された山型状の肉厚０．２ｍｍの刃物で、ロール間隔が５０ｃｍで切断部とロールとの間隔が３ｃｍの位置で、かつフィルムと刃先のなす角度を４５°として、ＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を切断し、２．６ｍ幅で厚さ７５μｍの延伸加工用ＰＶＡフィルムを得た。その時のＰＶＡフィルムの温度は４５℃、揮発分は３％であった。
【００４９】
前記ＰＶＡフィルムを予備膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥、熱処理の順に処理して偏光フィルムを作成した。すなわち、前記ＰＶＡフィルムを３０℃の水中に５分間浸漬させて予備膨潤し、ヨウ素濃度０．４ｇ／リットル、ヨウ化カリウム濃度４０ｇ／リットルの３５℃の水溶液中に３分間浸漬させた。続いて、ホウ酸濃度４％の４０℃の水溶液中で５．５倍に一軸延伸を行い、ヨウ化カリウム濃度４０ｇ／リットル、ホウ酸濃度４０ｇ／リットル、塩化亜鉛濃度１０ｇ／リットルの３０℃の水溶液中に５分間浸漬させて固定処理を行った。この後延伸フィルムを取り出し、定長下、４０℃で熱風乾燥し、さらに１００℃で５分間熱処理を行った。
【００５０】
延伸工程でフィルムの切断もなく、安定した延伸が可能で、得られた偏光フィルムの厚みは２２μｍであり、色斑も無く良品であった。
【００５１】
実施例２
けん化度９９．９モル％、重合度３６００のＰＶＡ１００重量部に対し、グリセリン１２重量部および水１２０重量部を、押出機中で溶融混練し、金属ロールに吐出して、溶融押出製膜を行った。
【００５２】
得られたＰＶＡフィルムを、大径部の幅と小径部の幅が共に２ｍｍである直径２０ｃｍのロールの小径部の位置で、マルテンサイトステンレス鋼からなり、刃先の角度が８°の片刃で刃先の両側面が研磨された山型状の肉厚０．１５ｍｍの刃物を用い、複数の大径部を有するロールの大径部の周速とＰＶＡフィルムの速度を合わせて、ＰＶＡフィルムの幅方向の両端部を切断し、２．５ｍ幅で厚さ７５μｍの延伸加工用ＰＶＡフィルムを得た。その時のＰＶＡフィルムの温度は５０℃、揮発分は４％であった。
【００５３】
前記ＰＶＡフィルムを予備膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥、熱処理の順に処理して偏光フィルムを作成した。すなわち、前記ＰＶＡフィルムを３０℃の水中に５分間浸漬させて予備膨潤し、ヨウ素濃度０．４ｇ／リットル、ヨウ化カリウム濃度４０ｇ／リットルの３５℃の水溶液中に３分間浸漬させた。続いて、ホウ酸濃度４％の４０℃の水溶液中で５．５倍に一軸延伸を行い、ヨウ化カリウム濃度４０ｇ／リットル、ホウ酸濃度４０ｇ／リットル、塩化亜鉛濃度１０ｇ／リットルの３０℃の水溶液中に５分間浸漬させて固定処理を行った。この後延伸フィルムを取り出し、定長下、４０℃で熱風乾燥し、さらに１００℃で５分間熱処理を行った。
【００５４】
延伸工程でフィルムの切断もなく、安定した延伸が可能で、得られた偏光フィルムの厚みは２２μｍであり、色斑も無く良品であった。
【００５５】
実施例３
実施例２において、刃物の肉厚を１．５ｍｍに変更した以外は、実施例２と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。延伸時に、フィルムの破断が２０００ｍ当たり２回発生したが、良好な偏光フィルムが得られた。
【００５６】
実施例４
実施例２において、ＰＶＡフィルムの幅を１．５ｍに変更した以外は、実施例２と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。延伸時にトラブルはなかったが、得られた偏光フィルムをクロスニコル状態の二枚の偏光板に挟んで観察すると、斑が観察された。
【００５７】
実施例５
実施例１において、ロール間隔を１ｍで切断部とロールとの間隔が３０ｃｍの位置に変更した以外は、実施例１と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。延伸時に、フィルムの破断が２０００ｍ当たり３回発生したが、良好な偏光フィルムが得られた。
【００５８】
実施例６
実施例２において、直径２ｃｍの大径部を有するロールに変更した以外は、実施例２と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。延伸時に、フィルムの破断が２０００ｍ当たり３回発生したが、良好な偏光フィルムが得られた。
【００５９】
比較例１
実施例１において、ＰＶＡフィルムの温度を６℃に変更した以外は、実施例１と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。切断時フィルムの破断が続発して、作業を続行できなかった。
【００６０】
比較例２
実施例２において、ＰＶＡフィルムの温度を８０℃に変更した以外は、実施例２と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。延伸時フィルムの破断が続発して、良好な偏光フィルムは得られなかった。
【００６１】
比較例３
実施例１において、ＰＶＡフィルムの揮発分を０．０１％に変更した以外は、実施例１と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。切断時フィルムの破断が続発して、作業を続行できなかった。
【００６２】
比較例４
実施例２において、ＰＶＡフィルムの揮発分を２０％に変更した以外は、実施例２と同様にしてフィルムの幅方向の両端部を切断した。延伸時フィルムの破断が続発して、良好な偏光フィルムは得られなかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃物を用いて、延伸加工前に予めビニルアルコール系重合体フィルムの幅方向の両端部を除去するように切断する方法であって、該切断に供されるビニルアルコール系重合体フィルムの温度が１０℃乃至７０℃で、揮発分が０．１％乃至１０％である延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムの切断方法。
【請求項２】
刃物が、刃先が断面から見て両側面が研磨された山型状で、肉厚が０．０５ｍｍ乃至１ｍｍであり、前記幅方向の両端部を除去した後のフィルム幅が２ｍ以上である請求項１記載の延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムの切断方法。
【請求項３】
互いに平行した２本のロールにフィルムが接触しており、その接触点間距離が８０ｃｍ以下であり、その間でフィルムを刃物で切断するときに、刃物がフィルムを切断する位置と直近のロールがフィルムと接触する位置との距離が、０．５ｃｍ乃至１５ｃｍである請求項２記載の延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムの切断方法。
【請求項４】
複数の大径部と小径部を交互に有する金属ロールの大径部での周速がフィルム速度と実質的に同一であり、大径部とフィルムとが接触しており、大径部での金属ロールの直径が５ｃｍ乃至３０ｃｍであり、小径部の位置で刃物によりフィルムを切断する、請求項２記載の延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムの切断方法。
【請求項５】
延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムが偏光フィルム用である請求項１から４のいずれかに記載の延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムの切断方法。
【請求項６】
請求項５に記載の切断方法で得た延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムから製造された偏光フィルム。
【請求項１】
刃物を用いて、延伸加工前に予めビニルアルコール系重合体フィルムの幅方向の両端部を除去するように切断する方法であって、該切断に供されるビニルアルコール系重合体フィルムの温度が１０℃乃至７０℃で、揮発分が０．１％乃至１０％である延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムの切断方法。
【請求項２】
刃物が、刃先が断面から見て両側面が研磨された山型状で、肉厚が０．０５ｍｍ乃至１ｍｍであり、前記幅方向の両端部を除去した後のフィルム幅が２ｍ以上である請求項１記載の延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムの切断方法。
【請求項３】
互いに平行した２本のロールにフィルムが接触しており、その接触点間距離が８０ｃｍ以下であり、その間でフィルムを刃物で切断するときに、刃物がフィルムを切断する位置と直近のロールがフィルムと接触する位置との距離が、０．５ｃｍ乃至１５ｃｍである請求項２記載の延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムの切断方法。
【請求項４】
複数の大径部と小径部を交互に有する金属ロールの大径部での周速がフィルム速度と実質的に同一であり、大径部とフィルムとが接触しており、大径部での金属ロールの直径が５ｃｍ乃至３０ｃｍであり、小径部の位置で刃物によりフィルムを切断する、請求項２記載の延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムの切断方法。
【請求項５】
延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムが偏光フィルム用である請求項１から４のいずれかに記載の延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムの切断方法。
【請求項６】
請求項５に記載の切断方法で得た延伸加工用ビニルアルコール系重合体フィルムから製造された偏光フィルム。
【公開番号】特開２０１０−２５３９５２（Ｐ２０１０−２５３９５２Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１１６５５（Ｐ２０１０−１１１６５５）
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【分割の表示】特願２０００−３４８１８８（Ｐ２０００−３４８１８８）の分割
【原出願日】平成１２年１１月１５日（２０００．１１．１５）
【出願人】（０００００１０８５）株式会社クラレ (1,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【分割の表示】特願２０００−３４８１８８（Ｐ２０００−３４８１８８）の分割
【原出願日】平成１２年１１月１５日（２０００．１１．１５）
【出願人】（０００００１０８５）株式会社クラレ (1,607)
【Ｆターム（参考）】
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