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JP7592048B2 - Polyvinyl alcohol film, optical film produced therefrom and method for producing same - Google Patents

Polyvinyl alcohol film, optical film produced therefrom and method for producing same Download PDF

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JP7592048B2 JP2022102103A JP2022102103A JP7592048B2 JP 7592048 B2 JP7592048 B2 JP 7592048B2 JP 2022102103 A JP2022102103 A JP 2022102103A JP 2022102103 A JP2022102103 A JP 2022102103A JP 7592048 B2 JP7592048 B2 JP 7592048B2
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Description

本発明は、光学フィルムの製造、特に偏光フィルムの製造に用い得る、ポリビニルアルコール(polyvinyl alcohol,PVA)フィルムに関する。 The present invention relates to a polyvinyl alcohol (PVA) film that can be used in the manufacture of optical films, particularly polarizing films.

ポリビニルアルコール(polyvinyl alcohol,PVA)フィルムは、ポリビニルアルコールポリマーと可塑剤が含まれた水溶液を塗布、乾燥して得られる一種の親水性材料であり、高い透明性、機械的強度、水溶性、良好な加工性などの性能を有し、包装材料や偏光フィルムなどの電子製品の光学フィルムにおいて広く用いられている。 Polyvinyl alcohol (PVA) film is a type of hydrophilic material obtained by coating and drying an aqueous solution containing polyvinyl alcohol polymer and plasticizer. It has properties such as high transparency, mechanical strength, water solubility, and good processability, and is widely used in packaging materials and optical films for electronic products such as polarizing films.

ポリビニルアルコールフィルムを偏光工程で加工して得られる偏光フィルムは、特定方向の光線だけを通過させる特性を有しており、これによって通過する光線の明暗度をコントロールすることができる。この特性に基づき、偏光フィルムは各種のディスプレイや眼鏡、ウェアラブルデバイスに使われている。偏光フィルムを製造する工程には膨潤、延伸及び染色などが含まれる。具体的には、ポリビニルアルコールフィルムを溶液中に入れて前述の工程を行うが、染料分子をポリビニルアルコールフィルムのポリビニルアルコール分子間に拡散進入させて規則的に配列することで、偏光フィルムがその配列方向に平行な光成分を吸収できるようにし、垂直方向の光成分は透過させて、偏光を有する特性が生じるようにさせる。 Polarizing films obtained by processing polyvinyl alcohol film through a polarizing process have the property of only passing light rays in a specific direction, which allows the brightness of the passing light to be controlled. Based on this property, polarizing films are used in various displays, glasses, and wearable devices. The process of manufacturing polarizing films includes swelling, stretching, and dyeing. Specifically, the polyvinyl alcohol film is placed in a solution and the above-mentioned process is carried out, and the dye molecules are diffused and inserted between the polyvinyl alcohol molecules of the polyvinyl alcohol film to arrange them in a regular manner, allowing the polarizing film to absorb the light components parallel to the arrangement direction and transmit the light components perpendicular to the arrangement direction, resulting in the property of having polarized light.

良好な光学特性を提供するうえで理想的な偏光フィルムは、色が均一で、色斑が少なく、皺がなく、色相効果が良いなどの特性を有していなければならない。そのため、従来技術では、ポリビニルアルコールの構造を調節したり、官能基(例えばカチオン基)を加えたりするなどの方法を用いて、粘度や鹸化度を変えることや、可塑剤含有量を調節することによって光学性質を向上させるのが一般的であった。 In order to provide good optical properties, an ideal polarizing film must have properties such as uniform color, few color spots, no wrinkles, and good hue effect. Therefore, in conventional technology, it has been common to improve optical properties by changing the viscosity or degree of saponification or adjusting the plasticizer content by using methods such as adjusting the structure of polyvinyl alcohol or adding functional groups (e.g., cationic groups).

従来技術では、ポリビニルアルコールフィルムから光学フィルムを製造する際、完成品に染色斑が発生するという問題がよく生じていた。本発明者は、前述の問題が引き起こされる原因はおそらく、ポリビニルアルコールフィルムを光学フィルムの製造に用いる際に添加剤を混合しなければならないが、添加剤がポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸の工程後に析出され、一部がフィルム上に残留するためであることに気づいた。例えば、添加剤が析出される量の分布が不均一である場合には、後の染色時にヨウ化物イオンがフィルム上に均一に付着できず、染色が不均一になる状態を招いてしまう。 In the prior art, when manufacturing optical films from polyvinyl alcohol films, a problem of dye spots occurring on the finished product often occurred. The inventor realized that the cause of the above problem is probably that additives must be mixed into the polyvinyl alcohol film when it is used to manufacture optical films, but the additives precipitate after the swelling and stretching process of the polyvinyl alcohol film, and some of them remain on the film. For example, if the distribution of the amount of additive precipitated is uneven, iodide ions cannot be uniformly attached to the film during the subsequent dyeing process, leading to uneven dyeing.

さらに、本発明者は、特定の理論に限定されるものではないが、上述の状況には数多くの要素も関係しており、例えば、ポリビニルアルコールフィルムの製造過程中、予備成形フィルムが加熱ローラを経た後に乾燥を行う乾燥器の温度標準偏差や、乾燥器内における予備成形フィルムの上下表面の温度差などの要素はいずれもフィルム体が膨潤を経た後に添加剤が析出されて残留する量に少なくとも部分的には影響を与えることに気づいた。 Furthermore, without being limited to a particular theory, the inventors have realized that many factors are involved in the above situation, such as the standard deviation of the temperature of the dryer in which the preformed film is dried after passing through the heated rollers during the polyvinyl alcohol film manufacturing process, and the temperature difference between the upper and lower surfaces of the preformed film in the dryer, all of which at least partially affect the amount of additive that precipitates and remains after the film body has swelled.

さらに、本発明者は、ポリビニルアルコールフィルムから光学フィルムを製造する際の、膨潤・延伸後の遅相軸角度が偏光フィルム完成品の偏光度と関係していることに気づいた。また、特定の理論に限定されるものではないが、本発明者は、ポリビニルアルコールフィルムの調製過程中には上述の状況に影響を与える複数の要素があると考えた。例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、可塑剤及び水を加熱して溶解する際の攪拌温度、攪拌方向の転換頻度、及び界面活性剤の添加などの要素である。 Furthermore, the inventors have noticed that when producing an optical film from a polyvinyl alcohol film, the slow axis angle after swelling and stretching is related to the polarization degree of the finished polarizing film. Furthermore, without being limited to a particular theory, the inventors believe that there are several factors that affect the above-mentioned situation during the preparation process of the polyvinyl alcohol film. For example, these factors include the stirring temperature when heating and dissolving the polyvinyl alcohol resin, plasticizer, and water, the frequency of changing the stirring direction, and the addition of a surfactant.

そこで、上述の問題を解決するために、本発明は、ポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後における添加剤残留量の標準偏差を一定の範囲内に調節することによってポリビニルアルコールフィルムを提供するが、それは染色が均一な光学フィルムの製造に用いられる。さらに、本発明は、ポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後の遅相軸角度を一定の範囲内に調節することによってポリビニルアルコールフィルムを得るが、それによって調製された偏光フィルムは良好な偏光度を具備する。 Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a polyvinyl alcohol film by adjusting the standard deviation of the amount of additive residues after swelling and stretching of the polyvinyl alcohol film within a certain range, which is used to manufacture an optical film with uniform dyeing. Furthermore, the present invention obtains a polyvinyl alcohol film by adjusting the slow axis angle after swelling and stretching of the polyvinyl alcohol film within a certain range, and the polarizing film prepared thereby has a good polarization degree.

具体的には、本発明の一実施態様において提供されるポリビニルアルコールフィルムは、幅方向に均等に裁断した複数枚のポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後の添加剤残留量の標準偏差が0.05~0.60である。上述の膨潤・延伸については、複数枚のポリビニルアルコールフィルムを水中で4.3cm/minの速度で延伸して、長さを2倍にした。上述の添加剤残留量は、計算式:(W3-W4)/W3×100%により得た。式中、W3は、ポリビニルアルコールフィルムを膨潤・延伸し、乾燥した後の重量であり、W4は、ポリビニルアルコールフィルムを膨潤・延伸し、乾燥した後に、純水内に入れて5分間攪拌してから再び絶乾した後の重量である。 Specifically, in one embodiment of the present invention, the polyvinyl alcohol film has a standard deviation of 0.05 to 0.60 in the amount of residual additives after swelling and stretching of multiple polyvinyl alcohol films cut evenly in the width direction. In the above-mentioned swelling and stretching, multiple polyvinyl alcohol films were stretched in water at a speed of 4.3 cm/min to double the length. The above-mentioned amount of residual additives was calculated using the formula: (W3-W4)/W3 x 100%. In the formula, W3 is the weight of the polyvinyl alcohol film after swelling and stretching and drying, and W4 is the weight of the polyvinyl alcohol film after swelling and stretching, drying, placing in pure water, stirring for 5 minutes, and then drying again.

好ましい実施形態において、複数枚のポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後における添加剤残留量平均値は1.40~4.15wt%である。 In a preferred embodiment, the average amount of additive remaining in multiple polyvinyl alcohol films after swelling and stretching is 1.40 to 4.15 wt %.

好ましい実施形態において、複数枚のポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後における遅相軸角度の標準偏差は、0.30~2.79である。 In a preferred embodiment, the standard deviation of the slow axis angle of multiple polyvinyl alcohol films after swelling and stretching is 0.30 to 2.79.

好ましい実施形態において、複数枚のポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後における遅相軸角度の平均値は、89.00~91.00である。 In a preferred embodiment, the average slow axis angle of multiple polyvinyl alcohol films after swelling and stretching is 89.00 to 91.00.

好ましい実施形態において、ポリビニルアルコールフィルムは、6~15wt%の添加剤初期含有量を有する。 In a preferred embodiment, the polyvinyl alcohol film has an initial additive content of 6-15 wt %.

好ましい実施形態において、ポリビニルアルコールフィルムの重合度は1800~3000である。 In a preferred embodiment, the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol film is 1800 to 3000.

好ましい実施形態において、ポリビニルアルコールフィルムの含水率は1.0~5.0wt%である。 In a preferred embodiment, the water content of the polyvinyl alcohol film is 1.0 to 5.0 wt %.

本発明の別の実施態様において提供される光学フィルムは、上述のポリビニルアルコールフィルムで製造されたものである。 In another embodiment of the present invention, an optical film is provided which is made from the polyvinyl alcohol film described above.

好ましい実施形態において、光学フィルムは偏光フィルムである。好適には、偏光フィルムは99.8%以上の偏光度を有する。 In a preferred embodiment, the optical film is a polarizing film. Preferably, the polarizing film has a polarization degree of 99.8% or more.

本発明のさらに別の実施態様において提供されるポリビニルアルコールフィルムの製造方法は、以下の工程を含む。
(a)ポリビニルアルコール系樹脂、界面活性剤、可塑剤及び水を攪拌し、且つ100℃超の溶解温度まで加熱して2~4時間温度を維持し、且つ攪拌方向を1時間に少なくとも3回反転させて、ポリビニルアルコール鋳造溶液を形成する。
(b)ポリビニルアルコール鋳造溶液を鋳造ドラムに鋳込み、乾燥して予備成形フィルムを調製する。
(c)予備成形フィルムを高温から低温へと温度が徐々に下がる複数本の加熱ローラに接触させた後、複数のセクションを備えた乾燥器に進入させて熱処理を行う。そのうち、乾燥器の温度の標準偏差(幅方向沿い)は0.93~3.00であり、且つ乾燥器内におけるポリビニルアルコールフィルムの上下表面の温度差は5℃以下である。
In yet another embodiment of the present invention, there is provided a method for producing a polyvinyl alcohol film, comprising the steps of:
(a) A polyvinyl alcohol casting solution is formed by stirring and heating a polyvinyl alcohol-based resin, a surfactant, a plasticizer and water to a dissolution temperature above 100° C. and maintaining the temperature for 2-4 hours, and reversing the stirring direction at least three times per hour.
(b) A polyvinyl alcohol casting solution is cast onto a casting drum and dried to prepare a preformed film.
(c) the preformed film is heat-treated by contacting it with a number of heated rollers whose temperatures are gradually decreased from high to low, and then entering a multi-section dryer, in which the standard deviation of the temperature (along the width) is 0.93-3.00 and the temperature difference between the upper and lower surfaces of the polyvinyl alcohol film in the dryer is 5° C. or less.

好ましい実施形態において、工程(a)の溶解温度は130~140℃である。 In a preferred embodiment, the dissolution temperature in step (a) is 130 to 140°C.

好ましい実施形態において、工程(b)の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系樹脂濃度は20.0~40.0%である。 In a preferred embodiment, the polyvinyl alcohol resin concentration in the polyvinyl alcohol casting solution in step (b) is 20.0 to 40.0%.

好ましい実施形態において、界面活性剤の最終含有量は0.10~0.20wt%である。 In a preferred embodiment, the final surfactant content is 0.10-0.20 wt%.

好ましい実施形態において、工程(c)の乾燥器は、フローティング型ドライヤーである。 In a preferred embodiment, the dryer in step (c) is a floating type dryer.

本発明の上述の特定に基づいて提供されるポリビニルアルコールフィルムは、均一に染色することができ、いっそう良好な偏光度を具備する。また、本発明の特定内容は、上述のポリビニルアルコールフィルムをより正確に調節・製造するのに用い得る。 The polyvinyl alcohol film provided based on the above-mentioned characteristics of the present invention can be dyed uniformly and has a better polarization degree. In addition, the characteristics of the present invention can be used to more precisely adjust and manufacture the above-mentioned polyvinyl alcohol film.

本発明の上述及び他の目的、特徴、優位点並びに実施例をより明解にするため、図面について以下の通り説明する。
本発明の1つの実施例に基づくポリビニルアルコールフィルム製造工程の概念図である。 本発明の1つの実施例に基づくポリビニルアルコールフィルム製造装置の概念図である。
In order to make the above and other objects, features, advantages and embodiments of the present invention more clear, reference is made to the following drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of a process for producing a polyvinyl alcohol film according to one embodiment of the present invention. 1 is a schematic diagram of a polyvinyl alcohol film manufacturing apparatus according to one embodiment of the present invention.

本明細書において、図における各種特徴や構成要素の比率については実際の比率ではなく、本発明に関する具体的な特徴や構成要素を最適な方式で示すため、慣例の作業方式を基にした作図方式により描いている。また、別々の図において、同一又は類似の構成要素符合は、類似の構成要素や部材を指している。 In this specification, the proportions of various features and components in the drawings are not actual proportions, but are drawn in a drawing method based on a conventional work method in order to show the specific features and components related to the present invention in an optimal manner. In addition, in different drawings, the same or similar component symbols refer to similar components or parts.

本発明をより詳細且つ不備なく叙述するため、以下に本発明の実施形態及び具体的な実施例について説明した記述を提出するが、それらは本発明を実施又は応用する具体的な実施例の唯一の形態ではない。本明細書及び添付する請求項において、別途文脈に記載がない限り、「1つ」及び「当該」という用語は複数であると解釈し得る。また、本明細書及び添付する請求項において、別途に記載がない限り、「ある物の上に設置される」とは、直接又は間接的にある物の表面と貼り付けられるか、その他の形態で接触すると見なすことができ、表面の画定は明細書の内容の前後/段落の含意及び本明細書が属する分野における通常の知識により判断されるものとする。 In order to describe the present invention in more detail and without omission, the following description is provided with reference to the embodiments and specific examples of the present invention, which are not the only forms of specific examples for carrying out or applying the present invention. In this specification and the appended claims, the terms "one" and "the" may be interpreted as plural unless otherwise specified in the context. In this specification and the appended claims, unless otherwise specified, "installed on an object" may be considered to be attached to or in other ways contacted with the surface of an object, directly or indirectly, and the definition of the surface shall be determined by the implication of the preceding/following paragraphs/paragraphs of the contents of the specification and the common knowledge in the field to which this specification pertains.

本発明を特定する数値範囲やパラメータはいずれもおおよその数値ではあるが、具体的な実施例における関連数値は可能な限り精確に示している。しかしながら、如何なる数値であれ、個別の試験方法に起因する標準偏差を含むことは本質的に不可避である。これにおいて、「約」は一般的に、実際の数値が特定の数値又は範囲の±10%、5%、1%又は0.5%以内であることを指す。或いは、「約」という用語は、本発明が属する分野の当業者によって考慮・判断される場合、実際の数値が平均値の許容可能な標準誤差内にあることを意味する。従って、反対の説明がない限り、本明細書及び添付する請求項が開示する数値のパラメータはいずれも近似値であり、必要に応じて変化すると見なし得る。少なくとも、それらの数値のパラメータは、指し示される有効な桁数と通常の桁上げ法方法を適用することによって得た数値であると解釈されるべきである。 All numerical ranges and parameters specifying the present invention are approximate, but the relevant numerical values in the specific examples are as precise as possible. However, it is inherently inevitable that any numerical value will include standard deviations resulting from individual testing methods. In this context, "about" generally means that the actual numerical value is within ±10%, 5%, 1% or 0.5% of the specified numerical value or range. Alternatively, the term "about" means that the actual numerical value is within an acceptable standard error of the mean value, as considered and determined by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Thus, unless otherwise stated, all numerical parameters disclosed in this specification and the appended claims are approximate and may be considered to vary as necessary. At the very least, such numerical parameters should be interpreted as being the numerical values obtained by applying the indicated number of significant digits and ordinary carryover techniques.

本発明が提供するポリビニルアルコールフィルムは、幅方向に均等に裁断して複数枚にし、膨潤・延伸した後の添加剤残留量の標準偏差が0.05~0.60である。上述の膨潤・延伸については、幅方向に均等に裁断した複数枚のポリビニルアルコールフィルムを水中で4.3cm/minの速度で延伸して、長さを2倍にした。上述の添加剤残留量は、計算式:(W3-W4)/W3×100%により得た。式中、W3は、ポリビニルアルコールフィルムを膨潤・延伸し、乾燥した後の重量であり、W4は、ポリビニルアルコールフィルムを膨潤・延伸し、乾燥した後に、純水内に入れて5分間攪拌してから再び絶乾した後の重量である。前述の添加剤残留量の標準偏差は、例えば、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60又は上述の任意の2つの数値の間であるが、これらに限定されない。ポリビニルアルコールフィルムの膨潤過程では添加剤が析出されるが、析出量が少ない場所はヨウ化物イオンがポリビニルアルコールと錯体を形成しにくくなり、反対に、析出量が多い場所はおそらく錯体が多く形成されるため、析出量が不均一だと偏光フィルムの染色斑が生じてしまう。 The polyvinyl alcohol film provided by the present invention is cut evenly in the width direction into several pieces, and the standard deviation of the additive residue amount after swelling and stretching is 0.05 to 0.60. In the above-mentioned swelling and stretching, several pieces of polyvinyl alcohol film cut evenly in the width direction were stretched in water at a speed of 4.3 cm/min to double the length. The above-mentioned additive residue amount was obtained by the calculation formula: (W3-W4)/W3 x 100%. In the formula, W3 is the weight of the polyvinyl alcohol film after swelling and stretching and drying, and W4 is the weight of the polyvinyl alcohol film after swelling and stretching, drying, placing it in pure water, stirring for 5 minutes, and then drying it again. The standard deviation of the residual amount of additives is, for example, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40, 0.45, 0.50, 0.55, 0.60, or between any two of the above values, but is not limited thereto. During the swelling process of the polyvinyl alcohol film, additives are precipitated, but in areas where the amount of precipitation is small, iodide ions are less likely to form complexes with polyvinyl alcohol, and conversely, in areas where the amount of precipitation is large, a large amount of complexes are likely to be formed, so if the amount of precipitation is non-uniform, dye spots will occur in the polarizing film.

本発明の好ましい実施形態によれば、複数枚のポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後における添加剤残留量平均値は1.40~4.15wt%であり、例えば、1.44、1.71、1.92、1.93、2.91、3.89又は4.12wt%などである。 According to a preferred embodiment of the present invention, the average amount of residual additives after swelling and stretching of multiple polyvinyl alcohol films is 1.40 to 4.15 wt%, for example, 1.44, 1.71, 1.92, 1.93, 2.91, 3.89, or 4.12 wt%.

本発明は、膨潤・延伸後のポリビニルアルコールフィルムの添加剤残留量の標準偏差を調節すること、即ち偏光フィルムに染色を行う前の条件を模して、それが染色槽に進入する前の添加剤残留量の標準偏差をコントロールすることにより、偏光フィルムの染色斑の問題を解決する。本発明者は、実際に偏光フィルムの製造工程を行う際に、ポリビニルアルコールフィルムは膨潤・延伸処理を経るが、その過程でポリビニルアルコール中の添加剤や他の不純物が析出され、最終的に偏光フィルムに製造されるポリビニルアルコールフィルムの各部分の添加剤含有量を異ならせるため、ポリビニルアルコールフィルムの添加剤初期量又は添加剤初期量の差分を測定しただけでは、実際に偏光板の製造工程を行ったときの添加剤の残留状態を表すことができず、偏光フィルムの染色斑の問題を解決し得ないことに気づいた。具体的には、上述のパラメータはポリビニルアルコールフィルムを光学フィルム、特に偏光フィルムに調製する工程に基づき特定したものである。ポリビニルアルコールフィルムを偏光フィルムに調製する方法は特に限定されないが、好適には、ポリビニルアルコールフィルムを水中に入れて延伸する膨潤・延伸処理、二色性色素で染色する染色処理、及びフィルム体に一軸延伸を行う延伸処理が含まれる。そのうち、必要に応じてホウ酸架橋処理、固定処理、洗浄処理、加熱処理などの方法をさらに実施してもよい。その場合、各処理の順序は特に限定されないが、好適には、膨潤処理、染色処理及び延伸処理の順で実施する。業界では一般的に、偏光フィルムを調製する際は2倍の長さに延伸することが膨潤槽におけるおおよその延伸倍率となっている。 The present invention solves the problem of dyeing unevenness of polarizing films by adjusting the standard deviation of the additive residual amount of the polyvinyl alcohol film after swelling and stretching, that is, by simulating the conditions before dyeing the polarizing film and controlling the standard deviation of the additive residual amount before it enters the dyeing tank. The inventor of the present invention noticed that when actually manufacturing a polarizing film, the polyvinyl alcohol film goes through swelling and stretching treatment, during which additives and other impurities in the polyvinyl alcohol are precipitated, causing the additive content of each part of the polyvinyl alcohol film finally manufactured into a polarizing film to differ, and therefore, the residual state of the additives when the polarizing plate manufacturing process is actually performed cannot be expressed by simply measuring the initial amount of additives in the polyvinyl alcohol film or the difference in the initial amount of additives, and the problem of dyeing unevenness of the polarizing film cannot be solved. Specifically, the above parameters are specified based on the process of preparing the polyvinyl alcohol film into an optical film, particularly a polarizing film. The method of preparing a polyvinyl alcohol film into a polarizing film is not particularly limited, but preferably includes a swelling/stretching process in which the polyvinyl alcohol film is placed in water and stretched, a dyeing process in which the film is dyed with a dichroic dye, and a stretching process in which the film is uniaxially stretched. Among these, methods such as boric acid crosslinking, fixing, washing, and heating may be further performed as necessary. In this case, the order of each process is not particularly limited, but preferably, the swelling process, dyeing process, and stretching process are performed in that order. In the industry, it is common to stretch the film to twice its length in the swelling tank, which is the approximate stretching ratio.

上述の添加剤の残留量は、膨潤・延伸し、乾燥した後のポリビニルアルコールフィルムを純水内で5分間攪拌して、フィルム中の添加剤を析出したものである。具体的には、添加剤残留量の計算式は、(W3-W4)/W3×100%であり、好適には、幅方向に均等に切断した複数のフィルム(例えば5枚又はそれ以上)の平均値である。このほかに、ポリビニルアルコールフィルムの評価やコントロール、選別に用いられるこのパラメータの精度をより高めるために、本明細書では、添加剤残留量の標準偏差の数値範囲を採用するのが好ましい。本明細書で用いる「標準偏差(Standard Deviation)」は、試料の標準偏差を指しており、試料群中のデータの散らばり具合を評価するのに用いられる。具体的には、その標準偏差sの計算式は以下の式の通りである。
式中、xは試料の平均値であり、nは試料のサイズである。
The residual amount of the additives described above was determined by stirring the polyvinyl alcohol film after swelling, stretching, and drying in pure water for 5 minutes to precipitate the additives in the film. Specifically, the formula for calculating the residual amount of additives is (W3-W4)/W3×100%, and is preferably the average value of a plurality of films (e.g., 5 or more) cut evenly in the width direction. In addition, in order to further increase the accuracy of this parameter used in the evaluation, control, and selection of polyvinyl alcohol films, it is preferable in this specification to adopt a numerical range of the standard deviation of the residual amount of additives. The "standard deviation" used in this specification refers to the standard deviation of a sample and is used to evaluate the degree of dispersion of data in a sample group. Specifically, the calculation formula for the standard deviation s is as follows:
where x is the average value of the sample and n is the sample size.

本明細書で用いる「添加剤」は、初期添加剤、界面活性剤、白濁剤、乳化剤又は起泡剤のうち少なくとも1つを含むが、これらに限らない。そのうち、「可塑剤」は、材料の柔軟性の増加や、材料の液化が可能であり、例えば、フタル酸エステル(Phthalate)、フタル酸ビス(2-エチルヘキシル)(DEHP)、グリセリン、フタル酸ジブチル(DBP)、フタル酸ジイソノニル(DINP)、フタル酸ジイソデシル(DIDP)、フタル酸ブチルベンジル(BBP)、フタル酸ジオクチル(DOP)、エチレングリコール、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又はトリメチロールプロパンなどであるが、これらに限らない。好適には、可塑剤はグリセリン、エチレングリコール、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又はトリメチロールプロパンである。「界面活性剤」はカチオン、アニオン又は非イオン型界面活性剤に限定されず、それは例えば、ラウリン酸カリウムなどのカルボン酸塩型、ラウレス硫酸ナトリウムなどの硫酸エステル塩型、ドデシルベンゼンスルホン酸塩などのスルホン酸塩型、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテルなどのアルキルフェニルエーテル型、ポリエチレングリコールモノオクチルフェニルエーテルなどのアルコール系のフェニルエーテル型、ポリオキシエチレンラウレートなど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ンなど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など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など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、オレイルジエタノールアミドなどのアルカノールアミド型、ポリオキシエチレンアリルフェニルエーテルなどのアリルフェニルエーテル型、又はポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムなどであるが、これらに限らない。本発明の好ましい実施形態によれば、ポリビニルアルコールフィルムは、6~15wt%の間の添加剤初期含有量を有し、それは例えば、7~14、8~13、9~12又は10~11wt%などである。 As used herein, the term "additive" includes at least one of an initial additive, a surfactant, a clouding agent, an emulsifier, or a foaming agent, but is not limited thereto. Among them, the "plasticizer" can increase the flexibility of the material or liquefy the material, and is, for example, but not limited to, phthalate ester, bis(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), glycerin, dibutyl phthalate (DBP), diisononyl phthalate (DINP), diisodecyl phthalate (DIDP), butyl benzyl phthalate (BBP), dioctyl phthalate (DOP), ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, diglycerin, triethylene glycol, tetraethylene glycol, or trimethylolpropane. Preferably, the plasticizer is glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, diglycerin, triethylene glycol, tetraethylene glycol, or trimethylolpropane. The "surfactant" is not limited to cationic, anionic or nonionic surfactants, such as, but not limited to, carboxylate type such as potassium laurate, sulfate ester type such as sodium laureth sulfate, sulfonate type such as dodecylbenzenesulfonate, alkylphenyl ether type such as polyoxyethylene octylphenyl ether, alcohol-based phenyl ether type such as polyethylene glycol monooctylphenyl ether, alkyl ester type such as polyoxyethylene laurate, alkylamine type such as polyoxyethylene laurylamine, alkylamide type such as polyoxyethylene lauric acid amide, polypropylene glycol ether type such as polyoxyethylene polyoxypropylene ether, alkanolamide type such as lauric acid diethanolamide, oleyl diethanolamide, allyl phenyl ether type such as polyoxyethylene allyl phenyl ether, or sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate. According to a preferred embodiment of the present invention, the polyvinyl alcohol film has an additive initial content between 6 and 15 wt%, for example, 7 to 14, 8 to 13, 9 to 12, or 10 to 11 wt%.

本発明の好ましい実施形態によれば、ポリビニルアルコールフィルムが有する添加剤は主に可塑剤と界面活性剤であるか、または可塑剤のみである。可塑剤と界面活性剤は低分子量化合物であり、ポリマーとブレンドすると材料の自由体積が増加する。それらの添加剤は膨潤過程で特に容易に析出され、染色工程において添加剤残留量を不均一にさせる。具体的には、ポリビニルアルコールフィルムの膨潤過程では、添加剤がポリビニルアルコールフィルム内に一部残留するが、残留量が多すぎると自由空洞(free cavity)が添加剤に占有されてしまい、ポリビニルアルコールフィルムが染色槽に着いたとき、ヨウ化物イオンが自由空洞においてポリビニルアルコールと錯体を形成することができず、反対に、添加剤残留量が少なすぎると分子配列に影響を及ぼし、錯体が過度に形成され、偏光フィルム全体に染色斑の問題が生じてしまう。 According to a preferred embodiment of the present invention, the additives contained in the polyvinyl alcohol film are mainly plasticizers and surfactants, or only plasticizers. Plasticizers and surfactants are low molecular weight compounds that increase the free volume of the material when blended with a polymer. These additives are particularly easy to precipitate during the swelling process, which causes the amount of additive residue to be non-uniform during the dyeing process. Specifically, during the swelling process of the polyvinyl alcohol film, some of the additives remain in the polyvinyl alcohol film. If the amount of additive residue is too large, the free cavities will be occupied by the additives, and when the polyvinyl alcohol film is placed in the dyeing tank, the iodide ions will not be able to form complexes with the polyvinyl alcohol in the free cavities. Conversely, if the amount of additive residue is too small, it will affect the molecular arrangement, causing excessive complex formation, resulting in the problem of dye spots throughout the polarizing film.

本発明の少なくとも1つの実施形態によれば、幅方向に均等に裁断した複数枚のポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後の遅相軸角度は0.30~2.79であり、例えば、0.30、0.35、0.43、0.75、0.91、1.25又は2.78などである。好適には、前述の遅相軸角度の平均値は89.00~91.00であり、例えば、89.22、89.90、90.16、90.17、90.27、90.29又は90.64などである。 According to at least one embodiment of the present invention, the slow axis angle of multiple polyvinyl alcohol films cut evenly in the width direction after swelling and stretching is 0.30 to 2.79, for example, 0.30, 0.35, 0.43, 0.75, 0.91, 1.25, or 2.78. Preferably, the average value of the slow axis angle is 89.00 to 91.00, for example, 89.22, 89.90, 90.16, 90.17, 90.27, 90.29, or 90.64.

本明細書で用いる「遅相軸」は、面内で屈折率が最大となる軸方向を指しており、一般的には試料中の分子配列の方向を表すのに用いられている。分子配列の方向にずれがある場合、試料の偏光度分析において直交の透過率が部分的に上昇する状態が生じ、これによって偏光度が低下してしまう。ポリビニルアルコールフィルムの遅相軸とは、複屈折値が大きい軸を指し、通常は分子配列の方向である。配列方向にずれが生じると、偏光度分析を行う際に直交の透過率が部分的に増加する状態が生じ、偏光度の低下を招いてしまう。そのため、本願では、位相差解析装置を用いて膨潤・延伸後における複数枚のポリビニルアルコールフィルム試料の遅相軸角度の標準偏差を測定し、且つそれを一定範囲内にコントロールすることによって、良好な偏光度を具備するポリビニルアルコールフィルムを取得する。 The term "slow axis" as used herein refers to the axial direction in which the in-plane refractive index is maximum, and is generally used to indicate the direction of molecular alignment in a sample. If there is a deviation in the direction of molecular alignment, a state occurs in which the orthogonal transmittance increases partially in the polarization degree analysis of the sample, which leads to a decrease in the polarization degree. The slow axis of a polyvinyl alcohol film refers to the axis with a large birefringence value, and is usually the direction of molecular alignment. If there is a deviation in the alignment direction, a state occurs in which the orthogonal transmittance increases partially in the polarization degree analysis, which leads to a decrease in the polarization degree. Therefore, in this application, a phase difference analyzer is used to measure the standard deviation of the slow axis angle of multiple polyvinyl alcohol film samples after swelling and stretching, and the standard deviation is controlled within a certain range to obtain a polyvinyl alcohol film with a good polarization degree.

本発明の少なくとも1つの実施形態によれば、ポリビニルアルコールフィルムの重合度は1800~3000の間であり、例えば、1800、1900、2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900又は3000などであるが、これらに限定されない。また、本発明の少なくとも1つの実施形態によれば、ポリビニルアルコールフィルムの含水率は1.0~5.0wt%の間であり、例えば、1、1.1、1.3、1.5、1.7、1.9、2.0、2.1、2.3、2.5、2.7、2.9、3.0、3.1、3.3、3.5、3.7、3.9、4.0、4.1、4.3、4.5、4.7、4.9又は5.0wt%などであるが、これらに限定されない。このほかに、本発明の少なくとも1つの実施形態によれば、ポリビニルアルコールフィルムの厚さは20~100μmであり、好適には60~75μmであり、例えば、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74又は75μmである。 According to at least one embodiment of the present invention, the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol film is between 1800 and 3000, such as, but not limited to, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, or 3000. According to at least one embodiment of the present invention, the water content of the polyvinyl alcohol film is between 1.0 and 5.0 wt%, such as, but not limited to, 1, 1.1, 1.3, 1.5, 1.7, 1.9, 2.0, 2.1, 2.3, 2.5, 2.7, 2.9, 3.0, 3.1, 3.3, 3.5, 3.7, 3.9, 4.0, 4.1, 4.3, 4.5, 4.7, 4.9, or 5.0 wt%. Additionally, according to at least one embodiment of the present invention, the thickness of the polyvinyl alcohol film is 20 to 100 μm, preferably 60 to 75 μm, for example, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74 or 75 μm.

さらに、本発明は光学フィルムを提供するが、それは上述のポリビニルアルコールフィルムから調製したものである。本明細書に記載の「光学フィルム」とは、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を指し得るが、本発明はこれらに限定されない。好適には、本発明のポリビニルアルコールフィルムは偏光フィルムとされる。さらに、本発明が提供する好ましい実施形態の偏光フィルムの偏光度は99.8%以上であり、好適には99.9%である。 The present invention further provides an optical film, which is prepared from the polyvinyl alcohol film described above. The "optical film" described in this specification may refer to a polarizing film, a blue light cut film, a filter lens, etc., but the present invention is not limited thereto. Preferably, the polyvinyl alcohol film of the present invention is a polarizing film. Furthermore, the polarization degree of the polarizing film of the preferred embodiment provided by the present invention is 99.8% or more, and preferably 99.9%.

別の態様において、本発明はポリビニルアルコールフィルムの製造方法も提供するが、その工程及び製造装置については、ともに図1と図2に示す内容を参照することができる。当該製造方法は、以下を含む。工程S100:ポリビニルアルコール系樹脂、界面活性剤、可塑剤及び水を攪拌し、且つ加熱して、ポリビニルアルコール鋳造溶液を形成する。工程S102:ポリビニルアルコール鋳造溶液を鋳造ドラムに鋳込み、乾燥して予備成形フィルムを調製する。工程S104:予備成形フィルムを高温から低温へと温度が徐々に下がるn本の加熱ローラに接触させた後、複数のセクションを備えた乾燥器に進入させて熱処理する。 In another aspect, the present invention also provides a method for producing a polyvinyl alcohol film, and the steps and production apparatus thereof can be referred to in the contents shown in FIG. 1 and FIG. 2. The production method includes the following steps: Step S100: A polyvinyl alcohol resin, a surfactant, a plasticizer, and water are stirred and heated to form a polyvinyl alcohol casting solution. Step S102: The polyvinyl alcohol casting solution is cast into a casting drum and dried to prepare a preformed film. Step S104: The preformed film is brought into contact with n heating rollers whose temperature is gradually decreased from high to low, and then entered into a dryer with multiple sections for heat treatment.

具体的には、工程S100では、ポリビニルアルコール系樹脂、界面活性剤、可塑剤及び水を溶解槽110内に入れて攪拌し、且つ100℃超の溶解温度まで加熱して2~4時間温度を維持し、且つ攪拌方向を1時間に少なくとも3回反転させて、ポリビニルアルコール鋳造溶液を形成する。溶解温度は、好適には130~140℃であり、例えば、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139又は140℃などである。可塑剤の添加量は通常、ポリビニルアルコール系樹脂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、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又は30重量部などである。可塑剤の含有量が不足すると、形成されるポリビニルアルコール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、ポリビニルアルコールフィルムの機械的性質が損なわれてしまう。界面活性剤の最終含有量は0.10~0.20wt%であり、例えば、0.10wt%、0.15wt%、0.20wt%又は上述の任意の2つの数値の間であるが、これらに限定されない。好適には、界面活性剤の最終含有量は0.15wt%である。少なくとも1つの実施形態によれば、工程S100は溶解槽内で行われる。また、ポリビニルアルコール鋳造溶液を調製する際のポリビニルアルコール系樹脂濃度は10.0~60.0重量%であり、好適には15.0~40.0重量%、より好適には20.0~40.0重量%であり、例えば、10.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0、55.0又は60.0重量%などである。上述のポリビニルアルコール系樹脂濃度の計算方法は、ポリビニルアルコール系樹脂/(ポリビニルアルコール系樹脂+水+可塑剤+界面活性剤)である。ポリビニルアルコール系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過ぎて、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系樹脂が全体的に均一に溶解しにくくなり、クラスターが残りやすくなってしまう。 Specifically, in step S100, polyvinyl alcohol resin, surfactant, plasticizer and water are stirred in a dissolution tank 110 and heated to a dissolution temperature of more than 100°C, maintained at that temperature for 2-4 hours, and the stirring direction is reversed at least three times per hour to form a polyvinyl alcohol casting solution. The dissolution temperature is preferably 130-140°C, such as 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139 or 140°C. The amount of plasticizer added is usually between 3 and 30 parts by weight, preferably between 7 and 20 parts by weight, for example, 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 or 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of polyvinyl alcohol resin. If the content of plasticizer is insufficient, the polyvinyl alcohol film formed is prone to crystallization, which affects the dyeing effect in the subsequent processing. On the other hand, if the content of plasticizer is too high, the mechanical properties of the polyvinyl alcohol film will be impaired. The final content of surfactant is 0.10 to 0.20 wt%, for example, 0.10 wt%, 0.15 wt%, 0.20 wt%, or between any two of the above values, but is not limited thereto. Preferably, the final content of the surfactant is 0.15 wt%. According to at least one embodiment, step S100 is performed in a dissolution tank. In addition, the polyvinyl alcohol resin concentration in preparing the polyvinyl alcohol casting solution is 10.0-60.0 wt%, preferably 15.0-40.0 wt%, more preferably 20.0-40.0 wt%, such as 10.0, 15.0, 20.0, 25.0, 30.0, 35.0, 40.0, 45.0, 50.0, 55.0 or 60.0 wt%. The calculation method of the polyvinyl alcohol resin concentration mentioned above is polyvinyl alcohol resin/(polyvinyl alcohol resin+water+plasticizer+surfactant). If the content of the polyvinyl alcohol resin is insufficient, the viscosity of the polyvinyl alcohol casting solution becomes too low, the drying load becomes excessively large, and the film formation efficiency in the preparation of the PVA film becomes poor. On the other hand, if the polyvinyl alcohol resin content is too high, it becomes difficult for the polyvinyl alcohol resin to dissolve uniformly throughout, and clusters are more likely to remain.

具体的には、工程S102では、ポリビニルアルコール鋳造溶液は選択的にフィルタで濾過を行い、ポリビニルアルコール鋳造溶液を定量方法でT型スリットダイに導入し、吐出して鋳造ドラム120上に流延して予備成形フィルムMを調製する。細かく言うと、鋳造ドラム120の回転速度は約5~30m/minであり、好適には5~7m/minである。鋳造ドラム120の速度が遅すぎると、生産性が低下する恐れがある。反対に、鋳造ドラム120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、鋳造ドラム120の温度は90~95℃に設定し、具体的には、例えば90、91、92、93、94、95℃又は上述の任意の2つの数値の間であり、鋳造ドラム120の温度が高すぎると、鋳造溶液に起泡現象が生じやすくなる。 Specifically, in step S102, the polyvinyl alcohol casting solution is selectively filtered through a filter, and the polyvinyl alcohol casting solution is introduced into a T-shaped slit die in a quantitative manner, and then discharged and cast onto the casting drum 120 to prepare the preformed film M. Specifically, the rotation speed of the casting drum 120 is about 5-30 m/min, preferably 5-7 m/min. If the speed of the casting drum 120 is too slow, the productivity may decrease. On the other hand, if the speed of the casting drum 120 is too fast, the drying of the casting solution may be insufficient, resulting in poor peelability. In addition, in a preferred embodiment, the temperature of the casting drum 120 is set to 90-95°C, specifically, for example, 90, 91, 92, 93, 94, 95°C, or between any two of the above values. If the temperature of the casting drum 120 is too high, the casting solution is prone to foaming.

具体的には、工程S104では、予備成形フィルムMは、鋳造ドラム120から剥離した後、複数の加熱ローラ130に接触させて、フィルム体の上下両面を乾燥する。ここで、複数の加熱ローラ130中の1本目はすべての加熱ローラ130の中で最も高温であり、続く加熱ローラ130の温度は徐々に下がるように調節する。複数の加熱ローラ130の個数は10~20の間であり、例えば、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19又は20である。続けて、複数のセクションを備えた乾燥器140で熱処理を行う。そのうち、複数のセクションを備えた乾燥器140の温度間の標準偏差(幅方向沿い)は0.93~3.00であり、好適には0.93~2.5の間であり、例えば、0.93、1.0、1.3、2.3又は2.5などである。複数のセクションを備えた乾燥器の温度の標準偏差とは、各セクションの乾燥器空間中の温度の標準偏差(幅方向沿い)がいずれも0.93~3.00であることを指し、その標準偏差は、幅方向に均等に3点を測定して取得したものであり、乾燥器の平均温度は45~130℃の間である。また、複数セクションの乾燥器については、具体的には、2~10セクションの乾燥器でよく、好適には3~8セクションであり、例えば、3、4、5、6、7又は8である。さらに、乾燥器140内の上下キャビティの温度は熱風量によって調節することができ、これにより乾燥器140内で熱処理中のポリビニルアルコールフィルムの上下表面の温度差を5℃以下にさせるが、好適には0.5~3.4℃であり、例えば、0.51、1.52、1.87又は3.4℃などである。少なくとも1つの実施形態によれば、工程S104の乾燥器はフローティング型ドライヤーである。乾燥器の温度調節は、例えば上下キャビティの熱風量を調節することで温度をコントロールすることができる。別の実施形態によれば、熱処理は加熱ローラを用いて行ってもよい。 Specifically, in step S104, the preformed film M is peeled off from the casting drum 120 and then contacted with a plurality of heating rollers 130 to dry both the upper and lower surfaces of the film body. Here, the first of the plurality of heating rollers 130 is the hottest among all the heating rollers 130, and the temperature of the subsequent heating rollers 130 is adjusted so as to gradually decrease. The number of the plurality of heating rollers 130 is between 10 and 20, for example, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, or 20. Next, heat treatment is performed in a dryer 140 having multiple sections. Among them, the standard deviation (along the width direction) between the temperatures of the dryers 140 having multiple sections is 0.93 to 3.00, preferably between 0.93 to 2.5, for example, 0.93, 1.0, 1.3, 2.3, or 2.5. The standard deviation of the temperature of the dryer having multiple sections refers to the standard deviation of the temperature (along the width direction) in the dryer space of each section being 0.93 to 3.00, the standard deviation being obtained by measuring three points evenly in the width direction, and the average temperature of the dryer being between 45 and 130°C. In addition, the dryer having multiple sections may specifically have 2 to 10 sections, preferably 3 to 8 sections, for example, 3, 4, 5, 6, 7 or 8. Furthermore, the temperature of the upper and lower cavities in the dryer 140 can be adjusted by the amount of hot air, so that the temperature difference between the upper and lower surfaces of the polyvinyl alcohol film being heat-treated in the dryer 140 is 5°C or less, preferably 0.5 to 3.4°C, for example, 0.51, 1.52, 1.87 or 3.4°C. According to at least one embodiment, the dryer in step S104 is a floating type dryer. The temperature of the dryer can be controlled, for example, by adjusting the amount of hot air in the upper and lower cavities. In another embodiment, the heat treatment can be performed using a heated roller.

本発明者は、複数のセクションを備えた乾燥器140の温度間の標準偏差(幅方向沿い)と、乾燥器140内で熱処理中のポリビニルアルコールフィルムの上下表面の温度差を特定の範囲内に調節することにより、ポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後の添加剤残留量範囲を有効にコントロールすることができ、これによって染色を均一にさせる効果が達成されることに気づいた。またさらに、本願発明者は、溶解槽110においてポリビニルアルコール系樹脂、可塑剤及び水を加熱して溶解する際の攪拌温度、攪拌方向の転換頻度を調節することにより、溶解がより均一になり、後に形成されるフィルム体の分子配列方向をより規則的にさせ得ることや、界面活性剤の添加の有無が予備成形フィルムMの離型性に影響を与えており、剥離時の分子配列方向の変化防止につながることに気づいた。上述の分子配列方向に影響する特定の要素は、ポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後における遅相軸角度の標準偏差範囲を実質的にコントロールするものであり、これらに基づいてポリビニルアルコールフィルムの偏光度を改善することができる。 The inventor of the present invention has found that by adjusting the standard deviation (along the width direction) between the temperatures of the dryer 140 having multiple sections and the temperature difference between the upper and lower surfaces of the polyvinyl alcohol film being heat-treated in the dryer 140 within a specific range, the range of the additive residue after swelling and stretching of the polyvinyl alcohol film can be effectively controlled, thereby achieving the effect of making the dyeing uniform. Furthermore, the inventor of the present invention has found that by adjusting the stirring temperature and the frequency of changing the stirring direction when heating and dissolving the polyvinyl alcohol resin, plasticizer, and water in the dissolution tank 110, the dissolution can be made more uniform, and the molecular alignment direction of the film body formed later can be made more regular, and that the presence or absence of the addition of a surfactant affects the releasability of the preformed film M, leading to the prevention of changes in the molecular alignment direction during peeling. The specific factors that affect the molecular alignment direction described above substantially control the standard deviation range of the slow axis angle after swelling and stretching of the polyvinyl alcohol film, and based on these, the polarization degree of the polyvinyl alcohol film can be improved.

上述のポリビニルアルコール系樹脂は、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、ペンタン酸ビニル又は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により形成された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。 The polyvinyl alcohol resin is obtained by forming a polyvinyl ester resin by polymerization of a vinyl ester resin monomer, followed by a saponification reaction. The vinyl ester resin monomer includes vinyl esters such as vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl pentanoate, and vinyl octanoate, but the present invention is not limited thereto, and is preferably vinyl acetate. Copolymers formed by copolymerization of olefin compounds or acrylate derivatives with the vinyl ester resin monomers can also be used. Olefin compounds include ethylene, propylene, and butylene, but the present invention is not limited thereto. Acrylate derivatives include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, and n-butyl acrylate, but the present invention is not limited thereto.

上述で開示するポリビニルアルコール樹脂の鹸化度/アルカリ化度は、好適には99.00%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99.00%~100.00%、99.00%~99.99%、99.00%~99.95%、99.00%~99.90%、99.00%~99.85%、99.00%~99.80%、99.00%~99.75%、99.00%~99.70%、99.00%~99.65%、99.00%~99.60%、99.00%~99.55%、99.00%~99.50%、99.00%~99.45%、99.00%~99.40%、99.00%~99.35%、99.00%~99.30%、99.00%~99.25%、99.00%~99.20%、99.00%~99.15%、99.00%~99.10%、99.00%~99.05%、99.20%~100.00%、99.20%~99.99%、99.20%~99.95%、99.20%~99.90%、99.20%~99.85%、99.20%~99.80%、99.20%~99.75%、99.20%~99.70%、99.20%~99.65%、99.20%~99.60%、99.20%~99.55%、99.20%~99.50%、99.20%~99.45%、99.20%~99.40%、99.20%~99.35%、99.20%~99.30%、99.20%~99.25%、99.40%~100.00%、99.40%~99.99%、99.40%~99.95%、99.40%~99.90%、99.40%~99.85%、99.40%~99.80%、99.40%~99.75%、99.40%~99.70%、99.40%~99.65%、99.40%~99.60%、99.40%~99.55%、99.40%~99.50%、99.40%~99.45%、99.60%~100.00%、99.60%~99.99%、99.60%~99.95%、99.60%~99.90%、99.60%~99.85%、99.60%~99.80%、99.60%~99.75%、99.60%~99.70%、99.60%~99.65%、99.80%~100.00%、99.80%~99.99%、99.80%~99.95%、99.80%~99.90%又は99.80%~99.85%などである。 The saponification degree/alkalinization degree of the polyvinyl alcohol resin disclosed above is preferably 99.00% or more, which provides good optical properties, but specifically, for example, 99.00% to 100.00%, 99.00% to 99.99%, 99.00% to 99.95%, 99.00% to 99.90%, 99.00% to 99.85%, 99.00% to 99.80%, 99.00% to 99.75%, 99.00% to 99.70%, 99.00% to 99.65%, 99.00% to 99.60%, 99.00% to 99.55%, 99.00% to 99.50%, 99.0 0% to 99.45%, 99.00% to 99.40%, 99.00% to 99.35%, 99.00% to 99.30%, 99.00% to 99. 25%, 99.00% to 99.20%, 99.00% to 99.15%, 99.00% to 99.10%, 99.00% to 99.05%, 99. 20% to 100.00%, 99.20% to 99.99%, 99.20% to 99.95%, 99.20% to 99.90%, 99.20% to 9 9.85%, 99.20% to 99.80%, 99.20% to 99.75%, 99.20% to 99.70%, 99.20% to 99.65%, 9 9.20% to 99.60%, 99.20% to 99.55%, 99.20% to 99.50%, 99.20% to 99.45%, 99.20% to 99.40%, 99.20% to 99.35%, 99.20% to 99.30%, 99.20% to 99.25%, 99.40% to 100.00 %, 99.40% to 99.99%, 99.40% to 99.95%, 99.40% to 99.90%, 99.40% to 99.85%, 99.4 0% to 99.80%, 99.40% to 99.75%, 99.40% to 99.70%, 99.40% to 99.65%, 99.40% to 99.6 0%, 99.40% to 99.55%, 99.40% to 99.50%, 99.40% to 99.45%, 99.60% to 100.00%, 99 .60% to 99.99%, 99.60% to 99.95%, 99.60% to 99.90%, 99.60% to 99.85%, 99.60% to 99 . 80%, 99.60% to 99.75%, 99.60% to 99.70%, 99.60% to 99.65%, 99.80% to 100.00%, 99.80% to 99.99%, 99.80% to 99.95%, 99.80% to 99.90%, or 99.80% to 99.85%, etc.

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。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, it should be understood that these examples are intended to help the present invention to be more easily understood and are not intended to limit the scope of the present invention.

1.ポリビニルアルコールフィルムの調製
以下、ポリビニルアルコールフィルムの非限定的な調製方法を提供する。以下に開示する方法と同様の方法に基づき、非限定的な実施例ポリビニルアルコールフィルムを7種類(実施例1~7)、及び比較例ポリビニルアルコールフィルムを5種類(比較例1~5)調製した。但し、実施例1~7及び比較例1~5を調製する具体的な方法は、通常、1つ以上の面で以下に開示する方法と異なっている。
1. Preparation of Polyvinyl Alcohol Films Non-limiting methods for preparing polyvinyl alcohol films are provided below. Seven non-limiting example polyvinyl alcohol films (Examples 1-7) and five comparative polyvinyl alcohol films (Comparative Examples 1-5) were prepared based on methods similar to those disclosed below. However, the specific methods for preparing Examples 1-7 and Comparative Examples 1-5 generally differ from the methods disclosed below in one or more aspects.

具体的には、ポリビニルアルコールフィルムの調製方法は以下の工程を含む。アルカリ化度が>99.9%で且つ重合度が約2400のポリビニルアルコール系樹脂1800kg、水4000kg、可塑剤のグリセリン207kg及び界面活性剤を加えて、攪拌しながら140℃まで昇温させ、140℃に維持しながら180分間溶解を行った。ここで、溶解時の攪拌方向は一定頻度で転換することができ、これによって溶解効果を増加させて、クラスターが残るのを防ぐことができる。例えば、攪拌方向を1時間に3回反転の転換頻度で行う。具体的には、本実施例1~4と比較例1で用いた界面活性剤はポリオキシエチレンラウリルエーテルであり、実施例5~6と比較例3で用いた界面活性剤はポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムであり、それらの最終含有量は0.15wt%である。次に、均一に溶解したポリビニルアルコール系樹脂溶液に水を加えて樹脂濃度が30.0%になるまで調整し、ポリビニルアルコール鋳造溶液を得た。ポリビニルアルコール鋳造溶液は消泡後、T型スリットダイから吐出し、回転する高温の鋳造ドラムにカーテンコーティングして乾燥し、予備成形フィルムを調製した。予備成形フィルムを鋳造ドラムから剥離した後、複数の加熱ローラと接触させてフィルムの上下両面を乾燥してから、フローティング型ドライヤーを用いて熱処理を行い、且つドライヤー温度の標準偏差(幅方向沿い)とドライヤー内で熱処理中のフィルム体の上下表面の温度差を特定の範囲内にコントロールした。 Specifically, the method for preparing the polyvinyl alcohol film includes the following steps. 1800 kg of polyvinyl alcohol resin with an alkalinity of >99.9% and a polymerization degree of about 2400, 4000 kg of water, 207 kg of glycerin plasticizer, and a surfactant were added, and the temperature was raised to 140°C while stirring, and dissolution was performed for 180 minutes while maintaining the temperature at 140°C. Here, the stirring direction during dissolution can be changed at a certain frequency, which can increase the dissolution effect and prevent clusters from remaining. For example, the stirring direction is changed at a frequency of three times per hour. Specifically, the surfactant used in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 is polyoxyethylene lauryl ether, and the surfactant used in Examples 5 to 6 and Comparative Example 3 is sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate, and the final content of each is 0.15 wt%. Next, water was added to the uniformly dissolved polyvinyl alcohol resin solution to adjust the resin concentration to 30.0%, and a polyvinyl alcohol casting solution was obtained. After the polyvinyl alcohol casting solution had defoamed, it was discharged from a T-shaped slit die and curtain-coated onto a rotating, high-temperature casting drum and dried to prepare a preformed film. After the preformed film was peeled off from the casting drum, it was brought into contact with multiple heating rollers to dry both the top and bottom surfaces of the film, and then heat-treated using a floating-type dryer, and the standard deviation of the dryer temperature (along the width direction) and the temperature difference between the top and bottom surfaces of the film body during heat treatment in the dryer were controlled within a specific range.

2.分析及び測定方法
以下では、ポリビニルアルコールフィルムの性質を判断するために、実施例1~7及び比較例1~5についての分析と測定の方法を提供する。
2. Analysis and Measurement Methods The following provides analysis and measurement methods for Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 to determine the properties of the polyvinyl alcohol films.

2-1.添加剤初期含有量の分析
試料の調製方法は、先ず、ポリビニルアルコールフィルムを幅(Transverse Direction,TD)方向に沿って5等分し、等分後のポリビニルアルコールフィルムの中央部をカットした。各片のカット面積はMD5cm×TD10cmとした(MDとはMachine Directionをいう。即ち縦方向又は機械方向である)。次に、恒温恒湿器内で23℃、相対湿度(RH)50%の条件で24時間放置した。
2-1. Analysis of initial additive content The sample was prepared by first dividing a polyvinyl alcohol film into 5 equal pieces along the transverse direction (TD), and then cutting the center of the divided polyvinyl alcohol film. The cut area of each piece was 5 cm MD x 10 cm TD (MD stands for machine direction, i.e., the longitudinal or machine direction). The sample was then left in a thermo-hygrostat at 23°C and 50% relative humidity (RH) for 24 hours.

測定条件は、まず、ポリビニルアルコールフィルムを105℃/10分間で乾燥・脱水し、乾燥後に秤量した(W1)。次に、ポリビニルアルコールフィルムを30℃/2000mlの純水において攪拌機(回転数115~120rpm)で5分間攪拌し、グリセリンを析出させて、完了後にポリビニルアルコールフィルム表面の水分を脱水し、乾燥器に入れて105℃/1時間で絶乾し、重さを測定した(W2)。すると、添加剤初期含有量は(W1-W2)/W1×100%となる。 The measurement conditions were as follows: first, the polyvinyl alcohol film was dried and dehydrated at 105°C for 10 minutes, and weighed after drying (W1). Next, the polyvinyl alcohol film was stirred in 2000 ml of pure water at 30°C with a stirrer (115-120 rpm) for 5 minutes to precipitate glycerin, and after completion, the water on the surface of the polyvinyl alcohol film was dehydrated, placed in a dryer and completely dried at 105°C for 1 hour, and the weight was measured (W2). The initial additive content was then (W1-W2)/W1 x 100%.

2-2.膨潤・延伸後の添加剤残留量の分析
試料の調製方法は、先ず、ポリビニルアルコールフィルムを横断方向に沿って5等分し、等分後のポリビニルアルコールフィルムの中央部をカットした。各片のカット面積はMD20cm×TD15cmとした。次に、恒温恒湿器内で23℃、50%RHの条件で24時間放置した。次に、ポリビニルアルコールフィルム(MD5cm×TD15cm)を固定し、30℃の純水中でポリビニルアルコールフィルムを4.3cm/minの方式で2倍の長さに延伸し、完了後にポリビニルアルコールフィルム表面の水分を吸い尽くし、恒温恒湿器に23℃、50%RHの条件で24時間放置した。最後に、延伸された部分からMD5cm×TD10cmのポリビニルアルコールフィルムを切り出した。
2-2. Analysis of residual additive amount after swelling and stretching The sample was prepared by first dividing the polyvinyl alcohol film into 5 equal parts along the transverse direction, and then cutting the center of the polyvinyl alcohol film after the division. The cut area of each piece was 20 cm in MD x 15 cm in TD. Then, the film was left in a thermohygrostat for 24 hours at 23°C and 50% RH. Next, the polyvinyl alcohol film (5 cm in MD x 15 cm in TD) was fixed and stretched to twice its length at 4.3 cm/min in pure water at 30°C. After completion, the moisture on the surface of the polyvinyl alcohol film was sucked out, and the film was left in a thermohygrostat for 24 hours at 23°C and 50% RH. Finally, a polyvinyl alcohol film of 5 cm in MD x 10 cm in TD was cut out from the stretched part.

測定条件:
先ず、延伸後のポリビニルアルコールフィルムを105℃/10分間で乾燥・脱水し、乾燥後に秤量した(W3)。次に、ポリビニルアルコールフィルムを30℃/2000mlの純水において攪拌機(回転数115~120rpm)で5分間攪拌し、グリセリンと界面活性剤を析出させて、完了後にポリビニルアルコールフィルム表面の水分を脱水し、乾燥器に入れて105℃/1時間で絶乾し、重さを測定した(W4)。すると、膨潤後の可塑剤残留量は(W3-W4)/W3×100%となる。
Measurement conditions:
First, the stretched polyvinyl alcohol film was dried and dehydrated at 105°C for 10 minutes, and weighed after drying (W3). Next, the polyvinyl alcohol film was stirred in 2000 ml of pure water at 30°C with a stirrer (rotation speed 115-120 rpm) for 5 minutes to precipitate glycerin and surfactant, and after completion, the water on the surface of the polyvinyl alcohol film was dehydrated, placed in a dryer and completely dried at 105°C for 1 hour, and weighed (W4). Then, the residual amount of plasticizer after swelling is (W3-W4)/W3×100%.

2-3.膨潤・延伸後の遅相軸角度の分析
試料の調製方法は、先ず、ポリビニルアルコールフィルムを横断方向に沿って5等分し、等分後のポリビニルアルコールフィルムの中央部をカットした。各片のカット面積はMD20cm×TD15cmとした。次に、恒温恒湿器内で23℃、50%RHの条件で24時間放置した。次に、ポリビニルアルコールフィルム(MD5cm×TD15cm)を固定して、30℃の純水中でポリビニルアルコールフィルムを4.3cm/minの方式で2倍の長さに延伸し、完了後にPhotonic Lattice PA seriesの位相差解析装置を用いて延伸範囲内(MD5cm×TD5cm)の平均遅相軸角度とその標準偏差を測定した。ここで、試料片は、膨潤・延伸方向(MD)が位相差解析装置中の座標軸の0度に対して90度と同じ方向になるように置いた。
2-3. Analysis of the slow axis angle after swelling and stretching The sample was prepared by first dividing the polyvinyl alcohol film into 5 equal parts along the transverse direction, and then cutting the center of the polyvinyl alcohol film after the division. The cut area of each piece was MD 20 cm x TD 15 cm. Then, the film was left in a thermohygrostat for 24 hours under conditions of 23°C and 50% RH. Next, the polyvinyl alcohol film (MD 5 cm x TD 15 cm) was fixed, and the polyvinyl alcohol film was stretched to twice its length at 4.3 cm/min in pure water at 30°C, and after completion, the average slow axis angle and its standard deviation within the stretching range (MD 5 cm x TD 5 cm) were measured using a Photonic Lattice PA series phase difference analyzer. Here, the sample piece was placed so that the swelling and stretching direction (MD) was the same direction as 90 degrees to the 0 degree coordinate axis in the phase difference analyzer.

2-4.偏光度表現の測定
試料の調製方法は、先ず、ポリビニルアルコールフィルムを偏光フィルムに調製する工程である。ポリビニルアルコールフィルムを偏光フィルムに調製する方法は特に限定されないが、好適には、ポリビニルアルコールフィルムを水中に入れて延伸する膨潤処理、二色性色素で染色する染色処理、及びフィルム体に一軸延伸を行う延伸処理が含まれる。そのうち、必要に応じてホウ酸架橋処理、固定処理、洗浄処理、加熱処理などの方法をさらに実施してもよい。その場合、各処理の順序は特に限定されないが、好適には、膨潤処理、染色処理及び延伸処理の順で実施する。
2-4. Measurement of Polarization Degree Expression The sample preparation method is, first, a process of preparing a polyvinyl alcohol film into a polarizing film. The method of preparing a polyvinyl alcohol film into a polarizing film is not particularly limited, but preferably includes a swelling process in which the polyvinyl alcohol film is put in water and stretched, a dyeing process in which the film is dyed with a dichroic dye, and a stretching process in which the film body is uniaxially stretched. Among these, methods such as boric acid crosslinking, fixing, washing, and heating may be further performed as necessary. In this case, the order of each treatment is not particularly limited, but preferably, the swelling process, dyeing process, and stretching process are performed in this order.

また、ここで使用した測定計器はPerkin Elmer Lambda 365である。測定条件は、JIS Z 8722の標準方法に基づき、C光源を用いて2°の可視光領域の視感度補正を行い、次に2枚の偏光フィルムを配向方向が同じ状態で重ね、波長下における光透過率(H)を測定し、別に2枚の偏光フィルムを配向方向が垂直な状態で重ね、波長下における光透過率(H90)を測定した。最後に、偏光度データを偏光度=[(H-H90)/(H+H90)]1/2という式で計算して得た。 The measuring instrument used here is Perkin Elmer Lambda 365. The measurement conditions are based on the standard method of JIS Z 8722, and a luminosity correction is performed in the visible light region at 2° using a C light source. Then, two polarizing films are stacked with the same orientation direction, and the light transmittance (H 0 ) at a wavelength is measured. Separately, two polarizing films are stacked with the orientation direction perpendicular to the film, and the light transmittance (H 90 ) at a wavelength is measured. Finally, the polarization degree data was obtained by calculating the polarization degree=[(H 0 -H 90 )/(H 0 +H 90 )] 1/2 .

2-5.染色均一性のパフォーマンス評価
得た偏光フィルムから30cm×30cmの長さの試料片を切り出し、直交偏光状態の2枚の試料片(単体透過率43.5%、偏光度99.9%)の間に45°の角度で挟んでから、光源照度が14000lxのランプハウスを用いて試料片の色均一性を透過モードで観察した。
2-5. Performance evaluation of dye uniformity A sample piece of 30 cm x 30 cm was cut out from the obtained polarizing film, and sandwiched at an angle of 45° between two sample pieces in an orthogonal polarization state (single transmittance 43.5%, polarization degree 99.9%). The color uniformity of the sample piece was observed in transmission mode using a lamp house with a light source illuminance of 14,000 lx.

3.実施例と比較例のデータ内容
先ず、実施例と比較例の以下の変数についてパラメータ設定を行った。ポリビニルアルコールフィルム調製工程中の乾燥器の温度の標準偏差(幅方向沿い)、乾燥器内で熱処理中のポリビニルアルコールフィルムの上下表面の温度差、ポリビニルアルコール系樹脂、可塑剤及び水を加熱・溶解する際の溶解方法(攪拌温度、及び攪拌方向の転換頻度)、界面活性剤の添加の有無(V:添加あり/X:添加なし)。設定内容の詳細は表1を参照されたい。なお、表1中の溶解方法の部分で1と表記されている場合は、「掻き混ぜ式溶解、攪拌方向の転換頻度は3(回/時間)、且つ溶解の最高温度は130℃以上」を表し、2と表記されている場合は、「掻き混ぜ式溶解、攪拌方向の転換頻度は1(回/時間)、且つ溶解の最高温度は130℃未満」を表している。
3. Data Contents of Examples and Comparative Examples First, parameters were set for the following variables of the Examples and Comparative Examples. Standard deviation of the temperature of the dryer during the polyvinyl alcohol film preparation process (along the width direction), temperature difference between the upper and lower surfaces of the polyvinyl alcohol film during heat treatment in the dryer, dissolution method when heating and dissolving the polyvinyl alcohol resin, plasticizer, and water (stirring temperature and frequency of stirring direction change), and presence or absence of addition of surfactant (V: added/X: not added). Please refer to Table 1 for details of the settings. Note that when 1 is written in the dissolution method part in Table 1, it means "stirring type dissolution, stirring direction change frequency is 3 times (times/hour), and maximum dissolution temperature is 130°C or more", and when 2 is written, it means "stirring type dissolution, stirring direction change frequency is 1 time (times/hour), and maximum dissolution temperature is less than 130°C".

次に、上述の実施例1~7と比較例1~5の条件で、それらの膨潤・延伸後の添加剤残留量(平均および標準偏差の値)と遅相軸角度(平均および標準偏差の値)などの特徴パラメータをさらに測定し、且つそれらに関連する効果をさらに測定した。詳細は表2を参照されたい。なお、表2中の染色均一性の状態の部分で、「O」は染色斑がない状態であることを表し、「X」は面積の20%以上に染色斑がある状態であることを表している。 Next, under the conditions of the above-mentioned Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5, characteristic parameters such as the amount of residual additive (average and standard deviation values) and the slow axis angle (average and standard deviation values) after swelling and stretching were further measured, and the effects related thereto were further measured. For details, see Table 2. In the dyeing uniformity state part in Table 2, "O" indicates a state in which there are no dyeing spots, and "X" indicates a state in which there are dyeing spots in 20% or more of the area.

表1と表2をともに参照して、実施例1~7の調製過程中、前述の変数の設定において、実施例1~7の膨潤・延伸後の添加剤残留量の標準偏差は0.05~0.60の間であり、これが実施例1~7によるポリビニルアルコールフィルムの染色を均一にさせていることが分かる。反対に、比較例1~5の膨潤・延伸後の添加剤残留量の標準偏差はいずれも望ましくなく、これが染色斑を招いていた。 With reference to both Tables 1 and 2, it can be seen that during the preparation process of Examples 1 to 7, with the above-mentioned variable settings, the standard deviation of the amount of additive remaining after swelling and stretching in Examples 1 to 7 was between 0.05 and 0.60, which allowed for uniform dyeing of the polyvinyl alcohol films in Examples 1 to 7. In contrast, the standard deviation of the amount of additive remaining after swelling and stretching in Comparative Examples 1 to 5 was not desirable in any case, which led to dyeing spots.

さらに、表1と表2をともに参照して、前述の変数の設定において、実施例1~7の膨潤・延伸後の遅相軸角度の標準偏差はいずれも0.30~2.79の間であり、これが実施例1~7に従って調製して得たポリビニルアルコールフィルムのいずれにも99.8以上の偏光度を具備させていることが分かる。実施例1~6の遅相軸角度の標準偏差はいずれも2未満であり、これが実施例1~6に従って調製して得たポリビニルアルコールフィルムのいずれにも99.9以上のいっそう良好な偏光度を具備させていた。反対に、比較例1~5の膨潤・延伸後の遅相軸角度の標準偏差はいずれも2.6より大きく、これらの比較例に従って調製して得たポリビニルアルコールフィルムはいずれも99.8の偏光度を具備していた。 Furthermore, referring to both Tables 1 and 2, it can be seen that, in the above-mentioned variable settings, the standard deviation of the slow axis angle after swelling and stretching in Examples 1 to 7 was between 0.30 and 2.79, which provided all of the polyvinyl alcohol films prepared according to Examples 1 to 7 with a polarization degree of 99.8 or more. The standard deviation of the slow axis angle in Examples 1 to 6 was less than 2, which provided all of the polyvinyl alcohol films prepared according to Examples 1 to 6 with an even better polarization degree of 99.9 or more. In contrast, the standard deviation of the slow axis angle after swelling and stretching in Comparative Examples 1 to 5 was greater than 2.6, and all of the polyvinyl alcohol films prepared according to these Comparative Examples had a polarization degree of 99.8.

上述の結果を鑑みて、本発明者は、乾燥器の温度の標準偏差(幅方向沿い)の数値と、乾燥器内で熱処理中のポリビニルアルコールフィルムの上下表面の温度差の数値範囲を調節することで、ポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後の添加剤残留量の標準偏差範囲をコントロールすることができ、調製されたポリビニルアルコールフィルムの染色を均一にさせる効果も達成されることに気づいた。またさらに、本発明者は、ポリビニルアルコール系樹脂、可塑剤及び水を加熱して溶解する際の攪拌温度、攪拌方向の転換頻度、及び界面活性剤の添加の有無がいずれもポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後における遅相軸角度の標準偏差範囲と実質的に関係しており、且つポリビニルアルコールフィルムの偏光度に影響を与えることに気づいた。 In view of the above results, the inventors realized that by adjusting the standard deviation (along the width direction) of the temperature of the dryer and the range of the temperature difference between the upper and lower surfaces of the polyvinyl alcohol film during heat treatment in the dryer, it is possible to control the standard deviation range of the amount of additives remaining after swelling and stretching of the polyvinyl alcohol film, and the effect of making the dyeing of the prepared polyvinyl alcohol film uniform can also be achieved. Furthermore, the inventors realized that the stirring temperature when heating and dissolving the polyvinyl alcohol resin, plasticizer, and water, the frequency of changing the stirring direction, and the presence or absence of the addition of a surfactant are all substantially related to the standard deviation range of the slow axis angle after swelling and stretching of the polyvinyl alcohol film, and affect the polarization degree of the polyvinyl alcohol film.

本発明の上述の特定に基づいて提供されるポリビニルアルコールフィルムは、均一に染色することができ、いっそう良好な偏光度を具備することができる。また、本発明の特定内容は、上述のポリビニルアルコールフィルムの調節、製造及び選別をより正確に行うのに用い得る。 The polyvinyl alcohol film provided based on the above-mentioned characteristics of the present invention can be dyed uniformly and has a better polarization degree. In addition, the characteristics of the present invention can be used to more accurately adjust, manufacture, and select the above-mentioned polyvinyl alcohol film.

本明細書において提供する全ての範囲は、割り当て範囲内における各特定の範囲及び割り当て範囲の間の二次範囲の組み合わせを含むという意味である。また、特段の説明がない限り、本明細書が提供する全ての範囲は、いずれも範囲のエンドポイントを含む。従って、範囲1~5は、具体的には1、2、3、4及び5、並びに2~5、3~5、2~3、2~4、1~4などの二次範囲を含む。 All ranges provided herein are meant to include each specific range within the assigned range and any combination of subranges between the assigned ranges. Additionally, unless otherwise stated, all ranges provided herein include the endpoints of the range. Thus, the range 1-5 specifically includes 1, 2, 3, 4, and 5, as well as subranges such as 2-5, 3-5, 2-3, 2-4, 1-4, etc.

本明細書において参照される全ての刊行物及び特許出願はいずれも参照により本明細書に組み込まれ、且つありとあらゆる目的から、各刊行物又は特許出願はいずれも各々参照により本明細書に組み込まれることを明確且つ個々に示している。本明細書と参照により本明細書に組み込まれるあらゆる刊行物又は特許出願との間に不一致が存在する場合には、本明細書に準ずる。 All publications and patent applications referenced in this specification are hereby incorporated by reference, and each and every publication or patent application is expressly and individually indicated to be incorporated by reference into this specification for all purposes. In the event of a conflict between this specification and any publication or patent application incorporated by reference into this specification, this specification controls.

110 溶解槽
120 鋳造ドラム
130 加熱ローラ
140 乾燥器
M 予備成形フィルム
S100~S104 工程
110 Dissolution tank 120 Casting drum 130 Heating roller 140 Dryer M Preformed film S100 to S104 Processes

Claims (14)

ポリビニルアルコールフィルムであって、幅方向に均等に裁断して複数枚のポリビニルアルコールフィルムにし、膨潤・延伸した後の添加剤残留量の標準偏差が0.05~0.60であり、含水率が1.0~5.0wt%である、ポリビニルアルコールフィルム:
前記膨潤・延伸は、前記複数枚のポリビニルアルコールフィルムを水中で4.3cm/minの速度で延伸して、長さを2倍にするものであり、
前記添加剤残留量は、計算式:(W3-W4)/W3×100%(式中、W3は、前記ポリビニルアルコールフィルムを前記膨潤・延伸し、乾燥した後の重量であり、W4は、前記ポリビニルアルコールフィルムを前記膨潤・延伸し、乾燥した後に、純水内に入れて5分間攪拌してから再び乾燥した後の重量である)から取得したものである。
A polyvinyl alcohol film, which is cut evenly in the width direction to form a plurality of polyvinyl alcohol film sheets, and after swelling and stretching, the standard deviation of the amount of additive remaining is 0.05 to 0.60 , and the water content is 1.0 to 5.0 wt % .
The swelling and stretching step involves stretching the polyvinyl alcohol films in water at a speed of 4.3 cm/min to double their length;
The residual amount of additive was calculated by the formula: (W3-W4)/W3x100% (W3 is the weight of the polyvinyl alcohol film after it has been swollen, stretched, and dried, and W4 is the weight of the polyvinyl alcohol film after it has been swollen, stretched, and dried, and then placed in pure water and stirred for 5 minutes, and then dried again).
前記複数枚のポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後の添加剤残留量平均値は、1.40~4.15wt%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。 The polyvinyl alcohol film according to claim 1, wherein the average amount of additive remaining in the multiple polyvinyl alcohol films after swelling and stretching is 1.40 to 4.15 wt %. 前記複数枚のポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後の遅相軸角度の標準偏差は、0.30~2.79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。 The polyvinyl alcohol film according to claim 1, wherein the standard deviation of the slow axis angle of the multiple polyvinyl alcohol films after swelling and stretching is 0.30 to 2.79. 前記複数枚のポリビニルアルコールフィルムの膨潤・延伸後の遅相軸角度の平均値は、89.00~91.00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。 The polyvinyl alcohol film according to claim 1, wherein the average slow axis angle of the multiple polyvinyl alcohol films after swelling and stretching is 89.00 to 91.00. 前記ポリビニルアルコールフィルムは、6~15wt%の添加剤初期含有量を有する、請求項1に記載のポリビニルアルコールフィルム。 The polyvinyl alcohol film of claim 1, wherein the polyvinyl alcohol film has an initial additive content of 6 to 15 wt %. 前記ポリビニルアルコールフィルムの重合度は、1800~3000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。 The polyvinyl alcohol film according to claim 1, wherein the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol film is 1800 to 3000. 請求項1~のいずれか1項に記載のポリビニルアルコールフィルムにより製造されたものである、光学フィルム。 An optical film produced from the polyvinyl alcohol film according to any one of claims 1 to 6 . 偏光フィルムである、請求項に記載の光学フィルム。 The optical film of claim 7 which is a polarizing film. 前記フィルムが有する偏光度は99.8%以上である、請求項に記載の光学フィルム。 The optical film according to claim 8 , wherein the film has a polarization degree of 99.8% or more. 請求項1~のいずれか1項に記載のポリビニルアルコールフィルムを製造する方法であって、
(a)ポリビニルアルコール系樹脂、可塑剤、界面活性剤及び水を攪拌し、且つ100℃超の溶解温度まで加熱して2~4時間温度を維持し、且つ攪拌方向を1時間に少なくとも3回反転させて、ポリビニルアルコール鋳造溶液を形成する工程と、
(b)前記ポリビニルアルコール鋳造溶液を鋳造ドラムに鋳込み、乾燥して予備成形フィルムを調製する工程と、
(c)前記予備成形フィルムを高温から低温へと温度が徐々に下がる複数本の加熱ローラに接触させた後、複数のセクションを備えた乾燥器に進入させて熱処理を行う工程と、
を含み、
前記乾燥器の温度の標準偏差(幅方向沿い)は0.93~3.00であり、且つ前記乾燥器内における前記ポリビニルアルコールフィルムの上下表面の温度差は5℃以下である、ポリビニルアルコールフィルムの製造方法。
A method for producing the polyvinyl alcohol film according to any one of claims 1 to 6 , comprising the steps of:
(a) stirring and heating polyvinyl alcohol-based resin, plasticizer, surfactant and water to a dissolution temperature above 100° C. and maintaining the temperature for 2-4 hours, and reversing the stirring direction at least three times per hour to form a polyvinyl alcohol casting solution;
(b) casting the polyvinyl alcohol casting solution onto a casting drum and drying to form a preformed film;
(c) exposing the preformed film to a plurality of heated rollers whose temperature is gradually decreased from high to low, and then entering a dryer having a plurality of sections for heat treatment;
Including,
The standard deviation (along the width direction) of the temperature of the dryer is 0.93 to 3.00, and the temperature difference between the upper and lower surfaces of the polyvinyl alcohol film in the dryer is 5° C. or less.
前記工程(a)の溶解温度は130~140℃である、請求項10に記載の製造方法。 The method according to claim 10 , wherein the dissolution temperature in step (a) is 130 to 140°C. 前記工程(a)の前記ポリビニルアルコール鋳造溶液中の前記ポリビニルアルコール系樹脂濃度は20.0~40.0%である、請求項10に記載の製造方法。 The method according to claim 10 , wherein the polyvinyl alcohol-based resin concentration in the polyvinyl alcohol casting solution in step (a) is 20.0-40.0%. 前記界面活性剤の最終含有量は0.10~0.20wt%である、請求項10に記載の製造方法。 The method of claim 10 , wherein the final content of the surfactant is 0.10 to 0.20 wt %. 前記工程(c)の乾燥器は、フローティング型ドライヤーである、請求項10に記載の製造方法。 The method according to claim 10 , wherein the dryer in step (c) is a floating type dryer.
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