2020-008321

１　引用文献１の記載事項

原査定の拒絶の理由に引用文献１として引用され、先の出願前に日本国内又は外国において、電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明が記載された国際公開第２０１４／０５０６９７号（以下、同じく「引用文献１」という。）には、以下の記載事項がある。なお、実施例における項目にある下線とは別に、当合議体が発明の認定等に用いた箇所に下線を付した。

（１）「技術分野

[0001]　本発明は、偏光フィルム製造用の原反フィルムとして好適なポリビニルアルコールフィルム、その製造方法およびそれを用いた偏光フィルムの製造方法に関する。また本発明は、薄型の偏光板の製造に有用な偏光性能に優れた偏光フィルムおよびそれを用いて製造した偏光板に関する。

・・・省略・・・

発明が解決しようとする課題

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[0006]　 偏光フィルム製造用の原反フィルムとして使用されるＰＶＡフィルムは、延伸時の皺の発生を防止するなどの理由から膨潤度を１９０～２１０％程度にすることが必要になることがある。ところが従来公知の方法で厚み４０μｍ程度以下の薄型のＰＶＡフィルムを製膜した場合には、従来厚みのＰＶＡフィルムを製膜した場合と比較して製膜時に乾燥しやすいため、結晶化度が低くて膨潤度の高いＰＶＡフィルムとなってしまう。このようなＰＶＡフィルムの結晶化度を上げて膨潤度を１９０～２１０％程度に低下させるためには熱処理を行うことが考えられるが、従来公知の熱処理方法によって膨潤度を低下させた場合には延伸応力の高いフィルムとなってしまい、偏光フィルム製造時の一軸延伸処理においてフィルムが破断しやすくなって偏光フィルムの収率の低下を招く問題があった。

[0007]　そこで本発明は、延伸時の皺の発生を低減することができるとともに、延伸応力が低く延伸時の破断が低減されて薄型の偏光フィルムを収率よく製造することのできるＰＶＡフィルム、その製造方法およびそれを用いた偏光フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

[0008]　また、ＰＶＡフィルムを原反フィルムとして用いて製造された従来の偏光フィルムを薄型の偏光板の製造に用いた場合には、用いられるガラスが薄いことなどに起因して偏光板に反りが生じやすい。特に偏光性能を向上させるために原反フィルムをより高い延伸倍率で延伸した場合にこのような問題が生じやすい。

[0009]　そこで本発明は、薄型の偏光板を製造する場合であっても反りが生じにくい偏光性能に優れた偏光フィルムおよびそれを用いて製造した偏光板を提供することをも目的とする。

課題を解決するための手段

[0010]　本発明者らは上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、厚みが４０μｍ以下の薄型のＰＶＡフィルムに対して、特定の条件下で湿熱処理を施すことによって膨潤度が１９０～２１０％である厚みが４０μｍ以下のＰＶＡフィルムを製造すると、水中で延伸した後の膨潤度が２６０％以上である従来にないＰＶＡフィルムが効率よく得られること、および、このようなＰＶＡフィルムは延伸時の皺の発生が低減されるとともに、延伸応力が低く延伸時の破断が低減されて薄型の偏光フィルムを収率よく製造することができることを見出した。また、収縮応力が特定範囲にある偏光性能に優れた偏光フィルムによれば、偏光フィルムおよび偏光板に係る上記目的が達成されることを見出した。本発明者らは、これらの知見に基づいてさらに検討を重ねて本発明を完成させた。

[0011]　すなわち、本発明は、

［１］膨潤度（Ａ）が１９０～２３０％である厚みが４０μｍ以下のＰＶＡフィルムであって、３０℃の水中で延伸倍率３倍に延伸した後の膨潤度（Ｂ）が２６０％以上であるＰＶＡフィルム；

［２］偏光フィルム製造用の原反フィルムである、上記［１］のＰＶＡフィルム；

［３］膨潤度（Ａ）が１９０～２３０％である厚みが４０μｍ以下のＰＶＡフィルムの製造方法であって、膨潤度（Ａ）が２５０％以上のＰＶＡフィルムを温度５５～１００℃、相対湿度８０％ＲＨ以上の条件下で２００秒以上湿熱処理する工程を有する製造方法；

［４］湿熱処理する工程の後に、温度９０～１３０℃の条件下で１０秒以上熱処理する工程をさらに有する、上記［３］の製造方法；

［５］上記［２］のＰＶＡフィルムを染色および一軸延伸する工程を有する偏光フィルムの製造方法；

［６］二色性比が５５以上の偏光フィルムであって、配向方向を固定した状態で、温度８０℃、相対湿度５％の条件下で１時間経過した際の配向方向の収縮応力が７３Ｎ／ｍｍ２以下である、偏光フィルム；

［７］厚みが２０μｍ以下である、上記［６］の偏光フィルム；および、

［８］上記［６］または［７］の偏光フィルムを用いて製造した偏光板；

に関する。

発明の効果

[0012]　本発明によれば、延伸時の皺の発生を低減することができるとともに、延伸応力が低く延伸時の破断が低減されて薄型の偏光フィルムを収率よく製造することのできるＰＶＡフィルム、その製造方法およびそれを用いた偏光フィルムの製造方法が提供される。また本発明によれば、薄型の偏光板を製造する場合であっても反りが生じにくい偏光性能に優れた偏光フィルムおよびそれを用いて製造した偏光板が提供される。」

（２）「発明を実施するための形態

[0014]　以下に本発明について詳細に説明する。

本発明のＰＶＡフィルムは膨潤度（Ａ）が１９０～２３０％であることが必要であり、膨潤度（Ａ）は、１９５％以上であることが好ましく、また、２１０％以下であることが好ましく、２０５％以下であることがより好ましい。膨潤度（Ａ）が１９０％未満であると延伸応力が高くなり、延伸時に破断が多発する。一方、膨潤度（Ａ）が２３０％を超えると延伸時に皴が発生して工程通過性が低下する。

[0015]　膨潤度（Ａ）はＰＶＡフィルムを水中に浸漬した際の保水能力を示す指標であり、ＰＶＡフィルムをそのまま（延伸を施すことなく）３０℃の水中に３０分間浸漬した後の質量を、浸漬後１０５℃で１６時間乾燥した後の質量で除すことによって百分率として求めることができ、具体的には実施例において後述する方法により測定することができる。

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[0016]　また本発明のＰＶＡフィルムは、３０℃の水中で延伸倍率３倍に延伸した後の膨潤度（Ｂ）が２６０％以上であることが必要であり、２６５％以上であることが好ましく、２７０％以上であることがより好ましい。当該膨潤度（Ｂ）が２６０％未満であると延伸応力が高くなり、延伸時に破断が生じやすい。なお当該膨潤度（Ｂ）があまりに高いと延伸時に皺が発生しやすくなって工程通過性が低下する傾向があることから、当該膨潤度（Ｂ）は３２０％以下であることが好ましく、３００％以下であることがより好ましい。

[0017]　当該膨潤度（Ｂ）はＰＶＡフィルムを３０℃の水中で延伸倍率３倍に延伸した後の当該ＰＶＡフィルムの保水能力を示す指標であり、ＰＶＡフィルムを３０℃の水中で２４０％／分の延伸速度で延伸倍率３倍に延伸した後の質量を、延伸した後１０５℃で１６時間乾燥した後の質量で除すことによって百分率として求めることができ、具体的には実施例において後述する方法により測定することができる。なお本発明を何ら限定するものではないが、ＰＶＡフィルムを水中で延伸すると延伸初期にはＰＶＡフィルム中の微結晶が溶解して膨潤度が高くなり、延伸倍率３倍付近を過ぎると今度は配向結晶化によって膨潤度が低下すると考えられる。本発明においては水中で延伸倍率３倍に延伸した際の膨潤度（Ｂ）を特定することによってＰＶＡフィルムを特定する。

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[0026]　本発明のＰＶＡフィルムは可塑剤を含有することが好ましい。当該可塑剤としては、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等の多価アルコールなどを挙げることができ、本発明のＰＶＡフィルムはこれらの可塑剤の１種または２種以上を含むことができる。これらの中でも、延伸性の向上効果の点からグリセリンが好ましい。

[0027]　本発明のＰＶＡフィルムにおける可塑剤の含有量は、それに含まれるＰＶＡ１００質量部に対して、１～２０質量部の範囲内であることが好ましく、３～１７質量部の範囲内であることがより好ましく、５～１５質量部の範囲内であることがさらに好ましい。可塑剤が１質量部以上であることにより、ＰＶＡフィルムの延伸性をより向上させることができる。一方、可塑剤が２０質量部以下であることにより、ＰＶＡフィルムが柔軟になり過ぎて取り扱い性が低下するのを防止することができる。

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[0031]　本発明のＰＶＡフィルムの厚みは、薄型の偏光フィルムを得ることができ、当該偏光フィルムさらにはそれを用いた偏光板の収縮応力を低減させ、積層される薄型のガラスが反ることを防止するなどの観点から、４０μｍ以下であることが必要であり、３０μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以下であることがさらに好ましく、１５μｍ以下であることが特に好ましい。一方、あまりに薄いＰＶＡフィルムはその製造や取り扱いが困難になる傾向があることから、当該厚みは５μｍ以上であることが好ましい。

[0032]　本発明は、膨潤度（Ａ）が１９０～２３０％である厚みが４０μｍ以下のＰＶＡフィルムの製造方法であって、膨潤度（Ａ）が２５０％以上のＰＶＡフィルムを温度５５～１００℃、相対湿度８０％ＲＨ以上の条件下で２００秒以上湿熱処理する工程を有する製造方法を包含する。当該製造方法によれば、膨潤度（Ｂ）が特定範囲にある上記した本発明のＰＶＡフィルムを効率よく製造することができる。

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[0044]　具体的な製膜方法としては、Ｔ型スリットダイ、ホッパープレート、Ｉ－ダイ、リップコーターダイなどを用いて、製膜原液を回転する加熱したロール（あるいはベルト）の周面上に均一に吐出し、このロール（あるいはベルト）上に吐出された膜の一方の面から揮発性成分を蒸発させて乾燥してＰＶＡフィルムとするか、あるいは、このように乾燥させた後、１個または複数個の回転する加熱したロールの周面上でさらに乾燥したり、熱風乾燥装置の中を通過させてさらに乾燥したりしてＰＶＡフィルムを製膜する方法が挙げられる。製膜後のＰＶＡフィルムは、巻き取り装置により一旦巻き取った後に必要に応じて巻き出すなどして後述する湿熱処理を施してもよいが、上記のようにして連続的に製膜されたＰＶＡフィルムに対して後述する湿熱処理を連続的に施した後に巻き取ってもよい。

[0045]　製膜に使用されるロールの表面温度としては、例えば、５０～１００℃とすることができる。また、製膜原液をベルト上に吐出する場合の乾燥温度としては、例えば、５０～１００℃とすることができる。

[0046]　湿熱処理における温度は５５～１００℃の範囲内である。湿熱処理の温度が５５℃未満であると湿熱処理の効果が十分に発揮されず、上記した膨潤度（Ａ）を有するＰＶＡフィルムを得るのが困難になったり、後述する熱処理をさらに施して上記した膨潤度（Ａ）を有するＰＶＡフィルムにしたとしても膨潤度（Ｂ）が２６０％未満になって延伸応力が高くなり、延伸時に破断が生じやすくなったりする。一方、湿熱処理の温度が１００℃を超えると得られるＰＶＡフィルムの膨潤度（Ｂ）が２６０％未満になって延伸応力が高くなり、延伸時に破断が生じやすい。本発明のＰＶＡフィルムをより効率的に製造することができることから、湿熱処理の温度は５８～９０℃の範囲内であることが好ましく、６０～８０℃の範囲内であることがより好ましい。

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[0049]　本発明のＰＶＡフィルムの製造方法では、上記した湿熱処理によって膨潤度（Ａ）が１９０～２３０％であるＰＶＡフィルムとしてもよいが、当該湿熱処理後のＰＶＡフィルムの膨潤度（Ａ）が２３０％を超える場合において当該湿熱処理後に熱処理をさらに施すことによって最終的に膨潤度（Ａ）が１９０～２３０％であるＰＶＡフィルムとしてもよい。湿熱処理後にこのような熱処理を施せば、より短い湿熱処理時間で膨潤度（Ｂ）が上記範囲にあるＰＶＡフィルムを製造することができ、生産性の観点から好ましい。

[0050]　熱処理の効果を高める観点から、上記の熱処理は温度９０～１３０℃の条件下で１０秒以上行うことが好ましい。熱処理の温度が９０℃以上であることにより膨潤度（Ａ）をより効率的に１９０～２３０％にすることができる。一方、熱処理の温度が１３０℃以下であることによりＰＶＡフィルムの膨潤度（Ｂ）が低下するのを抑制することができる。本発明のＰＶＡフィルムをより効率的に製造することができることから、熱処理の温度は１００～１２５℃であることがより好ましく、１１０～１２０℃であることがさらに好ましい。

[0051]　また、熱処理時間が１０秒以上であることにより熱処理の効果を高めることができる。熱処理の効果の観点から、熱処理時間は３０秒以上であることがより好ましい。一方、熱処理時間の上限に関し、ＰＶＡフィルムの膨潤度（Ａ）が１９０～２３０％となるまでの時間を採用することができるが、ＰＶＡフィルムが黄変するのを防ぐ観点から１５分以下であることが好ましい。

[0052]　熱処理における相対湿度は特に制限されず、１００℃を超える温度で熱処理をする場合には任意の相対湿度を採用することができ、１００℃以下の温度で熱処理をする場合には相対湿度８０％ＲＨ未満とすることができる。」

（３）「実施例

[0068]　本発明を以下の実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例および参考例において採用された各測定方法を以下に示す。

・・・省略・・・

[0071]　ＰＶＡフィルムの延伸応力の測定

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測定対象となるＰＶＡフィルムから幅方向に３ｃｍ、長さ方向に１０ｃｍのサンプルを切り出し、長さ方向に一軸延伸するためにチャック間が１．５ｃｍになるように延伸治具に挟み、３０℃の蒸留水中に６０秒間浸漬した。その後、３６ｍｍ／分（２４０％／分）の延伸速度で長さ方向に一軸延伸しながら延伸倍率に対する応力を連続的に測定した。そして、延伸倍率が３．０倍の時の応力を延伸応力とした。なお、応力の測定には株式会社島津製作所製のオートグラフ（ＡＧ－Ｉ）を用い、また、測定された力を延伸前の断面積（サンプル厚み×サンプル幅（３ｃｍ））で除すことにより応力とした。同様の測定を５回行い、その平均値を採用した。

・・・省略・・・

[0074]　［実施例１］

ＰＶＡ（酢酸ビニルの単独重合体のけん化物、重合度２，４００、けん化度９９．９５モル％）１００質量部、可塑剤としてグリセリン６質量部、界面活性剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム０．１質量部および水からなる揮発分率６６質量％の製膜原液を６０℃の金属ドラムに流延し、揮発分率（含水率）が５質量％になるまで乾燥して厚み３０μｍのＰＶＡフィルム（処理前のＰＶＡフィルム）とした。このＰＶＡフィルムの膨潤度（Ａ）は４８０％であった。

[0075]　このＰＶＡフィルムを、温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの条件下で５０分湿熱処理した。得られたＰＶＡフィルム（処理後のＰＶＡフィルム）の膨潤度（Ａ）は２００％、厚みは３０μｍ、膨潤度（Ｂ）は２７２％、延伸応力は６．８ＭＰａであった。なお延伸応力の測定時に皺の発生（延伸時の皺の発生）はみられなかった。

[0076]　上記のＰＶＡフィルム（処理後のＰＶＡフィルム）を、温度３０℃の水中に浸漬している間に２４０％／分の延伸速度で元の長さの１．１倍に長さ方向（ＭＤ）に一軸延伸（１段目延伸）した後、ヨウ素を０．０４質量％およびヨウ化カリウムを４質量％の濃度で含有する温度３０℃のヨウ素／ヨウ化カリウム水溶液中に浸漬している間に２４０％／分の延伸速度で元の長さの２．４倍まで長さ方向（ＭＤ）に一軸延伸（２段目延伸）し、次いでホウ酸を３質量％およびヨウ化カリウムを３質量％の濃度で含有する温度３０℃のホウ酸／ヨウ化カリウム水溶液中に浸漬している間に２４０％／分の延伸速度で元の長さの２．７倍まで長さ方向（ＭＤ）に一軸延伸（３段目延伸）し、さらにホウ酸を４質量％およびヨウ化カリウムを６質量％の濃度で含有する温度５６℃のホウ酸／ヨウ化カリウム水溶液中に浸漬している間に２４０％／分の延伸速度で元の長さの６．４倍まで長さ方向（ＭＤ）に一軸延伸（４段目延伸）し、その後、ヨウ化カリウムを３質量％の濃度で含有する温度３０℃のヨウ化カリウム水溶液中に５秒間浸漬することによりフィルムを洗浄し、続いて６０℃の乾燥機で９０秒間乾燥することにより、厚み１２μｍの偏光フィルムを製造した。

得られた偏光フィルムの二色性比および収縮応力を上記した方法により測定したところ、二色性比は６３、収縮応力は６６．６Ｎ／ｍｍ２であった。

[0077]　［実施例２～５、比較例１～４および参考例１］

処理前のＰＶＡフィルムの構成、湿熱処理条件および熱処理条件を表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして各ＰＶＡフィルム（処理後のＰＶＡフィルム）を得た。なお、湿熱処理および熱処理の両方を施した実施例３では、湿熱処理後に熱処理を施した。また、熱処理では相対湿度３０％ＲＨ未満の条件を採用した。

得られた各ＰＶＡフィルムの膨潤度（Ａ）、厚み、膨潤度（Ｂ）、延伸応力、および延伸時の皺の発生の有無を表１に示した。

[0078]　実施例３および比較例１のＰＶＡフィルム（処理後のＰＶＡフィルム）を用いて、実施例１と同様にして厚み１２μｍの偏光フィルムを製造した。但し、延伸性の最適化のため、４段目延伸の際に使用されるホウ酸／ヨウ化カリウム水溶液の温度について、実施例３では５７℃を、比較例１では５８℃をそれぞれ採用した。また、比較例１においては、延伸時の破断を抑制するために、４段目延伸の際の延伸速度を１２０％／分とした。

得られた偏光フィルムの二色性比および収縮応力を表１に示した。

[0079]　［比較例５］

ＰＶＡ（酢酸ビニルの単独重合体のけん化物、重合度２，４００、けん化度９９．９５モル％）１００質量部、可塑剤としてグリセリン６質量部、界面活性剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム０．１質量部および水からなる揮発分率６６質量％の製膜原液を６０℃の金属ドラムに流延し、揮発分率（含水率）が５質量％になるまで乾燥して厚み３０μｍのＰＶＡフィルム（処理前のＰＶＡフィルム）とした。このＰＶＡフィルムの膨潤度（Ａ）は４８０％であった。

[0080]　このＰＶＡフィルムを、温度１４０℃、相対湿度３０％ＲＨ未満の条件下で３分熱処理した。得られたＰＶＡフィルムの膨潤度（Ａ）は１９８％であった。その後、温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの条件下で１０分湿熱処理した。得られたＰＶＡフィルム（処理後のＰＶＡフィルム）の膨潤度（Ａ）は１８１％、厚みは３０μｍであった。」

（４）「　請求の範囲

[請求項1]　膨潤度（Ａ）が１９０～２３０％である厚みが４０μｍ以下のポリビニルアルコールフィルムであって、３０℃の水中で延伸倍率３倍に延伸した後の膨潤度（Ｂ）が２６０％以上であるポリビニルアルコールフィルム。

[請求項2]　偏光フィルム製造用の原反フィルムである、請求項１に記載のポリビニルアルコールフィルム。

[請求項3]　膨潤度（Ａ）が１９０～２３０％である厚みが４０μｍ以下のポリビニルアルコールフィルムの製造方法であって、膨潤度（Ａ）が２５０％以上のポリビニルアルコールフィルムを温度５５～１００℃、相対湿度８０％ＲＨ以上の条件下で２００秒以上湿熱処理する工程を有する製造方法。

[請求項4]　湿熱処理する工程の後に、温度９０～１３０℃の条件下で１０秒以上熱処理する工程をさらに有する、請求項３に記載の製造方法。

[請求項5]　請求項２に記載のポリビニルアルコールフィルムを染色および一軸延伸する工程を有する偏光フィルムの製造方法。

[請求項6]　二色性比が５５以上の偏光フィルムであって、配向方向を固定した状態で、温度８０℃、相対湿度５％の条件下で１時間経過した際の配向方向の収縮応力が７３Ｎ／ｍｍ２以下である、偏光フィルム。

[請求項7]　厚みが２０μｍ以下である、請求項６に記載の偏光フィルム。

[請求項8]　請求項６または７に記載の偏光フィルムを用いて製造した偏光板。」

２　引用発明

引用文献１の上記１の記載に基づけば、引用文献１には、請求項１を引用する請求項２に係る発明として、次の発明（以下「引用発明」という。）が記載されていると認められる。

「膨潤度（Ａ）が１９０～２３０％である厚みが４０μｍ以下のポリビニルアルコールフィルムであって、３０℃の水中で延伸倍率３倍に延伸した後の膨潤度（Ｂ）が２６０％以上であり、偏光フィルム製造用の原反フィルムである、ポリビニルアルコールフィルム。」