CN107405806B - 聚乙烯醇系薄膜、聚乙烯醇系薄膜的制造方法和偏光膜 - Google Patents
聚乙烯醇系薄膜、聚乙烯醇系薄膜的制造方法和偏光膜 Download PDFInfo
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Abstract
一种聚乙烯醇系薄膜,其为厚度5~60μm、宽度2m以上、长度2km以上的聚乙烯醇系薄膜,在薄膜表面的任意位置设置长度1mm的假想线时,与该假想线交叉的宽度为1~10μm且交点的高度为0.01~0.1μm的线状突起数为1~10条。因此,为平滑且低雾度的聚乙烯醇系薄膜,因此可以得到偏光性能、透光率优异的偏光膜。
Description
技术领域
本发明涉及聚乙烯醇系薄膜、聚乙烯醇系薄膜的制造方法和偏光膜。更详细而言,本发明涉及具有特定尺寸的线状突起、且由于上述线状突起的效果而生产率优异的聚乙烯醇系薄膜,进一步涉及可以得到偏光度、透光率优异的偏光膜的聚乙烯醇系薄膜。
背景技术
以往,聚乙烯醇系薄膜如下制造:将聚乙烯醇系树脂溶解于水等溶剂调制制膜用原液后,利用溶液流延法(浇铸法)进行制膜,使用金属加热辊等进行干燥,从而制造。如此得到的聚乙烯醇系薄膜作为透明性、染色性优异的薄膜而被用于多种用途,其有用的用途之一可以举出偏光膜。上述偏光膜作为液晶显示器的基本构成要素使用,近年来,在大面积且高品位的液晶电视中的应用扩大。
其中,伴随着液晶画面的高精细化、高亮度化,需要比现有品的透明性、表面平滑性更进一步优异、且坏点少的聚乙烯醇系薄膜。聚乙烯醇系薄膜的雾度、表面粗糙度大时,偏光膜的透光率降低,并且产生偏光不均,因此,成为显示器的高亮度化、高精细化的障碍。另外,在聚乙烯醇系薄膜中坏点多时,当然偏光膜的显示坏点也会增加,高品位的显示器的制造变困难。
作为用于改善这样的问题的技术,
·专利文献1中,为了降低聚乙烯醇系薄膜的表面粗糙度,提出了对SUS的动摩擦系数低的聚乙烯醇系薄膜,
·专利文献2中,为了降低表面粗糙度,提出了使用特定组成的原液(聚乙烯醇系树脂水溶液),在特定的制膜条件下制造偏光膜用聚乙烯醇系薄膜的方法,
·专利文献3中,作为雾度对策,例如提出了使用分子量不同的2种聚乙烯醇系树脂的聚乙烯醇系薄膜,
·专利文献4中,提出了使用特定添加剂的聚乙烯醇系薄膜的制造法,
·专利文献5中,为了使薄膜的厚度均匀化,提出了在表面粗糙度为3S(最大高度3μm)以下的金属表面(浇铸模表面)上制膜的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-188661号公报
专利文献2:日本特开2011-245872号公报
专利文献3:日本特开2006-308938号公报
专利文献4:日本特开2012-082313号公报
专利文献5:日本特开2001-315138号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,专利文献1、2的公开技术中,使用特定的表面活性剂而降低薄膜的表面粗糙度,但即使可以降低一些来自原液的析出物,浇铸模的表面也粗糙,无法得到平滑的薄膜。
另外,专利文献3的公开技术中,由于必须制造2种聚乙烯醇系树脂,因此,不仅制造负荷变大,而且分子量有20000以上的不同,因此,制膜中存在任意一种聚乙烯醇系树脂容易析出的问题。上述析出物使聚乙烯醇系薄膜的表面粗糙度和坏点数增大,容易成为制造高品质的偏光膜时的障碍。
进而,专利文献4的公开技术中,通过在制膜原料(聚乙烯醇系树脂的水溶液)中添加特定的表面活性剂,从而提高自浇铸模的剥离性,降低雾度、坏点(薄膜中的液滴)。然而,使浇铸模的表面高度地平滑化时,外部雾度相反地增大,并且表面粗糙度增大。上述现象是由于,在浇铸模表面表面活性剂逃不掉,表面活性剂在与浇铸模表面接触的薄膜表面整面析出。
而且,专利文献5的公开技术中,如果在浇铸模的表面具有3μm的凹凸,则无法满足近年来的对表面平滑性的期望。实施例中,有0.1~1S的记载,但有薄膜厚度为75μm的情况,对于聚乙烯醇系薄膜也期望薄型化的过程中,需要对浇铸模的进一步改良。
涉及上述浇铸模的问题在于,如果使浇铸模表面高度地平滑化,则制膜时无法剥离薄膜,或挥发的浇铸溶剂进入至薄膜与模表面之间而成为气泡坏点,或诱发如前述表面活性剂在薄膜与浇铸模表面的界面析出的现象,因此,不仅降低聚乙烯醇系薄膜的制造成品率而且成为无法得到高品质的偏光膜的原因。
因此,本发明中,在这样的背景下,目的在于,提供:生产率优异、形成偏光膜时以能够充分确保偏光性能、透光率的程度平滑且低雾度的聚乙烯醇系薄膜、聚乙烯醇系薄膜的制造方法和偏光膜。
用于解决问题的方案
然而,本发明人等鉴于上述情况反复进行了深入研究,结果发现:通过在聚乙烯醇系薄膜的表面包含少量的宽度充分窄、且高度充分低的线状突起,从而可以以高的生产率制造用于得到显示出高的偏光性能、透光率的偏光膜的平滑且低雾度的聚乙烯醇系薄膜,完成了本发明。
即,本发明的主旨涉及一种聚乙烯醇系薄膜,其特征在于,其为厚度5~60μm、宽度2m以上、长度2km以上的聚乙烯醇系薄膜,在薄膜表面的任意位置设置长度1mm的假想线时,与该假想线交叉的宽度为1~10μm且交点的高度为0.01~0.1μm的线状突起数为1~10条。
另外,本发明还提供一种偏光膜,其是由上述聚乙烯醇系薄膜形成的。
而且,本发明涉及一种聚乙烯醇系薄膜的制造方法,其特征在于,其为将聚乙烯醇系树脂的水溶液排出至浇铸模后进行流延并制膜、并连续地干燥而得到的聚乙烯醇系薄膜的制造方法,将薄膜自浇铸模剥离时的剥离强度为0.001~0.1N/25mm。
发明的效果
本发明的聚乙烯醇系薄膜由于为平滑且低雾度的聚乙烯醇系薄膜,因此,使用该聚乙烯醇系薄膜时,可以制造偏光性能、透光率优异的偏光膜。
进一步本发明的聚乙烯醇系薄膜为制膜时自浇铸模的剥离性优异、无气泡、析出物等坏点的聚乙烯醇系薄膜,因此,可以以高的生产率制造。
具体实施方式
本发明的聚乙烯醇系薄膜为如下薄膜:其为厚度5~60μm、宽度2m以上、长度2km以上的聚乙烯醇系薄膜,在薄膜表面的任意位置设置长度1mm的假想线时,与该假想线交叉的宽度为1~10μm且交点的高度为0.01~0.1μm的线状突起为1~10条。
上述线状突起的数量优选为2~9条、特别优选为3~8条。线状突起的数量低于下限值时,难以成品率良好地制造聚乙烯醇系薄膜,为不优选,超过上限值时,偏光膜的透光率降低,无法达成本发明的目的。
需要说明的是,本发明中,将具有长径比10以上定义为线状。
作为将上述线状突起的数量控制为规定范围的方法,可以举出将浇铸模表面的微裂纹的形状、条数调整为规定的范围的方法;使薄膜表面与热辊接触,压碎凸状的线状突起的方法;使薄膜表面与水、醇等溶剂接触而使其一部分溶解从而进行平坦化的方法;对薄膜表面进行研磨处理、粗糙化处理的方法;在制膜原料中配混流平剂来降低凹凸的方法等,本发明中,从可以使薄膜表面的轮廓为一定的方面出发,优选后述的将浇铸模表面的微裂纹的形状、条数调制为规定的范围的方法。
以下,对本发明的聚乙烯醇系薄膜、和使用其而成的偏光膜进行说明。
作为本发明中使用的聚乙烯醇系树脂,通常使用未改性的聚乙烯醇系树脂,即,将乙酸乙烯酯聚合而得到的聚乙酸乙烯酯皂化而制造的树脂。根据需要,也可以使用:将乙酸乙烯酯和少量(例如10摩尔%以下、优选5摩尔%以下)的能够与乙酸乙烯酯共聚的成分的共聚物皂化而得到的树脂。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的成分,例如可以举出不饱和羧酸(例如包括盐、酯、酰胺、腈等)、碳数2~30的烯烃类(例如乙烯、丙烯、正丁烯、异丁烯等)、乙烯基醚类、不饱和磺酸盐等。另外,也可以使用将皂化后的羟基进行化学修饰而得到的改性聚乙烯醇系树脂。
另外,作为聚乙烯醇系树脂,也可以使用侧链具有1,2-二醇结构的聚乙烯醇系树脂。上述侧链具有1,2-二醇结构的聚乙烯醇系树脂,例如可以通过如下方法得到:(i)将乙酸乙烯酯与3,4-二乙酰氧基-1-丁烯的共聚物进行皂化的方法;(ii)将乙酸乙烯酯与碳酸乙烯亚乙酯的共聚物进行皂化后进行脱碳酸的方法;(iii)将乙酸乙烯酯与2,2-二烷基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环的共聚物进行皂化后进行脱缩酮化的方法;(iv)将乙酸乙烯酯与甘油单烯丙醚的共聚物进行皂化的方法;等。
聚乙烯醇系树脂的重均分子量优选为10万~30万、特别优选为11万~28万、进一步优选为12万~26万。上述重均分子量过小时,将聚乙烯醇系树脂制成光学薄膜时有不易得到充分的光学性能的倾向,过大时有将聚乙烯醇系薄膜制造成偏光膜时的拉伸变困难的倾向。需要说明的是,上述聚乙烯醇系树脂的重均分子量是通过GPC-MALS法测定的重均分子量。
本发明中使用的聚乙烯醇系树脂的平均皂化度通常优选为98摩尔%以上、特别优选为99摩尔%以上、进一步优选为99.5摩尔%以上、尤其优选为99.8摩尔%以上。上述平均皂化度过小时,将聚乙烯醇系薄膜制成偏光膜时,有无法得到充分的光学性能的倾向。
此处,本发明中的平均皂化度是依据JIS K 6726测定的。
作为本发明中使用的聚乙烯醇系树脂,可以将改性物质、重均分子量、平均皂化度等不同的2种以上的树脂组合使用。
本发明的聚乙烯醇系薄膜可以通过使用上述聚乙烯醇系树脂调制聚乙烯醇系树脂水溶液,将该水溶液排出至浇铸模后进行流延,利用浇铸法进行制膜、干燥,从而连续地制造,例如可以通过以下的工序而制造。
工序(A),利用浇铸法将薄膜制膜。
工序(B),将制膜的薄膜加热并干燥。
工序(C),将经过干燥的薄膜分切后,卷取于辊。
此处,作为上述浇铸模,例如可以举出浇铸滚筒(滚筒型辊)、环带等,从宽度化、长尺寸化、膜厚的均匀性优异的方面出发,优选以浇铸滚筒进行。
以下,对浇铸模为浇铸滚筒的情况为例进行说明。需要说明的是,后述的浇铸滚筒中,特定条件下的浇铸滚筒表面的微裂纹的条数、浇铸滚筒表面的表面粗糙度Rz、薄膜自浇铸滚筒剥离时的剥离强度的、各特定范围的设定也可以用于例如环带等除浇铸滚筒(滚筒型辊)之外的浇铸模。
首先,对前述工序(A)进行说明。
工序(A)中,优选的是,首先使用水等溶剂将前述聚乙烯醇系树脂清洗,利用离心分离机等进行脱水,形成含水率50重量%以下的聚乙烯醇系树脂湿滤饼。含水率过大时,有难以形成期望的水溶液浓度的倾向。
将上述聚乙烯醇系树脂湿滤饼溶解于温水或热水,调整聚乙烯醇系树脂水溶液。
聚乙烯醇系树脂水溶液的调制方法没有特别限定,例如可以使用经过加热的多螺杆挤出机进行调制,另外,也可以在具备上下循环流产生型搅拌叶片的溶解槽中投入前述聚乙烯醇系树脂湿滤饼,向槽中吹入水蒸气,进行溶解后从而调制期望浓度的水溶液。
从制膜性的方面出发,在聚乙烯醇系树脂水溶液中,除聚乙烯醇系树脂之外,根据需要,更优选含有甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、三羟甲基丙烷等一般使用的增塑剂、非离子性、阴离子性和阳离子性中的至少一种表面活性剂。
如此得到的聚乙烯醇系树脂水溶液的树脂浓度优选为15~60重量%、特别优选为17~55重量%、进一步优选为20~50重量%。上述树脂浓度过低时,干燥负荷变大,因此,有生产能力降低的倾向,过高时,粘度变得过高,有难以进行均匀的溶解的倾向。
接着,对所得聚乙烯醇系树脂水溶液进行脱泡处理。作为脱泡方法,可以举出静置脱泡、利用多螺杆挤出机的脱泡等方法。作为多螺杆挤出机,只要为具有排气口的多螺杆挤出机就没有特别限定,通常使用具有排气口的双螺杆挤出机。
脱泡处理中,将聚乙烯醇系树脂水溶液以一定量一点一点地导入至T型狭缝模,排出至旋转的浇铸滚筒上后进行流延,利用浇铸法进行制膜。
T型狭缝模出口的聚乙烯醇系树脂水溶液的温度优选为80~100℃、特别优选为85~98℃。
上述聚乙烯醇系树脂水溶液的温度过低时,有成为流动不良的倾向,过高时,有发泡的倾向。
上述聚乙烯醇系树脂水溶液的粘度在排出时优选为50~200Pa·s、特别优选为70~150Pa·s。
上述水溶液的粘度过低时,有成为流动不良的倾向,过高时,有流延变困难的倾向。
自T型狭缝模排出至浇铸滚筒的聚乙烯醇系树脂水溶液的排出速度优选为0.5~5m/分钟、特别优选为0.6~4m/分钟、进一步优选为0.7~3m/分钟。
上述排出速度过慢时,有生产率降低的倾向,过快时,有流延变困难的倾向。
上述浇铸滚筒的直径优选为2~5m、特别优选为2.4~4.5m、进一步优选为2.8~4m。
上述直径过小时,干燥长度不足而有不易达到速度的倾向,过大时,有输送性降低的倾向。
上述浇铸滚筒的宽度优选为2m以上、特别优选为3m以上、进一步优选为4m以上、尤其优选为5~6m。
浇铸滚筒的宽度过小时,有生产率降低的倾向。
上述浇铸滚筒的旋转速度优选为3~50m/分钟、特别优选为4~40m/分钟、进一步优选为5~35m/分钟。
上述旋转速度过慢时,有生产率降低的倾向,过快时,有干燥变得不充分的倾向。
上述浇铸滚筒的表面温度优选为40~99℃、特别优选为60~95℃。
上述表面温度过低时,有变得干燥不良的倾向,过高时,有发生发泡的倾向。
作为上述浇铸滚筒,通常使用在以铁为主成分的不锈钢(SUS)的表面为了防止划痕而实施金属镀覆的浇铸滚筒、即形成有金属镀层的浇铸滚筒。作为金属镀覆,例如可以举出镀铬、镀镍、镀锌等,它们可以单独使用或2层以上层叠化后使用。其中,从滚筒表面平滑化的容易性、耐久性优异的方面出发,最表面优选为镀铬层。
对于本发明中使用的浇铸滚筒,在浇铸滚筒表面的任意位置设置长度1mm的假想线时,与该假想线交叉的宽度为1~10μm且交点的深度为0.01~0.2μm的微裂纹的条数优选为5~30条、特别优选为6~25条、进一步优选为7~20条。
上述微裂纹的条数过少时,薄膜的剥离性降低,有聚乙烯醇系薄膜的生产率降低的倾向,过多时,聚乙烯醇系薄膜的表面粗糙度增大,有偏光膜的偏光性能降低的倾向。
此处,一般在浇铸滚筒表面的金属镀层上多少会存在有微裂纹。上述微裂纹是由于金属镀层的应力而产生的,可以利用金属镀层的厚度、镀覆条件、加热处理、化学品处理、多层化等来控制形状、个数。例如,镀铬的情况下,通过以100℃~150℃进行加热处理,从而可以形成上述范围的微裂纹。
上述微裂纹可以利用莲花效果(莲叶效果)而对浇铸滚筒表面赋予拒水性,上述拒水效果提高较大量地包含水分的薄膜自浇铸滚筒的剥离性,容易制造聚乙烯醇系薄膜,因此,本发明中,优选使用浇铸滚筒(和浇铸模)表面具有拒水性的浇铸滚筒(和浇铸模)。
另外,一般聚乙烯醇系薄膜的制造中,在作为制膜原液的聚乙烯醇系树脂水溶液中添加表面活性剂来提高剥离性。然而,由于添加上述表面活性剂而聚乙烯醇系薄膜的表面粗糙度增大,结果,有偏光膜的偏光性能降低的倾向。上述微裂纹是利用物理作用来提高薄膜的剥离性而不是以化学作用来提高薄膜的剥离性,因此,不会产生使用表面活性剂的情况下引起的问题。
另外,本发明中使用的浇铸滚筒表面的表面粗糙度Rz优选为0.1~0.3μm、特别优选为0.13~0.27μm、进一步优选为0.15~0.25μm。
表面粗糙度Rz过小时,有难以以高的生产率制造聚乙烯醇系薄膜的倾向,过大时,聚乙烯醇系薄膜的表面粗糙度增大,有偏光膜的偏光度降低的倾向。
作为将上述表面粗糙度控制为规定的范围的方法,可以举出将浇铸滚筒表面的微裂纹的形状、条数调整为规定的范围的方法;将浇铸滚筒表面的点状坏点进行调整的方法;对浇铸滚筒表面进行研磨处理、粗糙化处理的方法等,本发明中,从可以使薄膜表面的轮廓为一定的方面出发,优选将浇铸滚筒表面的微裂纹的形状、个数调整为规定的范围的方法。
本发明中,将薄膜自浇铸滚筒剥离时的剥离强度优选为0.001~0.1N/25mm、特别优选为0.002~0.05N/25mm、进一步优选为0.003~0.01N/25mm。
上述剥离强度过大时,薄膜自浇铸滚筒的剥离性降低,有薄膜断裂、或聚乙烯醇系薄膜的延迟量增大的倾向,过小时,制膜中薄膜自浇铸滚筒剥离,有薄膜的平滑性降低的倾向,因此,任意情况下,均难以以高的生产率制造聚乙烯醇系薄膜。
作为控制上述剥离强度的方法,可以举出将浇铸滚筒表面的微裂纹的形状、条数调整为规定的范围的方法;对浇铸滚筒表面进行研磨处理、粗糙化处理的方法;在制膜原料中配混表面活性剂的方法;在浇铸滚筒表面形成剥离膜的方法等,本发明中,从可以使薄膜表面的轮廓一定的方面出发,优选将浇铸滚筒表面的微裂纹的形状、条数调整为规定的范围的方法。
接着,对前述工序(B)进行说明。工序(B)是将经过制膜的薄膜加热并干燥的工序。
对于利用浇铸滚筒经过制膜的薄膜的干燥,通过使膜的表面和背面与多根热辊交替地接触而进行。热辊的表面温度通常为40~150℃、优选为50~140℃。上述表面温度过低时,有变得干燥不良的倾向,过高时,过度干燥,有导致弯曲等外观不良的倾向。
另外,热辊例如优选为对表面进行了硬镀铬处理或镜面处理的、直径0.2~2m的辊,通常使用2~30根、优选使用10~25根进行干燥。
本发明中,优选利用热辊干燥后,对薄膜进行热处理。热处理温度优选为60~150℃、特别优选为70~140℃。热处理温度过低时,有聚乙烯醇系薄膜的耐水性降低、或成为相位差摆动的原因的倾向,过高时,有偏光膜制造时的拉伸性降低的倾向。作为上述热处理方法,例如可以举出与高温的热辊接触的方法;以浮式干燥器进行的方法等。
进行了干燥、根据需要进行了热处理的薄膜经过前述工序(C)而成为制品(本发明的聚乙烯醇系薄膜)。工序(C)是将薄膜的两端分切并卷取于辊的工序。
需要说明的是,至此对调制聚乙烯醇系树脂水溶液、将该水溶液流延至旋转的浇铸滚筒(滚筒型辊)、利用浇铸法进行制膜、干燥而制造聚乙烯醇系薄膜的方法进行了说明,但也可以将聚乙烯醇系树脂水溶液流延至树脂薄膜上或金属皮带上并制膜、干燥。
如此可以得到本发明的聚乙烯醇系薄膜。
由本发明的制造方法得到的聚乙烯醇系薄膜的厚度必须为5~60μm,从薄型化的方面出发,厚度优选为5~50μm,从降低延迟量的方面出发,特别优选为5~40μm,从避免断裂的方面出发,进一步优选为5~30μm。
本发明的聚乙烯醇系薄膜的宽度必须为2m以上,从大面积化的方面出发,特别优选为3m以上,特别优选为4m以上,从避免断裂的方面出发,进一步优选为4~6m。
本发明的聚乙烯醇系薄膜的长度必须为2km以上,从大面积化的方面出发,特别优选为3km以上,从输送重量的方面出发,进一步优选为3~50km。
另外,本发明的聚乙烯醇系薄膜的雾度优选为0.3%以下、特别优选为0.2%以下、进一步优选为0.1%以下。雾度过高时,有形成偏光膜时的透光率降低的倾向。
本发明的聚乙烯醇系薄膜的生产率优异,适合作为光学用的聚乙烯醇系薄膜使用,进一步特别优选作为偏光膜用的原卷使用。
以下,对使用本发明的聚乙烯醇系薄膜得到的偏光膜的制造方法进行说明。
本发明的偏光膜将上述聚乙烯醇系薄膜自辊卷出并沿水平方向输送,经过溶胀、染色、硼酸交联、拉伸、清洗、干燥等工序而制造。
溶胀工序是在染色工序前实施的。通过溶胀工序,不仅可以清洗聚乙烯醇系薄膜表面的污垢,而且使聚乙烯醇系薄膜溶胀,从而也有防止染色斑等的效果。溶胀工序中,作为处理液,通常使用水。该处理液只要主成分为水即可,也可以加入少量的碘化化合物、表面活性剂等添加物、醇等。溶胀浴的温度通常为10~45℃左右,溶胀浴中的浸渍时间通常为0.1~10分钟左右。
染色工序是通过使薄膜与碘或含有二色性染料的液体接触而进行的。通常使用碘-碘化钾的水溶液,适当的是,碘的浓度为0.1~2g/L、碘化钾的浓度为1~100g/L。染色时间为30~500秒左右是实用的。处理浴的温度优选5~50℃。水溶液中,除水溶剂之外,也可以含有少量的与水有相容性的有机溶剂。
硼酸交联工序使用硼酸、硼砂等硼化合物而进行。硼化合物以水溶液或水-有机溶剂混合液的形式以浓度10~100g/L左右使用,从偏光性能的稳定化的方面出发,优选使碘化钾共存于液体中。优选的是,处理时的温度为30~70℃左右、处理时间为0.1~20分钟左右,而且可以根据需要在处理中进行拉伸操作。
拉伸工序优选的是,沿单轴方向拉伸3~10倍、优选拉伸3.5~6倍。此时,沿拉伸方向的直角方向上也可以进行若干的拉伸(防止宽度方向的收缩的程度、或其以上的拉伸)。拉伸时的温度优选40~170℃。进而,拉伸倍率只要最终设定为前述范围即可,拉伸操作可以仅为一阶段,也可以在制造工序的任意范围的阶段中实施。
清洗工序例如通过使聚乙烯醇系薄膜浸渍于水、碘化钾等碘化物水溶液而进行,可以去除在薄膜表面产生的析出物。使用碘化钾水溶液时的碘化钾浓度为1~80g/L左右即可。清洗处理时的温度通常为5~50℃、优选为10~45℃。处理时间通常为1~300秒、优选为10~240秒。需要说明的是,水清洗和利用碘化钾水溶液的清洗可以适宜组合而进行。
干燥工序可以在大气中、以40~80℃进行1~10分钟。
另外,偏光膜的偏光度优选为99.5%以上、更优选为99.8%以上。偏光度过低时,有无法确保液晶显示器中的对比度的倾向。
需要说明的是,偏光度一般是根据将2张偏光膜以其取向方向成为同一方向的方式重叠的状态在波长λ处测定的透光率(H11);以及,将2张偏光膜以取向方向成为彼此正交的方向的方式重叠的状态在波长λ处测定的透光率(H1),依据下式而算出的。
〔(H11-H1)/(H11+H1)〕1/2
进而,本发明的偏光膜的单体透射率优选为42%以上。上述单体透射率过低时,有无法达成液晶显示器的高亮度化的倾向。
单体透射率是使用分光光度计、测定偏光膜单体的透光率而得到的值。
如此可以得到本发明的偏光膜,本发明的偏光膜适于制造偏光性能优异、偏光不均少的偏光板。
以下,对本发明的偏光板的制造方法进行说明。
在本发明的偏光膜其单面或两面借助粘接剂粘贴光学各向同性的树脂薄膜作为保护膜成为偏光板。作为保护膜,例如可以举出纤维素三乙酸酯、纤维素二乙酸酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚苯乙烯、聚醚砜、聚亚芳基酯、聚-4-甲基戊烯、聚苯醚等的薄膜或片。
粘贴方法以公知的方法进行,例如如下进行:将液态的粘接剂组合物均匀地涂布于偏光膜、保护膜、或者其两者后,使两者粘贴并压接,加热、照射活性能量射线,从而进行。
另外,也可以在偏光膜上,以薄膜化为目的,代替上述保护膜而在其单面或两面涂布聚氨酯系树脂、丙烯酸类树脂、脲树脂等固化性树脂并固化而形成偏光板。
由本发明得到的偏光膜、偏光板无显示坏点、色斑,偏光性能的面内均匀性也优异,优选用于便携式信息终端机、个人电脑、电视、投影仪、电子看板、电子台式计算机、电子钟、文字处理机、电子纸、游戏机、录像机、照相机、电子相薄、温度计、音响、汽车、机械类的量器类等的液晶显示装置、太阳眼镜、防眩眼镜、立体眼镜、穿戴式显示器、显示元件(CRT、LCD、有机EL、电子纸等)用反射降低层、光通信设备、医疗设备、建筑材料、玩具等。
实施例
以下,列举实施例对本发明进一步进行具体说明,但本发明只要不超过其主旨就不限定于以下的实施例。
需要说明的是,例中“份”、“%”是指重量基准。
对于各物性,如下进行测定。
<测定条件>
(1)微裂纹条数(条/mm)
使用KEYENCE CORPORATION制激光聚焦显微镜VK-9700(物镜:50倍),以微分干涉处理模式,在浇铸滚筒表面的10处设置长度1mm的假想线的情况下,计数与该假想线交叉的宽度为1~10μm、且交点的深度为0.01~0.2μm的微裂纹,将10处的平均值作为微裂纹条数。
(2)线状突起数(条/mm)
使用KEYENCE CORPORATION制激光聚焦显微镜VK-9700(物镜:50倍),以微分干涉处理模式,在与浇铸滚筒接触的薄膜表面的10处设置长度1mm的假想线,计数与该假想线交叉的宽度为1~10μm、且交点的高度为0.01~0.1μm的线状突起(长径比10以上),将10处的平均值作为线状突起数。
(3)表面粗糙度Rz(μm)
依据JIS B0601:2001,使用KEYENCE CORPORATION制激光聚焦显微镜VK-9700(测定长:1mm、物镜:50倍),以微分干涉处理模式,测定浇铸滚筒的10处,将平均值作为表面粗糙度。
(4)雾度(%)
从卷薄膜采集50mm×50mm的试验片10张,使用日本电色工业株式会社制雾度计“NDH-2000”测定,将10张的平均值作为雾度。
(5)剥离强度(N/25mm)
以弹簧计,以相对于浇铸滚筒表面成为垂直的方式,以0.1N、0.01N、0.001N的力拉伸附着于浇铸滚筒的薄膜的端部(宽度25mm),以下述基准评价剥离性。
(评价基准)
○···已剥离。
×···整面或一部分未剥离。
(6)偏光度(%)、单体透射率(%)
从所得偏光膜切出长度4cm×宽度4cm的样品,使用自动偏光薄膜测定装置(日本分光株式会社制:VAP7070),测定偏光度和单体透射率。
(7)偏光不均
将长度1m×宽度1m的偏光膜以45°的角度夹持于交叉棱镜状态的2张偏光板(单体透射率43.5%、偏光度99.9%)之间后,使用表面照度14000lx的光箱,以透射模式,观察光学色斑,以以下基准进行评价。
(评价基准)
○···无色斑。
×···有色斑。
<实施例1>
(聚乙烯醇系薄膜的制造)
在5000l的溶解槽中加入重均分子量142000、皂化度99.8摩尔%的聚乙烯醇系树脂1000kg、水2500kg、作为增塑剂的甘油105kg、和作为表面活性剂的十二烷基硫酸钠0.25kg,边搅拌边升温至150℃,进行加压溶解,得到树脂浓度25%的聚乙烯醇系树脂水溶液。
接着,将该聚乙烯醇系树脂水溶液供给至双螺杆挤出机并脱泡后,使水溶液温度为95℃,从T型狭缝模排出口以排出速度1.25m/分钟流延至浇铸滚筒并制膜。如表1所示,在使用的浇铸滚筒的表面存在有6条微裂纹。
接着,将所得薄膜以热辊干燥后,使用浮式干燥器进行热处理。最后,将薄膜的两端部以狭缝切掉并卷取,从而得到辊状的聚乙烯醇系薄膜(厚度30μm、宽度5m、长度4km)。将所得聚乙烯醇系薄膜的特性示于表1。
(偏光膜的制造)
边将所得聚乙烯醇系薄膜浸渍于水温25℃的水槽,边单轴拉伸至1.7倍。接着,边浸渍于由碘0.5g/L、碘化钾30g/L形成的28℃的水溶液中,边单轴拉伸至1.6倍。接着,边浸渍于由硼酸40g/L、碘化钾30g/L形成的55℃的水溶液,边单轴拉伸至2.1倍。最后,用碘化钾水溶液进行清洗,进行干燥得到总拉伸倍率5.8倍的偏光膜。将所得偏光膜的偏光特性示于表2。
<实施例2>
使用存在11条微裂纹的浇铸滚筒,除此之外,与实施例1同样地得到聚乙烯醇系薄膜和偏光膜。将所得聚乙烯醇系薄膜的特性示于表1、偏光膜的特性示于表2。
<实施例3>
使用存在28条微裂纹的浇铸滚筒,除此之外,与实施例1同样地得到聚乙烯醇系薄膜和偏光膜。将所得聚乙烯醇系薄膜的特性示于表1、偏光膜的特性示于表2。
<比较例1>
使用仅存在2条微裂纹的浇铸滚筒,除此之外,与实施例1同样地聚制造乙烯醇系薄膜,但由于剥离不良而仅可以制造长度0.1km,无法制造偏光膜。
<比较例2>
使用存在40条微裂纹的浇铸滚筒,除此之外,与实施例1同样地得到聚乙烯醇系薄膜和偏光膜。将所得聚乙烯醇系薄膜的特性示于表1、偏光膜的特性示于表2。
[表1]
[表2]
实施例1~3的聚乙烯醇系薄膜以1~10条的范围内包含线状突起数,而比较例1的聚乙烯醇系薄膜包含下限值以下的0条、比较例2的聚乙烯醇系薄膜包含上限值以上的18条。
而且可知,由实施例1~3的聚乙烯醇系薄膜得到的偏光膜的偏光特性优异,而比较例1成为无法制造偏光膜的结果,比较例2的偏光膜的偏光性能差。
上述实施例中,示出了本发明中的具体方式,但上述实施例只不过是单纯的示例,不作限定性解释。对于本领域技术人员来说显而易见的各种变形意欲为本发明的范围内。
产业上的可利用性
由本发明得到的偏光膜、偏光板无偏光不均且偏光性能优异,优选用于便携式信息终端机、个人电脑、电视、投影仪、电子看板、电子台式计算机、电子钟、文字处理机、电子纸、游戏机、录像机、照相机、电子相薄、温度计、音响、汽车、机械类的量器类等的液晶显示装置、太阳眼镜、防眩眼镜、立体眼镜、穿戴式显示器、显示元件(CRT、LCD、有机EL、电子纸等)用反射降低层、光通信设备、医疗设备、建筑材料、玩具等。
Claims (5)
1.一种聚乙烯醇系薄膜,其特征在于,其为厚度5~30μm、宽度2m以上、长度2km以上的聚乙烯醇系薄膜,在薄膜表面的任意位置设置长度1mm的假想线时,与该假想线交叉的宽度为1~10μm且交点的高度为0.01~0.1μm的线状突起数为1~10条,所述线状为具有长径比10以上的线状,
所述聚乙烯醇系薄膜是将聚乙烯醇系树脂的水溶液排出至浇铸模后进行流延并制膜,并连续地干燥而得到的,所述浇铸模为如下浇铸模:在浇铸模表面的任意位置设置长度1mm的假想线时,含有5~30条的与该假想线交叉的宽度为1~10μm且交点的深度为0.01~0.2μm的微裂纹。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇系薄膜,其特征在于,浇铸模为浇铸模表面具有拒水性的浇铸模。
3.根据权利要求1所述的聚乙烯醇系薄膜,其特征在于,浇铸模是浇铸模表面的表面粗糙度Rz为0.1~0.3μm的浇铸模。
4.一种偏光膜,其特征在于,其是由权利要求1~3中任一项所述的聚乙烯醇系薄膜形成的。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的聚乙烯醇系薄膜的制造方法,其特征在于,其为将聚乙烯醇系树脂的水溶液排出至浇铸模后进行流延并制膜、并连续地干燥而得到的聚乙烯醇系薄膜的制造方法,所述浇铸模为如下浇铸模:在浇铸模表面的任意位置设置长度1mm的假想线时,含有5~30条的与该假想线交叉的宽度为1~10μm且交点的深度为0.01~0.2μm的微裂纹,将薄膜自浇铸模剥离时的剥离强度为0.001~0.1N/25mm。
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