CN113227857A - 聚乙烯醇膜和使用其的偏振膜的制造方法 - Google Patents
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Abstract
聚乙烯醇膜,其是含有聚乙烯醇(A)、碳原子数9~30的阴离子系表面活性剂(B)和碳原子数0~8的电解质(C)的聚乙烯醇膜,其特征在于阴离子系表面活性剂(B)的含量相对于聚乙烯醇(A)100质量份为0.04~0.40质量份,电解质(C)的含量相对于聚乙烯醇(A)100质量份为0.04~0.40质量份。由此,可提供光学缺陷和活性剂凝聚物的数量少、雾度的值低、剥离性良好、且在加工为偏振膜时的偏振性能优异的PVA膜、和使用其的偏振膜的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及光学缺陷和活性剂凝聚物的数量少、雾度的值低、剥离性良好的聚乙烯醇膜、和使用其的偏振膜的制造方法。
背景技术
聚乙烯醇(以下有时简写为PVA)膜利用关于透明性、光学特性、机械强度、水溶性等的独特性质,可在各种用途中使用。特别地,利用其优异的光学特性,使用PVA膜作为液晶显示器(LCD)的基本构成要素、即构成偏振板的偏振膜的制造原料(原料膜),其用途正在扩大。对于LCD用偏振板而言,要求高的光学性能,即便对于作为其构成要素的偏振膜而言,也要求高的光学性能。
偏振板一般通过对原料的PVA膜实施染色、单轴拉伸和根据需要利用硼化合物等的固定处理等而制造偏振膜后,在该偏振膜的表面贴合三乙酸纤维素(TAC)膜等保护膜来制造。并且,原料的PVA膜一般通过流延制膜法等使包含PVA的制膜原液干燥的方法来制造。
至今为止已知与PVA膜或其制造方法相关的多种技术。专利文献1中记载了聚乙烯醇系膜的制造方法,其特征在于包括使用包含烷基磺酸盐系的表面活性剂的聚乙烯醇系树脂水溶液,利用流延法制造聚乙烯醇系膜的工序。据此可以提供除了光学特性外、无色透明性也优异的聚乙烯醇系膜的制造方法。然而,对于单独使用了烷基磺酸盐系的表面活性剂的聚乙烯醇系膜,有时在制造膜时的剥离性方面存在问题。而且,为了改善剥离性,在烷基磺酸盐系的表面活性剂中进而使用非离子系表面活性剂的情况下,有时活性剂凝聚物的个数多、雾度的值高、加工成偏振膜时的偏振性能差,期望进行改善。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-193694号公报。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述问题而做出的,其目的在于,提供光学缺陷和活性剂凝聚物的数量少、雾度的值低、剥离性良好、在加工为偏振膜时的偏振性能优异的PVA膜、和使用其的偏振膜的制造方法。
用于解决问题的方案
上述问题可通过提供聚乙烯醇膜来解决,所述聚乙烯醇膜是含有聚乙烯醇(A)、碳原子数9~30的阴离子系表面活性剂(B)和碳原子数0~8的电解质(C)的聚乙烯醇膜,其中
阴离子系表面活性剂(B)的含量相对于聚乙烯醇(A)100质量份为0.04~0.40质量份,
电解质(C)的含量相对于聚乙烯醇(A)100质量份为0.04~0.40质量份。
此时,电解质(C)适合为选自碱金属硫酸盐、碱金属磺酸盐、碱金属磷酸盐和碱金属羧酸盐中的至少一种。
膜宽度适合为1.5m以上,膜的长度适合为3000m以上。此外,膜厚度也适合为10~70μm。
此外,上述问题也可通过提供具有将上述聚乙烯醇膜进行染色的工序和进行拉伸的工序的偏振膜的制造方法来解决。
发明的效果
本发明的PVA膜由于光学缺陷和活性剂凝聚物的数量少、雾度的值低、剥离性良好,因此工序通过性优异。因此,通过使用该PVA膜作为原料,可得到偏振性能良好的偏振膜。
具体实施方式
本发明的PVA膜含有PVA(A)、碳原子数9~30的阴离子系表面活性剂(B)和碳原子数0~8的电解质(C)。
本发明人等发现:通过含有各自一定量的PVA(A)、阴离子系表面活性剂(B)和电解质(C)的PVA膜,可得到光学缺陷和活性剂凝聚物的个数少、雾度的值低、剥离性良好的PVA膜。而且,通过使用这种PVA膜,显然可得到偏振性能优异的偏振膜。本发明人等确认:PVA(A)、阴离子系表面活性剂(B)和电解质(C)的含量不在一定范围时,不能得到品质和剥离性良好的PVA膜。此外,本发明人等确认:使用非离子系表面活性剂代替电解质(C)时,活性剂凝聚物的个数多、雾度的值高、加工成偏振膜时的偏振性能差。
因此,如本发明这样,含有各自一定量的PVA(A)、阴离子系表面活性剂(B)和电解质(C)的PVA膜是重要的。通过满足这样的构成,能够得到光学缺陷和活性剂凝聚物的个数少、雾度的值低、剥离性良好、加工成偏振膜时的偏振性能优异的PVA膜。
[PVA(A)]
作为PVA(A),可以使用通过对将乙烯基酯聚合得到的乙烯基酯系聚合物进行皂化而制造的PVA。作为乙烯基酯,可列举例如甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯等。它们可以单独使用1种,也可以将2种以上并用,优选为前者。从获取性、成本、PVA(A)的生产率等观点出发,作为乙烯基酯,优选为乙酸乙烯酯。
作为能够与乙烯基酯共聚的其它单体,可列举例如乙烯;丙烯、1-丁烯、异丁烯等碳原子数3~30的烯烃;丙烯酸或其盐;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯等丙烯酸酯;甲基丙烯酸或其盐;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯等甲基丙烯酸酯;丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺丙磺酸或其盐、丙烯酰胺丙基二甲基胺或其盐、N-羟甲基丙烯酰胺或其衍生物等丙烯酰胺衍生物;甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-乙基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺丙磺酸或其盐、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺或其盐、N-羟甲基甲基丙烯酰胺或其衍生物等甲基丙烯酰胺衍生物;N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮等N-乙烯基酰胺;甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、硬脂基乙烯基醚等乙烯基醚;丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯;氯乙烯、偏二氯乙烯、氟乙烯、偏二氟乙烯等卤乙烯;乙酸烯丙酯、烯丙基氯等烯丙基化合物;马来酸或其盐、酯或酸酐;衣康酸或其盐、酯或酸酐;乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基甲硅烷基化合物;乙酸异丙烯酯等。这些其它单体可以单独使用1种,也可以将2种以上并用。其中,作为其它单体,优选为乙烯和碳原子数3~30的烯烃,更优选为乙烯。
源自上述其它单体的结构单元在前述乙烯基酯系聚合物中所占的比例没有特别限定,基于构成乙烯基酯系聚合物的全部结构单元的摩尔数,优选为15摩尔%以下、更优选为5摩尔%以下。
PVA(A)的聚合度未必受限,但存在膜强度随着聚合度下降而降低的倾向,因此优选为200以上、更适合为300以上、进一步适合为400以上、特别适合为500以上。此外,若聚合度过高,则存在PVA(A)的水溶液或熔融的PVA(A)的粘度变高、难以制膜的倾向,因此优选为10000以下、更适合为9000以下、进一步适合为8000以下、特别适合为7000以下。此处,PVA(A)的聚合度是指按照JIS K6726-1994的记载而测得的平均聚合度,根据将PVA(A)再皂化并提纯后,在30℃的水中测得的特性粘度[η](单位:分升/g),通过下式来求出。
聚合度 = ([η]×104/8.29)(1/0.62) 。
PVA(A)的皂化度没有特别限定,可以使用例如60摩尔%以上的PVA(A),但从用作偏振膜等光学膜制造用的原料膜的观点出发,PVA(A)的皂化度优选为95摩尔%以上、更优选为98摩尔%以上、进一步优选为99摩尔%以上。此处,PVA(A)的皂化度是指:相对于PVA(A)所具有的通过皂化而能够转化为乙烯醇单元的结构单元(典型而言,为乙烯基酯系单体单元)和乙烯醇单元的合计摩尔数,该乙烯醇单元的摩尔数所占的比例(摩尔%)。PVA(A)的皂化度可按照JIS K6726-1994的记载来测定。
PVA(A)可以单独使用1种PVA,也可以将聚合度、皂化度、改性度等不同的2种以上的PVA并用。其中,PVA膜若含有具有羧基、磺酸基等酸性官能团的PVA;具有酸酐基的PVA;具有氨基等碱性官能团的PVA;它们的中和物等、具有促进交联反应的官能团的PVA,则有时因PVA分子间的交联反应而导致该PVA膜的二次加工性降低。因此,如光学膜制造用的原料膜那样地寻求优异的二次加工性时,PVA(A)中的具有酸性官能团的PVA、具有酸酐基的PVA、具有碱性官能团的PVA和它们的中和物的含量分别优选为0.1质量%以下,更优选均不含有。
前述PVA膜中的PVA(A)的含有率优选为50质量%以上、更优选为70质量%以上、进一步优选为85质量%以上。PVA(A)的含有率通常为90质量%以下。
[碳原子数9~30的阴离子系表面活性剂(B)]
作为本发明中使用的阴离子系表面活性剂(B),只要是满足碳原子数9~30的阴离子系表面活性剂即可,没有特别限定,优选为选自硫酸酯盐型、磺酸盐型和磷酸酯盐型中的至少一种。作为碳原子数,优选为10以上,更优选为12以上。另一方面,作为碳原子数,优选为26以下,更优选为20以下,进一步优选为16以下。
作为前述硫酸酯盐型,可列举出烷基硫酸钠、烷基硫酸钾、烷基硫酸铵、烷基硫酸三乙醇胺、聚氧乙烯烷基醚硫酸钠、聚氧丙烯烷基醚硫酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸钠等。作为前述烷基,优选为碳原子数8~20的烷基,更优选为碳原子数10~16的烷基。
作为前述磺酸盐型,可列举出烷基磺酸钠、烷基磺酸钾、烷基磺酸铵、烷基磺酸三乙醇胺、烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯基醚二磺酸二钠、烷基萘磺酸钠、烷基磺基琥珀酸二钠、聚氧乙烯烷基磺基琥珀酸二钠等。作为前述烷基,优选为碳原子数8~20的烷基,更优选碳原子数10~16的烷基。
作为前述磷酸酯盐型,可列举烷基磷酸酯钠、烷基磷酸酯钾、烷基磷酸酯铵、烷基磷酸酯三乙醇胺、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯钠、聚氧丙烯烷基醚磷酸酯钠、聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯钠。作为前述烷基,优选为碳原子数8~20的烷基,更优选为碳原子数10~16的烷基。
上述的表面活性剂可仅单独使用1种,也可以将2种以上并用。其中,从活性剂凝聚物的个数少、雾度的值变低的观点出发,优选阴离子系表面活性剂(B)为磺酸盐型。
在本发明的PVA膜中,阴离子系表面活性剂(B)的含量相对于PVA(A)100质量份为0.04~0.40质量份。阴离子系表面活性剂(B)的含量小于0.04质量份时,产生下述这样的问题:在PVA膜上产生大量的光学缺陷的同时,剥离性变差。阴离子系表面活性剂(B)的含量优选为0.05质量份以上,更优选为0.06质量份以上。另一方面,阴离子系表面活性剂(B)的含量超过0.40质量份时,在PVA膜上产生大量的光学缺陷。阴离子系表面活性剂(B)的含量优选为0.35质量份以下,更优选为0.25质量份以下,进一步优选为0.15质量份以下,特别优选为0.1质量份以下。
[碳原子数0~8的电解质(C)]
作为本发明中使用的电解质(C),只要满足碳原子数0~8即可,没有特别限定,优选为选自碱金属硫酸盐、碱金属磺酸盐、碱金属磷酸盐和碱金属羧酸盐中的至少一种。作为碱金属羧酸盐的碳原子数,优选为1~8,更优选为2~7,进一步优选为3~6。作为碱金属羧酸盐,可列举乳酸、丙二酸、甘油酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、柠檬酸、葡萄糖酸、己二酸等羧酸的碱金属盐。其中,适合使用选自酒石酸、柠檬酸和葡萄糖酸中的至少一种羧酸的碱金属盐。
作为上述碱金属,优选为选自锂、钠、钾和铯中的至少一种,更优选为选自钠和钾中的至少一种。即,作为电解质(C),更适合使用选自硫酸钠、硫酸钾、磺酸钠、磺酸钾、磷酸钠、磷酸钾、羧酸钠和羧酸钾中的至少一种。作为羧酸,可以适合使用前述的物质。
在本发明的PVA膜中,电解质(C)的含量相对于PVA(A)100质量份为0.04~0.40质量份。电解质(C)的含量小于0.04质量份时,在PVA膜上产生大量的光学缺陷。电解质(C)的含量优选为0.05质量份以上,更优选为0.06质量份以上。另一方面,电解质(C)的含量超过0.40质量份时,在PVA膜上产生大量的光学缺陷。电解质(C)的含量优选为0.35质量份以下,更优选为0.25质量份以下,进一步优选为0.15质量份以下,特别优选为0.1质量份以下。
[PVA膜]
从能够对PVA膜赋予柔软性的观点出发,本发明的PVA膜优选含有增塑剂。作为优选的增塑剂,可列举多元醇,具体而言,可列举乙二醇、甘油、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、三羟甲基丙烷等。它们之中,可以仅使用1种增塑剂,也可以将2种以上的增塑剂并用。其中,从与PVA(A)的相容性、获取性等观点出发,优选为乙二醇或甘油。
增塑剂的含量相对于PVA(A)100质量份优选在1~30质量份的范围内。若增塑剂的含量为1质量份以上,则在冲击强度等机械物性、二次加工时的工序通过性方面不易发生问题。另一方面,若增塑剂的含量为30质量份以下,则膜变得适度柔软,处理性提高。
本发明的PVA膜中,根据需要可以进一步含有除PVA(A)、阴离子系表面活性剂(B)、电解质(C)和增塑剂之外的其它成分。作为这种其它成分,可列举例如水分、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑剂、着色剂、填充剂(无机物颗粒、淀粉等)、防腐剂、防霉剂、上述成分之外的其它高分子化合物等。PVA膜中的其它成分的含量优选为10质量%以下。
本发明的PVA膜的宽度没有特别限定,从近年来要求宽度较宽的偏振膜的方面出发,该宽度优选为1.5m以上。此外,若PVA膜的宽度过宽,则有时用于制造PVA膜的制膜装置的制造费用增加,或者进一步利用已实用化的制造装置制造光学膜时难以均匀地拉伸,因此,通常PVA膜的宽度为7.5m以下。
本发明的PVA膜的形状没有特别限定,从能够连续且顺利地制造更均匀的PVA膜的观点、在制造光学膜等时连续使用的观点等出发,优选为长条的膜。长条的膜的长度(流向的长度)没有特别限定,可以适当设定。膜的长度优选为3000m以上。另一方面,膜的长度优选为30000m以下。长条的膜优选卷绕于芯等而制成膜卷。
本发明的PVA膜的厚度没有特别限定,可以适当设定。从用作偏振膜等光学膜制造用的原料膜的观点出发,膜的厚度优选为10~70μm。需要说明的是,PVA膜的厚度可以作为在任意10处测得的值的平均值而求出。
本发明的PVA膜的雾度和活性剂凝聚物的个数通过下述实施例中记载的方法来测定。所述雾度的值优选为0.4以下,更优选为0.3以下,进一步优选为0.2以下,特别优选为0.15以下。此外,所述活性剂凝聚物的个数优选为150个以下,更优选为90个以下,进一步优选为75个以下,特别优选为65个以下。
本发明的PVA膜的制造方法没有特别限定,优选其是含有PVA(A)、阴离子系表面活性剂(B)和电解质(C)的PVA膜的制造方法,所述PVA膜的制造方法具有将PVA(A)、阴离子系表面活性剂(B)和电解质(C)配混而制备制膜原液的工序、和使用该制膜原液制膜的工序。
在制备制膜原液的工序中,也可以进一步配混液体介质。作为此时的液体介质,可列举例如水、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇、甘油、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、三羟甲基丙烷、乙二胺、二亚乙基三胺等,可以使用这些之中的1种或2种以上。其中,从对环境造成的负担小、回收性的观点出发,优选为水。
在本发明的PVA膜的制造方法中,例如可以使用含有PVA(A)、阴离子系表面活性剂(B)、电解质(C)、液体介质、和根据需要进一步含有的上述增塑剂、其他成分的制膜原液,采用流延制膜法、熔融挤出制膜法等公知的方法。需要说明的是,制膜原液可以是PVA(A)溶解于液体介质而成的原液,也可以是PVA(A)熔融而成的原液。
制膜原液的挥发分率(在制膜时因挥发、蒸发而被去除的液体介质等挥发性成分在制膜原液中的含有比例)还因制膜方法、制膜条件等而异,优选在50~90质量%的范围内、更优选在55~80质量%的范围内。通过使制膜原液的挥发分率为50质量%以上,制膜原液的粘度不会过高而容易制膜。另一方面,通过使制膜原液的挥发分率为90质量%以下,制膜原液的粘度不会过低,所得PVA膜的厚度均匀性提高。
使用上述制膜原液,通过流延制膜法、熔融挤出制膜法可合适地制造本发明的PVA膜。此时的具体制造方法没有特别限定,可通过例如将该制膜原液在转筒、带等支撑体上流延或喷出成膜状,并在该支撑体上使其干燥来获得。对于所得的膜,根据需要也可以利用干燥辊、热风干燥装置来进一步干燥,或者利用热处理装置来实施热处理,或者利用调湿装置进行调湿。所制造的PVA膜优选卷绕于芯等而制成膜卷。此外,也可以切取所制造的PVA膜的宽度方向的两端部。
本发明的PVA膜可合适地用作用于制造偏振膜、相位差膜、特殊聚光膜等的原料膜。通过本发明,能够获得光学性能优异且品质高的PVA膜。因此,光学用PVA膜是本发明的合适实施方式。
具有对前述PVA膜进行染色的工序和进行拉伸的工序的偏振膜的制造方法是本发明的合适实施方式。该制造方法可以进一步具有固定处理工序、干燥处理工序、热处理工序等。染色和拉伸的顺序没有特别限定,可以在拉伸处理之前进行染色处理,也可以在拉伸处理的同时进行染色处理,或者,还可以在拉伸处理之后进行染色处理。此外,拉伸、染色等工序可以反复进行多次。尤其是,若将拉伸分成两个阶段以上则容易进行均匀的拉伸,故而优选。
作为PVA膜的染色所使用的染料,可以使用碘或二色性有机染料(例如DirectBlack 17、19、154;DirectBrown 44、106、195、210、223;DirectRed 2、23、28、31、37、39、79、81、240、242、247;DirectBlue 1、15、22、78、90、98、151、168、202、236、249、270;DirectViolet 9、12、51、98;DirectGreen 1、85;DirectYellow 8、12、44、86、87;DirectOrange 26、39、106、107等二色性染料)等。这些染料可以单独使用1种或组合使用2种以上。染色通常可通过将PVA膜浸渍在含有上述染料的溶液中来进行,其处理条件、处理方法没有特别限定。
作为对PVA膜进行拉伸的方法,可列举单轴拉伸方法和双轴拉伸方法,优选为前者。将PVA膜沿着流向(MD)等拉伸的单轴拉伸可以通过湿式拉伸法或干热拉伸法中的任一者来进行,从所得偏振膜的性能和品质的稳定性的观点出发,优选为湿式拉伸法。作为湿式拉伸法,可列举将PVA膜在纯水、包含添加剂、水溶性有机溶剂等各种成分的水溶液、或者分散有各种成分的水分散液中进行拉伸的方法。作为利用湿式拉伸法的单轴拉伸方法的具体例,可列举在包含硼酸的温水中进行单轴拉伸的方法、在含有前述染料的溶液中或后述固定处理浴中进行单轴拉伸的方法等。此外,可以使用吸水后的PVA膜在空气中进行单轴拉伸,也可以利用其它方法进行单轴拉伸。
进行单轴拉伸时的拉伸温度没有特别限定,进行湿式拉伸时,优选采用20~90℃、更优选采用25~70℃、进一步优选采用30~65℃的范围内的温度,进行干热拉伸时,优选采用50~180℃的范围内的温度。
从偏振性能的观点出发,单轴拉伸处理的拉伸倍率(以多阶段进行单轴拉伸时是合计的拉伸倍率)优选是尽可能拉伸至膜即将断裂之前为止,具体优选为4倍以上、更优选为5倍以上、进一步优选为5.5倍以上。拉伸倍率的上限只要是膜不断裂就没有特别限定,为了进行均匀的拉伸,优选为8.0倍以下。
在偏振膜的制造中,为了使染料对于经过单轴拉伸的PVA膜的吸附变得牢固,优选进行固定处理。作为固定处理,可以采用将PVA膜浸渍在通常的添加有硼酸和/或硼化合物的处理浴中的方法等。此时,根据需要可以向处理浴中添加碘化合物。
优选对进行了单轴拉伸处理或者进行了单轴拉伸处理和固定处理的PVA膜接着进行干燥处理、热处理。干燥处理、热处理的温度优选为30~150℃,特别优选为50~140℃。若温度过低,则所得偏振膜的尺寸稳定性容易降低。另一方面,若温度过高,则容易发生与染料分解等相伴的偏振性能的降低。
可以在如上述这样得到的偏振膜的两面或单面贴合光学透明且具有机械强度的保护膜来制成偏振板。作为此时的保护膜,可使用三乙酸纤维素(TAC)膜、乙酸-丁酸纤维素(CAB)膜、丙烯酸系膜、聚酯系膜等。此外,作为用于贴合保护膜的粘接剂,通常使用PVA系粘接剂、氨基甲酸酯系粘接剂等,其中,优选使用PVA系粘接剂。
如上述这样得到的偏振板可以在覆盖丙烯酸系等的粘合剂后,贴合于玻璃基板而用作液晶显示器装置的部件。将偏振板贴合于玻璃基板时,也可以同时贴合相位差膜、可见角改进膜、增亮膜等。
实施例
以下,通过实施例等来具体说明本发明,但本发明完全不限定于这些实施例。
[PVA膜制造的工序通过性]
(剥离性)
在4000m以上的长条膜的制膜中,从流延转筒上剥离膜时,将可以没有问题地进行剥离的情况评价为A,将在转筒上附着而不能剥离的情况评价为B。
[PVA膜的品质]
(光学缺陷的评价方法)
通过目视来观察PVA膜上的与制膜时的流向(MD方向)平行存在的条纹状缺点和粗糙皮肤状缺点,并进行评价。具体而言,将从以下的实施例、比较例中得到的PVA膜切出的样品片以MD方向垂直的方式进行悬吊,在其背后垂直放置30W的长管状荧光灯并开灯,针对光学缺陷,按照以下的基准进行评价。
A:完全没有条纹状和粗糙皮肤状的缺陷,是最适于制品的水平。
B:到处存在条纹状或粗糙皮肤状的缺陷,但是是可作为制品使用的水平。
C:存在大量条纹状或粗糙皮肤状的缺陷,是不适于制品的水平。
(雾度的测定方法)
从成为测定对象的PVA膜卷的表层侧切出10m的区域,进而,从任意位置采集3片MD50mm×TD50mm的正方形(厚度60μm)的样品片。针对所采集的样品,使用スガ试验机株式会社制的雾度计“HZ-2”,按照JIS K7136,对前述PVA膜的中央部的雾度各测定3次,求出其平均值。
(活性剂凝聚物的个数测定方法)
从成为测定对象的PVA膜卷的表层侧切出10m的区域,进而,从任意的位置采集MD50mm×TD50mm(厚度60μm)的样品片。针对所采集的样品,使用キーエンス株式会社制的显微镜VHX6000(倍率为1000倍),拍摄在膜厚度方向上的间隔约为1μm的位置的图像,数出所拍摄的图像上映出的活性剂凝聚物的个数。
[偏振膜的制作]
从成为测定对象的PVA膜卷采集尺寸为MD100mm×TD50mm的样品,在样品的中央部标注长度为50mm的标线。将标注有标线的4片样品安装于拉伸夹具,在将该样品在温度30℃的水中浸渍1分钟的期间,沿着长度方向(MD)单轴拉伸(第1阶段拉伸)至原长度的2.0倍。接着,将该样品在以0.03~0.05质量%的浓度含有碘且以1.0质量%的浓度含有碘化钾的温度32℃的染色浴中浸渍2分钟的期间,沿着长度方向(MD)单轴拉伸(第2阶段拉伸)至原长度的2.5倍。
接着,将该样品在以2.6质量%的浓度含有硼酸且温度32℃的交联浴中浸渍2分钟的期间,沿着长度方向(MD)单轴拉伸(第3阶段拉伸)至原长度的3.6倍。进而,将该样品在以1.5质量%的浓度含有硼酸且以5.0质量%的浓度含有碘化钾的温度57℃的拉伸浴中浸渍的期间,沿着长度方向(MD)单轴拉伸(第4阶段拉伸)至原长度的6.0倍。接着将该样品用温度60℃的干燥机除去水分,形成为偏振膜。需要说明的是,通过调整染色浴的碘浓度,制作偏振度V为99.995%的偏振膜。
[偏振膜的偏振性能]
(a)透射率Ts的测定
从使用实施例或比较例中得到的PVA膜而制作的偏振膜中采集2片MD20mm×TD20mm的正方形样品,使用附带积分球的分光光度计(日本分光株式会社制的“V7100”),按照JIS Z8722:2009(物体颜色的测定方法),进行C光源、2°视野的可见光区域的能见度校正,针对1片样品,测定相对于长度方向倾斜45°时的光的透射率和倾斜-45°时的光的透射率,求出它们的平均值Ts1(%)。针对另1片样品也同样地测定倾斜45°时的光的透射率和倾斜-45°时的光的透射率,求出它们的平均值Ts2(%)。利用下述式(1)将Ts1与Ts2进行平均,作为偏振膜的透射率Ts(%)。
Ts = (Ts1+Ts2)/2 (1)
(b)偏振度V的测定
对于将在上述透射率Ts的测定中采集的2片样品以其长度方向平行的方式重叠时的光的透射率T∥(%)和以长度方向垂直的方式重叠时的光的透射率T⊥(%),与上述“(a)透射率Ts的测定”的情况同样地进行测定,利用下述式(2)求出偏振度V(%)。
V = {(T∥-T⊥)/(T∥+T⊥)}1/2×100 (2)
(c)透光性
对于通过调整染色浴的碘浓度而制作的透射率Ts为43.0%至44.0%的偏振镜,由透射率Ts与偏振度V的关系算出偏振度V为99.995%的透射率Ts,作为透光性的指标。
实施例1
作为PVA(A),使用聚合度2400、皂化度99.9摩尔%的PVA(乙酸乙烯酯的均聚物的皂化物)的小片。使该PVA的小片100质量份浸渍于35℃的蒸馏水2500质量份后,进行离心脱水,得到挥发分率为60质量%的PVA含水小片。
相对于该PVA含水小片250质量份(干燥PVA为100质量份),混合蒸馏水25质量份、甘油12质量份、阴离子系表面活性剂(B)0.08质量份、电解质(C)0.08质量份后,将所得混合物用双螺杆挤出机进行加热熔融(最高温度为130℃),制成制膜原液。此时使用的阴离子系表面活性剂(B)是烷基磺酸钠(烷基的碳原子数为15)。此外,电解质(C)是柠檬酸钠。
将该制膜原液用换热器冷却至100℃后,从180cm宽度的衣架式模头挤出在表面温度为90℃的转筒上进行制膜,进而使用热风干燥装置进行干燥,接着,切掉因制膜时的边缘向内弯曲而变厚的膜的两端部,由此连续制造膜厚60μm、宽度165cm的PVA膜。对于制造过程的PVA膜,利用上述的方法评价剥离性。接着,将所制造的PVA膜之中的长度为4000m的量卷绕于圆筒状的芯而制成膜卷。针对所得PVA膜,通过上述方法来评价光学缺陷、雾度、活性剂凝聚物的个数。此外,使用所得的PVA膜,制造偏振膜,作为偏振性能,评价偏振度99.995%的透射率。结果示于表1。
实施例2~7、比较例1~4
除了将阴离子系表面活性剂(B)、电解质(C)的种类和使用量如表1所示那样进行改变以外,与实施例1同样地制造PVA膜,对其进行评价。需要说明的是,实施例2~4、7和比较例1~3中使用的阴离子系表面活性剂(B)是与实施例1中使用的磺酸型相同的表面活性剂。实施例5和比较例4中使用的阴离子系表面活性剂(B)为硫酸酯型的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠(聚氧乙烯链数为3,烷基链的碳原子数为12),实施例6中使用的阴离子系表面活性剂(B)为磷酸酯型的聚氧乙烯烷基磷酸酯硫酸钾(聚氧乙烯链数为6,烷基链的碳原子数为13)。此外,在比较例4中,不使用电解质(C),而使用作为非离子系表面活性剂的叔酰胺型的月桂酸二乙醇酰胺0.07质量份。结果示于表1。
如表1所示的那样,对于实施例1~7的PVA膜而言,剥离性优异,光学缺陷和活性剂凝聚物的个数少,雾度的值也低,品质良好,可作为制品使用。此外,实施例1~7的PVA膜的偏振性能也优异。另一方面,电解质(C)的含量少的比较例1的PVA膜产生大量的光学缺陷。对于阴离子系表面活性剂(B)的含量少的比较例2的PVA膜而言,剥离性不好,产生大量的光学缺陷。阴离子系表面活性剂(B)和电解质(C)的含量多的比较例3的PVA膜产生多量的光学缺陷。在不使用电解质(C)、而使用月桂酸二乙醇酰胺作为非离子系表面活性剂的比较例4中,活性剂凝聚物的个数多,雾度的值也高。此外,偏振性能也不好。
Claims (6)
1.聚乙烯醇膜,其是含有聚乙烯醇(A)、碳原子数9~30的阴离子系表面活性剂(B)和碳原子数0~8的电解质(C)的聚乙烯醇膜,其中,
阴离子系表面活性剂(B)的含量相对于聚乙烯醇(A)100质量份为0.04~0.40质量份,
电解质(C)的含量相对于聚乙烯醇(A)100质量份为0.04~0.40质量份。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇膜,其中,电解质(C)为选自碱金属硫酸盐、碱金属磺酸盐、碱金属磷酸盐和碱金属羧酸盐中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯醇膜,其中,膜宽度为1.5m以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚乙烯醇膜,其中,膜的长度为3000m以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚乙烯醇膜,其中,膜厚度为10~70μm。
6.偏振膜的制造方法,其具有将权利要求1~5中任一项所述的聚乙烯醇膜进行染色的工序和进行拉伸的工序。
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