TW201424995A

TW201424995A - 積層薄膜

Info

Publication number: TW201424995A
Application number: TW102143380A
Authority: TW
Inventors: Emi Fujii; Osamu Kazeto
Original assignee: Kuraray Co
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2014-07-01
Also published as: JP6444732B2; KR20150091493A; TWI615265B; KR102072261B1; CN104903761B; JPWO2014084154A1; WO2014084154A1; CN104903761A

Abstract

[課題]提供一種偏光薄膜製造用積層薄膜，即使使用較薄之PVA薄膜，延伸時亦不容易發生延伸斷裂，且容易製造偏光性能優異之偏光薄膜，以及提供一種積層薄膜，即使使用較薄之PVA薄膜，延伸時亦不容易發生延伸斷裂，且極容易製造偏光性能優異之偏光薄膜。[解決手段]一種偏光薄膜製造用積層薄膜，係PVA薄膜與熱塑性樹脂薄膜鄰接，兩薄膜間之接著強度為200mN/15mm以下；以及一種積層薄膜，係PVA薄膜與熱塑性樹脂薄膜鄰接，兩薄膜間之接著強度小於1.5mN/15mm。

Description

積層薄膜

本發明係關於一種積層薄膜，作為偏光薄膜製造用之原料薄膜係有用，及捲取該積層薄膜形成之薄膜捲，以及使用該積層薄膜之偏光薄膜製造方法。

具有透光及遮光機能之偏光板，與改變光之偏光狀態之液晶同為液晶顯示器(LCD)之基本構成要件。多數之偏光板，具有於偏光薄膜表面貼合三乙酸纖維素(TAC)薄膜等保護膜之構造，構成偏光板之偏光薄膜以將聚乙烯醇薄膜(以下亦將「聚乙烯醇」略記為「PVA」)單軸延伸定向之延伸薄膜上吸附碘系色素(I₃ ^-或I₅ ^-等)或二色性有機染料等二色性色素為主流。該等偏光薄膜，可藉由將預先含有二色性色素之PVA薄膜單軸延伸，或於PVA薄膜單軸延伸之同時使二色性色素吸附，或於PVA薄膜單軸延伸後使二色性色素吸附等而製造。

LCD係用於計算機及手錶等小型機器、筆記型電腦、液晶螢幕、液晶彩色投影機、液晶電視、車上導航系統、行動電話及室內外使用之計測機器等廣範圍，近年，特別多用於小型筆記型電腦或行動電話等行動用途，偏光板薄型化之需求增強。

偏光板薄型化手法之一可列舉偏光薄膜之薄型化，因此思考將偏光薄膜原料之PVA薄膜薄型化。但是，較薄之PVA薄膜延伸時容易發生延伸斷裂，偏光薄膜生產性與產率降低，易導致成本提高。

製造延伸時不發生延伸斷裂之薄偏光薄膜技術，習知於熱塑性樹脂薄膜上藉由塗布法形成較薄之PVA層，將該積層體延伸之方法(例如參照專利文獻1及2等)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第4804588號說明書

[專利文獻2]日本專利第4815544號說明書

但是，使用於熱塑性樹脂薄膜上藉由塗布法形成PVA層而構成積層體之方法，有如下問題。

(i)塗布作業與其後之乾燥作業繁雜。

(ii)由於必須以積層體狀態進行PVA層不熔化處理之熱處理，所使用之熱塑性樹脂薄膜限定為熱處理後亦可延伸之薄膜而提高成本。

(iii)熱塑性樹脂薄膜上藉由塗布法形成PVA層所構成之積層體中，熱塑性樹脂薄膜與PVA層間之接著強度較高，若延伸該等接著強度高之積層體，將影響PVA層適度之縮幅，難以得到偏光性能優異之偏光薄膜。

本發明目的在於提供一種偏光薄膜製造用積層薄膜，即使使用較薄之PVA薄膜，延伸時亦不容易發生延伸斷裂，且容易製造偏光性能優異之偏光薄膜，以及提供一種積層薄膜，即使使用較薄之PVA薄膜，延伸時亦不容易發生延伸斷裂，且極容易製造偏光性能優異之偏光薄膜等，及提供一種捲取該等薄膜構成之薄膜捲，以及使用該積層薄膜之偏光薄膜製造方法。

本發明者為達成前述目的積極探討之結果，發現使用較薄之單層PVA薄膜製造偏光薄膜時，經過延伸前所進行之膨潤步驟或染色步驟等與水接觸之步驟後，薄膜寬度方向之兩端易發生捲曲，因此於其後之延伸步驟中容易發生延伸斷裂，以及與水接觸之步驟中，藉由事先於PVA薄膜以特定數值以下之接著強度積層熱塑性樹脂薄膜，可抑制捲曲之發生，減低延伸斷裂之發生，且當該接著強度於特定數值以下，最終除去熱塑性樹脂薄膜時，該除去將極為容易，基於該等知識，進一步探討而完成本發明。

換言之，本發明係關於

[1]一種積層薄膜，係PVA薄膜與熱塑性樹脂薄膜鄰接之偏光薄膜製造用積層薄膜，兩薄膜間之接著強度為200mN/15mm以下；[2]一種積層薄膜，係PVA薄膜與熱塑性樹脂薄膜鄰接之積層薄膜，兩薄膜間之接著強度小於1.5mN/15mm；[3]如前述[1]或[2]之積層薄膜，PVA薄膜厚度為45μm以下； [4]如前述[1]至[3]中任一項之積層薄膜，係長形之積層薄膜；[5]如前述[4]之積層薄膜，熱塑性樹脂薄膜寬度為PVA薄膜寬度之1.1倍以上；[6]一種薄膜捲，係捲取如前述[4]或[5]之積層薄膜而構成；[7]一種偏光薄膜之製造方法，係含有使如前述[1]至[5]中任一項之積層薄膜與水接觸之水接觸步驟與其後將聚乙烯醇薄膜延伸之延伸步驟；[8]如前述[7]之製造方法，延伸步驟中，熱塑性樹脂薄膜與PVA薄膜鄰接；[9]如前述[7]之製造方法，於延伸步驟前，具有除去熱塑性樹脂薄膜之步驟。

根據本發明，可提供一種偏光薄膜製造用積層薄膜，即使使用較薄之PVA薄膜，延伸時亦不容易發生延伸斷裂，且容易製造偏光性能優異之偏光薄膜，以及提供一種積層薄膜，即使使用較薄之PVA薄膜，延伸時亦不容易發生延伸斷裂，且極容易製造偏光性能優異之偏光薄膜等，及提供一種捲取該等薄膜構成之薄膜捲，以及使用該積層薄膜之偏光薄膜製造方法。

[實施發明之形態]

以下針對本發明詳細說明。

本發明積層薄膜，係PVA薄膜與熱塑性樹脂薄膜鄰接。

[PVA薄膜]

構成PVA薄膜之PVA，可使用醋酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、新癸酸乙烯酯、十二酸乙烯酯、十八酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯及醋酸異丙烯酯等乙烯酯之1種或2種以上聚合而得到聚乙烯酯藉由皂化所得到之物質。該乙烯酯中，從PVA製造之容易性、取得之容易性以及成本等觀點來看，宜為分子中具有乙烯氧羰基(H₂C=CH-O-CO-)之化合物，較宜為醋酸乙烯酯。

該聚乙烯酯宜為僅使用1種或2種以上之乙烯酯作為單量體而得到者，較宜為僅使用1種乙烯酯作為單量體而得到者，但若為無大幅損害本發明效果之範圍內，則亦可為1種或2種以上之乙烯酯以及可與其共聚合之其他單量體之共聚合體。

可與該乙烯酯共聚合之其他單量體，可舉例如乙烯、丙烯、1-丁烯及異丁烯等碳數2~30之α-烯烴；(甲基)丙烯酸或其鹽類；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸n-丙酯、(甲基)丙烯酸i-丙酯、(甲基)丙烯酸n-丁酯、(甲基)丙烯酸i-丁酯、(甲基)丙烯酸t-丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二酯以及(甲基)丙烯酸十八酯等(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯醯胺；N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、 N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、二丙酮(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸或其鹽、(甲基)丙烯醯胺丙基二甲胺或其鹽以及N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺或其衍生物等(甲基)丙烯醯胺衍生物；N-乙烯甲醯胺、N-乙烯乙醯胺及N-乙烯吡咯啶酮等N-乙烯醯胺；甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、n-丙基乙烯醚、i-丙基乙烯醚、n-丁基乙烯醚、i-丁基乙烯醚、t-丁基乙烯醚、十二基乙烯醚及十八基乙烯醚等乙烯醚；(甲基)丙烯腈等氰化乙烯；氯乙烯、氯化亞乙烯、氟乙烯及氟化亞乙烯等鹵化乙烯；醋酸丙烯酯及氯丙烯等丙烯化合物；順丁烯二酸或其鹽、酯或酸酐；亞甲基丁二酸或其鹽、酯或酸酐；乙烯三甲氧矽烷等乙烯矽化合物；不飽和磺酸或其鹽等。該聚乙烯酯可具有來自前述其他單量體中1種或2種以上構造單位。

該聚乙烯酯中，來自前述其他單量體之構造單位所佔比率，基於構成聚乙烯酯之全構造單位莫耳數，宜為15莫耳%以下，較宜為10莫耳%以下，更宜為5莫耳%以下。

該PVA可適宜使用非接枝共聚合者，若於無大幅損害本發明效果之範圍內，PVA亦可藉由1種或2種以上之可接枝共聚合單量體變性。該接枝共聚合可對聚乙烯酯及將其皂化所得到PVA中之至少一方施行。該可接枝共聚合單量體，可舉例如不飽和羧酸或其衍生物；不飽和磺酸或其衍生物；碳數2~30之α-烯烴等。聚乙烯酯或PVA中來自可接枝共聚合單量體之構造單位比率，基於構成聚乙烯酯或PVA之全構造單位莫耳數，宜為5莫耳%以下。

該PVA之部分羥基可交聯，亦可不交聯。又該PVA之部分羥基可與乙醛及丁醛等醛化合物等反應形成縮醛構造，亦可不與該等化合物反應形成縮醛構造。

該PVA之聚合度無特別限制，宜為1000以上。PVA聚合度若為1000以上，則有可較為提高所得到偏光薄膜之偏光性能等優點。若PVA聚合度過高，則導致PVA製造成本提高與製膜時步驟通過性不良之傾向，因此PVA聚合度較宜為1000~10000之範圍內，更宜為1500~8000之範圍內，特別宜為2000~5000之範圍內。另外本說明書所謂PVA聚合度，係依據JIS K6726-1994記載測定之平均聚合度。

PVA之皂化度，從所得到偏光薄膜等之耐濕熱性良好之觀點來看，宜為99.0莫耳%以上，較宜為99.8莫耳%以上，更宜為99.9莫耳%以上。另外本說明書中所謂PVA皂化度，係相對於PVA所具有可藉由皂化變換為乙烯醇單位之構造單位(典型來講為乙烯酯單位)與乙烯醇單位合計莫耳數之該乙烯醇單位莫耳數所佔比率(莫耳%)。皂化度可依據JIS K6726-1994之記載測定。

PVA薄膜亦可同時含有該PVA與可塑劑。PVA 薄膜藉由含有可塑劑，可圖提高PVA薄膜之處理性與延伸性等。可塑劑宜使用多元醇，具體例可舉乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、二甘油、三乙二醇、四乙二醇及三羥甲基丙烷等，PVA薄膜可含有該等可塑劑之1種或2種以上。從PVA薄膜延伸性較為良好之觀點來看，該等之中又宜為甘油。

PVA薄膜中可塑劑含量相對於PVA100質量份，宜為3~20質量份，較宜為5~17質量份，更宜為7~14質量份。藉由使PVA薄膜中可塑劑含量相對於PVA100質量份為3質量份以上，將提高PVA薄膜之延伸性。一方面，藉由使PVA薄膜中可塑劑含量相對於PVA100質量份為20質量份以下，可抑制PVA薄膜表面可塑劑滲出降低PVA薄膜之處理性。

又，當使用後述PVA薄膜製造用之製膜原液製造PVA薄膜時，從提高製膜性並抑制厚度不均，同時於使用金屬滾筒或金屬帶製膜之際，容易從該等金屬滾筒或金屬帶剝離PVA薄膜之觀點來看，該製膜原液中宜摻混界面活性劑。從摻混界面活性劑之製膜原液製造PVA薄膜時，該PVA薄膜中可含有界面活性劑。PVA薄膜製造用之製膜原液所摻混之界面活性劑，或者PVA薄膜中所含有之界面活性劑種類無特別限定，但從金屬滾筒或金屬帶剝離性之觀點來看，宜為陰離子性界面活性劑或非離子性界面活性劑，特別宜為非離子性界面活性劑。

陰離子性界面活性劑適合為例如十二酸鉀等羧酸型；硫酸辛酯等硫酸酯型；十二基苯磺酸鹽等磺酸型等。

非離子性界面活性劑適合為例如聚氧乙烯油醇醚等烷基醚型；聚氧乙烯辛基苯基醚等烷基苯基醚型；聚氧乙烯十二酸酯等烷基酯型；聚氧乙烯十二基胺基醚等烷基胺型；聚氧乙烯十二醯胺等烷基醯胺型；聚氧乙烯聚氧丙烯醚等聚丙二醇醚型；十二酸二乙醇醯胺及油酸二乙醇醯胺等烷醇醯胺型；聚氧烯丙烯基苯基醚等丙烯基苯基醚型等。

該等界面活性劑可單獨1種或組合2種以上使用。

於PVA薄膜製造用之製膜原液中摻混界面活性劑時，製膜原液中界面活性劑含量或者PVA薄膜中界面活性劑含量相對於製膜原液或PVA薄膜所含PVA100質量份宜為0.01~0.5質量份範圍內，較宜為0.02~0.3質量份。藉由使界面活性劑含量相對於PVA100質量份為0.01質量份以上，可使製膜性及剝離性提高。一方面，藉由使界面活性劑含量相對於PVA100質量份為0.5質量份以下，可抑制PVA薄膜表面界面活性劑滲出而發生阻塞降低處理性。

PVA薄膜可僅由PVA構成，或可僅由PVA與前述可塑劑及/或界面活性劑構成，但因應需要亦可含有抗氧化劑、抗凍劑、pH調整劑、罩護劑、著色防止劑及油劑等該PVA、可塑劑及界面活性劑以外之其他成分。

PVA薄膜中PVA之含量比率宜為50~100質量%範圍內，較宜為80~100質量%範圍內，更宜為85~100質量%範圍內。

PVA薄膜厚度無特別限制，但較薄之PVA薄膜容易發生前述捲曲，從本發明效果顯著發揮於較薄PVA薄膜之觀點來看，該厚度宜為45μm以下，較宜為35μm以下，更宜為25μm以下。PVA薄膜厚度下限無特別限定，從可較流暢製造偏光薄膜等之觀點來看，該厚度宜為3μm以上。

PVA薄膜形狀無特別限制，從可生產性良好地連續製造偏光薄膜等觀點來看，宜為長形之薄膜。該長形之薄膜長度無特別限制，可因應所製造偏光薄膜用途等適宜設定，例如可為5~20000m範圍內。該長形薄膜寬度無特別限制，例如可為50cm以上，但從近年需求寬幅之偏光薄膜等來看，宜為1m以上，較宜為2m以上，更宜為4m以上。該長形薄膜寬度上限無特別限制，但該寬度若過寬，則以實用化之裝置製造偏光薄膜時，有難以均勻延伸之傾向，因此PVA薄膜寬度宜為7m以下。

PVA薄膜製造方法無特別限定，可適宜採用製膜後薄膜厚度及寬度較為均勻之製造方法，例如可使用將構成PVA薄膜之該PVA與因應需要進一步添加之可塑劑、界面活性劑及其他成分溶解於液體媒體之製膜原液，或含有PVA與因應需要進一步添加之可塑劑、界面活性劑、其他成分及液體媒體，PVA為熔融狀態之製膜原液而製造。當該製膜原液含有可塑劑、界面活性劑及其他成分之至少1種時，該等成分宜均勻混合。

製膜原液調製時使用之該液體媒體，可舉例如水、二甲基亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、三羥甲基丙烷、乙二胺及二乙三胺等，可使用該等中1種或2種以上。其中，從對環境負擔小與回收性之觀點來看，宜為水。

製膜原液之揮發分率(製膜原液中製膜時藉由揮發或蒸發而除去之液體媒體等揮發性成分之含有比率)因製膜方法及製膜條件等而異，宜為50~95質量%範圍內，較宜為55~90質量%範圍內，更宜為60~85質量%範圍內。藉由使製膜原液之揮發分率為50質量%以上，製膜原液黏度不會過高，製膜原液調製時過濾與脫泡將流暢進行，容易製造異物或缺陷少之PVA薄膜。一方面，藉由使製膜原液之揮發分率為95質量%以下，製膜原液之濃度不會過低，易於工業上PVA薄膜之製造。

使用該製膜原液製造PVA薄膜時之製造方法，可舉例如鑄膜法、押出製膜法、濕式製膜法及凝膠製膜法等，宜為鑄膜法及押出製膜法。該等製膜方法可僅採用1種，亦可組合2種以上採用。該等製膜方法中，從可得到厚度及寬度均勻且物性良好之PVA薄膜之觀點來看，較宜為押出製膜法。PVA薄膜可因應需要進行乾燥或熱處理。

[熱塑性樹脂薄膜]

構成熱塑性樹脂薄膜之熱塑性樹脂，可舉例如聚烯(聚乙烯、聚丙烯及聚甲基戊烯等)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、甲基丙烯酸樹脂、耐綸及聚對酞酸乙二酯等各種熱塑性樹脂，以及擁有複數構成該等熱塑性樹脂之單量體單位之共聚合體等。熱塑性樹脂薄膜中，熱塑性樹脂僅含1種或含2種以上皆可。該等中，從具備高延伸性之觀點來看，宜為聚烯。另外，熱塑性樹脂薄膜製造方法無特別限制，可藉熔融成型或壓延成型等周知方法製造。

熱塑性樹脂薄膜厚度無特別限制，從可較有效抑制PVA薄膜寬度方向兩端發生捲曲之觀點來看，該厚度宜為10μm以上，較宜為15μm以上，更宜為20μm以上。又，熱塑性樹脂薄膜厚度上限無特別限制，但從可較流暢製造偏光薄膜等之觀點來看，該厚度宜為100μm以下。

熱塑性樹脂薄膜形狀無特別限制，配合該 PVA薄膜形狀適宜選擇即可。當PVA薄膜為長形薄膜時，熱塑性樹脂薄膜宜亦為長形薄膜，其長度可為例如5~20000m範圍內。

當熱塑性樹脂薄膜為長形薄膜時，其寬度宜為PVA薄膜寬度之1.1倍以上。此係由於水接觸步驟中，PVA薄膜寬度由於膨潤而有增寬之傾向，一方面熱塑性樹脂薄膜寬度幾乎不變，因此藉由使熱塑性樹脂薄膜之寬度滿足前述關係，而可較有效抑制PVA薄膜膨潤時寬度方向兩端發生捲曲。從此觀點，熱塑性樹脂薄膜寬度較宜為PVA薄膜寬度之1.15倍以上，更宜為1.2倍以上。熱塑性樹脂薄膜寬度上限無特別限制，從必要以上之增寬無法期待進一步之捲曲抑制效果等來看，熱塑性樹脂薄膜寬度宜為PVA薄膜寬度之1.8倍以下，較宜為1.6倍以下。

[積層薄膜]

本發明積層薄膜作為偏光薄膜製造用之原料薄膜使用時，PVA薄膜與熱塑性樹脂薄膜間之接著強度必須為 200mN/15mm以下。該接著強度若超過200mN/15mm，則熱塑性樹脂薄膜將難以除去，此外如後述熱塑性樹脂薄膜與PVA薄膜鄰接狀態下進行延伸步驟時，將影響PVA薄膜適度之縮幅，難以得到偏光性能優異之偏光薄膜。從此觀點，該接著強度宜為100mN/15mm以下，較宜為10mN/15mm以下，更宜為5mN/15mm以下。又，不僅限於本發明積層薄膜作為偏光薄膜製造用之原料薄膜使用之情況，該接著強度若小於1.5mN/15m，則熱塑性樹脂薄膜較容易除去。從此觀點，該接著強度較宜小於1.3mN/15m，更宜為兩薄膜僅只單純鄰接而未實質接著之狀態(接著強度小於1.0mN/15mm)。另外，該接著強度可藉由JIS K6854-3：1999記載之T形剝離試驗測定，具體來講可藉由實施例中後述方法測定。

本發明積層薄膜調製方法無特別限定，可舉例如準備該PVA薄膜與熱塑性樹脂薄膜，將該等重疊接著使兩者鄰接之方法；於熱塑性樹脂薄膜塗布該製膜原液使其乾燥等，而於熱塑性樹脂薄膜上形成PVA薄膜之方法；等，後者由於通常難以將兩薄膜間之接著強度調整為本發明規定範圍內，因此較宜為準備PVA薄膜與熱塑性樹脂薄膜，將該等重疊使兩者實質上不接著而鄰接之方法。另外，當PVA薄膜及熱塑性樹脂薄膜雙方皆使用長形薄膜時，宜使兩薄膜之寬度方向中心線約略一致而重疊或接著。PVA薄膜及熱塑性樹脂薄膜雙方皆使用長形薄膜形成之長形積層薄膜，從處理性等觀點來看，宜捲取成捲筒狀之薄膜捲。

[偏光薄膜製造方法]

該接著強度為200mN/15mm以下之本發明積層薄膜，作為偏光薄膜製造用之原料薄膜使用。一方面，該接著強度小於1.5mN/15mm之本發明積層薄膜，即使通過與水接觸之步驟亦可抑制捲曲發生，又延伸時可減低延伸斷裂發生，且最終除去熱塑性樹脂薄膜時，其除去極為容易，因此可適用於相位差薄膜製造用原料薄膜等一般習知為PVA薄膜用途之各種用途，該等積層薄膜中本發明亦發揮效果，宜作為偏光薄膜製造用原料薄膜使用。

使用本發明積層薄膜製造偏光薄膜之際，製造方法無特別限定，但從更顯著發揮本發明效果之觀點，宜為含有將積層薄膜與水接觸之步驟(水接觸步驟)與其後延伸PVA薄膜之步驟(延伸步驟)之製造方法。使用單層較薄PVA薄膜經由水接觸步驟與其後之延伸步驟製造偏光薄膜時，水接觸步驟後薄膜寬度方向兩端發生捲曲，其後延伸步驟中易發生PVA薄膜延伸斷裂，但對本發明積層薄膜進行水接觸步驟可抑制該等捲曲，防止延伸步驟中PVA薄膜延伸斷裂。

‧水接觸步驟

水接觸步驟可舉例如膨潤處理步驟、染色處理步驟及交聯處理步驟等，可採用該等中之1或複數步驟。從可容易製造偏光性能等優異之偏光薄膜觀點來看，水接觸步驟宜以膨潤處理步驟、染色處理步驟及交聯處理步驟順序施行。水接觸步驟中積層薄膜與水之接觸，可為對積層薄膜噴水之方法或將積層薄膜浸漬水中之方法之任一方，但從偏光薄膜容易製造及生產性等觀點來看，宜為將積層薄膜浸漬水中之方法。另外，所使用水不限定為純水，可因應各步驟目的，使用如後述水溶液或進一步使用水性分散液等。

膨潤處理步驟之膨潤處理，可藉由將積層薄膜浸漬水中進行。於水中浸漬時，水溫宜為20~40℃範圍內，較宜為22~38℃範圍內，更宜為25~35℃範圍內。又，水中浸漬時間例如宜為0.5~5分鐘範圍內，較宜為1~3分鐘範圍內。另外，水中浸漬時之水不限定為純水，可為溶解各種成分之水溶液，亦可為水與水性媒體之混合物。

染色處理步驟之染色處理，可藉由將積層薄膜浸漬於含二色性色素之水溶液中進行。含二色性色素水溶液中二色性色素濃度可對應所使用二色性色素種類等適宜設定，例如可為0.001~1質量%範圍內，但當含二色性色素水溶液使用碘-碘化鉀水溶液時，從可使碘系色素有效率吸附於PVA薄膜之觀點來看，所使用碘(I₂)濃度宜為0.01~1.0質量%範圍內，所使用碘化鉀(KI)濃度宜為0.01~10質量%範圍內。含二色性色素之水溶液溫度，從可使二色性色素有效率吸附於PVA薄膜之觀點來看，宜為20~50℃範圍內，較宜為25~40℃範圍內。

該二色性色素可列舉碘系色素(I₃ ^-或I₅ ^-等)及二色性有機染料等。碘系色素例如可藉由使碘(I₂)與碘化鉀接觸得到。又，二色性有機染料可列舉直接黑17、19及154；直接棕44、106、195、210及223；直接紅2、23 、28、31、37、39、79、81、240、242及247；直接藍1、15、22、78、90、98、151、168、202、236、249及270；直接紫9、12、51及98；直接綠1及85；直接黃8、12、44、86及87；直接橙26、39、106及107等。該等二色性色素中，從處理性、取得性及偏光性能等觀點來看宜為碘系色素。另外，二色性色素可為單獨1種亦可為2種以上，例如亦可為I₃ ^-及I₅ ^-之平衡混合物。

進行交聯處理步驟，則PVA薄膜將導入交聯，於較高溫度且以濕式進行延伸步驟之際，可有效防止PVA溶出於水。從如此觀點等來看，交聯處理步驟宜於染色處理步驟之後，延伸步驟之前進行。交聯處理可藉由將積層薄膜浸漬於含交聯劑之水溶液中進行。該交聯劑可使用硼酸及硼砂等硼酸鹽等硼化合物之1種或2種以上。含交聯劑水溶液中交聯劑濃度宜為1~15質量%範圍內，較宜為2~7質量%範圍內。含交聯劑水溶液亦可含有碘化鉀等助劑。含交聯劑水溶液之溫度宜為20~50℃範圍內，較宜為25~40℃範圍內。

有別於後述延伸步驟(水接觸步驟後，延伸 PVA薄膜之步驟)，於水接觸步驟中及/或水接觸步驟經過複數步驟時各水接觸步驟中，可延伸積層薄膜。藉由如此延伸(預延伸)，可防止PVA薄膜發皺。預延伸之延伸倍率，從所得到偏光薄膜之偏光性能等觀點來看，基於延伸前之積層薄膜原長度，宜為4倍以下，較宜為1.5~3.5倍範圍內。又，關於各水接觸步驟之延伸倍率，例如膨潤處理步驟中延伸倍率宜為1.1~3倍範圍內，較宜為1.2 ~2.5倍範圍內，更宜為1.4~2.3倍範圍內；染色處理步驟中延伸倍率宜為2倍以下，較宜為1.8倍以下，更宜為1.1~1.5倍範圍內；交聯處理步驟中延伸倍率宜為2倍以下，較宜為1.5倍以下，更宜為1.05~1.3倍範圍內。

供給於水接觸步驟之積層薄膜，可為如前述捲取長形積層薄膜為捲筒狀而構成之薄膜捲所捲出者，亦可預先準備單層PVA薄膜之薄膜捲與單層熱塑性樹脂薄膜之薄膜捲，從該等薄膜捲連續捲出各薄膜使兩者互相鄰接，以此狀態連續供給於水接觸步驟。

‧延伸步驟

經過水接觸步驟後，進行延伸PVA薄膜之延伸步驟，因應需要進一步施行固定處理及乾燥處理，藉此製造偏光薄膜。延伸步驟中，可將該PVA薄膜以熱塑性樹脂薄膜與PVA薄膜鄰接之狀態延伸，或者亦可於延伸步驟前，將熱塑性樹脂薄膜除去後，延伸該PVA薄膜。前者之情形，可於延伸步驟或其後之固定處理步驟後，乾燥處理步驟前將熱塑性樹脂薄膜除去，熱塑性樹脂薄膜耐熱性高之情形等時，亦可於乾燥處理步驟後除去熱塑性樹脂薄膜。

延伸步驟中延伸方法無特別限制，可施行濕式延伸法及乾式延伸法中任一種。濕式延伸法時，可於含硼酸及硼砂等硼酸鹽等硼化合物1種或2種以上之水溶液中進行，亦可於含該二色性色素之水溶液中或後述固定處理浴中進行。又，乾式延伸法時，可於室溫進行延伸，亦可加熱同時延伸，亦可吸水後延伸。該等中，從所得到偏光薄膜之寬度方向厚度均勻性觀點來看宜為濕式延伸法，較宜於硼酸水溶液中延伸。硼酸水溶液中硼酸濃度宜為0.5~6.0質量%範圍內，較宜為1.0~5.0質量%範圍內，更宜為1.5~4.0質量%範圍內。該含硼化合物之水溶液亦可含有碘化鉀，其濃度宜為0.01~10質量%範圍內。

延伸步驟中PVA薄膜延伸時溫度宜為30~ 90℃範圍內，較宜為40~80℃範圍內，更宜為50~70℃範圍內。

延伸步驟之延伸倍率，從可得到偏光性能較優異之偏光薄膜等來看，宜為1.2倍以上，較宜為1.5倍以上，更宜為2倍以上。又，包含該預延伸之延伸倍率之全延伸倍率(各延伸之延伸倍率相乘之倍率)，基於所使用積層薄膜之原長度，宜為5.5倍以上，較宜為5.7倍以上，更宜為5.8倍以上，特別宜為5.9倍以上。藉由調整各延伸倍率為前述範圍內，可得到偏光性能較優異之偏光薄膜。該全延伸倍率之上限無特別限制，但宜為8倍以下。

延伸步驟中PVA薄膜之延伸，從所得到偏光薄膜性能之觀點來看，宜為單軸延伸。單軸延伸方向無特別限制，長形薄膜中可採用長度方向之單軸延伸或橫單軸延伸，由於容易得到偏光性能較優異之偏光薄膜，而宜為長度方向之單軸延伸。長度方向之單軸延伸可使用具備複數滾筒相互平行之延伸裝置，藉由改變各滾筒間轉速而進行。一方面，橫單軸延伸可使用拉幅型延伸機進行。

‧固定處理步驟

固定處理步驟之固定處理主要為鞏固二色性色素對於延伸PVA薄膜之吸附而實施。固定處理可藉由將延伸PVA薄膜浸漬於固定處理浴中進行。固定處理浴可使用含硼酸及硼砂等硼酸鹽等硼化合物1種或2種以上之水溶液。又，亦可因應需要，於固定處理浴中添加碘化合物或金屬化合物。固定處理浴所使用含硼化合物水溶液中，硼化合物濃度一般宜為2~15質量%範圍內，較宜為3~10質量%範圍內。固定處理浴之溫度宜為15~60℃範圍內，較宜為25~40℃範圍內。

‧乾燥處理步驟

乾燥處理步驟中乾燥處理條件無特別限制，但乾燥溫度宜為30~150℃範圍內，較宜為50~130℃範圍內。於該範圍內之溫度乾燥，容易得到尺寸安定性優異之偏光薄膜。

如此得到之偏光薄膜，通常於其兩面或單面貼合光學透明且具有機械強度之保護膜作為偏光板使用。保護膜可使用三乙酸纖維素(TAC)薄膜、乙酸‧丁酸纖維素(CAB)薄膜、丙烯酸系薄膜及聚酯系薄膜等。又，用以貼合之接著劑可列舉PVA系接著劑或胺甲酸乙酯系接著劑等，其中適合為PVA系接著劑。

[實施例]

以下藉由實施例具體說明本發明，但本發明不因該等實施例受任何限定。另外，以下實施例及比較例中所採用薄膜間之接著強度及偏光薄膜之偏光性能測定方法如下所示。

[薄膜間之接著強度]

從以下實施例或比較例中製造之積層薄膜切出長度方向200mm×寬度方向15mm之短條狀薄膜片，使用該薄膜片與JIS K6854-3：1999之記載同樣實施T型剝離試驗5次，以其平均值為接著強度。該試驗中測定條件為溫度：28℃，濕度：50%RH，拉張試驗機之夾頭間隔：50mm，拉張速度：250mm/分鐘(薄膜片之剝離點移動速度為125mm/分鐘)。另外，兩薄膜實質上未接著之情形等，接著強度過低而於切出薄膜片時兩薄膜剝離，則薄膜間之接著強度評為小於1.0mN/15mm。

[偏光薄膜之偏光性能]

(a)透射率Ts之測定

從以下實施例或比較例所得到偏光薄膜之寬度方向中央，採取偏光薄膜長度方向2cm×寬度方向2cm之正方形樣本2枚，使用附積分球之分光光度計(日本分光股份有限公司製「V7100」)，依據JIS Z8722：2009(物體色測定方法)，C光源，進行2°視野之可見光域視感度修正，對1枚樣本測定相對於長度方向傾斜45°時之光透射率與傾斜-45°時之光透射率，求得該等之平均值Ts1(%)。另1枚樣本亦同樣測定傾斜45°時之光透射率與傾斜-45°時之光透射率，求得該等之平均值Ts2(%)。藉由下列式(1)平均Ts1與Ts2，為偏光薄膜之透射率Ts(%)。

Ts=(Ts1+Ts2)/2 (1)

(b)偏光度V之測定

將前述透射率Ts測定中採取之2枚樣本，與前述「(a)透射率Ts之測定」時同樣，測定其長度方向為平行重疊時光之透射率T∥(%)，以及長度方向為垂直重疊時光之透射率T⊥(%)，藉由下列式(2)求得偏光度V(%)。

V={(T∥-T⊥)/(T∥+T⊥)}^1/2×100 (2)

[實施例1]

將厚度30μm寬度1m之長形PVA薄膜(含PVA、甘油及界面活性劑，甘油含量相對於PVA100質量份為12質量份，界面活性劑含量相對於PVA100質量份為0.03質量份之PVA薄膜。PVA係醋酸乙烯單獨聚合體之皂化物，PVA聚合度2400，PVA皂化度為99.9莫耳%。)從其薄膜捲連續捲出。一方面，將厚度50μm寬度1.2m之長形線性低密度聚乙烯薄膜(LLDPE薄膜，Tamapoly股份有限公司製，SE620N)從其薄膜捲連續捲出。接著，將捲出之兩薄膜以寬度方向中心線大略一致而重疊(兩薄膜間之接著強度小於1.0mN/15mm)，以膨潤處理、染色處理及交聯處理之順序連續實施，使長形積層薄膜與水接觸。

另外，膨潤處理係將積層薄膜於蒸餾水(溫度：30℃)中浸漬1分鐘，其間沿長度方向以延伸倍率2倍單軸延伸。又，染色處理係將積層薄膜於含有碘系色素之水溶液(使用碘濃度：0.05質量%，使用碘化鉀濃度：1.2質量%，溫度：30℃)中浸漬2分鐘，其間沿長度方向以延伸倍率1.2倍單軸延伸。再者，交聯處理係將積層薄膜於硼酸水溶液(硼酸濃度：2.6質量%，溫度：30℃)中浸漬2分鐘，其間沿長度方向以延伸倍率1.1倍單軸延伸。

前述水接觸步驟後，接著連續進行延伸步驟。延伸步驟中，以熱塑性樹脂薄膜與PVA薄膜鄰接之狀態實施延伸處理。其後，除去熱塑性樹脂薄膜，使延伸PVA薄膜乾燥，連續製造偏光薄膜。

另外，延伸處理係將鄰接於熱塑性樹脂薄膜之PVA薄膜於硼酸水溶液(硼酸濃度：2.8濃度%，碘化鉀濃度：5質量%，溫度：57℃)中沿長度方向以延伸倍率2.4倍單軸延伸(包含水接觸步驟中預延伸之延伸倍率之全延伸倍率為6.3倍)。又，乾燥處理係將延伸PVA薄膜於60℃乾燥1分鐘。

該偏光薄膜之製造中，任一之水接觸步驟通過後皆未見PVA薄膜寬度方向兩端發生捲曲，延伸步驟中未發生延伸斷裂。又，熱塑性樹脂薄膜極容易除去。所得到偏光薄膜之偏光性能依照前述方法測定為Ts=43.5(%)，V=99.993(%)。以上結果整理於表1。

[實施例2]

除PVA薄膜厚度變更為15μm以外，與實施例1同樣連續製造偏光薄膜。另外，積層薄膜中，兩薄膜間之接著強度小於1.0mN/15mm。

該偏光薄膜之製造中，任一之水接觸步驟通過後皆未見PVA薄膜寬度方向兩端發生捲曲，延伸步驟中未發生延伸斷裂。又，熱塑性樹脂薄膜極容易除去。所得到偏光薄膜之偏光性能依照前述方法測定為Ts=43.7(%)，V=99.983(%)。以上結果整理於表1。

[實施例3]

除使用厚度50μm，寬度1.2m之長形低密度聚乙烯薄膜(LDPE薄膜，Tamapoly股份有限公司製，A-1)作為熱塑性樹脂薄膜以外，與實施例1同樣連續製造偏光薄膜。另外，積層薄膜中，兩薄膜間之接著強度小於1.0mN/15mm。

該偏光薄膜之製造中，任一之水接觸步驟通過後皆未見PVA薄膜寬度方向兩端發生捲曲，延伸步驟中未發生延伸斷裂。又，熱塑性樹脂薄膜極容易除去。所得到偏光薄膜之偏光性能依照前述方法測定為Ts=43.4(%)，V=99.993(%)。以上結果整理於表1。

[實施例4]

除使用厚度50μm，寬度1.2m，表面實施黏著加工之高密度聚乙烯薄膜(HDPE薄膜，Sun A.化研股份有限公司製，PAC-4K-80)作為熱塑性樹脂薄膜，使黏著加工面為PVA薄膜側重疊以外，與實施例1同樣連續製造偏光薄膜。另外，積層薄膜中，兩薄膜間之接著強度為150mN/15mm。

該偏光薄膜之製造中，任一之水接觸步驟通過後皆未見PVA薄膜寬度方向兩端發生捲曲，延伸步驟中未發生延伸斷裂。但是熱塑性樹脂薄膜不如實施例1容易除去。所得到偏光薄膜之偏光性能依照前述方法測定為Ts=43.7(%)，V=99.948(%)。以上結果整理於表1。

[實施例5]

於延伸步驟前，除去熱塑性樹脂薄膜，單獨延伸PVA薄膜以外，與實施例1同樣連續製造偏光薄膜。

該偏光薄膜之製造中，任一之水接觸步驟通過後皆未見PVA薄膜寬度方向兩端發生捲曲，延伸步驟中未發生延伸斷裂。又，熱塑性樹脂薄膜極容易除去。所得到偏光薄膜之偏光性能依照前述方法測定為Ts=43.3(%)，V=99.994(%)。以上結果整理於表1。

[比較例1]

不使用熱塑性樹脂薄膜而使用單層PVA薄膜進行水接觸步驟與其後之延伸步驟以外，與實施例1同樣連續製造偏光薄膜。

該偏光薄膜之製造中，膨潤處理步驟通過後可見PVA薄膜寬度方向兩端發生捲曲，延伸步驟中發生延伸斷裂。未能得到偏光薄膜。因此未測定偏光薄膜之偏光性能。以上結果整理於表1。

[比較例2]

於厚度200μm寬度1m之長形非晶性聚對酞酸乙二酯薄膜(A-PET薄膜，三菱樹脂股份有限公司製「NOVACLEAR」)塗布PVA濃度10質量%之水溶液(含PVA、甘油及界面活性劑，甘油含量相對於PVA100質量份為12質量份，界面活性劑含量相對於PVA100質量份為0.03質量份之PVA水溶液。PVA係醋酸乙烯單獨聚合體之皂化物，PVA聚合度2400，PVA皂化度為99.9莫耳%。)，以60℃乾燥，藉此於熱塑性樹脂薄膜上形成厚度30μm之PVA薄膜而製作積層薄膜(熱塑性樹脂薄膜與PVA薄膜間之接著強度為250mN/15mm)。對於如此得到之積層薄膜，與實施例1同樣藉由膨潤處理、染色處理及交聯處理之順序實施而進行水接觸步驟，再進一步與實施例1同樣，以延伸處理及乾燥處理之順序實施，連續製造偏光薄膜。另外，PVA薄膜與熱塑性樹脂薄膜間之接著強度高，於延伸處理後，乾燥處理前極難將熱塑性樹脂薄膜除去，因此於乾燥處理後除去熱塑性樹脂薄膜得到偏光薄膜，但熱塑性樹脂薄膜依然難以除去。

該偏光薄膜之製造中，任一之水接觸步驟通過後皆未見PVA薄膜寬度方向兩端發生捲曲，延伸步驟中未發生延伸斷裂。但是，所得到偏光薄膜之偏光性能依照前述方法測定為Ts=43.5(%)，V=99.854(%)。以上結果整理於表1。

[產業上之可利用性]

藉由本發明，即使使用較薄之PVA薄膜，延伸時亦不容易發生延伸斷裂，且容易製造偏光性能優異之偏光薄膜，因此例如使用本發明積層薄膜製造之偏光薄膜所構成之偏光板，可適用於小型筆記型電腦或行動電話等行動用途。

Claims

一種積層薄膜，係聚乙烯醇薄膜與熱塑性樹脂薄膜鄰接之偏光薄膜製造用積層薄膜，兩薄膜間之接著強度為200mN/15mm以下。
一種積層薄膜，係聚乙烯醇薄膜與熱塑性樹脂薄膜鄰接之積層薄膜，兩薄膜間之接著強度小於1.5mN/15mm。
如請求項1或2之積層薄膜，聚乙烯醇薄膜厚度為45μm以下。
如請求項1至3中任一項之積層薄膜，係長形之積層薄膜。
如請求項4之積層薄膜，熱塑性樹脂薄膜寬度為聚乙烯醇薄膜寬度之1.1倍以上。
一種薄膜捲，係捲取如請求項4或5之積層薄膜而構成。
一種偏光薄膜之製造方法，係含有使如請求項1至5中任一項之積層薄膜與水接觸之水接觸步驟與其後將聚乙烯醇薄膜延伸之延伸步驟。
如請求項7之製造方法，延伸步驟中，熱塑性樹脂薄膜與聚乙烯醇薄膜鄰接。
如請求項7之製造方法，於延伸步驟前，具有除去熱塑性樹脂薄膜之步驟。