TWI247771B - Process for producing polyvinyl alcohol-based polymer film and polarizing film - Google Patents

Description

1247771 五、發明説明（1 ) 發明背景 (發明領域） 本發明係關於缺點少可作爲偏光薄膜製造原料之聚乙烯 醇系聚合物，以及用此製作之偏光薄膜。 (習知技藝） 具有光透射和遮蔽功能之偏光板，連同具有光變換功 能之液晶，是液晶顯示器（LCD)的基本構成要素。此LCD 的適用範疇，從開發初期的桌上型電腦，到近年來的膝 上型個人電腦，文字處理機、液晶彩色投影機，車輛導 航系統，液晶電視，電話手機，以及室內室外測量機器 等廣大範圍，均亟需偏光性能超過習知產品且缺點少之 偏光板。 偏光板一般係由聚乙烯醇系聚合物薄膜（以下聚乙烯醇 系聚合物簡稱PVA，聚乙烯醇系聚合物薄膜簡稱PVA薄膜） ，經單軸延伸加以染色，或染色後加以單軸延伸，於利 用硼化合物進行固定處理（亦可同時染色和固定處理， 或單軸延伸和固定處理）之偏光膜，貼合三乙酸纖維素 (TAC)薄膜或乙酸丁酸纖維素（CAB)薄膜等保護膜所構成。 藉使用前述偏光板和光轉換功能之液晶，可有黑白等二 色顯示，倂用濾色器時可實現彩色顯示。爲提高液晶顯示 器的色再現性，於無濾色器狀態，必須具有比白更白，比 黑更黑的色相，而且偏光板不需要的著色必須少。

其中進行PVA薄膜延伸時，以乾式延伸而言，要利用染 色步驟或硼化合物之固定處理步驟，而以濕式延伸而言， 另外在延伸前的膨潤步驟或延伸步驟中，要將PVA薄膜中 的PVA —部份溶解。溶解之PVA在槽內析出，而附著於PVA 1247771 五、發明説明（3 ) 含量在PVA 0 . 5重量％以下之PVA原料製膜，更好是使用 製膜原料在15CTC以下溫度調製生成物來製膜。 按照本發明，確實可得標的偏光薄膜用PVA薄膜。 較佳具體例之詳細說明 茲詳述本發明如下。 本發明所用PVA，係例如由乙烯酯聚合所得聚乙烯酯， 經皂化製成。該PVA有不飽和羧酸或其衍生物，不飽和磺 酸或其衍生物，C2-C3。α -烯烴等佔15莫耳％以下比例 接枝共聚合所得改質PVA ;乙烯酯與不飽和羧酸或其衍生 物，不飽和磺酸或其衍生物、c2 - C3。α -烯烴等佔1 5莫 耳％以下比例共聚合所得改質聚乙烯酯，經皂化製成之 改質PVA ;未改質或改質PVA以甲醛水、丁醛、苯甲醛等 醛類，將羥基部份交聯所得聚乙烯縮醛樹脂等。 前述乙烯酯有乙酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯 、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、巴沙狄克酸乙烯酯、月桂 酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等，及其二種以 上之混合物等。 另方面，改質PVA所用共聚單體，主要以PVA改質爲目 的而共聚合。只要可與上述乙烯酯共聚合，在無損本發 明旨趣之範圍內均可使用。此等共聚單體，有例如乙烯 ，丙烯、1 - 丁烯、異丁烯等α -烯烴類；丙烯酸及其鹽； 丙烯酸甲酯、丙烯酸乙烯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙 酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸三級丁酯、 丙烯酸2 -乙基己酯、丙烯酸十二烷酯、丙烯酸十八烷酯 1247771 五、發明説明（4 ) 等丙烯酸酯類；甲基丙烯酸及其鹽；甲基丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸異丙 酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸 三級丁酯、甲基月丙烯酸2 -乙基己酯、甲基丙烯酸十二烷 酯、甲基丙烯酸十八烷酯等甲基丙烯酸酯類；丙烯醯胺、 N -甲基丙烯醯胺、N -乙基丙烯醯胺、N，N -二甲基丙；I：希醯 胺、二丙酮丙烯醯胺、丙烯醯胺丙磺酸及其鹽、丙烯醯胺 丙基二甲胺及其鹽、N-羥甲基丙烯醯胺及其衍生物等丙烯 醯胺衍生物；甲基丙烯醯胺、N -甲基甲基丙烯醯胺、N -乙 基甲基丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺丙磺酸及其鹽、甲基丙烯 醯胺丙基二甲胺及其鹽、N -羥甲基甲基丙烯醯胺及其衍 生物等甲基丙烯醯胺衍生物；N -乙烯基甲醯胺、N -乙烯基 乙醯胺、N -乙烯基四氫吡咯酮等N -乙烯基醯胺類；甲基乙 烯醚、乙基乙烯醚、正丙基乙烯醚、異丙基乙烯醚、正丁 基乙烯醚、異丁基乙烯醚、三級丁基乙烯醚、十二烷基乙 烯醚、硬脂基乙烯醚等乙烯醚類；丙烯腈、甲基丙烯腈等 腈類；氯乙烯、氯化亞乙烯、氟化乙烯、氟化亞乙烯等鹵 化乙烯類；乙酸烯丙酯、氯丙烯、等烯丙基化合物；順丁 烯二酸及其鹽或其酯；伊康酸及其鹽或其酯；乙烯基三甲 氧基矽烷等乙烯甲矽烷基化合物；乙酸異丙烯酯等。其中 以α -烯烴爲佳，而以乙烯最好。 改質PVA之改質量以1 5莫耳％以下爲佳。 PVΑ皂化度就溶出量和耐久性而言，以9 7莫耳％以上爲 佳，98莫耳％以上更好，99莫耳％以上尤佳，尤以99 . 5 1247771 五、發明説明（6 ) 改善，浪費水或溫水，不合經濟。 PVA碎片洗淨時間（從PVA碎片與水接觸起，到完全斷液 爲止時），以30秒以上爲佳，1分鐘以上更好，5分鐘以上 尤佳，而以1 0分鐘以上最好。 PVA碎片洗淨方法無特別限制，有對網上或輸送帶上之 PVA碎片沖淋水或溫水後斷液之方法，將水或溫水及PVA碎 片分批放入塔或槽內靜置或攪拌後斷液之方法，水或溫水 和PVA碎片連續送入塔或槽內，以逆流或順流洗淨（亦可附 帶攪拌）後斷液之方法。 洗淨後斷液方法無特別限制，有利用離心分離機，真空 抽吸，壓濾機，滾輪或輸送帶等壓擠，使用網等多孔板或 布或不織布等藉重力分離。傾析等。 在不礙本發明旨趣範圍內，於斷液後PVA碎片可殘留表 面附著水或分離水等洗淨水，但洗淨時所用水，宜盡量從 PVA碎片分離除去。 使用洗淨完畢之PVA碎片以製造PVA薄膜之方法，可用 PVA碎片溶於溶劑所得PVA溶液，以流延製膜法、濕或製膜 法（擠出於貧溶劑中），凝膠製膜法（將PVA水溶液一度冷卻 凝膠化後，把水抽除，而得PVA薄膜之方法），及其組合之 方法’或將於PVA碎片含水之含水PVA(亦可含有機溶劑等） ，進行熔化擠出之熔化擠壓製膜法等，加以製造。其中以 流延製膜法和熔化擠壓製膜法爲佳，因可得良好偏光薄 膜。 PVA薄膜製造時所用洗淨完畢的PVA碎片溶解用溶解，有 1247771 五、發明説明（7 ) 例如二甲亞碾、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基四 氫吡咯酮、乙二醇、甘油、丙二醇、丙二醇、二乙二醇、 三乙二醇、四乙二醇、三羥甲基丙烷、乙二胺、二乙三胺 、水等，可用其中一種或二種以上。其中以使用二甲亞碾 、水或二甲亞碾與水之混合溶劑爲宜。 PVA膜製造時所用PVA溶液或含水PVA之PVA濃度，以 3〜70重量％爲佳，10〜60重量％更好，13〜55重量％尤 佳，而以15〜50重量最好。此PVA溶液或含水PVA，必要 時亦可含有可塑劑、界面活性劑、二色性染料等。 PVA薄膜製造時宜添加多元醇作爲可塑劑。多元醇有例 如乙二醇、丙三醇、丙二醇、二乙二醇、二丙三醇、三乙 二醇、四乙二醇、三羥甲基丙烷等，可用其中一種或二種 以上。其中就延伸性改善效果者，宜用二丙三醇，乙二醇 、或丙三醇。 多元醇添加量相對於PVA 100重量份，以1〜30重量份 爲佳’ 3〜25重量份更好，而以5〜20重量份最好。低於1 重量份，有時會降低染色性或延伸性，超過30重量份， PVA薄膜會過份柔軟，有時會降低處理性。 PV A薄膜製造之際，宜添加界面活性劑。界面活性劑種 類無特別限定，惟以陰離子性或非離子性界面活性劑爲佳 。陰離子性界面活性劑宜用例如月桂酸鉀等羧酸型，辛基 硫酸酯等硫酸酯型，十二烷基苯磺酸酯等磺酸型陰離子性 界面活性劑。非離子性界面活性劑以例如聚氧乙烯油醚等 烷醚型，聚氧乙烯辛基苯醚等烷苯醚型，聚氧乙烯月桂酸 1247771

五、發明説明（9 ) 威色’ 10分鐘內以島津製造所公司製分光光度計UV120◦測 疋威示最大吸數之峰部吸光度。由於PVA聚合度或皂化度 等表示最大吸收峰部之波長不同（一般存在於650〜7〇〇nm 附近）’司預先由PVA薄膜除去添加劑等，使用精製之pvA 或使用原料PVA製成檢定線，由試料所得吸光度，定量出 PVA溶量（萃取液中之PVA濃度）。 以碘-碘化鉀溶液顯色方法如下。取40克硼酸溶於1 000 毫升之離子交換水所得硼酸水溶液4 5 0毫升，與1 2 . 7克碘 化鉀和25克碘溶於1 〇〇毫升的離子交換水所得碘-碘化鉀 水溶液90毫升混合，加離子交換水300毫升稀釋，調至2(TC 作爲發色試藥。於附塞之三角燒瓶內，對冷卻到201：的1 0 毫升萃取液，加丨〇毫升發色試藥加以混合，在2(rc放置 1 5分鐘。萃取液中PVA濃度太高時，亦可視需要以離子交 換水把萃取液稀釋。 本發明PVA薄膜中的鹼金屬化合物含量以PVA之0 . 5莫 耳以下爲佳，0.3重量％以下更好，而以0 . 1重量％以下尤 佳。鹼金屬化合物含量超過0 . 5重量％時，於乾熱延伸等 步驟加熱之際，偏光薄膜會發生著色。就著色而言，PVA中 的鹼金屬化合物濃度愈低愈好，惟就工業上實施防而而 言，下限以0.001重量％爲佳。 本發明PVA薄膜中，鹼金屬化合物爲具有鋰、鈉、鉀、 等鹼金屬之化合物。例如乙酸鋰、乙酸鈉、乙酸鉀、氫氧 化鈉、氫氧化錦、滷石酸鈉、乳酸鈉、磷:酸鈉等。其中由 1247771 五、發明説明（10) 於容易對PVA薄膜的著色有所影響，乙酸鈉含量宜加以限 制。 本發明PVA薄膜中的鹼金屬化合物含量在〇.5重量％以 下’以0.3重量％以下爲佳，而以〇.1重量％以下更好。 用作製膜原料的PVA原料中的鹼金屬化合物含量必須在〇 . 5 重量％以下，以0.3重量％以下爲佳，又以〇 . 1重量％以 下更好。爲降低PVA原料中的鹼金屬化合物含量，宜例如 在使用乙酸水溶液等酸性水溶液把PVA原料充分洗淨後， 用水等溶劑充分洗淨。 本發明最好使用含PVA的製膜原料調至150t以下之溫度 ’製造PVA薄膜。此係調製製膜原料時之處理溫度（PVA原 料溶於溶劑之溫度，或含水PVA熔化溫度），對所得偏光薄 膜色相有影響。調製製膜原料時之處理溫度超過15(TC時 ，所得PVA薄膜帶黃色，而以此PVA薄膜製成的偏光薄膜 也令帶黃色。調製製膜原料時之處理溫度以150°C以下爲佳 ，而以140°C以下更好。 PVA薄膜在乾燥步驟中之乾燥溫度，以150°C以下爲佳 ，而以140°C以下更好。乾燥溫度超過15(TC時，所得PVA 薄膜帶有黃色。 PVA薄膜厚度，以5〜150// m爲佳，20〜100// m更好， 又以30〜90// id尤佳，而以35〜80// ID最好。 由本發明PVA薄膜製造偏光薄膜時，例如對該PVA薄膜 進行染色，單軸延伸，固定處理，乾燥處理和必要時之熱 處理，其中染色，單軸延伸，固定處理之操作順序無特別 -12- 1247771 五、發明説明（11) 限制。而單軸延伸可進行二次或以上。 染色可在單軸延伸前’單軸延伸時，或單軸延伸後。染 色所用染料有碘-碘化鉀，直接黑1 7、1 9、1 5 4 ;直接褐4 4 、106、195、210、223 ;直接紅 2、23、28、31、37、39 、79、81、240、242、247 ;直接藍 1、15、22、78、90、 98、151、168、202、230、249、270;直接紫 9、12、51 、9 8 ;直接綠1、8 5 ;直接黃8、12、4 4、86、8 7 ;直接橙 26、39、106、107寺_色染料，可一種或二種以上混用。 通常染色是把PVA薄膜浸在含上述染料的溶液中進行，惟 混於PVA薄膜內製膜等，其處理條件或處理方法無特別限 制。 單軸延伸可用濕式延伸法或乾熱延伸法，可在溫水中 (含前述染料之溶液中，或下述固定處理浴中），或使用吸 水後的PVA薄膜。在空氣中進行。單軸延伸使用溫水，以 硼酸水溶液爲佳。延伸溫度無特別限制，惟PVA薄膜在溫 水中延伸（濕式延伸）時，宜爲30〜90°C，而乾熱延伸時， 宜50〜180°C。單軸延伸之延伸倍數（多段之單軸延伸時， 爲合計延伸倍數），就偏光性能而言，以4倍以上爲佳，而 以5倍以上最好。延伸係數上限無特別限制，但以8倍以 下爲佳，易得均勻延伸。延伸後之薄膜厚度以3〜75 // m爲 佳，而以5〜50// m更好。 爲強化上述染料吸附於PVA薄膜，大多進行固定處理。 固定處理所用處理浴，通常要添加硼酸和/或硼化合物。 必要時可在處理浴中添加碘化合物。 -13- 1247771 五 '發明説明（12 ) 前述PV A薄膜之乾燥處理（熱處理），以在3 〇〜1 5 0。(：進行 爲佳，而以50〜150 °C進行更好。 以上所得偏光薄膜，通常是在其兩面或單面，貼合光學 上透明且具有機械性強度之保護膜，作爲偏光板使用。保 護膜可用三乙酸纖維素（TAC)膜，乙酸丁酸纖維素（CAB)膜 ’丙烯酸系膜，聚酯系膜等。貼合時所用黏著劑，有PVA 系黏著劑或胺酯系黏著劑，其中以PVA系黏著劑爲宜。 由本發明PVA薄膜所得偏光薄膜之色相，按照j IS z 87 1 9 ( C光源，二度視域）測量單體之色相，a *値以-丨.6至 + 1 .6爲佳，-1 .5至+1 .5更好，b*値以-3.0至+3.0爲佳， 而以-1 . 5至+1 . 5更好。 實施例 茲以實施例具體說明本發明，惟本發明不限於此。在 實施例中之二色性比，色相，係按下述方法評估。 二色性比 使用二色性比，作爲所得偏光薄膜的偏光性能之評估指 標。此二色性比係按照日本電子機械工業會規格（EIA J ) LD- 20 1 - 1 983 ’使用分光光度計，以c光源，二度視域測量 ，計算，以所得透射率Ts ( % )和偏光度P( % )，由下或求 出。 log(Ts/100-Ts/100x P/100) 二色性比：--- log(Ts/10〇+Ts/100x P/100) 色相按照]is Z 8719(C光源，二度視域）測量色相。 •14- 1247771 五、發明説明（18 ) 4小時，PVA溶出量爲i 80ppm。 此PVA薄膜依序經單軸延伸、染色、固定處理、乾燥、 熱處理、製成偏光薄膜。即將該PVA薄膜在1 1 0°C進行4.5 倍的單軸延伸。此單軸延伸PVA薄膜保持緊張狀態，於碘 濃度0.8g/l，碘化鉀濃度50g/l的40°C水溶液中浸1分 鐘。其次，在碘化鉀濃度60g/ 1，硼酸70g/l的65°C水溶 液中浸泡5分鐘，進行固定處理。此用20°C蒸餾水洗1 0秒 後’以一定長度，用4(TC熱風乾燥，再於100°C進行5分 鐘熱處理。 所得偏光薄膜在橫向中心部之厚度爲3 5 // m，透射率 42.8%，偏光度98.9%，二色性比33.3。按照JIS Z 8719 (C光源，二度視域）測定單體色相，a*爲-1 .8，b* 値爲+ 3 . 8。 以上係就較佳實施具體例加以說明，惟業者就本案說明 書容易推知在本發明範圍內可有各種變更和修正。因此， 諸如此類的變更和修正，均可視爲在所附申請專利範圍所 規定之本發明範圍內。 -20-

1247771 申請曰期 、ίϋ 1 案 號 90110106 類 別 (以上各攔由本局填註） (2005年11月16日修正） |务J專利說明書 中 文 聚乙烯醇系聚合物薄膜之製法及偏光薄膜 新型 名稱 英 文

PROCESS FOR PRODUCING POLYVINYL ALCOHOL-BASED POLYMER FILM AND POLARIZING FILM 姓 名 國 1. 榛田滋行 2. 磯崎孝德 3. 藤原直樹 1.曰本 2.日本 3.曰本 發明 創作 人 住、居所 1. 岡山縣倉敷市酒津1621番地 株式会社內 2. 同上 3. 同上 姓 名 (名稱） 國 籍 可樂麗股份有限公司 (株式会社夕歹卜） 曰本 申請人 住、居所 (事務所） 岡山縣倉敷市酒津1621番地 代表人 姓 名 和久井康明 1247771 五、發明説明（ 薄膜或偏光薄膜，析出於PVA薄膜上或偏光薄膜上，爲其 缺點，致使偏光薄膜產率降低。再者，不析出而保持溶解 的PVA，在廢水處理上費用不貲，成爲問題。 另外，作爲偏光薄膜原料的PVA薄膜習知產品，在偏光 薄膜製造時，因進行加熱處理，而有容易發生不良著色的 問題。尤其是以乾式延伸法製作偏光板時，容易發生黃色 等不要的著色。因此，在偏光薄膜製造時，即使進行加熱 處理，亦以可實現不良著色少之PVA薄膜爲宜。 發明槪述 因此，本發明之目的，在於提供缺點少可作爲偏光薄膜 製造原料之PVA薄膜，以及使用該PVA薄膜製成之偏光薄 膜。 ， 本發明另一目的，.在於提供不良著色少，可作爲偏光薄 膜原料之PVA薄膜，以及使用該PVA薄膜製成之偏光薄膜。 爲達成上述目的，本發明PVA薄膜係將1 0公分見方的 PVA薄膜在1公升的50°C水中放置4小時的PVA溶出量， 在1〜1 OOppm間者。 本發明PVA薄膜，由於製作偏光薄膜時的各步驟（染色， 固定處理，膨潤，延伸等步驟）PVA溶出量少，故使用此 PVA薄膜，可以高產率製得缺點少之薄膜偏光。另外，廢 水處理亦簡單。 再者，本發明PVA薄膜的鹼金屬化合物含量佔聚乙烯醇 〇·5重量％以下，故可減少不良著色。 本發明此等PVA薄膜製法，其特徵爲使用鹼金屬化合物 含量在PVA 0.5重量％以下之PVA原料製膜，更好是使用 -4- 1247771 五

發明説明（5 ) — 莫耳％最好。 前述皂化度，表示利用皂化要變成乙烯醇單位之單位 當中，實際上皂化成乙烯醇單位之單位比例。PVA皂化度 利用水記載方法進行測量。 PVA聚合度就PVA溶出量減少和PVA薄膜強度方面而言， 以1000以上爲佳，就偏光性能而言，以1 500以上爲佳， 2000以上更好，而以2500以上最好，PVA聚合度上限以 8000以下爲佳，而以6000以下更好。 前述PVA聚合度按照JIS K 6726測量。即在PVA再皂 化，精製後，由30°C水中測得極限黏度求出。 PVA重點在於下列製膜用PVA溶液或含水PVA調節步驟之 前，於碎片狀態用水或溫水洗淨，預先將溶出PVA除出。 洗淨之水或溫水在不礙本發明目的之範圍，亦可含有乙 酸、甲醇、甘油等有機溶劑，可塑劑或界面活性劑等。 洗淨用水或溫水之溫度以10°C以上至90°C以下爲佳，20°C 以上至80°C以下更好，25t以上至70°C以下尤佳，而以30 °C以上至60°C以下最好。水溫在10°C以下時，溶出物之洗 淨不充分，另方面，溫水溫度超過90°C時，洗淨中的PVA 溶出量大，損失增加，且PVA彼此黏著，使接續之溶解步 驟等作業性惡化，故不宜。 水或溫水對PVA碎片之重量浴比，以1以上爲佳，1 . 5以 上更好，尤以2以上最好。浴比在1以下時，水或溫水量 少，無法充分洗淨，則PVA溶出量降低效果小。浴比上限 在1 00以上。總之，浴比超過1 00時，洗淨效果未見大幅 1247771 ：：：；； ' :多4 6. 10 。w:/(j__ 5 …·.. .二一 •i. ' .五、發明説明（8 ) .酯等烷酯型，聚氧乙烯月桂基胺基醚等烷胺型’聚氧乙嫌 月桂醯胺等烷醯胺型，聚氧乙烯聚氧丙嫌醚等聚丙二醇醚 型，潤酸二乙醇醯胺等院醇鹽胺型，聚氧烯丙烯基苯醚等 丙烯基苯醚等非離子性界面活性劑爲宜。此等界面活性劑 可用一種或二種以上組合。 相對於PVA 1 00重量份界面活性劑添加量’以0 · 01〜1 重量份爲佳，0.02〜0.5重量份更好，丙以〇·〇5〜0.3重量 份最好。在0.01重量份以下時，難以呈現延伸性或染色性 改善效果。高於1重量份時，令在PVA薄膜表面溶出’成 爲阻塞肇因，有時會降低處理性。 製造PVA薄膜之際，由於前述洗淨同時會降低PVA溶出 量，故在製膜後宜進行充分乾燥。 本發明PVA薄膜重點在於，1 0公分見方的PVA薄膜在1 公升50°C水中放置4小時之PVA溶出量，在1〜lOOppm。 以5〜80ppm爲佳，尤以10〜60ppm最好。PVA溶出量超過 lOOppm時，在槽內的PVA溶出量，或在PVA薄膜或偏光薄 膜上析出的PVA量增加，難以獲得缺點少的偏光薄膜，在 廢水處理時會發生問題。而薄膜溶出量在lppm以下時，必 須要非常大量的預備洗淨水，不但不經濟，且製膜乾燥後 必須高度熱處理，致使單軸延伸性惡化，不易獲得良好的 偏光薄膜。 PVA溶出量測定法如下。取1 〇公分見方PVA薄膜，於1 公升50°C蒸餾水中放置4小時，其萃取液用碘-碘化鉀溶液 -10- 1247771 __車.务』治條(更)ΓΡ替使頁____

五、發明説明（13) —— J 實施例1 利用溫度40°C之溫水，按重量浴比3洗淨PVA碎片丨5分 鐘。此PVA的島化度99.9莫耳％，聚合度1750。調製含有 此PVA 100重量份和甘油10重量份之PVA濃度15重量％ 水溶液。此水溶液於90°C之金屬輥流延製膜，乾燥，再以 100°C金屬輥乾燥，得厚75// m之PVA薄膜。 由此PVA薄膜切出10公分見方的PVA薄膜，在1公升50。(： 水放置4小時，PVA溶出量爲50ppm。 前述PVA薄膜依序經預膨潤、染色、單軸延伸、固定處 理、乾燥、熱處理、製成偏光薄膜。即將該PVA薄膜在 30°C水中浸泡5分鐘，加以預膨潤，在碘濃度〇.4g/l。碘 化鉀濃度40g/l之35°C水溶液內浸泡3分鐘9.接著。在硼 酸濃度4%的40°C水溶液中，以5.3倍進行單軸延伸，在 碘化鉀濃度40g/l，硼酸濃度40g/l，氯化鋅濃度i〇g/i的 30°C水溶液中浸泡5分鐘，進行固定處理。然後，取出PVA 薄膜，以一定長度，於40°C熱風乾燥，再於l〇〇°C進行5 分鐘熱處理。 如此所得偏光薄膜厚度22// m，透射率爲43.3%，偏光 度爲98.5%，二色性比爲33.3。再者，使用前述PVA薄膜 即使連續製造偏光薄膜，亦未具有PVA析出之缺點。 實施例2 利用溫度35°C之溫水，按重量浴比4洗淨PVA碎片2小 時，斷液。此PVA的皂化度99 · 9莫耳％ ,聚合度4000。於 -15-

1247771 五、發明説明（14 ) 此PVA 100重量份和甘油10重量份，加水到PVA濃度40 重量％在擠壓機內熔混，於90°C之金屬輥，利用模具熔化 擠壓、乾燥，得厚75// m之PVA薄膜。 · 由此PVA薄膜切出10公分見方的PVA薄膜，在1公升50 °C水放置4小時，PVA溶出量爲40ppm。 前述PVA薄膜依序經預膨潤、染色、單軸延伸、固定處 理、乾燥、熱處理、製成偏光薄膜。即將該PVA薄膜在 30°C水中浸泡5分鐘，加以預膨潤，在碘濃度0.4g/l。碘 化鉀濃度40g/l之35°C水溶液內浸泡3分鐘。接著。在硼 酸濃度4%的40°C水溶液中，以5 . 5倍進行單軸延伸，在 碘化鉀濃度40g/l，硼酸學度40g/l，氯化鋅濃度10g/l的 ..30°C水溶液中浸泡5分鐘，進行固定處理。然後，取出PVA 薄膜，以一定長度，於40°C熱風乾燥，再於100°C進行5 分鐘熱處理。 如此所得偏光薄膜厚22// m，透射率43.0%，偏光度爲 99.6%，二色性比爲41 .7。再用前述PVA薄膜，即使連續 製造偏光薄膜，亦未見PVA析出之缺點。 比較例1 在實施例1中，除PVA碎片不洗淨外，同樣製得PVA薄 膜。 由此薄膜切出10公分見方的PVA薄膜，於1公升50°C水 中放置4小時，PVA溶出量爲200ppm。 前述PVA薄膜和實施例1同樣處理。所得偏光薄膜厚度 爲23// m。透射率43.2%，偏光度98.5%，二色性比3 2.8 -16- 1247771 ____J_ 五、發明説明（15 ) 。性能方面無問題。而在偏光薄膜生產初期製造上雖無問 題，但連續製造偏光膜時，PVA析出的缺點則散見於偏光薄 膜上，偏光薄膜的產率徐徐下降。 比較例2 在實施例1中，除不加甘油，以100°C鹼金輥乾燥改爲在 190°C熱處理外，同樣製得PVA薄膜。 由此PVA薄膜切出10見方的PVA薄膜，於1公升50°C 水中放置4小時，PVA溶出量爲0.5ppm。 就前述PVA薄膜進行實施例1同樣處理，惟延伸時多處 斷裂，得不到安定的偏光薄膜。 比較例3 , 以溫度5°C水，按重量浴比0.8洗淨PVA碎片5分鐘。此 PVA的皂化度99.6莫耳％，聚合度4000。於此PVA 100重 量份和甘油10重量份之PVA濃度達50%。除在擠壓機中熔 混外，和實施例2同樣製得PVA薄膜。 由此PVA薄膜切出1 0公分見方的PVA薄膜，在1公升50 °C水中放置4小時，PVA溶出量爲150ppm。 前述PVA薄膜和實施例2同樣處理。所得偏光薄膜厚度 22// m。透射率42.5%，偏光度99.7%，二色性比40.6。 偏光薄膜生產初期製造無問題，但在連續製造偏光薄膜時 ，PVA析出的缺點散見於偏光薄膜上，致偏光薄膜的產率 徐徐降低。 實施例3 取乙酸鈉含量2.4重量％的PVA碎片（皂化度99.9莫耳 -17- 1247771 ¥明仏.日修(更)正替換頁： 五、發明説明（16 ) %，聚合度4000) 100重量份，在35°C蒸餾水2500重量份 浸泡24小時後，進行離心脫水。所得PVA碎片的乙酸鈉含 量爲PVA之0.1重量％。取此PVA含水碎片200重量份， 甘油15重量份，和水，在120°C槽內溶解，調製成揮發成 份90重量％之PVA溶液。此PVA溶液以熱交換機冷卻到 100°C後，於951金屬筒內流延製膜，乾燥，寬1.2公尺， 平均厚度75// m，得乙酸鈉含量爲PVA的0.1重量％之PVA 薄膜。由此PVA薄膜切出10公分見方的PVA薄膜，在1公 升50°C水中放置4小時，PVA溶出量爲8ppm。 此PVA薄膜依序經單軸延伸、染色、固定處理、乾燥、 熱處理、製成偏光薄膜。那將該PVA薄膜在ll〇°C進行4.5 倍的單軸延伸。此單軸延伸PVA薄膜保持緊張狀態，於碘 濃度〇.8g/l，碘化鉀濃度50g/l，硼酸40g/l的40°C水 溶液中浸1分鐘。其次，在碘化鉀濃度60g/ 1，硼酸70 g/Ι的65°C水溶液中浸泡5分鐘，進行固定處理。此用 2〇°C蒸餾水洗10秒後，以一定長度，用40°C熱風乾燥， 再於100°C進行5分鐘熱處理。 所得偏光薄膜在橫向中心部之厚度爲35 m，透射率 44.0%，偏光度 99.2%，二色性比 42.8。按照 JIS Z 8719 (C光源，二度視域）測定單體色相，a*爲-1.2，b*値爲 + 0.8。 實施例4 取乙酸鈉含量1.9重量％的PVA碎片（皂化度99.9莫耳 %，聚合度2400) 100重量份，在35°C蒸餾水loooo重量份 -18-

1247771 五、發明説明（17 ) 浸泡24小時後，進行離心脫水。所得PVA碎片的乙酸鈉含 量爲PVA之0.03重量％。於此PVA含水碎片200重量份， 含浸甘油15重量份和水，而揮發成份70重量％之含水碎 片，以最高溫度130°C之擠壓機加熱熔化。以熱交換機冷卻 到100°C後，於95°C金屬筒內熔化擠壓製膜，乾燥，得寬 1·2公尺，平均厚度75//m，乙酸鈉含量爲PVA的0.03重 量％之PVA薄膜。由此PVA薄膜切出10公分見方的PVA薄 膜，在1公升50°C水中放置4小時，PVA溶出量爲2ppm。 此PVA薄膜依序經單軸延伸、染色、固定處理、乾燥、 熱處理、製成偏光薄膜。即將該PVA薄膜在110°C進行4.5 倍的單軸延伸。此單軸延伸PVA薄膜保持緊張狀態，於碘 濃度0.8g/l，碘化鉀濃度50g/l的40°C水溶液中浸1分 鐘。其次，在碘化鉀60g/l，硼酸70g/l的65°C水溶液中 浸泡5分鐘，進行固定處理。此用20°C蒸餾水洗10秒後，以一 定長度，用40°C熱風乾燥，再於100°C進行5分鐘熱處理。 所得偏光薄膜在橫向中心部之厚度爲35/zm，透射率43.5% ，偏光度99.1%，二色性比38.6。按照JIS Z 8719(C光源， 二度視域）測定單體色相，a*爲-1.0，b*値爲+0.4。 比較例4 取乙酸鈉含量1.9重量％的PVA碎片（皂化度99.9莫耳 %，聚合度2400) 100重量份，甘油15重量份，和水組成 揮發成份70重量％之含水碎片，以最高溫度130°C的擠壓 機加熱熔化。以熱交換機冷卻到100°C後，於95°C金屬筒

內熔化擠壓製膜，乾燥，得寬1 . 2公尺，平均厚度75 // m， 得乙酸鈉含量爲PVA的1 . 9重量％之PVA薄膜。由此PVA 薄膜切出10公分見方的PVA薄膜，在1公升50°C水中放置 -19-

Claims (1)

1. 第901 10106號「聚乙烯醇系聚合物薄膜之製法及偏光薄膜」 專利案 (2005年11月16日修正） 六申請專利範圍： 1.一種聚乙烯醇系聚合物薄膜之製法，其係製造一種10公 分見方的薄膜在1公升5 0 °C水中放置4小時後之聚乙燃 醇系聚合物溶出量爲1〜lOOppm的聚乙烯醇系聚合物薄 膜之方法，其使用一種製膜原料來製膜，該製膜原料 包含100重量份的皂化度97至100莫耳％、聚合度 1 5 00至6000的經重量浴比1以上且小於100的溫度 1 0 C至9 0 °C之水或溫水洗淨所得之碎片狀態的聚乙烯 醇系聚合物及相對於100重量份該聚乙烯醇系聚合 物而言1〜30重量份的多元醇。 2 ·如申請專利範圍第1項之聚乙烯醇系聚合物薄膜之製 法，其中鹼金屬化合物含量爲聚乙烯醇系聚合物之0.5 重量％以下。 3.如申S靑專利範圍第2項之聚乙烯醇系聚合物薄膜之製 法，其中鹼金屬化合物爲乙酸鈉。 4 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之聚乙烯醇系聚合 物薄膜之製法，係供偏光薄膜之製造。 5 · —種偏光薄膜，係使用如申請專利範圍第4項之製法所 得到的聚乙烯醇系聚合物薄膜而製成。 6 ·如申請專利範圍第2項之聚乙烯醇系聚合物薄膜之製

   1247771 六、申請專利範圍 法，其中使用鹼金屬化合物含量爲聚乙烯醇系聚合物之 0.5重量％以下的聚乙烯醇系聚合物爲製膜原料，在1 50 °C以下溫度調製者來製膜。