TWI670315B - 聚乙烯醇系聚合物薄膜及其製造方法 - Google Patents

聚乙烯醇系聚合物薄膜及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI670315B
TWI670315B TW104141637A TW104141637A TWI670315B TW I670315 B TWI670315 B TW I670315B TW 104141637 A TW104141637 A TW 104141637A TW 104141637 A TW104141637 A TW 104141637A TW I670315 B TWI670315 B TW I670315B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
film
roll
drying
heat treatment
pva film
Prior art date
Application number
TW104141637A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201634556A (zh
Inventor
井下翔平
勝野良治
Original Assignee
日商可樂麗股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商可樂麗股份有限公司 filed Critical 日商可樂麗股份有限公司
Publication of TW201634556A publication Critical patent/TW201634556A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI670315B publication Critical patent/TWI670315B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C41/00Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/24Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of indefinite length
    • B29C41/26Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of indefinite length by depositing flowable material on a rotating drum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C41/00Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/34Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C41/46Heating or cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/08Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of polarising materials
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2329/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Derivatives of such polymer
    • C08J2329/02Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08J2329/04Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

本發明為一種PVA薄膜,其係厚度為50μm以下之PVA薄膜,將該PVA薄膜之樣本浸漬於30℃的水30秒鐘時之浸漬前的長度方向250mm之部分的長度方向之伸長量WMD30為35mm以上60mm以下,將該PVA薄膜之樣本浸漬於30℃的水300秒鐘時之浸漬前的寬度方向250mm之部分的寬度方向之伸長量WTD300為53mm以上65mm以下。

Description

聚乙烯醇系聚合物薄膜及其製造方法
本發明係關於一種厚度為50μm以下之聚乙烯醇系聚合物薄膜(以下有時將「聚乙烯醇系聚合物」簡記為「PVA」)與其製造方法、及由該PVA薄膜製造的偏光薄膜等之光學薄膜。
具有光之穿透及遮蔽機能的偏光板與具有光之切換機能的液晶等,同屬液晶顯示裝置(LCD)之重要的構成要素。該LCD之應用領域,也自開發初期時的計算機及手錶等之小型設備擴展為筆記型電腦、液晶監視器、液晶彩色投影機、液晶電視、車載用導航系統、行動電話、屋內外所使用之計測設備等之種種的領域。特別是在壁掛式電視或行動電話等之用途中,從輕量化或成本減低等之觀點,強烈需要LCD之薄型化,因此偏光板之薄型化係為有效。
偏光板,一般藉由:將捲為捲筒狀之長條的PVA薄膜釋出並進行單軸延伸後,使用碘或二色性染料進行染色的方法;將釋出的PVA薄膜染色並單軸延伸後以硼化合物進行固定處理的方法;及在前述任一者的方法中,在染色的同時,一起進行固定處理的方法等,製 造偏光薄膜,並於根據前述得到的偏光薄膜之單面或雙面上貼合三乙酸纖維素薄膜或乙酸/丁酸纖維素薄膜等之保護膜而予以工業性製造。
為了偏光板之薄型化,佔偏光板厚度之大部分的保護薄膜之薄型化係為有效,但就使用以往的厚度之PVA薄膜所製造的偏光薄膜來說,因為收縮應力大,所以僅將保護薄膜薄型化時,有偏光板整體變得容易變形的問題。對於該問題,已知可將更薄的PVA薄膜當作原料薄膜來使用,將偏光薄膜本身薄型化。
然後,作為可得到延伸性佳、染色不均(在正交穿透率之寬度方向的不均)少之偏光薄膜的PVA薄膜,已知有將薄膜浸漬於30℃的水5分鐘,使其膨潤時之寬度(TD)方向的膨潤度(XTD)與機械(MD)方向的膨潤度(XMD)之比(XTD/XMD)在1.000~1.020的範圍之PVA薄膜(參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-32789號公報
通常將PVA薄膜浸漬於水時,會膨潤而朝其長度方向及寬度方向伸長,但薄型的PVA薄膜中,起因於在其製膜過程的乾燥速度快等,相較於較厚的PVA薄膜,膨潤時之長度方向的伸長量係相對於膨潤時之寬度 方向的伸長量而相對地容易變小。在此,藉由進行變更熱處理條件等,使PVA薄膜之結晶化度變化,可同時增大或減小膨潤時之長度方向及寬度方向的伸長量。然而,在薄型的PVA薄膜中,為了提升其延伸性而使長度方向之伸長量成為特定數值以上的話,寬度方向之伸長量變得過大,例如,採用以往使用的偏光薄膜之製造裝置製造偏光薄膜時,膨潤的PVA薄膜之端部會貼住裝置的壁時,變得容易產生端部異常。另一方面,為了消除該端部異常,使寬度方向之伸長量成為特定數值以下的話,長度方向之伸長量變得過小,延伸性下降,且根據情況變得容易在得到的偏光薄膜上產生染色不均。因此,延伸性優異,同時使用時難以產生端部異常之薄型的PVA薄膜、甚至可輕易製造染色不均可被減少之薄型的偏光薄膜之薄型的PVA薄膜,其取得係為困難,此係即使藉由上述專利文獻1之技術也無法達成。
因此,本發明的目的在於提供一種延伸性優異,同時使用時難以產生端部異常之薄型的PVA薄膜,較佳為可輕易製造染色不均已減少之薄型的偏光薄膜之薄型的PVA薄膜。又,本發明的目的在於提供一種由該PVA薄膜製造的偏光薄膜等之光學薄膜。
本發明人等為了達成上述目的而重複仔細探討的結果發現:在薄型之PVA薄膜中,將浸漬於30℃的水30秒鐘時之長度方向(MD)的伸長量調整為特定範圍,同時將浸漬於30℃的水300秒鐘時之寬度方向(TD)的伸 長量調整為特定範圍的話,儘管為薄型之PVA薄膜,也可成為延伸性優異,在使用時難以產生端部異常,而且可輕易製造染色不均已減少之薄型的偏光薄膜之PVA薄膜。再者,本發明人等發現:使用具備旋轉軸相互平行的多個乾燥輥與多個熱處理輥之製膜裝置,製造薄型之PVA薄膜時,藉由使位於最上游側的熱處理輥與位於最下游側的熱處理輥之間的圓周速度之比成為特定範圍,同時使熱處理輥之表面溫度成為特定範圍,則可以良好的生產性且順暢地連續製造上述PVA薄膜。本發明人等基於該等知識進一步重複探討而完成本發明。
亦即,本發明係關於:
[1]一種PVA薄膜,其係厚度為50μm以下之PVA薄膜,將該PVA薄膜之樣本浸漬於30℃的水30秒鐘時之浸漬前的長度方向250mm之部分的長度方向之伸長量WMD30為35mm以上60mm以下,將該PVA薄膜之樣本浸漬於30℃的水300秒鐘時之浸漬前的寬度方向250mm之部分的寬度方向之伸長量WTD300為53mm以上65mm以下。
[2]如上述[1]之PVA薄膜,其中,寬度為2m以上。
[3]如上述[1]或[2]之PVA薄膜,其係為光學薄膜製造用原料薄膜。
[4]如上述[3]之PVA薄膜,其中,該光學薄膜為偏光薄膜。
[5]一種製造方法,其係厚度為50μm以下之PVA薄膜之製造方法,使用具備旋轉軸相互平行的乾燥輥與熱處理輥之製膜裝置,在該製膜裝置之第1乾燥輥上,將包含 PVA的製膜原液吐出為膜狀並乾燥,接著,以乾燥輥進一步進行乾燥,之後,以多個熱處理輥進行熱處理而製造PVA薄膜,在此,在將位於最上游側的熱處理輥作為熱處理輥A,將位於最下游側的熱處理輥作為熱處理輥B之際,即將與熱處理輥A接觸之前的PVA膜之揮發分率為3質量%以上7質量%以下,熱處理輥B的圓周速度(SB)相對於熱處理輥A的圓周速度(SA)之比(SB/SA)為0.999以下,由熱處理輥A至熱處理輥B為止的各熱處理輥之表面溫度均為87℃以上121℃以下。
[6]如上述[5]之製造方法,其中,在將PVA膜之揮發分率成為12質量%之際的乾燥輥作為乾燥輥X,將位於熱處理輥A正前方的乾燥輥作為乾燥輥Y之際,由第1乾燥輥至乾燥輥X為止的各乾燥輥之表面溫度均為70℃以上,由位於乾燥輥X正後方的乾燥輥至乾燥輥Y為止的各乾燥輥之表面溫度均為40℃以上、小於70℃。
[7]如上述[5]或[6]之製造方法,其中熱處理輥B的圓周速度(SB)相對於第1乾燥輥的圓周速度(S1)之比(SB/S1)為0.900以上1.050以下。
[8]如上述[5]至[7]中任一項之製造方法,其係於將位於熱處理輥A正前方的乾燥輥作為乾燥輥Y之際,在由第1乾燥輥至乾燥輥Y為止之間,相對於各乾燥輥,使PVA膜之正反兩面相互地相對向。
[9]如上述[5]至[8]中任一項之製造方法,其係為光學薄膜製造用原料薄膜之製造方法。
[10]如上述[9]之製造方法,其中,該光學薄膜為偏 光薄膜。
[11]一種光學薄膜,其係由如上述[3]之PVA薄膜製造。
[12]一種偏光薄膜,其係由如上述[4]之PVA薄膜製造。
根據本發明,可提供一種延伸性優異,同時使用時難以產生端部異常,可輕易製造染色不均已減少之薄型的偏光薄膜之薄型的PVA薄膜、及由該PVA薄膜製造的偏光薄膜等之光學薄膜。又,根據本發明,可提供一種可以良好的生產性且順暢地連續製造該PVA薄膜的PVA薄膜之製造方法。
[實施發明之形態]
以下,針對本發明詳細地說明。
〔PVA薄膜〕
本發明的PVA薄膜,其厚度為50μm以下。然後,本發明的PVA薄膜,將其樣本浸漬於30℃的水30秒鐘時之浸漬前的長度方向250mm之部分的長度方向之伸長量WMD30為35mm以上60mm以下。再者,本發明的PVA薄膜,將其樣本浸漬於30℃的水300秒鐘時之浸漬前的寬度方向250mm之部分的寬度方向之伸長量WTD300為超過53mm、65mm以下。
本發明的PVA薄膜,由於可得到薄型的光學薄膜等理由,故其厚度需要為50μm以下,該厚度為45μm以下較佳,40μm以下更佳,35μm以下特佳,30μm以下最佳,亦可為20μm以下。根據如前述,在薄型的PVA薄膜中,本發明的效果變得更顯著。另一方面,PVA薄膜的厚度之下限沒有特別限制,但考慮到PVA薄膜之處理性、光學薄膜製造時之步驟通過性、得到的光學薄膜之光學性能(偏光薄膜之偏光性能等)等的話,該厚度為3μm以上較佳,5μm以上更佳,7μm以上特佳,10μm以上最佳。PVA薄膜的厚度,可測定任意5處的厚度,並作為其平均值而求出。
本發明的PVA薄膜,浸漬於30℃的水30秒鐘時之長度方向(MD)的伸長量落在特定範圍。具體而言,將自本發明的PVA薄膜切出的樣本浸漬於30℃的水30秒鐘時之浸漬前的長度方向250mm之部分的長度方向之伸長量WMD30在35mm以上60mm以下之範圍內。WMD30小於35mm時,在使用時因為PVA薄膜之膨潤不足,所以薄膜之可塑化變不足夠,且延伸性下降。從該觀點,WMD30為37mm以上較佳,39mm以上更佳,42mm以上特佳。又,WMD30超過60mm時,PVA薄膜之膨潤度容易變過多,因為根據其產生的PVA薄膜之垂陷等,所以在PVA薄膜產生皺摺或斷裂等,且前述成為基點而有產生斷裂的可能性。從該觀點,WMD30為55mm以下較佳,50mm以下更佳,47mm以下特佳,46mm以下最佳。再者,WMD30中有規定將樣本浸漬於30℃的水30秒鐘時之伸長量,但此係 因為在使用薄型的PVA薄膜製造偏光薄膜等之光學薄膜時,從防止薄型的PVA薄膜溶解之觀點,作為在膨潤步驟等延伸步驟之前所進行的步驟之步驟時間,大多採用更短的時間,30秒鐘之時間可良好的對應該步驟時間,特別是與延伸性之關連性大。
又,本發明的PVA薄膜,浸漬於30℃的水300秒鐘時之寬度方向(TD)的伸長量落在特定範圍。具體而言,將自本發明的PVA薄膜切出的樣本浸漬於30℃的水300秒鐘時之浸漬前的寬度方向250mm之部分的寬度方向之伸長量WTD300在53mm以上65mm以下之範圍內。WTD300小於53mm時,容易在得到的偏光薄膜上產生染色不均。從該觀點,WTD300為54mm以上較佳,55mm以上更佳,57mm以上特佳。又,WTD300超過65mm時,在使用時PVA薄膜朝寬度方向擴展過多而容易產生膜斷裂等之端部異常。從該觀點,WTD300為62mm以下較佳,60mm以下更佳。再者,WTD300中有規定將樣本浸漬於30℃的水300秒鐘時之伸長量,但此係因為該WMD300與使用時之端部異常或得到的偏光薄膜之染色不均有相關。
上述WMD30可藉由下述的方法求出。亦即,首先,自作為測定對象的PVA薄膜切出寬度方向(TD)40mm×長度方向(MD)270mm之矩形的樣本。在此,該樣本,例如,只要自作為對象的PVA薄膜之寬度方向中央部切出即可。其次,在離該樣本之270mm長的兩端各10mm之內側以油性麥克筆(線之粗細度為0.3mm)加上標線。自兩端的標線將外側的部分以市售的夾具(夾頭寬 度40mm、質量7.8g(在水中之重量7.3g))夾持,並以韌化線等之棒狀冶具固定另一方的夾具。確認標線間距離為250mm後,在積蓄於圓筒狀之透明的水槽(量筒等)之調溫為30℃的純水,將附有夾具的樣本,使樣本整體進入水中而迅速地使樣本長邊垂直(鉛直)而浸漬。在浸漬後立即於水槽上部掛上棒狀冶具,使樣本長邊成為垂直(鉛直)而固定。之後,將金屬製的直尺浸漬於水中,在樣本之浸漬經30秒後,測定標線間距離。自以0.5mm刻度讀取的該測定值減掉原本的標線間距離(250mm),算出伸長量(WMD30)(單位為mm)。
另一方面,上述WTD300可藉由下述的方法求出。亦即,首先自作為測定對象的PVA薄膜切出寬度方向(TD)270mm×長度方向(MD)40mm之矩形的樣本。在此,該樣本,例如,只要自作為對象的PVA薄膜之寬度方向中央部切出即可。其次,在離該樣本之270mm長的兩端各10mm之內側以油性麥克筆(線之粗細度為0.3mm)加上標線。自兩端的標線將外側的部分以市售的夾具(夾頭寬度40mm、質量7.8g(在水中之重量7.3g))夾持,並以韌化線等之棒狀冶具固定另一方的夾具。確認標線間距離為250mm後,在積蓄於圓筒狀之透明的水槽(量筒等)之調溫為30℃的純水,將附有夾具的樣本,使樣本整體進入水中而迅速地將樣本長邊垂直(鉛直)浸漬。在浸漬後立即於水槽上部掛上棒狀冶具,使樣本長邊成為垂直(鉛直)而固定。之後,將金屬製的直尺浸漬於水中,在樣本之浸漬經300秒後,測定標線間距離。自以0.5mm刻度讀取 的該測定值減掉原本的標線間距離(250mm),算出伸長量(WTD300)(單位為mm)。
作為構成本發明的PVA薄膜之PVA,可使用將聚合乙烯酯得到之聚乙烯酯系聚合物皂化而製造者。作為乙烯酯,例如,可舉出甲酸乙烯酯、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、三甲基乙酸乙烯酯、新癸酸乙烯酯等。上述乙烯酯中,從取得容易性、成本、PVA之製造的容易性等之觀點,乙酸乙烯酯較佳。
上述聚乙烯酯系聚合物,僅使用1種或2種以上之乙烯酯作為單體而得者較佳,僅使用1種乙烯酯作為單體而得者更佳,亦可為1種或2種以上的乙烯酯及可與其共聚合之其他的單體之共聚合物。
作為如前述之可與乙烯酯共聚合之其他的單體,例如,可舉出乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯等之碳數3~30的烯烴(α-烯烴等);丙烯酸或其鹽;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯等之丙烯酸酯類;甲基丙烯酸或其鹽;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、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十八酯等之甲基丙烯酸酯;丙烯醯胺;N-甲基丙烯醯胺、N-乙基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、二丙酮丙 烯醯胺、丙烯醯胺丙磺酸或其鹽、丙烯醯胺丙基二甲胺或其鹽、N-羥甲基丙烯醯胺或其衍生物等之丙烯醯胺衍生物;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或其鹽、甲基丙烯醯胺丙基二甲胺或其鹽、N-羥甲基甲基丙烯醯胺或其衍生物等之甲基丙烯醯胺衍生物;N-乙烯甲醯胺、N-乙烯乙醯胺、N-乙烯吡咯啶酮等之N-乙烯醯胺;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、第三丁基乙烯醚、十二基乙烯醚、硬脂基乙烯醚等之乙烯醚類;丙烯腈、甲基丙烯腈等之腈類(vinyl cyanide);氯乙烯、偏二氯乙烯、氟乙烯、偏二氟乙烯等之鹵化乙烯類;乙酸烯丙酯、烯丙氯等之烯丙化合物;馬來酸或其鹽、酯等之酸酐;衣康酸或其鹽、酯等之酸酐;乙烯三甲氧矽烷等之乙烯矽基化合物;乙酸異丙烯酯等。上述聚乙烯酯系聚合物,可具有源自該等之其他的單體之1種或2種以上的結構單元。
上述聚乙烯酯系聚合物所佔之源自上述其他的單體之結構單元的比例,基於構成聚乙烯酯系聚合物之全結構單元的莫耳數,15莫耳%以下較佳,10莫耳%以下更佳,5莫耳%以下特佳。
上述PVA,亦可為藉由1種或2種以上之可接枝共聚合的單體而改性者。作為該可接枝共聚合的單體,例如,可舉出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。PVA之源自可接枝共聚合的單體之結構單元的比例,基於構成PVA之全結構 單元的莫耳數,5莫耳%以下較佳。
上述PVA,其羥基的一部分可進行交聯,亦可不進行交聯。又,上述PVA,其羥基的一部分亦可與乙醛、丁醛等之醛化合物等反應而形成縮醛結構,亦可不與該等之化合物反應而沒有形成縮醛結構。
PVA的聚合度沒有特別限制,但從PVA薄膜之強度或由PVA薄膜製造之光學薄膜的耐久性等之觀點,500以上較佳,1,000以上更佳,1,500以上特佳,2,000以上最佳。另一方面,聚合度過高時,因為有與製造成本之上升或製膜時之步驟通過性的不良相關的傾向,所以PVA的聚合度為10,000以下較佳,9,000以下更佳,8,000以下特佳,7,000以下最佳。再者,本說明書之PVA的聚合度意指依據JIS K6726-1994之記載所測定的平均聚合度。
PVA的皂化度沒有特別限制,但從由PVA薄膜製造的光學薄膜之光學性能或耐久性等之觀點,90莫耳%以上較佳,95莫耳%以上更佳,98莫耳%以上特佳,99莫耳%以上再更佳,亦可為99.2莫耳%以上。另一方面,考慮到相對於PVA薄膜之染色性時,PVA的皂化度為99.99莫耳%以下較佳。再者,本說明書之PVA的皂化度係指PVA具有之相對於可藉由皂化而轉換為乙烯醇單元的結構單元(典型而言為乙烯酯單元)與乙烯醇單元之合計莫耳數,該乙烯醇單元的莫耳數佔有之比例(莫耳%)。PVA的皂化度,可依據JIS K6726-1994之記載而測定。
上述PVA,可單獨使用1種PVA,亦可合併使 用改性之種類或改性率、聚合度、皂化度等相異之2種以上的PVA。但是,如作為製造光學薄膜之際的原料薄膜使用的情況,於本發明的PVA薄膜需要優異的二次加工性之情況等中,PVA薄膜包含具有羧基、磺酸基等之酸性官能基之PVA;具有酸酐基之PVA;具有胺基等之鹼性官能基之PVA;該等之中和物等、促進交聯反應之具有官能基的PVA的話,因為PVA分子間之交聯反應而使PVA薄膜之二次加工性下降。因此,在如前述的情況中,PVA薄膜沒有包含任何具有酸性官能基之PVA、具有酸酐基之PVA、具有鹼性官能基之PVA及該等之中和物較佳,僅包含藉由皂化僅將乙烯酯用於單體所得到之聚乙烯酯系聚合物而製造的PVA、及/或藉由皂化僅將乙烯酯與乙烯及/或碳數3~30之烯烴用於單體所得到之聚乙烯酯系聚合物而製造的PVA作為PVA更佳,僅包含藉由皂化僅將乙烯酯用於單體所得到之聚乙烯酯系聚合物而製造的PVA、及/或藉由皂化僅將乙烯酯與乙烯用於單體所得到之聚乙烯酯系聚合物而製造的PVA作為PVA特佳。
PVA薄膜之PVA的含有率為50~100質量%之範圍內較佳,80~100質量%之範圍內更佳,85~100質量%之範圍內特佳。
從提升衝撃強度等之機械物性或二次加工時的步驟通過性等之觀點,本發明的PVA薄膜包含可塑劑較佳。作為可塑劑,宜使用多元醇,例如,可舉出乙二醇、丙三醇、二丙三醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、三羥甲基丙烷等。本發明的PVA薄膜,可 包含該等之可塑劑的1種或2種以上。該等之可塑劑中,從延伸本發明的PVA薄膜而使用之際的延伸性之提升效果優異的觀點,丙三醇、二丙三醇及乙二醇中之1種或2種以上較佳。
PVA薄膜之可塑劑的含量,相對於PVA薄膜所含之PVA 100質量份而為1質量份以上較佳,3質量份以上更佳,5質量份以上特佳,而且,30質量份以下較佳,25質量份以下更佳,20質量份以下特佳。根據該含量為1質量份以上,可進一步提升PVA薄膜之延伸性。另一方面,根據該含量為30質量份以下,可提升PVA薄膜之處理性。
本發明的PVA薄膜,從其處理性、或自製造PVA薄膜之際的製膜裝置之剝離性的提升等之觀點,包含界面活性劑較佳。界面活性劑之種類沒有特別限定,例如,可舉出陰離子系界面活性劑、非離子系界面活性劑等。
作為陰離子系界面活性劑,例如,可舉出月桂酸鉀等之羧酸型;硫酸辛酯等之硫酸酯型;苯磺酸十二酯等之磺酸型等。
作為非離子系界面活性劑,例如,可舉出聚氧乙烯油醚等之烷醚型;聚氧乙烯辛基苯醚等之烷基苯醚型;聚氧乙烯月桂酸酯等之烷酯型;聚氧乙烯月桂基胺醚等之烷胺型;聚氧乙烯月桂酸醯胺等之烷基醯胺型;聚氧乙烯聚氧丙烯醚等之聚丙二醇醚型;月桂酸二乙醇醯胺、油酸二乙醇醯胺等之烷醇醯胺型;聚氧烷烯丙 基苯醚等之烯丙基苯醚型等。
本發明的PVA薄膜,可包含該等之界面活性劑的1種或2種以上。該等之界面活性劑中,從製膜時之膜面異常的減低效果優異等之觀點,非離子系界面活性劑較佳,特別是烷醇醯胺型之界面活性劑更佳,脂肪族羧酸(例如,碳數8~30之飽和或不飽和脂肪族羧酸等)之二烷醇醯胺(例如,二乙醇醯胺等)特佳。
從可進一步提升PVA薄膜之處理性、或自製造PVA薄膜之際的製膜裝置之剝離性,或是減低結塊之產生之觀點,PVA薄膜之界面活性劑的含量,相對於PVA薄膜所含之PVA 100質量份而為0.01質量份以上較佳,0.02質量份以上更佳,0.05質量份以上特佳,又,1質量份以下較佳,0.5質量份以下更佳,0.3質量份以下特佳。
本發明的PVA薄膜,視需要亦可包含安定化劑(抗氧化劑、紫外線吸收劑、熱安定劑等)、相溶化劑、抗結塊劑、阻燃劑、抗靜電劑、滑劑、分散劑、流動化劑、抗菌劑等之各種添加劑。本發明的PVA薄膜,可包含該等之添加劑的1種或2種以上。
PVA薄膜之揮發分率,從其處理性等之觀點,1質量%以上5質量%以下之範圍內較佳,該揮發分率為2質量%以上更佳,而且,4質量%以下更佳。PVA薄膜之揮發分率,可與後述之PVA膜的揮發分率同樣進行而求出。
本發明的PVA薄膜之形狀沒有特別限制,但從可連續且順暢地製造更均勻的PVA薄膜,同時在使用 其製造偏光薄膜等之光學薄膜的情況等中也可連續使用之觀點,長條形的薄膜較佳。長條形的薄膜,進行捲取為圓筒狀之核等而成為薄膜捲筒之形態較佳。在為長條形之薄膜的情況中,PVA薄膜之長度(長度方向(MD)之長度)沒有特別限制,可因應用途等而適當設定,但在自薄膜捲筒連續地釋出而使用的情況等中,從PVA薄膜之長度越長越可減少替換薄膜捲筒之際的損失之觀點,該長度為5m以上較佳,100m以上更佳,500m以上特佳,1,000m以上最佳,亦可為5,000m以上,甚至8,000m以上。該長度之上限沒有特別限制,但該長度,例如可定為50,000m以下,甚至20,000m以下。
本發明的PVA薄膜之寬度沒有特別限制,可因應PVA薄膜、或由其製造的偏光薄膜等之光學薄膜的用途等適當設定,但從近年來液晶電視或液晶監視器發展大畫面化的觀點,使PVA薄膜的寬度成為2m以上,較佳為3m以上,更佳為4m以上時,在該等之用途係為適當。另一方面,PVA薄膜的寬度過廣時,因為在以實用化的裝置而製造光學薄膜之際變得難以均勻地進行單軸延伸本身,所以PVA薄膜的寬度為8m以下較佳,亦可為7m以下,甚至6m以下。
〔PVA薄膜之製造方法〕
本發明的PVA薄膜之製法沒有特別限定,但根據以下之本發明的製造方法,可以良好的生產性且順暢地連續製造本發明的PVA薄膜。
亦即,用以製造厚度為50μm以下的PVA薄膜 之本發明的製造方法,使用具備旋轉軸相互平行的乾燥輥與熱處理輥之製膜裝置,在該製膜裝置之第1乾燥輥上,將包含PVA的製膜原液吐出為膜狀並乾燥,接著,以乾燥輥進一步進行乾燥,之後,以多個熱處理輥進行熱處理而製造PVA薄膜,在此,在將位於最上游側的熱處理輥作為熱處理輥A,將位於最下游側的熱處理輥作為熱處理輥B之際,即將與熱處理輥A接觸前的PVA膜之揮發分率為3質量%以上7質量%以下,熱處理輥B的圓周速度(SB)相對於熱處理輥A的圓周速度(SA)之比(SB/SA)為0.999以下,由熱處理輥A至熱處理輥B為止的各熱處理輥之表面溫度均為87℃以上121℃以下。
在使用於PVA薄膜的製造之具備旋轉軸相互平行的乾燥輥與熱處理輥之製膜裝置中,從得到更均勻的PVA薄膜等之觀點,乾燥輥的數目為4個以上較佳,5個以上更佳,6個以上特佳,8個以上最佳,而且30個以下較佳,20個以下更佳。再者,本說明書中,上述乾燥輥中,將位於最上游側之乾燥輥(吐出製膜原液的乾燥輥)稱為第1乾燥輥,對於剩餘的乾燥輥,由第1乾燥輥朝向下游側,依序稱為第2乾燥輥、第3乾燥輥、第4乾燥輥、...。又,將製膜中之PVA膜的揮發分率成為12質量%時之乾燥輥(在2個乾燥輥間成為12質量%時,其中之下游側的乾燥輥)作為「乾燥輥X」,將位於熱處理輥正前方的乾燥輥稱為「乾燥輥Y」。
又,在上述製膜裝置中,只要熱處理輥之數目為2個以上,則沒有特別限制,從相對於PVA膜之正反 兩面均勻地進行熱處理之觀點,熱處理輥之數目為3個以上較佳,4個以上更佳,而且10個以下較佳,8個以下更佳。再者,如上述,在本說明書中,將上述熱處理輥中位於最上游側之熱處理輥稱為「熱處理輥A」,將位於最下游側之熱處理輥稱為「熱處理輥B」。
乾燥輥及/或熱處理輥,例如,由鎳、鉻、銅、鐵、不銹鋼等之金屬形成較佳,特別是輥的表面,由不容易腐蝕,而且具有鏡面光澤的金屬材料形成更佳。又,為了提高乾燥輥及/或熱處理輥之耐久性,將電鍍單層或組合2層以上鎳層、鉻層、鎳/鉻合金層等之輥作為乾燥輥及/或熱處理輥而使用較佳。
在使用多個乾燥輥來乾燥PVA膜時,從可更均勻地乾燥PVA膜,特別是可減低PVA膜的正反兩面之物性差且可防止在得到的PVA薄膜之二次加工時PVA薄膜捲曲等之觀點,在由第1乾燥輥至乾燥輥Y為止之間,相對於各乾燥輥,使PVA膜之正反兩面交互地相對向較佳。亦即,作為由第1乾燥輥到達乾燥輥Y的過程之PVA膜的方向,在PVA膜之任意的部分中,以由第1乾燥輥至乾燥輥Y為止的各乾燥輥交互地相對向之方式,使與第1乾燥輥接觸的膜面(第1乾燥輥接觸面)、及沒有與第1乾燥輥接觸的膜面(第1乾燥輥非接觸面)進行乾燥較佳。
又,在使用多個熱處理輥來熱處理PVA膜之際,從可更均勻地進行熱處理之觀點,在由熱處理輥A至熱處理輥B為止之間,相對於各熱處理輥,使PVA膜之正反兩面交互地相對向較佳。
上述製造方法中,在製膜裝置的第1乾燥輥上將包含PVA的製膜原液吐出為膜狀而進行乾燥。在吐出製膜原液時,例如,只要使用T型縫模、料斗板、I-模、唇嘴塗布機模等之已知的膜狀吐出裝置(膜狀流延裝置),將該製膜原液在第1乾燥輥上吐出(流延)為膜狀即可。此時,藉由調整膜狀吐出裝置等而調節吐出量,可調節得到的PVA薄膜之厚度。
包含PVA的製膜原液,可將PVA與液體媒體混合而作成為溶液,或將包含液體媒體等之PVA晶片熔融而作成為熔融液來加以製備。製膜原液之製備,可使用攪拌式混合裝置、熔融擠製機等進行。作為上述液體媒體,例如,可舉出水、二甲亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、乙二胺、二乙三胺等,該等之液體媒體,可單獨使用1種或合併使用2種以上。該等之中,宜使用水、二甲亞碸、或兩者之混合物,且尤能適用水。
製膜原液中,視所需在PVA薄膜之說明中如上述之以上述量摻合可塑劑、界面活性劑、各種添加劑等之1種或2種以上較佳。
製膜原液之揮發分率為50質量%以上90質量%以下的範圍內較佳,該揮發分率為55質量%以上更佳,又,80質量%以下更佳。該揮發分率過低時,有製膜原液之黏度變得過高而難以製膜的情況。另一方面,該揮發分率過高時,有得到的PVA薄膜之厚度的均勻性受損的情況。再者,本說明書所謂之「製膜原液的揮發分率 」係指利用下述式(1)求出的揮發分率。
製膜原液的揮發分率(質量%)=100×(Wa-Wb)/Wa(1)
(在此,Wa表示製膜原液的質量(g),Wb表示將Wa(g)的製膜原液在105℃的電熱乾燥機中乾燥16小時後的質量(g)。)
從PVA膜之乾燥的均勻性、生產性等之觀點,第1乾燥輥之表面溫度為80℃以上120℃以下的範圍內較佳,該表面溫度為85℃以上更佳,90℃以上特佳,93℃以上最佳,而且,105℃以下更佳,99℃以下特佳。根據該表面溫度為80℃以上,可提升在第1乾燥輥上之乾燥效率。另一方面,根據該表面溫度為120℃以下,可更有效地抑制PVA膜之發泡。
在吐出為膜狀之製膜原液的第1乾燥輥上之乾燥,亦可僅依來自第1乾燥輥之加熱而進行,但從均勻乾燥性、乾燥速度等之觀點,與採用第1乾燥輥進行加熱的同時,進行在第1乾燥輥非接觸面噴吹熱風,或由第1乾燥輥非接觸面側利用紅外線加熱器來加熱等,自PVA膜之兩面賦予熱而進行乾燥較佳。又,也可藉由介電加熱裝置來加熱PVA膜。
從PVA膜的乾燥之均勻性、乾燥速度及PVA薄膜的生產性等之觀點,第1乾燥輥的圓周速度(S1)為8m/分以上30m/分以下較佳,10m/分以上27m/分以下更佳,12m/分以上25m/分以下特佳。
在第1乾燥輥上吐出為膜狀之製膜原液,在第 1乾燥輥上進行乾燥,自第1乾燥輥剝離。自第1乾燥輥剝離時的PVA膜之揮發分率過低時,有PVA薄膜之生產性變得容易下降的傾向,另一方面,自第1乾燥輥剝離時的PVA膜之揮發分率過高的話,自第1乾燥輥的剝離有變困難的傾向,且根據情況會斷裂、變得容易產生不均勻。從如上述的觀點,自第1乾燥輥的剝離時之PVA膜的揮發分率為13質量%以上較佳,14質量%以上更佳,15質量%以上特佳,而且,30質量%以下較佳,27質量%以下更佳,25質量%以下特佳。
在此,本說明書的「PVA膜的揮發分率」係指利用下述式(2)求出的揮發分率。
PVA膜的揮發分率(質量%)=100×(Wc-Wd)/Wc (2)
(在此,Wc表示自PVA膜採取的樣本之質量(g),Wd表示將前述樣本Wc(g)放入溫度50℃、壓力0.1kPa以下之真空乾燥機中乾燥4小時後的質量(g)。)
在第1乾燥輥上乾燥的PVA膜,自第1乾燥輥剝離,這次接著第1乾燥輥,以第2乾燥輥以後的乾燥輥進一步乾燥。在以第2乾燥輥之乾燥時,使PVA膜之第1乾燥輥非接觸面與第2乾燥輥相對向較佳。
在使用多個乾燥輥乾燥PVA膜時,各乾燥輥之表面溫度沒有特別限制,但從可更有效率地得到上述本發明的PVA薄膜之觀點,由第1乾燥輥至乾燥輥X為止之各乾燥輥的表面溫度均為70℃以上較佳,72℃以上更佳,73℃以上特佳,又,120℃以下更佳,105℃以下特 佳,99℃以下最佳。從可更有效率地得到上述本發明的PVA薄膜之觀點,由第2乾燥輥至乾燥輥X為止之各乾燥輥的表面溫度亦可為90℃以下、85℃以下,甚至80℃以下。
又,從維持適度的乾燥溫度,同時可提升乾燥之均勻性,且可有效率地得到上述本發明的PVA薄膜等之觀點,自位於乾燥輥X正後方之乾燥輥至乾燥輥Y為止的各乾燥輥之表面溫度均為40℃以上且小於70℃較佳,該表面溫度均為45℃以上更佳,50℃以上特佳,亦可為55℃以上,而且,65℃以下更佳,63℃以下特佳。
藉由乾燥輥乾燥的PVA膜,之後,以多個熱處理輥進行熱處理。藉由以多個熱處理輥進行熱處理,可減低PVA薄膜的正反兩面之物性差,並可提升其二次加工性。即將供於熱處理之前的PVA膜,亦即,即將與位於最上游側的熱處理輥(熱處理輥A)接觸之前的PVA膜之揮發分率,從可有效地進行熱處理等之觀點,需要為3質量%以上7質量%以下,該揮發分率為4質量%以上較佳,又,6質量%以下較佳。再者,PVA膜之揮發分率,亦可在熱處理中變化。
在使用多個熱處理輥將PVA膜進行熱處理時,需要熱處理輥B的圓周速度(SB)相對於熱處理輥A的圓周速度(SA)之比(SB/SA)為0.999以下。該比(SB/SA)超過0.999時,得到的PVA薄膜之WMD30會下降。從可更有效率地得到本發明的PVA薄膜之觀點,該比(SB/SA)為0.995以下較佳,0.993以下更佳。又,從有效地防止在得到的 PVA薄膜產生皺摺等之觀點,該比(SB/SA)為0.985以上較佳,0.988以上更佳。
又,在使用多個熱處理輥將PVA膜進行熱處理時,由熱處理輥A至熱處理輥B為止的各熱處理輥之表面溫度均需要為87℃以上121℃以下。該表面溫度小於87℃時,得到的PVA薄膜之WTD300的值會變得過高,又,該表面溫度超過121℃時,得到的PVA薄膜之WTD300的值會變得過低。從更有效率地得到本發明的PVA薄膜等之觀點,該表面溫度均為92℃以上較佳,93℃以上更佳,又,119℃以下較佳,117℃以下更佳,114℃以下特佳。
由熱處理輥A至熱處理輥B為止的各熱處理輥之表面溫度可相同,亦可一部分或全部不同,何者均可。關於熱處理輥A及熱處理輥B之表面溫度也同樣地可相同,亦可不同,何者均可,但熱處理輥B的表面溫度較熱處理輥A的表面溫度高5℃以上較佳,高10℃以上更佳,高12℃以上特佳,高15℃以上最佳,又,高25℃以下較佳,高20℃以下更佳,高18℃以下特佳。
從更有效率地得到上述本發明的PVA薄膜等之觀點,熱處理輥B的圓周速度(SB)相對於第1乾燥輥的圓周速度(S1)之比(SB/S1)為0.900以上1.050以下的範圍內較佳,該比(SB/S1)為0.920以上更佳,0.940以上特佳,0.950以上最佳,又,1.020以下更佳,1.010以下特佳,1.000以下最佳。
如上述進行而經熱處理過的PVA膜,視需要可藉由進行調濕處理等,並以既定長度捲取為捲筒狀而 得到本發明的PVA薄膜。又,在捲取為捲筒狀之前、在捲筒狀之階段及自捲筒釋出後中之任一個或多個階段時,亦可切割/除去該PVA薄膜的寬度方向兩端部(耳部)。
藉由上述一連串的處理而最後得到之PVA薄膜的揮發分率在1質量%以上5質量%以下的範圍較佳,該揮發分率為2質量%以上更佳,又,4質量%以下更佳。
〔PVA薄膜之用途〕
本發明的PVA薄膜之用途沒有特別限制,但從延伸性優異,在使用時也難以產生端部異常之觀點,本發明的PVA薄膜係當作為製造光學薄膜之際的原料薄膜而使用較佳。作為光學薄膜,可舉出偏光薄膜、相位差薄膜等。特別是根據本發明的PVA薄膜,從可輕易地製造減少染色不均之薄型的偏光薄膜之觀點,本發明的PVA薄膜係當作為製造偏光薄膜之際的原料薄膜而使用更佳。
光學薄膜,可使用本發明的PVA薄膜利用具有單軸延伸之步驟的製造方法進行製造,具體而言,可利用具有將本發明的PVA薄膜本身、或施以後述之膨潤處理等所產生之源自本發明的PVA薄膜之PVA薄膜(以下,有時將「本發明的PVA薄膜」與「源自本發明的PVA薄膜之PVA薄膜」統稱為「基於本發明的PVA薄膜」)單軸延伸之步驟的方法進行製造。
將本發明的PVA薄膜作為原料薄膜使用而製造偏光薄膜之際的方法沒有特別限制,採用來自以往的任一者之方法即可。作為如前述的方法,例如,可舉出對於基於本發明的PVA薄膜實施染色及單軸延伸、或對 於基於含有二色性色素的本發明之PVA薄膜實施單軸延伸的方法。作為用以製造偏光薄膜之更具體的方法,可舉出對於基於本發明的PVA薄膜實施膨潤、染色、單軸延伸、及視需要進一步實施固定處理、乾燥處理、熱處理等之方法。該情況中,膨潤、染色、單軸延伸、固定處理等之各處理的順序沒有特別限制,也可同時進行1個或2個以上的處理。又,也可將各處理之1個或2個以上進行2次以上。
膨潤,可藉由將基於本發明的PVA薄膜浸漬於水而進行。作為浸漬於水之際的水之溫度,20℃以上40℃以下的範圍內較佳,該溫度為22℃以上更佳,25℃以上特佳,又,38℃以下更佳,35℃以下特佳。又,作為浸漬於水的時間,例如,0.1分以上較佳,0.3分以上更佳,又,5分以下較佳,3分以下更佳。再者,浸漬於水之際的水沒有限定於純水,可為溶解有各種成分的水溶液,亦可為水與水性媒體之混合物。
染色,可藉由對於基於本發明的PVA薄膜使二色性色素接觸而進行。作為染色的時期,可為單軸延伸前、單軸延伸時、單軸延伸後之任一階段。染色,一般可藉由在作為染色浴之含有碘-碘化鉀的溶液(特別是水溶液)中浸漬PVA薄膜而進行,在本發明中也可適當採用如前述的染色方法。染色浴之碘的濃度為0.01質量%以上0.5質量%以下之範圍內較佳,碘化鉀之濃度為0.01質量%以上10質量%以下的範圍內較佳。又,染色浴的溫度為20℃以上50℃以下,特別是定為25℃以上40℃以下 較佳。
作為二色性色素,可舉出碘系色素或二色性有機染料(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)等,以碘系色素較佳。碘系色素,例如,可藉由使碘(I2)與碘化鉀(KI)接觸而產生。該等之二色性色素,可單獨使用1種,也可合併使用2種以上。
基於本發明的PVA薄膜之單軸延伸,亦可以濕式延伸法或乾熱延伸法之任一者進行。濕式延伸法的情況中,亦可在包含硼酸的水溶液中進行,也可在上述染色浴中或後述之固定處理浴中進行。又,乾熱延伸法的情況中,可使用吸水後之PVA薄膜在空氣中進行。該等之中,濕式延伸法較佳,在包含硼酸的水溶液中單軸延伸更佳。硼酸水溶液之硼酸的濃度為0.5質量%以上6.0質量%以下之範圍內較佳,該濃度為1.0質量%以上更佳,1.5質量%以上特佳,又,5.0質量%以下更佳,4.0質量%以下特佳。硼酸水溶液可含有碘化鉀,碘化鉀的濃度為0.01質量%以上10質量%以下之範圍內較佳。
單軸延伸之延伸溫度沒有特別限定,但濕式延伸法的情況中,30℃以上90℃以下之範圍內較佳,該延伸溫度為40℃以上更佳,45℃以上特佳,又,70℃以 下更佳,65℃以下特佳。又,乾熱延伸法的情況中,50℃以上180℃以下之範圍內較佳。
單軸延伸之延伸倍率(以多段進行單軸延伸的情況,乘以各延伸倍率之全體的延伸倍率),從偏光性能之觀點,盡可能延伸直到薄膜即將斷裂之前較佳,具體而言,4倍以上較佳,5倍以上更佳,5.5倍以上特佳。延伸倍率之上限,只要薄膜不會斷裂,則沒有特別限制,為了進行均勻的延伸,8倍以下較佳。再者,本說明書的延伸倍率為基於延伸前之薄膜的長度者,未延伸的狀態相當於延伸倍率1倍。延伸後的薄膜(偏光薄膜)之厚度為25μm以下較佳,23μm以下更佳,20μm以下特佳,18μm以下最佳,亦可為15μm以下,甚至10μm以下。該延伸後之薄膜(偏光薄膜)的厚度之下限,沒有特別限制,例如,亦可為1μm以上、2μm以上、3μm以上,甚至5μm以上。
將長條形之PVA薄膜單軸延伸的情況之單軸延伸的方向沒有特別限制,可採用對長度方向之單軸延伸或對橫方向之單軸延伸,但從可得到偏光性能更優異的偏光薄膜之觀點,對長度方向之單軸延伸較佳。對長度方向之單軸延伸,可藉由使用具備相互平行的多個輥之延伸裝置,改變各輥間的圓周速度而進行。另一方面,對橫方向之單軸延伸,可使用拉幅型延伸機來進行。
在偏光薄膜之製造時,為了將對薄膜之二色性色素的吸附強固而進行固定處理較佳。固定處理,可藉由將薄膜浸漬於固定處理浴中而進行。作為在固定處理使用的固定處理浴,可使用包含硼酸、硼砂等之硼化 合物的1種或2種以上之水溶液。又,視需要也可在固定處理浴中添加碘化合物或金屬化合物。固定處理浴的硼化合物之濃度,一般為2質量%以上15質量%以下之範圍內,特別是3質量%以上10質量%以下之範圍內較佳。固定處理浴的溫度為15℃以上60℃以下之範圍內,特別是25℃以上40℃以下之範圍內較佳。
乾燥處理(熱處理),為了提升得到的偏光薄膜之尺寸安定性,而且抑制偏光性能之下降,在30℃以上150℃以下之範圍內,特別是在50℃以上140℃以下之範圍內進行較佳。
如以上進行而得到的偏光薄膜,通常在其兩面或單面上貼合光學上透明且具有機械強度之保護薄膜而作為偏光板使用。作為保護薄膜,係使用三乙酸纖維素(TAC)薄膜、環烯烴聚合物(COP)薄膜、乙酸/丁酸纖維素(CAB)薄膜、丙烯酸系薄膜、聚酯系薄膜等。又,作為用以貼合保護薄膜的接著劑,可舉出PVA系接著劑、胺基甲酸酯系接著劑、丙烯酸酯系接著劑等,其中,尤以PVA系接著劑較佳。
如上述進行而得到的偏光板,被覆丙烯酸系等之黏著劑後,貼合於玻璃基板而作為LCD的零件來使用。此時,亦可進一步貼合相位差薄膜、視角提升薄膜、亮度提升薄膜等。
[實施例]
以下,利用實施例更具體地說明本發明,但本發明並沒有限定於以下的實施例。再者,以下係表示
在以下的實施例、比較例及參考例中所採用的各測定或評價方法。
[WMD30之測定]
自PVA薄膜的寬度方向中央部切出寬度方向(TD)40mm×長度方向(MD)270mm之矩形的樣本。其次,在離該樣本之270mm長的兩端各10mm之內側,以油性麥克筆(線之粗細度為0.3mm)加上標線。自兩端的標線將外側的部分以市售的夾具(夾頭寬度40mm、質量7.8g(在水中之重量7.3g))夾持,並以棒狀冶具固定另一方的夾具。確認標線間距離為250mm後,在積蓄於圓筒狀之透明的水槽之調溫為30℃的純水,將附有夾具的樣本,使樣本整體進入水中而迅速地將樣本長邊垂直(鉛直)浸漬。在浸漬後於水槽上部立即掛上棒狀冶具,使樣本長邊成為垂直(鉛直)而固定。之後,將金屬製的直尺浸漬於水中,在離樣本之浸漬30秒後,測定標線間距離。自以0.5mm刻度讀取的該測定值減掉原本的標線間距離(250mm),算出伸長量(WMD30)(單位為mm)。
[WTD300之測定]
自PVA薄膜之寬度方向中央部切出寬度方向(TD)270mm×長度方向(MD)40mm之矩形的樣本。其次,在離該樣本之270mm長的兩端各10mm之內側以油性麥克筆(線之粗細度為0.3mm)加上標線。自兩端的標線將外側的部分以市售的夾具(夾頭寬度40mm、質量7.8g(在水中之重量7.3g))夾持,並以棒狀冶具固定另一方的夾具。確認標線間距離為250mm後,在積蓄於圓筒狀之透明的 水槽之調溫為30℃的純水,將附有夾具的樣本,使樣本整體進入水中而迅速地將樣本長邊垂直(鉛直)浸漬。在浸漬後立即於水槽上部掛上棒狀冶具,使樣本長邊成為垂直(鉛直)而固定。之後,將金屬製的直尺浸漬於水中,在離樣本之浸漬300秒後,測定標線間距離。自以0.5mm刻度讀取的該測定值減掉原本的標線間距離(250mm),算出伸長量(WTD300)(單位為mm)。
[PVA薄膜的延伸性之評價]
作為PVA薄膜的延伸性之指標,測定延伸浴之延伸時的張力,依據以下的基準評價延伸性。
◎:10MPa以上12MPa以下
○:超過12MPa、15MPa以下
△:超過15MPa、18MPa以下
×:小於10MPa或超過18MPa
[端部異常之評價]
將緊接於通過膨潤浴後的捲筒之薄膜的端部異常依據以下的基準進行評價。
○:完全無法確認端部異常
△:可確認些微端部異常
×:可明確確認端部異常
[偏光薄膜的染色不均之評價]
在正交尼科耳狀態之2片的偏光板(單體穿透率42.3%、偏光度99.99%)之間夾持製作的偏光薄膜後,在暗室使用亮度10,000cd/m2的光盒,觀察使光穿透時之染色不均,並依據以下的基準進行評價。
◎:完全無法確認染色不均
○:可確認些微染色不均
△:可比較明確確認染色不均
×:可明確確認染色不均
[實施例1]
《PVA薄膜之製造》
自T型模將包含PVA(將藉由共聚合乙烯與乙酸乙烯酯而得到之乙烯改性聚乙酸乙烯酯皂化,藉此方式而得到的乙烯改性PVA、乙烯單元之含有率2.0莫耳%、聚合度2,400、皂化度99.9莫耳%)100質量份、丙三醇10質量份、月桂酸二乙醇醯胺0.1質量份及水之揮發分率66質量%的製膜原液,在具備旋轉軸相互平行之多個乾燥輥與多個熱處理輥的製膜裝置之第1乾燥輥(表面溫度93.5℃、圓周速度(S1)14.5m/分)上吐出為膜狀,並於第1乾燥輥上,一邊對第1乾燥輥非接觸面之整體以5m/秒的風速噴吹90℃的熱風,一邊乾燥直到成為揮發分率15質量%,並自第1乾燥輥剝離。
接著,使PVA膜之第1乾燥輥非接觸面與第2乾燥輥相對向,且對於各乾燥輥一邊使PVA膜之正反兩面交互地相對向,一邊以第2乾燥輥以後的乾燥輥將PVA膜進一步乾燥直到其揮發分率成為5質量%。再者,PVA膜之揮發分率成為12質量%時的乾燥輥(乾燥輥X)為第5乾燥輥,將由第2乾燥輥至第5乾燥輥為止的各乾燥輥之表面溫度作為75℃,將第6乾燥輥以後的各乾燥輥之表面溫度設為60℃。
之後,對於各熱處理輥,一邊使PVA膜之正反兩面交互地相對向,一邊以多個熱處理輥對PVA膜實施熱處理。此時,將位於最下游側之熱處理輥(熱處理輥B)的圓周速度(SB)之相對於位於最上游側之熱處理輥(熱處理輥A)的圓周速度(SA)之比(SB/SA)定為0.991,並將各熱處理輥的表面溫度定為99~115℃(熱處理輥A之表面溫度99℃、熱處理輥B之表面溫度115℃)。熱處理輥B的圓周速度(SB)相對於第1乾燥輥的圓周速度(S1)之比(SB/S1)為0.965。
如上述進行而實施熱處理後,進行捲取,得到捲筒狀的PVA薄膜(厚度45μm、寬度3m、長度5,000m、揮發分率3質量%)。
關於得到的PVA薄膜,依據上述的方法測定WMD30及WTD300。將結果示於表1。
《偏光薄膜之製造》
將上述所得到的PVA薄膜自捲筒釋出,切開並連續自寬度方向中央部切出寬度650mm的部分,接著,實施各處理,連續地製造偏光薄膜。
亦即,將PVA薄膜浸漬於膨潤浴(水溫30℃)中,接著,依序浸漬於染色浴(水溫32℃、含有碘0.07質量%及碘化鉀1.6質量%的水溶液)、固定處理浴(水溫32℃、含有硼酸2.6質量%的水溶液)、延伸浴(水溫58℃、含有硼酸2.8質量%及碘化鉀5.0質量%的水溶液)、清洗浴(水溫22℃、含有硼酸1.5質量%及碘化鉀5.0質量%的水溶液),並且以乾燥爐(溫度40℃)乾燥,製造偏光薄膜。再者 ,作為浸漬於膨潤浴的時間,為了對應薄型之PVA薄膜,採用相對較短的40秒鐘。又,總延伸倍率定為6.3倍。
在該偏光薄膜之製造中,依據上述的方法,評價使用的PVA薄膜之延伸性,同時進行端部異常之評價。又,關於得到的偏光薄膜,依據上述的方法評價染色不均。將結果示於表1。
《實施例2、3及比較例1~3》
使PVA薄膜之製造條件成為如表1以外,係與實施例1同樣進行,製造PVA薄膜,同時與實施例1同樣進行,製造偏光薄膜。然後,與實施例1同樣進行,並進行各評價。將結果示於表1。

Claims (12)

  1. 一種聚乙烯醇系聚合物薄膜,其係厚度為50μm以下之聚乙烯醇系聚合物薄膜,將該聚乙烯醇系聚合物薄膜之樣本浸漬於30℃的水30秒鐘時之長度方向之伸長量WMD30為35mm以上60mm以下,將該聚乙烯醇系聚合物薄膜之樣本浸漬於30℃的水300秒鐘時之寬度方向之伸長量WTD300為53mm以上65mm以下,該長度方向之伸長量WMD30係相對於浸漬前的長度方向250mm之部分的伸長量,該寬度方向之伸長量WTD300係相對於浸漬前的寬度方向250mm之部分的伸長量。
  2. 如請求項1之聚乙烯醇系聚合物薄膜,其中,寬度為2m以上。
  3. 如請求項1或2之聚乙烯醇系聚合物薄膜,其係為光學薄膜製造用原料薄膜。
  4. 如請求項3之聚乙烯醇系聚合物薄膜,其中,該光學薄膜為偏光薄膜。
  5. 一種製造方法,其係如請求項1至4中任一項之聚乙烯醇系聚合物薄膜之製造方法,使用具備旋轉軸相互平行的乾燥輥與熱處理輥之製膜裝置,在該製膜裝置之第1乾燥輥上,將包含聚乙烯醇系聚合物的製膜原液吐出為膜狀並乾燥,接著,以乾燥輥進一步進行乾燥,之後,以多個熱處理輥進行熱處理而製造聚乙烯醇系聚合物薄膜,在此,在將位於最上游側的熱處理輥作為熱處理輥A,將位於最下游側的熱處理輥作為熱處理輥B之際,即將與熱處理輥A接觸之前的聚乙烯醇系聚合物膜之揮發分率為3質量%以上7質量%以下,熱處理輥B的圓周速度(SB)相對於熱處理輥A的圓周速度(SA)之比(SB/SA)為0.999以下,由熱處理輥A至熱處理輥B為止的各熱處理輥之表面溫度均為87℃以上121℃以下。
  6. 如請求項5之製造方法,其中,在將聚乙烯醇系聚合物膜之揮發分率成為12質量%之際的乾燥輥作為乾燥輥X,將位於熱處理輥A正前方的乾燥輥作為乾燥輥Y之際,由第1乾燥輥至乾燥輥X為止的各乾燥輥之表面溫度均為70℃以上,由位於乾燥輥X正後方的乾燥輥至乾燥輥Y為止的各乾燥輥之表面溫度均為40℃以上、小於70℃。
  7. 如請求項5或6之製造方法,其中,熱處理輥B的圓周速度(SB)相對於第1乾燥輥的圓周速度(S1)之比(SB/S1)為0.900以上1.050以下。
  8. 如請求項5或6之製造方法,其係於將位於熱處理輥A正前方的乾燥輥作為乾燥輥Y之際,在由第1乾燥輥至乾燥輥Y為止之間,相對於各乾燥輥,使聚乙烯醇系聚合物膜之正反兩面相互地相對向。
  9. 如請求項5或6之製造方法,其係為光學薄膜製造用原料薄膜之製造方法。
  10. 如請求項9之製造方法,其中,該光學薄膜為偏光薄膜。
  11. 一種光學薄膜,其係由如請求項3之聚乙烯醇系聚合物薄膜製造。
  12. 一種偏光薄膜,其係由如請求項4之聚乙烯醇系聚合物薄膜製造。
TW104141637A 2014-12-12 2015-12-11 聚乙烯醇系聚合物薄膜及其製造方法 TWI670315B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014251940 2014-12-12
JP2014-251940 2014-12-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201634556A TW201634556A (zh) 2016-10-01
TWI670315B true TWI670315B (zh) 2019-09-01

Family

ID=56107436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104141637A TWI670315B (zh) 2014-12-12 2015-12-11 聚乙烯醇系聚合物薄膜及其製造方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6630677B2 (zh)
KR (1) KR102400213B1 (zh)
CN (1) CN107000270B (zh)
TW (1) TWI670315B (zh)
WO (1) WO2016093259A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102463852B1 (ko) 2017-04-26 2022-11-04 미쯔비시 케미컬 주식회사 폴리비닐알코올계 필름, 편광막 및 편광판, 및 폴리비닐알코올계 필름의 제조 방법
JP6686231B2 (ja) 2017-08-09 2020-04-22 リンテック株式会社 接着構造体の解体方法
WO2019124310A1 (ja) * 2017-12-22 2019-06-27 株式会社クラレ ポリビニルアルコールフィルム、フィルムロールおよびフィルムロールの製造方法
WO2020138438A1 (ja) * 2018-12-28 2020-07-02 株式会社クラレ 水溶性フィルム、その製造方法および包装体
WO2022113959A1 (ja) * 2020-11-26 2022-06-02 株式会社クラレ ポリビニルアルコールフィルム及びそれを用いた偏光フィルム並びに偏光板
JPWO2023074639A1 (zh) * 2021-10-25 2023-05-04

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3985849A (en) * 1973-11-26 1976-10-12 Kohjin Co., Ltd. Preparation of biaxially oriented polyvinyl alcohol film
CN102909862A (zh) * 2011-08-05 2013-02-06 日东电工株式会社 偏光薄膜的制造方法
TW201344261A (zh) * 2012-03-30 2013-11-01 Kuraray Co 聚乙烯醇系聚合物薄膜及偏光薄膜

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57162607A (en) * 1981-03-30 1982-10-06 Unitika Ltd Polyvinyl alcohol dialysis membrane having no elongation or contraction in water and its production
KR20070076654A (ko) * 2006-01-19 2007-07-25 삼성전자주식회사 편광판 제조 장치 및 방법
WO2009028141A1 (ja) * 2007-08-24 2009-03-05 Kuraray Co., Ltd. ポリビニルアルコールフィルムおよびその製造法
WO2012002194A1 (ja) 2010-07-02 2012-01-05 日本合成化学工業株式会社 ポリビニルアルコール系フィルム、ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法、偏光フィルム及び偏光板
CN104311853B (zh) * 2011-03-29 2018-05-25 可乐丽股份有限公司 聚乙烯醇系聚合物薄膜及其制造方法
WO2014050696A1 (ja) * 2012-09-26 2014-04-03 株式会社クラレ ポリビニルアルコール系重合体フィルムおよびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3985849A (en) * 1973-11-26 1976-10-12 Kohjin Co., Ltd. Preparation of biaxially oriented polyvinyl alcohol film
CN102909862A (zh) * 2011-08-05 2013-02-06 日东电工株式会社 偏光薄膜的制造方法
TW201344261A (zh) * 2012-03-30 2013-11-01 Kuraray Co 聚乙烯醇系聚合物薄膜及偏光薄膜

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170095182A (ko) 2017-08-22
CN107000270B (zh) 2019-08-13
KR102400213B1 (ko) 2022-05-19
JP6630677B2 (ja) 2020-01-15
TW201634556A (zh) 2016-10-01
WO2016093259A1 (ja) 2016-06-16
CN107000270A (zh) 2017-08-01
JPWO2016093259A1 (ja) 2017-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI670315B (zh) 聚乙烯醇系聚合物薄膜及其製造方法
JP6483792B2 (ja) ポリビニルアルコール系重合体フィルムおよびその製造方法
TWI611905B (zh) 聚乙烯醇薄膜及其製法、偏光膜及其製法暨偏光板
TWI579604B (zh) 聚乙烯醇系聚合物薄膜之製造方法
TWI711635B (zh) 聚乙烯醇系聚合物薄膜及光學薄膜
JP7157751B2 (ja) ポリビニルアルコールフィルム及びその製造方法
JP5563418B2 (ja) ポリビニルアルコール系重合体フィルムの製造方法
JPWO2016190235A1 (ja) ポリビニルアルコール系重合体フィルム及びその製造方法
TWI515249B (zh) Polyvinyl alcohol-based polymer film and method for producing the same
TW201509955A (zh) 光學薄膜製造用坯材薄膜
TWI670314B (zh) 聚乙烯醇薄膜、光學薄膜及其製造方法
TW201837563A (zh) 偏光薄膜、偏光板、及其製造方法
TWI693151B (zh) 聚乙烯醇薄膜
JPWO2018164196A1 (ja) 偏光フィルム、偏光板、及びそれらの製造方法
JP7301829B2 (ja) ポリビニルアルコールフィルム及びその製造方法
JP7375042B2 (ja) 光学用ポリビニルアルコールフィルムの製造方法
JP7512309B2 (ja) ポリビニルアルコールフィルム及びそれを用いた偏光フィルムの製造方法
WO2023127874A1 (ja) ポリビニルアルコールフィルム、及びポリビニルアルコールフィルムの製造方法
TW202026351A (zh) 聚乙烯醇薄膜及使用其之偏光薄膜的製造方法