TWI693151B - 聚乙烯醇薄膜 - Google Patents

Abstract

本發明係110%以上小於190%、軟化點溫度為60℃以上68℃以下之厚度為50μm以下的聚乙烯醇薄膜，及具有使用該聚乙烯醇薄膜進行單軸拉伸的步驟的光學薄膜的製造方法。

Description

聚乙烯醇薄膜

本發明係有關於一種拉伸時不易發生拉伸斷裂而作為製造偏光薄膜等光學薄膜用的坯材薄膜等係有用的聚乙烯醇薄膜、及使用其之光學薄膜的製造方法。

具有穿透及遮蔽光之機能的偏光板，係與改變光的偏光狀態的液晶同為液晶顯示器(LCD)的基本構成要素。LCD已逐漸轉變為可使用在計算機及手錶等小型機器、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、可於屋內外使用的計量機器等廣大範圍。這些LCD的適用領域中，液晶電視或液晶監視器等正在發展大型化或薄型化，而隨著所使用的玻璃的薄型化，由收縮應力的觀點而言，對偏光板也要求薄型化。

偏光板一般係藉由以下方式製造：對聚乙烯醇薄膜(以下，有時將「聚乙烯醇」簡稱為「PVA」)實施染色、單軸拉伸以及根據需要進一步利用硼化合物等實施固定處理來製造偏光膜後，在該偏光薄膜的表面貼合三乙酸纖維素(TAC)薄膜等保護膜。是以，為了達成偏光板的薄型化，係要求使用更薄的PVA薄膜來製造薄型的 偏光薄膜，而關於具體的PVA薄膜的厚度，係要求為50μm以下，甚至為40μm以下，根據情況為30μm以下。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2006-342236號公報

惟，在使用薄型的PVA薄膜製造光學薄膜的情況下，與使用厚度厚的PVA薄膜的情況相比，單軸拉伸時容易發生拉伸斷裂。據認為此拉伸斷裂係肇因於將PVA薄膜進行單軸拉伸前所進行的膨潤處理、染色處理等水浴浸漬處理後，在薄型的PVA薄膜的端部產生折彎所致。雖然考量了降低PVA薄膜的膨潤度的方法作為減低該折彎產生的方法，但在用熱處理等以往公知的方法而單純降低膨潤度的情況下，軟化點溫度會上升，且薄膜會變硬而拉伸應力上升，這時則是會產生肇因於拉伸應力變高所致的拉伸斷裂頻繁地發生這樣的問題。

已知有以厚度均勻性或抑制異物混入為目的，將包含PVA的水溶液從T型狹縫模擠出而流延在旋轉狀態的鼓輪型輥的外周面上來製造PVA薄膜的方法(參照專利文獻1)，但藉由該方法亦無法解決上述的問題。

於是，本發明之目的在於提供一種PVA薄膜，其儘管是薄的PVA薄膜，水浴浸漬處理後卻不易在端部產生折彎而且拉伸時的應力低，因此，拉伸時不易發 生拉伸斷裂，能夠良率佳地製造偏光薄膜等光學薄膜。此外，本發明之目的在於提供一種偏光薄膜等光學薄膜的製造方法，其使用了該PVA薄膜。

本發明人等為了達成上述的目的而重複銳意檢討，結果發現：若一邊與水蒸氣接觸一邊將PVA薄膜的膨潤度降低至110%以上小於190%，便可得到軟化點溫度低的新穎PVA薄膜，根據該PVA薄膜，儘管是薄的PVA薄膜，水浴浸漬處理後卻不易在端部產生折彎而且拉伸時的應力低，因此，拉伸時不易發生拉伸斷裂，能夠良率佳地製造偏光薄膜等光學薄膜，基於該知識見解進一步重複檢討而完成了本發明。

即，本發明關於：[1]一種聚乙烯醇薄膜，其厚度為50μm以下，且膨潤度為110%以上小於190%、軟化點溫度為60℃以上68℃以下；[2]一種光學薄膜的製造方法，其具有使用上述[1]的PVA薄膜進行單軸拉伸的步驟；[3]如上述[2]的製造方法，其中光學薄膜為偏光薄膜。

根據本發明，可提供一種PVA薄膜及使用其之光學薄膜的製造方法，該PVA薄膜儘管是薄的PVA薄膜，水浴浸漬處理後卻不易在端部產生折彎而且拉伸時的應力低，因此，拉伸時不易發生拉伸斷裂，能夠良率佳地製造偏光薄膜等光學薄膜。

[實施發明之形態]

以下，針對本發明詳細地說明。

本發明的PVA薄膜係厚度為50μm以下，然後，膨潤度位於110%以上小於190%的範圍內，且軟化點溫度位於60℃以上68℃以下的範圍內。通常，在藉由熱處理等以往公知的方法使PVA薄膜的膨潤度降低至上述範圍內的情況下，軟化點溫度會隨之變高，但本發明的PVA薄膜，在膨潤度儘管位於110%以上小於190%這麼低的範圍內軟化點溫度仍位於60℃以上68℃以下這麼低範圍內的點上，與以往的PVA薄膜不同。

本發明的PVA薄膜必須是其膨潤度位於110%以上小於190%的範圍內。該膨潤度係表示在將PVA薄膜浸漬在水中之際的保水能力的指標，能藉由調整對PVA薄膜的熱處理的程度等而容易地調整，通常，能藉由加強熱處理的條件來降低膨潤度。若PVA薄膜的膨潤度小於110%，則拉伸時的應力變高而頻繁地發生拉伸斷裂。另一方面，若膨潤度為190%以上，則在水浴浸漬處理後變得容易在端部產生折彎，因此其由拉伸斷裂的觀點而言是不佳的。由這樣的觀點而言，PVA薄膜的膨潤度較佳為130%以上，更佳為150%以上，再更佳為160%以上，特佳為170%以上，此外，較佳為185%以下，更佳為180%以下。特別是，若PVA薄膜的膨潤度為185%以下，甚至 是180%以下，則可更加明顯地發揮本發明的功效。

PVA薄膜的膨潤度，能夠藉由將浸漬PVA薄膜的樣品在30℃的蒸餾水中30分鐘後的質量除以浸漬後在105℃下乾燥16小時後的質量，以百分率的形式求出，具體而言，能藉由在實施例中後述的方法來測定。又，上述PVA薄膜的樣品，只要從作為代表位置的PVA薄膜的寬度方向的中央部採取即可。

此外，本發明的PVA薄膜必須是其軟化點溫度位於60℃以上68℃以下的範圍內。若PVA薄膜的軟化點溫度小於60℃，則拉伸時產生皺摺，其由步驟通過性的觀點而言是不佳的。另一方面，若軟化點溫度超過68℃，則拉伸時的應力變高而頻繁地發生拉伸斷裂。由這樣的觀點而言，PVA薄膜的軟化點溫度較佳為62℃以上，更佳為63℃以上，再更佳為64℃以上，此外，較佳為67℃以下，更佳為66℃以下。

PVA薄膜的軟化點溫度，能將PVA薄膜的樣品配置在25℃的蒸餾水中，以在5℃/分鐘的升溫速度下升溫之際的熱水變形溫度的形式求出，具體而言，能藉由在實施例中後述的方法測定。又，上述PVA薄膜的樣品，只要從作為代表位置的PVA薄膜的寬度方向的中央部採取即可。

作為構成本發明的PVA薄膜的PVA，例如，可舉出：將聚合乙酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、三甲基丙酸乙烯酯(vinyl versatate)、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯 酯、乙酸異丙烯酯等乙烯酯中的1種或2種以上所得到聚乙烯酯進行皂化所製得者。在上述的乙烯酯當中，由PVA的製造容易性、獲得容易性、成本等的點而言，較佳為乙酸乙烯酯。

上述聚乙烯酯較佳為僅使用1種或2種以上乙烯酯作為單體所製得者，更佳為僅使用1種乙烯酯作為單體所製得者，只要在不損害本發明的功效的範圍內，亦可以是1種或2種以上乙烯酯、和可與其共聚合的其他單體的共聚物。

作為上述可與乙烯酯共聚合的其他單體，例如，能舉出：乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯等碳數2~30的α-烯烴；(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)丙烯酸三級丁酯、(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(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)丙烯醯胺丙烷磺酸或其鹽、(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(甲基)丙烯醯胺衍生物；N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮等N-乙烯基醯胺；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、三級丁基乙烯醚、十二烷基乙烯醚、硬脂醯乙烯醚等乙烯醚；(甲基)丙烯 腈等氰乙烯；氯乙烯、偏二氯乙烯、氟乙烯、偏二氟乙烯等鹵乙烯；乙酸烯丙酯、氯丙烯等烯丙基化合物；馬來酸或其鹽、酯或酸酐；衣康酸或其鹽、酯或酸酐；乙烯基三甲氧基矽烷等乙烯基矽基化合物；不飽和磺酸或其鹽等。上述聚乙烯酯可具有來自1種或2種以上前述其他單體的結構單元。在聚乙烯酯為1種或2種以上乙烯酯和上述其他單體的共聚物的情況下，該聚乙烯酯較佳為僅使用乙烯酯和碳數2~30的α-烯烴作為單體所製得者，更佳為僅使用乙烯酯和乙烯作為單體所製得者。

源自前述其他單體的結構單元在上述聚乙烯酯中所占的比例，基於構成聚乙烯酯的全部結構單元的莫耳數，較佳為15莫耳%以下，更佳為10莫耳%以下，再更佳為5莫耳%以下。

特別是在前述其他單體為如(甲基)丙烯酸、不飽和磺酸等可能促進所得到的PVA的水溶性的單體的情況下，將所得到的PVA薄膜用作光學薄膜製造用的坯材薄膜之際等，為了防止PVA溶解，聚乙烯酯中的來自這些單體的結構單元的比例，基於構成聚乙烯酯的全部結構單元的莫耳數，較佳為5莫耳%以下，更佳為3莫耳%以下。

只要在不會大大地損害本發明的功效的範圍內，則上述PVA可利用1種或2種以上可接枝共聚合的單體予以改性。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的α-烯烴等。PVA中的來自可接枝共聚合的單體的結構單元的比例，基於構成PVA的全部結構單元的 莫耳數，較佳為5莫耳%以下。

上述PVA係其一部分羥基可經交聯，也可未交聯。又，上述PVA係其一部分羥基可與乙醛、丁醛等醛化合物等反應而形成縮醛結構，也可不與這些化合物反應而未形成縮醛結構。

上述PVA的聚合度沒有特別的限定，較佳為在1,500以上6,000以下的範圍內，該聚合度更佳為1,800以上，再更佳為2,000以上，又，更佳為5,000以下，再更佳為4,000以下。藉由該聚合度為上述下限以上，得提升所得到的光學薄膜的耐久性。另一方面，藉由該聚合度為上述下限以下，能減低製造成本，又能使在製膜時的步驟通過性提升。又，本說明書中所謂的PVA的聚合度，係指按照JIS K6726-1994的記載所測定的平均聚合度。

上述PVA的皂化度，由所得到的光學薄膜的耐水性的點而言，較佳為98.0莫耳%以上，更佳為98.5莫耳%以上，再更佳為99.0莫耳%以上。又，本說明書中的PVA的皂化度，係指相對於PVA所具有的可藉由皂化而轉換為乙烯醇單元的結構單元(典型上為乙烯酯單元)與乙烯醇單元的合計莫耳數，該乙烯醇單元的莫耳數所占的比例(莫耳%)。皂化度可按照JIS K6726-1994的記載來測定。

本發明的PVA薄膜較佳為含有塑化劑。作為該塑化劑，例如，能舉出：乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、二甘油、三乙二醇、四乙二醇、三羥甲基丙烷等多元醇等，本發明的PVA薄膜能夠包含1種或2種以上 這些塑化劑。此等當中，由提升拉伸性的功效的點而言，較佳為甘油。

本發明的PVA薄膜中的塑化劑的含量相對於其所包含的PVA100質量份較佳為在1質量份以上20質量份以下的範圍內，更佳為在3質量份以上17質量份以下的範圍內，再更佳為在5質量份以上15質量份以下的範圍內。藉由該含量為1質量份以上，能夠進一步使PVA薄膜的拉伸性提升。另一方面，藉由該含量為20質量份以下，能夠抑制PVA薄膜變得過於柔軟、操作性降低。

此外，在使用後述的供製造PVA薄膜用的製膜原液製造PVA薄膜的情況下，考量提升製膜性以抑制PVA薄膜厚度不均發生的同時，在將輥(roll)或帶(belt)用於製膜之際使PVA薄膜變得容易自這些輥或帶剝離，較佳為使該製膜原液中含有界面活性劑。在由含有界面活性劑的製膜原液製造PVA薄膜的情況下，該PVA薄膜中可含有界面活性劑。上述界面活性劑的種類沒有特別的限定，由自輥或帶等的剝離性的觀點而言，較佳為陰離子性界面活性劑或非離子性界面活性劑，特佳為非離子性界面活性劑。界面活性劑可以單獨使用1種也可以併用2種以上。

作為陰離子性界面活性劑，例如，適合的有：月桂酸鉀等羧酸型；聚氧伸乙基月桂基醚硫酸鹽、硫酸辛酯等硫酸酯型；十二烷基苯磺酸鹽等磺酸型等。

作為非離子性界面活性劑，例如，適合的有：聚氧伸乙基油基醚(polyoxyethylene oleyl ether)等烷基 醚型；聚氧伸乙基辛基苯基醚等烷基苯基醚型；聚氧伸乙基月桂酸酯等烷基酯型；聚氧伸乙基月桂基胺基醚等烷基胺型；聚氧伸乙基月桂酸醯胺等烷基醯胺型；聚氧伸乙基聚氧伸丙基醚等聚丙二醇醚型；月桂酸二乙醇醯胺(lauric acid diethanolamide)、油酸二乙醇醯胺等烷醇醯胺型；聚氧伸烷基烯丙基苯基醚(polyoxyalkylene allyl phenyl ether)等烯丙基苯基醚型等。

在使製膜原液中含有界面活性劑的情況下，製膜原液中的界面活性劑的含量，進而PVA薄膜中的界面活性劑的含量，係相對於製膜原液或PVA薄膜所包含的PVA100質量份較佳為在0.01質量份以上0.5質量份以下的範圍內，更佳為在0.02質量份以上0.3質量份以下的範圍內，特佳為在0.05質量份以上0.1質量份以下的範圍內。藉由界面活性劑的含量相對於PVA100質量份為0.01質量份以上，能使製膜性及剝離性提升。另一方面，藉由界面活性劑的含量相對於PVA100質量份為0.5質量份以下，能抑制界面活性劑滲出至PVA薄膜的表面而發生連黏(blocking)以致處理性降低。

本發明的PVA薄膜可僅包含PVA，或者可僅包含PVA和上述的塑化劑及/或界面活性劑，也可根據需要而含有抗氧化劑、抗凍劑、pH調整劑、遮蔽劑、抗著色劑、油劑等上述的PVA、塑化劑及界面活性劑以外的其他成分。

PVA薄膜中的PVA的含有率較佳為在50質量%以上100質量%以下的範圍內，更佳為在80質量%以上 100質量%以下的範圍內，再更佳為在85質量%以上100質量%以下的範圍內。

由能得到薄型的偏光薄膜，使該偏光薄膜、進而使用其之偏光板的收縮力減低，防止所積層的薄型的玻璃翹曲等觀點而言，本發明的PVA薄膜的厚度必須是50μm以下，較佳為40μm以下，更佳為35μm以下，再更佳為30μm以下，也可是25μm以下、15μm以下、甚至是10μm以下。特別是，若PVA薄膜的厚度為40μm以下，則可更加明顯地發揮本發明的功效。PVA薄膜的厚度的下限沒有特別的限制，但考量能夠更順利地製造偏光薄膜，該厚度較佳為1μm以上，更佳為3μm以上。

本發明的PVA薄膜的形狀沒有特別的限制，考量能夠容易地連續製造更均勻的PVA薄膜的同時，即使在使用其製造偏光薄膜等光學薄膜的情況等也能夠連續使用，較佳為長條的薄膜。該長條的薄膜的長度(長度方向的長度)沒有特別的限制，能根據用途等來適宜設定，能設在例如5m以上30,000m以下的範圍內。

本發明的PVA薄膜的寬度沒有特別的限制，能根據PVA薄膜、或由其所製造的光學薄膜的用途等來適宜設定，能設為例如50cm以上，而近年來，液晶電視或液晶監視器正在發展大畫面化，若將PVA薄膜的寬度設為2m以上，更佳為3m以上，再更佳為4m以上，便適合這些用途。另一方面，若PVA薄膜的寬度過度地過大，則在利用實用化裝置製造光學薄膜的情況下，有變得難以均勻地進行單軸拉伸的傾向，因此PVA薄膜的寬度較 佳為7m以下。

PVA薄膜的形態沒有特別的限制，可為單層的形態，或者，藉由塗布法等在例如熱塑性樹脂薄膜上形成的PVA薄膜般的積層體的形態，哪一種形態皆可，但由更加明顯地發揮本發明的功效的點，積層(塗布等)作業的複雜度、熱塑性樹脂薄膜的成本等觀點而言，較佳為單層的形態。

用於製造本發明的PVA薄膜的製造方法沒有特別的限制，但考量能順利地製造本發明的PVA薄膜，較佳為採用以下的方法：製造將包含PVA的製膜原液乾燥而具有上述厚度的PVA薄膜後，使其與溫度為70℃以上100℃以下(較佳為75℃以上100℃以下)且相對濕度為60%以上100%以下(較佳為80%以上100%以下)的氣體接觸，從而使膨潤度降低至110%以上小於190%。

作為上述的包含PVA的製膜原液(用於製造PVA薄膜的製膜原液)，例如，可舉出：在液體介質中溶解有構成PVA薄膜的上述PVA、以及根據需要進一步溶解的塑化劑、界面活性劑及其他成分中的1種或2種以上而成的製膜原液；或包含PVA、以及根據需要進一步溶解的塑化劑、界面活性劑、其他成分及液體介質中的1種或2種以上，且使PVA溶融的製膜原液等。在該製膜原液含有塑化劑、界面活性劑及其他成分中的至少1種的情況下，較佳為均勻地混合那些成分。

作為用於調製製膜原液的上述液體介質，例如，能舉出：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、二伸乙三胺等，可使用此等當中的1種或2種以上。其中，由對環境造成負擔或回收性的點而言，較佳為水。

製膜原液的揮發分率(製膜時因揮發及蒸發而被除去的液體介質等揮發性成分在製膜原液中的含有比例)，雖亦因製膜方法、製膜條件等而不同，但較佳為在50質量%以上95質量%以下的範圍內，更佳為在55質量%以上90質量%以下的範圍內，再更佳為60質量%以上85質量%以下的範圍內。藉由製膜原液的揮發分率為50質量%以上，製膜原液的黏度不會變得過高，可順利地進行調製製膜原液時的過濾及脫泡，使異物或缺陷少的PVA薄膜的製造變得容易。另一方面，藉由製膜原液的揮發分率為95質量%以下，製膜原液的濃度不會變得過低，使PVA薄膜的工業製膜變得容易。

作為使用上述的製膜原液以製造PVA薄膜之際的製膜方法，例如，可舉出：澆鑄製膜法、擠出製膜法、濕式製膜法、凝膠製膜法等，較佳為澆鑄製膜法、擠出製膜法。這些製膜方法可以僅採用1種，也可以採用2種以上的組合。基於可得到厚度及寬度均勻且物性良好的PVA薄膜，這些製膜方法中較佳為澆鑄製膜法或擠出製膜法。

作為具體的製膜方法，沒有特別的限定，可舉出如下方法：使用T型縫模、料斗板(hopper plate)、I字模、唇式塗布模(lip coater die)等，將製膜原液均勻地 吐出在旋轉中的已加熱的輥(或帶)的周面上，使揮發性成分從被吐出在此輥(或帶)上的膜的一個面蒸發並乾燥而製成PVA薄膜；或者是依此方式使其乾燥後，在1個或複數個旋轉的輥的周面上進一步乾燥、或使其通過熱風乾燥裝置之中來進一步進行乾燥而製造PVA薄膜。

作為製膜所使用的輥的表面溫度，能設在例如50℃以上100℃以下的範圍內。此外，作為在將製膜原液吐出在帶上的情況下的乾燥溫度，能設在例如50℃以上100℃以下的範圍內。

藉由採用使依上述方式製膜而得的PVA薄膜與溫度為70℃以上100℃以下(較佳為75℃以上100℃以下)且相對濕度為60%以上100%以下(較佳為80%以上100%以下)的氣體接觸，從而使膨潤度降低至110%以上小於190%的方法(以下，有時稱為「氣體接觸處理」)，能順利地製造本發明的PVA薄膜。此處，具有上述相對濕度的氣體的種類沒有特別的限制，例如，可舉出：水蒸氣本身、包含水蒸氣的空氣、包含水蒸氣的氮、包含水蒸氣的氬等。

在上述的氣體接觸處理中，為了將膨潤度設在110%以上小於190%的範圍內，與上述氣體的接觸時間較佳為2分鐘以上，更佳為3分鐘以上，再更佳為4分鐘以上，該接觸時間的上限沒有特別的限制，但若考慮生產性等，則該接觸時間較佳為1小時以下，更佳為15分鐘以下，再更佳為12分鐘以下。又，由使上述的氣體接觸處理的功效充分發揮的觀點而言，氣體接觸處理前的PVA 薄膜的膨潤度較佳為200%以上，更佳為205%以上，再更佳為210%以上。氣體接觸處理前的PVA薄膜的膨潤度的上限沒有特別的限制，但若考慮生產性等，較佳為小於250%，更佳為230%以下，再更佳為225%以下。

使其與上述的氣體接觸後，可進一步進行乾燥以得到作為目的的PVA薄膜。此處，為了防止最終所得到的膨潤度變得過低、軟化點溫度上升，該乾燥較佳為在較低的溫度下進行。作為該乾燥的溫度，係雖亦依氣體接觸處理後的PVA薄膜的膨潤度等而定，但只要設為例如60℃以下(較佳為50℃以下)即可。

依上述方式進行而最終得到的PVA薄膜的揮發分率較佳為位於1質量%以上5質量%以下的範圍內，該揮發分率更佳為2質量%以上，又，更佳為4質量%以下。

本發明的PVA薄膜的用途沒有特別的限制，例如，能用於藥劑包裝用薄膜、液壓轉印用基膜、刺繡用基材薄膜、人工大理石成形用離型薄膜、種子包裝用薄膜、污物容納袋用薄膜等各種水溶性薄膜的用途，本發明的PVA薄膜儘管薄，水浴浸漬處理後卻不易在端部產生折彎而且拉伸時的應力低，因此，拉伸時難以發生拉伸斷裂，故較佳為用作供製造偏光薄膜或相位差薄膜等光學薄膜用的坯材薄膜；能容易地製造具有高偏光性能的偏光薄膜，故較佳為用作特別是供製造偏光薄膜用的坯材薄膜。

在使用本發明的PVA薄膜作為坯材薄膜以製造偏光薄膜之際的方法沒有特別的限制，可以採用迄今 所採用的任一方法。作為這樣的方法，例如，可舉出使用本發明的PVA薄膜進行單軸拉伸的方法，具體而言，可舉出對本發明的PVA薄膜實施膨潤、染色、單軸拉伸，及根據需要進一步實施固定處理、乾燥、熱處理等。在此情況下，膨潤、染色、單軸拉伸、固定處理等各處理的順序沒有特別的限制，也可同時進行1個或2個以上的處理。此外，也可將各處理中的1個或2個以上進行2次或2次以上。

膨潤可以藉由將PVA薄膜浸漬在水中來進行。作為浸漬在水中之際的水的溫度，較佳為在20℃以上40℃以下的範圍內，更佳為在22℃以上38℃以下的範圍內，再更佳為在25℃以上35℃以下的範圍內。此外，作為浸漬在水中的時間，例如，較佳為在0.1分鐘以上5分鐘以下的範圍內，更佳為在0.5分鐘以上3分鐘以下的範圍內。又，浸漬在水中之際的水不限於純水，可以是溶解有各種成分的水溶液，也可以是水與水性介質的混合物。

染色較佳使用碘系色素進行，作為染色的時期，可以在單軸拉伸前、單軸拉伸時、單軸拉伸後的任一階段。染色一般係藉由使PVA薄膜浸漬在作為染色浴的含有碘-碘化鉀的溶液(特別是水溶液)中來進行，在本發明中也適合採用這樣的染色方法。染色浴中的碘的濃度較佳為在0.01質量%以上0.5質量%以下的範圍內，碘化鉀的濃度較佳為在0.01質量%以上10質量%以下的範圍內。此外，染色浴的溫度較佳為設為20℃以上50℃以下 ，特佳為設為25℃以上40℃以下。

單軸拉伸可以藉由濕式拉伸法或乾式拉伸法中的任一方法進行。在為濕式拉伸法的情況下，可在包含硼酸的水溶液中進行，也可在上述的染色浴中或後述的固定處理浴中進行。此外，在為乾式拉伸法的情況下，可使用吸水後的PVA薄膜在空氣中進行。此等當中，較佳為濕式拉伸法，更佳為在包含硼酸的水溶液中進行單軸拉伸。硼酸水溶液中的硼酸濃度較佳為在0.5質量%以上6.0質量%以下的範圍內，更佳為在1.0質量%以上5.0質量%以下的範圍內，特佳為在1.5質量%以上4.0質量%以下的範圍內。此外，硼酸水溶液可以含有碘化鉀，其濃度較佳為設在0.01質量%以上10質量%以下的範圍內。

單軸拉伸中的拉伸溫度較佳為在30℃以上90℃以下的範圍內，更佳為在40℃以上80℃以下的範圍內，特佳為在50℃以上70℃以下的範圍內。

此外，由所得到的偏光薄膜的偏光性能的點而言，單軸拉伸中的拉伸倍率較佳為5倍以上，更佳為5.5倍以上，特佳為6倍以上。拉伸倍率的上限沒有特別的限定，但拉伸倍率較佳為8倍以下。

在製造偏光薄膜時，為了使染料(碘等)對PVA薄膜的吸附變得穩固，較佳為進行固定處理。作為固定處理中使用的固定處理浴，可使用包含硼酸、硼砂等硼化合物中的1種或2種以上的水溶液。此外，根據需要，也可以在固定處理浴中添加碘化合物或金屬化合物。固定處理浴中的硼化合物的濃度一般較佳為2質量%以 上15質量%以下，特佳為3質量%以上10質量%以下左右。固定處理浴的溫度較佳為15℃以上60℃以下，特佳為25℃以上40℃以下。

乾燥較佳為在30℃以上150℃以下進行，特別是，更佳為在50℃以上130℃以下進行。若在利用乾燥使偏光薄膜的水分率達到10%以下的時間點對偏光薄膜施加張力並在80℃以上120℃以下左右進行1分鐘以上5分鐘以下左右的熱處理，便能夠得到尺寸穩定性、耐久性等更優異的偏光薄膜。

依以上方式所得到的偏光薄膜通常在其兩面或單面貼合光學性透明且具有機械強度的保護膜以作成偏光板來使用。作為保護膜，可使用：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。此外，作為用於貼合的接著劑，能舉出：PVA系接著劑或聚胺基甲酸酯系接著劑等，其中適合的是PVA系接著劑。

依上述方式所得到的偏光板可以在塗布丙烯酸系等黏著劑後，貼合於玻璃基板而作為LCD的構件來使用。同時也可以與相位差薄膜或視角提升薄膜、亮度提升薄膜等貼合。

[實施例]

以下，藉由實施例具體說明本發明，但本發明不因這些實施例而受到任何限定。此外，以下的實施例及比較例中所採用的各測定或評價方法，係顯示如下。

[PVA薄膜的膨潤度的測定]

從成為測定對象的PVA薄膜的寬度方向的中央部切出寬度方向10cm、長度方向20cm的長方形樣品，將此樣品進一步切割成寬度為2~3mm、長度為20cm的短籤狀。之後，將這些短籤狀的樣品全部直接浸漬在30℃的1,000g的蒸餾水中。浸漬30分鐘後取出短籤狀的樣品，使用離心分離機(KOKUSAN XEM-KL-5886)以3,000rpm離心脫水5分鐘，測定脫水後的質量「N」(全部的短籤狀樣品的合計)。接著，將該短籤狀的樣品在105℃的乾燥機中乾燥16小時後，測定質量「M」(全部的短籤狀樣品的合計)，利用下述式算出膨潤度。

膨潤度(%)=100×N/M

[PVA薄膜的軟化點溫度的測定]

從成為測定對象的PVA薄膜的寬度方向的中央部切出寬度方向3cm、長度方向3cm的正方形樣品，使用第一理化股份公司製的自動軟化點測定裝置「EX-820」測定該樣品的軟化點溫度。具體而言，以中央開有直徑1cm的圓形孔的厚度1mm且3cm見方的不鏽鋼板、與中央開有1cm×2cm的長方形孔的厚度1mm且3cm見方的不鏽鋼板包夾上述樣品，以開有圓形孔的不鏽鋼板側為上面而設置在架台，在位於圓形孔中央的薄膜上擺放JIS B 1501：2009中規定的鋼球(名稱：3/8(直徑9.525mm)，等級：G60，質量：3.5g±0.05g)。接著，放入750mL的25℃的蒸餾水，以每分鐘5℃升溫，將薄膜降低到離架台25mm的位置時的溫度作為薄膜的軟化點溫度。

[拉伸應力的測定]

從成為測定對象的PVA薄膜的寬度方向的中央部切出寬度方向3cm、長度方向10cm的樣品，為了在長度方向上進行單軸拉伸而以夾具(chuck)間達到1.5cm的方式將其挾持於拉伸治具，在30℃的蒸餾水中浸漬1分鐘。之後，一邊以36mm/分鐘(240%/分鐘)的拉伸速度在長度方向上進行單軸拉伸，一邊連續地測定相對於拉伸倍率的應力。然後，將拉伸倍率為4.0倍時的應力作為拉伸應力。又，應力的測定係使用島津製作所股份公司製的Autograph(AG-I)，此外，藉由將所測定的力除以拉伸前的截面積(樣品厚度×樣品寬度(3cm))來作為應力。

[水浴浸漬處理後的端部折彎的評價]

從成為測定對象的PVA薄膜的寬度方向的中央部切出寬度方向5cm、長度方向10cm的樣品，為了在長度方向上進行單軸拉伸而以夾具間達到5cm的方式將其挾持於拉伸治具，浸漬在30℃的蒸餾水中。浸漬後立刻以50mm/分鐘(100%/分鐘)的拉伸速度在長度方向上進行單軸拉伸1分鐘。拉伸後立刻以50mm/秒鐘的速度從水浴拉起PVA薄膜，目視評價當時有沒有端部折彎。有端部折彎者評價為「×」，沒有端部折彎者評價為「○」。

[實施例1]

將包含PVA(乙酸乙烯酯的均聚物的皂化物，聚合度2,400，皂化度99.95莫耳%)100質量份、作為塑化劑的甘油10質量份、作為界面活性劑的聚氧伸乙基月桂基醚硫酸鈉0.1質量份及水且揮發分率66質量%的製膜原液，流延在95℃的金屬鼓輪上，乾燥至揮發分率成為10質量% 為止而得到膨潤度為212%的PVA薄膜。之後，使其與溫度為80℃下且相對濕度為90%的空氣接觸5分鐘。接下來，以膨潤度未實質改變的方式在溫度50℃下乾燥，最終得到揮發分率3質量%且厚度30μm的PVA薄膜。

此PVA薄膜的膨潤度係166%，軟化點溫度係67.4℃。此外，使用此PVA薄膜按照上述的方法進行拉伸應力及水浴浸漬處理後的端部折彎的測定或評價，結果拉伸應力為14.3MPa，端部折彎的評價結果為「○」。

[實施例2]

除了在實施例1中以使其與溫度為85℃下且相對濕度為90%的空氣接觸3分鐘取代使其與溫度為80℃下且相對濕度為90%的空氣接觸5分鐘以外，係與實施例1同樣地操作，得到揮發分率3質量%且厚度30μm的PVA薄膜。

此PVA薄膜的膨潤度係179%，軟化點溫度係65.2℃。此外，使用此PVA薄膜按照上述的方法進行拉伸應力及水浴浸漬處理後的端部折彎的測定或評價，結果拉伸應力為13.8MPa，端部折彎的評價結果為「○」。

[比較例1]

將包含PVA(乙酸乙烯酯的均聚物的皂化物，聚合度2,400，皂化度99.95莫耳%)100質量份、作為塑化劑的甘油10質量份、作為界面活性劑的聚氧伸乙基月桂基醚硫酸鈉0.1質量份及水且揮發分率66質量%的製膜原液，流延在95℃的金屬鼓輪上，乾燥至揮發分率成為5質量%為止而得到膨潤度為212%的PVA薄膜。之後，使其與溫度為130℃的空氣(相對濕度為1%以下)接觸10分鐘並進行 熱處理，最終得到揮發分率2質量%且厚度30μm的PVA薄膜。

此PVA薄膜的膨潤度係177%，軟化點溫度係69.2℃。此外，使用此PVA薄膜按照上述的方法進行拉伸應力的測定，結果達20.0MPa而為極高，成為拉伸時容易發生拉伸斷裂者。

[比較例2]

除了在比較例1中以使其與溫度為115℃的空氣(相對濕度為1%以下)接觸3分鐘取代使其與溫度為130℃的空氣(相對濕度為1%以下)接觸10分鐘以進行熱處理以外，係與比較例1同樣地操作，得到揮發分率3質量%且厚度30μm的PVA薄膜。

此PVA薄膜的膨潤度係198%，軟化點溫度係67.8℃。此外，使用此PVA薄膜按照上述的方法進行拉伸應力及水浴浸漬處理後的端部折彎的測定或評價，結果拉伸應力達17.8MPa而為極高，成為拉伸時容易發生拉伸斷裂者，此外，端部折彎的評價結果也是「×」。

[比較例3]

除了在比較例1中以使其與溫度為95℃的空氣(相對濕度為2%以下)接觸1分鐘取代使其與溫度為130℃的空氣(相對濕度為1%以下)接觸10分鐘以進行熱處理以外，係與比較例1同樣地操作，得到揮發分率3質量%且厚度30μm的PVA薄膜。

此PVA薄膜的膨潤度係231%，軟化點溫度係63.2℃。此外，使用此PVA薄膜按照上述的方法進行拉伸應力 及水浴浸漬處理後的端部折彎的測定或評價，結果拉伸應力為12.1MPa，但端部折彎的評價結果為「×」，成為拉伸時容易發生拉伸斷裂者。

[比較例4]

除了在實施例1中以使其與溫度為70℃下且相對濕度為90%的空氣接觸1分鐘取代使其與溫度為80℃下且相對濕度為90%的空氣接觸5分鐘以外，係與實施例1同樣地操作，得到揮發分率3質量%且厚度30μm的PVA薄膜。

此PVA薄膜的膨潤度係209%，軟化點溫度係65.4℃。此外，使用此PVA薄膜按照上述的方法進行拉伸應力及水浴浸漬處理後的端部折彎的測定或評價，結果拉伸應力為13.6MPa，但端部折彎的評價結果為「×」，成為拉伸時容易發生拉伸斷裂者。

Claims (3)

1. 一種聚乙烯醇薄膜，其厚度為50μm以下，且膨潤度為110%以上小於190%、軟化點溫度為60℃以上68℃以下。
2. 一種光學薄膜的製造方法，其具有使用如請求項1的聚乙烯醇薄膜進行單軸拉伸的步驟。
3. 如請求項2的製造方法，其中光學薄膜為偏光薄膜。