TWI704383B - 延伸膜的製造方法及延伸膜的製造裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之課題在於提供一種於製造步驟中不易產生斷裂之延伸膜的製造方法、以及延伸膜的製造裝置。

本發明之解決手段為一種延伸膜的製造方法，其係在機械流動方向將原料延伸膜裁邊之延伸膜的製造方法，且具有以在寬度方向具有0.5mm以上的間隔之方式將前述原料延伸膜分割之裁邊步驟。

Description

延伸膜的製造方法及延伸膜的製造裝置

本發明係關於延伸膜的製造方法及製造裝置。

偏光板係廣泛地使用作為液晶顯示裝置等之圖像顯示裝置中的偏光元件等。偏光板，一般係使用接著劑等將透明樹脂膜(保護膜等)貼合於偏光膜的單面或雙面而構成者。

偏光膜，主要是藉由對由聚乙烯醇系樹脂所構成之胚膜，施以浸漬在含有碘等的雙色性色素之染色浴之處理，接著浸漬在含有硼酸等的交聯劑之交聯浴之處理等，且在任一階段中對膜進行單軸延伸而製造。單軸延伸，係有：於上述浸漬處理前於空氣中進行延伸之乾式延伸，及在上述染色浴及交聯浴等之液體中進行延伸之濕式延伸。

對於如上述般經延伸之聚乙烯醇系樹脂膜，於日本特開2011-186085號公報(專利文獻1)中，係揭 示一種為了使膜厚達到均一而進行將寬度方向兩端部去除之裁邊(Slit)而製造偏光膜之方法。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2011-186085號公報

以往，於延伸膜的製造步驟中，延伸膜有時會斷裂。該斷裂在延伸膜的膜厚愈薄時愈容易產生。

本發明之目的在於提供一種於製造步驟中不易產生斷裂之延伸膜的製造方法、以及延伸膜的製造裝置。

本發明係提供以下所示之延伸膜的製造方法、以及延伸膜的製造裝置。

[1]一種延伸膜的製造方法，其係在機械流動方向將原料延伸膜裁邊之延伸膜的製造方法，且具有：以在寬度方向具有0.5mm以上的間隔之方式將前述原料延伸膜分割之裁邊步驟。

[2]如[1]所述之延伸膜的製造方法，其中前述裁邊步驟係藉由裁邊構件來進行，前述裁邊構件係裁邊刀，且具有：與前述原料延伸膜接觸而進行前述裁邊之刀尖部、以及中介存在於前述原料 延伸膜的經前述裁邊的部分且進行前述分割之本體部，前述本體部的最大厚度為0.5mm以上。

[3]如[2]所述之延伸膜的製造方法，其中前述裁邊刀的前述刀尖部為線狀，於前述裁邊步驟中，改變與前述原料延伸膜接觸之前述刀尖部之線狀的位置。

[4]如[1]至[3]中任一項所述之延伸膜的製造方法，其中於前述裁邊步驟中，前述原料延伸膜的水分率為10至18重量%。

[5]如[1]至[4]中任一項所述之延伸膜的製造方法，其中於前述裁邊步驟中，前述原料延伸膜的厚度為15μm以下。

[6]如[1]至[5]中任一項所述之延伸膜的製造方法，其中前述裁邊步驟，係在相對溼度35%以上的環境下進行。

[7]如[1]至[6]中任一項所述之延伸膜的製造方法，其中前述裁邊步驟，係在相對溼度65%以下的環境下進行。

[8]如[7]所述之延伸膜的製造方法，其中前述裁邊步驟，係在相對溼度未達50%的環境下進行。

[9]如[1]至[8]中任一項所述之延伸膜的製造方法，其中前述原料延伸膜為聚乙烯醇系樹脂膜。

[10]如[9]所述之延伸膜的製造方法，其更具有製備供應至前述裁邊步驟之前述原料延伸膜之製備步驟， 於前述製備步驟中，係對聚乙烯醇系樹脂膜至少施以延伸處理、染色處理、及交聯處理，而得到屬於偏光膜之前述原料延伸膜。

[11]一種延伸膜的製造裝置，其係在機械流動方向將原料延伸膜裁邊之延伸膜的製造裝置，且具有：以在寬度方向具有0.5mm以上的間隔之方式將前述原料延伸膜分割之裁邊構件。

[12]如[11]所述之延伸膜的製造裝置，其中前述裁邊構件係裁邊刀，且具有：與前述原料延伸膜接觸而進行前述裁邊之刀尖部、以及中介存在於前述原料延伸膜的經前述裁邊的部分且進行前述分割之本體部，且前述本體部的最大厚度為0.5mm以上。

[13]如[11]或[12]所述之延伸膜的製造裝置，其中前述裁邊構件具有線狀的前述刀尖部， 改變與前述原料延伸膜接觸之前述刀尖部之線狀的位置，以將前述原料延伸膜裁邊。

根據本發明，可提供一種於製造步驟中不易產生斷裂之延伸膜的製造方法、以及延伸膜的製造裝置。

1‧‧‧聚乙烯醇系樹脂膜(PVA系樹脂膜)

2‧‧‧原料延伸膜

2’‧‧‧延伸膜

2a‧‧‧端部

5、6、7、8‧‧‧熱輥

9‧‧‧裁邊構件

10‧‧‧第1軋輥

11‧‧‧膜捲

13‧‧‧膨潤浴

15‧‧‧染色浴

17‧‧‧交聯浴

19‧‧‧洗淨浴

20‧‧‧第2軋輥

21‧‧‧乾燥爐

30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、60、61‧‧‧導引輥

50、51、52、53、54、55‧‧‧軋輥

71‧‧‧膜

72‧‧‧偏光膜

91‧‧‧裁邊刀

91a‧‧‧刀尖部

91b‧‧‧本體部

92‧‧‧裁邊刀保持部

第1圖係顯示本發明之延伸膜的製造方法的一例之流程圖。

第2圖係顯示使用熱輥之縱向延伸處理的一例之概略 剖面圖。

第3圖係顯示使用熱輥之縱向延伸處理的其他一例之概略剖面圖。

第4圖係顯示本發明之裁邊步驟的一例之概略剖面圖。

第5圖係裁邊刀之部分放大圖。

第6圖係顯示偏光膜的製造方法的一例之概略剖面圖。

〈延伸膜的製造方法〉

本發明之延伸膜的製造方法具有：在機械流動方向將原料延伸膜裁邊，並以在寬度方向具有0.5mm以上的間隔之方式來分割之裁邊步驟。本發明的一形態中，如第1圖所示，於裁邊步驟S30前，具有：製備聚乙烯醇系樹脂膜之步驟S10，以及將聚乙烯醇系樹脂膜延伸而得到原料延伸膜之延伸步驟S20。本申請案說明書中，係將供應至裁邊步驟S30之已延伸的膜稱為「原料延伸膜」。本發明人們係發現到，在將原料延伸膜裁邊而切除寬度方向的兩端部時，於原料延伸膜的切斷面容易產生裂痕，此乃成為斷裂的原因之一。根據本發明之裁邊步驟S30，在將原料延伸膜之寬度方向的兩端部裁邊而切除時，可防止於原料延伸膜的切斷面產生裂痕，且能夠抑制斷裂。

裁邊步驟S30，係對於延伸膜之寬度方向的長度調整、以及產生缺陷(起伏、皺褶、藍變等)之端部的 切除乃為有用。裁邊步驟S30，只要在延伸步驟S20之後即可，並無限定。延伸步驟S20，可經複數次來實施，但裁邊步驟S30係設成為在至少完成1次延伸處理後進行。以下係詳細說明各步驟。

以下，亦將聚乙烯醇系樹脂膜稱為「PVA系樹脂膜」。此外，將膜的機械流動方向稱為「MD」，將與MD正交之方向，亦即膜的寬度方向稱為「TD」。

(1)製備PVA系樹脂膜之步驟S10

本步驟所製備之PVA系樹脂膜，係由聚乙烯醇系樹脂所構成之膜，通常，該膜為長條狀。聚乙烯醇系樹脂可使用聚乙酸乙烯酯系樹脂經皂化者。聚乙酸乙烯酯系樹脂除了屬於乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯之外，尚可例示出乙酸乙烯酯及可與該乙酸乙烯酯共聚合之其他單體之共聚物。可與乙酸乙烯酯共聚合之其他單體，例如可列舉出不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之(甲基)丙烯醯胺類等。所謂「(甲基)丙烯酸系」，係表示選自由丙烯酸系及甲基丙烯酸系所組成之群組之至少1種。其他附加有「(甲基)」之用語亦同理。

聚乙烯醇系樹脂膜的皂化度，可為80.0至100.0莫耳%的範圍，較佳為90.0至100.0莫耳%的範圍，更佳為94.0至100.0莫耳%的範圍，又更佳為98.0至100.0莫耳%的範圍。當皂化度未達80.0莫耳%時，使用所得到之延伸膜捲來製造偏光膜，並使用此來製造偏光板時，偏光板的耐水性及耐濕熱性會降低。

所謂皂化度，意指以單位比(莫耳%)來表示作為聚乙烯醇系樹脂的原料之聚乙酸乙烯酯系樹脂中所含有之乙酸基(乙醯氧基：-OCOCH₃)經皂化步驟而轉化為羥基之比率，且由下列式所定義。

皂化度(莫耳%)=100×(羥基的數目)/(羥基的數目+乙酸基的數目)

皂化度可依據JIS K 6726(1994)來求取。

聚乙烯醇系樹脂的平均聚合度，較佳為100至10000，更佳為1500至8000，又更佳為2000至5000。聚乙烯醇系樹脂的平均聚合度，亦可依據JIS K 6726(1994)來求取。當平均聚合度未達100時，使用所得到之延伸膜捲作為偏光膜的原料時，難以得到具有較佳偏光性能之偏光膜，超過10000時，對溶劑之溶解性惡化，而會難以形成(製膜)PVA系樹脂膜。

本說明書中，所謂「聚乙烯醇系樹脂」，意指樹脂所含有之全部結構單元中，乙烯醇的結構單元(-CH₂-CH(OH)-)為50莫耳%以上之樹脂。

本步驟所製備之PVA系樹脂膜可為經延伸者，但通常為將上述聚乙烯醇系樹脂製膜而成之未延伸膜。製膜方法並無特別限定，可採用熔融擠壓法、溶劑澆鑄法等之一般所知的方法。

PVA系樹脂膜，可含有可塑劑等之添加劑。可塑劑的較佳例子為多元醇，其具體例包含乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、二甘油、三乙二醇、三甘油、四乙二 醇、三羥甲基丙烷、聚乙二醇等。PVA系樹脂膜可含有1種或2種以上的可塑劑。相對於構成PVA系樹脂膜之聚乙烯醇系樹脂100重量份，可塑劑的含量通常為5至20重量份，較佳為7至15重量份。

此外，PVA系樹脂膜之「膜寬度方向之厚度的標準差σ」，係在對PVA系樹脂膜的n個位置測定厚度，此時將此等厚度分別設為T₁、T₂、…T_n，並將PVA系樹脂膜的平均厚度設為T時，由下述式表示者：

n個測定位置，為沿著膜的寬度方向(以與寬度方向平行之方式來定位)之測定點，並涵蓋全寬以50mm的間隔來定位。因此，整數n的具體數值，會因PVA系樹脂膜之全寬的不同而不同。此外，所謂PVA系樹脂膜的「平均厚度T」，為n個測定位置之厚度測定值的平均值。對於後述延伸膜及偏光膜，「膜寬度方向之厚度的標準差σ」及「平均厚度T」亦藉由同樣方法來測定。「膜寬度方向之厚度的標準差σ」及「平均厚度T」之更具體的測定方法，係依循後述實施例的項目所記載者。

PVA系樹脂膜的平均厚度T，通常為65μm以下，較佳為50μm以下，更佳為35μm以下，又更佳為30μm以下，特佳為25μm以下。當將PVA系樹脂膜用作為偏光膜的原料時，愈減少PVA系樹脂膜的平均厚度T則 對於偏光膜的薄膜化愈有利。然而，一般而言，當減少PVA系樹脂膜的平均厚度T時，容易產生膜斷裂。根據本發明，即使PVA系樹脂膜的平均厚度T小，亦可有效地抑制膜斷裂。PVA系樹脂膜的平均厚度T，通常為5μm以上，較佳為10μm以上。

(2)延伸步驟S20

本步驟，係將步驟S10中所製備之PVA系樹脂膜延伸而得到原料延伸膜之步驟。對PVA系樹脂膜所進行之延伸處理，可為於空氣中所進行之乾式延伸，或是於水、水溶液、有機溶劑等之液體中所進行之濕式延伸。

對PVA系樹脂膜所進行之延伸處理，通常為單軸延伸，較佳為縱向單軸延伸。所謂縱向延伸，意指往膜的MD，亦即膜的長度方向之延伸。

乾式延伸，可列舉出：使膜通過表面經加熱之熱輥以及周速與該熱輥不同之導引輥(或亦可為熱輥)之間，並在利用熱輥之加熱下進行縱向延伸之熱輥延伸；一面通過位於隔著距離所設置之2個軋輥間之加熱手段(烤爐等)，一面藉由此等2個軋輥間的周速差來進行縱向延伸之輥間延伸；拉幅延伸；壓縮延伸等。

由於可相對容易得到表面特性良好的延伸膜，上述中，乾式延伸較佳為利用熱輥之熱輥延伸。因此，本步驟可以係例如藉由一面連續地運送長條狀PVA系樹脂膜，一面導入於包含熱輥之熱輥延伸裝置，而連續地將延伸膜製造為長條物之步驟。熱輥延伸，通常為縱向單軸 延伸，更典型為自由端縱向單軸延伸。

熱輥延伸裝置，係至少包含1個熱輥，亦可包含2個以上的熱輥。第2圖係顯示熱輥延伸處理以及該處理所使用之熱輥延伸裝置的一例。第2圖所示之熱輥延伸裝置，從膜運送的上游側，依序包含第1軋輥10、熱輥5及第2軋輥20。導入於熱輥延伸裝置之PVA系樹脂膜1，係沿著依序包含第1軋輥10、熱輥5及第2軋輥20之運送路徑而被運送。亦即，PVA系樹脂膜1首先通過第1軋輥10、10間，接著在捲附於熱輥5之狀態下一面接觸於該表面一面行進，然後通過第2軋輥20、20間，而得到原料延伸膜2。第1軋輥10、第2軋輥20及熱輥5皆為驅動輥。所謂驅動輥，意指直接或間接地與馬達等之輥驅動源連接之輥等，可對與此接觸之膜賦予膜運送用的驅動力之輥。於第1軋輥10與熱輥5之間，及/或熱輥5與第2軋輥20之間，可設置導引輥。

第2圖所示之熱輥延伸裝置中，用於縱向延伸所需之對PVA系樹脂膜1之張力(拉伸力)，係藉由第1軋輥10或第2軋輥20與熱輥5之間的周速差來賦予。例如，將熱輥5的周速設為較第1軋輥10的周速大時，一面賦予從熱輥5朝向第1軋輥10之方向的張力(後方張力)，一面在熱輥5的加熱下使PVA系樹脂膜1進行縱向延伸。另一方面，將第2軋輥20的周速設為較熱輥5的周速大時，一面賦予從第2軋輥20朝向熱輥5之方向的張力(前方張力)，一面在熱輥5的加熱下使PVA系樹脂膜1進行 縱向延伸。

縱向延伸，係在藉由熱輥5將PVA系樹脂膜1加熱至可延伸之程度，並賦予充分的張力後產生。賦予後方張力時，縱向延伸可在PVA系樹脂膜1與熱輥5的表面接觸之瞬間及/或其前後(例如面前)時產生。賦予前方張力時，縱向延伸可在與熱輥5的表面接觸之間及/或其不久後產生。

用於縱向延伸所需之施加於PVA系樹脂膜1之張力的較佳範圍，為10至25MPa，更佳為13至22MPa。張力低於10MPa時，膜的運送性降低，可能會產生皺摺等。此外，張力高於25MPa時，難以進行均一的縱向延伸。膜的運送速度並無特別限定，例如為2至20m/分鐘。

熱輥5只要是可提高其表面溫度者即可，並無特別限制，可使用於內部具備熱源(例如溫水等的熱介質、紅外線加熱器、感應加熱線圈、感應加熱電路等)，且表面由金屬或不鏽鋼等合金所構成之輥。

如第3圖所示，熱輥延伸裝置可包含2個以上的熱輥。第3圖係顯示包含3個熱輥6、7、8之例子。包含2個以上的熱輥時，縱向延伸可在2個熱輥間及/或與熱輥的表面接觸之間產生。

本步驟中之延伸處理的延伸倍率，通常為1.1至8倍，較佳為2至6倍。從將原料延伸膜2用作為偏光膜的原料時之偏光膜的光學特性(尤其是偏光特性)之觀點來看，延伸倍率更佳為3.5倍以上，又更佳為4倍以上。

熱輥延伸時之熱輥的表面溫度，例如為80至150℃。表面溫度過高時，加熱後之PVA系樹脂膜1的強度降低，延伸時可能會斷裂。表面溫度過低時，PVA系樹脂膜1本身的延伸可能變得困難。

原料延伸膜2的平均厚度T，通常為2至40μm，從使用此所製造之偏光膜的薄膜化之觀點來看，較佳為20μm以下，更佳為15μm以下，又更佳為10μm以下。一般而言，當減少原料延伸膜的平均厚度T時，容易產生膜斷裂。根據本發明，即使原料延伸膜2的平均厚度T小，亦可有效地抑制膜斷裂。如此得到之原料延伸膜2，亦可在供應至下一步驟的處理前暫時被捲取。

(3)裁邊步驟S30

第4圖係顯示裁邊步驟S30及該步驟所使用之裁邊構件的一例之圖。裁邊步驟S30，係使用配置在兩端部之裁邊構件9，於機械流動方向(MD)將原料延伸膜2裁邊而將端部2a分割去除之步驟。裁邊構件9係具備裁邊刀91及裁邊刀保持部92。裁邊刀保持部92，可將裁邊刀91固定在既定位置並保持，且具有調整裁邊刀91的伸出量之機構。第5圖係顯示裁邊刀91之部分放大圖。裁邊刀91係由刀尖部91a及本體部91b所構成。本說明書中，所謂刀尖部91a，係設為在裁邊刀91中與原料延伸膜2接觸而能夠切斷原料延伸膜2之端部。因此，刀尖部91a亦為本體部91b的端部。刀尖部91a的形狀，較佳係可與原料延伸膜2接觸而將原料延伸膜2裁邊之處未被限定於1點之形 狀，可為如第5圖所示之直線狀，或是曲線狀。刀尖部91a的厚度愈薄，則在原料延伸膜2愈可得到均一的切斷面，但也容易產生刀刃缺損，使刀尖部91a的耐久性變差，所以例如可設為0.01mm至0.1mm。本體部91b，可為具有厚度朝向刀尖部91a逐漸變薄之錐狀的既定區域之形狀(參考第5圖)，或是具有包含厚度較最大厚度更薄之刀尖部91a之既定區域之形狀，或是具有全體幾乎為一致的厚度之形狀。裁邊刀91較佳為薄片刀，例如為陶瓷製或不鏽鋼製。裁邊刀91，可為包含刀尖部91a之本體部91b的全體由單一構件所構成者，或是包含刀尖部91a之既定區域由與本體部91b的剩餘區域不同的構件所構成者。

如第4圖所示，裁邊步驟S30，係使裁邊刀91的刀尖部91a與原料延伸膜2接觸來進行裁邊，然後藉由中介存在於經裁邊的部分之本體部91b，將端部2a從原料延伸膜2分割而去除。經分割的端部2a與延伸膜2’之寬度方向的間隔A為0.5mm以上。本說明書中，係將原料延伸膜2通過裁邊刀91之時點設為經分割的時點。端部2a與延伸膜2’之寬度方向的間隔A，通常於分割不久後為最窄，所以藉由使該時點的間隔A設為0.5mm以上，可將經分割的端部2a與延伸膜2’之寬度方向的間隔A設為0.5mm以上。本發明中，藉由將經分割的端部2a與延伸膜2’之寬度方向的間隔A如此地調整，於裁邊步驟S30中，可抑制延伸膜2’的端面產生裂痕，並抑制斷裂。

經分割的端部2a與延伸膜2’之寬度方向的 間隔A，可藉由裁邊刀91之本體部91b的厚度，或端部2a的捲取方向等來調整。舉例而言，係藉由將第5圖所示之裁邊刀91之本體部91b的最大厚度B設為0.5mm以上，而將經分割的端部2a與延伸膜2'之間隔A設為0.5mm以上。經分割的端部2a之間隔A，通常於分割不久後，與裁邊刀91之本體部91b的最大厚度B相同，然後變大。裁邊刀91之本體部91b的最大厚度B，較佳為4mm以下，更佳為2mm以下。

於裁邊步驟S30中，裁邊刀91，較佳係以使刀尖部91a之與原料延伸膜2的接觸位置呈連續地/非連續地變化之方式，來調整裁邊刀91從裁邊刀保持部92之伸出量或是改變裁邊刀91的位置。非連續地變化時，接觸位置的變更，可在每次經過既定時間時進行，或是每次完成既定長度之原料延伸膜的裁邊時進行，或是因應與原料延伸膜2接觸之刀尖部91a的消耗程度來適當地進行。例如，每次將原料延伸膜裁邊100至1000m時，使裁邊刀91多伸出0.1至1mm，藉此能以對應裁邊刀91的伸出量之程度而改變裁邊刀91之與原料延伸膜2的接觸位置。

如此，藉由改變裁邊刀91的刀尖部91a之與原料延伸膜2的接觸位置，可有效地利用刀尖部91a為線狀之裁邊刀91，同時可防止因刀尖部91a的消耗造成於經裁邊端面產生裂痕之情形。

裁邊步驟S30中之原料延伸膜2的水分率，較佳為10至18重量%，更佳為10至16重量%，又更佳為 12至13重量%。當水分率未達10重量%時，有時會於經裁邊的端面產生裂痕。另一方面，當水分率超過18重量%時，原料延伸膜的剛性降低，有時難以均一地裁邊。原料延伸膜的水分率，意指前述膜內的水分重量相對於原料延伸膜的重量之比率(%)，可藉由後述實施例所記載之方法來算出。

此外，進行裁邊步驟S30之環境，較佳為溫度18至30℃，更佳為溫度20至25℃。相對溼度，較佳為30%以上，且較佳為65%以下。相對溼度未達30%時，因裁邊時之水分的中介存在不足，而會於膜與裁邊刀之間卡住，有時使裁邊變得不均一或不穩定。另一方面，溼度超過65%時，裁邊時之水分的中介存在量過多，使膜產生鬆弛，有時使裁邊變得不均一或不穩定。當裁邊變得不均一或不穩定時，可能成為經裁邊端面之裂痕產生的原因。從均一且穩定地進行裁邊之觀點來看，相對溼度更佳為35%以上。同樣的，從均一且穩定地進行裁邊之觀點來看，相對溼度更佳為60%以下，又更佳為未達50%，特佳為40%以下。

於裁邊步驟S30中，所切除之寬度方向之各端部2a的寬度，例如為50至300mm的範圍，較佳為100至200mm的範圍。

〈偏光膜的製造方法〉

當製作偏光膜作為延伸膜時，包含第1圖所示之延伸步驟S20、以及使聚乙烯醇系樹脂膜與處理液接觸而使其吸附配向雙色性色素之處理步驟、以及乾燥步驟。於處理 液之接觸，可為浸漬在容納於處理槽之處理液之處理，或是藉由噴霧、流入、滴入等使處理液附著於膜表面而處理膜之方法。

處理步驟中所使用之上述處理液，可例示出膨潤液、染色液、交聯液、洗淨液等。此外，上述處理步驟，可例示出使胚膜與膨潤液接觸而進行膨潤處理之膨潤處理步驟、使膨潤處理後的膜與染色液接觸而進行染色處理之染色處理步驟、使染色處理後的膜與交聯液接觸而進行交聯處理之交聯處理步驟、以及使交聯處理後的膜與洗淨液接觸而進行洗淨處理之洗淨處理步驟。處理步驟係至少包含染色處理步驟及交聯處理步驟。延伸步驟S20係在此等一連串處理步驟之間(亦即在任一項以上之處理步驟的前後及/或任一項以上之處理步驟中)，藉由濕式或乾式施以單軸延伸處理。亦可視需要附加其他處理步驟。

裁邊步驟S30只要是在延伸步驟S20之後即可，並無限定。裁邊步驟S30，對於延伸膜之寬度方向的長度調整、以及產生缺陷(起伏、皺褶、藍變等)之端部的切除乃為有用。該缺陷，由於會在延伸步驟及處理步驟中產生，所以從有效率地切除產生缺陷之端部之觀點來看，較佳係在延伸步驟及處理步驟後進行裁邊步驟S30。第6圖係顯示偏光膜的製造方法及該方法所使用之製造裝置的一例。以下詳細說明各步驟。

(1)膨潤處理步驟

膨潤處理步驟，係以PVA系樹脂膜表面的雜質去除、 可塑劑去除、易染色性的賦予、PVA系樹脂膜的可塑化等目的所進行者。處理條件係在可達成該目的之範圍內，且不會產生PVA系樹脂膜的極端溶解或失透等缺陷之範圍內決定。

參考第6圖，膨潤處理步驟，可藉由一面將未延伸或經延伸之PVA系樹脂膜71從膜捲11連續地捲出，一面沿著膜運送路徑來運送，並將膜71浸漬在膨潤浴13既定時間，然後拉出而實施。第6圖的例子中，從捲出膜71至浸漬在膨潤浴13為止之間，膜71係沿著由導引輥60、61及軋輥50所建構之膜運送路徑來運送。膨潤處理中，沿著由導引輥30至32所建構之膜運送路徑來運送。

膨潤浴13的膨潤液，除了純水之外，亦可使用以0.01至10重量%的範圍添加硼酸(日本特開平10-153709號公報)、氯化物(日本特開平06-281816號公報)、無機酸、無機鹽、水溶性有機溶劑、醇類等而成之水溶液。

膨潤浴13的溫度，例如約10至50℃，較佳約10至40℃，更佳約15至30℃。胚膜的浸漬時間，較佳約10至300秒，更佳約20至200秒。此外，當胚膜為預先於氣體中經延伸之聚乙烯醇系樹脂膜時，膨潤浴13的溫度，例如約20至70℃，較佳約30至60℃。胚膜的浸漬時間，較佳約30至300秒，更佳約60至240秒。

膨潤處理中，容易產生將膜71往寬度方向膨潤而於膜產生皺褶之問題。作為去除此皺褶且運送膜之 手段之一，可列舉出於導引輥30、31及/或32使用擴展輥、螺旋輥、冠輥般之具有擴幅機能之輥，或是使用導布器、彎曲棒、拉幅夾鉗般之其他擴幅裝置。用以抑制皺褶的產生之另一手段，為施以延伸處理。例如，可利用軋輥50與軋輥51之周速差，於膨潤浴13中進行單軸延伸處理。

膨潤處理中，由於在膜的機械流動方向膜亦會膨潤擴大，在未對膜進行積極的延伸時，為了消除機械流動方向之膜的鬆弛，例如，較佳係採用控制配置在膨潤浴13的前後之軋輥50、51的速度等手段。此外，以使膨潤浴13中的膜運送安定化之目的，以水中沖淋來控制膨潤浴13中的水流，或是併用EPC裝置(Edge Position Control裝置：檢測膜的端部以防止膜的蛇行之裝置)等，亦為有用。

於第6圖所示之例子中，從膨潤浴13所拉出之膜，依序通過導引輥32、軋輥51而被導入於染色浴15。

(2)染色處理步驟

染色處理步驟，係以使雙色性色素吸附配向於膨潤處理後的聚乙烯醇系樹脂膜等目的所進行者。處理條件，係在可達成該目的之範圍內，且不會產生膜的極端溶解或失透等缺陷之範圍內決定。參考第6圖，染色處理步驟，係沿著由導引輥33至35及軋輥51所建構之膜運送路徑來運送，並將膨潤處理後的膜浸漬在染色浴15(容納於染色槽之處理液)既定時間，然後拉出而實施。為了提高雙色性色素的染色性，供應至染色處理步驟之膜，較佳係至少施以 一定程度的單軸延伸處理後之膜，或者是，以取代染色處理前的單軸延伸處理，除了染色處理前的單軸延伸處理亦於染色處理時進行單軸延伸處理。

當使用碘作為雙色性色素時，染色浴15中的染色液，例如可使用濃度以重量比計為碘/碘化鉀/水=0.003至0.3/約0.1至10/100之水溶液。亦可使用碘化鋅等之其他碘化物來取代碘化鉀，或是併用碘化鉀與其他碘化物。此外，可共存碘化物以外的化合物，例如硼酸、氯化鋅、氯化鈷等。添加硼酸時，就含有碘之點與交聯處理有所區別，若水溶液相對於水100重量份含有碘約0.003重量份以上者，則可視為染色浴15。浸漬膜時之染色浴15的溫度，通常10至45℃，較佳約10至40℃，更佳約20至35℃，膜的浸漬時間，通常約30至600秒，較佳約60至300秒。

當使用水溶性雙色性染料作為雙色性色素時，染色浴15中的染色液，例如可使用濃度以重量比計為雙色性染料/水=0.001至0.1/100之水溶液。於此染色浴15中，可共存染色輔助劑，例如可含有硫酸鈉等之無機鹽或界面活性劑等。雙色性染料可單獨使用1種，或是可併用2種以上的雙色性染料。浸漬膜時之染色浴15的溫度，例如約20至80℃，較佳約30至70℃，更佳約20至35℃，膜的浸漬時間，通常約30至600秒，較佳約60至300秒。

如上述般，於染色處理步驟中，可於染色浴15中進行膜的單軸延伸。膜的單軸延伸，可藉由使配置 於染色浴15的前後之軋輥51與軋輥52之間形成周速差等方法來進行。

染色處理中，與膨潤處理相同，為了去除膜的皺褶並同時運送聚乙烯醇系樹脂膜，可於導引輥33、34及/或35使用擴展輥、螺旋輥、冠輥般之具有擴幅機能之輥作為，或是使用導布器、彎曲棒、拉幅夾鉗般之其他擴幅裝置。用以抑制皺褶的產生之另一手段，與膨潤處理相同，為施以延伸處理。

於第6圖所示之例子中，從染色浴15所拉出之膜，係依序通過導引輥35、軋輥52而被導入於交聯浴17。

(3)交聯處理步驟

交聯處理步驟，係以藉由交聯來達到耐水化或色相調整(防止膜帶有藍色等)者等為目的所進行之處理。參考第6圖，交聯處理步驟，係沿著由導引輥36至38及軋輥52所建構之膜運送路徑來運送，並將染色處理後的膜浸漬在交聯浴17(容納於交聯槽之交聯液)既定時間，然後拉出而實施。

交聯浴17的交聯液，可為相對於水100重量份含有例如約1至10重量份的硼酸之水溶液。交聯液在染色處理中所使用之雙色性色素為碘時，除了硼酸之外，較佳係含有碘化物，其含量相對於水100重量份，例如可設為1至30重量份。碘化物，例如可列舉出碘化鉀、碘化鋅等。此外，可共存碘化物以外的化合物，例如氯化鋅、 氯化鈷、氯化鋯、硫代硫酸鈉、亞硫酸鉀、硫酸鈉等。

交聯處理中，因應該目的，可適當地變更硼酸及碘化物的濃度，以及交聯浴17的溫度。例如，當交聯處理的目的為藉由交聯來達到耐水化者，且依序對聚乙烯醇系樹脂膜施以膨潤處理、染色處理及交聯處理時，交聯浴之含交聯劑液體，其濃度以重量比計可為硼酸/碘化物/水=3至10/1至20/100之水溶液。亦可視需要使用乙二醛或戊二醛等之其他交聯劑來取代硼酸，或併用硼酸與其他交聯劑。浸漬膜時之交聯浴的溫度，通常約50至70℃，較佳約53至65℃，膜的浸漬時間，通常約10至600秒，較佳約20至300秒，更佳約20至200秒。此外，當在膨潤處理前預先對於經延伸之聚乙烯醇系樹脂膜依序進行染色處理及交聯處理時，交聯浴17的溫度，通常約50至80℃，較佳約55至80℃。

以色相調整為目的之交聯處理中，例如當使用碘作為雙色性色素時，可使用濃度以重量比計為硼酸/碘化物/水=1至5/3至30/100之含交聯劑液體。浸漬膜時之交聯浴的溫度，通常約10至45℃，膜的浸漬時間，通常約1至300秒，較佳約2至100秒。

交聯處理可進行複數次，通常進行2至5次。此時，所使用之各交聯浴的組成及溫度，只要位於上述範圍內，則可為相同或相異。藉由交聯來達到耐水化之交聯處理以及用以色相調整之交聯處理，分別可藉由複數個步驟來進行。

亦可利用軋輥52與軋輥53之周速差，於交聯浴17中施以單軸延伸處理。

交聯處理中，與膨潤處理相同，為了去除膜的皺褶並同時運送聚乙烯醇系樹脂膜，可於導引輥36、37及/或38使用擴展輥、螺旋輥、冠輥般之具有擴幅機能之輥，或是使用導布器、彎曲棒、拉幅夾鉗般之其他擴幅裝置。用以抑制皺褶的產生之另一手段，與膨潤處理相同，為施以延伸處理。

於第6圖所示之例子中，從交聯浴17所拉出之膜，係依序通過導引輥38、軋輥53而被導入於洗淨浴19。

(4)洗淨處理步驟

於第6圖所示之例子中，包含於交聯處理步驟後的洗淨處理步驟。洗淨處理係以去除附著於聚乙烯醇系樹脂膜之多餘的硼酸或碘等藥劑之目的而進行。洗淨處理步驟，例如可藉由將經交聯處理之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在洗淨浴19而進行。洗淨處理步驟，亦可藉由對膜以沖淋方式噴霧洗淨液，或是併用於洗淨浴19之浸漬及洗淨液的噴霧來進行，以取代將膜浸漬在洗淨浴19之步驟。

第6圖係顯示將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在洗淨浴19來進行洗淨處理時之例子。洗淨處理中之洗淨浴19的溫度，通常約2至40℃，膜的浸漬時間，通常約2至120秒。

洗淨處理中，以去除皺褶並同時運送聚乙 烯醇系樹脂膜之目的，亦可於導引輥39、40及/或41使用擴展輥、螺旋輥、冠輥般之具有擴幅機能之輥作為，或是使用導布器、彎曲棒、拉幅夾鉗般之其他擴幅裝置。此外，於膜洗淨處理中，亦可施以用以抑制皺褶的產生之延伸處理。

(5)延伸步驟S20

如上述般，PVA系樹脂膜71，係在上述一連串處理步驟之間(亦即在任一項以上之處理步驟的前後及/或任一項以上之處理步驟中)，藉由濕式或乾式施以單軸延伸處理。延伸處理可在從PVA系樹脂膜71至得到偏光膜72為止之間經複數次來實施。如上述般，延伸處理對於抑制膜之皺褶的產生亦為有利。單軸延伸處理的具體方法，可適用與上述延伸步驟S20相關之說明。

以未延伸的PVA系樹脂膜71為基準之偏光膜72的最終累積延伸倍率，通常約4.5至7倍，較佳約5至6.5倍。延伸處理步驟可於任一處理步驟中進行，或是在2個以上的處理步驟中進行延伸處理時，延伸處理亦可於任一處理步驟中進行。

(6)乾燥處理步驟

於洗淨處理步驟後，較佳係進行使聚乙烯醇系樹脂膜乾燥之處理。膜的乾燥並無特別限制，如第6圖所示之例子般，可使用乾燥爐21來進行。乾燥溫度例如約30至100℃，乾燥時間例如約30至600秒。以上所得到之偏光膜72的平均厚度T，通常為2至40μm，較佳為20μm以下， 更佳為15μm以下，又更佳為10μm以下。一般而言，當減少偏光膜的平均厚度T時，容易產生膜斷裂。根據本發明，即使偏光膜的平均厚度T小，亦可有效地抑制膜斷裂。

(7)裁邊步驟S30

對以上述方式所得到之作為原料延伸膜的偏光膜72施以裁邊步驟S30。裁邊步驟S30的具體方法，可適用上述說明。裁邊步驟S30，可位於上述乾燥處理步驟之前、中途或之後的任一階段。第6圖中，裁邊步驟S30例如可在乾燥爐21的前段之位置P1或是乾燥爐21的後段之位置P2上進行。進行裁邊步驟S30時之偏光膜的水分率，較佳為10至18重量%，因此，當於乾燥爐21的前段滿足該水分率時，較佳係在位置P1進行裁邊步驟。另一方面，於乾燥爐21的前段的水分率較高時，可於乾燥爐21中調整至成為該水分率後，在位置P2進行裁邊步驟。

對聚乙烯醇系樹脂膜進行交聯處理步驟後之交聯聚乙烯醇系樹脂膜，與交聯前相比，該柔軟性會降低。在對柔軟性低之膜進行裁邊步驟時，由於容易產生膜斷裂，所以可藉由本申請案發明來抑制膜的斷裂之效果變得更顯著。此外，在對柔軟性低之膜進行裁邊步驟時，藉由調整膜中的水分量及環境中的水分量等，可更顯著地抑制膜的斷裂。

具體而言，裁邊步驟S30中之偏光膜72的水分率，較佳為10至18重量%，更佳為10至16重量%，又更佳為12至13重量%。此外，裁邊步驟S30中之環境的相對溼度，較佳為30%以上，且較佳為65%以下。相對溼度未達30% 時，因裁邊時之水分的中介存在不足，於膜與裁邊刀之間卡住，有時使裁邊變得不均一或不穩定。另一方面，溼度超過65%時，裁邊時之水分的中介存在量過多，使膜產生鬆弛，有時使裁邊變得不均一或不穩定。當裁邊變得不均一或不穩定時，可能成為已裁邊端面之裂痕產生的原因。從均一且穩定地進行裁邊之觀點來看，相對溼度更佳為35%以上。同樣的，從均一且穩定地進行裁邊之觀點來看，相對溼度更佳為60%以下，又更佳未達50%，特佳為40%以下。

(8)對PVA系樹脂膜所進行之其他處理步驟

亦可附加上述處理以外的處理。可追加之處理的例子，包含：於交聯處理步驟後所進行之於不含硼酸之碘化物水溶液的浸漬處理(補色處理)、以及於不含硼酸但含有氯化鋅等之水溶液的浸漬處理(鋅處理)。

〈偏光板〉

藉由透過接著劑將保護膜貼合於以上述方式所製造之偏光膜的至少單面，可得到偏光板。保護膜，例如可列舉出：由三乙酸纖維素或二乙酸纖維素般之乙酸纖維素系樹脂所構成之膜；由聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯及聚對苯二甲酸丁二酯般之聚酯系樹脂所構成之膜；聚碳酸酯系樹脂膜、環烯烴系樹脂膜；丙烯酸系樹脂膜；由聚丙烯系樹脂的鏈狀烯烴系樹脂所構成之膜。

為了提升偏光膜與保護膜之接著性，可對 偏光膜及/或保護膜的貼合面，施以電暈處理、火焰處理、電漿處理、紫外線照射、引體塗布處理、皂化處理等之表面處理。偏光膜與保護膜的貼合所使用之接著劑，可列舉出：紫外線硬化性接著劑般之活化能射線硬化性接著劑，或是聚乙烯醇系樹脂的水溶液，或於其中調配交聯劑而成之水溶液，胺甲酸乙酯系乳化接著劑般之水系接著劑。紫外線硬化性接著劑，可為丙烯酸系化合物與光自由基聚合起始劑之混合物，或是環氧化合物與光陽離子聚合起始劑之混合物等。此外，亦可併用陽離子聚合性的環氧化合物與自由基聚合性的丙烯酸系化合物，並且併用光陽離子聚合起始劑與光自由基聚合起始劑作為起始劑。

[實施例]

以下係顯示實施例及比較例來更具體說明本發明，但本發明並不限定於此等例子。PVA系樹脂膜的平均厚度T及膜寬度方向之厚度的標準差σ之測定，以及PVA系樹脂膜的水分率之測定，係依循以下方法。

(1)PVA系樹脂膜的平均厚度T及膜寬度方向之厚度的標準差σ之測定

從PVA系樹脂膜中，切出MD長度50mm×TD長度全寬之帶狀的試驗片。接著使用Nikon股份有限公司製的數位測微計「MH-15M」，於膜寬度方向以50mm的間隔來測定膜的厚度。從所得到之測定值中，以此等測定值的平均值來得到PVA系樹脂膜的平均厚度T，同時得到PVA系樹脂膜的寬度方向之厚度的標準差σ。

(2)PVA系樹脂膜的水分率之測定

使用水分率不同之複數個PVA系樹脂膜試樣，作成顯示出依據乾燥重量法所得到之水分率、與紅外線吸收式水分率計(Chino股份有限公司製的「IRMA1100」)的測定值之關連之檢量線(換算式)。使用上述水分率計而得到測定值，將此代入於上述檢量線(換算式)，並換算為依據乾燥重量法所得到之水分率[重量%]，將此作為膜的水分率。依據乾燥重量法所得到之水分率，當以於105℃進行120分鐘的熱處理後之PVA系樹脂膜試樣的重量為W1，以熱處理前之PVA系樹脂膜試樣的重量為W0時，係依循下述式來求取：依據乾燥重量法所得到之水分率[重量%]={(W0-W1)÷W0}×100

〈實施例1〉

使用表面溫度為105℃的熱輥，以乾式方式將平均聚合度約2400、皂化度為99.9莫耳%以上、且平均膜厚為20μm之PVA系樹脂膜(乙烯醇的結構單元(-CH₂-CH(OH)-)為90莫耳%以上)單軸延伸至4.1倍。接著在保持拉張狀態下，以滯留時間1分鐘浸漬在30℃的純水後，以滯留時間45秒浸漬在碘/碘化鉀/水的重量比為0.1/5/100之28℃的水溶液。然後，以滯留時間200秒浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為15/5.5/100之67℃的水溶液。接著以20℃的純水洗淨5秒後，於離距離寬度方向的端部為95mm之位置上，於機械流動方向將PVA系樹脂膜的寬度方向兩端部裁邊 並去除，然後於40℃乾燥60秒，而連續地製造吸附配向有碘之寬度1290mm的偏光膜。所得到之偏光膜的平均厚度T為7.8μm，寬度方向之厚度的標準差σ為0.2μm。

於機械流動方向將PVA系樹脂膜的寬度方向兩端部裁邊之步驟中，PVA系樹脂膜的水分率為13重量%，步驟的溫度為23℃，相對溼度為38%。裁邊係使用本體部的最大厚度為0.5mm之陶瓷製的薄片刀，薄片刀係在每次切斷500m的聚乙烯醇系樹脂膜時伸出0.2mm，藉此於薄片刀的刀尖部改變與PVA系樹脂膜接觸之位置。已裁邊的切除部與PVA系樹脂膜之分割後的最小間隔，係與薄片刀之本體部的最大厚度0.5mm相同。

將寬度方向兩端部裁邊時之PVA膜的斷裂頻率為0.0次/km。斷裂頻率(單位：次/km)，表示經裁邊的延伸膜之每1km長度之膜的斷裂次數。具體而言，斷裂次數係將長度5km份的延伸膜裁邊而未產生斷裂時設為0.0次/km，於長度5km份的延伸膜裁邊完成前產生斷裂時，以至產生斷裂之時點為止前已裁邊的膜之長度的倒數作為斷裂次數而算出。

〈實施例2至4、比較例1至2〉

於機械流動方向將PVA系樹脂膜的寬度方向兩端部裁邊之步驟中，將PVA系樹脂膜的水分率、步驟的相對溼度、以及裁邊所使用之薄片刀之本體部的最大厚度變更如表1所示，除此之外，其他與實施例1相同的方式而連續地製造偏光膜。裁邊步驟中之PVA系樹脂膜的斷裂頻率如 表1所示。已裁邊的切除部與PVA系樹脂膜之分割後的最小間隔，係與薄片刀之本體部的最大厚度相同。

〈實施例5〉

於機械流動方向將PVA系樹脂膜的寬度方向兩端部裁邊之步驟中，於薄片刀的刀尖部未改變與PVA系樹脂膜接觸之位置，除此之外，其他與實施例1相同的方式而連續地製造偏光膜。將寬度方向兩端部裁邊時之PVA系樹脂膜的斷裂頻率如表1所示。

2‧‧‧原料延伸膜

2’‧‧‧延伸膜

2a‧‧‧端部

9‧‧‧裁邊構件

91‧‧‧裁邊刀

92‧‧‧裁邊刀保持部

A‧‧‧間隔

Claims (9)

1. 一種延伸膜的製造方法，其係在機械流動方向將原料延伸膜裁邊而製造延伸膜的製造方法，其中，前述原料延伸膜之厚度為2至40μm；且前述製造方法具有：藉由裁邊構件將前述原料延伸膜分割為延伸膜與端部之裁邊步驟；前述裁邊構件係裁邊刀，前述裁邊刀具有與前述原料延伸膜接觸而進行前述裁邊之刀尖部、以及中介存在於前述原料延伸膜的經前述裁邊的部分且進行前述分割之本體部，前述本體部的最大厚度為0.5mm以上、4mm以下；前述裁邊步驟後之前述延伸膜與端部在寬度方向的間隔為0.5mm以上；前述裁邊刀的前述刀尖部為線狀；於前述裁邊步驟中，前述原料延伸膜的水分率為10至18重量%，且改變與前述原料延伸膜接觸之前述刀尖部之線狀的位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之延伸膜的製造方法，其中在前述裁邊步驟中，不包含下述情形：前述裁邊刀之前述刀尖部以其線狀方向成為與機械流動方向平行之方式接觸前述原料延伸膜而進行前述裁邊之情形。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之延伸膜的製造方法，其中於前述裁邊步驟中，前述原料延伸膜的厚度為15μm以下。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之延伸膜的製造方法，其中前述裁邊步驟係在相對溼度35%以上的環境下進行。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之延伸膜的製造方法，其中前述裁邊步驟係在相對溼度65%以下的環境下進行。
6. 如申請專利範圍第5項所述之延伸膜的製造方法，其中前述裁邊步驟係在相對溼度未達50%的環境下進行。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之延伸膜的製造方法，其中前述原料延伸膜為聚乙烯醇系樹脂膜。
8. 如申請專利範圍第7項所述之延伸膜的製造方法，其更具有：製備供應至前述裁邊步驟之前述原料延伸膜之製備步驟，於前述製備步驟中，係對聚乙烯醇系樹脂膜至少施以延伸處理、染色處理、及交聯處理，而得到屬於偏光膜之前述原料延伸膜。
9. 一種延伸膜的製造裝置，其為在機械流動方向將厚度為2至40μm且水分率為10至18重量%之原料延伸膜裁邊而製造延伸膜的製造裝置，前述製造裝置具有：以使延伸膜與端部之間隔在寬度方向為0.5mm以上之方式將前述原料延伸膜分割為前述延伸膜與前述端部之裁邊構件；前述原料延伸膜藉由前述裁邊構件分割為前述延伸膜與前述端部，前述分割後之前述延伸膜與前述端 部在寬度方向的間隔為0.5mm以上；前述裁邊構件係裁邊刀，前述裁邊刀具有：與前述原料延伸膜接觸而進行前述裁邊之刀尖部、以及中介存在於前述原料延伸膜的經前述裁邊的部分且進行前述分割之本體部，前述本體部的最大厚度為0.5mm以上、4mm以下；前述裁邊構件具有線狀的前述刀尖部；前述裁邊構件中，改變與前述原料延伸膜接觸之前述刀尖部之線狀的位置。

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