TWI772409B - 聚乙烯醇系薄膜、偏光膜、偏光板及聚乙烯醇系薄膜之製造方法 - Google Patents

聚乙烯醇系薄膜、偏光膜、偏光板及聚乙烯醇系薄膜之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種聚乙烯醇系薄膜，可獲得偏光膜製造時之膨潤性及延伸性之平衡優良，在薄型偏光膜之製造時也不會產生破裂，展示高偏光性能且色度不均勻少的偏光膜，並提供使用了該聚乙烯醇系薄膜之偏光膜及偏光板，以及該聚乙烯醇系薄膜的製造方法 本發明之聚乙烯醇系薄膜係長條狀之聚乙烯醇系薄膜，其特徵在於符合下述式(A)及(B)： Δn(MD)Ave≧2.2×10-3 ･･･(A) Δn(TD)Ave≧2.0×10-3 ･･･(B) 該Δn(MD)Ave係表示在該聚乙烯醇系薄膜中，在厚度方向上將長度方向的雙折射率予以平均化而得的値，該Δn(TD)Ave係表示在厚度方向上將寬度方向的雙折射率予以平均化而得的値。

Description

聚乙烯醇系薄膜、偏光膜、偏光板及聚乙烯醇系薄膜之製造方法
本發明係關於一種聚乙烯醇系薄膜，係作為具有優良之染色性、高偏光度且色度不均勻少之偏光膜的形成材料，且關於使用了該聚乙烯醇系薄膜之偏光膜及偏光板，以及該聚乙烯醇系薄膜之製造方法。
以往，聚乙烯醇系薄膜作為透明性優良之薄膜而利用於眾多用途中，該有用之用途之一，可列舉偏光膜。該偏光膜係用來作為液晶顯示器之基本構成要件，近年，其使用已擴及要求高品質且高可靠性之設備。
如此情況之中，伴隨著液晶電視或多功能攜帶式終端等之畫面的高亮度化、高精細化、大面積化、薄型化，而要求光學特性優良之偏光膜。其具體之要求係更進一步地改善偏光度或消除色度不均勻。
一般而言，聚乙烯醇系薄膜係將聚乙烯醇系樹脂之水溶液作為材料，藉由連續澆鑄法來製造而得。具體而言，首先將聚乙烯醇系樹脂之水溶液澆注(casting)至澆鑄鼓或無端環帶等澆鑄模來進行製膜，然後將該製膜而得之薄膜從澆鑄模剝離後，邊使用軋輥等沿著流動方向(MD)運送，邊使用熱輥或浮動式乾燥器等進行乾燥來製造。在上述運送步驟中，上述製膜而得之薄膜因為沿著流動方向(MD)受到拉伸，故聚乙烯醇系高分子容易沿著流動方向(MD)配向。
另一方面，一般而言，係將偏光膜之原料卷即聚乙烯醇系薄膜，首先藉由水(包括溫水)來使其膨潤，然後藉由碘等二色性染料進行染色，之後藉由進行延伸來製造偏光膜。 而且，在上述膨潤步驟中重要的是迅速地使聚乙烯醇系薄膜沿著厚度方向膨潤，以及在上述染色步驟中使聚乙烯醇系薄膜均勻地膨潤，以使染料能順利地浸入至薄膜內部。 此外，上述延伸步驟係將染色後之薄膜沿著流動方向(MD)進行延伸，而使聚乙烯醇系薄膜中之二色性染料高程度地進行配向之步驟，為了改善偏光膜之偏光性能，重要的是在該延伸步驟中，製成原料卷之聚乙烯醇系薄膜需於流動方向(MD)展示良好之延伸性。
此外，也有人實施在偏光膜製造中，延伸步驟與染色步驟之順序與上述相反的案例。亦即，將為原料卷之聚乙烯醇系薄膜首先藉由水(包括溫水)使其膨潤然後進行延伸，之後藉由碘等二色性染料進行染色之案例。即使在該案例中，為了改善偏光膜之偏光性能，重要的仍是：原料卷之聚乙烯醇系薄膜於厚度方向展示良好之膨潤性，且於流動方向(MD)展示良好之延伸性。
另外，近年來，為了偏光膜之薄型化，也有人將為原料卷之聚乙烯醇系薄膜薄型化。然而，該薄型之聚乙烯醇系薄膜有著會因為製造偏光膜時的延伸而導致破裂等生產性的問題。
就改良聚乙烯醇系薄膜之膨潤性的方法而言，例如有人提出：於聚乙烯醇系樹脂中添加多元醇作為水膨潤助劑之方法(例如，參照專利文獻1)。 此外，就改良聚乙烯醇系薄膜之延伸性的方法而言，例如有人提出：將薄膜進行製膜時之澆鑄鼓的速度與最後聚乙烯醇系薄膜捲繞速度之比設為特定值的方法(例如，參照專利文獻2)，藉由澆鑄鼓製膜後，使薄膜懸浮來進行乾燥之方法(例如，參照專利文獻3)，在製膜而得之薄膜的乾燥步驟中控制拉伸程度之方法(例如，參照專利文獻4)，將在該聚乙烯醇系聚合物薄膜之厚度方向上，將聚乙烯醇系聚合物薄膜之流動方向(MD)之雙折射率予以平均化而得的値［Δn(MD)Ave］、及在聚乙烯醇系聚合物薄膜之厚度方向上，將聚乙烯醇系聚合物薄膜之寬度方向(TD)之雙折射率予以平均化而得的値［Δn(TD)Ave］調整為符合特定關係之方法(例如，參照專利文獻5及專利文獻6)。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開2001-302867號公報 ［專利文獻2］日本特開2001-315141號公報 ［專利文獻3］日本特開2001-315142號公報 ［專利文獻4］日本特開2002-79531號公報 ［專利文獻5］國際公開第2012/132984號 ［專利文獻6］國際公開第2016/084836號
［發明所欲解決之課題］
然而，對於上述薄型之聚乙烯醇系薄膜，就上述專利文獻1之方法而言，上述膨潤性之改良無法令人滿意，就上述專利文獻2~6之方法而言，對於偏光膜製造時之延伸性的改良無法令人滿意。
亦即，上述專利文獻1揭示之技術，即使能改善聚乙烯醇系薄膜全體之膨潤性，但並未考慮到聚乙烯醇系高分子之配向狀態，難以有效率地改良偏光膜製造時之朝流動方向(MD)的延伸性。相反地，水膨潤助劑的添加導致高分子之配向狀態受到擾亂，有朝流動方向(MD)之均勻地延伸變得困難的傾向。
上述專利文獻2揭示之技術，雖然將製造聚乙烯醇系薄膜時之朝流動方向(MD)的延伸程度(拉伸狀況)設為特定程度，但若沒有同時考慮朝寬度方向(TD)之延伸，則就改良偏光膜製造時之延伸性而言，並無法令人滿意。
上述專利文獻3揭示之技術，雖然可均勻地乾燥製膜而得之薄膜，但無法控制到高分子之配向，就改良偏光膜製造時之膨潤性或延伸性而言無法令人滿意。 此外，上述專利文獻4揭示之技術，雖然可將聚乙烯醇系薄膜之膜厚製成均勻，但無法控制到高分子之配向，就改良偏光膜製造時之膨潤性或延伸性的而言，並無法令人滿意。
上述專利文獻5及6揭示之技術，雖然就實施例中使用之厚度約60μm之厚的聚乙烯醇系薄膜而言可發揮高延伸性，但考慮到其特定之Δn(MD)Ave及Δn(TD)Ave係對於上述厚度厚之聚乙烯醇系薄膜，難以應用至偏光膜之更進一步的薄型化，在膜厚為50μm以下等薄膜的聚乙烯醇系薄膜中，對於偏光膜製造時之膨潤性或延伸性的改良無法令人滿意。
因此，本發明係在如此背景下，提供一種聚乙烯醇系薄膜，可獲得偏光膜製造時之膨潤性與延伸性之平衡很優良，在製造薄型偏光膜時也不會產生破裂，展示高偏光性能，且色度不均勻少的偏光膜，且提供使用了該聚乙烯醇系薄膜的偏光膜及偏光板，及該聚乙烯醇系薄膜的製造方法。 ［解決課題之手段］
本案發明者們以如此情事為鑑重複進行一系列研究之結果，發現在藉由連續澆鑄法製造之聚乙烯醇系薄膜中，令在該薄膜之厚度方向上將該薄膜之流動方向(MD)之雙折射率予以平均化而得的値，與在該薄膜之厚度方向上將該薄膜之寬度方向(TD)之雙折射率予以平均化而得的値，皆成為比以往之偏光膜製造用原料卷之聚乙烯醇系薄膜更大的値的話，可獲得偏光膜製造時之膨潤性與延伸性之平衡優良，在薄型偏光膜之製造時不產生破裂，展示高偏光性能且色度不均勻少的偏光膜。
亦即，本發明之第1要旨係一種聚乙烯醇系薄膜，為長條狀之聚乙烯醇系薄膜，其特徵在於符合下述式(A)及(B)： Δn(MD)Ave≧2.2×10-3 ･･･(A) Δn(TD)Ave≧2.0×10-3 ･･･(B) ［該式(A)中的Δn(MD)Ave係表示在該聚乙烯醇系薄膜之厚度方向上，將該聚乙烯醇系薄膜之長度方向(MD)的雙折射率予以平均化而得的値。此外，該式(B)中的Δn(TD)Ave係表示在該聚乙烯醇系薄膜之厚度方向上，將該聚乙烯醇系薄膜之寬度方向(TD)的雙折射率予以平均化而得的値。］
此外，本發明之第2要旨係一種偏光膜，其特徵在於使用了上述聚乙烯醇系薄膜。此外，本發明之第3要旨係一種偏光板，具備該偏光膜，及設置於該偏光膜之至少一面的保護薄膜。
而且，本發明之第4要旨係一種聚乙烯醇系薄膜的製造方法，具備： 製膜步驟，將聚乙烯醇系樹脂之水溶液藉由連續澆鑄法進行製膜；以及 乾燥、延伸步驟，將該製膜而得之薄膜邊沿流動方向(MD)運送，邊對於該薄膜實施連續的乾燥及連續的延伸； 其特徵在於製造而得之聚乙烯醇系薄膜符合下述式(A)及(B)： Δn(MD)Ave≧2.2×10-3 ･･･(A) Δn(TD)Ave≧2.0×10-3 ･･･(B) ［該式(A)中的Δn(MD)Ave係表示在該聚乙烯醇系薄膜之厚度方向上，將該聚乙烯醇系薄膜之流動方向(MD)的雙折射率予以平均化而得的値；此外，該式(B)中的Δn(TD)Ave係表示在該聚乙烯醇系薄膜之厚度方向上，將該聚乙烯醇系薄膜之寬度方向(TD)的雙折射率予以平均化而得的値。 ［發明之效果］
本發明之聚乙烯醇系薄膜符合上述式(A)及(B)，故偏光膜製造時之膨潤性及延伸性優良，即使將其本身製成薄型，而使用於薄型之偏光膜的製造中，仍可不產生破裂。另外，若使用該聚乙烯醇系薄膜的話，可獲得展示高偏光性能且色度不均勻少的偏光膜。
特別是在上述聚乙烯醇系薄膜之厚度為5~50μm時，可獲得偏光膜製造時之膨潤性及延伸性更優良，性能更優良的偏光膜。
此外，本發明之偏光膜因為使用了上述聚乙烯醇系薄膜，故展示高偏光性能，且色度不均勻少。
另外，本發明之偏光板因為使用了上述偏光膜，故展示高偏光性能，且色度不均勻少。
而且，本發明之聚乙烯醇系薄膜的製造方法因為具備： 製膜步驟，藉由連續澆鑄法進行製膜；以及 乾燥、延伸步驟，將該製膜而得之薄膜邊沿流動方向(MD)運送，邊對於該薄膜實施連續的乾燥及連續的延伸； 故結合此等各個步驟中之製造條件，可獲得具有特定之雙折射率的本發明之上述聚乙烯醇系薄膜。
尤其，在上述乾燥、延伸步驟中，在將上述製膜而得之薄膜沿寬度方向(TD)延伸1.05~1.5倍時，可獲得雙折射率適當，偏光膜製造時之膨潤性及延伸性更優良的聚乙烯醇系薄膜。
然後，詳細說明本發明。 本發明之聚乙烯醇系薄膜係長條狀之聚乙烯醇系薄膜，其特徵在於符合下述式(A)及(B)： Δn(MD)Ave≧2.2×10-3 ･･･(A) Δn(TD)Ave≧2.0×10-3 ･･･(B) ［該式(A)中的Δn(MD)Ave係表示在該聚乙烯醇系薄膜之厚度方向上，將該聚乙烯醇系薄膜之長度方向(MD)的雙折射率予以平均化而得的値；此外，該式(B)中的Δn(TD)Ave係表示在該聚乙烯醇系薄膜之厚度方向上，將該聚乙烯醇系薄膜之寬度方向(TD)的雙折射率予以平均化而得的値。］
在該聚乙烯醇系薄膜之厚度方向上，將上述聚乙烯醇系薄膜之長度方向(MD)的雙折射率予以平均化而得的値［Δn(MD)Ave］需要為Δn(MD)Ave≧2.2×10-3 ，宜為Δn(MD)Ave≧2.5×10-3 ，尤其宜為Δn(MD)Ave≧3.0×10-3 ，進一步宜為Δn(MD)Ave≧3.5×10-3 。 若上述Δn(MD)Ave之値過低，則因為在後述之偏光膜製造時的膨潤步驟中產生皺摺，於偏光膜發生色度不均勻，故無法達成本發明之目的。 此外，上述Δn(MD)Ave之上限通常為1.5×10-2 (宜為1.0×10-2 )，Δn(MD)Ave之値過大也會有於偏光膜容易發生色度不均勻的傾向。
在該聚乙烯醇系薄膜之厚度方向上，將上述聚乙烯醇系薄膜之寬度方向(TD)的雙折射率予以平均化而得的値［Δn(TD)Ave］需要為Δn(TD)Ave≧2.0×10-3 ，宜為Δn(TD)Ave≧2.5×10-3 ，尤其宜為Δn(TD)Ave≧3.0×10-3 ，進一步宜為Δn(TD)Ave≧3.5×10-3 。 若上述Δn(TD)Ave的値過低，則因為容易在後述之偏光膜製造時的膨潤步驟中產生皺摺，於偏光膜發生色度不均勻，故無法達成本發明之目的。 此外，上述Δn(TD)Ave之上限通常為1.5×10-2 (宜為1.0×10-2 )，Δn(TD)Ave之値過大也會有於偏光膜容易發生色度不均勻的傾向。
本發明中，就控制上述Δn(MD)Ave及Δn(TD)Ave的方法而言，宜為在藉由後述之連續澆鑄法之上述聚乙烯醇系薄膜的製造方法中，將藉由澆鑄模製膜而得之薄膜從該澆鑄模剝離後，沿著寬度方向(TD)進行延伸的方法。此時，會因應該寬度方向(TD)之延伸條件(延伸倍率、延伸時之環境溫度、延伸時間等)，適當地調整在其他步驟中的條件。就該條件而言，可舉例如為上述聚乙烯醇系薄膜之形成材料的聚乙烯醇系樹脂的化學結構、上述薄膜之製膜條件(澆鑄模之溫度等)、使上述製膜而得之薄膜乾燥的乾燥條件(溫度、時間)、朝上述製膜而得之薄膜的流動方向(MD)的運送速度等。將此等條件中之至少一者與上述寬度方向(TD)之延伸條件配合來控制上述Δn(MD)Ave及Δn(TD)Ave。
此外，上述聚乙烯醇系薄膜中，於寬度方向(TD)上，Δn(MD)Ave及Δn(TD)Ave中之至少一者的值常會有變動，尤其在寬度方向(TD)之兩端部，Δn(MD)Ave容易變高，但至少在聚乙烯醇系薄膜之寬度方向(TD)的中央部分符合式(A)及(B)即可，宜為以聚乙烯醇系薄膜之寬度方向(TD)之中心部分為中心，在寬度方向(TD)之8成以上部分的區域符合式(A)及(B)。不符合式(A)及(B)之聚乙烯醇系薄膜之寬度方向(TD)的兩端部，可在將聚乙烯醇系薄膜沿著流動方向(MD)進行延伸前將其切斷來去除(切邊)。
本發明中之上述Δn(MD)Ave及Δn(TD)Ave例如藉由下述方法測定。此外，此等Δn(MD)Ave及Δn(TD)Ave的測定位置係在聚乙烯醇系薄膜之50mm×50mm的區域內。
［Δn(MD)Ave之測定方法］ (1)於聚乙烯醇系薄膜之流動方向(MD)的任意位置，從聚乙烯醇系薄膜之寬度方向(TD)的中央部分切出MD×TD=5mm×10mm之大小的細片。然後，將該細片兩側以厚度100μm之PET(聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜夾持，再將其以木框夾持裝設於切片機裝置。 (2)然後，將上述(1)切出之細片，以與細片之流動方向(MD)平行且為10μm間隔進行切片，製作觀察用的切片(MD×TD=5mm×10μm)。 (3)然後，以能觀察到切片面之方式，倒放切片令切片面朝上且放置於載玻片上，以蓋玻片與磷酸三甲苯酯(折射率1.557)封片，使用二維光彈性評價系統「PA-micro」(Photonic Lattice, Inc.製)，測定3個切片之相位延遲(retardation)。 (4)在切片之相位延遲分布顯示於「PA-micro」之測定畫面的狀態下，以橫切過切片般於最初上述聚乙烯醇系薄膜之表面畫出垂直的線段X，於該線段X上進行線段分析取得切片之厚度方向的相位延遲分布資料。此外，觀察係使用40倍物鏡進行，採用線寬為3像素之相位延遲的平均值。 (5)將獲得之切片的厚度方向之相位延遲分布資料除以切片之厚度10μm，求得切片之厚度方向的雙折射率Δn(MD)分布，並取得切片之厚度方向的雙折射率Δn(MD)分布的平均値。再將針對3個切片求得之各別之切片之厚度方向之雙折射率Δn(MD)分布的平均値進一步平均，定為上述聚乙烯醇系薄膜的「Δn(MD)Ave」。
［Δn(TD)Ave之測定方法］ (1)於聚乙烯醇系薄膜之流動方向(MD)的任意位置，從聚乙烯醇系薄膜之寬度方向(TD)的中央部分切出MD×TD=10mm×5mm之大小的細片。然後，將該細片兩側以厚度100μm之PET薄膜夾持，再將其以木框夾持裝設於切片機裝置。 (2)然後，將上述(1)切出之細片，以與細片之寬度方向(TD)平行且為10μm間隔進行切片，製作觀察用的切片(MD×TD=10μm×5mm)。 (3)然後，以能觀察到切片面之方式，倒放切片令切片面朝上且放置於載玻片上，以蓋玻片與磷酸三甲苯酯(折射率1.557)封片，使用二維光彈性評價系統「PA-micro」(Photonic Lattice, Inc.製)，測定3個切片之相位延遲。 (4)在切片之相位延遲分布顯示於「PA-micro」之測定畫面的狀態下，以橫切過切片般於最初上述聚乙烯醇系薄膜之表面畫出垂直的線段X，於該線段X上進行線段分析取得切片之厚度方向的相位延遲分布資料。此外，觀察係使用40倍物鏡進行，採用線寬為3像素之相位延遲的平均值。 (5)將獲得之切片的厚度方向之相位延遲分布資料除以切片之厚度10μm，求得切片之厚度方向的雙折射率Δn(TD)分布，並取得切片之厚度方向的雙折射率Δn(TD)分布的平均値。再將針對3個切片求得之各別之切片之厚度方向之雙折射率Δn(TD)分布的平均値進一步平均，定為上述聚乙烯醇系薄膜的「Δn(TD)Ave」。
此處，按步驟順序說明本發明之聚乙烯醇系薄膜的製造方法。
［薄膜材料］ 首先，說明有關本發明中使用之聚乙烯醇系樹脂、及該聚乙烯醇系樹脂水溶液。 本發明中，就構成聚乙烯醇系薄膜之聚乙烯醇系樹脂而言，通常使用未改性之聚乙烯醇系樹脂，亦即，將乙酸乙烯酯進行聚合獲得之聚乙酸乙烯酯進行皂化來製造之樹脂。也可因應需求使用將乙酸乙烯酯、與少量(通常為10莫耳%以下，宜為5莫耳%以下)之可和乙酸乙烯酯共聚合之成分的共聚物進行皂化而得之樹脂。就可和乙酸乙烯酯共聚合之成分而言，可舉例如不飽和羧酸(例如，包括鹽、酯、醯胺、腈等)、碳數2~30之烯烴類(例如乙烯、丙烯、正丁烯、異丁烯等)、乙烯醚類、不飽和磺酸鹽等。此等可單獨使用或合併使用2種以上。此外，也可使用將皂化後之羥基予以化學修飾而獲得之改性聚乙烯醇系樹脂。
此外，就聚乙烯醇系樹脂而言，也可使用側鏈具有1,2-二醇結構之聚乙烯醇系樹脂。該側鏈具有1,2-二醇結構之聚乙烯醇系樹脂，可藉由下列方法等來獲得，例如(1)將乙酸乙烯酯與3,4-二乙醯氧基-1-丁烯之共聚物進行皂化之方法、(2)將乙酸乙烯酯與碳酸乙烯基伸乙酯之共聚物進行皂化及脫羧之方法、(3)將乙酸乙烯酯與2,2-二烷基-4-乙烯基-1,3-二氧雜環戊烷之共聚物進行皂化及脫縮酮化之方法、(4)將乙酸乙烯酯與甘油單烯丙基醚之共聚物進行皂化之方法。
聚乙烯醇系樹脂之重量平均分子量係宜為10萬~30萬，尤其宜為11萬~28萬，進一步宜為12萬~26萬。該重量平均分子量若過小則有將聚乙烯醇系樹脂製成光學薄膜時不易獲得充分之光學性能之傾向，若過大則有偏光膜製造時，聚乙烯醇系薄膜的延伸變得困難之傾向。此外，上述聚乙烯醇系樹脂之重量平均分子量係根據GPC-MALS法測得之重量平均分子量。
本發明中使用之聚乙烯醇系樹脂之平均皂化度通常宜為98莫耳%以上，更宜為99莫耳%以上，進一步宜為99.5莫耳%以上，尤其宜為99.8莫耳%以上。該平均皂化度若過小，則有在將聚乙烯醇系薄膜製成偏光膜時，無法獲得充分之光學性能之趨勢。 此處，於本發明中平均皂化度係依循JIS K 6726測得者。
就本發明中使用之聚乙烯醇系樹脂而言，也可合併使用2種以上之改性物質、改性量、重量平均分子量、平均皂化度等之不相同者。
聚乙烯醇系樹脂水溶液中，除了含有聚乙烯醇系樹脂以外，考慮製膜性之觀點，宜因應需求使其更含有甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、三羥甲基丙烷等一般使用之塑化劑、或非離子性、陰離子性、及陽離子性之至少一者的界面活性劑。此等可單獨使用或合併使用2種以上。
如此方式獲得之聚乙烯醇系樹脂水溶液的樹脂濃度宜為15~60重量%，尤其宜為17~55重量%，進一步宜為20~50重量%。若上述水溶液之樹脂濃度過低，因為乾燥負荷大，故生產能力降低之傾向，若過高則黏度變得過高，而變得不易均勻地溶解的傾向。
然後，獲得之聚乙烯醇系樹脂水溶液予以消泡處理。就消泡方法而言可列舉藉由靜置消泡或多軸擠製機來消泡等方法。就多軸擠製機而言，只要是具有通氣孔之多軸擠製機即可，通常使用具有通氣孔之雙軸擠製機。
［製膜步驟］ 本發明之聚乙烯醇系薄膜係藉由澆鑄法或熔融擠製法來製造，本發明中，考慮透明性、厚度精度、表面平滑性等觀點，宜為澆鑄法，考慮生產性之觀點，尤其宜為連續澆鑄法。
該連續澆鑄法，例如將上述聚乙烯醇系樹脂之水溶液從T型縫模連續地排出並澆注至旋轉之澆鑄鼓、無端環帶、樹脂薄膜等澆鑄模來進行製膜的方法。 此處，說明澆鑄模為澆鑄鼓之情況的製膜方法。
T型縫模出口之聚乙烯醇系樹脂水溶液的溫度宜為80~100℃，尤其宜為85~98℃。 上述聚乙烯醇系樹脂水溶液之溫度若過低則有變得流動不良之傾向，若過高則有發泡之傾向。
上述聚乙烯醇系樹脂水溶液之黏度在排出時(在上述理想之溫度為80~100℃時)宜為50~200Pa･s，(在上述特別理想之溫度為85~98℃時)尤其宜為70~150Pa･s。 上述聚乙烯醇系樹脂水溶液之黏度若過低，則有變得流動不良之傾向，若過高，則有澆注變得困難之傾向。
從T型縫模排出至澆鑄鼓之聚乙烯醇系樹脂水溶液的排出速度宜為0.2~5m/分，尤其宜為0.4~4m/分，進一步宜為0.6~3m/分。 若上述排出速度過慢，則有生產性降低之傾向，若過快，則有澆注變得困難的傾向。
上述澆鑄鼓之直徑宜為2~5m，尤其宜為2.4~4.5m，進一步宜為2.8~4m。 若上述澆鑄鼓之直徑過小則有乾燥長度不足，不易提升速度之傾向，若過大則有運輸性降低的傾向。
上述澆鑄鼓之寬度宜為4m以上，尤其宜為4.5m以上，進一步宜為5m以上，特別宜為5~7m。 若上述澆鑄鼓之寬度過小，則有生產性下降之傾向。
上述澆鑄鼓之旋轉速度宜為5~50m/分，尤其宜為6~40m/分，進一步宜為7~35m/分。 若上述旋轉速度過慢，則有生產性降低之傾向，若過快則有乾燥不夠充分的傾向。
上述澆鑄鼓之表面溫度宜為40~99℃，尤其宜為60~95℃。 若上述澆鑄鼓之表面溫度過低，則有變得乾燥不良的傾向，若過高，則有發泡之傾向。
以如此方式進行製膜步驟。而且，該製膜而得之薄膜係從上述澆鑄鼓剝離，並沿著流動方向(MD)運送。 上述製膜而得之薄膜的含水率宜為0.5~15重量%，尤其宜為1~13重量%，進一步宜為2~12重量%。上述含水率過低或過高，都會有難以展現為目的之膨潤性或延伸性的傾向。
［乾燥、延伸步驟］ 就上述含水率之調整而言，在寬度方向(TD)之延伸前之薄膜的含水率過高時，宜在朝寬度方向(TD)延伸前將薄膜予以乾燥，相反地，寬度方向(TD)之延伸前的薄膜的含水率過低時，宜在朝寬度方向(TD)延伸前予以調濕。特別理想係調整乾燥步驟之條件使含水率會成為上述範圍內。
上述乾燥係連續地進行。該連續的乾燥可藉由使用加熱輥或紅外線加熱器等公知方法來進行，在本發明中宜使用多數之加熱輥來進行，尤其宜為加熱輥之溫度係40~150℃，進一步宜為50~140℃。此外，為了調整含水率，可在朝寬度方向(TD)延伸前設置調濕區域。
本發明中，製膜而得之薄膜不需要特別朝流動方向(MD)進行延伸，只要以薄膜不會彎曲之程度的拉伸張力來運送便足夠。當然地，由於朝寬度方向(TD)的延伸，在流動方向(MD)會發生依存於泊松比(Poisson's ratio)之縮頸(neck-in)，上述乾燥中於流動方向(MD)也會發生脫水收縮。因為此等之收縮，故即使運送輥或加熱輥之旋轉速度為一定，於流動方向(MD)可獲得適當之張力，不需要如上述專利文獻2般之複雜的旋轉速度的控制。考慮製造上的觀點，薄膜之流動方向(MD)的尺寸宜為一定，尤其宜為在寬度方向(TD)之延伸前後，流動方向(MD)之尺寸變化率為0.8~1.2，特別宜為0.9~1.1。
製膜而得之薄膜朝流動方向(MD)的運送速度宜為5~30m/分，尤其宜為7~25m/分，進一步宜為8~20m/分。該運送速度若過慢，則有生產性降低的傾向，若過快，則Δn(MD)Ave、Δn(TD)Ave之面內變動變大的傾向。
同時實施製膜而得之薄膜朝流動方向(MD)之運送及朝寬度方向(TD)之延伸的方法並沒有特別之限定，例如將薄膜之寬度方向兩端部以數個夾具夾持，同時進行運送及延伸較為理想。此時，於各個端部之夾具的配置，宜為間隔200mm以下，尤其宜為間隔100mm以下，進一步宜為間隔50mm以下。 上述夾具之間隔若過寬，則有延伸後之薄膜產生變形，在獲得之聚乙烯醇系薄膜寬度方向兩端部之Δn(MD)Ave、Δn(TD)Ave的變動變大的傾向。此外，夾具之夾持位置(夾具之前端部)宜為從製膜而得之薄膜的寬度方向兩端緣算起為100mm以下。夾具之夾持位置(前端部)若位於太靠近薄膜寬度方向中心部分，則有需丟棄之薄膜端部增大，製品寬度變窄的傾向。
本發明之寬度方向(TD)之延伸倍率宜為1.05~1.5倍，尤其宜為1.05~1.4倍，進一步宜為1.1~1.3倍。若寬度方向(TD)之延伸倍率過高，則有Δn(MD)Ave、Δn(TD)Ave之面內的變動變大的傾向，若過低，則有在偏光膜製造時容易產生皺摺之傾向。
上述寬度方向(TD)之延伸係連續地進行。該連續的延伸可為1階段(1次)，也可為多階段(數次)(也被稱為逐次延伸)而使總延伸倍率成為上述延伸倍率之範圍內。例如可為在進行第1階段之連續的延伸後，進行寬度方向(TD)固定之單純之運送，之後，進行第2階段後之連續的延伸。尤其為薄型薄膜時，在進行第1階段之連續的延伸後，藉由插入單純寬度固定的運送步驟，可緩和薄膜之應力，避免破裂。 插入寬度固定之運送步驟時，固定之寬度也可比第1階段之連續地延伸後的寬度更窄。剛延伸後之薄膜因為應力緩和而容易收縮，也會發生伴隨著脫水之收縮，固定之寬度可窄至此等收縮的寬度。然而，若比收縮之寬度更窄，則因為薄膜會產生彎曲而較不理想。 上述連續的延伸，如前述般，宜在薄膜之乾燥步驟後進行，但也可在薄膜之乾燥步驟前、乾燥步驟中、及乾燥步驟後之至少一處進行。
就本發明之理想的一形態，可使用沿製膜而得之薄膜之寬度方向(TD)暫時延伸超過1.5倍後，收縮尺寸使最後之寬度方向(TD)的延伸倍率成為1.05~1.5倍的方法。 此時，暫時延伸超過1.5倍後，以延伸倍率1.05~1.5倍之固定寬度，單純地運送薄膜即可。藉由該方法可緩和薄膜之應力，特別在薄型薄膜的情況，可避免破裂。
在本發明中，對於製膜而得之薄膜之寬度方向(TD)的延伸，宜在50~150℃之環境溫度下進行。該延伸時之環境溫度尤其宜為60~140℃，更宜為70~130℃。上述延伸時之環境溫度過低或過高，都會有Δn(MD)Ave、Δn(TD)Ave之面內的變動變大的傾向。進行逐次延伸時，上述延伸時之環境溫度可在各延伸階段變更。
在本發明中，對於製膜而得之薄膜之寬度方向(TD)之延伸時的延伸時間宜為2~60秒，尤其宜為5~45秒，進一步宜為10~30秒。該延伸時間若過短，則有薄膜容易產生破裂之傾向，相反地若過長，則有設備負荷增加的傾向。進行逐次延伸時，上述延伸時間可於各延伸階段變更。
在本發明中，將製膜而得之薄膜沿寬度方向(TD)進行延伸後，也可因應需求，藉由浮動式乾燥器等對於上述薄膜之兩面進行熱處理。該熱處理溫度宜為60~200℃，尤其宜為70~150℃。此外，上述藉由浮動式乾燥器之熱處理係噴吹熱風之處理，該熱處理溫度係上述噴吹之熱風的溫度的含意。 若上述熱處理溫度過低，則有尺寸安定性容易降低之傾向，相反地，若過高，則有偏光膜製造時之延伸性降低的傾向。 此外，熱處理時間宜為1~60秒，尤其宜為5~30秒。若熱處理時間過短則有尺寸安定性降低的傾向，相反地若過長則有偏光膜製造時之延伸性降低的傾向。
［聚乙烯醇系薄膜］ 以如此方式可獲得本發明之聚乙烯醇系薄膜。該聚乙烯醇系薄膜藉由於流動方向(MD)上較長，並捲繞於芯管成為輥狀，來製作薄膜捲繞體。 本發明之聚乙烯醇系薄膜的厚度考慮面內相位差之觀點通常宜為5~50μm，考慮偏光膜之薄型化之觀點宜為5~45μm，考慮避免破裂之觀點，尤其宜為10~40μm，進一步宜為10~30μm。
本發明之聚乙烯醇系薄膜的寬度宜為2m以上，考慮避免破裂之觀點，尤其宜為2~6m。
本發明之聚乙烯醇系薄膜的長度宜為2km以上，考慮大面積化之觀點，尤其宜為3km以上，考慮運送重量之觀點，更宜為3~50km。
本發明之聚乙烯醇系薄膜之延伸性優良，故特別宜使用來作為偏光膜用的原料卷。
然後，針對使用本發明之聚乙烯醇系薄膜來獲得偏光膜之製造方法進行説明。
［偏光膜之製造方法］ 本發明之偏光膜係將上述聚乙烯醇系薄膜從上述薄膜捲繞體拉出並沿水平方向運送，經膨潤、染色、硼酸交聯、延伸、清洗、乾燥等步驟來進行製造。
膨潤步驟係在染色步驟前施行。藉由膨潤步驟，可清洗聚乙烯醇系薄膜表面的汙垢，此外也有藉由使聚乙烯醇系薄膜膨潤來防止染色不均勻等的效果。在膨潤步驟中，通常使用水作為處理液。上述處理液只要主成分為水即可，亦可加入少量之碘化合物、界面活性劑等添加物、醇等。膨潤浴之溫度通常為10~45℃左右，浸漬到膨潤浴之時間通常為約0.1~10分鐘。
染色步驟係藉由使聚乙烯醇系薄膜與含有碘或二色性染料之液體接觸來進行。通常使用碘-碘化鉀之水溶液，碘的濃度適合為0.1~2g/L，碘化鉀之濃度適合為1~100g/L。染色時間就實用上為30~500秒左右。處理浴之溫度宜為5~50℃。水溶液中除了含有水溶劑之外，還可少量含有和水具有相容性的有機溶劑。
硼酸交聯步驟係使用硼酸或硼砂等硼化合物來進行。硼化合物係以水溶液或水-有機溶劑混合液之形態，並以濃度為10~100g/L左右使用，就偏光性能安定之觀點，使碘化鉀共存於液體中較為理想。處理時之溫度宜為30~70℃左右，處理時間宜為0.1~20分左右，此外，也可因應需求在處理中進行延伸操作。
延伸步驟係宜將聚乙烯醇系薄膜沿單軸方向［流動方向(MD)］延伸3~10倍，更宜為延伸3.5~6倍。此時，沿著垂直於延伸方向的方向也進行些許之延伸(防止寬度方向(TD)之收縮的程度，或其以上的延伸)亦無妨。延伸時之溫度宜為40~70℃。進一步地，延伸倍率係在最後設定為上述範圍內即可，延伸操作不限於1階段(1次)，也可在偏光膜製造步驟中實施數次。
清洗步驟例如藉由將聚乙烯醇系薄膜浸漬於水、或碘化鉀等碘化物之水溶液中來進行，可除去產生在該聚乙烯醇系薄膜之表面的析出物。使用碘化鉀水溶液時碘化鉀濃度係約1~80g/L。清洗處理時之溫度通常為5~50℃，宜為10~45℃。處理時間通常為1~300秒，宜為10~240秒。另外，也可適當地組合水清洗及利用碘化鉀水溶液所為之清洗來進行。
乾燥步驟例如將聚乙烯醇系薄膜於空氣中在40~80℃乾燥1~10分鐘來進行。
此外，偏光膜的偏光度宜為99.5%以上，更宜為99.8%以上。若偏光度過低的話，會有無法確保在液晶顯示器之對比度的傾向。 另外，一般係由在2片偏光膜重疊成使其配向方向為同一方向之狀態下，以波長λ測定而得之光線透射率(H11 )、及在2片偏光膜重疊成使其配向方向為相互垂直之方向之狀態下，以波長λ測定而得之光線透射率(H1 )，並根據下式算出偏光度。 偏光度(%)=［(H11 -H1 )/(H11 +H1 )］1/2
此外，本發明之偏光膜的單體透射率宜為42%以上。該單體透射率若過低，則會有無法達成液晶顯示器之高亮度化之傾向。 單體透射率係使用分光光度計測定偏光膜單體之光線透射率而得之值。
然後，針對使用了本發明之偏光膜之本發明之偏光板的製造方法進行說明。 本發明之偏光膜係適合用於製造色度不均勻少，偏光性能優良的偏光板。
［偏光板之製造方法］ 本發明之偏光板，係藉由於本發明之偏光膜的單面或兩面，介隔黏接劑貼合具有光學等向性之樹脂薄膜作為保護薄膜來製作。就保護薄膜而言，可舉例如三乙酸纖維素、二乙酸纖維素、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、環烯烴聚合物、環烯烴共聚物、聚苯乙烯、聚醚碸、聚伸芳基酯、聚-4-甲基戊烯、聚伸苯醚等之薄膜或片材。
貼合方法可藉由公知方法進行，例如藉由將液狀之黏接劑組成物均勻地塗布於偏光膜、保護薄膜、或其兩者後，將兩者貼合在一起並壓接，並利用加熱或照射活性能量射線來進行。
此外，也可於偏光膜之單面或兩面塗布胺甲酸酯(urethane)系樹脂、丙烯酸系樹脂、尿素樹脂等硬化性樹脂，並使其硬化形成硬化層而製成偏光板。藉由如此方式進行製作，則上述硬化層可替代上述保護薄膜，可達成薄膜化。
使用本發明之聚乙烯醇系薄膜之偏光膜及偏光板係偏光性能優良，可理想地使用於攜帶式資訊終端設備、電腦、電視、投影機、看板、桌上型電子計算機、電子鐘、文書處理器、電子紙、遊戲機、錄放影機、相機、相框、溫度計、音響、汽車或機械類之儀表等液晶顯示裝置、太陽眼鏡、防眩光眼鏡、立體眼鏡、穿戴式顯示器、顯示元件(CRT、LCD、有機EL、電子紙等)用減反射層、光纖通訊設備、醫療設備、建築材料、玩具等。 ［實施例］
然後，列舉實施例來更具體地說明本發明，本發明在不超出其要旨之情況下並不限定為後述之實施例。
而且，後述之實施例及比較例中之聚乙烯醇系薄膜的特性［Δn(MD)Ave、Δn(TD)Ave］及偏光膜的特性(偏光度、單體透射率、色度不均勻)的測定及評價係如下述之方式進行。
［聚乙烯醇系薄膜之Δn(MD)Ave的測定方法］ (1)於獲得之聚乙烯醇系薄膜之流動方向(MD)的任意位置，從聚乙烯醇系薄膜之寬度方向(TD)的中央部分切出MD×TD=5mm×10mm之大小的細片。然後，將該細片兩側以厚度100μm的PET薄膜夾持，再將其以木框夾持裝設於切片機裝置。 (2)然後，將上述(1)切出之細片，以與細片之流動方向(MD)平行且為10μm間隔進行切片，製作觀察用的切片(MD×TD=5mm×10μm)。 (3)然後，以可觀察切面之方式，倒放切片使切面向上放置於載玻片上，以蓋玻片及磷酸三甲苯酯(折射率1.557)封片，使用二維光彈性評價系統「PA-micro」(Photonic Lattice, Inc.製)測定3個切片的相位延遲。 (4)在切片之相位延遲分布顯示於「PA-micro」之測定畫面的狀態下，以橫切過切片般於最初上述聚乙烯醇系薄膜之表面畫出垂直之線段X，在該線段X上進行線段分析，取得切片之厚度方向的相位延遲分布資料。此外，使用40倍物鏡進行觀察，採用線寬為3像素之相位延遲的平均值。 (5)將獲得之切片之厚度方向的相位延遲分布資料除以切片之厚度10μm，求出切片之厚度方向的雙折射率Δn(MD)分布，並取得切片之厚度方向之雙折射率Δn(MD)分布的平均値。再將針對3個切片求出之各別切片之厚度方向之雙折射率Δn(MD)分布的平均値進一步地進行平均，定為上述聚乙烯醇系薄膜之「Δn(MD)Ave」。
［聚乙烯醇系薄膜之Δn(TD)Ave的測定方法］ (1)於獲得之聚乙烯醇系薄膜之流動方向(MD)的任意位置，從聚乙烯醇系薄膜之寬度方向(TD)的中央部分切出MD×TD=10mm×5mm之大小的細片。然後，將該細片兩側以厚度100μm的PET薄膜夾持，再將其以木框夾持裝設於切片機裝置。 (2)然後，將上述(1)切出之細片，以與細片之寬度方向(TD)平行且為10μm間隔進行切片，製作觀察用的切片(MD×TD=10μm×5mm)。 (3)然後，以可觀察切面之方式，倒放切片使切面向上放置於載玻片上，以蓋玻片及磷酸三甲苯酯(折射率1.557)封片，使用二維光彈性評價系統「PA-micro」(Photonic Lattice, Inc.製)測定3個切片的相位延遲。 (4)在切片之相位延遲分布顯示於「PA-micro」之測定畫面的狀態下，以橫切過切片般於最初上述聚乙烯醇系薄膜之表面畫出垂直之線段X，在該線段X上進行線段分析，取得切片之厚度方向的相位延遲分布資料。此外，使用40倍物鏡進行觀察，採用線寬為3像素之相位延遲的平均值。 (5)將獲得之切片之厚度方向的相位延遲分布資料除以切片之厚度10μm，求出切片之厚度方向的雙折射率Δn(TD)分布，並取得切片之厚度方向之雙折射率Δn(TD)分布的平均値。再將針對3個切片求出之各別切片之厚度方向之雙折射率Δn(TD)分布的平均値進一步地進行平均，定為上述聚乙烯醇系薄膜之「Δn(TD)Ave」。
［偏光度(%)、單體透射率(%)］ 從獲得之偏光膜之寬度方向(TD)的中央部分切出長度4cm×寬度4cm之試驗片，使用自動偏光薄膜測定裝置(日本分光公司製：VAP7070)，測得偏光度(%)及單體透射率(%)。
［色度不均勻］ 從獲得之偏光膜之寬度方向(TD)的中央部分切出長度30cm×寬度30cm之試驗片，以45°的角度夾在正交偏光狀態之2片偏光板(單體透射率43.5%、偏光度99.9%)之間後，使用表面照度14,000勒克司(lx)之燈箱，以透射模式觀察光學上的色度不均勻，藉由下述基準進行評價。 (評價基準) ○…無色度不均勻 △…有些微之色度不均勻 ×…明確地有色度不均勻
＜實施例1＞ (聚乙烯醇系薄膜之製作) 於5,000L之溶解罐中加入重量平均分子量142,000、皂化度99.8莫耳%之聚乙烯醇系樹脂1,000kg、水2,500kg、作為塑化劑之甘油105kg、及作為界面活性劑之聚氧乙烯月桂胺0.25kg，邊攪拌邊升溫至150℃進行加壓溶解，藉由調整濃度獲得樹脂濃度25重量%之聚乙烯醇系樹脂的水溶液。然後，將該聚乙烯醇系樹脂水溶液供給至雙軸擠製機進行消泡後，將水溶液溫度設為95℃，從T型縫模排出口排出(排出速度1.3m/分)並澆注至表面溫度為80℃之澆鑄鼓進行製膜。將該製膜而得之薄膜從澆鑄鼓剝離，邊沿流動方向(MD)運送，邊使該薄膜之表面及背面交互地與合計10枝熱輥接觸邊進行乾燥。藉此獲得含水率7重量%的薄膜(寬度2m、厚度30μm)。然後，將上述薄膜之左右兩端部以夾具間距45mm之夾具夾持，邊將該薄膜沿著流動方向(MD)以速度8m/分運送，邊使用延伸機於80℃沿著寬度方向(TD)延伸1.2倍後，將該薄膜以固定寬度2.4m在130℃之乾燥機中運送，獲得聚乙烯醇系薄膜(寬度2.4m、厚度25μm、長度2km)。獲得之聚乙烯醇系薄膜的特性如同後述之表1所示。在最後將該聚乙烯醇系薄膜捲繞於芯管成為輥狀，獲得薄膜捲繞體。
(偏光膜及偏光板之製作) 將獲得之聚乙烯醇系薄膜從上述薄膜捲繞體拉出，邊沿水平方向運送，邊浸漬於水溫30℃之水槽中使其膨潤，邊沿流動方向(MD)延伸1.7倍。於該膨潤步驟中，薄膜沒有產生摺痕或皺褶。然後，邊浸漬於由碘0.5g/L、碘化鉀30g/L構成之30℃之水溶液中進行染色邊沿流動方向(MD方向)延伸為1.6倍，然後邊浸漬於硼酸40g/L、碘化鉀30g/L之組成的水溶液(50℃)中進行硼酸交聯邊沿流動方向(MD方向)進行單軸延伸，延伸為2.1倍。最後，以碘化鉀水溶液進行清洗，並於50℃乾燥2分鐘，獲得總延伸倍率5.8倍之偏光膜。該偏光膜製造中沒有發生破裂。此外，獲得之偏光膜之特性係如同後述之表1所示。 於上述獲得之偏光膜的兩面使用聚乙烯醇水溶液作為黏接劑，貼合膜厚40μm之三乙醯纖維素薄膜，於70℃進行乾燥而獲得偏光板。
＜實施例2＞ 在實施例1中，將聚乙烯醇系樹脂水溶液排出(排出速度1.9m/分)並澆注至表面溫度88℃的澆鑄鼓進行製膜，除此以外，以與實施例1同樣的方式進行，獲得含水率10重量%之薄膜(寬度2m、厚度45μm)。然後，與實施例1同樣地，將該薄膜使用延伸機於80℃沿寬度方向(TD)延伸1.2倍後，以固定寬度2.4m在135℃之乾燥機中運送，獲得聚乙烯醇系薄膜(寬度2.4m、厚度35μm、長度2km)。獲得之聚乙烯醇系薄膜的特性如同後述表1所示。 另外，使用上述聚乙烯醇系薄膜，以與實施例1同樣的方式獲得偏光膜及偏光板。在偏光膜製造時之膨潤步驟中，於上述聚乙烯醇系薄膜沒有產生摺痕或皺褶，且也沒發生破裂。獲得之偏光膜的特性如同後述表1所示。
＜實施例3＞ 在實施例1中，將製膜時之排出速度設為0.8m/分來排出及澆注來進行製膜，除此以外，以與實施例1同樣之方式來進行，獲得含水率5重量%之薄膜(寬度2m、厚度20μm)。然後，與實施例1同樣地，將該薄膜使用延伸機於80℃沿寬度方向(TD)延伸1.4倍後，以固定寬度2.8m在130℃之乾燥機中運送，獲得聚乙烯醇系薄膜(寬度2.8m、厚度14μm、長度2km)。獲得之聚乙烯醇系薄膜的特性係如同後述之表1所示。 另外，使用上述聚乙烯醇系薄膜，以與實施例1同樣的方式獲得偏光膜及偏光板。在偏光膜製造時之膨潤步驟中，於上述聚乙烯醇系薄膜沒有產生摺痕或皺褶，且也沒發生破裂。獲得之偏光膜的特性如同後述表1所示。
＜比較例1＞ 在實施例1中，將聚乙烯醇系樹脂水溶液排出(排出速度2.5m/分)並澆注至表面溫度為90℃之澆鑄鼓進行製膜。對於該製膜而得之薄膜使用浮動式乾燥器進行110℃熱處理，而不實施使用了延伸機之對於寬度方向(TD)的延伸，除此以外，以與實施例1同樣的方式，獲得含水率2.5重量%之聚乙烯醇系薄膜(寬度2m、厚度60μm、長度2km)。獲得之聚乙烯醇系薄膜之特性如同下述表1所示。 另外，使用上述聚乙烯醇系薄膜，以與實施例1同樣的方式製造偏光膜及偏光板時，在膨潤步驟中，於上述聚乙烯醇系薄膜產生摺痕或皺摺。獲得之偏光膜的特性如同後述之表1所示。
＜比較例2＞ 在實施例1中，將聚乙烯醇系樹脂水溶液排出(排出速度1.9m/分)並澆注至表面溫度為88℃的澆鑄鼓進行製膜。對於該製膜而得之薄膜藉由表面溫度105℃之熱處理輥進行熱處理，而不實施使用延伸機之對於寬度方向(TD)的延伸，除此以外，以與實施例1同樣的方式，獲得含水率2.0重量%之聚乙烯醇系薄膜(寬度2m、厚度45μm、長度2km)。獲得之聚乙烯醇系薄膜之特性如同下述表1所示。 另外，使用上述聚乙烯醇系薄膜，以與實施例1同樣的方式製造偏光膜及偏光板時，在膨潤步驟中，於上述聚乙烯醇系薄膜產生摺痕或皺摺。獲得之偏光膜的特性如同後述之表1所示。
［表1］
Figure 107113962-A0304-0001
從上述實施例及比較例之結果，可知得自於Δn(MD)Ave及Δn(TD)Ave皆符合式(A)及(B)兩者之實施例1~3之聚乙烯醇系薄膜之偏光膜，係具有高偏光特性，且無色度不均勻之均勻的偏光膜。 另一方面，相對於此，可知得自於Δn(MD)Ave及Δn(TD)Ave之値為比式(A)及(B)所特定之範圍更小之值的比較例1、2的聚乙烯醇系薄膜之偏光膜，係偏光特性差，且同時觀察到色度不均勻。
在上述實施例中展示了本發明之具體的形態，但上述實施例僅為單純之示例，並沒有限定的含意。對該技術領域中具有通常知識者而言顯而易見之各種變化，均意欲包括於本發明之範圍內。 ［產業上利用性］
由本發明之聚乙烯醇系薄膜構成之偏光膜係偏光性能優良，可理想地使用於攜帶式資訊終端設備、電腦、電視、投影機、看板、桌上型電子計算機、電子鐘、文書處理器、電子紙、遊戲機、錄放影機、相機、相框、溫度計、音響、汽車或機械類之儀表等液晶顯示裝置、太陽眼鏡、防眩光眼鏡、立體眼鏡、穿戴式顯示器、顯示元件(CRT、LCD、有機EL、電子紙等)用減反射層、光纖通訊設備、醫療設備、建築材料、玩具等。

Claims (6)

  1. 一種聚乙烯醇系薄膜，係長條狀之聚乙烯醇系薄膜，其特徵在於符合下述式(A)及(B)：1.5×10-2≧△n(MD)Ave>3.0×10-3．．．(A) 1.5×10-2≧△n(TD)Ave≧2.0×10-3．．．(B)該式(A)中的△n(MD)Ave係表示在該聚乙烯醇系薄膜之厚度方向上，將該聚乙烯醇系薄膜之長度方向的雙折射率予以平均化而得的值；此外，該式(B)中的△n(TD)Ave係表示在該聚乙烯醇系薄膜之厚度方向上，將該聚乙烯醇系薄膜之寬度方向的雙折射率予以平均化而得的值。
  2. 如申請專利範圍第1項之聚乙烯醇系薄膜，其中，該聚乙烯醇系薄膜之厚度為5~50μm。
  3. 一種偏光膜，其特徵在於使用了如申請專利範圍第1或2項之聚乙烯醇系薄膜。
  4. 一種偏光板，其特徵在於具備如申請專利範圍第3項之偏光膜，及設置於該偏光膜之至少一面的保護薄膜。
  5. 一種聚乙烯醇系薄膜之製造方法，具備：製膜步驟，將聚乙烯醇系樹脂之水溶液藉由連續澆鑄法進行製膜；以及乾燥、延伸步驟，將該製膜而得之薄膜邊沿流動方向運送，邊對於該薄膜實施連續的乾燥及連續的延伸； 其特徵在於製造而得之聚乙烯醇系薄膜符合下述式(A)及(B)：1.5×10-2≧△n(MD)Ave>3.0×10-3．．．(A) 1.5×10-2≧△n(TD)Ave≧2.0×10-3．．．(B)該式(A)中的△n(MD)Ave係表示在該聚乙烯醇系薄膜之厚度方向上，將該聚乙烯醇系薄膜之長度方向的雙折射率予以平均化而得的值；此外，該式(B)中的△n(TD)Ave係表示在該聚乙烯醇系薄膜之厚度方向上，將該聚乙烯醇系薄膜之寬度方向的雙折射率予以平均化而得的值。
  6. 如申請專利範圍第5項之聚乙烯醇系薄膜之製造方法，其中，在該乾燥、延伸步驟中，將上述製膜而得之薄膜沿寬度方向延伸1.05~1.5倍。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201244914A (en) * 2011-03-29 2012-11-16 Kuraray Co Polyvinyl alcohol polymer film and manufacture method thereof

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4592147B2 (ja) 2000-04-21 2010-12-01 株式会社クラレ ポリビニルアルコールフィルムおよび偏光フィルム
JP3480920B2 (ja) 2000-05-10 2003-12-22 株式会社クラレ ポリビニルアルコールフィルムの製造法
JP3496825B2 (ja) 2000-05-12 2004-02-16 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の製造法
JP3473839B2 (ja) 2000-06-28 2003-12-08 株式会社クラレ 偏光フィルム用ポリビニルアルコールフィルムの製造法
JP4337409B2 (ja) * 2003-06-06 2009-09-30 東レ株式会社 位相差板および円偏光板
JP4433462B2 (ja) * 2004-05-12 2010-03-17 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
TWI276850B (en) * 2004-09-15 2007-03-21 Far Eastern Textile Ltd Optical compensator for a liquid crystal display
JP5534684B2 (ja) * 2008-02-29 2014-07-02 日東電工株式会社 光学フィルムの製造方法
KR101910668B1 (ko) * 2008-12-18 2018-10-22 주식회사 쿠라레 폴리비닐알코올 필름
JP2011002813A (ja) 2009-05-20 2011-01-06 Nitto Denko Corp 光学フィルム、偏光板、液晶パネル、液晶表示装置および光学フィルムの製造方法
JP5563413B2 (ja) * 2010-09-07 2014-07-30 日東電工株式会社 薄型偏光膜の製造方法
JP5704529B2 (ja) 2010-12-15 2015-04-22 日東電工株式会社 光学フィルムの製造方法
JP6216497B2 (ja) * 2011-05-30 2017-10-18 日東電工株式会社 位相差層付偏光板
JP2013137357A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Konica Minolta Inc 広幅偏光板、広幅偏光板の製造方法及び液晶表示装置
KR101384900B1 (ko) * 2012-03-15 2014-04-15 가부시키가이샤 구라레 에틸렌 변성 폴리비닐알코올계 중합체 필름
KR101463799B1 (ko) * 2012-03-22 2014-11-20 에스케이씨 주식회사 폴리비닐알코올계 중합체 필름 및 이의 제조방법
CN107001667B (zh) 2014-11-26 2021-05-28 株式会社可乐丽 聚乙烯醇系聚合物膜及其制造方法
WO2016093277A1 (ja) * 2014-12-12 2016-06-16 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法及び偏光フィルム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201244914A (en) * 2011-03-29 2012-11-16 Kuraray Co Polyvinyl alcohol polymer film and manufacture method thereof

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