TWI830847B - 聚乙烯醇薄膜及使用其之偏光薄膜的製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種含有聚乙烯醇(A)、碳數9~30之陰離子系界面活性劑(B)及碳數0~8之電解質(C)的聚乙烯醇薄膜，其特徵為陰離子系界面活性劑(B)之含量，相對於100質量份之聚乙烯醇(A)，為0.04~0.40質量份，電解質(C)之含量，相對於100質量份之聚乙烯醇(A)，為0.04~0.40質量份。據此，可提供光學缺陷及活性劑凝集物數量少、霧度值低、剝離性良好且於加工成偏光薄膜之際的偏光性能優異的PVA薄膜，及使用其之偏光薄膜的製造方法。

Description

聚乙烯醇薄膜及使用其之偏光薄膜的製造方法
本發明係關於光學缺陷及活性劑凝集物數量少、霧度值低、剝離性良好的聚乙烯醇薄膜、及使用其之偏光薄膜的製造方法。
聚乙烯醇(以下，有時縮寫為PVA)薄膜係利用與透明性、光學特性、機械強度、水溶性等有關的獨特的性質而已使用於各式各樣的用途。尤其，利用其優異的光學特性，已使用PVA薄膜作為構成液晶顯示器(LCD)之基本構成要素的偏光板的偏光薄膜之製造原料(未加工薄膜)，而擴大其用途。對於LCD用偏光板，係要求高的光學性能，且對其構成要素的偏光薄膜亦要求高的光學性能。
偏光板，一般而言，係藉由對未加工的PVA薄膜施予染色、單軸拉伸、及視需要施予利用硼化合物等的固定處理等而製造偏光薄膜後，藉由使三乙酸纖維素(TAC)薄膜等之保護膜與該偏光薄膜的表面貼合而製造。而且，未加工的PVA薄膜，一般而言，係藉由流延製膜法等之使包含PVA的製膜原液乾燥的方法而製造。
迄今為止已知關於PVA薄膜、其製造方法的許多技術。於專利文獻1已記載一種聚乙烯醇系薄膜的製造方法，其特徵為使用包含烷基磺酸鹽系之界面活性劑的聚乙烯醇系樹脂水溶液，而藉由流延法製造聚乙烯醇系薄膜的步驟。據此，除了光學特性之外，可提供無色透明性優異的聚乙烯醇系薄膜的製造方法。然而，於單獨使用烷基磺酸鹽系之界面活性劑的聚乙烯醇系薄膜，有將薄膜製膜之際的剝離性有問題的情形。而且，為了改善剝離性，而於烷基磺酸鹽系之界面活性劑進一步使用非離子系界面活性劑的情形，有活性劑凝集物的個數多、霧度值高、於加工成偏光薄膜之際的偏光性能差的情形，而希望改善。 [先前技術文獻]
專利文獻1　特開2006-193694號公報
[發明所欲解決的課題]
本發明係為了解決上述課題而完成者，其目的係提供光學缺陷及活性劑凝集物數量少、霧度值低、剝離性良好，於加工成偏光薄膜之際的偏光性能優異的PVA薄膜；及使用其之偏光薄膜的製造方法。 [用以解決課題之手段]
上述課題係藉由提供一種聚乙烯醇薄膜而解決，該聚乙烯醇薄膜係包含聚乙烯醇(A)、碳數9~30之陰離子系界面活性劑(B)及碳數0~8之電解質(C)的聚乙烯醇薄膜，其中 陰離子系界面活性劑(B)之含量，相對於100質量份之聚乙烯醇(A)，為0.04~0.40質量份， 電解質(C)之含量，相對於100質量份之聚乙烯醇(A)，為0.04~0.40質量份。
此時，電解質(C)較佳為選自包含鹼金屬硫酸鹽、鹼金屬磺酸鹽、鹼金屬磷酸鹽及鹼金屬羧酸鹽的群組的至少一種。
薄膜寬較佳為1.5m以上，薄膜之長度較佳為3000m以上。又，薄膜厚度亦較佳為10~70μm。
又，上述課題亦藉由提供具有將上述聚乙烯醇薄膜染色的步驟及拉伸的步驟之偏光薄膜的製造方法而解決。 [發明之效果]
本發明之PVA薄膜係因光學缺陷及活性劑凝集物數量少、霧度值低、剝離性良好而加工性優異。據此，藉由將該PVA薄膜作為未加工料使用，可獲得偏光性能良好的偏光薄膜。
[用以實施發明之形態]
本發明之PVA薄膜係含有PVA(A)、碳數9~30之陰離子系界面活性劑(B)及碳數0~8之電解質(C)。
本發明人等發現藉由為各自含有一定量之PVA(A)、陰離子系界面活性劑(B)及電解質(C)的PVA薄膜，可獲得光學缺陷及活性劑凝集物之個數少、霧度值低、剝離性良好的PVA薄膜。而且，已清楚藉由使用此種PVA薄膜，可獲得偏光性能優異的偏光薄膜。本發明人等確認於PVA(A)、陰離子系界面活性劑(B)及電解質(C)之含量未於一定範圍的情形，未能獲得品質與剝離性良好的PVA薄膜。又，本發明人等確認使用非離子系界面活性劑替代電解質(C)的情形，活性劑凝集物之個數多、霧度值高、加工成偏光薄膜之際的偏光性能差。
據此，如本發明，重要的是各自含有一定量之PVA(A)、陰離子系界面活性劑(B)及電解質(C)的PVA薄膜。藉由滿足此種構成，可獲得光學缺陷及活性劑凝集物之個數少、霧度值低、剝離性良好，且於加工成偏光薄膜之際的偏光性能優異的PVA薄膜。
[PVA(A)] 就PVA(A)而言，可使用藉由將乙烯酯聚合而獲得的乙烯酯系聚合物皂化而製造者。就乙烯酯而言，可列舉例如，甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、纈草酸乙烯酯、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、維沙狄克酸乙烯酯(vinyl versatate)等。此等可單獨使用一種，亦可併用二種以上，但較佳為前者。由取得性、成本、PVA(A)之生產性等的觀點，就乙烯酯而言，較佳為乙酸乙烯酯。
就可與乙烯酯共聚合的其它單體而言，可列舉例如：乙烯；丙烯、1-丁烯、異丁烯等之碳數3~30的烯烴；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、丙烯酸三級丁酯、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；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、丙烯醯胺丙基二甲基胺或其鹽、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基胺或其鹽、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-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮等之N-乙烯基醯胺；甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、異丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、三級丁基乙烯基醚、十二基乙烯基醚、硬脂基乙烯基醚等之乙烯基醚；丙烯腈、甲基丙烯腈等之氰化乙烯；氯乙烯、二氯亞乙烯、氟乙烯、二氟亞乙烯等之鹵化乙烯；乙酸烯丙酯、氯丙烯等之烯丙基化合物；順丁烯二酸或其鹽、酯或酸酐；伊康酸或其鹽、酯或酸酐；乙烯基三甲氧基矽烷等之乙烯基矽基化合物；乙酸異丙烯酯等。此等之其它單體可單獨使用一種，亦可將兩種以上組合使用。其中，作為其它單體，以乙烯及碳數3~30之烯烴為較佳，乙烯為更佳。
源自上述其它單體的結構單元佔前述乙烯酯系聚合物的比例未特別限制，但基於構成乙烯酯系聚合物的全部結構單元之莫耳數，較佳為15莫耳%以下，更佳為5莫耳%以下。
對PVA(A)的聚合度未必要限制，但因為有隨著聚合度下降而薄膜強度降低之傾向，因此較佳為200以上，更佳為300以上，進一步較佳為400以上，特佳為500以上。又，若聚合度過高，則PVA(A)的水溶液或是經熔融之PVA(A)的黏度變高，有製膜變得困難的傾向，因而較佳為10,000以下，更佳為9,000以下，進一步較佳為8,000以下，特佳7,000以下。於此處，PVA(A)的聚合度係意指依據JIS K6726-1994之記載而測定的平均聚合度，可藉由將PVA(A)再皂化、精製後，自於30℃之水中測定的極限黏度[η](單位：分升/g)而藉由下式求得。 聚合度=([η]×104 /8.29)(1/0.62)
對於PVA(A)的皂化度未特別限制，例如可使用60莫耳%以上之PVA(A)，但由使用作為偏光薄膜等之光學薄膜製造用之未加工薄膜的觀點來看，PVA(A)的皂化度較佳為95莫耳%以上，更佳為98莫耳%以上，進一步較佳為99莫耳%以上。於此處，PVA(A)的皂化度係意指相對於PVA(A)所具有的可因皂化而被變換成乙烯醇單元的結構單元(典型地為乙烯酯系單體單元)與乙烯醇單元之合計莫耳數，該乙烯醇單元的莫耳數所佔的比例(莫耳%)。PVA(A)的皂化度係可依據JIS K6726-1994之記載而測定。
PVA(A)係可單獨使用一種PVA，亦可併用聚合度、皂化度、改性度等不同的二種以上的PVA。惟，若PVA薄膜含有具有促進交聯反應的官能基的PVA，如具有羧基、磺酸基等之酸性官能基的PVA；具有酸酐基的PVA；具有胺基等之鹼性官能基的PVA；此等之中和物等時，由於PVA分子間之交聯反應而有時該PVA薄膜的二次加工性會降低。因此，於如光學薄膜製造用之未加工薄膜般要求優異的二次加工性的情形，PVA(A)中之具有酸性官能基的PVA、具有酸酐基的PVA、具有鹼性官能基的PVA及此等之中和物的含量係分別較佳為0.1質量%以下，更佳為不含有任一者。
前述PVA薄膜中的PVA(A)之含有率較佳為50質量%以上，更佳為70質量%以上，進一步較佳為85質量%以上。PVA(A)之含有率通常為90質量%以下。
[碳數9~30之陰離子系界面活性劑(B)] 就於本發明所使用的陰離子系界面活性劑(B)而言，只要為滿足碳數9~30者即可，未特別限定，較佳為選自包含硫酸酯鹽型、磺酸鹽型及磷酸酯鹽型的群組的至少一種。就碳數而言，較佳為10以上，更佳為12以上。另一方面，就碳數而言，較佳為26以下，更佳為20以下，進一步較佳為16以下。
就前述硫酸酯鹽型而言，可列舉烷基硫酸鈉、烷基硫酸鉀、烷基硫酸銨、烷基硫酸三乙醇胺、聚氧乙烯烷基醚硫酸鈉、聚氧丙烯烷基醚硫酸鈉、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鈉等。就前述烷基而言，較佳為碳數8~20之烷基，更佳為碳數10~16之烷基。
就前述磺酸鹽型而言，可列舉烷基磺酸鈉、烷基磺酸鉀、烷基磺酸銨、烷基磺酸三乙醇胺、烷基苯磺酸鈉、十二基二苯基醚二磺酸二鈉、烷基萘磺酸鈉、烷基磺基琥珀酸二鈉、聚氧乙烯烷基磺基琥珀酸二鈉等。就前述烷基而言，較佳為碳數8~20之烷基，更佳為碳數10~16之烷基。
就前述磷酸酯鹽型而言，可列舉烷基磷酸酯鈉、烷基磷酸酯鉀、烷基磷酸酯銨、烷基磷酸酯三乙醇胺、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯鈉、聚氧丙烯烷基醚磷酸酯鈉、聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯鈉。就前述烷基而言，較佳為碳數8~20之烷基，更佳為碳數10~16之烷基。
上述之界面活性劑可僅單獨使用一種，亦可併用二種以上。其中，由活性劑凝集物之個數少、霧度值變低的觀點來看，陰離子系界面活性劑(B)較佳為磺酸鹽型者。
於本發明之PVA薄膜中，陰離子系界面活性劑(B)之含量，相對於100質量份之PVA(A)，為0.04~0.40質量份。陰離子系界面活性劑(B)之含量低於0.04質量份的情形，於PVA薄膜有發生多數光學缺陷，同時剝離性變差這樣的問題。陰離子系界面活性劑(B)之含量較佳為0.05質量份以上，更佳為0.06質量份以上。另一方面，陰離子系界面活性劑(B)之含量超過0.40質量份的情形，則於PVA薄膜發生多數光學缺陷。陰離子系界面活性劑(B)之含量，較佳為0.35質量份以下，更佳為0.25質量份以下，進一步較佳為0.15質量份以下，特佳為0.1質量份以下。
[碳數0~8之電解質(C)] 就於本發明所使用的電解質(C)而言，只要為滿足碳數0~8者即可，未特別限定，較佳為選自包含鹼金屬硫酸鹽、鹼金屬磺酸鹽、鹼金屬磷酸鹽及鹼金屬羧酸鹽的群組的至少一種。就鹼金屬羧酸鹽之碳數而言，較佳為1~8，更佳為2~7，進一步較佳為3~6。就鹼金屬羧酸鹽而言，可列舉乳酸、丙二酸、甘油酸、酒石酸、蘋果酸、琥珀酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、檸檬酸、葡萄糖酸、己二酸等之羧酸的鹼金屬鹽。其中，較佳為使用選自包含酒石酸、檸檬酸及葡萄糖酸的群組的至少一種之羧酸的鹼金屬鹽。
就上述鹼金屬而言，較佳為選自包含鋰、鈉、鉀及銫的群組的至少一種，更佳為選自包含鈉及鉀的群組的至少一種。即，就電解質(C)而言，更佳為使用選自包含硫酸鈉、硫酸鉀、磺酸鈉、磺酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、羧酸鈉及羧酸鉀的群組的至少一種。就羧酸而言，較佳可使用前述者。
於本發明之PVA薄膜中，電解質(C)之含量，相對於100質量份之PVA(A)，為0.04~0.40質量份。電解質(C)之含量低於0.04質量份的情形，於PVA薄膜發生許多光學缺陷。電解質(C)之含量較佳為0.05質量份以上，更佳為0.06質量份以上。另一方面，電解質(C)之含量超過0.40質量份的情形，於PVA薄膜發生許多光學缺陷。電解質(C)之含量較佳為0.35質量份以下，更佳為0.25質量份以下，進一步較佳為0.15質量份以下，特佳為0.1質量份以下。
[PVA薄膜] 由對PVA薄膜可賦予柔軟性的觀點，本發明之PVA薄膜較佳為含有塑化劑。就較佳之塑化劑而言，可列舉多元醇，具體而言，可列舉乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、三羥甲基丙烷等。此等可僅使用一種之塑化劑，亦可併用二種以上之塑化劑。其中，由與PVA(A)的相溶性、取得性等之觀點來看，較佳為乙二醇或甘油。
塑化劑之含量，相對於100質量份之PVA(A)，較佳為1~30質量份之範圍內。若塑化劑之含量為1質量份以上，衝擊強度等之機械物性、二次加工時之加工性不易發生問題。另一方面，若塑化劑之含量為30質量份以下，薄膜適度地變柔軟，操作性提升。
本發明之PVA薄膜視需要可進一步含有PVA(A)、陰離子系界面活性劑(B)、電解質(C)及塑化劑以外之其它成分。就此種其它成分而言，可列舉例如，水分、抗氧化劑、紫外線吸收劑、潤滑劑、著色劑、填充劑(無機物粒子・澱粉等)、防腐劑、防黴劑、上述成分以外之其它高分子化合物等。PVA薄膜中之其它成分之含量較佳為10質量%以下。
本發明之PVA薄膜之寬並未特別限制。近年來由於要求寬廣的偏光薄膜，該寬較佳為1.5m以上。又，PVA薄膜之寬太過廣時，用以將PVA薄膜製膜的製膜裝置之製造費用會增加，再者，在以實用化的製造裝置製造光學薄膜的情形，有時均一地拉伸成為困難，所以通常PVA薄膜之寬為7.5m以下。
本發明之PVA薄膜的形狀未特別限制，但由可連續而平順地製造均一的PVA薄膜的點、或於製造光學薄膜等之際連續使用的點等來看，較佳為長條的薄膜。長條的薄膜之長度(流動方向之長度)未特別限制，可適當設定。薄膜之長度較佳為3000m以上。另一方面，薄膜之長度較佳為30000m以下。長條的薄膜較佳為捲繞於芯部等而作成薄膜捲。
本發明之PVA薄膜的厚度未特別限制，可適宜設定。由使用作為偏光薄膜等之光學薄膜製造用的未加工薄膜的觀點來看，薄膜的厚度較佳為10~70μm。又，PVA薄膜的厚度係可作為在任意之10處測定的值之平均值而求得。
本發明之PVA薄膜的霧度及活性劑凝集物的個數係藉由下述之實施例記載的方法而測定。該霧度值較佳為0.4以下，更佳為0.3以下，進一步較佳為0.2以下，特佳為0.15以下。又，該活性劑凝集物的個數較佳為150個以下，更佳為90個以下，進一步較佳為75個以下，特佳為65個以下。
本發明之PVA薄膜的製造方法未特別限定，但較佳為下述之PVA薄膜的製造方法：其係含有PVA(A)、陰離子系界面活性劑(B)及電解質(C)的PVA薄膜的製造方法，其中具有摻合PVA(A)、陰離子系界面活性劑(B)及電解質(C)而調製製膜原液的步驟；及使用該製膜原液而製膜的步驟。
於調製製膜原液的步驟，亦可進一步摻合液體介質。就此時之液體介質而言，可列舉例如，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、二乙三胺等，可使用此等中之一種或二種以上。其中，由對環境負荷小、回收性的觀點來看，較佳為水。
於本發明之PVA薄膜的製造方法，例如，可使用含有PVA(A)、陰離子系界面活性劑(B)、電解質(C)、液體介質、及視需要進一步含有上述塑化劑或其它成分的製膜原液，而採用流延製膜法、熔融擠出製膜法等周知之方法。又，製膜原液可為PVA(A)溶解於液體介質而成者，亦可為PVA(A)熔融者。
製膜原液之揮發分率(於製膜時由於揮發、蒸發而被去除的液體介質等之揮發性成分在製膜原液中的含有比例)雖依製膜方法、製膜條件等不同，但較佳為50~90質量%之範圍內，更佳為55~80質量%之範圍內。藉由製膜原液之揮發分率為50質量%以上，製膜原液之黏度不會變得太高且製膜變得容易。另一方面，藉由製膜原液之揮發分率為90質量%以下，製膜原液之黏度不會變得太低且所獲得的PVA薄膜的厚度均一性提升。
本發明之PVA薄膜適合使用上述之製膜原液，藉由流延製膜法、熔融擠出製膜法而製造。此時之具體的製造方法未特別限制，例如，可藉由將該製膜原液流延或吐出至滾筒或帶等之支持體上成為膜狀，使其於該支持體上乾燥而獲得。對所獲得的薄膜，視需要亦可藉由乾燥輥、熱風乾燥裝置而進一步乾燥，或藉由熱處理裝置而施加熱處理，或藉由調濕裝置而調濕。所製造的PVA薄膜較佳為捲繞於芯部等而作成薄膜捲。又，亦可切取所製造的PVA薄膜之寬方向的兩端部。
本發明之PVA薄膜可適合地作為用以製造偏光薄膜、位相差薄膜、特殊集光薄膜等的未加工薄膜而使用。依據本發明，可獲得光學性能優異、品質高的PVA薄膜。據此，光學用PVA薄膜為本發明之較佳實施態樣。
具有將前述PVA薄膜染色的步驟與拉伸的步驟之偏光薄膜的製造方法為本發明之適合的實施態樣。該製造方法可進一步具有固定處理步驟、乾燥處理步驟、熱處理步驟等。染色與拉伸的順序未特別限定，可於拉伸處理之前進行染色處理，亦可於與拉伸處理同時進行染色處理，或亦可於拉伸處理之後進行染色處理。又，拉伸、染色等之步驟可重複複數次。尤其將拉伸分成2段以上時因容易進行均一的拉伸而較佳。
就PVA薄膜之染色所使用的染料而言，可使用碘或二色性有機染料(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等之二色性染料)等。此等之染料係可單獨使用一種或組合二種以上而使用。染色，通常可藉由將PVA薄膜浸漬於含有上述染料的溶液中而進行，但其處理條件、處理方法並未特別限制。
作為將PVA薄膜拉伸的方法，可列舉單軸拉伸方法及雙軸拉伸方法，較佳為前者。將PVA薄膜向流動方向(MD)等拉伸的單軸拉伸係能夠以濕式拉伸法或乾熱拉伸法之任一者進行，但由獲得的偏光薄膜之性能及品質之安定性的觀點來看，較佳為濕式拉伸法。就濕式拉伸法而言，可列舉將PVA薄膜在純水、包含添加劑、水溶性之有機溶媒等之各種成分的水溶液、或是分散有各種成分的水分散液中拉伸的方法。就利用濕式拉伸法的單軸拉伸方法之具體例而言，可列舉於包含硼酸的溫水中進行單軸拉伸的方法、於含有前述染料的溶液中或後述的固定處理浴中進行單軸拉伸的方法等。又，可使用吸水後之PVA薄膜而於空氣中進行單軸拉伸，亦可以其它之方法進行單軸拉伸。
單軸拉伸之際的拉伸溫度並未特別限定，但濕式拉伸的情形係較佳為採用20~90℃，更佳為採用25~70℃，進一步較佳為採用30~65℃之範圍內的溫度，乾熱拉伸的情形較佳為採用50~180℃之範圍內的溫度。
單軸拉伸處理之拉伸倍率(以多段進行單軸拉伸的情形係合計的拉伸倍率)，由偏光性能的觀點來看，較佳為儘可能拉伸直到薄膜切斷前，具體而言，較佳為4倍以上，更佳為5倍以上，進一步較佳為5.5倍以上。拉伸倍率之上限係只要薄膜未斷裂即可，未特別限制，但為了進行均一的拉伸，較佳為8.0倍以下。
在偏光薄膜的製造中，為了將染料穩固吸附於經單軸拉伸的PVA薄膜，較佳進行固定處理。就固定處理而言，可採用將PVA薄膜浸漬於一般之添加硼酸及/或硼化合物的處理浴中的方法等。於此時，亦可視需要於處理浴中添加碘化合物。
較佳為將已進行單軸拉伸處理、或單軸拉伸處理與固定處理的PVA薄膜，接著進行乾燥處理、熱處理。乾燥處理、熱處理之溫度較佳為30~150℃，特佳為50~140℃。若溫度過低，所獲得的偏光薄膜之尺寸安定性容易變低。另一方面，若溫度過高，則伴隨染料的分解等而容易發生偏光性能的降低。
於如上述所獲得的偏光薄膜的兩面或單面，可貼合光學上透明且具有機械強度的保護膜而作成偏光板。就此種情形的保護膜而言，係使用三乙酸纖維素(TAC)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，就用以貼合保護膜的接著劑而言，一般使用PVA系接著劑、胺基甲酸酯系接著劑等，其中較佳為使用PVA系接著劑。
如上述所獲得的偏光板係可被覆丙烯酸系等之黏著劑後，貼合於玻璃基板而作為液晶顯示裝置之零件而使用。使偏光板貼合於玻璃基板之際，亦可同時貼合位相差薄膜、視野角提升薄膜、亮度提升薄膜等。 [實施例]
以下，藉由實施例等而具體地說明本發明，但本發明不受此等實施例任何限定。
[PVA薄膜製造之加工性] (剝離性) 於4000m以上之長條薄膜的製膜中，將自流延滾筒將膜剝離之際可無問題地剝離者評價為A，將附著於滾筒而無法剝離者評價為B。
[PVA薄膜之品質] (光學缺陷之評價方法) 目視下觀察PVA薄膜上之與製膜時的流動方向(MD方向)平行存在的條紋狀的瑕疵與鯊魚皮狀之瑕疵而評價。具體而言，懸吊從以下之實施例、比較例所獲得的PVA薄膜所切出的樣品片使其成為MD方向垂直，且於其背後垂直放置30W之直管狀螢光燈而點燈，針對光學缺陷，以下列的基準進行評價。 A：完全沒有條紋狀及鯊魚皮狀的缺陷，最適用於製品的水準。 B：有一些條紋狀或鯊魚皮狀的缺陷，但可使用作為製品的水準。 C：有多數條紋狀或鯊魚皮狀的缺陷，不適用於製品的水準。
(霧度之測定方法) 自成為測定對象的PVA薄膜捲之表層側切出10m的區域，進一步自任意之位置採取3片MD50mm×TD50mm之正方形(厚度60μm)的樣品片。將採取的樣品，使用Suga試驗機股份有限公司製之霧度計「HZ-2」，按照JIS K7136，將前述PVA薄膜的中央部之霧度各進行3次測定，求得其平均值。
(活性劑凝集物之個數測定方法) 自成為測定對象的PVA薄膜捲之表層側切出10m的區域，進一步自任意之位置採取MD50mm×TD50mm(厚度60μm)之樣品片。將採取的樣品，使用Keyence股份有限公司製之顯微鏡VHX6000(倍率為1000倍)，於薄膜厚度方向拍攝約1μm間隔的位置的影像，計數所拍攝的影像中映出的活性劑凝集物之個數。
[偏光薄膜之製作] 自成為測定對象的PVA薄膜捲採取MD100mm×TD50mm之大小的樣品，於樣品的中央部記入長度50mm之標線。將記入標線的樣品4片安置於拉伸模具中，將該樣品浸漬於溫度30℃之水中1分鐘，於其間在長度方向(MD)上單軸拉伸(第1段拉伸)至原本長度的2.0倍。接著，將該樣品浸漬於含有碘0.03~0.05質量%及碘化鉀1.0質量%之濃度的溫度32℃之染色浴中2分鐘，於其間在長度方向(MD)上單軸拉伸(第2段拉伸)至原本長度的2.5倍。
接著，將該樣品浸漬於含有硼酸2.6質量%之濃度的溫度32℃之交聯浴中2分鐘，於其間在長度方向(MD)上單軸拉伸(第3段拉伸)至原本長度的3.6倍。再者，將該樣品浸漬於含有硼酸1.5質量%及碘化鉀5.0質量%的濃度的溫度57℃之拉伸浴中，於其間在長度方向(MD)上單軸拉伸(第4段拉伸)至原本長度的6.0倍。接著，將該樣品，於溫度60℃之乾燥機中去除水分，作成偏光薄膜。又，藉由調整染色浴之碘濃度，製作偏光度V為99.995%的偏光薄膜。
[偏光薄膜之偏光性能] (a)透射率Ts之測定 自使用實施例或比較例所獲得的PVA薄膜而製作的偏光薄膜，採取2片MD20mm×TD20mm之正方形的樣品，使用附積分球的分光光度計(日本分光股份有限公司製「V7100」)，按照JIS Z8722：2009(物體顏色的測定方法)，進行C光源、2°視野的可見光區域的視感度補正，對於一片樣品，測定相對於長度方向為傾斜45°的情形之光的透射率與傾斜-45°的情形之光的透射率，求得彼等之平均值Ts1(%)。對另一片之樣品同樣地測定傾斜45°的情形之光的透射率與傾斜-45°的情形之光的透射率，求得彼等之平均值Ts2(%)。藉由下述式(1)將Ts1與Ts2予以平均，作為偏光薄膜之透射率Ts(%)。 (b)偏光度V之測定 將於上述透射率Ts之測定所採取的2片樣品以其長度方向呈平行的方式重疊時之光的透射率T∥ (%)、及以長度方向呈垂直的方式重疊時之光的透射率T⊥(%)，與上述「(a)透射率Ts之測定」的情形同樣地進行測定，藉由下述式(2)而求得偏光度V(%)。 (c)透光性 對於藉由調整染色浴之碘濃度而製作的透射率Ts為43.0%至44.0%之偏光片(polarizer)，自透射率Ts與偏光度V之關係，算出偏光度V為99.995%下的透射率Ts，作為透光性的指標。
實施例1 使用聚合度2400、皂化度99.9莫耳%之PVA(乙酸乙烯酯之均聚物的皂化物)薄片作為PVA(A)。使100質量份該PVA之薄片浸漬於35℃之2500質量份蒸餾水後，進行離心脫水，獲得揮發分率60質量%之PVA含水薄片。
對該PVA含水薄片250質量份(乾燥PVA為100質量份)，混合蒸餾水25質量份、甘油12質量份、陰離子系界面活性劑(B)0.08質量份、電解質(C)0.08質量份後，將獲得的混合物以二軸擠出機進行加熱熔融(最高溫度130℃)而作成製膜原液。此時使用的陰離子系界面活性劑(B)為烷基磺酸鈉(烷基之碳數為15)。又，電解質(C)為檸檬酸鈉。
將此製膜原液以熱交換器冷卻至100℃後，自180cm寬的衣架型模具(coat hanger die)擠出至表面溫度為90℃的滾筒上而製膜，進一步使用熱風乾燥裝置而乾燥，接著，藉由切除由於製膜時之內縮(neck in)而變厚的薄膜之兩端部，連續製造膜厚60μm、寬165cm之PVA薄膜。對於製造過程之PVA薄膜，藉由上述方法而評價剝離性。接著，將所製造的PVA薄膜中之長度4000m的分量捲繞於圓筒狀之芯部而成為薄膜捲。對於獲得的PVA薄膜，藉由上述的方法而評價光學缺陷、霧度、活性劑凝集物之個數。又，使用獲得的PVA薄膜而製造偏光薄膜，評價偏光度99.995%下的透射率作為偏光性能。將結果示於表1。
實施例2~7、比較例1~4 除了將陰離子系界面活性劑(B)、電解質(C)之種類及使用量如表1所示進行變更以外，與實施例1同樣地製造PVA薄膜而評價之。又，於實施例2~4、7及比較例1~3所使用的陰離子系界面活性劑(B)係與實施例1所使用的磺酸型相同者。於實施例5及比較例4所使用的陰離子系界面活性劑(B)為硫酸酯型之聚氧乙烯烷基醚硫酸鈉(聚氧乙烯鏈數為3，烷基鏈的碳數為12)，於實施例6所使用的陰離子系界面活性劑(B)為磷酸酯型之聚氧乙烯烷基磷酸酯硫酸鉀(聚氧乙烯鏈數為6，烷基鏈的碳數為13)。又，於比較例4，不使用電解質(C)，使用為非離子系界面活性劑的3級醯胺型之月桂酸二乙醇醯胺(lauric acid diethanolamide)0.07質量份。將結果示於表1。
如表1所示，實施例1~7之PVA薄膜係剝離性優異，光學缺陷及活性劑凝集物的個數少，霧度值亦低，品質為良好，而能使用作為製品。又，實施例1~7之PVA薄膜，偏光性能亦優異。另一方面，電解質(C)之含量少的比較例1之PVA薄膜係發生許多光學缺陷。陰離子系界面活性劑(B)之含量少的比較例2之PVA薄膜係剝離性不佳，發生許多光學缺陷。陰離子系界面活性劑(B)與電解質(C)之含量多的比較例3之PVA薄膜，發生許多光學缺陷。未使用電解質(C)，且使用作為非離子系界面活性劑之月桂酸二乙醇醯胺的比較例4，活性劑凝集物之個數多，且霧度值亦高。又，偏光性能亦不佳。
[表1]
界面活性劑 電解質(C) 薄膜中之含量 [%/PVA] 加工性 薄膜品質 偏光性能
非離子系 界面活性劑 陰離子系 界面活性劑(B) 陰離子系 界面活性劑(B) 電解質(C) 剝離 光學缺陷 霧度 凝集物[個] 透射率
實施例1 - 磺酸型 檸檬酸Na 0.08 0.08 A A 0.10 50 43.2
實施例2 - 磺酸型 檸檬酸Na 0.12 0.12 A A 0.13 70 43.2
實施例3 - 磺酸型 硫酸Na 0.08 0.08 A A 0.12 55 43.2
實施例4 - 磺酸型 磷酸Na 0.08 0.08 A A 0.11 52 43.2
實施例5 - 硫酸酯型 硫酸Na 0.08 0.08 A A 0.15 80 43.2
實施例6 - 磷酸酯型 硫酸Na 0.08 0.08 A A 0.14 70 43.2
實施例7 - 磺酸型 檸檬酸Na 0.20 0.20 A B 0.16 90 43.2
比較例1 - 磺酸型 檸檬酸Na 0.08 0.01 A C 0.10 45 43.2
比較例2 - 磺酸型 檸檬酸Na 0.01 0.08 B C 0.08 25 43.2
比較例3 - 磺酸型 檸檬酸Na 0.50 0.50 A C 0.15 80 43.2
比較例4 月桂酸烷醇醯胺 硫酸酯型 - 0.06 - A A 0.90 1250 43.0
無。
無。
無。

Claims (5)

  1. 一種聚乙烯醇薄膜，其係含有聚乙烯醇(A)、碳數9~30之陰離子系界面活性劑(B)及碳數0~8之電解質(C)的聚乙烯醇薄膜，其中陰離子系界面活性劑(B)之含量，相對於100質量份之聚乙烯醇(A)，為0.04~0.40質量份，電解質(C)為選自由硫酸鈉、硫酸鉀、磺酸鈉、磺酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、羧酸鈉及羧酸鉀所組成的群組的至少一種，該羧酸為選自由酒石酸、檸檬酸及葡萄糖酸所組成的群組的至少一種，電解質(C)之含量，相對於100質量份之聚乙烯醇(A)，為0.04~0.40質量份。
  2. 如請求項1之聚乙烯醇薄膜，其中薄膜寬為1.5m以上。
  3. 如請求項1或2之聚乙烯醇薄膜，其中薄膜的長度為3000m以上。
  4. 如請求項1或2之聚乙烯醇薄膜，其中薄膜厚度為10~70μm。
  5. 一種偏光薄膜的製造方法，其具有將如請求項1至4中任一項之聚乙烯醇薄膜染色的步驟及拉伸的步驟。
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