TWI843636B

TWI843636B - 聚乙烯醇膜、包含其之光學膜及其製造方法

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Publication number: TWI843636B
Application number: TW112128627A
Authority: TW
Inventors: 陳家穎
Original assignee: 長春石油化學股份有限公司
Priority date: 2023-07-31
Filing date: 2023-07-31
Publication date: 2024-05-21

Abstract

本發明係一種關於聚乙烯醇膜、包含其之光學膜及其製備方法，該聚乙烯醇膜具有經純水浸泡並乾燥後之差示掃描熱量法(DSC)分析中，結晶化溫度之峰值全距為0.1~3℃，且其熱流相對溫度變化曲線經一階微分後之峰部差值為2~7℃。本發明之聚乙烯醇膜製成偏光膜後具有無條紋缺陷的特性。

Description

聚乙烯醇膜、包含其之光學膜及其製造方法

本發明係關於一種聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)膜，可用於作為光學膜，特別係偏光膜。

聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)膜是一種親水性聚合物，具有透明性、機械強度、水溶性、可加工性佳的性能，已廣泛用於包裝材料或電子產品的光學膜，特別係偏光膜。

聚乙烯醇樹脂製備成光學膜的製造方法可分為塗佈法及吹塑法，塗佈法是將製膜原液經消泡、塗佈、烘乾等步驟製成成品；吹塑法是將製膜原液經消泡吹膜、雙向拉伸、烘乾等步驟製成成品。由於吹塑法所製的聚乙烯醇膜常會在表面產生划痕條紋的問題，而塗佈法製造的聚乙烯醇膜具有較佳的性能(例如表面平滑)，因此目前一般係使用塗佈法製造聚乙烯醇膜居多。

製造偏光膜時，微結構分布不均勻會造成偏光膜表面線條的產生，進而影響偏光度均勻性，因此製備過程會盡可能降低表面線條，已獲得較佳光學性的聚乙烯醇膜。

良好的偏光膜具有無條紋缺陷、偏光度均勻的特性，能提供較佳的光學性質。為提高偏光膜的光學性質，先前技術會藉由設備技術的改善及相關組件材質的選擇，來提升光學性質。

然而，使用現有技術中的聚乙烯醇膜製備的光學膜時，仍常常發生偏光度不均勻的現象。本案發明人發現，可能是因為聚乙烯醇膜在尚未製成偏光膜之原膜中的微結構分布不均，造成最終製得的偏光膜表面出現的條紋缺陷，且有偏光度不均勻的現象產生。

是以，為解決上述問題，本發明係提供一種聚乙烯醇膜，其為微結構分布均勻，進而可使該聚乙烯醇膜製成偏光膜後無條紋缺陷且偏光度均勻的特性。

本發明之目的之一為提供一種聚乙烯醇膜，其經純水浸泡並乾燥後之差示掃描熱量法(DSC)分析中，結晶化溫度之峰值全距為0.1~3°C，且其熱流相對溫度變化曲線圖經一階微分後之峰部差值為2~7°C。

於較佳實施例中，該聚乙烯醇膜結晶化溫度之峰值大於等於206°C。

於較佳實施例中，該聚乙烯醇膜於水中浸漬30秒後，沿幅寬(TD)方向之膨潤度為10~19%。

於較佳實施例中，該聚乙烯醇膜於水中浸漬15分鐘後，沿幅寬(TD)方向之膨潤度大於22%。

本發明之另一目的為提供一種聚乙烯醇膜，其於23°C/50%RH的條件下靜置24小時後之小角度X光散射(SAXS)分析中，於散射向量(q)為0.3~0.7nm ^-1之間的散射強度(I(q))峰值全距小於0.06 nm ^-1。

於較佳實施例中，該聚乙烯醇膜之聚合度介於1800至3000 。

本發明之另一目的為提供一種光學膜，其係由本發明之聚乙烯醇膜所製得。

於較佳實施例中，該光學膜係偏光膜。

於較佳實施例中，該偏光膜之於複數位置所測得之偏光度，其標準差小於0.006。

本發明之再一目的為提供一種聚乙烯醇膜之製造方法，包含：(a)將一聚乙烯醇系樹酯乾燥，接著水洗；(b)將該聚乙烯醇系樹酯、界面活性劑、可塑劑及水，攪拌並加溫至溶解，形成一聚乙烯醇澆鑄溶液；(c)將該聚乙烯醇澆鑄溶液澆鑄至一鑄造鼓，乾燥製得一初成形膜；及(d)將該初成形膜與溫度由高至低遞減之複數支熱輥接觸後，進入具複數節數之烘箱熱處理。

於較佳實施例中，該聚乙烯醇膜之製造方法之步驟(a)之中，該聚乙烯醇系樹脂的乾燥溫度為115~125°C。

於較佳實施例中，該聚乙烯醇膜之製造方法之步驟(a)之中，水洗之水料比大於等於9。

於較佳實施例中，該聚乙烯醇膜之製造方法之步驟(c)之中，該鑄造鼓乾燥時沿幅寬(TD)方向之風速差小於等於2.5m/s。

於較佳實施例中，該聚乙烯醇膜之製造方法之步驟(d)之中，該出成形膜與溫度大於85°C之該熱輥的總接觸時間為6~20秒。

於較佳實施例中，該聚乙烯醇膜之製造方法之步驟(d)之中，該烘箱沿幅寬(TD)方向之溫度標準差小於2.6。

本發明之功效在於，本發明提供之該聚乙烯醇膜，其微結構分布均勻，在於後續用於製作光學膜時，能夠具有高偏光度均勻性且無條紋缺陷。

以下實施方式不應視為過度地限制本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可在不背離本發明之精神或範疇的情況下對本文所討論之實施例進行修改及變化，而仍屬於本發明之範圍。

本文中術語「一」及「一種」代表於本文中之語法對象有一個或多於一個(即至少一個)。

本發明提供一種聚乙烯醇膜，其經純水浸泡並乾燥後之差示掃描熱量法(DSC)分析中，結晶化溫度之峰值全距為0.1~3℃，且其熱流相對溫度變化曲線經一階微分後之峰部差值為2~7℃。

本文所述之「結晶化溫度」係物質從液體轉變為晶體所需的溫度，而「結晶化溫度之峰值」係指Tc,p(peak of crystallization temperature)值，其為測試樣品上複數個(例如但不限於3個)位置的結晶化溫度取平均所得之值。在一較佳實施例中，該結晶化溫度之峰值大於等於206°C，例如：大於等於206°C、大於等於206.5°C、大於等於207°C、大於等於207.5°C。

前述之「全距」係指一組數據中最大數與最小數的差即為這組數據的全距，而「差示掃描熱量法(DSC)分析中之結晶化溫度之峰值全距」係Tc,p偏差，指在差示掃描熱量(DSC)法分析中的測試樣品上取得複數個(例如但不限於3個)位置的結晶化溫度後，最大值減去最小值所得之值。於較佳實施例中，該聚乙烯醇膜的結晶化溫度之峰值全距為0.1~3℃，例如：0.1~3℃、0.1~2.5℃、0.1~2℃、0.1~1.5℃、0.1~1℃、0.1~0.5℃、0.5~3.℃、0.5~2.5℃、0.5~2℃、0.5~1.5℃、0.5~1℃、1~3℃、1~2.5℃、1~2℃、1~1.5℃、1.5~3℃、1.5~2.5℃、1.5~2℃、2~3℃、2~2.5℃、2.5~3℃。

前述之「其熱流相對溫度變化曲線經一階微分後之峰部差值」係指利用差示掃描熱量法(DSC)分析作熱流相對溫度之曲線圖，測定示意圖如圖1所示，利用軟體(如Origin數據分析軟體)進行微分得到微分線，於結晶峰附近的最高值定義為Tc,2與最低值定義為Tc,1，計算Tc,1-Tc,2，並將複數個(例如但不限於3個)位置的Tc,1-Tc,2取平均值之所得值。於較佳實施例中，該聚乙烯醇膜之熱流相對溫度變化曲線經一階微分後之峰部差值為2~7℃，例如：2~7℃、2~6.5℃、2~6℃、2~5.5℃、2~5℃、2~4.5℃、2~4℃、2~3.5℃、2~3℃、2~2.5℃、2.5~7℃、2.5~6.5℃、2.5~6℃、2.5~5.5℃、2.5~5℃、2.5~4.5℃、2.5~4℃、2.5~3.5℃、2.5~3℃、3~7℃、3~6.5℃、3~6℃、3~5.5℃、3~5℃、3~4.5℃、3~4℃、3~3.5℃、3.5~7℃、3.5~6.5℃、3.5~6℃、3.5~5.5℃、3.5~5℃、3.5~4.5℃、3.5~4℃、4~7℃、4~6.5℃、4~6℃、4~5.5℃、4~5℃、4~4.5℃、5~7℃、5~6.5℃、5~6℃、5~5.5℃、6~7℃、6~6.5℃、6.5~7℃。

本發明利用結晶化之峰值全距(Tc,p偏差)及熱流相對溫度變化曲線經一階微分後之峰部差值(Tc,1-Tc,2)做為結晶溫度分布的指標，其數值越大意為結晶溫度偏差過大或分布過寬，代表微結構分佈越不均勻，越容易造成聚乙烯醇膜之後形成偏光片表面線條的產生。

於本發明之一較佳態樣，本發明之聚乙烯醇膜，其於水中浸漬30秒後，沿幅寬(TD)方向之膨潤度為10~19%；本發明之另一較佳態樣，本發明之聚乙烯醇膜，其於水中浸漬15分鐘後，沿幅寬(TD)方向之膨潤度大於22%。

本文所述之「膨潤度」係指高分子物質在溶劑中膨脹前後長度變化的量度，即 *100%；交聯狀的高分子物質無法溶解於溶劑中，溶劑只能滲透進入高分子的網結構中，使其產生膨脹，若高分子物質的網狀密度越大，溶劑越不易進入網狀結構中，則膨潤度越小；溫度及溶劑會影響高分子物質的膨潤度，若溶劑與高分子的作用力越大，則膨潤度越大；「水中浸漬30秒後」係指將一固定幅寬(TD)方向長度(例如可為10公分)的試片置入30°C恆溫水槽，於浸泡30秒後測量膨潤後的幅寬(TD)方向長度。在不限於任何理論下，發明人發現聚乙烯醇膜於水中浸漬30秒後，沿幅寬(TD)方向之膨潤度(以下稱30秒TD膨潤度)過高或過低，都會使最終偏光片表面產生線條；於一較佳實施例中，該聚乙烯醇膜於水中浸漬30秒後，沿幅寬(TD)方向之膨潤度為10~19%。

本文所述之「於水中浸漬15分鐘後」係指將一固定幅寬(TD)方向長度(例如可為10公分)的試片置入30°C恆溫水槽，於浸泡15分鐘後測量膨潤後的幅寬(TD)長度。於一較佳實施例中，該聚乙烯醇膜於水中浸漬15分鐘後，沿幅寬(TD)方向之膨潤度(以下稱15分鐘TD膨潤度)大於22%。

本發明另提供一種聚乙烯醇膜，其於23°C/50%RH的條件下靜置24小時後之小角度X光散射(SAXS)分析中，於散射向量(q)為0.3~0.7 之間的散射強度(I(q))峰值全距小於0.06 。

前述之「小角度X光散射(SAXS)」為非破壞性研究物質微結構的方法之一，利用 X 光與電子的散射現象，SAXS 可以精確的觀察及量測材料微結構如奈米粒子及奈米孔隙的大小及尺寸分佈、形狀和方向性等，其中的散射向量(q)定義為4πλ ^-1sinθ(以2θ為散射角度)，並且以二十二烷酸銀鹽進行常規校正；「散射向量(q)為0.3~0.7nm ^-1之間的散射強度(I(q))峰值全距(以下稱散射強度峰值全距)」係指在23°C/50%RH(相對溼度)的條件下靜置24小時後進行SAXS分析，以散射強度(I(q))為縱軸及散射向量(q)為橫軸作圖，如圖2所示，取得散射向量(q)0.3~0.7 的數據區間內(因聚乙烯醇的晶板結構散射多落在此區間內)對應的散射強度(I(q))最高點的位置，將複數個(例如但不限於3個)固定面積(例如為1cm*1cm)的樣品的最高點數據以最大值減去最小值即可取得此全距。於較佳實施例中，此全距小於0.06 ，具體例如：小於0.06 、小於0.055 、小於0.05 、小於0.045 、小於0.04 、小於0.035 、小於0.03 、小於0.025 、小於0.02 、小於0.015 、小於0.01 、小於0.005 。

前述之散射向量(q)為0.3~0.7nm ^-1之間的散射強度(I(q))峰值全距越小，代表該聚乙烯醇膜之微結構分布越均勻，使得由該聚乙烯醇膜所製得之偏光片的偏光度標準差越小。

本文所述之「聚合度」係衡量聚合物分子大小的指標，為聚合物分子中單元重複的數目。於較佳實施例中，該聚乙烯醇膜之聚合度為1800至3000。

本文所述之「含水率」係指在物質中水的含量，其定義為含水率= *100%。於較佳實施例中，該聚乙烯醇膜之含水率為0.1至5.0 wt%。

本發明還提供一種光學膜，其包含本發明之聚乙烯醇膜。

本文所述之「光學膜」可以係指偏光膜、抗藍光膜、濾光膜等，且本發明並不限於此等。較佳地，本發明之聚乙烯醇膜是作為偏光膜。

本文所述之「偏光度」係指偏光部分的光強度和總體光強度之比值，其定義為偏光度= ，其中為將兩張偏光膜以取向方向相同的情況下重疊測定之透光率；為將兩張偏光膜以取向方向垂直的情況下重疊測定之透光率，其中本發明之測定條件例如將聚乙烯醇膜進行偏光片製程，以Perkin Elmer Lambda 365為測定儀器，根據2009年JIS Z 8722之標準方法，使用C光源進行2度可見光視感度補正的條件下進行測定。

本文所述之「複數位置所測得之偏光度」係指在一樣本上取複數個(例如但不限於3個)位置，使用前述之偏光度測定方法測得之複數個偏光度數據。於較佳實施例中，該偏光膜之於複數位置所測得之偏光度，其標準差小於0.006，例如：小於0.006、小於0.005、小於0.004、小於0.003、小於0.002、小於0.001。

標準差為表示一組數據相對平均值的分散程度，標準差較大代表大部分數值和其平均值之間的差異較大；標準差較小代表這些數值和其平均值之間的差異較小，本發明利用偏光度標準差來評價偏光膜之偏光度的均勻程度，標準差越大代表偏光度越不均勻；標準差越小代表偏光度越均勻。

另一方面，本發明亦提供該聚乙烯醇膜之製造方法，其步驟包含：將一聚乙烯醇系樹脂乾燥，接著水洗；將該聚乙烯醇系樹脂、界面活性劑、可塑劑及水，攪拌並加溫至溶解，形成一聚乙烯醇澆鑄溶液；將該聚乙烯醇澆鑄溶液澆鑄至一鑄造鼓，乾燥製得一初成形膜；及將該初成形膜與溫度由高至低遞減之複數支熱輥接觸後，進入具複數節數之烘箱熱處理。

上述之聚乙烯醇系樹脂，係由乙烯酯系樹脂單體聚合，形成聚乙烯酯系樹脂後，再進行皂化反應所獲得；其中，該乙烯酯系樹脂單體包含甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯或辛酸乙烯酯等乙烯酯類，且本發明並不限於此等，較佳為乙酸乙烯酯。此外，烯烴類化合物或丙烯酸酯衍生物，與上述乙烯酯系樹脂單體共聚合形成之共聚合物亦可使用；該烯烴類化合物包含乙烯、丙烯或丁烯等，且本發明並不限於此等。該丙烯酸酯衍生物包含丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯或丙烯酸正丁酯等，且本發明並不限於此等。

乾燥聚乙烯醇系樹脂，其最高溫度控制較佳為115~125°C。根據至少一實施例，聚乙烯醇系樹酯係於115~125°C乾燥，具體例如：115°C、120°C或125°C等。若溫度大於125°C，容易產生局部脫水或交聯，使膜的結晶溫度變得不均勻，Tc,1-Tc,2變大，Tc,p偏差亦變大；若溫度低於115°C，則樹脂乾燥不足，影響生產性。

將乾燥過後的聚乙烯醇系樹脂接著水洗，去除樹脂中的雜質(甲醇、醋酸鈉等)，其水料比(重量比)較佳為大於等於9。根據至少一實施例，乾燥過後的聚乙烯醇系樹脂之水料比大於等於9，具體例如：大於9或大於10等。若水料比過低，雜質去除不乾淨，更容易在膜乾燥時產生脫水反應，使得Tc,1-Tc,2變大，Tc,p偏差亦變大；若水料比過大，則影響聚乙烯醇膜之生產性。

製備聚乙烯醇澆鑄溶液，係將該聚乙烯醇系樹脂、界面活性劑、可塑劑及水，攪拌加溫至溶解；該界面活性劑例如但不限定為陽離子、陰離子或非離子型界面活性劑，該界面活性劑例如包含：但不限於月桂酸鉀等的羧酸鹽型；月桂醇聚醚硫酸酯鈉等的硫酸酯鹽型；十二基苯磺酸鹽等的磺酸鹽型；聚氧化乙烯辛基苯基醚等的烷基苯基醚型；聚乙二醇單辛基苯基醚等的醇基苯基醚型；聚氧化乙烯月桂酸酯等的烷基酯型；聚氧化乙烯月桂基胺基醚等的烷基胺型；聚氧化乙烯月桂醯胺等的烷基醯胺型；聚氧化乙烯聚氧化丙烯醚等的聚丙二醇醚型；月桂酸二乙醇醯胺、油基二乙醇醯胺等的烷醇醯胺型；聚氧化烯丙基苯基醚等的烯丙基苯基醚型等。

製備聚乙烯醇澆鑄溶液，其中可塑劑可增進膜之加工性，可使用之可塑劑例如但不限於：鄰苯二甲酸酯 (Phthalate)、鄰苯二甲酸 2-乙基己基酯 (DEHP)、甘油、鄰苯二甲酸二丁酯 (DBP)、鄰苯二甲酸二異壬酯 (DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯 (DIDP)、鄰苯二甲酸丁苯甲酯 (BBP)、鄰苯二甲酸二辛酯 (DOP)、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二甘油、三乙二醇、四乙二醇或三羥甲丙烷等。

製備初成形膜，係將聚乙烯醇澆鑄溶液澆鑄至一鑄造鼓後乾燥製得。將該澆鑄溶液經雙螺旋押出機消泡後，從T型狹縫模唇吐出，流延至旋轉的高溫澆鑄鼓乾燥製膜；其中，雙螺旋押出機具有良好的加料性能、混煉塑化性能、排氣性能及擠出穩定性能，可以使澆鑄溶液得到充分的分散、攪拌、壓縮、混煉得提升膜製造的產能；經由T型狹縫模唇控制押出物的尺寸至適當的薄厚及良好的均勻度。此外，於更佳的實施態樣中，係控制澆鑄鼓空氣側幅寬(TD)方向風速差小於等於2.5 m/s，較佳為1 m/s，例如：2.5 m/s、2.0 m/s、1.5 m/s、1.0 m/s，其中「風速差」係指幅寬(TD)方向複數個(例如但不限於3個)位置量測到的風速全距。發明人發現，若澆鑄鼓空氣側幅寬(TD)方向風速差越大，會使最終聚乙烯醇膜之長週期分佈越不均勻，亦會造成偏光度越不均勻的現象發生。其中，長週期係由SAXS數據中的峰的位置求得；於聚乙烯醇膜形成偏光片的製程中，碘離子染色時會與聚乙烯醇無定形(amorphous)區域反應，如圖3所示，因此，若長週期沿著幅寬方向不均勻，會造成偏光度不均勻的現象發生。

熱處理該初成形膜，係將該初成形膜與溫度高至低遞減之複數支熱輥接觸後，進入具複數節數之烘箱進行熱處理。將該初成形膜從澆鑄鼓上剝離後經由多支熱輥接觸乾燥膜的上下兩面，熱輥的數量並無特別限制，可視需要調整。根據至少一較佳實施例，該初成形膜與溫度大於85°C的熱輥的總接觸時間為6至20秒，較佳為10秒，例如：6至20秒、6至18秒、6至16秒、6至14秒、6至12秒、6至10秒、6至8秒、8至20秒、8至18秒、8至16秒、8至14秒、8至12秒、8至10秒、10至20秒、10至18秒、10至16秒、10至14秒、10至12秒、12至20秒、12至18秒、12至16秒、12至14秒、14至20秒、14至18秒、14至16秒、16至20秒、16至18秒、18至20秒。若總接觸時間太短，小於6秒，PVA膜之表面結晶度不足，會造成幅寬(TD)方向膨潤度過大，加工為偏光片時會有較深的線條產生；經反覆多次研究試驗後總結，若熱輥的總接觸時間太長，大於20秒，聚乙烯醇膜之表面結晶度太高，會造成幅寬(TD)方向膨潤度不足，加工為偏光片時也會有線條產生。

另外，就該成形膜接著進入具複數節數之浮動式烘箱(FD)進行熱處理部分，烘箱的數量並無特別限制，可視需要調整。根據至少一較佳實施例，該烘箱沿幅寬(TD)方向之溫度標準差小於2.6，例如：小於2.6、小於2.4、小於2.2、小於2.0、小於1.8、小於1.6、小於1.4、小於1.2、小於1.0、小於0.8、小於0.6、小於0.4、小於0.2。發明人發現，若烘箱沿幅寬(TD)方向之溫度標準差大於等於2.6，會使PVA膜之長週期沿幅寬(TD)方向分布不均勻，造成加工為偏光片時偏光度不均勻的現象發生。 實施例

在下文中，將進一步以詳細說明與實施例描述本發明。然而，應理解這些實施例僅用於幫助可更加容易理解本發明而非用於限制本發明之範圍。

以下提供由聚乙烯醇膜的非限制性製備方法。根據與以下揭示的方法相似的方法，製備8種非限制性實施例聚乙烯醇膜(實施例1-8)及5種比較例聚乙烯醇膜(比較例1-5)。然而，製備實施例1-8及比較例1-5的具體方法通常會與以下揭示的方法在一個或多個方面有所不同。

具體而言，該聚乙烯醇膜的之製造方法包含下列步驟：將聚乙烯醇樹脂顆粒以下表所示之溫度的製程進行乾燥，得到原料。將聚乙烯醇原料、可塑劑、水等溶解均勻前，原料聚乙烯醇先進行水洗，以去除雜質(醋酸鈉等)，再與可塑劑、水等溶解均勻得到製膜原液。該製模原液經雙螺旋押出機消泡後，從T行狹縫模唇吐出，流延至旋轉的高溫澆鑄鼓乾燥製模，藉由控制澆鑄鼓空氣側沿幅寬(TD)方向風速差，初成形模從澆鑄鼓剝離後經多支熱輥接觸乾燥膜得上下兩面，並控制膜與熱輥的總接觸時間，接著使用浮動式烘箱(FD)進行熱處理，控制烘箱沿幅寬(TD)方向溫度準差，最後得到聚乙烯醇膜成品。

評估實施例1-8和比較例1-5，以判斷這些聚乙烯醇膜的性質。表1及表2分別提供實施例1-8和比較例1-5的製程、該些聚乙烯醇膜的屬性概述，以及該些聚乙烯醇膜的偏光度均勻性情形。

表1

	聚乙烯醇樹脂乾燥最高溫度(°C)	水洗水料比	＞85°C熱輥總接觸時間(秒)	烘箱溫度標準差(TD 方向)	澆鑄鼓空氣側風速差(TD方向)(m/s)	結晶化溫度之峰值 (Tc,p值)(°C)	結晶化溫度之峰值全距 (Tc,p偏差)(°C)	熱流相對溫度變化曲線經一階微分後之峰部差值 (Tc,1-Tc,2值)(°C)	30秒TD膨潤度(%)	15分鐘TD膨潤度(%)	散射強度峰值全距( )	線條	偏光度	偏光度標準差
實施例1	115	10	10	0.9	1	206.43	0.15	2.11	16	23	0.005	無條紋	99.995	0.001
99.994
99.994
實施例2	120	10	10	0.9	1	206.36	0.96	3.57	16	24	0.006	無條紋	99.993	0.001
99.991
99.991
實施例3	125	10	10	0.9	1	206.05	2.89	6.62	16	23	0.006	無條紋	99.993	0.001
99.993
99.992
實施例4	115	10	20	0.9	1	206.38	0.14	2.28	12	23	0.005	無條紋	99.998	0.001
99.997
99.997
實施例5	115	10	6	0.9	1	206.52	0.15	2.10	19	25	0.005	無條紋	99.998	0.001
99.997
99.997
實施例6	115	10	10	2	1	206.38	0.20	2.35	15.5	23	0.02	無條紋	99.996	0.003
99.991
99.995
實施例7	115	10	10	2	2.5	206.45	0.25	2.26	16	24	0.045	無條紋	99.995	0.004
99.988
99.991
實施例8	115	9	10	2	2.5	206.12	1.05	4.62	16	24	0.045	無條紋	99.995	0.004
99.988
99.991

表2

	聚乙烯醇樹脂乾燥最高溫度(°C)	水洗水料比	＞85°C熱輥總接觸時間(秒)	烘箱溫度標準差(TD 方向)	澆鑄鼓空氣側風速差(TD方向)(m/s)	結晶化溫度之峰值 (Tc,p值)(°C)	結晶化溫度之峰值全距 (Tc,p偏差)(°C)	熱流相對溫度變化曲線經一階微分後之峰部差值 (Tc,1-Tc,2值)(°C)	30秒TD膨潤度(%)	15分鐘TD膨潤度(%)	散射強度峰值全距( )	線條	偏光度	偏光度標準差
比較例1	130	10	6	2.6	1	205.63	3.45	7.12	19.00	25	0.06	有淺條紋	99.996	0.007
99.982
99.99
比較例2	130	10	5	2.6	1	205.35	3.5	7.26	21.00	26	0.08	有深條紋	99.99	0.008
99.98
99.995
比較例3	130	10	5	2.6	3	205.46	3.63	7.25	20.50	26	0.10	有深條紋	99.996	0.011
99.975
99.98
比較例4	130	8	5	2.6	3	204.49	3.81	7.91	21.05	26	0.10	有淺條紋	99.985	0.010
99.975
99.995
比較例5	130	8	25	2.6	3	204.51	3.64	7.87	9.20	21	0.10	有淺條紋	99.975	0.012
99.975
99.995

上表之澆鑄鼓空氣側風速差(TD方向)係為沿幅寬(TD，Transverse Direction)方向之風速全距，將測得之三個位置的風速由最大值減去最小值所得之值。

上表之結晶化溫度之峰值(Tc,p值)係由DSC量測方法中分析取得，該DSC量測方法包含：前處理及結晶溫度分析。其中，前處理係將幅寬方向聚乙烯醇膜評分成3等分，並對等分後的聚乙烯醇膜的中間進行裁切，每片裁切面積為(沿機械方向(MD，Machine Direction)10公分*沿幅寬方向(TD，Transverse Direction)10公分)，如圖3所示，將10公分*10公分試片浸泡於2000毫升的30°C純水，使用磁石攪拌5分鐘後取出，並重複上述步驟一次，確保其中添加劑被洗淨；再將濕潤的膜放入105°C烘箱乾燥1小時，取出膜即得到測試樣品。其中，結晶溫度分析係為取3至5毫克的樣品進行DSC分析，其方法為將樣品在40°C下等溫維持1分鐘，接著以10°C/分鐘的速度升溫至250°C，在250°C下等溫維持1分鐘，接著以10°C/分鐘的速度降溫至30°C，結晶溫度即被記錄。得到三個位置的結晶溫度取平均值即可獲得所述之Tc,p值。

上表之結晶化溫度之峰值全距(Tc,p偏差)係由DSC量測方法中分析取得，得到三個位置之結晶溫度，將最大值減去最小值，得到Tc,p偏差。

上表之熱流相對溫度變化曲線經一階微分後之峰部差值(Tc,1-Tc,2值)係由DSC量測方法中分析取得，將降溫曲線使用Origin數據分析軟體進行微分得到微分線(如圖1所示)，於結晶峰附近的縣的最低值定義為Tc,1，最高值定義為Tc,2，計算Tc,1-Tc,2，並將3個位置的Tc,1-Tc,2取平均值，即可獲得所述之Tc,1-Tc,2值，此作為結晶溫度分布指標。

上表之30秒TD膨潤度分析，其具體方法包括：樣品製備方法、測試方法。其中，樣品製備方法係將幅寬(TD)方向聚乙烯醇膜平分成3等分，並對等分後的聚乙烯醇膜的中間進行裁切，每片裁切面積為(MD 10公分*TD 10公分)，即獲得測試樣品。其中，測試方法係將測試樣品放置於30°C恆溫水槽，同時開始計時，於浸泡30秒測量其膨潤後TD方向長度，並計算TD膨潤度= *100%。

上表之15分鐘TD膨潤度分析，其具體方法包括：樣品製備方法、測試方法。其中，樣品製備方法係將幅寬(TD)方向聚乙烯醇膜平分成3等分，並對等分後的聚乙烯醇膜的中間進行裁切，每片裁切面積為(MD 10公分*TD 10公分)，即獲得測試樣品。其中，測試方法係將測試樣品放置於30°C恆溫水槽，同時開始計時，於浸泡15分鐘測量其膨潤後TD方向長度，並計算TD膨潤度= *100%。

上表之SAXS peak位置偏差係由SAXS分析方法中獲得，其具體分析方法包括：樣品製備方法、測試方法。其中，樣品製備方法係將幅寬方向聚乙烯醇膜平分成3等分，將等分後聚乙烯醇膜的中間進行裁切(1公分*1公分)面積的試片，將樣品於23°C/50%RH(相對溼度)的條件下靜置24小時後，進行SAXS分析。其中，測試方法係使用國家同步輻射中心的BL23A小角度X光散射光束線進行SAXS分析，在0.3~0.7 的數據區間內，取得強度對高點對應的位置。該散射向量(q)定義為4πλ ^-1sinθ(以2θ為散射角度)，並由二十二烷酸銀鹽進行常規校正，且所有數據都經過進一步校正，包括樣品傳輸、背景和偵測器靈敏度。

上表之線條評價方法係為在偏光片製程中，以目視觀察膜表面是否有線條產生。

上表之偏光度可由偏光度測定方法中取得，其具體分析方法包括樣品製備方法、測試方法。其中，樣品製備方法係將聚乙烯醇膜進行偏光片製程。其中，測試方法係使用Perkin Elmer Lambda 365作為測試儀器，根據2009年JIS Z 8722之標準方法，使用C光源進行2度可見光視覺補正，接著將兩張偏光膜以取向方向相同的情況下重疊，在波長下測定透光率( ；另將兩張偏光膜以取向方向垂直的情況下重疊，在波長下測定透光率( )，並計算偏光度= 。

上表之偏光度標準差，係由偏光度測定方法中取得，將三個位置的偏光度取其標準差即可獲得。

根據表1之實施例，可以發現到，符合本發明聚乙烯醇膜製程，其製為偏光膜時，所獲得之，該偏光膜表面為無條紋，且有優異且均勻的偏光度。

不限於特定理論下，發明人發現，聚乙烯醇膜製程參數中的聚乙烯醇樹脂乾燥機最高溫度，主要影響的指標是Tc,p值及Tc,1-Tc,2值，如比較例1-5之結果，當溫度過高時，使Tc,p值、Tc,1-Tc,2值會變大，容易生局部脫水或交聯，使膜結晶溫度變得不均勻，造成偏光膜表面線條的產生。

聚乙烯醇膜製程參數中的水洗水料比，主要影響Tc,p值及Tc,1-Tc,2值，如比較例4、5之結果，當水洗水料比過小，更容易產生脫水反應，使Tc,p值、Tc,1-Tc,2值會變大，容易造成偏光膜表面線條的產生。

聚乙烯醇膜製程參數中的大於85°C熱輥總接觸時間，主要影響的指標為30秒TD膨潤度，如比較例2-4之結果，當總接觸時間太短，會造成表面結晶度不足，TD膨潤度過大，製得的偏光片會有較深的線條產生；當總接觸時間太長，會造成表面結晶度太低，TD膨潤度不足，製得的偏光片亦會有線條產生。

聚乙烯醇膜製程參數中的烘箱溫度標準差(TD方向)及澆鑄鼓空氣側風速差(TD方向)，主要影響的指標為SAXS peak位置偏差，如比較例2及3之結果，當烘箱溫度標準差(TD方向)過大、澆鑄鼓空氣側風速差(TD方向)過大，容易造成聚乙烯醇膜的長週期在TD方向不均勻，製得的偏光片之偏光度不均勻。

本文中，所提供的所有範圍旨在包括在給定之範圍內的每個特定範圍以及在該給定範圍之間的子範圍的組合。此外，除非另有說明，否則本文提供的所有範圍皆包括所述範圍的端點。從而，範圍1-5具體包括1、2、3、4和5，以及諸如2-5、3-5、2-3、2-4、1-4等子範圍。

在本說明書中引用的所有刊物和專利申請案皆透過引用併入本文，並且出於任何及所有目的，每一個別刊物或專利申請案皆明確且個別地指出以透過引用併入本文。在本文與透過引用併入本文的任何刊物或專利申請案之間存在不一致的情況下，以本文為準。

本文所用之術語「包括」、「具有」和「包含」具有開放、非限制性的意義。術語「一」和「該」應理解為涵蓋複數及單數。術語「一個或多個」係指「至少一個」，因此可包括單一特徵或混合物/組合特徵。

除了在操作實施例中或在另外指出的地方，所有表示成分及/或反應條件的量的數字在所有情況下皆可使用術語「約」修飾，意指在所指示的數字的±5%以內。本文所用之術語「基本上不含」或「實質上不含」係指少於約2%的特定特徵。在申請專利範圍中可否定地排除本文中肯定地闡述的所有要素或特徵。

無。

圖1為根據本發明一實施例之聚乙烯醇膜之DSC分析方法的降溫曲線圖，使用Origin數據分析軟體進行微分。

圖2為根據本發明一實施例之聚乙烯醇膜之SAXS散射圖。

圖3為根據本發明一實施例之聚乙烯醇膜之碘離子染色時與聚乙烯醇無定型(amouphous)區域反應示意圖。

圖4為根據本發明一實施例之聚乙烯醇膜切出面積為10公分*10公分的試片示意圖。

無。

Claims

一種聚乙烯醇膜，其經純水浸泡並乾燥後之差式掃描熱量法(DSC)分析中，結晶化溫度之峰值全距為0.1~3℃，且其熱流相對溫度變化曲線經一階微分後之峰部差值為2~7℃。
如請求項1所述之聚乙烯醇膜，該結晶化溫度之峰值大於等於206℃。
如請求項1所述之聚乙烯醇膜，其於水中浸漬30秒後，沿幅寬(TD)方向之膨潤度為10~19%。
如請求項1所述之聚乙烯醇膜，其於水中浸漬15分鐘後，沿幅寬(TD)方向之膨潤度大於22%。
一種聚乙烯醇膜，其於其於23℃/50%RH的條件下靜置24小時後之小角度X光散射(SAXS)分析中，於散射向量(q)為0.3~0.7nm^-1之間的散射強度(I(q))峰值全距小於0.06nm^-1。
如請求項1至5任一項所述之聚乙烯醇膜，其中該聚乙烯醇膜之聚合度介於1800至3000。
如請求項1至5任一項所述之聚乙烯醇膜，其中該聚乙烯醇膜之含水率介於1.0至5.0wt%。
一種光學膜，其係由如請求項1至7任一項之聚乙烯醇膜所製得。
如請求項8之光學膜，其係一偏光膜。
如請求項9之光學膜，其中該偏光膜之於複數位置所測定之偏光度，其標準差小於0.006。
一種如請求項1至7任一項所述之聚乙烯醇膜之製造方法，包含：(a)將一聚乙烯醇系樹脂乾燥，接著水洗；(b)將該聚乙烯醇系樹脂、界面活性劑、可塑劑及水，攪拌並加溫至溶解，形成一聚乙烯醇澆鑄溶液；(c)將該聚乙烯醇澆鑄溶液澆鑄至一鑄造鼓，乾燥製得一初成形膜；及(d)將該初成形膜與溫度由高至低遞減之複數支熱輥接觸後，進入複數節數之烘箱熱處理。
如請求項11所述之聚乙烯醇膜製造方法，其中步驟(a)之中，該聚乙烯醇系樹脂的乾燥溫度為115~125℃。
如請求項11所述之聚乙烯醇膜製造方法，其中步驟(a)之中，水洗之水料的重量比大於等於9。
如請求項11所述之聚乙烯醇膜製造方法，其中步驟(c)之中，該鑄造鼓乾燥時沿幅寬(TD)方向之風速差小於等於2.5m/s。
如請求項11所述之聚乙烯醇膜製造方法，其中步驟(d)之中，該初成形膜與溫度大於85℃之該熱輥的總接觸時間為6~20秒。
如請求項11所述之聚乙烯醇膜製造方法，其中步驟(d)之中，該烘箱沿幅寬(TD)方向之溫度標準差小於2.6。