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聚乙烯醇系聚合物膜和偏光膜的制作方法

文檔序號:4450223閱讀:276來源:國知局
聚乙烯醇系聚合物膜和偏光膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠制造中央部與端部之間的透射率的不均少的偏光膜的PVA系聚合物膜。PVA系聚合物膜,其中,在PVA系聚合物膜的寬度方向(相對于長度方向的直角方向)的直線上,將中央部的水中尺寸變化量設(shè)為W(mm)、將距兩端0.3m的位置的水中尺寸變化量(平均值)設(shè)為W0(mm)(這里,水中尺寸變化量是將PVA系聚合物膜的樣品在30℃的純水中浸漬5分鐘時,浸漬前的長度方向250mm的部分的長度方向的伸長量)時,滿足0.5mm≤W0-W≤5mm。
【專利說明】聚乙烯醇系聚合物膜和偏光膜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚乙烯醇系聚合物膜(以下,有時將"聚乙烯醇"簡稱為"PVA")及其制 造方法、以及由該P(yáng)VA系聚合物膜制造的偏光膜。更詳細(xì)地,涉及能夠制造中央部與端部之 間的透射率的不均少的偏光膜的PVA系聚合物膜及其制造方法、以及由該P(yáng)VA系聚合物膜 制造的中央部與端部之間的透射率的不均少的偏光膜。

【背景技術(shù)】
[0002] 具有光的透射和遮蔽功能的偏光板是具有光的開關(guān)功能的液晶,同時還是液晶顯 示器(LCD)的基本構(gòu)成要素。對于該LCD的適用領(lǐng)域,從開發(fā)初期時的臺式電腦和手表等 小型機(jī)器開始,近年來也對筆記本電腦、文字處理軟件、液晶投影儀、車載用導(dǎo)航系統(tǒng)、液晶 電視、手機(jī)和在屋內(nèi)外使用的測量儀器等展現(xiàn)出大范圍的擴(kuò)展。伴隨這種LCD的適用領(lǐng)域 的擴(kuò)展,為了使偏光性能高于現(xiàn)有產(chǎn)品以上,并且提升色彩顯示品質(zhì),因而需求色相優(yōu)異的 中性灰色的偏光板。
[0003] 偏光板通常為下述構(gòu)成,即,在將PVA系聚合物膜單軸拉伸并進(jìn)行染色、或在染色 并進(jìn)行單軸拉伸后,通過用硼化合物進(jìn)行固定處理(根據(jù)情況不同,有時同時進(jìn)行染色、拉 伸和固定處理中的2個以上的操作)而得的偏光膜上貼合三乙酸纖維素 (TAC)膜、乙酸·丁 酸纖維素 (CAB )膜等保護(hù)膜的構(gòu)成。
[0004] 為了使偏光膜的色相提高,迄今為止主要是從偏光膜的制造原料即PVA系聚合物 或PVA系聚合物膜的結(jié)構(gòu)、以及制造偏光膜時的制造條件等觀點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行了研究。例如,已 知有通過將由聚合度為1500?5000,乙烯單元的含量為1?4摩爾%,1,2-乙二醇鍵合量 為1. 4摩爾%以下的改性PVA系聚合物進(jìn)行制膜的?值為20以下的PVA系膜單軸拉伸而 制作的b值為3以下的偏光膜(參照專利文獻(xiàn)1)。
[0005] 此外,還已知作利用通過使用端部側(cè)的輥徑大于中央部的輥徑的熱輥(干燥輥)來 作為制造 PVA系聚合物膜時使用的多根熱輥而得的PVA系聚合物膜,可得到具有高透射性、 高偏光性,進(jìn)而偏光性能的面內(nèi)均勻性優(yōu)異的偏光膜(參照專利文獻(xiàn)2)。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2003-342322號公報 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2012-42929號公報。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的技術(shù)問題 近年來,伴隨LCD的大型化、高對比度化,以往沒有成為問題的偏光膜的中央部與端部 之間的透射率的不均(光學(xué)不均)成為問題。通常,通過被用作偏光膜的制造方法的單軸拉 伸法來制造偏光膜時,作為其變形行為的特征,PVA系聚合物膜的寬度方向的端部的寬度收 縮會變得比中央部的更大,因而在端部使PVA-碘絡(luò)合物良好地取向而使光學(xué)性能較中央 部高,從而具有在中央部與端部之間產(chǎn)生光學(xué)不均的問題。該傾向特別是在PVA系聚合物 膜的寬度相對于拉伸間距越寬則變得越顯著。因此,如專利文獻(xiàn)2中所述,即使使用端部側(cè) 的輥徑大于中央部的輥徑的干燥輥來制造 PVA系聚合物膜,也難以消除將其單軸拉伸而得 的偏光膜中的光學(xué)不均。
[0008] 因此,本發(fā)明的目的是提供能夠制造中央部與端部之間的透射率的不均少的偏光 膜的PVA系聚合物膜及其制造方法、以及由該P(yáng)VA系聚合物膜制造的中央部與端部之間的 透射率的不均少的偏光膜。
[0009] 用于解決技術(shù)問題的方法 為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明人反復(fù)深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn):使用具備旋轉(zhuǎn)軸相互平行的多 根干燥輥的制膜裝置,在位于該制膜裝置的最上游側(cè)的第1干燥輥上將含有PVA系聚合物 的制膜原液排出為膜狀并進(jìn)行干燥,在該第1干燥輥的下游側(cè),接著以第2干燥輥以后的干 燥輥進(jìn)一步進(jìn)行干燥而制造 PVA系聚合物膜時,若使用中央部的外徑比兩端部的外徑大特 定量的干燥輥來作為第2干燥輥以后的干燥輥,則可順利地連續(xù)制造寬度方向的兩端部側(cè) 的在水中的長度方向上的伸長量比中央部的該伸長量多特定量的以往沒有的PVA系聚合 物膜;和若使用該P(yáng)VA系聚合物,則可容易地制造中央部與端部之間的透射率的不均少的 偏光膜,并基于這些發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步反復(fù)研究,從而完成了本發(fā)明。
[0010] 即,本發(fā)明涉及:
[1] PVA系聚合物膜,其中,在PVA系聚合物膜的寬度方向(相對于長度方向的直角方 向)的直線上,將中央部的水中尺寸變化量設(shè)為W (mm)、將距兩端部0. 3m的位置的水中尺 寸變化量(平均值)設(shè)為l (mm)(這里,水中尺寸變化量是將PVA系聚合物膜的樣品在30°C 的純水中浸漬5分鐘時,浸漬前的長度方向250mm的部分的長度方向的伸長量)時,滿足 0. 5mm < Wd-W < 5mm ;
[2] 上述[1]的PVA系聚合物膜,其中,(W十WQ) /2為50?65mm ;
[3] 上述[1]或[2]的PVA系聚合物膜,其中,W為5〇?6〇mm,W Q為55?65mm ;
[4] 上述[1 ]?[3]中任一項(xiàng)的PVA系聚合物膜,其中,揮發(fā)成分比率為1?5質(zhì)量% ;
[5] 上述[1]?[4]中任一項(xiàng)的PVA系聚合物膜,其中,寬度為2?7. 5m ;
[6] 上述[1]?[5]中任一項(xiàng)的PVA系聚合物膜,其是偏光膜制造用初始膜;
[7] PVA系聚合物膜的制造方法,其中,使用具備旋轉(zhuǎn)軸相互平行的多根干燥輥的制膜 裝置,在該制膜裝置的第1干燥輥上將含有PVA系聚合物的制膜原液排出為膜狀并進(jìn)行干 燥,接著通過第2干燥輥以后的干燥輥進(jìn)一步進(jìn)行干燥來制造 PVA系聚合物膜時,使用中央 部的外徑較兩端部的外徑大〇. 5?3_的干燥輥來作為第2干燥輥以后的干燥輥中的至少 一者;和
[8] 偏光膜,其是由上述[6]的PVA系聚合物膜制造的。
[0011] 發(fā)明效果 根據(jù)本發(fā)明,提供能夠制造中央部與端部之間的透射率的不均少的偏光膜的PVA系聚 合物膜;能夠順利地連續(xù)制造該P(yáng)VA系聚合物膜的PVA系聚合物膜的制造方法;和由該P(yáng)VA 系聚合物膜制造的中央部與端部之間的透射率的不均少的偏光膜。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 本發(fā)明的PVA系聚合物膜,在其寬度方向(相對于長度方向的直角方向)的直線上, 將中央部的水中尺寸變化量設(shè)為W (mm)、將距兩端部0. 3m的位置的水中尺寸變化量(平均 值)設(shè)為WQ(mm)時,滿足0· 5mm彡WQ-W彡5mm。本發(fā)明中,重要的是滿足0· 5mm彡WQ-W彡5mm, 通過如此在寬度方向的端部與中央部使水中尺寸變化量相差特定量,可以得到本發(fā)明中作 為目的的中央部與端部之間的透射率的不均少的偏光膜。從偏光膜中的透射率的不均的觀 點(diǎn)出發(fā),W Q-W優(yōu)選為1mm以上、更優(yōu)選為1. 5mm以上、進(jìn)一步優(yōu)選為2mm以上,此外,優(yōu)選為 4. 5mm以下、更優(yōu)選為4mm以下、進(jìn)一步優(yōu)選為3. 5mm以下。
[0013] 本發(fā)明中,水中尺寸變化量是指將PVA系聚合物膜的樣品在30°C的純水中浸漬5 分鐘后的浸漬前的長度方向250mm的部分的長度方向的伸長量(單位;mm),可通過以下方 法求出。即,在PVA系聚合物膜的寬度方向(相對于長度方向的直角方向;以下,有時簡稱 為TD)的任意的直線上,在中央部(1處)和距兩端部0. 3m的位置(2處)的合計3處,分別 切出寬度方向(TD)4cmX長度方向(以下,有時簡稱為MD)27cm的矩形的樣品。這里,各樣 品的重心設(shè)置為位于上述直線上的各位置。繼而,從各樣品的27cm長的兩端起每lcm在內(nèi) 側(cè)用油性萬能筆(線的粗度為〇. 3_)畫出標(biāo)線。從兩端的標(biāo)線將外側(cè)的部分用市售的夾子 (夾頭寬度4cm、質(zhì)量7. 8g (水中的重量7. 3g))夾持,將一夾子用鉸接線等棒狀夾具固定。 確認(rèn)標(biāo)線間距為250mm后,在儲存于圓筒狀的透明的水槽(量筒等)中的調(diào)溫為30°C的純水 中,將帶有夾子的樣品以樣品整體進(jìn)入水中的方式,快速地將樣品長邊垂直(鉛直)地浸漬。 浸漬后立即將棒狀夾具掛于水槽上部并固定以使樣品長邊成為垂直(鉛直)。之后,將金屬 制的尺子浸漬于水中,從浸漬起5分鐘后測定標(biāo)線間距。從以0. 5mm刻度讀取的該測定值, 引出原來的標(biāo)線間距(250mm),算出伸長量(中央部的水中尺寸變化量:W (mm)、和距兩端部 0.3m的位置的水中尺寸變化量:WQ (mm))。這里,WQ (mm)是將得自距兩端部0.3m的位置 的樣品的2個伸長量進(jìn)行平均而求出。應(yīng)予說明,本發(fā)明中,并非兩端部,而是在距兩端部 0. 3m的位置求出水中尺寸變化量的理由是因?yàn)榫鄡啥瞬啃∮?. 3m的部分在加工為偏光膜 后厚度不均變大等的理由,故多將其大部分除去,因此作為測定位置并不優(yōu)選的緣故。
[0014] 本發(fā)明中,意指上述水中尺寸變化量W和%的平均值的(W + WJ /2優(yōu)選為50? 65mm、更優(yōu)選為52?62mm、進(jìn)一步優(yōu)選為55?60mm。根據(jù)這種PVA系聚合物膜,可容易地 得到具有高的偏光度、而且長波長區(qū)域下的吸光度提高的偏光膜。繼而,根據(jù)長波長區(qū)域的 吸光度提高了的該偏光膜,可以降低制為LCD時的紅變。另外,本發(fā)明中,對于水中尺寸變 化量,適宜的是在PVA系聚合物膜的寬度方向的直線上,從距兩端部0. 3m的位置起向中央 部傾斜并減少。
[0015] 作為上述水中尺寸變化量W的具體值,從能夠容易地得到具有高偏光度而且長 波長區(qū)域下的吸光度提高了的偏光膜的角度出發(fā),優(yōu)選為50?60_的范圍內(nèi)、更優(yōu)選為 55?59mm的范圍內(nèi)。此外,作為上述水中尺寸變化量%的具體值,從能夠容易地得到具有 高偏光度而且長波長區(qū)域下的吸光度提高了的偏光膜的角度出發(fā),優(yōu)選為55?65mm的范 圍內(nèi)、更優(yōu)選為60?63mm的范圍內(nèi)。
[0016] 作為形成PVA系聚合物膜的PVA系聚合物,可舉出例如:將聚合乙烯基酯而得的聚 乙烯基酯皂化而得的PVA(未改性PVA)、將共聚單體接枝共聚于PVA的主鏈而得的改性PVA 系聚合物、將乙烯基酯與共聚單體共聚而得的改性聚乙烯基酯進(jìn)行皂化而制造的改性PVA 系聚合物、將未改性PVA或改性PVA系聚合物的羥基的一部分用福爾馬林、丁醛、苯甲醛等 醛類交聯(lián)得到的所謂的聚乙烯醇縮醛樹脂等。
[0017] 形成PVA系聚合物膜的PVA系聚合物為改性PVA系聚合物時,PVA系聚合物中的 改性量優(yōu)選為15摩爾%以下、更優(yōu)選為5摩爾%以下。
[0018] 作為用于PVA系聚合物的制造中的前述乙烯基酯,可舉出例如:乙酸乙烯酯、甲酸 乙烯酯、月桂酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、硬脂酸乙 烯酯、苯甲酸乙烯酯等。這些乙烯基酯可以單獨(dú)或組合使用。這些乙烯基酯中,從生產(chǎn)率的 觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選乙酸乙烯酯。
[0019] 此外,作為前述共聚單體,可舉出例如:乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯等碳原子數(shù) 2?30的烯烴類(α -烯烴等);丙烯酸或其鹽;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙 烯酸異丙醇酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸 十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯等丙烯酸酯類(例如,丙烯酸的碳原子數(shù)1?18烷基酯等); 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 丙醇酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己 酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯等甲基丙烯酸酯類(例如,甲基丙烯酸 的碳原子數(shù)1?18烷基酯等);丙烯酰胺、Ν-甲基丙烯酰胺、Ν-乙基丙烯酰胺、Ν,Ν-二甲基 丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺丙磺酸或其鹽、丙烯酰胺丙基二甲基胺或其鹽、Ν-羥 甲基丙烯酰胺或其衍生物等丙烯酰胺衍生物;甲基丙烯酰胺、Ν-甲基甲基丙烯酰胺、Ν-乙 基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺丙磺酸或其鹽、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺或其鹽、Ν-羥甲 基甲基丙烯酰胺或其衍生物等甲基丙烯酰胺衍生物;Ν-乙烯基甲酰胺、Ν-乙烯基乙酰胺、 Ν-乙烯基吡咯烷酮等Ν-乙烯基酰胺類;甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、異 丙基乙稀基釀、正丁基乙稀基釀、異丁基乙稀基釀、叔丁基乙稀基釀、十_燒基乙稀基釀、硬 脂基乙烯基醚等乙烯基醚類;丙烯腈、甲基丙烯腈等腈類;乙烯基氯、偏氯乙烯、乙烯基氟、 偏氟乙烯等鹵化乙烯類;乙酸烯丙酯、烯丙基氯等烯丙基化合物;馬來酸、衣康酸等不飽和 二羧酸、其鹽或其酯等衍生物;乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基甲硅烷基化合物;乙酸異丙 烯酯;不飽和磺酸或其衍生物等。其中,優(yōu)選α-烯烴、特別優(yōu)選乙烯。
[0020] 形成PVA系聚合物膜的PVA系聚合物的平均聚合度,從所得偏光膜的偏光性能和 耐久性等觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為1000以上、更優(yōu)選為1500以上、進(jìn)一步優(yōu)選為2000以上。另一 方面,對于PVA系聚合物的平均聚合度的上限,從均質(zhì)的PVA系聚合物膜的制造容易性、拉 伸性等觀點(diǎn)出發(fā),該平均聚合度優(yōu)選為8000以下、特別優(yōu)選為6000以下。
[0021] 這里,本說明書中的PVA系聚合物的"平均聚合度"是指依照J(rèn)IS Κ6726-1994測 定的平均聚合度,根據(jù)將PVA系聚合物再皂化、進(jìn)行精制后在30°C的水中測定的特性粘度 求出。
[0022] 形成PVA系聚合物膜的PVA系聚合物的皂化度,從所得偏光膜的偏光性能和耐久 性等觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為95. 0摩爾%以上、更優(yōu)選為98. 0摩爾%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為99. 0摩 爾%以上、最優(yōu)選為99. 3摩爾%以上。
[0023] 這里,本說明書中的PVA系聚合物的"皂化度"是指相對于可通過皂化轉(zhuǎn)化為乙烯 醇單元的結(jié)構(gòu)單元(典型地為乙烯基酯單元)與乙烯醇單元的總計摩爾數(shù)的該乙烯醇單元 的摩爾數(shù)所占的比例(摩爾%)。PVA系聚合物的皂化度可依照J(rèn)IS K6726-1994的記載進(jìn) 行測定。
[0024] PVA系聚合物膜中,除了上述PVA系聚合物之外,作為本發(fā)明的制造方法的說明, 例如,還可進(jìn)一步以后述的量含有如后述的增塑劑、表面活性劑、它們之外的各種添加劑 等。
[0025] PVA系聚合物膜的揮發(fā)成分比率(典型地為水分率)優(yōu)選為1?5質(zhì)量%的范圍、 更優(yōu)選為2?4質(zhì)量%的范圍。
[0026] PVA系聚合物膜的厚度沒有特別限定,在用作偏光膜制造用的初始膜的情況等中, 優(yōu)選為5?80 μ m。更適宜的厚度為20?80 μ m。通過PVA系聚合物膜的厚度為上述上限 以下,制造偏光膜時的干燥變得容易快速進(jìn)行,另一方面,通過PVA系聚合物膜的厚度為上 述下限以上,可以更有效地抑制用于制造偏光膜的單軸拉伸時發(fā)生的膜的斷裂。
[0027] PVA系聚合物膜的寬度沒有特別限制,近年來,由于液晶電視、監(jiān)視器的大畫面化, 為了能夠有效地用于這些用途,寬度優(yōu)選為2m以上、更優(yōu)選為3m以上、進(jìn)一步優(yōu)選為4m以 上。PVA系聚合物膜的寬度越寬,則本發(fā)明的效果變得越顯著,可以獲得大面積的偏光膜,故 優(yōu)選。另一方面,在用現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)機(jī)器制造偏光板時,若膜的寬度過寬,則有時難以進(jìn)行均 勻的單軸拉伸,因而PVA系聚合物膜的寬度優(yōu)選為7. 5m以下、更優(yōu)選為7m以下。PVA系聚 合物膜的長度沒有特別限制,例如,可以為50?30000m。
[0028] PVA系聚合物膜的阻滯值沒有特別限定,阻滯值越小則所得偏光膜的寬度方向的 相位差不均越有改善的傾向,故優(yōu)選為40nm以下。
[0029] 本發(fā)明的PVA系聚合物膜的制法沒有特別限定,根據(jù)以下本發(fā)明的制造方法,可 以順利地連續(xù)制造本發(fā)明的PVA系聚合物膜。
[0030] S卩,用于制造 PVA系聚合物膜的本發(fā)明的制造方法中,使用具備旋轉(zhuǎn)軸相互平行 的多根干燥輥(從最上游側(cè)起朝向下游側(cè),依次稱為第1干燥輥、第2干燥輥···)的制膜 裝置,在該制膜裝置的第1干燥輥上將含有PVA系聚合物的制膜原液排出為膜狀并進(jìn)行干 燥,接著通過第2干燥輥以后的干燥輥進(jìn)一步進(jìn)行干燥而制造 PVA系聚合物膜時,使用中央 部的外徑較兩端部的外徑大〇. 5?3_的干燥輥來作為第2干燥輥以后的干燥輥中的至少 一者。
[0031] 本發(fā)明的制造方法中,使用具備旋轉(zhuǎn)軸相互平行的多根干燥輥的制膜裝置,在該 制膜裝置的第1干燥輥上將含有PVA系聚合物的制膜原液排出為膜狀并進(jìn)行干燥,在該第1 干燥輥的下游側(cè)接著以第2干燥輥以后的干燥輥進(jìn)一步進(jìn)行干燥而制造 PVA系聚合物膜。
[0032] 該制膜裝置中,干燥輥的數(shù)目(包括第1干燥輥(流延輥)的干燥輥的根數(shù))優(yōu)選為 9?30根、更優(yōu)選為12?26根。
[0033] 多根干燥輥優(yōu)選由例如鎳、鉻、銅、鐵、不銹鋼等金屬形成,特別是干燥輥的表面更 優(yōu)選由不易腐蝕并且具有鏡面光澤的金屬材料形成。此外,為了提高干燥輥的耐久性,更優(yōu) 選使用將鎳層、鉻層、鎳/鉻合金層等單層鍍覆或2層以上組合鍍覆了的干燥輥。
[0034] 對于從第1干燥輥到達(dá)最終干燥輥的過程中的將膜干燥時的加熱方向沒有特別 限制,但從能夠更均勻地將膜干燥的角度出發(fā),對于膜的任意的部分,優(yōu)選以使與第1干燥 輥接觸的膜面(以下,有時稱為"第1干燥輥接觸面")和未與第1干燥輥接觸的膜面(以下, 有時稱為"第1干燥輥非接觸面")交替地與從第1干燥輥至最終干燥輥為止的各干燥輥相 對的方式進(jìn)行干燥。
[0035] 在制膜裝置的第1干燥輥(流延輥)上將含有PVA系聚合物的制膜原液排出為膜狀 時,可以使用例如,T型縫模、料斗板、I-模、唇式涂布機(jī)模等已知的膜狀排出裝置(膜狀流 延裝置),將含有PVA系聚合物的制膜原液在第1干燥輥上排出(流延)為膜狀。
[0036] 作為含有PVA系聚合物膜的制膜原液,可通過將PVA系聚合物與液體介質(zhì)混合制 為溶液、或者將含有液體介質(zhì)等的PVA系聚合物粒料熔融而制為熔融液等來制備。
[0037] 作為此時使用的液體介質(zhì),可舉出例如:水、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙 酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙二胺、二亞乙基三胺等,這些液體介質(zhì)可以單獨(dú)使用1種或并用2 種以上。其中,優(yōu)選使用水、二甲基亞砜、或兩者的混合物,特別更優(yōu)選使用水。
[0038] 從促進(jìn)PVA系聚合物在液體介質(zhì)中的溶解或熔融、提高PVA系聚合物膜制造時的 工序通過性、提高所得PVA系聚合物膜的拉伸性等的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選在制膜原液中添加增 塑劑。
[0039] 作為增塑劑,優(yōu)選使用多元醇,可舉出例如:乙二醇、甘油、二甘油、丙二醇、二甘 醇、三甘醇、四甘醇、三羥甲基丙烷等,這些增塑劑可以單獨(dú)使用1種或并用2種以上。其中, 從拉伸性提高效果優(yōu)異的角度出發(fā),優(yōu)選為甘油、二甘油和乙二醇中的1種或2種以上。
[0040] 增塑劑的添加量相對于PVA系聚合物100質(zhì)量份優(yōu)選為0?30質(zhì)量份、更優(yōu)選為 3?25質(zhì)量份、特別優(yōu)選為5?20質(zhì)量份。通過增塑劑的添加量相對于PVA系聚合物100 質(zhì)量份為30質(zhì)量份以下,所得PVA系聚合物膜不會變得過于柔軟,可以抑制操作性降低。
[0041] 從提高由制造 PVA系聚合物膜時的干燥輥剝離的性能、所得PVA系聚合物膜的操 作性等觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選在制膜原液中添加表面活性劑。作為表面活性劑的種類,沒有特別限 定,可優(yōu)選使用陰離子性表面活性劑或非離子性表面活性劑。
[0042] 作為陰離子性表面活性劑,適宜的是例如:月桂酸鉀等羧酸型、硫酸辛酯等硫酸酯 型、十二烷基苯磺酸酯等磺酸型等的陰離子性表面活性劑。
[0043] 此外,作為非離子性表面活性劑,適宜的是例如:聚氧乙烯油基醚等烷基醚型、聚 氧乙烯辛基苯基醚等烷基苯基醚型、聚氧乙烯月桂酸酯等烷基酯型、聚氧乙烯月桂基氨基 醚等烷基胺型、聚氧乙烯月桂酰胺等烷基酰胺型、聚氧乙烯聚氧丙烯醚等聚丙二醇醚型、月 桂酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺等烷醇酰胺型、聚氧亞烷基烯丙基苯基醚等烯丙基苯基 醚型等非離子性表面活性劑。
[0044] 這些表面活性劑可以單獨(dú)使用1種或并用2種以上。
[0045] 表面活性劑的添加量相對于PVA系聚合物100質(zhì)量份優(yōu)選為0. 01?1質(zhì)量份、更 優(yōu)選為0. 02?0. 5質(zhì)量份、特別優(yōu)選為0. 05?0. 3質(zhì)量份。通過表面活性劑的添加量相 對于PVA系聚合物100質(zhì)量份為0. 01質(zhì)量份以上,制膜性、剝離性等的提高效果容易表現(xiàn), 另一方面,通過為1質(zhì)量份以上,可以抑制表面活性劑溶出于膜表面而成為結(jié)塊的原因,抑 制操作性降低。
[0046] 制膜原液中,除了上述成分之外,還可以含有各種添加劑,例如,穩(wěn)定化劑(抗氧化 齊IJ、紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定劑等)、相溶化劑、防結(jié)塊劑、阻燃劑、抗靜電劑、潤滑劑、分散劑、 流化劑、抗菌劑等。這些添加劑可以單獨(dú)使用1種或并用2種以上。
[0047] PVA系聚合物膜的制造中所用的制膜原液的揮發(fā)成分比率優(yōu)選為50?90質(zhì)量%、 更優(yōu)選為55?80質(zhì)量%、進(jìn)一步優(yōu)選為60?75質(zhì)量%、特別優(yōu)選為65?70質(zhì)量%。制膜 原液的揮發(fā)成分比率若過低,則存在制膜原液的粘度變得過高,過濾、脫泡變得困難,制膜 本身變得困難的情況。另一方面,制膜原液的揮發(fā)成分比率若過高,則存在粘度變得過低, PVA系聚合物膜的厚度的均勻性受損的情況。
[0048] 這里,本說明書中所說的"制膜原液的揮發(fā)成分比率"是指通過下述式(I)求出的 揮發(fā)成分比率。 制膜原液的揮發(fā)成分比率(質(zhì)量%) = {(Wa-Wb) /Wa} X 100 (I) (這里,Wa表示制膜原液的質(zhì)量(g),Wb表示將Wa (g)的制膜原液在105°C的電熱干燥 機(jī)中進(jìn)行16小時干燥后的質(zhì)量(g))。
[0049] 利用第1干燥輥的干燥時,從均勻干燥性、干燥速度等觀點(diǎn)出發(fā),第1干燥輥的輥 表面溫度優(yōu)選為80?120°C、更優(yōu)選為85?105°C。
[0050] 排出為膜狀的制膜原液在第1干燥輥上的干燥可以僅通過來自第1干燥輥的加熱 進(jìn)行,從均勻干燥性、干燥速度等觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選在以第1干燥輥進(jìn)行加熱的同時對第1干 燥輥非接觸面吹送熱風(fēng)而對膜的兩面送熱來進(jìn)行干燥。
[0051] 在對位于第1干燥輥上的膜的第1干燥輥非接觸面吹送熱風(fēng)時,相對于第1干燥 輥非接觸面的全部區(qū)域,優(yōu)選吹送風(fēng)速1?l〇m/秒的熱風(fēng)、更優(yōu)選吹送風(fēng)速2?8m/秒的 熱風(fēng)、進(jìn)一步優(yōu)選吹送風(fēng)速3?8m/秒的熱風(fēng)。向第1干燥輥非接觸面吹送的熱風(fēng)的風(fēng)速 若過小,則可能在第1干燥輥上的干燥時產(chǎn)生水蒸汽等的結(jié)露,其水滴滴至膜上而使最終 所得的PVA系聚合物膜產(chǎn)生缺陷。另一方面,向第1干燥輥非接觸面吹送的熱風(fēng)的風(fēng)速若 過大,則可能在最終所得的PVA系聚合物膜上產(chǎn)生厚度不均,與之相伴,染色不均的產(chǎn)生等 不良情況變得容易發(fā)生。
[0052] 向膜的第1干燥輥非接觸面吹送的熱風(fēng)的溫度,從干燥效率、干燥均勻性等觀點(diǎn) 出發(fā),優(yōu)選為50?150°C、更優(yōu)選為70?120°C、進(jìn)一步優(yōu)選為80?95°C。向膜的第1干 燥輥非接觸面吹送的熱風(fēng)的溫度若過低,則可能產(chǎn)生水蒸汽等的結(jié)露,該水滴滴至膜上而 使最終所得的PVA系聚合物膜產(chǎn)生缺陷。另一方面,該溫度若過高,則可能沿著熱風(fēng)的風(fēng)向 產(chǎn)生干燥不均,產(chǎn)生最終所得的PVA系聚合物膜的厚度不均。
[0053] 此外,向膜的第1干燥輥非接觸面吹送的熱風(fēng)的露點(diǎn)溫度優(yōu)選為5?20°C、更優(yōu)選 為10?15°C、進(jìn)一步優(yōu)選為11?13°C。向膜的第1干燥輥非接觸面吹送的熱風(fēng)的露點(diǎn)溫 度若過低,則干燥效率、均勻干燥性等容易降低,另一方面,露點(diǎn)溫度若過高,則變得容易產(chǎn) 生發(fā)泡。
[0054] 用于向膜的第1干燥輥非接觸面吹送熱風(fēng)的方式?jīng)]有特別限制,可以采用能夠?qū)?風(fēng)速均勻且溫度均勻的熱風(fēng)均勻地吹送至膜的第1干燥輥非接觸面、優(yōu)選為其整體的方式 中的任一者,其中,優(yōu)選采用噴嘴方式、整流板方式或它們的組合等。熱風(fēng)對膜的第1干燥 輥非接觸面的吹送方向可以是與第1干燥輥非接觸面相對的方向,也可以是大致沿著膜的 第1干燥輥非接觸面的圓周形狀的方向(大致沿著第1干燥輥的輥表面的圓周的方向),或 為上述以外的方向。
[0055] 此外,在第1干燥輥上的膜的干燥時,優(yōu)選對因干燥而由膜產(chǎn)生的揮發(fā)成分和吹 送后的熱風(fēng)進(jìn)行排氣。排氣的方法沒有特別限制,優(yōu)選采用不使向膜的第1干燥輥非接觸 面吹送的熱風(fēng)產(chǎn)生風(fēng)速不均和溫度不均的排氣方法。
[0056] 第1干燥輥的周速(SP,從均勻干燥性、干燥速度和PVA系聚合物膜的生產(chǎn)率等觀 點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為5?30m/分、更優(yōu)選為7?25m/分。第1干燥輥的周速(SJ若小于5m/ 分,則存在生產(chǎn)率降低,并且所得PVA系聚合物膜的拉伸性降低的傾向。另一方面,第1干 燥輥的周速(Si)若超過30m/分,則存在從第1干燥輥的剝離變得不均勻而容易產(chǎn)生缺點(diǎn)的 傾向。
[0057] 在第1干燥輥上排出為膜狀的制膜原液在第1干燥輥上干燥、并從第1干燥輥剝 離。從第1干燥輥剝離時的膜的揮發(fā)成分比率若過低,則有PVA系聚合物膜的生產(chǎn)率容易 降低的傾向,另一方面,從第1干燥輥剝離時的膜的揮發(fā)成分比率若過高,則從第1干燥輥 的剝離容易變得困難,且根據(jù)情況變得容易斷裂、或產(chǎn)生不均。從如上所述的觀點(diǎn)出發(fā),從 第1干燥輥剝離時的膜的揮發(fā)成分比率優(yōu)選為10質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為15質(zhì)量%以上、進(jìn) 一步優(yōu)選為18質(zhì)量%以上,此外,優(yōu)選為30質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為29質(zhì)量%以下、進(jìn)一步 優(yōu)選為28質(zhì)量%以下、特別優(yōu)選為27質(zhì)量%以下。
[0058] 這里,本說明書中的"膜的揮發(fā)成分比率"是指通過下述式(II)求出的揮發(fā)成分比 率。 Μ (質(zhì)量 %) = {(Wc-Wd)/Wc} X100 (II) (這里,Μ表示膜的揮發(fā)成分比率(質(zhì)量%),Wc表示從膜采取的樣品的質(zhì)量(g),Wd表示 將前述樣品Wc (g)加入溫度50°C、壓力0. lkPa以下的真空干燥機(jī)中進(jìn)行4小時干燥時的 質(zhì)量(g))。
[0059] 應(yīng)予說明,對于由使用PVA系聚合物、甘油等多元醇(增塑劑)、表面活性劑和水制 備的制膜原液所形成的膜來說,由于在前述"溫度50°C、壓力0. lkPa以下4小時"的條件下 進(jìn)行干燥時主要僅揮發(fā)水,水以外的其它成分基本不揮發(fā)而殘留于膜中,因而膜的揮發(fā)成 分比率可通過測定膜中所含的水分量(水分率)來求出。
[0060] 將在第1干燥輥上進(jìn)行了干燥的膜從第1干燥輥剝離,本次優(yōu)選使膜的第1干燥 輥非接觸面與第2干燥輥相對,用第2干燥輥將膜干燥。
[0061] 第2干燥輥的周速(S2)與第1干燥輥的周速(SJ之比(S2/Si)優(yōu)選為1.005? 1. 060、更優(yōu)選為1. 010?1. 050。比(S2/Si)若過低,則存在從第1干燥輥的剝離變得不均 勻而容易產(chǎn)生缺點(diǎn)的傾向。此外,比(S 2/Si)若過高,則在拉伸所得PVA系聚合物膜而加工 為偏光膜時,存在偏光膜的長波長區(qū)域的吸光度變低的傾向。
[0062] 本發(fā)明的制造方法中,作為第2干燥輥以后的干燥輥中的至少一者,使用中央部 的外徑較兩端部的外徑大〇. 5?3_的干燥輥。通常,作為干燥輥,使用中央部的外徑和兩 端部的外徑相同的圓筒形狀的干燥輥(扁平輥),而本發(fā)明的制造方法中,通過使用中央部 的外徑較兩端部的外徑大特定量的如上所述的干燥輥,使得可以順利地制造本發(fā)明的PVA 系聚合物膜。雖然不對本發(fā)明進(jìn)行任何限定,但作為其原因,認(rèn)為是可在膜的寬度方向的中 央部與端部使對長度方向上的張力之差在特定范圍的緣故。出于可以更順利地制造本發(fā)明 的PVA系聚合物膜,優(yōu)選該干燥輥中的中央部的外徑較兩端部的外徑大0. 7_以上,此外, 優(yōu)選大2. 5mm以下、更優(yōu)選大2mm以下、進(jìn)一步優(yōu)選大1mm以下。應(yīng)予說明,相對于中央部的 外徑,各端部的外徑分別滿足上述關(guān)系即可。作為該干燥輥的中央部的具體的外徑,例如, 可以設(shè)為300?800臟(進(jìn)一步為350?700臟)。
[0063] 上述干燥輥的外徑優(yōu)選從兩端部朝向中央部傾斜,作為傾斜,可舉出:直線狀地傾 斜、曲線狀地傾斜、混有直線和曲線的傾斜等,優(yōu)選中央部具有少許平坦部分。
[0064] 如上所述,本發(fā)明的制造方法中,使用上述特定的干燥輥?zhàn)鳛榈?干燥輥以后的 干燥輥中的至少一者,可以是從第2干燥輥至最終干燥輥中的僅1個為該特定的干燥輥,也 可以是從第2干燥輥至最終干燥輥中的2個以上為該特定的干燥輥,也可以從第2干燥輥 至最終干燥輥中的全部均為該特定的干燥輥。應(yīng)予說明,第1干燥輥的形狀優(yōu)選為通常的 圓筒形狀,即,中央部的外徑和兩端部的外徑為相同的形狀。
[0065] 第2干燥輥以后的干燥輥的表面溫度,從能夠更加順利地制造本發(fā)明的PVA系聚 合物膜出發(fā),優(yōu)選為50?80°C,進(jìn)而從生產(chǎn)穩(wěn)定性方面考慮更優(yōu)選為60?75°C。
[0066] 第2干燥輥以后的干燥輥中,可以僅將最終干燥輥、或?qū)⒔咏罱K的1個或2個以 上的干燥輥與最終干燥輥的表面溫度提高而作為熱處理輥使用。即,上述制膜裝置中的干 燥輥在使用熱處理輥的情形中也包括該熱處理輥。使用熱處理輥?zhàn)鳛楦稍镙仌r,該干燥輥 的表面溫度優(yōu)選為90?120°C、更優(yōu)選為100?110°C。通過在這樣的溫度下進(jìn)行熱處理, 結(jié)晶化適度地進(jìn)行,耐熱水性提高。
[0067] 為了更順利地制造本發(fā)明的PVA系聚合物膜,最終干燥輥的周速(ST)與第1干燥 輥的周速(SJ之比(St/SJ優(yōu)選為0. 960?1. 100。若比(St/SJ過低則膜容易在干燥輥間 垂陷,而若過高則阻滯變大,寬度方向的相位差不均容易變大。從上述觀點(diǎn)出發(fā),比(ST/Si) 更優(yōu)選為〇. 980以上、進(jìn)一步優(yōu)選為0. 985以上,此外,更優(yōu)選為1. 050以下、進(jìn)一步優(yōu)選為 1. 030以下。
[0068] 上述制膜裝置可根據(jù)需要具備熱風(fēng)爐式的熱風(fēng)干燥裝置、熱處理裝置、調(diào)濕裝置 等,例如,可在利用上述干燥輥的干燥(包括利用熱處理輥的熱處理)后實(shí)施調(diào)濕處理。另 夕卜,還可根據(jù)需要對膜兩端部(耳部)進(jìn)行裁切。
[0069] 提高上述一系列處理而最終得到的PVA系聚合物膜的揮發(fā)成分比率(典型地為水 分率)優(yōu)選為1?5質(zhì)量%的范圍、更優(yōu)選為2?4質(zhì)量%的范圍。該揮發(fā)成分比率若過 高,則水中尺寸變化量容易變高。所得PVA系聚合物膜優(yōu)選以規(guī)定的長度卷取為輥狀。
[0070] 由本發(fā)明的PVA系聚合物膜制造偏光膜時,例如,可以對PVA系聚合物膜進(jìn)行染 色、單軸拉伸、固定處理、干燥處理、以及根據(jù)需要的熱處理。染色和單軸拉伸的順序沒有特 別限定,可以在單軸拉伸處理前進(jìn)行染色處理,也可以在單軸拉伸處理的同時進(jìn)行染色處 理,或在單軸拉伸處理后進(jìn)行染色處理。此外,單軸拉伸、染色等工序可以重復(fù)進(jìn)行多次。特 別是將單軸拉伸分為2段以上時,由于容易進(jìn)行均勻的拉伸,故優(yōu)選。
[0071] 作為PVA系聚合物膜的染色中所用的染料,可使用碘或二色性有機(jī)染料(例如, 直接黑(DirectBlack) 17、19、154 ;直接棕(DirectBrown) 44、106、195、210、223 ;直接 紅(01代(^1^(1)2、23、28、31、37、39、79、81、240、242、247;直接藍(lán)(01代(^81脫)1、15、 22、78、90、98、151、168、202、236、249、270 ;直接紫(DirectViolet) 9、12、51、98 ;直接綠 (DirectGreen) 1、85 ;直接黃(DirectYellow) 8、12、44、86、87 ;直接澄(DirectOrange) 26、 39、106、107等二色性染料)等。這些染料可以單獨(dú)使用1種或組合2種以上使用。染色通 ??赏ㄟ^將PVA系聚合物膜浸漬于含有上述染料的溶液中來進(jìn)行,其處理?xiàng)l件、處理方法 沒有特別限制。
[0072] 將PVA系聚合物膜沿長度方向(MD)等拉伸的單軸拉伸可以用濕式拉伸法或干熱 拉伸法的任一者來進(jìn)行,但從所得偏光膜的性能和品質(zhì)的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為濕式 拉伸法。作為濕式拉伸法,可舉出將PVA系聚合物膜在純水、含有添加劑或水性介質(zhì)等各種 成分的水溶液、或分散有各種成分的水分散液中進(jìn)行拉伸的方法,作為利用濕式拉伸法的 單軸拉伸方法的具體例,可舉出:在含有硼酸的溫水中進(jìn)行單軸拉伸的方法、在含有前述的 染料的溶液中或在后述固定處理浴中進(jìn)行單軸拉伸的方法等。此外,可以使用吸水后的PVA 系聚合物膜在空氣中進(jìn)行單軸拉伸,也可以通過其它方法進(jìn)行單軸拉伸。
[0073] 進(jìn)行單軸拉伸時的拉伸溫度沒有特別限定,在進(jìn)行濕式拉伸的情形中,可采用優(yōu) 選為20?90°C、更優(yōu)選為25?70°C、進(jìn)一步優(yōu)選為30?65°C的范圍內(nèi)的溫度,在進(jìn)行干 熱拉伸的情形中,可采用優(yōu)選50?180°C的范圍內(nèi)的溫度。
[0074] 單軸拉伸處理的拉伸倍率(以多段進(jìn)行單軸拉伸時則為總計的拉伸倍率),從偏光 性能的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選在膜即將切斷之前盡可能地進(jìn)行拉伸,具體地,優(yōu)選為4倍以上、更 優(yōu)選為5倍以上、進(jìn)一步優(yōu)選為5. 5倍以上。拉伸倍率的上限只要是膜不斷裂則沒有特別 限制,為了進(jìn)行均勻的拉伸,優(yōu)選為8.0倍以下。
[0075] 在制造偏光膜時,為了使染料對經(jīng)單軸拉伸的膜的吸附變得牢固,多進(jìn)行固定處 理。固定處理通常廣泛采用將膜浸漬于添加有硼酸和/或硼化合物的處理浴中的方法。此 時,可根據(jù)需要在處理浴中添加碘化合物。
[0076] 優(yōu)選對進(jìn)行了單軸拉伸處理、或單軸拉伸處理與固定處理的膜接著進(jìn)行干燥處理 (熱處理)。干燥處理(熱處理)的溫度優(yōu)選為30?150°C、特別優(yōu)選為50?140°C。干燥處 理(熱處理)的溫度若過低,則所得偏光膜的尺寸穩(wěn)定性容易降低,另一方面,若過高則容易 發(fā)生伴隨染料的分解等的偏光性能的降低。
[0077] 可以在如上所述得到的偏光膜的兩面或單面貼合光學(xué)透明并且具有機(jī)械強(qiáng)度的 保護(hù)膜來制為偏光板。作為此時的保護(hù)膜,可使用三乙酸纖維素(TAC)膜、乙酸·丁酸纖維 素(CAB)膜、丙烯酸系膜、聚酯系膜等。此外,作為用于貼合保護(hù)膜的粘接劑,通常使用PVA 系粘接劑或聚氨酯系粘接劑等,其中,優(yōu)選使用PVA系粘接劑。
[0078] 如上所述得到的偏光板可以在被覆丙烯酸系等粘接劑后,貼合于玻璃基板而作為 液晶顯示器裝置的部件使用。將偏光板貼合于玻璃基板時,還可以同時貼合相位差膜、視角 提商月旲、殼度提商月旲等。 實(shí)施例
[0079] 以下,通過實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不受以下實(shí)施例的任何限定。
[0080] 在以下的實(shí)施例和比較例中,制膜原液的揮發(fā)成分比率(水分率)、膜的揮發(fā)成分 比率(水分率)、干燥輥表面溫度、水中尺寸變化量、和偏光膜的光學(xué)性能通過以下的方法測 定或評價。
[0081] (1)制膜原液的揮發(fā)成分比率(水分率) 將制膜原液約log采取至玻璃制的耐熱容器中,密閉耐熱容器,測定除去了包裝的制 膜原液的質(zhì)量Wa(g)直至小數(shù)點(diǎn)后4位。接著,將該制膜原液連同耐熱容器裝入溫度105°C 的電熱干燥機(jī)中,在打開耐熱容器的蓋子的狀態(tài)下進(jìn)行16小時干燥后,測定除去了包裝的 制膜原液的質(zhì)量Wb (g)直至小數(shù)點(diǎn)后4位。由所得質(zhì)量Wa和Wb,通過上述式(I)求出制 膜原液的揮發(fā)成分比率(質(zhì)量%)。
[0082] (2)膜的揮發(fā)成分比率(水分率) 對于在相鄰的干燥輥之間,從通過干燥輥之間的膜的寬度方向(TD)的中央部切出的約 5g的膜樣品、或從所得的PVA膜的寬度方向(TD)的中央部裁切得到的約5g的膜樣品,將其 放入玻璃制的耐熱容器并密閉,測定除去了包裝的膜的質(zhì)量Wc (g)直至小數(shù)點(diǎn)后4位。接 著,將該膜連同耐熱容器裝入溫度50°C、壓力0. lkPa以下的真空干燥機(jī)中,在打開耐熱容 器的蓋子的狀態(tài)下進(jìn)行4小時干燥后,測定除去了包裝的膜的質(zhì)量Wd (g)直至小數(shù)點(diǎn)后4 位。由所得質(zhì)量Wc和Wd,通過上述式(II)求出膜的揮發(fā)成分比率Μ (質(zhì)量%)。
[0083] (3)干燥輥表面溫度 用非接觸式的表面溫度計測定干燥輥的表面溫度rc)直至小數(shù)點(diǎn)后1位。
[0084] (4)水中尺寸變化量 在PVA膜的寬度方向(TD)的任意的直線上,在中央部(1處)和距兩端部0. 3m的位置 (2處)的總計3處,分別切出寬度方向(TD)4cmX長度方向(MD) 27cm的矩形的樣品。這 里,各樣品的重心設(shè)置為位于上述直線上的各位置。繼而,從各樣品的27cm長的兩端起每 lcm在內(nèi)側(cè)用油性萬能筆(線的粗度為0. 3mm)畫出標(biāo)線。從兩端的標(biāo)線將外側(cè)的部分用市 售的夾子(夾頭寬度4cm、質(zhì)量7. 8g (水中的重量7. 3g))夾持,將一夾子用鉸接線等棒狀夾 具固定。確認(rèn)標(biāo)線間距為250mm后,在儲存于圓筒狀的透明的水槽中的調(diào)溫為30°C的純水 中,將帶有夾子的樣品以樣品整體進(jìn)入水中的方式,快速地將樣品長邊垂直(鉛直)地浸漬。 浸漬后立即將棒狀夾具掛于水槽上部并固定以使樣品長邊成為垂直(鉛直)。之后,將金屬 制的尺子浸漬于水中,從浸漬起5分鐘后測定標(biāo)線間距。從以0. 5mm刻度讀取的該測定值, 引出原來的標(biāo)線間距(250mm),算出伸長量(中央部的水中尺寸變化量:W (mm)、和距兩端部 0.3m的位置的水中尺寸變化量:WQ (mm))。這里,WQ (mm)是將得自距兩端部0.3m的位置 的樣品的2個伸長量進(jìn)行平均而求出。
[0085] (5)偏光膜的光學(xué)性能 (i )透射率43. 5%時的偏光度 如下述實(shí)施例和比較例所述,各實(shí)施例或比較例中,對于改變第2段拉伸時的碘/碘化 鉀/硼酸水溶液中的碘濃度而制造的5種偏光膜,各自通過下述方法求出單體透射率(Y)和 偏光度(V),對于各實(shí)施例或比較例,以單體透射率(Y)為橫軸、以偏光度(V)為縱軸將5個 點(diǎn)描繪于圖中制作近似曲線,根據(jù)該近似曲線求出單體透射率(Y)為43. 5%時的偏光度(V) 的值,將其作為"透射率43. 5%時的偏光度"。
[0086] 《1》單體透射率(Y)的測定方法: 從偏光膜的寬度方向的中央部采取4cm (單軸拉伸的拉伸方向)X4cm (與單軸拉伸的 拉伸方向垂直的方向)的正方形的樣品2張。對于這些樣品,使用日本分光株式會社制的 分光光度計"V-7100"測定該光的透射率。應(yīng)予說明,測定時根據(jù)JIS Z 8722 (物體顏 色的測定方法),使用C光源,進(jìn)行2度視野的可見光區(qū)域的能見度修正。對于1張樣品,測 定相對于單軸拉伸的拉伸方向?yàn)? 45度傾斜時的光的透射率、和相對于單軸拉伸的拉伸 方向?yàn)?45度傾斜時的光的透射率,求出它們的平均值(YJ (%)。對于另一張樣品,同樣地 測定+ 45度傾斜時的光的透射率和-45度傾斜時的光的透射率,并求出它們的平均值(Y2) (%)。繼而,將所求出的YjPY2按照以下式(III)求平均,而作為該偏光膜的單體透射率(Υ) (%)。 單體透射率(Y) (%) =(Yi + Y2)/2 (III)。
[0087] 《2》偏光度(V)的測定方法: 上述"《1》單體透射率(Y)的測定方法"中,測定將所采取的2張樣品以它們的單軸拉 伸的拉伸方向?yàn)槠叫械姆绞街丿B時的光的透射率(Y //)(%)、和以它們的單軸拉伸的拉伸 方向?yàn)檎坏姆绞街丿B時的光的透射率(Y丄)(%)。透射率(Y//)和(Y丄)是與上述"《1》 單體透射率(Υ)的測定方法"相同地進(jìn)行,作為相對于一樣品的單軸拉伸的拉伸方向?yàn)? 45度傾斜時的光的透射率和為-45度傾斜時的光的透射率的平均值而求出。根據(jù)透射率 (Υ //)和(Υ丄),基于以下的式(IV)求出該偏光膜的偏光度(V) (%)。 偏光度(V) (%) = {(Υ // -Υ 丄)/ (Υ //+ Υ 丄)}1/2Χ1〇〇 (IV)。
[0088] (ii)透射率43. 5%時的測定波長700nm下的吸光度(A) 首先,如下述實(shí)施例和比較例所述,在各實(shí)施例或比較例中,對于改變第2段拉伸時的 碘/碘化鉀/硼酸水溶液中的碘濃度而制造的5種偏光膜(單體透射率(Y)均為42?44% 的范圍),分別如下所述求出測定波長700nm下的吸光度(A)。即,在日本分光株式會社制的 分光光度計"V-7100"上安裝Glan-Taylor棱鏡,在與光軸正交的位置設(shè)置偏光膜的樣品1 張(上述"(i)透射率43. 5%時的偏光度《1》單體透射率(Y)的測定方法"中對于各偏光 膜采取的2張樣品中的任意1張),使由光源通過棱鏡而成為直線偏光的測定波長380? 780nm的光線透射上述樣品,測定此時的波長700nm的光的透射率。此時,使上述樣品在與 光軸正交的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),測定透射率變化,求出透射率的最大值t和透射率的最小值T 9(l, 由下式(V)算出該偏光膜的測定波長700nm下的正交透射率Tc。 Tc = Τ〇ΧΤ9〇/100 (V)。
[0089] 繼而,使用該正交透射率Tc,由下式(VI)算出該偏光膜的測定波長700nm下的吸 光度(A)。 A = 2-logTc (VI)。
[0090] 接著,根據(jù)上述"(i)透射率43. 5%時的偏光度《1》單體透射率(Y)的測定方法"、 和測定波長700nm下的吸光度(Α)的結(jié)果,以偏光膜的單體透射率(Υ)為橫軸、以測定波長 700nm下的吸光度(A)為縱軸,將與上述5種偏光膜對應(yīng)的5個點(diǎn)在圖中描點(diǎn),制作近似直 線,由該近似直線求出偏光膜的單體透射率(Y)為43. 5%時的測定波長700nm下的吸光度 (A),將其作為"透射率43. 5%時的測定波長700nm下的吸光度(A)"。
[0091] (iii)光學(xué)不均 將以下實(shí)施例或比較例中連續(xù)制造的偏光膜,以成為完全正交尼科爾狀態(tài)的方式設(shè)置 在1片偏光板(單體透射率43. 5%、偏光度99. 9%)上,使用亮度15000坎德拉(candela)的 背光,觀察偏光膜的寬度方向(TD)的中央部與端部之間的透射率的不均(光學(xué)不均),并用 以下基準(zhǔn)評價光學(xué)不均。 〇···在中央部與兩端部未觀察到透射率的差異所致的明暗差,是均勻的。 X ···中央部相對于兩端部為亮或暗,具有濃淡差。
[0092] 《實(shí)施例1》 (l)PVA系聚合物膜的制造 將包含通過對聚乙酸乙烯酯進(jìn)行阜化而得的PVA (阜化度99. 9摩爾%、平均聚合度 2400) 100質(zhì)量份、甘油12質(zhì)量份、月桂酸二乙醇酰胺0. 1質(zhì)量份和水的揮發(fā)成分比率66 質(zhì)量%的制膜原液,從T模在具備旋轉(zhuǎn)軸相互平行的多根干燥輥的制膜裝置的第1干燥輥 (表面溫度90°C、周速(SJIO. 0m/分)上排出為膜狀,在第1干燥輥上,對第1干燥輥非接觸 面的整體以5m/秒的風(fēng)速吹送90°C的熱風(fēng),同時進(jìn)行干燥直至揮發(fā)成分比率為18質(zhì)量%, 接著從第1干燥輥剝離,以膜的任意部分的表面和背面交替地與各干燥輥接觸的方式,進(jìn) 行第2干燥輥以后的干燥。這里,使用中央部的外徑較兩端部的外徑大2mm、且從中央部至 端部直徑曲線狀地減小的干燥輥(冠狀輥(crown roll))16根,并使這些干燥輥的表面溫度 為75°C,但對于最后的2根,使其表面溫度為105°C而作為熱處理輥。此外,使最終干燥輥 (第17干燥輥(熱處理輥))的周速(S 17)為9. 8m/分。然后,卷取為輥狀,得到PVA膜(厚度 60 μ m、寬度4m、揮發(fā)成分比率(水分率)3質(zhì)量%、中央部的水中尺寸變化量(W) 58mm、距兩 端部0. 3m的位置的水中尺寸變化量(平均值;WJ 61mm)。
[0093] 該實(shí)施例1中,使第2干燥輥的周速(S2)與第1干燥輥的周速(Si)之比(4/?)為 1. 025,使最終干燥輥的周速(S17)與第1干燥輥的周速(SJ之比(517/^)為0. 980。上述制 膜條件示于下述表1。
[0094] (2)偏光膜的制造 (i )在將從上述(1)中所得的PVA膜的寬度方向(TD)的中央部采取的試驗(yàn)片浸漬于溫 度30°C的水中的期間,沿長度方向(MD)單軸拉伸(第1段拉伸)至原始長度的1. 5倍后,在 浸漬于含有碘〇. 028質(zhì)量%、碘化鉀1質(zhì)量%和硼酸1質(zhì)量%的濃度的溫度30°C的碘/碘化 鉀/硼酸水溶液中的期間,沿長度方向(MD)單軸拉伸(第2段拉伸)至原始長度的2. 25倍, 接著在浸漬于含有硼酸4質(zhì)量%和碘化鉀4質(zhì)量%的濃度的溫度53°C的硼酸/碘化鉀水溶 液中的期間,沿長度方向(MD)單軸拉伸(第3段拉伸)至原始長度的5. 8倍,然后用60°C的 干燥機(jī)進(jìn)行干燥,制造偏光膜。
[0095] (ii)上述(i)中,將第2段拉伸時的溫度30°C的碘/碘化鉀/硼酸水溶液中的碘 的濃度從〇. 028質(zhì)量%改變?yōu)?. 03質(zhì)量%,除此以外,進(jìn)行與上述(i)相同的操作,制造偏 光膜。
[0096] (iii )上述(i )中,將第2段拉伸時的溫度30°C的碘/碘化鉀/硼酸水溶液中的 碘的濃度從〇. 028質(zhì)量%改變?yōu)?. 032質(zhì)量%,除此以外,進(jìn)行與上述(i )相同的操作,制造 偏光膜。
[0097] (iv)上述(i)中,將第2段拉伸時的溫度30°C的碘/碘化鉀/硼酸水溶液中的碘 的濃度從〇. 028質(zhì)量%改變?yōu)?. 034質(zhì)量%,除此以外,進(jìn)行與上述(i )相同的操作,制造偏 光膜。
[0098] (v)上述(i)中,將第2段拉伸時的溫度30°C的碘/碘化鉀/硼酸水溶液中的碘 的濃度從〇. 028質(zhì)量%改變?yōu)?. 036質(zhì)量%,除此以外,進(jìn)行與上述(i )相同的操作,制造偏 光膜。
[0099] (vi)使用上述(i)?(v)中制造的5種偏光膜,在"(5)偏光膜的光學(xué)性能(i) 透射率43. 5%時的偏光度"的項(xiàng)目中通過上述方法測定該偏光度,結(jié)果為99. 9%。此外,在 "(5)偏光膜的光學(xué)性能(ii)透射率43. 5%時的測定波長700nm下的吸光度(A)"的項(xiàng)目 中,通過上述方法測定該吸光度(A),結(jié)果為2. 9。
[0100] 進(jìn)而,為了評價光學(xué)不均,使用上述所得的PVA膜,通過與上述(i)相同的條件連 續(xù)地制造偏光膜,在"(5)偏光膜的光學(xué)性能(iii)光學(xué)不均"的項(xiàng)目中,通過上述方法評 價光學(xué)不均,結(jié)果為〇。
[0101] 這些結(jié)果示于下述表1。
[0102] 《實(shí)施例2、3、比較例1和2》 實(shí)施例1中,將PVA膜的制膜條件(包括制膜裝置)如下述表1所述進(jìn)行改變,除此以 夕卜,與實(shí)施例1相同地制造 PVA膜和偏光膜。
[0103] 對于所制造的PVA膜和偏光膜,與實(shí)施例1相同地進(jìn)行各測定或評價。結(jié)果示于 表1。
[0104] [表 1]

【權(quán)利要求】
1. 聚乙烯醇系聚合物膜,其中,在聚乙烯醇系聚合物膜的寬度方向(相對于長度方向的 直角方向)的直線上,將中央部的水中尺寸變化量設(shè)為w(mm)、將距兩端0. 3m的位置的水中 尺寸變化量(平均值)設(shè)為% (mm)(這里,水中尺寸變化量是將聚乙烯醇系聚合物膜的樣品 在30°C的純水中浸漬5分鐘時,浸漬前的長度方向250mm的部分的長度方向的伸長量)時, 滿足 0· 5mm 彡 WQ-W 彡 5mm。
2. 權(quán)利要求1所述的聚乙烯醇系聚合物膜,其中,(W + WJ /2為50?65mm。
3. 權(quán)利要求1或2所述的聚乙烯醇系聚合物膜,其中,W為50?60mm,W。為55?65mm。
4. 權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的聚乙烯醇系聚合物膜,其中,揮發(fā)成分比率為1?5 質(zhì)量%。
5. 權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的聚乙烯醇系聚合物膜,其中,寬度為2?7. 5m。
6. 權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的聚乙烯醇系聚合物膜,其為偏光膜制造用初始膜。
7. 聚乙烯醇系聚合物膜的制造方法,其中,使用具備旋轉(zhuǎn)軸相互平行的多根干燥輥的 制膜裝置,在該制膜裝置的第1干燥輥上將含有聚乙烯醇系聚合物的制膜原液排出為膜狀 并進(jìn)行干燥,接著通過第2干燥輥以后的干燥輥進(jìn)一步進(jìn)行干燥來制造聚乙烯醇系聚合物 膜時,使用中央部的外徑較兩端部的外徑大〇. 5?3_的干燥輥來作為第2干燥輥以后的 干燥輥中的至少一者。
8. 偏光膜,其是由權(quán)利要求6所述的聚乙烯醇系聚合物膜制造的。
【文檔編號】B29C41/46GK104204046SQ201380018351
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】勝野良治, 伊木隆, 風(fēng)藤修 申請人:株式會社可樂麗
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