聚乙烯醇系薄膜卷和使用其的偏光膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚乙烯醇系薄膜卷，更詳細而言，涉及將寬幅且長尺寸的聚乙烯醇系 薄膜卷取而得到的聚乙烯醇系薄膜卷和使用其得到的偏光性能優(yōu)異的偏光膜。
【背景技術(shù)】
[0002] -直以來，聚乙烯醇系薄膜被用于各種用途，其中，有用的用途可以舉出光學(xué)用薄 膜、特別是偏光膜。
[0003] 通常，聚乙烯醇系薄膜通過在制膜后卷取于圓筒狀的芯管而被制為成品。
[0004] 近年來，伴隨著液晶顯示裝置的大畫面化，要求聚乙烯醇系薄膜的大型化、特別 是3m以上的寬幅化，進而，使用聚乙烯醇系薄膜制造偏光膜時，從生產(chǎn)率的觀點出發(fā)，要求 5000m以上的長尺寸化。
[0005] 作為用于卷取這樣的寬幅且長尺寸的聚乙烯醇系薄膜的芯管，從芯管自身的重 量、強度、成本等方面出發(fā)，優(yōu)選為材質(zhì)使用鋁的芯管（例如參照專利文獻1和2)。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本特開2004-106377號公報
[0009] 專利文獻2 :日本特開2001-315885號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明要解決的問題
[0011] 而聚乙烯醇系薄膜的卷取、解出時，芯管的表面形狀會影響聚乙烯醇系薄膜的薄 膜外觀、進而形成偏光膜時的偏光性能。進而，用完聚乙烯醇系薄膜，以僅變?yōu)樾竟艿臓顟B(tài) 保管或輸送時，也必須不損壞芯管、維持良好的表面形狀。另外，不用完聚乙烯醇系薄膜而 殘留時，使用割刀，與該薄膜的寬度方向平行地切斷，自芯管剝離，此時，即使與割刀接觸也 必須不對芯管造成損傷等、維持良好的表面形狀。
[0012] 另一方面，聚乙烯醇系薄膜為親水性的薄膜，與其他疏水性的薄膜相比，容易受到 水分的影響等容易受到外部要因影響，因此，也容易受到芯管的表面形狀的影響，容易轉(zhuǎn)印 到薄膜。因此，必須研究最適于聚乙烯醇系薄膜的芯管。
[0013] 在這樣的背景下，本發(fā)明的目的在于，提供可以得到偏光性能、外觀特性優(yōu)異的偏 光膜的聚乙烯醇系薄膜卷，其為能夠防止芯管表面的劃痕的聚乙烯醇系薄膜卷，解出的薄 膜為均質(zhì)的薄膜。
[0014] 用于解決問題的方案
[0015] 然而，本發(fā)明人等為了達成上述目的，反復(fù)深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過考慮芯管的 材料為鋁材，該芯管的表面的維氏硬度（HV)為400以上，可以有效地防止芯管表面的劃痕， 且也可以提高耐腐蝕性，而且自將聚乙烯醇系薄膜卷取于該芯管而得到的聚乙烯醇系薄膜 卷解出的薄膜沒有損傷，成為均質(zhì)的薄膜，由該薄膜制作的偏光膜的偏光性能、外觀特性變 得優(yōu)異，從而完成了本發(fā)明。
[0016] 即，本發(fā)明的第1主旨在于，一種聚乙烯醇系薄膜卷，其為將光學(xué)用聚乙烯醇系薄 膜卷取于圓筒狀的芯管而得到的聚乙烯醇系薄膜卷，該芯管由鋁材形成，進而芯管的表面 的維氏硬度（HV)為400以上，第2主旨在于，一種偏光膜，其特征在于，其是使用從該聚乙 烯醇系薄膜卷解出的聚乙烯醇系薄膜而得到的。
[0017] 發(fā)明的效果
[0018] 對于本發(fā)明的聚乙烯醇系薄膜卷，由于芯管的表面的維氏硬度（HV)為400以上， 因此將所殘留的薄膜使用割刀等切斷并剝離時，即使割刀等與芯管接觸、此外僅將芯管保 管或輸送時，也可以有效地防止芯管表面的劃痕，而且耐氣候性也變得優(yōu)異。其結(jié)果，本發(fā) 明的聚乙烯醇系薄膜卷可以將解出的薄膜形成沒有損傷的均質(zhì)的薄膜，可以使由該薄膜制 作的偏光膜為偏光性能、外觀特性優(yōu)異的偏光膜。
[0019] 特別是，在芯管的表面通過陽極氧化而形成陽極氧化覆膜時，芯管的硬度和強度 提尚，可以防止芯管表面的劃痕。
[0020] 進而，鋁材為鋁合金時，芯管的硬度和強度提高，可以更有效地防止芯管表面的劃 痕。
[0021] 另外，形成于芯管的表面的陽極氧化覆膜的厚度為10~40 μm時，陽極氧化覆膜 對于防止芯管表面的劃痕變?yōu)檫m合的厚度。
[0022] 而且，本發(fā)明的偏光膜使用自本發(fā)明的聚乙烯醇系薄膜卷解出的、沒有損傷的均 質(zhì)的薄膜，因此可以使偏光性能、外觀特性優(yōu)異。
【具體實施方式】
[0023] 接著，詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0024] 本發(fā)明的聚乙烯醇系薄膜卷的一個實施方式包含：由鋁材形成、芯管表面具有維 氏硬度（HV)為400以上的強度的圓筒狀的芯管和卷取于該芯管的外周面的聚乙烯醇系薄 膜。如此，通過芯管表面的維氏硬度（HV)為400以上，從而上述芯管可以防止表面的劃痕， 卷取于該芯管的外周面的上述聚乙烯醇系薄膜沒有損傷的轉(zhuǎn)印，成為均質(zhì)的薄膜。
[0025] 作為上述芯管的材料即鋁材，可以使用鋁或鋁合金。其中，從提高芯管的硬度和強 度的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用鋁合金。
[0026] 作為該鋁合金，從耐變形性、耐撓曲性優(yōu)異、能夠應(yīng)對聚乙烯醇系薄膜的寬幅化 (芯管的寬幅化）的觀點出發(fā)，〇· 2%耐力優(yōu)選為175N/mm2以上，特別優(yōu)選為175~600N/ mm2、進一步優(yōu)選為200~400N/mm2。
[0027] 本發(fā)明中，為了將上述芯管的材料即鋁合金的0.2%耐力設(shè)為175N/mm2以上，例如 可以舉出下述方法等。
[0028] 即，可以舉出方法（1):將鋁合金的含有成分設(shè)為特定組成；方法（2):將高溫擠出 后的鋁合金恢復(fù)至常溫，然后再次升溫，進行人工時效固化處理；方法（3):將高溫擠出后 的鋁合金驟冷（淬火）；等。其中，在上述（1)中組合了（2)和（3)的方法從體現(xiàn)機械特性 的提高的方面出發(fā)為優(yōu)選，以下對該鋁合金的成分進行說明。
[0029] 優(yōu)選的是，鋁合金的銅含量為0. 15~0.5重量％、優(yōu)選為0. 1~0.4重量％、錳含 量為0. 04~0. 8重量％、優(yōu)選為0. 05~0. 5重量％、鉻含量為0. 01~0. 5重量％、優(yōu)選為 0. 04~0. 35重量％、鋅含量為0. 01~0. 5重量％、優(yōu)選為0. 04~0. 25重量％。不含有這 些各成分時，上述0.2%耐力有降低的傾向，芯管的耐變形性、耐撓曲性有降低的傾向。另 外，各成分的含量即使過多，也有難以得到本發(fā)明的效果的傾向。
[0030] 上述錯合金的成分中，娃含量為0. 3~1. 5重量％、優(yōu)選為0. 4~0. 9重量％時， 從進一步提尚上述〇. 2 %耐力、進一步提尚芯管的耐變形性、耐燒曲性的觀點出發(fā)為特別優(yōu) 選。需要說明的是，該硅的含量過少時，有上述0.2%耐力降低的傾向，有芯管的耐變形性、 耐燒曲性降低的傾向，因此，特別優(yōu)選該含量超過0. 5重量％。
[0031] 另外，上述鋁合金的成分中，鐵含量為0.04~0.8重量％、優(yōu)選為0. 1~0.7重 量％、鎂含量為〇. 2~1. 5重量％、優(yōu)選為0.4~1. 2重量％、鈦含量為0.01~0. 5重量％、 優(yōu)選為0. 04~0. 15重量％時，從進一步提高上述0. 2 %耐力、進一步提高芯管的耐變形性、 耐撓曲性的觀點出發(fā)為優(yōu)選。
[0032] 而且，上述芯管的尺寸也依賴于卷取的聚乙烯醇系薄膜的寬度等，其外徑通常為 150~300mm的范圍內(nèi)、優(yōu)選為160~260mm的范圍內(nèi)，且圓筒長度（軸向長度）通常為2~ 7m的范圍內(nèi)、優(yōu)選為3~6m的范圍內(nèi)。另外，上述芯管的厚壁通常優(yōu)選為3~40mm的范圍 內(nèi)，特別優(yōu)選為5~30mm、進一步優(yōu)選為6~20mm的范圍內(nèi)。進而，上述芯管的質(zhì)量通常為 15~500kg的范圍內(nèi)、特別優(yōu)選為30~150kg的范圍內(nèi)。
[0033] 本發(fā)明中，芯管的表面具有維氏硬度（HV)400以上的強度，為了滿足上述物性，例 如可以舉出下述方法等。
[0034] 即，有方法（1):在芯管的表面通過陽極氧化而形成陽極氧化覆膜；方法（2):電解 電鍍Cr等異種金屬；方法（3):涂布硬涂層樹脂等，其中，優(yōu)選上述（1)的方法，以下對上述 (1)的方法進行說明。
[0035] 本發(fā)明中，形成于芯管的表面的陽極氧化覆膜優(yōu)選將厚度設(shè)為10~40 μπι的范圍 內(nèi)。其厚度過薄時，有由于摩耗而在短期間內(nèi)鋁材暴露（導(dǎo)致耐久性的降低）的擔(dān)心，其厚 度過厚時，變成過剩品質(zhì)，制造成本變高。需要說明的是，厚度一般可以通過顯微鏡截面試 驗方法、電解式試驗方法、熒光X射線式試驗方法等來測定，簡便來說，顯微鏡截面試驗方 法是有效的。
[0036] 另外，形成于芯管的表面的陽極氧化覆膜的硬度為維氏硬度（HV)400以上、特別 是410~500、進而是420~480時，從進一步的劃痕防止性的方面出發(fā)為優(yōu)選。
[0037] 該陽極氧化覆膜例如可以如下形成。
[0038] 即，首先，根據(jù)需要將芯管的表面脫脂。例如將上述芯管浸漬在硫酸等酸性的水溶 液或包含表面活性劑的堿性的水溶液中從而進行該脫脂。之后，根據(jù)需要進行水洗。
[0039] 接著，將上述芯管浸漬于電解液，以該芯管作為陽極，施加電壓。由此，在上述芯管 的表面形成陽極氧化覆膜。該陽極氧化覆膜的厚度可以通過控制上述電解液的濃度、溫度、 所施加的電壓的大小或其時間等來調(diào)整。
[0040] 作為上述電解液，例如可以舉出：硫酸、草酸、鉻酸、磷酸等酸性的水溶液，它們可 以單獨使用或組合2種以上來使用。而且，該電解液的濃度例如可以設(shè)定為3%~20%的 范圍內(nèi)，其