聚乙烯醇系聚合物膜及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在拉伸時(shí)難以斷裂且薄型的聚乙烯醇系聚合物膜（以下，有時(shí)將"聚乙 烯醇系聚合物"簡稱為"PVA")及其制造方法、由該P(yáng)VA膜制造的偏振膜等光學(xué)膜、以及該光 學(xué)膜的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 具有透光和遮光功能的偏振板與具有光切換功能的液晶等均是液晶顯示器（LCD) 的基本構(gòu)成要素之一。LCD被用于計(jì)算器和腕表等小型儀器、筆記本電腦、液晶監(jiān)控器、液晶 彩色投影儀、液晶電視、車載用導(dǎo)航系統(tǒng)、手機(jī)、平板終端、室內(nèi)外使用的計(jì)量儀器等廣大的 范圍。這些LCD的應(yīng)用領(lǐng)域之中，對于液晶電視、液晶監(jiān)控器等而言，除了大畫面化之外，薄 型化也在推進(jìn)。另外，近年來，對于開始普及的平板終端而言，薄型化也在推進(jìn)。作為用于 實(shí)施LCD的薄型化的手段，可列舉出將LCD中使用的玻璃進(jìn)行薄型化，從消除與此相伴的偏 振板的收縮應(yīng)力所導(dǎo)致的玻璃翹曲問題這一觀點(diǎn)出發(fā)，針對偏振板也要求薄型化。
[0003] 偏振板通常通過對PVA膜實(shí)施染色和單軸拉伸而制造偏振膜后，在該偏振膜的表 面貼合三醋酸纖維素（TAC)膜等保護(hù)膜來制造。因此，為了實(shí)現(xiàn)偏振板的薄型化，要求使用 更薄的PVA膜來制造薄型的偏振膜，針對PVA膜的具體厚度，要求制成50 μ m以下、進(jìn)一步 制成30 μ m以下。
[0004] 然而，膜寬度為2m以上且在30°C的水中浸漬5分鐘時(shí)的翹曲角度為180°以下的 PVA膜是已知的，已知該P(yáng)VA膜在拉伸時(shí)端部難以翹曲、能夠均勻的拉伸，因此能夠得到偏 振不均較小、寬度較寬的偏振膜(參照專利文獻(xiàn)1)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2001-315140號公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的課題 對于薄型的PVA膜而言，除了專利文獻(xiàn)1所述那種在拉伸時(shí)的均勻性、偏振膜中的偏振 不均的問題之外，具有膜在拉伸時(shí)容易斷裂這一特有的問題。本發(fā)明以解決該問題為課題， 其目的在于，提供在拉伸時(shí)難以斷裂的薄型的PVA膜。另外，本發(fā)明的目的在于，提供由該 PVA膜制造的薄型的光學(xué)膜。
[0007] 用于解決問題的手段 本發(fā)明人等為了實(shí)現(xiàn)上述目的而重復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：即使?jié)M足專利文獻(xiàn) 1中記載的翹曲角度，在將薄型的PVA膜實(shí)際用作制造偏振膜時(shí)的原料膜等的情況下，會(huì)產(chǎn) 生與專利文獻(xiàn)1記載的翹曲角度的相關(guān)翹曲不同的翹曲、以及薄型的PVA膜在拉伸時(shí)發(fā)生 斷裂的原因在于，PVA膜的端部在拉伸工序前、拉伸工序中產(chǎn)生該不同的翹曲。
[0008] 即，專利文獻(xiàn)1記載了在30°C的水中浸漬5分鐘時(shí)的翹曲角度為特定角度的PVA 膜，作為該翹曲角度的測定方法而記載了 ：切出TD方向?yàn)?cm的寬度且MD方向?yàn)?0cm的 長度的PVA膜，在一個(gè)短邊側(cè)的下端安裝有壓鐵的狀態(tài)下浸漬在30°C的水中，從水面上觀 察浸漬5分鐘后的翹曲角度的方法。將這種測定方法應(yīng)用于通常的PVA膜時(shí)，大多在水中 浸漬后，PVA膜暫時(shí)過度地翹曲，接著該翹曲得以緩和，此時(shí)根據(jù)膜的不同，翹曲的緩和過度 推進(jìn)后，再次發(fā)生翹曲，最終在作為讀取翹曲角度的時(shí)間而設(shè)定的5分鐘后，大致顯示穩(wěn)定 的翹曲角度。并且，針對薄型的PVA膜，如專利文獻(xiàn)1那樣操作地測定翹曲角度時(shí)，如上述 那樣的過度翹曲時(shí)的翹曲角度的程度容易變大。
[0009] 另一方面，將薄型的PVA膜實(shí)際用作制造偏振膜時(shí)的原料膜等時(shí)，從防止薄型的 PVA膜在溶脹工序等、拉伸工序之前進(jìn)行的工序中溶解等的觀點(diǎn)出發(fā)，大多采用更短的工序 時(shí)間，因此按照專利文獻(xiàn)1記載的方法單純地制造薄型的PVA膜時(shí)，即使能夠消除在拉伸時(shí) 的均勻性、偏振膜中的偏振不均的問題，實(shí)際使用薄型的PVA膜情況下的拉伸時(shí)的斷裂問 題依然殘留。
[0010] 本發(fā)明人等認(rèn)識到上述那樣的問題，并且發(fā)現(xiàn)：通過將從PVA膜切出的膜片在水 中浸漬30秒鐘時(shí)的翹曲角度設(shè)定為特定的范圍，能夠消除實(shí)際上使用薄型的PVA膜時(shí)在拉 伸時(shí)發(fā)生斷裂的問題。另外，與此同時(shí)，通過使用具備旋轉(zhuǎn)軸彼此平行的多個(gè)輥的制膜裝 置，并在其第1輥上將包含PVA的制膜原液噴出成膜狀并干燥而制造薄型的PVA膜時(shí)，在第 2輥及之后，將相鄰的兩個(gè)輥用作熱處理輥，且將此時(shí)接觸各輥的PVA膜的方向、各輥的表 面溫度差設(shè)為特定方向和值，從而能夠以良好的生產(chǎn)率順利且連續(xù)地制造將所切出的膜片 在水中浸漬30秒鐘時(shí)的翹曲角度處于特定范圍且以往不存在的薄型的PVA膜。本發(fā)明人 等基于這些見解進(jìn)一步重復(fù)進(jìn)行研究，從而完成了本發(fā)明。
[0011] 即，本發(fā)明涉及如下內(nèi)容： 〔1〕PVA膜，其中，厚度為50 μπι以下，如下的翹曲角度為200°以下， 翹曲角度：針對從PVA膜切出的長度方向?yàn)?2cmX寬度方向?yàn)?cm的矩形膜片，以從 長度方向的一端（a。）向內(nèi)側(cè)進(jìn)入lcm且寬度方向?yàn)?cm的直線部分（aj被固定的方式，在 從直線部分（aj至端（a。）的部分安裝壓鐵，以從長度方向的另一端（b。）向內(nèi)側(cè)進(jìn)入lcm且 寬度方向?yàn)?cm的直線部分（bO被固定的方式，把持從直線部分（bO至端（b。）的部分，在 該狀態(tài)下，以端（a。）相對于端（b。）成為下側(cè)、長度方向成為鉛直方向的方式在30°C的水中 浸漬30秒鐘時(shí)的、長度方向中央部的寬度方向?yàn)?cm的直線部分（c)處的翹曲角度。
[0012] 〔 2〕根據(jù)上述〔1〕的PVA膜，其中，溶脹度為300%以下； 〔3〕根據(jù)上述〔1〕或〔2〕的PVA膜，其中，寬度為2m以上； 〔4〕制造方法，其是厚度為50 μπι以下的PVA膜的制造方法，其中， (a) 具備如下工序：使用具備旋轉(zhuǎn)軸彼此平行的3個(gè)以上輥的制膜裝置，在該輥之中的 位于最上游側(cè)的第1輥上，將包含PVA的制膜原液噴出成膜狀并進(jìn)行干燥； (b) 第2輥及之后的輥包含相鄰的兩個(gè)輥A (上游側(cè)）和B (下游側(cè))，與該輥A接觸時(shí) 的PVA膜的揮發(fā)分率為15質(zhì)量％以下； (c) 該輥A與PVA膜的未接觸第1輥的表面進(jìn)行接觸，該輥B與PVA膜的接觸第1輥的 表面進(jìn)行接觸； (d) 該輥B的表面溫度比該輥A的表面溫度高5~25°C ; 〔5〕根據(jù)上述〔4〕的制造方法，其中，輥A的表面溫度為70~150°C ; 〔6〕根據(jù)上述⑷或〔5〕的制造方法，其是寬度為2m以上的PVA膜的制造方法； 〔7〕光學(xué)膜，其是由上述〔1〕~〔3〕中的任一 PVA膜制造的； 〔8〕根據(jù)上述〔7〕的光學(xué)膜，其為偏振膜； 〔9〕光學(xué)膜的制造方法，其具備使用上述〔1〕~〔3〕中的任一 PVA膜進(jìn)行單軸拉伸的工 序； 〔10〕根據(jù)上述〔9〕的制造方法，其為偏振膜的制造方法。
[0013] 發(fā)明的效果 根據(jù)本發(fā)明，可提供在拉伸時(shí)難以斷裂且薄型的PVA膜及其制造方法、由該P(yáng)VA膜制造 的薄型的光學(xué)膜、以及該光學(xué)膜的制造方法。
【附圖說明】
[0014] 圖1是用于測定翹曲角度的膜片的概略圖。
[0015] 圖2是表示翹曲角度的讀取方法的具體例的概略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下，針對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017] [PVA 膜] 本發(fā)明的PVA膜的厚度為50 μπι以下、如下的翹曲角度為200°以下。
[0018] 翹曲角度：針對從PVA膜切出的長度方向?yàn)?2cmX寬度方向?yàn)?cm的矩形膜片， 以從長度方向的一端（a。）向內(nèi)側(cè)進(jìn)入1 cm且寬度方向?yàn)?cm的直線部分（)被固定的方 式，在從直線部分（?)至端（a。)的部分安裝壓鐵(綞)，以從長度方向的另一端（b。）向內(nèi)側(cè)進(jìn) 入lcm且寬度方向?yàn)?cm的直線部分（bO被固定的方式，把持從直線部分（bO至端（b。）的 部分，在該狀態(tài)下，以端（a。)相對于端（b。)成為下側(cè)、長度方向成為鉛直方向的方式在30°C 的水中浸漬30秒鐘時(shí)的、長度方向中央部的寬度方向?yàn)?cm的直線部分（c )處的翹曲角度。
[0019] 針對上述的翹曲角度，使用圖1和圖2進(jìn)行說明。需要說明的是，翹曲角度具體而 言可通過實(shí)施例記載的方法來求出。
[0020] 首先，為了測定上述翹曲角度，從成為對象的PVA膜切出長度方向?yàn)?2cmX寬度 方向?yàn)?cm的矩形膜片。該膜片例如從成為對象的PVA膜的寬度方向中央部切出即可。
[0021] 并且，如圖1所示那樣，針對所切出的膜片1，設(shè)定從長度方向的一端（a。）向內(nèi)側(cè) 進(jìn)入lcm且寬度方向?yàn)?cm的直線部分（ai)，以該部分被固定而不會(huì)翹曲的方式，在從直線 部分（aj至端（a。）的部分2 (長度方向?yàn)閘cmX寬度方向?yàn)?cm的矩形部分）安裝壓鐵。 要使用的壓鐵用于使膜片不在長度方向上產(chǎn)生翹曲，例如使用其在水中的重量為5~10g左 右的壓鐵即可。另外，壓鐵不需要安裝于該部分2的整體，例如使用夾子作為壓鐵時(shí)，以夾 子的前端與直線部分（?)保持一致的方式，將該夾子安裝于部分2即可。
[0022] 另一方面，設(shè)定從膜片的長度方向的另一端（b。）向內(nèi)側(cè)進(jìn)入lcm且寬度方向?yàn)?4cm的直線部分（bO,以該部分被固定而不會(huì)翹曲的方式，用把持工具把持從直線部分（bO 至端（b。)的部分3 (長度方向?yàn)閘cmX寬度方向?yàn)?cm的矩形部分)。該把持工具用于在將 膜片浸漬在水中時(shí)將膜片固定在水中。把持工具也與壓鐵同樣地，無需安裝于上述部分3 的整體，例如使用夾子作為把持工具時(shí)，以夾子的前端與直線部分（h)保持一致的方式，將 該夾子安裝于部分3來進(jìn)行把持即可。
[0023] 將制成如上狀態(tài)的膜片以端（a。）相對于端（b。）成為下側(cè)、且膜片的長度方向成為 鉛直方向的方式，將膜片整體迅速浸漬在30°C的水中并靜置。該浸漬例如可以通過向具備 膜片不會(huì)接觸壁面程度的尺寸的量筒、水槽等中投入水，并預(yù)先將其溫度調(diào)節(jié)至30°C，將上 述膜片整體沉入其中來進(jìn)行。此時(shí)，在上述把持工具上系繩，將繩的另一端系在棒上，并將 該棒掛在量筒、水槽的上部邊緣時(shí)，可將膜片容易地靜置在水中。
[0024] 如上操作而將膜片浸漬在30°C的水中后，經(jīng)過30秒鐘后，讀取該膜片的長度方向 中央部的寬度方向?yàn)?cm的直線部分（c)處的翹曲角度。該翹曲角度可通過從上方觀察在 水中浸漬的狀態(tài)下的膜片來測定。此處，關(guān)于該觀察，可通過目視來進(jìn)行，也可通過照片攝 像來進(jìn)行，或者還可以通過除此之外的方法來進(jìn)行，任意方法均可。無論如何，可從直線部 分（c )沿著鉛直方向投影而成的形狀求出翹曲角度。
[0025] 關(guān)于翹曲角度，用角度(正值)來表示將膜片浸漬在30°C的水中之前與在30°C的水 中浸漬30秒鐘時(shí)之間的、直線部分（c)的一端朝向的變角程度。通常，翹曲角度在直線部分 (c)的兩端成為相同的值，在數(shù)值不同的情況下，將兩者的平均值作為翹曲角度即可。另外， 如上所述，翹曲角度可從直線部分（c)沿著鉛直方向投影而成的形狀來求出，關(guān)于將膜片浸 漬在30°C的水中之前的直線部分（c)的端部朝向，相當(dāng)于將膜片在30°C的水中浸漬30秒 鐘時(shí)的上述投影形狀的、與原本的直線部分（c)的寬度方向中央部相當(dāng)?shù)狞c(diǎn)處的切線方向， 從而能夠求出翹曲角度。圖2示出翹曲角度的讀取方法的具體例(概略圖)。翹曲角度在圖 2的（1)中求出為30°，在圖2的（2)中求出為60°，在圖2的（3)中求出為120°，在圖2 的（4)中求出為180°。
[0026] 從抑制拉伸時(shí)的斷裂這一觀點(diǎn)出發(fā)，翹曲角度需要為200°以下，優(yōu)選為120°以 下、更優(yōu)選為70°以下、進(jìn)一步優(yōu)選為40°以下、特別優(yōu)選為15°以下。
[0027] 作為構(gòu)成本發(fā)明PVA膜的PVA，可列舉出：例如對將1種或2種以上的乙烯基酯聚 合而得到的聚乙烯基酯系聚合物進(jìn)行皂化而得到的PVA。作為乙烯基酯，可列舉出例如甲酸 乙烯酯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯 酯、苯甲酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯等，優(yōu)選為醋酸乙烯酯。
[0028] 上述的聚乙烯基酯系聚合物優(yōu)選僅使用1種或2種以上的乙烯基酯作為單體來獲 得，更優(yōu)選僅使用1種乙烯基酯作為單體來獲得，可以是1種或2種以上的乙烯基酯和能