本發(fā)明涉及厚度為50μm以下的聚乙烯醇系聚合物膜(以下,有時將“聚乙烯醇系聚合物”簡寫為“pva”)及其制造方法、以及由該pva膜制造的偏振膜等光學膜。
背景技術:
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同為液晶顯示裝置(lcd)的重要構成要素。該lcd的應用領域也從開發(fā)初期時的計算器和腕表等小型儀器擴展至筆記本電腦、液晶監(jiān)測器、液晶彩色投影儀、液晶電視、車載用導航系統(tǒng)、手機、在室內(nèi)外使用的計量儀器等各種領域。尤其是,對于壁掛式電視、手機等的用途而言,從輕量化、降低成本等的觀點出發(fā),強烈要求lcd的薄型化,為此有效的是偏振板的薄型化。
偏振板在工業(yè)上通常如下制造:通過將卷成卷狀的長條pva膜拉出并進行單軸拉伸后,使用碘、二色性染料進行染色的方法;將拉出的pva膜染色并進行單軸拉伸,然后利用硼化合物進行固定處理的方法;在前述任意方法中在染色的同時進行固定處理的方法等,制造偏振膜,在由此得到的偏振膜的單面或兩面粘貼三乙酸纖維素膜、乙酸?丁酸纖維素膜等保護膜,由此進行工業(yè)制造。
為了偏振板的薄型化,有效的是占據(jù)偏振板的大部分厚度的保護膜的薄型化,使用現(xiàn)有厚度的pva膜制造的偏振膜的收縮應力大,因此,若僅對保護膜進行薄型化,則存在偏振板整體容易變形的問題。針對該問題,可以考慮將更薄的pva膜用作原料膜來將偏振膜自身進行薄型化。
然而,作為能夠獲得拉伸性優(yōu)異、染色不均(垂直透射率在寬度方向上的不均勻)少的偏振膜的pva膜,已知的是,將膜在30℃的水中浸漬5分鐘而使其溶脹時的寬度(td)方向的溶脹度(xtd)與機械(md)方向的溶脹度(xmd)之比(xtd/xmd)處于1.000~1.020的范圍內(nèi)的pva膜(參照專利文獻1)。
現(xiàn)有技術方案
專利文獻
專利文獻1:日本特開2012-32789號公報。
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
通常,將pva膜浸漬于水時,其發(fā)生溶脹并在其長度方向和寬度方向上伸長,對于薄型的pva膜而言,由于其制膜過程中的干燥速度快等,與較厚的pva膜相比,溶脹時的長度方向的伸長量相對于溶脹時的寬度方向的伸長量相對地容易變小。此處,通過變更熱處理條件等而使pva膜的結晶度發(fā)生變化,能夠同時增加或降低溶脹時的長度方向和寬度方向的伸長量。然而,對于薄型的pva膜而言,為了提高其拉伸性而將長度方向的伸長量設為特定數(shù)值以上時,寬度方向的伸長量變得過大,例如,利用以往使用的偏振膜制造裝置制造偏振膜時發(fā)生了溶脹的pva膜的端部在裝置的壁部容易產(chǎn)生端部異常。另一方面,為了消除該端部異常而將寬度方向的伸長量設為特定數(shù)值以下時,長度方向的伸長量變得過小、拉伸性降低,有時所得偏振膜容易產(chǎn)生染色不均。因此,難以獲得拉伸性優(yōu)異且使用時不易產(chǎn)生端部異常的薄型pva膜,進而,難以獲得可容易地制造染色不均得以降低的薄型偏振膜的薄型pva膜,其無法通過上述專利文獻1的技術來實現(xiàn)。
因而,本發(fā)明的目的在于,提供拉伸性優(yōu)異且使用時不易產(chǎn)生端部異常的薄型pva膜,優(yōu)選提供可容易地制造染色不均得以降低的薄型偏振膜的薄型pva膜。此外,本發(fā)明的目的在于,提供由該pva膜制造的偏振膜等光學膜。
用于解決問題的方案
本發(fā)明人等為了實現(xiàn)上述目的而重復進行了深入研究,結果發(fā)現(xiàn):對于薄型的pva膜而言,將在30℃的水中浸漬30秒鐘時的長度方向(md)的伸長量調(diào)整至特定的范圍,并且,將在30℃的水中浸漬300秒鐘時的寬度方向(td)的伸長量調(diào)整至特定的范圍時,盡管是薄型的pva膜,仍然會形成拉伸性優(yōu)異、使用時不易產(chǎn)生端部異常、且可容易地制造染色不均得以降低的薄型偏振膜的pva膜。進而,本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn):使用具備旋轉軸彼此平行的多個干燥輥和多個熱處理輥的制膜裝置來制造薄型的pva膜時,通過將位于最上游側的熱處理輥與位于最下游側的熱處理輥之間的圓周速度之比設為特定的范圍,并且,將熱處理輥的表面溫度設為特定范圍,能夠以良好的生產(chǎn)率順利且連續(xù)地制造上述pva膜。本發(fā)明人等基于這些見解進一步重復研究,從而完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明涉及下述技術方案:
[1]pva膜,其是厚度為50μm以下的pva膜,將該pva膜的樣品在30℃的水中浸漬30秒鐘時的浸漬前的長度方向250mm的部分的長度方向伸長量wmd30為35mm以上且60mm以下,將該pva膜的樣品在30℃的水中浸漬300秒鐘時的浸漬前的寬度方向250mm的部分的寬度方向伸長量wtd300為53mm以上且65mm以下;
[2]根據(jù)上述[1]的pva膜,其中,寬度為2m以上;
[3]根據(jù)上述[1]或[2]的pva膜,其為光學膜制造用原料膜;
[4]根據(jù)上述[3]的pva膜,其中,光學膜為偏振膜;
[5]制造方法,其是制造厚度為50μm以下的pva膜的方法,使用具備旋轉軸彼此平行的干燥輥和熱處理輥的制膜裝置,在該制膜裝置的第1干燥輥上將包含pva的制膜原液噴出成膜狀并進行干燥,利用其后接續(xù)的干燥輥進一步進行干燥,其后,利用多個熱處理輥進行熱處理而制造pva膜,此處,將位于最上游側的熱處理輥記作熱處理輥a,并將位于最下游側的熱處理輥記作熱處理輥b時,即將與熱處理輥a接觸之前的pva膜的揮發(fā)分率為3質(zhì)量%以上且7質(zhì)量%以下,熱處理輥b的圓周速度(sb)相對于熱處理輥a的圓周速度(sa)之比(sb/sa)為0.999以下,自熱處理輥a起至熱處理輥b為止的各熱處理輥的表面溫度均為87℃以上且121℃以下;
[6]根據(jù)上述[5]的制造方法,其中,將pva膜的揮發(fā)分率達到12質(zhì)量%時的干燥輥記作干燥輥x,并將位于熱處理輥a的緊前方的干燥輥記作干燥輥y時,自第1干燥輥起至干燥輥x為止的各干燥輥的表面溫度均為70℃以上,自位于干燥輥x的緊后方的干燥輥起至干燥輥y為止的各干燥輥的表面溫度均為40℃以上且低于70℃;
[7]根據(jù)上述[5]或[6]的制造方法,其中,熱處理輥b的圓周速度(sb)相對于第1干燥輥的圓周速度(s1)之比(sb/s1)為0.900以上且1.050以下;
[8]根據(jù)上述[5]~[7]中任一項的制造方法,其中,將位于熱處理輥a的緊前方的干燥輥記作干燥輥y時,從第1干燥輥至干燥輥y之間,使pva膜的表背兩面交互地面對各干燥輥;
[9]根據(jù)上述[5]~[8]中任一項的制造方法,其為制造光學膜制造用原料膜的方法;
[10]根據(jù)上述[9]的制造方法,其中,光學膜為偏振膜;
[11]光學膜,其由上述[3]的pva膜制造;
[12]偏振膜,其由上述[4]的pva膜制造。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,提供拉伸性優(yōu)異且使用時不易產(chǎn)生端部異常、可容易地制造染色不均得以降低的薄型偏振膜的薄型pva膜、以及由該pva膜制造的偏振膜等光學膜。此外,根據(jù)本發(fā)明,提供能夠以良好的生產(chǎn)率順利且連續(xù)地制造該pva膜的pva膜制造方法。
具體實施方式
以下,針對本發(fā)明進行詳細說明。
〔pva膜〕
本發(fā)明的pva膜的厚度為50μm以下。并且,本發(fā)明的pva膜中,將其樣品在30℃的水中浸漬30秒鐘時的浸漬前的長度方向250mm的部分的長度方向伸長量wmd30為35mm以上且60mm以下。進而,本發(fā)明的pva膜中,將其樣品在30℃的水中浸漬300秒鐘時的浸漬前的寬度方向250mm的部分的寬度方向伸長量wtd300超過53mm且為65mm以下。
對于本發(fā)明的pva膜而言,為了能夠得到薄型的光學膜等,其厚度必須為50μm以下,該厚度優(yōu)選為45μm以下、更優(yōu)選為40μm以下、進一步優(yōu)選為35μm以下、特別優(yōu)選為30μm以下、可以為20μm以下。像這樣,在更薄型的pva膜中,本發(fā)明的效果變得更顯著。另一方面,pva膜的厚度下限沒有特別限定,考慮到pva膜的處理性、制造光學膜時的步驟通過性、所得光學膜的光學性能(偏振膜的偏振性能等)等,該厚度優(yōu)選為3μm以上、更優(yōu)選為5μm以上、進一步優(yōu)選為7μm以上、特別優(yōu)選為10μm以上。pva膜的厚度可測定任意5處的厚度,并以其平均值的形式來求出。
本發(fā)明的pva膜在30℃的水中浸漬30秒鐘時的長度方向(md)的伸長量處于特定的范圍。具體而言,將從本發(fā)明的pva膜中切出的樣品在30℃的水中浸漬30秒鐘時的浸漬前的長度方向250mm的部分的長度方向伸長量wmd30處于35mm以上且60mm以下的范圍內(nèi)。若wmd30低于35mm,則使用時因pva膜的溶脹不足而導致膜的增塑化不充分、拉伸性降低。從該觀點出發(fā),wmd30優(yōu)選為37mm以上、更優(yōu)選為39mm以上、進一步優(yōu)選為42mm以上。此外,若wmd30超過60mm,則pva膜的溶脹度容易變得過大,由此產(chǎn)生的pva膜的松弛等會導致pva膜產(chǎn)生褶皺、折斷等,其有可能成為基點而發(fā)生斷裂。從該觀點出發(fā),wmd30優(yōu)選為55mm以下、更優(yōu)選為50mm以下、進一步優(yōu)選為47mm以下、特別優(yōu)選為46mm以下。應予說明,wmd30規(guī)定了將樣品在30℃的水中浸漬30秒鐘時的伸長量,這是因為:使用薄型的pva膜制造偏振膜等光學膜時,從防止薄型的pva膜發(fā)生溶解的觀點出發(fā),作為溶脹步驟等在拉伸步驟之前進行的步驟中的步驟時間,大多采用更短的時間,30秒鐘的時間與該步驟時間充分對應,尤其是與拉伸性的相關性大。
此外,本發(fā)明的pva膜在30℃的水中浸漬300秒鐘時的寬度方向(td)的伸長量處于特定的范圍。具體而言,將從本發(fā)明的pva膜中切出的樣品在30℃的水中浸漬300秒鐘時的浸漬前的寬度方向250mm的部分的寬度方向伸長量wtd300處于53mm以上且65mm以下的范圍內(nèi)。若wtd300低于53mm,則所得偏振膜容易產(chǎn)生染色不均。從該觀點出發(fā),wtd300優(yōu)選為54mm以上、更優(yōu)選為55mm以上、進一步優(yōu)選為57mm以上。此外,若wtd300超過65mm,則使用時pva膜在寬度方向上過度擴展、容易產(chǎn)生膜折斷等端部異常。從該觀點出發(fā),wtd300優(yōu)選為62mm以下、更優(yōu)選為60mm以下。應予說明,wtd300規(guī)定了將樣品在30℃的水中浸漬300秒鐘時的伸長量,這是因為:該wmd300與使用時的端部異常、所得偏振膜的染色不均具有相關性。
上述wmd30可通過下述方法來求出。即,首先從作為測定對象的pva膜中切出寬度方向(td)40mm×長度方向(md)270mm的矩形樣品。此處,該樣品例如從成為對象的pva膜的寬度方向中央部切出即可。接著,在距離該樣品的270mm長的兩端各為10mm的內(nèi)側,利用油性標記筆(線寬為0.3mm)畫出標線。將兩端標線的外側部分用市售的夾具(夾頭寬度為40mm、重量為7.8g(在水中的重量為7.3g))夾持,一側的夾具用鉸鏈線等棒狀冶具進行固定。確認標線間距離為250mm后,在圓筒狀的透明水槽(量筒等)中蓄積的溫度調(diào)整至30℃的純水中,將附帶夾具的樣品以整個樣品均進入至水中的方式,迅速地將樣品長邊垂直(鉛直)地浸漬。在剛浸漬后,將棒狀冶具掛在水槽上部,以樣品長邊達到垂直(鉛直)的方式進行固定。其后,將金屬制的尺子浸漬在水中,自浸漬樣品起30秒后測定標線間距離。由以0.5mm的刻度讀取的該測定值減去原標線間距離(250mm),算出伸長量(wmd30)(單位為mm)。
另一方面,上述wtd300通過下述方法來求出。即,首先從作為測定對象的pva膜切出寬度方向(td)270mm×長度方向(md)40mm的矩形樣品。此處,該樣品例如從成為對象的pva膜的寬度方向中央部切出即可。接著,在距離該樣品的270mm長的兩端各為10mm的內(nèi)側,利用油性標記筆(線寬為0.3mm)畫出標線。將兩端標線的外側部分用市售的夾具(夾頭寬度為40mm、重量為7.8g(在水中的重量為7.3g))夾持,一側的夾具用鉸鏈線等棒狀冶具進行固定。確認標線間距離為250mm后,在圓筒狀的透明水槽(量筒等)中蓄積的溫度調(diào)整至30℃的純水中,將附帶夾具的樣品以整個樣品均進入至水中的方式,迅速地將樣品長邊垂直(鉛直)地浸漬。在剛浸漬后,將棒狀冶具掛在水槽上部,以樣品長邊達到垂直(鉛直)的方式進行固定。其后,將金屬制的尺子浸漬在水中,自浸漬樣品起300秒后測定標線間距離。由以0.5mm的刻度讀取的該測定值減去原標線間距離(250mm),算出伸長量(wtd300)(單位為mm)。
作為構成本發(fā)明pva膜的pva,可以使用將使乙烯酯聚合得到的聚乙烯酯系聚合物進行皂化而制造的pva。作為乙烯酯,可列舉出例如甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯等。上述乙烯酯之中,從獲取容易性、成本、pva的制造容易性等的觀點出發(fā),優(yōu)選為乙酸乙烯酯。
上述聚乙烯酯系聚合物優(yōu)選為僅使用1種或2種以上的乙烯酯作為單體而得到的聚合物,更優(yōu)選為僅使用1種乙烯酯作為單體而得到的聚合物,可以為1種或2種以上的乙烯酯與能夠和其共聚的其它單體形成的共聚物。
作為這種能夠與乙烯酯共聚的其它單體,可列舉出例如乙烯;丙烯、1-丁烯、異丁烯等碳原子數(shù)為3~30的烯烴(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;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;丙烯酰胺;n-甲基丙烯酰胺、n-乙基丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺丙磺酸或其鹽、丙烯酰胺丙基二甲胺或其鹽、n-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;n-甲基甲基丙烯酰胺、n-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胺或其鹽、n-羥甲基甲基丙烯酰胺或其衍生物等甲基丙烯酰胺衍生物;n-乙烯基甲酰胺、n-乙烯基乙酰胺、n-乙烯基吡咯烷酮等n-乙烯基酰胺;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、叔丁基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、硬脂基乙烯基醚等乙烯基醚;丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯;氯乙烯、偏二氯乙烯、氟乙烯、偏二氟乙烯等鹵代乙烯;乙酸烯丙酯、烯丙基氯等烯丙基化合物;馬來酸或其鹽、酯或酸酐;衣康酸或其鹽、酯或酸酐;乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基甲硅烷基化合物;乙酸異丙烯酯等。上述聚乙烯酯系聚合物可以具有源自這些其它單體中的1種或2種以上的結構單元。
源自上述其它單體的結構單元在上述聚乙烯酯系聚合物中所占的比例基于構成聚乙烯酯系聚合物的全部結構單元的摩爾數(shù)優(yōu)選為15摩爾%以下、更優(yōu)選為10摩爾%以下、進一步優(yōu)選為5摩爾%以下。
上述pva可通過1種或2種以上的可接枝共聚的單體進行了改性。作為該可接枝共聚的單體,可列舉出例如不飽和羧酸或其衍生物;不飽和磺酸或其衍生物;碳原子數(shù)為2~30的α-烯烴等。pva中的源自可接枝共聚的單體的結構單元的比例基于構成pva的全部結構單元的摩爾數(shù)優(yōu)選為5摩爾%以下。
上述pva的一部分羥基可以進行了交聯(lián),也可以未經(jīng)交聯(lián)。此外,上述pva的一部分羥基可以與乙醛、丁醛等醛化合物等發(fā)生反應而形成縮醛結構,也可以不與這些化合物反應而未形成縮醛結構。
pva的聚合度沒有特別限定,從pva膜的強度、由pva膜制造的光學膜的耐久性等的觀點出發(fā),優(yōu)選為500以上、更優(yōu)選為1,000以上、進一步優(yōu)選為1,500以上、特別優(yōu)選為2,000以上。另一方面,聚合度過高時,存在制造成本上升、導致制膜時的步驟通過性不良的傾向,因此,pva的聚合度優(yōu)選為10,000以下、更優(yōu)選為9,000以下、進一步優(yōu)選為8,000以下、特別優(yōu)選為7,000以下。應予說明,本說明書中的pva的聚合度是指按照jisk6726-1994的記載而測定的平均聚合度。
pva的皂化度沒有特別限定,從由pva膜制造的光學膜的光學性能、耐久性等的觀點出發(fā),優(yōu)選為90摩爾%以上、更優(yōu)選為95摩爾%以上、進一步優(yōu)選為98摩爾%以上、特別優(yōu)選為99摩爾%以上、可以為99.2摩爾%以上。另一方面,考慮到對于pva膜的染色性,pva的皂化度優(yōu)選為99.99摩爾%以下。應予說明,本說明書中的pva的皂化度是指:相對于pva中具有的通過皂化可轉換成乙烯醇單元的結構單元(典型而言為乙烯酯單元)與乙烯醇單元的總摩爾數(shù),該乙烯醇單元的摩爾數(shù)所占的比例(摩爾%)。pva的皂化度可按照jisk6726-1994的記載進行測定。
上述pva可以單獨使用1種pva,也可以組合使用改性種類、改性率、聚合度、皂化度等彼此不同的2種以上的pva。其中,如用作制造光學膜時的原料膜的情況那樣地,對本發(fā)明的pva膜要求優(yōu)異的二次加工性的情況等,若pva膜包含具有羧基、磺酸基等酸性官能團的pva;具有酸酐基的pva;具有氨基等堿性官能團的pva;它們的中和物等具有促進交聯(lián)反應的官能團的pva,則pva膜的二次加工性有時因pva分子間的交聯(lián)反應而降低。因此,在上述情況下,pva膜優(yōu)選不含具有酸性官能團的pva、具有酸酐基的pva、具有堿性官能團的pva、以及這些中和物中的任一者,作為pva,更優(yōu)選僅包含:將僅使用乙烯酯作為單體而得到的聚乙烯酯系聚合物進行皂化而制造的pva、和/或、將僅使用乙烯酯與乙烯和/或碳原子數(shù)為3~30的烯烴作為單體而得到的聚乙烯酯系聚合物進行皂化而制造的pva,作為pva,進一步優(yōu)選僅包含:將僅使用乙烯酯作為單體而得到的聚乙烯酯系聚合物進行皂化而制造的pva、和/或、將僅使用乙烯酯和乙烯作為單體而得到的聚乙烯酯系聚合物進行皂化而制造的pva。
pva膜中的pva的含有率優(yōu)選在50~100質(zhì)量%的范圍內(nèi)、更優(yōu)選在80~100質(zhì)量%的范圍內(nèi)、進一步優(yōu)選在85~100質(zhì)量%的范圍內(nèi)。
為了能夠提高沖擊強度等機械物性、二次加工時的步驟通過性等,本發(fā)明的pva膜優(yōu)選包含增塑劑。作為增塑劑,優(yōu)選使用多元醇,可列舉出例如乙二醇、甘油、二甘油、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、三羥甲基丙烷等。本發(fā)明的pva膜可以包含這些增塑劑中的1種或2種以上。這些增塑劑之中,從提高將本發(fā)明的pva膜進行拉伸并使用時的拉伸性的效果優(yōu)異這一點出發(fā),優(yōu)選為甘油、二甘油和乙二醇之中的1種或2種以上。
pva膜中的增塑劑的含量相對于pva膜中包含的pva100質(zhì)量份優(yōu)選為1質(zhì)量份以上、更優(yōu)選為3質(zhì)量份以上、進一步優(yōu)選為5質(zhì)量份以上,此外,優(yōu)選為30質(zhì)量份以下、更優(yōu)選為25質(zhì)量份以下、進一步優(yōu)選為20質(zhì)量份以下。通過使該含量為1質(zhì)量份以上,能夠進一步提高pva膜的拉伸性。另一方面,通過使該含量為30質(zhì)量份以下,pva膜的處理性提高。
本發(fā)明的pva膜中,從提高其處理性或者制造pva膜時從制膜裝置上剝離的剝離性等的觀點出發(fā),優(yōu)選包含表面活性劑。表面活性劑的種類沒有特別限定,可列舉出例如陰離子系表面活性劑、非離子系表面活性劑等。
作為陰離子系表面活性劑,可列舉出例如月桂酸鉀等羧酸型;硫酸辛酯等硫酸酯型;十二烷基苯磺酸鹽等磺酸型等。
作為非離子系表面活性劑,可列舉出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。
本發(fā)明的pva膜可以包含這些表面活性劑中的1種或2種以上。這些表面活性劑之中,為了制膜時降低膜面異常的效果優(yōu)異等,優(yōu)選為非離子系表面活性劑,尤其是,更優(yōu)選為烷醇酰胺型的表面活性劑,進一步優(yōu)選為脂肪族羧酸(例如,碳原子數(shù)為8~30的飽和或不飽和脂肪族羧酸等)的二烷醇酰胺(例如為二乙醇酰胺等)。
為了pva膜的處理性或者制造pva膜時從制膜裝置上剝離的剝離性進一步提高,此外能夠降低粘連的發(fā)生,pva膜中的表面活性劑的含量相對于pva膜中包含的pva100質(zhì)量份優(yōu)選為0.01質(zhì)量份以上、更優(yōu)選為0.02質(zhì)量份以上、進一步優(yōu)選為0.05質(zhì)量份以上,此外,優(yōu)選為1質(zhì)量份以下、更優(yōu)選為0.5質(zhì)量份以下、進一步優(yōu)選為0.3質(zhì)量份以下。
本發(fā)明的pva膜根據(jù)需要可以包含穩(wěn)定化劑(抗氧化劑、紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定劑等)、相容化劑、抗粘連劑、阻燃劑、抗靜電劑、潤滑劑、分散劑、流動化劑、抗菌劑等各種添加劑。本發(fā)明的pva膜可以包含這些添加劑中的1種或2種以上。
pva膜的揮發(fā)分率從其處理性等的觀點出發(fā)優(yōu)選在1質(zhì)量%以上且5質(zhì)量%以下的范圍內(nèi),該揮發(fā)分率更優(yōu)選為2質(zhì)量%以上,此外,更優(yōu)選為4質(zhì)量%以下。pva膜的揮發(fā)分率可以與后述pva膜的揮發(fā)分率同樣操作來求出。
本發(fā)明的pva膜的形狀沒有特別限定,為了能夠連續(xù)且順利地制造更均勻的pva膜,并且,即使在使用其制造偏振膜等光學膜的情況等中也能夠連續(xù)使用,優(yōu)選為長條的膜。長條的膜優(yōu)選卷繞至圓筒狀的芯等而制成膜卷的形態(tài)。為長條的膜時,pva膜的長度(長度方向(md)的長度)沒有特別限定,可根據(jù)用途等來適當設定,在從膜卷中連續(xù)拉出并使用的情況等中,由于pva膜的長度越長則越能夠降低切換膜卷時的損耗,因此,其長度優(yōu)選為5m以上、更優(yōu)選為100m以上、進一步優(yōu)選為500m以上、特別優(yōu)選為1,000m以上、可以為5,000m以上、進一步可以為8,000m以上。該長度的上限沒有特別限定,該長度例如可以設為50,000m以下、進而設為20,000m以下。
本發(fā)明的pva膜的寬度沒有特別限定,可根據(jù)pva膜、由其制造的偏振膜等光學膜的用途等進行適當設定,從近年來的液晶電視機、液晶監(jiān)測器逐漸大畫面化的觀點出發(fā),若將pva膜的寬度預先制成2m以上、更優(yōu)選制成3m以上、進一步優(yōu)選制成4m以上,則適合于這些用途。另一方面,若pva膜的寬度過寬,則利用已實用化的裝置制造光學膜時,單軸拉伸自身容易變得不易均勻進行,因此,pva膜的寬度優(yōu)選為8m以下、可以為7m以下、進一步可以為6m以下。
〔pva膜的制造方法〕
本發(fā)明的pva膜的制法沒有特別限定,根據(jù)下述本發(fā)明的制造方法,能夠以良好的生產(chǎn)率順利且連續(xù)地制造本發(fā)明的pva膜。
即,用于制造厚度為50μm以下的pva膜的本發(fā)明的制造方法中,使用具備旋轉軸彼此平行的干燥輥和熱處理輥的制膜裝置,在該制膜裝置的第1干燥輥上將包含pva的制膜原液噴出成膜狀并進行干燥,利用其后接續(xù)的干燥輥進一步進行干燥,其后,利用多個熱處理輥進行熱處理而制造pva膜,此處,將位于最上游側的熱處理輥記作熱處理輥a,并將位于最下游側的熱處理輥記作熱處理輥b時,即將與熱處理輥a接觸之前的pva膜的揮發(fā)分率為3質(zhì)量%以上且7質(zhì)量%以下,熱處理輥b的圓周速度(sb)相對于熱處理輥a的圓周速度(sa)之比(sb/sa)為0.999以下,自熱處理輥a起至熱處理輥b為止的各熱處理輥的表面溫度均為87℃以上且121℃以下。
對于制造pva膜時使用的、具備旋轉軸彼此平行的干燥輥和熱處理輥的制膜裝置而言,為了能夠得到更均勻的pva膜等,干燥輥的個數(shù)優(yōu)選為4個以上、更優(yōu)選為5個以上、進一步優(yōu)選為6個以上、特別優(yōu)選為8個以上,此外,優(yōu)選為30個以下、更優(yōu)選為20個以下。應予說明,本說明書中,將上述干燥輥之中位于最上游側的干燥輥(噴出制膜原液的干燥輥)稱為第1干燥輥,關于剩余的干燥輥,從第1干燥輥朝向下游側依次稱為第2干燥輥、第3干燥輥、第4干燥輥、…。此外,將制膜中的pva膜的揮發(fā)分率達到12質(zhì)量%時的干燥輥(在2個干燥輥之間達到12質(zhì)量%時,為其中的下游側的干燥輥)記作“干燥輥x”,將位于熱處理輥的緊前方的干燥輥稱為“干燥輥y”。
此外,上述制膜裝置中,熱處理輥的個數(shù)只要為2個以上就沒有特別限定,從對于pva膜的表背兩面均勻地進行熱處理的觀點出發(fā),熱處理輥的個數(shù)優(yōu)選為3個以上、更優(yōu)選為4個以上,此外,優(yōu)選為10個以下、更優(yōu)選為8個以下。應予說明,如上所述,本說明書中,將上述熱處理輥之中位于最上游側的熱處理輥稱為“熱處理輥a”,將位于最下游側的熱處理輥稱為“熱處理輥b”。
干燥輥和/或熱處理輥例如優(yōu)選由鎳、鉻、銅、鐵、不銹鋼等金屬形成,尤其是,輥的表面更優(yōu)選由不易腐蝕且具有鏡面光澤的金屬材料形成。此外,為了提高干燥輥和/或熱處理輥的耐久性,優(yōu)選將鍍敷了單層的鎳層、鉻層、鎳/鉻合金層等或者2層以上的組合而得到的輥用作干燥輥和/或熱處理輥。
使用多個干燥輥來干燥pva膜時,為了能夠更均勻地干燥pva膜,尤其是能夠降低pva膜的表背兩面的物性差,在所得pva膜的二次加工時能夠防止pva膜出現(xiàn)卷曲等,優(yōu)選的是,在從第1干燥輥至干燥輥y之間,使pva膜的表背兩面交互地面對各干燥輥。即,作為從第1干燥輥至干燥輥y為止的過程中的pva膜的朝向,優(yōu)選的是,在pva膜的任意部分處,接觸第1干燥輥的膜面(第1干燥輥接觸面)與不接觸第1干燥輥的膜面(第1干燥輥非接觸面)以交互地面對從第1干燥輥至干燥輥y為止的各干燥輥的方式進行干燥。
此外,使用多個熱處理輥對pva膜進行熱處理時,為了能夠更均勻地進行熱處理等,優(yōu)選的是,在從熱處理輥a至熱處理輥b之間,使pva膜的表背兩面交互地面對各熱處理輥。
上述制造方法中,在制膜裝置的第1干燥輥上將包含pva的制膜原液噴出成膜狀并進行干燥。噴出制膜原液時,使用例如t型縫模、料斗板、i-模具、唇涂機模具等已知的膜狀噴出裝置(膜狀流延裝置),將該制膜原液在第1干燥輥上噴出(流延)成膜狀即可。此時,通過調(diào)整膜狀噴出裝置等來調(diào)節(jié)噴出量,能夠調(diào)節(jié)所得pva膜的厚度。
包含pva的制膜原液可通過將pva與液體介質(zhì)混合而制成溶液、或者將包含液體介質(zhì)等的pva碎片熔融而制成熔融液來制備。制膜原液的制備可使用攪拌式混合裝置、熔融擠出機等來進行。作為上述液體介質(zhì),可列舉出例如水、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、二乙烯三胺等,這些液體介質(zhì)可以單獨使用1種,或者組合使用2種以上。這些之中,優(yōu)選使用水、二甲基亞砜、或者兩者的混合物,尤其是,更優(yōu)選使用水。
優(yōu)選在制膜原液中根據(jù)期望以上述含量來配合在pva膜的上述說明中記載那樣的增塑劑、表面活性劑、各種添加劑等中的1種或2種以上。
制膜原液的揮發(fā)分率優(yōu)選在50質(zhì)量%以上且90質(zhì)量%以下的范圍內(nèi),該揮發(fā)分率更優(yōu)選為55質(zhì)量%以上,此外,更優(yōu)選為80質(zhì)量%以下。若該揮發(fā)分率過低,則有時制膜原液的粘度變得過高而不易制膜。另一方面,若該揮發(fā)分率過高,則所得pva膜的厚度均勻性有時受損。應予說明,本說明書中提及的“制膜原液的揮發(fā)分率”是指通過下述式(1)求出的揮發(fā)分率。
制膜原液的揮發(fā)分率(質(zhì)量%)=100×(wa-wb)/wa(1)
(此處,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℃的電熱干燥機中干燥16小時時的質(zhì)量(g)。)。
從pva膜的干燥均勻性、生產(chǎn)率等的觀點出發(fā),第1干燥輥的表面溫度優(yōu)選在80℃以上且120℃以下的范圍內(nèi),該表面溫度更優(yōu)選為85℃以上、進一步優(yōu)選為90℃以上、特別優(yōu)選為93℃以上,此外,更優(yōu)選為105℃以下、進一步優(yōu)選為99℃以下。通過使該表面溫度為80℃以上,在第1干燥輥上的干燥效率提高。另一方面,通過使該表面溫度為120℃以下,可更有效地抑制pva膜的發(fā)泡。
噴出成膜狀的制膜原液在第1干燥輥上的干燥可以僅利用源自第1干燥輥的熱來進行,從均勻干燥性、干燥速度等的觀點出發(fā),優(yōu)選的是,在利用第1干燥輥進行加熱的同時,對第1干燥輥非接觸面吹附熱風或者從第1干燥輥非接觸面的一側利用紅外線加熱器進行加熱等,從pva膜的兩面施加熱來進行干燥。此外,利用介電加熱裝置也可以將pva膜加熱。
從pva膜的干燥均勻性、干燥速度和pva膜的生產(chǎn)率等的觀點出發(fā),第1干燥輥的圓周速度(s1)優(yōu)選為8m/分鐘以上且30m/分鐘以下、更優(yōu)選為10m/分鐘以上且27m/分鐘以下、進一步優(yōu)選為12m/分鐘以上且25m/分鐘以下。
在第1干燥輥上噴出成膜狀的制膜原液在第1干燥輥上被干燥,并從第1干燥輥上剝離。若從第1干燥輥上剝離時的pva膜的揮發(fā)分率過低,則存在pva膜的生產(chǎn)率容易降低的傾向,另一方面,若從第1干燥輥上剝離時的pva膜的揮發(fā)分率過高,則容易變得不易從第1干燥輥上剝離,有時容易發(fā)生斷裂或者不均。從上述那樣的觀點出發(fā),從第1干燥輥上剝離時的pva膜的揮發(fā)分率優(yōu)選為13質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為14質(zhì)量%以上、進一步優(yōu)選為15質(zhì)量%以上,此外,優(yōu)選為30質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為27質(zhì)量%以下、進一步優(yōu)選為25質(zhì)量%以下。
此處,本說明書中的“pva膜的揮發(fā)分率”是指通過下述式(2)求出的揮發(fā)分率。
pva膜的揮發(fā)分率(質(zhì)量%)=100×(wc-wd)/wc}(2)
(此處,wc表示從pva膜中采取的樣品質(zhì)量(g),wd表示將前述樣品wc(g)投入至溫度為50℃、壓力為0.1kpa以下的真空干燥機中干燥4小時時的質(zhì)量(g)。)。
在第1干燥輥上經(jīng)干燥的pva膜從第1干燥輥上剝離,其后利用接續(xù)在第1干燥輥后面的第2干燥輥及之后的干燥輥進一步進行干燥。利用第2干燥輥進行干燥時,優(yōu)選使pva膜的第1干燥輥非接觸面面對第2干燥輥。
使用多個干燥輥來干燥pva膜時,對各干燥輥的表面溫度沒有特別限定,為了能夠更有效地獲得上述本發(fā)明的pva膜等,自第1干燥輥起至干燥輥x為止的各干燥輥的表面溫度均優(yōu)選為70℃以上、更優(yōu)選為72℃以上、進一步優(yōu)選為73℃以上,此外,更優(yōu)選為120℃以下、進一步優(yōu)選為105℃以下、特別優(yōu)選為99℃以下。為了能夠更有效地獲得上述本發(fā)明的pva膜等,自第2干燥輥起至干燥輥x為止的各干燥輥的表面溫度可以為90℃以下、85℃以下、進而為80℃以下。
此外,為了能夠維持適度的干燥溫度且提高干燥的均勻性,能夠更有效地獲得上述本發(fā)明的pva膜等,自位于干燥輥x的緊后方的干燥輥起至干燥輥y為止的各干燥輥的表面溫度均優(yōu)選為40℃以上且低于70℃,該表面溫度均更優(yōu)選為45℃以上、進一步優(yōu)選為50℃以上、可以為55℃以上,此外,更優(yōu)選為65℃以下、進一步優(yōu)選為63℃以下。
利用干燥輥進行了干燥的pva膜在其后利用多個熱處理輥進行熱處理。通過利用多個熱處理輥進行熱處理,能夠降低pva膜的表背兩面的物性差,能夠提高其二次加工性。為了能夠有效地進行熱處理等,即將供于熱處理之前的pva膜、即即將接觸位于最上游側的熱處理輥(熱處理輥a)之前的pva膜的揮發(fā)分率必須為3質(zhì)量%以上且7質(zhì)量%以下,該揮發(fā)分率優(yōu)選為4質(zhì)量%以上,此外,優(yōu)選為6質(zhì)量%以下。應予說明,pva膜的揮發(fā)分率也可以在熱處理中發(fā)生變化。
使用多個熱處理輥對pva膜進行熱處理時,熱處理輥b的圓周速度(sb)相對于熱處理輥a的圓周速度(sa)之比(sb/sa)必須為0.999以下。若該比值(sb/sa)超過0.999,則所得pva膜的wmd30降低。為了能夠更有效地獲得本發(fā)明的pva膜,該比值(sb/sa)優(yōu)選為0.995以下、更優(yōu)選為0.993以下。此外,從有效地防止所得pva膜產(chǎn)生褶皺等的觀點出發(fā),該比值(sb/sa)優(yōu)選為0.985以上、更優(yōu)選為0.988以上。
此外,使用多個熱處理輥對pva膜進行熱處理時,自熱處理輥a起至熱處理輥b為止的各熱處理輥的表面溫度均必須為87℃以上且121℃以下。若該表面溫度低于87℃,則所得pva膜的wtd300的值變得過高,此外,若該表面溫度超過121℃,則所得pva膜的wtd300的值變得過低。為了能夠更有效地獲得本發(fā)明的pva膜等,該表面溫度均優(yōu)選為92℃以上、更優(yōu)選為93℃以上,此外,優(yōu)選為119℃以下、更優(yōu)選為117℃以下、進一步優(yōu)選為114℃以下。
自熱處理輥a起至熱處理輥b為止的各熱處理輥的表面溫度彼此可以相同,也可以部分或全部不同。關于熱處理輥a和熱處理輥b的表面溫度也同樣地,彼此可以相同也可以不同,熱處理輥b的表面溫度優(yōu)選比熱處理輥a的表面溫度高5℃以上,更優(yōu)選高10℃以上,進一步優(yōu)選高12℃以上、特別優(yōu)選高15℃以上,此外,優(yōu)選高25℃以下、更優(yōu)選高20℃以下、進一步優(yōu)選高18℃以下。
為了能夠更有效地獲得上述本發(fā)明的pva膜等,熱處理輥b的圓周速度(sb)相對于第1干燥輥的圓周速度(s1)之比(sb/s1)優(yōu)選在0.900以上且1.050以下的范圍內(nèi),該比值(sb/s1)更優(yōu)選為0.920以上、進一步優(yōu)選為0.940以上、特別優(yōu)選為0.950以上,此外,更優(yōu)選為1.020以下、進一步優(yōu)選為1.010以下、特別優(yōu)選為1.000以下。
如上操作而進行了熱處理的pva膜根據(jù)需要通過進行調(diào)濕處理等,并以特定的長度卷成卷狀,能夠得到本發(fā)明的pva膜。此外,可以在卷成卷狀之前、處于卷狀的階段、以及從卷上拉出后之中的任一階段或多個階段中,切斷?去除該pva膜的寬度方向的兩端部(端)。
通過上述一系列的處理而最終得到的pva膜的揮發(fā)分率優(yōu)選處于1質(zhì)量%以上且5質(zhì)量%以下的范圍內(nèi),該揮發(fā)分率更優(yōu)選為2質(zhì)量%以上,此外,更優(yōu)選為4質(zhì)量%以下。
〔pva膜的用途〕
本發(fā)明的pva膜的用途沒有特別限定,由于拉伸性優(yōu)異且使用時不易產(chǎn)生端部異常,因此,本發(fā)明的pva膜優(yōu)選用作制造光學膜時的原料膜。作為光學膜,可列舉出偏振膜、相位差膜等。尤其是,根據(jù)本發(fā)明的pva膜,可容易地制造染色不均得以降低的薄型偏振膜,因此,本發(fā)明的pva膜更優(yōu)選用作制造偏振膜時的原料膜。
光學膜可使用本發(fā)明的pva膜通過具備單軸拉伸步驟的制造方法來制造,具體而言,可通過具備對本發(fā)明的pva膜自身進行單軸拉伸、或者對實施后述溶脹處理等而生成的源自本發(fā)明pva膜的pva膜(以下,有時將“本發(fā)明的pva膜”和“源自本發(fā)明pva膜的pva膜”統(tǒng)稱為“基于本發(fā)明的pva膜”)進行單軸拉伸的步驟的方法來制造。
將本發(fā)明的pva膜用作原料膜來制造偏振膜時的方法沒有特別限定,可以采用一直以來采用的任意方法。作為這種方法,可列舉出例如:對基于本發(fā)明的pva膜實施染色和單軸拉伸、或者對含有二色性色素的基于本發(fā)明的pva膜實施單軸拉伸的方法。作為用于制造偏振膜的更具體方法,可列舉出:針對基于本發(fā)明的pva膜,實施溶脹、染色、單軸拉伸,并且根據(jù)需要進一步實施固定處理、干燥處理、熱處理等的方法。此時,溶脹、染色、單軸拉伸、固定處理等各處理的順序沒有特別限定,也可以同時進行1種或2種以上的處理。此外,各處理中的1種或2種以上也可以進行2次或2次以上。
溶脹可通過將基于本發(fā)明的pva膜浸漬在水中來進行。作為浸漬在水中時的的水溫,優(yōu)選在20℃以上且40℃以下的范圍內(nèi),該溫度更優(yōu)選為22℃以上、進一步優(yōu)選為25℃以上,此外,更優(yōu)選為38℃以下、進一步優(yōu)選為35℃以下。此外,作為浸漬在水中的時間,例如優(yōu)選為0.1分鐘以上、更優(yōu)選為0.3分以上,此外,優(yōu)選為5分鐘以下、更優(yōu)選為3分鐘以下。應予說明,浸漬在水中時的水不限定為純水,可以是溶解有各種成分的水溶液,也可以是水與水性介質(zhì)的混合物。
染色可通過使二色性色素接觸基于本發(fā)明的pva膜來進行。作為染色時期,可以為單軸拉伸前、單軸拉伸時、單軸拉伸后的任意階段。染色通常通過使pva膜浸漬在作為染色浴的含有碘-碘化鉀的溶液(尤其是水溶液)中來進行,本發(fā)明中也適合地采用這種染色方法。染色浴中的碘濃度優(yōu)選在0.01質(zhì)量%以上且0.5質(zhì)量%以下的范圍內(nèi),碘化鉀的濃度優(yōu)選在0.01質(zhì)量%以上且10質(zhì)量%以下的范圍內(nèi)。此外,染色浴的溫度優(yōu)選設為20℃以上且50℃以下、特別優(yōu)選設為25℃以上且40℃以下。
作為二色性色素,可列舉出碘系色素、二色性有機染料(例如,directblack17、19、154;directbrown44、106、195、210、223;directred2、23、28、31、37、39、79、81、240、242、247;directblue1、15、22、78、90、98、151、168、202、236、249、270;directviolet9、12、51、98;directgreen1、85;directyellow8、12、44、86、87;directorange26、39、106、107等)等,優(yōu)選為碘系色素。碘系色素例如可通過使碘(i2)與碘化鉀(ki)接觸來產(chǎn)生。這些二色性色素可以單獨使用1種,也可以組合使用2種以上。
基于本發(fā)明的pva膜的單軸拉伸可以利用濕式拉伸法或干熱拉伸法中的任一者來進行。在濕式拉伸法的情況下,可以在包含硼酸的水溶液中進行,也可以在上述染色浴中、后述固定處理浴中進行。此外,在干熱拉伸法的情況下,可以使用吸水后的pva膜在空氣中進行。這些之中,優(yōu)選為濕式拉伸法,更優(yōu)選在包含硼酸的水溶液中進行單軸拉伸。硼酸水溶液中的硼酸濃度優(yōu)選在0.5質(zhì)量%以上且6.0質(zhì)量%以下的范圍內(nèi),該濃度更優(yōu)選為1.0質(zhì)量%以上、進一步優(yōu)選為1.5質(zhì)量%以上,此外,更優(yōu)選為5.0質(zhì)量%以下、進一步優(yōu)選為4.0質(zhì)量%以下。硼酸水溶液可以含有碘化鉀,碘化鉀的濃度優(yōu)選在0.01質(zhì)量%以上且10質(zhì)量%以下的范圍內(nèi)。
單軸拉伸中的拉伸溫度沒有特別限定,在濕式拉伸法的情況下,優(yōu)選在30℃以上且90℃以下的范圍內(nèi),該拉伸溫度更優(yōu)選為40℃以上、進一步優(yōu)選為45℃以上,此外,更優(yōu)選為70℃以下、進一步優(yōu)選為65℃以下。此外,在干熱拉伸法的情況下,優(yōu)選在50℃以上且180℃以下的范圍內(nèi)。
關于單軸拉伸中的拉伸倍率(分多階段進行單軸拉伸時,是各拉伸倍率相乘而得到的整體的拉伸倍率),從偏振性能的觀點出發(fā),優(yōu)選盡可能拉伸至膜即將切斷之前,具體而言,優(yōu)選為4倍以上、更優(yōu)選為5倍以上、進一步優(yōu)選為5.5倍以上。關于拉伸倍率的上限,只要膜不會斷裂就沒有特別限定,為了進行均勻的拉伸,優(yōu)選為8倍以下。應予說明,本說明書中的拉伸倍率基于拉伸前的膜長度,未經(jīng)拉伸的狀態(tài)相當于拉伸倍率1倍。拉伸后的膜(偏振膜)的厚度優(yōu)選為25μm以下、更優(yōu)選為23μm以下、進一步優(yōu)選為20μm以下、特別優(yōu)選為18μm以下、可以為15μm以下、進而可以為10μm以下。該拉伸后的膜(偏振膜)的厚度下限沒有特別限定,例如可以為1μm以上、2μm以上、3μm以上、進而可以為5μm以上。
將長條的pva膜進行單軸拉伸時的單軸拉伸方向沒有特別限定,可以采用沿著長度方向進行的單軸拉伸、沿著橫向進行的單軸拉伸,為了能夠獲得偏振性能更優(yōu)異的偏振膜,優(yōu)選為沿著長度方向進行的單軸拉伸。沿著長度方向進行的單軸拉伸可以通過使用具備彼此平行的多個輥的拉伸裝置,并變更各輥之間的圓周速度來進行。另一方面,沿著橫向進行的單軸拉伸可以使用拉幅機型拉伸機來進行。
制造偏振膜時,為了使二色性色素穩(wěn)固地吸附于膜,優(yōu)選進行固定處理。固定處理可通過使膜浸漬在固定處理浴中來進行。作為固定處理中使用的固定處理浴,可以使用包含硼酸、硼砂等硼化合物中的1種或2種以上的水溶液。此外,根據(jù)需要,也可以向固定處理浴中添加碘化合物、金屬化合物。固定處理浴中的硼化合物濃度通常優(yōu)選在2質(zhì)量%以上且15質(zhì)量%以下的范圍內(nèi)、特別優(yōu)選在3質(zhì)量%以上且10質(zhì)量%以下的范圍內(nèi)。固定處理浴的溫度優(yōu)選在15℃以上且60℃以下的范圍內(nèi)、特別優(yōu)選在25℃以上且40℃以下的范圍內(nèi)。
為了提高所得偏振膜的尺寸穩(wěn)定性且抑制偏振性能的降低,干燥處理(熱處理)優(yōu)選在30℃以上且150℃以下的范圍內(nèi)進行,特別優(yōu)選在50℃以上且140℃以下的范圍內(nèi)進行。
如上操作而得到的偏振膜通常在其兩面或單面粘貼光學透明且具有機械強度的保護膜而制成偏振板并使用。作為保護膜,可使用三乙酸纖維素(tac)膜、環(huán)烯烴聚合物(cop)膜、乙酸?丁酸纖維素(cab)膜、丙烯酸系膜、聚酯系膜等。此外,作為用于粘貼保護膜的粘接劑,可列舉出pva系粘接劑、氨基甲酸酯系粘接劑、丙烯酸酯系粘接劑等,其中,優(yōu)選為pva系粘接劑。
如上操作而得到的偏振板在覆蓋丙烯酸系等的粘合劑后,粘貼于玻璃基板,從而可用作lcd的構件。此時,可以進一步粘貼有相位差膜、視野角改善膜、亮度改善膜等。
實施例
以下,通過實施例來具體說明本發(fā)明,但本發(fā)明完全不限定于以下的實施例。應予說明,以下的實施例、比較例和參考例中采用的各測定方法或評價方法如下所示。
[wmd30的測定]
從pva膜的寬度方向中央部切出寬度方向(td)40mm×長度方向(md)270mm的矩形樣品。接著,在距離該樣品的270mm長的兩端各為10mm的內(nèi)側,利用油性標記筆(線寬為0.3mm)畫出標線。將兩端標線的外側部分用市售的夾具(夾頭寬度為40mm、質(zhì)量為7.8g(在水中的重量為7.3g))夾持,一側的夾具用棒狀冶具進行固定。確認標線間距離為250mm后,在圓筒狀的透明水槽中蓄積的溫度調(diào)整至30℃的純水中,將附帶夾具的樣品以整個樣品均進入至水中的方式,迅速地將樣品長邊垂直(鉛直)地浸漬。在剛浸漬后,將棒狀冶具掛在水槽上部,以樣品長邊達到垂直(鉛直)的方式進行固定。其后,將金屬制的尺子浸漬在水中,自浸漬樣品起30秒后測定標線間距離。由以0.5mm的刻度讀取的該測定值減去原標線間距離(250mm),算出伸長量(wmd30)(單位為mm)。
[wtd300的測定]
從pva膜的寬度方向中央部切出寬度方向(td)270mm×長度方向(md)40mm的矩形樣品。接著,在距離該樣品的270mm長的兩端各為10mm的內(nèi)側,利用油性標記筆(線寬為0.3mm)畫出標線。將兩端標線的外側部分用市售的夾具(夾頭寬度為40mm、重量為7.8g(在水中的重量為7.3g))夾持,一側的夾具用棒狀冶具進行固定。確認標線間距離為250mm后,在圓筒狀的透明水槽中蓄積的溫度調(diào)整至30℃的純水中,將附帶夾具的樣品以整個樣品均進入至水中的方式,迅速地將樣品長邊垂直(鉛直)地浸漬。在剛浸漬后,將棒狀冶具掛在水槽上部,以樣品長邊達到垂直(鉛直)的方式進行固定。其后,將金屬制的尺子浸漬在水中,自浸漬樣品起300秒后測定標線間距離。由以0.5mm的刻度讀取的該測定值減去原標線間距離(250mm),算出伸長量(wtd300)(單位為mm)。
[pva膜的拉伸性的評價]
作為pva膜的拉伸性的指標,測定拉伸浴中的拉伸時的張力,按照下述基準來評價拉伸性。
◎:10mpa以上且12mpa以下
○:超過12mpa且為15mpa以下
△:超過15mpa且為18mpa以下
×:低于10mpa或超過18mpa。
[端部異常的評價]
按照下述基準,評價剛剛通過溶脹浴后的輥上的膜的端部異常。
○:完全確認不到端部異常
△:可略微確認到端部異常
×:可清晰地確認到端部異常。
[偏振膜的染色不均的評價]
在正交尼科爾狀態(tài)的2張偏振板(單體透射率為42.3%、偏振度為99.99%)之間夾持所制作的偏振膜后,在暗室中使用亮度為10,000cd/m2的燈盒,觀察光透射時的染色不均,按照下述基準進行評價。
◎:完全確認不到染色不均
○:可略微確認到染色不均
△:可比較明顯地確認到染色不均
×:可清晰地確認到染色不均。
[實施例1]
《pva膜的制造》
將包含pva(將通過使乙烯與乙酸乙烯酯共聚而得到的乙烯改性聚乙酸乙烯酯進行皂化而得到的乙烯改性pva、乙烯單元的含有率為2.0摩爾%、聚合度為2,400、皂化度為99.9摩爾%)100質(zhì)量份、甘油10質(zhì)量份、月桂酸二乙醇酰胺0.1質(zhì)量份和水的揮發(fā)分率為66質(zhì)量%的制膜原液從t型縫模在具備旋轉軸彼此平行的多個干燥輥和多個熱處理輥的制膜裝置的第1干燥輥(表面溫度為93.5℃、圓周速度(s1)為14.5m/分鐘)上噴出成膜狀,在第1干燥輥上對于第1干燥輥非接觸面的整體以5m/秒的風速吹附90℃的熱風,并且干燥至揮發(fā)分率達到15質(zhì)量%為止,從第1干燥輥上剝離。
接著,以pva膜的第1干燥輥非接觸面面對第2干燥輥的方式,使pva膜的表背兩面交互地面對各干燥輥,利用第2干燥輥及之后的干燥輥將pva膜進一步干燥至其揮發(fā)分率達到5質(zhì)量%為止。應予說明,pva膜的揮發(fā)分率達到12質(zhì)量%時的干燥輥(干燥輥x)為第5干燥輥,自第2干燥輥起至第5干燥輥為止的各干燥輥的表面溫度設為75℃,第6干燥輥及之后的各干燥輥的表面溫度設為60℃。
其后,使pva膜的表背兩面交互地面對各熱處理輥,利用多個熱處理輥對pva膜實施熱處理。此時,位于最下游側的熱處理輥(熱處理輥b)的圓周速度(sb)相對于位于最上游側的熱處理輥(熱處理輥a)的圓周速度(sa)之比(sb/sa)設為0.991,各熱處理輥的表面溫度設為99~115℃(熱處理輥a的表面溫度為99℃、熱處理輥b的表面溫度為115℃)。熱處理輥b的圓周速度(sb)相對于第1干燥輥的圓周速度(s1)之比(sb/s1)為0.965。
如上操作而實施熱處理后,進行卷取,從而得到卷狀的pva膜(厚度為45μm、寬度為3m、長度為5,000m、揮發(fā)分率為3質(zhì)量%)。
針對所得pva膜,按照上述方法測定wmd30和wtd300。將結果示于表1。
《偏振膜的制造》
將上述得到的pva膜從卷中拉出,進行切割而從寬度方向中央部連續(xù)地切出寬度為650mm的部分,接著,實施各處理而連續(xù)地制造偏振膜。
即,將pva膜浸漬在溶脹浴(水溫為30℃)中,接著,依次浸漬于染色?。ㄋ疁貫?2℃、含有0.07質(zhì)量%的碘和1.6質(zhì)量%的碘化鉀的水溶液)、固定處理?。ㄋ疁貫?2℃、含有2.6質(zhì)量%的硼酸的水溶液)、拉伸浴(水溫為58℃、含有2.8質(zhì)量%的硼酸和5.0質(zhì)量%的碘化鉀的水溶液)、清洗?。ㄋ疁貫?2℃、含有1.5質(zhì)量%的硼酸和5.0質(zhì)量%的碘化鉀的水溶液),進而利用干燥爐(溫度為40℃)進行干燥,從而制造偏振膜。應予說明,作為在溶脹浴中浸漬的時間,為了對應于薄型的pva膜,采用較短的40秒鐘。此外,總拉伸倍率設為6.3倍。
在該偏振膜的制造中,按照上述方法對使用的pva膜的拉伸性進行評價,并且進行端部異常的評價。此外,針對所得偏振膜,按照上述方法評價染色不均。將結果示于表1。
《實施例2、3和比較例1~3》
除了如表1那樣地設置pva膜的制造條件之外,與實施例1同樣操作來制造pva膜,并且,與實施例1同樣操作來制造偏振膜。并且,與實施例1同樣操作來進行各評價。將結果示于表1。
[表1]