聚乙烯醇膜及其制造方法

聚乙烯醇膜及其制造方法
【专利摘要】提供可容易地制造色斑的宽度较细、斑不明显的偏光膜等光学膜的PVA膜及其制造方法。PVA膜，其中，沿着膜的宽度方向以0.8mm间距测定膜的面内的取向轴角度而求出的取向轴角度的分布中，相邻峰之间的距离的最大值为6cm以下；以及，PVA膜的制造方法，其具备如下工序：将包含PVA的制膜原液从喷出装置的喷出口在支撑体上喷出成膜状，进行干燥而制造PVA膜时，在喷出后10秒以内对喷出的膜吹附风速为0.3~5m/秒的风。
【专利说明】
聚乙烯醇膜及其制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及聚乙烯醇膜及其制造方法、以及由该膜制造的偏振膜等光学膜。更详 细而言，本发明涉及会赋予即使在透光率高的情况下、背光的光强度高的情况下其色斑的 宽度也细、斑不明显的偏振膜等光学膜的聚乙烯醇膜及其制造方法，以及由该膜制造的偏 振膜等光学膜。
【背景技术】
[0002] 具有透光和遮光功能的偏振板与用于变更光的偏振状态的液晶同为液晶显示器 (LCD)的基本构成要素。多种偏振板具有在偏振膜的表面贴合有三醋酸纤维素(TAC)膜等保 护膜的结构，作为构成偏振板的偏振膜，使将聚乙烯醇膜进行单轴拉伸而使其取向的拉伸 膜吸附碘系色素（1 3_、15_等）、二色性有机染料等二色性色素而得到的膜成为主流。这种偏 振膜如下制造:将预先含有二色性色素的聚乙烯醇膜进行单轴拉伸、或者在聚乙烯醇膜的 单轴拉伸的同时吸附二色性色素、或者将聚乙烯醇膜进行单轴拉伸后使其吸附二色性色素 等。
[0003] IXD逐渐应用于计算器和腕表等小型仪器、笔记本电脑、液晶监测器、液晶彩色投 影仪、液晶电视、车载用导航系统、手机、在室内外使用的计量仪器等广泛的范围。近年来， 尤其是要求进一步加强耗电量的降低，因此，对于LCD重要的是，即使在背光的光强度低时 也能够维持高的画面亮度。作为用于实现其的手段，可以考虑通过进一步减薄偏振膜的厚 度或者降低染色的程度等来提高偏振膜及偏振板的透光率，与透光率低的偏振板相比，透 光率高的偏振板的色斑容易变得明显。
[0004] 作为用于降低偏振膜的色斑的聚乙烯醇膜，以往已知的是:使双折射率不均、厚度 不均得以降低的聚乙烯醇膜(参照专利文献1);在膜的宽度方向上间距为lcm的2点间的延 迟差处于特定范围的聚乙烯醇膜(参照专利文献2);膜的宽度方向的平均1mm的厚度变动处 于特定范围的聚乙烯醇膜(参照专利文献3)等。
[0005] 另外，作为能够减少聚乙烯醇膜在溶胀时产生的褶皱、降低在偏振膜的长度方向 上存在的条纹状的染色不均的膜，已知的是，膜的膜宽方向整体的光学轴的斜率相对于膜 的长度方向为45~135°的聚乙烯醇膜(参照专利文献4)。
[0006] 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平6-138319号公报 专利文献2:日本特开2002-28938号公报 专利文献3:日本特开2002-31720号公报 专利文献4:国际公开第2009/028141号。

【发明内容】

[0007] 发明要解决的问题 然而可知，上述现有的聚乙烯醇膜在制成偏振膜而用于制造偏振板时等存在如下问 题:即使能够减小色斑的浓淡差，色斑的宽度也较粗，作为斑而容易明显。
[0008] 本发明的目的在于，提供能够容易地制造色斑的宽度较细、斑不明显的偏振膜等 光学膜的聚乙烯醇膜及其制造方法。
[0009] 进而，本发明的目的在于，提供使用该聚乙烯醇膜制造的偏振膜等光学膜。
[0010] 用于解决问题的手段 本发明人等为了实现上述目的而重复进行了深入研究，结果能够得到在沿着膜的宽度 方向以0.8mm间距测定膜的面内的取向轴角度而求出的取向轴角度的分布中的相邻峰之间 的距离处于特定数值以下的新型聚乙烯醇膜。并且明确了 ：将该聚乙烯醇膜用作原料时，能 够得到即使在透光率高的情况下、使用光强度更高的背光的情况下其色斑的宽度也细、斑 不明显的偏振膜等光学膜。
[0011] 进而，本发明人等发现:关于该聚乙烯醇膜，在使用包含聚乙烯醇的制膜原液来制 造膜时，可通过将制膜原液从喷出装置的喷出口在从辊、带等支撑体上喷出成膜状后，在特 定时间内向喷出的膜吹附特定风速的风来顺利地制造。
[0012] 本发明人等基于这些见解而进一步重复进行研究，从而完成了本发明。
[0013]即，本发明为：
[1] 聚乙烯醇膜，其特征在于，沿着膜的宽度方向以0.8mm间距测定膜的面内的取向轴 角度而求出的取向轴角度的分布中，相邻峰之间的距离的最大值为6cm以下。
[0014] 并且，本发明为：
[2] 根据前述[1]的聚乙烯醇膜，其中，沿着膜的宽度方向以0.8mm间距测定膜的面内 的取向轴角度而求出的取向轴角度的分布中，相邻峰的取向轴角度之差的最大值为10°以 下；以及
[3] 根据前述[1]或[2]的聚乙烯醇膜，其中，宽度为2m以上。
[0015] 进而，本发明为：
[4] 聚乙烯醇膜的制造方法，其为将包含聚乙烯醇的制膜原液从喷出装置的喷出口在 支撑体上喷出成膜状，并进行干燥来制造聚乙烯醇膜的方法，其特征在于，具备如下工序： 在喷出后1 〇秒以内对喷出的膜吹附风速为〇. 3~5m/秒的风。
[0016] 另外，本发明为：
[5] 光学膜，其使用前述[1>[3]中任一项的聚乙烯醇膜来制造;以及、
[6] 根据前述[5]的光学膜，其为偏振膜。
[0017]发明的效果 通过将本发明的聚乙烯醇膜用作原料，能够得到即使在透光率高的情况下、使用光强 度更高的背光的情况下色斑的宽度也细、斑不明显的偏振膜等光学膜。
[0018] 通过采用本发明的制造方法，能够顺利地制造具有前述优异特性的本发明的聚乙 烯醇膜。
【附图说明】
[0019] 图1是模式性地示出聚乙烯醇膜的膜面内的取向轴角度的图。
[0020] 图2是示出测定聚乙烯醇膜的膜面内的取向轴角度时的测定部位的例子的模式 图。
【具体实施方式】
[0021] 以下，针对本发明进行详细说明。
[0022] 关于本发明的聚乙烯醇膜（以下，有时将聚乙烯醇称为"PVA"），在沿着膜的宽度方 向以0.8mm间距测定膜的面内的取向轴角度而求出的取向轴角度的分布中，相邻峰之间的 距离的最大值为6cm以下。
[0023]对于以往的PVA膜而言，由于上述距离大，因此使用其制造的偏振膜及偏振板存在 色斑的宽度较粗、斑容易变得明显这一问题。与此相对，本发明的PVA膜的上述距离的最大 值为6cm以下，与以往的PVA膜不同。若将这种本发明的PVA膜用作原料，则能够制造即使在 透光率高的情况下、使用光强度更高的背光的情况下其色斑的宽度也细、斑不明显的偏振 膜等光学膜。
[0024] 如图1所示那样，本发明的膜的面内的取向轴角度是指膜的面内的长度方向（MD) 与取向轴(迟相轴)所成的角度9,其通过取向轴角度的测定位置处的PVA分子的取向状态等 来确定。该取向轴角度可通过使用双折射测定装置、盒厚(cell-gap)测定装置等基于沿着 垂直于膜面的方向（膜的厚度方向）前进的光(例如波长为543nm的光)来测定，具体而言，在 实施例中可通过后述方法来测定。
[0025] 以下，针对本发明中提及的"膜的面内的取向轴角度"的测定方法和"相邻峰之间 的距离"的计算方法进行说明。
[0026] 如图2所示那样，在PVA膜的长度方向(MD)的任意位置，确定与PVA膜的长度方向垂 直的宽度方向的假想直线A1-A2,在假想直线A1-A2上，遍及该假想直线A1-A2的整个宽度 (膜的总宽度)地以〇.8_的间距通过沿着与膜面垂直的方向（膜的厚度方向）前进的光来测 定取向轴角度。
[0027] 测定取向轴角度时的测定位置没有特别限定，例如可以采用如下方法等:将连结 A1和A2的假想直线上的任意1点（例如中央)记作A3,从该A3朝向A1以0.8mm的间距测定取向 轴角度，进而从A3朝向A2以0.8mm的间距测定取向轴角度。
[0028]此处，膜的宽度方向是指与膜的长度方向（MD)垂直的膜的面内方向（TD)。将长条 的PVA膜用作原料来制造偏振膜等光学膜时，通常沿着长条的PVA膜的长度方向（机械流动 方向;MD)进行单轴拉伸。因此，膜的长度方向(MD)通常与制造偏振膜等光学膜时的PVA膜要 进行单轴拉伸的方向保持一致，与该长度方向垂直的膜的面内方向成为宽度方向（TD)。需 要说明的是，不是长条的PVA膜时，将制造偏振膜等光学膜时要进行单轴拉伸的方向作为膜 的长度方向(MD)，并将与其垂直的膜的面内方向作为宽度方向（TD)即可。
[0029] 由于长周期的噪音等的影响，显示出宽度方向的取向轴角度的分布的数据尤其是 在进行电子分析时等大多难以直接分析，所述宽度方向的取向轴角度的分布是通过在与 PVA膜的长度方向垂直的宽度方向的假想直线A1-A2上遍布PVA膜的整个宽度地以0.8mm的 间距测定取向轴角度而得到的。因而，优选在求出相邻峰之间的距离之前排除长周期的噪 音。该长周期的噪音的排除可如下操作来进行。
[0030] 即，针对各测定点，求出自该测定点起朝向膜的宽度方向（TD)的一侧的连续250个 点（250个间距)和另一侧的连续250个点（250个间距）的共计500个点的取向轴角度的平均 值，由对象测定点的取向轴角度值减去该平均值。针对各测定点进行相同的计算，从而能够 得到显示出排除长周期噪音后的取向轴角度的变动数据。通过利用下述方法对显示出排除 该长周期噪音后的取向轴角度变动的数据进行分析，能够得到"相邻峰之间的距离"。需要 说明的是，进行上述长周期噪音的排除时，不存在膜的宽度方向（TD)的一侧的连续250个点 的取向轴角度数据的、膜的宽度方向（TD)的两端部(宽度分别约为20cm的部分)通常在光学 膜的制造过程中被切掉等而大多不会制品化，从而能够从"相邻峰之间的距离"的分析中去 除。
[0031 ]接着，使用分析软件Origin Pro 8.6J(0riginLab Corporation制），基于显示出 排除上述长周期噪音后的取向轴角度的变动数据，进行取向轴角度的分布的峰检测。进行 取向轴角度的分布的峰检测时，作为基线模式而设定"常数(平均)"，作为峰拟合的筛取方 式而设定"基于高度（阈值高度为30%)"，去除比阈值小的峰。接着，求出各峰的宽度方向上 的位置，算出彼此相邻的峰之间的宽度方向的距离，将其作为"相邻峰之间的距离"。需要说 明的是，本发明中，"相邻峰之间的距离"中的峰包括正峰和负峰。
[0032]本发明的PVA膜中，上述那样操作而得到的相邻峰之间的距离的最大值为6cm以 下，相邻峰之间的距离全部为6cm以下。若相邻峰之间的距离的最大值大于6cm，则制成偏振 膜和偏振板时，色斑的宽度变粗、斑容易变得明显。从该观点出发，PVA膜的相邻峰之间的距 离的最大值优选为5.5cm以下、更优选为5cm以下，有时可以为4cm以下、2cm以下、进而为lcm 以下。
[0033]相邻峰之间的距离的最大值的下限没有特别限定，相邻峰之间的距离的最大值过 小的PVA膜难以以良好的生产率进行制造，因此，相邻峰之间的距离的最大值优选为0.1cm 以上、更优选为〇.2cm以上、进一步优选为0.3cm以上。
[0034] 关于本发明的PVA膜，在上述取向轴角度的分布中，相邻峰的取向轴角度之差的最 大值优选为10°以下。通过使相邻峰的取向轴角度之差的最大值为10°以下，在制成偏振膜 和偏振板时能够减小色斑的浓淡差。从PVA膜的生产率的观点出发，相邻峰的取向轴角度之 差的最大值优选为0.01°以上，从所述观点出发，关于本发明的PVA膜，相邻峰的取向轴角度 之差的最大值更优选为0.01~10°、进一步优选为0.02~8°、特别优选为0.05~5°。
[0035] 相邻峰的取向轴角度之差可以根据在上述"相邻峰之间的距离"中检出的峰的取 向轴角度值来求出。
[0036] 本发明的PVA膜的厚度没有特别限定，过厚时，制造偏振膜等光学膜时的干燥难以 迅速地进行，另一方面，过薄时，制造光学膜时的单轴拉伸时容易产生膜的断裂，因此，PVA 膜的厚度优选再5~150wii的范围内、更优选在8~120wii的范围内、进一步优选在10~80mi的范 围内、特别优选在12~50mi的范围内。
[0037] 本发明的PVA膜的宽度没有特别限定，近年来，由于液晶电视、监测器的画面逐渐 变大，因此，为了能够有效地用于它们而优选为2m以上、更优选为4m以上。另外，利用实际的 生产机器来制造偏振膜等光学膜时，若膜的宽度过宽，则有时难以进行均匀的单轴拉伸，因 此，PVA膜的宽度优选为8m以下。
[0038] 本发明的PVA膜的长度没有特别限定，由于能够连续且顺利地制造更均匀的PVA 膜，并且在使用其制造光学膜时等也能够连续使用，因此优选在5~50，000m的范围内、更优 选在100~20,000m的范围内。
[0039] 作为构成本发明PVA膜的PVA，可以使用通过将醋酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯 酯、丁酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯 酯、醋酸异丙烯酯等乙烯基酯中的1种或2种以上聚合而得到的聚乙烯基酯进行皂化从而得 到的PVA。上述乙烯基酯之中，从PVA的制造容易性、获取容易性、成本等的观点出发，优选为 分子中具有乙烯氧基羰基(H 2C=CH-0-C0_)的化合物，更优选为醋酸乙烯酯。
[0040] 上述聚乙烯基酯优选为仅使用1种或2种以上的乙烯基酯作为单体而得到的物质， 更优选为仅使用1种乙烯基酯作为单体而得到的物质，只要在不明显损害本发明效果的范 围内，则可以是1种或2种以上的乙烯基酯与能够和其共聚的其它单体的共聚物。
[0041]作为能够与上述乙烯基酯共聚的其它单体，可列举出例如乙烯、丙烯、1-丁烯、异 丁烯等碳原子数2~30的a-烯烃；（甲基)丙烯酸或其盐；（甲基)丙烯酸甲酯、（甲基)丙烯酸乙 酯、（甲基）丙烯酸正丙酯、（甲基)丙烯酸异丙酯、（甲基）丙烯酸正丁酯、（甲基)丙烯酸异丁 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；（甲基）丙烯酰胺;N-甲基（甲基)丙烯酰胺、N-乙基（甲 基）丙烯酰胺、N，N_二甲基（甲基）丙烯酰胺、双丙酮（甲基）丙烯酰胺、（甲基）丙烯酰胺基丙 磺酸或其盐、（甲基）丙烯酰胺基丙基二甲胺或其盐、N-羟甲基（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、异丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基 醚、异丁基乙烯基醚、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； (甲基)丙烯腈等氰化乙烯;氯乙烯、偏二氯乙烯、氟乙烯、偏二氟乙烯等卤代乙烯;醋酸烯丙 酯、烯丙基氯等烯丙基化合物；马来酸或其盐、酯或酸酐;衣康酸或其盐、酯或酸酐；乙烯基 三甲氧基硅烷等乙烯基甲硅烷基化合物;不饱和磺酸或其盐等。上述聚乙烯基酯可以具有 源自前述其它单体的1种或2种以上的结构单元。
[0042]源自上述其它单体的结构单元在上述聚乙烯基酯中所占的比例基于构成聚乙稀 基酯的总结构单元的摩尔数优选为15摩尔％以下、更优选为10摩尔％以下、进一步优选为5摩 尔％以下。
[0043]作为上述PVA，可优选使用未经接枝共聚的PVA，只要在不明显损害本发明效果的 范围内，则PVA也可以是利用1种或2种以上的可接枝共聚的单体进行改性而得到的物质。该 接枝共聚可以对聚乙烯基酯和通过将其皂化而得到的PVA之中的至少一者进行。作为上述 可接枝共聚的单体，可列举出例如不饱和羧酸或其衍生物;不饱和磺酸或其衍生物;碳原子 数2~30的a-烯烃等。源自聚乙烯基酯或PVA中的可接枝共聚的单体的结构单元的比例基于 构成聚乙烯基酯或PVA的总结构单元的摩尔数优选为5摩尔％以下。
[0044] 上述PVA中的羟基可以部分进行了交联，也可以未经交联。另外，上述PVA中的羟基 可以部分与乙醛、丁醛等醛化合物等发生反应而形成缩醛结构，也可以不与这些化合物反 应而不形成缩醛结构。
[0045] 上述PVA的聚合度没有特别限定，优选为1，000以上。通过使PVA的聚合度为1，000 以上，能够进一步提高由PVA膜得到的偏振膜的偏振性能。PVA的聚合度过高时，存在导致 PVA的制造成本上升、制膜时的工序通过性不良的倾向，因此，PVA的聚合度更优选在1，000~ 10，〇〇〇的范围内、进一步优选在1，500~8，000的范围内、特别优选在2,000~5,000的范围内。 需要说明的是，本说明书中提及的PVA的聚合度是指根据JIS K6726-1994的记载而测定的 平均聚合度。
[0046] 由于由PVA膜得到的偏振膜等光学膜的耐湿热性变得良好，因此，PVA的皂化度优 选为98摩尔％以上、更优选为99摩尔％以上、进一步优选为99.8摩尔％以上、特别优选为99.9 摩尔％以上。
[0047] 需要说明的是，本说明书中的PVA的皂化度是指:相对于PVA中具有的通过皂化而 能够转换成乙烯基醇单元的结构单元(典型而言为乙烯基酯单元）与乙烯基醇单元的总摩 尔数，该乙烯基醇单元的摩尔数所占的比例(摩尔％)。皂化度可根据JIS K6726-1994的记载 来测定。
[0048] PVA膜可以同时包含上述PVA和增塑剂。由于PVA膜包含增塑剂，能够实现PVA膜的 处理性、拉伸性的提高等。作为增塑剂，优选使用多元醇，作为具体例，可列举出乙二醇、甘 油、丙二醇、二乙二醇、二甘油、三乙二醇、四乙二醇、三羟甲基丙烷等，PVA膜可以包含这些 增塑剂中的1种或2种以上。这些之中，由于PVA膜的拉伸性变得更良好，因此优选为甘油。
[0049] PVA膜中的增塑剂的含量相对于100质量份PVA优选为3~20质量份、更优选为5~17 质量份、进一步优选为7~14质量份。通过使PVA膜中的增塑剂含量相对于100质量份PVA为3 质量份以上，PVA膜的拉伸性提高。另一方面，通过使PVA膜中的增塑剂含量相对于100质量 份PVA为20质量份以下，能够抑制增塑剂渗出至PVA膜的表面而导致PVA膜的处理性降低。
[0050] 另外，使用后述制膜原液来制造 PVA膜时，由于制膜性提高而抑制膜产生厚度不 均，并且在制膜时使用金属辊、带时PVA膜容易从金属辊、带上剥离，因此，优选在该制膜原 液中配合表面活性剂。由配合有表面活性剂的制膜原液制造 PVA膜时，PVA膜含有表面活性 剂。用于制造 PVA膜的制膜原液中配合的表面活性剂、进而PVA膜中含有的表面活性剂的种 类没有特别限定，从自金属辊、带上剥离的剥离性的观点出发，优选为阴离子性表面活性剂 或非离子性表面活性剂，特别优选为非离子性表面活性剂。
[0051] 作为阴离子性表面活性剂，例如适合的是月桂酸钾等羧酸型；硫酸辛酯等硫酸酯 型;十二烷基苯磺酸盐等磺酸型等。
[0052]另外，作为非离子性表面活性剂，例如适合的是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;聚氧亚烷基烯丙基苯醚等烯丙基苯醚型等。
[0053] 这些表面活性剂可以单独使用1种，或者组合使用2种以上。
[0054] 使用含有表面活性剂的制膜原液时，表面活性剂的含量相对于制膜原液中包含的 PVA 100质量份优选在0.01~0.5质量份的范围内、更优选在0.02~0.3质量份的范围内。通过 使表面活性剂的含量相对于100质量份PVA为0.01质量份以上，能够提高制膜性和剥离性。 另一方面，通过使表面活性剂的含量相对于100质量份PVA为0.5质量份以下，能够抑制表面 活性剂渗出至PVA膜的表面而产生结块、处理性降低。
[0055] PVA膜可以仅包含PVA，或者可以仅包含PVA和上述增塑剂和/或表面活性剂，根据 需要，还可以含有抗氧化剂、防冻剂、pH调节剂、遮蔽剂、抗着色剂、油剂等其它成分中的1种 或2种以上。
[0056] PVA膜中的PVA含有率优选在50~100质量％的范围内、更优选在80~100质量％的范围 内、进一步优选在85~100质量%的范围内。
[0057] 本发明的PVA膜的制造方法没有特别限定，只要是能够制造本发明PVA膜的方法， 贝1J可以用任意方法进行制造。其中，从能够顺利地制造本发明PVA膜的观点出发，优选采用 如下制造方法:其为将包含PVA的制膜原液从喷出装置的喷出口在支撑体上喷出成膜状，并 干燥而制造 PVA膜的方法，具备如下工序:在从喷出口喷出制膜原液后的10秒以内，向喷出 的膜吹附风速为〇. 3~5m/秒的风。
[0058] 以下，针对本发明中可适合采用的该PVA膜的制造方法（以下有时称为"本发明的 制造方法"）进行说明。
[0059]作为上述制膜原液，可列举出例如将PVA和根据需要进一步添加的增塑剂、表面活 性剂、其它成分溶解于液体介质中而得到的制膜原液;包含PVA和根据需要进一步添加的增 塑剂、表面活性剂、其它成分、液体介质且PVA进行熔融而得到的制膜原液。该制膜原液含有 增塑剂、表面活性剂和其它成分中的至少1种时，这些成分优选均匀地混合。
[0060] 作为用于制备制膜原液的上述液体介质，可列举出例如水、二甲基亚砜、二甲基甲 酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二 醇、三羟甲基丙烷、乙二胺、二乙烯三胺等，可以使用这些之中的1种或2种以上。其中，从对 环境造成的负荷小、回收性的观点出发，优选为水。
[0061] 制膜原液的挥发分率(制膜时因挥发、蒸发而被去除的液体介质等挥发性成分在 制膜原液中的含有比例）因制膜方法、制膜条件等而异，优选在50~95质量%的范围内、更优 选在55~90质量％的范围内、进一步优选在60~85质量％的范围内。通过使制膜原液的挥发分 率为50质量％以上，制膜原液的粘度不会变得过高，制备制膜原液时的过滤、脱泡会顺利地 进行，容易制造异物、缺陷少的PVA膜。另一方面，通过使制膜原液的挥发分率为95质量％以 下，制膜原液的浓度不会变得过低，容易制造工业用PVA膜。
[0062]另外，制膜原液的温度优选设为90~110°C。
[0063] 作为用于将制膜原液喷出成膜状的喷出装置，可列举出例如T型缝模、I-模具、唇 涂机t吴具等。
[0064] 本发明的制造方法中，在将制膜原液从喷出口喷出成膜状后的10秒以内的时刻， 具备吹附风速为0.3~5m/秒的风的工序。由于能够更有效地获得本发明的PVA膜，因此，该吹 风的时刻(对喷出的膜最初吹风的时刻)优选在喷出后的5秒以内、更优选在3秒以内、进一 步优选为刚喷出后~1秒的时刻。此时，吹风时间的长度优选为〇. 1~10秒钟、更优选为〇. 5~5 秒钟、进一步优选为0.8~2秒钟。
[0065] 吹风的风速为0.3~5m/秒，由于能够更有效地获得本发明的PVA膜，因此，该风速优 选为0.4m/秒以上、更优选为0.5m/秒以上、进一步优选为0.7m/秒以上、特别优选为0.77m/ 秒以上，另外，该风速优选低于3m/秒、更优选低于lm/秒、进一步优选低于0.9m/秒。
[0066] 吹风的温度优选为20~100 °C、更优选为30~90 °C、进一步优选为40~80 °C。吹风的温 度过低时，喷出的PVA膜的干燥容易变得不充分，另一方面，吹风的温度过高时，容易产生发 泡。
[0067]针对前述吹风的方法，没有特别限定，优选为减少吹风的风速不均的结构，通常使 用喷嘴方式、流量板方式或者它们的组合等。对PVA膜吹风的方向没有特别限定，可以是正 对着PVA膜最初接触的第1辊、带等支撑体的非接触面(最初接触的面的相反面）的方向，也 可以是基本上沿着该非接触面的方向，或者，还可以是除此之外的方法。
[0068]使用的制膜装置具有喷出制膜原液的支撑体即可，例如可以使用筒型制膜装置、 带型制膜装置。其中，由于能够更有效地制造本发明的PVA膜，因此优选为筒型制膜装置，尤 其是，更优选使用具备旋转轴彼此平行的多个干燥辊的筒型制膜装置。通过使用具备旋转 轴彼此平行的多个干燥辊的筒型制膜装置，使挥发性成分从喷出在第1辊上的PVA膜的一面 蒸发而干燥，接着使喷出的PVA膜的另一面通过旋转且加热的第2辊的圆周面上，从而能够 使其干燥。
[0069]将PVA膜从第1辊上剥离时的挥发分率优选为10~40质量％、更优选为15~35质量％、 进一步优选为20~30质量％。从第1辊上剥离时的挥发分率过小时，加工成偏振膜时存在拉伸 性变差的倾向。另一方面，从第1辊上剥离时的挥发分率过大时，存在难以从第1辊上剥离的 倾向。
[0070] 工业上也优选地采用如下方法:将制膜原液用第1辊进行干燥后，在配置于下游侧 的1个或多个旋转且加热的辊的圆周面上进一步干燥，或者，使其在热风干燥装置中穿过而 进一步干燥后，卷曲于卷取装置。利用加热辊进行的干燥与利用热风干燥装置进行的干燥 可以适当组合实施。
[0071] 为了将PVA膜调整至适当状态，用于制造 PVA膜的装置优选附带热处理装置、调湿 装置、用于驱动各辊的发动机、变速机等速度调节机构等。
[0072] PVA膜的制造工序中的干燥处理时的干燥温度优选在50~150°C的范围内、更优选 在60~120°C的范围内。
[0073]从所述观点出发，使用具备旋转轴彼此平行的多个干燥辊的筒型制膜装置来制造 PVA膜时，第1辊和后续辊的表面温度优选设为50~150°C、特别优选设为60~120°C。
[0074]另外，在干燥辊的下游进一步配置热风干燥装置时，热风干燥装置内的气氛温度 优选设为50~150°C、特别优选设为60~120°C。
[0075]从制造偏振膜等光学膜时的处理性等的观点出发，干燥处理优选进行至PVA膜的 挥发分率达到10质量％以下为止、进一步优选进行至5质量％以下为止、特别优选进行至2~4 质量%为止。
[0076] 本发明的PVA膜的用途没有特别限定，由于能够容易地制造即使在透光率高的情 况下、使用光强度更高的背光的情况下其色斑的宽度也细、斑不明显的偏振膜等光学膜，因 此，本发明的PVA膜优选用作制造光学膜时的原料。作为光学膜，除了偏振膜之外，还可列举 出相位差膜等。这些光学膜可通过具备使用本发明PVA膜进行单轴拉伸的工序的制造方法 来制造。
[0077] 为了将本发明的PVA膜用作原料来制造偏振膜，例如使用本发明的PVA膜进行染 色、单轴拉伸、固定处理、干燥处理、进而根据需要进行热处理即可。染色与单轴拉伸的顺序 没有特别限定，可以在单轴拉伸前进行染色，也可以在单轴拉伸的同时进行染色，或者，还 可以在单轴拉伸后进行染色。另外，单轴拉伸、染色等工序可以重复多次。
[0078] 在PVA膜的染色时，可以使用碘、二色性有机染料(例如，DirectBlack 17、19、154; DirectBrown 44、106、195、210、223;DirectRed 2、23、28、31、37、39、79、81、240、242、247; DirectBlue l、15、22、78、90、98、151、168、202、236、249、270;DirectViolet 9、12、51、98; DirectGreen l、85;DirectYellow 8、12、44、86、87;Direct0range 26、39、106、107等二色 性染料)等二色性色素。这些二色性色素可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。染色 通常可通过使PVA膜浸渍于含有上述二色性色素的溶液中来进行，其处理条件、处理方法没 有特别限定。
[0079] PVA膜的单轴拉伸可以通过湿式拉伸法或干热拉伸法中的任一者来进行。通过湿 式拉伸法进行单轴拉伸时，可以在包含硼酸的温水中进行单轴拉伸，也可以在含有前述二 色性色素的溶液中、后述固定处理浴中进行单轴拉伸，还可以使用吸水后的PVA膜在空气中 进行单轴拉伸，也可以利用其它其它方法进行单轴拉伸。单轴拉伸处理时的拉伸温度没有 特别限定，将PVA膜在温水中进行拉伸(湿式拉伸）时，优选采用30~90°C、更优选采用40~70 °C、进一步优选采用45~65 °C的温度，进行干热拉伸时，优选采用50~180 °C的温度。另外，从 偏振性能的观点出发，单轴拉伸的拉伸倍率(分多阶段进行单轴拉伸时为总拉伸倍率)优选 尽可能拉伸至膜即将断裂为止，具体而言，优选为4倍以上、更优选为5倍以上、进一步优选 为5.5倍以上。关于拉伸倍率的上限，只要在膜不会断裂的范围内就没有特别限定，为了进 行均匀的拉伸，优选为8.0倍以下。需要说明的是，本说明书中的拉伸倍率基于拉伸前的膜 长度，未经拉伸的状态相当于拉伸倍率1倍。
[0080] 拉伸后的膜(偏振膜)的厚度优选为3~35mi、特别优选为5~30WI1。
[0081] 将长条的PVA膜进行单轴拉伸时的单轴拉伸的拉伸方向没有特别限定，可以采用 沿着长度方向进行的单轴拉伸、沿着横向进行的单轴拉伸，由于能够得到偏振性能更优异 的偏振膜，因此优选为沿着长度方向进行的单轴拉伸。沿着长度方向进行的单轴拉伸可通 过使用具备彼此平行的多个辊的拉伸装置，并变更各辊之间的圆周速度来进行。另一方面， 沿着横向进行的单轴拉伸可以使用拉幅机型拉伸机来进行。
[0082] 制造偏振膜时，为了使二色性色素对于进行了单轴拉伸的膜的吸附变得稳固，优 选进行固定处理。作为固定处理，可列举出将膜浸渍在添加有硼酸、硼砂等硼化合物的固定 处理浴中的方法。此时，根据需要可以向固定处理浴中添加碘化合物。
[0083]进行了单轴拉伸或者单轴拉伸和固定处理的膜优选接着进行干燥处理(热处理）。 干燥处理(热处理）的温度优选在30~150°C的范围内、特别优选在50~140°C的范围内。干燥 处理(热处理）的温度过低时，所得偏振膜的尺寸稳定性容易降低，另一方面，温度过高时， 容易随着二色性色素的分解等而发生偏振性能的降低。
[0084] 在以上那样操作而得到的偏振膜的两面或单面贴合光学透明且具有机械强度的 保护膜，能够制成偏振板。作为此时的保护膜，可以使用三醋酸纤维素(TAC)膜、醋酸?丁酸 纤维素(CAB)膜、丙烯酸系膜、聚酯系膜、环烯烃聚合物(C0P)膜等。另外，作为用于贴合保护 膜的粘接剂，可列举出PVA系粘接剂、聚氨酯系粘接剂等，其中优选为PVA系粘接剂。
[0085] 以上那样操作而得到的偏振板在覆盖丙烯酸系等粘合剂后，贴合于玻璃基板，从 而能够用作液晶表示装置的部件。将偏振板贴合于玻璃基板时，可以贴合相位差膜、视野角 改善膜、亮度改善膜等。 实施例
[0086] 以下，通过实施例来具体说明本发明，但本发明完全不限定于以下的实施例。
[0087]在以下的实施例和比较例中，通过以下的方法来求出取向轴角度的分布中的相邻 峰之间的距离、以及相邻峰的取向轴角度之差、以及偏振膜的色斑。
[0088] (1)取向轴角度的分布中的相邻峰之间的距离以及相邻峰的取向轴角度之差： (i)通过上述说明的方法来进行。
[0089] 即，从通过以下的各实施例或比较例得到的长条PVA膜的长度方向（MD)的任意位 置采取PVA膜的长度方向(MD)具有40mm长的总宽度(3m)的带状样品（从带形状来说，是宽度 40mm、长度3m的带）。即，参照图2进行说明时，以连结A1和A2的假想直线成为取向轴角度的 测定部位的方式，将连结A1和A2的假想直线作为中央线，以该假想直线的上流侧达到20mm 且下游侧达到20mm而使共计达到40mm的方式，采取遍布PVA膜的总宽度的带状样品。
[0090] (i i )针对上述（i )中采取的带状样品，在膜的宽度方向中央部确定1个测定位置 (图2中的连结A1和A2的假想直线的中间点A3)，从该测定位置朝着宽度方向的两端部(A3- A1和A3-A2)分别以0.8mm的间距确定测定位置，在各测定位置进行膜面内的取向轴角度的 测定，得到取向轴角度的数据。
[0091] 此处，各测定位置处的取向轴角度的测定使用7才卜二ック歹テYス公司制造的 "WPA-100-L"通过沿着垂直于膜面的方向前进的波长543nm的光来进行。
[0092] (iii)针对各测定点，从其测定点出发，求出膜的宽度方向（TD)的一侧的连续250 个点（250个间距)和另一侧的连续250个点（250个间距）的共计500个点的取向轴角度的平 均值，从对象测定点的取向轴角度值减去该平均值。针对各测定点进行相同的计算，从而得 到显示出排除长周期噪音后的取向轴角度的变动数据。
[0093]接着，使用分析软件Origin Pro 8.6J(0riginLab Corporation制），基于显示出 排除上述长周期噪音后的取向轴角度的变动数据，进行取向轴角度的分布的峰检测。在取 向轴角度的分布的峰检测时，作为基线模式而设定"常数(平均)"，作为峰拟合的筛取方式 而设定"基于高度(阈值高度为30%)"，去除比阈值小的峰。
[0094] (iv)接着，求出各峰在宽度方向上的位置，算出彼此相邻的峰之间（彼此相邻的峰 间)在宽度方向上的距离，将其作为"相邻峰之间的距离"，求出其中的最大值。
[0095] (v)进而，基于所检出的峰的取向轴角度值，在各个峰之间算出彼此相邻的峰之间 (彼此相邻的峰间）的取向轴角度之差，求出其中的最大值。
[0096] (2)偏振膜的色斑： 在暗室内将观察用偏振板(使用了透射率为43%左右的偏振膜)载置在面光源（背光） 上，在其上以相对于观察用偏振板呈现正交尼科耳棱镜的方式载置以下的实施例或比较例 中制作的偏振膜，然后隔着观察用偏振板从背光向偏振膜照射光(光度为15，000cd)，在偏 振膜的正上方lm的位置对偏振膜进行目视观察，基于以下的判定基准通过官能评价来进行 偏振膜的色斑评价。 ◎:观察不到色斑。 〇：可观察到色斑，但不明显、处于实用上没有问题的水平。 X :可观察到在实用上成为问题的水平的色斑。
[0097][实施例1] (1)使用由PVA(醋酸乙烯酯的均聚物的皂化物、聚合度2,400、皂化度99.9摩尔％) 100质 量份、甘油12质量份、月桂酸二乙醇酰胺0.1质量份和水形成的挥发分率为66质量%且温度 为l〇〇°C的制膜原液，在具备旋转轴彼此平行的多个干燥辊的筒型制膜装置的第1辊(支撑 体)上使用T型缝模将其喷出成膜状，在喷出后0.1秒的时刻开始吹附风速为0.8 lm/秒的风 (吹风方向：相对于PVA膜的第1辊的非接触面为大致垂直的角度），在喷出后的0.1~1秒之间 吹风，使从第1辊上剥离时的PVA膜的挥发分率为22质量％，进而，使PVA膜的第1辊的非接触 面?接触面交互地接触后续的第2辊及之后的干燥辊，从而连续地制造长条的PVA膜(厚度 60mi、宽度3m、挥发分率4质量%)。
[0098]针对由此得到的PVA膜，通过上述方法，求出取向轴角度的分布中的相邻峰之间的 距离最大值和相邻峰的取向轴角度之差的最大值。将结果示于表1。
[0099] (2)由通过上述（1)得到的PVA膜的宽度方向中央部采取长度方向12cmX宽度方向 20cm的长方形试验片，将该试验片的长度方向的两端以拉伸部分的尺寸达到长度方向10cm X宽度方向20cm的方式固定于拉伸夹具，在温度30°C的水中浸渍38秒钟的过程中，以24cm/ 分钟的拉伸速度沿着长度方向单轴拉伸（第1阶段拉伸）至原长度的2.2倍后，在以0.03质 量%的浓度含有碘且以3质量％的浓度含有碘化钾的温度30°C的碘/碘化钾水溶液中浸渍60 秒钟的过程中，以24cm/分钟的拉伸速度沿着长度方向单轴拉伸(第2阶段拉伸)至原长度的 3.3倍，接着在以3质量%的浓度含有硼酸且以3质量%的浓度含有碘化钾的温度30 °C的硼酸/ 碘化钾水溶液中浸渍约20秒钟的过程中，以24cm/分钟的拉伸速度沿着长度方向单轴拉伸 (第3阶段拉伸)至原长度的3.6倍，接着在以4质量%的浓度含有硼酸且以约5质量%的浓度含 有碘化钾的温度60°C的硼酸/碘化钾水溶液中浸渍，同时以24cm/分钟的拉伸速度沿着长度 方向单轴拉伸(第4阶段拉伸)至原长度的6.5倍后，在以3质量%的浓度含有碘化钾的碘化钾 水溶液中浸渍10秒钟来进行固定处理，其后用60°C的干燥机干燥4分钟，得到偏振膜(厚度 23ym)〇
[0100] 针对由此得到的偏振膜，通过上述方法来评价色斑。将其结果示于表1。
[0101] [实施例2~5和比较例1~6] 如表1所示那样地变更吹风起始时刻、吹风时间、风速和从第1辊上剥离时的PVA膜的挥 发分率，除此之外，与实施例1同样操作，制造PVA膜和偏振膜，算出所得PVA膜的取向轴角度 的分布中的相邻峰之间的距离的最大值和相邻峰的取向轴角度之差的最大值，并且，进行 所得偏振膜的色斑评价。将其示于表1。
[0102] [表 1]
1) 喷出后，对PVA膜吹风的时刻(最初吹风的时刻） 2) 对喷出的PVA膜吹风的时间（自喷出时起的时间） 3) 从第1辊上剥离时的PVA膜的挥发分率 4) 在取向轴角度的分布中，相邻峰之间的距离的最大值 5) 在取向轴角度的分布中，相邻峰的取向轴角度之差的最大值。
[0103] 如上述的表1可见那样，关于实施例1~5的PVA膜，由于取向轴角度的分布中的相邻 峰之间的距离的最大值为6cm以下，因此在制造偏振膜时会赋予观察不到色斑或者即使观 察到色斑其也不明显、实用上没有问题的水平的高品质偏振膜。
[0104] 另一方面，关于比较例卜6的PVA膜，由于取向轴角度的分布中的相邻峰之间的距 离的最大值超过6cm，因此在制造偏振膜时产生在实用上成为问题的色斑。
[0105] 产业利用性 若使用本发明的PVA膜，则能够得到即使在透光率高的情况下、使用光强度更高的背光 的情况下其色斑的宽度也细、斑不明显的偏振膜等光学膜，因此，本发明的PVA膜作为偏振 膜等光学膜用的原料膜是极其有用的，并且，本发明的制造方法用作以高生产率顺利且连 续地制造该本发明的PVA膜的方法是有用的。
【主权项】
1. 聚乙烯醇膜，其特征在于，沿着膜的宽度方向以0.8mm间距测定膜的面内的取向轴角 度而求出的取向轴角度的分布中，相邻峰之间的距离的最大值为6cm以下。2. 根据权利要求1所述的聚乙烯醇膜，其中，沿着膜的宽度方向以0.8mm间距测定膜的 面内的取向轴角度而求出的取向轴角度的分布中，相邻峰的取向轴角度之差的最大值为 10°以下。3. 根据权利要求1或2所述的聚乙烯醇膜，其中，宽度为2m以上。4. 聚乙烯醇膜的制造方法，其为将包含聚乙烯醇的制膜原液从喷出装置的喷出口在支 撑体上喷出成膜状，进行干燥来制造聚乙烯醇膜的方法，其特征在于，具备如下工序:在喷 出后10秒以内对喷出的膜吹附风速为0.3~5m/秒的风。5. 光学膜，其使用权利要求1~3中任一项所述的聚乙烯醇膜来制造。6. 根据权利要求5所述的光学膜，其为偏振膜。
【文档编号】C08J5/18GK106029755SQ201580010788
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月19日
【发明人】藤井绘美, 风藤修
【申请人】株式会社可乐丽