聚乙烯醇系聚合物膜及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及在拉伸時難以斷裂且薄型的聚乙烯醇系聚合物膜（以下，有時將"聚乙 烯醇系聚合物"簡稱為"PVA")及其制造方法、由該PVA膜制造的偏振膜等光學膜、以及該光 學膜的制造方法。
【背景技術】
[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) 的基本構成要素之一。LCD被用于計算器和腕表等小型儀器、筆記本電腦、液晶監控器、液晶 彩色投影儀、液晶電視、車載用導航系統、手機、平板終端、室內外使用的計量儀器等廣大的 范圍。這些LCD的應用領域之中，對于液晶電視、液晶監控器等而言，除了大畫面化之外，薄 型化也在推進。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。作為用于 實施LCD的薄型化的手段，可列舉出將LCD中使用的玻璃進行薄型化，從消除與此相伴的偏 振板的收縮應力所導致的玻璃翹曲問題這一觀點出發，針對偏振板也要求薄型化。
[0003] 偏振板通常通過對PVA膜實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)膜等保護膜來制造。因此，為了實現偏振板的薄型化，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分鐘時的翹曲角度為180°以下的 PVA膜是已知的，已知該PVA膜在拉伸時端部難以翹曲、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1)。
[0005] 現有技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :日本特開2001-315140號公報。
【發明內容】
[0006] 發明要解決的課題 對于薄型的PVA膜而言，除了專利文獻1所述那種在拉伸時的均勻性、偏振膜中的偏振 不均的問題之外，具有膜在拉伸時容易斷裂這一特有的問題。本發明以解決該問題為課題， 其目的在于，提供在拉伸時難以斷裂的薄型的PVA膜。另外，本發明的目的在于，提供由該 PVA膜制造的薄型的光學膜。
[0007] 用于解決問題的手段 本發明人等為了實現上述目的而重復進行了深入研究，結果發現：即使滿足專利文獻 1中記載的翹曲角度，在將薄型的PVA膜實際用作制造偏振膜時的原料膜等的情況下，會產 生與專利文獻1記載的翹曲角度的相關翹曲不同的翹曲、以及薄型的PVA膜在拉伸時發生 斷裂的原因在于，PVA膜的端部在拉伸工序前、拉伸工序中產生該不同的翹曲。
[0008] 即，專利文獻1記載了在30°C的水中浸漬5分鐘時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方向為5cm的寬度且MD方向為40cm的 長度的PVA膜，在一個短邊側的下端安裝有壓鐵的狀態下浸漬在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。將這種測定方法應用于通常的PVA膜時，大多在水中 浸漬后，PVA膜暫時過度地翹曲，接著該翹曲得以緩和，此時根據膜的不同，翹曲的緩和過度 推進后，再次發生翹曲，最終在作為讀取翹曲角度的時間而設定的5分鐘后，大致顯示穩定 的翹曲角度。并且，針對薄型的PVA膜，如專利文獻1那樣操作地測定翹曲角度時，如上述 那樣的過度翹曲時的翹曲角度的程度容易變大。
[0009] 另一方面，將薄型的PVA膜實際用作制造偏振膜時的原料膜等時，從防止薄型的 PVA膜在溶脹工序等、拉伸工序之前進行的工序中溶解等的觀點出發，大多采用更短的工序 時間，因此按照專利文獻1記載的方法單純地制造薄型的PVA膜時，即使能夠消除在拉伸時 的均勻性、偏振膜中的偏振不均的問題，實際使用薄型的PVA膜情況下的拉伸時的斷裂問 題依然殘留。
[0010] 本發明人等認識到上述那樣的問題，并且發現：通過將從PVA膜切出的膜片在水 中浸漬30秒鐘時的翹曲角度設定為特定的范圍，能夠消除實際上使用薄型的PVA膜時在拉 伸時發生斷裂的問題。另外，與此同時，通過使用具備旋轉軸彼此平行的多個輥的制膜裝 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，在第 2輥及之后，將相鄰的兩個輥用作熱處理輥，且將此時接觸各輥的PVA膜的方向、各輥的表 面溫度差設為特定方向和值，從而能夠以良好的生產率順利且連續地制造將所切出的膜片 在水中浸漬30秒鐘時的翹曲角度處于特定范圍且以往不存在的薄型的PVA膜。本發明人 等基于這些見解進一步重復進行研究，從而完成了本發明。
[0011] 即，本發明涉及如下內容： 〔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膜切出的長度方向為42cmX寬度方向為4cm的矩形膜片，以從 長度方向的一端（a。）向內側進入lcm且寬度方向為4cm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。）向內側進入lcm且 寬度方向為4cm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 該狀態下，以端（a。）相對于端（b。）成為下側、長度方向成為鉛直方向的方式在30°C的水中 浸漬30秒鐘時的、長度方向中央部的寬度方向為4cm的直線部分（c)處的翹曲角度。
[0012] 〔 2〕根據上述〔1〕的PVA膜，其中，溶脹度為300%以下； 〔3〕根據上述〔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：使用具備旋轉軸彼此平行的3個以上輥的制膜裝置，在該輥之中的 位于最上游側的第1輥上，將包含PVA的制膜原液噴出成膜狀并進行干燥； (b) 第2輥及之后的輥包含相鄰的兩個輥A (上游側）和B (下游側)，與該輥A接觸時 的PVA膜的揮發分率為15質量％以下； (c) 該輥A與PVA膜的未接觸第1輥的表面進行接觸，該輥B與PVA膜的接觸第1輥的 表面進行接觸； (d) 該輥B的表面溫度比該輥A的表面溫度高5~25°C ; 〔5〕根據上述〔4〕的制造方法，其中，輥A的表面溫度為70~150°C ; 〔6〕根據上述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〕光學膜，其是由上述〔1〕~〔3〕中的任一 PVA膜制造的； 〔8〕根據上述〔7〕的光學膜，其為偏振膜； 〔9〕光學膜的制造方法，其具備使用上述〔1〕~〔3〕中的任一 PVA膜進行單軸拉伸的工 序； 〔10〕根據上述〔9〕的制造方法，其為偏振膜的制造方法。
[0013] 發明的效果 根據本發明，可提供在拉伸時難以斷裂且薄型的PVA膜及其制造方法、由該PVA膜制造 的薄型的光學膜、以及該光學膜的制造方法。
【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。
【具體實施方式】
[0016] 以下，針對本發明進行詳細說明。
[0017] [PVA 膜] 本發明的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膜切出的長度方向為42cmX寬度方向為4cm的矩形膜片， 以從長度方向的一端（a。）向內側進入1 cm且寬度方向為4cm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。）向內側進 入lcm且寬度方向為4cm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，在該狀態下，以端（a。)相對于端（b。)成為下側、長度方向成為鉛直方向的方式在30°C 的水中浸漬30秒鐘時的、長度方向中央部的寬度方向為4cm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進行說明。需要說明的是，翹曲角度具體而 言可通過實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膜切出長度方向為42cmX寬度 方向為4cm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，設定從長度方向的一端（a。）向內側 進入lcm且寬度方向為4cm的直線部分（ai)，以該部分被固定而不會翹曲的方式，在從直線 部分（aj至端（a。）的部分2 (長度方向為lcmX寬度方向為4cm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，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，設定從膜片的長度方向的另一端（b。）向內側進入lcm且寬度方向為 4cm的直線部分（bO,以該部分被固定而不會翹曲的方式，用把持工具把持從直線部分（bO 至端（b。)的部分3 (長度方向為lcmX寬度方向為4cm的矩形部分)。該把持工具用于在將 膜片浸漬在水中時將膜片固定在水中。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，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來進行把持即可。
[0023] 將制成如上狀態的膜片以端（a。）相對于端（b。）成為下側、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 膜片不會接觸壁面程度的尺寸的量筒、水槽等中投入水，并預先將其溫度調節至30°C，將上 述膜片整體沉入其中來進行。此時，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，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，經過30秒鐘后，讀取該膜片的長度方向 中央部的寬度方向為4cm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 水中浸漬的狀態下的膜片來測定。此處，關于該觀察，可通過目視來進行，也可通過照片攝 像來進行，或者還可以通過除此之外的方法來進行，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，相當于將膜片在30°C的水中浸漬30秒 鐘時的上述投影形狀的、與原本的直線部分（c)的寬度方向中央部相當的點處的切線方向， 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] 從抑制拉伸時的斷裂這一觀點出發，翹曲角度需要為200°以下，優選為120°以 下、更優選為70°以下、進一步優選為40°以下、特別優選為15°以下。
[0027] 作為構成本發明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，優選為醋酸乙烯酯。
[0028] 上述的聚乙烯基酯系聚合物優選僅使用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