聚乙烯醇系聚合物膜及其制造方法技术

本发明专利技术为PVA系聚合物膜，其满足下述式（I）和（II）：Δn（MD）Ave≤1.3×10

Polyvinyl alcohol polymer film and process for producing the same

The invention of PVA polymer film, which satisfies the following formula (I) and (II): n (MD) Ave = 1.3 * 10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚乙烯醇系聚合物膜及其制造方法
本专利技术涉及聚乙烯醇系聚合物膜（以下，有时将“聚乙烯醇”简写为“PVA”）及其制造方法、以及由该PVA系聚合物膜制造的偏振膜等光学膜。
技术介绍
具有透光和遮光功能的偏振板与具有光切换功能的液晶等同为液晶显示装置（LCD）的重要构成要素。该液晶显示装置的应用领域也从开发初期时的计算器和腕表等小型仪器扩展至笔记本电脑、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，尤其是液晶监测器、液晶电视等的大画面化正在推进。偏振板通常如下制造：通过将PVA系聚合物膜进行单轴拉伸后，使用碘、二色性染料进行染色处理的方法；将PVA系聚合物膜染色并进行单轴拉伸后，用硼化合物进行固定处理的方法；在前述的任意方法中在染色的同时进行固定处理的方法等来制造偏振膜，并在由此得到的偏振膜的单面或两面粘贴三乙酸纤维素膜、乙酸・丁酸纤维素膜等保护膜。近年来，随着液晶显示装置用途的扩大等，除了要求显示品质的高级化之外，还要求进一步降低成本、进一步提高处理性。从降低成本的方面出发，重要的是，提高制造偏振膜时的生产速度；防止拉伸PVA系聚合物膜时的拉伸碎裂（断裂）来降低断裂损失、提高成品率，并且防止伴随膜断裂产生的拉伸作业、拉伸・染色作业的中断等。此外，作为制造偏振膜时提高生产率之一，要求在制造偏振膜时缩短干燥时间，从这一点出发，作为偏振膜制造用的原料膜，以往通常使用厚度为75μm左右的PVA系聚合物膜，近年来，要求厚度薄于70μm的进一步薄膜化的PVA系聚合物膜。然而，PVA系聚合物膜存在越薄则以高倍率进行拉伸时越容易发生断裂的问题，从这一点出发，要求能够以良好的作业性、高成品率、低成本、良好的生产率制造即使较薄也不会发生断裂、能够以高倍率进行拉伸、由此具有与现有制品为同等以上的偏振性能的偏振膜的PVA系聚合物膜。以往，为了提高PVA系聚合物膜的拉伸性、提高拉伸时的均匀性、提高将PVA系聚合物膜拉伸而得到的偏振膜的偏振性能、耐久性等，在使用包含PVA系聚合物的原液进行干燥并制膜时，进行制膜拉延度（draw）（制膜中使用的辊之间的PVA系聚合物膜的输送速度之比）的调整、制膜时的PVA系聚合物膜的水分率的调整等。作为这种现有技术，已知的是，例如使用转鼓制膜机制造PVA系聚合物膜时，将[所得PVA系聚合物膜的卷取速度]/[位于要供给制膜原料的最上游的转鼓的速度]设为0.8~1.3的方法（专利文献1）等。此外，作为能够以良好的作业性、高成品率、低成本、良好的生产率制造在拉伸时不易断裂、具有与现有制品为同等以上的光学性能的偏振膜等拉伸膜的PVA系聚合物膜，已知的是，将PVA系聚合物膜的机械流向的双折射率在该膜的厚度方向上进行平均化而得到的值（Δn（MD）Ave）和将PVA系聚合物膜的宽度方向的双折射率在该膜的厚度方向上进行平均化而得到的值（Δn（TD）Ave）满足特定关系的PVA系聚合物膜（参照专利文献2和3）。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-315141号公报专利文献2：国际公开第2012/132984号专利文献3：国际公开第2013/137056号。
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，近年来，为了提高所得偏振膜的偏振性能等光学性能等，有时采用在制造偏振膜时的染色时拉伸至较高的拉伸倍率为止的方法，此外，在被称为主拉伸的主要拉伸中，有时也采用较高的温度。然而，对于专利文献1~3记载的PVA系聚合物膜而言，从即使在上述那样的情况下也会表现出高的极限拉伸倍率这一点出发，存在进一步改善的余地。此外，对于专利文献1~3记载的PVA系聚合物膜而言，通过拉伸至高倍率为止，膜宽度变窄，存在最终得到的偏振膜面积变小的课题。本专利技术的目的在于，提供即使采用在染色时拉伸至较高的拉伸倍率为止的方法时、采用较高的拉伸温度时其极限拉伸倍率也高，能够以高倍率进行拉伸而不发生断裂，此外，通过抑制拉伸时的膜宽度降低而能够以良好的作业性、高成品率、低成本、良好的生产率制造偏振膜等拉伸膜的PVA系聚合物膜。此外，本专利技术的目的在于，提供能够以高生产率顺利且连续地制造具有前述优异特性的PVA系聚合物膜的方法。进而，本专利技术的目的在于，提供由前述PVA系聚合物膜制造的偏振膜等光学膜。用于解决问题的方法本专利技术人等为了实现上述目的而重复进行了深入研究，结果发现：若将PVA系聚合物膜的机械流向（长度方向）的双折射率在膜的厚度方向上进行平均化而得到的值和将PVA系聚合物膜的宽度方向的双折射率在膜的厚度方向上进行平均化而得到的值分别设为特定的范围，则即使采用在染色时拉伸至较高的拉伸倍率为止的方法时、采用较高的拉伸温度时，即使膜的极限拉伸倍率变高并以高倍率进行拉伸也不易发生膜的断裂，此外，抑制拉伸时的膜宽度降低，能够以高成品率、低成本、良好的生产率制造偏振性能等光学性能优异的偏振膜等拉伸膜而无需中断拉伸作业。尤其发现：将PVA系聚合物膜的机械流向（长度方向）的双折射率在膜的厚度方向上进行平均化而得到的值和将PVA系聚合物膜的宽度方向的双折射率在膜的厚度方向上进行平均化而得到的值分别处于特定范围的前述PVA系聚合物膜中，该膜的厚度即使是比以往通常用于制造偏振膜的PVA系聚合物膜的厚度薄的10~65μm左右的厚度，也会具有高极限拉伸倍率，因此，能够以高倍率顺利地进行单轴拉伸而不发生断裂，由此能够在制造偏振膜时进一步膜化，能够在制造偏振膜时进一步缩短干燥时间。并且，本专利技术人等发现：关于具有高极限拉伸倍率的前述PVA系聚合物膜，通过将包含PVA系聚合物的制膜原液喷出在具备多个干燥辊的制膜装置的第1干燥辊上，然后用该多个干燥辊依次干燥来制膜，此时，将最终干燥辊的圆周速度相对于第1干燥辊的圆周速度之比设为特定的范围，并且，将根据挥发分率达到特定值时的PVA系聚合物膜的膜宽计算的收缩率设为特定的范围，能够以高生产率顺利且连续地进行制造。此外，本专利技术人等发现：在利用上述方法制造极限拉伸倍率高的PVA系聚合物膜时，关于PVA系聚合物膜的挥发分率处于特定范围时的各干燥辊的表面温度，优选将它们的平均值设为特定的范围，制膜原液的挥发分率优选处于特定的范围，并且，第1干燥辊的圆周速度优选处于特定的范围。本专利技术人等基于上述见解进一步重复研究，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及下述技术方案：[1]PVA系聚合物膜，其特征在于，满足下述式（I）和（II）：Δn（MD）Ave≤1.3×10-3（I）Δn（TD）Ave≤1.3×10-3（II）[上述式中，Δn（MD）Ave表示将PVA系聚合物膜的机械流向的双折射率在该膜的厚度方向上进行平均化而得到的值，Δn（TD）Ave表示将PVA系聚合物膜的宽度方向的双折射率在该膜的厚度方向上进行平均化而得到的值]。[2]根据前述[1]的PVA系聚合物膜，其中，厚度处于10~65μm的范围内；[3]根据前述[1]或[2]的PVA系聚合物膜，其为光学膜制造用原料膜；[4]根据前述[3]的PVA系聚合物膜，其中，光学膜为偏振膜；[5]PVA系聚合物膜的制造方法，其特征在于，（a）使用具备旋转轴彼此平行的多个干燥辊的制膜装置，将包含PVA系聚合物的制膜原液在该制膜装置的第1干燥辊上喷出成膜状，并部分干燥后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚乙烯醇系聚合物膜，其特征在于，满足下述式（I）和（II）：Δn（MD）Ave ≤ 1.3×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.26 JP 2014-2388511.聚乙烯醇系聚合物膜，其特征在于，满足下述式（I）和（II）：Δn（MD）Ave≤1.3×10-3（I）Δn（TD）Ave≤1.3×10-3（II）上述式中，Δn（MD）Ave表示将聚乙烯醇系聚合物膜的机械流向的双折射率在该膜的厚度方向上进行平均化而得到的值，Δn（TD）Ave表示将聚乙烯醇系聚合物膜的宽度方向的双折射率在该膜的厚度方向上进行平均化而得到的值。2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇系聚合物膜，其中，厚度处于10~65μm的范围内。3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯醇系聚合物膜，其为光学膜制造用原料膜。4.根据权利要求3所述的聚乙烯醇系聚合物膜，其中，光学膜为偏振膜。5.聚乙烯醇系聚合物膜的制造方法，其特征在于，（a）使用具备旋转轴彼此平行的多个干燥辊的制膜装置，将包含聚乙烯醇系聚合物的制膜原液在该制膜装置的第1干燥辊上喷出成膜状，并部...

【专利技术属性】
技术研发人员：森保二郎，铃木悠希，胜野良治，森翔大朗，
申请(专利权)人：株式会社可乐丽，
类型：发明
国别省市：日本,JP