聚乙烯醇类聚合物膜及其制造方法和偏振光膜技术

一种聚乙烯醇类聚合物膜，其膜是通过滚筒制膜法制备得到的，其膜的横方向厚度的变化小于０．５μｍ／ｍｍ，膜的厚度为２０～１５０μｍｍ，膜的宽度在２ｍ以上。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适合用于大画面液晶显示器使用的偏振光膜，且在大面积上也具有均一的光学性能的宽幅聚乙烯醇类膜。具有光透过以及遮蔽性能的偏振光片与具有光开关性能的液晶是液晶显示器(LCD)的基本组成元素。这种液晶显示器的适用领域，从开发初期的适合台式电子计算机以及手表等小型机器，近年来扩大到便携式电脑、文字处理机、彩色液晶振荡器、车载用导航系统、液晶电视，也可使用于大画面，从而使人们寻求超过以往的、适用于大面积的光学性能均一的偏振光片。偏振光片的组成一般是将聚乙烯醇类聚合物(PVA)膜单轴延伸，进一步染色制备的偏振光膜的两面，粘贴如三乙酸纤维素(TAC)等保护膜制成的。为了得到均一的偏光性能，应注意使用厚度均一的聚乙烯醇类聚合物膜，二色染料均一染色，粘贴保护膜时不出现斑点等多项问题，总之其中使用均一的聚乙烯醇类聚合物原材料是最重要的条件。作为聚乙烯醇类聚合物膜的制造方法，在工业中使用以下制造方法。例如将溶液或溶融状态的含有聚乙烯醇类聚合物的制膜原料(也可含有有机溶剂)，通过供给加热的皮带轮或滚筒干燥，进行皮带轮或者滚筒制膜。在通过皮带轮或者滚筒上溶液或者溶融状态的聚乙烯醇类聚合物膜的制膜原料，从台上排出进行干燥的制膜方法中，很难得到厚度均一的膜。以前，对膜厚斑值要求不高，厚斑没有受到限制，接近零为最佳，在实际操作中就出现了问题。即厚斑有两项，在横方向(TD方向)数cm～数十cm的范围内存在厚度凹凸的大起伏，和在1mm范围内产生厚度凹凸的局部的膜条痕。本专利技术中存在的问题是，后者局部的凹凸条痕，在制膜原料从台上排出时经过的时间，与此同时存在从台的突出部分(称作延伸部分)沿纵方向连续产生沿直线状的条(凹凸)的情况。这种条以前并不成为问题，近年来伴随液晶显示器画面的大型化、画面亮度提高，如果制造的聚乙烯醇类聚合物膜存在条痕则颜色不均匀，这种在光学上的欠缺成为表面化的问题。以前，进行了大量的试验来消除厚斑，例如日本第138319/1994号专利公开公报建议厚斑小的聚乙烯醇类聚合物膜，但没有公开目的在于消除在横方向数cm～数十cm范围内存在厚度凹凸的大起伏为目的的和消除局部条状缺陷为目的的产物。一方面，随着近年来液晶显示器的画面大型化，需要宽2m以上的光学用膜，制备时在使用皮带轮制膜的情况必须在纵方向皮带轮应彼此连接。结果，聚乙烯醇类聚合物制膜原料从皮带轮上排出和干燥，皮带轮连接部分的局部凹凸条痕造成光学性能不良(曲折率、透过率、结晶等的不均一)，无法用作光学膜。本专利技术的目的在于使用于大画面液晶显示器的适合于偏振光膜且大面积具有均一的光学性能的宽幅聚乙烯醇类膜。本专利技术人，对此课题进行了认真研究，结果得出本专利技术。为了达到上述目的，本专利技术的特征是通过滚筒制膜方式得到在膜的横方向厚度变化在0.5μm/mm以下，膜厚度20～150μm，且膜的宽在2m以上的聚乙烯醇类聚合物膜。在此，“膜的横方向的厚度变化在0.5μm/mm以下”，意味着在膜的横方向(参照JIS K6900)连续测定膜的厚度，求出在横方向任意的1mm之间的膜的厚度差，此厚度差在0.5μm以下。根据本专利技术在大面积上也可得到具有均一光学性能的聚乙烯醇类聚合物膜。由聚乙烯醇类聚合物组成的聚乙烯醇类聚合物膜，是将乙烯基酯单体聚合所得的聚乙烯树脂进行皂化，把乙烯树脂单体转变为乙烯醇单体制备的。上述乙烯基酯类单体例如为甲酸乙烯基酯、乙酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、丁酸乙烯基酯、月桂酸乙烯基酯、硬脂酸乙烯基酯、苯甲酸乙烯基酯、戊酸乙烯基酯、己酸乙烯基酯，其中优选使用乙酸乙烯酯。在不损害本专利技术效果的范围内，乙烯酯类单体共聚合时，可能共聚合的单体可以彼此共聚合(优选15摩尔％以下，更优选5摩尔％以下的比例)。上述与乙烯酯类可能共聚合的单体，例如乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯等的碳原子数3～30的烯烃类；丙烯酸及其盐；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯等丙烯酸酯类；甲基丙烯酸及其盐；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-乙基己基酯、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类；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、丙烯酰胺丙烷磺酸及其盐、丙烯酰胺丙基甲基胺及其盐、N-羟甲基丙烯酰胺及其衍生物等丙烯酰胺的衍生物；甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-乙基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺丙烷磺酸及其盐、甲基丙烯酰胺丙基甲基胺及其盐、N-羟甲基甲基丙烯酰胺及其衍生物等甲基丙烯酰胺的衍生物；N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮等N-乙烯基胺类；甲基乙烯基酯、乙基丙烯基酯、正丙基乙烯基酯、异丙基乙烯基酯、正丁基乙烯基酯、异丁基乙烯基酯、叔丁基乙烯基酯、十二烷基乙烯基酯、硬酯酸基乙烯基酯等乙烯基酯类；丙烯腈、甲基丙烯腈等的腈类；氯乙烯、二氯乙烯、氟化乙烯、二氟化乙烯等卤化乙烯类；乙酸烯丙基酯、氯化烯丙基酯等的烯丙基化合物；顺丁烯二酸及其盐或其酯；衣康酸及其盐或其酯；乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷化合物；乙酸异丙烯酯等。从膜的强度考虑，组成聚乙烯醇类聚合物膜的聚乙烯醇类聚合物的聚合度应大于500，从偏光性能考虑，优选大于1000，更优选大于1500，最优选大于3500。另一方面，聚乙烯醇类聚合物聚合度的上限因考虑制膜应小于8000，优选小于6000。平均聚合度超过8000时，单体聚合的收率不能提高，出现效率降低的情况。而且，上述聚乙烯醇类聚合物的聚合度(P)采用JIS K6726中的标准测定。即将聚乙烯醇类聚合物再皂化、精制后，在30℃的水中测定极限粘度(单位dL/g,L为升)而求出的。P=(×103/8.29)(1/0.62)从偏光性能和耐久性的角度考虑，组成聚乙烯醇类聚合物膜的聚乙烯醇类聚合物的皂化度大于90摩尔％，优选大于95摩尔％，更优选98摩尔％。另一方面，从膜的染色性角度考虑优选99.9摩尔％以下。而且，本专利技术的皂化度，指用被皂化转变为乙烯醇单位中实际皂化为乙烯醇的单位所占的比例。而且，聚乙烯醇类聚合物的皂化度，是用JIS记载的方法进行测定。聚乙烯醇类聚合物膜制造时，优选添加多醇类增塑剂。可使用的多醇例如乙二醇、丙三醇、丙二醇、二乙基二醇、二丙三醇、三乙基二醇、四乙基二醇、三甲基丙烷等，其中可使用1种或2种以上的增塑剂。其中为了提高延伸效果，优选使用乙二醇或者丙三醇。多醇的添加量为对100重量份的聚乙烯醇类聚合物优选添加1～30重量份、更优选3～25重量份，最优选5～20重量份的多醇。少于1重量份时，会出现染色性和延伸性差的情况，多于30重量份时，容易造成聚乙烯醇类聚合物膜柔软，出现不容易处理的情况。在制备聚乙烯醇类聚合物膜时，优选添加表面活性剂。通常添加表面活性剂是为了使聚乙烯醇类聚合物制膜原料从滚筒上或者皮带轮上排出、干燥后，改善聚乙烯醇类聚合物膜从滚筒或者皮带轮上的剥离性，使用特定的非离子表面活性剂，可起到抑制局部条痕的效果。为达到此目的可使用非离子表面活性剂为含有碳C、氧O、氢H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯醇类聚合物膜，其特征是上述膜是通过滚筒制膜制备得到的，膜的横方向厚度的改变小于０．５μｍ／ｍｍ，膜的厚度为２０～１５０μｍｍ，且膜的宽度在２ｍ以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：实藤彻，藤田聪，河合勉，
申请(专利权)人：可乐丽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]