TWI878407B - 光學用聚乙烯醇薄膜之製造方法 - Google Patents

Abstract

光學用聚乙烯醇薄膜之製造方法，其特徵為使用具備旋轉軸互相平行之複數個乾燥滾筒的製膜裝置，將包含聚乙烯醇之製膜原液以膜狀吐出至位於前述製膜裝置之最上游側的第1乾燥滾筒上並乾燥，將所得到之薄膜在接續於該第1乾燥滾筒之下游側的第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒上進一步乾燥，該第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒的至少一個為異徑乾燥滾筒，從接觸該異徑乾燥滾筒之該薄膜的寬方向兩端部算起，距寬方向中央部側50mm以上250mm以下之位置的至少一部分區域中的前述異徑乾燥滾筒之外徑，比寬方向中央部之外徑還大1.0mm～3.0mm。若依照該方法，則可平順而連續地製造寬度大的光學用聚乙烯醇薄膜。

Description

光學用聚乙烯醇薄膜之製造方法

本發明係關於一種光學用聚乙烯醇薄膜(以下有時將「聚乙烯醇」簡稱為「PVA」)之製造方法。更詳細而言係關於一種寬度廣之光學用聚乙烯醇薄膜的製造方法。

具有光的穿透及遮蔽功能的偏光板，係與具有光的開關功能的液晶同為液晶顯示器(LCD)的基本構成要素。此LCD的應用領域，亦從開發初期的計算機及手錶等小型機器，於近年擴大為筆記型電腦、文字處理器、液晶投影機、車用導航系統、液晶電視、個人電話及可用於室內外的測量儀器等廣大範圍。伴隨此種LCD應用領域的擴大，而要求一種偏光性能高而在先前產品之上，且因顏色顯示品位提升而色相優良的中性灰色偏光板。

偏光板一般係藉由對PVA薄膜進行單軸延伸並染色、或進行染色並單軸延伸後，以硼化合物進行固定處理(視情況可同時進行染色、延伸及固定處理中2種以上之操作)而得到偏光薄膜，在該偏光薄膜上貼合三乙酸纖維素(TAC)薄膜或乙酸・丁酸纖維素(CAB)薄膜等保護膜而構成。

再者，以提供一種可製造中央部與端部之間穿透率不均少之偏光薄膜的PVA薄膜為目的，迄今主要是從偏光薄膜之製造原料亦即PVA或PVA薄膜之結構、及偏光薄膜之製造條件等觀點進行檢討。例如，專利文獻1中記載一種使用中央部之外徑比兩端部之外徑還大特定量之乾燥滾筒作為乾燥滾筒的方法。依照該文獻記載之方法，寬方向之兩端部側於水中往長方向進行的伸長量會比中央部的該伸長量還多特定量，可平順而連續地製造先前所沒有的PVA薄膜，若使用該PVA，則可容易地製造中央部與端部之間穿透率不均少的偏光薄膜。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2013/146146號

[發明欲解決之課題]

近年來，伴隨LCD之大型化，而寬度更大的偏光薄膜的需求提高，所以要求偏光薄膜原料的PVA薄膜進一步的大寬度化。

因此，本發明之目的為提供一種能製造寬度大之光學用PVA薄膜的製造方法。 [用以解決課題之手段]

為達成上述目的，本發明人等重覆專心檢討的結果，發現：使用具備旋轉軸互相平行之複數個乾燥滾筒的製膜裝置，將包含PVA之製膜原液以膜狀吐出至位於該製膜裝置之最上游側的第1乾燥滾筒上並乾燥，將所得到之薄膜在接續於該第1乾燥滾筒之下游側的第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒上進一步乾燥，而製造PVA薄膜時，若使用從接觸乾燥滾筒之PVA薄膜的兩端部算起，距寬方向中央部側50mm以上250mm以下之位置的至少一部分之外徑，比寬方向中央部之外徑還大1.0mm～3.0mm的乾燥滾筒，來作為第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒，則乾燥滾筒與PVA薄膜之密著面積會減低，可更平順而連續地製造寬度比先前還大的PVA薄膜，基於此等知識，進一步重覆檢討，於是完成本發明。

亦即，本發明係關於： [1]一種光學用聚乙烯醇薄膜之製造方法，其特徵為使用具備旋轉軸互相平行之複數個乾燥滾筒的製膜裝置，將包含聚乙烯醇之製膜原液以膜狀吐出至位於前述製膜裝置之最上游側的第1乾燥滾筒上並乾燥，將所得到之薄膜在接續於該第1乾燥滾筒之下游側的第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒上進一步乾燥，該第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒的至少一個為異徑乾燥滾筒，從接觸前述異徑乾燥滾筒之前述薄膜的寬方向兩端部算起，距寬方向中央部側50mm以上250mm以下之位置的至少一部分區域的前述異徑乾燥滾筒之外徑，比寬方向中央部之外徑還大1.0mm～3.0mm； [2]如前述[1]記載之光學用聚乙烯醇薄膜之製造方法，其得到寬度2m以上之聚乙烯醇薄膜； [3]如前述[1]或[2]記載之光學用聚乙烯醇薄膜的製造方法，其中前述外徑大之區域的寬度為10～55mm； [4]如前述[1]至[3]記載之光學用聚乙烯醇薄膜的製造方法，其中前述異徑乾燥滾筒為將氟系樹脂製膠帶貼附於金屬滾筒藉此設置前述外徑較大之區域而成者； [5]如前述[1]至[4]記載之光學用聚乙烯醇薄膜的製造方法，其中前述製膜裝置具備相同寬度之複數個前述異徑乾燥滾筒，越下游側之異徑乾燥滾筒，前述外徑較大之區域的位置越靠近寬方向中央側。 [發明之效果]

若依照本發明，即可提供一種能平順而連續地製造寬度大之光學用PVA薄膜的製造方法。

[用以實施發明的形態]

就形成PVA薄膜之PVA而言，可列舉例如：將乙烯酯聚合所得到之聚乙烯酯皂化而得的PVA(未改質PVA)，使PVA之主鏈與共單體接枝共聚合而得的改質PVA，藉由將乙烯酯與共單體共聚合而得之改質聚乙烯酯皂化所得到的改質PVA，將未改質PVA或改質PVA之羥基之一部分藉由福馬林、丁基醛、苄醛等醛類交聯的所謂聚乙烯醇縮醛樹脂等。在形成PVA薄膜之PVA為改質PVA的情況，PVA中的改質量，以15莫耳%以下為較佳，以5莫耳%以下為更佳。

就用於PVA之製造的前述乙烯酯而言，可列舉例如：乙酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、新癸酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等。此等乙烯酯可單獨或組合使用。此等乙烯酯中，從生產性之觀點而言，以乙酸乙烯酯為較佳。

又，就前述之共單體而言，可列舉例如：乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯等碳數2～30的烯烴類(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、丙烯酸三級丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯等丙烯酸酯類(例如，丙烯酸之碳數1～18烷酯等)；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、甲基丙烯酸三級丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十八酯等之甲基丙烯酸酯類(例如，甲基丙烯酸之碳數1～18烷酯等)；丙烯醯胺、N-甲基丙烯醯胺、N-乙基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、二丙酮丙烯醯胺、丙烯醯胺丙磺酸或其鹽、丙烯醯胺丙基二甲基胺或其鹽、N-羥甲基丙烯醯胺或其衍生物等丙烯醯胺衍生物；甲基丙烯醯胺、N-甲基甲基丙烯醯胺、N-乙基甲基丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺丙磺酸或其鹽、甲基丙烯醯胺丙基二甲基胺或其鹽、N-羥甲基甲基丙烯醯胺或其衍生物等甲基丙烯醯胺衍生物；N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮等N-乙烯基醯胺類；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、三級丁基乙烯基醚、十二基乙烯基醚、硬脂基乙烯基醚等乙烯基醚類；丙烯腈、甲基丙烯腈等丙烯腈類；氯乙烯、偏二氯乙烯、氟乙烯、偏二氟乙烯等之鹵乙烯基類；乙酸烯丙酯、氯化烯丙基等烯丙基化合物；馬來酸、衣康酸等不飽和二羧酸、其鹽或其酯等衍生物；乙烯基三甲氧基矽烷等乙烯基矽烷基化合物；乙酸異丙烯酯；不飽和磺酸或其衍生物等。此等中，以α-烯烴為較佳，尤其以乙烯為特佳。

從所得到之偏光薄膜之偏光性能及耐久性等的觀點而言，形成PVA薄膜之PVA的平均聚合度以1000以上為較佳，以1500以上為更佳，以2000以上為進一步更佳。另一方面，從均質之PVA薄膜之製造的容易性、延伸性等觀點而言，該平均聚合度以8000以下為較佳，尤其以6000以下為特佳。其中，本說明書中PVA之「平均聚合度」意指以JIS K6726-1994為基準所測定的平均聚合度，係從將PVA再皂化、精製後，於30℃之水中測定的極限黏度求得。

從所得到之偏光薄膜之偏光性能及耐久性等的觀點而言，形成PVA薄膜之PVA的皂化度以95.0莫耳%以上為較佳，以98.0莫耳%以上為更佳，以99.0莫耳%以上為進一步更佳，以99.3莫耳%以上為最佳。其中，本說明書中PVA之「皂化度」意指相對於藉由皂化變換為乙烯醇單元所得到之結構單元(典型而言為乙烯酯單元)與乙烯醇單元的合計莫耳數，該乙烯醇單元之莫耳數所佔的比率(莫耳%)。PVA之皂化度能以JIS K6726-1994之記載為基準而測定。

本發明之光學用PVA薄膜的製造方法，係使用具備旋轉軸互相平行之複數個乾燥滾筒(從最上游側向下游側，依序稱為第1乾燥滾筒、第2乾燥滾筒…)的製膜裝置，將包含PVA之製膜原液以膜狀吐出至位於前述製膜裝置之最上游側的第1乾燥滾筒上並乾燥，將所得到之薄膜在接續於該第1乾燥滾筒之下游側的第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒上進一步乾燥，前述第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒的至少一個為異徑乾燥滾筒，從接觸前述異徑乾燥滾筒之前述薄膜的寬方向之兩端部算起，距寬方向中央部側50mm以上250mm以下之位置的至少一部分區域的前述異徑乾燥滾筒之外徑，比寬方向中央部之外徑還大1.0mm～3.0mm。若依照本發明之製造方法，則可平順而連續地製造光學用PVA薄膜。

本發明之製造方法中，使用具備旋轉軸互相平行之複數個乾燥滾筒的製膜裝置，將包含PVA之製膜原液以膜狀吐出至位於該製膜裝置之最上游側的第1乾燥滾筒上並乾燥，將所得到之薄膜在接續於該第1乾燥滾筒之下游側的第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒上進一步乾燥，藉此製備PVA薄膜。

在該製膜裝置中，乾燥滾筒之數目(包含第1乾燥滾筒(鑄造滾筒)的乾燥滾筒之支數)以9～30支為較佳，以12～26支為更佳。再者，本發明中所謂乾燥滾筒，意指將接觸之薄膜加熱的滾筒，與無加熱功能之引導滾筒或捲取薄膜用之捲取滾筒有所區別。

前述乾燥滾筒，例如，以由鎳、鉻、銅、鐵、不鏽鋼等金屬形成為較佳，尤其以乾燥滾筒之表面，由難以腐蝕，且具有鏡面光澤的金屬材料形成為更佳。又，為了提高乾燥滾筒之耐久性，亦可使用藉由電鍍，組合鎳層、鉻層、鎳/鉻合金層等單層或2層以上而成的乾燥滾筒。

關於在從第1乾燥滾筒至最後乾燥滾筒之過程中將薄膜乾燥時的加熱方向，無特別限制，基於能將薄膜更均勻地乾燥，較佳為於薄膜之任何部分中，接觸第1乾燥滾筒之膜面(以下有時稱為「第1乾燥滾筒接觸面」)與不接觸第1乾燥滾筒之膜面(以下有時稱為「第1乾燥滾筒非接觸面」)呈交互對向地於第1乾燥滾筒至最後乾燥滾筒為止的各乾燥滾筒上進行乾燥。

當將包含PVA的製膜原液以膜狀吐出至製膜裝置之第1乾燥滾筒(鑄造滾筒)上時，例如，只要使用T型狹縫模頭、料斗板(hopper plate)、I-模頭、唇狀塗布模頭等已知之膜狀吐出裝置(膜狀流延裝置)，將包含PVA之製膜原液以膜狀吐出(流延)至第1乾燥滾筒上即可。

藉由將PVA與液態媒體混合作成溶液，或將包含液態媒體等之PVA膠粒熔融而形成熔融液等，可調製包含PVA之製膜原液。就此時所用的液態媒體而言，可列舉例如：水、二甲基亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、伸乙基二胺、二伸乙基三胺等，此等液態媒體，可以一種單獨使用，或將2種以上併用。此等中，以使用水、二甲基亞碸、或兩者之混合物為較佳，以使用水為更佳。

從促進PVA對液態媒體之溶解或熔融、提高PVA薄膜製造時之製程通過性、提高所得到之PVA薄膜之延伸性等的觀點而言，在製膜原液中以添加塑化劑為較佳。就塑化劑而言，以使用多元醇為較佳，可列舉例如：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，此等塑化劑能以1種單獨使用，或將2種以上併用。此等中，從提高延伸性之效果優良的觀點而言，以甘油、二甘油及乙二醇中之1種或2種以上為較佳。

塑化劑之添加量，相對於100質量份之PVA，以0~30質量份為較佳，以3~25質量份為更佳，以5~20質量份為特佳。藉由塑化劑之添加量，相對於100質量份之PVA，為30質量份以下，所得到之PVA薄膜不會變得過於柔軟，能抑制操作性降低。

從提高製造PVA薄膜時對乾燥滾筒之剝離性、及所得到之PVA薄膜之操作性等觀點而言，以在製膜原液中添加界面活性劑為較佳。就界面活性劑之種類而言，無特別限定，而以使用陰離子性界面活性劑或非離子性界面活性劑為較佳。

就陰離子性界面活性劑而言，較適合為例如：月桂酸鉀等羧酸型、硫酸辛酯等硫酸酯型、十二基苯磺酸鹽等磺酸型等陰離子性界面活性劑。

又，就非離子性界面活性劑而言，較適合為例如：聚氧伸乙基油基醚等烷基醚型；聚氧伸乙基辛基苯基醚等烷基苯基醚型；聚氧伸乙基月桂酸酯等烷酯型；聚氧伸乙基月桂基胺基醚等烷基胺型；聚氧伸乙基月桂酸醯胺等烷基醯胺型；聚氧伸乙基聚氧伸丙基醚等聚丙二醇醚型；月桂酸二乙醇醯胺、油酸二乙醇醯胺等烷醇醯胺型；聚氧伸烷基烯丙基苯基醚等烯丙基苯基醚型等非離子性界面活性劑。此等界面活性劑能以1種單獨使用，或將2種以上併用。

界面活性劑之添加量，相對於100質量份之PVA，以0.01～1質量份為較佳，以0.02～0.5質量份為更佳，以0.05～0.3質量份為特佳。藉由界面活性劑之添加量，相對於100質量份之PVA，為0.01質量份以上，變得容易呈現製膜性、剝離性等之提高效果。另一方面，在超過1質量份的情況，一則界面活性劑溶出至薄膜表面，成為阻塞(blocking)之原因，再則操作性變得容易降低。

製膜原液除上述之成分以外，亦可包含各種添加劑，例如：安定化劑(抗氧化劑、紫外線吸收劑、熱安定劑等)、相溶化劑、阻塞防止劑、難燃劑、抗靜電劑、滑劑、分散劑、流動化劑、抗菌劑等。此等添加劑能以1種單獨使用，或將2種以上併用。

使用於PVA薄膜之製造的製膜原液之揮發分率，以50～90質量%為較佳，以55～80質量%為更佳，以60～75質量%為進一步更佳，以65～70質量%為特佳。在製膜原液之揮發分率小於50質量%的情況，製膜原液之黏度變得過高，過濾或脫泡變得困難，或製膜本身變得困難。另一方面，在製膜原液之揮發分率超過90質量%的情況，黏度變得過低，PVA薄膜之厚度均勻性有損傷。其中，本發明中所謂「製膜原液之揮發分率」意指藉由下述之式(I)所求得的揮發分率。 製膜原液之揮發分率(質量%)={(Wa-Wb)/Wa}×100(I) (其中，Wa表示製膜原液之質量(g)，Wb表示將Wa(g)之製膜原液於105℃之電熱乾燥機中乾燥16小時後的質量(g))

藉由第1乾燥滾筒進行乾燥時，從均勻乾燥性、乾燥速度等觀點而言，第1乾燥滾筒之滾筒表面溫度以80～120℃為較佳，以85～105℃為更佳。

以膜狀吐出的製膜原液於第1乾燥滾筒上進行之乾燥，藉由僅由第1乾燥滾筒予以加熱而進行即可，然而從乾燥均勻性、乾燥速度等觀點而言，較佳為於以第1乾燥滾筒加熱的同時吹送熱風至第1乾燥滾筒非接觸面，藉以從薄膜之兩面供熱而進行乾燥。

當對第1乾燥滾筒上的薄膜的第1乾燥滾筒非接觸面吹送熱風時，對第1乾燥滾筒非接觸面之全區域以吹送風速1～10m/秒之熱風為較佳，以吹送風速2～8m/秒之熱風為更佳，以吹送風速3～8m/秒之熱風為進一步更佳。若對第1乾燥滾筒非接觸面吹送的熱風之風速過小，則於第1乾燥滾筒上乾燥時會產生水蒸氣等的結露，其水滴恐怕會滴入薄膜，使最終得到之PVA薄膜產生缺陷。另一方面，若對第1乾燥滾筒非接觸面吹送的熱風之風速過大，則最終得到之PVA薄膜容易產生厚度不均，有伴隨其而產生染色不均等麻煩。

從乾燥效率、乾燥之均勻性等觀點而言，對薄膜之第1乾燥滾筒非接觸面吹送的熱風之溫度以50～150℃為較佳，以70～120℃為更佳，以80～95℃為進一步更佳。若對薄膜之第1乾燥滾筒非接觸面吹送的熱風之溫度過低，則恐怕有水蒸氣等之結露產生，該水滴落入薄膜中，使最終得到之PVA薄膜產生缺陷。另一方面，若該溫度太過高，恐怕會沿著熱風之風向產生乾燥不均，而使最終所得到之PVA薄膜產生厚度不均。

又，對薄膜之第1乾燥滾筒非接觸面吹送的熱風之露點溫度以5～20℃為較佳，以10～15℃為更佳，以11～13℃為進一步更佳。若對薄膜之第1乾燥滾筒非接觸面吹送的熱風之露點溫度過低，則乾燥效率、均勻乾燥性等容易降低，另一方面，若露點溫度過高，變得容易產生發泡。

用於對薄膜之第1乾燥滾筒非接觸面吹送熱風的方式無特別限制，可採取將風速均勻且溫度均勻之熱風，對薄膜之第1乾燥滾筒非接觸面，較佳為對其整體均勻地吹送的方式之任一種，其中以採用噴嘴方式、整流板方式或彼等之組合等為較佳。對薄膜之第1乾燥滾筒非接觸面的熱風之吹送方向，可為與第1乾燥滾筒非接觸面相對之方向，亦可為約略沿著薄膜之第1乾燥滾筒非接觸面的圓周形狀之方向(約略沿著第1乾燥滾筒之滾筒表面之圓周的方向)或其以外之方向。

又，於第1乾燥滾筒上之薄膜乾燥時，以藉由乾燥將薄膜產生的揮發分及吹送後之熱風進行排氣為較佳。排氣之方法無特別限制，然而以採用對薄膜之第1乾燥滾筒非接觸面吹送之熱風不產生風速不均及溫度不均的排氣方法為較佳。

在第1乾燥滾筒上以膜狀吐出之製膜原液係在第1乾燥滾筒上乾燥，所得到之薄膜係從第1乾燥滾筒剝離。若從第1乾燥滾筒剝離時之薄膜的揮發分率太過低，則PVA薄膜之生產性有變得容易降低的傾向。另一方面，若從第1乾燥滾筒剝離時之薄膜的揮發分率太過高，則容易變得難以從第1乾燥滾筒剝離，視情況有時造成斷裂，或變得容易產生不均。

從如上述之觀點而言，從第1乾燥滾筒剝離時之薄膜的揮發分率，以10質量%以上為較佳，以15質量%以上為更佳，以18質量%以上為進一步更佳，又，以30質量%以下為較佳，以29質量%以下為更佳，以28質量%以下為進一步更佳，以27質量%以下為特佳。其中，本說明書中「薄膜之揮發分率」意指藉由下述之式(II)所求得的揮發分率。 M(質量%)={(Wc-Wd)/Wc}×100  (II) (其中，M表示薄膜之揮發分率(質量%)，Wc表示取自薄膜的樣本之質量(g)，Wd表示將前述樣本Wc(g)放入溫度50℃，壓力0.1kPa以下之真空乾燥機中，經4小時乾燥後的質量(g))

再者，由使用PVA、甘油等多元醇(塑化劑)、界面活性劑及水調製而成之製膜原液所形成的薄膜，於前述「溫度50℃，壓力0.1kPa以下，4小時」之條件下乾燥時，主要只有水揮發，水以外之其他成分幾乎不揮發而殘留於薄膜中，故薄膜之揮發分率可藉由測定薄膜中所含的水分量(水分率)而求得。

將在第1乾燥滾筒上乾燥之薄膜從第1乾燥滾筒剝離，然後使薄膜之第1乾燥滾筒非接觸面與第2乾燥滾筒對向，於第2乾燥滾筒上將薄膜乾燥。再者，視需要可在第3乾燥滾筒以下之乾燥滾筒上將薄膜乾燥。此時，以使當前之乾燥滾筒中之薄膜的非接觸面與繼而接觸之乾燥滾筒成為對向下，乾燥薄膜為較佳。

在本發明之製造方法中，第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒中的至少一個乾燥滾筒為異徑乾燥滾筒1。圖1為異徑乾燥滾筒1與其所接觸之薄膜2之一例的示意圖。如圖1所示，就異徑乾燥滾筒1而言，使用從前述異徑乾燥滾筒1所接觸之薄膜2之兩端部算起，距寬方向中央部側50mm以上250mm以下之位置3(圖1之斜線部分)之至少一部區域4中，前述異徑乾燥滾筒1之外徑t₁ 比前述寬方向中央部之外徑t₂ 大1.0mm～3.0mm的乾燥滾筒。就乾燥滾筒而言，一般使用中央部之外徑與兩端部之外徑相同的圓筒形狀之乾燥滾筒(平滾筒(flat roller))。在本發明之製造方法中，藉由使用如上述之異徑乾燥滾筒1，可平順地製造本發明之PVA薄膜。雖並不構成對本發明之任何限定，然而就其理由而言，在從異徑乾燥滾筒1所接觸的薄膜2之兩端部約略靠近寬方向中央部側之前述異徑乾燥滾筒1之外徑t₁ 變大的情況，薄膜2之兩端抬起。結果，前述異徑乾燥滾筒1與薄膜2之密著面積減低，伴隨密著而產生的薄膜2之缺陷可受到抑制，作為製品使用之PVA薄膜的寬度(製品有效寬度)被認為可以增加。

在上述異徑乾燥滾筒1中，外徑t₁ 較大之區域4的寬度t₃ ，以10～55mm為較佳。若在此範圍內，則本發明之效果特高。前述外徑t₁ 較大之區域4的較佳寬度t₃ 為10～40mm。

又，異徑乾燥滾筒1，以藉由在外徑均勻之金屬滾筒上，從前述金屬滾筒接觸之PVA薄膜的兩端部算起，在距寬方向中央部50mm以上250mm以下之位置的至少一部分區域貼合氟系樹脂製膠帶，設置前述外徑較大之區域者為較佳。如此，藉由在前述金屬滾筒之設定位置貼合氟系樹脂製膠帶，設置外徑t₁ 較大之區域4為較佳。若依照此種方法，則外徑t₁ 較大之區域4的位置、寬度、及外徑t₁ 可容易地調整。

如上述之本發明之製造方法，係在第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒中的至少1個中，使用本發明之異徑乾燥滾筒。其中，從第2乾燥滾筒至最後乾燥滾筒中可只有1個為本發明之異徑乾燥滾筒，亦可有2個以上為本發明之異徑乾燥滾筒。以第2乾燥滾筒為本發明之異徑乾燥滾筒為較佳，以從第2乾燥滾筒及第3乾燥滾筒至最後乾燥滾筒之乾燥滾筒的1個以上，合計2個以上為本發明之異徑乾燥滾筒為更佳。以從第2乾燥滾筒至最後乾燥滾筒之全部乾燥滾筒均為本發明之異徑乾燥滾筒亦為更佳。再者，第1乾燥滾筒之形狀，以通常之圓筒形狀，亦即中央部之外徑與兩端部之外徑相同的形狀為較佳。

在本發明PVA薄膜之製造中，前述薄膜隨著乾燥進展，向寬方向中央側收縮。另一方面，在本發明中，異徑乾燥滾筒之外徑較大之區域的位置，係以距薄膜之端部的距離來定義。因此，使用複數個本發明之異徑乾燥滾筒，在所有異徑乾燥滾筒之寬度皆相同的情況，前述外徑較大之區域的位置，以異徑乾燥滾筒之端部為基準，以越是薄膜進行方向下游側之乾燥滾筒越向寬方向中央側靠近為較佳。

從本發明之PVA薄膜生產時的搬送性、及擔保作為製品時之剛性的觀點而言，第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒的表面溫度以50～100℃為較佳，以60～95℃為更佳。

亦可只使用第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒中最後乾燥滾筒，或者比第1乾燥滾筒靠近最後乾燥滾筒之1個或2個以上的乾燥滾筒及最後乾燥滾筒，使其表面溫度比其他乾燥滾筒高，作為熱處理滾筒。亦即，上述之製膜裝置中的乾燥滾筒，在使用熱處理滾筒之情況，亦包含該熱處理滾筒。在使用乾燥滾筒作為熱處理滾筒之情況，該乾燥滾筒之表面溫度以90～120℃為較佳，以100～110℃為更佳。藉由於此種溫度進行熱處理，則PVA之結晶化適度地進行，耐熱水性提高。

從均勻乾燥性、乾燥速度及PVA薄膜之生產性等的觀點而言，第1乾燥滾筒之周速(S1)以5～30m/分為較佳，以7～25m/分為更佳。若第1乾燥滾筒之周速(S1)小於5m/分，則生產性降低，同時所得到之PVA薄膜的延伸性有降低之傾向。另一方面，若第1乾燥滾筒之周速(S1)超過30m/分，則從第1乾燥滾筒之剝離變得不均勻，有容易產生缺點的傾向。

為能更平順地製造本發明之PVA薄膜，最後乾燥滾筒之周速(ST)對第1乾燥滾筒之周速(S1)的比(ST/S1)，以0.960～1.100為較佳。若此比(ST/S1)太過低，則於乾燥滾筒間薄膜變得容易下垂，又若太過高，則遲滯變大，寬方向之相位差不均容易變大。另一方面，此比(ST/S1)以1.050以下為更佳，以1.030以下為進一步更佳。

上述之製膜裝置，可視需要具有熱風爐式之熱風乾燥裝置、熱處理裝置、調濕裝置等，例如，可在藉由上述乾燥滾筒之乾燥(包含藉由熱處理滾筒之熱處理)後，使用此等裝置施行調濕處理。又，視需要可將薄膜兩端部(耳部)切除。

藉由上述一連串之處理，最後，所得到之PVA薄膜的揮發分率(典型而言為水分率)，通常於1～5質量%之範圍。若該揮發分率過高，則水中尺寸變化量容易變高。所得到之PVA薄膜，以依照設定長度，成滾筒狀地捲取為較佳。

PVA薄膜，除包含上述之PVA外，可進一步以例如上述之量包含本發明之製造方法中所使用者，如上述之塑化劑、界面活性劑、彼等以外的各種添加劑等。

依照本發明之製造方法所得到的PVA薄膜，可適合於光學用，尤其偏光薄膜製造用之捲材。PVA薄膜之厚度無特別限定，以5～80μm為較佳。為此種厚度之PVA薄膜，可適合使用作為偏光薄膜製造用之捲材等。更佳之厚度為20～80μm。藉由PVA薄膜之厚度成為上述上限以下，則製造偏光薄膜時的乾燥變得容易快速地進行，另一方面，藉由PVA薄膜之厚度成為上述下限以上，則用於製造偏光薄膜之單軸延伸時，可更有效地抑制薄膜之破斷的發生。

PVA薄膜之寬度無特別限制，然而近年來由於液晶電視或監視器大畫面化，為了能有效地使用於彼等之用途，以寬度為2m以上為較佳，以3m以上為更佳，以4m以上為進一步更佳。PVA薄膜之寬度越廣，本發明之效果變得更顯著，可得到大面積之偏光薄膜為較佳。另一方面，在以現實之生產機器製造偏光板的情況，由於若薄膜之寬度過廣，均勻之單軸延伸變得困難，PVA薄膜之寬度以7.5m以下為較佳，以7m以下為更佳。PVA薄膜之長度無特別限制，例如可為50～30000m。

PVA薄膜之遲滯值無特別限定，然而從遲滯值越小則所得到之偏光薄膜寬方向的相位差不均有越得到改善之傾向的觀點而言，以40nm以下為較佳。

從本發明之PVA薄膜製造偏光薄膜時，例如，只要將PVA薄膜進行染色、單軸延伸、固定處理、乾燥處理、進一步視需要進行熱處理即可。染色及單軸延伸之順序無特別限定，可在單軸延伸處理之前進行染色處理，或在單軸延伸處理同時進行染色處理，或在單軸延伸處理之後進行染色處理。又，單軸延伸、染色等步驟可重覆複數次。尤其若將單軸延伸分為2段以上，由於變得容易進行均勻的延伸，為較佳。

就使用於PVA薄膜之染色的染料而言，可使用碘或二色性有機染料(例如，Direct Black 17、19、154；Direct Brown 44、106、195、210、223；Direct Red 2、23、28、31、37、39、79、81、240、242、247；Direct Blue 1、15、22、78、90、98、151、168、202、236、249、270；Direct Violet 9、12、51、98；Direct Green 1、85；Direct Yellow 8、12、44、86、87；Direct Orange 26、39、106、107等之二色性染料)等。此等染料能以1種單獨使用，或將2種以上組合而使用。染色，通常可藉由將PVA薄膜浸漬於含有上述染料之溶液中而進行，然而其處理條件或處理方法無特別限制。

於長度方向(MD)等延伸PVA薄膜的單軸延伸，可藉由濕式延伸法或乾熱延伸法之任一種進行，然而從所得到之偏光薄膜之性能及品質之安定性的觀點而言，以濕式延伸法為較佳。就濕式延伸法而言，可列舉將PVA薄膜在包含純水、添加劑或水性媒體等各種成分的水溶液，或有各種成分分散之水分散液中延伸的方法，就藉由濕式延伸法之單軸延伸方法的具體例而言，可列舉在包含硼酸之溫水中單軸延伸的方法，在含有前述之染料的溶液中或後述固定處理浴中單軸延伸之方法等。又，可使用吸水後之PVA薄膜於空氣中單軸延伸，亦可藉由其他方法單軸延伸。

單軸延伸時之延伸溫度無特別限定，而於濕式延伸之情況，較佳為採用20～90℃，更佳為25～70℃，進一步更佳為30～65℃之範圍內的溫度，於乾熱延伸之情況，較佳為採用50～180℃之範圍內的溫度。

單軸延伸處理之延伸倍率(在以多段進行單軸延伸的情況為合計之延伸倍率)，從偏光性能的觀點而言，以盡可能延伸至薄膜即將切斷前為止為較佳，具體而言，以4倍以上為較佳，以5倍以上為更佳，以5.5倍以上為進一步更佳。延伸倍率之上限，只要薄膜不破斷即可，無特別限制，然而為了進行均勻之延伸，以8.0倍以下為較佳。

當製造偏光薄膜時，為了使染料對經單軸延伸之薄膜的吸附變得強固，大多會進行固定處理。固定處理一般廣泛地採用將薄膜浸漬於添加硼酸及/或硼化合物之處理浴中的方法。此時，可視需要在處理浴中添加碘化合物。

以將經單軸延伸處理、或單軸延伸處理及固定處理之薄膜繼而進行乾燥處理(熱處理)為較佳。乾燥處理(熱處理)之溫度為30～150℃，尤其以50～140℃為特佳。若乾燥處理(熱處理)之溫度過低，則所得到之偏光薄膜的尺寸安定性變得容易降低，另一方面，若過高，則伴隨染料之分解等的偏光性能之降低變得容易發生。

在如上述之方式所得到之偏光薄膜的兩面或單面，貼合光學上透明，且具有機械強度之保護膜，可形成偏光板。就此情況之保護膜而言，可使用三乙酸纖維素(TAC)薄膜、乙酸・丁酸纖維素(CAB)薄膜、丙烯酸系薄膜、聚酯系薄膜等。又，就用於貼合保護膜之接著劑而言，一般可使用PVA系接著劑或胺基甲酸酯系接著劑等，其中以使用PVA系接著劑為較佳。

如上述之方式所得到的偏光板，在被覆丙烯酸系等之黏著劑後，貼合於玻璃基板，可使用作為液晶顯示器裝置之零件。將偏光板貼合於玻璃基板時，亦可同時貼合相位差薄膜、視野角度提高薄膜、亮度提高薄膜等。 [實施例]

以下，將本發明藉由實施例，具體地說明，然而本發明不受以下實施例的任何限定。 在以下實施例及比較例中，PVA薄膜之製品有效寬度係依照下列之方法測定或評價。

(1)製品有效寬度 以將存在於PVA薄膜兩端的氟系樹脂製膠帶之痕跡、及密著所伴隨而產生的密著痕跡、偏光不均等缺陷產生之部分排除後之部分的寬度，當作製品有效寬度。製品有效寬度，以相對於PVA系聚合體薄膜之製膜原液澆鑄至乾燥滾筒的寬度而言為80%以上的情況，當作合格。

實施例1 製作包含100質量份之藉由將聚乙酸乙烯酯皂化所得到的PVA(皂化度99.9莫耳%，平均聚合度2400)、10.5質量份之甘油、0.04質量份之月桂酸二乙醇醯胺且水的揮發分率為67質量%之製膜原液。繼而，從T模頭(鑄造寬度6380mm)，將前述製膜原液以膜狀吐出至具備旋轉軸互相平行，長度相同之複數個乾燥滾筒的製膜裝置之第1乾燥滾筒(表面溫度93℃，周速(S1)14.5m/分)上，於第1乾燥滾筒上，對第1乾燥滾筒非接觸面之全體，以5m/秒之風速吹送90℃之熱風，並乾燥至揮發分率成為18質量%為止，繼而，將所得到之薄膜從第1乾燥滾筒剝離，以薄膜之任何部分的表面及背面與各乾燥滾筒交互接觸之方式，藉由第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒進行乾燥。

在本實施例中，於比外徑沿寬方向為固定的乾燥滾筒(金屬滾筒)之兩端更靠近寬方向中央部側之位置(滾筒端部至膠帶端部之距離示於表1)，將氟系樹脂製膠帶(寬度40mm)沿圓周方向捲繞複數次，且以高度成為1.26mm之方式貼附，形成異徑乾燥滾筒。對於各異徑乾燥滾筒，貼附前述膠帶之位置係調整成從薄膜之端部至膠帶之滾筒端部側的距離為85mm。在貼附前述膠帶之位置，與不貼附之位置相比，乾燥滾筒的外徑大2.52mm。又，如表1所示，將從第2乾燥滾筒至第13乾燥滾筒之12個滾筒，作成前述異徑乾燥滾筒。從第14乾燥滾筒至為最後乾燥滾筒之第18乾燥滾筒的5個滾筒，使用不貼附前述膠帶的平(flat)滾筒。第2～13、15、17乾燥滾筒之表面溫度調成75～95℃。將第14乾燥滾筒及第16乾燥滾筒之表面溫度調成105℃，作為熱處理滾筒。又，為最後乾燥滾筒之第18乾燥滾筒(熱處理滾筒，表面溫度105℃)的周速(S18)調成14.1m/分。然後，以滾筒狀捲取，得到PVA薄膜(厚度60μm，寬度6080mm)。由於該PVA薄膜的製品有效寬度為5800mm，為鑄造寬度之91%，判定為合格。

[表1]

乾燥滾筒 編號	膠帶條件	捲取薄膜
寬度 (mm)	高度 (mm)	滾筒端部至 膠帶端部之距離 (mm)	薄膜端部至 膠帶端部之距離 (mm)	製品 有效寬度 (mm)	製品有效寬度對 鑄造寬度之比率	判定
2	40	1.26	213	85	5800	91%	合格
5	40	1.26	248	85
8	40	1.26	253	85
11	40	1.26	263	85
13	38	1.26	270	85
14	-	-	-	-
18(最後)	-	-	-	-

實施例2 除在實施例1中，將T模頭之鑄造寬度(4900mm)、乾燥滾筒之支數改為24支，將貼附氟系樹脂製膠帶之乾燥滾筒改為從第2乾燥滾筒至第17乾燥滾筒的16個滾筒，將前述膠帶之寬度及貼附位置如下述之表2所示的方式變更，將第2～19、22～23乾燥滾筒之表面溫度調成75～95℃，將第20乾燥滾筒及第21乾燥滾筒之表面溫度調成105℃，作為熱處理滾筒，將為最後乾燥滾筒之第24乾燥滾筒(熱處理滾筒，表面溫度105℃)的周速(S24)調為15.6m/分以外，以與實施例1同樣之方法，得到PVA薄膜。由於該PVA薄膜之製品有效寬度為4250mm，為鑄造寬度之87%，判定為合格。

[表2]

乾燥滾筒 編號	膠帶條件	捲取薄膜
寬度 (mm)	高度 (mm)	滾筒端部至 膠帶端部之距離  (mm)	薄膜端部至 膠帶端部之距離  (mm)	製品 有效寬度 (mm)	製品有效寬度對 鑄造寬度之比率	判定
2	15	1.26	188	73	4250	87%	合格
5	15	1.26	223	73
8	15	1.26	238	73
11	15	1.26	248	73
14	15	1.26	253	73
17	15	1.26	258	73
18	-	-	-	-
20	-	-	-	-
24(最後)	-	-	-	-

比較例1 在實施例1中，除不將氟系樹脂製膠帶貼附於乾燥滾筒以外，以同樣方法，得到PVA薄膜。由於該PVA薄膜之製品有效寬度為4720mm，為鑄造寬度的74%，判定為不合格。

如上述，藉由使用本發明之PVA薄膜製造方法，可製造製品有效寬度大的PVA薄膜。該PVA薄膜在作為特大面積之偏光薄膜製造用的捲材薄膜上有用。

1:異徑乾燥滾筒 2:薄膜 3:位置 4:區域 t₁ ,t₂ :外徑 t₃ :寬度

圖1為本發明之製造方法中，異徑乾燥滾筒及與其接觸之薄膜之一例的示意圖。

1:異徑乾燥滾筒

2:薄膜

3:位置

4:區域

t₁,t₂:外徑

t₃:寬度

Claims (5)

1. 一種光學用聚乙烯醇薄膜之製造方法，其特徵為使用具備旋轉軸互相平行之複數個乾燥滾筒的製膜裝置，將包含聚乙烯醇之製膜原液以膜狀吐出至位於該製膜裝置之最上游側的第1乾燥滾筒上並乾燥，將所得到之薄膜在接續於該第1乾燥滾筒之下游側的第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒上進一步乾燥， 該第2乾燥滾筒後之乾燥滾筒的至少一個為異徑乾燥滾筒， 從該異徑乾燥滾筒所接觸之該薄膜的寬方向兩端部算起，距寬方向中央部側50mm以上250mm以下之位置的至少一部分區域中的該異徑乾燥滾筒之外徑，比寬方向中央部之外徑還大1.0mm～3.0mm。
2. 如請求項1之光學用聚乙烯醇薄膜之製造方法，其得到寬度2m以上之聚乙烯醇薄膜。
3. 如請求項1或2之光學用聚乙烯醇薄膜之製造方法，其中該外徑較大之區域的寬度為10～55mm。
4. 如請求項1或2之光學用聚乙烯醇薄膜之製造方法，其中該異徑乾燥滾筒為藉由將氟系樹脂製膠帶貼附於金屬滾筒而設置該外徑較大之區域者。
5. 如請求項1或2之光學用聚乙烯醇薄膜之製造方法，其中該製膜裝置具備相同寬度之複數個該異徑乾燥滾筒，越下游側之異徑乾燥滾筒，該外徑較大之區域的位置越靠近寬方向中央側。