專利名稱：聚乙烯醇膜及偏光膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚乙烯醇膜和用其制造的偏光膜以及偏振片。
通常，偏振片是通過拉伸而使其取向的聚乙烯醇膜(以下簡(jiǎn)稱為“PVA膜”，將其原料聚乙烯醇叫做聚乙烯醇系共聚物，往往簡(jiǎn)稱為“PVA”)或者通過對(duì)聚氯乙烯膜進(jìn)行脫氯化氫處理或?qū)VA膜進(jìn)行脫水處理而生成的聚多烯的聚多烯系膜等的偏光膜的基材上含有作為偏振光要素的碘或二色性染料而制成。
在由拉伸PVA膜而使其取向得到的偏光膜中，用碘作為偏振光要素的偏光膜，由于初始的偏振光性能優(yōu)異，但對(duì)熱的耐久性、對(duì)水的耐久性差，因而存在于高溫高濕狀態(tài)下，其性能降低的問題。為了提高使用碘的偏光膜的耐久性，可以考慮采用對(duì)PVA的改性或交聯(lián)、對(duì)PVA膜進(jìn)行熱處理或者用透濕度低的高分子膜保護(hù)偏光膜等的方法，但都難以得到令人十分滿意的效果。
另一方面，用二色性染料作為偏振光要素的偏光膜對(duì)水的耐久性比使用碘的偏光膜好，但與碘相比較，由于二色性染料分子量大而向PVA膜的吸附難，容易引起染色不均勻，因此存在初始的偏振光性能差之類的問題。為了得到提高二色性染料對(duì)偏光膜的吸附性的效果，已知有向作為PVA膜的原料的PVA引入陽離子基的嘗試(特開昭60-230606號(hào)公報(bào))。但是，在這樣的由含有陽離子基的改性PVA得到的PVA膜的表面或內(nèi)部，含有二色性染料的偏光膜存在耐水性差的問題。
為制造出耐水性好的偏光膜，將由乙烯含量為1～24摩爾％的乙烯-乙烯醇系共聚物制成的膜用作偏光膜的基材被提出(特開平5-100115號(hào)公報(bào)以及特開平8-188624號(hào)公報(bào))。但是，如后述的對(duì)比例6所示，在用二色性染料染色的情況下，將引入這樣的乙烯基的由乙烯醇系聚合物制成的膜用作基材的偏光膜，具有在偏振光性能上變差的問題。
本發(fā)明人鑒于以上現(xiàn)狀、進(jìn)行深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由含有特定量的含有陽離子基單元、且含有特定量的碳原子數(shù)為4以下的α-烯烴單元的乙烯醇系聚合物制成的聚乙烯醇膜可以有效地解決上述課題，由此完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明是由含有0.01～20摩爾％的含有陽離子基單元、且含有0.5～24摩爾％的碳原子數(shù)為4以下的α-烯烴單元的乙烯醇系聚合物制成的聚乙烯醇膜。
由本發(fā)明的聚乙烯醇膜可以制造出不僅是耐水性和偏振光性能好、而且無顏色不均勻的偏光膜，進(jìn)而可以由該偏光膜制造偏振片。
在本發(fā)明中，用于制造PVA膜的PVA可以由對(duì)乙烯基酯和含有陽離子基單體及碳原子數(shù)為4以下的α-烯烴的共聚物進(jìn)行皂化得到。作為乙烯基酯可以列舉出，甲酸乙酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、三甲基乙酸乙酯等，一般用乙酸乙酯。
在本發(fā)明中，向PVA中引入含有陽離子基單元是為了在水溶液中解離出帶正電荷的化學(xué)構(gòu)造單元，具有這樣的化學(xué)結(jié)構(gòu)單元的含有陽離子基單元的具體實(shí)例可以列舉出三甲基-(3-丙稀酰胺基-3-二甲基丙基)-氯化銨、3-丙稀酰胺基丙基三甲基氯化銨、3-甲基丙稀酰胺基丙基三甲基氯化銨、N-(3-烯丙氧基-2-羥丙基)二甲基胺的季銨鹽、N-(4-烯丙氧基-3-羥丁基)二乙基胺的季銨鹽，以及丙烯酰胺、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、N-羥甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙稀酰胺、N-乙基甲基丙稀酰胺、N-羥甲基甲基丙稀酰胺等的季銨鹽等。
在PVA中的含有陽離子基單元的含量為0.01～20摩爾％，優(yōu)選為0.05～10摩爾％，特別優(yōu)選為0.1～5摩爾％。在含有陽離子基單元的含量小于0.01摩爾％的情況下，沒有發(fā)現(xiàn)由引入陽離子基而產(chǎn)生的效果。從二色性染料對(duì)偏光膜的吸附性考慮，含有陽離子基單元的含量?jī)?yōu)選0.05摩爾％以上，特別優(yōu)選0.1摩爾％以上。另外，在含有陽離子基單元的含量超過20摩爾％的情況下，含有這種化學(xué)結(jié)構(gòu)的PVA的制造變得困難。從偏光膜的耐水性考慮，含有陽離子基單元的含量?jī)?yōu)選10摩爾％以下，特別時(shí)特別好5摩爾％以下。
在本發(fā)明中使用的作為碳原子數(shù)為4以下的α-烯烴可以列舉出乙烯、丙烯、異丁烯、1-丁烯等。其中，優(yōu)選為乙烯。在PVA中的α-烯烴單元的含量為0.5～24摩爾％，優(yōu)選為0.8～15摩爾％，特別優(yōu)選為1～8摩爾％。在α-烯烴的含量小于0.5摩爾％的情況下，難以顯示出通過α-烯烴對(duì)PVA改性的效果，當(dāng)α-烯烴的含量越多、其疏水性變得過強(qiáng)，PVA自身的水溶性變低，PVA本來具有的特長(zhǎng)容易喪失。這在α-烯烴的含量超過24摩爾％時(shí)變得顯著。
本發(fā)明中，在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，PVA也可以與其他的可共聚合的乙烯性不飽和單體進(jìn)行共聚合。這些乙烯性不飽和單體可列舉出丙烯酸、甲基丙稀酸、(無水)鄰苯二甲酸、(無水)馬來酸、(無水)2-亞甲基丁二酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙稀酰胺基-2-甲基丙磺酸或其鈉鹽、乙烯基磺酸鈉、烯丙基磺酸鈉、乙基乙烯醚、丁基乙烯醚、氯化乙烯、溴化乙烯、氟化乙烯、亞二氯乙烯、亞二氟乙烯、四氟乙烯等。在乙烯醇系聚合物中，乙烯系不飽和單體的含量為低于10摩爾％，優(yōu)選為低于5摩爾％，特別優(yōu)選為低于2摩爾％。
作為PVA，可以在制造時(shí)使用鏈轉(zhuǎn)移劑來修飾聚合物的末端，或者通過后改性使PVA或聚乙酸乙烯進(jìn)行改性。
本發(fā)明中所使用的PVA的聚合度，從制作的膜的強(qiáng)度、延伸性、偏振光性能以及耐久性考慮，在用4重量％濃度的水溶液的粘度表示時(shí)希望為20mPa·s以上。但是，這里規(guī)定的水溶液的粘度是使用B型粘度計(jì)用1號(hào)轉(zhuǎn)子以60轉(zhuǎn)/分鐘下于20℃的條件下測(cè)定時(shí)的值。
在用4重量％濃度的水溶液的粘度表示時(shí)，PVA的聚合度以不超過1000mPa·s為宜。當(dāng)PVA的4重量％濃度的水溶液的粘度超過1000mPa·s時(shí)，PVA的制造往往變得困難。但是，此時(shí)，用于PVA水溶液的粘度測(cè)定的B型粘度計(jì)的轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)于高粘度的PVA水溶液來說，適宜使用No.1～3的轉(zhuǎn)子。在用4重量％濃度的水溶液的粘度表示時(shí)，PVA的聚合度優(yōu)選為22～500mPa·s，更優(yōu)選為25～250mPa·s。
從制作的偏光膜的耐久性考慮，在本發(fā)明中使用的PVA的乙烯酯部分的平均皂化度優(yōu)選為90摩爾％以上，更優(yōu)選為96摩爾％以上，最優(yōu)選為98摩爾％以上。
作為PVA膜的制造方法，例如，可以使用將PVA溶解在水、有機(jī)溶劑或水和有機(jī)溶劑的混合液中的PVA溶液，采用流延制膜法、濕式制膜法(向貧溶劑中噴出)、凝膠制膜法(將PVA水溶液先冷卻為凝膠后，再提取除去溶劑，得到PVA膜的方法)及將這些方法組合的方法、或?qū)⒑甈VA(可含有機(jī)溶劑等)熔融的熔融擠出制膜法等。從得到良好的偏光膜考慮，在這些方法中，優(yōu)選由流延制膜法及熔融擠出制膜法制備PVA膜。
作為在制造PVA膜時(shí)使用的溶解PVA的溶劑可列舉出如二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、1，2-亞乙基二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、三羥甲基丙烷、1，2-乙二胺、二亞乙基三胺、丙三醇、水等。可以使用這些溶劑中的1種或2種以上。其中，適宜使用的是二甲基亞砜、水或丙三醇和水的混合溶劑。
在制造PVA膜時(shí)使用的PVA溶液或含水PVA中PVA的濃度，優(yōu)選為10～70重量％，更優(yōu)選為13～55重量％，最優(yōu)選為15～50重量％。在PVA溶液或含水PVA中，必要時(shí)也可含有增塑劑、表面活性劑和二色性染料。
作為在PVA膜的制造中用的PVA溶液或含水PVA中可含有的增塑劑，優(yōu)選使用多元醇，作為其具體例子可列舉如1，2-亞乙基二醇、丙三醇、丙二醇、二甘醇、雙甘油、三甘醇、四甘醇、三羥甲基丙烷等。這些多元醇可以單獨(dú)或2種以上組合使用。這些多元醇中，從提高延伸性考慮，更宜使用雙甘油、1，2-亞乙基二醇或丙三醇。
作為多元醇的添加量，基于100重量份的PVA優(yōu)選為1～30重量份，更優(yōu)選為3～25重量份，特別優(yōu)選為5～20重量份。當(dāng)少于1重量份時(shí)，會(huì)出現(xiàn)PVA膜的染色性及延伸性降低的情況，當(dāng)大于30重量份時(shí)，會(huì)出現(xiàn)PVA膜變得過軟且可處理性能降低的情況。
對(duì)于被用于PVA膜的制造的PVA溶液或含水PVA中可以含有的表面活性劑的種類沒有特別的限定，但優(yōu)選為非離子性的表面活性劑。作為非離子性的表面活性劑較好的例子為聚氧乙烯油基醚等的烷基醚型、聚氧乙烯辛基苯基醚等的烷基苯基醚型、聚氧乙烯月桂酯等的烷基酯型、聚氧乙烯月桂氨基醚等的烷基胺型、聚氧乙烯月桂酸酰胺等的烷基酰胺型、聚氧乙烯聚氧丙烯醚等的聚丙二醇醚型、油酸二乙醇酰胺等的鏈烷醇酰胺型、聚氧亞烷基烯丙基苯基醚等的烯丙基苯基醚型等的非離子性表面活性劑。這些表面活性劑可以單獨(dú)或2種以上組合使用。
作為表面活性劑的添加量，基于100重量份的PVA優(yōu)選為0.01～1重量份，更優(yōu)選為0.02～0.5重量份，特別優(yōu)選為0.05～0.3重量份。當(dāng)少于0.01重量份時(shí)，難以顯現(xiàn)提高PVA膜的延伸性及染色性的效果，當(dāng)大于1重量份時(shí)，由于表面活性劑從PVA膜的表面溶出產(chǎn)生結(jié)塊而出現(xiàn)PVA膜的可處理性能降低的情況。
作為用于PVA膜的制造的PVA溶液或含水PVA中可以含有的二色性染料，可使用將于后述的PVA膜進(jìn)行染色時(shí)使用的二色性染料。
PVA膜的厚度優(yōu)選為5～150μm，更優(yōu)選為20～100μm，進(jìn)一步優(yōu)選為30～90μm，最優(yōu)選為35～80μm。
為了由PVA膜制造偏光膜，例如對(duì)PVA膜進(jìn)行染色、單軸延伸、固定處理、干燥處理或根據(jù)需要進(jìn)一步進(jìn)行熱處理，對(duì)染色、單軸延伸、固定處理的操作順序沒有特別的限制。但是，單軸延伸可分兩次進(jìn)行，或者兩次以上進(jìn)行。
本發(fā)明的PVA膜特別適合用二色性染料來染色。由于使用本發(fā)明的PVA膜，盡管在使用二色性染料進(jìn)行染色的情況下，可以使其耐水性和偏振光性能良好，另外可制造出無顏色不均勻的偏光膜。
在用二色性染料對(duì)PVA膜的染色時(shí)，一般在含有二色性染料的溶液中進(jìn)行浸漬PVA膜之類的處理，如前述，也可以在制造PVA膜的過程中向PVA溶液或含水PVA中添加二色性染料等，對(duì)上述的處理?xiàng)l件及處理方法沒有特別的限制。
在含有二色性染料的溶液中對(duì)PVA膜進(jìn)行浸漬處理，也可以在該P(yáng)VA膜單軸延伸前、單軸延伸時(shí)或單軸延伸后的任何一步操作階段中進(jìn)行。作為二色性染料的具體例子可以列舉出例如直接黑17，19，154；直接棕44、106、195、210、223；直接紅2，23，28，31，37，39，79，81，240，242，247；直接藍(lán)1，15，22，78，90，98，151，168，202，236，249，270；直接紫9，12，51，98；直接綠1，85；直接黃8，12，44，86，87；直接橙26，39，106，107等。盡管單獨(dú)使用這些二色性染料可以得到彩色偏光膜，但通過將2種以上的染料組合使用，可以得到在380～780nm的可見光的全波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有相同吸收特性并且偏振光度高的偏光膜。另外，這里所述的二色性染料是指除碘等的無機(jī)染料外的有機(jī)化合物系的染料。
本發(fā)明的PVA膜除了二色性染料外，也可以使用碘-碘化鉀等進(jìn)行染色。
為了單軸延伸PVA膜，可以采用在溫水溶液中(也可以在前述的含有染料的溶液中或后述的固定處理浴中)延伸PVA膜的濕式延伸法，或者在空氣中延伸含水后的PVA膜的干熱延伸法。對(duì)延伸溫度沒有特別的限制，在溫水中延伸PVA膜(濕式延伸)時(shí)，適宜的溫度為30～90℃，在干熱延伸時(shí)，適宜的溫度為50～180℃。另外，單軸延伸的延伸倍率(在進(jìn)行多段單軸延伸時(shí)為延伸的總倍率)從偏光膜的偏振光性能考慮優(yōu)選4倍以上，特別優(yōu)選5倍以上。對(duì)延伸倍率的上限沒有特別的限制，但若為8倍以下因容易得到均勻的延伸而被優(yōu)選。延伸后的膜的厚度優(yōu)選為3～75μm，更優(yōu)選為5～50μm。
含有二色性染料、經(jīng)單軸延伸的PVA膜，在必要時(shí)可按照公知的方法，在含有硼酸和/或硼化合物的水溶液中進(jìn)行浸漬等固定處理。如此處理后，可提高偏光膜的透光率、偏振光度和耐久性。并且，在必要時(shí)，可在固定處理的同時(shí)，使用含陽離子系的高分子化合物的水溶液進(jìn)行固定處理。
單軸延伸膜優(yōu)選在30～150℃、更優(yōu)選為在50～150℃的溫度進(jìn)行干燥處理(熱處理)。
在如此得到的偏光膜的一面或兩面上，可以通過貼合光學(xué)上透明的和機(jī)械強(qiáng)度好的保護(hù)膜而制得偏振片。形成保護(hù)膜的材料，也可以使用過去用于該目的的材料例如，纖維素系膜、丙烯系膜、聚酯系膜、聚烯烴系膜和聚酰胺系膜等。
實(shí)施例以下用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體說明，但本發(fā)明并不受這些的任何限制。
不特別指出的實(shí)施例中的％和份是重量基準(zhǔn)。并且，實(shí)施例中的二色性比根據(jù)下面的方法評(píng)價(jià)。
二色性比使用二色性比作為評(píng)價(jià)偏光膜的偏振光性能的指標(biāo)。該二色性比，使用根據(jù)日本電子機(jī)械工業(yè)會(huì)規(guī)定的(EIAJ)LD-201-1983標(biāo)準(zhǔn)，用分光光度計(jì)在C光源及2度視野下測(cè)定并計(jì)算得到的透過率Ts(％)和偏振光度P(％)由下式求得。
二色性比＝log(Ts/100-(Ts/100)×P/100/log(Ts/100+(Ts/100)×P/100)實(shí)施例1向含有0.3摩爾％的含有陽離子基單元(3-甲基丙稀酰胺基丙基三甲基氯化銨單元)和2.5摩爾％的乙烯單元、乙酸乙酯部分的皂化度99.2摩爾％、4％水溶液的20℃時(shí)的B型粘度(用No.1轉(zhuǎn)子)為38mPa·s的PVA中，添加12％的丙三醇和水，于水浴中配制成水含量為85％的PVA水溶液。使該水溶液從表面溫度為70℃的輥上的狹縫中噴出，干燥后進(jìn)行熱處理，得到厚度為75μm的PVA膜。為確定該P(yáng)VA膜的膨潤(rùn)性的程度，將該P(yáng)VA膜在攪拌下于30℃的蒸餾水中膨潤(rùn)10分鐘，測(cè)得膨潤(rùn)度為180％。
對(duì)前述的PVA膜按單軸延伸、染色、固定處理、干燥的順序進(jìn)行連續(xù)處理，制得偏光膜。即，在4％的硼酸水溶液中(浴溫55℃)浸漬PVA膜，然后進(jìn)行單軸延伸使其延伸6倍，在處于延伸狀態(tài)下，放入0.65％的二色性染料(直接天藍(lán)6B)水溶液(浴溫40℃)中浸漬1分鐘使染料吸附，然后，在4％的硼酸水溶液中(浴溫35℃)處理4分鐘后，用50℃的熱風(fēng)進(jìn)行干燥得到偏光膜。偏光膜的厚度為30μm。
用PVA117H((株)クラレ制)水溶液將表面皂化處理的三醋酸纖維素膜貼合在得到的偏光膜的兩面上，制得偏振片。
以最大吸收波長(zhǎng)測(cè)定的偏振片的透過率為42.3％，偏振光度為99.7％，二色性比為39.5。按十字偏光鏡設(shè)置在相同制造條件下得到的二片偏振片時(shí)，以目測(cè)確定染色不均勻的程度，未見到染色不均。
實(shí)施例2除了使用含有2.0摩爾％的含陽離子基單元(3-甲基丙稀酰胺基丙基三甲基氯化銨單元)和4.5摩爾％的乙烯單元、乙酸乙酯部分的皂化度98.7摩爾％、4％水溶液的20℃時(shí)的B型粘度(用No.1轉(zhuǎn)子)為25mPa·s的PVA作為原料，制得的厚度為75μm的PVA膜和二色性染料(直接天藍(lán)6B)水溶液的濃度為0.5％以外，用與實(shí)施例1相同的方法制得偏光膜、進(jìn)而制得偏振片。制得的偏光膜的厚度為30μm。
并且，用于偏光膜制造的PVA膜的膨潤(rùn)度(使PVA膜在攪拌下于30℃的蒸餾水中膨潤(rùn)10分鐘)為177％。
以最大吸收波長(zhǎng)測(cè)定得到的偏振片的透過率為42.0％，偏振光度為99.7％，二色性比為38.0。按十字偏光鏡設(shè)置在相同制造條件下得到的二片偏振片時(shí)，以目測(cè)確定染色不均勻的程度，未見到染色不均。
實(shí)施例3用與在實(shí)施例2中使用的相同的PVA膜，按照單軸延伸、染色、固定處理、干燥的順序?qū)ζ溥M(jìn)行連續(xù)處理，并制得偏光膜。即，在75℃的空氣中用干式法進(jìn)行單軸延伸使其延伸6倍，在處于延伸狀態(tài)下，放入0.5％的二色性染料(直接天藍(lán)6B)的水溶液(浴溫40℃)中浸漬1分鐘使染料吸附，然后，在4％的硼酸水溶液中(浴溫35℃)處理4分鐘后，用50℃的熱風(fēng)進(jìn)行干燥得到偏光膜。偏光膜的厚度為30μm。然后，用PVA117H((株)クラレ制)的水溶液將表面經(jīng)皂化處理的三醋酸纖維素膜貼合在得到的偏光膜的兩面上，制得偏振片。
以最大吸收波長(zhǎng)測(cè)定得到的偏振片的透過率為41.9％，偏振光度為99.5％，二色性比為34.4。按十字偏光鏡設(shè)置在相同制造條件下得到的二片偏振片時(shí)，以目測(cè)確定染色不均勻的程度，未見到染色不均。
實(shí)施例4除了使用含有2.0摩爾％的含陽離子基單元(3-甲基丙稀酰胺基丙基三甲基氯化銨單元)和5.2摩爾％的乙烯單元、乙酸乙酯部分的皂化度98.9摩爾％、4％水溶液的20℃時(shí)的B型粘度(用No.1轉(zhuǎn)子)為17mPa·s的PVA作為原料制得厚度為75μm的PVA膜以外，用與實(shí)施例2相同的方法制得偏光膜、進(jìn)而制得偏振片。所得到的偏光膜的厚度為30μm。
并且，用于偏光膜制造的PVA膜的膨潤(rùn)度(使PVA膜在攪拌下于30℃的蒸餾水中膨潤(rùn)10分鐘)為185％。以最大吸收波長(zhǎng)測(cè)定的偏振片的透過率為42.5％，偏振光度為98.1％，二色性比為28.0。按十字偏光鏡設(shè)置在相同制造條件下得到的二片偏振片時(shí)，以目測(cè)確定染色不均勻的程度，未見到染色不均。
實(shí)施例5除了使用含有2.0摩爾％的含陽離子基單元(3-甲基丙稀酰胺基丙基三甲基氯化銨單元)和4.7摩爾％的乙烯單元、乙酸乙酯部分的皂化度98.6摩爾％、4％水溶液的20℃時(shí)的B型粘度(用No.1轉(zhuǎn)子)為26mPa·s的PVA作為原料制得厚度為75μm的PVA膜以外，用與實(shí)施例2相同的方法制得偏光膜、進(jìn)而制得偏振片。所得到的偏光膜的厚度為30μm。
并且，用于偏光膜制早的PVA膜的膨潤(rùn)度(使PVA膜在攪拌下于30℃的蒸餾水中膨潤(rùn)10分鐘)為185％。
以最大吸收波長(zhǎng)測(cè)定的偏振片的透過率為42.1％，偏振光度為99.7％，二色性比為38.5。按十字偏光鏡設(shè)置在相同制造條件下得到的二片偏振片時(shí)，以目測(cè)確定染色不均勻的程度，未見到染色不均。
對(duì)比例1以PVA-HC((株)クラレ制，無改性、乙酸乙酯部分的皂化度99.9摩爾％、4％水溶液的20℃時(shí)的B型粘度(No.1轉(zhuǎn)子)為25mPa·s)的PVA作為原料制得厚度為75μm的PVA膜和將二色性染料(直接天藍(lán)6B)水溶液的濃度取為1.0％以外，用與實(shí)施例1相同的方法制得偏光膜、進(jìn)而制得偏振片。所得到的偏光膜的厚度為30μm。
并且，用于偏光膜制造的PVA膜的膨潤(rùn)度(使PVA膜在攪拌下于30℃的蒸餾水中膨潤(rùn)10分鐘)為190％。
以最大吸收波長(zhǎng)測(cè)定的偏振片的透過率為42.3％，偏振光度為97.4％，二色性比為25.0。按十字偏光鏡設(shè)置在相同制造條件下得到的二片偏振片時(shí)，以目測(cè)確定染色不均勻的程度，見到染色不均。
對(duì)比例2除了使用含有0.2摩爾％的含陽離子基單元(3-甲基丙稀酰胺基丙基三甲基氯化銨單元)、乙酸乙酯部分的皂化度99.6摩爾％、4％水溶液的20℃時(shí)的B型粘度(用No.1轉(zhuǎn)子)為27mPa·s的PVA作為原料以外，用與實(shí)施例2相同的方法制得厚度為75μm的PVA膜，進(jìn)而制得偏光膜及偏振片。所得到的偏光膜的厚度為30μm。
并且，用于偏光膜制造的PVA膜的膨潤(rùn)度(使PVA膜在攪拌下于30℃的蒸餾水中膨潤(rùn)10分鐘)為178％。
以最大吸收波長(zhǎng)測(cè)定的偏振片的透過率為42.0％，偏振光度為98.3％，二色性比為27.0。按十字偏光鏡設(shè)置在相同制造條件下得到的二片偏振片時(shí)，以目測(cè)確定染色不均勻的程度，未見到染色不均。
對(duì)比例3除了使用含有4.7摩爾％的乙烯單元、乙酸乙酯部分的皂化度99.8摩爾％、4％水溶液的20℃時(shí)的B型粘度(用No.1轉(zhuǎn)子)為30.5mPa·s的PVA作為原料制得厚度為75μm的PVA膜和將二色性染料(直接天藍(lán)6B)水溶液的濃度取為1.0％以外，用與實(shí)施例1相同的方法制得偏光膜、進(jìn)而制得偏振片。所得到的偏光膜的厚度為30μm。
并且，用于偏光膜制造的PVA膜的膨潤(rùn)度(使PVA膜在攪拌下于30℃的蒸餾水中膨潤(rùn)10分鐘)為206％。
以最大吸收波長(zhǎng)測(cè)定的偏振片的透過率為42.5％，偏振光度為97.8％，二色性比為26.9。按十字偏光鏡設(shè)置在相同制造條件下得到的二片偏振片時(shí)，以目測(cè)確定染色不均勻的程度，見到染色不均。
對(duì)比例4除了使用含有0.5摩爾％的含陽離子基單元(3-甲基丙稀酰胺基丙基三甲基氯化銨單元)和32摩爾％的乙烯單元、乙酸乙酯部分的皂化度98.5摩爾％的PVA作為原料制得厚度為75μm的PVA膜和將二色性染料(直接天藍(lán)6B)水溶液的濃度取為2.0％以外，用與實(shí)施例1相同的方法制得偏光膜、進(jìn)而制得偏振片。所得到的偏光膜的厚度為30μm。
并且，用于PVA膜制造的PVA的4％水溶液的粘度，由于該P(yáng)VA不溶解于水而不能測(cè)定。但是，用于偏光膜制造的PVA膜的膨潤(rùn)度(使PVA膜在攪拌下于30℃的蒸餾水中膨潤(rùn)10分鐘)為115％。
所得到的偏光膜及偏振片的染色性和染色不均勻的程度都非常差，不值得進(jìn)行評(píng)價(jià)。
實(shí)施例6除了使用含有1.0摩爾％的含陽離子基單元(3-甲基丙稀酰胺基丙基三甲基氯化銨單元)和2.5摩爾％的乙烯單元、乙酸乙酯部分的皂化度99.0摩爾％、4％水溶液的20℃時(shí)的B型粘度(用No.1轉(zhuǎn)子)為27mPa·s的PVA作為原料以外，用與實(shí)施例1相同的方法制得厚度為75μm的PVA膜，進(jìn)而制得偏光膜及偏振片。所得到的偏光膜的厚度為30μm。
并且，用于偏光膜制造的PVA膜的膨潤(rùn)度(使PVA膜在攪拌下于30℃的蒸餾水中膨潤(rùn)10分鐘)為180％。
以最大吸收波長(zhǎng)測(cè)定的偏振片的透過率為41.9％，偏振光度為99.9％，二色性比為43.9。按十字偏光鏡設(shè)置在相同制造條件下得到的二片偏振片時(shí)，以目測(cè)確定染色不均勻的程度，未見到染色不均。
實(shí)施例7除了使用含有1.0摩爾％的含陽離子基單元(3-甲基丙稀酰胺基丙基三甲基氯化銨單元)和4.7摩爾％的乙烯單元、乙酸乙酯部分的皂化度98.8摩爾％、4％水溶液的20℃時(shí)的B型粘度(用No.1轉(zhuǎn)子)為26mPa·s的PVA作為原料以外，用與實(shí)施例1相同的方法制得厚度為75μm的PVA膜，進(jìn)而制得偏光膜及偏振片。所得到的偏光膜的厚度為30μm。
并且，用于偏光膜制造的PVA膜的膨潤(rùn)度(使PVA膜在攪拌下于30℃的蒸餾水中膨潤(rùn)10分鐘)為177％。
以最大吸收波長(zhǎng)測(cè)定的偏振片的透過率為42.5％，偏振光度為99.2％，二色性比為34.1。按十字偏光鏡設(shè)置在相同制造條件下得到的二片偏振片時(shí)，以目測(cè)確定染色不均勻的程度，未見到染色不均。
對(duì)比例5使用含有2.0摩爾％的含陽離子基單元(3-甲基丙稀酰胺基丙基三甲基氯化銨單元)、乙酸乙酯部分的皂化度98.7摩爾％、4％水溶液的20℃時(shí)的B型粘度(用No.1轉(zhuǎn)子)為28mPa·s的PVA作為原料制得厚度為75μm的PVA膜。對(duì)該膜進(jìn)行膨潤(rùn)度測(cè)定時(shí)，在測(cè)定過程中，膜的一部分溶解。該P(yáng)VA膜在偏光膜的制造中由于溶解，因而不能由該P(yáng)VA膜制作偏光膜。
對(duì)比例6除使用含有4.7摩爾％的乙烯單元、乙酸乙酯部分的皂化度98.6摩爾％、4％水溶液的20℃時(shí)的B型粘度(用No.1轉(zhuǎn)子)為29mPa·s的PVA作為原料制得厚度為75μm的PVA膜和將二色性染料(直接天藍(lán)6B)水溶液的濃度取為1.0％以外，用與實(shí)施例1相同的方法制得偏光膜、進(jìn)而制得偏振片。所得到的偏光膜的厚度為30μm。
以最大吸收波長(zhǎng)測(cè)定的偏振片的透過率為42.1％，偏振光度為98.4％，二色性比為27.8。按十字偏光鏡設(shè)置在相同制造條件下得到的二片偏振片時(shí)，以目測(cè)確定染色不均勻的程度，見到了染色不均。
由本發(fā)明的聚乙烯醇不僅可以制得耐水性和偏振光性能優(yōu)良、而且可制得無染色不均的偏光膜和偏振片，其使用價(jià)值極高。
如上雖以較佳實(shí)施例予以說明，但很顯然，本行業(yè)的人員可根據(jù)本說明書進(jìn)行種種變更和修改。因此，這樣的變更和修改都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種聚乙烯醇膜，其特征在于由含有0.01～20摩爾％的含陽離子基單元和0.5～24摩爾％的碳原子數(shù)為4以下的α-烯烴單元的乙烯醇系聚合物構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯醇膜，其特征在于α-烯烴為乙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯醇膜，其特征在于乙烯醇系聚合物的4重量％濃度水溶液在20℃時(shí)的粘度為20mPa·s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯醇膜，其特征在于乙烯醇系聚合物的乙烯酯部分的平均皂化度為90摩爾％以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯醇膜，其特征在于乙烯醇系聚合物通過對(duì)乙烯酯和含有陽離子基的單元及碳原子數(shù)為4以下的α-烯烴的共聚物皂化得到。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯醇膜，其特征在于膜厚為5～150μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯醇膜，其特征在于含有作為增塑劑的多元醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯醇膜，其特征在于含有非離子型表面活性劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚乙烯醇膜，其特征在于對(duì)應(yīng)于100重量份的乙烯醇聚合物，含有0.01～1重量％的非離子型表面活性劑。
10.將權(quán)利要求1所述的聚乙烯醇膜延伸制得的偏光膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的偏光膜，其特征在于延伸后的膜厚度為3～75μm。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的偏光膜，其特征在于聚乙烯醇膜用二色性染料進(jìn)行染色。
13.在權(quán)利要求10所述的偏光膜的一面或兩面上貼合保護(hù)膜而制得的偏振片。
14.由權(quán)利要求10所述的偏光膜制得的液晶顯示器。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚乙烯醇膜和用其制造的偏光膜以及偏振片。本發(fā)明的聚乙烯醇膜由含有0.01～20摩爾％的含陽離子基單元和0.5～24摩爾％的碳原子數(shù)為4以下的α－烯烴單元的乙烯醇系聚合物構(gòu)成。由該聚乙烯醇膜可以制得耐水性和偏振光性能優(yōu)良、無染色不均的偏光膜和偏振片。
文檔編號(hào)C08F216/06GK1427026SQ0215666
公開日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2002年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月17日
發(fā)明者林哲史, 磯﨑孝德, 藤原直樹 申請(qǐng)人:可樂麗股份有限公司