TW202126703A - 光學薄膜製造用薄膜、光學薄膜之製造方法、及光學薄膜 - Google Patents

光學薄膜製造用薄膜、光學薄膜之製造方法、及光學薄膜 Download PDF

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Abstract

本發明提供：一種光學薄膜製造用薄膜，其可得到具有良好生產性，且與使用具有相同聚合度之未改質PVA的情況相比而光學性能及耐濕熱性優良的光學薄膜；使用此種光學薄膜製造用薄膜的光學薄膜之製造方法；及光學薄膜。本發明為一種光學薄膜製造用薄膜，其包含具有含矽基之聚乙烯醇，其中該含矽基為矽烷醇基或在水存在下能轉化為矽烷醇基之基，該聚乙烯醇的黏度平均聚合度為1,000以上6,000以下，皂化度為98.7莫耳%以上，且相對於全部構造單元之該含矽基的含量為0.01莫耳%以上1.0莫耳%以下。

Description

光學薄膜製造用薄膜、光學薄膜之製造方法、及光學薄膜
本發明係關於光學薄膜製造用薄膜、光學薄膜之製造方法、及光學薄膜。
具有光之透過及遮蔽功能的偏光板，係與使光之偏光狀態改變的液晶同為液晶顯示器(LCD)的基本構成要素。許多偏光板具有三乙酸纖維素(TAC)薄膜等保護薄膜貼合在偏光薄膜之表面的構造。就偏光薄膜而言，以碘系色素(I3 - 或I5 - 等)或稱為二色性有機染料之二色性色素吸附於將聚乙烯醇薄膜(以下，將「聚乙烯醇」簡稱為「PVA」)單軸延伸而成的基材(延伸薄膜)上者為主流。
LCD可使用於電子計算機及手錶等小型機器、智慧手機、筆記型電腦、液晶顯示器、液晶彩色投影機、液晶電視、行車用導航系統、行動電話、在屋內外使用的計測機器等廣泛範圍。近年，對於此等機器係要求顯示品質之提高。伴隨此而亦對偏光薄膜要求高性能化，具體而言，要求偏光度、透光度(transmittance)等光學性能優良的偏光薄膜。又，在偏光薄膜中，耐久性亦重要，要求即使於例如高溫多濕之環境下，亦維持良好的性能等。在偏光薄膜以外之光學薄膜中，亦同樣地要求光學性能及耐久性。
作為經改善光學性能及耐濕熱性等的偏光薄膜，已知有使用聚合度高之PVA的偏光薄膜(專利文獻1)。在該專利文獻1中，係使用於以二甲基亞碸為主成分之溶劑中溶解高聚合度之PVA而成的PVA製膜溶液，而進行製膜。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1　日本特開平1-105204號公報
[發明所欲解決之課題]
於工業上PVA薄膜之製造，一般係考慮環境面、經濟性等，使用以水作為溶劑的PVA水溶液作為製膜溶液。然而，聚合度高之PVA，由於該水溶液之黏度上升，所以製膜性差，工業生產上為不佳。因此，期望有藉由提高PVA之聚合度的方法以外，來提高光學薄膜之光學性能或耐濕熱性的方法。
本發明係基於如以上之情況而進行者，其目的為提供：光學薄膜製造用薄膜，其可得到具有良好生產性，且與使用具有相同聚合度之未改質PVA的情況相比而光學性能及耐濕熱性優良的光學薄膜；使用此種光學薄膜製造用薄膜的光學薄膜之製造方法；及光學薄膜。 [用於解決課題之手段]
上述之目的，可藉由提供下列任一者而達成。 [1]一種光學薄膜製造用薄膜，其包含具有含矽基之聚乙烯醇，該含矽基為矽烷醇基或在水存在下可轉化為矽烷醇基之基，該聚乙烯醇之黏度平均聚合度為1,000以上6,000以下，皂化度為98.7莫耳%以上，且相對於全部構造單元之該含矽基的含量為0.01莫耳%以上1.0莫耳%以下； [2]如[1]之光學薄膜製造用薄膜，其中該皂化度為99.5莫耳%以上； [3]如[1]或[2]之光學薄膜製造用薄膜，其中該黏度平均聚合度與該含矽基的含量之積為100莫耳%以上2,000莫耳%以下； [4]如[1]至[3]中任一項之光學薄膜製造用薄膜，其平均厚度為1μm以上75μm以下； [5]如[1]至[4]中任一項之光學薄膜製造用薄膜，其膨潤度為140%以上400%以下； [6]如[1]至[5]中任一項之光學薄膜製造用薄膜，其中該光學薄膜為偏光薄膜； [7]如[1]至[6]中任一項之光學薄膜製造用薄膜，其為非延伸薄膜； [8]一種光學薄膜之製造方法，其具備將如[1]至[7]中任一項之光學薄膜製造用薄膜進行單軸延伸的步驟； [9]如[8]之光學薄膜之製造方法，其中該光學薄膜為偏光薄膜； [10]一種光學薄膜，其包含具有含矽基之聚乙烯醇，該含矽基為矽烷醇基或在水存在下能轉化為矽烷醇基之基，該聚乙烯醇之黏度平均聚合度為1,000以上6,000以下，皂化度為98.7莫耳%以上，且相對於全部構造單元之該含矽基的含量為0.01莫耳%以上1.0莫耳%以下； [11]如[10]之光學薄膜，其為偏光薄膜；及 [12]如[10]或[11]之光學薄膜，其為單層薄膜。 [發明之效果]
若依照本發明，則可提供：一種光學薄膜製造用薄膜，其可得到具有良好生產性，且與使用具有相同聚合度之未改質PVA的情況相比而光學性能及耐濕熱性優良的光學薄膜；使用此種光學薄膜製造用薄膜的光學薄膜之製造方法；及光學薄膜。
[用於實施發明之態樣]
＜光學薄膜製造用薄膜＞ 本發明之光學薄膜製造用薄膜包含具有含矽基之聚乙烯醇(以下，稱為「矽烷醇改質PVA」)。
(矽烷醇改質PVA) 矽烷醇改質PVA為具有乙烯醇單元(-CH2 -CH(OH)-)作為構造單元的聚合物，且具有含矽基。矽烷醇改質PVA可包含具有含矽基之構造單元，亦可進一步具有乙酸乙烯酯單元等乙烯酯單元或其他構造單元。
矽烷醇改質PVA之黏度平均聚合度的下限為1,000，以2,000為較佳，以2,500為更佳。藉由矽烷醇改質PVA之黏度平均聚合度為上述下限以上，而本發明之光學薄膜製造用薄膜成為延伸加工性優良者，可得到具有優良之光學性能及耐濕熱性的光學薄膜。另一方面，上述黏度平均聚合度的上限為6,000，以5,000為較佳，以4,000為更佳。藉由矽烷醇改質PVA之黏度平均聚合度為上述上限以下，而可發揮良好水溶性，又，可抑制水溶液之黏度的上升。因此，可藉由矽烷醇改質PVA之黏度平均聚合度為上述上限以下，而發揮良好製膜性，提高本發明之光學薄膜製造用薄膜的生產性。
黏度平均聚合度意指依照JIS K6726-1994之記載而測定的平均聚合度。亦即，在本說明書中，黏度平均聚合度，係將PVA之殘存乙烯酯基再皂化，精製後，於30℃之水中測定極限黏度[η](單位：分升(deciliter)/g)，從該極限黏度依照下式求得。 黏度平均聚合度Po=([η]×104 /8.29)(1/0.62)
矽烷醇改質PVA之皂化度的下限為98.7莫耳%，以99.0莫耳%為較佳，以99.5莫耳%為更佳，以99.8莫耳%為進一步較佳，以99.9莫耳%為特佳。藉由皂化度為上述下限以上，而可得到光學性能及耐濕熱性優良的光學薄膜。另一方面，皂化度的上限並無特別限制，然而從矽烷醇改質PVA之生產性的觀點而言，以99.99莫耳%以下為較佳。
PVA之皂化度，係意指PVA所具有之乙烯醇單元的莫耳數相對於可藉由皂化而變換成乙烯醇單元之構造單元(典型而言為乙烯酯單元)與乙烯醇單元的合計莫耳數之比率(莫耳%)。PVA之皂化度可依照JIS K6726-1994之記載而測定。
矽烷醇改質PVA具有含矽基。該含矽基為矽烷醇基或在水存在下能轉化為矽烷醇基的基。矽烷醇基係指具有矽原子、及與該矽原子鍵結之至少1個羥基的基。矽烷醇基所具有的羥基之數目通常為1~3之任一者，以3為較佳。矽烷醇基所具有的羥基，亦能以鹽(例如，-ONa、-OK等)之狀態存在。
在水存在下能轉化為矽烷醇基之基，意指將PVA於水中，在反應時間2小時、反應溫度150℃之條件下水解的情況，能轉化為矽烷醇基之基。就在水存在下能轉化為矽烷醇基之基而言，可列舉至少1個烷氧基或醯氧基與矽原子鍵結的基等，具體而言，可列舉三甲氧基矽烷基、三乙氧基矽烷基、三異丙氧基矽烷基、二甲氧基甲基矽烷基、二乙氧基甲基矽烷基、甲氧基二甲基矽烷基、乙氧基二甲基矽烷基、三乙醯氧基矽烷基等。
就含矽基，亦即矽烷醇基或在水存在下能轉化為矽烷醇基之基而言，可列舉下述式(1)~(3)中任一者所表示之基。此等之中，又以下述式(1)所表示的基為較佳。
Figure 02_image001
式(1)~(3)中，R1 各自獨立，為氫原子、經取代或未經取代之碳數1~20的烴基、或經取代或未經取代之碳數1~20的醯基。R2 各自獨立，為經取代或未經取代之碳數1~20的烴基。
就R1 及R2 所表示的碳數1~20之烴基而言，可列舉脂肪族烴基、脂環式烴基(環己基等)、芳香族烴基(苯基等)等，以脂肪族烴基為較佳。就脂肪族烴基而言，可列舉甲基、乙基、丙基等烷基、乙烯基等烯基、乙炔基等炔基等，以烷基為較佳。就R1 及R2 所表示之烴基的碳數而言，以1~6為較佳，以1~3為更佳。R1 及R2 表示之烴基所具有的氫原子之至少一部分亦可經鹵素原子、羧基、烷氧基(甲氧基、乙氧基等)等取代。
就R1 所表示的碳數1~20之醯基而言，可列舉上述碳數1~20之烴基與羰基(-CO-)鍵結而成的基。具體而言，可列舉乙醯基、丙醯基、苄醯基等。就R1 所表示的醯基之碳數而言，以1~6為較佳，以1~3為更佳。R1 表示的醯基所具有的氫原子之至少一部分亦可經鹵素原子、羧基、烷氧基(甲氧基等)等取代。
在上述式(1)~(3)中任一者所表示之基中，R1 之至少一個為氫原子的情況，該基為矽烷醇基。又，在上述式(1)~(3)中任一者所表示之基中，全部R1 均非氫原子的情況，該基為在水存在下能轉化為矽烷醇基之基。就R1 而言，以氫原子、或經取代或未經取代之碳數1~20之烴基為較佳。
從所得到的光學薄膜之光學性能的觀點等而言，含矽基係以藉由矽-碳鍵結而與聚合物主鏈中之碳原子直接鍵結為較佳。
相對於矽烷醇改質PVA的全部構造單元之含矽基的含量為0.01莫耳%以上1.0莫耳%以下。如此地，藉由使用具有設定量之含矽基的矽烷醇改質PVA，而所得到之光學薄膜的光學性能及耐濕熱性，係相較於使用聚合度相同的未改質PVA所得到的先前之光學薄膜而顯著地提高。再者，未改質PVA係指將乙烯酯之單獨聚合物皂化所得到的PVA。另一方面，若相較於所得到之光學薄膜的光學性能相同的高聚合度之PVA，則上述矽烷醇改質PVA在高溫(例如80℃)之水溶液的黏度低。因此，可藉由使用矽烷醇改質PVA，而該光學薄膜製造用薄膜具有良好生產性(製膜性)，並且提高所得到之光學薄膜的光學性能及耐濕熱性。或者是，可藉由使用矽烷醇改質PVA，而所得到之光學薄膜發揮優良的光學性能及耐濕熱性，並且改善該光學薄膜製造用薄膜之生產性(製膜性)。
相對於矽烷醇改質PVA的全部構造單元之含矽基的含量的下限為0.01莫耳%，以0.05莫耳%為較佳，以0.1莫耳%為更佳，以0.25莫耳%為進一步較佳。可藉由將含矽基之含量調至上述下限以上，而充分發揮將矽烷醇改質所產生的上述效果。另一方面，相對於矽烷醇改質PVA的全部構造單元之含矽基的含量的上限為1.0莫耳%，以0.8莫耳%為較佳，以0.6莫耳%為更佳。由於將含矽基之含量調至上述上限以下，而矽烷醇改質PVA之水溶性及水溶液的黏度安定性變得良好，可提高薄膜生產性(製膜性)等。
在矽烷醇改質PVA中，含矽基之含量(莫耳%)係例如可從皂化前之乙烯酯聚合物的質子NMR求得。其中，測定皂化前之乙烯酯聚合物的質子NMR時，係將乙烯酯聚合物藉由己烷-丙酮再沉澱精製，而從聚合物中完全除去未反應之單體，繼而於90℃進行2日減壓乾燥後，溶解於CDCl3 溶劑中而供分析使用。
矽烷醇改質PVA之黏度平均聚合度與含矽基的含量之積的下限，以100莫耳%為較佳，以300莫耳%為更佳，以500莫耳%為進一步較佳，以700莫耳%為特佳。藉由上述積為上述下限以上，而所得到的光學薄膜之光學性能及耐濕熱性成為更優良者。另一方面，上述之積的上限，以2,000莫耳%為較佳，以1,500為更佳，以1,200為進一步較佳。可藉由上述積為上述上限以下，而更提高矽烷醇改質PVA之水溶性，且更提高該光學薄膜製造用薄膜的生產性等。
矽烷醇改質PVA以包含具有含矽基之構造單元為較佳。就具有含矽基之構造單元而言，可列舉下述式(4)所表示的構造單元。
Figure 02_image003
式(4)中，R3 為氫原子或甲基。R4 為單鍵或2價之連結基。R5 為含矽基。
就R3 而言，以氫原子為較佳。
就R4 所表示的2價之連結基而言，可列舉-(CH2 )n -(n為1~5之整數)或-CONR6 -R7 -(R6 為氫原子或碳數1~5之烷基。R7 為上述-(CH2 )n -所表示之基，或包含氧原子及氮原子之至少一者的2價烴基)所表示之基。
就包含氧原子及氮原子之至少一者的2價烴基而言，可列舉-CH2 CH2 NHCH2 CH2 CH2 -、-CH2 CH2 NHCH2 CH2 -、-CH2 CH2 NHCH2 -、-CH2 CH2 N(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH2 N(CH3 )CH2 -、-CH2 CH2 OCH2 CH2 CH2 -、-CH2 CH2 OCH2 CH2 -、-CH2 CH2 OCH2 -等。就包含氧原子及氮原子之至少一者的2價烴基之碳數而言，例如可為2以上6以下。
R4 以單鍵為較佳。
就R5 所表示的含矽基之具體例而言，如上所述，可列舉上述式(1)~(3)中任一者所表示之基，以上述式(1)所表示的基為較佳。
具有含矽基之構造單元中所含的含矽基之數目並無特別限定，但可為1。相對於矽烷醇改質PVA的全部構造單元之具有含矽基之構造單元的含量範圍，可為上述之相對於全部構造單元之含矽基的含量範圍。又，矽烷醇改質PVA之黏度平均聚合度與具有含矽基之構造單元的含量之積的範圍，可為上述之黏度平均聚合度與含矽基的含量之積的範圍。
矽烷醇改質PVA亦可具有乙烯醇單元、乙烯酯單元及具有含矽基之構造單元以外的其他構造單元。但是，相對於矽烷醇改質PVA的全部構造單元之上述其他構造單元的含量，係以15莫耳%以下為較佳，以5莫耳%以下為更佳，以1莫耳%以下為進一步較佳，以0.1莫耳%以下為更進一步較佳。藉由矽烷醇改質PVA實質上由乙烯醇單元、乙烯酯單元及具有含矽基之構造單元構成，而有可更充分地發揮本發明之效果之情形。
該光學薄膜製造用薄膜，可單獨地含有1種矽烷醇改質PVA，亦可含有聚合度、皂化度及含矽基之含量等彼此相異的2種以上之矽烷醇改質PVA。
該光學薄膜製造用薄膜中的矽烷醇改質PVA之含量的下限並無特別限定，然而以50質量%為較佳，以80質量%為更佳，以85質量%為進一步較佳。可藉由將矽烷醇改質PVA之含量調至上述下限以上，而更提高本發明之效果。另一方面，該含量的上限並無特別限定，可為100質量%，而以99質量%為較佳，以95質量%為更佳。
(矽烷醇改質PVA之製造方法) 矽烷醇改質PVA之製造方法並無特別限定。例如，可藉由使乙烯酯單體與具有含矽基的單體共聚合，且將所得到之乙烯酯聚合物皂化而製造。
就乙烯酯單體而言，可列舉例如甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、纈草酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、新癸酸乙烯酯等。此等之中，以乙酸乙烯酯為較佳。
就具有含矽基的單體而言，可列舉乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基甲基二甲氧基矽烷、乙烯基二甲基甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基甲基二乙氧基矽烷、乙烯基二甲基乙氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷、烯丙基甲基二甲氧基矽烷、烯丙基二甲基甲氧基矽烷、烯丙基三乙氧基矽烷、烯丙基甲基二乙氧基矽烷、烯丙基二甲基乙氧基矽烷、乙烯基參(β-甲氧基乙氧基)矽烷、乙烯基異丁基二甲氧基矽烷、乙烯基乙基二甲氧基矽烷、乙烯基甲氧基二丁氧基矽烷、乙烯基二甲氧基丁氧基矽烷、乙烯基三丁氧基矽烷、乙烯基甲氧基二己氧基矽烷、乙烯基二甲氧基己氧基矽烷、乙烯基三己氧基矽烷、乙烯基甲氧基二辛氧基矽烷、乙烯基二甲氧基辛氧基矽烷、乙烯基三辛氧基矽烷、乙烯基甲氧基二月桂氧基矽烷、乙烯基二甲氧基月桂氧基矽烷、乙烯基甲氧基二油氧基矽烷、乙烯基二甲氧基油氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯胺-丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯胺-丙基三乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯胺-丙基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷、2-(甲基)丙烯醯胺-乙基三甲氧基矽烷、1-(甲基)丙烯醯胺-甲基三甲氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙基三甲氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯胺-異丙基三甲氧基矽烷、N-(2-(甲基)丙烯醯胺-乙基)-胺基丙基三甲氧基矽烷、(3-(甲基)丙烯醯胺-丙基)-氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯胺-丙基三乙醯氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯胺-乙基三乙醯氧基矽烷、4-(甲基)丙烯醯胺-丁基三乙醯氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯胺-丙基三丙醯基氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙基三乙醯氧基矽烷、N-(2-(甲基)丙烯醯胺-乙基)-胺基丙基三乙醯氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯胺-丙基異丁基二甲氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯胺-乙基二甲基甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯胺-丙基甲基二乙醯氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙基氫二甲氧基矽烷、3-(N-甲基-(甲基)丙烯醯胺)-丙基三甲氧基矽烷、2-(N-乙基-(甲基)丙烯醯胺)-乙基三乙醯氧基矽烷等。
就使乙烯酯單體與具有含矽基之單體共聚合的方法而言，並無特別限定，可列舉塊狀聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法、乳化聚合法等周知之方法。此等方法之中，又以在無溶劑中進行的塊狀聚合法、及使用醇等溶劑進行的溶液聚合法為較佳。就於溶液聚合時作為溶劑使用的溶劑而言，可列舉乙酸甲酯、乙酸乙酯等酯；苯、甲苯等芳香族烴；甲醇、乙醇等低級醇等。
就使用於共聚合反應的起始劑而言，可適宜選擇先前周知之偶氮系起始劑、過氧化物系起始劑、氧化還原系起始劑等。就偶氮系起始劑而言，可列舉2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等。就過氧化物系起始劑而言，可列舉過氧二碳酸二正丙酯、過氧二碳酸二異丙酯、過氧二碳酸二-2-乙基己酯、過氧二碳酸二乙氧基乙酯等過碳酸酯化合物；過氧新癸酸三級丁酯、過氧新癸酸α-異丙苯酯、過氧新癸酸三級丁酯等之過酯化合物；乙醯基環己基磺醯基過氧化物、二異丁醯基過氧化物；2,4,4-三甲基戊基-2-過氧苯氧基乙酸酯等。再者，亦可將例示之上述過氧化物系起始劑與過硫酸鉀、過硫酸銨、過氧化氫等組合，作為起始劑。就氧化還原系起始劑而言，可列舉將上述之過氧化物與亞硫酸氫鈉、碳酸氫鈉、酒石酸、L-抗壞血酸、雕白粉(Rongalit)等還原劑組合者。
關於進行共聚合反應時之聚合溫度，並無特別限制，但以0℃以上180℃以下為較佳，以20℃以上160℃以下為更佳，以30℃以上150℃以下為進一步較佳。
在使乙烯酯單體與具有含矽基之單體共聚合時，若為無損本發明之效果的範圍，則可視需要而與可共聚合之其他單體共聚合。就該其他單體而言，可列舉例如乙烯；丙烯、1-丁烯、異丁烯等碳數3~30之烯烴；丙烯酸或其鹽；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙基、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；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甲基丙烯酸酯；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；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；丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯基；氯乙烯、偏二氯乙烯、氟乙烯、偏二氟乙烯等鹵素化乙烯基；乙酸烯丙酯、氯化烯丙基等烯丙基化合物；馬來酸或其鹽、酯或酸酐；衣康酸或其鹽、酯或酸酐；乙酸異丙烯酯等。乙烯酯聚合物可具有源自上述其他單體之中1種或2種以上的構造單元。
乙烯酯聚合物中源自上述其他單體(乙烯酯單體及具有含矽基之單體以外的單體)之構造單元所佔的比率，只要不妨礙本發明之效果，則不一定會予以限制，但會有以構成乙烯酯聚合物之全部構造單元的莫耳數為基準，而以15莫耳%以下為較佳，以5莫耳%以下為更佳，以1莫耳%以下為進一步較佳，以0.1莫耳%以下為更進一步較佳的情況
乙烯酯聚合物接著依照周知之方法，於溶劑中皂化，衍生為矽烷醇改質PVA。就使用於皂化反應之溶劑而言，以醇為較佳。就醇而言，可列舉甲醇、乙醇等低級醇，而以甲醇特別適合使用。於使用於皂化反應之溶劑中，除醇之外，可進一步含有丙酮、乙酸甲酯或乙酸乙酯等酯、甲苯等有機溶劑。就使用於皂化反應之觸媒而言，可列舉例如氫氧化鉀、氫氧化鈉等鹼金屬氫氧化物、甲醇鈉(sodium methylate)等鹼觸媒、礦酸等酸觸媒等。就皂化反應之溫度而言，可設為例如20℃以上60℃以下。在伴隨皂化反應之進行而有凝膠狀生成物析出的情況，可藉由在該時點將生成物粉碎、洗淨後，乾燥，而得到矽烷醇改質PVA。
(可塑劑) 本發明之光學薄膜製造用薄膜，以包含可塑劑為較佳。光學薄膜製造用薄膜可藉由包含可塑劑，而提高延伸性等。就可塑劑而言，以多元醇為較佳。就多元醇而言，可列舉乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、二甘油、三乙二醇、四乙二醇、三羥甲基丙烷等。此等之中，又從延伸性之提高效果的觀點而言，以甘油為較佳。可塑劑可使用1種或2種以上。
就本發明之光學薄膜製造用薄膜中的可塑劑之含量的下限而言，相對於100質量份之矽烷醇改質PVA，以1質量份為較佳，以3質量份為更佳，以5質量份為進一步較佳。可藉由可塑劑之含量為上述下限以上，而薄膜之延伸性提高，且更提高所得到的光學薄膜之光學性能等。另一方面，就該可塑劑之含量的上限而言，相對於100質量份之矽烷醇改質PVA，以20質量份為較佳，以17質量份為更佳，以15質量份為進一步較佳。可藉由可塑劑之含量為上述上限以下，而抑制因薄膜變得過於柔軟使操作性降低等。
(界面活性劑) 該光學薄膜製造用薄膜以包含界面活性劑為較佳。藉由使用包含界面活性劑之製膜原液製膜，而製膜性會提高而薄膜之厚度不均的產生被抑制，並且薄膜從製膜所用之金屬滾筒或輸送帶的剝離變得容易。在從包含界面活性劑之製膜原液來製造光學薄膜製造用薄膜的情況，於所得到之薄膜中，可含有界面活性劑。
界面活性劑之種類並無特別限定，然而從對金屬滾筒或輸送帶之剝離性的觀點等而言，以陰離子性界面活性劑及非離子性界面活性劑為較佳。
就陰離子性界面活性劑而言，可列舉例如月桂酸鉀等羧酸型；聚氧伸乙基月桂基醚硫酸鹽、硫酸辛酯等硫酸酯型；十二基苯磺酸酯等磺酸型等。
就非離子性界面活性劑而言，可列舉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；聚氧伸乙基月桂酯等烷基酯型；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。
界面活性劑可單獨使用1種，或將2種以上組合而使用。
在該光學薄膜製造用薄膜包含界面活性劑的情況，其含量的下限，係相對於100質量份之矽烷醇改質PVA，而以0.01質量份為較佳，以0.02質量份為更佳，以0.05質量份為進一步較佳。藉由使界面活性劑之含量為上述下限以上，而製膜性及剝離性更提升。另一方面，該含量的上限，係相對於100質量份之矽烷醇改質PVA，而以0.5質量份為較佳，以0.3質量份為更佳，以0.1質量份為進一步較佳。可藉由使界面活性劑之含量為上述上限以下，而抑制因界面活性劑滲出至薄膜表面而產生阻塞使操作性降低。
(其他之添加劑等) 本發明之光學薄膜製造用薄膜中，可進一步視需要適宜地含有充填劑、銅化合物等加工安定劑、耐候性安定劑、著色劑、紫外線吸收劑、光安定劑、抗氧化劑、抗靜電劑、難燃劑、其他熱可塑性樹脂、潤滑劑、香料、消泡劑、消臭劑、增量劑、剝離劑、脫模劑、補強劑、交聯劑、防黴劑、防腐劑、結晶化速度延遲劑等添加劑。
本發明之光學薄膜製造用薄膜中，亦可包含上述矽烷醇改質PVA以外之PVA。本發明之光學薄膜製造用薄膜中，包含矽烷醇改質PVA之全部PVA、可塑劑及界面活性劑之合計所佔的比率，亦有以80質量%以上為較佳，以90質量%以上為更佳，以95質量%以上為進一步較佳，以99質量%以上為更進一步較佳之情況。藉由本發明之光學薄膜製造用薄膜實質上由PVA、可塑劑及界面活性劑所構成，而可更充分地發揮本發明之效果。
就本發明之光學薄膜製造用薄膜所含的全部PVA中上述矽烷醇改質PVA所佔的含有比率而言，以50質量%以上為較佳，以80質量%以上為更佳，以90質量%以上為更佳，以95質量%以上為進一步較佳，以99質量%以上為更進一步較佳。在本發明之光學薄膜製造用薄膜中，藉由主要使用矽烷醇改質PVA作為PVA，而可更充分發揮本發明之效果。 本發明之光學薄膜製造用薄膜中，矽烷醇改質PVA、可塑劑及界面活性劑之合計所佔的比率，亦有以80質量%以上為較佳，以90質量%以上為更佳，以95質量%以上為進一步較佳，以99質量%以上為更進一步較佳之情況。藉由本發明之光學薄膜製造用薄膜實質上由矽烷醇改質PVA、可塑劑及界面活性劑構成，而可更充分發揮本發明之效果。
(形狀・物性等) 本發明之光學薄膜製造用薄膜，係作為光學薄膜之材料所使用之所謂的原材薄膜(original film)。但是，本發明之光學薄膜製造用薄膜，並不限定於為滾筒狀者。
本發明之光學薄膜製造用薄膜的平均厚度並無特別限制，就下限而言，以1μm為較佳，以5μm為更佳，以10μm為進一步較佳。可藉由平均厚度為上述下限以上，而抑制在製造光學薄膜時的單軸延伸處理之際的斷膜。又，就該平均厚度的上限而言，以75μm為較佳，以60μm為更佳，以45μm為進一步較佳，以35μm為更進一步較佳。可藉由平均厚度為上述上限以下，而抑制單軸延伸處理之際的延伸不均。再者，「平均厚度」意指在任意5點所測定之厚度的平均值(以下，關於平均厚度亦相同)。
本發明之光學薄膜製造用薄膜，可為包含1層PVA層(包含矽烷醇改質PVA之層)的單層薄膜，亦可為包含1層PVA層的多層薄膜。但是，使用於偏光薄膜之製造的情況等，係以單層薄膜為較佳。就本發明之光學薄膜製造用薄膜所具有的PVA層之平均厚度的下限而言，以1μm為較佳，以5μm為更佳，以10μm為進一步較佳。可藉由平均厚度為上述下限以上，而抑制製造光學薄膜時的單軸延伸處理之際的斷膜。又，就該平均厚度的上限而言，以75μm為較佳，以60μm為更佳，以45μm為進一步較佳，以35μm為更進一步較佳。可藉由平均厚度為上述上限以下，而抑制單軸延伸處理之際的延伸不均。
光學薄膜製造用薄膜中的PVA層之具體組成及較佳組成，可引用上述光學薄膜製造用薄膜本身之具體組成及較佳組成的記載。
本發明之光學薄膜製造用薄膜為單層薄膜的情況，為確保操作性，而平均厚度以20μm以上為較佳，以30μm以上為更佳。另一方面，本發明之光學薄膜製造用薄膜為多層薄膜的情況，可使PVA層之平均厚度為20μm以下，亦可使其為15μm以下。
多層薄膜意指具有2層以上之層的薄膜。多層薄膜之層數可為5層以下，亦可為3層以下。就多層薄膜而言，可列舉具有基材樹脂層及PVA層之積層構造的光學薄膜製造用薄膜。基材樹脂層之平均厚度，為例如20μm以上500μm以下。多層薄膜中的基材樹脂層，以可與PVA層一起進行單軸延伸者為較佳。就構成基材樹脂層之樹脂而言，可使用聚酯、聚烯烴等。其中，又以非晶質聚酯樹脂為較佳，適合使用聚對苯二甲酸乙二酯、及使聚對苯二甲酸乙二酯、間苯二甲酸、1,4-環己二甲醇等共聚合成分共聚合而成的非晶質聚酯樹脂。基材樹脂層與PVA層之間，亦可設置接著劑層。
本發明之光學薄膜製造用薄膜的寬度並無特別限制，可依照其用途等而決定。例如，光學薄膜製造用薄膜之寬度的下限以3m為較佳。近年，從液晶電視或液晶顯示器之大畫面化進展的觀點，若使光學薄膜製造用薄膜之寬度為3m以上，則適合於將此等作為最終製品的用途。另一方面，光學薄膜製造用薄膜之寬度的上限以7m為較佳。可藉由使寬度為7m以下，而在以經實用化之裝置製造光學薄膜的情況，有效率地進行單軸延伸處理等。
本發明之光學薄膜製造用薄膜的膨潤度，從光學薄膜之生產性或光學性能的觀點等，以140%以上400%以下之範圍內為較佳。該膨潤度的下限，以180%為更佳，以190%為進一步較佳。又，膨潤度的上限，以220%為更佳，以210%為進一步較佳。薄膜之膨潤度，可藉由例如增強熱處理之條件，而調整至更小的值等。
此處，「薄膜之膨潤度」意指藉由下式所求得之值。 膨潤度(%)=100×N/M 式中，N表示將從薄膜採集之樣本，於30℃之蒸餾水中浸漬30分鐘後，除去表面的水之後的樣本之質量(g)。M表示將該樣本於105℃之乾燥機中乾燥16小時之後的樣本之質量(g)。
本發明之光學薄膜製造用薄膜，通常為實質上無延伸的薄膜(非延伸薄膜、未延伸薄膜)。該光學薄膜製造用原材薄膜的面內相位差，係較佳為100nm以下，更佳為50nm以下。通常，可藉由將本發明之光學薄膜製造用薄膜進行延伸處理(單軸延伸處理或二軸延伸處理)等，而得到光學薄膜。
若依照本發明之光學薄膜製造用薄膜，則可得到具有良好生產性，且與使用具有相同聚合度之未改質之PVA的情況相比而光學性能及耐濕熱性優良的光學薄膜。再者，光學性能係可列舉光透過性、偏光性等。就可藉由該光學薄膜製造用薄膜製造的光學薄膜而言，可列舉偏光薄膜、相位差薄膜、視野角提高薄膜、亮度提高薄膜等，以偏光薄膜為較佳。
＜光學薄膜製造用薄膜之製造方法＞ 本發明之光學薄膜製造用薄膜的製造方法並無特別限定，較佳可採用製膜後之薄膜的厚度及寬度變得更均勻的製造方法。例如，可使用矽烷醇改質PVA、及視需要進一步添加之可塑劑、界面活性劑及其他添加劑等中之1種或2種以上溶解於液體介質中而成的製膜原液來製造。製膜原液含有可塑劑、界面活性劑及其他添加劑之至少1種的情況，以彼等成分均勻地混合為較佳。
就使用於製膜原液之調製的液體介質而言，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、乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、三羥甲基丙烷、伸乙基二胺、二伸乙基三胺等，可使用此等之中的1種或2種以上。此等之中，又從造成環境之負荷或回收性的觀點而以水為較佳。又，上述之矽烷醇改質PVA，水溶性亦良好，而且亦可抑制作成較高溫(例如80℃)之水溶液的情況之黏度上升。從此觀點，較佳可使用水作為液體介質。
製膜原液之揮發分率(製膜時藉由揮發或蒸發而被除去的液體介質等揮發性成分於製膜原液中的含有比率)，係例如以50質量%以上95質量%以下為較佳，以55質量%以上90質量%以下為更佳，以60質量%以上85質量%以下為進一步較佳。藉由製膜原液之揮發分率為50質量%以上，而製膜原液之黏度不會變得過高，調製製膜原液時，過濾或脫泡可順利地進行，異物或缺點少的薄膜之製造變得容易。另一方面，藉由製膜原液之揮發分率為95質量%以下，而製膜原液的濃度不會變得過低，工業上的薄膜之製造變得容易。
就製膜時之製膜原液的溫度而言，可設為例如70℃以上90℃以下。可藉由使用矽烷醇改質PVA，且於此種比較高溫進行製膜，而將製膜原液之黏度壓得較低，提高製膜性。
就使用製膜原液製膜時的製膜方法而言，可列舉例如鑄造製膜法、押出製膜法、濕式製膜法、凝膠製膜法等。此等製膜方法可只採用1種，亦可將2種以上組合而採用。此等製膜方法之中，又由於鑄造製膜法及押出製膜法可得到厚度及寬度均勻且物性良好的薄膜，而為較佳。對於所製膜之薄膜，可視需要進行乾燥或熱處理。
就本發明之光學薄膜製造用薄膜的具體製造方法之例而言，可列舉例如以下之例。使用T型狹縫模頭、漏斗板(hopper plate)、I-模頭、唇式塗布機模頭等，將製膜原液均勻地噴出或流延在位於最上游側旋轉加熱之第1滾筒(或輸送帶)的周面上。使揮發性成分從被噴出或流延在該第1滾筒(或輸送帶)的周面上之膜的一面蒸發而使其乾燥。繼而在配置於其下游側之1個或複數個旋轉、加熱之滾筒的周面上進一步進行乾燥，或使其通過熱風乾燥裝置之中而使其進一步乾燥。然後，藉由捲取裝置捲取薄膜。藉由加熱滾筒的乾燥與藉由熱風乾燥裝置的乾燥，亦可適當的組合而實施。
再者，在本發明之光學薄膜製造用薄膜為多層薄膜的情況，可藉由例如將製膜原液塗布在基材樹脂薄膜(基材樹脂層)上，而製造多層薄膜。此時，為了改善PVA層與基材樹脂層之間的接著性，可將基材樹脂薄膜之表面改質，或可在基材樹脂薄膜之表面塗布塗布接著劑。
＜光學薄膜之製造方法＞ 本發明之光學薄膜的製造方法，係具備將上述之光學薄膜製造用薄膜進行單軸延伸的步驟。以下，舉出偏光薄膜之製造方法作為光學薄膜之製造方法的一例，具體地說明。
就偏光薄膜之製造方法而言，可列舉具備將光學薄膜製造用薄膜(以下，亦稱為「PVA薄膜」)分別進行染色之染色步驟、進行單軸延伸之延伸步驟、及視需要而進一步使其膨潤之膨潤步驟、使其交聯之交聯步驟、進行固定處理之固定處理步驟、進行洗淨之洗淨步驟、使其乾燥之乾燥步驟、進行熱處理之熱處理步驟等的方法。此情況，就各步驟之順序而言，並無特別限定，然而可依照例如膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、延伸步驟、固定處理步驟等之順序進行。又，亦可同時進行1個或2個以上之步驟，或者亦可將各步驟進行2次或其以上。
膨潤步驟可藉由將PVA薄膜浸漬於水中而進行。就浸漬於水時之水的溫度而言，以20℃以上55℃以下為較佳，以22℃以上50℃以下為更佳，以25℃以上45℃以下為進一步較佳。又，就浸漬於水之時間而言，例如以0.1分鐘以上5分鐘以下為較佳，以0.5分鐘以上3分鐘以下為更佳。再者，浸漬於水時之水並不限定為純水，可為溶解有各種成分的水溶液，亦可為水與水性介質之混合物。
染色步驟可藉由使二色性色素對PVA薄膜接觸而進行。就二色性色素而言，一般使用碘系色素。就染色之時機而言，可為單軸延伸前、單軸延伸時及單軸延伸後之任一階段。染色較佳可採用藉由使PVA薄膜浸漬在為染色浴的含有碘-碘化鉀之溶液(尤其水溶液)中而進行的方法。染色浴中的碘之濃度，以0.01質量%以上0.5質量%以下為較佳，碘化鉀之濃度以0.01質量%以上10質量%以下為較佳。又，染色浴之溫度係以20℃以上50℃以下，尤其以25℃以上40℃以下為較佳。較佳之染色時間為0.2分鐘以上5分鐘以下。
藉由進行使PVA薄膜中之矽烷醇改質PVA交聯之交聯步驟，而可於以高溫進行濕式延伸時，有效地抑制矽烷醇改質PVA溶出至水中。從此觀點，交聯步驟以在染色步驟之後延伸步驟之前進行為較佳。交聯步驟可藉由將PVA薄膜浸漬在包含交聯劑之水溶液中而進行。就交聯劑而言，可使用硼酸、硼砂等硼酸鹽等硼化合物之1種或2種以上。包含交聯劑之水溶液中的交聯劑之濃度，係以1質量%以上15質量%以下為較佳，以1.5質量%以上7質量%以下為更佳，以2質量%以上6質量%以下為進一步較佳。可藉由交聯劑之濃度在上述範圍內，而維持充分之延伸性。包含交聯劑之水溶液亦可含有碘化鉀等。包含交聯劑之水溶液的溫度，係以20℃以上60℃以下，尤其以25℃以上55℃以下為較佳。可藉由使溫度為上述範圍內，而效率良好地交聯。
將PVA薄膜進行單軸延伸之延伸步驟，可藉由濕式延伸法或乾式延伸法之任一者進行。濕式延伸法之情況，可於包含硼酸之水溶液中進行，亦可在上述之染色浴中或後述之固定處理浴中進行。又，乾式延伸法之情況，可於室溫直接進行延伸，亦可一邊加熱一邊延伸，亦可使用吸水後之PVA薄膜於空氣中進行。此等之中，又由於可沿寬度方向以高均勻性延伸，故以濕式延伸法為較佳，以在包含硼酸之水溶液中進行單軸延伸為更佳。硼酸水溶液中的硼酸之濃度，係以0.5質量%以上6.0質量%以下為較佳，以1.0質量%以上5.0質量%以下為更佳，以1.5質量%以上4.0質量%以下為特佳。又，硼酸水溶液亦可含有碘化鉀，碘化鉀之濃度以0.01質量%以上10質量%以下為較佳。單軸延伸時的延伸溫度，係以30℃以上90℃以下為較佳，以40℃以上80℃以下為更佳，以50℃以上75℃以下為特佳。
單軸延伸的延伸倍率(由非延伸之PVA薄膜的全延伸倍率)，從所得到之偏光薄膜之偏光性能的觀點而以5倍以上為較佳，以5.5倍以上為更佳。延伸倍率的上限並無特別限制，但以延伸倍率為8倍以下為較佳。
將長尺寸PVA薄膜進行單軸延伸之情況的單軸延伸之方向並無特別限制，可採用往長方向之單軸延伸或橫向單軸延伸。從能得到偏光性能優良的偏光薄膜而言，以往長方向之單軸延伸為較佳。往長方向之單軸延伸，係可藉由使用具備互相平行之複數個滾筒的延伸裝置，改變各滾筒間之周速而進行。另一方面，橫向單軸延伸可使用拉幅機型延伸機進行。
對於偏光薄膜之製造，為了強固二色性色素(碘系色素等)對PVA薄膜的吸附，可於延伸步驟之後進行固定處理步驟。就使用於固定處理之固定處理浴而言，可使用包含硼酸、硼砂等硼化合物之1種或2種以上的水溶液。又，亦可視需要而在固定處理浴中添加碘化合物或金屬化合物。固定處理浴中的硼化合物之濃度係以2質量%以上15質量%以下，尤其以3質量%以上10質量%以下為較佳。可藉由使硼化合物之濃度為上述範圍內，而使二色性色素之吸附更強固。固定處理浴之溫度係以15℃以上60℃以下，尤其以25℃以上40℃以下為較佳。
洗淨步驟一般係將薄膜浸漬於蒸餾水、純水、水溶液等而進行。此時，從偏光性能提高之觀點而言，以使用含有碘化鉀等碘化物作為助劑的水溶液為較佳，碘化物之濃度以成為0.5質量%以上10質量%以下為較佳。又，洗淨處理中的水溶液之溫度一般為5℃以上50℃以下，以10℃以上45℃以下為較佳，以15℃以上40℃以下為進一步較佳。可藉由使水溶液之溫度為上述範圍，而更提高偏光性能等。
乾燥步驟之條件並無特別限制，但以在30℃以上150℃以下，尤其以在50℃以上130℃以下之溫度進行PVA薄膜之乾燥為較佳。藉由於上述範圍內之溫度乾燥，而容易得到尺寸安定性優良的偏光薄膜。
再者，相位差薄膜等、偏光薄膜以外之光學薄膜，亦可藉由具備將本發明之光學薄膜製造用薄膜進行單軸延伸之步驟的方法來製造。具體之製造方法，除使用本發明之光學薄膜製造用薄膜以外，可採用先前周知之方法。
＜光學薄膜＞ 本發明之光學薄膜係下述光學薄膜：其包含具有含矽基之PVA(矽烷醇改質PVA)，上述含矽基為矽烷醇基或在水存在下能轉化為矽烷醇基之基，上述矽烷醇改質PVA之黏度平均聚合度為1,000以上6,000以下，皂化度為98.7莫耳%以上，且相對於全部構造單元之上述含矽基的含量為0.01莫耳%以上1.0莫耳%以下。
本發明之光學薄膜，可為使用本發明之光學薄膜製造用薄膜而依照上述之製造方法得到的光學薄膜。本發明之光學薄膜所含的矽烷醇改質PVA之具體構造或含量等之細節，係與本發明之光學薄膜製造用薄膜所含的矽烷醇改質PVA相同。又，本發明之光學薄膜中，可包含與本發明之光學薄膜製造用薄膜相同的其他成分。
本發明之光學薄膜，可為偏光薄膜、相位差薄膜、視野角提高薄膜、亮度提高薄膜等，而以偏光薄膜為較佳。在此情況，偏光薄膜中通常包含二色性色素，又，矽烷醇改質PVA可進行交聯。
本發明之光學薄膜，以延伸薄膜為較佳，以單軸延伸薄膜為更佳。又，本發明之光學薄膜，可為單層薄膜，亦可為多層薄膜，但以單層薄膜為較佳。在此種薄膜之情況，本發明之光學薄膜可更適合使用作為偏光薄膜等。
在本發明之光學薄膜為偏光薄膜的情況，以偏光薄膜之二色性比(R)100為以上為較佳。可藉由包含上述之矽烷醇改質PVA，而生產性良好地製造具有此種高二色性比(R)的偏光薄膜。二色性比(R)以150以上為更佳，以190以上為進一步較佳。就該二色性比(R)的上限而言，為例如350，亦可為300。
偏光薄膜之二色性比(R)的計算方法，如以下所述。首先，排除了表面反射之透射率(T’)與單體透射率(T)的關係係以式(a)表示。此時，使偏光薄膜之屈折率為1.5，使於表面之反射率為4%。透射率(T’)與偏光度(V)二色性比(R)的關係以式(b)表示。因此，可藉由計測了單體透射率(T)及偏光度(V)以後，使用彼等之值解式(a)及(b)，而算出偏光薄膜的二色性比(R)。 T’=T/(1-0.04)2 …(a) R={-ln[T’(1-V)]}/{-ln[T’(1+V)]}…(b)
偏光薄膜，係通常在其兩面或單面貼合光學上為透明且具有機械強度之保護膜而作成偏光板來使用。就保護膜而言，可使用三乙酸纖維素(TAC)薄膜、環烯烴聚合物(COP)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，就用於貼合之接著劑而言，可列舉PVA系接著劑、胺甲酸乙酯系接著劑、丙烯酸酯系紫外線硬化型接著劑等。亦即，偏光板係具有：偏光薄膜；及在該偏光薄膜之單面或兩面直接或透過接著劑層而積層的保護膜。
偏光板係例如可於塗布丙烯酸系等之黏著劑後，貼合於玻璃基板，而作為LCD之零件使用。再者，對於偏光板，亦可進一步貼合相位差薄膜、視野角提高薄膜、亮度提高薄膜等。 [實施例]
以下，藉由實施例更詳細地說明本發明，然而本發明不受此等之實施例任何限定。各測定及評價之方法如以下之說明。
[PVA之聚合度(黏度平均聚合度)] 關於以下之合成例中所合成的PVA，係依照JIS K6726-1994之記載，測定黏度平均聚合度。
[PVA之皂化度] 關於下列合成例中所合成的PVA，係依照JISK6726-1994之記載，測定皂化度。
[PVA中的含矽基之含量] 關於下列之合成例中所合成的PVA，從皂化前之乙烯酯聚合物的質子NMR，測定相對於全部構造單元之含矽基的含量。測定皂化前之乙烯酯聚合物的質子NMR時，係將乙烯酯聚合物藉由己烷-丙酮再沉澱而精製，從聚合物中完全除去未反應之單體，繼而於90℃進行2日減壓乾燥後，溶解在CDCl3 溶劑中，供分析使用。
[10質量%PVA水溶液黏度] 在樣本瓶中秤取10g之下列合成例中所合成的PVA，添加純水使合計成為100g。將其用攪拌器攪拌並同時於95℃水浴中溶解4小時後，在80℃乾燥機中靜置整夜，進行脫泡。藉由B型黏度計測定所得到的10質量%PVA水溶液之80℃的黏度。
[薄膜之膨潤度] 將下列之實施例及比較例所得到的薄膜(光學薄膜製造用薄膜)切取成1.5g，浸漬在1000g 之30℃的蒸餾水中 30分鐘。浸漬30分鐘後取出薄膜，用濾紙吸取表面之水後，測定其質量(N)。繼而，將該薄膜於105℃之乾燥機中乾燥16小時後，測定乾燥後之質量(M)。從所得到之質量(N)及質量(M)，依照下列之式，求取薄膜的膨潤度。 膨潤度(%)=100×N/M
[偏光薄膜之二色性比(光學性能)] 從下列之實施例及比較例所得到的偏光薄膜之寬度方向的中央部分，往偏光薄膜之長度方向，採集4cm之長方形的樣本。對於此樣本，使用附有積分球之分光光度計(日本分光股份有限公司製「V7100」)，依據JIS Z8722(物體色之測定方法)，進行了C光源、2°視野之可見光區域的視感度校正以後，測定單體透射率(T)及偏光度(V)。
藉由從所得到的單體透射率(T)及偏光度(V)之值解下述式(a)及(b)，而算出偏光薄膜之二色性比(R)。其中，使偏光薄膜之屈折率為1.5，使於表面之反射率為4%。 T’=T/(1-0.04)2 …(a) R={-ln[T’(1-V)]}/{-ln[T’(1+V)]}…(b)
[偏光薄膜之耐濕熱性] 將以下之實施例及比較例所得到的偏光薄膜固定於金屬框，使用附積分球之分光光度計(日本分光股份有限公司製「V7100」)，依據JIS Z8722(物體色之測定方法)，進行了C光源、2°視野之可見光區域的視感度校正以後，測定單體透射率(T0 )及偏光度(V0 )。再者，將固定於金屬框之偏光薄膜於60℃、90%RH的環境下，進行12小時濕熱處理後，同樣地藉由分光光度計測定12小時後之透射率(T12 )及偏光度(V12 )。以濕熱處理後之透光度的增加量(T12 -T0 ：%)及偏光度的減少量(V0 -V12 ：%)作為耐濕熱性之指標。
[合成例1]PVA-1之合成 在具備攪拌機、氮導入口、添加劑導入口及起始劑添加口之6L反應槽中，添加2590g之乙酸乙烯酯、410g之甲醇及5.3g之乙烯基三甲氧基矽烷，升溫至60℃後，藉由30分鐘氮氣氣泡通入，而使系統進行氮置換。將反應槽內之溫度調至60℃，添加0.32g之2,2’-偶氮雙(異丁腈)，開始聚合。從聚合開始時之時點起將135g之含有2.5質量%之乙烯基甲氧基矽烷的甲醇添加於系統內，並同時進行3小時聚合反應，於該時點停止聚合。停止聚合反應之時點的聚合率為26.8%。再者，聚合中，將聚合溫度維持60℃。繼而，於減壓下除去未反應之乙酸乙烯酯，得到聚乙酸乙烯酯(以下，有時簡稱為PVAc)的甲醇溶液。 將所得到之PVAc之甲醇溶液的濃度調至23.5%，添加NaOH甲醇溶液(10%濃度)，使鹼莫耳比(NaOH之莫耳數/PVAc中之乙烯酯單元的莫耳數)成為0.04，進行皂化。將所得到之聚乙烯醇用甲醇洗淨。 藉由以上之操作所得到的PVA-1之聚合度(黏度平均聚合度)為2,400，皂化度為99.9莫耳%，含矽基之含量為0.2莫耳%，於80℃之10質量%水溶液黏度為920mPa・s。
[合成例2~11]PVA-2~PVA-11之合成 依照合成例1，且適宜調整所用之單體的比率、聚合條件及皂化條件，得到具有表1~3記載之聚合度(黏度平均聚合度)、皂化度及SiOH基含量(含矽基之含量)的PVA-2~PVA-11。
[實施例1] 調製包含100質量份之PVA-1、10質量份之作為可塑劑的甘油、及0.1質量份之作為界面活性劑的聚氧伸乙基月桂基醚硫酸鈉，且PVA含有率為9.5質量%的水溶液，作為製膜原液。將該製膜原液於80℃之金屬滾筒上乾燥，將所得到之薄膜於熱風乾燥機中，以120℃之溫度進行10分鐘熱處理，藉此將膨潤度調為200%，而製作平均厚度為30μm之PVA薄膜(光學薄膜製造用薄膜)。
由所得到之PVA薄膜的寬方向中央部分切取寬度5cm×長度9cm的樣本，使寬度5cm×長度5cm之範圍可單軸延伸。將該樣本浸漬於30℃之純水中60秒並同時於長度方向單軸延伸為2.0倍，而進行膨潤處理。繼而浸漬在含有0.05質量%碘及5.0質量%碘化鉀的水溶液(染色處理浴：溫度32℃)中120秒，並同時於長度方向單軸延伸為1.2倍(全體為2.4倍)而使碘吸附。繼而，浸漬在含有2.6質量%硼酸之水溶液(硼酸交聯處理浴：溫度32℃)中120秒，並同時於長度方向單軸延伸為1.25倍(全體為3.0倍)。進一步浸漬於以2.8質量%之比率含有硼酸且以5質量%之比率含有碘化鉀的58℃之水溶液(單軸延伸處理浴)中，並同時於長度方向單軸延伸至以全體為6.0倍為止。然後，藉由在含有1.5質量%硼酸及3.5質量%碘化鉀之濃度的溫度22℃之碘化鉀水溶液(洗淨浴)中浸漬5秒，而將薄膜洗淨。最後於80℃乾燥4分鐘而得到偏光薄膜。
使用所得到之偏光薄膜而藉由上述之方法，測定單體透射率(T)及偏光度(V)，求取二色性比(R)。又，依照上述方法，評價偏光薄膜之耐濕熱性。將結果示於表1。
[實施例2~5及比較例1~4] 除了使用表1~3所記載的PVA(PVA-2~PVA-9)，且調整製膜原液之PVA含有率及熱處理溫度，使PVA薄膜之平均厚度成為30μm、膨潤度成為200%以外，係與實施例1同樣地，進行PVA薄膜的製作及評價。使用所得到之PVA薄膜，與實施例1同樣地進行偏光薄膜之製造及評價。將結果示於表1~3。
[比較例5] 除了使用PVA-10作為PVA，且調整製膜原液之PVA含有率及熱處理溫度，使PVA薄膜之平均厚度成為30μm、膨潤度成為200%以外，係與實施例1同樣地進行PVA薄膜之製作。然而，於單軸延伸處理浴中斷裂，無法得到偏光薄膜。
[比較例6] 使用PVA-11作為PVA，欲製成製膜原液及10質量%PVA水溶液，然而PVA不溶解，無法製作製膜原液。
[表1]
實施例1 實施例2 實施例3 比較例1
PVA PVA-1 PVA-2 PVA-3 PVA-6
聚合度 - 2400 2400 2400 2400
皂化度 mol% 99.9 99.9 99.9 99.9
SiOH基含量 mol% 0.2 0.05 0.4 0
聚合度×SiOH基含量 mol% 480 120 960 0
10質量%水溶液黏度 mPa･s 920 910 1500 910
二色性比 - 208 175 266 162
耐濕熱性(12hr後)
透射度增加量 % 3.6 4.9 2.0 4.9
偏光度減少量 % 9.4 13.4 2.8 15.1
[表2]
實施例4 比較例2
PVA PVA-4 PVA-7
聚合度 - 3300 3300
皂化度 mol% 99.9 99.9
SiOH基含量 mol% 0.2 0
聚合度×SiOH基含量 mol% 660 0
10質量%水溶液黏度 mPa･s 2790 2740
二色性比 - 237 201
耐濕熱性(12hr後)
透射度增加量 % 1.9 3.7
偏光度減少量 % 2.6 9.2
[表3]
實施例5 比較例3 比較例4 比較例5 比較例6
PVA PVA-5 PVA-8 PVA-9 PVA-10 PVA-11
聚合度   1700 1700 1700 500 2400
皂化度 mol% 99.9 99.9 98.5 99.9 99.9
SiOH基含量 mol% 0.2 0 0.2 0.5 1.1
聚合度×SiOH基含量 mol% 340 0 340 250 2640
10質量%水溶液黏度 mPa･s 310 320 190 8 不能溶解
二色性比   187 137 156 不能延伸 -
耐濕熱性(12hr後)
透射度增加量 % 9.7 12.5 46.3 - -
偏光度減少量 % 29.3 37.8 97.7 - -
如表1~3所示，實施例1~5所用之PVA1~PVA-5，係由於水溶性充分，而可調製成製膜原液，而且所得到的PVA薄膜(光學薄膜製造用薄膜)可進行用以得到偏光薄膜之充分的延伸。如此地，可知實施例1~5之PVA薄膜生產性良好。又，由實施例1~5之PVA薄膜所得到的偏光薄膜，係與使用具有相同聚合度之未改質PVA的偏光薄膜相比，而光學性能(二色性比)及耐濕熱性優良。具體而言，如表1所示，使用聚合度為2,400之矽烷醇改質PVA的實施例1~3之偏光薄膜，係與使用聚合度為2,400之未改質PVA的比較例1之偏光薄膜相比，而二色性比高且偏光度減少量小。使用聚合度為3,300之矽烷醇改質PVA的實施例4之偏光薄膜，係與使用聚合度為3,300之未改質PVA的比較例2之偏光薄膜相比，而二色性比高且透光度增加量及偏光度減少量小。使用聚合度為1,700之矽烷醇改質PVA的實施例5之偏光薄膜，係與使用聚合度為1,700之未改質PVA的比較例3及比較例4之偏光薄膜相比，而二色性比高且透光度增加量及偏光度減少量小。
又，例如，若以使用聚合度為2,400之未改質PVA的比較例1作為基準，而比較比較例2與實施例1，則可知以下之結果。相對於比較例1，比較例2係使用聚合度大的PVA者。相對於比較例1，實施例1係使用矽烷醇改性之PVA者。比較例2之二色性比為201，實施例1之二色性比為208，任一者與二色性比為162之比較例1相比，二色性比均相同程度地增高。然而，若以PVA之水溶液黏度來比較，則相對於比較例1之PVA的黏度為910mPa・s，而比較例2之PVA的黏度大幅度地增加為2,740mPa・s。另一方面，實施例1之PVA的黏度為920mPa・s，黏度之上升被抑制。亦即，若根據實施例之矽烷醇改質PVA，則可謂可一邊維持良好之製膜性(生產性)，並且提高光學薄膜的光學性能及耐濕熱性。 [產業上之可利用性]
本發明之光學薄膜製造用薄膜，係適合使用作為LCD之構成材料，即偏光薄膜等的材料。
無。
無。
無。

Claims (12)

  1. 一種光學薄膜製造用薄膜，其包含具有含矽基之聚乙烯醇，其中該含矽基為矽烷醇基或在水存在下能轉化為矽烷醇基之基，該聚乙烯醇的黏度平均聚合度為1,000以上6,000以下，皂化度為98.7莫耳%以上，且相對於全部構造單元之該含矽基的含量為0.01莫耳%以上1.0莫耳%以下。
  2. 如請求項1之光學薄膜製造用薄膜，其中該皂化度為99.5莫耳%以上。
  3. 如請求項1或2之光學薄膜製造用薄膜，其中該黏度平均聚合度與該含矽基的含量之積為100莫耳%以上2,000莫耳%以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之光學薄膜製造用薄膜，其平均厚度為1μm以上75μm以下。
  5. 如請求項1至4中任一項之光學薄膜製造用薄膜，其膨潤度為140%以上400%以下。
  6. 如請求項1至5中任一項之光學薄膜製造用薄膜，其中該光學薄膜為偏光薄膜。
  7. 如請求項1至6中任一項之光學薄膜製造用薄膜，其為非延伸薄膜。
  8. 一種光學薄膜之製造方法，其具備將如請求項1至7中任一項之光學薄膜製造用薄膜進行單軸延伸的步驟。
  9. 如請求項8之光學薄膜之製造方法，其中該光學薄膜為偏光薄膜。
  10. 一種光學薄膜，其包含具有含矽基之聚乙烯醇，其中該含矽基為矽烷醇基或在水存在下能轉化為矽烷醇基之基，該聚乙烯醇的黏度平均聚合度為1,000以上6,000以下，皂化度為98.7莫耳%以上，且相對於全部構造單元之該含矽基的含量為0.01莫耳%以上1.0莫耳%以下。
  11. 如請求項10之光學薄膜，其為偏光薄膜。
  12. 如請求項10或11之光學薄膜，其為單層薄膜。
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