CN103080792A - 薄型偏光膜的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制造具有优异的光学特性的薄型偏光膜的方法。本发明的薄型偏光膜的制造方法包括：在吸水率为0.2%以上且3.0%以下、玻璃化转变温度（Tg）为60℃以上的热塑性树脂基材（11）上形成聚乙烯醇系树脂层（12），制作层叠体（10）的工序；和将层叠体（10）在硼酸水溶液中进行水中拉伸的工序。

Description

薄型偏光膜的制造方法
技术领域
本发明涉及薄型偏光膜的制造方法。
背景技术
作为代表性的图像显示装置的液晶显示装置因其图像形成方式而在液晶单元的两侧配置具有偏光膜的光学层叠体。近年来，期望具有偏光膜的光学层叠体的薄膜化，因此提出了如下的方法：对热塑性树脂基材与聚乙烯醇系树脂层（以下称为“PVA系树脂层”）的层叠体进行空中拉伸，接着使其浸渍在染色液中，得到薄型偏光膜（例如专利文献1）。但是在这种方法中存在所得的薄型偏光膜的光学特性（例如偏光度）不充分的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-343521号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述现有技术中存在的问题而进行的，其主要目的为，提供一种制造具有优异的光学特性的薄型偏光膜的方法。
用于解决问题的方案
本发明的薄型偏光膜的制造方法包括：在吸水率为0.2%以上且3.0%以下、玻璃化转变温度（Tg）为60℃以上的热塑性树脂基材上形成PVA系树脂层，制作层叠体的工序；和将该层叠体在硼酸水溶液中进行水中拉伸的工序。
在优选的实施方式中，上述热塑性树脂基材由非晶质的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂构成。
在优选的实施方式中，其包括：在上述硼酸水中拉伸之前，在95℃以上对上述层叠体进行空中拉伸的工序。
在优选的实施方式中，经过上述水中拉伸工序后的上述层叠体的最大拉伸倍率比仅通过空中拉伸对上述层叠体进行拉伸时的最大拉伸倍率高。
在优选的实施方式中，上述层叠体的最大拉伸倍率为5.0倍以上。
根据本发明的其它方式，提供一种薄型偏光膜。该薄型偏光膜是通过上述制造方法而得到的。
根据本发明的另一个方式，提供具有上述薄型偏光膜的光学层叠体。
根据本发明的另一个方式，提供一种层叠体。该层叠体具有：吸水率为0.2%以上且3.0%以下、玻璃化转变温度（Tg）为60℃以上的热塑性树脂基材、和在该热塑性树脂基材上形成的PVA系树脂层。
发明的效果
根据本发明，使用吸水率为0.2%以上且3.0%以下、玻璃化转变温度（Tg）为60℃以上的热塑性树脂基材，使用硼酸水溶液作为拉伸浴，从而能够高倍率且良好地对形成有PVA系树脂层的层叠体进行拉伸。具体而言，这种热塑性树脂基材在水中拉伸中吸收水，水发挥增塑剂的作用而能够增塑化。其结果，可使拉伸应力大幅降低、能够高倍率地拉伸，热塑性树脂基材的拉伸性能够比空中拉伸时更优异。因此，对于使用这种热塑性树脂基材的层叠体的最大拉伸倍率，经过水中拉伸工序后的最大拉伸倍率能够比仅通过空中拉伸进行拉伸的最大拉伸倍率更高。另外，通过使用硼酸水溶液，能够对PVA系树脂层赋予耐受拉伸时施加的张力的刚性和在水中不溶解的耐水性。由此，能够良好地对层叠体进行水中拉伸，能够制作光学特性（例如偏光度）极优异的薄型偏光膜。
附图说明
图1为本发明的优选的实施方式的层叠体的截面示意图。
图2为表示本发明的薄型偏光膜的制造方法的一个例子的示意图。
图3为本发明的优选的实施方式的光学薄膜层叠体的截面示意图。
图4为本发明的另一个优选的实施方式的光学功能薄膜层叠体的截面示意图。
图5为示出实施例1中使用的热塑性树脂基材的拉伸倍率与拉伸应力的关系的图表。
图6为示出实施例1中使用的热塑性树脂基材的拉伸倍率与拉伸应力的关系的图表。
具体实施方式
以下对本发明的优选的实施方式进行说明，但本发明不受这些实施方式限制。
A.制造方法
本发明的薄型偏光膜的制造方法包括：在吸水率为0.2%以上且3.0%以下、玻璃化转变温度（Tg）为60℃以上且100℃以下的热塑性树脂基材上形成PVA系树脂层，制作层叠体的工序（工序A）；和将该层叠体在硼酸水溶液中进行水中拉伸的工序（工序B）（硼酸水中拉伸）。以下，对各工序进行说明。
A-1.工序A
图1为本发明的优选的实施方式的层叠体的截面示意图。层叠体10具有热塑性树脂基材11和PVA系树脂层12、通过在热塑性树脂基材上形成PVA系树脂层12而制作。PVA系树脂层12的形成方法可采用任意的适宜的方法。优选在热塑性树脂基材11上涂布包含PVA系树脂的涂布液并干燥，由此形成PVA系树脂层12。
上述热塑性树脂基材的吸水率为0.2%以上，优选为0.3%以上。这种热塑性树脂基材在后述工序B中吸收水，水发挥增塑剂的作用而能够增塑化。其结果，可使拉伸应力大幅降低、能够高倍率地拉伸，热塑性树脂基材的拉伸性能够比空中拉伸时更优异。其结果，可制作具有优异的光学特性（例如，偏光度）的薄型偏光膜。另一方面，热塑性树脂基材的吸水率优选为3.0%以下，进一步优选为1.0%以下。通过使用这种热塑性树脂基材，可防止制造时热塑性树脂基材的尺寸稳定性显著降低、所得的薄型偏光膜的外观恶化等不良情况。另外，可防止水中拉伸时基材断裂、PVA系树脂层从热塑性树脂基材剥离等。其中，吸水率为按照JIS K7209求出的值。
热塑性树脂基材的玻璃化转变温度（Tg）优选为170℃以下。通过使用这种热塑性树脂基材，可抑制PVA系树脂层的晶体化、并且充分确保层叠体的拉伸性。进而，若考虑到利用水的热塑性树脂基材的增塑化和良好地进行水中拉伸，则更优选为120℃以下。另一方面，热塑性树脂基材的玻璃化转变温度优选为60℃以上。通过使用这种热塑性树脂基材，可防止涂布·干燥包含上述PVA系树脂的涂布液时热塑性树脂基材产生变形（例如，凹凸、松弛、起皱等的产生）等不良情况从而良好地制作层叠体。另外，可在适宜的温度（例如，60℃左右）下良好地进行PVA系树脂层的拉伸。其中，玻璃化转变温度（Tg）为根据JIS K7121求出的值。
关于热塑性树脂基材的构成材料，只要热塑性树脂基材的吸水率和玻璃化转变温度为上述范围内，就可以采用任意的适宜的材料。此处，吸水率例如可通过对构成材料导入改性基团而调整。玻璃化转变温度例如可通过对构成材料导入改性基团、使用晶体化材料进行加热来调整。作为热塑性树脂基材的构成材料，优选使用非晶质的（未晶体化的）聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。其中，特别优选使用非晶性的（难以晶体化的）聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。作为非晶性的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂的具体例，可列举出还包含间苯二甲酸作为二羧酸的共聚物、还包含环己烷二甲醇作为二醇的共聚物。
热塑性树脂基材的拉伸前的厚度优选为20μm～300μm，更优选为50μm～200μm。不足20μm时，有PVA系树脂层的形成变困难的担心。超过300μm时，在工序B中，有热塑性树脂基材吸收水需要较长时间且拉伸需要过大的载荷的担心。
上述PVA系树脂可采用任意的适宜的树脂。例如可列举出聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇通过将聚醋酸乙烯酯皂化而得到。乙烯-乙烯醇共聚物通过将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物皂化而得到。PVA系树脂的皂化度通常为85摩尔%～100摩尔%，优选为95.0摩尔%～99.95摩尔%，进一步优选为99.0摩尔%～99.93摩尔%。皂化度可根据JIS K6726-1994求出。通过使用这种皂化度的PVA系树脂，可得到耐久性优异的薄型偏光膜。皂化度过高时，有凝胶化的担心。
PVA系树脂的平均聚合度可根据目的适宜选择。平均聚合度通常为1000～10000，优选为1200～4500，进一步优选为1500～4300。其中，平均聚合度可根据JIS K6726-1994求出。
关于上述涂布液，代表性的是使上述PVA系树脂溶解在溶剂中而成的溶液。作为溶剂，例如可列举出水、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、各种二醇类、三羟甲基丙烷等多元醇类、乙二胺、二亚乙基三胺等胺类。这些可以单独或组合两种以上使用。这些之中优选水。溶液的PVA系树脂浓度相对于100重量份溶剂优选为3重量份～20重量份。若为这种树脂浓度，则可形成与热塑性树脂基材密合的均匀的涂布膜。
可以在涂布液中配混添加剂。作为添加剂，例如可列举出增塑剂、表面活性剂等。作为增塑剂，例如可列举出乙二醇、甘油等多元醇。作为表面活性剂，例如可列举出非离子表面活性剂。这些可以出于使所得的PVA系树脂层的均匀性、染色性、拉伸性更加提高的目的使用。
作为涂布液的涂布方法，可采用任意的适宜的方法。例如可列举出辊涂法、旋涂法、线棒涂布法、浸涂法、模涂布法、帘幕涂布法、喷涂法、刮刀涂布法（逗点涂布法等）等。
上述涂布液的涂布·干燥温度优选为50℃以上。
PVA系树脂层的拉伸前的厚度优选为3μm～20μm。
形成PVA系树脂层之前，可以对热塑性树脂基材实施表面处理（例如，电晕处理等），也可以在热塑性树脂基材上形成易粘接层。通过进行这种处理，可提高热塑性树脂基材与PVA系树脂层的密合性。
A-2.工序B
在上述工序B中，对上述层叠体进行水中拉伸（硼酸水中拉伸）。通过水中拉伸，可在比上述热塑性树脂基材、PVA系树脂层的玻璃化转变温度（代表性的是80℃左右）更低的温度下拉伸，可边抑制PVA系树脂层的晶体化边高倍率地拉伸。其结果，可制作具有优异的光学特性（例如，偏光度）的薄型偏光膜。
层叠体的拉伸方法可采用任意的适宜的方法。具体而言，可以是固定端拉伸，也可以是自由端拉伸（例如，使层叠体通过圆周速度不同的辊之间进行单轴拉伸的方法）。层叠体的拉伸可以通过单阶段进行，也可以通过多阶段进行。通过多阶段进行时，后述层叠体的拉伸倍率（最大拉伸倍率）为各阶段的拉伸倍率的乘积。
水中拉伸优选将层叠体浸渍在硼酸水溶液中来进行（硼酸水中拉伸）。通过使用硼酸水溶液作为拉伸浴，可赋予PVA系树脂层耐受拉伸时施加的张力的刚性和在水中不溶解的耐水性。具体而言，硼酸在水溶液中生成四羟基硼酸阴离子，可以通过氢键与PVA系树脂交联。其结果，可以赋予PVA系树脂层刚性和耐水性，并良好地拉伸，可制作具有优异的光学特性（例如，偏光度）的薄型偏光膜。
上述硼酸水溶液优选使硼酸和/或硼酸盐溶解在作为溶剂的水中而得到。相对于100重量份水，硼酸浓度优选为1重量份～10重量份。通过使硼酸浓度为1重量份以上，可有效地抑制PVA系树脂层的溶解，可制作更高特性的薄型偏光膜。此外，除了硼酸或硼酸盐之外，也可使用将硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解在溶剂中而得的水溶液。
通过后述染色工序，预先在PVA系树脂层上吸附有二色性物质（代表性地为碘）时，优选在上述拉伸浴（硼酸水溶液）中配混碘化物。通过配混碘化物，可抑制PVA系树脂层上吸附的碘的溶出。作为碘化物，例如可列举出碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等。这些之中优选碘化钾。相对于100重量份水，碘化物的浓度优选为0.05重量份～15重量份，更优选为0.5重量份～8重量份。
工序B中的拉伸温度（拉伸浴的液温）优选为40℃～85℃，更优选为50℃～85℃。若在这种温度下，则可抑制PVA系树脂层的溶解并且高倍率地拉伸。具体而言，如上所述，热塑性树脂基材的玻璃化转变温度（Tg）出于与PVA系树脂层的形成的关系而优选为60℃以上。这种情况下，拉伸温度低于40℃时，即使考虑到利用水的热塑性树脂基材的增塑化，也有无法良好地拉伸的担心。另一方面，拉伸浴的温度越高，PVA系树脂层的溶解性就会变得越高，有得不到优异的光学特性的担心。层叠体在拉伸浴中的浸渍时间优选为15秒～5分钟。
通过将上述热塑性树脂基材与水中拉伸（硼酸水中拉伸）组合，能够高倍率地进行拉伸，能够制作具有优异的光学特性（例如偏光度）的薄型偏光膜。具体而言，相对于层叠体的原长度，最大拉伸倍率优选为5.0倍以上。在本说明书中，“最大拉伸倍率”是指层叠体即将要断裂之前的拉伸倍率，另外也指比确认的层叠体断裂的拉伸倍率的值低0.2的值。另外，对于使用上述热塑性树脂基材的层叠体的最大拉伸倍率而言，经过水中拉伸工序后的最大拉伸倍率能够比仅通过空中拉伸进行拉伸时的最大拉伸倍率更高。
A-3.其它的工序
本发明的薄型偏光膜的制造方法除了上述工序A和工序B之外，还可包括其它工序。作为其它工序，例如可列举出不溶化工序、染色工序、交联工序、与上述工序B不同的拉伸工序、洗涤工序、干燥（含水率的调节）工序等。其它工序可在任意的适宜的时间进行。
关于上述染色工序，代表性地是用二色性物质对PVA系树脂层进行染色的工序。优选的是，通过使二色性物质吸附在PVA系树脂层上而进行。作为该吸附方法，例如可列举出：将PVA系树脂层（层叠体）浸渍在包含二色性物质的染色液中的方法、在PVA系树脂层上涂覆该染色液的方法、将该染色液喷雾到PVA系树脂层的方法等。优选将层叠体浸渍在包含二色性物质的染色液中的方法。这是因为二色性物质可以良好地吸附。
作为上述二色性物质，例如可列举出碘、二色性染料。优选为碘。使用碘作为二色性物质时，上述染色液为碘水溶液。相对于100重量份水，碘的配混量优选为0.1重量份～0.5重量份。为了提高碘相对于水的溶解度，优选在碘水溶液中配混碘化物。碘化物的具体例如上所述。相对于100重量份水，碘化物的配混量优选为0.02重量份～20重量份，更优选为0.1重量份～10重量份。为了抑制PVA系树脂的溶解，染色液在染色时的液温优选为20℃～50℃。使PVA系树脂层浸渍在染色液中时，为了确保PVA系树脂层的透过率，浸渍时间优选为5秒～5分钟。另外，染色条件（浓度、液温、浸渍时间）可设定为使得最后所得的偏光膜的偏光度或是单体透过率为规定范围的条件。在一个实施方式中，设定浸渍时间使得所得的偏光膜的偏光度为99.98%以上。在其它实施方式中，设定浸渍时间使得所得的偏光膜的单体透过率为40%～44%。
优选染色工序在上述工序B之前进行。
关于上述不溶化工序，代表性的是通过使PVA系树脂层浸渍在硼酸水溶液中而进行。通过实施不溶化处理，可以赋予PVA系树脂层耐水性。相对于100重量份水，该硼酸水溶液的浓度优选为1重量份～4重量份。不溶化浴（硼酸水溶液）的液温优选为20℃～50℃。优选不溶化工序在层叠体制作之后且染色工序、工序B之前进行。
关于上述交联工序，代表性的是通过使PVA系树脂层浸渍在硼酸水溶液中而进行。通过实施交联处理，可赋予PVA系树脂层耐水性。相对于100重量份水，该硼酸水溶液的浓度优选为1重量份～4重量份。另外，在上述染色工序后进行交联工序的情况下，优选进一步配混碘化物。通过配混碘化物，可抑制PVA系树脂层上吸附的碘的溶出。相对于100重量份水，碘化物的配混量优选为1重量份～5重量份。碘化物的具体例如上所述。交联浴（硼酸水溶液）的液温优选为20℃～50℃。优选交联工序在上述工序B之前进行。在优选的实施方式中，依次进行染色工序、交联工序以及工序B。
作为与上述工序B不同的拉伸工序，例如可列举出在高温（例如95℃以上）下对上述层叠体进行空中拉伸的工序。这种空中拉伸工序优选在工序B（硼酸水中拉伸）和染色工序之前进行。这种空中拉伸工序可定位为对硼酸水中拉伸的预备的或辅助的拉伸，因此以下称为“空中辅助拉伸”。
通过组合空中辅助拉伸，有时可更高倍率地拉伸层叠体。其结果，可制作具有更优异的光学特性（例如，偏光度）的薄型偏光膜。例如，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂作为上述热塑性树脂基材时，与仅通过硼酸水中拉伸进行拉伸相比，将空中辅助拉伸与硼酸水中拉伸组合的方法可边抑制热塑性树脂基材的取向边进行拉伸。该热塑性树脂基材的拉伸张力会随着其取向性的提高而增大，有时难以稳定地拉伸，有时热塑性树脂基材会断裂。因此，通过边抑制热塑性树脂基材的取向边进行拉伸，可更高倍率地拉伸层叠体。
另外，通过与空中辅助拉伸组合，使PVA系树脂的取向性提高，由此即使在硼酸水中拉伸后也可使PVA系树脂的取向性提高。具体而言，推定，预先通过空中辅助拉伸使PVA系树脂的取向性提高，由此在硼酸水中拉伸时PVA系树脂与硼酸容易交联，通过在硼酸成为连接点的状态下拉伸，硼酸水中拉伸后PVA系树脂的取向性也变高。其结果，可制作具有优异的光学特性（例如，偏光度）的薄型偏光膜。
空中辅助拉伸的拉伸方法与上述工序B相同，可以是固定端拉伸，也可以是自由端拉伸（例如，使层叠体通过圆周速度不同的辊之间进行单轴拉伸的方法）。另外，拉伸可以通过单阶段进行，也可以通过多阶段进行。通过多阶段进行时，后述的拉伸倍率为各阶段的拉伸倍率的乘积。本工序中的拉伸方向优选与上述工序B的拉伸方向大致相同。
空中辅助拉伸的拉伸倍率优选为3.5倍以下。空中辅助拉伸的拉伸温度优选为PVA系树脂的玻璃化转变温度以上。拉伸温度优选为95℃～150℃。需要说明的是，相对于层叠体的原长度，将空中辅助拉伸与上述硼酸水中拉伸组合时的最大拉伸倍率优选为5.0倍以上，更优选为5.5倍以上，进一步优选为6.0倍以上。
关于上述洗涤工序，代表性的是通过使PVA系树脂层浸渍在碘化钾水溶液中而进行。上述干燥工序中的干燥温度优选为30℃～100℃。
图2为表示本发明的薄型偏光膜的制造方法的一个例子的示意图。从输出部100输出层叠体10，通过辊111和112使其浸渍在硼酸水溶液浴110中之后（不溶化工序），通过辊121和122使其浸渍在二色性物质（碘）和碘化钾的水溶液浴120中（染色工序）。接着，通过辊131和132使其浸渍在硼酸和碘化钾的水溶液浴130中（交联工序）。然后，一边使层叠体10浸渍在硼酸水溶液浴140中，一边用速度比不同的辊141和142沿纵向（长度方向）赋予张力而拉伸（工序B）。通过辊151和152使拉伸处理过的层叠体10浸渍在碘化钾水溶液浴150中（洗涤工序），向干燥工序供给（未图示）。然后，通过卷取部160将层叠体卷取。
B.薄型偏光膜
本发明的薄型偏光膜是通过上述制造方法而得到的。本发明的薄型偏光膜实质上是吸附取向了二色性物质的PVA系树脂膜。薄型偏光膜的厚度优选为10μm以下，更优选为7μm以下，进一步优选为5μm以下。另一方面，薄型偏光膜的厚度优选为0.5μm以上，更优选为1.5μm以上。薄型偏光膜优选在波长380nm～780nm的任意波长处显示吸收二色性。薄型偏光膜的单体透过率优选为40.0%以上，更优选为41.0%以上，进一步优选为42.0%以上。薄型偏光膜的偏光度优选为99.8%以上，更优选为99.9%以上，进一步优选为99.95%以上。
上述薄型偏光膜的使用方法可采用任意的适宜的方法。具体而言，可以在与上述热塑性树脂成为一体的状态下使用，也可以从上述热塑性树脂基材转印到其它构件上来使用。
C.光学层叠体
本发明的光学层叠体具有上述薄型偏光膜。图3的（a）和（b）为本发明的优选的实施方式的光学薄膜层叠体的截面示意图。光学薄膜层叠体100依次具有热塑性树脂基材11’、薄型偏光膜12’、粘合剂层13和隔离膜14。光学薄膜层叠体200依次具有热塑性树脂基材11’、薄型偏光膜12’、粘接剂层15、光学功能薄膜16、粘合剂层13和隔离膜14。在本实施方式中，不从所得的薄型偏光膜12’上剥离上述热塑性树脂基材而直接作为光学构件使用。热塑性树脂基材11’例如可作为薄型偏光膜12’的保护薄膜发挥作用。
图4的（a）和（b）为本发明的另一个优选的实施方式的光学薄膜层叠体的截面示意图。光学功能薄膜层叠体300依次具有隔离膜14、粘合剂层13、薄型偏光膜12’、粘接剂层15和光学功能薄膜16。光学功能薄膜层叠体400中，在光学功能薄膜层叠体300的结构的基础上，在薄型偏光膜12’和隔离膜14之间介由粘合剂层13设置有第二光学功能薄膜16’。在本实施方式中，去掉了上述热塑性树脂基材。
构成本发明的光学层叠体的各层的层叠不受图示例的限制，可以使用任意的适宜的粘合剂层或粘接剂层。作为粘合剂层，代表性的是用丙烯酸系粘合剂形成。作为粘接剂层，代表性的是用乙烯醇系粘接剂形成。上述光学功能薄膜例如可作为偏光膜保护膜、相位差膜等发挥作用。
实施例
以下根据实施例具体说明本发明，但本发明不受这些实施例的限制。需要说明的是，各特性的测定方法如以下所述。
1.厚度
用数字测微计（Anritsu Corporation制造，产品名“KC-351C”）测定。
2.热塑性树脂基材的吸水率
按照JIS K7209测定。
3.热塑性树脂基材的玻璃化转变温度（Tg）
按照JIS K7121测定。
[实施例1-1]
（工序A）
作为热塑性树脂基材，使用吸水率0.60%、Tg80℃的非晶质聚对苯二甲酸乙二醇酯（A-PET）薄膜（三菱树脂株式会社制，商品名“NOVACLEAR”，厚度：100μm）。
将聚合度2600、皂化度99.9%的聚乙烯醇（PVA）树脂（日本合成化学工业株式会社制，商品名“GOHSENOL（注册商标）NH-26”）的水溶液在60℃下涂布到热塑性树脂基材的一个面上并干燥，形成厚度7μm的PVA系树脂层。由此制作层叠体。
使所得的层叠体在液温30℃的不溶化浴（相对于100重量份水配混4重量份硼酸而得到的硼酸水溶液）中浸渍30秒（不溶化工序）。
接着，使其在液温30℃的染色浴（相对于100重量份水配混0.2重量份碘、配混2重量份碘化钾而得到的碘水溶液）中浸渍60秒（染色工序）。
接着，使其在液温30℃的交联浴（相对于100重量份水配混3重量份碘化钾、配混3重量份硼酸而得到的硼酸水溶液）中浸渍30秒（交联工序）。
然后，一边使层叠体浸渍在液温60℃的硼酸水溶液（相对于100重量份水配混4重量份硼酸、配混5重量份碘化钾而得到的水溶液）中，一边在圆周速度不同的辊间沿纵向（长度方向）进行单轴拉伸（工序B）。在硼酸水溶液中的浸渍时间为120秒，拉伸进行至层叠体即将要断裂之前。
然后，使层叠体在洗涤浴（相对于100重量份水配混3重量份碘化钾而得到的水溶液）中浸渍后，用60℃的暖风使其干燥（洗涤·干燥工序）。
由此，得到在热塑性树脂基材上形成有薄型偏光膜的光学薄膜层叠体。
[实施例1-2]
将与实施例1-1同样操作而制作的层叠体在120℃的烘箱内在圆周速度不同的辊间沿纵向（长度方向）单轴拉伸至2倍（空中辅助拉伸工序）。然后，与实施例1-1同样操作，进行不溶化工序、染色工序、交联工序、工序B和洗涤·干燥工序，得到光学薄膜层叠体。
（比较例1）
将与实施例1-1同样操作而制作的层叠体在100℃的烘箱内空中拉伸至层叠体即将要断裂之前。
然后，与实施例1-1同样地依次进行染色工序、交联工序和洗涤·干燥工序，得到薄型偏光膜。
[实施例2-1]
除了使用吸水率0.75%、Tg75℃的非晶质的间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯（IPA共聚PET）薄膜（厚度：100μm）作为热塑性树脂基材之外，与实施例1-1同样操作，得到薄型偏光膜。
[实施例2-2]
除了使用上述IPA共聚PET薄膜作为热塑性树脂基材之外，与实施例1-2同样操作，得到薄型偏光膜。
（比较例2）
除了使用上述IPA共聚PET薄膜作为热塑性树脂基材之外，与比较例1同样操作，得到薄型偏光膜。
（比较例3-1）
使用吸水率0.1%、Tg110℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜（Teijin DuPont公司制，商品名“Teijin Tetron”，厚度：100μm）作为热塑性树脂基材，并且，在工序B中将硼酸水溶液的温度设为80℃，除此之外，与实施例1-1同样操作，尝试了层叠体的拉伸，但完全无法拉伸。
（比较例3-2）
使用上述PET薄膜作为热塑性树脂基材，并且在130℃下进行空中拉伸，除此之外，与比较例1同样操作，得到薄型偏光膜。
（比较例4-1）
使用吸水率0.03%、Tg80℃的未拉伸聚苯乙烯薄膜（厚度：100μm）作为热塑性树脂基材，并且在工序B中将硼酸水溶液的温度设为80℃，除此之外，与实施例1-1同样操作，得到薄型偏光膜。
（比较例4-2）
使用上述聚苯乙烯薄膜作为热塑性树脂基材，并且在90℃下进行空中拉伸，除此之外，与比较例1同样操作，得到薄型偏光膜。
（比较例5-1）
除了使用吸水率0.03%、Tg-10℃的未拉伸聚丙烯薄膜（Mitsui Chemicals Tohcello Inc.制，RXC系列，厚度：70μm）作为热塑性树脂基材之外，与实施例1-1同样操作，尝试了薄型偏光膜的制作。
（比较例5-2）
使用上述聚丙烯薄膜作为热塑性树脂基材，并且在60℃下进行空中拉伸，除此之外，与比较例1同样操作，尝试了薄型偏光膜的制作。
（比较例6-1）
除了使用吸水率3.5%、Tg65℃的尼龙6薄膜（无拉伸尼龙薄膜，三菱树脂株式会社制，商品名“DIAMIRON C”，厚度：100μm）作为热塑性树脂基材之外，与实施例1-1同样操作，尝试了薄型偏光膜的制作。
（比较例6-2）
除了使用上述尼龙6薄膜作为热塑性树脂基材之外，与比较例1同样操作，尝试了薄型偏光膜的制作。
[实施例3-1]
使用吸水率0.35%、Tg75℃的非晶质的环己烷二甲醇共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯（CHDM-PET）薄膜（三菱树脂株式会社制，商品名“NOVACLEAR SH046”，厚度：150μm）作为热塑性树脂基材，并且在工序B中将硼酸水溶液的温度设为70℃，除此之外，与实施例1-1同样操作，得到薄型偏光膜。
[实施例3-2]
使用上述CHDM-PET薄膜作为热塑性树脂基材，并且在工序B中将硼酸水溶液的温度设为70℃，除此之外，与实施例1-2同样操作，得到薄型偏光膜。
（比较例7）
除了使用上述CHDM-PET薄膜作为热塑性树脂基材之外，与比较例1同样操作，得到薄型偏光膜。
在各实施例和比较例中，通过目视观察拉伸后的层叠体的外观。将评价结果与最大拉伸倍率一并示于表1。其中，实施例1-2、实施例2-2和实施例3-2的最大拉伸倍率为包括空中辅助拉伸的总拉伸倍率。
（外观的评价基准）
○：良好
×：由凹凸、松弛的产生、变形·尺寸变化导致的外观不良
测定各实施例和比较例中得到的薄型偏光膜的偏光度。偏光度的测定时，边将粘接剂涂布在所得光学薄膜层叠体的薄型偏光膜侧边贴合厚度80μm的三乙酰纤维素薄膜（TAC薄膜），然后，剥离热塑性树脂基材。由此，将薄型偏光膜转印到TAC薄膜，供给于偏光度的测定。偏光度的测定方法如下。将测定结果与得到的薄型偏光膜的厚度一并示于表1。
（偏光度的测定方法）
使用紫外可见分光光度计（日本分光公司制造，产品名“V7100”）测定薄型偏光膜的单体透过率（Ts）、平行透过率（Tp）以及正交透过率（Tc），根据下式求出偏光度（P）。
偏光度（P）（%）＝｛（Tp-Tc）/（Tp+Tc）｝1/2×100
其中，上述Ts、Tp以及Tc为通过JIS Z8701的2度视野（C光源）测定的、进行了可见度校正（visibility correction）的Y值。
[表1]
Figure BDA00002875960200181
在使用满足规定的吸水率和玻璃化转变温度的热塑性树脂基材的实施例中，能够良好地进行水中拉伸，最大拉伸倍率也非常高，外观和光学特性都极优异。若分别比较实施例1-1、1-2与比较例1，实施例2-1、2-2与比较例2，实施例3-1、3-2与比较例7，则经过水中拉伸工序后的最大拉伸倍率比仅通过空中拉伸进行拉伸的最大拉伸倍率更高。
比较例3-1未能进行拉伸。比较例3-2、比较例4-1和比较例4-2尽管外观优异，但无法得到充分的光学特性。
在使用玻璃化转变温度低的热塑性树脂基材的比较例5-1和比较例5-2中，虽然能够高倍率地进行拉伸，但在PVA系树脂层的形成（涂布·干燥）时热塑性树脂基材上产生起皱，进而，拉伸时的温度导致层叠体上产生凹凸、松弛，无法得到能够耐受光学用途的外观。
在使用吸水率高的热塑性树脂基材的比较例6-1和比较例6-2中，在PVA树脂的水溶液的涂布时发生尺寸变化，进而，在比较例6-1中，水中拉伸时产生起皱，无法得到优异的外观。
在60℃和80℃下对实施例1中使用的热塑性树脂基材（A-PET）进行了拉伸（水中、空中）。将此时的拉伸倍率与拉伸应力的关系示于图5和图6。其中，图5中还一并示出了在90℃下空中辅助拉伸成2倍后，在60℃下进行水中拉伸直至总倍率为6倍时的拉伸倍率与拉伸应力的关系。
由图5和图6可知，水中拉伸与空中拉伸相比，热塑性树脂基材的拉伸应力大幅降低。因此，可以说水发挥增塑剂的作用，热塑性树脂基材增塑化。
产业上的可利用性
本发明的薄型偏光膜具有比现有的薄型偏光膜更高的偏光性能。因此，根据本发明，能够将薄型偏光膜适用于液晶电视、液晶显示器、移动电话、数字照相机、摄像机、便携式游戏机、汽车导航仪、复印机、打印机、传真机、时钟、微波炉等的液晶面板。
附图标记说明
10  层叠体
11  热塑性树脂基材
12  PVA系树脂层

Claims (8)

1.一种薄型偏光膜的制造方法，其包括：
在吸水率为0.2%以上且3.0%以下、玻璃化转变温度（Tg）为60℃以上的热塑性树脂基材上形成聚乙烯醇系树脂层，制作层叠体的工序；和
将该层叠体在硼酸水溶液中进行水中拉伸的工序。
2.根据权利要求1所述的薄型偏光膜的制造方法，其中，所述热塑性树脂基材由非晶质的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂构成。
3.根据权利要求1或2所述的薄型偏光膜的制造方法，其包括：在所述硼酸水中拉伸之前，在95℃以上对所述层叠体进行空中拉伸的工序。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的薄型偏光膜的制造方法，其中，经过所述水中拉伸工序后的所述层叠体的最大拉伸倍率比仅通过空中拉伸对所述层叠体进行拉伸时的最大拉伸倍率高。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的薄型偏光膜的制造方法，其中，所述层叠体的最大拉伸倍率为5.0倍以上。
6.一种薄型偏光膜，其是通过权利要求1～5中的任一项所述的薄型偏光膜的制造方法而得到的。
7.一种光学层叠体，其具有权利要求6所述的薄型偏光膜。
8.一种层叠体，其具有：
吸水率为0.2%以上且3.0%以下、玻璃化转变温度（Tg）为60℃以上的热塑性树脂基材、和
在该热塑性树脂基材上形成的聚乙烯醇系树脂层。
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