CN104335086A - 偏振板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种偏振板的制造方法,是在由吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜上贴合丙烯酸系树脂膜而制造偏振板的方法,该偏振板(15)的制造方法具备:加热处理工序,将该丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度设为Tg,将丙烯酸系树脂膜(20)在保持为(Tg-30℃)以上、(Tg+5℃)以下的范围内的温度的加热炉(40)中通过,由此实施加热处理;和贴合工序,将实施了加热处理的丙烯酸系树脂膜(21)紧接着用贴合辊(50、51)贴合在偏振膜(10)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种在聚乙烯醇系偏振膜上作为保护膜贴合丙烯酸系树脂膜而制造偏振板的方法。
背景技术
偏振板以液晶显示装置的构成构件为中心得到广泛的使用。偏振板通常以在由聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜的至少一个面上层叠有保护膜的状态流通,被装入液晶显示装置等中。作为构成该偏振板的聚乙烯醇系偏振膜的保护膜,在传统上使用的是三乙酰纤维素膜。但是,三乙酰纤维素的耐湿热性不足,以三乙酰纤维素膜作为保护膜使用的偏振板在高温条件下及湿热条件下,会有偏振度、色相等性能降低的情况。
因而,作为取代三乙酰纤维素的保护膜,研究了透明性及耐湿热性优异的丙烯酸系树脂膜的使用。例如,在日本特开2007-25008号公报(专利文献1)中,公开过如下的内容,即,在厚40μm以下的丙烯酸系树脂膜的两面形成热塑性树脂层,使用前剥去两面的热塑性树脂层,作为偏振板的保护膜。在日本特开2007-41563号公报(专利文献2)中,公开过如下的内容,即,将由丙烯酸系树脂膜/聚乙烯亚胺层/聚乙烯醇系树脂层的三层结构形成的保护膜在其聚乙烯醇系树脂层侧与聚乙烯醇系偏振膜贴合,制成偏振板。在日本特开2007-52404号公报(专利文献3)中,公开有如下的内容,即,在聚乙烯醇系偏振膜的一个面上,依次设置粘接剂层/金属盐层/保护膜而制成偏振板,以及利用丙烯酸系树脂构成该保护膜。在日本特开2009-25762号公报(专利文献4)中,公开过如下的内容,即,相对于丙烯酸系树脂主体的树脂成分100重量份,配合由金属盐形成的润滑剂0.1~1.5重量份,制成偏振板的保护膜。另外,在日本特开2009-163216号公报(专利文献5)中,公开过如下的内容,即,在聚乙烯醇系偏振膜的一个面上,层叠由具有硬涂层的丙烯酸系树脂膜形成的防眩性膜,制成配置于液晶显示装置的可见侧的偏振板,还记载有如下的内容,即,对于构成该防眩性膜的丙烯酸系树脂,从膜的耐冲击性、制膜性的观点考虑,优选含有丙烯酸橡胶粒子。
不限于丙烯酸系树脂膜,树脂膜一般在制造后,被卷绕在圆柱状的芯上而以卷筒状保管。此后在保管规定期间后,例如在卷绕的状态下缠紧,会有产生在卷筒状膜的最表面观察到凹坑等被称作卷紧的现象的情况。当产生此种卷紧时,该凹坑等就会成为缺陷,在事实上不可能应用于光学用途。特别是在丙烯酸系树脂膜中,显而易见容易产生此种卷紧。
发明内容
因而,本发明的目的在于,提供一种方法,即使在使用了因卷紧而产生缺陷的丙烯酸系树脂膜的情况下,也可以修复该缺陷,制造出在贴合在偏振膜上的状态下缺陷少的偏振板。
根据本发明,提供一种偏振板的制造方法,是在吸附取向有二色性色素的由聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜上贴合丙烯酸系树脂膜而制造偏振板的方法,具备:加热处理工序,对上述的丙烯酸系树脂膜,将其玻璃化转变温度设为Tg,在(Tg-30℃)以上、(Tg+5℃)以下的范围内的温度下实施加热处理;贴合工序,将实施了加热处理的丙烯酸系树脂膜紧接着贴合在偏振膜上。
该方法中所用的丙烯酸系树脂膜优选由在丙烯酸系的母体树脂中配合有橡胶弹性体粒子的丙烯酸系树脂组合物形成,该橡胶弹性体粒子优选数均粒径处于10~300nm的范围内,另外相对于上述的丙烯酸系母体树脂,以25~45重量%的比例配合。
在这些方法中,加热处理工序优选在加热到上述的温度的加热炉中进行。另外,加热处理工序优选以5秒以上且60秒以下的范围内的时间进行。优选在将丙烯酸系树脂膜从以长尺寸卷成卷筒状的状态中退卷的同时,被供于上述的加热处理工序,然后供于贴合工序。该情况下,加热处理工序优选以使加热处理前与加热处理后的与丙烯酸系树脂膜的流送方向正交的宽度方向的尺寸变化率为0.3%以下的方式进行。
根据本发明的方法,即使与偏振膜贴合前的丙烯酸系树脂产生了由卷紧造成的缺陷,也可以通过在实施加热处理后贴合在偏振膜上,而制造缺陷少的偏振板。由此,即使是产生了卷紧的丙烯酸系树脂膜的卷筒也可以使用,可以大幅度提高以丙烯酸系树脂膜作为保护膜的偏振板的生产性。
附图说明
图1是示意性地表示偏振板的制造中所用的装置的配置例的侧视图。
具体实施方式
参照图1,对本发明进行说明。本发明中,在吸附取向有二色性色素的由聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜10上贴合丙烯酸系树脂膜20(21),制造偏振板15。此后,对丙烯酸系树脂膜(原材膜)20,在向偏振膜10上贴合前实施加热处理,将像这样实施了加热处理的丙烯酸系树脂膜21贴合在偏振膜10上。
图1中所示的例子中,从第一抽出辊25中抽出的丙烯酸系树脂膜20从加热炉40通过,在其中被实施加热处理。将像这样实施了加热处理的丙烯酸系树脂膜21向偏振膜10的一个面供给,另外地将从第二抽出辊35中抽出的第二树脂膜30向偏振膜10的另一个面供给,以形成实施了加热处理的丙烯酸系树脂膜21/偏振膜10/第二树脂膜30的顺序的方式用贴合辊50、51贴合。将如此得到的偏振板15卷绕在产品辊60上。在加热炉40中,丙烯酸系树脂膜20由多个搬送辊45、45搬送。偏振膜10一般是将后述的偏振膜制造工序中制造的膜直接送来。图1中,直线箭头表示膜的行进方向,曲线箭头表示辊的旋转方向。图1中所示的例子中,从加热炉40通过的阶段相当于加热处理工序,利用贴合辊50、51贴合的阶段相当于贴合工序。
如图1中给出的例子所示,在偏振膜10的两面贴合树脂膜而制造偏振板15的情况下,只要将至少一方的树脂膜用丙烯酸系树脂构成即可。在偏振膜10的两面贴合丙烯酸系树脂膜而制成偏振板15的情况下,优选在对这些丙烯酸系树脂膜分别依照本发明实施加热处理后提供给贴合工序。另一方面,也可以仅在偏振膜10的一面贴合树脂膜而制成偏振板,该情况下,只要将该树脂膜用丙烯酸系树脂构成即可。
以下,对本发明中使用的偏振膜10及丙烯酸系树脂膜20、以及任意地使用的第二树脂膜30,依次进行说明,其后对偏振板的制造方法进行说明。
[偏振膜]
偏振膜10是使二色性色素吸附取向在聚乙烯醇系树脂膜上并以获得规定的偏振特性的膜。作为二色性色素,在典型的情况下,使用碘、二色性有机染料。即,在偏振膜中,有在聚乙烯醇系树脂膜上吸附取向有碘的碘系偏振膜、在聚乙烯醇系树脂膜上吸附取向有二色性有机染料的染料系偏振膜。
构成偏振膜10的聚乙烯醇系树脂可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,可以举出作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯与能够与之共聚的其他的单体的共聚物等。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他的单体,例如可以举出不饱和羧酸类、不饱和磺酸类、烯烃类、乙烯基醚类等。另外,聚乙烯醇系树脂也可以被改性,例如也可以使用用醛类改性了的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等。
偏振膜10通常可以经过调整聚乙烯醇系树脂膜的水分的调湿工序、将聚乙烯醇系树脂膜单轴拉伸的工序、将聚乙烯醇系树脂膜用二色性色素染色而使之吸附该二色性色素的工序、将吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜用硼酸水溶液处理的工序、在硼酸处理后将附着于表面的游离的硼酸等洗掉的水洗工序、以及在水洗后进行干燥的工序来制造。
单轴拉伸既可以在染色前进行,也可以在染色中进行,还可以在染色后的硼酸处理中进行。也可以在这些多个阶段中进行单轴拉伸。单轴拉伸既可以在圆周速度不同的辊间进行,也可以使用热辊进行。另外,既可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是在用溶剂使之溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为4~8倍左右。对于实施了单轴拉伸和染色、继而又实施硼酸处理、水洗及干燥而得的聚乙烯醇系偏振膜,可以将其厚度设为例如约1~50μm左右,然而优选为10~35μm。
[丙烯酸系树脂膜]
下面,对贴合在偏振膜10上的丙烯酸系树脂膜20进行说明。丙烯酸系树脂通常为以甲基丙烯酸烷基酯为主体的聚合物。具体而言,既可以是甲基丙烯酸烷基酯的均聚物或使用了2种以上的甲基丙烯酸烷基酯的共聚物,也可以是甲基丙烯酸烷基酯50重量%以上与甲基丙烯酸烷基酯以外的单体50重量%以下的共聚物。作为甲基丙烯酸烷基酯,通常使用其烷基的碳数为1~4的甲基丙烯酸烷基酯,其中优选使用甲基丙烯酸甲酯。
另外,甲基丙烯酸烷基酯以外的单体既可以是在分子内具有1个聚合性碳碳双键的单官能单体,也可以是在分子内具有2个以上的聚合性碳
碳双键的多官能单体,然而特别优选使用单官能单体。作为其例子,可以举出丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯之类的丙烯酸烷基酯、苯乙烯或烷基苯乙烯之类的苯乙烯系单体、丙烯腈或甲基丙烯腈之类的不饱和腈等。在作为共聚成分使用丙烯酸烷基酯的情况下,其烷基通常为碳数1~8左右。对于丙烯酸系树脂的单体组成,以单体整体的量为基准,甲基丙烯酸烷基酯优选为70重量%以上,更优选为80重量%以上,进一步优选为90重量%以上,另外优选为99重量%以下。
该丙烯酸系树脂优选不具有戊二酰亚胺衍生物、戊二酸酐衍生物、内酯环结构等。具有戊二酰亚胺衍生物、戊二酸酐衍生物、或内酯环结构之类的环状结构的丙烯酸系树脂有难以获得作为光学膜而言足够的机械强度及耐湿热性的趋势。换言之,该丙烯酸系树脂的单体实质上仅由甲基丙烯酸烷基酯构成,或者是甲基丙烯酸烷基酯占单体组成的例如70重量%以上、优选占90重量%以上,优选为其与实质上仅为选自丙烯酸烷基酯、苯乙烯系单体及不饱和腈中的单体的共聚物。
从制成膜的制膜性、制成膜后的耐冲击性等观点考虑,丙烯酸系树脂也可以是在上述的丙烯酸系的母体树脂中配合了橡胶弹性体粒子的丙烯酸系树脂组合物。该橡胶弹性体粒子是具有显示出橡胶弹性的层的粒子,既可以是仅由显示出橡胶弹性的层构成的粒子,也可以是不仅具有显示出橡胶弹性的层还具有其他的层的多层结构的粒子。作为橡胶弹性体,例如可以举出烯烃系弹性聚合物、二烯系弹性聚合物、苯乙烯-二烯系弹性共聚物、丙烯酸系弹性聚合物等。其中,从作为偏振板的保护膜使用时的表面硬度、耐光性、以及透明性的观点考虑,优选使用丙烯酸系弹性聚合物。
丙烯酸系弹性聚合物可以由以丙烯酸烷基酯为主体的聚合物构成。该聚合物既可以是丙烯酸烷基酯的均聚物,也可以是丙烯酸烷基酯50重量%以上与其以外的单体50重量%以下的共聚物。作为丙烯酸烷基酯,通常使用其烷基的碳数为4~8的丙烯酸烷基酯。在使丙烯酸烷基酯以外的单体共聚的情况下,作为其例子,可以举出甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯之类的甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯或烷基苯乙烯之类的苯乙烯系单体、丙烯腈或甲基丙烯腈之类的不饱和腈等单官能单体、以及(甲基)丙烯酸烯丙酯或(甲基)丙烯酸甲基烯丙酯之类的不饱和羧酸的烯基酯、马来酸二烯丙酯之类的二元酸的二烯基酯、亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯之类的二醇类的不饱和羧酸二酯等多官能单体。
橡胶弹性体粒子优选为具有丙烯酸系弹性聚合物的层的多层结构的粒子。具体而言,可以举出在丙烯酸系弹性体的外侧具有以甲基丙烯酸烷基酯为主体的硬质的聚合物层的2层结构的粒子、或在丙烯酸系弹性体的内侧还具有以甲基丙烯酸烷基酯为主体的硬质的聚合物层的3层结构的粒子。构成形成于丙烯酸系弹性体的外侧或内侧的硬质的聚合物层的以甲基丙烯酸烷基酯为主体的聚合物的单体组成的例子与先前作为丙烯酸系树脂的例子举出的以甲基丙烯酸烷基酯为主体的聚合物的单体组成的例子相同,特别优选使用以甲基丙烯酸甲酯为主体的单体组成。此种多层结构的丙烯酸系橡胶弹性体粒子例如可以利用日本特公昭55-27576号公报中记载的方法来制造。
多层结构的丙烯酸系橡胶弹性体粒子中的橡胶弹性体层的数均粒径优选处于10~300nm的范围内。通过配合此种橡胶弹性体粒子,在使用粘接剂与偏振膜贴合时,就可以得到难以从粘接层中剥离的保护膜。该橡胶弹性体层的平均粒径优选为50nm以上,另外优选为250nm以下。
橡胶弹性体层的平均粒径如下所示地测定。即,将此种橡胶弹性体粒子混合到丙烯酸系的母体树脂中而膜化,当将其截面用氧化钌的水溶液染色时,就只有橡胶弹性体层着色,观察到大致为圆形,母层的丙烯酸系树脂未被染色。因而,从像这样染色了的膜截面中使用薄片切片机等制备薄片,利用电子显微镜观察该薄片。此后,随机地提取100个被染色了的橡胶弹性体粒子,算出各自的粒径后,将其数平均值作为平均粒径。由于利用此种方法测定,因此本发明中规定的橡胶弹性体层的平均粒径就成为数均粒径。
在使用最外层是以甲基丙烯酸甲酯为主体的硬质的聚合物、在其中包入了丙烯酸系弹性聚合物的橡胶弹性体粒子的情况下,当将其混合到丙烯酸系的母体树脂中时,橡胶弹性体粒子的最外层就会与丙烯酸系的母体树脂混和。由此,当将其截面用氧化钌染色、并利用电子显微镜观察时,就可以作为除去了最外层的状态的粒子观察到该橡胶弹性体粒子。具体而言,在使用了内层是丙烯酸系弹性聚合物、外层是以甲基丙烯酸甲酯为主体的硬质的聚合物的2层结构的橡胶弹性体粒子的情况下,内层的丙烯酸系弹性聚合物部分被染色而作为单层结构的粒子被观察到,另外,在使用了最内层是以甲基丙烯酸甲酯为主体的硬质的聚合物、中间层是丙烯酸系弹性聚合物、最外层是以甲基丙烯酸甲酯为主体的硬质的聚合物的3层结构的橡胶弹性体粒子的情况下,就会作为最内层的粒子中心部分未被染色、仅中间层的丙烯酸系弹性聚合物部分被染色了的2层结构的粒子被观察到。在使用丙烯酸系橡胶弹性体粒子的情况下,在本发明中,将像这样测定出的橡胶弹性体层的粒径视为橡胶弹性体粒子的粒径。
该橡胶弹性体粒子优选以与前述的透明的丙烯酸系的母体树脂的合计量为基准,以25~45重量%的比例配合。通过以该比例配合橡胶弹性体粒子,就可以提高制成膜的制膜性,表现出提高所得的膜的耐冲击性的效果。
本发明中所用的丙烯酸系树脂(包括在丙烯酸系的母体树脂中配合了橡胶弹性体的丙烯酸系树脂组合物的情况。以下相同)根据需要也可以含有紫外线吸收剂、红外线吸收剂、润滑材料、荧光增白剂、分散剂、热稳定剂、光稳定剂、抗静电剂、抗氧化剂等各种添加剂。
紫外线吸收剂是吸收波长400nm以下的紫外线的化合物。通过使作为聚乙烯醇系偏振膜的保护膜使用的丙烯酸系树脂膜含有紫外线吸收剂,就可以获得提高在偏振膜上贴合该保护膜而得的偏振板的耐久性的效果。作为紫外线吸收剂,可以使用二苯甲酮系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、丙烯腈系紫外线吸收剂等公知的紫外线吸收剂。如果要举出紫外线吸收剂的具体例,则有2,2′-亚甲基双〔4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚〕、2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-基)苯酚、2,2′-二羟基-4,4′-二甲氧基二苯甲酮、2,2′,4,4′-四羟基二苯甲酮等。它们当中,2,2′-亚甲基双〔4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚〕是优选的紫外线吸收剂之一。紫外线吸收剂的配合量可以在所得的树脂膜的波长370nm以下的透过率优选为10%以下、更优选为5%以下、进一步优选为2%以下的范围内选择。作为使之含有紫外线吸收剂的方法,可以举出将紫外线吸收剂预先配合到丙烯酸系树脂中而颗粒化、并将其利用熔融挤出等成形为膜的方法;在熔融挤出成形时直接添加紫外线吸收剂的方法等,可以使用任意一种方法。
红外线吸收剂是吸收波长800nm以上的红外线的化合物。例如可以举出亚硝基化合物、其金属络合物、花菁系化合物、方酸内鎓盐系化合物、硫醇镍络合物系化合物、酞菁系化合物、萘菁系化合物、三芳基甲烷系化合物、亚胺系化合物、二亚胺系化合物、萘醌系化合物、蒽醌系化合物、氨基化合物、铵盐系化合物、炭黑、氧化铟锡、氧化锑锡、属于周期表的4A族、5A族或6A族的金属的氧化物、碳化物或硼化物等。这些红外线吸收剂优选以可以吸收全部红外线(波长约800nm~1100nm的范围的光)的方式选择,也可以并用2种以上。红外线吸收剂的配合量例如可以以使所得的树脂膜的波长800nm以上的透光率为10%以下的方式适当地调整。
用于制成丙烯酸系树脂膜的丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度Tg优选处于80~110℃的范围内。在玻璃化转变温度Tg低于80℃的情况下,将由其制成的膜与偏振膜贴合而得的偏振板在耐热试验中收缩量变大,会有无法获得足够的耐热性的情况。另一方面,在玻璃化转变温度高于110℃的情况下,会有即使实施后述的加热处理也无法充分地修复因卷紧而产生的缺陷的情况。
另外,由该树脂制成的膜优选表面的硬度高,具体而言,依照JIS K5600-5-4:1999“涂料一般试验方法-第5部:涂膜的机械性质-第4节:刮擦硬度(铅笔法)”以荷载500g测定的铅笔硬度优选为H或比之更硬。
此外该膜从柔软性的观点考虑,依照JIS K 7171:2008“塑料-弯曲特性的求法”测定的弯曲弹性模量优选为1,500MPa以下。该弯曲弹性模量更优选为1,300MPa以下,进一步优选为1,200MPa以下。该弯曲弹性模量随着丙烯酸系树脂的种类、橡胶弹性体粒子的有无而变动,此外,在配合有橡胶弹性体粒子的情况下,随着其种类或量等而变动,例如,作为丙烯酸系树脂,与使用甲基丙烯酸烷基酯的均聚物相比,使用甲基丙烯酸烷基酯与丙烯酸烷基酯等的共聚物的弯曲弹性模量通常变小。另外,橡胶弹性体粒子的含量越多,弯曲弹性模量通常就越小。另一方面,作为橡胶弹性体粒子,与使用所述的3层结构的丙烯酸系弹性聚合物粒子相比,使用所述的2层结构的丙烯酸系弹性聚合物粒子的弯曲弹性模量通常变小,使用单层结构的丙烯酸系弹性聚合物粒子的弯曲弹性模量进一步变小。此外,橡胶弹性体粒子中的弹性体层的平均粒径越小,或弹性体的量越多,弯曲弹性模量通常就越小。因而,只要在所述规定的范围内调整丙烯酸系树脂的种类、以及橡胶弹性体粒子的种类和/或量,使得弯曲弹性模量为1,500MPa以下即可。
丙烯酸系树脂膜也可以制成将由丙烯酸系树脂形成的层设为一层的多层结构。在将树脂膜制成多层构成的情况下,在上述的丙烯酸系树脂的层以外可以存在的层的组成没有特别的限定。另外,也可以制成层叠了2种以上的丙烯酸系树脂膜的构成,该情况下,也可以使橡胶弹性体粒子或所述的添加剂在各层中的含量彼此不同。例如,也可以采用夹隔着含有紫外线吸收剂和/或红外线吸收剂的层地层叠不含有紫外线吸收剂及红外线吸收剂的层的构成。
通过将以上说明的丙烯酸系树脂制膜,就可以制造本发明中所用的丙烯酸系树脂膜。该丙烯酸系树脂膜由于被作为聚乙烯醇系偏振膜的保护膜使用,因此其厚度可以从5~200μm左右的范围内任意地选择。其厚度优选为10μm以上,另外优选为150μm以下,更优选为100μm以下。
在制膜中,优选采用将此前说明的丙烯酸系树脂熔融挤出、在用2根金属制辊夹入的状态下进行的方法。该情况下,金属制辊优选为镜面辊,由此就可以获得表面平滑性优异的树脂膜。在以多层构成来制造丙烯酸系树脂膜的情况下,只要以使丙烯酸系树脂的层为1层或2层以上的方式进行多层共挤出并制膜即可。
[可以对丙烯酸系树脂膜任意地附加的功能]
对于丙烯酸系树脂膜,从防止液晶模块的组装工序中的表面的擦伤的观点考虑,可以实施硬涂层处理。另外,也可以实施防静电干扰处理等表面处理。而且,偏振板的防静电干扰功能除了可以通过对丙烯酸系树脂膜实施表面处理来赋予以外,还可以对胶粘剂层等贴合有该丙烯酸系树脂膜的偏振板的其他的部分来赋予。作为对于丙烯酸系树脂膜的表面处理,除此以外还可以举出防反射处理、防污处理等。此外,从提高可见性、防止外来光的照入、减少由棱镜片与滤色片的干涉造成的摩尔纹等观点考虑,也可以实施防眩处理。
[任意地贴的第二树脂膜]
图1中,在偏振膜10的一个面上贴合上面说明的丙烯酸系树脂膜20(21)而制成偏振板,然而也可以在偏振膜10的另一个面上贴合第二树脂膜30。第二树脂膜30既可以由丙烯酸系树脂构成,也可以由它以外的树脂构成。如果要举出可以成为第二树脂膜30的丙烯酸系树脂以外的树脂的例子,则有以三乙酰纤维素为代表例的纤维素酯系树脂、以降冰片烯系树脂或聚丙烯系树脂为代表例的聚烯烃系树脂等。
第二树脂膜30也可以被赋予相位差。相位差可以通过对树脂膜实施单轴或双轴的拉伸来赋予。在将所得的偏振板15贴合在液晶单元上而制成液晶面板或液晶显示装置的情况下,特别是在将第二树脂膜30侧贴合在液晶单元上的情况下,有效的做法是对该第二树脂膜30赋予相位差,使之兼具液晶单元的光学补偿的功能。
[偏振板的制造方法]
在偏振膜10的一个面上贴合丙烯酸系树脂膜20(21),并根据需要在偏振膜10的另一个面上贴合第二树脂膜30而制造偏振板15,而在本发明中,对丙烯酸系树脂膜20实施加热处理,将该实施了加热处理的丙烯酸系树脂膜21贴合在偏振膜10上。在第二树脂膜30也由丙烯酸系树脂构成的情况下,优选也对它实施加热处理后贴合在偏振膜10上。
将丙烯酸系树脂膜20的玻璃化转变温度设为Tg,则在(Tg-30℃)以上、(Tg+5℃)以下的范围内的温度下进行该加热处理。通过在该范围的温度中实施加热处理,即使在丙烯酸系树脂膜20中产生前述的由卷紧造成的缺陷,也可以将其修复,在偏振板15中难以显现出该缺陷。如果加热处理的温度在(Tg-30℃)以下,则丙烯酸系树脂膜20中产生的由卷紧造成的缺陷的修复就会不充分,在将其贴合在偏振膜10上而得的偏振板15中也容易显现出缺陷。另一方面,如果该温度超过(Tg+5℃),则容易在丙烯酸系树脂膜20中产生变形,有可能损害被加热处理了的丙烯酸系树脂膜21的机械及光学均匀性。从使此种变形的可能性尽可能小的观点考虑,加热处理的温度优选设为Tg以下。
该加热处理如图所示,优选通过使丙烯酸系树脂膜20在加热到上述的温度的加热炉40中通过来进行。另外加热处理的时间优选达到5秒以上且60秒以下的范围内。如果加热处理的时间在5秒以下,则有可能无法充分地修复丙烯酸系树脂膜20中产生的由卷紧造成的缺陷。另一方面,如果该时间大于60秒,则丙烯酸系树脂膜20就被拉伸,膜的宽度有可能变窄。
该加热处理是用于修复丙烯酸系树脂膜20中产生的由卷紧造成的缺陷的处理,因此优选在即将向偏振膜10上贴合前进行。另外从相同的观点考虑,丙烯酸系树脂膜20优选在从以长尺寸卷成卷筒状的状态,具体而言,如图所示从卷绕在第一抽出辊25上的状态起退卷的同时,实施上述的加热处理,紧接着供于向偏振膜10上的贴合。在像这样将长尺寸的树脂膜作为对象的情况下,优选在加热处理前的丙烯酸系树脂膜20和加热处理后的丙烯酸系树脂膜21中,使得膜的宽度方向的尺寸变化率为0.3%以下。与膜的流送方向正交的方向(即膜的宽度方向)的尺寸变化率(收缩率)变大会导致该膜被拉伸,有可能使得作为偏振板保护膜的光学特性产生变化,并且在生产方面也容易带来障碍。
所谓“将实施了加热处理的丙烯酸系树脂膜21紧接着贴合到偏振膜10上”,通常是指没有将该丙烯酸系树脂膜21卷绕成卷筒而保管,而是贴合到偏振膜10上。
将像这样实施了加热处理的丙烯酸系树脂膜21贴合到偏振膜10上。在对丙烯酸系树脂膜21实施了前述的防眩处理的情况下,在与该防眩处理层相反一侧的面贴合到偏振膜10上。在偏振膜10的另一个面上贴合第二树脂膜30的情况下,如图所示,优选利用贴合辊50、51同时地进行实施了加热处理的丙烯酸系树脂膜21及第二树脂膜30的贴合。优选在贴合之前,对丙烯酸系树脂膜21及第二树脂膜30的各自的向偏振膜10上的贴合面实施电晕放电处理之类的物理的或物理化学的易粘接处理。通过实施易粘接处理,就可以提高偏振膜与贴合在其两面的膜21、30的粘接力。所谓电晕放电处理,是对电极间施加高电压而放电、使配置于电极间的树脂膜活化的处理。电晕放电处理的效果也会根据电极的种类、电极间隔、电压、湿度、使用的树脂膜的种类等而不同,然而例如优选将电极间隔设为1~5mm,将移动速度设为3~20m/分钟左右。
在偏振膜10与丙烯酸系树脂膜21的贴合、以及偏振膜10与第二树脂膜30的贴合中,一般使用粘接剂。在实施上述的易粘接处理的情况下,在该处理面上夹隔着粘接剂贴合偏振膜。
作为粘接剂,可以使用以环氧系树脂、聚氨酯系树脂、氰基丙烯酸酯系树脂、丙烯酰胺系树脂等作为粘接剂成分的粘接剂。优选使用的粘接剂之一是无溶剂型的粘接剂。无溶剂型的粘接剂不含有显著量的溶剂,而含有利用加热或活性能量射线(例如紫外线、可见光、电子束、X射线等)的照射进行反应固化的固化性成分(单体或低聚物),利用该固化性成分的固化形成粘接剂层,典型的情况下,包含利用加热或活性能量射线的照射而反应固化的固化性成分和聚合引发剂而构成。在无溶剂型粘接剂当中,从反应性的观点考虑,优选利用阳离子聚合进行固化,尤其是以环氧化合物作为固化性成分的无溶剂型的环氧系粘接剂由于与偏振膜10、和成为丙烯酸系树脂膜21及第二树脂膜30的其他的树脂膜的粘接性优异,因此优选使用。
无溶剂型的环氧系粘接剂中所含的作为固化性成分的环氧化合物优选利用阳离子聚合进行固化,特别是从耐候性、折射率等观点考虑,更优选使用在分子内不含有芳香环的环氧化合物。作为此种在分子内不含有芳香环的环氧化合物,可以例示出芳香族环氧化合物的氢化物、脂环式环氧化合物、脂肪族环氧化合物等。而且,作为固化性成分的环氧化合物通常在分子内具有2个以上的环氧基。
首先,对芳香族环氧化合物的氢化物进行说明。芳香族环氧化合物的氢化物可以利用如下的方法得到,即,对作为芳香族环氧化合物的原料的芳香族多羟基化合物,在催化剂的存在下及加压下,针对芳香环选择性地进行氢化反应,对所得的核氢化多羟基化合物进行缩水甘油醚化。作为芳香族环氧化合物,例如可以举出双酚A的二缩水甘油醚、双酚F的二缩水甘油醚、以及双酚S的二缩水甘油醚之类的双酚型环氧化合物;苯酚线性酚醛环氧树脂、甲酚线性酚醛环氧树脂、以及羟基苯甲醛苯酚线性酚醛环氧树脂之类的线性酚醛型的环氧树脂;四羟基二苯基甲烷的缩水甘油醚、四羟基二苯甲酮的缩水甘油醚、以及环氧化聚乙烯基苯酚之类的多官能型的环氧树脂等。如果将属于它们的原料、且以双酚类作为代表例的芳香族多羟基化合物如上所述地核氢化,使表氯醇与其羟基反应,则可以得到芳香族环氧化合物的氢化物。其中,作为芳香族环氧化合物的氢化物,优选氢化了的双酚A的二缩水甘油醚。
下面,对脂环式环氧化合物进行说明。所谓脂环式环氧化合物,是指具有1个以上的与脂环式环键合的环氧基的环氧化合物,所谓“具有1个以上的与脂环式环键合的环氧基”,是指具有以下式表示的结构。式中的m为2~5的整数。
因而,所谓脂环式环氧化合物,是具有1个以上的以上述式表示的结构、且包括它在内在分子内具有合计2个以上的环氧基的化合物。更具体而言,去除上述式中的(CH2)m中的1个或多个氢原子的形式的基团与其他的化学结构键合而得的化合物就可以成为脂环式环氧化合物。(CH2)m中的1个或多个氢原子也可以由甲基、乙基等直链状烷基适当地取代。此种脂环式环氧化合物当中,具有环氧环戊烷环(上述式中m=3的)、环氧环己烷环(上述式中m=4的)的环氧化合物由于可以获得粘接强度优异的粘接剂,因此更优选使用。以下,将举出合适的脂环式环氧化合物的具体的例子。在此,首先举出化合物名,其后,分别给出对应的化学式,对于化合物名和与之对应的化学式使用相同的符号。
A:3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己烷甲酸酯、
B:3,4-环氧-6-甲基环己基甲基3,4-环氧-6-甲基环己烷甲酸酯、
C:亚乙基双(3,4-环氧环己基甲酸酯)、
D:双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、
E:双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、
F:二甘醇双(3,4-环氧环己基甲基醚)、
G:乙二醇双(3,4-环氧环己基甲基醚)、
H:2,3,14,15-二环氧基-7,11,18,21-四氧杂三螺-[5.2.2.5.2.2]二十一烷(该化合物也可以命名为3,4-环氧环己烷螺-2’,6’-二噁烷螺-3″,5″-二噁烷螺-3″′,4″′-环氧环己烷)、
I:3-(3,4环氧环己基)-8,9-环氧-1,5-二氧杂螺[5.5]十一烷、
J:4-乙烯基环己烯二氧化物、
K:双-2,3-环氧基环戊基醚、
L:双环戊二烯二氧化物等。
另外,脂肪族环氧化合物可以是脂肪族多元醇或其环氧烷烃加成物的聚缩水甘油醚。更具体而言,可以举出1,4丁二醇的二缩水甘油醚、1,6-己二醇的二缩水甘油醚、甘油的三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷的三缩水甘油醚、聚乙二醇的二缩水甘油醚、丙二醇的二缩水甘油醚、通过对乙二醇或丙二醇、以及甘油之类的脂肪族多元醇加成1种或2种以上的环氧烷烃(环氧乙烷或环氧丙烷)而得的聚醚多元醇的聚缩水甘油醚等。
以上说明的环氧化合物既可以仅单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
无溶剂型的环氧系粘接剂中所含的环氧化合物的环氧当量通常为30~3,000g/当量,优选为50~1,500g/当量的范围。如果环氧当量在30g/当量以下,则使该粘接剂层固化后的偏振板就有可能挠曲性降低、或粘接强度降低。另一方面,如果环氧当量大于3,000g/当量,则与环氧系粘接剂中所含的其他的成分的相溶性就有可能降低。
无溶剂型的环氧系粘接剂为了使上述环氧化合物阳离子聚合,通常含有阳离子聚合引发剂。阳离子聚合引发剂利用可见光线、紫外线、X射线、电子束等活性能量射线的照射、或加热,产生阳离子种或路易斯酸,引发环氧基的聚合反应。虽然可以使用这些的任意类型的阳离子聚合引发剂,然而从操作性的观点考虑,优选被赋予潜伏性。而且,以下也将利用可见光线、紫外线、X射线、电子束等活性能量射线的照射而产生阳离子种或路易斯酸、引发环氧基的聚合反应的阳离子聚合引发剂称作光阳离子聚合引发剂。
如果使用光阳离子聚合引发剂,就可以实现常温下的粘接剂成分的固化,因此可以减少考虑偏振膜的由耐热性或膨胀造成的变形的必要性,可以密合性优良地在偏振膜上形成贴合在其上的树脂膜。另外,如果使用光阳离子聚合引发剂,则会利用光作为催化剂发挥作用,因此即使混合到环氧系粘接剂中保存稳定性、操作性也优异。
作为光阳离子聚合引发剂,例如可以使用芳香族重氮盐;芳香族碘鎓盐或芳香族锍鎓盐之类的鎓盐;铁-芳烃络合物等。这些光阳离子聚合引发剂既可以分别单独使用,也可以混合使用2种以上。它们当中,特别是芳香族锍鎓盐即使在300nm以上的波长区域中也具有紫外线吸收特性,因此可以提供固化性优异、具有良好的机械强度或粘接强度的固化物,所以优选使用。
这些光阳离子聚合引发剂可以作为市售品容易地获得,例如,都以商品名表示,可以举出由日本化药(株)销售的“KAYARAD PCI-220”、及“KAYARAD PCI-620”、由联合碳化物公司销售的“UVI-6990”、由(株)ADEKA销售的“ADEKA OPTOMER SP-150”及“ADEKA OPTOMERSP-170”、由日本曹达(株)销售的“CI-5102”、“CIT-1370”、“CIT-1682”、“CIP-1866S”、“CIP-2048S”及“CIP-2064S”、由绿化学(株)销售的“DPI-101”、“DPI-102”、“DPI-103”、“DPI-105”、“MPI-103”、“MPI-105”、“BBI-101”、“BBI-102”、“BBI-103”、“BBI-105”、“TPS-101”、“TPS-102”、“TPS-103”、“TPS-105”、“MDS-103”、“MDS-105”、“DTS-102”及“DTS-103”、由罗地亚(Rhodia)公司销售的“PI-2074”等。
光阳离子聚合引发剂的配合量相对于作为固化性成分的环氧化合物100重量份通常为0.5~20重量份,优选为1重量份以上,另外优选为15重量份以下。
无溶剂型的环氧系粘接剂可以除了光阳离子聚合引发剂以外,还根据需要含有光敏化剂。通过使用光敏化剂,反应性就会提高,可以提高固化物的机械强度、粘接强度。作为光敏化剂,例如可以举出羰基化合物、有机硫化合物、过硫化物、氧化还原系化合物、偶氮及重氮化合物、卤素化合物、光还原性色素等。在配合光敏化剂的情况下,其量相对于环氧化合物100重量份为0.1~20重量份左右。
另外,作为利用加热产生阳离子种或路易斯酸、引发环氧基的聚合反应的热阳离子聚合引发剂,例如可以举出苄基锍盐、噻吩鎓盐、硫羟盐(thiolanium salt)、苄铵盐、吡啶嗡盐、肼鎓盐、羧酸酯、磺酸酯、胺酰亚胺等。这些热阳离子聚合引发剂也可以作为市售品容易地获得,例如,都以商品名表示,可以举出由(株)ADEKA销售的“ADEKA OPTON CP77”及“ADEKA OPTON CP66”、由日本曹达(株)销售的“CI-2639”及“CI-2624”、由三新化学工业(株)销售的“San-aid SI-60L”、“San-aid SI-80L”及“San-aid SI-100L”等。这些热阳离子聚合引发剂既可以分别单独使用,也可以混合使用2种以上。另外,也可以将光阳离子聚合引发剂与热阳离子聚合引发剂并用。
无溶剂型的环氧系粘接剂也可以还含有氧杂环丁烷类、多元醇类等促进阳离子聚合的化合物。
在使用无溶剂型的环氧系粘接剂的情况下,偏振膜10与树脂膜21或30的粘接可以通过将该粘接剂涂布在树脂膜和/或偏振膜的粘接面上、并将两者贴合来进行。向树脂膜和/或偏振膜上涂布无溶剂型的环氧系粘接剂的方法没有特别限定,例如可以利用刮刀、拉丝棒、模涂机、逗号涂布机、凹版涂布机等各种涂布方式。另外,在各涂布方式中分别具有最佳的粘度范围,因此也可以使用少量的溶剂进行粘度调整。为此所使用的溶剂只要是不降低偏振膜的光学性能地良好地溶解环氧系粘接剂的溶剂即可,例如可以使用以甲苯为代表的烃类、以乙酸乙酯为代表的酯类等有机溶剂。
在夹隔着由未固化的环氧系粘接剂形成的粘接剂层在偏振膜10上贴合树脂膜21、30后,通过照射活性能量射线或加热,使该粘接剂层固化,将树脂膜紧贴在偏振膜上。在利用活性能量射线的照射使之固化的情况下,优选使用紫外线。作为具体的紫外线光源,可以举出低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、黑光灯、金属卤化物灯等。对于活性能量射线、例如紫外线的照射强度或照射量,以使阳离子聚合引发剂充分地活化、并且不会对固化后的粘接剂层或偏振膜、光学膜造成不良影响的方式适当地选择。另外,在利用加热使之固化的情况下,可以利用普遍所知的方法加热,此时的温度、时间也是以使阳离子聚合引发剂充分地活化、并且不会对固化后的粘接剂层或偏振膜、光学膜造成不良影响的方式适当地选择。
对于如上所述地得到的由环氧系粘接剂的固化物形成的粘接剂层,通常可以将其厚度设为0.1~50μm左右的范围,优选为1μm以上。另外,更优选处于1~20μm、进一步优选处于2~10μm的范围。
另外,作为在偏振膜10与丙烯酸系树脂膜21和/或第二树脂膜30的贴合中可以使用的其他的优选的粘接剂,可以举出水系的粘接剂,即,将粘接剂成分溶解于水中的粘接剂,或将其分散于水中的粘接剂。如果使用水系的粘接剂,则可以进一步减小粘接剂层的厚度。如果要举出水系粘接剂的例子,则有作为粘接剂成分含有水溶性的交联性环氧树脂、或者亲水性的聚氨酯系树脂的粘接剂。
作为水溶性的交联性环氧树脂,例如可以举出使表氯醇与利用二亚乙基三胺或三亚乙基四胺之类的聚亚烷基聚胺、与通过己二酸之类的二元酸的反应得到的聚酰胺聚胺反应而得的聚酰胺环氧树脂。作为此种聚酰胺环氧树脂的市售品,都以商品名表示,有由住化Chemtex(株)销售的“Sumirez Resin 650”及“Sumirez Resin 675”等。
在作为粘接剂成分使用水溶性的交联性环氧树脂的情况下,为了进一步提高涂布性和粘接性,优选混合聚乙烯醇系树脂等其他的水溶性树脂。聚乙烯醇系树脂除了部分皂化聚乙烯醇、完全皂化聚乙烯醇以外,还可以是羧基改性聚乙烯醇、乙酰乙酰基改性聚乙烯醇、羟甲基改性聚乙烯醇、以及氨基改性聚乙烯醇之类的被改性了的聚乙烯醇系树脂。其中,优选使用乙酸乙烯酯与不饱和羧酸或其盐的共聚物的皂化物,即,羧基改性聚乙烯醇。而且,这里所说的“羧基”是包括-COOH及其盐的概念。
如果要举出市售的合适的羧基改性聚乙烯醇的例子,则都以商品名表示,有由(株)Kuraray销售的“Kuraray Poval KL-506”、“Kuraray PovalKL-318”及“Kuraray Poval KL-118”、由日本合成化学工业(株)销售的“Gohsenol T-330”及“Gohsenol T-350”、由电气化学工业(株)销售的“DR-0415”、由日本VAM·POVAL(株)销售的“AF-17”、“AT-17”及“AP-17”等。
含有水溶性的交联性环氧树脂的粘接剂可以将上述环氧树脂及根据需要加入的聚乙烯醇系树脂等其他的水溶性树脂溶解于水中,作为粘接剂水溶液制备。该情况下,水溶性的交联性环氧树脂优选相对于水100重量份设为0.2~2重量份左右的范围的浓度。另外,在配合聚乙烯醇系树脂的情况下,其量优选相对于水100重量份设为1~10重量份左右,更优选设为1~5重量份左右。
另一方面,在使用含有聚氨酯系树脂的水系的粘接剂的情况下,作为合适的聚氨酯树脂的例子,可以举出离聚物型的聚氨酯树脂、特别是聚酯系离聚物型聚氨酯树脂。此处所谓离聚物型,是在构成骨架的聚氨酯树脂中导入了少量的离子性成分(即亲水成分)的类型。另外,所谓聚酯系离聚物型聚氨酯树脂,是具有聚酯骨架的聚氨酯树脂,并向其中导入了少量的离子性成分(亲水成分)。该离聚物型聚氨酯树脂不使用乳化剂而直接在水中乳化成为乳液,因此适于作为水系的粘接剂。作为聚酯系离聚物型聚氨酯树脂的市售品,例如都以商品名表示,有由DIC(株)销售的“HydranAP-20”及“Hydran APX-101H”等,都可以以乳液的形式获得。
在以离聚物型的聚氨酯树脂作为粘接剂成分的情况下,优选还配合异氰酸酯系等交联剂。异氰酸酯系交联剂是在分子内具有至少2个异氰酸基(-NCO)的化合物,作为其例子,除了2,4-甲苯二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、以及异佛尔酮二异氰酸酯之类聚异氰酸酯单体以外,还有将它们的多个分子加成在三羟甲基丙烷之类的多元醇上而得的加成物、3个分子的二异氰酸酯在各自的单末端异氰酸基的部分形成了异氰尿酸酯环的3官能的异氰尿酸酯体、以及3个分子的二异氰酸酯在各自的单末端异氰酸基的部分进行水合、脱碳酸而形成的缩二脲体之类的聚异氰酸酯改性体等。作为可以合适地使用的市售的异氰酸酯系交联剂,例如有DIC(株)以“HydranAsister C-1”的商品名销售的交联剂等。
在使用含有离聚物型的聚氨酯树脂的水系粘接剂的情况下,从粘度和粘接性的观点考虑,优选以使该聚氨酯树脂的浓度为10~70重量%左右、更优选为20重量%以上、另外为50重量%以下的方式,溶解或分散于水中。在配合异氰酸酯系交联剂的情况下,以相对于聚氨酯系树脂100重量份使异氰酸酯系交联剂为5~100重量份左右的方式适当地选择其配合量。
在使用此种水系的粘接剂的情况下,偏振膜10与被实施了加热处理的丙烯酸系树脂膜21和/或第二树脂膜30的粘接可以通过将该粘接剂涂布在偏振膜10和/或贴合在其上的膜21、30的粘接面上、并将两者贴合来进行。更具体而言,可以举出如下的方法等,即,在向偏振膜10和/或贴合在其上的膜21、30上例如利用刮刀、拉丝棒、模涂机、逗号涂布机、凹版涂布机等涂布方式均匀地涂布水系的粘接剂后,将另个膜叠加在涂布面上而利用辊筒等贴合、并干燥。干燥例如可以在60~100℃左右的温度下进行。为了进一步提高粘接性,优选在干燥后,在略高于室温的温度下,例如在30~50℃左右的温度下熟化1~10天左右。
在偏振膜10的一个面上贴合丙烯酸系树脂膜21,在将贴合在偏振膜10的另一个面上的第二树脂膜用丙烯酸系树脂膜构成的情况及用丙烯酸系树脂以外的树脂膜构成的情况的任意情况下,在贴合在偏振膜10的两面的膜的粘接中既可以使用相同的粘接剂,也可以使用不同的粘接剂。但是,为了简化制造工序及削减偏振板的构成构件,只要可以获得适度的粘接力,则优选使用相同的粘接剂。
实施例
以下,给出实施例及比较例而对本发明进行更具体的说明,然而本发明并不受这些例子限定。例子中,表示使用量的份只要没有特别指出,就是重量基准。
[实施例1]
(丙烯酸系树脂和丙烯酸系橡胶弹性体粒子)
将甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯的重量比96/4的共聚物设为丙烯酸系的母体树脂。另外,将如下的粒子设为丙烯酸系橡胶弹性体粒子,即,是3层结构的橡胶弹性体粒子,最内层由使用少量的甲基丙烯酸烯丙酯与甲基丙烯酸甲酯聚合而得的硬质的聚合物形成,中间层由以丙烯酸丁酯作为主成分、再使用苯乙烯及少量的甲基丙烯酸烯丙酯聚合而得的软质的弹性体形成,最外层由使用少量的丙烯酸乙酯与甲基丙烯酸甲酯聚合而得的硬质的聚合物构成,直至作为中间层的弹性体为止的平均粒径为240nm。
(丙烯酸系树脂膜的制作)
在用双轴挤出机对将上述的丙烯酸系树脂与上述的丙烯酸系橡胶弹性体粒子以前者/后者=70/30的重量比配合的颗粒进行熔融混炼的同时,相对于其100份加入作为润滑剂的硬脂酸0.05份而混合,制成丙烯酸系树脂组合物的颗粒。利用Seiko Instruments(株)制的差示扫描量热仪(DSC)测定该丙烯酸系树脂组合物的玻璃化转变温度Tg,其结果为106℃。将该颗粒投入65mmφ的单轴挤出机中,经由设定温度275℃的T型模头挤出,将所挤出的膜状熔融树脂的两面用具有将温度设定为45℃的镜面的2根抛光辊夹入而冷却,制作出丙烯酸系树脂膜。将所得的膜卷绕在直径6英寸(15.2cm)的芯上。
(丙烯酸系树脂膜的加热处理和偏振板化)
将上面得到的丙烯酸系树脂膜从辊筒中退卷,在沿长度方向施加500N的张力的同时,用17秒使之通过保持为85℃(Tg-21℃)的加热炉,实施了加热处理。膜出了加热炉后的宽度方向的尺寸收缩率为0.2%。对出了加热炉后的膜紧接着实施电晕放电处理,不进行卷绕地直接用于下面的与偏振膜的贴合。分别利用粘接剂,在聚乙烯醇上吸附取向了碘的厚约30μm的偏振膜的一面上贴合上述的实施了加热处理及电晕放电处理的丙烯酸系树脂膜的电晕放电处理面,在偏振膜的另一面上,贴合实施了电晕放电处理的降冰片烯系树脂膜的电晕放电处理面,使粘接剂固化而制作出偏振板。
(偏振板的裁剪及检查)
从上面得到的偏振板中,使用裁割刀以宽屏46型电视机(约103cm×约59cm)的大小裁剪100片。对像这样裁剪出的100片偏振板,计数出现了由丙烯酸系树脂膜引起的凹凸缺陷的偏振板。其结果是,在9片偏振板中观察到由丙烯酸系树脂膜引起的缺陷。
[实施例2]
除了将实施加热处理时的张力从500N变更为300N以外,与实施例1相同地制作偏振板,裁剪、并进行了检查。此时,丙烯酸系树脂膜出了加热炉后的宽度方向的尺寸收缩率为0.2%。检查的结果是,在9片偏振板中观察到由丙烯酸系树脂膜引起的缺陷。
[实施例3]
除了将实施加热处理的加热炉的温度从85℃变更为95℃(Tg-11℃)、将此时的施加在膜上的张力从500N变更为300N以外,与实施例1相同地制作偏振板,裁剪、并进行了检查。此时,丙烯酸系树脂膜出了加热炉后的宽度方向的尺寸收缩率也为0.2%。检查的结果是,在1片偏振板中观察到由丙烯酸系树脂膜引起的缺陷。
[比较例1]
除了将实施加热处理的加热炉的温度从85℃变更为23℃(Tg-83℃)以外,与实施例1相同地制作偏振板,裁剪、并进行了检查。此时,丙烯酸系树脂膜出了加热炉后的宽度方向的尺寸收缩率为0.1%。检查的结果是,在90片偏振板中观察到由丙烯酸系树脂膜引起的缺陷。
[比较例2]
除了将实施加热处理的加热炉的温度从85℃变更为75℃(Tg-31℃)以外,与实施例1相同地制作偏振板,裁剪、并进行了检查。此时,丙烯酸系树脂膜出了加热炉后的宽度方向的尺寸收缩率为0.1%。检查的结果是,在27片偏振板中观察到由丙烯酸系树脂膜引起的缺陷。
[比较例3]
除了将实施加热处理的加热炉的温度从85℃变更为75℃(Tg-31℃)、将此时的施加在膜上的张力从500N变更为300N以外,与实施例1相同地制作偏振板,裁剪、并进行了检查。此时,丙烯酸系树脂膜出了加热炉后的宽度方向的尺寸收缩率为0.1%。检查的结果是,在26片偏振板中观察到由丙烯酸系树脂膜引起的缺陷。
将以上的实施例及比较例中的主要的变动条件和结果集中表示于表1中。表1中,“偏振板检查结果”的“判定”一栏如果所检查的100片偏振板当中看到缺陷的片数为20片以下(缺陷率20%以下),则记为表示大致良好的“○”,如果看到缺陷的片数大于20片(缺陷率大于20%),则记为表示不良的“×”。
表1
如表1中所示,将加热炉的温度设为23℃(室温)的比较例1相当于事实上没有实施加热处理的例子,而该情况下可以在大部分的偏振板中看到缺陷,这意味着在丙烯酸系树脂膜中产生的由卷紧造成的缺陷直接转移到偏振板中。在将加热炉的温度提高到75℃的比较例2及3中,与比较例1相比看到缺陷的偏振板的个数减少,虽然可以看到在丙烯酸系树脂膜中产生的由卷紧造成的缺陷因加热处理而在一定程度上被修复,然而仍不充分。
与此相对,将加热炉的温度设为(Tg-30℃)以上的实施例1~3中,可知丙烯酸系树脂膜的由卷紧造成的缺陷得到大幅度修复,偏振板的缺陷率为20%以下(10%以下)。如果与处理温度对应地适当地调节加热处理中的施加在膜上的张力,则也可以将由加热处理造成的膜宽度方向的尺寸变化率(收缩率)抑制得较小。
产业上的利用可能性
根据本发明的方法,即使与偏振膜贴合前的丙烯酸系树脂产生了由卷紧造成的缺陷,也可以通过在实施加热处理后贴合在偏振膜上而制造出缺陷少的偏振板。由此,即使是产生了卷紧的丙烯酸系树脂膜的卷筒,也可以使用,从而可以大幅度提高以丙烯酸系树脂膜作为保护膜的偏振板的生产性。
符号的说明
10......偏振膜、
15......偏振板、
20......丙烯酸系树脂膜(加热处理前的原材膜)、
21......实施了加热处理的丙烯酸系树脂膜、
25......第一抽出辊、
30......第二树脂膜、
35......第二抽出辊、
40......加热炉、
45......搬送辊、
50、51......贴合辊、
60......产品辊。
Claims (6)
1.一种制造偏振板的方法,在由吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜上贴合丙烯酸系树脂膜而制造偏振板,
具备:
加热处理工序,对所述丙烯酸系树脂膜,在(Tg-30℃)以上、(Tg+5℃)以下的范围内的温度下实施加热处理,Tg表示所述丙烯酸树脂膜的玻璃化转变温度;和贴合工序,紧接着将实施了加热处理的丙烯酸系树脂膜贴合在所述偏振膜上。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,
所述丙烯酸系树脂膜由在丙烯酸系的母体树脂中以25~45重量%的比例配合了数均粒径处于10~300nm的范围内的橡胶弹性体粒子的丙烯酸系树脂组合物形成。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,
所述加热处理工序在加热到所述温度的加热炉中进行。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的方法,其中,
所述加热处理工序以5秒以上且60秒以下的范围内的时间进行。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的方法,其中,
所述丙烯酸系树脂膜在从以长尺寸卷成卷筒状的状态中退卷的同时,被供于所述加热处理工序,然后供于所述贴合工序。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,
以使加热处理前与加热处理后的所述丙烯酸系树脂膜的与流送方向正交的宽度方向的尺寸变化率为0.3%以下的方式,进行所述加热处理工序。
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