CN104428701A - 偏振板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种在偏振膜的单面或双面上贴合透明膜的偏振板的制造方法,该方法具备如下工序:在所述透明膜的单面或者所述偏振膜的单面或双面上涂布活性能量射线固化型粘合剂的粘合剂涂布工序;将所述透明膜通过所述粘合剂层叠在所述偏振膜的单面或双面上而成的层叠体以夹在沿运送方向旋转的一对贴合辊之间的状态,将至少一个贴合辊向另一个贴合辊的方向按压以贴合所述透明膜和所述偏振膜的贴合工序;向所述层叠体照射活性能量射线以固化所述粘合剂的活性能量射线照射工序;其中,所述一对贴合辊中的至少一个是金属制辊,该金属制辊和与此辊接触的膜之间的静摩擦系数是0.10~0.58。
Description
技术领域
本发明涉及一种作为构成液晶显示装置等的光学部件中的一个有用的偏振板的制造方法。
背景技术
作为偏振膜,广泛使用使二色性色素吸附取向于聚乙烯醇系树脂膜而成的材料,已知有以碘作为二色性色素的碘系偏振膜和以二色性直接染料作为二色性色素的染料系偏振膜等。这些偏振膜通常在其单面或双面上通过粘合剂贴合三乙酰纤维素膜等透明膜而制成偏振板。
作为在偏振膜的单面或双面上层叠透明膜的方法,有如下方法:预先在透明膜的表面上涂布活性能量射线固化型树脂后,通过用一对夹持辊(贴合辊)夹压偏振膜和透明膜进行贴合,然后照射活性能量射线使其粘接固化的方法(日本特开2004-245925号公报(专利文献1)、日本特开2009-134190号公报(专利文献2)、日本特开2011-95560号公报(专利文献3))。
将活性能量射线固化型树脂作为粘合剂使用时,该粘合剂与由其他聚乙烯醇系树脂等形成的粘合剂相比粘度高,因此需要对由偏振膜和透明膜形成的层叠体施加高压力。在这种情况下,偏振膜和透明膜在挤压时产生的起皱会难以消除,在这样的起皱部分的两膜间混入的气泡难以消除到外部,因此有在得到的偏振板上产生起皱等变形、气泡混入的问题。此外,也有如下问题:运送的流程变差,容易发生制造工序中的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-245925号公报
专利文献2:日本特开2009-134190号公报
专利文献3:日本特开2011-95560号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为解决上述课题而完成的,其目的是提供抑制起皱等变形、气泡混入的偏振板的制造方法和偏振板的制造装置。
解决问题的手段
本发明提供一种在偏振膜的单面或双面上贴合有透明膜的偏振板的制造方法,该方法具备如下工序:
在所述透明膜的单面或者所述偏振膜的单面或双面上涂布活性能量射线固化型粘合剂的粘合剂涂布工序;
将所述透明膜通过所述粘合剂层叠在所述偏振膜的单面或双面上而成的层叠体以夹在沿运送方向旋转的一对贴合辊之间的状态,将至少一个贴合辊向另一个贴合辊的方向按压以贴合所述透明膜和所述偏振膜的贴合工序;
向所述层叠体照射活性能量射线以固化所述粘合剂的活性能量射线照射工序;
其中,所述一对贴合辊中的至少一个是金属制辊,该金属制辊和与此辊接触的膜之间的静摩擦系数是0.10~0.58。
在所述贴合工序中,将至少一个贴合辊向另一个贴合辊的方向按压时,优选施加到所述层叠体的压力是0.2~3.0MPa。
此外,本发明提供一种在偏振膜的单面或双面上贴合透明膜的偏振板的制造装置,该装置具备:
用于在所述透明膜的单面或者所述偏振膜的单面或双面上涂布活性能量射线固化型粘合剂的粘合剂涂布装置;
用于在运送将所述透明膜通过所述粘合剂层叠在所述偏振膜的单面或双面上而成的层叠体的同时进行夹压以贴合所述透明膜和所述偏振膜的一对贴合辊;
用于向所述层叠体照射活性能量射线以固化所述粘合剂的活性能量射线照射装置;
其中,所述一对贴合辊中的至少一个是金属制辊,该金属制辊和与此辊接触的膜之间的静摩擦系数是0.10~0.58。
发明效果
根据本发明,可以提供抑制了起皱等变形、气泡混入的偏振板。此外,也能抑制运送的流程变差等为起因的制造工序中问题的发生。
附图说明
图1是表示本发明的偏振板的制造装置的一个实施方式的侧面示意图。
具体实施方式
(偏振膜)
本发明的偏振板中所使用的偏振膜具体而言是使二色性色素吸附取向于单轴拉伸后的聚乙烯醇系树脂膜而成的膜。聚乙烯醇系树脂通过将聚乙酸乙烯酯系树脂进行皂化而得到的。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯之外,还可举出乙酸乙烯酯与能与其共聚的其他单体的共聚物(例如,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)等。作为能与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,其他可举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。聚乙烯醇系树脂的皂化度为85摩尔%以上,优选为90摩尔%以上,更优选为98~100摩尔%。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度通常为1000~10000,优选为1500~5000。这些聚乙烯醇系树脂可进行改性,例如也可使用经醛类改性后的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等。
将这样的聚乙烯醇系树脂制膜而成的材料可用作偏振膜的原材膜(raw film)。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法没有特别限定,可以采用一直以来众所周知的适当方法来制膜。由聚乙烯醇系树脂形成的原材膜的膜厚没有特别限定,例如为10~150μm左右。通常以辊状供给,厚度为20~100μm的范围内,优选为30~80μm的范围内,此外,工业上实用的宽度为1500~6000mm的范围内。
作为市售的聚乙烯醇系树脂膜,例如,可举出Vinylon VF-PS#7500(可乐丽制,原材厚度75μm)、OPL Film M-7500(日本合成制,原材厚度75μm)、Vinylon VF-PS#6000(可乐丽制,原材厚度60μm)、VinylonVF-PE#6000(可乐丽制、原材厚度60μm)、Vinylon VF-PE#5000(可乐丽制,原材厚度50μm)等。
偏振膜通常经由如下工序制造:用二色性色素将聚乙烯醇系树脂膜染色而使二色性色素吸附的工序(染色处理工序)、将吸附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(硼酸处理工序)、以及在该硼酸水溶液处理后水洗的工序(水洗处理工序)。
此外,制造偏振膜时,通常单轴拉伸聚乙烯醇系树脂膜,但该单轴拉伸既可以在染色处理工序之前进行,也可以在染色处理工序中进行,还可以在染色处理工序之后进行。在染色处理工序之后进行单轴拉伸时,该单轴拉伸既可以在硼酸处理工序之前进行,也可以可在硼酸处理工序中进行。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单轴拉伸,也可以使用热辊进行单轴拉伸。此外,既可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是在溶剂中溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为3~8倍左右。
例如通过将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在含有二色性色素的水溶液中来进行在染色处理工序中聚乙烯醇系树脂膜利用二色性色素的染色。作为二色性色素,例如可使用碘、二色性染料等。二色性染料例如包含由C.I.直接红39(C.I.DIRECT RED 39)等双偶氮化合物形成的二色性直接染料;由三偶氮、四偶氮等化合物形成的二色性直接染料。再者,聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理前实施在水中的浸渍处理。
使用碘作为二色性色素时,通常采用在含有碘和碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而染色的方法。该水溶液中碘的含量通常在每100重量份的水中为0.01~1重量份,碘化钾的含量通常在每100重量份的水中为0.5~20重量份。使用碘作为二色性色素时,用于染色的水溶液温度通常为20~40℃,在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为20~1800秒。
另一方面,使用二色性染料作为二色性色素时,通常采用在含有水溶性二色性染料的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而染色的方法。该水溶液中二色性染料的含量通常在每100重量份的水中为1×10-4~10重量份,优选为1×10-3~1重量份,特别优选为1×10-3~1×10-2重量份。该水溶液也可以含有作为染色助剂的硫酸钠等无机盐。使用二色性染料作为二色性色素时,用于染色的染料水溶液的温度通常为20~80℃,此外,在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10~1800秒。
硼酸处理工序通过将经二色性色素染色后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在含有硼酸的水溶液中进行。含有硼酸的水溶液中硼酸的量通常在每100重量份的水中为2~15重量份,优选为5~12重量份。使用碘作为上述染色处理工序中的二色性色素时,用于该硼酸处理工序的含有硼酸的水溶液优选含有碘化钾。在这种情况下,含有硼酸的水溶液中碘化钾的量通常在每100重量份的水中为0.1~15重量份,优选为5~12重量份。在含有硼酸的水溶液中的浸渍时间通常为60~1200秒,优选为150~600秒,进一步优选为200~400秒。含有硼酸的水溶液的温度通常为40℃以上,优选为50~85℃,更优选为55~75℃。
在接下来的水洗处理工序中,将上述硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜例如通过浸渍在水中进行水洗处理。水洗处理中的水温通常为4~40℃,浸渍时间通常为1~120秒。水洗处理后通常实施干燥处理,可得到偏振膜。干燥处理适宜使用例如热风干燥机、远红外线加热器等来进行。干燥处理温度通常为30~100℃,优选为50~80℃。干燥处理时间通常为60~600秒,优选为120~600秒。
这样,对聚乙烯醇系树脂膜实施单轴拉伸、二色性色素染色、硼酸处理和水洗处理,得到偏振膜。该偏振膜的厚度通常在5~50μm的范围内。
(透明膜)
本发明中,在上述的偏振膜的单面或双面上贴合透明膜。偏振膜的双面上贴合透明膜时,各个透明膜既可以是相同的膜,也可以是不同种类的膜。
作为构成透明膜的材料,例如,可举出环烯烃系树脂、醋酸纤维素系树脂、像聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯之类的聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、丙烯酸系树脂、聚丙烯等在本领域中一直以来广泛使用的膜材料。
环烯烃系树脂是指具有例如像降冰片烯、多环降冰片烯类单体之类的由环状烯烃(环烯烃)形成的单体的单元的热塑性树脂(也称为热塑性环烯烃系树脂)。环烯烃系树脂既可以是上述环烯烃的开环聚合物或使用2种以上环烯烃的开环共聚物的氢化物,也可以是环烯烃与链状烯烃、具有乙烯基的芳香族化合物等的加成聚合物。此外,也可以是导入了极性基的环烯烃系树脂。
使用环烯烃与链状烯烃或/和具有乙烯基的芳香族化合物的共聚物时,作为链状烯烃,可举出乙烯、丙烯等,此外,作为具有乙烯基的芳香族化合物,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、核烷基取代的苯乙烯等。在这样的共聚物中,由环烯烃形成的单体的单元可以为50摩尔%以下(优选为15~50摩尔%)。特别是使用由环烯烃、链状烯烃和具有乙烯基的芳香族化合物构成的三元共聚物时,由环烯烃形成的单体的单元可设定为如上所述的比较少的量。这样的三元共聚物中,由链状烯烃形成的单体单元通常为5~80摩尔%,由具有乙烯基的芳香族化合物形成的单体的单元通常为5~80摩尔%。
环烯烃系树脂可适宜使用适当的市售品,例如Topas(Ticona公司制)、ARTON(JSR株式会社制)、ZEONOR(日本瑞翁株式会社制)、ZEONEX(日本瑞翁株式会社制)、APEL(三井化学株式会社制)、OXIS(大仓工业株式会社制)等。将这样的环烯烃系树脂制膜而制成膜时,可适宜使用溶剂流延法、熔融挤出法等公知的方法。此外,也可使用例如Escena(积水化学工业株式会社制)、SCA40(积水化学工业株式会社制)、ZEONOR FILM(株式会社Optes制)等预先制膜后的环烯烃系树脂制的膜的市售品。
环烯烃系树脂膜也可以是经单轴拉伸或双轴拉伸的膜。通过拉伸可以对环烯烃系树脂膜赋予任意的相位差值。通常在将膜辊退卷的同时连续地进行拉伸,利用加热炉,向辊的行进方向(膜的纵向)、与其行进方向垂直的方向(膜的横向)、或其两个方向进行拉伸。加热炉的温度通常采用从环烯烃系树脂的玻璃化转变温度附近至玻璃化转变温度+100℃的范围。拉伸的倍率通常为1.1~6倍,优选为1.1~3.5倍。
环烯烃系树脂膜如果是卷绕在辊上的状态,则膜彼此粘接,有易产生粘连的倾向,因此通常贴合有保护膜。此外,环烯烃系树脂膜一般而言表面活性差,因此优选在与偏振膜粘接的表面上进行等离子体处理、电晕处理、紫外线照射处理、火焰(火炎)处理、皂化处理等表面处理。其中,适宜的是能够比较容易实施的等离子体处理,特别是大气压等离子体处理、电晕处理。
醋酸纤维素系树脂是指纤维素的部分或完全酯化物,例如,可举出由纤维素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、它们的混合酯等构成的膜。更具体而言,可举出三乙酰纤维素膜、二乙酰纤维素膜、乙酸丙酸纤维素膜、乙酸丁酸纤维素膜等。作为这样的纤维素酯系树脂膜,可适宜使用适当的市售品,例如FUJITAC TD80(富士胶片株式会社制)、FUJITAC TD80UF(富士胶片株式会社制)、FUJITAC TD80UZ(富士胶片株式会社制)、KC8UX2M(柯尼卡美能达精密光学株式会社制)、KC8UY(柯尼卡美能达精密光学株式会社制)、FUJITAC TD60UL(富士胶片株式会社制)、KC4UYW(柯尼卡美能达精密光学株式会社制)、KC6UAW(柯尼卡美能达精密光学株式会社制)等。
此外,作为透明膜,也可适宜使用赋予相位差特性的醋酸纤维素系树脂膜。作为该赋予了相位差特性的醋酸纤维素系树脂膜的市售品,可举出WV BZ 438(富士胶片株式会社制)、KC4FR-1(柯尼卡美能达精密光学株式会社制)、KC4CR-1(柯尼卡美能达精密光学株式会社制)、KC4AR-1(柯尼卡美能达精密光学株式会社制)等。醋酸纤维素也称为乙酰纤维素、纤维素乙酸酯。
这些醋酸纤维素系树脂膜易吸水,存在偏振板的水分率影响偏振板端部松弛的情况。制造偏振板时的水分率越接近偏振板的保管环境、例如无尘室的生产线、卷辊保管仓库中的平衡水分率越优选,虽然也取决于层叠膜的构成,但例如为2.0~3.5%左右,进一步优选为2.5%~3.0%。该偏振板的水分率数值以干燥重量法测定,是在105℃下干燥120分钟前后的重量变化。
本发明的偏振板中使用的透明膜的厚度虽然优选为薄的厚度,但如果太薄则强度降低,加工性变差。另一方面,如果太厚则会产生透明性降低或层叠后需要的养护时间变长等问题。所以,透明膜的适当厚度例如为5~200μm,优选为10~150μm,更优选为10~100μm。
为提高粘合剂与偏振膜和/或透明膜的粘接性,也可对偏振膜和/或透明膜实施电晕处理、火焰处理、等离子体处理、紫外线处理、底涂处理、皂化处理等表面处理。
此外,可对透明膜分别单独或2种以上组合实施防眩处理、抗反射处理、硬涂处理、防静电处理、防污处理等表面处理。此外,透明膜和/或透明膜表面保护层也可含有二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物等紫外线吸收剂、磷酸苯酯系化合物、邻苯二甲酸酯化合物等增塑剂。
进一步地,可使透明膜具有作为相位差膜的功能、作为增亮膜的功能、作为反射膜的功能、作为半透反射膜的功能、作为扩散膜的功能、作为光学补偿膜的功能等光学功能。在这种情况下,例如,可通过在透明膜的表面层叠相位差膜、增亮膜、反射膜、半透反射膜、扩散膜、光学补偿膜等光学功能性膜使其具有这样的功能,除此以外,也可对透明膜本身赋予这样的功能。此外,也可如具有增亮膜功能的扩散膜等那样,使透明膜具有多个功能。
例如,通过对上述的透明膜实施日本专利第2841377号公报、日本专利第3094113号公报等所记载的拉伸处理或日本专利第3168850号公报所记载的处理,可赋予作为相位差膜的功能。相位差膜的相位差特性例如可适当选择正面相位差值为5~100nm、厚度方向相位差值为40~300nm的范围等。此外,通过对上述的透明膜用日本特开2002-169025号公报或日本特开2003-29030号公报所记载的方法形成微细孔或者通过将选择反射的中心波长不同的2层以上的胆甾型液晶层进行重叠,可赋予作为增亮膜的功能。
如果在上述的透明膜上通过蒸镀、溅射等形成金属薄膜,则可赋予作为反射膜或半透反射膜的功能。通过在上述的透明膜上涂布含有微粒的树脂溶液,可赋予作为扩散膜的功能。此外,通过在上述的透明膜上涂布、取向盘状液晶性化合物等液晶性化合物,可赋予作为光学补偿膜的功能。此外,也可在透明膜上含有显现相位差的化合物。进一步地,也可用适当的粘合剂,将各种光学功能性膜直接贴合于偏振膜。作为光学功能性膜的市售品,例如,可举出DBEF(3M公司制,在日本可从住友3M株式会社获得)等增亮膜、WV膜(富士胶片株式会社制)等视角改善膜、ARTON膜(JSR株式会社制)、ZEONOR Film(株式会社optes制)、Escena(积水化学工业株式会社制)、VA-TAC(柯尼卡美能达精密光学株式会社制)、SUMIKALIGHT(住友化学株式会社制)等相位差膜等。
(活性能量射线固化型粘合剂)
偏振膜与透明膜可通过活性能量射线固化型粘合剂进行贴合。作为活性能量射线固化型粘合剂,从耐候性、折射率、阳离子聚合性等方面考虑,可举出通过活性能量射线的照射进行固化的、由含有环氧树脂的环氧系树脂组合物形成的粘合剂。但是,并不限定于此,能够采用一直以来在偏振板的制造中使用的各种活性能量射线固化型粘合剂(有机溶剂系粘合剂、热熔系粘合剂、无溶剂型粘合剂等)。
环氧树脂是指在分子内具有2个以上环氧基的化合物。从耐候性、折射率、阳离子聚合性等方面考虑,作为粘合剂的固化性环氧树脂组合物中含有的环氧树脂优选在分子内不含芳香环的环氧树脂(例如,参照专利文献1)。作为这样的环氧树脂,可例示氢化环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。
氢化环氧树脂可通过如下方法得到:将作为芳香族环氧树脂原料的多羟基化合物在催化剂的存在下及加压下选择性地进行核氢化反应,将得到的核氢化的多羟基化合物进行缩水甘油醚化。作为芳香族环氧树脂,例如,可举出双酚A的二缩水甘油醚、双酚F的二缩水甘油醚和双酚S的二缩水甘油醚等双酚型环氧树脂;苯酚酚醛环氧树脂、甲酚酚醛环氧树脂和羟基苯甲醛苯酚酚醛环氧树脂等酚醛型的环氧树脂;四羟基苯基甲烷的缩水甘油醚、四羟基二苯甲酮的缩水甘油醚和环氧化聚乙烯基苯酚等多官能型的环氧树脂等。氢化环氧树脂中优选为氢化的双酚A的缩水甘油醚。
脂环式环氧树脂是指分子内具有1个以上的与脂环式环键合的环氧基的环氧树脂。“与脂环式环键合的环氧基”是指下式所示的结构中交联的氧原子-O-。下式中,m为2~5的整数。
[化1]
将上述式中(CH2)m中的1个或多个氢原子除去后的形式的基团与其他化学结构键合而成的化合物,可成为脂环式环氧树脂。(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。脂环式环氧树脂由于显示出优异的粘接性,所以优选使用具有氧杂二环己烷环(上述式中m=3的化合物)、氧杂二环庚烷环(上述式中m=4的化合物)的环氧树脂。以下,虽然具体地例示了优选使用的脂环式环氧树脂,但不限于这些化合物。
(a)下式(I)中所示的环氧环己基甲基-环氧环己基甲酸酯类:
[化2]
(式中,R1和R2相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基)。
(b)下式(II)中所示的烷二醇的环氧环己基甲酸酯类:
[化3]
(式中,R3和R4相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基,n表示2~20的整数)。
(c)下式(III)中所示的二羧酸的环氧环己基甲基酯类:
[化4]
(式中,R5和R6相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基,p表示2~20的整数)。
(d)下式(IV)中所示的聚乙二醇的环氧环己基甲基醚类:
[化5]
(式中,R7和R8相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基,q表示2~10的整数)。
(e)下式(V)中所示的烷二醇的环氧环己基甲基醚类:
[化6]
(式中,R9和R10相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基,r表示2~20的整数)。
(f)下式(VI)中所示的二环氧基三螺环化合物:
[化7]
(式中,R11和R12相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基)。
(g)下式(VII)中所示的二环氧单螺环化合物:
[化8]
(式中,R13和R14相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基)。
(h)下式(VIII)中所示的乙烯基环己烯二环氧化物类:
[化9]
(式中,R15表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基)。
(i)下式(IX)中所示的环氧环戊基醚类:
[化10]
(式中,R16和R17相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基)。
(j)下式(X)中所示的二环氧三环癸烷类:
[化11]
(式中,R18表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基)。
上述例示的脂环式环氧树脂中,由于有市售或者为其类似物、比较容易地获得等理由,更优选使用以下的脂环式环氧树脂。
(A)7-氧杂二环[4.1.0]庚烷-3-羧酸和(7-氧杂-二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇的酯化物[式(I)中,R1=R2=H的化合物]、
(B)4-甲基-7-氧杂二环[4.1.0]庚烷-3-羧酸和(4-甲基-7-氧杂-二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇的酯化物[式(I)中,R1=4-CH3、R2=4-CH3的化合物]、
(C)7-氧杂二环[4.1.0]庚烷-3-羧酸和1,2-乙二醇的酯化物[式(II)中,R3=R4=H、n=2的化合物]、
(D)(7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇和己二酸的酯化物[式(III)中,R5=R6=H、p=4的化合物]、
(E)(4-甲基-7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇和己二酸的酯化物[式(III)中,R5=4-CH3、R6=4-CH3、p=4的化合物]、
(F)(7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇和1,2-乙二醇的醚化物[式(V)中,R9=R10=H、r=2的化合物]。
此外,作为脂肪族环氧树脂,可举出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;丙三醇的三缩水甘油醚;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;在乙二醇、丙二醇和丙三醇等脂肪族多元醇上通过加成1种或2种以上的环氧烷烃(环氧乙烷、环氧丙烷)而得到的聚醚多元醇的聚缩水甘油醚等。
构成由环氧系树脂组合物形成的粘合剂的环氧树脂既可以单独使用一种,也可以两种以上并用。此组合物中使用的环氧树脂的环氧当量通常为30~3000g/当量,优选为50~1500g/当量的范围内。如果环氧当量低于30g/当量,则存在固化后的复合偏振板的可挠性降低或粘接强度降低的可能性。另一方面,如果超过3000g/当量,则存在与粘合剂中含有的其他成分的相溶性降低的可能性。
在该粘合剂中,从反应性方面考虑,优选使用阳离子聚合作为环氧树脂的固化反应。为此,在作为活性能量射线固化型粘合剂的固化性环氧树脂组合物中,优选混合阳离子聚合引发剂。阳离子聚合引发剂由可见光线、紫外线、X射线、电子束等活性能量射线的照射产生阳离子种或路易斯酸,引发环氧基的聚合反应。以下,将由活性能量射线的照射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为“阳离子聚合光引发剂”。
使用阳离子聚合光引发剂、由活性能量射线的照射进行粘合剂固化的方法在以下方面是有利的:能在常温下固化,需要考虑偏振膜的耐热性或因膨胀所致的应变的必要性减少,可使膜间进行良好的粘接。此外,阳离子聚合光引发剂通过光产生催化作用,因此即使混合在环氧树脂中也具有优异的保存稳定性、可操作性。
作为阳离子聚合光引发剂,例如,可举出芳香族重氮盐;芳香族碘鎓盐、芳香族硫鎓盐等鎓盐;铁-丙二烯络合物等。
作为芳香族重氮盐,例如,可举出苯重氮六氟锑酸盐、苯重氮六氟磷酸盐、苯重氮六氟硼酸盐等。此外,作为芳香族碘鎓盐,例如可举出二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐、二(4-壬基苯基)碘鎓六氟磷酸盐等。
作为芳香族硫鎓盐,例如,可举出三苯基硫鎓六氟磷酸盐、三苯基硫鎓六氟锑酸盐、三苯基硫鎓四(五氟苯基)硼酸盐、4,4’-双(二苯基锍)二苯硫醚双(六氟磷酸盐)、4,4’-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍]二苯硫醚双(六氟锑酸盐)、4,4’-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍]二苯硫醚双(六氟磷酸盐)、7-[二(对甲苯基)锍]-2-异丙基硫杂蒽酮六氟锑酸盐、7-[二(对甲苯基)锍]-2-异丙基硫杂蒽酮四(五氟苯基)硼酸盐、4-苯基羰基-4’-二苯基锍-二苯硫醚六氟磷酸盐、4-(对叔丁基苯基羰基)-4’-二苯基锍-二苯硫醚六氟锑酸盐、4-(对叔丁基苯基羰基)-4’-二(对甲苯基)锍-二苯硫醚四(五氟苯基)硼酸盐等。
此外,作为铁-丙二烯络合物,例如,可举出二甲苯-环戊二烯基铁(II)六氟锑酸盐、异丙苯-环戊二烯基铁(II)六氟磷酸盐、二甲苯-环戊二烯基铁(II)-三(三氟甲磺酰基)甲烷化物等。
这些阳离子聚合光引发剂的市售品可容易地获得,例如,分别用商品名可举出“KAYARAD PCI-220”和“KAYARAD PCI-620”(以上为日本化药株式会社制)、“UVI-6990”(联合碳化物公司制)、“Adeka OptomerSP-150”和“Adeka Optomer SP-170”(以上为株式会社ADEKA制)、“CI-5102”、“CIT-1370”、“CIT-1682”、“CIP-1866S”、“CIP-2048S”和“CIP-2064S”(以上为日本曹达株式会社制)、“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”和“DTS-103”(以上为绿化学株式会社制)、“PI-2074”(罗地亚公司制)等。
阳离子聚合光引发剂既可以单独使用一种,也可以两种以上混合使用。其中优选使用芳香族硫鎓盐,因为即使在300nm以上的波长范围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。
阳离子聚合光引发剂的混合量相对于环氧树脂100重量份通常为0.5~20重量份,优选为1重量份以上,此外优选为15重量份以下。阳离子聚合光引发剂的混合量如果相对于环氧树脂100重量份低于0.5重量份,则存在固化不充分,机械强度、粘接强度降低的倾向。此外,如果阳离子聚合光引发剂的混合量相对于环氧树脂100重量份超过20重量份,则由于固化物中的离子性物质增加而存在固化物的吸湿性提高或耐久性能降低的可能性。
使用阳离子聚合光引发剂时,根据需要,固化性环氧树脂组合物可进一步含有光敏化剂。通过使用光敏化剂,阳离子聚合的反应性提高,能使固化物的机械强度、粘接强度提高。作为光敏化剂,例如,可举出羰基化合物、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。
如果举出光敏化剂更具体的例子,例如有苯偶姻甲醚、苯偶姻异丙醚和α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮等苯偶姻衍生物;二苯甲酮、2,4-二氯二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮和4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮等二苯甲酮衍生物;2-氯噻吨酮和2-异丙基硫杂蒽酮等噻吨酮衍生物;2-氯蒽醌和2-甲基蒽醌等蒽醌衍生物;N-甲基吖啶酮和N-丁基吖啶酮等吖啶酮衍生物;其他有α,α-二乙氧基苯乙酮、苯偶酰、芴酮、氧杂蒽酮、铀酰化合物、卤素化合物等。光敏化剂既可以单独使用一种,也可以两种以上并用。光敏化剂优选在固化性环氧树脂组合物100重量份中含有0.1~20重量份的范围内。
粘合剂中含有的环氧树脂虽然通过光阳离子聚合进行固化,但也可通过光阳离子聚合和热阳离子聚合两者进行固化。在后者的情况下,优选并用阳离子聚合光引发剂和热阳离子聚合引发剂。
作为热阳离子聚合引发剂,可举出苄基硫鎓盐、噻吩鎓盐、四氢噻吩鎓盐(thiolanium salt)、苄铵、吡啶鎓盐、肼盐、羧酸酯、磺酸酯、胺基酰亚胺等。这些热阳离子聚合引发剂可作为市售品容易地获得,例如,全都用商品名可举出“Adeka opton(ァデカォプトン)CP77”和“Adeka optonCP66”(以上为株式会社ADEKA制)、“CI-2639”和“CI-2624”(以上为日本曹达株式会社制)、“San-aid SI-60L”、“San-aid SI-80L”和“San-aidSI-100L”(以上为三新化学工业株式会社制)等。
活性能量射线固化型粘合剂也可进一步含有氧杂环丁烷类、多元醇类等促进阳离子聚合的化合物。
氧杂环丁烷类是在分子内具有四元环醚的化合物,例如,可举出3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基甲基]苯、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、二[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲基]醚、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、苯酚酚醛氧杂环丁烷等。这些氧杂环丁烷类可作为市售品容易地获得,例如,全都用商品名可举出“ARON OXETANE OXT-101”、“ARON OXETANEOXT-121”、“ARON OXETANE OXT-211”、“ARON OXETANE OXT-221”和“ARON OXETANE OXT-212”(以上为东亚合成株式会社制)等。这些氧杂环丁烷类在固化性环氧树脂组合物中通常以5~95重量%、优选为30~70重量%的比例含有。
作为多元醇类,优选为不存在酚性羟基以外的酸性基团的多元醇,例如,可举出不具有羟基以外官能团的多元醇化合物、聚酯多元醇化合物、聚己内酯多元醇化合物、具有酚性羟基的多元醇化合物、聚碳酸酯多元醇等。这些多元醇类的分子量通常为48以上,优选为62以上,进一步优选为100以上,此外优选为1000以下。这些多元醇类在固化性环氧树脂组合物中通常以50重量%以下、优选为30重量%以下的比例含有。
活性能量射线固化型粘合剂中可进一步地混合离子捕集剂、抗氧化剂、链转移剂、增粘剂、热塑性树脂、填充剂、流动调节剂、流平剂、增塑剂、消泡剂等添加剂。作为离子捕集剂可举出粉末状的铋系、锑系、镁系、铝系、钙系、钛系及它们的混合系等无机化合物,作为抗氧化剂可举出受阻酚系抗氧化剂等。
活性能量射线固化型粘合剂虽然可作为以实质上不含有溶剂成分的无溶剂型粘合剂来使用,但由于各涂布方式分别具有最适的粘度范围,因此为了调节粘度也可含有溶剂。作为溶剂,优选使用不降低偏振膜的光学性能且良好地溶解环氧树脂组合物等的溶剂,例如,可举出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。本发明中使用的活性能量射线固化型粘合剂的粘度例如为5~1000mPa·s左右的范围,优选为10~200mPa·s,更优选为20~100mPa·s。
<<偏振板的制造方法>>
下面,在参照附图的同时,说明本发明偏振板的制造装置及制造方法。图1是表示本发明偏振板的制造装置的一个实施方式的示意图。
在如图1所示的偏振板的制造装置30中,沿着运送方向依次设置有:用于在透明膜2、3的单面上涂布粘合剂的粘合剂涂布装置11、12;用于贴合透明膜2、3和偏振膜1而得到层叠体4的贴合辊(夹持辊)51、52;层叠体4中用于使透明膜2、3和偏振膜1紧贴的辊13;在与该辊13的外周面相对的位置上设置的第1活性能量射线照射装置14、15;进一步在此装置的运送方向下流侧设置的第2以后的活性能量射线照射装置16~18;和运送用夹持辊19。
首先,在从卷绕成辊状的状态连续地放出的透明膜2、3的单面上,通过粘合剂涂布装置11、12涂布活性能量射线固化型粘合剂,即<粘合剂涂布工序>。
然后,将涂布有粘合剂的透明膜2、3通过粘合剂层叠在从卷绕成辊状的状态连续地放出的偏振膜1的双面上形成层叠体,将该层叠体以夹持在沿运送方向旋转的一对贴合辊51、52之间的状态,通过使至少一个贴合辊向另一个贴合辊的方向按压,使偏振膜1和透明膜2、3贴合,从而形成层叠体4,即<贴合工序>。
接着,在使该层叠体4紧贴于辊13的外周面的同时进行运送的过程中,从第1活性能量射线照射装置14、15向辊13的外周面照射活性能量射线,从而使粘合剂聚合固化,即<活性能量射线照射工序>。
再者,在运送方向下流侧配置的第2以后的活性能量射线照射装置16~18是用于使粘合剂完全聚合固化的装置,可根据需要进行追加或省略。最后,使层叠体4从运送用夹持辊19通过,作为偏振板卷取到卷取辊20上。以下,详细地说明各工序。
<粘合剂涂布工序>
向透明膜2、3涂布粘合剂的方法没有特别限制,例如可利用刮刀、线棒、模头涂布机、缺角轮涂布机、凹版涂布机等各种涂布方式。其中,如果考虑到薄膜涂布、轧制线的自由度、与幅宽的对应等,则作为粘合剂涂布装置11、12,优选为凹版涂布机。
使用具备凹版辊的凹版涂布机作为粘合剂涂布装置11、12进行粘合剂涂布时,所涂布的粘合剂的厚度(涂布厚度)优选为约0.1~10μm,更优选为0.2μm~4μm。粘合剂的涂布厚度根据凹版辊的速度与透明膜的线路速度的比即拉伸比进行调节。一般而言,通过将拉伸比(凹版辊的速度/线路速度)调节至0.5~10,可将粘合剂的涂布厚度调节至约0.1~10μm。更具体而言,将透明膜2、3的线路速度设为10~100m/分,使凹版辊向与透明膜2、3的运送方向的相反方向旋转,将凹版辊的速度设为5~1000m/分,从而可将粘合剂的涂布厚度调节至约0.1~10μm。
粘合剂在制备后,通常在调节为15~40℃范围内的规定温度±5℃(例如,规定温度是30℃时,30℃±5℃)环境下涂布,优选为±3℃,更优选为±1℃。
<贴合工序>
本工序中,将通过上述工序涂布有粘合剂的透明膜2、3通过粘合剂层叠在从卷绕成辊状的状态连续地放出的偏振膜1的双面上。将该层叠体以夹持在沿运送方向旋转的一对贴合辊51、52之间的状态,例如通过使贴合辊51向贴合辊52的方向按压,使偏振膜1与透明膜2、3贴合,从而形成层叠体4。
再者,图1示出了在透明膜2、3的单面上均匀地涂布粘合剂,在透明膜2、3的涂布有粘合剂的面上重叠偏振膜1并通过贴合辊51、52来贴合的方法,但也可在偏振膜1的双面上均匀地涂布粘合剂,在偏振膜1的涂布有粘合剂的面上重叠透明膜2、3并通过贴合辊51、52来贴合。
通过按压施加于层叠体的压力虽然没有特别限制,但使用金属制辊和橡胶制辊时,富士胶片株式会社制的双片型Prescale胶片上的瞬时压优选为0.2~3.0MPa,更优选为0.5~2.5MPa。本发明中,对该贴合辊按压的外力通常是对贴合辊两端的轴承构件施加。
一对贴合辊中,一个贴合辊与另一个贴合辊的圆周速度也可有速度差。例如,设置在与层叠体4的液晶面板贴合的面侧的贴合辊(第1贴合辊)的圆周速度优选比对侧的贴合辊(第2贴合辊)的圆周速度要快。由此,可将使与液晶面板贴合的面变凸、其对侧面变凹的卷曲(curl)(正卷曲)施加于得到的偏振板。当与液晶面板贴合的面变凹、其对侧面变凸的卷曲(逆卷曲)施加于得到的偏振板时,将偏振板贴合到液晶单元时,在中央部就会产生进入气泡等不良状况。再者,在这种情况下,优选将金属制辊作为第1贴合辊使用,将橡胶制辊作为第2贴合辊使用。
进一步地,将第2贴合辊的圆周速度设为1时,第1贴合辊的圆周速度比更优选为1.0050~1.0200。这是因为,第1贴合辊的圆周速度比该范围快时,正卷曲的卷曲量变得过大,将偏振板贴合于液晶单元时,端部容易产生进入气泡等不良状况,进一步地置于严苛的环境下时,进一步促进正卷曲变大,偏振板的端部有从液晶单元剥离的风险。
[贴合辊]
本发明中,上述一对贴合辊51、52的至少一个是金属制辊,该金属制辊与膜之间的静摩擦系数为0.10~0.58。这里,静摩擦系数是指金属制辊和与该金属制辊接触的膜(上述透明膜或上述偏振膜)之间的静摩擦系数,以接触的物体之间在静止时物体由外力即将开始运动前所承受的最大摩擦力来表示,如果将加重设为P、比例常数设为μ,则摩擦力F由“F=μP”进行定义。该静摩擦系数可根据如下方法(JISK7125)求得:将重量已知的膜水平放置在作为测定对象的金属制辊面上,在接触面上施加平行的力时,测定膜在金属制辊上开始滑动时的力,例如,可使用新东化学株式会社制的便携式摩擦仪(商品名:Muse(ミュ一ズ)type 94iII)进行测定。
上述静摩擦系数比0.58大时,偏振膜和透明膜在挤压时产生的起皱会难以消除,在这样的起皱部分中,两膜间混入的气泡难以消除到外部,因此在得到的偏振板上有时发生起皱等变形、气泡混入。上述静摩擦系数优选为0.53以下,更优选为0.50以下。另一方面,上述静摩擦系数优选越小越好,因其可抑制气泡混入,但如果太小,由于金属制辊与层叠体的滑动,存在产生不易运送的情况,因此0.10以上为好。此外,金属辊不用氟树脂等涂布等就能实施,因此上述静摩擦系数优选为0.20以上。
再者,如图1所示,层叠体(偏振膜和透明膜)由贴合辊51、52的夹压通常用液压、气压、螺丝等按压其中一个贴合辊51两端的轴承来实施。使用活性能量射线固化型树脂作为粘合剂时,需要向层叠体施加高压力。
作为贴合辊的材质可举出金属、橡胶。优选一对贴合辊中的一个为金属制辊,另一个为橡胶制辊(至少外周表面为橡胶制的贴合辊)。一对贴合辊同是金属制时,因使用容易致辊间损伤,因此难以连续使用。另一方面,一对贴合辊的外周表面同是橡胶制时,难以产生高压力。
一直以来的贴合辊中,通常按压的上侧的贴合辊为橡胶制,下侧的贴合辊为金属制。这是由于下侧的贴合辊上设有驱动电机以控制旋转速度,下侧的贴合辊为金属制的话,按压时下侧的贴合辊不会变形,贴合辊的圆周速度容易保持一定。但是,为了易于进行上述的正卷曲的卷曲调节,本发明中,优选按压的(上侧的)贴合辊为金属制,另一个(下侧的)贴合辊的至少外周表面为橡胶制。
作为金属制辊的母材,虽然可使用各种众所周知的材质,但优选为不锈钢,更优选为304不锈钢(含有18%Cr和8%NI的不锈钢)。金属制辊的表面上优选实施镀铬处理或者氟树脂(例如PTFE(聚四氟乙烯)等)涂布。
构成橡胶制辊的橡胶的材质没有特别限制,可举出NBR(丁腈橡胶)、TITAN(タィタン)、聚氨酯、硅、EPDM(乙烯-丙烯-二烯橡胶)等,优选为NBR、TITAN、聚氨酯。橡胶辊的硬度虽然没有特别限制,但通常为60~100°,优选为85~95°。再者,橡胶辊的硬度可用以JISK6253为基准的硬度计测定。作为市售的硬度计,例如可使用ASKA株式会社制的橡胶硬度计“Type-A”等。
一对贴合辊51、52的直径均优选为50mm以上且不到300mm,更优选为50~250mm。通过使用这样直径比较小的贴合辊,偏振膜和透明膜之间难以进入空气,使得不让气泡进入的粘合剂厚度的调节范围变大,因此可容易制造在偏振膜和透明膜之间难以产生气泡的偏振板。特别是贴合辊的直径为300mm以上时,偏振膜和透明膜之间容易进入空气。此外,贴合辊的直径不到50mm时,有强度降低的不良状况。再者,贴合辊由至少一对辊构成,但其成对的辊的直径既可以彼此相同,也可以不同。贴合辊的宽度优选为300~3000mm。
作为按压辊的材质,可举出金属或橡胶。与金属制的贴合辊接触设置的按压辊优选为橡胶制。另一方面,与橡胶制的贴合辊接触设置的按压辊为金属制或橡胶制中任一个都可以。接触的贴合辊和按压辊同是金属制时,通过使用而辊间容易损伤,因此难以连续使用。另一方面,互相接触的贴合辊和按压辊同是橡胶制时,则没有特别的问题。
此外,贴合辊和按压辊的配置没有特别限定,相互间可配置成任意的角度。即,按压辊不限于在贴合辊的上下,也可以水平或以其以外的角度进行配置。
<活性能量射线照射工序>
用于由活性能量射线的照射进行粘合剂的聚合固化的光源虽然没有特别限制,但优选为在波长400nm以下具有发光分布的光源。作为这样的光源,例如,可举出低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯。
辊13构成外周面进行镜面抛光后的凸曲面,使层叠体4紧贴其表面的同时进行运送,该过程中由活性能量射线照射装置14、15使粘合剂聚合固化。只要使粘合剂聚合固化并使层叠体4充分紧贴,则对辊13的直径没有特别限制。优选在粘合剂为未固化状态的层叠体4上,从辊13通过期间的活性能量射线照射的累计光量为10mJ/cm2以上。辊13既可以随着层叠体4的生产线的运转而从动或旋转驱动,或者也可以使层叠体4在固定的表面上滑动。此外,辊13在由活性能量射线的照射而聚合固化时,也可作为用于使层叠体4产生的热散热的冷却辊起作用。此时,冷却辊的表面温度优选设定在20~30℃。
对活性能量射线固化型粘合剂的光照射强度根据各粘合剂的组成而确定,虽然没有特别限制,但优选为10~5000mW/cm2。如果对树脂组合物的光照射强度不到10mW/cm2,则反应时间过长,如果超过5000mW/cm2,则由于由灯辐射产生的热和组合物聚合时的发热,构成粘合剂材料的环氧树脂组合物等有可能产生黄变、偏振膜劣化。再者,照射强度优选为对阳离子聚合光引发剂的活化有效的波长范围的强度,更优选为波长400nm以下的波长范围的强度,进一步优选为波长280~320nm的波长范围的强度。
对活性能量射线固化型粘合剂的活性能量射线的照射时间根据各固化的组合物进行控制,虽然没有特别限制,但表示为照射强度与照射时间之积的累计光量设定为10mJ/cm2以上,优选设定为10~5000mJ/cm2。如果对上述粘合剂的累计光量不到10mJ/cm2,则来自引发剂的活性种的产生不充分,粘合剂的固化不充分。另一方面,如果该累计光量超过5000mJ/cm2,则照射时间非常长,对生产率提高不利。
本发明中,对层叠体照射活性能量射线而使粘合剂聚合固化,但也可以并用基于加热的聚合固化。
活性能量射线是紫外线时,在向层叠体4照射活性能量射线的工序中,优选对层叠体4在纵向(运送方向)施加100~800N/m的张力的同时,以照射时间为0.1秒以上的线路速度运送层叠体4。
此外,活性能量射线照射装置14、15的活性能量射线的累计光量不充分时,优选再设置第2以后的活性能量射线照射装置16~18,追加照射活性能量射线,促进层叠体4的粘合剂固化。这些全部工序的累计光量设定为10mJ/cm2以上,优选设定为10~5000mJ/cm2。这样,照射活性能量射线的工序中,优选活性能量射线的照射分多次进行。
为了确切进行偏振板(层叠体)端部粘合剂的固化,例如,可举出使作为无电极D灯管的FUSION制“Light Hammer 10”以横跨膜移动方向的方式进行排列的方法等。
活性能量射线固化型树脂固化的比例即反应率优选为90%以上,更优选为95%以上。
(偏振板卷取工序)
将卷取层叠体(偏振板)4的张力设为30N/cm2~150N/cm2。优选为30N/cm2~120N/cm2。以不到30N/cm2的张力移送长条的辊卷时,容易引起卷绕错位,因此不优选。张力大于150N/cm2时,卷绕的很紧,容易产生松弛。
再者,卷取长度越长,在同一张力时越易卷紧(在连续放出时难以恢复平坦状态的现象),因此可在将偏振板卷到卷芯的同时,使张力连续性或阶段性的降低。即使在实施这样的所谓锥度(taper)而降低张力的方法中,此时张力也要设为150N/cm2以下。
卷取到卷芯的偏振板的长度虽然没有特别限制,但优选为100m以上且4000m以下。
圆筒状卷芯的直径优选为6英寸~12英寸。卷芯的直径越大越好,更优选为11英寸、12英寸等,但如果过大则不易移送或保管。
由于在无尘室使用,因此圆筒状卷芯的材质只要其自身不易产生灰尘且可确保适当的强度以能卷取较宽的偏振板,就没有特别限制,可选择FRP(玻璃纤维强化塑料)等。
实施例
以下举出实施例更详细地说明本发明,但本发明并不限于这些实施例。
<实施例1>
(偏振膜的制作)
作为聚乙烯醇的原材膜,使用聚合度2400、皂化度99.9摩尔%、厚度75μm、宽度3000mm的长条聚乙烯醇膜“OPL膜M-7500(日本合成化学工业株式会社制)”。
首先,为不使原材膜松弛,在保持膜的紧张状态下直接在装有30的纯水的溶胀槽中浸渍80秒,使膜充分溶胀。随着在溶胀槽中溶胀,入口与出口的辊速度比为1.2。用夹持辊去除水分后,在装有30℃的纯水的水浸渍槽中浸渍160秒。在该槽中的机械方向的拉伸倍率设为1.09倍。
接着,在装有碘/碘化钾/水以重量比为0.02/2.0/100的水溶液的染色槽中浸渍,同时以约1.5倍的拉伸倍率进行单轴拉伸。然后,在装有碘化钾/硼酸/水以重量比为12/3.7/100的水溶液的硼酸槽中在55.5℃下浸渍130秒,同时进行单轴拉伸使自原材起的累计拉伸倍率为5.7倍。然后,在装有碘化钾/硼酸/水以重量比为9/2.4/100的水溶液的硼酸槽中在40℃下浸渍60秒。
进一步地,在水洗槽中用8℃的纯水洗涤约16秒,然后,依次通过约60℃的干燥炉及约85℃的干燥炉,在这些干燥炉的停留时间合计为160秒进行干燥。这样,得到吸附取向了碘的厚度28μm的偏振膜。
(偏振板的制作)
作为透明膜,准备了厚度40μm的赋予了相位差特性的醋酸纤维素系树脂膜“KC4CR-1(柯尼卡美能达精密光学株式会社制)”和厚度80μm的三乙酰纤维素膜“KC8UX2MW”(柯尼卡美能达精密光学株式会社制),在其单面上,使用粘合剂涂布装置分别涂布作为紫外线固化型的粘合剂的环氧树脂组合物“KR-70T”(艾迪科株式会社制)。此时,将粘合剂涂布装置的偏振膜层叠体的线路速度设为25m/分,粘合剂涂布装置使用凹版涂布机,使涂布部的凹版辊向与层叠材的运送方向相反的方向旋转,粘合剂层的厚度设为2.5μm。
接着,在上述偏振膜的双面上,将赋予了上述相位差特性的醋酸纤维素系树脂膜和三乙酰纤维素膜通过上述环氧树脂组合物,共同经由直径240mm的一对夹持辊(贴合辊)以推压压力1.3MPa(用富士胶片制双片型Prescale进行测定)进行贴合。再者,一对贴合辊中的一个(赋予了相位差特性的醋酸纤维素系树脂膜侧)为金属制辊,另一个(三乙酰纤维素膜侧)为橡胶制辊。金属制辊是使用在不锈钢表面上施以硬铬电镀、表面粗糙度研磨成0.40s的辊。橡胶制辊为NBR制。再者,配置成金属辊在上侧、橡胶制辊在下侧。
使用新东化学株式会社制的便携式摩擦仪(商品名:Muse type 94iII)对该金属制辊和与该辊相接的赋予了相位差特性的醋酸纤维素系树脂膜之间的静摩擦系数进行测定,结果为0.48。
将贴合有上述2种透明膜的偏振膜沿纵向施加600N/m的张力的同时以线路速度25m/分移送,照射总累计光量(在波长280~320nm的波长范围的光照射强度的累计量)为约250mJ/cm2(由测定仪器:Fusion UV公司制的UV Power Puck II得到的测定值)的紫外线(UVB)。
关于得到的偏振板,目视观察不到变形,目视观察不到偏振膜与赋予了相位差特性的醋酸纤维素系树脂膜之间发生起皱等变形或气泡。
<实施例2>
除了使用厚度50μm的环烯烃系树脂膜“ZEONOR”(日本瑞翁株式会社制)作为透明膜且金属制辊表面的粗糙度为2.45s以外,与实施例1同样地制作偏振板。使用新东化学株式会社制的便携式摩擦仪(商品名:Muse type 94iII)对金属辊和与该辊接触的环烯烃系树脂膜之间的静摩擦系数进行测定,结果为0.28。关于得到的偏振板,目视观察不到变形,目视观察不到偏振膜与环烯烃系树脂膜之间发生起皱等变形或气泡。
<实施例3>
除了使用厚度50μm的环烯烃系树脂膜“ZEONOR”(日本瑞翁株式会社制)作为透明膜并使用金属制辊表面的粗糙度为0.80s且该表面上涂布有氟树脂的金属制辊以外,与实施例1同样地制作偏振板。再者,涂布有氟树脂的金属制辊表面的粗糙度也为0.80s。使用新东化学株式会社制的便携式摩擦仪(商品名:Muse type 94iII)对金属制辊和与该辊接触的环烯烃系树脂膜之间的静摩擦系数进行测定,结果为0.12。关于得到的偏振板,目视观察不到变形,目视观察不到偏振膜与环烯烃系树脂膜之间发生起皱等变形、气泡。
<比较例1>
除了使用厚度50μm的环烯烃系树脂膜“ZEONOR”(日本瑞翁株式会社制)作为透明膜以外,与实施例1同样地制作偏振板。使用新东化学株式会社制的便携式摩擦仪(商品名:Muse type 94iII)对金属制辊和与该辊接触的环烯烃系树脂膜之间的静摩擦系数进行测定,结果为0.62。关于得到的偏振板,目视观察不到偏振膜与环烯烃系树脂膜之间发生起皱等变形、气泡。
工业上的利用可能性
本发明的偏振板可有效地适用于以液晶显示装置为代表的各种显示装置。
符号说明
1偏振膜、2,3透明膜、4层叠体(偏振板)、11,12粘合剂涂布装置、13辊(冷却辊)、14,15,16,17,18活性能量射线照射装置、19运送用夹持辊、20卷取辊、51贴合辊、52贴合辊。
Claims (3)
1.一种在偏振膜的单面或双面上贴合有透明膜的偏振板的制造方法,该方法具备如下工序:
粘合剂涂布工序,在所述透明膜的单面或者所述偏振膜的单面或双面上涂布活性能量射线固化型粘合剂;
贴合工序,将所述透明膜通过所述粘合剂层叠在所述偏振膜的单面或双面上而成层叠体,所述层叠体以夹在沿运送方向旋转的一对贴合辊之间的状态,将至少一个贴合辊向另一个贴合辊的方向按压以贴合所述透明膜和所述偏振膜;
活性能量射线照射工序,向所述层叠体照射活性能量射线以固化所述粘合剂;
其中,所述一对贴合辊中的至少一个是金属制辊,该金属制辊和与此辊接触的膜之间的静摩擦系数是0.10~0.58。
2.如权利要求1所述的方法,其中,在所述贴合工序中,将至少一个贴合辊向另一个贴合辊的方向按压时,施加到所述层叠体的压力是0.2~3.0MPa。
3.一种在偏振膜的单面或双面上贴合有透明膜的偏振板的制造装置,该装置具备:
粘合剂涂布装置,用于在所述透明膜的单面或者所述偏振膜的单面或双面上涂布活性能量射线固化型粘合剂;
一对贴合辊,用于在运送所述透明膜通过所述粘合剂层叠在所述偏振膜的单面或双面上而成的层叠体的同时进行夹压以贴合所述透明膜和所述偏振膜;
活性能量射线照射装置,用于向所述层叠体照射活性能量射线以固化所述粘合剂;
其中,所述一对贴合辊中的至少一个是金属制辊,该金属制辊和与此辊接触的膜之间的静摩擦系数是0.10~0.58。
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