CN104823088A - 偏振膜及偏振板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
在清洗处理后,实施如下除水处理:在对偏振膜施加200~1500N/m的张力的同时,边卷附于在单面设置的第一辊边向与第一辊相反侧的膜面喷吹空气而进行除水,接着边将喷吹空气后的面卷附于第二辊边向与第二辊相反侧的膜面喷吹空气而进行除水,通过在各空气喷吹位置附近设置的第一排出容器及第二排出容器回收通过空气除去的水。
Description
技术领域
本发明涉及制造偏振膜的方法及向由此得到的偏振膜贴合保护膜而制造偏振板的方法。
背景技术
以往以来,偏振膜使用使聚乙烯醇系树脂膜吸附取向有碘等二色性色素的偏振膜。该偏振膜通常:在其至少单面、通常在两面利用粘接剂贴合三乙酰纤维素等保护膜而制成偏振板,在液晶电视、个人电脑用显示器、移动电话等液晶显示装置中使用。
通过对聚乙烯醇系树脂膜实施溶胀处理、染色处理、拉伸处理、交联处理(硼酸处理)及清洗处理,最后进行干燥来制造偏振膜。这样的制造工序中,聚乙烯醇系树脂膜通常在从各处理浴提起而向下一道工序传送时,使用夹持辊等实施膜表面的除水处理。
作为该除水处理的方法,例如在日本特开2011-180576号公报(专利文献1)的段落[0034]中记载了下述方法,为了防止在偏振膜的制造时发生的滴液,在从各处理浴将膜提起时,使用夹送辊等除液辊、或利用气刀将液体削去,由此从膜表面除去多余水分。另外,在日本特开2011-232016号公报(专利文献2)中公开了下述除水处理装置:为了对被清洗处理后向干燥炉传送的条状片进行除水处理,具备用于将条状片绷紧的导辊、向被该导辊绷紧的条状片斜向喷吹空气的气刀、和将喷吹空气而飞散的水分回收的排气腔,也披露了将其应用于制造偏振膜的例子。
如专利文献1所示,若在除水处理中使用气刀,则可以有效除去附着于膜表面的水分,另外也可以除去尘埃等异物,因此可以制造缺陷少的膜。然而,用气刀将膜表面的水滴吹飞而除去时,有时飞散的水会污染制造设备。与此相对,如专利文献2所示,通过设置回收水分的排气腔,可以防止水的飞散引起的污染。
另一方面,要求偏振膜及偏振板与以往相比进一步薄壁化,例如,以往使用75μm厚的聚乙烯醇系树脂膜作为偏振膜的原卷膜,但近年来,也进行由厚度为60μm以下的原卷膜制造偏振膜。若想要使用薄原卷膜实施染色处理、拉伸处理、交联处理及清洗处理而得到被水润湿的状态的薄偏振膜,由气刀向该薄偏振膜喷吹空气来除水时,则存在有膜断裂、或者因膜表面的局部除水不良或附着残留的异物等而导致偏振膜外观产生不良的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述的课题而实施的,其目的在于提供一种生产效率优异、外观良好的偏振膜的制造方法。本发明的另一课题在于提供生产效率优异、外观良好的偏振板的制造方法。
本发明人等发现,在由薄层的聚乙烯醇系树脂膜(原卷膜)制造偏振膜时,如上述专利文献2中公开的那样,边对膜赋予特定范围的张力边进行下述除水的方法:边将膜卷绕于导辊,边向与该辊相反侧的膜面喷吹空气,用排出容器回收吹散的水,由此与以往相比能够外观良好并且生产效率良好地制造薄偏振膜,此外再加以各种研究,从而完成了本发明。
即,本发明提供一种方法,该方法是对厚度为1~60μm的聚乙烯醇系树脂膜依次实施溶胀处理、染色处理、交联处理、及清洗处理,并且在交联处理完成之前实施拉伸处理以制造偏振膜的方法,其中,在上述清洗处理后,实施下述除水处理:在对膜赋予200~1500N/m的张力的同时,边使膜卷附于在膜单面设置的第一辊边向与第一辊相反侧的膜面喷吹空气而进行除水,接着边将喷吹空气后的面卷附于第二辊边向与第二辊相反侧的膜面喷吹空气而进行除水,利用在各空气喷吹位置附近设置的第一排出容器及第二排出容器回收通过空气除去的水。
该制造方法中,可以将向膜喷吹的空气设置为2~20m3/分钟的风量。空气从气刀前端的喷嘴向膜喷吹,该喷嘴可以配置成通过其吹出口前端的中心线相对于膜表面成30~80°的角度,并且从其吹出口前端到膜表面的距离为1.5mm以下。
回收除去的水的排出容器具有开口部,可以配置成从其开口部到膜表面的距离为2mm以下。
在本发明的制造方法中,在如上所述实施除水处理后,可以进一步实施干燥处理。此时,除了在除水处理之前设置的夹持辊以外,在干燥炉的内部或干燥炉之后设置夹持辊也有效,可以在通过在这些处理前后设置的一组夹持辊对膜赋予了200~800N/m的张力的状态下进行该方式中的除水处理及干燥处理。
本发明还提供使用紫外线固化型的粘接剂对通过包括干燥处理的上述方法制造的偏振膜贴合保护膜,从而制造偏振板的方法。
根据本发明,即使在原卷膜薄的情况下,也可以制造外观良好的偏振膜而不产生膜的断裂、除水不良等,因此应用了该偏振膜的偏振板的生产效率优异,缺陷少,品质好。
附图说明
图1是示出偏振膜的制造方法中的装置的适当配置例的截面示意图。
图2是示出除水装置23内的配置例的截面示意图。
图3是示出除水装置23内的适当配置条件的截面示意图。
具体实施方式
本发明中,对聚乙烯醇系树脂膜依次实施溶胀处理、染色处理、交联处理及清洗处理,并且在交联处理完成之前实施拉伸处理,从而制造偏振膜。并且,在清洗处理后实施除水处理。在除水处理之后实施干燥处理而得的偏振膜上利用紫外线固化型的粘接剂贴合保护膜以制造偏振板的方法中,适合使用通过本发明实施除水处理而制造偏振膜的方法。以下,边适当参照附图边对本发明进行详细说明。
[偏振膜的制造方法]
偏振膜中,具体而言,在聚乙烯醇系树脂膜吸附取向有二色性色素。成为原料的聚乙烯醇系树脂通常通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得。该皂化度通常为85摩尔%以上,优选为90摩尔%以上,更优选为99摩尔%以上。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,例如,在作为乙酸乙烯酯均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,可以列举乙酸乙烯酯和能与其共聚的其他单体的共聚物等。作为能与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,可以列举不饱和羧酸类、烯烃类、不饱和磺酸类、乙烯基醚类等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000~10000左右,优选为1500~5000左右。
聚乙烯醇系树脂可以被改性,例如,也能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。
本发明中,作为偏振膜的原卷膜,使用厚度为1~60μm的聚乙烯醇系树脂膜。膜的厚度优选约为20~60μm,更优选约为30~60μm。在工业上实用的膜宽度约为1500~6000mm。
对包含上述聚乙烯醇系树脂的原卷膜按照溶胀处理、染色处理、交联处理、及清洗处理的顺序进行溶液处理,在交联处理中以及必要时在交联处理之前进行膜的单轴拉伸,最后进行干燥,由此得到偏振膜。交联处理中进行的单轴拉伸为湿式拉伸,在其之前的溶胀处理、染色处理中进行单轴拉伸的情况也为湿式拉伸,但也可以在溶胀处理之前以干式进行单轴拉伸。
如此,单轴拉伸既可以仅在一个工序中进行,也可以在二个以上的工序中进行,可以采用公知的拉伸方法。若列举拉伸方法的具体例,则有对传送膜的二个夹持辊间赋予圆周速度差而进行拉伸的辊间拉伸、在日本专利第2731813号公报中记载的热辊拉伸、拉幅机拉伸等。工序的顺序基本同上,但对处理浴的个数或处理条件等没有制约。
另外,出于另外的目的也可以追加上述以外的处理。若列举能追加的处理的例子,则有在交联处理后进行的在不含硼酸的碘化物水溶液中的浸渍处理(碘化物处理)、在不含硼酸而含有氯化锌等的水溶液中的浸渍处理(锌处理)等。
图1是通过截面示意图示出在本发明涉及的制造偏振膜的方法中使用的制造装置的适当的配置例的图。该制造装置如下构成:将包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜10从放出辊11放出,依次通过溶胀槽13、染色槽15、交联槽17及清洗槽19,然后传送至除水装置23,最后通过干燥炉25。虽然图1中没有明示,但单轴拉伸在交联槽17或其之前实施。另外,图1中示出了溶胀槽13、染色槽15、交联槽17及清洗槽19各设置1个槽的例子,但也可以根据需要,对某一项处理设置多个处理槽。制造的偏振膜30直接被传送至随后的贴合保护膜的工序。以下,对本发明中实施的处理进行说明。
(溶胀处理)
出于除去聚乙烯醇系树脂膜表面的异物、除去膜中的增塑剂、赋予在随后的染色处理中的易染色性、膜的可塑化等目的,通过使之与水接触来进行溶胀处理。溶胀处理的条件在可以达到这些目的范围内以及在不会发生膜的失透、极端的溶解等不良情况的范围内决定。
起初就对包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜实施溶胀处理时,例如通过在温度10~50℃左右、优选为20~40℃左右的处理浴中浸渍膜来进行。膜的浸渍时间优选为30~300秒左右,更优选为60~240秒左右。对事先在大气中拉伸后的聚乙烯醇系树脂膜实施溶胀处理时,例如通过在温度20~70℃左右,优选为30~60℃左右的处理浴中浸渍膜来进行。膜的浸渍时间优选为30~300秒左右,更优选为60~240秒左右。
在溶胀处理中,容易发生聚乙烯醇系树脂膜在宽度方向上溶胀而在膜中产生皱褶等问题,因而优选使用拉幅辊(expander roll)、螺旋辊、中高辊、导布器、弯棍(bend bar)、拉幅夹等公知的拉幅装置来消除膜的皱褶并传送膜。另外,出于使浴中的膜传送稳定化的目的,通过水中淋浴控制溶胀槽13中的水流、或合用EPC装置(Edge Position Control装置:检测膜的端部,防止膜的弯曲行进的装置)等也是有用的。
在溶胀处理中,膜也在膜的传送方向溶胀扩大因而不能主动对膜进行拉伸时,为了消除传送方向的膜的松弛,优选考虑例如控制存在于溶胀槽13前后的传送辊的圆周速度等手段。另外,对原卷膜依次实施溶胀处理、染色处理及交联处理时,可以在溶胀处理中进行单轴拉伸,此时的拉伸倍率通常为1.2~3倍,优选为1.3~2.5倍。
在溶胀槽13中使用的处理浴中,除了纯水以外,也可以使用以约0.01~10重量%的范围添加有硼酸(日本特开平10-153709号公报)、氯化物(日本特开平06-281816号公报)、无机酸、无机盐、水溶性有机溶剂、醇类等的水溶液。
(染色处理)
出于使二色性色素吸附于聚乙烯醇系树脂膜的目的,染色处理例如通过使膜浸渍于含有碘及水溶性二色性染料等二色性色素的处理浴来进行。染色处理的条件在可以达到这些目的范围内以及在不会产生聚乙烯醇系树脂膜的极端的溶解、失透等不良情况的范围内确定。
使用碘作为二色性色素时,可以在处理浴(染色浴)中使用例如浓度以重量比计为碘/碘化钾/水=约0.003~0.2/约0.1~10/100的水溶液。可以使用碘化锌等其他碘化物来代替碘化钾,也可以合用碘化钾和其他碘化物。另外,可以共存有碘化物以外的化合物,例如硼酸、氯化锌、氯化钴等。添加硼酸时,在含有碘的方面与后述的交联处理相区别,若水溶液相对于水100重量份含有约0.003重量份以上的碘,则可以视为染色浴。浸渍膜时的染色浴的温度为10~45℃左右,优选为20~35℃,膜的浸渍时间为30~600秒左右,优选为60~300秒。
使用水溶性二色性染料作为二色性色素时,可以在处理浴中使用浓度以重量比计为二色性染料/水=约0.001~0.1/100的水溶液。该处理浴中可以共存有染色助剂等,例如可以含有硫酸钠等无机盐、表面活性剂等。另外,二色性染料既可以单独使用,也可以合用2种以上。浸渍膜时的染色浴的温度为20~80℃左右,优选为30~70℃,膜的浸渍时间为30~600秒左右,优选为60~300秒。
对于聚乙烯醇系树脂膜依次实施溶胀处理、染色处理、交联处理时,通常在染色槽中进行膜的拉伸。通过使在染色槽前后设置的夹持辊具有圆周速度差等方法来进行膜的拉伸。染色处理为止的累积的拉伸倍率(在染色处理之前不存在拉伸工序的情况下是指染色处理中的拉伸倍率)通常为1.6~4.5倍,优选为1.8~4倍。若拉伸倍率低于1.6倍则存在膜断裂的频率变高、使成品率恶化的倾向。
另外,染色处理中也与溶胀处理同样地在消除膜的皱褶的同时传送聚乙烯醇系树脂膜,因此可以在染色槽15的内部和/或其出入口设置拉幅辊(expander roll)、螺旋辊、中高辊、导布器、弯棍等。
(交联处理)
出于利用交联进行耐水化、调整色调(防止膜带蓝色等)等目的,通过在相对于水100重量份含有1~10重量份的硼酸的处理浴中浸渍用二色性色素染色后的聚乙烯醇系树脂膜,由此进行交联处理。染色处理中使用的二色性色素为碘时,处理浴中优选在硼酸以外还含有碘化物,其量相对于水100重量份可以设置为1~30重量份。作为碘化物,可以列举碘化钾、碘化锌等。另外,可以共存有碘化物以外的化合物,例如氯化锌、氯化钴、氯化锆、硫代硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠等。需要说明的是,用于耐水化的交联处理有时被称作耐水化处理、交联处理、固定化处理等名称。另外,用于调整色调的交联处理有时被称作补色处理、再染色处理等名称。
交联处理中,可以根据其目的适当变更硼酸及碘化物的浓度、以及处理浴的温度。用于耐水化的交联处理及用于调整色调的交联处理没有特别区别,按照如下条件实施。交联处理的目的为利用交联进行耐水化并对包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜依次实施溶胀处理、染色处理及交联处理时,处理浴可以为浓度以重量比计为硼酸/碘化物/水=3~10/1~20/100的水溶液。根据需要,可以使用乙二醛及戊二醛等交联剂来代替硼酸,也可以合用硼酸和交联剂。处理浴的温度通常为50~70℃左右,优选为53~65℃,膜的浸渍时间通常为10~600秒左右,优选为20~300秒,更优选为20~200秒。另外,对事先拉伸后的聚乙烯醇系树脂膜依次实施染色处理及交联处理时,交联处理浴的温度通常为50~85℃左右,优选为55~80℃。
在以耐水化为目的的交联处理后,也可以进行以调整色调为目的的交联处理。对于以该调整色调为目的的交联处理的条件而言,例如在染色处理中使用的二色性染料为碘时,可以使用浓度以重量比计为硼酸/碘化物/水=1~5/3~30/100的处理浴。处理浴的温度通常为10~45℃左右,膜的浸渍时间通常为1~300秒左右,优选为2~100秒。
这些交联处理可以进行多次,通常进行2~5次。此时,使用的各交联处理浴的组成及温度在上述范围内可以相同也可以不同。用于利用交联进行耐水化的交联处理及用于调整色调的交联处理各自可以以多个工序的形式进行。
(清洗处理)
在交联处理之后,出于除去附着于聚乙烯醇系树脂膜的多余的硼酸、碘等药剂的目的而进行清洗处理。例如,在水中浸渍为了耐水化和/或调整色调而进行了交联处理的聚乙烯醇系树脂膜、或将水以淋浴的形式对膜喷雾、或合用这些方式,由此来进行清洗处理。
图1中示出在水中浸渍聚乙烯醇系树脂膜来进行清洗处理的情况的例子。清洗处理中的水的温度通常为2~40℃左右,浸渍时间为2~120秒左右。需要说明的是,交联处理及清洗处理中,出于在除去皱褶的同时传送聚乙烯醇系树脂膜的目的,也可以使用拉幅辊。
(除水处理)
出于除去膜表面的水及异物等附着物的目的,可以使用气刀对膜表面喷吹空气,由此来进行本发明中进行的聚乙烯醇系树脂膜的除水处理。具体来说,经清洗处理后的聚乙烯醇系树脂膜在被施加规定张力的状态下被传送至除水装置23,通过在装置内设置的气刀对膜表面喷吹空气,实施除水处理。以下,关于本发明中进行的除水处理,适当参照图2及3并依次进行说明。
图2是示出除水装置23中的装置的配置例的截面示意图。参照图2,在除水装置23内,配置有2组由辊、气刀及排出容器组成的组合,利用这些一面一面地对膜进行除水。对于传送至除水装置23内的聚乙烯醇系树脂膜,边使膜卷附于在膜单面设置的第一辊40,边从第一气刀42向与第一辊相反侧的膜面喷吹空气来进行除水,然后边使喷吹空气后的面卷附于在传送方向下游设置的第二辊46,边从第二气刀48向与第二辊相反侧的膜面喷吹空气来进行除水。通过在空气喷吹位置附近设置的第一排出容器44及第二排出容器50分别回收通过空气除去的水。
图3是示出适于进行上述除水处理的除水装置内的配置条件的截面示意图。下面参照图3进行说明。第一气刀42配置于膜与第一辊40接触前的膜传送方向的下游侧空间,从膜传送方向的下游侧向上游侧喷吹空气。第一气刀42从位于前端的喷嘴吹出空气,但将上述喷嘴配置成通过其吹出口前端的中心线(图3的虚线)距第一辊40的切线呈30~80°的角度(图3的∠θ)。另外,从上述吹出口前端到膜表面的距离配置成1.5mm以下。若设置气刀的角度及到膜表面的距离为上述的范围,则可以抑制由空气引起的膜的断裂,另外可以高效地进行除水。
上述第一排出容器44配置在从第一辊40上通过的膜中被喷吹空气的位置的附近,配置成排出容器的开口部朝向气刀侧的形式。此时,从排出容器的开口部到辊上的膜表面的距离可以配置成0.3~2mm。若排出容器与膜的距离为2mm以下,则从气刀吹出的空气击中膜后,与膜上附着的水一起顺利地进入排出容器内,因此可以高效地回收除去的水。另外,若排出容器与膜的距离为0.3mm以上,则可以防止由排出容器与膜的接触导致膜断裂。通过排出容器内的抽吸,在排出容器内回收的水由内壁被收集,通过废液管向废液线排出。
可以与上述第一辊40、第一气刀42及第一排出容器44同样地分别配置第二辊46、第二气刀48及第二排出容器50。
本发明中进行的除水处理在对清洗处理后的聚乙烯醇系树脂膜施加200~1500N/m的张力的同时进行。若张力在该范围内,则利用气刀实施除水处理时,可以抑制由空气导致的膜的晃动,因此不会发生膜与排出容器接触而断裂,可以提高膜的生产率。另外,夹持辊除了在清洗槽19之后设置以外,也可以在除水装置23或干燥炉25之后设置,可以通过它们对膜施加张力。若考虑是否有由未能被除水装置23除尽的水滴导致的夹持辊的污染,则如图2所示,优选在干燥炉25的内部或干燥炉25之后设置夹持辊,将此时的夹持辊间的张力(除水处理及干燥处理中的张力)设置为200~800N/m的范围。
可以设置组装有市售测压元件或使用应变计的张力辊传感器等的导辊来进行测定上述的张力。通过使这些导辊与聚乙烯醇系树脂膜接触来进行张力的测定。需要说明的是,用于张力测定的测压元件或张力传感器辊仅在测定中使用,通常配置成不与膜接触。
从气刀吹出的空气的风量可以设置为2~20m3/分钟。若风量比2m3/分钟小,则风压过弱而无法充分地进行除水,在没有除去附着于膜表面的水、异物的状态下制造出偏振膜并将其应用于偏振板时,有可能形成缺陷。另外,若风量大于20m3/分钟,则风压过强而有可能在膜中产生断裂。
以上说明的除水处理的配置条件及处理条件都可以在其范围内适当调整。若在上述的范围内,则即便在聚乙烯醇系树脂的原卷膜的厚度比60μm薄的情况下,也可以进行除水处理而不产生局部的除水不良。因此,可以抑制在膜表面产生结晶异物,在制造应用了偏振膜的偏振板时,特别是使用紫外线固化型粘接剂等活性能量射线固化型粘接剂制造偏振板时,可以有效地抑制起因于上述异物的缺陷。
(干燥处理)
在除水处理之后,通过使聚乙烯醇系树脂膜干燥,可以制作偏振膜。膜的干燥在干燥炉25内可以设为例如在温度30~100℃左右进行30~600秒左右的膜的干燥。
像这样制造的偏振膜的最终的累积拉伸倍率通常为4.5~7倍,优选为5~6.5倍。
[偏振板的制造方法]
本发明的偏振板的制造方法中,利用粘接剂在如上所述制造的偏振膜的至少一个面贴合保护膜。
(保护膜)
作为构成上述保护膜的材料,可列举例如环烯烃系树脂及乙酸纤维素系树脂;聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯这样的聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;丙烯酸系树脂;聚丙烯系树脂等以往在本领域中广泛使用的膜材料。在偏振膜的两面贴合保护膜时,各保护膜可以相同,也可以为不同种类的膜。
环烯烃系树脂是指例如具有降冰片烯系、多环降冰片烯系单体之类包含环状烯烃(环烯烃)的单体单元的热塑性的树脂,也被称为热塑性环烯烃系树脂。环烯烃系树脂可以为上述环烯烃的开环聚合物或使用了2种以上环烯烃的开环共聚物的加氢物,也可以为环烯烃与链状烯烃、具有乙烯基之类聚合性双键的芳香族化合物等的加聚物。另外,在环烯烃系树脂中导入极性基也是有效的。
使用环烯烃与链状烯烃和/或具有乙烯基的芳香族化合物的共聚物构成第一保护膜时,作为链状烯烃,可以列举乙烯、丙烯等,另外作为具有乙烯基的芳香族化合物,可以列举苯乙烯、α-甲基苯乙烯、苯核上有烷基取代的苯乙烯等。在这样的共聚物中,包含环烯烃的单体单元可以为50摩尔%以下,但优选设置为15~50摩尔%左右。特别是使用环烯烃与链状烯烃与具有乙烯基的芳香族化合物的三元共聚物构成第一保护膜时,包含环烯烃的单体单元可以像上述那样设置成较少的量。在该三元共聚物中,包含链状烯烃的单体单元通常为5~80摩尔%,包含具有乙烯基的芳香族化合物的单体单元通常为5~80摩尔%。
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,可以列举乙烯、丙烯等,另外作为具有乙烯基的芳香族化合物,可以列举苯乙烯、α-甲基苯乙烯、苯核上有烷基取代的苯乙烯等。这样的共聚物中,包含环烯烃的单体单元可以为50摩尔%以下(优选为15~50摩尔%)。特别是使用环烯烃与链状烯烃与具有乙烯基的芳香族化合物的三元共聚物时,可以像上述那样将包含环烯烃的单体单元设置成较少的量。在该三元共聚物中,包含链状烯烃的单体单元通常为5~80摩尔%,包含具有乙烯基的芳香族化合物的单体单元通常为5~80摩尔%。
环烯烃系树脂可以适当使用适当的市售品,例如商品名分别为“TOPAS”(Topas Advanced Polymers GmbH公司制)、“ARTON”(JSR株式会社制)、“ZEONOR(ゼオノア)”及“ZEONEX(ゼオネックス)”(以上,日本瑞翁株式会社制)、“APEL”(三井化学株式会社制)、“OXIS(オキシス)”(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,可以适当采用溶剂铸涂、熔融挤出法等公知的方法。另外,可以使用例如“エスシ一ナ”及“SCA40”(以上,积水化学工业株式会社制)、“ZEONOR FILM”(日本瑞翁株式会社制)等预先制成膜的环烯烃系树脂制的膜的市售品。
环烯烃系树脂膜可以为单轴拉伸后的膜也可以为双轴拉伸后的膜。通过拉伸,可以对环烯烃系树脂膜赋予任意的相位差值。通常边将膜辊退卷边连续地进行拉伸,在加热炉中,在辊的行进方向(膜的长度方向)、与其行进方向垂直的方向(膜的宽度方向)、或这两个方向上进行拉伸。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到玻璃化转变温度+100℃的范围。拉伸的倍率通常为1.1~6倍,优选为1.1~3.5倍。
若环烯烃系树脂膜处于卷绕于辊的状态,则存在膜彼此粘接而易于发生粘连的倾向,因此通常在贴合保护膜后进行辊的卷绕。另外,环烯烃系树脂膜通常表面活性差,因此优选对与偏振膜粘接的表面进行等离子体处理、电晕处理、皂化处理、紫外线照射处理及火焰(flame)处理等表面处理。其中,优选的是能相对容易地实施的等离子体处理、特别是大气压等离子体处理及电晕处理。
乙酸纤维素系树脂是指纤维素的部分或完全酯化物,可列举例如包含纤维素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、这些混合酯等的膜。更具体而言,可以列举三乙酰纤维素膜、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,可以适当使用适当的市售品,例如,可以列举商品名分别为“Fujitac TD80”、“Fujitac TD80UF”、“FujitacTD80UZ”及“Fujitac TD60UL”(以上,富士胶片株式会社制)、“KC8UX2M”、“KC8UY”、“KC4UYW”及“KC6UAW”(以上,Konica Minolta AdvancedLayers株式会社制)等。
另外,作为保护膜,也优选使用赋予了相位差特性的乙酸纤维素系树脂膜。作为赋予了该相位差特性的乙酸纤维素系树脂膜的市售品,可以列举商品名分别为“WV BZ 438”(富士胶片株式会社制)、“KC4FR-1”、“KC4CR-1”及“KC4AR-1”(以上,Konica Minolta Advanced Layers株式会社制)等。乙酸纤维素也被称为乙酰纤维素、纤维素乙酸酯。
本发明的偏振板的制造方法中使用的保护膜的厚度优选薄,但过薄时强度降低,加工性差。另一方面,过厚时产生透明性降低、或层叠后所需的熟化时间变长等问题。因此,保护膜的适当厚度例如为5~200μm,优选为10~150μm,更优选为10~100μm。
为了使粘接剂与偏振膜和/或保护膜的粘接性提高,可以对偏振膜和/或保护膜实施电晕处理、火焰处理、等离子体处理、紫外线处理、底涂处理及皂化处理等表面处理。
另外,可以对保护膜分别单独或组合2种以上实施防眩处理、防反射处理、硬涂层处理、抗静电处理及防污处理等表面处理。另外,保护膜可以含有二苯甲酮系化合物及苯并三唑系化合物等紫外线吸收剂、磷酸苯酯系化合物及邻苯二甲酸酯化合物等增塑剂。
此外,可以使保护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、作为半透射半反射膜的功能、作为扩散膜的功能以及作为光学补偿膜的功能等光学功能。此时,例如可以通过在保护膜的表面层叠相位差膜、增亮膜、反射膜、半透射半反射膜、扩散膜及光学补偿膜等光学功能性膜来使之具有这样的功能,此外,还可以对保护膜自身赋予这样的功能。另外,也可以像具有增亮膜功能的扩散膜等那样使保护膜具有多个功能。
例如,可以通过对上述保护膜实施日本国专利第2841377号公报、日本国专利第3094113号公报等中记载的拉伸处理、或日本国专利第3168850号公报中记载的处理来赋予作为相位差膜的功能。
对于相位差膜中的相位差特性而言,可以适当选择例如正面相位差值为5~100nm、厚度方向相位差值为40~300nm的范围等。另外,可以通过由日本特开2002-169025号公报、日本特开2003-29030号公报中记载的那样的方法在上述保护膜中形成微细孔、或重叠选择性反射的中心波长不同的2层以上的胆甾型液晶层来赋予作为增亮膜的功能。
分别地,通过利用蒸镀、溅射等在保护膜形成金属薄膜,可以赋予作为反射膜或半透射半反射膜的功能,通过对保护膜涂布含有微粒的树脂溶液,可以赋予作为扩散膜的功能。另外,通过对保护膜涂布盘状液晶性化合物等液晶性化合物并使其取向,可以赋予作为光学补偿膜的功能。保护膜中可以含有表现出相位差的化合物,此外,可以使用适当的粘接剂对偏振膜直接贴合各种光学功能性膜。作为光学功能性膜的市售品的例子,可以列举商品名分别为“DBEF”(3M公司制,在日本能从住友3M株式会社获得)等增亮膜;“WV FILM”(富士胶片株式会社制)等视场角改良膜;“arton膜”(JSR株式会社制)、“ZEONOR FILM”(日本瑞翁株式会社制)、“エスシ一ナ”(积水化学工业株式会社制)、“VA-TAC FILM”(Konica MinoltaAdvanced Layers株式会社制)及“Sumika Light”(住友化学株式会社制)等相位差膜等。
(粘接剂层)
作为构成粘接剂层的粘接剂,可以列举水系粘接剂、活性能量射线固化型的粘接剂等。
作为水系粘接剂,可以列举例如聚乙烯醇系树脂水溶液、水系双组分型氨基甲酸酯系乳液粘接剂等。用作粘接剂的聚乙烯醇系树脂除了将作为乙酸乙烯酯均聚物的聚乙酸乙烯酯皂化处理而得的乙烯醇均聚物以外,还存在有将乙酸乙烯酯和能与其共聚的其他单体的共聚物皂化处理而得的乙烯醇系共聚物、以及将它们的羟基部分改性而得的改性聚乙烯醇系聚合物等。在水系粘接剂中,作为添加剂,可以添加多元醛、水溶性环氧化合物、三聚氰胺系化合物、氧化锆化合物、锌化合物等。使用这样的水系粘接剂时,由其得到的粘接剂层通常远薄于1μm。水系粘接剂在其制备后,在15~40℃的温度下涂布,贴合温度通常为15~30℃的范围。
作为活性能量射线固化型的粘接剂,从耐候性、折射率、阳离子聚合性等观点出发,优选在粘接剂中使用分子内不含芳环的环氧化合物。作为这样的环氧化合物,可例示出具有脂环式环的多元醇的缩水甘油醚、脂肪族环氧化合物、脂环式环氧化合物等。在这样的活性能量射线固化性粘接剂中优选使用的环氧化合物例如在日本国专利第4306270号公报(=日本特开2004-245925号)中详细地进行了说明,但此处也对概要进行说明。
具有脂环式环的多元醇的缩水甘油醚可以是将芳香族多元醇在催化剂的存在下,在加压下选择性地进行氢化反应,将由此得到的芳核加氢多羟基化合物缩水甘油醚化而成的。作为芳香族多元醇,可以列举例如双酚A、双酚F、及双酚S之类的双酚型化合物;线型酚醛树脂、甲酚线型酚醛树脂及羟基苯甲醛线型酚醛树脂之类的线型酚醛树脂;四羟基二苯基甲烷、四羟基二苯甲酮、及聚乙烯基苯酚之类的多官能型化合物等。通过使表氯醇与对这些芳香族多元醇的芳环进行氢化反应而得的脂环式多元醇反应,可以制成缩水甘油醚。这样的具有脂环式环的多元醇的缩水甘油醚中,优选使用氢化后的双酚A的二缩水甘油醚。
脂肪族环氧化合物可以为脂肪族多元醇或其环氧烷加成物的聚缩水甘油醚。更具体而言,可以列举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、丙二醇或甘油之类的脂肪族多元醇加成1种或2种以上的环氧烷(环氧乙烷、环氧丙烷)而得的聚醚多元醇的聚缩水甘油醚等。
脂环式环氧化合物是指分子内具有1个以上的与脂环式环键合的环氧基的环氧化合物。“与脂环式环键合的环氧基”是指下式(I)所示的结构中成桥的氧原子-O-。下式(I)中,m为2~5的整数。
将上述式中的(CH2)m中的1个或2个以上氢原子除去后的形式的基团与其他化学结构键合的化合物能成为脂环式环氧化合物。(CH2)m中的1个或2个以上氢原子可以适当地被甲基、乙基等直链状烷基取代。脂环式环氧化合物中,具有氧杂双环己烷环(上述式(I)中m=3的物质)、氧杂双环庚烷环(上述式(I)中m=4的物质)的环氧化合物在偏振膜与保护层之间表现出优异的粘接性,因此优选使用。以下,具体例示出优选使用的脂环式环氧化合物,但并不限于这些化合物。
(a)环氧环己基甲酸环氧环己基甲酯类:由下式(II)表示,式中,R1及R2相互独立地表示氢原子或碳原子数为1~5的直链状烷基。
(b)链烷烃二醇的环氧环己基甲酸酯类:由下式(III)表示,式中,R3及R4相互独立地表示氢原子或碳原子数为1~5的直链状烷基,n表示2~20的整数。
(c)二羧酸的环氧环己基甲酯类:由下式(IV)表示,式中,R5及R6相互独立地表示氢原子或碳原子数为1~5的直链状烷基,p表示2~20的整数。
(d)聚乙二醇的环氧环己基甲基醚类:由下式(V)表示,式中,R7及R8相互独立地表示氢原子或碳原子数为1~5的直链状烷基,q表示2~10的整数。
(e)链烷烃二醇的环氧环己基甲基醚类:由下式(VI)表示,式中,R9及R10相互独立地表示氢原子或碳原子数为1~5的直链状烷基,r表示2~20的整数。
(f)二环氧三螺环化合物:由下式(VII)表示,式中,R11及R12相互独立地表示氢原子或碳原子数为1~5的直链状烷基。
(g)二环氧单螺环化合物:由下式(VIII)表示,式中,R13及R14相互独立地表示氢原子或碳原子数为1~5的直链状烷基。
(h)乙烯基环己烯二环氧化物类:由下式(IX)表示,式中,R15表示氢原子或碳原子数为1~5的直链状烷基。
(i)环氧环戊基醚类:由下式(X)表示,式中,R16及R17相互独立地表示氢原子或碳原子数为1~5的直链状烷基。
(j)二环氧三环癸烷类:由下式(XI)表示,式中,R18表示氢原子或碳原子数为1~5的直链状烷基。
上面例示的脂环式环氧化合物中,出于在市面有销售或为其类似物、较容易获得等理由,更优选使用例如3,4-环氧环己基甲酸3,4-环氧环己基甲酯(式(II)中R1=R2=H的化合物)、3,4-环氧-6-甲基环己基甲酸3,4-环氧-6-甲基环己基甲酯(式(II)中R1=4-CH3、R2=4-CH3的化合物)、亚乙基双(3,4-环氧环己基甲酸酯)(式(III)中R3=R4=H、n=2的化合物)、己二酸双(3,4-环氧环己基甲基)酯(式(IV)中R5=R6=H、p=4的化合物)、己二酸双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)酯(式(IV)中R5=4-CH3、R6=4-CH3、p=4的化合物)、乙二醇双(3,4-环氧环己基甲基醚)(式(VI)中R9=R10=H、r=2的化合物)。
活性能量射线固化性粘接剂中,环氧化合物可以仅单独使用1种,也可以合用2种以上。该组合物中使用的环氧化合物的环氧当量通常为30~3000g/当量,优选为50~1500g/当量的范围。若环氧当量低于30g/当量,则存在固化后的保护膜的挠性降低、或粘接强度降低的可能性。另一方面,若超过3000g/当量,则存在与其他成分的相容性降低的可能性。
另外,活性能量射线固化性粘接剂中,除了上述环氧化合物以外,还可以含有氧杂环丁烷化合物。通过添加氧杂环丁烷化合物,可以降低上述的粘接剂的粘度、提高固化速度。
氧杂环丁烷化合物是在分子内具有至少1个氧杂环丁烷环(4元环醚)的化合物,可以列举例如3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁基)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-氧杂环丁基)甲基]醚、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、线型酚醛氧杂环丁烷等。氧杂环丁烷化合物的混配量以活性能量射线固化性化合物整体为基准通常为50重量%以下,优选为10~40重量%。氧杂环丁烷化合物能容易地获得市售品,可以列举例如都是由东亚合成株式会社销售的商品名为“arone oxetane OXT-101”、“arone oxetane OXT-121”、“arone oxetane OXT-211”、“arone oxetane OXT-221”、“arone oxetaneOXT-212”等。
对于该粘接剂而言,从反应性的观点出发,作为环氧化合物的固化反应,优选采用阳离子聚合,在该组合物中,优选混配阳离子聚合引发剂。阳离子聚合引发剂可以通过可见光、紫外线、X射线、电子射线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。以下,将通过照射活性能量射线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为“光阳离子聚合引发剂”。
使用光阳离子聚合引发剂通过照射活性能量射线进行粘接剂固化的方法在以下方面有利:能在常温下固化,考虑偏振膜的耐热性或由膨胀引起的应变的必要性减小,可以将偏振膜与保护膜良好地粘接。另外,由于光阳离子聚合引发剂通过光发挥催化作用,因此即使混合在粘接剂中,保存稳定性、操作性也优异。
上述光阳离子聚合引发剂可以为任意类型的物质,但若举出具体例,则有芳香族重氮鎓盐;芳香族碘鎓盐、芳香族锍盐这样的鎓盐;铁-芳烃络合物等。
作为芳香族重氮鎓盐,可以列举例如苯重氮鎓六氟锑酸盐、苯重氮鎓六氟磷酸盐、苯重氮鎓六氟硼酸盐等。另外,作为芳香族碘鎓盐,可以列举例如二苯基碘鎓四(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。
作为芳香族重氮鎓盐,可以列举例如苯重氮鎓六氟锑酸盐、苯重氮鎓六氟磷酸盐、苯重氮鎓六氟硼酸盐等。
作为芳香族碘鎓盐,可以列举例如二苯基碘鎓四(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。
作为芳香族锍盐,可以列举例如三苯基锍六氟磷酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、4,4′-双(二苯基锍基)二苯硫醚双六氟磷酸盐、4,4′-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍基]二苯硫醚双六氟锑酸盐、4,4′-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍基]二苯硫醚双六氟磷酸盐、7-[二(对甲苯基)锍基]-2-异丙基噻吨酮六氟锑酸盐、7-[二(对甲苯基)锍基]-2-异丙基噻吨酮四(五氟苯基)硼酸盐、4-苯羰基-4′-二苯锍基-二苯硫醚六氟磷酸盐、4-(对叔丁基苯基羰基)-4′-二苯锍基-二苯硫醚六氟锑酸盐、4-(对叔丁基苯基羰基)-4′-二(对甲苯基)锍基-二苯硫醚四(五氟苯基)硼酸盐等。
另外,作为铁-芳烃络合物,可以列举例如二甲苯-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。
这些光阳离子聚合引发剂的市售品能容易地获得,可以列举例如商品名分别为“kayarad PCI-220”及“kayarad PCI-620”(以上,日本化药株式会社制)、“UVI-6990”(陶氏化学公司制)、“ADEKA OPTOMER SP-150”及“ADEKA OPTOMER SP-170”(以上,株式会社ADEKA制)、“CI-5102”、“CIT-1370”、“CIT-1682”、“CIP-1866S”、“CIP-2048S”及“CIP-2064S”(以上,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”及“DTS-103”(以上,绿化学株式会社制),“PI-2074”(Rhodia公司制)等。
这些光阳离子聚合引发剂可以分别单独使用,也可以混合使用2种以上。它们中,特别是由于芳香族锍盐在300nm以上的波长区域也具有紫外线吸收特性,因此固化性优异,可以提供赋予良好的机械强度、且具有偏振膜与保护膜之间的良好的密合性的固化物,从而优选使用芳香族锍盐。
相对于包含环氧化合物、氧杂环丁烷化合物的阳离子聚合性化合物的合计100重量份,光阳离子聚合引发剂的混配量通常为0.5~20重量份,优选为1~6重量份。若光阳离子聚合引发剂的混配量少,则固化不充分,存在使机械强度、偏振膜与保护膜之间的粘接性降低的倾向。另一方面,若光阳离子聚合引发剂的混配量过多,则存在随着固化物中的离子性物质增加,固化物的吸湿性变高,得到的粘接剂层的耐久性能降低的可能性。
可以在活性能量射线固化型的粘接剂中进一步混配离子捕捉剂、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。作为离子捕捉剂,可以列举锑系、粉末状的铋系、镁系、铝系、钙系、钛系及它们的混合系等无机化合物,作为抗氧化剂可以列举受阻酚系抗氧化剂等。
活性能量射线固化型的粘接剂可以作为实质不含溶剂成分的无溶剂型粘接剂使用,但由于各涂布方式中各存在最佳的粘度范围,因此为了调整粘度也可以含有溶剂。作为溶剂,优选使用不使偏振膜的光学性能降低且将构成粘接剂的环氧化合物等良好溶解的溶剂,可以列举例如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的粘接剂的粘度例如为5~1000mPa·秒程度的范围,优选为10~200mPa·秒,更优选为20~100mPa·秒。活性能量射线固化型的粘接剂的涂布方法没有特别限定,只要通过例如刮刀、线棒、模涂机、逗号涂布机、凹版涂布机等各种涂布方式在保护膜或偏振膜的贴合面涂布即可。
在像这样形成于偏振膜的粘接剂层上贴合上述保护膜。在偏振膜的两面贴合保护膜时,可以分阶段地将2片保护膜一面一面地贴合,也可以通过一阶段将两面贴合。对该偏振膜与保护膜的层叠体照射活性能量射线而使粘接剂固化。活性能量射线的照射中使用的光源没有特别限定,但可以使用在波长400nm以下具有发光分布的例如低压汞灯、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、金属卤化物灯等。光照射强度根据各目标组合物进行确定,应当没有特别限定,但对引发剂的活性化有效的波长区域的照射强度优选为10~5000mW/cm2。若光照射强度低于10mW/cm2,则反应时间变得过长,若超过5000mW/cm2,则存在由于由灯辐射的热及组合物的聚合时的发热而产生粘接剂层的黄变、偏振元件的劣化的可能性。
活性能量射线的照射时间根据各固化的组合物来进行控制,应当没有特别限定,但优选设定照射时间使得以照射强度与照射时间之积表示的累积光量为10~5000mJ/cm2。若上述的累积光量低于10mJ/cm2,则存在来自引发剂的活性物种的产生变得不充分、得到的保护膜的固化变得不充分的可能性,另一方面,若其累积光量超过5000mJ/cm2,则照射时间非常长,对于提高生产率不利。固化后的粘接剂层的厚度通常为0.1~10μm,更优选为0.2~4μm。
按照以上方式制造的偏振板具备偏振膜和在偏振膜的至少一个面贴合的保护膜,可以用作作为液晶显示装置构成部件的偏振板。
实施例
接着,举出本发明的实施例进行具体说明,但本发明不受这些实施例的任何限制。另外,通过下述方法进行偏振膜的透射检测。
就偏振膜的透射检测而言,从制作的偏振膜裁切出宽度1m、长度(膜的传送方向)20m的膜片段,隔着背光源等光源对该片段进行目视观察,数出检测到的100μm以上的异物的个数,算出偏振膜每1m2的异物个数。
(实施例1)
将厚度60μm的聚乙烯醇膜(株式会社kuraray制的商品名“kurarayVinylon VF-PE#6000”,聚合度2400,皂化度99.9摩尔%以上)以膜不松弛的方式保持紧张状态在装有30℃纯水的溶胀槽中浸渍100秒钟,使膜充分溶胀。接着在碘/碘化钾/水以重量比计为0.02/1.5/100的30℃染色槽中浸渍90秒钟并同时进行单轴拉伸后,在碘化钾/硼酸/水以重量比计为12/4.4/100的55℃交联槽中浸渍60秒钟,在进行耐水化处理的同时进行单轴拉伸,直到从原卷起的累积拉伸倍率达到5.5倍为止。接着,在硼酸/碘化钾/水以重量比计为9.0/2.9/100的40℃硼酸水溶液中浸渍10秒钟后,在装有12℃纯水的清洗槽中浸渍2秒钟。对于上述各处理结束后的聚乙烯醇膜,使用图2这样的除水装置一面一面地对膜的表面喷吹风量10m3/分钟的空气,进行膜两面的除水。此时,各除水处理的条件为膜的张力为600N/m(图1的夹持辊21与27之间的张力)、空气的喷嘴与膜的角度为40°、空气的喷嘴与膜的距离为0.6mm、排出容器与膜的距离为1mm。在除水处理之后,在70℃干燥3分钟,制作了偏振膜。对该偏振膜进行透射检测,结果100μm以上的缺陷数为0.05个/m2。
(实施例2)
使用厚度50μm的聚乙烯醇膜(株式会社kuraray制的商品名“kurarayVinylon VF-PE#5000”,聚合度2400,皂化度99.9摩尔%以上),将在除水处理中对膜施加的张力变更为500N/m,除此以外与实施例1同样地制作了偏振膜。对所得到的偏振膜进行透射检测,结果100μm以上的缺陷数为0.05个/m2。
(实施例3)
使用厚度30μm的聚乙烯醇膜(株式会社kuraray制的商品名“kurarayVinylon VF-PE#3000”,聚合度2400,皂化度99.9摩尔%以上),将在除水处理中对膜施加的张力变更为450N/m,除此以外与实施例1同样地制作了偏振膜。对所得到的偏振膜进行透射检测,结果100μm以上的缺陷数为0.10个/m2。
(实施例4)
将除水处理中气刀前端的喷嘴与膜的角度变更为20°,除此以外与实施例1同样地制作了偏振膜。对所得到的偏振膜进行透射检测,结果,100μm以上的缺陷数为0.8个/m2。
(实施例5)
将除水处理中气刀前端的喷嘴与膜的角度变更为90°,除此以外与实施例1同样地制作了偏振膜。对所得到的偏振膜进行透射检测,结果100μm以上的缺陷数为1.2个/m2。
(实施例6)
将除水处理中气刀前端的喷嘴与膜的距离变更为2mm,除此以外与实施例1同样地制作了偏振膜。对所得到的偏振膜进行透射检测,结果100μm以上的缺陷数为2.1个/m2。
(实施例7)
将除水处理中排出容器与膜的距离变更为3mm,除此以外与实施例1同样地制作了偏振膜。对所得到的偏振膜进行透射检测,结果100μm以上的缺陷数为2.3个/m2。
(比较例1)
不进行利用除水装置的除水,仅利用清洗槽之后的夹持辊进行聚乙烯醇膜的除水,除此以外与实施例1同样地制作了偏振膜。对所得到的偏振膜进行透射检测,结果100μm以上的缺陷数为5.2个/m2。
(比较例2)
将在除水处理中对膜施加的张力变更为150N/m,除此以外想要与实施例1同样地制作偏振膜,但膜发生晃动,与排出容器接触而导致膜发生断裂,未能制作偏振膜。
在以下的表1中示出上述实施例1~7以及比较例1及2的制造条件及透射检测的结果。
表1
由根据本发明的制造方法制造偏振膜的实施例1及4~7、与使用与实施例1相同的聚乙烯醇膜(原卷膜)通过不属于本发明的制造方法的方法制成偏振膜的比较例1及2的比较可知,在满足除水处理条件的状态下制作时,偏振膜中产生的缺陷被有效地抑制。另外,由使用膜厚比实施例1薄的原卷膜的实施例2及3的结果可知,本发明中规定的除水处理的条件在制造厚度薄的偏振膜时也有效。
产业上的可利用性
根据本发明,即使在原卷膜薄的情况下,也不会发生膜的断裂、除水不良等,可以制造外观良好的偏振膜,因此应用了该偏振膜的偏振板的生产效率优异,缺陷少,品质好。
符号说明
10......包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜、
11......放出辊、
13......溶胀槽、
15......染色槽、
17......交联槽、
19......清洗槽、
21、27......一对夹持辊、
23......除水装置、
25......干燥炉、
30......偏振膜、
40......第一辊、
42......第一气刀、
44......第一排出容器、
46......第二辊、
48......第二气刀、
50......第二排出容器。
Claims (7)
1.一种制造偏振膜的方法,对于厚度为1~60μm的聚乙烯醇系树脂膜,依次实施溶胀处理、染色处理、交联处理、及清洗处理,并且在交联处理完成之前实施拉伸处理,其中,
在该清洗处理后,实施如下除水处理:在对膜赋予200~1500N/m的张力的同时,边使膜卷附于在膜单面设置的第一辊边向与该第一辊相反侧的膜面喷吹空气而进行除水,接着边将喷吹空气后的面卷附于第二辊边向与该第二辊相反侧的膜面喷吹空气而进行除水,通过在各空气喷吹位置附近设置的第一排出容器及第二排出容器回收通过空气除去的水。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,以2~20m3/分钟的风量喷吹空气。
3.根据权利要求1或2所述的偏振膜的制造方法,其中,空气从喷嘴向膜喷吹,该喷嘴配置成通过其吹出口前端的中心线相对于膜表面成30~80°的角度,并且从其吹出口前端到膜表面的距离为1.5mm以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的方法,其中,排出容器具有开口部,配置成从该开口部到膜表面的距离为2mm以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的方法,其中,在除水处理之后,实施干燥处理。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,边利用在除水处理之前设置的夹持辊、和在干燥处理的内部或干燥处理之后设置的夹持辊对膜施加200~800N/m的张力边进行除水处理以及干燥处理。
7.一种偏振板的制造方法,使用紫外线固化型的粘接剂对通过权利要求5或6所述的方法制造的偏振膜贴合保护膜。
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