CN108196323A - 光学薄膜的活性化处理方法和制造方法、光学薄膜以及图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供光学薄膜的活性化处理方法和制造方法、光学薄膜以及图像显示装置,所述光学薄膜的活性化处理方法能够在层叠了的光学薄膜中兼顾提高其粘接性和防止产生外观缺陷。在沿着辊输送光学薄膜、并从辊的相反侧进行光学薄膜的活性化处理的方法中,边冷却辊边进行活性化处理。作为活性化处理,优选电晕放电处理、等离子体处理以及辉光放电处理中的至少一种处理,作为光学薄膜,优选为偏振片和透明保护薄膜中的至少一种光学薄膜。
Description
本申请是申请日为2013.06.08、申请号为201310228386.7、发明名称为“光学薄膜的活性化处理方法和制造方法、光学薄膜以及图像显示装置”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及光学薄膜的活性化处理方法及其制造方法。另外,本发明涉及利用该制造方法得到的光学薄膜。该光学薄膜可单独或将其层叠而形成液晶显示装置(LCD)、有机EL显示装置、CRT、PDP等图像显示装置。
背景技术
液晶显示装置是使根据液晶的切换(Switching)的偏光状态可视化的装置,出于该显示原理,使用在偏振片的两面通过粘接剂层贴合有透明保护薄膜的偏光薄膜等的光学薄膜。作为偏振片,例如使碘吸附于聚乙烯醇并拉伸而成的结构的碘类偏振片具有高透过率、高偏光度,因此作为最通常的偏振片而被广泛使用。作为透明保护薄膜,使用透湿度高的三乙酰纤维素等。
作为在前述粘接剂层的形成中使用的粘接剂,例如,使用将聚乙烯醇类的材料溶解在水中而成的所谓水系粘接剂。但是,聚乙烯醇类粘接剂在高温高湿下长时间放置时,会吸湿而粘接力下降导致薄膜容易产生剥离、或者偏光薄膜的结构稳定性下降,存在发生液晶显示器的色相变化这样的问题。对于上述问题,提出了对作为透明保护薄膜使用的三乙酰纤维素薄膜的表面进行皂化处理,提高粘接剂和透明保护薄膜的粘接力的方案(专利文献1)。另外,作为前述粘接剂,提出了含有含乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂和交联剂的物质(专利文献2)。
另一方面,提出了使用热固型、活性能量射线固化型等固化型粘接剂代替水系粘接剂的方案(专利文献3)。但是,即便在使用这些固化型粘接剂的情况下,偏振片与透明保护薄膜的粘接力也不够充分。
另外,在下述专利文献4中,记载了在UV处理时边密合于加温至40℃的对向辊边使粘接剂固化,从而制造抑制了逆卷曲以及波浪状卷曲(wave curl)的产生的偏光薄膜的方法。但是,在该方法中无法预期异物缺陷的产生,另外也并没有防止其产生的方法的记载或启示。
专利文献1:日本特开昭56-50301号公报
专利文献2:日本特开平7-198945号公报
专利文献3:日本特许第3511111号说明书
专利文献4:日本特开2009-134190号说明书
发明内容
发明要解决的问题
夹着粘接剂层层叠两层以上的光学薄膜时,提高其粘接强度是重要的。特别是在光学薄膜为偏光薄膜的情况下,要求进一步提高偏振片与透明保护薄膜的粘接强度。作为改良光学薄膜的粘接性的方法,可列举出电晕放电处理、等离子体处理以及辉光放电处理等活性化处理方法,但根据处理条件的不同,在活性化处理后的光学薄膜上有时会产生外观缺陷。即,尽管为了提高光学薄膜的粘接性,活性化处理是必需而不可缺少的,但实际情况是会随之产生外观缺陷,难以兼顾提高光学薄膜的粘接性和防止外观缺陷的产生。
本发明的目的在于,提供能够在层叠了的光学薄膜中兼顾提高其粘接性和防止外观缺陷的产生的光学薄膜的活性化处理方法及其制造方法。
另外,本发明的目的在于提供通过前述制造方法而得到的光学薄膜。本发明的目的还在于提供使用了该光学薄膜的液晶显示装置等图像显示装置。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决前述问题,首先对在将光学薄膜活性化处理时产生的外观缺陷的产生机理进行了深入研究。
结果发现:
(1)用于活性化处理的放电会导致高能量的电子、离子在光学薄膜表面发生冲突,从而在光学薄膜表面生成自由基、离子。
(2)它们会与周围的N2、O2、H2等反应而导入羧基、羟基、氰基等极性反应基团,但同时也会生成草酸盐(草酸铵((NH4)2C2O2))等。
(3)该草酸盐等的产生是在光学薄膜上累积而产生外观缺陷的原因。
基于上述认识进行了进一步的研究,结果表明,通过边冷却光学薄膜边进行活性化处理,可以防止上述起因于草酸盐等的外观缺陷的产生和累积。本发明是基于上述认识的结论而得出的。
即,本发明涉及一种光学薄膜的活性化处理方法,其特征在于,其为沿着辊输送光学薄膜、并从前述辊的相反侧进行光学薄膜的活性化处理的方法,其中,边冷却前述辊边进行活性化处理。
在上述光学薄膜的活性化处理方法中,前述活性化处理优选为电晕放电处理、等离子体处理以及辉光放电处理中的至少一种处理。
在上述光学薄膜的活性化处理方法中,前述光学薄膜优选为偏振片和透明保护薄膜中的至少一种光学薄膜。
在上述光学薄膜的活性化处理方法中,前述活性化处理的放电量优选为100~2000W·min/m2。
在上述光学薄膜的活性化处理方法中,优选通过将冷却介质通入前述辊来冷却前述辊。
另外,本发明涉及一种光学薄膜的制造方法,其特征在于,其为制造在光学薄膜的至少一个面上夹着粘接剂层而层叠有其他光学薄膜的光学薄膜的方法,所述制造方法包括如下工序:活性化处理工序,对前述光学薄膜的层叠前述粘接剂层侧的面实施前述的任一项活性化处理方法;涂覆工序,在前述光学薄膜的进行过活性化处理的面上涂覆粘接剂而层叠粘接剂层;层叠工序,使层叠有前述粘接剂层的光学薄膜与其他光学薄膜夹着前述粘接剂层贴合。
在上述光学薄膜的制造方法中,优选的是,前述光学薄膜为在偏振片的至少一个面上夹着粘接剂层设置有透明保护薄膜的偏光薄膜,所述制造方法包括如下工序:活性化处理工序,对前述偏振片和前述透明保护薄膜中的至少一者实施前述的任一项活性化处理方法;涂覆工序,在前述偏振片的进行过活性化处理的面或前述透明保护薄膜的进行过活性化处理的面上涂覆粘接剂而层叠粘接剂层;层叠工序,使前述偏振片与前述透明保护薄膜夹着前述粘接剂层贴合。
进而,本发明涉及通过前述制造方法而得到的光学薄膜、使用该光学薄膜的图像形成装置。
发明的效果
在本发明中,沿着辊的外周面边使光学薄膜密合边进行活性化处理时,通过边冷却辊边进行光学薄膜的活性化处理,可以防止在光学薄膜上产生、累积的、起因于草酸盐等的外观缺陷的产生。
通常,在采用放电处理作为活性化处理方法的情况下,若提高活性化处理时的放电处理量,则向光学薄膜上导入的羟基等有助于提高粘接性的官能团的量会增加,因此与夹着粘接剂层的另一光学薄膜的粘接性提高。然而,随着提高活性化处理时的放电处理量,成为外观缺陷的原因的草酸盐等的产生量也会增加,因此如前所述,难以兼顾光学薄膜的粘接性提高和防止外观缺陷的产生。但在本发明中,即使为了提高光学薄膜的粘接性而提高活性化处理时的放电处理量,也可以显著降低草酸盐等的产生量,因此能够兼顾光学薄膜的粘接性提高和防止外观缺陷的产生。
对本发明的光学薄膜的活性化处理方法而言,在光学薄膜中,尤其在进行偏振片和/或透明保护薄膜的活性化处理时是有用的。通常,在对光学薄膜进行活性化处理时,光学薄膜的水分率越少,则能够向光学薄膜上导入的羟基等官能团的量就越少、粘接性的提高幅度越小。然而,提高活性化处理时的放电处理量时,向光学薄膜上导入的官能团的量增加,即使在光学薄膜的水分率低的情况下粘接性也会提高。因此,本发明的光学薄膜的活性化处理方法在进行水分率低的光学薄膜、特别是偏振片和/或透明保护薄膜的活性化处理时是非常有用的。
在具有本发明的光学薄膜的活性化处理方法作为活性化处理工序的光学薄膜的制造方法中,可以制造层叠的光学薄膜之间的粘接性优异、且外观缺陷显著降低的光学薄膜。
特别是在制造作为光学薄膜的偏光薄膜的方法中,可以制造提高偏振片与透明保护薄膜的粘接性、并且外观缺陷得到显著降低的偏光薄膜。
附图说明
图1为表示本发明的光学薄膜的活性化处理方法的一个实施方式的示意图
图2为表示本发明的光学薄膜的活性化处理方法的另一实施方式的示意图
附图标记说明
1 接地辊
21、22 导辊
3 光学薄膜
4 处理电极
5 外部气氛
6 电极辊
具体实施方式
在本发明的光学薄膜的活性化处理方法中,在沿着辊的外周面、边使光学薄膜密合边进行活性化处理时,边冷却辊边进行光学薄膜的活性化处理。特别是本发明作为对水分率低、进行活性化处理时需要提高放电处理量的光学薄膜、具体而言例如偏振片、透明保护薄膜的活性化处理方法是有用的。
偏振片
对偏振片没有特别限定,可以使用各种偏振片。作为偏振片,例如可列举出:使碘、二色性染料的二色性物质吸附于聚乙烯醇类薄膜、部分缩甲醛化聚乙烯醇类薄膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物类部分皂化薄膜等亲水性高分子薄膜并进行单轴拉伸而得到的偏振片;聚乙烯醇的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯类取向薄膜等。在它们之中,由聚乙烯醇类薄膜与碘等二色性物质形成的偏振片是适宜的。对这些偏振片的厚度没有特别限制,通常为10~80μm左右。另外,具有通常的厚度的偏振片的水分率在干燥后1小时内为10~30%左右。偏振片的厚度优选为10~30μm、最优选为15~25μm。另外偏振片的水分率优选为10~25%、最优选为15~20%。
偏振片的水分率可以通过任意适当的方法来调节。例如可列举出通过调整偏振片的制造工序中干燥工序的条件来进行控制的方法。
偏振片的水分率通过以下的方法测定。即,切取100×100mm的大小的偏振片,测定该样品的初始重量。接着,在120℃下对该样品进行2小时干燥,测定干燥重量,通过下式测定水分率。水分率(重量%)={(初始重量-干燥重量)/初始重量}×100。重量的测定各进行3次,取其平均值。
将聚乙烯醇类薄膜用碘染色并单轴拉伸而成的偏振片可以通过例如以下方法来制作:通过在碘的水溶液中浸渍聚乙烯醇类薄膜进行染色,拉伸至原长的3~7倍。根据需要也可以在可包含硼酸、硫酸锌、氯化锌等的碘化钾等的水溶液中浸渍。根据需要还可以在染色前将聚乙烯醇类薄膜浸渍在水中进行水洗。通过对聚乙烯醇类薄膜进行水洗,不仅可以清洗聚乙烯醇类薄膜表面的污染、抗粘连剂,还具有使聚乙烯醇类薄膜溶胀从而防止染色不均等不均匀的效果。拉伸可以在用碘染色后进行,也可以边染色边拉伸,另外还可以在拉伸之后用碘染色。在硼酸、碘化钾等的水溶液、水浴中均可拉伸。
薄型偏振片
作为前述偏振片,可以使用厚度为10μm以下的薄型的偏振片。若从薄型化的观点来看,该厚度优选为1~7μm。这种薄型的偏振片在厚度不均少、视认性优异、另外尺寸变化少因而耐久性优异、进而作为偏光薄膜的厚度也实现了薄型化的方面是优选的。
此外,薄型偏振片与具有通常的厚度的偏振片相比,其水分率低、干燥后1小时以内为0~10%左右。因此,对薄型偏振片施加用于提高粘接性的活性化处理时,必然需要提高放电处理量。因此,特别是作为薄型偏振片的活性化处理方法,本发明的活性化处理方法是有用的。薄型偏振片的厚度优选为1~7μm、最优选为2~6μm。另外偏振片的水分率优选为1~5%、最优选为1~3%。
作为薄型的偏振片,代表性的可列举出日本特开昭51-069644号公报、日本特开2000-338329号公报、WO2010/100917号小册子、PCT/JP2010/001460的说明书、或日本特愿2010-269002号说明书、日本特愿2010-263692号说明书中记载的薄型偏光膜。这些薄型偏光膜可以通过包括将聚乙烯醇类树脂(以下也称为PVA类树脂)层与拉伸用树脂基材以层叠体的状态进行拉伸的工序和进行染色工序的制法得到。为该制法时,即使PVA类树脂层薄,也能够通过被拉伸用树脂基材支撑而没有拉伸导致的断裂等缺陷地进行拉伸。
作为前述薄型偏光膜,优选通过如下制法得到的薄型偏光膜:从可高倍率地拉伸、使偏光性能提高的观点出发,在包括以层叠体的状态进行拉伸的工序和进行染色的工序的制法中,包括如WO2010/100917号小册子、PCT/JP2010/001460的说明书、或日本特愿2010-269002号说明书、日本特愿2010-263692号说明书所记载的在硼酸水溶液中进行拉伸的工序的制法,尤其是包括日本特愿2010-269002号说明书、日本特愿2010-263692号说明书所记载的在硼酸水溶液中拉伸前辅助地进行空中拉伸的工序的制法。
上述的PCT/JP2010/001460的说明书中记载的薄型高功能偏光膜是在树脂基材上一体制膜的、由使二色性物质取向的PVA类树脂形成的、厚度7μm以下的薄型高功能偏光膜,具有单体透过率为42.0%以上和偏光度为99.95%以上的光学特性。
上述薄型高功能偏光膜可以通过以下方式制造:通过PVA类树脂的涂覆和干燥在具有至少20μm的厚度的树脂基材上生成PVA类树脂层,将生成的PVA类树脂层浸渍在二色性物质的染色液中,使二色性物质吸附于PVA类树脂层,在硼酸水溶液中,将吸附有二色性物质的PVA类树脂层与树脂基材一体地拉伸,使得总拉伸倍率达到原长的5倍以上。
另外,通过包括以下工序的、制造包含使二色性物质取向的薄型高功能偏光膜的层叠体薄膜的方法,可以制造下述薄型高功能偏光膜:生成层叠体薄膜的工序,所述层叠体薄膜包含具有至少20μm的厚度的树脂基材、和通过在树脂基材的单面涂覆包含PVA类树脂的水溶液并干燥而形成的PVA类树脂层;使二色性物质吸附的工序,将包含树脂基材和形成于树脂基材的单面的PVA类树脂层的前述层叠体薄膜浸渍在包含二色性物质的染色液中,从而使二色性物质吸附于层叠体薄膜所含的PVA类树脂层;拉伸工序,在硼酸水溶液中拉伸包含吸附有二色性物质的PVA类树脂层的前述层叠体薄膜,以使得总拉伸倍率为原长的5倍以上;制造层叠体薄膜的工序,吸附有二色性物质的PVA类树脂层与树脂基材一体拉伸,由此制造在树脂基材的单面制膜有薄型高功能偏光膜的层叠体薄膜,所述薄型高功能偏光膜由使二色性物质取向的PVA类树脂层形成,厚度为7μm以下,具有单体透过率为42.0%以上且偏光度为99.95%以上的光学特性。
在本发明中,作为厚度为10μm以下的偏振片,可以使用如下偏振片:其是由使二色性物质取向的PVA类树脂形成的连续网格的偏光膜,其是包含在热塑性树脂基材上制膜而成的聚乙烯醇类树脂层的层叠体在包括空中辅助拉伸和硼酸水中拉伸的2阶段拉伸工序中被拉伸而得到的。作为前述热塑性树脂基材,优选非晶性酯类热塑性树脂基材或结晶性酯类热塑性树脂基材。
上述日本特愿2010-269002号说明书、日本特愿2010-263692号说明书的薄型偏光膜是由使二色性物质取向的PVA类树脂形成的连续网格的偏光膜,是包含在非晶性酯类热塑性树脂基材上制膜而成的PVA类树脂层的层叠体在包括空中辅助拉伸和硼酸水中拉伸的2阶段拉伸工序中被拉伸而制成10μm以下的厚度的薄型偏光膜。该薄型偏光膜优选制成具有以下的光学特性:将单体透过率设为T、偏光度设为P时,满足P>-(100.929T-42.4-1)×100(其中,T<42.3)、以及P≥99.9(其中,T≥42.3)的条件。
具体而言,前述薄型偏光膜可以通过包括如下工序的薄型偏光膜的制造方法来制造:通过对在连续网格的非晶性酯类热塑性树脂基材上制膜而成的PVA类树脂层的空中高温拉伸,生成由取向的PVA类树脂层形成的拉伸中间生成物的工序;通过二色性物质对拉伸中间生成物的吸附,生成由使二色性物质(优选碘或碘与有机染料的混合物)取向的PVA类树脂层形成的着色中间生成物的工序;通过对着色中间生成物的硼酸水中拉伸,生成由使二色性物质取向的PVA类树脂层形成的厚度为10μm以下的偏光膜的工序。
在该制造方法中,理想的是,使基于空中高温拉伸和硼酸水中拉伸的、在非晶性酯类热塑性树脂基材上制膜而成的PVA类树脂层的总拉伸倍率达到5倍以上。用于硼酸水中拉伸的硼酸水溶液的液温可以设为60℃以上。理想的是,在硼酸水溶液中拉伸着色中间生成物前,对着色中间生成物实施不溶化处理,此时,理想的是,通过在液温不超过40℃的硼酸水溶液中浸渍前述着色中间生成物的方式进行。上述非晶性酯类热塑性树脂基材可以是含有共聚有间苯二甲酸的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯、共聚有环己烷二甲醇的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯或其他共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯的非晶性聚对苯二甲酸乙二醇酯,优选为由透明树脂形成的物质,其厚度可以制成所制膜的PVA类树脂层的厚度的7倍以上。另外,空中高温拉伸的拉伸倍率优选为3.5倍以下,空中高温拉伸的拉伸温度优选为PVA类树脂的玻璃化转变温度以上、具体而言为95℃~150℃的范围。通过自由端单轴拉伸进行空中高温拉伸时,在非晶性酯类热塑性树脂基材上制膜的PVA类树脂层的总拉伸倍率优选为5倍以上且7.5倍以下。另外,通过固定端单轴拉伸进行空中高温拉伸时,在非晶性酯类热塑性树脂基材上制膜的PVA类树脂层的总拉伸倍率优选为5倍以上且8.5倍以下。
更具体而言,可以通过如下的方法制造薄型偏光膜。
制作共聚有6mol%间苯二甲酸的间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(非晶性PET)的连续网格的基材。非晶性PET的玻璃化转变温度为75℃。由连续网格的非晶性PET基材与聚乙烯醇(PVA)层形成的层叠体按以下方式制作。其中,PVA的玻璃化转变温度为80℃。
准备200μm厚的非晶性PET基材和将聚合度1000以上、皂化度99%以上的PVA粉末溶解在水中而成的4~5%浓度的PVA水溶液。接着在200μm厚的非晶性PET基材上涂覆PVA水溶液,在50~60℃的温度下干燥,得到在非晶性PET基材上制膜有7μm厚的PVA层的层叠体。
经过对包含7μm厚的PVA层的层叠体进行包括空中辅助拉伸和硼酸水中拉伸的2阶段拉伸工序的以下工序,制造3μm厚的薄型高功能偏光膜。通过第1段的空中辅助拉伸工序,将包含7μm厚的PVA层的层叠体与非晶性PET基材一体拉伸,生成包含5μm厚的PVA层的拉伸层叠体。具体而言,该拉伸层叠体是如下得到的:将包含7μm厚的PVA层的层叠体安装在拉伸装置上,在自由端单轴拉伸而使拉伸倍率达到1.8倍,所述拉伸装置配备在设定为130℃的拉伸温度环境的烘箱中。通过该拉伸处理,使拉伸层叠体所含的PVA层转变为PVA分子进行了取向的5μm厚的PVA层。
接着,通过染色工序,生成使碘吸附于PVA分子取向的5μm厚的PVA层的着色层叠体。具体而言,该着色层叠体是将拉伸层叠体以构成最终生成的高功能偏光膜的PVA层的单体透过率达到40~44%的方式在液温30℃的包含碘和碘化钾的染色液中浸渍任意时间,由此使碘吸附于拉伸层叠体所含的PVA层而得到的着色层叠体。在本工序中,染色液以水为溶剂,将碘浓度设为0.12~0.30重量%的范围内、碘化钾浓度设为0.7~2.1重量%的范围内。碘与碘化钾的浓度之比为1比7。另外,为了将碘溶解在水中,需要碘化钾。更详细而言,通过将拉伸层叠体在碘浓度0.30重量%、碘化钾浓度2.1重量%的染色液中浸渍60秒钟,生成在PVA分子取向的5μm厚的PVA层中吸附有碘的着色层叠体。
进而,通过第2阶段的硼酸水中拉伸工序,对着色层叠体与非晶性PET基材一体地进行进一步拉伸,生成包含3μm厚的构成高功能偏光膜的PVA层的光学薄膜层叠体。具体而言,该光学薄膜层叠体是将着色层叠体安装于配备有设定为包含硼酸和碘化钾的液温范围60~85℃的硼酸水溶液的处理装置的拉伸装置上,在自由端单轴拉伸而使拉伸倍率达到3.3倍而得到的。更详细而言,硼酸水溶液的液温为65℃。另外,相对于100重量份水,将硼酸含量设为4重量份,相对于100重量份水,将碘化钾含量设为5重量份。在本工序中,首先将调整了碘吸附量的着色层叠体在硼酸水溶液中浸渍5~10秒钟。然后,使该着色层叠体直接通过属于配备在处理装置上的拉伸装置的、圆周速度不同的多组辊之间,以经30~90秒拉伸倍率达到3.3倍的方式进行自由端单轴拉伸。通过该拉伸处理,使着色层叠体所含的PVA层转变为所吸附的碘以聚碘离子络合物的形式单向地高次取向的3μm厚的PVA层。该PVA层构成光学薄膜层叠体的高功能偏光膜。
虽然并非光学薄膜层叠体的制造所必需的工序,但优选通过清洗工序,将光学薄膜层叠体从硼酸水溶液中取出,用碘化钾水溶液清洗在非晶性PET基材上制膜的3μm厚的PVA层的表面附着的硼酸。然后,通过利用60℃的温风的干燥工序干燥清洗过的光学薄膜层叠体。其中,该清洗工序是用于消除硼酸析出等外观不良的工序。
同样地虽然并非光学薄膜层叠体的制造所必需的工序,但也可以通过贴合和/或转印工序,边向在非晶性PET基材上制膜的3μm厚的PVA层的表面涂覆粘接剂,边贴合80μm厚的三乙酰纤维素薄膜,然后剥离非晶性PET基材,向80μm厚的三乙酰纤维素薄膜转印3μm厚的PVA层。
其他工序
上述的薄型偏光膜的制造方法除了上述工序以外可以包含其他工序。作为其他工序,例如可列举出不溶化工序、交联工序、干燥(水分率的调节)工序等。其他工序可以在任意的适当时机进行。
关于上述不溶化工序,代表性的是通过使PVA类树脂层浸渍在硼酸水溶液中来进行。通过实施不溶化处理,可以赋予PVA类树脂层耐水性。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℃。优选的是,不溶化工序在层叠体制作后、染色工序、水中拉伸工序之前进行。
关于上述交联工序,代表性的是通过使PVA类树脂层浸渍在硼酸水溶液中来进行。通过实施交联处理,可以赋予PVA类树脂层耐水性。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时,优选进一步配混碘化物。通过配混碘化物,可以抑制吸附于PVA类树脂层的碘的溶出。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℃。优选的是,交联工序在上述第2阶段的硼酸水中拉伸工序之前进行。在优选的实施方式中,依次进行染色工序、交联工序以及第2阶段的硼酸水中拉伸工序。
透明保护薄膜
作为构成透明保护薄膜的材料,没有特别限定,优选透明性、机械强度、热稳定性、水分阻断性、各向同性等优异的材料。例如可列举出:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类聚合物,二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等纤维素类聚合物,聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类聚合物,聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯类聚合物、聚碳酸酯类聚合物等。另外,作为形成上述透明保护薄膜的聚合物的例子,还可列举出:聚乙烯、聚丙烯、具有环类和/或降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃类聚合物、氯化乙烯类聚合物、尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺类聚合物、酰亚胺类聚合物、砜类聚合物、聚醚砜类聚合物、聚醚醚酮类聚合物、聚苯硫醚类聚合物、乙烯醇类聚合物、偏二氯乙烯类聚合物、乙烯基缩丁醛类聚合物、芳酯类聚合物、聚氧亚甲基类聚合物、环氧类聚合物、或上述聚合物的共混物等。透明保护薄膜中可以包含一种以上任意适当的添加剂。作为添加剂,例如可列举出:紫外线吸收剂、抗氧化剂、润滑剂、增塑剂、脱模剂、着色防止剂、阻燃剂、成核剂、抗静电剂、颜料、着色剂等。透明保护薄膜中的上述热塑性树脂的含量优选为50~100质量%、更优选为50~99质量%、进一步优选为60~98质量%、特别优选为70~97质量%。透明保护薄膜中的上述热塑性树脂的含量为50质量%以下时,有热塑性树脂原本具有的高透明性等无法充分体现之虞。
通常的透明保护薄膜的水分率为0~7%左右,但在本发明的活性化处理方法中,作为水分率低的透明保护薄膜、具体而言水分率为0~1%的透明保护薄膜的活性化处理方法是特别有用的。
以下边参照附图边对本发明的光学薄膜的活性化处理方法进行说明。图1为表示本发明的光学薄膜的活性化处理方法的一个实施方式的示意图。图1所示实施方式中,在边沿着配置在2根导辊21与22之间的辊1输送光学薄膜3、边从辊1的相反侧进行光学薄膜3的活性化处理时,边冷却辊1边进行光学薄膜的活性化处理。
作为辊1的冷却方法,例如可列举出在辊1内使水等冷却介质边循环边通入的方法。冷却介质不仅为水,还可使用本领域技术人员公知的冷却介质。通常在进行活性化处理时,辊1的表面由于随着放电照射而发热,因此会升温至80~100℃左右,在本发明中,优选将辊1的表面温度冷却至80℃以下、更优选冷却至50℃以下、进一步优选冷却至30℃以下。冷却辊1的表面温度时,由于光学薄膜3沿着辊1的外周面密合并输送,因此光学薄膜3的温度与辊1的表面温度大致相同。即,通过冷却辊1,从而光学薄膜3的温度也得到冷却,结果会防止光学薄膜3上的外观缺陷的产生。其中,在通入水作为冷却介质时,对该水温没有特别限定,例如可例示出20~30℃左右。
作为活性化处理方法,可列举出电晕放电处理、等离子体处理、辉光放电处理、臭氧处理以及ITRO(意脱洛)处理。电晕放电处理时,图1中的辊1作为电介质(接地)辊发挥作用,通过处理电极4进行电晕放电处理。图1中以虚线的框围成的部分表示进行活性化处理的位置的外部气氛5(图2也同样)。在电晕放电处理中,尤其优选外部气氛5为大气气氛的大气压电晕放电处理。等离子体处理时,图1中的辊1作为电介质(接地)辊发挥作用,通过处理电极4进行等离子体处理。在等离子体处理中,尤其优选外部气氛5为大气(包含N2、O2、Ar等)气氛的大气压等离子体处理。辉光放电处理时,图1中的辊1作为电介质(接地)辊发挥作用,外部气氛5为真空中,通过处理电极4进行辉光放电处理。
ITRO处理时,图1中的辊1作为输送辊发挥作用,在大气气氛的外部气氛5下,通过火焰源代替处理电极4来进行ITRO处理。臭氧处理时,图1中,辊1作为输送辊发挥作用,在大气气氛5下,通过臭氧源进行臭氧处理来代替处理电极4。
在活性化处理方法中,尤其优选可以平衡性良好地提高粘接性的提高效果和外观缺陷产生的防止效果的电晕放电处理、等离子体处理和/或辉光放电处理。为了提高粘接性,采用电晕放电处理、等离子体处理和/或辉光放电处理时的放电量优选设为高放电量、具体而言优选设为100W·min/m2以上、更优选设为400W·min/m2以上、进一步优选设为1000W·min/m2以上。另一方面,为了有效地防止产生于光学薄膜3上的外观缺陷的产生,活性化处理时的放电量优选设为2000W·min/m2以下、更优选设为1500W·min/m2以下、进一步优选设为1250W·min/m2以下。另外,电晕放电处理、等离子体处理或辉光放电处理中,从生产率、设备设计上的观点来看,优选电晕放电处理或等离子体处理、进一步更优选能够在大气压下进行处理的大气压电晕放电处理、大气压等离子体处理。
图1中示出了使用处理电极4进行活性化处理的实施方式,但也可以如图2所示,进行通过利用与辊1相对的电极辊6来照射的放电的活性化处理。
本发明的光学薄膜的制造方法为制造在光学薄膜的至少一个面上夹着粘接剂层而层叠有其他光学薄膜的方法,其包括如下工序:活性化处理工序,对前述光学薄膜的层叠前述粘接剂层侧的面实施前述的活性化处理方法;涂覆工序,在前述光学薄膜的进行过活性化处理的面上涂覆粘接剂而层叠粘接剂层;层叠工序,使层叠有前述粘接剂层的光学薄膜与其他光学薄膜夹着前述粘接剂层贴合。作为光学薄膜,可适宜地使用偏振片和/或透明保护薄膜。本发明作为如下的光学薄膜(偏光薄膜)的制造方法是特别有用的,所述光学薄膜为在偏振片的至少一个面上夹着粘接剂层设置有透明保护薄膜的偏光薄膜,所述制造方法包括如下工序:活性化处理工序,对偏振片和透明保护薄膜中的至少一者实施前述的活性化处理方法;涂覆工序,在偏振片的进行过活性化处理的面或透明保护薄膜的进行过活性化处理的面上涂覆粘接剂而层叠粘接剂层;层叠工序,使偏振片与透明保护薄膜夹着粘接剂层贴合。
在上述粘接剂的涂覆工序中,其涂覆方式可根据粘接剂的粘度、作为目标的厚度而适当选择。作为涂覆方式的例子,例如可列举出逆转涂布机、凹版涂布机(直接,逆转、胶版)、逆转棒涂机、辊涂机、模涂机、棒涂机、棒式涂布机等。另外,涂覆可以适当使用浸渍方式等方式。
如上述那样夹着涂覆的粘接剂,将光学薄膜彼此、特别是偏振片与透明保护薄膜贴合。它们的贴合可以通过辊层压机等来进行。
在前述贴合工序之后形成粘接剂层。粘接剂层的形成根据粘接剂的种类来进行。特别是在本发明中,作为粘接剂可列举出活性能量射线固化型粘接剂。活性能量射线固化型粘接剂是利用电子射线、紫外线等活性能量射线进行固化的粘接剂,例如可以以电子射线固化型、紫外线固化型的形式来使用。另外,作为活性能量射线固化型粘接剂,可列举出光阳离子聚合型和光自由基聚合型,其中,在本发明中,可以适宜地使用光自由基聚合型。将光自由基聚合型的活性能量射线固化型粘接剂作为紫外线固化型使用时,该粘接剂含有(A)自由基聚合性化合物和(B)光自由基引发剂。
(A)自由基聚合性化合物
关于(A)自由基聚合性化合物,只要是具有包含至少一个以上碳-碳双键的乙烯基、(甲基)丙烯酰基等的化合物就可以没有特别限定地使用。本发明中,在(A)自由基聚合性化合物中,尤其优选以下述通式(1):
CH2=C(R1)-CONH2-m-(X-O-R2)m(1)
(R1表示氢原子或甲基、X表示-CH2-基或-CH2CH2-基、R2表示-(CH2)n-H基(其中,n为0、1或2)、m表示1或2)表示的N-取代酰胺类单体。
作为以上述通式(1)所表示的N-取代酰胺类单体的具体例子,例如可列举出:N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-乙氧基乙基(甲基)丙烯酰胺等。这些N-取代酰胺类单体可以单独使用一种、或组合两种以上进行使用。
作为以上述通式(1)所表示的N-取代酰胺类单体,也可以适宜地使用市售品。具体而言,例如可列举出:N-羟乙基丙烯酰胺(商品名“HEAA”、KOHJIN Holdings Co.,Ltd.制造)、N-甲氧基甲基丙烯酰胺(商品名“NMMA”、MRC UNITEC Co.,Ltd.制造)、N-丁氧基甲基丙烯酰胺(商品名“NBMA”、MRC UNITEC Co.,Ltd.制造)、N-甲氧基甲基甲基丙烯酰胺(商品名“WASMER 2MA”、Kasano Kosan Co.,Ltd制造)等。
作为以上述通式(1)表示的N-取代酰胺类单体,N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺是适宜的。虽然N-取代酰胺类单体即使对低水分率的偏振片、使用了透湿度低的材料的透明保护薄膜也显示了良好的粘接性,但在上述例示的单体之中,N-羟基乙基丙烯酰胺显示了特别良好的粘接性。
前述活性能量射线固化型粘接剂还可以含有除了以上述通式(1)表示的单体以外的N-取代酰胺类单体、具有各种芳香环和羟基的单官能的(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、各种具有(甲基)丙烯酰基的化合物等作为(A)自由基聚合性化合物。但在考虑粘接剂层的粘接性和耐水性的情况下,以上述通式(1)表示的N-取代酰胺类单体相对于(A)自由基聚合性化合物的总量的比率优选为50~99质量%、更优选为60~90质量%。
作为除了以上述通式(1)表示的单体以外的N-取代酰胺类单体,例如可列举出:N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-己基(甲基)丙烯酰胺、氨基甲基(甲基)丙烯酰胺、氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、巯基甲基(甲基)丙烯酰胺、巯基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙烯酰基吗啉、N-丙烯酰基哌啶、N-甲基丙烯酰基哌啶、N-丙烯酰基吡咯烷等。
关于具有芳香环和羟基的单官能的(甲基)丙烯酸酯,可以使用具有芳香环和羟基的各种单官能的(甲基)丙烯酸酯。羟基可以以芳香环的取代基的形式存在,但本发明中,优选作为将芳香环与(甲基)丙烯酸酯结合的有机基(键合于烃基、特别是亚烷基的基团)而存在。
作为上述具有芳香环和羟基的单官能的(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出具有芳香环的单官能的环氧化合物与(甲基)丙烯酸的反应物。作为具有芳香环的单官能的环氧化合物,例如可列举出苯基缩水甘油醚、叔丁基苯基缩水甘油醚、苯基聚乙二醇缩水甘油醚等。作为具有芳香环和羟基的单官能的(甲基)丙烯酸酯的具体例子,例如可列举出:(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-叔丁基苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯基聚乙二醇丙酯等。
另外,作为上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,可列举出具有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯与聚氨酯二醇、聚酯二醇、聚醚二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇等二醇化合物的一个末端的羟基的反应物等。
作为具有(甲基)丙烯酰基的化合物,可列举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等碳原子数为1~12的(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯类单体;(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羟己酯、(甲基)丙烯酸-8-羟辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羟癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羟基月桂酯、丙烯酸(4-羟基甲基环己基)-甲酯等含羟基单体;马来酸酐、衣康酸酐等含酸酐基单体;丙烯酸的己内酯加成物;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙烷磺酸、(甲基)丙烯酸磺酸丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基单体;2-羟乙基丙烯酰基磷酸酯等含磷酸基单体等。另外,可列举出:(甲基)丙烯酰胺;马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等;(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸氨基丙酯、(甲基)丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸-3-(3-吡啶基)丙酯等(甲基)丙烯酸烷基氨基烷基酯类单体;N-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰-6-氧杂六亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰-8-氧杂八亚甲基琥珀酰亚胺等琥珀酰亚胺类单体等含氮单体。
前述活性能量射线固化型粘接剂还含有(C)具有两个以上碳-碳双键的单体、特别优选为多官能(甲基)丙烯酸酯类单体作为(A)自由基聚合性化合物时,由于粘接剂层的耐水性提高而优选。考虑到粘接剂层的耐水性时,具有两个以上碳-碳双键的单体更优选为疏水性的单体。作为疏水性的具有两个以上碳-碳双键的单体、特别是疏水性的多官能(甲基)丙烯酸酯类单体,例如可列举出:三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯、EO改性三(甲基)丙烯酸甘油酯、EO改性四(甲基)丙烯酸二甘油酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯、双酚A-EO加成物二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇(甲基)丙烯酸加成物、EO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸EO改性二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸EO改性三(甲基)丙烯酸酯、ε-己内酯改性三((甲基)丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、1,1-双((甲基)丙烯酰氧基甲基)乙基异氰酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯与1,6-二异氰酸己酯的聚合物、9,9-双[4-(2-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴等。
具有两个以上碳-碳双键的单体相对于(A)自由基聚合性化合物的总量的比率优选为5~50质量%、更优选为9~40质量%。该比率低于5质量%时,有时得不到充分的耐水性,另一方面,超过50质量%时,有时得不到充分的粘接性。
(B)光自由基引发剂
(B)光自由基引发剂通过照射活性能量射线而产生自由基。作为(B)光自由基引发剂,可列举出夺氢型光自由基引发剂和裂解型光自由基引发剂。
作为夺氢型光自由基引发剂,例如可列举出:1-甲基萘、2-甲基萘、1-氟萘、1-氯萘、2-氯萘、1-溴萘、2-溴萘、1-碘萘、2-碘萘、1-萘酚、2-萘酚、1-甲氧基萘、2-甲氧基萘、1,4-二氰基萘等萘衍生物,蒽、1,2-苯并蒽、9,10-二氯蒽、9,10-二溴蒽、9,10-二苯基蒽、9-氰基蒽、9,10-二氰基蒽、2,6,9,10-四氰基蒽等蒽衍生物,芘衍生物,咔唑、9-甲基咔唑、9-苯基咔唑、9-丙-2-炔基-9H-咔唑、9-丙基-9H-咔唑、9-乙烯基咔唑、9H-咔唑-9-乙醇、9-甲基-3-硝基-9H-咔唑、9-甲基-3,6-二硝基-9H-咔唑、9-辛酰基咔唑、9-咔唑甲醇、9-咔唑丙酸、9-咔唑丙腈、9-乙基-3,6-二硝基-9H-咔唑、9-乙基-3-硝基咔唑、9-乙基咔唑、9-异丙基咔唑、9-(乙氧基羰基甲基)咔唑、9-(吗啉代甲基)咔唑、9-乙酰基咔唑、9-烯丙基咔唑、9-苄基-9H-咔唑、9-咔唑醋酸、9-(2-硝基苯基)咔唑、9-(4-甲氧基苯基)咔唑、9-(1-乙氧基-2-甲基-丙基)-9H-咔唑、3-硝基咔唑、4-羟基咔唑、3,6-二硝基-9H-咔唑、3,6-二苯基-9H-咔唑、2-羟基咔唑、3,6-二乙酰基-9-乙基咔唑等咔唑衍生物,二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、4,4’-双(二甲氧基)二苯甲酮、4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2-苯甲酰苯甲酸甲酯、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等二苯甲酮衍生物,芳香族羰基化合物,[4-(4-甲基苯基硫代)苯基]-苯基甲酮,呫吨酮,噻吨酮、2-氯噻吨酮、4-氯噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮等噻吨酮衍生物,香豆素衍生物等。
裂解型光自由基引发剂是通过照射活性能量射线、该化合物裂解而产生自由基类型的光自由基引发剂,作为其具体例子,可列举出:苯偶姻醚衍生物、苯乙酮衍生物等芳基烷基酮类、肟酮类、酰基氧化膦类、硫代苯甲酸-S-苯酯类、二茂钛(titanocene)类、以及将它们高分子量化而成的衍生物,但不限定于这些。作为市售的裂解型光自由基引发剂,可列举出:1-(4-十二烷基苯甲酰)-1-羟基-1-甲基乙烷、1-(4-异丙基苯甲酰)-1-羟基-1-甲基乙烷、1-苯甲酰-1-羟基-1-甲基乙烷、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯甲酰]-1-羟基-1-甲基乙烷、1-[4-(丙烯酰氧基乙氧基)-苯甲酰]-1-羟基-1-甲基乙烷、二苯基酮、苯基-1-羟基-环己基酮、苯偶酰二甲基缩酮、双(环戊二烯基)-双(2,6-二氟-3-吡咯基-苯基)钛、(η6-异丙基苯)-(η5-环戊二烯基)-铁(II)六氟磷酸酯、三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基-苯甲酰)-(2,4,4-三甲基-戊基)-氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-2,4-二戊氧基苯基氧化膦或双(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基-氧化膦、(4-吗啉代苯甲酰)-1-苄基-1-二甲基氨基丙烷、4-(甲基硫代苯甲酰)-1-甲基-1-吗啉代乙烷等,但不限定于这些。
(B)光自由基引发剂、即夺氢型或裂解型光自由基引发剂均可以各自单独使用,另外也可以组合多种使用,从光自由基引发剂单体的稳定性、本发明的组合物的固化性的方面出发,更优选的是组合裂解型光自由基引发剂的一种以上。裂解型光自由基引发剂中优选酰基氧化膦类,更具体而言,优选的是,三甲基苯甲酰二苯基氧化膦(商品名“DAROCURETPO”;Ciba Japan K.K.制造)、双(2,6-二甲氧基-苯甲酰)-(2,4,4-三甲基-戊基)-氧化膦(商品名“CGI 403”;Ciba Japan K.K.制造)、或双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-2,4-二戊氧基苯基氧化膦(商品名“IRGACURE819”;Ciba Japan K.K.制造)。
相对于活性能量射线固化型粘接剂的总量,(B)光自由基引发剂的含量优选为0.01~10质量份、更优选为0.05~5质量份、特别优选为0.1~3质量份。
另外,以电子射线固化型使用本发明的活性能量射线固化型粘接剂时,前述粘接剂可以任意地使用上述(B)光自由基引发剂。另外,也可以添加以羰基化合物等为代表的、提高基于电子射线的固化速度、灵敏度的敏化剂。
作为敏化剂,例如可列举出蒽、吩噻嗪、苝、噻吨酮、二苯甲酮噻吨酮等。进而,作为敏化色素,可例示出巯基吡喃鎓(thiopyrylium)盐类色素、部花青(merocyanine)类色素、喹啉类色素、苯乙烯基喹啉类色素、香豆素酮(ketocoumarin)类色素、噻吨类色素、呫吨类色素、氧杂氰(Oxonol)类色素、酞菁类色素、若丹明类色素、吡喃鎓盐类色素等。
作为具体的蒽的化合物,二丁氧基蒽、二丁氧基蒽醌(川崎化成株式会社制造,Anthracure UVS-1331、1221)等是有效的。
添加敏化剂时,相对于活性能量射线固化型粘接剂总量,其含量优选为0.01~20质量份、更优选为0.01~10质量份、特别优选为0.1~3质量份。
另外,在不损害本发明的目的、效果的范围内,可以在前述活性能量射线固化型粘接剂中配混作为其他的任意成分的各种添加剂。作为该添加剂,可列举出:聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚氨酯、聚丁二烯、聚氯丁二烯、聚醚、聚酯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、石油树脂、二甲苯树脂、酮树脂、纤维素树脂、氟类低聚物、有机硅类低聚物、多硫化物类低聚物等聚合物或者低聚物;吩噻嗪、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚等阻聚剂;聚合引发助剂;流平剂;润湿性改良剂;表面活性剂;增塑剂;紫外线吸收剂;硅烷偶联剂;无机填充剂;颜料;染料等。其中,活性能量射线固化型粘接剂中,相对于活性能量射线固化型粘接剂总量,上述添加剂的含量优选为0.005~20质量份、更优选为0.01~10质量份、特别优选为0.1~5质量份。
前述活性能量射线固化型粘接剂的粘度优选为10~300cps(25℃)、进一步优选为20~300cps(25℃)、进一步优选为40~150cps(25℃)。粘度为10cps以下时,粘度变得过低,有时涂覆的粘接剂会流至薄膜(片保护偏光薄膜)的背侧、粘接剂层的厚度的设计变困难。另外,粘度超过300cps时,粘度变得过高,提高线速度时,粘接剂无法充分涂覆,或者容易出现涂覆条纹,从生产率的观点来看是不优选的。
光学薄膜为偏振片和透明保护薄膜夹着粘接剂层而层叠的偏光薄膜的情况下,偏振片与透明保护薄膜贴合时,可以在透明保护薄膜与粘接剂层之间设置易粘接层。易粘接层可以通过例如具有聚酯骨架、聚醚骨架、聚碳酸酯骨架、聚氨酯骨架、有机硅类、聚酰胺骨架、聚酰亚胺骨架、聚乙烯醇骨架等的各种树脂形成。这些聚合物树脂可以单独使用一种、或组合两种以上进行使用。另外形成易粘接层时也可以添加其他添加剂。具体的而言还可以使用赋粘剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、耐热稳定剂等稳定剂等。
易粘接层通常会预先在透明保护薄膜上设置,将该透明保护薄膜的易粘接层侧与偏振片通过粘接剂层贴合。易粘接层的形成通过利用公知的技术将易粘接层的形成材料涂覆在透明保护薄膜上并干燥而进行。关于易粘接层的形成材料,考虑干燥后的厚度、涂覆的顺利性等而通常调整为稀释成适当的浓度的溶液。易粘接层的干燥后的厚度优选为0.01~5μm、进一步优选为0.02~2μm、进一步优选为0.05~1μm。需要说明的是,易粘接层虽可以设置多层,但此时优选使易粘接层的总厚度为上述范围。
通过连续流水线制造偏光薄膜时,流水线速度取决于粘接剂的固化时间,但优选为1~500m/min、更优选为5~300m/min、进一步优选为10~100m/min。流水线速度过小时,生产率差,或对透明保护薄膜的损伤过大,无法制作能经受耐久性试验等的偏光薄膜。流水线速度过大时,粘接剂的固化变得不充分,有时得不到目标的粘接性。
如上所述地操作可得到在偏振片的至少单面具有透明保护薄膜的偏光薄膜,在前述透明保护薄膜的未粘接偏振片的面上可以设置硬涂层、防反射层、防粘连层、扩散层和/或防眩层等功能层。其中,上述硬涂层、防反射层、防粘连层、扩散层、防眩层等功能层除了可以在透明保护薄膜本体上设置以外,也可以另行作为与透明保护薄膜不同的层设置。
作为光学薄膜的一种的偏光薄膜,在实际使用时可以作为与其他光学层层叠而成的光学薄膜来使用。对该光学层没有特别限定,例如可以使用1层或2层以上的反射板、半透过板、相位差板(包括1/2、1/4等波片)、视角补偿薄膜等可以用于液晶显示装置等的形成的光学层。特别是作为偏光薄膜,优选的是,进一步层叠反射板或半透过反射板而成的反射型偏光薄膜或半透过型偏光薄膜、对偏光薄膜进一步层叠相位差板而成的椭圆偏光薄膜或圆偏光薄膜、对偏光薄膜进一步层叠视角补偿薄膜而成的广视角偏光薄膜、或者对偏光薄膜进一步层叠增亮膜而成的偏光薄膜。
关于在偏光薄膜上层叠上述光学层而成的光学薄膜,可以在液晶显示装置等的制造过程中通过依次逐个地层叠的方式形成,但预先进行层叠而制成的光学薄膜有品质的稳定性、组装操作等优异、能够改善液晶显示装置等的制造工序的优点。层叠可以使用粘合层等适当的粘接手段。粘接上述偏光薄膜、其他光学薄膜时,它们的光学轴可以根据作为目标的相位差特性等形成适当的配置角度。
前述偏光薄膜、层叠有至少1层偏光薄膜的光学薄膜中,也可以设置用于与液晶单元等其他部材粘接的粘合层。对形成粘合层的粘合剂没有特别限制,例如可以适宜地选择使用以丙烯酸类聚合物、有机硅类聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟类或橡胶类等聚合物作为基础聚合物的粘合剂。可以特别优选使用如丙烯酸类粘合剂这样的光学透明性优异、表现适度的润湿性、内聚性和粘接性的粘合特性、耐候性、耐热性等优异的粘合剂。
粘合层也可以以组成或种类不同的层的重叠层的方式设置在偏光薄膜、光学薄膜的单面或双面。另外设置在双面时,在偏光薄膜、光学薄膜的表面和背面可以形成组成、种类、厚度等不同的粘合层。粘合层的厚度根据使用目的、粘接力等来适当决定,通常为1~500μm、优选为1~200μm、特别优选为1~100μm。
对于粘合层的露出面,至供于实际使用为止,出于防止其污染等目的,会临时粘贴覆盖隔离膜。由此,可防止以通例的处理状态与粘合层接触。作为隔离膜,除了上述厚度条件以外,可以使用例如根据需要用有机硅类、长链烷基类、氟类、硫化钼等适当的剥离剂对塑料薄膜、橡胶片、纸、布、无纺布、网、发泡片、金属箔、它们的层压体等适当的薄层体进行覆盖处理而成的隔离膜等依据现有标准适宜的隔离膜。
偏光薄膜或光学薄膜可以优选用于液晶显示装置等各种装置的形成等。液晶显示装置的形成可以依照现有基准进行。即,液晶显示装置通常通过适当地组装液晶单元、偏光薄膜或光学薄膜、以及根据需要而使用的照明系统等构成部件并安装驱动电路等来形成,而在本发明中,除了使用基于本发明的偏光薄膜或光学薄膜以外没有特别限定,可以依照现有基准进行。关于液晶单元,也可以使用例如TN型、STN型、π型等任意类型的液晶单元。
可以形成在液晶单元的单侧或双侧配置偏光薄膜或光学薄膜的液晶显示装置、在照明系统中使用背光或者反射板的装置等适当的液晶显示装置。此时,基于本发明的偏光薄膜或光学薄膜可以设置在液晶单元的单侧或双侧。在双侧设置偏光薄膜或光学薄膜时,它们可以相同也可以不同。进而在形成液晶显示装置时,可以在适当的位置配置一层或两层以上的例如扩散板、防眩层、防反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列片、光漫射板、背光等合适的部件。
实施例
以下通过实施例具体说明本发明,但本发明不受这些实施例限定。需要说明的是,各例中的份和%均为重量基准。
偏光薄膜的制作
为了制作薄型偏光膜,首先,使在非晶性PET基材上制膜有9μm厚的PVA层的层叠体通过拉伸温度130℃的空中辅助拉伸而生成拉伸层叠体,接着,通过将拉伸层叠体染色而生成着色层叠体,再使着色层叠体通过拉伸温度65度的硼酸水中拉伸以使总拉伸倍率为5.9倍的方式生成包含与非晶性PET基材一体拉伸的4μm厚的PVA层的光学薄膜层叠体。通过这样的2阶段拉伸,可以生成包含如下PVA层的光学薄膜层叠体,所述PVA层构成在非晶性PET基材上制膜的PVA层的PVA分子高次取向、通过染色而被吸附的碘以聚碘离子络合物的形式单向地高次取向的高功能偏光膜,且厚度为4μm。该PVA层(薄型偏振片)的水分率在干燥后1小时内为1.7%。
将包含厚度4μm的PVA层的光学薄膜层叠体与作为补偿板的ZEONOR FILM(厚度60μm、日本Zeon公司制造)夹着通过将活性能量射线固化型粘接剂组合物(羟乙基丙烯酰胺(HEAA)-50份、丙烯酰基吗啉(ACMO)-40份、New frontier PGA-10份、作为聚合引发剂的Irgacure 907-2份、作为光敏化剂的二乙基噻吨酮(DETX)-0.9份)固化而得到的粘接剂层进行粘接后,剥离非晶性PET基材,制造在补偿板上层叠有薄型偏振片的光学薄膜。
实施例1
使用图1所示的装置,使用以使薄型偏振片成为表面侧(补偿板与接地辊1接触的面侧)的方式层叠的光学薄膜3,边沿着接地辊1的外周面使光学薄膜3密合边输送,边使用处理电极4进行电晕放电处理。接地辊1的表面温度被冷却至25℃,电晕放电时的放电量为(250)W/m2。
实施例2~5
除了将电晕放电处理时的放电处理量变为表1所记载的量以外,通过与实施例1相同的方法进行活性化处理。
实施例6
除了将电晕放电处理变为大气压等离子体处理(放电量250W·min/m2)以外,通过与实施例1相同的方法进行活性化处理。
比较例1
进行电晕放电处理时未冷却接地辊1,除此以外,通过与实施例1相同的方法进行活性化处理。
通过以下方法测定通过实施例1~6、比较例1的活性化处理方法而活性化处理的光学薄膜的表面产生的外观特性。结果示于表1。
外观特性的评价方法
外观观察
通过目视观察实施例1~6、比较例1的进行过活性化处理的面的光学薄膜表面。将平均每1m2内哪怕只有1个缺陷的情况评价为×,它们的结果示于表1。
粘接特性的评价方法
在强制剥离时,将粘接剂与光学薄膜之间未剥离的状态评价为○、将粘接剂与光学薄膜的界面剥离的状态评价为×。
表1
由表1的结果可知,在实施了实施例1~6的活性化处理方法的光学薄膜中,粘接特性良好,且外观缺陷基本未产生、外观特性良好。另一方面,可以看出在实施了比较例1的活性化处理方法的光学薄膜中,外观缺陷大量产生,外观特性差。
Claims (5)
1.一种偏光薄膜的制造方法,其特征在于,
其为制造在偏振片的至少一个面上夹着活性能量射线固化型粘接剂层设置有透明保护薄膜的偏光薄膜的方法,
所述制造方法包括如下工序:
活性化处理工序,对所述偏振片实施下述的活性化处理方法:沿着辊输送偏振片、并从所述辊的相反侧进行偏振片的活性化处理,其中,边冷却所述辊边进行活性化处理,
所述偏振片为厚度为1~7μm的薄型偏振片,所述薄型偏振片的水分率为1~5%,所述活性化处理为电晕放电处理;
涂覆工序,在所述偏振片的进行过活性化处理的面上涂覆活性能量射线固化型粘接剂而层叠活性能量射线固化型粘接剂层;
层叠工序,使所述偏振片与所述透明保护薄膜夹着所述活性能量射线固化型粘接剂层贴合。
2.根据权利要求1所述的偏光薄膜的制造方法,其中,所述活性化处理的放电量为100~2000W·min/m2。
3.根据权利要求1或2所述的偏光薄膜的制造方法,其中,将冷却介质通入所述辊来冷却所述辊。
4.一种偏光薄膜,其是通过权利要求1~3任一项所述的制造方法得到的。
5.一种图像形成装置,其使用权利要求4所述的偏光薄膜。
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