CN108780171B - 偏振片 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够以偏振膜层叠于树脂基材的状态直接使用的、提高了耐久性的偏振片。本发明的偏振片具有树脂基材和偏振膜，所述偏振膜层叠在该树脂基材的一侧且厚度为10μm以下，所述偏振片满足以下的式(1)及(2)。|SUB2‑POL2|‑|SUB1‑POL1|<1.0(1)|SUB2‑POL2|<5.0(2)(在式(1)及(2)中，SUB1及POL1分别表示在该偏振膜的吸收轴方向上的该树脂基材的尺寸变化率(％)及该偏振膜的尺寸变化率(％)，SUB2及POL2分别表示在与该吸收轴方向正交的方向上的该树脂基材的尺寸变化率(％)及该偏振膜的尺寸变化率(％))。

Description

偏振片

技术领域

本发明涉及偏振片。

背景技术

提出了一种在树脂基材上形成聚乙烯醇类树脂层，对该层叠体进行拉伸、染色，从而得到偏振膜的方法(例如，专利文献1)。根据这样的方法，可以得到厚度薄的偏振膜，因此例如可有助于图像显示装置的薄型化而备受瞩目。

上述偏振膜可以以层叠于上述树脂基材的状态直接使用(专利文献2)。然而，在这样的实施方式中，有时会在偏振片上产生裂纹，因此要求提高耐久性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-338329号公报

专利文献2：日本专利第4979833号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是为了解决上述问题而完成的，其主要目的在于提供一种能够以偏振膜层叠于树脂基材的状态直接使用的、提高了耐久性的偏振片。

用于解决课题的方法

根据本发明可提供一种偏振片，其具有树脂基材及偏振膜，所述偏振膜层叠在该树脂基材的一侧且厚度为10μm以下。该偏振片满足以下的式(1)及(2)。

|SUB2-POL2|-|SUB1-POL1|<1.0 (1)

|SUB2-POL2|<5.0 (2)

在式(1)及(2)中，SUB1及POL1分别表示在该偏振膜的吸收轴方向上的该树脂基材的尺寸变化率(％)及该偏振膜的尺寸变化率(％)，SUB2及POL2分别表示在与该吸收轴方向正交的方向上的该树脂基材的尺寸变化率(％)及该偏振膜的尺寸变化率(％)。

在一个实施方式中，上述树脂基材为聚酯类树脂基材。

在一个实施方式中，上述偏振膜层叠在上述树脂基材的一侧而未夹隔粘接层。

在一个实施方式中，上述偏振片在上述偏振膜的与层叠上述树脂基材侧相反的一侧不具有保护膜。

在一个实施方式中，上述偏振片在上述树脂基材与上述偏振膜之间具有易粘接层。

根据本发明的另一方面，可以提供一种上述偏振片的制造方法。该制造方法包括：在树脂基材上形成聚乙烯醇类树脂膜而制作层叠体；对该层叠体进行拉伸；对该聚乙烯醇类树脂膜进行染色；以及使该树脂基材结晶化。

发明的效果

根据本发明，对于对在树脂基材上形成有聚乙烯醇类树脂膜的层叠体进行拉伸及染色而得到的偏振片而言，通过对树脂基材的尺寸变化率和偏振膜的尺寸变化率进行控制，使其满足特定的关系，可以得到能够以偏振膜层叠于树脂基材的状态直接使用的耐久性优异的偏振片。

附图说明

图1中的(a)及图1中的(b)分别是本发明的一个实施方式的偏振片的示意剖面图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不受这些实施方式的限定。

A.偏振片

本发明的偏振片具有树脂基材及偏振膜，所述偏振膜层叠在该树脂基材的一侧且厚度为10μm以下。图1中的(a)是本发明的一个实施方式的偏振片的示意剖面图。偏振片10a具有树脂基材11和偏振膜12，所述偏振膜12密合于该树脂基材11的一面(换言之，未夹隔粘接层)而层叠。图1中的(b)是本发明的另一个实施方式的偏振片的示意剖面图。偏振片10b进一步具有保护膜13。保护膜13配置在偏振膜12的与配置有树脂基材11侧相反的一侧。保护膜13可以隔着粘接层而层叠于偏振膜12，也可以使其密合(未夹隔粘接层)而层叠。在偏振片10a、10b中，树脂基材11可作为保护膜而发挥功能。在本发明中，偏振膜制作过程中的拉伸及染色时使用的树脂基材可以作为保护膜发挥作用而不被剥离，即使是仅在偏振膜单侧具有该树脂基材(保护膜)的结构(图1中的(a)的结构)，也能够抑制裂纹的产生。需要说明的是，偏振片10a、10b可以在树脂基材11与偏振膜12之间具有易粘接层(未图示)。

本发明的偏振片满足以下的式(1)及(2)。

|SUB2-POL2|-|SUB1-POL1|<1.0 (1)

|SUB2-POL2|<5.0 (2)

在式(1)及(2)中，SUB1及POL1分别表示在偏振膜的吸收轴方向上的树脂基材的尺寸变化率(％)及偏振膜的尺寸变化率(％)，SUB2及POL2分别表示在与该吸收轴方向正交的方向上的该树脂基材的尺寸变化率(％)及该偏振膜的尺寸变化率(％)。该偏振膜的吸收轴方向实质上是与后述偏振片的制造方法中与层叠体的拉伸方向平行的方向。需要说明的是，在本说明书中，“正交的方向”包括90°±5.0°的情况，优选为90°±3.0°，更优选为90°±1.0°。另外，“平行的方向”包括0°±5.0°的情况，优选为0°±3.0°，更优选为0°±1.0°。另外，尺寸变化率可以按照后述的实施例中记载的方法来测定。

一般来说，对于将在树脂基材上形成有聚乙烯醇(以下有时称作“PVA”)类树脂膜的层叠体进行拉伸及染色而得到的偏振片而言，由于取向应力的松弛、产生收缩应力等而在树脂基材及PVA类树脂膜上发生尺寸变化。此时，由于两者的尺寸变化量不同，因此会在其界面产生应变，可以推测会导致裂纹的产生。特别是树脂基材及PVA类树脂膜均沿拉伸方向(吸收轴方向)取向，因此在与拉伸方向(吸收轴方向)正交的方向上的尺寸变化率之差大，结果是存在容易产生沿拉伸方向(吸收轴方向)伸展的裂纹的倾向。对于这一点，在本发明中，通过满足上述式(1)，使与偏振膜的吸收轴方向正交的方向上的树脂基材与偏振膜的尺寸变化率之差比吸收轴方向上的树脂基材与偏振膜的尺寸变化率之差不会大的过多，使其相近似。其结果是，可防止在树脂基材/偏振膜界面产生的应变集中于与偏振膜的吸收轴方向正交的方向，而向两个方向分散，因此能够抑制裂纹的产生。尺寸变化率之差(绝对值)的差(即，|SUB2-POL2|-|SUB1-POL1|)优选为0.8以下，更优选为0.5以下。另外，|SUB2-POL2|-|SUB1-POL1|优选为-1.5以上，更优选为-1.0以上，进一步优选为-0.5以上。另外，即使在满足式(1)的情况下，当与偏振膜的吸收轴方向正交的方向上的树脂基材与偏振膜的尺寸变化率之差大时，应变也会集中于该方向而产生裂纹。对于这一点，在本发明中，通过满足上述式(2)，将该方向上的树脂基材尺寸变化率与偏振膜尺寸变化率之差限定为给定范围内，因此可适于抑制裂纹产生。|SUB2-POL2|的值优选为4.5以下，更优选为4.0以下。另外，|SUB2-POL2|的值优选为0以上。需要说明的是，作为满足上述式(1)及式(2)的方法，可以举出例如，调整树脂基材的结晶度和/或偏振膜中的硼酸浓度。

A-1.偏振膜

上述偏振膜实质上是碘发生了吸附取向的PVA类树脂膜。偏振膜的厚度为10μm以下，优选为7.5μm以下，更优选为5μm以下。另一方面，偏振膜的厚度优选为0.5μm以上，更优选为1.5μm以上。在厚度过薄时，存在得到的偏振膜的光学特性降低的隐患。偏振膜优选在波长380nm～780nm的任一波长显示出吸收二色性。偏振膜的单体透射率优选为40.0％以上，更优选为41.0％以上，进一步优选为42.0％以上。偏振膜的偏振度优选为99.8％以上，更优选为99.9％以上，进一步优选为99.95％以上。

作为形成上述PVA类树脂膜的PVA类树脂，可以采用任意且适当的树脂。可以列举例如：聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可将聚乙酸乙烯酯进行皂化而得到。乙烯-乙烯醇共聚物可将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物进行皂化而得到。PVA类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％，更优选为99.0摩尔％～99.93摩尔％。皂化度可按照JIS K 6726-1994求出。通过使用这样的皂化度的PVA类树脂，可得到耐久性优异的偏振膜。皂化度过高时，存在凝胶化的隐患。

PVA类树脂的平均聚合度可根据目的而适当选择。平均聚合度通常为1000～10000，优选为1200～4500，更优选为1500～4300。需要说明的是，平均聚合度可按照JIS K6726-1994求出。

代表性的上述偏振膜含有硼酸。偏振膜中的硼酸浓度优选为10重量％～20重量％，更优选为12重量％～19重量％。硼酸浓度在该范围内时，可以提高偏振膜的尺寸稳定性，且能适当地满足上述式(1)及(2)。偏振膜中的硼酸浓度可通过以下方式调整：例如，在后述的偏振片的制造方法中改变拉伸浴、不溶解浴、交联浴等中的硼酸浓度、改变这些浴中的浸渍时间等。需要说明的是，偏振膜中的硼酸浓度(重量％)例如可以使用根据衰减全反射(ATR)分光测定而计算出的硼酸量指数来确定。

(硼酸量指数)＝(硼酸峰665cm^-1的强度)/(对照峰2941cm^-1的强度)

(硼酸浓度)＝(硼酸量指数)×5.54+4.1

这里，“5.54”及“4.1”均是对硼酸浓度已知的试样的荧光X射线强度进行测定并制成校准曲线而获得的常数。

A-2.树脂基材

作为上述树脂的形成材料，可以采用任意适当的热塑性树脂基材。作为热塑性树脂，优选为聚酯类树脂。作为聚酯类树脂，可以使用例如：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、包含含有间苯二甲酸、环己烷环等的脂环族二羧酸或脂环族二醇等的共聚PET(PET-G)、其它聚酯、以及它们的共聚物、共混合物等。其中，优选使用PET或共聚PET。根据这些树脂，在未拉伸状态下为非晶性且具有适合高倍率拉伸的优异拉伸性，通过拉伸、加热而结晶化，从而可赋予耐热性及尺寸稳定性。另外，可以确保能够在未拉伸状态下涂布PVA类树脂并使其干燥的程度的耐热性。

树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)优选为170℃以下。通过使用这样的树脂基材，可以抑制PVA类树脂膜结晶化，并且充分确保拉伸性。考虑到顺利进行基于水的树脂基材增塑和水溶液中拉伸，更优选为120℃以下。在一个实施方式中，树脂基材的玻璃化转变温度优选为60℃以上。通过使用这样的树脂基材，在对后述的含有PVA类树脂的涂布液进行涂布、干燥时，可防止树脂基材变形(例如，产生凹凸、下垂、褶皱等)等不良情况。另外，可以在适当的温度(例如60℃～70℃左右)下对层叠体进行拉伸。在另一个实施方式中，在对含有PVA类树脂的涂布液进行涂布、干燥时，只要树脂基材不变形，也可以是低于60℃的玻璃化转变温度。需要说明的是，玻璃化转变温度(Tg)是按照JIS K 7121求出的值。

在一个实施方式中，树脂基材的吸水率优选为0.2％以上，更优选为0.3％以上。这样的树脂基材吸收水，水可发挥增塑剂的作用，进行增塑。其结果是，在水溶液中拉伸中可使拉伸应力大幅降低，可使拉伸性优异。另一方面，树脂基材的吸水率优选为3.0％以下，更优选为1.0％以下。通过使用这样的树脂基材，可在制造时防止树脂基材的尺寸稳定性显著下降、得到的层叠体外观变差等不良情况。另外，在水溶液中拉伸时可防止断裂、PVA类树脂膜从树脂基材上剥离。需要说明的是，吸水率是按照JIS K 7209求出的值。

树脂基材的厚度优选为10μm～200μm，更优选为20μm～150μm。

在树脂基材为聚酯类树脂基材时，通过衰减全反射分光(ATR)测定而计算出的聚酯类树脂基材的结晶度优选为0.55～0.80，更优选为0.58～0.80，更优选为0.60～0.75。聚酯类树脂基材的结晶度为该范围内时，可以使树脂基材尺寸变化率为与偏振膜尺寸变化率近似的值，因此能够适于满足上述式(1)及(2)。聚酯类树脂基材的结晶度例如可通过改变结晶化时的加热温度和/或加热时间来调整。需要说明的是，上述聚酯类树脂基材的结晶度可基于下式计算。

(结晶度)＝(结晶峰1340cm^-1强度)/(对照峰1410cm^-1强度)

A-3.保护膜

上述保护膜的形成材料，可以列举例如：(甲基)丙烯酸类树脂、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素等纤维素类树脂、环烯烃类树脂、聚丙烯等烯烃类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂等酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚碳酸酯类树脂、它们的共聚物树脂等。保护膜的厚度优选为10μm～100μm。

A-4.易粘接层

易粘接层可以是实质上仅由易粘接层形成用组成物所形成的层，也可以是易粘接层形成用组成物与偏振膜的形成材料混合(包括相容)而成的层或区域。通过形成了易粘接层，可以获得优异的密合性。易粘接层的厚度优选设为0.05μm～1μm左右。易粘接层例如可以通过用扫描电子显微镜(SEM)观察偏振片的截面来确认。关于易粘接层形成用组成物，在B项中详细说明。

A-5.粘接层

粘接层可以由任意适当的粘接剂或粘合剂形成。代表性的粘合剂层由丙烯酸类粘合剂形成。代表性的粘接剂层由乙烯醇类粘接剂形成。

B.偏振片的制造方法

代表性的本发明的偏振片的制造方法包括：在树脂基材上形成PVA类树脂膜而制作层叠体；对该层叠体进行拉伸；对该PVA类树脂膜进行染色；以及使该树脂基材结晶化。

B-1.层叠体的制作

作为在树脂基材上形成PVA类树脂膜的方法，可采用任意适当的方法。优选通过在树脂基材上涂布含有PVA类树脂的涂布液并使其干燥来形成PVA类树脂膜。在一个实施方式中，在树脂基材上涂布易粘接层形成用组成物并使其干燥，从而形成易粘接层，并在该易粘接层上形成PVA类树脂膜。

上述树脂基材的形成材料如上所述。树脂基材的厚度(后述的拉伸前的厚度)优选为20μm～300μm，更优选为50μm～200μm。低于20μm时，存在难以形成PVA类树脂膜的隐患。超过300μm时，例如在水溶液中拉伸中，存在树脂基材需要长时间来吸收水、且拉伸需要过大的负荷的隐患。需要说明的是，用于制作层叠体时的树脂基材的通过衰减全反射(ATR)分光测定而计算出的结晶度例如可以为0.20～0.50。

代表性的上述涂布液为使上述PVA类树脂溶解于溶剂而得到的溶液。作为溶剂，可以列举例如：水、二甲基亚砜、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。这些溶剂可以单独使用，或者组合两种以上使用。其中，优选为水。相对于溶剂100重量份，溶液的PVA类树脂浓度优选为3重量份～20重量份。只要为这样的树脂浓度就能够形成密合于树脂基材的均匀涂布膜。

涂布液中可以配合添加剂。添加剂可以列举例如增塑剂、表面活性剂等。作为增塑剂，可以列举例如乙二醇、甘油等多元醇。作为表面活性剂，可以列举例如非离子型表面活性剂。可以为了进一步提高得到的PVA类树脂膜的均匀性、染色性、拉伸性而使用这些添加剂。另外，作为添加剂，可以列举例如易粘接成分。通过使用易粘接成分，可提高树脂基材与PVA类树脂膜的密合性。其结果是可抑制例如PVA类树脂膜从基材上剥落等不良情况，能够良好地进行后述的染色、水溶液中拉伸。作为易粘接成分，例如可使用乙酰乙酰基改性PVA等改性PVA。

作为涂布液的涂布方法，可采用任意适当的方法。可以列举例如：辊涂法、旋涂法、线棒涂布法、浸涂法、模涂法、帘幕式涂布法、喷涂法、刮刀涂布法(缺角轮涂布法等)等。

涂布液的涂布、干燥温度优选为50℃以上。

上述PVA类树脂膜的厚度(后述的拉伸前的厚度)优选为3μm～20μm。

在形成PVA类树脂膜之前，可以对树脂基材实施表面处理(例如电晕处理等)，也可以在树脂基材上涂布(涂层处理)易粘接层形成用组成物。通过进行这样的处理，可以提高树脂基材与PVA类树脂膜的密合性。其结果是能够抑制例如PVA类树脂膜从基材上剥落等不良情况，能够良好地进行后述的染色及拉伸。

易粘接层形成用组成物优选含有聚乙烯醇类成分。作为聚乙烯醇类成分，可使用任意适当的PVA类树脂。具体可以列举：聚乙烯醇、改性聚乙烯醇。作为改性聚乙烯醇，可以列举例如通过乙酰乙酰基、羧酸基、丙烯酸基和/或氨基甲酸酯基进行了改性的聚乙烯醇。其中，优选使用乙酰乙酰基改性PVA。作为乙酰乙酰基改性PVA，优选使用至少具有下述通式(I)所示的重复单元的聚合物。

[化学式1]

在上述式(I)中，n相对于l+m+n的比例优选为1％～10％。

乙酰乙酰基改性PVA的平均聚合度优选为1000～10000，更优选为1200～5000。乙酰乙酰基改性PVA的皂化度优选为97摩尔％以上。乙酰乙酰基改性PVA的4重量％水溶液的pH值优选为3.5～5.5。需要说明的是，平均聚合度及皂化度可按照JIS K 6726-1994求出。

易粘接层形成用组成物可根据目的等而进一步含有聚烯烃类成分、聚酯类成分、聚丙烯酸类成分等。易粘接层形成用组成物优选进一步含有聚烯烃类成分。

作为上述聚烯烃类成分，可使用任意适当的聚烯烃类树脂。作为聚烯烃类树脂的主成分的烯烃成分，可以列举例如：乙烯、丙烯、异丁烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯等碳原子数2～6的烯烃类烃。这些成分可以单独使用，或者可以组合两种以上使用。其中，优选使用乙烯、丙烯、异丁烯、1-丁烯等碳原子数2～4的烯烃类烃，更优选使用乙烯。

在构成上述聚烯烃类树脂的单体成分中，烯烃成分所占比例优选为50重量％～95重量％。

上述聚烯烃类树脂优选具有羧基和/或其酸酐基。这样的聚烯烃类树脂可分散于水中，能够良好地形成易粘接层。作为具有这样的官能团的单体成分，可以列举例如：不饱和羧酸及其酸酐、不饱和二羧酸的半酯、半酰胺。作为其具体例子，可以列举：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、富马酸、巴豆酸。

聚烯烃类树脂的分子量例如为5000～80000。

在易粘接层形成用组成物中，聚乙烯醇类成分与聚烯烃类成分的配合比(前者∶后者(固体成分))优选为5∶95～60∶40，更优选为20∶80～50∶50。聚乙烯醇类成分过多时，存在无法充分获得密合性的隐患。具体而言，从树脂基材上剥离偏振膜时所需要的剥离力降低，存在无法获得充分的密合性的隐患。另一方面，聚乙烯醇类成分过少时，存在得到的偏振片的外观受损的隐患。具体而言，在形成易粘接层时发生涂布膜白浊等不良情况，存在难以得到外观优异的偏振片的隐患。

易粘接层形成用组成物优选为水性。易粘接层形成组成物可含有有机溶剂。作为有机溶剂，可以列举例如乙醇、异丙醇等。易粘接层形成用组成物的固体成分浓度优选为1.0重量％～10重量％。

作为易粘接层形成用组成物的涂布方法，可以采用任意适当的方法。在涂布易粘接层形成用组成物后，可将涂布膜干燥。干燥温度例如为50℃以上。

B-2.拉伸

作为层叠体的拉伸方法，可以采用任意适当的方法。具体而言，可以是固定端拉伸(例如，使用拉幅拉伸机的方法)，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而进行单向拉伸的方法)。另外，可以是同时双向拉伸(例如，使用同时双向拉伸机的方法)，也可以是逐步双向拉伸。层叠体的拉伸可以一步进行，也可以多步进行。多步进行时，后述的层叠体的拉伸倍率(最大拉伸倍率)是各步拉伸倍率之积。

拉伸处理可以是使层叠体浸渍于拉伸浴中进行的水溶液中拉伸方式，也可以是气体氛围中拉伸方式。在一个实施方式中，至少实施1次水溶液中拉伸处理，优选将水溶液中拉伸处理与气体氛围中拉伸处理组合。通过水溶液中拉伸，可以在低于上述树脂基材、PVA类树脂膜的玻璃化转变温度(代表性地为80℃左右)的温度下进行拉伸，能够在抑制PVA类树脂膜结晶化的同时将其高倍率拉伸。其结果是可以制造具有优异的偏振特性的偏振膜。

作为层叠体的拉伸方向，可以选择任意适当的方向。在一个实施方式中，沿长条状层叠体的长度方向拉伸。具体而言，将层叠体沿长度方向运送，并沿其运送方向(MD)拉伸。在另一个实施方式中，沿着长条状层叠体的宽度方向拉伸。具体而言，将层叠体沿长度方向运送，并沿与其运送方向(MD)正交的方向(TD)拉伸。

层叠体的拉伸温度可根据树脂基材的形成材料、拉伸方式等而设定为任意适当的值。在采用气体氛围中拉伸方式时，拉伸温度优选为树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)以上，更优选为树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)+10℃以上，特别优选为Tg+15℃以上。另一方面，层叠体的拉伸温度优选为170℃以下。通过在这样的温度下拉伸，能够抑制PVA类树脂的结晶化快速进展，可以抑制该结晶化所导致的不良情况(例如，妨碍由拉伸带来的PVA类树脂膜的取向)。

在采用水溶液中拉伸方式作为拉伸方式时，拉伸浴的液体温度优选为40℃～85℃，更优选为50℃～85℃。只要为这样的温度，就可以抑制PVA类树脂膜的溶解，并且拉伸至高倍率。具体而言，如上所述由于与形成PVA类树脂膜的关系，树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)优选为60℃以上。在该情况下，拉伸温度低于40℃时，即使考虑利用水进行树脂基材的增塑，也存在无法良好地进行拉伸的隐患。另一方面，拉伸浴的温度越高，PVA类树脂膜的溶解性越高，存在无法获得优异的偏振特性的隐患。

在采用水溶液中拉伸方式时，优选使层叠体浸渍于硼酸水溶液中进行拉伸(硼酸水溶液中拉伸)。通过使用硼酸水溶液作为拉伸浴，可以对PVA类树脂膜赋予能够耐受拉伸时所施加的张力的刚性、以及不溶解于水的耐水性。具体而言，硼酸可在水溶液中生成四羟基硼酸阴离子，通过氢键与PVA类树脂交联。其结果是，能够赋予PVA类树脂膜刚性和耐水性，良好地进行拉伸，可以制作具有优异的偏振特性的偏振膜。

上述硼酸水溶液优选通过使硼酸和/或硼酸盐溶解于作为溶剂的水中而得到。相对于水100重量份，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类树脂膜的溶解，能够制作更高特性的偏振膜。需要说明的是，除了硼酸或硼酸盐以外，也可以使用将硼砂等含硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解于溶剂中而得到的水溶液。

优选在上述拉伸浴(硼酸水溶液)中配合碘化物。通过配合碘化物，可以抑制已吸附于PVA类树脂膜的碘的溶出。作为碘化物，可以列举例如：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。其中，优选为碘化钾。相对于水100重量份，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。

层叠体在拉伸浴中的浸渍时间优选为15秒钟～5分钟。水溶液中拉伸处理优选在染色处理之后进行。

相对于层叠体的原长，层叠体的拉伸倍率(最大拉伸倍率)优选为4.0倍以上，更优选为5.0倍以上。这样的高拉伸倍率例如可通过采用水溶液中拉伸方式(硼酸水溶液中拉伸)来实现。需要说明的是，在本说明书中，“最大拉伸倍率”是指层叠体即将断裂前的拉伸倍率，是另行确认层叠体断裂的拉伸倍率、且比该值低0.2的值。

B-3.染色

代表性的PVA类树脂膜的染色通过使碘吸附于PVA类树脂膜来进行。作为该吸附方法，可以列举例如：使PVA类树脂膜(层叠体)浸渍于含碘的染色液中的方法、将该染色液涂敷于PVA类树脂膜的方法、以及对PVA类树脂膜喷雾该染色液的方法等。优选为使PVA类树脂膜(层叠体)浸渍于染色液中的方法。这是由于可以良好吸附碘。

上述染色液优选为碘水溶液。相对于水100重量份，碘的配合量优选为0.1重量份～0.5重量份。为了提高碘对于水的溶解度，优选在碘水溶液中配合碘化物。作为碘化物的具体例子，如上所述。相对于水100重量份，碘化物的配合量优选为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类树脂的溶解，染色液在染色时的液体温度优选为20℃～50℃。在使PVA类树脂膜浸渍于染色液时，为了确保PVA类树脂膜的透射率，浸渍时间优选为5秒钟～5分钟。另外，可以对染色条件(浓度、液体温度、浸渍时间)进行设定，以使最终得到的偏振膜的偏振度或单体透射率为给定范围。在一个实施方式中，对浸渍时间进行设定，以使得到的偏振膜的偏振度为99.98％以上。在另一个实施方式中，对浸渍时间进行设定，以使得到的偏振膜的单体透射率为40％～44％。

染色处理可在任意适当的时刻进行。在进行上述水溶液中拉伸时，优选在水溶液中拉伸之前进行。

B-4.结晶化

树脂基材的结晶化例如可通过将树脂基材(实质上为层叠体)加热来进行。结晶化优选在PVA类树脂膜的染色及拉伸之后进行。

代表性的加热温度为超过树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)的温度。加热温度优选为90℃以上，更优选为100℃以上。另外，加热温度优选为125℃以下，更优选为120℃以下。通过在这样的温度下加热，可以使树脂基材为希望的结晶度。加热时间可以根据加热温度等而适当设定。加热时间例如可以为3秒钟～2分钟。

关于上述结晶化，优选以使树脂基材的雾度值为2％以下的方式进行结晶化。

B-5.其它处理

除了拉伸及染色以外，对于上述PVA类树脂膜(层叠体)可以适当实施用于制成偏振膜的处理。作为用于制成偏振膜的处理，可以列举例如：不溶解处理、交联处理、清洗处理、干燥处理等。需要说明的是，这些处理的次数、顺序等没有特别限定。

代表性的上述不溶解处理通过将PVA类树脂膜(层叠体)浸渍于硼酸水溶液来进行。通过实施不溶解处理，可以对PVA类树脂膜赋予耐水性。相对于水100重量份，该硼酸水溶液的浓度优选为1重量份～4重量份。不溶解浴(硼酸水溶液)的液体温度优选为20℃～50℃。不溶解处理优选在上述水溶液中拉伸、上述染色处理之前进行。

代表性的上述交联处理通过将PVA类树脂膜(层叠体)浸渍于硼酸水溶液来进行。通过实施交联处理，可以对PVA类树脂膜赋予耐水性。相对于水100重量份，该硼酸水溶液的浓度优选为1重量份～5重量份。另外，在上述染色处理之后进行交联处理时，优选进一步配合碘化物。通过配合碘化物，可以抑制已吸附于PVA类树脂膜的碘的溶出。相对于水100重量份，碘化物的配合量优选为1重量份～5重量份。碘化物的具体例子如上所述。交联浴(硼酸水溶液)的液体温度优选为20℃～60℃。交联处理优选在上述水溶液中拉伸之前进行。在优选的实施方式中，依次进行气体氛围中拉伸、染色处理及交联处理。

代表性的上述清洗处理通过将PVA类树脂膜(层叠体)浸渍于碘化钾水溶液来进行。上述干燥处理的干燥温度优选为30℃～100℃。

如上所述，通过在树脂基材上形成偏振膜并使树脂基材结晶化，可以得到本发明的偏振片。

C.偏振片的用途

本发明的偏振片例如可搭载于液晶显示装置。在该情况下，偏振膜优选以配置在比树脂基材更靠近液晶单元侧的方式来搭载。通过这样的结构，可以排除树脂基材可能具有的相位差对得到的液晶显示装置的图像特性的影响。

实施例

以下，通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不受这些实施例的限定。需要说明的是，各特性的测定方法如下所述。另外，下述实施例及比较例中的“份”及“％”分别表示“重量份”及“重量％”。

《厚度》

使用数显千分尺(Anritsu公司制造、产品名“KC-351C”)来进行测定。

《尺寸变化率》

通过对端部赋予起点(starting points)，从实施例及比较例中得到的偏振片上剥离偏振膜与树脂基材，通过热机械测定装置(TMA)对于以10℃/分从30℃升温至100℃后进一步在100℃下保持了60分钟时的尺寸变化率进行了测定。需要说明的是，在其间夹有易粘接层的实施例6中，将从除了未形成易粘接层以外同样地制成的偏振片上以相同步骤分离了偏振膜与树脂基材而得到的样品供于测定，作为偏振膜及树脂基材的尺寸变化。

尺寸变化率(％)＝(加热处理后的尺寸－加热处理前的尺寸)/加热处理前的尺寸×100

《结晶度》

对于实施例及比较例中得到的聚酯类树脂基材，使用傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)(Perkin Elmer公司制、商品名“SPECTRUM2000”)通过衰减全反射分光(ATR)测定测出了结晶峰(1340cm^-1)的强度及对照峰(1410cm^-1)的强度。根据得到的结晶峰强度及对照峰强度，利用下式计算出结晶度。

(结晶度)＝(结晶峰1340cm^-1强度)/(对照峰1410cm^-1强度)

《玻璃化转变温度：Tg》

按照JIS K 7121进行测定。

《硼酸浓度》

对于实施例及比较例中得到的偏振膜，使用傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)(Perkin Elmer公司制、商品名“SPECTRUM2000”)，通过以偏振光作为测定光的衰减全反射分光(ATR)测定而测定了硼酸峰(665cm^-1)的强度及对照峰(2941cm^-1)的强度。根据得到的硼酸峰强度及对照峰强度，利用下式计算出硼酸量指数，并进一步利用下式由计算出的硼酸量指数确定了硼酸浓度。

(硼酸量指数)＝(硼酸峰值665cm^-1强度)/(对照峰值2941cm^-1强度)

(硼酸浓度)＝(硼酸量指数)×5.54+4.1

《裂纹评价》

将实施例及比较例中得到的偏振片以聚酯类树脂基材位于表面侧的方式隔着粘合剂贴合于玻璃，在该状态下用100℃烘箱加热了240小时。确认加热后的偏振片有无裂纹，并按照下述基准进行了评价。

良：未产生裂纹

不良：产生裂纹

[实施例1]

作为树脂基材，使用了长条状、且吸水率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)膜(厚度：100μm)。

对树脂基材的一面实施电晕处理后，于25℃下在该电晕处理面涂布以9∶1的比例含有聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2摩尔％)及乙酰乙酰基改性PVA(聚合度1200、乙酰乙酰基改性度4.6％、皂化度99.0摩尔％以上、日本合成化学工业株式会社制造、商品名“GOHSEFIMERTM Z200”)的水溶液及进行干燥，形成了厚度11μm的PVA类树脂层。由此制作了层叠体。

在120℃的烘箱内使得到的层叠体在圆周速度不同的辊之间沿纵向(长度方向)自由端单向拉伸为1.8倍(气体氛围中辅助拉伸)。

接着，将层叠体浸渍于液体温度30℃的不溶解浴(相对于水100重量份，配合4重量份的硼酸而得到的硼酸水溶液)中30秒钟(不溶解处理)。

接着，浸渍于液体温度30℃的染色浴(相对于水100重量份，配合0.2重量份的碘、并配合1.5重量份的碘化钾而得到的碘水溶液)中60秒钟(染色处理)。

接下来，浸渍于液体温度30℃的交联浴(相对于水100重量份，配合3重量份的碘化钾、并配合3重量份的硼酸而得到的硼酸水溶液)中30秒钟(交联处理)。

然后，将层叠体浸渍于液体温度70℃的硼酸水溶液(相对于水100重量份，配合3重量份的硼酸、并配合5重量份的碘化钾而得到的水溶液)中，并且在圆周速度不同的辊之间沿纵向(长度方向)进行单向拉伸(水溶液中拉伸)，使得总拉伸倍率为5.5倍。

然后，将层叠体浸渍于液体温度30℃的清洗浴(相对于水100重量份，配合4重量份的碘化钾而得到的水溶液)(清洗处理)。

接下来，将层叠体投入100℃烘箱中30秒钟，使树脂基材结晶化。

由此，得到了在树脂基材上层叠有厚度5μm的偏振膜的偏振片。

[实施例2]

将层叠体投入110℃烘箱中30秒钟，使树脂基材结晶化，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片。

[实施例3]

将层叠体投入120℃烘箱中30秒钟，使树脂基材结晶化，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片。

[实施例4]

将水溶液中拉伸时的拉伸浴中的硼酸配合量设为3.5重量份，并将层叠体投入110℃烘箱中30秒钟，使树脂基材结晶化，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片。

[实施例5]

将水溶液中拉伸时的拉伸浴中的硼酸配合量设为2.5重量份，并将层叠体投入110℃烘箱中30秒钟，使树脂基材结晶化，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片。

[实施例6]

通过以下的方法在树脂基材的一面设置了易粘接层。

对树脂基材的一面实施电晕处理，在该电晕处理面涂布将乙酰乙酰基改性PVA(日本合成化学工业株式会社制造、商品名“GOHSEFIMERTM Z200”、聚合度1200、皂化度99.0摩尔％以上、乙酰乙酰基改性度4.6％)的4.0％水溶液、改性聚烯烃树脂水性分散体(UnitikaLtd.制造、商品名“ARROWBASE SE1030N”、固体成分浓度22％)和纯水混合而成的混合液(固体成分浓度4.0％)，使得干燥后的厚度为2000nm，在60℃下干燥3分钟，形成了易粘接层。这里，混合液中的乙酰乙酰基改性PVA与改性聚烯烃的固体成分配合比为30∶70。

对该易粘接层表面实施电晕处理，并在该电晕处理面形成了PVA类树脂层，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片。

[比较例1]

将层叠体投入85℃烘箱中30秒钟，使树脂基材结晶化，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片。

[比较例2]

将水溶液中拉伸时的拉伸浴中的硼酸配合量设为4.0重量份，并将层叠体投入110℃烘箱中30秒钟，使树脂基材结晶化，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片。

[比较例3]

将层叠体投入95℃烘箱中30秒钟，使树脂基材结晶化，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片。

将实施例及比较例中的偏振片的制作条件及得到的偏振片的各特性示于表1。

如表1所示，满足式(1)及(2)两者的实施例的偏振片抑制了裂纹的产生。另一方面，比较例的偏振片产生了裂纹，可知耐久性比实施例的偏振片差。另外，与其它实施例或比较例的偏振片相比，实施例6的偏振片的树脂基材与偏振膜(PVA类树脂层)的密合性优异，适度地防止了偏振膜制造时、偏振片加工(例如冲裁)时偏振膜(PVA类树脂层)或树脂基材发生不希望的剥离或浮起。

工业实用性

本发明的偏振片适合用于例如图像显示装置。

Claims (6)

1.一种偏振片，其具有树脂基材和偏振膜，所述偏振膜层叠在该树脂基材的一侧且厚度为10μm以下，

所述偏振片满足以下的式(1)及(2)，

|SUB2-POL2|-|SUB1-POL1|<1.0 (1)

|SUB2-POL2|<5.0 (2)

在式(1)及(2)中，SUB1及POL1分别表示在该偏振膜的吸收轴方向上的该树脂基材的尺寸变化率(％)及该偏振膜的尺寸变化率(％)，SUB2及POL2分别表示在与该吸收轴方向正交的方向上的该树脂基材的尺寸变化率(％)及该偏振膜的尺寸变化率(％)，

上述各尺寸变化率(％)是以10℃/分从30℃升温至100℃后进一步在100℃下保持了60分钟时的尺寸变化率。

2.根据权利要求1所述的偏振片，其中，所述树脂基材为聚酯类树脂基材。

3.根据权利要求1或2所述的偏振片，其中，所述偏振膜层叠在所述树脂基材的一侧而未夹隔粘接层。

4.根据权利要求1或2所述的偏振片，其中，在所述偏振膜的与层叠所述树脂基材侧相反的一侧不具有保护膜。

5.根据权利要求1或2所述的偏振片，其中，在所述树脂基材与所述偏振膜之间具有易粘接层。

6.权利要求1～5中任一项所述的偏振片的制造方法，该方法包括：

在树脂基材上形成聚乙烯醇类树脂膜而制作层叠体；

对该层叠体进行拉伸；

对该聚乙烯醇类树脂膜进行染色；以及

使该树脂基材结晶化。

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