CN112241035A - 层叠偏光膜的制造方法、偏光片用的干燥装置以及偏光片的制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及层叠偏光膜的制造方法、偏光片用的干燥装置以及偏光片的制造装置。在将通过湿式处理制造的偏光片干燥后,经由粘接剂将上述偏光片与膜粘接的情况下,抑制在上述偏光片与膜的层间产生微细的气泡。层叠偏光膜的制造方法具有:利用染色处理液对长条带状的亲水性聚合物膜(1a)进行染色并进行拉伸来制造长条带状的偏光片(1b)的偏光片制造工序;对上述偏光片(1b)进行干燥的干燥工序;以及通过使用粘接剂将上述干燥后的偏光片(1c)与膜(12)粘接而得到层叠偏光膜(1)的层叠工序,在上述干燥工序中,以使上述偏光片的宽度方向的收缩率为15%~20%的方式对上述偏光片进行干燥。
Description
技术领域
本发明涉及对通过湿式拉伸法制造的偏光片进行干燥、将干燥后的偏光片与保护膜等任意的膜粘接来制造层叠偏光膜的方法等。
背景技术
以往,作为液晶显示装置、偏光太阳镜等构成材料,使用包含偏光片的层叠偏光膜。作为上述层叠偏光膜,例如使用包含用碘等二色性物质染色后的偏光片和保护该偏光片的保护膜的层叠膜。
这样的层叠偏光膜例如如专利文献1所记载的那样,可以通过在偏光片的单面或两面利用特定的粘接剂粘接保护膜而得到。
具体而言,经过利用碘溶液对聚乙烯醇系树脂膜进行染色并进行拉伸、进行水洗来制造偏光片的工序、对该水洗后的偏光片进行干燥的工序、经由粘接剂将保护膜贴合于干燥后的偏光片的工序,能够得到层叠偏光膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-041533号公报
发明要解决的课题
但是,在将通过进行上述染色并进行拉伸的湿式处理得到的偏光片干燥后,贴合于保护膜时,有时空气会进入其层间。其结果是,有时会在偏光片与保护膜的层间产生微细的气泡。层叠偏光膜要求高光学特性。因此,要求以不产生微细的气泡的方式将偏光片与膜粘接。
发明内容
本发明的第一目的在于:在将通过湿式处理制造的偏光片干燥后,经由粘接剂将上述偏光片与膜粘接而制造层叠偏光膜的方法中,抑制在偏光片与膜的层间产生微细的气泡。
本发明的第二目的在于提供一种偏光片用的干燥装置以及偏光片的制造装置,在对通过湿式处理制造的偏光片进行干燥的干燥装置中,能够对偏光片进行干燥,以使得在将该偏光片与膜粘接时空气难以进入。
用于解决课题的方案
将亲水性聚合物膜作为原料膜通过湿式处理制造的长条带状的偏光片在长度方向(生产线的MD方向)上被拉伸。因此,若利用干燥装置对通过湿式处理制造的偏光片进行干燥,则大多在宽度方向(生产线的TD方向)上收缩。
本发明人等发现,若该偏光片向宽度方向的收缩大,则在干燥工序中会在偏光片产生微细的褶皱。可知:若将在干燥工序中产生了微细的褶皱的偏光片贴合于膜,则该褶皱成为原因而导致空气进入,在偏光片与膜的层间容易产生微细的气泡。基于该见解完成了本发明。
本发明的层叠偏光膜的制造方法具有:偏光片制造工序,在所述偏光片制造工序中,利用染色处理液对长条带状的亲水性聚合物膜进行染色并进行拉伸来制造长条带状的偏光片;干燥工序,在所述干燥工序中,对所述偏光片进行干燥;以及层叠工序,在所述层叠工序中,通过使用粘接剂将所述干燥后的偏光片与膜粘接而得到层叠偏光膜,在所述干燥工序中,以使所述偏光片的宽度方向的收缩率为15%~20%的方式对所述偏光片进行干燥。
在本发明的优选的制造方法中,在所述干燥工序中,以使所述偏光片的水分率为18重量%以下的方式对所述偏光片进行干燥。
在本发明的优选的制造方法中,在所述干燥工序中,一边利用包括表面被粗糙化的粗糙面导辊在内的多个导辊输送所述偏光片一边对所述偏光片进行干燥。
在本发明的优选的制造方法中,所述粗糙面导辊的表面粗糙度以十点平均粗糙度Rz计为1μm~20μm。
在本发明的优选的制造方法中,在所述层叠工序中,作为所述粘接剂,使用活性能量射线固化型粘接剂。
根据本发明的另一方面,提供一种偏光片用的干燥装置。
本发明的干燥装置对利用染色处理液对长条带状的亲水性聚合物膜进行染色并进行拉伸而得到的长条带状的偏光片进行干燥,其中,所述干燥装置具有:输送部,所述输送部包括输送所述偏光片的多个导辊;以及加热部,所述加热部对由所述输送部输送的偏光片进行加热,所述多个导辊中的至少1根导辊是表面被粗糙化的粗糙面导辊。优选为,所述粗糙面导辊的表面粗糙度以十点平均粗糙度Rz计为1μm~20μm。
根据本发明的另一方面,提供一种偏光片的制造装置。
本发明的偏光片的制造装置具有:湿式处理装置,所述湿式处理装置利用染色处理液对长条带状的亲水性聚合物膜进行染色并进行拉伸来制造长条带状的偏光片;以及干燥装置,所述干燥装置对由所述湿式处理装置制造的偏光片进行干燥。
发明效果
根据本发明的制造方法,能够制造在偏光片与膜的层间难以产生微细的气泡且光学性良好的层叠偏光膜。
另外,根据本发明的干燥装置,能够得到在干燥时能够抑制偏光片的收缩且在干燥后具有适当的水分率的偏光片。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的层叠偏光膜的剖视图。
图2是本发明的另一实施方式的层叠偏光膜的剖视图。
图3是本发明的另一实施方式的层叠偏光膜的剖视图。
图4是本发明的另一实施方式的层叠偏光膜的剖视图。
图5是表示本发明的层叠偏光膜的制造装置的概略图。
图6是本发明的干燥装置的放大概略图。
图7(a)是干燥装置所使用的粗糙面导辊的立体图,(b)是镜面导辊的立体图。
附图标记说明
1 层叠偏光膜
1a 亲水性聚合物膜
1b 干燥前的偏光片
1c、11 干燥后的偏光片
12、13、14 膜
2 层叠偏光膜的制造装置
4 湿式处理装置
5 偏光片用的干燥装置
6 层压装置
7 干燥装置的导辊
71 干燥装置的粗糙面导辊
具体实施方式
在本说明书中,用“下限值X~上限值Y”表示的数值范围意味着下限值X以上且上限值Y以下。在上述数值范围分别记载有多个的情况下,选择任意的下限值和任意的上限值,能够设定“任意的下限值~任意的上限值”。
需要注意的是,各图是作为参考而示出的,各图所示的部件等的尺寸、比例尺以及形状有时与实际不同。
[层叠偏光膜]
通过本发明的制造方法得到的层叠偏光膜具有偏光片和在上述偏光片的单面使用粘接剂层粘接的膜。该膜是与偏光片不同的膜。
图1至图4表示通过本发明的制造方法得到的层叠偏光膜1的结构例。
在图1中,本发明的一个实施方式的层叠偏光膜1依次层叠有第一膜12、粘接剂层31、偏光片11、粘接剂层32以及第二膜13。
在图2中,本发明的另一实施方式的层叠偏光膜1依次层叠有第一膜12、粘接剂层31、偏光片11、粘接剂层32、第二膜13、粘接剂层33以及第三膜14。
在图3中,本发明的另一实施方式的层叠偏光膜1依次层叠有偏光片11、粘接剂层31、第一膜12、粘接剂层32以及第二膜13。
在图4中,本发明的另一实施方式的层叠偏光膜1依次层叠有偏光片11、粘接剂层31以及第一膜12。
但是,本发明的层叠偏光膜并不限定于图1至图4的结构例,能够适当变更。
例如,也可以在上述各结构例的层叠偏光膜上进一步层叠一个或多个第四膜等任意的其他膜(与偏光片不同的膜)。
<偏光片>
偏光片是指具有使仅在特定的一个方向振动的光(偏光)透过并将在除此之外的方向振动的光遮断的性质的光学元件。本发明的偏光片是柔软的膜状。
具体而言,本发明的偏光片通过后述的湿式处理来制造。上述偏光片由被二色性物质染色且经拉伸的亲水性聚合物膜(例如,被二色性物质染色且经拉伸的聚乙烯醇系膜等)构成。
<第一膜、第二膜、第三膜等>
第一膜、第二膜以及第三膜等其他膜(偏光片以外的膜)均为不包含偏光片的膜。
第一膜经由粘接剂层粘接于偏光片的单面(参照图1至图4)。
第二膜根据需要经由粘接剂层粘接于偏光片的另一方的单面(参照图1以及图2)。
第三膜等其他膜根据需要经由粘接剂层粘接于第二膜等(参照图2)。
作为第一膜、第二膜以及第三膜等膜,可以使用任意的光学膜。
作为光学膜,可以使用以往公知的光学膜,例如可以列举保护膜、相位差膜、防眩膜、亮度提升膜、视角提高膜、透明导电性膜等。
第一膜、第二膜以及第三膜等其他膜可以分别独立地使用选自保护膜、相位差膜、防眩膜、亮度提升膜、视角提高膜、透明导电性膜等中的膜。
其中,作为第一膜,优选使用TAC膜等保护膜。在将第二膜粘接于偏光片的单面的情况下,优选使用保护膜作为第二膜。
<粘接剂层>
粘接剂层是粘接剂的固化层,是介于两个膜之间并将这两个膜粘接的层。
偏光片与第一膜的层间的粘接剂层并未特别限定,可以使用以往公知的粘接剂。作为粘接剂,可以列举溶剂挥发型粘接剂、二液反应型粘接剂、活性能量射线固化型粘接剂等。优选为,可以使用活性能量射线固化型粘接剂。活性能量射线固化型粘接剂优选至少在将偏光片与膜粘接时使用。
例如,在图1和图2的各层叠偏光膜1的情况下,粘接剂层31、32均优选由活性能量射线固化型粘接剂构成。在图3和图4的各层叠偏光膜1的情况下,粘接剂层31优选由活性能量射线固化型粘接剂构成。在图2的层叠偏光膜1的情况下,粘接剂层33可以由活性能量射线固化型粘接剂构成,或者也可以由除此之外的粘接剂构成,但优选由活性能量射线固化型粘接剂构成。另外,在图3的层叠偏光膜1的情况下,第一膜12与第二膜13的层间的粘接剂层32可以由活性能量射线固化型粘接剂构成,或者也可以由除此之外的粘接剂构成,但优选由活性能量射线固化型粘接剂构成。
[偏光片的制造装置以及层叠偏光膜的制造装置]
本发明的偏光片的制造装置具有:湿式处理装置,所述湿式处理装置通过利用染色处理液对长条带状的亲水性聚合物膜进行染色并进行拉伸来制造长条带状的偏光片;以及干燥装置,所述干燥装置对由所述湿式处理装置得到的偏光片进行干燥。
另外,本发明的层叠偏光膜的制造装置具有:湿式处理装置,所述湿式处理装置通过利用染色处理液对长条带状的亲水性聚合物膜进行染色并进行拉伸来制造长条带状的偏光片;干燥装置,所述干燥装置将由所述湿式处理装置得到的偏光片干燥;以及层压装置,所述层压装置将所述偏光片与其他膜贴合。
上述偏光片的制造装置在利用湿式处理装置从长条带状的亲水性聚合物膜制造长条带状的偏光片后,利用干燥装置连续地对该偏光片进行干燥。即,湿式处理装置和干燥装置配置在一条生产线上。
上述层叠偏光膜的制造装置也可以是利用层压装置将其他膜连续地粘接于利用上述偏光片的制造装置干燥后的偏光片的方式。或者,上述层叠偏光膜的制造装置也可以是如下方式:将利用上述偏光片的制造装置干燥后的偏光片暂时卷绕成卷筒状,将该卷筒状的偏光片拉出,利用层压装置粘接其他膜。前者的方式是在一条生产线上进行从偏光片的制造到粘接膜而得到层叠偏光膜为止的一系列的工序的方式,后者的方式是在一条生产线上进行偏光片的制造、在其他生产线上进行将膜粘接于该偏光片而得到层叠偏光膜的工序的方式。
本发明的层叠偏光膜的制造装置优选为在一条生产线上进行从偏光片的制造到粘接膜而得到层叠偏光膜为止的一系列的工序的卷对卷方式。在该方式的层叠偏光膜的制造装置中,层压装置和具有湿式处理装置和干燥装置的偏光片的制造装置配置在一条生产线上。
图5表示层叠偏光膜的制造装置2的优选的结构例。
参照图5,层叠偏光膜的制造装置2从上游侧起依次具有湿式处理装置4、干燥装置5以及层压装置6。
上述湿式处理装置4具有:卷绕有长条带状的未处理的亲水性聚合物膜1a的第一辊部41、输送上述亲水性聚合物膜1a的输送部42、以及处理部。上述处理部是对未处理的亲水性聚合物膜1a进行二色性物质的处理而使亲水性聚合物膜1a变为偏光片1b的部分。
上述干燥装置5具有:输送长条带状的偏光片的输送部、以及对偏光片1b赋予热而对偏光片1b进行干燥的加热部。上述输送部包括多个导辊7,其中的至少一个导辊7是表面被粗糙化的粗糙面导辊71。
上述层压装置6具有:输送干燥后的偏光片1c和第一膜12等的输送部61、卷绕有第一膜12的第二辊部62、卷绕有第二膜13的第三辊部63、粘接剂涂敷部64、贴合部65、以及卷绕所制造的层叠偏光膜的卷绕辊部67。
<湿式处理装置>
湿式处理装置4包括利用染色处理液对长条带状的亲水性聚合物膜1a进行染色并进行拉伸的处理部。湿式处理包括使包含染色处理液的多个处理液作用于亲水性聚合物膜1a并对亲水性聚合物膜1a进行拉伸的处理。
湿式处理装置是以往公知的,对于本发明的湿式处理装置4,也可以采用以往公知的结构。
上述处理部例如从上游侧起依次具有溶胀处理槽4A、染色处理槽4B、交联处理槽4C、拉伸处理槽4D以及清洗处理槽4E。
湿式处理装置4的输送部42具有多个导辊等,将卷绕于第一辊部41的长条带状的亲水性聚合物膜1a拉出,并向上述处理部输送。
图5的空心箭头表示被输送的膜的行进方向(输送方向)。
亲水性聚合物膜1a为长条带状。在本说明书中,长条带状是指长度方向上的长度比宽度方向(宽度方向与长度方向正交的方向)上的长度足够大的长方形。长条带状的长度方向上的长度例如为10m以上,优选为50m以上。
作为上述亲水性聚合物膜1a,并未特别限定,可以使用以往公知的膜。具体而言,作为亲水性聚合物膜1a,例如可以列举聚乙烯醇(PVA)系膜、部分缩甲醛化PVA系膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系膜、它们的部分皂化膜等。另外,除此之外,也可以使用PVA的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯取向膜、拉伸取向的聚亚乙烯基系膜等。其中,尤其是由于二色性物质的染色性优异,因此,优选PVA系聚合物膜。
作为上述PVA系聚合物膜的原料聚合物,例如可以列举将乙酸乙烯酯聚合后皂化的聚合物、对乙酸乙烯酯共聚少量的不饱和羧酸、不饱和磺酸等可共聚的单体而得到的聚合物等。上述PVA系聚合物的聚合度并未特别限定,但从相对于水的溶解度的方面等出发,优选为500~10000,更优选为1000~6000。另外,上述PVA系聚合物的皂化度优选为75摩尔%以上,更优选为98摩尔%~100摩尔%。
未处理的亲水性聚合物膜1a的厚度并未特别限定,例如为15μm~110μm。
溶胀处理槽4A是收容有溶胀处理液的处理槽。溶胀处理液使亲水性聚合物膜1a溶胀。作为上述溶胀处理液,例如可以使用水。并且,也可以将在水中适量添加了甘油、碘化钾等碘化合物的水作为溶胀处理液。在添加甘油的情况下,其浓度优选为5重量%以下,在添加碘化钾等碘化合物的情况下,其浓度优选为10重量%以下。
染色处理槽4B是收容有染色处理液的处理槽。染色处理液对亲水性聚合物膜1a进行染色。作为上述染色处理液,可以列举含有二色性物质作为有效成分的溶液。作为二色性物质,可以列举碘、有机染料等。优选为,作为上述染色处理液,可以使用使碘溶解于溶剂而得到的溶液。作为上述溶剂,通常使用水,但也可以进一步添加与水具有相溶性的有机溶剂。作为染色处理液中的碘的浓度,并未特别限定,优选为0.01重量%~10重量%,更优选为0.02重量%~7重量%的范围,进一步优选为0.025重量%~5重量%。为了进一步提高染色效率,也可以根据需要在染色处理液中添加碘化合物。碘化合物是在分子内包含碘和碘以外的元素的化合物,例如可以列举碘化钾、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。
交联处理槽4C是收容有交联处理液的处理槽。交联处理液将被染色后的亲水性聚合物膜1a交联。作为上述交联处理液,可以使用含有硼化合物作为有效成分的溶液。例如,作为交联处理液,可以使用使硼化合物溶解于溶剂而得到的溶液。作为上述溶剂,通常使用水,但也可以进一步添加与水具有相溶性的有机溶剂。作为硼化合物,可以列举硼酸、硼砂等。作为交联处理液中的硼化合物的浓度,并未特别限定,优选为1重量%~10重量%,更优选为2重量%~7重量%,进一步优选为2重量%~6重量%。并且,由于可得到具有均匀的光学特性的偏光片,因此,也可以根据需要在上述交联处理液中添加碘化合物。
拉伸处理槽4D是收容有拉伸处理液的处理槽。
拉伸处理液并未特别限定,例如可以使用含有硼化合物作为有效成分的溶液。作为拉伸处理液,例如可以使用将硼化合物和根据需要将各种金属盐、锌化合物等溶解于溶剂而得到的溶液。作为上述溶剂,通常使用水,但也可以进一步添加与水具有相溶性的有机溶剂。作为拉伸处理液中的硼化合物的浓度,并未特别限定,优选为1重量%~10重量%,更优选为2重量%~7重量%。从抑制吸附于膜的碘的溶出的观点出发,根据需要,也可以在上述拉伸处理液中添加碘化合物。
清洗处理槽4E是收容有清洗处理液的处理槽。清洗处理液对拉伸后的亲水性聚合物膜1a进行清洗。清洗处理液是用于对附着于亲水性聚合物膜1a的染色处理液、交联处理液等处理液进行清洗的处理液。作为上述清洗处理液,代表性地使用离子交换水、蒸馏水、纯水等水。
需要说明的是,在图示例中,处理部具有溶胀处理槽4A、染色处理槽4B、交联处理槽4C、拉伸处理槽4D以及清洗处理槽4E,但以具有染色处理槽4B为条件,也可以省略其中的一个或两个处理槽。另一方面,上述处理部也可以还具有调整处理槽(未图示)。调整处理槽是收容有调整处理液的处理槽。该调整处理槽在图5中未图示,但设置在上述交联处理槽4C与拉伸处理槽4D之间、或者拉伸处理槽4D与清洗处理槽4E之间。上述调整处理液是用于膜的色调调整等的溶液,可以使用含有碘化合物作为有效成分的溶液。
<干燥装置(偏光片用的干燥装置)>
干燥装置5设置在上述湿式处理装置4的下游侧且层压装置6的上游侧。在图示例中,干燥装置5设置在清洗处理槽4E的下游侧。
干燥装置5可以是一个,或者也可以在偏光片的输送方向上排列设置两个以上。在图示例中,例如,两个干燥装置5在偏光片的输送方向上排列设置。以下,将一个干燥装置5称为“第一干燥装置5A”,将另一个称为“第二干燥装置5B”,将一个或两个以上的干燥装置5总称为“干燥装置5”。
参照图5以及图6,第一干燥装置5A和第二干燥装置5B分别具有:输送由上述湿式处理装置4制造的长条带状的偏光片1b的输送部、以及对由上述输送部在长度方向(MD方向)上输送的偏光片1b施加热而对其进行干燥的加热部。
加热部例如具有腔室521和热源(未图示)。腔室521在内部具有能够输送偏光片的空间522。作为热源,例如可以使用热风。在上述腔室521的内壁配置有用于输送热风的管道523。在上述管道523上开设有多个送风口524。由未图示的热源加热后的空气(热风)通过上述管道523从送风口524向腔室521的空间522送出。需要说明的是,图6的箭头表示热风的送出。
在腔室521内配置有输送偏光片1b的输送部。输送部具有多个导辊7。
具体而言,在第一干燥装置5A和第二干燥装置5B的各腔室521内,作为干燥装置的输送部,在长条带状的偏光片的行进方向上隔开间隔地设置有2根以上的导辊7。上述输送部的导辊7优选设置3根以上,更优选设置4根以上。导辊7的根数的上限没有特别限定,通常为20根,优选为16根。
在图示例中,第一干燥装置5A和第二干燥装置5B分别在腔室521内配置有具有8根导辊7的输送部。
上述干燥装置5(包括第一干燥装置5A和第二干燥装置5B的干燥装置5)的多个导辊7包括表面被粗糙化的导辊71(在本说明书中,将表面被粗糙化的导辊称为“粗糙面导辊71”)。另外,上述多个导辊7也可以包括表面被镜面化的导辊72(在本说明书中,将表面被镜面化的导辊7称为“镜面导辊72”)。
图7(a)表示1根粗糙面导辊71,图7(b)表示1根镜面导辊72。
如图7(a)所示,粗糙面导辊71的表面(外周面)为微细的凹凸面。镜面导辊72的表面(外周面)为实质上不具有凹凸面的镜面。
上述粗糙面导辊71的表面和镜面导辊72的表面的材质并未特别限定,可以分别独立地列举铝、铁等金属、橡胶、硬质合成树脂等。粗糙面导辊71和镜面导辊72的各直径以及轴向长度可以设定为与以往公知的导辊相同的尺寸。
粗糙面导辊71的表面的凹凸可以规则地排列凸部和凹部,或者也可以不规则地排列凸部和凹部。
粗糙面导辊71的表面粗糙化的程度并未特别限定,若表面粗糙化的程度过低,则有可能无法充分获得微细的气泡的抑制效果,若表面粗糙化的程度过高,则有可能对偏光片造成微细的损伤。
从该观点出发,上述粗糙面导辊71的表面粗糙度优选以十点平均粗糙度Rz计为1μm~20μm,进而更优选以十点平均粗糙度Rz计为2μm~15μm,特别优选以十点平均粗糙度Rz计为3μm~12μm。
通过一边利用具有以上述十点平均粗糙度Rz计为1μm~20μm的表面粗糙度的粗糙面导辊71输送偏光片1b一边进行干燥,从而能够抑制偏光片在宽度方向上收缩,并且将偏光片干燥至适当的水分率。
需要说明的是,镜面导辊72的表面粗糙度例如以十点平均粗糙度Rz计小于1μm,优选以十点平均粗糙度Rz计为0.5μm以下。
在本说明书中,十点平均粗糙度Rz是指JIS B 0601:2013的附录JA中所述的Rzjis94(旧JIS B 0601:1994的十点平均粗糙度)。
上述干燥装置5的多个导辊7中的至少任意1根为粗糙面导辊71。
在将干燥装置5(包括第一干燥装置5A和第二干燥装置5B的干燥装置5)中使用的导辊7的总数设为100%的情况下,优选30%~100%为粗糙面导辊71,进而更优选40%~100%为粗糙面导辊71,进而更优选50%~100%为粗糙面导辊71。例如,在上述30%为粗糙面导辊71的情况下,意味着干燥装置5(包括第一干燥装置5A和第二干燥装置5B的干燥装置5)的导辊7的30%为粗糙面导辊71,70%为粗糙面导辊71以外的导辊(例如,镜面导辊72)。在上述100%为粗糙面导辊71的情况下,意味着干燥装置5的所有导辊7为粗糙面导辊71这种情况。
在一个实施方式中,例如,干燥装置5包括第一干燥装置5A和第二干燥装置5B,作为所有的导辊7,使用粗糙面导辊71。
在另一实施方式中,例如,如图6所示,干燥装置5包括第一干燥装置5A和第二干燥装置5B,作为第一干燥装置5A的所有导辊7,使用粗糙面导辊71,作为第二干燥装置5B的所有导辊7,使用镜面导辊72。
在另一实施方式中,例如,干燥装置5包括第一干燥装置5A和第二干燥装置5B,作为第一干燥装置5A的所有导辊7,使用镜面导辊72,作为第二干燥装置5B的所有导辊7,使用粗糙面导辊71。
在另一实施方式中,例如,干燥装置5包括第一干燥装置5A和第二干燥装置5B,作为第一干燥装置5A的导辊7,交替地使用粗糙面导辊71和镜面导辊72,作为第二干燥装置5B的导辊7,交替地使用粗糙面导辊71和镜面导辊72。
在另一实施方式中,例如,干燥装置5包括第一干燥装置5A和第二干燥装置5B,作为第一干燥装置5A的导辊7,随机地使用1根或2根以上的粗糙面导辊71和1根或2根以上的镜面导辊72,作为第二干燥装置5B的导辊7,随机地使用1根或2根以上的粗糙面导辊71和1根或2根以上的镜面导辊72。
<层压装置>
层压装置6的输送部61具备导辊等。上述输送部61将由上述干燥装置5干燥后的长条带状的偏光片1c输送到贴合部65等的下游侧。另外,上述输送部61将要层叠于上述偏光片1c的长条带状的第一膜12等向贴合部65等的下游侧输送。
图示例的层叠偏光膜的制造装置2能够在偏光片1c的两面分别层叠第一膜12以及第二膜13。根据该装置,能够得到图1所示那样的、具有第一膜12/粘接剂层31/偏光片11/粘接剂层32/第二膜13的层结构的层叠偏光膜1。
这样的制造装置2具有:卷绕有长条带状的第一膜12的第二辊部62和卷绕有长条带状的第二膜13的第三辊部63。第二辊部62的第一膜12以及第三辊部63的第二膜13分别独立地通过输送部61从各辊部62、63向贴合部65等的下游侧输送。
粘接剂涂敷部64例如通过凹版辊641在膜上涂敷粘接剂。粘接剂涂敷部64配置在贴合部65的上游侧。
在图示例的层压装置6中,粘接剂涂敷部64分别配置在偏光片1c的单面侧、该偏光片1c的另一方的单面侧、第一膜12的单面侧以及第二膜13的单面侧。
通过利用粘接剂涂敷部64在偏光片1c的单面涂敷粘接剂并且在第一膜12的单面涂敷粘接剂,以两个粘接剂层面对的方式贴合上述偏光片和第一膜12,从而能够有效地防止在偏光片与第一膜12的层间产生气泡。同样地,通过利用粘接剂涂敷部64在偏光片1c的单面涂敷粘接剂并且在第二膜13的单面涂敷粘接剂,以两个粘接剂层面对的方式贴合上述偏光片1c和第二膜13,从而能够有效地防止在偏光片1c与第二膜13的层间产生气泡。
但是,只要在偏光片1c和第一膜12中的至少任一方的单面涂敷粘接剂,就能够粘接偏光片1c和第一膜12,因此,也可以省略配置在偏光片1c的单面侧的粘接剂涂敷部64和配置在第一膜12的单面侧的粘接剂涂敷部64中的任一方。同样地,只要在偏光片1c和第二膜13中的至少任一方的单面涂敷粘接剂,就能够粘接偏光片1c和第二膜13,因此,也可以省略配置在偏光片1c的单面侧的粘接剂涂敷部64和配置在第二膜13的单面侧的粘接剂涂敷部64中的任一方。
粘接剂涂敷部64具有:凹版辊641、与凹版辊641相向配置的支承辊642、储存有粘接剂的容器643、以及刮刀644。需要说明的是,关于配置在偏光片1c的单面侧以及另一方的单面侧的粘接剂涂敷部64,省略支承辊,各凹版辊641夹着偏光片1c而相向配置。
凹版辊641在表面形成有多个隔室(供粘接剂进入的凹部)。凹版辊641以其表面与储存在容器643内的粘接剂接触的方式绕轴旋转(用箭头表示凹版辊641的旋转方向)。伴随着旋转,粘接剂附着于凹版辊641的包含隔室的表面,多余的粘接剂被刮刀644刮落至容器643内。粘接剂进入到隔室内的凹版辊641与偏光片1c等接触,从而将上述隔室内的粘接剂转印到偏光片1c等的单面。这样一来,从凹版辊641向偏光片1c等各膜的单面分别以整面状涂敷粘接剂。
使偏光片1c与其他膜(在图示例中为第一膜12和第二膜13)粘接的粘接剂并未特别限定,如上所述优选使用活性能量射线固化型粘接剂。作为活性能量射线固化型粘接剂,可以使用以往公知的物质。活性能量射线固化型粘接剂通常含有活性能量射线固化性成分和聚合引发剂,根据需要含有各种添加剂。
上述活性能量射线固化性成分可以大致分为电子射线固化性、紫外线固化性、可见光线固化性。另外,从固化机理的观点考虑,活性能量射线固化性成分可大致分为自由基聚合性化合物和阳离子聚合性化合物。
作为自由基聚合性化合物,可以列举具有(甲基)丙烯酰基、乙烯基等碳-碳双键的自由基聚合性官能团的化合物。另外,也可以使用单官能自由基聚合性化合物或二官能以上的多官能自由基聚合性化合物的任一种。另外,这些自由基聚合性化合物可以单独使用一种或组合使用两种以上。作为上述自由基聚合性化合物,优选具有(甲基)丙烯酰基的化合物,例如可以列举具有(甲基)丙烯酰胺基的(甲基)丙烯酰胺衍生物、具有(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯等。
使用自由基聚合性化合物作为活性能量射线固化型粘接剂时的聚合引发剂根据活性能量射线而适当选择。在利用紫外线或可见光线使粘接剂固化的情况下,使用紫外线裂解或可见光线裂解的聚合引发剂。作为这样的聚合引发剂,例如可以列举二苯甲酮系化合物、芳香族酮化合物、苯乙酮系化合物、芳香族缩酮系化合物、芳香族磺酰氯系化合物、噻吨酮系化合物等。
作为阳离子聚合性化合物,可以列举在分子内具有一个阳离子聚合性官能团的单官能阳离子聚合性化合物、在分子内具有两个以上的阳离子聚合性官能团的多官能阳离子聚合性化合物等。作为上述阳离子聚合性官能团,可以列举环氧基、氧杂环丁基、乙烯基醚基等。作为具有环氧基的阳离子聚合性化合物,可以列举脂肪族环氧化合物、脂环式环氧化合物、芳香族环氧化合物等。作为具有氧杂环丁基的阳离子聚合性化合物,可以列举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)氧杂环丁烷等。作为具有乙烯基醚基的阳离子聚合性化合物,可以列举2-羟乙基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚等。
在使用阳离子聚合性化合物作为活性能量射线固化型粘接剂的情况下,配合阳离子聚合引发剂。该阳离子聚合引发剂通过可见光线、紫外线、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,与阳离子聚合性化合物的环氧基等引发聚合反应。作为阳离子聚合引发剂,可以使用光产酸剂和光产碱剂。
在本发明中,也可以使用利用包含380nm~450nm的可见光线的光进行固化的活性能量射线固化型粘接剂。在该情况下,优选使用包含自由基聚合性化合物和聚合引发剂的活性能量射线固化型粘接剂。
这样的活性能量射线固化型粘接剂例如在专利文献1(日本特开2018-092186)中公开,作为本发明的活性能量射线固化型粘接剂,可以使用上述专利文献1中记载的活性能量射线固化型粘接剂。在本说明书中,为了方便纸面,省略对上述专利文献1的记载进行转记,但能够在与上述专利文献1的粘接剂相关的记载直接引入本说明书中。
在贴合部65具备一对夹持辊651、651。
经由粘接剂层贴合的由偏光片1c和第一膜12等构成的层叠体插通于夹持辊651、65并被按压。
在使用活性能量射线固化型粘接剂作为粘接剂的情况下,在贴合部65的下游侧配置有固化装置66。
固化装置66是对上述层叠体照射活性能量射线的装置。活性能量射线根据活性能量射线固化型粘接剂的固化性适当选择。例如,如专利文献1所记载的那样,可以使用能够照射380nm~450nm的可见光线的固化装置66。
另外,如图5所示,照射活性能量射线的固化装置66优选分别配置在层叠体的两面侧,能够从层叠体的两面侧分别照射活性能量射线。
配置在上述两面侧的两个固化装置66既可以夹着层叠体相对配置,或者,如图5所示,也可以构成为,一个固化装置66配置在上游侧并且另一个固化装置66配置在其下游侧。在图示例中,第一膜侧的固化装置66配置在第二膜侧的固化装置66的上游侧。通过这样配置,在使将第一膜12粘接于偏光片1c的粘接剂固化后,能够使将第二膜13粘接于偏光片1c的粘接剂固化。
[偏光片的制造方法以及层叠偏光膜的制造方法]
<偏光片的制造工序>
参照图5,将未处理的亲水性聚合物膜1a从第一辊部41拉出,利用输送部42将上述亲水性聚合物膜1a输送到溶胀处理槽4A。一边利用溶胀处理槽4A内的导辊42输送亲水性聚合物膜1a,一边将上述亲水性聚合物膜1a浸渍在溶胀处理液中,由此,亲水性聚合物膜1a溶胀。上述溶胀处理液的温度并未特别限定,例如为20℃~45℃。将亲水性聚合物膜1a浸渍在溶胀处理液中的时间并未特别限定,例如为5秒~300秒。接着,通过将溶胀后的亲水性聚合物膜1a浸渍在染色处理槽4B内的染色处理液中,从而利用二色性物质对亲水性聚合物膜1a进行染色。上述染色处理液的温度并未特别限定,例如为20℃~50℃。将亲水性聚合物膜1a浸渍在染色处理液中的时间并未特别限定,例如为5秒~300秒。通过将染色后的亲水性聚合物膜1a浸渍在交联处理槽4C内的交联处理液中,从而使亲水性聚合物膜1a的二色性物质交联。上述交联处理液的温度并未特别限定,例如为25℃以上,优选为40℃~70℃。将亲水性聚合物膜1a浸渍在交联处理液中的时间并未特别限定,例如为5秒~800秒。
一边在拉伸处理槽4D的拉伸处理液中利用导辊42输送上述交联后的亲水性聚合物膜1a一边进行拉伸。拉伸处理液的温度并未特别限定,例如为40℃~90℃。拉伸倍率可以根据目的适当设定,总拉伸倍率例如为2倍~7倍,优选为4.5倍~6.8倍。上述总拉伸倍率是指亲水性聚合物膜1a的最终的拉伸倍率。通过将上述拉伸后的亲水性聚合物膜1a浸渍在清洗处理槽4E内的清洗处理液中,从而清洗亲水性聚合物膜1a。上述清洗处理液的温度例如为5℃~50℃。清洗时间例如为1秒~300秒。
上述清洗后的亲水性聚合物膜成为偏光片1b。得到的偏光片1b继续被输送到干燥装置5。
<干燥工序>
通过上述湿式处理得到的偏光片1b中含有较大量的水分,因此,利用干燥装置5对其进行干燥。
利用包括干燥装置5的导辊7在内的输送部输送长条带状的偏光片1b。在偏光片1b通过干燥装置5的腔室521内的期间,利用加热部进行干燥。
在上述湿式处理中,将亲水性聚合物膜1a在长度方向(MD方向)上拉伸,因此,在利用干燥装置5进行干燥的期间,偏光片1b在宽度方向(TD方向)上收缩。
在本发明中,重要的是使干燥工序中的偏光片的宽度方向的收缩率为15%~20%。通过将干燥工序中的偏光片的收缩率设为15%~20%,在将干燥后的偏光片1c与膜12粘接时,空气难以进入。优选为,以使上述收缩率为16%~19%的方式对偏光片进行干燥。
在此,对偏光片的宽度方向的收缩率而言,分别测量即将进入干燥装置5之前的偏光片1b的宽度方向上的长度(干燥前的长度)和刚从干燥装置5出来之后的偏光片1c的宽度方向上的长度(干燥后的长度),并代入下述式而求出。
收缩率(%)={(干燥前的宽度方向上的长度-干燥后的宽度方向上的长度)/干燥前的宽度方向上的长度}×100。
另外,优选以使干燥后的偏光片1c的水分率尽可能小的方式对上述偏光片1b进行干燥。例如,干燥后(在干燥工序中干燥后)的偏光片1c的水分率优选为18重量%以下,更优选为17重量%以下,进一步优选为16重量%以下。上述水分率优选尽可能小,因此,其下限值并未特别限定,但实际上难以干燥至水分率为零,因此,干燥后的偏光片1c的水分率例如为10重量%以上,进而为12重量%以上。
上述水分率是指干燥后的偏光片1c中所含的水分的比例。对上述水分率而言,分别测定在干燥工序中干燥后的偏光片1c的重量(干燥后的偏光片1c的重量)和从该干燥后的偏光片1c实质上除去水分后的偏光片的重量(完全干燥后的偏光片的重量),并代入下述式而求出。
水分率(重量%)={(干燥后的偏光片的重量-完全干燥后的偏光片的重量)/干燥后的偏光片的重量}×100。
干燥工序中的干燥温度优选设定为干燥后的偏光片1c的收缩率处于上述范围且干燥后的偏光片1c的水分率处于上述范围。例如,在如上所述使用具有腔室521的干燥装置5的情况下,腔室521的空间522的温度(腔室521内的环境温度)例如设定为40℃~100℃,优选设定为50℃~90℃。另外,在如上所述使用热风的干燥装置5的情况下,热风的风速例如设定为1m/秒~30m/秒,优选设定为2m/秒~20m/秒。
干燥工序中的通路长度优选设定为干燥后的偏光片1c的收缩率处于上述范围且干燥后的偏光片1c的水分率处于上述范围。例如,干燥工序中的通路长度设定为15m~45m,优选设定为20m~40m。需要说明的是,干燥工序中的通路长度是指从干燥装置5的最初的导辊7(入口侧的导辊)到最后的导辊7(出口侧的导辊)为止的偏光片的输送长度。如图6那样,在包括第一干燥装置5A和第二干燥装置5B的干燥装置5中,通路长度是指从第一干燥装置5A的纸面左端的导辊7到第二干燥装置5B的纸面右端的导辊7为止的偏光片的输送长度。
并且,干燥工序中的偏光片的输送速度并未特别限定,例如为15m/分~40m/分,优选为20m/分~35m/分。需要说明的是,可以根据上述通路长度和输送速度求出干燥时间。
<层叠工序>
上述干燥后的长条带状的偏光片1c由输送部61输送到贴合部65。在上述输送过程中,在偏光片1c的两面利用粘接剂涂敷部64涂敷活性能量射线固化型粘接剂等粘接剂。通过涂敷粘接剂,从而在偏光片1c的两面分别形成粘接剂层。另一方面,从第二辊部62拉出长条带状的第一膜12,由输送部61输送到贴合部65。同样地,从第三辊部63拉出长条带状的第二膜13,由输送部61输送到贴合部65。在各自的输送过程中,在第一膜12的单面和第二膜13的单面,利用粘接剂涂敷部64分别涂敷活性能量射线固化型粘接剂等粘接剂。通过涂敷粘接剂,从而在第一膜12的单面和第二膜13的单面分别形成粘接剂层。
上述粘接剂层的涂敷厚度并未特别限定,如果过小,则粘接强度降低,如果过大,则层叠偏光膜的厚度相对过大。从该观点出发,形成于上述偏光片1c、第一膜12以及第二膜13的粘接剂层的涂敷厚度优选分别独立地为0.1μm~5μm。
另外,涂敷时的粘接剂的粘度并未特别限定,但如果过小或过大,则有可能产生粘接剂的涂敷斑。从该观点出发,粘接剂优选在25℃下的粘度被调整为10mPa·s~50mPa·s,更优选在25℃下的粘度被调整为15mPa·s~45mPa·s。需要说明的是,上述粘度可以在25℃下使用粘度计来测定。
并且,涂敷时的偏光片、第一膜12以及第二膜13的各输送速度(线速度)并未特别限定,如果过快,则有可能产生气泡,如果过慢,则层叠偏光膜的生产效率降低。从该观点出发,涂敷时的偏光片1c、第一膜12以及第二膜13的各输送速度优选为15m/分~40m/分,进一步优选为20m/分~35m/分。
形成有上述粘接剂层(未固化的粘接剂)的偏光片1c、第一膜12以及第二膜13分别独立地被输送到贴合部65。一边使形成于偏光片1c的粘接剂层与形成于第一膜12的粘接剂层面对,并且使形成于偏光片1c的粘接剂层与形成于第二膜13的粘接剂层面对,一边将这些膜插通于夹持辊651、651之间。通过使这些膜通过夹持辊651、651,从而将偏光片1c、第一膜12以及第二膜13贴合,能够得到由第一膜12/未固化的粘接剂层/偏光片1c/未固化的粘接剂层/第二膜13构成的层叠体。
在使用活性能量射线固化型粘接剂的情况下,通过利用固化装置66对该层叠体照射活性能量射线,活性能量射线固化型粘接剂固化,能够得到由第一膜12/固化后的粘接剂层/偏光片1c/固化后的粘接剂层/第二膜13构成的层叠偏光膜1。需要说明的是,由上述活性能量射线固化型粘接剂构成的粘接剂层的固化前(涂敷时)的厚度与固化后的厚度实质上相同。
得到的层叠偏光膜被卷绕于卷绕辊部67。
<变形例>
在上述说明中,例示了制造由第一膜/固化后的粘接剂层/偏光片/固化后的粘接剂层/第二膜构成的层叠偏光膜(图1所示的层叠偏光膜1)的情况,但并不限于此。例如,在上述层叠偏光膜的下游侧,配置粘接剂涂敷部,在层叠偏光膜的单面以及/或者第三膜的单面涂敷粘接剂而进行贴合并使粘接剂层固化,从而也能够得到例如图2所示那样的由第一膜12/固化后的粘接剂层31/偏光片11/固化后的粘接剂层32/第二膜13/固化后的粘接剂层33/第三膜14构成的层叠偏光膜1。另外,通过省略上述制造方法中的第二膜相对于偏光片的贴合,从而能够得到图3以及图4所示那样的在偏光片的单面未层叠其他膜的层叠偏光膜1。
并且,在上述制造方法中,在偏光片1c的两面涂敷粘接剂,在第一膜12和第二膜13的各单面也涂敷粘接剂,以粘接剂层相对的方式贴合,但并不限于此。例如,也可以仅在偏光片1c的单面或第一膜12的单面的任一方涂敷粘接剂而形成粘接剂层,并经由该粘接剂层将偏光片与第一膜12贴合。同样地,也可以仅在偏光片1c的单面或第二膜13的单面的任一方涂敷粘接剂而形成粘接剂层,并经由该粘接剂层将偏光片1c与第二膜13贴合。
[本发明的作用效果]
根据本发明的制造方法,在偏光片与膜的层间难以产生微细的气泡,能够得到光学性良好的层叠偏光膜。
根据本发明人等的研究可知,在对通过湿式处理得到的偏光片进行干燥时,若偏光片在宽度方向上比较大地收缩,则会在偏光片上产生微细的褶皱(沿长度方向拉伸的条纹状的褶皱)。若将产生了这样的褶皱的偏光片在此后的层叠工序中粘接于膜,则空气容易进入偏光片与膜的层间。因此,在最终得到的层叠偏光膜的偏光片与膜的层间产生微细的气泡,该气泡使层叠偏光膜的光学特性降低。因此,从防止产生气泡的观点出发,优选以使偏光片的收缩率尽可能小的方式对偏光片进行干燥。
另一方面,根据本发明人等的研究,将偏光片干燥时的偏光片的宽度方向收缩率与干燥后的偏光片的水分率成为此消彼长的关系。具体而言,若想要得到水分率低的偏光片,则干燥时偏光片容易收缩(即,若以能够得到水分率低的偏光片的方式对偏光片进行干燥,则干燥时的偏光片的收缩率变大)。相反,若想要抑制干燥时的偏光片的收缩,则干燥后得到水分率高的偏光片(即,若以收缩率变小的方式对偏光片进行干燥,则干燥后的偏光片的水分率变高)。这样,干燥时的偏光片的收缩率与干燥后的偏光片的水分率处于此消彼长的关系。
如本发明那样,通过以使偏光片的宽度方向的收缩率为15%~20%的方式对偏光片进行干燥,从而能够得到抑制了上述褶皱产生并且干燥后的水分率比较低的偏光片。通过本发明的制法得到的层叠偏光膜如上所述微细的气泡得到抑制,因此,具有良好的光学特性,并且,由于偏光片的水分率处于适当的范围,因此,难以随着时间的经过而产生卷曲等变形。
尤其是,通过使用上述粗糙面导辊作为干燥装置的输送部,从而能够减小收缩率而对偏光片进行干燥,并且,能够得到水分率低的干燥后的偏光片。本发明人等首次发现如下事项:通过使用上述表面粗糙度的粗糙面导辊对偏光片进行干燥,能够在干燥时抑制偏光片的收缩而防止产生褶皱,并且能够得到水分率低的干燥后的偏光片。
[层叠偏光膜的用途等]
本发明的层叠偏光膜代表性地作为液晶显示装置、有机显示装置等显示器的光学膜使用。
另外,本发明的层叠偏光膜并不限于在上述显示器中使用的情况,也可以用于显示器以外的用途。作为显示器以外的用途,可以列举光学设备、建筑物、医疗/食品领域等。在将层叠偏光膜用于光学设备的情况下,该层叠偏光膜例如被加工成偏光透镜、透明电波屏蔽膜等。在将层叠偏光膜用于电子器件的情况下,该层叠偏光膜例如被加工成调光窗用膜等。在将层叠偏光膜用于医疗/食品领域的情况下,该层叠偏光膜例如被加工成防光劣化膜等。
【实施例】
以下,对实施例和比较例进行说明,更详细地说明本发明。但是,本发明并不限定于下述实施例。
[使用材料]
<粗糙面导辊A>
准备具有铝制的表面层且表面粗糙度(十点平均粗糙度Rz)为12μm的粗糙面导辊A。该粗糙面导辊A的直径为约110mm,轴向长度为2000mm。
<粗糙面导辊B>
准备具有铝制的表面层且表面粗糙度(十点平均粗糙度Rz)为3μm的粗糙面导辊B。该粗糙面导辊B的直径为约110mm,轴向长度为2000mm。
<镜面导辊C>
准备具有铝制的表面层且表面粗糙度(十点平均粗糙度Rz)为0.3μm的镜面导辊C。该镜面导辊C的直径为约110mm,轴向长度为2000mm。
上述粗糙面导辊以及镜面导辊的表面粗糙度(十点平均粗糙度Rz)使用依据JIS B0601:2013的附录JA的十点平均粗糙度Rzjis94的表面粗糙度计(株式会社东京精密制、商品名“SURFCOM130A”)分别测出。
<活性能量射线固化型粘接剂D>
混合28.5重量%的1,9-壬二醇二丙烯酸酯、38重量%的羟乙基丙烯酰胺以及28.5重量%的丙烯酰基吗啉(活性能量射线固化性成分)和3重量%的IRGACURE 907及2重量%的KAYACURE DETX-S(聚合引发剂),搅拌3小时,从而得到活性能量射线固化型粘接剂D。
该活性能量射线固化型粘接剂D在25℃下的粘度为40mPa·s,表面张力为35mN/m。
<第一膜E以及第二膜F>
作为第一膜E,使用厚度52μm的环状聚烯烃膜(日本ZEON(株式会社)制)。
作为第二膜F,使用厚度60μm的三乙酸纤维素膜(富士胶片(株式会社)制)。
[粘度的测定方法]
活性能量射线固化型粘接剂D的粘度在25℃下使用E型旋转式粘度计(东机产业株式会社制)进行测定。
[表面张力的测定方法]
活性能量射线固化型粘接剂D的表面张力在25℃下使用Drop Master(协和界面科学(株式会社)制)通过悬滴法来测定。
[使用的制造装置]
利用具有湿式处理装置、干燥装置以及层压装置的现有的层叠偏光膜的制造装置(图5所示那样的制造装置)。该现有的制造装置所包括的干燥装置如图6所示,第一干燥装置和第二干燥装置连续地排列而配置。该第一干燥装置和第二干燥装置均在腔室内设置有13根导辊,是利用热风对偏光片进行干燥的方式。该干燥装置的通路长度为约30m(从第一干燥装置的入口侧的导辊到第二干燥装置的出口侧的导辊为止的通路长度为约30m)。
需要说明的是,第一干燥装置和第二干燥装置是在腔室的容积、导辊的根数及配置、送风口的数及配置等方面相同的装置。
[实施例1]
作为上述现有的制造装置的第一干燥装置的所有导辊,安装上述粗糙面导辊A,作为第二干燥装置的所有导辊,安装上述镜面导辊C。
使用该实施例1的制造装置,如下所述制作偏光片,在将其干燥后,在偏光片的两面粘接第一膜和第二膜来制作层叠偏光膜。
<偏光片的制造工序>
使用上述制造装置的湿式处理装置,将平均聚合度2400、皂化度99.9摩尔%的聚乙烯醇膜(厚度45μm、宽度3000mm)在30℃的温水中浸渍60秒使其溶胀。接着,浸渍在碘/碘化钾(重量比=0.5/8)的浓度0.3%的水溶液中,一边拉伸至3.5倍一边对膜进行染色。此后,在65℃的硼酸酯水溶液中,以总的拉伸倍率达到6倍的方式进行拉伸后,进行水洗来制作长条带状的偏光片。
<偏光片的干燥工序>
接着,将该偏光片输送到干燥装置内,进行干燥。干燥装置的热风的风速设为3m/秒,腔室内的环境温度设为约60℃,以输送速度25m/分输送偏光片。
<层叠工序>
接着,一边以25m/分的速度将干燥后的偏光片输送到装置的粘接剂涂敷部,一边利用凹版辊在偏光片的两面以整面状涂敷活性能量射线固化型粘接剂D,形成涂敷厚度1.0μm的粘接剂层。同时,在第一膜E的单面和第二膜F的单面,也分别利用凹版辊以整面状涂敷活性能量射线固化型粘接剂D,形成涂敷厚度1.0μm的粘接剂层。将这些粘接剂层彼此叠合而通过夹持辊,得到第一膜/未固化的粘接剂层/偏光片/未固化的粘接剂层/第二膜的层叠体,从该层叠体的两面照射波长380nm~450nm的光而使粘接剂层固化,从而连续地制作层叠偏光膜。
实施例1的偏光片的收缩率为19%,水分率为15%。
偏光片的收缩率如下测定。
在从装置运转开始约60分钟后,测量即将进入干燥装置之前(从湿式处理装置出来之后且进入干燥装置之前)的偏光片的宽度方向上的长度,此后测量刚从干燥装置出来之后的偏光片的宽度方向上的长度。需要说明的是,上述测量是对正输送的偏光片进行的。
将即将进入干燥装置之前的偏光片的长度(干燥前的宽度方向上的长度)和刚从干燥装置出来之后的偏光片的长度(干燥后的宽度方向上的长度)代入下述式,从而求出偏光片的收缩率。
偏光片的收缩率(%)={(干燥前的宽度方向上的长度-干燥后的宽度方向上的长度)/干燥前的长度}×100。
偏光片的水分率如下测定。
在从装置运转开始约60分钟后,将刚从干燥装置出来之后的偏光片的任意部位切成正方形而得到样品片。在切断后,迅速在标准状态下测定样品片的重量。此后,使用加热烤箱将该样品片在120℃下强制干燥2小时后,在标准状态下迅速测定该样品片的重量。需要说明的是,可认为通过该强制干燥,样品片中所含的水分几乎消失。
将强制干燥前的样品片的重量(干燥后的偏光片的重量)和强制干燥后的样品片的重量(完全干燥后的偏光片的重量)代入下述式,从而求出偏光片的水分率。
偏光片的水分率(重量%)={(干燥后的偏光片的重量-完全干燥后的偏光片的重量)/干燥后的偏光片的重量}×100。
[实施例2]
除了安装上述粗糙面导辊A作为第一干燥装置的所有导辊和第二干燥装置的所有导辊以外,与实施例1同样地制作层叠偏光膜。
实施例2的偏光片的收缩率为17%,干燥后的偏光片的水分率为15%。
[实施例3]
除了安装上述粗糙面导辊B作为第一干燥装置的所有导辊和第二干燥装置的所有导辊以外,与实施例1同样地制作层叠偏光膜。
实施例3的偏光片的收缩率为18%,干燥后的偏光片的水分率为15%。
[比较例]
除了安装上述镜面导辊C作为第一干燥装置的所有导辊和第二干燥装置的所有导辊以外,与实施例1同样地制作层叠偏光膜。
比较例的偏光片的收缩率为21%,干燥后的偏光片的水分率为15%。
【表1】
[气泡的确认]
对于在各实施例以及比较例中得到的层叠偏光膜,如下确认了气泡的有无。在装置运转后,取出经过约1小时后得到的层叠偏光膜,用光学显微镜分别放大观察其两面(单面和另一方的单面),确认有无产生气泡。上述气泡在5cm×5cm的范围内进行计数,确认两面的气泡。将其结果示于表1。
在表1中,“◎”表示没有气泡,“○”表示虽然能够稍微确认到微细的气泡但产品的品质没有问题,“×”表示存在气泡且产品的品质存在问题。
[评价]
可知:干燥时的偏光片的收缩率为19%的实施例1、该收缩率为17%的实施例2以及该收缩率为18%的实施例3与该收缩率为21%的比较例相比,难以产生气泡。根据各实施例与比较例的对比,在干燥时的偏光片的收缩率为20%以下的情况下,能够抑制微细的气泡的产生并且将偏光片与膜粘接。
另外,根据实施例1与实施例2及实施例3的对比可知,通过使用尽可能多的粗糙面导辊,能够抑制微细的气泡的产生并且将偏光片与膜粘接。
Claims (10)
1.一种层叠偏光膜的制造方法,其中,所述层叠偏光膜的制造方法具有:
偏光片制造工序,在所述偏光片制造工序中,利用染色处理液对长条带状的亲水性聚合物膜进行染色并进行拉伸来制造长条带状的偏光片;
干燥工序,在所述干燥工序中,对所述偏光片进行干燥;以及
层叠工序,在所述层叠工序中,通过使用粘接剂将所述干燥后的偏光片与膜粘接而得到层叠偏光膜,
在所述干燥工序中,以使所述偏光片的宽度方向的收缩率为15%~20%的方式对所述偏光片进行干燥。
2.如权利要求1所述的层叠偏光膜的制造方法,其中,
在所述干燥工序中,以使所述偏光片的水分率为18重量%以下的方式对所述偏光片进行干燥。
3.如权利要求1或2所述的层叠偏光膜的制造方法,其中,
在所述干燥工序中,
一边利用包括表面被粗糙化的粗糙面导辊在内的多个导辊输送所述偏光片一边对所述偏光片进行干燥。
4.如权利要求3所述的层叠偏光膜的制造方法,其中,
所述粗糙面导辊的表面粗糙度以十点平均粗糙度Rz计为1μm~20μm。
5.如权利要求1或2所述的层叠偏光膜的制造方法,其中,
在所述层叠工序中,
作为所述粘接剂,使用活性能量射线固化型粘接剂。
6.如权利要求3所述的层叠偏光膜的制造方法,其中,
在所述层叠工序中,
作为所述粘接剂,使用活性能量射线固化型粘接剂。
7.如权利要求4所述的层叠偏光膜的制造方法,其中,
在所述层叠工序中,
作为所述粘接剂,使用活性能量射线固化型粘接剂。
8.一种偏光片用的干燥装置,对利用染色处理液对长条带状的亲水性聚合物膜进行染色并进行拉伸而得到的长条带状的偏光片进行干燥,其中,所述干燥装置具有:
输送部,所述输送部包括输送所述偏光片的多个导辊;以及
加热部,所述加热部对由所述输送部输送的偏光片进行加热,
所述多个导辊中的至少1根导辊是表面被粗糙化的粗糙面导辊。
9.如权利要求8所述的偏光片用的干燥装置,其中,
所述粗糙面导辊的表面粗糙度以十点平均粗糙度Rz计为1μm~20μm。
10.一种偏光片的制造装置,其中,所述制造装置具有:
湿式处理装置,所述湿式处理装置利用染色处理液对长条带状的亲水性聚合物膜进行染色并进行拉伸来制造长条带状的偏光片;以及
对由所述湿式处理装置制造的偏光片进行干燥的权利要求8或9所述的干燥装置。
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