CN116635762A - 偏振膜和偏振板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种偏振膜的制造方法,其能够提供即使在暴露于超过95℃的高温环境下的情况下黄变抑制效果也优异的偏振膜。本发明的偏振膜的制造方法是由聚乙烯醇系树脂膜制造偏振膜的方法,其包括使上述聚乙烯醇系树脂膜与处理液接触的处理工序,上述处理液包含硝酸盐、硼酸和碘化化合物,且25℃时的pH为4.5以上。
Description
技术领域
本发明涉及偏振膜和偏振板的制造方法。
背景技术
近年来,包含偏振板的图像显示装置除了用作移动电话、平板终端等移动设备以外,还用作汽车导航装置、后视监视器等车载用的图像显示装置等,其用途正在扩大。与此相伴,对于图像显示装置,要求比以往要求的更加严酷的环境下(例如高温环境下)的高耐久性。
在专利文献1中公开了使偏振片的pH降低而提供光学特性和湿热耐久性优异的偏振板。在专利文献1中,作为使偏振片的pH降低的方法,记载了将硬膜液的pH设为1.5至3.2的方法。
另外,已知有在偏振片的处理液中添加氯化锌之类的金属的卤化物来提高偏振片的耐久性的方法。但是,为了降低对环境的影响,要求无卤素(无卤素例如可以是指氯浓度为900ppm以下),兼顾偏振板所要求的高耐久性成为课题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-62458号公报
发明内容
发明要解决的课题
偏振板中所含的偏振膜在暴露于高温环境下的情况下,由于聚乙烯醇的多烯化进行,所以产生黄变这样的问题。特别是在超过95℃的严酷的温度条件下(例如105℃等),存在黄变的进行变得更显著的趋势。
本发明的目的在于,提供一种偏振膜的制造方法,其能够提供即使在暴露于超过95℃的高温环境下的情况下黄变抑制效果也优异的偏振膜。
本发明的另一目的在于,提供具备即使在超过95℃的高温环境下黄变抑制效果也优异的偏振膜的偏振板的制造方法、该偏振膜、该偏振板、以及具备该偏振板的图像显示装置。
用于解决课题的手段
本发明提供以下所示的偏振膜的制造方法、偏振板的制造方法、偏振膜、偏振板和图像显示装置。
〔1〕一种偏振膜的制造方法,其是由聚乙烯醇系树脂膜制造偏振膜的方法,
所述偏振膜的制造方法包括使上述聚乙烯醇系树脂膜与处理液接触的处理工序,
上述处理液包含硝酸盐、硼酸和碘化化合物,且25℃时的pH为4.5以上。
〔2〕根据〔1〕中记载的偏振膜的制造方法,其中,上述处理液在25℃时的pH为6.5以下。
〔3〕一种偏振板的制造方法,其具有:通过〔1〕或〔2〕中任一项记载的偏振膜的制造方法制造偏振膜的工序;以及
在上述偏振膜的单面或两面借助贴合层贴合保护膜的贴合工序。
发明效果
根据本发明,能够提供可以得到即使在超过95℃的高温环境下黄变抑制效果也优异的偏振膜的制造方法、具备该偏振膜的偏振板的制造方法、该偏振膜、该偏振板、以及具备该偏振板的图像显示装置。
附图说明
图1是示意地表示本发明的偏振膜的制造方法和其中使用的偏振膜制造装置的一个例子的截面图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明,但本发明并不限定于以下的实施方式。在附图中,为了容易理解各构成要素而适当调整比例尺来示出,附图所示的各构成要素的比例尺与实际的构成要素的比例尺未必一致。
<偏振膜的制造方法>
在本实施方式中,偏振膜是在经单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜上吸附取向有二色性色素(碘、二色性染料)的偏振膜。构成聚乙烯醇系树脂膜的聚乙烯醇系树脂通常是通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到的。其皂化度通常为85摩尔%以上,优选为90摩尔%以上,更优选为99摩尔%以上。聚乙酸乙烯酯系树脂例如除了作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,还可以为乙酸乙烯酯和能够与其共聚的其他单体的共聚物等。作为能够共聚的其他单体,例如可举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000~10000,优选为1500~5000。
这些聚乙烯醇系树脂可以被改性,例如也可以使用用醛类改性了的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等。
在本实施方式中,作为偏振膜制造的起始材料,使用厚度为65μm以下(例如60μm以下)、优选为50μm以下、更优选为35μm以下、进一步优选为30μm以下的聚乙烯醇系树脂膜(原材膜)。由此,能够得到市场要求日益提高的薄膜的偏振膜。原材膜的宽度没有特别限制,例如可以为400~6000mm。原材膜例如以长条的聚乙烯醇系树脂膜的卷(原材卷)的形式准备。
偏振膜可以通过实施规定的处理工序,然后实施干燥工序,从而以长条的偏振膜的形式连续制造,所述规定的处理工序是将上述的长条的原材膜从原材卷卷出,并且沿着偏振膜制造装置的膜输送路径连续地输送,浸渍于收容于处理槽的处理液(以下,也称为“处理浴”)后引出的工序。需要说明的是,处理工序只要是使处理液与膜接触而进行处理的方法,则并不限定于使膜浸渍于处理浴的方法,也可以是通过喷雾、流下、滴加等使处理液附着于膜表面而对膜进行处理的方法。在通过将膜浸渍于处理浴的方法来进行处理工序的情况下,进行一个处理工序的处理浴不限定于一个,也可以将膜依次浸渍于两个以上的处理浴而完成一个处理工序。
作为上述处理液,可例示溶胀液、染色液、交联液、补色液、清洗液等。并且,作为上述处理工序,可例示:使溶胀液与原材膜接触而进行溶胀处理的溶胀工序;使染色液与溶胀处理后的膜接触而进行染色处理的染色工序;使交联液与染色处理后的膜接触而进行交联处理的交联工序;使补色液与交联处理后的膜接触而进行补色处理的补色工序;以及使清洗液与补色处理后的膜接触而进行清洗处理的清洗工序。另外,在这一系列的处理工序之间(即,任意1个以上的处理工序的前后和/或任意1个以上的处理工序中),以湿式或干式实施单轴拉伸处理。可以根据需要附加其他处理工序。
本发明的制造方法包括用包含硝酸盐、硼酸和碘化化合物、且25℃时的pH为4.5以上的处理液进行处理的工序。上述处理液由于包含硝酸盐、硼酸和碘化化合物,所以在染色处理后,也可以用于将膜进行交联的交联处理,也可以用于调整膜的色调的补色处理。另外,上述处理液由于pH的数值范围受到限定,所以也可以用于调节膜的pH的pH调节处理。通过经过这样的处理工序,即便在超过95℃的高温环境下也能够得到黄变抑制效果,因此与通过包含卤化物而得到黄变抑制效果的方法相比,能够降低卤素对环境的影响。
硝酸盐可以包含选自硝酸铝、硝酸铜、硝酸钠、硝酸钾、硝酸锌和硝酸镁中的至少1种。硝酸盐优选包含硝酸锌。
硝酸盐的浓度相对于水100质量份优选为0.1质量份以上,更优选为0.5质量份以上。硝酸盐的浓度相对于水100质量份优选为30质量份以下,更优选为10质量份以下,进一步优选为5质量份以下。
处理液中的卤化物的浓度相对于水100质量份优选为10质量份以下,更优选为5质量份以下,进一步优选为1质量份以下。处理液也可以不含卤化物。
以下,参照图1对本发明的偏振膜的制造方法的一个例子进行详细说明。图1是示意地表示本发明的偏振膜的制造方法和其中使用的偏振膜制造装置的一个例子的截面图。图1所示的偏振膜制造装置以如下方式构成:将包含聚乙烯醇系树脂的原材膜10一边从原材卷11连续地卷出一边沿着膜输送路径输送,从而依次通过设置于膜输送路径上的溶胀浴(收容于溶胀槽内的溶胀液)13、染色浴(收容于染色槽内的染色液)15、交联浴(收容于交联槽内的交联液)17、补色浴(收容于补色槽内的补色液)18、以及清洗浴(收容于清洗槽内的清洗液)19,最后通过干燥炉21。图1中的箭头表示膜的输送方向。
在图1的说明中,“处理槽”是包含溶胀槽、染色槽、交联槽、补色槽和清洗槽的总称,“处理液”是包含溶胀液、染色液、交联液、补色液和清洗液的总称,“处理浴”是包含溶胀浴、染色浴、交联浴、补色浴和清洗浴的总称。溶胀浴、染色浴、交联浴、补色浴和清洗浴分别构成本实施方式的制造装置中的溶胀部、染色部、交联部和清洗部。
偏振膜制造装置的膜输送路径除了上述处理浴以外,还可以通过将导辊30~48、60、61、夹持辊50~55配置于适当的位置来构建,所述导辊30~48、60、61能够支撑所输送的膜、或者能够进一步变更膜输送方向,所述夹持辊50~55能够按压和夹持所输送的膜并对膜赋予由其旋转产生的驱动力、或者能够进一步变更膜输送方向。导辊、夹持辊可以配置于各处理浴的前后、处理浴中,由此能够进行膜向处理浴的导入/浸渍和从处理浴的引出〔参照图1〕。例如,通过在各处理浴中设置1个以上的导辊,沿着这些导辊输送膜,能够使膜浸渍于各处理浴。
图1所示的偏振膜制造装置在各处理浴的前后配置有夹持辊(夹持辊50~54),由此,在任意1个以上的处理浴中,能够实施在配置于其前后的夹持辊间赋予圆周速度差而进行纵向单轴拉伸的辊间拉伸。以下,对各工序进行说明。
(溶胀工序)
溶胀工序是出于原材膜10表面的异物除去、原材膜10中的增塑剂除去、易染色性的赋予、原材膜10的增塑化等目的而进行的。处理条件在能够实现该目的的范围内、且在不产生原材膜10的极端溶解、失透等不良情况的范围内确定。
参照图1,溶胀工序可以通过以下方式实施:一边将原材膜10从原材卷11连续地卷出,一边使其沿着膜输送路径输送,将原材膜10在溶胀浴13中浸渍规定时间,接下来引出。在图1的例子中,在从将原材膜10卷出起至浸渍于溶胀浴13为止的期间,原材膜10沿着由导辊60、61和夹持辊50构建的膜输送路径输送。在溶胀处理中,沿着由导辊30~32和夹持辊51构建的膜输送路径输送。
作为溶胀浴13的溶胀液,除了纯水以外,还可以使用以0.01~10质量%的范围添加了硼酸(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。
溶胀浴13的温度例如为10~50℃,优选为10~40℃,更优选为15~30℃。原材膜10的浸渍时间优选为10~300秒,更优选为20~200秒。另外,在原材膜10为预先在气体中进行了拉伸的聚乙烯醇系树脂膜的情况下,溶胀浴13的温度例如为20~70℃,优选为30~60℃。原材膜10的浸渍时间优选为30~300秒,更优选为60~240秒。
在溶胀处理中,容易产生原材膜10在宽度方向上溶胀而在膜中产生褶皱这样的问题。作为用于一边除去该褶皱一边输送膜的1个方法,可举出导辊30、31和/或32使用开幅辊、螺旋辊、中高辊那样的具有扩宽功能的辊,或者使用导布器、弯杆、拉幅机夹具那样的其他扩宽装置。用于抑制褶皱的产生的另一个方法是实施拉伸处理。例如,可以利用夹持辊50与夹持辊51的圆周速度差在溶胀浴13中实施单轴拉伸处理。
在溶胀处理中,膜在膜的输送方向上也溶胀扩大,因此在不对膜进行积极的拉伸的情况下,为了消除输送方向的膜的松弛,例如优选采取控制配置于溶胀浴13的前后的夹持辊50、51的速度等方法。另外,出于使溶胀浴13中的膜输送稳定化的目的,通过水中喷淋来控制溶胀浴13中的水流、或者组合使用EPC装置(Edge Position Control(边缘位置控制)装置:检测膜的端部、防止膜的蛇行的装置)等也是有用的。
在图1所示的例子中,从溶胀浴13引出的膜依次通过导辊32、夹持辊51、导辊33而导入至染色浴15。
(染色工序)
染色工序是出于使二色性色素吸附于溶胀处理后的聚乙烯醇系树脂膜并进行取向等目的而进行的。处理条件在能够实现该目的的范围内、且在不产生膜的极端的溶解、失透等不良情况的范围内确定。参照图1,染色工序可以通过以下方式实施:沿着由夹持辊51、导辊33~36和夹持辊52构建的膜输送路径输送,将溶胀处理后的膜在染色浴15(收容于染色槽的处理液)中浸渍规定时间,接下来引出。为了提高二色性色素的染色性,供于染色工序的膜优选为至少实施了某种程度的单轴拉伸处理的膜,或者优选代替染色处理前的单轴拉伸处理、或者在染色处理前的单轴拉伸处理的基础上,在染色处理时进行单轴拉伸处理。
在使用碘作为二色性色素的情况下,染色浴15的染色液例如可以使用浓度以质量比计为碘/碘化钾/水=0.003~3/0.1~10/100的水溶液。可以使用碘化锌等其他碘化物来代替碘化钾,也可以组合使用碘化钾和其他碘化物。另外,也可以使碘化物以外的化合物、例如硼酸、氯化锌、氯化钴等共存。在添加硼酸的情况下,在包含碘这一点上与后述的交联处理和补色处理相区别,如果水溶液相对于水100质量份包含0.003质量份以上的碘,则可以视为染色浴15。浸渍膜时的染色浴15的温度通常为10~45℃,优选为10~40℃,更优选为20~35℃,膜的浸渍时间通常为30~600秒,优选为60~300秒。
在使用水溶性二色性染料作为二色性色素的情况下,染色浴15的染色液例如可以使用浓度以质量比计为二色性染料/水=0.001~0.1/100的水溶液。该染色浴15中可以共存染色助剂等,例如可以含有硫酸钠等无机盐、表面活性剂等。二色性染料可以仅单独使用1种,也可以组合使用2种以上的二色性染料。浸渍膜时的染色浴15的温度例如为20~80℃,优选为30~70℃,膜的浸渍时间通常为30~600秒,优选为60~300秒。
如上所述,在染色工序中,可以在染色浴15中进行膜的单轴拉伸。膜的单轴拉伸可以通过在配置于染色浴15的前后的夹持辊51与夹持辊52之间赋予圆周速度差等方法来进行。
在染色处理中,为了与溶胀处理同样地一边除去膜的褶皱一边输送聚乙烯醇系树脂膜,也可以导辊33、34、35和/或36使用开幅辊、螺旋辊、中高辊那样的具有扩宽功能的辊,或者使用导布器、弯杆、拉幅机夹具那样的其他扩宽装置。用于抑制褶皱的产生的另一个方法是与溶胀处理同样地实施拉伸处理。
在图1所示的例子中,从染色浴15中引出的膜依次通过导辊36、夹持辊52和导辊37而导入至交联浴17。
(交联工序)
交联工序是为了提高耐水性等而将膜进行交联的处理。参照图1,交联工序可以通过以下方式实施:沿着由夹持辊52、导辊37~40和夹持辊53a构建的膜输送路径输送,将染色处理后的膜在交联浴17(收容于交联槽的交联液)中浸渍规定时间,接下来引出。
作为交联液,可以使用将交联剂溶解于溶剂而成的溶液。作为交联剂,例如可举出硼酸、硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等。它们可以为一种,也可以组合使用两种以上。作为溶剂,例如可以使用水,还可以包含与水具有相溶性的有机溶剂。交联溶液中的交联剂的浓度优选在1~20质量%的范围,更优选为6~15质量%,但并不限定于此。
作为交联液,可以为相对于水100质量份含有例如1~10质量份的硼酸的水溶液。在染色处理中使用的二色性色素为碘的情况下,交联液优选除了硼酸以外还含有碘化物,其量相对于水100质量份例如可以设为1~30质量份。作为碘化物,可举出碘化钾、碘化锌等。另外,也可以使碘化物以外的化合物、例如硫代硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠等共存。另外,也可以使硝酸盐共存。硝酸盐可以包含选自硝酸铝、硝酸铜、硝酸钠、硝酸钾、硝酸锌和硝酸镁中的至少1种。硝酸盐优选包含硝酸锌。
在交联处理中,可以根据其目的适当变更硼酸和碘化物的浓度、以及交联浴17的温度。交联液例如可以是浓度以质量比计为硼酸/碘化物/水=3~10/1~20/100的水溶液。可以根据需要使用其他交联剂来代替硼酸,也可以组合使用硼酸和其他交联剂。浸渍膜时的交联浴17的温度通常为50~70℃,优选为53~65℃,膜的浸渍时间通常为10~600秒,优选为20~300秒,更优选为20~200秒。另外,在对溶胀处理前预先拉伸的聚乙烯醇系树脂膜依次实施染色处理和交联处理的情况下,交联浴17的温度通常为50~85℃,优选为55~80℃。
交联处理可以进行多次,通常进行2~5次。这种情况下,所使用的各交联浴的组成和温度只要在上述的范围内,则可以彼此相同也可以不同。也可以利用夹持辊52与夹持辊53a的圆周速度差在交联浴17中实施单轴拉伸处理。
在交联处理中,为了与溶胀处理同样地一边除去膜的褶皱一边输送聚乙烯醇系树脂膜,也可以导辊37、38、39和/或40使用开幅辊、螺旋辊、中高辊那样的具有扩宽功能的辊,或者使用导布器、弯杆、拉幅机夹具那样的其他扩宽装置。用于抑制褶皱的产生的另一个方法是与溶胀处理同样地实施拉伸处理。
(补色工序)
补色工序是调整膜的色调的处理。参照图1,补色工序可以通过以下方式实施:沿着由夹持辊53a、导辊41~44和夹持辊53b构建的膜输送路径输送,将交联工序后的膜在补色浴18(收容于补色槽的补色液)中浸渍规定时间,接下来引出。
作为补色液,可以是相对于水100质量份含有例如1~10质量份的硼酸的水溶液。在染色处理中使用的二色性色素为碘的情况下,补色液优选除了硼酸以外还含有碘化物,其量相对于水100质量份例如可以设为1~30质量份。作为碘化物,可举出碘化钾、碘化锌等。另外,也可以使碘化物以外的化合物、例如硫代硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠等共存。另外,也可以使硝酸盐共存。
硝酸盐可以包含选自硝酸铝、硝酸铜、硝酸钠、硝酸钾、硝酸锌和硝酸镁中的至少1种。硝酸盐优选包含硝酸锌。
在补色液中,例如在使用碘作为二色性色素的情况下,可以使用浓度以质量比计为硼酸/碘化物/水=1~5/3~30/100。浸渍膜时的补色浴18的温度通常为10~45℃,膜的浸渍时间通常为1~300秒,优选为2~100秒。
补色处理可以进行多次,通常进行2~5次。这种情况下,所使用的各补色浴的组成和温度只要在上述范围内,则可以彼此相同也可以不同。另外,也可以利用夹持辊53a与夹持辊53b的圆周速度差在补色浴18中实施单轴拉伸处理。
在补色处理中,为了与溶胀处理同样地一边除去膜的褶皱一边输送聚乙烯醇系树脂膜,也可以导辊41、42、43和/或44使用开幅辊、螺旋辊、中高辊那样的具有扩宽功能的辊,或者使用导布器、弯杆、拉幅机夹具那样的其他扩宽装置。用于抑制褶皱的产生的另一个方法是与溶胀处理同样地实施拉伸处理。
在图1所示的例子中,从补色浴18引出的膜依次通过导辊44、夹持辊53b而导入至清洗浴19。
(清洗工序)
在图1所示的例子中,包括补色工序后的清洗工序。清洗处理是出于除去附着于聚乙烯醇系树脂膜的多余的硼酸、碘等化学试剂的目的而进行的。清洗工序例如通过将补色处理后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于清洗浴19来进行。需要说明的是,清洗工序也可以代替使膜浸渍于清洗浴19的工序,通过以喷淋的形式对膜喷雾清洗液来进行,或者组合使用在清洗浴19中的浸渍和清洗液的喷雾来进行。
在图1中示出将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于清洗浴19而进行清洗处理时的例子。清洗处理中的清洗浴19的温度通常为2~40℃,膜的浸渍时间通常为2~120秒。
需要说明的是,在清洗处理中,出于在除去褶皱的同时输送聚乙烯醇系树脂膜的目的,也可以导辊45、46、47和/或48使用开幅辊、螺旋辊、中高辊那样的具有扩宽功能的辊,或者使用导布器、弯杆、拉幅机夹具那样的其他扩宽装置。另外,在膜清洗处理中,为了抑制褶皱的产生,可以实施拉伸处理。
(拉伸工序)
如上所述,原材膜10在上述一系列的处理工序之间(即,任意1个以上的处理工序的前后和/或任意1个以上的处理工序中),以湿式或干式进行单轴拉伸处理。单轴拉伸处理的具体方法例如可以为在构成膜输送路径的2个夹持辊(例如配置于处理浴的前后的2个夹持辊)间赋予圆周速度差而进行纵向单轴拉伸的辊间拉伸、日本特许第2731813号公报中记载那样的热辊拉伸、拉幅机拉伸等,优选为辊间拉伸。单轴拉伸工序可以在从原材膜10到得到偏振膜23为止的期间实施多次。如上所述,拉伸处理对于抑制膜的褶皱的产生也是有利的。
以原材膜10为基准的偏振膜23的最终累积拉伸倍率通常为4.5~7倍,优选为5~6.5倍。拉伸工序可以在任一处理工序中进行,在2个以上的处理工序中进行拉伸处理的情况下,拉伸处理也可以在任一处理工序中进行。
(处理工序)
处理工序是使处理液与膜接触的工序,处理液包含硝酸盐、硼酸和碘化化合物,且25℃时的pH为4.5以上。处理液在25℃时的pH优选为4.6以上,优选为4.7以上,进一步优选为4.8以上。另外,处理液在25℃时的pH优选为6.8以下,更优选为6.5以下,进一步优选为6.3以下。处理工序例如为上述补色工序。在处理工序为补色工序的情况下,可以将上述补色工序的说明直接适用于处理工序的说明。处理液包含硝酸盐、硼酸和碘化化合物,且pH为4.5以上。作为处理液,可以使用浓度以质量比计为硝酸盐/硼酸/碘化物/水=0.5~2.2/1~5/3~30/100的水溶液。处理液还包含pH调节剂。作为pH调节剂,可例示氢氧化钾、氢氧化钠等。处理液通过调节pH调节剂的添加量而调节成45℃时的pH为4.5以上。在本实施方式中,通过使偏振膜的制造方法具有处理工序,能够提供即使在超过95℃的高温环境下黄变抑制效果也优异的偏振膜。
(第2处理工序)
在本发明中,可以包括第2处理工序。这是使膜与第2处理液接触的工序,第2处理液使用包含硝酸盐、硼酸和碘化化合物、且25℃时的pH小于4.5的处理液。第2处理工序例如为上述的交联工序。在第2处理工序为交联工序的情况下,可以将上述的交联工序的说明直接适用于第2处理工序的说明。第2处理液包含硝酸盐、硼酸和碘化化合物,且25℃时的pH小于4.5。作为第2处理液,可以使用浓度以质量比计为硝酸盐/硼酸/碘化物/水=0.5~2.2/3~10/1~20/100的水溶液。第2处理液例如可以调整硝酸盐、硼酸和碘化合物的添加量而使pH小于5.0,也可以添加pH调节剂而使25℃时的pH小于5.0。第2处理液优选调整硼酸的添加量而以25℃时的pH小于5.0的方式进行调整。
在包括上述第2处理工序的情况下,第2处理工序优选在处理工序之前进行,膜优选按照第2处理工序、处理工序的顺序进行处理。在包括清洗工序的情况下,膜优选按照第2处理工序、处理工序、清洗工序的顺序进行处理。第2处理工序和处理工序例如是交联工序和补色工序、第1补色工序和第2补色工序、第1交联工序和第2交联工序等。
(干燥工序)
最后,优选进行使聚乙烯醇系树脂膜干燥的处理。膜的干燥没有特别限定,可以如图1所示的例子那样使用干燥炉21来进行。干燥炉21例如可以具备热风干燥机。干燥温度例如为30~100℃,干燥时间例如为30~600秒。使聚乙烯醇系树脂膜干燥的处理也可以使用远红外线加热器来进行。
(对聚乙烯醇系树脂膜的其他处理工序)
也可以附加上述的处理以外的处理。可以追加的处理的例子包括在不含硼酸的碘化物水溶液中的浸渍处理。
如上得到的偏振膜可以依次卷绕于卷绕辊而制成卷形态,也可以不卷绕而直接供于偏振板的制造方法。制成卷形态的偏振膜之后也可以供于偏振板的制造方法。偏振板的制造方法的一个方式具有在偏振膜的单面或两面借助贴合层贴合保护膜的贴合工序。
<偏振膜>
本实施方式的偏振膜优选为将聚乙烯醇系树脂膜用二色性色素染色而成的偏振膜。偏振膜的厚度优选为5μm以上且60μm以下,进一步优选为7μm以上且30μm以下。
考虑到与可见度修正偏振度Py的平衡,偏振板的可见度修正单体透射率Ty优选为35%~47%,更优选为36%~45%。可见度修正偏振度Py优选为99.9%以上,更优选为99.95%以上。构成这样的偏振板的偏振膜可以通过上述的制造方法得到。
偏振膜的氯浓度例如可以设为900ppm以下。下限没有限定,偏振膜的氯浓度可以为0ppm以上。偏振膜的氯含量可以通过减少偏振膜的制造工序中使用的处理液中的氯化物的量来降低。
<偏振板>
本实施方式的偏振板可以通过在上述偏振膜的单面或两面借助贴合层层叠保护膜来得到偏振板。作为保护膜,例如可举出包含三乙酰纤维素、二乙酰纤维素之类的乙酰纤维素系树脂的膜;包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯这样的聚酯系树脂的膜;聚碳酸酯系树脂膜、环烯烃系树脂膜;丙烯酸系树脂膜;包含聚丙烯系树脂的链状烯烃系树脂的膜。
为了提高偏振膜与保护膜的粘接性,可以对偏振膜和/或保护膜的贴合面实施电晕处理、火焰处理、等离子体处理、紫外线照射、底漆涂布处理、皂化处理等表面处理。介于偏振膜与保护膜之间的贴合层可以使用粘接剂或粘合剂来形成。作为粘接剂,可举出紫外线固化性粘接剂那样的活性能量射线固化性粘接剂、聚乙烯醇系树脂的水溶液、或在其中配合有交联剂的水溶液、氨基甲酸酯系乳化粘接剂那样的水系粘接剂。水系粘接剂中可以添加硝酸锌等锌化合物。紫外线固化型粘接剂可以是丙烯酸系化合物与光自由基聚合引发剂的混合物、环氧化合物与光阳离子聚合引发剂的混合物等。另外,也可以组合使用阳离子聚合性的环氧化合物和自由基聚合性的丙烯酸系化合物,并且组合使用光阳离子聚合引发剂和光自由基聚合引发剂作为引发剂。
<图像显示装置>
偏振板可以用于图像显示装置。作为图像显示装置中使用的图像显示元件,例如可举出液晶显示元件、有机EL显示元件等。在构建液晶显示装置时,本发明的偏振板可以配置于观察侧来使用,也可以配置于背光侧来使用,还可以用于观察侧和背光侧这两者。本发明的图像显示装置除了能够用于电视、个人电脑、移动电话、平板终端等移动设备用途以外,还具有对高温环境下的黄变的高抑制效果,能够表现出长期稳定的图像显示功能,因此能够特别适合用于容易暴露于更严酷的温度条件下的车载用途。作为车载用途,例如可举出汽车导航装置、速度计、空调用触摸面板、后部监视器和倒车监视器等中使用的图像显示装置等。
实施例
以下,示出实施例来更具体地说明本发明,但本发明并不限定于这些例子。
(1)偏振膜的厚度的测定:
使用株式会社尼康制的数字式测微计“MH-15M”来进行测定。
(2)偏振板的可见度修正单体透射率的测定:
使用带有积分球的分光光度计〔日本分光株式会社制的“V7100”,2度视野;C光源〕进行测定。
(3)pH值的测定:
使用pH计(HORIBA D-54)进行测定。
(4)黄色指数(黄色度)的测定:
使用柯尼卡美能达制的分光测色计CM-3700A。以SCI模式进行反射光的测定,求出3刺激值(X、Y、Z),基于ASTM E 313-73的标准,利用下述式计算黄色指数(YI)。
YI=100×(1.000-0.847×Z/Y)
<实施例1>
使用图1所示的制造装置,由聚乙烯醇系树脂膜制造实施例1的偏振膜。具体而言,将厚度45μm的长条的聚乙烯醇(PVA)原材膜〔株式会社Kuraray制的商品名“VF-PE#4500”,皂化度99.9摩尔%以上〕一边从卷卷出一边连续地输送,以浸渍时间110秒浸渍于包含23℃的纯水的溶胀浴,进行单轴拉伸至2.1倍(溶胀工序)。然后,将从溶胀浴中引出的膜以浸渍时间163秒浸渍于包含碘/硼酸/水为1.0/0.5/100(质量比)的包含碘的染色液的23℃的染色浴中,进行单轴拉伸至1.22倍(染色工序)。接下来,将从染色浴中引出的膜以浸渍时间92秒浸渍于包含碘化钾/硼酸/水为2.3/3.7/100(质量比)的交联液的59℃的交联浴中,进行单轴拉伸至2.24倍(拉伸/交联工序)。
接着,将从交联浴中引出的膜以浸渍时间14秒浸渍于包含补色液的45℃的补色浴中,进行单轴拉伸至1.02倍(补色工序、处理工序),所述补色液是在硝酸锌六水合物/碘化钾/硼酸/水/氢氧化钾为1.3/2.7/5.0/100/0.35(质量比)的溶液中添加氢氧化钾水溶液而成的。接着,使引出的膜在温度55℃的干燥炉内滞留90秒钟进行干燥(干燥工序)。需要说明的是,补色液在25℃时的pH为4.95。得到的偏振膜的厚度为19μm。
(粘接剂用PVA溶液A的制备)
将含有乙酰乙酰基的改性PVA系树脂(三菱化学株式会社制“GOHSENX Z-410”)50g溶解于950g的纯水中,在90℃时加热2小时后冷却至常温,得到了粘接剂用PVA溶液(以下,记为“PVA溶液A”)。
(粘接剂的制备)
将上述制作的PVA溶液A、纯水、乙二醛40质量%溶液和甲醇以相对于粘接剂100质量份成为下述所示的含量的方式配合,制作粘接剂(以下,记为“粘接剂1”)。
PVA含量:3质量份
甲醇含量:36质量份
乙二醛含量:0.3质量份
纯水:60.7质量份
<透明保护膜的准备>
将市售的纤维素酰化物膜TD40N(富士胶片株式会社制,膜厚40μm)在保持为55℃的1.5mol/L的NaOH水溶液(皂化液)中浸渍2分钟后,对膜进行了水洗。然后,在25℃的0.05mol/L的硫酸水溶液中浸渍30秒后,进一步在流水下通过水洗浴30秒,使膜成为中性的状态。然后,反复3次利用气刀进行除水而将水去除之后,在70℃的干燥区域滞留15秒钟而进行干燥,制作经皂化处理的膜,作为透明保护膜。
[偏振板的制作]
使用辊贴合机借助粘接剂1在偏振膜的两面贴合透明保护膜后,在65℃时进行12分钟加热处理,由此使粘接剂干燥,得到偏振板1。偏振板的单体透射率为40.8%。
(偏振板(偏振膜)的含水率的调整)
将上述得到的偏振板1在温度20℃、相对湿度40%的条件下保存72小时。在保存66小时、69小时和72小时时,使用卡尔费休法测定含水率。在任一湿度条件下,在保存66小时、69小时、72小时时含水率的值均没有变化。因此,偏振板1的含水率可以视为与本实验例中使用的72小时的保存环境的平衡含水率相同。在偏振板1的含水率在某种保存环境下达到平衡时,偏振板1中的偏振膜的含水率也同样地可以视为在该保存环境下达到平衡。另外,偏振板1中的偏振膜的含水率在某种保存环境下达到平衡时,偏振板1的含水率也同样地可以视为在该保存环境下达到平衡。
在温度20℃、相对湿度40%的条件下保存72小时来调整偏振板1的含水率。
<高温耐久性评价>
在这样调整了含水率的偏振板1的两面形成丙烯酸系粘合剂(琳得科株式会社制,产品编号:#7)。进一步以偏振板的吸收轴与长边平行的方式裁切成110mm×60mm的大小,在各个粘合剂表面贴合无碱玻璃(Corning公司制“EAGLE XG”,尺寸120mm×70mm),由此制作评价样品。对于这样得到的评价用样品,在50℃、5个大气压的条件下进行15分钟的高压釜处理后,在105℃的环境中暴露168小时,进行高温耐久试验。经过168小时后的YI为45。经过168小时后的YI为50以下,因此可知,偏振板1虽然无卤素,但显示出优异的耐久性。
附图标记说明
10:包含聚乙烯醇系树脂的原材膜,11:原材卷,13:溶胀浴,15:染色浴,17:交联浴,18:补色浴,19:清洗浴,21:干燥炉,23:偏振膜,30~48、60、61:导辊,50~52、53a、53b、54、55:夹持辊。
Claims (3)
1.一种偏振膜的制造方法,其是由聚乙烯醇系树脂膜制造偏振膜的方法,
所述偏振膜的制造方法包括使所述聚乙烯醇系树脂膜与处理液接触的处理工序,
所述处理液包含硝酸盐、硼酸和碘化化合物且25℃时的pH为4.5以上。
2.根据权利要求1所述的偏振膜的制造方法,其中,所述处理液在25℃时的pH为6.5以下。
3.一种偏振板的制造方法,其具有:
通过权利要求1或2所述的偏振膜的制造方法制造偏振膜的工序;以及
在所述偏振膜的单面或两面借助贴合层贴合保护膜的贴合工序。
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