TWI555629B - 延伸膜及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關延伸膜、延伸膜之製造方法、偏光性積層膜之製造方法及偏光板的製造方法。
偏光板已廣泛使用作為液晶顯示器等顯示器中的偏光供應元件等。作為這樣的偏光板,過去以來就使用由聚乙烯醇系樹脂形成的偏光子層與三乙醯基纖維素等保護膜之積層物。在偏光子層(偏光膜)中,除了要求高度光學性能之外,近年來也隨著朝向液晶顯示器的筆記型個人電腦或手機(行動電話)等行動機器的拓展而要求薄質輕量化。
作為薄型偏光板的製造方法之一例,已有提案的方法是:在基材膜的表面塗布含有聚乙烯醇系樹脂的溶液設置樹脂層之後,將基材膜與樹脂層形成的積層膜延伸,接著染色、交聯(固定)、乾燥,形成由樹脂層形成的偏光子層後,獲得具有偏光子層的偏光性積層膜之方法(例如,參照日本特開2011-2816號公報(參照專利文獻1))。已知可將其直接利用作為偏光板,或在該膜貼合保護膜之後,利用已剝離基材膜者作為偏光板的方法。
本發明的目的是提供:一種延伸膜及其製造方法,其是可使用於具備如上述的偏光子層的偏光性積層膜或偏光板之製造方法的延伸膜,在製造偏光性積層膜或偏光板之際,其可使染色步驟中的染色時間縮短。同時,本發明的目的是提供:一種偏光性積層膜或偏光板之製造方法,其可縮短染色步驟中的染色時間,並可高效率的製造
本發明是一種延伸膜,其具備基材膜,及在該基材膜之一面形成厚度10μm以下的樹脂層,該樹脂層包含皂化度(莫耳%)及平均聚合度滿足下述式(1)或式(2)的關係之聚乙烯醇系樹脂並延伸。
96莫耳%<皂化度≦98莫耳% (1)
93莫耳%≦皂化度≦96莫耳%,且平均聚合度≧2500 (2)
上述樹脂層,宜經以超過5倍的延伸倍率單軸延伸。
又,本發明是上述延伸膜之製造方法,該方法具有在基材膜的一面形成包含皂化度(莫耳%)及平均聚合度滿足式(1)或式(2)的關係之聚乙烯醇系樹脂之樹脂層而獲得積層膜的樹脂形成步驟、將該積層膜單軸延伸而獲得延伸膜的延伸步驟。
又,本發明是一種偏光性積層膜之製造方法,該偏光性積層膜具備基材膜及在該基材膜之一面形成之厚度10μm以下的偏光子層,該製造方法具有經上述樹脂形成步驟及上述延伸步驟製造延伸膜之後,以二色性色素將該延伸膜之樹脂層染色而形成偏光子層的染色步驟。
又,本發明是一種偏光板之製造方法,該偏光板具備保護膜及在該保護膜之一面形成之厚度10μm以下的偏光子層,該製造方法具有經上述樹脂形成步驟、上述延伸步驟及上述染色步驟製
造偏光性積層膜之後,使保護膜貼合在與該偏光性積層膜中的偏光子層之基材膜側之面的相反側的面而獲得多層膜的貼合步驟,與將基材膜由該多層膜剝離的剝離步驟。
藉由本發明的延伸膜及本發明的製造方法製造延伸膜時,不會使偏光性及耐水性降低,並且在製造偏光性積層膜或偏光板時的染色步驟中,可以良好的染色時間將樹脂層染色而形成偏光子層。同時,藉由本發明的製造方法,可高效率的製造的偏光性積層膜或偏光板。
S10‧‧‧樹脂層形成步驟
S20‧‧‧延伸步驟
S30‧‧‧染色步驟
S40‧‧‧貼合步驟
S50‧‧‧剝離步驟
A、B1、B2‧‧‧範圍
第1圖概要表示本發明的延伸膜之製造方法的流程圖。
第2圖概要表示本發明的偏光性積層膜之製造方法的流程圖。
第3圖概要表示本發明的偏光板之製造方法之流程圖。
第4圖針對實施例1、2及比較例1、2,表示對應於形成樹脂層時使用的PVA之皂化度的中心值與平均聚合度的結果之描繪圖。
以下,一邊參照圖面,一邊詳細說明本發明。
本發明的延伸膜,具備基材膜與在基材膜的至少一面形成之厚度10μm以下之樹脂層。樹脂層包含皂化度(莫耳%)及平均聚合度可滿足下述式(1)或式(2)的關係之聚乙烯醇系樹脂並經延伸者。
96莫耳%<皂化度≦98莫耳% (1)
93莫耳%≦皂化度≦96莫耳%,且平均聚合度≧2500 (2)
延伸膜可使用於偏光性積層膜或偏光板之製造。延伸膜,也可以是由後述的本發明相關之延伸膜的製造方法製造,並無其他的限定。以下,詳細說明延伸膜的各構成要素。
作為樹脂層中使用的聚乙烯醇系樹脂,可使用已將聚醋酸乙烯系樹脂皂化的樹脂。作為聚醋酸乙烯系樹脂,除了醋酸乙烯醋的單獨聚合物之聚醋酸乙烯酯之外,也可例示如可與醋酸乙烯酯共聚合的其他單體之共聚合物等。作為可與醋酸乙烯酯共聚合的其他單體,可列舉:例如不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基的丙烯醯胺類等。
聚乙烯醇系樹脂,可使用皂化度為93莫耳%至98莫耳%者(式(1)及式(2))。同時,在使用93莫耳%至96莫耳%的聚乙烯醇類樹脂時,可選擇平均聚合度為2,500以上者(式(2))。因聚乙烯醇系樹脂的皂化度為98莫耳%以下,故在使用延伸膜製造偏光性積層膜或偏光板之際的染色步驟中,可以良好的染色時間將樹脂層染色而形成偏光子層。並且,因使聚乙烯醇系樹脂的皂化度大於96莫耳%,或即使皂化度小於96莫耳%,也因在93莫耳%以上且平均聚合度為2,500以上,故在使用延伸膜製造偏光性積層膜或偏光板之際,例如在染色步驟中使其含浸在水溶液中,也可具有十足的耐水性。
此處的皂化度,是指含在聚乙烯醇系樹脂的原料之聚醋酸乙烯系樹脂中之醋酸基,因皂化步驟而變化成羥基的比例,以單元比(莫耳%)表示,為可以下述式定義的數值。
皂化度(莫耳%)=(羥基的個數)÷(羥基的個數+醋酸基的個數)×100
皂化度,可以JIS K 6726(1994)中規定的方法求得。而且,如樹脂層中使用的聚乙烯醇系樹脂之皂化度具有非一定值之幅度時,式(1)及式(2)中的「皂化度」,是指聚乙烯醇系樹脂的皂化度之中心值。
皂化度越高時,表示羥基的比例越高,即表示可阻礙結晶化的醋酸基之比例低。
同時,聚乙烯醇系樹脂,也可以是部份改質的改質聚乙烯醇。例如,聚乙烯醇系樹脂經乙烯、丙烯等烯烴,丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不飽和羧酸、不飽和羧酸的烷酯、丙烯醯胺等改質者等。改質的比例宜未達30莫耳%,並以未達10%更佳。如改質比例超過30莫耳%時,將使之後的步驟中產生二色性色素不易吸附,偏光性能變低的不良情形。
聚乙烯醇系樹脂的平均聚合度是根據JIS K 6726(1994)規定的方法求得之數值。雖然無特別的限定,聚乙烯醇系樹脂的皂化度為96莫耳%以下時,選擇平均聚合度為2,500以上者,並宜為8,000以下,而以5,000更佳。同時,如皂化度超過96莫耳%時,雖然無特別限定其平均聚合度,但宜為1,000至10,000,而以1,500至5,000更佳。
作為具有此種特性之聚乙烯醇系樹脂,可列舉:例如日本合成化學工業(株)製的AH-26(皂化度:97.0至98.8莫耳%,平均聚合度:2,600)、AH-22(皂化度:97.5至98.5莫耳%,平均聚合度:2,200);例如JAPAN VAM & POVAL(股份有限公司)的JM-33(皂化度:93.5至95.5莫耳%,平均聚合度:3,300)、JM-26(皂化度:95.5至97.5莫耳%,平均聚合度:2,600)等,此等製品可適用於本發明
的樹脂層之形成。
上述的聚乙烯醇系樹脂之中,也可視需要而添加可塑劑、界面活性劑等添加劑。作為可塑劑,可使用多元醇及其縮合物等,例如甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。添加劑的調配量並無特別的限制,但以成為聚乙烯醇系樹脂中的20重量%以下為適。
將這樣的聚乙烯醇系樹脂製成的膜,可構成本發明的延伸膜之樹脂層。聚乙烯醇系樹脂製膜的方法,並無特別的限定,雖然可以周知的方法製膜,但就易得所要求的厚度之樹脂層而言,宜在基材膜上塗布聚乙烯醇系樹脂的溶液而製膜。樹脂層是使其延伸,宜為延伸倍率超過5倍的單軸延伸,並以延伸倍率超過5倍且在17倍以下的單軸延伸更佳。延伸後的樹脂層之厚度為10μm以下,並宜為7μm以下。
作為基材膜中使用的樹脂,可使用:例如透明性、機械強度、熱安定性、延伸性等優異的熱可塑性樹脂,可配合此等的玻璃轉移溫度Tg或熔點Tm而選擇適切的樹脂。
作為此種熱可塑性樹脂之具體例,可列舉:例如聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂(降冰片烯系樹脂)、(甲基)丙烯酸系樹脂、纖維素酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、醋酸乙烯酯系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碸系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂,及此等樹脂的混合物、共聚合物等。
基材膜可以是僅由上述樹脂的1種形成的膜,也可以是混合
2種以上的樹脂而形成之膜。該基材膜可以是單層膜,也可以是多層膜。
作為聚烯烴系樹脂,可列舉:例如聚乙烯、聚丙烯等,並宜為安定且容易高倍率延伸者。同時,也可使用丙烯中與乙烯共聚合而得的乙烯-聚丙烯共聚合物等。也可與其他種類的單體共聚合,作為可與丙烯共聚合的其他種單體,可列舉:例如乙烯、α-烯烴。作為α-烯烴,宜使用碳數4以上的α-烯烴,並以碳數4至10的α-烯烴更佳。碳數4至10的α-烯烴之具體例,可列舉:例如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯等直鏈狀單烯烴類;3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯等分枝狀單烯烴類;乙烯環己烷等。可與丙烯及此等共聚合的其他單體之共聚合物,可以是無規共聚合物,也可以是嵌段共聚合物。共聚合物中來自該其他單體的構成單元之含有率,可依照「高分子分析手冊」(1995年,紀伊國屋書店發行)的第616頁中所述之方法,進行紅外線(IR)光譜測定而求得。
在上述之中,作為構成丙烯系樹脂膜的丙烯系樹脂,宜使用丙烯的單獨聚合物、丙烯-乙烯無規共聚合物、丙烯-1-丁烯無規共聚合物及丙烯-乙烯-1-丁烯無規共聚合物。
同時,構成丙烯系樹脂膜的丙烯系樹脂之立體規則性,宜為實質的等規(isotactic)或間規(syndiotactic)。由具有實質的等規或間規之立體規則性的丙烯系樹脂所成之丙烯系樹脂膜,其使用性比較良好,同時在高溫環境下的機械強度亦優。
聚酯系樹脂,是具有酯鍵的聚合物,主要是多元酸與多元醇的聚縮合物。使用的多元酸,主要是使用2價的二羧酸,可列舉:
例如異酞酸(或間苯二甲酸)、對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、萘二羧酸二甲酯等。同時,使用的多元醇,主要也是使用2價的二醇,可列舉丙二醇、丁二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇等。作為具體的樹脂,可列舉聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸環己烷二甲酯、聚萘二甲酸環己烷二甲酯等。也可適用此等的混合樹脂或共聚合物。
作為環狀聚烯烴系樹脂,宜使用降冰片烯系樹脂。環狀聚烯烴系樹脂,是將環狀烯烴作為聚合單元聚合成樹脂的總稱。可列舉日本特開平1-240517號公報、日本特開平3-14882號公報、日本特開平3-122137號公報等中所述之樹脂。作為具體例,可列舉環狀烯烴的開環(共)聚合物、環狀烯烴的加成聚合物、環狀烯烴與乙烯、丙烯等α-烯烴之共聚合物(無規共聚合物為其代表性)及此等樹脂經不飽和羧酸或其衍生物改質的接枝聚合物,以及此等樹脂的氫化物等。作為環狀烯烴之具體例,可列舉降冰片烯系單體。
作為環狀聚烯烴系樹脂,市面上已有各種製品的販售。作為具體例,可列舉:例如Topas(註冊商標)(Ticona公司製)、Arton(註冊商標)(JSR(株)製)、ZEONOR(註冊商標)(日本Zeon(株)製)、ZEONEX(註冊商標)(日本Zeon(株)製)、Apel(註冊商標)(三井化學(株)製)。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂,可採用任何適切的(甲基)丙烯酸系樹脂。可列舉:例如聚甲基丙酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚合物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯
酸酯共聚合物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚合物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合物(MS樹脂等)、具有脂環族烴基的聚合物(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環己酯共聚合物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降冰片酯共聚合物等)。理想的是聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1至6烷酯。作為(甲基)丙烯酸系樹脂,是以使用甲基丙烯酸甲酯為主成分(50至100重量%,並宜為70至100重量%)的甲基丙烯酸甲酯系樹脂更佳。
纖維素酯系樹脂是纖維素與脂肪酸之酯。作為此種纖維素酯系樹脂之具體例,可列舉:例如纖維素三醋酸酯、纖維素二醋酸酯、纖維素三丙酸酯、纖維素二丙酸酯等。同時,可舉出此等的共聚合物或部份的羥基經他種取代基修飾之樹脂等。此等樹脂之中,並以纖維素三醋酸酯尤佳。纖維素三醋酸酯已有多種的市售製品,在容易取得性或成本上亦為其優點。作為纖維素三醋酸酯的市售品,可列舉:例如Fujitac(註冊商標)TD80(富士軟片(株)製)、Fujitac(註冊商標)TD80UF(富士軟片(株)製)、Fujitac(註冊商標)TD80UZ(富士軟片(株)製)、Fujitac(註冊商標)TD40UZ(富士軟片(株)製)、KC8UX2M(Konica Minolta Opto(株)製)、KC4UY(Konica Minolta Opto(株)製)等。
聚碳酸酯系樹脂,是包含經由碳酸酯基而使單體單元結合的聚合物之工程塑膠,是具有高耐衝擊性、耐熱性、難燃性的樹脂。同時,因具有高透明性,也可適用於光學用途上。在光學用途中,為降低光彈性係數,市面上也販售如同已修飾聚合物骨架稱為改質聚碳酸酯的樹脂,或已改良波長依存性的共聚合聚碳酸酯等,以供適用。此種聚碳酸酯樹脂已在市面上廣泛販售,例如
Panlite(註冊商標)(帝人化成(株))、Iupilon(註冊商標)(三菱工程塑膠(株))、SD Polyca(註冊商標)(住友Dow(株))、Caliber(註冊商標)(Dow Chemical)等。
在基材膜中,除了上述熱可塑性樹脂之外,也可添加其他任何適當的添加劑。作為此種添加劑,可列舉:例如紫外線吸收劑、抗氧化劑、滑劑、可塑劑、離型劑、防著色劑、難燃劑、核劑、抗靜電劑、顏料及著色劑等。上述例示的熱可塑性樹脂在基材膜中的之含量,宜為50至100重量%,並以50至99重量%更佳,以60至98重量%又更佳,而以70至97重量%尤佳。如基材膜中的熱可塑性樹脂之含量未達50重量%時,可能有未能充分顯現熱可塑性樹脂原本具有的高透明性等之虞。
基材膜,至少也可在形成樹脂層側的表面進行電暈處理、電漿處理、火焰處理等,以提高與包含聚乙烯醇系樹脂層的樹脂層之密著性。同時,也可在基材膜之形成包含聚乙烯醇系樹脂之樹脂層側的表面,設置底塗層等薄層,以提高密著性。
作為底塗層,只要可使基材膜與聚乙烯醇系樹脂層的雙方中發揮某程度強度的密著力之材料,即無特別的限制。例如,可使用透明性、熱安定性、延伸性等優異的熱可塑性樹脂。具體上雖然可列舉如丙烯酸系樹脂、聚乙烯醇系樹脂,但並不侷限於此等樹脂。
構成底塗層的樹脂,也可以經溶解在溶劑的狀態使用。也可依樹脂之溶解性,而使用苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁酮等酮類,醋酸乙酯、醋酸異丁酯等酯類,
如二氯甲烷、三氯乙烷、氯仿等氯化烴類,乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇等醇類等一般的有機溶劑。但是,使用含有機溶劑的溶液而形成底塗層時,也有可能使基材溶解,故宜考量基材的溶解性後再選擇溶劑。在考量對環境的影響時,底塗層宜為由水為溶劑的塗布液形成。其中,並宜使用密著性良好的聚乙烯醇系樹脂。
作為使用為底塗層的聚乙烯醇系樹脂,可列舉:例如聚乙烯醇樹脂及其衍生物。作為聚乙烯醇樹脂的衍生物,除了聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛等之外,也可列舉:例如經乙烯、丙烯等烯烴,丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不飽和羧酸,不飽和羧酸的烷酯,丙烯醯胺等改質的聚乙烯醇樹脂者。在上述的聚乙烯醇系樹脂材料之中,並宜使用聚乙烯醇樹脂。
也可在上述熱可塑性樹脂中添加交聯劑,以提高底塗層之強度。在樹脂中添加的交聯劑,可使用有機系、無機系等已周知的物質。只要相對於使用的熱可塑性樹脂,適宜的選擇更適切的交聯劑即可。例如可選擇環氧系、異氰酸酯系、二醛系、金屬系的交聯劑。作為環氧系交聯劑,可使用一液硬化型或二液硬化型的任何一種交聯劑。可列舉:例如乙二醇二去水甘油醚、聚乙二醇二去水甘油醚、甘油二或三去水甘油醚、1,6-己二醇二去水甘油醚、三羥甲基丙烷三去水甘油醚、二去水甘油苯胺、二去水甘油胺等環氧類。
作為異氰酸酯系交聯劑,可列舉:例如甲苯二異氰酸酯、氫化甲苯二異氰酸酯、三羥甲基丙烷-甲苯二異氰酸酯加成物、三苯基甲烷三異氰酸酯、亞甲雙(4-苯基甲烷三異氰酸酯)、異佛酮二異
氰酸酯,及此等的酮肟嵌段物或酚嵌段物等異氰酸酯類。
作為二醛系交聯劑,可列舉:例如乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、順丁烯二醛、鄰苯二甲醛等。
作為金屬系交聯劑,可列舉:例如金屬鹽、金屬氧化物、金屬氫氧化物、有機金屬化合物,但金屬的種類並無特別限制,只要適宜的選擇即可。作為金屬鹽、金屬氧化物、金屬氫氧化物,可列舉:例如鈉、鉀、鎂、鈣、鋁、鐵、鎳、鋯、鈦、矽、硼、鋅、銅、釩、鉻、錫等具有二價以上原子價的金屬之鹽及其氧化物、氫氧化物。
有機金屬化合物是指在金屬原子上直接結合有機基,或分子內至少具有1個經由氧原子或氮原子而使有機基結合的結構之化合物。有機基是指至少含有碳元素的官能基,可列舉:例如烷基、烷氧基、醯基等。同時,結合並不僅表示共有鍵,也可以是藉由螯合狀化合物等配位之配位鍵。
作為上述金屬有機化合物的理想例,可列舉:例如鈦有機化合物、鋯有機化合物、鋁有機化合物及矽有機化合物。此等金屬有機化合物,可僅使用一種,也可適宜的將二種以上混合使用。
作為上述鈦有機化合物的具體例,可列舉:例如鈦酸四正丁基酯、鈦酸四異丙基酯、酞酸丁酯二聚物、鈦酸四(2-乙己基)酯、鈦酸四甲基酯等鈦酸酯類;乙醯丙酮酸合鈦、四乙醯丙酮酸合鈦、聚乙醯丙酮酸合鈦、辛二醇酸合鈦、乳酸合鈦、鈦三乙醇胺化物、乙基乙醯基醋酸合鈦等鈦螯合物類;聚羥基鈦硬脂酸酯等鈦化物類等。
作為上述鋯有機化合物的具體例,可列舉:例如鋯酸四正丙
酸系、正丁酸鋯酯、四乙醯丙酮酸合鋯、單乙醯丙酮酸合鋯、雙乙醯丙酮酸合鋯、乙醯丙酮酸合鋯雙乙基乙醯丙酮酸酯等。
作為上述鋁有機化合物的具體例,可列舉:例如乙醯丙酮酸鋁、鋁有機酸螯合物等。作為上述矽有機化合物的具體例,可列舉:例如上述鈦有機化合物及鋯有機化合物中所例示具有配位子的化合物。
上述低分子交聯劑之外,也可使用羥甲基化三聚氰胺樹脂或聚醯胺環氧樹脂等高分子系的交聯劑等。作為這樣的聚醯胺環氧樹脂的市售品,可列舉:例如住化Chemtechs(株)販售的「Sumirez(註冊商標)樹脂650(30)」或「Sumirez(註冊商標)樹脂675」(均為商品名)等。
使用聚乙烯醇系樹脂作為熱可塑性樹脂時,以聚醯胺環氧樹脂、羥甲基化三聚氰胺、二醛、金屬螯合物交聯劑等尤佳。
為形成底塗層而使用的熱可塑性樹脂與交聯劑之比例,只要在相對於樹脂100重量份之交聯劑0.1至100重量份左右的範圍,配合樹脂的種類或交聯劑的種類等而適宜決定即可,並宜由大約0.1至50重量份的範圍選擇。同時,底塗層用塗布液,宜為可使其固形份濃度成為大約1至25重量%之溶液。
底塗層的厚度宜為0.05至1μm,並以0.1至0.4μm更佳。如較0.05μm還薄時,將使基材膜與聚乙烯醇層的密著力提高效果變小,如較1μm厚時,將使延伸膜,並使使用其製作的偏光性積層膜及偏光板變厚而不佳。
第1圖是概要表示本發明的延伸膜之製造方法的流程圖。本
發明的延伸膜之製造方法,具有在基材膜的一面形成由聚乙烯醇系樹脂形成的樹脂層而得積層膜的樹脂層形成步驟(S10),與將積層膜單軸延伸而得延伸膜的延伸步驟(S20)。以下詳細說明第1圖中的S10至S20的各步驟。
此步驟中,是在基材膜的至少一面形成由聚乙烯醇系樹脂形成樹脂層。適於基材膜的材料,如上述延伸膜之構成的說明中所述。同時,基材膜宜使用可適於聚乙烯醇系樹脂的延伸溫度範圍延伸之膜。延伸前的基材膜之厚度,雖可適宜的決定,但一般就強度或使用性等作業性而言,其宜為1至500μm,並以1至300μm更佳,而以5至200μm又更佳。
以樹脂形成步驟(S10)形成之樹脂層的厚度,即延伸前的樹脂層之厚度,宜為超過3μm且60μm以下。如其超過60μm時,將使最後所得的延伸後之樹脂層的厚度超過10μm,故不佳。
本發明中的樹脂層,宜將聚乙烯醇系樹脂的粉末溶解在良溶劑中而得的聚乙烯醇系樹脂溶液,塗布在基材膜的一表面上,使溶劑蒸發即可形成。由此而形成的樹脂層,可能薄質的形成。適於樹脂層的材料等,如上述延伸膜之構成的說明中所述。作為將聚乙烯醇系樹脂溶液塗布在基材膜的方法,可由線棒塗布法、逆向塗布、凹板塗布等滾塗法、模壓塗布法、點塗布法、唇嘴塗布法、旋轉塗布法、網版塗布法、噴注塗布法、浸塗法、噴塗等已知的方法中適宜的選擇採用。乾燥溫度例如為50至200℃,並宜為60至150℃。乾燥時間例如為2至20分鐘。
同時,本發明中的樹脂層,也可以是將包含聚乙烯醇系樹脂
的整個薄膜貼附在基材層的一表面上而形成。
同時,也可在基材膜與包含聚乙烯醇系樹脂形成的樹脂層之間設置底塗層,以提高基材膜與樹脂層的密著性。就密著性的觀點而言,底塗層宜為由含有聚乙烯醇系樹脂層及交聯劑的組成物形成。適於底塗層的材料,如上述的延伸膜之構成的說明中所述。適合底塗層的形成時使用的塗布方式,並無特別的限制,可由線棒塗布法、逆向塗布、凹板塗布等滾塗法、模壓塗布法、點塗布法、唇嘴塗布法、旋轉塗布法、網版塗布法、噴注塗布法、浸塗法、噴塗等已知的方法中適宜的選擇採用。
此處,將包含基材膜及樹脂層的積層膜延伸而得延伸膜。並宜為可成為延伸倍率超過5倍且17倍以下之單軸延伸。而以可成為延伸倍率超過5倍且8倍以下之單軸延伸更佳。如延伸倍率為5倍以下時,因將使包含聚乙烯醇系樹脂的樹脂層未能充分配向,而在獲得偏光性積層膜或偏光板之際造成樹脂層染色而發生偏光子層的偏光度不能充分變高之不良情況。另一方面,如延伸倍率超過17倍時,容易發生延伸時的積層膜破裂,同時使延伸的厚度成為必要以上的薄度,而有可能降低後方步驟的加工性、處理性之虞。延伸步驟(S20)中的延伸處理,並不限定在一段式的延伸,也可進行多段式延伸。在進行多段延伸時,宜配合全段的延伸處理而進行可成為超過5倍延伸倍率之延伸處理。
至於延伸步驟(S20),可針對積層膜的長臂方向實施縱向延伸處理,或針對寬幅方向延伸的橫向延伸處理等。作為縱向延伸處理,可列舉:例如滾輪間延伸方法、壓縮延伸方法等,作為橫向
延伸處理,可列舉:例如拉幅(tenter)法等。
又,延伸處理也可採用濕潤式延伸方法與乾式延伸方法的任何一種方式,但使用乾式延伸方法時,因可廣範圍的選擇延伸積層膜時的溫度而佳
第2圖是概要表示本發明的偏光性積層膜之製造方法的流程圖。本發明的偏光性積層膜之製造方法,具有在基材膜之至少一面形成包含聚乙烯醇系樹脂層的樹脂層而得積層膜的樹脂層形成步驟(S10)、將積層膜單軸延伸而得延伸膜的延伸步驟(S20)與以二色性色素將延伸膜的樹脂層染色而形成偏光子層的染色步驟(S30)。
經過以上的步驟,即可得具備基材膜與在基材膜的一面形成厚度10μm以下的偏光子層之偏光性積層膜。此偏光性積層膜,例如可經由感壓式接著劑而使用作為其他的光學膜或貼合在液晶電池上等,或使用於後述的偏光板之製造。
以下,詳細說明各步驟。樹脂層形成步驟(S10)與延伸步驟(S20),因與上述延伸膜之製造方法的步驟相同,故省略其說明。
此時,以二色性色素將延伸膜的樹脂層染色。作為二色性色素,可列舉:例如碘或有機染料等。作為有機染料,可使用:例如紅BR、紅LR、紅R、粉紅LB、(品紅)BL、波爾多紅GS、天藍LG、檸檬黃、藍BR、藍2R、藍BR、海軍藍RY、綠LG、紫LB、紫B、黑H、黑B、黑GSP、黃3G、黃R、橙LR、橙3R、深紅GL、深紅KGL、剛果紅、亮紫BK、SUPRA藍G、SUPRA藍GL、
SUPRA橙GL、直接天藍、直接耐曬橙S、直接耐晒黑等。此等二色性物質可使用一種,也可同時使用二種以上。
染色步驟,例如是將整個延伸膜含浸在含有上述二色性色素的溶液(染色溶液)中進行。作為染色溶液,可使用已在溶劑中經溶解上述二色性色素的溶液。作為染色溶液之溶劑,雖然一般可使用水,但也可添加與水具有相溶性之有機溶劑。作為二色性色素的濃度,宜為0.01至10重量%,並以0.02至7重量%更佳,而以0.025至5重量%尤佳。
使用碘作為二色性色素時,因可使染色效率更上一層的提昇,故宜再添加碘化物。作為此碘化物,可列舉:例如碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。此等碘化物的添加比例,宜為染色溶液中的0.01至20重量%。在碘化物之中,並宜添加碘化鉀。在添加碘化鉀時,碘與碘化鉀的比例之重量比,宜為1:5至1:100的範圍,並以1:6至1:80的範圍更佳,而以1:7至1:70的範圍尤佳。
延伸膜在染色溶液中的含浸時間,宜為10秒至5分鐘,並以30秒至3分鐘更佳。至於本發明,因使用如上述具有可滿足式(1)或式(2)的關係之包含聚乙烯醇系樹脂之樹脂層的延伸膜,故即使以上述的含浸時間也可使樹脂層充分的染色。同時,染色溶液的溫度宜為10至60℃的範圍,並以20至40℃的範圍更佳。
染色處理中,繼染色之後可進行交聯處理。交聯處理,例如是將延伸膜含浸在含有交聯劑的溶液(交聯溶液)中進行。作為交聯劑,可使用從來即知的物質。可列舉:例如硼酸、硼砂等硼化
合物,或乙二醛、戊二醛等。此等交聯劑,可為一種,也可同時使用二種以上。
作為交聯溶液,可使用在溶劑中經溶解交聯劑的溶液。作為溶劑,例如可使用水,並也可添加與水具有相溶性的有機溶劑。交聯溶液中的交聯劑之濃度,雖然無特別的限定,但宜為1至20重量%的範圍,並以6至15重量%更佳。
交聯溶液中也可添加碘化物。可因碘化物的添加,而使樹脂層內面的偏光特性更為均勻。作為碘化物,可列舉:例如碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦。碘化物之含量為0.05至15重量%,並以0.5至8重量%更佳。
延伸膜在交聯溶液中的含浸時間,通常宜為15秒至20分鐘,並以30秒至15分鐘更佳。同時,交聯溶液的溫度宜為10至90℃的範圍。
最後宜進行清洗步驟及乾燥步驟。作為清洗步驟,可進行水清洗處理。水清洗處理,通常是將延伸膜含浸在離子交換水、蒸餾水等純水中進行。水清洗溫度通常是3至50℃,並宜為4℃至20℃的範圍。含浸時間通常是2至300秒,並宜為3秒至240秒。
清洗步驟,可以是碘化物溶液的清洗處理與水清洗處理的組合,也可使用適宜調配的甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、丙醇等液態醇的溶液。
清洗步驟之後,宜進行乾燥步驟。作為乾燥步驟,可採用任何適宜的方法(例如,自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥)。例如,加熱乾燥時的乾燥溫度,通常是20至95℃,乾燥時間通常是1
至15分鐘左右。經以上的染色步驟(S30),即可使樹脂層具有作為偏光子的機能。本說明書中,將具有作為偏光子的機能之樹脂層稱為偏光子層,將基材膜上具備偏光子層的積層體稱為偏光性積層膜。
具體上,偏光子層是使二色性色素吸附配向經單軸延伸的包含聚乙烯醇系樹脂的樹脂層而成者。偏光子層的厚度(延伸後的樹脂層之厚度)通常是10μm以下,並宜為7μm以下。因使偏光子層的厚度為10μm以下,故可構成薄型的偏光性積層膜。
第3圖是概要表示本發明的偏光板之製造方法的流程圖。本發明的偏光板之製造方法,具備依序進行在基材膜之至少一面形成包含聚乙烯醇系樹脂的樹脂層而得積層膜之樹脂層形成步驟(S10)、將積層膜單軸延伸而得延伸膜的延伸步驟(S20)、以二色性色素將延伸膜的樹脂層染色形成偏光子層的染色步驟(S30),製作成偏光性積層膜之後,在偏光性積層膜的偏光子層之基材膜側之面與其相反側之面貼合保護膜,而得多層膜的貼合步驟(S40),與由上述多層膜剝離基材膜的剝離步驟(S50)。
經過以上的步驟,即可得具備保護膜與在保護膜的一面形成厚度10μm以下的偏光子層之偏光板。此偏光板,例如可經由感壓式接著劑而使用作為其他的光學膜或貼合在液晶電池等。
此時,將保護膜貼合在與偏光性積層膜的偏光子層之基材膜為相反側之面,即得多層膜。作為貼合保護膜之方法,可列舉:
例如以黏著劑層將偏光子層與保護膜貼合的方法、以接著劑層將偏光子層面與保護膜貼合的方法。
保護膜,可以是不具有光學機能的單純保護膜,也可以是同時具有相位差膜或所謂提高亮度膜的光學機能之保護膜。
作為保護膜的材料,雖然無特別的限定,但可列舉:例如環狀聚烯烴系樹脂、由包含如同三醋酸纖維素、二醋酸纖維素的樹脂的醋酸纖維素系樹脂膜、由包含如同聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂的聚酯系樹脂膜、聚碳酸酯系樹脂膜、丙烯酸系樹脂膜、聚丙烯系樹脂膜等從來即廣泛使用在該領域中的膜。
作為環狀聚烯烴系樹脂,可使用適宜的市售品,例如Topas(註冊商標)(Ticona公司製)、Arton(註冊商標)(JSR(株)製)、ZEONOR(註冊商標)(日本Zeon(株)製)、ZEONEX(註冊商標)(日本Zeon(株)製)、Apel(註冊商標)(三井化學(株)製)。在將此種環狀聚烯烴系樹脂製膜成膜之時,可適宜使用溶劑鑄壓法、熔融押出法等已知的方法。同時,也可使用Esushina(註冊商標)(積水化學工業(株)製)、SCA40(積水化學工業(株)製)、ZEONOR(註冊商標)膜(Optes(株)製)等已預先製膜的環狀聚烯烴系樹脂製的膜之市售品。
環狀聚烯烴系樹脂膜,可以是經單軸延伸或二軸延伸者。因延伸,而可使環狀聚烯烴系樹脂膜賦予任意的相位差值。通常是一邊將膜輥捲出時一邊連續的進行,在加熱爐中使其朝輥的進行方向、與垂直於該進行方向的方向,或其兩方向延伸。加熱爐的溫度,通常是由環狀聚烯烴系樹脂的玻璃轉移溫度附近至玻璃轉
移溫度+100℃的範圍。延伸的倍率,通常在一個方向是1.1至6倍,並宜為1.1至3.5倍。
作為醋酸纖維素系樹脂膜,可使用適宜的市售品,例如Fujitac(註冊商標)TD80(富士軟片(株)製)、Fujitac(註冊商標)TD80UF(富士軟片(株)製)、Fujitac(註冊商標)TD80UZ(富士軟片(株)製)、Fujitac(註冊商標)TD40UZ(富士軟片(株)製)、KC8UX2M(Konica Minolta Opto(株)製)、KC4UY(Konica Minolta Opto(株)製)等。
在醋酸纖維素系樹脂膜的表面也可形成液晶層等,以改良視野角的特性。同時,醋酸纖維素系樹脂膜也可以是經延伸者,以賦予相位差。醋酸纖維素系樹脂膜通常可施予皂化處理,以提高與偏光子層的接著性。作為皂化處理,可採用將其含浸在如氫氧化鈉或氫氧化鉀的鹼性水溶液之方法。
在如上述的保護膜之表面,也可形成硬化膜、防眩膜、防止反射層等光學層。在保護膜之表面形成此等光學層之方法,並無特別的限定,可使用已周知的方法。
就薄型化的要求,宜使保護膜的厚度儘可能的薄,宜為90μm以下,並以50μm以下更佳。但如其太薄時,因將使強度降低以致加工性惡化,故宜為5μm以上。
構成黏著劑層的黏著劑,通常是由丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、矽酮系樹脂等作為原料聚合物,然後,加入異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶(aziridine)化合物等交聯劑的組成物而形成。並且,也可在黏著劑中調配微粒子形成可顯示光散射性的黏著劑層。
黏著劑層的厚度宜為1至40μm,但在不損及加工性、耐久性等特性的範圍下,其宜薄的塗布,而以3至25μm更佳。如為3至25μm時,可具有良好的加工性,且在抑制偏光膜的尺寸變化上也是理想的厚度。如黏著劑層未達1μm時,將使黏著性降低,如超過40μm時,則易發生黏著劑溢出等不良的情形。
在偏光子層上或保護膜上形成黏著劑層的方法,並無特別的限定,其是在偏光子層上或保護膜上塗布含有上述原料聚合物為首的各成分之溶液,使其乾燥而形成黏著劑層之後,可與隔板或他種薄膜貼合,也可在隔板上形成黏著劑層之後,在偏光子層面或保護膜面貼附而積層。同時,在偏光子層面或保護膜形成黏著劑層之際,也可視需要而在偏光子層面或保護膜面,或黏著劑層的單面或雙面密著處理,例如施予電暈處理等。
作為構成接著劑層的接著劑,可列舉:例如使用聚乙烯醇系樹脂水溶液、水性二液型胺酯類乳液接著劑等水性接著劑。其中並宜適用聚乙烯醇系樹脂水溶液。在使用作為接著劑的聚乙烯醇系樹脂中,除了將醋酸乙烯酯的單獨聚合物之聚醋酸乙烯酯皂化處理而得的乙烯醇均聚合物之外,尚有將醋酸乙烯酯與可與其共聚合物的他種單體之共聚合物,皂化處理而得的乙烯醇系聚合物,另外也有將此等的羥基部份改質的改質聚乙烯醇系聚合物。水性接著劑中,也可添加多元醛、水溶性環氧化合物、三聚氰胺系化合物、氧化鋯化合物、鋅化合物等作為添加劑。在使用此種水性接著劑時,由其可得的接著劑層,通常是比1μm更為薄質,即使以一般的光學顯微鏡觀察其剖面,事實上也觀察不到該接著
劑層。
使用水性接著劑的膜之貼合方法,並無特別的限定,可舉出在偏光子層或保護膜的表面均勻塗布或流放接著劑,並在塗布面也以輥等貼合另一方的膜,使其乾燥的方法等。通常接著劑是在調製後,使其以15至40℃的溫度下塗布,貼合溫度通常是15至30℃的範圍。
在使用水性接著劑時,將膜貼合之後,使其乾燥,以去除含在水性接著劑中的水。乾燥爐的溫度宜為30℃至90℃。如未達30℃時,有使接著面容易剝離的傾向。如為90℃以上時,可能有因熱而使偏光子等的光學性能劣化之虞。乾燥時間可設定在10至1,000秒。
乾燥後,也可再以室溫或稍高於室溫的溫度,例如20至45℃左右,使其熟成大約12至600小時。熟成時的溫度,一般是設定在低於乾燥時採用的溫度。
又,也可使用光硬化性接著劑作為非水性接著劑。作為光硬化性接著劑,可列舉:例如光硬化性環氧樹脂與光陽離子聚合起始劑之混合物等。
作為以光硬化性接著劑貼合膜的方法,可採用從來即知的方法,可列舉:例如可利用流延法、線棒塗布法、凹板塗布法、點狀塗布法、刮刀塗布法、模壓塗布法、浸塗法、噴霧法等,將接著劑塗布在膜之接著面,使二片膜重合的方法。流延法,是指一邊將被塗布物的二片膜朝大約垂直方向、大約水平方向或兩者之間的斜方向移動,一邊在其表面上流下接著劑而擴散塗布的方法。
在偏光子層或保護層的表面塗布接著劑之後,以壓輪等包挾
偏光性積層膜與保護膜,而使膜因貼合而接著。同時,也可適用以輥等加壓此積層體而均勻的擠押擴張的方法。此時,可使用金屬或橡膠等作為輥的材質。並且,也可適用使此積層體通過輥與輥之間而加壓,使其擠押擴張的方法。此時,此等輥可使用相同的材質,也可使用不同的材質。使用上述壓輪等貼合之後的接著劑層,其乾燥或硬化前的厚度宜為5μm以下且0.01μm以上。
在偏光子層與保護膜的接著面,也可適宜的施予電漿處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰處理、皂化處理,以提高其接著性。作為皂化處理,可舉出含浸在如氫氧化鈉或氫氧化鋰的鹼性水溶液中的方法。
在使用光硬化性樹脂作為接著劑時,將膜積層後,以活性能線照射而使光硬化性接著劑硬化。活性能線的光源雖然無特別的限定,但宜為波長400nm以下時具有發光分布的活性能線,具體上宜使用低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化學燈、黑光燈、微波激化水銀燈、鹵化金屬燈等。
對光硬化性接著劑照射的光強度,依光硬化性接著劑的組成而適宜決定,雖然無特別的限定,但宜為可使聚合起始劑之活性化有效的波長領域之照射強度為0.1至6,000mW/cm2。如照射強度為0.1mW/cm2以上時,不會使反應時間變得過長,如為6,000mW/cm2以下時,將使光源的輻射熱及光硬化性接著劑硬化時的放熱而致環氧樹脂黃變或偏光膜的劣化之虞較小。對光硬化性接著劑照射光的時間,可配合適用欲硬化的光硬化性接著劑而無特別的限制,但宜設定成可使表示上述照射強度與照射時間之積的積算光量成為10至10,000mJ/cm2。如對光硬化性接著劑的積算
光量為10mJ/cm2以上時,可因充分產生來自聚合起始劑的活性種而使硬化反應更確實的進行,如為10,000mJ/cm2以下時,則不會使照射時間過長,可維持良好的生產性。而且,活性能線照射後的接著層之厚度,通常大約是0.001至5μm,並宜為0.01μm以上且2μm以下,而以0.01μm以上且1μm以下更佳。
因活性能線的照射而使偏光子層或保護膜上之光硬化性接著劑硬化時,宜在不使此等膜的透過率、色相、透明性等,在經過所有步驟之後的偏光板的各項機能降低之條件下進行硬化。
在本發明的偏光板之製造方法中,如第三圖中所示,將保護膜貼合在偏光子層的貼合步驟(S40)之後,進行基材膜之剝離步驟(S50)。在基材膜之剝離步驟(S50)中,基材膜是由多層膜中剝離。基材膜的剝離方法並無特別的限定,可以與通常附著黏著劑的偏光板中進行的剝離膜之剝離步驟相同的方法進行。可在保護膜之貼合步驟(S40)之後,就直接進行剝離,也可將其一度捲取成輥狀之後,再另外設置剝離步驟。
上述偏光板在實用之際,也可使用作為已積層其他光學層的偏光板。同時,上述保護膜也可具有此等光學層的機能。
作為其他的光學層之例,可列舉:例如可透過某種偏光的光而反射顯示與其性質相反的偏光的光之反射型偏光膜、表面上具有凹凸形狀的賦有防眩機能之膜、賦有表面防反射機能之膜、表面具有反射機能之反射膜、同時持有反射機能與透過機能的半透過反射膜、視野角補償膜。
作為透過某種偏光的光,而反射顯示與其性質相反的偏光的光之反射型偏光膜的市售品,可列舉:例如DBEF(3M公司製,可購自住友3M(株))、APF(3M公司製,可購自住友3M(株))。作為視野角補償膜,可列舉:例如在基材表面塗布液晶性化合物、配向的光學補償膜、包含聚碳酸酯系樹脂的相位差膜、包含環狀聚烯烴系樹脂的相位差膜。作為相當於在基材表面塗布液晶性化合物、配向的光學補償膜之市售品,可列舉:例如WV膜(富士軟片(株)製)、NH膜(新日本石油(株)製)、NR膜(新日本石油(株)製)等。同時,作為相當於包含環狀聚烯烴系樹脂的相位差膜之市售品,可列舉:例如Arton(註冊商標)膜(JSR(株)製)、Esushina(註冊商標)(積水化學工業(株)製)、ZEONOR(註冊商標)膜(Optes(株)製)等。
本發明相關的延伸膜、偏光性積層膜及偏光板之製造方法,雖然是在樹脂層形成步驟(S10)中形成樹脂層,但不僅只是在基材膜的一表面上形成的情形,也包含在基材膜的兩個表面上形成的情形。
如在兩個表面上形成樹脂層時,在偏光板之製造方法中,經過S10至S50的各步驟而形成二片的偏光板。此時,可經過貼合步驟(S40)而得包含第1保護膜/第1偏光子層/基材膜/第2偏光子層/第2保護膜的多層膜。
在基材膜的兩個表面上形成樹脂層時,由多層膜剝離基材膜而得偏光板的剝離步驟(S10),包括將多層膜由第1偏光子層與基材膜之間剝離而分離的第1剝離步驟、將分離的一方之包含基材膜/第2偏光子層/第2保護膜的積層體,由基材膜與第2偏光子層
之間剝離而分離的第2剝離步驟。由第1剝離步驟可形成第1偏光板,由第2剝離步驟形成第2偏光板。
以多層押出機,製作一種三層膜作為基材膜,其是在乙烯單元5重量%的丙烯/乙烯之無規共聚合物("住友Noburen W151";Tm=138℃)的兩側配置由丙烯的單獨聚合物之均聚丙烯("住友Noburen FLX80E4";Tm=163℃)而形成。各層之厚度比為3/4/3。此基材膜的整個厚度為90μm。
使聚乙烯醇粉末(日本合成化學工業(株)製,平均聚合度1100,皂化度99.5莫耳%,商品名:Z-200)溶解於95℃的熱水中,調製成濃度3重量%的水溶液。在所得的水溶液中,混合相對於聚乙烯醇粉末6重量份的交聯劑(住友化學(株)製,商品名:Sumirez(註冊商標)樹脂650)5重量份。利用微凹板塗布機,將所得的混合水溶液塗布在經施予電暈處理的基材膜上,以80℃乾燥10分鐘後,形成厚度0.2μm的底塗層。
在聚乙烯醇粉末使用JM-33(日本合成化學工業(株)製,平均聚合度3300,皂化度93.5至95.5莫耳%),使其溶解於95℃的熱水中,調製成濃度8重量%的聚乙烯醇水溶液。利用唇嘴塗布機,將所得的水溶液塗布在上述底塗層上,連續以80℃乾燥2分鐘,70℃乾燥2分鐘,60℃乾燥4分鐘後,製作成包含基材膜、底塗
層、樹脂層的三層之積層膜。
以160℃的延伸溫度,使積層膜以自由端單軸延伸至5.8倍,獲得延伸膜。所得的延伸膜之樹脂層的厚度為4.1μm。
然後,含浸在30℃的碘與碘化鉀的混合水溶液(碘濃度0.6重量%,碘化鉀濃度10重量%)之染色溶液中染色之後,以10℃的純水沖洗多餘的碘液。接著,含浸在76℃的硼酸與碘化鉀之混合水溶液之交聯溶液中。然後,以10℃的純水清洗4秒鐘,最後以80℃使其乾燥300秒。經以上的步驟由樹脂層形成偏光子層,獲得偏光性積層膜。
使聚乙烯醇粉末((株)Kuraray製,平均聚合度1800,商品名:KL-318)溶解於95℃的熱水中,調製成濃度3重量%的水溶液。所得的水溶液中,混合相對於聚乙烯醇粉末2重量份的交聯劑(住友化學(株)製,商品名:Sumirez(註冊商標)樹脂650))1重量份,作為接著劑溶液。將此聚乙烯醇系接著劑溶液塗布在偏光性積層膜之偏光子層之後,貼合保護膜(Konica Minolta Opto(株)製的TAC:KC4UY),獲得包含保護膜/接著劑層/偏光子層/底塗層/基材膜形成之多層膜。
由多層膜剝離基材膜,獲得包含保護膜/接著劑層/偏光子層/底塗層之偏光板。基材膜已自多層膜輕易的剝離。
使由上述所得的偏光板經由感壓式接著劑而貼附在玻璃板上,以50℃、5kg/cm2(490.3kPa)進行高壓釜處理之後,以附積分球的分光光度計(日本分光(株)製,V7100)測定光學特性。在波長380nm至780nm的範圍中求得MD透過率與TD透過率,依照以下表示的式(3)、式(4)計算各波長中的單體透過率、偏光度,並且藉由JIS Z 8701的二度視野(C光源)進行視感度校正,求得視感度校正單體透過率(Ty)及視感度校正偏光度(Py)。同時,偏光板是將保護膜側作為檢測器側,將儀器設定成如同使來自底塗層的光為入射光。
單體透過率(%)=(MD+TD)/2………式(3)
偏光度(%)=√{(MD-TD)/(MD+TD)}×100………式(4)
「MD透過率」,是由Glan-Thompson稜鏡射出的偏光之方向與偏光板試料之透過軸平行時的透過率,式(3)、式(4)中是以「MD」表示。又,「TD透過率」是由Glan-Thompson稜鏡射出的偏光之方向與偏光板試料之透過軸垂直時的透過率,式(3)、式(4)中是以「TD」表示。
至於染色步驟(S30),測試各種含浸在染色溶液中的時間。如欲獲得視感度校正單體透過率(Ty)40.5%、視感度校正偏光度(Py)99.99%以上的偏光板時,含浸在染色溶液中的要求時間為26秒。
除了樹脂形成時使用的聚乙烯醇粉末為JM-26(日本合成化學工業(株)製,平均聚合度2600,皂化度95.5至97.5莫耳%)之外,其餘是以實施例1相同的方法製作成偏光板。所得的延伸膜之樹
脂層的厚度為4.7μm。
如欲獲得視感度校正單體透過率(Ty)40.5%、視感度校正偏光度(Py)99.99%以上的偏光板時,含浸在染色溶液中的要求時間為62秒。
除了樹脂形成時使用的聚乙烯醇粉末為PVA624(Kuraray(株)製,平均聚合度2400,皂化度95至96莫耳%)之外,其餘是以實施例1相同的方法製作成偏光板。所得的延伸膜之樹脂層的厚度為4.4μm。染色步驟中,因樹脂層在染色之前溶解,而未能製作偏光板。
除了樹脂形成時使用的聚乙烯醇粉末為PVA124(Kuraray(株)製,平均聚合度2400,皂化度98至99莫耳%)之外,其餘是以實施例1相同的方法製作成偏光板。所得的延伸膜之樹脂層的厚度為5.4μm。如欲獲得視感度校正單體透過率(Ty)40.5%、視感度校正偏光度(Py)99.99%以上的偏光板時,含浸在染色溶液中的要求時間為330秒。
以上的結果如表1中所示。表1中,表示各實施例及比較例的樹脂層形成用的聚乙烯醇之種類、欲獲得視感度校正單體透過率(Ty)40.5%、視感度校正偏光度(Py)99.99%以上的偏光板時,含浸在染色溶液中的要求時間與耐水性的評估結果。至於耐水性,染色步驟中未能觀察到含浸中的樹脂層之溶解時為「有」,在相關時間內可觀察到樹脂層之溶解時為「無」。
第4圖是表示表1中所示結果之描繪圖。第4圖中,橫軸表示樹脂層形成時使用的PVA之皂化度的中心值,縱軸表示平均聚合度。第4圖中,以白色表示可滿足式(1)或式(2)的範圍A,均不能滿足式(1)及式(2)的範圍B1、B2,附上陰影線表示。
如第4圖中所示,如是含在可滿足式(1)或式(2)的範圍A時(實施例1、2),染色步驟中,欲獲得所期望的偏光性能時含浸在染色溶液中的要求時間短,同時耐水性亦優。如是含在不滿足式(1),在平均聚合度上不能滿足式(2)的範圍B1時(比較例1),其耐水性不足,樹脂層容易在染色步驟中溶解於染色溶液中。如是含在皂化度上不能滿足式(1)及式(2)的範圍B2時(比較例2),在染色步驟中,將使欲獲得所期望的偏光性能時含浸在染色溶液中的要求時間變長。
偏光性積層膜及偏光的偏光性能,宜使視感度校正單體透過率(Ty)在40%以上、視感度校正偏光度(Py)在99.9%以上。
S10‧‧‧樹脂層形成步驟
S20‧‧‧延伸步驟
Claims (2)
- 一種偏光板之製造方法,該偏光板係具備保護膜及在前述保護膜之一面形成之厚度10μm以下的偏光子層,該偏光板之製造方法具有:在基材膜的一面形成包含皂化度(莫耳%)及平均聚合度滿足下述式(1)或式(2)的關係之聚乙烯醇系樹脂之樹脂層而獲得積層膜的樹脂層形成步驟,將前述積層膜單軸延伸而獲得延伸膜的延伸步驟,以二色性色素使前述延伸膜之前述樹脂層染色而形成偏光子層以獲得偏光性積層膜的染色步驟,使保護膜貼合在前述偏光性積層膜中的前述偏光子層之與前述基材膜側的面為相反側之面而獲得多層膜的貼合步驟,以及將前述基材膜由前述多層膜剝離的剝離步驟,其中,前述染色步驟係將前述延伸步驟所得之延伸膜直接浸漬在碘與碘化鉀的混合水溶液中,96莫耳%<皂化度≦98莫耳% (1) 93莫耳%≦皂化度≦96莫耳%,且平均聚合度≧2500 (2)。
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光板的製造方法,其中,前述延伸步驟中,前述樹脂層經以超過5倍的延伸倍率單軸延伸。
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