TWI592308B - 延伸膜、偏光膜及含有該偏光膜之偏光板 - Google Patents

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Description

延伸膜、偏光膜及含有該偏光膜之偏光板
本發明係關於延伸膜、偏光膜及含有該偏光膜之偏光板。
偏光板,被廣泛用於以液晶顯示裝置為代表之圖像顯示裝置等。作為偏光板者,一般係在由使碘等二色性色素吸附配向於聚乙烯醇系樹脂膜所成的偏光膜的單面或兩面貼合有保護膜之構成者。近年來,伴隨圖像顯示裝置朝移動式機器、薄型電視等的拓展,逐漸要求偏光板,進而偏光膜的薄膜化。
於日本專利第4691205號公報(專利文獻1)中,記載比起聚乙烯醇系樹脂膜的單層體而成之偏光膜的製造方法,藉由形成聚乙烯醇系樹脂層於基材膜上,將其與基材膜一起進行延伸、染色而得到偏光膜,可更均勻地製造薄型偏光膜。
因構成偏光膜的聚乙烯醇系樹脂為親水性, 故於將延伸膜浸漬於染色液等的製造步驟中,有容易溶解於水溶液中(以下亦稱為「溶解性」)的問題。若聚乙烯醇系樹脂溶解,則會引起外觀不佳、膜強度降低、偏光性能降低等。於形成聚乙烯醇系樹脂層於基材膜上,將其與基材一起進行延伸、染色而得到偏光膜的方法中,藉由具有基材,雖可防止聚乙烯醇系樹脂層的完全破裂,但不能解決聚乙烯醇系樹脂會溶解的問題。
於專利文獻1中,揭露為了防止聚乙烯醇系樹脂層在染色步驟溶解,而在浸漬於染色液前,進行事先將已延伸的積層體浸漬於硼酸水溶液的不溶化步驟。
但是,於設置不溶化步驟的情況,製造步驟變繁雜,而且由經過不溶化步驟的聚乙烯醇系樹脂所構成的延伸膜,染色步驟中的染色液的滲透性(以下亦稱為「染色性」)降低。若為了使染色液充分地滲透而使染色時間變長,則生產性會降低,而且有膜強度降低的情形。
本發明係以提供溶解性受抑制且具有良好的染色性的延伸膜、使用該延伸膜所製造的偏光膜及偏光板為目的。
本發明,係提供以下所示的延伸膜、偏光膜及偏光板。
[1]一種使用於偏光膜的製造之延伸膜,其係由包含層狀(lamella)型結晶的聚乙烯醇系樹脂所構成的延伸膜;其中,使用前述延伸膜之藉由示差掃描熱量測定所測 定的結晶熔解峰值溫度T(K)而由下述式(1)算出的前述層狀型結晶的厚度L(nm)為13.0nm以上且45.0nm以下;L=0.66×{516/(516-T)}…(1)。
[2]如[1]所記載的延伸膜,其中,前述聚乙烯醇系樹脂包含調整前述層狀型結晶的厚度L(nm)的單體作為構成單體。
[3]如[1]或[2]所記載的延伸膜,其係將設置於基材膜上的聚乙烯醇系樹脂層延伸所得者。
[4]一種偏光膜,其係將如[1]至[3]中任一項所記載的延伸膜使用二色性色素染色而得者。
[5]如[4]所記載的偏光膜,其中,每單位厚度的刺穿強度為6.0g/μm以上。
[6]一種偏光板,包括:如[4]或[5]所記載的偏光膜;以及積層於前述偏光膜的至少一側的面上之保護膜。
根據本發明,可提供溶解性受抑制且具有良好的染色性的延伸膜、使用該延伸膜所製造的偏光膜及偏光板。
1‧‧‧單面附有保護膜的偏光板
2‧‧‧兩面附有保護膜的偏光板
5‧‧‧偏光膜
6‧‧‧聚乙烯醇系樹脂層
6’‧‧‧延伸膜
10‧‧‧第1保護膜
15‧‧‧第1接著劑層
20‧‧‧第2保護膜
25‧‧‧第2接著劑層
30‧‧‧基材膜
30’‧‧‧延伸的基材膜
50‧‧‧層狀型結晶
51‧‧‧聚合物鏈
100‧‧‧積層膜
200‧‧‧延伸積層膜
300‧‧‧偏光性積層膜
400‧‧‧貼合膜
L‧‧‧厚度
X‧‧‧寬度
Y‧‧‧深度
第1圖係表示構成層狀型結晶的聚合物鏈的一部分的示意圖。
第2圖係表示本發明的偏光板的層構成的一例之剖面示意圖。
第3圖係表示本發明的偏光板的層構成的其他例之剖面示意圖。
第4圖係表示本發明的偏光板的製造方法的較佳的一例之流程圖。
第5圖係表示樹脂層形成步驟所得之積層膜的層構成的一例之剖面示意圖。
第6圖係表示延伸步驟所得之延伸積層膜的層構成的一例之剖面示意圖。
第7圖係表示染色步驟所得之偏光性積層膜的層構成的一例之剖面示意圖。
第8圖係表示第1貼合步驟所得之貼合膜的層構成的一例之剖面示意圖。
〈延伸膜〉
關於本發明的延伸膜,係用於偏光膜的製造。延伸膜係由包含層狀型結晶的聚乙烯醇系樹脂所構成。包含於聚乙烯醇系樹脂的層狀型結晶,其特徵為使用藉由示差掃描熱量測定(DSC)所測定的結晶熔解峰值溫度T(K),由下述式 (1)算出的厚度L(nm)為13.0nm以上且45.0nm以下。再者,層狀型結晶的厚度L(nm)可由下述式(1)算出係屬習知。
L(nm)=0.66×{516/(516-T)}…(1)。
延伸膜,係將聚乙烯醇系樹脂製膜、延伸者。將聚乙烯醇系樹脂製膜的方法,無特別限制,可用習知的方法製膜,由於容易得到厚度小的偏光膜、步驟中薄膜的偏光膜的操作性佳,故較理想為塗布聚乙烯醇系樹脂的溶液於基材膜上而製膜的方法。在將聚乙烯醇系樹脂製膜後進行延伸的方法,沒有限制,較理想為一軸延伸。
延伸膜的厚度,係根據製造偏光膜的步驟中是否再延伸,而適當地選擇,例如可為30μm以下,又可為20μm以下,從偏光板的薄型化的觀點而言,以10μm以下較理想,以8μm以下更理想。延伸膜的厚度,通常為2μm以上。再者,於進行再延伸而製造偏光膜的情況,適合使用比上述厚度厚者。
(聚乙烯醇系樹脂)
構成延伸膜的聚乙烯醇系樹脂的平均聚合度,較理想為100至10000,更理想為1500至8000,更加理想為2000至5000。聚乙烯醇系樹脂的平均聚合度,也可根據JIS K 6726(1994)求得。
(層狀型結晶)
已知聚乙烯醇系樹脂,形成一般稱為層狀型結晶之聚合物鏈多重折回所形成的折疊構造的結晶。第1圖係表示構成層狀型結晶的聚合物鏈的一部分的示意圖。層狀型結晶50,聚合物鏈51在寬度方向多重折回而形成折疊構造,而且如此的折疊構造在深度方向也多重相連形成所構成。層狀型結晶50的厚度L,係形成有折疊構造的聚合物鏈51的長度方向的距離。層狀型結晶50的寬度X,係聚合物鏈51的折疊方向的距離,隨著折回次數而變大。層狀型結晶50的深度Y,係聚合物鏈51之折疊構造的深度方向的距離。
於層狀型結晶50,厚度L影響安定性。厚度L越大,層狀型結晶50越安定。本發明發現藉由將構成延伸膜的聚乙烯醇系樹脂所含有的層狀型結晶的厚度L設為13.0nm以上且45.0nm以下,溶解性受抑制且染色性良好。於使用本發明的延伸膜的情況,因可抑制聚乙烯醇系樹脂對染色水溶液等的溶解,故可得到具有良好外觀、良好的膜強度、良好的偏光性能之偏光膜。而且,因染色性良好,故於偏光膜的製造步驟中,可維持高生產性。
層狀型結晶的厚度L未達13.0nm時,聚乙烯醇系樹脂容易溶解於染色水溶液,耐水性高的聚乙烯醇-碘(I3)錯合物選擇性地脫落,而褪色成藍色,引起表皮粗糙,有引起已配向的聚乙烯醇系樹脂的配向緩和且偏光膜之偏光性能降低的情形。層狀型結晶的厚度L以14.0nm以上較理想,以15.5nm以上更理想。
層狀型結晶的厚度L超過45.0nm時,於後 段偏光膜的製造過程中,染色性降低,有損害生產性的情況。層狀型結晶的厚度L以35.0nm以下更理想。
層狀型結晶的厚度L,可藉由例如導入控制層狀型結晶的厚度L的單體作為構成單體(以下,亦稱為「層狀成長控制單體單元」),並由如此的層狀成長控制單體單元的位置及頻率而調整。層狀成長控制單體單元,係以具有1個以上具有一定以上的體積、因立體阻礙而結晶化時有難以存在於層狀型結晶的晶格內的傾向之取代基之單體單元較理想。具有如此的取代基之層狀成長控制單體單元,存在於構成折疊構造的聚合物鏈的折回部分的機率變高。所以,層狀成長控制單體單元在聚合物鏈中的位置及頻率,影響層狀型結晶的厚度L。如此的層狀成長控制單體單元的頻率越高,聚合物鏈的層狀型結晶的厚度L變得越短。
層狀成長控制單體單元中的具有一定以上的體積的取代基的長度以3.0Å以上較理想。通常原子間的鍵結為1.2至1.6Å,因此於長度3.0Å以上的取代基的情況,成為折疊構造的障礙,而從折疊構造排擠出的可能性變高。例如,取代基為正丙基的情況,因C-C鍵結為3個連接,若從C-C鍵結的標準長度之1.5Å計算,則長度成為4.5Å。所以,得知適合作為具有一定以上的體積的取代基。
層狀成長控制單體單元,具有1個大體積的取代基,例如以下的化學式(1)所示。
於化學式(1)中,取代基X具有一定以上的體積,如上述長度為3.0Å以上較理想。如此的取代基X以具有2個以上氫原子(H)以外的原子較理想。於氫原子(H)以外的原子未達2個的情況,取代基X的體積不足,從層狀型結晶的折疊構造排擠出的可能性低。例如,取代基X為CH3或為H的情況,聚乙烯醇中如此的單元即使單獨或連續存在,皆不會成為層狀型結晶的折疊構造的障礙,無法控制層狀型結晶的折回部分。而且,於取代基X太大的情況,由於有阻礙結晶化的情況,故以取代基X所具有的氫原子(H)以外的原子的數目為10個以下較理想,作為氫原子(H)以外的原子者,例如碳(C)、氧(O)、氯(Cl)等,但不限於該等。
作為取代基X者,例如適合為乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第3丁基、苯基、苯甲基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等。取代基X,除了飽和鍵外,亦可包含如C=C、C=O的不飽和鍵,亦可為烯丙基、丙炔基、丁烯基、丁炔基、丁氧基羥基等。取代基X,亦可於鏈中包含醚鍵、酯鍵、胺基甲酸乙酯(urethane)鍵等鍵結,亦可包含羥基等。
層狀成長控制單體單元,不限於上述化學式(1)所示者,亦可具有2個取代基,例如以下化學式(2) 所示者。
於化學式(2)中,取代基X係具有一定以上的體積者,如同針對化學式(1)中之取代基X的說明。取代基Y,可為具有一定以上的體積者,亦可為不具有者。於取代基Y為具有一定以上的體積者的情況,其係如同針對化學式(1)中之取代基X的說明。於該情況,可與取代基X相同,亦可為不同。
再者,聚合物鏈中之層狀成長控制單體單元,控制聚合物鏈的折回部分,同時控制從聚合物鏈的折回部分連續到下次的折回部分的乙烯醇單體單元(亦可包含不會成為晶格的立體阻礙的單體單元。以下也相同)的數目。亦即,因為層狀成長控制單體單元的位置及頻率的調整,會反映在聚合物鏈之連續的乙烯醇單體單元的數目,故其係與聚合物鏈之連續的乙烯醇單體單元的數目的平均值(以下亦稱為「平均連續單元數目」)相關。連續的乙烯醇單體單元的數目的平均值越大,層狀型結晶的厚度L越有變大的傾向。
作為調整延伸膜中之聚乙烯醇系樹脂的層狀型結晶的厚度L之方法,調整包含於聚乙烯醇系樹脂中的層狀成長控制單體單元的位置及頻率的方法,就不使如偏光子膜的偏光度、收縮力之重要的物性值改變而可調整 層狀型結晶的厚度L的點而言較適合。
再者,作為調整延伸膜中之聚乙烯醇系樹脂的層狀型結晶的厚度L之方法,可使用調整延伸倍率、熱履歷的方法。延伸倍率越高,層狀型結晶的厚度L越有變大的傾向。延伸倍率,係以在使偏光性能、收縮力不會成為問題的範圍內適當地調整較理想。熱履歷的調整,例如聚乙烯醇系樹脂的製膜乾燥時所施加的熱量,亦即調整溫度、時間,或調整延伸溫度。再者可藉由熱履歷調整之層狀型結晶的厚度L的範圍,比調整層狀成長控制單體單元的位置及頻率的上述方法小。所以,作為調整層狀型結晶的厚度L之方法者,可單獨進行調整層狀成長控制單體單元的位置及頻率的上述方法,或與其他方法組合進行較理想。
於本說明書所謂層狀型結晶的厚度L,係使用延伸膜之以示差掃描熱量測定(DSC)所測定的結晶熔解峰值溫度T(K),由上述式(1)算出的厚度L。示差熱量測定,係使用示差熱量測定計,一邊從50℃到250℃為止以10℃/分鐘掃描溫度,一邊測定所吸收的熱量。聚乙烯醇系樹脂的結晶熔解,係從超過200℃時開始,然後出現結晶熔解峰。將來自結晶的200℃至250℃間的結晶熔解峰的峰位置的溫度作為結晶熔解峰值溫度T(K)。作為示差熱量測定計者,可舉例如精工電子(Seiko Instruments)(股)公司製“DSC 6220”等。
層狀型結晶50的寬度X及深度Y,雖不影 響層狀型結晶50的熱力學安定性,但會影響結晶大小及結晶化度,因此影響聚乙烯醇系樹脂溶解所需的時間。此係由於結晶大小及結晶化度與溶解速度相關。
層狀型結晶50的寬度X及深度Y,例如可藉由聚乙烯醇系樹脂的熱履歷而調整。熱履歷的調整,例如調整聚乙烯醇系樹脂的製膜乾燥時所施加的熱量,亦即調整溫度、時間,或調整延伸溫度。聚乙烯醇系樹脂的結晶化度,從抑制溶解速度的觀點而言,較理想為15%以上,更理想為20%以上,更加理想為25%以上。所以,以成為如此的結晶化度之方式選擇聚乙烯醇系樹脂的熱履歷,適當地調整層狀型結晶50的寬度X及深度Y較理想。
〈偏光膜〉
本發明的偏光膜,係使用上述延伸膜而製造者,將上述延伸膜以二色性色素染色所得者。藉由使用上述延伸膜,而聚乙烯醇系樹脂對染色水溶液的溶解受抑制,因此可得到外觀良好、具有良好的膜強度、良好的偏光性能之偏光膜。而且,因上述延伸膜的染色性佳,故於偏光膜的製造步驟中,可維持高生產性。
更詳細地說明偏光膜的偏光性能時,偏光性能通常使用被稱為「視感度校正單體穿透率Ty」、「視感度校正偏光度Py」的2個參數而評估。該等參數,分別以人眼的感度最高的550nm附近權重成為最大的方式進行校正之可見光區域(波長380至780nm)的穿透率、偏光度。 波長未達380nm的光,因人眼無法辨識,於Ty及Py不考慮。
偏光膜的視感度校正單體穿透率Ty,可為應用該偏光膜、包含該偏光膜之偏光板之液晶顯示裝置等圖像顯示裝置中通常所求的值,具體上以40至47%的範圍內較理想。Ty更理想為41至45%的範圍內,於該情況,Ty與Py的平衡變得更好。Ty太高時,Py降低,圖像顯示裝置的顯示品質降低。於Ty太低的情況,圖像顯示裝置的亮度降低,顯示品質降低,或為了充分提高亮度而必須使投入電力變大。偏光膜的視感度校正偏光度Py以99.9%以上較理想,以99.95%以上更理想。
偏光膜的厚度,例如為30μm以下,再者可為20μm以下,從偏光板的薄型化的觀點而言,以10μm以下較理想,以8μm以下更理想。偏光膜的厚度通常為2μm以上。
偏光膜,其每單位厚度的刺穿強度以6.0g/μm以上較理想。只要刺穿強度為6.0g/μm以上,在熱衝擊試驗等耐久性試驗,可顯著抑制偏光膜的破裂發生率。
〈偏光板〉 (1)偏光板的層構成
第2圖係表示本發明的偏光板的層構成的一例之剖面示意圖。如第2圖所示的偏光板1之本發明的偏光板,可為具備偏光膜5及積層於其一側的面上的第1保護膜10 之單面附有保護膜的偏光板。第1保護膜10,可隔著第1接著劑層15積層於偏光膜5上。
而且,本發明的偏光板,可為於偏光膜5的另一側的面再貼合有保護膜者,具體上如第3圖所示的偏光板2,可為具備偏光膜5、積層於其一側的面上的第1保護膜10以及積層於另一側的面上的第2保護膜20之兩面附有保護膜的偏光板。第2保護膜20,可隔著第2接著劑層25積層於偏光膜5上。
本發明的偏光板,在組裝於如液晶顯示裝置的圖像顯示裝置時,可為配置於如液晶胞的圖像顯示元件的辨識(前面)側之偏光板,亦可為配置於圖像顯示元件的背面側(例如液晶顯示裝置的背光側)之偏光板。
(2)偏光膜
本發明的偏光板,包含上述本發明的偏光膜作為偏光膜5。所以,關於偏光膜5的詳細,係引用上述的記載。
(3)第1保護膜
第1保護膜10,可為由具有透光性(較理想為光學上透明)的熱塑性樹脂,例如:如鏈狀聚烯烴系樹脂(聚丙烯系樹脂等)、環狀聚烯烴系樹脂(降莰烯系樹脂等)之聚烯烴系樹脂;如纖維素三乙酸酯、纖維素二乙酸酯之纖維素酯系樹脂;聚酯系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;(甲基)丙烯酸系樹脂;聚苯乙烯系樹脂;或該等的混合物、共聚物等所構成 之膜。
第1保護膜10,可為如相位差膜、增亮膜之兼具光學功能的保護膜。可藉由例如延伸(一軸延伸或二軸延伸等)由上述熱塑性樹脂所構成的膜,或形成液晶層等於該膜上,而成為已賦予任意的相位差值之相位差膜。
作為鏈狀聚烯烴系樹脂者,除了如聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂的鏈狀烯烴的同元聚合物外,可舉例如由2種以上的鏈狀烯烴所構成的共聚物。
環狀聚烯烴系樹脂,係將環狀烯烴作為聚合單元聚合的樹脂的總稱。若列舉環狀聚烯烴系樹脂的具體例,則有環狀烯烴的開環(共)聚合物、環狀烯烴的加成聚合物、環狀烯烴與如乙烯、丙烯的鏈狀烯烴的共聚物(代表上為無規共聚物)及將該等以不飽和羧酸或其衍生物改性的接枝共聚物以及該等的氫化物等。其中,作為環狀烯烴較理想使用降莰烯、已使用多環降莰烯系單體等降莰烯系單體之降莰烯系樹脂。
纖維素酯系樹脂,係纖維素與脂肪酸的酯。纖維素酯系樹脂的具體例,包括纖維素三乙酸酯、纖維素二乙酸酯、纖維素三丙酸酯、纖維素二丙酸酯。而且,可使用該等的共聚物、羥基的一部分經其他取代基修飾者。該等之中,特別理想為纖維素三乙酸酯(三乙醯基纖維素:TAC)。
聚酯系樹脂為具有酯鍵之上述纖維素酯系樹脂以外的樹脂,一般為由多元羧酸或其衍生物與多元醇 的縮聚物所成者。作為多元羧酸或其衍生物者,可使用二羧酸或其衍生物,例如對苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、萘二羧酸二甲酯等。作為多元醇者,可使用二醇,例如乙二醇、丙烷二醇、丁烷二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇等。
聚酯系樹脂之具體例,包括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。
聚碳酸酯系樹脂為由單體單元隔著碳酸酯基而鍵結之聚合物所構成。聚碳酸酯系樹脂,亦可為修飾聚合物骨架之被稱為改性聚碳酸酯的樹脂、共聚合聚碳酸酯等。
(甲基)丙烯酸系樹脂,係以具有(甲基)丙烯醯基的化合物為主要構成單體之樹脂。(甲基)丙烯酸系樹脂的具體例,例如包括如聚甲基丙烯酸甲酯之聚(甲基)丙烯酸酯;甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物;甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物;甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物;(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS樹脂等);甲基丙烯酸甲酯與具有脂環族烴基的化合物之共聚物(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降莰酯共聚物等)。較理想為使用以如聚(甲基)丙烯酸甲酯之聚(甲基)丙烯酸C1-6烷酯為主成分的聚合物,更理想為使用以甲基丙烯酸甲酯 為主成分(50至100重量%,較理想為70至100重量%)之甲基丙烯酸甲酯系樹脂。
於第1保護膜10的與偏光膜5相反側的表面,可形成如硬塗層、防眩層、抗反射層、抗靜電層、防污層之表面處理層(塗覆層)。又,第1保護膜10,可含有1種或2種以上的如潤滑劑、可塑劑、分散劑、熱安定劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、抗靜電劑、抗氧化劑等的添加劑。
第1保護膜10的厚度,從偏光板的薄型化的觀點而言,較理想為90μm以下,更理想為50μm以下,更加理想為30μm以下。第1保護膜10的厚度,從強度及操作性的觀點而言,通常為5μm以上。
(4)第1接著劑層
第1接著劑層15,係用以接著固定第1保護膜10於偏光膜5的一側的面之層。形成第1接著劑層15的接著劑,可為含有藉由照射如紫外線、可見光、電子束、X射線的活性能量線而硬化的硬化性化合物的活性能量線硬化性接著劑、將如聚乙烯醇系樹脂的接著劑成分溶解或分散於水的水系接著劑。
作為形成第1接著劑層15的活性能量線硬化性接著劑者,由於顯示良好的接著性,故可較理想使用包含陽離子聚合性的硬化性化合物及/或自由基聚合性的硬化性化合物之活性能量線硬化性接著劑組成物。活性能 量線硬化性接著劑,可更包含引發上述硬化性化合物的硬化反應用的陽離子聚合引發劑及/或自由基聚合引發劑。
作為陽離子聚合性的硬化性化合物者,可舉例如環氧系化合物(分子內具有1個或2個以上的環氧基之化合物)、氧雜環丁烷(oxetane)系化合物(分子內具有1個或2個以上的氧雜環丁烷環之化合物)或該等的組合。作為自由基聚合性的硬化性化合物者,可舉例如(甲基)丙烯酸系化合物(分子內具有1個或2個以上的(甲基)丙烯醯氧基之化合物)、具有自由基聚合性雙鍵的其他乙烯基系化合物或該等的組合。亦可併用陽離子聚合性的硬化性化合物及自由基聚合性的硬化性化合物。
活性能量線硬化性接著劑,依需要可含有陽離子聚合促進劑、離子捕捉劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、賦黏劑、熱塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、可塑劑、消泡劑、抗靜電劑、調平劑、溶劑等添加劑。
第1接著劑層15的厚度,通常為0.001至5μm左右,較理想為0.01至3μm。
(5)第2保護膜
第3圖所示的兩面附有保護膜的偏光板2所具有的第2保護膜20,與第1保護膜10同樣地可為由上述例示的熱塑性樹脂所構成的膜,亦可為如相位差膜、增亮膜之兼具光學功能的保護膜。關於第2保護膜20可具有的表面處理層及膜的厚度等,引用針對第1保護膜10所敘述的上述記 載。第1保護膜10與第2保護膜20,可互為由相同種類的樹脂所構成的保護膜,亦可為由不同種類的樹脂所構成的保護膜。
(6)第2接著劑層
第2接著劑層25,係用以接著固定第2保護膜20於偏光膜5的另一側的面之層。關於第2接著劑層25的詳細,引用針對上述第1接著劑層15的記載。形成第2接著劑層25的接著劑,可具有與形成第1接著劑層15的接著劑相同的組成,亦可具有不同的組成。
(7)黏著劑層
於第2圖所示的單面附有保護膜的偏光板1的偏光膜5上,或第3圖所示的兩面附有保護膜的偏光板2的第1保護膜10或第2保護膜20上,可積層用以將偏光板貼合於其他構件(例如應用於液晶顯示裝置的情況之液晶胞)的黏著劑層。形成黏著劑層的黏著劑,通常係由以(甲基)丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、矽氧系樹脂等為基質聚合物,並於其中添加有如異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶(aziridine)化合物之交聯劑之黏著劑組成物所構成。再者,可為含有微粒子而顯示光散射性的黏著劑層。黏著劑層的厚度通常為1至40μm,較理想為3至25μm。
(8)其他光學層
本發明的偏光板,可更包括積層於第1及/或第2保護膜10、20、偏光膜5上之其他光學層。作為其他光學層者,例如使某種偏光的光穿透,反射顯示與其相反性質的偏光的光之反射型偏光膜;表面具有凹凸形狀之附有抗眩功能的膜;附有表面抗反射功能的膜;表面具有反射功能的反射膜;兼具反射功能及穿透功能之半穿透反射膜;視角補償膜等。
〈延伸膜、偏光膜及偏光板的製造方法〉
本發明的延伸膜、偏光膜及偏光板,可藉由第4圖所示的方法適當地製造。第4圖所示的製造方法,依序包含下述步驟:(1)於基材膜的至少一側的面,塗佈含有聚乙烯醇系樹脂的塗佈液後,乾燥,藉此形成聚乙烯醇系樹脂層,得到積層膜之樹脂層形成步驟S10;(2)將積層膜延伸,得到基材膜上具有已延伸的聚乙烯醇系樹脂層亦即延伸膜之延伸積層膜之延伸步驟S20;(3)藉由將延伸積層膜之延伸膜以碘染色,形成偏光膜(偏光子層),得到偏光性積層膜之染色步驟S30;(4)於偏光性積層膜的偏光膜上,貼合保護膜,得到貼合膜之第1貼合步驟S40;以及(5)從貼合膜,剝離除去基材膜,得到單面附有保護膜的偏光板之剝離步驟S50。
於製造第3圖所示的兩面附有保護膜的偏 光板2的情況,在剝離步驟S50後,更包含:(6)於單面附有保護膜的偏光板的偏光膜的面,貼合保護膜之第2貼合步驟S60。
以下,一邊參考第5圖至第8圖,一邊說明各步驟。再者,於樹脂層形成步驟S10中,雖可將聚乙烯醇系樹脂層形成於基材膜的兩面,但以下主要說明形成於單面的情況。
(1)樹脂層形成步驟S10
參考第5圖,本步驟係於基材膜30的至少一側的面上形成聚乙烯醇系樹脂層6,得到積層膜100的步驟。該聚乙烯醇系樹脂層6,係經過延伸步驟S20而成為延伸膜6’,再經過染色步驟S30而成為偏光膜5的層。聚乙烯醇系樹脂層6,可藉由塗佈含有聚乙烯醇系樹脂的塗佈液於基材膜30的單面或兩面,使塗佈層乾燥而形成。藉由如此的塗佈而形成聚乙烯醇系樹脂層的方法,在容易得到薄膜的偏光膜5的點上有利。
基材膜30可由熱塑性樹脂構成,其中以由透明性、機械強度、熱安定性、延伸性等佳之熱塑性樹脂構成較理想。如此的熱塑性樹脂的具體例,包括例如:如鏈狀聚烯烴系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂(降莰烯系樹脂等)之聚烯烴系樹脂;聚酯系樹脂;(甲基)丙烯酸系樹脂;如纖維素三乙酸酯、纖維素二乙酸酯之纖維素酯系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;聚乙烯醇系樹脂;聚乙酸乙烯酯系樹脂; 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;以及該等的混合物、共聚物。
基材膜30,可為由1種或2種以上的熱塑性樹脂所構成的一個樹脂層所構成的單層構造,亦可為複數積層有由1種或2種以上的熱塑性樹脂所構成的樹脂層的多層構造。基材膜30,於後述的延伸步驟S20將積層膜100延伸時,以由可在適宜將聚乙烯醇系樹脂層6延伸的延伸溫度下延伸的樹脂所構成較理想。
基材膜30,可含有添加劑。添加劑的具體例,包括紫外線吸收劑、抗氧化劑、潤滑劑、可塑劑、脫模劑、著色防止劑、耐燃劑、成核劑、抗靜電劑、顏料及著色劑。
基材膜30的厚度,從強度、操作性等點而言,通常為1至500μm,較理想為1至300μm,更理想為5至200μm,更加理想為5至150μm。
塗布於基材膜30的塗佈液,較理想為將聚乙烯醇系樹脂的粉末溶解於良溶劑(例如水)所得之聚乙烯醇系樹脂溶液。聚乙烯醇系樹脂的詳細,係如同上述。塗布液,依需要可含有可塑劑、界面活性劑等添加劑。
塗佈上述塗佈液於基材膜30的方法,可從線棒塗佈法;如反轉塗佈法、凹版塗佈法等滾輪塗佈法;模具塗佈法;缺角輪塗佈法(comma coating);唇式塗佈法;旋轉塗佈法;網版塗佈法;噴注式塗佈法(fountain coating); 浸塗法;噴塗法等方法適當地選擇。
塗佈層(乾燥前的聚乙烯醇系樹脂層)的乾燥溫度及乾燥時間,係依據包含於塗佈液的溶劑之種類而設定。乾燥溫度例如為50至200℃,較理想為60至150℃。當溶劑包含水的情況,乾燥溫度以80℃以上較理想。
聚乙烯醇系樹脂層6,可只形成於基材膜30的一側的面,亦可形成於兩面。形成於兩面時,可抑制偏光性積層膜300(參考第7圖)的製造時可能產生的膜的捲曲,同時可從一片偏光性積層膜300得到2片偏光板,因此在偏光板的生產效率的層面上也有利。
積層膜100之聚乙烯醇系樹脂層6的厚度以3至30μm較理想,以5至20μm更理想。只要是具有該範圍內的厚度之聚乙烯醇系樹脂層6,經過後述的延伸步驟S20及染色步驟S30,即可得到碘的染色性良好,偏光性能佳,且充分薄(例如厚度10μm以下)的偏光膜5。
於塗佈液的塗佈前,為了提高基材膜30與聚乙烯醇系樹脂層6的密合性,可至少對於欲形成聚乙烯醇系樹脂層6側的基材膜30的表面,實施電暈處理、電漿處理、火焰(flame)處理等。而且,因相同的理由,於基材膜30上,亦可隔著底塗層等形成聚乙烯醇系樹脂層6。
底塗層,可藉由將底塗層形成用塗佈液塗佈於基材膜30的表面後,使其乾燥而形成。該塗佈液,包含發揮對基材膜30與聚乙烯醇系樹脂層6兩者之某種程度之強度之密合力之成分,通常包含賦予如此的密合力之樹 脂成分及溶劑。作為樹脂成分者,較理想為使用透明性、熱安定性、延伸性等佳之熱塑性樹脂,例如(甲基)丙烯酸系樹脂、聚乙烯醇系樹脂等。其中,較理想使用賦予良好的密合力之聚乙烯醇系樹脂。更理想為聚乙烯醇樹脂。作為溶劑者,通常使用可溶解上述樹脂成分的一般的有機溶劑、水系溶劑,以從將水作為溶劑的塗布液形成底塗層較理想。
為了提高底塗層的強度,亦可於底塗層形成用塗佈液添加交聯劑。交聯劑的具體例,包括環氧系、異氰酸酯系、二醛系、金屬系(例如金屬鹽、金屬氧化物、金屬氫氧化物、有機金屬化合物)、高分子系的交聯劑。於使用聚乙烯醇系樹脂作為形成底塗層的樹脂成分的情況,適合使用聚醯胺環氧樹脂、羥甲基化三聚氰胺樹脂、二醛系交聯劑、金屬鉗合物系交聯劑等。
底塗層的厚度以0.05至1μm左右較理想,更理想為0.1至0.4μm。若比0.05μm薄,基材膜30與聚乙烯醇系樹脂層6的密合力之提高效果小,若比1μm厚,不利於偏光板的薄膜化。
塗佈底塗層形成用塗佈液於基材膜30的方法,可與聚乙烯醇系樹脂層形成用的塗佈液相同。由底塗層形成用塗佈液所構成的塗佈層的乾燥溫度,例如為50至200℃,較理想為60至150℃。於溶劑包含水的情況,乾燥溫度以80℃以上較理想。
(2)延伸步驟S20
參考第6圖,本步驟係將由基材膜30與聚乙烯醇系樹脂層6所構成的積層膜100進行延伸,得到於已延伸的基材膜30’上具有已延伸的聚乙烯醇系樹脂層之延伸膜6’的延伸積層膜200之步驟。延伸處理通常為一軸延伸。
積層膜100的延伸倍率,可依據所期望的偏光特性及層狀型結晶的厚度L而適當地選擇。較理想為相對於積層膜100的原本長度而言為1.1倍至17倍,更理想為1.5倍至8倍。延伸倍率超過17倍時,延伸時容易產生膜的斷裂,同時延伸積層膜200的厚度變得薄到超出必要的程度,在後續步驟的加工性及操作性恐會降低。
延伸處理,不限於一階段的延伸,可用多階段進行。於該情況,可將多階段的延伸處理全部在染色步驟S30前連續地進行,亦可將第2階段以後的延伸處理,與染色步驟S30之染色處理及/或交聯處理同時進行。於如此以多階段進行延伸處理的情況,以使延伸處理的全部階段合在一起成為超過4倍的延伸倍率之方式進行延伸處理較理想。
延伸處理,除可為於膜的長度方向(膜的傳送方向)進行延伸之縱向延伸,亦可為於膜的寬度方向延伸之橫向延伸或斜向延伸等。作為縱向延伸方式者,可舉例如使用滾輪延伸的滾輪間延伸、壓縮延伸、使用夾頭(chuck)(或夾具(clip))延伸等,作為橫向延伸方式者,可舉例如拉幅(Tenter)法等。延伸處理可採用潤濕式延伸方法、乾式延 伸方法之任一種,但使用乾式延伸方法者,就延伸溫度可以從寬廣的範圍選擇之點而言較理想。
延伸溫度,係設定為聚乙烯醇系樹脂層6與基材膜30全部顯示可延伸程度的流動性之溫度以上,較理想為基材膜30的相轉移溫度(熔點或玻璃轉化溫度)的-30℃至+30℃的範圍,更理想為-30℃至+5℃的範圍,更加理想為-25℃至+0℃的範圍。基材膜30為由複數樹脂層所構成的情況,上述相轉移溫度係指該複數樹脂層所示的相轉移溫度中最高的相轉移溫度。
延伸溫度低於相轉移溫度的-30℃時,難以達成超過4倍的高倍率延伸,或基材膜30的流動性太低,延伸處理有變困難的傾向。延伸溫度超過相轉移溫度的+30℃時,基材膜30的流動性太高,延伸有變困難的傾向。由更容易達成超過4倍的高延伸倍率而言,延伸溫度為上述範圍內,更理想為120℃以上。
延伸處理之積層膜100的加熱方法,有區域加熱法(例如吹熱風調整至預定溫度的加熱爐之延伸區域內加熱的方法);在使用滾輪延伸的情況,加熱滾輪本身的方法;加熱器加熱法(將紅外線加熱器、鹵素燈加熱器、板式加熱器等設置於積層膜100上下的用輻射熱加熱的方法)等。於滾輪間延伸方式中,從延伸溫度的均勻性的觀點而言,較理想為區域加熱法。
再者,所謂延伸溫度,於區域加熱法的情況係指區域內(例如加熱爐內)的環境溫度,於加熱器加熱 法中,於爐內進行加熱的情況,係指爐內的環境溫度。而且,於加熱滾輪本身的方法之情況,係指滾輪的表面溫度。
在延伸步驟S20前,可設置預熱積層膜100的預熱處理步驟。作為預熱方法者,可使用與延伸處理之加熱方法相同的方法。預熱溫度以延伸溫度的-50℃至±0℃的範圍較理想,以延伸溫度的-40℃至-10℃的範圍更理想。
而且,延伸步驟S20之延伸處理後,可設置熱固定處理步驟。熱固定處理,係將延伸積層膜200的邊端部藉由夾具而夾持的狀態下維持緊張狀態,同時在結晶化溫度以上進行熱處理之處理。藉由該熱固定處理,促進延伸膜6’的結晶化。熱固定處理的溫度以延伸溫度的-0℃至-80℃的範圍較理想,以延伸溫度的-0℃至-50℃的範圍更理想。
(3)染色步驟S30
參考第7圖,本步驟係將延伸積層膜200的延伸膜6’以碘染色,使其吸附配向,成為偏光膜5之步驟。經過本步驟,得到偏光膜5積層於基材膜30’的單面或兩面之偏光性積層膜300。
染色步驟,可藉由將延伸積層膜200整體浸漬於含有碘的溶液(染色水溶液)中而進行。作為染色水溶液者,可使用將碘溶解於溶劑之溶液。作為溶劑者,一般使用水,亦可再添加與水具有相溶性之有機溶劑。染色水 溶液中的碘之濃度,較理想為0.01至10重量%,更理想為0.02至7重量%。
由可提高染色效率而言,以再添加碘化物於染色水溶液較理想。作為碘化物者,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。染色水溶液中的碘化物的濃度,較理想為0.01至20重量%。碘化物中,以添加碘化鉀較理想。於添加碘化鉀的情況,碘與碘化鉀的比例,以重量比計算,較理想為1:5至1:100的範圍,更理想為1:6至1:80的範圍。染色水溶液的溫度,以10至60℃的範圍較理想,以20至40℃的範圍更理想。
染色步驟S30,可包括在染色處理之後實施的交聯處理步驟。交聯處理,可藉由將已染色的膜浸漬於已將交聯劑溶解於溶劑的溶液(交聯溶液)中而進行。作為交聯劑者,可舉例如硼酸、硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等。交聯劑可僅使用一種,亦可併用2種以上。作為交聯溶液的溶劑者,可使用水,亦可更包含與水具有相溶性之有機溶劑。交聯溶液中的交聯劑的濃度,較理想為0.2至20重量%,更理想為0.5至10重量%。
交聯溶液,可更包含碘化物。藉由碘化物的添加,偏光膜5的面內的偏光特性可更均勻化。碘化物的具體例,係與上述相同。交聯溶液中的碘化物之濃度以0.05至15重量%較理想,以0.5至8重量%更理想。交聯溶液的溫度,以1至90℃較理想。
再者,交聯處理,可藉由調配交聯劑於染色水溶液中,而與染色處理同時進行。而且,可使用組成相異的2種以上的交聯溶液,進行2次以上的浸漬於交聯溶液之處理。
染色步驟S30後,以在後述的第1貼合步驟S40之前,進行洗淨步驟及乾燥步驟較理想。洗淨步驟,通常包括水洗淨步驟。水洗淨處理,可藉由將染色處理後或交聯處理後的膜浸漬於如離子交換水、蒸餾水之純水中而進行。水洗淨溫度,通常為3至50℃,較理想為4至20℃。洗淨步驟,亦可為水洗淨步驟與藉由碘化物溶液的洗淨步驟之組合。在洗淨步驟之後進行的乾燥步驟,可採用如自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥等任意適合的方法。例如於加熱乾燥的情況,乾燥溫度,通常為20至95℃。
(4)第1貼合步驟S40
參考第8圖,本步驟係於偏光性積層膜300的偏光膜5上,亦即偏光膜5的與基材膜30’側為相反側的面,隔著接著劑層貼合保護膜,得到貼合膜400之步驟。於第8圖表示隔著第1接著劑層15貼合第1保護膜10之例,但於製作兩面附有保護膜的偏光板2的情況,亦可隔著第2接著劑層25貼合第2保護膜20。關於形成第1接著劑層15、第2接著劑層25的接著劑,係如同上述。
再者,偏光性積層膜300在基材膜30’的兩面具有偏光膜5的情況,通常於兩面的偏光膜5上分別 貼合保護膜。於該情況,該等保護膜,可為相同種類的保護膜,亦可為不同種類的保護膜。
以使用活性能量線硬化性接著劑貼合第1保護膜10的情況為例,說明保護膜的貼合接著的方法時,隔著成為第1接著劑層15的活性能量線硬化性接著劑,將第1保護膜10積層於偏光膜5上之後,照射如紫外線、可見光、電子束、X射線之活性能量線,使接著劑硬化。其中,適合為紫外線,作為該情況的光源者,可使用低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵素燈等。
將保護膜貼合於偏光膜5時,對於保護膜及/或偏光膜5的貼合面,為了提高與偏光膜5的接著性,進行電漿處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰(flame)處理、皂化處理等表面處理(易接著處理),其中以進行電漿處理、電暈處理或皂化處理較理想。
(5)剝離步驟S50
本步驟係從貼合膜400,剝離除去基材膜30’的步驟。經過該步驟,得到與第2圖同樣的單面附有保護膜的偏光板。偏光性積層膜300,係於基材膜30’的兩面具有偏光膜5,於該等二個偏光膜5貼合保護膜的情況,藉由該剝離步驟S50,從1片偏光性積層膜300,可得到2片單面附有保護膜的偏光板。
剝離除去基材膜30’的方法,無特別限制, 可用與通常之附有黏著劑的偏光板所進行的分隔片(separator)(脫模膜)的剝離步驟相同的方法而剝離。基材膜30’,可為在第1貼合步驟S40後,直接立即剝離,亦可為在第1貼合步驟S40後,一度捲取成輥狀,在其後的步驟一邊捲出一邊剝離。
(6)第2貼合步驟S60
本步驟,係於單面附有保護膜的偏光板的偏光膜5上,亦即與第1貼合步驟S40中所貼合的保護膜為相反側的面,再貼合保護膜,得到如第3圖所示的構成之兩面附有保護膜的偏光板2之步驟。於第1貼合步驟S40中貼合第1保護膜10的情況,則於本步驟中貼合第2保護膜20,而於第1貼合步驟S40中貼合第2保護膜20的情況,則於本步驟中貼合第1保護膜10。隔著第2接著劑層25貼合第2保護膜20,可與第1保護膜10的貼合同樣地進行。
以上,詳述關於由塗佈在基材膜上之聚乙烯醇系樹脂層形成偏光膜,然後製造偏光板的方法,但不限於上述,亦可於由單個(單獨)膜所構成的偏光膜5,貼合第1保護膜10、或第1及第2保護膜10、20,製造偏光板。
由單個(單獨)膜所構成的延伸膜6’及偏光膜5,可藉由例如以下步驟而製造:藉由如熔融擠出法、溶劑鑄膜法之習知方法而製作聚乙烯醇系樹脂膜的步驟;將聚乙烯醇系樹脂膜進行一軸延伸,得到延伸膜6’的步驟;將延伸膜以碘染色,使其吸附的步驟;將吸附有碘的 延伸膜以硼酸水溶液處理的步驟;以及在藉由硼酸水溶液的處理後水洗,得到偏光膜5的步驟。一軸延伸,可在碘的染色前、與染色同時或染色後進行。於一軸延伸在染色後進行的情況,該一軸延伸,可在硼酸處理前或硼酸處理中進行。而且,可在該等的複數階段進行一軸延伸。
在貼合第1及第2保護膜10、20兩者而製造兩面附有保護膜的偏光板的情況,該等保護膜,可隔著接著劑層依序貼合,亦可同時貼合。
(7)延伸膜中的聚乙烯醇系樹脂的層狀型結晶的厚度L的調整
使延伸膜中的聚乙烯醇系樹脂的層狀型結晶的厚度L成為上述指定的範圍的方法,無特別限制,較理想為採用使用已如上述方式調整層狀成長控制單體單元的位置及頻率的聚乙烯醇系樹脂進行製膜的方法。聚乙烯醇系樹脂的層狀成長控制單體單元的位置及頻率的調整程度,可藉由於聚乙烯醇系樹脂中連續的乙烯醇單體單元的數目的平均值而確認。
而且,可藉由與上述方法組合,或單獨藉由調整聚乙烯醇系樹脂層的延伸倍率、熱履歷等,使延伸膜中的聚乙烯醇系樹脂的層狀型結晶的厚度L成為上述指定的範圍內。
[實施例]
以下,顯示實施例及比較例,更具體地說 明本發明,但本發明不限於該等例。
〈實施例1〉 (1)底塗層形成步驟
將聚乙烯醇粉末(日本合成化學工業(股)製「Z-200」、平均聚合度1100、皂化度99.5莫耳%)溶解於95℃的熱水中,調製濃度3重量%的聚乙烯醇水溶液。於所得之水溶液中,以相對於聚乙烯醇粉末6重量份而言為5重量份的比例混合交聯劑(田岡化學工業(股)製「SUMIREZ RESIN 650」),得到底塗層形成用塗佈液。
然後,準備厚度90μm的未延伸聚丙烯(PP)膜(熔點:163℃)作為基材膜,於其單面實施電暈處理後,於該電暈處理面,使用小直徑的凹版塗佈機,塗佈上述底塗層形成用塗佈液,於80℃乾燥10分鐘,藉此形成厚度0.2μm之底塗層。
(2)積層膜的製作(樹脂層形成步驟)
將平均連續單元數目為30的聚乙烯醇系樹脂粉末溶解於95℃的熱水,調製濃度7.5重量%的聚乙烯醇水溶液,將其作為聚乙烯醇系樹脂層形成用塗佈液。
於上述(1)所製作的具有底塗層的基材膜的底塗層表面,使用模具塗佈機,塗佈上述聚乙烯醇系樹脂層形成用塗佈液後,在吹70℃的熱風的同時實施乾燥,於底塗層上形成聚乙烯醇系樹脂層,得到由基材膜/底塗層/ 聚乙烯醇系樹脂層所構成的積層膜。乾燥後的聚乙烯醇系樹脂層的厚度為9.2μm。
(3)延伸積層膜的製作(延伸步驟)
對上述(2)所製作的積層膜,使用浮動(floating)的縱向一軸延伸裝置(空中延伸),以空中延伸時的最大溫度150℃,實施5.3倍的自由端一軸延伸,得到基材膜上設置有由聚乙烯醇系樹脂所構成的延伸膜之延伸積層膜。延伸後的由聚乙烯醇系樹脂所構成的延伸膜的厚度為5.1μm。
(4)偏光性積層膜的製作(染色步驟)
將上述(3)所製作的延伸積層膜浸漬於包含碘與碘化鉀之30℃的染色水溶液(相對於水每100重量份,包含碘0.35重量份(碘濃度為13.8mM)、碘化鉀10.0重量份),使後述評估測定的視感度校正單體穿透率Ty成為41.5%之方式適當地調整浸漬時間,進行延伸膜的染色處理後,以10℃的純水沖洗多餘的染色水溶液。對染色水溶液的染色時間,表示於表1。
然後,浸漬於包含硼酸之78℃的第1交聯溶液(相對於水每100重量份,包含硼酸10.4重量份)120秒,然後,浸漬於包含硼酸及碘化鉀之70℃的第2交聯溶液(相對於水每100重量份,包含硼酸5.0重量份及碘化鉀12.0重量份)60秒,再浸漬於10℃的純水約10秒,進行交聯處理。然後,馬上使用鼓風機,除去附著於兩面的液體, 得到包含偏光膜的偏光性積層膜。
(5)單面附有保護膜的偏光板的製作(第1貼合步驟、剝離步驟)
於上述(4)所製作的偏光性積層膜的偏光膜上,隔著由紫外線硬化性接著劑(ADEKA(股)製「KR-75T」)所構成的接著劑層,貼合保護膜[由三乙醯基纖維素(TAC)所構成的透明保護膜(柯尼卡美能達光學(Konica Minolta Opto)(股)製「KC-2UAW」)]。然後,藉由使用高壓水銀燈照射紫外線而使接著劑層硬化,得到由保護膜/接著劑層/偏光膜/基材膜的層構成所構成的貼合膜(第1貼合步驟)。然後,從所得的貼合膜,剝離除去基材膜,得到單面附有保護膜的偏光板(剝離步驟)。
〈實施例2至13、比較例1至5〉
實施例2至13,於實施例1中,除了使用表1所示的平均連續單元數目的聚乙烯醇系樹脂粉末作為上述(2)所使用的聚乙烯醇系樹脂粉末的點、將上述(3)中之延伸時的溫度設為表1所示的溫度的點、將上述(3)中之延伸倍率設為表1所示的倍率的點、實施例10至13及比較例3至5於上述(4)的第1交聯水溶液中進行3.0倍或1.1倍的自由端一軸延伸的點以外,與實施例1相同的方法進行。表1所示的第1交聯水溶液中的延伸倍率成為「1.0倍」的情況,表示在第1交聯水溶液中不進行延伸。
[層狀型結晶的厚度L的算出]
從上述(3)所得之延伸積層膜,剝離基材膜,取出延伸膜,在23℃、55%RH環境下調濕1天後,將5mg充填於測定用鋁鍋中並密封,作為評估用樣品。使用將空的鋁鍋密封者,作為參考基準。針對評估用樣品及參考基準,使用示差掃描熱量計(製品名:DSC6220,精工電子(股)公司製),一邊從50℃到250℃為止以10℃/分鐘掃描溫度,一邊測定所吸收的熱量。將來自結晶的200℃至250℃間的結晶熔解峰的峰位置的溫度作為結晶熔解峰值溫度T(K),由式(1)算出層狀型結晶的厚度L。結果表示於表1。
[染色性的評估]
依據上述(4)所需要的對染色水溶液(碘濃度為13.8mM)的浸漬時間(染色時間),染色時間為300秒以內的情況評估為「良好」,染色時間超過300秒的情況評估為「不良」。結果表示於表1。
將染色性評估的基準設為300秒的理由,係因可得到一定水準的生產性的產線速度為10m/分鐘以上,於該情況,為了確保超過300秒的染色滯留時間,產線滯留長度必須設置50m以上,生產性會惡化。於染色後設置交聯槽、補色槽等的情況,產線滯留長度進一步變得更長。染色時間,例如為100秒的情況,因可使產線滯留長度為20m以內,故可用一般的染色設備充分地實施。
再者,藉由提高染色水溶液的碘濃度,可縮短滯留時間,但由於高濃度的碘會引起設備腐蝕,故難以長期持續用20.0mM以上的碘濃度的染色水溶液連續生產。而且,染色水溶液的碘濃度變高時,不僅染色水溶液所致之腐蝕,從染色水溶液昇華的碘也會引起上述染色槽外的腐蝕,因此染色水溶液的碘濃度以15.0mM以下較理想。
[外觀性的評估]
於上述(4)的染色步驟中,以目視確認在染色槽中的聚乙烯醇系樹脂的溶解所造成的溶出、褪色。溶解及褪色皆沒有確認到,且外觀也良好的情況為「良好」,觀察到溶解或褪色的任一種情況為「不良」。結果表示於表1。
[刺穿強度的評估]
從上述(4)所得之偏光性積層膜,剝離基材膜,取出偏光膜,得到評估用樣品。首先,將評估用樣品的偏光膜的厚度,使用接觸式膜厚計(尼康(Nikon)(股)製之商品名"DIGIMICRO MH-15M")測定。然後,使用裝載有尖端直徑1mm 、0.5R的針之KATO TECH(股)製的簡便(Handy)壓縮測試機"KES-G5針貫穿力測定規範",於溫度23±3℃的環境下,在刺穿速度0.33cm/秒的測定條件下進行對偏光膜的刺穿,測定貫穿偏光膜時賦予針的力。該測定係針對評估樣品12片進行,將其平均值作為該樣品的測定值。藉由 將如此的測定值除以偏光膜的厚度,而算出每單位厚度的刺穿強度。結果表示於表1。
[Ty及Py的測定]
對上述(5)所得之單面附有保護膜的偏光板的偏光膜側的面實施電暈處理,同時貼合(甲基)丙烯酸樹脂系的黏著劑(Lintec(股)製「P-3132」)。將所得之附有黏著劑層的偏光板,使用該黏著劑層,貼合於玻璃,得到評估用樣品。針對評估用樣品的偏光板,使用附有積分球的吸光光度計(日本分光(股)製「V7100」),對所得之穿透率、偏光度,藉由JIS X 8701的2度視野(C光源),進行視感度校正,測定視感度校正單體穿透率Ty及視感度校正偏光度Py。測定時,以入射光對玻璃側照射之方式設置評估用樣品,。結果表示於表1。
6’‧‧‧延伸膜
30’‧‧‧延伸的基材膜
200‧‧‧延伸積層膜

Claims (13)

  1. 一種使用於偏光膜的製造之延伸膜,其係由包含層狀型結晶的聚乙烯醇系樹脂所構成的延伸膜;其中,使用前述延伸膜之藉由示差掃描熱量測定所測定的結晶熔解峰值溫度T(K)而由下述式(1)算出的前述層狀型結晶的厚度L(nm)為13.0nm以上且45.0nm以下;L=0.66×{516/(516-T)}…(1)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之延伸膜,其中,前述聚乙烯醇系樹脂包含用以控制前述層狀型結晶的厚度L(nm)的單體作為構成單體。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之延伸膜,其係將設置於基材膜上的聚乙烯醇系樹脂層延伸而成者。
  4. 一種偏光膜,其係將申請專利範圍第1或2項所述之延伸膜使用二色性色素染色而成者。
  5. 一種偏光膜,其係將申請專利範圍第3項所述之延伸膜使用二色性色素染色而得者。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之偏光膜,其中,厚度為10μm以下。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之偏光膜,其中,厚度為10μm以下。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之偏光膜,其中,每單位厚度的刺穿強度為6.0g/μm以上。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之偏光膜,其中,每單位厚 度的刺穿強度為6.0g/μm以上。
  10. 一種偏光板,包括:申請專利範圍第4項所述之偏光膜;以及積層於前述偏光膜的至少一側的面上之保護膜。
  11. 一種偏光板,包括:申請專利範圍第5項所述之偏光膜;以及積層於前述偏光膜的至少一側的面上之保護膜。
  12. 一種偏光板,包括:申請專利範圍第6項所述之偏光膜;以及積層於前述偏光膜的至少一側的面上之保護膜。
  13. 一種偏光板,包括:申請專利範圍第7項所述之偏光膜;以及積層於前述偏光膜的至少一側的面上之保護膜。
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