TWI606253B - 偏光片的製造方法 - Google Patents

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Description

偏光片的製造方法
本發明係關於偏光片的製造方法。
以往，偏光板被廣泛使用來作為液晶顯示裝置等顯示裝置中之提供偏光的元件、或作為檢測偏光的元件。偏光板一般係於偏光膜(偏光片)之單面或雙面使用接著劑而貼合保護膜之構成者。
偏光片係藉由對未延伸之聚乙烯醇(PVA)系樹脂膜(胚膜)施以膨潤處理、染色處理、延伸處理、交聯處理、洗淨處理等之後，進行乾燥而製造。
近年來，伴隨液晶顯示裝置之高性能化、薄型化，針對偏光片亦要求薄型化。例如，厚度10μm以下之偏光片，係藉由在熱塑性樹脂基材上塗佈PVA系樹脂溶液，使其乾燥，形成具有PVA系樹脂層之積層體之後，以該積層體作為胚膜，施以上述各處理而製造。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-292935號公報
又，在將上述PVA系樹脂膜(PVA系樹脂層)染色之染色步驟中，進行將胚膜浸漬於染色浴內之含碘(二色性色素)之染色液中。此時，有時PVA之一部分會從PVA系樹脂膜溶解至染色液中。尤其，被薄膜化至厚度10μm以下之偏光片(PVA系樹脂膜)之溶解性高。
在此情況下，若進行偏光片之連續生產，則已溶解的PVA會累積於染色浴中，染色液中之PVA濃度上昇，因而所析出之PVA會附著於PVA系樹脂膜，成為偏光片之染色不均等之原因。又，從染色浴內取出胚膜時，染色液之排液(排水)會變差。結果，會產生使偏光片之產率降低之問題。再者，不只有上述問題，還會因染色液中之PVA濃度上昇，而產生碘對PVA系樹脂膜之吸附速度(染色速度)降低，並損及生產性之問題。
就此對策而言，已揭示一種藉由在交聯浴產生的由PVA所構成之異物與活性碳接觸，而吸附並去除之方法(參照上述專利文獻1)。然而，活性碳亦完全吸附碘，故於必須保持一定的碘濃度之染色浴中，並不佳。
因此，由於無法將溶解於染色液中之PVA去除，故就對染色浴中之PVA濃度上昇的對策而言，一般係在上述問題發生之前，定期性更新(交換)處理液。然而，在以往的染色步驟中，大多使用碘或碘化鉀等作為染色液。因此，從因鹵素的排出所致之環境問題、成本高等問 題來看，頻繁進行染色液的更新(交換)係屬不佳。
本發明係有鑑於如此般之以往的情況所提出者，本發明之目的係在於提供一種偏光片的製造方法，其係藉由將溶解於染色液中之PVA去除，而可進一步提升生產性。
就用以解決上述課題之手段而言，若依本發明之態樣，可提供一種偏光片的製造方法，該製造方法係包含藉由使聚乙烯醇(PVA)系樹脂膜浸漬於含有二色性色素之染色液中，而將前述PVA系樹脂膜染色之染色步驟，其中，前述染色液係含有交聯劑，並且將前述染色液以過濾器過濾。
又，前述態樣之偏光片的製造方法，可為經由前述過濾器而使前述染色液循環之製造方法。
又，前述態樣之偏光片的製造方法，可為攪拌前述染色液之製造方法。
又，如前述態樣之偏光片的製造方法，其中，前述交聯劑可為硼化合物。
又，如前述態樣之偏光片的製造方法，其中，前述硼化合物可為硼酸。
又，如前述態樣之偏光片的製造方法，其可為：前述PVA系樹脂膜係其厚度為10μm以下，且形成於熱塑性樹脂基材上。
又，如前述態樣之偏光片的製造方法，其中， 前述交聯劑之濃度可為0.01至0.1重量份。
又，如前述態樣之偏光片的製造方法，其中，前述二色性色素可為碘。
又，如前述態樣之偏光片的製造方法，其中，前述二色性色素之濃度可為0.01至10重量份。
又，如前述態樣之偏光片的製造方法，其中，前述染色液可含有碘化鉀。
如上所述，若依本發明之態樣，可提供一種偏光片的製造方法，其係藉由將溶解於染色液中之PVA去除，而可進一步提升生產性。
本實施形態中，列舉下述情況作為例子來說明本發明之偏光片的製造方法：在熱塑性樹脂基材上塗佈PVA系樹脂溶液，使其乾燥，形成具有PVA系樹脂層(膜)之積層體後，以該積層體作為胚膜，並施以各處理，藉此，製造厚度10μm以下之偏光片。
〈熱塑性樹脂基材〉
首先，說明本發明之偏光片的製造方法所使用之熱塑性樹脂基材。就熱塑性樹脂基材而言，可使用以往被使用來作為偏光片之透明保護膜者。
就構成熱塑性樹脂基材之材料而言，例如可使用透明性、機械強度、熱安定性、水分遮蔽性、等向性、延伸性等優異之熱塑性樹脂。就此種熱塑性樹脂之具體例而言，可列舉：三乙醯基纖維素等纖維素樹脂；聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯樹脂；聚醚碸樹脂；聚碸樹脂；聚碳酸酯樹脂；尼龍及芳香族聚醯胺等聚醯胺樹脂；聚醯亞胺樹脂；聚乙烯、聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物等聚烯烴樹脂；具有環系乃至於降莰烯結構之環狀聚烯烴樹脂(降莰烯系樹脂)；(甲基)丙烯酸樹脂；聚芳酯樹脂；聚苯乙烯樹脂；聚乙烯醇樹脂；以及該等之混合物。又，為了提升與PVA系樹脂層之密著性，熱塑性樹脂基材可施以表面處理(例如電暈處理等)，亦可形成底漆(primer)層(底塗層)等薄層。
熱塑性樹脂可大致區分成：高分子規則地排列之結晶狀態者、以及高分子不具規則地排列、或只有一部分之無定形或非晶狀態者。將前者稱為結晶狀態，將後者稱為無定形或非晶狀態。對應上述者，將呈現結晶狀態之性質的熱塑性樹脂稱為結晶性樹脂，將不具有此種性質的熱塑性樹脂稱為非晶性樹脂。
另一方面，無論是結晶性樹脂或非晶性樹脂，皆將未處於結晶狀態之樹脂或未達到結晶狀態之樹脂稱為非晶形或非晶質之樹脂。在此，非晶形或非晶質之樹脂，係與不呈現結晶狀態之性質之非晶性樹脂區別開來使用。
就結晶性樹脂而言，例如有：包含聚乙烯 (PE)、聚丙烯(PP)之烯烴系樹脂；及包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)之酯系樹脂。結晶性樹脂的特徵之一係具有一般藉由加熱或延伸定向使高分子排列而進行結晶化之性質。樹脂之物性會依結晶化之程度而有各種變化。
另一方面，例如，即使為如聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等結晶性樹脂，藉由阻礙因加熱處理、延伸定向而引起之高分子配列，可抑制結晶化。將結晶化受到抑制之該等聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)稱為非晶性聚丙烯、非晶性聚對苯二甲酸乙二酯，並將該等分別總稱為非晶性烯烴系樹脂、非晶性酯系樹脂。
例如，聚丙烯(PP)的情況，藉由設為無立體規則性之雜排(atactic)結構，可製作結晶化經抑制之非晶性聚丙烯(PP)。又，例如，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的情況，藉由使作為聚合單體之如間苯二甲酸、1,4-環己烷二甲醇等改質基進行共聚合，亦即，使阻礙聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的結晶化之分子進行共聚合，可製作結晶化經抑制之非晶性聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。
可適當地決定熱塑性樹脂基材(延伸前)之厚度，從強度、操作性等作業性、薄層性等之觀點來看，一般為10至500μm。尤其，較佳係20至300μm，更佳係30至200μm。熱塑性樹脂基材之厚度係以50至150μm之情形為特別適合。
〈聚乙烯醇(PVA)系樹脂層(膜)〉
本發明之偏光片的製造方法中，在上述熱塑性樹脂基材上形成包含PVA系樹脂層(膜)之積層體。就PVA系樹脂而言，尤其，可無限制地使用在可見光區域具有透光性，且分散吸附碘、或二色性染料等二色性物質者。
就PVA系樹脂而言，可適合使用以往被使用作為偏光片之PVA系樹脂。就PVA系樹脂而言，可列舉PVA或其衍生物。就PVA之衍生物而言，可列舉聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛等。其他還可列舉：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及其烷基酯、丙烯醯胺等改質者。
PVA之聚合度較佳係100至10000，更佳係1000至10000。皂化度一般可使用80至100莫耳%者。
PVA系樹脂中，亦可含有塑化劑、界面活性劑等添加劑。就塑化劑而言，可列舉多元醇及其縮合物等。具體而言，可列舉例如：甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。塑化劑等之使用量，雖無特別限制，但宜為：相對於PVA系樹脂100重量份，設為20重量份以下。
〈積層體(胚膜)〉
成為胚膜之積層體，可藉由在熱塑性樹脂基材塗佈含有PVA系樹脂之水溶液後，進行乾燥，形成PVA系樹脂層而得。又，積層體可為熱塑性樹脂基材與PVA系樹脂層 隔著底漆層而積層之結構。又，積層體亦可為熱塑性樹脂基材與PVA系樹脂層直接積層之結構、或基材層與親水性高分子層成一體化之狀態之積層體。
水溶液係可藉由例如將PVA系樹脂之粉末或粉碎物、切割物等溶解於經適當地加熱之水(熱水)中而調製。相對於水100重量份，水溶液之濃度較佳係設為2至20重量份。更佳係4至10重量份。
水溶液於熱塑性樹脂基材上之塗佈，可適當地選擇並使用例如：線棒塗佈法、逆轉式塗佈法、凹版塗佈法等輥塗佈法、旋轉塗佈法、網版塗佈法、噴流式塗佈法(fountain coating)、浸漬法、噴霧法、模具塗佈法、缺角輪塗佈法(comma coating)、唇式塗佈法(lip coating)、旋轉塗佈法等。
熱塑性樹脂基材具有底漆層時，係將水溶液直接塗佈於該底漆層。另一方面，熱塑性樹脂基材不具有底漆層時，係將水溶液直接塗佈於基材層。再者，乾燥溫度較佳係設為50至200℃，更佳係60至150℃。乾燥時間較佳係設為5至30分鐘。
考慮到施加於積層體之延伸處理之延伸倍率，PVA系樹脂層係以使所得之偏光片之厚度成為10μm以下之厚度來形成。未延伸之PVA系樹脂層之厚度較佳係設為3至20μm，更佳係5至15μm。
〈處理步驟〉
本發明之偏光片的製造方法中，對於積層體(胚膜)至少施以染色處理及延伸處理。又，本發明之偏光片的製造方法中，可施以交聯處理。染色處理、交聯處理及延伸處理可分別使用染色浴、交聯浴及延伸浴之各處理浴。使用處理浴時，可使用因應各處理之處理液(水溶液等)。
〈染色步驟〉
染色步驟中，藉由使碘或二色性染料吸附/定向於積層體中之PVA系樹脂層而進行染色處理。染色步驟中，可與延伸處理一起進行染色處理。
染色處理係藉由將積層體浸漬於染色浴內之染色液(染色浴)中而進行。就染色液而言，一般為碘溶液。可使用作為碘溶液之碘水溶液，可使用藉由碘及屬於溶解助劑之碘化物而含有碘離子之水溶液等。
就碘化物而言，可使用例如：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。就碘化物而言，宜為碘化鉀。又，本實施形態所用之碘化物在其他步驟使用時，與上述碘化物相同。
相對於溶劑100重量份，碘溶液中之碘濃度較佳係設為0.01至10重量份，更佳係0.02至5重量份，再更佳係0.1至1.0重量份。相對於溶劑100重量份，碘化物濃度較佳係設為0.1至10重量份，更佳係0.2至8重量份。當碘染色時，碘溶液之溫度較佳係設為20至50℃， 更佳係25至40℃。浸漬時間較佳係設為10至300秒，更佳係20至240秒。再者，染色時間，可以能夠達成指定的偏光度或透射率之方式以任意時間浸漬。
〈延伸步驟〉
延伸步驟亦可使用乾式延伸處理及濕潤式延伸處理中之任一種。延伸步驟中，藉由對積層體施以單軸延伸而進行延伸處理。單軸延伸可為對積層體之長度方向進行之縱延伸、及對積層體之寬度方向進行之橫延伸中之任一種。
在橫延伸中，可在寬度方向進行延伸之同時，於長度方向使其收縮。就橫延伸方式而言，可列舉例如經由拉幅機將一端固定之固定端單軸延伸方法、或未將一端固定之自由端單軸延伸方法等。
另一方面，在縱延伸中，可使用例如：輥間延伸方法、壓縮延伸方法、使用拉幅機之延伸方法等。又，延伸處理亦可多階段進行。再者，延伸處理可藉由施、二軸延伸、斜向延伸等而進行。
乾式延伸處理，就可將延伸積層體時之溫度範圍廣泛地設定之觀點而言為佳。乾式延伸處理中，以將積層體加熱到50至200℃為較佳，更佳係在加熱至80至180℃之狀態，再更佳係在加熱至100至160℃之狀態，進行延伸處理。延伸步驟中，包含乾式延伸處理時，較佳係在染色步驟前施行該乾式延伸處理。
濕潤式延伸處理所使用之處理液中可含有碘 化物。於處理液中含有碘化物時，相對於溶劑100重量份，碘化物濃度較佳係設為0.1至10重量份，更佳係0.2至5重量份。濕潤式延伸方法中之處理溫度較佳係設為25℃以上，更佳係30至85℃，再更佳係50至70℃。浸漬時間較佳係設為10至800秒，更佳係30至500秒。又，可與染色處理、或交聯處理一起施行延伸處理。
在延伸步驟中，相對於積層體原本的長度，以使總延伸倍率成為4至8倍之方式進行延伸處理。總延伸倍率較佳係5至7倍。再者，總延伸倍率係指當延伸步驟以外之步驟等中伴隨延伸時，包含該等步驟中之延伸之累積之延伸倍率。總延伸倍率係考慮到其他步驟等中之延伸倍率而適當地決定。
總延伸倍率較低時，定向不足，難以得到高光學特性(偏光度)之偏光片。另一方面，總延伸倍率過高時，容易產生延伸斷裂。又，偏光片變得過薄，有在後續步驟之加工性降低之虞。
在延伸步驟中，如「日本專利第4751481號公報」所記載，在空中補助延伸處理之後，可施行濕潤式延伸處理。空中補助延伸處理中之延伸溫度係以先設定為60至180℃，甚至於95至150℃之較高溫度為較佳。又，空中補助延伸處理中之延伸倍率較佳係設為1.3至4倍，更佳係設定為1.5至3倍。又，空中補助延伸處理後施行之濕潤式延伸處理中之處理溫度較佳係設為50至80℃，更佳係60至70℃。浸漬時間較佳係設為5至120秒，更 佳係10至60秒。又，濕潤式延伸處理中之延伸倍率，較佳係設成總延伸倍率為4至7倍，更佳係5至6倍。
延伸步驟中，包含空中補助延伸處理及濕潤式延伸處理時，較佳係在染色處理前施行空中補助延伸處理，並在染色處理後施行濕潤式延伸處理。此時，使用於濕潤式延伸處理之處理浴係兼任交聯浴，較佳係與濕潤式延伸處理一起施行交聯處理。
〈交聯步驟〉
在交聯步驟中，使用硼化合物作為交聯劑而進行交聯處理。交聯處理可與染色處理或延伸處理一起進行。又，交聯處理可分成複數次進行。就硼化合物而言，可使用例如硼酸、硼砂等。硼化合物一般能以水溶液或水-有機溶劑混合溶液之形態使用。
使用硼酸水溶液時，因依交聯度而賦予耐熱性，故相對於溶劑100重量份，硼酸水溶液之硼酸濃度較佳係設為1至10重量份，更佳係2至7重量份。在硼酸水溶液等，係可含有碘化鉀等碘化物。於硼酸水溶液中含有碘化物時，相對於水100重量份，碘化物濃度較佳係設為0.1至10重量份，更佳係0.5至8重量份。
交聯處理係可藉由將積層體浸漬於硼酸水溶液等而進行。交聯處理中之處理溫度較佳係設為25℃以上，更佳係30至85℃，再更佳係30至60℃。處理時間較佳係設為5至800秒，更佳係8至500秒。
〈不溶化步驟〉
本發明之偏光片的製造方法中，對積層體施行染色處理或交聯處理之前，可施行不溶化處理。不溶化步驟係以施行用以不使PVA系樹脂層溶解之不溶化處理為目的。
不溶化步驟中，可藉由將積層體中之PVA系樹脂層浸漬於例如含有硼酸或硼砂等硼化合物之溶液中，而進行不溶化處理。溶液一般能以水溶液或水-有機溶劑混合溶液之形態使用。
使用硼酸水溶液時，相對於溶劑100重量份，硼酸水溶液之硼酸濃度較佳係設為1至4重量份。不溶化步驟中之處理溫度較佳係設為25℃以上，更佳係30至85℃，再更佳係30至60℃。處理時間較佳係設為5至800秒，更佳係8至500秒。
〈洗淨步驟〉
本發明之偏光片的製造方法中，可對積層體施行染色處理、延伸處理，且進一步施行交聯處理，施行該等處理之後，可施行洗淨處理。
在洗淨步驟中，可使用碘化鉀溶液而進行洗淨處理。相對於溶劑100重量份，碘化鉀溶液中之碘化鉀濃度較佳係設為0.5至10重量份，更佳係0.5至8重量份，再更佳係1至6重量份。
在以碘化鉀溶液進行之洗淨處理中，其處理 溫度較佳係設為5至60℃，更佳係10至40℃。浸漬時間較佳係設為1至120秒，更佳係3至90秒。以碘化鉀溶液進行之洗淨處理之階段，只要在乾燥處理前即可，無特別限制。
又，就洗淨處理而言，可施行水洗淨處理。水洗淨處理係藉由將PVA系樹脂浸漬於離子交換水、蒸餾水等純水中而進行。水洗淨溫度較佳係設為5至50℃，更佳係10至45℃，再更佳係15至40℃。浸漬時間較佳係設為5至300秒，更佳係10至240秒。
在洗淨步驟中，亦可將以碘化鉀溶液進行之洗淨處理與水洗淨處理組合，亦可使用例如將甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、丙醇等液態醇適當地調配而成之溶液。
〈乾燥步驟〉
又，本發明之偏光片的製造方法中，施行上述各處理後，最後施行乾燥處理，製造偏光片。乾燥處理中，因應所得之偏光片(膜)所需之水分率而設定最適宜的乾燥時間及乾燥溫度。具體而言，乾燥溫度較佳係設為20至150℃，更佳係40至100℃。乾燥溫度過低時，乾燥時間變長，無法有效率地製造，故不佳。另一方面，乾燥溫度過高時，所得之偏光片劣化，就光學特性及色相之點變差。加熱乾燥時間較佳係設為1至10分鐘。
〈水溶性抗氧化劑〉
本發明之偏光片的製造方法中，自上述染色步驟之後的至少1個步驟中，可進行經由含有至少一種水溶性抗氧化劑之處理液之處理。
經由含有水溶性抗氧化劑之處理液之處理中，對於積層體，使自染色處理之後所施行之各處理所使用之各浴中之至少任一者中含有水溶性抗氧化劑。或者，另外施行經由含有水溶性抗氧化劑之處理液之處理。經由含有水溶性抗氧化劑之處理液之處理較佳係與交聯處理及/或延伸處理一起進行。
再者，交聯處理或延伸處理可藉由與複數個處理同時進行之一併處理而進行。複數個處理同時進行之一併處理中，該一併處理所使用之浴中含有水溶性抗氧化劑。又，交聯處理與延伸處理分別進行之多階段處理中，在交聯處理與延伸處理中之至少任一處理中含有水溶性抗氧化劑。
就水溶性抗氧化劑而言，可列舉例如：抗壞血酸(維生素C)、異抗壞血酸、硫代硫酸、亞硫酸、綠原酸(chlorogenic acid)、檸檬酸、迷迭香酸(rosmarinic acid)及該等之鹽等。
就鹽而言，可列舉鈉鹽、鉀鹽等鹼金屬鹽等。
該等之中，較佳係使用抗壞血酸、異抗壞血酸鹽、硫代硫酸鹽、亞硫酸鹽。該等水溶性抗氧化劑可單獨使用1種或將2種以上組合而使用。
水溶性抗氧化劑之添加量係可依據自染色步 驟之後之各處理液含有之二色性物質(碘或二色性染料)之污染濃度而決定。若經污染之處理液中之二色性物質所致之污染濃度高，則添加之水溶性抗氧化劑之添加量亦變多。
各處理液中，較佳係以相對於溶劑100重量份，使水溶性抗氧化劑之濃度成為0.005至1重量份之方式添加水溶性抗氧化劑，更佳係0.005至0.5重量份。水溶性抗氧化劑之濃度未達0.005重量份時，經污染之處理液中之水溶性抗氧化劑之比例變少，變得無法充分抑制所得之偏光片之特性(單體透射率、偏光度)之降低。另一方面，水溶性抗氧化劑之濃度超過1重量份時，浴中之水溶性抗氧化劑之比例變多，故所得之偏光片會脫色且透射率變高。伴隨此情形，擔心染色浴之碘濃度升高之必要性，但在光學特性方面，沒有降低等問題。
〈偏光片〉
藉由本發明之偏光片的製造方法所製造之偏光片係形成在熱塑性樹脂基材上，但亦可不使用上述熱塑性樹脂基材，以未延伸之PVA系樹脂層膜作為胚膜，施行上述各處理而製造。此時，偏光片之厚度可為10μm以上，較佳係5至50μm。
熱塑性樹脂基材可直接使用作為後述之偏光板之透明保護膜。又，在偏光片之與熱塑性樹脂基材為相反側之面，可貼合透明保護膜。另一方面，未使用熱塑性樹脂基材時，可在偏光片之兩側貼合透明保護膜。又，將 熱塑性樹脂基材從偏光片剝離後，可在該偏光片之兩側貼合透明保護膜。
就構成透明保護膜之材料而言，可使用例如透明性、機械強度、熱安定性、水分遮蔽性、等向性等優異之熱塑性樹脂。就此種熱塑性樹脂之具體例而言，可列舉：三乙醯基纖維素等纖維素樹脂、聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、環狀聚烯烴樹脂(降莰烯系樹脂)、聚芳酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、及該等之混合物。
〈含有交聯劑之染色液〉
上述染色步驟所使用之PVA系樹脂較佳係未染色。又，本發明之偏光片的製造方法中，上述染色步驟所使用之染色液含有交聯劑。就交聯劑而言，例如可從硼酸、硼砂等硼化合物，乙二醛、戊二醛等之中使用至少1種或併用2種類以上。其中，較佳係使用硼化合物，再更佳係使用硼酸。
上述染色步驟中，藉由使染色液含有微量硼酸(交聯劑)，使該硼酸從PVA系樹脂層溶解至染色液中之PVA進行交聯(錯合化)。藉此，生成由溶解於染色液中之PVA與染色液中之碘及硼酸結合而成之凝膠狀碘/PVA/硼酸錯合物(以下，稱為錯合化合物)。
為了使溶解於染色液中之PVA交聯(錯合 化)，相對於溶劑100重量份，染色液中之硼酸(交聯劑)之濃度較佳係設為0.01至0.1重量份，更佳係0.02至0.1重量份。若硼酸之濃度為0.01重量份以上，則可使溶解於染色液中之PVA交聯(錯合化)。另一方面，硼酸之濃度超過0.2重量份時，硼酸會析出至積層體(胚膜)之表面、運送積層體(胚膜)之輥之表面等，有時會成為偏光片之缺陷等之原因。
就調整染色液中之硼酸之濃度之方法而言，可為於染色液中添加既定量之硼酸之方法。又，在染色處理之前存在含有硼酸之處理浴時，可使用從該處理浴與積層體一起被帶進去之硼酸。
本發明之偏光片的製造方法中，上述染色液含有微量硼酸(交聯劑)，藉由使該硼酸溶解於染色液中之PVA進行交聯(錯合化)，可避免如以往之PVA之附著、染色速度降低等問題。亦即，溶解於染色液中之PVA係因交聯(錯合化)而變得難以附著於PVA系樹脂層(胚膜)。又，將胚膜從染色浴內取出時之染色液之排液(排水)性提升。藉此，可得到沒有染色不均之偏光片。
〈染色液之過濾〉
再者，本發明之偏光片的製造方法中，係將染色液以過濾器過濾。
藉此，可將溶解於染色液中之PVA進行交聯(錯合化)所生成之錯合化合物從染色液分離。例如，調整構成膜之 平膜之製膜條件、或對膜進行分離用之表面處理，可將PVA等有機物與染色液之相異成分分離。就過濾器而言，可使用例如聚丙烯過濾器、聚酯過濾器、尼龍過濾器等。模組雖未特別限制，但較佳係將過濾器收納於可密封之容器，且具有能夠可裝卸地設置在裝置之構造之匣式(cartridge type)。
更具體而言，藉由調節膜內部之平膜的內部孔徑(例如，以不使分子量300以上之物質通過之方式進行調節)、或在膜上形成可依據離子電荷斥力之差而決定物質可否穿透之機能性塗佈膜或表面處理膜，而可將PVA等有機物與染色液中之其他成分分離。
就過濾膜而言，可使用例如超過濾(UF)膜、微過濾(MF)膜、奈米過濾(NF)膜、逆滲透(RO)膜等，其中，較佳係使用UF膜、MF膜。又，過濾膜較佳係使用可將PVA等有機物從染色液之相異成分分離之可設定複數種分離基準(例如，分子量和離子電荷斥力)者。
又，染色浴內之染色液較佳係經由過濾器而循環。藉此，可藉由過濾器而有效率地去除(捕集)染色浴內之錯合化合物。又，可再利用染色液。
又，染色浴內之染色液較佳係進行攪拌。藉此，可促進溶解於染色液中之PVA之交聯(錯合化)並有效率地將錯合化合物從染色液去除。
就攪拌染色液之方法而言，可使用於染色浴內設置攪拌葉等攪拌手段，並在染色浴內攪拌染色液之方 法。又，藉由上述染色液之循環，亦可攪拌染色浴內之染色液。再者，藉由在染色浴內搬運(取出放入)之胚膜，可攪拌染色浴內之染色液。
如上所述，本發明之偏光片的製造方法，可將溶解於染色液中之PVA去除。藉此，由於可避免受到溶解於染色液中之PVA所致之影響，同時亦可延長染色液之更新(交換)時期，故可進一步提升偏光片之生產性。
〔實施例〕
以下，藉由實施例而可使本發明之效果更明確。再者，本發明並不限於以下之實施例，在不變更本發明要旨之範圍內可適當地變更並實施。
(實施例1)
在實施例1中，係使用本發明之偏光片的製造方法，製作在熱塑性樹脂基材上形成有偏光片之偏光性積層膜。
具體而言，首先，準備非晶質聚對苯二甲酸乙二酯(A-PET)膜(三菱化學股份有限公司製，商品名「NOVACLEAR(註冊商標)」，厚度：200μm)作為熱塑性樹脂基材。
繼而，對該熱塑性樹脂基材之單面施以電暈處理(處理條件：90W‧min/m2)，將聚合度4000、皂化度99.0莫耳%以上之PVA之水溶液於65℃塗佈在施有該電暈處理之面後，使其乾燥。藉此，得到於熱塑性樹脂基材之單面形成有厚度8.3μm之PVA系樹脂層之積層體作為胚 膜。
繼而，將所得之胚膜於90℃之烘箱內進行單軸延伸至1.8倍(延伸處理)。
繼而，將延伸後之胚膜浸漬於液溫30℃之不溶化浴(相對於水100重量份，溶解有硼酸3重量份之硼酸水溶液)中30秒(不溶化處理)。
繼而，一邊以使偏光片之透射率成為約42.0%之方式調整碘濃度、浸漬時間，一邊將胚膜浸漬於染色浴中(染色處理)。
在實施例1中，調製相對於水100重量份，溶解有碘0.18重量份、碘化鉀1.26重量份、硼酸0.02重量份之染色液。然後，將該染色液之液溫設為30℃，將胚膜浸漬13秒。
又，於該染色液中添加0.05重量份之PVA，一邊以磁攪拌器攪拌15分鐘，一邊使經由聚丙烯過濾器所過濾之染色液循環。
繼而，將胚膜浸漬於液溫40℃之交聯浴(相對於水100重量份，溶解有碘化鉀3重量份、硼酸3重量份之硼酸水溶液)中30秒(交聯處理)。
繼而，一邊將胚膜浸漬於液溫70℃之硼酸水溶液(相對於水100重量份，溶解有硼酸4重量份、碘化鉀5重量份之水溶液)中，一邊於縱方向(長度方向)進行單軸延伸(液中縱延伸)。此時，積層體之最大延伸倍率係5.94倍。
繼而，將胚膜浸漬於液溫30℃之洗淨浴(相對於水100重量份，溶解有碘化鉀4重量份之水溶液)中5秒後，以60℃之溫風乾燥(洗淨處理及乾燥處理)。
經過以上步驟，製作在熱塑性樹脂基材上形成有厚度4.5μm之偏光片之偏光性積層膜。
(實施例2)
在實施例2中，除了將硼酸設為0.05重量份以外，調製與實施例1同樣之染色液。然後，使用該染色液，以與實施例1同樣之方法製作偏光片。
(實施例3)
在實施例3中，除了將硼酸設為0.1重量份以外，調製與實施例1同樣之染色液。然後，使用該染色液，以與實施例1同樣之方法製作偏光片。
(實施例4)
在實施例4中，除了將硼酸設為0.2重量份以外，調製與實施例1同樣之染色液。然後，使用該染色液，以與實施例1同樣之方法製作偏光片。
(實施例5)
在實施例5中，除了將硼酸設為0.01重量份以外，調製與實施例1同樣之染色液。然後，使用該染色液，以與 實施例1同樣之方法進行到染色處理為止。
(比較例1)
在比較例1中，除了不含硼酸以外，其餘係調製與實施例1同樣之染色液。然後，使用該染色液，以與實施例1同樣之方法製作偏光片。
然後，針對該等實施例1至5及比較例1所製作之各偏光片，以目視觀察有無「染色不均」之產生。又，測定藉由過濾器所捕集到之錯合化合物之殘渣量，評估染色液之「過濾性」。其中，將非常良好設為「◎」，將良好設為「○」，將差設為「×」。再者，以目視觀察染色處理時附著於裝置等之「因硼酸所致之髒污」之有無。將該等彙整於下述表1中。
如表1所示，得知與染色液中含有硼酸之實施例1至5相比，染色液中不含有硼酸之比較例1係過濾性差且產生染色不均。
另一方面，與實施例1至3、5相比，實施例4係在染色液所含之硼酸量過多，且觀察到因硼酸之析出所致之髒污。
相對於此，實施例1至3、5係過濾性良好、無染色不均、亦未觀察到因硼酸所致之髒污。

Claims (9)

  1. 一種偏光片的製造方法，係包含藉由將未染色之聚乙烯醇(PVA)系樹脂膜浸漬於含有二色性色素之染色液中，而將前述PVA系樹脂膜染色之染色步驟，其中，前述染色液係含有交聯劑，相對於前述染色液所含之溶劑100重量份，前述交聯劑之濃度係0.01至0.1重量份，前述染色液中，從前述PVA系樹脂膜溶解之聚乙烯醇、前述二色性色素、及前述交聯劑係結合並生成錯合化合物，並且將含有前述錯合化合物之前述染色液以過濾器過濾，將前述錯合化合物從前述染色液分離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光片的製造方法，其經由前述過濾器使前述染色液循環。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之偏光片的製造方法，其攪拌前述染色液。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之偏光片的製造方法，其中，前述交聯劑係硼化合物。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之偏光片的製造方法，其中，前述硼化合物係硼酸。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之偏光片的製造方法，其中，前述PVA系樹脂膜係其厚度為10μm以下，且形成於熱塑性樹脂基材上。
  7. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之偏光片 的製造方法，其中，前述二色性色素為碘。
  8. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之偏光片的製造方法，其中，相對於前述溶劑100重量份，前述二色性色素之濃度係0.01至10重量份。
  9. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之偏光片的製造方法，其中，前述染色液含有碘化鉀。
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