TWI720296B - 光學積層體及光學積層體之製造方法 - Google Patents

光學積層體及光學積層體之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種樹脂基材與偏光膜之密著性優異的光學積層體，且從該光學積層體剝離樹脂基材時之剝離力與剝離偏光膜時之剝離力之差已降低。本發明之光學積層體具有樹脂基材與設置於該樹脂基材之單側的偏光膜，並且剝離力P1(N/15mm)與剝離力P2(N/15mm)滿足下述關係式(1)，前述剝離力P1係將該樹脂基材在90度剝離下從該光學積層體剝離時之剝離力，前述剝離力P2係將該偏光膜在90度剝離下從該光學積層體剝離時之剝離力。 式(1)：0.5＜P1/P2＜5

Description

光學積層體及光學積層體之製造方法
本發明涉及一種光學積層體，其具有樹脂基材與設置於該樹脂基材之單側的偏光膜。
發明背景 已提出一種於樹脂基材上形成聚乙烯醇系樹脂層，並將該積層體延伸、染色，藉此獲得偏光膜之方法(譬如，專利文獻1)。藉由這種方法可獲得厚度較薄的偏光膜，所以能有助於譬如影像顯示裝置之薄型化而備受矚目。
上述偏光膜可直接以積層於上述樹脂基材之狀態下使用。於此種實施形態中則要求偏光膜與樹脂基材具有充分的密著性。具體而言，於該偏光膜之製造(譬如延伸、輸送)係要求：聚乙烯醇系樹脂層不會從樹脂基材剝離；重工時偏光膜與樹脂基材不會產生剝離；及，在面對加工(譬如衝孔)時或使用中之衝撃時，偏光膜或樹脂基材不會發生浮凸等。
並有提出一種為提升上述密著性，於樹脂基材與聚乙烯醇系樹脂層之間設置包含聚乙烯醇系材料之底塗層之方法(專利文獻2)。但，利用所述底塗層偏重提升上述密著性之結果，即會於將樹脂基材從積層體剝離時之剝離力與將偏光膜從積層體剝離時之剝離力之間產生很大的差(剝離各向異性)。具體而言，偏光膜可以較將樹脂基材從積層體剝離時所需之剝離力更小的剝離力從積層體剝離。因此，例如在將圓筒狀積層體裁切加工成預定尺寸之片狀體時，若從樹脂基材側朝偏光膜側裁切的話，恐有造成偏光膜剝離產生之虞。而且，於將片狀體重疊並保管後要一張一張取出時，恐受黏結的影響而造成偏光膜剝離產生之虞。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本專利特開2000-338329號公報 專利文獻2：日本專利第4950357號
發明概要 發明欲解決之課題 本發明係為解決上述問題而成者，主要目的為提供一種樹脂基材與偏光膜之密著性優異的光學積層體，且從該光學積層體剝離樹脂基材時之剝離力與剝離偏光膜時之剝離力之差已降低。
用以解決課題之手段 本發明提供一種光學積層體，其具有樹脂基材與設置於該樹脂基材之單側的偏光膜。本發明之光學積層體中，剝離力P1(N/15mm)與剝離力P2(N/15mm)滿足下述關係式(1)，前述剝離力P1係將該樹脂基材在90度剝離下從該光學積層體剝離時之剝離力，前述剝離力P2係將該偏光膜在90度剝離下從該光學積層體剝離時之剝離。 式(1)：　0.5＜P1/P2＜5 於一實施形態中，上述光學積層體於上述偏光膜與上述樹脂基材之間具有中間區域、及/或具有中間區域作為上述偏光膜之上述樹脂基材側之一部分，且該中間區域包含選自於聚烯烴系成分及聚酯系成分中之至少1種成分。 於一實施形態中，上述中間區域更包含聚乙烯醇系成分。 於一實施形態中，上述聚乙烯醇系成分包含乙醯乙醯基改質聚乙烯醇。 於一實施形態中，上述中間區域之厚度為100nm~1000nm。 於一實施形態中，上述樹脂基材之構成材料包含聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。 根據本發明之另一態樣，係提供一種光學積層體之製造方法。本發明之製造方法包含以下步驟：將底塗層形成用組成物塗佈於樹脂基材之單側以形成底塗層之步驟，前述底塗層形成用組成物包含選自於聚烯烴系成分及聚酯系成分中之至少1個成分；於該底塗層表面塗佈包含聚乙烯醇系樹脂之塗佈液以形成聚乙烯醇系樹脂層之步驟；及，延伸該聚乙烯醇系樹脂層並染色以製作偏光膜之步驟。 於一實施形態中，上述底塗層形成用組成物更包含聚乙烯醇系成分。 於一實施形態中，上述聚乙烯醇系成分包含乙醯乙醯基改質聚乙烯醇。 於一實施形態中，上述底塗層之厚度為500nm~3000nm。
發明效果 藉由本發明可獲得一種樹脂基材與偏光膜之密著性優異的光學積層體，且從光學積層體剝離樹脂基材時之剝離力與剝離偏光膜時之剝離力之差已降低。
用以實施發明之形態 以下說明本發明之實施形態，惟本發明不受該等實施形態限定。
A.光學積層體 本發明之光學積層體具有：樹脂基材與設置於該樹脂基材之單側的偏光膜。本發明之光學積層體中，剝離力P1(N/15mm)與剝離力P2(N/15mm)滿足0.5＜P1/P2＜5之關係，前述剝離力P1係將該樹脂基材在90度剝離下從光學積層體剝離時之剝離力，前述剝離力P2係將偏光膜在90度剝離下從光學積層體剝離時之剝離力。相較於以往之光學積層體，滿足上述關係之光學積層體之剝離各向異性經已降低，故可解決上述偏光膜剝離之問題。P1/P2宜為0.7以上，0.8以上更為適宜。且，P1/P2宜為4.0以下，且3.5以下為佳，3.0以下更適宜。
上述剝離力P1(N/15mm)例如為0.8N以上，且1.2N以上較適宜，1.5N以上更適宜。若剝離力P1在該範圍內，即可防止偏光膜或樹脂基材於重工時、加工(譬如衝孔)時、使用中等剝離或浮凸。剝離力P1之上限值並未特別限制，譬如可設為5.0N左右。
上述剝離力P2(N/15mm)例如為0.4N以上，且0.6N以上較適宜，0.8N以上更適宜，且1.0N以上更佳。若剝離力P2在該範圍內，即可防止偏光膜或樹脂基材於重工時、加工(例如衝孔)時、使用中等剝離或浮凸。剝離力P2之上限值並未特別限制，譬如可設為5.0N左右。
此外，上述剝離力P1係指將樹脂基材以相對於偏光膜面呈90°之角度拿起，在以剝離速度為3000mm/min下進行剝離時所需之力(N/15mm)之意。又，上述剝離力P2係指將偏光膜以相對於樹脂基材面呈90°之角度拿起，在以剝離速度為3000mm/min下進行剝離時所需之力(N/15mm)之意。
本發明之光學積層體代表上來說，於偏光膜與樹脂基材之間具有中間區域、及/或具有中間區域作為偏光膜之樹脂基材側之一部分，且該中間區域包含選自聚烯烴系成分及聚酯系成分中之至少1種成分。具體而言，中間區域可作為與偏光膜相異之層存在，亦可作為偏光膜之樹脂基材側之一部分存在，或可為該二者。
圖1係本發明之一實施形態的光學積層體的概略截面圖。圖1所示之光學積層體10a係依序具有樹脂基材11、中間區域13與偏光膜12。於該實施形態中，中間區域13係作為與偏光膜12相異之層存在。於該實施形態中，中間區域13實質上可相當於後述之底塗層。圖2係本發明之另一實施形態的光學積層體的概略截面圖。圖2所示之光學積層體10b具有樹脂基材11與設置於樹脂基材11之單側的偏光膜12，且從偏光膜12之樹脂基材側表面起到預定厚度為止之部分為中間區域13。於該實施形態中，中間區域13可為後述PVA系樹脂層與底塗層之相溶區域。
A-1.樹脂基材 上述樹脂基材之構成材料可採用任意且適當的材料。譬如可舉聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等酯系樹脂、環烯烴系樹脂、聚丙烯等烯烴系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、該等之共聚物樹脂。宜使用聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。且其中宜使用非晶質聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。非晶質聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂之具體例可舉更包含異酞酸作為二羧酸之共聚物、或更包含環己烷二甲醇作為甘醇之共聚物。
樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)宜為170℃以下。藉由使用所述樹脂基材，可抑制後述之聚乙烯醇(PVA)系樹脂層結晶化，並足可確保其延伸性。若考慮以水將樹脂基材可塑化及順利進行水中延伸等觀點，更宜為120℃以下。於一實施形態中，樹脂基材之玻璃轉移溫度宜為60℃以上。藉由使用所述樹脂基材，可於塗佈、乾燥包含後述PVA系樹脂之塗佈液時，防止樹脂基材變形(譬如，發生凹凸或垂塌、皺摺等)等不良情況。又，可在適宜的溫度(譬如60℃~70℃左右)下將積層體予以延伸。在另一實施形態中，將包含PVA系樹脂之塗佈液塗佈、乾燥時，只要樹脂基材沒有變形，則玻璃轉移溫度亦可低於60℃。此外，玻璃轉移溫度(Tg)係依JIS K 7121求得的值。
在一實施形態中，樹脂基材之吸水率宜為0.2%以上，更宜為0.3%以上。這類的樹脂基材吸水，水則可發揮可塑劑的作用，進行可塑化。結果，可在水中延伸中大幅減低延伸應力，而可使延伸性優異。另一方面，樹脂基材之吸水率宜為3.0%以下，更宜為1.0%以下。藉由使用這類的樹脂基材，可防止製造時樹脂基材之尺寸穩定性顯著下降而造成所得積層體外觀劣化等不良情況。又，於水中延伸時可防止斷裂、或PVA系樹脂膜從樹脂基材剝離等情況。此外，吸水率係依JIS K 7209求得的值。
樹脂基材之厚度宜為20μm~300μm，更宜為30μm~200μm。
可預先於樹脂基材表面進行表面改質處理(譬如，電暈處理等)，亦可形成易接著層。經由這些處理可進一步提生密著性。
A-2.偏光膜 上述偏光膜實質上為二色性物質經吸附配向之PVA系樹脂層。偏光膜宜在波長380nm~780nm之任一波長下顯示吸收二色性。此時，偏光膜之單體透射率宜為40.0%以上，且41.0%以上較適宜，42.0%以上更適宜，43.0%以上特別適宜。偏光膜之偏光度宜為99.8%以上，較宜為99.9%以上，更宜為99.95%以上。
形成上述PVA系樹脂層之PVA系樹脂可採用任意且適當的樹脂。譬如可舉聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可藉由將聚乙酸乙烯酯皂化而得。乙烯-乙烯醇共聚物可藉由將乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而得。PVA系樹脂之皂化度通常為85莫耳%~100莫耳%，宜為95.0莫耳%~99.95莫耳%，更宜為99.0莫耳%~99.93莫耳%。皂化度係依JIS K 6726-1994而求得。藉由使用所述皂化度的PVA系樹脂，可獲得耐久性優異的偏光膜。皂化度太高時，會有膠化之虞。
PVA系樹脂的平均聚合度可按目的適當選擇。平均聚合度通常為1000~10000，宜為1200~4500，更宜為1500~4300。另，平均聚合度可按JIS K 6726-1994而求得。
偏光膜之厚度宜為10μm以下，8μm以下更適宜，7μm以下更佳，6μm以下特別適宜。另一方面，偏光膜之厚度宜為1.0μm以上，2.0μm以上更適宜。
A-3.中間區域 上述中間區域包含選自聚烯烴系成分及聚酯系成分中之至少1種成分。藉由於偏光膜與樹脂基材之間形成所述之中間區域、及/或形成所述之中間區域作為偏光膜之樹脂基材側之一部分，可抑制樹脂基材與偏光膜之剝離各向異性並提升樹脂基材與偏光膜之密著性。中間區域之厚度譬如為100nm~1000nm。中間區域譬如可以掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察光學積層體之截面來確認。此外，譬如可用飛行時間型二次離子質譜法(TOF-SIMS)或紅外線光譜法(IR)確認聚烯烴系成分或聚酯系成分之有無。於一實施形態中，中間區域更包含聚乙烯醇系成分。此外，聚烯烴系成分、聚酯系成分、聚乙烯醇系成分另詳述於後。
B.製造方法 本發明之光學積層體只要可獲得上述構成，可利用任意且適宜的方法製造。於一實施形態中，係由包含以下步驟之方法來製造：將底塗層形成用組成物塗佈於樹脂基材之單側以形成底塗層之步驟，前述底塗層形成用組成物包含選自聚烯烴系成分及聚酯系成分中之至少1種成分；於該底塗層表面塗佈包含PVA系樹脂之塗佈液以形成PVA系樹脂層之步驟；及，延伸該PVA系樹脂層並染色以製作偏光膜之步驟。
B-1.形成底塗層 上述底塗層形成用組成物包含選自聚烯烴系成分及聚酯系成分中之至少1種成分，且宜包含聚乙烯醇系成分與包含選自聚烯烴系成分及聚酯系成分中之至少1種成分。藉由設為所述組成，可抑制偏光膜與樹脂基材之剝離各向異性並提升偏光膜與樹脂基材之密著性。聚乙烯醇系成分可使用使用且適當之PVA系樹脂。具體而言，可舉聚乙烯醇、改質聚乙烯醇。改質聚乙烯醇係譬如可舉經以乙醯乙醯基、羧酸基、丙烯醯基及/或胺甲酸酯基改質之聚乙烯醇。該等中以使用乙醯乙醯基改質PVA較為適宜。乙醯乙醯基改質PVA宜使用至少具有下述一般式(I)所示重複單元之聚合物。
[化學式1]
Figure 02_image001
上述式(I)中，n相對於l+m+n之比率宜為1%~10%。
乙醯乙醯基改質PVA之平均聚合度宜為1000~10000，1200~5000更適宜。乙醯乙醯基改質PVA之皂化度宜為97莫耳%以上。乙醯乙醯基改質PVA之4重量%水溶液的pH宜為3.5~5.5。另，平均聚合度及皂化度可由JIS K 6726-1994求得。
上述聚烯烴系成分可使用任意且適當之聚烯烴系樹脂。聚烯烴系樹脂之主成分即烯烴成分譬如可舉乙烯、丙烯、異丁烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯等碳數2~6之烯烴系烴。該等可單獨使用或可將二種以上組合使用。該等中以使用乙烯、丙烯、異丁烯、1-丁烯等碳數2~4之烯烴系烴為宜，且使用乙烯更適宜。
構成上述聚烯烴系樹脂之單體成分中，烯烴成分所佔比率宜為50重量%~95重量%。
上述聚烯烴系樹脂宜含有羧基及/或其酸酐基。上述聚烯烴系樹脂可分散於水，而可順利形成底塗層。具有所述官能基之單體成分譬如可舉不飽和羧酸及其酸酐、不飽和二羧酸之半酯、半醯胺。該等之具體例可舉丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、伊康酸、伊康酸酐、延胡索酸、巴豆酸。
聚烯烴系樹脂之分子量譬如為5000~80000。
上述聚酯系成分可使用任意且適當的聚酯系樹脂。聚酯系樹脂之具體例可舉二羧酸成分與甘醇成分縮合聚合而成之共聚物。
構成上述聚酯系樹脂之二羧酸成分並無特別限定，譬如可舉對酞酸、異酞酸、酞酸、酞酸酐、2,6-萘二羧酸、3-三級丁基異酞酸、草酸、琥珀酸、琥珀酸酐、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、二十烷二酸、延胡索酸、馬來酸、馬來酸酐、伊康酸、伊康酸酐、檸康酸、檸康酸酐、二體酸等不飽和脂肪族二羧酸、1,4-環己烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、1,2-環己烷二羧酸、四氫酞酸及其酸酐等脂環式二羧酸。
構成上述聚酯系樹脂之甘醇成分並無特別限定，譬如可舉乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2-甲-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲-1,5-戊二醇、1,9-壬二醇、2-乙-2-丁基丙二醇等脂肪族甘醇、1,4-環己烷二甲醇、1,3-環丁烷二甲醇等脂環族甘醇。
聚酯系樹脂之分子量譬如為5000~80000。
上述底塗層形成用組成物中，聚乙烯醇系成分與選自聚烯烴系成分及聚酯系成分中之至少1種成分之摻混比(固體成分，前者：後者)宜為5：95~60：40，20：80~50：50更適宜。聚乙烯醇系成分若過多，恐無法獲得足夠的密著性。具體上，恐有造成從樹脂基材剝離PVA系樹脂層時所需之剝離力降低而無法獲得充分的密著性之虞。
底塗層形成用組成物宜為水系。底塗層形成用組成物可含有有機溶劑。有機溶劑可舉乙醇、異丙醇等。底塗層形成用組成物之固體成分濃度宜為1.0重量%~10重量%。
亦可於底塗層形成用組成物摻混添加劑。添加劑可舉如交聯劑等。交聯劑譬如可舉
Figure 107108053-A0304-12-01
唑啉、硼酸、三羥甲基三聚氰胺等羥甲基化合物、碳二亞胺、異氰酸酯化合物、環氧化合物等。底塗層形成用組成物之添加物摻混量可應目的等適當設定。譬如交聯劑之摻混量相對於聚乙烯醇系成分與選自聚烯烴系成分及聚酯系成分中之至少1種成分之合計100重量份，宜為10重量份以下，且0.01重量份~10重量份較適宜，0.1重量份~5重量份更適宜。
底塗層形成用組成物之塗佈方法可採用任意且適當的方法。例如可舉出輥塗法、旋塗法、線棒塗佈法、浸塗法、模塗法、淋幕式塗佈法、噴塗法、刮刀式塗佈法(逗號塗佈法等)等。
底塗層形成用組成物以塗佈成所獲得(即乾燥後之)底塗層的厚度可成為500nm~3000nm之方式較為適宜，800nm~2000nm更適宜。底塗層厚度若太薄，有無法獲得充分密著性之虞。另一方面，若底塗層的厚度過厚，在形成後述PVA系樹脂層時，會有發生塌凹、於所獲得之塗佈膜產生不均等不良情況。
塗佈底塗層形成用組成物後，可使塗佈膜乾燥。乾燥溫度譬如為50℃以上。
B-2.PVA系樹脂層之形成 用以塗佈包含上述PVA系樹脂之塗佈液的底塗層表面亦可預先施有表面改質處理(譬如，電暈處理等)。經由這些處理可進一步提生密著性。
包含上述PVA系樹脂之塗佈液代表上可使用已使上述PVA系樹脂溶解在溶劑中之溶液。作為溶劑，可舉例如水、二甲基亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、各種甘醇類、三羥甲丙烷等多元醇類、伸乙二胺、二伸乙三胺等胺類。該等可單獨使用或可將二種以上組合使用。該等中又以水為佳。相對於溶劑100重量份，塗佈液之PVA系樹脂濃度宜為3重量份~20重量份。只要為所述樹脂濃度，便可形成均勻的塗佈膜。
塗佈液中亦可摻混添加劑。添加劑可舉如可塑劑、界面活性劑等。可塑劑可舉例如乙二醇或丙三醇等多元醇。界面活性劑可舉例如非離子性界面活性劑。該等可為了進一步提升所得PVA系樹脂層的均勻性或染色性、延伸性而使用。又，添加劑可舉如易接著成分。藉由使用易接著成分，可進一步提升密著性。易接著成分可使用譬如乙醯乙醯基改質PVA等改質PVA。並且，添加劑還可舉碘化鉀、碘化鈉、碘化鋰、氯化鈉等鹵化物、脲等。藉由添加該等，可提升光學特性(例如，單體透射率)。添加劑之摻混量可依目的等適當設定。
塗佈液之塗佈方法可採用與上述底塗層形成用組成物之塗佈方法相同的方法。塗佈後可使塗佈膜乾燥。乾燥溫度譬如為50℃以上。
PVA系樹脂層之厚度代表上為20μm以下，而3μm~15μm較適宜。
上述PVA樹脂層之形成(塗佈液之塗佈及乾燥)過程中，係藉由底塗層全部或部分溶出於PVA系樹脂層，而於PVA樹脂層之樹脂基材側形成一作為與底塗層之相溶區域的中間區域。於此，於僅底塗層之一部分溶出於PVA系樹脂層時，會並存：作為與偏光膜相異之層的中間區域、及作為偏光膜之樹脂基材側的一部分的中間區域。
B-3.偏光膜之製作 偏光膜代表上係對形成於上述底塗層表面之PVA系樹脂層施以延伸處理及染色處理而製作。對PVA系樹脂層除了施行延伸處理及染色處理之外，還可適當進行將PVA系樹脂層製成偏光膜之處理。製成該偏光膜之處理譬如可舉不溶解處理、交聯處理、洗淨處理等。該等之處理可依目的選擇。另可適當設定處理順序、處理時機、處理次數等處理條件。以下就各處理加以說明。
(染色處理) 上述染色處理代表上係以二色性物質將PVA系樹脂層染色來進行。宜使二色性物質吸附於PVA系樹脂層上來進行。該吸附方法可舉如：使PVA系樹脂層浸漬於含二色性物質之染色液中的方法、將該染色液塗敷於PVA系樹脂層上的方法、及將該染色液噴霧至PVA系樹脂層上的方法等。理想為使PVA系樹脂層浸漬於染色液中之方法。因為可良好吸附二色性物質。使PVA系樹脂層浸漬於染色液，較理想的方式係使於積層在樹脂基材上之狀態之PVA系樹脂層(亦即，樹脂基材之單側積層有PVA系樹脂層之積層體)浸漬於染色液中來進行。
上述二色性物質譬如可舉碘、有機染料。該等可單獨使用或可將二種以上組合使用。二色性物質以碘為宜。二色性物質採用碘時，上述染色液以碘水溶液為宜。相對於水100重量份，碘之摻混量宜為0.1重量份~0.5重量份。為了提高碘對水的溶解度，宜於碘水溶液中摻混碘化物。碘化物可舉出例如：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。該等之中又以碘化鉀為佳。相對於100重量份的水，碘化物之摻混量宜為0.02重量份~20重量份，而0.1重量份~10重量份更為適宜。
為了抑制PVA系樹脂溶解，染色液於染色時的液溫宜為20℃~50℃。使PVA系樹脂層浸漬於染色液時，為了確保PVA系樹脂層之透射率，浸漬時間宜為5秒~5分鐘。又，染色條件(濃度、液溫、浸漬時間)可以最終所得偏光膜之偏光度或單體透射率成為預定範圍內的方式進行設定。在一實施形態中係以所得偏光膜之偏光度為99.98%以上的方式來設定浸漬時間。在另一實施形態中則以所得偏光膜之單體透射率為40%~44%的方式來設定浸漬時間。
(延伸處理) PVA系樹脂層(於樹脂基材之單側積層有PVA系樹脂層之積層體)之延伸方法可採用任意且適當之方法。具體而言，可為固定端延伸(譬如，使用拉幅延伸機之方法)，亦可為自由端延伸(譬如，使積層體通過不同周速的輥件間而進行單軸延伸之方法)。又，可為同步雙軸延伸(譬如使用同步雙軸延伸機的方法)亦可為逐步雙軸延伸。積層體之延伸可在一階段中進行亦可分多階段進行。分多階段進行時，後述積層體之延伸倍率(最大延伸倍率)為各階段之延伸倍率之積。
延伸處理可為使積層體浸漬於延伸浴來進行的水中延伸方式，亦可為空中延伸方式。在一實施形態中至少實施1次水中延伸處理，較佳為組合水中延伸處理與空中延伸處理。藉由水中延伸，可在比上述樹脂基材或PVA系樹脂層之玻璃轉移溫度(代表上為80℃左右)更低的溫度下延伸，而可在抑制PVA系樹脂層結晶化下進行高倍率延伸。於是可製造出具有優異偏光特性的偏光膜。
積層體之延伸方向可選擇任意且適當的方向。在一實施形態中，係沿著長條狀積層體的長邊方向延伸。具體上係將積層體沿長邊方向搬送，即為其搬送方向(MD)。在另一實施形態則沿著長條狀積層體的寬度方向延伸。具體上係將積層體沿長邊方向搬送，即為與其搬送方向(MD)正交之方向(TD)。
積層體之延伸溫度可因應樹脂基材之形成材料、延伸方式等設定成任意且適當之值。採用空中延伸方式時，延伸溫度宜為樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以上，而樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)+10℃以上更適宜，Tg+15℃以上特別適宜。另一方面，積層體之延伸溫度宜為170℃以下。在所述溫度下延伸可抑制PVA系樹脂之結晶化快速進展，從而可抑制該結晶化所造成的不良情況(譬如，因延伸而妨礙PVA系樹脂層之配向)。
採用水中延伸方式作為延伸方式時，延伸浴之液溫宜為40℃~85℃，更宜為50℃~85℃。只要在所述溫度內，便可抑制PVA系樹脂層溶解，同時又可高倍率延伸。具体而言，如上所述，若考量由與形成PVA系樹脂層之關係，樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以60℃以上為宜。此時，延伸溫度若低於40℃，則即使考慮以水將樹脂基材可塑化，也恐無法良好地延伸。另一方面，延伸浴之溫度愈高溫，PVA系樹脂層之溶解性就愈高，而恐無法獲得優異的偏光特性。
採用水中延伸方式時，宜使積層體浸漬於硼酸水溶液中進行延伸(硼酸水中延伸)。藉由使用硼酸水溶液作為延伸浴，可對PVA系樹脂層賦予得以承受延伸時所受張力的剛性及不溶解於水的耐水性。具體上，硼酸在水溶液中會生成四羥基硼酸陰離子而可藉由氫鍵與PVA系樹脂交聯。其結果可賦予PVA系樹脂層剛性與耐水性，進而能良好地延伸，製作具有優異偏光特性的偏光膜。
上述硼酸水溶液宜使硼酸及/或硼酸鹽溶解於溶劑即水而獲得。相對於100重量份的水，硼酸濃度宜為1重量份~10重量份。藉由將硼酸濃度設為1重量份以上，可有效抑制PVA系樹脂層之溶解，製造特性更高之偏光膜。此外，除硼酸或硼酸鹽外，亦可使用將硼砂等之硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解於溶劑而得之水溶液。
較理想的是，於上述延伸浴(硼酸水溶液)摻混碘化物。藉由摻混碘化物，可抑制已吸附於PVA系樹脂層之碘的溶出。碘化物之具體例係如上述。相對於100重量份的水，碘化物之濃度宜為0.05重量份~15重量份，0.5重量份~8重量份更適宜。
積層體浸漬於延伸浴之浸漬時間宜為15秒~5分鐘。水中延伸處理宜於染色處理後進行。
積層體之延伸倍率(最大延伸倍率)相對於積層體的原長宜為4.0倍以上，更宜為5.0倍以上。所述高延伸倍率可藉由採用例如水中延伸方式(硼酸水中延伸)來達成。另，本說明書中「最大延伸倍率」意指積層體將要斷裂前的延伸倍率，係另外確認積層體斷裂的延伸倍率後得以比其值低0.2之值。
(不溶解處理) 上述不溶解處理代表上係使PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。尤其當採用水中延伸方式時，藉由施行不溶解處理可賦予PVA系樹脂層耐水性。相對於水100重量份，該硼酸水溶液之濃度宜為1重量份~4重量份。不溶解浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~40℃。不溶解處理宜於積層體製作後、或者於染色處理或水中延伸處理前進行。
(交聯處理) 上述交聯處理代表上可藉由使PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。藉由施行交聯處理，可賦予PVA系樹脂層耐水性。相對於水100重量份，該硼酸水溶液之濃度宜為1重量份~4重量份。又，於上述染色處理後進行交聯處理時，宜進一步摻混碘化物。藉由摻混碘化物，可抑制已吸附於PVA系樹脂層之碘的溶出。而相對於水100重量份，碘化物之摻混量宜為1重量份~5重量份。碘化物之具體例係如上述。交聯浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~50℃。交聯處理宜於水中延伸處理前進行。就適宜的實施形態而言係依序進行染色處理、交聯處理及水中延伸處理。
(洗淨處理) 上述洗淨處理代表上可藉由使PVA系樹脂層浸漬於碘化鉀水溶液中來進行。
(乾燥處理) 乾燥處理中之乾燥溫度宜為30℃~100℃。
B-4.其他 上述光學積層體亦可具有保護薄膜，且該保護薄膜配置於偏光膜之與配置有樹脂基材側相反之側上。保護薄膜之形成材料譬如可舉(甲基)丙烯酸系樹脂、二乙醯纖維素、三乙醯纖維素等纖維素系樹脂、環烯烴系樹脂、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、該等之共聚物樹脂等。保護薄膜的厚度宜為10μm~100μm。保護薄膜可透過接著層積層於偏光膜上，亦可使其密著(不透過接著層)來積層。接著層代表上可以接著劑或黏著劑形成。
光學積層體可搭載於譬如液晶顯示裝置上。此時，偏光膜宜配置成比樹脂基材更靠液晶單元側之方式來搭載。藉由此種構成，可排除樹脂基材所具有之相位差對所得液晶顯示裝置之影像特性的影響。 實施例
以下，以實施例來具體說明本發明，惟本發明不受該等實施例限定。另，厚度之測定方法如下所述。又，下述實施例及比較例之「份」及「%」分別表示「重量份」及「重量%」。 (厚度) 使用數位測微器(Anritsu公司製，產品名「KC-351C」)測定。
[實施例1] 樹脂基材係使用長條狀、吸水率0.75%、Tg75℃之非晶質異酞酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯(IPA共聚PET)薄膜(厚度：100μm)。 對樹脂基材之單面施以電暈處理，並於該電暈處理面上，以乾燥後之厚度成為2000nm之方式塗佈混合液(固形分濃度4.0%)後，在60℃下乾燥3分鐘而形成底塗層，該混合液係將乙醯乙醯基改質PVA(日本合成化學工公司製、商品名「GOHSEFIMER Z200」、聚合度1200、皂化度99.0莫耳%以上、乙醯乙醯基改質度4.6%)之4.0%水溶液、與改質聚烯烴樹脂水性分散劑(Unitika公司製、商品名「ARROW BASE SE1030N」、固體成分濃度22%)與純水混合而成。於此，混合液中乙醯乙醯基改質PVA與改質聚烯烴之固體成分摻混比為30：70。 接著於底塗層表面施以電暈處理，並於該電暈處理面上於25℃下塗佈以9：1之比含有聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改質PVA(聚合度1200、乙醯乙醯基改質度4.6%、皂化度99.0莫耳%以上、日本合成化學工業公司製、商品名「GOHSEFIMER Z200」)之水溶液並乾燥，而形成厚度11μm之PVA系樹脂層。依上述而製出積層體。
將所獲得之積層體於120℃之烘箱內在不同周速之輥件間沿縱方向(長邊方向)進行自由端單軸延伸2.0倍(空中補助延伸)。 接著，將積層體浸漬於液溫30℃的不溶解浴(相對於水100重量份，摻混4重量份之硼酸而得的硼酸水溶液)中30秒(不溶解處理)。 接著，浸漬於液溫30℃的染色浴中並同時調整碘濃度、浸漬時間以使所獲得之偏光膜達到預定之透射率。本實施例係將之浸漬於相對於100重量份的水摻混0.2重量份的碘、1.0重量份的碘化鉀所得之碘水溶液中60秒(染色處理)。 接著，使其於液溫30℃的交聯浴(相對於水100重量份，摻混3重量份的碘化鉀並摻混3重量份的硼酸而獲得之硼酸水溶液)中浸漬30秒(交聯處理)。 其後，一邊使積層體浸漬於液溫70℃之硼酸水溶液(相對於100重量份的水，摻混4重量份硼酸、5重量份碘化鉀所得之水溶液)，一邊於不同周速之輥件間沿縱方向(長邊方向)進行單軸延伸以使總延伸倍率達5.5倍(水中延伸)。 之後，將積層體浸漬於液溫30℃的洗淨浴(相對於水100重量份摻混4重量份的碘化鉀而獲得之水溶液)中(洗淨處理)。 依上述即可獲得於厚度30μm之樹脂基材之單側形成有厚度5μm之偏光膜的光學積層體(偏光板)。
[實施例2] 除了將上述混合液塗佈成乾燥後之厚度達1000nm外，依與實施例1相同方式而獲得光學積層體。
[實施例3] 除了將上述混合液塗佈成乾燥後之厚度達500nm外，依與實施例1相同方式而獲得光學積層體。
[實施例4] 除了設混合液中乙醯乙醯基改質PVA與改質聚烯烴之固體成分摻混比為50：50外，依與實施例1相同方式而獲得光學積層體。
[實施例5] 除了於形成底塗層時，使用將乙醯乙醯基改質PVA(GOHSEFIMER Z200)之4.0%水溶液、改質聚烯烴樹脂水性分散劑(Unitika公司製、商品名「ARROW BASE SD1030N」、固體成分濃度22%)與純水混合而成之混合液(固體成分濃度4.0%)外，依與實施例1相同方式而獲得光學積層體。
[實施例6] 除了於形成底塗層時，使用將乙醯乙醯基改質PVA(GOHSEFIMER Z200)之4.0%水溶液、改質聚烯烴樹脂水性分散劑(Unitika公司製、商品名「ARROW BASE SE1035NJ2」、固體成分濃度22%)與純水混合而成之混合液(固體成分濃度4.0%)外，依與實施例4相同方式而獲得光學積層體。
[實施例7] 除了於形成底塗層時，使用將乙醯乙醯基改質PVA(日本合成化學工公司製、商品名「GOHSEFIMER Z410」、聚合度2200、皂化度97.5~98.5%、乙醯乙醯基改質度4.6%)之4.0%水溶液、改質聚烯烴樹脂水性分散劑(Unitika股份有限公司製、商品名「ARROW BASE SE1030N」、固體成分濃度22%)與純水混合而成之混合液(固體成分濃度4.0%)外，依與實施例1相同方式而獲得光學積層體。
[實施例8] 除了於形成底塗層時，使用將乙醯乙醯基改質PVA(GOHSEFIMER Z200)之4.0%水溶液10g與聚酯水性乳液樹脂(elitel KT0507E6)62.5g混合而成之混合液外，依與實施例3相同方式而獲得光學積層體。於此，混合液中乙醯乙醯基改質PVA與聚酯之固體成分摻混比為50：50。
[實施例9] 除了於形成底塗層時，使用乙醯乙醯基改質PVA(GOHSEFIMER Z200)之4.0%水溶液10g與聚酯水性乳液樹脂(elitel KT0507E6)62.5g混合而成之混合液外，依與實施例1相同方式而獲得光學積層體。於此，混合液中乙醯乙醯基改質PVA與聚酯之固體成分摻混比為50：50。
[比較例1] 除了不形成底塗層而直接於樹脂基材上形成PVA系樹脂層外，依與實施例1相同方式而獲得光學積層體。
[比較例2] 除了於形成底塗層時，使用乙醯乙醯基改質PVA(GOHSEFIMER Z200)之4.0%水溶液外，依與實施例3相同方式而獲得光學積層體。
[比較例3] 除了於形成底塗層時，使用乙醯乙醯基改質PVA(GOHSEFIMER Z200)之4.0%水溶液外，依與實施例2相同方式而獲得光學積層體。
[比較例4] 除了於形成底塗層時，使用乙醯乙醯基改質PVA(GOHSEFIMER Z200)之4.0%水溶液外，依與實施例1相同方式而獲得光學積層體。
[比較例5] 除了於形成底塗層時，使用乙醯乙醯基改質PVA(GOHSEFIMER Z200)之4.0%水溶液、及設空中補助延伸的延伸倍率為4.0倍且未進行不溶解處理及水中延伸外，依與實施例2相同方式而獲得於厚度37μm之樹脂基材之單側形成有厚度6μm之偏光膜的光學積層體。
(評估) 針對上述實施例及比較例進行以下評估。評估結果整合於表1。 1.90度剝離力 依以下記載之方法測定從光學積層體將樹脂基材以90度剝離時之剝離力(基材剝離力：P1)及從光學積層體將偏光膜以90度剝離時之剝離力(PVA剝離力：P2)。 (基材剝離力：P1) 於玻璃板上，在偏光膜面側塗佈黏著劑後再貼合所獲得之光學積層體，而作出測定用樣本。以裁切刀於該測定用樣本之偏光膜與樹脂基材之間劃出切痕後，以上述「VPA-2」方法測定將樹脂基材以相對於偏光膜面呈90°之角度拿起，在以剝離速度為3000mm/min下剝離時所需之力(N/15mm)。 (PVA剝離力：P2) 於玻璃板上，在樹脂基材面側塗佈黏著劑後再貼合所獲得之光學積層體，並於偏光膜面貼合補強用聚醯亞胺膠帶(日東電工(股)製、聚醯亞胺黏著膠帶No.360A)，而作出測定用樣本。以裁切刀於該測定用樣本之偏光膜與樹脂基材之間劃出切痕後，以角度可變型黏著、皮膜剝離解析裝置「VPA-2」(共和界面化學股份有限公司製)測定將偏光膜及補強用聚醯亞胺膠帶以相對於樹脂基材面呈90°之角度拿起，在以剝離速度為3000mm/min下進行剝離時所需之力(N/15mm)。 2.操作性 裁切所獲得之光學積層體，而獲得10cm×10cm尺寸之試驗片。然後，如圖3(a)及(b)所示，於獲得之試驗片10’之樹脂基材11面及偏光膜12面的角部貼上強制剝離用膠帶50(積水化學工業(股)製： SEKISUI TAPE(No, 252)24mm寬)。接著如圖3(b)所示，將所貼附之膠帶50同時往反方向拉至剝除為止，並評估此時光學積層體是否有發生剝落。評估基準如下。 良好：未發生剝落。 不良：發生剝落。
[表1]
Figure 02_image003
如表1所示，滿足0.5＜P1/P2＜5之關係之實施例的光學積層體具有優異的操作性。且即使施行水中延伸也可保持充分的密著性。另一方面，不滿足0.5＜P1/P2＜5之關係之比較例的光學積層體，其操作性有問題。
產業上之可利用性 本發明之光學積層體適用於譬如影像顯示裝置。具體而言，適用作為液晶電視、液晶顯示器、行動電話、數位相機、攝影機、攜帶式遊戲機、汽車導航、影印機、列表機、傳真機、鐘錶、微波爐等之液晶面板、有機EL裝置之抗反射板等。
10a、10b‧‧‧光學積層體10’‧‧‧試驗片11‧‧‧樹脂基材12‧‧‧偏光膜13‧‧‧中間區域50‧‧‧膠帶
圖1係本發明之一實施形態的光學積層體的概略截面圖。 圖2係本發明之另一實施形態的光學積層體的概略截面圖。 圖3中，(a)及(b)係分別說明操作性之評估方法的概略圖。
10a‧‧‧光學積層體
11‧‧‧樹脂基材
12‧‧‧偏光膜
13‧‧‧中間區域

Claims (10)

  1. 一種光學積層體，具有樹脂基材與設置於該樹脂基材之單側的偏光膜，其中：剝離力P1(N/15mm)與剝離力P2(N/15mm)滿足下述關係式(1)，前述剝離力P1係將該樹脂基材在90度剝離下從該光學積層體剝離時之剝離力，前述剝離力P2係將該偏光膜在90度剝離下從該光學積層體剝離之剝離力；式(1)：0.5<P1/P2<5並且，該光學積層體於該偏光膜與該樹脂基材之間具有中間區域、及/或具有中間區域作為該偏光膜之該樹脂基材側之一部分，且該中間區域包含聚乙烯醇系成分與聚烯烴系成分。
  2. 如請求項1之光學積層體，其中前述聚烯烴系成分具有羧基及/或其酸酐基。
  3. 如請求項1或2之光學積層體，其中前述中間區域之前述聚乙烯醇系成分與前述烯烴系成分之含有比例(前者：後者)為20：80~50：50
  4. 如請求項1或2之光學積層體，其中前述聚乙烯醇系成分包含乙醯乙醯基改質聚乙烯醇。
  5. 如請求項1或2之光學積層體，其中前述中間區域之厚度為100nm~1000nm。
  6. 如請求項1或2之光學積層體，其中前述樹脂基材之構成材料包含聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。
  7. 一種光學積層體之製造方法，是製造如請 求項1至6中任一項之光學積層體的方法，其包含以下步驟：將底塗層形成用組成物塗佈於樹脂基材之單側以形成底塗層之步驟，前述底塗層形成用組成物包含聚乙烯醇系成分與聚烯烴系成分；於該底塗層表面塗佈包含聚乙烯醇系樹脂之塗佈液以形成聚乙烯醇系樹脂層之步驟；及延伸該聚乙烯醇系樹脂層並染色以製作偏光膜之步驟。
  8. 如請求項7之光學積層體之製造方法，其中前述聚烯烴系成分具有羧基及/或其酸酐基。
  9. 如請求項7或8之光學積層體之製造方法，其中前述聚乙烯醇系成分包含乙醯乙醯基改質聚乙烯醇。
  10. 如請求項7或8之光學積層體之製造方法，其中前述底塗層之厚度為500nm~3000nm。
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