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偏振性层叠膜的制造方法

偏振性层叠膜的制造方法

IPC分类号 : G02B5/30,B29C55/08,G02F1/1335,B29K29/00,B29L7/00,B29L9/00,B29L11/00

申请号
CN201380013273.3
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2013-03-05
  • 公开号: 104169753A
  • 公开日: 2014-11-26
  • 主分类号: G02B5/30
  • 专利权人: 住友化学株式会社

专利摘要

本发明涉及一种偏振性层叠膜的制造方法,其具有横向拉伸工序和染色工序,横向拉伸工序为将行进的层叠膜的宽度方向的两端部用排列于行进方向的多个夹具夹持,在拉伸区域中,边使夹具与层叠膜一起行进,边通过扩大宽度方向的夹具间隔而使层叠膜沿宽度方向拉伸,并且通过缩小行进方向的夹具间隔而使层叠膜沿行进方向收缩的工序,进入上述拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔为50~100mm,离开上述拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔为50mm以下,各夹具的宽度为40mm以下。

权利要求

1.一种偏振性层叠膜的制造方法,其包括:

横向拉伸工序,使将基材膜和厚度为3μm以上的聚乙烯醇系树脂层层叠而成的层叠膜沿宽度方向拉伸;以及

染色工序,对所述经拉伸的层叠膜的所述聚乙烯醇系树脂层用二色性色素进行染色而形成偏振性层叠膜,

所述横向拉伸工序为如下工序:将行进的层叠膜的宽度方向的两端部用排列于行进方向上的多个夹具夹持,在拉伸区域中,边使所述夹具与所述层叠膜一起行进,边通过扩大宽度方向的夹具间隔而使所述层叠膜沿宽度方向拉伸,并且通过缩小行进方向的夹具间隔而使所述层叠膜沿行进方向收缩,

进入所述拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔为50~100mm,离开所述拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔为50mm以下,所述各夹具的宽度为40mm以下。

2.根据权利要求1所述的偏振性层叠膜的制造方法,其中,离开所述拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔为进入所述拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔的50%以下。

3.根据权利要求1或2所述的偏振性层叠膜的制造方法,其中,所述横向拉伸工序中的拉伸倍率为4倍以上。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的偏振性层叠膜的制造方法,其中,所述经拉伸的层叠膜的所述聚乙烯醇系树脂层的厚度为10μm以下。

5.一种层叠膜的拉伸方法,其包括使将基材膜和厚度为3μm以上的聚乙烯醇系树脂层层叠而成的层叠膜沿宽度方向拉伸的横向拉伸工序,

所述横向拉伸工序为如下工序:将行进的层叠膜的宽度方向的两端部用排列于行进方向上的多个夹具夹持,在拉伸区域中,边使所述夹具与所述层叠膜一起行进,边通过扩大宽度方向的夹具间隔而使所述层叠膜沿宽度方向拉伸,并且通过缩小行进方向的夹具间隔而使所述层叠膜沿行进方向收缩,

进入所述拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔为50~100mm,离开所述拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔为50mm以下,所述各夹具的宽度为40mm以下。

说明书

技术领域

本发明涉及偏振性层叠膜的制造方法及层叠膜的拉伸方法。

背景技术

偏振板作为液晶显示装置等显示装置中的偏振光供给元件等而被广泛使用。作为上述偏振板,一直以来使用将包含聚乙烯醇系树脂的偏振片层和三乙酰纤维素等的保护膜层叠而成的偏振板。对于偏振片层(偏振膜)而言,在要求高光学性能的同时,近年来伴随着液晶显示装置的笔记本型个人计算机、手机等移动设备的发展等,而要求薄壁轻量化。

作为薄型的偏振板的制造方法的一例,提出了如下方法:在基材膜的表面涂布包含聚乙烯醇系树脂的溶液来设置树脂层后,对包含基材膜和树脂层的层叠膜进行拉伸,接着进行染色、交联(固定)、干燥,由树脂层形成偏振片层,由此得到具有偏振片层的偏振性层叠膜。已知将该偏振性层叠膜直接作为偏振板而加以利用的方法、或者在该膜上贴合保护膜后再将基材膜剥离而作为偏振板加以利用的方法。

在对层叠膜进行拉伸的工序中,边沿一个方向进行拉伸,边使层叠膜沿着垂直于该方向的方向收缩,由此得到经大致单轴取向的取向度高的卷材、即偏振度高的偏振膜,通常,这样的拉伸以自由端纵向拉伸的方式进行。但是,若实施自由端纵向单轴拉伸,则有时因宽度方向自然地向内弯曲(neck-in)而使卷材宽度显著变窄。另一方面,若采用沿宽度方向进行拉伸的横向拉伸,则可以避免这样的问题。在日本特开2003-43257号公报(专利文献1)及日本特开2009-300768号公报(专利文献2)中,记载了进行沿宽度方向拉伸的横向拉伸的偏振膜的制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-43257号公报

专利文献2:日本特开2009-300768号公报

发明内容

发明所要解泱的课题

在专利文献1、2中记载了使用拉幅机使膜沿宽度方向拉伸的方法。拉幅机是将偏振膜的宽度方向的两端部用夹具夹持,边使该夹具与膜一起行进,边通过扩大宽度方向的夹具间隔而使膜拉伸的装置。在使用拉幅机时,可以使行进方向的夹具间隔在最初时扩大而在横向拉伸时缩小,由此在进行膜的宽度方向的拉伸的同时使膜沿行进方向收缩。但是,例如在层叠基材膜和聚乙烯醇系树脂层而成的层叠膜的宽度方向的拉伸倍率为4倍以上时,在行进方向的夹具间发生大幅度的向内弯曲,在用夹具夹持的膜的端部形成较长的耳状的过拉伸部,若进一步提高拉伸倍率,则有时会使膜在该耳状的过拉伸部发生断裂。

本发明鉴于上述问题而完成,其目的在于提供在宽度方向的拉伸时不会发生膜的断裂等且能够稳定地制造良好的偏振性层叠膜的制造方法及层叠膜的拉伸方法。

用于解决课题的方法

本发明人等进行了深入研究,结果发现拉伸时的膜端部的所述过拉伸部的产生与拉伸前的行进方向的夹具间隔存在关联,从而完成本发明。

本发明为一种偏振性层叠膜的制造方法,其包括:横向拉伸工序,使将基材膜和厚度为3μm以上的聚乙烯醇系树脂层层叠而成的层叠膜沿宽度方向拉伸;以及染色工序,将经拉伸的层叠膜的聚乙烯醇系树脂层用二色性色素进行染色而形成偏振性层叠膜。上述横向拉伸工序为如下工序:将行进的层叠膜的宽度方向的两端部用排列于行进方向上的多个夹具夹持,在拉伸区域中,边使夹具与层叠膜一起行进,边通过扩大宽度方向的夹具间隔而使层叠膜沿宽度方向拉伸,并且通过缩小行进方向的夹具间隔而使层叠膜沿行进方向收缩。需要说明的是,进入上述拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔为50~100mm,离开上述拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔为50mm以下,各夹具的宽度为40mm以下。需要说明的是,本说明书中的夹具间隔为夹具的中心间距离,夹具的宽度为夹具的行进方向的最长边的长度。

在上述的本发明中,优选使离开拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔为进入拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔的50%以下。

在上述的本发明中,优选使横向拉伸工序中的拉伸倍率为4倍以上,另外,优选使经拉伸的层叠膜的聚乙烯醇系树脂层的厚度为10μm以下。

另外,本发明为一种层叠膜的拉伸方法,其包括使将基材膜和厚度为3μm以上的聚乙烯醇系树脂层层叠而成的层叠膜沿宽度方向拉伸的横向拉伸工序。上述横向拉伸工序为如下工序:将行进的层叠膜的宽度方向的两端部用排列于行进方向上的多个夹具夹持,在拉伸区域中,边使夹具与层叠膜一起行进,边通过扩大宽度方向的夹具间隔而使层叠膜沿宽度方向拉伸,并且通过缩小行进方向的夹具间隔而使层叠膜沿行进方向收缩。需要说明的是,进入上述拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔为50~100mm,离开上述拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔为50mm以下,各夹具的宽度为40mm以下。

发明效果

根据本发明,提供能够使层叠膜稳定地沿宽度方向拉伸且沿行进方向收缩而不使其断裂的偏振性层叠膜的制造方法。

附图说明

图1为示意性地表示适宜用于本发明的偏振性层叠膜的制造方法的装置的图。

图2为用于说明拉伸工序中层叠膜发生断裂的机制的图。

图3为示意性地表示本发明的制造方法所使用的拉幅机的内部构成的一例的俯视图。

图4为示意性地表示拉幅机的夹具的构成的图。

图5为用于说明经拉伸的层叠膜的耳状的过拉伸部的比例的计算方法的图。

具体实施方式

本发明的偏振性层叠膜的制造方法包括:横向拉伸工序,使将基材膜和厚度为3μm以上的聚乙烯醇系树脂层层叠而成的层叠膜沿宽度方向拉伸;以及染色工序,将经拉伸的层叠膜的聚乙烯醇系树脂层用二色性色素进行染色而形成偏振性层叠膜。

图1为示意性地表示适宜用于本发明的偏振性层叠膜的制造方法的装置的图。图1所示的示例具有如下构成:从卷材辊2放出的层叠膜1依次通过用于进行横向拉伸工序的横向拉伸工序部10、用于进行染色工序的染色槽20,得到偏振性层叠膜3。虽然未示于图1中,但也可以在横向拉伸工序部10之后暂时将层叠膜取出,再使该层叠膜通过染色槽20。在拉伸装置10中实施如下的拉伸工序:将行进的层叠膜1的宽度方向的两端部用排列于行进方向上的多个夹具夹持,在拉伸区域中,边使夹具与层叠膜一起行进,边通过扩大宽度方向的夹具间隔而使层叠膜1沿宽度方向拉伸,并且通过缩小行进方向的夹具间隔而使层叠膜1沿行进方向收缩。

需要说明的是,在图1中虽然没有示出用于进行溶胀处理的溶胀槽、用于进行交联处理的交联槽、用于进行干燥处理的干燥炉,但是也可以根据需要而适当设置这些装置。

[层叠膜]

在本发明的制造方法中使用将基材膜和厚度为3μm以上的聚乙烯醇系树脂层层叠而成的层叠膜。

(基材膜)

作为基材膜中使用的树脂,可以使用例如透明性、机械强度、热稳定性、拉伸性等优异的热塑性树脂,并且可以根据它们的玻璃化转变温度Tg或熔点Tm来选择适宜的树脂。基材膜优选使用能够在适于拉伸层叠在其之上的聚乙烯醇系树脂层的温度范围进行拉伸的基材膜。

作为热塑性树脂的具体例,可举出链状聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂)、(甲基)丙烯酸系树脂、纤维素酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚乙烯醇系树脂、乙酸乙烯酯系树脂、聚芳酯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚醚砜系树脂、聚砜系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂及它们的混合物、共聚物等。

基材膜可以是仅包含1种上述树脂的膜,也可以是混合2种以上树脂而成的膜。该基材膜可以是单层膜,也可以是多层膜。

作为聚烯烃系树脂,可举出聚乙烯、聚丙烯等,由于它们可稳定地以高倍率进行拉伸,因而优选。另外,也可以使用通过使乙烯与丙烯共聚而得的乙烯-聚丙烯共聚物等。另外,也可以利用其他种类的单体进行共聚,作为能够与丙烯共聚的其他种类的单体,例如可举出乙烯、α-烯烃。作为α-烯烃,优选使用碳数4以上的α-烯烃,更优选为碳数4~10的α-烯烃。若举出碳数4~10的α-烯烃的具体例,则例如为:1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯等直链状单烯烃类;3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯等支链状单烯烃类;乙烯基环己烷等。丙烯和能够与其共聚的其他单体形成的共聚物可以是无规共聚物,也可以是嵌段共聚物。共聚物中的来自该其他单体的构成单元的含有率可以通过按照“高分子分析手册”(1995年、纪伊国屋书店发行)的第616页所记载的方法进行红外线(IR)光谱测定来求出。

在上述之中,作为构成丙烯系树脂膜的丙烯系树脂,优选使用丙烯的均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-1-丁烯无规共聚物、及丙烯-乙烯-1-丁烯无规共聚物。

另外,构成丙烯系树脂膜的丙烯系树脂的立体规整性优选实质上为全同立构或间同立构。对于实质上包含具有全同立构或间同立构的立体规整性的丙烯系树脂的丙烯系树脂膜而言,其处理性较为良好,并且高温环境下的机械强度优异。

聚酯系树脂为具有酯键的聚合物,主要为多元羧酸与多元醇的缩聚物。所使用的多元羧酸主要使用二元的二羧酸,例如有间苯二甲酸、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、萘二甲酸二甲酯等。另外,所使用的多元醇也主要使用二元的二醇,可举出丙二醇、丁二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇等。作为具体的树脂,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲酯、聚萘二甲酸环己烷二甲酯等。可以适宜使用它们的混合树脂或共聚物。

作为环状聚烯烃系树脂,优选使用降冰片烯系树脂。环状聚烯烃系树脂为以环状烯烃为聚合单元进行聚合的树脂的总称,例如可举出日本特开平1-240517号公报、日本特开平3-14882号公报、日本特开平3-122137号公报等中记载的树脂。作为具体例,可举出:环状烯烃的开环(共)聚合物;环状烯烃的加成聚合物;环状烯烃与乙烯、丙烯等α-烯烃的共聚物(代表性的为无规共聚物);以及用不饱和羧酸或其衍生物使上述物质改性而成的接枝聚合物;上述物质的氢化物等。作为环状烯烃的具体例,可举出降冰片烯系单体。

作为环状聚烯烃系树脂,市售有各种制品。作为具体例,可列举Topas(注册商标)(Ticona公司制)、ARTON(注册商标)(JSR(株)制)、ZEONOR(注册商标)(日本ZEON(株)制)、ZEONEX(注册商标)(日本ZEON(株)制)、APEL(注册商标)(三井化学(株)制)等。

作为(甲基)丙烯酸系树脂,可以采用任意的适当的(甲基)丙烯酸系树脂。可列举例如聚甲基丙烯酸甲酯等聚(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树脂等)、具有脂环族烃基的聚合物(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降冰片酯共聚物等)等。可优选举出聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯。作为(甲基)丙烯酸系树脂,更优选使用以甲基丙烯酸甲酯为主要成分(50~100重量%、优选为70~100重量%)的甲基丙烯酸甲酯系树脂。

纤维素酯系树脂为纤维素与脂肪酸的酯。作为这样的纤维素酯系树脂的具体例,可举出纤维素三乙酸酯、纤维素二乙酸酯、纤维素三丙酸酯、纤维素二丙酸酯等。另外,还可举出这些纤维素酯系树脂的共聚物或者用其他种类的取代基等对这些纤维素酯系树脂的羟基的一部分进行修饰而成的物质等。其中,特别优选纤维素三乙酸酯。纤维素三乙酸酯在市面上出售有多种产品,其在获得容易性、成本方面也是有利的。作为纤维素三乙酸酯的市售品的例子,可列举FUJITAC(注册商标)TD80(富士胶片(株)制)、FUJITAC(注册商标)TD80UF(富士胶片(株)制)、FUJITAC(注册商标)TD80UZ(富士胶片(株)制)、FUJITAC(注册商标)TD40UZ(富士胶片(株)制)、KC8UX2M(KONICA MINOLTA OPTO(株)制)、KC4UY(KONICA MINOLTA OPTO(株)制)等。

聚碳酸酯系树脂是包含经由碳酸酯基键合了单体单元的聚合物的工程塑料,其是具有较高的耐冲击性、耐热性、阻燃性的树脂。另外,由于具有高的透明性,所以也可以适用于光学用途中。像为了降低光弹性系数而对聚合物骨架进行了修饰这样的被称为改性聚碳酸酯的树脂、改良了波长依赖性的共聚聚碳酸酯等也已经被市面上所出售,并能够适用于光学用途中。这样的聚碳酸酯树脂被市面上广泛出售,例如可列举Panlite(注册商标)(帝人化成(株))、Iupilon(注册商标)(三菱工程塑料(株))、SD POLYCA(注册商标)(住友陶氏(株))、CALIBER(注册商标)(陶氏化学(株))等。

除了上述的热塑性树脂以外,在基材膜中还可以添加任意的适当的添加剂。作为这样的添加剂,可举出例如紫外线吸收剂、抗氧化剂、润滑剂、增塑剂、脱模剂、防着色剂、阻燃剂、成核剂、抗静电剂、颜料及着色剂等。基材膜中的上述例示的热塑性树脂的含量优选为50~100重量%,更优选为50~99重量%,进一步优选为60~98重量%、特别优选为70~97重量%。其原因在于:基材膜中的热塑性树脂的含量不足50重量%时,存在无法充分体现热塑性树脂原本具有的高透明性等的风险。

拉伸前的基材膜的厚度可以适当进行确定,通常从强度、处理性等操作性的观点出发,优选为1~500μm、更优选为1~300μm、进一步优选为5~200μm、最优选为5~150μm。

对于基材膜而言,为了提高其与包含聚乙烯醇系树脂的树脂层的密合性,可以至少对形成聚乙烯醇系树脂层一侧的表面进行电晕处理、等离子体处理、火焰处理等。另外,为了提高密合性,还可以在基材膜的形成聚乙烯醇系树脂层一侧的表面形成底涂层等薄层。

(底涂层)

作为底涂层,只要是对基材膜与聚乙烯醇系树脂膜这两者发挥某种程度的强密合力的材料,则没有特别限定。例如可使用透明性、热稳定性、拉伸性等优异的热塑树脂。具体而言,可举出丙烯酸系树脂、聚乙烯醇系树脂,但并不限定于此。

构成底涂层的树脂可以以溶解于溶剂的状态使用。也可以根据树脂的溶解性而使用常用的下述有机溶剂:苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等酮类;乙酸乙酯、乙酸异丁酯等酯类;二氯甲烷、三氯乙烷、氯仿等氯代烃类;乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇等醇类等。但是,若使用包含有机溶剂的溶液来形成底涂层,则有时会使基材溶解,因此优选的是还要考虑到基材的溶解性来选择有机溶剂。若考虑对环境的影响,则优选由以水为溶剂的涂敷液来形成底涂层。其中,优选使用密合性良好的聚乙烯醇系树脂。

作为用作底涂层的聚乙烯醇系树脂,例如可举出聚乙烯醇树脂及其衍生物。作为聚乙烯醇树脂的衍生物,除了聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等以外,还可举出用如下物质对聚乙烯醇树脂进行改性而得到的改性聚乙烯醇树脂,所述物质为:乙烯、丙烯等烯烃;丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和羧酸;不饱和羧酸的烷基酯;丙烯酰胺等。在上述的聚乙烯醇系树脂材料中,优选使用聚乙烯醇树脂。

为了提高底涂层的强度,还可以向上述的热塑性树脂中添加交联剂。树脂中添加的交联剂可以使用有机系、无机系等公知的交联剂。只要针对所使用的热塑性树脂适宜选择更合适的交联剂即可。例如可以选择环氧系、异氰酸酯系、二醛系、金属系的交联剂。作为环氧系的交联剂,可以使用一液固化型的交联剂、二液固化型的交联剂中的任一种。可举出:乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺、二缩水甘油基胺等环氧类。

作为异氰酸酯系的交联剂,可举出:甲苯二异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷-甲苯二异氰酸酯加合物、三苯甲烷三异氰酸酯、亚甲基双(4-苯基甲烷)三异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯及它们的酮肟嵌段物或酚嵌段物等异氰酸酯类。

作为二醛系的交联剂,可举出乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、顺丁烯二醛、邻苯二甲醛等

作为金属系的交联剂,例如可举出金属盐、金属氧化物、金属氢氧化物、有机金属化合物等,金属的种类没有特别限定,只要适当选择即可。作为金属盐、金属氧化物、金属氢氧化物,例如可举出钠、钾、镁、钙、铝、铁、镍、锆、钛、硅、硼、锌、铜、钒、铬、锡等具有二价以上的原子价的金属的盐及其氧化物、氢氧化物。

有机金属化合物是指:在分子内具有至少一个在金属原子上直接键合有机基团或者经由氧原子或氮原子等键合有机基团的结构的化合物。有机基团是指:至少包含碳元素的官能团,例如可以是烷基、烷氧基、酰基等。另外,键合并非仅指共价键,也可以是基于螯合状化合物等的配位而形成的配位键。

作为上述金属有机化合物的优选示例,可举出钛有机化合物、锆有机化合物、铝有机化合物及硅有机化合物。这些金属有机化合物可以仅使用一种,也可以适当混合两种以上来使用。

作为上述钛有机化合物的具体例,例如可举出:钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸丁酯二聚体、钛酸四(2-乙基己基)酯、钛酸四甲酯等钛原酸酯类;乙酰丙酮钛、四乙酰丙酮钛、聚乙酰丙酮钛、亚辛基乙醇酸钛(titanium octyleneglycolate)、乳酸钛、三乙醇胺钛(titanium triethanol aminate)、乙酰乙酸乙酯合钛等钛螯合物类;聚羟基硬脂酸钛等酰化钛类等。

作为上述锆有机化合物的具体例,例如可举出正丙酸锆、正丁酸锆、四乙酰丙酮锆、单乙酰丙酮锆、二乙酰丙酮锆、双(乙酰乙酸乙酯)乙酰丙酮合锆等。

作为上述铝有机化合物的具体例,例如可举出乙酰丙酮铝、铝有机酸螯合物等。作为上述硅有机化合物的具体例,例如可举出具有上述钛有机化合物及锆有机化合物中所例示出的配体的化合物。

除上述低分子交联剂以外,还可以使用羟甲基化三聚氰胺树脂、聚酰胺环氧树脂等高分子系交联剂等。作为上述聚酰胺环氧树脂的市售品,有Sumika Chemtex(株)销售的“Sumirez(注册商标)Resin650(30)”或“Sumirez(注册商标)Resin675”(均为商品名)等。

在使用聚乙烯醇系树脂作为热塑性树脂时,特别优选聚酰胺环氧树脂、羟甲基化三聚氰胺、二醛、金属螯合物交联剂等。

关于用于形成底涂层的热塑性树脂和交联剂的比例,只要根据树脂的种类、交联剂的种类等从相对于树脂100重量份而使交联剂为0.1~100重量份左右的范围进行适当确定即可,特别优选从0.1~50重量份左右的范围进行选择。另外,对于底涂层用涂敷液而言,优选使其固体成分浓度达到1~25重量%左右。

底涂层的厚度优选为0.05~1μm。进一步优选为0.1~0.4μm。若底涂层的厚度薄于0.05μm,则提高基材膜与聚乙烯醇层的密合力的效果小,若底涂层的厚度厚于1μm,则偏振板变厚,因此不优选。

在形成底涂层时,所使用的涂敷方式没有特别限制,可以适当选用线棒涂布法、反向涂布法、凹版涂布等辊涂法、模涂法、逗点涂布法、模唇涂布法、旋涂法、丝网涂布法、喷注式涂布法、浸渍法、喷射法等公知的方法。

(聚乙烯醇系树脂层)

作为聚乙烯醇系树脂层中使用的聚乙烯醇系树脂,可以使用将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得的树脂。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯之外,还可以例示出乙酸乙烯酯和其他能够共聚的单体的共聚物等。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他的单体,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、具有铵基的丙烯酰胺类等。

聚乙烯醇系树脂优选为完全皂化物。皂化度的范围优选为80.0摩尔%~100.0摩尔%,更优选为90.0摩尔%~99.5摩尔%的范围,最优选为94.0摩尔%~99.0摩尔%的范围。若皂化度小于80.0摩尔%,则存在使形成偏振片层之后的耐水性、耐湿热性明显变差的不良状况。

本说明书中的“皂化度”是指以单元比(摩尔%)表示作为聚乙烯醇系树脂的原料的聚乙酸乙烯酯系树脂所含的乙酸基通过皂化工序而变化为羟基的比例的值,其为下述式所定义的数值。可以通过JIS K 6726(1994)中规定的方法求出。

皂化度(摩尔%)=(羟基的数量)÷(羟基的数量+乙酸基的数量)×100

皂化度越高,表示羟基的比例越高,即表示阻碍结晶化的乙酸基的比例越低。

另外,聚乙烯醇系树脂可以部分被改性后的改性聚乙烯醇。例如可举出用如下物质对聚乙烯醇系树脂进行改性而得的改性聚乙烯醇树脂,所述物质为:乙烯、丙烯等烯烃;丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和羧酸;不饱和羧酸的烷基酯;丙烯酰胺等。改性的比例优选小于30摩尔%,更优选小于10摩尔%。在进行超过30摩尔%的改性的情况下,变得难以吸附二色性色素,存在使偏振性能降低的不良状况。

聚乙烯醇系树脂的平均聚合度也没有特别限定,优选为100~10000,更优选为1500~8000,最优选为2000~5000。这里所说的平均聚合度也是通过JIS K 6726(1994)中规定的方法而求得的数值。

作为具有这样的特性的聚乙烯醇系树脂,可举出:例如可乐丽(株)制的PVA124(皂化度:98.0~99.0摩尔%)、PVA117(皂化度:98.0~99.0摩尔%)、PVA624(皂化度:95.0~96.0摩尔%)及PVA617(皂化度:94.5~95.5摩尔%);例如日本合成化学工业(株)制的AH-26(皂化度:97.0~98.8摩尔%)、AH-22(皂化度:97.5~98.5摩尔%)、NH-18(皂化度:98.0~99.0摩尔%)及N-300(皂化度:98.0~99.0摩尔%);例如日本VAM&POVAL(株)制的JC-33(皂化度:99.0摩尔%以上)、JM-33(皂化度:93.5~95.5摩尔%)、JM-26(皂化度:95.5~97.5摩尔%)、JP-45(皂化度:86.5~89.5摩尔%)、JF-17(皂化度:98.0~99.0摩尔%)、JF-17L(皂化度:98.0~99.0摩尔%)及JF-20(皂化度:98.0~99.0摩尔%)等。这些聚乙烯醇系树脂可适宜用于本发明的聚乙烯醇系树脂膜的形成。

在上述的聚乙烯醇系树脂中可以根据需要添加增塑剂、表面活性剂等添加剂。作为增塑剂,可以使用多元醇及其缩聚物等,例如可例示出甘油、双甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。添加剂的配合量没有特别限制,但在聚乙烯醇系树脂中适宜设为20重量%以下。

聚乙烯醇系树脂层的厚度为3μm以上。在聚乙烯醇系树脂层的厚度为3μm以上的情况下,使基材上的树脂层的拉伸时的应力变大,因此,若拉伸时在夹具的夹持部分形成耳状的过拉伸部,则树脂层的应力集中于该耳状的过拉伸部而变得容易发生断裂。

图2为用于说明拉伸工序中层叠膜发生断裂的机制的图。如图2所示,对于层叠膜1而言,在拉伸工序中其两端被多个夹具11夹持,并且沿宽度方向被拉伸。此时,因夹具的行进方向上的间隔而使层叠膜1在夹具间产生向内弯曲1a,在夹具所夹持的部分形成耳状的过拉伸部1b。因拉伸而产生的聚乙烯醇系树脂层的应力易于在耳状的过拉伸部1b处产生,因此认为:若耳状的过拉伸部1b所承受的应力超过某个限度,则在耳状的过拉伸部1b处发生断裂。

本发明的制造方法起到使拉伸时不易发生断裂的效果,因此适合于在现有的方法中容易发生断裂的、聚乙烯醇系树脂层的厚度为3μm以上的情况。另外,若聚乙烯醇系树脂层的厚度小于3μm,则在拉伸后变得过薄而使染色性明显变差。聚乙烯醇系树脂层的厚度优选为3~30μm,进一步优选为5~20μm。若聚乙烯醇系树脂层的厚度超过30μm,则有时使最终得到的偏振片层的厚度超过10μm,因此不优选。

本发明的树脂层优选通过如下方式形成,即,将使聚乙烯醇系树脂的粉末溶解于良溶剂而得的聚乙烯醇系树脂溶液涂敷在基材膜的一个表面上,使溶剂蒸发,由此形成树脂层。通过以这种方式形成树脂层,从而能够较薄地形成该树脂层。作为将聚乙烯醇系树脂溶液涂敷于基材膜的方法,可以适当选用线棒涂布法、反向涂布法、凹版涂布等辊涂法、模涂法、逗点涂布法、模唇涂布法、旋涂法、丝网涂布法、喷注式涂布法、浸渍法、喷射法等公知的方法。干燥温度例如为50~200℃,优选为60~150℃。干燥时间例如为2~20分钟。

需要说明的是,本发明的树脂层也可以通过将包含聚乙烯醇系树脂的卷材膜贴附于基材膜的一个表面上而形成。另外,树脂层可仅形成于基材膜的一个表面上,也可以分别形成于两个表面上。

(横向拉伸工序)

本发明的横向拉伸工序例如通过图1所示的横向拉伸工序部10进行。在横向拉伸工序部10中可以使用拉幅机。本发明所使用的拉幅机将行进的层叠膜的宽度方向的两端部用排列于行进方向上的多个夹具夹持,在拉伸区域中,边使夹具与层叠膜一起行进,边通过扩大宽度方向的夹具间隔而使层叠膜沿宽度方向拉伸,并且通过缩小行进方向的夹具间隔而使层叠膜沿行进方向收缩。

优选使宽度方向的拉伸和行进方向的收缩同时进行,但宽度方向的拉伸和行进方向的收缩未必需要同时进行,只要存在一部分同时进行的区间即可。例如,可以在整个拉伸区域实施向宽度方向的拉伸、且仅在拉伸区域的部分区间伴随有行进方向的收缩,也可以在整个拉伸区域进行行进方向的收缩、且仅在其中的部分区间伴随有宽度方向的拉伸。需要说明的是,在以不同的时间(timing)进行宽度方向的拉伸和行进方向的收缩的情况下,为了使聚乙烯醇等结晶性高分子适宜沿着行进方向收缩,而优选以不空出时间的方式连续地进行这些处理。

在本发明的制造方法所使用的拉幅机中,将进入拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔设为G1时,间隔G1为50~100mm,优选为50~85mm,将离开拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔设为G2时,间隔G2为50mm以下,优选为45mm以下。在拉伸区域中,以上述方式缩小行进方向的夹具间隔,由此可以使层叠膜沿行进方向收缩,可以制成具有偏振度足够高且具有优异的偏振性能的偏振片层的偏振性层叠膜。此外,优选使间隔G2为间隔G1的50%以下。另外,各夹具的宽度(行进方向的长度)为40mm以下,优选为30mm以下。在行进方向上前后邻接的夹具相接触的状态为行进方向的夹具间隔的下限值,因此下限值相当于夹具的宽度(行进方向的长度)。例如,在夹具的宽度为30mm的情况下,在本发明的制造方法中,离开拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔G2为30mm以上且50mm以下。

若进入拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔G1超过100mm,则在拉伸区域沿宽度方向进行拉伸时所形成的耳状的过拉伸部的比例变大,向宽度方向拉伸时使耳状的过拉伸部伸长而并未提高拉伸倍率,或者应力集中于耳状的过拉伸部而出现若想要以高倍率进行拉伸则在耳状的过拉伸部发生断裂等不良状况。尤其在将宽度方向的拉伸倍率设为4倍以上的情况下容易产生这样的问题。另外,在进入拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔G1小于50mm的情况下,离开拉伸区域的时间点的行进方向的夹具间隔G2仅能缩小至夹具的宽度为止,因此即使在拉伸区域中最大限度地缩小行进方向的夹具间隔,也难以使层叠膜沿行进方向充分收缩。尤其是难以进行超过50%的、行进方向的充分收缩。同样地,在夹具的宽度超过30mm的情况下,也难以使层叠膜沿行进方向充分地收缩。在行进方向的收缩不充分的情况下,有时无法充分提高偏振片层的偏振度。

在拉伸区域以外的行进方向的夹具的间隔可以适宜调节,例如只要在夹住层叠膜之前、放开层叠膜之后将夹具的间隔设定为便于搬送的适宜距离即可。另外,可以在拉伸区域之前或之后的区域有意地调整夹具的间隔以消除层叠膜的褶皱或施加张力。

在本发明的横向拉伸工序中,优选以达到4倍以上且17倍以下的拉伸倍率的方式使层叠膜沿宽度方向拉伸。进一步优选以达到超过5倍且8倍以下的拉伸倍率的方式使层叠膜沿宽度方向拉伸。若拉伸倍率小于4倍,则聚乙烯醇系树脂层不会充分取向,因此,结果有时产生未充分提高偏振片层的偏振度的不良状况。另一方面,若拉伸倍率超过17倍,则拉伸时容易发生层叠膜的断裂,同时拉伸膜的厚度薄至所需以上,存在使后续工序中的加工性、处理性降低的风险。横向拉伸工序中的拉伸处理并不限于一个阶段的拉伸,也可以分成多个阶段来进行。拉伸处理例如可以与染色处理、交联处理同时进行。这种情况下,染色工序中的拉伸优选设为以低倍率进行的辅助性的拉伸,还可以不进行向行进方向的收缩。在以多段进行拉伸处理的情况下,优选以使拉伸处理的全部阶段的总拉伸倍率达到4倍以上的方式进行拉伸处理。

宽度方向的拉伸倍率通常是指拉伸后的层叠膜的宽度方向的长度相对于拉伸前的层叠膜的宽度方向的长度的倍率。因此,在横向拉伸工序所使用的拉幅机中,也可以由进入拉伸区域的时间点的宽度方向的夹具间隔D1和离开拉伸区域的时间点的宽度方向的夹具间隔D2算出宽度方向的拉伸倍率,在本发明中,拉伸区域中的宽度方向的拉伸倍率定义为D2/D1。需要说明的是,本发明所使用的层叠膜的拉伸前的宽度方向的长度例如为100~1000mm。

拉伸区域内的温度需要为能够使基材膜伸长的温度,只要从80~180℃的范围适当选择即可,但为了降低聚乙烯醇系树脂的拉伸时的应力,而优选在120℃以上的温度下实施。若拉伸区域中的温度过低,则聚乙烯醇系树脂的拉伸时的应力变得过强,容易使层叠膜发生断裂,反之,若拉伸温度过高,则容易产生聚乙烯醇系树脂因脱水劣化而发生黄变的不良情况。当然,在拉伸区域中也可以设定多个不同的温度。在拉伸区域中,例如,可以对层叠膜从上方或下方、或者从这两个方向供给热风,以管理至规定的温度。

此外,可以在拉伸区域的上游设置预热区域,在拉伸区域的下游依次设置热固定区域和热缓和区域。预热区域是对层叠膜进行预热处理的区域,不扩大夹具的间隔而加热层叠膜。在预热区域予热后的层叠膜移动至拉伸区域。拉伸区域是如上所述通过扩大夹具的间隔而使层叠膜沿宽度方向拉伸的区域。在本发明中,在拉伸区域中也进行层叠膜的行进方向的收缩。在拉伸区域拉伸后的层叠膜移动至热固定区域。热固定区域是边在利用夹具夹持层叠膜的端部的状态下维持紧张状态、边在结晶化温度以上进行热处理的区域。通过在该热固定区域进行热处理,从而使聚乙烯醇系树脂层的结晶化得到促进。在热固定区域热处理后的层叠膜移动至热缓和区域。热缓和区域是在使层叠膜松弛的状态下进行热处理的工序,通过该热缓和区域,从而使层叠膜内部的残留应力或应变成分被除去。各区域中的温度可以根据基材膜、聚乙烯醇系树脂层的材料的特性来适当选择。以下,使用附图对本发明的制造方法所使用的适合的拉幅机进行详细说明。

图3为示意性地表示本发明的制造方法所使用的拉幅机的内部构成的一例的俯视图。如图3所示,拉幅机具备夹持层叠膜1的宽度方向的两端部的多个夹具11,夹具11以规定的间隔安装于环形链条12上。环形链条12以夹持层叠膜1的方式配置于两侧,且分别架设于入口侧的主动链轮13和出口侧的从动链轮14之间。主动链轮13与未图示的电动机连接,并且通过驱动该电动机而使主动链轮13旋转。由此,环形链条12在主动链轮13和从动链轮14之间环绕行进,因此安装于环形链条12的夹具11也环绕行进。

环形链条12的行进路径以使宽度方向的夹具间隔在拉伸区域中逐渐变宽的方式构成,并且以相比于进入拉伸区域的时间点的夹具11的宽度方向的间隔D1而使离开拉伸区域的时间点的夹具11的宽度方向的间隔D2变宽的方式构成。

拉幅机还具备未图示的位置调节机构,该位置调节机构将安装于环形链条12上的夹具11的间隔、即行进方向的夹具11的间隔调节至所希望的间隔,在拉伸区域的行进路径A1中逐渐缩小夹具11的间隔,另外,在从动链轮14至主动链轮13之间的行进路径A2中,将进入拉伸区域的时间点的夹具11的间隔G1调节至所希望的值。由此,能够将进入拉伸区域的时间点的行进方向的夹具11的间隔G1和离开拉伸区域的时间点的夹具11的间隔G2控制在所希望的间隔。在本发明的制造方法中,将夹具的间隔G1控制在50~100mm、优选50~85mm,将夹具间隔G2控制在50mm以下、优选45mm以下。此外,间隔G2优选为间隔G1的50%以下。

图4为示意性地表示夹具11的构成的图,(a)表示从上方观察夹具11的图,(b)表示夹具11的剖视图。如图4所示,夹具11由框架111、控制杆(lever)113、挡板(flapper)112构成。框架111形成为U形,下台座成为膜载置台。在框架111的上台座以可自由转动的方式安装有控制杆113,在该控制杆113的下端安装有挡板112。利用挡板112的自重而使控制杆113转动,挡板112与框架111的下台座最接近,在两者之间夹持层叠膜的端部。另一方面,若自夹持层叠膜的状态使控制杆113转动而使挡板112离开框架111的下台座,则所夹持的层叠膜被放开。在图3所示的拉幅机中,在主动链轮13的位置利用夹具11进行层叠膜的夹持动作,在从动链轮14的位置进行夹具11的放开动作。在本发明的制造方法所使用的拉幅机中,夹具11的宽度W(行进方向的长度)为40mm以下,优选为30mm以下。

对行进方向的夹具的间隔进行调节的位置调节机构的控制方法没有特别限定,可以采用各种方法。例如,可以是独立驱动夹具的类型的控制方法,也可以是将多个夹具连结并通过一个驱动系统控制多个夹具的类型的控制方法。作为能够独立驱动夹具的类型的具体示例,可举出:以直线电动机驱动方式为代表的使用了磁力的控制方法;或者对各夹具安装旋转驱动电动机的控制方法。在这些情况下,可以对全部的夹具独立地驱动来进行控制,也可以采用仅控制部分夹具而其余夹具不受控制的方法。另外,作为通过一个驱动系统控制多个夹具的类型的具体示例,可举出以缩放仪(pantagraph)方式为代表的控制方法。该缩放仪方式是指:通过控制2根轨道间的距离来开闭缩放仪,从而控制夹具间距离的方式。

利用任一种方法,均可以通过调节环形链条12上的夹具11的位置来进行控制,以使进入拉伸区域的时间点的行进方向的夹具11的间隔G1和离开拉伸区域的时间点的行进方向的夹具11的间隔G2达到所希望的间隔,并且在拉伸区域中逐渐缩小行进方向的夹具11的间隔。需要说明的是,图3所示的拉幅机仅为一例,本发明的制造方法所使用的拉幅机也可以为如下构成:不具有环绕行进的链条12,利用如上述那样的位置调节机构控制夹具的位置,由此可以使夹具与层叠膜一起行进,并在逐渐扩大夹具的宽度方向的间隔的同时,逐渐缩小夹具的行进方向的间隔。

(染色工序)

在此,用二色性色素对拉伸后的层叠膜的树脂层进行染色。作为二色性色素,例如可举出碘、有机染料等。作为有机染料,例如可以使用红BR、红LR、红R、粉红LB、玉红BL、枣红GS、天蓝LG、柠檬黄、蓝BR、蓝2R、藏蓝RY、绿LG、紫LB、紫B、黑H、黑B、黑GSP、黄3G、黄R、橙LR、橙3R、猩红GL、猩红KGL、刚果红、亮紫BK、斯普拉蓝(spura blue)G、斯普拉蓝GL、斯普拉橙GL、直接天蓝、直接坚牢橙S、坚牢黑等。这些二色性物质可以使用一种,也可以并用二种以上。

染色工序例如通过在染色槽20中将层叠膜整体浸渍于含有上述二色性色素的溶液(染色溶液)来进行。作为染色溶液,可以使用在溶剂中溶解上述二色性色素而得的溶液。作为染色溶液的溶剂,通常使用水,也可以进一步添加与水具有相容性的有机溶剂。作为二色性色素的浓度,优选为0.01~10重量%,更优选为0.02~7重量%,特别优选为0.025~5重量%。

在使用碘作为二色性色素的情况下,从能够更进一步提高染色效率的方面出发,优选进一步添加碘化物。作为该碘化物,例如可举出碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等。在染色溶液中,这些碘化物的添加比例优选为0.01~20重量%。在碘化物中,优选添加碘化钾。在添加碘化钾的情况下,碘和碘化钾的比例以重量比计优选处于1∶5~1∶100的范围,更优选处于1∶6~1∶80的范围,特别优选为1∶7~1∶70的范围。

拉伸膜在染色溶液中的浸渍时间没有特别限定,通常优选为15秒~15分钟的范围,更优选为30秒~3分钟。另外,染色溶液的温度优选为10~60℃的范围,更优选为20~40℃的范围。

在染色工序中,可以继染色之后进行交联处理。交联处理例如可以通过将层叠膜浸渍于含有交联剂的溶液(交联溶液)中来进行。作为交联剂,可以使用现有公知的物质。例如可举出:硼酸、硼砂等硼化合物;乙二醛、戊二醛等。这些物质可以使用一种,也可以并用两种以上。

作为交联溶液,可以使用在溶剂中溶解交联剂而得的溶液。作为溶剂,例如可以使用水,也可以进一步含有与水具有相容性的有机溶剂。交联溶液中的交联剂的浓度优选为1~20重量%的范围,更优选为6~15重量%,但交联剂的浓度并不限定于此。

在交联溶液中可以添加碘化物。通过添加碘化物,从而可以使树脂层的面内的偏振特性更均匀。作为碘化物,例如可举出:碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛。碘化物的含量为0.05~15重量%,更优选为0.5~8重量%。

层叠膜在交联溶液中的浸渍时间通常优选为15秒~20分钟,更优选为30秒~15分钟。另外,交联溶液的温度优选为10~90℃的范围。

优选在最后进行洗涤工序和干燥工序。作为洗涤工序,可以实施水洗涤处理。水洗涤处理通常可以通过将拉伸膜浸渍在离子交换水、蒸馏水等纯水中来进行。水洗涤温度通常为3~50℃,优选为4℃~20℃的范围。浸渍时间通常为2~300秒,优选为3~240秒。

洗涤工序可以将利用碘化物溶液的洗涤处理和水洗涤处理组合,也可以使用适当地配合了甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙醇等液体醇而得的溶液。

优选在洗涤工序之后实施干燥工序。作为干燥工序,可以采用任意适当的方法(例如自然干燥、送风干燥、加热干燥)。例如,在加热干燥的情况下的干燥温度通常为20~95℃,干燥时间通常为1~15分钟左右。经过以上的染色工序,树脂层将具有作为偏振片的功能。本说明书中,将具有作为偏振片的功能的树脂层称为偏振片层,将基材膜上具备偏振片层的层叠体称为偏振性层叠膜。

(偏振片层)

具体而言,偏振片层是使二色性色素吸附于单轴拉伸后的聚乙烯醇系树脂层并发生而得到的。

通过本发明的制造方法制造的偏振性层叠膜的偏振片层的厚度(拉伸后的聚乙烯醇系树脂膜的厚度)优选为10μm以下,进一步优选为7μm以下。通过使偏振片层的厚度为10μm以下,从而可以构成薄型的偏振性层叠膜。

以上,对本发明的偏振性层叠膜的制造方法进行了说明,但上述所说明的层叠膜的横向拉伸工序也可以采用层叠膜的拉伸方法。

通过本发明的制造方法而制作的偏振性层叠膜可以直接作为偏振板来使用,也可以在偏振片层的表面贴合保护膜后再将基材膜剥离而作为包含偏振片层和保护膜的偏振板来使用。

实施例

(1)基材膜的制作

通过使用了多层挤出成形机的共挤出成形来制作如下的3层结构的基材膜:在由含有5重量%的乙烯单元的丙烯/乙烯的无规共聚物(住友化学(株)制“Sumitomo Noblen W151”、熔点Tm=138℃)构成的树脂层的两侧,配置有由作为丙烯的均聚物的均聚丙烯(住友化学(株)制“Sumitomo Noblen FLX80E4”、熔点Tm=163℃)构成的树脂层。所得的基材膜的总厚度为100μm,各层的厚度比(FLX80E4/W151/FLX80E4)为3/4/3。

(2)底涂层的形成

将聚乙烯醇粉末(日本合成化学工业(株)制“Z-200”、平均聚合度1100、平均皂化度99.5摩尔%)溶解于95℃的热水中,制备浓度为3重量%的聚乙烯醇水溶液。在所得的水溶液中混合相对于聚乙烯醇粉末6重量份为5重量份的交联剂(住友化学(株)制“Sumirez Resin 650”)。使用凹版涂布机将所得的混合水溶液连续涂敷于实施了电晕处理的上述基材膜的电晕处理面上,在80℃下干燥10分钟,由此形成厚度为0.2μm的底涂层,制成具有底涂层/基材膜的构成的膜。进一步地,对基材膜的相反侧实施同样的处理,形成0.2μm的底涂层,得到具有底涂层/基材膜/底涂层的构成的膜。

(3)聚乙烯醇系树脂层的形成

将聚乙烯醇粉末(可乐丽(株)制“PVA124”、平均聚合度2400、平均皂化度98.0~99.0摩尔%)溶解于95℃的热水中,制备浓度为3重量%的聚乙烯醇水溶液。使用逗点涂布机将所得的水溶液连续涂敷于上述底涂层上,在80℃下干燥5分钟,由此制作包含基材膜/底涂层/聚乙烯醇系树脂层的3层结构的层叠膜。聚乙烯醇系树脂层的厚度为10.6μm。进一步地,在基材膜的相反侧的面也实施同样的处理,形成10.3μm的聚乙烯醇系树脂层,得到具有树脂层/底涂层/基材膜/底涂层/树脂层的构成的层叠膜。

(4)拉伸工序

以使行进方向的夹具的间隔G1为表1所记载的值的方式,用夹具夹持上述的层叠膜的两端部,在拉伸区域中,在160℃的热风下沿宽度方向以达到表1所记载的拉伸倍率的方式进行拉伸。在进行宽度方向的拉伸的同时,逐渐缩小行进方向的夹具间距离,使得在离开拉伸区域的时间点行进方向的夹具的间隔G2达到表1所记载的值。

(5)染色工序

按照以下的步骤将拉伸后的层叠膜制作成偏振性拉伸膜。首先,将拉伸膜在含有碘和碘化钾的水溶液即30℃的染色溶液中浸渍150秒左右,进行聚乙烯醇系树脂层的染色,接下来,使用10℃的纯水冲洗多余的碘液。接下来,使其在含有硼酸和碘化钾的水溶液即76℃的交联溶液中浸渍600秒。之后,使用10℃的纯水洗涤4秒,最后在80℃下干燥300秒,由此形成偏振片层,得到偏振性层叠膜。

(6)贴合工序

按照下述步骤,使用偏振性层叠膜制作成偏振板。首先,将聚乙烯醇粉末(可乐丽(株)制“KL-318”、平均聚合度1800)溶解于95℃的热水中,制备浓度为3重量%的聚乙烯醇水溶液。在所得到的水溶液中混合相对于聚乙烯醇粉末2重量份为1重量份的交联剂(住友化学(株)制“Sumirez Resin 650”),制成粘接剂溶液。

接下来,对三乙酰纤维素(KONICA MINOLTA OPTO(株)制“KC4UY”)进行皂化处理后,将其使用上述的粘接剂溶液贴合在所得的偏振性层叠膜的两面。之后,在80℃下干燥5分钟而得到层叠膜。得到包含透明保护膜/粘接剂层/偏振片层/底涂层/基材膜/底涂层/偏振片层/粘接剂层/透明保护膜这9层的层叠膜。从该层叠膜上剥离除去基材膜,得到存在于基材膜两侧的“透明保护膜/粘接剂层/偏振片层/底涂层”的构成的偏振板。

[实施例1~3]

在表1所记载的条件下,对于通过实施上述的(1)~(3)的工序而制作的实施例1~3的层叠膜实施(4)的拉伸工序,使其边沿行进方向收缩,边沿宽度方向拉伸。其结果是:拉伸时基本没有形成耳状的过拉伸部,并且能够不发生断裂地良好地进行拉伸。

[实施例4]

代替上述的(1)而使用将环烯烃聚合物系树脂(玻璃化转变温度Tg为135℃)熔融挤出所制作的180μm的膜作为基材膜,除了这一点以外,与实施例1~3同样地操作,实施(2)和(3)的工序来制作实施例4的层叠膜。在表1所记载的条件下,对于如此制作的实施例4的层叠膜实施(4)的拉伸工序,边使其沿行进方向收缩,边沿宽度方向拉伸。其结果是:拉伸时基本没有形成耳状的过拉伸部,并且能够不发生断裂地良好地进行拉伸。

[比较例1~5]

在表1所记载的条件下,对于实施上述的(1)~(3)的工序而制作的比较例1~5的层叠膜实施(4)的拉伸工序,使其边沿行进方向收缩,边沿宽度方向拉伸。其结果是:自拉伸的中途起,层叠膜的宽度方向的端部的耳状的过拉伸部伸长,应力集中于所述耳状的过拉伸部,并在拉伸中途发生层叠膜的断裂,无法稳定地得到膜。

[比较例6~8]

使用与实施例4同样的基材膜,实施上述的(2)、(3)的工序来制作比较例6~8的层叠膜。在表1所记载的条件下,对于如此制作的比较例6~8的层叠膜实施(4)的拉伸工序,使其边沿行进方向收缩,边沿宽度方向拉伸。其结果是:自拉伸的中途起,层叠膜的宽度方向的端部的耳状的过拉伸部伸长,应力集中于所述耳状的过拉伸部,并且在拉伸中途发生层叠膜的断裂,无法稳定地得到膜。

[表1]

由上述的结果可知,无论构成基材膜的树脂为结晶性树脂或非晶性树脂,能否良好地进行拉伸与拉伸前的行进方向的夹具的间隔G1之间存在关联。即,拉伸前的行进方向的夹具的间隔G1为100mm以下的实施例1~4能够良好地进行拉伸,与此相对,拉伸前的行进方向的夹具的间隔G1超过100mm的比较例1~8发生断裂,无法良好地进行拉伸。

需要说明的是,即便是像聚烯烃系树脂这样的结晶性树脂、像环烯烃聚合物树脂这样的非晶性树脂,在单独拉伸基材膜时均未发生膜的断裂。由此可以认为:表1的结果中的拉伸时的断裂是由基材膜上层叠的聚乙烯醇系树脂层的拉伸应力而引起的。

在拉伸聚乙烯醇系树脂时,若在超过180℃的温度下进行拉伸,则容易产生因树脂劣化而发生黄变的不良状况,因此通常在180℃以下的温度实施拉伸。但是,该温度区域是远远低于聚乙烯醇树脂的结晶熔点(Tm)的温度。因此,拉伸时的聚乙烯醇树脂层的应力非常高。另一方面,考虑到:在如上述那样以160℃对基材膜进行拉伸的情况下,若为像聚烯烃那样的结晶性树脂,则处于熔点附近,若为像环烯烃聚合物树脂那样的非晶性树脂,则处于玻璃化转变温度(Tg)的附近或高于玻璃化转变温度(Tg)的温度,因此在应力低的状态下被拉伸,而不易发生断裂。实际上由以下所示的参考例可知:仅拉伸基材膜时,虽然形成耳状的过拉伸部,但不会引起断裂。

[参考例1~8]

在表2所示的条件下,利用上述(4)所示的方法对与实施例1~3所使用的基材膜以及实施例4所使用的基材膜相同的基材膜进行拉伸。将结果示于表2。

[表2]

使用图5对表2所示结果中的耳状的过拉伸部的比例的计算方法进行说明。图5为示意性地表示拉伸后的基材膜的图。如图5所示,在基材膜4中,在用夹具夹持的部分之间产生向内弯曲区域4a,在用夹具夹持的部分形成耳状的过拉伸部4b。耳状的过拉伸部的比例为使用耳状的过拉伸部4b的横方向的宽度L1和向内弯曲区域4a的宽度L2按照(L1-L2)/L1×100所计算出的值。

根据表2所示的结果,若仅为基材膜,则虽然在参考例1~8中均未发生断裂,但对于拉伸前的夹具间距离超过100mm的情况(参考例4~8)而言,耳状的过拉伸部在膜的宽度方向所占的比例超过10%,存在使拉伸倍率比表2所记载的设定值低10%以上的不良状况。另外,对于与参考例4~8相关的膜而言,在用夹具夹持的区域(耳状的过拉伸部4b)与夹具之间的区域(向内弯曲区域4a)产生因拉伸方式不同而引起的取向差,若在正交偏光镜下进行观察,则观察到条纹图样,缺乏均匀性。因此可知:在拉伸前的行进方向的夹具间隔超过100mm的情况下,即使没有发生断裂,也无法得到良好的偏振板。

[实施例5]

使用在实施例2中得到的拉伸后的层叠膜,实施上述的(5)和(6)的工序来制作实施例5的偏振板。所得的偏振板无不均且较为均匀。另外,使用紫外可见分光光度计V-7100(日本分光(株)制)对所得的偏振板测定单体透射率和偏振度。将结果示于表3。

[比较例9]

对于实施上述的(1)~(3)的工序而制作的层叠膜,将拉伸前的行进方向的夹具的间隔G1设为50mm,在拉伸区域中,不实施行进方向的收缩而沿宽度方向拉伸至5.8倍。需要说明的是,其他的拉伸工序的条件如上述的(4)的记载所示。之后,实施上述的(5)和(6)的工序来制作比较例9的偏振板。所得的偏振板较为均匀。另外,使用紫外可见分光光度计V-7100(日本分光(株)制)对所得的偏振板测定单体透射率和偏振度。将结果示于表3。

[表3]

如表3示出的结果所示,在沿行进方向收缩的实施例5的偏振板中得到了优异的偏振特性,与此相对,在沿行进方向未发生收缩的比较例9的偏振板中,偏振度低劣,无法得到充分的偏振特性。

产业上的可利用性

通过本发明的制造方法所制作的偏振性层叠膜可用于偏振板的制作,所述偏振板能够有效适用于以液晶显示装置为代表的各种显示装置中。

符号说明

1 层叠膜、2 卷材辊、3 偏振性层叠膜、4 基材膜、10 横向拉伸工序部、11 夹具、12 环形链条、13 主动链轮、14 从动链轮、20 染色槽、111 框架、112 挡板、113 控制杆

偏振性层叠膜的制造方法专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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