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1、10申请公布号CN104094141A43申请公布日20141008CN104094141A21申请号201380006145622申请日20130121201201075720120123JPG02B5/30200601B29C55/06200601G02F1/1335200601B29K29/00200601B29L7/00200601B29L11/0020060171申请人住友化学株式会社地址日本东京都72发明人李原氾田崎诚松元浩二74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人蒋亭54发明名称偏振膜及其制造方法以及偏振板57摘要本发明提供一种偏振膜、以及该偏振膜上形成有保护。
2、层的偏振板,关于所述偏振膜,使碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂PVA膜,硼含量处于135重量的范围内,裁切成将吸收轴作为长边的2MM10MM的大小且于80下加热4小时时,其吸收轴方向上的收缩力为28N以下,且正交色调的B值处于2205的范围内。依次对PVA膜施行碘染色、硼酸处理及水洗,并且在硼酸处理或者在其之前的阶段中进行单轴拉伸,在上述硼酸处理与水洗之间实施对膜进行干燥的一次干燥,由此可制造该偏振膜。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014072186PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/0516802013012187PCT国际申请的公布数据WO2013/111892JA2。
3、013080151INTCL权利要求书1页说明书15页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书15页附图3页10申请公布号CN104094141ACN104094141A1/1页21一种偏振膜,其特征在于,是碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂膜的偏振膜,硼含量处于135重量的范围内,在裁切为将吸收轴方向作为长边的2MM10MM大小、且于80加热4小时时,其在吸收轴方向上的收缩力为28N以下,并且正交色调的B值处于2205的范围内。2根据权利要求1所述的偏振膜,其中,所述收缩力为21N以下,所述正交色调的B值处于100的范围内。3一种偏振膜的制造方法,其特征在于,是依。
4、次对聚乙烯醇系树脂膜实施使碘吸附的染色工序、硼酸处理工序及水洗工序,并且在所述硼酸处理工序或其之前的阶段中实施进行单轴拉伸的拉伸工序,从而制造偏振膜的方法,其中,在所述硼酸处理工序与所述水洗工序之间,实施对所述聚乙烯醇系树脂膜进行干燥的一次干燥工序。4根据权利要求3所述的制造方法,其中,所述一次干燥工序按照如下方式进行在将即将进入该一次干燥工序之前的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为W0,将经过该一次干燥工序后且在进入水洗工序之前的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为W1时,使下式1所示的水分减少率成为595重量的范围内,水分减少率W0W1/W01001。5根据权利要求4所述的制造方法,其中,所述一次干燥工。
5、序按照所述水分减少率成为3080重量的范围内的方式进行。6根据权利要求35中任一项所述的制造方法,其中,所述一次干燥工序在40300的温度下进行1100秒。7根据权利要求36中任一项所述的制造方法,其中,所述一次干燥工序利用选自对所述聚乙烯醇系树脂膜吹送热风的方法、使所述聚乙烯醇系树脂膜直接接触发热构件的方法、以及对所述聚乙烯醇系树脂膜照射辐射能量的方法中的至少一种方法来进行。8根据权利要求37中任一项所述的制造方法,其中,对于经过所述水洗工序后的所述聚乙烯醇系树脂膜实施最终干燥工序。9一种偏振板,其特征在于,具备权利要求1或2所述的偏振膜、和形成于该偏振膜的至少单面的透明保护层。权利要求书C。
6、N104094141A1/15页3偏振膜及其制造方法以及偏振板0001技術分野0002本发明涉及适用于液晶显示装置的偏振膜、该偏振膜的制造方法以及偏振板。详细而言,涉及可实现中性灰且耐久性也优异的偏振膜、该偏振膜的制造方法、以及将透明保护层形成于偏振膜而得的偏振板。0003背景技術0004液晶显示装置具有低消耗电力、低电压工作、轻质、薄型等特征,被用于各种显示用器件中。一般来说,构成液晶显示装置的液晶面板具备在液晶单元的表面贴合有偏振板的构成。通常,偏振板具有下述结构,即,在二色性色素发生吸附取向的包含聚乙烯醇系树脂的偏振膜也称作偏振片的单面或双面层叠有透明的保护膜。作为二色性色素,一般可使用。
7、碘或二色性有机染料。0005将二色性有机染料作为二色性色素的染料系偏振膜以及使其与保护膜贴合而得的染料系偏振板的耐久性、尤其是耐热性优异,因此,主要用于曝露于高温下的机会多的领域、例如以汽车导航系统为代表的汽车内装品、以及液晶放映机的领域。与此相对,将碘作为二色性色素的碘系偏振膜以及使其与保护膜贴合而得的碘系偏振板与染料系偏振板相比而言,偏振性能更加优异,因此,被用于以电视机为代表的广泛的领域中。0006参照图5对以往被广泛采用的偏振膜的制造方法加以说明。在此,以将碘用作二色性色素的情况为例进行说明,但是,对于将二色性有机染料作为二色性色素的情况来说,只要将以下的说明中的碘变为二色性色素,则后。
8、面基本上相同。0007包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜10首先利用放出辊11进行放卷,然后被导入到将水作为溶胀浴的溶胀槽13中,在此,浸渍在溶胀浴水中来实施溶胀处理。实施溶胀处理后的膜被导入到将包含碘的水溶液作为染色浴的染色槽15中,在此染色,吸附碘。然后,被导入到将包含硼酸的水溶液作为处理浴的固定槽17中,吸附有碘的聚乙烯醇系树脂在此借助硼酸而发生交联,将碘固定。0008在硼酸处理或其之前的阶段中,可对聚乙烯醇系树脂膜实施用于使碘发生取向的单轴拉伸。该单轴拉伸可以在固定槽17中与硼酸处理同时进行,也可以在染色槽15中与染色同时进行,还可以在染色槽15及固定槽17两者中分别与染色同时进行以及与硼酸处。
9、理同时进行,也可以在染色槽15与固定槽17之间设置拉伸槽而与两者分开进行,另外,还可以在染色槽15之前,通常在溶胀槽13之前独立设置拉伸机构而以干式的方式进行。0009实施了硼酸处理后的膜接着被导入到将水作为水洗浴的水洗槽19中,在此,将附着于膜上但未被固定的碘或硼酸等药品、以及垃圾等异物洗掉,最后,利用最终干燥炉23对膜实施干燥。经过最终干燥炉23而得的偏振膜30被卷取于卷取辊27。图5示出了将使碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂膜而得的偏振膜30暂时卷取于卷取辊27时的形态,但是,在此,不进行卷取而供给至接下来的贴附保护膜的工序,连续制造出偏振板的情况也广泛被施行。0010对于由此制造出的以往的碘。
10、系偏振膜而言,并不能说其包括耐热性、耐湿热性在内的耐久性必然充分。因此,在日本特开平7198939号公报专利文献1中,尤其是为了说明书CN104094141A2/15页4改善包含聚乙烯醇系树脂的偏振膜的耐湿热性,提出了下述方法设置2个以上硼酸处理工序,且在各个工序中将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在硼化合物浓度不同的处理液中,使得相对于聚乙烯醇系树脂膜的总重量而言含有硼原子457重量。0011通过如上所述地提高偏振膜中的硼含量,从而可得到交联度得以提高,且即使在高温高湿环境中长时间放置,其偏振度的降低也少的偏振膜。但是,由于交联度提高,因此加热时的偏振膜的收缩力变大。因此,在将使该偏振膜与保护膜贴合而得。
11、的偏振板贴合于玻璃板或液晶面板的状态下,在交替重复进行高温和低温的试验、所谓的热循环试验时,有时偏振膜沿着拉伸方向发生断裂。0012因此,在日本特开2009104062号公报专利文献2中提出了下述方法减少用于硼酸处理工序的硼酸处理浴中的硼酸量,并且将硼酸处理工序分为2个阶段,使第二阶段的硼酸处理浴中的硼酸量进一步变少且使第二阶段的硼酸处理的温度也变低,由此使偏振膜中的硼含量变少,从而使偏振膜的耐久性提高。由此,可得到下述偏振膜偏振膜中的硼含量处于339重量的范围,且将偏振膜的吸收轴拉伸轴方向作为短边而裁切成2MM8MM的大小,加热至80,此时,与吸收轴正交的方向的收缩力为28N以下。对于这样的。
12、偏振膜而言,与拉伸轴正交的方向的收缩力小,因此,在热循环试验中不易断裂,因而耐久性优异。0013另一方面,尤其是对碘系偏振膜及偏振板而言,为了在应用于液晶显示装置时能够显示出本来的颜色,而希望透射光成为中性灰、即中性色。例如,在日本特开2002169024号公报专利文献3中示出了实现了中性灰的白色显示及黑色显示的碘系偏振板及其制造方法。发明内容0014虽然根据上述专利文献2中提出的方法可得到耐久性优异的偏振膜,然而透射光的正交色调有时从中性灰向蓝色发生偏移,此时,自然变成了感觉为蓝色的图像显示。这样的感觉为蓝色的偏振板容易在硼酸处理所使用的处理浴的硼酸浓度过低的情况下、或硼酸处理后的水洗过度的。
13、情况下得到。即,若偏振膜中的硼含量变少,则偏振膜或偏振板的正交色调处于容易向蓝色偏移的趋势。0015本发明的课题之一在于,提供赋予对于热循环试验的耐久性优异的偏振板、且正交色调成为中性灰的偏振膜及其制造方法。本发明的另一课题在于,提供使保护层形成于该偏振膜、且依然对于热循环试验的耐久性优异、并且正交色调成为中性灰的偏振板。0016即,根据本发明,可提供下述偏振膜使碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂膜,硼含量处于135重量的范围内,裁切成将吸收轴方向设为长边的2MM10MM的大小且于80加热4小时时,其在吸收轴方向上的收缩力为28N以下,并且正交色调的B值处于2205的范围内。0017对于该偏振膜而言,。
14、优选上述收缩力为21N以下,另外,优选正交色调的B值处于100的范围内。0018对于上述偏振膜而言,可通过下述方法制造依次对聚乙烯醇系树脂膜实施使碘吸附的染色工序、硼酸处理工序及水洗工序,并且在上述硼酸处理工序或其之前的阶段中实施进行单轴拉伸的拉伸工序,在上述硼酸处理工序与水洗工序之间,实施对聚乙烯醇系说明书CN104094141A3/15页5树脂膜进行干燥的一次干燥工序。0019在该方法中,一次干燥工序优选按照如下方式进行在将即将进入该一次干燥工序之前的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为W0、将经过该一次干燥工序后且进入水洗工序前的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为W1时,使下式1表示的水分减少率成为5。
15、95重量、特别是成为3080重量的范围内。0020水分减少率W0W1/W010010021另外,一次干燥工序优选在40300的温度下进行1100秒。该一次干燥工序优选利用对聚乙烯醇系树脂膜吹送热风的方法、使其直接接触发热构件的方法、以及对其照射辐射能量的方法中的1种或2种以上的方法来进行。0022在这些方法中,通过对经过水洗工序后的聚乙烯醇系树脂膜实施最终干燥工序,从而获得目标偏振膜。0023此外,根据本发明,还可提供具备上述的任一种偏振膜、和形成于该偏振膜的至少单面的透明保护层的偏振板。0024对于本发明的偏振膜而言,即使放置在高温环境中时收缩力也小,因而具有对于热循环试验的耐久性优异这样的。
16、特性,并且,正交色调不会向蓝色过度地偏移,为中性灰。在该偏振膜上形成有透明保护层的偏振板也同样为中性灰且耐久性优异。另外,根据本发明的方法,可有利地制造出上述这样的中性灰且耐久性优异的偏振膜。附图说明0025图1是示意性地表示求出收缩力时的试验片的状态的俯视图。0026图2是表示偏振膜的制造方法中的装置的优选配置例的剖面示意图。0027图3是表示本发明的偏振板的层构成的例子的剖面示意图。0028图4是表示具备偏振板的液晶面板及液晶显示装置的层构成的例子的剖面示意图。0029图5是表示以往的偏振膜的制造方法中的装置的配置例的剖面示意图。具体实施方式0030以下,对于本发明的实施方式,边适当参照图。
17、面边进行说明。需要说明的是,本发明并不受到以下所说明的构件、配置等限定,这些构件、配置等可以依照本发明的主旨适当地改变。0031偏振膜0032本发明的偏振膜是碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂膜的偏振膜。首先,对该偏振膜进行说明。0033聚乙烯醇系树脂膜是用作偏振膜的基材的树脂膜,具体来说,是将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得的树脂的膜。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,可列举出作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯,除此以外,还可列举出乙酸乙烯酯与能够与其共聚的其他单体的共聚物等。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,有例如不饱和羧酸类、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。0034聚乙烯醇系树脂的。
18、皂化度通常为85100摩尔左右,优选为98摩尔以上。聚说明书CN104094141A4/15页6乙烯醇系树脂可以被改性,例如还可使用经醛类改性后的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为100010000左右,优选为15005000左右。0035将聚乙烯醇系树脂制膜而成的材料可作为偏振膜的原卷。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法没有特别限定,可利用公知的方法来制膜。聚乙烯醇系原卷膜的厚度也没有特别限定,例如从20150M左右的范围中适当选择即可。0036使碘吸附取向于这样的聚乙烯醇系树脂膜而得的膜可用作偏振膜。具体来说,通过对聚乙烯醇系树脂膜实施使碘吸附的染色工序、将所吸附的碘固。
19、定于树脂中并且使树脂交联的硼酸处理工序、以及将附着于硼酸处理后的膜的药品或异物洗涤除去的水洗工序,并且在硼酸处理工序或其之前的工序中实施进行单轴拉伸的拉伸工序,由此可制造偏振膜。对于该制造方法而言,在后面详细进行说明。0037本发明的偏振膜是使吸收轴方向的收缩力变小,且使正交色调成为中性灰的偏振膜。为此,将硼含量设为135重量的范围内,在裁切成将吸收轴方向作为长边的2MM10MM的大小且于80加热4小时时,将其吸收轴方向上的收缩力设为28N以下,另外,将正交色调的B值设为2205的范围内。0038对于将偏振膜中的硼含量设为135重量的范围内的理由进行说明。若偏振膜中的硼含量低于1重量,则难以获。
20、得足够的耐水性,另一方面,若硼含量超过35重量,则在实施偏振板化而进行热循环试验时,在偏振膜的吸收轴方向上容易产生破裂。为了体现出优异的耐水性和耐热循环性,优选将偏振膜中的硼含量设为上述范围中的2重量以上且3重量以下。可认为偏振膜中的硼以硼酸H3BO3的形式在游离的状态下存在,或者在硼酸与聚乙烯醇的单元形成交联结构的状态下存在,这里所说的硼含量是包括如上所述以化合物的状态存在的情况在内的硼原子B自身的量。0039偏振膜中的硼含量可例如利用高频电感耦合等离子体INDUCTIVELYCOUPLEDPLASMAICP发光分光分析法对偏振膜中的硼量进行定量,以硼相对于偏振膜的重量的重量百分率的形式来算。
21、出。0040接着,对于将以偏振膜的吸收轴方向作为长边而裁切成2MM10MM的大小且于80下加热4小时时,吸收轴方向的收缩力设为28N以下的理由进行说明。若该收缩力超过28N,则在实施偏振板化而进行热循环试验时,容易在偏振膜的拉伸方向上产生破裂。该收缩力理想上为零,但是由于难以使该收缩力为零,因此,在实际应用中优选为0128N的范围内。0041图1中通过示意性的俯视图而示出求出该收缩力时的试验片的状态。即,从偏振膜上,将其吸收轴5方向作为长边而裁切2MM10MM的大小的试验片1。对于该试验片1来说,10MM的长边成为吸收轴5的方向,2MM的短边成为与吸收轴5正交的方向。偏振膜中的吸收轴5为拉伸轴。
22、方向。将该试验片1升温至80并加热4小时。此时,求出在吸收轴5的方向上产生的收缩力S。该收缩力S具体可利用以下的方法求出。即,将以上述尺寸裁切而成的试验片1安置于热机械分析装置THERMOMECHANICALANALYZERTMA中。然后,求出在将该尺寸保持恒定的状态下,于80加热4小时240分钟时所产生的、长边方向的收缩力。作为热机械分析装置TMA的市售品,可列举出例如由SIINANOTECHNOLOGY株销售的“EXSTAR6000”。0042接下来,对将偏振膜中的正交色调的B值设为2205的范围内的理由进行说明书CN104094141A5/15页7说明。若该正交色调的B值低于22,则色调。
23、偏移至蓝色,另一方面,若该值超过05,则色调偏移至黄色,因此,在任一情况下均偏离中性灰。这里所说的B值是LAB表色系中的值。作为类似于LAB表色系的概念,有JISZ87292004“颜色的表示方法LAB表色系及LUV表色系”所规定的LAB表色系,但在本发明中采用LAB表色系。0043正交色调是指,在使2个偏振板按照各自的吸收轴正交的方式重叠的状态下,从一方的面照射光时从另一方的面透射出的光的色调。这里的色调在LAB表色系中能够以A值及B值来表示,可使用标准的光C来测定。需要说明的是,本发明中,虽然对于偏振膜来说规定了正交色调的B值,但是正交色调的实测是在偏振膜的两面贴合有透明保护膜在后述的实施。
24、例中为三乙酰纤维素膜的偏振板的状态下进行的。此时,透明保护膜基本上可视为其透射率为100,因此,偏振板的正交色调与偏振膜的正交色调可视为相同。LAB表色系如JISK59812006“合成树脂粉体涂膜”的“55促进耐候性试验”中所记载的那样,以HUNTER的亮度指数L和色调A以及B来表示。正交色调的B值可由JISZ87222009“颜色的测定方法反射及透射物体颜色”中所规定的三刺激值X、Y及Z且通过以下的式子计算出。0044B70Y0847Z/Y1/20045本发明所规定的、硼含量处于135重量的范围内、吸收轴方向上的收缩力为28N以下、且正交色调的B值处于2205的范围内的偏振膜可通过后述的方。
25、法来制造。即,在偏振膜的制造工序中,通过在硼酸处理工序与其之后进行的水洗工序之间设置一次干燥工序,从而虽然硼含量比较少、且在吸收轴方向上的收缩力小,但是也能够制造出正交色调约为中性灰的偏振膜。通过实施一次干燥工序而可制作出正交色调为中性灰的偏振膜的理由尚不清楚,例如可推测为如下所述的理由。0046即,聚乙烯醇系树脂与硼酸的交联反应通过将水分除去而进行。另一方面,如上所述,偏振膜的正交色调因为膜中的硼含量变少而向蓝色偏移。因此,若经过碘染色及硼酸处理后的膜的水洗过度,则膜中的硼含量变少,正交色调变得容易向蓝色偏移。通过在硼酸处理工序与水洗工序之间设置一次干燥工序,因此使膜干燥,从而与未设置该工序。
26、的情况相比,可促进聚乙烯醇系树脂与硼酸的交联反应,尤其是在膜表面可形成两者充分地发生交联而成的层交联层。可认为通过该表面的交联层,从而在接下来的水洗工序中使聚乙烯醇系树脂膜内部的硼酸变得不易向外部溶出,因而可抑制硼含量的降低,得到正交色调基本上为中性灰的偏振膜。0047偏振膜的制造方法0048以上所说明的、硼含量少、在吸收轴方向上的收缩力小、且正交色调基本上为中性灰的偏振膜如前所述可通过下述方法制造,所述方法为对用作原卷的聚乙烯醇系树脂膜依次实施使碘吸附的染色工序、硼酸处理工序及水洗工序,并且在硼酸处理工序或其之前的阶段中实施进行单轴拉伸的拉伸工序,在硼酸处理工序与水洗工序之间实施对聚乙烯醇系。
27、树脂膜进行干燥的一次干燥工序。此时,优选在染色工序之前设置利用水使聚乙烯醇系树脂膜溶胀的溶胀工序。另外,水洗工序之后通常设置最终干燥工序。0049图2以剖面示意图的形式来示出本发明的偏振膜的制造方法中的装置的优选配置例。图2与之前加以说明的表示现有技术的图5相比,仅在下述方面不同,即,在进行硼酸处理工序的固定槽17与之后的进行水洗工序的水洗槽19之间,配置有进行上述的一次说明书CN104094141A6/15页8干燥工序的一次干燥炉21。边参照该图,边对本发明所述的偏振膜的制造方法进行说明。0050图2所示的装置按照如下方式构成包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜10从放出辊11被放卷,依次通过用于进行。
28、溶胀处理的溶胀槽13、用于进行染色处理的染色槽15、及用于进行硼酸处理的固定槽17。经过固定槽17后的膜通过用于进行上述的一次干燥的一次干燥炉21而被一次干燥,接着通过水洗槽19而将未反应的碘或硼酸等洗掉,最后通过最终干燥炉23被干燥,从而获得偏振膜30。而且,虽然图中没有明示,但是在固定槽17中或其之前实施单轴拉伸。对于所得的偏振膜30而言,虽然示出了卷取于卷取辊27的形态,但是在此也可以不卷取而供给至接下来的贴附保护膜的工序。另外,图2示出了分别设置溶胀槽13、染色槽15、固定槽17及水洗槽19各一个槽的例子,但是根据需要对于某一处理来说可以设置多个槽。0051用作偏振膜的原料的包含聚乙烯。
29、醇系树脂的原卷膜10通常如图示所示绕于放出辊11而成为辊状,且由该放出辊11放卷为长条状的状态。包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜10的厚度通常为20100M的范围内、优选为3080M的范围内,另外,其工业上实际应用的宽度为15006000MM的范围内。00521溶胀工序0053进行溶胀处理的溶胀工序是使原卷膜与水接而使其溶胀的工序。该溶胀处理可出于除去附着于膜表面的异物、除去膜中所含的甘油等增塑剂、赋予后续工序中的易染色性、膜的增塑等目的而进行。溶胀处理的条件可在能够实现上述目的的范围内、且不产生膜的极端溶解、失透等不良状况的范围内确定。具体来说,通过将包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜10浸渍在例如温度1。
30、050、优选2050的处理浴中而进行溶胀处理。溶胀处理的时间通常为5300秒、优选为20240秒。0054通常,溶胀工序中,如图示所示,在容纳处理浴的溶胀槽13内配置多根导辊来搬送聚乙烯醇系树脂膜。另外,由于膜在宽度方向上发生溶胀而容易使膜产生褶皱等问题,因此优选利用拉幅辊、螺旋辊、中凸辊、导布器、展幅夹、弯辊等公知的扩幅装置在消除膜的褶皱的同时搬送膜。进而,为了使浴中的膜搬送稳定化,利用水中喷淋来控制溶胀槽13中的水流、或者并用EPC装置EDGEPOSITIONCONTROL装置检测膜的端部而防止膜的折曲的装置等也是有用的。0055在溶胀工序中,膜还会在膜的搬送方向上发生溶胀扩大,因此,为了。
31、消除搬送方向上的膜的松弛,优选例如采取对位于溶胀槽13的前后的搬送辊的速度进行控制等方法。具体来说,优选根据处理浴的温度而将溶胀槽13的出口侧搬送辊的圆周速度相对于入口侧搬送辊的圆周速度之比设为122倍左右。另外,如果需要,还可以在该工序中实施单轴拉伸。0056在溶胀槽13中使用的处理浴除了纯水以外,也可以是在00110重量的范围内添加硼酸或氯化物、其他的无机盐、水溶性有机溶剂、醇类等而得的水溶液。但是,出于上述目的,优选使用实质上不含溶解成分的纯水。没有溶解成分的纯水可通过对通常的水进行反渗透膜处理的方法等来获得。0057接着溶胀工序,还可设置将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在水中的水浸渍工序。如上所。
32、述,在溶胀工序中,虽然膜在宽度方向及搬送方向这两个方向上发生溶胀,但是通过在其后设置水浸渍工序,从而有可能调整膜的宽度方向上的吸水状态,改善膜的机械物性,进而改说明书CN104094141A7/15页9善最终所得的偏振膜的光学特性的均匀性。用于水浸渍处理中的处理浴优选为实质上不含溶解成分的纯水,另外,其温度优选在1050的范围内。00582染色工序0059染色工序为了在包含碘的水溶液染色浴中对聚乙烯醇系树脂膜进行染色,使碘吸附于聚乙烯醇系树脂膜而进行。该染色工序通常如下进行将经过溶胀工序后、根据情况进一步经过水浸渍工序后的聚乙烯醇系树脂膜如图所示浸渍在收容有染色浴的染色槽15中。染色处理的条件。
33、可在能够使碘吸附于聚乙烯醇系树脂膜的范围内,且不产生膜的极端溶解、失透等不良情况的范围内确定。0060染色工序中使用的染色浴可以是相对于水100重量份包含碘000302重量份及碘化钾0110重量份的水溶液。另外,代替碘化钾,而可以使用碘化锌之类的其他碘化物,也可以在碘化钾的基础上并用其他碘化物。此外,可以使硼酸、氯化锌、氯化钴等碘化物以外的化合物共存。即使在包含碘以外的成分的情况下,只要是相对于水100重量份而含有碘0003重量份以上的水溶液,就可视为染色浴。染色浴的温度染色温度通常为1050、优选为2040,另外进行染色处理的时间染色时间通常为10600秒、优选为30200秒。0061在染色。
34、工序中,为了与溶胀工序同样地在消除膜的褶皱的同时搬送聚乙烯醇系树脂膜,也可适当配置拉幅辊、螺旋辊、中凸辊、导布器、弯辊等扩幅装置,在使用这些装置的情况下,只要设置于染色槽15的内部和/或其出入口即可。00623硼酸处理工序0063硼酸处理工序为了利用包含硼酸的水溶液对经碘染色后的聚乙烯醇系树脂膜进行处理,使聚乙烯醇系树脂交联,并且使所吸附的碘固定于树脂中而进行。该工序通常通过将经染色工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在收容有包含硼酸的处理浴的固定槽17中来进行。0064硼酸处理所使用的浴硼酸处理浴可以是相对于水100重量份包含硼酸0515重量份的水溶液。若硼酸处理浴中的硼酸的含量过少,则存在难以获得。
35、充分的交联效果的趋势,在后述的水洗工序等中碘从聚乙烯醇系树脂膜溶出,偏振膜的正交色调容易向蓝色偏移。另一方面,若硼酸的含量过多,则存在在加热条件下吸收轴方向上的收缩力变大的趋势,实施偏振板化后的、尤其是对于热循环试验的耐久性有时会降低。在本发明中,由于将偏振膜中的硼含量略少地设为135重量,因此,硼酸处理浴中的硼酸的含量在上述范围中也为略少,具体来说,相对于水100重量份设为135重量份、特别优选设为235重量份的范围。0065该硼酸处理浴优选在硼酸的基础上含有碘化物,其量相对于水100重量份通常为520重量份、优选为815重量份。若硼酸处理浴中的碘化物的含量少,则偏振膜的正交色调容易向蓝色偏。
36、移。另一方面,若碘化物的含量变多,则有时会阻碍基于硼酸的交联反应,也就是说,偏振膜的正交色调容易向蓝色偏移。0066用于此的碘化物可以为碘化钾、碘化锌等。另外,也可以使碘化物以外的化合物在硼酸处理浴中共存,作为其例子,可列举出氯化锌、氯化钴、氯化锆、硫代硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸钠、硫酸钾、硫酸钠等。此外,根据需要可以与硼酸一起使用乙二醛、戊二醛等硼酸以外的交联剂。说明书CN104094141A8/15页100067硼酸处理通常在5070下进行,优选在5365的温度下进行。若温度过低,则交联反应的进行容易变得不充分,另一方面,若温度过高,则硼酸处理浴中容易引起膜的断裂,加工稳定性容易显著降低。另。
37、外,硼酸处理的时间通常为10600秒、优选为20300秒、更优选为20100秒。0068硼酸处理工序还可以在单一的固定槽17中进行,也可以如先前所列举的专利文献2日本特开2009104062号公报所示那样,使用若干个固定槽以多个阶段进行。在这种情况下,最初的固定槽的硼酸浓度优选比之后设置的固定槽的浓度高。0069聚乙烯醇系树脂膜可以在硼酸处理工序中被单轴拉伸。拉伸处理以下详细叙述,通常沿着机械的进行方向搬送方向来实施。在硼酸处理工序中进行单轴拉伸的情况下,其拉伸倍率优选设为例如123倍的范围内。此时的单轴拉伸可以使用隔开间隔地配置的多组辊,以多阶段进行。00704拉伸工序0071拉伸工序是用于。
38、对聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸而使其取向、且沿着该取向方向使碘取向的工序,可在上述加以说明的硼酸处理工序中或在此之前的阶段中进行。具体来说,该拉伸工序可在溶胀工序、染色工序及硼酸处理工序中的任意至少一个工序中、或它们中的任一工序的前阶段进行。在溶胀工序、染色工序及硼酸处理工序中的任一工序中进行单轴拉伸时,例如可通过对槽入口侧的搬送辊与槽出口侧的搬送辊赋予圆周速度差的方法等来进行。另一方面,在溶胀工序、染色工序或硼酸处理工序的前阶段进行单轴拉伸时,可以采用在各工序之前设置拉伸槽的湿式拉伸,也可以采用在空气中进行拉伸的方法、边与加热后的辊接触边进行拉伸的方法等干式拉伸。0072拉伸处理优选至少在硼。
39、酸处理工序中进行,进一步优选在染色工序及硼酸处理工序这两个工序中进行,尤其更优选在溶胀工序、染色工序及硼酸处理工序各个工序中进行。在这些工序中实施拉伸处理时,在将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在槽内的处理浴中状态下进行单轴拉伸。若参照图2进行说明,则在硼酸处理工序中进行单轴拉伸时,在固定槽17内的硼酸处理浴中进行,同样地,在染色工序中进行单轴拉伸时,在染色槽15内的染色浴中进行,在溶胀工序中进行单轴拉伸时,在溶胀槽13内的处理浴中进行。0073对于经过所有的拉伸工序后的聚乙烯醇系树脂膜而言,优选使其最终的累积拉伸倍率达到458倍,更优选达到57倍。在此,累积拉伸倍率是指,被放出辊11放卷的原卷膜10的拉。
40、伸轴方向的基准长度在所有的拉伸工序结束后的膜中达到何种长度。除了在硼酸处理工序中进行拉伸以外,在溶胀工序、染色工序中也进行拉伸的情况下,则是还包含这些拉伸在内的值。例如,对于原卷膜而言,如果拉伸轴方向的长度为1M的部分在所有的拉伸处理结束后成为5M,则此时的累积拉伸倍率为5倍。00745一次干燥工序0075在本发明中,可在硼酸处理工序与后述的水洗工序之间进行一次干燥工序。该一次干燥工序是为了对经过硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜所含的水分的比例、即水分率加以调整而进行的。0076在此,水分率是指,膜中的水分相对于聚乙烯醇系树脂膜的干燥重量的比例重量,水分率可通过将切割膜的一部分而得的样品在加热烘箱。
41、等中干燥来进行测定。具体来说,由切割出的样品的干燥前的重量与干燥后的重量,利用下式2来定义。说明书CN104094141A109/15页110077水分率干燥前的重量干燥后的重量/干燥后的重量10020078对于由先前的式1所定义的水分减少率而言,其是将使用上式2算出的一次干燥工序前的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为W0、将一次干燥工序后的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为W1时,由两者所算出的值。0079在一次干燥工序中,优选按照使上述的聚乙烯醇系树脂膜的水分减少率达到595重量、进一步达到3080重量的方式进行干燥。若水分减少率低于5重量,则聚乙烯醇系树脂膜的干燥变得不充分,存在所得的偏振膜的正交色。
42、调容易向蓝色偏移的趋势。另一方面,若水分减少率高于95重量,则聚乙烯醇系树脂膜的干燥变得过度,存在所得的偏振膜的吸收轴方向上的收缩力变大,偏振板容易发生破裂等的趋势。0080若参照图2对一次干燥工序进行说明,则从固定槽17中出来的膜被导入到一次干燥炉21中,在此进行加热,被施以一次干燥处理。此时的加热可通过例如对聚乙烯醇系树脂膜吹送热风的方法、使聚乙烯醇系树脂膜直接与发热构件接触的方法、对聚乙烯醇系树脂膜照射辐射能量的方法等来进行。0081在吹送热风时,例如将喷射热风的热风喷嘴作为加热机构,由此机构直接对聚乙烯醇系树脂膜喷射热风即可。利用该方法,能够在利用热风使聚乙烯醇系树脂膜的表面的水分散发。
43、的同时进行干燥,因此,尤其能够有效地对膜表面进行干燥。0082在使聚乙烯醇系树脂膜直接与发热构件接触的情况下,例如将加热后的辊热辊作为加热机构,在该辊上缠绕聚乙烯醇系树脂膜来对膜进行加热即可。根据该方法,使聚乙烯醇系树脂膜直接与发热构件接触,因此能够使膜的加热温度均匀,因而不易产生干燥不匀等。0083在照射辐射能量的情况下,例如将红外线加热器作为加热机构,通过由此对聚乙烯醇系树脂膜照射辐射能量,使膜自身发热来进行干燥即可。根据该方法,使聚乙烯醇系树脂膜自身发热来进行干燥,因此能够包含膜的内部在内而均匀地对整体进行加热。0084上述的方法可以单独实施,也可以组合不同的多种方法。另外,为了能够对聚。
44、乙烯醇系树脂膜的两面进行干燥,而优选在膜的两侧设置上述加热机构。0085一次干燥例如还能够以对移动中膜的施以加热器的热的形式在环境气氛中外部气体中进行,但是在该情况下,容易产生外部气体所致的加热效率低下、外部气体的紊乱所致的干燥不匀等。为了防止上述情况,如图2所示,优选在干燥炉21的内部进行,特别优选在将干燥炉的内部封闭的封闭体系中进行。尤其是对于利用热风或辐射能量的方法而言,由于外部气体所致的影响容易变大,因此优选在封闭体系中实施干燥处理。但是,在与热辊等直接接触的方法那样、外部气体的影响小的情况下,也可以在不将干燥炉的内部封闭、或在未设置干燥炉自身的开放体系中进行干燥。0086一次干燥工序。
45、中的干燥温度优选为40300,特别优选为50100。对于该干燥温度而言,如果为如上所述的封闭体系,则可定义为在干燥炉内测得的温度。另外,如果为开放体系,则可定义为加热机构热辊等自身的温度。0087一次干燥工序中的干燥时间为1100秒左右、优选为330秒。对于该干燥时间而言,如果为封闭体系,则可定义为从聚乙烯醇系树脂膜进入到干燥炉内直至其出来为止的时间,如过为开放体系,则可定义为从聚乙烯醇系树脂膜处于可受到加热机构的热的位置附近、或与加热机构接触开始,直至离开至不易受到加热机构的热的位置、或不与加热说明书CN104094141A1110/15页12机构接触为止的时间。0088一次干燥工序可以利用。
46、一种加热机构以一个阶段进行,也可以连续设置若干种加热机构而以多个阶段进行。另外,在以多个阶段进行干燥的情况下,各阶段的干燥温度可以相同或不同,但是优选按照越靠后的干燥阶段干燥温度变得越高的方式设置温度梯度。00896水洗工序0090水洗工序是为了对经过一次干燥工序后的聚乙烯醇系树脂膜进行洗涤而进行的。具体来说,利用该水洗处理可将附着于聚乙烯醇系树脂膜的多余的硼酸或碘等药剂除去。水洗处理的条件为水的温度通常为240、处理时间通常为2120秒。0091作为水洗的方法,可列举出例如将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在水中的方法、以及使水以喷淋的形式对聚乙烯醇系树脂膜进行喷雾的方法等。另外,还可并用这些方法来实施。
47、水洗处理。0092水洗工序可以如图2所示地配置一个水洗槽而以一个阶段进行,也可以串联地配置若干个水洗槽而以多个阶段进行。在以多个阶段进行水洗工序的情况下,可以在配置于上游的任一处理浴中使用无机盐的水溶液。该无机盐例如可从碘化钾、碘化钠、碘化锌、氯化锌、硫酸钠、亚硫酸钠等中选择使用。另外,这些无机盐可以仅使用一种,也可以并用多种。0093在水洗工序中,为了与溶胀工序同样地在除去膜的褶皱的同时搬送聚乙烯醇系树脂膜,而优选对于聚乙烯醇系树脂膜沿着该机械的进行方向赋予张力。此时的张力例如优选为3001000N/M。0094水洗工序中的聚乙烯醇系树脂膜的搬送速度可适宜地选择最佳的速度,例如可设为移行速度。
48、530M/分钟。若使聚乙烯醇系树脂膜的搬送速度变得高于30M/分钟,则存在膜在辊上容易打滑的趋势,存在容易产生难以进行稳定的拉伸等不良情况的趋势。0095另外,也可以在水洗工序中实施单轴拉伸处理。在此进行拉伸的情况下,其拉伸倍率例如可设为10512倍。00967最终干燥工序0097最终干燥工序是为了对水洗工序后的聚乙烯醇系树脂膜进行加热而使其干燥来进行的。由此,可获得作为目标物的偏振膜。作为在最终干燥处理中进行的干燥处理方法,可使用在上述一次干燥工序中所列举的方法。0098最终干燥处理的条件优选设为在温度保持为40100、优选保持为50100的干燥炉中,处理时间为30600秒左右。需要说明的是。
49、,可以使用多个干燥炉来实施干燥处理。在这种情况下,各个干燥炉的温度可以相同或不同,优选按照越靠后段的干燥炉、炉内的温度变得越高的方式设置温度梯度。0099经过最终干燥工序后的偏振膜可根据需要卷取于如图2所示的卷取辊27而加以保管,或者并不在此进行卷取,而是直接供给至接下来的贴附保护膜的工序,直至制造出在偏振膜的表面形成有保护层的偏振板。需要说明的是,最终所得的偏振膜的厚度可设为例如240M左右。0100偏振板0101通过以上的方法所制造的本发明的偏振膜,可在其至少一个面上形成保护层,从而制成偏振板。图3以剖面示意图示出本发明的偏振板的层构成例。如该图所示,偏振板说明书CN104094141A1211/15页1340具备偏振膜30、和在该偏振膜的至少一个面上形成的保护层35。保护层35是具有防止偏振膜30的表面的磨损、进行强化等功能的构件,优选由透明树脂构成。保护层35虽然也可以仅设置于偏振膜30的一个面,但是优选如图所示,形成于偏振膜30的两面。0102保护层35可以是将透明树脂制膜。