專利名稱：薄型偏光膜、具有薄型偏光膜的光學層壓體以及薄型偏光膜的生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及薄型偏光膜、具有薄型偏光膜的光學層壓體以及薄型偏光膜的生產方法。
背景技術：
具有偏光膜的光學層壓體設置在作為代表性圖像顯示裝置的液晶顯示裝置的液晶晶胞的兩側各側上，所述設置歸因于該裝置的圖像形成方式。光學層壓體代表性地具有通過使聚乙烯醇(PVA)類薄膜吸附二色性物質并單軸拉伸該薄膜而獲得的偏光膜，以及設置在該偏光膜兩側的保護膜。通過單軸拉伸聚乙烯醇類薄膜而獲得的偏光膜代表性地具有數(shù)十微米的厚度。然而，隨著近年全球環(huán)保意識高漲，所有領域均要求僅具有較小的環(huán)境負擔的工業(yè)制品。例如，在歐盟，為了人體健康及環(huán)境保護，需要將工業(yè)制品所含化學物質對人體健康和地球環(huán)境的影響進行評價、申請和注冊(REACH)，而偏光膜所含的硼酸即為其中對象物的候選物質。另外，硼酸具有阻燃功能。當偏光膜中硼酸含量高時，成為產業(yè)廢棄物的具有偏光膜的光學層壓體在焚化處理期間的焚化效率低，結果產生較大的環(huán)境負擔。此外，在涉及回收焚化期間所產生的熱能的熱回收中，當偏光膜中硼酸含量高時，回收效率低。另外，碘通常用作要吸附于偏光膜的二色性物質。然而，當偏光膜中碘含量高時，焚化處理期間從焚化爐的煙囟排出的淡紫色氣體，會引發(fā)周圍居民的不安。作為解決上述問題的方法的使偏光膜的厚度薄型化，必然降低偏光膜中硼酸含量及碘含量。作為穩(wěn)定生產薄型偏光膜的方法，已提出了以下方法(參見專利文獻1-3)。將熱塑性樹脂基材與聚乙烯醇類樹脂層的層壓體進行空中拉伸(in-airstretching),接著在染色液中浸潰，從而得到薄型偏光膜。然而，此類方法仍涉及所得薄型偏光膜的光學特性(例如偏光度及單片透射率(single axis transmittance))不足的問題。文獻列表專利文獻[PTL1] JP2001-343521A[PTL2] JP4279944B2[PTL3] JP51-069644A

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的問題為了解決常規(guī)問題而進行本發(fā)明，本發(fā)明的主要目的為提供對環(huán)境負擔小，且具有優(yōu)良光學特性的薄型偏光膜。用于解決問題的方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種薄型偏光膜。所述薄型偏光膜通過在熱塑性樹脂基材上形成聚乙烯醇類樹脂層而生產。所述薄型偏光膜的厚度為10 μ m以下、單片透射率為42.0%以上、偏光度為99.95%以上以及通過離子色譜法測定的碘含量為17.6克/(400X700平方毫米)以下。在本發(fā)明的一個實施方案中，所述薄型偏光膜的硼酸含量1.5克/(400X700平方毫米)以下。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種薄型偏光膜的生產方法。所述薄型偏光膜的生產方法包括在熱塑性樹脂基材上形成聚乙烯醇類樹脂層從而制備層壓體，用碘將所述聚乙烯醇類樹脂層染色，以及將所述層壓體在硼酸水溶液中進行水中拉伸(underwaterstretching)。在本發(fā)明的一個實施方案中，所述層壓體的最大拉伸比為5.0倍以上。在本發(fā)明的另一實施方案中，所述薄型偏光膜的生產方法進一步包括在所述染色和硼酸水中拉伸前將所述層壓體進行95 °C以上的空中拉伸。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過使用硼酸水溶液進行水中拉伸(硼酸水中拉伸)，從而使其中已形成有聚乙烯醇類樹脂層的層壓體高比例地且以良好方式地拉伸。結果，可生產光學特性極為優(yōu)良的薄型偏光膜。另外，所得薄型偏光膜具有極低的碘和硼酸的含量，因而可有利地抑制其對環(huán)境的負擔。


圖1為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的層壓體的示意性截面圖。圖2為說明本發(fā)明薄型偏光膜的生產方法的實例的示意圖。圖3各自為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的光學薄膜層壓體的剖面示意圖。圖4各自為根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施方案的光學功能性薄膜層壓體的示意性截面圖。
具體實施例方式以下，描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。然而，本發(fā)明不受這些實施方案的限制。A.生產方法本發(fā)明的薄型偏光膜的生產方法包括:在熱塑性樹脂基材上形成PVA類樹脂層，從而制備層壓體(步驟A);用碘將PVA類樹脂層染色(步驟B);以及將層壓體在硼酸水溶液中進行水中拉伸(步驟C)。以下，描述各步驟。A-1.步驟 A圖1為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的層壓體的示意性截面圖。層壓體10具有熱塑性樹脂基材11及PVA類樹脂層12，且通過在熱塑性樹脂基材11上形成PVA類樹脂層12而制得。作為PVA類樹脂層12的形成方法，可采用任意的適當方法。優(yōu)選通過將含有PVA類樹脂的涂布液涂布在熱塑性樹脂基材11上并將該涂布液干燥來形成PVA類樹脂層12?？刹捎萌我獾倪m當材料作為熱塑性樹脂基材用構成材料。在一個實施方案中，無定形(非結晶化)聚對苯二甲酸乙二酯類樹脂各自優(yōu)選用作熱塑性樹脂基材用構成材料。這些中，特別優(yōu)選使用非晶性(難結晶化)聚對苯二甲酸乙二酯類樹脂。非晶性聚對苯二甲酸乙二酯類樹脂的具體實例包括進一步含有間苯二甲酸作為二羧酸的共聚物，和進一步包含環(huán)己烷二甲醇作為二醇的共聚物。熱塑性樹脂基材在后述的步驟C中吸收水，水起到可塑化作用，從而使基材塑化。結果，可使拉伸應力大幅下降。因此，可高比例地進行拉伸，并且熱塑性樹脂基材的拉伸性比空中拉伸時的拉伸性更加優(yōu)良。結果，可生產具有優(yōu)良光學特性(例如偏光度)的薄型偏光膜。熱塑性樹脂基材的吸水率優(yōu)選0.2%以上、更優(yōu)選0.3%以上。同時，熱塑性樹脂基材的吸水率優(yōu)選3.0%以下、更優(yōu)選1.0%以下。使用此類熱塑性樹脂基材可防止例如以下不便。生產時熱塑性樹脂基材的尺寸穩(wěn)定性顯著下降，因而所得薄型偏光膜外觀劣化。另夕卜，使用此類熱塑性樹脂基材可防止在水中拉伸時基材斷裂和PVA類樹脂層從熱塑性樹脂基材剝離等。應注意的是，吸水率為根據(jù)JIS K7209測定的值。熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)優(yōu)選170°C以下。使用此類熱塑性樹脂基材可在抑制PVA類樹脂層結晶化的同時，充分確保層壓體的拉伸性。另外，考慮到由水所造成的熱塑性樹脂基材的塑化以及水中拉伸的有利進行，玻璃化轉變溫度更優(yōu)選120°C以下。在一個實施方案中，熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度優(yōu)選60°C以上。使用此類熱塑性樹脂基材可防止在涂布和干燥包含PVA類樹脂的涂布液期間，例如熱塑性樹脂基材變形(例如，發(fā)生凹凸、松弛或起皺等)的不便，從而能夠良好地生產層壓體。另外，使用此類熱塑性樹脂基材能夠在適當溫度下(例如，約60°C)良好地進行PVA類樹脂層的拉伸。熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度，可通過例如將變性基團(denaturation group)導入構成材料或加熱由結晶材料構成的基材來調整。應注意的是，玻璃化轉變溫度(Tg)為根據(jù)JIS K7121測定的值。在另一實施方案中，允許低于60°C的玻璃化轉變溫度，只要在涂布和干燥含PVA類樹脂的涂布液期間熱塑性樹脂基材不會變形即可。此時，熱塑性樹脂基材的構成材料的實例包括烯烴類樹脂如聚丙烯和聚甲基戊烯。熱塑性樹脂基材的拉伸前厚度優(yōu)選20 μ m-300 μ m、更優(yōu)選50 μ m-200 μ m。當厚度小于20 μ m時，可難以形成PVA類樹脂層。當厚度超過300 μ m時，例如在步驟B中，對于熱塑性樹脂基材吸收水可能需要長時間，并且拉伸時會需要過大的負載。可采用任意的適當樹脂作為PVA類樹脂。樹脂的實例包括聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇通過皂化聚醋酸乙烯酯而得。乙烯-乙烯醇共聚物通過皂化乙烯-醋酸乙烯酯共聚物而得。PVA類樹脂的皂化度，通常為85mOl%-100mOl%、優(yōu)選95.0mol%-99.95mol%、更優(yōu)選 99.0mol%-99.93mol%。皂化度可根據(jù) JIS K6726-1994 測定。使用具有此類皂化度的PVA類樹脂，可提供耐久性優(yōu)良的薄型偏光膜。當皂化度過高時，樹脂可凝膠化。PVA類樹脂的平均聚合度可依賴于目的而適當選擇。平均聚合度典型地為
1,000-10，000、優(yōu)選1,200-4，500、更優(yōu)選1，500-4，300。應注意的是，平均聚合度可根據(jù)JIS K6726-1994 測定。涂布液典型地為通過將PVA類樹脂溶解在溶劑中所制備的溶液。溶劑的實例包括水、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、各種二元醇、多元醇如三羥甲基丙烷以及胺類如乙二胺和二亞乙基三胺。這些溶劑可單獨一種使用，或可將其兩種以上組合使用。這些中，優(yōu)選水。溶液的PVA類樹脂濃度相對于100重量份溶劑優(yōu)選為3重量份至20重量份。在這樣的樹脂濃度下，能夠形成與熱塑性樹脂基材緊密接觸的均一涂膜。涂布液可與添加劑配混。添加劑的實例包括增塑劑和表面活性劑。增塑劑的實例包括多元醇如乙二醇和丙三醇。表面活性劑的實例包括非離子表面活性劑。為了額外改進待獲得的PVA類樹脂層的均一性、染色性或拉伸性的目的可以使用這些添加劑。作為涂布液的涂布法，可采用任何適當?shù)姆椒āＫ龇椒ǖ膶嵗ㄝ佂糠?、旋涂法、線棒涂布法、浸涂法、模壓涂布法、簾式涂布法、噴涂法和刮刀涂布法(逗點涂布法等)。涂布液優(yōu)選在50°C以上的溫度下涂布和干燥。PVA類樹脂層的拉伸前厚度優(yōu)選20 μ m以下。另一方面，拉伸前厚度優(yōu)選2 μ m以上、更優(yōu)選4μπι以上。當厚度過薄時，所得薄型偏光膜的光學特性可降低。在形成PVA類樹脂層前，可對熱塑性樹脂基材實施表面處理(例如，電暈處理等)。可選地，可在熱塑性樹脂基材上形成易粘合層。進行此類處理可改進熱塑性樹脂基材與PVA類樹脂層之間的粘合性。Α-2.步驟 B在步驟B中，用碘將PVA類樹脂層染色。具體地，通過使PVA類樹脂層吸附碘而進行染色。吸附方法，例如，包括使PVA類樹脂層(層壓體)浸潰于含碘染色液的方法、包括將染色液涂布于PVA類樹脂層的方法或包括將染色液噴涂于PVA類樹脂層的方法。這些中，優(yōu)選包括使層壓體浸潰于染色液的方法。這是因為碘可良好地吸附至層。染色液優(yōu)選碘水溶液。碘的配混量相對于100重量份水優(yōu)選0.1重量份-0.5重量份。為提高碘在水中的溶解度，優(yōu)選使碘水溶液與碘化物配混。碘化物的實例包括碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫和碘化鈦等。這些中，優(yōu)選碘化鉀。碘化物的配混量相對于100重量份水優(yōu)選0.02重量份-20重量份、更優(yōu)選0.1重量份-10重量份。染色時染色液的液溫優(yōu)選20°C -50°C，從而可抑制PVA類樹脂的溶解。當使PVA類樹脂層浸潰于染色液時，浸潰時間優(yōu)選5秒飛分鐘，從而可確保PVA類樹脂層的透射率。另外，可將染色條件(濃度、液溫和浸潰時間)設定為可使得最終獲得的偏光膜的偏光度或單片透射率落入預定范圍內。在一個實施方案中，可設定浸潰時間而使所得偏光膜的偏光度為99.98%以上。在另一實施方案中，可設定浸潰時間而使所得偏光膜的單片透射率為40%-44%。步驟B優(yōu)選在后述步驟C之前進行。A-3.步驟 C在步驟C中，將上述層壓體進行水中拉伸(硼酸水中拉伸)。根據(jù)水中拉伸，可在與熱塑性樹脂基材和PVA類樹脂層各自的玻璃化轉變溫度(代表性地約80°C )相比更低的溫度下進行拉伸，因而可使PVA類樹脂層在抑制其結晶化的同時進行高比例的拉伸。結果，可生產具有優(yōu)良光學特性(例如，偏光度)的薄型偏光膜?？刹捎萌我獾倪m當方法作為層壓體的拉伸方法。具體地，可采用固定端拉伸，或者可采用自由端拉伸(例如，包括使層壓體在具有不同圓周速度的輥之間通過，從而單軸拉伸層壓體的方法)。層壓體的拉伸可在一個階段進行，或可在多階段進行。當多階段進行拉伸時，下述的拉伸比為各階段拉伸比的乘積。水中拉伸優(yōu)選通過使層壓體浸潰于硼酸水溶液來進行(硼酸水中拉伸)。使用硼酸水溶液作為拉伸浴可賦予PVA類樹脂層足以承受拉伸時所受張力的剛性，以及所述層不在水中溶解的耐水性。具體地，硼酸可在水溶液中生成四羥基硼酸根陰離子，從而與PVA類樹脂通過氫鍵交聯(lián)。結果，在賦予PVA類樹脂層剛性與耐水性的輔助下可良好地進行拉伸，并因而能夠生產具有優(yōu)良光學特性(例如偏光度)的薄型偏光膜。硼酸水溶液優(yōu)選通過將硼酸和/或硼酸鹽溶解在作為溶劑的水中而獲得。硼酸的濃度相對于100重量份水優(yōu)選I重量份-10重量份。通過將硼酸濃度設為I重量份以上，能有效地抑制PVA類樹脂層的溶解，從而能夠生產具有更高特性的薄型偏光膜。應注意的是，還可使用通過將硼化合物如硼砂、乙二醛或戊二醛等以及硼酸或硼酸鹽溶解于溶劑而獲得的水溶液。當預先已通過染色步驟(步驟B)使PVA類樹脂層吸附碘時，優(yōu)選將拉伸浴(硼酸水溶液)與碘化物配混。將浴和碘化物配混可抑制已吸附于PVA類樹脂層中碘的溶出。碘化物的實例如上所述。碘化物的濃度相對于100重量份水優(yōu)選O. 05重量份-15重量份、更優(yōu)選O. 5重量份-8重量份。步驟C中的拉伸溫度(拉伸浴的液溫)優(yōu)選40°C _85°C、更優(yōu)選50°C _85°C。在此溫度下，可在抑制PVA類樹脂層的溶解同時進行高比例的拉伸。如上所述，在一個實施方案中，熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)，與PVA類樹脂層的形成有關，優(yōu)選60°C以上。在該情況下，當拉伸溫度低于40°C時，即使考慮由水引起的熱塑性樹脂基材的可塑化，也可能存在無法良好拉伸的風險。另一方面，隨著拉伸浴的溫度升高，PVA類樹脂層的溶解度會升高，因而可能會無法得到優(yōu)良光學特性。層壓體優(yōu)選在拉伸浴中浸潰15秒-5分鐘。當采用水中拉伸(硼酸水中拉伸)時，可進行高比例的拉伸，因而可生產具有優(yōu)良光學特性(例如，偏光度)的薄型偏光膜。具體地，最大拉伸比相對于層壓體的原長優(yōu)選
5.O倍以上。本說明書中所使用的術語“最大拉伸比”是指層壓體即將斷裂前的拉伸比。單獨確認層壓體斷裂時的拉伸比，而低于該值O. 2的值為最大拉伸比。A-4.其他步驟根據(jù)本發(fā)明的薄型偏光膜的生產方法，除了步驟A、步驟B和步驟C以外，還可包括任何其他步驟。其他步驟的實例包括不溶化步驟、交聯(lián)步驟、與上述步驟C不同的拉伸步驟、洗滌步驟和干燥(含水量的調節(jié))步驟等。其他步驟可在任意適當?shù)臅r機進行。不溶化步驟代表性地通過將PVA類樹脂層浸潰于硼酸水溶液而進行。通過使PVA類樹脂層進行不溶化處理，可賦予該層耐水性。硼酸水溶液的濃度相對于100重量份水優(yōu)選I重量份-4重量份。不溶化浴(硼酸水溶液)的液溫優(yōu)選20°C-50°c。不溶化步驟優(yōu)選在制備層壓體之后和步驟B或步驟C之前進行。交聯(lián)步驟代表性地通過將PVA類樹脂層浸潰于硼酸水溶液而進行。通過使PVA類樹脂層進行交聯(lián)處理，可賦予該層耐水性。該硼酸水溶液的濃度相對于100重量份水優(yōu)選I重量份-4重量份。另外，當在染色步驟后進行交聯(lián)步驟時，溶液優(yōu)選進一步與碘化物配混。通過將溶液與碘化物配混，可抑制吸附于PVA類樹脂層中碘的溶出。碘化物的配混量相對于100重量份水優(yōu)選為I重量份-5重量份。碘化物的具體實例如上所述。交聯(lián)浴(硼酸水溶液)的液溫優(yōu)選20°C-50°C。交聯(lián)步驟優(yōu)選在步驟C之前進行。在優(yōu)選實施方案中，依序進行步驟B、交聯(lián)步驟及步驟C。不同于步驟C的拉伸步驟為，例如使層壓體在高溫(例如，
95°C以上)下進行空中拉伸的步驟。此類空中拉伸步驟優(yōu)選在硼酸水中拉伸(步驟C)和染色步驟之前進行。此類空中拉伸步驟在下文中稱為“空中輔助拉伸(preliminaryin-air stretching) ”,這是因為該步驟對硼酸水中拉伸可定位為預備性或輔助性的拉伸。當將空中輔助拉伸與硼酸水中拉伸結合時，某些情況下層壓體可更高比例地拉伸。結果，可生產具有更優(yōu)良光學特性(例如，偏光度)的薄型偏光膜。例如，當使用聚對苯二甲酸乙二酯類樹脂作為熱塑性樹脂基材時，可良好拉伸熱塑性樹脂基材，同時與僅有硼酸水中拉伸的情況相比，空中輔助拉伸與硼酸水中拉伸相結合抑制了其取向(orientation)。隨著熱塑性樹脂基材的取向性的提升,其拉伸張力會變大，因此穩(wěn)定的拉伸變得困難，或者熱塑性樹脂基材斷裂。因此，通過抑制熱塑性樹脂基材的取向并同時拉伸，可以以更高比例拉伸層壓體。另外，當空中輔助拉伸與硼酸水中拉伸結合時，改進了 PVA類樹脂的取向性，因而也可改進甚至在硼酸水中拉伸后的PVA類樹脂的取向性。具體地，預先通過空中輔助拉伸改進PVA類樹脂的取向性，從而在硼酸水中拉伸期間PVA類樹脂會變得易與硼酸交聯(lián)。然后，在硼酸作為結點(junction)的狀態(tài)下進行拉伸，因而可預期即使在硼酸水中拉伸后PVA類樹脂的取向性也高。結果，可生產具有優(yōu)良光學特性(例如偏光度)的薄型偏光膜。與上述步驟C相同地，空中輔助拉伸的拉伸方法可為固定端拉伸，或者可為自由端拉伸(例如，包括使層壓體在具有不同圓周速度的輥之間通過，從而單軸拉伸層壓體的方法)。另外，拉伸可在一個階段進行，或可在多階段進行。當多階段進行拉伸時，下述的拉伸比為各階段拉伸比的乘積。優(yōu)選該步驟中的拉伸方向與步驟C中的拉伸方向基本相同?？罩休o助拉伸中的拉伸比優(yōu)選3.5倍以下。空中輔助拉伸中的拉伸溫度優(yōu)選等于或高于PVA類樹脂的玻璃化轉變溫度。拉伸溫度優(yōu)選95°C-150°C。應注意的是，空中輔助拉伸與硼酸水中拉伸彼此結合時的最大拉伸比，相對于層壓體的原長，優(yōu)選為5.0倍以上、更優(yōu)選5.5倍以上、還更優(yōu)選6.0倍以上。洗滌步驟代表性地通過使PVA類樹脂層浸潰在碘化鉀水溶液中而進行。干燥步驟的干燥溫度優(yōu)選30°C -1OO0C。圖2為說明本發(fā)明薄型偏光膜的生產方法的實例的示意圖。將層壓體10由進給部100進給，然后通過輥111和112使其在硼酸水溶液浴110中浸潰(不溶化步驟)。其后，通過輥121及122使層壓體在碘與碘化鉀的水溶液浴120中浸潰(步驟B)。接著，通過輥131和132使層壓體在硼酸與碘化鉀的水溶液浴130中浸潰(交聯(lián)步驟)。其后，使層壓體10在硼酸水溶液浴140中浸潰的同時，通過利用速度比不同的輥141和142沿其縱向(長度方向)施加張力來拉伸層壓體10 (步驟C)。將經拉伸處理的層壓體10通過輥151和152使其在碘化鉀水溶液浴150中浸潰(洗滌步驟)，然后進行干燥步驟(未示出)。其后，將層壓體通過卷繞部160卷繞。B.薄型偏光膜可通過所述生產方法獲得本發(fā)明的薄型偏光膜。本發(fā)明的薄型偏光膜，實質上為吸附和取向二色性物質的PVA類樹脂膜。薄型偏光膜的厚度優(yōu)選10 μ m以下、更優(yōu)選7.5 μ m以下、還更優(yōu)選5 μ m以下。與此同時，薄型偏光膜的厚度優(yōu)選0.5 μ m以上、更優(yōu)選1.5 μ m以上。當厚度過薄時，所得薄型偏光膜的光學特性可降低。薄型偏光膜優(yōu)選在380nm-780nm的波長范圍內的任意波長下顯示吸收二色性。薄型偏光膜的單片透射率優(yōu)選40.0%以上、更優(yōu)選41.0%以上、還更優(yōu)選42.0%以上。薄型偏光膜的偏光度優(yōu)選99.8%以上、更優(yōu)選99.9%以上、還更優(yōu)選99.95%以上。本發(fā)明薄型偏光膜的碘含量優(yōu)選3.3kcps以下、更優(yōu)選3.2kcps以下。另一方面，薄型偏光膜的每單位厚度的碘含量優(yōu)選0.30kcps/ μ m以上。碘含量為通過由熒光X射線分析法測定的熒光X射線光譜強度所得的值。具體地，碘含量可基于所得光譜強度和標準樣品的強度而定量化。代表性地使用基本參數(shù)法(FP法)，該方法為利用物理常數(shù)如質量吸收系數(shù)、熒光產率和X射線源的光譜分布，由熒光X射線強度的理論表達式求得理論X射線強度，并對比理論X射線強度與所測定的X射線強度，從而算出含有率(content ratio)。薄型偏光膜的碘含量可通過例如滴定或離子色譜法以及前述方法來定量化。例如，碘含量可通過將其中收集通過燃燒薄型偏光膜而產生的氣體的捕集液(trap liquid),進行離子色譜法測定來定量化。在該情況下，薄型偏光膜的碘含量優(yōu)選17.6克/ (400 X 700平方毫米)以下、更優(yōu)選15克/(400X700平方毫米)以下、還更優(yōu)選13克/(400X700平方毫米)以下。另一方面，薄型偏光膜的碘含量優(yōu)選2克/(400X700平方毫米)以上、更優(yōu)選4克/(400X700平方毫米)以上。薄型偏光膜的硼酸含量優(yōu)選1.5克/(400X700平方毫米)以下。硼酸含量為通過溶解薄型偏光膜以提供溶液并用NaOH水溶液中和滴定該溶液所測得的值。應注意的是，除前述以外，例如可通過FT-1R ATR法基于歸屬于硼酸的吸收峰來定量化硼酸的含量。根據(jù)本發(fā)明，在如上所述實現(xiàn)優(yōu)良光學特性的同時，可實現(xiàn)碘和硼酸含量的極大降低，因而可良好地抑制其對環(huán)境的負擔。作為薄型偏光膜的使用方法，可采用任意的適當方法。具體地，薄型偏光膜可以在與熱塑性樹脂基材一體化的狀態(tài)下使用，或者可在從熱塑性樹脂基材轉印至任何其他部件后使用。C.光學層壓體本發(fā)明的光學層壓體具有薄型偏光膜。圖3A和3B各自為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的光學薄膜層壓體的剖面示意圖。光學薄膜層壓體100依序具有熱塑性樹脂基材11’、薄型偏光膜12’、壓敏粘合劑層13和隔離膜14。光學薄膜層壓體200依序具有熱塑性樹脂基材11’、薄型偏光膜12’、粘合劑層15、光學功能性薄膜16、壓敏粘合劑層13和隔離膜14。在該實施方案中，熱塑性樹脂基材在不從所得薄型偏光膜12’剝離的情況下直接用作光學構件。熱塑性樹脂基材11’可起到例如薄型偏光膜12’用保護膜的作用。圖4A和4B各自為根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施方案的光學功能性薄膜層壓體的示意性截面圖。光學功能性薄膜層壓體300依序具有隔離膜14、壓敏粘合劑層13、薄型偏光膜12’、粘合劑層15、及光學功能性薄膜16。光學功能性薄膜層壓體400除了光學功能性薄膜層壓體300的構成之外，還具有通過壓敏粘合劑層13設置于薄型偏光膜12’和隔離膜14之間的第2光學功能性薄膜16’。在該實施方案中，已移除了熱塑性樹脂基材。構成本發(fā)明光學層壓體的各層的層壓不僅限于所示實例，可使用任意的適當壓敏粘合劑層或粘合劑層。壓敏粘合劑層代表性地由丙烯酸類壓敏粘合劑形成。粘合劑層代表性地由乙烯醇系粘合劑形成。光學功能性薄膜可起到例如偏光膜用保護薄膜或相位差膜的作用。實施例
以下，借助實施例具體描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不受限于這些實施例。應注意的是，各特性的測定方法如下所述。1.厚度使用數(shù)字測微計(由Anritsu Corporation生產，商品名:“KC_351C “)測定。2.熱塑性樹脂基材的吸水率根據(jù)JIS K7209進行測定。3.熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)根據(jù)JIS K7121進行測定。(實施例1)(步驟A)作為熱塑性樹脂基材，使用吸水率為0.60%和玻璃化轉變溫度(Tg)為80°C的無定形聚對苯二甲酸乙二酯(A-PET)薄膜(由Mitsubishi Plastics, Inc.生產，商品名“N0VACLEAR”，厚度:IOOym) 將聚合度為2，600、皂化度為99.9%的聚乙烯醇(PVA)樹脂(由The NipponSynthetic Chemical Industry C0., Ltd.生產，商品名“Gohsenol (注冊商標)NH-26”)的水溶液在60°C下涂布在熱塑性樹脂基材的一個表面上并干燥，從而形成厚度為7 μ m的PVA類樹脂層。因此制備層壓體。

將所得層壓體浸潰于液溫為30°C的不溶化浴(通過將100重量份水和3重量份硼酸配混所得的硼酸水溶液)中30秒(不溶化步驟)。接著，將層壓體在液溫為30°C的染色浴(通過將100重量份水與0.1重量份碘和
0.7重量份碘化鉀配混所得的碘水溶液)中浸潰，從而使最終獲得的薄型偏光膜的單片透射率(Ts)為40-44% (步驟B)。接著，將層壓體在液溫為30°C的交聯(lián)浴(通過將100重量份水與3重量份碘化鉀和3重量份硼酸配混所得的硼酸水溶液)中浸潰60秒(交聯(lián)步驟)。其后，將層壓體浸潰于液溫為60°C的硼酸水溶液(通過將100重量份水與4重量份的硼酸和5重量份的碘化鉀配混所得的水溶液)，同時將其在圓周速度不同的輥之間沿其縱向(長度方向)單軸拉伸(步驟C)。將層壓體浸潰于硼酸水溶液的時間為120秒，并拉伸至即將斷裂前。最大拉伸比為5.0倍。其后，將層壓體浸潰于洗滌浴(通過將100重量份水與3重量份的碘化鉀配混所得的水溶液)，然后以60°C的暖風將其干燥(洗滌和干燥步驟)。因此，獲得了其中在熱塑性樹脂基材上形成具有厚度為3μπι的薄型偏光膜的光學薄膜層壓體。(實施例2)除了將Tg為30°C的聚甲基戍烯薄膜(由Mitsui Chemicals, Inc.生產，商品名“TPX”，厚度:100μπι)用作熱塑性樹脂基材以外，以與實施例1相同的方式獲得薄型偏光膜。步驟C中的最大拉伸比為5.5倍，所得薄型偏光膜的厚度為3 μ m。(實施例3)除了在制備層壓體時，形成PVA類樹脂層以使其厚度為ΙΟμπι以外，以與實施例1相同的方式獲得薄型偏光膜。步驟C中的最大拉伸比為5.0倍，所得薄型偏光膜的厚度為5 μ m。(實施例4)除了形成厚度為ΙΟμπι的PVA類樹脂層以外，以與實施例1相同的方式制備層壓體，將所得層壓體在110°C烘箱內在圓周速度不同的輥之間沿其縱向(長度方向)進行2.0倍單軸拉伸(空中輔助拉伸步驟)。其后，以與實施例1相同的方式進行不溶化步驟、步驟B、交聯(lián)步驟、步驟C及洗滌干燥步驟。因而，獲得薄型偏光膜。步驟C中，包括空中輔助拉伸的總拉伸比(最大拉伸比)為6.5倍，所得薄型偏光膜的厚度為5 μ m。(實施例5)除了形成厚度為6μπι的PVA類樹脂層以外，以與實施例1相同的方式制備層壓體，將所得層壓體在110°C烘箱內在圓周速度不同的輥之間沿其縱向(長度方向)進行2.0倍單軸拉伸(空中輔助拉伸步驟)。其后，以與實施例1相同的方式進行不溶化步驟、步驟B、交聯(lián)步驟、步驟C及洗滌干燥步驟。因而，獲得薄型偏光膜。步驟C中，包括空中輔助拉伸的總拉伸比(最大拉伸比)為6.5倍，所得薄型偏光膜的厚度為2.5μπι。(比較例I)將厚度為75μπι并且包含PVA類樹脂作為主組分的聚合物薄膜(由KurarayC0., Ltd.生產，商品名“VF-PS#7500”)，在下述條件(1)-(5)的5種浴中同時沿薄膜的縱向施加張力來依次浸潰，并拉伸以使最終拉伸比相對于薄膜原長為6.2倍。使該拉伸薄膜在40°C的空氣循環(huán)式干燥箱內干燥I分鐘。因此，生產厚度為30 μ m的偏光膜。〈條件〉(I)溶脹浴:30°C的純水(2)染色浴:相對于100重量份水含有0.032重量份的碘和0.2重量份的碘化鉀的30°C的水溶液(3)第一交聯(lián)浴:含有3重量％的碘化鉀和3重量％的硼酸的40°C的水溶液(4)第二交聯(lián)浴:含有5重量％的碘化鉀和4重量％的硼酸的60°C的水溶液(5)洗滌浴:含有3重量％的碘化鉀的25 °C的水溶液(比較例2)除了使用厚度為60 μ m并且包含PVA類樹脂作為主組分的聚合物薄膜以外，以與比較例I相同的方式生產偏光膜。所得偏光膜的厚度為22 μ m。(比較例3)除了使用厚度為40 μ m并且包含PVA類樹脂作為主組分的聚合物薄膜以外，以與比較例I相同的方式生產偏光膜。所得偏光膜的厚度為17 μ m。(比較例4)將以與實施例1相同的方式制備的層壓體在110°C烘箱內進行空中拉伸(縱向單軸拉伸)至層壓體即將斷裂前。該情況下的最大拉伸比為4.0倍。其后，以與實施例1相同的方式依序進行染色步驟、交聯(lián)步驟及洗滌和干燥步驟。因而，獲得薄型偏光膜。所得薄型偏光膜的厚度為4 μ m。
(比較例5)將以與實施例1相同的方式制備的層壓體以與實施例1相同的方式進行染色步驟，然后以60°C暖風將其干燥。其后，將層壓體在90°C烘箱內進行空中拉伸(縱向單軸拉伸)至其即將斷裂前。該情況下的最大拉伸比為4.5倍，所得薄型偏光膜的厚度為4 μ m。測定各所得偏光膜的偏光度。偏光度的測定方法如下所述。表I示出測定結果。(偏光度的測定方法)用紫外可見光分光光度計(由JASCO Corporation制造，商品名“V7100”)測定各偏光膜的單片透射率(Ts)、平行透射率(Tp)和正交(cross)透射率(Tc)，然后由下式求得偏光度⑵。偏光度(P)(%) = {(Tp-Tc) / (Tp+Tc)}1/2 X 100應注意的是 ，Ts、Tp和Tc是在JISZ8701的2度視野(C光源)內測定并進行可見度校正(visibility correction)的 Y 值。通過測定熒光X射線光譜的強度來定量各所得偏光膜的碘和碘化合物的含量。測定條件如下所述。表I示出測定結果。 分析裝置:由Rigaku Corporation制造的突光X射線分析儀(XRF),商品名“ZSXlOOe”.測定樣品:直徑為IOmm的圓形樣品 對陰極:銠.分光結晶(dispersive crystal):氟化鋰 激發(fā)光能量:40kV-90mA 碘測定線:1-LA 定量法:FP法.2 Θ 角峰:103.078 度(碘)，136.別7 度(鉀) 測定時間:40秒用離子色譜法通過以下步驟測定各所得偏光膜的碘和碘化合物的含量。從所得偏光膜切出尺寸為400mmX700mm的試驗片，并測定試驗片的重量。其后，用自動樣品燃燒系統(tǒng)(由Misubishi Chemical Analytech C0., Ltd.制造，產品名:AQF-100)使試驗片燃燒從而產生氣體，將氣體用IOmL的吸收液收集。將所得捕集液調整為體積為15mL，并用純水稀釋100倍。其后，將稀釋液注入離子色譜儀中進行測定。測定條件如下所述。表I示出測定結果。.分析裝置:由DIONEX制造，商品名“DX-320”.分離柱:1n Pac ASll.保護柱:1n Pac ASll.移除系統(tǒng):ASRS-300 檢測器:電導檢測器 洗脫液:KOH水溶液.洗脫液流量:1.2ml/min.樣品注入量:250 μ I
通過下述步驟測定所得偏光膜的硼酸含量。從各所得偏光膜切出尺寸為400_X700mm的試驗片。測定所切出的試驗片的重量，然后在IL的溫水中將試驗片完全溶解。收集適量溶液，并用lmol/L的NaOH水溶液進行中和滴定，從而測定硼酸濃度(重量％)。通過將所得硼酸濃度(重量％)乘以試驗片重量計算出硼酸含量(克八400X700平方毫米))。表I示出結果。[表 I]
權利要求
1.一種薄型偏光膜，其通過在熱塑性樹脂基材上形成聚乙烯醇類樹脂層來生產， 其中所述薄型偏光膜的厚度為 ο μ m以下、單片透射率為42.0%以上、偏光度為99.95%以上以及通過離子色譜法測定的碘含量為17.6克/(400X700平方毫米)以下。
2.根據(jù)權利要求1所述的薄型偏光膜，其中所述薄型偏光膜的硼酸含量為1.5克/(400X700平方毫米)以下。
3.—種根據(jù)權利要求1或2所述的薄型偏光膜的生產方法,其包括: 在熱塑性樹脂基材上形成聚乙烯醇類樹脂層，從而制備層壓體； 用碘將所述聚乙烯醇類樹脂層染色；和 將所述層壓體在硼酸水溶液中進行水中拉伸。
4.根據(jù)權利要求3所述的薄型偏光膜的生產方法，其中所述層壓體的最大拉伸比為5.0倍以上。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的薄型偏光膜的生產方法，其進一步包括在所述染色和所述硼酸水中拉伸前將 所述層壓體進行95°C以上的空中拉伸。
全文摘要
提供一種對環(huán)境影響小、且具有優(yōu)良光學特性的薄型偏光膜。所述薄型偏光膜通過在熱塑性樹脂基材(11)上形成聚乙烯醇類樹脂層(12)來生產，并所述薄型偏光膜的厚度為10μm以下、單片透射率為42.0%以上、偏光度為99.95%以上以及通過離子色譜法測定的碘含量為17.6克/(400×700平方毫米)以下。
文檔編號B32B27/30GK103080790SQ20118004170
公開日2013年5月1日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權日2010年9月3日
發(fā)明者伊崎章典, 喜多川丈治, 后藤周作, 上條卓史, 森智博, 宮武稔 申請人:日東電工株式會社