專利名稱：偏振薄膜及其制造方法、偏振片以及光學(xué)層壓體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及色斑少的偏振薄膜及其制造方法、至少在該偏振薄膜的單面上層壓保護(hù)薄膜的偏振片，此外，還涉及將相位差薄膜、亮度改善薄膜、視場角改善薄膜以及半透射反射薄膜中的任何一種單獨(dú)或多種粘合起來而構(gòu)成的光學(xué)層壓體。
背景技術(shù)：
作為偏振薄膜，一直以來都是使用在聚乙烯醇類薄膜上取向吸附二色性色素的薄膜。即，以碘作為二色性色素的碘類偏振薄膜和以雙色性染料作為二色性色素的染料類偏振薄膜等已經(jīng)公知了。這些偏振薄膜一般地在其至少單面，優(yōu)選在兩面上，利用由聚乙烯醇類樹脂的水溶液構(gòu)成的膠粘劑粘合三乙酰纖維素等保護(hù)薄膜，從而制成偏振片。
作為偏振薄膜的制造方法，例如，在專利文獻(xiàn)1中記載了如下方法使聚乙烯醇類薄膜浸漬在水中，并使之膨脹后，用上述二色性色素進(jìn)行染色，并拉伸該薄膜，接著，為了使碘固定在薄膜上，將聚乙烯醇類薄膜用硼酸處理，水洗后，再進(jìn)行干燥。
此外，在專利文獻(xiàn)2中，記載了如下方法利用上述二色性色素水溶液對干式單軸拉伸的聚乙烯醇類薄膜進(jìn)行染色，同時(shí)使其松弛，并在硼酸水溶液中拉伸該薄膜，制得偏振薄膜。
要制得高偏振度的偏振薄膜，聚乙烯醇類薄膜的單軸拉伸是重要的。拉伸中的濕式拉伸，一般可以通過在處理液中浸漬薄膜的前后，改變壓料輥的旋轉(zhuǎn)速度而進(jìn)行，具體地講，通過使浸漬后的壓料輥的旋轉(zhuǎn)速度高于浸漬前的旋轉(zhuǎn)速度而進(jìn)行拉伸。此時(shí)，為了高精度地進(jìn)行拉伸，控制浸漬于處理液前后的壓料輥的旋轉(zhuǎn)速度比，即進(jìn)行比率控制。
但是，即使精確地進(jìn)行這樣的比例控制，在制備的偏振薄膜上也會(huì)產(chǎn)生色斑。這樣的色斑使偏振薄膜的質(zhì)量下降。
專利文獻(xiàn)1特開平10-153709號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平2002-182035號公報(bào)發(fā)明的內(nèi)容發(fā)明要解決的課題本發(fā)明要解決的主要課題是提供色斑少的偏振薄膜。
解決課題的方法本發(fā)明者們?yōu)榱藦氐撞槊魅缟纤龅纳弋a(chǎn)生的原因，反復(fù)進(jìn)行了精心的研究，結(jié)果考慮到在拉伸處理后的工序中，改變聚乙烯醇類薄膜的張力，是否會(huì)由于薄膜的運(yùn)行不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致產(chǎn)生色斑，并進(jìn)一步反復(fù)進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)下列新的事實(shí)通過用在拉伸處理后的工序中采用張力控制來替代以前在全部工序過程中采用比率控制，這樣就可以抑制施加在聚乙烯醇類薄膜上的張力發(fā)生改變，結(jié)果，薄膜的運(yùn)行變得穩(wěn)定，便可以減少色斑。從而，完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的偏振薄膜是通過如下操作制得依次對聚乙烯醇類薄膜進(jìn)行膨脹處理、染色處理、硼酸處理以及水洗處理，在硼酸處理工序和/或硼酸處理工序之前的工序中進(jìn)行單軸拉伸，并在拉伸處理后的各個(gè)工序中，分別將施加在上述薄膜上的張力基本保持恒定。
此外，本發(fā)明的偏振薄膜的制造方法是如下所述的方法連續(xù)地、依次對聚乙烯醇類薄膜進(jìn)行膨脹處理、染色處理、硼酸處理以及水洗處理，在硼酸處理工序中和/或硼酸處理工序之前的工序中進(jìn)行單軸拉伸，該方法的特征在于在拉伸處理后的各個(gè)工序中，對上述薄膜的張力進(jìn)行控制。
在上述拉伸處理后的各個(gè)工序中，上述薄膜的每單位寬度的張力優(yōu)選為150N/m～2000N/m。
在本發(fā)明中，上述硼酸處理工序還可以包括多個(gè)硼酸處理工序的工序，在這種情況下，可以在起始的或者從起始至第2步的硼酸處理工序中拉伸上述薄膜，在從進(jìn)行了拉伸的硼酸處理工序之后的硼酸處理工序至水洗工序的各個(gè)工序中，進(jìn)行張力控制，并使上述薄膜的張力各自保持基本恒定。
另外，本發(fā)明的偏振片是至少在上述偏振薄膜的單面上粘合保護(hù)薄膜的偏振片。該保護(hù)薄膜可以具備相位差薄膜、亮度改善薄膜、視場角改善薄膜以及半透射反射薄膜中的任意一種的功能?；蛘?，本發(fā)明的偏振片也可以是在至少單面上粘合保護(hù)薄膜的上述偏振片上，粘合選自相位差片、亮度改善薄膜、視場角改善薄膜以及半透射反射片中的至少一種而制得到的光學(xué)層壓體。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，由于通過在拉伸處理后的各個(gè)工序中進(jìn)行張力控制，將施加在上述薄膜上的張力基本保持固定，從而抑制張力改變，因此，使薄膜的運(yùn)行穩(wěn)定化，具有可以減少薄膜色斑的效果。通過將本發(fā)明的偏振片、光學(xué)層壓體應(yīng)用于液晶顯示裝置，可以得到薄型優(yōu)質(zhì)液晶顯示器。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說明。
形成本發(fā)明聚乙烯醇類薄膜的聚乙烯醇類樹脂，一般可列舉將聚乙酸乙烯類樹脂進(jìn)行皂化而得到的樹脂。皂化度為85摩爾％或以上，優(yōu)選為90摩爾％或以上，更優(yōu)選為99摩爾％～100摩爾％。作為聚乙酸乙烯類樹脂，除了作為乙酸乙烯單聚體的聚乙酸乙烯以外，可以列舉乙酸乙烯和可以與之進(jìn)行共聚合的單體的共聚體，例如，乙烯-乙酸乙烯共聚體等。作為可以進(jìn)行共聚合的其他單體，例如，可以列舉不飽和羧酸、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類等。聚乙烯醇類樹脂的聚合度為1000～10000，優(yōu)選為1500～5000左右。
還可以對這些聚乙烯醇類樹脂進(jìn)行改性，例如，可以使用通過醛類進(jìn)行改性的聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯醇縮丁醛等。一般地，作為偏振薄膜的起始材料，使用厚度為20μm～100μm、優(yōu)選為30μm～80μm的聚乙烯醇類樹脂薄膜這種未拉伸的薄膜。在工業(yè)上，薄膜寬度為1500mm～4000mm是實(shí)用的。
依次對該未拉伸薄膜進(jìn)行膨脹處理、染色處理、硼酸處理、水洗處理，最后進(jìn)行干燥，所制得的聚乙烯醇類偏振薄膜的厚度，為例如約5～50μm。
本發(fā)明的偏振薄膜是定軸吸附二色性色素的聚乙烯醇類單軸拉伸薄膜，其制造方法大致分為2種。第1種方法是在空氣或者惰性氣體中，將聚乙烯醇薄膜進(jìn)行單軸拉伸后，依次進(jìn)行膨脹處理、染色處理、硼酸處理以及水洗處理，最后進(jìn)行干燥的方法。第2種方法是在水溶液中，依次對未拉伸的聚乙烯醇類薄膜進(jìn)行膨脹處理、染色處理、硼酸處理以及水洗處理，在硼酸處理工序和/或硼酸處理工序之前的工序中，進(jìn)行濕式單軸拉伸，最后再進(jìn)行干燥的方法。
在任意一種方法中，單軸拉伸可以在1個(gè)工序中進(jìn)行，也可以在2個(gè)或以上的工序中進(jìn)行，優(yōu)選在多個(gè)工序中進(jìn)行。拉伸方法可以采用公知的方法，例如，通過在輸送薄膜的2個(gè)壓料輥之間產(chǎn)生圓周速度差而進(jìn)行拉伸的軋輥間的拉伸，如專利2731813號公報(bào)所記載的熱軋輥拉伸法、拉幅拉伸法等。此外，工序的順序基本上按照如上所述的順序，對于處理液的量和處理?xiàng)l件等沒有限制。
此外，當(dāng)然也可以為了其他目的而插入上述工序中沒有記載的工序。作為這樣的工序的實(shí)例，可以列舉在硼酸處理后，通過不含硼酸的碘化物水溶液進(jìn)行的浸漬處理(碘化物處理)或者通過不含硼酸而含有氯化鋅的水溶液進(jìn)行的浸漬處理(鋅處理)工序等。
膨脹工序是為了除去薄膜表面的異物、除去薄膜中的增塑劑、提供后續(xù)工序中的易染色性、薄膜的增塑化等而進(jìn)行的。將處理?xiàng)l件設(shè)定在可以達(dá)到這些目的、并且不導(dǎo)致基底材料薄膜的過度溶解、喪失透明性等缺陷的范圍內(nèi)。當(dāng)在預(yù)設(shè)的氣體中使拉伸薄膜膨脹時(shí)，薄膜在例如20℃～70℃、優(yōu)選30～60℃的水溶液中進(jìn)行浸漬。薄膜的浸漬時(shí)間為30秒～300秒，更優(yōu)選為60～240秒左右。在從最初時(shí)對未拉伸的原始薄膜進(jìn)行膨脹的情況下，薄膜在例如10℃～50℃、優(yōu)選20～40℃的水溶液中進(jìn)行浸漬。薄膜的浸漬時(shí)間為30秒～300秒，更優(yōu)選為60～240秒左右。
在膨脹處理工序中，由于容易產(chǎn)生薄膜沿寬度方向膨脹并在薄膜上產(chǎn)生摺痕等問題，優(yōu)選一邊使用拉幅軋輥(expander roll)、螺旋軋輥(spiral roll)、軋輥(crown roll)、導(dǎo)布裝置(cross guider)、彎曲棒(bend bar)、伸幅夾(tenter clip)等公知的寬幅裝置消除薄膜的摺痕，一邊輸送薄膜。為了達(dá)到在溶液中穩(wěn)定地輸送薄膜的目的，利用水中的噴淋管控制膨脹溶液中的水流，或者同時(shí)采用EPC裝置(邊緣位置控制裝置檢測薄膜的邊緣而防止薄膜曲折的裝置)等是很有用的。在本工序中，由于薄膜也沿著薄膜運(yùn)行的方向膨脹擴(kuò)大，為了消除輸送方向的薄膜下垂，例如，優(yōu)選采取控制處理前后輸送軋輥的速度等方法。此外，所使用的膨脹處理液，除了純水以外，還可以使用添加0.01重量％～10重量％的硼酸(如特開平10-153709號公報(bào)中所述)、氯化物(如特開平06-281816號公報(bào)所述)、無機(jī)酸、無機(jī)鹽、水溶性有機(jī)溶劑、醇類等的水溶液。
利用二色性色素進(jìn)行染色的工序是為了達(dá)到使二色性色素吸附在薄膜上，并使之定向等的目的而進(jìn)行的。將處理?xiàng)l件設(shè)定在可以達(dá)到這些目的、并且不導(dǎo)致基底材料薄膜過度溶解、喪失透明性等缺陷的范圍內(nèi)。當(dāng)使用碘作為二色性色素時(shí)，例如，在10℃～45℃、優(yōu)選20℃～35℃的溫度下，而且以重量比計(jì)，在碘/KI/水＝0.003～0.2/0.1～10/100的濃度下，進(jìn)行30秒～600秒、優(yōu)選為60～300秒的浸漬處理?？梢允褂闷渌饣?，例如碘化鋅等代替碘化鉀。此外，還可以將其他的碘化物與碘化鉀同時(shí)使用。另外，還可以與碘化物以外的化合物如硼酸、氯化鋅、氯化鈷等共存。當(dāng)添加硼酸時(shí)，在含有碘這一點(diǎn)上，區(qū)別于下述的硼酸處理。相對于100重量份的水，只要含有0.003重量份或以上的碘，就可以看作染色槽。
當(dāng)使用水溶性二色性染料作為二色性色素時(shí)，例如，在20℃～80℃、優(yōu)選30℃～70℃的溫度下，而且以重量比計(jì)，在二色性染料/水＝0.001～0.1/100的濃度下，進(jìn)行30秒～600秒、優(yōu)選60秒～300秒的浸漬處理。所使用的二色性染料水溶液還可以含有染色助劑等，例如，可以含有硫酸鈉等無機(jī)鹽、表面活性劑等?？梢詥为?dú)使用二色性染料，也可以同時(shí)使用兩種或以上的二色性染料。
如上所述，還可以在染色槽中拉伸薄膜。拉伸是利用使染色槽前后的壓料輥具有圓周速度差的方法而進(jìn)行的。此外，也可以與膨脹工序同樣地在染色液中和/或溶液出入口處設(shè)置拉幅軋輥、螺旋軋輥、軋輥、導(dǎo)布裝置、彎曲棒等。
硼酸處理是通過在相對于100重量份水含有約1～10重量份硼酸的水溶液中，對用二色性色素染色的聚乙烯醇類薄膜進(jìn)行浸漬而實(shí)施的。當(dāng)二色性色素是碘時(shí)，優(yōu)選含有約1～30重量份的碘化物。
作為碘化物，可以列舉碘化鉀、碘化鋅等。此外，還可以與碘化物以外的化合物如氯化鋅、氯化鈷、氯化鋯、硫代硫酸鈉、亞硫酸鉀、硫酸鈉等共存。
這種硼酸處理是為了通過交聯(lián)防水化和色澤調(diào)節(jié)(防止帶有綠色等)等的目的而實(shí)施的。在以通過交聯(lián)防水化為目的的情況下，根據(jù)需要，除了硼酸以外，還可以使用乙二醛、戊二醛等交聯(lián)劑，或者與硼酸一起使用上述交聯(lián)劑。
另外，有時(shí)也把以防水化為目的的硼酸處理稱為防水化處理、交聯(lián)處理、定位處理等名稱。另外，有時(shí)也把以色澤調(diào)節(jié)為目的的硼酸處理稱作補(bǔ)色處理、再染色處理等名稱。
這種硼酸處理是根據(jù)處理的目的，通過適當(dāng)?shù)馗淖兣鹚岷偷饣锏臐舛纫约疤幚硪旱臏囟榷M(jìn)行的。
以防水化為目的的硼酸處理與以色澤調(diào)節(jié)為目的的硼酸處理沒有特別地區(qū)別，并在下述的條件下實(shí)施。
在對原始薄膜進(jìn)行膨脹、染色、硼酸處理的情況下，當(dāng)硼酸處理是以交聯(lián)防水化為目的時(shí)，使用相對于100重量份含有大約3～10重量份硼酸、約1～20重量份碘化物的硼酸處理液，一般地，在50℃～70℃、優(yōu)選55℃～65℃的溫度下進(jìn)行。浸漬時(shí)間一般為30～600秒左右，優(yōu)選為60～420秒，更優(yōu)選為90～300秒。
另外，在對預(yù)先拉伸的薄膜進(jìn)行染色、硼酸處理時(shí)，硼酸處理液的溫度一般為50～85℃，優(yōu)選為55℃～80℃。
還可以在以防水化為目的的硼酸處理之后，進(jìn)行以色澤調(diào)節(jié)為目的的硼酸處理。例如，當(dāng)二色性染料為碘時(shí)，為了該目的，使用相對于100重量份含有約1～5重量份的硼酸、約3～30重量份碘化物的硼酸處理液，一般在10℃～45℃的溫度下進(jìn)行。浸漬時(shí)間一般為3～300秒左右，優(yōu)選為10～240秒。
與以防水化為目的的硼酸處理相比，以色澤調(diào)節(jié)為目的的硼酸處理一般是在較低的硼酸濃度、較高的碘化物濃度和較低的溫度下進(jìn)行。
這些硼酸處理也可以在多個(gè)工序中進(jìn)行，通常大多在2～5個(gè)工序中進(jìn)行。此時(shí)，所使用的各個(gè)硼酸處理槽的水溶液組成、溫度可以與上述范圍相同，也可以不同。上述以防水化為目的的硼酸處理和以色澤調(diào)節(jié)為目的的硼酸處理也可以分別在多個(gè)工序中進(jìn)行。
在硼酸處理工序中，也可以與染色工序同樣地進(jìn)行薄膜的拉伸。最后的累積拉伸倍數(shù)大約為4.5～7.0倍，優(yōu)選為5.0～6.5倍。
在硼酸處理之后，進(jìn)行水洗處理。例如，通過如下步驟進(jìn)行水洗處理將以防水化和/或色澤調(diào)節(jié)為目的而進(jìn)行硼酸處理的聚乙烯醇類薄膜浸漬在水中，以噴淋的形式噴灑水，或者同時(shí)進(jìn)行浸漬和噴霧。在水洗處理中的水溫通常為2～40℃左右，浸漬時(shí)間可以為2-120秒左右。水洗后，在干燥爐中，在約40～100℃的溫度下，進(jìn)行約60～600秒的干燥。
在本發(fā)明中，在拉伸處理后的每個(gè)工序中，進(jìn)行張力控制，使薄膜的張力分別基本保持恒定。
在染色處理工序中完成拉伸的情況下，在以后的硼酸處理工序以及水洗處理工序中進(jìn)行張力控制。在染色工序之前的工序中完成拉伸的情況下，在包括染色處理工序以及硼酸處理工序的以后的工序中進(jìn)行張力控制。
當(dāng)硼酸處理工序包括多個(gè)硼酸處理工序時(shí)，優(yōu)選在起始或從最起始開始直到第2步的硼酸處理工序中拉伸上述薄膜，并從進(jìn)行拉伸處理的硼酸處理工序之后的硼酸處理工序直到水洗工序的每個(gè)工序中，進(jìn)行張力控制；或者優(yōu)選從最初開始直到第3步的硼酸處理工序中拉伸上述薄膜，并從進(jìn)行拉伸處理的硼酸處理工序之后的硼酸處理工序直到水洗工序的每個(gè)工序中，進(jìn)行張力控制，但在工業(yè)上，更優(yōu)選在最初或從最初開始直到第2步的硼酸處理工序中拉伸上述薄膜，并從進(jìn)行拉伸處理的硼酸處理工序之后的硼酸處理工序直到水洗工序的每個(gè)工序中，進(jìn)行張力控制。
在進(jìn)行硼酸處理后，在進(jìn)行上述碘化物處理或者鋅處理的情況下，也可以在這些工序中進(jìn)行張力控制。
在每個(gè)工序中的張力可以相同，也可以不同。在張力控制中，薄膜的張力沒有特別地限制，并將其適當(dāng)?shù)卦O(shè)定為每單位寬度150N/m～2000N/m，優(yōu)選為600N/m～1500N/m的范圍。如果張力低于150N/m，在薄膜上很容易產(chǎn)生摺痕等。另一方面，如果張力超過2000N/m，就會(huì)產(chǎn)生由薄膜的斷裂和軸承的磨損而使壽命降低的問題。此外，該每單位寬度的張力是由工序入口附近的薄膜的寬度和張力檢測器的張力值計(jì)算得到。
另外，在進(jìn)行張力控制時(shí)，不可避免地存在少數(shù)拉伸、收縮的情況，但是在本發(fā)明中，在拉伸處理中不包含這些情況。


圖1顯示這種張力控制的一個(gè)例子。即，如圖1所示，在處理槽1的入口以及出口處，分別設(shè)置壓料輥2、3，利用這些壓料輥2、3，沿箭頭方向輸送聚乙烯醇類薄膜4。在處理槽1的里面和外面，布置了多個(gè)導(dǎo)向軋輥。其中，在入口處緊鄰的壓料軋輥2后面設(shè)置的自由軋輥5上，裝備張力檢測器。
作為張力檢測器，一般可以使用市售的檢測器，并利用差式變壓器方式、應(yīng)變儀式等原理檢測張力。如此連續(xù)進(jìn)行張力監(jiān)測。例如，檢出的張力值被傳送至控制系統(tǒng)6。在控制系統(tǒng)6中，在檢出的張力值脫離設(shè)定值時(shí)，測定其數(shù)值，將信號傳送至驅(qū)動(dòng)出口處壓料輥3的驅(qū)動(dòng)裝置(例如，伺服電動(dòng)機(jī)等)，并控制驅(qū)動(dòng)，從而使張力值保持恒定。
在硼酸處理工序或者之前的處理工序中，根據(jù)進(jìn)行單軸拉伸的關(guān)系，控制設(shè)置在處理槽前后的壓料軋輥的旋轉(zhuǎn)速度的比率而進(jìn)行比率控制。因此，在本發(fā)明中，通過聯(lián)合比率控制和張力控制，使拉伸和薄膜的運(yùn)行穩(wěn)定化，從而制得沒有色斑的偏振薄膜。
用粘合劑在這樣制造的偏振薄膜的至少一面上粘合保護(hù)薄膜，從而制得偏振片。
作為保護(hù)薄膜，可以列舉由三乙酰纖維素和二乙酰纖維素之類的乙酰纖維素類樹脂構(gòu)成的薄膜、由聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸二乙酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯之類的聚酯類樹脂構(gòu)成的薄膜、由聚碳酸類樹脂構(gòu)成的薄膜、由環(huán)烯烴類樹脂構(gòu)成的薄膜。作為市售的熱塑性環(huán)烯烴類樹脂，例如，有由德國的Ticona社銷售的“Topas”(注冊商標(biāo))、由JSR公司銷售的“Arion”(注冊商標(biāo))、由日本Zeon公司銷售的“Zeonor”和“Zeonex”(注冊商標(biāo))、由三井化學(xué)(株)銷售的“Apel”(注冊商標(biāo))等。將用這種環(huán)烯烴類樹脂制膜而得到的薄膜制成保護(hù)薄膜，制膜時(shí)，適當(dāng)?shù)夭捎萌軇╄T造法、熔融擠壓法等公知的方法。制膜的環(huán)烯烴類樹脂薄膜也是市售的，例如，由積水化學(xué)工業(yè)(株)(Sekisui Chemical Co.，Ltd.)銷售的“エスシ-ナ”和“SCA40”等。
保護(hù)薄膜的厚度優(yōu)選較薄的，但是如果厚度太薄，強(qiáng)度下降、加工性變差，另一方面，如果太厚，就會(huì)產(chǎn)生透明性下降，或者層壓后需要的硬化時(shí)間變長等問題。因此，保護(hù)薄膜的適當(dāng)厚度為例如5～200μm左右，優(yōu)選為10～150μm，更優(yōu)選為20～100μm。
為了提高粘合劑與偏振薄膜和/或保護(hù)薄膜之間的粘合性，還可以在偏振薄膜和/或保護(hù)薄膜上，進(jìn)行電暈處理、火焰處理、等離子處理、紫外線照射、底層涂布處理、皂化處理等表面處理。
在保護(hù)薄膜上，還可以單獨(dú)或者組合地進(jìn)行防閃(anti-glare)處理、抗反射(anti-reflection)處理、硬涂層處理、抗靜電處理、防污處理等表面處理。此外，保護(hù)薄膜和/或保護(hù)薄膜表面的保護(hù)層還可以含有二苯甲酮類化合物、苯并三唑類化合物等紫外線吸收劑和苯磷酸酯類化合物、對苯二甲酸酯化合物等可塑劑。
還可以將這種保護(hù)薄膜粘合在偏振薄膜的單面上，也可以粘合在雙面上。
偏振薄膜和保護(hù)薄膜采用水溶劑類粘合劑、有機(jī)溶劑類粘合劑、熱熔類粘合劑、無溶劑類粘合劑等粘合劑進(jìn)行層壓。作為水溶劑類粘合劑，例如，可以列舉聚乙烯醇類樹脂水溶液、水系二組份尿烷類乳膠粘合劑等，作為有機(jī)溶劑類粘合劑，例如，可以列舉二組份尿烷類粘合劑等，作為無溶劑類粘合劑，例如，可以列舉單組份型尿烷類粘合劑等。在使用通過皂化處理等對與偏振薄膜的粘合面進(jìn)行親水性處理的乙酰纖維素類薄膜作為保護(hù)薄膜的情況下，聚乙烯醇類樹脂水溶液適宜用作粘合劑。對于作為粘合劑使用的聚乙烯醇類樹脂，除了對作為乙酸乙烯單聚體的聚乙酸乙烯進(jìn)行皂化處理而制得的乙烯醇均聚物之外，還有對乙酸乙烯和可以與之共聚合的其他單體的共聚物進(jìn)行皂化處理而制得的乙烯醇類共聚物、進(jìn)一步對那些羥基進(jìn)行部分改性的改性聚乙烯醇類聚合物等。在這種粘合劑中，還可以使用多元醛、水溶性環(huán)氧化合物、密胺類化合物等作為添加劑。
對于粘合偏振薄膜和保護(hù)薄膜的方法，沒有特別地限制，例如，可以列舉在偏振薄膜或保護(hù)薄膜的表面上均勻地涂布粘合劑，在涂布面上再疊上另一層薄膜，并通過軋輥等進(jìn)行粘合、再進(jìn)行干燥的方法等。
通常，粘合劑是在配制后，在15～40℃的溫度下進(jìn)行涂布的，粘合溫度通常為15～30℃左右。粘合后進(jìn)行干燥處理，從而除去在粘合劑中含有的水等溶劑，但此時(shí)的干燥溫度通常為30～85℃，優(yōu)選為40～80℃。然后，還可以在15～85℃、優(yōu)選為20～50℃、更優(yōu)選為35～45℃的溫度環(huán)境下，通常進(jìn)行1～90天左右的固化，使粘合劑固化。如果這種固化時(shí)間長，生產(chǎn)率變差，因此，固化時(shí)間為1～30天左右，優(yōu)選為1～7天。
這樣，可以通過粘合劑層，制得在偏振薄膜的單面或者雙面上粘合保護(hù)薄膜的偏振片。
在本發(fā)明中，保護(hù)薄膜還可以具有作為相位差薄膜的功能、作為亮度改善薄膜的功能、作為反射薄膜的功能、作為半透射反射薄膜的功能、作為擴(kuò)散薄膜的功能、作為光學(xué)補(bǔ)償薄膜的功能等光學(xué)功能。在這種情況下，例如通過在保護(hù)薄膜表面上，層壓相位差薄膜、亮度改善薄膜、反射薄膜、半透射反射薄膜、擴(kuò)散薄膜的功能、光學(xué)補(bǔ)償薄膜等光學(xué)功能性薄膜，可以具備這樣的功能，除此之外，還可以給保護(hù)薄膜本身帶來這樣的功能。此外，還可以像具有亮度改善薄膜的功能的擴(kuò)散薄膜等那樣，使保護(hù)薄膜本身具有多種功能。
例如，通過進(jìn)行如特許第2841377號公報(bào)、特許第3094113號公報(bào)等所述的拉伸處理，或者通過進(jìn)行如特許第3168850號公報(bào)所述的處理，可以給上述保護(hù)薄膜帶來作為相位差薄膜的功能。此外，通過利用如特開2002-169025號公報(bào)或特開2003-29030號公報(bào)所述的方法而形成微孔，再通過重疊選擇反射中心波長不同的2層或以上的膽甾醇型液晶層，可以給上述保護(hù)薄膜帶來亮度改善薄膜的功能。通過在上述保護(hù)薄膜上利用沉淀或?yàn)R射等形成金屬薄膜，可以帶來作為反射薄膜或半透射反射薄膜的功能。通過在上述保護(hù)薄膜上涂布含有微粒的樹脂溶液，可以帶來作為擴(kuò)散薄膜的功能。此外，通過在上述保護(hù)薄膜上涂布デイスコテイツク液晶化合物等液晶化合物，并使之定向，可以帶來作為光學(xué)補(bǔ)償薄膜的功能。此外，還可以使用適當(dāng)?shù)恼澈蟿瑢⑸唐访鸇BEF(スリ-エム(株)生產(chǎn))等亮度改善薄膜、商品名WV薄膜(富士照相薄膜(株)生產(chǎn))等視場角改良薄膜、商品名Sumikalight(注冊商標(biāo))(住友化學(xué)工業(yè)(株))等相位差薄膜等市售的光學(xué)功能性薄膜直接粘合在偏振薄膜上。
下面，通過例示實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更具體地說明，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。在實(shí)施例中，如果沒有特別說明，表示含量或使用量的％以及份都是重量基準(zhǔn)的。
另外，光學(xué)性能是指在(株)島津制造所制造的紫外可視分光光度UV2450中，設(shè)置作為可選輔助部件的“裝有偏光鏡的膠片架”，并測定透射方向和吸收方向的偏振片的紫外可視光譜，將2片偏振片布置在交叉尼科爾棱鏡時(shí)的色澤，以JIS-Z8729為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算、并且求得正交色澤、正交L*、正交a*、正交b*。
實(shí)施例1將厚度為75μm的聚乙烯醇薄膜(クラレビニロンVF-PS#7500，聚合度2400，皂化度99.9摩爾％或以上)置于30℃的純水中，為了使薄膜不松弛而使薄膜保持緊張狀態(tài)，浸漬約130秒，使薄膜充分地膨脹。
接著，一邊將薄膜浸漬在碘/碘化鉀/水的重量比為0.02/1.5/100的水溶液中進(jìn)行染色處理，一邊進(jìn)行單軸拉伸。然后，一邊將薄膜浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為10/5/100的60℃水溶液中進(jìn)行硼酸處理，一邊進(jìn)行單軸拉伸，直到累積的拉伸倍率是原始的5.9倍。進(jìn)一步在40℃下，再將薄膜在碘化鉀/硼酸/水的重量比為10/3/100的水溶液中浸漬約30秒，進(jìn)行第2次硼酸處理。進(jìn)行第2次硼酸處理后，用10℃的純水洗滌約10秒鐘。
在第2次硼酸處理以及水洗處理工序中，一邊檢測各自的張力，一邊控制張力(張力控制)，將2個(gè)槽的張力都保持在1250N/m。水洗后，在60℃下干燥2分鐘，制得厚度為28μm的碘類偏振薄膜。
在該偏振薄膜的兩面涂布聚乙烯醇類粘合劑，并將保護(hù)薄膜[在表面上進(jìn)行皂化處理的三乙酰纖維素薄膜，“フジタツク(注冊商標(biāo))T80UNL”、富士照相薄膜(株)生產(chǎn)，厚度80μm]粘合在兩面上，在60℃下干燥5分鐘，從而制得偏光片。
測出偏振片正交色澤在薄膜的流動(dòng)方向上相等的離線處的31個(gè)點(diǎn)，，求得正交b’值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2，所得偏振片色斑少。
實(shí)施例2除了如下所述進(jìn)行第2步硼酸處理以及張力控制之外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行操作。
一邊將薄膜浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為10/5/100的60℃水溶液中進(jìn)行硼酸處理，一邊進(jìn)行單軸拉伸，直到累積的拉伸倍數(shù)為原始的5.9倍。進(jìn)一步，在60℃下，將薄膜在碘化鉀/硼酸/水的重量比為10/5/100的水溶液中浸漬約30秒，進(jìn)行第2次硼酸處理。
在第2次硼酸處理以及水洗處理工序中，一邊檢測各自的張力，一邊控制張力。
求得正交b’值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的結(jié)果如下標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2，所得偏振片色斑少。
實(shí)施例3除了如下所述進(jìn)行第3步硼酸處理以及張力控制之外，與實(shí)施例1同樣得進(jìn)行操作。
一邊將薄膜浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為10/5/100的55℃水溶液中，一邊進(jìn)行單軸拉伸，進(jìn)一步一邊將薄膜浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為10/5/100的60℃水溶液中進(jìn)行第2次防水化處理，一邊進(jìn)行單軸拉伸，直到累積的拉伸倍數(shù)為原始的5.9倍。進(jìn)一步在40℃下，將薄膜在碘化鉀/硼酸/水的重量比為10/3/100的水溶液中浸漬約30秒，進(jìn)行第3次硼酸處理。在第3次硼酸處理以及水洗處理工序中，一邊檢測各自的張力，一邊控制張力。
求得正交b’值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的結(jié)果如下標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2，所得偏振片色斑少。
實(shí)施例4除了如下所述進(jìn)行第3步硼酸處理以及張力控制之外，與實(shí)施例1同樣得進(jìn)行操作。
一邊將薄膜浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為1.5/2/100的45℃水溶液中進(jìn)行硼酸處理，一邊進(jìn)行單軸拉伸。然后，一邊將薄膜浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為10/5/100的60℃水溶液中，進(jìn)行第2次硼酸處理，一邊進(jìn)行單軸拉伸，直到累積的拉伸倍數(shù)為原始的5.9倍。進(jìn)一步在40℃下，將薄膜在碘化鉀/硼酸/水的重量比為10/3/100的水溶液中浸漬約30秒，進(jìn)行第3次硼酸處理。在第3次硼酸處理以及水洗處理工序中，一邊檢測各自的張力，一邊控制張力。
求得正交b’值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的結(jié)果如下標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2，所得偏振片色斑少。
比較例1除了在第2次硼酸處理工序以及水洗處理工序中進(jìn)行比率控制，而且把各溶液的入口處以及出口處的壓料輥的拉出比設(shè)定為1，即設(shè)定不會(huì)引起拉伸和松弛的條件以外，與實(shí)施例1同樣地制得偏振薄膜。但是，在加工中，薄膜的張力不規(guī)則地變化。使用上述偏振薄膜制得的偏振片，其正交b’值的標(biāo)準(zhǔn)偏差是0.7，色斑多于實(shí)施例1～4。
附圖的簡要說明圖1為顯示本發(fā)明的張力控制的一個(gè)例子的注解圖。
符號說明1.處理槽2.壓料輥3.壓料輥4.聚乙烯醇類薄膜5.自由軋輥6.控制系統(tǒng)
權(quán)利要求
1.一種偏振薄膜，通過如下操作制得依次對聚乙烯醇類薄膜進(jìn)膨脹處理、染色處理、硼酸處理以及水洗處理，在硼酸處理工序和/或硼酸處理工序之前的工序中進(jìn)行單軸拉伸，并進(jìn)一步在拉伸處理后的各個(gè)工序中，將施加在上述薄膜上的張力分別基本保持恒定。
2.一種包括下述步驟的偏振薄膜的制造方法，連續(xù)地、依次對聚乙烯醇類薄膜進(jìn)行膨脹處理、染色處理、硼酸處理以及水洗處理，在硼酸處理工序和/或硼酸處理工序之前的工序中進(jìn)行單軸拉伸，其特征在于在拉伸處理后的各個(gè)工序中，對上述薄膜的張力進(jìn)行控制。
3.如權(quán)利要求2所述的偏振薄膜的制造方法，其特征在于在上述拉伸處理后的各個(gè)工序中，上述薄膜的每單位寬度的張力為150N/m～2000N/m。
4.如權(quán)利要求2～3任一項(xiàng)所述的偏振薄膜的制造方法，其特征在于上述硼酸處理工序包括多個(gè)硼酸處理工序，在起始或者從起始直到第2步的硼酸處理工序中，拉伸上述薄膜，在從進(jìn)行拉伸工序的硼酸處理工序之后的硼酸處理工序直到水洗工序的各個(gè)工序中，進(jìn)行張力控制，使上述薄膜的張力分別基本保持一定。
5.一種偏振片，其通過至少在權(quán)利要求1所述的偏振薄膜的單面上粘合保護(hù)薄膜制得。
6.如權(quán)利要求5所述的偏振片，其中上述保護(hù)薄膜具備選自相位差薄膜、亮度改善薄膜、視場角改善薄膜以及半透射反射薄膜中的任意一種功能。
7.一種光學(xué)層壓體，其通過將權(quán)利要求5所述的偏振片與選自相位差薄膜、亮度改善薄膜、視場角改善薄膜以及半透射反射薄膜中的至少一種薄膜粘合而制得。
全文摘要
本發(fā)明提供一種色斑少的偏振薄膜。一種偏振薄膜，通過包括如下操作的方法制得依次對聚乙烯醇類薄膜進(jìn)行膨脹處理、染色處理、硼酸處理以及水洗處理，在硼酸處理工序和/或硼酸處理工序之前的工序中進(jìn)行單軸拉伸，并進(jìn)一步在拉伸處理后的各個(gè)工序中，分別將施加在上述薄膜上的張力基本保持固定。一種偏振薄膜的制造方法，該方法包括連續(xù)地、依次對聚乙烯醇類薄膜進(jìn)行膨脹處理、染色處理、硼酸處理以及水洗處理，在硼酸處理工序和/或硼酸處理工序之前的工序中進(jìn)行單軸拉伸，在拉伸處理后的各個(gè)工序中，對上述薄膜進(jìn)行張力控制。結(jié)果，可以使薄膜運(yùn)行穩(wěn)定，并減少色斑。
文檔編號G02B1/10GK1595211SQ20041008516
公開日2005年3月16日 申請日期2004年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月10日
發(fā)明者山根尚德, 網(wǎng)谷圭二, 藤本清二, 松元浩二 申請人:住友化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社