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CN106257313B - 带保护膜的偏光板的制造方法 - Google Patents

带保护膜的偏光板的制造方法 Download PDF

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CN106257313B
CN106257313B CN201610438333.1A CN201610438333A CN106257313B CN 106257313 B CN106257313 B CN 106257313B CN 201610438333 A CN201610438333 A CN 201610438333A CN 106257313 B CN106257313 B CN 106257313B
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resin film
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种制造方法,是带保护膜的偏光板的制造方法,该方法中,包含保护膜在偏光板的单面上层叠并通过1对贴合辊之间进行挤压的工序,前述的1对贴合辊中,与前述保护膜相接触的贴合辊的表面速度V1〔m/s〕,和与前述偏光板相接触的贴合辊的表面速度V2〔m/s〕满足下式的关系:V1<V2。前述挤压工序中,施加于包含前述偏光板以及前述保护膜的层叠体的压力为0.09MPa以上。

Description

带保护膜的偏光板的制造方法
技术领域
本发明涉及保护膜在偏光板表面上层叠而成的带保护膜的偏光板的制造方法。
背景技术
近年来,从设计和便携性方面出发,智能手机之类的移动终端正在朝向大屏幕化和轻薄化方面快速地发展。为了在有限的厚度下也能够实现长时间的启动,对于使用的偏光板要求其高亮度化,超轻超薄化。
作为偏光板,以往一般使用在聚乙烯醇系树脂形成的偏光膜上,通过粘接剂贴合三醋酸纤维素(TAC)形成的防护膜的所成物。但是近年来,考虑到薄膜化、耐用性、成本、生产性等方面,也开始使用TAC之外的树脂形成的防护膜(例如,日本专利特开2004-245925号公报)。
发明内容
偏光板对其所放置的环境较敏感,根据环境条件而容易产生翘曲变形。本说明书中,将这样的变形称之为“卷曲”。卷曲有“正向卷曲”以及“反向卷曲”2种。偏光板上存在贴合液晶元件等的图像显示元件一侧的第1主面,以及与该第1主面相对一侧的第2主面时,“正向卷曲”是第1主面侧成为凸的卷曲,“反向卷曲”是第2主面侧成为凸的卷曲。偏光板上产生反向卷曲的话,其经由粘合剂层被粘合到图像显示元件时,会产生贴合错误,粘合剂层与图像显示元件的界面上会出现混入气泡等缺陷。
于是本发明提供一种包含偏光板结构、充分地抑制了反向卷曲的光学元件的制造方法。
考虑到1)市场上一般流通的偏光板,是带保护膜的偏光板,其表面粘合有保护用的可剥离的保护膜(称之为表面防护膜。),在大多数场合下,也是以带保护膜的偏光板的形态被贴合到图像显示元件上,以及2)因此,为了解决上述课题,需要充分地抑制了反向卷曲的带保护膜的偏光板,本发明人进一步地深入研究从而达成了本发明。即本发明提供以下所示的带保护膜的偏光板的制造方法。
[1]一种带保护膜的偏光板的制造方法,该方法包含将保护膜层叠在偏光板的单面上并通过1对贴合辊之间从而进行挤压的工序,
前述的1对贴合辊中,与前述保护膜相接触的贴合辊的表面速度V1〔m/s〕,和与前述偏光板相接触的贴合辊的表面速度V2〔m/s〕,满足下述式(I)的关系:
V1<V2 (I)
前述进行挤压的工序中,施加于包含前述偏光板以及前述保护膜的层叠体的压力在0.09MPa以上。
[2]根据[1]所述的制造方法,前述偏光板是片状体时,其重叠前述保护膜的一侧凸起而产生卷曲。
[3]根据[1]或[2]所述的制造方法,前述偏光板包含偏光膜,层叠在所述偏光膜的一个面上的第1热塑性树脂膜,以及层叠在所述偏光膜的另一个面上的第2热塑性树脂膜。
前述偏光板包含偏光膜,在其一个面上层叠的第1热塑性树脂膜,与在另一个面上层叠的第2热塑性树脂膜。
[4]根据[3]所述的制造方法,前述第1热塑性树脂膜在温度23℃、相对湿度55%的平衡含水率高于第2热塑性树脂膜。
[5]根据[4]所述的制造方法,前述第1热塑性树脂膜与前述第2热塑性树脂膜的前述平衡含水率的差在0.5重量%以上。
[6]根据[3]~[5]的任一项所述的制造方法,前述保护膜配置于前述第1热塑性树脂膜侧。
[7]根据[3]~[6]的任一项所述的制造方法,前述第1热塑性树脂膜的温度23℃、相对湿度55%的平衡含水率在1.5重量%以上。
[8]根据[1]~[7]的任一项所述的制造方法,前述偏光板的厚度为100μm以下。
根据本发明,可以制造充分地抑制了反向卷曲的带保护膜的偏光板。根据这样的带保护膜的偏光板,可以抑制上述缺陷而生产性良好地进行与图像显示元件的贴合。
附图说明
图1是本发明所涉及的一例带保护膜的偏光板的制造方法的侧视示意图。
图2是说明MD卷曲的示意图,(a)是侧视图、(b)是俯视图。
图3是一例偏光板的层结构的截面示意图。
图4是其他一例偏光板的层结构的截面示意图。
图5是其他一例偏光板的层结构的截面示意图。
符号说明
1保护膜、2,2a,2b,2c偏光板、3带保护膜偏光板、5,5’贴合辊、10偏光膜、20第1热塑性树脂膜、30第2热塑性树脂膜、40粘合剂层、50剥离膜。
具体实施方式
(1)挤压工序
参照图1,本发明所涉及的带保护膜的偏光板的制造方法包含挤压工序,所述挤压工序中,保护膜1在偏光板2的单面上重叠,并通过1对贴合辊5,5’之间,将保护膜1与偏光板2的层叠体上下挤压,进而通过该工序制造带保护膜的偏光板3。通常,供应于挤压工序的保护膜1以及偏光板2分别由图未示的送料辊连续地给料同时连续地传送,从而导入到1对贴合辊5,5’之间。保护膜1以及偏光板2的传送方向为膜的长度方向,通常,两者的传送方向平行。本说明书中的MD是膜的机械方向,即意味着膜的长度方向。与MD垂直的方向即膜宽度方向在本说明书中称之为TD。
前述的1对贴合辊中,与前述保护膜1相接触的贴合辊5的表面速度V1〔m/s〕,和与前述偏光板2相接触的贴合辊5’的表面速度V2〔m/s〕,满足下述式(I)的关系:
V1<V2 (I)
前述挤压工序中,施加于包含前述偏光板2以及前述保护膜1的层叠体的压力在0.09MPa以上。
贴合辊5的表面速度V1以及贴合辊5’的表面速度V2是夹持部中的贴合辊5或贴合辊5’实际的表面速度(真正的旋转速度)。表面速度V是具体是通过下述式(II)而求出的值。
表面速度V〔m/s〕=贴合辊的半径r〔m〕×角速度ω〔rad/s〕(II)
使用一对贴合辊5、5’的挤压工序中,对保护膜1与偏光板2的层叠体的施与压力(夹持压)在0.09MPa以上。
在满足上述式(I)条件下,通过夹持压在0.09MPa以上,夹持部中,在通过保护膜1而付与较大应变的状态下,贴合保护膜1与偏光板2。因此通过夹持部后的带保护膜的偏光板3,可以将偏光板2的形状向重叠保护膜1的主面成变为凹的方向(即正向卷曲方向)矫正(卷曲矫正)。因此,例如,在供给于挤压工序的偏光板2作为片状体时而产生反向卷曲(保护膜1所重叠的主面侧凸起的卷曲)的情况下,根据本发明就可以将该反向卷曲向正向卷曲方向矫正,其结果,可以得到作为片状体时反向卷曲被充分地抑制的、没有卷曲的平的、或者具有正向卷曲的带保护膜的偏光板3。所得的带保护膜的偏光板3作为片状体时,优选为没有卷曲并为平的、或者具有正向卷曲。
为了使贴合辊5的表面速度V1与贴合辊5’的表面速度V2满足上述式(I)的关系,可以采用下述方法:(1)使贴合辊5’的角速度大于贴合辊5的角速度,(2)使贴合辊5’的直径大于贴合辊5的直径,以及前述(1)以及(2)的组合。
上述挤压工序中,对保护膜1与偏光板2的层叠体的施与压力(夹持压),优选例如0.09MPa~1MPa,可以是0.1MPa~0.5MPa,或0.1MPa~0.2MPa。夹持压不足0.09MPa时,夹持部中的保护膜1与偏光板2的层叠体的挤压力不充分,不能抑制反向卷曲。
根据本发明,由于是通过调整贴合辊5、5’的表面速度以及夹持压来进行偏光板2的卷曲矫正,故没有必要精确地控制施加到偏振板2的张力。因此本发明不会对偏光板造成由于张力而引起的缺陷,故即使偏光板非常薄时,或者偏光板包含容易受张力影响的光学膜时,也可以适合地使用。
在这里对卷曲进行说明。卷曲是指偏光板2或带保护膜的偏光板3等的光学元件(光学膜)的翘曲变形,这样的变形通常产生于光学元件的片状体中。光学元件越是薄膜时,越容易产生卷曲。
根据光学元件所具有的相对的两个主面之中的哪一侧凸起卷曲,卷曲可以分为“正向卷曲”与“反向卷曲”两种。贴合在液晶单元等的图像显示元件侧的主面为第1主面,与其相反侧的主面为第2主面时,“正向卷曲”是第1主面侧凸起的卷曲,“反向卷曲”是第2主面侧凸起的卷曲。供应于本发明所涉及的制造方法的偏光板2为片状体时,通常情况下,产生了反向卷曲(重叠保护膜1的主面侧凸起卷曲)。
此外,根据光学元件片状体的哪一端部(边)上产生卷曲,卷曲还可以分为“MD卷曲”与“TD卷曲”2种。参照图2,使凸侧面向下,在平坦台上放置卷曲的光学元件的片状体时,“MD卷曲”是MD上的端部(通常是两端部)鼓起的卷曲,“TD卷曲”是TD上的端部(通常是两端部)鼓起的卷曲。本发明所涉及的制造方法,对于MD卷曲的矫正特别有利。
偏光板2和带保护膜的偏光板3等光学元件可以具有的卷曲的评价(正向卷曲、反向卷曲、MD卷曲、TD卷曲种类的认定和其卷曲量)是对从所得到的光学元件裁剪下来的片状体进行。该片状体是相对的一对边与MD平行,剩余的相对的一对边与TD平行的方形的片状体,MD长度为300mm、TD长度为200mm。
根据本发明就可以得到成为片状体时的反向卷曲被充分地抑制的、优选没有卷曲的平的,或者具有正向卷曲的带保护膜的偏光板3。根据该带保护膜的偏光板3,可以有效地抑制经由粘合剂层贴合到图像显示元件时,产生的贴合错误,粘合剂层与图像显示元件的界面中混入气泡的缺陷,生产性良好地实施带保护膜的偏光板3与图像显示元件的贴合。此外,带保护膜的偏光板3上产生的卷曲为正向卷曲部分时,即使其卷曲量比较大,也在上述缺陷以及生产性方面没有特别的问题。根据本发明得到的带保护膜的偏光板3,在可以抑制上述缺陷(优选没有上述缺陷)的范围内,可以有反向卷曲。
根据本发明的向正向卷曲方向的矫正量,取决于上述式(I)的左边与右边的差,该差越大,则矫正量倾向于越大。供给到挤压工序的偏光板2为片状体时,虽取决于其为何种程度的卷曲,但为使得到的带保护膜的3不具有反向卷曲,并成为平的、或有正向卷曲的偏光板,优选上述挤压工序在满足下述式(III)的条件下进行:
V2-V1≧0.01 (III)
供应于挤压工序的偏光板2具有较大的反向卷曲时,为使得到的带保护膜的偏光板3为平坦状,或为具有正向卷曲的偏光板,上述式(III)的左边必须大于0.01(例如0.02以上、0.05以上、0.06以上、0.10以上、0.15以上、0.20以上或0.24以上)。上述式(III)的左边,例如可以是0.5以下。
表面速度V1通常优选5~25〔m/s〕,更优选10~20〔m/s〕。表面速度V2通常优选6~30〔m/s〕、更优选11~25〔m/s〕。
作为贴合辊5,5’,可以使用以往公知的表面为金属(包含SUS等合金)的或橡胶制的辊。
长条状的保护膜1在偏光板2的单面上重叠,并通过1对贴合辊5,5’之间时,保护膜1具有的粘合剂层与偏光板2的上述单面接触重叠。在保护膜1与偏光板2的层叠之前,保护膜1的粘合剂层以及偏光板2的至少一方的贴合面可以进行等离子体处理、电晕处理、紫外线照射处理、火焰(火炎)处理、皂化处理之类的表面活化处理。
(2)保护膜
保护膜1通常由基材膜与在其上层叠的粘合剂层构成。保护膜1是用于保护偏光板2的表面的膜,通常,例如带保护膜的偏光板3贴合在图像显示元件等上之后,将该保护膜1连带其具有的粘合剂层一起剥离除去。基材膜可以由热塑性树脂、例如聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、环状聚烯烃系树脂等聚烯烃系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;(甲基)丙烯酸系树脂等构成。粘合剂层可以由(甲基)丙烯酸系粘合剂、环氧系粘合剂、聚氨酯系粘合剂以及有机硅系粘合剂等构成。此外,还可以由聚丙烯系树脂以及聚乙烯系树脂等具有自粘性的树脂层构成。
此外,本说明书中的“(甲基)丙烯酸系树脂”表示,丙烯酸系树脂以及甲基丙烯酸系树脂形成的群中选择的至少一种。其他的带有“(甲基)”的用语也表示同样的意思。
保护膜1的厚度T1,例如可以是5~200μm,优选10~150μm,更优选20~120μm,进一步优选25~100μm(例如90μm以下、进一步75μm以下)。厚度T1不足5μm时,偏光板2的保护变得不充分,此外,处理性方面也不利。进一步地,强度也变得不充分,卷曲矫正效果有降低的可能性。厚度超过200μm时,成本及保护膜1的再加工性方面不利。考虑到薄膜化方面,为使偏光板2为片状体时的卷曲成为平坦状或正向卷曲,而调整构成偏光板的偏光膜以及防护膜的厚度是困难的,但是保护膜通常在例如带保护膜的偏光板3贴合到图像显示元件等之后被剥离,因此,以卷曲矫正为目标的厚度的调整成为可能。
(3)偏光板
偏光板2是至少包含偏光膜的偏振光元件,通常还包含偏光膜的至少一个面上层叠的防护膜等热塑性树脂膜。防护膜是承担偏光膜的保护作用的光学膜。
(3-1)偏光板的结构例
偏光板2可以包含偏光膜以及防护膜之外的层或膜、例如偏光膜之外的其他具有光学功能的光学层或光学膜。该其他具有光学功能的光学层或光学膜之例,有相位差膜(或相位差层),亮度增强膜等。包含防护膜的各种光学膜可以经由粘接剂层或粘合剂层层叠贴合在偏光膜上。此外,偏光板2可以具有硬质涂层、防眩层、防反射层、抗静电层、防污层之类的表面处理层(涂布层)。
偏光板2的厚度T2,通常为200μm以下,考虑到薄膜化方面,优选125μm以下、更优选100μm以下、进一步优选75μm以下。厚度T2越小,则偏光板2的片状体中的卷曲越容易产生,根据本发明,即使偏光板2的厚度变薄,偏光板2为片状体时产生了反向卷曲时,也可以有效地将这样的反向卷曲向正向卷曲方向矫正。
参照图3~图5对偏光板2的层结构之例进行说明,但是层结构并不限定于这些例子。图3所示的偏光板2a包含:偏光膜10;偏光膜10的一个面上贴合的第1热塑性树脂膜20;偏光膜10的另一个面上贴合的第2热塑性树脂膜30;第2热塑性树脂膜30的外表面上层叠的粘合剂层40;粘合剂层40的外表面上层叠的剥离膜50。剥离膜50是用于保护粘合剂层40的表面(外表面)的可剥离的膜。第1以及第2热塑性树脂膜20,30例如为防护膜。
如图4所示的偏光板2b,可以省略第1以及第2热塑性树脂膜20,30的一方。偏光板2b中,省略了第2热塑性树脂膜30,粘合剂层40直接贴合在偏光膜10的外表面(与第1热塑性树脂膜20所层叠的面相反一侧的面)上。这样的只在偏光膜10的一个面上具有热塑性树脂膜的偏光板,对于偏光板的薄膜化有利。热塑性树脂膜只在偏光膜10的一个面上层叠时的偏光板2,即使其片状体中容易产生卷曲,根据本发明,通过热塑性树脂膜只在偏光膜10的一个面上层叠贴合,偏光板2为片状体时即使产生了反向卷曲,也可以有效地将这样的反向卷曲向正向卷曲方向矫正。
此外,如图5所示的偏光板2c所示,可以省略粘合剂层40以及剥离膜50。偏光板2可以预先在其一个面上具有与供应于上述挤压工序的保护膜1不同的保护膜。这样的场合下,得到的带保护膜的偏光板3是两面具有保护膜的偏光板。
虽然在图3~图5的图示中省略了,但是偏光膜10与第1以及第2热塑性树脂膜20,30的贴合可以优选使用粘接剂进行。
(3-2)偏光膜
偏光膜10可以是在单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜上取向吸附二色性色素的偏光膜。作为构成聚乙烯醇系树脂膜的聚乙烯醇系树脂,可以使用聚乙酸乙烯酯树脂的皂化物。作为聚乙酸乙烯酯树脂,除了作为乙酸乙烯酯均聚物的聚乙酸乙烯酯之外,还可举例乙酸乙烯酯及与其可以共聚的其它单体的共聚物。作为乙酸乙烯酯可以共聚的其它单体,可举例如不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的(甲基)丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度可以是80.0~100.0摩尔%的范围,优选90.0~100.0摩尔%的范围,更优选94.0~100.0摩尔%的范围。皂化度不足80.0摩尔%时,得到的偏光板2的耐水性以及耐湿热性可能下降。
皂化度是以单元比(摩尔%)表示的作为聚乙烯醇系树脂的原料的聚乙酸乙烯酯树脂中所含的乙酸基(乙酰氧基:-OCOCH3)通过皂化工序被羟基化的比例,通过下述式被定义:
皂化度(摩尔%)=100×(羟基数)/(羟基数+乙酸基数)。
皂化度可以根据JIS K 6726(1994)来求出。皂化度越高,则显示越高的羟基的比例,从而显示出越低的阻碍结晶化的乙酸基的比例。
聚乙烯醇系树脂的平均聚合度,优选100~10000,更优选1500~8000,进一步优选2000~5000。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度也可以根据JIS K 6726(1994)来求出。平均聚合度不足100时难以得到优选的偏振光性能,超过10000时,在溶剂中的溶解性恶化,聚乙烯醇系树脂膜的形成变得困难。
偏光膜10中含有(取向吸附)的二色性色素可以是碘或二色性有机染料。二色性有机染料的具体例包含:红BR、红LR、红R、粉LB、宝石红BL、枣红GS、天空蓝LG、柠檬黄、蓝BR、蓝2R、深蓝RY、绿LG、紫罗兰LB、紫罗兰B、黑H、黑B、黑GSP、黄3G、黄R、橙LR、橙3R、朱红GL、朱红KGL、刚果红、亮紫BK、超蓝G、超蓝GL、超橙GL、直接天空蓝、直接耐晒橙S、耐晒黑。二色性色素可以只单独使用1种,也可以2种以上并用。二色性色素优选碘。
偏光膜10经由下述工序被制造:对聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸的工序;通过用二色性色素对聚乙烯醇系树脂膜染色,吸附二色性色素的工序;对吸附了二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜进行交联处理的工序;以及交联处理后水洗的工序。
聚乙烯醇系树脂膜是上述聚乙烯醇系树脂制膜的所得物。制膜方法并没有特别限定。可以采用熔融挤出、溶剂浇铸法之类的公知的方法。聚乙烯醇系树脂膜的厚度为,例如10~150μm左右,优选50μm以下、更优选35μm以下。
聚乙烯醇系树脂膜的单轴拉伸,可以在二色性色素的染色前、染色的同时,或染色之后来进行。染色之后进行单轴拉伸时,这样的单轴拉伸,可以在交联处理之前或交联处理中进行。此外,单轴拉伸也可以在这些的多个阶段中进行。
进行单轴拉伸时,可以在不同圆周速度的辊之间进行单轴拉伸,可以使用热辊进行单轴拉伸。此外,单轴拉伸可以是在空气中进行拉伸的干燥拉伸,也可以是在溶液中进行聚乙烯醇系树脂膜的拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为约3~8倍。
作为用二色性色素对聚乙烯醇系树脂膜染色的方法,可以采用例如将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含有二色性色素的水溶液(染色溶液)中的方法。聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理之前就实施在水中的浸渍处理(溶胀处理)。
使用碘作为二色性色素时,通常采用在含有碘以及碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜从而染色的方法。这样的染色水溶液中的碘的含有量是每100重量份的水中,通常为0.01~1重量份。此外,碘化钾的含有量是每100重量份的水中,通常为0.5~20重量份。染色水溶液的温度,通常为约20~40℃左右。
另一方面,作为二色性色素使用二色性有机染料时,通常采用在包含水溶性的二色性有机染料的染色水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜的染色方法。染色水溶液中的二色性有机染料的含有量是每100重量份的水中,通常为1×10-4~10重量份,优选1×10-3~1重量份。这样的染色水溶液可以含有硫酸钠等无机盐作为染色助剂。染色水溶液的温度,通常为约20~80℃左右。
通过二向色性色素进行染色后的交联处理,可以通过将染色后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在含有交联剂的水溶液中进行。作为交联剂的适宜的例子,可以使用硼酸,也可以使用硼砂之类的硼化合物、乙二醛、戊二醛等其他交联剂。交联剂可以仅使用一种,也可以并用两种以上。
含有交联剂的水溶液中的交联剂的量是每100重量份的水中,通常为2~15重量份,优选5~12重量份。使用碘作为二色性色素时,含有这样的交联剂的水溶液优选含有碘化钾。含有交联剂的水溶液中的碘化钾的量是每100重量份的水中,通常为0.1~15重量份,优选5~12重量份。含有交联剂水溶液的温度,通常为50℃以上,优选50~85℃。
交联处理后的聚乙烯醇系树脂膜通常进行水洗处理。水洗处理可以通过例如交联处理后聚乙烯醇系树脂膜浸渍在水中而进行。水洗处理中的水的温度通常为约1~40℃左右。
水洗后进行干燥处理,得到偏光膜10。干燥处理可以通过热风干燥机的干燥、与加热辊接触的干燥、远红外线加热器进行干燥处理。干燥处理的温度,通常为约30~100℃,优选50~90℃。
偏光膜10的厚度,通常为约2~40μm左右。考虑到偏光板2的薄膜化方面,偏光膜10的厚度,优选20μm以下,更优选15μm以下,进一步优选10μm以下。偏光膜10的厚度越小,则偏光板2的片状体中越容易产生卷曲,根据本发明,偏光膜10的厚度越小,偏光板2为片状体时即使产生了反向卷曲,也可以有效地将这样的反向卷曲向正向卷曲方向矫正。
(3-3)第1以及第2热塑性树脂膜
第1以及第2热塑性树脂膜20,30可以分别独立地为具有透光性的热塑性树脂,优选光学性透明的热塑性树脂所构成的膜。构成第1以及第2热塑性树脂膜20,30的热塑性树脂可以是例如例如链状聚烯烃系树脂(聚丙烯系树脂等)、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂等)之类的聚烯烃系树脂;三醋酸纤维素、二醋酸纤维素之类的纤维素系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯之类的聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;甲基丙烯酸甲酯系树脂之类的(甲基)丙烯酸系树脂;聚苯乙烯系树脂;聚氯乙烯系树脂;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系树脂;丙烯腈-苯乙烯系树脂;聚乙酸乙烯酯树脂;聚偏二氯乙烯系树脂;聚酰胺系树脂;聚缩醛系树脂;改性聚苯醚系树脂;聚砜系树脂;聚醚砜系树脂;聚芳酯系树脂;聚酰胺酰亚胺系树脂;聚酰亚胺系树脂等。
作为链状聚烯烃系树脂,除了聚乙烯树脂、聚丙烯树脂之类的链状烯烃类的均聚物,还可以列举2种以上的链状烯烃类构成的共聚物。更具体的例子包含聚丙烯系树脂(丙烯的均聚物聚丙烯树脂,或以丙烯为主体的共聚物)、聚乙烯系树脂(乙烯的均聚物聚乙烯树脂,或以乙烯为主体的共聚物)。
环状聚烯烃系树脂是以环状烯烃类为聚合单元聚合而成的树脂的总称。环状聚烯烃系树脂的具体例子可列举环状烯烃类的开环(共)聚合物、环状烯烃类的加成聚合物、环状烯烃类与乙烯、丙烯之类的链状烯烃类的共聚物(代表性的有无规共聚物),以及这些经不饱和羧酸或其衍生物改性的接枝聚合物,以及它们的氢化物等。其中,优选使用作为环状烯烃使用了降冰片烯或多环降冰片烯系单体等降冰片烯系单体的降冰片烯系树脂。
纤维素系树脂是指由棉绒和木浆(阔叶木浆、针叶木浆)等原料纤维素所得到的纤维素的羟基中的部分或者全部的氢原子被乙酰基、丙酰基和/或丁酰基取代的、纤维素有机酸酯或纤维素混合有机酸酯。可举例如纤维素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯及其混合酯等形成的化合物。其中,优选三醋酸纤维素、二醋酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素。
聚酯系树脂是具有酯键的上述纤维素系树脂之外的树脂,一般为多元羧酸及其衍生物与多元醇的缩聚物所形成。作为多元羧酸及其衍生物,可以使用2价的二元羧酸及其衍生物,可举例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、萘二羧酸二甲酯等。作为多元醇,可以使用2价的二元醇,可举例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇等。适宜的聚酯系树脂之例,包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
聚碳酸酯系树脂是由单体单元介由碳酸酯基键合的聚合物形成的工程塑料,是具有高度耐冲击性、耐热性、阻燃性、透明性的树脂。聚碳酸酯系树脂可以是为了降低光弹性系数而修饰聚合物骨架的称之为改性聚碳酸酯的树脂,或改进了波长依赖性的共聚聚碳酸酯。
(甲基)丙烯酸系树脂是包含来自(甲基)丙烯酸系单体的构成单元的聚合物。该聚合物通常是包含甲基丙烯酸酯的聚合物。优选相对于全部构成单元,包含50重量%以上的来自甲基丙烯酸酯的构成单元的比例的聚合物。(甲基)丙烯酸系树脂可以是甲基丙烯酸酯的均聚物,也可以是包含来自其他聚合性单体的构成单元的共聚物。此时,来自其他聚合性单体的构成单元的比例,优选相对于全部构成单元在50重量%以下。
作为可构成(甲基)丙烯酸系树脂的甲基丙烯酸酯,优选甲基丙烯酸烷基酯。作为甲基丙烯酸烷基酯,可举例甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯,甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯之类的烷基的碳原子数为1~8的甲基丙烯酸烷基酯。甲基丙烯酸烷基酯中所含的烷基的碳原子数优选1~4。(甲基)丙烯酸系树脂中,甲基丙烯酸酯可以单独使用1种,也可以2种以上并用。
作为可构成(甲基)丙烯酸系树脂的上述其他聚合性单体,可以列举丙烯酸酯,以及其他分子内具有聚合性碳-碳双键的化合物。其他聚合性单体,可以单独使用1种,也可以2种以上并用。作为丙烯酸酯,优选丙烯酸烷基酯。作为丙烯酸烷基酯,可举例丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯,丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-羟乙酯之类的烷基的碳原子数为1~8的丙烯酸烷基酯等。丙烯酸烷基酯中所含的烷基的碳原子数优选1~4。(甲基)丙烯酸系树脂中,丙烯酸酯可以单独使用1种,也可以2种以上并用。
作为其他分子内具有聚合性碳-碳双键的化合物,可举例乙烯、丙烯、苯乙烯等乙烯系化合物,丙烯腈之类的乙烯基氰系化合物。其他分子内具有聚合性碳-碳双键的化合物,可以单独使用1种,也可以2种以上并用。
第1以及第2热塑性树脂膜20,30,可以是偏光膜10的一个面上层叠贴合的保护偏光膜10的防护膜。第1或第2热塑性树脂膜20,30也可以是同时具有相位差膜、亮度增强膜之类的光学功能的防护膜。例如通过拉伸(单轴拉伸或双轴拉伸等)上述材料形成的热塑性树脂膜,或在该膜上形成液晶层等,可以成为赋予了任意相位差值的相位差膜。第1和/或第2热塑性树脂膜20,30可以具有层叠在其表面上的硬质涂层、防眩层、防反射层、抗静电层、防污层之类的表面处理层(涂布层)。
第1以及第2热塑性树脂膜20,30的厚度通常为1~100μm,考虑到强度或处理性等观点,优选5~60μm,更优选5~50μm。厚度在这样的范围内的话,可以机械保护偏光膜10,可以抑制偏光板2曝露于湿热环境下时的偏光膜10的收缩。第1热塑性树脂膜20和第2热塑性树脂膜30的厚度越小,偏光板2的片状体中越容易产生卷曲,根据本发明,第1热塑性树脂膜20和第2热塑性树脂膜30的厚度为例如40μm以下、进一步可以薄如30μm以下,即使偏光板2为片状体时产生了反向卷曲,也可以有效地将这样的反向卷曲向正向卷曲方向矫正。
如图3以及图5所示的偏光板2a,2c所示,偏光膜10的一个面上具有第1热塑性树脂膜2,在另一个面上具有第2热塑性树脂膜30时,第1热塑性树脂膜20与第2热塑性树脂膜30可以由同种热塑性树脂来构成,也可以由不同种的热塑性树脂来构成,当由不同种的热塑性树脂来构成时,两面上贴合的热塑性树脂膜的平衡含水率和透湿度相互不同时,因为偏光板2的片状体上特别容易产生卷曲,所以此时本发明特别有利。
例如作为第1热塑性树脂膜20,可以使用比第2热塑性树脂膜30的平衡含水率高的膜。偏光膜10的两面上贴合的第1热塑性树脂膜20与第2热塑性树脂膜30的平衡含水率之差越大,则偏光板2的片状体中的越容易产生卷曲,但根据本发明,这样的平衡含水率的差在0.5重量%以上、进一步在1重量%以上、更进一步在1.5重量%以上时,即使偏光板2为片状体时产生了反向卷曲,也可以有效地将这样的反向卷曲向正向卷曲方向矫正。
本说明书中通过干燥重量法测定膜的平衡含水率,具体地根据下述式而求出:
平衡含水率(重量%)={(干燥处理前的膜重量-干燥处理后的膜重量)/干燥处理前的膜重量}×100。
在这里,干燥处理前的膜重量为将膜在温度23℃、相对湿度55%的环境下保存24小时之后的重量,干燥是指使膜在105℃下干燥2小时的处理。平衡含水率的差为0.5重量%以上的热塑性树脂膜的组合例如可列举:纤维素系树脂膜(TAC膜等)和环状聚烯烃系树脂膜的组合、纤维素系树脂膜(TAC膜等)和(甲基)丙烯酸系树脂膜的组合、纤维素系树脂膜(TAC膜等)和聚酯系树脂膜的组合、纤维素系树脂膜(TAC膜等)和链状聚烯烃系树脂膜的组合、(甲基)丙烯酸系树脂膜和环状聚烯烃系树脂的组合、(甲基)丙烯酸系树脂膜和聚酯系树脂膜的组合等。第1热塑性树脂膜10和第2热塑性树脂膜20的平衡含水率的差通常为5重量%以下,优选2.5重量%以下。
第1热塑性树脂膜20的平衡含水率例如为1.5重量%以上,也可以为2重量%以上。第1热塑性树脂膜20的平衡含水率通常为5重量%以下。
作为第1热塑性树脂膜20,使用平衡含水率高于第2热塑性树脂膜30的膜时,第2热塑性树脂膜20的平衡含水率通常为0.1~1.5重量%,优选0.1~1重量%。构成可以得到该平衡含水率的第2热塑性树脂膜20的热塑性树脂的例子如环状聚烯烃系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚酯系树脂、链状聚烯烃系树脂等。
热塑性树脂膜的平衡含水率除了可以通过其材质(构成膜的热塑性树脂的种类)以外,也可以通过膜的厚度、有无可设置于膜表面的表面处理层(涂布层)和材质等来调整。
作为第1热塑性树脂膜20,使用平衡含水率高于第2热塑性树脂膜30的膜时,从易于将在偏光板2产生的反向卷曲向正向卷曲方向矫正的观点考虑,通常,在上述挤压工序中将保护膜1配置于偏光板2中的第1热塑性树脂膜20一侧。
此外,例如作为第1热塑性树脂膜20,可以使用透湿度高于第2热塑性树脂膜30的膜。贴合于偏光膜10的双面的第1热塑性树脂膜20和第2热塑性树脂膜30的透湿度的差越大,偏光板2的片状体上越易于产生卷曲,根据本发明,该透湿度的差为30g/(m2·24hr)以上,进一步为50g/(m2·24hr)以上,更进一步为100g/(m2·24hr)以上,偏光板2作为片状体时,即使产生反向卷曲,也可以有效地将该反向卷曲向正向卷曲方向矫正。
本说明书中,膜的透湿度是根据JIS Z 0208中规定的透湿度卡普法测定的温度40℃、相对湿度90%下的透湿度。作为透湿度的差为30g/(m2·24hr)以上的热塑性树脂膜的组合,可举例如:纤维素系树脂膜(TAC膜等)和环状聚烯烃系树脂膜的组合、纤维素系树脂膜(TAC膜等)和(甲基)丙烯酸系树脂膜的组合、纤维素系树脂膜(TAC膜等)和聚酯系树脂膜的组合、纤维素系树脂膜(TAC膜等)和链状聚烯烃系树脂膜的组合、(甲基)丙烯酸系树脂膜和环状聚烯烃系树脂的组合、(甲基)丙烯酸系树脂膜和聚酯系树脂膜的组合等。第1热塑性树脂膜10和第2热塑性树脂膜20的透湿度的差通常为5000g/(m2·24hr)以下。
第1热塑性树脂膜20的透湿度例如为300g/(m2·24hr)以上,也可以为400g/(m2·24hr)以上。从使用水系粘接剂贴合第1热塑性树脂膜20和偏光膜10时可以效率良好地使由水系粘接剂构成的层干燥、可以提高生产率的点考虑,透湿度在300g/(m2·24hr)以上是有益的。第1热塑性树脂膜20的透湿度通常为5000g/(m2·24hr)以下。
作为第1热塑性树脂膜20,使用透湿度比第2热塑性树脂膜30高的膜的情况下,第2热塑性树脂膜20的透湿度通常为1~350g/(m2·24hr),优选5~200g/(m2·24hr)。构成可以得到该透湿度的第2热塑性树脂膜20的热塑性树脂的例子如环状聚烯烃系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚酯系树脂、链状聚烯烃系树脂等。
热塑性树脂膜的透湿度除了可以通过其材质(构成膜的热塑性树脂的种类)以外,也可以通过膜的厚度、有无可设置于膜表面的表面处理层(涂布层)和材质等来调整。
作为第1热塑性树脂膜20,使用透湿度比第2热塑性树脂膜30高的膜的情况下,从易于将在偏光板2产生的反向卷曲向正向卷曲方向矫正的观点考虑,通常,在上述挤压工序中将保护膜1配置于偏光板2中的第1热塑性树脂膜20一侧。
如上所述,可以使用粘接剂贴合偏光膜10和第1及第2热塑性树脂膜20、30。在将第1、第2热塑性树脂膜20、30层叠贴合到偏光膜10之前,可以在偏光膜10以及/或者第1、第2热塑性树脂膜20、30的贴合面上进行等离子体处理、电晕处理、紫外线照射处理、火焰(火炎)处理、皂化处理这样的表面活化处理。通过该表面活化处理,能够提高偏光膜10与第1、第2热塑性树脂膜20、30的粘接性。
粘接剂可以使用水系粘接剂、活性能量射线固化性粘接剂或热固化性粘接剂,优选为水系粘接剂、活性能量射线固化性粘接剂。在偏光膜10的双面层叠贴合热塑性树脂膜的情况下,双面的粘接剂可以是同种粘接剂也可以是不同种类的粘接剂。使用不同种类的粘接剂时,偏光板2的片状体中易产生卷曲,但根据本发明,即使偏光板2制为片状体时的产生反向卷曲,也可以将该反向卷曲有效地向正向卷曲方向矫正。
水系粘接剂是将粘接剂成分溶解于水中或分散于水中而成的粘接剂。优选使用的水系粘接剂例如:使用以聚乙烯醇系树脂或者聚氨酯树脂作为主要成分的粘接剂组合物。
作为粘接剂的主成分,使用聚乙烯醇系树脂的情况下,该聚乙烯醇系树脂可以是部分皂化聚乙烯醇、完全皂化聚乙烯醇的这样的聚乙烯醇树脂,除此之外,还可以是羧基改性聚乙烯醇、乙酰乙酰基改性聚乙烯醇、羟甲基改性聚乙烯醇、氨基改性聚乙烯醇这样的改性聚乙烯醇系树脂。聚乙烯醇系树脂除了将乙酸乙烯酯的均聚物即聚醋酸乙烯酯皂化处理而得到的乙烯醇均聚物之外,还可以是将乙酸乙烯酯和能够与其共聚合的其他单体的共聚物皂化处理而得到的聚乙烯醇系共聚物。
将聚乙烯醇系树脂作为粘接剂成分的水系粘接剂通常为聚乙烯醇系树脂的水溶液。粘接剂中的聚乙烯醇系树脂的浓度相对于水100重量份,通常为1~10重量份,优选1~5重量份。
为了使粘接性提高,由聚乙烯醇系树脂的水溶液构成的粘接剂优选含有多元醛、蜜胺系化合物、氧化锆化合物、锌化合物、乙二醛、乙二醛衍生物、水溶性环氧树脂这样的固化性成分或交联剂。作为水溶性环氧树脂,例如可以适宜使用向二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等多亚烷基多胺与己二酸等二元羧酸的反应所得到的聚酰胺-胺中使表氯醇反应而得到的聚酰胺聚胺环氧树脂。该聚酰胺聚胺环氧树脂的市售品,可列举出“SUMIREZ RESIN 650”(スミレーズレジン)(田岡化学工业(株)制)、“SUMIREZ RESIN 675”(田岡化学工业(株)制)、“WS-525”(日本PMC(株)制)等。这些固化性成分或交联剂的添加量(作为固化性成分以及交联剂同时添加时为其总量)相对于聚乙烯醇系树脂100重量份通常为1~100重量份,优选1~50重量份。上述固化性成分或交联剂的添加量相对于聚乙烯醇系树脂100重量份不足1重量份时,存在粘和性提高的效果变小的倾向,另外,该添加量相对于聚乙烯醇系树脂100重量份超过100重量份时,有粘接剂层变脆的倾向。
另外,作为使用聚氨酯树脂为粘接剂的主要成分时的适宜例子,可列举出聚酯系离聚物型聚氨酯树脂与具有缩水甘油氧基的化合物的混合物。聚酯系离聚物型氨基甲酸酯树脂是指具有聚酯骨架的聚氨酯树脂,其中导入有少量的离子性成分(亲水成分)。所述离聚物型聚氨酯树脂由于不使用乳化剂直接在水中乳化成为乳液,因此适合作为水系的粘接剂。
使用水系粘接剂的情况下,贴合偏光膜10和第1以及/或者第2热塑性树脂膜20、30后,优选实施用于去除水系粘接剂中所含的水的干燥工序。干燥工序后,例如可以设置在20~45℃的温度下进行养护的养护工序。
活性能量射线固化性粘接剂是通过紫外线、可见光、电子射线、X射线这样的活性能量射线的照射而固化的粘接剂。使用活性能量射线固化性粘接剂时,偏光板2所具有的粘接剂层为该粘接剂的固化物层。
活性能量射线固化性粘接剂可以是含有通过阳离子聚合而固化的环氧系化合物作为固化性成分的粘接剂,优选含有以该环氧系化合物作为固化性成分的紫外线固化性粘接剂。这里所说的环氧系化合物是指分子内平均具有1个以上、优选2个以上的环氧基的化合物。环氧系化合物可以仅使用一种,也可以两种以上并用。
可适宜使用的环氧系化合物的具体例子包括:通过使在芳香族多元醇的芳香环上进行氢化反应而得到的脂环式多元醇与表氯醇反应而得到的氢化环氧系化合物(具有脂环式环的多元醇的缩水甘油醚);脂肪族多元醇或其环氧烷加成物的聚缩水甘油醚这样的脂肪族环氧系化合物;分子内具有1个以上与脂环式环键合的环氧基的环氧系化合物即脂环式环氧系化合物。
活性能量射线固化性粘接剂中,作为固化性成分,还能够含有自由基聚合性的(甲基)丙烯酸酯系化合物以代替上述环氧系化合物或与其同时含有。作为(甲基)丙烯酸酯系化合物,可列举出:分子内具有至少1个(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯单体;使两种以上含官能团的化合物反应而得到的、分子内具有至少2个(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯低聚物等含(甲基)丙烯酰氧基的化合物。
活性能量射线固化性粘接剂含有通过阳离子聚合而固化的环氧系化合物作为固化性成分时,优选含有光阳离子聚合引发剂。作为光阳离子聚合引发剂,例如可列举:芳香族重氮盐;芳香族碘鎓盐或芳香族锍鎓盐等鎓盐;铁-芳烃络合物等。此外,活性能量射线固化性粘接剂含有(甲基)丙烯酸酯系化合物这样的自由基聚合性固化性成分时,优选含有光自由基聚合引发剂。作为光自由基聚合引发剂,例如可列举出苯乙酮系引发剂、二苯甲酮系引发剂、苯偶姻醚系引发剂、噻吨酮系引发剂、氧杂蒽酮、芴酮、樟脑醌、苯甲醛、蒽醌等。
在偏光膜10和第1以及/或者第2热塑性树脂膜20、30的层叠贴合中使用活性能量射线固化性粘接剂时,层叠贴合后,根据需要进行干燥工序,接着,进行通过照射活性能量射线从而使活性能量射线固化性粘接剂固化的固化工序。活性能量射线的光源无特别限制,优选波长400nm以下具有发光分布的紫外线,具体而言,可以使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯等。
活性能量射线对由活性能量射线固化性粘接剂形成的粘接剂层的照射强度,可根据粘接剂的组成适当决定,优选设定为使对聚合引发剂的活化有效的波长区域的照射强度达到0.1~6000mW/cm2。在照射强度为0.1mW/cm2以上时,反应时间不会过长,为6000mW/cm2以下时,较少产生由光源辐射的热以及粘接剂固化时的发热导致的粘接剂层的黄变和偏光膜10的劣化。
活性能量射线的照射时间可根据粘接剂的组成适当决定,优选设定为使以上述照射强度与照射时间的积所表示的积算光量达到10~10000mJ/cm2。累计光量为10mJ/cm2以上时,能使来源于聚合引发剂的活性成分充分量地产生,能更确实地进行固化反应,为10000mJ/cm2以下时,照射时间不会变得过长,能维持偏光板2的良好的生产率。
(3-4)粘合剂层以及剥离膜
如图3以及图4所示的偏光板2可以包含粘合剂层40。该粘合剂层40可以直接层叠于第1或者第2热塑性树脂膜20、30或偏光膜10的表面,可以用于使带保护膜偏光板3贴合于图像显示元件(例如液晶元件)。
用于将带保护膜偏光板3贴合到图像显示元件(例如液晶元件)的粘合剂层40配置于液晶元件等图像显示元件所贴合一侧的偏光板主面(第1主面)侧。例如偏光板2包含第1以及第2热塑性树脂膜20、30,作为第1热塑性树脂膜20,使用透湿度比高于第2热塑性树脂膜30高的膜时,粘合剂层40配置于第2热塑性树脂膜30侧。
粘合剂层40可以由以(甲基)丙烯酸系、橡胶系、聚氨酯系、酯系、硅酮系、聚乙烯醚系这样的树脂作为主成分(基础聚合物)的粘合剂组合物构成。其中,优选以透明性、耐候性、耐热性等优异的(甲基)丙烯酸系树脂作为基础聚合物的粘合剂组合物。粘合剂组合物可以是活性能量射线固化型、热固化型。
粘合剂组合物所用的(甲基)丙烯酸系树脂例如适宜使用(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯这样的(甲基)丙烯酸酯的一种或者两种以上作为单体的聚合物或者共聚物。(甲基)丙烯酸系树脂中优选共聚极性单体。极性单体例如可列举(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯这样的具有羧基、羟基、酰胺基、氨基、环氧基等的单体。
粘合剂组合物为仅含上述基础聚合物的组合物即可,但通常进一步含有交联剂。作为交联剂,可例示出:与羧基之间形成羧酸金属盐的2价以上的金属离子;与羧基之间形成酰胺键的多胺化合物;与羧基之间形成酯键的聚环氧化合物或多元醇;与羧基之间形成酰胺键的聚异氰酸酯化合物。其中,优选聚异氰酸酯化合物。
活性能量射线固化型粘合剂组合物是指:具有接受紫外线、电子射线这样的活性能量射线的照射而固化的性质,具有即使在照射活性能量射线前也有粘合性能够粘附膜等被粘物、通过活性能量射线的照射而固化从而能调整粘附力的性质的粘合剂组合物。活性能量射线固化型粘合剂组合物优选为紫外线固化型。活性能量射线固化型粘合剂组合物除了基础聚合物、交联剂之外,进一步含有活性能量射线聚合性化合物。进而根据需要,还可以含有光聚合引发剂或感光剂等。
粘合剂组合物可以含有用于赋予光散射性的微粒、串珠(树脂珠、玻璃珠等)、玻璃纤维、基础聚合物以外的树脂、增粘剂、填充剂(金属粉和其他无机粉末等)、抗氧化剂、紫外线吸收剂、染料、颜料、着色剂、消泡剂、防腐剂、光聚合引发剂等添加剂。
粘合剂层40可以通过将上述粘合剂组合物的有机溶剂稀释液涂布到偏光板2的粘合剂层形成面(即,偏光膜10,或者第1或第2热塑性树脂膜20、30)上,使其干燥而形成。或者,也可以将上述粘合剂组合物的有机溶剂稀释液涂布在剥离膜(例如剥离膜50)上,使其干燥形成粘合剂层后,将其转印到偏光板2的粘合剂层形成面上。无论是哪种方法,都优选在粘合剂层40的外面贴上剥离膜,保护粘合剂层40直到使用时。使用活性能量射线固化型粘合剂组合物时,可以通过向形成的粘合剂层照射活性能量射线从而形成具有所期望的固化度的固化物。粘合剂层40的厚度通常为1~40μm,但从偏光板2的薄膜化的观点来看,优选3~25μm。
剥离膜50是保护粘合剂层40的表面直至将粘合剂层40贴合到图像显示元件(例如液晶元件)而贴的膜。剥离膜50通常由单面被实施了脱模处理的热塑性树脂膜构成,其脱模处理面贴合于粘合剂层40。构成剥离膜50的热塑性树脂例如可以为聚乙烯这样的聚乙烯系树脂、聚丙烯这样的聚丙烯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯这样的聚酯系树脂等。剥离膜50的厚度例如为10~100μm。
(3-5)偏光板的其他结构要件
偏光板2可以包含除了上述以外的其他结构要件。其他结构要件可列举:偏光膜10以外的具有其他光学功能的光学层或者光学膜,其具体例子如:相位差膜、亮度增强膜等光学膜。其他光学膜可以通过粘合剂层或粘接剂层而层叠贴合。
此外,偏光板2可以包含与供应于上述挤压工序的保护膜1不同的保护膜。该保护膜配置于偏光板2的一侧表面。对于该保护膜的结构,可以引用对于前述的保护膜1的记载。
(3-6)偏光板的卷曲
如上所述根据本发明,可以将偏光板2向正向卷曲方向矫正,像这样,就可以得到成为片状体时的反向卷曲被充分地抑制、优选没有卷曲的平的或者具有正向卷曲的带保护膜的偏光板3。本发明涉及的制造方法在偏光板2成为片状体时产生反向卷曲(重叠保护膜1的主面侧成为凸起卷曲)的情况下(进一步地,为反向卷曲且产生MD卷曲的情况下)尤其有利。
以上,作为成为片状体时易于产生反向卷曲的偏光板2的方式之一列举了:第1热塑性树脂膜20和第2热塑性树脂膜30具有相互不同的平衡含水率以及/或者透湿度的情况,但不限定于此,在偏光板2以偏光膜10为基准具有不对称层结构的情况下等时,易于产生反向卷曲。
易于产生反向卷曲的偏光板2的结构的例子如下所述。
(a)仅偏光膜10的单面贴合了热塑性树脂膜(防护膜等)的结构,
(b)偏光膜10的一侧表面贴合有防护膜,另一侧表面贴合有防护膜以外的光学膜(亮度增强膜等)的结构,
(c)偏光膜10的双面所贴合的热塑性树脂膜(防护膜等)的结构(树脂种类、厚度、平衡含水率、透湿度、有无表面处理层等)相互不同的结构,
(d)偏光膜10的双面上用于贴合热塑性树脂膜(防护膜等)的粘接剂层由相互不同种类的粘接剂形成的结构,
(e)偏光膜10的双面贴合热塑性树脂膜(防护膜等),且一侧热塑性树脂膜上贴合其他的光学膜的结构,
(f)其他,以偏光膜10为基准,一侧上的膜以及层的合计数与另一侧上的膜以及层的合计数不同的结构。
(4)其他的工序
本发明涉及的制造方法可以进一步包含裁剪上述挤压工序得到的带保护膜偏光板3得到带保护膜偏光板3的片状体的工序。裁剪中,可以使用切断机等通常使用的裁剪装置。
片状体的形状无特别限制,通常为方形形状,优选具有长边和短边的方形形状,更优选长方形。通常该片状体被裁剪为相对的一对边与MD平行,剩下的相对的一对边与TD平行,也可从各边与MD或者TD相倾斜的方向进行裁剪。片状体的长边以及短边的长度无特别限制,但通常长边为50mm以上,短边为30mm以上。片状体的尺寸越大越易于产生卷曲。尺寸(长边以及/或者短边)太小时卷曲的问题就其本身而言难以产生。
【实施例】
以下,举出实施例进一步具体地说明本发明,但本发明不受这些例子的限定。此外,以下的例子中,平衡含水率、透湿度、厚度以及卷曲量,根据以下方法测定。
(1)膜的平衡含水率
切取MD长度150mm×TD长度100mm的试验片。测定其在温度23℃、相对湿度55%的环境下保存24小时后的膜重量。之后,在105℃下进行2小时干燥处理,测定干燥处理后的膜重量。由干燥前后的膜重量,基于下述式求得平衡含水率:
平衡含水率(重量%)={(干燥处理前的膜重量-干燥处理后的膜重量)/干燥处理前的膜重量}×100。
(2)膜的透湿度
根据JIS Z 0208规定的透湿度卡普法,测定温度40℃、相对湿度90%下的透湿度〔g/(m2·24hr)〕。
(3)偏光板和膜的厚度
使用株式会社尼康((株)ニコン)制的数字测微计“MH-15M”来测定。
(4)带保护膜的偏光板以及偏光板的卷曲量
从所得到的带保护膜偏光板上切取MD长度300mm×TD长度200mm的长方形的试验片,在温度25℃、相对湿度55%的环境下放置24小时。使该试验片的凹面向上,即按照4个端部翘起的状态放置在基准面(水平台)上。在该状态下测定试验片的4个角分别距离基准面的高度,将这4个角的高度平均,求得卷曲量〔mm〕。卷曲量为正的值时,意味着第1热塑性树脂膜侧变凹(正向卷曲),为负的值时,意味着第2热塑性树脂膜侧变凹(反向卷曲)。
(5)贴合辊的夹持压
将压敏纸[富士膜(株)制的プレスケール极超低压(LLLW)]安装在贴合辊间的挤压部,挤压之后,使用压力测量系统[富士膜(株)制的FPD-305E以及FPS-307E]测定挤压处的夹持压。
<实施例1>
(A)偏光膜的制作
一边连续地传送长尺状的聚乙烯醇膜(平均聚合度:约2400,皂化度:99.9摩尔%以上,厚度:30μm),一边以干式单轴拉伸约4倍,进而在保持紧张状态的状态下,在40℃的纯水中浸渍1分钟,然后在碘/碘化钾/水的重量比为0.1/5/100的水溶液中于28℃下浸渍60秒。之后,在碘化钾/硼酸/水的重量比为10.5/7.5/100的水溶液中于68℃下浸渍300秒。接着,在5℃的纯水中洗涤5秒,然后在70℃下干燥180秒,得到单轴拉伸后的聚乙烯醇膜上取向吸附有碘的长尺状偏光膜。偏光膜的厚度为11.1μm。
(B)偏光板的制作
一边连续地传送上述(A)所得到的偏光膜,一边连续地传送长尺状的第1热塑性树脂膜〔柯尼卡美能达精密光学株式会社(コニカミノルタオプト(株))制的TAC膜“KC2UAW”上形成了硬质涂层的膜,厚度:32.4μm,平衡含水率:1.9重量%,透湿度:455g/(m2·24hr)〕和长尺状的第2热塑性树脂膜〔JSR(株)制的环状聚烯烃系树脂膜,商品名“FEKB015D3”,厚度:15.1μm,平衡含水率:0.8重量%,透湿度:115g/(m2·24hr)〕,并在偏光膜和第1热塑性树脂膜之间,以及偏光膜和第2热塑性树脂膜之间注入水系粘接剂,同时通过贴合辊间得到由第1热塑性树脂膜/水系粘接剂层/偏光膜/水系粘接剂层/第2热塑性树脂膜构成的层叠膜。接着,传送所得到的层叠膜,使其通过热风干燥机进行80℃、300秒的加热处理,从而使水系粘接剂层干燥得到偏光板。上述水系粘接剂使用如下方法所得的水溶液:将聚乙烯醇粉末〔日本合成化学工业(株)制商品名“GOHSEFIMER”(ゴーセファイマー),平均重合度1100〕溶解于95℃的热水,向得到的浓度3重量%的聚乙烯醇水溶液中以相对于聚乙烯醇粉末10重量份为1重量份的比例混合交联剂〔日本合成化学工业(株)制乙醛酸钠〕得到水溶液。
偏光板的厚度为58.6μm。根据上述方法测定偏光板的卷曲量为-10mm(反向卷曲)。
(C)带保护膜偏光板的制作
一边连续地运送上述(B)所得的偏光膜,一边连续地运送长尺状的保护膜〔基材膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成,其上具有(甲基)丙烯酸系粘合剂层的保护膜,总厚度:57.3μm〕,通过使它们重叠地通过贴合辊間,上下挤压保护膜和偏光板的层叠体,制作带保护膜偏光板。保护膜介由其粘合剂层贴合于偏光板的第1热塑性树脂膜(TAC膜)面。
上述挤压工序中,与保护膜相接触的贴合辊的表面速度V1为11.76〔m/s〕,与偏光板相接触的贴合辊的表面速度V2为12.00〔m/s〕,夹持压为0.10〔MPa〕。
<实施例2~6、比较例1~3>
除挤压工序中的与保护膜相接触的贴合辊的表面速度V1、与偏光板相接触的贴合辊的表面速度V2以及夹持压如表1所示以外,其他与实施例1同样地制作带保护膜的偏光板。带保护膜的偏光板的卷曲量在表1中显示。
<实施例7>
使用第2热塑性树脂膜〔日本瑞翁(株)制的环状聚烯烃系树脂膜,商品名“ZF14-023”,厚度:22.9μm,平衡含水率:0.1重量%,透湿度:17g/(m2·24hr)〕,除挤压工序中的与保护膜相接触的贴合辊的表面速度V1、与偏光板相接触的贴合辊的表面速度V2以及夹持压如表1所示以外,其他与实施例1同样地制作带保护膜的偏光板。带保护膜的偏光板的卷曲量在表1中显示。
【表1】

Claims (10)

1.一种带保护膜的偏光板的制造方法,该方法包含将保护膜层叠在偏光板的单面上并通过1对贴合辊之间从而进行挤压的工序,
所述1对贴合辊中,与所述保护膜相接触的贴合辊的表面速度V1,单位为m/s,以及与所述偏光板相接触的贴合辊的表面速度V2,单位为m/s,满足下述式(I)的关系:
V1<V2 (I)
所述进行挤压的工序中,施加于包含所述偏光板以及所述保护膜的层叠体的压力为0.09MPa以上,
所述偏光板为片状体时,其重叠所述保护膜的一侧凸起而产生卷曲,
所述偏光板包含偏光膜,层叠在所述偏光膜的一个面上的第1热塑性树脂膜,以及层叠在所述偏光膜的另一个面上的第2热塑性树脂膜,
所述保护膜的厚度为10~150μm。
2.根据权利要求1所述的制造方法,所述第1热塑性树脂膜在温度23℃、相对湿度55%下的平衡含水率高于所述第2热塑性树脂膜。
3.根据权利要求2所述的制造方法,所述第1热塑性树脂膜与所述第2热塑性树脂膜的所述平衡含水率的差为0.5重量%以上。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的制造方法,所述保护膜配置于所述第1热塑性树脂膜侧。
5.根据权利要求1~3的任一项所述的制造方法,所述第1热塑性树脂膜在温度23℃、相对湿度55%下的平衡含水率在1.5重量%以上。
6.根据权利要求4所述的制造方法,所述第1热塑性树脂膜在温度23℃、相对湿度55%下的平衡含水率在1.5重量%以上。
7.根据权利要求1~3的任一项所述的制造方法,所述偏光板的厚度为100μm以下。
8.根据权利要求4所述的制造方法,所述偏光板的厚度为100μm以下。
9.根据权利要求5所述的制造方法,所述偏光板的厚度为100μm以下。
10.根据权利要求6所述的制造方法,所述偏光板的厚度为100μm以下。
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