CN103907036B - 偏振板的制造方法及偏振板的制造装置 - Google Patents

偏振板的制造方法及偏振板的制造装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种偏振板的制造方法,其特征在于,是在偏振膜的单面或两面贴合透明膜而成的偏振板的制造方法,所述制造方法具备:胶粘剂涂布工序,在所述透明膜的单面或者所述偏振膜的单面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂;贴合工序,在将层叠体夹持于向搬送方向旋转的一对贴合辊之间的状态下,将至少一方的贴合辊向另一方的贴合辊的方向按压,所述层叠体通过使所述透明膜经由所述胶粘剂层叠于所述偏振膜的单面或两面而成,通过所述按压将所述透明膜与所述偏振膜贴合;以及活性能量射线照射工序,对所述层叠体照射活性能量射线,使所述胶粘剂固化;其中,以与所述一对贴合辊中的至少一方接触的方式,设置用于除去附着在所述贴合辊表面的灰尘的除尘辊。

Description

偏振板的制造方法及偏振板的制造装置
技术领域
本发明涉及作为构成液晶显示装置等光学构件之一而有用的偏振板的制造方法。
背景技术
偏振膜作为使二向色性色素吸附于聚乙烯醇系树脂膜并进行取向而成的材料被广泛使用,已知有以碘作为二色性色素的碘系偏振膜、或以二色性直接染料作为二色性色素的染料系偏振膜等。这些偏振膜一般在其单面或双面经由胶粘剂贴合三乙酰纤维素膜等透明膜而形成偏振板。
作为在偏振膜的单面或双面层叠透明膜的方法,有预先在透明膜的表面涂布活性能量射线固化型树脂后,以一对夹持辊(贴合辊)夹压偏振膜和透明膜,由此进行贴合,然后,照射活性能量射线而使其粘接固化的方(专利文献1:日本特开2004-245925号公报、专利文献2:日本特开2009-134190号公报、专利文献3:日本特开2011-95560号公报)。
但是,在贴合辊的表面附着有制造工序中所产生的灰尘等异物的情况下,由于在贴合辊与透明膜之间夹入有异物的状态下进行按压,因此所得的层叠体存在所谓产生刻痕(凹痕)、气泡的问题。这样的问题在使用活性能量射线固化型树脂作为胶粘剂的情况下特别容易产生。其原因在于,由于与使用其他聚乙烯醇系树脂等作为胶粘剂的情况相比,活性能量射线固化型树脂的粘度高,因此必须对层叠体施加较高的压力。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2004-245925号公报
专利文献2:日本特开2009-134190号公报
专利文献3:日本特开2011-95560号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明为了解决上述课题而研发,目的是提供可防止构成偏振板的层叠体(贴合辊与透明膜)产生凹痕(洼坑)、气泡的偏振板的制造方法及偏振板的制造装置。用于解决问题的方法
用于解决问题的方法
本发明是一种偏振板的制造方法,其特征在于,是在偏振膜的单面或两面贴合透明膜而成的偏振板的制造方法,所述制造方法具备:
胶粘剂涂布工序,在所述透明膜的单面或者所述偏振膜的单面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂;
贴合工序,在将层叠体夹持于向搬送方向旋转的一对贴合辊之间的状态下,至少一方的贴合辊向另一方的贴合辊的方向按压,所述层叠体通过使所述透明膜经由所述胶粘剂层叠于所述偏振膜的单面或两面而成,通过所述按压将所述透明膜与所述偏振膜贴合;以及
活性能量射线照射工序,对所述层叠体照射活性能量射线,使所述胶粘剂固化;
其中,以与所述一对贴合辊中的至少一方接触的方式,设置有用于除去附着在所述贴合辊表面的灰尘的除尘辊。
另外,优选进一步以与所述除尘辊接触的方式,设置有用于除去附着在所述除尘辊表面的灰尘的转印用粘合辊。
另外,本发明还涉及一种偏振板的制造装置,其特征在于,是在偏振膜的单面或两面贴合透明膜而成的偏振板的制造装置,所述制造装置具备:
胶粘剂涂布装置,用于在所述透明膜的单面或者所述偏振膜的单面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂;
一对贴合辊,用于一边搬送层叠体并一边对其夹压,所述层叠体通过使所述透明膜经由所述胶粘剂层叠于所述偏振膜的单面或两面而成,通过所述夹压将所述透明膜与所述偏振膜贴合;以及
活性能量射线照射装置,用于对所述层叠体照射活性能量射线,使所述胶粘剂固化;
其中,以与所述一对贴合辊中的至少一方接触的方式,设置有至少一个除尘辊。
发明效果
根据本发明,可提供防止构成偏振板的层叠体(偏振膜与透明膜)产生刻痕(凹痕)、气泡的偏振板的制造方法及偏振板的制造装置。
附图说明
图1为表示本发明所涉及的偏振板的制造装置的一个实施方式的概略侧视图。
图2为表示本发明的一个实施方式的概略侧视图。
图3为表示本发明的其他的实施方式的概略侧视图。
具体实施方式
(偏振膜)
本发明的偏振板所使用的偏振膜,具体而言,是使二向色性色素吸附于单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜并进行取向而成的膜。聚乙烯醇系树脂膜可通过使聚乙酸乙烯酯系树脂皂化来得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯外,还可举出乙酸乙烯酯与能和其共聚的其他单体的共聚物(例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)等。作为可与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,还可举出不饱合羧酸类、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。聚乙烯醇系树脂的皂化度为85摩尔%以上,优选90摩尔%以上,更优选98~100摩尔%。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度通常为1000~10000,优选1500~5000。这些聚乙烯醇系树脂可进行改性,例如可使用经醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等。
将这样的聚乙烯醇系树脂制膜而成的材料,可作为偏振膜的原材膜来使用。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法无特别限定,可通过以往公知的适当方法制膜。由聚乙烯醇系树脂所构成的原材膜的膜厚无特别限定,例如为10~150μm左右。一般可以辊状来供给,厚度为20~100μm的范围内,优选为30~80μm的范围内,另外,工业上实用的宽度为1500~6000mm的范围内。
就市售的聚乙烯醇系膜而言,(VinylonVF-PS#7500、Kuraray制/OPL膜、M-7500、日本合成制)的原材厚度为75μm,(VinylonVF-PS#6000、Kuraray制,VinylonVF-PE#6000、Kuraray制)的原材厚度为60μm。
偏振膜一般经过下述工序来制造:用二色性色素使聚乙烯醇系树脂膜染色而吸附二色性色素的工序(染色处理工序)、将吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜以硼酸水溶液处理的工序(硼酸处理工序)、以及在该硼酸水溶液处理后进行水洗的工序(水洗处理工序)。
另外,偏振膜的制造时,一般聚乙烯醇系树脂膜被单轴拉伸,此单轴拉伸可在染色处理工序之前进行,也可在染色处理工序中进行,也可在染色处理工序之后进行。在染色处理工序之后进行单轴拉伸时,该单轴拉伸可在硼酸处理工序之前进行,也可在硼酸处理工序中进行。当然,也可在上述的多个阶段中进行单轴拉伸。
单轴拉伸可在周速相异的辊间单轴拉伸,也可使用热辊来进行单轴拉伸。另外,可为在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可为在溶剂溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为3~8倍左右。
在染色处理工序中,聚乙烯醇系树脂膜的利用二色性色素的染色例如通过使聚乙烯醇系树脂膜浸渍在含有二色性色素的水溶液中而进行。作为二色性色素,可使用例如碘、二色性染料等。二色性染料包含:例如含有C.I.DIRECTRED39等双偶氮化合物的二色性直接染料;含有三偶氮、四偶氮等化合物的二色性直接染料。需要说明的是,聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理前预先实施在水中的浸渍处理。
使用碘作为二色性色素时,一般采用在含有碘及碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而染色的方法。此水溶液中的碘的含量一般相对于每100重量份水为0.01~1重量份,碘化钾的含量一般相对于每100重量份水为0.5~20重量份。使用碘作为二色性色素时,用于染色的水溶液的温度通常为20~40℃,在此水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为20~1800秒。
另一方面,使用二色性染料作为二色性色素时,一般可采用在含有水溶液二色性染料的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而染色的方法。此水溶液中的二色性染料的含量一般相对于每100重量份水为1×10-4~10重量份,优选为1×10-3~1重量份,特别优选为1×10-3~1×10-2重量份。此水溶液也可含有硫酸钠等无机盐作为染色助剂。使用二色性染料作为二色性色素时,用于染色的染料水溶液的温度通常为20~80℃,另外,在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10~1800秒。
硼酸处理工序通过使经二色性色素染色的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含有硼酸的水溶液中来进行。含硼酸的水溶液中的硼酸的量相对于每100重量份水通常为2~15重量份,优选为5~12重量份。使用碘作为上述的染色处理工序中的二色性色素时,用于该硼酸处理工序的含硼酸的水溶液优选含有碘化钾。此时,含硼酸的水溶液中的碘化钾的量相对于每100重量份水,通常为0.1~15重量份,优选5~12重量份。在含硼酸的水溶液中的浸渍时间通常为60~1200秒,优选150~600秒,进一步优选200~400秒。含硼酸的水溶液的温度通常为40℃以上,优选为50~85℃,更优选55~80℃。
继而,在水洗处理工序中,通过使上述的硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜例如浸渍于水中而进行水洗处理。水洗处理中的水的温度通常为4~40℃,浸渍时间通常为1~120秒。水洗处理后,一般实施干燥处理,可得到偏振膜。干燥处理适宜使用例如热风干燥机、远红外线加热器等进行。干燥处理的温度通常为30~100℃、优选为50~80℃。干燥处理的时间通常为60~600秒、优选为120~600秒。
这样,对于聚乙烯醇系树脂膜实施单轴拉伸、利用二色性色素的染色、硼酸处理及水洗处理,可得到偏振膜。此偏振膜的厚度通常为5~50μm的范围内。
(透明膜)
本发明中,透明膜被贴合在上述的偏振膜的单面或双面。使透明膜贴合在偏振膜的双面时,各个透明膜可以是相同种类的膜,也可以是不同种类的膜。
作为构成透明膜的材料,例如可举出:环烯烃系树脂、乙酸纤维素系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯、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、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等之类的丙烯酸系树脂、聚丙烯等之类的烯烃系树脂等、在该领域中以往广泛使用的膜材料。
环烯烃系树脂例如为,具有包含降冰片烯、多环系降冰片烯单体之类的环状烯烃(环烯烃)的单体单元的热塑性的树脂(也被称为热塑性环烯烃系树脂)。环烯烃系树脂也可为上述环烯烃的开环聚合物或使用2种以上环烯烃的开环共聚物的氢化物,也可为环烯烃与链状烯烃、具有乙烯基的芳香族化合物等的加成聚合物。另外,导入极性基的环烯烃系树脂也有效。
使用环烯烃与链状烯烃和/或具有乙烯基的芳香族化合物的共聚物时,作为链状烯烃,可举出乙烯、丙烯等,另外,作为具有乙烯基的芳香族化合物,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、核烷基取代苯乙烯等。在这样的共聚物中,包含环烯烃的单体单元可以为50摩尔%以下(优选15~50摩尔%)。尤其是,使用环烯烃与链状烯烃与具有乙烯基的芳香族化合物的三元共聚物时,包含环烯烃的单体单元,可如上述那样为比较少的量。在这样的三元共聚物中,包含链状烯烃的单体单元通常为5~80摩尔%,包含具有乙烯基的芳香族化合物的单体单元通常为5~80摩尔%。
环烯烃系树脂可适宜使用适当的市售品,例如Topas(Ticona公司制)、Arton(JSR(株)公司制)、ZEONOR(日本ZEON(株)制)、ZEONEX(日本ZEON(株)制)、Apel(三井化学(株)制)、OXIS(大仓工业公司制)等。将这样的环烯烃系树脂制膜而形成膜时,可适宜使用溶剂浇铸法、熔融挤出法等公知的方法。另外,也可使用例如Escena(积水化学工业(株)制)、SCA40(积水化学工业(株)制)、ZeonorFilm(Optes(株)制)等预先制膜的环烯烃系树脂制的膜的市售品。
环烯烃系树脂膜也可为经单轴拉伸或双轴拉伸的材料。可以通过拉伸而对环烯烃系树脂膜赋予任意的相位差值。拉伸一般一边从膜辊放卷一边连续地进行,利用加热炉,向着辊的行进方向(膜的长度方向)、与其行进方向垂直的方向(膜的宽度方向)、或其双方拉伸。加热炉的温度一般采用从环烯烃系树脂的玻璃化转变温度附近至玻璃化转变温度+100℃的范围。拉伸的倍率通常为1.1~6倍,优选1.1~3.5倍。
环烯烃系树脂膜若在辊卷绕状态,则膜彼此粘接而有易产生粘连的倾向,故一般贴合保护膜后,再形成辊卷。另外,因环烯烃系树脂膜一般表面活性差,故与偏振膜粘接的表面优选进行等离子体处理、电晕处理、紫外线照射处理、火焰(火炎)处理、皂化处理等表面改性处理。其中,优选为能够比较容易实施的等离子体处理,特别优选为大气压等离子体处理、电晕处理。
乙酸纤维素系树脂是指纤维素的部分或完全酯化物,例如可举出包含纤维素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、它们的混合酯等的膜。更具体而言,可举出三乙酰纤维素膜、二乙酰纤维素膜、纤维素乙酸酯丙酸酯膜、纤维素乙酸酯丁酸酯膜等。作为这样的纤维素酯系树脂膜,可以优选使用适宜的市售品,例如:FujitacTD80(富士胶片(株)制)、FujitacTD80UF(富士胶片(株)制)、FujitacTD80UZ(富士胶片(株)制)、KC8UX2M(KonicaMinoltaOpto(株)制)、KC8UY(KonicaMinoltaOpto(株)制)、FujitacTD60UL(富士胶片(株)制)、KC4UYW(KonicaMinoltaOpto(株)制)、KC6UAW(KonicaMinoltaOpto(株)制)等。
另外,作为透明膜,也可适宜使用赋予了相位差特性的乙酸纤维素系树脂膜。作为这样的赋予了相位差特性的乙酸纤维素系树脂膜的市售品,可举出WVBZ438(富士胶片(株)制)、KC4FR-1(KonicaMinoltaOpto(株)制)、KC4CR-1(KonicaMinoltaOpto(株)制)、KC4AR-1(KonicaMinoltaOpto(株)制)等。乙酸纤维素也被称为乙酰基纤维素,或也被称为纤维素乙酸酯。
这些乙酸纤维素系树脂膜易吸水,存在偏振板的水分率带来偏振板的端部松弛的影响的情况。偏振板制造时的水分率越接近偏振板的保管环境、例如无尘室的制造生产线或辊卷保管仓库中的平衡水分率则越优选,虽然也取决于层叠膜的构成,但例如为2.0~3.5%左右,更优选为2.5~3.0%。此偏振板的水分率的数值以干燥重量法测定,为105℃/120分钟后的重量变化。
本发明的偏振板所使用的透明膜的厚度,虽然优选为薄的厚度,但若太过薄,则强度将会降低,使加工性劣化。另一方面,若太厚则会产生透明性降低、或者层叠后所需的固化时间变长等问题。所以,透明膜的适当厚度例如是5~200μm,并优选为10~150μm,而更优选为10~100μm。
为提高胶粘剂与偏振膜和/或透明膜的粘接性,也可对偏振膜和/或透明膜实施电晕处理、火焰处理、等离子体处理、紫外线处理、底涂(primer)涂布处理、皂化处理等表面改性处理。
另外,可分别单独对于透明膜实施防眩处理、防反射处理、硬涂处理、抗静电处理、防污处理等表面处理,或也可组合2种以上的上述处理并加以实施。另外,透明膜和/或透明膜表面保护层也可含有二苯甲酮系化合物、苯并***系化合物等紫外线吸收剂,或磷酸苯酯系化合物、邻苯二甲酸酯化合物等增塑剂。
另外,透明膜可具有作为相位差膜的功能、作为增亮膜的功能、作为反射膜的功能、作为半透反膜的功能、作为扩散膜的功能、作为光学补偿膜的功能等光学功能。此时,例如通过在透明膜的表面层叠相位差膜、增亮膜、反射膜、半透反膜、扩散膜、光学补偿膜等光学功能性膜,从而具有这样的功能,除此以外,也可对透明膜本身赋予这样的功能。另外,也可如具有增亮膜的功能的扩散膜等那样,使透明膜具有多个功能。
例如,可通过对上述的透明膜实施日本专利第2841377号公报、日本专利第3094113号公报等所记载的拉伸处理,或实施日本专利第3168850号公报所记载的处理,从而赋予作为相位差膜的功能。相位差膜的相位差特性,可适当选择例如正面相位差值为5~100nm、厚度方向相位差值为40~300nm的范围等。另外,对于上述的透明膜,通过采用日本特开2002-169025号公报或日本特开2003-29030号公报所记载的方法形成微细孔,或者将选择反射的中心波长不同的2层以上的胆固醇液晶层层叠,从而可赋予作为增亮膜的功能。
若对上述的透明膜通过蒸镀或溅射等而形成金属膜,则可赋予作为反射膜或半透反膜的功能。通过在上述透明膜上涂布含有微粒的树脂溶液,可赋予作为扩散膜的功能。另外,通过在上述的透明膜上涂布盘状液晶性化合物等液晶性化合物并使其取向,从而可赋予作为光学补偿膜的功能。另外,也可使透明膜含有显现相位差的化合物。进一步,也可使用适当的胶粘剂,使各种光学功能性膜直接贴合于偏振膜。作为光学功能性膜的市售品,例如可举出:DBEF(3M公司制、在日本可从住友3M(株)取得)等增亮膜;WV膜(富士胶片(株)制)等视角改良膜;ArtonFilm(JSR(株)制)、ZeonorFilm((株)Optes制)、Escena(积水化学工业(株)制)、VA-TAC(KonicaMinoltaOpto(株)制)、Sumikalight(住友化学(株)制)等相位差膜等。
(活性能量射线固化型胶粘剂)
偏振膜与透明膜经由活性能量射线固化型的胶粘剂而贴合。作为活性能量射线固化型的胶粘剂,从耐候性或折射率、阳离子聚合性等观点出发,可举出包含含有通过活性能量射线的照射而固化的环氧树脂的环氧系树脂组合物的胶粘剂。但是,并不限定于此,能够采用以往在偏振板的制造中使用的各种活性能量射线固化型胶粘剂(有机溶剂系胶粘剂、热熔系胶粘剂、无溶剂型胶粘剂等),例如包含丙烯酰胺、丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯等丙烯酸系树脂组合物的胶粘剂等。
环氧树脂是指在分子内具有2个以上环氧基的化合物。从耐候性、折射率、阳离子聚合性等观点出发,作为胶粘剂的固化性环氧树脂组合物中所含有的环氧树脂优选为,在分子内不含有芳香环的环氧树脂(参照例如专利文献1)。作为这样的环氧树脂可例示氢化环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。
氢化环氧树脂可通过使作为芳香族环氧树脂的原料的多羟基化合物在催化剂的存在下、加压条件下,选择性经核氢化反应得到核氢化多羟基化合物,再对该核氢化多羟基化合物进行缩水甘油醚化的方法来得到。作为芳香族环氧树脂,例如可举出:双酚A的二缩水甘油醚、双酚F的二缩水甘油醚、及双酚S的二缩水甘油醚等双酚型环氧树脂;苯酚酚醛环氧树脂、甲酚酚醛环氧树脂、及羟基苯甲醛苯酚酚醛环氧树脂等酚醛型的环氧树脂;四羟基苯基甲烷的缩水甘油醚、四羟基二苯甲酮的缩水甘油醚、及环氧化聚乙烯基酚等多官能型的环氧树脂等。氢化环氧树脂中,优选为氢化的双酚A的缩水甘油醚。
脂环式环氧树脂是指分子内具有1个以上的与脂环式环键合的环氧基的环氧树脂。“与脂环式环键合的环氧基”是指下述式所示的结构中的搭桥结构的氧原子-O-。下式中,m是2~5的整数。
[化1]
将上述式中的(CH2)m中的一个或多个氢原子除去而得到的基团与其他化学结构键合而得的化合物,可以成为脂环式环氧树脂。(CH2)m中的一个或多个氢原子,还可以用甲基、乙基等直链状烷基进行适当地取代。在脂环式环氧树脂中,具有氧杂二环己烷环(上述式中m=3的化合物)、氧杂二环庚烷环(上述式中m=4的化合物)的环氧树脂,显示出优异的粘接性,所以优选使用。以下,具体地例示了优选使用的脂环式环氧树脂,但是不限于这些化合物。
(a)下述式(I)所示的环氧环己基甲基环氧环己烷羧酸酯类:
[化2]
(式中,R1和R2相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基。)
(b)下述式(II)所示的烷烃二醇的环氧环己烷羧酸酯类:
[化3]
(式中,R3和R4相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基,n表示2~20的整数。)
(c)下述式(III)所示的二羧酸的环氧环己基甲基酯类:
[化4]
(式中,R5和R6相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基,p表示2~20的整数。)
(d)下述式(IV)所示的聚乙二醇的环氧环己基甲基醚类:
[化5]
(式中,R7和R8相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基,q表示2~10的整数。)
(e)下述式(V)所示的烷烃二醇的环氧环己基甲基醚类:
[化6]
(式中,R9和R10相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基,r表示2~20的整数。)
(f)下述式(VI)所示的二环氧基三螺环化合物:
[化7]
(式中,R11和R12相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基。)
(g)下述式(VII)所示的二环氧基单螺环化合物:
[化8]
(式中,R13和R14相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基。)
(h)下述式(VIII)所示的乙烯基环己烯二环氧化物类:
[化9]
(式中,R15表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基。)
(i)下述式(IX)所示的环氧环戊基醚类:
[化10]
(式中,R16和R17相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基。)
(j)下述式(X)所示的二环氧基三环癸烷(ジエポキシトリシクロデカン)类:
[化11]
(式中,R18表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基。)
在上述例示的脂环式环氧树脂中,从有市售或者其类似物比较容易获得等理由出发,更优选使用下面的脂环式环氧树脂。
(A)7-氧杂二环[4.1.0]庚烷-3-羧酸和(7-氧杂-二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇的酯化物[在式(I)中,R1=R2=H的化合物]
(B)4-甲基-7-氧杂二环[4.1.0]庚烷-3-羧酸和(4-甲基-7-氧杂-二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇的酯化物[在式(I)中,R1=4-CH3、R2=4-CH3的化合物]
(C)7-氧杂二环[4.1.0]庚烷-3-羧酸和1,2-乙二醇的酯化物[在式(II)中,R3=R4=H、n=2的化合物]
(D)(7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇与己二酸的酯化物[在式(III)中,R5=R6=H、p=4的化合物]
(E)(4-甲基-7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇与己二酸的酯化物[在式(III)中,R5=4-CH3、R6=4-CH3、p=4的化合物]
(F)(7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基)甲醇与1,2-乙二醇的醚化物[在式(V)中,R9=R10=H、r=2的化合物]
另外,作为脂肪族环氧树脂,可举出脂肪族多元醇或其烯化氧加成物的聚缩水甘油醚。更具体而言,可以举出:1,4-丁二醇的二缩水甘油醚;1,6-己二醇的二缩水甘油醚;甘油的三缩水甘油醚;三羟甲基丙烷的三缩水甘油醚;聚乙二醇的二缩水甘油醚;丙二醇的二缩水甘油醚;在乙二醇、丙二醇、甘油等脂肪族多元醇上加成1种或2种以上的烯化氧(环氧乙烷、环氧丙烷)而得到的聚醚多元醇的聚缩水甘油醚等。
构成包含环氧系树脂组合物的胶粘剂的环氧树脂可以单独使用1种或并用2种以上。该组合物中所使用的环氧树脂的环氧当量通常是30~3000g/当量、优选50~1500g/当量的范围。当环氧当量低于30g/当量时,存在固化后的复合偏振板的挠性降低,或粘接强度降低的可能性。另一方面,当超过3000g/当量时,存在与胶粘剂中所含的其他成分的相容性降低的可能性。
在该胶粘剂中,从反应性的观点出发,作为环氧树脂的固化反应,优选使用阳离子聚合。为此,优选在作为活性能量射线固化型胶粘剂的固化性环氧树脂组合物中配合阳离子聚合引发剂。阳离子聚合引发剂通过可见光线、紫外线、X射线、电子射线等活性能量射线的照射产生阳离子种或路易斯酸,引发环氧基的聚合反应。以下,将通过活性能量射线的照射产生阳离子种或路易斯酸而使环氧基的聚合反应开始的阳离子聚合引发剂称为“光阳离子聚合引发剂”。
就使用光阳离子聚合引发剂并通过照射活性能量射线而进行胶粘剂的固化的方法而言,可以在常温下固化,这样考虑偏振膜的耐热性或膨胀所致的应变的必要性降低,从可使膜间良好地粘接的观点出发很有利。另外,光阳离子聚合引发剂通过光产生催化作用,所以即便混合于环氧树脂中,也具有优异的保存稳定性、作业性。
作为光阳离子聚合引发剂,例如可以举出:芳香族重氮盐;芳香族碘鎓盐、芳香族锍盐等鎓盐;铁-芳烃络合物等。
作为芳香族重氮盐,例如可举出重氮苯六氟锑酸盐、重氮苯六氟磷酸盐、及重氮苯六氟硼酸盐等。另外,作为芳香族碘鎓盐,例如可举出二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐、及二(4-壬基苯基)碘鎓六氟磷酸盐等。
作为芳香族锍盐,例如可举出:三苯基锍六氟磷酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、4,4’-双(二苯基锍)二苯基硫醚双(六氟磷酸盐)、4,4’-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍]二苯基硫醚双(六氟锑酸盐)、4,4’-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍]二苯基硫醚双(六氟磷酸盐)、7-[二(对甲苯基)锍]-2-异丙基噻吨酮六氟锑酸盐、7-[二(对甲苯基)锍]-2-异丙基噻吨酮四(五氟苯基)硼酸盐、4-苯基羰基-4’-二苯基锍-二苯基硫醚六氟磷酸盐、4-(对叔丁基苯基羰基)-4’-二苯基锍-二苯基硫醚六氟锑酸盐、及4-(对叔丁基苯基羰基)-4’-二(对甲苯基)锍-二苯基硫醚四(五氟苯基)硼酸盐等。
另外,作为铁-芳烃络合物,例如可举出二甲苯-环戊二烯基铁(II)六氟锑酸盐、枯烯-环戊二烯基铁(II)六氟磷酸盐、及二甲苯-环戊二烯基铁(II)-三(三氟甲基磺酰基)甲烷化物等。
这些光阳离子聚合引发剂可以容易地获得市售品,例如,若分别用商品名来命名,则可以举出“KayaradPCI-220”、“KayaradPCI-620”(以上由日本化药(株)制)、“UVI-6990”(联合碳化物(UnionCarbide)公司制)、“AdekaOptomerSP-150”、“AdekaOptomerSP-170”(以上由(株)ADEKA制)、“CI-5102”、“CIT-1370”、“CIT-1682”、“CIP-1866S”、“CIP-2048S”和“CIP-2064S”(以上由日本曹达(株)制)、“DPI-101”、“DPI-102”、“DPI-103”、“DPI-105”、“MPI-103”、“MPI-105”、“BBI-101”、“BBI-102”、“BBI-103”、“BBI-105”、“TPS-101”、“TPS-102”、“TPS-103”、“TPS-105”、“MDS-103”、“MDS-105”、“DTS-102”、“DTS-103”(以上由绿化学(株)制)、“PI-2074”(罗地亚(Rhodia)公司制)、等。
光阳离子聚合引发剂可以仅单独使用1种,也可以混合使用2种以上。其中,芳香族锍盐即便在300nm以上的波长区域也具有紫外线吸收特性,因此固化性优异,可以提供具有良好机械强度以及粘接强度的固化物,因此优选使用。
关于光阳离子聚合引发剂的配合量,相对于环氧树脂100重量份,通常是0.5~20重量份,优选1重量份以上,还优选15重量份以下。在光阳离子聚合引发剂的配合量相对于环氧树脂100重量份低于0.5重量份时,固化不充分,存在机械强度、粘接强度降低的趋势。另外,在光阳离子聚合引发剂的配合量相对于环氧树脂100重量份超过20重量份时,固化物中的离子性物质增加,因此固化物的吸湿性提高,存在耐久性能降低的可能性。
在使用光阳离子聚合引发剂的情况下,固化性环氧树脂组合物根据需要还可以含有光敏化剂。通过使用光敏化剂,阳离子聚合的反应性提高,可以使固化物的机械强度、粘接强度提高。作为光敏化剂,例如可举出羰基化合物、有机硫化合物、过硫化物、氧化还原系化合物、偶氮及重氮化合物、卤化物、光还原性色素等。
如果举出光敏化剂的更具体的例子,例如可举出:苯偶姻甲醚、苯偶姻异丙醚、及α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮等苯偶姻衍生物;二苯甲酮、2,4-二氯二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、及4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮等二苯甲酮衍生物;2-氯噻吨酮、及2-异丙基噻吨酮等噻吨酮衍生物;2-氯蒽醌及2-甲基蒽醌等蒽醌衍生物;N-甲基吖啶酮及N-丁基吖啶酮等吖啶酮衍生物;以及α,α-二乙氧基苯乙酮、苯偶酰、芴酮、呫吨酮、铀酰化合物、及卤化物等。光敏化剂可以仅单独使用1种,还可以并用2种以上。光敏化剂优选在固化性环氧树脂组合物100重量份中的含量为0.1~20重量份的范围。
胶粘剂所含有的环氧树脂通过光阳离子聚合而固化,但也可通过光阳离子聚合及热阳离子聚合这两者进行固化。在后者的情况下,优选并用光阳离子聚合引发剂与热阳离子聚合引发剂。
作为热阳离子聚合引发剂,可以举出苯偶酰锍盐、噻吩鎓(チオフェニウム)盐、四氢噻吩鎓盐(チオラニウム塩)、苯偶酰铵、吡啶鎓盐、肼鎓(ヒドラジニウム)盐、羧酸酯、磺酸酯、及胺酰亚胺等。这些热阳离子聚合引发剂可以作为市售品容易地获得,例如,若分别用商品名来命名,则可以举出“AdekaoptonCP77”、“AdekaoptonCP66”(以上为株式会社ADEKA制)、“CI-2639”、“CI-2624”(以上为日本曹达株式会社制)、“Sun-aidSI-60L”、“Sun-aidSI-80L”、“Sun-aidSI-100L”(以上为三新化学工业株式会社制)等。
活性能量射线固化型的胶粘剂可进一步含有氧杂环丁烷(オキセタン)类、多元醇类等促进阳离子聚合的化合物。
氧杂环丁烷类是在分子内具有四元环醚的化合物,例如可以举出3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基甲基]苯、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、二[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲基]醚、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、及苯酚酚醛氧杂环丁烷等。这些氧杂环丁烷类可以容易地取得市售品,例如,均以商品名来命名,可以举出“ARONOXETANEOXT-101”、“ARONOXETANEOXT-121”、“ARONOXETANEOXT-211”、“ARONOXETANEOXT-221”、“ARONOXETANEOXT-212”(均为东亚合成(株)制)等。这些氧杂环丁烷类在固化性环氧树脂组合物中的含有比例通常为5~95重量%、优选为30~70重量%。
作为多元醇类,优选不存在酚性羟基以外的酸性基团的多元醇,例如可以举出不具有羟基以外的官能团的多元醇化合物、聚酯多元醇化合物、聚己内酯多元醇化合物、具有酚性羟基的多元醇化合物、及聚碳酸酯多元醇等。这些多元醇类的分子量通常为48以上,优选为62以上,进一步优选为100以上,而且还优选为1000以下。这些多元醇类在固化性环氧树脂组合物中的含有比例通常在50重量%以下、优选30重量%以下。
活性能量射线固化型的胶粘剂中可进一步配合离子捕获剂、抗氧化剂、链转移剂、增粘剂、热塑性树脂、填充剂、流动调整剂、流平剂、增塑剂、消泡剂等添加剂。作为离子捕获剂,可举出粉末状的铋系、锑系、镁系、铝系、钙系、钛系及它们的混合系等的无机化合物,作为抗氧化剂,可举出受阻酚系抗氧化剂等。
活性能量射线固化型的胶粘剂能够以实质上不含有溶剂成分的无溶剂型胶粘剂的形式使用,但各涂布方式分别具有最适度的粘度范围,故为了粘度调整,也可含有溶剂。作为溶剂,优选使用不降低偏振膜的光学性能、且良好地将环氧树脂组合物等溶解的物质,可举出以甲苯为代表的烃类、以乙酸乙酯为代表的酯类等有机溶剂。本发明所使用的活性能量射线固化型的胶粘剂的粘度例如为5~1000mPa·s左右的范围,优选为10~200mPa·s,更优选为20~100mPa·s。
〈偏振板的制造方法〉
接下来,一边参考附图,一边说明本发明的偏振板的制造装置及制造方法。图1为表示本发明的偏振板的制造装置的一个实施方式的概略图。
图1所示的偏振板的制造装置30中,沿着搬送方向依次设置:用于在透明膜2、3的单面涂布胶粘剂的胶粘剂涂布装置11、12;用于贴合透明膜2、3与偏振膜1而得到层叠体4的贴合辊(夹持辊)51、52;在层叠体4中使透明膜2、3与偏振膜1密合的辊13;设置在与该辊13的外周面相对向的位置的第1活性能量射线照射装置14、15;设置于比第1活性能量射线照射装置更靠搬送方向下游侧的第2活性能量射线照射装置16~18;以及搬送用夹持辊19。
首先,在从卷绕成辊状的状态连续地放出的透明膜2、3的单面,利用胶粘剂涂布装置11、12涂布活性能量射线固化型的胶粘剂(胶粘剂涂布工序)。
然后,在从卷绕成辊状的状态连续地放出的偏振膜1的双面,经由胶粘剂来层叠涂布有胶粘剂的透明膜2、3而得到层叠体,在将该层叠体挟持于向搬送方向旋转的一对贴合辊51、52之间的状态下,使至少一方的贴合辊朝向另一方的贴合辊的方向按压,由此将偏振膜1与透明膜2、3贴合,形成层叠体4(贴合工序)。
然后,在一边使该层叠体4密合于辊13的外周面一边搬送层叠体4的过程中,从第1活性能量射线照射装置14、15朝向辊13的外周面照射活性能量射线,使胶粘剂聚合固化(活性能量射线照射工序)。
需要说明的是,配置在搬送方向下游侧的第2以后的活性能量射线照射装置16~18是用于使胶粘剂完全聚合固化的装置,可根据需要追加或省略。最后,层叠体4通过搬送用夹持辊19,作为偏振板而卷取于卷取辊20。以下,详细说明各工序。
(胶粘剂涂布工序)
胶粘剂在透明膜2、3上的涂布方法并无特别限定,例如可利用刮刀、线棒、模涂机、逗点涂布机、凹版涂布机等各种涂布方式。其中,若考虑与薄膜涂布、运送线路(パスライン)的自由度、幅宽等对应,则胶粘剂涂布装置11、12优选为凹版辊。
使用凹版辊作为胶粘剂涂布装置11、12而进行胶粘剂的涂布时,所涂布的胶粘剂的厚度(涂布厚度)优选为约0.1~10μm,更优选为0.2~4μm。胶粘剂的涂布厚度根据凹版辊的速度相对于透明膜的线速度之比即拉伸比来调整。一般而言,通过使拉伸比(凹版辊的速度/线速度)调整至0.5~10,可使胶粘剂的涂布厚度调整至约0.1~10μm。更具体而言,
使透明膜2、3的线速度为10~100m/分钟,凹版辊朝向透明膜2、3的搬送方向的相反方向旋转,使凹版辊的速度为5~1000m/分钟,由此可使胶粘剂的涂布厚度调整至约0.1~10μm。
胶粘剂在制备后,一般在调整为15~40℃的范围内的规定温度±5℃(例如,规定温度为30℃时则为30℃±5℃)、优选±3℃、更优选±1℃的环境下涂布。
(贴合工序)
在本工序中,在从卷绕成辊状的状态连续地放出的偏振膜1的双面,经由胶粘剂来层叠通过上述工序而涂布有胶粘剂的透明膜2、3。在将该层叠体挟持于向搬送方向旋转的一对贴合辊51、52之间的状态下,例如通过使贴合辊51向贴合辊52的方向按压,从而将偏振膜1与透明膜2、3贴合,形成层叠体4。此时,以相对于与贴合辊的按压方向垂直的面成±3°范围内的角度的方式、优选成±1°的范围内的角度的方式、特别优选以与垂直于按压方向的面重叠的方式,使偏振膜向贴合辊之间搬送。这样,偏振膜与透明膜不会在贴合辊的近前接触而产生气泡。需要说明的是,也可以使贴合辊52朝向贴合辊51的方向按压,还可以向贴合辊51与贴合辊52两者互相接近的方向对它们进行按压。
另外,在图1中,示出了在透明膜2、3的单面均一地涂布胶粘剂,使透明膜2、3的涂布有胶粘剂的面与偏振膜1重叠并利用贴合辊51、52来贴合的方法,但也可在偏振膜1的双面均一地涂布胶粘剂,在偏振膜1的涂布有胶粘剂的面重叠透明膜2、3并利用贴合51、52来贴合。
本发明的特征在于,以与一对贴合辊51、52中的至少一方接触的方式,设置有用于除去附着在贴合辊表面的灰尘的除尘辊。除尘辊是具有用于将附着在贴合辊表面的灰尘等异物除去的机构的辊。例如,在除尘辊的表面具备由可吸附灰尘等异物的材料构成的吸附层。构成上述吸附层的材料优选为,可除去附着于贴合辊表面的灰尘等异物、且不会附着于贴合辊的表面的材料,例如可举出非粘合性的高分子橡胶。作为非粘合性的高分子橡胶,例如可举出硅酮(silicone)等。硅酮系高分子橡胶可得到适度的粘合力。
作为上述这种的除尘辊,可使用各种市售品。作为上述市售品,例如可举出YanGo公司制的高分子橡胶除尘辊(RUS系列、HSS系列、LPS系列、SRR系列等)、TEKNEK公司制的除尘辊。
需要说明的是,可以与贴合辊51、52分别接触的方式,设置2个以上的除尘辊,也可以仅与贴合辊51、52的一方接触的方式,设置除尘辊。
图2中示出了本发明的一个实施方式的贴合辊以及除尘辊的概略侧视图。图2中,以与贴合辊51接触的方式,设置有用于除去附着在贴合辊51表面的灰尘的除尘辊51a,另外,以与贴合辊52接触的方式,设置有用于除去附着在贴合辊52表面的灰尘的除尘辊52a。由此,除去附着于贴合辊51、52表面的灰尘,防止构成偏振板的层叠体4(偏振膜1及透明膜2、3)产生刻痕(凹痕)、气泡。
图3中示出了本发明的其他的实施方式的贴合辊、除尘辊以及转印用粘合辊的概略侧视图。在图3中,与图2同样地设置有除尘辊51a、52a,还以与除尘辊51a接触的方式,设置有用于除去附着在除尘辊51a表面的灰尘的转印用粘合辊51b,另外,以与除尘辊52a接触的方式,设置有用于除去附着在除尘辊52a表面的灰尘的转印用粘合辊52b。转印用粘合辊在其表面具备用于使灰尘等异物吸附的粘合层。例如,可将多片该粘合层层叠于转印用粘合辊的表面,通过剥离最外表面的使用完毕的粘合层,从而可容易地使新粘合层露出于最外表面。通过这样的操作,即使在使用中也可维持转印用粘合辊的吸附力,可防止因堆积于除尘辊表面的灰尘而使除尘辊的吸附力降低的情况。由此,能够可靠地长时间稳定地除去附着于贴合辊51、52表面的灰尘。
转印用粘合辊的材质无特别限定,但至少外周的最外表面由可吸附灰尘等异物的粘合性材料构成。作为这种粘合性材料,例如可举出丙烯酸系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂等。
作为上述这样的转印用粘合辊,可使用各种市售品。作为上述市售品,例如可举出:YanGo公司制的尘埃转印用粘合胶带辊、“GaplessTMULT”(商品名)、“GaplessTMSRR”(商品名)或YanGo公司制的“AMS粘合片辊(制品名)/ARSPPrecut粘合片辊(商品名)”、TEKNEK公司制粘合辊。
构成除尘辊的表面的材料相对于转印用粘合辊的粘合力优选为0.20~2.00kgf。更优选为0.30~1.00kgf。当小于0.20kgf时,在除尘能力不足的方面不理想,当超过2.00kgf时,在辊的旋转变得不稳定的方面不理想。需要说明的是,构成除尘辊表面的材料的粘合力相当于如下的载荷:使用数字推拉力计,在测定端子安装转印用粘合辊的纸片,接触除尘辊表面的材料后,拉拽测量计,而剥离时的载荷。
贴合辊的直径无特别限定,优选为50~400mm。需要说明的是,一对贴合辊各自的直径可以相同,也可不同。贴合辊的宽度优选为300~3000mm。
除尘辊以及转印用粘合辊的直径无特别限定,但优选小于与除尘辊相接触的贴合辊的直径,更优选为50~150mm。需要说明的是,除尘辊以及转印用粘合辊各自的直径可以相同,也可不同。除尘辊以及转印用粘合辊的宽度优选为300~3000mm,可与除尘辊所接触的贴合辊的宽度相同,优选稍长。
作为贴合辊的材质,例如可举出金属或橡胶。优选一对贴合辊中的一方为金属制辊,另一方为橡胶制辊。在一对贴合辊都为金属制的情况下,容易因使用而在辊间受伤,因此难以连续使用。
就以往的贴合辊而言,通常,被按压的上侧的贴合辊为橡胶制,下侧的贴合辊为金属制。其原因在于,由于下侧的贴合辊安装有驱动马达以控制旋转速度,因此下侧的贴合辊为金属制,按压时下侧的贴合辊不会变形,贴合辊的圆周速度容易维持一定。但是,为了易于进行后述的正弯曲(カール)的弯曲调整,因此在本发明中,优选被按压(上侧)的贴合辊为金属制,另一方(下侧的)贴合辊的至少其***表面为橡胶制。
作为金属制辊的母材,可使用各种公知的材质,优选不锈钢,更优选SUS304(包含18%的铬与8%的镍的不锈钢)。在金属制辊的表面,优选实施铬电镀处理。
橡胶制辊的至少构成外周表面的橡胶的材质无特别限制,可举出NBR(丁腈橡胶)、Titan(タイタン)、氨基甲酸酯、硅酮、EPDM(乙烯-丙烯-二烯橡胶)等,优选为NBR、Titan、氨基甲酸酯。橡胶辊的硬度没有特别限定,通常为60~100°、优选为85~95°。需要说明的是,橡胶辊的硬度可以利用基于JISK6253的硬度计进行测定。作为市售的硬度计,使用例如Aska公司制的橡胶硬度计“Type-A”等。具体来说,使用棒等之类物体挤压表面时,以硬度计测定橡胶辊的表面阻力。
通过贴合辊而施加于层叠体的压力无特别限制,当使用金属制辊与橡胶制辊作为一对贴合辊时,富士胶片制双片型Prescale(超低压用)的瞬时压力优选为0.5~3.0MPa,更优选0.7~2.3MPa。
除尘辊对贴合辊的按压的压力(赋予除尘辊与贴合辊的接触面的压力)优选为0.01~0.10MPa,可通过除尘辊的安装角度适当调整。另外,转印用粘合辊对除尘辊的按压的压力(赋予转印用粘合辊与除尘辊的接触面的压力)优选为0.01~0.10MPa,可通过转印用粘合辊的安装角度适当调整。
优选设置在层叠体4的贴合于液晶面板的面侧的贴合辊(第1贴合辊)的周速度,比相反侧的贴合辊(第2贴合辊)的周速度快。由此,可对所得的偏振板赋予:贴合于液晶面板的面成为凸、其相反侧的面成为凹的弯曲(正弯曲)。在对所得的偏振板赋予贴合于液晶面板的面成为凹、其相反侧的面成为凸的弯曲(反弯曲)的情况下,当将偏振板贴合于液晶单元时,容易产生气泡进入中央部等不良情形。需要说明的是,该情况下,优选使用金属制辊作为第1贴合辊、使用至少***表面为橡胶制的辊作为第2贴合辊。
另外,当将第2贴合辊的周速度设为1时,第1贴合辊的周速度的比更优选为1.0050~1.0200。在第1贴合辊的周速度比该范围快的情况下,正弯曲的弯曲量过大,将偏振板贴合于液晶单元时,容易产生气泡进入端部等不良情形,而且,当放置于严苛的环境下时,更加助长正弯曲,偏振板的端部有可能从液晶单元剥离。
辊13构成外周面经镜面精加工的凸曲面,一边使层叠体4密合于其表面一边搬送层叠体4,该过程中通过活性能量射线照射装置14、15使胶粘剂聚合固化。在使胶粘剂聚合固化,并使层叠体4充分密合方面,辊13的直径无特别限定。优选以通过辊13间的累积光量达到10mJ/cm2以上的方式,对胶粘剂未固化状态的层叠体4照射活性能量射线。辊13也可跟随层叠体4的生产线的动作而从动或旋转驱动,或者固定而使层叠体4在表面滑动。另外,在利用活性能量射线的照射进行聚合固化时,辊13也可作为用于将层叠体4所产生的热散热的冷却辊来起作用。此时,冷却辊的表面温度优选设定在4~30℃。
(活性能量射线照射工序)
用于通过活性能量射线的照射而进行胶粘剂的聚合固化时所使用的光源无特别限定,但优选为在波长400nm以下具有发光分布的光源。作为这样的光源例如可举出低压汞灯、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、金属卤素灯。
对活性能量射线固化型胶粘剂的光照射强度根据各胶粘剂的组成而决定,无特别限定,但优选为10~5000mW/cm2。若对树脂组合物的光照射强度小于10mW/cm2,则反应时间太长,若超过5000mW/cm2,则由于灯所辐射的热及组合物的聚合时的发热,故有可能产生胶粘剂的构成材料即环氧树脂组合物等的黄变或偏振膜的劣化。需要说明的是,照射强度优选为对于光阳离子聚合引发剂的活化有效的波长区域的强度,更优选波长400nm以下的波长区域的强度,进一步优选波长280~320nm的波长区域的强度。
活性能量射线对活性能量射线固化型胶粘剂的照射时间根据各将要固化的组合物来控制,无特别限定,但优选设定为:照射强度与照射时间之积所表示的累积光量为10mJ/cm2以上,优选10~5000mJ/cm2。若对上述胶粘剂的累积光量小于10mJ/cm2,则源自引发剂的活性种的产生不充分,胶粘剂的固化变得不充分。另一方面,若其累积光量超过5000mJ/cm2,则照射时间变得非常长,对生产性提高不利。此时,根据所使用的膜、胶粘剂种类的组合等的不同,需要何种波长区域(UVA(320~390nm)、UVB(280~320nm)等)下的累积光量将存在差异。
本发明中对层叠体照射活性能量射线而使胶粘剂聚合固化,但也可以并用利用加热的聚合固化。
在活性能量射线为紫外线的情况下,在对积体层4照射活性能量射线的工序中,优选一边对层叠体4在长度方向(搬送方向)施加100~800N/m的张力,一边以照射时间达到0.1秒以上的线速度搬送层叠体4。另外,紫外线的照射强度优选设为10mW/cm2以上。
另外,当由活性能量射线照射装置14、15产生的活性能量射线的累积光量不充分时,还优选设置第2以后的活性能量射线照射装置16~18,从而追加照射活性能量射线,促进层叠体4的胶粘剂的固化。这些全部工序中的累积光量优选设定为10mJ/cm2以上、更优选为10~5000mJ/cm2。这样,在照射活性能量射线的工序中,优选活性能量射线的照射分多次进行。
为了可靠地进行偏振板(层叠体)端部的胶粘剂的固化,例如可举出使无电极D灯泡(バルブランプ)即FUSION制“LightHammer10”以相对于膜移动为横跨的方式而排列的方法等。
活性能量射线固化型树脂发生固化的比率、即反应率,优选为90%以上,更优选为95%以上。
(偏振板卷取工序)
将卷取层叠体(偏振板)4的张力设为30N/cm2~150N/cm2的范围内。优选为30N/cm2~120N/cm2的范围内。当以小于30N/cm2的张力移送长条状的辊卷时,由于会引起卷绕错位,因此并不优选,当张力大于150N/cm2时,卷紧绷(巻き締まり)较强,容易产生松弛。
需要说明的是,卷取长度越长,在同一张力时越易引起卷紧绷(放卷时不易恢复为平坦的状态的现象),故可一边使偏振板卷于卷芯,一边使张力连续或阶段性降低。即使在实施上述这种所谓的渐变来降低张力的方法中,此时的张力也要设置为150N/cm2以下。
卷取于卷芯的偏振板的长度并无特别限定,但优选为100m以上且4000m以下。
圆筒状的卷芯的直径优选为6英寸~12英寸。卷芯的直径越大越好,更优选为11英寸、12英寸等,但当直径过大时,有不易移送或保管的倾向。
由于圆筒状卷芯的材质在无尘室使用,因此只要其本身不易产生灰尘、且能确保适当的强度以卷取宽度较宽的偏振板,则无特别限定,可选择FRP(玻璃纤维强化塑料)等。
实施例
以下,举出实施例,更详细地说明本发明,但本发明不限于这些实施例。
[实施例1]
(偏振膜的制作)
作为聚乙烯醇的原材膜,使用聚合度2400、皂化度99.9摩尔%、厚度75μm、宽度3000mm的长条的聚乙烯醇膜“OPL膜VinylonVF-PS#7500(Kuraray制)”。拉伸是通过对处理槽前后的驱动夹持辊附加周速差来进行的。
首先,以不使原材膜松弛的方式保持膜的紧张状态,在装有30℃的纯水的溶胀槽中浸渍80秒,使膜充分溶胀。与溶胀槽中的溶胀相伴的入口与出口的辊速度比为1.2。进行利用夹持辊的除水后,在装有30℃的纯水的水浸渍槽中浸渍160秒。使该槽中的机械方向的拉伸倍率为1.09倍。
然后,在装有碘/碘化钾/水以重量比计为0.02/2.0/100的水溶液的染色槽中浸渍,同时以约1.5倍的拉伸倍率进行单轴拉伸。然后,在装有碘化钾/硼酸/水以重量比计为12/3.7/100的水溶液的硼酸槽中于55.5℃下浸渍130秒,同时进行单轴拉伸直至自原材起的累积拉伸倍率达到5.7倍。然后,在装有碘化钾/硼酸/水以重量比计为9/2.4/100的水溶液的硼酸槽中于40℃下浸渍60秒。
然后,在水洗槽中用8℃的纯水洗涤约16秒,然后,依次通过约60℃的干燥炉、约85℃的干燥炉,以在这些干燥炉中的停留时间合计为160秒的方式进行干燥。这样,得到吸附有碘并使其进行了取向的厚度28μm的偏振膜。
(偏振板的制作)
作为透明膜,准备厚度40μm的赋予了相位差特性的乙酸纤维素系树脂膜“KC4CR-1(KonicaMinoltaOpto(株)制)”、和厚度80μm的三乙酰纤维素膜“KC8UX2MW”(KonicaMinolta公司制)。
接着,在上述厚度40μm的已赋予了相位差特性的乙酸纤维素系树脂膜“KC4CR-1”的单面,使用胶粘剂涂布装置(MicroChamberDoctor:富士机械公司制)涂布紫外线固化型的胶粘剂、即环氧树脂组合物“KR系列”(ADEKA公司制,含阳离子聚合引发剂)。另外,在上述厚度80μm的三乙酰纤维素膜“KC8UX2MW”的单面,使用相同的胶粘剂涂布装置涂布紫外线固化型的胶粘剂、即环氧树脂组合物“KR系列”(ADEKA公司制,含阳离子聚合引发剂)。此时,将胶粘剂涂布装置的偏振膜层叠体的线速度设为25m/分钟,使凹版辊朝向层叠材料的搬送方向的反向旋转,使厚度40μm的已赋予了相位差特性的乙酸纤维素系树脂膜“KC4CR-1”上的胶粘剂层的厚度约为3.5μm,使厚度80μm的三乙酰纤维素膜“KC8UX2MW”上的胶粘剂层的厚度约为3.5μm。
接着,在上述偏振膜的两面,将上述厚度40μm的赋予相位差特性的乙酸纤维素系树脂膜“KC4CR-1”与厚度80μm的三乙酰纤维素膜“KC8UX2MW”,经由上述环氧树脂组成物(紫外线固化型胶粘剂),通过一对贴合辊来进行贴合。此时,在贴合辊上设置有硅酮系除尘辊“HSS系列”(YanGo公司制)以及与该除尘辊接触的转印用粘合辊“AMS粘合片辊(制品名)/ARSPPrecut粘合片辊(商品名)(YanGo公司制)”。另外,构成除尘辊表面的材料对转印用粘合辊的粘合力为0.74kgf。
对于贴合有上述2种透明膜的偏振膜,一边在长度方向施加600N/m的张力而使其与冷却辊密合,一边以线速度25m/分钟进行移送,使其通过由金属卤化物灯2灯(GS-YUASA公司制,1灯的电能130W/cm)照射的紫外线中,进行第1活性能量射线照射工序,再使其通过由之后设置的无电极D灯泡3灯(Fusion公司制“LightHammer10”,1灯的电能216W/cm)照射的紫外线中,进行第2活性能量射线照射,由此制作出偏振板。
上述的无电极D灯泡1灯是指:将在膜的宽度方向排列6台无电极D灯泡而成的单元,在膜的长度方向配置1列而成的装置。
通过金属卤化物灯时,使贴合于上述偏振膜的厚度80μm的三乙酰纤维素膜“KC8UX2MW”与设定于23℃的冷却辊的外周面接触,从厚度40μm的已赋予了相位差特性的乙酸纤维素系树脂膜“KC4CR-1”侧照射紫外线。
(缺陷产生率的评价)
在实施例1中,调查相对于生产的偏振板的长度(m)、起因于附着于贴合辊的异物的缺陷的产生次数,结果为4次/100万m。结果示于表1。
[实施例2]
在贴合辊上设置有硅酮系除尘辊“LPS系列(YanGo公司制)”以及与该除尘辊接触的转印用粘合辊(YanGo公司制),构成除尘辊表面的材料对转印用粘合辊的粘合力为0.52kgf,除此以外,与实施例1同样地制作偏振板。
(缺陷产生率的评价)
在实施例2中,调查相对于生产的偏振板的长度(m)、起因于附着于贴合辊的异物的缺陷的产生次数,结果为4次/100万m。结果示于表1。
[实施例3]
在贴合辊上设置有硅酮系除尘辊“RUS系列(YanGo公司制)”以及与该除尘辊接触的转印用粘合辊(YanGo公司制),构成除尘辊表面的材料对转印用粘合辊的粘合力为0.38kgf,除此以外,与实施例1同样地制作出偏振板。
(缺陷产生率的评价)
在实施例3中,调查相对于生产的偏振板的长度(m)、起因于附着于贴合辊的异物的缺陷的产生次数,结果为6次/100万m。结果示于表1。
[实施例4]
除了未对贴合辊设置转印用粘合辊以外,与实施例1同样地制作出偏振板。
(起因于贴合辊附着异物的缺陷的产生率的评价)
在实施例4中,调查相对于生产的数量、起因于附着于贴合辊的异物的缺陷产生率,结果为4次/30万m。结果示于表1。
[比较例1]
除了未对贴合辊设置除尘辊及转印用粘合辊以外,与实施例1同样地制作出偏振板。
(起因于贴合辊附着异物的缺陷的产生率的评价)
在比较例1中,调查相对于生产的数量、起因于附着于贴合辊的异物的缺陷的产生率,结果为4次以上/10万m。结果示于表1。
表1
产业上的利用可能性
本发明的偏振板,可有效地应用于以液晶显示装置为代表的各种显示装置。
符号说明
1偏振膜
2,3透明膜
4层叠体(偏振板)
11,12胶粘剂涂布装置
13辊(冷却辊)
14,15,16,17,18活性能量射线照射装置
19搬送用夹持辊
20卷取辊
51,52贴合辊
51a,52a除尘辊
51b,52b转印用粘合辊

Claims (2)

1.一种偏振板的制造方法,其特征在于,是在偏振膜的单面或两面贴合透明膜而成的偏振板的制造方法,所述制造方法具备:
胶粘剂涂布工序,在所述透明膜的单面或者所述偏振膜的单面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂;
贴合工序,在将层叠体夹持于向搬送方向旋转的一对贴合辊之间的状态下,将至少一方的贴合辊向另一方的贴合辊的方向按压,所述层叠体通过使所述透明膜经由所述胶粘剂层叠于所述偏振膜的单面或两面而成,通过所述按压将所述透明膜与所述偏振膜贴合;以及
活性能量射线照射工序,对所述层叠体照射活性能量射线,使所述胶粘剂固化;
其中,以与所述一对贴合辊中的至少一方接触的方式,设置有用于除去附着在所述贴合辊表面的灰尘的除尘辊,
进一步以与所述除尘辊接触的方式,设置有用于除去附着在所述除尘辊表面的灰尘的转印用粘合辊,
构成所述除尘辊的表面的材料相对于所述转印用粘合辊的粘合力为0.20~2.00kgf。
2.一种偏振板的制造装置,其特征在于,是在偏振膜的单面或两面贴合透明膜而成的偏振板的制造装置,所述制造装置具备:
胶粘剂涂布装置,用于在所述透明膜的单面或者所述偏振膜的单面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂;
一对贴合辊,用于一边搬送层叠体并一边对其夹压,所述层叠体通过使所述透明膜经由所述胶粘剂层叠于所述偏振膜的单面或两面而成,通过所述夹压将所述透明膜与所述偏振膜贴合;以及
活性能量射线照射装置,用于对所述层叠体照射活性能量射线,使所述胶粘剂固化;
其中,以与所述一对贴合辊中的至少一方接触的方式,设置有至少一个除尘辊,
进一步以与所述除尘辊接触的方式,设置有用于除去附着在所述除尘辊表面的灰尘的转印用粘合辊,
构成所述除尘辊的表面的材料相对于所述转印用粘合辊的粘合力为0.20~2.00kgf。
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