CN105319638B - 偏振板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供偏振膜与保护膜的粘接性优异的偏振板的制造方法。一种偏振板的制造方法,其是利用紫外线固化型粘接剂在聚乙烯醇系树脂膜中吸附取向有碘或二色性染料的偏振膜的至少一面贴合由热塑性树脂形成的保护膜而制造偏振板的方法,其特征在于,具备:使上述保护膜与水接触的工序(a);在选自经过上述工序(a)后的保护膜和偏振膜中的至少一张膜上形成包含紫外线固化型粘接剂的粘接剂层的工序(b);使保护膜和偏振膜隔着上述粘接剂层而层叠得到层叠膜的工序(c);以及对上述层叠膜照射紫外线使粘接剂层固化的工序(d)。
Description
技术领域
本发明涉及偏振板的制造方法。
背景技术
液晶显示装置、有机EL显示装置、等离子显示器面板(PDP)等图像显示装置中使用偏振膜。
作为偏振膜,广泛使用在聚乙烯醇系树脂膜中吸附取向有碘或二色性染料而成的偏振膜,通常与保护膜贴合而制成偏振板。例如日本特开2008-287207号公报(专利文献1)中公开了将透明保护膜直接藉由活性能量射线固化型粘接剂贴合于偏振膜,使该粘接剂固化从而制造偏振板的方法。然而,它们的粘接强度不一定充分,有时产生剥离等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-287207号公报、尤其段落0098等
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述课题而完成的,在于提供偏振膜和与由热塑性树脂形成的保护膜的粘接性优异的偏振板的制造方法。
用于解决问题的手段
即本发明提供一种偏振板的制造方法,其是利用紫外线固化型粘接剂,在聚乙烯醇系树脂膜中吸附取向有碘或二色性染料的偏振膜的至少一面贴合由热塑性树脂形成的保护膜而制造偏振板的方法,其特征在于,
具备:使上述保护膜与水接触的工序(a);
在选自经过上述工序(a)后的保护膜和偏振膜中的至少一张膜上形成包含紫外线固化型粘接剂的粘接剂层的工序(b);
使保护膜和偏振膜隔着上述粘接剂层层叠得到层叠膜的工序(c);以及
对上述层叠膜照射紫外线使粘接剂层固化的工序(d)。
上述的制造方法中,在使保护膜与水接触的工序(a)之前包含对保护膜进行加热的工序(a-1)。
另外,上述紫外线固化型粘接剂可以在形成粘接剂层前被加热。此外,该紫外线固化型粘接剂优选为阳离子聚合型的环氧系粘接剂,更优选该环氧系粘接剂包含在分子内不含芳环的环氧树脂。该环氧系粘接剂可以包含环氧树脂以及阳离子聚合光引发剂。
本发明中,构成保护膜的热塑性树脂优选为丙烯酸系树脂。另外,本发明中的保护膜在使保护膜与水接触的工序之后的含水率优选为0.2~5重量%。
发明效果
根据本发明,通过使包含热塑性树脂的保护膜、尤其包含丙烯酸系树脂的保护膜与水接触,可以提供偏振膜和保护膜的粘接性优异的偏振板。由本发明得到的偏振板能够适合地用于液晶显示装置。
具体实施方式
本发明涉及使用紫外线固化型粘接剂将包含热塑性树脂的保护膜贴合于偏振膜来制造偏振板的方法,其特征在于,具备:使保护膜与水接触的工序;在选自保护膜和偏振膜中的至少一张膜的单面涂布紫外线固化型粘接剂来形成粘接剂层的工序;使保护膜和偏振膜隔着粘接剂层层叠来得到层叠膜的工序;以及对层叠膜照射紫外线使粘接剂层固化的工序。
[偏振板]
通过本发明的制造方法得到的偏振板具有利用紫外线固化型粘接剂将包含热塑性树脂的保护膜贴合于包含聚乙烯醇系树脂的偏振膜的构成。
(偏振膜)
本发明中所使用的偏振膜包含聚乙烯醇系树脂膜,具体而言是聚乙烯醇系树脂膜吸附取向有二色性色素后的膜。可以将聚乙酸乙烯酯系树脂进行皂化后用作构成聚乙烯醇系树脂膜的聚乙烯醇系树脂。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了作为乙酸乙烯酯均聚物的聚乙酸乙烯酯之外,还可以列举乙酸乙烯酯与能与其共聚的其它单体的共聚物等。作为能与乙酸乙烯酯共聚的其它单体的例子,可以列举不饱和羧酸、烯烃、乙烯基醚、不饱和磺酸、具有铵基的丙烯酰胺等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85摩尔%以上,优选为98摩尔%以上。另外,聚乙烯醇系树脂可被改性,例如,也能够使用用醛类改性而得的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛和聚乙烯醇缩丁醛等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000~10000左右,优选为1500~5000左右。
将这样的聚乙烯醇系树脂制成的膜可用作偏振膜的原卷膜(原反フイルム)。聚乙烯醇系树脂能够采用以往公知的适当方法制膜。包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜的膜厚例如为10~150μm左右。
偏振膜通常经过如下工序制造:用二色性色素将上述那样的包含聚乙烯醇系树脂膜的原卷膜染色而使该二色性色素吸附的工序(染色处理工序)、将吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜用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水洗的工序(水洗处理工序)。
此外,制造偏振膜时,通常单轴拉伸聚乙烯醇系树脂膜,但该单轴拉伸既可以在染色处理工序之前进行,也可以在染色处理工序中进行,还可以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,单轴拉伸既可以在硼酸处理工序之前进行,也可以可在硼酸处理工序中进行。当然,也可以在这些多个阶段中进行单轴拉伸。单轴拉伸既可以在圆周速度不同的辊间进行拉伸,也可以使用热辊进行拉伸。此外,既可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是在溶剂中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,利用二色性色素对聚乙烯醇系树脂膜进行染色,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来进行。作为二色性色素,例如可使用碘、二色性染料等。二色性染料例如包含由C.I.直接红39(C.I.DIRECT RED 39)等双偶氮化合物形成的二色性直接染料;由三偶氮化合物、四偶氮化合物等形成的二色性直接染料。再者,聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理前实施在水中的浸渍处理。
使用碘作为二色性色素时,通常采用在含有碘和碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而染色的方法。该水溶液中碘的含量通常在每100重量份的水中为0.01~1重量份,碘化钾的含量通常在每100重量份的水中为0.5~20重量份。使用碘作为二色性色素时,用于染色的水溶液温度通常为20~40℃,另外,在该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,通常采用在含有水溶性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。该水溶液中二色性染料的含量通常在每100重量份的水中为1×10-4~10重量份,优选为1×10-3~1重量份,更优选为1×10-3~1×10-2重量份。该水溶液也可以含有作为染色助剂的硫酸钠等无机盐。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℃,此外,在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10~1800秒。
硼酸处理工序通过将经二色性色素染色后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在硼酸水溶液中进行。硼酸水溶液中硼酸的量通常在每100重量份的水中为2~15重量份,优选为5~12重量份。在上述染色处理工序中使用碘作为二色性色素时,用于该硼酸处理工序的硼酸水溶液优选含有碘化钾。在这种情况下,硼酸水溶液中碘化钾的量通常在每100重量份的水中为0.1~15重量份,优选为5~12重量份。在硼酸水溶液中的浸渍时间通常为60~1200秒,优选为150~600秒,进一步优选为200~400秒。硼酸水溶液的温度通常为50℃以上,优选为50~85℃,更优选为60~80℃。
在接下来的水洗处理工序中,从硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜去除多余的硼酸、碘等药剂,例如通过使膜浸渍于水中来进行。水洗处理中的水的温度通常为5~40℃,浸渍时间通常为1~120秒。水洗处理之后,对膜实施干燥处理而得到偏振膜。干燥处理可以使用例如热风干燥机、远红外线加热器等。干燥处理的温度通常为30~100℃、优选为50~80℃,干燥时间通常为60~600秒、优选为120~600秒。
所得到的偏振膜的厚度通常优选为5~40μm的范围内,更优选为5~30μm。
(保护膜)
本发明中所使用的保护膜是用于物理性或化学性地保护偏振膜的膜,是包含热塑性树脂的膜。作为该热塑性树脂,例如可以列举聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等烯烃系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;降冰片烯系树脂等环烯烃系树脂;聚氨酯系树脂;聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂;二乙酰纤维素和三乙酰纤维素(TAC)等纤维素系树脂等透明高分子材料。其中,聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、环烯烃系树脂、丙烯酸系树脂和纤维素系树脂由于在本发明所得到的偏振板中有效提高偏振膜与保护膜的粘接性而是适宜的,丙烯酸系树脂尤为适宜。需要说明的是,热塑性树脂中可以根据需要含有紫外线吸收剂、抗氧化剂、增塑剂等添加剂。热塑性树脂能够通过铸涂或挤出法等公知的方法进行制膜而形成保护膜。
上述环烯烃系树脂是指具有如下单体的单元的热塑性树脂:包含降冰片烯、多环降冰片烯系单体等环烯烃的单体。环烯烃系树脂既可以是使用单一环烯烃的开环聚合物的氢化物、使用两种以上环烯烃的开环共聚物的氢化物,也可以是环烯烃与链状烯烃和/或具有乙烯基的芳香族化合物等的加成共聚物。此外,在主链或侧链中导入了极性基团的环烯烃系树脂也是有效的。
作为市售的热塑性环烯烃系树脂,有Topas Advanced Polymers Gm bH公司制的由Polyplastics株式会社销售的“Topas”、由JSR株式会社销售的“アートン”(ARTON)(注册商标)、由日本瑞翁株式会社销售的“ゼオノア(ZEONOR)(注册商标)”和“ゼオネックス(ZEONEX)(注册商标)”、由三井化学株式会社销售的“APEL”(注册商标)(以上均为商品名)等,可以适当地使用它们。
另外,作为上述的丙烯酸系树脂,可以适宜地使用甲基丙烯酸甲酯系树脂。甲基丙烯酸甲酯系树脂是指将树脂总量定为100重量%时来自甲基丙烯酸甲酯的结构单元的含量为50重量%以上的聚合物。来自甲基丙烯酸甲酯的结构单元在树脂整体中优选含有70重量%以上。另外,也可以是使甲基丙烯酸甲酯单独聚合而得到的甲基丙烯酸甲酯均聚物。
甲基丙烯酸甲酯系树脂如果如上所述在树脂中含有50重量%以上来自甲基丙烯酸甲酯的结构单元,就可以是甲基丙烯酸甲酯与可与其共聚的单体的共聚物。作为可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体,可以列举例如甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸2-羟基乙酯等甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸2-羟基乙酯等丙烯酸酯;甲基丙烯酸和丙烯酸等不饱和酸;氯苯乙烯和溴苯乙烯等卤代苯乙烯;乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯之类的烷基苯乙烯等取代苯乙烯;丙烯腈、甲基丙烯腈、马来酸酐、苯基马来酰亚胺、环己基马来酰亚胺等。上述单体可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。
上述甲基丙烯酸甲酯系树脂中可以添加橡胶状聚合物。通过橡胶状聚合物的添加,丙烯酸系树脂膜变柔软。由此,能够在膜成形时边施加张力边卷取膜的作业中避免在膜的一部分发生应力集中而在膜端部产生裂纹或膜被切断这样的问题,因此能够高收率地制造膜。另外,在与偏振膜的贴合时,也能够抑制膜产生破裂,避免了膜被切断的问题,因此膜的操作变容易。
作为橡胶状聚合物,可以列举丙烯酸系多层结构聚合物、使烯键式不饱和单体接枝聚合于橡胶成分而成的接枝共聚物等。丙烯酸系多层结构聚合物是在内部具有橡胶弹性的层或弹性体的层、并且具有作为最外层的硬质层的多层结构体。橡胶弹性的层或弹性体的层例如以橡胶状聚合物整体的重量计可以设成20~60重量%。丙烯酸系多层结构聚合物也可以是还具有作为最内层的硬质层的结构。
橡胶弹性的层或弹性体的层是包含玻璃化转变温度(Tg)不足25℃的丙烯酸系聚合物的层。形成橡胶弹性的层或弹性体的层的丙烯酸系聚合物是通过将(甲基)丙烯酸低级烷基酯、(甲基)丙烯酸低级烷氧基酯、(甲基)丙烯酸氰基乙酯、丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟基低级烷基酯和(甲基)丙烯酸等单烯键式不饱和单体的一种以上与(甲基)丙烯酸烯丙酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、二乙烯苯、马来酸二烯丙酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、肉桂酸烯丙酯等多官能单体一起聚合而得到的交联聚合物。
硬质层是包含Tg为25℃以上的丙烯酸系聚合物的层。作为这种丙烯酸系聚合物,可以列举具有碳原子数为1~4的烷基的甲基丙烯酸烷基酯的均聚物、以及以该甲基丙烯酸烷基酯为主要成分且与其它甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、苯乙烯、取代苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈等可共聚的单官能单体进行共聚而成的共聚物等。另外,形成硬质层的丙烯酸系聚合物可以是在该单官能单体中进一步加入多官能单体后进行聚合而成的交联聚合物。作为这样的丙烯酸系聚合物,例如可以列举日本特公昭55-27576号公报、日本特开平6-80739号公报以及日本专利第987868号公报中记载的丙烯酸系聚合物。
使烯键式不饱和单体接枝聚合于橡胶成分而成的接枝共聚物优选含有5~80重量%的来自橡胶成分的结构单元(因此,含有95~20重量%的来自烯键式不饱和单体的结构单元)。作为橡胶成分,例如可以使用:聚丁二烯橡胶、丙烯腈/丁二烯共聚物橡胶、苯乙烯/丁二烯共聚物橡胶等二烯系橡胶;聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸丙酯、聚丙烯酸2-乙基己酯等丙烯酸系橡胶;以及乙烯/丙烯/非共轭双烯系橡胶等。作为橡胶成分,可以使用两种以上的成分。作为烯键式不饱和单体,可以列举苯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酸烷基酯等,其中,优选使用丙烯腈、(甲基)丙烯酸烷基酯等丙烯酸系不饱和单体。作为该接枝共聚物,可以使用日本特开昭55-147514号公报、日本特公昭47-9740号公报中记载的接枝共聚物。
包含上述的丙烯酸系树脂的保护膜在实施后述的使保护膜与水接触的工序时有易于表现出提高粘接性的效果的趋势。
上述纤维素系树脂是指纤维素的部分酯化物或完全酯化物,例如可以列举纤维素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯以及它们的混合酯等。更具体而言,可以列举三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素等。其中,从粘接性和易获得性出发,三乙酰纤维素是适合的。
纤维素系树脂膜能够获得市售品,例如可以列举富士胶片株式会社制的“Fujitac(注册商标)TD80”、“Fujitac(注册商标)TD80UF”和“Fujitac(注册商标)TD80UZ”、KonicaMinolta株式会社制的“KC8UX2M”和“KC8U Y”(以上均为商品名)等。
保护膜从偏振板的薄型轻量化的观点出发优选为200μm以下、更优选为100μm以下,并且优选为20μm以上、更优选为30μm以上。本发明的制造方法中,例如使用将长的保护膜卷绕于卷筒的卷筒状保护膜。
(紫外线固化型粘接剂)
用于形成介于保护膜与偏振膜之间的粘接剂层的粘接剂通常可以列举水系粘接剂和紫外线固化型粘接剂,本发明中使用紫外线固化型粘接剂。
作为紫外线固化型粘接剂,若根据其固化类型分类,则可以列举自由基聚合型粘接剂、阳离子聚合型粘接剂等,若根据固化成分的化学物种进行分类,则可以列举丙烯酸系树脂系粘接剂、环氧系粘接剂等。本发明中,可以使用这些中的任意种类,此外可以使用它们中两种以上的混合物,但从容易操作、所得到的粘接强度等观点出发,优选使用阳离子聚合型的环氧系粘接剂。此处,环氧树脂是指在分子内具有环氧基、通过伴随环氧基开环的聚合反应进行固化的化合物或聚合物,根据该领域中的惯例,即便是单体也称作环氧树脂。
作为紫外线固化型粘接剂中含有的环氧树脂,从耐候性、折射率和阳离子聚合性等观点出发,优选使用在分子内不含芳环的环氧树脂。作为在分子内不含芳环的环氧树脂,可以列举氢化环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。
氢化环氧树脂可通过如下方法得到:将芳香族环氧树脂在催化剂的存在下及加压的条件下选择性地进行核氢化反应。作为芳香族环氧树脂,例如,可以列举双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚和双酚S二缩水甘油醚等双酚型环氧树脂;苯酚线性酚醛型环氧树脂、甲酚线性酚醛型环氧树脂和羟基苯甲醛苯酚线性酚醛型环氧树脂等线性酚醛型的环氧树脂;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和环氧化聚乙烯基苯酚等多官能型的环氧树脂等。其中,作为氢化环氧树脂,优选使用氢化的双酚A缩水甘油醚。
脂环式环氧树脂是指在分子内具有1个以上键合于脂环式环的环氧基的环氧树脂。键合于脂环式环的环氧基是指如下式(I)所示,环氧基(-O-)的两根结合键分别与构成脂环式环的2个碳原子(通常是相邻碳原子)直接键合。在下式(I)中,m为2~5的整数。
【化1】
具有将上述式(I)中的(CH2)m中的氢原子除去一个或多个后的形态的基团的化合物可以成为脂环式环氧树脂。构成脂环式环的氢可以被甲基、乙基等直链状烷基适当取代。其中,具有环氧环戊烷结构[上述式(I)中m=3的结构]、环氧环己烷结构[上述式(I)中m=4的结构]的环氧树脂由于可提供偏振膜与保护膜之间的粘接强度优异的粘接剂而优选使用。下面披露脂环式环氧树脂的具体例。在此,先列举化合物名,之后显示与各自对应的化学式,对化合物名和与其对应的化学式标注相同符号。
A:3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯、
B:3,4-环氧-6-甲基环己烷甲酸3,4-环氧-6-甲基环己基甲酯、
C:亚乙基二(3,4-环氧环己烷甲酸酯)、
D:己二酸二(3,4-环氧环己基甲基)酯、
E:己二酸二(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)酯、
F:二乙二醇二(3,4-环氧环己基甲基醚)、
G:乙二醇二(3,4-环氧环己基甲基醚)、
H:2,3,14,15-二环氧-7,11,18,21-四氧杂三螺[5.2.2.5.2.2]二十一烷、
I:3-(3,4-环氧环己基)-8,9-环氧-1,5-二氧杂螺[5.5]十一烷、
J:4-乙烯基环己烯二氧化物、
K:柠檬烯二氧化物、
L:双(2,3-环氧环戊基)醚、
M:双环戊二烯二氧化物等。
【化2】
其中,从较容易获得等理由出发,优选乙二醇二(3,4-环氧环己基甲基醚)。
此外,作为上述脂肪族环氧树脂,可以列举脂肪族多元醇或其环氧烷烃加成物的聚缩水甘油醚。更具体而言,可以列举1,4-丁二醇的二缩水甘油醚;1,6-己二醇的二缩水甘油醚;丙三醇的三缩水甘油醚;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;以及,乙二醇、丙二醇和丙三醇等脂肪族多元醇的单缩水甘油醚等。
本发明中,环氧树脂可以仅单独使用1种,也可以并用两种以上。
作为表示各环氧树脂的环氧基的量的尺度,有环氧当量。环氧当量是指包含1当量环氧基的树脂的质量,数值低时可判断官能团量多。环氧当量的测定方法如下:将精确称量的环氧树脂试样溶于氯仿,加入乙酸和四乙基溴化铵乙酸溶液后,利用0.1mol/L高氯酸乙酸标准液进行电位差滴定。若进行高氯酸-乙酸标准液的滴加,则高氯酸与四乙基溴化铵反应生成溴化氢。所生成的溴化氢与环氧基反应。所有环氧基发生反应从而溴化氢过量时进行终点检测,从而测定环氧当量。
本发明中使用的环氧树脂的环氧当量通常在30g~3000g/当量的范围内,优选在50g~1500g/当量的范围内。若环氧当量低于30g/当量,则存在固化后的粘接剂层的可挠性降低、或粘接强度降低的可能性。另一方面,若超过3000g/当量,则存在与粘合剂中含有的其它成分的相容性降低的可能性。
本发明中,如上所述,环氧树脂优选为其固化类型为阳离子聚合的环氧树脂。因此,紫外线固化型粘接剂优选包含阳离子聚合光引发剂。阳离子聚合光引发剂在紫外线照射的作用下产生阳离子种或路易斯酸,引发环氧基的聚合反应。可以使用任何种类的阳离子聚合引发剂。
添加阳离子聚合光引发剂、照射紫外线使粘接剂固化的方法在以下方面有利:能够在常温下固化、不易因偏振膜的热而产生色相变化的方面;以及能够以高粘接强度粘接保护膜和偏振膜的方面。阳离子聚合光引发剂通过光产生催化作用,因此即使将其混合在环氧树脂中,粘接剂也具有优异的保存稳定性和可操作性。
作为阳离子聚合光引发剂,没有特别限定,例如可以列举芳香族重氮盐;芳香族碘鎓盐和芳香族硫鎓盐等鎓盐;铁-芳烃络合物等。
作为芳香族重氮盐,例如可以列举苯重氮六氟锑酸盐、苯重氮六氟磷酸盐、苯重氮六氟硼酸盐等。
作为芳香族碘鎓盐,例如可以列举二苯基碘鎓四(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、二(4-壬基苯基)碘鎓六氟磷酸盐等。
作为芳香族硫鎓盐,例如可以列举三苯基硫鎓六氟磷酸盐、三苯基硫鎓六氟锑酸盐、三苯基硫鎓四(五氟苯基)硼酸盐、4,4’-双(二苯基锍)二苯硫醚双(六氟磷酸盐)、4,4’-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍]二苯硫醚双(六氟锑酸盐)、4,4’-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍]二苯硫醚双(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-二苯硫醚六氟磷酸盐、4-(对叔丁基苯基羰基)-4’-二苯基锍-二苯硫醚六氟锑酸盐、4-(对叔丁基苯基羰基)-4’-二(对甲苯基)锍-二苯硫醚四(五氟苯基)硼酸盐等。
作为铁-芳烃络合物,例如可以列举二甲苯-环戊二烯基铁(II)六氟锑酸盐、异丙苯-环戊二烯基铁(II)六氟磷酸盐、二甲苯-环戊二烯基铁(II)-三(三氟甲磺酰基)甲烷化物等。
这些阳离子聚合光引发剂的市售品能够容易地获得,例如分别用商品名可以列举日本化药株式会社制的“KAYARAD(注册商标)PCI-220”、“KAYARAD(注册商标)PCI-620”、陶氏化学公司制的“UVI-6990”、ADEKA株式会社制的“ADEKA OPTMER(注册商标)SP-150”、“ADEKA OPTMER(注册商标)SP-170”,日本曹达株式会社制的“CI-5102”、“CIT-1370”、“CIT-1682”、“CIP-1866S”、“CIP-2048S”、“CIP-2064S”,绿化学株式会社制的“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”,Rhodia公司制的“PI-2074”等。其中,日本曹达株式会社制的“CI-5102”是优选的阳离子聚合光引发剂之一。
上述阳离子聚合光引发剂既可以分别单独使用,也可以两种以上混合使用。它们之中,尤其优选使用芳香族硫鎓盐,因为即使在300nm以上的波长范围也具有紫外线吸收特性,因而可以提供固化性优异、具有良好的机械强度或粘接强度的固化物。
阳离子聚合光引发剂的配合量相对于环氧树脂100重量份通常为0.5~20重量份,优选为1重量份以上,此外优选为15重量份以下。若该阳离子聚合光引发剂的配合量低于0.5重量份,则存在固化不充分,机械强度、粘接强度降低的倾向。此外,若阳离子聚合光引发剂的配合量超过20重量份,则由于固化物中的离子性物质增加而存在固化物的吸湿性提高或偏振板的耐久性能降低的可能性。
使用阳离子聚合光引发剂时,根据需要,紫外线固化型粘接剂可进一步含有光敏化剂。通过使用光敏化剂,阳离子聚合的反应性提高,能使固化物的机械强度、粘接强度提高。作为光敏化剂,例如,可以列举羰基化合物、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、卤素化合物、光还原性色素等。作为具体例,例如可以列举苯偶姻甲醚、苯偶姻异丙醚和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)二苯甲酮和4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮等二苯甲酮衍生物;2-氯噻吨酮和2-异丙基噻吨酮等噻吨酮衍生物;2-氯蒽醌和2-甲基蒽醌等蒽醌衍生物;N-甲基吖啶酮和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、氧杂蒽酮、铀酰化合物、卤素化合物等。但是不限于此。这些光敏化剂可以分别单独使用,也可以混合使用两种以上。光敏化剂的含量在紫外线固化型粘接剂100重量份中优选为0.1~20重量份的范围内。
紫外线固化型粘接剂也可进一步含有氧杂环丁烷、乙烯基醚、多元醇等促进阳离子聚合的化合物。
氧杂环丁烷是在分子内具有四元环醚的化合物。作为氧杂环丁烷的例子,可以列举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、苯酚线性酚醛型氧杂环丁烷等。这些氧杂环丁烷的市售品能够容易地获得,例如,全都用商品名可以列举东亚合成株式会社制的“ARON OXETANE(注册商标)OXT-101”、“ARON OXETANE(注册商标)OXT-121”、“ARON OXETANE(注册商标)OXT-211”、“ARON OXETANE(注册商标)OXT-221”和“ARON OXETANE(注册商标)OXT-212”等。氧杂环丁烷的含量在紫外线固化型粘接剂中通常为5~95重量%、优选为30~70重量%的比例。
作为乙烯基醚,可以使用在分子内具有一个乙烯基的单官能乙烯基醚、以及在分子内具有二个以上乙烯基的多官能乙烯基醚。另外,根据需要也可以使用含有像羟基、羧基、环氧基等那样的与乙烯基不同的其它官能团的乙烯基醚。
作为单官能乙烯基醚的具体例,可以列举丙基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、二环戊二烯乙烯基醚、三环癸烷乙烯基醚、苄基乙烯基醚、乙酰氧乙基乙烯基醚、乙酰氧丁基乙烯基醚、乙酰基环己烷二甲醇单乙烯基醚、乙酰基二乙二醇单乙烯基醚。另外,作为具有羟基的乙烯基醚的具体例,可以列举2-羟基乙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚、1,4-环己烷二甲醇单乙烯基醚、二丙二醇单乙烯基醚。作为具有环氧基的乙烯基醚,可以列举缩水甘油氧基乙基乙烯基醚、缩水甘油氧基丁基乙烯基醚、缩水甘油基环己烷二甲醇单乙烯基醚、缩水甘油基二乙二醇单乙烯基醚等。
作为双官能乙烯基醚的具体例,可以列举乙二醇二乙烯基醚、丙二醇二乙烯基醚、1,3-丙二醇二乙烯基醚、1,4-丁二醇二乙烯基醚、1,5-戊二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、四乙二醇二乙烯基醚、环己二醇二乙烯基醚、环己烷二甲醇二乙烯基醚、氢化双酚A二乙烯基醚等。这些二乙烯基醚化合物之中,优选链烷烃二醇的二乙烯基醚或低聚亚烷基二醇的二乙烯基醚,若根据容易获得等理由列举优选的二乙烯基醚,则有二乙二醇二乙烯基醚。
作为三官能乙烯基醚的具体例,可以列举三羟甲基丙烷三乙烯基醚、乙氧基化三羟甲基丙烷三乙烯基醚等。
上述多元醇优选为在分子中不存在酚性羟基以外的酸性基团的多元醇。作为这样的多元醇,例如可以列举不具有羟基以外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、聚碳酸酯多元醇等。这些多元醇的分子量通常为48以上,优选为62以上,进一步优选为100以上,此外优选为1000以下。多元醇的含量在紫外线固化型粘接剂中通常为50重量%以下、优选为30重量%以下的比例。
紫外线固化型粘接剂中只要不损害本发明的效果就可进一步含有其它添加剂,例如离子捕集剂、抗氧化剂、链转移剂、敏化剂、增粘剂、热塑性树脂、填充剂、流动调节剂、增塑剂、消泡剂等。另外,作为离子捕集剂,例如可以列举粉末状的铋系、锑系、镁系、铝系、钙系和钛系等无机化合物以及它们的混合物。作为抗氧化剂,例如可以列举受阻酚系抗氧化剂等。
[偏振板的制造方法]
本发明的偏振板的制造方法的特征在于具备以下的工序(a)~工序(d)。
(a)使保护膜与水接触的工序、
(b)在选自保护膜和偏振膜中的至少一张膜的单面涂布紫外线固化型粘接剂来形成粘接剂层的工序、
(c)使保护膜和偏振膜隔着粘接剂层层叠由此得到层叠膜的工序、以及
(d)对层叠膜照射紫外线使粘接剂层固化的工序。
在以下的说明书中,有时分别地将使保护膜与水接触的工序(a)称作“工序(a)”、将在保护膜的单面涂布紫外线固化型粘接剂来形成粘接剂层的工序(b)称作“工序(b)”、将藉由粘接剂层将保护膜和偏振膜贴合由此得到层叠膜的工序(c)称作“工序(c)”、将对层叠膜照射紫外线使粘接剂层固化的工序(d)称作“工序(d)”。对各工序进行详细说明。
〈工序(a)〉
工序(a)中,使保护膜与水接触。该工序例如可以用使保护膜通过加湿的槽中,以喷吹蒸气或利用喷涂等喷吹水那样在大气中进行的方法来进行,也可以用将保护膜浸渍于水中那样在水中进行。通过该工序,能够调整例如保护膜的含水率。调整保护膜的含水率时,优选进行调整使得在偏振板的制造环境的温度及湿度的空气中(气氛下),保护膜中的水分量高于在该气氛中达到平衡状态的含水率(平衡含水率)。工序(a)可以在后述的工序(d)之前的阶段进行,也可以在初始进行,还可以在工序(b)或工序(c)之后进行,但优选在工序(b)之前进行。需要说明的是,在工序(b)或工序(c)之后进行工序(a)的情况下,优选在大气中进行工序(a)。
通过工序(a),可以得到偏振膜和保护膜的粘接性得到改善的偏振板。其效果在保护膜为丙烯酸系树脂膜时更为显著。
在大气中进行工序(a)的情况下,优选在25~80℃的温度进行、更优选在25~50℃进行、进一步优选在30~50℃进行。若温度超过80℃,则保护膜、紫外线固化型粘接剂或偏振膜有可能由于热而劣化。另外,若温度不足25℃,则保护膜的含水率难以提高。另外,在大气中进行工序(a)的情况下,优选在相对湿度60~90%的气氛下进行、更优选在相对湿度70~90%的气氛下进行。若相对湿度不足60%,则保护膜的含水率难以提高。另一方面,相对湿度超过90%时,保护膜上附着水滴,其作为原因导致产生在保护膜残留水滴痕等不良情况,过量的水分有可能对粘接剂的固化造成影响。
在大气中进行工序(a)时的处理时间优选为0.2秒以上、更优选为1秒以上、进一步优选为5秒以上。另外,处理时间优选为1小时以下、更优选为10分钟以下、进一步优选为5分钟以下。若处理时间不足0.2秒,则粘接剂与偏振膜的粘接性有不能充分提高的趋势,另外若超过1小时,则生产率趋于下降。
本发明的制造方法可以在工序(a)之前还包含对包含热塑性树脂的保护膜进行加热的工序(a-1)。以下,有时将对包含热塑性树脂的保护膜进行加热的工序(a-1)称作“工序(a-1)”。
工序(a-1)出于使保护膜表面的凸凹变均匀的目的而进行。对膜进行加热的温度优选为构成保护膜的树脂的玻璃化转变温度(Tg)以下的温度、更优选在比玻璃化转变温度低5~45℃的温度进行。若温度过低,则有难以得到将表面均匀化的效果的趋势,另外,在超过玻璃化转变温度的温度下,由于膜伸长而有时难以在制造装置中传送膜。另外,加热时间优选为0.2秒以上、更优选为1秒以上、进一步优选为5秒以上。另外,加热时间优选为1小时以下、更优选为10分种以下、进一步优选为5分钟以下。保护膜的加热也因膜的种类、制造环境而不同,因此根据所采用的保护膜以适当的温度、时间进行即可。保护膜的加热通常在不使保护膜与水接触的非接触条件下、例如相对湿度20%以下的气氛下进行。
对保护膜进行加热的方法例如可以列举:将从卷筒状的保护膜拉出的长的保护膜依次通过加热的槽内的方法;使用鼓风机等对长的保护膜喷吹加热的空气的方法等。进行工序(a-1)的情况下,优选在使保护膜与水接触之前进行。通过进行工序(a-1),能够提高保护膜的面品质,可以得到表面为均质的面品质的偏振板。
本发明的制造方法中,在进行上述工序(a-1)的情况下,在该工序(a-1)之后进行使保护膜与水接触的工序(a)。
经过以上说明的工序(a)的保护膜的含水率通常为0.2~5重量%、优选为0.4~2重量%、进一步优选为0.6~1.6重量%。该含水率与工序(a-1)的实施无关,是进行工序(a)后的范围。
该保护膜的含水率是基于通过光透射法测定的水分测定值(使用红外线含水率计测定的值)算出的换算值。本说明书中,保护膜的含水率如下算出。首先,准备几种的工序(a)的条件不同的保护膜,利用光透射法对这些保护膜进行测定,接着通过干燥重量法(在105℃干燥1小时,根据干燥前后的重量差求出含水率)求出这些保护膜的含水率,以基于光透射法的测定值和基于干燥重量法的含水率制作标准曲线。对于保护膜的含水率而言,通过参照对基于光透射法的测定值制作的标准曲线来算出含水率。
作为红外线含水率计,例如可以使用仓敷纺织株式会社制的漫射反射型红外线膜厚计(RX-300)、Chino株式会社制的红外线多成分计(IM系列IRMA1100S)等。
〈工序(b)〉
工序(b)中,在经过工序(a)后的保护膜和/或偏振膜的单面涂布紫外线固化型粘接剂来形成粘接剂层。经过工序(a)后的保护膜如上所述,通常为0.2~5重量%的含水率。粘接剂层可以形成于保护膜的与偏振膜的贴合面,也可以形成于偏振膜的与保护膜的贴合面,也可以形成于这两面,但本发明的制造方法中,优选将粘接剂层形成于保护膜的与偏振膜的贴合面。粘接剂的涂布例如可以利用刮刀、线棒、口模涂布机、逗号涂布机、凹版涂布机等各种涂布方式。各涂布方式各自具有最佳的粘度范围,因此使用溶剂进行粘接剂的粘度调整也是有用的技术。溶剂优选使用不会使偏振膜的光学性能下降且良好地溶解粘接剂的溶剂。作为溶剂的具体例,没有特别限制,例如可以列举甲苯等烃、乙酸乙酯等酯等有机溶剂。
工序(b)中,紫外线固化型粘接剂可以在进行涂布前被加热。若对紫外线固化型粘接剂进行加热,则粘度下降,因此易于涂布于被粘物,并且在使粘接剂固化后与被粘物的粘接性提高,因此是优选的。还能够在涂布粘接剂后进行加热,此时能够在使粘接剂固化后提高与被粘物的粘接性。
需要说明的是,可以在形成粘接剂层之前对保护膜或偏振膜的粘接剂层形成面实施电晕处理、等离子体处理、底涂处理、锚固涂布处理等易粘接处理。
〈工序(c)〉
工序(c)中,藉由在工序(b)中形成的粘接剂层将保护膜和偏振膜贴合而得到层叠膜。层叠膜可以为在偏振膜的单面或双面层叠有保护膜的构成。在偏振膜的双面层叠保护膜的情况下,两张保护膜可以相同也可以不通。另外,也可以是在偏振膜的一个面层叠有保护膜、在偏振膜另一面层叠有光学补偿膜的构成。
〈工序(d)〉
工序(d)中,对上述工序(c)中得到的层叠膜照射紫外线。通过紫外线的照射,使包含紫外线固化型粘接剂的粘接剂层固化。紫外线的光源可以使用在波长400nm以下具有发光分布的例如低压汞灯、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。
对包含紫外线固化型粘接剂的粘接剂层的光照射强度根据紫外线固化型粘接剂的组成而确定,对聚合引发剂的活化有效的波长范围的照射强度优选为0.1~500mW/cm2。若光照射强度不足0.1mW/cm2,则反应时间过长,若超过500mW/cm2,则由于由灯辐射产生的热和紫外线固化型粘接剂聚合时的发热,有可能产生粘接剂的黄变、偏振膜劣化。对包含紫外线固化型粘接剂的粘接剂层的光照射时间根据各紫外线固化型粘接剂的组成进行控制,没有特别限制,但表示为照射强度与照射时间之积的累计光量优选设定为10~5000mJ/cm2。若对紫外线固化型粘接剂的累计光量不足10mJ/cm2,则来自聚合引发剂的活性种的产生不充分,粘接剂层的固化有可能不充分。另一方面,若超过5000mJ/cm2,则照射时间非常长,有对生产率提高不利的趋势。
利用紫外线照射的粘接剂层的固化优选在不会使偏振膜的偏振度、透射率及色相、以及保护膜和光学补偿膜的透明性之类的偏振板的各种功能降低的条件下进行。固化后的粘接剂层的厚度通常为50μm以下、优选为20μm以下、进一步优选为10μm以下。
以上的工序(a-1)、工序(a)~工序(d)通常在洁净室内进行。另外,以上的工序(b)~工序(d)通常在温度20℃~27℃、相对湿度40%~62%的环境下进行。
通过以上说明的制造方法,能够制造偏振板。该偏振板既可以是仅在偏振膜的单面贴合保护膜的构成,也可以在偏振膜的双面贴合保护膜的构成。
仅在偏振膜的单面层叠有保护膜的偏振板中,可以在偏振膜的与贴合有保护膜的面相反侧的面层叠光学补偿膜。用于贴合偏振膜和光学补偿膜的粘接剂例如可以为含有聚乙烯醇系树脂或氨基甲酸酯树脂作为粘接剂成分的水系粘接剂那样的与紫外线固化型粘接剂不同种类的粘接剂,也可以为紫外线固化型粘接剂。若使用与用于贴合偏振膜和保护膜的紫外线固化型粘接剂相同的粘接剂,则能够提高生产效率以及削减原材料种类。
作为光学补偿膜,可以列举包含三乙酰纤维素(TAC)等纤维素系树脂;聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等烯烃系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂;降冰片烯系树脂等环烯烃系树脂;聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂的光学补偿膜。
作为包含纤维素系树脂膜的光学补偿膜,例如可以列举使上述的纤维素系树脂膜含有具有相位差调整功能的化合物的膜;在纤维素系树脂膜表面涂布具有相位差调整功能的化合物后的膜;对纤维素系树脂膜进行单轴拉伸或双轴拉伸而得到的膜等。作为市售的包含纤维素系树脂膜的光学补偿膜,可以列举例如富士胶片株式会社制的“WV FILM WideView EA80”、Konica Minolta Opto株式会社制的“KC4FR-1”、“KC4HR-1”(以上均为商品名)等。
包含纤维素系树脂膜的光学补偿膜的厚度没有特别限制,优选为20~90μm的范围内、更优选为30~90μm的范围内。厚度不足20μm时,膜难以处理,另一方面,厚度超过90μm时,加工性趋于变差,并且在所得到的偏振板的薄型轻量化方面具有不利的趋势。
作为包含环烯烃系树脂的光学补偿膜,例如可以列举单轴拉伸或双轴拉伸后的环烯烃系树脂膜。在大型液晶电视用液晶面板、尤其是具备垂直取向(VA)模式的液晶盒的液晶面板中使用由本发明得到的偏振板的情况下,作为光学补偿膜,环烯烃系树脂膜的拉伸品从光学特性和耐久性的方面出发也是适宜。
包含拉伸后的环烯烃系树脂的光学补偿膜的厚度过厚时加工性趋于变差,并且有透明性下降、偏振板难以薄型轻量化这样的趋势。因此,膜的厚度优选为20~80μm左右。
需要说明的是,光学补偿膜在形成粘接剂层之前可以与保护膜和偏振膜同样地对粘接剂层形成面实施电晕处理、等离子体处理、底涂处理、锚固涂布处理等易粘接处理。
以上说明的偏振板可以形成有用于与液晶盒贴合等的粘合剂层(或粘接剂层)。粘合剂层可以形成于保护膜或偏振膜中与层叠保护膜的面相反侧的面。另外,可以在偏振膜中与层叠保护膜的面相反侧的面层叠保护膜或光学补偿膜,在其上形成粘合剂层(或粘接剂层)。此外,也可以在偏振膜上、在层叠在偏振膜上的保护膜或光学补偿膜上层叠光学功能性膜,在该光学功能性膜上形成粘合剂层(或粘接剂层)。
作为该粘合剂层中使用的粘合剂,可以使用以往公知的适当粘合剂,例如可以列举丙烯酸系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、有机硅系粘合剂等。其中,从透明性、粘合力、可靠性、再加工性等观点出发,优选使用丙烯酸系粘合剂。粘合剂层可以如下设置:将上述粘合剂制成例如有机溶剂溶液,利用口模涂布机、凹版涂布机等将其涂布于基材膜(例如保护膜、偏振膜等)上,使之干燥,由此设置粘合剂层。另外,也可以通过将在实施脱模处理后的塑料膜(被称作隔离膜)上形成的片状粘合剂转印至基材膜的方法进行设置。粘合剂层的厚度一般优选为2~40μm的范围内。
光学功能性膜可以藉由粘合剂层而层叠在偏振膜上、在偏振膜上层叠的保护膜或光学补偿膜上。作为光学功能性膜,例如可以列举在基材表面涂布液晶性化合物并取向的光学补偿膜;透射某种偏振光且反射表现出与该偏振光相反的性质的偏振光的反射型偏振膜;包含聚碳酸酯系树脂的相位差膜;包含环烯烃系树脂的相位差膜、表面具有凹凸形状的带防眩功能的膜;带表面防反射功能的膜;表面具有反射功能的反射膜;兼具反射功能和透射功能的半透反膜等。
作为相当于在基材表面涂布液晶性化合物并取向的光学补偿膜的市售品,分别用商品名可以列举由富士胶片株式会社销售的“WV膜”、由JX日矿日石能源株式会社销售的“NH膜”、“NR膜”等。作为相当于透射某种偏振光且反射表现出与该偏振光相反的性质的偏振光的反射型偏振膜的市售品,分别用商品名可以列举例如3M公司制的在日本可从住友3M株式会社获得的“DBEF”、“APF”等。另外,作为相当于包含环烯烃系树脂的相位差膜的市售品,分别用商品名可以列举例如由JSR株式会社销售的“Arton膜”(“Arton”是该公司的注册商标)、由积水化学工业株式会社销售的“エスシーナ”(注册商标)、由日本瑞翁株式会社销售的“ZEONOR膜”(注册商标)等。
[液晶显示装置]
由本发明制造的偏振板优选用于液晶显示装置。液晶显示装置具备液晶面板。该液晶面板具备液晶盒和层叠于该液晶盒的单面或双面的偏振板,液晶盒和偏振板如上所述藉由粘合剂层而被贴合。液晶面板仅在液晶盒的一个面具有由本发明制造的偏振板的情况下,设置在液晶盒另一面的偏振板可以使用以往公知的适当偏振板。在液晶显示装置具备的液晶面板中,设置在液晶盒的前面侧(液晶显示装置的观看侧且背光的相反侧)的偏振板例如可以是实施防眩处理、硬涂层处理、防反射处理后的偏振板等。
液晶显示装置中,液晶面板以外的构成可以采用以往公知的液晶显示装置的适当构成,例如可以列举依次具备背光、光漫射板和液晶面板的构成,以及依次具备背光、光漫射板、光漫射片和液晶面板的构成。
根据本发明的制造方法,工序(a)中与水接触后的保护膜中吸收水分,而工序(c)中吸收了水分的保护膜藉由粘接剂层与偏振膜层叠。认为该保护膜中吸收的水分作用于形成粘接剂层的紫外线固化型粘接剂、偏振膜而提高粘接力。
实施例
以下举出实施例对本发明进行更具体的说明,但本发明不限于这些实施例。需要说明的是,例中表示含量和使用量的“%”和“份”只要没有特别记载就指重量基准。
以下的例中,保护膜的含水率是基于通过光透射法测定的水分测定值(使用红外线含水率计测定的值)算出的换算值。具体来说,事先将在温度23℃、相对湿度60%的环境下保管规定时间的保护膜和在温度23℃、相对湿度90%的环境下保管规定时间后的保护膜各准备几种,利用这些保护膜的基于光透射法的测定值和基于干燥重量法的含水率制作标准曲线。接着,实施例中,用接水工序后的保护膜的光透射法中的测定值参照标准曲线算出含水率,比较例中,用形成粘接剂层前(温度23℃、相对湿度60%)的保护膜的光透射法中的测定值参照标准曲线算出含水率。需要说明的是,作为红外线含水率计,使用Chino株式会社制的红外线多成分计(IM系列IRMA1100S)。
[制造例1:保护膜的制作]
在内容积5L的玻璃制的反应容器投入离子交换水1700份、碳酸钠0.7份、过硫酸钠0.3份,在氮气流下搅拌,投入磺基琥珀酸二烷基酯钠[花王株式会社的产品“PELEX(注册商标)OT-P”]4.46份、离子交换水150份、甲基丙烯酸甲酯150份以及甲基丙烯酸烯丙酯0.3份。之后,将搅拌温度升温至75℃,搅拌150分钟。
接着,用时90分钟添加丙烯酸丁酯689份、苯乙烯162份和甲基丙烯酸烯丙酯17份的混合物、以及过硫酸钠0.85份、“PELEX(注册商标)OT-P”7.4份和离子交换水50份的混合物,进而持续聚合90分钟。聚合完成后,进而用时30分钟添加丙烯酸甲酯326份和丙烯酸乙酯14份的混合物、以及溶解有过硫酸钠0.34份的离子交换水30份。添加结束后,进而保持60分钟从而完成了聚合。将所得到的反应产物投入0.5%氯化铝水溶液中使聚合物凝聚。将其用温水清洗5次后,进行干燥,得到了丙烯酸系多层聚合物。
在甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯的聚合比为96/4、折射率为1.49的共聚物80份中添加上文中制作的丙烯酸系多层聚合物20份,将所得到的丙烯酸系组合物用亨舍尔混合机进行混合,用排气式的单螺杆挤出机(螺杆径65mm)进行熔融混炼。在挤出树脂温度260℃进行挤出成型,以使所挤出的树脂压接于设定在80℃的弹性辊的方式藉由辊单元(弹性抛光辊3根、横型辊)制作厚度80μm的保护膜。需要说明的是,挤出成形使用唇宽1400mm且唇间隔1mm的T口模。
[制造例2:偏振膜的制作]
将包含平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔%以上的聚乙烯醇的厚度75μm的聚乙烯醇膜浸渍于30℃的纯水后,浸渍于碘/碘化钾/水的重量比为0.02/2/100且水温为30℃的水溶液。之后,浸渍于碘化钾/硼酸/水的重量比为12/5/100且水温为56.5℃的水溶液。接着,用8℃的纯水进行清洗后,在65℃进行干燥,制造了碘吸附取向于聚乙烯醇膜的偏振膜。拉伸主要在碘染色和硼酸处理的工序中进行,总拉伸倍率为5.3倍。
[制造例3:紫外线固化型粘接剂的制备]
作为紫外线固化型粘接剂,使用阳离子聚合型的环氧系粘接剂。在其制备时,粘接剂中包含的固化性成分(A)和阳离子聚合光引发剂(B)使用如下物质。
(A)粘接剂中包含的固化性成分
(a1)脂环式环氧树脂:3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯:由Daicel化学工业株式会社获得、商品名“CELLOXIDE(注册商标)2021P”、表1中记作(a1)。
(a2)脂肪族环氧树脂:1,4-丁二醇二缩水甘油醚:由Nagase Chemtex株式会社获得、商品名“Denacol(注册商标)EX-121”、表1中记作(a2)。
(a3)乙烯基醚:二乙二醇二乙烯基醚:由日本碳化物工业株式会社获得、表1中记作(a3)。
上述的3种固化性成分是阳离子聚合型的,分别为具有下式结构的化合物。
【化3】
(B)阳离子聚合光引发剂
三芳基锍盐系阳离子聚合光引发剂:以50%碳酸亚丙酯溶液的形式由Sanapro(サンアプロ)公司获得、商品名“CPI-100P”。
将上述的脂环式环氧树脂(a1)70份、脂肪族环氧树脂(a2)15份、及乙烯基醚(a3)15份混合,进而以固体成分的形式混合上文中所示的阳离子聚合光引发剂4.5份后,进行脱泡,制备了光固化性粘接剂液。使用Anton Paar公司制的旋转式粘弹性测定装置“PhysicaMCR 301”,对制备的粘接剂测定温度25℃时的粘度。其结果示于表1中。
[实施例1]
将制造例1中得到的保护膜放入设定为温度40℃、加湿成相对湿度90%的恒温恒湿热烘箱内1小时[工序(a)]。该工序之后的保护膜的含水率为1.2%。接下来,对保护膜的表面实施电晕放电处理,在该电晕放电处理面涂布在制造例3中得到的紫外线固化型粘接剂,形成了粘接剂层[工序(b)]。另外,与此并行地在环烯烃系树脂膜[日本瑞翁株式会社的商品名“ZEONOR膜”(注册商标)]的单面涂布在制造例3中得到的紫外线固化型粘接剂来形成粘接剂层[工序(b)]。之后,在23℃的环境下将保护膜和环烯烃系树脂膜分别藉由粘接剂层贴合于在制造例2中得到的偏振膜的双面,得到了包含丙烯酸系树脂膜/粘接剂层/偏振膜/粘接剂层/环烯烃系树脂膜的层叠膜[工序(c)]。接着由环烯烃系树脂膜面照射紫外线使粘接剂层固化,制作了偏振板[工序(d)]。
[实施例2]
将在制造例1中得到的保护膜放入设定为温度30℃、加湿成相对湿度60%的恒温恒湿热烘箱内20秒钟[工序(a)],除此以外与实施例1同样地制作了偏振板。保护膜的含水率为0.8%。
[比较例1]
将在制造例1中得到的保护膜放入设定为温度95℃的恒温烘箱内60秒钟,除以以外与实施例1同样地制作了偏振板。从烘箱取出后的保护膜的含水率为0.1%。需要说明的是,恒温烘箱内的相对湿度不足10%。
[比较例2]
对在制造例1中得到的保护膜不进行加热处理也不进行工序(a),除此以外与实施例1同样地制作了偏振板。从烘箱取出后的保护膜的含水率为0.3%。
(偏振板的180度剥离试验)
对于在上述的实施例和比较例中制作的偏振板,如下测定了保护膜与偏振膜之间的剥离强度。将所制作的偏振板在制作后静置300小时,切断成200mm×25mm的尺寸制成试验片。在制造例1中得到的保护膜与偏振膜之间的剥离强度的测定如下进行:在制造例1中得到的保护膜的暴露面设置丙烯酸系的粘合剂层,藉由该粘合剂层贴合于玻璃板,在偏振膜与在制造例1中得到的保护膜之间置入切刀的刃形成切口,在长度方向上将保护膜从端部剥离30mm,将该剥离的部分用试验机的夹持部夹持。将该状态的试验片在温度23℃、相对湿度55%的气氛中依据JIS K 6854-2:1999“粘接剂-剥离粘接强度试验方法-第2部:180度剥离”以夹持移动速度300mm/分钟进行180度剥离试验,求出不包括夹持部的30mm的170mm长度的平均剥离力。其结果示于表1中。
【表1】
(表1的脚注)
固化成分
(a1):3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯:Daicel化学工业株式会社的“CELLOXIDE 2021 P”。
(a2):1,4-丁二醇二缩水甘油醚:Nagase Chemtex公司的“Denacol EX-121”。
(a3):二乙二醇二乙烯基醚:由日本碳化物工业株式会社获得。
对于各实施例和比较例中进行180度剥离试验后的剥离的保护膜和偏振膜,通过FT-IR装置(Varian公司制“640-IR”),测定各自的剥离面的红外吸收光谱,考察是否残留有粘接剂。其结果,实施例1和实施例2在保护膜侧没有残留粘接剂,仅在偏振膜侧残留有粘接剂。由此,认为粘接剂层与保护膜之间发生了剥离。另外,比较例1和比较例2在偏振膜侧没有残留粘接剂,仅在保护膜侧残留有粘接剂。由此,认为粘接剂层与偏振膜之间发生了剥离。
根据表1的结果,对保护膜进行工序(a)后的实施例1和2在180度剥离试验中显示了良好的粘接性。另一方面,未对保护膜进行工序(a)的比较例1和2与实施例1和2相比粘接性低。由此可以确认,若对保护膜、尤其是丙烯酸系树脂膜进行接水处理,则可得到偏振膜和保护膜之间的粘接性提高这样的效果。
Claims (8)
1.一种偏振板的制造方法,其特征在于,其是利用紫外线固化型粘接剂,在聚乙烯醇系树脂膜中吸附取向有碘或二色性染料的偏振膜的至少一面贴合由热塑性树脂形成的保护膜而制造偏振板的方法,
所述偏振板的制造方法具备:
使所述保护膜在温度25℃~80℃、相对湿度60%~90%的气氛下与水接触的工序a;
对经过所述工序a后的保护膜进行易粘接处理的工序;
在选自经过所述易粘接处理工序后的保护膜和偏振膜中的至少一张膜上形成包含紫外线固化型粘接剂的粘接剂层的工序b;
使保护膜和偏振膜隔着所述粘接剂层层叠得到层叠膜的工序c;以及
对所述层叠膜照射紫外线使粘接剂层固化的工序d。
2.一种偏振板的制造方法,其特征在于,其是利用紫外线固化型粘接剂,在聚乙烯醇系树脂膜中吸附取向有碘或二色性染料的偏振膜的至少一面贴合由热塑性树脂形成的保护膜而制造偏振板的方法,
所述偏振板的制造方法具备:
对所述保护膜进行加热的工序a-1,
使经过工序a-1后的保护膜与水接触的工序a;
对经过所述工序a后的保护膜进行易粘接处理的工序;
在选自经过所述易粘接处理工序后的保护膜和偏振膜中的至少一张膜上形成包含紫外线固化型粘接剂的粘接剂层的工序b;
使保护膜和偏振膜隔着所述粘接剂层层叠得到层叠膜的工序c;以及
对所述层叠膜照射紫外线使粘接剂层固化的工序d。
3.如权利要求1所述的偏振板的制造方法,其中,
所述紫外线固化型粘接剂在形成粘接剂层前被加热。
4.如权利要求1所述的偏振板的制造方法,其中,
所述紫外线固化型粘接剂为环氧系粘接剂。
5.如权利要求4所述的偏振板的制造方法,其中,
所述环氧系粘接剂包含在分子内不含芳环的环氧树脂。
6.如权利要求4所述的偏振板的制造方法,其中,
所述环氧系粘接剂包含所述环氧树脂以及阳离子聚合光引发剂。
7.如权利要求1~6中任一项所述的偏振板的制造方法,其中,
所述热塑性树脂为丙烯酸系树脂。
8.如权利要求7所述的偏振板的制造方法,其中,
所述工序a之后的所述保护膜的含水率为0.2重量%~5重量%。
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