CN107850718B - 偏光膜的制造方法、偏光膜及偏光板 - Google Patents

偏光膜的制造方法、偏光膜及偏光板 Download PDF

Info

Publication number
CN107850718B
CN107850718B CN201680041968.6A CN201680041968A CN107850718B CN 107850718 B CN107850718 B CN 107850718B CN 201680041968 A CN201680041968 A CN 201680041968A CN 107850718 B CN107850718 B CN 107850718B
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
polarizing film
liquid
polarizing
producing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680041968.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107850718A (zh
Inventor
枝泽敏行
早川诚一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Publication of CN107850718A publication Critical patent/CN107850718A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107850718B publication Critical patent/CN107850718B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/023—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets using multilayered plates or sheets
    • B29C55/026—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets using multilayered plates or sheets of preformed plates or sheets coated with a solution, a dispersion or a melt of thermoplastic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/02—Details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Abstract

本发明的目的在于，在偏光膜的全部制造工序中，解决折迭、皱折的问题，生产率良好地制造偏光不均少的偏光膜。一种偏光膜的制造方法，其特征在于，其具有：1)将聚乙烯醇系薄膜从辊退卷并在水平方向转送的工序、2)水溶胀工序、3)染色工序、4)拉伸工序、和5)硼酸交联工序，在前述2)～4)中的任意一工序之前和/或之后，对前述薄膜的宽度方向两端部喷射液体，从而防止所述薄膜的卷曲。

Description

偏光膜的制造方法、偏光膜及偏光板
技术领域
本发明涉及液晶显示装置(以下有时简称为LCD)等中使用的偏光膜的制造方法、偏光膜以及偏光板，更具体而言，涉及将作为原卷的聚乙烯醇系薄膜用碘染色而成的偏光膜的制造方法、通过该制造法制造的偏光膜、使用该偏光膜的偏光板。
背景技术
LCD被用于个人数字助理、液晶电视、台式计算机、电子钟表、个人计算机、文字自动处理机、汽车、机械的计量仪器类等，该LCD使用偏光板。作为偏光板，通常使用在由使碘或二色性染料吸附取向的聚乙烯醇系薄膜形成的偏光膜的单面或两面、层叠三乙酰纤维素等保护薄膜而成的偏光板，为了提供鲜明、具有高的对比度的LCD，需要兼具高的透过率和高的偏光度的偏光板。
前述的偏光膜如下制造：将聚乙烯醇系薄膜用水(包含温水)溶胀后，用碘染色，为了使碘分子取向而进行拉伸，为了保持拉伸后的状态而用硼酸等交联剂进行交联，并进行干燥，制造前述偏光膜。上述制造工序中，从辊将聚乙烯醇系薄膜退卷，使用卷取机、夹辊，在水平方向搬送的同时连续地进行。
但是，在水溶胀、染色、拉伸、硼酸交联、干燥的制造工序中，薄膜吸水或脱水而卷曲，在薄膜的宽度方向端部产生折迭、皱折，因此存在不能生产率良好地制造偏光膜的问题。特别是薄膜薄的情况下，由于上述折迭、皱折，也存在薄膜断裂、生产中断的问题。进而，上述端部的不良问题也影响到偏光膜的内部，成为使偏光膜整体的偏光性能降低或者难以将偏光板均匀安装于液晶盒或者液晶显示图像的颜色不均、漏白等的原因。
近年，随着液晶电视等的画面的大型化，需要与以往产品相比进一步宽幅薄型的偏光膜，其中，端部的折迭、皱折为必须消除的问题。
为了降低上述折迭、皱折，提出了利用干燥处理在薄膜的宽度方向施加一定的张力的手法(例如参照专利文献1)。另外，提出了对于水中移动中的薄膜的宽度方向两端部由喷嘴喷射水的手法(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-189560号公报
专利文献2：日本特开平7-247378号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，利用上述专利文献1的公开技术时，虽然可以避免干燥处理工序中的折迭、皱折，但是若在干燥工序前的水溶胀、染色、拉伸、硼酸交联中的任意一工序中，薄膜产生折迭、皱折，则存在毕竟不能搬送至干燥工序的问题。
另外，利用上述专利文献2的公开技术时，虽然可以避免水中的折迭、皱折，但是不能防止空中产生的折迭、皱折。
因此，本发明的目的在于，在偏光膜的全部制造工序中，解决折迭、皱折的问题，生产率良好地制造偏光不均少的偏光膜。
用于解决问题的方案
因此，本发明中提供以下方式的发明。
[偏光膜的制造方法]
一种偏光膜的制造方法，其特征在于，其具有：1)将聚乙烯醇系薄膜从辊退卷并在水平方向转送的工序、2)水溶胀工序、3)染色工序、4)拉伸工序、和5)硼酸交联工序，
在前述2)～4)中的任意一工序之前和/或之后，对前述薄膜的宽度方向两端部喷射液体，从而防止前述薄膜的卷曲。
[偏光膜]
一种偏光膜，其通过本发明的偏光膜的制造方法制造。
[偏光板]
一种偏光板，其特征在于，其在本发明的偏光膜的至少单面设置保护薄膜而成。
本发明中，“薄膜的宽度方向”通常指的是相对于带状的薄膜的长度方向大致正交的方向。特别是在从辊退卷并在水平方向转送的聚乙烯醇系薄膜中，为相对于薄膜的转送方向大致正交的方向，典型地说，指的是薄膜的两边缘之间的距离最短时的方向。
本发明中，薄膜的宽度方向称为“TD方向”，薄膜的转送方向称为“MD方向”。
需要说明的是，以下也将聚乙烯醇系薄膜仅称为“薄膜”。
根据本发明的偏光膜的制造方法，在2)水溶胀工序、3)染色工序、和4)拉伸工序中的任意一工序之前和/或之后，对聚乙烯醇系薄膜的宽度方向两端部喷射液体，从而防止薄膜的卷曲，因此可以将薄膜整面保持平坦，可以避免折迭、皱折。
发明的效果
通过本发明的制造方法，可以生产率良好地制造宽幅、长的薄型的偏光膜，可以得到从偏光膜的中央部直至端部为止具有均匀的偏光度的偏光膜。进而，可以容易地制造宽幅、长的薄型的偏光板，可以降低液晶显示图像的颜色不均、漏白。
附图说明
图1为示意性地表示1)原卷退卷工序、2)水溶胀工序、3)染色工序中的液体喷射部位的图。
图2为示意性地表示2)水溶胀工序与3)染色工序之间的水溶胀槽的液面与辊a的距离A、辊a与辊b之间的距离B的图。
图3A为表示对聚乙烯醇系薄膜(PVA薄膜)的表面喷射液体时的喷射方式的图。
图3B为表示对聚乙烯醇系薄膜(PVA薄膜)的背面喷射液体时的喷射方式的图。
图4为表示对聚乙烯醇系薄膜的表面或背面喷射液体时、喷射方向与薄膜的面所形成的角度θ1的图。
图5为表示对聚乙烯醇系薄膜的表面或背面喷射液体时、喷射方向垂直投影于聚乙烯醇系薄膜的面时的方向与聚乙烯醇系薄膜的转送方向所形成的角度θ2的图。
图6为表示对聚乙烯醇系薄膜的表面或背面喷射液体时、喷射方向与薄膜的面所形成的角度θ1、以及喷射方向垂直投影于聚乙烯醇系薄膜的面时的方向与聚乙烯醇系薄膜的转送方向所形成的角度θ2的图。
图7为表示对聚乙烯醇系薄膜喷射液体时的喷射方式的一例的图。
具体实施方式
以下对于本发明的技术特征进行详细说明，但是它们表示优选的实施方式的一例，本发明不被这些内容所限定。
本发明的偏光膜的制造方法中，经过1)将聚乙烯醇系薄膜从辊退卷并在水平方向转送的工序、2)水溶胀工序、3)染色工序、4)拉伸工序、和5)硼酸交联工序制造偏光膜。需要说明的是，1)将聚乙烯醇系薄膜从辊退卷并在水平方向转送的工序以下也称为1)原卷退卷工序。
上述1)原卷退卷工序中使用的聚乙烯醇系薄膜为将聚乙烯醇系树脂制成薄膜状、卷取为卷而成的。
作为聚乙烯醇系薄膜中使用的聚乙烯醇系树脂，通常使用未改性的聚乙烯醇系树脂、即、将乙酸乙烯酯聚合得到的聚乙酸乙烯酯皂化而制造的树脂。本发明中使用的聚乙烯醇系薄膜中，未必限于此，也可以使用将乙酸乙烯酯与少量(例如10摩尔％以下、优选5摩尔％以下)的能够与乙酸乙烯酯共聚的成分的共聚物皂化而得到的聚乙烯醇系树脂。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的成分，可列举出例如不饱和羧酸(例如包括盐、酯、酰胺、腈等)、碳数2～30的烯烃类(例如乙烯、丙烯、正丁烯、异丁烯等)、乙烯基醚类、不饱和磺酸盐等。另外，也可以使用将皂化后的羟基进行化学修饰而得到的改性聚乙烯醇系树脂。
另外，作为聚乙烯醇系树脂，也可以使用侧链具有1,2-二醇结构的聚乙烯醇系树脂。上述侧链具有1,2-二醇结构的聚乙烯醇系树脂，例如通过(i)将乙酸乙烯酯和3,4-二乙酰氧基-1-丁烯的共聚物皂化的方法、(ii)将乙酸乙烯酯和碳酸乙烯基亚乙酯的共聚物皂化及脱羧的方法、(iii)将乙酸乙烯酯和2,2-二烷基-4-乙烯基-1,3-二氧杂环戊烷的共聚物皂化及脱缩酮化的方法、(iv)将乙酸乙烯酯和甘油单烯丙基醚的共聚物皂化的方法等得到。
聚乙烯醇系树脂的重均分子量从光学性能、拉伸性的观点考虑，优选为10万～30万、进一步优选11万～28万、特别优选12万～26万。
聚乙烯醇系树脂的平均皂化度从光学性能的观点考虑，通常优选为98摩尔％以上、进一步优选99摩尔％以上、特别优选99.5摩尔％以上、尤其优选99.8摩尔％以上。
作为本发明中使用的聚乙烯醇系树脂，可以将改性种类、改性量、重均分子量、平均皂化度等不同的两种以上的聚乙烯醇系树脂组合使用。
本发明中使用的聚乙烯醇系薄膜如下制造：使用上述的聚乙烯醇系树脂制造聚乙烯醇系树脂水溶液、将上述水溶液排出以及流延于铸塑鼓、铸塑带、铸塑树脂薄膜等铸塑模具进行制膜，干燥后卷取于辊，由此制造上述聚乙烯醇系薄膜。
聚乙烯醇系树脂水溶液中，除了聚乙烯醇系树脂以外，根据需要还含有甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、三甘醇、聚乙二醇、三羟甲基丙烷等通常使用的增塑剂，非离子性、阴离子性和/或阳离子性的表面活性剂从制膜性的观点考虑优选。
聚乙烯醇系树脂水溶液的树脂浓度优选为10～60重量％、进一步优选15～55重量％、特别优选20～50重量％。
排出到铸塑模具时的聚乙烯醇系树脂水溶液的温度优选为80～100℃、特别优选85～98℃。另外，排出到铸塑模具的聚乙烯醇系树脂水溶液的排出速度优选为0.1～5m/分钟、进一步优选0.2～4m/分钟、特别优选0.3～3m/分钟。
铸塑鼓等铸塑模具的表面温度优选为40～99℃、特别优选60～95℃。
对于利用铸塑模具制膜的薄膜的干燥，通过使薄膜的表面和背面与多根热辊的外周部交替接触的同时使其搬送而进行。利用热辊进行干燥后，可以对于薄膜进行热处理。对于热处理，优选在60～150℃下进行、特别优选80～130℃。
也可以在将薄膜卷取于辊之前，将薄膜的两端部通过分切而剪掉。
上述聚乙烯醇系薄膜的厚度从偏光膜的薄型化的观点考虑，优选为5～60μm，从进一步薄型化的观点考虑，进一步优选为5～30μm，从避免断裂的观点考虑，特别优选为10～30μm。
另外，聚乙烯醇系薄膜的宽度优选为3m以上，从大面积化的观点考虑，进一步优选为4m以上，从避免断裂的观点考虑，特别优选为4～6m。
另外，聚乙烯醇系薄膜的长度优选为4km以上，从大面积化的观点考虑进一步优选为4.5km以上、特别优选5km以上。
需要说明的是，薄膜的长度的上限从避免断裂的观点考虑，优选为50km以下、进一步优选40km以下、特别优选30km以下。
本发明的制造方法中，在上述2)水溶胀工序、3)染色工序、和4)拉伸工序中的任意一工序之前和/或之后，对所搬送的薄膜的宽度方向两端部喷射液体，从而防止薄膜的卷曲。
也可以在4)拉伸工序之后的5)硼酸交联工序之后、此后的6)干燥工序之后进行液体喷射，但是上述工序中，薄膜通过交联、干燥而形成高硬度，因此不易产生折迭、皱折，利用喷射实现的效果不显著。
对于进行液体喷射的时期，在上述2)水溶胀工序、3)染色工序、和4)拉伸工序之中，从避免折迭的观点考虑，优选为2)水溶胀工序之后、和/或3)染色工序之后，从避免皱折的观点考虑，进一步优选为2)水溶胀工序之后，从偏光膜的平坦化的观点考虑，特别优选为2)水溶胀工序之后的10秒以内。
对于进行喷射的薄膜的面没有特别限定，能够对表面、背面、和两面进行喷射。通常，成为原卷的聚乙烯醇系薄膜是将聚乙烯醇系树脂的水溶液排出及流延于铸塑带等铸塑模具来制膜、连续地进行干燥从而得到的。上述干燥中，两面的状态大多不会完全相同，大多单面侧的水分少或者结晶度高。当然水分少的面容易吸水而伸长，因此在偏光膜制造中的2)水溶胀工序、3)染色工序中，在相反面侧，薄膜容易卷曲。上述情况下，本发明中，对于作为卷曲方向的该相反面侧的两端部进行液体喷射是有效的。
作为喷射的液体，可列举出水(包含温水)、甲醇、乙醇、异丙醇、酸/碱水、染色液、甘油水溶液、各种化学药品的水溶液等液体。它们之中，从不会对偏光膜的性能造成不良影响的观点考虑，优选为水、染色液等液体，从设备简便性的观点考虑，进一步优选为水。使用水的情况下，水温优选为10～50℃、特别优选为20～40℃。
另外，作为喷射的液体，可以使用雾状态的液体，从不会对偏光膜的性能造成不良影响的观点、设备的简便性的观点考虑，优选为雾状态的水。以下也将雾状态的液体仅称为“雾”。
在此，雾通常是人工上使液体形成雾状而成的，指的是微小的液滴。雾的粒径通常为亚微米～数百微米。本发明中使用的雾的粒径优选为1～500μm、进一步优选2～100μm、特别优选3～50μm。若雾的粒径过大则存在容易产生喷射不均的倾向，若过小则存在喷射压力的控制变得困难、另外漂浮而对于环境造成不良影响的倾向。
雾的喷射可以使用市售的雾散布装置进行。作为上述雾散布装置，可列举出将用泵压缩的液体由喷嘴喷雾的一流体方式的装置、将压缩的液体与压缩的空气碰撞而形成的雾喷雾的二流体方式的装置，但是本发明中，从设备的简便性观点考虑，优选为一流体方式的装置。喷射时的雾流量从喷射效果的观点考虑，优选为0.01～1L/分钟、特别优选0.1～0.5L/分钟。
另外，对于雾由喷嘴喷出的喷出形状，可列举出点状、线状、圆状、椭圆状等，但是本发明中，从喷射效果的观点考虑，优选为圆状。对于喷出角度没有特别限定，但是从喷射效果的观点考虑，优选为1～90°。需要说明的是，使用水以外的液体的情况下，优选为耐蚀性优异的塑料制喷嘴。
以下，作为本发明的优选实施方式之一，将在2)水溶胀工序之后进行液体喷射的情况作为例子，对于本发明进行说明。
通常，2)水溶胀工序从聚乙烯醇系薄膜的溶胀度控制的观点考虑，在优选10～45℃、特别优选20～35℃，优选0.1～10分钟、特别优选0.5～5分钟的条件下浸渍于水来进行。需要说明的是，可以在水中加入少量的碘化化合物、表面活性剂等添加物、醇等。
例如如图1所示，经过将卷绕于辊的聚乙烯醇系薄膜从辊退卷并在水平方向转送的1)原卷退卷工序，被投入到水溶胀槽的聚乙烯醇系薄膜通过2)水溶胀工序，进行聚乙烯醇系薄膜的水溶胀。然后，从水溶胀槽提升的聚乙烯醇系薄膜经过辊向染色槽转送、通过3)染色工序进行聚乙烯醇系薄膜的染色。
本发明中，对薄膜两端部的液体喷射如上所述，优选在2)水溶胀工序之后、直至到达3)染色工序为止的工序之间对于薄膜进行。上述工序之间，最容易产生折迭、皱折，由于折迭、皱折，薄膜之间一旦粘贴则不能简单地剥离。另外，上述工序之间产生折迭、皱折的情况下，2)和3)的工序为偏光膜制造的初始工序，因此对于后工序造成的影响很大。喷射的具体的位置例如优选为刚从2)水溶胀工序的水溶胀槽出来时、以及紧接在最初的辊a之后。需要说明的是，利用图1中的箭头示意性地表示喷射的位置和方向。
本发明中，如图2所示，薄膜从2)水溶胀工序中的水溶胀槽出来直至与最初的辊a接触为止的距离A优选为1m以下、特别优选从最初的辊a直至染色槽之前的辊b为止的距离B也为1m以下的情况。若距离A过长则存在折迭、皱折增加的倾向。需要说明的是，从水溶胀槽直至辊a为止的距离A表示从水溶胀槽的液面直至辊a为止的最短距离，从最初的辊a直至染色槽之前的辊b为止的距离B表示辊a与辊b之间的最短距离。
另外，一系列工序中的辊之间的张力优选为1～100N/m。若辊之间的张力过大则存在容易断裂的倾向，相反地若过小则存在折迭、皱折增加的倾向。
进而，从2)水溶胀工序到达3)染色工序的薄膜的转送速度从生产率的观点考虑，优选为1m/分钟以上、进一步优选1.5m/分钟以上、特别优选2m/分钟以上。
利用液体进行喷射的情况下，优选使用喷嘴、对薄膜的宽度方向两端部的单面或两面喷出液体。此时，可以如图3A所示、对薄膜的表面喷出液体，也可以如图3B所示、对薄膜的背面喷出液体，也可以对薄膜的两面喷出液体。作为上述喷嘴，没有特别限定，可以使用点喷出喷嘴、线喷出喷嘴、面喷出喷嘴等公知的喷嘴，但是从喷射位置控制的观点考虑，优选为点喷出。上述喷嘴可以设置多个相同种类的喷嘴、也可以组合多种喷嘴。
喷嘴的位置如图2所示，从避免薄膜折迭的观点考虑，优选为薄膜从2)水溶胀工序中的水溶胀槽出来后、直至与搬送用的辊a接触为止之间，从避免薄膜皱折的观点考虑，进一步优选为从水溶胀槽的出口直至喷嘴为止为1m以内的距离，从薄膜平坦性的观点考虑，特别优选为从搬送用的辊a直至喷嘴为止为0.5m以内的距离。需要说明的是，从水溶胀槽的出口直至喷嘴为止的距离、和从搬送用的辊a直至喷嘴为止的距离分别表示最短距离。
另外，喷嘴与薄膜面之间的距离从避免薄膜折迭的观点考虑，优选为1～100mm的距离，从避免薄膜皱折的观点考虑，特别优选为2～50mm的距离。需要说明的是，喷嘴与薄膜面之间的距离表示最短距离，具体而言，表示垂直于薄膜面的方向中的喷嘴与薄膜面之间的距离。
本发明中，从卷曲防止效果的观点考虑，喷射的流速与喷射角度是重要的。
喷射的流速优选为0.01～5m/秒、进一步优选0.02～3m/秒、特别优选0.03～2m/秒。若流速过慢则存在卷曲防止效果降低的倾向，若流速过快则存在薄膜容易产生弯曲的倾向。
将液体的喷射方向垂直投影于薄膜的面时，也就是说，以垂直于薄膜面的方向观察薄膜面时，液体的喷射方向优选不与薄膜的宽度方向(TD方向)、薄膜的转送方向(MD方向)平行。因此优选液体的喷射的角度不仅包含液体的喷射方向与薄膜的面所形成的角度θ1，还包含液体的喷射方向垂直投影于薄膜的面时的方向与薄膜的转送方向(MD方向)所形成的角度θ2(参照图4～图6)。
需要说明的是，图6中，薄膜的转送方向设为x轴、薄膜的宽度方向设为y轴、垂直于薄膜面的方向设为z轴、薄膜面设为xy面、作为垂直于薄膜面的面的与薄膜的宽度方向平行的面设为yz面、作为垂直于薄膜面的面的与薄膜的转送方向平行的面设为xz面。
液体的喷射方向与薄膜的面所形成的角度θ1优选为5～80°、进一步优选10～70°、特别优选20～60°。若喷射角度θ1过低则存在卷曲防止效果降低的倾向，若过高则存在薄膜容易产生弯曲的倾向。
另外，液体的喷射方向垂直投影于薄膜的面时的方向与薄膜的转送方向(MD方向)所形成的角度θ2优选为5～175°、进一步优选20～90°、特别优选30～60°。若喷射角度θ2过低则存在卷曲防止效果降低的倾向，若过高则存在薄膜产生皱折的倾向。
需要说明的是，如图7所示，使用多个喷嘴的情况下，上述喷射的流速和喷射角度，可以全部喷嘴相同、也可以各喷嘴不同。作为各喷嘴不同的手法，可列举例如从薄膜的转送方向(MD方向)的上游侧向着下游侧、喷射流速设定成缓慢地降低或者喷射角度θ1缓慢地形成低角度等手法。
利用上述手法时，聚乙烯醇系薄膜在没有折迭、皱折的状态下被转送到以下的3)染色工序、4)拉伸工序。
本发明的偏光膜在1)原卷退卷工序之后，经过2)水溶胀工序、3)染色工序、4)拉伸工序、5)硼酸交联工序、根据需要的洗涤工序、干燥工序等工序制造。上述制造工序未必需要以2)～5)的顺序进行，可以适当组合多个工序。例如也可以与2)水溶胀工序同时进行4)拉伸工序，也可以在2)水溶胀工序之后与3)染色工序同时进行4)拉伸工序，也可以在2)水溶胀工序和3)染色工序之后与5)硼酸交联工序同时进行4)拉伸工序，也可以在2)水溶胀工序、3)染色工序、5)硼酸交联工序中的任意一者中进行4)拉伸工序。
以下对于2)水溶胀以后的工序进行说明。
3)染色工序通过使薄膜与含有碘或二色性染料的液体接触来进行。通常，使用碘-碘化钾的水溶液，碘的浓度为0.1～2g/L、碘化钾的浓度为1～100g/L是适当的。染色时间为30～500秒左右是实用的。处理浴的温度优选为5～50℃。水溶液除了水溶剂以外还可以含有少量的与水具有相容性的有机溶剂。作为接触手段，可以适用浸渍、涂布、喷雾等任意手段。
4)拉伸工序为在单轴方向拉伸优选3～10倍的工序，特别优选拉伸3.5～6倍。此时，也可以在对于拉伸方向形成直角的方向进行若干拉伸(防止宽度方向收缩的程度、或更大程度的拉伸)。拉伸时的温度优选选自30～170℃的温度范围内。进而，拉伸倍率最终设定于前述范围内即可，拉伸操作不仅可以在一阶段实施，而且可以在制造工序的任意范围的阶段实施。
5)硼酸交联工序使用硼酸、硼砂等硼化合物进行。硼化合物以水溶液或水-有机溶剂混合液的形式以浓度10～100g/L左右使用，在液体中共存少量的碘化钾，从偏光性能稳定化的观点考虑优选。优选处理时的温度为30～70℃左右、处理时间为0.1～20分钟左右。
然后，可以对前述薄膜实施洗涤处理。通过洗涤处理，可以去除产生于薄膜表面的析出物。洗涤处理例如通过在水、碘化钾等碘化物水溶液浸渍聚乙烯醇系薄膜来进行。使用碘化钾水溶液时的碘化钾浓度为1～80g/L左右为宜。洗涤处理时的温度通常为5～50℃、优选10～45℃。处理时间通常为1～300秒、优选10～240秒。需要说明的是，水洗涤和利用碘化钾水溶液的洗涤可以适当组合来进行。另外，然后可以对前述薄膜实施干燥工序。
干燥工序在大气中、40～80℃下进行1～10分钟即可。
如此得到的偏光膜的偏光度优选为99.8％以上、更优选99.9％以上。若偏光度过低则存在不能确保液晶显示器中的对比度的倾向。
需要说明的是，偏光度通常如下算出：通过在将2块偏光膜以其取向方向形成同一方向的方式重合的状态下、在波长λ下测定得到的透光率(H11)，和在将2块偏光膜以取向方向形成互相正交的方向的方式重合的状态下、在波长λ下测定得到的透光率(H1)，根据下式算出。
[(H11-H1)/(H11+H1)]1/2
进而，本发明的偏光膜的单体透过率优选为42％以上。若上述单体透过率过低则存在不能达成液晶显示器的高亮度化的倾向。
单体透过率为使用分光光度计测定偏光膜单体的透光率而得到的值。
本发明的偏光膜的宽度优选为1m以上，从大面积化的观点考虑，优选为1.3m以上，从进一步大面积化的观点考虑，进一步优选为1.5m以上，从避免断裂的观点考虑，特别优选为1.5～2.5m。
另外，本发明的偏光膜的厚度优选为15μm以下，从进一步薄型化的观点考虑，进一步优选为10μm以下，从避免断裂的观点考虑，特别优选为2～9μm、尤其优选3～8μm。
如此得到的本发明的偏光膜由于偏光不均少，因此适于制造高性能的偏光板。
以下对于由本发明的偏光膜制造偏光板的方法进行说明。
本发明的偏光膜在其单面或两面介由粘接剂贴合光学上各向同性的树脂薄膜作为保护薄膜而形成偏光板。作为保护薄膜，可列举出例如纤维素三乙酸酯、纤维素二乙酸酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚苯乙烯、聚醚砜、聚亚芳基酯、聚-4-甲基戊烯、聚苯醚等的薄膜或片材。
贴合方法用公知手法进行，例如将液态的粘接剂组合物均匀地涂布于偏光膜、保护薄膜、或这两者，然后，将两者贴合并进行压接，进行加热、照射活性能量射线，由此进行贴合。
另外，对于偏光膜，为了实现薄膜化，也可以替代上述保护薄膜，在其单面或两面涂布聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂、脲树脂等固化性树脂，进行固化而形成偏光板。
通过本发明得到的偏光膜、偏光板，偏光性能优异，优选用于个人数字助理机、个人计算机、电视、投影机、标牌、台式电子计算器、电子钟表、文字处理机、电子纸、游戏机、录像机、照相机、相册、温度计、音响、汽车、机械类的计量仪器等的液晶显示装置、太阳镜、防眩眼镜、立体眼镜、可穿戴显示器、显示元件(CRT、LCD、有机EL、电子纸等)用防反射层、光通信仪器、医疗仪器、建筑材料、玩具等。
实施例
以下列举出实施例对于本发明进行更具体说明，但是本发明只要不超过其主旨则不被以下的实施例所限定。
<测定条件>
对于实施例和比较例中得到的偏光膜如下所述测定偏光度(％)。
所得到的偏光膜的宽度方向的中央部和两端部(距离各端10cm的部位)的偏光度使用大塚电子(株)制：RETS-1100A测定。
<实施例1>
(聚乙烯醇系薄膜的制造)
加入重均分子量142000、皂化度99.8摩尔％的聚乙烯醇系树脂1000kg、水2500kg、作为增塑剂的甘油100kg，进行搅拌的同时升温至140℃，浓度调整成树脂浓度25重量％，得到均匀溶解了的聚乙烯醇系树脂水溶液。
接着，将该聚乙烯醇系树脂水溶液供给到具有排气孔的双螺杆挤出机进行脱泡后，使水溶液温度为95℃，由T型缝模排出口以排出速度0.6m/分钟流延于表面温度90℃的铸塑鼓，进行制膜。
接着，将所得到的薄膜利用多根热辊干燥，使用飘浮式干燥机在120℃下进行3分钟的热处理，通过分切而剪掉成4m宽度。最后，卷取于外径17cm、内径16cm、长度4.4m的铝制芯管，由此得到含水率2重量％的带状的聚乙烯醇系薄膜(宽度4m、长度5km、厚度15μm)卷绕于芯管而成的薄膜辊。
(偏光膜的制造)
将所得到的聚乙烯醇系薄膜从辊退卷并在水平方向转送的同时[1)原卷退卷工序]，浸渍于水溶胀槽的温水进行溶胀，并且向转送方向拉伸(25℃下1分钟、拉伸倍率1.7倍)[2)水溶胀工序]。
从水溶胀槽提升薄膜，对于在水平配置的2个辊之间(辊之间的距离1m、辊之间的张力20N/m)、以转送速度2m/分钟在水平方向搬送的薄膜的两端部，通过喷嘴从上侧喷射水(23℃)，防止卷曲。上述水的喷射条件如下所述。
喷嘴：MISUMI Corporation制活动软管
喷嘴位置：距离水溶胀槽出口1m
喷嘴位置(高度)：距离薄膜上表面5mm
喷射流速：0.1m/秒
喷射角度θ1：30°
喷射角度θ2：45°
将所得到的薄膜浸渍于包含碘0.9g/L、碘化钾30g/L的水溶液中进行染色的同时，向转送方向拉伸(28℃下0.5分钟、拉伸倍率1.6倍)[3)染色工序]。
接着浸渍于硼酸25g/L、碘化钾30g/L的组成的水溶液，进行硼酸交联的同时，向转送方向单轴拉伸(55℃1分钟、拉伸倍率2.0倍)[5)硼酸交联工序]。
然后用碘化钾水溶液进行洗涤，进行干燥，得到总拉伸倍率5.4倍的偏光膜(宽度1.8m、厚度7μm)。所得到的偏光膜没有折迭或皱折，持续12km长度没有产生断裂。所得到的偏光膜的偏光特性如表1所示。
(偏光板的制造)
在所得到的偏光膜的两面，使用聚乙烯醇系水溶液作为粘接剂贴合厚度40μm的三乙酰纤维素薄膜(TAC薄膜)，50℃下进行干燥形成偏光板。所得到的偏光板没有观察到偏光不均。
<实施例2～4>
在实施例1中，喷射条件设为表1所示的条件，除此之外与实施例1同样地得到偏光膜。所得到的偏光膜没有折迭、皱折，持续12km长度没有产生断裂。对于所得到的偏光膜，进行与实施例1同样的评价。评价结果如表1所示。进而与实施例1同样地得到偏光板。所得到的偏光板没有观察到偏光不均。
<实施例5>
在实施例1中，将水形成雾状态，除此之外与实施例1同样地得到偏光膜。上述雾的喷射条件如下所述。
喷嘴：Spraying Systems Co.制撞射流(HITJET)喷嘴
喷嘴位置：距离水溶胀槽出口1m
喷嘴位置(高度)：距离薄膜上表面5mm
喷射流速：0.1m/秒
喷射角度θ1：30°
喷射角度θ2：45°
雾粒径：20μm
雾流量：0.2L/分钟
对于所得到的偏光膜，进行与实施例1同样的评价。评价结果如表1所示。进而与实施例1同样地得到偏光板。所得到的偏光板没有观察到偏光不均。
<实施例6～8>
在实施例5中，喷射条件设为表1所示的条件，除此之外与实施例5同样地得到偏光膜。所得到的偏光膜没有折迭、皱折，持续12km长度没有产生断裂。对于所得到的偏光膜，进行与实施例1同样的评价。评价结果如表1所示。进而与实施例1同样地得到偏光板。所得到的偏光板没有观察到偏光不均。
<比较例1>
在实施例1中，不进行喷射，除此之外与实施例1同样地开始偏光膜的制造。但是，在2)水溶胀工序以后，在薄膜的两端部观察到折迭、皱折，制造长度1km的偏光膜，结果在染色槽产生断裂。所得到的部分的偏光特性如表1所示。需要说明的是，由于产生断裂，因此不能制造偏光板。
[表1]
Figure GDA0001549575100000181
如表1所示，根据本发明的偏光膜的制造方法，可以得到没有折迭、皱折且长的偏光膜。另外，不仅在偏光膜的中央部、而且在宽度方向两端部，偏光度也高，因此可以得到从偏光膜的中央部直至端部为止具有均匀的偏光度的偏光膜。进而，可以容易地制造宽幅、长的薄型的偏光板，可以降低液晶显示图像的颜色不均、漏白。
产业上的可利用性
本发明的偏光膜用于个人数字助理机、个人计算机、电视、投影机、标牌、台式电子计算器、电子钟表、文字处理机、电子纸、游戏机、录像机、照相机、相册、温度计、音响、汽车、机械类的计量仪器等的液晶显示装置、太阳镜、防眩眼镜、立体眼镜、可穿戴显示器、显示元件(CRT、LCD、有机EL、电子纸等)用防反射层、光通信仪器、医疗仪器、建筑材料、玩具等。
附图标记说明
PVA薄膜：聚乙烯醇系薄膜
θ1(°)：喷射方向与薄膜的面所形成的角度
θ2(°)：喷射方向垂直投影于聚乙烯醇系薄膜的面时的方向与聚乙烯醇系薄膜的转送方向所形成的角度
距离A：水溶胀槽的液面与辊a的距离
距离B：辊a与辊b之间的距离

Claims (14)

1.一种偏光膜的制造方法，其特征在于，其具有：1)将聚乙烯醇系薄膜从辊退卷并在水平方向转送的工序、2)水溶胀工序、3)染色工序、4)拉伸工序、和5)硼酸交联工序，
所述2)～4)工序中的任意一工序之前或之后在空中对所述薄膜的宽度方向两端部喷射液体；或，所述2)～4)工序中的任意一工序之前和之后在空中对所述薄膜的宽度方向两端部喷射液体，2)、3)、5)的工序中任一者或多者可与4)工序组合进行，从而防止所述薄膜的卷曲，
所述液体的喷射方向与所述薄膜的面所形成的角度为5～80°。
2.根据权利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，所述液体的喷射在2)水溶胀工序之后进行。
3.根据权利要求1或2所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，所述液体的喷射方向垂直投影于所述薄膜的面时的方向与所述薄膜的转送方向所形成的角度为5～175°。
4.根据权利要求1或2所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，所述液体的喷射以流速0.01～5m/秒进行。
5.根据权利要求1或2所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，所述液体为水或染色液。
6.根据权利要求1或2所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，所述液体为雾状态的液体。
7.根据权利要求6所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，所述雾状态的液体为通过将压缩的液体由喷嘴喷雾而形成的。
8.根据权利要求6所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，所述雾状态的液体中的雾的粒径为1～500μm。
9.根据权利要求6所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，所述雾状态的液体的流量为0.01～1L/分钟。
10.根据权利要求1或2所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，从所述2)水溶胀工序到达所述3)染色工序的所述薄膜的转送速度为1m/分钟以上。
11.根据权利要求1或2所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，偏光膜的厚度为15μm以下。
12.根据权利要求1或2所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，偏光膜的宽度为1m以上。
13.一种偏光膜，其通过权利要求1～12中任一项所述的偏光膜的制造方法制造，所述偏光膜的厚度为2～9μm。
14.一种偏光板，其特征在于，其在权利要求13所述的偏光膜的至少单面设置保护薄膜而成。
CN201680041968.6A 2015-09-30 2016-06-17 偏光膜的制造方法、偏光膜及偏光板 Active CN107850718B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015193775 2015-09-30
JP2015-193775 2015-09-30
PCT/JP2016/068185 WO2017056579A1 (ja) 2015-09-30 2016-06-17 偏光膜の製造方法、偏光膜及び偏光板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107850718A CN107850718A (zh) 2018-03-27
CN107850718B true CN107850718B (zh) 2021-01-12

Family

ID=58423375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680041968.6A Active CN107850718B (zh) 2015-09-30 2016-06-17 偏光膜的制造方法、偏光膜及偏光板

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6733542B2 (zh)
KR (1) KR102400122B1 (zh)
CN (1) CN107850718B (zh)
TW (1) TWI693248B (zh)
WO (1) WO2017056579A1 (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101424766A (zh) * 2007-10-31 2009-05-06 住友化学株式会社 偏振片的制造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3190200B2 (ja) * 1994-03-09 2001-07-23 日本合成化学工業株式会社 ビニルアルコール系重合体フィルムの水中走行時の水流拡巾方法および装置
JP4184510B2 (ja) * 1998-11-10 2008-11-19 日東電工株式会社 偏光フィルムの製造方法
JP3429476B2 (ja) * 2000-05-09 2003-07-22 株式会社クラレ ポリビニルアルコール系重合体フィルムとその製造法および偏光フィルム
JP4581690B2 (ja) 2005-01-05 2010-11-17 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
JP6228359B2 (ja) * 2011-12-06 2017-11-08 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
JP6462199B2 (ja) * 2012-12-04 2019-01-30 住友化学株式会社 偏光フィルム及び偏光板の製造方法
JP2014146035A (ja) * 2014-02-27 2014-08-14 Nitto Denko Corp 偏光子の製造方法、偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101424766A (zh) * 2007-10-31 2009-05-06 住友化学株式会社 偏振片的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180063205A (ko) 2018-06-11
JPWO2017056579A1 (ja) 2018-07-19
KR102400122B1 (ko) 2022-05-19
TWI693248B (zh) 2020-05-11
CN107850718A (zh) 2018-03-27
JP6733542B2 (ja) 2020-08-05
TW201726770A (zh) 2017-08-01
WO2017056579A1 (ja) 2017-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109153797B (zh) 聚乙烯醇系薄膜和其制造方法、以及使用该聚乙烯醇系薄膜的偏光膜
TWI771278B (zh) 聚乙烯醇系膜及利用此聚乙烯醇系膜之偏光膜、偏光板與聚乙烯醇系膜之製造方法
TWI721171B (zh) 聚乙烯醇系薄膜、與利用該聚乙烯醇系薄膜的偏光膜
JP6743502B2 (ja) ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法
CN107399095B (zh) 层叠膜的制造方法以及偏振板的制造方法
JP7335697B2 (ja) ポリビニルアルコール系フィルム、偏光膜および偏光板、ならびにポリビニルアルコール系フィルムの製造方法
CN106104324B (zh) 偏光板的制造方法
CN107107404B (zh) 聚乙烯醇系薄膜、聚乙烯醇系薄膜的制造方法、偏振膜及偏振片
JP6878778B2 (ja) ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法
TWI689745B (zh) 偏光薄膜之製造方法
TWI798217B (zh) 聚乙烯醇系薄膜、偏光膜、偏光板及聚乙烯醇系薄膜之製造方法
CN107850718B (zh) 偏光膜的制造方法、偏光膜及偏光板
WO2016208652A1 (ja) ポリビニルアルコール系フィルム、ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法、及び偏光膜
JP6740857B2 (ja) 偏光膜製造用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法
JP6733543B2 (ja) 偏光膜の製造方法
KR102629982B1 (ko) 편광막 제조용 폴리비닐 알코올계 필름 및 이를 사용한 편광막, 편광판, 및 편광막 제조용 폴리비닐 알코올계 필름의 제조
CN110431456B (zh) 聚乙烯醇系薄膜、偏光膜、偏振片和聚乙烯醇系薄膜的制造方法
TWI772409B (zh) 聚乙烯醇系薄膜、偏光膜、偏光板及聚乙烯醇系薄膜之製造方法
KR102636662B1 (ko) 폴리비닐 알코올계 필름 및 이를 사용한 편광막, 편광판 및 폴리비닐 알코올계 필름의 제조 방법
KR20160148454A (ko) 수지 필름의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190516

Address after: Tokyo, Japan, Japan

Applicant after: Mitsubishi Kasei Corporation

Address before: Osaka Japan

Applicant before: The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant