TW202219560A - 偏光膜的製造方法及偏光膜的製造裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種抑制染色不均形成之偏光膜的製造方法。
本發明之偏光膜的製造方法，係從聚乙烯醇系樹脂膜製作偏光膜，該偏光膜之製造方法係依序具有：第1處理步驟，係使前述聚乙烯醇系樹脂膜接觸第1處理液；及，輸送步驟，係使前述聚乙烯醇系樹脂膜以中介存在有前述第1處理液之狀態接觸輥並輸送前述聚乙烯醇系樹脂膜；其中，前述第1處理液包含碘，前述輥在與前述聚乙烯醇系樹脂膜接觸之表面，具有深度為0.03mm以上0.9mm以下之凹部及高度為0.03mm以上0.9mm以下之凸部的至少一者。

Description

偏光膜的製造方法及偏光膜的製造裝置
本發明係有關於從聚乙烯醇系樹脂膜製作偏光膜之偏光膜的製造方法及偏光膜的製造裝置。
以往，使如碘之二色性色素吸附並定向在經單軸延伸之聚乙烯醇系樹脂膜之偏光膜係為公知。例如，日本特開2001-141926號公報(專利文獻1)已揭示下列內容：依序實施使聚乙烯醇系樹脂膜以二色性色素進行染色之染色處理、以交聯劑進行處理之交聯處理、及膜乾燥處理，以及在製造步驟之間對於聚乙烯醇系樹脂膜施予延伸處理而製造偏光膜。
在日本特開2012-173477號公報(專利文獻2)已記載下列內容：在樹脂膜之輸送中使用附溝槽之金屬導引輥，藉以降低在偏光片產生之刮傷。在日本特開2000-147252號公報(專利文獻3)已揭示下列內容：在偏光膜之輸送中使用螺旋橡膠輥，藉以抑制破裂。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2001-141926號公報
[專利文獻2]日本特開2012-173477號公報
[專利文獻3]日本特開2000-147252號公報
偏光膜在工業上係藉由應用下列之製造方法來生產：使長條之聚乙烯醇系樹脂膜沿著偏光膜之製造裝置所具有之膜的輸送路線而連續地輸送，同時並依序浸漬在位於該輸送路線上之進行上述染色處理及交聯處理等的各槽中。在膜之輸送中，從保護膜之表面的觀點而言，較佳係膜之輸送速度與導引輥之旋轉速度為一致。尤其，在濕潤狀態之膜係因與輥之接觸而容易受到損傷。例如，如專利文獻2、3所記載，發現藉由使導引輥之表面進行凹凸加工，即使可提高膜之抓牢性，但藉由如此之方法製造高穿透率之偏光膜時，仍散見有染色不均。
有鑑於上述實情，本發明之目的在於提供一種抑制在偏光膜形成有染色不均之偏光膜的製造方法及偏光膜之製造裝置。
本發明係提供一種下列所示之偏光膜的製造方法及製造裝置。
〔1〕一種偏光膜的製造方法，係從聚乙烯醇系樹脂膜製作偏光膜，該偏光膜的製造方法係依序具有：
第1處理步驟，係使前述聚乙烯醇系樹脂膜接觸第1處理液；
輸送步驟，係使前述聚乙烯醇系樹脂膜以中介存在有前述第1處理液之狀態接觸輥並輸送前述聚乙烯醇系樹脂膜；
其中，前述第1處理液係包含碘，
前述輥在與前述聚乙烯醇系樹脂膜接觸之表面，具有深度為0.03mm以上0.9mm以下之凹部及高度為0.03mm以上0.9mm以下之凸部的至少一者。
〔2〕如〔1〕所述之偏光膜的製造方法，其中，前述第1處理液係包含硼酸。
〔3〕如〔1〕或〔2〕所述之偏光膜的製造方法，更具有第2處理步驟，該第2處理步驟係使前述聚乙烯醇系樹脂膜接觸於與第1處理液不同之第2處理液。
〔4〕如〔1〕至〔3〕中任一項所述之偏光膜的製造方法，其中，前述輥為海綿輥。
〔5〕如〔1〕至〔4〕中任一項所述之偏光膜的製造方法，其中，前述偏光膜的視感度修正單體穿透率為43%以上。
〔6〕一種裝置，係用以從聚乙烯醇系樹脂膜製造偏光膜，該裝置係具有：
收容第1處理液之第1處理浴；
配置於前述第1處理浴內之輥；及、
通過前述輥之輸送路線；
其中，前述第1處理液係包含碘，
前述聚乙烯醇系樹脂膜係沿著前述輸送路線而被輸送，被浸漬於前述第1處理浴，
前述輥在與前述聚乙烯醇系樹脂膜接觸之表面，具有深度為0.03mm以上0.9mm以下之凹部及高度為0.03mm以上0.9mm以下之凸部的至少一者。
依據本發明，可提供一種抑制形成有染色不均之偏光膜的製造方法。
10:由聚乙烯醇系樹脂所構成的胚膜、樹脂膜、膜
11:胚膜卷筒、卷筒
13:膨潤浴
14:染色浴
15:交聯浴
16:補色浴
17:洗淨浴
21:乾燥爐
23:偏光膜
30至32,34至36,38至40,42至46:導引輥
50至52,53a,53b,54至55:夾輥
60:輥
61:凹部
圖1係示意性表示具有凹凸部之輥的(a)俯視圖、及(b)剖面圖。
圖2係示意性表示使用於有關本實施型態之製造方法的偏光膜製造裝置之一例的剖面圖。
圖3係導引輥B-4之剖面示意圖。
以下，參照圖式，說明有關本發明之一態樣的偏光膜之製造方法(以下，亦稱為「有關本實施型態之製造方法」)。但，本發明並不限定於此一態樣。
〔偏光膜之製造方法〕
有關本實施型態之製造方法係從聚乙烯醇系樹脂膜製作偏光膜之偏光膜的製造方法。具體而言，係依序具有第1處理步驟，係使上述聚乙烯醇系樹脂膜接觸第1處理液；輸送步驟，係使上述聚乙烯醇系樹脂膜以中介存在有前述第1處理液之狀態接觸輥並輸送前述聚乙烯醇系樹脂膜。上述處理液係包含碘。又，上述輥在與上述聚乙烯醇系樹脂膜接觸之表面，具有深度為0.03mm以上0.9mm以下之凹部及高度為0.03mm以上0.9mm以下之凸部之至少一者。藉由具有如此之凹部或凸部，可提高膜之抓牢性(grip property)。又，如此之凹部或凸部係不易成為膜之染色不均的原因。
在本說明書中，凹部係意指比周圍更凹陷之區域，較佳係聚乙烯醇系樹脂膜不會接觸之區域。凹部之外形並無限定，可例示連結凹部之外形的直線之中，成為最大長度之直線的長度(最長長度)、與成為最短長度之直線的長度(最短長度)為同程度的圓形、矩形等之凹部；最長長度與最短長度不同之溝狀的凹狀部等。溝狀之凹狀部係可涵蓋輥之全周而形成者。凹狀部之寬度例如為0.3mm以上50mm以下。在本實施型態之製造方法所使用之輥中的凹部的深度為0.03mm以上0.9mm以下。
在本說明書中，凸部係意指比周圍更凸之區域，較佳係以聚乙烯醇系樹脂膜比其他之區域更強的壓力進行接觸之區域。凸部之外形並無限定，可例示連接凸部之外形的直線之中，成為最大長度的直線之長度(最長長度)、與成為最短長度之直線的長度(最短長度)為相同程度之圓形、矩形等之凸部、最長長度與最短長度不同之凸狀部等。凸狀部可為涵蓋輥之全周所形成者。凸狀部之寬度例如，為0.3mm以上50mm以下。在本實施型態之製造方法所使用之輥中的凸部係高度為0.03mm以上0.9mm以下。
凹部或凸部可為一個，亦可為複數個。凹部或凸部之外形的面積並無限定，但例如為0.03mm2以上，為0.07mm2以上，為1mm2以上。一個凹部或一個凸部之外形的面積為未達1mm2時，以具有複數之凹部或凸部為較佳。從維持膜之抓牢性的觀點而言，深度為0.03mm以上0.9mm以下之凹部及高度為0.03mm以上0.9mm以下之凸部的外形之合計面積，為輥之表面積的0.1%以上，以1%以上為較佳，例如為30%以下，以20%以下為較佳。
輥在與聚乙烯醇系樹脂膜接觸之表面，具有深度為0.3mm以上0.9mm以下之凹部、或高度為0.3mm以上0.9mm以下之凸部，另一方面，較佳 係不具有深度超過0.9mm之凹部、或高度超過0.9mm之凸部。藉由使用如此之輥，可提高膜之抓牢性，同時並抑制膜之染色不均。
有關在偏光膜形成有染色不均之原因並不詳細明確，但推測在凹部或凸部中，或在其附近容易滯留處理液，其處理液可成為使染色性為不均勻之原因者。
在本實施型態中，在第1處理步驟中在聚乙烯醇系樹脂膜接觸含有碘之第1處理液之後，使所得到之聚乙烯醇系樹脂膜以中介存在有上述第1處理液之狀態，藉由使用具有深度為0.3mm以上0.9mm以下之凹部、或高度為0.3mm以上0.9mm以下之凸部的輥進行輸送，可抑制染色不均。
在本說明書中，所謂凹部之深度係指凹部之表面與凹部之周邊之表面的高度之差的最大值，其中，該凹部之周邊之表面係凹部及凸部以外之表面。在本說明書中，所謂凸部之高度係指凸部之表面與凸部之周邊之表面的高度之差的最大值，其中，該凸部之周邊之表面係凸部及凹部以外之表面。圖1(a)係表示俯視圖，其係示意性表示為在本實施型態之方法所使用之輥，且接觸於聚乙烯醇系樹脂膜之區域具有凹部的輥，圖1(b)係表示在圖1(a)中之b-b剖面圖。在圖1(a)及圖1(b)所示之輥60係在接觸於聚乙烯醇系樹脂膜之區域具有凹部61。關於凹部61，深度D為0.03mm以上0.9mm以下。
在上述輸送步驟所使用之輥的種類並無特別限定，例如，可為屬於支撐膜之單面的自由輥之導引輥，亦可為夾持膜之一對的輥(夾輥等)。該輥之形狀並無限定，可列舉螺旋輥、凸面軋輥(crown roller)等。
又，其材質並無限定，可採用海綿輥、橡膠輥、木製輥、或金屬輥等，但從抓牢性之觀點而言，較佳係使用輥表面經發泡處理之海綿輥、或輥表面經切溝加 工之微溝槽輥等。藉由使用抓牢性優異之輥，可防止PVA系樹脂膜在輥之表面滑動，並可抑制在PVA系樹脂膜之表面形成傷痕。
在海綿輥之海綿的材質係例如，可列舉聚氨基甲酸酯樹脂、聚矽氧系樹脂、聚氯乙烯系樹脂等，其中，以使用聚氨基甲酸酯樹脂為較佳。
藉由上述第1處理步驟，使得在上述膜之表面存在有第1處理液。因此，接觸第1處理液之膜係在輸送步驟中，以在其表面上存在第1處理液之狀態，亦即，以中介存在有第1處理液之狀態來輸送膜。在輸送步驟之輥可列舉第1處理浴內之輥、在第1處理浴內以至少一部分浸漬於第1處理液之狀態所配置的輥、或從第1處理浴取出膜之後膜最先接觸到之輥等。
在此之第1處理浴係收容包含碘之處理液的處理浴，例如，相當於後述之染色浴。又，交聯液、補色液為包含碘時，可相當於交聯浴、補色浴。相當於第1處理浴之處理浴可為1個亦可為2個以上。以下，具體說明有關本實施型態之製造方法。
〔聚乙烯醇系樹脂膜〕
偏光膜例如，可藉由在經單軸延伸之聚乙烯醇系樹脂膜使二色性色素(碘、二色性染料等)吸附定向而獲得。聚乙烯醇系樹脂膜係意指由聚乙烯醇系樹脂所構成的膜，例如，可例示經皂化之聚乙酸乙烯酯系樹脂等。聚乙酸乙烯酯系樹脂係除了乙酸乙烯酯之均聚物的聚乙酸乙烯酯之外，乙酸乙烯酯及可與乙酸乙烯酯共聚合之其他的單體之共聚物(例如，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)等。可共聚合的其他之單體係例如，可列舉不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類等。聚乙烯醇系樹脂之聚合度通常為1000至10000左右，較佳係1500至5000左右。皂化度通常為85莫耳%以上，較佳係90莫耳%以上，更佳係99至100莫 耳%。此等之聚乙烯醇系樹脂係可被改質，例如，可使用以醛類經改質之聚乙烯基甲醛、聚乙烯基乙縮醛、聚乙烯基丁縮醛等。
在有關本實施型態之製造方法中成為起始材料之聚乙烯醇系樹脂膜可使用厚度為80μm以下，較佳係60μm以下，更佳係45μm以下，再更佳係30μm以下之未延伸的聚乙烯醇系樹脂膜(胚膜)。藉此，可獲得市場要求逐漸高漲之薄膜的偏光膜。胚膜之寬度並無特別限制，例如為400mm以上8000mm以下，較佳係2000mm以上5500mm以下。未延伸之聚乙烯醇系樹脂膜之厚度可為10μm以上，亦可為20μm以上。胚膜係例如，準備作為長條之未延伸聚乙烯醇系樹脂膜之輥(胚膜輥)。又，未延伸之聚乙烯醇系樹脂膜(胚膜)通常可供給作為捲筒狀膜。
上述聚乙烯醇系樹脂膜係可積層於將之支撐之基材膜。亦即，聚乙烯醇系樹脂膜係可準備作為基材膜與積層於其上之聚乙烯醇系樹脂膜的積層膜。此時，聚乙烯醇系樹脂膜係例如，可藉由在基材膜之至少一面塗佈含有聚乙烯醇系樹脂之塗佈液後，再使之乾燥而製造。
基材膜係例如，可使用由熱塑性樹脂所構成的膜。具體例可為以具有透光性之熱塑性樹脂，較佳係光學性透明的熱塑性樹脂所構成之膜，例如，如鏈狀聚烯烴系樹脂(聚丙烯系樹脂等)、環狀聚烯烴系樹脂(降莰烯系樹脂等)之聚烯烴系樹脂；如三乙醯基纖維素、二乙醯基纖維素之纖維素系樹脂；如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯之聚酯系樹脂；聚碳酸酯系樹脂；如甲基丙烯甲酯系樹脂之(甲基)丙烯酸系樹脂；聚苯乙烯系樹脂；聚氯乙烯系樹脂；丙烯腈/丁二烯/苯乙烯系樹脂；丙烯腈/苯乙烯系樹脂；聚乙酸乙烯酯系樹脂；聚偏氯 乙烯系樹脂；聚醯胺系樹脂；聚乙縮醛系樹脂；改質聚苯醚系樹脂；聚碸系樹脂；聚醚碸系樹脂；聚芳酸酯系樹脂；聚醯胺醯亞胺系樹脂；聚醯亞胺系樹脂等。
〔處理步驟〕
有關本實施型態之製造方法係從聚乙烯醇系樹脂膜製作偏光膜之偏光膜的製造方法。以下，在本說明書中，使用「處理步驟」之用語說明從聚乙烯醇系樹脂膜製作偏光膜為止之一連串的製造步驟。亦即，有關本實施型態之製造方法，可藉由進行1個或複數之處理步驟，從聚乙烯醇系樹脂膜製作偏光膜。上述1個或複數之處理步驟係例如，可列舉對於上述之聚乙烯醇系樹脂膜進行膨潤、染色、交聯、補色及洗淨等各種處理的膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟(硼酸步驟)、補色步驟及洗淨步驟等。
具體而言，膨潤步驟係使膨潤液接觸上述胚膜而進行膨潤處理之步驟。染色步驟係使染色液接觸膨潤處理後之聚乙烯醇系樹脂膜(以下，亦稱為「膨潤膜」)而進行染色處理之步驟。交聯步驟(硼酸步驟)係使交聯液接觸染色處理後之聚乙烯醇系樹脂膜(以下，亦稱為「染色膜」)而進行交聯處理之步驟。補色步驟係使補色液接觸交聯處理後之聚乙烯醇系樹脂膜(以下，亦稱為「交聯膜」)而進行顏色調整處理之步驟。再者，洗淨步驟係對於顏色調整處理後之聚乙烯醇系樹脂膜(以下，亦稱為「色改正膜」)，藉由使洗淨液附著，進行去除在上述交聯步驟、補色步驟等經附著之剩餘的硼酸、碘等之藥劑的洗淨處理之步驟。上述1個或複數之處理步驟係只要發揮本發明之效果，並不限定於上述之步驟，而可包含其他之步驟。上述1個或複數之處理步驟亦可適當組合上述之步驟及其他之步驟。
上述處理步驟較佳係在上述之膨潤步驟等各步驟之任一者之前或任一者之步驟中，包含使聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸延伸之操作。例如，可例示使未延伸之胚膜在空氣或者惰性氣體中進行單軸延伸(乾式延伸)之後，依序進行膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、補色步驟及洗淨步驟。又，亦可例示使用未延伸之胚膜而依序進行膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、補色步驟及洗淨步驟，在上述交聯步驟之前或其步驟中以濕式使聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸延伸。
以下，藉由一邊參照圖2，一邊例示有關本實施型態之製造方法而具體地說明。圖2係示意性表示使用於有關本實施型態之製造方法的偏光膜製造裝置之一例的剖面圖。
圖2所示之偏光膜製造裝置係使由聚乙烯醇系樹脂所構成的胚(未延伸)膜10，從胚膜卷筒11連續地捲出的同時並沿著膜輸送路線而輸送，依序通過設置於膜輸送路線上之膨潤浴(收容於膨潤槽內之膨潤液)13、染色浴(收容於染色槽內之染色液)14、交聯浴(收容於交聯槽內之交聯液)15、補色浴(收容於補色槽內之補色液)16、及洗淨浴(收容於洗淨槽內之洗淨液)17，藉此，可依序進行膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、補色步驟及洗淨步驟。再者，對於依序通過上述處理浴之胚(未延伸)膜10，最後使之通過乾燥爐21，藉此，獲得偏光膜23的方式而構成。然後，偏光膜製造裝置係可使偏光膜23直接輸送至例如下列之偏光板製作步驟(在偏光膜23之單面或兩面貼合保護膜的步驟)。圖2中之箭號係表示膜之輸送方向。
在圖2之說明中，「處理槽」係包含膨潤槽、染色槽、交聯槽、補色槽及洗淨槽之總稱，「處理液」係包含膨潤液、染色液、交聯液、補色液及洗淨液之總稱，「處理浴」係包含膨潤浴、染色浴、交聯浴、補色浴及洗淨浴之 總稱。膨潤浴、染色浴、交聯浴、補色浴及洗淨浴係分別構成上述偏光膜製造裝置中之膨潤部、染色部、交聯部、補色部及洗淨部。
偏光膜製造裝置之膜輸送路線係上述處理浴之外，藉由使導引輥30至32、34至36、38至40、42至46以及夾輥50至52、53a、53b、54至55配置於適當之位置而構成。導引輥30至32、34至36、38至40、42至46係可支撐被輸送之膜，且變更膜輸送方向。夾輥50至52、53a、53b、54至55係將沿著上述膜輸送路線而被輸送之膜擠壓及夾持，而可使以旋轉所產生的驅動力賦予至膜，且變更膜輸送方向。導引輥及夾輥係可配置於各處理浴之前後及處理浴中，藉此，進行對處理浴之膜的導入、來自浸漬及處理浴之拉出。例如，可在各處理浴中設有1個以上之導引輥，並沿著此等之導引輥輸送膜，藉此在各處理浴浸漬膜。
偏光膜製造裝置係在各處理浴之前後配置夾輥50至52、53a、53b、54。藉此，可在任一個以上之處理浴中，實施配置於其前後之夾輥間賦予周速差而進行縱單軸延伸之輥間延伸。以下，說明有關各步驟。
<膨潤步驟>
就胚膜10表面之異物去除、胚膜10中之塑化劑去除、易染色性之賦予、胚膜10之可塑化等之目的而進行膨潤步驟。處理條件係在可達成上述目的，且在不產生胚膜10之極端的溶解及失透等之不佳情形的範圍來決定。
上述膨潤步驟係可使胚膜10從胚膜卷筒11連續性捲出，同時並沿著膜輸送路線而輸送，使胚膜10浸漬於膨潤浴13預定時間，然後，拉出作為膨潤膜，藉此，進行膨潤處理。使用於膨潤浴之膨潤液除了純水之外，尚可使用在約0.01至10質量%之範圍添加有硼酸(日本特開平10-153709號公報)、氯化 物(日本特開平06-281816號公報)、無機酸、無機鹽、水溶性有機溶劑、醇類等之水溶液。
膨潤浴13之溫度，例如為10至70℃左右，較佳係15至50℃左右，更佳係15至35℃左右。胚膜10之浸漬時間較佳係10至600秒左右，更佳係15至300秒左右。
上述膨潤處理中，因胚膜10係在厚度方向進行膨潤，故容易產生在膨潤膜出現皺褶之問題。就用以去除該皺褶同時並輸送膨潤膜之一個手段而言，可使用具有擴展幅寬功能之公知的輥或公知之擴展幅寬裝置。用以抑制皺褶之發生的再一個手段係施予延伸處理。例如，可利用夾輥50與夾輥51之周速差而在膨潤浴13中施予單軸延伸處理。
在上述膨潤處理係膜在膜之輸送方向進行膨潤擴大，故對胚膜不進行積極的延伸時，為了消除輸送方向之膜的鬆弛，較佳係例如，採取控制配置於膨潤浴13之前後的夾輥50、51之速度的手段等。又，就使膨潤浴13中之膜輸送安定化的目的，亦可使用以噴水器控制在膨潤浴13中之水流，或併用EPC裝置(Edge Position Control裝置：檢測膜之端部，防止膜之蛇行的裝置)等。
在圖2所示之例中，從膨潤浴13所拉出之膨潤膜係依序通過導引輥32、夾輥51而導入於染色浴14。
<染色步驟>
就在膨潤處理後之聚乙烯醇系樹脂膜吸附碘等之二色性色素，並再使其定向等之目的而進行染色步驟。處理條件係在可達成上述目的，且在不產生膜之極端的溶解及失透等之不佳情形的範圍來決定。染色步驟係可藉由夾輥51、導引輥34至35及夾輥52所建構之膜輸送路線而輸送膨潤處理後之膨潤膜，並浸漬 於染色浴14預定時間，然後，拉出作為染色膜，藉此進行染色處理。為了提高二色性色素之染色性，供給至染色步驟之膨潤膜較佳係至少施予某程度之單軸延伸處理的膜，較佳係在染色處理時進行單軸延伸處理以取代染色處理前之單軸延伸處理，或者，除了染色處理前之單軸延伸處理，亦在染色處理時進行單軸延伸處理。
較佳為使用碘作為二色性色素，使用於染色浴14之染色液係例如，可使用濃度以質量比計為碘/碘化鉀/水=約0.003至1/約0.1至20/100之水溶液。亦可使用碘化鋅等之其他的碘化物取代碘化鉀，亦可併用碘化鉀與其他之碘化物。又，可使碘化物以外之化合物，例如，硼酸、氯化鋅、氯化鈷等共存。添加硼酸時，就包含二色性色素之點而言，與後述之交聯液區別。在本說明書中，水溶液在相對於水100質量份，包含二色性色素約0.003質量份以上時，可將上述水溶液視為染色液。浸漬膨潤膜時之染色浴14的溫度通常為10至45℃左右，較佳係10至40℃，更佳係20至35℃，膨潤膜之浸漬時間通常為20至600秒左右，較佳係30至300秒。
如上述，在染色步驟係可在染色浴14進行膨潤膜之單軸延伸。可藉由配置在染色浴14之前後的夾輥51與夾輥52之間賦予周速差來進行膨潤膜之單軸延伸。
在上述染色處理中，為了與上述膨潤處理同樣地去除皺褶同時並輸送聚乙烯醇系樹脂膜，可使用在上述之導引輥34、35、36具有擴展幅寬功能之公知的輥，或具備公知之擴展幅寬裝置。用以抑制皺褶之發生的再一個手段係與膨潤處理同樣地施予延伸處理。
在圖2所示之例中，從染色浴14被拉出之染色膜係依序通過導引輥36、夾輥52而導入於交聯浴15。
<染色步驟之一態樣>
在染色步驟之一態樣中，染色步驟為第1處理步驟，染色液為第1處理液。在如此之態樣中，圖2所示之導引輥34、35、36之中，至少一個導引輥在與聚乙烯醇系樹脂膜接觸之表面具有深度為0.03mm以上0.9mm以下之凹部及高度為0.03mm以上0.9mm以下之凸部的至少一者之輥(以下，亦稱為「第1輥」。)。在圖2中，第1輥係在聚乙烯醇系樹脂膜以中介存在有染色液之狀態進行接觸而輸送此者，在與聚乙烯醇系樹脂膜接觸之表面不具有深度超過0.9mm之凹部、或高度超過0.9mm之凸部。依據有關本態樣之製造方法，可抑制在偏光膜形成染色不均。
在有關本實施型態之製造方法中，染色步驟係只要可獲得本發明之效果，不限定於上述例示之方法，而在與申請專利範圍均等之意義，以及其範圍內可進行全部之變更。再者，在有關本實施型態之製造方法中，對於屬於第1處理步驟之處理步驟，該步驟不限定於屬於染色步驟之情形，處理浴收容之處理液只要為不含有碘之處理步驟即可。例如，可相當於交聯步驟或補色步驟。此等之情形，可提供無因染色不均所致之辨識不良的偏光膜。在各處理步驟中具有使用組成相異的處理液之複數的處理步驟之製造方法中，至少一個處理步驟只要為第1處理步驟即可，其他之處理步驟係可為與第1處理步驟相異之第2處理步驟。以與在第2處理步驟所使用之第1處理液不同的組成之處理液設為第2處理液。
交聯步驟及補色步驟為第1處理步驟時，可將對於在上述之染色步驟的一態樣中之輸送步驟的說明設為在此等之處理步驟中的輸送步驟之說明。
<交聯步驟>
對於上述染色膜，以賦予耐水性之目的而進行交聯步驟。上述交聯步驟係可進行1次或複數次。交聯步驟係沿著藉由夾輥52、導引輥38至40及夾輥53a所建構之膜輸送路線而被輸送來之染色膜，浸漬於交聯浴15中預定時間，然後，拉出作為交聯膜而進行交聯處理。
交聯液係可使用使交聯劑溶解於溶劑之溶液。交聯劑例如，可列舉硼酸、硼砂等之硼化合物、乙二醛、戊二醛等。此等係可單獨使用一種類，亦可併用二種類以上。溶劑係例如，可使用水，但再者，可包含具有與水相溶性之有機溶劑。在交聯液中之交聯劑的濃度並不限定於此，但以0.1至15質量%之範圍為較佳，以1至12質量%為更佳。
在交聯處理中，依需要，可使用其他之交聯劑取代硼酸，亦可併用硼酸與其他之交聯劑。浸漬染色膜時之交聯浴的溫度通常為20至85℃左右，較佳係30至70℃，染色膜之浸漬時間通常為10至600秒左右，較佳係20至300秒。又，在膨潤處理前對於經預先延伸之聚乙烯醇系樹脂膜依序施予染色處理及交聯處理時，交聯浴之溫度通常為50℃以上，較佳係50至85℃。
交聯處理可進行1次或複數次。此時，使用之交聯浴的組成及溫度只要在上述之範圍內，可為相同，亦可不同。又，亦可利用各夾輥之周速差而在交聯浴中施予單軸延伸處理。
在交聯處理中，與膨潤處理同樣地，為了去除皺褶同時並輸送聚乙烯醇系樹脂膜，可使用在導引輥38、39、40具有擴展幅寬功能之公知的輥，或具備公知之擴展幅寬裝置。用以抑制皺褶發生之再一個手段係與膨潤處理同樣地施予延伸處理。
在圖2所示之例中，從交聯浴15被拉出之交聯膜係依序通過導引輥40、夾輥53a而導入於補色浴16。
<補色步驟>
對於上述交聯膜，以進行色相調整之目的而進行補色步驟。上述補色步驟係可沿著藉由夾輥53a、導引輥42至44及夾輥53b所建構之膜輸送路線而被輸送來之交聯膜，浸漬於補色浴16預定時間，然後，拉出作為色修正膜而進行補色處理。浸漬交聯膜時之補色浴的溫度通常為20至65℃左右，交聯膜之浸漬時間通常為1至300秒左右，較佳係2至100秒。
亦可利用配置於補色浴16之前後的各夾輥53a、53b之周速差而在補色浴16中施予單軸延伸處理。在圖2所示之例中，從補色浴16被拉出之色改正膜係沿著膜輸送路線而導入於其次說明之洗淨步驟中所使用的洗淨浴17。
<延伸步驟>
在此，如上述，聚乙烯醇系樹脂膜較佳係一連串之處理步驟之間(亦即，1個或複數之處理步驟之中，任一步驟之前後及/或任一個以上之處理步驟中)，以濕式或乾式進行單軸延伸處理。單軸延伸處理之具體的方法例如，可為在構成膜輸送路線之2個夾輥(例如，配置在處理浴之前後的2個夾輥)間賦予周速差而進行縱單軸延伸之輥間延伸、如在日本特許第2731813號公報所記載之熱輥延伸、拉伸器延伸等，較佳係輥間延伸。單軸延伸步驟可從屬於起始材料之聚乙烯醇系 樹脂膜的胚膜到獲得偏光膜為止之間經過複數次而實施。延伸處理對於抑制膜之皺褶的發生亦為有效。
以上述胚膜作為基準之偏光膜之最終的累積延伸倍率通常為3.5至7倍左右，較佳係4至6.5倍。延伸步驟可為任一者之處理步驟，在以2個以上之處理步驟進行延伸處理時，延伸處理係可以任一者之處理步驟進行。
<洗淨步驟>
洗淨步驟係目的在於去除上述交聯步驟、補色步驟等中附著於上述膜之過剩的硼酸、碘等之藥劑。例如，在圖2所示之偏光膜製造裝置具有的洗淨浴17中，可使上述之補色步驟後之色改正膜沿著藉由設於洗淨浴17內之導引輥45、46及配置於洗淨浴17之前後的2個夾輥53b、54所構築的膜輸送路線而輸送，同時並進行洗淨處理。第1夾輥53b及第2夾輥54係分別藉由發揮作為除水輥的功用，洗淨附著於上述色改正膜之過剩的硼酸、碘等之藥劑，並去除。
在上述洗淨步驟中與膨潤步驟等同樣地，基於去除皺紋同時並輸送聚乙烯醇系樹脂膜之目的，可使用在導引輥45、46具有擴寬功能的公知之輥，或具備公知之擴寬裝置。又，在洗淨步驟中為了抑制皺紋之發生，可施予延伸處理。
在洗淨步驟所使用之洗淨液係可使用水、及該種之聚乙烯醇系樹脂膜之洗淨所使用的以往公知之洗淨液之任一者。在洗淨步驟所使用之洗淨液的溫度範圍亦可設為與習知相同的溫度範圍(例如2至60℃)。又，洗淨步驟結束後從上述膜去除洗淨液時，其洗淨液去除手段係例如有夾輥54，除了該夾輥以外亦可使用對上述膜吹出空氣而進行除液之手段、接觸上述膜而進行除液之刮刀、抽吸輥、除水輥等。
<其他之步驟：例如乾燥步驟>
有關本實施型態之製造方法可包含上述之各處理步驟以外的步驟。就其他之步驟而言，例如，可列舉乾燥步驟。乾燥步驟係在洗淨步驟之後，進行乾燥聚乙烯醇系樹脂膜之處理的步驟。有關上述乾燥步驟中之乾燥方法並無特別限制，但例如，可使用圖2所示之乾燥爐21進行熱風乾燥。此時，乾燥溫度例如，為30至100℃左右，乾燥時間例如為30至600秒左右。使聚乙烯醇系樹脂膜乾燥之處理亦可使用遠紅外線加熱器來進行。如以上之方式，可製作偏光膜。偏光膜之厚度例如，為約5至50μm左右。
<偏光膜>
藉由有關本實施型態之製造方法，可獲得抑制在表面形成有條紋狀的染色不均之偏光膜。上述偏光膜之視感度修正單體穿透率Ty係考量與視感度修正偏光度Py之平衡性，以43至50%為較佳，以43至49%為更佳，以44至48%為再更佳。視感度修正偏光度Py在寬度方向之任一位置中，以90.0%以上為較佳，以98.0%以上為更佳。
視感度修正單體穿透率(Ty)、及視感度修正偏光度(Py)係可藉由下列之測定方法求得。首先，對於上述偏光膜，使用附積分球之分光光度計〔使用日本分光股份有限公司製之「V7100」〕而測定在波長380至780nm之範圍的MD穿透率與TD穿透率，依據下述式：
單體穿透率(%)=(MD+TD)/2
偏光度(%)={(MD-TD)/(MD+TD)}×100而算出在各波長之單體穿透率及偏光度。
在此，所謂「MD穿透率」係謂從格蘭湯姆森稜鏡(Glan-Thompson prism)射出之偏光的方向與偏光膜試料之穿透軸設為平行時之穿透率，在上述式中表示為「MD」。又，所謂「TD穿透率」係指從格蘭湯姆森稜鏡(Glan-Thompson prism)射出之偏光的方向與偏光膜試料之穿透軸設為正交時之穿透率，在上述式中，表示為「TD」。其次，對於上述單體穿透率及偏光度，藉由依據JIS Z 8701：1999「顏色之顯示方法-XYZ表色系及X10Y10Z10表色系」之2維視野(C光源)進行視感度修正，可求得視感度修正單體穿透率(Ty)、及視感度修正偏光度(Py)。
上述偏光膜之寬度例如為50mm以上5000mm以下，較佳係500mm以上4000mm以下。上述偏光膜可依序捲取至捲取輥而成為卷筒狀，亦可不捲取而直接供給至製作偏光板之步驟(在偏光膜之單面或兩面積層保護膜等之步驟)。
<偏光板>
偏光板係可在如以上方式所製作之偏光膜的至少單面隔著接著劑而貼合保護膜來獲得。保護膜例如，可列舉由如三乙醯基纖維素及二乙醯基纖維素之乙醯基纖維素系樹脂所構成的膜；由如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯及聚對苯二甲酸丁二酯之聚酯系樹脂所構成的膜；聚碳酸酯系樹脂膜、環烯烴系樹脂膜；丙烯酸系樹脂膜；由聚丙烯系樹脂之鏈狀烯烴系樹脂所構成的膜。
為了提高偏光膜與保護膜之接著性，可在偏光膜及/或保護膜之貼合面施予電暈處理、火焰處理、電漿處理、紫外線照射、底漆塗佈處理、皂化處理等之表面處理。使用於偏光膜與保護膜之貼合的接著劑可列舉如紫外線硬化性接著劑之活性能量線硬化性接著劑、聚乙烯醇系樹脂之水溶液、或在其中調配有交聯劑之水溶液、胺基甲酸酯系乳化液接著劑之水系接著劑等。
[實施例]
以下，藉由實施例更詳細說明本發明，但本發明係不受以下之例示所限定。
(導引輥A-1之準備)
準備在直徑70mm、寬度600mm之表面不具有凹部及凸部的導引輥，以此作為導引輥A-1。
(導引輥A-2之準備)
準備與在上述所準備之導引輥A-1為同尺寸，且在表面具有無數之略圓形狀的凹部之海綿輥，以此作為導引輥A-2。對於在導引輥A-2之表面的任意之區域中所含有之10個凹部，深度為0.2至0.5mm且其平均值為0.3mm，面積為0.03至0.20mm2且其平均值為0.07mm2。凹部之占有面積為輥表面之15%。
(導引輥B-1、B-2、B-3、B-4、B-5之準備)
使用導引輥A-2而在其表面，在寬度方向以間隔g[mm]間隔地形成複數之深度d[mm]與遍及寬度w[mm]之全周的溝狀之凹部，並設為導引輥B-1、B-2、B-3、B-4、B-5。各別之深度d、寬度w、間隔g係如表1所示。圖3係表示導引輥B-4之剖面的示意圖。
[表1]
Figure 110130898-A0202-12-0021-1
(實施例1)
使用與圖2所示之裝置為同樣之偏光膜的製造裝置，從長條之聚乙烯醇膜(PVA系樹脂膜10)連續製造偏光膜23。所使用之聚乙烯醇膜係厚度60μm之聚乙烯醇膜，且構成膜之聚乙烯醇的皂化度為99.9莫耳%以上，平均聚合度為2400。在染色浴14內係配置兩個導引輥A-2。
〔a〕膨潤處理步驟
從捲出卷筒11一邊連續地捲出PVA系樹脂膜10一邊進行輸送，浸漬於內含有30℃之純水的膨潤浴13，同時為免鬆弛，在夾輥50、51間賦予周速差而進行1.5倍之輥間延伸(縱單軸延伸)並膨潤處理。
〔b〕染色處理步驟
然後，為了施予第1染色處理，使通過夾輥51之PVA系樹脂膜10浸漬於碘/碘化鉀/水(質量比)為0.03/1.0/100之30℃的染色浴14中120秒鐘。在該染色處理中，係在染色浴14之前後所配置的夾輥間賦予周速差並進行1.5倍之輥間延伸(縱單軸延伸)。
〔c〕交聯處理步驟及補色處理步驟
其次，為了施予以耐水化作為目的之交聯處理，使通過夾輥52之PVA系樹脂膜10浸漬於碘化鉀/硼酸/水(質量比)為10/5/100之55℃的交聯浴15中30秒鐘。在該交聯處理中，亦在夾輥間賦予周速差，而進行2.0倍之輥間延伸(縱單軸延伸)。然後，使交聯處理後之PVA系樹脂膜10浸漬於碘化鉀/硼酸/水(質量比)為10/5/100之40℃的補色浴16中15秒鐘(補色處理)。在該補色處理中，亦在夾輥間賦予周速差，而進行1.2倍之輥間延伸(縱單軸延伸)。
其後，使補色處理後之PVA系樹脂膜10浸漬於內含有15℃之純水的洗淨浴17中，繼而，藉由通過乾燥爐21，在70℃下乾燥3分鐘，而製作偏光膜23。
(實施例2)
在偏光膜之製造裝置中，除了對於配置於染色浴14內之二個導引輥，使用導引輥B-1取代導引輥A-2之點以外，其餘係以與實施例1同樣方式而製作偏光膜23。
(實施例3)
在偏光膜之製造裝置中，除了對於配置於染色浴14內之二個導引輥，使用導引輥B-2取代導引輥A-2之點以外，其餘係以與實施例1同樣方式而製作偏光膜23。
(實施例4)
在偏光膜之製造裝置中，除了對於配置於染色浴14內之二個導引輥，使用導引輥B-3取代導引輥A-2之點以外，其餘係以與實施例1同樣方式而製作偏光膜23。
(實施例5)
在偏光膜之製造裝置中，除了對於配置於染色浴14內之二個導引輥，使用導引輥B-4取代導引輥A-2之點以外，其餘係以與實施例1同樣方式而製作偏光膜23。
(比較例1)
在偏光膜之製造裝置中，除了對於配置於染色浴14內之二個導引輥，使用導引輥A-1取代導引輥A-2之點以外，其餘係以與實施例1同樣方式而製作偏光膜23。
(比較例2)
在偏光膜之製造裝置中，除了對於配置於染色浴14內之二個導引輥，使用導引輥B-5取代導引輥A-2之點以外，其餘係以與實施例1同樣方式而製作偏光膜23。
(評估)
對於在實施例1至5、比較例1、2所製作之偏光膜，測定視感度修正單體穿透率Ty，又，以目視觀察導引輥之旋轉性與染色不均，依據下列之基準評估導引輥之旋轉性與染色不均。在實施例1至5、比較例1、2所製作之偏光膜的視感度修正單體穿透率Ty係任一者皆為44.0%。在表2中表示評估結果。
<導引輥之旋轉性>
A：輥以與膜同等之速度旋轉。
B：雖然比膜之移動慢，但輥不停止地旋轉。
C：雖然膜會移動，但輥偶爾會停止。
D：雖然膜會移動，但輥會停止。
<染色不均>
A：辨識不出染色不均。
B：雖然隱約確認出染色不均，但並非成為問題之程度。
C：明顯辨識到染色不均。
[表2]
Figure 110130898-A0202-12-0024-2
從表2所示之結果，可知在染色浴中，對於使用具有深度為0.9mm以下之凹部的導引輥之實施例1至5，辨識不到有會成為問題之程度的染色不均。又，在實施例1至5中，對於導引輥之旋轉性，像比較例1般導引輥完全地停止的情事受到了抑制。
10:由聚乙烯醇系樹脂所構成的胚膜、樹脂膜、膜
11:胚膜卷筒、卷筒
13:膨潤浴
14:染色浴
15:交聯浴
16:補色浴
17:洗淨浴
21:乾燥爐
23:偏光膜
30至32,34至36,38至40,42至46:導引輥
50至52,53a,53b,54至55:夾輥

Claims (6)

  1. 一種偏光膜的製造方法，係從聚乙烯醇系樹脂膜製作偏光膜，該偏光膜之製造方法係依序具有：
    第1處理步驟，係使前述聚乙烯醇系樹脂膜接觸第1處理液；
    輸送步驟，係使前述聚乙烯醇系樹脂膜以中介存在有前述第1處理液之狀態接觸輥並輸送前述聚乙烯醇系樹脂膜；
    其中，前述第1處理液係包含碘，
    前述輥在與前述聚乙烯醇系樹脂膜接觸之表面，具有深度為0.03mm以上0.9mm以下之凹部、及高度為0.03mm以上0.9mm以下之凸部的至少一者。
  2. 如請求項1所述之偏光膜的製造方法，其中，前述第1處理液係包含硼酸。
  3. 如請求項1或2所述之偏光膜的製造方法，更具有第2處理步驟，該第2處理步驟係使前述聚乙烯醇系樹脂膜接觸於與第1處理液不同之第2處理液。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之偏光膜的製造方法，其中，前述輥為海綿輥。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之偏光膜的製造方法，其中，前述偏光膜的視感度修正單體穿透率為43%以上。
  6. 一種製造偏光膜的裝置，係用以從聚乙烯醇系樹脂膜製造偏光膜，該裝置係具有：
    收容第1處理液之第1處理浴；
    配置於前述第1處理浴內之輥；及、
    通過前述輥之輸送路線；
    其中，前述第1處理液係包含碘，
    前述聚乙烯醇系樹脂膜係沿著前述輸送路線而被輸送，且被浸漬於前述第1處理浴，
    前述輥在與前述聚乙烯醇系樹脂膜接觸之表面，具有深度為0.03mm以上0.9mm以下之凹部及高度為0.03mm以上0.9mm以下之凸部的至少一者。
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