專利名稱：起偏振片及其生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種碘吸附在其中/其上并取向的起偏振片，以及一種生產這種起偏振片的方法。具體地，本發(fā)明涉及一種包括所謂的碘型偏振膜的起偏振片，該偏振膜包括聚乙烯醇樹脂膜并且碘吸附在其中/其上。
背景技術：
最近，通常使用一種碘型起偏振片或一種染料型起偏振片，其每種都包括一碘型膜或染料型膜作為起偏器和一保護膜粘附到起偏器的至少一面，使其間具有一粘合層，例如，碘型膜包括聚乙烯醇樹脂膜并且碘在膜中/膜上吸附和取向，以及染料型膜包括聚乙烯醇膜并且二色染料在膜中/膜上吸附和取向。保護膜可以是一種三乙酰纖維素膜。在這些起偏振片中，碘型起偏振片被廣泛使用，由于其具有較高的透光率和較高的極化度，即比染料型起偏振片更好的對比度?？墒?，碘型起偏振片的光學耐久性比染料型起偏振片差，雖然前者比后者光學特性好。例如，當?shù)庑推鹌衿３衷诟蔁釛l件下，其會遭遇一些如透光率減小，起偏振片變色等問題。
JP-B-60-33245公開了一種用含有鋅離子和碘化鉀的硼酸水溶液處理聚乙烯醇膜的處理方法，使碘吸附和取向在其膜中/膜上。在該方法中，偏振膜在用碘染色該膜后用含有鋅離子的硼酸水溶液處理以在被碘染色的聚乙烯醇起偏器中提供鋅。這種方法在保持在干燥條件下后可有效地改善膜的缺點，但是它需要將鋅鹽如氯化鋅加入硼酸處理液，并且控制鋅鹽的濃度是麻煩的。因此，從經濟的觀點來看，這種方法應該進一步改善。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供耐久性改進了的碘型起偏振片，其不需要使用含有鋅鹽的硼酸處理液。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種生產這種碘型起偏振片的方法。
本發(fā)明提供一種包括聚乙烯醇樹脂膜和保護膜的碘型起偏振片，其中碘在該膜中/膜上吸附和取向，保護膜粘附到具有透明粘合層的樹脂膜的至少一面上，該透明粘合層含鋅量為每1平方米(m2)起偏振片為約30mg-90mg。
而且，本發(fā)明提供一種包括聚乙烯醇樹脂膜和保護膜的碘型起偏振片，其中碘在該膜中/膜上吸附和取向，保護膜粘附到具有透明粘合層的樹脂膜的至少一面上，該透明粘合層含鋅量為基于粘合層重量的約6％-18％。
此外，本發(fā)明提供一種生產碘型起偏振片的方法，包括步驟提供一種碘吸附和取向在其中/其上的聚乙烯醇樹脂膜和將一保護膜粘附到具有透明粘合劑的樹脂膜的至少一面上，該粘合劑含鋅量為基于粘合劑中的全部固體重量的約6％-18％。
本發(fā)明解決了上面提到的問題如在干熱條件下起偏振片變色，和避免了控制處理液中鋅鹽濃度的麻煩。


圖1是當利用電子探針X射線微量分析器(EPMA)分析起偏振片橫截面中鋅的濃度分布時所得光譜的一個典型例子。
本發(fā)明的起偏振片包括一種聚乙烯醇樹脂膜，其被單軸拉伸和碘在其中/其上吸附和取向，以及粘附到具有透明粘合層的樹脂膜的至少一面上的一保護膜。在本發(fā)明中，粘合層含有鋅，并且從一個觀點來看，粘合層中的鋅量為每平方米起偏振片約30mg到約9mg，或從另一個觀點來看，約為基于粘合層重量的6％-18％。
一般，根據(jù)本發(fā)明聚乙烯醇樹脂構成偏振膜可以通過使聚醋酸乙烯酯皂化制備。聚醋酸乙烯酯樹脂的例子包括醋酸乙烯酯均聚物，即，聚醋酸乙烯酯、以及醋酸乙烯酯和其它與醋酸乙烯酯可共聚的單體的共聚物。其它與醋酸乙烯酯可共聚的單體例子包括不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸甲酯等)，烯烴(例如乙烯、丙烯、1-丁烯、2-甲基丙烯等)，乙烯醚(即乙基乙烯醚、甲基乙烯醚、正丙基乙烯醚、異丙基乙烯醚等)，不飽和磺酸(例如乙烯基磺酸鹽、乙烯基磺酸鈉等)，等等。
聚乙烯醇樹脂的皂化度可約為85％-100％摩爾，優(yōu)選約為98％-100％摩爾。
根據(jù)本發(fā)明使用的聚乙烯醇樹脂可以被進一步改性，并且可以使用那些用乙醛改性的，如聚乙烯基縮甲醛和聚乙烯醇縮乙醛。
聚乙烯醇樹脂可以具有聚合度約為1,000-10,000，優(yōu)選約為1,500-10,000。
本發(fā)明的碘型起偏振片可以通過一種方法制備，包括步驟為單軸拉伸聚乙烯醇樹脂膜，用碘染色聚乙烯醇樹脂膜以使碘吸附在該膜中/膜上，用硼酸水溶液處理聚乙烯醇樹脂膜，碘吸附在該膜中/膜上，用水清洗該膜，以及將保護膜粘合到聚乙烯醇樹脂膜的至少一面上，該樹脂膜在前面的步驟中已經被加工。
聚乙烯醇樹脂膜在用碘染色之前、之間或之后被單軸拉伸，當該膜在用碘染色后被單軸拉伸時，可以在用硼酸處理之前或期間進行單軸拉伸，單軸拉伸可以在那些步驟中的兩個或更多中進行。
可以用優(yōu)先速度不同的輥、或加熱輥單軸拉伸聚乙烯醇樹脂膜，拉伸可以是在空氣中進行的干拉伸，或在用溶劑溶脹膜時進行的濕拉伸。
拉伸比可以是約4倍-8倍。
碘被吸附和取向在聚乙烯醇樹脂膜中/上可以通過將樹脂膜浸入一種含有碘和碘化鉀的水溶液中，以便用碘染色該膜。
水溶液中的碘量可以是每100重量份水為約0.01-0.5重量份，優(yōu)選為0.02-0.1重量份，以及碘化鉀的量可以是每100重量份水為約0.5-10重量份，優(yōu)選為1-8重量份。
水溶液的溫度可以是約20℃-40℃，優(yōu)選為約25℃-35℃，該膜浸入水溶液的時間可以是30-300秒，優(yōu)選為約40-200秒。
用碘染色的聚乙烯醇樹脂膜然后可以通過將樹脂膜浸入硼酸水溶液被硼酸處理，在水溶液中的硼酸量可以是每100重量份水約為2-15重量份，優(yōu)選為約5-12重量份。優(yōu)選地，硼酸水溶液含有碘化鉀，碘化鉀的量優(yōu)選為每100重量份水約為1-20重量份，更優(yōu)選為約2-15重量份。
樹脂膜浸入在硼酸水溶液中的時間可以是約為100-1,200秒，優(yōu)選為約150-600秒，更優(yōu)選為約200-400秒。
在被浸入硼酸水溶液中之后，聚乙烯醇樹脂膜可以用水清洗，例如，通過將樹脂膜浸入水中。在被水清洗后，樹脂膜可以被干燥以得到碘吸附和取向在其中/其上的聚乙烯醇樹脂膜，即，碘型偏振膜。
然后，在本發(fā)明中，保護膜層合在通過上述步驟得到的偏振膜的至少一面上以得起偏振片。保護膜的例子包括醋酸纖維素酯膜(如三乙酰纖維素，二乙酰纖維素等等)，丙烯酸樹脂膜，聚酯樹脂膜，聚丙烯酸酯樹脂膜，聚醚砜樹脂膜，環(huán)狀聚烯烴樹脂膜(例如聚降冰片烯樹脂膜等)，等等。
保護膜的厚度可以是約為30μm-200μm，優(yōu)選為約35μm-150μm。
將保護膜層合到偏振膜上，可以使用光學各向同性透明粘合劑，根據(jù)本發(fā)明，粘合劑含有鋅以使約為30mg-90mg，優(yōu)選為約40mg-85mg的鋅能夠存在于每平方米(m2)起偏振片中。當保護膜被粘附到起偏振片的兩面上時，鋅的量是包含在兩粘合層中的全部鋅量。
當利用電子探針X射線微量分析儀(EPMA)分析起偏振片橫截面中的鋅濃度分布時，光譜中指示有鋅的輸出峰出現(xiàn)在保護膜和聚乙烯醇樹脂膜之間的界面區(qū)附近(見圖1)。用本發(fā)明的起偏振片，當利用電子探針X射線微量分析儀在束徑為1μm下分析起偏振片橫截面中的鋅濃度分布，以及利用相應于保護膜區(qū)的強度作為基準(基礎)值測量光譜強度的最小局部最小值(b)和最大局部最大值(a)時，最大局部最大值(a)與最小局部最小值(b)的比值(a/b)優(yōu)選為至少1.5，更優(yōu)選為至少2。當比值a/b在這個范圍時，粘合劑的色調變化能夠被抑制。
粘合劑中的鋅含量優(yōu)選為基于粘合劑中的固體總重量約為6％-18％重量，更優(yōu)選為約8％-17％。
當鋅量小于上述下限時，不可以有效地防止在干熱條件下偏振膜變色。當鋅量超過上述上限時，粘合層可變得易碎，結果偏振膜和保護膜可能分層。
透明粘合層的無限制例子包括聚乙烯醇粘合劑、丙烯酸粘合劑、聚氨酯粘合劑等等。聚乙烯醇粘合劑，特別是優(yōu)選于那些粘合劑之中的，可以是部分或完全皂化的聚乙烯醇，或改性聚乙烯醇的水溶液如乙酰乙?；男跃垡蚁┐?、羧基改性聚乙烯醇等等。粘合劑可任選含有一種交聯(lián)劑如水溶性環(huán)氧化合物、二醛、異氰酸酯等等。粘合劑可以是一種乳液型粘合劑。作為用于粘合劑的溶劑，水是優(yōu)選的，同時水可任選含有小量親水的有機溶劑如醇。
用于將鋅加入粘合劑中的最簡單的方法包括將水溶性鋅鹽加入粘合劑以得含鋅粘合劑，水溶性鋅鹽的例子是鋅的無機鹽如鹵化鋅(例如氯化鋅等等)、硫酸鋅、硝酸鋅等等，在它們之中，氯化鋅是最優(yōu)選的，此外，鋅絡合物的鹽或鋅絡合物溶液可以被加入粘合劑中。
在偏振膜用粘合劑層合到保護膜后，層壓材料可以被干燥以除去溶劑并最終得到起偏振片，干燥層壓材料可以用約為40℃-100℃的熱空氣，優(yōu)選約為45℃-90℃。干燥時間可以是約為20-1,200秒，干燥后粘合層的厚度可以是約為0.01μm-4μm，優(yōu)選約為0.05μm-2μm。
在本發(fā)明的起偏振片中，粘合層和任意其它層中可以含有鋅，例如，偏振膜可以包括含有小量鋅的聚乙烯醇樹脂，并且保護膜用含有鋅的粘合劑粘合到其上，按照用碘染色后硼酸-處理液濃度控制麻煩的觀點，有利的是起偏振片中含有的鋅總量與粘合劑中含有的鋅量相應。
本發(fā)明中的起偏振片，例如可具有硬除層、防反射層、防閃光層等等在其表面上。而且，在起偏振片的至少一面上可以提供自粘合層。
具體實施例方式
實施例本發(fā)明將通過下面的實施例說明，其不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。在實施例中，“％”用于表示材料的含量或量是“％重量”，除非另有說明。
起偏振片橫截面中鋅濃度分布是利用由Shimadzu Corporation生產的電子探針X射線微量分析儀EPM-810在下面的測量條件下分析加速電壓15KV樣品吸收電流0.05μA束徑1μm樣品移動速度3μm/min.
圖移動速度1cm/min.
掃描距離100μm光譜結晶Kα2-PET實施例1平均聚合度為2,400、皂化度為99.9％摩爾或更大及厚度為75μm的聚乙烯醇膜在干燥狀態(tài)下以拉伸比為5被單軸拉伸，以及在28℃被浸入水溶液60秒，該水溶液具有重量比為碘∶碘化鉀∶水為0.05∶5∶100，同時保持薄膜的拉伸狀態(tài)。然后，在74℃薄膜被浸入水溶液300秒，該水溶液具有重量比為碘化鉀∶硼酸∶水為10∶9.5∶100，此后，薄膜用純水在26℃清洗20秒，然后在65℃干燥以得厚度約為26μm的聚乙烯醇基偏振膜。
分別地，一定量的氯化鋅加入平均聚合度約為1,700和皂化度為99.6％或更大的聚乙烯醇水溶液以得含有聚乙烯醇、水和氯化鋅且重量比為4∶100∶1.5的粘合劑，在該粘合劑中鋅含量基于粘合劑中的固體總重量約為13％。
這種粘合劑被施加到前面步驟中制備的偏振膜的兩面上，然后厚度為80μm的各三乙酰纖維素保護膜，其表面被皂化(“FUJITACK T80UZ”，由Fuji PhotoFilm Co.，Ltd.得到)，被粘合到偏振膜的各自表面，接著在70℃干燥4分鐘以得起偏振片。
制備起偏振片通過用硫酸分解，灰化和溶解在硝酸中，并然后用火焰原子吸收光譜測定法分析，鋅含量為每平方米起偏振片68mg(g/m2)。
各粘合層的厚度不能用薄膜厚度儀測量，由粘合劑中鋅含量(約為13％重量)假定，各粘合層厚度約為0.2μm。
由此獲得的一對起偏振片在80℃于干燥空氣中保持500小時，然后，該起偏振片彼此重疊以使起偏振片的吸收軸彼此垂直，以及利用熒光燈在照明箱上觀察透射光的顏色，結果示于表1，而且，通過用EPMA分析而得的最大局部最大值(a)與最小局部最小值(b)的比值報告在表1中。
實施例2用與實施例1中相同的方法制備起偏振片，除了粘合劑組合物被改變以使聚乙烯醇∶水∶氯化鋅重量比為4∶100∶2，且由此粘合劑中的鋅含量約為16％，該起偏振片中的鋅含量和該起偏振片的評估結果示于表1中，而且，通過用EPMA分析而得的最大局部最大值(a)與最小局部最小值(b)的比值報告在表1中。
對比例1用與實施例1中相同的方法制備起偏振片，除了使用氯化鋅，起偏振片的評估結果示于表1中。
對比例2用與實施例1中相同的方法制備起偏振片，除了粘合劑中的鋅含量被改變成基于粘合劑的固體含量為約5％，起偏振片中的鋅含量和起偏振片的評估結果示于表1中，而且，通過用EPMA分析而得的最大局部最大值(a)與最小局部最小值(b)的比值報告在表1中。
表1

如能夠從表1中的結果所見，本發(fā)明的碘型起偏振片在干熱后受到較小的破壞，并且耐久性好，因此，本發(fā)明能夠通過比傳統(tǒng)方法簡單的方法改善碘型起偏振片的耐久性。
權利要求
1.一種包括聚乙烯醇樹脂膜和保護膜的碘型起偏振片，其中碘在該膜上吸附和取向，保護膜粘附到具有透明粘合層的所述樹脂膜的至少一面上，該透明粘合層含鋅量為基于粘合層重量約6％-18％重量。
2.根據(jù)權利要求1的碘型起偏振片，其中保護膜粘合到所述樹脂膜的兩面上。
3.根據(jù)權利要求1或2的碘型起偏振片，其中所述粘合劑包括聚乙烯醇。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項的起偏振片，其中所述起偏振片中的總含鋅量與所述粘合劑中的含鋅量相應。
全文摘要
提供一種碘型起偏振片，該起偏振片包括聚乙烯醇樹脂膜，其中碘在該膜中/膜上吸附和取向，和粘附到具有透明粘合層的樹脂膜的至少一面上的保護膜，該透明粘合層含鋅量為每1平方米(m2)起偏振片為約30mg－90mg或含鋅量為基于粘合層重量約為6％－18％重量。
文檔編號G02B1/10GK1749784SQ200510108538
公開日2006年3月22日 申請日期2002年5月10日 優(yōu)先權日2001年5月10日
發(fā)明者松元浩二, 林成年, 植田智生 申請人:住友化學株式會社, 大倉工業(yè)株式會社