本發(fā)明涉及可用作偏光板的構成部件的偏光膜的制造方法。
背景技術:
以往使用的偏光膜,在單軸拉伸的聚乙烯醇系樹脂膜上吸附取向了碘或二色性染料那樣的二色性色素。偏光膜通常在其單面或兩面上用粘合劑貼合保護膜而作為偏光板,用于以液晶電視、個人電腦用顯示器和手機等液晶顯示裝置為代表的圖像顯示裝置。
一般,偏光膜是通過將連續(xù)運送的長條的聚乙烯醇系樹脂膜依次在溶脹浴、染色浴、交聯浴這樣的處理浴中實施浸漬處理,并在這一連串的處理中實施拉伸處理而制造的(例如,日本專利特開2001-315140號公報)。
技術實現要素:
偏光膜可以通過一邊從聚乙烯醇系樹脂膜的原料輥(卷繞品)中連續(xù)地卷出膜、一邊使之沿著通過上述各種處理浴的膜運送途徑進行運送,并且在從使之浸漬于溶脹浴后到從交聯浴取出為止之間的任意1個以上的階段中實施拉伸處理而連續(xù)制造。然而,在連續(xù)制造中,特別是在拉伸處理時存在膜斷裂的情況,就生產率或偏光膜的成品率的觀點而言,還需要改善。
因此,本發(fā)明的目的在于提供可抑制拉伸處理時的膜斷裂的偏光膜的制造方法。
本發(fā)明提供如下所示的偏光膜的制造方法。
(1)一種偏光膜的制造方法,其特征在于,所述偏光膜的制造方法具有將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬于處理浴中的同時進行運送、利用上游側軋輥與下游側軋輥之間的圓周速度差而進行單軸拉伸的拉伸工序,其中,
上述拉伸工序具有寬度減少率R為0.55(%/秒)以下的低寬度減少率拉伸工序;
在將上述聚乙烯醇系樹脂膜的、通過上述上游側軋輥時的寬度設定為W1(mm)、通過上述下游側軋輥時的寬度設定為W2(mm)、從上述上游側軋輥運送到上述下游側軋輥為止所需時間設定為T(秒)的情況下,上述寬度減少率R通過下述式(1)算出。
[數1]
(2)根據(1)中記載的偏光膜的制造方法,其中,上述低寬度減少率拉伸工序具有進行通過下游側軋輥時的聚乙烯醇系樹脂膜的累積拉伸倍率為4.5倍以上的拉伸的工序。
(3)根據(1)或(2)中記載的偏光膜的制造方法,其中,上述低寬度減少率拉伸工序具有浸漬于交聯浴中的同時進行運送、并進行單軸拉伸的工序。
(4)根據(3)中記載的偏光膜的制造方法,其中,上述聚乙烯醇系樹脂膜被浸漬于多個交聯浴中;上述低寬度減少率拉伸工序具有浸漬于被配置在運送方向上第2個以后的交聯浴中的同時進行運送、并進行單軸拉伸的工序。
(5)根據(1)~(4)中任一項所述的偏光膜的制造方法,其中,上述聚乙烯醇系樹脂膜被浸漬于多個交聯浴中;上述拉伸工序具有伴隨浸漬于交聯浴中的運送方向上最初的第1交聯時拉伸工序,在上述第1交聯時拉伸工序中,通過上游側軋輥時的聚乙烯醇系樹脂膜的累積拉伸倍率為2.5倍以上。
(6)根據(1)~(5)中任一項所述的偏光膜的制造方法,其中,上述聚乙烯醇系樹脂膜被浸漬于多個交聯浴中;上述拉伸工序具有伴隨浸漬于交聯浴中的運送方向上第2段的第2交聯時拉伸工序,在上述第2交聯時拉伸工序中,通過上游側軋輥時的聚乙烯醇系樹脂膜的累積拉伸倍率為4.0倍以上。
(7)根據(1)~(6)中任一項所述的偏光膜的制造方法,其中,上述聚乙烯醇系樹脂膜的厚度在未拉伸的情況下為65μm以下。
附圖說明
圖1是示意性地顯示本發(fā)明涉及的偏光膜的制造方法及其使用的偏光膜制造裝置的一例的截面圖。
符號說明
10:聚乙烯醇系樹脂構成的原料膜
11:原料輥
13:溶脹浴
15:染色浴
16:第1交聯浴
17:第2交聯浴
18:清洗浴
21:干燥爐
23:偏光膜
30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、60、61:導向輥
50、51、52、53、54、55、56:軋輥
具體實施方式
<偏光膜的制造方法>
本發(fā)明中的偏光膜,在單軸拉伸的聚乙烯醇系樹脂膜上吸附取向了二色性色素(碘或二色性染料)。構成聚乙烯醇系樹脂膜的聚乙烯醇系樹脂,通??梢酝ㄟ^聚醋酸乙烯酯系樹脂皂化獲得。其皂化度通常約85摩爾%以上,優(yōu)選約90摩爾%以上,更優(yōu)選約99摩爾%以上。聚醋酸乙烯酯系樹脂,例如,除了作為醋酸乙烯的均聚物的聚醋酸乙烯酯之外,也可以是醋酸乙烯與可與其共聚的其他單體的共聚物等。作為可共聚的其他單體,可舉出例如,不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類等。聚乙烯醇系樹脂的聚合度通常約為1000~10000,優(yōu)選約為1500~5000左右。
這些聚乙烯醇系樹脂也可以被改性,例如,也可以使用用醛類改性的聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯醇縮丁醛等。
本發(fā)明中,作為偏光膜制造的起始材料,使用厚度優(yōu)選為65μm以下(例如60μm以下)、更優(yōu)選為50μm以下、進一步優(yōu)選為35μm以下的未拉伸的聚乙烯醇系樹脂膜(原料膜)。據此,可以獲得市場需求日益提高的薄的偏光膜。原料膜越薄,則越容易產生拉伸處理時的膜斷裂,但根據本發(fā)明,即使在原料膜薄的情況(例如60μm以下)下,也可以有效地抑制膜斷裂。另外,原料膜優(yōu)選使用厚度為10μm以上的。原料膜的寬度并沒有特別限制,例如,可以是400~6000mm左右。通常,雖然存在膜寬度越大則越容易產生拉伸處理時的膜斷裂的傾向,但是根據本發(fā)明,即使原料膜寬度大,也可以有效地抑制膜的斷裂。
本發(fā)明中,原料膜可以準備為長條的未拉伸的聚乙烯醇系樹脂膜的輥(原料輥)。
偏光膜可通過將上述長條的原料膜從原料輥卷出的同時、沿著偏光膜制造裝置的膜運送途徑連續(xù)地運送并實施指定的處理工序,作為長條的偏光膜連續(xù)制造。指定的處理工序可以包括:將原料膜浸漬于溶脹浴后取出的溶脹處理工序、將溶脹處理工序后的膜浸漬于染色浴后取出的染色處理工序、以及將染色處理后的膜浸漬于交聯浴后取出的交聯處理工序。
本發(fā)明中,在將膜浸漬于處理浴(將如溶脹浴、染色浴、交聯浴以及清洗浴那樣的設置在膜運送途徑上的、對聚乙烯醇系樹脂膜實施處理的裝有處理液的槽總稱為“處理浴”。)中的同時進行運送的、上述處理工序中任意一項以上的處理工序中,具有利用上游側軋輥與下游側軋輥之間的圓周速度差而同時進行單軸拉伸的拉伸工序。
本發(fā)明中,將一個軋輥、和沿著與其圓周速度不同的運送途徑的下一個軋輥分別稱為“上游側軋輥”與“下游側軋輥”,將從上游側軋輥開始到下游側軋輥為止的工序設定為一個拉伸工序。本發(fā)明的制造方法具有一個以上的這種拉伸工序。另外,除了伴隨膜浸漬于處理浴中的上述拉伸工序之外,將膜浸漬于處理浴前后,也可以具有在氣相中進行的拉伸工序。
在運送途徑上設置的如上所述的各處理浴中,同種的處理浴可以是一個,也可以是多個。另外,聚乙烯醇系樹脂膜即使從上游側軋輥到之后的下游側軋輥為止,伴隨浸漬于多個處理浴中的情況,也仍將從上游側軋輥到之后的下游側軋輥為止之間設定為一個拉伸工序。另一方面,即使是在從上游側軋輥到達之后的下游側軋輥為止,伴隨浸漬于處理浴(例如交聯浴)中、從之后的上游側軋輥到達再之后的下游側軋輥為止,伴隨浸漬于與前段同種的處理浴(例如交聯浴)中的情況下,也將它們分別看作不同的拉伸工序。前段的拉伸工序的下游側軋輥有時也兼任下一段的拉伸工序的上游側軋輥。本發(fā)明中,視需要,也可附加其它的處理工序。
本發(fā)明中,作為伴隨膜浸漬于處理浴中的上述拉伸工序,具有寬度減少率R為0.55(%/秒)以下的低寬度減少率拉伸工序。本發(fā)明人們發(fā)現了:為了抑制膜的斷裂,調整寬度減少率R是有效的,進一步地,具有寬度減少率R為0.55(%/秒)以下的低寬度減少率拉伸工序是有效的。從抑制斷裂的觀點來看,對累積拉伸倍率為2.4倍以上的膜進行低寬度減少率拉伸工序尤其有效,對累積拉伸倍率為4.0倍以上的膜進行低寬度減少率拉伸工序則更為有效。另外,低寬度減少率拉伸工序中的寬度減少率R優(yōu)選為0.50(%/秒)以下,進一步地優(yōu)選為0.45(%/秒)以下。另外,寬度減少率R通常為0.01(%/秒)以上。此處,寬度減少率R是指,在伴隨浸漬于處理浴中的拉伸工序中,在將通過上游側軋輥時的聚乙烯醇系樹脂膜的寬度設定為W1(mm)、通過下游側軋輥時的聚乙烯醇系樹脂膜的寬度設定為W2(mm)、從上述上游側軋輥運送到上述下游側軋輥為止所需要的時間設定為T(秒)的情況下,通過下述式(1)計算出來的值。
[數2]
以下,參照圖1,更詳細地說明本發(fā)明涉及的偏光膜的制造方法。圖1是示意性地顯示本發(fā)明涉及的偏光膜的制造方法及其使用的偏光膜制造裝置的一例的截面圖。圖1所示的偏光膜制造裝置構成為,通過將聚乙烯醇系樹脂構成的原料(未拉伸)膜10在從原料輥11連續(xù)地卷出的同時沿著膜運送途徑運送,依次使之通過膜運送途徑上設置的溶脹浴13、染色浴15、第1交聯浴16、第2交聯浴17以及清洗浴18,最后通過干燥爐21。所得的偏光膜23,例如可以直接送入之后的偏光板制作工序(在偏光膜23的單面或兩面貼合保護膜的工序)。圖1中的箭頭表示膜的運送方向。
偏光膜制造裝置的膜運送途徑,除了上述處理浴之外,可以通過在適當的位置配置可支撐所運送的膜,或者進一步地可以改變薄膜運送方向的導向輥30~40、60、61,或者可按壓·夾持所運送的膜,將其旋轉帶來的驅動力傳給薄膜,或者進一步可以改變膜運送方向的軋輥50~56而構筑。導向輥和軋輥可以配置在各處理浴的前后或處理浴中,由此可以將膜導入·浸漬于處理浴中以及從處理浴取出(參照圖1)。例如,通過在各處理浴中設置1個以上的導向輥,沿著這些導向輥運送薄膜,可以使膜浸漬于各處理浴中。
圖1所示的偏光膜制造裝置,在各處理浴的前后配置有軋輥(軋輥50~55),據此,可以實施在任意1個以上的處理浴中、在配置于其前后的軋輥間(上游軋輥與下游軋輥之間)設置圓周速度差而進行縱向單軸拉伸的輥間拉伸(拉伸工序)。以下,說明各處理工序。
(溶脹處理)
溶脹處理,是出于除去原料膜10表面的異物、除去原料膜10中的塑化劑、賦予易染色性、原料膜10的塑化等目的而進行的。處理條件可以在可達成該目的的范圍內、并且不會產生原料膜10的極端溶解和失透等不良狀況的范圍內決定。
參照圖1,在將原料膜10從原料輥11中連續(xù)拉出的同時,沿著膜運送路線運送,將原料膜10在溶脹浴13(裝在溶脹槽中的處理液)中浸漬規(guī)定時間,然后取出,由此可以實施溶脹處理。圖1的例子中,從拉出原料膜10到浸漬于溶脹浴13之間,原料膜10沿著由導向輥60、61及軋輥50構筑的膜運送路線運送。在溶脹處理中,沿著由導向輥30~32構筑的膜運送路線運送。
溶脹浴13中,除了純水之外,也可以使用在約0.01~10重量%的范圍內添加了硼酸(日本專利特開平10—153709號公報)、氯化物(日本專利特開平06—281816號公報)、無機酸、無機鹽、水溶性有機溶劑、醇類等的水溶液。
溶脹浴13的溫度,例如在10~50℃左右,優(yōu)選10~40℃左右,更優(yōu)選15~30℃左右。原料膜10的浸漬時間,優(yōu)選10~300秒左右,更優(yōu)選20~200秒左右。此外,在原料膜10是預先已在氣體中拉伸的聚乙烯醇系樹脂膜的情況下,溶脹浴13的溫度,例如在20~70℃左右,優(yōu)選30~60℃左右。原料膜10的浸漬時間,優(yōu)選30~300秒左右,更優(yōu)選60~240秒左右。
溶脹處理中,容易產生原料膜10在寬度方向溶脹而使膜出現褶皺的問題。作為用于在去除該褶皺的同時運送膜的1個方法,可舉出在導向輥30、31和/或32上,使用具有如擴展輥、螺旋輥、中高輥那樣的擴幅功能的輥,或者使用如導布器、彎輥、拉幅機那樣的其他擴幅裝置。
溶脹處理中,也可以同時實施利用軋輥(上游側軋輥)50與軋輥(下游側軋輥)51的圓周速度差而進行單軸拉伸處理的拉伸工序。也可以通過同時進行拉伸工序,抑制褶皺的產生。
溶脹處理中,由于膜在膜的運送方向也會溶脹擴大,因而不積極拉伸薄膜時,為了在運送方向不產生膜松弛,例如,優(yōu)選采取控制配置在溶脹浴13前后的軋輥50、51的速度等的方法。此外,出于使溶脹浴13中的膜運送穩(wěn)定化的目的,通過水中噴淋控制溶脹浴13中的水流、或者并用EPC裝置(端部控制(Edge Position Control)裝置:檢測膜的端部、防止膜彎曲行進的裝置)等也是有用的。
在圖1所示的例子中,將從溶脹浴13取出的薄膜依次通過導向輥32、軋輥51,而被導入染色浴15。
(染色處理)
染色處理,是出于在溶脹處理后的聚乙烯醇系樹脂膜上吸附、取向二色性色素等目的而進行的。處理條件可以在可達成該目的的范圍、并且不產生膜的極端溶解或失透等不良情況的范圍內決定。參照圖1,可以沿著由導向輥33~35及軋輥51所構筑的膜運送途徑運送,將溶脹處理后的膜在染色浴15(裝在染色槽中的處理液)中浸漬規(guī)定時間,然后取出,由此實施染色處理。為了提高二色性色素的染色性,關于供應給染色處理工序的膜,優(yōu)選為實施了至少一定程度的單軸拉伸處理的膜,或者優(yōu)選在染色處理時同時進行單軸拉伸處理的拉伸工序來代替染色處理前的單軸拉伸處理,或者除了染色處理前的單軸拉伸出處理之外,還進行在染色處理時同時進行單軸拉伸處理的拉伸工序。與染色處理同時進行的拉伸工序,可以通過在配置于染色浴15的前后的軋輥(上游側軋輥)51與軋輥(下游側軋輥)52之間設置圓周速度差而進行。
作為二色性色素使用碘時,在染色浴15中,可以使用例如,濃度按重量比計為碘/碘化鉀/水=約0.003~0.3/約0.1~10/100的水溶液。也可使用碘化鋅等其他碘化物代替碘化鉀,也可并用碘化鉀和其他碘化物。此外,也可共存碘化物以外的化合物,例如,硼酸、氯化鋅、氯化鈷等。在添加硼酸的情況下,在含碘這一點上與后述的交聯處理不同,相對于100重量份的水,如果水溶液含碘約0.003重量份以上,則可視為染色浴15。浸漬膜時的染色液15的溫度,通常為10~45℃左右,優(yōu)選10~40℃,更優(yōu)選20~35℃,膜的浸漬時間通常為30~600秒左右,優(yōu)選60~300秒。
作為二色性色素使用水溶性二色性染料時,在染色浴15中可以使用例如,濃度按重量比計為二色性染料/水=約0.001~0.1/100的水溶液。該染色浴15中,也可以共存染色助劑等,也可以含有例如,硫酸鈉等無機鹽或表面活性劑等。二色性染料既可以僅單獨使用1種,也可以并用2種以上的二色性染料。浸漬膜時的染色浴15的溫度,例如為20~80℃左右,優(yōu)選30~70℃,膜的浸漬時間通常為30~600秒左右,優(yōu)選60~300秒左右。
染色處理中,為了與溶脹處理同樣地在去除膜褶皺的同時運送聚乙烯醇系樹脂膜,可以在導向輥33、34和/或35上,使用具有擴張輥、螺旋輥、中高輥那樣的具有擴幅功能的輥,或者使用導布器、彎輥、拉幅機那樣的其他擴幅裝置。另外,為了抑制褶皺的產生,在染色處理時同時進行的拉伸工序也是有效的。
在圖1所示的例子中,從染色浴15取出的膜,依次通過導向輥35、軋輥52,被導入第1交聯浴16。
(第1交聯處理)
第1交聯處理是出于通過交聯而耐水化、色相調整(防止膜發(fā)青等)等目的而進行的處理。參照圖1,可以沿著由導向輥36~38以及軋輥52所構筑的膜運送路線運送,將染色處理后的膜在第1交聯浴16(裝在交聯槽中的處理液)中浸漬規(guī)定時間,然后取出,由此實施第1交聯處理。
第1交聯浴16,可以是相對于100重量份的水含有例如約1~10重量份的硼酸的水溶液。關于第1交聯浴16,染色處理所使用的二色性色素為碘時,優(yōu)選除了硼酸之外,還含有碘化物,相對于100重量份的水,其量可以是例如1~30重量份。作為碘化物,可列舉出碘化鉀、碘化鋅等。另外,也可以共存碘化物以外的化合物,例如,氯化鋅、氯化鈷、氯化鋯、硫代硫酸鈉、亞硫酸鉀、硫酸鈉等。
第1交聯處理中,可以根據其目的,適當變更硼酸及碘化物的濃度以及第1交聯浴16的溫度。例如,第1交聯處理的目的是通過交聯而耐水化,對于聚乙烯醇系樹脂膜依次實施溶脹處理、染色處理和第1交聯處理時,第1交聯浴的交聯劑含有液可以是濃度以重量比計為硼酸/碘化物/水=3~10/1~20/100的水溶液。根據需要,既可以使用乙二醛或戊二醛等其他交聯劑代替硼酸,也可以并用硼酸和其他交聯劑。浸漬膜時的第1交聯浴的溫度通常為50~70℃左右,優(yōu)選53~65℃,膜的浸漬時間通常為10~600秒左右,優(yōu)選20~300秒,更優(yōu)選20~200秒。此外,對于在溶脹處理前預先已拉伸的聚乙烯醇系樹脂膜,依次實施染色處理以及第1交聯處理時,交聯浴17的溫度通常為50~85℃左右,優(yōu)選55~80℃。
在以色相調整為目的的第1交聯處理中,例如,作為二色性色素使用碘時,可以使用濃度以重量比計為硼酸/碘化物/水=1~5/3~30/100的交聯劑含有液。浸漬膜時的第1交聯浴的溫度,通常為10~45℃左右,膜的浸漬時間通常為1~300秒左右,優(yōu)選2~100秒。
在第1交聯處理中,也可以同時進行利用軋輥(上游側軋輥)52與軋輥(下游側軋輥)53的圓周速度差而進行單軸拉伸處理的拉伸工序。這樣的拉伸工序也對抑制褶皺的產生有效。
在第1交聯處理中,與溶脹處理相同地,為了在除去膜褶皺的同時運送聚乙烯醇系樹脂膜,可以在導向輥36、37和/或38上,使用擴張輥、螺旋輥、中高輥那樣的具有擴幅功能的輥,或者使用導布器、彎輥、拉幅機那樣的其他擴幅裝置。
在圖1所示的例子中,從第1交聯浴16取出的膜,依次通過導向輥38、軋輥53,被導入第2交聯浴17。
(第2交聯處理)
參照圖1,可以沿著由導向輥39~41以及軋輥53所構筑的膜運送路線運送,將第1交聯處理后的膜在第2交聯浴17(裝在交聯槽中的處理液)中浸漬規(guī)定時間,然后取出,由此實施第2交聯處理。
關于第2交聯處理,第1交聯處理中的上述說明可以適用。因此,在第2交聯處理中,也可以同時進行利用軋輥(上游側軋輥)53與軋輥(下游側軋輥)54的圓周速度差而進行單軸拉伸處理的拉伸工序。
本發(fā)明的制造裝置中,雖然對具有兩個交聯浴16、交聯浴17的情況進行了說明,但是如果交聯浴為一個以上,其數目并無限定。交聯處理通常進行2~5次。具有三個以上交聯浴的情況下,運送方向上第3個以后的交聯浴的組成和溫度,只要在關于第1交聯浴所說明的上述范圍內的話,就既可以相同,也可以不同。用于通過交聯而耐水化的交聯處理以及用于色相調整的交聯處理,也可以分別在多個工序中進行。
(清洗處理)
本發(fā)明的制造方法,可以包括交聯處理工序后的清洗處理工序。清洗處理是出于除去聚乙烯醇系樹脂膜上附著的多余的硼酸和碘等藥劑的目的而進行的。例如,清洗處理可以通過將交聯處理過的聚乙烯醇系樹脂膜浸漬于清洗浴(水)18中,或者將水作為淋浴對該膜噴霧,或者并用這些而進行。
圖1示例了將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬于清洗浴18而進行清洗處理時的例子。清洗處理中的清洗浴18的溫度,通常為2~40℃左右,膜的浸漬時間通常為2~120秒左右。
另外,清洗處理中,出于在除去褶皺的同時運送聚乙烯醇系樹脂膜的目的,可以在導向輥42、43和/或44上,使用擴張輥、螺旋輥、中高輥那樣的具有擴幅功能的輥,或者使用導布器、彎輥、拉幅機那樣的其他擴幅裝置。
清洗處理中,也可以同時實施利用軋輥(上游側軋輥)54與軋輥(下游側軋輥)55的圓周速度差而進行單軸拉伸處理的拉伸工序。拉伸工序也對抑制褶皺的產生有效。
(拉伸處理)
本發(fā)明的制造方法,具有與上述一系列的處理工序同時進行的、對膜單軸拉伸的拉伸工序。單軸拉伸處理的具體方法,如上所述地,是利用上游側軋輥與下游側軋輥之間的圓周速度差而進行單軸拉伸的輥間拉伸。另外,除了通過輥間拉伸而進行的拉伸工序之外,也可以組合進行如日本專利第2731813公報中記載的通過熱輥拉伸、拉幅拉伸等進行的拉伸處理。拉伸處理,可以在從原料膜10到獲得偏光膜23的期間內實施多次。如上所述的拉伸處理,也對抑制膜褶皺的產生有利。
以原料膜10為基準,偏光膜23的最終的累積拉伸倍率并無特別限定,通常為4.5~7倍左右,優(yōu)選5~6.5倍。
本發(fā)明人進行深入研究,結果認識到:在膜的累積拉伸倍率為4.5倍以上的拉伸工序和拉伸進行過交聯的膜的拉伸工序中,容易產生膜的斷裂。并且發(fā)現了:對于通過容易產生膜斷裂的輥間拉伸而進行的拉伸工序,通過設定寬度減少率R為0.55(%/秒)以下、優(yōu)選0.50(%/秒)以下、進一步優(yōu)選0.45(%/秒)以下的低寬度減少率拉伸工序,可以抑制斷裂。在這些見解中加入更進一步的研究,本發(fā)明的制造方法中,作為低寬度減少率拉伸工序,優(yōu)選具有(a)進行聚乙烯醇系樹脂膜通過下游側軋輥時的累積拉伸倍率為4.5倍以上的拉伸的工序、以及(b)一邊浸漬于交聯浴一邊運送而進行單軸拉伸的工序中的至少一個,據此可以進一步改善膜的斷裂抑制效果。另外,既可以同時具有兩個工序,或者兩個工序也可以是同一拉伸工序。
關于(a)
在具有多個通過下游側軋輥時的累積拉伸倍率為4.5倍以上的拉伸工序時,這樣的拉伸工序中的至少一個是低寬度減少率拉伸工序。另外,即使只有一個通過下游側軋輥時的累積拉伸倍率為4.5倍以上、且寬度減少率R為0.55(%/秒)以下的低寬度減少率拉伸工序時也存在抑制膜斷裂的效果,但是優(yōu)選通過下游側軋輥時的累積拉伸倍率為4.5倍以上的所有拉伸工序均為低寬度減少率拉伸工序。據此,可以進一步改善膜的斷裂抑制效果。
通過下游側軋輥時的累積拉伸倍率為4.5倍以上的拉伸工序中的拉伸倍率,優(yōu)選為1.25倍以下,進一步地優(yōu)選為1.21倍以下。通過設定為這種拉伸倍率,可以進一步抑制膜的斷裂。
關于(b)
在具有多個伴隨聚乙烯醇系樹脂膜浸漬于交聯浴中的拉伸工序的情況下,這樣的拉伸工序中的至少一個是低寬度減少率拉伸工序。另外,在具有多個交聯浴時,優(yōu)選地,伴隨浸漬于第2個以后的交聯浴(第2交聯浴以后)的拉伸工序為低寬度減少率拉伸工序。第2個以后的交聯浴中,處于從第1個交聯浴進行膜的交聯的狀態(tài),因此通過伴隨浸漬于第2個以后的交聯浴的拉伸工序為低寬度減少率拉伸工序,可以進一步改善膜的斷裂抑制效果。
關于(a)和(b)
關于伴隨浸漬于交聯浴中的運送方向上最初的拉伸工序(也稱為“第1交聯時拉伸工序”),通過上游側軋輥時的聚乙烯醇系樹脂膜的累積拉伸倍率優(yōu)選為2.5倍以上,更優(yōu)選為2.7倍以上。如果比這個低的話,在總拉伸倍率高的情況下,需要提高交聯浴中的拉伸倍率,而如果交聯浴中的拉伸倍率高的話,則容易產生膜的斷裂。另外,關于伴隨浸漬于交聯浴中的運送方向上第2段的拉伸工序(也稱為“第2交聯時拉伸工序”),通過上游側軋輥時的聚乙烯醇系樹脂膜的累積拉伸倍率優(yōu)選為4.0倍以上,更優(yōu)選為4.2倍以上。隨著交聯進行,由于膜在拉伸時容易斷裂,因而在被導入第2交聯時拉伸工序的時候,累積拉伸倍率為4.0倍以上者,即使在總拉伸倍率高的情況下,也可以抑制膜的斷裂。
拉伸工序中的寬度減少率R,可以通過例如在拉伸工序中的、從上游側軋輥到下游側軋輥為止的拉伸倍率、處理浴的溫度、處理浴的組成(例如,交聯浴中的硼酸濃度),或者到拉伸工序前為止的累積拉伸倍率或溫度等進行調整。
(干燥處理)
優(yōu)選地,在清洗處理后,進行干燥聚乙烯醇系樹脂膜的處理。膜的干燥沒有特別限制,可以如圖1所示的例子那樣地,使用干燥爐21進行。干燥溫度例如為30~100℃左右,干燥時間例如為30~600秒左右。如上述獲得的偏光膜23的厚度,例如在約5~30μm左右。
(其它的處理工序)
也可以附加上述處理以外的處理??梢宰芳拥奶幚淼睦影ǎ诮宦撎幚砗筮M行的、在不含硼酸的碘化物水溶液中的浸漬處理(補色處理)或者在不含硼酸的含有氯化鋅等的水溶液中的浸漬處理(鋅處理)。
<偏光板>
通過在如上制造的偏光膜的至少單面上,通過粘合劑貼合保護膜,可以獲得偏光板。作為保護膜,可列舉出例如,如三乙酰纖維素或二乙酰纖維素的乙酰纖維素系樹脂構成的膜;如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯的聚酯系樹脂構成的膜;聚碳酸酯系樹脂膜;環(huán)烯烴系樹脂膜;丙烯酸系樹脂膜;聚丙烯系樹脂的鏈狀烯烴系樹脂構成的膜。
為了提高偏光膜與保護膜的粘合性,也可以在偏光膜和/或保護膜的貼合面,實施電暈處理、火焰處理、等離子處理、紫外線照射、底漆涂布處理、皂化處理等的表面處理。作為偏光膜與保護膜的貼合中使用的粘合劑,可以列舉出:如紫外線固化性粘合劑的活性能量線固化性粘合劑;如聚乙烯醇系樹脂的水溶液、或其中混合了交聯劑的水溶液、聚氨酯系乳液粘合劑的水系粘著劑。紫外線固化型粘合劑,可以是丙烯酸系化合物與光自由基聚合引發(fā)劑的混合物、環(huán)氧化合物與光陽離子聚合引發(fā)劑的混合物等。此外,還可以并用陽離子聚合性的環(huán)氧化合物與自由基聚合性的丙烯酸系化合物,作為引發(fā)劑,可以并用光陽離子聚合引發(fā)劑與光自由基聚合引發(fā)劑。
[實施例]
以下,通過實施例進一步具體說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不限于這些例子。另外,在以下例子中,使用與圖1所示的偏光膜的制造裝置相同的裝置來制造偏光膜。導向輥30~44中,均使用平輥。
<實施例1>
(1)溶脹處理
從原料輥11連續(xù)地卷出厚度30μm、寬450mm的未拉伸聚乙烯醇膜(可樂麗(KURARAY)株式會社制造的商品名“KURARAY聚乙烯醇膜VF-PE#3000”、聚合度2400、皂化度99.9摩爾%以上)的同時進行運送,使膜不松弛而原樣地保持緊張狀態(tài)下,在裝有30℃純水的溶脹浴13中浸漬100秒。
(2)染色處理
接著,將已經通過了軋輥51的膜,在碘/碘化鉀/水(重量比)為0.05/2/100的30℃的染色浴15中浸漬120秒。與該染色處理同時地,在軋輥51、52之間設置圓周速度差而進行輥間的縱向單軸拉伸(稱為“染色時拉伸工序”)。
(3)第1交聯處理
接著,為了實施以耐水化為目的的第1交聯處理,將已經通過了軋輥52的膜浸漬于碘化鉀/硼酸/水(重量比)為12/4.4/100的56℃的第1交聯浴16中。此處,與第1交聯處理同時地,在軋輥52、53間設置圓周速度差而進行輥間的縱向單軸拉伸(第1交聯時拉伸工序)。開始第1交聯時拉伸工序時即通過上游側軋輥52時的累積拉伸倍率(可以視為與染色拉伸工序結束時的拉伸倍率相同)與膜寬度(W1)、第1交聯時拉伸工序結束時即通過下游側軋輥53時的累積拉伸倍率與膜寬度(W2)如表1所示。另外,第1交聯時拉伸工序所需要的時間(T)如表1所示。
(4)第2交聯處理
接著,將第1交聯處理后的膜浸漬于碘化鉀/硼酸/水(重量比)為12/4.4/100的40℃的第2交聯浴17中。此處,與第2交聯處理同時地,在軋輥53、54間設置圓周速度差而進行輥間的縱向單軸拉伸(第2交聯時拉伸工序)。第2交聯時拉伸工序開始時即通過上游側軋輥53時的累積拉伸倍率與膜寬度(W1)、第2交聯時拉伸工序結束時即通過下游側軋輥54時的累積拉伸倍率與膜寬度(W2)如表1所示。另外,第2交聯時拉伸工序所需要的時間(T)如表1所示。
(5)清洗工序、干燥工序
然后,將完成了第2交聯處理與第3拉伸工序后的膜,在裝有6℃的純水的清洗浴18中浸漬,接著使其通過干燥爐21而使其在70℃下干燥3分鐘,制作偏光膜23。
(6)寬度減少率的計算
在第1交聯時拉伸工序中,將通過上游側軋輥52時的膜的寬度設定為W1(mm)、通過下游側軋輥53時的膜的寬度設定為W2(mm)、從上游側軋輥52開始運送到下游側軋輥53為止所需要的時間設定為T(秒),由此計算可以由上述式(1)算出的寬度減少率R。寬度減少率R(%/秒)的計算結果如表1所示。
同樣地,在第2交聯時拉伸工序中,將通過上游側軋輥53時的膜的寬度設定為W1(mm)、通過下游側軋輥54時的膜的寬度設定為W2(mm)、從上游側軋輥53開始運送到下游側軋輥54為止所需要的時間設定為T(秒),由此計算可以由上述式(1)算出的寬度減少率R。寬度減少率R(%/秒)的計算結果如表1所示。
(7)斷裂評價
連續(xù)實施偏光膜制造,確認產生膜斷裂的連續(xù)實施時間或者持續(xù)未產生膜斷裂的連續(xù)實施時間。另外,在產生膜斷裂時,由直到膜發(fā)生斷裂為止的連續(xù)實施時間,算出每1小時的膜的斷裂頻率。關于實施例1,連續(xù)實施了24小時的偏光膜制造后,在24小時的運轉中,在任意處理工序中,均未發(fā)生膜的斷裂。結果如表1所示。
<實施例2~5>
關于實施例2~5,與實施例1不同的制造條件如表1所示,其它制造條件則與實施例1同樣地,制作偏光膜。關于所得的偏光膜,進行第1交聯時拉伸工序和第2交聯時拉伸工序的寬度減少率的計算、以及斷裂評價。結果如表1所示。
如表1所示,關于實施例2、實施例3,在連續(xù)實施了24小時的偏光膜制造后,在24小時的運轉中,在任意處理工序中,均未發(fā)生膜的斷裂。關于實施例4,連續(xù)實施了72小時的偏光膜制造后,在72小時的運轉中,在任意處理工序中,均未發(fā)生膜的斷裂。關于實施例5,在連續(xù)實施了60小時的偏光膜制造的時候,膜發(fā)生斷裂。
<比較例1~3>
關于比較例1~3,與實施例1不同的制造條件如表1所示,其它制造條件則與實施例1同樣地,制作偏光膜。關于所得的偏光膜,進行第1交聯時拉伸工序和第2交聯時拉伸工序的寬度減少率的計算、以及斷裂評價。結果如表1所示。
如表1所示,關于比較例1,在連續(xù)實施了3.5小時的偏光膜制造的時候,膜發(fā)生斷裂。關于比較例2,在連續(xù)實施了2.5小時的偏光膜制造的時候,膜發(fā)生斷裂。關于比較例3,在連續(xù)實施了4小時的偏光膜制造的時候,膜發(fā)生斷裂。