偏光板的制造方法与流程

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偏光板的制造方法与流程

本发明涉及偏光板的制造方法,所述偏光板包含偏光薄膜、和层叠在其上的热塑性树脂薄膜。



背景技术:

近年来,像智能手机这样的手机终端,在设计或便携性方面,迅速推进着大画面化、轻量化。为了以有限的厚度实现长时间的驱动,对所使用的偏光板要求高亮度化、薄型轻量化。

作为偏光板,以往通常使用利用粘接剂将由三乙酰基纤维素(TAC)形成的保护薄膜粘贴到由聚乙烯醇系树脂形成的偏光薄膜上而成的偏光板。然而近年来,从薄膜化、耐久性、成本、生产率等的观点来看,逐渐使用由TAC以外的树脂形成的保护薄膜(例如,日本专利特开2004-245925号公报)。



技术实现要素:

偏光板对其放置的环境较敏感,根据环境条件,容易产生弯曲成弓形的变形。本说明书中,也将该变形称为“卷曲”。偏光板有越成为薄膜就越容易产生卷曲的倾向。卷曲分为“正卷曲”和“逆卷曲”两种。偏光板中存在与液晶元件等图像显示元件粘贴的一侧的第1主面、和与此相反侧的第2主面,“正卷曲”是指第1主面侧凸起的卷曲,“逆卷曲”是指第2主面侧凸起的卷曲。若偏光板产生逆卷曲,介由粘接剂层将其粘贴到图像显示元件上时,变得易于引起下述的不良情况:产生粘贴误差、在粘接剂层和图像显示元件的界面混入气泡的。为了抑制这些不良情况、生产率良好地实施偏光板与图像显示元件的粘贴,偏光板最优选为平板的,产生的卷曲为正卷曲时,在上述不良情况以及生产率的方面没有特别问题。

需要说明的是,日本特开2006-030480号公报中记载了,为了抑制偏光板中产生的条纹状凹凸,在将偏光薄膜和保护薄膜层叠之前,先将保护薄膜的含水率调整在规定的范围内。

本发明的目的在于提供能够制造没有逆卷曲或者逆卷曲得以抑制的偏光板的方法。

本发明提供以下的偏光板的制造方法。

一种偏光板的制造方法,其按照如下顺序包括:

对第1热塑性树脂薄膜进行加热处理的工序,

对所述第1热塑性树脂薄膜进行加湿处理的工序,和

在偏光薄膜的一侧表面上层叠所述第1热塑性树脂薄膜,在所述偏光薄膜的另一侧表面上层叠第2热塑性树脂薄膜的工序,所述第2热塑性树脂薄膜相比于所述第1热塑性树脂薄膜而言,在温度23℃、相对湿度55%下的平衡含水率低。

[2]根据[1]所述的制造方法,其中,所述第2热塑性树脂薄膜没有实施过所述加湿处理。

[3]根据[1]或[2]所述的制造方法,其中,所述第1热塑性树脂薄膜含有纤维素系树脂薄膜。

[4]根据[1]~[3]中任一项所述的制造方法,其中,所述第2热塑性树脂薄膜含有环状聚烯烃系树脂薄膜。

[5]根据[1]~[4]中任一项所述的制造方法,其中,所述加热处理时的温度为所述加湿处理时的温度以上。

[6]根据[5]所述的制造方法,其中,所述加热处理时的温度比所述加湿处理时的温度高30℃以上。

[7]根据[1]~[6]中任一项所述的制造方法,在进行所述加热处理的工序中,所述第1热塑性树脂薄膜在温度50℃以上、相对湿度50%以下的环境下被加热处理。

[8]根据[1]~[7]中任一项所述的制造方法,在进行所述加湿处理的工序中,所述第1热塑性树脂薄膜在温度40℃以上、相对湿度60%以上的环境下被加湿处理。

[9]根据[1]~[8]中任一项所述的制造方法,其中,所述第1热塑性树脂薄膜和所述第2热塑性树脂薄膜中的至少之一介由粘接剂层层叠在所述偏光薄膜上。

[10]根据[1]~[9]中任一项所述的制造方法,其中所述第1热塑性树脂薄膜的厚度为40μm以下,所述第2热塑性树脂薄膜的厚度为40μm以下。

[11]根据[1]~[10]中任一项所述的制造方法,其中,所述偏光薄膜的厚度为15μm以下。

[12]根据[1]~[11]中任一项所述的制造方法,其中,在进行所述加湿处理的工序中,对所述第1热塑性树脂薄膜进行加湿处理,使得其含水率比所述第1热塑性树脂薄膜的在温度23℃、相对湿度55%下的平衡含水率高。

根据本发明,能够制造没有逆卷曲、或者逆卷曲得以抑制的偏光板。

附图说明

图1为显示本发明所述的偏光板的制造方法的一例的流程图。

图2为显示根据本发明的制造方法可以得到的偏光板的层结构的一例的概略截面图。

图3为显示本发明所述的偏光板的制造方法以及用于其的制造装置的一例的模式侧面图。

图4为显示单面保护偏光板的层结构的一例的概略截面图。

图5为显示带有临时保护薄膜的单面保护偏光板的层结构的一例的概略截面图。

图6为显示带有粘接剂层的单面保护偏光板的层结构的一例的概略截面图。

附图标记说明

1 双面保护偏光板,2 单面保护偏光板,3 带有临时保护薄膜的单面保护偏光板,4 带有粘接剂层的单面保护偏光板,5 偏光薄膜,10 第1热塑性树脂薄膜,20 第2热塑性树脂薄膜,15 第1粘接剂层,25 第2粘接剂层,30 粘接剂层,40 贴合辊,50 第1粘接剂,55 第2粘接剂,60 导辊,70 加热炉,80 加湿炉,90 第1注入装置,91 第2注入装置。

具体实施方式

参照图1,本发明所述的偏光板的制造方法,按照以下顺序包括以下的工序:

(1)对第1热塑性树脂薄膜进行加热处理的加热处理工序S100,

(2)对第1热塑性树脂薄膜进行加湿处理的加湿处理工序S200,以及

(3)在偏光薄膜的一侧表面上层叠第1热塑性树脂薄膜,在偏光薄膜的另一侧表面上层叠第2热塑性树脂薄膜的层叠工序S300。第2热塑性树脂薄膜使用平衡含水率比第1热塑性树脂薄膜低者。这里所说的平衡含水率是利用干燥重量法测定在温度23℃、相对湿度55%的环境下保管24小时后薄膜的平衡含水率。

将紧接着加热处理又进行了加湿处理的第1热塑性树脂薄膜层叠到偏光薄膜的一侧表面上、在另一侧表面层叠第2热塑性树脂薄膜。根据该本发明的制造方法,能够降低或防止所得到的偏光板的逆卷曲。逆卷曲是指,如上所述,与液晶元件等图像显示元件粘贴的一侧的相反侧即第2主面凸起、偏光板弯曲成弓形的变形,通常该变形在偏光板的单张体中产生。在使用长尺寸的原料薄膜(第1和第2热塑性树脂薄膜、偏光薄膜)制造长尺寸 的偏光板时,逆卷曲典型而言是指从长尺寸的偏光板剪裁而得到的偏光板单张体中产生的逆卷曲。

将由本发明所述的制造方法得到的偏光板的层结构的一例示于图2。图2所示的偏光板为双面保护偏光板1,所述双面保护偏光板1包含偏光薄膜5、介由第1粘接剂层15粘贴在其一侧表面的第1热塑性树脂薄膜10、介由第2粘接剂层25粘贴在另一侧表面的第2热塑性树脂薄膜20。在双面保护偏光板1中,第1和第2热塑性树脂薄膜10、20是担负保护偏光薄膜5的光学薄膜,即保护薄膜,可以使用粘接剂粘结在偏光薄膜5的表面。由本发明所述的制造方法得到的偏光板的其他层结构将后述。

以下,一边参照图3一边对各工序进行说明。图3是显示本发明所述的偏光板的制造方法以及用于其的制造装置的一例的模式侧面图。图3中的箭头表示薄膜的传送方向。通常,偏光板如图3所示那样,一边将长尺寸的原料薄膜连续卷出传送,一边实施各工序的处理,从而能够连续地制造长尺寸品。但是,本发明的制造方法不限于使用这种长尺寸的原料薄膜的连续生产,也可以是使用了单张薄膜的方法。

(1)加热处理工序S100

本工序是对第1热塑性树脂薄膜10进行加热处理的工序。本发明的一个特征在于在对第1热塑性树脂薄膜10实施加湿处理前实施加热处理,由此能够有效地抑制或防止偏光板的逆卷曲(典型而言,使第1热塑性树脂薄膜10侧的主面凸起的卷曲),另外,与仅实施加湿处理的情况相比,能够更有效地抑制或防止偏光板的逆卷曲。

第1热塑性树脂薄膜10是由具有透光性的热塑性树脂,优选光学透明的热塑性树脂构成的薄膜。用于构成第1热塑性树脂薄膜10的热塑性树脂,例如可列举出,链状聚烯烃系树脂(聚丙烯系树脂等)、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂等)这样的聚烯烃系树脂;三乙酰基纤维素、二乙酰基纤维素这样的纤维素系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯这样的聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;甲基丙烯酸甲酯系树脂这样的(甲基)丙烯酸酯系树脂;聚苯乙烯系树脂;聚氯乙烯系树脂;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系树脂;丙烯腈-苯乙烯系树脂;聚醋酸乙烯酯系树脂;聚偏氯乙烯系树脂;聚酰胺系树脂;聚缩醛系树脂;改性聚苯醚系树脂;聚砜系树脂;聚醚砜系树脂;聚芳酯系树脂;聚酰胺酰亚胺系树脂;聚酰亚胺系树脂等。

需要说明的是,本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯系树脂”是指选自由丙烯酸酯系树脂以及甲基丙烯酸酯系树脂所组成组中的至少1种。其他带有“(甲基)”的用语也同样。

作为链状聚烯烃系树脂,可列举出聚乙烯树脂、聚丙烯树脂这样的链状烯烃的均聚物,除此之外还可列举出由2种以上的链状烯烃构成的共聚物。更具体的例子包括聚丙烯系树脂(丙烯的均聚物即聚丙烯树脂、或以丙烯为主体的共聚物)、聚乙烯系树脂(乙烯的均聚物即聚乙烯树脂、或以乙烯为主体的共聚物)。

环状聚烯烃系树脂是以环状烯烃为聚合单元聚合而成的树脂的总称。如果列举出环状聚烯烃系树脂的具体例,为环状烯烃的开环(共)聚合物、环状烯烃的加成聚合物、环状烯烃与乙烯、丙烯这样的链状烯烃的共聚物(代表的为无规共聚物),以及将它们用不饱和羧酸或其衍生物改性而得的接枝聚合物,以及它们的氢化物等。其中,作为环状烯烃,优选使用利用了降冰片烯、多环降冰片烯系单体等降冰片烯系单体而得的降冰片烯系树脂。

纤维素系树脂是指从棉绒、木浆(阔叶树木浆、针叶树木浆)等原料纤维素中得到的纤维素的羟基中氢原子的一部分或全部被乙酰基、丙酰基和/或丁酰基取代而得的、纤维素有机酸酯或纤维素混合有机酸酯。例如,纤维素的醋酸酯、丙酸酯、丁酸酯、以及它们的混合酯等形成的纤维素系树脂。其中,优选三乙酰基纤维素、二乙酰基纤维素、醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素。

聚酯系树脂为具有酯键的上述纤维素系树脂以外的树脂,通常为多元羧酸或其衍生物与多元醇的缩聚物而形成的树脂。作为多元羧酸或其衍生物,可以使用二元的二羧酸或其衍生物,例如可以列举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、二甲基对苯二甲酸酯、萘二甲酸二甲酯等。作为多元醇,可以使用二元的二醇,例如可列举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇等。优选的聚酯系树脂的例子包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。

聚碳酸酯系树脂是单体单元介由碳酸酯基键合而得的聚合物形成的工程塑料,是具有高耐冲击性、耐热性、阻燃性、透明性的树脂。聚碳酸酯系树脂可以是,为了降低光弹性系数、将聚合物骨架修饰了的被称作改性聚碳酸酯的树脂、或者也可以是将波长依赖性改良了的共聚合聚碳酸酯等。

(甲基)丙烯酸酯系树脂是含有来源于(甲基)丙烯酸酯系单体的结构单元的聚合物。该聚合物典型而言为含有甲基丙烯酸酯的聚合物。优选含有来源于甲基丙烯酸酯的结构单元的比例为,相对于总结构单元,50重量%以上的聚合物。(甲基)丙烯酸酯系树脂既可以是甲基丙烯酸酯的均聚物,也可以是含有来源于其他聚合性单体的结构单元的共聚物。这种情况下,其他的聚合性单体来源的结构单元的比例优选相对于总结构单元为50重量%以下。

作为可构成(甲基)丙烯酸酯系树脂的甲基丙烯酸酯,优选甲基丙烯酸烷基酯。作为甲基丙烯酸烷基酯,可列举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯这样的烷基的碳原子数为1~8的甲基丙烯酸烷基酯。甲基丙烯酸烷基酯中所含的烷基的碳原子数优选为1~4。在(甲基)丙烯酸酯系树脂中,甲基丙烯酸酯可以仅单独使用1种也可以合并使用2种以上。

作为可构成(甲基)丙烯酸酯系树脂的上述其他的聚合性单体,可列举出丙烯酸酯、以及其他的分子内具有聚合性碳-碳双键的化合物。其他的聚合性单体可以仅单独使用1种也可以合并使用2种以上。作为丙烯酸酯,优选丙烯酸烷基酯。作为丙烯酸烷基酯,可列举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-羟基乙酯这样的烷基的碳原子数为1~8的丙烯酸烷基酯等。丙烯酸烷基酯中所含的烷基的碳原子数优选为1~4。在(甲基)丙烯酸酯系树脂中,丙烯酸酯可以仅单独使用1种也可以合并使用2种以上。

作为其他的分子内具有聚合性碳-碳双键的化合物,可列举出乙烯、丙烯、苯乙烯等乙烯系化合物,或丙烯腈这样的乙烯基氰化合物。其他的分子内具有聚合性碳-碳双键的化合物可以仅单独使用1种也可以合并使用2种以上。

第1热塑性树脂薄膜10可以是层叠粘贴在偏光薄膜5的一侧表面的、用于保护偏光薄膜5的保护薄膜,或者,也可以是临时保护偏光薄膜5的表面的临时保护薄膜。作为临时保护薄膜的第1热塑性树脂薄膜10,在构筑偏光板后,可以在希望的时候剥离除去。另外,第1热塑性树脂薄膜10还可以是相位差薄膜、亮度提高薄膜这样的同时具有光学功能的保护薄膜。例如,通过将上述材料形成的热塑性树脂薄膜拉伸(单轴拉伸或双轴拉伸等)、或在该薄膜上形成液晶层等,从而可制得赋予了任意的相位差值的相位差薄膜。第1热塑性树脂薄膜10还可以具有在其表面层叠的硬涂层、防眩层、防反射层、防静电层、防污层这样的表面处理层(表面涂层)。

第1热塑性树脂薄膜10的厚度通常为1~100μm,从强度和处理性等的观点来看,优选为5~60μm,更优选为5~50μm。只要是该范围内的厚度,则可以机械地保护偏光薄膜5,并能够抑制偏光板暴露在湿热环境下时偏光薄膜5的收缩。第1热塑性树脂薄膜10的厚度越小,偏光板越容易产生卷曲,根据本发明,即使第1热塑性树脂薄膜10的厚度例 如薄至40μm以下、进而薄至30μm以下,也能够有效地抑制或防止所得到的偏光板的逆卷曲。

第1热塑性树脂薄膜10是平衡含水率比后述层叠工序S300中使用的第2热塑性树脂薄膜20高的薄膜。本说明书中平衡含水率是用干燥重量法测定在温度23℃、相对湿度55%的环境下保管24小时后薄膜的含水率,具体而言,依照下述式求得:

平衡含水率(重量%)={(保管后的薄膜重量-干燥处理后的薄膜重量)/保管后的薄膜重量}×100。

干燥是指将薄膜在105℃下干燥2小时的处理。至少对平衡含水率更高的第1热塑性树脂薄膜10实施加热处理以及紧接着对其实施加湿处理,使用所述第1热塑性树脂薄膜10制造偏光板。根据本发明的该方法,能够抑制或防止所得到的偏光板的逆卷曲。

第1热塑性树脂薄膜10和第2热塑性树脂薄膜20优选以所述的方法测定的平衡含水率之差为0.5重量%以上,即第1热塑性树脂薄膜10的平衡含水率优选比第2热塑性树脂薄膜20大0.5重量%以上。由此,在后述的加湿处理工序S200中,能够更有效地提高第1热塑性树脂薄膜10的含水率,对逆卷曲的抑制或防止更有利。上述平衡含水率之差更优选为1重量%以上,进一步优选为1.5重量%以上。

第1热塑性树脂薄膜10优选平衡含水率为1.5重量%以上,更优选为2重量%以上。由此,在后述加湿处理工序S200中,能够更有效地提高第1热塑性树脂薄膜10的含水率,对逆卷曲的抑制或防止更有利。第1热塑性树脂薄膜10的平衡含水率通常为5重量%以下。

作为平衡含水率之差为0.5重量%以上的热塑性树脂薄膜的组合,例如可列举出纤维素系树脂薄膜(TAC薄膜等)与环状聚烯烃系树脂薄膜的组合、纤维素系树脂薄膜(TAC薄膜等)与(甲基)丙烯酸酯系树脂薄膜的组合、纤维素系树脂薄膜(TAC薄膜等)与聚酯系树脂薄膜的组合、纤维素系树脂薄膜(TAC薄膜等)与链状聚烯烃系树脂薄膜的组合、(甲基)丙烯酸酯系树脂薄膜与环状聚烯烃系树脂的组合、(甲基)丙烯酸酯系树脂薄膜与聚酯系树脂薄膜的组合等。第1热塑性树脂薄膜10与第2热塑性树脂薄膜20的平衡含水率之差通常为5重量%以下。

热塑性树脂薄膜的平衡含水率除了根据其材质(构成薄膜的热塑性树脂的种类)以外,还可以根据薄膜的厚度、可附设于薄膜表面的表面处理层(表面涂层)的有无或材质等进行调整。

此外,第1热塑性树脂薄膜10优选为透湿度比第2热塑性树脂薄膜20高的薄膜。本说明书中,透湿度是由JIS Z0208中规定的透湿杯法测定的、在温度40℃、相对湿度90% 下的透湿度。至少对透湿度更高的第1热塑性树脂薄膜10实施加热处理以及对其连续实施加湿处理,利用所述第1热塑性树脂薄膜10制造偏光板。根据本发明的该方法,对所得到的偏光板的逆卷曲的抑制或防止而言更有利。

第1热塑性树脂薄膜10和第2热塑性树脂薄膜20优选,由JIS Z0208中规定的透湿杯法测定的在温度40℃、相对湿度90%下的透湿度之差为30g/(m2·24hr)以上,即优选第1热塑性树脂薄膜10的透湿度比第2热塑性树脂薄膜20大30g/(m2·24hr)以上。由此,在后述加湿处理工序S200中,能够更有效地提高第1热塑性树脂薄膜10的含水率,对逆卷曲的抑制或防止而言更有利。上述透湿度之差更优选为50g/(m2·24hr)以上,进一步优选为100g/(m2·24hr)以上。

第1热塑性树脂薄膜10优选透湿度为300g/(m2·24hr)以上,更优选为400g/(m2·24hr)以上。由此,在后述的加湿处理工序S200中能够更有效地提高第1热塑性树脂薄膜10的含水率,对逆卷曲的抑制或防止而言更有利。此外,透湿度为300g/(m2·24hr)以上,在使用水系粘接剂将第1热塑性树脂薄膜10和偏光薄膜5粘贴时,能够更有效地使水系粘接剂形成的层干燥,能够提高生产率,从这点来看是有利的。第1热塑性树脂薄膜10的透湿度通常为5000g/(m2·24hr)以下。

作为透湿度之差为30g/(m2·24hr)以上的热塑性树脂薄膜的组合,例如可列举出纤维素系树脂薄膜(TAC薄膜等)与环状聚烯烃系树脂薄膜的组合、纤维素系树脂薄膜(TAC薄膜等)与(甲基)丙烯酸酯系树脂薄膜的组合、纤维素系树脂薄膜(TAC薄膜等)与聚酯系树脂薄膜的组合、纤维素系树脂薄膜(TAC薄膜等)与链状聚烯烃系树脂薄膜的组合、(甲基)丙烯酸酯系树脂薄膜与环状聚烯烃系树脂的组合、(甲基)丙烯酸酯系树脂薄膜与聚酯系树脂薄膜的组合等。第1热塑性树脂薄膜10与第2热塑性树脂薄膜20的透湿度之差通常为5000g/(m2·24hr)以下。

热塑性树脂薄膜的透湿度除了根据其材质(构成薄膜的热塑性树脂的种类)之外,还可以根据薄膜的厚度、可附设于薄膜表面的表面处理层(表面涂层)的有无或材质等进行调整。

本工序中第1热塑性树脂薄膜10的加热处理只要能够将第1热塑性树脂薄膜10加热至所期望的温度,则其方法没有特别限定。如图3所示,加热处理可以是通过向例如加热炉70中导入第1热塑性树脂薄膜10、对其进行加热的处理。加热炉70优选为可控制炉内温度的加热炉。加热炉70是例如可通过热风的供给等提高炉内温度的热风炉。

此外,第1热塑性树脂薄膜10的加热处理还可以是将该薄膜粘附在具有凸曲面的1个或2个以上加热体上的处理、也可以是利用加热器对该薄膜进行加热的处理。作为上述加热体,可列举出内部具备热源(例如,温水等热介质或红外线加热器)、可提高表面温度的轧辊(例如,表面由金属构成的导辊等热轧辊)。作为上述加热器,可列举出红外线加热器、卤素加热器、板式加热器等。图3示出了向加热炉70内导入第1热塑性树脂薄膜10、边沿炉内的导辊60传送该薄膜边进行加热处理的例子。

其中,向炉内温度已调整至所期望的温度的加热炉70内导入第1热塑性树脂薄膜10,边沿炉内1个或2个以上的导辊60传送该薄膜边进行加热的方法;和边传送该薄膜、边将其粘附在具有凸曲面的1个或2个以上的加热体上进行加热的方法,从能够在后述层叠工序S300之前将第1热塑性树脂薄膜10的表面平滑化的方面来看是优选的。即,第1热塑性树脂薄膜10等的原料薄膜虽然在制造时具有微小的表面凹凸、或者在制造后的保管工序中表面产生微小的凹凸,通过在本工序中使用上述方法将第1热塑性树脂薄膜10的表面平滑化,从而能够改善偏光板的外观品质,同时能够提高与偏光薄膜5的粘附性。

加热处理时的温度T1-1(例如,加热炉70的炉内温度、热轧辊的表面温度等),以及通过加热处理达到的第1热塑性树脂薄膜10的温度T1-2优选为后述加湿处理工序S200中的加湿处理时的温度T2-1(例如,加湿炉80的炉内温度)以上,更优选比加湿处理时的温度T2-1高。此外,温度T1-1和T1-2优选为通过加湿处理所达到的第1热塑性树脂薄膜10的温度T2-2以上,更优选高于温度T2-2。由此,能够更有效地抑制或防止所得到的偏光板的逆卷曲。即,通过满足上述温度的关系,从而能够防止加湿处理工序S200导入时第1热塑性树脂薄膜10的表面产生结露,从而能够在所期望的温度湿度条件下对薄膜整体确实地实施加湿处理。由此,提高逆卷曲的抑制/防止效果。T1-1、T1-2优选比T2-1、T2-2高10℃以上,更优选高20℃以上,进一步优选高30℃以上。T1-1与T2-1或与T2-2的差,以及T1-2与T2-1或T2-2的差通常为70℃以下。

需要说明的是,加热处理时的温度T1-1和通过加热处理所达到的第1热塑性树脂薄膜10的温度T1-2优选相同、或者大致为相同温度。此外,加湿处理时的温度T2-1和通过加湿处理所达到的第1热塑性树脂薄膜10的温度T2-2优选相同、或大致为相同温度。

若在加湿处理工序S200中,在第1热塑性树脂薄膜10的表面产生结露,则由于水的汽化潜热,在该结露部分薄膜的温度无法上升至期望值,其结果,无法在期望的温度湿度条件下进行加湿处理,因此逆卷曲的抑制/防止效果降低、或者不能够抑制逆卷曲。另外,在不实施加热处理工序S100,将例如常温(23℃)的第1热塑性树脂薄膜10导入加湿处 理工序S200,并在不产生结露的温度湿度条件下进行加湿处理的情况下,加湿处理会变得不充分,无法抑制偏光板的逆卷曲。

另外,若第1热塑性树脂薄膜10的表面产生结露,则会在偏光板的该侧表面残留结露痕迹(产生结露,其干燥后残留的干燥痕迹),使偏光板的外观品质降低。使用继加热处理之后进行了加湿处理的第1热塑性树脂薄膜制造偏光板的本发明的方法,还能够减少该结露痕迹的产生。

加热处理时的温度T1-1,以及通过加热处理而达到的第1热塑性树脂薄膜10的温度T1-2通常为50~150℃,优选为60~130℃,更优选为70~120℃。若温度T1-1、T1-2不足50℃,则难以满足上述的温度关系(T1-1、T1-2≧T2-1、T2-2),或者即使自身能够满足该关系,但在加湿处理工序S200中无法在适当的温度湿度条件下进行加湿处理,结果,有逆卷曲的抑制/防止效果降低的倾向。另外,若温度T1-1、T1-2不足50℃,则第1热塑性树脂薄膜10的表面的平滑化易变得不充分。另一方面,若温度T1-1、T1-2超过150℃,则有可能第1热塑性树脂薄膜10产生热劣化,同时在加湿处理工序S200中无法对第1热塑性树脂薄膜10有效地进行加湿。从在加湿处理工序S200中对第1热塑性树脂薄膜10有效地进行加湿处理的观点来看,温度T1-1、T1-2进一步优选为110℃以下,特别优选为100℃以下。

本工序中的加热处理可以在相对湿度50%以下、优选在45%以下的环境下实施。换言之,本说明书中“加热处理”是指在相对湿度50%以下的环境下进行的加热处理,在这点上,与在相对湿度更高的(例如,相对湿度60%以上的)环境下、优选边加热边加湿的加湿处理工序S200中的“加湿处理”是有区别的。加热处理环境的相对湿度更优选为30%以下,进一步优选为20%以下,特别优选为10%以下(例如5%以下)。

本工序中的加热处理的时间例如为2~300秒左右,优选为5~120秒左右。若加热处理的时间太短,则难以使第1热塑性树脂薄膜10的温度T1-2达到上述的温度。太长的加热处理时间有可能会使第1热塑性树脂薄膜10产生热劣化,另外,由于需要较长的薄膜传送路径,有可能会导致偏光板制造设备的过度大型化。加热处理的时间是指薄膜在加热炉70内的滞留时间、与加热体粘附的时间、或者使用加热器加热薄膜的时间等。

(2)加湿处理工序S200

本工序是对加热处理后的第1热塑性树脂薄膜10实施加湿处理的工序。加湿处理是指使第1热塑性树脂的含水率上升的处理。如上所述,通过在继加热处理之后进行加湿处 理,从而能够有效地抑制或防止偏光板的逆卷曲,另外,与仅实施加湿处理的情况相比,能够更有效地抑制或防止偏光板的逆卷曲。

第1热塑性树脂薄膜10的加湿处理可以是,如图3所示的那样,通过向加湿炉80中导入第1热塑性树脂薄膜10从而对其进行加湿的处理等、放置在已调整了相对湿度的环境下的处理。加湿炉80优选为能够控制炉内的相对湿度的加湿炉,更优选为还能够控制炉内温度的加湿炉。加湿炉80为例如可通过热风的供给等提高炉内温度,并且能够通过炉内的水分调整来控制炉内的相对湿度的烤炉。

为了使已加热处理过的第1热塑性树脂薄膜10的温度在导入加湿处理工序时也能够维持、或者不至于大幅降低,加热处理和加湿处理的间隔优选尽可能短。图3示出了将从加热炉70导出的第1热塑性树脂薄膜10立刻导入加湿炉80,边沿着炉内的导辊60传送该薄膜边进行加湿处理的例子。为了调整使用了加湿炉80的加湿处理中的温度,还可以使用上述的加热器、或者使用上述的加热体(例如热轧辊)来代替热风。

调整了上述相对湿度的环境,例如加湿炉80内调整为至少超过50%的相对湿度,优选60%以上、更优选调整至70%以上的相对湿度。由此,能够有效地进行第1热塑性树脂薄膜10的加湿处理。调整了上述相对湿度的环境的相对湿度通常为99%以下,更优选为95%以下。若相对湿度过高,则基于第1热塑性树脂薄膜10的温度,有时会产生结露。

加湿处理时的温度T2-1(调整了上述相对湿度的环境的温度),以及通过加湿处理而达到的第1热塑性树脂薄膜10的温度T2-2通常为35℃以上,优选为40℃以上,更优选为45℃以上。温度T2-1、T2-2在35℃以上,从而能够效率良好地进行加湿处理。另一方面,若温度T2-1、T2-2过高,则变得难以满足上述的温度关系(T1-1、T1-2≧T2-1、T2-2),因此温度T2-1、T2-2优选为90℃以下且在满足上述温度关系的范围内,更优选为80℃以下且在满足上述温度关系的范围内。

本工序中加湿处理的时间为例如5~500秒左右,优选为20~300秒左右。若加湿处理的时间过短,则第1热塑性树脂薄膜10的加湿(含水率上升)变得不充分。另外,过长的加湿处理时间需要较长薄膜传送路径,因此可能会导致偏光板制造设备的过度大型化。加湿处理的时间是指薄膜在加湿炉80内的滞留时间等。

加湿处理工序S200后的第1热塑性树脂薄膜10的优选的含水率依赖于该薄膜的平衡含水率(更典型而言该薄膜的材质)。通过加湿处理,第1热塑性树脂薄膜10的含水率优选调整至高于偏光板在制造后被保管的通常环境下(温度23℃左右、相对湿度55%左右)的平衡含水率。例如在第1热塑性树脂薄膜10为三乙酰基纤维素薄膜的情况下,加湿处 理后的含水率优选为1~5重量%,更优选为2~4.5重量%(例如2~4重量%)。含水率与平衡含水率同样地可通过干燥重量法来测定,具体而言,依照下述式求得:

含水率(重量%)={(干燥处理前的薄膜重量-干燥处理后的薄膜重量)/干燥处理前的薄膜重量}×100。干燥是指将薄膜在105℃下干燥2小时的处理。

在加湿处理工序S200中,通过对第1热塑性树脂薄膜10进行加湿处理,使其含水率高于在温度23℃、相对湿度55%下的平衡含水率,从而能够有效地抑制或防止偏光板的逆卷曲。加湿处理工序S200后的第1热塑性树脂薄膜10的含水率与温度23℃、相对湿度55%下的第1热塑性树脂薄膜10的平衡含水率相同或比其低时,逆卷曲的抑制变得不充分。

加湿处理工序S200后的第1热塑性树脂薄膜10的含水率与在温度23℃、相对湿度55%下的第1热塑性树脂薄膜10的平衡含水率之差优选为0.1重量%以上。另外从抑制过大的正卷曲的观点来看,该差优选为3重量%以下(例如2重量%以下)。

期望第1热塑性树脂薄膜10即使在加湿处理工序S200后的层叠工序S300中,也能保持或大概保持加湿处理后的含水率。

(3)层叠工序S300

参照图3,本工序是在偏光薄膜5的一侧表面上层叠第1热塑性树脂薄膜10,在偏光薄膜5的另一侧表面上层叠第2热塑性树脂薄膜20的工序。

(3-1)偏光薄膜

偏光薄膜5可以是在单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂薄膜上使二向色性色素吸附取向而得到的偏光薄膜。作为构成聚乙烯醇系树脂薄膜的聚乙烯醇系树脂,可以使用将聚醋酸乙烯酯系树脂皂化而得到的树脂。作为聚醋酸乙烯酯系树脂,除了醋酸乙烯酯的均聚物即聚醋酸乙烯酯之外,还可例示出醋酸乙烯酯和能够与其共聚合的其他单体的共聚物。作为能够与醋酸乙烯酯共聚合的其他单体,例如可列举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的(甲基)丙烯酰胺类等。

聚乙烯醇系树脂的皂化度可以在80.0~100.0摩尔%的范围,优选在90.0~100.0摩尔%的范围,更优选在98.0~100.0摩尔%的范围。若皂化度不足80.0摩尔%,则所得到的偏光板的耐水性和耐湿热性会降低。

皂化度是指,将作为聚乙烯醇系树脂的原料的聚醋酸乙烯酯系树脂中所含的醋酸基(乙酰氧基:-OCOCH3)通过皂化工序变化成羟基的比例用单元比(摩尔%)表示的数值,以下述式定义:

皂化度(摩尔%)=100×(羟基数)/(羟基数+醋酸基数)。皂化度可以依照JIS K 6726(1994)求出。皂化度越高,表示羟基的比例越高,因此,阻碍结晶化的醋酸基的比例越低。

聚乙烯醇系树脂的平均聚合度优选为100~10000,更优选为1500~8000,进一步优选为2000~5000。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度也可以依据JIS K 6726(1994)而求得。平均聚合度不足100时,难以得到令人满意的偏光性能,超过10000时,在溶剂中的溶解性变差,聚乙烯醇系树脂薄膜的形成变得困难。

偏光薄膜5中含有(吸附取向)的二向色性色素可以是碘或二色性有机染料。二色性有机染料的具体例可列举出包括,红BR、红LR、红R、粉红LB、宝石红(Rubine)BL、枣红(Bordeaux)GS、天空蓝LG、柠檬黄、蓝BR、蓝2R、深蓝RY、绿LG、紫LB、紫B、黑H、黑B、黑GSP、黄3G、黄R、橙LR、橙3R、猩红(scarlet)GL、猩红KGL、刚果红(Congo red)、亮紫BK、超级蓝(Supra blue)G、超级蓝GL、超级橙(Supra orange)GL、直接天空蓝、直接耐晒橙S、耐晒黑。二向色性色素可以仅单独使用1种,也可以合并使用2种以上。二向色性色素优选为碘。

偏光薄膜5可以通过以下工序制造:将聚乙烯醇系树脂薄膜单轴拉伸的工序;通过将聚乙烯醇系树脂薄膜用二向色性色素染色,从而使二向色性色素吸附的工序;对吸附有二向色性色素的聚乙烯醇系树脂薄膜进行交联处理的工序;以及,在交联处理后进行水洗的工序。

聚乙烯醇系树脂薄膜是将上述聚乙烯醇系树脂制膜而得到的。制膜方法没有特别限制,可以采用熔融挤出法、溶剂提取法这样的公知的方法。聚乙烯醇系树脂薄膜的厚度例如为10~150μm左右,优选为50μm以下,更优选为35μm以下。

聚乙烯醇系树脂薄膜的单轴拉伸可以在二向色性色素染色前、与染色同时、或染色后进行。单轴拉伸在染色后进行时,该单轴拉伸既可以在交联处理前或也可以在交联处理中进行。另外,还可以在这些多个阶段进行单轴拉伸。

单轴拉伸时,可以在周速不同的轧辊间拉伸为单轴,也可以使用热轧辊拉伸为单轴。另外,单轴拉伸可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是在溶液中进行聚乙烯醇系树脂薄膜的拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为3~8倍左右。

作为将聚乙烯醇系树脂薄膜用二向色性色素染色的方法,例如可以采用将聚乙烯醇系树脂薄膜浸渍在含有二向色性色素的水溶液(染色溶液)中的方法。聚乙烯醇系树脂薄膜优选在染色处理之前预先实施在水中的浸渍处理(膨润处理)。

在使用碘作为二向色性色素的情况下,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薄膜进行染色的方法。该染色水溶液中碘的含量通常为0.01~1重量份每100重量份的水。另外,碘化钾的含量通常为0.5~20重量份每100重量份的水。染色水溶液的温度通常为20~40℃左右。

另一方面,使用二色性有机染料作为二向色性色素时,通常采用在含有水溶性的二色性有机染料的染色水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂薄膜进行染色的方法。染色水溶液中二色性有机染料的含量通常为1×10-4~10重量份每100重量份的水,优选为1×10-3~1重量份。该染色水溶液还可以含有硫酸钠等无机盐作为染色辅剂。染色水溶液的温度通常为20~80℃左右。

利用二向色性色素进行的染色后的交联处理可以通过将染色后的聚乙烯醇系树脂薄膜浸渍于含交联剂的水溶液中来进行。交联剂的优选例为硼酸,还可以使用硼砂这样的硼化合物、乙二醛、戊二醛等其他交联剂。交联剂可以仅使用1种,也可以合并使用2种以上。

含交联剂的水溶液中交联剂的量通常为2~15重量份每100重量份的水,优选为5~12重量份。使用碘作为二向色性色素时,该含交联剂的水溶液优选含有碘化钾。含交联剂的水溶液中碘化钾的量通常为0.1~15重量份每100重量份的水,优选为5~12重量份。含交联剂的水溶液的温度通常为50℃以上,优选为50~85℃。

交联处理后的聚乙烯醇系树脂薄膜通常要被水洗处理。水洗处理例如通过将交联处理过的聚乙烯醇系树脂薄膜浸渍在水中来进行。水洗处理时水的温度通常为1~40℃左右。

在水洗后实施干燥处理,得到偏光薄膜5。干燥处理可以是利用热风干燥机的干燥、通过与热轧辊接触的干燥、利用远红外线加热器的干燥等。干燥处理的温度通常为30~100℃左右,优选50~90℃。

偏光薄膜5的厚度通常为2~40μm左右。从偏光板的薄膜化的观点来看,偏光薄膜5的厚度优选为20μm以下,更优选为15μm以下,进一步优选为10μm以下。偏光薄膜5的厚度越小,偏光板越容易产生卷曲,根据本发明,偏光薄膜5的厚度即使薄至例如15μm以下,进一步薄至10μm以下,也能够有效地抑制或防止得所得到的偏光板的逆卷曲。

通过干燥处理,偏光薄膜5的含水率可降低至实用程度。该含水率通常为5~20重量%,优选为8~15重量%。若含水率低于5重量%,则偏光薄膜5的可挠性丧失,偏光薄膜5在其干燥后有时会损伤或破断。另外,若含水率超过20重量%,则有时偏光薄膜5的热稳定性差。这里所说的含水率利用干燥重量法来测定,其测定方法如上所述。

(3-2)第2热塑性树脂薄膜

第2热塑性树脂薄膜20与第1热塑性树脂薄膜10同样地,由具有透光性的热塑性树脂、优选光学透明的热塑性树脂构成。对于能够构成第2热塑性树脂薄膜20的热塑性树脂的具体例,可引用对于第1热塑性树脂薄膜10描述的例子。但是,构成第2热塑性树脂薄膜20的热塑性树脂可按照该薄膜的在温度23℃、相对湿度55%下的平衡含水率比第1热塑性树脂薄膜10的平衡含水率低的方式来选择。

第2热塑性树脂薄膜20与第1热塑性树脂薄膜10同样地,可以是保护薄膜、临时保护薄膜、或相位差薄膜、亮度提高薄膜这样的同时具有光学功能的保护薄膜。第2热塑性树脂薄膜20还可以具有在其表面层叠的硬涂层、防眩层、防反射层、防静电层、防污层这样的表面处理层(表面涂层)。第2热塑性树脂薄膜20的厚度通常为1~100μm,从强度、处理性等的观点来看,优选为5~60μm,进一步优选为5~50μm。第2热塑性树脂薄膜20的厚度越小,偏光板越容易变得产生卷曲,但根据本发明,即使第2热塑性树脂薄膜20的厚度薄至例如40μm以下、进而薄至30μm以下,也能够有效地抑制或防止所得到的偏光板的逆卷曲。

如上所述,热塑性树脂薄膜的平衡含水率(以及透湿度)可以根据其材质(构成薄膜的热塑性树脂的种类)、薄膜的厚度、可附设在薄膜表面的表面处理层(表面涂层)的有无或材质等进行调整。因此,第1热塑性树脂薄膜10和第2热塑性树脂薄膜20是平衡含水率相互不同的薄膜,有时由相同的热塑性树脂构成。

第2热塑性树脂薄膜20的平衡含水率通常为0.05~1.5重量%,优选为0.05~1重量%。另外,第2热塑性树脂薄膜20的透湿度通常为1~350g/(m2·24hr),优选为5~200g/(m2·24hr)。用以构成可达到所述平衡含水率和透湿度的第2热塑性树脂薄膜20的热塑性树脂的例子为环状聚烯烃系树脂、(甲基)丙烯酸酯系树脂、聚酯系树脂、链状聚烯烃系树脂等。

还可以在层叠工序S300之前,对第2热塑性树脂薄膜20实施与第1热塑性树脂薄膜10同样的加湿处理、或者加热处理和加湿处理的组合,但从抑制或防止偏光板的逆卷曲的观点来看,优选不对第2热塑性树脂薄膜20实施加湿处理、或者加热处理和加湿处理的组合。但是,通过对第2热塑性树脂薄膜20实施与第1热塑性树脂薄膜10同样的加热处理,从而能够将第2热塑性树脂薄膜20的表面平滑化。

(3-3)层叠工序

参照图3,第1和第2热塑性树脂薄膜10、20对本工序中的偏光薄膜5的层叠,例如可以使用各原料薄膜的长尺寸品,边连续地传送它们边连续地进行。各原料薄膜可以按照它们的长边方向为传送方向的方式传送。薄膜的传送路径可以适当设置用于支持行进的薄膜的导辊(自由辊)60、根据需要还可以设置轧辊等驱动轧辊。通常,偏光薄膜5的传送方向(薄膜长边方向)与第1和第2热塑性树脂薄膜10、20的传送方向(薄膜长边方向)平行。

第1和第2热塑性树脂薄膜10、20两者均为保护薄膜或具有光学功能的保护薄膜时,第1、第2热塑性树脂薄膜10、20通常分别介由第1、第2粘接剂层15、25层叠粘贴在偏光薄膜5上。具体而言,如图3所示的那样,将第1热塑性树脂薄膜10、偏光薄膜5和第2热塑性树脂薄膜20按照与它们的长边方向(传送方向)平行的方式重叠并通过一对贴合辊40、40间,通过上下挤压层叠的薄膜,从而能够进行薄膜的层叠粘贴,此时,在通过贴合辊40、40间之前,使用第1注入装置90、第2注入装置91,在偏光薄膜5和第1热塑性树脂薄膜10之间,以及偏光薄膜5和第2热塑性树脂薄膜20之间分别注入第1粘接剂50、第2粘接剂55从而在中间形成粘接剂层。

层叠后,通过使粘接剂层干燥和/或固化,从而得到图2所示的双面保护偏光板1。第1粘接剂层15由第1粘接剂50形成,第2粘接剂层25由第2粘接剂55形成。

需要说明的是,使由粘接剂形成的层存在于薄膜中间的方法不限于使用注入装置90、91的注入,例如可以根据粘接剂的粘度等,适当选择刮刀法(ドクターブレード法)、线棒涂布法(wire-bar coating)、模涂法、刮刀涂布法(カンマコーター法)、凹版涂布法、浸涂布法、流延法这样的涂布方式,还可以在被重合的至少一侧薄膜的粘贴面涂布粘接剂。

在向偏光薄膜5上层叠粘贴第1、第2热塑性树脂薄膜10、20之前,还可以对偏光薄膜5和/或第1、第2热塑性树脂薄膜10、20的粘贴面进行等离子体处理、电晕处理、紫外线照射处理、火焰(火炎)处理、皂化处理这样的表面活化处理。通过该表面活化处理,能够提高偏光薄膜5与第1、第2热塑性树脂薄膜10、20的粘接性。

作为第1粘接剂50、第2粘接剂55,可以使用水系粘接剂、活性能量射线固化性粘接剂或热固化性粘接剂,优选为水系粘接剂、活性能量射线固化性粘接剂。第1粘接剂50和第2粘接剂55可以是同种粘接剂也可以是不同种的粘接剂。使用不同种的粘接剂时,易产生偏光板的卷曲,但根据本发明,即使在这种情况下也能够有效地抑制或防止偏光板的逆卷曲。

水系粘接剂是将粘接剂成分溶解于水中或分散于水中而成的粘接剂。优选使用的水系粘接剂例如使用聚乙烯醇系树脂或者聚氨酯树脂作为主要成分的粘接剂组合物。

作为粘接剂的主要成分使用聚乙烯醇系树脂时,该聚乙烯醇系树脂可以是部分皂化聚乙烯醇、完全皂化聚乙烯醇这样的聚乙烯醇树脂,除此之外,还可以是羧基改性聚乙烯醇、乙酰乙酰基改性聚乙烯醇、羟甲基改性聚乙烯醇、氨基改性聚乙烯醇这样的改性了的聚乙烯醇系树脂。聚乙烯醇系树脂除了将醋酸乙烯酯的均聚物即聚醋酸乙烯酯皂化处理而得到的乙烯醇均聚物之外,还可以是将醋酸乙烯酯和能够与其共聚合的其他单体的共聚物皂化处理而得到的聚乙烯醇系共聚物。

将聚乙烯醇系树脂作为粘接剂成分的水系粘接剂通常为聚乙烯醇系树脂的水溶液。粘接剂中的聚乙烯醇系树脂的浓度相对于100重量份的水,通常为1~10重量份,优选为1~5重量份。

为了使粘接性提高,由聚乙烯醇系树脂的水溶液构成的粘接剂优选含有多元醛、蜜胺系化合物、氧化锆化合物、锌化合物、乙二醛、乙二醛衍生物、水溶性环氧树脂这样的固化性成分或交联剂。作为水溶性环氧树脂,例如可以优选使用向二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等多亚烷基多胺与己二酸等二羧酸的反应所得到的聚酰胺胺中使表氯醇反应而得到的聚酰胺聚胺环氧树脂。作为聚酰胺聚胺环氧树脂的市售品,可列举出“Sumirez 650”(スミレーズレジン650)(田岡化学工业(株)制)、“Sumirez 675”(田岡化学工业(株)制)、“WS-525”(日本PMC(株)制)等。这些固化性成分、交联剂的添加量(作为固化性成分以及交联剂同时添加时其总量)相对于聚乙烯醇系树脂100重量份通常为1~100重量份,优选为1~50重量份。上述固化性成分、交联剂的添加量相对于聚乙烯醇系树脂100重量份不足1重量份时,存在粘接性提高的效果变小的倾向,另外,该添加量相对于聚乙烯醇系树脂100重量份超过100重量份时,有粘接剂层变脆的倾向。

另外,作为使用聚氨酯树脂作为粘接剂的主要成分时的优选例,可列举出聚酯系离聚物型聚氨酯树脂与具有缩水甘油氧基的化合物的混合物。聚酯系离聚物型聚氨酯树脂是指具有聚酯骨架的聚氨酯树脂,其中导入有少量的离子性成分(亲水成分)。所述离聚物型聚氨酯树脂由于不使用乳化剂,直接在水中乳化成为乳液,因此作为水系的粘接剂而优选。

活性能量射线固化性粘接剂是通过紫外线、可见光、电子射线、X射线这样的活性能量射线的照射而固化的粘接剂。使用活性能量射线固化性粘接剂时,偏光板所具有的粘接剂层为该粘接剂的固化物层。

活性能量射线固化性粘接剂可以是,含有通过阳离子聚合而固化的环氧系化合物作为固化性成分的粘接剂,优选含有所述环氧系化合物作为固化性成分的紫外线固化性粘接剂。这里所说的环氧系化合物意味着分子内平均具有1个以上、优选2个以上的环氧基的化合物。环氧系化合物可以仅使用1种,也可以合并使用2种以上。

可优选使用的环氧系化合物的具体例,包括:通过使在芳香族多元醇的芳香环上进行氢化反应而得到的脂环式多元醇与表氯醇反应而得到的氢化环氧系化合物(具有脂环式环的多元醇的缩水甘油醚);脂肪族多元醇或其亚烷基加成物的聚缩水甘油醚这样的脂肪族环氧系化合物;分子内具有1个以上与脂环式环键合的环氧基的环氧系化合物即脂环式环氧系化合物。

活性能量射线固化性粘接剂,作为固化性成分,可以含有作为自由基聚合性的(甲基)丙烯酸酯系化合物以代替上述环氧系化合物,或者可以在含有作为自由基聚合性的(甲基)丙烯酸酯系化合物同时也含有上述环氧系化合物。作为(甲基)丙烯酸酯系化合物,可列举出,分子内具有至少1个(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯单体;使2种以上含官能团的化合物反应而得到的、分子内具有至少2个(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯低聚物等含(甲基)丙烯酰氧基的化合物。

活性能量射线固化性粘接剂含有通过阳离子聚合而固化的环氧系化合物作为固化性成分时,优选含有光阳离子聚合引发剂。作为光阳离子聚合引发剂,例如可列举出芳香族重氮盐;芳香族碘鎓盐或芳香族锍鎓盐等鎓盐;铁-芳烃络合物等。此外,活性能量射线固化性粘接剂含有(甲基)丙烯酸酯系化合物这样的自由基聚合性固化性成分时,优选含有光自由基聚合引发剂。作为光自由基聚合引发剂,例如可列举出苯乙酮系引发剂、二苯甲酮系引发剂、安息香醚系引发剂、噻吨酮系引发剂、氧杂蒽酮、芴酮、樟脑醌、苯甲醛、蒽醌等。

第1和第2热塑性树脂薄膜10、20的其中之一可以是用于临时保护偏光薄膜5的表面的临时保护薄膜。此时,在层叠工序S300中,不使偏光薄膜5和临时保护薄膜之间存在粘接剂,取而代之使其存在挥发性液体,或者什么都不存在地层叠临时保护薄膜。临时保护薄膜为可从偏光薄膜5剥离的薄膜,可以在偏光板制造后,可在所期望的时间(例如,将偏光板粘贴在液晶元件上)剥离除去。“可剥离”是指,可以不损坏或伤害偏光薄膜5和临时保护薄膜地将偏光薄膜5和临时保护薄膜分离。

作为一例,图4示出了将第2热塑性树脂薄膜20作为临时保护薄膜,进行层叠工序S300后,将临时保护薄膜剥离除去而得到的单面保护偏光板2的层结构。

使用临时保护薄膜时,优选在层叠工序S300中、使偏光薄膜5和临时保护薄膜之间存在挥发性液体。由此,与什么都不存在的情况相比,能够抑制在制造偏光板的过程中偏光薄膜5断裂、或者在含偏光薄膜5的薄膜层叠体上产生褶皱的不良情况。

偏光薄膜5和临时保护薄膜之间的剥离力例如为0.01~0.5N/25mm,优选为0.01~0.2N/25mm,更优选为0.01~0.15N/25mm。剥离力不足0.01N/25mm时,偏光薄膜5与临时保护薄膜的粘附力小,因此有时会产生临时保护薄膜的部分剥离,或者在将带有临时保护薄膜的单面保护偏光板卷成卷状的状态下在保管中偏光薄膜5会沿拉伸方向撕裂。另外,若剥离力超过0.5N/25mm时,变得难以从偏光薄膜5上剥离临时保护薄膜,因此在剥离临时保护薄膜时,偏光薄膜5易沿拉伸方向撕裂。

上述剥离力可以通过如下而求得:将带有临时保护薄膜的单面保护偏光板切成25mm宽,取得测定样品,使用株式会社岛津制作所制造的精密万能试验机“AUTOGRAPHAGS-50NX”(オートグラフAGS-50NX),抓住测定样品的临时保护薄膜和单面保护偏光板,测定沿180°方向剥离时的力。剥离力的测定在剥离速度300mm/min、温度23±2℃、相对湿度50±5%的环境下进行。

存在的挥发性液体在层叠工序S300之后被挥发除去。由此,可得到带有临时保护薄膜的单面保护偏光板。图5示出了带有临时保护薄膜的单面保护偏光板3的层结构的一例。在图5的例中,第2热塑性树脂薄膜20为临时保护薄膜。挥发性液体可以通过加热而挥发除去。通过该加热处理,临时保护薄膜直接、以适度的粘附力被层叠在偏光薄膜5的表面。加热温度例如为30~90℃。

挥发性液体是可以通过上述加热处理而挥发的液体,优选为不给偏光薄膜5带来不良影响的液体。只要不带来不良影响,还可以添加防静电剂。若列举出挥发性液体的例子,例如可列举出水、或水和亲水性液体的混合物等。亲水性液体优选为加热处理后不残留的液体,例如可列举出甲醇、乙醇、1-丁醇、四氢呋喃、丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲酸、醋酸等。

(4)其他的工序

在偏光薄膜5与第1和/或第2热塑性树脂薄膜10、20的层叠粘贴中使用水系粘接剂时,优选在层叠工序S300之后实施用于除去水系粘接剂中所含的水的干燥工序。干燥温度例如为30~90℃。介由挥发性液体在偏光薄膜5上层叠临时保护薄膜时,该干燥工序还可以兼具用于将挥发性液体挥发除去的上述加热处理。干燥工序后,还可以设置在例如20~50℃、优选为30~45℃的温度下进行养护的养护工序。

在偏光薄膜5与第1和/或第2热塑性树脂薄膜10、20的层叠粘贴中使用活性能量射线固化性粘接剂时,在层叠工序S300之后,根据需要进行干燥工序,接着进行通过照射活性能量射线而使活性能量射线固化性粘接剂固化的固化工序。活性能量射线的光源没有特别限定,优选在波长400nm以下具有发光分布的紫外线,具体而言,可以使用低压汞灯、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。

活性能量射线对由活性能量射线固化性粘接剂形成的粘接剂层的照射强度,可根据粘接剂的组成适当决定,优选按照对聚合引发剂的活化有效的波长领域的照射强度达到0.1~6000mW/cm2的方式来设定。在照射强度为0.1mW/cm2以上时,反应时间过长,为6000mW/cm2以下时,较少产生由光源辐射的热以及粘接剂固化时的发热导致的粘接剂层的黄变、或偏光薄膜5的劣化。

对于活性能量射线的照射时间,可根据粘接剂的组成适当决定,优选按照作为上述照射强度与照射时间的积,即所表示的积算光量达到10~10000mJ/cm2的方式来设定。积算光量为10mJ/cm2以上时,能使来源于聚合引发剂的活性种充分量地产生、能更确实地进行固化反应,为10000mJ/cm2以下时,照射时间不会变得过长,能维持良好的生产率。

第1和第2热塑性树脂薄膜10、20的其中之一使用临时保护薄膜来实施层叠工序S300时,如上所述,可得到例如图5所示的带有临时保护薄膜的单面保护偏光板3,通过从其上将临时保护薄膜剥离除去,从而能够得到例如图4所示的单面保护偏光板2。需要说明的是,如上所述,在图4和图5中,虽然将第2热塑性树脂薄膜20作为临时保护薄膜,但第1热塑性树脂薄膜10也可以成为临时保护薄膜。也可以设置在该单面保护偏光板2的层叠了临时保护薄膜的偏光薄膜面上层叠粘接剂层30的工序,得到例如图6所示的带有粘接剂层的单面保护偏光板4。该粘接剂层30可以用于将单面保护偏光板粘贴在液晶元件上。

对于图2所示的双面保护偏光板1,也可以在第1热塑性树脂薄膜10或第2热塑性树脂薄膜20的外面层叠粘接剂层30。该粘接剂层30可用于将双面保护偏光板1粘贴在液晶元件上。在双面保护偏光板1中,粘接剂层30优选层叠在第2热塑性树脂薄膜20的外面。

粘接剂层30可以由以(甲基)丙烯酸酯系、橡胶系、聚氨酯系、酯系、硅酮系、聚乙烯醚系这样的树脂为主要成分(基础聚合物)的粘接剂组合物构成。其中,优选以透明性、耐候性、耐热性等优异的(甲基)丙烯酸酯系树脂作为基础聚合物的粘接剂组合物。粘接剂组合物还可以为活性能量射线固化型、热固化型。

作为粘接剂组合物中使用的(甲基)丙烯酸酯系树脂,例如优选使用(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯这样的以(甲基)丙烯酸酯的1种或2种以上为单体的聚合物或共聚物。(甲基)丙烯酸酯系树脂优选使极性单体共聚合。作为极性单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯这样的具有羧基、羟基、酰胺基、氨基、环氧基等的单体。

粘接剂组合物还可以是仅含有上述基础聚合物的组合物,通常还进一步含有交联剂。作为交联剂,可例示出:为2价以上的金属离子,与羧基之间形成羧酸金属盐者;为聚胺化合物,与羧基之间形成酰胺键者;为聚环氧化合物或多元醇,与羧基之间形成酯键者;为聚异氰酸酯化合物,与羧基之间形成酰胺键者。其中,优选聚异氰酸酯化合物。

活性能量射线固化型粘接剂组合物是指,具有接受紫外线、电子射线这样的活性能量射线的照射而固化的性质,具有:即使在照射活性能量射线前、也有粘着性、能够粘附薄膜等被粘物、通过活性能量射线的照射而固化、能够调整粘附力的性质的粘接剂组合物。活性能量射线固化型粘接剂组合物优选为紫外线固化型。活性能量射线固化型粘接剂组合物除了基础聚合物、交联剂之外,进一步含有活性能量射线聚合性化合物。进而根据需要,还可以含有光聚合引发剂、感光剂等。

粘接剂组合物可以含有用于赋予光散射性的微粒、串珠(树脂珠、玻璃珠等)、玻璃纤维、基础聚合物以外的树脂、增粘剂、填充剂(金属粉或其他无机粉末等)、抗氧化剂、紫外线吸收剂、染料、颜料、着色剂、消泡剂、防腐剂、光聚合引发剂等添加剂。

粘接剂层30可以通过将上述粘接剂组合物的有机溶剂稀释液涂布到偏光板的粘接剂层形成面(即,偏光薄膜5、第1或第2热塑性树脂薄膜10、20)上、使其干燥而形成。或者,也可以将上述粘接剂组合物的有机溶剂稀释液涂布在隔离薄膜(实施了脱模处理的热塑性树脂薄膜)上,使其干燥形成粘接剂层后,将其转印到偏光板的粘接剂层形成面。无论是哪种方法,都优选在粘接剂层30的外面贴上隔离薄膜,一直到使用时都保护粘接剂层30。使用活性能量射线固化型粘接剂组合物时,可以通过向形成的粘接剂层照射活性能量射线从而形成具有所期望的固化度的固化物。粘接剂层30的厚度通常为1~40μm,但从偏光板的薄膜化的观点来看,优选为3~25μm。

还可以设置在双面保护偏光板1、单面保护偏光板2的第1和/或第2热塑性树脂薄膜10、20的外面层叠保护薄膜的工序。保护薄膜由基材薄膜和层叠在其上的粘接剂层构成。 保护薄膜是用于保护偏光板的表面的薄膜,通常,例如在液晶元件等上粘贴带有保护薄膜的偏光板后,连同其具有的粘接剂层一起被剥离除去。基材薄膜可以由热塑性树脂构成,例如,聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂这样的聚烯烃系树脂;环状聚烯烃系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯这样的聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;(甲基)丙烯酸酯系树脂等。

另外,还可以设置在双面保护偏光板1、单面保护偏光板2的第1和/或第2热塑性树脂薄膜10、20的外面层叠偏光薄膜以外的其他光学薄膜的工序。其他的光学薄膜的例子,为相位差薄膜或亮度提高薄膜等。其他光学薄膜可以介由粘结剂层或粘接剂层进行层叠粘贴。

根据本发明所述的制造方法,能够得到良好地抑制或防止了逆卷曲的偏光板(双面保护偏光板或单面保护偏光板)的单张体。如上所述,逆卷曲是指,能够与液晶元件等图像显示元件粘贴的一侧的相反侧即第2主面凸起的卷曲,在双面保护偏光板1或单面保护偏光板2中,典型而言,是第1热塑性树脂薄膜10侧凸起的卷曲。由本发明所得到的偏光板的单张体中,能够良好地抑制或防止这种第1热塑性树脂薄膜10侧凸起的逆卷曲,典型而言,是不具有卷曲的平板形状,或者是具有少许正卷曲的形状,或者即使具有逆卷曲、其量也为少许量的形状。期望的是不具有卷曲的平板形状,或者具有少许正卷曲的形状。

【实施例】

以下,示出实施例进一步具体地说明本发明,但本发明不受这些例子的限定。需要说明的是,以下的例子中,薄膜的平衡含水率、含水率、透湿度及厚度、以及偏光板的卷曲量根据以下的方法测定。

(1)薄膜的平衡含水率WH

切取MD长度150mm×TD长度100mm的试验片。测定在温度23℃、相对湿度55%的环境下保存24小时后的薄膜重量。之后,在105℃下进行2小时干燥处理,测定干燥处理后的薄膜重量。由干燥前后的薄膜重量,基于下述式求得平衡含水率WH

平衡含水率(重量%)={(干燥处理前的薄膜重量-干燥处理后的薄膜重量)/干燥处理前的薄膜重量}×100。

(2)薄膜的含水率W

切取MD长度150mm×TD长度100mm的试验片,立刻测定其重量。接着,在105℃下进行2小时干燥处理,测定干燥处理后的薄膜重量。由干燥前后的薄膜重量,基于下述式求得含水率W:

含水率(重量%)={(干燥处理前的薄膜重量-干燥处理后的薄膜重量)/干燥处理前的薄膜重量}×100。

(3)薄膜的透湿度

根据JIS Z0208中规定的透湿杯法,测定温度40℃、相对湿度90%下的透湿度〔g/(m2·24hr)〕。

(4)薄膜的厚度

使用株式会社nikon制((株)ニコン)的数字测微计(digital micrometer)“MH-15M”来测定。

(5)偏光板的卷曲量

按照其吸收轴方向(MD)对各边成45°的方式从所得到的双面保护偏光板上切取300mm×200mm的试验片,在温度25℃、相对湿度55%的环境下放置24小时。使该试验片的凹面向上,即按照4个端部抬起的状态放置在基准面(水平台)上。在该状态下测定试验片的4个角分别距离基准面的高度,将这4个角的高度平均,求得卷曲量〔mm〕。卷曲量为正的值时,意味着第1热塑性树脂薄膜侧变凹(正卷曲),为负的值时,意味着第2热塑性树脂薄膜侧变凹(逆卷曲)。需要说明的是,实施例2和3的双面保护偏光板,无论将第1热塑性树脂薄膜侧、第2热塑性树脂薄膜侧的哪个放在上面都不产生卷曲。

<实施例1>

(A)偏光薄膜的制作

一边连续地传送长尺寸的聚乙烯醇薄膜(平均聚合度:约2400,皂化度:99.9摩尔%以上,厚度:30μm),一边以干式单轴拉伸至约4倍,进而直接在保持紧张状态的状态下,在40℃的纯水中浸渍1分钟,然后在碘/碘化钾/水的重量比为0.1/5/100的水溶液中于28℃下浸渍60秒。之后,在碘化钾/硼酸/水的重量比为10.5/7.5/100的水溶液中于68℃下浸渍300秒。接着,在5℃的纯水中洗涤5秒,然后在70℃下干燥180秒,得到单轴拉伸了的聚乙烯醇薄膜上吸附取向有碘的长尺寸的偏光薄膜。偏光薄膜的厚度为11μm。

(B)双面保护偏光板的制作

使用与图3所示的偏光板制造装置相同的装置,以如下的顺序制作双面保护偏光板。一边连续地传送长尺寸的第1热塑性树脂薄膜〔Konica Minolta Opto Products Co.,Ltd(コニカミノルタオプト(株))制的TAC薄膜“KC2UAW”,厚度:25μm,平衡含水率WH:3.0重量%,透湿度:1207g/(m2·24hr)〕,一边导入设定为炉内温度95℃、炉内相对湿度3%的加热炉,接着,导入设定为炉内温度50℃、炉内相对湿度70%的加湿炉中进行薄膜 的加湿处理。干燥炉、加湿炉中薄膜的滞留时间分别为8秒、12秒。加湿炉设置在加热炉之后,刚导入加湿炉前的薄膜的温度与加热炉的炉内温度几乎相同。加热炉和加湿炉均通过热风的供给来提高炉内温度。加湿处理后的第1热塑性树脂薄膜的含水率W为3.1重量%。

连续地传送上述(A)中得到的偏光薄膜,同时,连续传送上述加湿处理后的第1热塑性树脂薄膜、以及长尺寸的第2热塑性树脂薄膜〔JSR(株)制的环状聚烯烃系树脂薄膜,商品名“FEKB015D3”,厚度:15μm,平衡含水率WH:0.8重量%,透湿度:115g/(m2·24hr),不对购买物进行加热、加湿处理就这样使用〕,一边向偏光薄膜和第1热塑性树脂薄膜之间、以及偏光薄膜和第2热塑性树脂薄膜之间注入水系粘接剂,一边通过贴合辊之间,制成由第1热塑性树脂薄膜/水系粘接剂层/偏光薄膜/水系粘接剂层/第2热塑性树脂薄膜形成的层叠薄膜(第1工序)。该层叠工序在第1热塑性树脂薄膜的加湿处理后10秒以内进行。

上述的水系粘接剂使用如下而得的水溶液:将聚乙烯醇粉末〔日本合成化学工业(株)制的商品名“GOHSEFIMER”(ゴーセファイマー),平均聚合度1100〕溶解于95℃的热水而得到浓度3重量%的聚乙烯醇水溶液,以相对于聚乙烯醇粉末10重量份而言为1重量份的比例向其中混合交联剂〔日本合成化学工业(株)制的乙醛酸钠〕。

接着,传送所得到的层叠薄膜,通过热风干燥机进行80℃、300秒的加热处理,从而将水系粘接剂层干燥,得到双面保护偏光板。

<实施例2~3、比较例1~3>

加热炉和加湿炉的炉内环境、以及薄膜的滞留时间如表1所示,除此以外,与实施例1同样地制造双面保护偏光板。比较例2和3中不进行第1热塑性树脂薄膜的加热处理。

将实施例1~3和比较例1~3中得到的双面保护偏光板的卷曲量示于表1。表1中同时记载了加热炉和加湿炉的炉内环境、以及薄膜的滞留时间。此外表1中同时示出了加湿处理后的第1热塑性树脂薄膜的含水率W、第1热塑性树脂薄膜的平衡含水率WH、以及加湿处理后的含水率W与平衡含水率WH之差。需要说明的是,比较例1中,虽然使第1热塑性树脂薄膜通过加湿炉,但不进行加湿处理。在表1的比较例1中,“加湿处理后的含水率”的一栏所记载的数值意味着通过加湿炉后的第1热塑性树脂薄膜的含水率。

实施例1~3、比较例1和比较例3的任一者中,第1热塑性树脂薄膜的表面没有确认到结露痕迹。比较例2中,在第1热塑性树脂薄膜的表面确认到结露痕迹。

【表1】

<实施例4和5>

作为第1热塑性树脂薄膜,使用硬涂薄膜〔在Konica Minolta Opto Products Co.,Ltd制的TAC薄膜“KC2UAW”上形成硬涂层的薄膜,厚度:32.4μm,平衡含水率WH:1.9重量%,透湿度:455g/(m2·24hr)〕,作为第2热塑性树脂薄膜使用环状聚烯烃系树脂薄膜〔日本zeon(株)制的商品名“ZF14-023”,厚度:22.9μm,平衡含水率WH:0.1重量%,透湿度:17g/(m2·24hr)〕,加热炉和加湿炉的炉内环境、以及薄膜的滞留时间如表2所示,除此以外,与实施例1同样地制造双面保护偏光板。将实施例4和5中得到的双面保护偏光板的卷曲量示于表2。表2中同时记载了加热炉和加湿炉的炉内环境、以及薄膜的滞留时间。另外表2中同时示出了加湿处理后的第1热塑性树脂薄膜的含水率W、第1热塑性树脂薄膜的平衡含水率WH、以及加湿处理后的含水率W与平衡含水率WH之差。

【表2】

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