偏振膜的制造方法

偏振膜的制造方法
【专利摘要】根据本发明，提供一种长条状的偏振膜的制造方法。该制造方法包括如下步骤：使用具备作为形成偏振膜的长条状的树脂膜的抓持机构的多个夹具的拉幅拉伸装置，将长条状的树脂膜于长度方向拉伸、及于宽度方向收缩。长度方向的拉伸包括将长条状的树脂膜的搬送方向的夹具间隔扩大的步骤，宽度方向的收缩包括将宽度方向的夹具间隔减少的步骤。
【专利说明】
偏振膜的制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种偏振膜的制造方法。更详细而言，本发明涉及一种使用拉幅拉伸装置的长条状的偏振膜的制造方法。
【背景技术】
[0002]于作为代表性的图像显示装置的液晶显示装置中，由于其图像形成方式而于液晶单元的两侧配置有偏振膜。作为偏振膜的制造方法，广泛采用于周速不同的辊间进行拉伸的自由端单轴拉伸。于自由端单轴拉伸中，存在由于颈缩(necking)而导致所获得的膜的宽度变窄的问题。为了解决上述问题，提出有减小辊间隔而进行拉伸的方法(短间隙辊间拉伸)(例如，专利文献I)。根据短间隙辊间拉伸，通过与辊进行接触而抑制缩幅，但另一方面例如存在如下问题:如图9所示般难以控制膜的宽度，结果膜的宽度方向的端部区域的轴精度于膜的长度方向产生变动。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:日本特开2014-74786号公报

【发明内容】

[0006]发明要解决的问题
[0007]本发明为了解决上述课题而完成，其主要目的在于提供一种可制造宽度方向端部的轴精度优异，结果光学特性的面内均匀性优异的长条状的偏振膜的方法。
[0008]解决问题的手段
[0009]根据本发明的实施方式，提供一种长条状的偏振膜的制造方法。该制造方法包括如下步骤:使用具备作为形成该偏振膜的长条状的树脂膜的抓持机构的多个夹具的拉幅拉伸装置，将该长条状的树脂膜于长度方向拉伸、及于宽度方向收缩。该长度方向的拉伸包括将该长条状的树脂膜的搬送方向的夹具间隔扩大的步骤，该宽度方向的收缩包括将宽度方向的夹具间隔减少的步骤。
[0010]于一个实施方式中，形成上述偏振膜的长条状的树脂膜为单层的聚乙烯醇系树脂膜，上述制造方法包括将该树脂膜于长度方向拉伸及于宽度方向收缩，并进行染色而制作偏振膜的步骤。
[0011]于一个实施方式中，形成上述偏振膜的长条状的树脂膜为树脂基材与形成于该树脂基材的单侧的聚乙烯醇系树脂层的层叠体，上述制造方法包括将该层叠体于长度方向拉伸及于宽度方向收缩，并进行染色而于该树脂基材上制作偏振膜的步骤。
[0012]于一个实施方式中，上述宽度方向的收缩率为0.8以下。
[0013]于一个实施方式中，上述夹具的夹具尺寸为12mm?40mm。
[0014]于一个实施方式中，上述长度方向的拉伸前的上述搬送方向的夹具间隔为10mm以下。
[0015]于一个实施方式中，上述长度方向的拉伸倍率为1.5倍?6.5倍。
[0016]根据本发明的另一方式，提供一种长条状的偏振膜。该偏振膜通过上述的制造方法而获得。
[0017]发明的效果
[0018]根据本发明的制造方法，可通过使用拉幅拉伸装置进行长度方向的拉伸及宽度方向的收缩，而获得宽度方向端部的轴精度优异，结果光学特性的面内均匀性优异的长条状的偏振膜。进而，此种偏振膜可使端部的利用狭缝加工的切断量变得非常小，因此成品率优异，可减少制造成本。拉幅拉伸装置多用于横方向(宽度方向)的拉伸，已知于该情形时，所获得的膜的宽度方向端部的轴精度不充分。可认为其原因在于:于供拉伸的膜中被拉幅机夹持的部分与夹具间的部分(未被夹持的部分)所遭受应力的方向不同。即，于夹持部分，膜的宽度方向(横方向)遭受应力，于夹具间的部分，朝向两侧的夹具遭受斜方向的应力。因此，所获得的膜的宽度方向端部的轴精度变得不充分。其结果为，所获得的膜必须通过例如狭缝加工而将其宽度方向端部切断、去除。对于偏振膜，强烈要求膜整体优异的轴精度(即，膜整体于吸收轴及透过轴的方向无偏差)，因此必须大幅去除宽度方向端部的使用拉幅拉伸装置于长度方向拉伸而获得偏振膜的想法于业界不存在，反而违反技术常识。对此，本
【发明人】等人实际进行使用拉幅拉伸装置的长度方向的拉伸，结果发现所获得的膜的宽度方向端部的轴精度良好。推测其原因在于:通过于长度方向扩大夹具间隔而进行拉伸，因此于供拉伸的膜中被拉幅机夹持的部分与夹具间的部分所遭受应力的方向成为相同方向(长度方向)。进而，根据上述方法，可通过利用拉幅机进行夹持而准确地控制宽度方向的收缩率，因此不会如短间隙辊间拉伸般发生不稳定的收缩(未被控制的收缩)(当然，亦不会如通常的辊间拉伸般发生颈缩)，亦确认到所获得的膜的宽度方向端部的轴精度较短间隙辊间拉伸良好。其结果为，即便将被拉幅机抓持的部分去除，亦可获得宽幅且宽度方向端部的轴精度优异的偏振膜。如上所述，于本发明的制造方法中获得宽度方向端部的轴精度优异的偏振膜的情况是实际进行通常不会进行的使用拉幅拉伸装置的长度方向的拉伸而初次获得的见解，且具有根据以往的关于使用拉幅拉伸装置的拉伸的技术常识无法预料到的优异效果O
【附图说明】
[0019]图1是对本发明的制造方法可使用的拉伸装置的一例的整体构成进行说明的概略俯视图。
[0020]图2是图1的拉伸装置的主要部分概略俯视图。
[0021 ]图3是图1的拉伸装置的主要部分概略俯视图。
[0022]图4是对MD拉伸/TD收缩步骤的一例进行说明的概略图。
[0023]图5是对MD拉伸/TD收缩步骤的另一例进行说明的概略图。
[0024]图6是对MD拉伸/TD收缩步骤的又一例进行说明的概略图。
[0025]图7是对MD拉伸/TD收缩步骤的又一例进行说明的概略图。
[0026]图8是对MD拉伸/TD收缩步骤的又一例进行说明的概略图。
[0027]图9是对短间隙辊间拉伸的问题点进行说明的示意图。
【具体实施方式】
[0028]A.偏振膜的制造方法
[0029]本发明的实施方式的长条状的偏振膜的制造方法包括如下步骤:使用具备作为形成偏振膜的长条状的树脂膜的抓持机构的多个夹具的拉幅拉伸装置，将长条状的树脂膜于长度方向拉伸、及于宽度方向收缩。长度方向的拉伸包括将长条状的树脂膜的搬送方向的夹具间隔扩大的步骤，宽度方向的收缩包括将宽度方向的夹具间隔减少的步骤。形成偏振膜的长条状的树脂膜可为单层的树脂膜，亦可为二层以上的层叠体。以下，作为一例，对使用树脂基材与聚乙烯醇(PVA)系树脂层的层叠体而制造偏振膜的实施方式进行说明，但本发明的制造方法并不限定于该实施方式。例如，业者明确本发明亦可同样地应用于使用单层的PVA系树脂膜的偏振膜的制造方法。
[0030]A-1.层叠体的制作
[0031]层叠体通过于树脂基材上形成PVA系树脂层而制作。树脂基材只要可自单侧支承PVA系树脂层(所获得的偏振膜)，则可设为任意适当的构成。
[0032]作为树脂基材的形成材料，例如可列举:聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂等酯系树月旨、环烯烃系树脂、聚丙烯等烯烃系树脂、聚酰胺系树脂、聚碳酸酯系树脂、该等的共聚物树脂等。它们中，优选为环烯烃系树脂(例如，降冰片烯系树脂)、非品质的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。作为非晶质的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂的具体例，可列举:进而包含间苯二甲酸作为二羧酸的共聚物、或进而包含环己烷二甲醇作为二醇的共聚物。
[0033]可预先对树脂基材实施表面改性处理(例如，电晕处理等)，亦可于树脂基材上形成易粘接层。通过进行上述处理，可提高树脂基材与PVA系树脂层的密接性。再者，表面改性处理及/或易粘接层的形成可于视需要进行的树脂基材的拉伸前进行，亦可于拉伸后进行。
[0034]上述PVA系树脂层的形成方法可采用任意适当的方法。优选为于实施过拉伸处理的树脂基材上涂布包含PVA系树脂的涂布液，并进行干燥，由此形成PVA系树脂层。
[0035]作为上述PVA系树脂，可使用任意适当的树脂。例如，可列举:聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可通过使聚乙酸乙烯酯皂化而获得。乙烯-乙烯醇共聚物可通过使乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而获得。PVA系树脂的皂化度通常为85摩尔％?100摩尔％，优选为95.0摩尔％?99.95摩尔％，进而优选为99.0摩尔％?99.93摩尔％。阜化度可依据JIS K6726-1994而求出。通过使用上述皂化度的PVA系树脂，可获得耐久性优异的偏振膜。于皂化度过高的情形时，有涂布液容易凝胶化，而变得难以形成均匀的涂布膜的可能。
[0036]PVA系树脂的平均聚合度可视目的而适当地选择。平均聚合度通常为1000?10000，优选为1200?4500，进而优选为1500?4300。再者，平均聚合度可依据JIS K 6726-1994而求出。
[0037]上述涂布液就代表性而言，是使上述PVA系树脂溶解于溶剂中而成的溶液。作为溶剂，例如可列举:水、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、各种二醇类、三羟甲基丙烷等多元醇类、乙二胺、二亚乙基三胺等胺类。它们可单独使用，或组合两种以上使用。它们中，优选为水。溶液的PVA系树脂浓度相对于溶剂100重量份，优选为3重量份?20重量份。若为上述树脂浓度，则可形成密接于树脂基材的均匀的涂布膜。
[0038]亦可向涂布液配合添加剂。作为添加剂，例如可列举:塑化剂、表面活性剂等。作为塑化剂，例如可列举:乙二醇或甘油等多元醇。作为表面活性剂，例如可列举:非离子表面活性剂。它们能以进一步提高所获得的PVA系树脂层的均匀性或染色性、拉伸性为目的而使用。
[0039 ]作为涂布液的涂布方法，可采用任意适当的方法。例如可列举:辊涂法、旋转涂布法、线棒涂布法、浸渍涂布法、模涂法、淋幕式涂布法、喷涂法、刮刀涂布(逗点涂布法等)等。
[0040]上述干燥温度优选为树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)以下，进而优选为Tg_20°C以下。通过以上述温度进行干燥，可防止于形成PVA系树脂层前树脂基材发生变形，而可防止所获得的PVA系树脂层的取向性变差。如此，树脂基材可与PVA系树脂层一起良好地变形，而可良好地进行下述的层叠体的拉伸及收缩。其结果为，可向PVA系树脂层赋予良好的取向性，而可获得具有优异的光学特性的偏振膜。此处，所谓“取向性”，意指PVA系树脂层的分子链的取向。
[0041 ] A-2.拉伸及收缩步骤
[0042]继而，将上述层叠体一边于长度方向搬送，一边向该长度方向进行拉伸、及于宽度方向收缩。再者，作为拉伸方向的长度方向实质上成为所获得的偏振膜的吸收轴方向。
[0043]于本发明中，使用具备作为层叠体的抓持机构的多个夹具的拉幅拉伸装置进行上述层叠体的长度方向的拉伸(以下，亦称为MD拉伸)及宽度方向的收缩(以下，亦称为TD收缩)。具体而言，以搬送方向的夹具间隔LI抓持层叠体的两侧缘部，通过将该夹具间隔自LI扩大至L2而将层叠体于长度方向拉伸，并通过减少宽度方向的夹具间隔而使层叠体于宽度方向收缩。MD拉伸及TD收缩的顺序可视目的而适当地设定。例如，可先进行MD拉伸，亦可先进行TD收缩，亦可同时进行MD拉伸及TD收缩。
[0044]作为上述拉幅拉伸装置，例如可使用如下拉伸装置，该拉伸装置包括:具有轨道间距离一定的直线部与轨道间距离连续减少的锥形部的一对轨道、及可一边改变夹具间隔一边移行于各轨道上的多个夹具。根据此种拉伸装置，通过于以夹具抓持住层叠体的两侧缘部的状态下，改变搬送方向的夹具间隔(同一轨道上的夹具间距离)及宽度方向的夹具间隔(不同轨道上的夹具间距离)，而可进行层叠体的拉伸及收缩。
[0045]图1是对本发明的制造方法可使用的拉伸装置的一例的整体构成进行说明的概略俯视图。一边参照图1，一边对本发明的制造方法可使用的拉伸装置进行说明。拉伸装置100于俯视下于左右两侧左右对称地具有环形轨道1L与环形轨道10R。再者，于本说明书中，自层叠体的入口侧观察，将左侧的环形轨道称为左侧的环形轨道10L，将右侧的环形轨道称为右侧的环形轨道10R。于左右的环形轨道10LU0R上分别配置有层叠体抓持用的多个夹具
20。夹具20被各轨道所引导而呈环状地巡回移动。左侧的环形轨道1L上的夹具20沿逆时针方向巡回移动，右侧的环形轨道1R上的夹具20系沿顺时针方向巡回移动。于图示例的拉伸装置中，自层叠体的搬入侧朝向搬出侧，依序设置有抓持区域A、MD拉伸区域B、TD收缩区域C、及解除区域D。再者，该等各区域意指实质上对层叠体进行抓持、MD拉伸、TD收缩(或TD收缩与MD拉伸)及解除的区域，而并非意指机械上、结构上独立的区间。另外，需注意图1的拉伸装置中的各区域的长度的比率与实际的长度的比率不同。
[0046]于抓持区域A及MD拉伸区域B中，左右的环形轨道10R、1L被视作轨道间距离一定的直线部。就代表性而言，左右的环形轨道10RU0L以下述方式构成:以对应于成为处理对象的层叠体的初期宽度的轨道间距离相互大致平行。于TD收缩区域C中，左右的环形轨道I OR、1L被视作轨道间距离连续减少的锥形部。就代表性而言，左右的环形轨道1R、1L被视作如下构成:随着自MD拉伸区域B侧向解除区域D侧前进，轨道间距离慢慢地减少直至对应于上述层叠体的收缩后的宽度为止。于解除区域D中，左右的环形轨道10R、1L被视作轨道间距离一定的直线部，就代表性而言，以下述方式构成:以对应于上述层叠体的收缩后的宽度的轨道间距离相互大致平行。
[0047]左侧的环形轨道1L上的夹具(左侧的夹具)20及右侧的环形轨道1R上的夹具(右侧的夹具)20可分别独立地巡回移动。例如，左侧的环形轨道1L的驱动用链轮30a、30b通过电动马达40a、40b而沿逆时针方向旋转驱动，右侧的环形轨道1R的驱动用链轮30a、30b通过电动马达40a、40b而沿顺时针方向旋转驱动。其结果为，向卡合于该等驱动用链轮30a、30b的驱动辊(未图示)的夹具担载构件(未图示)提供移行力。由此，左侧的夹具20沿逆时针方向巡回移动，右侧的夹具20沿顺时针方向巡回移动。通过使左侧的电动马达及右侧的电动马达分别独立地驱动，可使左侧的夹具20及右侧的夹具20分别独立地巡回移动。
[0048]夹具尺寸优选为12mm?40mm，更优选为15mm?35mm。于夹具尺寸低于12mm的情形时，存在无法保持拉伸张力而断裂，或者由于夹具搬送部的强度不足而产生驱动异常的情况。若夹具尺寸超过40_，则存在于夹具附近未拉伸的区域变大而产生端部的不均，或者由于将非抓持部局部拉伸而于树脂膜的表面产生破裂的情况。再者，所谓夹具尺寸，意指抓持区域的宽度。
[0049]进而，左侧的夹具20及右侧的夹具20分别为可变间距型。即，左右的夹具20、20分别独立，且伴随着移动，搬送方向(MD)的夹具间隔(夹具间距)可变化。可变间距型的夹具可通过日本特开2008-23775号公报所记载的构成等任意适当的构成而实现。
[0050]图2及图3分别为图1的拉伸装置的主要部分概略俯视图。图2是图1的拉伸装置中，自MD拉伸区域B向TD收缩区域C移行的部分的轨道的概略俯视图。图3是图1的拉伸装置中，自TD收缩区域C向解除区域D移行的部分的轨道的概略俯视图。如图2及图3所示般，锥形部的两端分别被视为以规定角度(Θ1)弯曲的弯曲部11、12，由此可与轨道间距离一定的直线部连接。弯曲角度可视所需的收缩率及生产性而适当地设定。弯曲角度Θ1例如可为1°?
20。。
[0051 ]如图1所例示的拉伸装置以依序进行MD拉伸及TD收缩的方式构成，亦可于TD收缩时进行MD拉伸。具体而言，MD拉伸/TD收缩步骤可包括如下步骤:通过夹具，以搬送方向的夹具间隔LI抓持层叠体的两侧缘部(抓持步骤)；一边使层叠体通过直线部一边将搬送方向的夹具间隔自LI扩大至L2，而于长度方向拉伸(MD拉伸步骤)；使层叠体通过锥形部而于宽度方向收缩(TD收缩步骤)。亦可视需要进而包括如下步骤:将抓持层叠体的夹具解除(解除步骤)。图4及图5分别为表示包含该等步骤的收缩/拉伸步骤的一例的概略图。以下，一边参照该等图，一边对收缩/拉伸步骤中的各步骤更详细地进行说明。
[0052]首先，于抓持步骤(抓持区域A)中，通过左右的夹具20，以一定的抓持间隔(夹具间隔)抓持被装入至拉伸装置的层叠体50的两侧缘部，通过被左右的环形轨道所引导的各夹具20的移动，而将该层叠体50向MD拉伸区域B搬送。抓持区域A中的两侧缘部的抓持间隔(夹具间隔)就代表性而言，被视作相互相等的间隔。再者，所谓夹具间隔，是相邻夹具的中心间的距离。
[0053]继而，于MD拉伸步骤(MD拉伸区域B)中，一边搬送被左右的夹具20抓持的层叠体50，一边将层叠体50于长度方向拉伸(MD拉伸)。层叠体50的MD拉伸通过如下方式进行:慢慢地增大夹具20向搬送方向的移动速度，并将搬送方向的夹具间隔自LI扩大至L2。通过调整MD拉伸区域B的入口处的搬送方向的夹具间隔(抓持步骤中的抓持间隔)LI与MD拉伸区域B的出口处的搬送方向的夹具间隔L2，可控制拉伸倍率(L2/L1)。
[0054]MD拉伸步骤中的拉伸倍率(L2/L1)例如为1.5倍?6.5倍，优选为1.8倍?5.0倍，更优选为1.8倍?3.0倍。若拉伸倍率低于1.5倍，则存在未能获得所需的光学特性的情形。另一方面，若拉伸倍率超过6.5倍，则存在层叠体断裂的情形。
[0055]此处，若夹具间隔LI过大，则推测于层叠体50的未被夹具20抓持的部分产生如于宽度方向收缩的应力，其结果为，所获得的偏振膜的光学特性(例如，偏振特性)产生不均。因此，就代表性而言，夹具间隔LI设定为可抑制上述不均的产生的间隔以下。
[0056]具体而言，夹具间隔LI优选为10mm以下，更优选为60mm以下，进而优选为40mm以下。通过将LI设为10mm以下，可抑制不均的产生，其结果为，可使通过狭缝加工而被切断去除的宽度变小。作为LI的下限，只要可于拉伸后达成下述的夹具间隔L2，则无限制，例如可为25mm以上。
[0057]另一方面，若如上述般将夹具间隔LI设为规定的间隔以下，则存在如下情形:根据拉伸倍率的不同，MD拉伸后的夹具间隔L2亦会变小，于锥形部(尤其是弯曲部)产生夹具20彼此接触等干扰，而无法达成所需的收缩率(作为结果，未能获得所需的光学特性)。因此，就代表性而言，夹具间隔L2设为层叠体50通过被视作锥形部的TD收缩区域C(尤其是弯曲部)时夹具20彼此不会干扰的间隔以上。通过设为上述L2，L1不会被限制于在弯曲部夹具彼此不会干扰的间隔而可变小。再者，所谓“夹具彼此不会干扰”，意指夹具及其担载构件或间隔调整机构不会相互接触，夹具可如设定般于弯曲部移动。
[0058]夹具间隔L2可视弯曲角度、夹具的尺寸/形状等而适当地设定。夹具间隔L2优选为25mm?300mm，更优选为35mm?150mm。若夹具间隔L2为上述范围内，则于TD收缩步骤中，可避免锥形部(尤其是弯曲部)中的夹具20彼此干扰而实现充分的弯曲角度，并且可实现更均匀的收缩。
[0059]层叠体的拉伸(MD拉伸)温度可视树脂基材的形成材料等而设定为任意适当的值。拉伸温度就代表性而言，为树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)以上，优选为树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)+10°c以上，进而优选为Tg+15°C以上。另一方面，层叠体的拉伸温度优选为170°C以下。通过于上述温度下进行拉伸，可抑制PVA系树脂的结晶化急速进展，而抑制由该结晶化引起的异常(例如，妨碍通过拉伸进行的PVA系树脂层的取向)。
[0060]继而，于TD收缩步骤(TD收缩区域C)中，一边将被左右的夹具20抓持的层叠体50于长度方向搬送，一边将层叠体50于宽度方向收缩(TD收缩)。于TD收缩区域C中，左右的环形轨道10R、1L被视作轨道间距离连续减少的锥形部，因此通过从该区域通过而进行层叠体50向宽度方向的收缩。TD收缩率可通过调整轨道间距离的变化量而进行控制。具体而言，越使TD收缩区域C的出口(解除区域D侧端部)处的轨道间距离相对于TD收缩区域C的入口(MD拉伸区域B侧端部)处的轨道间距离的比变小，越可获得较大的收缩率。
[0061 ] TD收缩率((TD收缩区域C的出口处的层叠体的宽度:W2)/(TD收缩区域C的入口处的层叠体的宽度:Wl))可设定为任意的适当值。TD收缩率优选为0.85?0.4，更优选为0.8?
0.6。若TD收缩率超过0.85，则存在未能获得充分的收缩效果，而轴精度变得不充分的情形。若TD收缩率低于0.4，则存在树脂膜松弛且拉伸不均匀的情形。
[0062]于图4所例示的实施方式中，于TD收缩步骤中，仅进行层叠体50向宽度方向的收缩。于该情形时，于维持搬送方向的夹具间隔(L2)的状态下，使层叠体50通过TD收缩区域C。另一方面，于图5所例示的实施方式中，于TD收缩步骤中，进行层叠体50向宽度方向的收缩与向长度方向的拉伸。于该情形时，一边将搬送方向的夹具间隔自L2扩大至L3，一边使层叠体50通过TD收缩区域C。于MD拉伸步骤与TD收缩步骤中，可通过以多阶段进行MD拉伸而使最终拉伸倍率变高。另外，通过同时进行TD收缩与MD拉伸，可获得能抑制弯曲或皱褶的产生的效果。
[0063]TD收缩步骤后的层叠体的拉伸倍率(为MD拉伸步骤中的拉伸倍率与TD收缩步骤中的拉伸倍率的乘积，亦称为最终拉伸倍率。TD收缩步骤包含MD拉伸的情形时的最终拉伸倍率为L3/L1，TD收缩步骤不包含MD拉伸的情形时的最终拉伸倍率为L2/L1)相对于层叠体的原本长度，例如为3.0倍以上，优选为4.0倍以上。通过以上述较高的倍率进行拉伸，可获得具有优异的光学特性的偏振膜。再者，此处的所谓最终拉伸倍率，于本发明的制造方法不包括下述的另一拉伸步骤的情形时，是指制造方法中的最终拉伸倍率，于本发明的制造方法包括另一拉伸步骤的情形时，是指使用拉幅拉伸装置的拉伸步骤的最终拉伸倍率。
[0064]TD收缩步骤中的温度环境可与MD拉伸步骤中的拉伸温度相同。
[0065]最后，于解除步骤(解除区域D)中，将抓持层叠体50的夹具20解除。于解除步骤中，就代表性而言，认为夹具间距离及夹具间隔均一定。视需要，将层叠体50冷却至所需的温度后解除夹具。
[0066]对使用图1所例示的拉伸装置依序进行MD拉伸及TD收缩的实施方式进行了说明，但如上所述，可于MD拉伸前进行TD收缩，亦可同时进行MD拉伸及TD收缩。于MD拉伸前进行TD收缩的情形时，例如可如图6及图7所示般，于拉伸装置中，自层叠体的搬入侧朝向搬出侧依序设置抓持区域A、TD收缩区域(/、MD拉伸区域V、及解除区域D。于图6所例示的实施方式中，于TD收缩步骤(TD收缩区域CQ中，一边维持搬送方向的夹具间隔LI，一边使轨道间距离(层叠体的宽度)自Wl变化为W2，继而，于MD拉伸步骤(MD拉伸区域V )中，一边将轨道间距离维持为W2，一边将搬送方向的夹具间隔自LI扩大至L2。于图7所例示的实施方式中，于TD收缩步骤(TD收缩区域CQ中，可同时进行MD拉伸。于该情形时，一边将搬送方向的夹具间隔自LI扩大至LV，一边使轨道间距离(层叠体的宽度)自Wl变化为W2，继而，于MD拉伸步骤(MD拉伸区域V )中，一边将轨道间距离维持为W2，一边将搬送方向的夹具间隔自Lf扩大至L2。于同时进行MD拉伸及TD收缩的情形时，例如只要如图8所示般，将MD拉伸区域中的轨道设为轨道间距离连续减少的锥状即可。即，于拉伸装置中，于抓持区域A与解除区域D之间设置MD拉伸/TD收缩区域BC，于MD拉伸/TD收缩区域BC中，一边使轨道间距离(层叠体的宽度)自Wl减少为W2，一边将搬送方向的夹具间隔自LI扩大至L2。再者，该等实施方式中的操作及/或条件的详细内容与关于图1?图5说明的内容相同。
[0067]A-3.其他步骤
[0068]本实施方式的偏振膜的制造方法除上述以外，可包含其他步骤。作为其他步骤，例如可列举:不溶化步骤、染色步骤、交联步骤、与上述拉伸不同的拉伸步骤、洗涤步骤、干燥(含水率的调节)步骤等。其他步骤可于任意适当的时间点进行。
[0069]上述染色步骤就代表性而言，是利用二色性物质对PVA系树脂层进行染色的步骤。优选为通过使PVA系树脂层吸附二色性物质而进行。作为该吸附方法，例如可列举:使PVA系树脂层(层叠体)浸渍于包含二色性物质的染色液中的方法;将染色液涂布于PVA系树脂层的方法；向PVA系树脂层喷雾染色液的方法等。优选为使层叠体浸渍于包含二色性物质的染色液中的方法。其原因在于:可良好地吸附二色性物质。再者，可使层叠体两面浸渍于染色液中，亦可仅使层叠体单面浸渍于染色液中。
[0070]作为上述二色性物质，例如可列举:碘、有机染料。该等可单独使用，或者组合两种以上使用。二色性物质优选为碘。于使用碘作为二色性物质的情形时，上述染色液优选为碘水溶液。碘的配合量相对于水100重量份，优选为0.1重量份?1.0重量份。为了提高碘对水的溶解性，优选为于碘水溶液中配合碘化物盐。作为碘化物盐，例如可列举:碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等。它们中，优选为碘化钾、碘化钠。碘化物盐的配合量相对于水100重量份，优选为0.3重量份?15重量份。
[0071 ]染色液的染色时的液温优选为20°C?40 °C。于使PVA系树脂层浸渍于染色液中的情形时，浸渍时间优选为5秒?300秒。若为上述条件，则可使PVA系树脂层充分吸附二色性物质。
[0072]上述不溶化步骤及交联步骤就代表性而言，通过使PVA系树脂层浸渍于硼酸水溶液中而进行。上述洗涤步骤就代表性而言，通过使PVA系树脂层浸渍于碘化钾水溶液中而进行。上述干燥步骤中的干燥温度优选为30 °C?100 °C。
[0073]作为另一拉伸步骤，例如可列举辊拉伸。通过进行另一拉伸步骤，可使最终拉伸倍率进一步变大。例如，于另一拉伸步骤中将使用拉幅拉伸装置已拉伸至3倍左右的层叠体进一步进行拉伸，由此可将最终拉伸倍率设为5倍以上。其结果为，可获得具有更加优异的光学特性的偏振膜。另一拉伸步骤可与染色步骤、不溶化步骤及/或交联步骤同时进行，亦可一个步骤一个步骤地进行。于一个步骤一个步骤地进行的情形时，另一拉伸步骤可于任意适当的时间点进行。
[0074]B.偏振膜
[0075]通过上述制造方法而制作的偏振膜实质上为吸附取向有二色性物质的PVA系树脂膜。偏振膜优选为以波长380nm?780nm中的任一波长显示吸收二色性。偏振膜的单体透过率(Ts)优选为39%以上，更优选为39.5%以上，进而优选为40%以上，特别优选为40.5%以上。再者，单体透过率的理论上的上限为50%，实用上的上限为46%。另外，单体透过率(Ts)通过JIS Z8701的2度视野(C光源)进行测定并进行可见度修正而获得的Y值，例如可使用显微分光系统(!^11*(^-￥丨8；[011制造，1^111；[(^0)进行测定。偏振膜的偏振度优选为99.9%以上，更优选为99.93 %以上，进而优选为99.95 %以上。
[0076]关于通过上述制造方法而制作的偏振膜，其宽度方向上的端部(例如，距边缘250mm的位置)的长度方向的吸收轴的偏差非常小。例如，关于通过仅包含使用拉幅拉伸装置的拉伸的制造方法而制作的偏振膜，其宽度方向上的距端部250mm的位置上的吸收轴的偏差相对于所设定的吸收轴方向(就代表性而言，为长度方向)，优选为±0.30°的范围内，更优选为±0.25°的范围内。另外，该偏振膜的宽度方向中央部的长度方向的吸收轴的偏差例如为± 0.20°的范围内。如上所述，通过本发明的制造方法而获得的偏振膜中，宽度方向端部的轴精度非常优异，可实现与中央部同等的轴精度。作为结果，该偏振膜的光学特性的面内均匀性优异，因此作为剪裁后的最终制品的偏振膜中的每个制品的品质偏差较小，且于用于图像显示装置的情形时可实现优异的显示特性。再者，关于通过例如辊拉伸而获得的偏振膜，其宽度方向上的距端部250mm的位置上的长度方向的吸收轴的偏差较大(例如，偏差为±0.75°左右)，因此于大多数情形时，自端部开裂250mm左右。相对于此，通过本发明的制造方法而获得的偏振膜连宽度方向端部亦可供于实用，因此成品率较高，成本上亦有利。再者，即便于本发明的制造方法包含另外的拉伸步骤的情形时，由于通过使用拉幅拉伸装置的拉伸而获得的层叠体中PVA系树脂层的光学轴的偏差变得非常小，因此结果所获得的偏振膜的吸收轴的偏差亦变得非常小。
[0077]偏振膜的使用方法可采用任意的适当方法。具体而言，可用作单层的PVA系树脂膜，亦可用作树脂基材与PVA系树脂膜的层叠体，亦可用作于PVA系树脂膜或PVA系树脂膜的至少一侧配置有保护膜的层叠体(即，偏振板)。
[0078]C.偏振板
[0079]偏振板具有偏振膜、及配置于偏振膜的至少一侧的保护膜。作为保护膜的形成材料，例如可列举:二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等纤维素系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、环烯烃系树脂、聚丙烯等烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂等酯系树脂、聚酰胺系树月旨、聚碳酸酯系树脂、及该等的共聚物树脂等。
[0080]保护膜的厚度优选为20μπι?ΙΟΟμπι。保护膜就代表性而言，经由粘接层(具体而言，粘接剂层、粘合剂层)而层叠于偏振膜。粘接剂层就代表性而言，由PVA系粘接剂或活化能量射线固化型粘接剂形成。粘合剂层就代表性而言，由丙烯酸系粘合剂形成。于使用树脂基材/PVA系树脂膜(偏振膜)的层叠体的情形时，优选为树脂基材可于将保护膜层叠于偏振膜的与树脂基材相反侧的面后进行剥离。可视需要，于剥离面层叠另外的保护膜。通过将树脂基材进行剥离，可更确实地抑制卷曲。
[0081]就实用性而言，偏振板具有粘合剂层作为最外层。粘合剂层就代表性而言，成为图像显示装置侧的最外层。于粘合剂层上可剥离地暂时粘合隔片，在实际使用前保护粘合剂层，并且可进行辊形成。
[0082]偏振板亦可视目的进而具有任意适当的光学功能层。作为光学功能层的代表例，可列举:相位差膜(光学补偿膜)、表面处理层。例如，可于保护膜与粘合剂层之间配置相位差膜(未图示)。相位差膜的光学特性(例如，折射率椭球体、面内相位差、厚度方向相位差)可视目的、图像显示装置的特性等而适当地设定。例如，于图像显示装置为IPS模式的液晶显示装置的情形时，可配置折射率椭球体为nx>ny>nz的相位差膜及折射率椭球为ηζ>ηχ>ny的相位差膜。相位差膜亦可兼任保护膜。于该情形时，可省略配置于图像显示装置侧的保护膜。反之，保护膜亦可具有光学补偿功能(即，亦可具有视目的的适当的折射率椭球体、面内相位差及厚度方向相位差)。再者，“nx”是膜面内的折射率变得最大的方向(S卩，迟相轴方向)的折射率，“ny”是膜面内与迟相轴正交的方向的折射率，“nz”是厚度方向的折射率。
[0083]表面处理层可配置于外侧的保护膜的更外侧(未图示)。作为表面处理层的代表例，可列举:硬涂层、抗反射层、防眩层。关于表面处理层，例如为了提高偏振膜的加湿耐久性，优选为透湿度较低的层。硬涂层以防止偏振板表面的损伤等为目的而设置。硬涂层例如可以如下等方式形成:将通过丙烯酸系、硅酮系等的适当的紫外线固化型树脂形成的硬度、滑动特性等优异的固化皮膜附加于表面。作为硬涂层，优选铅笔硬度为2H以上。抗反射层是为了防止外界光于偏振板表面反射而设置的低反射层。作为抗反射层，例如可列举:如日本特开2005-248173号公报所揭示的利用基于光的干涉作用的反射光的抵消效果而防止反射的薄层型抗反射层;如日本特开2011-2759号公报所揭示的通过向表面赋予微细结构而表现低反射率的表面结构型抗反射层。防眩层以如下等目的而设置:防止外界光于偏振板表面反射而阻碍偏振板透过光的视认。防眩层例如通过如下方式形成:通过利用喷砂方式、印花加工方式的糙面化方式、透明微粒子的配合方式等适当的方式向表面赋予微细凹凸结构。防眩层亦可兼具用以扩散偏振板透过光而扩大视角等的扩散层(视角扩大功能等)。亦可对外侧的保护膜的表面实施相同的表面处理以代替设置表面处理层。
[0084]到此为止，作为本发明的偏振膜的制造方法的一例，对使用树脂基材与PVA系树脂层的层叠体而制造偏振膜的实施方式进行了说明，但如上所述，业者明确，例如本发明亦可同样地应用于使用单层的PVA系树脂膜的偏振膜的制造方法。即，本发明即便将树脂基材/PVA系树脂层的层叠体替换为单层的树脂膜，亦可应用相同的程序，可获得同样的效果。
[0085]实施例
[0086]以下，通过实施例，对本发明具体地进行说明，但本发明并非受该等实施例限定。
[0087][实施例1]
[0088]<层叠体制作步骤>
[0089]准备非晶性PET基材(ΙΟΟμπι厚)作为树脂基材，于该非晶性PET基材上涂布PVA水溶液，于50°C?60 0C的温度下进行干燥。由此，于非晶性PET基材上制膜14μπι厚的PVA层，而制作层叠体。
[0090]<MD拉伸/TD收缩步骤>
[0091]使用类似于图8的拉伸装置，将所获得的层叠体进行MD拉伸及TD收缩。具体而言，于抓持区域A中，以夹具间隔L1:35mm抓持层叠体的两侧缘部并于长度方向搬送，于MD拉伸/TD收缩区域BC中，于140°C下于宽度方向收缩30%的同时，向长度方向拉伸至3倍(MD拉伸/TD收缩区域BC的出口处的夹具间隔L3: 105mm，层叠体的宽度:650mm)。其后，于解除区域D中，将抓持层叠体的夹具解除。再者，夹具尺寸为15mm。
[0092]<染色处理>
[0093]继而，使层叠体浸渍于25°C的碘水溶液(碘浓度:0.5重量％，碘化钾浓度:10重量％)中30秒钟。
[0094]<交联处理>
[0095]使染色后的层叠体浸渍于60°C的硼酸水溶液(硼酸浓度:5重量％，碘化钾浓度:5重量％ )中60秒钟，于该硼酸水溶液中进而向长度方向拉伸1.7倍(最终拉伸倍率5.1倍)。
[0096]<洗涤处理>
[0097]交联处理后，使层叠体浸渍于25°C的碘化钾水溶液(碘化钾浓度:5重量％)中5秒钟。
[0098]以上述方式，于树脂基材上制作厚度4.Ομπι的偏振膜。
[0099]<轴精度>
[0100]对染色处理后的层叠体(实质上为被染色的PVA系树脂层，即偏振膜)的距宽度方向端部250mm的位置上的长度方向的吸收轴的偏差进行测定。具体而言，使用AX0METRICS公司制造的装置名“AX0SCAN”作为测定装置，于长度方向上，于1200mm的范围内每20mm测定吸收轴的方向。将自长度方向偏离的最大值设为偏差，并设为轴精度的指标。吸收轴的偏差为±0.21°。由于层叠体的吸收轴的偏差得到明显抑制，而确认最终获得的偏振膜的偏差亦得到明显抑制。
[0101][实施例2]
[0102]于抓持区域A中，以夹具间隔Ll:60mm抓持层叠体的两侧缘部，除此以外，以与实施例I相同的方式进行，而于树脂基材上制作厚度4.Ομπι的偏振膜。将染色处理后的层叠体以与实施例1相同的方式供于吸收轴的偏差的评价。吸收轴的偏差为± 0.29°。由于层叠体的吸收轴的偏差得到明显抑制，而确认最终获得的偏振膜的偏差亦得到明显抑制。
[0103][实施例3]
[0104]于抓持区域A中，以夹具间隔Ll:90mm抓持层叠体的两侧缘部，除此以外，以与实施例I相同的方式进行，而于树脂基材上制作厚度4.Ομπι的偏振膜。将染色处理后的层叠体以与实施例1相同的方式供于吸收轴的偏差的评价。吸收轴的偏差为±0.47°。由于层叠体的吸收轴的偏差得到明显抑制，而确认最终获得的偏振膜的偏差亦得到明显抑制。
[0105][实施例4]
[0106]以下述方式进行MD拉伸/TD收缩，除此以外，以与实施例1相同的方式进行，而于树脂基材上制作厚度4.Ομπι的偏振膜。
[0107]使用类似于图5的拉伸装置，于抓持区域A中，以夹具间隔Ll:40mm抓持层叠体的两侧缘部并于长度方向搬送，于MD拉伸区域B中，于140 °C下向长度方向拉伸至1.4倍(MD拉伸区域B的出口处的夹具间隔L2:56mm)。继而，于TD收缩区域C中，于宽度方向收缩30%的同时，进而向长度方向拉伸(TD收缩区域C的出口处的夹具间隔L3: 120mm，利用拉幅拉伸装置获得的最终拉伸倍率:3倍)。
[0108]将染色处理后的层叠体以与实施例1相同的方式供于吸收轴的偏差的评价。吸收轴的偏差为±0.41°。由于层叠体的吸收轴的偏差得到明显抑制，而确认最终获得的偏振膜的偏差亦得到明显抑制。
[0109][实施例5]
[0110]于抓持区域A中，以夹具尺寸30mm、夹具间隔L1:60mm抓持层叠体的两侧缘部，除此以外，以与实施例1相同的方式进行，而于树脂基材上制作厚度4.Ομπι的偏振膜。将染色处理后的层叠体以与实施例1相同的方式供于吸收轴的偏差的评价。吸收轴的偏差为±0.39°。由于层叠体的吸收轴的偏差得到明显抑制，而确认最终获得的偏振膜的偏差亦得到明显抑制。
[0111][实施例6]
[0112]于抓持区域A中，以夹具尺寸45mm、夹具间隔L1:60mm抓持层叠体的两侧缘部，除此以外，以与实施例1相同的方式进行，而于树脂基材上制作厚度4.Ομπι的偏振膜。将染色处理后的层叠体以与实施例1相同的方式供于吸收轴的偏差的评价。吸收轴的偏差为±0.44°。由于层叠体的吸收轴的偏差得到明显抑制，而确认最终获得的偏振膜的偏差亦得到明显抑制。另一方面，由于将非抓持部局部拉伸，而于树脂膜的表面产生破裂。
[0113][实施例7]
[0114]于抓持区域A中，以夹具间隔L1:60mm抓持层叠体的两侧缘部，于MD拉伸/TD收缩区域BC中于宽度方向收缩10%，除此以外，以与实施例1相同的方式进行，而于树脂基材上制作厚度4.ομπι的偏振膜。将染色处理后的层叠体以与实施例1相同的方式供于吸收轴的偏差的评价。吸收轴的偏差为±0.38°。由于层叠体的吸收轴的偏差得到明显抑制，而确认最终获得的偏振膜的偏差亦得到明显抑制。
[0115][比较例I]
[0116]以与实施例1相同的方式制作非晶性PET基材上/PVA层的层叠体。继而，使用以间隙间隔22mm配置的2组夹辊(直径350mm)，将该层叠体向长度方向拉伸至3倍。染色处理以后的程序系以与实施例1相同的方式进行，而于树脂基材上制作厚度4.Ομπι的偏振膜。
[0117]将染色处理后的层叠体以与实施例1相同的方式供于吸收轴的偏差的评价。吸收轴的偏差为±0.82°。由于层叠体的吸收轴的偏差变大，而确认最终获得的偏振膜的偏差亦变大。
[0118][评价]
[0119]如上所述，根据本发明的实施例，通过采用使用拉幅拉伸装置的向长度方向的拉伸，可使所获得的层叠体及偏振膜的宽度方向端部的轴精度的偏差减小。
[0120]产业上的可利用性
[0121 ]本发明的制造方法可优选地用于偏振膜的制造。
[0122]符号说明
[0123]10轨道
[0124]20夹具
[0125]50层叠体(树脂膜)
[0126]100拉伸装置
【主权项】
1.一种长条状的偏振膜的制造方法，且包括如下步骤: 使用具备作为形成该偏振膜的长条状的树脂膜的抓持机构的多个夹具的拉幅拉伸装置，使该长条状的树脂膜于长度方向拉伸的步骤、以及于宽度方向收缩的步骤， 该长度方向的拉伸包括将该长条状的树脂膜的搬送方向的夹具间隔扩大的步骤， 该宽度方向的收缩包括将宽度方向的夹具间隔减少的步骤。2.如权利要求1所述的制造方法，其中，形成所述偏振膜的长条状的树脂膜为单层的聚乙烯醇系树脂膜，且该制造方法包括将该树脂膜于长度方向拉伸及于宽度方向收缩，并进行染色而制作偏振膜的步骤。3.如权利要求1所述的制造方法，其中，形成所述偏振膜的长条状的树脂膜为具有树脂基材与形成于该树脂基材的单侧的聚乙烯醇系树脂层的层叠体，且该制造方法包括将该层叠体于长度方向拉伸及于宽度方向收缩，并进行染色而于该树脂基材上制作偏振膜的步骤。4.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述宽度方向的收缩率为0.8以下。5.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述夹具的夹具尺寸为12mm?40mm。6.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述长度方向的拉伸前的所述搬送方向的夹具间隔为10mm以下。7.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述长度方向的拉伸倍率为1.5倍?6.5倍。8.—种长条状的偏振膜，其通过权利要求1所述的制造方法而获得。
【文档编号】B29K29/00GK105980891SQ201580004463
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年11月24日
【发明人】秦和也, 平田聪, 近藤诚司, 上条卓史
【申请人】日东电工株式会社