本發(fā)明涉及偏振片的制造方法。
背景技術(shù)：
以往以來，作為液晶顯示裝置等顯示裝置中的偏振光的供給元件，并且作為偏振光的檢測(cè)元件，廣泛使用偏振板。偏振板一般是利用粘接劑在偏振膜(偏振片)的單面或雙面貼合保護(hù)膜的構(gòu)成的元件。
偏振片通過對(duì)未拉伸的聚乙烯醇(PVA)系樹脂膜(原卷膜)實(shí)施溶脹處理、染色處理、拉伸處理、交聯(lián)處理、洗滌處理等后進(jìn)行干燥來制造。
近年來，伴隨著液晶顯示裝置的高性能化、薄型化，對(duì)于偏振片也要求薄型化。例如，厚度為10μm以下的偏振片通過在熱塑性樹脂基材上涂布PVA系樹脂溶液并使其干燥而形成具有PVA系樹脂層的層疊體后將該層疊體作為原卷膜實(shí)施上述各處理由此來制造。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1：日本特開2008-292935號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明所要解決的問題
但是，在上述對(duì)PVA系樹脂膜(PVA系樹脂層)進(jìn)行染色的染色工序中，進(jìn)行將原卷膜浸漬在染色浴內(nèi)的含有碘(二色性色素)的染色液中。此時(shí)，有時(shí)PVA的一部分從PVA系樹脂膜溶解在染色液中。特別是薄膜化至厚度為10μm以下的偏振片(PVA系樹脂膜)的溶解性高。
這種情況下，如果進(jìn)行偏振片的連續(xù)生產(chǎn)，則溶解的PVA蓄積在染色浴中，染色液中的PVA濃度升高，使得析出的PVA附著在PVA系樹脂膜上，導(dǎo)致偏振片的染色不均等。另外，從染色浴內(nèi)取出原卷膜時(shí)，染色液的脫液(脫水)變差。其結(jié)果是產(chǎn)生使得偏振片的產(chǎn)率降低這樣的問題。此外，除了上述問題以外，由于染色液中的PVA濃度升高，還會(huì)產(chǎn)生碘在PVA系樹脂膜上的吸附速度(染色速度)降低、損害生產(chǎn)率這樣的問題。
作為其對(duì)策，公開了通過使在交聯(lián)浴中產(chǎn)生的包含PVA的異物與活性炭接觸從而吸附除去的方法(參考上述專利文獻(xiàn)1)。但是，活性炭也吸附碘，因此，對(duì)于需要將碘濃度保持恒定的染色浴而言不優(yōu)選。
因此，不能除去溶解在染色液中的PVA，因而，作為針對(duì)染色浴中的PVA濃度升高的對(duì)策，一般在產(chǎn)生上述問題之前定期地更新(更換)處理液。但是，在現(xiàn)有的染色工序中，多使用碘、碘化鉀等作為染色液。因此，從鹵素的排出所導(dǎo)致的環(huán)境問題、成本高等問題出發(fā)，也不優(yōu)選頻繁地進(jìn)行染色液的更新(更換)。
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)況而提出的，其目的在于提供一種偏振片的制造方法，其通過除去溶解在染色液中的PVA能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。
用于解決問題的手段
作為用于解決上述問題的手段，根據(jù)本發(fā)明的方式，提供一種偏振片的制造方法，其包括染色工序，該染色工序中，將聚乙烯醇(PVA)系樹脂膜浸漬在包含二色性色素的染色液中，由此對(duì)上述PVA系樹脂膜進(jìn)行染色，上述染色液含有交聯(lián)劑，利用濾材對(duì)上述染色液進(jìn)行過濾。
另外，上述方式的偏振片的制造方法可以為如下制造方法：使上述染色液經(jīng)由上述濾材循環(huán)。
另外，上述方式的偏振片的制造方法可以為如下制造方法：對(duì)上述染色液進(jìn)行攪拌。
另外，在上述方式的偏振片的制造方法中，可以為如下制造方法：上述交聯(lián)劑為硼化合物。
另外，在上述方式的偏振片的制造方法中，可以為如下制造方法：上述硼化合物為硼酸。
另外，在上述方式的偏振片的制造方法中，可以為如下制造方法：上述PVA系樹脂膜其厚度為10μm以下，形成于熱塑性樹脂基材之上。
另外，在上述方式的偏振片的制造方法中，可以為如下制造方法：上述交聯(lián)劑的濃度為0.01～0.1重量份。
另外，在上述方式的偏振片的制造方法中，可以為如下制造方法：上述二色性色素為碘。
另外，在上述方式的偏振片的制造方法中，可以為如下制造方法：上述二色性色素的濃度為0.01～10重量份。
另外，在上述方式的偏振片的制造方法中，可以為如下制造方法：上述染色液含有碘化鉀。
發(fā)明效果
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的方式，能夠提供一種偏振片的制造方法，其通過除去溶解在染色液中的PVA能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。
具體實(shí)施方式
在本實(shí)施方式中，作為應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法，列舉下述情況為例進(jìn)行說明：在熱塑性樹脂基材上涂布PVA系樹脂溶液并使其干燥，從而形成具有PVA系樹脂層(膜)的層疊體，然后將該層疊體作為原卷膜實(shí)施各處理，由此制造厚度10μm以下的偏振片。
<熱塑性樹脂基材>
首先，對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法中使用的熱塑性樹脂基材進(jìn)行說明。作為熱塑性樹脂基材，能夠使用以往以來被用作偏振片的透明保護(hù)膜的熱塑性樹脂基材。
作為構(gòu)成熱塑性樹脂基材的材料，例如可以使用透明性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、水分阻擋性、各向同性、拉伸性等優(yōu)異的熱塑性樹脂。作為這樣的熱塑性樹脂的具體例，可以列舉：三乙?；w維素等纖維素樹脂；聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯樹脂；聚醚砜樹脂；聚砜樹脂；聚碳酸酯樹脂；尼龍、芳香族聚酰胺等聚酰胺樹脂；聚酰亞胺樹脂；聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烴樹脂；具有環(huán)系結(jié)構(gòu)或降冰片烯結(jié)構(gòu)的環(huán)狀聚烯烴樹脂(降冰片烯系樹脂)；(甲基)丙烯酸系樹脂；聚芳酯樹脂；聚苯乙烯樹脂；聚乙烯醇樹脂；以及它們的混合物。
另外，為了提高與PVA系樹脂層的密合性，熱塑性樹脂基材可以實(shí)施表面處理(例如電暈處理等)，也可以形成底涂層(底漆層)等薄層。
熱塑性樹脂可以大致分為：高分子處于有序排列的結(jié)晶狀態(tài)的熱塑性樹脂、和高分子處于不具有有序排列或者僅有極少一部分具有有序排列的無定形或非晶狀態(tài)的熱塑性樹脂。將前者稱為結(jié)晶狀態(tài)，將后者稱為無定形或非晶狀態(tài)。與此相對(duì)應(yīng)地，形成結(jié)晶狀態(tài)的性質(zhì)的熱塑性樹脂被稱為結(jié)晶性樹脂，不具有這樣性質(zhì)的熱塑性樹脂被稱為非晶性樹脂。
另一方面，無論是結(jié)晶性樹脂還是非晶性樹脂，將不處于結(jié)晶狀態(tài)的樹脂或未達(dá)到結(jié)晶狀態(tài)的樹脂稱為無定形(ァモルファス)或非晶(非晶質(zhì))樹脂。在此，無定形或非晶樹脂與不形成結(jié)晶狀態(tài)的性質(zhì)的非晶性樹脂區(qū)別使用。
作為結(jié)晶性樹脂，例如存在有：包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)的烯烴系樹脂；包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的酯系樹脂。結(jié)晶性樹脂的特征之一是一般具有通過加熱、拉伸取向使得高分子排列而進(jìn)行結(jié)晶化的性質(zhì)。樹脂的物性根據(jù)結(jié)晶化的程度而發(fā)生各種變化。
另一方面，例如對(duì)于聚丙烯(PP)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)這樣的結(jié)晶性樹脂而言，也會(huì)阻礙通過加熱處理、拉伸取向而引起的高分子的排列，能夠抑制結(jié)晶化。將抑制了結(jié)晶化的這樣的聚丙烯(PP)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)稱為非晶性聚丙烯、非晶性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，將它們分別統(tǒng)稱為非晶性烯烴系樹脂、非晶性酯系樹脂。
例如聚丙烯(PP)的情況下，通過形成無立構(gòu)規(guī)整性的無規(guī)立構(gòu)(ァ夕クチツク構(gòu)造)，能夠制作出抑制了結(jié)晶化的非晶性聚丙烯(PP)。另外，例如，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的情況下，通過共聚間苯二甲酸、1，4-環(huán)己烷二甲醇這樣的改性基團(tuán)作為聚合單體，即通過共聚阻礙聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的結(jié)晶化的分子，能夠制作抑制了結(jié)晶化的非晶性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
熱塑性樹脂基材(拉伸前)的厚度可適當(dāng)確定，但一般從強(qiáng)度、操作性等的作業(yè)性、薄層性等觀點(diǎn)出發(fā)，為10～500μm。特別是，優(yōu)選為20～300μm，更優(yōu)選為30～200μm。熱塑性樹脂基材的厚度為50～150μm的情況下特別優(yōu)選。
<聚乙烯醇(PVA)系樹脂層(膜)>
在應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法中，在上述熱塑性樹脂基材之上形成包含PVA系樹脂層(膜)的層疊體。作為PVA系樹脂，可以無特別限定地使用在可見光區(qū)域具有透光性的分散吸附有碘、二色性染料等二色性物質(zhì)的PVA系樹脂。
作為PVA系樹脂，優(yōu)選使用以往以來被用作偏振片的PVA系樹脂。作為PVA系樹脂，可以列舉PVA或其衍生物。作為PVA的衍生物，可以列舉聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛等。除此以外，還可以列舉：乙烯、丙烯等烯烴；丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不飽和羧酸及其烷基酯；利用丙烯酰胺等進(jìn)行改性后的物質(zhì)。
PVA的聚合度優(yōu)選為100～10000，更優(yōu)選為1000～10000。關(guān)于皂化度，一般使用皂化度為80～100摩爾％的PVA。
在PVA系樹脂中也可以含有增塑劑、表面活性劑等添加劑。作為增塑劑，可以列舉多元醇及其縮合物等。具體而言，例如可以列舉：甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。增塑劑等的使用量沒有特別限制，優(yōu)選每100重量份PVA系樹脂中為20重量份以下。
<層疊體(原卷膜)>
成為原卷膜的層疊體可以通過在熱塑性樹脂基材上涂布含有PVA系樹脂的水溶液后進(jìn)行干燥從而形成PVA系樹脂層來得到。另外，層疊體可以是熱塑性樹脂基材和PVA系樹脂層隔著底涂層層疊成的結(jié)構(gòu)。另外，層疊體也可以是熱塑性樹脂基材和PVA系樹脂層直接層疊成的結(jié)構(gòu)、或者是基材層和親水性高分子層一體化的狀態(tài)的層疊體。
水溶液例如可以通過將PVA系樹脂的粉末或粉碎物、切斷物等溶解于適當(dāng)加熱后的水(熱水)中來制備。水溶液的濃度相對(duì)于水100重量份優(yōu)選設(shè)定為2～20重量份，更優(yōu)選為4～10重量份。
在熱塑性樹脂基材上涂布水溶液可以適當(dāng)選擇使用例如線棒涂布法、反轉(zhuǎn)涂布法、凹版涂布等輥涂法、旋涂法、絲網(wǎng)涂布法、噴注式涂布法、浸涂法、噴涂法、模涂法、逗號(hào)涂布(カンマコ一ト)法、唇口涂布法、旋涂法等。
在熱塑性樹脂基材具有底涂層的情況下，在該底涂層上直接涂布水溶液。另一方面，在熱塑性樹脂基材不具有底涂層的情況下，在基材層上直接涂布水溶液。需要說明的是，干燥溫度優(yōu)選設(shè)定為50～200℃，更優(yōu)選為60～150℃。干燥時(shí)間優(yōu)選設(shè)定為5～30分鐘。
PVA系樹脂層在考慮對(duì)層疊體實(shí)施的拉伸處理中的拉伸倍率的情況下按照得到的偏振片的厚度為10μm以下的厚度來形成。未拉伸的PVA系樹脂層的厚度優(yōu)選設(shè)定為3～20μm，更優(yōu)選為5～15μm。
<處理工序>
在應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法中，對(duì)層疊體(原卷膜)至少實(shí)施染色處理和拉伸處理。另外，在應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法中，可以實(shí)施交聯(lián)處理。在染色處理、交聯(lián)處理和拉伸處理中分別使用染色浴、交聯(lián)浴和拉伸浴各處理浴。在使用處理浴的情況下，可以使用與各處理相對(duì)應(yīng)的處理液(水溶液等)。
<染色工序>
在染色工序中，通過使碘或二色性染料吸附于層疊體中的PVA系樹脂層并取向來進(jìn)行染色處理。在染色工序中，可以與拉伸處理一起進(jìn)行染色處理。
染色處理通過將層疊體浸漬在染色浴內(nèi)的染色液中(染色浴)來進(jìn)行。作為染色液，一般為碘溶液。用作碘溶液的碘水溶液可以使用利用碘和作為溶解助劑的碘化物而含有碘離子的水溶液等。
作為碘化物，可以使用例如：碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。作為碘化物，優(yōu)選碘化鉀。另外，在本實(shí)施方式中使用的碘化物在其它工序中使用的情況下也與上述碘化物同樣。
碘溶液中的碘濃度相對(duì)于溶劑100重量份優(yōu)選設(shè)定為0.01～10重量份，更優(yōu)選為0.02～5重量份，進(jìn)一步優(yōu)選為0.1～1.0重量份。碘化物濃度相對(duì)于溶劑100重量份優(yōu)選設(shè)定為0.1～10重量份，更優(yōu)選為0.2～8重量份。碘染色時(shí)，碘溶液的溫度優(yōu)選設(shè)定為20～50℃，更優(yōu)選為25～40℃。浸漬時(shí)間優(yōu)選設(shè)定為10～300秒鐘，更優(yōu)選為20～240秒。需要說明的是，染色時(shí)間按照能夠達(dá)到指定的偏振度或透射率的方式可以在可選的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行浸漬。
<拉伸工序>
在拉伸工序中，干式拉伸處理和濕式拉伸處理均可使用。在拉伸工序中，通過對(duì)層疊體實(shí)施單軸拉伸來進(jìn)行拉伸處理。單軸拉伸可以為相對(duì)于層疊體的長(zhǎng)度方向進(jìn)行的縱向拉伸和相對(duì)于層疊體的寬度方向進(jìn)行的橫向拉伸中的任一種。
在橫向拉伸中，也可以一邊在寬度方向進(jìn)行拉伸一邊在長(zhǎng)度方向收縮。作為橫向拉伸方式，可以列舉例如：經(jīng)由拉幅機(jī)固定一端的固定端單軸拉伸方法、不固定一端的自由端單軸拉伸方法等。
另一方面，在縱向拉伸中，可以使用例如：輥間拉伸方法、壓縮拉伸方法、使用拉幅機(jī)的拉伸方法等。另外，拉伸處理也可以以多段進(jìn)行。此外，拉伸處理可以通過使用雙軸拉伸、斜向拉伸等來進(jìn)行。
干式拉伸處理能夠廣泛地設(shè)定拉伸層疊體時(shí)的溫度范圍，在這方面優(yōu)選。在干式拉伸處理中，優(yōu)選將層疊體在加熱至50～200℃、更優(yōu)選為80～180℃、進(jìn)一步優(yōu)選為100～160℃的狀態(tài)下進(jìn)行拉伸處理。拉伸工序中，包括干式拉伸處理的情況下，優(yōu)選在染色工序前實(shí)施該干式拉伸處理。
在濕式拉伸處理中使用的處理液中，可以含有碘化物。在處理液中含有碘化物的情況下，碘化物濃度相對(duì)于溶劑100重量份優(yōu)選設(shè)定為0.1～10重量份，更優(yōu)選為0.2～5重量份。濕式拉伸方法中的處理溫度優(yōu)選設(shè)定為25℃以上，更優(yōu)選為30～85℃，進(jìn)一步為50～70℃。浸漬時(shí)間優(yōu)選設(shè)定為10～800秒，更優(yōu)選為30～500秒。另外，可以與染色處理、交聯(lián)處理一起實(shí)施拉伸處理。
在拉伸工序中，相對(duì)于層疊體原來的長(zhǎng)度，按照以總拉伸倍率計(jì)為4～8倍的方式進(jìn)行拉伸處理。總拉伸倍率優(yōu)選為5～7倍。需要說明的是，總拉伸倍率是指在拉伸工序以外的工序等中伴隨有拉伸的情況下包括其它工序中的拉伸的累積拉伸倍率。總拉伸倍率在考慮其它工序等中的拉伸倍率的情況下適當(dāng)決定。
總拉伸倍率低時(shí)，取向不足，難以得到高光學(xué)特性(偏振度)的偏振片。另一方面，總拉伸倍率過高時(shí)，容易發(fā)生拉伸斷裂。另外，偏振片變得過薄，后續(xù)工序中的加工性有可能降低。
在拉伸工序中，如“日本專利第4751481號(hào)公報(bào)”所記載，可以在氣體氛圍中的輔助拉伸處理之后實(shí)施濕式拉伸處理。氣體氛圍中的輔助拉伸處理中的拉伸溫度優(yōu)選預(yù)先設(shè)定為60～180℃、進(jìn)一步為95～150℃這樣高的溫度。另外，氣體氛圍中的輔助拉伸處理中的拉伸倍率優(yōu)選設(shè)定為1.3～4倍，更優(yōu)選設(shè)定為1.5～3倍。另外，氣體氛圍中的輔助拉伸處理之后實(shí)施的濕式拉伸處理中的處理溫度優(yōu)選設(shè)定為50～80℃，更優(yōu)選為60～70℃。浸漬時(shí)間優(yōu)選設(shè)定為5～120秒，更優(yōu)選為10～60秒。另外，濕式拉伸處理中的拉伸倍率優(yōu)選總拉伸倍率設(shè)定為4～7倍，更優(yōu)選為5～6倍。
在拉伸工序中，包括氣體氛圍中的輔助拉伸處理和濕式拉伸處理的情況下，優(yōu)選在染色處理之前實(shí)施氣體氛圍中的輔助拉伸處理、在染色處理后實(shí)施濕式拉伸處理。這種情況下，用于濕式拉伸處理的處理浴兼用作交聯(lián)浴，優(yōu)選與濕式拉伸處理一起實(shí)施交聯(lián)處理。
<交聯(lián)工序>
在交聯(lián)工序中，使用硼化合物作為交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)處理。交聯(lián)處理可以與染色處理、拉伸處理一起進(jìn)行。另外，交聯(lián)處理可以分為多次進(jìn)行。作為硼化合物，可以使用例如硼酸、硼砂等。硼化合物一般以水溶液或水-有機(jī)溶劑混合溶液的形態(tài)使用。
使用硼酸水溶液的情況下，通過交聯(lián)度賦予耐熱性，因此，硼酸水溶液的硼酸濃度相對(duì)于溶劑100重量份優(yōu)選設(shè)定為1～10重量份，更優(yōu)選為2～7重量份。在硼酸水溶液等中可以含有碘化鉀等碘化物。在硼酸水溶液中含有碘化物的情況下，碘化物濃度相對(duì)于水100重量份優(yōu)選設(shè)定為0.1～10重量份，更優(yōu)選為0.5～8重量份。
交聯(lián)處理可以通過將層疊體浸漬在硼酸水溶液等中來進(jìn)行。交聯(lián)處理中的處理溫度優(yōu)選設(shè)定為25℃以上，更優(yōu)選為30～85℃，進(jìn)一步為30～60℃。處理時(shí)間優(yōu)選設(shè)定為5～800秒，更優(yōu)選為8～500秒。
<不溶化工序>
在應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法中，在對(duì)層疊體實(shí)施染色處理或交聯(lián)處理之前可以實(shí)施不溶化處理。不溶化工序的目的在于實(shí)施用于使PVA系樹脂層不溶解的不溶化處理。
在不溶化工序中，可以通過使層疊體中的PVA系樹脂層浸漬在例如硼酸或含有硼砂等硼化合物的溶液中進(jìn)行不溶化處理。溶液一般以水溶液或水-有機(jī)溶劑混合溶液的形態(tài)使用。
使用硼酸水溶液的情況下，硼酸水溶液的硼酸濃度相對(duì)于溶劑100重量份優(yōu)選設(shè)定為1～4重量份。不溶化工序中的處理溫度優(yōu)選設(shè)定為25℃以上，更優(yōu)選為30～85℃，進(jìn)一步為30～60℃。處理時(shí)間優(yōu)選設(shè)定為5～800秒鐘，更優(yōu)選為8～500秒。
<洗滌工序>
在應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法中，可以對(duì)層疊體實(shí)施染色處理、拉伸處理并進(jìn)一步實(shí)施交聯(lián)處理，但可以在實(shí)施這些處理后實(shí)施洗滌處理。
在洗滌工序中，可以使用碘化鉀溶液進(jìn)行洗滌處理。碘化鉀溶液中的碘化鉀濃度相對(duì)于溶劑100重量份優(yōu)選設(shè)定為0.5～10重量份，更優(yōu)選為0.5～8重量份，進(jìn)一步優(yōu)選為1～6重量份。
在利用碘化鉀溶液的洗滌處理中，其處理溫度優(yōu)選設(shè)定為5～60℃，更優(yōu)選為10～40℃。浸漬時(shí)間優(yōu)選設(shè)定為1～120秒，更優(yōu)選為3～90秒。利用碘化鉀溶液的洗滌處理的階段只要是干燥處理前就沒有特別限制。
另外，作為洗滌處理，可以實(shí)施水洗滌處理。水洗滌處理通過將PVA系樹脂浸漬在離子交換水、蒸餾水等純水中來進(jìn)行。水洗滌溫度優(yōu)選設(shè)定為5～50℃，更優(yōu)選為10～45℃，進(jìn)一步優(yōu)選為15～40℃。浸漬時(shí)間優(yōu)選設(shè)定為5～300秒，更優(yōu)選為10～240秒。
在洗滌工序中，可以將利用碘化鉀溶液的洗滌處理和水洗滌處理組合，例如也可以使用適當(dāng)配合有甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、丙醇等液體醇的溶液。
<干燥工序>
另外，在應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法中，實(shí)施了上述各處理后，最終實(shí)施干燥處理，從而制造偏振片。在干燥處理中，對(duì)應(yīng)于所得到的偏振片(膜)所需的水分率，設(shè)定最佳的干燥時(shí)間和干燥溫度。具體而言，干燥溫度優(yōu)選設(shè)定為20～150℃，更優(yōu)選為40～100℃。干燥溫度過低時(shí)，干燥時(shí)間變長(zhǎng)，不能高效地進(jìn)行制造，因此不優(yōu)選。另一方面，干燥溫度過高時(shí)，得到的偏振片劣化，在光學(xué)特性和色調(diào)方面變差。加熱干燥時(shí)間優(yōu)選設(shè)定為1～10分鐘。
<水溶性抗氧化劑>
在應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法中，可以在上述染色工序之后的至少一個(gè)工序中進(jìn)行利用含有至少一種水溶性抗氧化劑的處理液的處理。
利用含有水溶性抗氧化劑的處理液的處理中，在染色處理之后對(duì)層疊體實(shí)施的各處理中所使用的各浴中的任意至少一種中含有水溶性抗氧化劑?；蛘?，另外單獨(dú)實(shí)施利用含有水溶性抗氧化劑的處理液的處理。利用含有水溶性抗氧化劑的處理液的處理優(yōu)選與交聯(lián)處理和/或拉伸處理一起進(jìn)行。
需要說明的是，交聯(lián)處理、拉伸處理可以通過同時(shí)進(jìn)行多個(gè)處理的統(tǒng)一處理來進(jìn)行。在同時(shí)進(jìn)行多個(gè)處理的統(tǒng)一處理中，在該統(tǒng)一處理中使用的浴中含有水溶性抗氧化劑。另外，在另外單獨(dú)進(jìn)行交聯(lián)處理和拉伸處理的多段處理中，在交聯(lián)處理和拉伸處理的任意至少一種處理中含有水溶性抗氧化劑。
作為水溶性抗氧化劑，可以列舉例如：抗壞血酸(維生素C)、異抗壞血酸、硫代硫酸、亞硫酸、綠原酸、檸檬酸、迷迭香酸和它們的鹽等。
作為鹽，可以列舉鈉鹽、鉀鹽等堿金屬鹽等。
其中，優(yōu)選使用抗壞血酸、異抗壞血酸鹽、硫代硫酸鹽、亞硫酸鹽。這些水溶性抗氧化劑可以單獨(dú)使用一種或組合使用兩種以上。
水溶性抗氧化劑的添加量根據(jù)染色工序之后的各處理液所含有的二色性物質(zhì)(碘或二色性染料)的污染濃度來決定。污染的處理液中的二色性物質(zhì)所引起的污染濃度越高，則添加的水溶性抗氧化劑的添加量也越多。
在各處理液中，優(yōu)選按照水溶性抗氧化劑的濃度相對(duì)于溶劑100重量份為0.005～1重量份的方式添加水溶性抗氧化劑，更優(yōu)選為0.005～0.5重量份。水溶性抗氧化劑的濃度小于0.005重量份的情況下，污染后的處理液中的水溶性抗氧化劑的比例減小，不能充分抑制所得到的偏振片的特性(單體透射率、偏振度)的降低。另一方面，水溶性抗氧化劑的濃度超過1重量份的情況下，浴中的水溶性抗氧化劑的比例增大，因此，所得到的偏振片脫色，透射率升高。與此相伴，有可能需要提高染色浴的碘濃度，但在光學(xué)特性方面不存在降低等問題。
<偏振片>
通過應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法制造的偏振片形成于熱塑性樹脂基材上，但也可以不使用上述熱塑性樹脂基材而將未拉伸的PVA系樹脂層膜作為原卷膜實(shí)施上述各處理來制造。這種情況下，偏振片的厚度可以為10μm以上，優(yōu)選為5～50μm。
熱塑性樹脂基材可以作為后述的偏振板的透明保護(hù)膜直接使用。另外，可以在偏振片的與熱塑性樹脂基材的相反側(cè)的面上貼合透明保護(hù)膜。另一方面，不使用熱塑性樹脂基材的情況下，可以在偏振片的兩側(cè)貼合透明保護(hù)膜。另外，將熱塑性樹脂基材從偏振片剝離后，可以在該偏振片的兩側(cè)貼合透明保護(hù)膜。
作為構(gòu)成透明保護(hù)膜的材料，例如可以使用透明性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、水分阻擋性、各向同性等優(yōu)異的熱塑性樹脂。作為這樣的熱塑性樹脂的具體例，三乙酰基纖維素等纖維素樹脂、聚酯樹脂、聚醚砜樹脂、聚砜樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環(huán)狀聚烯烴樹脂(降冰片烯系樹脂)、聚芳酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂以及它們的混合物。
<含有交聯(lián)劑的染色液>
在上述染色工序中使用的PVA系樹脂優(yōu)選為未染色。此外，在應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法中，上述染色工序中使用的染色液含有交聯(lián)劑。作為交聯(lián)劑，例如可以從硼酸、硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等中使用至少一種或合用兩種以上使用。其中，優(yōu)選使用硼化合物，進(jìn)一步優(yōu)選使用硼酸。
在上述染色工序中，通過使染色液含有微量的硼酸(交聯(lián)劑)，該硼酸使從PVA系樹脂層溶解在染色液中的PVA交聯(lián)(絡(luò)合物化)。由此，生成了溶解在染色液中的PVA與染色液中的碘和硼酸鍵合的凝膠狀的碘/PVA/硼酸絡(luò)合物(以下稱為絡(luò)合物化合物)。
為了使溶解在染色液中的PVA交聯(lián)(絡(luò)合物化)，染色液中的硼酸(交聯(lián)劑)的濃度相對(duì)于溶劑100重量份優(yōu)選設(shè)定為0.01～0.1重量份，更優(yōu)選為0.02～0.1重量份。硼酸的濃度為0.01重量份以上時(shí)，能夠使溶解在染色液中的PVA交聯(lián)(絡(luò)合物化)。另一方面，硼酸的濃度超過0.2重量份時(shí)，有時(shí)硼酸在層疊體(原卷膜)的表面、運(yùn)送層疊體(原卷膜)的輥的表面等析出，導(dǎo)致偏振片的缺陷等。
作為調(diào)節(jié)染色液中的硼酸的濃度的方法，可以為向染色液中添加規(guī)定量的硼酸的方法。另外，染色處理之前存在含有硼酸的處理浴的情況下，可以使用從該處理浴與層疊體一起帶入的硼酸。
在應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法中，上述染色液含有微量的硼酸(交聯(lián)劑)，該硼酸使溶解在染色液中的PVA交聯(lián)(絡(luò)合物化)，由此能夠避免像以往那樣的PVA的附著、染色速度降低等問題。即，溶解在染色液中的PVA發(fā)生交聯(lián)(絡(luò)合物化)，由此不易附著于PVA系樹脂層(原卷膜)。另外，從染色浴內(nèi)取出原卷膜時(shí)的染色液的脫液(脫水)性提高。由此，能夠得到無染色不均的偏振片。
<染色液的過濾>
此外，在應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法中，利用濾材對(duì)染色液進(jìn)行過濾。
由此，能夠?qū)⑹谷芙庠谌旧褐械腜VA交聯(lián)(絡(luò)合物化)而生成的絡(luò)合物化合物從染色液中分離。例如，調(diào)節(jié)構(gòu)成膜的平膜的制膜條件、或者進(jìn)行用于分離為膜的表面處理，從而能夠?qū)VA等有機(jī)物與染色液的不同成分分離。作為濾材，例如可以使用聚丙烯濾材、聚酯濾材、尼龍濾材等。模塊沒有特別限制，優(yōu)選為具有將濾材收納在可密封的容器中且可裝卸地設(shè)置在裝置中的結(jié)構(gòu)的濾筒式。
更具體而言，通過調(diào)節(jié)膜內(nèi)部的平膜的內(nèi)部孔徑(例如，調(diào)節(jié)成不使分子量300以上的物質(zhì)通過)、或者形成根據(jù)離子電荷排斥力之差來決定物質(zhì)是否可在膜上透過的功能性涂布膜或表面處理膜，由此能夠?qū)VA等有機(jī)物與染色液中的其它成分分離。
作為過濾膜，例如可以使用超濾(UF)膜、精細(xì)過濾(MF)膜、納米過濾(NF)膜、反滲透(RO)膜等，其中優(yōu)選使用UF膜、MF膜。另外，在過濾膜中，優(yōu)選使用可設(shè)定能夠?qū)VA等有機(jī)物從染色液不同的成分中分離出的多個(gè)分離基準(zhǔn)(例如，分子量和離子電荷排斥力)的過濾膜。
另外，染色浴內(nèi)的染色液優(yōu)選經(jīng)由濾材循環(huán)。由此，能夠利用濾材高效地除去(捕集)染色浴內(nèi)的絡(luò)合物化合物。另外，能夠再利用染色液。
另外，染色浴內(nèi)的染色液優(yōu)選進(jìn)行攪拌。由此，能夠促進(jìn)溶解在染色液中的PVA的交聯(lián)(絡(luò)合物化)，能夠高效地將絡(luò)合物化合物從染色液中除去。
作為使染色液攪拌的方法，可以使用在染色浴內(nèi)設(shè)置攪拌葉片等攪拌單元在染色浴內(nèi)使染色液攪拌的方法。另外，通過上述染色液的循環(huán)，也能夠使染色浴內(nèi)的染色液攪拌。此外，通過在染色浴內(nèi)運(yùn)送(出入)的原卷膜也能夠使染色浴內(nèi)的染色液攪拌。
如上所述，在應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法中，能夠除去溶解在染色液中的PVA。由此，能夠在避免溶解在染色液中的PVA所帶來的影響的同時(shí)還能夠延長(zhǎng)染色液的更新(更換)時(shí)期，因此，能夠進(jìn)一步提高偏振片的生產(chǎn)率。
實(shí)施例
下面，通過實(shí)施例使本發(fā)明的效果更加清楚。需要說明的是，本發(fā)明并非限定于下述實(shí)施例，在不改變其主旨的范圍能夠適當(dāng)變更實(shí)施。
(實(shí)施例1)
在實(shí)施例1中，使用應(yīng)用了本發(fā)明的偏振片的制造方法，制作出在熱塑性樹脂基材上形成有偏振片的偏振性層疊膜。
具體而言，首先，作為熱塑性樹脂基材，準(zhǔn)備非晶聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(A-PET)膜(三菱化學(xué)株式會(huì)社制、商品名“ノバクリァ一(注冊(cè)商標(biāo))”、厚度：200μm)。
接著，對(duì)該熱塑性樹脂基材的單面實(shí)施電暈處理(處理?xiàng)l件：90W·分鐘/m2)，在該實(shí)施了電暈處理的面上在65℃涂布聚合度4000、皂化度99.0摩爾％以上的PVA的水溶液，然后使其干燥。由此，作為原卷膜，得到了在熱塑性樹脂基材的單面形成有厚度8.3μm的PVA系樹脂層的層疊體。
接著，將所得到的原卷膜在90℃的烘箱內(nèi)以1.8倍進(jìn)行單軸拉伸(拉伸處理)。
接著，將拉伸后的原卷膜在液溫30℃的不溶化浴(相對(duì)于水100重量份溶解有硼酸3重量份的硼酸水溶液)中浸漬30秒鐘(不溶化處理)。
接著，以偏振片的透射率為約42.0％的方式，一邊調(diào)節(jié)碘濃度、浸漬時(shí)間，一邊將原卷膜浸漬在染色浴中(染色處理)。
在實(shí)施例1中，準(zhǔn)備了相對(duì)于水100重量份溶解了碘0.18重量份、碘化鉀1.26重量份、硼酸0.02重量份的染色液。然后，將該染色液的液溫設(shè)定為30℃，將原卷膜浸漬13秒鐘。
另外，在該染色液中添加PVA0.05重量份，利用磁力攪拌器攪拌15分鐘，同時(shí)使利用聚丙烯濾材過濾后的染色液循環(huán)。
接著，將原卷膜在液溫40℃的交聯(lián)浴(相對(duì)于水100重量份溶解有碘化鉀3重量份、硼酸3重量份的硼酸水溶液)中浸漬30秒鐘(交聯(lián)處理)。
接著，一邊將原卷膜浸漬在液溫70℃的硼酸水溶液(相對(duì)于水100重量份溶解了硼酸4重量份、碘化鉀5重量份的水溶液)一邊在縱向方向(長(zhǎng)度方向)進(jìn)行單軸拉伸(液中縱向拉伸)。此時(shí)，層疊體的最大拉伸倍率為5.94倍。
接著，將原卷膜在液溫30℃的洗滌浴(相對(duì)于水100重量份溶解了碘化鉀4重量份的水溶液)中浸漬5秒鐘，然后利用60℃的暖風(fēng)進(jìn)行干燥(洗滌處理和干燥處理)。
通過經(jīng)過上述工序，制作了在熱塑性樹脂基材上形成有厚度4.5μm的偏振片的偏振性層疊膜。
(實(shí)施例2)
在實(shí)施例2中，使硼酸為0.05重量份，除此以外制備了與實(shí)施例1同樣的染色液。然后，使用該染色液，通過與實(shí)施例1同樣的方法制作了偏振片。
(實(shí)施例3)
在實(shí)施例3中，使硼酸為0.1重量份，除此以外制備了與實(shí)施例1同樣的染色液。然后，使用該染色液，通過與實(shí)施例1同樣的方法制作了偏振片。
(實(shí)施例4)
在實(shí)施例4中，使硼酸為0.2重量份，除此以外制備了與實(shí)施例1同樣的染色液。然后，使用該染色液，通過與實(shí)施例1同樣的方法制作了偏振片。
(實(shí)施例5)
在實(shí)施例5中，使硼酸為0.01重量份，除此以外制備了與實(shí)施例1同樣的染色液。然后，使用該染色液，通過與實(shí)施例1同樣的方法進(jìn)行至染色處理。
(比較例1)
在比較例1中，不含有硼酸，除此以外制備了與實(shí)施例1同樣的染色液。
然后，使用該染色液，通過與實(shí)施例1同樣的方法制作了偏振片。
然后，對(duì)于這些實(shí)施例1～5和比較例1制作的各偏振片，通過目視觀察有無產(chǎn)生“染色不均”。另外，對(duì)利用濾材捕集的絡(luò)合物化合物的殘?jiān)窟M(jìn)行測(cè)定，對(duì)染色液的“過濾性”進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中，將非常良好的設(shè)為“◎”、將良好的設(shè)為“○”、將差的設(shè)為“×”。進(jìn)一步，通過目視觀察在染色處理時(shí)附著在裝置等的“硼酸導(dǎo)致的污染”的有無。將它們匯總示于下述表1中。
[表1]
如表1所示，可知：與染色液中含有硼酸的實(shí)施例1～5相比，在染色液中不含有硼酸的比較例1中，過濾性差，產(chǎn)生了染色不均。
另一方面，與實(shí)施例1～3、5相比，在實(shí)施例4中，染色液中含有的硼酸的量過量，觀察到了硼酸的析出導(dǎo)致的污染。
與此相對(duì)，在實(shí)施例1～3、5中，過濾性良好，沒有染色不均，也沒有觀察到硼酸導(dǎo)致的污染。