專利名稱：偏光板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在聚乙烯醇類樹脂形成的偏光膜上粘結(jié)環(huán)烯烴類樹脂薄膜形成的偏光板及其制造方法。
背景技術(shù)：
偏光板通常是在由吸附有雙色性色素并取向的聚乙烯醇類樹脂形成的偏光膜的一個表面或者兩個表面上，通過粘結(jié)劑層層疊上透明的樹脂薄膜，例如三醋酸纖維素為代表的醋酸纖維素類保護膜構(gòu)成的。采用粘結(jié)劑并通過其它所需的光學薄膜將該偏光板貼合在液晶元件上，制成液晶顯示元件的構(gòu)成部件。
隨著液晶顯示裝置的用途擴大，為了在各種環(huán)境下使用，要求其構(gòu)成部件具有較高的耐環(huán)境性。例如，在以攜帶電話為代表的移動用途的液晶顯示裝置中，期望其在濕熱的條件下也可以使用。并且對其中所用的偏光板也要求具有高的耐濕熱耐久性。但是，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的偏光板中，如果在特別濕熱的環(huán)境下暴露較長時間的話，產(chǎn)生的問題包括其偏光性能容易下降，并且偏光膜與醋酸纖維素類膜的界面容易剝離。
針對這些問題，提出了將熱塑性環(huán)烯烴類樹脂作為偏光板的保護膜使用的方案。例如在日本專利特開平5-212828號公報中(專利文獻1)記載了在聚乙烯醇類薄片的至少一個表面上通過丙烯酸類粘結(jié)劑層疊熱塑性飽和降冰片烯類樹脂片，并由熱壓制成偏光板的方案。在日本專利特開平6-51117號公報中(專利文獻2)公開了在聚乙烯醇類偏光膜的至少一個表面上通過層壓由熱塑性飽和降冰片烯類樹脂形成的保護膜制成偏光板的方案，為此所用的粘結(jié)劑，例舉了通過混合聚氨酯類樹脂溶液和聚異氰酸酯類溶液而形成的干式層壓用粘結(jié)劑、苯乙烯丁二烯橡膠類粘結(jié)劑、環(huán)氧類雙液固化型粘結(jié)劑等。此外，在日本專利特開2000-321430號公報中(專利文獻3)公開了在聚乙烯醇類偏光膜的至少一個表面上通過由聚乙烯醇類粘結(jié)劑和雙液型粘結(jié)劑的混合物形成的粘結(jié)劑層，層壓由環(huán)狀烯烴類樹脂制成的保護膜制成偏光板的方案。此外，在日本專利特開2000-321432號公報中(專利文獻4)公開了將聚乙烯醇類偏光膜與熱塑性飽和降冰片烯類樹脂形成的保護膜通過聚氨酯類粘結(jié)劑粘結(jié)，制成偏光板的方案。
但是丙烯酸類等的粘結(jié)劑(也稱作感壓粘結(jié)劑)其自身的厚度為10-50微米，必定會具有某種程度的厚度。此外，干式層壓用粘結(jié)劑、苯乙烯丁二烯橡膠類粘結(jié)劑、環(huán)氧類雙液固化型粘結(jié)劑等含有有機溶劑，因此在環(huán)境方面和對操作者的健康方面存在問題。并且，如果將這種包含有機溶劑的粘結(jié)劑用于現(xiàn)有的不使用有機溶劑的偏光板制造設(shè)備中時，需要新設(shè)置防爆設(shè)備，產(chǎn)生設(shè)備改造的麻煩。另外，在采用一般已知的聚乙烯醇類或氨基甲酸酯類、丙烯酸類、醋酸乙烯類等的粘結(jié)劑將聚乙烯醇類偏光膜和環(huán)烯烴類樹脂膜粘結(jié)的情況下，通過兩種薄膜的組合，難以獲得足夠的粘結(jié)性。
另一方面，現(xiàn)有技術(shù)中主要將三醋酸纖維素等作為保護膜，對其與聚乙烯醇類偏光膜之間的粘結(jié)方式提出了各種方案。例如在日本專利特開平8-101307號公報(專利文獻5)中記載了將聚乙烯醇類偏光膜和支持體(保護膜)通過聚酯多元醇和脂肪族多價異氰酸酯形成的粘結(jié)劑層疊而成的偏光板。
日本專利專利文獻1特開平5-212828號公報日本專利專利文獻2特開平6-51117號公報日本專利專利文獻3特開2000-321430號公報日本專利專利文獻4特開2000-321432號公報日本專利專利文獻5特開平8-101307號公報由此可見，上述現(xiàn)有的偏光板及其制造方法在結(jié)構(gòu)、制造方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決偏光板及其制造方法存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的偏光板及其制造方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合上學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的偏光板及其制造方法，能夠改進一般現(xiàn)有的偏光板及其制造方法，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的偏光板存在的缺陷，而提供一種新的偏光板，所要解決的技術(shù)問題是使其在聚乙烯醇類偏光膜上層疊由環(huán)烯烴類樹脂形成的保護膜，以制備偏光板時，通過采用合適的粘結(jié)劑提高二者之間的粘結(jié)力，從而更加適于實用。
本發(fā)明的另一目的在于，克服現(xiàn)有的偏光板制造方法存在的缺陷，而提供一種偏光板制造方法，所要解決的技術(shù)問題是使其采用實質(zhì)上不含有機溶劑的水性粘結(jié)劑，將聚乙烯醇類偏光膜和環(huán)烯烴類樹脂薄膜堅固地粘結(jié)在一起，由此制造偏光板，從而更加適于實用。
本發(fā)明者等針對這些目的進行了專心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在聚乙烯醇類偏光膜上層疊由環(huán)烯烴類樹脂形成的保護膜時，通過采用由特定成分配合而成的混合物作為粘結(jié)劑，可獲得聚乙烯醇類偏光膜和保護膜之間粘結(jié)性優(yōu)異的偏光板，由此獲得本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供一種偏光板，其是在聚乙烯醇類樹脂形成的偏光膜的至少一個表面上通過粘結(jié)劑層層疊環(huán)烯烴類薄膜形成的偏光板，該粘結(jié)劑層由聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂和含有縮水甘油氧基的化合物形成。
在此，環(huán)烯烴類樹脂薄膜可配置在偏光膜的一個表面上，或者配置在偏光膜的兩個薄膜上。在偏光膜的一個表面上層疊環(huán)烯烴類樹脂時，在另一表面上可層疊由環(huán)烯烴類樹脂以外的樹脂制成的保護膜，例如醋酸纖維素類薄膜。
此外，本發(fā)明還提供一種偏光板的制造方法，其通過在聚乙烯醇類樹脂形成的偏光膜上，通過包含聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂和含有縮水甘油氧基的水性粘結(jié)劑層疊環(huán)烯烴類薄膜，由此形成偏光板。在此，水性粘結(jié)劑可以實質(zhì)上不含有機溶劑的形式進行使用。
經(jīng)由上述可知，本發(fā)明是關(guān)于一種偏光板及其制造方法，是在聚乙烯醇類偏光膜上層疊由環(huán)烯烴類樹脂制成的保護膜以制成偏光板時，通過使用合適的粘結(jié)劑提高二者之間的粘結(jié)性。該偏光板，是在聚乙烯醇類樹脂形成的偏光膜的至少一個表面上通過粘結(jié)劑層層疊環(huán)烯烴類樹脂薄膜形成的偏光板，該粘結(jié)劑層由聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂和含有縮水甘油氧基的化合物形成。此外，該偏光板的制造方法，是通過在聚乙烯醇類樹脂形成的偏光膜上，通過包含聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂和含有縮水甘油氧基的水性粘結(jié)劑來層疊環(huán)烯烴類薄膜，由此制造偏光板。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明偏光板及其制造方法至少具有下列優(yōu)點與采用現(xiàn)有技術(shù)中的粘結(jié)劑的情況相比，根據(jù)本發(fā)明，可制得在聚乙烯醇類偏光膜和環(huán)烯烴類樹脂制成的保護膜之間粘結(jié)性優(yōu)異的偏光板。此外，在制造該偏光板時，由于無需使用有機溶劑，因此對環(huán)境和安全衛(wèi)生方面是有利的，并且可采用與現(xiàn)有技術(shù)中由透明保護膜/偏光膜制造偏光板的設(shè)備一樣地進行制造，無需較大的設(shè)備投資。
綜上所述，本發(fā)明特殊的偏光板，是在聚乙烯醇類偏光膜上層疊由環(huán)烯烴類樹脂形成的保護膜，以制備偏光板時，通過采用合適的粘結(jié)劑提高二者之間的粘結(jié)力。另外，本發(fā)明特殊的偏光板制造方法，是采用實質(zhì)上不含有機溶劑的水性粘結(jié)劑，將聚乙烯醇類偏光膜和環(huán)烯烴類樹脂薄膜堅固地粘結(jié)在一起，由此制造偏光板。其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，并在同類產(chǎn)品及制造方法中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計及方法公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制造方法或功能上皆有較大的改進，在技術(shù)上有較大的進步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的偏光板及其制造方法具有增進的多項功效，從而更加適于實用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下特舉多個較佳實施例，詳細說明如下。
具體實施例方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的偏光板及其制造方法其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、制造方法、步驟、特征及其功效，詳細說明如后。
偏光板是通過在聚乙烯醇類樹脂制成的偏光膜的一個或兩個表面上通過粘結(jié)劑層層疊透明保護膜來進行制造的。由聚乙烯醇類樹脂制成的偏光膜具體而言是在單軸延伸的聚乙烯醇類樹脂薄膜中吸附雙色性色素并取向形成的。在本發(fā)明中，作為在上述的偏光膜的至少一個表面上層疊的保護膜，采用環(huán)烯烴類樹脂薄膜，而作為粘結(jié)劑，采用聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂和含有縮水甘油氧基的混合物。
構(gòu)成偏光板的聚乙烯醇類樹脂可通過將聚醋酸乙烯類樹脂進行堿化而得到。作為聚醋酸乙烯類樹脂，除了作為醋酸乙烯單聚物的聚醋酸乙烯以外，還可以舉出醋酸乙烯和其它可聚合單體形成共聚體等。作為與醋酸乙烯共聚的其它單體，可舉出例如不飽和羧酸類，烯烴類，乙烯醚類，不飽和磺酸類，具有銨基的丙烯酰胺類等。聚乙烯醇類樹脂的堿化度，通常為85-100摩爾％，優(yōu)選在98摩爾％以上。該聚乙烯醇類樹脂可以進一步被改性，例如可使用由醛類改性的聚乙烯醇類樹脂和聚乙烯縮醛等。此外，聚乙烯醇類樹脂的聚合度通常為1000-10000，優(yōu)選為1500-5000。
由該聚乙烯醇類樹脂制成的膜，可作為偏光膜的原反膜使用。聚乙烯醇類樹脂的制膜方法沒有特別限制，可采用公知方法制膜。對聚乙烯醇類原反膜的厚度沒有特別限制，例如可為10微米-150微米。
偏光膜通常經(jīng)過以下步驟進行制造對這種聚乙烯醇類樹脂膜進行單軸延伸的步驟，用雙色性色素對聚乙烯醇類樹脂薄膜進行染色，以吸附該雙色性色素的步驟，將吸附了雙色性色素的聚乙烯醇類樹脂薄膜用硼酸水溶液進行處理的步驟，以及由該硼酸水溶液處理后，水洗的步驟。
單軸延伸步驟可在染色前實施，也可以與染色步驟一起實施，也可以在染色后實施。在染色后實施單軸延伸的情況下，該單軸延伸可在硼酸處理之前實施，也可以在硼酸處理過程中實施。當然，也可在上述多個階段實施單軸延伸。在單軸延伸時，可以采用周速度不同的兩個輥進行單軸延伸，也可以采用熱輥進行單軸延伸。此外，可以采用在大氣中實施延伸等的干式延伸方式，也可以采用濕式延伸，即在溶劑中膨脹的狀態(tài)下進行延伸的方式。延伸倍率通常為3-8倍。
在采用雙色性色素對聚乙烯醇類樹脂薄膜進行染色時，例如可將聚乙烯醇類樹脂薄膜浸漬在包含有雙色性色素的水溶液中實施。作為雙色性色素，具體可采用碘和雙色性染料。其中優(yōu)選在染色處理前將聚乙烯醇類樹脂薄膜在水中進行浸漬處理。
在采用碘作為雙色性色素的情況下，通常采用將聚乙烯醇類樹脂薄膜浸漬在包含碘和碘化鉀的水溶液中進行染色的方法。在該水溶液中，碘的含量通常為每100重量份水含0.01-1重量份。碘化鉀的含量通常為每100重量份水含0.5-20重量份。染色時所用水溶液的溫度通常為20-40℃。此外，在該水溶液中的浸漬時間(染色時間)通常為20-1800秒。
另一方面，在采用雙色性染料作為雙色性色素的情況下，通常采用將聚乙烯醇類樹脂薄膜浸漬在包含水溶性雙色性染料的水溶液中進行染色的方法。在該水溶液中，雙色性染料的含量通常為每100重量份水含1×10-4-10重量份，優(yōu)選包含1×10-3-1重量份，此外，也可以例如在1×10-2重量份以下。該水溶液可包含作為染色助劑的硫酸鈉等的無機鹽。染色時所用的染料水溶液的溫度通常為20-80℃。此外，在該水溶液中的浸漬時間(染色時間)通常為10-1800秒。
采用雙色性色素染色后進行硼酸處理，該步驟是通過將已被染色的聚乙烯醇類樹脂薄膜浸漬在包含硼酸的水溶液中實施的。在包含硼酸的水溶液中，硼酸的量通常為每100重量份水含2-15重量份，優(yōu)選含5-12重量份。在將碘作為雙色性色素使用的情況下，該含硼酸的水溶液優(yōu)選含有碘化鉀。在含硼酸的水溶液中，碘化鉀的量通常為每100重量份水含0.1-15重量份，優(yōu)選含5-12重量份。在含硼酸的水溶液中的浸漬時間通常為60-1200秒，優(yōu)選為150-600秒，更優(yōu)選為200-400秒。含硼酸的水溶液的溫度通常在50℃以上，優(yōu)選為50-85℃，更優(yōu)選為60-80℃。
硼酸處理后的聚乙烯醇類樹脂薄膜通常進行水洗處理。水洗處理例如可將硼酸處理過的聚乙烯醇類樹脂薄膜浸漬在水中實施。水洗處理時的水溫通常為5-40℃，浸漬時間通常為1-120秒。水洗后進行干燥處理，獲得偏光膜。干燥處理通常采用熱風干燥機或遠紅外線加熱器實施。干燥處理的溫度通常為30-100℃，優(yōu)選為50-80℃。干燥處理的時間通常為60-600秒，優(yōu)選為120-600秒。
由此通過對聚乙烯醇類樹脂薄膜實施單軸延伸、雙色性色素染色和硼酸處理獲得偏光膜。該偏光膜的厚度為5-40微米。在本發(fā)明中，在該偏光膜的至少一個表面上通過粘結(jié)劑層層疊環(huán)烯烴類樹脂薄膜，制成偏光板。
所述的環(huán)烯烴類樹脂，例如為具有類似降冰片烯和多環(huán)降冰片烯類單體的環(huán)狀烯烴(環(huán)烯烴)形成的單體單元的熱塑性樹脂。該環(huán)烯烴類樹脂除了可為上述環(huán)烯烴的開環(huán)聚合物或采用2種以上環(huán)烯烴獲得的開環(huán)共聚物的加氫產(chǎn)物以外，也可以為環(huán)烯烴和鏈狀烯烴或具有乙烯基的芳香族化合物的附加共聚物。此外，導(dǎo)入了極性基的聚合物也是有效的。
在為環(huán)烯烴和鏈狀烯烴或具有乙烯基的芳香族化合物的共聚物的情況下，作為鏈狀烯烴的實例，可舉出乙烯和丙烯等，此外，作為具有乙烯基的芳香族化合物的實例，可舉出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、核烷基取代的苯乙烯等。在這種共聚體中，由環(huán)烯烴形成的單體單元在50摩爾％以下，例如可為15-50摩爾％。特別是為環(huán)烯烴與鏈狀烯烴以及具有乙烯基的芳香族化合物的三元共聚物的情況下，由環(huán)烯烴形成的單體單元可比該范圍小。在該三元共聚物中，由鏈狀烯烴形成的單體單元通常為5-80摩爾％，由具有乙烯基的芳香族化合物形成的單體單元通常為5-80摩爾％。
作為市售的熱塑性環(huán)狀烯烴類樹脂，例如有ドイツ的Ticona社出售的“Topas”，ジエイエスア-ル株式會社出售的“ア-トン”，日本ゼオン株式會社出售的“ゼオノア(ZEONOR)”和“ゼオネツクス(ZEONEX)”，三井化學株式會社出售的“アペル”等。通過對這些環(huán)烯烴類樹脂制膜以形成膜，在制膜時可采用溶劑澆注法、熔融濟出法等的公知方法。市場上還出售制成膜的環(huán)烯烴類樹脂薄膜，例如有積水化學工業(yè)株式會社出售的“エスシ-ナ”和“SCA40”、以及從オプテス株式會社出售的“ゼオノア薄膜”等。
保護膜的厚度優(yōu)選較薄，但如果厚度太薄的話，則強度下降，加工性變差，另一方面當該厚度太厚的話，將產(chǎn)生透明性降低，或者偏光板的重量較大等的問題。因此，保護膜特別是環(huán)烯烴類樹脂薄膜的適當厚度例如為5-200微米，優(yōu)選為10-150微米，更優(yōu)選為20-100微米。
由該環(huán)烯烴類樹脂形成的保護膜可貼合在偏光膜的一個表面上，也可以貼合在兩個表面上。在偏光膜的兩個表面上貼合由環(huán)烯烴類樹脂制成的保護膜的情況下，2片保護膜可為相同種類或者為不同的種類。在偏光膜的一個表面上貼合由環(huán)烯烴類樹脂制成的保護膜的情況下，與該表面相對的表面上可貼合由環(huán)烯烴類樹脂以外的樹脂制成的保護膜。作為由環(huán)烯烴類樹脂以外的樹脂制成的適當保護膜的實例，可舉出現(xiàn)有技術(shù)中在偏光板保護膜中廣泛使用的醋酸纖維素類樹脂薄膜。醋酸纖維素類樹脂薄膜例如可為三醋酸纖維素薄膜或二醋酸纖維素薄膜等。三醋酸纖維素薄膜包括有富士寫真薄膜株式會社出售的“フジタツクTD80”、“フジタツクTD80UF”和“フジタツクTD80UZ”，從コニカ株式會社出售的“KC8UX2M”和“KC8UY”等。醋酸纖維素類保護膜的厚度為20-200微米。此外，作為由環(huán)烯烴類樹脂以外的樹脂制成的保護膜的其它實例，還可舉出如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯的聚酯類樹脂制成的薄膜、聚碳酸酯類樹脂制成的薄膜等光學透明性優(yōu)異的薄膜。
在上述保護膜中，對于與貼附有偏光膜的表面相反的表面也可實施防眩處理、硬涂層處理、防帶電處理、防反射處理等的表面處理。此外，也可以形成由液晶性化合物及其高分子量化合物等形成的涂層。當在偏光膜的兩個表面上貼合由環(huán)烯烴類樹脂制成的保護膜的情況下，可對薄膜的一個表面施加這些表面處理和涂層，而在偏光膜的一個表面上貼合由環(huán)烯烴類樹脂制成的保護膜，而對另一表面貼合由環(huán)烯烴類樹脂以外的樹脂制成的保護膜的情況下，也可以對薄膜的任何一個表面施加這些表面處理和涂層。
在本發(fā)明中，如以上所述，通過在聚乙烯醇類樹脂制成的偏光膜的至少一個表面上通過粘結(jié)劑層層疊如上所述的環(huán)烯烴類樹脂薄膜，由此制成偏光板的。也可以在偏光膜的一個表面上層疊環(huán)烯烴類樹脂薄膜，在另一表面上層疊由環(huán)烯烴類樹脂以外的樹脂制成的保護膜。在此所用的粘結(jié)劑，特別是與環(huán)烯烴類樹脂薄膜粘結(jié)時所用的粘結(jié)劑，可為聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂和含有縮水甘油氧基的化合物的混合物。在偏光膜的一個表面上層疊由環(huán)烯烴類樹脂以外的樹脂制成的保護膜的情況下，其粘結(jié)劑也不必限定為在此所限定的粘結(jié)劑，但是從容易施工的方面看，一般兩個表面使用相同的粘結(jié)劑是有利的。
在此所述的聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂，指的是具有聚酯骨架的氨基甲酸酯樹脂，其中導(dǎo)入有少量的離子性成分(親水成分)。該離聚物型氨基甲酸酯樹脂可不使用乳化劑，直接在水中乳化，形成乳液，因此適于作為水性粘結(jié)劑。聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂就本身而言是公知的，例如在日本專利特開平7-97504號公報中記載了使酚類樹脂分散在水性介質(zhì)中的高分子分散劑的實例。這種聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂例如可由以下的方法制造。
(1)通過使含親水性基的化合物(A)、聚酯類多元醇(B)和聚異氰酸酯(C)反應(yīng)得到的含親水性基的聚氨酯樹脂在水中乳化，獲得離聚物樹脂的方法。
(2)通過使含親水性基的化合物(A)、聚酯類多元醇(B)和聚異氰酸酯(C)反應(yīng)而得到的導(dǎo)入了親水性基、含異氰酸酯基端基的氨基甲酸酯聚合物分散在水中，并使其與多元胺反應(yīng)，獲得聚物樹脂的方法等。
作為上述含親水性基的化合物(A)，可例舉出如2-羥基乙烷磺酸、磺基琥珀酸、磺胺酸、2，4-二氨基甲苯磺酸等的含磺酸基的化合物、如2，2-二羥甲基丙酸、二羥基馬來酸、3，4-而氨基安息香酸等的含羧基的化合物，聚合物中至少有1個活性氫的聚氧乙烯二醇或聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚體二醇等。
上述聚酯多元醇(B)除了由二醇成分和酸成分通過脫水縮合反應(yīng)得到的聚酯以外，還可以為如ε-己內(nèi)酯的環(huán)狀酯化合物通過開環(huán)交換反應(yīng)獲得聚酯，或者這些物質(zhì)的共聚合聚酯。在聚酯多元醇中采用的二元醇成分中，包括乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇(分子量300-6000)、二丙二醇、三丙二醇、2，2-二乙基-1，3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-戊基-2-丙基-1，3-丙二醇、2-丁基-2-己基-1，3-丙二醇、2-乙基-1，3-己二醇、二羥基乙氧基苯、1，4-環(huán)己烷二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、雙酚A、加氫雙酚A、氫醌以及這些物質(zhì)的烯化氧加成物等。此外，在酸成分中，包括琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、無水馬來酸、富馬酸、1，3-環(huán)戊烷二羧酸、1，4-環(huán)己烷二羧酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1，4-萘二酸、2，5-萘二酸、2，6-萘二酸、萘甲酸、連苯二羧酸、1，2-二(苯氧基)乙烷-p，p’-二羧酸以及這些二羧酸的酸酐或酯形成性衍生物、對羥基安息香酸、p-(2-戊基乙氧基)安息香酸以及這些物質(zhì)的羥基羧酸的酯形成性衍生物等。
其中聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂除了上述的聚酯多元醇以外，在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，還可以并用其它的高分子量聚合物成分或低分子量的含活性氫的化合物。作為高分子量的多元醇，可例舉出聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚縮醛多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚酯酰胺多元醇、聚硫醚多元醇等。此外，作為低分子量的含活性氫的化合物，可例舉出如乙二醇、新戊二醇、1，6-己烷二醇、甘油、三羥甲基丙烷的多羥基化合物、如乙二胺、哌啶的二胺化合物等。其中并用低分子量的含活性氫的化合物是優(yōu)選的形式。
所述聚異氰酸酯(C)為分子內(nèi)至少具有2個異氰酸酯基的化合物，具體可例舉出2，4-甲苯基二異氰酸酯、亞苯基二異氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、1，6-環(huán)己烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等。
這些含親水性基的化合物(A)、聚酯多元醇(B)和聚異氰酸酯(C)之間的反應(yīng)可在無溶劑的條件下實施，但是也可以在有機溶劑中實施。所得的樹脂通過用如氫氧化鈉或氫氧化鉀等的非揮發(fā)性堿、如三乙胺或二甲基乙醇胺的胺類或者銨中和，并向其中添加水，可獲得聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂的水性分散液。
聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂是在反應(yīng)時采用有機溶劑等而在包含有機溶劑的狀態(tài)下獲得的情況下，通過蒸餾該有機溶劑等將其除去。由于該氨基甲酸酯樹脂為離聚物型，因此在水中可為極微小的顆粒，并且可形成穩(wěn)定的膠體，形成不含有機溶劑的水性粘結(jié)劑。
聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂的重均分子量優(yōu)選為5000以上，重均分子量更優(yōu)選為10000以上和300000以下。當該重均分子量在5000以下時，不能獲得足夠的粘結(jié)層強度，此外，當該重均分子大于300000時，在將其制成水分散液時粘度太高，難以操作。
在本發(fā)明中，在將該聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂分散在水中的狀態(tài)下，制成水性粘結(jié)劑。該水性粘結(jié)劑溶液的粘度在2000mPa.sec以下時，由于操作容易，因此優(yōu)選，并且進一步優(yōu)選為1000mPa.sec以下，特別優(yōu)選為500mPa.sec以下。粘度越低，越容易進行粘結(jié)劑的涂布操作，此外，所得的偏光板的外觀也良好。從粘度和粘結(jié)強度觀點出發(fā)，在該水性粘結(jié)劑溶液中聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂的固體成分的濃度優(yōu)選在10-70重量％的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在20-50重量％的范圍內(nèi)。
在聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂的水分散液中，可進一步添加聚乙二醇和聚氧乙烯等或者表面活性劑等。此外，還可以添加聚甲基丙烯酸羥乙酯，聚丙烯酸羥乙酯，聚丙烯酸、聚乙烯醇類樹脂等的水溶性樹脂。
作為本發(fā)明可使用的合適的市售聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂，可例舉出大日本油墨化學工業(yè)株式會社出售的“ハイドラン AP-20”、“ハイドラン APX-101H”等。
在本發(fā)明中，除了如上所述的聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂以外，還使用具有縮水甘油氧基的化合物。通過并用該具有縮水甘油氧基的化合物，可提高偏光膜和環(huán)烯烴類樹脂薄膜之間的粘結(jié)性。在此所述的縮水甘油氧基為以下式子所示的基團，純化學的叫法應(yīng)當為2，3-環(huán)氧丙氧基。
上述縮水甘油氧基特別優(yōu)選為與醚鍵合的基團。具有縮水甘油氧基的化合物，優(yōu)選為一分子中具有至少兩個以上縮水甘油基的化合物，可例舉出聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、聚丁二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、二甘油二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、1，4-丁二醇二縮水甘油醚、1，6-己烷二醇二縮水甘油醚、雙酚A二縮水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、季戊四醇多縮水甘油醚、山梨糖醇多縮水甘油醚、山梨糖醇酐多縮水甘油醚、聚甘油多縮水甘油醚等。含有縮水甘油氧基的化合物的分子量以重均分子量計優(yōu)選在5000以下。在具有縮水甘油氧基的化合物的市售品中，可例舉出從大日本油墨化學工業(yè)株式會社出售的“CR-5L”等。
聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂和具有縮水甘油氧基的化合物的混合比優(yōu)選在這樣的范圍內(nèi)進行適宜地選擇，即，相對于100重量份聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂，具有縮水甘油氧基的化合物為5-100重量份，進一步優(yōu)選具有縮水甘油氧基的化合物為5-60重量份，特別優(yōu)選為5-30重量份。當具有縮水甘油氧基的化合物的比例太低時，不能獲得充分的粘結(jié)強度，此外，當該比例過大時，粘結(jié)劑的粘度太高，難以進行操作。
在以上所述的本發(fā)明中，其重要特征為使用包含聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂和具有縮水甘油氧基的化合物的水性粘結(jié)劑。該水性粘結(jié)劑實質(zhì)上無需使用有機溶劑，對環(huán)境和操作者的健康不會帶來不利影響，并且由于并用具有縮水甘油氧基的化合物，可獲得較高的粘結(jié)力。
采用粘結(jié)劑將偏光膜與由環(huán)烯烴類樹脂制成的保護膜粘結(jié)的方法，或者在偏光膜的一個表面上層疊由環(huán)烯烴類樹脂以外的樹脂制成的保護膜的情況下，將二者進行粘結(jié)的方法，可采用通常已知的方法，例如可舉出通過流平法、棒涂法、凹版涂法、模涂法、浸涂法、噴涂法等在偏光膜和/或保護膜的粘結(jié)面上涂布粘結(jié)劑，將二者層疊的方法。所述的流平法是在大致垂直的方向、大致水平的方向或者在二者之間的傾斜方向上移動作為被涂布物的偏光膜或保護膜，同時在其表面上流下粘結(jié)劑進行擴散涂布的方法。在涂布粘結(jié)劑后，通過夾輥等夾住偏光膜和保護膜，由此進行貼合。
此外，為提高粘結(jié)性，可在偏光膜和/或保護膜的粘結(jié)表面上實施適宜的表面處理，例如等離子處理、電暈處理、紫外線照射處理、灼燒(火焰)處理、堿化處理等。作為堿化處理，可舉出浸漬在如氫氧化鈉或氫氧化鉀的堿性水溶液中的方法。
在將偏光膜和保護膜層疊之后，進行干燥處理。干燥處理可通過例如噴射熱風實施，此時的溫度從40-100℃，優(yōu)選從60-100℃的范圍內(nèi)進行適宜地選擇。干燥時間為20-1200秒。干燥后，優(yōu)選進一步在室溫或比室溫稍微高一些的溫度，例如在20-50℃的溫度下養(yǎng)護12-600小時的時間。干燥后粘結(jié)層的厚度通常為0.001-5微米，優(yōu)選為0.01-2微米，更優(yōu)選為0.01-1微米。粘結(jié)層的厚度大于5微米時，偏光板的外觀容易不佳。
在本發(fā)明的偏光板中，在保護膜的表面上可通過粘結(jié)劑貼附光學功能性薄膜。作為光學功能性薄膜，可例舉出在基底材料表面上涂覆液晶性化合物并進行取向所得的光學補償薄膜、通過某種偏光的光的，并顯示與其相反的性質(zhì)的反射偏光光的反射型偏光膜、由聚碳酸酯類樹脂制成的相位差薄膜、由環(huán)狀聚烯烴類樹脂制成的相位差薄膜、在表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的具有防眩功能的薄膜、實施了防表面反射處理的薄膜、表面具有反射功能的反射膜，同時具有反射功能和透過功能的半透射反射膜等。作為與基底材料表面上涂覆液晶性化合物并進行取向所得的光學補償薄膜相當?shù)氖惺燮?，包括富士寫真薄膜株式會社出售的“WV薄膜”、新日本石油株式會社出售的“NH薄膜”和“NR薄膜”(均為商品名稱)等。作為與通過某種偏光的光的，并顯示與其相反的性質(zhì)的反射偏光光的反射型偏光膜相當?shù)氖惺燮?，包括Minnesota Mining and Manufacturing社(3M)(在日本為住友スリ-エム株式會社)出售的“DBEF”(商品名稱)等。此外，作為與由環(huán)狀聚烯烴類樹脂制成的相位差薄膜相當?shù)氖惺燮?，包括ジエイエス?ル株式會社出售的“アトン”、積水化學工業(yè)株式會社出售的“エスシ-ナ”、オプテス株式會社出售的“ゼオノア薄膜”(均為商品名稱)等。
實施例以下根據(jù)實施例對本發(fā)明作詳細說明，但是本發(fā)明不限于這些實例。在實例中，表示含量和使用量的％和份，沒有特別說明的話為重量基準。
實施例1在干式條件下，將平均聚合度為約2400，堿化度為99.9摩爾％以上，厚度為75微米的聚乙烯醇薄膜單軸延伸至約5倍，并進一步保持緊張狀態(tài)，直接在60℃的純水中浸漬1分鐘，此后在碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100的水溶液中在28℃下浸漬60秒。此后，在碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100的水溶液中在72℃下浸漬300秒。繼續(xù)用26℃的純水清洗20秒后，在65℃下干燥，制備出在聚乙烯醇上吸附取向有碘的偏光膜。
此外，向100份聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂的水性乳液(大日本油墨化學工業(yè)株式會社制造的“ハイドランAP-20”，固體成分的濃度未30％，粘度為30mPa.sec)中加入3份作為多官能縮水甘油醚的大日本油墨化學工業(yè)株式會社制造的“CR-5L”，作為粘結(jié)劑。首先，在所得的偏光膜的兩個表面上通過上述粘結(jié)劑貼合已進行了電暈處理的由降冰片烯類樹脂制成的厚度為40微米的保護膜(オプテス株式會社制造的“ゼオノア薄膜”)，在80℃下干燥7分鐘，制成偏光板。此后，在室溫下養(yǎng)護1周。在該偏光板的表面上以與薄膜法線方向相對傾斜45度的角度的方向，向透過軸方向切入刀的刃部，對偏光膜與該保護膜進行剝離，但是完全不能剝離開。
實施例2除了變更貼合在偏光膜上的保護膜，在其單面上采用實施了電暈處理的降冰片烯類樹脂制成的厚度為100微米的“ゼオノア薄膜”，在其另一個表面上采用實施了表面堿化處理的三醋酸纖維素制成的厚度為80微米的薄膜(富士寫真薄膜株式會社制造的“フジタツクTD80”薄膜)以外，采用與實施例1一樣的方式制造偏光板，對于所得的偏光板實施與實施例1一樣的剝離試驗，但是兩個表面均完全不能剝離開。
比較例1除了在粘結(jié)劑中不配合多官能縮水甘油醚的“CR-5L”以外，采用與實施例1一樣的方式制造偏光板，所得偏光板的保護膜容易剝離。
比較例2除了將100份由聚酯類樹脂制成的水性聚氨酯粘結(jié)劑主要試劑(東洋モ-トン株式會社制造的“EL-436A”)和3份聚異氰酸酯類固化劑(東洋モ-トン株式會社制造的“EL-436B”)混和，將其作為粘結(jié)劑以外，采用與實施例1一樣的方式制造偏光板，所得偏光板的保護膜容易剝離。
比較例3除了將100份水性聚氨酯粘結(jié)劑的主要試劑(ノガワケミカル株式會社制造的“ダイアボンド DW901H”)和3份聚異氰酸酯類固化劑(ノガワケミカル株式會社制造的“HA-5A”)混和，將其作為粘結(jié)劑以外，采用與實施例1一樣的方式制造偏光板，所得偏光板的保護膜容易剝離。
比較例4除了向100份水中添加3份羧酸基改性的聚乙烯醇(クラレ株式會社制造的“クラレポバ-ルKL318”)和1.5份水溶性聚酰胺環(huán)氧樹脂(住友化學工業(yè)株式會社制造的“スミレ-ズレジン650”(固體成分為30％的水溶液)，并將其作為粘結(jié)劑以外，采用與實施例1一樣的方式制造偏光板，所得偏光板的保護膜容易剝離。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種偏光板，其是在聚乙烯醇類樹脂形成的偏光膜的至少一個表面上通過粘結(jié)劑層層疊環(huán)烯烴類樹脂薄膜形成的偏光板，其特征在于該粘結(jié)劑層由聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂和含有縮水甘油氧基的化合物形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光板，其特征在于在偏光膜的一個表面上層疊環(huán)烯烴類樹脂薄膜，在另一表面上層疊醋酸纖維素類薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光板，其特征在于在偏光膜的兩個表面上層疊環(huán)烯烴類樹脂薄膜。
4.一種偏光板的制造方法，其特征在于在聚乙烯醇類樹脂形成的偏光膜上，通過包含聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂和含有縮水甘油氧基的水性粘結(jié)劑，來層疊環(huán)烯烴類薄膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的偏光板制造方法，其特征在于其中所述的水性粘結(jié)劑實質(zhì)上不含有機溶劑。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種偏光板及其制造方法，是在聚乙烯醇類偏光膜上層疊由環(huán)烯烴類樹脂制成的保護膜以制成偏光板時，通過使用合適的粘結(jié)劑提高二者之間的粘結(jié)性。該偏光板，是在聚乙烯醇類樹脂形成的偏光膜的至少一個表面上通過粘結(jié)劑層層疊環(huán)烯烴類樹脂薄膜形成的偏光板，該粘結(jié)劑層由聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂和含有縮水甘油氧基的化合物形成。此外，該偏光板的制造方法，是通過在聚乙烯醇類樹脂形成的偏光膜上，通過包含聚酯類離聚物型氨基甲酸酯樹脂和含有縮水甘油氧基的水性粘結(jié)劑來層疊環(huán)烯烴類薄膜，由此制造偏光板。
文檔編號G02B5/30GK1591056SQ20041005711
公開日2005年3月9日 申請日期2004年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月28日
發(fā)明者林成年, 橋本由美子, 武藤清 申請人:住友化學工業(yè)株式會社