取向膜的生产方法、偏振膜、偏振板和可视显示器技术

一种在加热或加湿条件下尺寸变化小的聚乙烯醇衍生膜的取向膜通过包括以下步骤的取向膜生产方法获得：通过在不低于７０℃下加热将包含聚乙烯醇或其衍生物的含水率调至不大于１０％的未拉伸膜拉伸２至６倍；然后在不高于４０℃下冷却后再在不低于７０℃下加热使之退火。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于偏振膜等的聚乙烯醇衍生膜的取向膜的生产方法。此外，本专利技术还涉及包含可通过本专利技术取向膜生产方法获得的取向膜的偏振膜。偏振膜可用作用于可视显示器如液晶显示器、有机EL显示器、PDP(等离子显示屏面)的偏振板等。
技术介绍
传统上用聚乙烯醇衍生膜的取向膜作为液晶显示器等的偏振膜。作为所述取向膜的生产方法可提及湿拉伸法和干拉伸法。由于在湿拉伸法中膜的含水率对拉伸有一些影响，容易在取向膜中产生拉伸不均匀。另一方面，在干拉伸法中，利用拉伸辊圆周速率之比给加热至在不低于玻璃化转变温度下拉伸的膜施加拉伸应力进行拉伸，当膜被拉伸至较薄时可能因拉伸应力所致变形带来一些不均匀性，结果容易产生拉伸不均匀。使用有上述拉伸不均匀的取向膜的偏振膜中，可能出现颜色不均匀和性能不规整的问题。JP-B-2-731813、JP-A-10-39137等目的是解决通过上述干拉伸法生产取向膜的方法中出现的问题。根据这些文献中所给出的方法，有可能获得均匀拉伸。此外，在液晶显示装置如液晶显示器中使用偏振膜的各种光学膜如偏振板有以下问题在加热或加湿条件下产生因尺寸变化所致变形，损坏显示器的质量。特别是由于形成偏振元件层的偏振膜以高拉伸比拉伸以显示偏振作用，它有很大的剩余应变，因而在加热条件下出现很大的尺寸变化(收缩)。而且，通过上述方法获得的取向膜或偏振膜中，不能控制在加热条件下的尺寸变化。专利技术概述本专利技术的目的之一是提供一种在加热或加湿条件下尺寸变化小的聚乙烯醇衍生膜的取向膜的生产方法。此外，本专利技术的另一目的是提供利用可通过所述生产方法获得的取向膜的偏振膜、偏振板和可视显示器。为解决上述问题，本专利技术人经过深入研究，发现了下述偏振膜的生产方法，完成本专利技术。本专利技术涉及一种取向膜的生产方法，包括以下步骤通过在不低于70℃下加热将包含聚乙烯醇或其衍生物的含水率调至不大于10％的未拉伸膜拉伸2至6倍；然后在不高于40℃下冷却后再在不低于70℃下加热使之退火。本专利技术取向膜的生产方法中，使拉伸未取向膜所得取向膜(拉伸膜)冷却后，再加热退火。通过退火处理使所述取向膜热定型。从而通过所述处理抑制所得取向膜在加热或加湿条件下尺寸收缩。上述取向膜生产方法中所述拉伸处理中，应变速率优选不低于1.4(l/s)。所述拉伸处理中拉伸比无特殊限制，但如果应变速率设定在不低于1.4(l/s)，则得到双折射大的取向膜。由于实现有极好取向度的取向膜，为得到对比度良好的偏振膜，这是优选的。应变速率优选设定在不低于2.5(l/s)，更优选不低于5(l/s)。此外，应变速率的最大值无特殊限制，但考虑到膜拉伸时的破损优选设定在不高于8(l/s)。上述取向膜的生产方法中，未拉伸膜可预先用碘或两色染料染色。此外，在上述取向膜的生产方法中，也可在拉伸所述未拉伸薄膜之后用碘或两色染料使拉伸膜染色。特别地，本专利技术涉及包含通过上述取向膜生产方法获得的取向膜的偏振膜。本专利技术还涉及一种偏振板，其中至少在上述偏振膜的一侧制备光学透明保护层。本专利技术还涉及使用上述偏振板的可视显示器。优选实施方案聚乙烯醇或其衍生物作为本专利技术取向膜生产方法中所用未拉伸膜的原料。作为聚乙烯醇衍生物，可提及的除聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等之外，还可提及用烯烃如乙烯和丙烯；不饱和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、和巴豆酸；上述不饱和羧酸的烷基酯和丙烯酰胺等改性的衍生物。一般使用聚合度约1000至10000和皂化度约80至100％(摩尔)的聚乙烯醇。虽然未拉伸聚乙烯醇衍生膜的厚度无特殊限制，但通常为约30至150μm。此外，上述聚乙烯醇衍生的未拉伸膜中还可包含添加剂如增塑剂。作为增塑剂，可提及多元醇及其缩合物等，例如甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。所述增塑剂的用量无特殊限制，但在所述未拉伸膜中优选设定在不大于20％(重量)。适当调节上述聚乙烯醇衍生膜的未拉伸膜的含水率使之可适用于干拉伸法。本专利技术未拉伸膜的含水率不大于10％。此外，含水率表示水分重量相对于绝对干燥状态下所述未拉伸膜重量的百分率。所述未拉伸膜的含水率的调节方法无特殊限制，例如对于有电加热器、烘干箱、加热辊、滚筒和传送带的薄膜生产线可采用干燥法。考虑到产率，干燥温度优选不低于50℃。上述含水率优选不高于8％，更优选不高于5％。此外，为避免拉伸不均匀，所述含水率优选不低于0.5％。本专利技术取向膜的生产方法中，采用以下方法在不低于70℃下加热上述聚乙烯醇衍生膜，拉伸2至6倍。加热手段无特殊限制，可使用各种膜生产线的常用方法中所用装置，如电加热器、烘干箱、加热辊、滚筒和传送带等。加热温度优选为约80至120℃，更优选90至110℃。加热温度低于70℃时，因膜的拉伸屈服应力接近断裂应力值，难以生产连续拉伸膜。另一方面，采用更高加热温度的情况下，导致膜中所含增塑剂可能强烈蒸发，用加热辊法作为加热手段时加热辊和膜之间可能产生浮起，从而难以获得优选的均匀拉伸。此外，采用加热辊法时，将加热辊的表面温度调至上述范围内。也可配置多个加热辊。拉伸手段无特殊限制，在各种干拉伸法中可采用单轴拉伸。通过上述热处理使膜纵向单轴拉伸，则该膜将变薄得到取向膜。作为拉伸设备，可提及例如辊式拉伸机、扩幅拉伸机等。也可分多步进行拉伸。取向膜的拉伸比根据目的适当设定，为2至6倍，优选3至5.5倍，更优选3.5至5倍。拉伸后取向膜的厚度优选为约5至40μm。上述拉伸法中，如前面所述应变速率调至不低于1.4(l/s)是适合的。适当控制加热时间、加热温度、线速、拉伸处理中的辊间距离等，可调节应变速率。此外，应变速率的测量按以下方法进行例如，预先用墨水等给未拉伸膜作刻度标记，由所述刻度标记间距离、拉伸处理中所述刻度标记间距离的伸长得到变形率((刻度标记间距离的伸长)/(刻度标记间距离))，然后用所述变形率除以伸长所需时间。可用高速摄影机拍照，进行图像分析，获得刻度标记间距离的伸长。上述拉伸处理之后，使膜冷却至不高于40℃，然后再进行在不低于70℃下加热的退火处理。拉伸处理之后的冷却可通过保持在环境条件下进行。此外，也可在用辊式拉伸机拉伸处理之后用导辊进行冷却。不控制在不高于40℃的冷却温度下而在冷却不足的情况下进行退火处理时，导致拉伸区之外的膜被拉伸，从而产生拉伸不均匀。结果不能充分地控制加热和加湿条件下的尺寸变化。冷却温度无特殊限制，但通常优选20至40℃。通过在不低于70℃下加热所述拉伸膜进行退火处理。加热手段无特殊限制，可采用与拉伸处理中加热未拉伸膜的相同手段。加热温度优选为约80至160℃，更优选90至140℃。加热温度低于70℃时，退火处理不足，不能充分地控制所得取向膜在加热和加湿条件下的尺寸变化。另一方面，采用更高加热温度时，可能导致膜中所含增塑剂剧烈蒸发，用加热辊法作为加热手段时可能在加热辊和膜之间产生浮起，从而难以获得优选的均匀拉伸。上述取向膜的生产方法中，未拉伸膜可预先用碘或两色染料染色。此外，也可在退火处理之后用碘或两色染料使拉伸膜染色。还可在拉伸之后和退火处理之前用碘或两色染料使拉伸膜染色。染色方法无特殊限制，使用碘时一般用碘-碘化钾水溶液，使用两色染料时常用染料水溶液。用碘或两色染料染色后取向膜用作偏振膜。而且，所述拉伸后的聚乙烯醇衍生膜可经过用硼酸等增强耐久性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种取向膜的生产方法，包括以下步骤：通过在不低于７０℃下加热将包含聚乙烯醇或其衍生物的含水率调至不大于１０％的未拉伸膜拉伸２至６倍；然后在不高于４０℃下冷却后再在不低于７０℃下加热使之退火。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤诚司，土本一喜，西田昭博，木下亮儿，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]