偏振膜的制造方法及偏振膜的制造装置与流程

文档序号:26358961发布日期:2021-08-20 20:34阅读:93来源:国知局
偏振膜的制造方法及偏振膜的制造装置与流程

本发明涉及偏振膜的制造方法及偏振膜的制造装置。



背景技术:

作为偏振膜,以往使用使碘那样的二色性色素吸附取向于经单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜而成的偏振膜。通常,偏振膜通过依次实施用二色性色素对聚乙烯醇系树脂膜进行染色的染色处理、用交联剂进行处理的交联处理以及膜干燥处理,并且在制造工序之间对聚乙烯醇系树脂膜实施拉伸处理而制造。

在制造偏振膜时的染色处理工序、交联处理工序中,使聚乙烯醇系树脂膜与处理液接触来进行各处理(例如,专利文献1~3等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第4070000号公报

专利文献2:日本专利第6054054号公报

专利文献3:日本特开2019-35956号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

对于上述那样的处理液而言,伴随着偏振膜的制造处理液和处理液中的药剂等被消耗,因此有时一边进行处理液的补给一边进行上述各处理。处理液通常包含药剂、水,因此有时通过在各处理工序中向使用中的处理液中添加药剂、水来补给处理液。发现在对交联处理工序中使用的交联液进行了水的补给的情况下,交联液中的碘离子(i3-)浓度上升。认为交联液中的碘离子浓度的上升可能成为引起所得到的偏振膜的光学性能降低的原因。

本发明提供能够制造光学性能良好的偏振膜的偏振膜的制造方法及偏振膜的制造装置。

用于解决课题的手段

本发明提供以下所示的偏振膜的制造方法及偏振膜的制造装置。

〔1〕一种偏振膜的制造方法,是由聚乙烯醇系树脂膜制造偏振膜的偏振膜的制造方法,包括:

用含有碘的染色处理液对聚乙烯醇系树脂膜进行处理的工序;

在含有交联剂和碘化物盐的液体中添加氧溶解量为2.0mg/l以下的水而得到第1交联处理液的工序;以及

在包含上述第1交联处理液的交联处理液中将用上述染色处理液进行处理的工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍的工序。

〔2〕根据〔1〕所述的偏振膜的制造方法,其中,上述水为纯水。

〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的偏振膜的制造方法,其中,上述水为进行了脱氧处理的脱氧水。

〔4〕根据〔3〕所述的偏振膜的制造方法,其中,上述脱氧处理为选自膜脱气处理、减压处理、使用了非活性气体的鼓泡处理、加热处理和添加脱氧剂的处理中的1种以上。

〔5〕根据〔3〕或〔4〕所述的偏振膜的制造方法,其中,上述脱氧处理至少包括膜脱气处理。

〔6〕根据〔1〕~〔5〕中任一项所述的偏振膜的制造方法,其中,在得到上述第1交联处理液的工序中添加的上述水的温度为5℃以上且70℃以下。

〔7〕根据〔1〕~〔6〕中任一项所述的偏振膜的制造方法,其中,上述浸渍的工序是将用上述染色处理液进行处理的工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在收容上述交联处理液的交联槽中的工序,

得到上述第1交联处理液的工序在位于上述交联槽的外部的外部槽中进行。

〔8〕根据〔7〕所述的偏振膜的制造方法,其中,上述含有交联剂和碘化物盐的液体是从上述交联槽内的上述交联处理液中抽出的至少一部分交联处理液,上述偏振膜的制造方法还包括:

将上述抽出的至少一部分交联处理液供给至上述外部槽的工序;以及

从上述外部槽向上述交联槽供给上述第1交联处理液的工序。

〔9〕一种偏振膜的制造装置,其是使用聚乙烯醇系树脂膜来制造偏振膜的偏振膜的制造装置,包含:

染色处理部,其用含有碘的染色处理液对上述聚乙烯醇系树脂膜进行处理;

第1交联处理液制备部,其在含有交联剂和碘化物盐的液体中添加氧溶解量为2.0mg/l以下的水而得到第1交联处理液;以及

交联槽,其将在上述染色处理部中经过处理的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在包含上述第1交联处理液的交联处理液中。

〔10〕根据〔9〕所述的偏振膜的制造装置,其还包含进行脱氧处理的脱氧部,上述脱氧处理用于得到上述水。

〔11〕根据〔9〕或〔10〕所述的偏振膜的制造装置,其还包含调节上述水的温度的温度调节部。

〔12〕根据〔9〕~〔11〕中任一项所述的偏振膜的制造装置,其中,上述第1交联处理液制备部设置于上述交联槽的外部。

〔13〕根据〔9〕~〔12〕中任一项所述的偏振膜的制造装置,其中,上述含有交联剂和碘化物盐的液体是从上述交联槽内的交联处理液中抽出的至少一部分交联处理液,上述偏振膜的制造装置还包含:

第1供给部,其将上述抽出的至少一部分交联处理液供给至上述第1交联处理液制备部;以及

第2供给部,其从上述第1交联处理液制备部向上述交联槽供给上述第1交联处理液。

发明的效果

根据本发明,能够制造光学性能良好的偏振膜。

附图说明

图1是表示本发明的偏振膜的制造方法和其中所使用的偏振膜的制造装置的一个例子的示意图。

附图标记说明

1a~11:导辊,2a~2f:夹持辊,10:聚乙烯醇系树脂膜(pva系树脂膜),11:放卷辊,13:溶胀槽,15:染色槽,17:交联槽,19:清洗槽,21:干燥炉,25:偏振膜,27:收卷辊,30:第1交联处理液制备部,31:外部槽,32:水供给部,33:药剂供给部,35:第1供给部,36:第2供给部。

具体实施方式

以下,参照附图,对本发明的偏振膜的制造方法及偏振膜的制造装置的优选实施方式进行说明。需要说明的是,本发明的范围不限于此处说明的实施方式,可以在不损害本发明的主旨的范围内进行各种变更。

本实施方式的偏振膜的制造方法及偏振膜的制造装置通过使用聚乙烯醇系树脂膜(以下,有时称为“pva系树脂膜”)来制造偏振膜。偏振膜例如可以由作为原料膜的长条的pva系树脂膜连续地以长条物的形式来制造。

<偏振膜的制造方法>

图1是表示本实施方式的偏振膜的制造方法和其中所使用的偏振膜的制造装置的一个例子的示意图。图1中的箭头表示膜运送方向或液体的流动方向。在图1所示的偏振膜25的制造方法中,可以由长条的pva系树脂膜10连续地得到长条的偏振膜25。具体而言,一边将pva系树脂膜10从放卷辊11连续地放卷,一边依次进行溶胀槽13中的溶胀处理工序、收容染色处理液的染色槽15(染色处理部)中的染色处理工序、收容交联处理液的交联槽17中的交联处理工序、以及清洗槽19中的清洗处理工序,最后通过干燥炉21进行干燥处理,从而能够得到偏振膜25。作为长条物而制造的偏振膜25可以依次收卷于收卷辊27,也可以不收卷而供于在偏振膜25的单面或两面粘接保护膜等热塑性树脂膜的偏振板制作工序。

本实施方式的偏振膜25的制造方法是由pva系树脂膜10制造偏振膜25的偏振膜的制造方法,包括:

用含有碘的染色处理液对pva系树脂膜10进行处理的工序;

在含有交联剂和碘化物盐的液体中添加氧溶解量为2.0mg/l以下的水而得到第1交联处理液的工序;以及

将用染色处理液进行处理的工序后的pva系树脂膜10浸渍在包含第1交联处理液的交联处理液中的工序。

通过上述工序,能够得到成为pva系树脂膜10的交联处理中使用的交联处理液的至少一部分的第1交联处理液,使用包含该第1交联处理液的交联处理液,适宜地进行实施了染色处理的pva系树脂膜10的交联处理。以下,对各工序进行说明。

(用染色处理液进行处理工序)

用染色处理液进行处理的工序是用含有碘的染色处理液对pva系树脂膜10进行处理的染色处理工序,是出于使碘吸附于pva系树脂膜10、使碘发生取向等目的而进行的。用染色处理液进行处理的pva系树脂膜10优选是在图1所示的溶胀槽13中进行了溶胀处理后的膜。作为用含有碘的染色处理液进行处理的方法,例如如图1所示,可以通过一边沿着膜运送路径运送pva系树脂膜10,一边在染色处理液中浸渍规定时间后,从染色处理液中拉出来而进行处理。用染色处理液进行处理的方法可以通过在pva系树脂膜10上涂布染色处理液的方法来进行。

(得到第1交联处理液的工序)

得到第1交联处理液的工序包括在含有交联剂和碘化物盐的液体中添加氧溶解量为2.0mg/l以下的水的工序。含有交联剂和碘化物盐的液体包含交联剂、碘化物盐和液体。作为液体,可举出水;乙醇等醇;它们的混合物等,优选包含水。得到第1交联处理液的工序是为了得到构成用于交联槽17中的交联处理的交联处理液的一部分的第1交联处理液而进行的。交联处理中使用的交联处理液包含交联剂、碘化物盐和水。

得到第1交联处理液的工序可以为了将在交联槽17中在交联处理中使用之后的交联处理液(以下,有时称为“使用过的交联处理液”)作为能够使用的交联处理液进行再利用而进行。在该情况下,添加上述氧溶解量的水的含有交联剂和碘化物盐的液体可以是使用过的交联处理液,在得到第1交联处理液的工序中进行的上述氧溶解量的水的添加可以成为用于再利用使用过的交联处理液从而制备能够用于交联处理的交联处理液的处理。在进行使用使用过的交联处理液来得到第1交联处理液的工序的情况下,含有交联剂和碘化物盐的液体例如可以是从交联槽17内的交联处理液中抽出的至少一部分的交联处理液,在该情况下,得到第1交联处理液的工序如图1所示,能够在位于交联槽17的外部的外部槽31中进行。在进行在外部槽31中得到第1交联处理液的工序的情况下,偏振膜25的制造方法可以包括将从交联槽17中抽出的至少一部分交联处理液供给至外部槽31中的工序,另外,也可以包括将在外部槽31中制备的第1交联处理液供给至交联槽17的工序。

添加至含有交联剂和碘化物盐的液体中的水的氧溶解量为2.0mg/l以下,可以为1.5mg/l以下,也可以为1.0mg/l以下。上述氧溶解量通常为0mg/l以上,也可以为0.1mg/l以上。

如果在含有交联剂和碘化物盐的液体中添加包含氧的水,则有时水中所含的氧将碘化物盐氧化,所得到的第1交联处理液中的碘离子(i3-)浓度上升。在得到第1交联处理液的工序中,通过在含有交联剂和碘化物盐的液体中添加氧溶解量为2.0mg/l以下的水,碘化物盐的氧化受到抑制,因此能够抑制第1交联处理液中的碘离子(i3-)浓度上升。由此,认为能够得到具有良好的光学性能的偏振膜25。

图1所示的染色槽15内的染色处理液包含碘,并且通常为了使碘溶解于水中而包含碘化物盐。由于在交联槽17内的交联处理液中浸渍通过了染色槽15的pva系树脂膜10,所以交联处理液除了包含该交联处理液中所含的交联剂和碘化物盐以外,还包含由通过了染色槽15的pva系树脂膜10带入的碘、碘化物盐。因此,如果反复进行pva系树脂膜10的交联处理,则交联槽17内的交联处理液存在由来自于染色处理液的碘的带入、碘化物盐的氧化所导致的交联处理液内的碘离子(i3-)浓度上升的趋势。因此,在含有交联剂和碘化物盐的液体为上述的使用过的交联处理液的情况下,碘离子(i3-)浓度容易成为问题,因此优选通过使用上述氧溶解量的水来抑制第1交联处理液中的碘离子(i3-)浓度的上升。

上述氧溶解量的水可以为纯水、自来水等,但优选为纯水。纯水是指不含或几乎不含氯、盐类等杂质的纯度高的水。作为纯水,可举出离子交换水、蒸馏水、反渗透膜水等。

上述氧溶解量的水优选为进行了脱氧处理的脱氧水。作为脱氧处理,可以采用公知的脱氧处理方法,优选为选自膜脱气处理、减压处理、使用了非活性气体的鼓泡处理、加热处理和添加脱氧剂的处理中的1种以上。其中,脱氧处理优选至少包括膜脱气处理。

膜脱气处理是经由具有气体透过而水不透过的微细孔的膜(气体分离膜)进行减压,除去水中所含的气体(氧)的方法。减压处理是通过降低与水接触的气体的氧分压来除去水中所含的氧的方法。使用非活性气体的鼓泡处理是将氮、稀有气体(氦、氖、氩)等非活性气体的气泡供给到水中而除去水中所含的氧的方法。加热处理是通过将水加热来除去水中所含的氧的方法。加热处理中加热时的水的温度优选为50℃以上,可以为70℃以上,也可以为90℃以上,加热处理可以以使水沸腾的方式进行加热。

添加脱氧剂的处理是在水中添加肼、亚硫酸钠等公知的脱氧剂来除去水中所含的氧的方法。

在得到第1交联处理液的工序中,添加至含有交联剂和碘化物盐的液体中的上述氧溶解量的水的温度优选为5℃以上,更优选为10℃以上,可以为20℃以上,也可以为30℃以上,还可以为40℃以上,另外,优选为70℃以下,也可以为65℃以下。上述氧溶解量的水的温度优选设为后述的浸渍工序中使用的交联处理液的温度的±3℃,更优选设为±1℃,进一步优选设为相同。在膜脱气处理中进行加热处理的情况下,可以以上述氧溶解量的水的温度成为上述范围的方式进行加热或冷却,也可以以上述氧溶解量的水的温度成为上述温度的方式进行作为膜脱气处理的加热处理。

第1交联处理液的氧溶解量优选与后述的交联处理液的氧溶解量(2.0mg/l以下)相同,或者比交联处理液的氧溶解量少。为了得到第1交联处理液而添加到含有交联剂和碘化物盐的液体中的水的氧溶解量也优选与后述的交联处理液的氧溶解量相同,或者比交联处理液的氧溶解量少。

得到第1交联处理液的工序可以包括向含有交联剂和碘化物盐的液体中供给交联剂、碘化物盐、除了交联剂和碘化物盐以外的化合物等药剂的工序。

供给药剂的工序可以为了将含有交联剂和碘化物盐的液体调节为进行交联处理的交联处理液中所含的药液浓度而进行。供给药剂的含有交联剂和碘化物盐的液体可以是使用过的交联处理液。在该情况下,供给药剂的工序只要补给必要的药剂,以使得能够将使用过的交联处理液作为能够用于交联处理的交联处理液再利用即可。在外部槽31中进行得到第1交联处理液的工序的情况下,向外部槽31供给药剂即可。

在如图1所示那样在外部槽31中进行得到第1交联处理液的工序的情况下,可以在外部槽31内制备第1交联处理液。在该情况下,偏振膜25的制造方法可以进一步包括将得到的第1交联处理液从外部槽31供给至交联槽17的工序。

(浸渍的工序)

浸渍的工序是将用染色处理液进行处理的工序后的pva系树脂膜10浸渍在包含第1交联处理液的交联处理液中的工序,可以设为对pva系树脂膜10进行交联处理的交联处理工序。交联处理工序是出于基于交联的耐水化、色调调节等目的而进行的。作为将pva系树脂膜10浸渍于交联处理液的方法,可举出将pva系树脂膜浸渍于交联槽17中收容的、包含上述得到第1交联处理液的工序中得到的第1交联处理液的交联处理液中的方法。

在得到第1交联处理液的工序中得到的第1交联处理液由于添加了上述氧溶解量的水,所以碘离子(i3-)浓度的上升受到抑制。因此,在包含第1交联处理液的交联处理液中,碘离子(i3-)浓度的上升也受到抑制。由此,对使用该交联处理液进行了染色处理的pva系树脂膜10进行交联处理,也能得到光学性能良好的偏振膜25。

在交联处理液中,为了抑制偏振膜的光学特性降低,容易调节偏振膜的透射率,优选将碘离子(i3-)浓度保持得小。因此,包含第1交联处理液的交联处理液的碘离子(i3-)浓度通常优选设为0.5mm以下,更优选为0.3mm以下,进一步优选为0.1mm以下。

交联处理液的氧溶解量优选为2.0mg/l以下,也可以为1.8mg/l以下,通常为0mg/l以上,也可以为0.1mg/l以上。

本实施方式的偏振膜25的制造方法中的得到第1交联处理液的工序可以在图1所示的交联槽17中进行,也可以如图1所示在交联槽17的外部,例如外部槽31中进行。另外,得到第1交联处理液的工序可以一边与浸渍的工序(进行交联处理的工序)并行一边进行,也可以一边使交联处理液、第1交联处理液在交联槽17与外部槽31之间循环一边进行。例如,如图1所示,可以一边连续地进行交联槽17内的交联处理液的抽出、在外部槽31中的第1交联处理液的制备、所得到的第1交联处理液向交联槽17的供给,一边在交联槽17中,将用染色处理液进行处理的工序后的pva系树脂膜10浸渍于包含第1交联处理液的交联处理液中而进行交联处理。

<偏振膜的制造装置>

本实施方式的偏振膜25的制造装置是上述偏振膜25的制造方法中使用的装置。在图1所示的偏振膜25的制造装置中,对长条的pva系树脂膜10连续地进行依次浸渍于溶胀槽13内的溶胀处理液、染色槽15(染色处理部)内的染色处理液、交联槽17内的交联处理液、以及清洗槽19内的清洗处理液中的处理,最后通过干燥炉21进行干燥处理,由此能够得到长条的偏振膜25。

偏振膜25的制造装置例如如图1所示,从膜运送路径(运送pva系树脂膜10和偏振膜25的路径)的上游侧起依次包含溶胀槽13、染色槽15(染色处理部)、交联槽17、清洗槽19和干燥炉21。偏振膜25的制造装置还具有第1交联处理液制备部30和水制备部。

第1交联处理液制备部30可以具有外部槽31、水供给部32和药剂供给部33。水供给部32用于供给添加到含有交联剂和碘化物盐的液体中的氧溶解量为2.0mg/l以下的水。药剂供给部33用于向含有交联剂和碘化物盐的液体补给该液体中所含的交联剂、碘化物盐、除了交联剂和碘化物盐以外的化合物等药剂。水制备部可以包含进行脱氧处理的脱氧部、调节上述氧溶解量的水的温度的温度调节部,也可以设置于第1交联处理液制备部30,上述脱氧处理用于得到上述氧溶解量的水。

偏振膜25的制造装置可以进一步包含将交联槽17内的交联处理液供给至外部槽31的第1供给部35、以及从外部槽31向交联槽17供给第1交联处理液的第2供给部36。通过具备这些,从而能够使交联处理液和第1交联处理液在交联槽17与第1交联处理液制备部30之间循环。制造装置可以具有在得到的偏振膜25的单面或两面贴合保护膜等而制作偏振板的偏振板制作部。

如上所述,偏振膜25的制造装置是一边运送长条的pva系树脂膜10一边进行各种处理的装置,在膜运送路径上,以通过上述各槽、各部的方式设置有支撑、引导运送中的膜的多个辊。多个辊包括支撑膜的单面且不对膜赋予驱动力的导辊、包含配置于膜的两面且夹持膜的1对辊的夹持辊(通常是能够对膜赋予驱动力的驱动辊)。在图1所示的制造装置中,在膜运送路径设置有导辊1a~1k和夹持辊2a~2f。导辊的一部分、夹持辊的一部分可以是能够作为驱动辊的抽吸辊(吸引辊)。这些多个辊可以设置于膜运送路径的任意位置。

本实施方式的偏振膜的制造装置是使用pva系树脂膜10来制造偏振膜25的偏振膜25的制造装置,包括:

染色槽15(染色处理部),其用含有碘的染色处理液对pva系树脂膜10进行处理;

第1交联处理液制备部30,其在含有交联剂和碘化物盐的液体中添加氧溶解量为2.0mg/l以下的水而得到第1交联处理液;以及

交联槽17,其将在染色槽15中经过处理的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在包含第1交联处理液的交联处理液中。

如上所述,偏振膜的制造装置可以进一步包含用于制备上述氧溶解量的水的水制备部。

上述制造装置可以用于上述偏振膜25的制造方法中。根据上述制造装置,可以制备成为pva系树脂膜10的交联处理中使用的交联处理液的至少一部分的第1交联处理液,使用包含该第1交联处理液的交联处理液,适宜地进行实施了染色处理的pva系树脂膜10的交联处理。

以下,对偏振膜25的制造装置的各部进行说明。

(染色槽)

图1所示的染色槽15可以用于进行偏振膜25的制造方法中的、用含有碘的染色处理液对pva系树脂膜10进行处理的工序。染色槽15在其内部收容有染色处理液,例如可用于将在溶胀槽13中进行了溶胀处理的pva系树脂膜10浸渍于染色处理液。pva系树脂膜10一边被设置于染色槽15内的染色处理液内的导辊1d、1e支撑并运送,一边利用染色处理液进行染色处理。用染色处理液进行处理并从染色槽15拉出的pva系树脂膜10依次通过导辊1f、夹持辊2c而被导入至交联槽17中。

在通过对pva系树脂膜10涂布染色处理液来进行用含有碘的染色处理液对pva系树脂膜10进行处理的工序的情况下,使用喷涂器等涂布装置来代替染色槽15即可。

(第1交联处理液制备部)

第1交联处理液制备部30可以用于进行偏振膜25的制造方法中的得到第1交联处理液的工序,第1交联处理液制备部30可以在含有交联剂和碘化物盐的液体中添加上述氧溶解量的水。由此,第1交联处理液制备部30制备成为在交联槽17中的交联处理中使用的交联处理液的一部分的第1交联处理液。第1交联处理液制备部30可以具备:用于在含有交联剂和碘化物盐的液体中添加上述氧溶解量的水的水供给部;用于在含有交联剂和碘化物盐的液体中添加交联剂、碘化物盐等在含有交联剂和碘化物盐的液体中所含的药剂的药剂供给部33。

第1交联处理液制备部30用于制备成为交联槽17中使用的交联处理液的一部分的第1交联处理液,因此可以设置于交联槽17,但也可以设置于交联槽17的外部。例如,图1所示的第1交联处理液制备部30具备:设置于交联槽17的外部且在内部收容含有交联剂和碘化物盐的液体的外部槽31;以及用于在外部槽31内的含有交联剂和碘化物盐的液体中添加上述氧溶解量的水的水供给部32。

如上所述,第1交联处理液制备部30中使用的含有交联剂和碘化物盐的液体可以是使用过的交联处理液,也可以是从交联槽17内的交联处理液中抽出的至少一部分交联处理液。因此,例如如图1所示,在第1交联处理液制备部30设置于交联槽17的外部的情况下,偏振膜25的制造装置可以具有用于将交联槽17内的交联处理液供给至外部槽31的第1供给部35、以及从外部槽31向交联槽17供给第1交联处理液的第2供给部36。第1供给部35和第2供给部36例如可以设为连接交联槽17和外部槽31的配管。另外,第1供给部35可以将从交联槽17溢流的交联处理液直接或经由配管等供给至外部槽31,第2供给部36可以将从外部槽31溢流的第1交联处理液直接或经由配管等供给至交联槽17。

图1所示的外部槽31可以收容从交联槽17内的交联处理液通过第1供给部35抽出的至少一部分交联处理液作为含有交联剂和碘化物盐的液体。外部槽31可以用于在收容于其内部的含有交联剂和碘化物盐的液体中添加上述氧溶解量的水并进行混合。在外部槽31中,也可以设置用于搅拌内部的液体的搅拌叶片、搅拌器等搅拌装置。外部槽31可以被隔热材料被覆以使其能够将交联处理液维持在规定温度,也可以具备用于将交联处理液设为规定温度的加热部或冷却部等温度调节装置。

图1所示的水供给部32可以供给添加至外部槽31内的含有交联剂和碘化物盐的液体中的上述氧溶解量的水。水供给部32能够将所需量的上述氧溶解量的水供给至外部槽31内。来自水供给部32的上述氧溶解量的水的供给量例如可以以在第1交联处理液制备部30中进行调节的第1交联处理液的交联剂、碘化物盐的浓度成为交联槽17内的交联处理液所需要的交联剂、碘化物盐的浓度的方式预先设定,也可以基于对于外部槽31内的含有交联剂和碘化物盐的液体进行了测定的交联剂、碘化物盐的浓度进行调节。水供给部32可以被隔热材料被覆以使其能够供给调节为规定温度的上述氧溶解量的水,也可以具备用于使上述氧溶解量的水成为规定温度的加热部或冷却部等温度调节装置。

图1所示的药剂供给部33能够供给添加至外部槽31内的含有交联剂和碘化物盐的液体中的交联剂、碘化物盐、除了交联剂和碘化物盐以外的化合物等药剂。从药剂供给部33添加的药剂的供给量例如可以以在第1交联处理液制备部30中进行调节的第1交联处理液的药剂的浓度成为交联槽17内的交联处理液所需要的药剂的浓度的方式预先设定,也可以基于对于外部槽31内的含有交联剂和碘化物盐的液体进行了测定的药剂的浓度进行调节。

(水制备部)

水制备部可以包含进行脱氧处理的脱氧部、对上述氧溶解量的水的温度进行调节的温度调节部,上述脱氧处理用于得到上述氧溶解量的水。

作为脱氧部,可以采用用于进行脱氧处理的公知的装置,优选为选自膜脱气处理部、减压处理部、使用了非活性气体的鼓泡处理部、加热处理部和添加脱氧剂的脱氧剂供给部中的1种以上。

其中,优选脱氧部至少包含膜脱气处理部。

优选膜脱气处理部具备具有气体透过而水不透过的微细孔的气体分离膜。优选减压处理部具备能够降低与水接触的气体的氧分压的减压装置。作为鼓泡处理部,可举出能够送出非活性气体的气体管、气石、扩散器(散气管、散气板)等散气装置。作为加热处理部,可举出公知的加热装置,例如可举出能够将水加热至规定的温度以上或者使水沸腾的加热装置。脱氧剂供给部只要是能够将脱氧剂供给至水中的装置就没有特别限定。

作为温度调节部,可以采用用于将上述氧溶解量的水调节至规定温度的公知的装置,可以是加热部,也可以是冷却部,还可以是具备加热部和冷却部两者的温度调节部。温度调节部优选将上述氧溶解量的水调节为后述的交联槽17中收容的交联处理液的温度。在脱氧部包含加热处理部的情况下,可以通过加热处理部进行上述氧溶解量的水的温度调节。

利用图1所示的第1交联处理液制备部30制备的第1交联处理液可以通过第2供给部36从外部槽31供给至交联槽17。在第2供给部36为配管的情况下,为了能够将调节至规定温度的交联处理液供给至交联槽17,配管可以被隔热材料被覆,也可以具备用于使交联处理液成为规定温度的加热部或冷却部等温度调节装置。

(交联槽)

交联槽17可以用于进行偏振膜25的制造方法中的、将用染色处理液进行处理的工序后的pva系树脂膜10浸渍在包含第1交联处理液的交联处理液中的工序。交联槽17在其内部收容有包含第1交联处理液的交联处理液,可用于将在染色槽15中经过染色的pva系树脂膜10浸渍于交联处理液。pva系树脂膜10一边被设置于交联槽17内的交联处理液内的导辊1g、1h支撑而运送,一边用交联处理液进行处理。

用交联处理液进行处理并从交联槽17拉出的pva系树脂膜10依次通过导辊1i、夹持辊2d而被导入至清洗槽19中。

本实施方式的偏振膜25的制造装置中的第1交联处理液制备部30可以设置于图1所示的交联槽17,也可以如图1所示设置于交联槽17的外部。

另外,第1交联处理液制备部30中的第1交联处理液的制备可以一边与交联槽17中的交联处理并行一边进行,在第1交联处理液制备部30位于交联槽17的外部的情况下,可以使交联处理液、第1交联处理液在交联槽17与第1交联处理液制备部30之间循环。例如,如图1所示,可以连续地进行交联处理液从交联槽17中的抽出、第1交联处理液制备部30中的第1交联处理液的制备、所得到的第1交联处理液向交联槽17的供给,同时在交联槽17中,将从染色槽15拉出的pva系树脂膜10浸渍于交联处理液从而进行交联处理。

以下,对构成偏振膜的制造方法的各工序及构成偏振膜的制造装置的各部件等进行详细说明。

(pva系树脂膜)

本实施方式的偏振膜的制造方法中使用的pva系树脂膜10是使用聚乙烯醇系树脂形成的膜。聚乙烯醇系树脂是指包含50质量%以上的来自于乙烯醇的结构单元的树脂。作为聚乙烯醇系树脂,可以使用将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到的树脂。聚乙酸乙烯酯系树脂的皂化值可以基于jisk6727(1994)求出,例如可以设为80.0~100.0摩尔%的范围。

作为聚乙酸乙烯酯系树脂,可举出作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯与能够与其共聚的其他单体的共聚物等。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,例如可举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的(甲基)丙烯酰胺类等。在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”表示选自丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少1种。其他带有“(甲基)”的术语也是同样。

pva系树脂膜10的一个例子可以是将聚乙烯醇系树脂制膜而成的未拉伸膜,也可以是将该未拉伸膜拉伸而成的拉伸膜。在pva系树脂膜10为拉伸膜的情况下,优选为经纵向单轴拉伸的拉伸膜,优选为经干式拉伸的拉伸膜。pva系树脂膜10为拉伸膜时的拉伸倍率通常为1.1~8倍。

本实施方式的偏振膜的制造方法中使用的pva系树脂膜10的厚度通常为10~150μm,从所得到的偏振膜25的薄膜化的观点出发,优选为100μm以下,更优选为75μm以下,进一步优选为50μm以下,可以为30μm以下。

(偏振膜)

通过本实施方式的偏振膜的制造方法得到的偏振膜25是在经拉伸的pva系树脂膜上吸附取向有碘的偏振膜。偏振膜25的厚度通常为2~40μm,从偏振膜的薄膜化的观点出发,优选为30μm以下,更优选为20μm以下。

考虑到与可见度校正偏振度(日文:視感度補正偏光度)py的平衡,所得到的偏振膜25的可见度校正单体透射率(日文:視感度補正単体透過率)ty优选为40~47%,更优选为41~45%。可见度校正偏振度py优选为99.9%以上,更优选为99.95%以上。ty和py可以通过使用带有积分球的吸光光度计,利用jisz8701的2度视野(c光源)对所得到的透射率、偏振度进行可见度校正来求出。

(溶胀处理工序和溶胀槽)

溶胀处理工序是出于pva系树脂膜10的异物的除去、增塑剂的除去、易染色性的赋予、膜的增塑化等目的而根据需要实施的处理。如图1所示,溶胀处理工序可以通过将pva系树脂膜10在收容溶胀处理液的溶胀槽13中浸渍规定时间后拉出来实施。

收容于溶胀槽13的溶胀处理液例如可以是水(纯水等),也可以是添加了醇等水溶性有机溶剂的水溶液。溶胀处理液可以含有硼酸、硼砂等硼化合物、氯化物、无机酸、无机盐等。溶胀处理液的温度通常为10~70℃,优选为15~50℃,更优选为15~35℃。pva系树脂膜10的浸渍时间(在溶胀处理液中的滞留时间)通常为10~600秒,优选为15~300秒。在pva系树脂膜10为拉伸膜的情况下,溶胀处理液的温度例如为20~70℃左右,可以为30~60℃。

溶胀处理中,可以对pva系树脂膜10实施湿式拉伸处理(通常为单轴拉伸处理)。此时的拉伸倍率通常为1.2~3倍,优选为1.3~2.5倍。在图1所示的偏振膜25的制造装置中,例如可以利用夹持辊2a与夹持辊2b的圆周速度差在溶胀槽13中实施单轴拉伸处理。

在图1所示的偏振膜25的制造装置中,从溶胀槽13拉出的膜依次通过导辊1c、夹持辊2b而被导入染色槽15。

(染色处理工序和染色槽)

关于染色处理工序和染色槽15,对上述说明以外的方面进行说明。作为染色处理工序中使用的染色处理液,可以使用含有碘和碘化物盐的水溶液。作为碘化物盐,例如可举出碱金属的碘化物盐、碱土类金属的碘化物盐、碘化锌等,优选为碘化钾、碘化锌,更优选为碘化钾。也可以并用碘化钾和其他碘化物盐。

染色处理液可以包含硼酸、硼砂等硼化合物、氯化锌、氯化钴等碘化物盐以外的化合物。在添加硼化合物的情况下,在包含碘的方面与后述的交联处理液相区别。例如,如果水溶液相对于水100质量份包含约0.003质量份以上的碘,则可以视为染色处理液。染色处理液中的碘的含量相对于每100质量份水通常为0.003~1质量份。染色处理液中的碘化钾等碘化物盐的含量相对于每100质量份水通常为0.1~20质量份。

染色处理液的温度通常为10~45℃,优选为10~40℃,更优选为20~35℃。pva系树脂膜10的浸渍时间(在染色处理液中的滞留时间)通常为20~600秒,优选为30~300秒。

偏振膜25的制造装置可以包含2个以上的染色槽15。在该情况下,各染色处理液的组成和温度可以各自独立地彼此相同,也可以不同。

为了提高碘的染色性,供于染色处理的pva系树脂膜10优选至少实施一定程度的拉伸处理(通常为单轴拉伸处理)。也可以代替染色处理前的拉伸处理,或者在染色处理前的拉伸处理的基础上,一边进行染色处理一边实施拉伸处理。直到染色处理为止的累计的拉伸倍率(直到染色处理为止没有拉伸工序的情况下为染色处理中的拉伸倍率)通常为1.6~4.5倍,优选为1.8~4倍。在图1所示的偏振膜25的制造装置中,例如可以利用夹持辊2b与夹持辊2c之间的圆周速度差在染色槽15中实施单轴拉伸处理。

在图1所示的偏振膜25的制造装置中,从染色槽15拉出的膜依次通过导辊1f、夹持辊2c被导入交联槽17。

(交联处理工序和交联槽)

关于染色处理工序和染色槽15,对除了上述说明以外的方面进行说明。交联处理工序中使用的交联处理液可以使用含有碘化物盐和交联剂的液体(通常为水溶液)。作为碘化物盐,例如可举出碱金属的碘化物盐、碱土类金属的碘化物盐、碘化锌等,优选为碘化钾、碘化锌,更优选为碘化钾。也可以并用碘化钾和其他碘化物盐。作为交联剂,例如可举出硼酸、硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等,优选为硼酸。也可以并用2种以上的交联剂。

交联处理液可以含有碘化物盐和交联剂以外的化合物。作为该化合物,例如可举出氯化锌、氯化钴、氯化锆、硫代硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠等。

交联处理液中的碘化物盐的含量通常相对于每100质量份水通常为0.1~20质量份,优选为5~15质量份。交联处理液中的交联剂的含量通常相对于每100质量份水通常为0.1~15质量份,优选为1~12质量份。交联处理液的温度通常为20~85℃,优选为30~70℃。pva系树脂膜10的浸渍时间(在交联处理液中的滞留时间)通常为10~600秒,优选为20~300秒。

偏振膜25的制造装置可以包含2个以上的交联槽17。在该情况下,各交联处理液的组成和温度可以各自独立地彼此相同,也可以不同。在包含多个交联槽17的情况下,可以在各个交联槽中设置第1交联处理液制备部。

可以一边进行交联处理一边实施拉伸处理(通常为单轴拉伸处理)。在图1所示的偏振膜25的制造装置中,例如可以利用夹持辊2c与夹持辊2d之间的圆周速度差在交联槽17中实施单轴拉伸处理。

在图1所示的偏振膜25的制造装置中,从交联槽17拉出的膜依次通过导辊1i、夹持辊2d而被导入清洗槽19。

(清洗处理工序和清洗槽)

清洗处理工序是出于将附着于交联处理工序后的pva系树脂膜10的多余的药剂除去等目的而实施的处理。如图1所示,清洗处理工序可以通过使交联处理工序(浸渍于交联槽17)后的pva系树脂膜10沿着膜运送路径运送,在收容清洗处理液的清洗槽19中浸渍规定时间,接着拉出而实施。

清洗处理工序也可以是代替图1所示的浸渍于清洗槽19中的处理而对交联处理工序后的pva系树脂膜10以例如喷淋的形式喷雾清洗处理液的处理。另外,清洗处理工序也可以组合向清洗槽19的浸渍和清洗处理液的喷雾来进行。

清洗处理液例如可以为水(纯水等),除此以外,也可以为添加了醇类等水溶性有机溶剂的水溶液。清洗浴的温度例如为2~40℃。

可以一边进行清洗处理工序一边实施拉伸处理(通常为单轴拉伸处理)。在图1所示的偏振膜25的制造装置中,例如可以利用夹持辊2d与夹持辊2e之间的圆周速度差在清洗槽19中实施单轴拉伸处理。

在图1所示的偏振膜25的制造装置中,从清洗槽19中拉出的膜依次通过导辊11、夹持辊2e而被导入干燥炉21。

(拉伸处理工序和拉伸处理部)

可以一边在上述溶胀处理工序、染色处理工序、交联处理工序和清洗处理工序中的至少1个工序中进行处理一边进行拉伸处理。这些工序中进行的拉伸处理为湿式拉伸,通常为单轴拉伸。拉伸处理工序优选在交联处理工序或其之前的1个或2个以上的阶段进行。为了提高碘的染色性而得到具有良好的偏振特性的偏振膜25,更优选对供于染色处理工序的pva系树脂膜10至少实施一定程度的拉伸处理。

从所得到的偏振膜25的偏振特性的观点出发,拉伸处理工序中的拉伸倍率以偏振膜25的最终累积拉伸倍率(在作为原材膜的pva系树脂膜10为拉伸膜的情况下,也包括该拉伸在内的累积拉伸倍率)成为3~8倍的方式进行调节。

为了实施拉伸处理工序,偏振膜的制造装置包含用于拉伸pva系树脂膜10的拉伸处理部。拉伸处理部优选在辊间进行拉伸,例如可举出图1所示的配置于各槽的前后的2个夹持辊。

(干燥处理工序和干燥炉)

干燥处理部是配置于pva系树脂膜10的膜运送路径上、且在图1所示的制造装置中配置于清洗槽19的下游侧、用于使清洗处理工序后的pva系树脂膜10干燥的区域。在干燥处理工序中,可以一边继续运送清洗处理工序后的pva系树脂膜10,一边将该膜导入至干燥炉21中,从而实施干燥处理,由此得到偏振膜25。

干燥炉21例如是能够通过供给热风等来提高炉内温度的热风烘箱。也可以代替干燥炉21,使用具有使湿式处理工序后的pva系树脂膜10密合的凸曲面的1个或2个以上的加热体、加热器等来进行干燥处理。作为加热体,可以举出在内部具备热源(例如,温水等热介质、红外线加热器)、能够提高表面温度的辊(例如兼作热辊的导辊)。作为加热器,可以举出红外线加热器、卤素加热器、板式加热器等。干燥处理的温度(例如,干燥炉21的炉内温度、热辊的表面温度等)通常为30~100℃,优选为50~90℃。

【实施例】

以下,进一步具体地说明本发明,但本发明不受这些例子限定。

[氧溶解量的测定]

对于各参考例中使用的脱氧水,测定氧溶解量。氧溶解量的测定使用溶解氧计(b-506,饭岛电子工业株式会社制)来进行。

[吸光度的测定]

对于参考例中得到的水溶液,测定波长380nm处的吸光度。使用吸光光度计(uv-2450,株式会社岛津制作所制),并使用试样填充部的厚度为10mm的液体池来测定吸光度。波长380nm处的吸光度与水溶液中的碘离子(i3-)的含量(i3-的浓度)大致成比例,波长380nm处的吸光度的值越大,表示碘离子(i3-)浓度越高。

〔参考例1〕

在离子交换水中进行氮气的鼓泡处理,得到脱氧水。对所得到的脱氧水的39.5±1℃的范围内的温度下的氧溶解量进行测定。将结果示于表1。在所得到的脱氧水8l中添加硼酸400g和碘化钾(ki)1200g,将其搅拌4分钟而得到水溶液。对所得到的水溶液进行吸光度的测定。将结果示于表1。在从水溶液调节到吸光度测定为止的期间,液体的温度维持在39.5±1℃的范围内。

〔参考例2~4〕

通过膜脱气装置调节脱氧处理量,使用表1中记载的氧溶解量的脱氧水,除此以外,与参考例1同样地操作,得到水溶液。对所得到的水溶液进行吸光度的测定。将结果示于表1。

【表1】

由表1所示的结果可知,在含有交联剂和碘化物盐的液体中添加水的情况下,添加的水的氧溶解量越大,所得到的第1交联处理液中的碘离子(i3-)浓度越容易上升。

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