CN109975908B - 偏光薄膜的制造方法和偏光薄膜的制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有更优异的偏光度的偏光薄膜的制造方法。一种偏光薄膜的制造方法，该偏光薄膜的制造方法具有染色工序，在该染色工序中，利用配置于放入有染色液的染色槽(51)中的两个以上的导辊(53)来输送薄膜(2)，且将所述薄膜(2)浸渍于染色液中，其中，至少1个所述导辊(53)具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度。

Description

偏光薄膜的制造方法和偏光薄膜的制造装置

技术领域

本发明涉及偏光薄膜的制造方法和制造装置。

背景技术

以往，作为液晶显示装置、偏光太阳镜等的构成材料，使用有偏光薄膜。作为偏光薄膜，例如已知有使碘等二色性物质进行取向而得到的薄膜。

这样的偏光薄膜例如通过对聚乙烯醇系薄膜实施溶胀处理、染色处理、以及交联处理而得到。

在专利文献1中，公开了如下一种偏光薄膜的制造方法，在对聚乙烯醇系薄膜进行溶胀处理、染色处理、硼酸处理以及清洗处理的期间内，利用两对夹紧辊之间的周向速度差来进行单轴拉伸，其中，在即将进行硼酸处理工序之前，在将聚乙烯醇系薄膜浸渍于硼酸处理液中并利用依次配置在空气中和液体中的两对夹紧辊来进行单轴拉伸的拉伸工序中，使浸渍后的薄膜宽度相对于即将浸渍前的薄膜宽度的减少率为6％以下。另外，在专利文献1中公开了，在所述拉伸工序中，作为将浸渍之后的薄膜输送至液体中的夹紧辊的导辊，使用日本工业标准JIS肖氏C硬度为20度～60度、密度为0.4g/cm³～0.6g/cm³、表面粗糙度为10S～30S的导辊。

在专利文献1中记载了，采用所述制造方法，能够制造吸收轴的偏差较小的偏光薄膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－215216号公报

发明内容

发明要解决的问题

虽然通过技术改良，偏光薄膜的偏光度也大幅地提高，但市场上需求偏光度更优异的偏光薄膜。

另外，作为偏光薄膜的光学特性，不仅偏光度，色相也是重要的要素。然而，制造y值(xy色度图)比较大的偏光薄膜是较困难的。

本发明的第1目的在于，提供具有更优异的偏光度的偏光薄膜的制造方法及其制造装置。

本发明的第2目的在于，提供具有更优异的偏光度且具有比较大的y值的偏光薄膜的制造方法及其制造装置。

用于解决问题的方案

本发明提供一种偏光薄膜的制造方法，其中，该偏光薄膜的制造方法具有染色工序，在该染色工序中，利用配置于放入有染色液的染色槽中的两个以上的导辊来输送薄膜，且将所述薄膜浸渍于染色液中，至少1个所述导辊具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度。

在本发明的优选的制造方法中，配置于所述染色槽中的全部的导辊具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度。

在本发明的优选的制造方法中，该偏光薄膜的制造方法依次具有使薄膜溶胀的溶胀工序、所述染色工序、在染色后进行交联的交联工序、以及在交联后清洗所述薄膜的清洗工序，该偏光薄膜的制造方法还具有拉伸所述薄膜的工序。

在本发明的优选的制造方法中，所述染色液含有碘，所述薄膜包含聚乙烯醇系薄膜。

采用本发明的另一技术方案，提供一种偏光薄膜的制造装置。

本发明的偏光薄膜的制造装置具有：染色槽，该染色槽中放入有染色液；以及两个以上的导辊，它们配置于所述染色槽中并用于输送薄膜，至少1个所述导辊具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度。

发明的效果

采用本发明的偏光薄膜的制造方法和制造装置，能够制造偏光度更优异的偏光薄膜。

另外，采用本发明的优选的偏光薄膜的制造方法和制造装置，能够制造偏光度更优异且具有比较大的y值的偏光薄膜。

附图说明

图1是表示本发明的偏光薄膜的制造装置的概略图。

附图标记说明

1、偏光薄膜的制造装置；2、处理前的薄膜；41、溶胀槽；51、染色槽；53、531、532、533、534、535、536、537、538、539、530、染色槽的导辊；61、交联槽；71、拉伸槽；81、清洗槽。

具体实施方式

在本说明书中，虽然有时在用语的开头标有“第1”、“第2”，但该第1等仅是为了对用语进行区分而添加的前缀，并不具有表示其顺序、优劣等特别的含义。另外，由“下限值X～上限值Y”表示的数值范围指的是下限值X以上且上限值Y以下。在所述数值范围分别记载有多个范围的情况下，能够选择任意的下限值和任意的上限值来设定“任意的下限值～任意的上限值”。

在制造偏光薄膜时，将任意的薄膜浸渍于包含有效成分的处理液中。所述浸渍包含使所述任意的薄膜吸附、附着、含有、或结合处理液中的有效成分的情况。在本说明书中，有效成分指的是为了实现其处理液的使用目的而所需的成分。

本发明的偏光薄膜的制造方法通常依次具有使处理前的薄膜溶胀的溶胀工序、对溶胀后的所述薄膜进行染色的染色工序、在染色后进行交联的交联工序、以及在交联后清洗所述薄膜的清洗工序，还具有拉伸所述薄膜的工序。拉伸工序既可以在从所述各工序中选择出的至少1个工序中进行，也可以在从所述各工序选择出的两个工序之间进行。

另外，本发明的偏光薄膜的制造方法也可以具有各所述工序以外的工序。

(偏光薄膜的制造装置)

图1是表示偏光薄膜的制造装置的参考图。图中的箭头表示薄膜的行进方向(输送方向)。

制造装置1具有：前辊部31，其卷绕有作为处理对象的薄膜2；以及后辊部32，其卷取偏光薄膜9。该制造装置1以所谓的卷对卷方式来制造偏光薄膜。

在所述前辊部31与后辊部32之间，自前辊部31起依次配置有具有溶胀槽41的溶胀处理部、具有染色槽51的染色处理部、具有交联槽61的交联处理部、以及具有清洗槽81的清洗处理部。图示例子的制造装置1在交联处理部与清洗处理部之间配置有具有拉伸槽71的拉伸处理部。

自前辊部31放出且输送的薄膜2在经过溶胀处理部的溶胀工序、染色处理部的染色工序、交联处理部的交联工序、拉伸处理部的拉伸工序、以及清洗处理部的清洗工序之后被卷取于后辊部32。

在图中，附图标记11表示一对夹紧辊。为了输送薄膜2，在几对夹紧辊11或所有夹紧辊11具备有驱动装置(马达等。未图示)。

另外，在制造装置的各处理部具备有能够旋转的导辊。导辊具有引导所输送的薄膜2的功能。导辊除了配置于溶胀处理部、染色处理部、交联处理部、清洗处理部等各处理部之外，还配置于薄膜2的输送路径中的适当位置。

所述各导辊的直径和轴向长度能够根据薄膜2的宽度而适当设定。例如，各导辊的直径为100mm～1000mm，以及各导辊的轴向长度为1m～5m。

(薄膜)

处理对象即薄膜2为纵长带状。纵长带状指的是长边方向上的长度远大于短边方向(与长边方向正交的方向)上的长度的长方形形状。纵长带状的薄膜2的长边方向上的长度例如为10m以上，优选为50m以上。

处理前的薄膜2被卷绕于前辊部31。

薄膜2并未特别限定，但从基于二色性物质的染色性优异的方面出发，优选使用包含亲水性聚合物薄膜(例如聚乙烯醇系薄膜等)在内的薄膜，更优选使用亲水性聚合物薄膜。作为包含所述亲水性聚合物薄膜在内的薄膜，可举出由亲水性聚合物薄膜和非亲水性聚合物薄膜层叠而成的薄膜。在该情况下，优选在非亲水性聚合物薄膜的表面和/或背面层叠所述亲水性聚合物薄膜。

作为所述亲水性聚合物薄膜，并未特别限定，能够使用以往公知的薄膜。具体而言，作为亲水性聚合物薄膜，例如可举出聚乙烯醇(PVA)系薄膜、部分甲缩醛化PVA系薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物系薄膜、它们的部分皂化薄膜等。另外，除了这些以外，还能够使用PVA的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯取向薄膜、经拉伸取向的聚乙烯撑系薄膜等。这些当中，从基于二色性物质的染色性优异的方面出发，特别优选PVA系聚合物薄膜。

作为所述PVA系聚合物薄膜的原料聚合物，例如可举出在将乙酸乙烯酯聚合后皂化而成的聚合物、对乙酸乙烯酯共聚少量的不饱和羧酸、不饱和磺酸等可共聚的单体而成的聚合物等。对所述PVA系聚合物的聚合度并未特别限定，从对水的溶解度的方面等出发，优选为500～10000，更优选为1000～6000。另外，所述PVA系聚合物的皂化度优选为75摩尔％以上，更优选为98摩尔％～100摩尔％。对所述薄膜的厚度并未特别限定，例如为15μm～110μm，优选为38μm～110μm，更优选为50μm～100μm。

(溶胀处理部)

溶胀处理部是为了使所述处理前的薄膜2溶胀而设置的。

溶胀处理部具有：槽41(溶胀槽41)；溶胀液42，其被放入于所述溶胀槽41；以及导辊43，其配置在所述溶胀槽41中。此外，在后述的染色处理部中使用充分溶胀的薄膜的情况下，也可以省略溶胀处理部。

在图示例子中，仅设置有1个溶胀处理部，但也可以沿薄膜的行进方向并列设置两个以上的溶胀处理部(两个以上的溶胀槽)(未图示)。

作为所述溶胀液42，例如能够使用水。并且，也可以将在水中加入有适量甘油、碘化钾等而得到的溶液作为溶胀液。在添加甘油的情况下，其浓度优选为5重量％以下，在添加碘化钾的情况下，其浓度优选为10重量％以下。

为了引导所输送的薄膜，在所述溶胀槽41内配置有导辊43。导辊43以浸渍于溶胀液42的状态配置在溶胀槽41内。

溶胀槽41中的导辊43至少设有1个。优选的是，在溶胀槽41中，在薄膜的行进方向上隔开间隔地设有两个以上的导辊43。

在图示例子中，在溶胀槽41中设有两个导辊43。

所述溶胀槽41中的1个或两个以上的导辊43的表面粗糙度并未特别限定。

例如，在溶胀槽41中，既可以配置具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度的导辊，也可以配置具有算术平均粗糙度Ra超过5.0μm的表面粗糙度的导辊。例如，溶胀槽41中的导辊43具有算术平均粗糙度Ra为9.0μm以上的表面粗糙度，进一步具有算术平均粗糙度Ra为11.0μm以上的表面粗糙度。所述溶胀槽41中的导辊43的算术平均粗糙度Ra的上限值并未特别限定，例如为20μm。

另外，在所述溶胀槽41中，既可以配置具有最大高度粗糙度Rz为25.0μm以下的表面粗糙度的导辊，也可以配置具有最大高度粗糙度Rz超过25.0μm的表面粗糙度的导辊。例如，溶胀槽41中的导辊43具有最大高度粗糙度Rz为40.0μm以上的表面粗糙度，进一步具有最大高度粗糙度Rz为50.0μm以上的表面粗糙度。所述溶胀槽41中的导辊43的最大高度粗糙度Rz的上限值并未特别限定，例如为100μm。

作为具有所述那样的表面粗糙度的导辊，既可以使用市售品，或者也可以另外制作。

(染色处理部)

染色处理部是为了将所述薄膜染色而设置的。

染色处理部具有：槽51(染色槽51)；染色液52，其被放入至所述染色槽51；以及导辊53，其配置在所述染色槽51中。

在图示例子中，仅设置有1个染色处理部，但也可以沿薄膜的行进方向并列设置两个以上的染色处理部(两个以上的染色槽)(未图示)。

所述染色液52是用于将薄膜染色的溶液，包含作为有效成分的二色性物质。作为二色性物质，可举出碘、有机染料等。

优选的是，作为所述染色液52，能够使用使碘溶解于溶剂而成的溶液。作为所述溶剂，通常使用水，也可以进一步添加与水具有相溶性的有机溶剂。作为染色液中的碘的浓度，并未特别限定，优选为0.01重量％～10重量％，更优选为0.02重量％～7重量％的范围，进一步优选为0.025重量％～5重量％。

并且，为了使染色效率更进一步提高，优选在染色液中添加碘化合物。碘化合物为分子内包含碘和除碘以外的元素的化合物。作为所述碘化合物，例如可举出碘化钾、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。添加碘化合物的情况下，其浓度优选为0.01重量％～10重量％，更优选为0.1重量％～5重量％。在碘化合物当中，优选添加碘化钾。

在所述染色液包含碘和碘化合物的情况下，即可以是碘为染色液的主要成分，或者也可以是碘化合物为染色液的主要成分。通常使用含有碘化合物多于碘的染色液。

为了引导所输送的薄膜，在所述染色槽51中配置有导辊53。导辊53以浸渍于染色液52的状态配置在染色槽51内。

在染色槽51中，在薄膜的行进方向上隔开间隔地设有两个以上的导辊，优选为在薄膜的行进方向上隔开间隔地设有3个以上的导辊，更优选设有4个以上的导辊，进一步优选设有6个以上的导辊。染色槽51中的导辊的个数的上限并未特别限定，通常为20个，优选为16个。

此外，在如上述那样并列设置了两个以上的染色处理部的情况下，该两个以上的染色处理部所包含的所有导辊的个数优选为所述范围。

在图示例子中，在1个染色处理部(1个染色槽51)配置有10个导辊53(上下成为一对的导辊53为5组)。

从薄膜的行进方向起依次是第1导辊531、第2导辊532、第3导辊533、第4导辊534、第5导辊535、第6导辊536、第7导辊537、第8导辊538、第9导辊539、第10导辊530。

在图1中，第1导辊531是配置于染色槽51中的最靠入口侧的位置的导辊(配置于最靠近染色槽51的入口的位置的导辊)，第10导辊530是配置于染色槽51中的最靠出口侧的位置的导辊(配置于最靠近染色槽51的出口的位置的导辊)。

薄膜自靠入口侧的第1导辊531起按照第2导辊532、第3导辊533、……这样的顺序一边依次与第2导辊532、第3导辊533、……接触一边通过，并经由靠出口侧的第10导辊530被输送至染色槽51外。

所述染色槽51的多个导辊53中的至少1个导辊具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度。在本说明书中，有时将“算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度”称作“特定Ra的表面粗糙度”。

通过在染色槽51中使用具有所述特定Ra的表面粗糙度的导辊，能够制造偏光度优异的偏光薄膜。

例如，染色槽51内的多个导辊53中的、配置于染色槽51的最靠入口侧的位置的导辊531或/和配置于染色槽51的最靠出口侧的位置的导辊530具有特定Ra的表面粗糙度。另外，染色槽51内的多个导辊53中的、包含配置于染色槽51的最靠入口侧的位置的导辊531或/和配置于染色槽51的最靠出口侧的位置的导辊530在内的一半数量以上的导辊53具有特定Ra的表面粗糙度。

优选的是，染色槽51中的所有导辊53具有特定Ra的表面粗糙度。通过将具有特定Ra的表面粗糙度的导辊用作染色槽51中的所有导辊53，能够制造具有比较大的y值的偏光薄膜。

具有所述特定Ra的表面粗糙度的导辊的算术平均粗糙度Ra优选为4.0μm以下，算术平均粗糙度Ra更优选为3.0μm以下。所述染色槽51中的导辊53的算术平均粗糙度Ra的下限值理论上为零，但现实中的数值为0.01μm，优选为0.1μm。

具有特定Ra的表面粗糙度的导辊的最大高度粗糙度Rz并未特别限定，例如为25.0μm以下，优选为22.0μm以下，更优选为20.0μm以下，进一步优选为18.0μm以下。所述最大高度粗糙度Rz的下限值理论上为零，但现实中的数值为0.01μm，优选为0.1μm。在本说明书中，有时将“最大高度粗糙度Rz为25.0μm以下的表面粗糙度”称作“特定Rz的表面粗糙度”。有时将“算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下且最大高度粗糙度Rz为25.0μm以下的表面粗糙度”称作“特定Ra和特定Rz的表面粗糙度”。

通过在染色槽51中使用具有所述特定Rz的表面粗糙度的导辊，能够制造偏光度优异的偏光薄膜。

在本说明书中，导辊的算术平均粗糙度Ra和最大高度粗糙度Rz(表面粗糙度)指的是分别按照日本工业标准JIS B 0601；2013年进行测量而得到的值。作为其测量设备，例如能够使用表面粗糙度仪((株)三丰制造、商品名“SJ－310”)。

对于具有特定Ra和特定Rz的表面粗糙度的导辊而言，既可以使用市售品，或者也可以另外制作。另外，对于不满足所述表面粗糙度的导辊，通过实施研磨等镜面加工处理，也能够制造具有特定Ra和特定Rz的表面粗糙度的导辊。

(交联处理部)

交联处理部是为了将吸附有所述二色性物质的薄膜交联而设置的。

交联处理部具有：槽61(交联槽61)；交联液62，其被放入于所述交联槽61中；以及导辊63，其配置在所述交联槽中。

在图示例子中，仅设置有1个交联处理部，但也可以沿薄膜的行进方向并列设置两个以上的交联处理部(两个以上的交联槽)(未图示)。

所述交联液62为用于将薄膜交联的溶液，能够使用包含硼化合物来作为有效成分的溶液。例如，作为交联液62，能够使用使硼化合物溶解于溶剂而成的溶液。作为所述溶剂，通常使用水，也可以进一步添加与水具有相溶性的有机溶剂。作为硼化合物，可举出硼酸、硼砂等。其中，优选使用硼酸。作为交联液中的硼化合物的浓度，并未特别限定，优选为1重量％～10重量％，更优选为2重量％～7重量％，进一步优选为2重量％～6重量％。另外，根据需要，也可以在所述交联液中添加乙二醛、戊二醛等。

并且，从得到具有均匀的光学特性的偏光薄膜9的方面出发，优选在所述交联液中添加碘化合物。作为该碘化合物，并未特别限定，可举出在上述染色液52中所例示那样的物质。其中，优选碘化钾。对碘化合物的浓度并未特别限定，优选为0.05重量％～15重量％，更优选为0.5重量％～8重量％。在添加碘化合物的情况下，作为硼化合物(优选硼酸)与碘化合物(优选碘化钾)的比例，优选重量比为1：0.1～1：6的范围，更优选为1：0.5～1：3.5，进一步优选为1：1～1：2.5。

在所述交联液包含硼化合物和碘化合物的情况下，即可以是硼化合物为溶液的主要成分，或者也可以是碘化合物为溶液的主要成分。

为了引导所输送的薄膜，在所述交联槽61内配置有导辊63。导辊63以浸渍于交联液62的状态配置在交联槽61内。

交联槽61中的导辊63至少设有1个。优选的是，在交联槽61中，在薄膜的行进方向上隔开间隔地设有两个以上的导辊63。

在图示例子中，在交联槽61设有两个导辊63。

所述交联槽61中的1个或两个以上的导辊63的表面粗糙度并未特别限定。

例如，在交联槽61中，既可以配置具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度的导辊，也可以配置具有算术平均粗糙度Ra超过5.0μm的表面粗糙度的导辊。例如，交联槽61的导辊具有算术平均粗糙度Ra为5.5μm以上的表面粗糙度，进一步交联槽61的导辊具有算术平均粗糙度Ra为7.0μm以上的表面粗糙度。所述交联槽61的导辊的算术平均粗糙度Ra的上限值并未特别限定，例如为15μm。

另外，在所述交联槽61中，既可以配置具有最大高度粗糙度Rz为25.0μm以下的表面粗糙度的导辊，也可以配置具有最大高度粗糙度Rz超过25.0μm的表面粗糙度的导辊。例如，交联槽61的导辊具有最大高度粗糙度Rz为26.0μm以上的表面粗糙度，进一步交联槽61的导辊具有最大高度粗糙度Rz为40.0μm以上的表面粗糙度。所述交联槽61的导辊的最大高度粗糙度Rz的上限值并未特别限定，例如为100μm。

(拉伸处理部)

拉伸处理部是为了使吸附有二色性物质并且进行了交联的薄膜取向而设置的。

拉伸处理部具有：槽71(拉伸槽71)；拉伸处理液72，其被放入于所述拉伸槽71中；以及导辊73，其配置在所述拉伸槽71中。

在图示例子中，仅设置有1个拉伸处理部，但也可以沿薄膜的行进方向并列设置两个以上的拉伸处理部(两个以上的拉伸槽)(未图示)。

此外，由于在染色处理部、交联处理部等中也能够拉伸薄膜，因此也能够省略拉伸处理部。

对所述拉伸处理液72并未特别限定，例如为能够使用包含硼化合物来作为有效成分的溶液。作为拉伸处理液72，例如，能够使用使硼化合物及根据需要的碘化合物、各种金属盐、锌化合物等溶解于溶剂而成的溶液。作为所述溶剂，通常使用水，也可以进一步添加与水具有相溶性的有机溶剂。作为硼化合物，可举出硼酸、硼砂等，其中，优选使用硼酸。作为拉伸处理液中的硼化合物的浓度，并未特别限定，优选为1重量％～10重量％，更优选为2重量％～7重量％。

并且，从抑制吸附于薄膜的碘的溶出的观点出发，优选在所述拉伸处理液中添加碘化合物。作为该碘化合物，并未特别限定，可举出在上述染色液52中所例示那样的物质。其中，优选碘化钾。对拉伸处理液72中的碘化合物的浓度并未特别限定，优选为0.05重量％～15重量％，更优选为0.5重量％～8重量％。

在所述拉伸处理液包含硼化合物和碘化合物的情况下，既可以是硼化合物为溶液的主要成分，或者也可以是碘化合物为溶液的主要成分。通常使用含有碘化合物多于硼化合物的拉伸处理液。

为了引导并拉伸所输送的薄膜，在所述拉伸槽71中配置有导辊73。导辊73以浸渍于拉伸处理液72的状态配置在拉伸槽71中。

在拉伸槽71中，在薄膜的行进方向上隔开间隔地设有两个以上的导辊73。

在图示例子中，在拉伸槽71中设有两个导辊73。

所述拉伸槽71的两个以上的导辊73的表面粗糙度并未特别限定。

例如，在拉伸槽71中，既可以配置具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度的导辊，也可以配置具有算术平均粗糙度Ra超过5.0μm的表面粗糙度的导辊。例如，拉伸槽71的导辊具有算术平均粗糙度Ra为5.5μm以上的表面粗糙度，进一步拉伸槽71的导辊具有算术平均粗糙度Ra为7.0μm以上的表面粗糙度。所述拉伸槽71的导辊的算术平均粗糙度Ra的上限值并未特别限定，例如为15μm。

另外，在所述拉伸槽71中，既可以配置具有最大高度粗糙度Rz为25.0μm以下的表面粗糙度的导辊，也可以配置具有最大高度粗糙度Rz超过25.0μm的表面粗糙度的导辊。例如，拉伸槽71的导辊具有最大高度粗糙度Rz为26.0μm以上的表面粗糙度，进一步拉伸槽71的导辊具有最大高度粗糙度Rz为40.0μm以上的表面粗糙度。所述拉伸槽71的导辊的最大高度粗糙度Rz的上限值并未特别限定，例如为100μm。

(清洗处理部)

清洗处理部是为了对附着于薄膜的染色液52、交联液62等处理液进行清洗而设置的。

清洗处理部具有：槽81(清洗槽81)；清洗液82，其被放入于所述清洗槽81；以及导辊83，其配置在所述清洗槽81中。

在图示例子中，仅设置有1个清洗处理部，但也可以在薄膜的行进方向上并列设置两个以上的清洗处理部(两个以上的清洗槽)(未图示)。

作为所述清洗液82，能够使用代表性的离子交换水、蒸馏水、纯水等水。

为了引导所输送的薄膜，在所述清洗槽81内配置有导辊83。

清洗槽81中的导辊83至少设有1个。优选的是，在清洗槽81中，在薄膜的行进方向上隔开间隔地设有两个以上的导辊83。

在图示例子中，在清洗槽81中设有两个导辊83。

所述清洗槽81的1个或两个以上的导辊83的表面粗糙度并未特别限定。

例如，在清洗槽中，既可以配置具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度的导辊，也可以配置具有算术平均粗糙度Ra超过5.0μm的表面粗糙度的导辊。例如，清洗槽的导辊具有算术平均粗糙度Ra为9.0μm以上的表面粗糙度，进一步清洗槽的导辊具有算术平均粗糙度Ra为11.0μm以上的表面粗糙度。所述清洗槽的导辊的算术平均粗糙度Ra的上限值并未特别限定，例如为20μm。

另外，在所述清洗槽中，既可以配置具有最大高度粗糙度Rz为25.0μm以下的表面粗糙度的导辊，也可以配置具有最大高度粗糙度Rz超过25.0μm的表面粗糙度的导辊。例如，清洗槽的导辊具有最大高度粗糙度Rz为40.0μm以上的表面粗糙度，进一步清洗槽的导辊具有最大高度粗糙度Rz为50.0μm以上的表面粗糙度。所述清洗槽的导辊的最大高度粗糙度Rz的上限值并未特别限定，例如为100μm。

(调整处理部)

调整处理部是为了调整薄膜的色相而设置的。该调整处理部未在图1中图示，该调整处理部设置在所述交联处理部与拉伸处理部之间、或拉伸处理部与清洗处理部之间。

没有特别图示的调整处理部具有：槽(调整槽)；调整液，其被放入于所述调整槽；以及导辊，其配置在所述调整槽中。

所述调整液为用于调整薄膜的色相等的溶液，能够使用包含碘化合物来作为有效成分的溶液。例如，作为调整液，能够使用将碘化合物溶解于溶剂而成的溶液。作为所述溶剂，通常使用水，也可以进一步添加与水具有相溶性的有机溶剂。作为该碘化合物，并未特别限定，可举出在上述染色液52中所例示那样的物质，其中，优选碘化钾。对调整液中的碘化合物的浓度并未特别限定，优选0.5重量％～20重量％，更优选1重量％～15重量％。

在调整槽内配置有导辊。

调整槽的导辊与清洗槽的导辊相同，因此，在此省略记载。

此外，还能够并用调整处理和清洗处理。在该情况下，不设置额外的调整处理部，就能够利用清洗处理部进行调整处理和清洗处理。

(偏光薄膜的制造方法)

本发明的偏光薄膜的制造方法具有利用配置在放入有染色液的染色槽中的两个以上的导辊来输送薄膜并将所述薄膜浸渍于染色液的染色工序，至少1个所述导辊具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度。

能够使用上述制造装置1来实施偏光薄膜的制造。

参照图1，自前辊部31放出处理前的薄膜2，并将所述薄膜2输送至溶胀槽41。

一边利用溶胀槽41中的导辊43输送薄膜，一边将所述薄膜2浸渍于溶胀液42，由此使薄膜溶胀。

所述溶胀液42的温度并未特别限定，例如为20℃～45℃，优选为25℃～40℃。将薄膜浸渍于溶胀液42的时间并未特别限定，例如为5秒～300秒，优选为8秒～240秒。

从溶胀槽41引出进行所述溶胀工序后的薄膜2，并将所述薄膜2输送至染色槽51。

一边利用染色槽51中的导辊53输送薄膜，一边将所述薄膜浸渍于染色液52，由此薄膜被二色性物质染色。

所述染色液52的温度并未特别限定，例如为20℃～50℃，优选为25℃～40℃。将薄膜浸渍于染色液52的时间并未特别限定，例如为5秒～300秒，优选为8秒～240秒。

从染色槽51引出进行所述染色工序后的薄膜2，并将所述薄膜输送至交联槽61。

一边利用交联槽61中的导辊63输送薄膜，一边将所述薄膜浸渍于交联液62，由此薄膜的二色性物质被交联。

所述交联液62的温度并未特别限定，例如为25℃以上，优选为30℃～85℃。将薄膜浸渍于交联液62的时间并未特别限定，例如为5秒～800秒，优选为6秒～500秒。

从交联槽61引出进行所述交联工序后的薄膜2，并将所述薄膜2输送至拉伸槽71。

利用拉伸槽71的导辊73输送薄膜并进行拉伸。拉伸倍率能够根据目的而适当地设定，总拉伸倍率例如为2倍～7倍，优选为4.5倍～6.8倍。所述总拉伸倍率指的是薄膜的最终拉伸倍率。

根据需要，将进行所述拉伸工序后的薄膜2输送至调整处理部并浸渍于调整液。调整液的温度并未特别限定，例如为15℃～40℃。将薄膜浸渍于调整液的时间并未特别限定，例如为2秒～20秒。

将进行所述拉伸工序后或进行调整工序后的薄膜2输送至清洗槽81。

一边利用清洗槽81的导辊83输送薄膜，一边将所述薄膜浸渍于清洗液82，由此对薄膜进行清洗。

所述清洗液的温度例如为5℃～50℃，优选为10℃～45℃。清洗时间例如为1秒～300秒，优选为3秒～240秒。

根据需要对进行所述清洗工序后的薄膜进行干燥，由此得到偏光薄膜9。将制造出来的偏光薄膜9卷取于后辊部32。

通过使用本发明的制造方法和制造装置，能够制造具有更优异的偏光特性的偏光薄膜。

由后述的实施例可知，通过本发明得到的偏光薄膜具有例如99.992％以上这样较高的偏光度。并且，采用本发明，能够获得xy色度图中的y值也较大的偏光薄膜。能够制造这样的偏光薄膜的原因并不明确，但本发明人等如下那样进行了推定。

通常，在偏光薄膜的制造中，通过对被碘等二色性物质染色了的薄膜进行拉伸，从而使构成薄膜的PVA系聚合物等聚合物进行取向，伴随着该取向，二色性物质进行取向而表现出偏光特性。

例如，在染色工序中，在使用具有算术平均粗糙度Ra较大的表面的导辊的情况下，推定构成薄膜的PVA系聚合物等聚合物在局部结晶化。当所述聚合物局部结晶化时，即使在染色工序后进行拉伸，该局部的聚合物也未充分地取向，其结果，二色性物质也未在局部充分地取向。对于该点，通过如本发明那样使用具有特定Ra的表面粗糙度的导辊(优选为具有特定Ra和特定Rz的表面粗糙度的导辊)作为染色槽中的至少1个导辊，从而在染色工序中PVA系聚合物等聚合物不易结晶化，其结果，能够推定二色性物质也充分地取向。因此，利用本发明的制造方法和制造装置得到的偏光薄膜的偏光度优异，y值也变大。

(偏光薄膜的用途等)

本发明的偏光薄膜能够使用于例如太阳镜等透镜、调光窗、以及液晶显示器等图像显示装置等。

对于本发明的偏光薄膜，通过在其单面或两个面层叠保护薄膜，还能够用作偏光板。在用作偏光板的情况下，也可以进一步层叠相位差薄膜。

作为所述保护薄膜，例如能够适当地采用透明性、机械强度、热稳定性、阻水性等优异的薄膜。作为构成保护薄膜的材料的具体例，可举出三醋酸纤维素等纤维素系树脂、聚酯系树脂、聚醚砜系树脂、聚砜系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚烯烃系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂)、聚芳酯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙烯醇系树脂以及它们的混合物。

(实施例)

以下，示出实施例来进一步详细叙述本发明。但是，本发明并不限定于下述实施例。

(使用的导辊)

·导辊(1)

是具有丁二烯－丙烯腈共聚物(NBR)制表面层的导辊((株)加贯胶辊制作所制造的商品名“黑S45”)。

·导辊(2)

是对具有丁二烯－丙烯腈共聚物(NBR)制表面层的导辊((株)加贯胶辊制作所制造的商品名“DYNA ROLLER”)的表面进行直接研磨而得到的。

·导辊(3)

是具有聚氨酯发泡制表面层的导辊((株)加贯胶辊制作所制造的商品名“SPONGEROLLER”)。

·导辊(4)

是具有丁二烯－丙烯腈共聚物(NBR)制表面层的导辊((株)加贯胶辊制作所制造的商品名“TUFCEL”)。

·导辊(5)

是具有丁二烯－丙烯腈共聚物(NBR)制表面层的导辊((株)加贯胶辊制作所制造的商品名“DYNA ROLLER”)。

·导辊(6)

是对具有丁二烯－丙烯腈共聚物(NBR)制表面层的导辊((株)加贯胶辊制作所制造的商品名“DYNA ROLLER”)的表面进行稍微研磨而得到的。

此外，导辊(1)～导辊(6)均是直径为200mm、轴向长度为2.5m的圆柱状。

(表面粗糙度的测量)

按照日本工业标准JIS B 0601；2013年，使用表面粗糙度仪((株)三丰制造、商品名“SJ－310”)分别测量了所述导辊(1)～(6)的表面粗糙度(导辊的算术平均粗糙度Ra和最大高度粗糙度Rz)。

将其结果表示在表1中。

【表1】

	算数平均粗糙度Ra(μm)	最大高度粗糙度Rz(μm)
			导辊(1)	2.86	16.57
导辊(2)	1.03	7.17
			导辊(3)	7.08	31.80
导辊(4)	12.22	61.77
			导辊(5)	8.83	41.63
导辊(6)	6.01	27.28

(实施例1)

准备了图1所示那样的、将具有两个导辊的溶胀槽、具有10个导辊的染色槽、具有两个导辊的交联槽、具有两个导辊的拉伸槽、以及具有两个导辊的清洗槽依次排列地设置而成的制造装置。

还参照表2，选择如下所示的导辊作为各槽的导辊，并将它们安装于制造装置。

(各槽的导辊)

溶胀槽的两个导辊：两个都使用了导辊(4)。

染色槽的10个导辊：10个都使用了导辊(1)。

交联槽的两个导辊：两个都使用了导辊(5)。

拉伸槽的两个导辊：两个都使用了导辊(5)。

清洗槽的两个导辊：两个都使用了导辊(4)。

将厚度60μm的以聚乙烯醇系树脂为主要成分的未拉伸薄膜((株)可乐丽制造、商品名“VF-PE6000”)安置于所述制造装置的前辊部。将所述薄膜依次导入溶胀槽、染色槽、交联槽、拉伸槽、清洗槽，在实施溶胀、染色、交联、拉伸、清洗的各工序之后，在40℃的空气循环式干燥炉内进行15秒干燥，由此制成厚度30μm的偏光薄膜。

(各槽的处理液和处理时间)

溶胀工序：溶胀液是25℃的纯水。浸渍时间为大约10秒。

染色工序：染色液是包含1重量％的碘和7重量％的碘化钾的30℃的水溶液。浸渍时间为大约10秒。

交联工序：交联液是包含3重量％的碘化钾和4.5重量％的硼酸的40℃的水溶液。浸渍时间为大约8秒。

拉伸工序：拉伸处理液是包含5重量％的碘化钾和4重量％的硼酸的63℃的水溶液。浸渍时间为大约12秒。

清洗工序：清洗液是包含5重量％的碘化钾的27℃的水溶液。浸渍时间为大约3秒。

【表2】

(实施例2)

作为染色槽的导辊的10个导辊都使用了导辊(2)(参照表2)，除此以外，与实施例1同样地制成偏光薄膜。

(实施例3)

使用导辊(1)来分别作为染色槽的第1导辊531、第3导辊533、第5导辊535、第7导辊537以及第9导辊539，使用导辊(2)来分别作为第2导辊532、第4导辊534、第6导辊536、第8导辊538以及第10导辊530，除此以外，与实施例1同样地制成偏光薄膜。

(实施例4)

使用导辊(1)来分别作为染色槽的第1导辊531、第2导辊532、第5导辊535、第6导辊536、第9导辊539以及第10导辊530，使用导辊(2)来分别作为第3导辊535、第4导辊534、第7导辊537以及第8导辊538，除此以外，与实施例1同样地制成偏光薄膜。

(实施例5)

使用导辊(1)来作为染色槽的第1导辊531(最靠入口侧的导辊)，使用导辊(3)来分别作为第2导辊532～第10导辊530(余下的9个导辊)，除此以外，与实施例1同样地制成偏光薄膜。

(实施例6)

使用导辊(1)来作为染色槽的第10导辊530(最靠出口侧的导辊)，使用导辊(3)来分别作为第1导辊531～第9导辊539(余下的9个导辊)，除此以外，与实施例1同样地制成偏光薄膜。

(实施例7)

使用导辊(1)来作为染色槽的第5导辊535，使用导辊(3)来分别作为第1导辊531～第4导辊534以及第6导辊536～第10导辊530(余下的9个导辊)，除此以外，与实施例1同样地制成偏光薄膜。

(比较例1)

作为染色槽的导辊的10个导辊都使用了导辊(4)，除此以外，与实施例1同样地制成偏光薄膜。

(比较例2)

作为染色槽的导辊的10个导辊都使用了导辊(3)，除此以外，与实施例1同样地制成偏光薄膜。

(比较例3)

作为染色槽的导辊的10个导辊都使用了导辊(5)，除此以外，与实施例1同样地制成偏光薄膜。

(作为比较例4)

作为染色槽的导辊的10个导辊都使用了导辊(6)，除此以外，与实施例1同样地制成偏光薄膜。

(比较例5)

作为染色槽的导辊的10个导辊都使用了导辊(3)，作为交联槽的导辊的两个导辊都使用了导辊(1)，除此以外，与实施例1同样地制成偏光薄膜。

(偏光薄膜的光学特性的评价)

在通过各实施例和比较例得到的偏光薄膜的一个表面借助粘接剂层叠厚度40μm的丙烯酸(类)树脂薄膜((株)钟化制造、商品名“HTX”。Re＝0nm，Rth＝0nm)，在偏光薄膜的另一个表面借助粘接剂层叠厚度52μm的降冰片烯系树脂薄膜(日本瑞翁(株)制造、商品名“ZEONOA”。横向拉伸薄膜。Re＝55nm、Rth＝130nm)，由此制成厚度152μm的偏光板。对于各个偏光板测量了单片透射率、偏光度等。将其结果表示在表3中。

使用紫外可见分光光度计(日本分光(株)制造、商品名“V7100”)对偏光板的单片透射率T、平行透射率Tp、正交透射率Tc、波长为430nm时的正交透射率Tc430进行了测量。这些T、Tp、Tc、Tc430是利用日本工业标准JIS Z 8701的2度视野(C光源)进行测量并进行可见度校正后得到的Y值。使用上述透射率并利用下式求出了偏光度P。

偏光度P(％)＝{(Tp－Tc)/(Tp+Tc)}^1/2×100

另外，将两片偏光板呈正交状(交叉棱镜)叠合而成的部件作为测量对象，按照日本工业标准JIS Z 8722；2009年，测量了基于xy色度图的x值和y值。作为测量设备，使用了分光光度计(日本分光(株)制造、商品名“V7100”)。将其结果表示在表3中。

【表3】

	单片透射率T(％)	偏光度P(％)	正交透射率Tc430(％)	x值	y值
						实施例1	43.3	99.995	0.005	0.28	0.23
实施例2	43.3	99.996	0.004	0.28	0.23
						实施例3	43.3	99.994	0.005	0.27	0.23
实施例4	43.3	99.995	0.005	0.27	0.23
						实施例5	43.3	99.992	0.013	0.23	0.16
实施例6	43.3	99.992	0.015	0.23	0.15
						实施例7	43.3	99.992	0.015	0.23	0.15
比较例1	43.3	99.989	0.030	0.19	0.13
						比较例2	43.3	99.990	0.014	0.26	0.16
比较例3	43.3	99.990	0.017	0.23	0.15
						比较例4	43.3	99.991	0.016	0.23	0.14
比较例5	43.3	99.991	0.014	0.25	0.15

由表3可知，对于具有由实施例1～实施例7得到的偏光薄膜的偏光板，其具有99.992％以上这样较高的偏光度，其中，在实施例1～实施例7中将具有特定Ra和特定Rz的表面粗糙度的导辊使用于染色槽。特别是，对于具有由实施例1～实施例4得到的偏光薄膜的偏光板，其具有99.994％以上这样极高的偏光度，其中，在实施例1～实施例4中，染色槽中的所有导辊具有特定Ra和特定Rz的表面粗糙度。并且，对于具有由实施例1～实施例4得到的偏光薄膜的偏光板，其表示色相的数值即x值和y值均较大。x值和y值均较大的偏光板能够使用x值和y值均较大的偏光薄膜来制作。通常制造y值较大的偏光薄膜较困难，但采用本发明，能够制造y值较大的偏光薄膜。例如，对于具有由实施例1～实施例4得到的偏光薄膜的偏光板，其具有0.27以上的x值和0.23的y值。

另一方面，对于具有由比较例1～比较例4得到的偏光薄膜的偏光板，其偏光度较低且y值也较小。另外，对于具有由比较例5得到的偏光薄膜的偏光板，同样地其偏光度也较低且y值也较小，其中，在比较例5中将具有特定Ra和特定Rz的表面粗糙度的导辊使用于交联槽。由此可知，通过在染色槽中使用具有特定Ra和特定Rz的表面粗糙度的导辊，能够制造具有更优异的偏光度等的偏光薄膜。

Claims (6)

1.一种偏光薄膜的制造方法，其中，

该偏光薄膜的制造方法依次具有溶胀工序、染色工序、交联工序以及清洗工序，在该溶胀工序中，利用配置于放入有溶胀液的溶胀槽中的导辊输送薄膜，使薄膜溶胀，在该染色工序中，利用配置于放入有染色液的染色槽中的两个以上的导辊来输送所述薄膜，且将所述薄膜浸渍于染色液中，在该交联工序中，利用配置于放入有交联液的交联槽中的导辊输送所述薄膜，对所述薄膜进行交联，在该清洗工序中，利用配置于放入有清洗液的清洗槽中的导辊输送所述薄膜，对所述薄膜进行清洗，

所述染色槽的导辊中的至少1个所述导辊具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度，

所述溶胀槽、所述交联槽以及所述清洗槽的各导辊均具有算术平均粗糙度Ra超过5.0μm的表面粗糙度。

2.根据权利要求1所述的偏光薄膜的制造方法，其中，

所述染色槽中的配置在最靠入口侧的导辊和配置在最靠出口侧的导辊均具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度。

3.根据权利要求1所述的偏光薄膜的制造方法，其中，

配置于所述染色槽中的全部的导辊具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度。

4.根据权利要求1或2所述的偏光薄膜的制造方法，其中，

所述染色液含有碘，所述薄膜包含聚乙烯醇系薄膜。

5.根据权利要求3所述的偏光薄膜的制造方法，其中，

所述染色液含有碘，所述薄膜包含聚乙烯醇系薄膜。

6.一种偏光薄膜的制造装置，其中，

该偏光薄膜的制造装置具有：溶胀槽，该溶胀槽中放入有溶胀液且配置有输送薄膜的导辊；染色槽，该染色槽中放入有染色液且配置有输送所述薄膜的两个以上的导辊；交联槽，该交联槽中放入有交联液且配置有输送所述薄膜的导辊；清洗槽，该清洗槽中放入有清洗液且配置有输送所述薄膜的导辊，

所述染色槽的导辊中的至少1个所述导辊具有算术平均粗糙度Ra为5.0μm以下的表面粗糙度，

所述溶胀槽、所述交联槽以及所述清洗槽的各导辊均具有算术平均粗糙度Ra超过5.0μm的表面粗糙度。

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