CN114633491A - 偏振膜的制造方法及制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够制造宽度方向上的收缩力均匀的偏振膜的偏振膜的制造方法及制造装置。本发明的偏振膜的制造方法是如下的偏振膜的制造方法，所述制造方法包括一边运送聚乙烯醇系树脂膜一边在一对夹持辊间实施拉伸处理的拉伸处理工序，在拉伸处理工序中，在将一对夹持辊当中的膜运送方向上处于上游侧的夹持辊的宽度设为A[mm]、将膜运送方向上处于下游侧的夹持辊的宽度设为B[mm]、将所述膜运送方向上即将与下游侧的夹持辊接触的聚乙烯醇系树脂膜的宽度设为C[mm]时，满足3.0≤Y＜7.0[式中，设为Y＝(A+B+C)/C]。
Description
技术领域
本发明涉及偏振膜的制造方法及制造装置。
背景技术
例如在专利文献1及专利文献2中提出过偏振膜的制造方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-149052号公報
专利文献2：日本特开2017-105970号公報
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于，提供能够制造偏振膜的宽度方向上的收缩力均匀的偏振膜的偏振膜的制造方法及制造装置。
用于解决课题的手段
本发明提供以下的偏振膜的制造装置及制造方法。
[1]一种偏振膜的制造方法，所述制造方法包括将聚乙烯醇系树脂膜一边运送一边在一对夹持辊间实施拉伸处理的拉伸处理工序，
在所述拉伸处理工序中，在将所述一对夹持辊当中的膜运送方向上处于上游侧的夹持辊的宽度设为A[mm]、将膜运送方向上处于下游侧的夹持辊的宽度设为B[mm]、将即将与所述膜运送方向上处于下游侧的夹持辊接触的聚乙烯醇系树脂膜的宽度设为C[mm]时，满足下述式(1)：
3.0≤Y＜7.0 (1)
[式中，设为Y＝(A+B+C)/C]。
[2]根据[1]中记载的偏振膜的制造方法，其中，所述A[mm]及所述C[mm]满足下述式(2)：
1.0＜A/C＜3.0 (2)。
[3]根据[1]或[2]中记载的偏振膜的制造方法，其中，所述B[mm]及所述C[mm]满足下述式(3)：
1.0＜B/C＜3.0 (3)。
[4]根据[1]～[3]中任一项记载的偏振膜的制造方法，其中，
还包括以下的工序：
卷出工序，从原材卷筒中卷出长条的聚乙烯醇系树脂膜；
溶胀处理工序，将所述卷出工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于溶胀浴中后拉出；
染色处理工序，将所述溶胀处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于染色浴中后拉出；以及
交联处理工序，将所述染色处理后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于交联浴中后拉出，
在所述溶胀处理工序、所述染色处理工序及所述交联处理工序当中的任意1个以上中进行所述拉伸处理工序。
[5]根据[4]中记载的偏振膜的制造方法，其中，在所述交联处理工序中进行所述拉伸处理工序。
[6]根据[5]中记载的偏振膜的制造方法，其中，所述交联处理工序包括：第1交联处理工序，将染色处理后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于第1交联浴中后拉出；以及第2交联处理工序，将第1交联处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于第2交联浴中后拉出，在所述第2交联处理工序中实施所述拉伸处理工序。
[7]一种偏振膜的制造装置，所述制造装置具备：
导辊，其一边将长条的聚乙烯醇系树脂膜从原材卷筒中卷出一边沿着膜运送路径运送该聚乙烯醇系树脂膜；以及
一对夹持辊，其对卷出的聚乙烯醇系树脂膜实施拉伸处理，
在将配置于所述膜运送路径的上游侧的夹持辊的宽度设为A[mm]、将配置于所述膜运送路径的下游侧的夹持辊的宽度设为B[mm]、将即将与配置于所述膜运送路径的下游侧的夹持辊接触的聚乙烯醇系树脂膜的宽度设为C[mm]时，满足下述式(4)：
3.0≤Y＜7.0 (4)
[式中，设为Y＝(A+B+C)/C]。
[8]根据[7]中记载的偏振膜的制造装置，其中，所述A[mm]及所述C[mm]满足下述式(5)：
1.0＜A/C＜3.0 (5)。
[9]根据[7]或[8]中记载的偏振膜的制造装置，其中，所述B[mm]及所述C[mm]满足下述式(6)：
1.0＜B/C＜3.0 (6)。
[10]根据[7]～[9]中记载的偏振膜的制造装置，其中，在所述膜运送路径上依次具备用于实施溶胀处理的浴槽、用于实施染色处理的浴槽及用于实施交联处理的浴槽，
在所述浴槽当中的任意1个以上的浴槽的入口及出口具备所述一对夹持辊。
[11]根据[10]中记载的偏振膜的制造装置，其中，在所述用于实施交联处理的浴槽的入口及出口具备所述一对夹持辊。
[12]根据[11]中记载的偏振膜的制造装置，其中，所述用于实施交联处理的浴槽从所述膜运送路径的上游侧起依次具备第1交联浴槽及第2交联浴槽，在所述第2交联浴槽的入口及出口具备所述一对夹持辊。
发明效果
根据本发明，可以提供能够制造宽度方向上的收缩力均匀的偏振膜的偏振膜的制造方法及制造装置。另外，使用本发明的偏振膜的制造方法及制造装置得到的偏振膜具有良好的厚度的均匀性和光学特性。
附图说明
图1是示意性地表示偏振膜的制造方法的一例的示意图。
图2是表示偏振膜的制造方法的流程图。
图3是示意性地表示偏振膜的制造装置的一例的剖视图。
图4是示意性地表示偏振膜的制造装置的交联浴槽的一例的剖视图。
附图标记说明
1、2夹持辊，1a、1b、2a、2b辊，3聚乙烯醇系树脂膜，10原材膜，11原材卷筒，13溶胀浴槽，15染色浴槽，17交联浴槽，17a第1交联浴槽，17b第2交联浴槽，19清洗槽，21干燥炉，23偏振膜，30～50导辊，51～57夹持辊。
具体实施方式
以下，在参照附图的同时，对本发明的实施方式进行说明，然而本发明并不限定于以下的实施方式。在以下的全部附图中，为了易于理解各构成要素，适当地调整比例后显示，图中所示的各构成要素的比例与实际的构成要素的比例不一定一致。
＜偏振膜的制造方法＞
本发明的一个方式的偏振膜的制造方法包括将聚乙烯醇系树脂膜一边运送一边在一对夹持辊间实施拉伸处理的拉伸处理工序。
[聚乙烯醇系树脂膜]
可以使用将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得的树脂作为形成聚乙烯醇系树脂膜的聚乙烯醇系树脂。作为聚乙酸乙烯酯系树脂，除了可以例示出作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外，还可以例示出乙酸乙烯酯与能够与之共聚的其他单体的共聚物。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体，例如可以举出不饱和羧酸类、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。聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为约85摩尔％以上，优选为约90摩尔％以上，更优选为约99摩尔％以上。本说明书中所谓“(甲基)丙烯酸类”，是指选自丙烯酸类及甲基丙烯酸类中的至少一方。对于“(甲基)丙烯酰基”也相同。
聚乙烯醇系树脂也可以被改性，例如也可以使用由醛类改性了的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等。
聚乙烯醇系树脂的平均聚合度优选为100以上且10000以下，更优选为1500以上且8000以下，进一步优选为2000以上且5000以下。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度可以依照JISK 6726(1994)求出。若平均聚合度小于100，则难以获得优选的偏振性能，若大于10000则有膜加工性差的情况。
作为原材膜的聚乙烯醇系树脂膜的宽度例如为300mm以上且5000mm以下。
作为原材膜的聚乙烯醇系树脂膜的厚度例如为10μm以上且50μm以下左右，从将偏振膜的厚度设为15μm以下的观点出发，优选为40μm以下，更优选为30μm以下。
[拉伸处理工序]
拉伸处理工序是将聚乙烯醇系树脂膜一边运送一边在一对夹持辊间实施拉伸处理的工序。拉伸处理可以是单轴拉伸处理。拉伸处置可以是在空中进行拉伸的干式拉伸、在后述的处理浴槽中进行拉伸的湿式拉伸的任意者，也可以进行这两种拉伸。拉伸处理可以是在一对夹持辊间设置圆周速度差而沿膜运送方向进行单轴拉伸的辊间拉伸。
以原材膜为基准的拉伸倍率(在2个以上的阶段进行拉伸处理的情况下是它们的累积拉伸倍率)为3倍以上且8倍以下左右。为了赋予良好的偏振特性，拉伸倍率优选为4倍以上，更优选为5倍以上。
图1是表示拉伸处理工序的示意图。在将形成一对夹持辊的夹持辊1、2当中的膜运送方向中处于上游侧的夹持辊1的宽度设为A[mm](以下也称作上游侧夹持辊宽度A)、将膜运送方向上处于下游侧的夹持辊2的宽度设为B[mm](以下也称作下游侧夹持辊宽度B)、将即将与膜运送方向上处于下游侧的夹持辊2接触的聚乙烯醇系树脂膜3的宽度设为C[mm](以下也称作PVA宽度C)时，满足下述式(1)：
3.0≤Y＜7.0 (1)
[式中，设为Y＝(A+B+C)/C]。
夹持辊通常由2根辊形成。图1中，夹持辊1由2根辊1a及1b形成，夹持辊2由2根辊2a及2b形成。形成夹持辊的2根辊的宽度可以相同，也可以彼此不同。
在拉伸处理工序中，通过满足上述式(1)，所得的偏振膜的宽度方向上的收缩力及厚度的偏差变小，有易于获得优异的可见度修正单体透射率Ty(以下也称作透射率Ty)及可见度修正单体偏振度Py(以下也称作偏振度Py)的趋势。本说明书中，偏振膜的宽度方向是垂直于膜运送方向的方向，是指垂直于偏振膜的吸收轴的方向。
上述式(1)中的Y优选为3.1以上，更优选为3.3以上，进一步优选为3.5以上。上述式(1)中的Y优选为6.9以下，更优选为6.7以下，进一步优选为6.5以下，特别优选为6.3以下。
上游侧夹持辊宽度A例如为300mm以上且3600mm以下。需要说明的是，在上游侧的夹持辊中，在形成夹持辊的2根辊的宽度彼此不同的情况下，将辊的宽度短的一方设为上游侧夹持辊宽度A。
下游侧夹持辊宽度B例如为300mm以上且3100mm以下。需要说明的是，在下游侧的夹持辊中，在形成夹持辊的2根辊的宽度彼此不同的情况下，将辊的宽度短的一方设为下游侧夹持辊宽度B。
上游侧夹持辊宽度A[mm]及下游侧夹持辊宽度B[mm]可以相同，也可以不同。
PVA宽度C例如为300mm以上且3000mm以下。
从偏振膜的宽度方向上的收缩力及厚度的均匀性的观点出发，上游侧夹持辊宽度A及PVA宽度C优选能够还满足下述式(2)：
1.0＜A/C＜3.0 (2)。
上述式(2)中的A/C优选为1.1以上，更优选为1.2以上。上述式(2)中的A/C优选为2.9以下，更优选为2.7以下，进一步优选为2.6以下，特别优选为2.5以下。
从偏振膜的宽度方向上的收缩力及厚度的均匀性的观点出发，上游侧夹持辊宽度B及PVA宽度C优选能够还满足下述式(3)：
1.0＜B/C＜3.0 (3)。
上述式(3)中的B/C优选为1.1以上，更优选为1.2以上。上述式(3)中的B/C优选为2.9以下，更优选为2.7以下，进一步优选为2.6以下，特别优选为2.5以下。
图1中，虽然未图示，然而也可以在一对夹持辊1、2之间使用1个以上的导辊来支承膜。
[偏振膜的制造方法的一个实施方式]
偏振膜的制造方法可以还包括以下的工序：卷出工序，从原材卷筒中卷出长条的聚乙烯醇系树脂膜；溶胀处理工序，将卷出工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于溶胀浴中后拉出；染色处理工序，将溶胀处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于染色浴中后拉出；以及交联处理工序，将染色处理后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于交联浴中后拉出。
可以在溶胀处理工序、染色处理工序及交联处理工序当中的任意1个以上中进行拉伸处理工序。另外，也可以在上述拉伸处理工序的基础上还进行其他的拉伸处理。其他的拉伸处理例如可以为上述拉伸处理以外的辊间拉伸、热辊拉伸、展幅机拉伸等。
上述工序可以通过沿着偏振膜的制造装置的膜运送路径连续地运送作为原材膜的聚乙烯醇系树脂膜而连续地实施。膜运送路径中依照各工序的实施顺序具备用于实施它们的设备(处理槽、炉等)。
膜运送路径可以通过在适当的位置配置上述设备以外，还在适当的位置配置导辊、夹持辊等来构建。例如，导辊可以配置于后述的处理浴槽的前后、处理浴槽中，由此可以进行膜向处理浴槽的导入、浸渍及从处理浴槽的拉出。更具体而言，在各处理槽中设置2根以上的导辊，沿着这些导辊运送膜，由此可以将膜浸渍于各处理浴槽中。
对于偏振膜的制造方法，在参照图2的同时进行更详细的说明。图2所示的制造方法包括：卷出工序S10，从原材卷筒中卷出长条的聚乙烯醇系树脂膜；溶胀处理工序S20，将卷出工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于溶胀浴中后拉出；染色处理工序S30，将溶胀处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于染色浴中后拉出；以及交联处理工序S40，将染色处理后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于交联浴中后拉出；清洗工序S50，将交联处理工序S40后的膜浸渍于清洗槽中；以及清洗工序S50后的干燥工序S60。
如上所述，对于聚乙烯醇系树脂膜，可以在偏振膜的制造工序的任意1个以上的阶段中，更具体而言，在从溶胀处理工序S20到交联处理工序S40的任意1个以上的阶段中进行拉伸处理工序。
[卷出工序]
例如可以以长条的未拉伸或拉伸聚乙烯醇系树脂膜的卷筒(卷绕品)的形式准备作为原材膜的聚乙烯醇系树脂膜。另外，在该情况下，也以长条物的形式得到偏振膜。卷出工序S10中，可以将长条的聚乙烯醇系树脂膜使用卷出装置从原材卷筒中卷出。卷出的聚乙烯醇系树脂膜被沿着膜运送路径连续地运送。
[溶胀处理工序]
溶胀处理是出于作为原材膜的聚乙烯醇系树脂膜的异物除去、增塑剂除去、易染色性的赋予、膜的增塑等目的根据需要实施的处理，具体而言，可以通过在收容含有水的处理液的用于实施溶胀处理的浴槽(以下也称作溶胀浴槽)中浸渍聚乙烯醇系树脂膜来进行。该膜可以浸渍于1个溶胀浴槽中，也可以依次浸渍于2个以上的溶胀浴槽中。
拉伸处理工序可以在溶胀处理前、溶胀处理时、或溶胀处理前及溶胀处理时进行。
溶胀浴槽中收容的处理液可以为水(例如纯水)，此外也可以是添加有醇类之类的水溶性有机溶剂的水溶液。
浸渍膜时的溶胀浴槽中收容的处理液的温度通常为10～70℃左右，优选为15～50℃左右，膜的浸渍时间通常为10～600秒左右，优选为20～300秒左右。
溶胀处理工序可以具备用于在实施溶胀处理前进行用于清洗聚乙烯醇系树脂膜的水洗处理的槽(以下也称作水洗处理槽)。
[染色处理工序]
本工序中的染色处理是出于使聚乙烯醇系树脂膜吸附二色性色素并使该二色性色素取向的目的进行的处理，具体而言，可以通过在收容含有二色性色素的处理液的用于实施染色处理的浴槽(以下也称作染色浴槽)中浸渍聚乙烯醇系树脂膜来进行。该膜可以浸渍于1个染色浴槽中，也可以依次浸渍于2个以上的染色浴槽中。例如在依次浸渍于2个染色浴槽中的情况下，有时在膜运送方向上从上游侧起称作第1染色处理工序、第2染色处理工序。
为了提高二色性色素的染色性，提供给染色处理工序的膜可以至少实施某种程度的拉伸处理。也可以取代染色处理前的拉伸处理而在染色处理时进行拉伸处理工序，或者在染色处理前的拉伸处理的基础上，还在染色处理时进行拉伸处理工序。
二色性色素可以为碘或二色性有机染料。二色性有机染料的具体例包括红色BR(Red BR)、红色LR(Red LR)、红色R(Red R)、粉红LB(Pink LB)、宝石红BL(Rubine BL)、枣红GS(Bordeaux GS)、天蓝LG(Sky Blue LG)、柠檬黄、蓝色BR(Blue BR)、蓝色2R(Blue 2R)、藏蓝RY(Navy RY)、绿色LG(Green LG)、紫色LB(Violet LB)、紫色B(Violet B)、黑色H(BlackH)、黑色B(Black B)、黑色GSP(Black GSP)、黄色3G(Yellow 3G)、黄色R(Yellow R)、橙色LR(Orange LR)、橙色3R(Orange 3R)、猩红GL(Scarlet GL)、猩红KGL(Scarlet KGL)、刚果红(Congo Red)、亮紫BK(Brilliant Violet BK)、Supra Blue G、Supra Blue GL、SupraOrange GL、直接天蓝、直接耐晒橙S、耐晒黑(Fast Black)。二色性色素可以仅单独使用1种，也可以并用2种以上。
在使用碘作为二色性色素的情况下，染色浴槽中收容的处理液可以使用含有碘及碘化钾的水溶液。也可以取代碘化钾而使用碘化锌等其他的碘化物，也可以并用碘化钾与其他的碘化物。另外，也可以共存碘化物以外的化合物，例如硼酸、氯化锌、氯化钴等。在添加硼酸的情况下，在包含碘这一点上有别于后述的交联处理。上述水溶液中的碘的含量通常在每100质量份水中为0.01质量份以上且1质量份以下。另外，碘化钾等碘化物的含量通常在每100质量份水中为0.5质量份以上且20质量份以下。
浸渍膜时的染色浴槽中收容的处理液的温度通常为10℃以上且45℃以下，优选为10℃以上且40℃以下，更优选为20℃以上且35℃以下，膜的浸渍时间通常为30秒以上且600秒以下，优选为60秒以上且300秒以下。
在使用二色性有机染料作为二色性色素的情况下，染色浴槽中收容的处理液可以使用含有二色性有机染料的水溶液。该水溶液中的二色性有机染料的含量通常在每100质量份水中为1×10-4质量份以上且10质量份以下，优选为1×10-3质量份以上且1质量份以下。可以在染色浴槽中共存染色助剂等，例如可以含有硫酸钠等无机盐、表面活性剂等。二色性有机染料可以仅单独使用1种，也可以并用2种以上。浸渍膜时的染色浴槽中收容的处理液的温度例如为20℃以上且80℃以下，优选为30℃以上且70℃以下，膜的浸渍时间通常为30秒以上且600秒以下，优选为60秒以上且300秒以下。
[交联处理工序]
将染色处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜用交联剂处理的交联处理是出于利用交联的耐水化、色调调整等目的进行的处理，具体而言，可以是在含有交联剂的用于实施交联处理的浴槽(以下也称作交联浴槽)中收容的处理液中浸渍染色处理工序后的膜的处理。该膜可以浸渍于1个交联浴槽中，也可以依次浸渍于2个以上的交联浴槽中。在交联处理时可以进行拉伸处理工序。例如在依次浸渍于2个交联浴槽中的情况下，有时在膜运送方向上从上游侧起称作第1交联处理工序、第2交联处理工序。
作为交联剂，可以举出硼酸、乙二醛、戊二醛等，优选使用硼酸。也可以并用2种以上的交联剂。交联浴槽中收容的处理液中的硼酸的含量通常在每100质量份水中为0.1质量份以上且15质量份以下，优选为1质量份以上且10质量份以下。在二色性色素为碘的情况下，交联浴槽中收容的处理液优选在含有硼酸的基础上还含有碘化物。交联浴槽中收容的处理液中的碘化物的含量通常在每100质量份水中为0.1质量份以上且15质量份以下，优选为5质量份以上且12质量份以下。作为碘化物，可以举出碘化钾、碘化锌等。另外，也可以使碘化物以外的化合物、例如氯化锌、氯化钴、氯化锆、硫代硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠等共存于交联浴槽中。
浸渍膜时的交联浴槽中收容的处理液的温度通常为50℃以上且85℃以下，优选为50℃以上且70℃以下，膜的浸渍时间通常为10秒以上且600秒以下，优选为20秒以上且300秒以下。
在交联浴槽由2个以上构成的情况下，各交联浴槽中收容的处理液的组成及温度可以相同，也可以不同。交联浴槽中收容的处理液可以具有与浸渍聚乙烯醇系树脂膜的目的对应的交联剂及碘化物等的浓度、温度。可以分别在多个工序(例如多个槽)中进行利用交联的用于耐水化的交联处理及用于色调调整(补色)的交联处理。
一般而言，在实施利用交联的用于耐水化的交联处理及用于色调调整(补色)的交联处理双方的情况下，实施用于色调调整(补色)的交联处理的槽(补色槽)配置于后段。补色槽中收容的处理液的温度例如为10℃以上且55℃以下，优选为20℃以上且50℃以下。补色槽中收容的处理液中的交联剂的含量在每100质量份水中例如为1质量份以上且5质量份以下。补色槽中收容的处理液中的碘化物的含量在每100质量份水中例如为3质量份以上且30质量份以下。
从偏振膜的宽度方向上的收缩力及厚度的均匀性的观点出发，优选在交联处理工序中进行拉伸处理工序，更优选在交联处理工序的基础上还在溶胀处理工序及补色处理工序的任意者中进行拉伸处理工序。在交联处理工序包括将染色处理后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于第1交联浴中后拉出的第1交联处理工序、以及将第1交联处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于第2交联浴中后拉出的第2交联处理工序的情况下，优选在第2交联处理工序中进行拉伸处理工序。
[清洗工序]
本工序中的清洗处理是出于除去附着于聚乙烯醇系树脂膜的多余的交联剂、二色性色素等化学品的目的根据需要实施的处理，是使用含有水的清洗液来清洗交联处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜的处理。具体而言，可以是在清洗槽中收容的处理液(清洗液)中浸渍交联处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜的处理。该膜可以浸渍于1个清洗槽中，也可以依次浸渍于2个以上的清洗槽中。或者，清洗处理也可以是对交联处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜以喷淋液的形式喷雾清洗液的处理，也可以组合上述的浸渍和喷雾。
清洗液除了可以是水(例如纯水)以外，还可以是添加有醇类之类的水溶性有机溶剂的水溶液。清洗液的温度例如可以为5℃以上且40℃以下左右。
清洗工序S50为任选的工序，可以省略，也可以如后所述，在干燥工序S60中进行清洗处理。优选对进行清洗工序S50后的膜进行干燥工序S60。
[干燥工序]
干燥工序S60是用于使清洗工序S50后的聚乙烯醇系树脂膜干燥的区。通过一边持续不断地运送清洗工序S50后的聚乙烯醇系树脂膜、一边将该膜导入干燥工序S60可以实施干燥处理，由此可以得到偏振膜。
使用膜的干燥机构(加热机构)进行干燥处理。干燥机构的合适的一例为干燥炉。干燥炉优选为能够控制炉内温度的干燥炉。干燥炉例如为能够通过热风的供给等来提高炉内温度的热风烘箱。另外，利用干燥机构的干燥处理可以是使清洗工序S50后的聚乙烯醇系树脂膜密合于具有凸曲面的1个或2个以上的加热体的处理、使用加热器来加热该膜的处理。
作为上述加热体，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)。作为上述加热器，可以举出红外线加热器、卤素加热器、平板加热器等。
干燥处理的温度(例如干燥炉的炉内温度、热辊的表面温度等)通常为30℃以上且100℃以下，优选为50℃以上且90℃以下。干燥时间没有特别限制，例如为30秒以上且600秒以下。
[其他的处理工序]
作为其他的处理工序，例如可以是在交联处理后进行的、向不含有硼酸的碘化物水溶液中浸渍的补色处理工序等。
经由以上的工序，可以得到在经过单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜吸附有二色性色素并使该二色性色素取向了的偏振膜。
所得的偏振膜例如也可以直接运送到后面的偏振板制作工序(在偏振膜的一面或两面贴合热塑性树脂膜的工序)。
[偏振膜]
偏振膜的厚度例如可以为4μm以上且40μm以下，优选为4μm以上且30μm以下，更优选为4μm以上且24μm以下。
偏振膜的收缩力例如可以为1.0N以上且10.0N以下，优选为1.0N以上且5.0N以下，更优选为1.0N以上且4.0N以下。
偏振膜的宽度方向上的收缩力的偏差例如可以为0.3N以下，优选为0.25N以下。本说明书中，宽度方向上的收缩力的偏差是指宽度方向上的中央部与端部的收缩力的差。
偏振膜的透射率Ty例如可以为40％以上，通常为50.0％以下，例如可以小于50.0％，也可以为49.0％以下。
偏振膜的宽度方向上的透射率Ty的偏差例如可以为2.0％以下，优选为1.0％以下。本说明书中，宽度方向上的透射率Ty的偏差是指宽度方向上的透射率Ty的最大值与最小值的差。
偏振膜的偏振度Py例如可以为99.00％以上，优选为99.90％以上，通常为100％以下，例如可以小于100％。
偏振膜的宽度方向上的偏振度Py的偏差例如可以为0.1％以下，优选为0.01％以下。本说明书中，宽度方向上的偏振度Py的偏差是指宽度方向上的偏振度Py的最大值与最小值的差。
偏振膜的厚度、收缩力、透射率Ty及偏振度Py可以依照后述的实施例一栏中说明的方法进行测定。
＜偏振膜的制造装置＞
本发明的另一个实施方式的偏振膜的制造装置具备一边将长条的聚乙烯醇系树脂膜从原材卷筒中卷出一边沿着膜运送路径运送该聚乙烯醇系树脂膜的导辊、以及对卷出的聚乙烯醇系树脂膜实施拉伸处理的一对夹持辊。关于聚乙烯醇系树脂膜、原材卷筒、膜运送路径、导辊、拉伸处理及一对夹持辊的说明应用上述的偏振膜的制造方法中的说明。
在将配置于膜运送路径的上游侧的夹持辊的宽度设为A[mm](以下也称作上游侧夹持辊宽度A)、将配置于膜运送路径的下游侧的夹持辊的宽度设为B[mm](以下也称作下游侧夹持辊宽度B)、将即将与配置于膜运送路径的下游侧的夹持辊接触的聚乙烯醇系树脂膜的宽度设为C[mm](以下也称作PVA宽度C)时，满足下述式(4)：
3.0≤Y＜7.0 (4)
[式中，设为Y＝(A+B+C)/C]。
在偏振膜的制造装置中，通过满足上述式(4)，所得的偏振膜的宽度方向上的收缩力及厚度的偏差变小，有易于获得优异的透射率Ty及偏振度Py的趋势。
上述式(4)中Y优选为3.1以上，更优选为3.3以上，进一步优选为3.5以上。上述式(4)中Y优选为6.9以下，更优选为6.7以下，进一步优选为6.5以下，特别优选为6.3以下。
上游侧夹持辊宽度A例如为300mm以上且3600mm以下。需要说明的是，在上游侧的夹持辊中，在形成夹持辊的2根辊的宽度彼此不同的情况下，将辊的宽度短的一方设为上游侧夹持辊宽度A。
下游侧夹持辊宽度B例如为300mm以上且3100mm以下。需要说明的是，在下游侧的夹持辊中，在形成夹持辊的2根辊的宽度彼此不同的情况下，将辊的宽度短的一方设为下游侧夹持辊宽度B。
上游侧夹持辊宽度A[mm]及下游侧夹持辊宽度B[mm]可以相同，也可以不同。
PVA宽度C例如为300mm以上且3000mm以下。
从收缩力的观点出发，上游侧夹持辊宽度A及PVA宽度C优选能够还满足下述式(5)：
1.0＜A/C＜3.0 (5)。
上述式(5)中A/C优选为1.1以上，更优选为1.2以上。上述式(5)的右边优选为2.9以下，更优选为2.7以下，进一步优选为2.6以下，特别优选为2.5以下。
从收缩力的观点出发，上游侧夹持辊宽度B及PVA宽度C优选能够还满足下述式(6)：
1.0＜B/C＜3.0 (6)。
上述式(6)中B/C优选为1.1以上，更优选为1.2以上。上述式(6)中B/C优选为2.9以下，更优选为2.7以下，进一步优选为2.6以下，特别优选为2.5以下。
在偏振膜的制造装置中，可以将一对夹持辊配置于1个以上的处理浴槽(也将溶胀浴槽、染色浴槽、交联浴槽及清洗槽之类的、设于膜运送路径上的收容对聚乙烯醇系树脂膜实施处理的处理液的浴槽总称为处理浴槽)的入口及出口。由此，可以在1个以上的处理浴槽中，在配置于其前后的夹持辊间设置圆周速度差而实施沿膜运送方向进行单轴拉伸的辊间拉伸。
[偏振膜的制造装置的一个实施方式]
偏振膜的制造装置在膜运送路径上依次具备用于实施溶胀处理的浴槽、用于实施染色处理的浴槽及用于实施交联处理的浴槽，可以在上述浴槽当中的任意1个以上的浴槽的入口及出口具备用于实施拉伸处理的一对夹持辊。关于溶胀处理、染色处理及交联处理的说明应用上述的偏振膜的制造方法中的说明。
以下，在参照图3的同时，对本发明的偏振膜的制造装置进行更详细的说明。图3所示的偏振膜制造装置如下所示地构成，即，一边将包含聚乙烯醇系树脂的原材(未拉伸)膜10从原材卷筒11中连续地卷出一边沿着膜运送路径运送，由此依次通过设于膜运送路径上的溶胀浴槽13、染色浴槽15、交联浴槽17、以及清洗槽19，最后通过干燥炉21。所得的偏振膜23例如可以直接运送到后面的偏振板制作工序(在偏振膜23的一面或两面贴合保护膜的工序)。图3中的箭头表示运送膜的方向。
需要说明的是，虽然图3给出将处理浴槽(溶胀浴槽13、染色浴槽15、交联浴槽17及清洗槽19)各自设置1个的例子，然而根据需要也可以将任意1种以上的处理浴槽设置2个以上。
一对夹持辊例如可以为夹持辊51与52的组合、夹持辊52与53的组合、夹持辊53与54的组合等。
偏振膜制造装置的膜运送路径可以通过如下操作来构建，即，除了在适当的位置配置上述处理浴槽以外，还在适当的位置配置：导辊30～50，其能够支承被运送的膜，或者还能够变更膜运送方向；夹持辊51～55，其能够推压、夹持被运送的膜，能够对膜赋予由其旋转所致的驱动力，或者还能够变更膜运送方向。可以将导辊、夹持辊配置于各处理浴的前后、处理浴中，由此可以进行膜向处理浴中的导入、浸渍及从处理浴中的拉出。例如，在各处理浴中设置1个以上的导辊，沿着这些导辊运送膜，由此可以在各处理浴槽中浸渍膜。
溶胀处理可以通过如下操作来实施，即，一边将原材膜10从原材卷筒11中连续地卷出，一边沿着膜运送路径运送，将原材膜10在溶胀浴槽13(收容在溶胀浴槽中的处理液)中浸渍规定时间，然后拉出。在溶胀处理中，沿着由夹持辊51、52及导辊30～34构建的膜运送路径运送。
溶胀处理中，容易产生原材膜10沿宽度方向溶胀而在膜中形成褶皱的问题。作为用于在去掉该褶皱的同时运送膜的1个方法，可以举出作为导辊30～34的任意1个以上使用舒展辊、麻花辊、中高辊之类的具有扩幅功能的辊，或使用导布器(日文：クロスガイダー)、弯辊、拉幅布铗之类的其他的扩幅装置。另外，在利用夹持辊51、52实施拉伸处理的情况下，有易于抑制褶皱的产生的趋势。
在溶胀浴槽13中实施膜的拉伸处理的情况下，可以利用在分别配置于溶胀浴槽13的入口及出口的夹持辊51与夹持辊52之间设置圆周速度差等方法来进行。
溶胀处理中，由于膜也沿膜的运送方向溶胀扩大，因此在不对膜进行主动的拉伸的情况下，为了消除运送方向的膜的松弛，例如优选采用对在溶胀浴槽13的前后配置的夹持辊51、52的速度进行控制等方法。另外，出于使溶胀浴槽13中的膜运送稳定化的目的，利用水中喷淋器控制溶胀浴槽13中的水流、或并用EPC装置(Edge Position Control装置：检测膜的端部、防止膜的蜿蜒行进的装置)等也是有用的。
图3所示的例子中，从溶胀浴槽13中拉出的膜依次通过夹持辊52、导辊35后导入染色浴槽15。
染色处理可以通过如下操作来实施，即，沿着由夹持辊52、53及导辊35～39构建的膜运送路径运送，将溶胀处理后的膜在染色浴槽15(收容在染色浴槽中的处理液)中浸渍规定时间，然后拉出。为了提高二色性色素的染色性，提供给染色处理工序的膜优选为至少实施了某种程度的拉伸处理的膜，或者更优选取代染色处理前的拉伸处理而在染色处理时进行拉伸处理工序，或者在染色处理前的拉伸处理的基础上，还在染色处理时进行拉伸处理工序。
在染色处理中，为了也与溶胀处理同样地在去掉膜的褶皱的同时运送聚乙烯醇系树脂膜，可以作为导辊35～39的任意1个以上使用舒展辊、麻花辊、中高辊之类的具有扩幅功能的辊，或使用导布器、弯辊、拉幅布铗之类的其他扩幅装置。另外，在利用夹持辊52、53实施拉伸处理的情况下，有易于抑制褶皱的产生的趋势。
在染色浴槽15中实施膜的拉伸处理的情况下，可以利用在分别配置在染色浴槽15的入口及出口的夹持辊52与夹持辊53之间设置圆周速度差等方法来进行。
从染色浴槽15中拉出的膜依次通过夹持辊53、导辊40后导入交联浴槽17。
交联处理可以通过如下操作来实施，即，沿着由夹持辊53、54及导辊40～44构建的膜运送路径运送，在交联浴槽17(收容在交联浴槽中的处理液)中将染色处理后的膜浸渍规定时间，然后拉出。
也可以利用分别配置于用于实施交联处理的浴槽的入口及出口的夹持辊53与夹持辊54的圆周速度差在交联浴槽17中实施拉伸处理。从偏振膜的宽度方向上的收缩力及厚度的均匀性的观点出发，优选在交联浴槽17中进行拉伸处理工序。
交联浴槽17可以如图4所示，从膜运送路径的上游侧起依次由第1交联浴槽17a及第2交联浴槽17b构成。在交联浴槽17由第1交联浴槽17a及第2交联浴槽17b构成的情况下，优选利用配置于第2交联浴槽17b的入口及出口的一对夹持辊56、57来实施拉伸处理。图4中，夹持辊56为入口侧的夹持辊，夹持辊57为出口侧的夹持辊。
在交联处理中，为了也与溶胀处理同样地在去掉膜的褶皱的同时运送聚乙烯醇系树脂膜，可以作为导辊40～44的任意1个以上使用舒展辊、麻花辊、中高辊之类的具有扩幅功能的辊，或使用导布器、弯辊、拉幅布铗之类的其他的扩幅装置。另外，在利用夹持辊53、54实施拉伸处理的情况下，有易于抑制褶皱的产生的趋势。
从交联浴槽17中拉出的膜依次通过夹持辊54、导辊45后导入清洗槽19。在清洗处理中，出于在去掉褶皱的同时运送聚乙烯醇系树脂膜的目的，可以作为导辊45～49的任意1个以上使用舒展辊、麻花辊、中高辊之类的具有扩幅功能的辊，或使用导布器、弯辊、拉幅布铗之类的其他的扩幅装置。
在清洗处理后，优选进行使聚乙烯醇系树脂膜干燥的处理。膜的干燥没有特别限制，例如可以如图3所示地使用干燥炉21进行。
偏振膜的制造方法中，可以具备其他的处理浴槽。作为其他的处理浴槽，例如可以举出在交联处理后进行的、用于用不含有硼酸的碘化物水溶液进行处理的补色处理浴槽等。
实施例
以下，利用实施例对本发明进一步详细说明。例中的“％”及“份”只要没有特别指出，就是质量％及质量份。
(1)偏振膜的收缩力
以使偏振膜的慢轴与长边一致的方式，将偏振膜利用超级切割机(株式会社荻野精机制作所制)在宽度方向上从中央部及端部起切出短边2mm、长边50mm的矩形，制成试验片。使用热机械分析装置(SII Nanotechnology株式会社制、型号TMA/6100)测定出试验片的收缩力。该测定在尺寸恒定模式下实施(将卡盘间距离设为10mm)，将试验片在20℃的室内放置充分的时间后，用10分钟使样品的室内的温度设定从20℃升高到80℃，升温后以将样品的室内的温度维持在80℃的方式设定。升温后再放置4小时后，在80℃的环境下测定出试验片的长边方向的收缩力。
在该测定中将静载荷设为0mN，夹具使用SUS制的探针。求出中央部及端部的收缩力的差作为偏差。
(2)偏振膜的可见度修正单体透射率Ty及可见度修正偏振度Py
在偏振膜经由(甲基)丙烯酸系粘合剂层贴合无碱玻璃板(Corning公司制的商品名“EAGLE XG”、厚度0.7mm)，得到测定样品。将该测定样品设置于带有积分球的分光光度计(日本分光(株)制的“V7100”、2度视场；C光源)，测定出透射率Ty及偏振度Py。以从与无碱玻璃板相反的一侧射入入射光的方式设置测定样品。
需要说明的是，透射率Ty及偏振度Py分别由下式定义：
透射率(λ)＝0.5×(Tp(λ)+Tc(λ))
偏振度(λ)＝100×(Tp(λ)-Tc(λ))/(Tp(λ)+Tc(λ))
Tp(λ)是利用入射的波长λnm的直线偏振光与平行尼科尔棱镜的关系测定时的透射率(％)，Tc(λ)是利用入射的波长λnm的直线偏振光与正交尼科尔棱镜的关系测定时的透射率(％)。
透射率Ty及偏振度Py是对在每个波长求出的单体透射率(λ)及偏振度(λ)利用JISZ 8701的2度视场(C光源)进行可见度修正而得的值。在波长380～780nm的范围中以每5nm对Ty及Py进行测定。
(3)偏振膜的厚度
使用(株)Nikon制的数字式测微计“MH-15M”，测定多点的偏振膜的宽度方向(垂直于膜运送方向的方向)上的厚度，将其中的最大值与最小值的差设为偏差时，依照下式求出改善率。
改善率[％]＝[(比较例1的偏差-实施例的偏差)/比较例1的偏差]×100
＜实施例1＞
一边连续地运送长条的聚乙烯醇系树脂膜(原材宽度：550mm、平均聚合度：约2400、皂化度：99.9摩尔％以上、厚度：30μm)，一边依次在赋予张力的同时浸渍于以下的[1]～[4]的浴中，沿膜运送方向进行拉伸。接着在用纯水清洗后进行干燥，得到在经过单轴拉伸的聚乙烯醇膜吸附有碘并使碘取向了的长条的偏振膜。
其中，在[4]的第2交联浴槽中在一对夹持辊间实施拉伸处理时，使第2交联浴槽的入口侧(膜运送方向上游侧)的夹持辊的宽度(夹持辊宽度A)为900mm，使出口侧(膜运送方向下游侧)的夹持辊的宽度(夹持辊宽度B)为900m，使即将与出口侧的夹持辊接触的聚乙烯醇系树脂膜的宽度(PVA宽度C)为355nm。(A+B+C)/C＝6.1。
[1]溶胀浴槽：40℃的纯水；
[2]染色浴槽：含有碘及碘化钾的水溶液；
[3]第1交联浴槽：含有碘化钾及硼酸的水溶液；
[4]第2交联浴槽：含有碘化钾及硼酸的水溶液。
将所得的偏振膜的收缩力、光学性能、厚度偏差的改善率表示于表1中。
＜实施例2～5、比较例1＞
除了将长条的聚乙烯醇系树脂膜的原材宽度、夹持辊宽度A及B、PVA宽度C设为表1所示的值以外，与实施例1同样地制作出偏振膜。
将结果表示于表1中。
[表1]
Claims (12)
1.一种偏振膜的制造方法，所述制造方法包括将聚乙烯醇系树脂膜一边运送一边在一对夹持辊间实施拉伸处理的拉伸处理工序，
在所述拉伸处理工序中，在将所述一对夹持辊当中的膜运送方向上处于上游侧的夹持辊的宽度设为A、将膜运送方向上处于下游侧的夹持辊的宽度设为B、将即将与所述膜运送方向上处于下游侧的夹持辊接触的聚乙烯醇系树脂膜的宽度设为C时，满足下述式(1)：
3.0≤Y＜7.0 (1)
式中，设为Y＝(A+B+C)/C，
所述A、B、C的单位为mm。
2.根据权利要求1所述的偏振膜的制造方法，其中，
所述A及所述C满足下述式(2)：
1.0＜A/C＜3.0 (2)
所述A、C的单位为mm。
3.根据权利要求1或2所述的偏振膜的制造方法，其中，
所述B及所述C满足下述式(3)：
1.0＜B/C＜3.0 (3)
所述B、C的单位为mm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，
还包括以下的工序：
卷出工序，从原材卷筒中卷出长条的聚乙烯醇系树脂膜；
溶胀处理工序，将所述卷出工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于溶胀浴中后拉出；
染色处理工序，将所述溶胀处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于染色浴中后拉出；以及
交联处理工序，将所述染色处理后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于交联浴中后拉出，
在所述溶胀处理工序、所述染色处理工序及所述交联处理工序当中的任意1个以上中进行所述拉伸处理工序。
5.根据权利要求4所述的偏振膜的制造方法，其中，
在所述交联处理工序中进行所述拉伸处理工序。
6.根据权利要求5所述的偏振膜的制造方法，其中，
所述交联处理工序包括：
第1交联处理工序，将染色处理后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于第1交联浴中后拉出；以及
第2交联处理工序，将第1交联处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于第2交联浴中后拉出，
在所述第2交联处理工序中实施所述拉伸处理工序。
7.一种偏振膜的制造装置，所述制造装置具备：
导辊，其一边将长条的聚乙烯醇系树脂膜从原材卷筒中卷出一边沿着膜运送路径运送该聚乙烯醇系树脂膜；以及
一对夹持辊，其对卷出的聚乙烯醇系树脂膜实施拉伸处理，
在将配置于所述膜运送路径的上游侧的夹持辊的宽度设为A、将配置于所述膜运送路径的下游侧的夹持辊的宽度设为B、将即将与配置于所述膜运送路径的下游侧的夹持辊接触的聚乙烯醇系树脂膜的宽度设为C时，满足下述式(4)：
3.0≤Y＜7.0 (4)
式中，设为Y＝(A+B+C)/C，
所述A、B、C的单位为mm。
8.根据权利要求7所述的偏振膜的制造装置，其中，
所述A及所述C满足下述式(5)：
1.0＜A/C＜3.0 (5)
所述A、C的单位为mm。
9.根据权利要求7或8所述的偏振膜的制造装置，其中，
所述B及所述C满足下述式(6)：
1.0＜B/C＜3.0 (6)
所述B、C的单位为mm。
10.根据权利要求7～9中任一项所述的偏振膜的制造装置，其中，
在所述膜运送路径上依次具备用于实施溶胀处理的浴槽、用于实施染色处理的浴槽及用于实施交联处理的浴槽，
在所述浴槽当中的任意1个以上的浴槽的入口及出口具备所述一对夹持辊。
11.根据权利要求10所述的偏振膜的制造装置，其中，
在所述用于实施交联处理的浴槽的入口及出口具备所述一对夹持辊。
12.根据权利要求11所述的偏振膜的制造装置，其中，
所述用于实施交联处理的浴槽从所述膜运送路径的上游侧起依次具备第1交联浴槽及第2交联浴槽，
在所述第2交联浴槽的入口及出口具备所述一对夹持辊。
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