JP2005262678A - プラスチックフイルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フイルムの乾燥による収縮力に起因するフイルムのしわやたるみ、破断が発生することを防ぎ、プラスチックフィルムを安価に提供する。
【解決手段】 レール１１，１２は、入り口レール部１１ａ，１２ａと、延伸レール部１１ｂ，１２ｂと、屈曲レール部１１ｃ，１２ｃと、出口レール部１１ｄ，１２ｄとからなる。フイルム２０の入り口１６側から出口１７側へ向かって順に、予熱区間１０ａ，延伸区間１０ｂ，屈曲区間１０ｃ，乾燥区間１０ｄを設定する。レール１１，１２を走行するフイルムクリップ２１ａ，２１ｂが、入り口１６から供給されるフイルム２０を把持して搬送することによって、フイルム２０を延伸し、出口１７から送り出す。乾燥区間１０ｄは、恒率乾燥区間３１と、減率乾燥区間３２からなり、減率乾燥区間３２は、フイルム２０の収縮率に合わせた縮小率でレール１１ｄ，１２ｄの間隔が徐々に狭くなっている。
【選択図】 図１

Description

本発明はプラスチックフイルムの製造方法に関し、特に、プラスチックフィルムの両側縁部を把持して延伸するプラスチックフィルムの製造方法に関する。

近年、液晶表示装置の普及に伴いさまざまな光学フイルムの製造方法が検討されている。中でも偏光板を作製する場合に、製品歩留りを向上するために、一定の配向角度、例えぱ４５°で配向軸が傾斜するように斜め延伸させるテンター装置が例えば特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されているようなプラスチックフィルムを斜め延伸させるテンター装置では、左右のガイドレールに沿って走行するクリップにより、プラスチックフィルムの両側縁部を把持して搬送させる。そして、長尺状のプラスチックフィルムを幅方向に横一軸延伸したのち、左右で搬送距離差をつけて屈曲した走行路を搬送させることによって、斜め方向に延伸している。

ところが、このようなテンター装置で、屈曲区間を通過した後のプラスチックフイルムが乾燥工程に導入されたとき、乾燥によるフィルムの不均一な収縮に起因したシワやタルミ、あるいはフィルムの破断現象が発生することがある。その解決策として、乾燥温度を下げてフィルムの収縮を急激に起こさないようにする方法などが一般的であった。しかしこのような方法を、例えば偏光板などのような光学フィルムに用いると乾燥設備の全長を長くしたり、又生産速度も抑制せざるを得ず、生産性が低下するという問題があった、

また、上記乾燥工程において、乾燥風中の溶媒含有量（湿度）を上げることで乾燥を遅らせてフィルムを急激に収縮させずにシワやフィルムの破断を起こさない方法があるが、この方法においても、やはり乾燥設備の大型化や、生産速度の低下から製品コストが上昇してしまう。

特開２００２−０８６５５４号公報

一方、フイルムの製膜設備などにおける一般的なテンター装置では、フイルムを延伸しつつ乾燥させるため、雰囲気を乾燥状態に設定している。このようなテンター装置においては、屈曲区間通過後に連続して乾燥区間が設けられているが、この乾燥区間でフイルムの乾燥による収縮がすぐに開始されるので、屈曲区間でフイルムを屈曲させながら搬送させているフイルムクリップは、乾燥区間で乾燥しているフイルムの収縮力によって引っ張られ、フイルム両側縁部に掛かる力が不均一になってしまう。これにより、フイルムにシワやタルミが発生したり、フイルムクリップ付近が破断しやすくなっている。

本発明は上記課題を解決するためのものであり、フイルムの乾燥による収縮力に起因するフイルムのシワやタルミ、破断が発生することを防ぎ、生産性を向上して長尺状のプラスチックフィルムを安価に提供することを課題とする。

上記目的を達成するために、本発明のプラスチックフィルムの製造方法では、長尺状のプラスチックフィルムが連続的に供給され、このプラスチックフィルムの両側縁部を一対の把持手段により把持し、この把持手段をプラスチックフィルムの長手方向に進行させつつ張力を付与して延伸するプラスチックフィルムの製造方法において、前記一対の把持手段が走行する走行路には、搬送方向上流側から下流側に向かって前記把持手段同士の間隔が徐々に縮小される間隔縮小区間が、少なくとも一箇所以上設けられている

なお、前記走行路は、屈曲区間を少なくとも一箇所以上有しており、この屈曲区間の下流側に前記間隔縮小区間が位置しており、この間隔縮小区間で前記プラスチックフイルムを幅方向に縮小させながら乾燥させることが好ましい。

また、前記一対の把持手段が前記プラスチックフイルムの把持を開始する把持開始点から、把持を解除する把持解除点までを走行する軌跡の全長をそれぞれＬ１，Ｌ２とし、保持解除点における前記一対の把持手段同士の間隔をＷとしたとき、
｜Ｌ１−Ｌ２｜＞０．４Ｗ
なる条件を満たすことが好ましい。

あるいは、前記間隔縮小区間での間隔縮小前の前記一対の把持手段同士の間隔をＷ_A 、前記間隔縮小区間での間隔縮小後の前記一対の把持手段同士の間隔をＷ_B としたとき、
０．９００≦Ｗ_B ／Ｗ_A ＜０．９９５
なる条件を満たすことが好ましい。

本発明により、プラスチックフィルムの斜め延伸方法がより安定に長時間運転できることになり、斜め延伸したプラスチックフィルム、中でも光学フイルム（特には偏光板）を安定かつ安価に提供できる。

以下、本発明を詳細に説明する。延伸区間後に屈曲区間を有する長尺プラスチックフィルムの製造工程において、フイルム把持手段の間隔を一定に保ちつつ乾燥を行った場合、特に乾燥区間後半においてフィルム中の溶媒の揮発に伴うフィルム収縮の不均一が原因のシワやタルミ或いはフィルムの切断が発生するが、その抑制はフィルム両端を把持された中でのフィルム自身の収縮に依存している。しかし、これには限界があるために上記問題が惹起される。そこで本発明においては、屈曲区間後の乾燥区間においてはフイルム把持手段の間隔を徐々に変化させることで、フィルムの自己収縮では吸収できないフィルム寸法変化を低減させることが特徴である。これにより屈曲後に残るシワやタルミ或いはフィルム切断が改善することが可能となる。把持手段の間隔を変化させる方向は、必ずしも狭くする方向とは限らない。あくまでシワやタルミの発生を抑制する方向を採用すればよいが一律的には把持手段の間隔を狭くすることはフィルム乾燥時の自由収縮の方向と合致し、フィルム両端部にかかる収縮力を低減することになる。

本発明における延伸工程とは、連続的に供給されるポリマーフィルムの両端をフイルム把持手段により把持し、該把持手段をフィルムの長手方向に進行させつつ、フイルムに張力を付与して幅を広げる工程を指すものとする。この場合に延伸工程前後で、フイルム中の溶媒ができるだけ揮発しないようにすることが好ましい。一方で乾燥工程とは、連続的に供給されるポリマーフィルムの両端をフイルム把持手段により把持し、該把持手段をフィルムの長手方向に進行させるものの、フイルムにはできるだけ張力を付与しない工程を指すものとする。すなわち、乾燥工程内においては、乾燥に伴う収縮に耐え得るだけの張力は付与するが、それ以上の張力をかけた場合には、フイルムの切断、又は亀裂といった現象を引き起こす可能性がある。したがって、できるだけフイルムには張力を付与せず、且つ乾燥工程前後で、フイルム中の溶媒が乾燥フイルム重量に対して数％以上揮発させることが好ましい。

図１は、本発明のテンター装置を示す概略の平面図である。このテンター装置１０は、第１レ一ル１１と、第２レール１２と、これらレール１１，１２に案内される無端チェーン（エンドレスチェーン）１３，１４と、加熱湿部１５とから構成されている。

無端チェーン１３，１４には、それぞれ周知のように把持具としてのフィルムクリップ２１ａ，２１ｂが所定ピッチで多数取り付けられている。このフィルムクリップ２１ａ，２１ｂはフィルム２０の側縁部を把持しながら、各レール１１，１２に沿って移動することで、フィルム２０を延伸する。

無端チェーン１３，１４は原動スプロケット２３，２４及び従動スプロケット２５，２６との間に掛け渡されており、これらスプロケット２３〜２６の間では、無端チェーン１３は第１レール１１によって、無端チェーン１４は第２レール１２によって案内される。原動スプロケット２３，２４はフィルム２０の入り口１６側に設けられており、これらは図示しない駆動部により回転駆動される。また、従動スプロケット２５，２６はフィルム２０の出口１７側に設けられている。なお、スプロケット２３〜２６の構成はこれに限らず、出口１７側を原動スプロケットとし、入り口１６側を従動スプロケットとしてもよい。

これらスプロケット２３〜２６に近接してフィルムクリップ２１ａ，２１ｂの開放部材（図示省略）が配置されている。この開放部材は、入り口１６側の原動スプロケット２３，２４では、フィルム２０の把持位置の前で、フィルムクリップ２１ａ，２１ｂの図示しない係合部に接触してこれを開放状態にし、フィルム２０の側縁部をフィルムクリップ２１ａ，２１ｂ内に案内する。そして、把持位置を通過するときに開放部材が前記係合部から離れ、フィルムクリップ２１ａ，２１ｂが開放位置から把持位置にセットされて、フィルム２０の側縁部が把持される。同様にして、出口１７側の従動スプロケット２５，２６では、フィルム２０の把持解除位置で開放部材によりフィルムクリップ２１ａ，２１ｂが開放位置にされて、フィルム２０の側縁部の把持が開放される。本実施形態では自重落下方式のフィルムクリップ２１ａ，２１ｂを用いているが、この他に、バネ付勢により開閉するフィルムクリップや、その他の各種駆動手段を有するフィルムクリップ、さらに、これらの方式を組み合わせたフィルムクリップを用いてもよい。

第１レール１１は、入り口１６側から出口１７側に向かって順に、入り口レール部１１ａと、延伸レール部１１ｂと、屈曲レール部１１ｃと、出口レール部１１ｄとから構成されている。同様にして、第２レール１２も入り口レール部１２ａと、延伸レール部１２ｂと、屈曲レール部１２ｃと、出口レール部１２ｄとから構成されている。

一方の延伸レール部１１ｂの入り口１６側には、連結レール部１１ｅが設けられている。連結レール部１１ｅは、入り口レール部１１ａと、延伸レール部１１ｂとの間を湾曲するようにそれぞれ連結する。同様にして他方の延伸レール部１２ｂにも連結レール部１２ｅが設けられている。

各入り口レール部１１ａ，１２ａは、入り口１６から供給されるときのフィルム２０の幅Ｗ１に合わせるように互いに平行に位置しており、かつ搬送方向の中心が、入り口１６側の搬送方向の中心ＣＬ１に合わせて配置されている。また、各入り口レール部１１ａ，１２ａ及び各出口レール部１１ｄ，１２ｄは、入り口１６側の搬送方向と、出口１７側の搬送方向とがなす角度がθとなるように設定されている。そして各出口レール部１１ｄ，１２ｄは、フィルム延伸方向の延伸倍率Ｎ´（＝Ｗ２／（Ｗ１×ｃｏｓθ））で設定された幅Ｗ２（＝Ｗ１×Ｎ´×ｃｏｓθ）に合わせて平行に位置しており、かつ搬送方向の中心が出口１７側の搬送方向の中心ＣＬ２に合わせて配置されている。なお、実際にフィルム２０が延伸方向に延伸される延伸倍率は上述したＮ´＝Ｗ２／（Ｗ１×ｃｏｓθ）であるが、出口１７から出るときの見かけの延伸倍率は、Ｎ＝Ｗ２／Ｗ１である。

各延伸レール部１１ｂ，１２ｂは、入り口１６側の幅Ｗ１から徐々に、互いの間隔が離れていくように位置しており、かつ搬送方向の中心が、入り口１６側の搬送方向の中心ＣＬ１に合わせて配置されている。各屈曲レール部１１ｃ，１２ｃは、入り口１６側の搬送方向の中心ＣＬ１と出口１７側の搬送方向の中心ＣＬ２とが傾斜するように屈曲して配置されている。

このテンター装置１０は、フィルム２０の入り口１６から出口１７へ順に、予熱区間１０ａ、延伸区間１０ｂ、屈曲区間１０ｃ、乾燥区間１０ｄの各エリアに分けられている。この区間１０ａ〜１０ｄは、上述した各レール部１１ａ〜１１ｄ，１２ａ〜１２ｄに合わせて配置されており、予熱区間１０ａは入り口レール部１１ａ，１２ａの間に、延伸区間１０ｂは延伸レール部１１ｂ，１２ｂの間に、屈曲区間１０ｃは屈曲レール部１１ｃ，１２ｃの間に、乾燥区間１０ｄは出口レール部１１ｄ及び出口レール部１２ｄの間に挟まれた空間にそれぞれ設定されている。なお、本実施形態では、レール１１，１２で、入り口１６側と出口１７側とで搬送方向が傾斜していることから、各フィルムクリップ２１ａ，２１ｂがフィルム２０を実質的に保持する搬送方向に位置がずれる（第１レール１１を走行するフィルムクリップ２１ａの方が先に搬送方向の下流側へ進む。）。このため、実際にフィルム２０が幅方向に延伸される区間は屈曲レール部１２ｃの上流側の一部まで連続する。同様に実際にフィルム２０が斜め方向に延伸される区間も出口レール部１１ｄの一部まで連続している。これにより、延伸区間１０ｂ及び屈曲区間１０ｃは、それらの屈曲レール部１２ｃ及び出口レール部１１ｄの一部を含んでいる。

本実施形態では、延伸区間１０ｂの下流に屈曲区間１０ｃを配設することによって、カーブの内側に位置するレール１１を走行するフィルムクリップ２１ａの走行距離Ｌａよりも、外側に位置するレール１２を走行するフィルムクリップ２１ｂの走行距離Ｌｂの方が長くなっている。なお、走行距離Ｌ１，Ｌ２とは、フィルムクリップ２１ａ，２１ｂが描く２本の軌跡の長さ、フイルムクリップ２１ａ，２１ｂがフイルム２０の把持を開始する実質的な保持開始点から、フイルム２０の保持を解除する実質的な保持解除点までの長さをそれぞれ指すものとする。本発明は、この走行距離Ｌ１，Ｌ２の差が大きいときほど効果的であり、以下に示す式（１）の条件を満たすと、さらに効果的である。但しこの式（１）で、Ｗは、出口１７（保持解除点）におけるフイルムクリップ２１ａ，２１ｂ同士の実質的な間隔を示す。
｜Ｌ１−Ｌ２｜＞０．４Ｗ ‥‥（１）

乾燥工程での乾燥の進み方は一般的に、はじめに蒸発潜熱による温度上昇を伴わない恒率乾燥を経たのち、途中からフィルム表面温度の上昇を伴う減率乾燥に移行する。本発明において乾燥工程中でフイルム幅の縮小を行う場合に、恒率乾燥中に縮小を行ってもよいが、減率乾燥中に縮小を行う（間隔縮小区間を設ける）ほうがフイルムの幅方向の性能の均一性あるいはムラに対しては好ましい。すなわち、本発明においては、乾燥区間１０ｄの前半部における恒率乾燥から後半部における減率乾燥への移行中に間隔縮小区間３２を設けるよりも、乾燥区間１０ｄの全長にかけて、或いは乾燥工程区間１０ｄの後半部（減率乾燥の後半部）において間隔縮小区間３２とするほうが特に好ましい。また、このように、乾燥工程では、フイルム表面温度の変化と、乾燥の進行状態（収縮率）に密接な関係があり、乾燥状態を調べるために、本発明の乾燥区間１０ｄでは、搬送方向に沿って温度検出手段を設け、フイルム表面温度を監視することが好ましい。

恒率乾燥区間３１（間隔縮小区間）では、フイルム２０の乾燥による収縮率に合わせて、所定の縮小率で間隔が縮小するように設定されている。なお、ここでいう縮小率Ｓとは、フイルム２０を保持するフイルムクリップ２１ａ，２１ｂの間隔が、縮小前（間隔縮小区間の上流側）の寸法をＷ_A 、縮小後（間隔縮小区間の下流側）の寸法がＷ_B とすると、縮小率ＳはＷ_B ／Ｗ_A ×１００（％）で定義されるものである。もし、縮小率Ｓを小さく（縮小後の寸法を小さく）し過ぎると、フイルム２０にシワやたるみが発生することになり、最終的の製造されたフイルムの性能に影響が出るため、フイルム２０の性質に合わせて縮小率の下限を設定することが好ましい。例えばフイルム２０としてＰＶＡフイルムを使用した場合、縮小率Ｓは９０．０％〜９９．５％であることが好ましく、より好ましくは９５％から９９．０％であるとよい。

次に、本実施形態の作用を説明する。製膜ライン等により製膜されたフィルム２０がフィルム入り口１６からテンター装置１０内に送られてくると、開放状態になっていたフィルムクリップ２１ａ，２１ｂが閉じられてフィルム２０が把持される。フィルムクリップ２１ａ，２１ｂは各チェーン１３，１４の回動により、レール１１，１２に沿って移動する。入り口１６から予熱区間１０ａに搬送されてきたフィルム２０は、例えば、２５°Ｃ以上に予熱される。

次に屈曲区間１０ｃを通過することにより、フィルム２０は斜め方向に延伸されて配向軸が傾斜する。そして、乾燥区間１０ｄで乾燥した空気を吹き付けられることによりフィルム２０が乾燥される。このとき、フイルム２０は、乾燥することによって収縮を開始するが、恒率乾燥区間３１では、上述したように間隔が徐々に縮小する間隔縮小区間となっており、この恒率乾燥区間における間隔の縮小率Ｓが、フイルム２０の乾燥による収縮率に合わせて形成されているので、フイルム２０を把持するフイルムクリップ２１ａ，２１ｂは、フイルム２０の収縮力により引っ張られることがない。これによって、フイルム２０の乾燥による収縮で、フイルム２０にシワやタルミが発生したり、フイルムクリップ２１ａ，２１ｂ付近が破断することを防ぎ、テンター装置１０を安定して長時間運転させることができる。

そして、本発明を実施したテンター装置１０により延伸することによって、フィルム２０はシワやムラのない性能の均一な光学フィルムを得ることができる。特に偏光膜を製造した場合においては、優れた偏光能を有する偏光膜として利用することができる。そして、得られた偏光膜としてのフィルム２０の両面又は片面に保護膜( 保護フィルム) を接着剤層を介して設けることにより、偏光板が得られる。

なお、本実施形態では、屈曲区間の下流に、間隔が徐々に縮小される間隔縮小区間を１箇所設けることによって、フイルムの収縮によるしわやたるみを防いでいるが、本発明はこれに限るものではない。例えば、屈曲区間の下流に位置する間隔縮小区間は複数設けてもよい。この間隔縮小区間を複数設けた場合、間隔縮小区間と、一定の間隔に保持される間隔保持区間とを交互に配置したり、間隔縮小区間の下流に、間隔が徐々に拡大される間隔拡大区間を設けてもよい。また、フイルムの種類によっては、乾燥区間での乾燥によって拡張される特徴を持つものも考えられるが、この場合、屈曲区間の下流には、間隔縮小区間ではなく、間隔拡大区間を１箇所以上設けることが好ましい。

本発明におけるプラスチックフィルムは、好ましいものが適宜選択され、特に光学用途に使用される場合においては一般的に透明な支持体が用いられる。透明なプラスチックフィルムを形成するポリマーとしては、セルロースェステル（例、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース）、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート) 、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコールなどが挙げられるが、特にこれらに限定されるわけではない。

本発明に使用されるプラスチックフィルムが屈曲過程を通過する際に発生する寄り或いはしわを、その下流の工程を通過する中で緩和させる必要があるため、溶媒吸収性( 吸湿性) を有することが好ましい。すなわち含有溶媒量を調整（調湿）されたプラスチックフィルムを延伸、屈曲させた後、その下流の乾燥工程において含有していた溶媒（水分）を揮発させることでプラスチックフィルムが収縮、緩和し屈曲過程通過時に発生したシワをなくすことができる。

<偏光板>
以下に光学フィルムの中でも、偏光板を作成した場合について詳細に述ベる。
本発明の手法を用いて偏光板を製造する場合においては、特にケン化処理されたポリビニルアルコールを用いることが好ましい。
なお、ポリビニルアルコールのケン化度は特に限定されないが、溶解性等の観点から８０〜１００ｍｏｌ％が好ましく、９０〜１００ｍｏｌ％が特に好ましい。またポリビニルアルコールの重合度は特に限定されないが、１０００〜１００００が好ましく、１５００〜５０００が特に好ましい。

延伸前のフィルム２０の好ましい弾性率は、ヤング率で表して、０．０１ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下、更に好ましくは０．１ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下である。弾性率が低すぎると延伸時・延伸後の収縮率が低くなり、シワが消えにくくなり、また高すぎると延伸時にかかる張力が大きくなり、フィルム２０の両側縁部を保持する部分の強度を高くする必要が生じ、テンター装置１０に対する負荷が大きくなる。

延伸前のフィルム２０の厚みは特に限定されないが、フィルム把持の安定性、延伸の均質性の観点から、１μｍ〜１ｍｍが好ましく、２０〜２００μｍが特に好ましい。

本発明に用いられる染色剤としては、ヨウ素−ヨウ化カリウムで生成したＩ3-、Ｉ5-等の多ヨウ素イオンおよび／または有機二色性色素である。二色性色素の具体例としては、例えばアゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素、アントラキノン系色素等の色素系化合物を挙げることができる。水溶性のものが好ましいが、この限りではない。また、これらの二色性分子にスルホン酸基、アミノ基、水酸基などの親水性置換基が導入されていることが好ましい。二色性分子の具体例としては、例えばシー．アイ．ダイレクト．イエロー１２、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ３９、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ７２、シー．アイ．ダイレクト．レッド３９、シー．アイ．ダイレクト．レッド７９、シー．アイ．ダイレクト．レッド８１、シー．アイ．ダイレクト．レッド８３、シー．アイ．ダイレクト．レッド８９、シー．アイ．ダイレクト．バイオレット４８、シー．アイ．ダイレクト．ブルー ６７、シー．アイ．ダイレクト．ブルー９０、シー．アイ．ダイレクト．グリーン５９、シー．アイ．アシッド．レッド３７等が挙げられ、さらに特開昭６２−７０８０２号、特開平１−１６１２０２号、特開平１−１７２９０６号、特開平１−１７２９０７号、特開平１−１８３６０２号、特開平１−２４８１０５号、特開平１−２６５２０５号、特開平７−２６１０２４号の各公報記載の色素等が挙げられる。これらの二色性分子は遊離酸、あるいはアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン類の塩として用いられる。これらの二色性分子は２種以上を配合することにより、各種の色相を有する偏光子を製造することができる。偏光板として吸収軸を直交させた時に黒色を呈する化合物（色素）や黒色を呈するように各種の二色性分子を配合したものが単板透過率、偏光度とも優れており好ましい。特にヨウ素−ヨウ化カリウムで生成したＩ3-、Ｉ5-等の多ヨウ素イオンが好ましく使用される。

ヨウ素−ヨウ化カリウムで生成したＩ3-、Ｉ5-等の多ヨウ素イオンを偏光子として使用する場合、ヨウ素は０．１〜２０ｇ／ｌ、ヨウ化カリウムは１〜２００ｇ／ｌ、ヨウ素とヨウ化カリウムの質量比は１〜２００が好ましい。染色時間は１０〜５０００秒が好ましく、液温度は１５〜６０°Ｃが好ましい。

硬膜剤（架橋剤）としては、米国再発行特許第２３２８９７号に記載のものが使用できるが、ホウ酸、ホウ砂が実用的に好ましく用いられる。また、亜鉛、コバルト、ジルコニウム、鉄、ニッケル、マンガン等の金属塩も併せて用いることができる。

また、フィルム２０を延伸する速度は、単位時間当りの延伸倍率で表すと、１．１倍／分以上、好ましくは２倍／分以上で、早いほうが好ましい。また、長手方向の進行速度は、０．１ｍ／分以上、好ましくは１ｍ／分以上で、早いほうが生産性の観点から見て好ましい。いずれの場合も、上限は、延伸するフィルム２０及びテンター装置１０により異なる。

さらにまた、フィルム２０の両側縁をフィルムクリップ２１ａ，２１ｂにより把持する際、把持しやすいようにフィルム２０を張った状態にしておくことが好ましい。具体的には、フィルム２０の長手方向にも張力をかけてフィルムを張るなどの方法が挙げられる。

フィルム２０には、各種機能膜を保護膜として直接片面または両面に貼合することができる。機能膜の例としては、λ／４板、λ／２板などの位相差膜、光拡散膜、偏光板と反対面に導電層を設けたプラスチックセル、異方性散乱や異方性光学干渉機能等をもつ輝度向上膜、反射板、半透過機能を持つ反射板等があげられる。

保護膜としては、上に述べた好ましい保護膜を一枚、または複数枚積層して用いることができる。偏光膜の両面に同じ保護膜を貼合しても良いし、両面に異なる機能、物性をもつ保護膜をそれぞれ貼合しても良い。また、片面のみに上記保護膜を貼合し、反対面には直接液晶セルを貼合するために、粘着剤層を直接設けて保護膜を貼合しないことも可能である。この場合粘着剤の外側には、剥離可能なセパレータフィルムを設けることが好ましい。

フィルム２０としては、その膜厚が薄いものが多いが、ハンドリング時のフィルム２０の裂け等のトラブルを回避するため、フィルム２０を延伸後、少なくとも片面に保護膜を貼り合わせ、後加熱する工程を有することが好ましい。具体的な貼り付け方法として、熱処理工程中、両端を保持した状態で接着剤を用いてフィルム２０に保護膜を貼り付け、その後両端を耳切りする、耳切りの方法としては、刃物などのカッターで切る方法、レーザーを用いる方法など、一般的な技術を用いることができる。貼り合わせ直後に、接着剤を乾燥させるため、および偏光性能を良化させるために、加熱することが好ましい。加熱の条件としては、接着剤により異なるが、水系の場合は、３０°Ｃ以上が好ましく、さらに好ましくは４０°Ｃ以上１００°Ｃ以下、さらに好ましくは５０°Ｃ以上８０°Ｃ以下である。これらの工程は一貫した製造ラインで行われることが、性能上及び生産性を高くする上で好ましい。なお、上記実施形態ではテンター装置１０内でフィルム２０に保護膜を貼り付け、その後両端を耳切りしたが、フィルム２０がテンター装置１０の出口１７から出た後に保護膜を貼り付け、その後両端を耳切りしてもよい。

以下、本発明を実施したテンター装置で偏光板を製造した実施例を用いて、本発明を具体的に説明するが、本発明の内容がこれらに限定されるものではない。以下の表１には、実施例１〜７、及び本発明に対する比較用のテンター装置でフイルムを製造した比較例１について、延伸工程、屈曲工程、及び乾燥工程で搬送中のフィルムが破断、もしくは亀裂が発生する挙動、シワの有無などの結果を示した。なお、この表１の結果は、テンター装置でフイルムを３回製造したときの平均値であり、また、この表１においては、以下の評価基準に基づく結果を用いている。

[切断性］
上記テンター装置で偏光板を製造したときの延伸工程、及び屈曲工程で搬送中のフィルムが破断、もしくは亀裂が発生する挙動を以下の基準で評価した。
○：切断もしくは亀裂を発生することなく、連続２０分フィルムを搬送できたもの
△：切断もしくは亀裂が、２０分間に１回未満（３回行った平均値）発生したもの
×：切断もしくは亀裂が、２０分間に１回以上（３回行った平均値）発生したもの

[光モレ、凹凸］
偏光板（サンリッツ（株）製偏光板：ＨＬＣ−５６１８）２枚（各サイズ：５０ｃｍ×５０ｃｍ）を、ライトテーブル上でクロスニコル配置させたのち、２枚の偏光板の間に上記テンター装置で製造した得られた偏光板を挿入して光モレの有無を調べた。また、得られた偏光板の凹凸を目視で判断して以下の評価を行った。
○○：光モレ、凹凸ともに観察されなかったもの
○：光モレ、凹凸のどちらかが観察されたものの、程度が軽いもの
△：光モレ、凹凸の両方が観察されたものの、程度が軽いもの
×：光モレ、凹凸の両方が観察され、その程度が耐えられないもの

[実施例１]
ＰＶＡフィルムから長尺偏光板を製造する製造ラインに本発明を適用した実施例１を以下に説明する。実施例１の条件としては、ＰＶＡフィルムを、ヨウ素５. ０ｇ／ｌ、ヨウ化カリウム１０. ０ｇ／ｌの水溶液に、２５°Ｃにて９０秒浸漬し、さらにホウ酸１０ｇ／ｌの水溶液に３０°Ｃにて６０秒浸漬後、図２に示す構成のテンター装置の入り口から導入し、６０°Ｃ、湿度９０％の雰囲気下で７．０倍に一旦延伸した後５．３倍まで収縮させた後、７０°Ｃ設定の乾燥区間において、一定間隔の間隔保持区間を通過した後、縮小率Ｓが９９．５ (％) の間隔保持区間を通過してテンター装置より離脱した。

なお、図２に示すテンター装置の構成としては、図１に示すテンター装置１０と同様に予熱区間１０ａ、延伸区間１０ｂ、屈曲区間１０ｃ、乾燥区間１０ｄを備え、さらに、乾燥区間１０ｄが、上流側に位置する間隔保持区間４１と、下流側に位置する間隔縮小区間４２とから構成されている。また、この乾燥区間１０ｄには、フイルム２０の中心線ＣＬ２に沿って温度センサ３５ａ〜ｉが配置されている。なお、温度センサ３５ａ〜ｉによるフイルム２０の表面温度の測定条件としては、堀場製作所（株）製の放射型温度計（ハンディタイプ：ＩＴ−５４０Ｎ）を用い、搬送中のフィルム２０に対して３ｃｍの間隔を空け、かつ温度計がフィルム表面に対して垂直になるように保持しながら測定した。

また、左右のテンタークリップ２１ａ，２１ｂの搬送速度差は、０．０５％未満に制御されており、入り口１６におけるフィルム２０の中心線ＣＬ１と出口１７におけるフィルム２０の中心線ＣＬ２のなす角は、θ＝４５°であった。以上の条件の下、ＰＶＡフィルムから長尺偏光板を製造した。その結果、２０分連続運転時問中のフィルム切断もしくは亀裂は発生せず、安定した状態で長尺偏光板を製造することができた。また、シワ評価については光モレ、凹凸両方が観察されたものの、これらは軽度なものであった。

[実施例２]
前記のＰＶＡフィルムを使用して図２の形態のテンター装置で延伸し、長尺偏光板を製造した。なお、下流側の間隔縮小区間４２は、縮小率Ｓが９９．０（％）となっている。それ以外の条件については実施例１と同様の条件で長尺偏光板を製造し、その結果、２０分連続運転時問中のフィルム切断もしくは亀裂は発生せず、安定した状態で長尺偏光板を製造することができた。また、シワ評価については光モレ、凹凸ともにみられず、非常に良好であった。

[実施例３]
前記のＰＶＡフィルムを使用して図２の形態のテンター装置で延伸し、長尺偏光板を製造した。なお、下流側の間隔縮小区間４２の縮小率Ｓは９５．０（％）となっている。それ以外の条件については実施例１，２と同様の条件で長尺偏光板を製造し、その結果、２０分連続運転時問中のフィルム切断もしくは亀裂の発生回数は０回（３回行った平均値）であり、非常に安定した状態で長尺偏光板を製造することができた。しかし、シワ評価については光モレ、凹凸のうち一方だけみられたが、軽度なものであった。

[実施例４]
前記のＰＶＡフィルムを使用して図２の形態のテンター装置で延伸し、長尺偏光板を製造した。なお、下流側の間隔縮小区間４２の縮小率Ｓは９０．０（％）となっている。それ以外の条件については実施例１〜３と同様の条件で長尺偏光板を製造し、その結果、２０分連続運転時問中のフィルム切断もしくは亀裂は発生せず、非常に安定した状態で長尺偏光板を製造することができた。しかし、シワ評価については光モレ、凹凸の両方が観察され、その程度が大きかった。

[実施例５]
前記のＰＶＡフィルムを使用して図２の形態のテンター装置で延伸し、長尺偏光板を製造した。なお、下流側の間隔縮小区間４２の縮小率Ｓは８５．０（％）となっている。それ以外の条件については実施例１〜４と同様の条件で長尺偏光板を製造し、その結果、２０分連続運転時問中のフィルム切断もしくは亀裂は発生せず、安定した状態で長尺偏光板を製造することができた。しかし、シワ評価については光モレ、凹凸両方が観察されたものの、これらは軽度なものであった。

[実施例６]
前記のＰＶＡフィルムを使用して図３の形態のテンター装置で延伸し、長尺偏光板を製造した。なお、図４に示すテンター装置の構成としては、図１に示すテンター装置１０と同様に予熱区間１０ａ、延伸区間１０ｂ、屈曲区間１０ｃ、乾燥区間１０ｄを備え、さらに、乾燥区間１０ｄが、上流側に位置する間隔縮小区間５１と、下流側に位置する間隔保持区間５２とから構成されている。なお、上流側の間隔縮小区間５１の縮小率Ｓは９５．０（％）となっている。それ以外の条件については実施例１〜５と同様の条件で長尺偏光板を製造し、その結果、２０分連続運転時問中のフィルム切断もしくは亀裂は発生せず、非常に安定した状態で長尺偏光板を製造することができた。しかし、シワ評価については光モレ、凹凸のうち一方だけみられた。

[実施例７]
前記のＰＶＡフィルムを使用して図４の形態のテンター装置で延伸し、長尺偏光板を製造した。なお、図４に示すテンター装置の構成としては、図１に示すテンター装置１０と同様に予熱区間１０ａ、延伸区間１０ｂ、屈曲区間１０ｃ、乾燥区間１０ｄを備え、さらに、乾燥区間１０ｄが全て間隔縮小区間６１となっており、その縮小率Ｓが９５（％）となっている。それ以外の条件については実施例１〜６と同様の条件で長尺偏光板を製造し、その結果、２０分連続運転時問中のフィルム切断もしくは亀裂は発生せず、安定した状態で長尺偏光板を製造することができた。また、シワ評価については光モレ、凹凸両方が観察されたものの、これらは軽度なものであった。

[比較例１]
前記のＰＶＡフィルムを使用して図５の形態のテンター装置で延伸し、長尺偏光板を製造した。なお、図５に示すテンター装置の構成としては、図１に示すテンター装置１０と同様に予熱区間１０ａ、延伸区間１０ｂ、屈曲区間１０ｃ、乾燥区間１０ｄを備え、さらに、乾燥区間１０ｄが全て間隔保持区間７１になっている。それ以外の条件については実施例１〜７と同様の条件で長尺偏光板を製造し、その結果、２０分連続運転時問中のフィルム切断又は亀裂の発生回数は１回未満（３回行った平均値）であり、長尺偏光板の製造が困難であった。しかし、間欠的に出来上がったフィルムの関しては、光モレ、凹凸のうち、一方だけが見られた。

本発明を実施したテンター装置の概略を示す平面図である。 実施例１〜５で使用したテンター装置の構成の概略を示す平面図である。 実施例６で使用したテンター装置の構成の概略を示す平面図である。 実施例７で使用したテンター装置の構成の概略を示す平面図である。 比較例で使用したテンター装置の構成の概略を示す平面図である。

符号の説明

１０ テンター装置
１０ａ 予熱区間
１０ｂ 延伸区間
１０ｃ 屈曲区間
１０ｄ 乾燥区間
１１，１２ レール
２０ フィルム
２１ａ，２１ｂ クリップ
３１，４１，５２，７１ 間隔保持区間
３２，４２，５１，６１ 間隔縮小区間
３５ａ〜ｉ 温度センサ

Claims (4)

1. 長尺状のプラスチックフィルムが連続的に供給され、このプラスチックフィルムの両側縁部を一対の把持手段により把持し、この把持手段をプラスチックフィルムの長手方向に進行させつつ張力を付与して延伸するプラスチックフィルムの製造方法において、
   前記一対の把持手段が走行する走行路には、搬送方向上流側から下流側に向かって前記把持手段同士の間隔が徐々に縮小される間隔縮小区間が、少なくとも一箇所以上設けられていることを特徴とするプラスチックフイルムの製造方法。
2. 前記走行路は、屈曲区間を少なくとも一箇所以上有しており、この屈曲区間の下流側に前記間隔縮小区間が位置しており、この間隔縮小区間で前記プラスチックフイルムを幅方向に縮小させながら乾燥させることを特徴とする請求項１記載のプラスチックフイルムの製造方法。
3. 前記一対の把持手段が前記プラスチックフイルムの把持を開始する把持開始点から、把持を解除する把持解除点までを走行する軌跡の全長をそれぞれＬ１，Ｌ２とし、保持解除点における前記一対の把持手段同士の間隔をＷとしたとき、
   ｜Ｌ１−Ｌ２｜＞０．４Ｗ
   なる条件を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載のプラスチックフイルムの製造方法。
4. 前記間隔縮小区間での間隔縮小前の前記一対の把持手段同士の間隔をＷ_A 、前記間隔縮小区間での間隔縮小後の前記一対の把持手段同士の間隔をＷ_B としたとき、
   ０．９００≦Ｗ_B ／Ｗ_A ＜０．９９５
   なる条件を満たすことを特徴とする請求項１ないし３記載のプラスチックフイルムの製造方法。

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