JP2009258193A - Method and apparatus for manufacturing polarizing film - Google Patents

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俊幸 二宮
Masaki Takahashi
正樹 高橋
Seiji Kubo
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a polarizing film which has excellent optical characteristics and is broad by suppressing neck-in occurring in uniaxial stretching. <P>SOLUTION: In a stretching apparatus (5), a part of a roll surface of a first stretching roll (21) installed at an upstream side is exposed to atmospheric air and a remaining part is dipped in a solution. A film 11 is held between the first stretching roll (21) and a roll surface (41) of a first nip roll (31) exposed to atmospheric air and then is guided into a solution (15a) while being brought into close contact with the first stretching roll (21). The film 11 is drawn by being held between a second stretching roll (22) and a second nip roll (32) to perform uniaxial stretching by giving it tension. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヨウ素等の二色性物質や有機性染料からなる二色性染料を染着させたポリビニルアルコール系フィルムを、所定の溶液中で一軸延伸して偏光フィルムを得る、偏光フィルムの製造方法および製造装置に関するものである。   The present invention provides a polarizing film, which is obtained by uniaxially stretching a polyvinyl alcohol-based film dyed with a dichroic dye such as iodine or a dichroic dye composed of an organic dye in a predetermined solution. The present invention relates to a method and a manufacturing apparatus.

テレビジョン装置、パソコン用モニタ装置等の表示装置として、近年液晶パネル、いわゆるLCDの需要が拡大している。LCDは、液晶組成物からなる液晶の層と、液晶の層を挟み込んでシールドしている2枚の透明基板と、2枚の透明板の表面に貼り付けられている2枚の偏光フィルムとを基本構造として、さらに、バックライトを導く導光板等の所定の機能を付加する複数枚の板、シート等が貼り合わされて製造されている。偏光フィルムは、いわゆる偏光軸を有し、所定の振動方向の光だけを透過して他の振動方向の光を吸収する。LCDを構成している2枚の偏光フィルタは、互いに偏光軸が直交するように貼り合わされているので、LCDの裏面から照らされているバックライトは通常遮光されてLCDの表面には届かないが、液晶に電圧を印加すると液晶の層で光の振動方向が変化して偏光フィルタを通過させることができる。このようにLCDでは、液晶に印加する電圧を制御して画像を表示させている。   In recent years, demand for liquid crystal panels, so-called LCDs, has expanded as display devices such as television devices and personal computer monitor devices. The LCD includes a liquid crystal layer made of a liquid crystal composition, two transparent substrates sandwiching and shielding the liquid crystal layer, and two polarizing films attached to the surfaces of the two transparent plates. As a basic structure, a plurality of plates, sheets, and the like to which a predetermined function is added, such as a light guide plate that guides a backlight, are bonded together. The polarizing film has a so-called polarization axis, transmits only light in a predetermined vibration direction, and absorbs light in other vibration directions. The two polarizing filters that make up the LCD are bonded so that their polarization axes are perpendicular to each other, so the backlight illuminated from the back of the LCD is usually shielded and does not reach the surface of the LCD. When a voltage is applied to the liquid crystal, the vibration direction of the light changes in the liquid crystal layer, and the light can pass through the polarizing filter. Thus, in the LCD, an image is displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal.

LCDの製造に不可欠の偏光フィルムは、従来周知のように、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等の、ポリビニルアルコール系のフィルム、すなわちPVA系フィルムに、ヨウ素等の二色性物質や有機性染料からなる二色性染料を染着させて、一方向に引き延ばすいわゆる一軸延伸をかけて製造されている。そして、偏光フィルムには、所定の強度を得ると共に湿度から保護するため、トリアセチルセルロース(TAC)等からなる保護層が貼り合わされている。透過率および偏光度などの光学特性は、LCDの明るさと色の再現性に影響するので、LCDに用いられる偏光フィルムには、高い透過率と高い偏光度が要求される。   As is well known in the art, polarizing films indispensable for LCD production include polyvinyl alcohol films such as polyvinyl alcohol, polyvinyl formal, and polyvinyl acetal, that is, PVA films, dichroic substances such as iodine, and organic dyes. It is manufactured by so-called uniaxial stretching in which a dichroic dye consisting of the above is dyed and stretched in one direction. And in order to obtain predetermined intensity | strength and to protect from humidity, the protective layer which consists of triacetylcellulose (TAC) etc. is bonded together to the polarizing film. Since optical characteristics such as transmittance and degree of polarization affect the brightness and color reproducibility of the LCD, a polarizing film used in the LCD is required to have high transmittance and high degree of polarization.

原料のフィルムを一軸延伸すると、延伸方向と直交する方向、すなわちフィルムの幅方向に、ネックインと呼ばれる収縮が生じる。原料のPVA系フィルムは、ロール状に巻き取られた原反として供給されているが、一般に流通している原反のフィルムの幅は規格された同一の長さである。従って、格別に幅広のフィルムを原料にしない限り、一軸延伸によって生じるネックインの大きさが得られる偏光フィルムの幅を決定してしまう。近年、LCDの大型化が進み、より幅広の偏光フィルムが求められるようになってきており、必要な光学特性を維持しながらネックインを抑制して幅広の偏光フィルムを得る技術が求められている。   When a raw film is uniaxially stretched, shrinkage called neck-in occurs in a direction perpendicular to the stretching direction, that is, in the width direction of the film. The raw material PVA-based film is supplied as a raw material wound up in a roll shape, and the width of the raw material film that is generally distributed is the same standard length. Therefore, unless a particularly wide film is used as a raw material, the width of the polarizing film that can obtain the neck-in size generated by uniaxial stretching is determined. In recent years, LCDs have been increased in size, and a wider polarizing film has been demanded. A technique for obtaining a wide polarizing film by suppressing neck-in while maintaining necessary optical characteristics is demanded. .

フィルムは、フィルムを送り出す2本の延伸用ロール間で一軸延伸されるが、下流側の延伸用ロールの周速度を上流側の延伸用ロールの周速度よりも大きくして、フィルムに張力を与えて延伸する。このとき、フィルムが延伸用ロール上を滑らないように、それぞれの延伸用ロールにはニップロールが設けられ、フィルムはニップロールと延伸用ロールとで挟まれて送り出されるようになっている。代表的な一軸延伸法には、延伸ロールに加熱ロールを用いてフィルムを加熱しながら大気中で延伸する、いわゆる乾式延伸法と、フィルムを所定の溶液中に浸しながら延伸する、いわゆる湿式延伸法とが知られている。乾式延伸法は、フィルムが破断しやすいという欠点があり、充分に延伸できず必要な光学特性を得にくい。一方、湿式延伸法はフィルムが破断しにくく充分に延伸できるので、必要な光学特性が得やすい。従って、近年湿式延伸法が主流になってきている。   The film is uniaxially stretched between two stretching rolls for feeding out the film, but the peripheral speed of the downstream stretching roll is made larger than the peripheral speed of the upstream stretching roll to give tension to the film. And stretch. At this time, each stretching roll is provided with a nip roll so that the film does not slide on the stretching roll, and the film is sandwiched between the nip roll and the stretching roll and sent out. Typical uniaxial stretching methods include a so-called dry stretching method in which a film is heated in the air using a heating roll as a stretching roll, and a so-called wet stretching method in which the film is stretched while being immersed in a predetermined solution. Is known. The dry stretching method has a drawback that the film is easily broken, and the film cannot be sufficiently stretched, so that it is difficult to obtain necessary optical characteristics. On the other hand, the wet stretching method is easy to obtain necessary optical characteristics because the film is hardly broken and can be sufficiently stretched. Accordingly, in recent years, the wet stretching method has become mainstream.

特開2008−15000号公報JP 2008-15000 A

特許文献1には、湿式延伸法を実施するフィルム製造装置であって、ロール位置の変更が可能な複数の延伸ロールが設けられ、複数段にわたってフィルムを延伸することができる、フィルム製造装置が記載されている。ところで、ネックインは主にフィルムが延伸されるときに発生し、フィルムが延伸される距離、いわゆる延伸間距離が長いほどフィルムの幅方向の拘束が働きにくく、ネックインが大きくなる。一般的に、フィルムはロールに巻き付いている区間ではロールによって拘束されて延伸されないので、延伸間距離は、一方の延伸ロールから離れて他方の延伸ロールに接触するまでのフィルムの長さで与えられる。特許文献1に記載のフィルム製造装置においては、ロール位置を変更できるので、延伸間距離を短くしてネックインを抑制することができる。   Patent Document 1 describes a film manufacturing apparatus that performs a wet stretching method, in which a plurality of stretching rolls capable of changing the roll position are provided, and the film can be stretched over a plurality of stages. Has been. By the way, neck-in mainly occurs when the film is stretched, and the longer the distance that the film is stretched, the so-called stretch distance, the harder the constraint in the width direction of the film and the larger the neck-in. In general, since the film is constrained by the roll in a section wound around the roll and is not stretched, the distance between the stretches is given by the length of the film from one stretch roll to the other stretch roll. . In the film manufacturing apparatus described in Patent Document 1, since the roll position can be changed, the distance between the stretches can be shortened and neck-in can be suppressed.

特許文献1に記載のフィルム製造装置によっても、光学特性を確保しつつネックインを抑制して幅広の偏光フィルムを得ることができるが、改良すべき点も見受けられる。すなわち、特許文献1に記載のフィルム製造装置によれば、見かけ上の延伸間距離は短くすることはできるが、従来周知の湿式延伸法と同様に、実際には以下に説明するように実質的な延伸間距離は短くはない。   Even with the film manufacturing apparatus described in Patent Document 1, it is possible to obtain a wide polarizing film by suppressing neck-in while ensuring optical characteristics, but there are also points to be improved. That is, according to the film manufacturing apparatus described in Patent Document 1, the apparent distance between stretching can be shortened, but in practice, as explained in the following, in the same manner as the conventionally known wet stretching method, The distance between stretching is not short.

図5には、従来周知の湿式延伸法を実施する、延伸槽と延伸ロール等からなるフィルム製造装置が記載されている。延伸槽81には、所定の溶液82が満たされており、溶液82中に第1、2の延伸ロール83、84と第1、2の延伸ロール83、84に対応して設けられている第1、2のニップロール85、86とが浸漬されている。そして、第1、2のガイドロール87、88が、延伸槽81の上方の所定の位置に設けられている。このようなフィルム製造装置に、ヨウ素からなる二色性物質が染着されたPVAフィルム90が、第1のガイドロール87にガイドされ、第1のニップロール85と第1の延伸ロール83とによって、図面において逆S字状を呈するように巻き付けられている。さらにPVAフィルム90は、符号91で示されているように第1、2の延伸ロール83、84で掛け回され、第2の延伸ロール84と第2のニップロール86とによって、図面においてS字状を呈するように巻き付けられた後、第2のガイドロール88でガイドされて、符号92で示されているように、右方に送られている。本製造装置においては、上流側の第1の延伸ロール83の周速度に対して、下流側の第2の延伸ロール84の周速度を大きくして、PVAフィルム90に張力を与えて一軸延伸している。既に説明したように、延伸間距離は、一方の延伸ロールから離れて他方の延伸ロールに接触するまでのフィルムの長さで与えられるので、符号94で示されている距離になるはずである。しかしながら、矢印95と矢印96で示されている部分から溶液82が巻き込まれ、PVAフィルム90と第1の延伸ロール83との間、PVAフィルム90と第2の延伸ロール84との間に、薄い溶液82の層が形成される。そうすると、PVAフィルム90は第1、2の延伸ロール83、84に密着しないので摩擦力が充分に働かず、符号97、98で示されている点線の部分のPVAフィルム90も拘束されずに延伸されてしまう。すなわち、本フィルム製造装置においては、実質的な延伸間距離は、見かけ上の延伸間距離94に、符号97、98で示されている点線の長さが合計された距離になる。   FIG. 5 shows a film manufacturing apparatus composed of a stretching tank and a stretching roll for carrying out a conventionally known wet stretching method. The drawing tank 81 is filled with a predetermined solution 82, and is provided in the solution 82 corresponding to the first and second drawing rolls 83 and 84 and the first and second drawing rolls 83 and 84. 1 and 2 nip rolls 85 and 86 are immersed. The first and second guide rolls 87 and 88 are provided at predetermined positions above the stretching tank 81. In such a film manufacturing apparatus, a PVA film 90 on which a dichroic substance made of iodine is dyed is guided by a first guide roll 87, and by the first nip roll 85 and the first stretching roll 83, It is wound so as to exhibit an inverted S shape in the drawing. Further, the PVA film 90 is wound around the first and second stretching rolls 83 and 84 as indicated by reference numeral 91, and is S-shaped in the drawing by the second stretching roll 84 and the second nip roll 86. Is then guided by the second guide roll 88 and fed to the right as indicated by reference numeral 92. In this manufacturing apparatus, the peripheral speed of the second drawing roll 84 on the downstream side is increased with respect to the peripheral speed of the first drawing roll 83 on the upstream side, and tension is applied to the PVA film 90 to perform uniaxial stretching. ing. As already explained, the distance between the stretches is given by the length of the film from the one stretch roll until it contacts the other stretch roll, so it should be the distance shown at 94. However, the solution 82 is entrained from the portion indicated by the arrows 95 and 96, and is thin between the PVA film 90 and the first stretching roll 83, and between the PVA film 90 and the second stretching roll 84. A layer of solution 82 is formed. Then, since the PVA film 90 does not adhere to the first and second stretching rolls 83 and 84, the frictional force does not work sufficiently, and the PVA film 90 in the dotted lines indicated by reference numerals 97 and 98 is also stretched without being constrained. Will be. That is, in this film manufacturing apparatus, the substantial distance between stretching is the distance obtained by adding the lengths of dotted lines indicated by reference numerals 97 and 98 to the apparent distance between stretching 94.

特許文献1に記載のフィルム製造装置においても、従来周知のフィルム製造装置と同様に、フィルムと延伸ロールの間に薄い溶液の層が生じてしまうので、フィルムは延伸ロールに巻き付いている部分においても延伸されてしまう。すなわち、実質的な延伸間距離は長くなってしまい、ネックインを充分に抑制できてはいない。   Also in the film manufacturing apparatus described in Patent Document 1, a thin solution layer is formed between the film and the stretching roll, as in the known film manufacturing apparatus, so that the film is also wound around the stretching roll. It will be stretched. That is, the substantial distance between stretching becomes long, and neck-in cannot be sufficiently suppressed.

さらに、ネックインはフィルムの乾燥のときにも生じる。一軸延伸されたフィルムは所定の水分を含んでいるので乾燥する必要があるが、延伸の際に生じて内部に残留している応力の働きにより、フィルムが乾燥するときに幅方向に収縮してしまう。すなわち、ネックインが生じる。特許文献1に記載のフィルム製造装置においては、フィルムの乾燥時に発生するネックインを抑制する点については格別に考慮されていない。   Furthermore, neck-in occurs when the film is dried. A uniaxially stretched film needs to be dried because it contains a certain amount of moisture, but it shrinks in the width direction when the film dries due to the stress that occurs during stretching and remains inside. End up. That is, neck-in occurs. In the film manufacturing apparatus described in Patent Document 1, no particular consideration is given to suppressing neck-in that occurs when the film is dried.

本発明は、上記したような従来の問題点あるいは課題を解決した、偏光フィルムの製造方法、およびそのような製造方法を実施する製造装置を提供することを目的とし、具体的には優れた光学特性を有する偏光フィルムを製造できる湿式延伸法を適用しているにも拘わらず、実質的な延伸間距離を短くすることができ、それによってネックインを充分に抑制して幅広の偏光フィルムを得ることができる、偏光フィルムの製造方法、および製造装置を提供することを目的としている。さらに本発明は、フィルムを乾燥させるときに発生するネックインを充分に抑制できるフィルムの乾燥方法を備えた、偏光フィルムの製造方法、および製造装置を提供することも目的としている。   The present invention aims to provide a method for producing a polarizing film and a production apparatus for carrying out such a production method, which have solved the above-mentioned conventional problems or problems, and specifically, an excellent optical system. Despite the application of a wet stretching method that can produce a polarizing film having characteristics, the distance between the stretching can be substantially shortened, thereby sufficiently suppressing neck-in and obtaining a wide polarizing film. An object of the present invention is to provide a polarizing film manufacturing method and a manufacturing apparatus. Another object of the present invention is to provide a polarizing film manufacturing method and a manufacturing apparatus provided with a film drying method capable of sufficiently suppressing neck-in that occurs when the film is dried.

本発明は、上記目的を達成するために、原料のフィルムを上流の一対のロールで挟んで送り出し、さらに下流の一対のロールで挟んで引き取り、上流と下流のロールの周速度の違いにより張力を与えて原料のフィルムを湿式延伸するとき、上流側の一対のロールを構成する1本のロールを、そのロール面の一部が大気中に露出するようにして溶液に浸す。そして、原料のフィルムを上流側の一対のロールで挟むとき、大気中に露出している部分で挟み、フィルムをロールに密着させながら溶液中に導くように構成される。また、延伸されたフィルムを乾燥用のロールに巻き付けながら乾燥するように構成される。   In order to achieve the above-mentioned object, the present invention feeds a raw material film sandwiched between a pair of upstream rolls, further pulls it sandwiched between a pair of downstream rolls, and draws tension by the difference in peripheral speed between the upstream and downstream rolls. When the raw film is wet-stretched, one roll constituting the upstream pair of rolls is immersed in the solution so that a part of the roll surface is exposed to the atmosphere. When the raw film is sandwiched between a pair of upstream rolls, it is sandwiched between portions exposed to the atmosphere, and the film is guided into the solution while being in close contact with the roll. Moreover, it is comprised so that it may dry, winding the stretched film around the roll for drying.

すなわち、請求項1に記載の発明は、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマールまたはポリビニルアセタールからなるポリビニルアルコール系のフィルムを、二色性物質または二色性染料で染着して、所定の溶液に浸漬しながら一軸延伸して偏光フィルムを得る、偏光フィルムの製造方法であって、前記フィルムを、一対のロールで挟んで送り出すと共に、前記一対のロールよりも下流側に配置され、前記一対のロールの周速度よりも大きな周速度で駆動される他の一対のロールで挟んで引き取って一軸延伸するとき、前記フィルムを大気中で前記一対のロールで挟み込み、そして前記所定の溶液中に導くように構成される。また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の方法において、前記一軸延伸を複数回繰り返すように構成される。さらに、請求項3に記載の発明は、請求項1、2のいずれかの項に記載の方法において、前記一軸延伸した前記フィルムを、乾燥用のロールに巻き付けて乾燥するように構成される。   That is, the invention according to claim 1 is a method in which a polyvinyl alcohol film made of polyvinyl alcohol, polyvinyl formal or polyvinyl acetal is dyed with a dichroic substance or a dichroic dye and immersed in a predetermined solution. A method for producing a polarizing film, which is obtained by uniaxially stretching to obtain a polarizing film, wherein the film is sandwiched between a pair of rolls and sent out, and is disposed downstream of the pair of rolls, and the peripheral speed of the pair of rolls The film is configured to be sandwiched between the pair of rolls in the atmosphere and guided into the predetermined solution when the film is pulled and uniaxially stretched by another pair of rolls driven at a higher peripheral speed. . Moreover, invention of Claim 2 is comprised so that the said uniaxial stretching may be repeated in multiple times in the method of Claim 1. Furthermore, the invention according to claim 3 is configured to wind the uniaxially stretched film around a roll for drying in the method according to any one of claims 1 and 2.

請求項4に記載の発明は、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマールまたはポリビニルアセタールからなるポリビニルアルコール系のフィルムを、二色性物質または二色性染料で染着して、所定の溶液に浸漬しながら一軸延伸して偏光フィルムを得る、偏光フィルムの製造装置であって、該製造装置は、所定の溶液が満たされた延伸槽と、フィルムを挟んで送る第1の一対のロールと、前記第1の一対のロールの下流側に配置され、前記フィルムを挟んで前記第1の一対のロールより速い周速度で駆動される第2の一対のロールとからなる延伸装置を備え、前記第1の一対のロールの一方のロールは、そのロール面の一部は大気中に露出し、他の部分は前記溶液の溶液中に浸されるように前記延伸槽に設けられ、前記第1の一対のロールの他方のロールは、前記第1の一対のロールの一方のロール面に接する位置が大気中に位置するように前記延伸槽に設けられるように構成される。そして、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の製造装置において、フィルムを挟んで送る一対のロールが上流側から下流側に向かって複数段にわたって設けられ、これらの一対のロールは下流側ほど速い周速度で駆動されるようになっていると共に、これらの一対のロールの一方のロールは、そのロール面の一部は大気中に露出し、他の部分は前記溶液の溶液中に浸された状態で前記延伸槽に設けられ、そして前記一対のロールの他方のロールは前記一対の一方のロール面に接する位置が大気中に位置するように前記延伸槽に設けられるように構成され、請求項6に記載の発明は、請求項4、5のいずれかの項に記載の製造装置において、前記延伸装置の下流には、一軸延伸されたフィルムを乾燥する乾燥装置が設けられ、前記乾燥装置は、温度調節されてフィルムが巻き付けられるようになっている乾燥用のロールと、前記乾燥用のロールのロール面に乾燥用空気を吹き付けるエアーノズルとを備えるように構成される。   The invention according to claim 4 is uniaxially stretched while a polyvinyl alcohol film made of polyvinyl alcohol, polyvinyl formal or polyvinyl acetal is dyed with a dichroic substance or a dichroic dye and immersed in a predetermined solution. A polarizing film manufacturing apparatus for obtaining a polarizing film, wherein the manufacturing apparatus includes a stretching tank filled with a predetermined solution, a first pair of rolls fed with the film interposed therebetween, and the first pair. A first pair of rolls, the second pair of rolls being arranged on the downstream side of the first roll and comprising a second pair of rolls driven at a faster peripheral speed than the first pair of rolls with the film interposed therebetween. One of the rolls is provided in the stretching tank so that part of the roll surface is exposed to the atmosphere and the other part is immersed in the solution of the solution, and the first pair of rolls The other roll is constructed as a position in contact with one roll face of said first pair of rolls is provided in the drawing bath to be positioned into the atmosphere. The invention according to claim 5 is the manufacturing apparatus according to claim 4, wherein a pair of rolls that are fed across the film are provided in a plurality of stages from the upstream side to the downstream side, and the pair of rolls are The downstream side is driven at a higher peripheral speed, and one of these rolls is partly exposed to the atmosphere and the other part is in the solution of the solution. The other roll of the pair of rolls is provided in the stretching tank so that the position in contact with the one roll surface is located in the atmosphere. The invention according to claim 6 is the manufacturing apparatus according to any one of claims 4 and 5, wherein a drying device for drying the uniaxially stretched film is provided downstream of the stretching device, The drying equipment Is configured with the roll for drying adapted to be temperature adjusted film is wound, and a air nozzle for blowing drying air to the roll surface of the roll for the drying.

以上のように、本発明によると、フィルムを大気中で一対のロールで挟み込み、フィルムを溶液中に導いているので、ロール面とフィルムの間には溶液が巻き込まれない。従って、フィルムはロール面と実質的に密着して拘束されるので、ロール面上では延伸されず、実質的な延伸間距離を短くすることが出来る。このため、ネックインを抑制して幅広の偏光フィルムを得ることができる。また、フィルムは溶液中に導かれて湿式延伸されるので、充分に延伸してもフィルムが破断する恐れが少なく、必要な光学特性を備えた偏光フィルムを容易に製造することができる。請求項2に記載の発明によると、上記したような湿式延伸法を複数回、すなわち複数段実施するので、ネックインを抑制しながら充分にフィルムを延伸することが出来、より光学特性に優れた幅広の偏光フィルムを得ることができる。さらに、請求項3に記載の発明によると、一軸延伸したフィルムを乾燥用のロールに巻き付けて乾燥するので、延伸時に生じた応力がフィルム内に残留していても、フィルムは乾燥用のロールに密着して乾燥して幅方向の収縮が抑制される。従って、幅広の偏光フィルムを得ることができる。また、請求項4に記載の発明によると、延伸装置は所定の溶液が満たされた延伸槽と、第1、2の一対のロールを有するだけなので、湿式延伸法を実施できる従来周知の延伸装置と、必要な構成設備や構成部品においては相違は無い。従って、従来周知の延伸装置において、構成部品のロールの配置を変えるだけで、本発明に係る延伸装置を構成することができ、安価に偏光フィルムの製造装置を構成することができる。   As described above, according to the present invention, since the film is sandwiched between a pair of rolls in the atmosphere and the film is guided into the solution, the solution is not caught between the roll surface and the film. Accordingly, since the film is substantially closely adhered to the roll surface and restrained, the film is not stretched on the roll surface, and the substantial distance between the stretches can be shortened. For this reason, a wide polarizing film can be obtained by suppressing neck-in. Further, since the film is introduced into the solution and wet-stretched, there is little risk of the film breaking even if it is sufficiently stretched, and a polarizing film having necessary optical characteristics can be easily produced. According to the invention described in claim 2, since the wet stretching method as described above is performed a plurality of times, that is, a plurality of stages, the film can be sufficiently stretched while suppressing the neck-in, and more excellent in optical properties. A wide polarizing film can be obtained. Furthermore, according to the invention described in claim 3, since the uniaxially stretched film is wound around a drying roll and dried, even if the stress generated during stretching remains in the film, the film becomes a drying roll. It closely adheres and dries and shrinks in the width direction. Therefore, a wide polarizing film can be obtained. In addition, according to the invention described in claim 4, since the stretching apparatus has only a stretching tank filled with a predetermined solution and a first and second pair of rolls, a conventionally known stretching apparatus capable of performing a wet stretching method. There is no difference in the necessary configuration equipment and components. Therefore, in a conventionally known stretching apparatus, the stretching apparatus according to the present invention can be configured only by changing the arrangement of the rolls of the component parts, and a polarizing film manufacturing apparatus can be configured at low cost.

以下、本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る偏光フィルム製造装置1は、図1の(ア)に模式的に示されているように、原料のフィルムを膨潤させる膨潤槽2、ヨウ素等の二色性物質または有機性染料からなる二色性染料でフィルムを染着する染着槽3、架橋剤を添加して高分子を網目構造にしてフィルムに所定の強度を与える架橋槽4、所定の溶液中でフィルムを延伸する延伸装置5、延伸されたフィルムの色相調節を行う補色槽6、水分を含んだフィルムを所定の水分含有率まで乾燥する第1の乾燥装置7、さらにフィルムを乾燥する第2の乾燥装置8、そして前記各槽2、3、…間に設けられフィルムを挟んで送り出す複数本のニップロールN、N、…、フィルムをガイドする案内ロール2b、3b、A、…等から構成されている。   Embodiments of the present invention will be described below. As schematically shown in FIG. 1A, the polarizing film manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment includes a swelling tank 2 that swells a raw material film, a dichroic material such as iodine, or an organic material. A dyeing tank 3 for dyeing a film with a dichroic dye comprising a dye, a crosslinking tank 4 for adding a crosslinking agent to give a polymer a network structure and giving the film a predetermined strength, and stretching the film in a predetermined solution Stretching device 5, complementary color tank 6 for adjusting the hue of the stretched film, first drying device 7 for drying the film containing moisture to a predetermined moisture content, and second drying device 8 for drying the film. , And a plurality of nip rolls N, N,..., And a guide roll 2b, 3b, A,.

このような偏光フィルム製造装置1の、膨潤槽2、染着槽3、架橋槽4、補色槽6、および第2の乾燥装置8は、従来周知の偏光フィルム製造装置のそれぞれの槽や装置と同様に構成されおり、以下簡単に説明する。
膨潤槽2には所定の溶液2aが満たされており、原料のフィルムが、溶液2a中に設けられている案内ロール2bに案内されて溶液2aに浸漬されると、フィルムの表面に付着した汚れやフィルムに添加されているブロッキング防止剤等が洗浄されると共に、フィルムは適度な水分を吸収して膨潤するようになっている。この膨潤によって、後工程の染着の際に染色ムラが生じることを防ぐことができる。このような溶液2aは、ミネラル分等の成分が所定の濃度を超えないように、かつpH値が所定の範囲内になるように調整された、いわゆる生産水に、必要に応じてヨウ化カリウム、ホウ酸、柔軟剤等が所定の濃度で添加されたものになっている。
In such a polarizing film manufacturing apparatus 1, the swelling tank 2, the dyeing tank 3, the crosslinking tank 4, the complementary color tank 6, and the second drying apparatus 8 are the tanks and apparatuses of the conventionally known polarizing film manufacturing apparatus. The configuration is the same, which will be briefly described below.
The swelling tank 2 is filled with a predetermined solution 2a, and when the raw film is guided by a guide roll 2b provided in the solution 2a and immersed in the solution 2a, dirt adhered to the surface of the film In addition, the anti-blocking agent and the like added to the film are washed, and the film absorbs appropriate moisture and swells. By this swelling, it is possible to prevent the occurrence of uneven dyeing at the time of dyeing in the subsequent process. Such a solution 2a is prepared by adding potassium iodide as needed to so-called production water adjusted so that components such as minerals do not exceed a predetermined concentration and a pH value is within a predetermined range. Boric acid, softener, etc. are added at a predetermined concentration.

染着槽3には、所定の生産水に、ヨウ素等の二色性物質や有機性染料からなる二色性染料が所定の濃度で添加された、溶液3aが満たされている。従って、溶液3a中に設けられている案内ロール3bによって、フィルムが溶液中に浸漬されると、フィルムは二色性物質や二色性染料で染着される。架橋槽4には、所定の生産水に、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素化合物やグリオキザール、グルタルアルデヒド等の架橋剤が添加された溶液4aが満たされている。溶液4a中に設けられている案内ロール4bによって、フィルムが溶液4aに浸漬されると、フィルムを構成する高分子が架橋されて、フィルムに所定の強度が与えられるようになっている。   The dyeing tank 3 is filled with a solution 3a in which a dichroic dye composed of a dichroic substance such as iodine or an organic dye is added to a predetermined production water at a predetermined concentration. Therefore, when the film is immersed in the solution by the guide roll 3b provided in the solution 3a, the film is dyed with a dichroic substance or a dichroic dye. The crosslinking tank 4 is filled with a solution 4a in which a predetermined production water is added with a boron compound such as boric acid and borax, and a crosslinking agent such as glyoxal and glutaraldehyde. When the film is immersed in the solution 4a by the guide roll 4b provided in the solution 4a, the polymer constituting the film is cross-linked to give a predetermined strength to the film.

補色槽6には、所定の生産水に、微量のヨウ化カリウムやヨウ化ナトリウム等のヨウ素化合部が添加された溶液6aが満たされている。槽6内に設けられている案内ロール6bに案内されて、フィルムが溶液6aに浸漬されると、他の前処理においてフィルムに付着したホウ酸等の不要残存物が洗浄されると共に、色相も調節される。第2の乾燥装置8も従来周知のように、熱風を送風する送風機、電気パネルヒータ等が内部に設けられ、フィルムが装置内を送られる間に、フィルムが乾燥するようになっている。   The complementary color tank 6 is filled with a solution 6a obtained by adding a small amount of iodine compound such as potassium iodide or sodium iodide to predetermined production water. When guided by the guide roll 6b provided in the tank 6 and the film is immersed in the solution 6a, unnecessary residues such as boric acid adhered to the film in other pretreatments are washed, and the hue is also Adjusted. As is well known in the art, the second drying device 8 is also provided with a blower for blowing hot air, an electric panel heater, and the like inside, and the film dries while the film is fed through the device.

本実施の第1の形態に係る延伸装置5について説明する。延伸装置5は、一部に相違はあるが、大部分は従来周知の延伸装置と同様に構成されており、図1の(イ)に示されているように、所定の溶液15aが所定の深さになるように入れられた延伸槽15と、フィルムを延伸する第1〜4の延伸ロール21、22、…、と、第1〜4の延伸ロール21、22、…のそれぞれと対になるように設けられ、フィルムを挟む第1〜4のニップロール31、32、…と、案内ロール36、37と、からなる。溶液15aは、ホウ素化合物、ヨウ化物等が添加されることもあるが、本実施の形態においては、ミネラル分、イオン等の濃度が基準値以下になるように精製された精製水である。本実施の形態に係る延伸装置5は、第1〜4の延伸ロール21、22、…の位置に特徴があり、溶液15a中に完全には沈められていない。すなわち、第1〜4の延伸ロール21、22、…は、図に示されているように、所定のロール面が大気中に露出した状態で、溶液15a中に沈められている。このような第1〜4の延伸ロール21、22、…のうち、第1、2の延伸ロール21、22の間隔と、第3、4の延伸ロール23、24の間隔は比較的狭く、第2、3の延伸ロール22、23の間隔は比較的広い。第1〜4のニップロール31、32、…は、第1〜4の延伸ロール21、22、…の、大気中に露出しているロール面に接するように設けられ、第1〜4の延伸ロール21、22、…と、第1〜4のニップロール31、32、…とで、フィルムを大気中において挟むことができるようになっている。第2、4のニップロール32、34についてさらに詳しく説明すると、第2、4のニップロール32、34の軸心は、第2、4の延伸ロール22、24の軸心の鉛直上方よりも、第1、3の延伸ロール21、23に近寄った位置に配置されている。従って、フィルムが第1、2の延伸ロール21、22の間、および第3、4の延伸ロール23、24の間でそれぞれ延伸されるとき、延伸間距離は充分に短くなる。そして、案内ロール36が、第2、3の延伸ロール22、23の中間位置近傍に設けられて溶液15a中に沈められ、案内ロール37が、第4の延伸ロール24の下流に設けられて、フィルムを案内して滑らかに下流に送り出すようになっている。   The stretching apparatus 5 according to the first embodiment will be described. Although the stretching apparatus 5 is partly different, most of the stretching apparatus 5 is configured in the same manner as a conventionally known stretching apparatus. As shown in FIG. Each of the stretching tank 15 placed so as to have a depth, the first to fourth stretching rolls 21, 22,... For stretching the film, and the first to fourth stretching rolls 21, 22,. The first to fourth nip rolls 31, 32,... Sandwiching the film and the guide rolls 36, 37 are provided. The solution 15a may be added with a boron compound, iodide, or the like, but in the present embodiment, the solution 15a is purified water that has been purified so that the concentrations of minerals, ions, and the like are below a reference value. The stretching apparatus 5 according to the present embodiment is characterized by the positions of the first to fourth stretching rolls 21, 22,... And is not completely submerged in the solution 15a. That is, the 1st-4th extending | stretching roll 21,22, ... is sunk in the solution 15a in the state which the predetermined roll surface was exposed in air | atmosphere as the figure shows. Among the first to fourth stretching rolls 21, 22,..., The distance between the first and second stretching rolls 21, 22 and the distance between the third and fourth stretching rolls 23, 24 are relatively narrow. The interval between the two or three stretching rolls 22 and 23 is relatively wide. The first to fourth nip rolls 31, 32,... Are provided so as to be in contact with the roll surfaces of the first to fourth stretching rolls 21, 22,. The films can be sandwiched in the atmosphere by 21, 22,... And the first to fourth nip rolls 31, 32,. The second and fourth nip rolls 32 and 34 will be described in more detail. The axial centers of the second and fourth nip rolls 32 and 34 are higher than those vertically above the axial centers of the second and fourth stretching rolls 22 and 24. The three stretching rolls 21 and 23 are arranged at positions close to each other. Therefore, when the film is stretched between the first and second stretching rolls 21 and 22 and between the third and fourth stretching rolls 23 and 24, the distance between stretching is sufficiently short. A guide roll 36 is provided in the vicinity of the intermediate position between the second and third stretching rolls 22 and 23 and submerged in the solution 15a, and a guide roll 37 is provided downstream of the fourth stretching roll 24. The film is guided and sent smoothly downstream.

本実施の形態に係る乾燥装置、すなわち第1の乾燥装置7について説明する。第1の乾燥装置7は、図1の(ウ)に示されているように、フィルムを引き取りながらフィルムの水切りを行う一対の水切りロール51、51と、フィルムに付着している水滴を吹き飛ばすエアーナイフ52、52と、フィルムを巻き付けながら乾燥する乾燥用ロール53と、乾燥用ロール53の所定のロール面を覆うように設けられ、フィルムに乾燥空気を吹き付けるエアーノズル54と、乾燥用ロール53のロール面に接するように設けられているニップロール55と、案内ロール57と、から構成されている。このような乾燥用ロール53は、ロール面が鏡面加工されていると共に、内部にヒータ等の加熱手段が備えられてロール面を所定の温度、例えば50℃±5℃に保持できるようになっている。   The drying apparatus according to the present embodiment, that is, the first drying apparatus 7 will be described. As shown in FIG. 1C, the first drying device 7 includes a pair of draining rolls 51 and 51 that drains the film while taking the film, and air that blows off water droplets adhering to the film. Knives 52, 52, a drying roll 53 that dries while winding the film, a predetermined roll surface of the drying roll 53, an air nozzle 54 that blows dry air on the film, and a drying roll 53 A nip roll 55 provided so as to be in contact with the roll surface and a guide roll 57 are included. The drying roll 53 has a mirror-finished roll surface and is provided with heating means such as a heater inside so that the roll surface can be maintained at a predetermined temperature, for example, 50 ° C. ± 5 ° C. Yes.

本実施の形態に係る偏光フィルム製造装置1の作用を説明する。偏光フィルムの原料となるフィルムには、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等の、ポリビニルアルコール系のフィルム、いわゆるPVA系フィルムが適用される。原料のPVA系フィルムは所定の幅に揃えられてロール状に巻かれた原反として供給されている。このような原反10を偏光フィルム製造装置1の最上流部、すなわち膨潤槽2の近傍に取り付ける。フィルム11を原反10から引き出して膨潤槽2に導いて、膨潤槽2の溶液2a中で膨潤させる。膨潤されたフィルム11を、染着槽3に導いて溶液3a中で染着する。次いでフィルム11を、架橋槽4の溶液4a中で架橋処理した後、ニップロールNを経由して延伸装置5に導く。   The effect | action of the polarizing film manufacturing apparatus 1 which concerns on this Embodiment is demonstrated. A polyvinyl alcohol film such as polyvinyl alcohol, polyvinyl formal, polyvinyl acetal, or the like, a so-called PVA film is applied to the film that is a raw material of the polarizing film. The raw material PVA-based film is supplied as a raw material that is aligned in a predetermined width and wound into a roll. Such an original fabric 10 is attached to the most upstream part of the polarizing film manufacturing apparatus 1, that is, in the vicinity of the swelling tank 2. The film 11 is pulled out from the original fabric 10 and guided to the swelling tank 2 to swell in the solution 2a of the swelling tank 2. The swollen film 11 is guided to the dyeing tank 3 and dyed in the solution 3a. Next, the film 11 is cross-linked in the solution 4 a of the cross-linking tank 4, and then guided to the stretching device 5 via the nip roll N.

フィルム11を、延伸装置5内の各ロール21、22、…、31、32、…に以下のようにして掛け回す。最初に、フィルム11を第1のニップロール31に約半周巻き付けながら、第1の延伸ロール21と第1のニップロール31によって大気中の符号41で示される位置で挟み、そして、第1の延伸ロール21に密着させながら溶液15a中に導く。従って、フィルム11は、ロールの軸方向から見ると図1の(イ)に示されているように、第1のニップロール31と第1の延伸ロール21に、逆S字状を呈するように巻き付けられることになる。次いで、フィルム11を引き出して第2の延伸ロール22に巻き付けながら大気中まで引き出し、大気中において第2の延伸ロール22と第2のニップロール32とで挟んだ後、再び第2の延伸ロール22に巻き付けながら溶液15a中に導く。フィルム11を溶液15aに没した案内ロール36を経由させた後に大気中に引き出す。フィルム11を第3のニップロール33と第3の延伸ロール23に、逆S字状を呈するように巻き付けて再び溶液15a中に導く。このとき、フィルム11は第3の延伸ロール23と第3のニップロール33によって、大気中の符号43で示されている位置で挟まれることになる。フィルム11を引き出して第4の延伸ロール24に巻き付けながら大気中まで引き出し、大気中において第4の延伸ロール24と第4のニップロール34とで挟んで引き取った後、案内ロール37を経由して下流に送り出す。   The film 11 is wound around each roll 21, 22, ..., 31, 32, ... in the stretching apparatus 5 as follows. First, while winding the film 11 around the first nip roll 31 about half a turn, the film 11 is sandwiched between the first drawing roll 21 and the first nip roll 31 at a position indicated by reference numeral 41 in the atmosphere, and then the first drawing roll 21 To the solution 15a while being in close contact therewith. Accordingly, the film 11 is wound around the first nip roll 31 and the first stretching roll 21 so as to exhibit an inverted S shape as shown in FIG. 1A when viewed from the axial direction of the roll. Will be. Next, the film 11 is pulled out and pulled out to the atmosphere while being wound around the second stretching roll 22, and sandwiched between the second stretching roll 22 and the second nip roll 32 in the atmosphere, and then again to the second stretching roll 22. It guide | induces in the solution 15a, winding. The film 11 is drawn out into the atmosphere after passing through the guide roll 36 submerged in the solution 15a. The film 11 is wound around the third nip roll 33 and the third stretching roll 23 so as to exhibit an inverted S shape, and is again guided into the solution 15a. At this time, the film 11 is sandwiched between the third drawing roll 23 and the third nip roll 33 at a position indicated by reference numeral 43 in the atmosphere. The film 11 is pulled out and pulled out to the atmosphere while being wound around the fourth stretching roll 24, and after being sandwiched between the fourth stretching roll 24 and the fourth nip roll 34 in the atmosphere, the film 11 is downstream via the guide roll 37. To send.

第1〜4の延伸ロール21、22、…は、それぞれ独立して周速度を制御して駆動でき、第1の延伸ロール21よりも第2の延伸ロール22の方が、第3の延伸ロール23よりも第4の延伸ロール24の方が周速度を大きい。従って、フィルム11を、第1、2の延伸ロール21、22の間において一軸延伸して、第3、4の延伸ロール23、24の間でさらに一軸延伸する。第2、3の延伸ロール22、23の間では積極的にはフィルム11を延伸しないが、フィルム11が弛まないように、第3の延伸ロール23は、第2の延伸ロール2よりもわずかに周速度を大きくして所定の張力を与えているので、フィルム11はわずかに延伸される。フィルム11が第1、2の延伸ロール21、22の間で一軸延伸される状態を詳しく説明する。フィルム11は、図2に示されているように大気中の符号41で示されている部分で第1の延伸ロール21と第1のニップロール31とで挟まれて、第1の延伸ロール21に密着したまま溶液15a中に導かれている。従って、矢印Y1で示されている方向からはフィルム11と第1の延伸ロール21との間に溶液15aが巻き込まれることはない。フィルム11と第1の延伸ロール21のロール面の間には溶液15aの層は形成されないので滑りは生じない。従って、フィルム11を溶液15a中で一軸延伸するとき、延伸されるフィルム11の区間、すなわち延伸間距離は、符号46で示されている点線部分のみになる。フィルム11を第3、4の延伸ロール23、24の間で一軸延伸するときも同様に延伸間距離は短い。すなわち、フィルム11は大気中の、符号43で示されている部分で第3の延伸ロール23と第3のニップロール33で挟まれるので、矢印Y2の方向から溶液15aが入り込むことはない。従って、フィルム11は第3の延伸ロール23に密着して滑らないので、フィルム11は符号47で示されている点線部分でのみ延伸される。本実施の形態に係る延伸装置5によれば延伸間距離を短くすることができるので、ネックインを充分に抑制することができる。   The first to fourth stretching rolls 21, 22,... Can be independently driven by controlling the peripheral speed, and the second stretching roll 22 is the third stretching roll rather than the first stretching roll 21. The circumferential speed of the fourth stretching roll 24 is greater than that of 23. Therefore, the film 11 is uniaxially stretched between the first and second stretching rolls 21 and 22 and further uniaxially stretched between the third and fourth stretching rolls 23 and 24. Although the film 11 is not actively stretched between the second and third stretching rolls 22 and 23, the third stretching roll 23 is slightly smaller than the second stretching roll 2 so that the film 11 does not loosen. Since the peripheral speed is increased to give a predetermined tension, the film 11 is slightly stretched. The state in which the film 11 is uniaxially stretched between the first and second stretching rolls 21 and 22 will be described in detail. As shown in FIG. 2, the film 11 is sandwiched between the first stretching roll 21 and the first nip roll 31 at a portion indicated by the reference numeral 41 in the atmosphere, and is attached to the first stretching roll 21. It is guided into the solution 15a while being in close contact. Therefore, the solution 15a is not caught between the film 11 and the first stretching roll 21 from the direction indicated by the arrow Y1. Since the layer of the solution 15a is not formed between the film 11 and the roll surface of the first stretching roll 21, no slip occurs. Therefore, when the film 11 is uniaxially stretched in the solution 15a, the section of the film 11 to be stretched, that is, the distance between the stretches is only the dotted line portion indicated by the reference numeral 46. Similarly, when the film 11 is uniaxially stretched between the third and fourth stretching rolls 23 and 24, the distance between the stretching is also short. That is, since the film 11 is sandwiched between the third stretching roll 23 and the third nip roll 33 at a portion indicated by reference numeral 43 in the atmosphere, the solution 15a does not enter from the direction of the arrow Y2. Accordingly, since the film 11 does not slide in close contact with the third stretching roll 23, the film 11 is stretched only at the dotted line portion indicated by reference numeral 47. According to the stretching apparatus 5 according to the present embodiment, the distance between the stretching can be shortened, so that the neck-in can be sufficiently suppressed.

延伸装置5で一軸延伸されたフィルム11を案内ロールA、ニップロールNを経由して補色槽6に導く。フィルム11を補色槽6の溶液6aに浸漬して色相調整する。フィルム11を、ニップロールNを経由して第1の乾燥装置7に導く。   The film 11 uniaxially stretched by the stretching device 5 is guided to the complementary color tank 6 via the guide roll A and the nip roll N. The film 11 is immersed in the solution 6a of the complementary color tank 6 to adjust the hue. The film 11 is guided to the first drying device 7 via the nip roll N.

フィルム11を、水切りロール51、51で引き取るときに水切りして、大部分の水滴を除く。わずかに付着して残った水滴も、エアーナイフ52、52によって吹き飛ばす。このようにしてフィルム11の表面に付着した水滴を除去した後、フィルム11を乾燥用ロール53に巻き付ける。乾燥用ロール53のロール面を所定の温度になるように制御してフィルム11を加熱すると共に、エアーノズル54からフィルム11に乾燥用空気を吹き付ける。乾燥用空気と乾燥用ロール53の熱とによって、フィルム11は乾燥用ロール53のロール面に密着しながら乾燥する。フィルム11はロール面によって幅方向の収縮が規制されるので、乾燥時に発生するネックインが抑制される。フィルム11を、ニップロール55、案内ロール57を経由して第2の乾燥装置8に送り出す。なお、第1の乾燥装置7でフィルム11を完全に乾燥しても良いが、本実施の形態においては、第1の乾燥装置7においては水分含有率が約30%になるようにフィルム11を乾燥している。水分含有率が30%以下になると、その後従来周知の方法でフィルムを乾燥しても生じるネックインは比較的小さいからである。   When the film 11 is drawn off by the draining rolls 51, 51, the film 11 is drained to remove most of the water droplets. Water droplets that remain slightly adhered are blown off by the air knives 52 and 52. After removing water droplets adhering to the surface of the film 11 in this way, the film 11 is wound around the drying roll 53. The film 11 is heated by controlling the roll surface of the drying roll 53 to a predetermined temperature, and drying air is blown onto the film 11 from the air nozzle 54. The film 11 is dried while being in close contact with the roll surface of the drying roll 53 by the drying air and the heat of the drying roll 53. Since shrinkage in the width direction of the film 11 is regulated by the roll surface, neck-in that occurs during drying is suppressed. The film 11 is sent to the second drying device 8 via the nip roll 55 and the guide roll 57. Although the film 11 may be completely dried by the first drying device 7, in the present embodiment, the film 11 is removed so that the moisture content is about 30% in the first drying device 7. It is dry. This is because when the moisture content is 30% or less, the neck-in generated after the film is dried by a conventionally known method is relatively small.

第2の乾燥装置8で、従来周知のようにフィルム11を乾燥すると偏光フィルムが得られる。得られた偏光フィルムを、図に示されていない巻き取り機で巻き取る。あるいは、他の装置に送って、所定の強度を得ると共に湿度から保護するため、トリアセチルセルロース(TAC)等からなる保護層を貼り合わせる。   When the film 11 is dried by the second drying device 8 as is conventionally known, a polarizing film is obtained. The obtained polarizing film is wound up by a winder not shown in the figure. Or it sends to another apparatus, and in order to obtain predetermined intensity | strength and to protect from humidity, the protective layer which consists of triacetylcellulose (TAC) etc. is bonded together.

図3には、第2の実施の形態に係る延伸装置5’が示されている。第1の実施の形態に係る延伸装置5の構成要素と同じような要素には、同じ参照番号を付けて詳しくは説明しない。第2の実施の形態に係る延伸装置5’においては、第2の延伸ロールと第2のニップロールの位置が、第1の実施の形態に係る延伸装置5と異なっている。すなわち、第2の延伸ロール22aと第2のニップロール32aは共に大気中に設けられている。当業者であれば容易に理解できるので説明はしないが、このようにしても、実質的な延伸間距離は短い。図において点線のロールで示されているように、第2の延伸ロール22bと第2のニップロール32bを共に溶液15a中に没しても良い。このようにしても、同様に実質的な延伸間距離は短い。第2の実施の形態に係る延伸装置5’によっても、第1の実施の形態に係る延伸装置5と同様に、ネックインを充分に抑制して幅広の偏光フィルムを得ることができる。   FIG. 3 shows a stretching apparatus 5 ′ according to the second embodiment. Elements similar to those of the stretching apparatus 5 according to the first embodiment are given the same reference numerals and will not be described in detail. In the stretching apparatus 5 ′ according to the second embodiment, the positions of the second stretching roll and the second nip roll are different from those of the stretching apparatus 5 according to the first embodiment. That is, the second stretching roll 22a and the second nip roll 32a are both provided in the atmosphere. Although it will be easily understood by those skilled in the art and will not be described, even in this case, the substantial distance between stretching is short. As indicated by the dotted line rolls in the figure, both the second stretching roll 22b and the second nip roll 32b may be immersed in the solution 15a. Even in this case, the substantial distance between stretching is similarly short. Similarly to the stretching apparatus 5 according to the first embodiment, the stretching apparatus 5 ′ according to the second embodiment can sufficiently suppress the neck-in and obtain a wide polarizing film.

図4には、第3の実施の形態に係る延伸装置5’’が示されている。第1の実施の形態に係る延伸装置5の構成要素と同じような要素には、同じ参照番号にダッシュ「’」を付けて詳しくは説明しない。第3の実施の形態に係る延伸装置5’’は、第1の実施の形態に係る延伸装置5が変形された装置になっている。すなわち、第1の実施の形態に係る延伸装置5において、第2の延伸ロール22’の下流に、第2の延伸ロール22’に隣接するように第5の延伸ロール25が設けられている。従って、第3の実施の形態に係る延伸装置5’’においては、第2、5の延伸ロール22’、25の間でも一軸延伸することができる。   FIG. 4 shows a stretching apparatus 5 ″ according to the third embodiment. Elements similar to the constituent elements of the stretching device 5 according to the first embodiment are not described in detail by adding a dash “′” to the same reference number. The stretching apparatus 5 '' according to the third embodiment is an apparatus in which the stretching apparatus 5 according to the first embodiment is modified. That is, in the stretching apparatus 5 according to the first embodiment, the fifth stretching roll 25 is provided downstream of the second stretching roll 22 'so as to be adjacent to the second stretching roll 22'. Therefore, in the stretching apparatus 5 ″ according to the third embodiment, uniaxial stretching can be performed between the second and fifth stretching rolls 22 ′ and 25.

本実施の形態に係る偏光フィルム製造装置1を使用して、一軸延伸して偏光フィルムS1を得た。比較のために、第1〜4の延伸ロールを完全に溶液中に没した状態で一軸延伸して、乾燥用ロールを用いないで乾燥して偏光フィルムS2を得た。すなわち、偏光フィルムS2は、従来周知の湿式延伸によって一軸延伸し、従来周知の乾燥方法によって乾燥させて得た。製造条件と比較結果を下記表にまとめる。   Using the polarizing film manufacturing apparatus 1 which concerns on this Embodiment, it uniaxially stretched and obtained polarizing film S1. For comparison, the first to fourth stretching rolls were uniaxially stretched while completely immersed in the solution, and dried without using a drying roll to obtain a polarizing film S2. That is, the polarizing film S2 was obtained by uniaxially stretching by a conventionally known wet stretching and drying by a conventionally known drying method. The manufacturing conditions and comparison results are summarized in the following table.

Figure 2009258193
Figure 2009258193

上記実施例1から、従来周知の湿式延伸方法および乾燥方法で得られる偏光フィルムS2と、ほぼ同等の光学特性を有するにも拘わらず、幅広の偏光フィルムS1が得られることが分かった。偏光フィルムの幅については、従来周知の湿式延伸方法および乾燥方法によっては、原反の幅の約50%の幅の偏光フィルムしか得られなかったのに対して、本実施の形態に係る偏光フィルムの製造方法では、原反の幅の約70%の偏光フィルムが得られることが分かった。   From Example 1 above, it was found that a wide polarizing film S1 was obtained despite having optical properties almost equivalent to those of the polarizing film S2 obtained by a conventionally known wet stretching method and drying method. As for the width of the polarizing film, only a polarizing film having a width of about 50% of the width of the original fabric can be obtained by a conventionally known wet stretching method and drying method, whereas the polarizing film according to the present embodiment. It was found that with this manufacturing method, a polarizing film having a width of about 70% of the width of the original fabric can be obtained.

本発明の偏光フィルム製造装置は、上記実施の形態に限定されることなく色々な形で実施できる。例えば、第1の実施の形態に係る延伸装置5においては、第2、3の延伸ロール22、23の間に設けられている案内ロール36は、完全に溶液中に沈められているように説明されているが、案内ロール36は大気中に設けても良く、ロール面の一部だけを溶液中に沈めても良い。また、延伸ロールは、特に温度調節するようには説明されていないが、フィルムを加熱するために延伸ロールの内部に加熱体を設けて、延伸ロール全体を加熱するように実施することもできる。このように実施すると、フィルムはより延伸されやすい。ロールの径についても変形が可能であり、図には延伸ロールと対になるニップロールはロールの径が異なっているように描かれているが、同じ径で構成することもできる。また、延伸槽において一部のロール面を大気中に露出しながら溶液中に漬けるロールは、延伸ロールの代わりにニップロールでもよい。さらには、乾燥装置において乾燥用ロールは2本以上設けても良い。乾燥用ロールを2本設けて、それぞれの乾燥用ロールに巻き付けるフィルムの面を変えると、フィルムを両面から乾燥することができるので、均一に乾燥することができる。   The polarizing film manufacturing apparatus of this invention is not limited to the said embodiment, It can implement in various forms. For example, in the stretching apparatus 5 according to the first embodiment, the guide roll 36 provided between the second and third stretching rolls 22 and 23 is described as being completely submerged in the solution. However, the guide roll 36 may be provided in the atmosphere, or only a part of the roll surface may be submerged in the solution. Further, the stretching roll is not specifically described as adjusting the temperature, but it is also possible to provide a heating body inside the stretching roll to heat the film and heat the entire stretching roll. When carried out in this way, the film is more easily stretched. The roll diameter can also be modified. In the figure, the nip roll paired with the drawing roll is depicted as having a different roll diameter, but it can also be configured with the same diameter. Further, the roll immersed in the solution while exposing a part of the roll surface to the atmosphere in the stretching tank may be a nip roll instead of the stretching roll. Furthermore, you may provide two or more rolls for drying in a drying apparatus. If two drying rolls are provided and the surface of the film wound around each of the drying rolls is changed, the film can be dried from both sides, so that it can be uniformly dried.

本発明の偏光フィルム製造装置によると、ネックインを抑制して幅広のフィルムを得ることができるので、偏光フィルム以外の他の用途のフィルムの製造にも適用可能である。   According to the polarizing film manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to obtain a wide film while suppressing neck-in, and therefore, it can be applied to manufacturing a film for other uses other than the polarizing film.

本実施の形態に係る偏光フィルム製造装置を模式的に示す図であり、その(ア)は、偏光フィルム製造装置全体を模式的に示す側面図、その(イ)は本実施の形態に係る延伸装置を模式的に示す側面図、その(ウ)は本実施の形態に係る乾燥装置を模式的に示す側面図である。It is a figure which shows typically the polarizing film manufacturing apparatus which concerns on this Embodiment, The (a) is a side view which shows typically the whole polarizing film manufacturing apparatus, The (a) is extending | stretching which concerns on this Embodiment The side view which shows an apparatus typically, The (c) is a side view which shows typically the drying apparatus which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る延伸装置の作用を説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the effect | action of the extending | stretching apparatus which concerns on this Embodiment. 第2の実施の形態に係る延伸装置を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the extending | stretching apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施の形態に係る延伸装置を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the extending | stretching apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 従来周知の湿式延伸方法を実施する延伸装置を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the extending | stretching apparatus which implements a conventionally well-known wet extending | stretching method.

符号の説明Explanation of symbols

1 偏光フィルム製造装置 2 膨潤槽
3 染着槽 4 架橋槽
5 延伸装置 6 補色槽
7 第1の乾燥装置 8 第2の乾燥装置
10 原反 11 フィルム
15 延伸槽 15a 溶液
21、22、23、24 第1〜4の延伸ロール
31、32、33、34 第1〜4のニップロール
52、52 エアーナイフ
53 乾燥用ロール
54 エアーノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polarizing film manufacturing apparatus 2 Swelling tank 3 Dyeing tank 4 Crosslinking tank 5 Stretching apparatus 6 Complementary color tank 7 First drying apparatus 8 Second drying apparatus 10 Original fabric 11 Film 15 Stretching tank 15a Solution 21, 22, 23, 24 1st to 4th stretching rolls 31, 32, 33, 34 1st to 4th nip rolls 52, 52 Air knife 53 Drying roll 54 Air nozzle

Claims (6)

ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマールまたはポリビニルアセタールからなるポリビニルアルコール系のフィルムを、二色性物質または二色性染料で染着して、所定の溶液に浸漬しながら一軸延伸して偏光フィルムを得る、偏光フィルムの製造方法であって、
前記フィルムを、一対のロールで挟んで送り出すと共に、前記一対のロールよりも下流側に配置され、前記一対のロールの周速度よりも大きな周速度で駆動される他の一対のロールで挟んで引き取って一軸延伸するとき、
前記フィルムを大気中で前記一対のロールで挟み込み、そして前記所定の溶液中に導くことを特徴とする、偏光フィルムの製造方法。
A polarizing film obtained by dyeing a polyvinyl alcohol film made of polyvinyl alcohol, polyvinyl formal or polyvinyl acetal with a dichroic substance or a dichroic dye and uniaxially stretching the film while immersing it in a predetermined solution. A manufacturing method of
The film is sandwiched between a pair of rolls and sent out, and is disposed on the downstream side of the pair of rolls and is sandwiched between another pair of rolls driven at a peripheral speed greater than the peripheral speed of the pair of rolls. When uniaxially stretching
The method for producing a polarizing film, wherein the film is sandwiched between the pair of rolls in the air and guided into the predetermined solution.
請求項1に記載の方法において、前記一軸延伸を複数回繰り返すことを特徴とする、偏光フィルムの製造方法。 The method according to claim 1, wherein the uniaxial stretching is repeated a plurality of times. 請求項1、2のいずれかの項に記載の方法において、前記一軸延伸した前記フィルムを、乾燥用のロールに巻き付けて乾燥することを特徴とする、偏光フィルムの製造方法。 The method according to claim 1, wherein the uniaxially stretched film is wound around a drying roll and dried. ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマールまたはポリビニルアセタールからなるポリビニルアルコール系のフィルムを、二色性物質または二色性染料で染着して、所定の溶液に浸漬しながら一軸延伸して偏光フィルムを得る、偏光フィルムの製造装置であって、
該製造装置は、所定の溶液が満たされた延伸槽と、フィルムを挟んで送る第1の一対のロールと、前記第1の一対のロールの下流側に配置され、前記フィルムを挟んで前記第1の一対のロールより速い周速度で駆動される第2の一対のロールとからなる延伸装置を備え、
前記第1の一対のロールの一方のロールは、そのロール面の一部は大気中に露出し、他の部分は前記溶液の溶液中に浸されるように前記延伸槽に設けられ、
前記第1の一対のロールの他方のロールは、前記第1の一対のロールの一方のロール面に接する位置が大気中に位置するように前記延伸槽に設けられていることを特徴とする、偏光フィルムの製造装置。
A polarizing film obtained by dyeing a polyvinyl alcohol film made of polyvinyl alcohol, polyvinyl formal or polyvinyl acetal with a dichroic substance or a dichroic dye and uniaxially stretching the film while immersing it in a predetermined solution. Manufacturing equipment,
The manufacturing apparatus is disposed on a downstream side of the stretching tank filled with a predetermined solution, a first pair of rolls that are fed with a film interposed therebetween, and the first pair of rolls, and the first pair of rolls sandwiched with the film. A stretching device comprising a second pair of rolls driven at a faster peripheral speed than the pair of rolls of one;
One roll of the first pair of rolls is provided in the stretching tank so that a part of the roll surface is exposed to the atmosphere and the other part is immersed in the solution of the solution,
The other roll of the first pair of rolls is provided in the stretching tank so that a position in contact with one roll surface of the first pair of rolls is located in the atmosphere. Polarizing film manufacturing equipment.
請求項4に記載の製造装置において、フィルムを挟んで送る一対のロールが上流側から下流側に向かって複数段にわたって設けられ、これらの一対のロールは下流側ほど速い周速度で駆動されるようになっていると共に、
これらの一対のロールの一方のロールは、そのロール面の一部は大気中に露出し、他の部分は前記溶液の溶液中に浸された状態で前記延伸槽に設けられ、そして前記一対のロールの他方のロールは前記一対の一方のロール面に接する位置が大気中に位置するように前記延伸槽に設けられていることを特徴とする、偏光フィルムの製造装置。
5. The manufacturing apparatus according to claim 4, wherein a pair of rolls fed with a film interposed therebetween are provided in a plurality of stages from the upstream side to the downstream side, and the pair of rolls are driven at a faster peripheral speed toward the downstream side. As well as
One roll of these pair of rolls is provided in the stretching tank with a part of the roll surface exposed to the atmosphere and the other part immersed in the solution of the solution, and the pair of rolls The other roll of the roll is provided in the stretching tank so that a position in contact with the pair of one roll surfaces is located in the atmosphere.
請求項4、5のいずれかの項に記載の製造装置において、前記延伸装置の下流には、一軸延伸されたフィルムを乾燥する乾燥装置が設けられ、
前記乾燥装置は、温度調節されてフィルムが巻き付けられるようになっている乾燥用のロールと、前記乾燥用のロールのロール面に乾燥用空気を吹き付けるエアーノズルとを備えていることを特徴とする、偏光フィルムの製造装置。
In the manufacturing apparatus according to any one of claims 4 and 5, a drying device for drying a uniaxially stretched film is provided downstream of the stretching device,
The drying apparatus includes a drying roll whose temperature is adjusted and a film is wound thereon, and an air nozzle that blows drying air onto a roll surface of the drying roll. , Polarizing film manufacturing equipment.
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