JP2011203324A - 光学フィルムの製造方法及びその製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る光学フィルムの製造方法は、幅方向の両端部を把持した状態で、連続的に搬送されるフィルムの下面を、処理槽に満たした処理液の液面に接触させながら搬送させる処理工程を含むことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明に係る光学フィルムの製造方法について、偏光フィルムを例にして以下に説明する。本実施の形態に係る偏光フィルムの製造方法は、連続的に搬送されるフィルムの下面を、処理槽に満たした処理液の液面に接触させながら搬送させる処理工程を少なくとも含むことを特徴とし、例えば、図1に示すような光学フィルムの製造装置1を用いて実施することができる。前記光学フィルムの製造装置1は、送り出しロール11と、複数の把持部12と、処理槽13、巻き取りロール(図示しない)とを少なくとも備える。
[PVAフィルムの準備]
原反PVAフィルム((株)クラレ製、商品名:VF−PS750)を準備した。このPVAフィルムの長さは200m、幅540mm、厚さは75μmであった。テンター延伸機を用い、前記PVAフィルムの幅方向の両端をテンタークリップ(把持部)により把持し、前記PVAフィルムを、その長手方向に搬送しながら、下記の各工程を実施した。前記テンタークリップによるつかみしろの長さは25mm、つかみしろの幅は50mmとした。また、前記PVAフィルムの長手方向において隣り合うテンタークリップの間の距離は、5mmとした。
前記図1に示す本発明の製造装置を用いて、膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程、調整工程、乾燥工程を順次行った。より詳細には下記の通りである。尚、膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程及び調整工程の各工程で使用するそれぞれの処理槽は、把持部を走行させるレール間に順に配置した。PVAフィルムの処理領域における幅方向の距離であって、各工程に搬送される直前の距離は下記表1の通りである。尚、表1中の開放部とは把持部によるPVAフィルムの把持を終えた状態を意味する。また、PVAフィルムの搬送速度は2.5m/min、各処理槽における処理液の液深さは150mmとした(下記表2参照)。
本工程における処理槽には膨潤液(水、液温30℃)を満たした。また、膨潤液とPVAフィルムの接触時間は150秒とし、横延伸をしながら膨潤を行った。横延伸の延伸倍率は未延伸状態のPVAフィルムに対し2倍とした。
本工程における処理槽には染色液(0.2重量%のヨウ素水溶液(0.07重量%のKI含有)、液温25℃)を満たした。また、染色液とPVAフィルムの接触時間は100秒とし、横延伸をさせながら染色を行った。横延伸の延伸倍率は未延伸状態のPVAフィルムに対し2.8倍とした。
本工程における処理槽には架橋液(2.5重量%のホウ酸と2重量%のKIを含む水溶液、液温35℃)を満たした。また、架橋液とPVAフィルムの接触時間は50秒とした。横延伸の延伸倍率は未延伸状態のPVAフィルムに対し3.4倍とした。
本工程における処理槽には延伸液(2.5重量%のホウ酸と2重量%のKIを含む水溶液、液温35℃)を満たした。また、延伸液とPVAフィルムの接触時間は150秒とした。横延伸の延伸倍率は未延伸状態のPVAフィルムに対し5.2倍とした。
本工程における処理槽には調整液(2.5重量%のヨウ化水素水溶液、液温30℃)を満たした。また、調整液とPVAフィルムの接触時間は15秒とした。
本工程では、調整工程後のPVAフィルムに対し乾燥温度60℃、乾燥時間250秒で行った。その後、PVAフィルムの最終幅が1600mmとなる様に両端部を切断し、ポリエチレンテレフタレートを合紙として巻き取った。これにより、ロール状の偏光フィルムを作製した。
偏光板はラミネーターを用いて、前記偏光フィルムの両面にトリアセチルセルロースフィルム(富士写真(株)製、商品名;TD80UL)をPVA系接着(日本合成化学(株)製、商品名;NH18)を介して貼り合わせた。貼り合わせ温度は25℃とした。次に、貼り合わせ後の積層体を空気循環式恒温オーブンを用いて、55℃、300秒間の条件下で乾燥させた。これにより、本実施例に係る偏光板を作製した。
実施例2〜8に於いては、膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程及び調整工程の各工程で使用するそれぞれの処理槽の処理液の液深さを下記表3に示す通りに変更したこと以外は、前記実施例1と同様にして偏光板を作製した。
[PVAフィルムの準備]
実施例1と同様の原反PVAフィルムを準備した。また、各工程における横延伸は、前記実施例1と同様、テンター延伸機を用いて行った。更に、テンタークリップによるつかみしろの長さ、幅、PVAフィルムの長手方向において隣り合うテンタークリップの間の距離も実施例1と同様にした。
(1)膨潤工程
前記PVAフィルムの下面に水(膨潤液、液温30℃)を100秒噴霧し、横延伸をしながら膨潤を行った。また、噴霧用ノズルと前記PVAフィルムとの間の距離は30cm、前記PVAフィルムに対する前記膨潤液の噴霧量は1.0mL/1cm2とした。更に、スプレー装置としてDeVILBISS社製のT−AFPV(商品名)を使用した。横延伸の延伸倍率は未延伸状態のPVAフィルムに対し2倍とした。尚、噴霧時間は、噴霧範囲と搬送速度から算出され、フィルム上の任意の点がスプレー噴霧される時間を表す。
膨潤後の前記PVAフィルムの下面に染色液(0.2重量%のヨウ素水溶液(0.07重量%のKI含有)、液温25℃)を45秒噴霧し、横延伸をしながら染色を行った。また、噴霧用ノズルと前記PVAフィルムとの間の距離は30cm、前記PVAフィルムに対する前記染色液の噴霧量は1.0mL/1cm2とした。スプレー装置は、前記膨潤工程で使用したものと同様のものを使用した。横延伸の延伸倍率は未延伸状態のPVAフィルムに対し2.8倍とした。
染色後の前記PVAフィルムの下面に架橋液(2.5重量%のホウ酸と2重量%のKIを含む水溶液、液温35℃)を35秒噴霧した。また、噴霧用ノズルと前記PVAフィルムとの間の距離は30cm、前記PVAフィルムに対する前記架橋液の噴霧量は1mL/1cm2とした。スプレー装置は、前記膨潤工程で使用したものと同様のものを使用した。横延伸の延伸倍率は未延伸状態のPVAフィルムに対し3.4倍とした。
架橋後の前記PVAフィルムの下面に延伸液(2.5重量%のホウ酸と2重量%のKIを含む水溶液、液温35℃)を60秒噴霧しながら、横延伸を行った。また、噴霧用ノズルと前記PVAフィルムとの間の距離は30cm、前記PVAフィルムに対する前記架橋液の噴霧量は0.6mL/1cm2とした。スプレー装置は、前記膨潤工程で使用したものと同様のものを使用した。横延伸の延伸倍率は未延伸状態のPVAフィルムに対し5.2倍とした。
架橋後の前記PVAフィルムの下面に延伸液(2.5重量%のホウ酸と2重量%のKIを含む水溶液、液温35℃)を15秒噴霧した。また、噴霧用ノズルと前記PVAフィルムとの間の距離は30cm、前記PVAフィルムに対する前記架橋液の噴霧量は0.6mL/1cm2とした。スプレー装置は、前記膨潤工程で使用したものと同様のものを使用した。
乾燥工程は実施例1と同様にして行った。
比較例1に係る偏光板は、前記実施例1と同様にして作製した。
比較例2に於いては、染色工程における染色液の搬送方向の噴霧範囲を、比較例1の2倍に変更することで、染色液の噴霧時間を2倍(90秒)に変更したこと以外は、前記比較例1と同様にして偏光フィルムを作製した。更に、前記比較例1と同様にして偏光板も作製した。
[PVAフィルムの準備]
実施例1と同様の原反PVAフィルムを準備した。また、各工程における横延伸は、前記実施例1と同様、テンター延伸機を用いて行った。更に、テンタークリップによるつかみしろの長さ、幅、PVAフィルムの長手方向において隣り合うテンタークリップの間の距離も実施例1と同様にした。
(1)膨潤工程
前記PVAフィルムの上面に水(膨潤液、液温30℃)を塗工し、横延伸をしながら膨潤を行った。塗工時間(膨潤液との接触時間)は45秒とした。また、塗工量は2.3ml/sとした。更に、塗工装置はダイコーターを使用した。横延伸の延伸倍率は未延伸状態のPVAフィルムに対し2倍とした。
膨潤後の前記PVAフィルムの上面に染色液(0.2重量%のヨウ素水溶液(0.07重量%のKI含有)、液温25℃)を塗工し、横延伸をしながら染色を行った。塗工時間(染色液との接触時間)は45秒とした。また、塗工量は3.7ml/sとした。更に、塗工装置は、前記膨潤工程で使用したものと同様のものを使用した。横延伸の延伸倍率は未延伸状態のPVAフィルムに対し2.8倍とした。
染色後の前記PVAフィルムの上面に架橋液(2.5重量%のホウ酸と2重量%のKIを含む水溶液、液温35℃)を塗工した。塗工時間(架橋液との接触時間)は45秒とした。また、塗工量は5.5ml/sとした。更に、塗工装置は、前記膨潤工程で使用したものと同様のものを使用した。横延伸の延伸倍率は未延伸状態のPVAフィルムに対し3.4倍とした。
架橋後の前記PVAフィルムの上面に延伸液(2.5重量%のホウ酸と2重量%のKIを含む水溶液、液温35℃)を塗工し、横延伸を行った。塗工時間(延伸液との接触時間)は45秒とした。また、塗工量は7.3ml/sとした。更に、塗工装置は、前記膨潤工程で使用したものと同様のものを使用した。横延伸の延伸倍率は未延伸状態のPVAフィルムに対し5.2倍とした。
架橋後の前記PVAフィルムの上面に延伸液(2.5重量%のホウ酸と2重量%のKIを含む水溶液、液温35℃)を塗工した。塗工時間(調整液との接触時間)は45秒とした。また、塗工量は9.2ml/sとした。更に、塗工装置は、前記膨潤工程で使用したものと同様のものを使用した。
乾燥工程は実施例1と同様にして行った。
比較例3に係る偏光板は、前記実施例1と同様にして作製した。
先ず、各実施例及び比較例で作製した偏光フィルムの幅方向における任意の直線上の3点を評価した。これらの内の最低評価となったものを、当該直線上での代表評価とした。更に、当該評価を、異なる直線上でも行った。結果を下記表3に示す。尚、表3中のn=1〜3は各直線上でのムラの評価を表す。尚、ムラの状態はランク0〜5の6段階で評価した(図5及び図6参照)。偏光フィルムの垂線方向において2m離れた状態で明所が見えた場合を0、50cm離れた状態で明所で見えた場合を1、50cm離れた状態で暗所で濃く見えた場合を2、50cm離れた状態で暗所で薄く見えた場合を3、30cm離れた状態で暗所で見えた場合を4、30cm離れた状態で暗所で見えない場合を5とした。
各実施例及び比較例で作製した偏光フィルムのヨウ素吸着量は、蛍光X線分析(理学電機工業(株)製、製品名;XRF、型式;ZSX100−e)を用いて行った。結果を下記表3に示す。
下記表3から分かる通り、実施例1〜8に係る偏光板では良好なヨウ素吸着量を示しており、光洩れの発生を低減できることが確認された。また、実施例1〜5に係る偏光板ではムラの発生を一層抑制することができた。一方、比較例1及び2に係る偏光板の様に、スプレー方式により偏光フィルムを作製した場合には、ムラが多く発生していることが確認された。また、塗工方式ではムラの発生が若干改善されたものの、ヨウ素吸着量が少なく光洩れの発生を低減させるのが困難であることが確認された。
11 ロール
12 把持部
13 処理槽
13a〜13e 処理槽
21 フィルム
22 処理領域
Claims (10)
- 幅方向の両端部を把持した状態で、連続的に搬送されるフィルムの下面を、処理槽に満たした処理液の液面に接触させながら搬送させる処理工程を含む光学フィルムの製造方法。
- 前記処理工程は、前記フィルムをその幅方向に順次延伸させながら行うものである請求項1に記載の光学フィルムの製造方法。
- 前記処理液の粘度は100mPa・s以下であり、
前記処理槽に於ける前記処理液の液深さA(mm)と、前記フィルムの搬送速度B(mm/min)とは、B/A<18(1/min)の関係を満たす請求項1又は2に記載の光学フィルムの製造方法。 - 前記フィルムの下面における前記処理液との接触面は、フィルム両端の把持部の内側領域である請求項1〜3の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
- 前記処理液として、水と、二色性物質又は架橋剤とを少なくとも含むものを使用する請求項1〜4の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
- 前記処理液は前記処理槽に連続的に供給される請求項1〜5の何れか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
- 幅方向の両端部を把持した状態で、フィルムを任意の処理工程に連続的に通過させる為に搬送させる一対の把持部と、
前記フィルムに任意の処理を行うための処理液を満たす処理槽とを少なくとも備え、
前記一対の把持部は前記フィルムの長手方向において任意の間隔で複数配置されており、
それぞれ一対の把持部が相互に順次離隔しながら前記フィルムを搬送させることにより、当該フィルムを横延伸させ、
前記処理槽は搬送される前記フィルムの下側に配置されており、前記フィルムの下面に前記処理液を接触させることにより、当該フィルムの処理を行う光学フィルムの製造装置。 - 前記処理槽に於ける前記処理液の液の深さA(mm)と、前記フィルムの搬送速度B(mm/min)とは、B/A<18(1/min)の関係を満たす請求項7に記載の光学フィルムの製造装置。
- 前記処理槽は前記フィルムの幅よりも狭く、当該フィルムの下面における前記処理液との接触面はその両端部の内側の領域である請求項7又は8に記載の光学フィルムの製造装置。
- 前記処理槽に前記処理液を連続的に供給する処理液供給部が設けられている請求項7〜9の何れか1項に記載の光学フィルムの製造装置。
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