JP6462199B2 - 偏光フィルム及び偏光板の製造方法 - Google Patents
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Description
偏光フィルムは、具体的にはポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向しているものである。原料となるポリビニルアルコール系樹脂は、通常、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得られる。このケン化度は、通常85モル%以上、好ましくは90モル%以上、より好ましくは99モル%以上である。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、例えば、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体などを挙げることができる。酢酸ビニルと共重合可能な他の単量体としては、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、不飽和スルホン酸類、ビニルエーテル類などを挙げることができる。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常1000〜10000程度、好ましくは1500〜5000程度である。
膨潤処理は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルム表面の異物除去、フィルム中の可塑剤の除去、続く染色処理での易染色性の付与、フィルムの可塑化などの目的で、水に接触させることにより行われる。膨潤処理の条件は、これらの目的が達成できる範囲で、かつフィルムの失透や極端な溶解等の不具合が生じない範囲で決定される。
染色処理は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着させる目的で、例えば、ヨウ素及び水溶性二色性染料等の二色性色素を含有する処理浴にフィルムを浸漬させることによって行われる。染色処理の条件は、これらの目的が達成できる範囲で、かつポリビニルアルコール系樹脂フィルムの極端な溶解や失透などの不具合が生じない範囲で決定される。
架橋処理は、架橋による耐水化や色相調整(フィルムが青味がかるのを防止する等)などの目的で、水100重量部に対してホウ酸を1〜10重量部含有する処理浴に、二色性色素で染色したポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬することにより行われる。処理浴は、染色処理で使用した二色性色素がヨウ素の場合、ホウ酸に加えてヨウ化物を含有することが好ましく、その量は、水100重量部に対して1〜30重量部とすることができる。ヨウ化物としては、ヨウ化カリウム、ヨウ化亜鉛などが挙げられる。また、ヨウ化物以外の化合物、例えば、塩化亜鉛、塩化コバルト、塩化ジルコニウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、硫酸ナトリウムなどを共存させてもよい。なお、耐水化のための架橋処理は、耐水化処理、架橋処理、固定化処理などの名称で呼称されることがある。また、色相調整のための架橋処理は、補色処理、再染色処理などの名称で呼称される場合がある。
洗浄処理は、架橋処理の後、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに付着した余分なホウ酸やヨウ素等の薬剤を除去する目的で行われる。洗浄処理は、例えば、耐水化及び/又は色調調整のために架橋処理したポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水に浸漬、又はフィルムに対して水をシャワーとして噴霧、若しくはこれらを併用することによって行われる。
本発明で行うポリビニルアルコール系樹脂フィルムの水切り処理は、フィルム表面の水及び異物等の付着物を除去する目的で、エアーナイフを用いてフィルム表面にエアーを吹きつけることにより行われる。具体的には、洗浄処理を経たポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、所定の張力をかけられた状態で水切り装置23に搬送され、装置内に設置されているエアーナイフによりフィルム表面にエアーが吹きつけられ、水切り処理が施される。以下、本発明で行われる水切り処理について、図2及び3を適宜参照しながら順次説明する。
水切り処理の後、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾燥させることにより偏光フィルムを作製することができる。フィルムの乾燥は、乾燥炉25内において、例えば、温度30〜100℃程度で、30〜600秒程度とすることができる。
本発明の偏光板の製造方法は、上記のようにして製造された偏光フィルムの少なくとも一方の面に、接着剤を介して保護フィルムを貼合するものである。
上記の保護フィルムを構成する材料として、例えば、シクロオレフィン系樹脂及び酢酸セルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂など、当分野において従来から広く用いられているフィルム材料を挙げることができる。偏光フィルムの両面に保護フィルムが貼合される場合、各々の保護フィルムは同じものであってもよく、異なる種類のフィルムであってもよい。
接着剤層を構成する接着剤としては、水系接着剤や活性エネルギー線硬化型の接着剤などが挙げられる。
厚さ60μm のポリビニルアルコールフィルム〔(株)クラレ製の商品名“クラレビニロン VF-PE#6000”、重合度2400、ケン化度 99.9モル%以上〕を30℃の純水が入った膨潤槽に、フィルムが弛まないように緊張状態を保ったまま100秒間浸漬し、フィルムを十分に膨潤させた。次にヨウ素/ヨウ化カリウム/水が重量比で0.02/1.5/100の30℃の染色槽に90秒間浸漬しつつ一軸延伸を行った後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水が重量比で12/4.4/100 の55℃の架橋槽に60秒間浸漬し、耐水化処理しつつ原反からの積算延伸倍率が5.5 倍になるまで一軸延伸を行った。続いて、ホウ酸/ヨウ化カリウム/水が重量比で9.0/2.9/100である40℃のホウ酸水溶液に10秒間浸漬した後、12℃の純水が入った洗浄槽に2秒間浸漬した。上記の各処理を終えたポリビニルアルコールフィルムに対し、図2のような水切り装置を用いて、フィルムの表面に対し風量10m3/分のエアーを片面ずつ吹き付け、フィルム両面の水切りを行った。この時、それぞれの水切り処理の条件は、フィルムの張力が600N/m(図1のニップロール21と27の間の張力)、エアーのノズルとフィルムの角度が40°、エアーのノズルとフィルムの距離が 0.6mm、チャンバーとフィルムの距離が1mmであった。水切り処理の後、70℃で3分乾燥し、偏光フィルムを作製した。この偏光フィルムに透過検査を行った結果、100μm以上の欠陥数は0.05個/m2であった。
厚さ50μm のポリビニルアルコールフィルム〔(株)クラレ製の商品名“クラレビニロンVF−PE#5000”、重合度2400、ケン化度 99.9モル%以上〕を用い、水切り処理においてフィルムにかかる張力を500N/mへと変更した以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。得られた偏光フィルムに透過検査を行った結果、100μm 以上の欠陥数は0.05個/m2であった。
厚さ30μm のポリビニルアルコールフィルム〔(株)クラレ製の商品名“クラレビニロンVF−PE#3000”、重合度2400、ケン化度 99.9モル%以上〕を用い、水切り処理においてフィルムにかかる張力を450N/mへと変更した以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。得られた偏光フィルムに透過検査を行った結果、100μm 以上の欠陥数は0.10個/m2であった。
水切り処理においてエアーナイフ先端のノズルとフィルムの角度を20°へと変更した以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。得られた偏光フィルムに透過検査を行った結果、100μm以上の欠陥数は0.8個/m2であった。
水切り処理においてエアーナイフ先端のノズルとフィルムの角度を90°へと変更した以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。得られた偏光フィルムに透過検査を行った結果、100μm以上の欠陥数は1.2個/m2であった。
水切り処理においてエアーナイフ先端のノズルとフィルムの距離を2mmへと変更した以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。得られた偏光フィルムに透過検査を行った結果、100μm以上の欠陥数は2.1個/m2であった。
水切り処理においてチャンバーとフィルムの距離を3mmへと変更した以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。得られた偏光フィルムに透過検査を行った結果、100μm以上の欠陥数は2.3個/m2であった。
水切り装置による水切りを行わず、洗浄槽の後のニップロールでのみポリビニルアルコールフィルムの水切りを行った以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。得られた偏光フィルムに透過検査を行った結果、100μm以上の欠陥数は5.2個/m2であった。
水切り処理においてフィルムにかかる張力を150N/mへと変更した以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製しようとしたが、フィルムがばたつき、チャンバーに接触したためフィルムに破断が生じ、偏光フィルムを作製することができなかった。
11……繰出しロール、
13……膨潤槽、
15……染色槽、
17……架橋槽、
19……洗浄槽、
21,27……一対のニップロール、
23……水切り装置、
25……乾燥炉、
30……偏光フィルム、
40……第一のロール、
42……第一のエアーナイフ、
44……第一のチャンバー、
46……第二のロール、
48……第二のエアーナイフ、
50……第二のチャンバー。
Claims (5)
- 厚さが1〜60μm のポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対し、染色処理、架橋処理、及び洗浄処理をこの順に施して偏光フィルムを製造する方法であって、
該洗浄処理の後、フィルムに200〜1500N/mの張力を付与しつつ、フィルムをその片面に設けた第一のロールに抱かせながら該第一のロールとは反対側のフィルム面にエアーを吹き付け、次いでエアーを吹き付けた面を第二のロールに抱かせながら該第二のロールとは反対側のフィルム面にエアーを吹き付けて水切りを行い、エアーにより除去された水をそれぞれエアー吹き付け位置近傍に設けられた第一のチャンバー及び第二のチャンバーにより回収する水切り処理を施し、
該チャンバーの吸引口先端からフィルム表面までの距離が2mm以下となるように配置され、
前記エアーは、ノズルからフィルムに吹き付けられ、該ノズルは、その吹き出し口先端を通る中心線がフィルム表面に対して30〜80°の角度をなし、かつその吹き出し口先端からフィルム表面までの距離が1.5mm 以下となるように配置され、
前記エアーは、2〜20m 3 /分の風量で吹き付けられることを特徴とする偏光フィルムの製造方法。 - チャンバーは、その吸引口先端からフィルム表面までの距離が0.3mm以上となるように配置される請求項1に記載の偏光フィルムの製造方法。
- 水切り処理の後、乾燥処理を施す請求項1又は2に記載の偏光フィルムの製造方法。
- 水切り処理及び乾燥処理は、水切り処理の前に設けられたニップロールと、乾燥処理の内部又は乾燥処理の後に設けられたニップロールにより、フィルムに200〜800N/mの張力をかけながら行う請求項3に記載の偏光フィルムの製造方法。
- 請求項3又は4に記載の方法によって製造された偏光フィルムに、紫外線硬化型の接着剤を用いて保護フィルムを貼合することを特徴とする偏光板の製造方法。
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