KR20210001875A - 편광자의 제조 방법 및 편광자의 제조 장치 - Google Patents

Abstract

광학적으로 결함이 적은 편광자를 제조한다.
친수성 폴리머를 포함하는 긴 띠상의 필름 원단(B)을 긴 쪽 방향으로 반송하고, 상기 필름 원단(B)을 염색액으로 염색함과 함께 연신하는 습식 처리 공정, 상기 습식 처리한 필름 원단(B)을 세정액으로 세정하는 세정 공정을 갖는 편광자의 제조 방법이며, 상기 세정 공정이, 상기 세정액을 도공 롤(6)을 사용하여 상기 필름 원단(B)의 한쪽 면에 도포하는 세정액 도포 공정을 갖는다.

Description

편광자의 제조 방법 및 편광자의 제조 장치{POLARIZER MANUFACTURING METHOD AND POLARIZER MANUFACTURING DEVICE}

본 발명은, 습식 처리에 의한 편광자의 제조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것이다.

종래, 액정 표시 장치나 편광 선글라스 등의 구성 재료로서, 편광자가 사용되고 있다. 상기 편광자로서는, 요오드 등의 2색성 물질로 염색한 폴리비닐알코올계 필름 등을 들 수 있다. 이하, 본 명세서에 있어서, 폴리비닐알코올을 PVA라고 약기하는 경우가 있다.

이와 같은 편광자는, PVA계 필름을 2색성 물질을 포함하는 염색액에 침지하고 또한 연신함으로써 얻어진다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, PVA계 필름을 2색성 물질을 포함하는 염색액에 접촉시켜 염색하고 또한 연신한 후, 그 염색 후의 PVA계 필름의 표면에 액 제거 부재(소위 블레이드)를 접촉시킴으로써, PVA계 필름에 부착된 염색액 등의 처리액을 제거하는 것이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2017-003955호 공보

상기 액 제거 부재를 PVA계 필름의 표면에 강하게 접촉시키면, PVA계 필름의 표면에 부착되어 있는 이물이나 처리액을, 액 제거 부재에 의해 긁어내도록 제거할 수 있다. 표면에 부착되어 있는 이물을 제거함으로써, 결함이 적은 편광자가 얻어진다.

그러나, PVA계 필름의 이물이, 경시적으로 액 제거 부재에 침착되게 되기 때문에, 점차 이물을 제거할 수 없게 된다는 문제가 있다. 또한, PVA계 필름의 표면이, 상기 액 제거 부재에 의해 손상되기 쉬워질 우려도 있다.

이 점에서, PVA계 필름의 표면에 대한 액 제거 부재의 접촉압을 작게 하면, PVA계 필름의 표면의 손상을 억제할 수 있다고 생각된다. 그러나, 액 제거 부재의 접촉압을 작게 설정하면, PVA계 필름의 표면에 부착되어 있는 이물 등을 충분히 제거할 수 없다.

본 발명의 목적은, 광학적으로 결함이 적은 편광자를 제조할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 편광자의 제조 방법은, 친수성 폴리머를 포함하는 긴 띠상의 필름 원단을 긴 쪽 방향으로 반송하고, 상기 필름 원단을 염색액으로 염색함과 함께 연신하는 습식 처리 공정, 상기 습식 처리한 필름 원단을 세정액으로 세정하는 세정 공정을 갖고, 상기 세정 공정이, 상기 세정액을 도공 롤을 사용하여 상기 필름 원단의 한쪽 면에 도포하는 세정액 도포 공정을 갖는다.

본 발명의 바람직한 제조 방법은, 상기 세정 공정이, 상기 습식 처리 공정과 상기 세정액 도포 공정 사이에, 세정액을 포함하는 세정 처리조에 상기 필름 원단을 침지하는 세정액 침지 공정을 더 갖고, 상기 도공 롤의 세정액 및 상기 세정 처리층의 세정액이, 동일한 저류 탱크로부터 공급된다.

본 발명의 바람직한 제조 방법은, 상기 세정액이, 물 또는 요오드 화합물을 포함하는 물이다.

본 발명의 바람직한 제조 방법은, 상기 세정액 도포 공정에 있어서, 상기 도공 롤에 의해 상기 필름 원단의 한쪽 면에 세정액을 도포한 후, 상기 필름 원단에 에어를 분사함으로써 상기 필름 원단의 한쪽 면에 도포된 세정액을 제거한다.

본 발명의 바람직한 제조 방법은, 상기 도공 롤이, 외주면에 상기 세정액이 충전되어 있는 복수의 오목부를 갖고, 상기 세정액 도포 공정에 있어서, 회전하는 도공 롤의 외주면을 상기 필름 원단의 한쪽 면에 접촉시킴으로써, 상기 도공 롤의 오목부에 충전된 세정액을 상기 편광자에 부착시킨다.

본 발명의 바람직한 제조 방법은, 상기 세정액 도포 공정에 있어서, 상기 도공 롤을 상기 필름 원단의 반송 방향과는 역방향으로 회전시키면서, 상기 필름 원단에 세정액을 도포한다.

본 발명의 바람직한 제조 방법은, 상기 세정액 도포 공정에 있어서, 상기 도공 롤에 의해 세정액을 도포함으로써, 상기 필름 원단의 한쪽 면에, 두께 0.1㎛ 내지 20㎛의 세정 액막을 형성한다.

본 발명의 바람직한 제조 방법은, 상기 긴 띠상의 필름 원단이, 지지 필름과, 상기 지지 필름에 적층된 친수성 폴리머층을 갖고, 상기 세정액 도포 공정에 있어서, 상기 친수성 폴리머층의 한쪽 면에 상기 도공 롤을 사용하여 세정액을 도포한다.

본 발명의 바람직한 제조 방법은, 상기 세정액 도포 공정에 있어서, 상기 지지 필름의, 상기 친수성 폴리머층에 접하는 면과는 반대면에 상기 도공 롤을 사용하여 세정액을 도포한다.

본 발명의 바람직한 제조 방법은, 상기 긴 띠상의 필름 원단이, 친수성 폴리머 필름으로 구성되어 있다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 편광자의 제조 장치를 제공한다.

본 발명의 편광자의 제조 장치는, 친수성 폴리머를 포함하는 긴 띠상의 필름 원단을 긴 쪽 방향으로 반송하는 반송 장치와, 상기 필름 원단을 염색액으로 염색함과 함께 연신하는 습식 처리 장치와, 상기 습식 처리 장치의 하류측에 배치되고 또한 상기 필름 원단을 세정액으로 세정하는 세정 장치를 갖고, 상기 세정 장치가, 세정액을 충전 가능한 복수의 오목부를 외주면에 갖는 도공 롤을 갖고, 상기 도공 롤의 외주면이 상기 반송되는 필름 원단의 한쪽 면에 접촉하도록, 상기 도공 롤이 배치되어 있다.

본 발명의 제조 방법 및 제조 장치를 사용하면, 광학적으로 결함이 적은 편광자를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 편광자의 일부 생략 평면도.
도 2는 하나의 실시 형태에 관한 편광자의 단면도(도 1의 II-II선으로 절단한 단면도).
도 3은 다른 실시 형태에 관한 편광자의 단면도.
도 4는 하나의 실시 형태에 관한 적층 편광 필름의 단면도.
도 5는 다른 실시 형태에 관한 적층 편광 필름의 단면도.
도 6은 본 발명의 편광자(적층 편광 필름)의 제조 장치를 도시하는 개략 측면도.
도 7은 제조 장치의 세정 장치를 도시하는 참고 측면도.
도 8은 제1 도공 롤을 도시하는 확대 측면도.
도 9는 제2 도공 롤을 도시하는 확대 측면도.
도 10은 도공 롤의 정면도.
도 11은 도 10의 XI부의 확대도이며, 도공 롤의 외주면에 형성된 복수의 오목부를 도시한 확대 평면도.
도 12는 도 11의 XII-XII선으로 절단한 단면도.
도 13은 에어를 분사하는 액 제거부를 도시하는 사시도.
도 14는 변형예에 관한 제1 도공 롤을 도시하는 확대 측면도.
도 15는 변형예에 관한 제2 도공 롤을 도시하는 확대 측면도.

본 명세서에 있어서, 「하한값 X 내지 상한값 Y」로 나타나는 수치 범위는, 하한값 X 이상 상한값 Y 이하를 의미한다. 상기 수치 범위가 별개로 복수 기재되어 있는 경우, 임의의 하한값과 임의의 상한값을 선택하여, 「임의의 하한값 내지 임의의 상한값」을 설정할 수 있는 것으로 한다.

각 도면은, 참고적으로 나타낸 것이고, 각 도면에 나타난 부재 등의 치수, 축척 및 형상은, 실제의 것과는 상이한 경우가 있음에 유의해야 한다.

[편광자 및 적층 편광 필름]

도 1은, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광자의 일부 생략 평면도이다.

본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광자는 긴 띠상이다. 이 긴 띠상의 편광자는, 적당한 형상으로 절취되어, 다양한 용도로 사용된다.

또한, 상기 긴 띠상의 편광자에, 보호 필름 등의 임의의 필름을 적층함으로써, 긴 띠상의 적층 편광 필름이 얻어진다. 긴 띠상의 적층 편광 필름에 대해서도, 적당한 형상으로 절취되어, 다양한 용도로 사용된다.

도 2는, 도 1의 II-II선으로 절단한 편광자(1)의 단면도이다.

도 2를 참조하여, 하나의 실시 형태에 관한 편광자(1)는, 지지 필름(11)과, 상기 지지 필름(11)의 한쪽 면에 적층된 친수성 폴리머층(12)을 갖는다. 상기 친수성 폴리머층(12)은, 2색성 물질에 의해 염색되어 있다. 이러한 친수성 폴리머층(12)은 편광 특성을 갖는다.

도 3은, 다른 실시 형태에 관한 편광자(1)의 단면도이다. 이 단면도도, 다른 실시 형태의 편광자(1)를, 도 1의 II-II선과 동일한 개소에서 절단한 단면도이다.

도 3을 참조하여, 다른 실시 형태의 편광자(1)는, 2색성 물질에 의해 염색된 친수성 폴리머 필름(13)으로 구성된다. 이러한 친수성 폴리머 필름(13)은, 편광 특성을 갖는다.

여기서, 편광자는, 특정한 하나의 방향으로만 진동하는 광(편광)을 투과하고, 그 이외의 방향으로 진동하는 광을 차단하는 성질(이 성질이 편광 특성임)을 갖는 광학 필름을 말한다.

또한, 도 2에 도시하는 지지 필름(11)과 친수성 폴리머층(12)을 갖는 적층체의 경우, 상술한 바와 같이 친수성 폴리머층(12)은 편광 특성을 갖지만, 지지 필름(11)은 편광 특성을 갖지 않는 경우가 많다. 상기 적층체를 엄밀하게 해석하면, 친수성 폴리머층(12)이 편광자라고 할 수 있지만, 본 명세서에서는, 이와 같은 지지 필름(11)과 친수성 폴리머층(12)으로 이루어지는 적층체도, 편광자의 범주에 포함하고 있다.

도 2 및 도 3에 도시하는 편광자(1)는, 상술한 바와 같이 적절한 형상으로 형성되어, 다양한 용도로 사용된다.

또한, 상기 편광자(1)에 임의의 적절한 필름을 하나 또는 둘 이상 더 적층해도 된다. 이하, 편광자(1)에 적층되는 임의의 적절한 필름을 「임의 필름」이라고 하는 경우가 있다.

도 4 및 도 5는, 편광자(1)에 임의 필름이 적층된 적층 편광 필름(2)의 단면도이다. 도 4 및 도 5에서는, 임의 필름으로서, 보호 필름을 나타내고 있다.

도 4를 참조하여, 하나의 실시 형태에 관한 적층 편광 필름(2)은, 지지 필름(11) 및 편광 특성을 갖는 친수성 폴리머층(12)으로 이루어지는 편광자(1)와, 상기 편광자(1)의 친수성 폴리머층(12)에, 접착제층(21)을 통해 적층된 보호 필름(22)을 갖는다.

도 5를 참조하여, 다른 실시 형태에 관한 적층 편광 필름(2)은, 편광 특성을 갖는 친수성 폴리머 필름(13)으로 이루어지는 편광자(1)와, 상기 편광자(1)의 한쪽 면에 제1 접착제층(23)을 통해 적층된 제1 보호 필름(24)과, 상기 편광자(1)의 반대측 면에 제2 접착제층(25)을 통해 적층된 제2 보호 필름(26)을 갖는다.

또한, 특별히 도시하지 않지만, 상기 적층 편광 필름(2)에, 각각 독립적으로, 추가의 별도의 보호 필름이 적층되어 있어도 된다. 또한, 상기 편광자(1) 또는 적층 편광 필름(2)에, 각각 독립적으로, 위상차 필름, 휘도 향상 필름 및 투명 도전성 필름 등의 임의 필름이 적층되어 있어도 된다.

<임의 필름>

상기 보호 필름은, 편광자를 보호하기 위한 필름이다. 후술하는 바와 같이, 보호 필름은, 편광자를 제작한 후에, 그 편광자에 적층된다.

상기 보호 필름은, 피보호체인 편광자 등을 흠집이나 오염으로부터 보호할 목적으로 사용되는 필름이다. 보호 필름으로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 에스테르계 수지; 나일론6 등의 아미드계 수지; 폴리염화비닐, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체 등의 비닐 중합체; 3아세트산셀룰로오스, 2아세트산셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리메타크릴산메틸 등의 아크릴계 수지; 스티렌계 수지; 카르보네이트계 수지; 폴리아릴레이트계 수지; 이미드계 수지; 등으로 이루어지는 필름을 들 수 있다.

상기 위상차 필름은, 광학 이방성을 나타내는 광학 필름이다. 위상차 필름으로서는, 예를 들어 1/2λ판, 1/4λ판 등의 이방성 필름 등을 들 수 있다.

상기 휘도 향상 필름은, 특정한 편광만 투과시키고, 다른 편광을 반사하는 광학 필름이다.

<접착제층>

접착제층은, 접착제의 고화층이며, 두 필름 사이에 개재하여, 그 두 필름을 접착하는 층이다.

접착제층은, 예를 들어 자외선 경화형 접착제 등의 활성 에너지선 경화형 접착제, 용제 휘발형 접착제 등으로 구성된다.

[편광자 및 적층 편광 필름의 제조 장치]

본 발명의 편광자의 제조 장치는, 친수성 폴리머를 포함하는 긴 띠상의 필름 원단을 긴 쪽 방향으로 반송하는 반송 장치와, 필름 원단을 염색액으로 염색함과 함께 연신하는 습식 처리 장치와, 습식 처리 장치의 하류측에 배치되고 또한 필름 원단을 세정액으로 세정하는 세정 장치를 갖는다. 바람직하게는, 편광자의 제조 장치는, 상기 세정 장치의 하류측에 배치되고 또한 필름 원단을 건조하는 건조 장치를 더 갖는다.

본 발명에 있어서는, 상기 세정 장치가, 세정액을 충전 가능한 복수의 오목부를 외주면에 갖는 도공 롤을 갖고, 도공 롤의 외주면이 상기 반송되는 필름 원단의 한쪽 면에 접촉하도록, 도공 롤이 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

필름 원단은, 두 표면을 갖지만, 필름 원단의 한쪽 면은, 그 중 하나의 표면을 가리키고, 필름 원단의 반대면은, 다른 하나의 표면을 가리킨다.

또한, 하류측은, 필름의 반송 방향측을 가리키고, 상류측은, 그 반대측(필름의 반송 방향과는 반대측)을 가리킨다.

본 발명의 편광자의 제조 장치는, 필름 원단을 습식 처리하고, 세정하고, 건조함으로써 편광자를 얻을 때까지의 일련의 공정을 하나의 제조 라인 상에서 행하는 방식인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 편광자를 제조한 후, 그 편광자에 보호 필름 등의 임의 필름을 접착하여 적층 편광 필름을 제조해도 된다.

적층 편광 필름의 제조는, (a) 편광자를 제조 후에 그 편광자를 일단 롤에 권취하고, 그 롤에 권취한 편광자를 조출하여 상기 임의 필름을 적층 접착하는 방식이어도 되고, 혹은, (b) 편광자를 제조 후, 계속해서 하나의 제조 라인 상에서 편광자에 상기 임의 필름을 적층 접착하는 방식이어도 된다.

도 6은, 적층 편광 필름의 제조 장치(A)(편광자로부터 적층 편광 필름까지를 일련에 제조하는 장치)의 바람직한 구성예를 도시한다.

도 6을 참조하여, 편광자를 포함하는 적층 편광 필름의 제조 장치(A)는, 필름 원단, 편광자 및 임의 필름을 각각 반송하는 반송 장치(3)와, 편광자를 제작하는 편광자 제작 존과, 그 편광자에 적어도 하나의 필름을 접착하는 필름 적층 존을 적어도 갖는다.

상기 편광자 제작 존은, 필름 원단을 습식 처리하는 습식 처리 장치(4)와, 상기 습식 처리 후의 필름 원단을 세정하는 세정 장치(5)와, 세정 후의 필름 원단을 건조하는 건조 장치(8)를 갖는다.

상기 필름 적층 존은, 편광자 제작 존에 의해 얻어진 편광자에, 임의 필름을 접합하는 적층 장치(9)를 갖는다.

· 편광자 제작 존

<습식 처리 장치>

습식 처리 장치(4)는, 상류측으로부터 차례로 필름 원단(B)이 감긴 조출부(41)와, 습식 처리부를 갖는다. 상기 습식 처리부는, 상류측으로부터 차례로 팽윤 처리조(42)와, 염색 처리조(43)와, 가교 처리조(44)와, 연신 처리조(45)를 갖는다.

또한, 습식 처리부는, 상기 팽윤 처리조(42), 염색 처리조(43), 가교 처리조(44) 및 연신 처리조(45)로 구성되는 경우에 한정되지 않고, 예를 들어 팽윤 처리조(42)를 갖지 않아도 되고, 혹은 연신 처리조(45)를 갖지 않아도 된다. 연신 처리조(45)를 갖지 않는 경우, 염색 처리조(43) 등의 조에 있어서 필름 원단(B)에 대하여 연신 처리가 행해진다. 또한, 습식 처리부는, 조정 처리조 등의 별도의 처리조를 갖고 있어도 된다.

상기 조출부(41)에 감긴 필름 원단(B)은, 가이드 롤(31) 등을 구비하는 반송 장치(3)에 의해, 팽윤 처리조(42) 등의 습식 처리부(하류측)로 반송된다. 도 6의 백색 화살표는, 필름의 진행 방향(반송 방향)을 나타낸다. 또한, 도 7 내지 도 9 및 도 13의 백색 화살표도, 반송되는 필름의 진행 방향(반송 방향)을 나타낸다.

필름 원단(B)은 긴 띠상이다. 본 명세서에 있어서, 긴 띠상은, 긴 쪽 방향의 길이가 짧은 쪽 방향(긴 쪽 방향과 직교하는 방향)의 길이보다도 충분히 큰 직사각형을 말한다. 긴 띠상의 긴 쪽 방향의 길이는, 예를 들어 10m 이상이고, 바람직하게는 50m 이상이다.

필름 원단(B)은, 친수성 폴리머를 포함하는 긴 띠상의 필름이 사용된다.

필름 원단(B)으로서는, 예를 들어 긴 띠상의 지지 필름과 상기 지지 필름의 한쪽 면에 적층된 친수성 폴리머층으로 이루어지는 적층체, 혹은 친수성 폴리머 필름을 사용할 수 있다. 필름 원단(B)으로서 상기 적층체를 사용한 경우에는, 도 2에 도시하는 편광자(1)가 얻어진다. 필름 원단(B)으로서 상기 친수성 폴리머 필름을 사용한 경우에는, 도 3에 도시하는 편광자(1)가 얻어진다.

<적층체로 이루어지는 필름 원단>

상기 적층체를 구성하는 친수성 폴리머층은, 지지 필름의 한쪽 면에 친수성 폴리머를 포함하는 도공액을 도포하고 또한 그 도공액을 건조함으로써 형성할 수 있다.

지지 필름과 친수성 폴리머층으로 이루어지는 적층체(필름 원단)는, 연신되어 있어도 된다. 예를 들어, 상기 지지 필름에 상기 도공액을 도포한 후 또는 도포하면서, 지지 필름을 보조적으로 연신해도 된다. 상기 연신은, 1단계여도 되고 혹은 다단계여도 된다. 예를 들어, 상기 적층체를 공중(건식)에서 보조적으로 연신된 것을 필름 원단으로 하고, 그 필름 원단을, 후술하는 습식 처리 공정에 있어서 염색하여 연신해도 된다.

상기 지지 필름은, 무색 투명한 수지 필름을 사용할 수 있고, 바람직하게는 광학적 등방성의 수지 필름을 사용할 수 있다. 지지 필름으로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지; 노르보르넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지; 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지; 아미드계 수지; 카르보네이트계 수지; 이들의 공중합체 수지; 등으로 이루어지는 필름을 들 수 있다. 이들 중에서도, 지지 필름은, 노르보르넨계 수지, 또는 비정질의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지로 형성되는 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 특히, 비정질의(결정화되어 있지 않거나 또는 결정화하기 어려운) 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지가 보다 바람직하다. 상기 비정질성의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지의 구체예로서는, 디카르복실산으로서 이소프탈산을 더 포함하는 공중합체, 글리콜로서 시클로헥산디메탄올을 더 포함하는 공중합체 등을 들 수 있다.

지지 필름의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 20㎛ 내지 300㎛이고, 바람직하게는 50㎛ 내지 200㎛이다. 단, 상기 두께는, 필름 원단(B)을 습식 처리하기 전(필름 원단(B))에 있어서의 지지 필름의 두께이다. 상기 두께가 20㎛ 미만이면, 친수성 폴리머층의 형성이 곤란해질 우려가 있다. 상기 두께가 300㎛를 초과하면, 예를 들어 습식 처리에 있어서, 지지 필름에 물을 흡수시키기 위해 장시간을 필요로 해, 지지 필름의 연신에 과대한 부하를 필요로 할 우려가 있다.

친수성 폴리머로서는, 폴리비닐알코올(PVA)계 수지, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올(PVA)은, 폴리아세트산비닐을 비누화함으로써 얻어진다. 에틸렌-비닐알코올 공중합체는, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체를 비누화함으로써 얻어진다. PVA계 수지의 비누화도는, 통상 85몰％ 내지 100몰％이고, 바람직하게는 95.0몰％ 내지 99.95몰％, 더욱 바람직하게는 99.0몰％ 내지 99.93몰％이다. 비누화도는, JIS K 6726:1994에 준하여 구할 수 있다. 이와 같은 비누화도의 PVA계 수지를 사용함으로써, 내구성이 우수한 편광자가 얻어진다.

PVA계 수지의 평균 중합도는, 통상 1000 내지 10000이고, 바람직하게는 1200 내지 5000, 더욱 바람직하게는 1500 내지 4500이다. 또한, 평균 중합도는, JIS K 6726:1994에 준하여 구할 수 있다.

친수성 폴리머를 포함하는 도공액은, 대표적으로는, 상기 PVA계 수지를 용매에 용해시킨 용액을 사용할 수 있다. 상기 용매로서는, 예를 들어 물, 디메틸술폭시드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 각종 글리콜류, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올류, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 등의 아민류를 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로, 또는 2종 이상 병용할 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는 물이다. 상기 용액의 PVA계 수지 농도는, 용매 100중량부에 대하여, 바람직하게는 3중량부 내지 20중량부이다. 이와 같은 수지 농도의 도공액은, 지지 필름에 대략 균일하게 도포할 수 있다.

상기 도공액에, 첨가제를 배합해도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어 가소제, 계면 활성제 등을 들 수 있다. 가소제로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜이나 글리세린 등의 다가 알코올을 들 수 있다. 계면 활성제로서는, 예를 들어 비이온 계면 활성제를 들 수 있다. 이들 첨가제는, 얻어지는 PVA계 수지층(친수성 폴리머층)의 균일성이나 염색성, 연신성을 보다 한층 향상시킬 목적으로 사용될 수 있다. 또한, 첨가제로서, 예를 들어 접착 용이 성분을 사용해도 된다. 접착 용이 성분을 사용함으로써, 지지 필름과 PVA계 수지층(친수성 폴리머층)의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

도공액의 도포 방법으로서는, 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 롤 코트법, 스핀 코트법, 와이어 바 코트법, 딥 코트법, 다이 코트법, 커튼 코트법, 스프레이 코트법, 나이프 코트법(콤마 코트법 등) 등을 들 수 있다.

도공액의 도포 및 건조 온도는, 바람직하게는 50℃ 이상이다. PVA계 수지층(친수성 폴리머층)의 두께는, 바람직하게는 3㎛ 내지 40㎛, 더욱 바람직하게는 5㎛ 내지 20㎛이다. 단, 상기 두께는, 필름 원단(B)을 습식 처리하기 전(필름 원단(B))에 있어서의 PVA계 수지층(친수성 폴리머층)의 두께이다.

<친수성 폴리머 필름으로 이루어지는 필름 원단>

상기 친수성 폴리머 필름은, 친수성 폴리머를 필름상으로 제막함으로써 얻어진다. 친수성 폴리머로서는, 상술한 바와 같이, PVA계 수지, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등을 들 수 있다. 친수성 폴리머 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 15㎛ 내지 110㎛이고, 바람직하게는 20㎛ 내지 100㎛이다.

<팽윤 처리조>

팽윤 처리조(42)는 팽윤액(421)이 수용된 처리조이다. 팽윤액(421)은 필름 원단(B)을 팽윤시킨다. 상기 팽윤액(421)으로서는, 예를 들어 물을 사용할 수 있다. 또한, 물에, 글리세린이나 요오드화칼륨 등의 요오드 화합물을 적량 첨가한 물을 팽윤액으로 해도 된다. 글리세린을 첨가하는 경우, 그 농도는 5중량％ 이하가 바람직하고, 요오드화칼륨 등의 요오드 화합물을 첨가하는 경우, 그 농도는 10중량％ 이하가 바람직하다.

<염색 처리조>

염색 처리조(43)는, 염색액(431)이 수용된 처리조이다. 염색액(431)은, 필름 원단(B)의 친수성 폴리머를 염색한다. 상기 염색액(431)으로서는, 유효 성분으로서 2색성 물질을 포함하는 용액을 들 수 있다. 2색성 물질로서는, 요오드, 유기 염료 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 상기 염색액(431)으로서, 요오드를 용매에 용해시킨 용액을 사용할 수 있다. 상기 용매로서는, 물이 일반적으로 사용되지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 더욱 첨가되어도 된다. 염색액 중의 요오드의 농도로서는 특별히 한정되지 않지만, 0.01중량％ 내지 10중량％인 것이 바람직하고, 0.02중량％ 내지 7중량％의 범위가 보다 바람직하고, 0.025중량％ 내지 5중량％인 것이 더욱 바람직하다. 염색 효율을 보다 한층 향상시키기 위해, 필요에 따라, 염색액에 요오드 화합물을 첨가해도 된다. 요오드 화합물은, 분자 내에 요오드와 요오드 이외의 원소를 포함하는 화합물이고, 예를 들어 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티타늄 등을 들 수 있고, 바람직하게는 요오드화칼륨이 사용된다.

<가교 처리조>

가교 처리조(44)는, 가교액(441)이 수용된 처리조이다. 가교액(441)은 염색된 필름 원단(B)을 가교한다. 상기 가교액(441)으로서는, 유효 성분으로서 붕소 화합물을 포함하는 용액을 사용할 수 있다. 예를 들어, 가교액(441)으로서는, 붕소 화합물을 용매에 용해시킨 용액을 사용할 수 있다. 상기 용매로서는, 물이 일반적으로 사용되지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 더욱 첨가되어도 된다. 붕소 화합물로서는, 붕산, 붕사 등을 들 수 있다. 가교액 중의 붕소 화합물의 농도로서는 특별히 한정되지 않지만, 1중량％ 내지 10중량％인 것이 바람직하고, 2중량％ 내지 7중량％가 보다 바람직하고, 2중량％ 내지 6중량％인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 균일한 광학 특성을 갖는 편광자가 얻어지는 점에서, 필요에 따라, 상기 가교액에 상술한 요오드 화합물을 첨가해도 된다.

<연신 처리조>

연신 처리조(45)는, 연신액(451)이 수용된 처리조이다.

연신액(451)은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 유효 성분으로서 붕소 화합물을 포함하는 용액을 사용할 수 있다. 연신액(451)으로서는, 예를 들어 붕소 화합물, 및 필요에 따라, 각종 금속염, 아연 화합물 등을 용매에 용해시킨 용액을 사용할 수 있다. 상기 용매로서는, 물이 일반적으로 사용되지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 더욱 첨가되어도 된다. 연신액 중의 붕소 화합물의 농도로서는 특별히 한정되지 않지만, 1중량％ 내지 10중량％인 것이 바람직하고, 2중량％ 내지 7중량％가 보다 바람직하다. 필름 원단(B)에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제하는 관점에서, 필요에 따라, 상기 연신액에, 요오드 화합물을 첨가해도 된다.

또한, 도시예에서는, 습식 처리부는, 팽윤 처리조(42), 염색 처리조(43), 가교 처리조(44), 연신 처리조(45)를 갖지만, 이 중 하나 또는 두 처리조를 생략해도 된다. 한편, 상기 습식 처리부는, 조정 처리조(도시하지 않음)를 더 갖고 있어도 된다. 조정 처리조는, 조정액이 수용된 처리조이다. 이 조정 처리조는, 도 6에 도시하지 않지만, 상기 가교 처리조(44)와 연신 처리조(45) 사이, 또는 연신 처리조(45)와 후술하는 세정 처리조(51) 사이에 마련된다. 상기 조정액은, 필름의 색상 조정 등을 위한 용액이고, 유효 성분으로서 상술한 요오드 화합물을 포함하는 용액을 사용할 수 있다.

<세정 장치>

세정 장치(5)는, 상기 습식 처리 장치(4)에서 염색 연신된 필름 원단(B)을 세정하기 위한 장치이다. 습식 처리한 필름 원단(B)에는, 염색액이나 가교액 등의 처리액(처리액은, 습식 처리 시에 사용되는 염색액 등의 각 액의 총칭임) 및 이물이 부착되어 있다. 이물로서는, 필름 찌꺼기, 처리액 성분의 결정화물 등을 들 수 있다. 세정 장치(5)는, 필름 원단(B)에 부착된 상기 이물 등을 제거하기 위한 장치이다.

도 7은, 제조 장치(A) 중 세정 장치 부근을 참고적으로 도시한 측면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하여, 세정 장치(5)는, 필름 원단(B)에 세정액을 도포하는 도공 롤(6)을 갖고, 바람직하게는 세정 처리조(51)를 더 갖고, 보다 바람직하게는 액 제거부(52)를 더 갖는다.

구체적으로는, 바람직한 형태의 세정 장치(5)는, 상기 습식 처리 장치(4)의 하류측에 배치된 세정 처리조(51)와, 상기 세정 처리조(51)로부터 인출된 필름 원단(B)에 세정액을 도포하는 도공 롤(6)과, 필름 원단(B)에 부착된 세정액을 제거하는 액 제거부(52)를 갖는다.

세정 처리조(51)는, 세정액(511)이 수용된 처리조이다. 세정액(511)은, 연신 후의 필름 원단(B)을 세정한다. 세정액(511)은, 필름 원단(B)에 부착된 염색액 등의 처리액을 세정하기 위한 액이다. 상기 세정액으로서는, 이온 교환수, 증류수, 순수 등의 물; 요오드 화합물을 포함하는 물; 등을 사용할 수 있다. 편광자의 편광 특성이 저하되지 않는 점에서, 세정액으로서는, 요오드 화합물을 포함하는 물을 사용하는 것이 바람직하다. 요오드 화합물을 포함하는 물은, 순수 등의 물에 요오드 화합물을 용해시킨 것이다. 요오드 화합물로서는, 상술한 바와 같이, 분자 내에 요오드와 요오드 이외의 원소를 포함하는 화합물을 사용하면 되지만, 바람직하게는 요오드화칼륨이 사용된다.

상기 요오드 화합물을 포함하는 물(세정액)에 있어서, 요오드 화합물의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1중량％ 내지 7중량％인 것이 바람직하고, 2중량％ 내지 5중량％가 보다 바람직하다.

세정 처리조(51)에는, 세정 처리조(51)에 세정액을 유입시키는 유입 경로(55)와, 세정 처리조(51) 내의 세정액을 유출시키는 유출 경로(56)가 구비되어 있다.

세정 처리조(51)의 하류측에는, 반송 장치(3)에 포함되는 핀치 롤(32)이 배치되어 있다. 세정 처리조(51)로부터 인출된 필름 원단(B)은, 핀치 롤(32) 및 가이드 롤(31)을 통해, 도공 롤(6)로 반송된다. 필요에 따라, 세정 처리조(51)와 핀치 롤(32) 사이에, 세정액을 분사하는 샤워부(53)가 마련되어 있어도 된다. 샤워부(53)는, 예를 들어 필름 원단(B)의 한쪽 면 및/또는 반대면에 세정액을 분사한다.

도공 롤(6)은, 상기 세정 처리조(51)와 건조 장치(8) 사이에 배치되어 있다.

도공 롤(6)은, 습식 처리 후의 필름 원단(B)의 한쪽 면에 세정액을 도포하기 위해 마련되어 있다. 바람직하게는, 도공 롤(6)은, 상기 필름 원단(B)의 한쪽 면 및 반대면(반대면은, 한쪽 면과는 반대측의 표면)에 세정액을 도포하기 위해 각각 마련되어 있다.

이하, 두 도공 롤이 마련되어 있는 경우를 예시하지만, 하나의 도공 롤을 「제1 도공 롤」이라고 하고, 다른 하나의 도공 롤을 「제2 도공 롤」이라고 하고, 그것들을 총칭하여 「도공 롤」이라고 한다.

도 8은, 제1 도공 롤(6a)의 확대 측면도이고, 도 9는, 제2 도공 롤(6b)의 확대 측면도이다.

도공 롤(6)(제1 도공 롤(6a) 및 제2 도공 롤(6b))은, 세정액을 충전 가능한 복수의 오목부(61)를 외주면에 갖는다. 상기 도공 롤(6)에는, 그 오목부(61)에 세정액을 공급하는 공급부(7)가 부속되어 있다.

도공 롤(6)은, 외주면에 복수의 오목부(61)를 갖는 원기둥상이고, 그 원기둥의 중심에 회전 지지축을 갖는다. 도공 롤(6)은, 회전 지지축(63) 주위로 회전 가능하다. 도공 롤(6)은, 반송되는 필름 원단(B)의 표면에 도공 롤(6)의 외주면이 접촉하도록 배치되어 있다.

도공 롤(6)은, 필름 원단(B)의 반송 방향과 순방향으로 회전하여, 필름 원단(B)에 세정액을 도포하는 방식이어도 되고, 혹은 필름 원단(B)의 반송 방향과 역방향으로 회전하여, 필름 원단(B)에 세정액을 도포하는 방식이어도 된다. 필름 원단(B)의 표면에 부착된 이물을 긁어 내도록 제거할 수 있는 점에서, 도공 롤(6)은, 필름 원단(B)의 반송 방향과 역방향으로 회전하여, 필름 원단(B)에 세정액을 도포하는 방식이어도 된다. 이하, 상기 역방향으로 회전하는 방식을 리버스 방식이라고 한다.

도 8 및 도 9는, 리버스 방식의 도공 롤(6)을 나타내고 있다. 도 8 및 도 9의 도공 롤(6)에 부가된 가는 화살표는, 도공 롤(6)의 회전 방향을 나타낸다.

도 10 내지 도 12는, 도공 롤(6)(제1 도공 롤(6a) 및 제2 도공 롤(6b))의 상세도이다. 도 10 내지 도 12에 도시하는 도공 롤(6)은, 소위 그라비아 롤이고, 그 외주면에 복수의 오목부(61)(소위 셀)가 형성되어 있다. 오목부(61)는, 세정액을 충전할 수 있는 오목한 부분이다. 인접하는 오목부(61)의 경계 부분에는 볼록부(62)가 형성되어 있다. 또한, 볼록부(62)는, 오목부(61)와의 관계에서 상대적으로 돌출되어 있는 부분이라는 의미이다.

복수의 오목부(61)가 밀하게 나열되어 배치되어 있는 도공 롤(6)의 외주면을 필름 원단(B)에 접촉시킴으로써, 각 오목부(61)에 저류된 세정액이 필름 원단(B)의 표면에 전사된다.

오목부(61)의 평면으로 본 형상은, 예를 들어 도 11에 도시한 바와 같이, 대략 정육각 형상(대략 허니콤상)이다. 무엇보다, 오목부(61)의 평면으로 본 형상은, 이것에 한정되지 않고, 평면으로 보아 대략 마름모꼴(대략 정사각형을 포함함), 대략 원 형상 등이어도 된다.

도 11은, 평면으로 보아 대략 정육각 형상의 각 오목부(61)가, 각도 60도에서 대략 균등하게 배치된 예이다. 특별히 도시하지 않지만, 각 오목부(61)가, 각도 30도, 혹은 각도 45도에서 대략 균등하게 배치되어 있어도 된다. 상기 각도는, 인접하는 두 오목부(61)의 중심점을 연결한 선과 도공 롤(6)의 회전 지지축(63)의 축심 방향이 이루는 각도(최소로 되는 각도)를 말한다.

오목부(61)의 개구 폭 및 깊이는 특별히 한정되지 않고, 적절히 설정할 수 있다.

오목부(61)의 선 수(그라비아 롤의 셀의 선 수)는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 250선/인치 내지 2500선/인치이고, 바람직하게는 400선/인치 내지 2000선/인치이고, 보다 바람직하게는 500선/인치 내지 1700선/인치이고, 더욱 바람직하게는 700선/인치 내지 1400선/인치이다.

본 발명에 있어서는, 비교적 큰 선 수로 형성된 오목부(61)를 갖는 도공 롤(6)을 사용함으로써, 비교적 소량의 세정제를 필름 원단(B)의 표면에 대략 균등하게 도포할 수 있다.

또한, 오목부(61)의 용적은, 상기 선 수에 반비례하여, 선 수가 클수록 하나당의 오목부(61)의 용적은 작아진다. 오목부(61)의 용적과 선 수는, 상관 관계가 있고, 오목부(61)의 용적은 선 수에 따라 대략 정해진다.

도 7을 참조하여, 상기 도공 롤(6)(제1 도공 롤(6a) 및 제2 도공 롤(6b))의 양측에는, 한 쌍의 텐션 롤(33)이 배치되어 있다. 반송되는 필름 원단(B)은, 상기 한 쌍의 텐션 롤(33)에 의해 도공 롤(6)측으로 압박되어, 도공 롤(6)의 외주면에 접한다. 도공 롤(6)에 의해 필름 원단(B)의 표면에 세정액을 도포할 수 있으면 되므로, 비교적 작은 접촉압으로 필름 원단(B)을 도공 롤(6)의 외주면에 접촉시킨다.

또한, 도시예에서는, 한 쌍의 텐션 롤(33)을 수평으로 배치하고 있다. 이 경우, 필름 원단(B)은 상기 한 쌍의 텐션 롤(33) 사이에 있어서 대략 수평으로 반송되고, 대략 수평으로 반송되어 있는 필름 원단(B)에 세정액이 도포된다. 단, 대략 수평으로 반송되어 있는 필름 원단(B)에 대하여, 도공 롤(6)을 사용하여 세정액을 도포하는 경우에 한정되지 않고, 상하 방향 혹은 수평에 대하여 예각으로 경사진 방향으로 반송되어 있는 필름 원단(B)에 대하여, 도공 롤(6)을 사용하여 세정액을 도포해도 된다.

도 7 내지 도 9를 참조하여, 공급부(7)는, 도공 롤(6)(제1 도공 롤(6a) 및 제2 도공 롤(6b))의 복수의 오목부(61)에 세정액을 충전한다.

제1 도공 롤(6a)에 부수된 공급부(7)는, 예를 들어 세정액을 상기 제1 도공 롤(6a)의 외주면에 공급하는 개방형의 챔버(71a)와, 상기 제1 도공 롤(6a)의 외주면의 볼록부(62)에 접하는 닥터 블레이드(72a)와, 상기 챔버(71a)에 세정액을 유입시키는 유입 경로(73a)와, 상기 챔버(71a)로부터 세정액을 유출시키는 유출 경로(74a)를 갖는다.

제2 도공 롤(6b)에 부수된 공급부(7)는, 예를 들어 세정액을 상기 제2 도공 롤(6b)의 외주면에 공급하는 개방형의 챔버(71b)와, 상기 제2 도공 롤(6b)의 외주면의 볼록부(62)에 접하는 닥터 블레이드(72b)와, 상기 챔버(71b)에 세정액을 유입시키는 유입 경로(73b)와, 상기 챔버(71b)로부터 세정액을 유출시키는 유출 경로(74b)를 갖는다.

상기 챔버(71a, 71b)는, 세정액을 필름 원단(B)에 도포하는 부분을 기준으로 하여, 도공 롤(6)의 회전 방향의 후방측에 배치되어 있다.

상기 챔버(71a, 71b)는, 도공 롤(6)측이 개방되어 있다. 상기 챔버(71a, 71b) 내의 세정액에 잠기면서 제1 도공 롤(6a) 및 제2 도공 롤(6b)(도공 롤(6))이 회전함으로써, 롤(6a, 6b)의 오목부(61)에 세정액이 공급되도록 되어 있다. 즉, 상기 챔버(71a, 71b)는, 내부에 세정액을 채우면서, 상기 개방 부분으로부터 도공 롤(6)의 외주면으로 세정액을 공급하도록 구성되어 있다. 이러한 챔버(71a, 71b)는, 일반적으로 오픈 챔버라고 칭해진다.

또한, 도 8 및 도 9에 있어서, 편의상, 세정액이 존재하는 개소에 가는 사선을 긋고 있다(도 14 및 도 15도 마찬가지).

도공 롤(6)이 필름 원단(B)의 표면에 접촉한 후, 필름 원단(B)의 표면에 부착되어 있는 이물이 도공 롤(6)의 외주면으로 전이되는 경우가 있다. 이와 같은 경우에도, 도공 롤(6)의 회전에 따라, 그 이물이 전이된 외주면이, 챔버(71a, 71b) 내의 세정액에 잠기고 또한 닥터 블레이드(72a, 72b)에 접하므로, 상기 외주면의 이물은 챔버(71a, 71b) 내의 세정액으로 이행된다.

도 8 및 도 9를 참조하여, 제1 도공 롤(6a) 및 제2 도공 롤(6b)에 각각 부수된 챔버(71a, 71b)는, 내용기(711)과 외용기(712)로 이루어지는 이중 구조로 되어 있다. 내용기(711)의 상단으로부터 세정액이 오버플로되고, 그 오버플로된 세정액은 외용기(712)에 모아진다.

도 7을 참조하여, 챔버(71a)의 유출 경로(74a)는 저류 탱크(75)에 연결된다. 제1 도공 롤(6a)의 챔버(71a)로부터 유출되는 세정액은, 상기 유출 경로(74a)를 통해, 저류 탱크(75)에 저류된다. 또한, 세정 처리조(51)의 유출 경로(56)는 저류 탱크(75)에 연결되어 있다. 세정 처리조(51)로부터 유출되는 세정액은, 상기 유출 경로(56)를 통해, 저류 탱크(75)에 저류된다.

저류 탱크(75)는, 세정액을 보내는 공급 경로(751)와, 세정액을 저류 탱크(75)에 보충하는 보충 경로(752)를 갖는다. 상기 공급 경로(751)에는, 세정액을 가압하여 보내기 위한 펌프(753)와, 세정액에 포함되는 이물을 제거하기 위한 필터(754)가 마련되어 있다. 공급 경로(751)는, 분기로를 통해, 챔버(71a)의 유입 경로(73a)와 세정 처리조(51)의 유입 경로(55)에 연결되어 있다. 저류 탱크(75) 내의 세정액은, 공급 경로(751), 분기로 및 유입 경로(73a)를 통해 챔버(71a)의 내용기(711)에 공급되고, 또한 공급 경로(751), 분기로 및 유입 경로(55)을 통해 세정 처리조(51)에 공급된다. 따라서, 제1 도공 롤(6a)의 세정액 및 세정 처리조(51)의 세정액은, 동일한 저류 탱크(75)로부터 공급된다. 즉, 제1 도공 롤(6a)과 세정 처리조(51)는, 동일한 세정액을 사용하여 필름 원단(B)을 세정한다.

상세하게는, 도 7 및 도 8을 참조하여, 챔버(71a)의 내용기(711)로부터 유출된 세정액은, 일단, 외용기(712)에 모아지고, 유출 경로(74a)를 통해 저류 탱크(75)로 보내진다. 또한, 세정 처리조(51)로부터 유출된 세정액은, 유출 경로(56)를 통해 저류 탱크(75)로 보내진다. 저류 탱크(75)에 있어서는, 상기 반송되는 세정액(세정 처리조(51) 및 챔버(71a)로부터 복귀되는 세정액)에, 보충 경로(752)로부터 보내져 오는 새로운 세정액을 더함으로써, 세정액의 농도 조정 등이 행해진다. 그 후, 저류 탱크(75)의 세정액은, 펌프(753)의 작용에 의해, 공급 경로(751)를 통해, 유입 경로(73a) 및 유입 경로(55)로부터 챔버(71a)의 내용기(711) 및 세정 처리조(51)로 공급된다. 이때, 필터(754)에 의해, 세정액 중의 이물이나 결정물 등의 불순물이 제거된다. 이와 같이 세정 처리조(51) 및 제1 도공 롤(6a)의 세정액은, 모두 저류 탱크(75)를 순환하도록 되어 있다.

상기 펌프(753)로서는, 예를 들어 기어 펌프, 다이어프램 펌프, 플런져 펌프, 스네이크 펌프 등의 종래 공지의 펌프를 사용할 수 있다. 상기 필터(754)는, 이물 등의 불순물을 걸러서 취할 수 있는 성능을 갖는 것이 사용된다. 필터(754)를 마련함으로써, 세정 처리조(51) 및 제1 도공 롤(6a)에 청결한 세정액이 보내진다. 또한, 필요에 따라, 유출 경로(74a) 및 유출 경로(56)에도, 필터 및/또는 펌프를 마련해도 된다.

또한, 제1 도공 롤(6a)과 세정 처리조(51)가, 동일한 저류 탱크(75)로부터 세정액을 공급하는 경우에 한정되지 않고, 제1 도공 롤(6a)과 세정 처리조(51)가 각각 독립되어 별개의 저류 탱크로부터 세정액을 공급하도록 되어 있어도 된다.

한편, 도 7 및 도 9를 참조하여, 제2 도공 롤(6b)의 챔버(71b)의 유출 경로(74b)는, (저류 탱크(75)에 연결되어 있지 않고) 도시하지 않은 배수 시설에 연결되어 있다. 내용기(711)의 상단으로부터 오버플로된 세정액은, 외용기(712)로부터 유출 경로(74b)를 통해 배수 시설로 보내진다. 또한, 챔버(71b)의 유입 경로(73b)는, 도시하지 않은 세정액의 공급원에 연결된다.

도 7 내지 도 9에 있어서, 유입 경로(55, 73a, 73b), 유출 경로(56, 74a, 74b) 및 공급 경로(751)의 세정액의 흐름을, 각 경로에 겹쳐서 굵은 화살표로 나타내고 있다.

상술한 바와 같이, 제1 도공 롤(6a)은, 필름 원단(B)의 한쪽 면에 세정액을 도포하고, 제2 도공 롤(6b)은, 필름 원단(B)의 반대면에 세정액을 도포한다. 필름 원단(B)으로서, 지지 필름과 친수성 폴리머층으로 이루어지는 적층체를 사용한 경우, 필름 원단(B)의 한쪽 면은, 친수성 폴리머층의 한쪽 면으로 되고, 필름 원단(B)의 반대면은, 지지 필름의 반대면으로 된다. 친수성 폴리머층의 한쪽 면은, 지지 필름에 접하는 면과는 반대측의 면이고, 상기 지지 필름의 반대면은, 상기 친수성 폴리머층에 접하는 면과는 반대측의 면이다.

도 8 및 도 9는, 필름 원단(B)으로서, 지지 필름(B11)과 친수성 폴리머층(B12)으로 이루어지는 적층체를 사용한 예이다.

예를 들어, 제1 도공 롤(6a)에 의해 친수성 폴리머층(B12)의 한쪽 면에 세정액이 도포된다(도 8 참조). 또한, 제2 도공 롤(6b)에 의해 지지 필름(B11)의 반대면에 세정액이 도포된다(도 9 참조).

제1 도공 롤(6a)과 제2 도공 롤(6b)은, 필름 원단(B)의 반송 방향으로 차례로 병설되어 있다. 가이드 롤(31)을 통해 반송되는 필름 원단(B)의 한쪽 면에, 제1 도공 롤(6a)에 의해 세정액이 도포된 후, 필름 원단(B)의 반대면에, 제2 도공 롤(6b)에 의해 세정액이 도포된다.

또한, 제1 도공 롤(6a)에 의해 필름 원단(B)의 반대면(지지 필름(B11)의 반대면)에 세정액이 도포되고, 제2 도공 롤(6b)에 의해 필름 원단(B)의 한쪽 면(친수성 폴리머층(B12)의 한쪽 면)에 세정액이 도포되도록 변경해도 된다. 혹은, 제1 도공 롤(6a) 및 제2 도공 롤(6b)에 의해 필름 원단(B)의 한쪽 면 및 반대면에 동시에 세정액이 도포되도록 변경해도 된다.

도공 롤(6)에 의해 도포되는 세정액은, 세정 처리조(51)의 란에서 설명한 바와 같이, 이온 교환수, 증류수, 순수 등의 물; 요오드 화합물을 포함하는 물; 등을 사용할 수 있다. 순수 등의 물은, 불순 성분을 포함하지 않는 점에서, 세정에 적합하다. 한편, 친수성 폴리머층이나 친수성 폴리머 필름에 물을 부착시키면, 최종적으로 얻어지는 편광자의 편광 특성이 저하될 우려가 있다. 이 때문에, 상술한 친수성 폴리머층(B12)과 지지 필름(B11)으로 이루어지는 필름 원단(B)에 대해서는, 친수성 폴리머층(B12)의 한쪽 면에 도포하는 세정액으로서 요오드 화합물을 포함하는 물을 사용하고, 지지 필름(B11)의 반대면에 도포하는 세정액으로서 순수 등의 물을 사용하는 것이 바람직하다. 이 바람직한 예에서는, 요오드 화합물을 포함하는 물이 제1 도공 롤(6a)에 의해 필름 원단(B)의 한쪽 면(친수성 폴리머층(B12)의 한쪽 면)에 도포되고, 순수 등의 물이 제2 도공 롤(6b)에 의해 필름 원단(B)의 반대면(지지 필름(B11)의 반대면)에 도포된다.

예를 들어, 저류 탱크(75)의 세정액으로서 요오드 화합물을 포함하는 물을 사용함으로써, 세정 처리조(51) 및 제1 도공 롤(6a)에 있어서, 요오드 화합물을 포함하는 물(세정액)을 사용하여 필름 원단(B)의 친수성 폴리머층(B12)을 세정할 수 있다. 한편, 제2 도공 롤(6b)의 세정액으로서, 순수 등의 물을 사용함으로써, 필름 원단(B)의 지지 필름(B11)을 세정할 수 있다.

또한, 필름 원단(B)이 친수성 폴리머 필름으로 이루어지는 경우에는, 그 필름 원단(B)의 한쪽 면 및 반대면에 도포하는 세정액은, 편광 특성을 저하시키지 않도록 하기 위해, 모두 요오드 화합물을 포함하는 물인 것이 바람직하다. 이 경우, 도 7 및 도 9에 도시하는 제2 도공 롤(6b)의 챔버(71b)의 유입 경로(73b) 및 유출 경로(74b)를, 제1 도공 롤(6a)과 마찬가지로, 저류 탱크(75)에 연결시키는 것이 바람직하다.

상기 요오드 화합물을 포함하는 물(도공 롤(6)의 세정액)에 있어서, 요오드 화합물의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1중량％ 내지 7중량％인 것이 바람직하고, 2중량％ 내지 5중량％가 보다 바람직하다.

또한, 도공 롤(6)의 세정액이 요오드 화합물을 포함하는 물인 경우, 그 세정액은, 세정 처리조(51)와 동일한 세정액을 사용해도 되고, 혹은 세정 처리조(51)와는 상이한 세정액을 사용해도 된다. 관리가 용이해지는 점에서, 도공 롤(6)과 세정 처리조(51)는, 상술한 바와 같이 동일한 요오드 화합물을 포함하는 물을 사용하는 것이 바람직하다.

세정 장치(5)의 액 제거부(52)는, 주로 필름 원단(B)의 표면에 부착된 세정액을 제거하기 위해 마련되어 있다. 액 제거부(52)에 의해 세정액을 제거함으로써, 필름 원단(B)의 표면에 세정액 성분이 잔존하기 어려워, 편광 특성이 우수한 편광자가 얻어진다.

액 제거부(52)는, 비접촉식(필름 원단(B)에 직접적으로 부재가 접촉하지 않는 방식)인 것이 바람직하다. 예를 들어, 액 제거부(52)의 제거 수단으로서, 에어가 사용된다.

도 13은, 에어를 사용한 액 제거부(52)의 구성예이다. 도 13은, 도 7의 제2 액 제거부(52b)의 부근을 참고적으로 도시하고 있다.

도 13을 참조하여, 액 제거부(52)는, 에어를 분출하는 슬릿형의 토출구(521)를 갖는 송풍부(522)와, 상기 송풍부(522)에 덕트(523)를 통해 에어를 공급하는 블로어(도시하지 않음)로 구성된다. 도 13 및 도 7의 액 제거부(52)에 부수되는 화살표는, 에어의 방향을 나타낸다.

상기 슬릿형의 토출구(521)는, 필름 원단(B)의 폭 방향 전체에 연장되어 있는 것이다. 상기 토출구(521)는, 가이드 롤(31)의 축심과 대략 평행하게 배치되어 있지만, 상기 축심과 경사지도록 배치되어 있어도 된다. 상기 토출구(521)의 슬릿 폭은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 0.03㎜ 내지 3㎜이고, 바람직하게는 0.1㎜ 내지 1㎜이다.

액 제거부(52)는, 적당한 개소에 마련되어, 바람직하게는 도공 롤(6)의 하류측에 적어도 마련되고, 보다 바람직하게는 세정 처리조(51)와 도공 롤(6) 사이, 및 도공 롤(6)과 건조 장치(8) 사이에 적어도 마련된다.

도 7을 참조하여, 제1 액 제거부(52a)가, 닙 롤(32)에 배치되어 있다. 제1 액 제거부(52a)는, 닙 롤(32)의 일측의 외주면 및 다른 일측의 외주면에 에어를 분사한다. 세정 처리조(51)로부터 인출된 필름 원단(B)의 표면에는 세정액이 부착되어 있고, 그 세정액이 닙 롤(32)에 부착되지만, 제1 액 제거부(52a)는, 그 닙 롤(32)에 부착된 세정액을 에어로 날려서 제거한다. 제1 액 제거부(52a)에 의해, 세정액이, 닙 롤(32)로부터 필름 원단(B)에 재부착되는 것을 방지할 수 있다.

제2 액 제거부(52b)는, 닙 롤(32)의 하류측의 가이드 롤(31)에 대응하여 배치되고, 필름 원단(B)의 한쪽 면에 부착된 세정액을 에어로 날려서 제거한다.

제3 액 제거부(52c) 및 제4 액 제거부(52d)는, 제1 도공 롤(6a)과 제2 도공 롤(6b) 사이의 각 가이드 롤(31)에 대응하여 배치되어 있다. 필름 원단(B)의 한쪽 면에는, 제1 도공 롤(6a)에 의해 세정액이 도포되지만, 제3 액 제거부(52c) 및 제4 액 제거부(52d)는, 각각 독립적으로, 필름 원단(B)의 한쪽 면에 부착된 세정액을 에어로 날려서 제거한다.

제5 액 제거부(52e), 제6 액 제거부(52f) 및 제7 액 제거부(52g)는, 제2 도공 롤(6b)과 건조 장치(8) 사이의 각 가이드 롤(31)에 대응하여 배치되어 있다. 필름 원단(B)의 반대면에는, 제2 도공 롤(6b)에 의해 세정액이 도포되지만, 제5 내지 제7 액 제거부(52e, 52f, 52g)는, 각각 독립적으로, 필름 원단(B)의 반대면에 부착된 세정액을 에어로 날려서 제거한다.

특히, 건조 장치(8)의 바로 상류측에 배치되는 액 제거부(52)는, 복수인 것이 바람직하다. 도시예에서는, 건조 장치(8)의 바로 상류측에, 둘의 액 제거부(52)(제6 및 제7 액 제거부(52f, 52g))가 배치되어 있다. 건조 장치(8)에 들어가기 직전에, 복수의 액 제거부(52)를 밀집하여 배치함으로써, 세정액이 거의 부착되어 있지 않은 필름 원단(B)을 건조 장치(8)에 도입할 수 있다.

필름 원단(B)에 분사하는 에어의 방향(송풍 방향)은, 필름 원단(B)의 표면(한쪽 면 및 반대면)에 대하여 대략 직교하는 방향이어도 되고, 혹은 필름 원단(B)의 표면에 대하여 예각으로 되는 방향이어도 된다. 바람직하게는, 도시예와 같이, 에어의 방향은, 필름 원단(B)의 반송 방향과는 역방향이며 필름 원단(B)의 표면에 대하여 예각으로 되는 방향이다.

<건조 장치>

건조 장치(8)는, 상기 세정 장치(5)의 하류측에 마련되어 있다. 건조 장치(8)는, 세정 처리 후의 필름 원단(B)을 건조하기 위해 마련되어 있다.

건조 장치(8)는, 하나여도 되고, 혹은 필름 원단(B)의 반송 방향으로 나열되어 둘 이상 마련되어 있어도 된다. 건조 장치(8)는, 예를 들어 세정 후의 필름 원단(B)에 열을 가하여 그것을 건조하는 가열부를 갖는다. 가열부는, 예를 들어 하우징(81)과, 열원(도시하지 않음)을 갖는다. 열원으로서는, 예를 들어 온풍을 사용할 수 있다.

건조 장치(8)에 의해 건조한 필름 원단(B)이 편광자(1)이다.

· 필름 적층 존

필름 적층 존은, 편광자 제작 존에 의해 얻어진 편광자에, 임의 필름을 접합하는 적층 장치(9)를 갖는다.

도 6을 참조하여, 적층 장치(9)를 간단하게 설명한다.

적층 장치(9)는, 편광자(1) 및 임의 필름(14)을 반송하는 반송 장치와, 편광자(1)에 접착제를 도포하는 접착제 도공부(91)와, 임의 필름(14)에 접착제를 도포하는 접착제 도공부(91)와, 편광자(1)와 임의 필름(14)을 접합하는 접합부(92)를 갖는다.

접착제 도공부(91)로서는, 예를 들어 그라비아 롤을 사용할 수 있다. 접합부(92)는, 예를 들어 닙 롤이 사용되어 있다.

또한, 접착제가 활성 에너지선 경화형인 경우에는, 접합부(92)의 후방에 활성 에너지선 조사 장치(93)가 배치된다.

[편광자의 제조 방법]

<습식 처리 공정>

도 6을 참조하여, 필름 원단(B)을 조출부(41)로부터 인출하고, 반송 장치(3)에 의해 상기 필름 원단(B)을 팽윤 처리조(42)로 반송한다. 팽윤 처리조(42) 내의 가이드 롤에 의해 필름 원단(B)을 반송하면서, 상기 필름 원단(B)을 팽윤액에 침지함으로써, 필름 원단(B)이 팽윤된다. 상기 팽윤액의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 20℃ 내지 45℃이다. 필름 원단(B)을 팽윤액에 침지하는 시간은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 5초 내지 300초이다. 이어서, 팽윤 후의 필름 원단(B)을 염색 처리조(43) 내의 염색액에 침지함으로써, 필름 원단(B)이 2색성 물질에 의해 염색된다. 상기 염색액의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 20℃ 내지 50℃이다. 필름 원단(B)을 염색액에 침지하는 시간은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 5초 내지 300초이다. 염색 후의 필름 원단(B)을 가교 처리조(44) 내의 가교액에 침지함으로써, 필름 원단(B)의 2색성 물질이 가교된다. 상기 가교액의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 25℃ 이상이고, 바람직하게는 40℃ 내지 70℃이다. 필름 원단(B)을 가교액에 침지하는 시간은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 5초 내지 800초이다.

상기 가교 후의 필름 원단(B)을, 연신 처리조(45)의 연신액 중에 있어서 반송하면서 연신한다. 연신액의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 40℃ 내지 90℃이다. 연신 배율은 목적에 따라 적절하게 설정할 수 있지만, 총 연신 배율은, 예를 들어 2배 내지 7배이고, 바람직하게는 4.5배 내지 6.8배이다. 상기 총 연신 배율은, 필름 원단(B)의 최종적인 연신 배율을 의미한다.

<세정 공정>

세정 공정은, 도공 롤(6)을 사용하여 필름 원단(B)에 세정액을 도포하는 세정액 도포 공정을 갖고, 바람직하게는 세정액을 포함하는 세정 처리조(51)에 필름 원단(B)을 침지하는 세정액 침지 공정과, 상기 세정액 도포 공정을 갖는다.

상기 염색 및 연신 등의 습식 처리한 필름 원단(B)을, 세정액을 사용하여 세정한다.

상기 연신 후의 필름 원단(B)을, 세정 처리조(51) 내의 세정액에 침지함으로써, 필름 원단(B)이 세정된다. 상기 세정액의 온도는, 예를 들어 5℃ 내지 50℃이다. 세정 시간은, 예를 들어 1초 내지 300초이다.

도 6 및 도 7을 참조하여, 세정 처리조(51)로부터 인출한 필름 원단(B)을, 닙 롤(32)에 통과시킨 후, 가이드 롤(31)을 통해 제1 도공 롤(6a)로 반송한다. 닙 롤(32)로의 통과 및 제2 액 제거부(52b)에 의해, 필름 원단(B)에 부착된 세정액이 어느 정도 제거된다.

이어서, 필름 원단(B)을 제1 도공 롤(6a)로 반송하고, 제1 도공 롤(6a)을 사용하여 상기 필름 원단(B)의 한쪽 면에 세정액을 도포한다. 제1 도공 롤(6a)에 의해 필름 원단(B)의 한쪽 면에 세정액의 박막(세정 액막)이 형성된다. 상기 세정 액막의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 아주 작으면, 충분히 세정할 수 없을 우려가 있고, 아주 크면, 액 제거부(52)에 의해 세정액을 충분히 제거할 수 없을 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 세정 액막의 두께는 0.1㎛ 내지 20㎛인 것이 바람직하고, 또한 0.3㎛ 내지 15㎛인 것이 보다 바람직하다. 상기 세정 액막의 두께는, 제1 도공 롤(6a)의 오목부(61)의 용적 및 필름 원단(B)의 반송 속도 등을 설정함으로써 조정할 수 있다.

도 8과 같이, 제1 도공 롤(6a)이 친수성 폴리머층(B12)의 한쪽 면에 세정액을 도포하는 경우, 그 세정액으로서 상술한 바와 같이 요오드 화합물을 포함하는 물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 세정액의 온도는, 예를 들어 5℃ 내지 50℃이다.

리버스 방식의 제1 도공 롤(6a)은, 필름 원단(B)의 한쪽 면에 부착된 이물을 긁어내도록 제거하면서, 적절한 두께의 세정 액막을 필름 원단(B)의 한쪽 면에 형성할 수 있다.

제1 도공 롤(6a)을 통과한 필름 원단(B)을 반송하고, 그 필름 원단(B)의 한쪽 면에 부착된 세정액을, 액 제거부(52)(제3 및 제4 액 제거부(52c, 52d))에 의해 제거한다.

이어서, 필름 원단(B)을 제2 도공 롤(6b)로 반송하고, 제2 도공 롤(6b)을 사용하여 상기 필름 원단(B)의 반대면에 세정액을 도포한다. 제2 도공 롤(6b)에 의해 필름 원단(B)의 반대면에 세정액의 박막(세정 액막)이 형성된다. 상기 세정 액막의 두께는, 상기와 동일한 이유로부터, 0.1㎛ 내지 20㎛인 것이 바람직하고, 또한, 0.3㎛ 내지 15㎛인 것이 보다 바람직하다. 상기 세정 액막의 두께는, 제2 도공 롤(6b)의 오목부(61)의 용적 및 필름 원단(B)의 반송 속도 등을 설정함으로써 조정할 수 있다.

도 9와 같이, 제2 도공 롤(6b)이 지지 필름(B11)의 반대면에 세정액을 도포하는 경우, 그 세정액으로서 상술한 바와 같이 물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 세정액의 온도는, 예를 들어 5℃ 내지 50℃이다.

리버스 방식의 제2 도공 롤(6b)은, 필름 원단(B)의 반대면에 부착된 이물을 긁어내도록 제거하면서, 적절한 두께의 세정 액막을 필름 원단(B)의 반대면에 형성할 수 있다.

제2 도공 롤(6b)을 통과한 필름 원단(B)을 반송하여, 그 필름 원단(B)의 반대면에 부착된 세정액을, 액 제거부(52)(제5 내지 제7 액 제거부(52e, 52f, 52g))에 의해 제거한다.

상기 도공 롤(6)을 사용하여 세정액을 도포할 때, 필름 원단(B)의 반송 속도는 특별히 한정되지 않지만, 너무 빠르면 세정액을 필름 원단(B)의 표면에 대략 균일하게 도포할 수 없을 우려가 있고, 너무 느리면 생산 효율이 저하된다. 이러한 점을 고려하여, 도공 롤(6)을 사용하여 세정액을 도포할 때의 필름 원단(B)의 반송 속도가 설정된다.

<건조 공정>

상기 세정 후의 필름 원단(B)을, 건조 장치(8)에서 건조한다.

습식 처리 및 세정 처리한 필름 원단(B)에는, 비교적 다량의 수분이 포함되어 있으므로, 건조 장치(8)에 의해 이것을 건조한다.

건조 후에 얻어지는 편광자(1)의 수분율이 가능한 한 작아지도록, 필름 원단(B)을 건조하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 건조 후의 편광자(1)(건조 공정에 있어서 건조한 후의 필름 원단(B))의 수분율은, 18중량％ 이하가 바람직하고, 17중량％ 이하가 보다 바람직하고, 16중량％ 이하가 더욱 바람직하다. 상기 수분율은 가능한 한 작은 것이 바람직하므로, 그 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 수분율이 0으로 될 때까지 건조하는 것은 실제상 곤란한 점에서, 상기 수분율은, 예를 들어 10중량％ 이상이고, 또한 12중량％ 이상이다.

건조 공정에 있어서의 건조 온도(건조 장치(8)의 하우징(81) 내의 분위기 온도)는, 예를 들어 40℃ 내지 100℃, 바람직하게는 50℃ 내지 90℃로 설정된다.

<적층 공정>

상기 건조 공정을 거쳐서 얻어진 긴 띠상의 편광자(1)는, 그대로 롤에 권취해도 된다. 또한, 이어서, 그 편광자(1)에 임의 필름을 적층해도 된다.

도 6에 도시한 바와 같이, 건조 후의 긴 띠상 편광자(1)를, 반송 장치(3)에 의해 접합부(92)로 반송한다. 상기 반송 과정에서, 편광자(1)의 한쪽 면(예를 들어, 염색된 친수성 폴리머층(B12)의 한쪽 면)에, 접착제 도공부(91)에서 접착제를 도공한다. 한편, 조출부(94)로부터 긴 띠상의 임의 필름(14)(예를 들어, 보호 필름 등)을 인출하고, 임의 필름(14)의 한쪽 면에 접착제 도공부(91)에서 접착제를 도포한 후, 그 임의 필름(14)을 접합부(92)로 반송한다. 접착제를 도포하여 접착제층(미경화의 접착제)이 형성된 편광자(1) 및 임의 필름(14)을 닙 롤(92)에 삽입 관통하여, 접착제를 경화시킨다. 활성 에너지선 경화형 접착제가 사용되어 있는 경우에는, 상기 접착제층에 대하여 활성 에너지선을 조사함으로써, 접착제가 경화되고, 편광자/접착제층/임의 필름으로 이루어지는 적층 편광 필름(2)이 얻어진다. 필름 원단(B)이 지지 필름(B11) 및 친수성 폴리머층(B12)으로 이루어지는 적층체인 경우에는, 도 4에 도시한 바와 같은 적층 편광 필름이 얻어진다.

얻어진 적층 편광 필름(2)은 권취부(95)에 권취된다.

[변형예]

상기 실시 형태에서는, 도공 롤(6)에 부수된 공급부(7)의 챔버로서, 도공 롤(6)측이 개방되어 있는 챔버(71a, 71b)(오픈 챔버)를 예시했지만, 이것에 한정되지 않는다.

예를 들어, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 제1 도공 롤(6a) 및 제2 도공 롤(6b)(도공 롤(6))에 폐쇄적으로 밀착한 챔버(76a, 76b)를 사용해도 된다.

구체적으로는, 도 14를 참조하여, 제1 도공 롤(6a)에 부수된 공급부(7)는, 예를 들어 세정액을 상기 제1 도공 롤(6a)의 외주면에 공급하는 폐쇄형의 챔버(76a)와, 상기 제1 도공 롤(6a)의 외주면의 볼록부(62)에 접하는 닥터 블레이드(77a)와, 상기 챔버(76a)에 세정액을 유입시키는 유입 경로(73a)와, 상기 챔버(76a)로부터 세정액을 유출시키는 유출 경로(74a)를 갖는다.

제2 도공 롤(6b)에 부수된 공급부(7)는, 예를 들어 세정액을 상기 제2 도공 롤(6b)의 외주면에 공급하는 폐쇄형의 챔버(76b)와, 상기 제2 도공 롤(6b)의 외주면의 볼록부(62)에 접하는 닥터 블레이드(77b)와, 상기 챔버(76b)에 세정액을 유입시키는 유입 경로(73b)와, 상기 챔버(76b)로부터 세정액을 유출시키는 유출 경로(74b)를 갖는다.

도 14 및 도 15를 참조하여, 상기 챔버(76a, 76b)는, 도공 롤(6)의 외주면에, 세정액을 공급하도록 구성되어 있다. 상기 챔버(76a, 76b)는, 세정액의 공급처측이 개구된 중공 형상으로 형성되어 있다. 상기 챔버(76a, 76b)는, 내부의 공간에 세정액을 채우면서, 상기 공급처측의 개구로부터 도공 롤(6)의 외주면으로 세정액을 공급하도록 구성되어 있다. 이러한 챔버(76a, 76b)는, 일반적으로 클로즈드 챔버라고 칭해진다. 또한, 상기 챔버(76a, 76b) 내에는, 간극 없이 세정액이 채워져 있어도 되고, 혹은 부분적으로 공동을 가진 상태로 세정액이 채워져 있어도 된다(예를 들어, 챔버(76a, 76b) 내이며 닥터 블레이드(77a, 77b)의 하방측에, 공동을 갖는 경우도 있음).

상기 챔버(76a, 76b)는, 상기 공급처측의 개구가 도공 롤(6)의 외주면을 따르도록 배치되어 있다.

도공 롤(6)의 회전에 따라, 챔버(76a, 76b)의 공급처측의 개구로부터 도공 롤(6)(제1 도공 롤(6a) 및 제2 도공 롤(6b))의 오목부(61)를 포함하는 외주면에 세정액이 부착된다. 도공 롤(6)의 외주면이 닥터 블레이드(77a, 77b)의 선단에 접하면서, 도공 롤(6)은 회전한다. 도공 롤(6)의 회전에 따라, 닥터 블레이드(77a, 77b)가 도공 롤(6)의 외주면의 볼록부(62)에 접하므로, 도공 롤(6)의 외주면에 부착된 여분의 세정액은, 챔버(76a, 76b) 내에 긁어 떨어뜨려진다. 닥터 블레이드(77a, 77b)를 지난 후에는, 도공 롤(6)의 실질적으로 오목부(61)에만 세정액이 충전된다. 오목부(61)에 세정액이 충전된 도공 롤(6)이 회전하고 또한 필름 원단(B)의 표면에 접함으로써, 필름 원단(B)의 표면에 세정액의 박막이 형성된다.

상기 챔버(76a, 76b)는, 각각 유입 경로(73a, 73b)로부터 유입된 세정액을 모으도록 구성되어 있다. 또한, 챔버(76a, 76b)는, 각각 세정액이 누출되지 않도록, 도공 롤(6)의 외주면과 근접하는 부분에, 시일 부재(도시하지 않음)를 갖는다. 챔버(76a, 76b)는, 시일 부재에 의해, 세정액이 누출되는 것을 억제하면서, 내부에 모은 세정액의 일부를 도공 롤(6)의 외주면에 공급하도록 각각 구성되어 있다.

상기 유입 경로(73a, 73b)는, 각각, 일측이 저류 탱크(78, 79)에 연결되고, 타측이 챔버(76a, 76b)에 연결된다. 유입 경로(73a, 73b)는, 각각 펌프(753)와, 필터(754)를 갖는다. 유입 경로(73a, 73b)는, 각각 펌프(753)에 의해 저류 탱크(78, 79)의 세정액을 챔버(76a, 76b)로 보내도록 구성되어 있다. 또한, 저류 탱크(78, 79)는, 각각 보충 경로(782, 792)를 갖는다. 보충 경로(782, 792)로부터 저류 탱크(78, 79) 내로 새로운 세정액이 보충되어, 저류 탱크(78, 79) 내의 세정액의 농도 조정 등이 행해진다.

유출 경로(74a, 74b)는, 각각, 일측이 챔버(76a, 76b)에 연결되고, 타측이 저류 탱크(78, 79)에 연결되어 있다. 유출 경로(74a, 74b)는, 각각 챔버(76a, 76b)로부터 저류 탱크(78, 79)로 세정액을 보내도록 구성되어 있다.

또한, 상기 저류 탱크(78)에, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 세정 처리조(51)의 유입 경로(55) 및 유출 경로(56)를 연결해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 상기 세정 장치(5)는, 두 도공 롤(6)(제1 도공 롤(6a) 및 제2 도공 롤(6b))을 갖지만, 셋 이상의 도공 롤(6)을 갖고 있어도 된다. 또한, 세정 장치(5)는 하나의 도공 롤(6)을 갖는 것이어도 된다.

또한, 본 발명에 있어서, 세정 장치(5)가, 필름 원단(B)의 표면에 부착된 세정액을 제거하기 위해, 필름 원단(B)의 표면에 접촉하는 액 제거 부재(소위 블레이드)를 구비하고 있어도 된다. 단, 액 제거 부재를 비교적 강한 접촉압으로 필름 원단(B)에 닿게 하면, 필름 원단(B)의 표면이 손상되므로, 액 제거 부재에 의해 필름 원단(B)이 손상되지 않을 정도의 접촉압으로, 상기 액 제거 부재가 구비된다.

[본 발명의 이점]

본 발명에서는, 도공 롤을 사용하여 필름 원단(B)의 한쪽 면에 세정액을 도포한다.

습식 처리 후의 필름 원단의 한쪽 면(표면)에 이물이 부착되어 있어도, 도공 롤에 의해 필름 원단의 한쪽 면(표면)에 도포한 세정액에 의해, 그 이물을 제거할 수 있다.

특히, 리버스 방식의 도공 롤은, 필름 원단에 부착되어 있는 이물을 긁어내도록 하여 어느 정도 제거한 후에, 세정액을 도포할 수 있다. 이러한 리버스 방식의 도공 롤을 사용하면, 필름 원단의 표면의 이물을 효과적으로 제거할 수 있다.

또한, 도공 롤에 의해 세정액이 도포된 후의 필름 원단에, 가령 이물이 남아있어도, 도공 롤의 하류측에, 에어로 이루어지는 액 제거부가 마련되어 있다. 이 때문에, 필름 원단의 표면을 손상시키는 일 없이, 상기 만약 남은 이물을 세정액과 함께 필름 원단의 표면으로부터 제거할 수 있다.

이와 같이 필름 원단의 표면에 부착되는 이물을 가급적으로 적게 할 수 있는 본 발명의 제조 방법(제조 장치)을 사용하면, 광학적으로 결함이 적은 편광자를 얻을 수 있다.

[적층 편광 필름의 용도 등]

본 발명의 편광자 및 적층 편광 필름은, 대표적으로는, 액정 표시 장치나 유기 표시 장치 등의 디스플레이의 광학 필름으로서 사용된다.

또한, 본 발명의 편광자 및 적층 편광 필름은, 전술한 디스플레이에 사용되는 경우에 한정되지 않고, 디스플레이 이외의 용도로 사용할 수도 있다. 디스플레이 이외의 용도로서는, 광학 기기, 건축물, 의료·식품 분야 등을 들 수 있다. 편광자 및 적층 편광 필름이 광학 기기에 사용되는 경우에는, 그 편광자 및 적층 편광 필름은, 예를 들어 편광 렌즈, 투명 전파 차단 필름 등으로 가공된다. 편광자 및 적층 편광 필름이 전자 디바이스에 사용되는 경우에는, 그 편광자 및 적층 편광 필름은, 예를 들어 조광창용 필름 등으로 가공된다. 편광자 및 적층 편광 필름이 의료·식품 분야에 사용되는 경우에는, 그 편광자 및 적층 편광 필름은, 예를 들어 광 열화 방지 필름 등으로 가공된다.

[실시예]

이하, 실시예 및 비교예를 설명하여, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은, 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

<제조 장치>

도 6 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 습식 처리 장치, 세정 장치 및 건조 장치를 이 순서로 갖는 제조 장치(단, 필름 적층 존을 갖지 않는 제조 장치)를 사용했다.

<습식 처리 장치>

제조 장치의 습식 처리 장치는, 팽윤 처리조와, 염색 처리조와, 가교 처리조와, 연신 처리조를 이 순서로 갖는다. 팽윤 처리조의 팽윤액으로서, 30℃의 순수를 사용했다. 염색 처리조의 염색액으로서, 1중량％의 요오드 및 7중량％의 요오드화칼륨을 포함하는 30℃의 수용액을 사용했다. 가교 처리조의 가교액으로서, 3중량％의 요오드화칼륨 및 4.5중량％의 붕산을 포함하는 40℃의 수용액을 사용했다. 연신 처리조의 연신액으로서, 5중량％의 요오드화칼륨 및 4중량％의 붕산을 포함하는 60℃의 수용액을 사용했다.

<세정 장치>

세정 장치는, 세정 처리조와, 제1 도공 롤 및 제2 도공 롤과, 제1 내지 제7 액 제거부를 갖는다.

세정 처리조의 세정액으로서, 3.9중량％의 요오드화칼륨을 포함하는 27℃의 수용액을 사용했다.

제1 도공 롤에 의해 도포하는 세정액으로서, 3.9중량％의 요오드화칼륨 수용액을 사용하여, 제2 도공 롤에 의해 도포하는 세정액으로서, 순수를 사용했다. 또한, 제1 도공 롤과 세정 처리조의 세정액은, 저류 탱크로부터 보내져 오는 동일한 세정액이다.

제1 도공 롤 및 제2 도공 롤은, 각각 다음의 그라비아 롤을 사용했다.

그라비아 롤: 산화크롬 용사에 의해 형성된 산화크롬제의 외주면을 갖는 그라비아 롤의 상기 외주면에, 레이저 조각에 의해, 오목부(셀)를 선 수 1000선/인치로 균등하게 형성했다. 셀의 평면으로 본 형상은, 대략 허니콤상이고, 각도는 60도로 했다. 그라비아 롤의 직경(외주면의 직경)은 100㎜, 외주면의 축심 방향의 길이는 1800㎜였다.

제1 내지 제7 액 제거부는, 에어를 사용했다. 에어는, 슬릿 폭 1㎜의 슬릿형 토출구로부터 분사하는 방식으로, 제1 내지 제7 액 제거부의 각각의 에어의 풍속은 30m/초로 했다. 제1 액 제거부의 에어의 방향은, 각각 핀치 롤의 외주면의 접선에 대하여 직교하는 방향으로 하고, 제2 내지 제7 액 제거부의 에어의 방향은, 각각 필름 원단의 표면에 대하여 예각으로 되는 방향으로 했다.

<건조 장치>

건조 장치는, 하우징 내에 온풍을 내고, 하우징 내의 분위기 온도를 약 60℃로 설정한 것을 사용했다. 건조 장치는, 하우징 내에 배치된 복수의 가이드 롤에 의해 필름 원단이 반송되고 있는 동안에, 필름 원단을 건조하는 것이다.

<필름 원단>

지지 필름으로서, 흡수율 0.6％, Tg 80℃, 탄성률 2.5㎬의 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(미쓰비시 케미컬(주)제, 상품명 「노바 클리어」)을 준비했다. 이 필름은, 폭 1600㎜, 길이 1000m의 긴 띠상이고, 필름의 두께는 100㎛였다.

이 지지 필름의 한쪽 면에, 코로나 처리(처리 조건: 55W·min/㎡)를 실시하고, 이 코로나 처리면에, PVA 수용액을 60℃에서 도포하여 건조함으로써, 두께 10㎛의 PVA계 수지층을 형성했다. 또한, 상기 PVA 수용액은, 90중량부의 폴리비닐알코올(중합도 4200, 비누화도 99.2몰％) 및 10중량부의 아세트아세틸 변성 PVA(중합도 1200, 아세트아세틸 변성도 4.6％, 비누화도 99.0몰％ 이상, 닛폰 고세 가가쿠 고교(주)제, 상품명 「고세파이머Z200」)를 포함하는 수용액이다. 얻어진 적층체(PVA계 수지층과 지지 필름의 적층체)를, 20℃의 오븐 내에서 주속이 상이한 롤 사이에서 종방향(긴 쪽 방향)으로 1.8배로 자유단 1축 연신했다(공중 보조 연신). 그리고, 공중 보조 연신한 적층체를, 필름 원단으로서 사용했다.

<편광자의 제조>

상기 필름 원단을 제조 장치에 세트하고, 필름 원단을 습식 처리한 후, 세정하고, 건조함으로써, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같은 긴 띠상의 편광자를 제작했다.

구체적으로는, 필름 원단을, 팽윤 처리조의 팽윤액에 약 30초간 침지하고, 염색 처리조의 염색액에 약 60초간 침지하고, 가교 처리조의 가교액에 약 30초간 침지하고, 연신 처리조에서 연신하여 습식 처리했다. 필름 원단의 최대 연신 배율은 6.0배로 했다.

이어서, 습식 처리 후의 필름 원단을, 세정 처리조의 세정액에 침지한 후, 세정 처리조로부터 인출하고, 필름 원단의 한쪽 면(PVA계 수지층의 한쪽 면)에 제1 도공 롤을 사용하여 세정액(3.9중량％의 요오드화칼륨 수용액)을 도포했다. 이 제1 도공 롤에 의해, 상기 필름 원단의 한쪽 면에 두께 약 0.4㎛의 세정 액막이 형성된다. 또한, 필름 원단의 반대면(지지 필름의 반대면)에 제2 도공 롤을 사용하여 세정액(순수)을 도포했다. 이 제2 도공 롤에 의해, 상기 필름 원단의 반대면에 두께 약 0.4㎛의 세정 액막이 형성된다. 제조 중, 각 액 제거부를 가동시켜 에어를 송풍하여, 세정 처리조의 핀치 롤 및 필름 원단의 표면의 액 제거를 행하였다.

세정 후의 필름 원단을 건조 장치에 도입하여 건조함으로써, 긴 띠상의 편광자(지지 필름과 염색된 PVA계 수지층의 적층체)를 연속적으로 제작했다.

[비교예]

실시예에서 사용한 제조 장치의 제1 도공 롤 및 제2 도공 롤 대신에, 액 제거 부재를 사용한 것 이외는, 실시예와 마찬가지로 하여 긴 띠상의 편광자를 제작했다.

구체적으로는, 액 제거 부재는, 선단부가 뾰족한 스테인리스제의 판상체(폭 1800㎜)로 이루어진다. 세정 처리조와 건조 장치 사이의 필름 원단의 반송 경로에 있어서, 필름 원단의 한쪽 면에 상기 액 제거 부재의 선단부를 대고 누르고, 다시 그 하류측에서 필름 원단의 반대면에 상기 액 제거 부재의 선단부를 대고 눌렀다.

도공 롤 대신에 액 제거 부재를 대고 누른 상태에서, 제조 장치를 가동함으로써, 긴 띠상의 편광자를 연속적으로 제작했다.

[편광자의 결함의 유무]

실시예 및 비교예에서 얻어진 편광자에, 각각 아크릴 수지계 보호 필름을 자외선 경화형 접착제를 사용하여 접합함으로써, 도 4에 도시한 바와 같은 적층 편광 필름을 제작했다.

그 적층 편광 필름의 면 내에 결함이 있는지를 확인했다.

구체적으로는, 조명과 카메라를 구비하는 촬상 기기를 사용하여, 조명과 카메라 사이에, 적층 편광 필름 및 별도의 검사용 편광 필름을 배치하여 투과 검사를 행하였다.

상기 투과 검사에서 얻어진 카메라의 촬상 화상으로부터, 결함의 개수를 계측했다.

그 결과, 실시예의 편광자는, 결함 개소가 평균 0.08개/m이고, 비교예의 편광자는, 결함 개소가 평균 0.18개/m이었다. 또한, 개/m은, 편광자의 긴 쪽 방향 길이 1m당의 결함 개소의 개수를 의미한다.

1: 편광자
3: 반송 장치
4: 습식 처리 장치
5: 세정 장치
51: 세정 처리조
52, 52a, 52b, 52c, 52d, 52e, 52f, 52g: 에어를 분사하는 액 제거부
6, 6a, 6b: 도공 롤
8: 건조 장치
A: 편광자의 제조 장치(편광자를 포함하는 적층 편광 필름의 제조 장치)
B: 필름 원단
B11: 필름 원단의 지지 필름
B12: 필름 원단의 친수성 폴리머층

Claims (11)

1. 친수성 폴리머를 포함하는 긴 띠상의 필름 원단을 긴 쪽 방향으로 반송하고, 상기 필름 원단을 염색액으로 염색함과 함께 연신하는 습식 처리 공정,
   상기 습식 처리한 필름 원단을 세정액으로 세정하는 세정 공정을 갖고,
   상기 세정 공정이, 상기 세정액을 도공 롤을 사용하여 상기 필름 원단의 한쪽 면에 도포하는 세정액 도포 공정을 갖는, 편광자의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 세정 공정이, 상기 습식 처리 공정과 상기 세정액 도포 공정 사이에, 세정액을 포함하는 세정 처리조에 상기 필름 원단을 침지하는 세정액 침지 공정을 더 갖고,
   상기 도공 롤의 세정액 및 상기 세정 처리층의 세정액이, 동일한 저류 탱크로부터 공급되는, 편광자의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세정액이, 물 또는 요오드 화합물을 포함하는 물인, 편광자의 제조 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세정액 도포 공정에 있어서, 상기 도공 롤에 의해 상기 필름 원단의 한쪽 면에 세정액을 도포한 후, 상기 필름 원단에 에어를 분사함으로써 상기 필름 원단의 한쪽 면에 도포된 세정액을 제거하는, 편광자의 제조 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도공 롤이, 외주면에 상기 세정액이 충전되어 있는 복수의 오목부를 갖고,
   상기 세정액 도포 공정에 있어서, 회전하는 도공 롤의 외주면을 상기 필름 원단의 한쪽 면에 접촉시킴으로써, 상기 도공 롤의 오목부에 충전된 세정액을 상기 편광자에 부착시키는, 편광자의 제조 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세정액 도포 공정에 있어서, 상기 도공 롤을 상기 필름 원단의 반송 방향과는 역방향으로 회전시키면서, 상기 필름 원단에 세정액을 도포하는, 편광자의 제조 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세정액 도포 공정에 있어서, 상기 도공 롤에 의해 세정액을 도포함으로써, 상기 필름 원단의 한쪽 면에, 두께 0.1㎛ 내지 20㎛의 세정 액막을 형성하는, 편광자의 제조 방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 긴 띠상의 필름 원단이, 지지 필름과, 상기 지지 필름에 적층된 친수성 폴리머층을 갖고,
   상기 세정액 도포 공정에 있어서, 상기 친수성 폴리머층의 한쪽 면에 상기 도공 롤을 사용하여 세정액을 도포하는, 편광자의 제조 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 세정액 도포 공정에 있어서, 상기 지지 필름의, 상기 친수성 폴리머층에 접하는 면과는 반대면에 상기 도공 롤을 사용하여 세정액을 도포하는, 편광자의 제조 방법.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 긴 띠상의 필름 원단이, 친수성 폴리머 필름으로 구성되어 있는, 편광자의 제조 방법.
11. 친수성 폴리머를 포함하는 긴 띠상의 필름 원단을 긴 쪽 방향으로 반송하는 반송 장치와,
    상기 필름 원단을 염색액으로 염색함과 함께 연신하는 습식 처리 장치와,
    상기 습식 처리 장치의 하류측에 배치되고 또한 상기 필름 원단을 세정액으로 세정하는 세정 장치를 갖고,
    상기 세정 장치가, 세정액을 충전 가능한 복수의 오목부를 외주면에 갖는 도공 롤을 갖고,
    상기 도공 롤의 외주면이 상기 반송되는 필름 원단의 한쪽 면에 접촉하도록, 상기 도공 롤이 배치되어 있는, 편광자의 제조 장치.

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