KR20210150986A - 편광 필름의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 본 발명은, 반점 결함이 형성되는 것을 억제한 편광 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
[해결수단] 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 편광 필름을 제작하는 편광 필름의 제조 방법으로서, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 처리액을 부착시킴으로써, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 상기 처리액으로 피복된 제1 면을 형성하는 피복면 형성 공정과, 상기 제1 면에 있어서의 상기 처리액의 양을 조정하는 조정 공정을 이 순서로 가지며, 상기 조정 공정은, 상기 제1 면에 상기 처리액을 보충함으로써 피복된 상태를 유지하는 공정, 혹은 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 상기 처리액을 제거함으로써 상기 처리액의 액적을 실질적으로 갖지 않는 상태로 상기 제1 면을 조정하는 공정 중 어느 하나이다.

Description

편광 필름의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING POLARIZING FILM}

본 발명은, 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 편광 필름을 제작하는 편광 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터, 일축 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드와 같은 이색성 색소를 흡착 배향시킨 편광 필름이 공지이다. 예컨대 일본 특허 공개 제2001-141926호 공보(특허문헌 1)는, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하는 염색 처리, 가교제로 처리하는 가교 처리 및 필름 건조 처리를 순차 행함과 더불어, 제조 공정 사이에 폴리비닐알코올계 수지 필름에 대하여 연신 처리를 행함으로써 편광 필름을 제조하는 것을 개시하고 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-141926호 공보

편광 필름은, 공업적으로는 장척(長尺)의 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 편광 필름의 제조 장치가 갖는 필름의 반송 경로를 따라 연속적으로 반송시키면서, 상기 반송 경로 상에 있는 전술한 염색 처리 및 가교 처리 등을 행하는 각 조에 순차 침지시키는 제조 방법이 적용됨으로써 생산된다. 본 발명자들은, 상기 방법에 따라 고투과율이 되는 편광 필름을 제조한 경우, 제조 후의 외관 검사에 있어서 편광 필름에 반점 결함이 산견(散見)되는 것을 지견하였다. 이 반점 결함은, 색상 얼룩으로서 시인되기 때문에, 상기 반점 결함을 형성시키지 않는 기술의 개발이 요구된다.

상기 실정을 감안하여, 본 발명은, 편광 필름에 반점 결함이 형성되는 것을 억제한 편광 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하에 나타낸 편광 필름의 제조 방법을 제공한다.

[1] 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 편광 필름을 제작하는 편광 필름의 제조 방법으로서,

상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 처리액을 부착시킴으로써, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 상기 처리액으로 피복된 제1 면을 형성하는 피복면 형성 공정과,

상기 제1 면에 있어서의 상기 처리액의 양을 조정하는 조정 공정을 이 순서로 가지며,

상기 조정 공정은,

상기 제1 면에 상기 처리액을 보충함으로써 피복된 상태를 유지하는 공정, 혹은 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 상기 처리액을 제거함으로써 상기 처리액의 액적을 실질적으로 갖지 않는 상태로 상기 제1 면을 조정하는 공정 중 어느 하나인 편광 필름의 제조 방법.

[2] 상기 조정 공정은, 상기 피복면 형성 공정의 종료 후 3.1초 이내에 개시되는 [1]에 기재된 편광 필름의 제조 방법.

[3] 상기 조정 공정의 개시 시점에 있어서, 상기 제1 면은 상기 처리액으로 피복된 상태가 유지되고 있는 [1] 또는 [2]에 기재된 편광 필름의 제조 방법.

[4] 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 적어도 상기 피복면 형성 공정의 개시로부터 상기 조정 공정의 종료까지 연속적으로 반송되는 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 편광 필름의 제조 방법.

본 발명에 따르면, 편광 필름에 반점 결함이 형성되는 것을 억제한 편광 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시형태에 따른 제조 방법에 이용하는 편광 필름 제조 장치의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 양태에 따른 편광 필름의 제조 방법(이하, 「본 실시형태에 따른 제조 방법」이라고도 함)에 대해서 설명한다. 단, 본 발명은, 이 일 양태로 한정되는 것은 아니다.

[편광 필름의 제조 방법]

본 실시형태에 따른 제조 방법은, 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 편광 필름을 제작하는 편광 필름의 제조 방법이다. 구체적으로는, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 처리액을 부착시킴으로써, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 상기 처리액으로 피복된 제1 면을 형성하는 피복면 형성 공정과, 상기 제1 면에 있어서의 상기 처리액의 양을 조정하는 조정 공정을 이 순서로 갖는다. 특히 상기 조정 공정은, 상기 제1 면에 상기 처리액을 보충함으로써 피복된 상태를 유지하는 공정, 혹은 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 상기 처리액을 제거함으로써 상기 처리액의 액적을 실질적으로 갖지 않는 상태로 상기 제1 면을 조정하는 공정 중 어느 하나이다. 이러한 특징에 의해 본 실시형태에 따른 제조 방법은, 편광 필름에 반점 결함이 형성되는 것을 억제할 수 있다.

편광 필름에 반점 결함이 형성되는 요인에 대해서는 상세하게는 밝혀져 있지 않지만, 본 발명자들은, 다음 요인이라고 추측하고 있다. 즉 종래의 편광 필름의 제조 방법에 있어서는, 염색 공정을 비롯한 각 처리 공정에서 처리액을 폴리비알코올계 수지 필름(이하, 단순히 「필름」이라고도 함)에 부착시킴으로써 상기 필름에 처리액으로 피복된 피복면을 형성하고 있다. 이때, 상기 필름에 있어서 처리액이 튀기기 시작함으로써 상기 피복면의 일부가 결손되면, 상기 필름에 젖은 부분과 마른 부분이 형성되고, 이것이 처리액의 건조 얼룩이 되는 경우가 있었다. 이 처리액의 건조 얼룩이, 제조 후의 편광 필름에 있어서 반점 결함으로 나타나는 것으로 추측되었다.

본 발명자들은, 전술한 바와 같이 추측되는 요인에 기초하여, 다음과 같은 해결 수단에 도달하여, 본 발명을 완성시켰다. 즉 처리 공정에 있어서 폴리비닐알코올계 수지 필름에 처리액으로 피복된 피복면을 형성한 후, 상기 피복면의 일부가 결손됨으로써 상기 필름에 젖은 부분과 마른 부분이 형성될 때까지, 상기 필름에 처리액을 보충하는 것, 혹은 상기 필름으로부터 처리액을 충분히 제거하는 것 중 어느 하나에 의해, 상기 필름에 처리액의 건조 얼룩을 형성시키지 않는 것에 상도하였다. 본 명세서에 있어서, 상기 필름이 처리액으로 “피복된 상태”란, 상기 필름의 적어도 한쪽 면이 전체적으로 처리액에 의해 덮인 상태를 의미하고, 「전체적으로 처리액에 의해 덮인 상태」란, 상기 처리액으로 덮인 부분이, 일정 영역에 있어서의 필름면의 약 90% 이상의 면적을 차지하는 것을 의미한다. 여기서 「일정 영역」이란, 처리욕 중 어느 하나(즉, 후술하는 팽윤욕, 염색욕, 가교욕, 보색욕, 세정욕 중 어느 하나)로부터 꺼내진 지점으로부터 처리액을 보충 또는 제거하는 지점에 이를 때까지의 영역을 의미한다. 또한 상기 피복면의 일부가 「결손」된다고 하는 것은, 상기 피복면에 소정 크기의 간극이 형성됨으로써, 상기 처리액으로 “피복된 상태”가 풀리는 것을 의미한다. 이하, 본 실시형태에 따른 제조 방법에 대해서 구체적으로 설명한다.

[폴리비닐알코올계 수지 필름]

편광 필름은, 예컨대 일축 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소(요오드, 이색성 염료 등)를 흡착 배향시킴으로써 얻을 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 필름을 의미하고, 예컨대 비누화한 폴리아세트산비닐계 수지 등이 예시된다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체(예컨대, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체) 등을 들 수 있다. 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예컨대, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 약 1000∼10000 정도, 바람직하게는 약 1500∼5000 정도이다. 비누화도는, 통상 85 몰% 이상, 바람직하게는 90 몰% 이상, 보다 바람직하게는 99∼100 몰%이다. 이들 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등을 사용할 수 있다.

본 실시형태에 따른 제조 방법에 있어서 개시 재료가 되는 폴리비닐알코올계 수지 필름으로는, 두께가 80 ㎛ 이하, 바람직하게는 60 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 45 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 30 ㎛ 이하의 미연신 폴리비닐알코올계 수지 필름(원반 필름)을 이용할 수 있다. 이것에 의해 시장 요구가 점점 높아지고 있는 박막의 편광 필름을 얻을 수 있다. 원반 필름의 폭은 특별히 제한되지 않고, 예컨대 400 mm 이상 8000 mm 이하이며, 바람직하게는 2000 mm 이상 5500 mm 이하이다. 미연신 폴리비닐알코올계 수지 필름의 두께는, 10 ㎛ 이상이어도 좋고, 20 ㎛ 이상이어도 좋다. 원반 필름은, 예컨대 장척의 미연신 폴리비닐알코올계 수지 필름의 롤(원반 롤)로서 준비된다. 또한, 미연신 폴리비닐알코올계 수지 필름(원반 필름)은 통상 롤형 필름으로서 공급된다.

상기 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 이것을 지지하는 기재 필름에 적층되어 있어도 좋다. 즉 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 기재 필름과 그 위에 적층되는 폴리비닐알코올계 수지 필름과의 적층 필름으로서 준비되어도 좋다. 이 경우, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 예컨대, 기재 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 도공액을 도공한 후, 이것을 건조시킴으로써 제조할 수 있다.

기재 필름으로는, 예컨대, 열가소성 수지를 포함하는 필름을 이용할 수 있다. 구체예로는, 투광성을 갖는 열가소성 수지, 바람직하게는 광학적으로 투명한 열가소성 수지로 구성되는 필름으로서, 예컨대, 쇄상 폴리올레핀계 수지(폴리프로필렌계 수지 등), 환상 폴리올레핀계 수지(노르보넨계 수지 등)와 같은 폴리올레핀계 수지; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 메타크릴산메틸계 수지와 같은 (메트)아크릴계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리염화비닐계 수지; 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌계 수지; 아크릴로니트릴·스티렌계 수지; 폴리아세트산비닐계 수지; 폴리염화비닐리덴계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리아세탈계 수지; 변성 폴리페닐렌에테르계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리아릴레이트계 수지; 폴리아미드이미드계 수지; 폴리이미드계 수지 등일 수 있다.

[처리 공정]

본 실시형태에 따른 제조 방법은, 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 편광 필름을 제작하는 편광 필름의 제조 방법이다. 이하, 본 명세서에 있어서 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 편광 필름을 제작할 때까지의 일련의 제조 공정을 「처리 공정」의 용어를 이용하여 설명한다. 즉 본 실시형태에 따른 제조 방법은, 1 또는 복수의 처리 공정을 행함으로써, 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 편광 필름을 제작할 수 있다. 상기 1 또는 복수의 처리 공정으로는, 예컨대 전술한 폴리비닐알코올계 수지 필름에 대하여 팽윤, 염색, 가교, 보색 및 세정 등의 각종 처리를 행하는 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정(붕산 공정), 보색 공정 및 세정 공정 등을 들 수 있다.

구체적으로는, 팽윤 공정은, 상기 원반 필름에 팽윤액을 접촉시켜 팽윤 처리를 행하는 공정이다. 염색 공정은, 팽윤 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름(이하, 「팽윤 필름」이라고도 함)에 염색액을 접촉시켜 염색 처리를 행하는 공정이다. 가교 공정(붕산 공정)은, 염색 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름(이하, 「염색 필름」이라고도 함)에 가교액을 접촉시켜 가교 처리를 행하는 공정이다. 보색 공정은, 가교 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름(이하, 「가교 필름」이라고도 함)에 보색액을 접촉시켜 색 조정 처리를 행하는 공정이다. 또한 세정 공정은, 색 조정 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름(이하, 「색 보정 필름」이라고도 함)에 대하여, 세정액을 부착시킴으로써 상기 가교 공정, 보색 공정 등에 있어서 부착된 잉여의 붕산, 요오드 등의 약제를 제거하는 세정 처리를 행하는 공정이다. 상기 1 또는 복수의 처리 공정은, 본 발명의 효과를 발휘하는 한, 전술한 공정에 한정되지 않고, 그 밖의 공정을 포함할 수 있다. 상기 1 또는 복수의 처리 공정은, 전술한 공정 및 그 밖의 공정을 적절하게 조합할 수도 있다.

상기 처리 공정은, 전술한 팽윤 공정 등의 각 공정 중 어느 하나 전 또는 어느 하나의 공정 중에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 조작을 포함하는 것이 바람직하다. 예컨대 미연신의 원반 필름을 공기 혹은 불활성 가스 중에서 일축 연신(건식 연신)한 후, 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정, 보색 공정 및 세정 공정을 이 순서로 행하는 것을 예시할 수 있다. 또한 미연신의 원반 필름을 이용하여 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정, 보색 공정 및 세정 공정을 이 순서로 행하고, 상기 가교 공정 전 또는 그 공정 중에 습식으로 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 것을 예시할 수도 있다.

이하, 도 1을 참조하면서, 본 실시형태에 따른 제조 방법을 예시함으로써 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 제조 방법에 이용하는 편광 필름 제조 장치의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 편광 필름 제조 장치는, 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 원반(미연신) 필름(10)을, 원반 롤(11)로부터 연속적으로 권출하면서 필름 반송 경로를 따라 반송하고, 필름 반송 경로 상에 설치된 팽윤욕(팽윤조 내에 수용된 팽윤액)(13), 염색욕(염색조 내에 수용된 염색액)(14), 가교욕(가교조 내에 수용된 가교액)(15), 보색욕(보색조 내에 수용된 보색액)(16), 및 세정욕(세정조 내에 수용된 세정액)(17)을 순차 통과시킴으로써, 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정, 보색 공정 및 세정 공정을 이 순서로 행할 수 있다. 또한, 상기 처리욕을 순차 통과시킨 원반(미연신) 필름(10)에 대하여, 마지막으로 건조로(21)를 통과시킴으로써, 편광 필름(23)을 얻도록 구성되어 있다. 계속해서 편광 필름 제조 장치는, 편광 필름(23)을, 예컨대, 그대로 다음 편광판 제작 공정[편광 필름(23)의 편면 또는 양면에 보호 필름을 접합하는 공정]에 반송할 수 있다. 도 1에 있어서의 화살표는, 필름의 반송 방향을 나타내고 있다. 또한 세정욕(17)의 구성에 대해서는 후술한다.

도 1의 설명에 있어서, 「처리조」는, 팽윤조, 염색조, 가교조, 보색조 및 세정조를 포함하는 총칭이고, 「처리액」은, 팽윤액, 염색액, 가교액, 보색액 및 세정액을 포함하는 총칭이며, 「처리욕」은, 팽윤욕, 염색욕, 가교욕, 보색욕 및 세정욕을 포함하는 총칭이다. 팽윤욕, 염색욕, 가교욕, 보색욕 및 세정욕은 각각 상기 편광 필름 제조 장치에 있어서의 팽윤부, 염색부, 가교부, 보색부 및 세정부를 구성한다.

편광 필름 제조 장치의 필름 반송 경로는, 상기 처리욕 외에, 가이드롤(30∼32, 34∼36, 38∼40, 42∼46) 및 닙롤(50∼52, 53a, 53b, 54∼55)을 적절한 위치에 배치함으로써 구성되어 있다. 가이드롤(30∼32, 34∼36, 38∼40, 42∼46)은, 반송되는 필름을 지지하고, 또한 필름 반송 방향을 변경할 수 있다. 닙롤(50∼52, 53a, 53b, 54∼55)은, 상기 필름 반송 경로를 따라 반송되는 필름을 압박 및 협지하여, 회전에 의한 구동력을 필름에 부여할 수 있고, 또한 필름 반송 방향을 변경할 수 있다. 가이드롤 및 닙롤은, 각 처리욕의 전후 및 처리욕 중에 배치할 수 있어, 이것에 의해 처리욕으로의 필름의 도입, 침지 및 처리욕으로부터의 인출을 행할 수 있다. 예컨대, 각 처리욕 중에 1 이상의 가이드롤을 설치하고, 이들 가이드롤을 따라 필름을 반송함으로써, 각 처리욕에 필름을 침지할 수 있다.

편광 필름 제조 장치는, 각 처리욕의 전후에 닙롤(50∼52, 53a, 53b, 54)이 배치되어 있다. 이것에 의해, 어느 1 이상의 처리욕 중에서, 그 전후에 배치되는 닙롤 사이에 주속차를 갖게 하여 세로 일축 연신을 행하는 롤간 연신을 실시할 수 있다. 이하, 각 공정에 대해서 설명한다.

<팽윤 공정>

팽윤 공정은, 원반 필름(10) 표면의 이물 제거, 원반 필름(10) 중의 가소제 제거, 염색 용이성 부여, 원반 필름(10)의 가소화 등의 목적으로 행해진다. 처리 조건은, 상기 목적을 달성할 수 있고, 또한 원반 필름(10)의 극단적인 용해 및 실투(失透) 등의 문제점을 발생시키지 않는 범위에서 결정된다.

상기 팽윤 공정에서는, 원반 필름(10)을 원반 롤(11)로부터 연속적으로 권출하면서 필름 반송 경로를 따라 반송하고, 원반 필름(10)을 팽윤욕(13)에 소정 시간 침지하고, 계속해서 팽윤 필름으로서 인출함으로써 팽윤 처리를 행할 수 있다. 팽윤욕에 이용하는 팽윤액으로는, 순수 외에, 붕산(일본 특허 공개 평성 제10-153709호 공보), 염화물(일본 특허 공개 평성 제6-281816호 공보), 무기산, 무기염, 수용성 유기용매, 알코올류 등을 약 0.01∼10 질량%의 범위에서 첨가한 수용액을 사용하는 것이 가능하다.

팽윤욕(13)의 온도는, 예컨대 10∼70℃ 정도, 바람직하게는 15∼50℃ 정도, 보다 바람직하게는 15∼35℃ 정도이다. 원반 필름(10)의 침지 시간은, 바람직하게는 10∼600초 정도, 보다 바람직하게는 15∼300초 정도이다.

상기 팽윤 처리에서는, 원반 필름(10)이 폭 방향으로 팽윤되기 때문에, 팽윤 필름에 주름이 생기는 문제가 발생하기 쉽다. 이 주름을 제거하면서 팽윤 필름을 반송하기 위한 하나의 수단으로서, 확폭 기능을 갖는 공지된 롤이나 공지된 확폭 장치를 이용하거나 할 수 있다. 주름의 발생을 억제하기 위한 또 하나의 수단은 연신 처리를 행하는 것이다. 예컨대, 닙롤(50)과 닙롤(51)의 주속차를 이용하여 팽윤욕(13) 중에서 일축 연신 처리를 행할 수 있다.

상기 팽윤 처리에서는, 필름의 반송 방향으로도 필름이 팽윤 확대되기 때문에, 원반 필름에 적극적인 연신을 행하지 않는 경우, 반송 방향의 필름의 느슨함을 없애기 위해, 예컨대 팽윤욕(13)의 전후에 배치하는 닙롤(50, 51)의 속도를 컨트롤하는 수단 등을 강구하는 것이 바람직하다. 또한, 팽윤욕(13) 중의 필름 반송을 안정화시킬 목적으로, 팽윤욕(13) 중에서의 수류를 샤워로 제어하거나, EPC 장치(Edge Position Control 장치: 필름의 단부를 검출하여, 필름의 사행을 방지하는 장치) 등을 병용하거나 하는 것도 유용하다.

도 1에 도시된 예에 있어서, 팽윤욕(13)로부터 인출된 팽윤 필름은, 가이드롤(32), 닙롤(51)을 차례로 통과하여 염색욕(14)으로 도입된다.

<염색 공정>

염색 공정은, 팽윤 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드 등의 이색성 색소를 흡착시키고, 이것을 배향시키는 등의 목적으로 행해진다. 처리 조건은, 상기 목적을 달성할 수 있고, 또한 필름의 극단적인 용해 및 실투 등의 문제점을 발생시키지 않는 범위에서 결정된다. 염색 공정은, 팽윤 처리 후의 팽윤 필름을 닙롤(51), 가이드롤(34∼35) 및 닙롤(52)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라 반송하고, 염색욕(14)에 소정 시간 침지하며, 계속해서 염색 필름으로서 인출함으로써 염색 처리를 행할 수 있다. 이색성 색소의 염색성을 높이기 위해, 염색 공정에 제공되는 팽윤 필름은, 적어도 어느 정도의 일축 연신 처리를 행한 필름인 것이 바람직하고, 염색 처리 전의 일축 연신 처리 대신에, 혹은 염색 처리 전의 일축 연신 처리에 더하여, 염색 처리시에 일축 연신 처리를 행하는 것이 바람직하다.

이색성 색소로서 요오드를 이용하는 것이 바람직하고, 염색욕(14)에 이용하는 염색액으로는, 예컨대, 농도가 질량비로 요오드/요오드화칼륨/물=약 0.003∼1/약 0.1∼20/100인 수용액을 이용할 수 있다. 요오드화칼륨 대신에, 요오드화아연 등의 다른 요오드화물을 이용하여도 좋고, 요오드화칼륨과 다른 요오드화물을 병용하여도 좋다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예컨대, 붕산, 염화아연, 염화코발트 등을 공존시켜도 좋다. 붕산을 첨가하는 경우, 이색성 색소를 포함한다는 점에서 후술하는 가교액과 구별된다. 본 명세서에 있어서 수용액이 물 100 질량부에 대하여, 이색성 색소를 약 0.003 질량부 이상 포함하는 경우, 상기 수용액을 염색액이라고 간주할 수 있다. 팽윤 필름을 침지할 때의 염색욕(14)의 온도는, 통상 10∼45℃ 정도, 바람직하게는 10∼40℃이고, 보다 바람직하게는 20∼35℃이며, 팽윤 필름의 침지 시간은, 통상 20∼600초 정도, 바람직하게는 30∼300초이다.

전술한 바와 같이 염색 공정에서는, 염색욕(14)에서 팽윤 필름의 일축 연신을 행할 수 있다. 팽윤 필름의 일축 연신은, 염색욕(14)의 전후에 배치한 닙롤(51)과 닙롤(52) 사이에서 주속차를 갖게 함으로써 행할 수 있다.

상기 염색 처리에 있어서도, 상기 팽윤 처리와 마찬가지로 주름을 제거하면서 폴리비닐알코올계 수지 필름을 반송하기 위해, 전술한 가이드롤(34, 35, 36)에 확폭 기능을 갖는 공지된 롤을 이용하거나, 공지된 확폭 장치를 구비하거나 할 수 있다. 주름의 발생을 억제하기 위한 또 하나의 수단은, 팽윤 처리와 마찬가지로 연신 처리를 행하는 것이다.

도 1에 도시된 예에 있어서, 염색욕(14)로부터 인출된 염색 필름은, 가이드롤(36), 닙롤(52)을 차례로 통과하여 가교욕(15)으로 도입된다.

<가교 공정>

가교 공정은, 상기 염색 필름에 대하여, 내수성을 부여할 목적으로 행해진다. 상기 가교 공정은, 1회 또는 복수회 행하여도 좋다. 가교 공정은, 닙롤(52), 가이드롤(38∼40) 및 닙롤(53a)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라 반송되어 온 염색 필름을, 가교욕(15)에 소정 시간 침지하고, 계속해서 가교 필름으로서 인출함으로써 가교 처리를 행할 수 있다.

가교액으로는, 가교제를 용매에 용해시킨 용액을 사용할 수 있다. 가교제로는, 예컨대 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용하여도 좋고, 2종류 이상을 병용하여도 좋다. 용매로는, 예컨대 물을 사용할 수 있지만, 물과 상용성이 있는 유기용매를 더 포함하여도 좋다. 가교액에 있어서의 가교제의 농도는, 이것으로 한정되는 것은 아니지만, 0.1∼15 질량%의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1∼12 질량%인 것이 보다 바람직하다.

가교 처리에 있어서는, 필요에 따라, 붕산 대신에 다른 가교제를 이용하여도 좋고, 붕산과 다른 가교제를 병용하여도 좋다. 염색 필름을 침지할 때의 가교욕의 온도는 통상 20∼85℃ 정도, 바람직하게는 30∼70℃이며, 염색 필름의 침지 시간은, 통상 10∼600초 정도, 바람직하게는 20∼300초이다. 또한, 팽윤 처리 전에 미리 연신한 폴리비닐알코올계 수지 필름에 대하여 염색 처리 및 가교 처리를 이 순서로 행하는 경우, 가교욕의 온도는, 통상 50℃ 이상이며, 바람직하게는 50∼85℃이다.

가교 처리는, 1회 또는 복수회 행하여도 좋다. 이 경우, 사용하는 가교욕의 조성 및 온도는, 상기한 범위 내라면 동일하여도 좋고, 상이하여도 좋다. 또한, 각 닙롤의 주속차를 이용하여 가교욕 중에서 일축 연신 처리를 행할 수도 있다.

가교 처리에 있어서도, 팽윤 처리와 마찬가지로 주름을 제거하면서 폴리비닐알코올계 수지 필름을 반송하기 위해, 가이드롤(38, 39, 40)에 확폭 기능을 갖는 공지된 롤을 이용하거나, 공지된 확폭 장치를 구비하거나 할 수 있다. 주름의 발생을 억제하기 위한 또 하나의 수단은, 팽윤 처리와 마찬가지로 연신 처리를 행하는 것이다.

도 1에 도시된 예에 있어서, 가교욕(15)으로부터 인출된 가교 필름은, 가이드롤(40), 닙롤(53a)을 차례로 통과하여 보색욕(16)으로 도입된다.

<보색 공정>

보색 공정은, 상기 가교 필름에 대하여, 색상 조정할 목적으로 행해진다. 상기 보색 공정은, 닙롤(53a), 가이드롤(42∼44) 및 닙롤(53b)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라 반송되어 온 가교 필름을, 보색욕(16)에 소정 시간 침지하고, 계속해서 색 보정 필름으로서 인출함으로써 보색 처리를 행할 수 있다. 가교 필름을 침지할 때의 보색욕의 온도는, 통상 20∼65℃ 정도이며, 가교 필름의 침지 시간은, 통상 1∼300초 정도, 바람직하게는 2∼100초이다.

보색욕(16)의 전후에 배치한 각 닙롤(53a, 53b)의 주속차를 이용하여 보색욕(16) 중에서 일축 연신 처리를 행할 수도 있다. 도 1에 도시된 예에 있어서, 보색욕(16)으로부터 인출된 색 보정 필름은, 필름 반송 경로를 따라 다음에 설명하는 세정 공정에 있어서 사용되는 세정욕(17)으로 도입된다.

<연신 공정>

여기서 전술한 바와 같이 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 일련의 처리 공정 사이(즉, 1 또는 복수의 처리 공정 중 어느 한 공정의 전후 및/또는 어느 1 이상의 처리 공정 중)에, 습식 또는 건식으로 일축 연신 처리되는 것이 바람직하다. 일축 연신 처리의 구체적 방법은, 예컨대, 필름 반송 경로를 구성하는 2개의 닙롤(예컨대, 처리욕의 전후에 배치되는 2개의 닙롤) 사이에 주속차를 갖게 하여 세로 일축 연신을 행하는 롤간 연신, 일본 특허 제2731813호 공보에 기재된 열롤 연신, 텐터 연신 등일 수 있고, 바람직하게는 롤간 연신이다. 일축 연신 공정은, 개시 재료인 폴리비닐알코올계 수지 필름의 원반 필름으로부터 편광 필름을 얻을 때까지 복수회에 걸쳐 실시할 수 있다. 연신 처리는, 필름의 주름 발생을 억제하는 것에 대해서도 유효하다.

상기 원반 필름을 기준으로 한 편광 필름의 최종적인 누적 연신 배율은 통상 3.5∼7배 정도이며, 바람직하게는 4∼6.5배이다. 연신 공정은 어느 처리 공정에서 행하여도 좋고, 2 이상의 처리 공정에서 연신 처리를 행하는 경우에 있어서도, 연신 처리는 어느 처리 공정에서 행하여도 좋다.

<세정 공정>

본 실시형태에 따른 제조 방법에 있어서, 세정 공정은, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 처리액을 부착시킴으로써, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 상기 처리액으로 피복된 제1 면을 형성하는 피복면 형성 공정과, 상기 제1 면에 있어서의 상기 처리액의 양을 조정하는 조정 공정을 이 순서로 가질 수 있다. 특히 상기 조정 공정은, 상기 제1 면에 상기 처리액을 보충함으로써 피복된 상태를 유지하는 공정, 혹은 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 상기 처리액을 제거함으로써 상기 처리액의 액적을 실질적으로 갖지 않는 상태로 상기 제1 면을 조정하는 공정 중 어느 하나일 수 있다.

세정 공정은, 상기 가교 공정, 보색 공정 등에 있어서 상기 필름에 부착된 잉여의 붕산, 요오드 등의 약제를 제거하는 것을 목적으로 한다. 예컨대 도 1에 도시된 편광 필름 제조 장치가 갖는 세정욕(17)에 있어서는, 전술한 보색 공정 후의 색 보정 필름을, 세정욕(17) 내에 설치된 가이드롤(45, 46)(이하, 각각 「제1 가이드롤(45)」, 「제2 가이드롤(46)」이라고도 함) 및 세정욕(17)의 전후에 배치되는 2개의 닙롤(53b, 54)(이하, 각각 「제1 닙롤(53b)」, 「제2 닙롤(54)」이라고도 함)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라 반송하면서, 세정 처리할 수 있다. 제1 닙롤(53b) 및 제2 닙롤(54)은, 각각 배수롤로서 작용함으로써, 상기 색 보정 필름에 부착된 잉여의 붕산, 요오드 등의 약제를 세정하여, 제거할 수 있다. 또한 세정욕(17)은, 후술하는 바와 같이 상기 필름의 제1 면에 있어서의 처리액의 양을 조정하는 조정 수단(A)를 구비함으로써, 편광 필름에 반점 결함이 형성되는 것을 억제할 수 있다.

여기서 도 1에 도시된 세정욕(17)에 구축된 필름 반송 경로는, 제2 가이드롤(46)을 거친 상기 필름이 세정욕(17)으로부터 연직 방향 상향으로 인출되는 양태를 갖는다. 그러나 상기 필름 반송 경로는, 상기한 양태에 한정되지 않고, 제2 가이드롤(46)을 거친 상기 필름이 세정욕(17)으로부터 비스듬히 위쪽 방향으로 인출되는 양태를 가질 수도 있다. 또한, 제2 가이드롤(46)을 거쳐 세정욕(17)으로부터 인출된 상기 필름은, 그 양면에 처리액(세정액)이 부착되어 있어도 좋고, 어느 한쪽 면에만 처리액(세정액)이 부착되어 있어도 좋다. 본 명세서에 있어서, 상기 필름의 양면이 처리액(세정액)으로 피복되어 있는 경우, 그 양면이 「제1 면」에 상당하고, 상기 필름의 한쪽 면이 처리액(세정액)으로 피복되어 있는 경우, 그 한쪽 면이 「제1 면」에 상당하는 것으로 한다.

상기 세정 공정에 있어서도 팽윤 공정 등과 마찬가지로, 주름을 제거하면서 폴리비닐알코올계 수지 필름을 반송할 목적으로, 가이드롤(45, 46)에 확폭 기능을 갖는 공지된 롤을 이용하거나, 공지된 확폭 장치를 구비시키거나 할 수 있다. 또한 세정 공정에 있어서 주름의 발생을 억제하기 위해 연신 처리를 행하여도 좋다.

세정 공정에 이용되는 세정액으로는, 물, 및 이 종류의 폴리비닐알코올계 수지 필름의 세정에 이용되는 종래 공지된 세정액을 모두 이용할 수 있다. 세정 공정에 이용되는 세정액의 온도 범위도 종래와 동일한 온도 범위(예컨대 2∼60℃)로 할 수 있다. 또한 세정 공정이 완료된 후에 상기 필름으로부터 세정액을 제거하는 경우, 그 세정액 제거 수단으로는, 예컨대 닙롤(54)이 있고, 상기 닙롤 이외에도 상기 필름에 에어를 분사하여 액을 제거하는 수단, 상기 필름에 접촉하여 액을 제거하는 스크레이퍼, 흡인롤, 배수롤 등을 이용할 수 있다.

세정 공정의 일 양태로는, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 처리액(이하, 세정 공정의 설명에 있어서 「세정액」이라고도 함)을 부착시킴으로써, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 상기 세정액으로 피복된 제1 면을 형성하는 피복면 형성 공정과, 상기 제1 면에 있어서의 상기 세정액의 양을 조정하는 조정 공정을 이 순서로 갖는다. 상기 조정 공정은, 상기 제1 면에 상기 세정액을 보충함으로써 피복된 상태를 유지하는 공정일 수 있다(이하, 「제1 양태의 세정 공정」이라고도 함). 또한 세정 공정의 다른 양태로는, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 세정액을 부착시킴으로써, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 상기 세정액으로 피복된 제1 면을 형성하는 피복면 형성 공정과, 상기 제1 면에 있어서의 상기 세정액의 양을 조정하는 조정 공정을 이 순서로 갖는다. 상기 조정 공정은, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 상기 세정액을 제거함으로써 상기 세정액의 액적을 실질적으로 갖지 않는 상태로 상기 제1 면을 조정하는 공정일 수 있다(이하, 「제2 양태의 세정 공정」이라고도 함).

여기서 본 실시형태에 따른 제조 방법에 있어서, 세정 공정은, 본 발명의 효과를 얻을 수 있는 한, 이하에 예시한 방법(제1 양태의 세정 공정 및 제2 양태의 세정 공정)에 한정되지 않고, 특허청구범위와 균등한 의미에 있어서, 그리고 그 범위 내에서 모든 변경을 행할 수 있다. 또한 본 실시형태에 따른 제조 방법에 있어서, 상기 제1 양태의 세정 공정 및 제2 양태의 세정 공정이 갖는 피복면 형성 공정 및 조정 공정은, 세정 공정에 적용되는 것에 한정되지 않고, 전술한 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정 및 보색 공정 등에 적용될 수 있다. 이들의 경우, 팽윤액, 염색액, 가교액 및 보색액에 의한 각종 처리액의 건조 얼룩을 억제할 수 있기 때문에, 반점 결함이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 따라서 색상 얼룩에 의한 시인 불량이 없는 편광 필름을 제공하는 것이 가능해진다.

피복면 형성 공정 및 조정 공정을, 전술한 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정 및 보색 공정에 적용하는 경우, 후술하는 세정 공정의 세정욕에 구비되는 각 구성을, 각 처리에 대응하는 팽윤욕, 염색욕, 가교욕 또는 보색욕에 구비되는 각 구성으로 치환하고, 또한 세정액을 각 처리에 대응하는 팽윤액, 염색액, 가교액 또는 보색액으로 치환한 후에 각 처리를 행하면 좋다.

본 실시형태에 따른 제조 방법에 있어서, 복수의 처리 공정을 포함하는 경우, 세정 공정의 개시 전에, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 전처리액을 접촉시켜 전처리하는 공정(이하, 「전처리 공정」이라고도 함)과, 상기 전처리 공정에서 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 부착된 상기 전처리액을 제거하는 공정(이하, 「전처리액 제거 공정」이라고도 함)을 더 포함할 수 있다. 본 명세서에 있어서 「전처리 공정」이란, 세정 공정을 개시하기 전의 상기 팽윤 공정, 상기 염색 공정, 상기 가교 공정 및 상기 보색 공정 중 어느 하나를 의미하는 경우가 있다. 또한 「전처리액 제거 공정」이란, 닙롤, 스크레이퍼 또는 에어를 분사하여 액을 제거하는 수단, 흡인롤, 배수롤 등에 의해 전술한 팽윤액, 염색액, 가교액 및 보색액 중 어느 하나를 제거하는 공정을 의미하는 경우가 있다. 「전처리액 제거 공정」은, 예컨대 도 1에 도시된 편광 필름 제조 장치에 있어서 닙롤(51, 52, 53a, 53b)을 이용함으로써 팽윤액, 염색액, 가교액 및 보색액 중 어느 하나를 제거하는 각 공정을 의미할 수 있다. 이하, 본 실시형태에 따른 제조 방법에 있어서의 제1 양태의 세정 공정 및 제2 양태의 세정 공정에 대해서 구체적으로 설명한다.

(제1 양태의 세정 공정)

제1 양태의 세정 공정은, 전술한 바와 같이 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 세정액을 부착시킴으로써, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 상기 세정액으로 피복된 제1 면을 형성하는 피복면 형성 공정과, 상기 제1 면에 있어서의 상기 세정액의 양을 조정하는 조정 공정을 이 순서로 갖는다. 특히, 상기 조정 공정은, 상기 제1 면에 상기 세정액을 보충함으로써 피복된 상태를 유지하는 공정이다. 제1 양태의 세정 공정에 있어서 세정욕(17)은, 전술한 제1 가이드롤(45), 제2 가이드롤(46), 제1 닙롤(53b) 및 제2 닙롤(54)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라 상기 필름을 반송하면서, 세정 처리를 행할 수 있다. 또한 세정욕(17)은, 상기 필름의 제1 면에 있어서의 세정액의 양을 조정하는 조정 수단(A)으로서, 세정액을 방출하는 샤워(도시하지 않음)를 구비할 수 있다. 상기 샤워는, 상기 제1 면에 세정액을 부착시킬 수 있는 위치라면, 임의의 위치에 설치할 수 있거나, 혹은 롤 상에 존재하는 폴리비닐알코올계 수지 필름에 세정액을 부착시킬 수 있는 위치에 설치할 수 있다. 롤 상에 존재하는 폴리비닐알코올계 수지 필름에 세정액을 부착시키는 경우, 상기 샤워는, 상기 롤과 접속시켜도 좋다. 또한 상기 샤워로부터 방출되는 세정액의 유량은, 상기 필름 사이즈에 맞춰 적절하게 조정할 수 있다.

〈피복면 형성 공정〉

피복면 형성 공정은, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 세정액을 부착시킴으로써, 상기 필름에 상기 세정액으로 피복된 제1 면을 형성하는 공정이다. 피복면 형성 공정은, 구체적으로는, 우선 보색욕(16)으로부터 인출된 필름(색 보정 필름)이, 필름 반송 경로를 따라 제1 닙롤(53b)의 위치까지 반송된다. 이 제1 닙롤(53)의 위치에 있어서 상기 필름은, 제1 닙롤(53b)이 작용함으로써 보색액이 제거된 후에, 세정욕(17) 내로 도입된다. 이때 상기 필름은, 상기 보색액을 포함하는 액적이 실질적으로 존재하지 않기 때문에, 보색액으로 젖은 부분 및 마른 부분이 생기는 일이 없다. 계속해서 상기 필름은, 상기 필름 반송 경로를 따라 제1 가이드롤(45) 및 제2 가이드롤(46)을 거침으로써 세정욕(17) 내의 세정액에 침지되며, 또는 세정욕(17) 내의 세정액이 부착된 후, 세정욕(17)으로부터 인출된다. 이것에 의해, 세정액으로 피복된 제1 면을 상기 필름에 형성할 수 있다.

〈조정 공정〉

조정 공정으로서, 상기 제1 면에 세정액을 보충하는 공정을 들 수 있다. 조정 공정은, 구체적으로는, 세정욕(17)으로부터 인출된 상기 필름을 반송하고, 샤워를 이용하여 세정액을 상기 제1 면을 향해 방출함으로써, 상기 제1 면에 세정액을 보충할 수 있다. 즉 조정 공정은, 상기 샤워에 의해, 상기 제1 면이 세정액으로 피복된 상태가 유지되는 공정인 것이 바람직하다.

여기서 제1 양태의 세정 공정은, 상기 가이드롤 상에서 상기 필름의 제1 면으로 향해 세정액을 방출함으로써, 상기 제1 면에 세정액을 보충할 수도 있다.

제1 양태의 세정 공정에 있어서, 상기 조정 공정은, 상기 피복면 형성 공정의 종료 후 3.1초 이내에 개시되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 조정 공정을, 상기 피복면 형성 공정의 종료 후 3.1초 이내에 개시하는 것이 바람직하고, 상기 피복면 형성 공정의 종료 후 2.5초 이내에 개시하는 것이 보다 바람직하며, 상기 피복면 형성 공정의 종료 후 2.1초 이내에 개시하는 것이 더욱 바람직하다.

이러한 조정 공정에 의해, 상기 필름에 세정액으로 피복된 제1 면을 형성한 후에 있어서, 상기 세정액이 튀기기 시작함으로써 젖은 부분과 마른 부분이 형성될 때까지, 상기 제1 면에 세정액을 보충할 수 있다. 따라서 상기 필름에 건조 얼룩이 형성되지 않도록 할 수 있다. 즉 상기 조정 공정의 개시 시점에 있어서, 상기 제1 면은 세정액으로 피복된 상태가 유지되고 있는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서 제1 면의 피복된 상태가 「유지되고 있다」라고 하는 것은, 상기 필름의 제1 면에 있어서 상기 세정액으로 덮인 부분이, 상기 제1 면의 전체 면적의 약 90% 이상인 것을 의미한다.

상기 조정 공정을 거친 상기 필름은, 상기 필름 반송 경로를 따라 제2 닙롤(54)로 향해 연직 방향 상향으로 반송된다. 이때 상기 필름은, 샤워(도시하지 않음)로부터 제2 닙롤(54)로 향해 세정액이 방출되고 있는 경우, 제2 닙롤(54)을 통해 흘러내리는 세정액에 노출됨으로써, 계속해서 제1 면이 세정액으로 피복된다. 이것에 의해 상기 필름은, 건조 얼룩이 형성되지 않도록 할 수 있다.

마지막으로 상기 필름은, 상기 필름 반송 경로를 따라 제2 닙롤(54)의 위치에 도달한 후, 제2 닙롤(54)이 작용함으로써 세정액이 제거된다. 이것에 의해 필름은, 세정액을 포함하는 액적이 실질적으로 존재하지 않게 되기 때문에, 세정액으로 젖은 부분과 마른 부분이 생기는 일이 없고, 따라서 건조 얼룩이 형성되는 일이 없다. 이상으로부터 본 실시형태에 따른 제조 방법은, 편광 필름에 반점 결함이 형성되는 것을 억제할 수 있다.

(제2 양태의 세정 공정)

제2 양태의 세정 공정은, 전술한 바와 같이 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 세정액을 부착시킴으로써, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 상기 세정액으로 피복된 제1 면을 형성하는 피복면 형성 공정과, 상기 제1 면에 있어서의 상기 세정액의 양을 조정하는 조정 공정을 이 순서로 갖는다. 특히, 상기 조정 공정은, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 상기 세정액을 제거함으로써 상기 세정액의 액적을 실질적으로 갖지 않는 상태로 상기 제1 면을 조정하는 공정이다. 제2 양태의 세정 공정은, 제1 양태의 세정 공정과 마찬가지로, 세정욕(17)의 전술한 제1 가이드롤(45), 제2 가이드롤(46), 제1 닙롤(53b) 및 제2 닙롤(54)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라 상기 필름을 반송하면서, 세정 처리를 행할 수 있다. 한편, 제2 양태의 세정 공정에 있어서 세정욕(17)은, 제1 양태의 세정 공정과는 달리, 상기 필름의 제1 면에 있어서의 세정액의 양을 조정하는 조정 수단(A)으로서, 반송 중의 상기 필름으로부터 세정액을 제거하는 액 제거 수단(도시하지 않음)을 구비한다. 이하, 제2 양태의 세정 공정에 관하여, 제1 양태의 세정 공정과 중복되는 구성(닙롤, 가이드롤 등)에 대해서는 그 설명을 반복하지 않는다.

〈피복면 형성 공정〉

제2 양태의 세정 공정에 있어서의 피복면 형성 공정은, 제1 양태의 세정 공정에 있어서의 피복면 형성 공정과 동일하다고 할 수 있다. 이것에 의해 상기 필름에 세정액으로 피복된 제1 면을 형성할 수 있다.

〈조정 공정〉

조정 공정으로서, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 상기 세정액을 제거함으로써 상기 세정액의 액적을 실질적으로 갖지 않는 상태로 상기 제1 면을 조정하는 공정을 들 수 있다. 여기서 「세정액의 액적」이란, 상기 세정액이 튀기기 시작함으로써 형성되는 액적을 의미하며, 상기 액적이 형성됨으로써 젖은 부분과 마른 부분이 형성되게 된다. 조정 공정은, 구체적으로는, 우선 세정욕(17)으로부터 인출된 상기 필름을 상기 액 제거 수단의 위치까지 반송한다. 액 제거 수단으로는, 상기 필름으로부터 세정액을 제거할 수 있는 종래 공지된 수단을 모두 이용할 수 있고, 예컨대 배수롤, 흡인롤, 에어를 분사하여 액을 제거하는 수단, 상기 필름에 접촉하여 액을 제거하는 스크레이퍼 등을 예시할 수 있다. 상기 액 제거 수단의 위치에 있어서, 전술한 액 제거 수단이 작용함으로써, 상기 세정액의 액적을 실질적으로 갖지 않도록, 상기 필름으로부터 상기 세정액을 제거할 수 있다.

여기서 제2 양태의 세정 공정에 있어서도, 상기 조정 공정은, 상기 피복면 형성 공정의 종료 후 3.1초 이내에 개시되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 조정 공정을, 상기 피복면 형성 공정의 종료 후 3.1초 이내에 개시하는 것이 바람직하고, 상기 피복면 형성 공정의 종료 후 2.5초 이내에 개시하는 것이 보다 바람직하며, 상기 피복면 형성 공정의 종료 후 2.1초 이내에 개시하는 것이 더욱 바람직하다.

이러한 조정 공정에 의해, 상기 필름에 세정액으로 피복된 제1 면을 형성한 후에 있어서, 상기 세정액으로 피복된 상태가 유지되고 있는 동안에, 세정액의 액적을 실질적으로 갖지 않는 상태로 상기 제1 면을 조정할 수 있다. 따라서 상기 필름에 건조 얼룩이 형성되지 않도록 할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 세정액의 액적을 「실질적으로 갖지 않는 상태」란, 액 제거 수단에 의해 상기 필름으로부터 세정액이 제거됨으로써, 상기 필름이 건조 얼룩이 형성되지 않을 정도로 “마른 상태”가 되는 것을 의미한다.

그 후, 상기 조정 공정을 거친 상기 필름은, 상기 필름 반송 경로를 따라 제2 닙롤(54)을 향해 연직 방향 상향으로 반송된 후, 제2 닙롤(54)에 의해 세정액이더 제거된다. 따라서 본 실시형태에 따른 제조 방법은, 편광 필름에 반점 결함이 형성되는 것을 억제할 수 있다.

이상과 같이, 제1 양태의 세정 공정 및 제2 양태의 세정 공정에 있어서는, 세정액으로 피복된 제1 면을 상기 필름에 형성한 후, 상기 필름에 젖은 부분과 마른 부분이 생길 때까지, 상기 제1 면에 세정액을 보충하는 것, 또는 상기 필름으로부터 세정액을 충분히 제거하는 것 중 어느 하나에 의해, 상기 필름에 세정액의 건조 얼룩을 형성시키지 않도록 할 수 있다. 이것에 의해 편광 필름에 반점 결함이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 또한 전술한 세정 공정은, 고투과율의 편광 필름으로 분류되는 필름을 제조하는 세정 공정으로서 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 여러 가지 투과율을 갖는 편광 필름의 세정 공정으로서도 적용할 수 있다.

여기서 본 실시형태에 따른 제조 방법에서는, 피복면 형성 공정을, 전술한 제1 양태의 세정 공정 및 제2 양태의 세정 공정과 같이 필름을 세정욕 내의 세정액에 침지하고, 또는 세정욕 내의 세정액을 부착시켜 행하는 것 대신에, 상기 제1 면을 상기 세정액으로 표면이 젖은 접촉체의 상기 표면에 접촉시키는 공정일 수 있다. 상기 접촉체로는, 가이드롤 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 가이드롤의 표면을 세정액으로 젖은 상태로 유지하고, 상기 가이드롤의 표면에 상기 필름이 접촉함으로써, 세정액으로 피복된 제1 면을 상기 필름에 형성할 수 있다.

본 실시형태에 따른 제조 방법에서는, 피복면 형성 공정을 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 향해 세정액을 방출하는 샤워에 의해 행할 수도 있다. 이 경우도, 조정 공정에 대해서는 제1 양태의 세정 공정 및 제2 양태의 세정 공정에서 설명한 조정 공정을 모두 적용할 수 있다.

또한 본 실시형태에 따른 제조 방법에 있어서 상기 조정 공정은, 전술한 피복면 형성 공정을 거친 필름을, 특정 시간 내(예컨대, 약 3초 이내)에 제2 닙롤(54)에 반송하고, 제2 닙롤(54)로 세정액을 제거함으로써 실시할 수도 있다.

<그 밖의 공정: 예컨대 건조 공정>

본 실시형태에 따른 제조 방법은, 전술한 각 처리 공정 이외의 공정을 포함할 수 있다. 그 밖의 공정으로서 예컨대 건조 공정을 들 수 있다. 건조 공정은, 세정 공정 후, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 건조시키는 처리를 행하는 공정이다. 상기 건조 공정에 있어서의 건조 방법에 대해서는 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 도 1에 도시된 건조로(21)를 이용하여 열풍 건조할 수 있다. 이 경우에 있어서 건조 온도는, 예컨대 30∼100℃ 정도이며, 건조 시간은, 예컨대 30∼600초 정도이다. 폴리비닐알코올계 수지 필름을 건조시키는 처리는, 원적외선 히터를 이용하여 행할 수도 있다. 이상과 같이 하여 편광 필름을 제작할 수 있다. 편광 필름의 두께는, 예컨대 약 5∼50 ㎛ 정도이다.

<반점 결함의 평가 방법>

본 실시형태에 따른 제조 방법에 의해 얻어지는 편광 필름에 관한 것으로, 반점 결함이 형성되는 것이 억제되었는지 여부에 대해서는, 직교 투과 시험(소위 직교 니콜 시험)을 적용한 다음 방법에 의해 평가할 수 있다. 우선 전술한 제조 방법에 의해 편광 필름을 얻는다. 상기 편광 필름으로부터 10장의 150 mm×200 mm 사이즈의 스트립을 잘라냄으로써, 10장의 반점 결함 검사용 샘플을 얻는다. 다음에, 상기 반점 결함 검사용 샘플에 대하여 직교 니콜 시험을 행하기 위한 중합용 편광 필름(시감도 보정 단체 투과율 Ty: 43%, 시감도 보정 편광도 Py: 99.99%)을 준비한다. 다음에, 상기 반점 결함 검사용 샘플과 중합용 편광 필름을 직교 니콜 상태로 중합시키고, 이것을 백라이트로 비춤으로써 육안 관찰을 행한다. 다음에, 육안으로 확인된 상기 샘플 상의 반점 결함의 지점을 시판되고 있는 유성펜을 이용하여 마킹한다. 마지막으로, 상기 샘플에 있어서 전술한 마킹 지점의 면적을 구함으로써, 상기 샘플에서 차지하는 반점 결함의 면적 비율(%)을 산출한다. 이 경우에 있어서, 상기 10장의 반점 결함 검사용 샘플에 있어서 상기 반점 결함의 면적 비율이 평균 10% 이하인 경우, 편광 필름의 표면에 반점이 형성되는 것이 억제되었다고 평가할 수 있다. 상기 면적 비율은, 평균 7% 이하인 것이 바람직하다.

<편광 필름>

본 실시형태에 따른 제조 방법에 의해, 표면에 적색 반점이 형성되는 것이 억제된 편광 필름을 얻을 수 있다. 상기 편광 필름의 시감도 보정 단체 투과율(Ty)은, 시감도 보정 편광도(Py)와의 밸런스를 고려하여, 43∼50%인 것이 바람직하고, 43∼49%인 것이 보다 바람직하며, 44∼48%인 것이 더욱 바람직하다. 시감도 보정 편광도(Py)는, 폭 방향의 어느 위치에 있어서도, 90.0% 이상인 것이 바람직하고, 98.0% 이상인 것이 보다 바람직하다.

시감도 보정 단체 투과율(Ty), 및 시감도 보정 편광도(Py)는, 다음 측정 방법에 의해 구할 수 있다. 우선 상기 편광 필름에 대하여, 적분구를 구비한 분광 광도계[니혼분코(주) 제조의 「V7100」]를 이용하여 파장 380∼780 nm의 범위에 있어서의 MD 투과율과 TD 투과율을 측정하고, 하기 식에 기초하여 각 파장에 있어서의 단체 투과율 및 편광도를 산출한다:

단체 투과율(%)=(MD+TD)/2

편광도(%)={(MD-TD)/(MD+TD)}×100

여기서 「MD 투과율」이란, 글랜 톰슨 프리즘으로부터 나오는 편광의 방향과 편광 필름 시료의 투과축을 평행으로 했을 때의 투과율을 말하며, 상기 식에 있어서 「MD」로서 표시된다. 또한, 「TD 투과율」이란, 글랜 톰슨 프리즘으로부터 나오는 편광의 방향과 편광 필름 시료의 투과축을 직교로 했을 때의 투과율을 말하며, 상기 식에 있어서 「TD」로서 표시된다. 다음에, 상기 단체 투과율 및 편광도에 대해서, JIS Z 8701: 1999 「색의 표시 방법-XYZ 표색계 및 X₁₀Y₁₀Z₁₀ 표색계」의 2도 시야(C 광원)에 기초하여 시감도 보정을 행함으로써, 시감도 보정 단체 투과율(Ty), 및 시감도 보정 편광도(Py)를 구할 수 있다.

상기 편광 필름의 폭은, 예컨대, 50 mm 이상 5000 mm 이하이며, 바람직하게는 500 mm 이상 4000 mm 이하이다. 상기 편광 필름은, 권취롤에 순차 권취하여 롤형으로 하여도 좋고, 권취하지 않고 그대로 편광판을 제작하는 공정(편광 필름의 편면 또는 양면에 보호 필름 등을 적층하는 공정)에 제공할 수도 있다.

<편광판>

편광판은, 이상과 같이 하여 제작된 편광 필름의 적어도 편면에, 접착제를 통해 보호 필름을 접합함으로써 얻을 수 있다. 보호 필름으로는, 예컨대, 트리아세틸셀룰로오스 및 디아세틸셀룰로오스와 같은 아세틸셀룰로오스계 수지를 포함하는 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지를 포함하는 필름; 폴리카보네이트계 수지 필름, 시클로올레핀계 수지 필름; 아크릴계 수지 필름; 폴리프로필렌계 수지의 쇄상 올레핀계 수지를 포함하는 필름을 들 수 있다.

편광 필름과 보호 필름의 접착성을 향상시키기 위해, 편광 필름 및/또는 보호 필름의 접합면에, 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사, 프라이머 도포 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 행하여도 좋다. 편광 필름과 보호 필름의 접합에 이용하는 접착제로는, 자외선 경화성 접착제와 같은 활성 에너지선 경화성 접착제, 폴리비닐알코올계 수지의 수용액, 또는 이것에 가교제가 배합된 수용액, 우레탄계 에멀젼 접착제와 같은 수계 접착제 등을 들 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이하의 예시에 의해 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시예에서는, 염색욕의 약액 농도를 조정함으로써, 시감도 보정 단체 투과율(Ty)이 45±0.5%가 되는 편광 필름의 시료를 제조하였다.

[실시예 1]

<시료 1>

(편광 필름의 제조)

도 1에 도시된 편광 필름 제조 장치를 이용하여, 이하의 절차에 의해 편광 필름을 제작하였다. 우선 두께 75 ㎛, 폭 3000 mm의 폴리비닐알코올 필름(쿠라레비닐론 VF-PS#7500, 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상)을, 순수에 필름이 느슨하지 않도록 긴장 상태를 유지한 채로 침지하여, 필름을 충분히 팽윤시켰다(팽윤 공정). 다음에, 요오드와 요오드화칼륨을 포함하는 수용액에 침지하여 염색하면서, 일축 연신을 행하였다(염색 공정).

염색 후의 필름에 대하여 요오드화칼륨, 붕산 및 물을 포함하는 붕산 수용액에 침지함으로써 가교 처리하고, 일축 연신을 더 행하였다(가교 공정). 그 후, 상기 붕산 수용액에 침지하였다(보색 공정).

보색 공정을 거친 필름에 대하여, 다음 절차에 의해 세정 공정을 행하였다. 세정 공정에서는, 우선 제1 닙롤(53b)에 의해, 상기 필름 표면으로부터 상기 붕산 수용액을 제거하였다. 계속해서 상기 필름을 필름 반송 경로를 따라 세정욕(17) 중의 세정액을 상기 필름의 편면에 부착시킴으로써, 상기 편면에 상기 세정액으로 피복된 제1 면을 형성하였다(피복면 형성 공정).

다음에, 세정욕(17)으로부터 인출한 상기 필름에 대하여, 도 1의 A의 위치에 설치한 샤워를 이용하여, 상기 세정액을 제1 면의 전체면으로 향해 방출하였다(조정 공정). 이것에 의해 상기 제1 면에 세정액을 보충하였다. 또한, 세정욕(17)으로부터 인출한 필름은, 상기 세정액의 샤워를 할 때까지, 제1 면이 상기 세정액으로 피복된 상태를 유지하고 있었다.

여기서 시료 1에 대해서는, 조정 공정을 피복면 형성 공정의 종료 후 1.5초에서 개시하도록 하였다. 그 후, 제2 닙롤(54)에 의해 상기 필름으로부터 세정액을 제거하였다.

마지막으로, 건조 공정에 있어서 상기 필름을 70℃에서 3분간 건조시킴으로써 시료 1의 편광 필름을 제조하였다.

<시료 2>

(편광 필름의 제조)

조정 공정을 피복면 형성 공정의 종료 후부터 2.1초에서 개시하도록 한 것 이외에, 시료 1과 동일한 방법으로 함으로써 시료 2의 편광 필름을 제조하였다.

<시료 3>

(편광 필름의 제조)

조정 공정을 피복면 형성 공정의 종료 후부터 2.5초에서 개시하도록 한 것 이외에, 시료 1과 동일한 방법으로 함으로써 시료 3의 편광 필름을 제조하였다.

<시료 4>

(편광 필름의 제조)

조정 공정을 피복면 형성 공정의 종료 후부터 3.1초에서 개시하도록 한 것 이외에, 시료 1과 동일한 방법으로 함으로써 시료 4의 편광 필름을 제조하였다.

<시료 5>

(편광 필름의 제조)

피복면 형성 공정의 종료 후부터 도 1의 제2 닙롤(54)에 의해 세정액을 제거할 때까지(4.1초간) 조정 공정을 행하지 않은 것 이외에, 시료 1과 동일한 방법에 의해 시료 5의 편광 필름을 제조하였다. 시료 5의 편광 필름에 있어서는, 도 1의 제2 닙롤(54)에 의해 세정액을 제거하는 시점에서, 상기 세정액으로 피복된 상태가 액적으로 변화된 부분이 필름 상에 복수 존재하고 있었다.

[평가]

<반점 결함의 형성 억제 평가>

전술한 시료 1∼시료 5의 편광 필름에 대하여, 전술한 방법에 의해 편광 필름에 반점 결함이 형성되는 것이 억제되었는지 여부에 대해서 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

여기서 표 1에 나타낸 부호(AA, A, B 및 C)는, 다음과 같은 평가 결과였던 것을 나타낸다.

AA: 반점 결함이 전혀 확인되지 않았다(반점 결함의 면적 비율은 0%).

A: 반점 결함이 약간 관찰되었지만, 그 형성이 충분히 억제되었다(반점 결함의 면적 비율은 0% 초과 7% 이하).

B: 반점 결함이 관찰되었지만, 그 형성이 억제되고 있다고 할 수 있고, 시인성의 영향은 허용 범위 내라고 추정되었다(반점 결함의 면적 비율은 7% 초과 10% 이하).

C: 반점 결함이 관찰되고, 그 형성이 억제되고 있다고 할 수 없었다(반점 결함의 면적 비율은 10% 초과).

<조정 공정의 개시 시점에 있어서의 세정액으로 피복된 면적의 비율 측정>

조정 공정의 개시 시점에 있어서의 상기 필름의 제1 면을 촬영함으로써 화상을 얻고, 이 화상에 있어서 상기 제1 면의 세정액으로 피복된 면적의 비율(%)을 구하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 상기한 화상은, CANON IXY650(제품명, 캐논 가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 상기 필름의 전체 폭이 비치도록 상기 필름으로부터 1 m 정도 떨어진 위치에서 촬영함으로써 얻었다. 상기한 화상에 있어서는, 필름폭×반송 길이 50 cm분의 영역을 촬영한 필름을 등배로 해석함으로써 피복률을 구하였다. 또한 시료 5의 편광 필름에 대해서는, 조정 공정을 행하지 않았기 때문에, 제2 닙롤(54)의 위치에 있어서, 필름을 촬영함으로써 화상을 얻고, 이 화상에 있어서의 상기 제1 면의 세정액으로 피복된 면적의 비율(%)을 구하였다.

시료 1∼시료 4의 편광 필름이 실시예이며, 시료 5의 편광 필름이 비교예이다.

표 1에 의하면, 본 발명에 따라 피복면 형성 공정 및 조정 공정을 이 순서로 포함함으로써 제조된 편광 필름(시료 1∼시료 4)은, 반점 결함의 형성이 억제되었다. 따라서 본 실시형태에 따른 제조 방법에 의해, 반점 결함의 형성을 억제한 편광 필름을 얻을 수 있는 것이 이해된다. 이러한 편광 필름이 적용된 편광판은, 액정 표시 장치를 비롯한 각종 표시 장치에 유효해진다.

10 : 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 원반 필름, 11 : 원반 롤, 13 : 팽윤욕, 14 : 염색욕, 15 : 가교욕, 16 : 보색욕, 17 : 세정욕, 21 : 건조로, 23 : 편광 필름, 30∼32, 34∼36, 38∼40, 42∼46 : 가이드롤, 50∼52, 53a, 53b, 54∼55 : 닙롤, A : 조정 수단.

Claims (4)

1. 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 편광 필름을 제작하는 편광 필름의 제조 방법으로서,
   상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 처리액을 부착시킴으로써, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름에 상기 처리액으로 피복된 제1 면을 형성하는 피복면 형성 공정과,
   상기 제1 면에 있어서의 상기 처리액의 양을 조정하는 조정 공정을 이 순서로 가지며,
   상기 조정 공정은,
   상기 제1 면에 상기 처리액을 보충함으로써 피복된 상태를 유지하는 공정, 혹은 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 상기 처리액을 제거함으로써 상기 처리액의 액적을 실질적으로 갖지 않는 상태로 상기 제1 면을 조정하는 공정 중 어느 하나인 편광 필름의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 조정 공정은, 상기 피복면 형성 공정의 종료 후 3.1초 이내에 개시되는 편광 필름의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조정 공정의 개시 시점에 있어서, 상기 제1 면은 상기 처리액으로 피복된 상태가 유지되고 있는 편광 필름의 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 적어도 상기 피복면 형성 공정의 개시로부터 상기 조정 공정의 종료까지 연속적으로 반송되는 편광 필름의 제조 방법.

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