WO2016009855A1 - 偏光フィルムの製造方法 - Google Patents

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WO2016009855A1
WO2016009855A1 PCT/JP2015/069239 JP2015069239W WO2016009855A1 WO 2016009855 A1 WO2016009855 A1 WO 2016009855A1 JP 2015069239 W JP2015069239 W JP 2015069239W WO 2016009855 A1 WO2016009855 A1 WO 2016009855A1
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film
bath
treatment
crosslinking
roll
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PCT/JP2015/069239
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English (en)
French (fr)
Inventor
波 江
圭二 網谷
直紀 吉田
Original Assignee
住友化学株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12Chemical modification
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a polarizing film that can be used as a constituent member of a polarizing plate.
  • a polarizing film obtained by adsorbing and orienting a dichroic dye such as iodine or a dichroic dye on a uniaxially stretched polyvinyl alcohol resin film.
  • a polarizing film is usually a polarizing plate obtained by laminating a protective film on one or both sides using an adhesive, and is used for image display devices such as liquid crystal televisions, monitors for personal computers, and liquid crystal display devices such as mobile phones. It is used.
  • a polarizing film is subjected to a treatment in which a long polyvinyl alcohol resin film continuously conveyed is sequentially immersed in a treatment bath such as a swelling bath, a dyeing bath, and a crosslinking bath, and stretched between these series of treatments. It is manufactured by performing treatment (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-070104 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-250326 (Patent Document 2)).
  • Patent Documents 1 and 2 are provided in a bath for performing wet stretching in order to suppress film breakage (stretch failure) that occurs when a polyvinyl alcohol-based resin film is wet-stretched at a high magnification of 1.2 times or more. , It is disclosed that the holding angle of the film in the guide roll that the film first contacts is within a predetermined range.
  • an object of the present invention is a method for producing a polarizing film from a thin polyvinyl alcohol-based resin film, and a production method capable of suppressing curling and folding at both ends in the film width direction, which are generated by dipping in a crosslinking bath. It is to provide.
  • This invention provides the manufacturing method of the polarizing film shown below.
  • a method for producing a polarizing film by carrying at least a dyeing treatment and a cross-linking treatment of sequentially immersing in two or more baths containing a cross-linking agent-containing liquid while conveying a polyvinyl alcohol-based resin film having a thickness of 65 ⁇ m or less. Because In at least one of the two or more baths, the polyvinyl alcohol-based resin film is transported along the two or more guide rolls disposed in the bath, and finally passes among the two or more guide rolls. A manufacturing method in which the final guide roll passes through the final guide roll so that the holding angle is not less than 100 ° and less than 180 °.
  • a stretching process is performed in the at least one bath having the final guide roll disposed so that a hugging angle is 100 ° or more and less than 180 °, and a stretching ratio in the stretching process in each bath is 1.
  • the polarizing film is one in which a dichroic dye (iodine or dichroic dye) is adsorbed and oriented on a uniaxially stretched polyvinyl alcohol resin film.
  • the polyvinyl alcohol-based resin constituting the polyvinyl alcohol-based resin film is usually obtained by saponifying a polyvinyl acetate-based resin.
  • the degree of saponification is usually about 85 mol% or more, preferably about 90 mol% or more, more preferably about 99 mol% or more.
  • the polyvinyl acetate resin can be, for example, a copolymer of vinyl acetate, which is a homopolymer of vinyl acetate, or a copolymer of vinyl acetate and another monomer copolymerizable therewith.
  • examples of other copolymerizable monomers include unsaturated carboxylic acids, olefins, vinyl ethers, and unsaturated sulfonic acids.
  • the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is usually about 1000 to 10,000, preferably about 1500 to 5,000.
  • polyvinyl alcohol resins may be modified.
  • polyvinyl formal modified with aldehydes polyvinyl acetal, polyvinyl butyral, and the like may be used.
  • an unstretched polyvinyl alcohol-based resin film having a thickness of 65 ⁇ m or less, preferably about 10 to 50 ⁇ m, more preferably about 10 to 35 ⁇ m is used as a starting material for manufacturing a polarizing film.
  • a thin polarizing film can be obtained.
  • the thickness of the original film is greater than 65 ⁇ m, the mechanical strength of the film is sufficiently high, and curling and folding at the end in the film width direction caused by immersing the film in a crosslinking bath hardly causes a problem.
  • the width of the original film is not particularly limited, and can be, for example, about 400 to 6000 mm. However, the larger the film width, the easier the curling and folding. Therefore, the production method of the present invention is particularly effective when the width of the original film is large, specifically when the film width is 1000 m or more.
  • the raw film is usually prepared as a roll (rolled product) of a long unstretched polyvinyl alcohol resin film.
  • the polarizing film can be continuously produced as a long polarizing film by carrying the predetermined processing step by continuously carrying the original film along the film carrying path of the polarizing film production apparatus.
  • the predetermined treatment steps include a swelling treatment step in which the raw film is immersed in a swelling bath, a dyeing treatment step in which the film after the swelling treatment step is immersed in a dyeing bath, and a crosslinking treatment step in which the film after the dyeing treatment is immersed in a crosslinking bath.
  • a uniaxial stretching process is performed in a wet or dry manner between these series of processing steps (that is, before and after any one or more processing steps and / or during any one or more processing steps). Other processing steps may be added as necessary.
  • Each treatment step described above may be a treatment of immersing the film in one bath, or a treatment of sequentially immersing in two or more baths.
  • at least the crosslinking treatment step is a treatment of sequentially immersing the film after the dyeing treatment step in two or more crosslinking baths. This is because problems such as curling and folding are likely to occur particularly when the crosslinking treatment is performed using two or more crosslinking baths.
  • FIG. 1 is a sectional view showing typically an example of the manufacturing method of the polarizing film concerning the present invention, and the polarizing film manufacturing device used for it.
  • the polarizing film manufacturing apparatus shown in FIG. 1 transports a raw fabric (unstretched) film 10 made of polyvinyl alcohol resin along a film transport path while continuously unwinding from a feed roll 11.
  • the swelling bath 13, the dyeing bath 15, the first crosslinking bath 17 a, the second crosslinking bath 17 b, the third crosslinking bath 17 c, and the washing bath 19 that are provided on the path are sequentially passed, and finally the drying furnace 21 is passed. It is configured.
  • the obtained polarizing film 23 can be conveyed, for example, to the next polarizing plate production step (step of bonding a protective film on one or both sides of the polarizing film 23) as it is.
  • the arrow in FIG. 1 has shown the conveyance direction of the film.
  • a bath containing a treatment liquid for treating a polyvinyl alcohol-based resin film such as a swelling bath, a dyeing bath, a crosslinking bath, and a washing bath, is also collectively referred to as a “treatment bath”.
  • the film transport path of the polarizing film manufacturing apparatus supports the transported film, or can further change the film transport direction, and guide rolls 30 to 47, and press / clamp the transported film.
  • the nip rolls 50 to 57 that can give the driving force by the rotation to the film or can further change the film conveying direction can be constructed by arranging them at appropriate positions.
  • the guide roll can be disposed before and after each treatment bath or in the treatment bath, whereby the film can be introduced and immersed in the treatment bath and pulled out from the treatment bath [see FIG. 1]. More specifically, each treatment bath is provided with two or more guide rolls (not limited to the example of FIG. 1 but may be three or more), and the film is conveyed along these guide rolls. The film can be immersed in the treatment bath.
  • nip rolls are arranged before and after each treatment bath (nip rolls 50 to 56), and thus are arranged before and after any one or more treatment baths. It is possible to carry out inter-roll stretching in which longitudinal uniaxial stretching is performed with a difference in peripheral speed between the nip rolls.
  • each processing step will be described.
  • the swelling treatment is performed for the purpose of removing foreign matter on the surface of the original film 10, removing the plasticizer in the original film 10, imparting easy dyeability, and plasticizing the original film 10.
  • the processing conditions are determined within a range in which the object can be achieved and within a range in which problems such as extreme dissolution and devitrification of the raw film 10 do not occur.
  • the swelling treatment is carried along the film feeding path constructed by the guide rolls 30 to 32 and the nip roll 50, and the original film 10 is swollen in the swelling bath 13 (treatment liquid contained in the swelling tank). Can be carried out by dipping in a predetermined time and then withdrawing. A uniaxial stretching process can also be performed in the swelling bath 13 using the difference in peripheral speed between the nip roll 50 and the nip roll 51.
  • the temperature of the swelling bath 13 is, for example, about 10 to 50 ° C., preferably about 10 to 40 ° C., more preferably about 15 to 30 ° C.
  • the immersion time of the raw film 10 is preferably about 10 to 300 seconds, more preferably about 20 to 200 seconds.
  • the temperature of the swelling bath 13 is, for example, about 20 to 70 ° C., preferably about 30 to 60 ° C.
  • the immersion time of the film is preferably about 30 to 300 seconds, more preferably about 60 to 240 seconds.
  • the swelling bath 13 contains boric acid (JP-A-10-153709), chloride (JP-A-06-281816), inorganic acid, inorganic salt, water-soluble organic solvent, alcohols, and the like. It is also possible to use an aqueous solution added in the range of about 0.01 to 10% by weight.
  • the raw film 10 swells in the width direction and the film is wrinkled.
  • a roll having a widening function such as an expander roll, a spiral roll, or a crown roll is used for the guide rolls 30, 31 and / or 32, a cross guider, a bend bar. Or using other widening devices such as tenter clips.
  • Another means for suppressing the generation of wrinkles is to perform stretching.
  • the film swells and expands in the film conveyance direction. Therefore, when the film is not actively stretched, for example, it is disposed before and after the swelling bath 13 in order to eliminate the sag of the film in the conveyance direction. It is preferable to take measures such as controlling the speed of the nip rolls 50 and 51.
  • the water flow in the swelling bath 13 is controlled by an underwater shower, or an EPC device (Edge Position Control device: detecting the edge of the film to meander the film. It is also useful to use a device for preventing the above in combination.
  • the film drawn from the swelling bath 13 passes through the guide roll 32 and the nip roll 51 in this order and is introduced into the dyeing bath 15.
  • the dyeing treatment is performed for the purpose of adsorbing and orienting the dichroic dye on the polyvinyl alcohol-based resin film after the swelling treatment.
  • the processing conditions are determined within a range in which the object can be achieved and in a range in which defects such as extreme dissolution and devitrification of the film do not occur.
  • the dyeing process is carried along a film carrying path constructed by guide rolls 33 to 35 and nip roll 51, and the film after swelling treatment is dyed in bath 15 (treatment liquid contained in a dyeing tank). ) For a predetermined time and then withdrawing.
  • the film subjected to the dyeing treatment step is preferably a film subjected to at least some uniaxial stretching treatment, or instead of the uniaxial stretching treatment before the dyeing treatment, Alternatively, in addition to the uniaxial stretching process before the dyeing process, it is preferable to perform the uniaxial stretching process during the dyeing process.
  • An aqueous solution can be used.
  • potassium iodide other iodides such as zinc iodide may be used, or potassium iodide and other iodides may be used in combination.
  • compounds other than iodide for example, boric acid, zinc chloride, cobalt chloride and the like may coexist. When boric acid is added, it is distinguished from the crosslinking treatment described later in terms of containing iodine.
  • the dyeing bath 15 Can be considered.
  • the temperature of the dyeing bath 15 when dipping the film is usually about 10 to 45 ° C., preferably 10 to 40 ° C., more preferably 20 to 35 ° C., and the dipping time of the film is usually 30 to 600 seconds. Degree, preferably 60 to 300 seconds.
  • a water-soluble dichroic dye for example, an aqueous solution having a concentration of dichroic dye / water by weight ratio of about 0.001 to 0.1 / 100 is used for the dyeing bath 15. be able to.
  • This dyeing bath 15 may contain a dyeing assistant or the like, and may contain, for example, an inorganic salt such as sodium sulfate or a surfactant. Only one dichroic dye may be used alone, or two or more dichroic dyes may be used in combination.
  • the temperature of the dyeing bath 15 when dipping the film is, for example, about 20 to 80 ° C., preferably 30 to 70 ° C., and the dipping time of the film is usually about 30 to 600 seconds, preferably about 60 to 300 seconds. is there.
  • the film can be uniaxially stretched in the dyeing bath 15 in the dyeing process. Uniaxial stretching of the film can be performed by a method of making a peripheral speed difference between the nip roll 51 and the nip roll 52 arranged before and after the dyeing bath 15.
  • the widening function such as an expander roll, a spiral roll, or a crown roll is provided on the guide rolls 33, 34 and / or 35 in order to convey the polyvinyl alcohol resin film while removing the wrinkles of the film as in the swelling process.
  • Another means for suppressing the generation of wrinkles is to perform a stretching process as in the swelling process.
  • the film drawn from the dyeing bath 15 passes through the guide roll 35 and the nip roll 52 in this order, and is introduced into the first crosslinking bath 17a.
  • the crosslinking treatment is a treatment performed for the purpose of water resistance and hue adjustment (for example, preventing the film from being bluish) by crosslinking.
  • the cross-linking treatment using the first cross-linking bath 17a is conveyed along the film conveyance path constructed by the guide rolls 36 to 38 and the nip roll 52, and the first cross-linking agent containing liquid is contained. It can be carried out by immersing the dyed film in a bath 17a (treatment liquid contained in a crosslinking tank) for a predetermined time and then pulling it out. The same applies to the cross-linking treatment using the second cross-linking bath 17b and the third cross-linking bath 17c.
  • the crosslinking agent-containing liquid contained in the first crosslinking bath 17a, the second crosslinking bath 17b, and the third crosslinking bath 17c contains, for example, about 1 to 10 parts by weight of boric acid as a crosslinking agent with respect to 100 parts by weight of water. It can be an aqueous solution.
  • these crosslinking baths preferably contain iodide in addition to boric acid, and the amount thereof is, for example, 1 to 30 with respect to 100 parts by weight of water. It can be a weight part.
  • iodide include potassium iodide and zinc iodide.
  • compounds other than iodide for example, zinc chloride, cobalt chloride, zirconium chloride, sodium thiosulfate, potassium sulfite, sodium sulfate and the like may coexist.
  • the concentration of the crosslinking agent (boric acid or the like) and iodide, and the temperature of the crosslinking bath can be appropriately changed depending on the purpose.
  • the purpose of the crosslinking treatment is water resistance by crosslinking, and the polyvinyl alcohol resin film is subjected to swelling treatment, dyeing treatment and crosslinking treatment in this order
  • the temperature of the crosslinking bath when dipping the film is usually about 50 to 70 ° C., preferably 53 to 65 ° C., and the dipping time of the film is usually about 10 to 600 seconds, preferably 20 to 300 seconds, more preferably. Is 20 to 200 seconds.
  • the temperature of the crosslinking bath is usually about 50 to 85 ° C., preferably 55 to 80 ° C.
  • a crosslinking agent containing boric acid / iodide / water 1 to 5/3 to 30/100 in terms of weight ratio is contained. Liquid can be used.
  • the temperature of the crosslinking bath when dipping the film is usually about 10 to 45 ° C., and the dipping time of the film is usually about 1 to 300 seconds, preferably 2 to 100 seconds.
  • the crosslinking treatment for hue adjustment can be performed after the crosslinking treatment for water resistance.
  • the cross-linking treatment using the first cross-linking bath 17a is for the purpose of water resistance
  • the cross-linking treatment using the second cross-linking bath 17b is for the purpose of water resistance or the purpose of adjusting the hue
  • the third cross-linking bath 17c is used.
  • the used crosslinking treatment can be used for hue adjustment purposes.
  • the crosslinking treatment for the purpose of adjusting the hue is an optional treatment and may be omitted.
  • the immersion treatment of the polyvinyl alcohol resin film after the dyeing treatment in the crosslinking bath can be performed by transporting the film along two or more guide rolls arranged in the crosslinking bath.
  • the film is then pulled out of the crosslinking bath by passing through the last (most downstream) guide roll (final guide roll) disposed in the crosslinking bath by the subsequent film conveyance.
  • the final guide roll is passed through so that the holding angle in the final guide roll is 100 ° or more and less than 180 °, and the film is pulled out from the crosslinking bath.
  • the holding angle in the final guide roll is an angle ⁇ shown in FIG. 1, and is an angle formed by the film before (immediately before) passing through the final guide roll and the film after (immediately after) passing. Means the angle on the side where the final guide roll exists.
  • the holding angle can take a value of 0 to 180 °. In the present invention, the holding angle is 100 ° or more and less than 180 °. When the angle ⁇ is 180 ° or more, the film can no longer be held by the final guide roll, and thus there is no concept of a holding angle of 180 ° or more.
  • the holding angle in the final guide roll is preferably 135 to 178 °, and more preferably 145 to 175 °.
  • At least one of the two or more cross-linking baths has a final guide roll disposed so that the holding angle is 100 ° or more and less than 180 °, but curling and folding are more effectively suppressed or From the viewpoint of preventing, it is preferable to adjust the holding angle within the above predetermined range in a crosslinking bath in which these problems are particularly likely to occur when the holding angle is not adjusted.
  • crosslinking baths that are prone to problems such as curling and folding include the following crosslinking baths.
  • concentration of the crosslinking agent in the film When the film is immersed in a bath having a relatively low crosslinking agent concentration, the concentration of the crosslinking agent in the film also decreases. Due to this, it is considered that both end portions in the width direction of the film are easily loosened.
  • a crosslinking bath in which the stretching ratio performed in the crosslinking bath is smaller than the stretching ratio in other crosslinking baths In order to give a desired cumulative stretch ratio to the obtained polarizing film and enhance the polarization characteristics, uniaxial stretching treatment can be performed in a plurality of cross-linking baths among two or more cross-linking baths. If it is small (for example, if the draw ratio in the crosslinking bath is 1.14 times or less, further 1.1 times or less, and even more preferably 1.05 times or less), both ends in the width direction of the film loosen, The above problems are likely to occur. Referring to FIG.
  • the uniaxial stretching treatment in the crosslinking bath can be performed by utilizing the difference in the peripheral speed between the nip roll 54 and the nip roll 55 in the case of the third crosslinking bath 17c (for other crosslinking baths). The same).
  • the ratio of stretching performed in the crosslinking bath is usually 1 or more times per crosslinking bath, and typically more than 1 time.
  • the time from when the film is immersed in the crosslinking bath (crosslinking agent-containing liquid) until it reaches the final guide roll (approximately equivalent to the immersion time) is 5 seconds or more, or compared with other crosslinking baths Long cross-linking bath. If the immersion time is long, the change in concentration of the crosslinking agent or the like contained in the film tends to increase. Due to this, it is considered that both end portions in the width direction of the film are easily loosened.
  • the second or later (including the second) crosslinking bath is more than at least one of the above (1) to (5) than the first crosslinking bath.
  • the final crosslinking bath is most suitable for at least one of the above (1) to (5).
  • the cross-linking bath that adjusts the holding angle within the predetermined range preferably includes the second and subsequent cross-linking baths, and more preferably includes the final cross-linking bath.
  • the holding angle is adjusted to the predetermined range in the final third crosslinking bath 17c among the three crosslinking baths.
  • the holding angle may be adjusted to the predetermined range for a plurality of crosslinking baths of two or more crosslinking baths or for all the crosslinking baths.
  • an expander roll, a spiral roll, and a crown roll are used as a guide roll in order to convey a polyvinyl alcohol resin film while removing wrinkles of the film, or to more effectively suppress or prevent curling and folding.
  • a roll having a widening function such as, or to use other widening devices such as a cross guider, a bend bar, and a tenter clip.
  • the above-mentioned widening function is particularly applied to the final guide roll (guide roll 43 in FIG. 1) arranged to have a holding angle of 100 ° or more and less than 180 °. It is preferable to use a roll having an expander roll. Performing a stretching process during the crosslinking process is also effective in suppressing wrinkles, curling, and folding.
  • the film drawn from the third crosslinking bath 17 c passes through the guide roll 44 and the nip roll 55 in this order and is introduced into the cleaning bath 19.
  • the production method of the present invention can include a washing treatment step after the crosslinking treatment step.
  • the washing treatment is performed for the purpose of removing excess chemicals such as boric acid and iodine adhering to the polyvinyl alcohol resin film.
  • the washing treatment can be performed, for example, by immersing the crosslinked polyvinyl alcohol resin film in the washing bath 19 (water), spraying the film with water as a shower, or using these together.
  • FIG. 1 shows an example in which a polyvinyl alcohol resin film is immersed in a cleaning bath 19 to perform a cleaning process.
  • the temperature of the washing bath 19 in the washing treatment is usually about 2 to 40 ° C., and the immersion time of the film is usually about 2 to 120 seconds.
  • a roll having a widening function such as an expander roll, a spiral roll, or a crown roll is used as the guide rolls 45, 46 and / or 47 for the purpose of transporting the polyvinyl alcohol resin film while removing wrinkles.
  • other widening devices such as cross guiders, bend bars, tenter clips can be used.
  • a stretching process may be performed in order to suppress generation of wrinkles.
  • the raw film 10 is uniaxially stretched wet or dry during the series of processing steps (that is, before and after any one or more processing steps and / or during any one or more processing steps). It is processed.
  • a specific method of the uniaxial stretching process is, for example, between rolls that perform longitudinal uniaxial stretching with a peripheral speed difference between two nip rolls (for example, two nip rolls arranged before and after the treatment bath) constituting the film conveyance path. Stretching, hot roll stretching as described in Japanese Patent No. 2731813, tenter stretching, and the like, and inter-roll stretching is preferred.
  • the uniaxial stretching treatment step can be performed a plurality of times before the polarizing film 23 is obtained from the raw film 10.
  • the final cumulative draw ratio of the polarizing film 23 based on the original fabric film 10 is based on the thickness of the original fabric film 10, but the obtained polarized light. From the viewpoint of the polarization property of the film 23, it is usually 4.5 times or more, preferably 5.0 times or more. On the other hand, if the cumulative stretch ratio is too high, the film becomes excessively thin and the handleability is lowered, and the film is likely to tear or break during the stretching process.
  • the thickness is less than 35 ⁇ m, it is preferably 5.9 times or less, more preferably 5.7 times or less, and even more preferably 5.5 times or less.
  • the thickness of the raw film 10 is 35 ⁇ m or more and 65 ⁇ m or less, the thickness is preferably 6.3 times or less, more preferably 6.1 times or less, and further preferably 5.9 times or less.
  • the stretching step may be performed in any treatment step, and in the case where the stretching treatment is performed in two or more treatment steps, the stretching treatment may be performed in any treatment step, but from the viewpoint of enhancing the dyeability of the dichroic dye. Therefore, the film to be subjected to the dyeing process is preferably a film that has been subjected to at least some uniaxial stretching treatment, or instead of or in addition to the uniaxial stretching treatment before the dyeing treatment. Thus, it is preferable to perform a uniaxial stretching process during the dyeing process. Thus, the stretched film is subjected to a crosslinking treatment step. According to the present invention, a film that has become thin and easily curled or folds due to stretching is crosslinked. However, curling and folding can be effectively suppressed or prevented. In a preferred embodiment, the stretching treatment is performed by a swelling treatment step and / or a dyeing treatment step and a crosslinking treatment step.
  • the stretching treatment can contribute to the suppression of wrinkles of the conveyed film, and particularly curling and folding that occur in the crosslinking treatment.
  • the draw ratio in the crosslinking treatment is low, this contribution is reduced and curling and folding are likely to occur.
  • the draw ratio in each crosslinking bath in the crosslinking treatment is, for example, 1.14 times or less, Is 1.1 times or less, and even 1.05 times or less, it is possible to effectively suppress or prevent curling and folding.
  • the drying of the film is not particularly limited, but can be performed using a drying furnace 21 as in the example shown in FIG.
  • the drying temperature is, for example, about 30 to 100 ° C.
  • the drying time is, for example, about 30 to 600 seconds.
  • the thickness of the polarizing film 23 obtained as described above is, for example, about 5 to 30 ⁇ m.
  • Processing other than the processing described above can also be added.
  • treatments that can be added include immersion treatment (complementary color treatment) in an aqueous iodide solution that does not contain boric acid, and immersion treatment in an aqueous solution that does not contain boric acid and contains zinc chloride, etc. (zinc) Processing).
  • the film drawn out in a state where the treatment liquid is adhered to both sides is used on both sides.
  • the treatment for reducing the liquid adhesion amount can also be applied to the crosslinking bath.
  • the treatment for reducing the liquid adhesion amount and the adjustment of the holding angle to the predetermined range may be used in combination.
  • the both ends in the width direction of the film here are preferably about 2 to 20% of the entire film width in total of both ends.
  • the treatment for reducing the liquid adhesion amount at both ends in the width direction can be performed, for example, by the following methods a) to c).
  • This gas spraying process can be performed using a pipe (piping) or hose having one or a plurality of injection holes through which gas is injected, or a gas spraying device such as an air knife.
  • the type of gas used for the gas spraying process is not particularly limited, but is usually a gas inert to the film such as air, nitrogen, argon, and preferably air.
  • the gas injection pressure is not particularly limited as long as the attached liquid can be blown away.
  • gas blowing treatment In order to suppress curling and folding of the film drawn out from the treatment bath, it is sufficient to perform gas blowing treatment only on both ends in the width direction on both sides of the film, but in addition to both ends in the width direction, other films
  • a gas spraying process can also be performed on the surface region.
  • a gas spraying process may be performed on both sides of the film.
  • the gas blowing device is drawn between the guide roll 32 and the nip roll 51 and the film is drawn from the swelling bath 13. Until the guide roll 32 is reached, or at both of these positions.
  • the gas spraying process is performed on the film immediately after being drawn from at least the liquid level of the processing bath.
  • the rolls brought into contact with the surfaces at both ends in the film width direction can be a pair of rolls sandwiching a polyvinyl alcohol resin film drawn from the treatment bath from both sides, such as a cross guider. In the film that has passed between the pair of rolls, the adhered liquid is peeled off in the surface area in contact with the rolls.
  • the bar to be brought into contact with the surfaces at both ends in the film width direction is not a roll itself rotating like a roll, sandwiches a polyvinyl alcohol resin film drawn from the treatment bath from both sides, or films one by one in order. Is a pair of rod-shaped objects that are in contact with the Even in the case where such a bar is used, in the film passing between the bars, the adhering liquid is peeled off in the surface region in contact with the bar.
  • the surface of the roll and bar that contacts the film may be made of a metal such as stainless steel, or may be made of rubber, sponge, or the like.
  • the shape of the roll and the bar it is sufficient that the surface in contact with the film has a curved surface, but preferably a cylindrical shape.
  • the diameter is about 5 to 100 mm, preferably 10 to 50 mm. If the diameter is within this range, the film can be smoothly conveyed.
  • a treatment in which a roll or a bar is brought into contact with only both ends in the width direction on both sides of the film.
  • the contact treatment can also be performed on other film surface regions. For example, you may perform the said contact process to the whole film both surfaces.
  • the installation angle of the roll and the bar is not particularly limited, and the longitudinal direction of the roll and the bar may be parallel to the film width direction or may be inclined with respect to the film width direction.
  • the film drawn from the swelling bath 13 is subjected to contact processing with this roll or bar, the film is swollen between the guide roll 32 and the nip roll 51. It can be carried out after being drawn out from the bath 13 until reaching the guide roll 32, or at both of these positions.
  • the contact treatment with the roll or bar is performed on the film immediately after being drawn from the liquid level of the treatment bath.
  • the film drawn out of the treatment bath and subjected to the process of reducing the liquid adhesion amount is usually
  • the flat roll is a cylindrical guide roll having a constant diameter over the entire width. That is, when the film drawn out of the treatment bath and subjected to the treatment for reducing the liquid adhesion amount first passes through the guide roll and then passes through the nip roll, the one or more guide rolls are flat rolls. Is preferred.
  • a polarizing plate can be obtained by bonding a protective film via an adhesive on at least one surface of the polarizing film produced as described above.
  • the protective film for example, a film made of an acetyl cellulose resin such as triacetyl cellulose or diacetyl cellulose; a film made of a polyester resin such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate and polybutylene terephthalate; a polycarbonate resin film, a cyclo Examples include olefin-based resin films; (meth) acrylic-based resin films; and films made of polypropylene-based chain olefin-based resins.
  • (meth) acryl means at least one selected from acrylic and methacrylic.
  • an adhesive used for laminating a polarizing film and a protective film an active energy ray curable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, an aqueous solution of a polyvinyl alcohol resin, or an aqueous solution in which a crosslinking agent is blended.
  • water-based adhesives such as urethane emulsion adhesives.
  • the ultraviolet curable adhesive may be a mixture of a (meth) acrylic compound and a radical photopolymerization initiator, a mixture of an epoxy compound and a cationic photopolymerization initiator, or the like. Further, a cationic polymerizable epoxy compound and a radical polymerizable (meth) acrylic compound may be used in combination, and a photo cationic polymerization initiator and a photo radical polymerization initiator may be used in combination as an initiator.
  • Example 1 The polarizing film was manufactured using the apparatus similar to the polarizing film manufacturing apparatus shown by FIG. All the guide rolls 30 to 41 were flat rolls.
  • Swelling treatment step A 30 ⁇ m-thick polyvinyl alcohol film [trade name “Kuraray Poval Film VF-PE # 3000” manufactured by Kuraray Co., Ltd., polymerization degree 2400, saponification degree 99.9 mol% or more] It was transported and immersed in a swelling bath 13 containing pure water at 20 ° C. for 30 seconds.
  • stretching between rolls (longitudinal uniaxial stretching) is performed with a difference in peripheral speed between the nip rolls 50 and 51 so that the film width immediately after being drawn out from the swelling bath 13 is equal to or less than the film width before immersion in the swelling bath 13.
  • the draw ratio based on the original fabric film 10 was 2.5 times.
  • a gas spraying device (air spray nozzle) installed in front of the guide roll 32 and a gas spray device (air spraying) installed between the guide roll 32 and the nip roll 51 are used. Nozzle) was used to inject air to both ends in the width direction on both sides of the film to remove the liquid adhering thereto.
  • the inter-roll stretching (longitudinal uniaxial stretching) was performed with a difference in peripheral speed between the nip roll 53 installed between the two crosslinking baths 17b.
  • the cumulative draw ratio in the swelling process, the dyeing process and the first cross-linking process based on the original fabric film 10 was 4.3 times (the draw ratio in the first cross-linking process was 1.6 times).
  • the film after the first crosslinking treatment was immersed in a second crosslinking bath 17b at 59 ° C. having the same composition as the first crosslinking bath 17a for 30 seconds (second crosslinking treatment). Also in this second cross-linking treatment, the nip roll 53, the second cross-linking bath 17b and the second cross-linking bath 17b and the second cross-linking bath 17b and the second cross-linking bath 17b and the second cross-linking bath 17b, the second cross-linking bath 17b and the second cross-linking bath 17b, the second cross-linking bath 17b and the second cross-linking bath 17b.
  • the inter-roll stretching (longitudinal uniaxial stretching) was performed with a difference in peripheral speed between the nip roll 54 and the three-crosslinking bath 17c.
  • the cumulative draw ratio in the swelling treatment, dyeing treatment, first cross-linking treatment and second cross-linking treatment based on the original fabric film 10 was 5.4 times (the draw ratio in the second cross
  • the film was stretched between rolls (longitudinal uniaxial stretching).
  • the cumulative draw ratio in the swelling treatment, dyeing treatment, first cross-linking treatment, second cross-linking treatment and third cross-linking treatment based on the original fabric film 10 was 5.5 times (stretching in the third cross-linking treatment). (Magnification is 1.02 times).
  • the film after the third crosslinking treatment was immersed in a washing bath 19 containing pure water at 5 ° C., and then dried at 70 ° C. for 3 minutes by passing through a drying furnace 21, thereby producing a polarizing film 23. .
  • Example 2 Cumulative draw ratio in the swelling treatment, dyeing treatment, first cross-linking treatment, second cross-linking treatment and third cross-linking treatment based on the raw film 10 is 6.0 times (the draw ratio in the third cross-linking treatment is A polarizing film was continuously produced for 24 hours in the same manner as in Example 1 except that the amount was 1.11). During operation for 24 hours, curl and folding at both ends in the film width direction were not observed in any treatment process, but the fold of the film was not recognized, but with the cumulative draw ratio increased to 6.0 times, During the operation for 24 hours, the film broke once.
  • Example 3 A polarizing film was continuously produced for 24 hours in the same manner as in Example 1 except that the holding angle of the film in the final guide roll 43 disposed in the third crosslinking bath 17c was 135 °. During operation for 24 hours, no curl or crease was observed at both ends in the film width direction in any of the treatment steps, and no folds or breaks in the film that could occur with these were observed.
  • Example 4 A polarizing film was continuously produced for 24 hours in the same manner as in Example 1 except that the holding angle of the film in the final guide roll 43 disposed in the third crosslinking bath 17c was 110 °. A fold of 1 mm width occurred at both ends in the film width direction about once every 5 hours at a position immediately after being drawn out from the third crosslinking bath 17c. However, no film breakage was observed during operation for 24 hours.
  • Example 1 A polarizing film was continuously produced for 24 hours in the same manner as in Example 1 except that the holding angle of the film in the final guide roll 43 disposed in the third crosslinking bath 17c was 80 °. A fold of 1 mm width occurs at both ends in the film width direction once every two hours at a position immediately after being drawn out from the third crosslinking bath 17c, and it breaks at the film end by passing through the nip roll 55 in this state. Eyes were observed and the film was broken. The film broke twice during 24 hours of operation.
  • ⁇ Comparative example 2> A polarizing film was continuously produced for 24 hours in the same manner as in Example 1 except that the holding angle of the film in the final guide roll 43 disposed in the third crosslinking bath 17c was 30 °. At the position immediately after being drawn out from the third cross-linking bath 17c, a fold of 2 mm width is always generated at both ends in the film width direction. By passing through the nip roll 55 in this state, a fold can be formed at the film end. Breaking occurred. The film breakage was 5 times during 24 hours of operation.

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Abstract

 厚みが65μm以下であるポリビニルアルコール系樹脂フィルムを搬送させながら、染色処理、及び架橋剤含有液を収容する2以上の浴に順次浸漬させる架橋処理を少なくとも施して偏光フィルムを製造する方法であり、該2以上の浴のうち少なくとも1つの浴において、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、浴中に配置された2以上のガイドロールに沿って搬送され、かつ該2以上のガイドロールのうち最後に通過する最終ガイドロールにおいて抱き角が100°以上180°未満となるように最終ガイドロールを通過する製造方法が提供される。

Description

偏光フィルムの製造方法
 本発明は、偏光板の構成部材として用いることのできる偏光フィルムの製造方法に関する。
 偏光フィルムには、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素や二色性染料のような二色性色素を吸着配向させたものが従来用いられている。偏光フィルムは通常、その片面又は両面に接着剤を用いて保護フィルムを貼合して偏光板とされ、液晶テレビ、パーソナルコンピュータ用モニター及び携帯電話等の液晶表示装置に代表される画像表示装置に用いられている。
 一般に偏光フィルムは、連続的に搬送される長尺のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを膨潤浴、染色浴、架橋浴のような処理浴に順次浸漬する処理を施すとともに、これら一連の処理の間に延伸処理を施すことによって製造される〔例えば、特開2004-070104号公報(特許文献1)及び特開2008-250326号公報(特許文献2)〕。特許文献1及び2は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを1.2倍以上の高倍率で湿式延伸するときに起こるフィルムの破断(延伸切れ)を抑制するために、当該湿式延伸を行う浴に設けられる、フィルムが最初に接するガイドロールにおけるフィルムの抱き角を所定の範囲とすることを開示する。
特開2004-070104号公報 特開2008-250326号公報
 近年益々、偏光フィルムの薄膜化が要求されているが、これに伴って原料フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂フィルムとして厚みが薄いものを用いると、偏光フィルム製造工程中に、フィルムの幅方向両端部が内側へ丸く折れ曲がるカールや、カールが強く、内側へカールした部分がフィルム内側部分とくっついた状態となる折れ込みを生じるという不具合が起こりやすくなる。このようなカールや折れ込みが発生したフィルムは、その後ニップロールを通過するときや延伸処理を施すときなどに折れ目ができたり、折れ目で裂けたり、破断したりすることもある。
 カールや折れ込みのような不具合は、フィルムを液中に浸漬して引き出すいずれの処理においても起こり得るが、本発明は特に、架橋浴に浸漬した場合の上記不具合の抑制を課題とする。すなわち本発明の目的は、薄いポリビニルアルコール系樹脂フィルムから偏光フィルムを製造する方法において、架橋浴に浸漬することによって発生するフィルム幅方向両端部のカールや折れ込みを抑制することのできる製造方法を提供することにある。
 本発明は、以下に示す偏光フィルムの製造方法を提供する。
 [1] 厚みが65μm以下であるポリビニルアルコール系樹脂フィルムを搬送させながら、染色処理、及び架橋剤含有液を収容する2以上の浴に順次浸漬させる架橋処理を少なくとも施して偏光フィルムを製造する方法であって、
 前記2以上の浴のうち少なくとも1つの浴において、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、浴中に配置された2以上のガイドロールに沿って搬送され、かつ、前記2以上のガイドロールのうち最後に通過する最終ガイドロールにおいて抱き角が100°以上180°未満となるように最終ガイドロールを通過する、製造方法。
 [2] 抱き角が100°以上180°未満となるように配置される前記最終ガイドロールを有する前記少なくとも1つの浴において延伸処理が施され、各浴での該延伸処理における延伸倍率が1.14倍以下である、[1]に記載の製造方法。
 [3] 前記架橋処理に供されるポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、延伸フィルムである、[1]又は[2]に記載の製造方法。
 [4] 前記厚みが65μm以下であるポリビニルアルコール系樹脂フィルムを基準とする前記偏光フィルムの累積延伸倍率が5.9倍以下である、[3]に記載の製造方法。
 [5] 前記最終ガイドロールがエキスパンダーロールである、[1]~[4]のいずれかに記載の製造方法。
 本発明の方法によれば、薄いポリビニルアルコール系樹脂フィルムから偏光フィルムを製造する方法において従来生じていた、架橋浴への浸漬によるフィルム幅方向両端部のカールや折れ込みを効果的に抑制することができる。
本発明に係る偏光フィルムの製造方法及びそれに用いる偏光フィルム製造装置の一例を模式的に示す断面図である。
 <偏光フィルムの製造方法>
 本発明において偏光フィルムは、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素(ヨウ素や二色性染料)が吸着配向しているものである。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを構成す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。そのケン化度は、通常約85モル%以上、好ましくは約90モル%以上、より好ましくは約99モル%以上である。ポリ酢酸ビニル系樹脂は、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他、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等であることができる。共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類等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、通常約1000~10000、好ましくは約1500~5000程度である。
 これらのポリビニルアルコール系樹脂は変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等も使用し得る。
 本発明では、偏光フィルム製造の開始材料として、厚みが65μm以下、好ましくは約10~50μm、より好ましくは約10~35μmの未延伸のポリビニルアルコール系樹脂フィルム(原反フィルム)を用いる。これにより薄膜の偏光フィルムを得ることができる。原反フィルムの厚みが65μmより厚い場合には、フィルムの機械的強度が十分に高いため、フィルムを架橋浴に浸漬することによって生じるフィルム幅方向端部のカールや折れ込みはほとんど問題とならない。
 原反フィルムの幅は特に制限されず、例えば400~6000mm程度であることができるが、フィルム幅が大きいほどカールや折れ込みが生じやすい。従って本発明の製造方法は、原反フィルムの幅が大きいとき、具体的にはフィルム幅が1000m以上であるときにとりわけ有効である。
 原反フィルムは通常、長尺の未延伸ポリビニルアルコール系樹脂フィルムのロール(巻回品)として用意される。
 偏光フィルムは、上記の原反フィルムを偏光フィルム製造装置のフィルム搬送経路に沿って連続的に搬送させて所定の処理工程を実施することにより長尺の偏光フィルムとして連続製造することができる。所定の処理工程は、原反フィルムを膨潤浴に浸漬させる膨潤処理工程、膨潤処理工程後のフィルムを染色浴に浸漬させる染色処理工程、及び染色処理後のフィルムを架橋浴に浸漬させる架橋処理工程を含むことができる。また、これらの一連の処理工程の間(すなわち、いずれか1以上の処理工程の前後及び/又はいずれか1以上の処理工程中)に、湿式又は乾式にて一軸延伸処理を施す。必要に応じて、他の処理工程を付加してもよい。
 上記の各処理工程は、1つの浴にフィルムを浸漬させる処理であってもよいし、2以上の浴に順次浸漬させる処理であってもよい。本発明に係る偏光フィルムにおいて、少なくとも架橋処理工程は、染色処理工程後のフィルムを2以上の架橋浴に順次浸漬させる処理である。これは、2以上の架橋浴を用いて架橋処理を行う場合にとりわけカールや折れ込みのような不具合が生じやすいためである。
 以下、図1を参照しながら、本発明に係る偏光フィルムの製造方法についてより詳細に説明する。図1は、本発明に係る偏光フィルムの製造方法及びそれに用いる偏光フィルム製造装置の一例を模式的に示す断面図である。図1に示される偏光フィルム製造装置は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる原反(未延伸)フィルム10を、繰出しロール11から連続的に巻き出しながらフィルム搬送経路に沿って搬送させることにより、フィルム搬送経路上に設けられる膨潤浴13、染色浴15、第1架橋浴17a、第2架橋浴17b、第3架橋浴17c、及び洗浄浴19を順次通過させ、最後に乾燥炉21を通過させるように構成されている。得られた偏光フィルム23は、例えば、そのまま次の偏光板作製工程(偏光フィルム23の片面又は両面に保護フィルムを貼合する工程)に搬送することができる。図1における矢印は、フィルムの搬送方向を示している。
 図1に示される例では架橋処理工程に3つの架橋浴を用いているが、これに制限されず、上述のように2以上の架橋浴が設けられていればよい。また図1の例に限らず、膨潤浴、染色浴、洗浄浴が2以上あってもよい。なお、本明細書では、膨潤浴、染色浴、架橋浴、洗浄浴のような、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対して処理を施す処理液を収容する浴を総称して「処理浴」ともいう。
 偏光フィルム製造装置のフィルム搬送経路は、上記処理浴の他、搬送されるフィルムを支持する、あるいはさらにフィルム搬送方向を変更することができるガイドロール30~47や、搬送されるフィルムを押圧・挟持し、その回転による駆動力をフィルムに与えることができる、あるいはさらにフィルム搬送方向を変更することができるニップロール50~57を適宜の位置に配置することによって構築することができる。例えば、ガイドロールは、各処理浴の前後や処理浴中に配置することができ、これにより処理浴へのフィルムの導入・浸漬及び処理浴からの引き出しを行うことができる〔図1参照〕。より具体的には、各処理浴中に2以上(図1の例に限らず3以上であってもよい)のガイドロールを設け、これらのガイドロールに沿ってフィルムを搬送させることにより、各処理浴にフィルムを浸漬させることができる。
 また、図1に示される偏光フィルム製造装置は、各処理浴の前後にニップロールが配置されており(ニップロール50~56)、これにより、いずれか1以上の処理浴中で、その前後に配置されるニップロール間に周速差をつけて縦一軸延伸を行うロール間延伸を実施することが可能になっている。以下、各処理工程について説明する。
 (膨潤処理)
 膨潤処理は、原反フィルム10表面の異物除去、原反フィルム10中の可塑剤除去、易染色性の付与、原反フィルム10の可塑化等の目的で行われる。処理条件は、当該目的が達成できる範囲で、かつ原反フィルム10の極端な溶解や失透等の不具合を生じない範囲で決定される。
 図1を参照して、膨潤処理は、ガイドロール30~32及びニップロール50によって構築されたフィルム搬送経路に沿って搬送させ、原反フィルム10を膨潤浴13(膨潤槽に収容された処理液)に所定時間浸漬し、次いで引き出すことによって実施することができる。ニップロール50とニップロール51との周速差を利用して膨潤浴13中で一軸延伸処理を施すこともできる。
 原反フィルム10に対して最初に膨潤処理を施す場合、膨潤浴13の温度は、例えば10~50℃程度、好ましくは10~40℃程度、より好ましくは15~30℃程度である。原反フィルム10の浸漬時間は、好ましくは10~300秒程度、より好ましくは20~200秒程度である。また、予め気体中で延伸したポリビニルアルコール系樹脂フィルムを膨潤させる場合、膨潤浴13の温度は、例えば20~70℃程度、好ましくは30~60℃程度である。フィルムの浸漬時間は、好ましくは30~300秒程度、より好ましくは60~240秒程度である。
 膨潤浴13には、純水のほか、ホウ酸(特開平10-153709号公報)、塩化物(特開平06-281816号公報)、無機酸、無機塩、水溶性有機溶媒、アルコール類等を約0.01~10重量%の範囲で添加した水溶液を使用することも可能である。
 膨潤処理では、原反フィルム10が幅方向に膨潤してフィルムにシワが入るといった問題が生じやすい。このシワを取りつつフィルムを搬送するための1つの手段として、ガイドロール30,31及び/又は32にエキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロールのような拡幅機能を有するロールを用いたり、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップのような他の拡幅装置を用いたりすることが挙げられる。シワの発生を抑制するためのもう1つの手段は延伸処理を施すことである。
 膨潤処理では、フィルムの搬送方向にもフィルムが膨潤拡大するので、フィルムに積極的な延伸を行わない場合は、搬送方向のフィルムのたるみを無くすために、例えば、膨潤浴13の前後に配置するニップロール50,51の速度をコントロールする等の手段を講ずることが好ましい。また、膨潤浴13中のフィルム搬送を安定化させる目的で、膨潤浴13中での水流を水中シャワーで制御したり、EPC装置(Edge Position Control装置:フィルムの端部を検出し、フィルムの蛇行を防止する装置)等を併用したりすることも有用である。
 図1に示される例において、膨潤浴13から引き出されたフィルムは、ガイドロール32、ニップロール51を順に通過して染色浴15へ導入される。
 (染色処理)
 染色処理は、膨潤処理後の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、配向させる等の目的で行われる。処理条件は、当該目的が達成できる範囲で、かつフィルムの極端な溶解や失透等の不具合が生じない範囲で決定される。図1を参照して、染色処理は、ガイドロール33~35及びニップロール51によって構築されたフィルム搬送経路に沿って搬送させ、膨潤処理後のフィルムを染色浴15(染色槽に収容された処理液)に所定時間浸漬し、次いで引き出すことによって実施することができる。二色性色素の染色性を高めるために、染色処理工程に供されるフィルムは、少なくともある程度の一軸延伸処理を施したフィルムであることが好ましく、又は染色処理前の一軸延伸処理の代わりに、あるいは染色処理前の一軸延伸処理に加えて、染色処理時に一軸延伸処理を行うことが好ましい。
 二色性色素としてヨウ素を用いる場合、染色浴15には、例えば、濃度が重量比でヨウ素/ヨウ化カリウム/水=約0.003~0.3/約0.1~10/100である水溶液を用いることができる。ヨウ化カリウムに代えて、ヨウ化亜鉛等の他のヨウ化物を用いてもよく、ヨウ化カリウムと他のヨウ化物を併用してもよい。また、ヨウ化物以外の化合物、例えば、ホウ酸、塩化亜鉛、塩化コバルト等を共存させてもよい。ホウ酸を添加する場合は、ヨウ素を含む点で後述する架橋処理と区別され、水溶液が水100重量部に対し、ヨウ素を約0.003重量部以上含んでいるものであれば、染色浴15とみなすことができる。フィルムを浸漬するときの染色浴15の温度は、通常10~45℃程度、好ましくは10~40℃であり、より好ましくは20~35℃であり、フィルムの浸漬時間は、通常30~600秒程度、好ましくは60~300秒である。
 二色性色素として水溶性二色性染料を用いる場合、染色浴15には、例えば、濃度が重量比で二色性染料/水=約0.001~0.1/100である水溶液を用いることができる。この染色浴15には、染色助剤等を共存させてもよく、例えば、硫酸ナトリウム等の無機塩や界面活性剤などを含有していてもよい。二色性染料は1種のみを単独で用いてもよいし、2種類以上の二色性染料を併用してもよい。フィルムを浸漬するときの染色浴15の温度は、例えば20~80℃程度、好ましくは30~70℃であり、フィルムの浸漬時間は、通常30~600秒程度、好ましくは60~300秒程度である。
 上述のように染色処理工程では、染色浴15でフィルムの一軸延伸を行うことができる。フィルムの一軸延伸は、染色浴15の前後に配置したニップロール51とニップロール52との間に周速差をつけるなどの方法によって行うことができる。
 染色処理においても、膨潤処理と同様にフィルムのシワを除きつつポリビニルアルコール系樹脂フィルムを搬送するために、ガイドロール33,34及び/又は35にエキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロールのような拡幅機能を有するロールを用いたり、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップのような他の拡幅装置を用いたりすることができる。シワの発生を抑制するためのもう1つの手段は、膨潤処理と同様、延伸処理を施すことである。
 図1に示される例において、染色浴15から引き出されたフィルムは、ガイドロール35、ニップロール52を順に通過して第1架橋浴17aへ導入される。
 (架橋処理)
 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)などの目的で行う処理である。図1を参照して、第1架橋浴17aを用いた架橋処理は、ガイドロール36~38及びニップロール52によって構築されたフィルム搬送経路に沿って搬送させ、架橋剤含有液を収容する第1架橋浴17a(架橋槽に収容された処理液)に染色処理後のフィルムを所定時間浸漬し、次いで引き出すことによって実施することができる。第2架橋浴17b及び第3架橋浴17cを用いた架橋処理についても同様である。
 第1架橋浴17a、第2架橋浴17b及び第3架橋浴17cに収容される架橋剤含有液は、水100重量部に対して、架橋剤としてのホウ酸を例えば約1~10重量部含有する水溶液であることができる。これらの架橋浴は、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、例えば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、ヨウ化亜鉛等が挙げられる。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、硫酸ナトリウム等を共存させてもよい。
 架橋処理においては、その目的によって、架橋剤(ホウ酸等)及びヨウ化物の濃度、並びに架橋浴の温度を適宜変更することができる。例えば、架橋処理の目的が架橋による耐水化であり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対し、膨潤処理、染色処理及び架橋処理をこの順に施す場合、架橋浴の架橋剤含有液は、濃度が重量比でホウ酸/ヨウ化物/水=3~10/1~20/100の水溶液であることができる。必要に応じ、ホウ酸に代えてグリオキザール又はグルタルアルデヒド等の他の架橋剤を用いてもよく、ホウ酸と他の架橋剤を併用してもよい。フィルムを浸漬するときの架橋浴の温度は、通常50~70℃程度、好ましくは53~65℃であり、フィルムの浸漬時間は、通常10~600秒程度、好ましくは20~300秒、より好ましくは20~200秒である。一方、予め延伸したポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対して染色処理及び架橋処理をこの順に施す場合、架橋浴の温度は、通常50~85℃程度、好ましくは55~80℃である。
 色相調整を目的とする架橋処理においては、例えば、二色性色素としてヨウ素を用いた場合、濃度が重量比でホウ酸/ヨウ化物/水=1~5/3~30/100の架橋剤含有液を使用することができる。フィルムを浸漬するときの架橋浴の温度は、通常10~45℃程度であり、フィルムの浸漬時間は、通常1~300秒程度、好ましくは2~100秒である。
 耐水化を目的とする架橋処理及び色相調整を目的とする架橋処理の双方を実施する場合、耐水化を目的とする架橋処理の後、色相調整を目的とする架橋処理を行うことができる。例えば図1の例においては、第1架橋浴17aを用いた架橋処理を耐水化目的とし、第2架橋浴17bを用いた架橋処理を耐水化目的又は色相調整目的とし、第3架橋浴17cを用いた架橋処理を色相調整目的とすることができる。ただし、色相調整を目的とする架橋処理は任意の処理であり、省略されてもよい。
 染色処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムの架橋浴への浸漬処理は、当該架橋浴中に配置された2以上のガイドロールに沿って当該フィルムを搬送させることによって行うことができる。引き続くフィルム搬送によって当該フィルムは、その後、架橋浴中に配置される最後(最も下流側)のガイドロール(最終ガイドロール)を通過して架橋浴から引き出されるのであるが、この際、本発明では、2以上ある架橋浴のうち少なくとも1つの架橋浴において、最終ガイドロールにおける抱き角が100°以上180°未満となるように最終ガイドロールを通過させ、フィルムを架橋浴から引き出す。このように最終ガイドロールにおける抱き角を浅め(大き目)に調整し、最終ガイドロールによるフィルムの拘束を低減させることにより当該架橋浴からフィルムが引き出されたときに生じ得るフィルム幅方向両端部のカールや折れ込みを抑制又は防止することができる。
 ここで、最終ガイドロールにおける抱き角とは、図1に示される角度θであり、最終ガイドロールを通過する前(直前)のフィルムと通過した後(直後)のフィルムとがなす角度であって、最終ガイドロールが存在する側の角度を意味する。抱き角は0~180°の値を採り得るが、本発明ではこれを100°以上180°未満とする。角度θが180°以上の場合、もはやフィルムが最終ガイドロールに抱き掛けられた状態とはいえないため、180°以上の抱き角は概念上存在しない。
 カールや折れ込みをより効果的に抑制又は防止する観点から、最終ガイドロールにおける抱き角は、135~178°であることが好ましく、145~175°であることがより好ましい。
 2以上ある架橋浴のうち少なくとも1つが、抱き角100°以上180°未満となるように配置される最終ガイドロールを有する架橋浴であればよいが、カールや折れ込みをより効果的に抑制又は防止する観点から、抱き角を調整しない場合にはこれらの不具合がとりわけ生じやすい架橋浴において抱き角を上記所定の範囲に調整することが好ましい。
 カールや折れ込みのような不具合が生じやすい架橋浴としては、次の架橋浴を挙げることができる。
 (1)架橋浴におけるフィルムの張力が、他の架橋浴に比べて小さい架橋浴。フィルム張力が比較的小さいと、フィルムの幅方向両端部が緩むためか、上記不具合を生じやすい。
 (2)架橋浴(架橋剤含有液)の架橋剤(ホウ酸等)の濃度が、他の架橋浴に比べて小さい架橋浴。架橋剤濃度の比較的小さい浴にフィルムを浸漬すると、フィルム中の架橋剤濃度も低下する。これに起因して、フィルムの幅方向両端部が緩みやすくなると考えられる。
 (3)架橋浴の温度が、他の架橋浴に比べて高い架橋浴。架橋浴の温度が比較的高いと、フィルムの幅方向両端部が緩むためか、上記不具合を生じやすい。
 (4)架橋浴にて実施する延伸の倍率が、他の架橋浴での延伸の倍率に比べて小さい架橋浴。得られる偏光フィルムに所望の累積延伸倍率を付与し、その偏光特性を高めるために、2以上ある架橋浴のうち複数の架橋浴にて一軸延伸処理を行うことができるが、延伸倍率が比較的小さいと(例えば、当該架橋浴における延伸倍率が1.14倍以下、さらには1.1倍以下、なおさらには1.05倍以下であると)、フィルムの幅方向両端部が緩むためか、上記不具合を生じやすい。図1を参照して、架橋浴での一軸延伸処理は、例えば第3架橋浴17cであれば、ニップロール54とニップロール55との周速差を利用して行うことができる(他の架橋浴についても同様)。なお、2以上ある架橋浴のうち1つの架橋浴にて一軸延伸処理を行うことも可能であり、架橋処理では一軸延伸処理を行わないことも可能である。架橋浴にて実施する延伸の倍率は、1つの架橋浴あたり、通常1倍以上であり、典型的には1倍超である。
 (5)フィルムが架橋浴(架橋剤含有液)に浸漬されてから最終ガイドロールに到達するまでの時間(ほぼ浸漬時間に相当する)が5秒以上であるか、又は他の架橋浴に比べて長い架橋浴。浸漬時間が長くなると、フィルム中に含有される架橋剤等の濃度変化が大きくなりやすくなる。これに起因して、フィルムの幅方向両端部が緩みやすくなると考えられる。
 架橋浴を2以上用いて架橋処理を行う場合、概して、最初の架橋浴よりも2段目以降(2段目を含む)の架橋浴の方が上記(1)~(5)の少なくともいずれかに適合しやすく、最終の架橋浴が上記(1)~(5)の少なくともいずれかに最も適合しやすい。例えば、最終の架橋浴を色相調整目的の架橋浴とする場合、ホウ酸濃度は通常、他の架橋浴よりも小さくされる。従って本発明においては、抱き角を上記所定の範囲に調整する架橋浴は、2段目以降の架橋浴を含むことが好ましく、最終の架橋浴を含むことがより好ましい。図1は、3つある架橋浴のうち最終の第3架橋浴17cにおいて抱き角を上記所定の範囲に調整した例を示したものである。ただし、2以上ある架橋浴の複数の架橋浴について、又はすべての架橋浴について、抱き角を上記所定の範囲に調整してもよい。
 架橋処理においても、フィルムのシワを除きつつポリビニルアルコール系樹脂フィルムを搬送するために、あるいはカールや折れ込みをより効果的に抑制又は防止するために、ガイドロールにエキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロールのような拡幅機能を有するロールを用いたり、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップのような他の拡幅装置を用いたりすることができる。カールや折れ込みをより効果的に抑制又は防止するためには、特に、抱き角100°以上180°未満となるように配置される最終ガイドロール(図1におけるガイドロール43)に上記拡幅機能を有するロールを用いることが好ましく、中でもエキスパンダーロールを用いることが好ましい。架橋処理中の延伸処理を行うことも、シワ、カール及び折れ込みの抑制に有効である。
 図1に示される例において、第3架橋浴17cから引き出されたフィルムは、ガイドロール44、ニップロール55を順に通過して洗浄浴19へ導入される。
 (洗浄処理)
 本発明の製造方法は、架橋処理工程後の洗浄処理工程を含むことができる。洗浄処理は、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、架橋処理したポリビニルアルコール系樹脂フィルムを洗浄浴19(水)に浸漬、又は該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うことができる。
 図1には、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを洗浄浴19に浸漬して洗浄処理を行う場合の例を示している。洗浄処理における洗浄浴19の温度は、通常2~40℃程度であり、フィルムの浸漬時間は、通常2~120秒程度である。
 なお、洗浄処理においても、シワを除きつつポリビニルアルコール系樹脂フィルムを搬送する目的で、ガイドロール45,46及び/又は47にエキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロールのような拡幅機能を有するロールを用いたり、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップのような他の拡幅装置を用いたりすることができる。また、洗浄処理において、シワの発生を抑制するために延伸処理を施してもよい。
 (延伸処理)
 上述のように原反フィルム10は、上記一連の処理工程の間(すなわち、いずれか1以上の処理工程の前後及び/又はいずれか1以上の処理工程中)に、湿式又は乾式にて一軸延伸処理される。一軸延伸処理の具体的方法は、例えば、フィルム搬送経路を構成する2つのニップロール(例えば、処理浴の前後に配置される2つのニップロール)間に周速差をつけて縦一軸延伸を行うロール間延伸、特許第2731813号公報に記載されるような熱ロール延伸、テンター延伸等であることができ、好ましくはロール間延伸である。一軸延伸処理工程は、原反フィルム10から偏光フィルム23を得るまでの間に複数回にわたって実施することができる。
 原反フィルム10(厚みが65μm以下であるポリビニルアルコール系樹脂未延伸フィルム)を基準とする、偏光フィルム23の最終的な累積延伸倍率は、原反フィルム10の厚みにもよるが、得られる偏光フィルム23の偏光特性の観点から、通常4.5倍以上であり、好ましくは5.0倍以上である。一方、累積延伸倍率があまりに高いとフィルムが過度に薄くなって取扱性が低下したり、延伸処理中にフィルムの裂けや破断が生じやすくなったりすることから、累積延伸倍率は、原反フィルム10の厚みが35μm未満の場合、好ましくは5.9倍以下であり、より好ましくは5.7倍以下であり、さらに好ましくは5.5倍以下である。原反フィルム10の厚みが35μm以上65μm以下の場合、好ましくは6.3倍以下であり、より好ましくは6.1倍以下であり、さらに好ましくは5.9倍以下である。
 延伸工程はいずれの処理工程で行ってもよく、2以上の処理工程で延伸処理を行う場合においても延伸処理はいずれの処理工程で行ってもよいが、二色性色素の染色性を高める観点から、染色処理工程に供されるフィルムは、少なくともある程度の一軸延伸処理を施したフィルムであることが好ましく、又は染色処理前の一軸延伸処理の代わりに、あるいは染色処理前の一軸延伸処理に加えて、染色処理時に一軸延伸処理を行うことが好ましい。これにより延伸処理されたフィルムが架橋処理工程に供されることとなるが、本発明によれば、延伸されることにより薄くなりカールや折れ込みが生じやすくなったフィルムを架橋する場合であっても、効果的にカールや折れ込みを抑制又は防止することができる。好ましい1つの実施形態において延伸処理は、膨潤処理工程及び/又は染色処理工程と、架橋処理工程とで実施される。
 上述のように延伸処理は、搬送されるフィルムのシワや、特に架橋処理において生じるカール及び折れ込みの抑制に寄与できる。架橋処理における延伸倍率が低いと、この寄与が小さくなってカールや折れ込みが起こりやすくなるが、本発明によれば、架橋処理における各架橋浴での延伸倍率が例えば1.14倍以下、さらには1.1倍以下、なおさらには1.05倍以下と低い場合であっても、効果的にカールや折れ込みを抑制又は防止することができる。
 (乾燥処理)
 洗浄処理の後、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾燥させる処理を行うことが好ましい。フィルムの乾燥は特に制限されないが、図1に示される例のように乾燥炉21を用いて行うことができる。乾燥温度は、例えば30~100℃程度であり、乾燥時間は、例えば30~600秒程度である。以上のようにして得られる偏光フィルム23の厚みは、例えば約5~30μm程度である。
 (その他の処理工程)
 上記した処理以外の処理を付加することもできる。追加されうる処理の例は、架橋処理の後に行われる、ホウ酸を含まないヨウ化物水溶液への浸漬処理(補色処理)、ホウ酸を含まず塩化亜鉛等を含有する水溶液への浸漬処理(亜鉛処理)を含む。
 また、膨潤浴13及び/又は染色浴15から引き出されたフィルムにカールや折れ込みが生じることを抑制するために、両面に処理液が付着した状態で引き出されたフィルムに対して、その両面における幅方向両端部の液付着量を低減させる処理を行ってもよい。この液付着量を低減させる処理を架橋浴に適用することもでき、例えば少なくとも1つの架橋浴において、液付着量を低減させる処理と抱き角の上記所定範囲への調整とを併用してもよい。ここでいうフィルムの幅方向両端部とは、好ましくは両端部合計でフィルム幅全体の2~20%程度である。幅方向両端部の液付着量を低減させる処理は、例えば次のa)~c)の方法によって行うことができる。
 a)処理浴から引き出されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムの両面に対してガスを吹き付けることにより、少なくともフィルム幅方向両端部の表面に付着した液を除去して液付着量を低減させる方法。このガス吹き付け処理は、ガスが噴射される1又は複数の噴射穴を有するパイプ(配管)又はホースや、エアーナイフのようなガス吹き付け装置を用いて行うことができる。
 ガス吹き付け処理に用いるガスの種類は特に制限されないが、通常は空気、窒素、アルゴン等のフィルムに対して不活性なガスであり、好ましくは空気である。ガスの噴射圧も特に制限されず、付着した液を吹き飛ばせる程度であればよい。
 処理浴から引き出されたフィルムのカールや折れ込みを抑制するためには、フィルム両面における幅方向両端部のみにガス吹き付け処理を行えば十分であるが、幅方向両端部に加えて、他のフィルム表面領域にもガス吹き付け処理を併せて実施することもできる。例えば、フィルム両面の全体にガス吹き付け処理を行ってもよい。
 例えば図1を参照して、膨潤浴13から引き出されたフィルムに対してガス吹き付け処理を実施する場合、ガス吹き付け装置は、ガイドロール32とニップロール51との間、フィルムが膨潤浴13から引き出されてからガイドロール32に到達するまでの間、又はこれらの双方の位置に設置することができる。好ましくは、ガス吹き付け処理は、少なくとも処理浴の液面から引き出された直後のフィルムに対して実施される。
 b)処理浴から引き出されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムの両面にロール又はバーを接触させる(押し当てる)ことにより、少なくともフィルム幅方向両端部の表面に付着した液をこのロール又はバーで落として液付着量を低減させる方法。
 フィルム幅方向両端部の表面に接触させるロールは、例えばクロスガイダーのような、処理浴から引き出されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをその両面から挟む一対のロールであることができる。この一対のロール間を通ったフィルムは、ロールに接触した表面領域において、付着した液が剥ぎ落される。一方、フィルム幅方向両端部の表面に接触させるバーは、ロールのようなそれ自身が回転するものではない、処理浴から引き出されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをその両面から挟む、もしくは片面ずつ順にフィルムと接触される一対の棒状物である。このようなバーを用いる場合においても、バー間を通ったフィルムは、バーに接触した表面領域において、付着した液が剥ぎ落される。
 上記ロール及びバーにおけるフィルムと接触する表面は、例えばステンレス等の金属で構成されていてもよく、ゴム、スポンジ等で構成されていてもよい。ロール及びバーの形状は、フィルムに接触する面が曲面状となっていればよいが、好ましくは円筒形である。円筒状のロール又はバーを用いる場合、その径は5~100mm程度、好ましくは10~50mmである。径がこの範囲であれば滑らかにフィルムを搬送することが可能となる。
 処理浴から引き出されたフィルムのカールや折れ込みを抑制するためには、フィルム両面における幅方向両端部のみにロール又はバーを接触させる処理を行えば十分であるが、幅方向両端部に加えて、他のフィルム表面領域にも当該接触処理を併せて実施することもできる。例えば、フィルム両面の全体に当該接触処理を行ってもよい。ロール及びバーの設置角度は特に制限されず、ロール及びバーの長手方向はフィルム幅方向と平行であってもよいし、フィルム幅方向に対して傾斜していてもよい。
 例えば図1を参照して、膨潤浴13から引き出されたフィルムに対してこのロール又はバーとの接触処理を実施する場合、当該接触処理は、ガイドロール32とニップロール51との間、フィルムが膨潤浴13から引き出されてからガイドロール32に到達するまでの間、又はこれらの双方の位置で実施することができる。好ましくは、ロール又はバーとの接触処理は、少なくとも処理浴の液面から引き出された直後のフィルムに対して実施される。
 c)処理浴から引き出されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをニップロールに導入し、フィルム表面に付着した液をこのニップロールで落として液付着量を低減させる方法。この方法においては通常、フィルム両面の全体に付着した液が剥ぎ落される。
 上記a)又はb)の方法を用いてフィルム幅方向両端部のみに液付着量を低減させる処理を行う場合、処理浴から引き出され、液付着量を低減させる処理が施されたフィルムは、通常、全幅にわたって径が一定の円筒形ガイドロールであるフラットロールを用いて搬送される。すなわち、処理浴から引き出され、液付着量を低減させる処理が施されたフィルムがガイドロールをまず通過し、その後にニップロールを通過する場合、この1又は2以上のガイドロールはフラットロールであることが好ましい。地面に対して水平に配置されたフラットロールを用いて液付着量を低減させる処理が施されたフィルムを搬送することにより、フィルム搬送中にフィルムの幅方向中央部の液が両端部に流れ込むことを防止できるため、フィルム両端部のカールや折れ込みをより効果的に抑制することができる。
 <偏光板>
 以上のようにして製造される偏光フィルムの少なくとも片面に、接着剤を介して保護フィルムを貼合することにより偏光板を得ることができる。保護フィルムとしては、例えば、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースのようなアセチルセルロース系樹脂からなるフィルム;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート及び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からなるフィルム;ポリカーボネート系樹脂フィルム、シクロオレフィン系樹脂フィルム;(メタ)アクリル系樹脂フィルム;ポリプロピレン系樹脂の鎖状オレフィン系樹脂からなるフィルムが挙げられる。
 本明細書において「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルから選択される少なくとも一方を意味する。
 偏光フィルムと保護フィルムとの接着性を向上させるために、偏光フィルム及び/又は保護フィルムの貼合面に、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、紫外線照射、プライマー塗布処理、ケン化処理などの表面処理を施してもよい。偏光フィルムと保護フィルムとの貼合に用いる接着剤としては、紫外線硬化性接着剤のような活性エネルギー線硬化性接着剤や、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液、又はこれに架橋剤が配合された水溶液、ウレタン系エマルジョン接着剤のような水系接着剤を挙げることができる。紫外線硬化型接着剤は、(メタ)アクリル系化合物と光ラジカル重合開始剤の混合物や、エポキシ化合物と光カチオン重合開始剤の混合物等であることができる。また、カチオン重合性のエポキシ化合物とラジカル重合性の(メタ)アクリル系化合物とを併用し、開始剤として光カチオン重合開始剤と光ラジカル重合開始剤を併用することもできる。
 以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
 <実施例1>
 図1に示される偏光フィルム製造装置と同様の装置を用いて偏光フィルムを製造した。ガイドロール30~41にはすべてフラットロールを使用した。
 (1)膨潤処理工程
 厚み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「クラレポバールフィルムVF-PE#3000」、重合度2400、ケン化度99.9モル%以上〕を連続的に搬送し、20℃の純水が入った膨潤浴13に30秒間浸漬した。この膨潤処理では、膨潤浴13から引き出された直後のフィルム幅が膨潤浴13浸漬前のフィルム幅以下になるように、ニップロール50,51間に周速差をつけてロール間延伸(縦一軸延伸)を行った。原反フィルム10を基準とする延伸倍率は2.5倍とした。
 なお、膨潤浴13から引き出されたフィルムに対し、ガイドロール32の手前に設置されたガス吹き付け装置(エアー噴射ノズル)及びガイドロール32とニップロール51との間に設置されたガス吹き付け装置(エアー噴射ノズル)を用いて、フィルム両面における幅方向両端部にエアーを噴射して、そこに付着していた液を除去した。
 (2)染色処理工程
 次に、ニップロール51を通過したフィルムを、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水(重量比)が0.05/2/100である30℃の染色浴15に120秒間浸漬した。この染色処理においても、染色浴15から引き出された直後のフィルム幅が染色浴15浸漬前のフィルム幅以下になるように、ニップロール51,52間に周速差をつけてロール間延伸(縦一軸延伸)を行った。原反フィルム10を基準とする膨潤処理及び染色処理における累積延伸倍率は2.7倍とした(染色処理における延伸倍率は1.08倍)。
 (3)架橋処理工程
 次に、耐水化を目的とする第1の架橋処理を施すため、ニップロール52を通過したフィルムを、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水(重量比)が12/4.4/100である55℃の第1架橋浴17aに30秒間浸漬した。この第1の架橋処理においても、第1架橋浴17aから引き出された直後のフィルム幅が第1架橋浴17a浸漬前のフィルム幅以下になるように、ニップロール52と、第1架橋浴17aと第2架橋浴17bとの間に設置されたニップロール53との間に周速差をつけてロール間延伸(縦一軸延伸)を行った。原反フィルム10を基準とする膨潤処理、染色処理及び第1の架橋処理における累積延伸倍率は4.3倍とした(第1の架橋処理における延伸倍率は1.6倍)。
 次いで、第1の架橋処理後のフィルムを、第1架橋浴17aと同一組成である59℃の第2架橋浴17bに30秒間浸漬した(第2の架橋処理)。この第2の架橋処理においても、第2架橋浴17bから引き出された直後のフィルム幅が第2架橋浴17b浸漬前のフィルム幅以下になるように、ニップロール53と、第2架橋浴17bと第3架橋浴17cとの間に設置されたニップロール54との間に周速差をつけてロール間延伸(縦一軸延伸)を行った。原反フィルム10を基準とする膨潤処理、染色処理、第1の架橋処理及び第2の架橋処理における累積延伸倍率は5.4倍とした(第2の架橋処理における延伸倍率は1.25倍)。
 次いで、色相調整を目的とする架橋処理を施すため、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水(重量比)が9/2.9/100である40℃の第3架橋浴17cに15秒間浸漬した(第3の架橋処理)。その際、第3架橋浴17c中に配置された最終ガイドロール43におけるフィルムの抱き角を160°にしてフィルム搬送を行った。第3の架橋処理においても、第3架橋浴17cから引き出された直後のフィルム幅が第3架橋浴17c浸漬前のフィルム幅以下になるように、ニップロール54とニップロール55との間に周速差をつけてロール間延伸(縦一軸延伸)を行った。原反フィルム10を基準とする膨潤処理、染色処理、第1の架橋処理、第2の架橋処理及び第3の架橋処理における累積延伸倍率は5.5倍とした(第3の架橋処理における延伸倍率は1.02倍)。
 その後、第3の架橋処理後のフィルムを5℃の純水が入った洗浄浴19に浸漬し、次いで乾燥炉21を通過させることにより70℃で3分間乾燥させて、偏光フィルム23を作製した。
 以上の偏光フィルム製造を連続して24時間実施したところ、24時間の稼働中、いずれの処理工程においてもフィルム幅方向両端部にカールや折れ込みは認められず、これらに伴って生じ得るフィルムの折れ目や破断も認められなかった。
 <実施例2>
 原反フィルム10を基準とする膨潤処理、染色処理、第1の架橋処理、第2の架橋処理及び第3の架橋処理における累積延伸倍率を6.0倍(第3の架橋処理における延伸倍率は1.11倍)としたこと以外は実施例1と同様にして、偏光フィルム製造を連続して24時間実施した。24時間の稼働中、いずれの処理工程においてもフィルム幅方向両端部のカールや折れ込み、フィルムの折れ目は認められなかったが、累積延伸倍率を6.0倍と大きくしたことに伴って、24時間の稼働中、フィルムの破断が1回発生した。
 <実施例3>
 第3架橋浴17c中に配置された最終ガイドロール43におけるフィルムの抱き角を135°としたこと以外は実施例1と同様にして、偏光フィルム製造を連続して24時間実施した。24時間の稼働中、いずれの処理工程においてもフィルム幅方向両端部にカールや折れ込みは認められず、これらに伴って生じ得るフィルムの折れ目や破断も認められなかった。
 <実施例4>
 第3架橋浴17c中に配置された最終ガイドロール43におけるフィルムの抱き角を110°としたこと以外は実施例1と同様にして、偏光フィルム製造を連続して24時間実施した。第3架橋浴17cから引き出された直後の箇所で約5時間に1回、フィルム幅方向両端部に1mm幅の折れ込みが生じた。ただし、それによるフィルムの破断は、24時間の稼働中見られなかった。
 <比較例1>
 第3架橋浴17c中に配置された最終ガイドロール43におけるフィルムの抱き角を80°としたこと以外は実施例1と同様にして、偏光フィルム製造を連続して24時間実施した。第3架橋浴17cから引き出された直後の箇所で約2時間に1回、フィルム幅方向両端部に1mm幅の折れ込みが生じ、この状態でニップロール55を通過することにより、フィルム端部に折れ目ができ、フィルムの破断が生じた。フィルムの破断は、24時間の稼働中、2回であった。
 <比較例2>
 第3架橋浴17c中に配置された最終ガイドロール43におけるフィルムの抱き角を30°としたこと以外は実施例1と同様にして、偏光フィルム製造を連続して24時間実施した。第3架橋浴17cから引き出された直後の箇所で常時、フィルム幅方向両端部に2mm幅の折れ込みが生じ、この状態でニップロール55を通過することにより、フィルム端部に折れ目ができ、フィルムの破断が生じた。フィルムの破断は、24時間の稼働中、5回であった。
 10 ポリビニルアルコール系樹脂からなる原反フィルム、11 繰出しロール、13 膨潤浴、15 染色浴、17a 第1架橋浴、17b 第2架橋浴、17c 第3架橋浴、19 洗浄浴、21 乾燥炉、23 偏光フィルム、30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47 ガイドロール、50,51,52,53,54,55,56,57 ニップロール。

Claims (5)

  1.  厚みが65μm以下であるポリビニルアルコール系樹脂フィルムを搬送させながら、染色処理、及び架橋剤含有液を収容する2以上の浴に順次浸漬させる架橋処理を少なくとも施して偏光フィルムを製造する方法であって、
     前記2以上の浴のうち少なくとも1つの浴において、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、浴中に配置された2以上のガイドロールに沿って搬送され、かつ、前記2以上のガイドロールのうち最後に通過する最終ガイドロールにおいて抱き角が100°以上180°未満となるように最終ガイドロールを通過する、製造方法。
  2.  抱き角が100°以上180°未満となるように配置される前記最終ガイドロールを有する前記少なくとも1つの浴において延伸処理が施され、各浴での該延伸処理における延伸倍率が1.14倍以下である、請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記架橋処理に供されるポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、延伸フィルムである、請求項1又は2に記載の製造方法。
  4.  前記厚みが65μm以下であるポリビニルアルコール系樹脂フィルムを基準とする前記偏光フィルムの累積延伸倍率が5.9倍以下である、請求項3に記載の製造方法。
  5.  前記最終ガイドロールがエキスパンダーロールである、請求項1~4のいずれか1項に記載の製造方法。
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