WO2016114006A1 - 偏光膜の製造方法 - Google Patents

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WO2016114006A1
WO2016114006A1 PCT/JP2015/082880 JP2015082880W WO2016114006A1 WO 2016114006 A1 WO2016114006 A1 WO 2016114006A1 JP 2015082880 W JP2015082880 W JP 2015082880W WO 2016114006 A1 WO2016114006 A1 WO 2016114006A1
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WO
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stretching
polarizing film
clip
film
laminate
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Application number
PCT/JP2015/082880
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English (en)
French (fr)
Inventor
和也 秦
平田 聡
近藤 誠司
卓史 上条
Original Assignee
日東電工株式会社
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Publication date
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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
    • B29C55/20Edge clamps
    • 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
    • B29C55/04Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique
    • B29C55/06Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique parallel with the direction of feed
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a polarizing film. More specifically, the present invention relates to a method for producing a long polarizing film using a tenter stretching apparatus.
  • polarizing films are arranged on both sides of a liquid crystal cell due to the image forming method.
  • a method for producing a polarizing film free end uniaxial stretching that stretches between rolls having different peripheral speeds is widely adopted.
  • free end uniaxial stretching there is a problem that the width of the obtained film becomes narrow due to necking.
  • a method of stretching with a short roll interval short gap inter-roll stretching
  • Patent Document 1 According to stretching between short gap rolls, while neck-in is suppressed by contacting the roll, for example, as shown in FIG. 9, it is difficult to control the film width, and as a result, the end in the width direction of the film.
  • the axial accuracy in the region varies in the length direction of the film.
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and its main purpose is to provide a long polarizing film having excellent axial accuracy at the end in the width direction and, as a result, excellent in-plane uniformity of optical characteristics. It is to provide a method that can be manufactured.
  • a method for producing a long polarizing film uses a tenter stretching device including a plurality of clips as gripping means for a long resin film that forms the polarizing film, and stretches the long resin film in the longitudinal direction. , Including contraction in the width direction.
  • the stretching in the longitudinal direction includes enlarging the clip interval in the transport direction of the long resin film, and the contraction in the width direction includes decreasing the clip interval in the width direction.
  • the long resin film forming the polarizing film is a single-layer polyvinyl alcohol-based resin film, and the manufacturing method includes stretching the resin film in the longitudinal direction and shrinking in the width direction. And dyeing to produce a polarizing film.
  • the elongate resin film forming the polarizing film is a laminate having a resin base material and a polyvinyl alcohol-based resin layer formed on one side of the resin base material.
  • the method includes producing the polarizing film on the resin substrate by stretching the laminate in the longitudinal direction and shrinking in the width direction, and dyeing the laminate.
  • the contraction rate in the width direction is 0.8 or less.
  • the clip size of the clip is 12 mm to 40 mm.
  • the clip interval in the transport direction before stretching in the longitudinal direction is 100 mm or less.
  • the stretching ratio in the longitudinal direction is 1.5 to 6.5 times.
  • a long polarizing film is provided. This polarizing film is obtained by the manufacturing method described above.
  • the production method of the present invention by performing stretching in the longitudinal direction and contraction in the width direction using a tenter stretching device, the axial accuracy of the end portion in the width direction is excellent, and as a result, the in-plane uniformity of optical properties is excellent.
  • a long polarizing film can be obtained. Furthermore, since such a polarizing film can make very small the cutting amount by the slit process of an edge part, it is excellent in a yield and can reduce manufacturing cost.
  • the tenter stretching apparatus is often used for stretching in the lateral direction (width direction), and in this case, it is known that the axial accuracy of the end portion in the width direction of the obtained film is insufficient.
  • the direction in which stress is applied differs between the portion clipped by the tenter in the stretched film and the portion between the clips (the portion not clipped). That is, stress is applied in the width direction (lateral direction) of the film at the clip portion, and stress in the oblique direction is applied toward the clips on both sides at the portion between the clips. Accordingly, the axial accuracy of the end portion in the width direction of the obtained film becomes insufficient. As a result, the obtained film must be cut and removed at the end in the width direction by, for example, slitting.
  • a tenter stretching apparatus that must largely remove the end in the width direction.
  • the idea of obtaining a polarizing film by stretching in the longitudinal direction using is not in the art, but rather contrary to the common general knowledge.
  • the present inventors actually performed the stretching in the longitudinal direction using a tenter stretching device, they found that the axial accuracy of the end portion in the width direction of the obtained film was good.
  • a polarizing film having a wide width and excellent axial accuracy at the end in the width direction can be obtained.
  • a polarizing film having excellent axial accuracy at the end in the width direction can be obtained only after actually performing stretching in the longitudinal direction using a tenter stretching apparatus that is not normally performed. This is an excellent effect that cannot be expected from the technical common sense related to stretching using a conventional tenter stretching apparatus.
  • a method for producing a long polarizing film according to an embodiment of the present invention uses a tenter stretching device including a plurality of clips as gripping means for a long resin film that forms a polarizing film. It includes stretching a long resin film in the longitudinal direction and contracting in the width direction. The stretching in the longitudinal direction includes enlarging the clip interval in the conveying direction of the long resin film, and the contraction in the width direction includes decreasing the clip interval in the width direction.
  • the long resin film forming the polarizing film may be a single-layer resin film or a laminate of two or more layers.
  • a polarizing film is manufactured using a laminate of a resin base material and a polyvinyl alcohol (PVA) resin layer
  • PVA polyvinyl alcohol
  • a laminated body is produced by forming a PVA-type resin layer on a resin base material.
  • the resin base material has any appropriate configuration as long as the PVA resin layer (the obtained polarizing film) can be supported from one side.
  • ester resins such as polyethylene terephthalate resins, cycloolefin resins, olefin resins such as polypropylene, polyamide resins, polycarbonate resins, and copolymer resins thereof. It is done. Among these, cycloolefin resins (for example, norbornene resins) and amorphous polyethylene terephthalate resins are preferable. Specific examples of the amorphous polyethylene terephthalate resin include a copolymer further containing isophthalic acid as a dicarboxylic acid, and a copolymer further containing cyclohexanedimethanol as a glycol.
  • the surface of the resin substrate may be subjected to surface modification treatment (for example, corona treatment), or an easy-adhesion layer may be formed on the resin substrate.
  • surface modification treatment for example, corona treatment
  • an easy-adhesion layer may be formed on the resin substrate.
  • a PVA-based resin layer is formed by applying a coating liquid containing a PVA-based resin on a resin base material that has been subjected to a stretching treatment, and drying.
  • any appropriate resin can be used as the PVA resin.
  • Examples thereof include polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymer.
  • Polyvinyl alcohol is obtained by saponifying polyvinyl acetate.
  • the ethylene-vinyl alcohol copolymer can be obtained by saponifying an ethylene-vinyl acetate copolymer.
  • the degree of saponification of the PVA-based resin is usually 85 mol% to 100 mol%, preferably 95.0 mol% to 99.95 mol%, more preferably 99.0 mol% to 99.93 mol%. .
  • the degree of saponification can be determined according to JIS K 6726-1994. By using a PVA resin having such a saponification degree, a polarizing film having excellent durability can be obtained. If the saponification degree is too high, the coating solution is likely to gel, and it may be difficult to form a uniform coating film.
  • the average degree of polymerization of the PVA resin can be appropriately selected according to the purpose.
  • the average degree of polymerization is usually 1000 to 10,000, preferably 1200 to 4500, and more preferably 1500 to 4300.
  • the average degree of polymerization can be determined according to JIS K 6726-1994.
  • the coating solution is typically a solution obtained by dissolving the PVA resin in a solvent.
  • the solvent include water, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide N-methylpyrrolidone, various glycols, polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, and amines such as ethylenediamine and diethylenetriamine. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, water is preferable.
  • the concentration of the PVA resin in the solution is preferably 3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent. With such a resin concentration, a uniform coating film in close contact with the resin substrate can be formed.
  • Additives may be added to the coating solution.
  • the additive include a plasticizer and a surfactant.
  • the plasticizer include polyhydric alcohols such as ethylene glycol and glycerin.
  • the surfactant include nonionic surfactants. These can be used for the purpose of further improving the uniformity, dyeability and stretchability of the resulting PVA resin layer.
  • any appropriate method can be adopted as a coating method of the coating solution. Examples thereof include a roll coating method, a spin coating method, a wire bar coating method, a dip coating method, a die coating method, a curtain coating method, a spray coating method, a knife coating method (comma coating method, etc.).
  • the drying temperature is preferably not higher than the glass transition temperature (Tg) of the resin base material, and more preferably not higher than Tg-20 ° C.
  • Tg glass transition temperature
  • the resin base material can be deformed well together with the PVA-based resin layer, and stretching and shrinking of the laminate described later can be performed satisfactorily.
  • good orientation can be imparted to the PVA-based resin layer, and a polarizing film having excellent optical properties can be obtained.
  • “orientation” means the orientation of molecular chains of the PVA resin layer.
  • the laminate is stretched in the longitudinal direction while being conveyed in the longitudinal direction, and contracted in the width direction.
  • the longitudinal direction that is the stretching direction is substantially the absorption axis direction of the obtained polarizing film.
  • stretching in the longitudinal direction (hereinafter also referred to as MD stretching) and shrinking in the width direction (hereinafter also referred to as TD shrinkage) of the laminate is a tenter stretching including a plurality of clips as gripping means for the laminate.
  • MD stretching longitudinal direction
  • TD shrinkage width direction
  • both side edges of the laminate are held at the clip interval L1 in the transport direction
  • the laminate is stretched in the longitudinal direction by expanding the clip interval from L1 to L2, and the clip interval in the width direction.
  • the laminate is shrunk in the width direction by reducing.
  • the order of MD stretching and TD shrinkage can be appropriately set according to the purpose. For example, MD stretching may be performed first, TD contraction may be performed first, and MD stretching and TD contraction may be performed simultaneously.
  • the tenter stretching device for example, a pair of rails having a linear portion with a constant distance between the rails and a tapered portion with a continuously decreasing distance between the rails, and the rail can be run while changing the clip interval. And a plurality of clips can be used.
  • the clip interval in the transport direction distance between clips on the same rail
  • the clip interval in the width direction between clips on different rails
  • FIG. 1 is a schematic plan view illustrating an overall configuration of an example of a stretching apparatus that can be used in the manufacturing method of the present invention.
  • a stretching apparatus that can be used in the production method of the present invention will be described with reference to FIG.
  • stretching apparatus 100 has the endless rail 10L and the endless rail 10R in the left-right both sides symmetrically by planar view.
  • the left endless rail as viewed from the entrance side of the laminate is referred to as the left endless rail 10L
  • the right endless rail is referred to as the right endless rail 10R.
  • On each of the left and right endless rails 10L and 10R, a large number of clips 20 for gripping the stacked body are arranged.
  • the clip 20 is guided by each rail and moves in a loop.
  • a gripping zone A, an MD stretching zone B, a TD contraction zone C, and a release zone D are sequentially provided from the carry-in side to the carry-out side of the laminate.
  • Each of these zones means a zone where the laminate is substantially gripped, MD stretched, TD shrunk (or TD shrunk and MD stretched) and released, and means a mechanically and structurally independent section. Not what you want. It should also be noted that the ratio of the lengths of the respective zones in the stretching apparatus of FIG. 1 is different from the actual ratio of lengths.
  • the left and right endless rails 10R and 10L are straight portions having a constant rail distance.
  • the left and right endless rails 10R and 10L are configured to be substantially parallel to each other at a distance between the rails corresponding to the initial width of the laminate to be processed.
  • the left and right endless rails 10R and 10L are tapered portions where the distance between the rails continuously decreases.
  • the left and right endless rails 10R and 10L are configured to gradually decrease until the distance between the rails corresponds to the width after contraction of the laminate as it goes from the MD extension zone B side to the release zone D side. ing.
  • the left and right endless rails 10R and 10L are straight portions having a constant distance between the rails.
  • the distance between the rails corresponding to the width after contraction of the stacked body is substantially the same. It is comprised so that it may become parallel.
  • the clip (left clip) 20 on the left endless rail 10L and the clip (right clip) 20 on the right endless rail 10R can each independently move around.
  • the driving sprockets 30a and 30b of the left endless rail 10L are driven to rotate counterclockwise by the electric motors 40a and 40b
  • the driving sprockets 30a and 30b of the right endless rail 10R are rotated by the electric motors 40a and 40b. It is driven to rotate around.
  • traveling force is applied to a clip carrying member (not shown) of a drive roller (not shown) engaged with the drive sprockets 30a and 30b.
  • the left clip 20 moves in a counterclockwise direction
  • the right clip 20 moves in a clockwise direction.
  • the clip size is preferably 12 mm to 40 mm, more preferably 15 mm to 35 mm.
  • the stretching tension may not be maintained and the clip may be broken, or a drive failure may occur due to insufficient strength of the clip transport unit.
  • the clip size exceeds 40 mm, a region that is not stretched in the vicinity of the clip becomes large, unevenness of the end portion occurs, or cracks may occur on the surface of the resin film due to local stretching of the non-gripping portion. .
  • the clip size means the width of the gripping area.
  • the left clip 20 and the right clip 20 are each of a variable pitch type. That is, the left and right clips 20 and 20 can independently change the clip interval (clip pitch) in the transport direction (MD) with movement.
  • the variable pitch clip can be realized by any appropriate configuration such as the configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-23775.
  • FIGS. 2 and 3 are schematic plan views of the main part of the stretching apparatus in FIG.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of a portion of the rail that transitions from the MD stretching zone B to the TD contraction zone C in the stretching apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of a portion of the rail that transitions from the TD contraction zone C to the release zone D in the stretching apparatus of FIG. 1.
  • both ends of the tapered portion are bent portions 11 and 12 that bend at a predetermined angle ( ⁇ 1), respectively, thereby connecting to a straight portion having a constant rail-to-rail distance.
  • the bending angle can be appropriately set according to a desired shrinkage rate and productivity.
  • the bending angle ⁇ 1 can be, for example, 1 ° to 20 °.
  • both side edges of the laminated body are gripped by clips at a clip interval L1 in the conveying direction (gripping process), and the clip in the conveying direction is passed through the laminated body through the linear portion.
  • the interval may be expanded from L1 to L2 and stretched in the longitudinal direction (MD stretching step), and the laminate may be passed through the tapered portion and contracted in the width direction (TD shrinking step).
  • MD stretching step the laminate may be passed through the tapered portion and contracted in the width direction
  • 4 and 5 are each a schematic view showing an example of a shrinking / stretching process including these processes.
  • each step in the shrinking / stretching step will be described in more detail with reference to these drawings.
  • the left and right clips 20 grip both side edges of the laminate 50 taken into the stretching apparatus at a constant gripping interval (clip interval) and are guided by the left and right endless rails.
  • the stacked body 50 is transported to the MD stretching zone B by the movement of each clip 20.
  • the grip interval (clip interval) between both side edges in the grip zone A is typically equal to each other.
  • the clip interval is the distance between the centers of adjacent clips.
  • MD stretching step (MD stretching zone B)
  • the laminate 50 held by the left and right clips 20 is transported in the longitudinal direction (MD stretching).
  • MD stretching of the laminated body 50 is performed by gradually increasing the moving speed of the clip 20 in the transport direction and expanding the clip interval in the transport direction from L1 to L2.
  • the draw ratio (L2 / L1) is controlled by adjusting the clip interval (grip interval in the grasping process) L1 at the entrance of the MD stretch zone B and the clip interval L2 in the transport direction at the exit of the MD stretch zone B. can do.
  • the draw ratio (L2 / L1) in the MD drawing step is, for example, 1.5 times to 6.5 times, preferably 1.8 times to 5.0 times, more preferably 1.8 times to 3.0 times. . If the draw ratio is less than 1.5 times, desired optical properties may not be obtained. On the other hand, if the draw ratio exceeds 6.5 times, the laminate may break.
  • the clip interval L1 is set to be equal to or less than an interval at which such unevenness is suppressed.
  • the clip interval L1 is preferably 100 mm or less, more preferably 60 mm or less, and even more preferably 40 mm or less.
  • the occurrence of unevenness can be suppressed by setting L1 to 100 mm or less, and as a result, the width that is cut and removed by slit processing can be reduced.
  • the clip interval L1 is set to be equal to or smaller than the predetermined interval as described above, the clip interval L2 after MD stretching also becomes small depending on the stretching ratio, and the clips 20 contact each other at the taper portion (particularly the bent portion). In some cases, interference occurs, and a desired shrinkage rate cannot be achieved (as a result, desired optical characteristics cannot be obtained). Therefore, typically, the clip interval L2 is set to be equal to or greater than the interval at which the clips 20 do not interfere with each other when the laminate 50 passes through the TD contraction zone C (particularly, the bent portion) that is a tapered portion. By setting it as such L2, L1 can be made small, without being restrict
  • the clip interval L2 can be appropriately set according to the bending angle, the size / shape of the clip, and the like.
  • the clip interval L2 is preferably 25 mm to 300 mm, more preferably 35 mm to 150 mm. If the clip interval L2 is within the above range, in the TD contraction step, interference between the clips 20 in the taper portion (particularly the bent portion) can be avoided and a sufficient bending angle can be realized, and more uniform contraction can be realized. be able to.
  • the stretching (MD stretching) temperature of the laminate can be set to any appropriate value depending on the forming material of the resin base material.
  • the stretching temperature is typically at least the glass transition temperature (Tg) of the resin substrate, preferably at least the glass transition temperature (Tg) of the resin substrate + 10 ° C., more preferably at least Tg + 15 ° C.
  • the stretching temperature of the laminate is preferably 170 ° C. or lower.
  • the laminate 50 held by the left and right clips 20 is contracted in the width direction (TD contraction) while being conveyed in the longitudinal direction.
  • the left and right endless rails 10R, 10L are tapered portions in which the distance between the rails continuously decreases. Done.
  • the TD contraction rate can be controlled by adjusting the amount of change in the distance between rails. Specifically, the smaller the ratio of the distance between the rails at the outlet of the TD contraction zone C (end part on the release zone D) to the distance between the rails at the inlet of the TD contraction zone C (MD extension zone B side end), A large shrinkage rate is obtained.
  • the TD shrinkage ratio ((width of the laminate at the exit of the TD shrinkage zone C: W2) / (width of the laminate at the entrance of the TD shrinkage zone C: W1)) can be set to any appropriate value.
  • the TD shrinkage ratio is preferably 0.85 to 0.4, and more preferably 0.8 to 0.6. When the TD shrinkage rate exceeds 0.85, a sufficient shrinkage effect cannot be obtained, and the axial accuracy may be insufficient. If the TD shrinkage rate is less than 0.4, the resin film may be loosened and non-uniformly stretched.
  • the laminated body 50 is passed through the TD contraction zone C while maintaining the clip interval (L2) in the transport direction.
  • the laminate 50 is contracted in the width direction and stretched in the longitudinal direction in the TD contraction step.
  • the laminated body 50 is allowed to pass through the TD contraction zone C while increasing the clip interval in the transport direction from L2 to L3.
  • the final stretching ratio can be increased by performing MD stretching in multiple stages.
  • production of bending and a wrinkle can be suppressed can be acquired by performing TD shrinkage
  • the draw ratio of the laminate after the TD shrinking process (the product of the draw ratio in the MD stretching process and the draw ratio in the TD shrinking process, also referred to as the final draw ratio.
  • the final draw ratio when the TD shrinking process includes MD stretching is L3 / L1 and the final stretching ratio when the TD contraction step does not include MD stretching is L2 / L1), for example, 3.0 times or more, preferably 4 with respect to the original length of the laminate. 0.0 times or more.
  • the final draw ratio here is a final draw ratio in the production method when the production method of the present invention does not include another stretching step described later, and the production method of the present invention includes another stretching step. In this case, it is the final draw ratio of the drawing step using a tenter drawing device.
  • the temperature environment in the TD shrinking process can be the same as the stretching temperature in the MD stretching process.
  • the clip 20 that holds the stacked body 50 is released.
  • the distance between clips and the clip interval are both constant. If necessary, the clip is released after the laminate 50 is cooled to a desired temperature.
  • contraction may be performed before MD extending
  • the gripping zone A, TD shrinking zone C ′, The MD stretching zone B ′ and the release zone D can be provided in order.
  • the embodiment illustrated in FIG. 6 the gripping zone A, TD shrinking zone C ′, The MD stretching zone B ′ and the release zone D can be provided in order.
  • the distance between the rails (the width of the stacked body) is changed from W1 to W2 while maintaining the clip interval L1 in the transport direction.
  • the MD stretching step (MD stretching zone B ′)
  • the clip interval in the transport direction is expanded from L1 to L2, while maintaining the distance between the rails at W2.
  • MD stretching can be performed simultaneously in the TD contraction step (TD contraction zone C ′).
  • the distance between the rails (the width of the laminate) is changed from W1 to W2 while increasing the clip interval in the transport direction from L1 to L1 ′, and then in the MD stretching process (MD stretching zone B ′)
  • the clip interval in the transport direction is increased from L1 ′ to L2 while maintaining the distance between the distances W2.
  • the rails in the MD stretching zone may be tapered so that the distance between the rails continuously decreases.
  • an MD stretching / TD shrinking zone BC is provided between the gripping zone A and the release zone D, and the distance between the rails (width of the laminated body) is changed from W1 to W2 in the MD stretching / TD shrinking zone BC. While decreasing, the clip interval in the transport direction is expanded from L1 to L2.
  • the manufacturing method of the polarizing film of the present embodiment may include other steps in addition to the above.
  • Examples of other processes include an insolubilization process, a dyeing process, a crosslinking process, a stretching process different from the above stretching process, a washing process, and a drying process (adjustment of moisture content).
  • the other steps can be performed at any appropriate timing.
  • the dyeing step is typically a step of dyeing the PVA resin layer with a dichroic substance.
  • it is performed by adsorbing a dichroic substance to the PVA resin layer.
  • adsorption method for example, a method of immersing a PVA resin layer (laminate) in a dye solution containing a dichroic substance, a method of applying a dye solution to the PVA resin layer, and a dye solution on a PVA resin layer The method of spraying etc. are mentioned.
  • the laminate is immersed in a staining solution containing a dichroic substance. It is because a dichroic substance can adsorb
  • both surfaces of the laminate may be immersed in the dyeing solution, or only one surface may be immersed.
  • the dichroic substance examples include iodine and organic dyes. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the dichroic material is preferably iodine.
  • the staining solution is preferably an iodine aqueous solution.
  • the blending amount of iodine is preferably 0.1 to 1.0 part by weight with respect to 100 parts by weight of water. In order to increase the solubility of iodine in water, it is preferable to add an iodide salt to the aqueous iodine solution.
  • Examples of the iodide salt include potassium iodide, lithium iodide, sodium iodide, zinc iodide, aluminum iodide, lead iodide, copper iodide, barium iodide, calcium iodide, tin iodide, and iodide.
  • Examples include titanium. Among these, potassium iodide and sodium iodide are preferable.
  • the blending amount of the iodide salt is preferably 0.3 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water.
  • the liquid temperature during staining of the staining liquid is preferably 20 ° C. to 40 ° C.
  • the immersion time is preferably 5 seconds to 300 seconds. Under such conditions, the dichroic substance can be sufficiently adsorbed to the PVA resin layer.
  • the insolubilization step and the crosslinking step are typically performed by immersing the PVA resin layer in an aqueous boric acid solution.
  • the cleaning step is typically performed by immersing the PVA resin layer in an aqueous potassium iodide solution.
  • the drying temperature in the drying step is preferably 30 ° C. to 100 ° C.
  • the final stretching ratio can be further increased.
  • the final stretch ratio can be 5 times or more by further stretching a laminate stretched about 3 times using a tenter stretching apparatus in another stretching step.
  • a polarizing film having further excellent optical characteristics can be obtained.
  • Another stretching process may be performed simultaneously with the dyeing process, the insolubilization process and / or the crosslinking process, or may be performed separately. When performed separately, the separate stretching steps can be performed at any suitable time.
  • the polarizing film produced by the above production method is substantially a PVA resin film in which a dichroic substance is adsorbed and oriented.
  • the polarizing film preferably exhibits absorption dichroism at any wavelength of 380 nm to 780 nm.
  • the single transmittance (Ts) of the polarizing film is preferably 39% or more, more preferably 39.5% or more, still more preferably 40% or more, and particularly preferably 40.5% or more.
  • the theoretical upper limit of the single transmittance is 50%, and the practical upper limit is 46%.
  • the single transmittance (Ts) is a Y value measured with a 2 degree visual field (C light source) of JIS Z8701 and corrected for visibility. Can be measured.
  • the polarization degree of the polarizing film is preferably 99.9% or more, more preferably 99.93% or more, and further preferably 99.95% or more.
  • the polarizing film produced by the above manufacturing method has very small variations in the absorption axis in the longitudinal direction at the end in the width direction (for example, a position 250 mm from the end).
  • a polarizing film produced by a manufacturing method including only stretching using a tenter stretching apparatus has a variation in absorption axis at a position 250 mm from the end in the width direction, which is a set absorption axis direction (typically, a longitudinal direction).
  • Direction is preferably within a range of ⁇ 0.30 °, more preferably within a range of ⁇ 0.25 °.
  • the dispersion of the absorption axis in the longitudinal direction at the central portion in the width direction of the polarizing film is within a range of ⁇ 0.20 °, for example.
  • the polarizing film obtained by the manufacturing method of the present invention is very excellent in the axial accuracy of the end portion in the width direction, and can realize the axial accuracy equivalent to that in the central portion.
  • the polarizing film is excellent in in-plane uniformity of optical characteristics, the variation in quality of each polarizing film as a final product after cutting is small, and it is excellent when used in an image display device. Display characteristics can be realized.
  • a polarizing film obtained by roll stretching has a large variation in the absorption axis in the longitudinal direction at a position 250 mm from the end in the width direction (for example, the variation is about ⁇ 0.75 °). About 250 mm is slit.
  • the polarizing film obtained by the manufacturing method of the present invention can be practically used up to the end in the width direction, the yield is high and the cost is advantageous.
  • the production method of the present invention includes another stretching step, the variation in the optical axis of the PVA-based resin layer in the laminate obtained by stretching using a tenter stretching device is very small, so the result As a result, the variation in the absorption axis of the obtained polarizing film is very small.
  • Arbitrary appropriate methods can be employ
  • the polarizing plate has a polarizing film and a protective film disposed on at least one side of the polarizing film.
  • the material for forming the protective film include cellulose resins such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose, (meth) acrylic resins, cycloolefin resins, olefin resins such as polypropylene, and ester resins such as polyethylene terephthalate resins. , Polyamide resins, polycarbonate resins, copolymer resins thereof, and the like.
  • the thickness of the protective film is preferably 20 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the protective film is typically laminated on the polarizing film via an adhesive layer (specifically, an adhesive layer or an adhesive layer).
  • the adhesive layer is typically formed of a PVA adhesive or an activated energy ray curable adhesive.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is typically formed of an acrylic pressure-sensitive adhesive.
  • a resin base material can be peeled, after laminating
  • the polarizing plate has an adhesive layer as the outermost layer.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is typically the outermost layer on the image display device side.
  • a separator is temporarily attached to the pressure-sensitive adhesive layer so as to be peeled off, and the pressure-sensitive adhesive layer is protected until actual use, and roll formation is possible.
  • the polarizing plate may further have any appropriate optical functional layer depending on the purpose.
  • the optical functional layer include a retardation film (optical compensation film) and a surface treatment layer.
  • a retardation film may be disposed between the protective film and the pressure-sensitive adhesive layer (not shown).
  • the optical characteristics (for example, refractive index ellipsoid, in-plane retardation, thickness direction retardation) of the retardation film can be appropriately set according to the purpose, characteristics of the image display device, and the like.
  • the image display device is an IPS mode liquid crystal display device
  • the retardation film may also serve as a protective film.
  • the protective film arranged on the image display device side can be omitted.
  • the protective film may have an optical compensation function (that is, may have an appropriate refractive index ellipsoid, an in-plane retardation and a thickness direction retardation depending on the purpose).
  • Nx is the refractive index in the direction in which the refractive index in the film plane is maximum (ie, the slow axis direction), and “ny” is the refractive index in the direction perpendicular to the slow axis in the film plane. “Nz” is the refractive index in the thickness direction.
  • the surface treatment layer may be disposed on the outer side of the outer protective film (not shown).
  • Typical examples of the surface treatment layer include a hard coat layer, an antireflection layer, and an antiglare layer.
  • the surface treatment layer is preferably a layer having a low moisture permeability for the purpose of improving the humidification durability of the polarizing film.
  • the hard coat layer is provided for the purpose of preventing scratches on the surface of the polarizing plate.
  • the hard coat layer can be formed by, for example, a method of adding a cured film excellent in hardness, slipping properties, etc., to an appropriate ultraviolet curable resin such as acrylic or silicone.
  • the hard coat layer preferably has a pencil hardness of 2H or more.
  • the antireflection layer is a low reflection layer provided for the purpose of preventing reflection of external light on the surface of the polarizing plate.
  • the antireflection layer for example, a thin layer type for preventing reflection by utilizing a canceling effect of reflected light by the interference action of light as disclosed in JP-A-2005-248173, JP-A-2011-2759
  • the surface structure type which expresses a low reflectance by giving a fine structure to the surface as disclosed in (1).
  • the antiglare layer is provided for the purpose of preventing external light from being reflected on the surface of the polarizing plate and hindering the viewing of the light transmitted through the polarizing plate.
  • the antiglare layer is formed, for example, by imparting a fine concavo-convex structure to the surface by an appropriate method such as a roughening method by a sandblasting method or an embossing method, or a blending method of transparent fine particles.
  • the antiglare layer may also serve as a diffusion layer (viewing angle expanding function or the like) for diffusing the light transmitted through the polarizing plate to expand the viewing angle.
  • the same surface treatment may be applied to the surface of the outer protective film.
  • Example 1 ⁇ Laminated body production process> An amorphous PET substrate (100 ⁇ m thick) was prepared as a resin substrate, and an aqueous PVA solution was applied to the amorphous PET substrate and dried at a temperature of 50 ° C. to 60 ° C. As a result, a PVA layer having a thickness of 14 ⁇ m was formed on the amorphous PET substrate to produce a laminate.
  • the obtained laminate was subjected to MD stretching and TD shrinkage using a stretching apparatus similar to FIG. Specifically, in the gripping zone A, the side edges of the laminate are gripped and conveyed in the longitudinal direction at a clip interval L1: 35 mm, and 30% in the width direction at 140 ° C. in the MD stretching / TD shrinking zone BC. At the same time as the shrinkage, the film was stretched 3 times in the longitudinal direction (MD stretch / TD shrinkage zone BC, clip interval L3: 105 mm, laminate width: 650 mm). Thereafter, in the release zone D, the clip holding the laminate was released. The clip size was 15 mm.
  • the device name “AXOSCAN” manufactured by AXOMETRICS was used as a measuring device, and the direction of the absorption axis was measured every 20 mm over 1200 mm in the longitudinal direction. The maximum deviation from the longitudinal direction was taken as the variation, and used as an index of axial accuracy.
  • the variation of the absorption axis was ⁇ 0.21 °. It was confirmed that the dispersion of the finally obtained polarizing film can be remarkably suppressed by significantly suppressing the dispersion of the absorption axis of the laminate.
  • Example 2 A polarizing film having a thickness of 4.0 ⁇ m was produced on the resin base material in the same manner as in Example 1 except that the both side edges of the laminate were gripped at a clip interval L1: 60 mm in the gripping zone A.
  • the laminated body after the dyeing treatment was subjected to the evaluation of variation in absorption axis in the same manner as in Example 1.
  • the variation of the absorption axis was ⁇ 0.29 °. It was confirmed that the dispersion of the finally obtained polarizing film can be remarkably suppressed by significantly suppressing the dispersion of the absorption axis of the laminate.
  • Example 3 In the gripping zone A, a polarizing film having a thickness of 4.0 ⁇ m was produced on the resin substrate in the same manner as in Example 1 except that the both side edges of the laminate were gripped at a clip interval L1: 90 mm.
  • the laminated body after the dyeing treatment was subjected to the evaluation of variation in absorption axis in the same manner as in Example 1.
  • the variation of the absorption axis was ⁇ 0.47 °. It was confirmed that the dispersion of the finally obtained polarizing film can be remarkably suppressed by significantly suppressing the dispersion of the absorption axis of the laminate.
  • Example 4 A polarizing film having a thickness of 4.0 ⁇ m was produced on a resin substrate in the same manner as in Example 1 except that MD stretching / TD shrinkage was performed as follows.
  • the side edges of the laminate are gripped and conveyed in the longitudinal direction at a clip interval L1: 40 mm, and in the MD stretching zone B at 140 ° C. in the longitudinal direction. (Clip interval L2 at the exit of the MD stretching zone B: 56 mm).
  • the TD shrinkage zone C it was shrunk by 30% in the width direction, and at the same time, it was further stretched in the longitudinal direction (clip interval L3 at the outlet of the TD shrinkage zone C: 120 mm, final stretch ratio by a tenter stretching device: 3 times).
  • the laminated body after the dyeing treatment was subjected to evaluation of variation in absorption axis in the same manner as in Example 1.
  • the variation of the absorption axis was ⁇ 0.41 °. It was confirmed that the dispersion of the finally obtained polarizing film can be remarkably suppressed by significantly suppressing the dispersion of the absorption axis of the laminate.
  • Example 5 In the gripping zone A, a polarizing film having a thickness of 4.0 ⁇ m was produced on the resin base material in the same manner as in Example 1 except that the side edges of the laminate were gripped with a clip size of 30 mm and a clip interval L1: 60 mm. .
  • the laminated body after the dyeing treatment was subjected to the evaluation of variation in absorption axis in the same manner as in Example 1.
  • the variation of the absorption axis was ⁇ 0.39 °. It was confirmed that the dispersion of the finally obtained polarizing film can be remarkably suppressed by significantly suppressing the dispersion of the absorption axis of the laminate.
  • Example 6 In the gripping zone A, a polarizing film having a thickness of 4.0 ⁇ m was produced on the resin base material in the same manner as in Example 1 except that the side edges of the laminate were gripped at a clip size of 45 mm and a clip interval L1: 60 mm. .
  • the laminated body after the dyeing treatment was subjected to the evaluation of variation in absorption axis in the same manner as in Example 1.
  • the variation of the absorption axis was ⁇ 0.44 °. It was confirmed that the dispersion of the finally obtained polarizing film can be remarkably suppressed by significantly suppressing the dispersion of the absorption axis of the laminate. On the other hand, cracks occurred on the surface of the resin film by locally stretching the non-gripping portion.
  • Example 7 In the gripping zone A, the both sides of the laminate were gripped at a clip interval L1: 60 mm, and contracted by 10% in the width direction in the MD stretching / TD shrinking zone BC. A polarizing film having a thickness of 4.0 ⁇ m was produced on the material. The laminated body after the dyeing treatment was subjected to the evaluation of variation in absorption axis in the same manner as in Example 1. The variation of the absorption axis was ⁇ 0.38 °. It was confirmed that the dispersion of the finally obtained polarizing film can be remarkably suppressed by significantly suppressing the dispersion of the absorption axis of the laminate.
  • Example 1 In the same manner as in Example 1, a laminate of an amorphous PET substrate / PVA layer was produced. Next, the laminate was stretched 3 times in the longitudinal direction using two sets of nip rolls (diameter 350 mm) arranged with a gap interval of 22 mm. The procedure after the dyeing process was the same as in Example 1, and a polarizing film having a thickness of 4.0 ⁇ m was produced on the resin base material.
  • the laminated body after the dyeing treatment was subjected to evaluation of variation in absorption axis in the same manner as in Example 1.
  • the variation of the absorption axis was ⁇ 0.82 °. It was confirmed that the dispersion of the polarizing film finally obtained also increases as the dispersion of the absorption axis of the laminate increases.
  • the manufacturing method of the present invention is suitably used for manufacturing a polarizing film.

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Abstract

 本発明によれば、長尺状の偏光膜の製造方法が提供される。この製造方法は、偏光膜を形成する長尺状の樹脂フィルムの把持手段としての複数のクリップを備えるテンター延伸装置を用いて、長尺状の樹脂フィルムを長手方向に延伸すること、および、幅方向に収縮することを含む。長手方向の延伸は、長尺状の樹脂フィルムの搬送方向におけるクリップ間隔を拡大することを含み、幅方向の収縮は、幅方向のクリップ間隔を減少することを含む。

Description

偏光膜の製造方法
 本発明は、偏光膜の製造方法に関する。より詳細には、本発明は、テンター延伸装置を用いた長尺状の偏光膜の製造方法に関する。
 代表的な画像表示装置である液晶表示装置には、その画像形成方式に起因して、液晶セルの両側に偏光膜が配置されている。偏光膜の製造方法としては、周速の異なるロール間で延伸する自由端一軸延伸が広く採用されている。自由端一軸延伸においては、ネッキングに起因して、得られるフィルムの幅が狭くなるという問題がある。このような問題を解決するために、ロール間隔を小さくして延伸する方法(短ギャップロール間延伸)が提案されている(例えば、特許文献1)。短ギャップロール間延伸によれば、ロールに接触することによりネックインが抑制される一方で、例えば図9に示すようにフィルム幅の制御が困難であり、結果として、フィルムの幅方向の端部領域における軸精度がフィルムの長さ方向において変動するという問題がある。
特開2014-74786号公報
 本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、幅方向端部の軸精度に優れ、結果として光学特性の面内均一性に優れた長尺状の偏光膜を製造し得る方法を提供することにある。
 本発明の実施形態によれば、長尺状の偏光膜の製造方法が提供される。この製造方法は、該偏光膜を形成する長尺状の樹脂フィルムの把持手段としての複数のクリップを備えるテンター延伸装置を用いて、該長尺状の樹脂フィルムを長手方向に延伸すること、および、幅方向に収縮することを含む。該長手方向の延伸は、該長尺状の樹脂フィルムの搬送方向におけるクリップ間隔を拡大することを含み、該幅方向の収縮は、幅方向のクリップ間隔を減少することを含む。
 1つの実施形態においては、上記偏光膜を形成する長尺状の樹脂フィルムは、単層のポリビニルアルコール系樹脂フィルムであり、上記製造方法は、該樹脂フィルムを長手方向に延伸および幅方向に収縮し、染色して、偏光膜を作製することを含む。
 1つの実施形態においては、上記偏光膜を形成する長尺状の樹脂フィルムは、樹脂基材と該樹脂基材の片側に形成されたポリビニルアルコール系樹脂層とを有する積層体であり、上記製造方法は、該積層体を長手方向に延伸および幅方向に収縮し、染色して、該樹脂基材上に偏光膜を作製することを含む。
 1つの実施形態においては、上記幅方向の収縮率は0.8以下である。
 1つの実施形態においては、上記クリップのクリップサイズは12mm~40mmである。
 1つの実施形態においては、上記長手方向の延伸前の上記搬送方向におけるクリップ間隔は100mm以下である。
 1つの実施形態においては、上記長手方向の延伸倍率は1.5倍~6.5倍である。
 本発明の別の局面によれば、長尺状の偏光膜が提供される。この偏光膜は、上記の製造方法により得られる。
 本発明の製造方法によれば、テンター延伸装置を用いて長手方向の延伸および幅方向の収縮を行うことにより、幅方向端部の軸精度に優れ、結果として光学特性の面内均一性に優れた長尺状の偏光膜を得ることができる。さらに、このような偏光膜は、端部のスリット加工による切断量を非常に小さくすることができるので、歩留まりに優れ、製造コストを低減することができる。テンター延伸装置は、横方向(幅方向)の延伸に用いられることが多く、この場合、得られるフィルムの幅方向端部の軸精度が不十分であることが知られている。これは、延伸されるフィルムにおけるテンターによりクリップした部分とクリップ間の部分(クリップされていない部分)とで応力がかかる方向が異なることに起因すると考えられる。すなわち、クリップ部分ではフィルムの幅方向(横方向)に応力がかかり、クリップ間の部分では両側のクリップに向けて斜め方向の応力がかかる。したがって、得られるフィルムの幅方向端部の軸精度が不十分となる。その結果、得られるフィルムは、その幅方向端部を例えばスリット加工により切断・除去しなければならない。偏光膜は、フィルム全体において優れた軸精度(すなわち、フィルム全体において吸収軸および透過軸の方向にばらつきがないこと)が強く求められるので、幅方向端部を大きく除去しなければならないテンター延伸装置を用いて長手方向に延伸して偏光膜を得るという発想は、当業界にはなく、むしろ技術常識に反するものである。これに対して、本発明者らは、テンター延伸装置を用いた長手方向の延伸を実際に行ったところ、得られるフィルムの幅方向端部の軸精度が良好であることを発見した。これは、長手方向にクリップ間隔を広げることにより延伸するので、延伸されるフィルムにおけるテンターによりクリップした部分とクリップ間の部分とで応力がかかる方向が同じ方向(長手方向)になるからであると推定される。さらに、このような方法によれば、テンターによりクリップすることで幅方向の収縮率を正確に制御することができるので、短ギャップロール間延伸のように不安定な収縮(制御されない収縮)が発生することがなく(言うまでもなく、通常のロール間延伸のようにネッキングが発生することもなく)、短ギャップロール間延伸よりも得られるフィルムの幅方向端部の軸精度が良好であることも確認された。その結果、テンターによる把持部分を除去したとしても、広幅で幅方向端部の軸精度に優れた偏光膜を得ることができる。このように、本発明の製造方法において幅方向端部の軸精度に優れた偏光膜が得られることは、通常は行われないテンター延伸装置を用いた長手方向の延伸を実際に行って初めて得られた知見であり、従来のテンター延伸装置を用いた延伸に関する技術常識からは予期できない優れた効果である。
本発明の製造方法に用いられ得る延伸装置の一例の全体構成を説明する概略平面図である。 図1の延伸装置の要部概略平面図である。 図1の延伸装置の要部概略平面図である。 MD延伸・TD収縮工程の一例を説明する概略図である。 MD延伸・TD収縮工程の別の一例を説明する概略図である。 MD延伸・TD収縮工程のさらに別の一例を説明する概略図である。 MD延伸・TD収縮工程のさらに別の一例を説明する概略図である。 MD延伸・TD収縮工程のさらに別の一例を説明する概略図である。 短ギャップロール間延伸の問題点を説明する模式図である。
A.偏光膜の製造方法
 本発明の実施形態による長尺状の偏光膜の製造方法は、偏光膜を形成する長尺状の樹脂フィルムの把持手段としての複数のクリップを備えるテンター延伸装置を用いて、長尺状の樹脂フィルムを長手方向に延伸すること、および、幅方向に収縮することを含む。長手方向の延伸は、長尺状の樹脂フィルムの搬送方向におけるクリップ間隔を拡大することを含み、幅方向の収縮は、幅方向のクリップ間隔を減少することを含む。偏光膜を形成する長尺状の樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。以下、一例として、樹脂基材とポリビニルアルコール(PVA)系樹脂層との積層体を用いて偏光膜を製造する実施形態について説明するが、本発明の製造方法は当該実施形態に限定されない。例えば、本発明が単層のPVA系樹脂フィルムを用いる偏光膜の製造方法にも同様に適用可能であることは、当業者に明らかである。
A-1.積層体の作製
 積層体は、樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成することにより作製される。樹脂基材は、PVA系樹脂層(得られる偏光膜)を片側から支持し得る限り、任意の適切な構成とされる。
 樹脂基材の形成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重合体樹脂等が挙げられる。これらの中でも、好ましくは、シクロオレフィン系樹脂(例えば、ノルボルネン系樹脂)、非晶質のポリエチレンテレフタレート系樹脂である。非晶質のポリエチレンテレフタレート系樹脂の具体例としては、ジカルボン酸としてイソフタル酸をさらに含む共重合体や、グリコールとしてシクロヘキサンジメタノールをさらに含む共重合体が挙げられる。
 樹脂基材に、予め、表面改質処理(例えば、コロナ処理等)を施してもよいし、樹脂基材上に易接着層を形成してもよい。このような処理を行うことにより、樹脂基材とPVA系樹脂層との密着性を向上させることができる。なお、表面改質処理および/または易接着層の形成は、必要に応じて行われる樹脂基材の延伸前に行ってもよいし、延伸後に行ってもよい。
 上記PVA系樹脂層の形成方法は、任意の適切な方法を採用することができる。好ましくは、延伸処理が施された樹脂基材上に、PVA系樹脂を含む塗布液を塗布し、乾燥することにより、PVA系樹脂層を形成する。
 上記PVA系樹脂としては、任意の適切な樹脂を用いることができる。例えば、ポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン-ビニルアルコール共重合体は、エチレン-酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。PVA系樹脂のケン化度は、通常85モル%~100モル%であり、好ましくは95.0モル%~99.95モル%、さらに好ましくは99.0モル%~99.93モル%である。ケン化度は、JIS K 6726-1994に準じて求めることができる。このようなケン化度のPVA系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光膜を得ることができる。ケン化度が高すぎる場合には、塗布液がゲル化しやすく、均一な塗布膜を形成することが困難となるおそれがある。
 PVA系樹脂の平均重合度は、目的に応じて適切に選択し得る。平均重合度は、通常1000~10000であり、好ましくは1200~4500、さらに好ましくは1500~4300である。なお、平均重合度は、JIS K 6726-1994に準じて求めることができる。
 上記塗布液は、代表的には、上記PVA系樹脂を溶媒に溶解させた溶液である。溶媒としては、例えば、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドN-メチルピロリドン、各種グリコール類、トリメチロールプロパン等の多価アルコール類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類が挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、好ましくは、水である。溶液のPVA系樹脂濃度は、溶媒100重量部に対して、好ましくは3重量部~20重量部である。このような樹脂濃度であれば、樹脂基材に密着した均一な塗布膜を形成することができる。
 塗布液に、添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、界面活性剤等が挙げられる。可塑剤としては、例えば、エチレングリコールやグリセリン等の多価アルコールが挙げられる。界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤が挙げられる。これらは、得られるPVA系樹脂層の均一性や染色性、延伸性をより一層向上させる目的で使用し得る。
 塗布液の塗布方法としては、任意の適切な方法を採用することができる。例えば、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スプレコート法、ナイフコート法(コンマコート法等)等が挙げられる。
 上記乾燥温度は、樹脂基材のガラス転移温度(Tg)以下であることが好ましく、さらに好ましくはTg-20℃以下である。このような温度で乾燥することにより、PVA系樹脂層を形成する前に樹脂基材が変形するのを防止して、得られるPVA系樹脂層の配向性が悪化するのを防止することができる。こうして、樹脂基材がPVA系樹脂層とともに良好に変形し得、後述の積層体の延伸および収縮を良好に行うことができる。その結果、PVA系樹脂層に良好な配向性を付与することができ、優れた光学特性を有する偏光膜を得ることができる。ここで、「配向性」とは、PVA系樹脂層の分子鎖の配向を意味する。
A-2.延伸および収縮工程
 次に、上記積層体を長手方向に搬送しながら当該長手方向に延伸し、および、幅方向に収縮する。なお、延伸方向である長手方向が、実質的に、得られる偏光膜の吸収軸方向となる。
 本発明においては、上記積層体の長手方向の延伸(以下、MD延伸とも称する)および幅方向の収縮(以下、TD収縮とも称する)を、積層体の把持手段としての複数のクリップを備えるテンター延伸装置を用いて行う。具体的には、積層体の両側縁部を搬送方向のクリップ間隔L1で把持し、該クリップ間隔をL1からL2まで拡大することによって積層体を長手方向に延伸し、および、幅方向のクリップ間隔を減少することによって積層体を幅方向に収縮させる。MD延伸およびTD収縮の順序は、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、MD延伸を先に行ってもよく、TD収縮を先に行ってもよく、MD延伸およびTD収縮を同時に行ってもよい。
 上記テンター延伸装置としては、例えば、レール間距離が一定である直線部とレール間距離が連続的に減少するテーパー部とを有する一対のレールと、各レール上をクリップ間隔を変化させながら走行可能な複数のクリップと、を備える延伸装置が用いられ得る。このような延伸装置によれば、積層体の両側縁部をクリップで把持した状態で、搬送方向のクリップ間隔(同一レール上のクリップ間距離)および幅方向のクリップ間隔(異なるレール上のクリップ間距離)を変化させることによって、積層体の延伸および収縮が可能となる。
 図1は、本発明の製造方法に用いられ得る延伸装置の一例の全体構成を説明する概略平面図である。図1を参照しながら、本発明の製造方法に用いられ得る延伸装置について説明する。延伸装置100は、平面視で、左右両側に、無端レール10Lと無端レール10Rとを左右対称に有する。なお、本明細書においては、積層体の入口側から見て左側の無端レールを左側の無端レール10L、右側の無端レールを右側の無端レール10Rと称する。左右の無端レール10L、10R上にはそれぞれ、積層体把持用の多数のクリップ20が配置されている。クリップ20は、それぞれのレールに案内されてループ状に巡回移動する。左側の無端レール10L上のクリップ20は反時計廻り方向に巡回移動し、右側の無端レール10R上のクリップ20は時計廻り方向に巡回移動する。図示例の延伸装置においては、積層体の搬入側から搬出側へ向けて、把持ゾーンA、MD延伸ゾーンB、TD収縮ゾーンC、および解放ゾーンDが順に設けられている。なお、これらのそれぞれのゾーンは、積層体が実質的に把持、MD延伸、TD収縮(またはTD収縮とMD延伸)および解放されるゾーンを意味し、機械的、構造的に独立した区画を意味するものではない。また、図1の延伸装置におけるそれぞれのゾーンの長さの比率は、実際の長さの比率と異なることに留意されたい。
 把持ゾーンAおよびMD延伸ゾーンBでは、左右の無端レール10R、10Lは、レール間距離が一定である直線部とされている。代表的には、左右の無端レール10R、10Lは、処理対象となる積層体の初期幅に対応するレール間距離で互いに略平行となるよう構成されている。TD収縮ゾーンCでは、左右の無端レール10R、10Lは、レール間距離が連続的に減少するテーパー部とされている。代表的には、左右の無端レール10R、10Lは、MD延伸ゾーンB側から解放ゾーンD側に向かうに従ってレール間距離が上記積層体の収縮後の幅に対応するまで徐々に減少する構成とされている。解放ゾーンDでは、左右の無端レール10R、10Lは、レール間距離が一定である直線部とされており、代表的には、上記積層体の収縮後の幅に対応するレール間距離で互いに略平行となるよう構成されている。
 左側の無端レール10L上のクリップ(左側のクリップ)20および右側の無端レール10R上のクリップ(右側のクリップ)20は、それぞれ独立して巡回移動し得る。例えば、左側の無端レール10Lの駆動用スプロケット30a、30bが電動モータ40a、40bによって反時計廻り方向に回転駆動され、右側の無端レール10Rの駆動用スプロケット30a、30bが電動モータ40a、40bによって時計廻り方向に回転駆動される。その結果、これら駆動用スプロケット30a、30bに係合している駆動ローラ(図示せず)のクリップ担持部材(図示せず)に走行力が与えられる。これにより、左側のクリップ20は反時計廻り方向に巡回移動し、右側のクリップ20は時計廻り方向に巡回移動する。左側の電動モータおよび右側の電動モータを、それぞれ独立して駆動させることにより、左側のクリップ20および右側のクリップ20をそれぞれ独立して巡回移動させることができる。
 クリップサイズは、好ましくは12mm~40mmであり、より好ましくは15mm~35mmである。クリップサイズが12mm未満である場合には、延伸張力を保持できなくなって破断したり、クリップ搬送部の強度不足により駆動不具合が発生する場合がある。クリップサイズが40mmを超えると、クリップ近傍で延伸されない領域が大きくなり端部のムラが発生したり、非把持部が局所的に延伸されることで樹脂フィルムの表面に割れが発生する場合がある。なお、クリップサイズとは、把持領域の幅を意味する。
 さらに、左側のクリップ20および右側のクリップ20は、それぞれ可変ピッチ型である。すなわち、左右のクリップ20、20は、それぞれ独立して、移動に伴って搬送方向(MD)のクリップ間隔(クリップピッチ)が変化し得る。可変ピッチ型のクリップは、特開2008-23775号公報に記載の構成等の任意の適切な構成により実現され得る。
 図2および図3はそれぞれ、図1の延伸装置の要部概略平面図である。図2は、図1の延伸装置において、MD延伸ゾーンBからTD収縮ゾーンCへ移行する部分のレールの概略平面図である。図3は、図1の延伸装置において、TD収縮ゾーンCから解放ゾーンDへ移行する部分のレールの概略平面図である。図2および図3に示されるように、テーパー部の両端はそれぞれ、所定の角度(θ1)で屈曲する屈曲部11、12とされ、これにより、レール間距離が一定である直線部との接続が可能とされている。屈曲角度は、所望の収縮率および生産性に応じて適切に設定され得る。屈曲角度θ1は、例えば1°~20°であり得る。
 図1に例示したような延伸装置は、MD延伸およびTD収縮をこの順に行うよう構成されており、TD収縮時にMD延伸を行うことも可能である。具体的には、MD延伸・TD収縮工程は、積層体の両側縁部をクリップによって搬送方向のクリップ間隔L1で把持すること(把持工程)、積層体を直線部を通過させながら搬送方向のクリップ間隔をL1からL2まで拡大して、長手方向に延伸すること(MD延伸工程)、積層体をテーパー部を通過させて、幅方向に収縮すること(TD収縮工程)を含み得る。必要に応じて、積層体を把持するクリップを解放すること(解放工程)をさらに含んでもよい。図4および図5はそれぞれ、これらの工程を含む収縮・延伸工程の一例を示す概略図である。以下、これらの図を参照しながら収縮・延伸工程における各工程についてより詳細に説明する。
 まず、把持工程(把持ゾーンA)において、左右のクリップ20によって、延伸装置に取り込まれた積層体50の両側縁部を一定の把持間隔(クリップ間隔)で把持し、左右の無端レールに案内された各クリップ20の移動により、当該積層体50をMD延伸ゾーンBに搬送する。把持ゾーンAにおける両側縁部の把持間隔(クリップ間隔)は、代表的には互いに等しい間隔とされる。なお、クリップ間隔とは、隣り合うクリップの中心間の距離である。
 次いで、MD延伸工程(MD延伸ゾーンB)において、左右のクリップ20で把持された積層体50を搬送しながら、長手方向に延伸(MD延伸)する。積層体50のMD延伸は、クリップ20の搬送方向への移動速度を徐々に増大させ、搬送方向のクリップ間隔をL1からL2まで拡大することにより行われる。MD延伸ゾーンBの入口における搬送方向のクリップ間隔(把持工程における把持間隔)L1とMD延伸ゾーンBの出口における搬送方向のクリップ間隔L2とを調整することにより、延伸倍率(L2/L1)を制御することができる。
 MD延伸工程における延伸倍率(L2/L1)は、例えば1.5倍~6.5倍、好ましくは1.8倍~5.0倍、より好ましくは1.8倍~3.0倍である。延伸倍率が1.5倍未満であると、所望の光学特性が得られない場合がある。一方、延伸倍率が6.5倍を超えると、積層体が破断する場合がある。
 ここで、クリップ間隔L1が大き過ぎると、積層体50のクリップ20で把持されない部分に幅方向に収縮するような応力が発生し、その結果、得られる偏光膜の光学特性(例えば、偏光特性)にムラが生じると推測される。よって、代表的には、クリップ間隔L1はこのようなムラの発生が抑制される間隔以下に設定される。
 具体的には、クリップ間隔L1は、好ましくは100mm以下であり、より好ましくは60mm以下、さらに好ましくは40mm以下である。L1を100mm以下とすることでムラの発生を抑制することができ、その結果、スリット加工によって切断除去される幅を小さくすることができる。L1の下限としては、延伸後に後述のクリップ間隔L2を達成できる限りにおいて制限はなく、例えば25mm以上であり得る。
 一方、上記のようにクリップ間隔L1を所定の間隔以下とすると、延伸倍率に依ってはMD延伸後のクリップ間隔L2も小さくなり、テーパー部(特に、屈曲部)においてクリップ20同士が接触等の干渉を生じ、所望の収縮率が達成できない(結果として、所望の光学特性が得られない)場合がある。よって、代表的には、クリップ間隔L2は、テーパー部とされているTD収縮ゾーンC(特に、屈曲部)を積層体50が通過する際にクリップ20同士が干渉しない間隔以上にされる。このようなL2とすることで、L1は屈曲部でクリップ同士が干渉しない間隔に制限されることなく小さくすることができる。なお、「クリップ同士が干渉しない」とは、クリップおよびその担持部材や間隔調整機構が互いに接触することなく、クリップが設定どおりに屈曲部を移動可能であることを意味する。
 クリップ間隔L2は、屈曲角度、クリップのサイズ・形状等に応じて適切に設定され得る。クリップ間隔L2は、好ましくは25mm~300mmであり、より好ましくは35mm~150mmである。クリップ間隔L2が上記範囲内であれば、TD収縮工程において、テーパー部(特に、屈曲部)におけるクリップ20同士の干渉を回避して十分な屈曲角度を実現できるとともに、より均一な収縮を実現することができる。
 積層体の延伸(MD延伸)温度は、樹脂基材の形成材料等に応じて、任意の適切な値に設定することができる。延伸温度は、代表的には樹脂基材のガラス転移温度(Tg)以上であり、好ましくは樹脂基材のガラス転移温度(Tg)+10℃以上、さらに好ましくはTg+15℃以上である。その一方で、積層体の延伸温度は、好ましくは170℃以下である。このような温度で延伸することで、PVA系樹脂の結晶化が急速に進むのを抑制して、当該結晶化による不具合(例えば、延伸によるPVA系樹脂層の配向を妨げる)を抑制することができる。
 次いで、TD収縮工程(TD収縮ゾーンC)において、左右のクリップ20で把持された積層体50を長手方向へ搬送しながら、幅方向へ収縮(TD収縮)する。TD収縮ゾーンCにおいては、左右の無端レール10R、10Lがレール間距離が連続的に減少するテーパー部とされているので、当該ゾーンを通過させることによって、積層体50の幅方向への収縮が行われる。TD収縮率は、レール間距離の変化量を調整することによって制御することができる。具体的には、TD収縮ゾーンCの入口(MD延伸ゾーンB側端部)におけるレール間距離に対するTD収縮ゾーンCの出口(解放ゾーンD側端部)におけるレール間距離の比を小さくするほど、大きい収縮率が得られる。
 TD収縮率((TD収縮ゾーンCの出口における積層体の幅:W2)/(TD収縮ゾーンCの入口における積層体の幅:W1))は、任意の適切な値に設定することができる。TD収縮率は、好ましくは0.85~0.4であり、より好ましくは0.8~0.6である。TD収縮率が0.85を超えると、十分な収縮効果が得られず、軸精度が不十分となる場合がある。TD収縮率が0.4未満であると、樹脂フィルムが弛んで不均一な延伸となる場合がある。
 図4に例示する実施形態においては、TD収縮工程において、積層体50の幅方向への収縮のみが行なわれる。この場合、搬送方向のクリップ間隔(L2)を維持したままで、積層体50をTD収縮ゾーンCを通過させる。一方、図5に例示する実施形態においては、TD収縮工程において、積層体50の幅方向への収縮と長手方向への延伸とが行なわれる。この場合、搬送方向のクリップ間隔をL2からL3まで拡大しながら、積層体50をTD収縮ゾーンCを通過させる。MD延伸工程とTD収縮工程とにおいて、多段階でMD延伸を行うことにより最終延伸倍率を高くすることができる。また、TD収縮とMD延伸とを同時に行うことにより、撓みやシワの発生を抑制することができるという効果が得られ得る。
 TD収縮工程後における積層体の延伸倍率(MD延伸工程における延伸倍率とTD収縮工程における延伸倍率との積であり、最終延伸倍率とも称する。TD収縮工程がMD延伸を含む場合の最終延伸倍率は、L3/L1であり、TD収縮工程がMD延伸を含まない場合の最終延伸倍率は、L2/L1である)は、積層体の元長に対して、例えば3.0倍以上、好ましくは4.0倍以上である。このような高い倍率で延伸することにより、優れた光学特性を有する偏光膜を得ることができる。なお、ここでの最終延伸倍率とは、本発明の製造方法が後述する別の延伸工程を含まない場合には製造方法における最終延伸倍率であり、本発明の製造方法が別の延伸工程を含む場合にはテンター延伸装置を用いた延伸工程の最終延伸倍率である。
 TD収縮工程における温度環境は、MD延伸工程における延伸温度と同様であり得る。
 最後に、解放工程(解放ゾーンD)において、積層体50を把持するクリップ20を解放する。解放工程においては、代表的には、クリップ間距離およびクリップ間隔がいずれも一定とされる。必要に応じて、積層体50を所望の温度に冷却した後にクリップを解放する。
 図1に例示した延伸装置を用いてMD延伸およびTD収縮をこの順に行う実施形態を説明してきたが、上記のとおり、MD延伸の前にTD収縮を行ってもよく、MD延伸およびTD収縮を同時に行ってもよい。MD延伸の前にTD収縮を行う場合には、例えば図6および図7に示すように、延伸装置において、積層体の搬入側から搬出側へ向けて、把持ゾーンA、TD収縮ゾーンC´、MD延伸ゾーンB´、および解放ゾーンDが順に設けられ得る。図6に例示する実施形態においては、TD収縮工程(TD収縮ゾーンC´)において、搬送方向のクリップ間隔L1を維持しながら、レール間距離(積層体の幅)をW1からW2に変化させ、次いで、MD延伸工程(MD延伸ゾーンB´)において、レール間距離をW2に維持しながら、搬送方向のクリップ間隔をL1からL2に拡大する。図7に例示する実施形態においては、TD収縮工程(TD収縮ゾーンC´)において、MD延伸が同時に行われ得る。この場合、搬送方向のクリップ間隔をL1からL1´まで拡大しながら、レール間距離(積層体の幅)をW1からW2に変化させ、次いで、MD延伸工程(MD延伸ゾーンB´)において、レール間距離をW2に維持しながら、搬送方向のクリップ間隔をL1´からL2に拡大する。MD延伸およびTD収縮を同時に行う場合には、例えば図8に示すように、MD延伸ゾーンにおけるレールを、レール間距離が連続的に減少するテーパー状とすればよい。すなわち、延伸装置において、把持ゾーンAと解放ゾーンDとの間にMD延伸・TD収縮ゾーンBCを設け、MD延伸・TD収縮ゾーンBCにおいて、レール間距離(積層体の幅)をW1からW2に減少させながら搬送方向のクリップ間隔をL1からL2まで拡大する。なお、これらの実施形態における操作および/または条件の詳細は、図1~図5に関連して説明したとおりである。
A-3.その他の工程
 本実施形態の偏光膜の製造方法は、上記以外に、その他の工程を含み得る。その他の工程としては、例えば、不溶化工程、染色工程、架橋工程、上記延伸とは別の延伸工程、洗浄工程、乾燥(水分率の調節)工程等が挙げられる。その他の工程は、任意の適切なタイミングで行い得る。
 上記染色工程は、代表的には、PVA系樹脂層を二色性物質で染色する工程である。好ましくは、PVA系樹脂層に二色性物質を吸着させることにより行う。当該吸着方法としては、例えば、二色性物質を含む染色液にPVA系樹脂層(積層体)を浸漬させる方法、PVA系樹脂層に染色液を塗布する方法、PVA系樹脂層に染色液を噴霧する方法等が挙げられる。好ましくは、二色性物質を含む染色液に積層体を浸漬させる方法である。二色性物質が良好に吸着し得るからである。なお、積層体両面を染色液に浸漬させてもよいし、片面のみ浸漬させてもよい。
 上記二色性物質としては、例えば、ヨウ素、有機染料が挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いることができる。二色性物質は、好ましくは、ヨウ素である。二色性物質としてヨウ素を用いる場合、上記染色液は、好ましくは、ヨウ素水溶液である。ヨウ素の配合量は、水100重量部に対して、好ましくは0.1重量部~1.0重量部である。ヨウ素の水に対する溶解性を高めるため、ヨウ素水溶液にヨウ化物塩を配合することが好ましい。ヨウ化物塩としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタン等が挙げられる。これらの中でも、好ましくは、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウムである。ヨウ化物塩の配合量は、水100重量部に対して、好ましくは0.3重量部~15重量部である。
 染色液の染色時の液温は、好ましくは20℃~40℃である。染色液にPVA系樹脂層を浸漬させる場合、浸漬時間は、好ましくは5秒~300秒である。このような条件であれば、PVA系樹脂層に十分に二色性物質を吸着させることができる。
 上記不溶化工程および架橋工程は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。上記洗浄工程は、代表的には、ヨウ化カリウム水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。上記乾燥工程における乾燥温度は、好ましくは30℃~100℃である。
 別の延伸工程としては、例えばロール延伸が挙げられる。別の延伸工程を行うことにより、最終延伸倍率をさらに大きくすることができる。例えば、テンター延伸装置を用いて3倍程度に延伸した積層体を別の延伸工程でさらに延伸することにより、最終延伸倍率を5倍以上とすることができる。その結果、さらに優れた光学特性を有する偏光膜を得ることができる。別の延伸工程は、染色工程、不溶化工程および/または架橋工程と同時に行ってもよく、別個に行ってもよい。別個に行う場合、別の延伸工程は任意の適切なタイミングで行われ得る。
B.偏光膜
 上記製造方法により作製される偏光膜は、実質的には、二色性物質を吸着配向させたPVA系樹脂膜である。偏光膜は、好ましくは、波長380nm~780nmのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光膜の単体透過率(Ts)は、好ましくは39%以上、より好ましくは39.5%以上、さらに好ましくは40%以上、特に好ましくは40.5%以上である。なお、単体透過率の理論上の上限は50%であり、実用的な上限は46%である。また、単体透過率(Ts)は、JIS Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値であり、例えば、顕微分光システム(ラムダビジョン製、LVmicro)を用いて測定することができる。偏光膜の偏光度は、好ましくは99.9%以上、より好ましくは99.93%以上、さらに好ましくは99.95%以上である。
 上記製造方法により作製される偏光膜は、幅方向における端部(例えば端から250mmの位置)における長手方向の吸収軸のばらつきが非常に小さい。例えば、テンター延伸装置を用いた延伸のみを含む製造方法により作製される偏光膜は、幅方向における端から250mmの位置における吸収軸のばらつきが、設定された吸収軸方向(代表的には、長手方向)に対して、好ましくは±0.30°の範囲内であり、より好ましくは±0.25°の範囲内である。また、当該偏光膜の幅方向中央部における長手方向の吸収軸のばらつきは、例えば±0.20°の範囲内である。このように、本発明の製造方法により得られる偏光膜は、幅方向端部の軸精度に非常に優れており、中央部と同等の軸精度を実現することができる。結果として、当該偏光膜は光学特性の面内均一性に優れるので、裁断後の最終製品としての偏光膜における製品ごとの品質のばらつきが小さく、かつ、画像表示装置に用いられた場合に優れた表示特性を実現することができる。なお、例えばロール延伸により得られる偏光膜は、幅方向における端から250mmの位置における長手方向の吸収軸のばらつきが大きいので(例えば、ばらつきが±0.75°程度)、多くの場合、端から250mm程度がスリットされている。これに対して、本発明の製造方法により得られる偏光膜は、幅方向端部まで実用に供することができるので、歩留まりが高く、コスト的にも有利である。なお、本発明の製造方法が別の延伸工程を含む場合であっても、テンター延伸装置を用いた延伸により得られる積層体におけるPVA系樹脂層の光学軸のばらつきが非常に小さくなるので、結果として、得られる偏光膜の吸収軸のばらつきも非常に小さくなる。
 偏光膜の使用方法は、任意の適切な方法が採用され得る。具体的には、単一層のPVA系樹脂フィルムとして使用してもよく、樹脂基材とPVA系樹脂膜との積層体として使用してもよく、PVA系樹脂フィルムまたはPVA系樹脂膜の少なくとも一方に保護フィルムを配置した積層体(すなわち、偏光板)として使用してもよい。
C.偏光板
 偏光板は、偏光膜と偏光膜の少なくとも一方の側に配置された保護フィルムとを有する。保護フィルムの形成材料としては、例えば、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重体樹脂等が挙げられる。
 保護フィルムの厚みは、好ましくは20μm~100μmである。保護フィルムは、代表的には、接着層(具体的には、接着剤層、粘着剤層)を介して偏光膜に積層される。接着剤層は、代表的にはPVA系接着剤や活性化エネルギー線硬化型接着剤で形成される。粘着剤層は、代表的にはアクリル系粘着剤で形成される。樹脂基材/PVA系樹脂膜(偏光膜)の積層体を用いる場合、好ましくは、樹脂基材は保護フィルムを偏光膜の樹脂基材と反対側の面に積層した後に剥離され得る。必要に応じて、剥離面に別の保護フィルムが積層され得る。樹脂基材を剥離することにより、カールをより確実に抑制することができる。
 実用的には、偏光板は、最外層として粘着剤層を有する。粘着剤層は、代表的には画像表示装置側の最外層となる。粘着剤層には、セパレーターが剥離可能に仮着され、実際の使用まで粘着剤層を保護するとともに、ロール形成を可能としている。
 偏光板は、目的に応じて任意の適切な光学機能層をさらに有していてもよい。光学機能層の代表例としては、位相差フィルム(光学補償フィルム)、表面処理層が挙げられる。例えば、保護フィルムと粘着剤層との間に位相差フィルムが配置され得る(図示せず)。位相差フィルムの光学特性(例えば、屈折率楕円体、面内位相差、厚み方向位相差)は、目的、画像表示装置の特性等に応じて適切に設定され得る。例えば、画像表示装置がIPSモードの液晶表示装置である場合には、屈折率楕円体がnx>ny>nzである位相差フィルムおよび屈折率楕円体がnz>nx>nyである位相差フィルムが配置され得る。位相差フィルムが保護フィルムを兼ねてもよい。この場合、画像表示装置側に配置される保護フィルムは省略され得る。逆に、保護フィルムが、光学補償機能を有していてもよい(すなわち、目的に応じた適切な屈折率楕円体、面内位相差および厚み方向位相差を有していてもよい)。なお、「nx」はフィルム面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」はフィルム面内で遅相軸と直交する方向の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率である。
 表面処理層は、外側の保護フィルムのさらに外側に配置され得る(図示せず)。表面処理層の代表例としては、ハードコート層、反射防止層、アンチグレア層が挙げられる。表面処理層は、例えば、偏光膜の加湿耐久性を向上させる目的で透湿度の低い層であることが好ましい。ハードコート層は、偏光板表面の傷付き防止などを目的に設けられる。ハードコート層は、例えば、アクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を表面に付加する方式などにて形成することができる。ハードコート層としては、鉛筆硬度が2H以上であることが好ましい。反射防止層は、偏光板表面での外光の反射防止を目的に設けられる低反射層である。反射防止層としては、例えば、特開2005-248173号公報に開示されるような光の干渉作用による反射光の打ち消し効果を利用して反射を防止する薄層タイプ、特開2011-2759号公報に開示されるような表面に微細構造を付与することにより低反射率を発現させる表面構造タイプが挙げられる。アンチグレア層は、偏光板表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止等を目的に設けられる。アンチグレア層は、例えば、サンドブラスト方式やエンボス加工方式による粗面化方式、透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて表面に微細凹凸構造を付与することにより形成される。アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層(視角拡大機能など)を兼ねるものであってもよい。表面処理層を設ける代わりに、外側の保護フィルムの表面に同様の表面処理を施してもよい。
 ここまで、本発明の偏光膜の製造方法の一例として、樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を用いて偏光膜を製造する実施形態について説明してきたが、上述のとおり、例えば、本発明が単層のPVA系樹脂フィルムを用いる偏光膜の製造方法にも同様に適用可能であることは、当業者に明らかである。すなわち、本発明は、樹脂基材/PVA系樹脂層の積層体を単層の樹脂フィルムに置き換えても、同様の手順が適用可能であり、同様の効果が得られ得る。
 以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
[実施例1]
<積層体作製工程>
 樹脂基材として、非晶性PET基材(100μm厚)を準備し、該非晶性PET基材にPVA水溶液を塗布し、50℃~60℃の温度で乾燥した。これにより、非晶性PET基材上に14μm厚のPVA層を製膜し、積層体を作製した。
<MD延伸・TD収縮工程>
 得られた積層体を、図8に類似した延伸装置を用いて、MD延伸およびTD収縮した。具体的には、把持ゾーンAにおいて、クリップ間隔L1:35mmで積層体の両側縁部を把持して長手方向に搬送し、MD延伸・TD収縮ゾーンBCにおいて、140℃で、幅方向に30%収縮させると同時に、長手方向に3倍に延伸した(MD延伸・TD収縮ゾーンBCの出口におけるクリップ間隔L3:105mm、積層体の幅:650mm)。その後、解放ゾーンDにおいて、積層体を把持するクリップを解放した。なお、クリップサイズは15mmであった。
<染色処理>
 次いで、積層体を、25℃のヨウ素水溶液(ヨウ素濃度:0.5重量%、ヨウ化カリウム濃度:10重量%)に30秒間浸漬させた。
<架橋処理>
 染色後の積層体を、60℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度:5重量%、ヨウ化カリウム濃度:5重量%)に60秒間浸漬させ、該ホウ酸水溶液中でさらに1.7倍長手方向に延伸した(最終延伸倍率5.1倍)。
<洗浄処理>
 架橋処理後、積層体を、25℃のヨウ化カリウム水溶液(ヨウ化カリウム濃度:5重量%)に5秒間浸漬させた。
 このようにして、樹脂基材上に、厚み4.0μmの偏光膜を作製した。
<軸精度>
 染色処理後の積層体(実質的には、染色されたPVA系樹脂層、すなわち偏光膜)の幅方向端部から250mmの位置における長手方向の吸収軸のばらつきを測定した。具体的には、測定装置としてAXOMETRICS社製、装置名「AXOSCAN」を用い、長手方向において1200mmにわたって20mmごとに吸収軸の方向を測定した。長手方向からのずれの最大値をばらつきとし、軸精度の指標とした。吸収軸のばらつきは、±0.21°であった。積層体の吸収軸のばらつきが顕著に抑えられることにより、最終的に得られる偏光膜のばらつきもまた顕著に抑えられることが確認された。
[実施例2]
 把持ゾーンAにおいてクリップ間隔L1:60mmで積層体の両側縁部を把持したこと以外は実施例1と同様にして、樹脂基材上に厚み4.0μmの偏光膜を作製した。染色処理後の積層体を、実施例1と同様にして吸収軸のばらつきの評価に供した。吸収軸のばらつきは、±0.29°であった。積層体の吸収軸のばらつきが顕著に抑えられることにより、最終的に得られる偏光膜のばらつきもまた顕著に抑えられることが確認された。
[実施例3]
 把持ゾーンAにおいてクリップ間隔L1:90mmで積層体の両側縁部を把持したこと以外は実施例1と同様にして、樹脂基材上に厚み4.0μmの偏光膜を作製した。染色処理後の積層体を、実施例1と同様にして吸収軸のばらつきの評価に供した。吸収軸のばらつきは、±0.47°であった。積層体の吸収軸のばらつきが顕著に抑えられることにより、最終的に得られる偏光膜のばらつきもまた顕著に抑えられることが確認された。
[実施例4]
 以下のようにしてMD延伸・TD収縮を行ったこと以外は実施例1と同様にして、樹脂基材上に厚み4.0μmの偏光膜を作製した。
 図5に類似した延伸装置を用いて、把持ゾーンAにおいて、クリップ間隔L1:40mmで積層体の両側縁部を把持して長手方向に搬送し、MD延伸ゾーンBにおいて、140℃で、長手方向に1.4倍に延伸した(MD延伸ゾーンBの出口におけるクリップ間隔L2:56mm)。次いで、TD収縮ゾーンCにおいて、幅方向に30%収縮させると同時に、長手方向にさらに延伸した(TD収縮ゾーンCの出口におけるクリップ間隔L3:120mm、テンター延伸装置による最終延伸倍率:3倍)。
 染色処理後の積層体を、実施例1と同様にして吸収軸のばらつきの評価に供した。吸収軸のばらつきは、±0.41°であった。積層体の吸収軸のばらつきが顕著に抑えられることにより、最終的に得られる偏光膜のばらつきもまた顕著に抑えられることが確認された。
[実施例5]
 把持ゾーンAにおいて、クリップサイズ30mm、クリップ間隔L1:60mmで積層体の両側縁部を把持したこと以外は実施例1と同様にして、樹脂基材上に厚み4.0μmの偏光膜を作製した。染色処理後の積層体を、実施例1と同様にして吸収軸のばらつきの評価に供した。吸収軸のばらつきは、±0.39°であった。積層体の吸収軸のばらつきが顕著に抑えられることにより、最終的に得られる偏光膜のばらつきもまた顕著に抑えられることが確認された。
[実施例6]
 把持ゾーンAにおいて、クリップサイズ45mm、クリップ間隔L1:60mmで積層体の両側縁部を把持したこと以外は実施例1と同様にして、樹脂基材上に厚み4.0μmの偏光膜を作製した。染色処理後の積層体を、実施例1と同様にして吸収軸のばらつきの評価に供した。吸収軸のばらつきは、±0.44°であった。積層体の吸収軸のばらつきが顕著に抑えられることにより、最終的に得られる偏光膜のばらつきもまた顕著に抑えられることが確認された。一方で、非把持部が局所的に延伸されることで、樹脂フィルムの表面に割れが発生した。
[実施例7]
 把持ゾーンAにおいて、クリップ間隔L1:60mmで積層体の両側縁部を把持し、MD延伸・TD収縮ゾーンBCにおいて幅方向に10%収縮させたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂基材上に厚み4.0μmの偏光膜を作製した。染色処理後の積層体を、実施例1と同様にして吸収軸のばらつきの評価に供した。吸収軸のばらつきは、±0.38°であった。積層体の吸収軸のばらつきが顕著に抑えられることにより、最終的に得られる偏光膜のばらつきもまた顕著に抑えられることが確認された。
[比較例1]
 実施例1と同様にして非晶性PET基材上/PVA層の積層体を作製した。次に、当該積層体を、ギャップ間隔22mmで配置した2組のニップロール(直径350mm)を用いて、長手方向に3倍に延伸した。染色処理以降の手順は実施例1と同様にして、樹脂基材上に、厚み4.0μmの偏光膜を作製した。
 染色処理後の積層体を、実施例1と同様にして吸収軸のばらつきの評価に供した。吸収軸のばらつきは、±0.82°であった。積層体の吸収軸のばらつきが大きくなることにより、最終的に得られる偏光膜のばらつきもまた大きくなることが確認された。
[評価]
 上記のとおり、本発明の実施例によれば、テンター延伸装置を用いた長手方向への延伸を採用することにより、得られる積層体および偏光膜の幅方向端部の軸精度のばらつきを小さくすることができる。
 本発明の製造方法は、偏光膜の製造に好適に用いられる。
 10      レール
 20      クリップ
 50      積層体(樹脂フィルム)
100      延伸装置

Claims (8)

  1.  長尺状の偏光膜の製造方法であって、
     該偏光膜を形成する長尺状の樹脂フィルムの把持手段としての複数のクリップを備えるテンター延伸装置を用いて、該長尺状の樹脂フィルムを長手方向に延伸すること、および、幅方向に収縮することを含み、
     該長手方向の延伸が、該長尺状の樹脂フィルムの搬送方向におけるクリップ間隔を拡大することを含み、
     該幅方向の収縮が、幅方向のクリップ間隔を減少することを含む
     製造方法。
  2.  前記偏光膜を形成する長尺状の樹脂フィルムが、単層のポリビニルアルコール系樹脂フィルムであり、該樹脂フィルムを長手方向に延伸および幅方向に収縮し、染色して、偏光膜を作製することを含む、請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記偏光膜を形成する長尺状の樹脂フィルムが、樹脂基材と該樹脂基材の片側に形成されたポリビニルアルコール系樹脂層とを有する積層体であり、該積層体を長手方向に延伸および幅方向に収縮し、染色して、該樹脂基材上に偏光膜を作製することを含む、請求項1に記載の製造方法。
  4.  前記幅方向の収縮率が0.8以下である、請求項1に記載の製造方法。
  5.  前記クリップのクリップサイズが12mm~40mmである、請求項1に記載の製造方法。
  6.  前記長手方向の延伸前の前記搬送方向におけるクリップ間隔が100mm以下である、請求項1に記載の製造方法。
  7.  前記長手方向の延伸倍率が1.5倍~6.5倍である、請求項1に記載の製造方法。
  8.  請求項1に記載の製造方法により得られた、長尺状の偏光膜。
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