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JP7599296B2 - Manufacturing method and manufacturing device for polarizing film - Google Patents
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Description

本発明は、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、及び製造装置に関する。 The present invention relates to a method and a manufacturing apparatus for producing a polarizing film from a polyvinyl alcohol-based resin film.

偏光板は、液晶表示装置等の画像表示装置における偏光素子などとして広く用いられている。偏光板としては、偏光フィルムの片面又は両面に接着剤等を用いて透明樹脂フィルム(保護フィルム等)を貼合した構成のものが一般的である。 Polarizing plates are widely used as polarizing elements in image display devices such as liquid crystal display devices. Polarizing plates are generally made by laminating a transparent resin film (such as a protective film) to one or both sides of a polarizing film using an adhesive or the like.

偏光フィルムは主に、ポリビニルアルコール系樹脂からなる原反フィルムに対して、ヨウ素等の二色性色素を含有する染色浴に浸漬させる処理、次いでホウ酸等の架橋剤を含有する架橋浴に浸漬させる処理などを施すとともに、いずれかの段階でフィルムを一軸延伸することによって製造されている。一軸延伸には、空中で延伸を行う乾式延伸と、上記染色浴及び架橋浴等の液中で延伸を行う湿式延伸とがある。 Polarizing films are mainly produced by immersing a raw film made of polyvinyl alcohol resin in a dye bath containing a dichroic dye such as iodine, then immersing it in a crosslinking bath containing a crosslinking agent such as boric acid, and uniaxially stretching the film at one of these stages. There are two types of uniaxial stretching: dry stretching, in which stretching is performed in the air, and wet stretching, in which stretching is performed in a liquid such as the dye bath or crosslinking bath.

従来、偏光フィルムの製造方法において、幅方向の光学特性のバラつきを抑制するための工夫がなされている。特開2018-32026号公報(特許文献1)には、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、幅方向に分布を有する照射熱量で赤外線を含む電磁波を照射して、幅方向の光学特性のバラつきを抑制する方法が記載されている。 Conventionally, in the manufacturing method of polarizing film, efforts have been made to suppress the variation in optical properties in the width direction. JP 2018-32026 A (Patent Document 1) describes a method of suppressing the variation in optical properties in the width direction by irradiating a polyvinyl alcohol-based resin film with electromagnetic waves including infrared rays with an irradiation heat amount that has a distribution in the width direction.

特開2018-32026号公報JP 2018-32026 A

本発明は、幅方向の光学特性のバラつきを低減することができる新規な偏光フィルムの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a novel method and apparatus for manufacturing polarizing films that can reduce variation in optical properties in the width direction.

本発明は、以下に示す偏光フィルムの製造方法及び製造装置を提供する。
〔1〕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作製する偏光フィルムの製造方法であって、
前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを処理液に接触させる複数の処理工程を備え、
前記複数の処理工程の少なくとも一つは、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを全幅に亘って均一な量の処理液に接触させる均一接触工程と、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを全幅の幅方向の位置に応じて調整した量の前記処理液に接触させる調整接触工程と、を有する多段処理工程であり、
前記多段処理工程において用いられる前記処理液は、二色性色素、及びホウ素化合物の少なくとも一つを含む、偏光フィルムの製造方法。
〔2〕 前記多段処理工程において、前記処理液は染色液、架橋液、又は補色液である、〔1〕に記載の偏光フィルムの製造方法。
〔3〕 前記調整接触工程において、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを全幅について中央部と両端部とに分けて、前記中央部に接触させる前記処理液の量が、前記両端部に接触させる前記処理液の量より多くなるように調整する、〔1〕又は〔2〕に記載の偏光フィルムの製造方法。
〔4〕 前記調整接触工程において、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの前記中央部は全幅を基準に5~80%である、〔3〕に記載の偏光フィルムの製造方法。
〔5〕 前記調整接触工程において、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの前記中央部には前記処理液を接触させ、前記両端部には前記処理液を接触させないように調整する、〔3〕又は〔4〕に記載の偏光フィルムの製造方法。
〔6〕 前記均一接触工程は、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを処理槽に収容された前記処理液に浸漬させる工程である、〔1〕~〔5〕のいずれか1項に記載の偏光フィルムの製造方法。
〔7〕 前記調整接触工程は、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに前記処理液のシャワーを浴びせる工程である、〔1〕~〔6〕のいずれか1項に記載の偏光フィルムの製造方法。
〔8〕 前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの全幅は、400mm以上8000mm以下である、〔1〕~〔9〕のいずれか1項に記載の偏光フィルムの製造方法。
〔9〕 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作製する偏光フィルムの製造装置であって、
前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを処理液に接触させる複数の処理部を備え、
前記複数の処理部の少なくとも一つは、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを全幅に亘って均一な量の処理液に接触させる均一接触部と、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを全幅の幅方向の位置に応じて調整した量の前記処理液に接触させる調整接触部と、を有する多段処理部であり、
前記多段処理部において用いられる前記処理液は、二色性色素、及びホウ素化合物の少なくとも一つを含む、偏光フィルムの製造装置。
The present invention provides a method and an apparatus for producing a polarizing film as described below.
[1] A method for producing a polarizing film from a polyvinyl alcohol-based resin film, comprising the steps of:
The polyvinyl alcohol-based resin film is subjected to a treatment in a treatment liquid.
At least one of the plurality of treatment steps is a multi-stage treatment step including a uniform contact step of contacting the polyvinyl alcohol-based resin film with a uniform amount of treatment liquid over the entire width, and a controlled contact step of contacting the polyvinyl alcohol-based resin film with an amount of the treatment liquid controlled according to a position in the width direction of the entire width,
The method for producing a polarizing film, wherein the treatment liquid used in the multi-stage treatment process contains at least one of a dichroic dye and a boron compound.
[2] The method for producing a polarizing film according to [1], wherein in the multi-stage treatment process, the treatment liquid is a dye liquid, a crosslinking liquid, or a complementary liquid.
[3] The method for producing a polarized film according to [1] or [2], wherein in the adjusting contact step, the polyvinyl alcohol-based resin film is divided into a center portion and both end portions across its entire width, and the amount of the treatment liquid brought into contact with the center portion is adjusted to be greater than the amount of the treatment liquid brought into contact with the both end portions.
[4] The method for producing a polarized film according to [3], wherein in the adjusting and contacting step, the central portion of the polyvinyl alcohol-based resin film occupies 5 to 80% of the entire width.
[5] The method for producing a polarized film according to [3] or [4], wherein in the adjusting contacting step, the treatment liquid is brought into contact with the central portion of the polyvinyl alcohol-based resin film, and the treatment liquid is not brought into contact with both end portions of the polyvinyl alcohol-based resin film.
[6] The method for producing a polarized film according to any one of [1] to [5], wherein the uniform contact step is a step of immersing the polyvinyl alcohol-based resin film in the treatment liquid contained in a treatment tank.
[7] The method for producing a polarized film according to any one of [1] to [6], wherein the conditioning contact step is a step of showering the treatment liquid onto the polyvinyl alcohol-based resin film.
[8] The method for producing a polarized film according to any one of [1] to [9], wherein the polyvinyl alcohol-based resin film has a total width of 400 mm or more and 8,000 mm or less.
[9] A polarizing film manufacturing apparatus for producing a polarizing film from a polyvinyl alcohol-based resin film, comprising:
a plurality of processing sections for contacting the polyvinyl alcohol-based resin film with a processing solution;
At least one of the plurality of treatment sections is a multi-stage treatment section having a uniform contact section for contacting the polyvinyl alcohol-based resin film with a uniform amount of treatment liquid over the entire width, and an adjusted contact section for contacting the polyvinyl alcohol-based resin film with an amount of the treatment liquid adjusted depending on a position in the width direction of the entire width,
The apparatus for producing a polarizing film, wherein the processing liquid used in the multi-stage processing section contains at least one of a dichroic dye and a boron compound.

本発明によれば、偏光フィルムの幅方向の光学特性のバラつきを低減させる偏光フィルムの製造方法及び製造装置を提供することができる。 The present invention provides a method and apparatus for manufacturing a polarizing film that reduces the variation in the optical properties of the polarizing film in the width direction.

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。1 is a cross-sectional view that illustrates an example of a polarizing film manufacturing method and a polarizing film manufacturing apparatus used in the method according to the present invention. 図1に示す製造装置の染色部を上面側から見た図である。FIG. 2 is a top view of the dyeing section of the production apparatus shown in FIG. 1 . シャワー装置からの染色液の噴出量の調整方法を説明するための断面図である。11 is a cross-sectional view for explaining a method for adjusting the amount of dye liquid sprayed from the shower device. FIG. 実施例1,2及び比較例1の視感度補正偏光度Pyをプロットしたグラフである。1 is a graph plotting the luminosity-corrected polarization degree Py of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1. 実施例3,4及び比較例2の視感度補正偏光度Pyをプロットしたグラフである。1 is a graph plotting the luminosity-corrected polarization degree Py of Examples 3 and 4 and Comparative Example 2.

<偏光フィルムの製造方法>
本発明は、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作製する偏光フィルムの製造方法であって、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを処理液に接触させる複数の処理工程を備え、前記処理工程の少なくとも一つは、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを全幅に亘って均一な量の処理液に接触させる均一接触工程と、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを全幅の幅方向の位置に応じて調整した量の前記処理液に接触させる調整接触工程とを、を有する多段処理工程である。多段処理工程において用いられる前記処理液は、二色性色素、及びホウ素化合物の少なくとも一つを含み、例えば、染色液、架橋液、補色液等である。
<Method of manufacturing polarizing film>
The present invention relates to a method for producing a polarizing film from a polyvinyl alcohol-based resin film, the method comprising a plurality of treatment steps of contacting the polyvinyl alcohol-based resin film with a treatment liquid, at least one of which is a multi-stage treatment step having a uniform contact step of contacting the polyvinyl alcohol-based resin film with a uniform amount of the treatment liquid over the entire width and an adjusted contact step of contacting the polyvinyl alcohol-based resin film with an amount of the treatment liquid adjusted according to the position in the width direction of the entire width. The treatment liquid used in the multi-stage treatment step contains at least one of a dichroic dye and a boron compound, and is, for example, a dyeing liquid, a crosslinking liquid, a complementary color liquid, or the like.

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、二色性染料等)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。 In the present invention, the polarizing film is a uniaxially stretched polyvinyl alcohol resin film to which a dichroic dye (iodine, dichroic dye, etc.) is adsorbed and aligned. The polyvinyl alcohol resin constituting the polyvinyl alcohol resin film is usually obtained by saponifying a polyvinyl acetate resin. The degree of saponification is usually about 85 mol% or more, preferably about 90 mol% or more, and more preferably about 99 mol% or more. The polyvinyl acetate resin can be, for example, polyvinyl acetate, which is a homopolymer of vinyl acetate, or a copolymer of vinyl acetate and other monomers that can be copolymerized with it. Examples of the 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 1,000 to 10,000, and preferably about 1,500 to 5,000.

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。 These polyvinyl alcohol resins may be modified, for example, polyvinyl formal, polyvinyl acetal, polyvinyl butyral, etc., modified with aldehydes may also be used.

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(例えば60μm以下)、好ましくは50μm以下、より好ましくは35μm以下、さらに好ましくは30μm以下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。これにより市場要求が益々高まっている薄膜の偏光フィルムを得ることができる。原反フィルムの幅は特に制限されず、例えば400mm以上8000mm以下であり、好ましくは2000mm以上5500mm以下である。特に、原反フィルムの幅が2000mm以上である場合に偏光フィルムの幅方向の特性がバラつきやすいものの、本発明の製造方法によるとバラつきを低減することができる。原反フィルムは、例えば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(原反ロール)として用意される。 In the present invention, an unstretched polyvinyl alcohol resin film (raw film) having a thickness of 65 μm or less (for example, 60 μm or less), preferably 50 μm or less, more preferably 35 μm or less, and even more preferably 30 μm or less, is used as the starting material for the manufacture of the polarizing film. This makes it possible to obtain a thin polarizing film, for which market demand is increasing. The width of the raw film is not particularly limited, and is, for example, 400 mm or more and 8000 mm or less, preferably 2000 mm or more and 5500 mm or less. In particular, when the width of the raw film is 2000 mm or more, the properties of the polarizing film in the width direction tend to vary, but the manufacturing method of the present invention can reduce this variation. The raw film is prepared, for example, as a roll (raw roll) of a long unstretched polyvinyl alcohol resin film.

また本発明で用いられるポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、これを支持する基材フィルムに積層されたものであってもよく、すなわち、当該ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、基材フィルムとその上に積層されるポリビニルアルコール系樹脂フィルムとの積層フィルムとして用意されてもよい。この場合、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、例えば、基材フィルムの少なくとも一方の面にポリビニルアルコール系樹脂を含有する塗工液を塗工した後、乾燥させることによって製造することができる。 The polyvinyl alcohol-based resin film used in the present invention may be laminated to a substrate film that supports it, that is, the polyvinyl alcohol-based resin film may be prepared as a laminate film of a substrate film and a polyvinyl alcohol-based resin film laminated thereon. In this case, the polyvinyl alcohol-based resin film can be produced, for example, by applying a coating liquid containing a polyvinyl alcohol-based resin to at least one surface of the substrate film and then drying it.

基材フィルムとしては、例えば、熱可塑性樹脂からなるフィルムを用いることができる。具体例としては、透光性を有する熱可塑性樹脂、好ましくは光学的に透明な熱可塑性樹脂で構成されるフィルムであり、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂(ポリプロピレン系樹脂等)、環状ポリオレフィン系樹脂(ノルボルネン系樹脂等)のようなポリオレフィン系樹脂;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースのようなセルロース系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;メタクリル酸メチル系樹脂のような(メタ)アクリル系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリ塩化ビニル系樹脂;アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン系樹脂;アクリロニトリル・スチレン系樹脂;ポリ酢酸ビニル系樹脂;ポリ塩化ビニリデン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリアセタール系樹脂;変性ポリフェニレンエーテル系樹脂;ポリスルホン系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;ポリアリレート系樹脂;ポリアミドイミド系樹脂;ポリイミド系樹脂等であることができる。 As the substrate film, for example, a film made of a thermoplastic resin can be used. Specific examples include a film made of a thermoplastic resin having translucency, preferably an optically transparent thermoplastic resin, and examples of the film include polyolefin resins such as linear polyolefin resins (polypropylene resins, etc.) and cyclic polyolefin resins (norbornene resins, etc.); cellulose resins such as triacetyl cellulose and diacetyl cellulose; polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; polycarbonate resins; (meth)acrylic resins such as methyl methacrylate resins; polystyrene resins; polyvinyl chloride resins; acrylonitrile-butadiene-styrene resins; acrylonitrile-styrene resins; polyvinyl acetate resins; polyvinylidene chloride resins; polyamide resins; polyacetal resins; modified polyphenylene ether resins; polysulfone resins; polyethersulfone resins; polyarylate resins; polyamideimide resins; polyimide resins, etc.

偏光フィルムは、上記の長尺の原反フィルムを原反ロールから巻出しつつ、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、処理槽に収容された処理液(以下、「処理浴」ともいう)に浸漬させた後に引き出す所定の処理工程を実施した後に乾燥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。なお、処理工程は、フィルムに処理液を接触させて処理する方法であればフィルムを処理浴に浸漬させる方法に限定されることはなく、処理液をフィルム表面に浴びせる方法であってもよい。処理液をフィルム表面に浴びせる方法としては、処理液のシャワーをフィルム表面に浴びせる方法が好適である。ここで、処理液のシャワーとは、複数の噴出口から噴出された処理液の流れを意味し、流れにおいて処理液は断続的に含まれていても(例えば、粒状、霧状で含まれる)、連続的に含まれていてもよい。シャワー装置は、複数の噴出口を有しここから液を噴出させて液の流れを作る装置である。処理液のシャワーをフィルム表面に浴びせるために、通常、シャワー装置が用いられる。処理工程が、フィルムを処理浴に浸漬させる方法によってなされる場合、一つの処理工程を行う処理浴は一つに限定されることはなく、二つ以上の処理浴にフィルムを順次浸漬させて一つの処理工程を完成させてもよい。 The polarizing film can be continuously manufactured as a long polarizing film by continuously conveying the long raw film from the raw roll along the film conveying path of the polarizing film manufacturing device, immersing it in a treatment liquid (hereinafter also referred to as a "treatment bath") contained in a treatment tank, withdrawing it, and then drying it. The treatment process is not limited to the method of immersing the film in the treatment bath as long as it is a method of contacting the film with the treatment liquid and treating it, and may be a method of showering the treatment liquid on the film surface. A suitable method of showering the treatment liquid on the film surface is a method of showering the treatment liquid on the film surface. Here, the shower of the treatment liquid means a flow of the treatment liquid sprayed from multiple spray ports, and the treatment liquid may be included intermittently in the flow (for example, in the form of particles or mist) or may be included continuously. A shower device is a device that has multiple spray ports and sprays liquid from them to create a flow of liquid. A shower device is usually used to shower the treatment liquid on the film surface. When the processing step is performed by immersing the film in a processing bath, the number of processing baths used for one processing step is not limited to one, and one processing step may be completed by sequentially immersing the film in two or more processing baths.

上記処理液としては、膨潤液、染色液、架橋液、補色液、洗浄液等が例示される。そして、上記処理工程としては、原反フィルムに膨潤液を接触させて膨潤処理を行う膨潤工程と、膨潤処理後のフィルムに染色液を接触させて染色処理を行う染色工程と、染色処理後のフィルムに架橋液を接触させて架橋処理を行う架橋工程と、架橋処理後のフィルムに補色液を接触させて色調整処理を行う補色工程と、補色処理後のフィルムに洗浄液を接触させて洗浄処理を行う洗浄工程とが例示される。また、これら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。 Examples of the above-mentioned processing liquid include a swelling liquid, a dyeing liquid, a crosslinking liquid, a color-complementing liquid, and a cleaning liquid. Examples of the above-mentioned processing steps include a swelling step in which a swelling liquid is brought into contact with the raw film to perform a swelling process, a dyeing step in which a dyeing liquid is brought into contact with the film after the swelling process to perform a dyeing process, a crosslinking step in which a crosslinking liquid is brought into contact with the film after the dyeing process to perform a crosslinking process, a color-complementing liquid is brought into contact with the film after the crosslinking process to perform a color adjustment process, and a cleaning step in which a cleaning liquid is brought into contact with the film after the color-complementing process to perform a cleaning process. In addition, between these processing steps (i.e., before or after any one or more processing steps and/or during any one or more processing steps), a uniaxial stretching process is performed in a wet or dry manner. Other processing steps may be added as necessary.

本発明者らは、二色性色素、及びホウ素化合物の少なくとも一つを含む処理液を用いる処理工程において、幅方向の光学特性のバラつきを抑制できるという観点から、フィルムを全幅に亘って均一な処理液に接触させる均一接触工程と、フィルムを全幅の幅方向の位置に応じて調整した量の処理液に接触させる調整接触工程と、を有する多段処理工程であることが好ましいとの知見て本発明に至ったものである。二色性色素、及びホウ素化合物の少なくとも一つを含む処理液を用いる処理工程としては、染色工程、架橋工程、補色工程等が挙げられる。 The inventors have come to the present invention based on the discovery that, from the viewpoint of suppressing variation in optical properties in the width direction in a processing step using a processing solution containing at least one of a dichroic dye and a boron compound, a multi-stage processing step having a uniform contact step in which the film is contacted with a uniform processing solution over the entire width, and an adjusted contact step in which the film is contacted with an amount of processing solution adjusted according to the position in the width direction of the entire width is preferable. Examples of processing steps using a processing solution containing at least one of a dichroic dye and a boron compound include a dyeing step, a crosslinking step, and a complementary color step.

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の一例を説明する。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、原反ロール11より連続的に巻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(膨潤槽内に収容された膨潤液)13、染色浴(染色槽内に収容された染色液)15、架橋浴(架橋槽内に収容された架橋液)17a、補色浴(架橋槽内に収容された補色液)17b、及び洗浄浴(洗浄槽内に収容された洗浄液)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。染色浴15にはシャワー装置16が設置されており、染色浴15を通過したフィルム10は、その後シャワー装置16を通過するように構成されている。 Hereinafter, an example of the manufacturing method of the polarizing film according to the present invention will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the polarizing film according to the present invention and a polarizing film manufacturing apparatus used therein. The polarizing film manufacturing apparatus shown in FIG. 1 is configured to convey an original (unstretched) film 10 made of a polyvinyl alcohol resin along a film conveying path while continuously unwinding it from an original roll 11, so that the film passes through a swelling bath (swelling liquid contained in a swelling tank) 13, a dyeing bath (dyeing liquid contained in a dyeing tank) 15, a crosslinking bath (crosslinking liquid contained in a crosslinking tank) 17a, a complementary color bath (complementary color liquid contained in a crosslinking tank) 17b, and a cleaning bath (cleaning liquid contained in a cleaning tank) 19 provided on the film conveying path in sequence, and finally pass through a drying oven 21. The obtained polarizing film 23 can be conveyed, for example, directly to the next polarizing plate manufacturing process (a process of laminating a protective film on one or both sides of the polarizing film 23). The arrow in FIG. 1 indicates the conveying direction of the film. A shower device 16 is installed in the dye bath 15, and the film 10 that has passed through the dye bath 15 is then configured to pass through the shower device 16.

図1の説明において、「処理槽」は、膨潤槽、染色槽、架橋槽、補色槽、及び洗浄槽を含む総称であり、「処理液」は、膨潤液、染色液、架橋液、補色槽液、及び洗浄液を含む総称であり、「処理浴」は、膨潤浴、染色浴、架橋浴、補色浴、及び洗浄浴を含む総称である。膨潤浴、染色浴及びシャワー装置、架橋浴、補色浴、及び洗浄浴は、それぞれ、本発明の製造装置における膨潤部、染色部、架橋部、補色部、及び洗浄部を構成する。 In the explanation of FIG. 1, the "treatment tank" is a general term including the swelling tank, dyeing tank, crosslinking tank, complementary color tank, and washing tank, the "treatment liquid" is a general term including the swelling liquid, dyeing liquid, crosslinking liquid, complementary color tank liquid, and washing liquid, and the "treatment bath" is a general term including the swelling bath, dyeing bath, crosslinking bath, complementary color bath, and washing bath. The swelling bath, dyeing bath and shower device, crosslinking bath, complementary color bath, and washing bath respectively constitute the swelling section, dyeing section, crosslinking section, complementary color section, and washing section in the manufacturing apparatus of the present invention.

図1に示す製造装置において、染色部は、染色浴15で均一接触工程が行われた後に、シャワー装置16を通過することにより調整接触工程が行われ、多段処理工程が行われるように構成されている。すなわち、染色部は、均一接触部である染色浴15と、調整接触部であるシャワー装置16とを備える、多段処理部として構成されている。 In the manufacturing apparatus shown in FIG. 1, the dyeing section is configured so that a uniform contact step is performed in the dye bath 15, followed by a conditioning contact step by passing through the shower device 16, thereby performing a multi-stage processing step. In other words, the dyeing section is configured as a multi-stage processing section that includes the dye bath 15, which is a uniform contact section, and the shower device 16, which is a conditioning contact section.

偏光フィルム製造装置のフィルム搬送経路は、上記処理浴及びシャワー装置の他、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30~35,37~48,60,61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50~56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。ガイドロールやニップロールは、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〕。例えば、各処理浴中に1以上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。 The film transport path of the polarizing film manufacturing device can be constructed by arranging in appropriate positions, in addition to the above-mentioned treatment baths and shower devices, guide rolls 30-35, 37-48, 60, 61 that support the film being transported or can further change the film transport direction, and nip rolls 50-56 that press and clamp the film being transported and can apply a driving force to the film by rotating it or can further change the film transport direction. The guide rolls and nip rolls can be arranged before, after, or within each treatment bath, which allows the film to be introduced into and immersed in the treatment bath and withdrawn from the treatment bath (see Figure 1). For example, one or more guide rolls can be provided in each treatment bath, and the film can be immersed in each treatment bath by transporting the film along these guide rolls.

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50~54,56)、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、各工程について説明する。 The polarizing film manufacturing apparatus shown in Figure 1 has nip rolls arranged before and after each treatment bath (nip rolls 50 to 54, 56), which makes it possible to carry out inter-roll stretching in one or more treatment baths, in which longitudinal uniaxial stretching is performed by applying a peripheral speed difference between the nip rolls arranged before and after the treatment bath. Each process will be described below.

(膨潤工程)
膨潤工程は、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。
(Swelling process)
The swelling process is carried out for the purposes of removing foreign matter on the surface of the raw film 10, removing plasticizers in the raw film 10, imparting ease of dyeing, plasticizing the raw film 10, etc. The treatment conditions are determined within a range in which the purposes can be achieved and in which defects such as extreme dissolution or devitrification of the raw film 10 do not occur.

図1を参照して、膨潤工程は、原反フィルム10を原反ロール11より連続的に巻出しながら、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。図1の例において、原反フィルム10を巻き出してから膨潤浴13に浸漬させるまでの間、原反フィルム10は、ガイドロール60,61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れる。膨潤処理においては、ガイドロール30~32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れる。 Referring to FIG. 1, the swelling process can be carried out by continuously unwinding the original film 10 from the original roll 11, transporting the original film 10 along the film transport path, immersing the original film 10 in the swelling bath 13 for a predetermined time, and then pulling it out. In the example of FIG. 1, from the time the original film 10 is unwound until it is immersed in the swelling bath 13, the original film 10 is transported along the film transport path formed by the guide rolls 60, 61 and the nip roll 50. In the swelling process, the original film 10 is transported along the film transport path formed by the guide rolls 30-32 and the nip roll 51.

膨潤浴13の膨潤液としては、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質量%の範囲で添加した水溶液を使用することも可能である。 As the swelling liquid for the swelling bath 13, in addition to pure water, it is also possible to use an aqueous solution containing boric acid (JP Patent Publication No. 10-153709), chlorides (JP Patent Publication No. 06-281816), inorganic acids, inorganic salts, water-soluble organic solvents, alcohols, etc., in an amount of about 0.01 to 10% by mass.

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、原反フィルム10が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である場合、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。原反フィルム10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。 The temperature of the swelling bath 13 is, for example, about 10 to 50°C, preferably about 10 to 40°C, and more preferably about 15 to 30°C. The immersion time of the original film 10 is preferably about 10 to 300 seconds, and more preferably about 20 to 200 seconds. In addition, when the original film 10 is a polyvinyl alcohol resin film that has been stretched in gas in advance, the temperature of the swelling bath 13 is, for example, about 20 to 70°C, and preferably about 30 to 60°C. The immersion time of the original film 10 is preferably about 30 to 300 seconds, and more preferably about 60 to 240 seconds.

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。例えば、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ができる。 In the swelling process, the original film 10 tends to swell in the width direction, which can cause problems such as wrinkles in the film. One method for transporting the film while removing these wrinkles is to use rolls with a width-expanding function, such as expander rolls, spiral rolls, and crown rolls, as the guide rolls 30, 31, and/or 32, or to use other width-expanding devices such as cross guiders, bend bars, and tenter clips. Another method for suppressing the occurrence of wrinkles is to perform a stretching process. For example, a uniaxial stretching process can be performed in the swelling bath 13 by utilizing the difference in peripheral speed between the nip rolls 50 and 51.

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装置で制御したり、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。 During the swelling process, the film also swells and expands in the film transport direction, so if the film is not actively stretched, it is preferable to take measures such as controlling the speed of the nip rolls 50, 51 placed before and after the swelling bath 13 to eliminate slack in the film in the transport direction. In addition, in order to stabilize the film transport in the swelling bath 13, it is also useful to control the water flow in the swelling bath 13 with an underwater shower device or to use an EPC device (Edge Position Control device: a device that detects the edge of the film and prevents the film from meandering) in combination.

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、ガイドロール33を順に通過して染色浴15へ導入される。 In the example shown in FIG. 1, the film pulled out from the swelling bath 13 passes through the guide roll 32, the nip roll 51, and the guide roll 33 in that order before being introduced into the dye bath 15.

(染色工程)
染色工程は、膨潤処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素等の二色性色素を吸着、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、染色工程は、ニップロール51、ガイドロール33~35及びニップロール56,52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、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、次いで引き出した後にシャワー装置16を通過させる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。
(Dyeing process)
The dyeing process is carried out for the purpose of adsorbing and orienting a dichroic dye such as iodine on the polyvinyl alcohol-based resin film after the swelling process. The treatment conditions are determined within a range in which the purpose can be achieved and in which defects such as extreme dissolution or devitrification of the film do not occur. With reference to FIG. 1, the dyeing process can be carried out by conveying the film along a film conveying path constructed by a nip roll 51, guide rolls 33 to 35, and nip rolls 56 and 52, immersing the film after the swelling process in a dye bath 15 (a treatment liquid contained in a dyeing tank) for a predetermined time, and then passing the film through a shower device 16 after being pulled out. In order to enhance the dyeability of the dichroic dye, it is preferable that the film to be subjected to the dyeing process is a film that has been subjected to at least some degree of uniaxial stretching, or it is preferable to perform a uniaxial stretching process during the dyeing process instead of or in addition to the uniaxial stretching process before the dyeing process.

二色性色素としてヨウ素を用いことが好ましく、染色浴15の染色液には、例えば、濃度が質量比でヨウ素/ヨウ化カリウム/水=0.003~0.3/0.1~10/100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、二色性色素を含む点で後述する架橋液と区別され、水溶液が水100質量部に対し、二色性色素を0.003質量部以上含んでいるものであれば、染色液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。 It is preferable to use iodine as the dichroic dye, and the dyeing solution of the dye bath 15 may be, for example, an aqueous solution having a mass ratio of iodine/potassium iodide/water = 0.003-0.3/0.1-10/100. Other iodides such as zinc iodide may be used instead of potassium iodide, or potassium iodide may be used in combination with other iodides. In addition, compounds other than iodides, such as boric acid, zinc chloride, cobalt chloride, etc., may be allowed to coexist. When boric acid is added, it is distinguished from the crosslinking solution described below in that it contains a dichroic dye, and if the aqueous solution contains 0.003 parts by mass or more of dichroic dye per 100 parts by mass of water, it can be considered as a dyeing solution. The temperature of the dye bath 15 when the film is immersed is usually about 10 to 45°C, preferably 10 to 40°C, and more preferably 20 to 35°C, and the immersion time of the film is usually about 30 to 600 seconds, preferably 60 to 300 seconds.

二色性色素としてヨウ素とともに水溶性二色性染料を用いてもよく、染色浴15の染色液には、例えば、濃度が質量比で二色性染料/水=約0.001~0.1/100である水溶液を用いることができる。この染色液には、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。 A water-soluble dichroic dye may be used together with iodine as the dichroic pigment, and the dyeing solution of the dye bath 15 may be, for example, an aqueous solution having a mass ratio of dichroic dye/water of about 0.001 to 0.1/100. This dyeing solution may contain dyeing auxiliaries, for example, inorganic salts such as sodium sulfate and surfactants. Only one type of dichroic dye may be used alone, or two or more types of dichroic dyes may be used in combination.

上述のように染色工程では、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56との間に周速差をつける方法などによって行うことができる。 As described above, in the dyeing process, the film can be uniaxially stretched in the dye bath 15. The film can be uniaxially stretched by, for example, creating a difference in peripheral speed between the nip roll 51 and the nip roll 56 arranged before and after the dye bath 15.

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。 In the dyeing process, in order to transport the polyvinyl alcohol-based resin film while removing wrinkles from the film, as in the swelling process, the guide rolls 33, 34, and/or 35 may be rolls with a width-expanding function, such as expander rolls, spiral rolls, or crown rolls, or other width-expanding devices, such as cross guiders, bend bars, or tenter clips. Another means for suppressing the occurrence of wrinkles is to carry out a stretching process, as in the swelling process.

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、シャワー装置16を通過して、ニップロール56、ニップロール52、及びガイドロール37を順に通過して架橋浴17aへ導入される。このように、図1に示される例において、染色工程は、多段処理工程となっている。多段処理工程の詳細については後述する。 In the example shown in FIG. 1, the film pulled out from the dye bath 15 passes through the shower device 16, and then passes through the nip roll 56, the nip roll 52, and the guide roll 37 in that order before being introduced into the crosslinking bath 17a. Thus, in the example shown in FIG. 1, the dyeing process is a multi-stage process. The details of the multi-stage process will be described later.

(架橋工程)
架橋工程は、架橋による耐水化などの目的で行う処理である。架橋工程は複数回行ってもよい。図1を参照して、架橋工程は、ニップロール52,ガイドロール37~40及びニップロール53a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、架橋浴17a(架橋槽に収容された架橋液)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。
(Crosslinking process)
The crosslinking step is a treatment carried out for the purpose of making the film water-resistant by crosslinking. The crosslinking step may be carried out multiple times. With reference to Fig. 1, the crosslinking step can be carried out by conveying the film after the dyeing step along a film conveying path formed by nip rolls 52, guide rolls 37 to 40, and nip roll 53a, immersing the film in a crosslinking bath 17a (a crosslinking liquid contained in a crosslinking tank) for a predetermined time, and then pulling out the film.

架橋液としては、架橋剤を溶媒に溶解した溶液を使用できる。架橋剤としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素化合物や、グリオキザール、グルタルアルデヒドなどが挙げられる。これらは一種類でもよいし、二種類以上を併用してもよい。溶媒としては、例えば水が使用できるが、さらに、水と相溶性のある有機溶媒を含んでも良い。架橋溶液における架橋剤の濃度は、これに限定されるものではないが、1~20質量%の範囲にあることが好ましく、4~15質量%であることがより好ましい。 The crosslinking liquid may be a solution in which a crosslinking agent is dissolved in a solvent. Examples of crosslinking agents include boron compounds such as boric acid and borax, glyoxal, and glutaraldehyde. These may be used alone or in combination of two or more. The solvent may be, for example, water, but may also contain an organic solvent that is compatible with water. The concentration of the crosslinking agent in the crosslinking solution is not limited to this, but is preferably in the range of 1 to 20% by mass, and more preferably 4 to 15% by mass.

架橋液としては、水100質量部に対してホウ酸を例えば約1~10質量部含有する水溶液であることができる。架橋液は、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質量部に対して、例えば1~30質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。 The crosslinking liquid may be an aqueous solution containing, for example, about 1 to 10 parts by mass of boric acid per 100 parts by mass of water. When the dichroic dye used in the dyeing process is iodine, the crosslinking liquid preferably contains an iodide in addition to boric acid, and the amount may be, for example, 1 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of water. Examples of iodides include potassium iodide and zinc iodide. Compounds other than iodides, such as zinc chloride, cobalt chloride, zirconium chloride, sodium thiosulfate, potassium sulfite, and sodium sulfate, may also be present.

架橋処理においては、その目的によって、ホウ酸及びヨウ化物の濃度、並びに架橋浴17の温度を適宜変更することができる。例えば、濃度が質量比でホウ酸/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17a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。 In the crosslinking treatment, the concentrations of boric acid and iodide, and the temperature of the crosslinking bath 17 can be appropriately changed depending on the purpose. For example, the solution can be an aqueous solution with a mass ratio of boric acid/iodide/water = 3-10/1-20/100. If necessary, other crosslinking agents may be used instead of boric acid, or boric acid may be used in combination with other crosslinking agents. The temperature of the crosslinking bath 17a when the film is immersed is usually about 50-70°C, preferably 53-65°C, and the immersion time of the film is usually about 10-600 seconds, preferably 20-300 seconds, more preferably 20-200 seconds.

架橋処理は複数回行ってもよく、通常2~5回行われる。この場合、使用する各架橋浴の組成及び温度は、上記の範囲内であれば同じであってもよく、異なっていてもよい。また、ニップロール52とニップロール53aとの周速差を利用して架橋浴17a中で一軸延伸処理を施すこともできる。 The crosslinking process may be carried out multiple times, usually 2 to 5 times. In this case, the composition and temperature of each crosslinking bath used may be the same or different as long as they are within the above range. In addition, uniaxial stretching can be carried out in the crosslinking bath 17a by utilizing the difference in peripheral speed between the nip roll 52 and the nip roll 53a.

架橋処理においても、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38,39,40,41,42,43及び/又は44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。 In the crosslinking process, in order to transport the polyvinyl alcohol-based resin film while removing wrinkles from the film, as in the swelling process, the guide rolls 38, 39, 40, 41, 42, 43 and/or 44 may be rolls having a width-widening function, such as expander rolls, spiral rolls, or crown rolls, or other width-widening devices, such as cross guiders, bend bars, or tenter clips. Another means for suppressing the occurrence of wrinkles is to carry out a stretching process, as in the swelling process.

(補色工程)
色相調整を目的とする補色液としては、例えば、染色液において二色性色素としてヨウ素を用いた場合、濃度が質量比でホウ酸/ヨウ化物/水=1~5/3~30/100を使用することができる。フィルムを浸漬するときの補色浴17bの温度は、通常20~65℃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。
(Complementary color process)
As a complementary color liquid for adjusting the hue, for example, when iodine is used as a dichroic dye in a dyeing solution, a concentration of boric acid/iodide/water = 1 to 5/3 to 30/100 in mass ratio can be used. The temperature of the complementary color bath 17b when the film is immersed is usually about 20 to 65°C, and the immersion time of the film is usually about 1 to 300 seconds, preferably 2 to 100 seconds.

ニップロール52とニップロール53aとの周速差を利用して架橋浴17a中で一軸延伸処理を施すこともできる。また、ニップロール53aとニップロール53bとの周速差を利用して補色浴17b中で一軸延伸処理を施すこともできる。 The difference in peripheral speed between nip roll 52 and nip roll 53a can be used to perform uniaxial stretching in crosslinking bath 17a. Also, the difference in peripheral speed between nip roll 53a and nip roll 53b can be used to perform uniaxial stretching in complementary bath 17b.

図1に示される例において、補色浴17b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53bを順に通過して洗浄浴19へ導入される。 In the example shown in FIG. 1, the film pulled out from the complementary color bath 17b passes through the guide roll 44 and the nip roll 53b in that order before being introduced into the cleaning bath 19.

(洗浄工程)
図1に示される例においては、架橋工程後の洗浄工程を含む。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。洗浄工程は、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に浸漬することによって行われる。なお、洗浄工程は、洗浄浴19にフィルムを浸漬させる工程に代えて、フィルムに対して洗浄液のシャワーを浴びせることにより、若しくは洗浄浴19への浸漬と洗浄液のシャワーを浴びせることを併用することによって行うこともできる。
(Washing process)
In the example shown in Fig. 1, a cleaning step is included after the crosslinking step. The cleaning treatment is performed for the purpose of removing excess chemicals such as boric acid and iodine attached to the polyvinyl alcohol-based resin film. The cleaning step is performed, for example, by immersing the crosslinked polyvinyl alcohol-based resin film in a cleaning bath 19. Note that the cleaning step can also be performed by showering the film with a cleaning liquid instead of immersing the film in the cleaning bath 19, or by combining immersion in the cleaning bath 19 and showering the film with a cleaning liquid.

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2~50℃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。 Figure 1 shows an example of a cleaning process in which a polyvinyl alcohol resin film is immersed in a cleaning bath 19. The temperature of the cleaning bath 19 during the cleaning process is usually about 2 to 50°C, and the immersion time of the film is usually about 2 to 120 seconds.

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45,46,47及び/又は48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、フィルム洗浄処理において、シワの発生を抑制するために延伸処理を施してもよい。 In addition, in the cleaning process, in order to transport the polyvinyl alcohol-based resin film while removing wrinkles, the guide rolls 45, 46, 47 and/or 48 may be rolls having a width expanding function, such as expander rolls, spiral rolls, and crown rolls, or other width expanding devices, such as cross guiders, bend bars, and tenter clips. In addition, in the film cleaning process, a stretching process may be performed to suppress the occurrence of wrinkles.

(延伸工程)
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。上述のように延伸処理は、フィルムのシワの発生の抑制にも有利である。
(Stretching process)
As described above, the raw film 10 is uniaxially stretched in a wet or dry manner during the series of processing steps (i.e., before and after any one or more processing steps and/or during any one or more processing steps). Specific methods of uniaxial stretching include, for example, inter-roll stretching in which longitudinal uniaxial stretching is performed with a difference in peripheral speed between two nip rolls (e.g., two nip rolls arranged before and after a processing bath) constituting a film transport path, hot roll stretching as described in Japanese Patent No. 2731813, tenter stretching, etc., and preferably inter-roll stretching. The uniaxial stretching process can be performed multiple times from the raw film 10 to the polarizing film 23. As described above, the stretching process is also advantageous in suppressing the occurrence of wrinkles in the film.

原反フィルム10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通常、4.5~7倍程度であり、好ましくは5~6.5倍である。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。 The final cumulative stretch ratio of the polarizing film 23 based on the original film 10 is usually about 4.5 to 7 times, and preferably 5 to 6.5 times. The stretching process may be performed in any of the processing steps, and even if the stretching process is performed in two or more processing steps, the stretching process may be performed in any of the processing steps.

(乾燥工程)
洗浄工程の後、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。乾燥炉21は例えば熱風乾燥機を備えるものとすることができる。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。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は、遠赤外線ヒーターを用いて行うこともできる。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である。
(Drying process)
After the washing step, it is preferable to perform a process of drying the polyvinyl alcohol-based resin film. The drying of the film is not particularly limited, but can be performed using a drying oven 21 as in the example shown in FIG. 1. The drying oven 21 can be equipped with, for example, a hot air dryer. The drying temperature is, for example, about 30 to 100° C., and the drying time is, for example, about 30 to 600 seconds. The process of drying the polyvinyl alcohol-based resin film can also be performed using a far-infrared heater. The thickness of the polarizing film 23 obtained in the above manner is, for example, about 5 to 30 μm.

(多段処理工程)
図1に示される偏光フィルム製造装置において、染色工程は多段処理工程であり、染色浴15による均一接触処理工程と、シャワー装置16による調整接触工程とが行われる。染色浴15内の染色液と、シャワー装置16より噴出される染色液は、同じまたは近似の組成であることが好ましい。また、シャワー装置16より噴出される染色液の温度は、上述した染色浴の温度の範囲内で調整されていることが好ましい。シャワー装置16より噴出される染色液は、染色浴15中より導出された染色液であることが好ましく、またフィルムに浴びせられた後に染色浴15に回収されることが好ましい。
(Multi-stage processing)
In the polarizing film production apparatus shown in Fig. 1, the dyeing step is a multi-stage treatment step, which includes a uniform contact treatment step in a dye bath 15 and a conditioned contact step in a shower device 16. The dyeing liquid in the dye bath 15 and the dyeing liquid sprayed from the shower device 16 preferably have the same or similar composition. In addition, the temperature of the dyeing liquid sprayed from the shower device 16 is preferably adjusted within the temperature range of the dye bath described above. The dyeing liquid sprayed from the shower device 16 is preferably a dyeing liquid derived from within the dye bath 15, and is preferably collected in the dye bath 15 after being sprayed onto the film.

シャワー装置16は、処理対象のフィルムに、全幅の幅方向の位置に応じて調整した量の染色液を浴びせることができるように構成されている。このように、染色工程が、均一接触工程とともに調整接触工程を有する多段処理工程であることにより、フィルムの幅方向における染色ムラを抑制することができ、得られる偏光フィルムの光学特性のバラつきを低減させることができる。 The shower device 16 is configured to spray an amount of dyeing liquid onto the film being treated that is adjusted according to the widthwise position of the entire width. In this way, the dyeing process is a multi-stage process that has a uniform contact process and an adjusted contact process, so that uneven dyeing in the width direction of the film can be suppressed, and the variation in the optical properties of the resulting polarized film can be reduced.

図2は、図1に示される偏光フィルム製造装置における染色工程を行う染色部を上面側から見た図である。図2に示すように、フィルム10は、搬送用ガイドロール33により図中の矢印の方向に搬送される。これにより、フィルム10は、染色浴15に浸漬された後、シャワー装置16を通過する。シャワー装置16は、フィルム10の両面に対向するように配置された2本のシャワーバー16a,16bからなり、各シャワーバー16a,16bには、複数のシャワーノズル161がフィルムの幅方向に配列され、各シャワーノズル161から染色液が噴出される。各シャワーノズル161から噴出される染色液の噴出量を調整することにより、フィルム10の全幅の幅方向の位置に応じて調整した量の染色液を接触させることができる。フィルム10は、シャワー装置16を通過した後、ニップロール56に送られる。ニップロール56は、フィルム10の表面に付着した染色液を除去する除液手段としても機能する。 Figure 2 is a top view of the dyeing section in the polarizing film manufacturing apparatus shown in Figure 1, where the dyeing process is performed. As shown in Figure 2, the film 10 is transported in the direction of the arrow in the figure by the transport guide roll 33. As a result, the film 10 is immersed in the dye bath 15 and then passes through the shower device 16. The shower device 16 consists of two shower bars 16a and 16b arranged to face each other on both sides of the film 10, and each shower bar 16a and 16b has a plurality of shower nozzles 161 arranged in the width direction of the film, and the dyeing liquid is sprayed from each shower nozzle 161. By adjusting the amount of dyeing liquid sprayed from each shower nozzle 161, it is possible to contact the film 10 with an amount of dyeing liquid adjusted according to the position in the width direction of the entire width of the film 10. After passing through the shower device 16, the film 10 is sent to the nip roll 56. The nip roll 56 also functions as a liquid removal means for removing the dyeing liquid attached to the surface of the film 10.

図3は、シャワー装置16から噴出される染色液の量の調整方法を説明するための断面図である。シャワー装置16から噴出される染色液の量の調整方法は、フィルム10の幅方向に配列されているシャワーノズル161について、フィルム10の中央部に相当する部分のシャワーノズル161aと、フィルムの両端部に相当する部分のシャワーノズル161bとに分けて、フィルム10の中央部に相当する部分のシャワーノズル161aの噴出量と、フィルム10の両端部に相当する部分のシャワーノズル161bの噴出量とを調整する態様が挙げられる。 Figure 3 is a cross-sectional view for explaining a method for adjusting the amount of dyeing liquid sprayed from the shower device 16. One method for adjusting the amount of dyeing liquid sprayed from the shower device 16 is to divide the shower nozzles 161 arranged in the width direction of the film 10 into shower nozzles 161a corresponding to the center of the film 10 and shower nozzles 161b corresponding to both ends of the film, and adjust the spray amount of the shower nozzles 161a corresponding to the center of the film 10 and the spray amount of the shower nozzles 161b corresponding to both ends of the film 10.

例えば、図3に示すように、シャワー装置16では、シャワーノズル161の内、フィルム10の中央部に相当する部分のシャワーノズル161aのみから染色液が噴出され、フィルム10の両端部に相当する部分のシャワーノズル161bから染色液が噴出されないようにする具体的態様が挙げられる。 For example, as shown in FIG. 3, in the shower device 16, the dyeing liquid is sprayed only from the shower nozzle 161a in the portion of the shower nozzle 161 that corresponds to the center of the film 10, and the dyeing liquid is not sprayed from the shower nozzle 161b in the portions that correspond to both ends of the film 10.

フィルムの中央部は、フィルムの全幅を基準に5~80%であることが好ましく、20~70%がより好ましく、40~60%であることがさらに好ましい。フィルムの全幅に対する中央部の割合は、改善対象とする光学特性のバラつきの状況に応じて選択することができる。フィルムの両端部は、フィルムの中央部の両端にあり、一端の幅と他端の幅が同じであることが好ましい。 The central portion of the film is preferably 5 to 80% of the total width of the film, more preferably 20 to 70%, and even more preferably 40 to 60%. The ratio of the central portion to the total width of the film can be selected depending on the degree of variation in the optical properties to be improved. The two ends of the film are located at both ends of the central portion of the film, and it is preferable that the width of one end is the same as the width of the other end.

偏光フィルムにおける光学特性のバラつきは、上述の各処理工程において、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの表面よりも端面から処理液が浸入しやすく端部近傍と中心部近傍とで処理液の浸入量に違いが生じ処理程度に違いが生じることが一つの要因であると推測される。また、延伸により幅方向で厚みにバラつきが生じ、厚みに応じて各処理工程における処理程度に違いが生じることが一つの要因であると推測される。このような要因に基づくと、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、幅方向に、上述のように、「端部/中央部/端部」と区分する方法に限定されることはなく、端部と中央部の間にさらに1つ以上の領域が存在するように分けて、領域毎で接触される染色液の量を調整した調整接触工程としてもよい。 One of the reasons for the variation in the optical properties of the polarizing film is believed to be that in each of the above-mentioned processing steps, the processing liquid penetrates more easily from the edge than from the surface of the polyvinyl alcohol-based resin film, resulting in a difference in the amount of processing liquid penetrating between the edge and center, resulting in a difference in the degree of processing. Another reason is believed to be that the thickness varies in the width direction due to stretching, resulting in a difference in the degree of processing in each processing step depending on the thickness. Based on these factors, the polyvinyl alcohol-based resin film is not limited to the method of dividing the film into "edge/center/edge" in the width direction as described above, but may be divided so that there is one or more regions between the edge and center, and an adjustment contact process may be performed in which the amount of dyeing liquid contacted in each region is adjusted.

多段処理工程における均一接触工程と調整接触工程の順番は限定されない。したがって、シャワー装置の配置位置は図1に示すような染色浴15の出口側に限定されることはなく、入口側であってもよく、入口側と出口側の両方に設けられている構成であってもよい。さらに、出口側にシャワー装置が設けられている構成において、シャワー装置の配置位置は除液手段でもあるニップロール56の上流側であっても下流側であってもよい。特定の領域にシャワーを浴びせる観点から、除液手段であるニップロール56の下流側に配置されていてもよい。また染色液の接触量の異なる二つの領域間の光学特性の境界がはっきりと形成されることを抑制する観点から、除液手段であるニップロール56の上流側に配置され、浸漬直後のフィルム表面に染色液が残っている状態で調整接触工程が行われてもよい。 The order of the uniform contact step and the conditioning contact step in the multi-stage processing step is not limited. Therefore, the position of the shower device is not limited to the outlet side of the dye bath 15 as shown in FIG. 1, but may be the inlet side, or may be provided on both the inlet side and the outlet side. Furthermore, in a configuration in which the shower device is provided on the outlet side, the shower device may be provided upstream or downstream of the nip roll 56, which is also a liquid removal means. From the viewpoint of showering a specific area, it may be provided downstream of the nip roll 56, which is a liquid removal means. Also, from the viewpoint of preventing the formation of a clear boundary in the optical properties between two areas with different amounts of dyeing liquid contact, it may be provided upstream of the nip roll 56, which is a liquid removal means, and the conditioning contact step may be performed in a state in which the dyeing liquid remains on the film surface immediately after immersion.

シャワーは、フィルムの両方の表面に浴びせてもよく、また一方の表面のみに浴びせてもよい。鉛直方向に対して所定の角度を有する方向に搬送されているフィルムに対してシャワーを浴びせる場合は、すなわちフィルムの両面が鉛直方向に対して上側と下側とで区別することができる状態で搬送されているフィルムに対してシャワーを浴びせる場合は、液切れや均一性の観点から、少なくともフィルムの上面に対してシャワーを浴びせるのが好ましい。シャワーを浴びせる領域において、フィルムの単位面積あたりのシャワーを浴びせる総量は、例えば、0.05~20L/mであり、0.1~10L/mであることが好ましい。フィルムに浴びせるシャワーの総量は、シャワー装置からの処理液の噴出量の調整、フィルムの搬送速度の調整等により調整することができる。 The shower may be applied to both surfaces of the film, or only one surface. When showering a film transported in a direction having a predetermined angle with respect to the vertical direction, that is, when showering a film transported in a state in which both sides of the film can be distinguished into an upper side and a lower side with respect to the vertical direction, it is preferable to shower at least the upper side of the film from the viewpoint of liquid cutting and uniformity. In the showering region, the total amount of the shower applied per unit area of the film is, for example, 0.05 to 20 L/ m2 , and preferably 0.1 to 10 L/ m2 . The total amount of the shower applied to the film can be adjusted by adjusting the amount of treatment liquid sprayed from the shower device, adjusting the film transport speed, etc.

フィルムの表面から染色液を除去する除液手段としては、図1に示すニップロール56以外にも、フィルムにエアーを吹き付けて除液を行う手段、フィルムに接触して除液を行うスクレイパー等を用いてもよい。 As a means for removing the dyeing liquid from the surface of the film, in addition to the nip roll 56 shown in FIG. 1, a means for blowing air onto the film to remove the liquid, a scraper that comes into contact with the film to remove the liquid, etc. may also be used.

染色工程、架橋工程及び補色工程の少なくとも一つの工程が多段処理工程であることが好ましく、染色工程、架橋工程及び補色工程の全てが多段処理工程であってもよい。架橋工程及び/又は補色工程が多段処理工程である場合、架橋部、補色部の構成は上述の染色部の構成を適用することができる。多段処理工程が適用される処理工程が、二つ以上の処理浴にフィルムを順次浸漬させて行う構成である場合、いずれかの処理浴にシャワー装置が設置されていればよい。 It is preferable that at least one of the dyeing step, crosslinking step, and color-complementing step is a multi-stage processing step, and all of the dyeing step, crosslinking step, and color-complementing step may be multi-stage processing steps. When the crosslinking step and/or color-complementing step are multi-stage processing steps, the crosslinking section and color-complementing section may have the same configuration as the dyeing section described above. When the processing step to which the multi-stage processing step is applied is configured to sequentially immerse the film in two or more processing baths, it is sufficient that a shower device is installed in one of the processing baths.

また、多段処理工程は、染色工程、架橋工程及び補色工程に限定されることはなく、洗浄工程が多段処理工程であってもよい。洗浄工程が多段処理工程である場合、調整接触工程は、フィルムの両端部に接触させる洗浄液の量が、フィルムの中央部に接触させる洗浄液の量よりも多くなるように調整されることが好ましい。 The multi-stage processing step is not limited to the dyeing step, crosslinking step, and color complementing step, and the cleaning step may be a multi-stage processing step. When the cleaning step is a multi-stage processing step, it is preferable that the adjustment contact step is adjusted so that the amount of cleaning liquid brought into contact with both ends of the film is greater than the amount of cleaning liquid brought into contact with the center of the film.

複数の処理工程が多段処理工程である場合に、各多段処理工程の調整接触工程毎に異なる調整方法を採用することができ、例えば中央部の幅は、調整接触工程毎に異なる幅であってよい。 When the multiple processing steps are multi-stage processing steps, a different adjustment method can be used for each adjustment contact step of each multi-stage processing step, and for example, the width of the central portion can be different for each adjustment contact step.

(ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対す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として、架橋工程の後に行われる、ホウ素化合物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)等が挙げられる。
(Other treatment steps for polyvinyl alcohol-based resin film)
Treatments other than those described above may also be added. Examples of treatments that can be added include immersion treatment in an aqueous solution containing zinc chloride or the like but not a boron compound (zinc treatment) performed after the crosslinking step.

<偏光フィルム>
上述の方法により、幅方向の光学特性のバラつきが抑制された偏光フィルムを得ることができる。得られる偏光フィルムの視感度補正単体透過率Tyは、視感度補正偏光度Pyとのバランスを考慮して、40~47%であることが好ましく、41~45%であることがより好ましい。視感度補正偏光度Pyは、幅方向のいずれの位置においても、99.9%以上であることが好ましく、99.95%以上であることがより好ましい。なお、視感度補正偏光度Pyの幅方向における最大値と最小値の差は、0.0015%以下であることが好ましく、差は小さいほど好ましい。
<Polarizing film>
The above-mentioned method can provide a polarizing film with reduced variation in optical properties in the width direction. The luminosity-corrected single transmittance Ty of the obtained polarizing film is preferably 40 to 47%, more preferably 41 to 45%, taking into consideration the balance with the luminosity-corrected polarization degree Py. The luminosity-corrected polarization degree Py is preferably 99.9% or more, more preferably 99.95% or more at any position in the width direction. The difference between the maximum and minimum values of the luminosity-corrected polarization degree Py in the width direction is preferably 0.0015% or less, and the smaller the difference, the more preferable.

偏光フィルムについて、積分球付き分光光度計〔日本分光(株)製の「V7100」〕を用いて波長380~780nmの範囲におけるMD透過率とTD透過率を測定し、下記式:
単体透過率(%)=(MD+TD)/2
偏光度(%)={(MD-TD)/(MD+TD)}×100
に基づいて各波長における単体透過率及び偏光度を算出する。
The MD transmittance and TD transmittance of the polarizing film were measured in the wavelength range of 380 to 780 nm using a spectrophotometer equipped with an integrating sphere ("V7100" manufactured by JASCO Corporation), and the transmittance was calculated using the following formula:
Single piece transmittance (%) = (MD + TD) / 2
Degree of polarization (%) = {(MD-TD)/(MD+TD)}×100
The single transmittance and the degree of polarization at each wavelength are calculated based on the above.

「MD透過率」とは、グラントムソンプリズムから出る偏光の向きと偏光フィルム試料の透過軸とを平行にしたときの透過率であり、上記式においては「MD」と表す。また、「TD透過率」とは、グラントムソンプリズムから出る偏光の向きと偏光フィルム試料の透過軸とを直交にしたときの透過率であり、上記式においては「TD」と表す。得られた単体透過率及び偏光度について、JIS Z 8701:1999「色の表示方法-XYZ表色系及びX101010表色系」の2度視野(C光源)により視感度補正を行い、視感度補正単体透過率(Ty)、及び視感度補正偏光度(Py)を求める。 The "MD transmittance" is the transmittance when the direction of the polarized light exiting the Glan-Thompson prism is parallel to the transmission axis of the polarized film sample, and is represented as "MD" in the above formula. The "TD transmittance" is the transmittance when the direction of the polarized light exiting the Glan-Thompson prism is perpendicular to the transmission axis of the polarized film sample, and is represented as "TD" in the above formula. The obtained single transmittance and degree of polarization are subjected to luminosity correction using a 2-degree visual field (C light source) according to JIS Z 8701 :1999 "Method of displaying color-XYZ color system and X10Y10Z10 color system" to determine the luminosity-corrected single transmittance (Ty) and luminosity-corrected degree of polarization (Py).

本発明の偏光フィルムの幅は、例えば、50mm以上5000mm以下であり、好ましくは500mm以上4000mm以下である。得られた偏光フィルムは、巻取ロールに順次巻き取ってロール形態としてもよいし、巻き取ることなくそのまま偏光板作製工程(偏光フィルムの片面又は両面に保護フィルム等を積層する工程)に供することもできる。 The width of the polarizing film of the present invention is, for example, 50 mm or more and 5000 mm or less, and preferably 500 mm or more and 4000 mm or less. The obtained polarizing film may be wound up on a winding roll to form a roll, or it may be directly subjected to the polarizing plate production process (a process of laminating a protective film or the like on one or both sides of the polarizing film) without being wound up.

<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;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。
<Polarizing Plate>
A polarizing plate can be obtained by bonding a protective film to at least one side of the polarizing film produced as described above via an adhesive. Examples of the protective film include films made of acetylcellulose-based resins such as triacetylcellulose and diacetylcellulose; films made of polyester-based resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate; polycarbonate-based resin films, cycloolefin-based resin films; acrylic-based resin films; and films made of linear olefin-based resins such as polypropylene-based resins.

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、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。 In order to improve the adhesion between the polarizing film and the protective film, the bonding surface of the polarizing film and/or the protective film may be subjected to a surface treatment such as corona treatment, flame treatment, plasma treatment, ultraviolet irradiation, primer coating treatment, or saponification treatment. Examples of adhesives used to bond the polarizing film and the protective film include active energy ray curable adhesives such as ultraviolet curable adhesives, aqueous solutions of polyvinyl alcohol resins or aqueous solutions containing crosslinking agents, and water-based adhesives such as urethane emulsion adhesives. The ultraviolet curable adhesive may be a mixture of an acrylic compound and a photoradical polymerization initiator, or a mixture of an epoxy compound and a photocationic polymerization initiator. It is also possible to use a combination of a cationic polymerizable epoxy compound and a radical polymerizable acrylic compound, and a combination of a photocationic polymerization initiator and a photoradical polymerization initiator as the initiator.

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。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

[偏光フィルムの製造]
<実施例1>
上流側から順に、膨潤浴、二つの染色浴(第1染色浴及び第2染色浴)、二つの架橋浴(第1架橋浴、第2架橋浴)、補色浴、洗浄浴を有し、第1染色浴の入口側及び出口側、第2染色浴の入口側、補色浴の入口側と出口側にシャワー装置が配置されている製造装置であり、他の構成は図1に示す製造装置の構成と同様である製造装置を用いて、実施例1の偏光フィルムを製造した。
[Production of Polarizing Film]
Example 1
The polarized film of Example 1 was produced using a production apparatus having, in order from the upstream side, a swelling bath, two dyeing baths (a first dyeing bath and a second dyeing bath), two crosslinking baths (a first crosslinking bath and a second crosslinking bath), a complementary color bath, and a washing bath, with shower devices disposed at the inlet and outlet sides of the first dyeing bath, the inlet side of the second dyeing bath, and the inlet and outlet sides of the complementary color bath, the other configuration of which was the same as that of the production apparatus shown in FIG. 1.

具体的には、幅4260mm、厚み60μmの長尺のポリビニルアルコール(PVA)原反フィルム〔三菱ケミカル製の商品名「M6000」、ケン化度99.9モル%以上〕をロールから巻き出しながら連続的に搬送し、純水からなる膨潤浴(26℃)に滞留時間が15秒となるように浸漬させた(膨潤工程)。その後、膨潤浴から引き出したフィルムを、ヨウ素を含む30℃の第1染色浴(水100質量部、ヨウ素0.028質量部、ヨウ化カリウム1.3質量部)及び30℃の第2染色浴(水100質量部、ヨウ素0.023質量部、ヨウ化カリウム1.7質量部、ホウ酸0.4質量部)に、第1染色浴及び第2染色浴の合計の滞留時間が58秒となるように連続して浸漬させた(染色工程)。次いで、第2染色浴から引き出したフィルムを、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水が12/5/100(質量比)である56℃の第1架橋浴に滞留時間20秒、同じ液組成である58℃の第2架橋浴に滞留時間38秒で浸漬させた。さらにヨウ化カリウム/ホウ酸/水が13/5/100(質量比)である40℃の補色浴に滞留時間17秒で浸漬させた(補色工程)。その後フィルムを5℃の純水からなる洗浄浴に浸漬させた(洗浄工程)。 Specifically, a long polyvinyl alcohol (PVA) raw film (manufactured by Mitsubishi Chemical under the trade name "M6000" and with a saponification degree of 99.9 mol% or more) with a width of 4260 mm and a thickness of 60 μm was continuously transported while being unwound from a roll, and was immersed in a swelling bath (26°C) consisting of pure water for a residence time of 15 seconds (swelling process). The film was then pulled out of the swelling bath and continuously immersed in a first dyeing bath (100 parts by weight of water, 0.028 parts by weight of iodine, 1.3 parts by weight of potassium iodide) at 30°C containing iodine and a second dyeing bath (100 parts by weight of water, 0.023 parts by weight of iodine, 1.7 parts by weight of potassium iodide, 0.4 parts by weight of boric acid) at 30°C for a total residence time of 58 seconds in the first and second dyeing baths (dyeing process). Next, the film removed from the second dyeing bath was immersed in a first crosslinking bath at 56°C with a 12/5/100 (mass ratio) potassium iodide/boric acid/water for a residence time of 20 seconds, and in a second crosslinking bath at 58°C with the same liquid composition for a residence time of 38 seconds. It was then immersed in a complementary color bath at 40°C with a 13/5/100 (mass ratio) potassium iodide/boric acid/water for a residence time of 17 seconds (complementary color step). The film was then immersed in a washing bath of pure water at 5°C (washing step).

第1染色浴では、第1染色浴の入口側と出口側にそれぞれ設置されたシャワー装置により、フィルム幅4803mmに対し、中央部2420mm(全幅に対する中央部の割合50%)のみに第1染色浴と同じ組成の染色液のシャワーを浴びせた。第2染色浴では、入口側に設置されたシャワー装置により、フィルム幅4646mmに対し、中央部2310mm(全幅に対する中央部の割合50%)のみに第2染色浴と同じ組成の染色液のシャワーを浴びせた。補色浴では、入口側と出口側に設置されたシャワー装置により、フィルム幅2406mmに対し、中央部1210mm(全幅に対する中央部の割合50%)のみに補色浴と同じ組成の補色液のシャワーを浴びせた。また、染色工程、架橋工程、及び補色工程において、浴中でのロール間延伸により縦一軸延伸を行い、原反フィルムを基準とする総延伸倍率は6倍とした。洗浄工程の後、最初に温度48℃で乾燥を行い、その後温度91℃で乾燥を行い、厚み24μm、幅1920mmの偏光フィルムを得た。 In the first dyeing bath, the shower device installed on the inlet side and the outlet side of the first dyeing bath showered the dyeing solution of the same composition as the first dyeing bath only on the central 2420 mm (50% of the central part to the total width) of the film width of 4803 mm. In the second dyeing bath, the shower device installed on the inlet side showered the dyeing solution of the same composition as the second dyeing bath only on the central 2310 mm (50% of the central part to the total width) of the film width of 4646 mm. In the complementary color bath, the shower device installed on the inlet side and the outlet side showered the complementary color solution of the same composition as the complementary color bath only on the central 1210 mm (50% of the central part to the total width) of the film width of 2406 mm. In addition, in the dyeing process, crosslinking process, and complementary color process, longitudinal uniaxial stretching was performed by inter-roll stretching in the bath, and the total stretching ratio based on the original film was 6 times. After the washing process, the film was first dried at a temperature of 48°C, and then dried at a temperature of 91°C to obtain a polarized film with a thickness of 24 μm and a width of 1,920 mm.

<実施例2>
実施例1において、シャワー装置により処理液を浴びせる工程は第1染色浴の入口側と出口側に設置されたシャワー装置のみによりフィルム幅4803mmに対し、中央部2420mm(全幅に対する中央部の割合50%)のみに第1染色浴と同じ組成の染色液のシャワーを浴びせ、第2染色浴及び補色浴に設置されているシャワー装置は作動させなかった点以外は、実施例1と同様の方法により偏光フィルムを製造した。
Example 2
In Example 1, the step of spraying a treatment liquid using a shower device was performed by showering a dyeing liquid having the same composition as that of the first dyeing bath only onto a central 2,420 mm portion of the film width of 4,803 mm (the proportion of the central portion to the total width: 50%) using only the shower devices installed on the inlet and outlet sides of the first dyeing bath, and a polarized film was produced in the same manner as in Example 1, except that the shower devices installed in the second dyeing bath and complementary color bath were not operated.

<比較例1>
実施例1において、いずれの処理浴においてもシャワー装置を作動させず処理液のシャワーをフィルムに浴びせる工程を行わなかった点以外は、実施例1と同様の方法により偏光フィルムを製造した。
<Comparative Example 1>
Polarizing films were produced in the same manner as in Example 1, except that in none of the treatment baths was the shower device operated and no step of showering the film with the treatment solution was performed.

<偏光度の測定>
得られた1920mm幅の実施例1,2及び比較例1の偏光フィルムのうち、幅方向に延在する3本の直線において、左端から20mm(位置1)、100mm(位置2)、500mm(位置3)、960mm(位置4)、1420mm(位置5)、1820mm(位置6)、1900mm(位置7)の7つの位置において、上述の方法に基づき視感度補正偏光度(Py)を測定した。表1に、7つの位置における3本の直線の視感度補正偏光度(Py)の平均値(かかる平均値を各位置における視感度補正偏光度(Py)とする)を示す。また、表1には、7つの位置における視感度補正偏光度の最大値と最小値の差の算出値を示す。図4は、表1に示す偏光度をプロットしたグラフである。
<Measurement of the degree of polarization>
In the obtained polarizing films of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 having a width of 1920 mm, the luminosity-corrected polarization degree (Py) was measured based on the above-mentioned method at seven positions, 20 mm (position 1), 100 mm (position 2), 500 mm (position 3), 960 mm (position 4), 1420 mm (position 5), 1820 mm (position 6), and 1900 mm (position 7) from the left end of three straight lines extending in the width direction. Table 1 shows the average luminosity-corrected polarization degree (Py) of the three straight lines at the seven positions (the average value is taken as the luminosity-corrected polarization degree (Py) at each position). Table 1 also shows the calculated values of the difference between the maximum and minimum luminosity-corrected polarization degrees at the seven positions. FIG. 4 is a graph plotting the polarization degrees shown in Table 1.

Figure 0007599296000001
Figure 0007599296000001

表1及び図4に示す結果から、実施例1,2の偏光フィルムは、幅方向の視感度補正偏光度の最大値と最小値の差が比較例1のものと比較して小さく、幅方向の視感度補正偏光度のバラつきが抑制されていることがわかる。 The results shown in Table 1 and Figure 4 show that the polarizing films of Examples 1 and 2 have a smaller difference between the maximum and minimum values of the visibility-corrected polarization degree in the width direction than Comparative Example 1, and that the variation in the visibility-corrected polarization degree in the width direction is suppressed.

<実施例3>
実施例1において、偏光フィルムとして幅3390mmのポリビニルアルコール原反フィルムを使用した。
Example 3
In Example 1, a polyvinyl alcohol raw film having a width of 3390 mm was used as the polarizing film.

第1染色浴では、第1染色浴の入口側と出口側にそれぞれ設置されたシャワー装置にて、フィルム幅3859mmに対し、中央部1925mm(全幅に対する中央部の割合50%)のみに第1染色浴と同じ組成の染色液のシャワーを浴びせた。第2染色浴では、入口側に設置されたシャワー装置により、フィルム幅3751mmに対し、中央部1760mm(全幅に対する中央部の割合47%)のみに第2染色浴と同じ組成の染色液のシャワーを浴びせた。補色浴では、入口側と出口側に設置されたシャワー装置により、フィルム幅1962mmに対し、中央部990mm(全幅に対する中央部の割合50%)のみに補色浴と同じ組成の補色液のシャワーを浴びせた。 In the first dye bath, shower devices installed on the inlet and outlet sides of the first dye bath showered dyeing solution with the same composition as the first dye bath only on the central 1925 mm of the film width of 3859 mm (50% of the central part of the total width). In the second dye bath, shower devices installed on the inlet side showered dyeing solution with the same composition as the second dye bath only on the central 1760 mm of the film width of 3751 mm (47% of the central part of the total width). In the complementary color bath, shower devices installed on the inlet and outlet sides showered complementary color solution with the same composition as the complementary color bath only on the central 990 mm of the film width of 1962 mm (50% of the central part of the total width).

また、染色工程、架橋工程、及び補色工程において、浴中でのロール間延伸により縦一軸延伸を行い、原反フィルムを基準とする総延伸倍率は6倍とした。洗浄工程の後、最初に温度46℃で乾燥を行い、その後温度92℃で乾燥を行い、厚み24μm、幅1460mmの偏光フィルムを得た。上記以外は、実施例1と同じ製造方法により偏光フィルムを作製した。 In addition, in the dyeing process, crosslinking process, and color-complementing process, longitudinal uniaxial stretching was performed by inter-roll stretching in a bath, and the total stretching ratio based on the original film was 6 times. After the washing process, the film was first dried at a temperature of 46°C, and then dried at a temperature of 92°C to obtain a polarized film with a thickness of 24 μm and a width of 1,460 mm. Apart from the above, the polarized film was produced using the same manufacturing method as in Example 1.

<実施例4>
実施例3において、シャワー装置による処理液のシャワーを浴びせる工程は第1染色浴の入口側と出口側に設置されたシャワー装置のみによりフィルム幅3859mmに対し、中央部1925mm(全幅に対する中央部の割合50%)のみに第1染色浴と同じ組成の染色液のシャワーを浴びせ、第2染色浴及び補色浴に設置されているシャワー装置は作動させなかった点以外は、実施例3と同様の方法により偏光フィルムを製造した。
Example 4
In Example 3, a polarized film was produced in the same manner as in Example 3, except that in the step of showering a treatment liquid using a shower device, a shower of a dyeing liquid having the same composition as that of the first dyeing bath was only applied to a central 1,925 mm portion of the film width of 3,859 mm (the proportion of the central portion to the total width: 50%) using only the shower devices installed on the inlet and outlet sides of the first dyeing bath, and the shower devices installed in the second dyeing bath and complementary color bath were not operated.

<比較例2>
実施例3において、シャワー装置による処理液のシャワーを浴びせる工程は、いずれの処理浴でも行わなかった点以外は、実施例1と同様の方法により偏光フィルムを製造した。
<Comparative Example 2>
In Example 3, a polarizing film was produced in the same manner as in Example 1, except that the step of showering the treatment solution using a shower device was not carried out for any of the treatment baths.

<偏光度の測定>
得られた1460mm幅の実施例3,4,及び比較例2の偏光フィルムのうち、幅方向に延在する4本の直線において、左端から20mm(位置1)、100mm(位置2)、730mm(位置3)、1360mm(位置4)、1440mm(位置5)の5つの位置において、上述の方法にしたがって視感度補正偏光度(Py)を算出した。表2に、5つの位置における4本の直線の視感度補正偏光度(Py)の平均値(かかる平均値を各位置における視感度補正偏光度(Py)とする)を示す。また、表2には、5つの位置における視感度補正偏光度(Py)の最大値と最小値の差の算出値を示す。図5は、表2に示す視感度補正偏光度(Py)をプロットしたグラフである。
<Measurement of the degree of polarization>
For the obtained polarizing films of Examples 3 and 4 and Comparative Example 2 having a width of 1460 mm, the luminosity-corrected polarization degree (Py) was calculated according to the above-mentioned method at five positions, 20 mm (position 1), 100 mm (position 2), 730 mm (position 3), 1360 mm (position 4), and 1440 mm (position 5) from the left end of the four straight lines extending in the width direction. Table 2 shows the average luminosity-corrected polarization degree (Py) of the four straight lines at the five positions (the average value is taken as the luminosity-corrected polarization degree (Py) at each position). Table 2 also shows the calculated difference between the maximum and minimum luminosity-corrected polarization degree (Py) at the five positions. FIG. 5 is a graph plotting the luminosity-corrected polarization degree (Py) shown in Table 2.

Figure 0007599296000002
Figure 0007599296000002

表2及び図5に示す結果から、実施例3,4の偏光フィルムは、幅方向の視感度補正偏光度の最大値と最小値の差が比較例2のものと比較して小さく、幅方向の視感度補正偏光度のバラつきが抑制されていることがわかる。 The results shown in Table 2 and Figure 5 show that the polarizing films of Examples 3 and 4 have a smaller difference between the maximum and minimum values of the visibility-corrected polarization degree in the width direction than those of Comparative Example 2, and that the variation in the visibility-corrected polarization degree in the width direction is suppressed.

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 原反ロール、13 膨潤浴、15 染色浴、16 シャワー装置、17a 架橋浴、17b 補色浴、19 洗浄浴、21 乾燥炉、23 偏光フィルム、30~35,37~48,60,61 ガイドロール、50~52,53a,53b,54,55,56 ニップロール。 10: Raw film made of polyvinyl alcohol resin, 11: Raw roll, 13: Swelling bath, 15: Dyeing bath, 16: Shower device, 17a: Crosslinking bath, 17b: Complementary color bath, 19: Cleaning bath, 21: Drying furnace, 23: Polarizing film, 30-35, 37-48, 60, 61: Guide roll, 50-52, 53a, 53b, 54, 55, 56: Nip roll.

Claims (6)

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作製する偏光フィルムの製造方法であって、
前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを処理液に接触させる複数の処理工程を備え、
前記複数の処理工程の少なくとも一つは、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを全幅に亘って均一な量の処理液に接触させる均一接触工程と、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを全幅の幅方向の位置に応じて調整した量の処理液に接触させる調整接触工程と、を有する多段処理工程であり、
前記調整接触工程において、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを全幅について中央部と両端部とに分けて、前記中央部に接触させる前記処理液の量が、前記両端部に接触させる前記処理液の量より多くなるように調整し、かつ前記中央部には前記処理液を接触させ、前記両端部には前記処理液を接触させないように調整し、
前記多段処理工程において、前記均一接触工程で用いられる処理液と、前記調整接触工程で用いられる処理液とは、ともに一致して、染色液、架橋液、又は補色液であり、さらに、ともに同じ成であり、
前記組成は、二色性色素、及びホウ素化合物の少なくとも一つを含む、
偏光フィルムの製造方法。
A method for producing a polarizing film from a polyvinyl alcohol-based resin film, comprising the steps of:
The polyvinyl alcohol-based resin film is subjected to a treatment in a treatment liquid.
At least one of the plurality of treatment steps is a multi-stage treatment step including a uniform contact step of contacting the polyvinyl alcohol-based resin film with a uniform amount of treatment liquid over the entire width, and a controlled contact step of contacting the polyvinyl alcohol-based resin film with an amount of treatment liquid controlled according to a position in the width direction of the entire width,
In the adjusted contact step, the polyvinyl alcohol-based resin film is divided into a central portion and both end portions across the entire width, and the amount of the treatment liquid brought into contact with the central portion is adjusted to be greater than the amount of the treatment liquid brought into contact with the both end portions, and the treatment liquid is brought into contact with the central portion and not brought into contact with the both end portions,
In the multi-stage treatment process, the treatment liquid used in the uniform contact step and the treatment liquid used in the conditioning contact step are both dyeing liquids, crosslinking liquids, or complementary liquids, and further, both have the same composition ;
The composition includes at least one of a dichroic dye and a boron compound.
A method for producing a polarizing film.
前記調整接触工程において、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの前記中央部は全幅を基準に5~80%である、請求項1に記載の偏光フィルムの製造方法。 The method for producing a polarizing film according to claim 1, wherein in the adjusting contact process, the central portion of the polyvinyl alcohol-based resin film is 5 to 80% of the total width. 前記均一接触工程は、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを処理槽に収容された前記処理液に浸漬させる工程である、請求項1または2に記載の偏光フィルムの製造方法。 3 . The method for producing a polarizing film according to claim 1 , wherein the uniform contact step is a step of immersing the polyvinyl alcohol-based resin film in the treatment liquid contained in a treatment tank. 前記調整接触工程は、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに前記処理液のシャワーを浴びせる工程である、請求項1~のいずれか1項に記載の偏光フィルムの製造方法。 4. The method for producing a polarizing film according to claim 1, wherein the conditioning contact step is a step of showering the treatment liquid onto the polyvinyl alcohol-based resin film. 前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの全幅は、400mm以上8000mm以下である、請求項1~のいずれか1項に記載の偏光フィルムの製造方法。 The method for producing a polarizing film according to any one of claims 1 to 4 , wherein the polyvinyl alcohol-based resin film has a total width of 400 mm or more and 8000 mm or less. 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作製する偏光フィルムの製造装置であって、
前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを処理液に接触させる複数の処理部を備え、
前記複数の処理部の少なくとも一つは、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを全幅に亘って均一な量の処理液に接触させる均一接触部と、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを全幅の幅方向の位置に応じて調整した量の処理液に接触させる調整接触部と、を有する多段処理部であり、
前記調整接触部において、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを全幅について中央部と両端部とに分けて、前記中央部に接触させる前記処理液の量が、前記両端部に接触させる前記処理液の量より多くなるように調整し、かつ前記中央部には前記処理液を接触させ、前記両端部には前記処理液を接触させないように調整し、
前記多段処理部において、前記均一接触部で用いられる処理液と、前記調整接触部で用いられる処理液とは、ともに一致して、染色液、架橋液、又は補色液であり、さらには、ともに同じ成であり、
前記組成は、二色性色素、及びホウ素化合物の少なくとも一つを含む、偏光フィルムの製造装置。
A polarizing film manufacturing apparatus for producing a polarizing film from a polyvinyl alcohol-based resin film, comprising:
a plurality of processing sections for contacting the polyvinyl alcohol-based resin film with a processing solution;
At least one of the plurality of treatment sections is a multi-stage treatment section having a uniform contact section for contacting the polyvinyl alcohol-based resin film with a uniform amount of treatment liquid over the entire width, and an adjusted contact section for contacting the polyvinyl alcohol-based resin film with an amount of treatment liquid adjusted depending on a position in the width direction of the entire width,
In the adjusted contact portion, the polyvinyl alcohol-based resin film is divided into a central portion and both end portions across the entire width, and the amount of the treatment liquid brought into contact with the central portion is adjusted to be greater than the amount of the treatment liquid brought into contact with the both end portions, and the treatment liquid is brought into contact with the central portion and not brought into contact with the both end portions;
In the multi-stage treatment section, the treatment liquid used in the uniform contact section and the treatment liquid used in the adjusted contact section are both a dyeing liquid, a crosslinking liquid, or a complementary liquid, and further, both have the same composition ;
The composition includes at least one of a dichroic dye and a boron compound.
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