CN209373163U - 偏振膜的制造装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种偏振膜的制造装置，其包括染色处理槽、在第一交联处理液中对PVA系树脂膜实施第一拉伸处理的第一交联处理槽、以及在第二交联处理液中对PVA系树脂膜实施第二拉伸处理的第二交联处理槽，且包括配置在第一交联处理槽内的1个以上的导辊、配置在第二交联处理槽内的1个以上的导辊、以及作为用于实施第一拉伸处理和第二拉伸处理的拉伸单元的3对夹持辊，3对夹持辊从上游侧起依次为第一夹持辊、第二夹持辊和第三夹持辊，在第一交联处理槽、第二交联处理槽中分别容纳有第一交联处理液、第二交联处理液时，对于运送路径中的至少第一夹持辊至第三夹持辊的运送路径部分而言，其整体配置在浸渍于第一交联处理液或第二交联处理液中的位置。

Description

偏振膜的制造装置

技术领域

本实用新型涉及例如能够作为偏振板的构成构件而使用的偏振膜的制造装置。

背景技术

作为偏振膜，以往利用使经单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜吸附取向碘这样的二色性色素而得的膜。一般而言，偏振膜通过如下方式来制造：在对聚乙烯醇系树脂膜依次实施用二色性色素染色的染色处理、用交联剂处理的交联处理、以及膜干燥处理的同时，在制造工序的期间对聚乙烯醇系树脂膜实施拉伸处理〔例如，日本特开2001-141926号公报〕。

实用新型内容

通常在工业上，偏振膜通过包括如下的湿式处理工序来制造：将长条的聚乙烯醇系树脂膜一边沿着偏振膜的制造装置所具有的膜的运送路径连续地运送，一边使其依次浸渍于该运送路径上存在的用于进行上述染色处理的染色处理槽和用于进行交联处理的交联处理槽。

本实用新型的目的在于，提供能够连续制造光学特性稳定的偏振膜的装置。

本实用新型提供以下所示的偏振膜的制造装置。

[1]一种偏振膜的制造装置，其为用于由聚乙烯醇系树脂膜制造偏振膜的装置，其包括：

由多个辊构成的聚乙烯醇系树脂膜的运送路径；以及

配置在上述运送路径上、且用于容纳要浸渍上述聚乙烯醇系树脂膜的处理液的2个以上的处理槽，

上述2个以上的处理槽从上述运送路径的上游侧起依次包括：用于容纳染色处理液的染色处理槽；用于容纳第一交联处理液、且在第一交联处理液中对聚乙烯醇系树脂膜实施第一拉伸处理的第一交联处理槽；以及用于容纳第二交联处理液、且在第二交联处理液中对聚乙烯醇系树脂膜实施第二拉伸处理的第二交联处理槽，

上述多个辊包括：配置在第一交联处理槽内的1个以上的导辊、配置在第二交联处理槽内的1个以上的导辊、以及作为用于实施第一拉伸处理和第二拉伸处理的拉伸单元的3对夹持辊，

上述3对夹持辊从上述运送路径的上游侧起依次为第一夹持辊、第二夹持辊和第三夹持辊，

在第一交联处理槽中容纳有第一交联处理液、第二交联处理槽中容纳有第二交联处理液时，对于上述运送路径中的至少第一夹持辊至第三夹持辊的运送路径部分而言，其整体配置在浸渍于第一交联处理液或第二交联处理液中的位置。

[2]根据[1]所述的制造装置，其充分满足下述〔1〕和〔2〕中的至少任意一者：

〔1〕配置在第一交联处理槽内的上述1个以上的导辊以使第一交联处理槽内的运送路径的最高位置与最低位置之差为500mm以下的方式配置；

〔2〕配置在第二交联处理槽内的上述1个以上的导辊以使第二交联处理槽内的运送路径的最高位置与最低位置之差为500mm以下的方式配置。

[3]根据[1]或[2]所述的制造装置，其充分满足下述〔3〕和〔4〕中的至少任意一者：

〔3〕上述多个辊包括配置在第一交联处理槽内的2个以上的导辊，

上述2个以上的导辊包括相邻的2个导辊，该2个导辊以任意导辊处的聚乙烯醇系树脂膜的抱持角均为30度以下的方式配置，

〔4〕上述多个辊包括配置在第二交联处理槽内的2个以上的导辊，

上述2个以上的导辊包括相邻的2个导辊，该2个导辊以任意导辊处的聚乙烯醇系树脂膜的抱持角均为30度以下的方式配置。

[4]根据[1]～[3]中任一项所述的制造装置，其中，

上述3对夹持辊各自包括上下配置的2个辊，且以它们的下侧的辊的上端处于比第一交联处理槽或第二交联处理槽的上端低的位置、上述下侧的辊的下端处于比第一交联处理槽或第二交联处理槽的下端高的位置的方式配置。

[5]根据[1]～[4]中任一项所述的制造装置，其中，

第一交联处理槽和第二交联处理槽的深度小于染色处理槽的深度。

[6]根据[1]～[5]中任一项所述的制造装置，其中，

第一交联处理槽和/或第二交联处理槽的运送路径方向的长度大于染色处理槽的运送路径方向的长度。

能够提供可以连续制造光学特性稳定的偏振膜的装置。

附图说明

图1为示出偏振膜制造装置的一例的示意图。

图2为用于说明膜与辊的抱持角的示意图。

具体实施方式

以下示出实施方式，对偏振膜的制造装置进行说明。

本实用新型涉及用于由聚乙烯醇系树脂膜(以下也称为“PVA系树脂膜”)制造偏振膜的制造装置。偏振膜能够通过对PVA系树脂膜实施在处理槽中浸渍的浸渍处理(湿式处理)来制造。

偏振膜是使经拉伸的PVA系树脂膜吸附取向二色性色素而得的膜。

图1示出偏振膜制造装置的一例。图1所示的偏振膜制造装置是用于由作为原料膜的长条的PVA系树脂膜10连续地制造长条的偏振膜25的装置。图1中的箭头示出膜的运送方向。

图1中，30示出作业用台面的位置，以虚线示出容纳在各处理槽内的处理液的液面的一例。

在使用了图1所示的制造装置的偏振膜25的制造中，在将PVA系树脂膜10从卷出辊11连续卷出的同时，将其依次浸渍于溶胀处理槽13、染色处理槽15、第一交联处理槽17、第二交联处理槽18和清洗处理槽19，最后通入干燥炉21来进行干燥处理，从而得到偏振膜25。以长条物的形式制造的偏振膜25可以依次卷取于卷取辊27，或者，也可以不经卷取地供给到在偏振膜25的一面或两面粘接保护膜等热塑性树脂膜的偏振板制作工序。

偏振膜制造装置包括湿式处理部(使用容纳要浸渍膜的处理液的处理槽来进行湿式处理的区域)，优选还包括干燥炉21这样的干燥处理部(对湿式处理后的膜实施干燥处理的区域)。

湿式处理部至少具有染色处理槽和交联处理槽，优选包括溶胀处理槽、染色处理槽、交联处理槽和清洗处理槽。

偏振膜制造装置具有运送PVA系树脂膜10的运送路径，在该运送路径上配置湿式处理部、进一步配置干燥处理部。

图1所示的例子中，偏振膜制造装置具有包括湿式处理部和干燥处理部在内的PVA系树脂膜10的运送路径。通过沿着该运送路径运送PVA系树脂膜10，由此实施包括湿式处理和干燥处理在内的一连串处理，从而得到偏振膜25。

沿着运送路径运送的PVA系树脂膜10的运送速度通常为1～50m/分钟，从生产效率的观点出发，优选为5m/分钟以上。

如图1所示，上述运送路径可以由多个辊构建，所述多个辊以通过湿式处理部、以及优选进一步通过干燥处理部的方式对行进中的膜(PVA系树脂膜10和偏振膜25)进行支承/引导。

多个辊为支承膜的一面且作为自由辊的导辊、和/或、夹持辊，所述夹持辊包含1对辊(通常包括驱动辊)、且该1对辊例如从两面挟入膜、或者从两面挟入膜并进行挤压。

图1所示的例子中，偏振膜制造装置包括导辊1a～1bb和夹持辊2a～2i。规定运送路径的多个辊可以包括驱动辊的1种、即抽吸辊(吸引辊)。通常，这些辊均与运送路径内的膜的一个或两个表面(主面)接触并支承该膜。这些辊可以配置在各处理槽和干燥单元(干燥炉)的前后、处理槽和干燥单元(干燥炉)内等的适宜位置。

驱动辊是指：可以对与其接触的膜赋予用于运送膜的驱动力的辊，可以为与电机等辊驱动源直接或间接地连接的辊等。自由辊是指：担负对行进的膜进行支承的作用、并能够根据膜的运送而自由旋转的辊。

所得到的偏振膜25为进行了拉伸处理(通常为单轴拉伸处理)的膜。为此，偏振膜的制造装置可以包括PVA系树脂膜10的拉伸单元(湿式拉伸单元)，另外，偏振膜的制造方法可以包括PVA系树脂膜10的拉伸处理工序(湿式拉伸处理工序)。

(1)PVA系树脂膜

供给到湿式处理的(导入至湿式处理部的)PVA系树脂膜10是由聚乙烯醇系树脂(以下也称为“PVA系树脂”)形成的膜。PVA系树脂是指，包括50重量％以上的来自乙烯醇的结构单元的树脂。作为PVA系树脂，可以使用将聚乙酸乙烯酯系树脂进行皂化而得的树脂。作为聚乙酸乙烯酯系树脂，除了作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯之外，还可例示乙酸乙烯酯与能够与其共聚的其他单体的共聚物。

作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体，例如可举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的(甲基)丙烯酰胺类等。

此外，“(甲基)丙烯酸类”表示选自丙烯酸类及甲基丙烯酸类中的至少1种。其他带有“(甲基)”的用语也是同样的。

PVA系树脂的皂化度可以为80.0～100.0摩尔％的范围，但优选为90.0～100.0摩尔％的范围，更优选为94.0～100.0摩尔％的范围，进一步优选为98.0～100.0摩尔％的范围。皂化度小于80.0摩尔％时，所得到的偏振膜25和包含其的偏振板的耐水性和耐湿热性可能下降。

皂化度是指：作为聚乙烯醇系树脂的原料的聚乙酸乙烯酯系树脂中含有的乙酸基(乙酰氧基：-OCOCH₃)通过皂化工序而变成羟基的比率的以单元比(摩尔％)表示的值。根据皂化后的PVA系树脂中包含的羟基和乙酸基的数量，由下述式进行定义：

皂化度(摩尔％)＝100×(羟基数)/(羟基数+乙酸基数)。

皂化度可以根据JIS K 6726(1994)来求出。

PVA系树脂的平均聚合度优选为100～10000，更优选为1500～8000，进一步优选为2000～5000。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度也可以根据JIS K 6726(1994)来求出。平均聚合度小于100时，难以得到具有优选的偏振性能的偏振膜25，平均聚合度超过10000时，在溶剂中的溶解性恶化，PVA系树脂膜10的形成(制膜)可能变得困难。

PVA系树脂膜10的一例为对上述PVA系树脂进行制膜而成的未拉伸膜。制膜方法没有特别限制，可以采用熔融挤出法、溶剂流延法之类的公知方法。

PVA系树脂膜10的另一例是将上述未拉伸膜拉伸而成的拉伸膜。该拉伸通常为单轴拉伸，优选为纵向单轴拉伸。纵向拉伸是指：向膜的机械流向(MD)、即膜的长度方向进行的拉伸。

在供给到湿式处理的(导入至湿式处理部的)PVA系树脂膜10为拉伸膜的情况下，该拉伸优选为干式拉伸。干式拉伸是指在空气中进行的拉伸，通常为纵向单轴拉伸。

作为干式拉伸，可举出：使膜在表面经加热的热辊及圆周速度与该热辊不同的导辊(或者也可以为热辊)之间穿过，在利用了热辊的加热下进行纵向拉伸的热辊拉伸；一边穿过在隔开距离而设置的两个夹持辊之间存在的加热单元(烘箱等)，一边利用这两个夹持辊之间的圆周速度差进行纵向拉伸的辊间拉伸；拉幅机拉伸；压缩拉伸等。

拉伸温度(热辊的表面温度、烘箱内温度等)例如为80～150℃，优选为100～135℃。

上述拉伸的拉伸倍率虽然也取决于是否在湿式处理中实施湿式拉伸、以及该湿式拉伸中的拉伸倍率，但通常为1.1～8倍，优选为2.5～5倍。

PVA系树脂膜10可以含有增塑剂等添加剂。增塑剂的优选例为多元醇，作为其具体例，可举出乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、二甘油、三乙二醇、三甘油、四乙二醇、三羟甲基丙烷、聚乙二醇等。PVA系树脂膜10可以含有1种或2种以上的增塑剂。

相对于构成PVA系树脂膜10的PVA系树脂100重量份，增塑剂的含量通常为5～20重量份，优选为7～15重量份。

供给到湿式处理的(导入至湿式处理部的)PVA系树脂膜10的厚度虽然也取决于PVA系树脂膜10是否为拉伸膜，但通常为10～150μm，从所得到的偏振膜25的薄膜化的观点出发，优选为100μm以下，更优选为65μm以下，进一步优选为50μm以下，特别优选为35μm以下(例如为30μm以下，进而为20μm以下)。

(2)湿式处理部和湿式处理

实施湿式处理的湿式处理部为配置在PVA系树脂膜10的运送路径上的区域，其包括：容纳要浸渍PVA系树脂膜10的处理液的2个以上的处理槽。在该湿式处理部中，实施在运送PVA系树脂膜10的同时使PVA系树脂膜10浸渍于处理液的湿式处理。

在湿式处理部中，上述2个以上的处理槽包括染色处理槽15、第一交联处理槽17和第二交联处理槽18，优选进一步包括溶胀处理槽13和清洗处理槽19。这些处理槽通常从运送路径的上游侧起依次以溶胀处理槽13、染色处理槽15、交联处理槽17、第二交联处理槽18、清洗处理槽19的顺序配置(参照图1)。

第一交联处理槽17优选为与染色处理槽15相邻地配置的槽。即，第一交联处理槽17优选是配置于运送路径的最上游侧(最靠近染色处理槽侧)的槽。

图1示出溶胀处理槽13、染色处理槽15和清洗处理槽19各自设为1槽、且交联处理槽设为2槽(第一交联处理槽17和第二交联处理槽18)的例子，但根据需要可以将染色处理槽15设为2槽以上，也可以将交联处理槽设为3槽以上。

溶胀处理槽13、清洗处理槽19也同样，各自可以设为2槽以上。

在湿式处理部包括2槽以上的染色处理槽的情况下，第一交联处理槽17优选与配置于运送路径的最下游侧的染色处理槽相邻地配置。

(2-1)溶胀处理槽和溶胀处理工序

溶胀处理工序中的溶胀处理是出于除去PVA系树脂膜10的异物、除去增塑剂、赋予易染色性、PVA系树脂膜的增塑化等目的而根据需要实施的处理。

参照图1，溶胀处理工序可以通过如下方式实施：将PVA系树脂膜10一边从卷出辊11连续地卷出，一边沿着膜运送路径进行运送，将PVA系树脂膜10在容纳溶胀处理液的溶胀处理槽13中浸渍规定时间，接下来将其拉出。

溶胀处理槽13中容纳的处理液(溶胀处理液)例如可以为水(纯水等)，除此以外，也可以为包含醇类等有机溶剂的水。另外，溶胀处理液也可以含有硼酸、氯化物、无机酸、无机盐等。

溶胀处理液的温度通常为10～70℃，优选为15～50℃，更优选为15～35℃。PVA系树脂膜10的浸渍时间(在溶胀处理液中的滞留时间)通常为10～600秒，优选为15～300秒。

可以在溶胀处理中对PVA系树脂膜10实施湿式拉伸处理(通常为单轴拉伸处理)。此时的拉伸倍率通常为1.2～3倍，优选为1.3～2.5倍。参照图1，例如可以利用夹持辊2a与夹持辊2b的圆周速度差，在溶胀处理槽13中实施单轴拉伸处理。

图1所示的例子中，从溶胀处理槽13中拉出的膜依次通过导辊1c、夹持辊2b而被导入到染色处理槽15中。

(2-2)染色处理槽和染色处理工序

染色处理是出于使PVA系树脂膜10吸附、取向二色性色素等目的而实施的处理。

参照图1，染色处理工序可以通过如下方式来实施：沿着膜运送路径进行运送，将PVA系树脂膜10在染色处理槽15中浸渍规定时间，接下来将其拉出。染色处理槽15是用于在其中容纳的染色处理液中浸渍PVA系树脂膜10的槽。浸渍于染色处理液中的PVA系树脂膜10优选为溶胀处理工序(浸渍于溶胀处理槽13)后的膜。

染色处理槽15中容纳的染色处理液为含有二色性色素的液体(通常为水溶液)。二色性色素可以为碘或二色性有机染料，优选为碘。二色性色素可以仅单独使用1种，也可以并用2种以上。

使用碘作为二色性色素时，上述染色处理液可以使用含有碘及碘化钾的水溶液。可以使用碘化锌等其他碘化物来代替碘化钾，也可并用碘化钾与其他碘化物。另外，也可以使碘化物以外的化合物、例如硼酸、氯化锌、氯化钴等共存。添加硼酸的情况下，在含有碘的方面与后述的交联处理液有所区别。例如，若为相对于水100重量份含有约0.003重量份以上的碘的液体，则能够视为染色处理液。染色处理液中的碘的含量相对于水100重量份通常为0.003～1重量份。在包含染色处理液中的碘化钾等碘化物的情况下，其含量相对于水100重量份通常优选为0.1～20重量份。

染色处理工序中的染色处理液的温度通常为10～45℃，优选为10～40℃，更优选为20～35℃。PVA系树脂膜10的浸渍时间(在染色处理液中的滞留时间)通常为20～600秒，优选为30～300秒。

如上所述，偏振膜制造装置可以包含2槽以上的染色处理槽15。此时，各染色处理液的组成和温度可以相同，也可以不同。

为了提高二色性色素的染色性，供给到染色处理的PVA系树脂膜10优选至少已实施某种程度的拉伸处理(通常为单轴拉伸处理)。可以代替染色处理前的拉伸处理而在进行染色处理的同时实施拉伸处理，或者，也可以在染色处理前的拉伸处理的基础上，在进行染色处理的同时实施拉伸处理。直至染色处理为止的累积拉伸倍率(在至染色处理为止未进行拉伸工序的情况下，为染色处理中的拉伸倍率)通常为1.6～4.5倍，优选为1.8～4倍。参照图1，例如可以利用夹持辊2b与夹持辊2c的圆周速度差，在染色处理槽15中实施单轴拉伸处理。

图1所示的例子中，从染色处理槽15中拉出的膜依次通过导辊1g、夹持辊2c、导辊1h而被导入至第一交联处理槽17。

(2-3)交联处理槽和交联处理工序

交联处理工序中的交联处理是出于交联所带来的耐水化、色调调整(补色)等目的而实施的处理。

参照图1，交联处理可以通过如下方式实施：沿着膜运送路径进行运送，将染色处理工序(浸渍于染色处理槽15)后的PVA系树脂膜10在第一交联处理槽17中、接下来在第二交联处理槽18中浸渍规定时间，接下来将其拉出。

交联处理槽为用于在其中容纳的交联处理液中浸渍PVA系树脂膜10的槽。以下，也将第一交联处理槽17中容纳的交联处理液称为“第一交联处理液”，将第二交联处理槽18中容纳的交联处理液称为“第二交联处理液”。

交联处理槽中容纳的交联处理液为含有交联剂的液体(通常为水溶液)。通过在该交联处理液中浸渍染色处理工序后的PVA系树脂膜10，由此进行交联处理。

作为交联处理液中含有的交联剂，例如可举出硼酸、乙二醛、戊二醛等，优选为硼酸。也可以并用2种以上的交联剂。

交联处理液中的交联剂的含量大体上相对于水100重量份通常为0.1～15重量份，优选为1～12重量份。

二色性色素为碘的情况下，交联处理液优选在交联剂的基础上还含有碘化物。

作为碘化物，可举出碘化钾、碘化锌等。

交联处理液中的碘化物的含量大体上相对于水100重量份通常为0.1～20重量份，优选为5～15重量份。

交联处理工序中的交联处理液可以含有碘化物以外的化合物。作为该化合物，例如可举出氯化锌、氯化钴、氯化锆、硫代硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠等。

交联处理液的温度大体上通常为20～85℃，优选为30～70℃。PVA系树脂膜10的浸渍时间(在交联处理液中的滞留时间)大体上通常为10～600秒，优选为20～300秒。

第一交联处理槽17中容纳的第一交联处理液与第二交联处理槽18中容纳的第二交联处理液在组成和/或温度方面可以相同，也可以不同。在设置3槽以上的交联处理槽的情况下，它们中容纳的交联处理液在组成和/或温度方面可以相同，也可以不同。

交联处理液可以具有与浸渍PVA系树脂膜10的目的相应的交联剂和碘化物等的浓度、温度。用于由交联所带来的耐水化的交联处理和用于色调调整(补色)的交联处理可以分别在多个工序中进行。

一般而言，在实施用于由交联所带来的耐水化的交联处理和用于色调调整(补色)的交联处理这两者的情况下，实施用于色调调整(补色)的交联处理的槽(补色槽)被配置在后段。补色槽中容纳的处理液的温度例如为10～55℃，优选为20～50℃。补色槽中容纳的处理液中的交联剂的含量相对于水100重量份例如为1～5重量份。补色槽中容纳的处理液中的碘化物的含量相对于水100重量份例如为3～30重量份。

在一个实施方式中，第一交联处理槽17和第二交联处理槽18均为实施用于由交联所带来的耐水化的交联处理的槽。

在其他实施方式中，第一交联处理槽17为实施用于由交联所带来的耐水化的交联处理的槽，第二交联处理槽18为补色槽。

第一交联处理槽17中，同时实施交联处理和拉伸处理(通常为单轴拉伸处理)。第二交联处理槽18中，也同时实施交联处理和拉伸处理(通常为单轴拉伸处理)。以下，也将在第一交联处理槽17中进行的拉伸处理称为“第一拉伸处理”，将在第二交联处理槽18中进行的拉伸处理称为“第二拉伸处理”。

参照图1，例如可以利用夹持辊2d与夹持辊2e的圆周速度差，在第一交联处理槽17中实施单轴拉伸处理。另外，可以利用夹持辊2e与夹持辊2f的圆周速度差，在第二交联处理槽18中实施单轴拉伸处理。

第一交联处理槽17和第二交联处理槽18中进行的拉伸的合计拉伸倍率通常为1.05～2.5倍，优选为1.1～2.2倍。

在湿式处理部包含3槽以上的交联处理槽的情况下，也可以在第三槽及之后的交联处理槽中进行拉伸处理。

图1所示的例子中，从第二交联处理槽18中拉出的膜依次通过导辊1s、夹持辊2g而被导入到清洗处理槽19。

(2-4)清洗处理槽和清洗处理工序

偏振膜的制造方法可以还包括交联处理工序后的清洗处理工序，为此，偏振膜制造装置可以还包括配置在交联处理槽的下游侧的清洗处理槽19。清洗处理工序中的清洗处理是出于将附着在交联处理工序后的PVA系树脂膜10上的多余的化学试剂除去等目的而实施的处理。

参照图1，清洗处理可以通过如下方式实施：沿着膜运送路径进行运送，将交联处理工序(浸渍至交联处理槽)后的PVA系树脂膜10在清洗处理槽19中浸渍规定时间，接下来将其拉出。或者，清洗处理可以为对交联处理工序后的PVA系树脂膜10例如以淋浴的形式喷雾清洗液的处理，也可以将在清洗处理槽19中的浸渍与清洗液的喷雾加以组合。图1中示出将PVA系树脂膜10浸渍在清洗处理槽19中来实施清洗处理的情况的例子。

清洗处理槽19中容纳的清洗处理液、所喷雾的清洗液例如可以为水(纯水等)，除此以外，可以为添加了醇类等水溶性有机溶剂的水溶液。清洗浴的温度例如为2～40℃。

可以在进行清洗处理的同时实施拉伸处理(通常为单轴拉伸处理)。参照图1，例如可以利用夹持辊2g与夹持辊2h的圆周速度差，在清洗处理槽19中实施单轴拉伸处理。

(2-5)拉伸单元和拉伸处理工序

在第一交联处理槽17和第二交联处理槽18中，同时实施交联处理和湿式处理。如上所述，可以在其他的1个以上的处理槽中进一步进行湿式拉伸。湿式拉伸通常为单轴拉伸。

从所得到的偏振膜25的偏振特性的观点出发，湿式拉伸的拉伸倍率优选以使偏振膜25的最终累积拉伸倍率(在供给到湿式处理的PVA系树脂膜10为拉伸膜的情况下，为还包括该拉伸在内的累积拉伸倍率)为3～8倍的方式进行调整。

偏振膜制造装置包括PVA系树脂膜10的湿式拉伸单元。湿式拉伸单元优选为进行辊间拉伸的拉伸单元。若举出第一交联处理槽17中的湿式拉伸为例，则进行辊间拉伸的拉伸单元为分别配置在第一交联处理槽17的上游侧和下游侧的2个夹持辊2d、2e。关于在其他的湿式处理中进行拉伸的情况，也同样地可以将分离配置的2个夹持辊设为湿式拉伸单元。

第一交联处理槽17和第二交联处理槽18中的拉伸单元和拉伸处理在后详述。

(3)干燥处理部和干燥处理工序

实施干燥处理工序的干燥处理部是在PVA系树脂膜10的运送路径上配置在湿式处理部的下游侧、且用于使湿式处理工序后的PVA系树脂膜10干燥的区域。通过一边连续运送湿式处理工序后的PVA系树脂膜10，一边将该膜导入到干燥处理部，可以实施干燥处理，由此得到偏振膜25(参照图1)。

干燥处理部包括膜的干燥单元(加热单元)。干燥单元的适合的一例为图1所示的干燥炉21这样的干燥炉。干燥炉优选能够控制炉内温度。干燥炉例如可以为通过供给热风等而使炉内温度提高的热风烘箱。另外，利用干燥单元所进行的干燥处理可以为使具有凸曲面的1个或2个以上的加热体与湿式处理工序后的PVA系树脂膜10密合的处理、或者使用加热器加热该膜的处理。

作为上述加热体，可以举出在内部具备热源(例如温水等热介质、红外线加热器)而能够提高表面温度的辊(例如兼作热辊的导辊)。作为上述加热器，可以举出红外线加热器、卤素加热器、平板加热器等。图1中示出在干燥炉21内导入湿式处理工序后的PVA系树脂膜10来进行干燥处理的例子。

干燥处理的温度(例如干燥炉21的炉内温度、热辊的表面温度等)通常为30～100℃，优选为50～90℃。

偏振膜25为使经拉伸(通常为单轴拉伸)后的PVA系树脂膜吸附取向有二色性色素而得的膜。偏振膜25的厚度通常为2～40μm。从包含偏振膜25的偏振板的薄膜化的观点出发，偏振膜25的厚度优选为20μm以下，更优选为15μm以下，进一步优选为10μm以下。

考虑到与能见度校正偏振度Py的平衡，所得到的偏振膜25的能见度校正单体透射率Ty优选为40～47％，更优选为41～45％。能见度校正偏振度Py优选为99.9％以上，更优选为99.95％以上。

Ty和Py可以通过使用带有积分球的吸光光度计，利用JIS Z 8701的2度视野(C光源)对所得的透射率、偏振度进行能见度校正来测定。

所得的偏振膜25可以依次卷取到卷取辊27而形成卷筒形态，也可以不经卷取地原样供给到偏振板制作工序(在偏振膜25的一面或两面层叠热塑性树脂膜(保护膜等)的工序)。

(4)偏振膜制造装置的构成

(4-1)交联处理槽中的拉伸单元和膜运送路径

如上所述，偏振膜制造装置包括：规定PVA系树脂膜10的运送路径的多个辊。

该多个辊包括：

配置在第一交联处理槽17内的1个以上的导辊(图1所示的例子中，为导辊1j、1k、11、1m)、

配置在第二交联处理槽18内的1个以上的导辊(图1所示的例子中，为导辊1n、1o、1p、1q)、以及

作为用于实施第一拉伸处理和第二拉伸处理的拉伸单元的3对夹持辊(图1所示的例子中，为夹持辊2d、2e、2f)。

以下，从上述运送路径的上游侧起依次将上述3对夹持辊分别称为“第一夹持辊”、“第二夹持辊”和“第三夹持辊”。

图1所示的例子中，第一夹持辊、第二夹持辊和第三夹持辊分别为夹持辊2d、2e、2f。

本实用新型中，在第一交联处理槽17中容纳有第一交联处理液、第二交联处理槽18中容纳有第二交联处理液时，对于偏振膜制造装置所具备的PVA系树脂膜10的运送路径中的至少第一夹持辊至第三夹持辊的运送路径部分而言，其整体配置在浸渍于第一交联处理液或第二交联处理液中的位置。上述运送路径部分浸渍于第一交联处理液或第二交联处理液是指：在该运送路径部分中行进的PVA系树脂膜10的厚度方向整体浸渍于第一交联处理液或第二交联处理液。

即，在使用了本实用新型所涉及的偏振膜制造装置的偏振膜制造方法中，在从实施第一拉伸处理的工序开始起至实施第二拉伸处理的工序结束为止的期间，PVA系树脂膜10一直浸渍在第一交联处理液或第二交联处理液中，所述偏振膜制造方法包括：对于在染色处理槽15中浸渍的工序后的PVA系树脂膜10，一边使其浸渍在容纳第一交联处理液的第一交联处理槽17中，一边实施第一拉伸处理的工序；以及，对于实施第一拉伸处理的工序后的PVA系树脂膜10，一边使其浸渍在容纳第二交联处理液的第二交联处理槽18中，一边实施第二拉伸处理的工序。

根据上述构成的偏振膜的制造装置和制造方法，在连续制造偏振膜时，能够使其光学特性(偏振度、透射率等)稳定(能够使光学特性的均匀性提高)。与此相对，在湿式拉伸处理中、特别是在进行湿式拉伸处理的同时进行交联处理的情况下，在PVA系树脂膜10反复呈现浸渍在处理液中的状态和不浸渍在处理液中的状态时，存在所得到的偏振膜25容易产生光学特性不均的倾向。

另外，根据上述构成的偏振膜的制造装置和制造方法，易于使第一拉伸处理和第二拉伸处理中的PVA系树脂膜10的深度方向上的位置变动减小。这在连续制造光学特性稳定的偏振膜25的方面也是有利的。若第一拉伸处理和第二拉伸处理中的PVA系树脂膜10的深度方向上的位置变动小，则例如即使在第一交联处理液、第二交联处理液在深度方向上具有温度分布、浓度分布的情况下，也能够抑制这些分布对拉伸处理、交联处理、进而偏振膜25的光学特性造成的不良影响。

偏振膜制造装置可以还包含用于容纳第三交联处理液、且在第三交联处理液中对第二拉伸处理后的PVA系树脂膜实施第三拉伸处理的第三交联处理槽。

此时，规定PVA系树脂膜10的运送路径的上述多个辊还包括：配置在第三交联处理槽内的1个以上的导辊、以及作为用于实施第三拉伸处理的拉伸单元的1对夹持辊。该夹持辊为在第三夹持辊的下游侧配置的第四夹持辊。

出于与上述同样的理由，在第三交联处理槽中容纳有第三交联处理液时，对于第三夹持辊至第四夹持辊的运送路径部分而言，优选其整体配置在浸渍于第三交联处理液中的位置。即，优选的是，在实施第三拉伸处理的期间，PVA系树脂膜10一直浸渍在第三交联处理液中。

从连续制造光学特性稳定的偏振膜25的观点出发，关于交联处理槽内的膜运送路径，偏振膜制造装置优选充分满足下述〔1〕和〔2〕中的至少任意一者，更优选充分满足这两者。

〔1〕配置在第一交联处理槽17内的上述1个以上的导辊以使第一交联处理槽17内的运送路径的最高位置与最低位置之差为500mm以下的方式配置。

〔2〕配置在第二交联处理槽18内的上述1个以上的导辊以使第二交联处理槽内的运送路径的最高位置与最低位置之差为500mm以下的方式配置。

通过以充分满足上述〔1〕和/或〔2〕的方式在第一交联处理槽17、第二交联处理槽18内配置导辊，由此能够使在第一交联处理槽17、第二交联处理槽18内行进的PVA系树脂膜10的深度方向上的位置变动减小。由此，即使在第一交联处理液、第二交联处理液在深度方向上具有温度分布、浓度分布的情况下，也能够抑制这些分布对偏振膜25的光学特性造成的不良影响。

上述最高位置与最低位置的差值优选为400mm以下，更优选为350mm以下。该差值可以为0mm。

此外，导辊可以在第一交联处理槽17内、第二交联处理槽18内配置2个以上、进而3个以上(参照图1)。

根据需要而配置的第三槽及之后的实施拉伸处理的交联处理槽也优选充分满足上述最高位置与最低位置的差值。

从连续制造光学特性稳定的偏振膜25的观点出发，关于交联处理槽内的膜运送路径，偏振膜制造装置优选充分满足下述〔3〕和〔4〕中的至少任意一者，更优选充分满足这两者。

〔3〕规定PVA系树脂膜10的运送路径的上述多个辊包括配置在第一交联处理槽17内的2个以上的导辊，该2个以上的导辊包括相邻的2个导辊，该2个导辊以任意导辊处的聚乙烯醇系树脂膜的抱持角均为30度以下的方式配置。

〔4〕规定PVA系树脂膜10的运送路径的上述多个辊包括配置在第二交联处理槽18内的2个以上的导辊，该2个以上的导辊包括相邻的2个导辊，该2个导辊以任意导辊处的聚乙烯醇系树脂膜的抱持角均为30度以下的方式配置。

偏振膜制造装置优选充分满足上述〔1〕和〔3〕。偏振膜制造装置优选充分满足上述〔2〕和〔4〕。偏振膜制造装置更优选充分满足上述〔1〕～〔4〕。

根据需要而配置的第三槽及之后的实施拉伸处理的交联处理槽中配置的导辊也优选充分满足上述抱持角。

通过以充分满足上述〔3〕和/或〔4〕的方式在第一交联处理槽17、第二交联处理槽18内配置导辊，也能够使在第一交联处理槽17、第二交联处理槽18内行进的PVA系树脂膜10的深度方向上的位置变动减小。由此，即使在第一交联处理液、第二交联处理液在深度方向上具有温度分布、浓度分布的情况下，也能够抑制这些分布对偏振膜25的光学特性造成的不良影响。

上述抱持角可以为20度以下，进一步可以为10度以下。也可以存在上述抱持角为0度的情况。

参照图2，膜A与辊B的抱持角是指：在将膜A与辊B初次接触的瞬间的膜A与辊B的切点以及辊B的中心连接而得的直线设为X，将膜A从辊B离去的瞬间的膜A与辊B的切点以及辊B的中心连接而得的直线设为Y时，直线X与直线Y所成的角α。

在第一交联处理槽17内配置3个以上的导辊的情况下，优选以这些3个以上的导辊之中尽可能多的导辊处的PVA系树脂膜10的抱持角为30度以下的方式配置导辊。另外，优选将抱持角为30度以下的导辊尽可能多地连续排列。

在第二交联处理槽18内配置3个以上的导辊的情况下，优选以这些3个以上的导辊之中尽可能多的导辊处的PVA系树脂膜10的抱持角为30度以下的方式配置导辊。另外，优选将抱持角为30度以下的导辊尽可能多地连续排列。

从连续制造光学特性稳定的偏振膜25的观点出发，关于上述3对夹持辊(第一夹持辊～第三夹持辊)，偏振膜制造装置优选还充分满足下述〔5〕。

〔5〕第一夹持辊～第三夹持辊各自包括上下配置的2个辊，且以它们的下侧的辊的上端处于比第一交联处理槽17或第二交联处理槽18的上端低的位置、下侧的辊的下端处于比第一交联处理槽17或第二交联处理槽18的下端高的位置的方式配置。

上述〔5〕意味着：配置在能够使第一夹持辊～第三夹持辊的下侧的辊的整体浸渍于第一交联处理液或第二交联处理液这一程度的高度位置。通过充分满足上述〔5〕，由此能够进一步增大可使在第一交联处理槽17和第二交联处理槽18内行进的PVA系树脂膜10的深度方向上的位置变动减小的运送路径部分在第一交联处理槽17和第二交联处理槽18内的运送路径整体中所占的比例。这在连续制造光学特性稳定的偏振膜25的方面是有利的。充分满足上述〔5〕在使第一交联处理液和第二交联处理液中的拉伸均匀性提高的方面也是有利的。

在第一夹持辊与第二夹持辊之间、第二夹持辊与第三夹持辊之间配置的导辊可以为3个以上。优选以这些3个以上的导辊之中尽可能多的导辊处的PVA系树脂膜10的抱持角为30度以下的方式配置导辊。另外，优选在第一夹持辊与第二夹持辊之间尽可能多地连续排列抱持角为30度以下的导辊。

如上所示，通过使偏振膜制造装置充分满足上述〔1〕～〔5〕，由此能够使在第一交联处理槽17、第二交联处理槽18内行进的PVA系树脂膜10的深度方向上的位置变动减小，或者，进而能够进一步增大可使在第一交联处理槽17和第二交联处理槽18内行进的PVA系树脂膜10的深度方向上的位置变动减小的运送路径部分在第一交联处理槽17和第二交联处理槽18内的运送路径整体中所占的比例。在偏振膜制造装置充分满足上述〔1〕～〔5〕、且在第一交联处理槽17、第二交联处理槽18内行进的PVA系树脂膜10的深度方向上的位置变动减小意味着：第一交联处理槽71、第二交联处理槽18的导辊、夹持辊配置在被进一步限定的特定深度区域。此时可以期待如下效果：通过膜运送、膜运送时的各辊的旋转，第一交联处理槽17、第二交联处理槽18中的第一交联处理液、第二交联处理液受到搅拌，通过对流而促进膜的运送路径部分中的第一交联处理液、第二交联处理液的温度、浓度的均匀化。

(4-2)交联处理槽的深度

偏振膜制造装置所具备的第一交联处理槽17和第二交联处理槽18的深度优选小于在第一交联处理槽17的运送路径上游侧相邻地配置的染色处理槽15(如上所述，在湿式处理部包括2槽以上的染色处理槽的情况下，为配置在运送路径的最下游侧的染色处理槽)的深度(参照图1)。

在同时进行交联处理和拉伸处理的第一交联处理槽17和第二交联处理槽18中，要求对连续浸渍在交联处理液中的PVA系树脂膜10进行的交联处理在膜长度方向上实现均匀，并且要求拉伸处理在膜长度方向上实现均匀。交联处理的均匀性不高时，所得到的偏振膜25的光学特性(偏振度、透射率等)的均匀性可能下降。拉伸处理的均匀性不高时，有可能在拉伸处理中产生膜的断裂，另外，所得到的偏振膜25的光学特性的均匀性可能下降。

根据充分满足上述深度关系的第一交联处理槽17和第二交联处理槽18，能够减少第一交联处理槽17中容纳的第一交联处理液和第二交联处理槽18中容纳的第二交联处理液的液量，并且能够减小第一交联处理液和第二交联处理液的液体高度(深度)，结果能够减小第一交联处理槽17和第二交联处理槽18中的交联处理和拉伸处理中的第一交联处理液和第二交联处理液的液温和浓度的变动。由此，能够使第一交联处理槽17和第二交联处理槽18中的交联处理和拉伸处理的膜长度方向上的均匀性提高。

第一交联处理液和第二交联处理液的液量的降低也有助于试剂(交联剂、碘化物等)的使用量的降低。能够减小第一交联处理液和第二交联处理液的液体高度(深度)也有助于作业性的提高，例如供纸(将膜安装到运送路径上的作业)变得容易，或者混入至第一交联处理液中的异物(膜发生断裂时的膜片等)的回收作业变得容易。使用充分满足上述深度关系的第一交联处理槽17和第二交联处理槽18在偏振膜制造装置的紧凑化方面也是有利的。

第一交联处理槽17和第二交联处理槽18的底面处于比染色处理槽15的底面高的位置时，对于作业性的提高是有利的。

在将第一交联处理槽17的深度设为D17、将染色处理槽15的深度设为D15时，D17相对于D15的比值(D17/D15)例如为0.9以下，从上述效果的观点出发，优选为0.8以下，更优选为0.7以下。D17/D15例如为0.2以上，从在第一交联处理槽17的第一交联处理液中更容易容纳用于运送的导辊、用于拉伸处理的夹持辊的观点出发，优选为0.3以上，更优选为0.35以上。在第一交联处理槽17中实施拉伸处理的情况下，需要向膜赋予大的张力，因此，通常将具有300～500mm的直径的大直径夹持辊配置在第一交联处理槽17的第一交联处理液中，对膜进行拉伸、运送。

D17例如可以为300～1500mm，D15例如可以为400～2000mm。

第二交联处理槽18的深度D18、以及D18相对于D15的比值(D18/D15)各自与D17、D17/D15相同。在第二交联处理槽18中实施拉伸处理的情况下，需要向膜赋予大的张力，因此，通常将具有300～500mm的直径的大直径夹持辊配置在第二交联处理槽18的第二交联处理液中，对膜进行拉伸、运送。

D17与D18可以相同，也可以不同，但优选相同。根据需要而设置的第三槽及之后的交联处理槽也优选充分满足上述深度关系。

偏振膜制造装置可以包含与第一交联处理槽17和第二交联处理槽18邻接的台面。该台面典型地是作业者进行作业的作业用台面。该作业用台面通常不仅与第一交联处理槽17和第二交联处理槽18邻接，也与其他处理槽等邻接。

参照图1，作业用台面的位置30优选配置在与第一交联处理槽17和第二交联处理槽18的底面大致相同的高度。大致相同的高度是指：高度之差的绝对值为0～300mm左右。高度之差的绝对值优选为0～200mm，更优选为0～100mm。

作业用台面的位置30配置在与第一交联处理槽17和第二交联处理槽18的底面大致相同的高度时，能够进一步提高上述作业性。

作业用台面的位置30优选在偏振膜制造装置整体呈现大致相同的高度。

(4-3)交联处理槽的长度

第一交联处理槽17和/或第二交联处理槽18的运送方向的长度优选大于染色处理槽15的运送路径方向的长度。特别是在充分满足上述〔1〕～〔4〕中的任一项以上的情况下，优选充分满足该长度关系。

在充分满足上述〔1〕或〔3〕的情况下，第一交联处理槽17内的PVA系树脂膜10的滞留时间(运送路径的长度)与其通过该槽的深度方向来确保，不如通过运送方向上的运送路径来确保。同样地，在充分满足上述〔2〕或〔4〕的情况下，第二交联处理槽18内的PVA系树脂膜10的滞留时间(运送路径的长度)与其通过该槽的深度方向来确保，不如通过运送方向上的运送路径来确保。

通过使第一交联处理槽17和/或第二交联处理槽18的运送方向的长度大于染色处理槽l5的运送路径方向的长度，由此能够在确保必要的交联处理时间的同时，能够连续制造光学特性稳定的偏振膜25。

在将第一交联处理槽17的运送方向的长度设为L17、将染色处理槽15的运送方向的长度设为L15时，L17相对于L15的比值(L17/L15)例如为1.1以上，从上述效果的观点出发，优选为1.2以上，更优选为1.3以上。L17/L15例如为2.5以下，从偏振膜制造装置的占有面积的观点出发，优选为2以下、1.8以下。

L17例如可以为3～10m，L15例如可以为1～8m。

第二交联处理槽18的长度L18、以及L18相对于L15的比值(L18/L15)各自与L17、L17/L15相同。

L17与L18可以相同，也可以不同。根据需要而设置的第三槽及之后的交联处理槽也优选充分满足上述长度关系。

Claims (6)

1.一种偏振膜的制造装置，其特征在于，其为用于由聚乙烯醇系树脂膜制造偏振膜的装置，其包括：

由多个辊构成的聚乙烯醇系树脂膜的运送路径；以及

配置在所述运送路径上、且用于容纳要浸渍所述聚乙烯醇系树脂膜的处理液的2个以上的处理槽，

所述2个以上的处理槽从所述运送路径的上游侧起依次包括：用于容纳染色处理液的染色处理槽；用于容纳第一交联处理液、且在第一交联处理液中对聚乙烯醇系树脂膜实施第一拉伸处理的第一交联处理槽；以及用于容纳第二交联处理液、且在第二交联处理液中对聚乙烯醇系树脂膜实施第二拉伸处理的第二交联处理槽，

所述多个辊包括：配置在第一交联处理槽内的1个以上的导辊、配置在第二交联处理槽内的1个以上的导辊、以及作为用于实施第一拉伸处理和第二拉伸处理的拉伸单元的3对夹持辊，

所述3对夹持辊从所述运送路径的上游侧起依次为第一夹持辊、第二夹持辊和第三夹持辊，

在第一交联处理槽中容纳有第一交联处理液、第二交联处理槽中容纳有第二交联处理液时，对于所述运送路径中的至少第一夹持辊至第三夹持辊的运送路径部分而言，其整体配置在浸渍于第一交联处理液或第二交联处理液中的位置。

2.根据权利要求1所述的制造装置，其特征在于，其充分满足下述〔1〕和〔2〕中的至少任意一者：

〔1〕配置在第一交联处理槽内的所述1个以上的导辊以使第一交联处理槽内的运送路径的最高位置与最低位置之差为500mm以下的方式配置；

〔2〕配置在第二交联处理槽内的所述1个以上的导辊以使第二交联处理槽内的运送路径的最高位置与最低位置之差为500mm以下的方式配置。

3.根据权利要求1或2所述的制造装置，其特征在于，其充分满足下述〔3〕和〔4〕中的至少任意一者：

〔3〕所述多个辊包括配置在第一交联处理槽内的2个以上的导辊，

所述2个以上的导辊包括相邻的2个导辊，该2个导辊以任意导辊处的聚乙烯醇系树脂膜的抱持角均为30度以下的方式配置，

〔4〕所述多个辊包括配置在第二交联处理槽内的2个以上的导辊，

所述2个以上的导辊包括相邻的2个导辊，该2个导辊以任意导辊处的聚乙烯醇系树脂膜的抱持角均为30度以下的方式配置。

4.根据权利要求1或2所述的制造装置，其中，

所述3对夹持辊各自包括上下配置的2个辊，且以它们的下侧的辊的上端处于比第一交联处理槽或第二交联处理槽的上端低的位置、所述下侧的辊的下端处于比第一交联处理槽或第二交联处理槽的下端高的位置的方式配置。

5.根据权利要求1或2所述的制造装置，其中，

第一交联处理槽和第二交联处理槽的深度小于染色处理槽的深度。

6.根据权利要求1或2所述的制造装置，其中，

第一交联处理槽和/或第二交联处理槽的运送路径方向的长度大于染色处理槽的运送路径方向的长度。