JP5969180B2 - 処理フィルムの製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂フィルムから当該樹脂フィルムの処理フィルムを製造する方法およびその製造装置に関する。樹脂フィルムとしては、各種の分野で用いられているものを、処理対象に応じて適宜に選択することができる。なかでも処理フィルムに微細なキズがないことが要求される各種の処理フィルム、例えば、偏光子の製造にあたっては樹脂フィルムとして、例えばポリビニルアルコール系フィルム等が用いられ、偏光子の製造工程における、膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程、洗浄工程のいずれか少なくとも１つの処理工程で、本発明を適用することができる。

その他、樹脂フィルムとして、セルロースエステル系樹脂等の偏光子用の透明保護フィルム等の各種の光学フィルムが用いられ、ケン化工程、その後の水洗浄工程処理のいずれか少なくとも１つの処理工程で、本発明を適用することができる。偏光子等を含む光学フィルムは、液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、プラズマディスプレイ（ＰＤ）及び電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の画像表示装置に使用することができる。

画像表示装置（特に、液晶表示装置）には、偏光子等の光学フィルムが用いられている。通常、前記偏光子は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムを染色・一軸延伸することで作製されている。ＰＶＡ系フィルムを一軸延伸すると、ＰＶＡ分子に吸着（染色）した二色性物質が配向するため、偏光子となる。

このような偏光子を得るために、これまでに多くの方法が提案されている。例えば、偏光子の製造方法として、未配向のＰＶＡフィルムを膨潤浴中で膨潤した後、ヨウ素または二色性染料を吸着させ、さらにホウ酸を含有する水溶液中で、架橋、延伸等の処理を施すことが提案されている（特許文献１、２）。

特開平１０‐１５３７０９号公報 特開２００４‐３４１５１５号公報

近年では、液晶表示装置の高性能化が進み、高い視認性が求められている。それに伴い、偏光板についても、視認性を高い透過率を有し、視認性が良好であることが非常に重要となっている。従って、偏光板については、偏光子およびその透明保護フィルムのいずれについても視認性を阻害しないことが求められる。また、偏光板にスクラッチや打痕（点のキズ）があると、製品検査で不良品となり、製品の歩留まりが低下する点でも好ましくない。また、偏光板は、偏光子と透明保護フィルムとの積層体であり、通常は、接着剤等により偏光子と透明保護フィルムを貼り合せているが、偏光子やその透明保護フィルムにスクラッチや打痕があると、前記接着剤等による層間の密着性が不良になる。

偏光板において視認性が低下する一因として、偏光子やその透明保護フィルムにおけるスクラッチや打痕の発生が挙げられる。前記のとおり、偏光子はＰＶＡフィルム等を染色液中等に浸漬搬送させて製造され、一方、透明保護フィルムは、偏光子に貼り合せる前に、ケン化処理や水洗浄処理浴中を搬送させられる。通常、これらの処理を施した場合には、生産速度の増加に伴い、これらに発生するスクラッチや打痕も増加する傾向にある。また、偏光子の製造においては、クニック（クニック欠陥）が発生する問題がある。クニックは、ＰＶＡフィルム表面がロールに接触して擦れることにより発生する、局所的な凹凸欠陥である。

本発明は、長尺状の樹脂フィルムを処理槽内の処理液に接触させて処理しながら搬送する処理工程を少なくとも有する、前記樹脂フィルムから当該樹脂フィルムの処理フィルムを製造する方法であって、処理フィルムに要求される特性を満足しながら、かつ、スクラッチや打痕の発生等を低減することができる処理フィルムの製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。

さらには、スクラッチや打痕の発生等を低減することができ、かつクニックを低減することができる処理フィルムの製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す処理フィルムの製造方法およびその製造装置により前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、長尺状の樹脂フィルムを処理槽内の処理液に接触させて処理しながら搬送する処理工程を少なくとも有する、前記樹脂フィルムから当該樹脂フィルムの処理フィルムを製造する方法において、
少なくとも１つの前記処理工程は、当該処理工程により得られた前記処理フィルムを、前記処理槽内から搬出した後に、第１ロールと第２ロール（処理フィルムの搬送方向を基準に上流側を第一ロール、下流側を第２ロールとする）からなるニップロールおよび前記ニップロールに続いて配置されたガードロールを介して搬送する工程を有し、かつ、
前記ガイドロールは、当該ガイドロールの頂部が、前記ニップロールにおける第２ロールの頂部よりも上方に配置された上方ガイドロールであることを特徴とする処理フィルムの製造方法、に関する。

前記処理フィルムの製造方法において、前記上方ガイドロールには、当該上方ガイドロールの表面への液供給手段が設けることができる。

前記処理フィルムの製造方法において、前記ニップロールと前記上方ガイドロールは、前記ニップロールの第１ロールと第２ロールの各中心点を結ぶ仮想線に対する仮想垂線の方向を０°とし、当該仮想垂線と前記ニップロールと前記上方ガイドロールで搬送される処理フィルムの方向を表わす仮想搬送線により形成する角度が、０〜９０°未満になるように配置されていることが好ましい。

前記処理フィルムの製造方法において、前記処理フィルムを搬出するニップロールに対して、前記処理槽には、前記樹脂フィルムを前記処理槽に搬入する他のニップロールが配置されており、これらニップロールの周速差により、長尺状の樹脂フィルムを長手方向に延伸しながら行うことができる。

前記処理フィルムの製造方法は、前記樹脂フィルムに処理工程を施すことにより得られる処理フィルムが光学フィルムである場合に好適に適用できる。

前記処理フィルムの製造方法は、前記樹脂フィルムが、ポリビニルアルコール系フィルムであり、処理フィルムである偏光子を製造する場合に適用することができる。この場合、前記処理工程は、膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程および洗浄工程を少なくとも含み、かつ、膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程および洗浄工程のいずれか少なくとも１つの工程において、得られた処理フィルムを、処理槽内から搬出した後に、前記ニップロールおよび前記ニップロールに続いて配置された上方ガードロールを介して搬送する工程を有する。

また本発明は、樹脂フィルムに任意の処理を行うための処理液を満たす少なくとも１つの処理槽を備え、
前記処理槽には、当該処理槽において処理された処理フィルムを当該処理槽内からに搬出した後に搬送するための、第１ロールと第２ロール（処理フィルムの搬送方向を基準に上流側を第一ロール、下流側を第２ロールとする）からなるニップロールおよび当該ニップロールに続いて配置されたガードロールを有し、かつ、前記ガイドロールは、当該ガイドロールの頂部が、前記ニップロールにおける第２ロールの頂部よりも上方に配置された上方ガイドロールであることを特徴とする処理フィルムの製造装置、に関する。

前記製造装置において、当該上方ガイドロールの表面への液供給手段を有することができる。

前記製造装置において、前記ニップロールと前記上方ガイドロールは、前記ニップロールの第１ロールと第２ロールの各中心点を結ぶ仮想線に対する仮想垂線の方向を０°とし、当該仮想垂線と前記ニップロールと前記上方ガイドロールで搬送される処理フィルムの方向を表わす仮想搬送線により形成する角度が、０〜９０°未満になるように配置されていることが好ましい。

前記製造装置において、前記処理フィルムを搬出するニップロールに対して、前記処理槽には、前記樹脂フィルムを前記処理槽に搬入する他のニップロールが配置することができる。

通常、連続的に搬送される樹脂フィルム（例えば、ＰＶＡ系フィルム）に処理液を接触させる処理工程を施すことにより得られる処理フィルムは、処理液を有する処理槽内から搬出された後に、ニップロールにより液切りされながら搬送される。処理フィルムにスクラッチや打痕が発生するのは、当該処理フィルムと、ニップロールとの間に流体（処理液）とともに微細な異物が侵入し、当該異物がニップロールに挟まれることでスクラッチや打痕が発生すると考えられる。

本発明の製造方法では、前記ニップロールに、続いて、前記ニップロールより上方に設置された上方ガイドロールが設けられている。前記上方ガイドロールの頂部は、前記ニップロールにおける下流側の第２ロールの頂部よりも上側に配置されている。このように、ニップロールに、続いて、上方ガイドロールを設けることにより、ニップロール間を通過して搬送される処理フィルムは、ニップロール間を通過した後にはニップロールに殆ど接触することなく、上方ガイドロールに導かれる。そのため、異物がニップロールに挟まれることにより発生するスクラッチや打痕を抑えることができると考えられる。

また、本発明の製造方法では、ニップロールを通過して搬送される処理フィルムは、ニップロール間を通過した後にはニップロールに殆ど接触しない。そのため、液切りされた処理フィルム表面がニップロールに接触して擦れることにより発生するクニックを抑えることができるものと考えられる。一方、ニップロールを通過した処理フィルムは、上方ガイドロールにより搬送されるが、上方ガイドロールが乾燥していると、却って、処理フィルムとの擦れによって、クニックが発生するおそれがある。本発明の製造方法では、上方ガイドロールの表面への液供給手段を設けることにより、上方ガイドロールの表面に薄液膜を形成させることでできる。その結果、処理フィルムの乾燥状態を改良して、クニックをより効果的に抑えることができると考えられる。

かかる本発明の製造方法により、樹脂フィルムであるＰＶＡ系フィルムから、光学特性の面内均一性に優れた処理フィルム（偏光子等の光学フィルム）の製造することができる。

本発明の処理フィルムの製造方法における、処理工程に係る実施の一形態を示す概念図である。 本発明の処理フィルムの製造方法における、処理工程に係るニップロールと上方ガイドロールトの配置に関する角度の一形態を示す概念図である。 本発明の処理フィルムの製造方法に係わる、偏光子の製造方法に係る実施の一形態を示す概念図である。 従来の処理フィルムの製造方法に係わる、偏光子の製造方法を示す概念図である。

以下に図面を参照しながら、本発明の処理フィルムの製造方法を説明する。図１は、本発明の処理フィルムの製造方法における、処理工程に係る。図１では、樹脂フィルムＷと、水平方向に配置された一対の第一ロールＲ１と第二ロールＲ２（処理フィルムの搬送方向を基準に上流側を第一ロールＲ１、下流側を第二ロールＲ２とする）からなるニップロールＲ１、Ｒ２と、上方ガイドロールＧと、処理液Ｘを有する処理槽Ｙに係る実施の一形態が示されている。ニップロールＲ１、Ｒ２により、処理槽Ｙから搬出される処理フィルムＷ´は液切りされる。図１では、処理槽Ｙに搬入された樹脂フィルムＷは、処理液Ｘ中を、２つのガイドロールｇを介して搬送される。処理液Ｘ中のガイドロールｇの本数、配置は適宜に決定することができる。なお、処理液Ｘ中の最終のガイドロールｇとニップロールＲ１、Ｒ２との配置関係は特に制限はないが、処理フィルムＷ´の表面から液切りにより掻き落とされた処理液Ｘや異物をスムーズに落下させる観点から、図１に示すように、最終ガイドロールｇから搬出される処理フィルムが、ニップロールＲ１、Ｒ２に向けて垂直方向に搬送されるように、最終ガイドロールｇを配置することが好ましい。

ニップロールに係る第一ロールＲ１と第二ロールＲ２は、図１に示すように、水平方向に配置することが、処理フィルムＷ´の表面から処理液Ｘや異物を液切りするうえで好ましい。図１のように、ニップロールＲ１、Ｒ２を水平方向で配置することで、処理フィルムが縦方向で、ニップロールＲ１、Ｒ２を通過するため、液切りの際に、処理液Ｘと共に異物も落下しやすく、ニップロールＲ１、Ｒ２に挟まれる異物の絶対量を少なくすることができる。

一方、ニップロールに係る第一ロールＲ１と第二ロールＲ２は、いずれか一方のロールが他方のロールよりも高い位置になるように非水平方向に配置されていてもよい。第一ロールＲ１と第二ロールＲ２を非水平方向に配置する場合には、通常は、第一ロールＲ１が第二ロールＲ２よりも高い位置に配置するのが好ましい。また、第一ロールＲ１と第二ロールＲ２は垂直方向に配置することもできる。第一ロールＲ１と第二ロールＲ２は垂直方向に配置する場合には、下側のロールが第二ロールＲ２に該当する。第一ロールＲ１と第二ロールＲ２を非水平方向に配置する場合においても、図１に示すように、最終ガイドロールｇから搬出される処理フィルムが、ニップロールＲ１、Ｒ２に向けて垂直方向に搬送されるように、最終ガイドロールｇを配置することが好ましい。

上方ガイドロールＧは、ニップロールＲ１、Ｒ２に続いて設けられている。また上方ガイドロールＧの頂部ｂは、前記ニップロールＲ１、Ｒ２における第二ロールＲ２の頂部ａよりも上側に配置されている。このように、第二ロールＲ２に対して、上方ガイドロールＧを配置することで、ニップロールＲ１、Ｒ２を通過した処理フィルムＷ´とニップロールＲ１、Ｒ２との接触を少なくすることができる。

上方ガイドロールＧの頂部ｂは、前記ニップロールＲ１、Ｒ２における第二ロールＲ２の頂部ａよりも上側に配置されていれば特に制限はない。図１では、第二ロールＲ２の略上方に上方ガイドロールＧが設置されている。装置全体の処理工程の流れ方向が図１に示すように左側から右側の方向にある場合を基準として、上方ガイドロールＧの設置は、第二ロールＲ２よりも左側に配置されていてもよく、第一ロールＲ１よりも右側に配置されていてもよい。生産性の観点からは、上方ガイドロールＧの設置は、第二ロールＲ２の垂直方向または右側に配置するのが好ましい。

なお、上方ガイドロールＧは、ガイドロールＧの頂部ｂが、ニップロールＲ１、Ｒ２における第二ロールＲ２の頂部ａよりも上方に配置されていることが好ましいが、ガイドロールＧの底部ｃが、第二ロールＲ２の頂部ａよりも上方に配置されていなくともよい。但し、ガイドロールＧの底部ｃが、第二ロールＲ２の頂部ａよりも上方に配置されていることが好ましい。

図２は、前記ニップロールＲ１、Ｒ２と前記上方ガイドロールＧの配置に関する好ましい態様を示す一例である。図２に示すように、上方ガイドロールＧは、第二ロールＲ２の垂直方向または下流側に配置されているのが好ましい。具体的には、ニップロールＲ１、Ｒ２に係る第一ロールＲ１と第二ロールＲ２の各中心点ｓ１、ｓ２を結ぶ仮想線ｖ１に対する仮想垂線ｖ２の方向を０°とし、当該仮想垂線ｖ２と前記ニップロールと前記上方ガイドロールＧで搬送される処理フィルムＷ´の方向を表わす仮想搬送線ｖ３により形成する角度Ａが、０〜９０°未満になるように配置するのが好ましい。前記角度Ａは、小さいほど好ましく、７５°以下が好ましく、さらには６０°以下が好ましく、さらには３０°以下が好ましく、０°が最も好ましい。図２において、上方ガイドロールＧ１は前記角度Ａが０°での配置、上方ガイドロールＧ２は前記角度Ａが３０°での配置、上方ガイドロールＧ３の前記角度Ａが６０°での配置、上方ガイドロールＧ４の前記角度Ａが７５°での配置を、それぞれ示す。

図１では、上方ガイドロールＧに液供給手段Ｑが設けられている。液供給手段Ｑにより、上方ガイドロールＧの表面へ各種液を供給して、上方ガイドロールＧの表面へ薄液膜を効率よく形成することができ、処理フィルムＷ´に発生するクニックを効率的に抑制することができる。前記液供給手段Ｑとしては特に限定されず、例えば、液受け皿、無発埃フェルト、ノズル等が挙げられ、これら液供給手段Ｑにより各種液の供給が可能である。前記液としては、例えば、水や、各処理槽で用いられるのと同様の処理液が挙げられる。

また、図１において、処理槽Ｙから処理フィルムＷ´を搬出するニップロールＲ１、Ｒ２に対応させて、処理槽Ｙには樹脂フィルムＷを処理槽Ｙに搬入するニップロールＲ１、Ｒ２を配置することができる。図１では処理槽Ｙに搬入するニップロールは記載していない。前記のように、処理槽Ｙに、樹脂フィルムを搬入するニップロールＲ１、Ｒ２と処理フィルムを搬出するニップロールＲ１、Ｒ２を配置した場合には、これらの周速差により、樹脂フィルムＷを長手方向に延伸しながら行うことができる。通常、前記処理工程において延伸を施す場合には、樹脂フィルムＷの走行方向において前方に配置したニップロールＲ１、Ｒ２の周速よりも、後方に設置したニップロールＲ１、Ｒ２の周速が早くなるように、それぞれのニップロールＲ１、Ｒ２の周速差が制御される。

また、図１には記載していないが、ニップロールＲ１、Ｒ２の前後には、前記処理フィルムＷ´の片面側または両面に対する液切り手段を有することができる。液切り手段としては、例えば、液切りローラ、液切りバー、スクレバー、エアナイフ等が挙げられる。特に、回転式の液切りローラや非接触式のエアナイフが好ましい。液切り手段の配置は、前記処理フィルム´がニップロールＲ１、Ｒ２に接触する前であるのが、スクラッチや打痕の発生を抑えるうえで好ましい。

前記樹脂フィルムＷの搬送速度（ｍｍ／ｍｉｎ）は、通常、０．１〜３０ｍ／ｍｉｎの範囲内が好ましく、１〜１５ｍｍ／ｍｉｎの範囲内がより好ましい。搬送速度を０．１ｍｍ／ｍｉｎ以上にすることにより、樹脂フィルムＷからの処理フィルムＷ´（例えば、偏光子）の生産性を向上させることができる。その一方、搬送速度を３０ｍ／ｍｉｎ以下にすることにより、処理液Ｘが剪断により対流するのを低減することができる。

前記処理槽Ｙには、樹脂フィルムＷに対し任意の処理を行うための処理液（詳細は後述する）が満たされている。前記樹脂フィルムＷは、処理液Ｘに浸漬することで接触することができる。前記樹脂フィルムＷは、処理液Ｘにより処理されて、処理フィルムＷ´として得られる。

また、処理液Ｘの粘度は１００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、５０ｍＰａ・ｓ以下がより好ましく、１０ｍＰａ・ｓ以下が更に好ましい。処理液Ｘの粘度を１００ｍＰａ・ｓ以下にすることにより、樹脂フィルムＷと処理液の間での摩擦を低減することができる。その結果、処理液Ｘと接触している樹脂フィルムＷの搬送に起因して発生する処理液の流動を抑制し、処理ムラの発生を低減することができる。

本発明の処理フィルムの製造方法に用いられる樹脂フィルムとしては、各種の樹脂材料を用いることができる。樹脂材料は、各種用途に応じて適宜に選択して用いられる。樹脂材料としては、可視光領域において透光性を有するものが光学フィルム等の用途において好適に用いることができる。

透光性樹脂としては、例えば、透光性の水溶性樹脂があげられる。透光性の水溶性樹脂を用いた樹脂フィルムは、例えば、ＰＶＡ系フィルムが偏光子の製造に好適に用いられる。ＰＶＡ系フィルムには、ポリビニルアルコールまたはその誘導体が用いられる。ポリビニルアルコールの誘導体としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等があげられる他、エチレン、プロピレン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸そのアルキルエステル、アクリルアミド等で変性したものがあげられる。ポリビニルアルコールの重合度は、１００〜１００００程度が好ましく、１０００〜１００００がより好ましい。ケン化度は８０〜１００モル％程度のものが一般に用いられる。

上記の他、ＰＶＡ系フィルムとしては、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルム、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。

前記ＰＶＡ系フィルム中には、可塑剤、界面活性剤等の添加剤を含有することもできる。可塑剤としては、ポリオールおよびその縮合物等が挙げられ、たとえばグリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等が挙げられる。可塑剤等の使用量は、特に制限されないがポリビニルアルコール系フィルム中２０重量％以下とするのが好適である。

また透光性の水溶性樹脂としては、例えばポリビニルピロリドン系樹脂、アミロース系樹脂等があげられる。

前記樹脂フィルムＷの厚さは、用途に応じて適宜に決定しうる。樹脂フィルムＷの厚さは、通常、１０〜３００μｍ程度のものが用いられ、好ましくは２０〜１００μｍである。前記樹脂フィルムＷのフィルム幅は、１００〜４０００ｍｍの範囲内であることが好ましく、５００〜３５００ｍｍの範囲内であることがより好ましい。

前記樹脂フィルムＷが、例えば、偏光子の製造に用いられるＰＶＡ系フィルムの場合、その厚さは、例えば１５〜１１０μｍの範囲内が好ましく、３８〜１１０μｍの範囲内がより好ましく、５０〜１００μｍの範囲内が更に好ましく、６０〜８０μｍの範囲内が特に好ましい。ＰＶＡ系フィルムの厚さが１５μｍ未満であると、ＰＶＡ系フィルムの機械的強度が低すぎて、均一な延伸が困難になり、偏光子を製造する場合には、色斑が発生しやすい。その一方、ＰＶＡ系フィルムの厚さが１１０μｍを超えると、十分な膨潤が得られないため偏光子の色斑が強調されやすくなるので、好ましくない。

本発明の処理フィルムの製造方法の実施の一態様について、樹脂フィルムに処理工程を施すことにより光学フィルムを得る場合について、図面を参照しながら以下に説明する。図３は、本発明の処理フィルムの製造方法に係わる、偏光子の製造方法の一例を示す概念図である。偏光子の製造方法は、膨潤工程Ａ、染色工程Ｂ、架橋工程Ｃ、延伸工程Ｄ、および洗浄工程Ｅを含む。図３では、原反ロールから繰り出される樹脂フィルム（ＰＶＡ系フィルム）Ｗに、順次に、膨潤工程Ａ、染色工程Ｂ、架橋工程Ｃ、延伸工程Ｄ、洗浄工程Ｅが順次に施され、最終的に乾燥工程Ｆが施される、偏光子が製造される場合である。

図３では、送り出しロールＲから、樹脂フィルムＷが、各処理槽Ｙに配置されたニップロールＲ１、Ｒ２を介して搬送される。乾燥工程Ｆの後方には、処理フィルムＷ´の巻き取りロールＲ´を有する。樹脂フィルムＷは、各処理槽Ｙにおいて処理された後に、処理フィルムとして搬出される。なお、ニップロールＲ１、Ｒ２は、各処理槽Ｙの後部の上方部において、水平方向に配置されている。膨湿工程Ａの前部の上方には、ニップロールＲ１、Ｒ２が垂直方向に配置されている。また、各処理槽Ｙ（但し、洗浄工程Ｅの処理槽Ｙを除く）に配置したニップロールＲ１、Ｒ２の上部には、上方ガイドロールＧが配置されている。なお、図３では、膨潤工程Ａと染色工程Ｂ、染色工程Ｂと架橋工程Ｃ、架橋工程Ｃと延伸工程Ｄ、および延伸工程Ｄと洗浄工程Ｅの間に配置されたニップロールＲ１、Ｒ２は、後方のニップロールと前方のニップロールを兼ねている。

図３において、膨潤工程Ａ、染色工程Ｂ、架橋工程Ｃ、延伸工程Ｄ、洗浄工程Ｅにおける各処理槽Ｙには各工程に応じた処理液Ｘが用いられる。図３において、膨潤工程Ａ、染色工程Ｂ、架橋工程Ｃ、延伸工程Ｄに係る各処理槽Ｙにおける処理工程として、ニップロールＲ１、Ｒ２に対して、上方ガイドロールＧが配置されているが、かかる本発明のニップロールＲ１、Ｒ２と上方ガイドロールＧの配置は、いずれか少なくとも一つの処理槽Ｙにおける処理工程において施されていればよい。従って、本発明の処理フィルムの製造方法に係る、ニップロールＲ１、Ｒ２と上方ガイドロールＧを配置する処理工程は、膨潤工程Ａ、染色工程Ｂ、架橋工程Ｃ、延伸工程Ｄ、洗浄工程Ｅを有する偏光子の製造方法において、いずれかの工程において適用されていてもよく、２つ以上の工程、更には全工程において適用されていてもよい。また、図３では、各処理槽ＹにおけるニップロールＲ１、Ｒ２と上方ガイドロールＧの配置は、略同じ角度、高さで配置されているが、上方ガイドロールＧの配置は、各処理槽Ｙに応じて設計することができる。

なお、図４は、従来の処理フィルムの製造方法に係わる、偏光子の製造方法を示す概念図である。図４は、図３の膨潤工程Ａ、染色工程Ｂ、架橋工程Ｃ、延伸工程Ｄおよび洗浄工程Ｅにおいて、各処理槽Ｙの後方に、ニップロールＲ１、Ｒ２が配置されているが、上方ガイドロールＧが配置されていない場合である。

前記膨潤工程Ａは、原反フィルムとしてのＰＶＡ系フィルムを、膨潤液（処理液）に接触させる工程である。当該工程を行うことにより、ＰＶＡ系フィルムが水洗され、ＰＶＡ系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができると共に、ＰＶＡ系フィルムを膨潤させることで染色ムラ等の不均一性を防止することが可能になる。

前記膨潤液としては、例えば水を使用することができる。更に、膨潤液中には、グリセリンやヨウ化カリウム等を適宜加えてもよい。添加する濃度は、グリセリンの場合５重量％以下、ヨウ化カリウムの場合１０重量％以下であることが好ましい。膨潤液の温度は、２０〜４５℃の範囲が好ましく、２５〜４０℃の範囲内がより好ましく、３０〜３５℃の範囲内が更に好ましい。また、膨潤液との接触時間は特に限定されないが、通常は２０〜３００秒間であることが好ましく、３０〜２００秒間であることがより好ましく、３０〜１２０秒間であることが特に好ましい。

膨潤工程Ａでは、適宜に延伸することができる。前記延伸倍率は、ＰＶＡ系フィルムの元長に対して、通常、６．５倍以下とされる。好ましくは、光学特性の点から、前記延伸倍率は、１．２〜６．５倍、更には２〜６．３倍、更には３〜６．１倍にするのが好ましい。膨潤工程Ａにおいて、延伸を施すことにより、膨潤工程Ａ後に施される延伸工程Ｄでの延伸を小さく制御することができ、フィルムの延伸破断が生じないように制御できる。一方、膨潤工程Ａでの、延伸倍率が大きくなると、延伸工程での延伸倍率が小さくなり過ぎ、特に、架橋工程Ｃの後に延伸工程Ｄを施す場合には光学特性の点で好ましくない。

前記染色工程Ｂは、前記ＰＶＡ系フィルムを、ヨウ素または二色性染料を含む染色液（処理液）に接触させることによって、前記ヨウ素または二色性染料をＰＶＡ系フィルムに吸着させる工程である。染色工程Ｂは、延伸工程Ｄとともに行うことができる。

前記染色液としては、ヨウ素を溶媒に溶解した溶液が使用できる。前記溶媒としては、水が一般的に使用されるが、水と相溶性のある有機溶媒が更に添加されてもよい。ヨウ素の濃度としては、０．０１〜１０重量％の範囲にあることが好ましく、０．０２〜７重量％の範囲にあることがより好ましく、０．０２５〜５重量％であることが特に好ましい。また、染色効率をより一層向上させるために、更にヨウ化物を添加することが好ましい。このヨウ化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタン等が挙げられる。これらヨウ化物の添加割合は、前記染色浴に於いて、０．０１０〜１０重量％であることが好ましく、０．１０〜５重量％であることがより好ましい。これらのなかでも、ヨウ化カリウムを添加することが好ましく、ヨウ素とヨウ化カリウムの割合（重量比）は、１：５〜１：１００の範囲にあることが好ましく、１：６〜１：８０の範囲にあることがより好ましく、１：７〜１：７０の範囲にあることが特に好ましい。

前記染色液との接触時間は特に限定されないが、通常は１０〜２００秒の範囲内が好ましく、１５〜１５０秒の範囲内がより好ましく、２０〜１３０秒の範囲内が更に好ましい。また、染色液の温度は、５〜４２℃の範囲が好ましく、１０〜３５℃の範囲内がより好ましく、１２〜３０℃の範囲内が更に好ましい。

前記架橋工程Ｃは、例えば、架橋剤を含む架橋液（処理液）にＰＶＡ系フィルムを接触させて架橋する工程である。架橋工程Ｃの順序は特に制限されない。架橋工程Ｃは、延伸工程Ｄとともに行うことができる。架橋工程Ｃは複数回行うことができる。前記架橋剤としては、従来公知の物質を使用することができる。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等が挙げられる。これらは一種単独で、又は二種類以上を併用してもよい。

前記架橋液としては、前記架橋剤を溶媒に溶解した溶液を使用することができる。前記溶媒としては、例えば水を使用できるが、更に水と相溶性のある有機溶媒を含んでもよい。前記溶液に於ける架橋剤の濃度は特に限定されないが、１〜１０重量％の範囲であることが好ましく、２〜６重量％の範囲内であることがより好ましい。

前記架橋液中には、偏光子の面内において均一な光学特性が得られる点から、ヨウ化物を添加してもよい。このヨウ化物としては特に限定されず、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタン等が挙げられる。また、ヨウ化物の含有量は、０．０５〜１５重量％の範囲内であることが好ましく、０．５〜８重量％の範囲内であることがより好ましい。前記に例示したヨウ化物は一種単独で、又は二種類以上を併用してもよい。二種類以上を併用する場合は、ホウ酸とヨウ化カリウムの組み合わせが好ましい。ホウ酸とヨウ化カリウムの割合（重量比）としては、１：０．１〜１：３．５の範囲にあることが好ましく、１：０．５〜１：２．５の範囲にあることがより好ましい。

前記架橋液の温度は特に限定されないが、通常は２０〜７０℃の範囲内が好ましく、２０〜４０℃の範囲内がより好ましい。また、ＰＶＡ系フィルムとの接触時間は特に限定されないが、通常は５〜４００秒の範囲内が好ましく、５０〜３００秒の範囲内がより好ましく、１５０〜２５０秒の範囲内が更に好ましい。

前記延伸工程Ｄは、通常、一軸延伸を施すことにより行う。この延伸方法は、染色工程Ｂ、架橋工程Ｃとともに施すことができる。一軸延伸は、前記のように処理槽Ｙの前後方に配置したニップロールの周速度差を利用して行うことができる。延伸は、例えば、染色工程Ｂを施した後、延伸を行うことが一般的である。また架橋工程Ｃとともに延伸を行うことができる。

延伸工程Ｄでは、総延伸倍率が、ＰＶＡ系フィルムの元長に対して、総延伸倍率で２〜６．５倍の範囲になるように行う。好ましくは２．５〜６．３倍、更に好ましくは３〜６．１倍である。即ち、前記総延伸倍率は、延伸工程Ｄ以外の、後述の膨潤工程Ａ等において延伸を伴う場合には、それらの工程における延伸を含めた累積の延伸倍率をいう。総延伸倍率は、膨潤工程Ａ等における延伸倍率を考慮して適宜に決定される。総延伸倍率が低いと、配向が不足して、高い光学特性（偏光度）の偏光子が得られにくい。一方、総延伸倍率が高すぎると延伸切れが生じ易くなり、また偏光子が薄くなりすぎて、続く工程での加工性が低下するおそれがある。

延伸工程Ｄに用いる処理液にヨウ化化合物を含有させることができる。当該処理液にヨウ化化合物を含有させる場合、ヨウ化化合物濃度は０．１〜１０重量％程度、更には０．２〜５重量％で用いるのが好ましい。

前記処理浴の温度は特に限定されないが、通常は２０〜７０℃の範囲内が好ましく、２０〜４０℃の範囲内がより好ましい。また、ＰＶＡ系フィルムとの接触時間は特に限定されないが、通常は５〜１００秒の範囲内が好ましく、１０〜８０秒の範囲内がより好ましく、２０〜７０秒の範囲内が更に好ましい。

偏光子の製造方法では、前記工程を施した後に、洗浄工程Ｅが施される。洗浄工程Ｅは、ヨウ化物含有水溶液（処理液）により行うことができる。前記ヨウ化物含有水溶液におけるヨウ化物としては、前述のものが使用でき、その中でも、例えば、ヨウ化カリウムやヨウ化ナトリウム等が好ましい。このヨウ化物含有水溶液によって、前記架橋工程において使用した残存するホウ酸を、ＰＶＡ系フィルムから洗い流すことができる。前記水溶液が、ヨウ化カリウム水溶液の場合、その濃度は、例えば、０．５〜２０重量％の範囲内が好ましく、１〜１５重量％の範囲内がより好ましく、１．５〜７重量％の範囲内が更に好ましい。

前記ヨウ化物含有水溶液の温度は特に限定されないが、通常は１５〜４０℃の範囲内が好ましく、２０〜３５℃の範囲内がより好ましい。また、ＰＶＡ系フィルムとの接触時間は特に限定されないが、通常は２〜３０秒の範囲内が好ましく、３〜２０秒の範囲内がより好ましい。

なお、偏光子の製造方法に係る、膨潤工程Ａ、染色工程Ｂ、架橋工程Ｃ、延伸工程Ｄ、洗浄工程Ｅにおいて、本発明の処理工程を適用しない場合には、ＰＶＡ系フィルムと処理液とは各種の接触方法により処理される。他の接触方法としては、例えば、処理液中に浸漬させる方法や塗布する方法、噴霧する方法等が挙げられる。これらの方法による場合の浸漬時間、及び浴液の温度は適宜必要に応じて設定され得る。

前記各工程を施した後には、最終的に、乾燥工程を施して、偏光子を製造する。前記乾燥工程としては、自然乾燥、風乾、加熱乾燥等、適宜な方法を用いることができるが、通常、加熱乾燥が好ましく用いられる。加熱乾燥を行う場合、加熱温度は特に限定されないが、通常は２５〜８０℃の範囲内が好ましく、３０〜７０℃の範囲内がより好ましく、３０〜６０℃の範囲内が更に好ましい。また、乾燥時間は１〜１０分間程度であることが好ましい。

得られた偏光子は、常法に従って、その少なくとも片面に透明保護フィルムを設けた偏光板とすることができる。透明保護フィルムを構成する材料としては、例えば透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロール等のセルロール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂（ノルボルネン系樹脂）、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、およびこれらの混合物があげられる。

以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は特に限定的な記載がない限り、本発明はそれらに限定されるものではない。

実施例１
＜ＰＶＡ系フィルムの準備＞
原反ＰＶＡ系フィルム（（株）クラレ製，商品名：ＶＦ−ＰＳ７５０）を準備した。このＰＶＡ系フィルムは幅３１００ｍｍ、厚さは７５μｍであった。

＜偏光子の作製＞
前記図３に示す本発明の製造装置を用いて、膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程、洗浄工程、乾燥工程を順次行った。より詳細には下記の通りである。なお、膨潤工程、染色工程、架橋・延伸工程及び洗浄工程の各工程で使用するそれぞれの処理槽は、水平に設置した。ＰＶＡ系フィルムの搬送速度は１２ｍ／ｍｉｎとした。膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程の各処理槽の後部の上方部には、図２に示される、ニップロールＲ１、Ｒ２と上方ガイドロールＧが仮想垂線ｖ２と仮想搬送線ｖ３により形成する角度Ａが０°になるように配置した。また各処理槽Ｙの最終ガイドロールｇから搬出される処理フィルムが、ニップロールＲ１、Ｒ２に向けて垂直方向に搬送されるように、最終ガイドロールｇを配置した。また、各上方ガイドロールＧには液供給手段として、液受け皿を設けた。

≪膨潤工程≫
処理槽には膨潤液（水,液温３０℃）を満たした。また、膨潤液とＰＶＡ系フィルムの接触時間は３０秒とし、縦方向に延伸をしながら膨潤を行った。縦方向延伸倍率は未延伸状態のＰＶＡ系フィルムに対し２．４倍とした。

≪染色工程≫
処理槽には染色液（０．０３５重量％のヨウ素水溶液（０．０７重量％のヨウ化カリウム含有），液温２５℃）を満たした。また、染色液とＰＶＡ系フィルムの接触時間は３０秒とし、縦方向に延伸をさせながら染色を行った。縦方向の延伸倍率は未延伸状態のＰＶＡ系フィルムに対し３．３倍とした。

≪架橋工程≫
処理槽には架橋液（２．５重量％のホウ酸と２重量％のヨウ化カリウムを含む水溶液、液温３５℃）を満たした。また、架橋液とＰＶＡ系フィルムの接触時間は６０秒とし縦方向に延伸をさせながら染色を行った。縦方向の延伸倍率は未延伸状態のＰＶＡ系フィルムに対し３．５倍とした。

≪延伸工程≫
処理槽には架橋液（２．５重量％のホウ酸と２重量％のヨウ化カリウムを含む水溶液、液温６０℃）を満たした。また、架橋液とＰＶＡ系フィルムの接触時間は６０秒とし縦方向に延伸をさせながら染色を行った。縦方向の延伸倍率は未延伸状態のＰＶＡ系フィルムに対し６.５５倍とした。

≪洗浄工程≫
処理槽には調整液（２．５重量％のヨウ化水素水溶液，液温３０℃）を満たした。また、調整液とＰＶＡ系フィルムの接触時間は１５秒とした。

≪乾燥工程≫
洗浄工程後のＰＶＡ系フィルムに対し乾燥温度４０℃、乾燥時間２００秒で行った。その後、ＰＶＡ系フィルムの両端部を切断し、ポリエチレンテレフタレートを合紙として巻き取った。これにより、ロール状の偏光子を作製した。得られた偏光子の厚みは３０μｍであった。

＜偏光板の作製＞
偏光板はラミネーターを用いて、前記偏光子の両面にトリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム（株）製，商品名；ＴＤ８０ＵＬ）をＰＶＡ系接着（日本合成化学（株）製、商品名；ＮＨ１８）を介して貼り合わせた。貼り合わせ温度は２５℃とした。次に、貼り合わせ後の積層体を空気循環式恒温オーブンを用いて、５５℃、３００秒間の条件下で乾燥させた。これにより偏光板を作製した。

比較例１
＜偏光子の作製＞
実施例１と同様の原反ＰＶＡ系フィルムを用いた。前記図４に示す製造装置を用いて、膨潤工程、染色工程、架橋・延伸工程、洗浄工程、乾燥工程を順次行った。ＰＶＡ系フィルムの搬送速度は１２ｍ／ｍｉｎとした。

＜偏光板の作製＞
比較例１に係る偏光板は、前記実施例１と同様にして作製した。

実施例および比較例で得られた偏光板を３０ｍ切り出して、下記の評価を行った。結果を表１に示す。

（異物の確認）
各サンプルの偏光板について、目視により、キズ（輝点）２００μｍ以上の有無の個数を確認した。

（クニック欠陥）
各サンプルの偏光板を、蛍光灯下に置いた。サンプルの偏光板の光源側に別の偏光板を、それぞれの吸収軸が直行するように設置し、この状態で、光抜けする箇所（クニック欠陥）の個数をカウントした。

表１から分かる通り、実施例に係る偏光子はフィルムのキズも少なく、クニックを低減できることが確認された。

Ｒ１、Ｒ２ ニップロール
Ｇ 上方ガイドロール
Ｘ 処理液
Ｙ 処理槽
Ｗ 樹脂フィルム
Ｑ 液供給手段

Claims (8)

1. 長尺状の樹脂フィルムを処理槽内の処理液に接触させて処理しながら搬送する処理工程を少なくとも有する、前記樹脂フィルムから当該樹脂フィルムの処理フィルムを製造する方法において、
   前記樹脂フィルムが、ポリビニルアルコール系フィルムであり、
   前記処理工程は、膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程および洗浄工程を少なくとも含み、かつ
   少なくとも１つの前記処理工程は、当該処理工程により得られた前記処理フィルムを、前記処理槽内から搬出した後に、前記処理液外に配置された、第１ロールと第２ロール（処理フィルムの搬送方向を基準に上流側を第一ロール、下流側を第２ロールとする）からなるニップロールおよび前記ニップロールに続いて配置されたガイドロールを介して搬送する工程を有し、かつ、
   前記ガイドロールは、当該ガイドロールの頂部が、前記ニップロールにおける第２ロールの頂部よりも上方に配置された上方ガイドロールであり、
   かつ、前記処理フィルムを搬出するニップロールに対して、前記処理槽には、前記樹脂フィルムを前記処理槽に搬入する他のニップロールが配置されており、これらニップロールの周速差により、長尺状の樹脂フィルムを長手方向に延伸しながら搬送工程を行い、
   前記処理フィルムとして偏光子を製造することを特徴とする処理フィルムの製造方法。
2. 前記上方ガイドロールには、当該上方ガイドロールの表面への液供給手段が設けられていることを特徴する請求項１記載の処理フィルムの製造方法。
3. 前記ニップロールと前記上方ガイドロールは、前記ニップロールの第１ロールと第２ロールの各中心点を結ぶ仮想線に対する仮想垂線の方向を０°とし、当該仮想垂線と前記ニップロールと前記上方ガイドロールで搬送される処理フィルムの方向を表わす仮想搬送線により形成する角度が、０〜９０°未満になるように配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の処理フィルムの製造方法。
4. 前記少なくとも１つの前記処理工程が、当該処理工程により得られた前記処理フィルムを、前記処理槽内から搬出した後に、前記処理液外に配置された、液切り手段と、前記ニップロールと、前記上方ガイドロールを、順に介して搬送する工程を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の処理フィルムの製造方法。
5. 樹脂フィルムに任意の処理を行うための処理液を満たす少なくとも１つの処理槽を備え、
   前記樹脂フィルムが、ポリビニルアルコール系フィルムであり、
   前記任意の処理が、膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程および洗浄工程を少なくとも含み、かつ
   前記処理槽には、当該処理槽において処理された処理フィルムを当該処理槽内からに搬出した後に搬送するための、前記処理液に接触しないように配置された、第１ロールと第２ロール（処理フィルムの搬送方向を基準に上流側を第一ロール、下流側を第２ロールとする）からなるニップロールおよび当該ニップロールに続いて配置されたガイドロールを有し、かつ、前記ガイドロールは、当該ガイドロールの頂部が、前記ニップロールにおける第２ロールの頂部よりも上方に配置された上方ガイドロールであり、
   かつ、前記処理フィルムを搬出するニップロールに対して、前記処理槽には、前記樹脂フィルムを前記処理槽に搬入する他のニップロールが配置されており、
   前記処理フィルムとして偏光子を製造することを特徴とする処理フィルムの製造装置。
6. 前記上方ガイドロールには、当該上方ガイドロールの表面への液供給手段が設けられていることを特徴とする請求項５記載の製造装置。
7. 前記ニップロールと前記上方ガイドロールは、前記ニップロールの第１ロールと第２ロールの各中心点を結ぶ仮想線に対する仮想垂線の方向を０°とし、当該仮想垂線と前記ニップロールと前記上方ガイドロールで搬送される処理フィルムの方向を表わす仮想搬送線により形成する角度が、０〜９０°未満になるように配置されていることを特徴とする請求項５または６記載の製造装置。
8. 前記処理槽が、当該処理槽において処理された処理フィルムを当該処理槽内からに搬出した後に搬送するための、前記処理液に接触しないように配置された、液切り手段と、前記ニップロールと、前記上方ガイドロールを、順に有することを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の製造装置。

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