JP7177590B2 - 偏光フィルムの製造方法及び偏光フィルムの製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、偏光フィルムの製造方法及び製造装置に関する。
従来、液晶表示装置や偏光サングラスなどの構成材料として、偏光フィルムが使用されている。偏光フィルムとしては、例えば、ヨウ素などの二色性物質を配向させたフィルムが知られている。
このような偏光フィルムは、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムに膨潤処理、染色処理、及び架橋処理を施すことによって得られる。
特許文献１には、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理及び洗浄処理する間に２本のニップローラ間の周速差を利用して一軸延伸する偏光フィルムの製造方法において、ホウ酸処理工程の直前に、ホウ酸処理液に浸漬しつつ気中及び液中の順に配置された２本のニップローラによって一軸延伸を行う延伸工程において、浸漬直前のフィルム幅に対する浸漬後のフィルム幅の減少率を６％以下とする偏光フィルムの製造方法が開示されている。また、特許文献１には、前記延伸工程において、フィルムが浸漬してから液中ニップローラに搬送されるまでのガイドローラとして、ＪＩＳショアＣ硬度で２０～６０度、密度０．４～０．６ｇ／ｃｍ３、表面粗さ１０～３０Ｓのガイドローラを用いることが開示されている。
特許文献１には、前記製造方法によれば、吸収軸のバラツキが小さい偏光フィルムを製造できると記載されている。
このような偏光フィルムは、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムに膨潤処理、染色処理、及び架橋処理を施すことによって得られる。
特許文献１には、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理及び洗浄処理する間に２本のニップローラ間の周速差を利用して一軸延伸する偏光フィルムの製造方法において、ホウ酸処理工程の直前に、ホウ酸処理液に浸漬しつつ気中及び液中の順に配置された２本のニップローラによって一軸延伸を行う延伸工程において、浸漬直前のフィルム幅に対する浸漬後のフィルム幅の減少率を６％以下とする偏光フィルムの製造方法が開示されている。また、特許文献１には、前記延伸工程において、フィルムが浸漬してから液中ニップローラに搬送されるまでのガイドローラとして、ＪＩＳショアＣ硬度で２０～６０度、密度０．４～０．６ｇ／ｃｍ３、表面粗さ１０～３０Ｓのガイドローラを用いることが開示されている。
特許文献１には、前記製造方法によれば、吸収軸のバラツキが小さい偏光フィルムを製造できると記載されている。
ところで、技術改良により、偏光フィルムの偏光度も随分と向上してきているが、市場では、より偏光度に優れた偏光フィルムが求められている。
また、偏光フィルムの光学特性としては、偏光度のみならず、色相も重要な要素である。しかしながら、ｙ値（ｘｙ色度図）が比較的大きい偏光フィルムを製造することは困難である。
また、偏光フィルムの光学特性としては、偏光度のみならず、色相も重要な要素である。しかしながら、ｙ値（ｘｙ色度図）が比較的大きい偏光フィルムを製造することは困難である。
本発明の第１の目的は、より優れた偏光度を有する偏光フィルムの製造方法及びその製造装置を提供することである。
本発明の第２の目的は、より優れた偏光度を有し、さらに、比較的大きいｙ値を有する偏光フィルムの製造方法及びその製造装置を提供することである。
本発明の第２の目的は、より優れた偏光度を有し、さらに、比較的大きいｙ値を有する偏光フィルムの製造方法及びその製造装置を提供することである。
本発明の偏光フィルムの製造方法は、膨潤液が入れられた膨潤槽中に配置されたガイドローラによってフィルムを搬送し膨潤させる膨潤工程、染色液が入れられた染色槽中に配置された２本以上のガイドローラによって前記フィルムを搬送し、前記フィルムを染色液に浸漬する染色工程、架橋液が入れられた架橋槽中に配置されたガイドローラによって前記フィルムを搬送し架橋する架橋工程、洗浄液が入れられた洗浄槽中に配置されたガイドローラによって前記フィルムを搬送し洗浄する洗浄工程、を順に有し、前記染色槽のガイドローラのうち少なくとも１本のガイドローラが、ＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定される算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有し、前記膨潤槽、架橋槽、及び洗浄槽の各ガイドローラが、いずれもＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定される算術平均粗さＲａで５．０μｍを超える表面粗さを有する。
本発明の好ましい製造方法は、前記染色槽中の最も入口側に配置されたガイドローラ及び最も出口側に配置されたガイドローラが、いずれもＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定される算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有する。
本発明の好ましい製造方法は、前記染色槽中に配置された全てのガイドローラが、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有する。
本発明の好ましい製造方法は、前記染色液が、ヨウ素を含み、前記フィルムが、ポリビニルアルコール系フィルムを含む。
本発明の好ましい製造方法は、前記染色槽中に配置された全てのガイドローラが、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有する。
本発明の好ましい製造方法は、前記染色液が、ヨウ素を含み、前記フィルムが、ポリビニルアルコール系フィルムを含む。
本発明の別の局面によれば、偏光フィルムの製造装置を提供する。
本発明の偏光フィルムの製造装置は、膨潤液が入れられ且つフィルムを搬送するガイドローラが配置されている膨潤槽と、染色液が入れられ且つ前記フィルムを搬送する２本以上のガイドローラが配置されている染色槽と、架橋液が入れられ且つ前記フィルムを搬送するガイドローラが配置されている架橋槽と、洗浄液が入れられ且つ前記フィルムを搬送するガイドローラが配置されている洗浄槽と、を備え、前記染色槽のガイドローラのうち少なくとも１本のガイドローラが、ＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定される算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有し、前記膨潤槽、架橋槽、及び洗浄槽の各ガイドローラが、いずれもＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定される算術平均粗さＲａで５．０μｍを超える表面粗さを有する。
本発明の偏光フィルムの製造装置は、膨潤液が入れられ且つフィルムを搬送するガイドローラが配置されている膨潤槽と、染色液が入れられ且つ前記フィルムを搬送する２本以上のガイドローラが配置されている染色槽と、架橋液が入れられ且つ前記フィルムを搬送するガイドローラが配置されている架橋槽と、洗浄液が入れられ且つ前記フィルムを搬送するガイドローラが配置されている洗浄槽と、を備え、前記染色槽のガイドローラのうち少なくとも１本のガイドローラが、ＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定される算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有し、前記膨潤槽、架橋槽、及び洗浄槽の各ガイドローラが、いずれもＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定される算術平均粗さＲａで５．０μｍを超える表面粗さを有する。
本発明の偏光フィルムの製造方法及び製造装置によれば、より偏光度に優れた偏光フィルムを製造できる。
また、本発明の好ましい偏光フィルムの製造方法及び製造装置によれば、より偏光度に優れ、比較的大きいｙ値を有する偏光フィルムを製造できる。
また、本発明の好ましい偏光フィルムの製造方法及び製造装置によれば、より偏光度に優れ、比較的大きいｙ値を有する偏光フィルムを製造できる。
本明細書において、用語の頭に、「第１」、「第２」を付す場合があるが、この第１などは、用語を区別するためだけに付加されたものであり、その順序や優劣などの特別な意味を持たない。また、「下限値Ｘ～上限値Ｙ」で表される数値範囲は、下限値Ｘ以上上限値Ｙ以下を意味する。前記数値範囲が別個に複数記載されている場合、任意の下限値と任意の上限値を選択し、「任意の下限値～任意の上限値」を設定できるものとする。
偏光フィルムを製造するにあたって、任意のフィルムに有効成分を含む処理液を浸漬する。前記浸漬は、前記任意のフィルムに、処理液中の有効成分を、吸着、付着、含有、又は、結合させることを含む。本明細書において、有効成分とは、その処理液の使用目的のために必要な成分をいう。
本発明の偏光フィルムの製造方法は、通常、処理前のフィルムを膨潤させる膨潤工程、膨潤後の前記フィルムを染色する染色工程、染色後に架橋する架橋工程、架橋後に前記フィルムを洗浄する洗浄工程、を順に有し、さらに、前記フィルムを延伸する工程を有する。延伸工程は、前記各工程から選ばれる少なくとも１つの工程において行ってもよく、前記各工程から選ばれる２つの工程の間に行ってもよい。
また、本発明の偏光フィルムの製造方法は、前記各工程以外の工程を有していてもよい。
本発明の偏光フィルムの製造方法は、通常、処理前のフィルムを膨潤させる膨潤工程、膨潤後の前記フィルムを染色する染色工程、染色後に架橋する架橋工程、架橋後に前記フィルムを洗浄する洗浄工程、を順に有し、さらに、前記フィルムを延伸する工程を有する。延伸工程は、前記各工程から選ばれる少なくとも１つの工程において行ってもよく、前記各工程から選ばれる２つの工程の間に行ってもよい。
また、本発明の偏光フィルムの製造方法は、前記各工程以外の工程を有していてもよい。
［偏光フィルムの製造装置］
図１は、偏光フィルムの製造装置を示す参考図である。図中の矢印は、フィルムの進行方向（搬送方向）を示す。
製造装置１は、処理対象のフィルム２が巻かれた前ロール部３１と、偏光フィルム９を巻き取る後ロール部３２と、を有する。この製造装置１は、いわゆるロールツーロール方式で偏光フィルムを製造するものである。
前記前ロール部３１と後ロール部３２の間には、前ロール部３１から順に、膨潤槽４１を有する膨潤処理部、染色槽５１を有する染色処理部、架橋槽６１を有する架橋処理部、洗浄槽８１を有する洗浄処理部が配置されている。図示例の製造装置１は、架橋処理部と洗浄処理部の間に、延伸槽７１を有する延伸処理部が配置されている。
前ロール部３１から繰り出され且つ搬送されるフィルム２は、膨潤処理部による膨潤工程、染色処理部による染色工程、架橋処理部による架橋工程、延伸処理部による延伸工程、洗浄処理部による洗浄工程を経て、後ロール部３２に巻き取られる。
図中、符号１１は、一対のニップローラを示す。フィルム２を搬送するために、幾つかのニップローラ１１又は全てのニップローラ１１には、駆動装置（モーターなど。図示せず）が具備されている。
また、製造装置の各処理部には、回転可能なガイドローラが具備されている。ガイドローラは、搬送されるフィルム２を誘導する機能を有する。ガイドローラは、膨潤処理部、染色処理部、架橋処理部、洗浄処理部などの各処理部の他、フィルム２の搬送経路中の適宜位置に配置されている。
前記各ガイドローラの直径及び軸方向長さは、フィルム２の幅に合わせて適宜設定される。例えば、各ガイドローラの直径は、１００ｍｍ～１０００ｍｍであり、及び軸方向長さは、１ｍ～５ｍである。
図１は、偏光フィルムの製造装置を示す参考図である。図中の矢印は、フィルムの進行方向（搬送方向）を示す。
製造装置１は、処理対象のフィルム２が巻かれた前ロール部３１と、偏光フィルム９を巻き取る後ロール部３２と、を有する。この製造装置１は、いわゆるロールツーロール方式で偏光フィルムを製造するものである。
前記前ロール部３１と後ロール部３２の間には、前ロール部３１から順に、膨潤槽４１を有する膨潤処理部、染色槽５１を有する染色処理部、架橋槽６１を有する架橋処理部、洗浄槽８１を有する洗浄処理部が配置されている。図示例の製造装置１は、架橋処理部と洗浄処理部の間に、延伸槽７１を有する延伸処理部が配置されている。
前ロール部３１から繰り出され且つ搬送されるフィルム２は、膨潤処理部による膨潤工程、染色処理部による染色工程、架橋処理部による架橋工程、延伸処理部による延伸工程、洗浄処理部による洗浄工程を経て、後ロール部３２に巻き取られる。
図中、符号１１は、一対のニップローラを示す。フィルム２を搬送するために、幾つかのニップローラ１１又は全てのニップローラ１１には、駆動装置（モーターなど。図示せず）が具備されている。
また、製造装置の各処理部には、回転可能なガイドローラが具備されている。ガイドローラは、搬送されるフィルム２を誘導する機能を有する。ガイドローラは、膨潤処理部、染色処理部、架橋処理部、洗浄処理部などの各処理部の他、フィルム２の搬送経路中の適宜位置に配置されている。
前記各ガイドローラの直径及び軸方向長さは、フィルム２の幅に合わせて適宜設定される。例えば、各ガイドローラの直径は、１００ｍｍ～１０００ｍｍであり、及び軸方向長さは、１ｍ～５ｍである。
＜フィルム＞
処理対象であるフィルム２は、長尺帯状である。長尺帯状は、長手方向の長さが短手方向（長手方向と直交する方向）の長さよりも十分に大きい長方形状をいう。長尺帯状のフィルム２の長手方向の長さは、例えば、１０ｍ以上であり、好ましくは５０ｍ以上である。
処理前のフィルム２は、前ロール部３１に巻き付けられている。
フィルム２は、特に限定されないが、二色性物質による染色性に優れていることから、好ましくは、親水性ポリマーフィルム（例えば、ポリビニルアルコール系フィルムなど）を含むフィルムが用いられ、より好ましくは、親水性ポリマーフィルムが用いられる。前記親水性ポリマーフィルムを含むフィルムとしては、親水性ポリマーフィルムと非親水性ポリマーフィルムが積層されたフィルムが挙げられる。この場合、非親水性ポリマーフィルムの表面及び／又は裏面に前記親水性ポリマーフィルムが積層されていることが好ましい。
処理対象であるフィルム２は、長尺帯状である。長尺帯状は、長手方向の長さが短手方向（長手方向と直交する方向）の長さよりも十分に大きい長方形状をいう。長尺帯状のフィルム２の長手方向の長さは、例えば、１０ｍ以上であり、好ましくは５０ｍ以上である。
処理前のフィルム２は、前ロール部３１に巻き付けられている。
フィルム２は、特に限定されないが、二色性物質による染色性に優れていることから、好ましくは、親水性ポリマーフィルム（例えば、ポリビニルアルコール系フィルムなど）を含むフィルムが用いられ、より好ましくは、親水性ポリマーフィルムが用いられる。前記親水性ポリマーフィルムを含むフィルムとしては、親水性ポリマーフィルムと非親水性ポリマーフィルムが積層されたフィルムが挙げられる。この場合、非親水性ポリマーフィルムの表面及び／又は裏面に前記親水性ポリマーフィルムが積層されていることが好ましい。
前記親水性ポリマーフィルムとしては、特に限定されず、従来公知のフィルムが使用できる。具体的には、親水性ポリマーフィルムとしては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルム、部分ホルマール化ＰＶＡ系フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系フィルム、これらの部分ケン化フィルムなどが挙げられる。また、これらの他にも、ＰＶＡの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物などのポリエン配向フィルム、延伸配向されたポリビニレン系フィルムなども使用できる。これらの中でも、特に二色性物質による染色性に優れることから、ＰＶＡ系ポリマーフィルムが好ましい。
前記ＰＶＡ系ポリマーフィルムの原料ポリマーとしては、例えば、酢酸ビニルを重合した後にケン化したポリマー、酢酸ビニルに対して少量の不飽和カルボン酸や不飽和スルホン酸等の共重合可能なモノマーを共重合したポリマー、などが挙げられる。前記ＰＶＡ系ポリマーの重合度は、特に限定されないが、水に対する溶解度の点等から、５００～１００００が好ましく、より好ましくは、１０００～６０００である。また、前記ＰＶＡ系ポリマーのケン化度は、７５モル％以上が好ましく、より好ましくは、９８モル％～１００モル％である。前記フィルムの厚みは、特に限定されないが、例えば、１５μｍ～１１０μｍであり、好ましくは、３８μｍ～１１０μｍであり、より好ましくは、５０μｍ～１００μｍである。
前記ＰＶＡ系ポリマーフィルムの原料ポリマーとしては、例えば、酢酸ビニルを重合した後にケン化したポリマー、酢酸ビニルに対して少量の不飽和カルボン酸や不飽和スルホン酸等の共重合可能なモノマーを共重合したポリマー、などが挙げられる。前記ＰＶＡ系ポリマーの重合度は、特に限定されないが、水に対する溶解度の点等から、５００～１００００が好ましく、より好ましくは、１０００～６０００である。また、前記ＰＶＡ系ポリマーのケン化度は、７５モル％以上が好ましく、より好ましくは、９８モル％～１００モル％である。前記フィルムの厚みは、特に限定されないが、例えば、１５μｍ～１１０μｍであり、好ましくは、３８μｍ～１１０μｍであり、より好ましくは、５０μｍ～１００μｍである。
＜膨潤処理部＞
膨潤処理部は、前記処理前のフィルム２を膨潤させるために設けられている。
膨潤処理部は、槽４１（膨潤槽４１）と、前記膨潤槽４１に入れられた膨潤液４２と、前記膨潤槽４１中に配置されたガイドローラ４３と、を有する。なお、後述する染色処理部で十分に膨潤するフィルムが用いられる場合には、膨潤処理部は、省略してもよい。
図示例では、膨潤処理部は１つだけ設置されているが、フィルムの進行方向に２つ以上の膨潤処理部（２つ以上の膨潤槽）を並設してもよい（図示せず）。
前記膨潤液４２としては、例えば、水を使用することができる。更に、水に、グリセリンやヨウ化カリウムなどを適量加えた水を膨潤液としてもよい。グリセリンを添加する場合、その濃度は５重量％以下が好ましく、ヨウ化カリウムを添加する場合、その濃度は１０重量％以下が好ましい。
膨潤処理部は、前記処理前のフィルム２を膨潤させるために設けられている。
膨潤処理部は、槽４１（膨潤槽４１）と、前記膨潤槽４１に入れられた膨潤液４２と、前記膨潤槽４１中に配置されたガイドローラ４３と、を有する。なお、後述する染色処理部で十分に膨潤するフィルムが用いられる場合には、膨潤処理部は、省略してもよい。
図示例では、膨潤処理部は１つだけ設置されているが、フィルムの進行方向に２つ以上の膨潤処理部（２つ以上の膨潤槽）を並設してもよい（図示せず）。
前記膨潤液４２としては、例えば、水を使用することができる。更に、水に、グリセリンやヨウ化カリウムなどを適量加えた水を膨潤液としてもよい。グリセリンを添加する場合、その濃度は５重量％以下が好ましく、ヨウ化カリウムを添加する場合、その濃度は１０重量％以下が好ましい。
搬送されるフィルムを誘導するため、前記膨潤槽４１内には、ガイドローラ４３が配置されている。ガイドローラ４３は、膨潤液４２に浸かった状態で、膨潤槽４１内に配置されている。
膨潤槽４１のガイドローラ４３は、少なくとも１本設けられる。好ましくは、膨潤槽４１には、２本以上のガイドローラ４３がフィルムの進行方向に間隔を開けて設けられている。
図示例では、膨潤槽４１に２本のガイドローラ４３が設けられている。
膨潤槽４１のガイドローラ４３は、少なくとも１本設けられる。好ましくは、膨潤槽４１には、２本以上のガイドローラ４３がフィルムの進行方向に間隔を開けて設けられている。
図示例では、膨潤槽４１に２本のガイドローラ４３が設けられている。
前記膨潤槽４１の１本又は２本以上のガイドローラ４３の表面粗さは特に限定されない。
例えば、膨潤槽４１には、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、算術平均粗さＲａで５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、膨潤槽４１のガイドローラ４３は、算術平均粗さＲａで９．０μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、算術平均粗さＲａで１１．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記膨潤槽４１のガイドローラ４３の算術平均粗さＲａの上限値は、特にないが、例えば、２０μｍである。
また、前記膨潤槽４１には、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、膨潤槽４１のガイドローラ４３は、最大高さ粗さＲｚで４０．０μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、最大高さ粗さＲｚで５０．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記膨潤槽４１のガイドローラ４３の最大高さ粗さＲｚの上限値は、特にないが、例えば、１００μｍである。
前記のような表面粗さを有するガイドローラは、市販品を用いてもよく、或いは、個別に作製してもよい。
例えば、膨潤槽４１には、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、算術平均粗さＲａで５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、膨潤槽４１のガイドローラ４３は、算術平均粗さＲａで９．０μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、算術平均粗さＲａで１１．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記膨潤槽４１のガイドローラ４３の算術平均粗さＲａの上限値は、特にないが、例えば、２０μｍである。
また、前記膨潤槽４１には、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、膨潤槽４１のガイドローラ４３は、最大高さ粗さＲｚで４０．０μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、最大高さ粗さＲｚで５０．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記膨潤槽４１のガイドローラ４３の最大高さ粗さＲｚの上限値は、特にないが、例えば、１００μｍである。
前記のような表面粗さを有するガイドローラは、市販品を用いてもよく、或いは、個別に作製してもよい。
＜染色処理部＞
染色処理部は、前記フィルムを染色するために設けられている。
染色処理部は、槽５１（染色槽５１）と、前記染色槽５１に入れられた染色液５２と、前記染色槽５１中に配置されたガイドローラ５３と、を有する。
図示例では、染色処理部は１つだけ設置されているが、フィルムの進行方向に２つ以上の染色処理部（２つ以上の染色槽）を並設してもよい（図示せず）。
前記染色液５２は、フィルムを染色するための溶液であり、有効成分として二色性物質を含む。二色性物質としては、ヨウ素、有機染料などが挙げられる。
染色処理部は、前記フィルムを染色するために設けられている。
染色処理部は、槽５１（染色槽５１）と、前記染色槽５１に入れられた染色液５２と、前記染色槽５１中に配置されたガイドローラ５３と、を有する。
図示例では、染色処理部は１つだけ設置されているが、フィルムの進行方向に２つ以上の染色処理部（２つ以上の染色槽）を並設してもよい（図示せず）。
前記染色液５２は、フィルムを染色するための溶液であり、有効成分として二色性物質を含む。二色性物質としては、ヨウ素、有機染料などが挙げられる。
好ましくは、前記染色液５２は、ヨウ素を溶媒に溶解させた溶液を使用できる。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。染色液中のヨウ素の濃度としては、特に限定されないが、０．０１重量％～１０重量％であることが好ましく、０．０２重量％～７重量％の範囲がより好ましく、０．０２５重量％～５重量％であることがさらに好ましい。
さらに、染色効率をより一層向上させるために、染色液にヨウ素化合物を添加することが好ましい。ヨウ素化合物は、分子内にヨウ素とヨウ素以外の元素を含む化合物である。前記ヨウ素化合物としては、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、ヨウ化チタンなどが挙げられる。ヨウ素化合物を添加する場合、その濃度は０．０１重量％～１０重量％であることが好ましく、０．１重量％～５重量％であることがより好ましい。ヨウ素化合物の中でも、ヨウ化カリウムを添加することが好ましい。
前記染色液がヨウ素とヨウ素化合物を含む場合、ヨウ素が染色液の主成分でもよく、或いは、ヨウ素化合物が染色液の主成分でもよい。通常、ヨウ素化合物の方がヨウ素よりも多く含まれている染色液が使用される。
さらに、染色効率をより一層向上させるために、染色液にヨウ素化合物を添加することが好ましい。ヨウ素化合物は、分子内にヨウ素とヨウ素以外の元素を含む化合物である。前記ヨウ素化合物としては、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、ヨウ化チタンなどが挙げられる。ヨウ素化合物を添加する場合、その濃度は０．０１重量％～１０重量％であることが好ましく、０．１重量％～５重量％であることがより好ましい。ヨウ素化合物の中でも、ヨウ化カリウムを添加することが好ましい。
前記染色液がヨウ素とヨウ素化合物を含む場合、ヨウ素が染色液の主成分でもよく、或いは、ヨウ素化合物が染色液の主成分でもよい。通常、ヨウ素化合物の方がヨウ素よりも多く含まれている染色液が使用される。
搬送されるフィルムを誘導するため、前記染色槽５１内には、ガイドローラ５３が配置されている。ガイドローラ５３は、染色液５２に浸かった状態で、染色槽５１内に配置されている。
染色槽５１には、２本以上のガイドローラがフィルムの進行方向に間隔を開けて設けられ、好ましくは３本以上のガイドローラがフィルムの進行方向に間隔を開けて設けられ、より好ましくは４本以上のガイドローラが設けられ、さらに好ましくは６本以上のガイドローラが設けられる。染色槽５１のガイドローラの本数の上限は、特にないが、通常、２０本であり、好ましくは１６本である。
なお、上述のように、２つ以上の染色処理部を並設した場合には、その２つ以上の染色処理部に含まれる全てのガイドローラの本数が、前記範囲であることが好ましい。
染色槽５１には、２本以上のガイドローラがフィルムの進行方向に間隔を開けて設けられ、好ましくは３本以上のガイドローラがフィルムの進行方向に間隔を開けて設けられ、より好ましくは４本以上のガイドローラが設けられ、さらに好ましくは６本以上のガイドローラが設けられる。染色槽５１のガイドローラの本数の上限は、特にないが、通常、２０本であり、好ましくは１６本である。
なお、上述のように、２つ以上の染色処理部を並設した場合には、その２つ以上の染色処理部に含まれる全てのガイドローラの本数が、前記範囲であることが好ましい。
図示例では、１つの染色処理部（１つの染色槽５１）に、１０本のガイドローラ５３（上下一対のガイドローラ５３が５組）が配置されている。
フィルムの進行方向から順に、第１ガイドローラ５３１、第２ガイドローラ５３２、第３ガイドローラ５３３、第４ガイドローラ５３４、第５ガイドローラ５３５、第６ガイドローラ５３６、第７ガイドローラ５３７、第８ガイドローラ５３８、第９ガイドローラ５３９、第１０ガイドローラ５３０という。
図１では、第１ガイドローラ５３１が染色槽５１の中の最も入口側に配置されたガイドローラ（染色槽５１の入口に最も近いところに配置されたガイドローラ）であり、第１０ガイドローラ５３０が染色槽５１の中の最も出口側に配置されたガイドローラ（染色槽５１の出口に最も近いところに配置されたガイドローラ）である。
フィルムは、入口側の第１ガイドローラ５３１から第２ガイドローラ５３２、第３ガイドローラ５３３、…というように順に接しながら通過し、出口側の第１０ガイドローラ５３０を通じて染色槽５１外へと搬送される。
フィルムの進行方向から順に、第１ガイドローラ５３１、第２ガイドローラ５３２、第３ガイドローラ５３３、第４ガイドローラ５３４、第５ガイドローラ５３５、第６ガイドローラ５３６、第７ガイドローラ５３７、第８ガイドローラ５３８、第９ガイドローラ５３９、第１０ガイドローラ５３０という。
図１では、第１ガイドローラ５３１が染色槽５１の中の最も入口側に配置されたガイドローラ（染色槽５１の入口に最も近いところに配置されたガイドローラ）であり、第１０ガイドローラ５３０が染色槽５１の中の最も出口側に配置されたガイドローラ（染色槽５１の出口に最も近いところに配置されたガイドローラ）である。
フィルムは、入口側の第１ガイドローラ５３１から第２ガイドローラ５３２、第３ガイドローラ５３３、…というように順に接しながら通過し、出口側の第１０ガイドローラ５３０を通じて染色槽５１外へと搬送される。
前記染色槽５１の複数のガイドローラ５３のうち、少なくとも１本のガイドローラは、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有する。本明細書において、「算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さ」を「特定Ｒａの表面粗さ」という場合がある。
前記特定Ｒａの表面粗さを有するガイドローラを、染色槽５１に用いることにより、偏光度に優れた偏光フィルムを製造できる。
例えば、染色槽５１の複数のガイドローラ５３のうち、染色槽５１の最も入口側に配置されたガイドローラ５３１又は／及び染色槽５１の最も出口側に配置されたガイドローラ５３０が、特定Ｒａの表面粗さを有する。また、染色槽５１の複数のガイドローラ５３のうち、染色槽５１の最も入口側に配置されたガイドローラ５３１又は／及び染色槽５１の最も出口側に配置されたガイドローラ５３０を含む半分以上のガイドローラ５３が、特定Ｒａの表面粗さを有する。
好ましくは、染色槽５１の全てのガイドローラ５３が、特定Ｒａの表面粗さを有する。染色槽５１の全てのガイドローラ５３として特定Ｒａの表面粗さを有するガイドローラを用いることにより、比較的大きいｙ値を有する偏光フィルムを製造できる。
前記特定Ｒａの表面粗さを有するガイドローラを、染色槽５１に用いることにより、偏光度に優れた偏光フィルムを製造できる。
例えば、染色槽５１の複数のガイドローラ５３のうち、染色槽５１の最も入口側に配置されたガイドローラ５３１又は／及び染色槽５１の最も出口側に配置されたガイドローラ５３０が、特定Ｒａの表面粗さを有する。また、染色槽５１の複数のガイドローラ５３のうち、染色槽５１の最も入口側に配置されたガイドローラ５３１又は／及び染色槽５１の最も出口側に配置されたガイドローラ５３０を含む半分以上のガイドローラ５３が、特定Ｒａの表面粗さを有する。
好ましくは、染色槽５１の全てのガイドローラ５３が、特定Ｒａの表面粗さを有する。染色槽５１の全てのガイドローラ５３として特定Ｒａの表面粗さを有するガイドローラを用いることにより、比較的大きいｙ値を有する偏光フィルムを製造できる。
前記特定Ｒａの表面粗さを有するガイドローラは、好ましくは、算術平均粗さＲａで４．０μｍ以下であり、より好ましくは、算術平均粗さＲａで３．０μｍ以下である。前記染色槽５１のガイドローラ５３の算術平均粗さＲａの下限値は、理論上、零であるが、現実的な数値では、０．０１μｍであり、好ましくは、０．１μｍである。
特定Ｒａの表面粗さを有するガイドローラの最大高さ粗さＲｚは、特に限定されないが、例えば、２５．０μｍ以下であり、好ましくは、２２．０μｍ以下であり、より好ましくは、２０．０μｍ以下であり、さらに好ましくは、１８．０μｍ以下である。前記最大高さ粗さＲｚの下限値は、理論上、零であるが、現実的な数値では、０．０１μｍであり、好ましくは、０．１μｍである。本明細書において、「最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍ以下の表面粗さ」を「特定Ｒｚの表面粗さ」という場合がある。算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下且つ最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍ以下の表面粗さ」を「特定Ｒａ及びＲｚの表面粗さ」という場合がある。
前記特定Ｒｚの表面粗さを有するガイドローラを、染色槽５１に用いることにより、偏光度に優れた偏光フィルムを製造できる。
本明細書において、ガイドローラの算術平均粗さＲａ及び最大高さ粗さＲｚ（表面粗さ）は、それぞれＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定した値をいう。その測定機器としては、例えば、表面粗さ計（（株）ミツトヨ製、商品名「ＳＪ－３１０」）を用いることができる。
前記特定Ｒｚの表面粗さを有するガイドローラを、染色槽５１に用いることにより、偏光度に優れた偏光フィルムを製造できる。
本明細書において、ガイドローラの算術平均粗さＲａ及び最大高さ粗さＲｚ（表面粗さ）は、それぞれＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定した値をいう。その測定機器としては、例えば、表面粗さ計（（株）ミツトヨ製、商品名「ＳＪ－３１０」）を用いることができる。
特定Ｒａ及びＲｚの表面粗さを有するガイドローラは、市販品を用いてもよく、或いは、個別に作製してもよい。また、前記表面粗さを満たさないガイドローラに対して、研磨などの鏡面加工処理を施すことによって、特定Ｒａ及びＲｚの表面粗さを有するガイドローラを作製することもできる。
＜架橋処理部＞
架橋処理部は、前記二色性物質を吸着させたフィルムを架橋するために設けられている。
架橋処理部は、槽６１（架橋槽６１）と、前記架橋槽６１に入れられた架橋液６２と、前記架橋槽中に配置されたガイドローラ６３と、を有する。
図示例では、架橋処理部は１つだけ設置されているが、フィルムの進行方向に２つ以上の架橋処理部（２つ以上の架橋槽）を並設してもよい（図示せず）。
前記架橋液６２は、フィルムを架橋するための溶液であり、有効成分としてホウ素化合物を含む溶液を使用できる。例えば、架橋液６２としては、ホウ素化合物を溶媒に溶解させ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。ホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ砂などが挙げられる。中でも、ホウ酸を用いることが好ましい。架橋液中のホウ素化合物の濃度としては、特に限定されないが、１重量％～１０重量％であることが好ましく、２重量％～７重量％がより好ましく、２重量％～６重量％であることがさらに好ましい。また、必要に応じて、前記架橋液に、グリオキザール、グルタルアルデヒドなどを添加してもよい。
架橋処理部は、前記二色性物質を吸着させたフィルムを架橋するために設けられている。
架橋処理部は、槽６１（架橋槽６１）と、前記架橋槽６１に入れられた架橋液６２と、前記架橋槽中に配置されたガイドローラ６３と、を有する。
図示例では、架橋処理部は１つだけ設置されているが、フィルムの進行方向に２つ以上の架橋処理部（２つ以上の架橋槽）を並設してもよい（図示せず）。
前記架橋液６２は、フィルムを架橋するための溶液であり、有効成分としてホウ素化合物を含む溶液を使用できる。例えば、架橋液６２としては、ホウ素化合物を溶媒に溶解させ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。ホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ砂などが挙げられる。中でも、ホウ酸を用いることが好ましい。架橋液中のホウ素化合物の濃度としては、特に限定されないが、１重量％～１０重量％であることが好ましく、２重量％～７重量％がより好ましく、２重量％～６重量％であることがさらに好ましい。また、必要に応じて、前記架橋液に、グリオキザール、グルタルアルデヒドなどを添加してもよい。
さらに、均一な光学特性を有する偏光フィルム９が得られることから、前記架橋液にヨウ素化合物を添加することが好ましい。このヨウ素化合物としては、特に限定されず、上記染色液５２で例示したようなものが挙げられる。中でも、ヨウ化カリウムが好ましい。ヨウ素化合物の濃度は、特に限定されないが、０．０５重量％～１５重量％であることが好ましく、０．５重量％～８重量％であることがより好ましい。ヨウ素化合物を添加する場合、ホウ素化合物（好ましくはホウ酸）とヨウ素化合物（好ましくはヨウ化カリウム）の割合としては、重量比で、１：０．１～１：６の範囲であることが好ましく、１：０．５～１：３．５であることがより好ましく、１：１～１：２．５であることがさらに好ましい。
前記架橋液がホウ素化合物とヨウ素化合物を含む場合、ホウ素化合物が溶液の主成分でもよく、或いは、ヨウ素化合物が溶液の主成分でもよい。
前記架橋液がホウ素化合物とヨウ素化合物を含む場合、ホウ素化合物が溶液の主成分でもよく、或いは、ヨウ素化合物が溶液の主成分でもよい。
搬送されるフィルムを誘導するため、前記架橋槽６１内には、ガイドローラ６３が配置されている。ガイドローラ６３は、架橋液６２に浸かった状態で、架橋槽６１内に配置されている。
架橋槽６１のガイドローラ６３は、少なくとも１本設けられる。好ましくは、架橋槽６１には、２本以上のガイドローラ６３がフィルムの進行方向に間隔を開けて設けられている。
図示例では、架橋槽６１に２本のガイドローラ６３が設けられている。
架橋槽６１のガイドローラ６３は、少なくとも１本設けられる。好ましくは、架橋槽６１には、２本以上のガイドローラ６３がフィルムの進行方向に間隔を開けて設けられている。
図示例では、架橋槽６１に２本のガイドローラ６３が設けられている。
前記架橋槽６１の１本又は２本以上のガイドローラ６３の表面粗さは特に限定されない。
例えば、架橋槽６１には、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、算術平均粗さＲａで５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、架橋槽６１のガイドローラは、算術平均粗さＲａで５．５μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、架橋槽６１のガイドローラは、算術平均粗さＲａで７．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記架橋槽６１のガイドローラの算術平均粗さＲａの上限値は、特にないが、例えば、１５μｍである。
また、前記架橋槽６１には、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、架橋槽６１のガイドローラは、最大高さ粗さＲｚで２６．０μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、架橋槽６１のガイドローラは、最大高さ粗さＲｚで４０．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記架橋槽６１のガイドローラの最大高さ粗さＲｚの上限値は、特にないが、例えば、１００μｍである。
例えば、架橋槽６１には、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、算術平均粗さＲａで５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、架橋槽６１のガイドローラは、算術平均粗さＲａで５．５μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、架橋槽６１のガイドローラは、算術平均粗さＲａで７．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記架橋槽６１のガイドローラの算術平均粗さＲａの上限値は、特にないが、例えば、１５μｍである。
また、前記架橋槽６１には、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、架橋槽６１のガイドローラは、最大高さ粗さＲｚで２６．０μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、架橋槽６１のガイドローラは、最大高さ粗さＲｚで４０．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記架橋槽６１のガイドローラの最大高さ粗さＲｚの上限値は、特にないが、例えば、１００μｍである。
＜延伸処理部＞
延伸処理部は、二色性物質を吸着させ且つ架橋させたフィルムを配向させるために設けられている。
延伸処理部は、槽７１（延伸槽７１）と、前記延伸槽７１に入れられた延伸処理液７２と、前記延伸槽７１中に配置されたガイドローラ７３と、を有する。
図示例では、延伸処理部は１つだけ設置されているが、フィルムの進行方向に２つ以上の延伸処理部（２つ以上の延伸槽）を並設してもよい（図示せず）。
なお、染色処理部や架橋処理部などでもフィルムを延伸できるので、延伸処理部を省略することもできる。
前記延伸処理液７２は、特に限定されないが、例えば、有効成分としてホウ素化合物を含む溶液を使用できる。延伸処理液７２としては、例えば、ホウ素化合物、及び必要に応じて、ヨウ化化合物、各種金属塩、亜鉛化合物などを溶媒に溶解させ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。ホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ砂などが挙げられ、中でも、ホウ酸を用いることが好ましい。延伸処理液中のホウ素化合物の濃度としては、特に限定されないが、１重量％～１０重量％であることが好ましく、２重量％～７重量％がより好ましい。
さらに、フィルムに吸着させたヨウ素の溶出を抑制する観点から、前記延伸処理液にヨウ素化合物を添加することが好ましい。このヨウ素化合物としては、特に限定されず、上記染色液５２で例示したようなものが挙げられる。中でも、ヨウ化カリウムが好ましい。延伸処理液７２中のヨウ素化合物の濃度は、特に限定されないが、０．０５重量％～１５重量％であることが好ましく、０．５重量％～８重量％がより好ましい。
前記延伸処理液がホウ素化合物とヨウ素化合物を含む場合、ホウ素化合物が溶液の主成分でもよく、或いは、ヨウ素化合物が溶液の主成分でもよい。通常、ヨウ素化合物の方がホウ素化合物よりも多く含まれている延伸処理液が使用される。
延伸処理部は、二色性物質を吸着させ且つ架橋させたフィルムを配向させるために設けられている。
延伸処理部は、槽７１（延伸槽７１）と、前記延伸槽７１に入れられた延伸処理液７２と、前記延伸槽７１中に配置されたガイドローラ７３と、を有する。
図示例では、延伸処理部は１つだけ設置されているが、フィルムの進行方向に２つ以上の延伸処理部（２つ以上の延伸槽）を並設してもよい（図示せず）。
なお、染色処理部や架橋処理部などでもフィルムを延伸できるので、延伸処理部を省略することもできる。
前記延伸処理液７２は、特に限定されないが、例えば、有効成分としてホウ素化合物を含む溶液を使用できる。延伸処理液７２としては、例えば、ホウ素化合物、及び必要に応じて、ヨウ化化合物、各種金属塩、亜鉛化合物などを溶媒に溶解させ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。ホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ砂などが挙げられ、中でも、ホウ酸を用いることが好ましい。延伸処理液中のホウ素化合物の濃度としては、特に限定されないが、１重量％～１０重量％であることが好ましく、２重量％～７重量％がより好ましい。
さらに、フィルムに吸着させたヨウ素の溶出を抑制する観点から、前記延伸処理液にヨウ素化合物を添加することが好ましい。このヨウ素化合物としては、特に限定されず、上記染色液５２で例示したようなものが挙げられる。中でも、ヨウ化カリウムが好ましい。延伸処理液７２中のヨウ素化合物の濃度は、特に限定されないが、０．０５重量％～１５重量％であることが好ましく、０．５重量％～８重量％がより好ましい。
前記延伸処理液がホウ素化合物とヨウ素化合物を含む場合、ホウ素化合物が溶液の主成分でもよく、或いは、ヨウ素化合物が溶液の主成分でもよい。通常、ヨウ素化合物の方がホウ素化合物よりも多く含まれている延伸処理液が使用される。
搬送されるフィルムを誘導し且つ延伸するため、前記延伸槽７１内には、ガイドローラ７３が配置されている。ガイドローラ７３は、延伸処理液７２に浸かった状態で、延伸槽７１内に配置されている。
延伸槽７１には、２本以上のガイドローラ７３がフィルムの進行方向に間隔を開けて設けられている。
図示例では、延伸槽７１に２本のガイドローラ７３が設けられている。
延伸槽７１には、２本以上のガイドローラ７３がフィルムの進行方向に間隔を開けて設けられている。
図示例では、延伸槽７１に２本のガイドローラ７３が設けられている。
前記延伸槽７１の２本以上のガイドローラ７３の表面粗さは特に限定されない。
例えば、延伸槽７１には、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、算術平均粗さＲａで５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、延伸槽７１のガイドローラは、算術平均粗さＲａで５．５μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、延伸槽７１のガイドローラは、算術平均粗さＲａで７．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記延伸槽７１のガイドローラの算術平均粗さＲａの上限値は、特にないが、例えば、１５μｍである。
また、前記延伸槽７１には、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、延伸槽７１のガイドローラは、最大高さ粗さＲｚで２６．０μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、延伸槽７１のガイドローラは、最大高さ粗さＲｚで４０．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記延伸槽７１のガイドローラの最大高さ粗さＲｚの上限値は、特にないが、例えば、１００μｍである。
例えば、延伸槽７１には、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、算術平均粗さＲａで５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、延伸槽７１のガイドローラは、算術平均粗さＲａで５．５μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、延伸槽７１のガイドローラは、算術平均粗さＲａで７．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記延伸槽７１のガイドローラの算術平均粗さＲａの上限値は、特にないが、例えば、１５μｍである。
また、前記延伸槽７１には、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、延伸槽７１のガイドローラは、最大高さ粗さＲｚで２６．０μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、延伸槽７１のガイドローラは、最大高さ粗さＲｚで４０．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記延伸槽７１のガイドローラの最大高さ粗さＲｚの上限値は、特にないが、例えば、１００μｍである。
＜洗浄処理部＞
洗浄処理部は、フィルムに付着した染色液５２や架橋液６２などの処理液を洗浄するために設けられている。
洗浄処理部は、槽８１（洗浄槽８１）と、前記洗浄槽８１に入れられた洗浄液８２と、前記洗浄槽８１中に配置されたガイドローラ８３と、を有する。
図示例では、洗浄処理部は１つだけ設置されているが、フィルムの進行方向に２つ以上の洗浄処理部（２つ以上の洗浄槽）を並設してもよい（図示せず）。
前記洗浄液８２としては、代表的には、イオン交換水、蒸留水、純水などの水が用いられる。
洗浄処理部は、フィルムに付着した染色液５２や架橋液６２などの処理液を洗浄するために設けられている。
洗浄処理部は、槽８１（洗浄槽８１）と、前記洗浄槽８１に入れられた洗浄液８２と、前記洗浄槽８１中に配置されたガイドローラ８３と、を有する。
図示例では、洗浄処理部は１つだけ設置されているが、フィルムの進行方向に２つ以上の洗浄処理部（２つ以上の洗浄槽）を並設してもよい（図示せず）。
前記洗浄液８２としては、代表的には、イオン交換水、蒸留水、純水などの水が用いられる。
搬送されるフィルムを誘導するため、前記洗浄槽８１内には、ガイドローラ８３が配置されている。
洗浄槽８１のガイドローラ８３は、少なくとも１本設けられる。好ましくは、洗浄槽８１には、２本以上のガイドローラ８３がフィルムの進行方向に間隔を開けて設けられている。
図示例では、洗浄槽８１に２本のガイドローラ８３が設けられている。
洗浄槽８１のガイドローラ８３は、少なくとも１本設けられる。好ましくは、洗浄槽８１には、２本以上のガイドローラ８３がフィルムの進行方向に間隔を開けて設けられている。
図示例では、洗浄槽８１に２本のガイドローラ８３が設けられている。
前記洗浄槽８１の１本又は２本以上のガイドローラ８３の表面粗さは特に限定されない。
例えば、洗浄槽には、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、算術平均粗さＲａで５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、洗浄槽のガイドローラは、算術平均粗さＲａで９．０μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、洗浄槽のガイドローラは、算術平均粗さＲａで１１．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記洗浄槽のガイドローラの算術平均粗さＲａの上限値は、特にないが、例えば、２０μｍである。
また、前記洗浄槽には、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、洗浄槽のガイドローラは、最大高さ粗さＲｚで４０．０μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、洗浄槽のガイドローラは、最大高さ粗さＲｚで５０．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記洗浄槽のガイドローラの最大高さ粗さＲｚの上限値は、特にないが、例えば、１００μｍである。
例えば、洗浄槽には、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、算術平均粗さＲａで５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、洗浄槽のガイドローラは、算術平均粗さＲａで９．０μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、洗浄槽のガイドローラは、算術平均粗さＲａで１１．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記洗浄槽のガイドローラの算術平均粗さＲａの上限値は、特にないが、例えば、２０μｍである。
また、前記洗浄槽には、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍ以下の表面粗さを有するガイドローラを配置してもよく、最大高さ粗さＲｚで２５．０μｍを超える表面粗さを有するガイドローラを配置してもよい。例えば、洗浄槽のガイドローラは、最大高さ粗さＲｚで４０．０μｍ以上の表面粗さを有し、さらに、洗浄槽のガイドローラは、最大高さ粗さＲｚで５０．０μｍ以上の表面粗さを有する。前記洗浄槽のガイドローラの最大高さ粗さＲｚの上限値は、特にないが、例えば、１００μｍである。
＜調整処理部＞
調整処理部は、フィルムの色相を調整するために設けられている。この調整処理部は、図１に不図示であるが、前記架橋処理部と延伸処理部の間、又は、延伸処理部と洗浄処理部の間に設けられる。
特に図示しない調整処理部は、槽（調整槽）と、前記調整槽に入れられた調整液と、前記調整槽中に配置されたガイドローラと、を有する。
前記調整液は、フィルムの色相調整などのための溶液であり、有効成分としてヨウ素化合物を含む溶液を使用できる。例えば、調整液としては、ヨウ素化合物を溶媒に溶解させ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。このヨウ素化合物としては、特に限定されず、上記染色液５２で例示したようなものが挙げられ、中でも、ヨウ化カリウムが好ましい。調整液中のヨウ素化合物の濃度は、特に限定されないが、０．５重量％～２０重量％が好ましく、１重量％～１５重量％がより好ましい。
調整処理部は、フィルムの色相を調整するために設けられている。この調整処理部は、図１に不図示であるが、前記架橋処理部と延伸処理部の間、又は、延伸処理部と洗浄処理部の間に設けられる。
特に図示しない調整処理部は、槽（調整槽）と、前記調整槽に入れられた調整液と、前記調整槽中に配置されたガイドローラと、を有する。
前記調整液は、フィルムの色相調整などのための溶液であり、有効成分としてヨウ素化合物を含む溶液を使用できる。例えば、調整液としては、ヨウ素化合物を溶媒に溶解させ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。このヨウ素化合物としては、特に限定されず、上記染色液５２で例示したようなものが挙げられ、中でも、ヨウ化カリウムが好ましい。調整液中のヨウ素化合物の濃度は、特に限定されないが、０．５重量％～２０重量％が好ましく、１重量％～１５重量％がより好ましい。
調整槽内には、ガイドローラが配置されている。
調整槽のガイドローラは、洗浄槽のガイドローラと同様であるので、ここでは記載を省略する。
なお、調整処理と洗浄処理を併用することもできる。この場合、別途の調整処理部を設けずに、洗浄処理部にて調整処理及び洗浄処理が行われる。
調整槽のガイドローラは、洗浄槽のガイドローラと同様であるので、ここでは記載を省略する。
なお、調整処理と洗浄処理を併用することもできる。この場合、別途の調整処理部を設けずに、洗浄処理部にて調整処理及び洗浄処理が行われる。
［偏光フィルムの製造方法］
本発明の偏光フィルムの製造方法は、染色液が入れられた染色槽中に配置された２本以上のガイドローラによってフィルムを搬送し、前記フィルムを染色液に浸漬する染色工程を有し、少なくとも１本の前記ガイドローラが、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有する。
偏光フィルムの製造は、上記製造装置１を用いて実施できる。
図１を参照して、処理前のフィルム２を前ロール部３１から繰り出し、前記フィルム２を膨潤槽４１に搬送する。
膨潤槽４１のガイドローラ４３でフィルムを搬送しながら、前記フィルム２を膨潤液４２に浸漬することによって、フィルムが膨潤する。
前記膨潤液４２の温度は、特に限定されないが、例えば、２０℃～４５℃であり、好ましくは２５℃～４０℃である。フィルムを膨潤液４２に浸漬する時間は、特に限定されないが、例えば、５秒～３００秒であり、好ましくは８秒～２４０秒である。
本発明の偏光フィルムの製造方法は、染色液が入れられた染色槽中に配置された２本以上のガイドローラによってフィルムを搬送し、前記フィルムを染色液に浸漬する染色工程を有し、少なくとも１本の前記ガイドローラが、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有する。
偏光フィルムの製造は、上記製造装置１を用いて実施できる。
図１を参照して、処理前のフィルム２を前ロール部３１から繰り出し、前記フィルム２を膨潤槽４１に搬送する。
膨潤槽４１のガイドローラ４３でフィルムを搬送しながら、前記フィルム２を膨潤液４２に浸漬することによって、フィルムが膨潤する。
前記膨潤液４２の温度は、特に限定されないが、例えば、２０℃～４５℃であり、好ましくは２５℃～４０℃である。フィルムを膨潤液４２に浸漬する時間は、特に限定されないが、例えば、５秒～３００秒であり、好ましくは８秒～２４０秒である。
前記膨潤工程後のフィルム２を膨潤槽４１から引き出し、前記フィルム２を染色槽５１に搬送する。
染色槽５１のガイドローラ５３でフィルムを搬送しながら、前記フィルムを染色液５２に浸漬することによって、フィルムが二色性物質によって染色される。
前記染色液５２の温度は、特に限定されないが、例えば、２０℃～５０℃であり、好ましくは２５℃～４０℃である。フィルムを染色液５２に浸漬する時間は、特に限定されないが、例えば、５秒～３００秒であり、好ましくは８秒～２４０秒である。
染色槽５１のガイドローラ５３でフィルムを搬送しながら、前記フィルムを染色液５２に浸漬することによって、フィルムが二色性物質によって染色される。
前記染色液５２の温度は、特に限定されないが、例えば、２０℃～５０℃であり、好ましくは２５℃～４０℃である。フィルムを染色液５２に浸漬する時間は、特に限定されないが、例えば、５秒～３００秒であり、好ましくは８秒～２４０秒である。
前記染色工程後のフィルム２を染色槽５１から引き出し、前記フィルムを架橋槽６１に搬送する。
架橋槽６１のガイドローラ６３でフィルムを搬送しながら、前記フィルムを架橋液６２に浸漬することによって、フィルムの二色性物質が架橋される。
前記架橋液６２の温度は、特に限定されないが、例えば、２５℃以上であり、好ましくは３０℃～８５℃である。フィルムを架橋液６２に浸漬する時間は、特に限定されないが、例えば、５秒～８００秒であり、好ましくは６秒～５００秒である。
架橋槽６１のガイドローラ６３でフィルムを搬送しながら、前記フィルムを架橋液６２に浸漬することによって、フィルムの二色性物質が架橋される。
前記架橋液６２の温度は、特に限定されないが、例えば、２５℃以上であり、好ましくは３０℃～８５℃である。フィルムを架橋液６２に浸漬する時間は、特に限定されないが、例えば、５秒～８００秒であり、好ましくは６秒～５００秒である。
前記架橋工程後のフィルム２を架橋槽６１から引き出し、前記フィルム２を延伸槽７１に搬送する。
延伸槽７１のガイドローラ７３でフィルムを搬送しながら延伸する。延伸倍率は目的に応じて適宜に設定できるが、総延伸倍率は、例えば、２倍～７倍であり、好ましくは４．５倍～６．８倍である。前記総延伸倍率は、フィルムの最終的な延伸倍率を意味する。
延伸槽７１のガイドローラ７３でフィルムを搬送しながら延伸する。延伸倍率は目的に応じて適宜に設定できるが、総延伸倍率は、例えば、２倍～７倍であり、好ましくは４．５倍～６．８倍である。前記総延伸倍率は、フィルムの最終的な延伸倍率を意味する。
前記延伸工程後のフィルム２は、必要に応じて、調整処理部に搬送され、調整液に浸漬される。調整液の温度は、特に限定されないが、例えば、１５℃～４０℃である。フィルムを調整液に浸漬する時間は、特に限定されないが、例えば、２秒～２０秒である。
前記延伸工程後又は調整工程後のフィルム２を洗浄槽８１に搬送する。
洗浄槽８１のガイドローラ８３でフィルムを搬送しながら、前記フィルムを洗浄液８２に浸漬することによって、フィルムが洗浄される。
前記洗浄液の温度は、例えば、５℃～５０℃であり、好ましくは１０℃～４５℃である。洗浄時間は、例えば、１秒～３００秒であり、好ましくは３秒～２４０秒である。
前記洗浄工程後のフィルムを、必要に応じて乾燥することによって、偏光フィルム９が得られる。製造された偏光フィルム９は、後ロール部３２に巻き取られる。
洗浄槽８１のガイドローラ８３でフィルムを搬送しながら、前記フィルムを洗浄液８２に浸漬することによって、フィルムが洗浄される。
前記洗浄液の温度は、例えば、５℃～５０℃であり、好ましくは１０℃～４５℃である。洗浄時間は、例えば、１秒～３００秒であり、好ましくは３秒～２４０秒である。
前記洗浄工程後のフィルムを、必要に応じて乾燥することによって、偏光フィルム９が得られる。製造された偏光フィルム９は、後ロール部３２に巻き取られる。
本発明の製造方法及び製造装置を用いることにより、より優れた偏光特性を有する偏光フィルムを製造できる。
本発明によって得られた偏光フィルムは、後述する実施例からも明らかなように、例えば９９．９９２％以上という高い偏光度を有する。さらに、本発明によれば、ｘｙ色度図におけるｙ値も大きい偏光フィルムを得ることができる。このような偏光フィルムを製造できる理由は、明確ではないが、本発明者らは次のように推定している。
一般に、偏光フィルムの製造においては、ヨウ素などの二色性物質で染色したフィルムを延伸することにより、フィルムを構成するＰＶＡ系ポリマーなどのポリマーが配向し、その配向に従い二色性物質が配向し、偏光特性を発現する。
例えば、染色工程において、算術平均粗さＲａが大きい表面を有するガイドローラを用いた場合には、フィルムを構成するＰＶＡ系ポリマーなどのポリマーが一部分で結晶化すると推定される。前記ポリマーが一部結晶化すると、染色工程後に延伸しても、その一部分のポリマーが十分に配向せず、その結果、二色性物質も一部分で十分に配向しなくなる。この点、本発明のように、染色槽中の少なくとも１本のガイドローラとして特定Ｒａの表面粗さを有するガイドローラ（好ましくは特定Ｒａ及びＲｚの表面粗さを有するガイドローラ）を用いることにより、染色工程において、ＰＶＡ系ポリマーなどのポリマーが結晶化し難くなり、その結果、二色性物質も十分に配向するようになると推定される。よって、本発明の製造方法及び製造装置で得られた偏光フィルムは、偏光度に優れ、ｙ値も大きくなる。
本発明によって得られた偏光フィルムは、後述する実施例からも明らかなように、例えば９９．９９２％以上という高い偏光度を有する。さらに、本発明によれば、ｘｙ色度図におけるｙ値も大きい偏光フィルムを得ることができる。このような偏光フィルムを製造できる理由は、明確ではないが、本発明者らは次のように推定している。
一般に、偏光フィルムの製造においては、ヨウ素などの二色性物質で染色したフィルムを延伸することにより、フィルムを構成するＰＶＡ系ポリマーなどのポリマーが配向し、その配向に従い二色性物質が配向し、偏光特性を発現する。
例えば、染色工程において、算術平均粗さＲａが大きい表面を有するガイドローラを用いた場合には、フィルムを構成するＰＶＡ系ポリマーなどのポリマーが一部分で結晶化すると推定される。前記ポリマーが一部結晶化すると、染色工程後に延伸しても、その一部分のポリマーが十分に配向せず、その結果、二色性物質も一部分で十分に配向しなくなる。この点、本発明のように、染色槽中の少なくとも１本のガイドローラとして特定Ｒａの表面粗さを有するガイドローラ（好ましくは特定Ｒａ及びＲｚの表面粗さを有するガイドローラ）を用いることにより、染色工程において、ＰＶＡ系ポリマーなどのポリマーが結晶化し難くなり、その結果、二色性物質も十分に配向するようになると推定される。よって、本発明の製造方法及び製造装置で得られた偏光フィルムは、偏光度に優れ、ｙ値も大きくなる。
［偏光フィルムの用途など］
本発明の偏光フィルムは、例えば、サングラスなどのレンズ、調光窓、液晶ディスプレイなどの画像表示装置などに使用できる。
本発明の偏光フィルムは、その一方面又は両面に保護フィルムを積層することにより、偏光板として使用することもできる。偏光板として使用する場合、さらに、位相差フィルムを積層してもよい。
前記保護フィルムとしては、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性などに優れたものを好適に採用し得る。保護フィルムを構成する材料の具体例としては、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂（ノルボルネン系樹脂）、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、及びこれらの混合物が挙げられる。
本発明の偏光フィルムは、例えば、サングラスなどのレンズ、調光窓、液晶ディスプレイなどの画像表示装置などに使用できる。
本発明の偏光フィルムは、その一方面又は両面に保護フィルムを積層することにより、偏光板として使用することもできる。偏光板として使用する場合、さらに、位相差フィルムを積層してもよい。
前記保護フィルムとしては、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性などに優れたものを好適に採用し得る。保護フィルムを構成する材料の具体例としては、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂（ノルボルネン系樹脂）、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、及びこれらの混合物が挙げられる。
以下、実施例を示して本発明をさらに詳述する。ただし、本発明は、下記実施例に限定されるわけではない。
［使用したガイドローラ］
・ガイドローラ（１）
ブタジエン－アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）製表面層を有するガイドローラ（（株）加貫ローラ製作所製の商品名「黒Ｓ４５」）。
・ガイドローラ（２）
ブタジエン－アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）製表面層を有するガイドローラ（（株）加貫ローラ製作所製の商品名「ダイナローラ」）の表面をストレート研磨したもの。
・ガイドローラ（３）
ポリウレタン発泡製表面層を有するガイドローラ（（株）加貫ローラ製作所製の商品名「スポンジローラ」）。
・ガイドローラ（４）
ブタジエン－アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）製表面層を有するガイドローラ（（株）加貫ローラ製作所製の商品名「タフセル」）。
・ガイドローラ（５）
ブタジエン－アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）製表面層を有するガイドローラ（（株）加貫ローラ製作所製の商品名「ダイナローラ」）。
・ガイドローラ（６）
ブタジエン－アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）製表面層を有するガイドローラ（（株）加貫ローラ製作所製の商品名「ダイナローラ」）の表面を若干研磨したもの。
なお、ガイドルール（１）乃至（６）は、いずれも、直径２００ｍｍ、軸方向の長さが２．５ｍの円柱状である。
・ガイドローラ（１）
ブタジエン－アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）製表面層を有するガイドローラ（（株）加貫ローラ製作所製の商品名「黒Ｓ４５」）。
・ガイドローラ（２）
ブタジエン－アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）製表面層を有するガイドローラ（（株）加貫ローラ製作所製の商品名「ダイナローラ」）の表面をストレート研磨したもの。
・ガイドローラ（３）
ポリウレタン発泡製表面層を有するガイドローラ（（株）加貫ローラ製作所製の商品名「スポンジローラ」）。
・ガイドローラ（４）
ブタジエン－アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）製表面層を有するガイドローラ（（株）加貫ローラ製作所製の商品名「タフセル」）。
・ガイドローラ（５）
ブタジエン－アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）製表面層を有するガイドローラ（（株）加貫ローラ製作所製の商品名「ダイナローラ」）。
・ガイドローラ（６）
ブタジエン－アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）製表面層を有するガイドローラ（（株）加貫ローラ製作所製の商品名「ダイナローラ」）の表面を若干研磨したもの。
なお、ガイドルール（１）乃至（６）は、いずれも、直径２００ｍｍ、軸方向の長さが２．５ｍの円柱状である。
［表面粗さの測定］
前記ガイドローラ（１）乃至（６）の表面粗さ（ガイドローラの算術平均粗さＲａ及び最大高さ粗さＲｚ）を、ＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じ、表面粗さ計（（株）ミツトヨ製、商品名「ＳＪ－３１０」）を用いてそれぞれ測定した。
その結果を表１に示す。
前記ガイドローラ（１）乃至（６）の表面粗さ（ガイドローラの算術平均粗さＲａ及び最大高さ粗さＲｚ）を、ＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じ、表面粗さ計（（株）ミツトヨ製、商品名「ＳＪ－３１０」）を用いてそれぞれ測定した。
その結果を表１に示す。
［実施例１］
図１に示すような、２本のガイドローラを有する膨潤槽、１０本のガイドローラを有する染色槽、２本のガイドローラを有する架橋槽、２本のガイドローラを有する延伸槽、及び、２本のガイドローラを有する洗浄槽が順に並んで設けられた製造装置を準備した。
表２も参照して、各槽のガイドローラとして次に示すものを選択し、製造装置に装着した。
図１に示すような、２本のガイドローラを有する膨潤槽、１０本のガイドローラを有する染色槽、２本のガイドローラを有する架橋槽、２本のガイドローラを有する延伸槽、及び、２本のガイドローラを有する洗浄槽が順に並んで設けられた製造装置を準備した。
表２も参照して、各槽のガイドローラとして次に示すものを選択し、製造装置に装着した。
＜各槽のガイドローラ＞
膨潤槽の２本のガイドローラ：２本ともガイドローラ（４）を用いた。
染色槽の１０本のガイドローラ：１０本ともガイドローラ（１）を用いた。
架橋槽の２本のガイドローラ：２本ともガイドローラ（５）を用いた。
延伸槽の２本のガイドローラ：２本ともガイドローラ（５）を用いた。
洗浄槽の２本のガイドローラ：２本ともガイドローラ（４）を用いた。
膨潤槽の２本のガイドローラ：２本ともガイドローラ（４）を用いた。
染色槽の１０本のガイドローラ：１０本ともガイドローラ（１）を用いた。
架橋槽の２本のガイドローラ：２本ともガイドローラ（５）を用いた。
延伸槽の２本のガイドローラ：２本ともガイドローラ（５）を用いた。
洗浄槽の２本のガイドローラ：２本ともガイドローラ（４）を用いた。
厚み６０μｍのポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする未延伸フィルム（（株）クラレ製、商品名「ＶＦ－ＰＥ６０００」）を、前記製造装置の前ロール部にセットした。前記フィルムを膨潤槽、染色槽、架橋槽、延伸槽、洗浄槽の順に導入し、膨潤、染色、架橋、延伸、洗浄の各工程を施した後、４０℃の空気循環式乾燥オーブン内で１５秒乾燥することにより、厚み３０μｍの偏光フィルムを作製した。
＜各槽の処理液及び処理時間＞
膨潤工程：膨潤液は、２５℃の純水。浸積時間は、約１０秒。
染色工程：染色液は、１重量％のヨウ素と、７重量％のヨウ化カリウムとを含む、３０℃の水溶液。浸積時間は、約１０秒。
架橋工程：架橋液は、３重量％のヨウ化カリウムと、４．５重量％のホウ酸とを含む、４０℃の水溶液。浸積時間は、約８秒。
延伸工程：延伸処理液は、５重量％のヨウ化カリウムと、４重量％のホウ酸とを含む、６３℃の水溶液。浸積時間は、約１２秒。
洗浄工程：洗浄液は、５重量％のヨウ化カリウムを含む、２７℃の水溶液。浸積時間は、約３秒。
膨潤工程：膨潤液は、２５℃の純水。浸積時間は、約１０秒。
染色工程：染色液は、１重量％のヨウ素と、７重量％のヨウ化カリウムとを含む、３０℃の水溶液。浸積時間は、約１０秒。
架橋工程：架橋液は、３重量％のヨウ化カリウムと、４．５重量％のホウ酸とを含む、４０℃の水溶液。浸積時間は、約８秒。
延伸工程：延伸処理液は、５重量％のヨウ化カリウムと、４重量％のホウ酸とを含む、６３℃の水溶液。浸積時間は、約１２秒。
洗浄工程：洗浄液は、５重量％のヨウ化カリウムを含む、２７℃の水溶液。浸積時間は、約３秒。
［実施例２］
染色槽のガイドローラとして１０本ともガイドローラ（２）を用いたこと以外は（表２を参照）、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
染色槽のガイドローラとして１０本ともガイドローラ（２）を用いたこと以外は（表２を参照）、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
［実施例３］
染色槽の第１ガイドローラ５３１、第３ガイドローラ５３３、第５ガイドローラ５３５、第７ガイドローラ５３７及び第９ガイドローラ５３９としてそれぞれガイドローラ（１）を用い、第２ガイドローラ５３２、第４ガイドローラ５３４、第６ガイドローラ５３６、第８ガイドローラ５３８及び第１０ガイドローラ５３０としてそれぞれガイドローラ（２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
染色槽の第１ガイドローラ５３１、第３ガイドローラ５３３、第５ガイドローラ５３５、第７ガイドローラ５３７及び第９ガイドローラ５３９としてそれぞれガイドローラ（１）を用い、第２ガイドローラ５３２、第４ガイドローラ５３４、第６ガイドローラ５３６、第８ガイドローラ５３８及び第１０ガイドローラ５３０としてそれぞれガイドローラ（２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
［実施例４］
染色槽の第１ガイドローラ５３１、第２ガイドローラ５３２、第５ガイドローラ５３５、第６ガイドローラ５３６、第９ガイドローラ５３９及び第１０ガイドローラ５３０としてそれぞれガイドローラ（１）を用い、第３ガイドローラ５３５、第４ガイドローラ５３４、第７ガイドローラ５３７及び第８ガイドローラ５３８としてそれぞれガイドローラ（２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
染色槽の第１ガイドローラ５３１、第２ガイドローラ５３２、第５ガイドローラ５３５、第６ガイドローラ５３６、第９ガイドローラ５３９及び第１０ガイドローラ５３０としてそれぞれガイドローラ（１）を用い、第３ガイドローラ５３５、第４ガイドローラ５３４、第７ガイドローラ５３７及び第８ガイドローラ５３８としてそれぞれガイドローラ（２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
［実施例５］
染色槽の第１ガイドローラ５３１（最も入口側のガイドローラ）としてガイドローラ（１）を用い、第２乃至第１０ガイドローラ５３２乃至５３０（残る９本のガイドローラ）としてそれぞれガイドローラ（３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
染色槽の第１ガイドローラ５３１（最も入口側のガイドローラ）としてガイドローラ（１）を用い、第２乃至第１０ガイドローラ５３２乃至５３０（残る９本のガイドローラ）としてそれぞれガイドローラ（３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
［実施例６］
染色槽の第１０ガイドローラ５３０（最も出口側のガイドローラ）としてガイドローラ（１）を用い、第１乃第９ガイドローラ５３１乃至５３９（残る９本のガイドローラ）としてそれぞれガイドローラ（３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
染色槽の第１０ガイドローラ５３０（最も出口側のガイドローラ）としてガイドローラ（１）を用い、第１乃第９ガイドローラ５３１乃至５３９（残る９本のガイドローラ）としてそれぞれガイドローラ（３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
［実施例７］
染色槽の第５ガイドローラ５３５としてガイドローラ（１）を用い、第１乃第４ガイドローラ５３１乃至５３４及び第６乃至第１０ガイドローラ５３６乃至５３０（残る９本のガイドローラ）としてそれぞれガイドローラ（３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
染色槽の第５ガイドローラ５３５としてガイドローラ（１）を用い、第１乃第４ガイドローラ５３１乃至５３４及び第６乃至第１０ガイドローラ５３６乃至５３０（残る９本のガイドローラ）としてそれぞれガイドローラ（３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
［比較例１］
染色槽のガイドローラとして１０本ともガイドローラ（４）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
染色槽のガイドローラとして１０本ともガイドローラ（４）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
［比較例２］
染色槽のガイドローラとして１０本ともガイドローラ（３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
染色槽のガイドローラとして１０本ともガイドローラ（３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
［比較例３］
染色槽のガイドローラとして１０本ともガイドローラ（５）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
染色槽のガイドローラとして１０本ともガイドローラ（５）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
［比較例４］
染色槽のガイドローラとして１０本ともガイドローラ（６）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
染色槽のガイドローラとして１０本ともガイドローラ（６）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
［比較例５］
染色槽のガイドローラとして１０本ともガイドローラ（３）を用い、架橋槽のガイドローラとして２本ともガイドローラ（１）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
染色槽のガイドローラとして１０本ともガイドローラ（３）を用い、架橋槽のガイドローラとして２本ともガイドローラ（１）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。
［偏光フィルムの光学特性の評価］
各実施例及び比較例で得られた偏光フィルムの一方面に、接着剤を介して厚み４０μｍのアクリル樹脂フィルム（（株）カネカ製、商品名「ＨＴＸ」。Ｒｅ＝０ｎｍ，Ｒｔｈ＝０ｎｍ）を積層し、偏光フィルムの他方面に、接着剤を介して厚み５２μｍのノルボルネン系樹脂フィルム（日本ゼオン（株）製、商品名「ゼオノア」。横延伸フィルム。Ｒｅ＝５５ｎｍ，Ｒｔｈ＝１３０ｎｍ）を積層することによって、厚み１５２μｍの偏光板を作製した。それぞれの偏光板について単体透過率、偏光度などを測定した。その結果を表３に示す。
偏光板の単体透過率Ｔ、平行透過率Ｔｐ、直交透過率Ｔｃ、４３０ｎｍにおける直交透過率Ｔｃ４３０は、紫外可視分光光度計（日本分光（株）製、商品名「Ｖ７１００」）を用いて測定した。これらのＴ、Ｔｐ、Ｔｃ、Ｔｃ４３０は、ＪＩＳ Ｚ ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により測定して視感度補正を行なったＹ値である。偏光度Ｐを上記の透過率を用い、次式により求めた。
偏光度Ｐ（％）＝｛（Ｔｐ－Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝1/2×１００
各実施例及び比較例で得られた偏光フィルムの一方面に、接着剤を介して厚み４０μｍのアクリル樹脂フィルム（（株）カネカ製、商品名「ＨＴＸ」。Ｒｅ＝０ｎｍ，Ｒｔｈ＝０ｎｍ）を積層し、偏光フィルムの他方面に、接着剤を介して厚み５２μｍのノルボルネン系樹脂フィルム（日本ゼオン（株）製、商品名「ゼオノア」。横延伸フィルム。Ｒｅ＝５５ｎｍ，Ｒｔｈ＝１３０ｎｍ）を積層することによって、厚み１５２μｍの偏光板を作製した。それぞれの偏光板について単体透過率、偏光度などを測定した。その結果を表３に示す。
偏光板の単体透過率Ｔ、平行透過率Ｔｐ、直交透過率Ｔｃ、４３０ｎｍにおける直交透過率Ｔｃ４３０は、紫外可視分光光度計（日本分光（株）製、商品名「Ｖ７１００」）を用いて測定した。これらのＴ、Ｔｐ、Ｔｃ、Ｔｃ４３０は、ＪＩＳ Ｚ ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により測定して視感度補正を行なったＹ値である。偏光度Ｐを上記の透過率を用い、次式により求めた。
偏光度Ｐ（％）＝｛（Ｔｐ－Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝1/2×１００
また、２枚の偏光板を直交状（クロスニコル）に重ね合わせたものを測定対象とし、ＪＩＳ Ｚ ８７２２；２００９年に準じ、ｘｙ色度図に従うｘ値及びｙ値を測定した。測定機器は、分光光度計（日本分光（株）製、商品名「Ｖ７１００」）を使用した。その結果を表３に示す。
表３から、特定Ｒａ及びＲｚの表面粗さを有するガイドローラを染色槽に用いた実施例１乃至７で得られた偏光フィルムを有する偏光板は、９９．９９２％以上という高い偏光度を有していた。特に、染色槽中の全てのガイドローラが特定Ｒａ及びＲｚの表面粗さを有する実施例１乃至４で得られた偏光フィルムを有する偏光板は、９９．９９４％以上という極めて高い偏光度を有していた。さらに、実施例１乃至４で得られた偏光フィルムを有する偏光板は、色相を表す数値であるｘ値及びｙ値が大きかった。ｘ値及びｙ値が大きい偏光板は、ｘ値及びｙ値が大きい偏光フィルムを用いて作製できる。ｙ値の大きい偏光フィルムを製造することは、一般に困難であるが、本発明によれば、ｙ値の大きい偏光フィルムを製造できる。例えば、実施例１乃至４で得られた偏光フィルムを有する偏光板は、０．２７以上のｘ値及び０．２３以上のｙ値を有する。
一方、比較例１乃至４で得られた偏光フィルムを有する偏光板は、偏光度が低く、さらに、ｙ値も小さかった。また、特定Ｒａ及びＲｚの表面粗さを有するガイドローラを架橋槽に用いた比較例５で得られた偏光フィルムを有する偏光板も、偏光度が低く、さらに、ｙ値も小さかった。このことから、染色槽に特定Ｒａ及びＲｚの表面粗さを有するガイドローラを用いることにより、より優れた偏光度などを有する偏光フィルムを製造できることが判る。
一方、比較例１乃至４で得られた偏光フィルムを有する偏光板は、偏光度が低く、さらに、ｙ値も小さかった。また、特定Ｒａ及びＲｚの表面粗さを有するガイドローラを架橋槽に用いた比較例５で得られた偏光フィルムを有する偏光板も、偏光度が低く、さらに、ｙ値も小さかった。このことから、染色槽に特定Ｒａ及びＲｚの表面粗さを有するガイドローラを用いることにより、より優れた偏光度などを有する偏光フィルムを製造できることが判る。
１ 偏光フィルムの製造装置
２ 処理前のフィルム
４１ 膨潤槽
５１ 染色槽
５３，５３１，５３２，５３３，５３４，５３５，５３６，５３７，５３８，５３９，５３０ 染色槽のガイドローラ
６１ 架橋槽
７１ 延伸槽
８１ 洗浄槽
２ 処理前のフィルム
４１ 膨潤槽
５１ 染色槽
５３，５３１，５３２，５３３，５３４，５３５，５３６，５３７，５３８，５３９，５３０ 染色槽のガイドローラ
６１ 架橋槽
７１ 延伸槽
８１ 洗浄槽
Claims (5)
- 膨潤液が入れられた膨潤槽中に配置されたガイドローラによってフィルムを搬送し膨潤させる膨潤工程、染色液が入れられた染色槽中に配置された２本以上のガイドローラによって前記フィルムを搬送し、前記フィルムを染色液に浸漬する染色工程、架橋液が入れられた架橋槽中に配置されたガイドローラによって前記フィルムを搬送し架橋する架橋工程、洗浄液が入れられた洗浄槽中に配置されたガイドローラによって前記フィルムを搬送し洗浄する洗浄工程、を順に有し、
前記染色槽のガイドローラのうち少なくとも１本のガイドローラが、ＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定される算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有し、
前記膨潤槽、架橋槽、及び洗浄槽の各ガイドローラが、いずれもＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定される算術平均粗さＲａで５．０μｍを超える表面粗さを有する、偏光フィルムの製造方法。 - 前記染色槽中の最も入口側に配置されたガイドローラ及び最も出口側に配置されたガイドローラが、いずれもＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定される算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有する、請求項１に記載の偏光フィルムの製造方法。
- 前記染色槽中に配置された全てのガイドローラが、算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有する、請求項１または２に記載の偏光フィルムの製造方法。
- 前記染色液が、ヨウ素を含み、前記フィルムが、ポリビニルアルコール系フィルムを含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の偏光フィルムの製造方法。
- 膨潤液が入れられ且つフィルムを搬送するガイドローラが配置されている膨潤槽と、染色液が入れられ且つ前記フィルムを搬送する２本以上のガイドローラが配置されている染色槽と、架橋液が入れられ且つ前記フィルムを搬送するガイドローラが配置されている架橋槽と、洗浄液が入れられ且つ前記フィルムを搬送するガイドローラが配置されている洗浄槽と、を備え、
前記染色槽のガイドローラのうち少なくとも１本のガイドローラが、ＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定される算術平均粗さＲａで５．０μｍ以下の表面粗さを有し、
前記膨潤槽、架橋槽、及び洗浄槽の各ガイドローラが、いずれもＪＩＳ Ｂ ０６０１；２０１３年に準じて測定される算術平均粗さＲａで５．０μｍを超える表面粗さを有する、偏光フィルムの製造装置。
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