KR20170031701A - 편광 필름의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

두께가 65 ㎛ 이하인 폴리비닐알코올계 수지 필름을 반송시키면서, 염색 처리, 및 가교제 함유액을 수용하는 2 이상의 욕에 순차적으로 침지시키는 가교 처리를 적어도 실시하여 편광 필름을 제조하는 방법이며, 상기 2 이상의 욕 중 적어도 하나의 욕에 있어서, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 욕 중에 배치된 2 이상의 가이드 롤을 따라서 반송되고, 또한 상기 2 이상의 가이드 롤 중 마지막에 통과하는 최종 가이드 롤에 있어서 포위각이 100° 이상 180° 미만이 되도록 최종 가이드 롤을 통과하는 것인 제조 방법이 제공된다.

Description

편광 필름의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING POLARIZING FILM}

본 발명은, 편광판의 구성 부재로서 이용할 수 있는 편광 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

편광 필름에는, 1축 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드나 2색성 염료와 같은 2색성 색소를 흡착 배향시킨 것이 종래 이용되고 있다. 편광 필름은 통상, 그 편면 또는 양면에 접착제를 이용하여 보호 필름을 접합하여 편광판이 되고, 액정 텔레비전, 퍼스널 컴퓨터용 모니터 및 휴대 전화 등의 액정 표시 장치로 대표되는 화상 표시 장치에 이용되고 있다.

일반적으로 편광 필름은, 연속적으로 반송되는 장척의 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤욕, 염색욕, 가교욕과 같은 처리욕에 순차적으로 침지하는 처리를 실시함과 함께, 이들 일련의 처리 사이에 연신 처리를 실시함으로써 제조된다.〔예컨대, 일본 특허 공개 제2004-070104호 공보(특허문헌 1) 및 일본 특허 공개 제2008-250326호 공보(특허문헌 2)〕. 특허문헌 1 및 2는, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 1.2배 이상의 고배율로 습식 연신할 때에 발생하는 필름의 파단(연신 끊어짐)을 억제하기 위해, 상기 습식 연신을 행하는 욕에 설치되는, 필름이 최초로 접하는 가이드 롤에서의 필름의 포위각(wrap angle)을 소정의 범위로 하는 것을 개시한다.

일본 특허 공개 제2004-070104호 공보 일본 특허 공개 제2008-250326호 공보

최근 점점 편광 필름의 박막화가 요구되고 있지만, 이에 따라 원료 필름인 폴리비닐알코올계 수지 필름으로서 두께가 얇은 것을 이용하면, 편광 필름 제조 공정 중에, 필름의 폭 방향 양단부가 내측으로 둥글게 구부러지는 컬이나, 컬이 강하여, 내측으로 컬된 부분이 필름 내측 부분과 달라붙은 상태가 되는 접혀 들어감이 생긴다는 문제가 발생하기 쉬워진다. 이와 같은 컬이나 접혀 들어감이 발생한 필름은, 그 후 닙 롤을 통과할 때나 연신 처리를 실시할 때 등에 접힘 자국이 생기거나, 접힘 자국에서 갈라지거나, 파단되거나 하는 경우도 있다.

컬이나 접혀 들어감과 같은 문제는, 필름을 액 중에 침지하여 인출하는 모든 처리에 있어서 발생할 수 있지만, 본 발명은 특히 가교욕에 침지한 경우의 상기 문제의 억제를 과제로 한다. 즉 본 발명의 목적은, 얇은 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 편광 필름을 제조하는 방법에 있어서, 가교욕에 침지함으로써 발생하는 필름 폭 방향 양단부의 컬이나 접혀 들어감을 억제할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 이하에 나타내는 편광 필름의 제조 방법을 제공한다.

[1] 두께가 65 ㎛ 이하인 폴리비닐알코올계 수지 필름을 반송시키면서, 염색 처리, 및 가교제 함유액을 수용하는 2 이상의 욕에 순차적으로 침지시키는 가교 처리를 적어도 실시하여 편광 필름을 제조하는 방법으로서,

상기 2 이상의 욕 중 적어도 하나의 욕에 있어서, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 욕 중에 배치된 2 이상의 가이드 롤을 따라서 반송되고, 또한, 상기 2 이상의 가이드 롤 중 마지막에 통과하는 최종 가이드 롤에 있어서 포위각이 100° 이상 180° 미만이 되도록 최종 가이드 롤을 통과하는 제조 방법.

[2] 포위각이 100° 이상 180° 미만이 되도록 배치되는 상기 최종 가이드 롤을 갖는 상기 적어도 하나의 욕에 있어서 연신 처리가 실시되고, 각 욕에서의 그 연신 처리에 있어서의 연신 배율이 1.14배 이하인 [1]에 기재된 제조 방법.

[3] 상기 가교 처리에 제공되는 폴리비닐알코올계 수지 필름은 연신 필름인 [1] 또는 [2]에 기재된 제조 방법.

[4] 상기 두께가 65 ㎛ 이하인 폴리비닐알코올계 수지 필름을 기준으로 하는 상기 편광 필름의 누적 연신 배율이 5.9배 이하인 [3]에 기재된 제조 방법.

[5] 상기 최종 가이드 롤이 익스팬더 롤인 [1]∼[4] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.

본 발명의 방법에 의하면, 얇은 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 편광 필름을 제조하는 방법에 있어서 종래 생겼던, 가교욕에 침지하는 것에 의한 필름 폭 방향 양단부의 컬이나 접혀 들어감을 효과적으로 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 편광 필름의 제조 방법 및 그것에 이용하는 편광 필름 제조 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.

<편광 필름의 제조 방법>

본 발명에 있어서 편광 필름은, 1축 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 2색성 색소(요오드나 2색성 염료)가 흡착 배향되어 있는 것이다. 폴리비닐알코올계 수지 필름을 구성하는 폴리비닐알코올계 수지는 통상, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 그 비누화도는, 통상 약 85 몰％ 이상, 바람직하게는 약 90 몰％ 이상, 보다 바람직하게는 약 99 몰％ 이상이다. 폴리아세트산비닐계 수지는, 예컨대, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등일 수 있다. 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예컨대, 불포화 카복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 약 1000∼10000, 바람직하게는 약 1500∼5000 정도이다.

이들 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예컨대, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다.

본 발명에서는, 편광 필름 제조의 개시 재료로서, 두께가 65 ㎛ 이하, 바람직하게는 약 10∼50 ㎛, 보다 바람직하게는 약 10∼35 ㎛인 미연신의 폴리비닐알코올계 수지 필름(원반 필름)을 이용한다. 이에 따라 박막의 편광 필름을 얻을 수 있다. 원반 필름의 두께가 65 ㎛보다 두꺼운 경우에는, 필름의 기계적 강도가 충분히 높기 때문에, 필름을 가교욕에 침지함으로써 생기는 필름 폭 방향 단부의 컬이나 접혀 들어감은 거의 문제가 되지 않는다.

원반 필름의 폭은 특별히 제한되지 않고, 예컨대 400∼6000 mm 정도일 수 있지만, 필름 폭이 클수록 컬이나 접혀 들어감이 생기기 쉽다. 따라서 본 발명의 제조 방법은, 원반 필름의 폭이 클 때, 구체적으로는 필름 폭이 1000 m 이상일 때에 특히 유효하다.

원반 필름은 통상, 장척의 미연신 폴리비닐알코올계 수지 필름의 롤(권회품)로서 준비된다.

편광 필름은, 상기 원반 필름을 편광 필름 제조 장치의 필름 반송 경로를 따라서 연속적으로 반송시켜 소정의 처리 공정을 실시함으로써 장척의 편광 필름으로서 연속 제조할 수 있다. 소정의 처리 공정은, 원반 필름을 팽윤욕에 침지시키는 팽윤 처리 공정, 팽윤 처리 공정 후의 필름을 염색욕에 침지시키는 염색 처리 공정, 및 염색 처리 후의 필름을 가교욕에 침지시키는 가교 처리 공정을 포함할 수 있다. 또한, 이들 일련의 처리 공정의 사이(즉, 어느 하나 이상의 처리 공정의 전후 및/또는 어느 하나 이상의 처리 공정 중)에, 습식 또는 건식으로 1축 연신 처리를 실시한다. 필요에 따라서, 다른 처리 공정을 부가해도 좋다.

상기 각 처리 공정은, 하나의 욕에 필름을 침지시키는 처리여도 좋고, 2 이상의 욕에 순차적으로 침지시키는 처리여도 좋다. 본 발명에 따른 편광 필름에 있어서, 적어도 가교 처리 공정은, 염색 처리 공정 후의 필름을 2 이상의 가교욕에 순차적으로 침지시키는 처리이다. 이것은, 2 이상의 가교욕을 이용하여 가교 처리를 행하는 경우에 특히 컬이나 접혀 들어감과 같은 문제가 생기기 쉽기 때문이다.

이하, 도 1을 참조하면서, 본 발명에 따른 편광 필름의 제조 방법에 관해 보다 상세히 설명한다. 도 1은, 본 발명에 따른 편광 필름의 제조 방법 및 그것에 이용하는 편광 필름 제조 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1에 도시되는 편광 필름 제조 장치는, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 원반(미연신) 필름(10)을, 조출 롤(11)로부터 연속적으로 풀어내면서 필름 반송 경로를 따라서 반송시킴으로써, 필름 반송 경로 상에 설치되는 팽윤욕(13), 염색욕(15), 제1 가교욕(17a), 제2 가교욕(17b), 제3 가교욕(17c), 및 세정욕(19)을 순차적으로 통과시키고, 마지막에 건조로(21)를 통과시키도록 구성되어 있다. 얻어진 편광 필름(23)은, 예컨대, 그대로 다음 편광판 제작 공정(편광 필름(23)의 편면 또는 양면에 보호 필름을 접합하는 공정)에 반송할 수 있다. 도 1에서의 화살표는, 필름의 반송 방향을 나타내고 있다.

도 1에 도시되는 예에서는 가교 처리 공정에 3개의 가교욕을 이용하고 있지만, 이것에 제한되지 않고, 전술한 바와 같이 2 이상의 가교욕이 설치되어 있으면 된다. 또한 도 1의 예에 한정되지 않고, 팽윤욕, 염색욕, 세정욕이 2 이상 있어도 좋다. 또, 본 명세서에서는, 팽윤욕, 염색욕, 가교욕, 세정욕과 같은 폴리비닐알코올계 수지 필름에 대하여 처리를 실시하는 처리액을 수용하는 욕을 총칭하여 「처리욕」이라고도 한다.

편광 필름 제조 장치의 필름 반송 경로는, 상기 처리욕 외에, 반송되는 필름을 지지하는, 혹은 또한 필름 반송 방향을 변경할 수 있는 가이드 롤(30∼47)이나, 반송되는 필름을 압박ㆍ협지하고, 그 회전에 의한 구동력을 필름에 부여할 수 있는, 혹은 또한 필름 반송 방향을 변경할 수 있는 닙 롤(50∼57)을 적절한 위치에 배치함으로써 구축할 수 있다. 예컨대, 가이드 롤은, 각 처리욕의 전후나 처리욕 중에 배치할 수 있고, 이에 따라 처리욕으로의 필름의 도입ㆍ침지 및 처리욕으로부터의 인출을 행할 수 있다〔도 1 참조〕. 보다 구체적으로는, 각 처리욕 중에 2 이상(도 1의 예에 한정되지 않고 3 이상이어도 좋음)의 가이드 롤을 설치하고, 이들 가이드 롤을 따라서 필름을 반송시킴으로써, 각 처리욕에 필름을 침지시킬 수 있다.

또한, 도 1에 도시되는 편광 필름 제조 장치는, 각 처리욕의 전후에 닙 롤이 배치되어 있고(닙 롤(50∼56)), 이에 따라, 어느 하나 이상의 처리욕 중에서, 그 전후에 배치되는 닙 롤 사이에 원주 속도차를 부여하여 세로 1축 연신을 행하는 롤간 연신을 실시하는 것이 가능하게 되어 있다. 이하, 각 처리 공정에 관해 설명한다.

(팽윤 처리)

팽윤 처리는, 원반 필름(10) 표면의 이물질 제거, 원반 필름(10) 중의 가소제 제거, 염색 용이성의 부여, 원반 필름(10)의 가소화 등의 목적으로 행해진다. 처리 조건은, 그 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 또한 원반 필름(10)의 극단적인 용해나 실투 등의 문제가 발생하지 않는 범위에서 결정된다.

도 1을 참조하여, 팽윤 처리는, 가이드 롤(30∼32) 및 닙 롤(50)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라서 반송시켜, 원반 필름(10)을 팽윤욕(13)(팽윤조에 수용된 처리액)에 소정 시간 침지하고, 이어서 인출함으로써 실시할 수 있다. 닙 롤(50)과 닙 롤(51)의 원주 속도차를 이용하여 팽윤욕(13) 중에서 1축 연신 처리를 실시할 수도 있다.

원반 필름(10)에 대하여 맨 처음에 팽윤 처리를 실시하는 경우, 팽윤욕(13)의 온도는, 예컨대 10∼50℃ 정도, 바람직하게는 10∼40℃ 정도, 보다 바람직하게는 15∼30℃ 정도이다. 원반 필름(10)의 침지 시간은, 바람직하게는 10∼300초 정도, 보다 바람직하게는 20∼200초 정도이다. 또한, 미리 기체 중에서 연신한 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시키는 경우, 팽윤욕(13)의 온도는, 예컨대 20∼70℃ 정도, 바람직하게는 30∼60℃ 정도이다. 필름의 침지 시간은, 바람직하게는 30∼300초 정도, 보다 바람직하게는 60∼240초 정도이다.

팽윤욕(13)에는, 순수 외에, 붕산(일본 특허 공개 평10-153709호 공보), 염화물(일본 특허 공개 평06-281816호 공보), 무기산, 무기염, 수용성 유기 용매, 알코올류 등을 약 0.01∼10 중량％의 범위에서 첨가한 수용액을 사용하는 것도 가능하다.

팽윤 처리에서는, 원반 필름(10)이 폭 방향으로 팽윤하여 필름에 주름이 생긴다는 문제가 발생하기 쉽다. 이 주름을 제거하면서 필름을 반송하기 위한 하나의 수단으로서, 가이드 롤(30, 31 및/또는 32)에 익스팬더 롤, 스파이럴 롤, 크라운 롤과 같은 확폭 기능을 갖는 롤을 이용하거나, 클로스 가이더, 벤드 바, 텐터 클립과 같은 다른 확폭 장치를 이용하거나 하는 것을 들 수 있다. 주름의 발생을 억제하기 위한 또 하나의 수단은 연신 처리를 실시하는 것이다.

팽윤 처리에서는, 필름의 반송 방향으로도 필름이 팽윤 확대되기 때문에, 필름에 적극적인 연신을 행하지 않는 경우에는, 반송 방향의 필름의 느슨함을 없애기 위해, 예컨대, 팽윤욕(13)의 전후에 배치하는 닙 롤(50, 51)의 속도를 컨트롤하는 등의 수단을 강구하는 것이 바람직하다. 또한, 팽윤욕(13) 중의 필름 반송을 안정화시킬 목적으로, 팽윤욕(13) 중에서의 수류를 수중 샤워로 제어하거나, EPC 장치(Edge Position Control 장치: 필름의 단부를 검출하고, 필름의 사행을 방지하는 장치) 등을 병용하거나 하는 것도 유용하다.

도 1에 도시되는 예에 있어서, 팽윤욕(13)으로부터 인출된 필름은, 가이드 롤(32), 닙 롤(51)을 순서대로 통과하여 염색욕(15)에 도입된다.

(염색 처리)

염색 처리는, 팽윤 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름에 2색성 색소를 흡착, 배향시키는 등의 목적으로 행해진다. 처리 조건은, 그 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 또한 필름의 극단적인 용해나 실투 등의 문제가 생기지 않는 범위에서 결정된다. 도 1을 참조하여, 염색 처리는, 가이드 롤(33∼35) 및 닙 롤(51)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라 반송시켜, 팽윤 처리 후의 필름을 염색욕(15)(염색조에 수용된 처리액)에 소정 시간 침지하고, 이어서 인출함으로써 실시할 수 있다. 2색성 색소의 염색성을 높이기 위해, 염색 처리 공정에 제공되는 필름은, 적어도 어느 정도의 1축 연신 처리를 실시한 필름인 것이 바람직하고, 또는 염색 처리 전의 1축 연신 처리 대신, 혹은 염색 처리 전의 1축 연신 처리에 더하여, 염색 처리 시에 1축 연신 처리를 행하는 것이 바람직하다.

2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 염색욕(15)에는, 예컨대 농도가 중량비로 요오드/요오드화칼륨/물=약 0.003∼0.3/약 0.1∼10/100인 수용액을 이용할 수 있다. 요오드화칼륨 대신에, 요오드화아연 등의 다른 요오드화물을 이용해도 좋고, 요오드화칼륨과 다른 요오드화물을 병용해도 좋다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예컨대 붕산, 염화아연, 염화코발트 등을 공존시켜도 좋다. 붕산을 첨가하는 경우에는, 요오드를 포함하는 점에서 후술하는 가교 처리와 구별되고, 수용액이 물 100 중량부에 대하여, 요오드를 약 0.003 중량부 이상 포함하고 있는 것이라면, 염색욕(15)으로 간주할 수 있다. 필름을 침지할 때의 염색욕(15)의 온도는, 통상 10∼45℃ 정도, 바람직하게는 10∼40℃이고, 보다 바람직하게는 20∼35℃이며, 필름의 침지 시간은, 통상 30∼600초 정도, 바람직하게는 60∼300초이다.

2색성 색소로서 수용성 2색성 염료를 이용하는 경우, 염색욕(15)에는, 예컨대 농도가 중량비로 2색성 염료/물=약 0.001∼0.1/100인 수용액을 이용할 수 있다. 이 염색욕(15)에는, 염색 보조제 등을 공존시켜도 좋고, 예컨대, 황산나트륨 등의 무기염이나 계면 활성제 등을 함유하고 있어도 좋다. 2색성 염료는 1종만을 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상의 2색성 염료를 병용해도 좋다. 필름을 침지할 때의 염색욕(15)의 온도는, 예컨대 20∼80℃ 정도, 바람직하게는 30∼70℃이고, 필름의 침지 시간은, 통상 30∼600초 정도, 바람직하게는 60∼300초 정도이다.

전술한 바와 같이 염색 처리 공정에서는, 염색욕(15)에서 필름의 1축 연신을 행할 수 있다. 필름의 1축 연신은, 염색욕(15)의 전후에 배치한 닙 롤(51)과 닙 롤(52) 사이에 원주 속도차를 부여하는 등의 방법에 의해 행할 수 있다.

염색 처리에 있어서도, 팽윤 처리와 마찬가지로 필름의 주름을 제거하면서 폴리비닐알코올계 수지 필름을 반송하기 위해, 가이드 롤(33, 34 및/또는 35)에 익스팬더 롤, 스파이럴 롤, 크라운 롤과 같은 확폭 기능을 갖는 롤을 이용하거나, 클로스 가이더, 벤드 바, 텐터 클립과 같은 다른 확폭 장치를 이용하거나 할 수 있다. 주름의 발생을 억제하기 위한 또 하나의 수단은, 팽윤 처리와 마찬가지로 연신 처리를 실시하는 것이다.

도 1에 도시되는 예에 있어서, 염색욕(15)으로부터 인출된 필름은, 가이드 롤(35), 닙 롤(52)을 순서대로 통과하여 제1 가교욕(17a)에 도입된다.

(가교 처리)

가교 처리는, 가교에 의한 내수화나 색상 조정(필름이 푸른색을 띠는 것을 방지하는 등) 등의 목적으로 행하는 처리이다. 도 1을 참조하여, 제1 가교욕(17a)을 이용한 가교 처리는, 가이드 롤(36∼38) 및 닙 롤(52)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라서 반송시켜, 가교제 함유액을 수용하는 제1 가교욕(17a)(가교조에 수용된 처리액)에 염색 처리 후의 필름을 소정 시간 침지하고, 이어서 인출함으로써 실시할 수 있다. 제2 가교욕(17b) 및 제3 가교욕(17c)을 이용한 가교 처리에 관해서도 동일하다.

제1 가교욕(17a), 제2 가교욕(17b) 및 제3 가교욕(17c)에 수용되는 가교제 함유액은, 물 100 중량부에 대하여, 가교제로서의 붕산을 예컨대 약 1∼10 중량부 함유하는 수용액일 수 있다. 이들 가교욕은, 염색 처리에서 사용한 2색성 색소가 요오드인 경우, 붕산에 더하여 요오드화물을 함유하는 것이 바람직하고, 그 양은, 물 100 중량부에 대하여, 예컨대 1∼30 중량부로 할 수 있다. 요오드화물로는, 요오드화칼륨, 요오드화아연 등을 들 수 있다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예컨대 염화아연, 염화코발트, 염화지르코늄, 티오황산나트륨, 아황산칼륨, 황산나트륨 등을 공존시켜도 좋다.

가교 처리에 있어서는, 그 목적에 따라서, 가교제(붕산 등) 및 요오드화물의 농도, 및 가교욕의 온도를 적절하게 변경할 수 있다. 예컨대, 가교 처리의 목적이 가교에 의한 내수화이며, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 대하여, 팽윤 처리, 염색 처리 및 가교 처리를 이 순으로 실시하는 경우, 가교욕의 가교제 함유액은, 농도가 중량비로 붕산/요오드화물/물=3∼10/1∼20/100인 수용액일 수 있다. 필요에 따라서, 붕산 대신에 글리옥살 또는 글루타르알데히드 등의 다른 가교제를 이용해도 좋고, 붕산과 다른 가교제를 병용해도 좋다. 필름을 침지할 때의 가교욕의 온도는, 통상 50∼70℃ 정도, 바람직하게는 53∼65℃이며, 필름의 침지 시간은, 통상 10∼600초 정도, 바람직하게는 20∼300초, 보다 바람직하게는 20∼200초이다. 한편, 미리 연신한 폴리비닐알코올계 수지 필름에 대하여 염색 처리 및 가교 처리를 이 순으로 실시하는 경우, 가교욕의 온도는, 통상 50∼85℃ 정도, 바람직하게는 55∼80℃이다.

색상 조정을 목적으로 하는 가교 처리에 있어서는, 예컨대 2색성 색소로서 요오드를 이용한 경우, 농도가 중량비로 붕산/요오드화물/물=1∼5/3∼30/100인 가교제 함유액을 사용할 수 있다. 필름을 침지할 때의 가교욕의 온도는, 통상 10∼45℃ 정도이며, 필름의 침지 시간은, 통상 1∼300초 정도, 바람직하게는 2∼100초이다.

내수화를 목적으로 하는 가교 처리 및 색상 조정을 목적으로 하는 가교 처리의 쌍방을 실시하는 경우, 내수화를 목적으로 하는 가교 처리 후, 색상 조정을 목적으로 하는 가교 처리를 행할 수 있다. 예컨대 도 1의 예에 있어서는, 제1 가교욕(17a)을 이용한 가교 처리를 내수화 목적으로 하고, 제2 가교욕(17b)을 이용한 가교 처리를 내수화 목적 또는 색상 조정 목적으로 하고, 제3 가교욕(17c)을 이용한 가교 처리를 색상 조정 목적으로 할 수 있다. 단, 색상 조정을 목적으로 하는 가교 처리는 임의의 처리이며, 생략되어도 좋다.

염색 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름을 가교욕에 침지하는 처리는, 그 가교욕 중에 배치된 2 이상의 가이드 롤을 따라서 그 필름을 반송시킴으로써 행할 수 있다. 이어지는 필름 반송에 의해 그 필름은, 그 후, 가교욕 중에 배치되는 최후(가장 하류측)의 가이드 롤(최종 가이드 롤)을 통과하여 가교욕으로부터 인출되는 것이지만, 이 때, 본 발명에서는, 2 이상 있는 가교욕 중 적어도 하나의 가교욕에 있어서, 최종 가이드 롤에서의 포위각이 100° 이상 180° 미만이 되도록 최종 가이드 롤을 통과시켜, 필름을 가교욕으로부터 인출한다. 이와 같이 최종 가이드 롤에서의 포위각을 야트막하게(큼직하게) 조정하여, 최종 가이드 롤에 의한 필름의 구속을 저감시킴으로써, 그 가교욕으로부터 필름이 인출되었을 때에 생길 수 있는 필름 폭 방향 양단부의 컬이나 접혀 들어감을 억제 또는 방지할 수 있다.

여기서, 최종 가이드 롤에서의 포위각이란, 도 1에 도시되는 각도 θ이며, 최종 가이드 롤을 통과하기 전(직전)의 필름과 통과한 후(직후)의 필름이 이루는 각도로서, 최종 가이드 롤이 존재하는 쪽의 각도를 의미한다. 포위각은 0∼180°의 값을 채용할 수 있지만, 본 발명에서는 이것을 100° 이상 180° 미만으로 한다. 각도 θ가 180° 이상인 경우, 이미 필름이 최종 가이드 롤에 포위된 상태라고 할 수 없기 때문에, 180° 이상의 포위각은 개념상 존재하지 않는다.

컬이나 접혀 들어감을 보다 효과적으로 억제 또는 방지하는 관점에서, 최종 가이드 롤에서의 포위각은, 135∼178°인 것이 바람직하고, 145∼175°인 것이 보다 바람직하다.

2 이상 있는 가교욕 중 적어도 하나가, 포위각 100° 이상 180° 미만이 되도록 배치되는 최종 가이드 롤을 갖는 가교욕이면 되지만, 컬이나 접혀 들어감을 보다 효과적으로 억제 또는 방지하는 관점에서, 포위각을 조정하지 않는 경우에는 이러한 문제가 특히 생기기 쉬운 가교욕에 있어서 포위각을 상기 소정의 범위로 조정하는 것이 바람직하다.

컬이나 접혀 들어감과 같은 문제가 생기기 쉬운 가교욕으로는, 다음 가교욕을 들 수 있다.

(1) 가교욕에서의 필름의 장력이 다른 가교욕에 비교해서 작은 가교욕. 필름 장력이 비교적 작으면, 필름의 폭 방향 양단부가 느슨해지기 때문인지 상기 문제가 생기기 쉽다.

(2) 가교욕(가교제 함유액)의 가교제(붕산 등)의 농도가 다른 가교욕에 비교해서 작은 가교욕. 가교제 농도가 비교적 작은 욕에 필름을 침지하면, 필름 중의 가교제 농도도 저하된다. 이것에 기인하여, 필름의 폭 방향 양단부가 느슨해지기 쉽다고 생각된다.

(3) 가교욕의 온도가 다른 가교욕에 비교해서 높은 가교욕. 가교욕의 온도가 비교적 높으면, 필름의 폭 방향 양단부가 느슨해지기 때문인지 상기 문제가 생기기 쉽다.

(4) 가교욕에서 실시하는 연신의 배율이 다른 가교욕에서의 연신의 배율에 비교해서 작은 가교욕. 얻어지는 편광 필름에 원하는 누적 연신 배율을 부여하고, 그 편광 특성을 높이기 위해, 2 이상 있는 가교욕 중 복수의 가교욕에서 1축 연신 처리를 행할 수 있지만, 연신 배율이 비교적 작으면(예컨대, 그 가교욕에서의 연신 배율이 1.14배 이하, 나아가 1.1배 이하, 더 나아가 1.05배 이하이면), 필름의 폭 방향 양단부가 느슨해지기 때문인지 상기 문제가 생기기 쉽다. 도 1을 참조하여, 가교욕에서의 1축 연신 처리는, 예컨대 제3 가교욕(17c)이라면, 닙 롤(54)과 닙 롤(55)의 원주 속도차를 이용하여 행할 수 있다(다른 가교욕에 관해서도 동일). 또, 2 이상 있는 가교욕 중 하나의 가교욕에서 1축 연신 처리를 행하는 것도 가능하고, 가교 처리에서는 1축 연신 처리를 행하지 않는 것도 가능하다. 가교욕에서 실시하는 연신의 배율은, 1개의 가교욕당 통상 1배 이상이며, 전형적으로는 1배 초과이다.

(5) 필름이 가교욕(가교제 함유액)에 침지되고 나서 최종 가이드 롤에 도달하기까지의 시간(거의 침지 시간에 해당)이 5초 이상이거나, 또는 다른 가교욕에 비교해서 긴 가교욕. 침지 시간이 길어지면, 필름 중에 함유되는 가교제 등의 농도 변화가 커지기 쉬워진다. 이것에 기인하여, 필름의 폭 방향 양단부가 느슨해지기 쉬워진다고 생각된다.

가교욕을 2 이상 이용하여 가교 처리를 행하는 경우, 대체로 최초의 가교욕보다 2단째 이후(2단째를 포함)의 가교욕이 상기 (1)∼(5) 중 적어도 어느 것에 적합하기 쉽고, 최종 가교욕이 상기 (1)∼(5) 중 적어도 어느 것에 가장 적합하기 쉽다. 예컨대, 최종 가교욕을 색상 조정 목적의 가교욕으로 하는 경우, 붕산 농도는 통상 다른 가교욕보다 작다. 따라서 본 발명에 있어서는, 포위각을 상기 소정의 범위로 조정하는 가교욕은, 2단째 이후의 가교욕을 포함하는 것이 바람직하고, 최종 가교욕을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 도 1은, 3개 있는 가교욕 중 최종의 제3 가교욕(17c)에 있어서 포위각을 상기 소정의 범위로 조정한 예를 나타낸 것이다. 단, 2 이상 있는 가교욕의 복수의 가교욕에 관해, 또는 모든 가교욕에 관해, 포위각을 상기 소정의 범위로 조정해도 좋다.

가교 처리에 있어서도, 필름의 주름을 제거하면서 폴리비닐알코올계 수지 필름을 반송하기 위해, 혹은 컬이나 접혀 들어감을 보다 효과적으로 억제 또는 방지하기 위해, 가이드 롤에 익스팬더 롤, 스파이럴 롤, 크라운 롤과 같은 확폭 기능을 갖는 롤을 이용하거나, 클로스 가이더, 벤드 바, 텐터 클립과 같은 다른 확폭 장치를 이용하거나 할 수 있다. 컬이나 접혀 들어감을 보다 효과적으로 억제 또는 방지하기 위해서는, 특히, 포위각 100° 이상 180° 미만이 되도록 배치되는 최종 가이드 롤(도 1에서의 가이드 롤(43))에 상기 확폭 기능을 갖는 롤을 이용하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 익스팬더 롤을 이용하는 것이 바람직하다. 가교 처리 중의 연신 처리를 행하는 것도, 주름, 컬 및 접혀 들어감의 억제에 유효하다.

도 1에 도시되는 예에 있어서, 제3 가교욕(17c)으로부터 인출된 필름은, 가이드 롤(44), 닙 롤(55)을 순서대로 통과하여 세정욕(19)에 도입된다.

(세정 처리)

본 발명의 제조 방법은, 가교 처리 공정 후의 세정 처리 공정을 포함할 수 있다. 세정 처리는, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 부착된 여분의 붕산이나 요오드 등의 약제를 제거할 목적으로 행해진다. 세정 처리는, 예컨대 가교 처리한 폴리비닐알코올계 수지 필름을 세정욕(19)(물)에 침지, 또는 그 필름에 대하여 물을 샤워로서 분무, 혹은 이들을 병용함으로써 행할 수 있다.

도 1에는, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 세정욕(19)에 침지하여 세정 처리를 행하는 경우의 예를 나타내고 있다. 세정 처리에서의 세정욕(19)의 온도는 통상 2∼40℃ 정도이며, 필름의 침지 시간은 통상 2∼120초 정도이다.

또, 세정 처리에 있어서도, 주름을 제거하면서 폴리비닐알코올계 수지 필름을 반송할 목적으로, 가이드 롤(45, 46 및/또는 47)에 익스팬더 롤, 스파이럴 롤, 크라운 롤과 같은 확폭 기능을 갖는 롤을 이용하거나, 클로스 가이더, 벤드 바, 텐터 클립과 같은 다른 확폭 장치를 이용하거나 할 수 있다. 또한, 세정 처리에 있어서, 주름의 발생을 억제하기 위해 연신 처리를 실시해도 좋다.

(연신 처리)

전술한 바와 같이 원반 필름(10)은, 상기 일련의 처리 공정의 사이(즉, 어느 하나 이상의 처리 공정의 전후 및/또는 어느 하나 이상의 처리 공정 중)에, 습식 또는 건식으로 1축 연신 처리된다. 1축 연신 처리의 구체적 방법은, 예컨대, 필름 반송 경로를 구성하는 2개의 닙 롤(예컨대, 처리욕의 전후에 배치되는 2개의 닙 롤) 사이에 원주 속도차를 부여하여 세로 1축 연신을 행하는 롤간 연신, 일본 특허 제2731813호 공보에 기재된 바와 같은 열롤 연신, 텐터 연신 등일 수 있고, 바람직하게는 롤간 연신이다. 1축 연신 처리 공정은, 원반 필름(10)으로부터 편광 필름(23)을 얻기까지의 사이에 복수회에 걸쳐 실시할 수 있다.

원반 필름(10)(두께가 65 ㎛ 이하인 폴리비닐알코올계 수지 미연신 필름)을 기준으로 하는 편광 필름(23)의 최종적인 누적 연신 배율은, 원반 필름(10)의 두께에도 따르지만, 얻어지는 편광 필름(23)의 편광 특성의 관점에서, 통상 4.5배 이상이며, 바람직하게는 5.0배 이상이다. 한편, 누적 연신 배율이 너무 높으면 필름이 과도하게 얇아져 취급성이 저하되거나, 연신 처리 중에 필름의 파열이나 파단이 생기기 쉬워지거나 하기 때문에, 누적 연신 배율은, 원반 필름(10)의 두께가 35 ㎛ 미만인 경우, 바람직하게는 5.9배 이하이며, 보다 바람직하게는 5.7배 이하이며, 더욱 바람직하게는 5.5배 이하이다. 원반 필름(10)의 두께가 35 ㎛ 이상 65 ㎛ 이하인 경우, 바람직하게는 6.3배 이하이며, 보다 바람직하게는 6.1배 이하이며, 더욱 바람직하게는 5.9배 이하이다.

연신 공정은 모든 처리 공정에서 행해도 좋고, 2 이상의 처리 공정에서 연신 처리를 행하는 경우에 있어서도 연신 처리는 모든 처리 공정에서 행해도 좋지만, 2색성 색소의 염색성을 높이는 관점에서, 염색 처리 공정에 제공되는 필름은, 적어도 어느 정도의 1축 연신 처리를 실시한 필름인 것이 바람직하고, 또는 염색 처리 전의 1축 연신 처리 대신, 혹은 염색 처리 전의 1축 연신 처리에 더하여, 염색 처리 시에 1축 연신 처리를 행하는 것이 바람직하다. 이에 따라 연신 처리된 필름이 가교 처리 공정에 제공되게 되지만, 본 발명에 의하면, 연신됨으로써 얇아져 컬이나 접혀 들어감이 생기기 쉬워진 필름을 가교하는 경우라 하더라도, 효과적으로 컬이나 접혀 들어감을 억제 또는 방지할 수 있다. 바람직한 하나의 실시형태에 있어서 연신 처리는, 팽윤 처리 공정 및/또는 염색 처리 공정과, 가교 처리 공정에서 실시된다.

전술한 바와 같이 연신 처리는, 반송되는 필름의 주름이나, 특히 가교 처리에 있어서 생기는 컬 및 접혀 들어감의 억제에 기여할 수 있다. 가교 처리에서의 연신 배율이 낮으면, 이 기여가 작아져 컬이나 접혀 들어감이 생기기 쉬워지지만, 본 발명에 의하면, 가교 처리에서의 각 가교욕에서의 연신 배율이 예컨대 1.14배 이하, 나아가 1.1배 이하, 더 나아가 1.05배 이하로 낮은 경우라 하더라도, 효과적으로 컬이나 접혀 들어감을 억제 또는 방지할 수 있다.

(건조 처리)

세정 처리 후, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 건조시키는 처리를 행하는 것이 바람직하다. 필름의 건조는 특별히 제한되지 않지만, 도 1에 도시되는 예와 같이 건조로(21)를 이용하여 행할 수 있다. 건조 온도는, 예컨대 30∼100℃ 정도이며, 건조시간은, 예컨대 30∼600초 정도이다. 이상과 같이 하여 얻어지는 편광 필름(23)의 두께는, 예컨대 약 5∼30 ㎛ 정도이다.

(그 밖의 처리 공정)

상기 처리 이외의 처리를 부가할 수도 있다. 추가될 수 있는 처리의 예는, 가교 처리 후에 행해지는, 붕산을 포함하지 않는 요오드화물 수용액에 침지하는 처리(보색 처리), 붕산을 포함하지 않고 염화아연 등을 함유하는 수용액에 침지하는 처리(아연 처리)를 포함한다.

또한, 팽윤욕(13) 및/또는 염색욕(15)으로부터 인출된 필름에 컬이나 접혀 들어감이 생기는 것을 억제하기 위해, 양면에 처리액이 부착된 상태로 인출된 필름에 대하여, 그 양면에서의 폭 방향 양단부의 액부착량을 저감시키는 처리를 행해도 좋다. 이 액부착량을 저감시키는 처리를 가교욕에 적용할 수도 있고, 예컨대 적어도 하나의 가교욕에 있어서, 액부착량을 저감시키는 처리와 포위각의 상기 소정 범위로의 조정을 병용해도 좋다. 여기서 말하는 필름의 폭 방향 양단부란, 바람직하게는 양단부 합계로 필름 폭 전체의 2∼20% 정도이다. 폭 방향 양단부의 액부착량을 저감시키는 처리는, 예컨대 다음 a)∼c)의 방법에 의해 행할 수 있다.

a) 처리욕으로부터 인출된 폴리비닐알코올계 수지 필름의 양면에 대하여 가스를 분무함으로써, 적어도 필름 폭 방향 양단부의 표면에 부착된 액을 제거하여 액부착량을 저감시키는 방법. 이 가스 분무 처리는, 가스가 분사되는 하나 또는 복수의 분사 구멍을 갖는 파이프(배관) 또는 호스나, 에어나이프와 같은 가스 분무 장치를 이용하여 행할 수 있다.

가스 분무 처리에 이용하는 가스의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 통상은 공기, 질소, 아르곤 등의 필름에 대하여 불활성인 가스이며, 바람직하게는 공기이다. 가스의 분사압도 특별히 제한되지 않고, 부착된 액을 불어서 날려 버릴 수 있는 정도이면 된다.

처리욕으로부터 인출된 필름의 컬이나 접혀 들어감을 억제하기 위해서는, 필름 양면에서의 폭 방향 양단부에만 가스 분무 처리를 행하면 충분하지만, 폭 방향 양단부에 더하여, 다른 필름 표면 영역에도 가스 분무 처리를 함께 실시할 수도 있다. 예컨대, 필름 양면의 전체에 가스 분무 처리를 행해도 좋다.

예컨대 도 1을 참조하여, 팽윤욕(13)으로부터 인출된 필름에 대하여 가스 분무 처리를 실시하는 경우, 가스 분무 장치는, 가이드 롤(32)과 닙 롤(51) 사이, 필름이 팽윤욕(13)으로부터 인출되고 나서 가이드 롤(32)에 도달하기까지의 사이, 또는 이들 쌍방의 위치에 설치할 수 있다. 바람직하게는, 가스 분무 처리는, 적어도 처리욕의 액면으로부터 인출된 직후의 필름에 대하여 실시된다.

b) 처리욕으로부터 인출된 폴리비닐알코올계 수지 필름의 양면에 롤 또는 바를 접촉(압박)시키는 것에 의해, 적어도 필름 폭 방향 양단부의 표면에 부착된 액을 이 롤 또는 바로 떨어뜨려 액부착량을 저감시키는 방법.

필름 폭 방향 양단부의 표면에 접촉시키는 롤은, 예컨대 클로스 가이더와 같은, 처리욕으로부터 인출된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 그 양면 사이에 끼우는 한쌍의 롤일 수 있다. 이 한쌍의 롤 사이를 통과한 필름은, 롤에 접촉한 표면 영역에 있어서, 부착된 액이 벗겨져 떨어진다. 한편, 필름 폭 방향 양단부의 표면에 접촉시키는 바는, 롤과 같이 그 자신이 회전하는 것이 아닌, 처리욕으로부터 인출된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 그 양면 사이에 끼우거나, 혹은 편면씩 순서대로 필름과 접촉되는 한쌍의 막대 형상물이다. 이러한 바를 이용하는 경우에 있어서도, 바 사이를 통과한 필름은, 바에 접촉한 표면 영역에 있어서, 부착된 액이 벗겨져 떨어진다.

상기 롤 및 바에서의 필름과 접촉하는 표면은, 예컨대 스테인레스 등의 금속으로 구성되어 있어도 좋고, 고무, 스폰지 등으로 구성되어 있어도 좋다. 롤 및 바의 형상은, 필름에 접촉하는 면이 곡면형으로 되어 있으면 되지만, 바람직하게는 원통형이다. 원통형의 롤 또는 바를 이용하는 경우, 그 직경은 5∼100 mm 정도, 바람직하게는 10∼50 mm이다. 직경이 이 범위이면 순조롭게 필름을 반송하는 것이 가능해진다.

처리욕으로부터 인출된 필름의 컬이나 접혀 들어감을 억제하기 위해서는, 필름 양면에서의 폭 방향 양단부에만 롤 또는 바를 접촉시키는 처리를 행하면 충분하지만, 폭 방향 양단부에 더하여, 다른 필름 표면 영역에도 그 접촉 처리를 함께 실시할 수도 있다. 예컨대, 필름 양면의 전체에 그 접촉 처리를 행해도 좋다. 롤 및 바의 설치 각도는 특별히 제한되지 않고, 롤 및 바의 길이 방향은 필름 폭 방향과 평행해도 좋고, 필름 폭 방향에 대하여 경사져 있어도 좋다.

예컨대 도 1을 참조하여, 팽윤욕(13)으로부터 인출된 필름에 대하여 이 롤 또는 바와의 접촉 처리를 실시하는 경우, 그 접촉 처리는, 가이드 롤(32)과 닙 롤(51) 사이, 필름이 팽윤욕(13)으로부터 인출되고 나서 가이드 롤(32)에 도달하기까지의 사이, 또는 이들 쌍방의 위치에서 실시할 수 있다. 바람직하게는, 롤 또는 바와의 접촉 처리는, 적어도 처리욕의 액면으로부터 인출된 직후의 필름에 대하여 실시된다.

c) 처리욕으로부터 인출된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 닙 롤에 도입하고, 필름 표면에 부착된 액을 이 닙 롤로 떨어뜨려 액부착량을 저감시키는 방법. 이 방법에 있어서는 통상, 필름 양면의 전체에 부착된 액이 벗겨져 떨어진다.

상기 a) 또는 b)의 방법을 이용하여 필름 폭 방향 양단부에만 액부착량을 저감시키는 처리를 행하는 경우, 처리욕으로부터 인출되고, 액부착량을 저감시키는 처리가 실시된 필름은, 통상, 전폭에 걸쳐 직경이 일정한 원통형 가이드 롤인 플랫 롤을 이용하여 반송된다. 즉, 처리욕으로부터 인출되고, 액부착량을 저감시키는 처리가 실시된 필름이 가이드 롤을 우선 통과하고, 그 후에 닙 롤을 통과하는 경우, 이 1 또는 2 이상의 가이드 롤은 플랫 롤인 것이 바람직하다. 지면에 대하여 수평으로 배치된 플랫 롤을 이용하여 액부착량을 저감시키는 처리가 실시된 필름을 반송함으로써, 필름 반송 중에 필름의 폭 방향 중앙부의 액이 양단부에 유입되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 필름 양단부의 컬이나 접혀 들어감을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

<편광판>

이상과 같이 하여 제조되는 편광 필름의 적어도 편면에, 접착제를 통해 보호 필름을 접합함으로써 편광판을 얻을 수 있다. 보호 필름으로는, 예컨대, 트리아세틸 셀룰로오스나 디아세틸 셀룰로오스와 같은 아세틸 셀룰로스계 수지로 이루어진 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지로 이루어진 필름; 폴리카보네이트계 수지 필름, 시클로올레핀계 수지 필름; (메트)아크릴계 수지 필름; 폴리프로필렌계 수지의 쇄형 올레핀계 수지로 이루어진 필름을 들 수 있다.

본 명세서에 있어서 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 및 메타크릴로부터 선택되는 적어도 하나를 의미한다.

편광 필름과 보호 필름의 접착성을 향상시키기 위해, 편광 필름 및/또는 보호 필름의 접합면에, 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사, 프라이머 도포 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 실시해도 좋다. 편광 필름과 보호 필름의 접합에 이용하는 접착제로는, 자외선 경화성 접착제와 같은 활성 에너지선 경화성 접착제나, 폴리비닐알코올계 수지의 수용액, 또는 이것에 가교제가 배합된 수용액, 우레탄계 에멀젼 접착제와 같은 수계 접착제를 들 수 있다. 자외선 경화형 접착제는, (메트)아크릴계 화합물과 광라디칼 중합 개시제의 혼합물이나, 에폭시 화합물과 광양이온 중합 개시제의 혼합물 등일 수 있다. 또한, 양이온 중합성의 에폭시 화합물과 라디칼 중합성의 (메트)아크릴계 화합물을 병용하고, 개시제로서 광양이온 중합 개시제와 광라디칼 중합 개시제를 병용할 수도 있다.

실시예

이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

도 1에 도시되는 편광 필름 제조 장치와 동일한 장치를 이용하여 편광 필름을 제조했다. 가이드 롤(30∼41)에는 모두 플랫 롤을 사용했다.

(1) 팽윤 처리 공정

두께 30 ㎛의 폴리비닐알코올 필름〔(주)쿠라레 제조의 상품명 「쿠라레 포발 필름 VF-PE#3000」, 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상〕을 연속적으로 반송하여, 20℃의 순수가 들어 있는 팽윤욕(13)에 30초간 침지했다. 이 팽윤 처리에서는, 팽윤욕(13)으로부터 인출된 직후의 필름 폭이 팽윤욕(13) 침지 전의 필름 폭 이하가 되도록, 닙 롤(50, 51) 사이에 원주 속도차를 부여하여 롤간 연신(세로 1축 연신)을 행했다. 원반 필름(10)을 기준으로 하는 연신 배율은 2.5배로 했다.

또, 팽윤욕(13)으로부터 인출된 필름에 대하여, 가이드 롤(32)의 바로 앞에 설치된 가스 분무 장치(에어 분사 노즐) 및 가이드 롤(32)과 닙 롤(51) 사이에 설치된 가스 분무 장치(에어 분사 노즐)를 이용하여, 필름 양면에서의 폭 방향 양단부에 에어를 분사하여, 거기에 부착되어 있던 액을 제거했다.

(2) 염색 처리 공정

다음으로, 닙 롤(51)을 통과한 필름을, 요오드/요오드화칼륨/물(중량비)이 0.05/2/100인 30℃의 염색욕(15)에 120초간 침지했다. 이 염색 처리에 있어서도, 염색욕(15)으로부터 인출된 직후의 필름 폭이 염색욕(15) 침지 전의 필름 폭 이하가 되도록, 닙 롤(51, 52) 사이에 원주 속도차를 부여하여 롤간 연신(세로 1축 연신)을 행했다. 원반 필름(10)을 기준으로 하는 팽윤 처리 및 염색 처리에서의 누적 연신 배율은 2.7배로 했다(염색 처리에서의 연신 배율은 1.08배).

(3) 가교 처리 공정

다음으로, 내수화를 목적으로 하는 제1 가교 처리를 실시하기 위해, 닙 롤(52)을 통과한 필름을, 요오드화칼륨/붕산/물(중량비)이 12/4.4/100인 55℃의 제1 가교욕(17a)에 30초간 침지했다. 이 제1 가교 처리에 있어서도, 제1 가교욕(17a)으로부터 인출된 직후의 필름 폭이 제1 가교욕(17a) 침지 전의 필름 폭 이하가 되도록, 닙 롤(52)과, 제1 가교욕(17a)과 제2 가교욕(17b) 사이에 설치된 닙 롤(53)의 사이에 원주 속도차를 부여하여 롤간 연신(세로 1축 연신)을 행했다. 원반 필름(10)을 기준으로 하는 팽윤 처리, 염색 처리 및 제1 가교 처리에서의 누적 연신 배율은 4.3배로 했다(제1 가교 처리에서의 연신 배율은 1.6배).

이어서, 제1 가교 처리 후의 필름을, 제1 가교욕(17a)과 동일 조성인 59℃의 제2 가교욕(17b)에 30초간 침지했다(제2 가교 처리). 이 제2 가교 처리에 있어서도, 제2 가교욕(17b)으로부터 인출된 직후의 필름 폭이 제2 가교욕(17b) 침지 전의 필름 폭 이하가 되도록, 닙 롤(53)과, 제2 가교욕(17b)과 제3 가교욕(17c) 사이에 설치된 닙 롤(54)의 사이에 원주 속도차를 부여하여 롤간 연신(세로 1축 연신)을 행했다. 원반 필름(10)을 기준으로 하는 팽윤 처리, 염색 처리, 제1 가교 처리 및 제2 가교 처리에서의 누적 연신 배율은 5.4배로 했다(제2 가교 처리에서의 연신 배율은 1.25배).

이어서, 색상 조정을 목적으로 하는 가교 처리를 실시하기 위해, 요오드화칼륨/붕산/물(중량비)이 9/2.9/100인 40℃의 제3 가교욕(17c)에 15초간 침지했다(제3 가교 처리). 그 때, 제3 가교욕(17c) 중에 배치된 최종 가이드 롤(43)에서의 필름의 포위각을 160°로 하여 필름 반송을 행했다. 제3 가교 처리에 있어서도, 제3 가교욕(17c)으로부터 인출된 직후의 필름 폭이 제3 가교욕(17c) 침지 전의 필름 폭 이하가 되도록, 닙 롤(54)과 닙 롤(55) 사이에 원주 속도차를 부여하여 롤간 연신(세로 1축 연신)을 행했다. 원반 필름(10)을 기준으로 하는 팽윤 처리, 염색 처리, 제1 가교 처리, 제2 가교 처리 및 제3 가교 처리에서의 누적 연신 배율은 5.5배로 했다(제3 가교 처리에서의 연신 배율은 1.02배).

그 후, 제3 가교 처리 후의 필름을 5℃의 순수가 들어 있는 세정욕(19)에 침지하고, 이어서 건조로(21)를 통과시킴으로써 70℃에서 3분간 건조시켜, 편광 필름(23)을 제작했다.

이상의 편광 필름 제조를 연속하여 24시간 실시한바, 24시간의 가동 중, 모든 처리 공정에 있어서 필름 폭 방향 양단부에 컬이나 접혀 들어감은 보이지 않고, 이들에 수반하여 생길 수 있는 필름의 접힌 자국이나 파단도 보이지 않았다.

<실시예 2>

원반 필름(10)을 기준으로 하는 팽윤 처리, 염색 처리, 제1 가교 처리, 제2 가교 처리 및 제3 가교 처리에서의 누적 연신 배율을 6.0배(제3 가교 처리에서의 연신 배율은 1.11배)로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 편광 필름 제조를 연속하여 24시간 실시했다. 24시간의 가동 중, 모든 처리 공정에 있어서 필름 폭 방향 양단부의 컬이나 접혀 들어감, 필름의 접힌 자국은 보이지 않았지만, 누적 연신 배율을 6.0배로 크게 함으로써, 24시간의 가동 중, 필름의 파단이 1회 발생했다.

<실시예 3>

제3 가교욕(17c) 중에 배치된 최종 가이드 롤(43)에서의 필름의 포위각을 135°로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 편광 필름 제조를 연속하여 24시간 실시했다. 24시간의 가동 중, 모든 처리 공정에 있어서 필름 폭 방향 양단부에 컬이나 접혀 들어감은 보이지 않고, 이들에 수반하여 생길 수 있는 필름의 접힌 자국이나 파단도 보이지 않았다.

<실시예 4>

제3 가교욕(17c) 중에 배치된 최종 가이드 롤(43)에서의 필름의 포위각을 110°로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 편광 필름 제조를 연속하여 24시간 실시했다. 제3 가교욕(17c)으로부터 인출된 직후의 개소에서 약 5시간에 1회, 필름 폭 방향 양단부에 1 mm 폭의 접혀 들어감이 생겼다. 단, 그것에 의한 필름의 파단은 24시간의 가동 중에 보이지 않았다.

<비교예 1>

제3 가교욕(17c) 중에 배치된 최종 가이드 롤(43)에서의 필름의 포위각을 80°로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 편광 필름 제조를 연속하여 24시간 실시했다. 제3 가교욕(17c)으로부터 인출된 직후의 개소에서 약 2시간에 1회, 필름 폭 방향 양단부에 1 mm 폭의 접혀 들어감이 생기고, 이 상태로 닙 롤(55)을 통과함으로써, 필름 단부에 접힌 자국이 생기고, 필름의 파단이 생겼다. 필름의 파단은 24시간의 가동 중에 2회였다.

<비교예 2>

제3 가교욕(17c) 중에 배치된 최종 가이드 롤(43)에서의 필름의 포위각을 30°로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 편광 필름 제조를 연속하여 24시간 실시했다. 제3 가교욕(17c)으로부터 인출된 직후의 개소에서 항상, 필름 폭 방향 양단부에 2 mm 폭의 접혀 들어감이 생기고, 이 상태로 닙 롤(55)을 통과함으로써, 필름 단부에 접힌 자국이 생기고, 필름의 파단이 생겼다. 필름의 파단은 24시간의 가동 중에 5회였다.

10: 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 원반 필름, 11: 조출 롤, 13: 팽윤욕, 15: 염색욕, 17a: 제1 가교욕, 17b: 제2 가교욕, 17c: 제3 가교욕, 19: 세정욕, 21: 건조로, 23: 편광 필름, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47: 가이드 롤, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57: 닙 롤.

Claims (5)

1. 두께가 65 ㎛ 이하인 폴리비닐알코올계 수지 필름을 반송시키면서, 염색 처리, 및 가교제 함유액을 수용하는 2 이상의 욕에 순차적으로 침지시키는 가교 처리를 적어도 실시하여 편광 필름을 제조하는 방법으로서,
   상기 2 이상의 욕 중 적어도 하나의 욕에 있어서, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 욕 중에 배치된 2 이상의 가이드 롤을 따라서 반송되고, 또한, 상기 2 이상의 가이드 롤 중 마지막에 통과하는 최종 가이드 롤에 있어서 포위각(wrap angle)이 100° 이상 180° 미만이 되도록 최종 가이드 롤을 통과하는 것인 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 포위각이 100° 이상 180° 미만이 되도록 배치되는 상기 최종 가이드 롤을 갖는 상기 적어도 하나의 욕에 있어서 연신 처리가 실시되고, 각 욕에서의 그 연신 처리에 있어서의 연신 배율이 1.14배 이하인 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가교 처리에 제공되는 폴리비닐알코올계 수지 필름은 연신 필름인 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 두께가 65 ㎛ 이하인 폴리비닐알코올계 수지 필름을 기준으로 하는 상기 편광 필름의 누적 연신 배율이 5.9배 이하인 제조 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 최종 가이드 롤이 익스팬더 롤인 제조 방법.

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