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WO2017002719A1 - 偏光フィルムの製造方法 - Google Patents

偏光フィルムの製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2017002719A1
WO2017002719A1 PCT/JP2016/068789 JP2016068789W WO2017002719A1 WO 2017002719 A1 WO2017002719 A1 WO 2017002719A1 JP 2016068789 W JP2016068789 W JP 2016068789W WO 2017002719 A1 WO2017002719 A1 WO 2017002719A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
film
roll
width
polyvinyl alcohol
treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/068789
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勉 古谷
武藤　清
雄平 猪口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to CN201680039050.8A priority Critical patent/CN107735703B/zh
Priority to KR1020187002116A priority patent/KR102595687B1/ko
Publication of WO2017002719A1 publication Critical patent/WO2017002719A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a polarizing film that can be used as a constituent member of a polarizing plate.
  • a polarizing film obtained by adsorbing and orienting a dichroic dye such as iodine or a dichroic dye on a uniaxially stretched polyvinyl alcohol resin film.
  • a polarizing film is usually a polarizing plate obtained by laminating a protective film on one or both sides with an adhesive, and used for liquid crystal display devices such as liquid crystal televisions, monitors for personal computers and mobile phones. It is used. In recent years, with the thinning of liquid crystal display devices, a thin polarizing film is required.
  • a polarizing film is subjected to a washing treatment after being subjected to, for example, swelling, dyeing, crosslinking, stretching, etc. in a bath on a continuous polyvinyl alcohol resin film that is continuously conveyed. It is manufactured by drying (see, for example, JP 2009-48179 A).
  • Patent Document 1 provides a thin polarizing film by suppressing the shrinkage in the width direction in the drying step by bringing the polyvinyl alcohol resin film into contact with a plurality of heat rolls and drying in the drying step. Is described. However, when a polyvinyl alcohol resin film having a high moisture content is brought into contact with a heat roll and restrained in the width direction, there is a problem that the polyvinyl alcohol resin film is easily broken.
  • This invention provides the manufacturing method of the polarizing film shown below.
  • the manufacturing method of a polarizing film including the drying process which dries the said polyvinyl alcohol-type resin film after the said width
  • the polyvinyl alcohol-based resin film is brought into contact with a plurality of rolls including the free roll, and at least 40 from when the first roll comes into contact with the last roll.
  • % Time is the manufacturing method of the polarizing film as described in [1] which is in contact with one of the rolls.
  • the method of the present invention it is possible to produce a polarizing film that is thin and has a small shrinkage force by suppressing shrinkage in the width direction while suppressing breakage of the polyvinyl alcohol resin film.
  • sectional drawing which shows typically an example of the manufacturing method of the polarizing film which concerns on this invention, and a polarizing film manufacturing apparatus used for it. It is sectional drawing which shows typically an example of the roll structure in a width constraint part. It is sectional drawing which shows typically an example of the roll structure in a width constraint part. It is sectional drawing which shows typically an example of the roll structure in a width constraint part. It is sectional drawing which shows typically an example of the roll structure in a width constraint part.
  • the polarizing film is one in which a dichroic dye (iodine or dichroic dye) is adsorbed and oriented on a uniaxially stretched polyvinyl alcohol resin film.
  • the polyvinyl alcohol-based resin constituting the polyvinyl alcohol-based resin film is usually obtained by saponifying a polyvinyl acetate-based resin.
  • the degree of saponification is usually about 85 mol% or more, preferably about 90 mol% or more, more preferably about 99 mol% or more.
  • the polyvinyl acetate resin can be, for example, a copolymer of vinyl acetate, which is a homopolymer of vinyl acetate, or a copolymer of vinyl acetate and another monomer copolymerizable therewith.
  • examples of other copolymerizable monomers include unsaturated carboxylic acids, olefins, vinyl ethers, and unsaturated sulfonic acids.
  • the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is usually about 1000 to 10,000, preferably about 1500 to 5,000.
  • polyvinyl alcohol resins may be modified.
  • polyvinyl formal modified with aldehydes polyvinyl acetal, polyvinyl butyral, and the like may be used.
  • an unstretched polyvinyl alcohol-based resin film (raw fabric) having a thickness of 65 ⁇ m or less (for example, 60 ⁇ m or less), preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 35 ⁇ m or less, and even more preferably 30 ⁇ m or less is used as a starting material for manufacturing a polarizing film. Film).
  • the raw film may be a polyvinyl alcohol-based resin film that has been previously stretched in the gas phase.
  • the width of the original film is not particularly limited and can be, for example, about 400 to 6000 mm. However, the larger the film width, the more likely the film breaks during the stretching process.
  • the raw fabric film is prepared as a roll (raw fabric roll) of a long unstretched polyvinyl alcohol resin film.
  • a polarizing film conveys continuously along the film conveyance path of a polarizing film manufacturing device and contacts a processing liquid, unwinding the above-mentioned long original fabric film from an original fabric roll, By carrying out the width restraining step and then carrying out the drying step, it can be continuously produced as a long polarizing film.
  • Examples of the treatment step include a swelling treatment step in which the original film is dipped in a swelling bath and drawn out, a dyeing treatment step in which the film after the swelling treatment is dipped in the dyeing bath, and a film in which the dyed treatment is crosslinked It is possible to include a cross-linking treatment step that is drawn out after being immersed in the substrate. In addition, a uniaxial stretching process is performed in a wet or dry manner between these series of processing steps (that is, before and after any one or more processing steps and / or during any one or more processing steps). Other processing steps may be added as necessary. Each of the above treatment steps may be a treatment of immersing the film in one bath or a treatment of sequentially immersing in two or more baths.
  • the polyvinyl alcohol-based resin film after being brought into contact with the treatment liquid in the treatment step is brought into contact with at least one free roll having a diameter of 150 mm or more (hereinafter also referred to as “large diameter free roll”).
  • the roll that contacts the polyvinyl alcohol resin film in the width restraining step may include one or a plurality of large-diameter free rolls, and in addition to this, a free roll having a diameter of less than 150 mm and a drive roll.
  • the contact of the polyvinyl alcohol-based resin film with the roll referred to in this specification means not surface contact but surface contact (the polyvinyl alcohol-based resin film is in contact with the free roll with a width in the length direction). . By the surface contact, the polyvinyl alcohol-based resin film is restrained in the width direction.
  • the free roll is a roll to which a driving means such as a motor is not attached.
  • a free roll as means for restraining the width direction of the polyvinyl alcohol resin film brought into contact with the treatment liquid as described above, breakage of the polyvinyl alcohol resin film can be suppressed.
  • the polyvinyl alcohol-based resin film is gently dried in a state of being restrained in the width direction, and the width is not applied to the polyvinyl alcohol-based resin film.
  • a thin polarizing film having a small shrinkage force can be produced by suppressing the shrinkage in the direction.
  • the drying step is a step of drying the polyvinyl alcohol-based resin film subjected to the width constraint step to obtain a polarizing film, for example, a step of reducing the moisture content to less than 15% by weight.
  • FIG. 1 is a sectional view showing typically an example of the manufacturing method of the polarizing film concerning the present invention, and the polarizing film manufacturing device used for it.
  • the polarizing film manufacturing apparatus shown in FIG. 1 transports a raw fabric (unstretched) film 10 made of polyvinyl alcohol resin along a film transport path while continuously unwinding from a raw fabric roll 11.
  • the swelling bath 13, the dyeing bath 15, the crosslinking bath 17, and the washing bath 19 provided on the conveyance path are sequentially passed, then the width restricting portion 70 is passed, and finally the drying furnace 90 is passed. Yes.
  • the obtained polarizing film can be conveyed, for example, to the next polarizing plate production step (step of bonding a protective film on one or both sides of the polarizing film 23) as it is.
  • the arrow in FIG. 1 has shown the conveyance direction of the film.
  • FIG. 1 shows an example in which one bath is provided for each of the swelling bath 13, the dyeing bath 15, the crosslinking bath 17, and the washing bath 19, but if necessary, any one or more treatment baths (swelling bath 13).
  • the baths containing the treatment liquid for treating the polyvinyl alcohol-based resin film provided on the film conveyance path, such as the dyeing bath 15, the crosslinking bath 17, and the washing bath 19, are also collectively referred to as “treatment bath”. .) May be provided in two or more tanks.
  • the film transport path of the polarizing film manufacturing apparatus includes guide rolls 30 to 41 that support the film to be transported or can further change the film transport direction, in addition to the processing bath, the width restraint unit 70, and the drying furnace 90.
  • Guide rolls and nip rolls can be arranged before and after each treatment bath, drying furnace, or in the treatment bath, whereby the film can be introduced and immersed in the treatment bath and drawn out from the treatment bath [FIG. reference ⁇ . For example, by providing one or more guide rolls in each treatment bath and transporting the film along these guide rolls, the film can be immersed in each treatment bath.
  • nip rolls are arranged before and after each treatment bath (nip rolls 50 to 54), whereby the nip rolls arranged before and after any one or more treatment baths. It is possible to perform inter-roll stretching in which longitudinal uniaxial stretching is performed with a difference in peripheral speed between them. Hereinafter, each step will be described.
  • the swelling treatment step is performed for the purpose of removing foreign matter on the surface of the original film 10, removing the plasticizer in the original film 10, imparting easy dyeability, and plasticizing the original film 10.
  • the processing conditions are determined within a range in which the object can be achieved and within a range in which problems such as extreme dissolution and devitrification of the raw film 10 do not occur.
  • the raw film 10 in the swelling treatment step, is continuously unwound from the original roll 11 and conveyed along the film conveying path, and the original film 10 is immersed in the swelling bath 13 for a predetermined time. And then withdrawing.
  • the raw film 10 is conveyed along the film conveyance path constructed by the guide rolls 60 and 61 and the nip roll 50 until the original film 10 is unwound and immersed in the swelling bath 13. Is done.
  • the film is transported along the film transport path constructed by the guide rolls 30 to 32.
  • boric acid JP-A-10-153709
  • chloride JP-A-06-281816
  • inorganic acid inorganic salt
  • water-soluble organic solvent alcohol
  • the temperature of the swelling bath 13 is, for example, about 10 to 50 ° C., preferably about 10 to 40 ° C., more preferably about 15 to 30 ° C.
  • the immersion time of the raw film 10 is preferably about 10 to 300 seconds, more preferably about 20 to 200 seconds.
  • the temperature of the swelling bath 13 is, for example, about 20 to 70 ° C., preferably about 30 to 60 ° C.
  • the immersion time of the raw film 10 is preferably about 30 to 300 seconds, more preferably about 60 to 240 seconds.
  • the raw film 10 swells in the width direction and the film is wrinkled.
  • a roll having a widening function such as an expander roll, a spiral roll, or a crown roll is used for the guide rolls 30, 31 and / or 32, a cross guider, a bend bar. Or using other widening devices such as tenter clips.
  • Another means for suppressing the generation of wrinkles is to perform stretching.
  • the uniaxial stretching process can be performed in the swelling bath 13 by utilizing the peripheral speed difference between the nip roll 50 and the nip roll 51.
  • the film swells and expands in the film conveyance direction. Therefore, when the film is not actively stretched, for example, it is disposed before and after the swelling bath 13 in order to eliminate the sag of the film in the conveyance direction. It is preferable to take measures such as controlling the speed of the nip rolls 50 and 51. Further, for the purpose of stabilizing the film conveyance in the swelling bath 13, the water flow in the swelling bath 13 is controlled by an underwater shower, or an EPC device (Edge Position). It is also useful to use a Control device: a device that detects the end of the film and prevents the film from meandering).
  • the film drawn from the swelling bath 13 passes through the guide roll 32 and the nip roll 51 in this order and is introduced into the dyeing bath 15.
  • the dyeing treatment step is performed for the purpose of adsorbing and orienting the dichroic dye on the polyvinyl alcohol resin film after the swelling treatment.
  • the processing conditions are determined within a range in which the object can be achieved and in a range in which defects such as extreme dissolution and devitrification of the film do not occur.
  • the film after the swelling treatment is conveyed along the film conveyance path constructed by the guide rolls 33 to 35 and the nip roll 51, and the film after the swelling treatment is treated in the dye bath 15 (the treatment contained in the dyeing tank). (Liquid) for a predetermined time and then withdrawing.
  • the film subjected to the dyeing treatment step is preferably a film subjected to at least some uniaxial stretching treatment, or instead of the uniaxial stretching treatment before the dyeing treatment, Alternatively, in addition to the uniaxial stretching process before the dyeing process, it is preferable to perform the uniaxial stretching process during the dyeing process.
  • the dyeing solution of the dyeing bath 15 contains iodine / potassium iodide / water at a weight ratio of about 0.003 to 0.3 / about 0.1 to 10 / An aqueous solution of 100 can be used.
  • potassium iodide other iodides such as zinc iodide may be used, or potassium iodide and other iodides may be used in combination.
  • compounds other than iodide for example, boric acid, zinc chloride, cobalt chloride and the like may coexist. When boric acid is added, it is distinguished from the crosslinking treatment described later in terms of containing iodine.
  • the dyeing bath 15 Can be considered.
  • the temperature of the dyeing bath 15 when dipping the film is usually about 10 to 45 ° C., preferably 10 to 40 ° C., more preferably 20 to 35 ° C., and the dipping time of the film is usually 30 to 600 seconds. Degree, preferably 60 to 300 seconds.
  • An aqueous solution can be used.
  • This dyeing bath 15 may contain a dyeing assistant or the like, and may contain, for example, an inorganic salt such as sodium sulfate or a surfactant. Only one dichroic dye may be used alone, or two or more dichroic dyes may be used in combination.
  • the temperature of the dyeing bath 15 when dipping the film is, for example, about 20 to 80 ° C., preferably 30 to 70 ° C., and the dipping time of the film is usually about 30 to 600 seconds, preferably about 60 to 300 seconds. is there.
  • the film can be uniaxially stretched in the dyeing bath 15 in the dyeing process. Uniaxial stretching of the film can be performed by a method of making a peripheral speed difference between the nip roll 51 and the nip roll 52 arranged before and after the dyeing bath 15.
  • the widening function such as an expander roll, a spiral roll, or a crown roll is provided on the guide rolls 33, 34 and / or 35 in order to convey the polyvinyl alcohol resin film while removing the wrinkles of the film as in the swelling process.
  • Another means for suppressing the generation of wrinkles is to perform a stretching process as in the swelling process.
  • the film drawn from the dyeing bath 15 passes through the guide roll 35 and the nip roll 52 in this order and is introduced into the crosslinking bath 17.
  • the crosslinking treatment step is a treatment performed for the purpose of water resistance and hue adjustment (such as preventing the film from being bluish) by crosslinking.
  • the crosslinking treatment is carried along the film conveyance path constructed by the guide rolls 36 to 38 and the nip roll 52, and is subjected to the dyeing treatment in the crosslinking bath 17 (crosslinking liquid contained in the crosslinking tank). It can be carried out by immersing the film for a predetermined time and then withdrawing it.
  • the crosslinking liquid in the crosslinking bath 17 can be an aqueous solution containing, for example, about 1 to 10 parts by weight of boric acid with respect to 100 parts by weight of water.
  • the crosslinking liquid preferably contains an iodide in addition to boric acid.
  • the amount is, for example, 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water. It can be.
  • iodide include potassium iodide and zinc iodide.
  • compounds other than iodide for example, zinc chloride, cobalt chloride, zirconium chloride, sodium thiosulfate, potassium sulfite, sodium sulfate and the like may coexist.
  • the concentration of boric acid and iodide and the temperature of the crosslinking bath 17 can be appropriately changed depending on the purpose.
  • the purpose of the crosslinking treatment is water resistance by crosslinking, and the polyvinyl alcohol resin film is subjected to swelling treatment, dyeing treatment and crosslinking treatment in this order
  • the temperature of the crosslinking bath when dipping the film is usually about 50 to 70 ° C., preferably 53 to 65 ° C., and the dipping time of the film is usually about 10 to 600 seconds, preferably 20 to 300 seconds, more preferably. Is 20 to 200 seconds.
  • the temperature of the crosslinking bath 17 is usually about 50 to 85 ° C., preferably 55 to 80 ° C. .
  • a crosslinking agent containing boric acid / iodide / water 1 to 5/3 to 30/100 in terms of weight ratio is contained. Liquid can be used.
  • the temperature of the crosslinking bath when dipping the film is usually about 10 to 45 ° C., and the dipping time of the film is usually about 1 to 300 seconds, preferably 2 to 100 seconds.
  • the cross-linking treatment may be performed a plurality of times, usually 2 to 5 times.
  • the composition and temperature of each crosslinking bath used may be the same or different as long as they are within the above range.
  • the cross-linking treatment for water resistance by cross-linking and the cross-linking treatment for hue adjustment may be performed in a plurality of steps, respectively.
  • the uniaxial stretching process can also be performed in the crosslinking bath 17 using the peripheral speed difference between the nip roll 52 and the nip roll 53.
  • a widening function such as an expander roll, a spiral roll, or a crown roll is provided on the guide rolls 36, 37 and / or 38 in order to convey the polyvinyl alcohol resin film while removing the wrinkles of the film as in the swelling treatment.
  • Can be used, or other widening devices such as cross guiders, bend bars, tenter clips can be used.
  • Another means for suppressing the generation of wrinkles is to perform a stretching process as in the swelling process.
  • the film drawn from the crosslinking bath 17 passes through the guide roll 38 and the nip roll 53 in this order and is introduced into the film washing bath 19.
  • the production method of the present invention can include a washing treatment step after the crosslinking treatment step.
  • the washing treatment is performed for the purpose of removing excess chemicals such as boric acid and iodine adhering to the polyvinyl alcohol resin film.
  • the washing treatment can be performed, for example, by immersing the crosslinked polyvinyl alcohol resin film in the film washing bath 19, spraying the film washing solution as a shower on the film, or using these together.
  • FIG. 1 shows an example in which a polyvinyl alcohol resin film is immersed in a cleaning bath 19 to perform a cleaning process.
  • the temperature of the film cleaning bath 19 in the film cleaning process is usually about 2 to 40 ° C., and the immersion time of the film is usually about 2 to 120 seconds.
  • a roll having a widening function such as an expander roll, a spiral roll, or a crown roll is used for the guide rolls 39, 40 and / or 41 for the purpose of conveying the polyvinyl alcohol resin film while removing wrinkles.
  • other widening devices such as cross guiders, bend bars, tenter clips can be used.
  • a stretching process may be performed in order to suppress generation of wrinkles.
  • the raw film 10 is uniaxially stretched wet or dry during the series of processing steps (that is, before and after any one or more processing steps and / or during any one or more processing steps). It is processed.
  • a specific method of the uniaxial stretching process is, for example, between rolls that perform longitudinal uniaxial stretching with a peripheral speed difference between two nip rolls (for example, two nip rolls arranged before and after the treatment bath) constituting the film conveyance path. Stretching, hot roll stretching as described in Japanese Patent No. 2731813, tenter stretching, and the like, and inter-roll stretching is preferred.
  • the uniaxial stretching treatment step can be performed a plurality of times before the polarizing film 23 is obtained from the raw film 10. As described above, the stretching treatment is also advantageous for suppressing the generation of wrinkles on the film.
  • the final cumulative draw ratio of the polarizing film 23 based on the original film 10 is usually about 4.5 to 7 times, preferably 5 to 6.5 times.
  • the stretching treatment step may be performed in any of the above-described processing steps as long as it is before the width constraint step, and the stretching treatment may be performed in any processing step even when the stretching treatment is performed in two or more treatment steps. .
  • a width restraining step is performed in which the polyvinyl alcohol-based resin film is brought into contact with at least one large-diameter free roll having a diameter of 150 mm or more to restrain the width direction.
  • the polyvinyl alcohol-based resin film need not always be in contact with the roll, but preferably 0.5 seconds or more, more preferably 2 seconds or more, from the viewpoint of effective width restraint.
  • the present invention includes at least one large-diameter free roll having a diameter of 150 mm or more as a roll used in the width restraining step. According to the large-diameter free roll, it is easy to ensure the continuous contact time as described above.
  • the diameter of the large-diameter free roll is preferably 200 mm or more, and more preferably 300 mm or more.
  • the diameter of the large-diameter free roll is preferably less than 450 mm.
  • the diameter is 450 mm or more, a load is applied to the polyvinyl alcohol-based resin film due to free roll rotation resistance, and the polyvinyl alcohol-based resin film may be easily broken.
  • the width constraint step it is preferable to include two or more large-diameter free rolls.
  • the roll used in the width restraining step can adjust the transport direction of the polyvinyl alcohol-based resin film and can forcibly curl, and therefore preferably includes a plurality of large-diameter free rolls described above, and the number is 3 or more and 5 or less. More preferably.
  • the polyvinyl alcohol-based resin film will be in contact with any roll for at least 40% of the time between contact with the first roll in the width restraint process and release from the last roll. It is preferable.
  • the time in contact with the roll is 40% or more, a sufficient width restraining effect can be obtained.
  • the time in contact with the roll is more preferably 70% or more.
  • the time in contact with the rolls can be adjusted by the number of rolls, the position of the rolls, and the holding angle to each roll. Further, from the viewpoint of effective width constraint, the continuous time during which the polyvinyl alcohol-based resin film is not in contact with the roll is preferably 2 seconds or less.
  • the point that contacts the first roll in the width constraint step is the introduction point of the width constraint step
  • the point released from the last roll is the derived point from the width constraint step.
  • the first roll and the last roll are the same roll.
  • the time from the start to the end of the width constraint step is preferably 5 seconds or more.
  • it is preferable that the time from the start to the end of the width constraint step is less than 60 seconds.
  • the polyvinyl alcohol-based resin film may be dried more than necessary in the width restraining step, and the polyvinyl alcohol-based resin film may be broken in the subsequent drying step.
  • the polyvinyl alcohol-based resin film is gently dried in a state of being restrained in the width direction, and without applying a large load to the polyvinyl alcohol-based resin film, suppressing shrinkage in the width direction, A thin polarizing film having a small shrinkage force can be produced.
  • the maximum temperature reached by the polyvinyl alcohol-based resin film is, for example, 30 to 100 ° C., preferably 50 to 80 ° C.
  • a width restricting step is performed in the width restricting portion 70. 1 includes three free rolls 71, 72, 73 and hot air dryers 74, 75, 76 arranged to face the free rolls 71, 72, 73, respectively. It has been.
  • Each of the hot air dryers 74, 75, and 76 sends out hot air in the upstream direction from the downstream side with members 74a, 75a, and 76a having outlets that send hot air in the downstream direction from the upstream side arranged on the line in the width direction.
  • the delivery port is configured to include members 74b, 75b, and 76b arranged on the line in the width direction.
  • the hot air sent from the hot air dryers 74, 75, 76 is blown onto the polyvinyl alcohol resin film in contact with the opposing free rolls 71, 72, 73, and the polyvinyl alcohol resin film is dried in the width restraining step. Is controlled. All of the three free rolls 71, 72, 73 are large-diameter free rolls.
  • the point where the polyvinyl alcohol-based resin film contacts the free roll 71 is an introduction point of the width restraint process, and the point released from the free roll 73 is a point derived from the width restraint process. It is.
  • the roll configuration in the width restricting portion 70 is not limited to the form shown in FIG. FIGS. 2 to 5 schematically show other forms in the width restricting portion 70. 2 to 5, the conveyance path of the polyvinyl alcohol-based resin film 10 in the width restriction process is indicated by a solid line, the conveyance path of the polyvinyl alcohol-based resin film 10 before and after the width restriction process is indicated by a dotted line, and the conveyance direction is indicated by an arrow. It shows with.
  • the guide roll immediately before the introduction of the width constraint process is referred to as a guide roll 54, and the guide roll immediately after being derived from the width constraint process is referred to as a guide roll 81.
  • the transport direction of the polyvinyl alcohol-based resin film before and after the width restraint step and in the width restraint step does not necessarily coincide with the example shown in FIG. 1, but the transport direction can be appropriately adjusted by using a guide roll or the like.
  • the time required for transport between the points is 2.83 seconds for P11 to P12, 1.8 seconds for P12 to P13, and P13 to P14.
  • Each of the free rolls 711, 712, 713 and the front and rear guide rolls are arranged so that is 2.83 seconds, P14 to P15 is 1.8 seconds, and P15 to P16 is 2.83 seconds.
  • the time required for the width restraining step is 12.09 seconds, and the time during which the polyvinyl alcohol-based resin film is in contact with the roll is 8.49 seconds. Therefore, 70% of the time of the width restraining step is in contact with one of the rolls.
  • the time required for conveyance between points is 0.9 seconds for P21 to P22, 1.59 seconds for P22 to P23, and P23 to P24.
  • the free rolls 731, 732, 733 and the front and rear guide rolls are arranged so that is 0.38 seconds, P24 to P25 is 1.59 seconds, and P25 to P26 is 0.9 seconds.
  • the time required for the width restraining step is 5.36 seconds, and the time during which the polyvinyl alcohol-based resin film is in contact with the roll is 2.18 seconds. Therefore, 41% of the time of the width restraining step is in contact with any roll.
  • two free rolls 731 and 733 having a diameter of 120 mm and a free roll 732 having a diameter of 450 mm are arranged.
  • the polyvinyl alcohol-based resin film comes into contact with the free roll 731 at P31 and is introduced into the width restraining step, and then released from the free roll 731 at P32. Thereafter, the contact is made with the next free roll 732 at P33, and the free roll 732 is released at P34. Then, the final free roll 733 is contacted at P35, released from the free roll 733 at P36, and derived from the width restraining step.
  • FIG. 1 the example shown in FIG.
  • the time required for conveyance between the points is 0.85 seconds for P31 to P32, 0.88 seconds for P32 to P33, and P33 to P34.
  • Each of the free rolls 721, 722, 723 and the front and rear guide rolls are arranged so that is 6.36 seconds, P34 to P35 is 0.88 seconds, and P35 to P36 is 0.85 seconds.
  • the time required for the width restraining step is 9.82 seconds, of which the time that the polyvinyl alcohol-based resin film is in contact with the roll is 8.06 seconds. Therefore, 82% of the time of the width restraining process is in contact with one of the rolls.
  • a free roll 741 having a diameter of 550 mm is arranged.
  • the polyvinyl alcohol-based resin film is brought into contact with the free roll 741 at P41 and introduced into the width restraint process, and then released from the free roll 741 at P42 and derived from the width restraint process.
  • the film conveyance speed is 10 m / min
  • the time required for conveyance between the points is such that the free roll 741 and the front and rear guide rolls are set such that P41 to P42 are 5.18 seconds.
  • P41 to P42 are 5.18 seconds.
  • it is in contact with the roll of the polyvinyl alcohol-based resin film in all of 5.18 seconds, which is the time required for the width restraining step, that is, 100% of the time of the width restraining step.
  • the width constraint step is preferably performed immediately after the treatment step in which the polyvinyl alcohol-based resin film is brought into contact with the treatment liquid.
  • the process immediately before the width constraint process is a cleaning process
  • the processing liquid is a cleaning processing liquid.
  • the treatment liquid with which the polyvinyl alcohol-based resin film is brought into contact immediately before the width restraining step may be a dyeing treatment solution in the dyeing treatment step, a crosslinking treatment solution in the crosslinking treatment step, or other treatments (complementary colors) described later. Treatment or zinc treatment).
  • a method of contacting the polyvinyl alcohol resin film with the treatment liquid conventionally known methods such as immersion in a treatment bath, spraying of the treatment liquid by a shower, application of the treatment liquid, and the like are used.
  • the polyvinyl alcohol-based resin film is preferably introduced into the width restraining step within 20 seconds after the contact with the treatment liquid in the step immediately before the width restraining step is completed. When it exceeds 20 seconds, the time during which the polyvinyl alcohol-based resin film is gently dried in a state where the width is not restrained becomes long, and the width restraining effect may not be sufficiently exhibited.
  • the time when the contact with the processing liquid in the immediately preceding process is completed is the time when it is drawn out from the cleaning bath 19.
  • the moisture content of the polyvinyl alcohol-based resin film upon introduction into the width restraining step is 30% by weight or more.
  • the moisture content of the polyvinyl alcohol-based resin film is less than 30% by weight, the width constraint effect may not be sufficiently exhibited.
  • the moisture content at the time of introduction into the width constraint process can be regarded as the same as the moisture content at the position P ⁇ b> 1 immediately before being introduced into the width constraint portion 70.
  • the maximum temperature reached by the polyvinyl alcohol-based resin film is, for example, 30 to 100 ° C., preferably 50 to 80 ° C.
  • a drying step is performed in which a drying treatment is performed on the polyvinyl alcohol-based resin film.
  • the drying step is a step of further reducing the moisture content of the polyvinyl alcohol-based resin film, for example, a step of reducing the moisture content of 15% by weight or more and less than 30% by weight to a moisture content of less than 15% by weight.
  • Examples of the drying method include a hot air dryer, an infrared heater, or a method of drying using a combination of these.
  • the maximum temperature reached by the polyvinyl alcohol-based resin film is, for example, 30 to 100 ° C., preferably 50 to 90 ° C.
  • the time for the drying step is, for example, 60 to 600 seconds, preferably 120 to 600 seconds.
  • Processing other than the processing described above can also be added.
  • treatments that can be added include immersion treatment (complementary color treatment) in an aqueous iodide solution that does not contain boric acid, and immersion treatment in an aqueous solution that does not contain boric acid and contains zinc chloride, etc. Zinc treatment).
  • a polarizing plate can be obtained by bonding a protective film via an adhesive on at least one surface of the polarizing film produced as described above.
  • the protective film for example, a film made of an acetyl cellulose resin such as triacetyl cellulose or diacetyl cellulose; a film made of a polyester resin such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate and polybutylene terephthalate; a polycarbonate resin film, a cyclo Examples include olefin resin films; acrylic resin films; and films made of polypropylene-based chain olefin resins.
  • an adhesive used for laminating a polarizing film and a protective film an active energy ray curable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, an aqueous solution of a polyvinyl alcohol resin, or an aqueous solution in which a crosslinking agent is blended.
  • water-based adhesives such as urethane emulsion adhesives.
  • the ultraviolet curable adhesive may be a mixture of an acrylic compound and a photo radical polymerization initiator, a mixture of an epoxy compound and a photo cationic polymerization initiator, or the like.
  • a cationic polymerizable epoxy compound and a radical polymerizable acrylic compound may be used in combination, and a photo cationic polymerization initiator and a photo radical polymerization initiator may be used in combination as an initiator.
  • the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
  • the film thickness and shrinkage force were measured by the following methods.
  • the thickness of the polarizing film was measured with a contact-type film thickness meter (trade name “DIGIMICRO MH-15M” manufactured by Nikon Corporation). In addition, the film thickness of the polarizing film was measured at 15 points at different positions in the width direction, and the average value was calculated. Table 1 shows the average values.
  • the temperature was raised, and the temperature inside the sample chamber was set to be maintained at 80 ° C. after the temperature was raised. After allowing the temperature to rise for another 4 hours, the contraction force in the long side direction of the test piece was measured in an environment at 80 ° C. In this measurement, the static load was 0 mN, and a SUS probe was used as the jig.
  • Example 1 The polarizing film was manufactured using the apparatus similar to the polarizing film manufacturing apparatus shown by FIG. As the free rolls 71, 72, 73 disposed in the width restricting portion 70, those having a diameter of 300 mm were used. In the drying furnace 90, no. 1-No. Drying was performed using three hot air dryers No.3.
  • Swelling treatment step A 30 ⁇ m-thick polyvinyl alcohol film [trade name “Kuraray Poval Film VF-PE # 3000” manufactured by Kuraray Co., Ltd., polymerization degree 2400, saponification degree 99.9 mol% or more] While being conveyed, the film was uniaxially stretched about 4 times in a dry manner. The obtained stretched polyvinyl alcohol film is conveyed while being continuously unwound from the raw roll 11, and immersed in a swelling bath 13 containing pure water at 40 ° C. for 60 seconds while maintaining the tension state so that the film does not loosen. did.
  • Table 1 shows the temperature of the hot air blown from the three hot air dryers 74 to 76 in the width restricting portion 70. Further, the moisture content of the film immediately before being introduced into the width restricting portion 70 (position P1) was measured with a moisture meter (product name: moisture meter IRMA1100, manufactured by Chino Corporation). The results are shown in Table 1. The time from taking out the film from the washing bath 19 to contacting the free roll 71 was 12 seconds.
  • the time from when the film contacts the first free roll 71 until it is released from the last free roll 73 (the time of the width restricting step), and between the free roll 71 and the free roll 72 And the time which is not contacting between the free roll 72 and the free roll 73 was measured.
  • the time of the width restraining step is 8.1 seconds
  • the continuous time when the film is not in contact with the free roll is 2 seconds or less
  • the time when the film is in contact with the free rolls 71, 72, 73 is It was 78% with respect to the time required for the restraint process.
  • Example 2 A polarizing film was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the hot air sent from the three hot air dryers 74 to 76 in the width restricting portion 70 was as shown in Table 1. Similar to Example 1, the moisture content of the film immediately before being introduced into the width restricting portion 70 (position P1), immediately before being introduced into the drying furnace 90 (position P3), and immediately after being introduced from the drying furnace 90 (position P4). The rate was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 Three hot air dryers No. 3 in the drying furnace 90 in the drying process. 1-No. A polarizing film was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the hot air sent from No. 3 was as shown in Table 1. As in Example 1, the film moisture immediately before being introduced into the width restraining step 70 (position P1), immediately before being introduced into the drying furnace 90 (position P3), and immediately after being introduced from the drying furnace 90 (position P4). The rate was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 The temperature of the hot air sent from the three hot air dryers 74 to 76 in the width restricting section 70 and the three hot air dryers No. 3 in the drying furnace 90 in the drying process.
  • 1-No. A polarizing film was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the hot air sent from No. 3 was as shown in Table 1.
  • the film moisture immediately before being introduced into the width restraining step 70 position P1
  • position P3 immediately before being introduced into the drying furnace 90
  • position P4 immediately after being introduced from the drying furnace 90
  • Example 5 In the configuration within the width restricting portion 70, the free roll 72 and the hot air dryer 75 facing the free roll 72 are not provided, and the temperature of the hot air sent from the remaining two hot air dryers 74 and 76 is set as shown in Table 1.
  • a polarizing film was produced in the same manner as Example 1 except for the above. Similar to Example 1, the moisture content of the film immediately before being introduced into the width restricting portion 70 (position P1), immediately before being introduced into the drying furnace 90 (position P3), and immediately after being introduced from the drying furnace 90 (position P4). The rate was measured. The results are shown in Table 1.
  • the time from when the film contacts the first free roll 71 until it is released from the last free roll 73 (the time of the width restricting step), and the free roll 71 and the free roll 73 The time during which there was no contact was measured.
  • the time of the width restraint process is 6.2 seconds
  • the continuous time when the film is not in contact with the free roll is 2 seconds or less
  • the time when the film is in contact with the free rolls 71 and 73 is the width restraint process. 44% of the time required for
  • Example 6> A polarizing film was produced in the same manner as in Example 1 except that the three hot air dryers 74 to 76 in the width restricting portion 70 were not used. Similar to Example 1, the moisture content of the film immediately before being introduced into the width restricting portion 70 (position P1), immediately before being introduced into the drying furnace 90 (position P3), and immediately after being introduced from the drying furnace 90 (position P4). The rate was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 7 The three hot air dryers 74 to 76 in the width restricting portion 70 were not used, and the three hot air dryers No. 3 in the drying furnace 90 in the drying process were used. 1-No. A polarizing film was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the hot air sent from No. 3 was as shown in Table 1. Similar to Example 1, the moisture content of the film immediately before being introduced into the width restricting portion 70 (position P1), immediately before being introduced into the drying furnace 90 (position P3), and immediately after being introduced from the drying furnace 90 (position P4). The rate was measured. The results are shown in Table 1.

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Abstract

処理液に接触させた後の前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、少なくとも一つの直径１５０ｍｍ以上のフリーロールに接触させて幅方向に拘束する幅拘束工程と、前記幅拘束工程後に、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾燥させる乾燥工程と、を含む、偏光フィルムの製造方法。

Description

偏光フィルムの製造方法
　本発明は、偏光板の構成部材として用いることのできる偏光フィルムの製造方法に関する。
　偏光フィルムには、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素や二色性染料のような二色性色素を吸着配向させたものが従来用いられている。偏光フィルムは通常、その片面又は両面に接着剤を用いて保護フィルムを貼合して偏光板とされ、液晶テレビ、パーソナルコンピュータ用モニター及び携帯電話等の液晶表示装置に代表される画像表示装置に用いられている。近年、液晶表示装置の薄型化に伴い、薄型化の偏光フィルムが要求されている。
　一般に偏光フィルムは、連続的に搬送される長尺のポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、浴中にて、例えば、膨潤、染色、架橋、延伸等の各処理を施した後に、洗浄処理を施してから乾燥することにより製造される（例えば、特開２００９－４８１７９号公報参照）。
特開２００９－４８１７９号公報
　乾燥工程に供されるポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、延伸処理が施されているために、乾燥工程により水分が除去される際にフィルムが幅方向に収縮し、幅方向の収縮により厚さが大きくなる傾向があり、薄型化の要求を満足できるものではなかった。
　特許文献１には、乾燥工程において、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを複数個の熱ロールに接触させて乾燥することにより、乾燥工程における幅方向の収縮を抑制して、薄型の偏光フィルムを提供することが記載されている。しかしながら、水分率が高いポリビニルアルコール系樹脂フィルムを熱ロールに接触させて幅方向に拘束した場合、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが破断しやすいという問題があった。
　一方、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの水分率がある程度低くなってから乾燥工程を行なうことにより幅方向の収縮を抑える方法も考えられるが、このような方法によるとポリビニルアルコール系樹脂フィルムとロールの摩擦力が低下するため、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムをロールに接触させただけでは十分に幅方向の拘束が行えず、幅方向をテンタークリップ等で機械的に固定する必要があり、やはり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが破断しやすいという問題があった。
　本発明は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの破断を抑制しながら幅方向の収縮を抑制して、薄型で収縮力の小さい偏光フィルムを製造することができる偏光フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明は、以下に示す偏光フィルムの製造方法を提供する。
　［１］　処理液に接触させた後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、少なくとも一つの直径１５０ｍｍ以上のフリーロールに接触させて幅方向に拘束する幅拘束工程と、
　前記幅拘束工程後に、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾燥させる乾燥工程と、を含む、偏光フィルムの製造方法。
　［２］　前記幅拘束工程において、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、前記フリーロールを含む複数のロールに接触され、最初のロールに接触してから最後のロールから解放されるまでの間の少なくとも４０％の時間はいずれかのロールに接触されている、［１］に記載の偏光フィルムの製造方法。
　［３］　前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、前記処理液との接触が終了した後２０秒以内に、前記幅拘束工程における最初のロールに接触される、［１］または［２］に記載の偏光フィルムの製造方法。
　［４］　前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、前記幅拘束工程において最初のロールに接触する時点の水分率が３０重量％以上である、［１］～［３］のいずれかに記載の偏光フィルムの製造方法。
　本発明の方法によれば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの破断を抑制しながら幅方向の収縮を抑制して、薄型で収縮力の小さい偏光フィルムを製造することができる。
本発明に係る偏光フィルムの製造方法及びそれに用いる偏光フィルム製造装置の一例を模式的に示す断面図である。 幅拘束部内のロール構成の一例を模式的に示す断面図である。 幅拘束部内のロール構成の一例を模式的に示す断面図である。 幅拘束部内のロール構成の一例を模式的に示す断面図である。 幅拘束部内のロール構成の一例を模式的に示す断面図である。
　＜偏光フィルムの製造方法＞
　本発明において偏光フィルムは、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素（ヨウ素や二色性染料）が吸着配向しているものである。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂は通常、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得られる。そのケン化度は、通常約８５モル％以上、好ましくは約９０モル％以上、より好ましくは約９９モル％以上である。ポリ酢酸ビニル系樹脂は、例えば、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体等であることができる。共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類等を挙げることができる。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常約１０００～１００００、好ましくは約１５００～５０００程度である。
　これらのポリビニルアルコール系樹脂は変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等も使用し得る。
　本発明では、偏光フィルム製造の開始材料として、厚みが６５μｍ以下（例えば６０μｍ以下）、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは３５μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下の未延伸のポリビニルアルコール系樹脂フィルム（原反フィルム）を用いる。これにより市場要求が益々高まっている薄膜の偏光フィルムを得ることができる。原反フィルムが薄いほど、延伸処理時のフィルム破断を生じやすいが、本発明によれば、原反フィルムが薄い場合でもフィルム破断を効果的に抑制することができる。原反フィルムは、事前に気相中で延伸処理が施されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムでもよい。
　原反フィルムの幅は特に制限されず、例えば４００～６０００ｍｍ程度であることができるが、フィルム幅が大きいほど延伸処理時にフィルム破断を生じやすい傾向にある。
　本発明において原反フィルムは、長尺の未延伸ポリビニルアルコール系樹脂フィルムのロール（原反ロール）として用意される。
　偏光フィルムは、上記の長尺の原反フィルムを原反ロールから巻出しつつ、偏光フィルム製造装置のフィルム搬送経路に沿って連続的に搬送させて処理液に接触させる処理工程を実施した後に、幅拘束工程を実施し、その後に乾燥工程を実施することにより長尺の偏光フィルムとして連続製造することができる。
　上記処理工程としては、例えば、原反フィルムを膨潤浴に浸漬させた後に引き出す膨潤処理工程、膨潤処理後のフィルムを染色浴に浸漬させた後に引き出す染色処理工程、染色処理後のフィルムを架橋浴に浸漬させた後に引き出す架橋処理工程を含むことができる。また、これら一連の処理工程の間（すなわち、いずれか１以上の処理工程の前後及び／又はいずれか１以上の処理工程中）に、湿式又は乾式にて一軸延伸処理を施す。必要に応じて、他の処理工程を付加してもよい。上記の各処理工程は、１つの浴にフィルムを浸漬させる処理であってもよいし、２以上の浴に順次浸漬させる処理であってもよい。
　上記幅拘束工程は、上記処理工程において処理液に接触させた後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、少なくとも一つの直径１５０ｍｍ以上のフリーロール（以下、「大径フリーロール」ともいう）に接触させて幅方向に拘束する工程である。幅拘束工程でポリビニル系アルコール樹脂フィルムを接触させるロールは、一つまたは複数の大径フリーロールと、これに加えて直径１５０ｍｍ未満のフリーロール、駆動ロールが含まれていても良い。本明細書でいうところのポリビニルアルコール系樹脂フィルムのロールへの接触は、点接触ではなく面接触（ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが、長さ方向に幅をもってフリーロールに接触していること）をいう。面接触により、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが幅方向に拘束されることになる。
　ここで、フリーロールとは、モータ等の駆動手段が取り付けられていないロールのことである。上記のように処理液に接触させたポリビニルアルコール系樹脂フィルムの幅方向を拘束する手段としてフリーロールを用いることにより、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの破断を抑制することができる。本発明では、このような幅拘束工程を設けることで、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは幅方向に拘束した状態で緩やかに乾燥されることとなり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに大きな負荷をかけずに、幅方向の収縮を抑制して、薄型で収縮力の小さい偏光フィルムを製造することができる。
　上記乾燥工程としては、幅拘束工程を施されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾燥させて偏光フィルムを得る工程であり、例えば１５重量％未満の水分率に低減させる工程である。
　以下、図１を参照しながら、本発明に係る偏光フィルムの製造方法についてより詳細に説明する。図１は、本発明に係る偏光フィルムの製造方法及びそれに用いる偏光フィルム製造装置の一例を模式的に示す断面図である。図１に示される偏光フィルム製造装置は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる原反（未延伸）フィルム１０を、原反ロール１１より連続的に巻出しながらフィルム搬送経路に沿って搬送させることにより、フィルム搬送経路上に設けられる膨潤浴１３、染色浴１５、架橋浴１７、及び洗浄浴１９を順次通過させ、その後、幅拘束部７０を通過させ、最後に乾燥炉９０を通過させるように構成されている。得られた偏光フィルムは、例えば、そのまま次の偏光板作製工程（偏光フィルム２３の片面又は両面に保護フィルムを貼合する工程）に搬送することができる。図１における矢印は、フィルムの搬送方向を示している。
　なお図１は、膨潤浴１３、染色浴１５、架橋浴１７及び洗浄浴１９をそれぞれ１槽ずつ設けた例を示しているが、必要に応じて、いずれか１以上の処理浴（膨潤浴１３、染色浴１５、架橋浴１７及び洗浄浴１９のような、フィルム搬送経路上に設けられるポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対して処理を施す処理液を収容する浴を総称して「処理浴」ともいう。）を２槽以上設けてもよい。
　偏光フィルム製造装置のフィルム搬送経路は、上記処理浴、幅拘束部７０及び乾燥炉９０の他、搬送されるフィルムを支持する、あるいはさらにフィルム搬送方向を変更することができるガイドロール３０～４１，６０，６１，８１や、搬送されるフィルムを押圧・挟持し、その回転による駆動力をフィルムに与えることができる、あるいはさらにフィルム搬送方向を変更することができるニップロール５０～５４，８２，８３を適宜の位置に配置することによって構築することができる。ガイドロールやニップロールは、各処理浴、乾燥炉の前後や処理浴中に配置することができ、これにより処理浴へのフィルムの導入・浸漬及び処理浴からの引き出しを行うことができる〔図１参照〕。例えば、各処理浴中に１以上のガイドロールを設け、これらのガイドロールに沿ってフィルムを搬送させることにより、各処理浴にフィルムを浸漬させることができる。
　図１に示される偏光フィルム製造装置は、各処理浴の前後にニップロールが配置されており（ニップロール５０～５４）、これにより、いずれか１以上の処理浴中で、その前後に配置されるニップロール間に周速差をつけて縦一軸延伸を行うロール間延伸を実施することが可能になっている。以下、各工程について説明する。
　（膨潤処理工程）
　膨潤処理工程は、原反フィルム１０表面の異物除去、原反フィルム１０中の可塑剤除去、易染色性の付与、原反フィルム１０の可塑化等の目的で行われる。処理条件は、当該目的が達成できる範囲で、かつ原反フィルム１０の極端な溶解や失透等の不具合を生じない範囲で決定される。
　図１を参照して、膨潤処理工程は、原反フィルム１０を原反ロール１１より連続的に巻出しながら、フィルム搬送経路に沿って搬送させ、原反フィルム１０を膨潤浴１３に所定時間浸漬し、次いで引き出すことによって実施することができる。図１の例において、原反フィルム１０を巻き出してから膨潤浴１３に浸漬させるまでの間、原反フィルム１０は、ガイドロール６０，６１及びニップロール５０によって構築されたフィルム搬送経路に沿って搬送される。膨潤処理においては、ガイドロール３０～３２によって構築されたフィルム搬送経路に沿って搬送される。
　膨潤浴１３の膨潤液としては、純水のほか、ホウ酸（特開平１０－１５３７０９号公報）、塩化物（特開平０６－２８１８１６号公報）、無機酸、無機塩、水溶性有機溶媒、アルコール類等を約０．０１～１０重量％の範囲で添加した水溶液を使用することも可能である。
　膨潤浴１３の温度は、例えば１０～５０℃程度、好ましくは１０～４０℃程度、より好ましくは１５～３０℃程度である。原反フィルム１０の浸漬時間は、好ましくは１０～３００秒程度、より好ましくは２０～２００秒程度である。また、原反フィルム１０が予め気体中で延伸したポリビニルアルコール系樹脂フィルムである場合、膨潤浴１３の温度は、例えば２０～７０℃程度、好ましくは３０～６０℃程度である。原反フィルム１０の浸漬時間は、好ましくは３０～３００秒程度、より好ましくは６０～２４０秒程度である。
　膨潤処理では、原反フィルム１０が幅方向に膨潤してフィルムにシワが入るといった問題が生じやすい。このシワを取りつつフィルムを搬送するための１つの手段として、ガイドロール３０，３１及び／又は３２にエキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロールのような拡幅機能を有するロールを用いたり、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップのような他の拡幅装置を用いたりすることが挙げられる。シワの発生を抑制するためのもう１つの手段は延伸処理を施すことである。例えば、ニップロール５０とニップロール５１との周速差を利用して膨潤浴１３中で一軸延伸処理を施すことができる。
　膨潤処理では、フィルムの搬送方向にもフィルムが膨潤拡大するので、フィルムに積極的な延伸を行わない場合は、搬送方向のフィルムのたるみを無くすために、例えば、膨潤浴１３の前後に配置するニップロール５０，５１の速度をコントロールする等の手段を講ずることが好ましい。また、膨潤浴１３中のフィルム搬送を安定化させる目的で、膨潤浴１３中での水流を水中シャワーで制御したり、ＥＰＣ装置（Ｅｄｇｅ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ
　Ｃｏｎｔｒｏｌ装置：フィルムの端部を検出し、フィルムの蛇行を防止する装置）等を併用したりすることも有用である。
　図１に示される例において、膨潤浴１３から引き出されたフィルムは、ガイドロール３２、ニップロール５１を順に通過して染色浴１５へ導入される。
　（染色処理工程）
　染色処理工程は、膨潤処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着、配向させる等の目的で行われる。処理条件は、当該目的が達成できる範囲で、かつフィルムの極端な溶解や失透等の不具合が生じない範囲で決定される。図１を参照して、染色処理工程は、ガイドロール３３～３５及びニップロール５１によって構築されたフィルム搬送経路に沿って搬送させ、膨潤処理後のフィルムを染色浴１５（染色槽に収容された処理液）に所定時間浸漬し、次いで引き出すことによって実施することができる。二色性色素の染色性を高めるために、染色処理工程に供されるフィルムは、少なくともある程度の一軸延伸処理を施したフィルムであることが好ましく、又は染色処理前の一軸延伸処理の代わりに、あるいは染色処理前の一軸延伸処理に加えて、染色処理時に一軸延伸処理を行うことが好ましい。
　二色性色素としてヨウ素を用いる場合、染色浴１５の染色液には、例えば、濃度が重量比でヨウ素／ヨウ化カリウム／水＝約０．００３～０．３／約０．１～１０／１００である水溶液を用いることができる。ヨウ化カリウムに代えて、ヨウ化亜鉛等の他のヨウ化物を用いてもよく、ヨウ化カリウムと他のヨウ化物を併用してもよい。また、ヨウ化物以外の化合物、例えば、ホウ酸、塩化亜鉛、塩化コバルト等を共存させてもよい。ホウ酸を添加する場合は、ヨウ素を含む点で後述する架橋処理と区別され、水溶液が水１００重量部に対し、ヨウ素を約０．００３重量部以上含んでいるものであれば、染色浴１５とみなすことができる。フィルムを浸漬するときの染色浴１５の温度は、通常１０～４５℃程度、好ましくは１０～４０℃であり、より好ましくは２０～３５℃であり、フィルムの浸漬時間は、通常３０～６００秒程度、好ましくは６０～３００秒である。
　二色性色素として水溶性二色性染料を用いる場合、染色浴１５の染色液には、例えば、濃度が重量比で二色性染料／水＝約０．００１～０．１／１００である水溶液を用いることができる。この染色浴１５には、染色助剤等を共存させてもよく、例えば、硫酸ナトリウム等の無機塩や界面活性剤などを含有していてもよい。二色性染料は１種のみを単独で用いてもよいし、２種類以上の二色性染料を併用してもよい。フィルムを浸漬するときの染色浴１５の温度は、例えば２０～８０℃程度、好ましくは３０～７０℃であり、フィルムの浸漬時間は、通常３０～６００秒程度、好ましくは６０～３００秒程度である。
　上述のように染色処理工程では、染色浴１５でフィルムの一軸延伸を行うことができる。フィルムの一軸延伸は、染色浴１５の前後に配置したニップロール５１とニップロール５２との間に周速差をつけるなどの方法によって行うことができる。
　染色処理においても、膨潤処理と同様にフィルムのシワを除きつつポリビニルアルコール系樹脂フィルムを搬送するために、ガイドロール３３，３４及び／又は３５にエキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロールのような拡幅機能を有するロールを用いたり、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップのような他の拡幅装置を用いたりすることができる。シワの発生を抑制するためのもう１つの手段は、膨潤処理と同様、延伸処理を施すことである。
　図１に示される例において、染色浴１５から引き出されたフィルムは、ガイドロール３５、ニップロール５２を順に通過して架橋浴１７へ導入される。
　（架橋処理工程）
　架橋処理工程は、架橋による耐水化や色相調整（フィルムが青味がかるのを防止する等）などの目的で行う処理である。図１を参照して、架橋処理は、ガイドロール３６～３８及びニップロール５２によって構築されたフィルム搬送経路に沿って搬送させ、架橋浴１７（架橋槽に収容された架橋液）に染色処理後のフィルムを所定時間浸漬し、次いで引き出すことによって実施することができる。
　架橋浴１７の架橋液としては、水１００重量部に対してホウ酸を例えば約１～１０重量部含有する水溶液であることができる。架橋液は、染色処理で使用した二色性色素がヨウ素の場合、ホウ酸に加えてヨウ化物を含有することが好ましく、その量は、水１００重量部に対して、例えば１～３０重量部とすることができる。ヨウ化物としては、ヨウ化カリウム、ヨウ化亜鉛等が挙げられる。また、ヨウ化物以外の化合物、例えば、塩化亜鉛、塩化コバルト、塩化ジルコニウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、硫酸ナトリウム等を共存させてもよい。
　架橋処理においては、その目的によって、ホウ酸及びヨウ化物の濃度、並びに架橋浴１７の温度を適宜変更することができる。例えば、架橋処理の目的が架橋による耐水化であり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対し、膨潤処理、染色処理及び架橋処理をこの順に施す場合、架橋浴の架橋剤含有液は、濃度が重量比でホウ酸／ヨウ化物／水＝３～１０／１～２０／１００の水溶液であることができる。必要に応じ、ホウ酸に代えてグリオキザール又はグルタルアルデヒド等の他の架橋剤を用いてもよく、ホウ酸と他の架橋剤を併用してもよい。フィルムを浸漬するときの架橋浴の温度は、通常５０～７０℃程度、好ましくは５３～６５℃であり、フィルムの浸漬時間は、通常１０～６００秒程度、好ましくは２０～３００秒、より好ましくは２０～２００秒である。また、膨潤処理前に予め延伸したポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対して染色処理及び架橋処理をこの順に施す場合、架橋浴１７の温度は、通常５０～８５℃程度、好ましくは５５～８０℃である。
　色相調整を目的とする架橋処理においては、例えば、二色性色素としてヨウ素を用いた場合、濃度が重量比でホウ酸／ヨウ化物／水＝１～５／３～３０／１００の架橋剤含有液を使用することができる。フィルムを浸漬するときの架橋浴の温度は、通常１０～４５℃程度であり、フィルムの浸漬時間は、通常１～３００秒程度、好ましくは２～１００秒である。
　架橋処理は複数回行ってもよく、通常２～５回行われる。この場合、使用する各架橋浴の組成及び温度は、上記の範囲内であれば同じであってもよく、異なっていてもよい。架橋による耐水化のための架橋処理及び色相調整のための架橋処理は、それぞれ複数の工程で行ってもよい。
　ニップロール５２とニップロール５３との周速差を利用して架橋浴１７中で一軸延伸処理を施すこともできる。
　架橋処理においても、膨潤処理と同様にフィルムのシワを除きつつポリビニルアルコール系樹脂フィルムを搬送するために、ガイドロール３６，３７及び／又は３８にエキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロールのような拡幅機能を有するロールを用いたり、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップのような他の拡幅装置を用いたりすることができる。シワの発生を抑制するためのもう１つの手段は、膨潤処理と同様、延伸処理を施すことである。
　図１に示される例において、架橋浴１７から引き出されたフィルムは、ガイドロール３８、ニップロール５３を順に通過してフィルム洗浄浴１９へ導入される。
　（洗浄処理工程）
　本発明の製造方法は、架橋処理工程後の洗浄処理工程を含むことができる。洗浄処理は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに付着した余分なホウ酸やヨウ素等の薬剤を除去する目的で行われる。洗浄処理は、例えば、架橋処理したポリビニルアルコール系樹脂フィルムをフィルム洗浄浴１９に浸漬、又は該フィルムに対してフィルム洗浄液をシャワーとして噴霧、若しくはこれらを併用することによって行うことができる。
　図１には、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを洗浄浴１９に浸漬して洗浄処理を行う場合の例を示している。フィルム洗浄処理におけるフィルム洗浄浴１９の温度は、通常２～４０℃程度であり、フィルムの浸漬時間は、通常２～１２０秒程度である。
　なお、洗浄処理においても、シワを除きつつポリビニルアルコール系樹脂フィルムを搬送する目的で、ガイドロール３９，４０及び／又は４１にエキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロールのような拡幅機能を有するロールを用いたり、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップのような他の拡幅装置を用いたりすることができる。また、フィルム洗浄処理において、シワの発生を抑制するために延伸処理を施してもよい。
　（延伸処理工程）
　上述のように原反フィルム１０は、上記一連の処理工程の間（すなわち、いずれか１以上の処理工程の前後及び／又はいずれか１以上の処理工程中）に、湿式又は乾式にて一軸延伸処理される。一軸延伸処理の具体的方法は、例えば、フィルム搬送経路を構成する２つのニップロール（例えば、処理浴の前後に配置される２つのニップロール）間に周速差をつけて縦一軸延伸を行うロール間延伸、特許第２７３１８１３号公報に記載されるような熱ロール延伸、テンター延伸等であることができ、好ましくはロール間延伸である。一軸延伸処理工程は、原反フィルム１０から偏光フィルム２３を得るまでの間に複数回にわたって実施することができる。上述のように延伸処理は、フィルムのシワの発生の抑制にも有利である。
　原反フィルム１０を基準とする、偏光フィルム２３の最終的な累積延伸倍率は通常、４．５～７倍程度であり、好ましくは５～６．５倍である。
　延伸処理工程は、幅拘束工程の前であれば上述のいずれの処理工程で行ってもよく、２以上の処理工程で延伸処理を行う場合においても延伸処理はいずれの処理工程で行ってもよい。
　（幅拘束工程）
　洗浄処理工程の後、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、少なくとも一つの直径１５０ｍｍ以上の大径フリーロールに接触させて幅方向を拘束する幅拘束工程を行う。
　幅拘束工程において、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは常時ロールに接触されている必要はないが、効果的な幅拘束を行うことができる観点から、好ましくは０．５秒間以上、さらに好ましくは２秒間以上の連続した接触時間があることが好ましい。本発明は、幅拘束工程で用いられるロールとして直径１５０ｍｍ以上の大径フリーロールを少なくとも１つ含む。大径フリーロールによると、上記のような連続した接触時間を確保しやすくなる。大径フリーロールの直径は、２００ｍｍ以上であることが好ましく、３００ｍｍ以上であることがさらに好ましい。大径フリーロールの直径は、４５０ｍｍ未満であることが好ましい。直径が４５０ｍｍ以上である場合は、フリーロール回転抵抗によりポリビニルアルコール系樹脂フィルムに負荷がかかり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが破断しやすくなるおそれがある。幅拘束工程においては、大径フリーロールを２つ以上含むことが好ましい。
　幅拘束工程で用いられるロールは、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの搬送方向を調整でき、またカール強制できることから、上記した大径フリーロールを含む複数であることが好ましく、３個以上５個以下であることがさらに好ましい。複数のロールが用いられる場合、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、幅拘束工程における最初のロールに接触してから最後のロールから解放されるまでの間の少なくとも４０％の時間はいずれかのロールに接触していることが好ましい。ロールに接触している時間が４０％以上であることにより、十分な幅拘束効果が得られる。ロールに接触している時間は、さらに好ましくは７０％以上である。ロールに接触している時間は、ロールの個数、ロールの配置位置、各ロールへの抱き角により調整することができる。また、効果的な幅拘束を行う観点から、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムがロールに接触されていない連続した時間は２秒以下であることが好ましい。
　なお、本明細書においては、幅拘束工程において最初のロールに接触した点を幅拘束工程の導入点とし、最後のロールから解放された点を幅拘束工程からの導出点とする。幅拘束工程で用いられるロールが一つの場合は、最初のロールと最後のロールが同一のロールとなる。幅拘束工程の開始から終了までの時間は５秒以上であることが好ましい。また、幅拘束工程の開始から終了までの時間は６０秒未満であることが好ましい。６０秒以上の場合、幅拘束工程でのポリビニルアルコール系樹脂フィルムの乾燥が必要以上に進行し、後段の乾燥工程でポリビニルアルコール系樹脂フィルムが破断する場合がある。
　幅拘束工程においては、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは幅方向に拘束された状態で緩やかに乾燥されることとなり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに大きな負荷をかけずに、幅方向の収縮を抑制して、薄型で収縮力の小さい偏光フィルムを製造することができる。幅拘束工程における乾燥状態を制御するために、例えば、熱風乾燥機、赤外線ヒータ、またはこれらを併用して乾燥する手段を有していることが好ましい。幅拘束工程において、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが到達する最高温度は、例えば３０～１００℃、好ましくは５０～８０℃である。
　図１においては、幅拘束部７０内で幅拘束工程が施される。図１に示す幅拘束部７０においては、３つのフリーロール７１，７２，７３と、各フリーロール７１，７２，７３にそれぞれ対向するように配置された熱風乾燥機７４，７５，７６とが設けられている。各熱風乾燥機７４，７５，７６は、上流側から下流方向に熱風を送出する送出口が幅方向にライン上に配置された部材７４ａ，７５ａ，７６ａと下流側から上流方向に熱風を送出する送出口が幅方向にライン上に配置された部材７４ｂ，７５ｂ，７６ｂとを備える構成である。熱風乾燥機７４，７５，７６より送出される熱風が対向するフリーロール７１，７２，７３に接触しているポリビニルアルコール系樹脂フィルムに吹きつけられて幅拘束工程におけるポリビニルアルコール系樹脂フィルムの乾燥状態が制御される。３つのフリーロール７１，７２，７３はいずれも大径フリーロールである。図１に示す幅拘束部７０内では、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムがフリーロール７１に接触した点が幅拘束工程の導入点であり、フリーロール７３から解放された点が幅拘束工程からの導出点である。
　幅拘束部７０内のロール構成は図１に示す形態に限定されることはない。図２～図５に、幅拘束部７０内の他の形態を模式的に示す。図２～図５において、幅拘束工程にあるポリビニルアルコール系樹脂フィルム１０の搬送経路を実線で示し、幅拘束工程の前後のポリビニルアルコール系樹脂フィルム１０の搬送経路を点線で示し、搬送方向を矢印で示す。また、図１と同様に、幅拘束工程の導入直前のガイドロールをガイドロール５４とし、幅拘束工程から導出された直後のガイドロールをガイドロール８１とする。幅拘束工程前後及び幅拘束工程におけるポリビニルアルコール系樹脂フィルムの搬送方向は、図１に示す例と必ずしも一致しないが、搬送方向はガイドロール等を用いることにより適宜調整し得る。
　図２に示す例においては、直径３００ｍｍの３つのフリーロール７１１，７１２，７１３が配置されている。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、Ｐ１１でフリーロール７１１に接触して幅拘束工程に導入された後に、Ｐ１２でフリーロール７１１から解放される。その後、Ｐ１３で次のフリーロール７１２に接触し、Ｐ１４でフリーロール７１２から解放される。そして、Ｐ１５で最後のフリーロール７１３に接触し、Ｐ１６でフリーロール７１３から解放されるとともに、幅拘束工程から導出される。図２に示す例においては、フィルムの搬送速度を１０ｍ／分とすると、各地点間の搬送に要する時間が、Ｐ１１～Ｐ１２が２．８３秒、Ｐ１２～Ｐ１３が１．８秒、Ｐ１３～Ｐ１４が２．８３秒、Ｐ１４～Ｐ１５が１．８秒、Ｐ１５～Ｐ１６が２．８３秒となるように各フリーロール７１１，７１２，７１３及び前後のガイドロールが配置されている。この場合、幅拘束工程に要する時間が１２．０９秒であり、その内、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムがロールに接触している時間が８．４９秒である。したがって、幅拘束工程の７０％の時間はいずれかのロールに接触されている。
　図３に示す例においては、直径１５０ｍｍの３つのフリーロール７２１，７２２，７２３が配置されている。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、Ｐ２１でフリーロール７２１に接触して幅拘束工程に導入された後に、Ｐ２２でフリーロール７２１から解放される。その後、Ｐ２３で次のフリーロール７２２に接触し、Ｐ２４でフリーロール７２２から解放される。そして、Ｐ２５で最後のフリーロール７２３に接触し、Ｐ２６でフリーロール７２３から解放されるとともに、幅拘束工程から導出される。図３に示す例においては、フィルムの搬送速度を１０ｍ／分とすると、各地点間の搬送に要する時間が、Ｐ２１～Ｐ２２が０．９秒、Ｐ２２～Ｐ２３が１．５９秒、Ｐ２３～Ｐ２４が０．３８秒、Ｐ２４～Ｐ２５が１．５９秒、Ｐ２５～Ｐ２６が０．９秒となるように各フリーロール７３１，７３２，７３３及び前後のガイドロールが配置されている。この場合、幅拘束工程に要する時間が５．３６秒であり、その内、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムがロールに接触している時間が２．１８秒である。したがって、幅拘束工程の４１％の時間はいずれかのロールに接触されている。
　図４に示す例においては、直径１２０ｍｍの２つのフリーロール７３１，７３３と、直径４５０ｍｍのフリーロール７３２とが配置されている。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、Ｐ３１でフリーロール７３１に接触して幅拘束工程に導入された後に、Ｐ３２でフリーロール７３１から解放される。その後、Ｐ３３で次のフリーロール７３２に接触し、Ｐ３４でフリーロール７３２から解放される。そして、Ｐ３５で最後のフリーロール７３３に接触し、Ｐ３６でフリーロール７３３から解放されるとともに、幅拘束工程から導出される。図４に示す例においては、フィルムの搬送速度を１０ｍ／分とすると、各地点間の搬送に要する時間が、Ｐ３１～Ｐ３２が０．８５秒、Ｐ３２～Ｐ３３が０．８８秒、Ｐ３３～Ｐ３４が６．３６秒、Ｐ３４～Ｐ３５が０．８８秒、Ｐ３５～Ｐ３６が０．８５秒となるように各フリーロール７２１，７２２，７２３及び前後のガイドロールが配置されている。この場合、幅拘束工程に要する時間が９．８２秒であり、その内、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムがロールに接触している時間が８．０６秒である。したがって、幅拘束工程の８２％の時間はいずれかのロールに接触されている。
　図５に示す例においては、直径５５０ｍｍのフリーロール７４１が配置されている。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、Ｐ４１でフリーロール７４１に接触して幅拘束工程に導入された後に、Ｐ４２でフリーロール７４１から解放されるとともに、幅拘束工程から導出される。図５に示す例においては、フィルムの搬送速度を１０ｍ／分とすると、各地点間の搬送に要する時間が、Ｐ４１～Ｐ４２が５．１８秒となるようにフリーロール７４１及び前後のガイドロールが配置されている。この場合、幅拘束工程に要する時間である５．１８秒の全てにおいて、すなわち幅拘束工程の１００％の時間、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムのロールに接触されている。
　幅拘束工程は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを処理液に接触させて処理した処理工程の直後に行われることが好ましい。図１の例では、幅拘束工程の直前の工程は洗浄工程であり、処理液は洗浄処理液である。幅拘束工程の直前にポリビニルアルコール系樹脂フィルムが接触される処理液が、染色処理工程での染色処理液、架橋処理工程での架橋処理液であっても良いし、後述するその他の処理（補色処理や亜鉛処理）の処理液であっても良い。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムへの処理液への接触方法は、処理浴への浸漬、処理液のシャワー等による吹き付け、処理液の塗布等の従来公知の方法が用いられる。
　ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、幅拘束工程の直前の工程での処理液への接触が終了した後２０秒以内に、幅拘束工程に導入されることが好ましい。２０秒を超える場合には、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが幅拘束されていない状態で緩やかに乾燥される時間が長くなり、幅拘束効果が十分に発現されなくなる虞がある。なお、直前の工程での処理液への接触が終了する時点とは、図１に示す例の場合、洗浄浴１９から引き出された時点となる。
　また、幅拘束工程への導入時のポリビニルアルコール系樹脂フィルムの水分率は３０重量％以上であることが好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの水分率が３０重量％を下回る場合には、幅拘束効果が十分に発現されなくなる虞がある。なお、図１に示す装置においては、幅拘束工程への導入時の水分率は、幅拘束部７０に導入される直前の位置Ｐ１の水分率と同じと見なすことができる。
　幅拘束工程において、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが到達する最高温度は、例えば３０～１００℃、好ましくは５０～８０℃である。
　（乾燥工程）
　幅拘束工程の後、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに乾燥処理を施す乾燥工程を行なう。乾燥工程は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの水分率をさらに低下させる工程であり、例えば、１５重量％以上３０重量％未満の水分率から１５重量％未満の水分率に低下させる工程である。乾燥処理の方法は、例えば、熱風乾燥機、赤外線ヒータ、またはこれらを併用して乾燥する方法が例示される。
　乾燥工程において、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが到達する最高温度は、例えば３０～１００℃、好ましくは５０～９０℃である。乾燥工程の時間は、例えば６０～６００秒、好ましくは１２０～６００秒である。上述のような幅拘束工程と、乾燥工程とを有することにより、所望の水分率を有する薄型の偏光フィルムの製造に際して、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの破断を抑制しつつ、高効率で製造することができる。以上のようにして得られる偏光フィルム２３の厚みは、例えば約５～３０μｍ程度であり、後述の方法で測定した収縮力は、例えば２．７０Ｎ未満である。
　（ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対するその他の処理工程）
　上記した処理以外の処理を付加することもできる。追加されうる処理の例は、架橋処理工程の後に行われる、ホウ酸を含まないヨウ化物水溶液への浸漬処理（補色処理）、ホウ酸を含まず塩化亜鉛等を含有する水溶液への浸漬処理（亜鉛処理）を含む。
　＜偏光板＞
　以上のようにして製造される偏光フィルムの少なくとも片面に、接着剤を介して保護フィルムを貼合することにより偏光板を得ることができる。保護フィルムとしては、例えば、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースのようなアセチルセルロース系樹脂からなるフィルム；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート及びポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂からなるフィルム；ポリカーボネート系樹脂フィルム、シクロオレフィン系樹脂フィルム；アクリル系樹脂フィルム；ポリプロピレン系樹脂の鎖状オレフィン系樹脂からなるフィルムが挙げられる。
　偏光フィルムと保護フィルムとの接着性を向上させるために、偏光フィルム及び／又は保護フィルムの貼合面に、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、紫外線照射、プライマー塗布処理、ケン化処理などの表面処理を施してもよい。偏光フィルムと保護フィルムとの貼合に用いる接着剤としては、紫外線硬化性接着剤のような活性エネルギー線硬化性接着剤や、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液、又はこれに架橋剤が配合された水溶液、ウレタン系エマルジョン接着剤のような水系接着剤を挙げることができる。紫外線硬化型接着剤は、アクリル系化合物と光ラジカル重合開始剤の混合物や、エポキシ化合物と光カチオン重合開始剤の混合物等であることができる。また、カチオン重合性のエポキシ化合物とラジカル重合性のアクリル系化合物とを併用し、開始剤として光カチオン重合開始剤と光ラジカル重合開始剤を併用することもできる。
　以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお以下の例において、膜厚及び収縮力は、次の方法によって測定した。
　〔膜厚の測定〕
　偏光フィルムの膜厚を接触式膜厚計（（株）ニコン製の商品名”ＤＩＧＩＭＩＣＲＯ　ＭＨ－１５Ｍ”）で測定した。なお、偏光フィルムの膜厚は、幅方向の異なる位置において１５点測定して、その平均値を算出した。表１にその平均値を示す。
　〔収縮力の測定〕
　偏光フィルムの吸収軸方向（延伸方向）が長軸となるようにして、幅２ｍｍ長さ５０ｍｍの評価サンプルを、スーパーカッター（株式会社荻野精機製作所製）で切り出した。得られた短冊状の評価サンプルの収縮力を、熱機械分析装置（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、型式ＴＭＡ／６１００）を用いて測定した。この測定は、寸法一定モードにおいて実施し（チャック間距離を１０ｍｍとした）、試験片を２０℃の室内に十分な時間放置した後サンプルの室内の温度設定を２０℃から８０℃まで１分間で昇温させ、昇温後はサンプルの室内の温度を８０℃で維持するように設定した。昇温後さらに４時間放置した後、８０℃の環境下で試験片の長辺方向の収縮力を測定した。この測定において静荷重は０ｍＮとし、治具にはＳＵＳ製のプローブを使用した。
　＜実施例１＞
　図１に示される偏光フィルム製造装置と同様の装置を用いて偏光フィルムを製造した。幅拘束部７０内に配置されるフリーロール７１，７２，７３としては、直径が３００ｍｍのものを用いた。また、乾燥炉９０内においては、Ｎｏ．１～Ｎｏ．３の３つの熱風乾燥機を用いて乾燥を行なった。
　（１）膨潤処理工程
　厚み３０μｍのポリビニルアルコールフィルム〔（株）クラレ製の商品名「クラレポバールフィルムＶＦ－ＰＥ＃３０００」、重合度２４００、ケン化度９９．９モル％以上〕を連続的に搬送しながら、乾式で約４倍に一軸延伸した。得られた延伸ポリビニルアルコールフィルムを原反ロール１１より連続的に巻出しながら搬送し、４０℃の純水が入った膨潤浴１３に、フィルムが弛まないように緊張状態を保ったまま６０秒間浸漬した。
　（２）染色処理工程
　次に、ニップロール５１を通過したフィルムを、ヨウ素／ヨウ化カリウム／水（重量比）が０．１／５／１００である２８℃の染色浴１５に６０秒間浸漬した。
　（３）架橋処理工程
　次に、耐水化を目的とする架橋処理を施すため、ニップロール５２を通過したフィルムを、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水（重量比）が１０．５／７．５／１００である６８℃の第１架橋浴１７に３００秒間浸漬した。
　（４）洗浄処理工程
　第２の架橋処理後のフィルムを５℃の純水が入った洗浄浴１９に浸漬した。
　（５）幅拘束工程
　次に、洗浄処理後のフィルムを幅拘束部７０を通過させた。幅拘束部７０内の３つの熱風乾燥機７４～７６から送風される熱風の温度を表１に示すとおりとした。また、幅拘束部７０に導入される直前（位置Ｐ１）のフィルムの水分率を水分率計（製品名：水分計ＩＲＭＡ１１００、（株）チノー社製）により測定した。結果を表１に示す。洗浄浴１９からフィルムを取り出してから、フリーロール７１に接触するまでの時間は１２秒であった。また、幅拘束部７０において、フィルムが最初のフリーロール７１に接触してから最後のフリーロール７３から解放されるまでの時間（幅拘束工程の時間）と、フリーロール７１とフリーロール７２の間およびフリーロール７２とフリーロール７３の間の接触していない時間を測定した。幅拘束工程の時間は８．１秒であり、フィルムがフリーロールに接触していない連続する時間は２秒以下であり、フィルムがフリーロール７１，７２，７３に接触している時間は、幅拘束工程に要した時間に対し７８％であった。
　（６）乾燥工程
　幅拘束部７０通過後のフィルムを乾燥炉９０を通過させて偏光フィルムを作製した。乾燥炉９０内の３つの熱風乾燥機Ｎｏ．１～Ｎｏ．３から送出される熱風の温度を表１に示すとおりとした。また、乾燥炉９０に導入される直前（位置Ｐ３）と、乾燥炉９０から導出された直後（位置Ｐ４）のフィルムの水分率を水分率計（製品名：水分計ＩＲＭＡ１１０、（株）チノー社製）により測定した。結果を表１に示す。
　＜実施例２＞
　幅拘束部７０内の３つの熱風乾燥機７４～７６から送出される熱風の温度を表１に示すとおりとし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１と同様に、幅拘束部７０に導入される直前（位置Ｐ１）、乾燥炉９０に導入される直前（位置Ｐ３）、乾燥炉９０から導出された直後（位置Ｐ４）のフィルムの水分率を測定した。結果を表１に示す。
　＜実施例３＞
　乾燥工程における乾燥炉９０内の３つの熱風乾燥機Ｎｏ．１～Ｎｏ．３から送出される熱風の温度を表１に示すとおりとし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１と同様に、幅拘束工程７０に導入される直前（位置Ｐ１）、乾燥炉９０に導入される直前（位置Ｐ３）、乾燥炉９０から導出された直後（位置Ｐ４）のフィルムの水分率を測定した。結果を表１に示す。
　＜実施例４＞
　幅拘束部７０内の３つの熱風乾燥機７４～７６から送出される熱風の温度、及び乾燥工程における乾燥炉９０内の３つの熱風乾燥機Ｎｏ．１～Ｎｏ．３から送出される熱風の温度を表１に示すとおりとし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１と同様に、幅拘束工程７０に導入される直前（位置Ｐ１）、乾燥炉９０に導入される直前（位置Ｐ３）、乾燥炉９０から導出された直後（位置Ｐ４）のフィルムの水分率を測定した。結果を表１に示す。
　＜実施例５＞
　幅拘束部７０内の構成において、フリーロール７２とこれに対向する熱風乾燥機７５を設けず、残り２つの熱風乾燥機７４，７６から送出される熱風の温度を表１に示すとおりとし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１と同様に、幅拘束部７０に導入される直前（位置Ｐ１）、乾燥炉９０に導入される直前（位置Ｐ３）、乾燥炉９０から導出された直後（位置Ｐ４）のフィルムの水分率を測定した。結果を表１に示す。なお、幅拘束部７０内において、フィルムが最初のフリーロール７１に接触してから最後のフリーロール７３から解放されるまでの時間（幅拘束工程の時間）と、フリーロール７１とフリーロール７３の間の接触していない時間を測定した。幅拘束工程の時間は６．２秒であり、フィルムがフリーロールに接触していない連続する時間は２秒以下であり、フィルムがフリーロール７１，７３に接触している時間は、幅拘束工程に要した時間に対し４４％であった。
　＜実施例６＞
　幅拘束部７０内の３つの熱風乾燥機７４～７６を使用しなかっ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１と同様に、幅拘束部７０に導入される直前（位置Ｐ１）、乾燥炉９０に導入される直前（位置Ｐ３）、乾燥炉９０から導出された直後（位置Ｐ４）のフィルムの水分率を測定した。結果を表１に示す。
　＜実施例７＞
　幅拘束部７０内の３つの熱風乾燥機７４～７６を使用しなかったこと、及び乾燥工程における乾燥炉９０内の３つの熱風乾燥機Ｎｏ．１～Ｎｏ．３から送出される熱風の温度を表１に示すとおりとし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１と同様に、幅拘束部７０に導入される直前（位置Ｐ１）、乾燥炉９０に導入される直前（位置Ｐ３）、乾燥炉９０から導出された直後（位置Ｐ４）のフィルムの水分率を測定した。結果を表１に示す。
　＜比較例１＞
　幅拘束工程を行わなかったこと（幅拘束部７０を通過させなかった）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１と同様に、本乾燥炉９０に導入される直前（位置Ｐ３）、本乾燥炉９０から導出された直後（位置Ｐ４）のフィルムの水分率を測定した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１０　ポリビニルアルコール系樹脂からなる原反フィルム、１１　原反ロール、１３　膨潤浴、１５　染色浴、１７　架橋浴、１９　洗浄浴、２１　乾燥炉、２３　偏光フィルム、３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１，６０，６１，８１　ガイドロール、５０，５１，５２，５３，５４，８２，８３　ニップロール、７０　幅拘束部、７１，７２，７３　フリーロール、７４，７５，７６　熱風乾燥機、９０　乾燥炉。

Claims (4)

  1. 　処理液に接触させた後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、少なくとも一つの直径１５０ｍｍ以上のフリーロールに接触させて幅方向に拘束する幅拘束工程と、
    　前記幅拘束工程後に、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾燥させる乾燥工程と、を含む、偏光フィルムの製造方法。
  2. 　前記幅拘束工程において、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、前記フリーロールを含む複数のロールに接触され、最初のロールに接触してから最後のロールから解放されるまでの間の少なくとも４０％の時間はいずれかのロールに接触されている、請求項１に記載の偏光フィルムの製造方法。
  3. 　前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、前記処理液との接触が終了した後２０秒以内に、前記幅拘束工程における最初のロールに接触される、請求項１または２に記載の偏光フィルムの製造方法。
  4. 　前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、前記幅拘束工程において最初のロールに接触する時点の水分率が３０重量％以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載の偏光フィルムの製造方法。
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