ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法、ポリビニルアルコール系フィルム、偏光フィルム及び偏光板
【課題】 高透過性、高偏光性を有し、更に偏光性能の面内均一性に優れた偏光フィルムを得ることができるポリビニルアルコール系フィルムの製造方法を提供すること。
【解決手段】 ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をＴ型スリットダイから吐出し第１熱ロール（Ｒ１）に流延する工程［Ｉ］、第１熱ロール（Ｒ１）から剥離する工程［ＩＩ］、複数個の熱ロール（Ｒｎ）に、フィルムの表裏面を交互に通過させる工程［ＩＩＩ］を含むポリビニルアルコール系フィルムの製造方法において、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）、及び、他方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）が、吐出幅（α）の幅方向に対して領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）より低い表面温度であるポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
【解決手段】 ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をＴ型スリットダイから吐出し第１熱ロール（Ｒ１）に流延する工程［Ｉ］、第１熱ロール（Ｒ１）から剥離する工程［ＩＩ］、複数個の熱ロール（Ｒｎ）に、フィルムの表裏面を交互に通過させる工程［ＩＩＩ］を含むポリビニルアルコール系フィルムの製造方法において、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）、及び、他方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）が、吐出幅（α）の幅方向に対して領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）より低い表面温度であるポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法、とりわけ偏光フィルム用のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法に関し、更に詳しくは、高透過性、高偏光性を有し、更に偏光性能の面内均一性に優れた偏光フィルムを製造するためのポリビニルアルコール系フィルムの製造方法、及び、それにより得られるポリビニルアルコール系フィルム、並びに偏光フィルム、偏光板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリビニルアルコール系フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂を水などの溶媒に溶解して原液を調製した後、溶液流延法（キャスティング法）により製膜して、金属加熱ロール等を使用して乾燥することにより、更に必要に応じて熱処理されることにより製造される。このようにして得られたポリビニルアルコール系フィルムは、透明性に優れたフィルムとして多くの用途に利用されており、その有用な用途の一つに偏光フィルムが挙げられる。かかる偏光フィルムは液晶ディスプレイの基本構成要素として用いられており、近年では高品位で高信頼性の要求される機器へとその使用が拡大されている。
【０００３】
このような中、液晶テレビなどの画面の高輝度化、高精細化に伴い、従来品より一段と光学特性に優れた偏光フィルムが要求されている。中でも、偏光性能の面内均一性に優れた偏光フィルムを得ることが重要であり、これには、偏光フィルムの原反フィルムとなるポリビニルアルコール系フィルムが光学的に均質であること、特に面内のリターデーション値の均一性が重要となる。
【０００４】
かかる対策として、例えば、フィルム幅２ｍ以上であって、幅方向に１ｃｍ離れた二点間のリターデーション値の差が５ｎｍ以下で、かつ幅方向に１ｍ離れた二点間のリターデーション値の差が５０ｎｍ以下であるポリビニルアルコール系フィルム（例えば、特許文献１参照。）や、幅３ｍ以上であり、フィルム面内のリターデーション値が３０ｎｍ以下、かつ、フィルム幅方向における、フィルム面内のリターデーション値のふれが１５ｎｍ以下であるポリビニルアルコール系フィルムが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８９３９号公報
【特許文献２】特開２００７−１３７０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年の液晶ディスプレイの高輝度化、高精細化に伴う更なる偏光フィルムの高透過率化に対応すべく、偏光フィルムの面内均一性の要求はますます高くなっており、上記特許文献１及び２の開示技術をもってしてもまだまだ満足のいくものではなく、更なる改良が求められるものであった。
【０００７】
そこで、本発明ではこのような背景下において、高透過性、高偏光性を有し、更に偏光性能の面内均一性に優れた偏光フィルムを得ることができるポリビニルアルコール系フィルムの製造方法を提供すること、更には、かかる製造方法より得られるポリビニルアルコール系フィルム、かかるポリビニルアルコール系フィルムからなる偏光フィルム、並びに偏光板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
しかるに、本発明者等が上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリビニルアルコール系フィルムの流延製膜方法において、乾燥工程における熱ロールの表面温度に着目したところ、Ｔ型スリットダイからの吐出幅に対して、端部側領域の熱ロール表面温度をその他の領域、好ましくは中央部側領域の熱ロール表面温度より低くすることにより、フィルムの乾燥時に幅（ＴＤ）方向に張力を付与することができる。フィルムは搬送に際し、機械（ＭＤ）方向にもある程度の張力をかける必要があることから、フィルムのＭＤ、ＴＤ両方向への張力付与が可能となる。その結果、偏光フィルムの製造に際して ＭＤ方向、ＴＤ方向に均一な膨潤が可能となり、高透過性、高偏光性を有し、更に偏光性能の面内均一性に優れた偏光フィルムを得ることができるポリビニルアルコール系フィルムが得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
即ち、本発明の要旨は、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をＴ型スリットダイから吐出し第１熱ロール（Ｒ１）に流延する工程［Ｉ］、第１熱ロール（Ｒ１）から剥離する工程［ＩＩ］、複数個の熱ロール（Ｒｎ）に、フィルムの表裏面を交互に通過させる工程［ＩＩＩ］を含むポリビニルアルコール系フィルムの製造方法において、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）、及び、他方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）が、吐出幅（α）の幅方向に対して領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）より低い表面温度であることを特徴とするポリビニルアルコール系フィルムの製造方法に関するものである。
【００１０】
また、本発明は、前記ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルム、更に、前記ポリビニルアルコール系フィルムからなる偏光フィルム、偏光フィルムの少なくとも片面に保護膜を設けてなる偏光板も提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムは、高透過性、高偏光性を有し、更に偏光性能の面内均一性に優れた偏光フィルムを得ることができるといった効果を有するものである。そして、かかるポリビニルアルコール系フィルムは、偏光サングラスや液晶テレビなどの液晶表示装置などに用いられる偏光フィルムの原反フィルムや１／２波長板や１／４波長板に用いられる原反フィルム、液晶表示装置に用いられる位相差フィルムの原反フィルムとして非常に有用である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明は、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を第１熱ロール（Ｒ１）に流延する工程［Ｉ］、第１熱ロール（Ｒ１）から剥離する工程［ＩＩ］、複数個の熱ロール（Ｒｎ）に、フィルムの表裏面を交互に通過させる工程［ＩＩＩ］を含むことにより、ポリビニルアルコール系フィルムを製造する。
【００１３】
ポリビニルアルコール系樹脂としては、通常、未変性のポリビニルアルコール樹脂、即ち、酢酸ビニルを重合して得られるポリ酢酸ビニルをケン化して製造される樹脂が用いられるが、必要に応じて、酢酸ビニルと、少量（例えば、１０モル％以下、好ましくは５モル％以下）の酢酸ビニルと共重合可能な成分との共重合体をケン化して得られる樹脂を用いることもできる。酢酸ビニルと共重合可能な成分としては、例えば、不飽和カルボン酸（塩、エステル、アミド、ニトリル等を含む）、炭素数２〜３０のオレフィン類（エチレン、プロピレン、ｎ−ブテン、イソブテン等）、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等が挙げられる。
【００１４】
また、ポリビニルアルコール系樹脂として、側鎖に１，２−グリコール結合を有するポリビニルアルコール系樹脂を用いることもできる。かかる側鎖に１，２−グリコール結合を有するポリビニルアルコール系樹脂は、例えば、（ア）酢酸ビニルと３，４−ジアセトキシ−１−ブテンとの共重合体をケン化する方法、（イ）酢酸ビニルとビニルエチレンカーボネートとの共重合体をケン化及び脱炭酸する方法、（ウ）酢酸ビニルと２，２−ジアルキル−４−ビニル−１，３−ジオキソランとの共重合体をケン化及び脱ケタール化する方法、（エ）酢酸ビニルとグリセリンモノアリルエーテルとの共重合体をケン化する方法、等により得られる。
【００１５】
本発明で用いるポリビニルアルコール系樹脂の平均ケン化度は、通常９０モル％以上であることが好ましく、特に好ましくは９５モル％以上、更に好ましくは９８モル％以上、殊に好ましくは９９モル％以上、更に好ましくは９９．５モル％以上である。平均ケン化度が小さすぎるとポリビニルアルコール系樹脂を偏光フィルムとする場合に充分な光学性能が得られない傾向がある。
ここで、本発明における平均ケン化度の測定は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６ ３．５に準じて行われる。
【００１６】
更に、かかるポリビニルアルコール系樹脂の粘度は、２０℃にける４重量％水溶液粘度として、通常８〜５００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、特には２０〜４００ｍＰａ・ｓ、更には４０〜４００ｍＰａ・ｓが好ましい。４重量％水溶液粘度が小さすぎると偏光フィルム作成時の延伸性が不足する傾向にあり、大きすぎるとフィルムの平面平滑性や透明性が低下する傾向にある。
ここで、粘度の測定は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６ ３．１１．２に準じて行われる。
【００１７】
本発明に用いるポリビニルアルコール系樹脂として、上記ポリビニルアルコール系樹脂において、変性種、平均ケン化度、粘度などの異なる２種以上のものを併用してもよい。
【００１８】
本発明においては、上記ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を用いて、ポリビニルアルコール系フィルムを製造するわけであるが、フィルム製造に当たっては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液中に可塑剤や界面活性剤などの公知の配合剤を配合し、製造することが好ましい。
【００１９】
可塑剤は、一般的に、偏光フィルムを製造する際の延伸性に効果的に寄与するものであり、例えば、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン等のグリセリン類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のアルキレングリコール類またはポリアルキレングリコール類や、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。これらの可塑剤は単独または二種以上組み合わせて使用することができる。中でも特に好ましいものとしてはグリセリン単独、もしくはグリセリンとジグリセリンまたは、グリセリンとトリメチロールプロパンの組み合わせ等が挙げられる。グリセリンとジグリセリンを併用する場合は、通常グリセリン／ジグリセリン（重量比）＝２０／８０〜８０／２０であり、グリセリンとトリメチロールプロパンを併用する場合は、通常グリセリン／トリメチロールプロパン（重量比）＝２０／８０〜８０／２０であることが好ましい。
【００２０】
かかる可塑剤の含有量としては、ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して１〜３５重量部であることが好ましく、特には３〜３０重量部、更には７〜２５重量部であることが好ましい。可塑剤の含有量が少なすぎると偏光フィルムの作成時に延伸性が低下する傾向があり、多すぎると得られるポリビニルアルコール系フィルムの経時安定性が低下する傾向がある。
【００２１】
また、界面活性剤は、一般的に、フィルム表面の平滑性や、ロール状に巻き取る際のフィルム同士の付着を抑制する働きがあり、例えば、アニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性を単独または二種以上組み合わせて使用することができるが、特には、アニオン系界面活性剤とノニオン系界面活性剤を併用することが、フィルムの透明性の点で好ましい。
【００２２】
かかるアニオン系界面活性剤としては、例えば、脂肪族アルキルスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、高級脂肪酸アルカノールアミド硫酸塩、等が挙げられ、また、これらのアニオン系界面活性剤の他にも、硫酸化油、高級アルコールエトキシサルフェート、モノグリサルフェート等の硫酸エステル塩や、脂肪酸石鹸、Ｎ−アシルアミノ酸及びその塩、ポリオキシエチレンアルキルエステルカルボン酸塩、アシル化ペプチド等のカルボン酸塩型、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸の塩ホルマリン重縮合物、メラミンスルホン酸の塩ホルマリン縮合物、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、スルホコハク酸アルキル二塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン塩、ジメチル−５−スルホイソフタレートナトリウム塩等のスルホン酸塩型、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸塩、アルキルリン酸塩等のリン酸エステル塩型等のアニオン系界面活性剤、等を挙げることもできる。
【００２３】
一方、ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、高級脂肪酸モノ又はジアルカノールアミド、高級脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン高級脂肪酸アミド、アミンオキシド、等が挙げられる。また、これらのノニオン系界面活性剤の他にも、アルキルフェノールホルマリン縮合物の酸化エチレン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油および硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル等のエーテルエステル型ノニオン系界面活性剤、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、プロピレングリコール脂肪酸エステル、蔗糖脂肪酸エステル等のエステル型界面活性剤、等を挙げることもできる。
【００２４】
かかる界面活性剤の含有量としては、ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して０．０１〜１重量部であることが好ましく、特に好ましくは０．０２〜０．５重量部、更に好ましくは０．０３〜０．２重量部である。界面活性剤の含有量が少なすぎるとブロッキング防止効果が得難くなる傾向にあり、多すぎるとフィルムの透明性が低下する傾向にある。
【００２５】
また、アニオン系界面活性剤とノニオン系界面活性剤を併用する場合には、ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して、アニオン系界面活性剤が０．０１〜１重量部、特には０．０２〜０．２重量部、更には０．０３〜０．１重量部であることが好ましく、ノニオン系界面活性剤が０．０１〜１重量部、特には０．０２〜０．２重量部、更には０．０３〜０．１重量部であることが好ましい。アニオン系界面活性剤が少なすぎると偏光フィルム作成時の染料の分散性が低下し、染色斑が多くなる傾向にあり、多すぎるとポリビニルアルコール系樹脂溶解時の泡立ちが激しく、フィルム中に気泡が混入しやすくなり光学用フィルムとして使用できなくなる傾向にあり、ノニオン系界面活性剤が少なすぎるとブロッキング防止効果が得難くなる傾向にあり、多すぎるとフィルムの透明性や平面平滑性が低下する傾向にある。
【００２６】
また本発明においては、フィルムの黄変を防止するために、酸化防止剤を配合することも有用であり、フェノール系酸化防止剤等の任意の酸化防止剤が例示され、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，２′−メチレンビス（４−メチルー６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４′−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等が好適である。酸化防止剤はポリビニルアルコール系樹脂に対して２〜１００ｐｐｍ程度の範囲で使用されることが好ましい。
【００２７】
かくして本発明では、上記ポリビニルアルコール系樹脂水溶液、好ましくは更に、可塑剤及び／又は界面活性剤を含有させてなるポリビニルアルコール系樹脂水溶液を用いて、流延製膜し、ポリビニルアルコール系フィルムを得るのである。
【００２８】
以下、本発明のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法について具体的に説明する。
【００２９】
本発明においては、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を調製し、かかる水溶液を第１熱ロール（Ｒ１）に流延して、乾燥し、好ましくは更に熱処理することにより、ポリビニルアルコール系フィルムを製造する。
【００３０】
本発明の製造方法において、まず、ポリビニルアルコール系樹脂粉末は、通常樹脂に含有されている酢酸ナトリウムを除去するため、洗浄される。洗浄に当たっては、メタノールあるいは水で洗浄されるが、メタノールで洗浄する方法では溶剤回収などが必要になるため、水で洗浄する方法がより好ましい。
【００３１】
次に、洗浄後の含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを溶解し、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を調製するが、かかる含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキをそのまま水に溶解すると所望する高濃度の水溶液が得られないため、一旦脱水を行うことが好ましい。脱水方法は特に限定されないが、遠心力を利用した方法が一般的である。
【００３２】
前記洗浄及び脱水により、含水率５０重量％以下、好ましくは３０〜４５重量％の含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキとすることが好ましい。含水率が多すぎると、所望する水溶液濃度にすることが難しくなる傾向がある。
【００３３】
次いで、ポリビニルアルコール系フィルムの製膜に用いられるポリビニルアルコール系樹脂の水溶液は、溶解槽に、水、前述した脱水後の含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキ、可塑剤、界面活性剤などを仕込み、加温し、撹拌して溶解させることにより調製される。本発明の製造方法においては、特に、上下循環流発生型撹拌翼を備えた溶解槽中で水蒸気を吹き込んで含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを溶解させることが、溶解性の点より好ましい。
【００３４】
上下循環流発生型撹拌翼を備えた溶解槽中で水蒸気を吹き込んで含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを溶解させる際には、水蒸気を吹き込み、樹脂温度が４０〜８０℃、好ましくは４５〜７０℃となった時点で、撹拌を開始することが均一溶解できる点で好ましい。樹脂温度が低すぎるとモーターの負荷が大きくなる傾向があり、高すぎるとポリビニルアルコール系樹脂の固まりができて均一な溶解ができなくなる傾向がある。さらに、水蒸気を吹き込み、樹脂温度が通常９０〜１００℃、好ましくは９５〜１００℃となった時点で、缶内を加圧することも均一溶解ができる点で好ましい。樹脂温度が低すぎると未溶解物ができる傾向がある。そして、樹脂温度が１３０〜１５０℃となったところで水蒸気の吹き込みを終了し、０．５〜３時間撹拌を続け、溶解が行なわれる。溶解後は、所望する濃度となるように濃度調整が行なわれる。
【００３５】
かくして得られるポリビニルアルコール系樹脂水溶液の濃度は、通常１０〜５０重量％であることが好ましく、さらに好ましくは１５〜４０重量％、特に好ましくは２０〜３０重量％である。濃度が低すぎると乾燥負荷が大きくなり生産能力が低下する傾向があり、高すぎると粘度が高くなりすぎて均一な溶解ができにくくなる傾向がある。
【００３６】
次に、得られたポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、脱泡処理される。脱泡方法としては、静置脱泡や多軸押出機による脱泡等が挙げられるが、本発明の製造方法においては、生産性の点より、多軸押出機を用いて脱泡する方法が好ましい。
【００３７】
脱泡処理が行なわれた後、多軸押出機から排出されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、一定量ずつＴ型スリットダイに導入され、Ｔ型スリットダイから吐出され第１熱ロール（Ｒ１）に流延されて、乾燥され、好ましくは更に熱処理される。
【００３８】
Ｔ型スリットダイとしては、通常、細長の矩形を有したＴ型スリットダイが用いられる。Ｔ型スリットダイ出口の樹脂温度は通常、８０〜１００℃であることが好ましく、より好ましくは８５〜９８℃である。Ｔ型スリットダイ出口の樹脂温度が低すぎると流動不良となる傾向があり、高すぎると発泡する傾向がある。
【００３９】
流延に際しては、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をＴ型スリットダイから吐出し第１熱ロール（Ｒ１）に流延されるが、第１熱ロール（Ｒ１）としては、例えばドラム型ロールまたはエンドレスベルトが挙げられ、特に幅広化や長尺化、膜厚の均一性などの点からドラム型ロールで行うことが好ましい。
【００４０】
ドラム型ロールで流延製膜するにあたり、例えば、ドラムの回転速度は５〜３０ｍ／分であることが好ましく、特に好ましくは６〜２０ｍ／分である。ドラム型ロールの表面温度は７０〜９９℃であることが好ましく、より好ましくは７５〜９７℃である。ドラム型ロールの表面温度が低すぎると乾燥不良となる傾向があり、高すぎると発泡する傾向がある。
【００４１】
第１熱ロール（Ｒ１）上で流延され、乾燥され、フィルム水分率が１０〜２５％、好ましくは１２〜２０％の状態で剥離される。かかる水分率が低すぎると剥離時の張力が高くフィルムが伸びやすくなる傾向があり、高すぎると剥離時に幅方向にムラになり易い傾向がある。
【００４２】
第１熱ロール（Ｒ１）から剥離されたフィルムは、複数個の熱ロール（Ｒｎ）に、フィルムの表面と裏面とが交互に通過されるように送られ、乾燥される。
【００４３】
かかる熱ロール（Ｒｎ）の表面温度は、通常４０〜１００℃であることが好ましく、特には６０〜１００℃、更には６５〜９５℃であることが好ましい。かかる表面温度が低すぎると乾燥不良となる傾向があり、高すぎると乾燥ムラが生じる傾向がある。
【００４４】
そして、本発明においては、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）、及び、他方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）が、吐出幅（α）の幅方向に対して領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）より低い表面温度であることが重要であり、かかる熱ロール（Ｒｎ）の表面温度を調整することにより、フィルムの幅（ＴＤ）方向への張力の付与が可能となり、光学異方性のより少ないポリビニルアルコール系フィルムを得ることができるものである。
【００４５】
特には、フィルムの幅（ＴＤ）方向への張力の付与とフィルムの搬送性の点で、熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）及び表面温度（Ｔ２）が、表面温度（Ｔ３）より１〜２０℃低い表面温度であることが好ましく、更には１〜１８℃、殊には２〜１６℃低い表面温度であることが好ましい。かかる温度差が小さすぎるとフィルムの幅（ＴＤ）方向への張力の付与が不十分となる傾向があり、大きすぎると熱ロールへのフィルム端部の密着が強くなることからフィルム搬送のため機械（ＭＤ）方向の張力が大きくなり、その結果フィルムの光学異方性が大きくなる傾向がある。
【００４６】
ここで、領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）、及び、領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）を、吐出幅（α）の幅方向に対して領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）より低い表面温度にするには、例えば、熱ロール内部の温調ユニットを分割して制御可能な熱ロールを用いたり、熱ロールの端部に冷風を吹きつけたり、熱ロールの端部に冷却ロールを設置したりする等の方法が挙げられる。
【００４７】
また、本発明においては、上記の領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）について、領域（Ｓ１）が、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域を占めていることが必要であり、好ましくは１０％以内の領域、更には９％以内の領域、特には８％以内の領域であることがフィルムの搬送性の点で好ましく、領域（Ｓ２）が、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、他方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域を占めていることが必要であり、好ましくは１０％以内の領域、更には９％以内の領域、特には８％以内の領域であることがフィルムの搬送性の点で好ましい。領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）が上記範囲から外れる場合にはフィルムの搬送性が低下する傾向がある。なお、領域（Ｓ３）は、上記領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域である。
【００４８】
更に、本発明では、領域（Ｓ３）について、熱ロール（Ｒｎ）の幅方向に対して、中央部分に占める領域（Ｓ３）の幅が、製膜後のフィルム幅（β）より大きいことが製膜後のフィルムの面内均一性の点で好ましく、特には、領域（Ｓ３）の幅が製膜後のフィルム幅（β）に対して１００〜１１５％、更には１００〜１１０％であることが好ましい。領域（Ｓ３）の幅が小さすぎると製膜後のフィルムの面内にムラが生じやすくる傾向がある。
【００４９】
なお、製膜後のフィルム幅（β）とは、上記の乾燥工程を通過した後のフィルム幅、あるいは乾燥工程後に熱処理を行う場合は熱処理工程を通過した後のフィルム幅のことである。
【００５０】
本発明においては、上記乾燥の後、好ましくは更に熱処理が行われる。
熱処理については、７０〜１４０℃で行うことが好ましく、特には７０〜１３０℃で行うことが好ましい。熱処理温度が上記範囲より低すぎると耐水性が不足したり、熱処理斑が多くなり、光学斑の原因となる傾向があり、高すぎると偏光フィルム製造時の延伸性が低下する傾向がある。また、熱処理方法としては、例えば、（１）表面をハードクロムメッキ処理又は鏡面処理した、直径０．２〜２ｍのロール（１〜３０本）通過させる方法、（２）フローティング型ドライヤー（長さ：２〜３０ｍ）にて行う方法等が挙げられる。
【００５１】
また、本発明においては、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を流延製膜し、乾燥し、好ましくは更に熱処理を経てフィルムが巻き取られるわけであるが、この際のドロー比については、好ましく０．９〜１．１、特に好ましくは０．９５〜１．０７、更に好ましくは０．９８〜１．０５であり、かかるドロー比が低すぎるとフィルム搬送時にフィルムが弛み皺が入り易くなる傾向があり、高すぎるとリターデーションが高くなる傾向がある。
【００５２】
ここでドロー比とは、フィルムの巻き取り速度／第１熱ロールの回転速度で求められる比をいう。なお、ドロー比としては、従来からも０．９〜１．１の範囲で行われているが、本発明においては、フィルム幅方向の膨潤ムラ抑制の点から、従来よりも低く設定して行われることが好ましい。
【００５３】
また、本発明において、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を第１熱ロール（Ｒ１）に吐出する幅をα（ｍｍ）、製膜後のフィルムの幅をβ（ｍｍ）とする際に、幅収縮比（（α−β）／α）が０〜０．１５であることが偏光フィルム作製時の延伸性の点で好ましく、より好ましくは０〜０．１３、特に好ましくは０〜０．１である。かかる幅収縮率が０より小さいと面内均一性が低下する傾向があり、大きすぎると偏光フィルム作製時の延伸性が低下する傾向がある。
【００５４】
かくして上記の製造方法によりポリビニルアルコール系フィルムが得られるが、本発明においては、以下の物性を満足するポリビニルアルコール系フィルムであることが好ましい。
【００５５】
即ち、フィルムを３０℃の水に５分間浸漬し膨潤させた時の幅（ＴＤ）方向の膨潤度（ＸＴＤ）と機械（ＭＤ）方向の膨潤度（ＸＭＤ）の比（以下、膨潤度比と略記することがある。）（ＸＴＤ／ＸＭＤ）が１．０００〜１．０２０であるポリビニルアルコール系フィルムであることが好ましい。かかる膨潤度比（ＸＴＤ／ＸＭＤ）の好ましい範囲は、１．０００〜１．０１５であり、特に好ましくは１．００１〜１．０１５である。かかる値が上記範囲より小さすぎると偏光フィルム作製時の延伸性に劣る傾向があり、上記範囲より大きすぎると偏光フィルムにした場合の染色ムラが生じる傾向がある。
【００５６】
ここで、機械（ＭＤ）方向および幅（ＴＤ）方向の膨潤度とは、３０℃の水に５分間浸漬させた時の幅（ＴＤ）方向の伸び率および機械（ＭＤ）方向の伸び率のことであり、以下の通りにして測定される。
【００５７】
即ち、フィルムを１０ｃｍ×１０ｃｍ角に機械（ＭＤ）方向、幅（ＴＤ）方向と平行になるように切り出し、平坦なガラス板上に載せ、ＭＤ方向、およびＴＤ方向の寸法を各々ノギスにて計測する。次に、３０℃に調整されたイオン交換水槽に５分間浸漬させた後、フィルムを取り出し、直ちに、平坦なガラス板上に載せ、ＭＤ方向、およびＴＤ方向の寸法を各々ノギスにて計測する。機械（ＭＤ）方向および幅（ＴＤ）方向の膨潤度、さらに面積膨潤度は、上記計測した値を使い、下式により得られる。なお、上記操作は２３℃、５０％ＲＨの環境下で行われる。
【００５８】
機械（ＭＤ）方向の膨潤度（ＸＭＤ）（％）
＝（浸漬後のＭＤ方向の寸法／浸漬前のＭＤ方向の寸法）×１００
幅（ＴＤ）方向の膨潤度（ＸＴＤ）（％）
＝（浸漬後のＴＤ方向の寸法／浸漬前のＴＤ方向の寸法）×１００
面積膨潤度（Ｙ）（％）
＝（ＭＤ方向の膨潤度／１００）×（ＴＤ方向の膨潤度／１００）×１００
【００５９】
ポリビニルアルコール系フィルムの機械（ＭＤ）方向の膨潤度（ＸＭＤ）（％）の範囲としては、１１０〜１３０％であることが好ましく、特には１１２〜１２８％、更には１１４〜１２６％であることが好ましい。かかる範囲が小さすぎると偏光フィルム作製時に延伸性が劣る傾向があり、大きすぎると偏光フィルムにした場合に偏光性能が劣る傾向がある。
【００６０】
ポリビニルアルコール系フィルムの幅（ＴＤ）方向の膨潤度（ＸＴＤ）（％）の範囲としては、１１０〜１３０％であることが好ましく、特には１１２〜１２８％、更には１１４〜１２６％であることが好ましい。かかる範囲が小さすぎると偏光フィルム作製時に延伸性が劣る傾向があり、大きすぎると偏光フィルムにした場合に染色ムラが生じる傾向がある。
【００６１】
また、本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムは、フィルムを３０℃の水に５分間浸漬し膨潤させた時の面積膨潤度（Ｙ）が１３０〜１７０％であることが延伸性や偏光特性の点で好ましく、特に好ましくは１３５〜１６５％、更に好ましくは１４０〜１６０％である。かかる面積膨潤度（Ｙ）が小さすぎると延伸時に破断し易くなる傾向があり、大きすぎると偏光特性が低下する傾向がある。
【００６２】
また、本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムは、幅方向に均一に延伸するという点でリターデーション値が１０〜４０ｎｍ、特には１０〜３０ｎｍ、更には１０〜２５ｎｍであることが好ましい。
【００６３】
また、本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムにおいては、３０℃での重量膨潤度（Ｗ）が１９０〜２３０％であることが染料の染色性の点で好ましく、特には１９５〜２２５％、更には１９５〜２２０％であることが好ましい。かかる重量膨潤度（Ｗ）が小さすぎると偏光フィルム作製時における延伸性が低下する傾向があり、大きすぎると延伸性は良くなるが、偏光フィルムの偏光性能が低下する傾向がある。
【００６４】
上記の重量膨潤度（Ｗ）を上記の範囲にコントロールするには、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂を含むフィルム形成材料をドラム型ロールまたはエンドレスベルト、好ましくはドラム型ロールに流延した後、複数の回転加熱ロールにより表裏を交互に乾燥処理して、水分率が５〜３０重量％のポリビニルアルコール系フィルムを連続的に製膜した後、次いで、フローティングドライヤー又は回転加熱ロールの温度を７０〜１４０℃の範囲で熱処理することにより調整される。フィルム中の水分率が高すぎるとポリビニルアルコール系樹脂の結晶化速度が遅くなるため、熱処理効果が得難く、水分率が低すぎて熱処理を行うと、１４０℃以上の熱処理が必要となるため、フィルムの重量膨潤度が低くなり過ぎたり、黄変し易くなるなど、品質が低下する傾向にある。
【００６５】
但し、これらの方法に限られることなく、同一の熱処理条件であれば、可塑剤の種類や添加量によっても調整することが可能であり、一般的に、可塑剤の添加量を多くすればポリビニルアルコール系樹脂の結晶性が低下するため、重量膨潤度は低くなる傾向がある。さらに、可塑剤の添加量が同じであっても、可塑剤の種類によりポリビニルアルコール系樹脂の結晶化度を調整することが可能であり、ポリビニルアルコール系樹脂と相溶性の良い可塑剤は、結晶性を低下させる効果が高いため、添加量を少なくすることにより重量膨潤度の調整が可能となり、逆に、相溶性の悪い可塑剤は、結晶化度を低下させる効果が低いため、可塑剤の添加量を多くすることで、重量膨潤度が調整できる。また、同じ熱処理温度であっても、ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度や重合度によっても重量膨潤度は調整することができる。
さらに、フィルム製膜時の乾燥条件、例えば、高温乾燥や低温乾燥、高湿乾燥などフィルム中の水分を乾燥させる条件によっても、重量膨潤度は調整することができる。中でも、生産性の点において、フィルム製膜時の水分率が５〜３０重量％となった後に、熱処理することにより重量膨潤度を調整することが好ましく、可塑剤として主にグリセリンを用い、熱処理温度を７０〜１４０℃の範囲で重量膨潤度を調整することがさらに好ましい。
【００６６】
なお、ここで、重量膨潤度とは、以下のようにして測定されるものである。
即ち、フィルムを１０ｃｍ×１０ｃｍに切り出し、３０℃に調整されたイオン交換水槽に１５分間浸漬する。次に、フィルムを取り出し、濾紙（５Ａ）上にフィルムを広げて置き、さらに、濾紙（５Ａ）をフィルムの上に重ね、その上に１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．４ｃｍ（４．４ｇ／ｃｍ２）のＳＵＳ板を５秒間載せ、フィルム表面の付着水を除去する。このフィルムを速やかに秤量瓶にいれ、重量を測定し、これを膨潤時のフィルム重量Ａとする。上記操作は２３℃、５０％ＲＨの環境にて行う。次に、該フィルムを１０５℃の乾燥機に１６時間フィルム放置し、フィルム中の水分の除去を行い、その後フィルムを取り出し、速やかに秤量瓶に入れ、重量を測定し、これを乾燥後のフィルム重量Ｂとする。そして、膨潤時のフィルム重量Ａと乾燥後のフィルム重量Ｂを基に下式より求める。
重量膨潤度（％）＝Ａ／Ｂ×１００
【００６７】
また、本発明においては、ポリビニルアルコール系フィルムのシンジオタクティシティが４０〜６０％、特には４５〜５５％、更には５０〜５４％であることが好ましく、シンジオタクティシティが小さすぎると耐水性が不足し、偏光性能が低くなる傾向があり、大きすぎると延伸性が低下し、破断し易くなる傾向がある。
【００６８】
かかるシンジオタクティシティを上記の範囲にコントロールするには、例えば、シンジオタクティシティの高いポリビニルアルコール系樹脂とシンジオタクティシティの低いポリビニルアルコール系樹脂をブレンドする方法や、酢酸ビニルの重合温度を変えたものをケン化する方法、ピバリン酸ビニル、トリフルオロ酢酸ビニル、トリクロロ酢酸ビニルなどのビニルエステルの重合体をケン化する方法、等がある。
【００６９】
なお、ここで、シンジオタクティシティとは、以下のようにして測定されるものである。即ち、溶媒（Ｄ２Ｏ）中のポリビニルアルコール系フィルムを１３Ｃ−ＮＭＲ法により測定したダイアッド（ｄｉａｄ）表示による値である。
【００７０】
更に、得られるポリビニルアルコール系フィルムは、可視光全域において、光線透過率が９０％以上であり、光学用ポリビニルアルコール系フィルムとして非常に有用である。
【００７１】
したがって、本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、光学フィルムの原反フィルムとして、特に偏光フィルムの原反フィルムとして好ましく用いられる。
【００７２】
以下、本発明のポリビニルアルコール系フィルムを用いた本発明の偏光フィルムの製造方法について説明する。
【００７３】
本発明の偏光フィルムは、通常の染色、延伸、ホウ酸架橋および熱処理などの工程を経て製造される。偏光フィルムの製造方法としては、ポリビニルアルコール系フィルムを延伸してヨウ素または二色性染料の溶液に浸漬し染色したのち、ホウ素化合物処理する方法、延伸と染色を同時に行ったのち、ホウ素化合物処理する方法、ヨウ素または二色性染料により染色して延伸したのち、ホウ素化合物処理する方法、染色したのち、ホウ素化合物の溶液中で延伸する方法などがあり、適宜選択して用いることができる。このように、ポリビニルアルコール系フィルム（未延伸フィルム）は、延伸と染色、さらにホウ素化合物処理を別々に行っても同時に行ってもよいが、染色工程、ホウ素化合物処理工程の少なくとも一方の工程中に一軸延伸を実施することが、生産性の点より望ましい。
【００７４】
延伸は一軸方向に２．５〜１０倍、好ましくは２．８〜７倍延伸することが望ましい。この際、延伸方向の直角方向にも若干の延伸（幅方向の収縮を防止する程度、またはそれ以上の延伸）を行っても差し支えない。延伸時の温度は、２０〜１７０℃から選ぶのが望ましい。さらに、延伸倍率は最終的に前記範囲に設定されればよく、延伸操作は一段階のみならず、製造工程の任意の範囲の段階に実施すればよい。
【００７５】
フィルムへの染色は、フィルムにヨウ素または二色性染料を含有する液体を接触させることによって行なわれる。通常は、ヨウ素−ヨウ化カリウムの水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は０．１〜２ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウムの濃度は１０〜５０ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム／ヨウ素の重量比は２０〜１００が適当である。染色時間は３０〜５００秒程度が実用的である。処理浴の温度は５〜５０℃が好ましい。水溶液には、水溶媒以外に水と相溶性のある有機溶媒を少量含有させても差し支えない。接触手段としては浸漬、塗布、噴霧などの任意の手段が適用できる。
【００７６】
染色処理されたフィルムは、ついでホウ素化合物によって処理される。ホウ素化合物としてはホウ酸、ホウ砂が実用的である。ホウ素化合物は水溶液または水−有機溶媒混合液の形で濃度０．３〜２モル／Ｌ程度で用いられ、液中には１０〜１００ｇ／Ｌヨウ化カリウムを共存させるのが実用上望ましい。処理法は浸漬法が望ましいが、もちろん塗布法、噴霧法も実施可能である。処理時の温度は２０〜６０℃程度、処理時間は３〜２０分程度が好ましく、また必要に応じて処理中に延伸操作を行ってもよい。
【００７７】
このようにして得られる本発明の偏光フィルムは、その片面または両面に光学的に等方性の高分子フィルムまたはシートを保護フィルムとして積層接着して、偏光板として用いることもできる。本発明の偏光板に用いられる保護フィルムとしては、例えば、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリーレンエステル、ポリ−４−メチルペンテン、ポリフェニレンオキサイド、シクロ系ないしはノルボルネン系ポリオレフィンなどのフィルムまたはシートが挙げられる。
【００７８】
また、偏光フィルムには、薄膜化を目的として、上記保護フィルムの代わりに、その片面または両面にウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレア樹脂などの硬化性樹脂を塗布し、積層させることで偏光板とすることもできる。
【００７９】
偏光フィルムまたは、少なくとも片面に保護フィルムあるいは硬化性樹脂を積層させた偏光板には、その一方の表面に必要に応じて、透明な感圧性接着剤層が通常知られている方法で形成されて、実用に供される場合もある。感圧性接着剤層としては、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸２−エチルヘキシルなどのアクリル酸エステルと、アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸、クロトン酸などのα−モノオレフィンカルボン酸との共重合物（アクリルニトリル、酢酸ビニル、スチロールのようなビニル単量体を添加したものも含む）を主体とするものが、偏光フィルムの偏光特性を阻害することがないので特に好ましいが、これに限定されることなく、透明性を有する感圧性接着剤であれば使用可能で、例えばポリビニルエーテル系、ゴム系などでもよい。
【００８０】
本発明の偏光フィルムは、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、パソコン、テレビ、携帯情報端末機、自動車や機械類の計器類などの液晶表示装置、サングラス、防目メガネ、立体メガネ、表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤなど）用反射低減層、医療機器、建築材料、玩具などに用いられる。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
尚、例中「部」、「％」とあるのは、重量基準を意味する。
各物性について、次のようにして行った。
【００８２】
（１）ポリビニルアルコール系樹脂の平均ケン化度（モル％）
残酢酸ビニル単位の加水分解に要するアルカリ消費で分析を行った。
【００８３】
（２）ポリビニルアルコール系樹脂の４％水溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）
水温を２０℃に調整しヘプラ−粘度計により測定した。
【００８４】
（３）膨潤度比（ＸＴＤ／ＸＭＤ）
フィルムを１０ｃｍ×１０ｃｍ角に機械（ＭＤ）方向、幅（ＴＤ）方向と平行になるように切り出し、平坦なガラス板上に載せ、ＭＤ方向、およびＴＤ方向の寸法を各々ノギスにて計測した。次に、３０℃に調整されたイオン交換水槽に５分間浸漬させた後、フィルムを取り出し、直ちに、平坦なガラス板上に載せ、ＭＤ方向、およびＴＤ方向の寸法を各々ノギスにて計測し、下式により算出した。なお、上記操作は２３℃、５０％ＲＨの環境下で行った。
ＭＤ方向の膨潤度（ＸＭＤ）（％）
＝（浸漬後のＭＤ方向の寸法／浸漬前のＭＤ方向の寸法）×１００
ＴＤ方向の膨潤度（ＸＴＤ）（％）
＝（浸漬後のＴＤ方向の寸法／浸漬前のＴＤ方向の寸法）×１００
膨潤度比（ＸＴＤ／ＸＭＤ）＝ＴＤ方向の膨潤度（ＸＴＤ）／ＭＤ方向の膨潤度（ＸＭＤ）
【００８５】
（４）面積膨潤度（Ｙ）（％）
上記（３）の方法に準じて、ＭＤ方向の膨潤度（ＸＭＤ）及びＴＤ方向の膨潤度（ＸＴＤ）を算出し、下式より算出した。
面積膨潤度（Ｙ）（％）
＝（ＭＤ方向の膨潤度／１００）×（ＴＤ方向の膨潤度／１００）×１００
【００８６】
（５）リターデーション値（ｎｍ）
リターデーション測定装置（「ＫＯＢＲＡ−ＷＦＤ」王子計測機器（株）製 測定波長：５９０ｎｍ）を用いて、ポリビニルアルコール系フィルムの幅方向の中央の部分のリターデーション値を測定した。
【００８７】
（６）重量膨潤度（Ｗ）（％）
フィルムを１０ｃｍ×１０ｃｍに切り出し、３０℃に調整されたイオン交換水槽に１５分間浸漬した。次に、フィルムを取り出し、濾紙（５Ａ）上にフィルムを広げて置き、さらに、濾紙（５Ａ）をフィルムの上に重ね、その上に１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．４ｃｍ（４．４ｇ／ｃｍ２）のＳＵＳ板を５秒間載せ、フィルム表面の付着水を除去した。このフィルムを速やかに秤量瓶にいれ、重量を測定し、これを膨潤時のフィルム重量Ａとした。上記操作は２３℃、５０％ＲＨの環境にて行った。
次に、該フィルムを１０５℃の乾燥機に１６時間フィルム放置し、フィルム中の水分の除去を行い、その後フィルムを取り出し、速やかに秤量瓶に入れ、重量を測定し、これを乾燥後のフィルム重量Ｂとした。そして、膨潤時のフィルム重量Ａと乾燥後のフィルム重量Ｂを基に下式より求めた。
重量膨潤度（％）＝Ａ／Ｂ×１００
【００８８】
＜実施例１＞
２００Ｌのタンクに、ポリビニルアルコール系樹脂として、４％水溶液粘度６４ｍＰａ・ｓ、平均ケン化度９９．８モル％のポリビニルアルコール系樹脂４２ｋｇ、水１００ｋｇ、可塑剤としてグリセリン４．２ｋｇ、界面活性剤としてドデシルスルホン酸ナトリウム２１ｇ、ポリオキシエチレンドデシルアミン８ｇを入れ、撹拌しながら加圧加熱にて１５０℃まで昇温して、均一に溶解した後、濃度調整により濃度２６％のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。
【００８９】
次に、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液（液温１４７℃）を、２軸押出機に供給し、脱泡した。脱泡された水溶液を、Ｔ型スリットダイ（ストレートマニホールドダイ）よりドラム型ロール（第１熱ロール（Ｒ１））に流延して製膜した。
【００９０】
上記流延製膜の条件は下記の通りである。
・ドラム型ロール（熱ロール（Ｒ１））
直径：３２００ｍｍ、幅：４．３ｍ、回転速度：１０ｍ／分、表面温度：９０℃、Ｔ型スリットダイ出口の樹脂温度：９０℃
Ｔ型スリットダイから吐出する幅（α）：４０００ｍｍ
なお、ドラム型ロールから剥離する際のフィルム水分率を測定したところ１８％であった。
【００９１】
得られた膜の表面と裏面とを下記の条件にて乾燥ロール（熱ロール（Ｒｎ））に交互に通過させながら乾燥を行った。
【００９２】
・乾燥ロールの条件
直径：３５０ｍｍ、幅：４．３ｍ、回転速度：１０ｍ／分、本数：１８本
領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）：Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、各端部から吐出幅の２．５％以内の領域
領域（Ｓ３）：吐出幅（α）の幅方向に対して、領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く中央部分の領域（中央部分の吐出幅の９５％の領域）３８００ｍｍ
領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）：７８℃
領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）：７８℃
領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）：８０℃
【００９３】
なお、乾燥後のフィルムをサンプリングし、幅方向に対して中央部分のフィルム水分率を測定したところ１１％であった。
【００９４】
乾燥後、連続して、この膜を両面から温風を吹き付けるフローティング型ドライヤー（長さ１８．５ｍ）により、１２０℃で熱処理を行い、フィルム幅（β）３６４０ｍｍ、フィルム厚さ５０μｍ、長さ４０００ｍの光学用ポリビニルアルコール系フィルムを得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルムの各物性を表１に示す。
【００９５】
更に、得られたポリビニルアルコール系フィルムについて、以下の通りポリビニルアルコール系フィルムの光学ムラを評価した。
【００９６】
（ポリビニルアルコール系フィルムの光学ムラ）
得られたポリビニルアルコール系フィルムをクロスニコル状態の２枚の偏光板（単体透過率４３．５％、偏光度９９．９％）の間に４５°の角度で挟んだ後、輝度１５０００カンデラの面照明を用いて、透過モードでムラを観察し、以下の基準でポリビニルアルコール系フィルムの光学ムラを評価した。
○・・・何も見えず均一である。
×・・・不連続な濃淡あるいはスジ状の濃淡が確認できる。
【００９７】
次に、上記で得られた光学用ポリビニルアルコール系フィルムを用いて、以下の要領で偏光フィルムを得て、以下の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００９８】
得られた光学用ポリビニルアルコール系フィルムを、水温３０℃の水槽に浸漬しつつ、１．５倍に延伸した。次に、ヨウ素０．２ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム１５ｇ／Ｌよりなる染色槽（３０℃）にて２４０秒浸漬しつつ１．３倍に延伸し、さらにホウ酸５０ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム３０ｇ／Ｌの組成のホウ酸処理槽（５０℃）に浸漬するとともに、同時に３．０８倍に一軸延伸しつつ５分間にわたってホウ酸処理を行った。その後、乾燥して総延伸倍率６倍の偏光フィルムを得た。
【００９９】
（染色ムラの評価）
上記で得られた偏光フィルムの両面にポリビニルアルコール系水溶液を接着剤として用いて、膜厚８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを貼合し、５０℃で乾燥して偏光板を得た。この偏光板について、幅方向より２０ｃｍ×２０ｃｍのサンプルを切り出し、直交透過率を幅（ＴＤ）方向に２ｍｍピッチで測定し、最大値と最小値との差を求め、染色ムラを評価した。
なお、直交透過率は、大塚電子（株）製のリターデーション測定装置 「ＲＥＴＳ−１１００Ａ」を用いて測定した。
【０１００】
＜実施例２〜５、比較例１〜２＞
実施例１において、フィルム製膜の条件を表１に示す通りに変更した以外は同様に行い、ポリビニルアルコール系フィルムを得、更に、実施例１と同様に偏光フィルムを得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルム、及び、偏光フィルムについて、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０１０１】
【表１】
【０１０２】
上記実施例及び比較例の結果から、実施例品については、乾燥条件において、乾燥ロール（熱ロール）の表面温度を各領域で温度差を設け、端部側のロール表面温度を中央部側のロール表面温度より低くしているため、ポリビニルアルコール系フィルムの光学ムラがなく、偏光フィルムの作製においても染色ムラの生じないポリビニルアルコール系フィルムとなっていることがわかる。これに対して、比較例品においては、染色ムラ抑制を満足するフィルムが得られないものであった。更に、比較例２においては、染色ムラに加え、偏光フィルム作成時の延伸工程において破断が多く見られる結果となった。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムは、高透過性、高偏光性を有し、更に偏光性能の面内均一性に優れた偏光フィルムを得ることができるものであり、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、パソコン、テレビ、携帯情報端末機、自動車や機械類の計器類などの液晶表示装置、サングラス、防目メガネ、立体メガネ、表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤなど）用反射低減層、医療機器、建築材料、玩具などに用いられる偏光フィルムの原反フィルムや１／２波長板や１／４波長板に用いられる原反フィルム、液晶表示装置に用いられる位相差フィルムの原反フィルムとして非常に有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法、とりわけ偏光フィルム用のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法に関し、更に詳しくは、高透過性、高偏光性を有し、更に偏光性能の面内均一性に優れた偏光フィルムを製造するためのポリビニルアルコール系フィルムの製造方法、及び、それにより得られるポリビニルアルコール系フィルム、並びに偏光フィルム、偏光板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリビニルアルコール系フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂を水などの溶媒に溶解して原液を調製した後、溶液流延法（キャスティング法）により製膜して、金属加熱ロール等を使用して乾燥することにより、更に必要に応じて熱処理されることにより製造される。このようにして得られたポリビニルアルコール系フィルムは、透明性に優れたフィルムとして多くの用途に利用されており、その有用な用途の一つに偏光フィルムが挙げられる。かかる偏光フィルムは液晶ディスプレイの基本構成要素として用いられており、近年では高品位で高信頼性の要求される機器へとその使用が拡大されている。
【０００３】
このような中、液晶テレビなどの画面の高輝度化、高精細化に伴い、従来品より一段と光学特性に優れた偏光フィルムが要求されている。中でも、偏光性能の面内均一性に優れた偏光フィルムを得ることが重要であり、これには、偏光フィルムの原反フィルムとなるポリビニルアルコール系フィルムが光学的に均質であること、特に面内のリターデーション値の均一性が重要となる。
【０００４】
かかる対策として、例えば、フィルム幅２ｍ以上であって、幅方向に１ｃｍ離れた二点間のリターデーション値の差が５ｎｍ以下で、かつ幅方向に１ｍ離れた二点間のリターデーション値の差が５０ｎｍ以下であるポリビニルアルコール系フィルム（例えば、特許文献１参照。）や、幅３ｍ以上であり、フィルム面内のリターデーション値が３０ｎｍ以下、かつ、フィルム幅方向における、フィルム面内のリターデーション値のふれが１５ｎｍ以下であるポリビニルアルコール系フィルムが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８９３９号公報
【特許文献２】特開２００７−１３７０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年の液晶ディスプレイの高輝度化、高精細化に伴う更なる偏光フィルムの高透過率化に対応すべく、偏光フィルムの面内均一性の要求はますます高くなっており、上記特許文献１及び２の開示技術をもってしてもまだまだ満足のいくものではなく、更なる改良が求められるものであった。
【０００７】
そこで、本発明ではこのような背景下において、高透過性、高偏光性を有し、更に偏光性能の面内均一性に優れた偏光フィルムを得ることができるポリビニルアルコール系フィルムの製造方法を提供すること、更には、かかる製造方法より得られるポリビニルアルコール系フィルム、かかるポリビニルアルコール系フィルムからなる偏光フィルム、並びに偏光板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
しかるに、本発明者等が上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリビニルアルコール系フィルムの流延製膜方法において、乾燥工程における熱ロールの表面温度に着目したところ、Ｔ型スリットダイからの吐出幅に対して、端部側領域の熱ロール表面温度をその他の領域、好ましくは中央部側領域の熱ロール表面温度より低くすることにより、フィルムの乾燥時に幅（ＴＤ）方向に張力を付与することができる。フィルムは搬送に際し、機械（ＭＤ）方向にもある程度の張力をかける必要があることから、フィルムのＭＤ、ＴＤ両方向への張力付与が可能となる。その結果、偏光フィルムの製造に際して ＭＤ方向、ＴＤ方向に均一な膨潤が可能となり、高透過性、高偏光性を有し、更に偏光性能の面内均一性に優れた偏光フィルムを得ることができるポリビニルアルコール系フィルムが得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
即ち、本発明の要旨は、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をＴ型スリットダイから吐出し第１熱ロール（Ｒ１）に流延する工程［Ｉ］、第１熱ロール（Ｒ１）から剥離する工程［ＩＩ］、複数個の熱ロール（Ｒｎ）に、フィルムの表裏面を交互に通過させる工程［ＩＩＩ］を含むポリビニルアルコール系フィルムの製造方法において、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）、及び、他方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）が、吐出幅（α）の幅方向に対して領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）より低い表面温度であることを特徴とするポリビニルアルコール系フィルムの製造方法に関するものである。
【００１０】
また、本発明は、前記ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルム、更に、前記ポリビニルアルコール系フィルムからなる偏光フィルム、偏光フィルムの少なくとも片面に保護膜を設けてなる偏光板も提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムは、高透過性、高偏光性を有し、更に偏光性能の面内均一性に優れた偏光フィルムを得ることができるといった効果を有するものである。そして、かかるポリビニルアルコール系フィルムは、偏光サングラスや液晶テレビなどの液晶表示装置などに用いられる偏光フィルムの原反フィルムや１／２波長板や１／４波長板に用いられる原反フィルム、液晶表示装置に用いられる位相差フィルムの原反フィルムとして非常に有用である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明は、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を第１熱ロール（Ｒ１）に流延する工程［Ｉ］、第１熱ロール（Ｒ１）から剥離する工程［ＩＩ］、複数個の熱ロール（Ｒｎ）に、フィルムの表裏面を交互に通過させる工程［ＩＩＩ］を含むことにより、ポリビニルアルコール系フィルムを製造する。
【００１３】
ポリビニルアルコール系樹脂としては、通常、未変性のポリビニルアルコール樹脂、即ち、酢酸ビニルを重合して得られるポリ酢酸ビニルをケン化して製造される樹脂が用いられるが、必要に応じて、酢酸ビニルと、少量（例えば、１０モル％以下、好ましくは５モル％以下）の酢酸ビニルと共重合可能な成分との共重合体をケン化して得られる樹脂を用いることもできる。酢酸ビニルと共重合可能な成分としては、例えば、不飽和カルボン酸（塩、エステル、アミド、ニトリル等を含む）、炭素数２〜３０のオレフィン類（エチレン、プロピレン、ｎ−ブテン、イソブテン等）、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等が挙げられる。
【００１４】
また、ポリビニルアルコール系樹脂として、側鎖に１，２−グリコール結合を有するポリビニルアルコール系樹脂を用いることもできる。かかる側鎖に１，２−グリコール結合を有するポリビニルアルコール系樹脂は、例えば、（ア）酢酸ビニルと３，４−ジアセトキシ−１−ブテンとの共重合体をケン化する方法、（イ）酢酸ビニルとビニルエチレンカーボネートとの共重合体をケン化及び脱炭酸する方法、（ウ）酢酸ビニルと２，２−ジアルキル−４−ビニル−１，３−ジオキソランとの共重合体をケン化及び脱ケタール化する方法、（エ）酢酸ビニルとグリセリンモノアリルエーテルとの共重合体をケン化する方法、等により得られる。
【００１５】
本発明で用いるポリビニルアルコール系樹脂の平均ケン化度は、通常９０モル％以上であることが好ましく、特に好ましくは９５モル％以上、更に好ましくは９８モル％以上、殊に好ましくは９９モル％以上、更に好ましくは９９．５モル％以上である。平均ケン化度が小さすぎるとポリビニルアルコール系樹脂を偏光フィルムとする場合に充分な光学性能が得られない傾向がある。
ここで、本発明における平均ケン化度の測定は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６ ３．５に準じて行われる。
【００１６】
更に、かかるポリビニルアルコール系樹脂の粘度は、２０℃にける４重量％水溶液粘度として、通常８〜５００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、特には２０〜４００ｍＰａ・ｓ、更には４０〜４００ｍＰａ・ｓが好ましい。４重量％水溶液粘度が小さすぎると偏光フィルム作成時の延伸性が不足する傾向にあり、大きすぎるとフィルムの平面平滑性や透明性が低下する傾向にある。
ここで、粘度の測定は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６ ３．１１．２に準じて行われる。
【００１７】
本発明に用いるポリビニルアルコール系樹脂として、上記ポリビニルアルコール系樹脂において、変性種、平均ケン化度、粘度などの異なる２種以上のものを併用してもよい。
【００１８】
本発明においては、上記ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を用いて、ポリビニルアルコール系フィルムを製造するわけであるが、フィルム製造に当たっては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液中に可塑剤や界面活性剤などの公知の配合剤を配合し、製造することが好ましい。
【００１９】
可塑剤は、一般的に、偏光フィルムを製造する際の延伸性に効果的に寄与するものであり、例えば、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン等のグリセリン類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のアルキレングリコール類またはポリアルキレングリコール類や、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。これらの可塑剤は単独または二種以上組み合わせて使用することができる。中でも特に好ましいものとしてはグリセリン単独、もしくはグリセリンとジグリセリンまたは、グリセリンとトリメチロールプロパンの組み合わせ等が挙げられる。グリセリンとジグリセリンを併用する場合は、通常グリセリン／ジグリセリン（重量比）＝２０／８０〜８０／２０であり、グリセリンとトリメチロールプロパンを併用する場合は、通常グリセリン／トリメチロールプロパン（重量比）＝２０／８０〜８０／２０であることが好ましい。
【００２０】
かかる可塑剤の含有量としては、ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して１〜３５重量部であることが好ましく、特には３〜３０重量部、更には７〜２５重量部であることが好ましい。可塑剤の含有量が少なすぎると偏光フィルムの作成時に延伸性が低下する傾向があり、多すぎると得られるポリビニルアルコール系フィルムの経時安定性が低下する傾向がある。
【００２１】
また、界面活性剤は、一般的に、フィルム表面の平滑性や、ロール状に巻き取る際のフィルム同士の付着を抑制する働きがあり、例えば、アニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性を単独または二種以上組み合わせて使用することができるが、特には、アニオン系界面活性剤とノニオン系界面活性剤を併用することが、フィルムの透明性の点で好ましい。
【００２２】
かかるアニオン系界面活性剤としては、例えば、脂肪族アルキルスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、高級脂肪酸アルカノールアミド硫酸塩、等が挙げられ、また、これらのアニオン系界面活性剤の他にも、硫酸化油、高級アルコールエトキシサルフェート、モノグリサルフェート等の硫酸エステル塩や、脂肪酸石鹸、Ｎ−アシルアミノ酸及びその塩、ポリオキシエチレンアルキルエステルカルボン酸塩、アシル化ペプチド等のカルボン酸塩型、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸の塩ホルマリン重縮合物、メラミンスルホン酸の塩ホルマリン縮合物、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、スルホコハク酸アルキル二塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン塩、ジメチル−５−スルホイソフタレートナトリウム塩等のスルホン酸塩型、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸塩、アルキルリン酸塩等のリン酸エステル塩型等のアニオン系界面活性剤、等を挙げることもできる。
【００２３】
一方、ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、高級脂肪酸モノ又はジアルカノールアミド、高級脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン高級脂肪酸アミド、アミンオキシド、等が挙げられる。また、これらのノニオン系界面活性剤の他にも、アルキルフェノールホルマリン縮合物の酸化エチレン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油および硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル等のエーテルエステル型ノニオン系界面活性剤、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、プロピレングリコール脂肪酸エステル、蔗糖脂肪酸エステル等のエステル型界面活性剤、等を挙げることもできる。
【００２４】
かかる界面活性剤の含有量としては、ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して０．０１〜１重量部であることが好ましく、特に好ましくは０．０２〜０．５重量部、更に好ましくは０．０３〜０．２重量部である。界面活性剤の含有量が少なすぎるとブロッキング防止効果が得難くなる傾向にあり、多すぎるとフィルムの透明性が低下する傾向にある。
【００２５】
また、アニオン系界面活性剤とノニオン系界面活性剤を併用する場合には、ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して、アニオン系界面活性剤が０．０１〜１重量部、特には０．０２〜０．２重量部、更には０．０３〜０．１重量部であることが好ましく、ノニオン系界面活性剤が０．０１〜１重量部、特には０．０２〜０．２重量部、更には０．０３〜０．１重量部であることが好ましい。アニオン系界面活性剤が少なすぎると偏光フィルム作成時の染料の分散性が低下し、染色斑が多くなる傾向にあり、多すぎるとポリビニルアルコール系樹脂溶解時の泡立ちが激しく、フィルム中に気泡が混入しやすくなり光学用フィルムとして使用できなくなる傾向にあり、ノニオン系界面活性剤が少なすぎるとブロッキング防止効果が得難くなる傾向にあり、多すぎるとフィルムの透明性や平面平滑性が低下する傾向にある。
【００２６】
また本発明においては、フィルムの黄変を防止するために、酸化防止剤を配合することも有用であり、フェノール系酸化防止剤等の任意の酸化防止剤が例示され、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，２′−メチレンビス（４−メチルー６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４′−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等が好適である。酸化防止剤はポリビニルアルコール系樹脂に対して２〜１００ｐｐｍ程度の範囲で使用されることが好ましい。
【００２７】
かくして本発明では、上記ポリビニルアルコール系樹脂水溶液、好ましくは更に、可塑剤及び／又は界面活性剤を含有させてなるポリビニルアルコール系樹脂水溶液を用いて、流延製膜し、ポリビニルアルコール系フィルムを得るのである。
【００２８】
以下、本発明のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法について具体的に説明する。
【００２９】
本発明においては、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を調製し、かかる水溶液を第１熱ロール（Ｒ１）に流延して、乾燥し、好ましくは更に熱処理することにより、ポリビニルアルコール系フィルムを製造する。
【００３０】
本発明の製造方法において、まず、ポリビニルアルコール系樹脂粉末は、通常樹脂に含有されている酢酸ナトリウムを除去するため、洗浄される。洗浄に当たっては、メタノールあるいは水で洗浄されるが、メタノールで洗浄する方法では溶剤回収などが必要になるため、水で洗浄する方法がより好ましい。
【００３１】
次に、洗浄後の含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを溶解し、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を調製するが、かかる含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキをそのまま水に溶解すると所望する高濃度の水溶液が得られないため、一旦脱水を行うことが好ましい。脱水方法は特に限定されないが、遠心力を利用した方法が一般的である。
【００３２】
前記洗浄及び脱水により、含水率５０重量％以下、好ましくは３０〜４５重量％の含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキとすることが好ましい。含水率が多すぎると、所望する水溶液濃度にすることが難しくなる傾向がある。
【００３３】
次いで、ポリビニルアルコール系フィルムの製膜に用いられるポリビニルアルコール系樹脂の水溶液は、溶解槽に、水、前述した脱水後の含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキ、可塑剤、界面活性剤などを仕込み、加温し、撹拌して溶解させることにより調製される。本発明の製造方法においては、特に、上下循環流発生型撹拌翼を備えた溶解槽中で水蒸気を吹き込んで含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを溶解させることが、溶解性の点より好ましい。
【００３４】
上下循環流発生型撹拌翼を備えた溶解槽中で水蒸気を吹き込んで含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを溶解させる際には、水蒸気を吹き込み、樹脂温度が４０〜８０℃、好ましくは４５〜７０℃となった時点で、撹拌を開始することが均一溶解できる点で好ましい。樹脂温度が低すぎるとモーターの負荷が大きくなる傾向があり、高すぎるとポリビニルアルコール系樹脂の固まりができて均一な溶解ができなくなる傾向がある。さらに、水蒸気を吹き込み、樹脂温度が通常９０〜１００℃、好ましくは９５〜１００℃となった時点で、缶内を加圧することも均一溶解ができる点で好ましい。樹脂温度が低すぎると未溶解物ができる傾向がある。そして、樹脂温度が１３０〜１５０℃となったところで水蒸気の吹き込みを終了し、０．５〜３時間撹拌を続け、溶解が行なわれる。溶解後は、所望する濃度となるように濃度調整が行なわれる。
【００３５】
かくして得られるポリビニルアルコール系樹脂水溶液の濃度は、通常１０〜５０重量％であることが好ましく、さらに好ましくは１５〜４０重量％、特に好ましくは２０〜３０重量％である。濃度が低すぎると乾燥負荷が大きくなり生産能力が低下する傾向があり、高すぎると粘度が高くなりすぎて均一な溶解ができにくくなる傾向がある。
【００３６】
次に、得られたポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、脱泡処理される。脱泡方法としては、静置脱泡や多軸押出機による脱泡等が挙げられるが、本発明の製造方法においては、生産性の点より、多軸押出機を用いて脱泡する方法が好ましい。
【００３７】
脱泡処理が行なわれた後、多軸押出機から排出されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、一定量ずつＴ型スリットダイに導入され、Ｔ型スリットダイから吐出され第１熱ロール（Ｒ１）に流延されて、乾燥され、好ましくは更に熱処理される。
【００３８】
Ｔ型スリットダイとしては、通常、細長の矩形を有したＴ型スリットダイが用いられる。Ｔ型スリットダイ出口の樹脂温度は通常、８０〜１００℃であることが好ましく、より好ましくは８５〜９８℃である。Ｔ型スリットダイ出口の樹脂温度が低すぎると流動不良となる傾向があり、高すぎると発泡する傾向がある。
【００３９】
流延に際しては、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をＴ型スリットダイから吐出し第１熱ロール（Ｒ１）に流延されるが、第１熱ロール（Ｒ１）としては、例えばドラム型ロールまたはエンドレスベルトが挙げられ、特に幅広化や長尺化、膜厚の均一性などの点からドラム型ロールで行うことが好ましい。
【００４０】
ドラム型ロールで流延製膜するにあたり、例えば、ドラムの回転速度は５〜３０ｍ／分であることが好ましく、特に好ましくは６〜２０ｍ／分である。ドラム型ロールの表面温度は７０〜９９℃であることが好ましく、より好ましくは７５〜９７℃である。ドラム型ロールの表面温度が低すぎると乾燥不良となる傾向があり、高すぎると発泡する傾向がある。
【００４１】
第１熱ロール（Ｒ１）上で流延され、乾燥され、フィルム水分率が１０〜２５％、好ましくは１２〜２０％の状態で剥離される。かかる水分率が低すぎると剥離時の張力が高くフィルムが伸びやすくなる傾向があり、高すぎると剥離時に幅方向にムラになり易い傾向がある。
【００４２】
第１熱ロール（Ｒ１）から剥離されたフィルムは、複数個の熱ロール（Ｒｎ）に、フィルムの表面と裏面とが交互に通過されるように送られ、乾燥される。
【００４３】
かかる熱ロール（Ｒｎ）の表面温度は、通常４０〜１００℃であることが好ましく、特には６０〜１００℃、更には６５〜９５℃であることが好ましい。かかる表面温度が低すぎると乾燥不良となる傾向があり、高すぎると乾燥ムラが生じる傾向がある。
【００４４】
そして、本発明においては、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）、及び、他方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）が、吐出幅（α）の幅方向に対して領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）より低い表面温度であることが重要であり、かかる熱ロール（Ｒｎ）の表面温度を調整することにより、フィルムの幅（ＴＤ）方向への張力の付与が可能となり、光学異方性のより少ないポリビニルアルコール系フィルムを得ることができるものである。
【００４５】
特には、フィルムの幅（ＴＤ）方向への張力の付与とフィルムの搬送性の点で、熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）及び表面温度（Ｔ２）が、表面温度（Ｔ３）より１〜２０℃低い表面温度であることが好ましく、更には１〜１８℃、殊には２〜１６℃低い表面温度であることが好ましい。かかる温度差が小さすぎるとフィルムの幅（ＴＤ）方向への張力の付与が不十分となる傾向があり、大きすぎると熱ロールへのフィルム端部の密着が強くなることからフィルム搬送のため機械（ＭＤ）方向の張力が大きくなり、その結果フィルムの光学異方性が大きくなる傾向がある。
【００４６】
ここで、領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）、及び、領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）を、吐出幅（α）の幅方向に対して領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）より低い表面温度にするには、例えば、熱ロール内部の温調ユニットを分割して制御可能な熱ロールを用いたり、熱ロールの端部に冷風を吹きつけたり、熱ロールの端部に冷却ロールを設置したりする等の方法が挙げられる。
【００４７】
また、本発明においては、上記の領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）について、領域（Ｓ１）が、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域を占めていることが必要であり、好ましくは１０％以内の領域、更には９％以内の領域、特には８％以内の領域であることがフィルムの搬送性の点で好ましく、領域（Ｓ２）が、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、他方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域を占めていることが必要であり、好ましくは１０％以内の領域、更には９％以内の領域、特には８％以内の領域であることがフィルムの搬送性の点で好ましい。領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）が上記範囲から外れる場合にはフィルムの搬送性が低下する傾向がある。なお、領域（Ｓ３）は、上記領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域である。
【００４８】
更に、本発明では、領域（Ｓ３）について、熱ロール（Ｒｎ）の幅方向に対して、中央部分に占める領域（Ｓ３）の幅が、製膜後のフィルム幅（β）より大きいことが製膜後のフィルムの面内均一性の点で好ましく、特には、領域（Ｓ３）の幅が製膜後のフィルム幅（β）に対して１００〜１１５％、更には１００〜１１０％であることが好ましい。領域（Ｓ３）の幅が小さすぎると製膜後のフィルムの面内にムラが生じやすくる傾向がある。
【００４９】
なお、製膜後のフィルム幅（β）とは、上記の乾燥工程を通過した後のフィルム幅、あるいは乾燥工程後に熱処理を行う場合は熱処理工程を通過した後のフィルム幅のことである。
【００５０】
本発明においては、上記乾燥の後、好ましくは更に熱処理が行われる。
熱処理については、７０〜１４０℃で行うことが好ましく、特には７０〜１３０℃で行うことが好ましい。熱処理温度が上記範囲より低すぎると耐水性が不足したり、熱処理斑が多くなり、光学斑の原因となる傾向があり、高すぎると偏光フィルム製造時の延伸性が低下する傾向がある。また、熱処理方法としては、例えば、（１）表面をハードクロムメッキ処理又は鏡面処理した、直径０．２〜２ｍのロール（１〜３０本）通過させる方法、（２）フローティング型ドライヤー（長さ：２〜３０ｍ）にて行う方法等が挙げられる。
【００５１】
また、本発明においては、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を流延製膜し、乾燥し、好ましくは更に熱処理を経てフィルムが巻き取られるわけであるが、この際のドロー比については、好ましく０．９〜１．１、特に好ましくは０．９５〜１．０７、更に好ましくは０．９８〜１．０５であり、かかるドロー比が低すぎるとフィルム搬送時にフィルムが弛み皺が入り易くなる傾向があり、高すぎるとリターデーションが高くなる傾向がある。
【００５２】
ここでドロー比とは、フィルムの巻き取り速度／第１熱ロールの回転速度で求められる比をいう。なお、ドロー比としては、従来からも０．９〜１．１の範囲で行われているが、本発明においては、フィルム幅方向の膨潤ムラ抑制の点から、従来よりも低く設定して行われることが好ましい。
【００５３】
また、本発明において、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を第１熱ロール（Ｒ１）に吐出する幅をα（ｍｍ）、製膜後のフィルムの幅をβ（ｍｍ）とする際に、幅収縮比（（α−β）／α）が０〜０．１５であることが偏光フィルム作製時の延伸性の点で好ましく、より好ましくは０〜０．１３、特に好ましくは０〜０．１である。かかる幅収縮率が０より小さいと面内均一性が低下する傾向があり、大きすぎると偏光フィルム作製時の延伸性が低下する傾向がある。
【００５４】
かくして上記の製造方法によりポリビニルアルコール系フィルムが得られるが、本発明においては、以下の物性を満足するポリビニルアルコール系フィルムであることが好ましい。
【００５５】
即ち、フィルムを３０℃の水に５分間浸漬し膨潤させた時の幅（ＴＤ）方向の膨潤度（ＸＴＤ）と機械（ＭＤ）方向の膨潤度（ＸＭＤ）の比（以下、膨潤度比と略記することがある。）（ＸＴＤ／ＸＭＤ）が１．０００〜１．０２０であるポリビニルアルコール系フィルムであることが好ましい。かかる膨潤度比（ＸＴＤ／ＸＭＤ）の好ましい範囲は、１．０００〜１．０１５であり、特に好ましくは１．００１〜１．０１５である。かかる値が上記範囲より小さすぎると偏光フィルム作製時の延伸性に劣る傾向があり、上記範囲より大きすぎると偏光フィルムにした場合の染色ムラが生じる傾向がある。
【００５６】
ここで、機械（ＭＤ）方向および幅（ＴＤ）方向の膨潤度とは、３０℃の水に５分間浸漬させた時の幅（ＴＤ）方向の伸び率および機械（ＭＤ）方向の伸び率のことであり、以下の通りにして測定される。
【００５７】
即ち、フィルムを１０ｃｍ×１０ｃｍ角に機械（ＭＤ）方向、幅（ＴＤ）方向と平行になるように切り出し、平坦なガラス板上に載せ、ＭＤ方向、およびＴＤ方向の寸法を各々ノギスにて計測する。次に、３０℃に調整されたイオン交換水槽に５分間浸漬させた後、フィルムを取り出し、直ちに、平坦なガラス板上に載せ、ＭＤ方向、およびＴＤ方向の寸法を各々ノギスにて計測する。機械（ＭＤ）方向および幅（ＴＤ）方向の膨潤度、さらに面積膨潤度は、上記計測した値を使い、下式により得られる。なお、上記操作は２３℃、５０％ＲＨの環境下で行われる。
【００５８】
機械（ＭＤ）方向の膨潤度（ＸＭＤ）（％）
＝（浸漬後のＭＤ方向の寸法／浸漬前のＭＤ方向の寸法）×１００
幅（ＴＤ）方向の膨潤度（ＸＴＤ）（％）
＝（浸漬後のＴＤ方向の寸法／浸漬前のＴＤ方向の寸法）×１００
面積膨潤度（Ｙ）（％）
＝（ＭＤ方向の膨潤度／１００）×（ＴＤ方向の膨潤度／１００）×１００
【００５９】
ポリビニルアルコール系フィルムの機械（ＭＤ）方向の膨潤度（ＸＭＤ）（％）の範囲としては、１１０〜１３０％であることが好ましく、特には１１２〜１２８％、更には１１４〜１２６％であることが好ましい。かかる範囲が小さすぎると偏光フィルム作製時に延伸性が劣る傾向があり、大きすぎると偏光フィルムにした場合に偏光性能が劣る傾向がある。
【００６０】
ポリビニルアルコール系フィルムの幅（ＴＤ）方向の膨潤度（ＸＴＤ）（％）の範囲としては、１１０〜１３０％であることが好ましく、特には１１２〜１２８％、更には１１４〜１２６％であることが好ましい。かかる範囲が小さすぎると偏光フィルム作製時に延伸性が劣る傾向があり、大きすぎると偏光フィルムにした場合に染色ムラが生じる傾向がある。
【００６１】
また、本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムは、フィルムを３０℃の水に５分間浸漬し膨潤させた時の面積膨潤度（Ｙ）が１３０〜１７０％であることが延伸性や偏光特性の点で好ましく、特に好ましくは１３５〜１６５％、更に好ましくは１４０〜１６０％である。かかる面積膨潤度（Ｙ）が小さすぎると延伸時に破断し易くなる傾向があり、大きすぎると偏光特性が低下する傾向がある。
【００６２】
また、本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムは、幅方向に均一に延伸するという点でリターデーション値が１０〜４０ｎｍ、特には１０〜３０ｎｍ、更には１０〜２５ｎｍであることが好ましい。
【００６３】
また、本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムにおいては、３０℃での重量膨潤度（Ｗ）が１９０〜２３０％であることが染料の染色性の点で好ましく、特には１９５〜２２５％、更には１９５〜２２０％であることが好ましい。かかる重量膨潤度（Ｗ）が小さすぎると偏光フィルム作製時における延伸性が低下する傾向があり、大きすぎると延伸性は良くなるが、偏光フィルムの偏光性能が低下する傾向がある。
【００６４】
上記の重量膨潤度（Ｗ）を上記の範囲にコントロールするには、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂を含むフィルム形成材料をドラム型ロールまたはエンドレスベルト、好ましくはドラム型ロールに流延した後、複数の回転加熱ロールにより表裏を交互に乾燥処理して、水分率が５〜３０重量％のポリビニルアルコール系フィルムを連続的に製膜した後、次いで、フローティングドライヤー又は回転加熱ロールの温度を７０〜１４０℃の範囲で熱処理することにより調整される。フィルム中の水分率が高すぎるとポリビニルアルコール系樹脂の結晶化速度が遅くなるため、熱処理効果が得難く、水分率が低すぎて熱処理を行うと、１４０℃以上の熱処理が必要となるため、フィルムの重量膨潤度が低くなり過ぎたり、黄変し易くなるなど、品質が低下する傾向にある。
【００６５】
但し、これらの方法に限られることなく、同一の熱処理条件であれば、可塑剤の種類や添加量によっても調整することが可能であり、一般的に、可塑剤の添加量を多くすればポリビニルアルコール系樹脂の結晶性が低下するため、重量膨潤度は低くなる傾向がある。さらに、可塑剤の添加量が同じであっても、可塑剤の種類によりポリビニルアルコール系樹脂の結晶化度を調整することが可能であり、ポリビニルアルコール系樹脂と相溶性の良い可塑剤は、結晶性を低下させる効果が高いため、添加量を少なくすることにより重量膨潤度の調整が可能となり、逆に、相溶性の悪い可塑剤は、結晶化度を低下させる効果が低いため、可塑剤の添加量を多くすることで、重量膨潤度が調整できる。また、同じ熱処理温度であっても、ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度や重合度によっても重量膨潤度は調整することができる。
さらに、フィルム製膜時の乾燥条件、例えば、高温乾燥や低温乾燥、高湿乾燥などフィルム中の水分を乾燥させる条件によっても、重量膨潤度は調整することができる。中でも、生産性の点において、フィルム製膜時の水分率が５〜３０重量％となった後に、熱処理することにより重量膨潤度を調整することが好ましく、可塑剤として主にグリセリンを用い、熱処理温度を７０〜１４０℃の範囲で重量膨潤度を調整することがさらに好ましい。
【００６６】
なお、ここで、重量膨潤度とは、以下のようにして測定されるものである。
即ち、フィルムを１０ｃｍ×１０ｃｍに切り出し、３０℃に調整されたイオン交換水槽に１５分間浸漬する。次に、フィルムを取り出し、濾紙（５Ａ）上にフィルムを広げて置き、さらに、濾紙（５Ａ）をフィルムの上に重ね、その上に１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．４ｃｍ（４．４ｇ／ｃｍ２）のＳＵＳ板を５秒間載せ、フィルム表面の付着水を除去する。このフィルムを速やかに秤量瓶にいれ、重量を測定し、これを膨潤時のフィルム重量Ａとする。上記操作は２３℃、５０％ＲＨの環境にて行う。次に、該フィルムを１０５℃の乾燥機に１６時間フィルム放置し、フィルム中の水分の除去を行い、その後フィルムを取り出し、速やかに秤量瓶に入れ、重量を測定し、これを乾燥後のフィルム重量Ｂとする。そして、膨潤時のフィルム重量Ａと乾燥後のフィルム重量Ｂを基に下式より求める。
重量膨潤度（％）＝Ａ／Ｂ×１００
【００６７】
また、本発明においては、ポリビニルアルコール系フィルムのシンジオタクティシティが４０〜６０％、特には４５〜５５％、更には５０〜５４％であることが好ましく、シンジオタクティシティが小さすぎると耐水性が不足し、偏光性能が低くなる傾向があり、大きすぎると延伸性が低下し、破断し易くなる傾向がある。
【００６８】
かかるシンジオタクティシティを上記の範囲にコントロールするには、例えば、シンジオタクティシティの高いポリビニルアルコール系樹脂とシンジオタクティシティの低いポリビニルアルコール系樹脂をブレンドする方法や、酢酸ビニルの重合温度を変えたものをケン化する方法、ピバリン酸ビニル、トリフルオロ酢酸ビニル、トリクロロ酢酸ビニルなどのビニルエステルの重合体をケン化する方法、等がある。
【００６９】
なお、ここで、シンジオタクティシティとは、以下のようにして測定されるものである。即ち、溶媒（Ｄ２Ｏ）中のポリビニルアルコール系フィルムを１３Ｃ−ＮＭＲ法により測定したダイアッド（ｄｉａｄ）表示による値である。
【００７０】
更に、得られるポリビニルアルコール系フィルムは、可視光全域において、光線透過率が９０％以上であり、光学用ポリビニルアルコール系フィルムとして非常に有用である。
【００７１】
したがって、本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、光学フィルムの原反フィルムとして、特に偏光フィルムの原反フィルムとして好ましく用いられる。
【００７２】
以下、本発明のポリビニルアルコール系フィルムを用いた本発明の偏光フィルムの製造方法について説明する。
【００７３】
本発明の偏光フィルムは、通常の染色、延伸、ホウ酸架橋および熱処理などの工程を経て製造される。偏光フィルムの製造方法としては、ポリビニルアルコール系フィルムを延伸してヨウ素または二色性染料の溶液に浸漬し染色したのち、ホウ素化合物処理する方法、延伸と染色を同時に行ったのち、ホウ素化合物処理する方法、ヨウ素または二色性染料により染色して延伸したのち、ホウ素化合物処理する方法、染色したのち、ホウ素化合物の溶液中で延伸する方法などがあり、適宜選択して用いることができる。このように、ポリビニルアルコール系フィルム（未延伸フィルム）は、延伸と染色、さらにホウ素化合物処理を別々に行っても同時に行ってもよいが、染色工程、ホウ素化合物処理工程の少なくとも一方の工程中に一軸延伸を実施することが、生産性の点より望ましい。
【００７４】
延伸は一軸方向に２．５〜１０倍、好ましくは２．８〜７倍延伸することが望ましい。この際、延伸方向の直角方向にも若干の延伸（幅方向の収縮を防止する程度、またはそれ以上の延伸）を行っても差し支えない。延伸時の温度は、２０〜１７０℃から選ぶのが望ましい。さらに、延伸倍率は最終的に前記範囲に設定されればよく、延伸操作は一段階のみならず、製造工程の任意の範囲の段階に実施すればよい。
【００７５】
フィルムへの染色は、フィルムにヨウ素または二色性染料を含有する液体を接触させることによって行なわれる。通常は、ヨウ素−ヨウ化カリウムの水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は０．１〜２ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウムの濃度は１０〜５０ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム／ヨウ素の重量比は２０〜１００が適当である。染色時間は３０〜５００秒程度が実用的である。処理浴の温度は５〜５０℃が好ましい。水溶液には、水溶媒以外に水と相溶性のある有機溶媒を少量含有させても差し支えない。接触手段としては浸漬、塗布、噴霧などの任意の手段が適用できる。
【００７６】
染色処理されたフィルムは、ついでホウ素化合物によって処理される。ホウ素化合物としてはホウ酸、ホウ砂が実用的である。ホウ素化合物は水溶液または水−有機溶媒混合液の形で濃度０．３〜２モル／Ｌ程度で用いられ、液中には１０〜１００ｇ／Ｌヨウ化カリウムを共存させるのが実用上望ましい。処理法は浸漬法が望ましいが、もちろん塗布法、噴霧法も実施可能である。処理時の温度は２０〜６０℃程度、処理時間は３〜２０分程度が好ましく、また必要に応じて処理中に延伸操作を行ってもよい。
【００７７】
このようにして得られる本発明の偏光フィルムは、その片面または両面に光学的に等方性の高分子フィルムまたはシートを保護フィルムとして積層接着して、偏光板として用いることもできる。本発明の偏光板に用いられる保護フィルムとしては、例えば、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリーレンエステル、ポリ−４−メチルペンテン、ポリフェニレンオキサイド、シクロ系ないしはノルボルネン系ポリオレフィンなどのフィルムまたはシートが挙げられる。
【００７８】
また、偏光フィルムには、薄膜化を目的として、上記保護フィルムの代わりに、その片面または両面にウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレア樹脂などの硬化性樹脂を塗布し、積層させることで偏光板とすることもできる。
【００７９】
偏光フィルムまたは、少なくとも片面に保護フィルムあるいは硬化性樹脂を積層させた偏光板には、その一方の表面に必要に応じて、透明な感圧性接着剤層が通常知られている方法で形成されて、実用に供される場合もある。感圧性接着剤層としては、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸２−エチルヘキシルなどのアクリル酸エステルと、アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸、クロトン酸などのα−モノオレフィンカルボン酸との共重合物（アクリルニトリル、酢酸ビニル、スチロールのようなビニル単量体を添加したものも含む）を主体とするものが、偏光フィルムの偏光特性を阻害することがないので特に好ましいが、これに限定されることなく、透明性を有する感圧性接着剤であれば使用可能で、例えばポリビニルエーテル系、ゴム系などでもよい。
【００８０】
本発明の偏光フィルムは、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、パソコン、テレビ、携帯情報端末機、自動車や機械類の計器類などの液晶表示装置、サングラス、防目メガネ、立体メガネ、表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤなど）用反射低減層、医療機器、建築材料、玩具などに用いられる。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
尚、例中「部」、「％」とあるのは、重量基準を意味する。
各物性について、次のようにして行った。
【００８２】
（１）ポリビニルアルコール系樹脂の平均ケン化度（モル％）
残酢酸ビニル単位の加水分解に要するアルカリ消費で分析を行った。
【００８３】
（２）ポリビニルアルコール系樹脂の４％水溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）
水温を２０℃に調整しヘプラ−粘度計により測定した。
【００８４】
（３）膨潤度比（ＸＴＤ／ＸＭＤ）
フィルムを１０ｃｍ×１０ｃｍ角に機械（ＭＤ）方向、幅（ＴＤ）方向と平行になるように切り出し、平坦なガラス板上に載せ、ＭＤ方向、およびＴＤ方向の寸法を各々ノギスにて計測した。次に、３０℃に調整されたイオン交換水槽に５分間浸漬させた後、フィルムを取り出し、直ちに、平坦なガラス板上に載せ、ＭＤ方向、およびＴＤ方向の寸法を各々ノギスにて計測し、下式により算出した。なお、上記操作は２３℃、５０％ＲＨの環境下で行った。
ＭＤ方向の膨潤度（ＸＭＤ）（％）
＝（浸漬後のＭＤ方向の寸法／浸漬前のＭＤ方向の寸法）×１００
ＴＤ方向の膨潤度（ＸＴＤ）（％）
＝（浸漬後のＴＤ方向の寸法／浸漬前のＴＤ方向の寸法）×１００
膨潤度比（ＸＴＤ／ＸＭＤ）＝ＴＤ方向の膨潤度（ＸＴＤ）／ＭＤ方向の膨潤度（ＸＭＤ）
【００８５】
（４）面積膨潤度（Ｙ）（％）
上記（３）の方法に準じて、ＭＤ方向の膨潤度（ＸＭＤ）及びＴＤ方向の膨潤度（ＸＴＤ）を算出し、下式より算出した。
面積膨潤度（Ｙ）（％）
＝（ＭＤ方向の膨潤度／１００）×（ＴＤ方向の膨潤度／１００）×１００
【００８６】
（５）リターデーション値（ｎｍ）
リターデーション測定装置（「ＫＯＢＲＡ−ＷＦＤ」王子計測機器（株）製 測定波長：５９０ｎｍ）を用いて、ポリビニルアルコール系フィルムの幅方向の中央の部分のリターデーション値を測定した。
【００８７】
（６）重量膨潤度（Ｗ）（％）
フィルムを１０ｃｍ×１０ｃｍに切り出し、３０℃に調整されたイオン交換水槽に１５分間浸漬した。次に、フィルムを取り出し、濾紙（５Ａ）上にフィルムを広げて置き、さらに、濾紙（５Ａ）をフィルムの上に重ね、その上に１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．４ｃｍ（４．４ｇ／ｃｍ２）のＳＵＳ板を５秒間載せ、フィルム表面の付着水を除去した。このフィルムを速やかに秤量瓶にいれ、重量を測定し、これを膨潤時のフィルム重量Ａとした。上記操作は２３℃、５０％ＲＨの環境にて行った。
次に、該フィルムを１０５℃の乾燥機に１６時間フィルム放置し、フィルム中の水分の除去を行い、その後フィルムを取り出し、速やかに秤量瓶に入れ、重量を測定し、これを乾燥後のフィルム重量Ｂとした。そして、膨潤時のフィルム重量Ａと乾燥後のフィルム重量Ｂを基に下式より求めた。
重量膨潤度（％）＝Ａ／Ｂ×１００
【００８８】
＜実施例１＞
２００Ｌのタンクに、ポリビニルアルコール系樹脂として、４％水溶液粘度６４ｍＰａ・ｓ、平均ケン化度９９．８モル％のポリビニルアルコール系樹脂４２ｋｇ、水１００ｋｇ、可塑剤としてグリセリン４．２ｋｇ、界面活性剤としてドデシルスルホン酸ナトリウム２１ｇ、ポリオキシエチレンドデシルアミン８ｇを入れ、撹拌しながら加圧加熱にて１５０℃まで昇温して、均一に溶解した後、濃度調整により濃度２６％のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。
【００８９】
次に、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液（液温１４７℃）を、２軸押出機に供給し、脱泡した。脱泡された水溶液を、Ｔ型スリットダイ（ストレートマニホールドダイ）よりドラム型ロール（第１熱ロール（Ｒ１））に流延して製膜した。
【００９０】
上記流延製膜の条件は下記の通りである。
・ドラム型ロール（熱ロール（Ｒ１））
直径：３２００ｍｍ、幅：４．３ｍ、回転速度：１０ｍ／分、表面温度：９０℃、Ｔ型スリットダイ出口の樹脂温度：９０℃
Ｔ型スリットダイから吐出する幅（α）：４０００ｍｍ
なお、ドラム型ロールから剥離する際のフィルム水分率を測定したところ１８％であった。
【００９１】
得られた膜の表面と裏面とを下記の条件にて乾燥ロール（熱ロール（Ｒｎ））に交互に通過させながら乾燥を行った。
【００９２】
・乾燥ロールの条件
直径：３５０ｍｍ、幅：４．３ｍ、回転速度：１０ｍ／分、本数：１８本
領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）：Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、各端部から吐出幅の２．５％以内の領域
領域（Ｓ３）：吐出幅（α）の幅方向に対して、領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く中央部分の領域（中央部分の吐出幅の９５％の領域）３８００ｍｍ
領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）：７８℃
領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）：７８℃
領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）：８０℃
【００９３】
なお、乾燥後のフィルムをサンプリングし、幅方向に対して中央部分のフィルム水分率を測定したところ１１％であった。
【００９４】
乾燥後、連続して、この膜を両面から温風を吹き付けるフローティング型ドライヤー（長さ１８．５ｍ）により、１２０℃で熱処理を行い、フィルム幅（β）３６４０ｍｍ、フィルム厚さ５０μｍ、長さ４０００ｍの光学用ポリビニルアルコール系フィルムを得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルムの各物性を表１に示す。
【００９５】
更に、得られたポリビニルアルコール系フィルムについて、以下の通りポリビニルアルコール系フィルムの光学ムラを評価した。
【００９６】
（ポリビニルアルコール系フィルムの光学ムラ）
得られたポリビニルアルコール系フィルムをクロスニコル状態の２枚の偏光板（単体透過率４３．５％、偏光度９９．９％）の間に４５°の角度で挟んだ後、輝度１５０００カンデラの面照明を用いて、透過モードでムラを観察し、以下の基準でポリビニルアルコール系フィルムの光学ムラを評価した。
○・・・何も見えず均一である。
×・・・不連続な濃淡あるいはスジ状の濃淡が確認できる。
【００９７】
次に、上記で得られた光学用ポリビニルアルコール系フィルムを用いて、以下の要領で偏光フィルムを得て、以下の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００９８】
得られた光学用ポリビニルアルコール系フィルムを、水温３０℃の水槽に浸漬しつつ、１．５倍に延伸した。次に、ヨウ素０．２ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム１５ｇ／Ｌよりなる染色槽（３０℃）にて２４０秒浸漬しつつ１．３倍に延伸し、さらにホウ酸５０ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム３０ｇ／Ｌの組成のホウ酸処理槽（５０℃）に浸漬するとともに、同時に３．０８倍に一軸延伸しつつ５分間にわたってホウ酸処理を行った。その後、乾燥して総延伸倍率６倍の偏光フィルムを得た。
【００９９】
（染色ムラの評価）
上記で得られた偏光フィルムの両面にポリビニルアルコール系水溶液を接着剤として用いて、膜厚８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを貼合し、５０℃で乾燥して偏光板を得た。この偏光板について、幅方向より２０ｃｍ×２０ｃｍのサンプルを切り出し、直交透過率を幅（ＴＤ）方向に２ｍｍピッチで測定し、最大値と最小値との差を求め、染色ムラを評価した。
なお、直交透過率は、大塚電子（株）製のリターデーション測定装置 「ＲＥＴＳ−１１００Ａ」を用いて測定した。
【０１００】
＜実施例２〜５、比較例１〜２＞
実施例１において、フィルム製膜の条件を表１に示す通りに変更した以外は同様に行い、ポリビニルアルコール系フィルムを得、更に、実施例１と同様に偏光フィルムを得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルム、及び、偏光フィルムについて、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０１０１】
【表１】
【０１０２】
上記実施例及び比較例の結果から、実施例品については、乾燥条件において、乾燥ロール（熱ロール）の表面温度を各領域で温度差を設け、端部側のロール表面温度を中央部側のロール表面温度より低くしているため、ポリビニルアルコール系フィルムの光学ムラがなく、偏光フィルムの作製においても染色ムラの生じないポリビニルアルコール系フィルムとなっていることがわかる。これに対して、比較例品においては、染色ムラ抑制を満足するフィルムが得られないものであった。更に、比較例２においては、染色ムラに加え、偏光フィルム作成時の延伸工程において破断が多く見られる結果となった。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明の製造方法により得られるポリビニルアルコール系フィルムは、高透過性、高偏光性を有し、更に偏光性能の面内均一性に優れた偏光フィルムを得ることができるものであり、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、パソコン、テレビ、携帯情報端末機、自動車や機械類の計器類などの液晶表示装置、サングラス、防目メガネ、立体メガネ、表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤなど）用反射低減層、医療機器、建築材料、玩具などに用いられる偏光フィルムの原反フィルムや１／２波長板や１／４波長板に用いられる原反フィルム、液晶表示装置に用いられる位相差フィルムの原反フィルムとして非常に有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をＴ型スリットダイから吐出し第１熱ロール（Ｒ１）に流延する工程［Ｉ］、第１熱ロール（Ｒ１）から剥離する工程［ＩＩ］、複数個の熱ロール（Ｒｎ）に、フィルムの表裏面を交互に通過させる工程［ＩＩＩ］を含むポリビニルアルコール系フィルムの製造方法において、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）、及び、他方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）が、吐出幅（α）の幅方向に対して領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）より低い表面温度であることを特徴とするポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
【請求項２】
熱ロール（Ｒｎ）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）、及び、他方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）が、吐出幅（α）の幅方向に対して領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）より１〜２０℃低い表面温度であることを特徴とする請求項１記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
【請求項３】
領域（Ｓ１）が、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内の領域であり、領域（Ｓ２）が、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、他方の端部から吐出幅の１０％以内の領域であり、領域（Ｓ３）が、吐出幅（α）の幅方向に対して、領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域であることを特徴とする請求項１または２記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
【請求項４】
熱ロール（Ｒｎ）の幅方向に対して、中央部分に占める領域（Ｓ３）の幅が、製膜後のフィルム幅（β）より大きいことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
【請求項５】
ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を第１熱ロール（Ｒ１）に吐出する幅をα（ｍｍ）、製膜後のフィルムの幅をβ（ｍｍ）とする際に、幅収縮比（（α−β）／α）が０〜０．１５であることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法により得られることを特徴とするポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項７】
フィルムを３０℃の水に５分間浸漬し膨潤させた時の幅（ＴＤ）方向の膨潤度（ＸＴＤ）と機械（ＭＤ）方向の膨潤度（ＸＭＤ）の比（ＸＴＤ／ＸＭＤ）が１．０００〜１．０２０であることを特徴とする請求項６記載のポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項８】
フィルムを３０℃の水に５分間浸漬し膨潤させた時の面積膨潤度（Ｙ）が１３０〜１７０％であることを特徴とする請求項６または７記載のポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項９】
偏光フィルムの原反フィルムとして用いられることを特徴とする請求項６〜８いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項１０】
請求項６〜９いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルムからなることを特徴とする偏光フィルム。
【請求項１１】
請求項１０記載の偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムを設けてなることを特徴とする偏光板。
【請求項１】
ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をＴ型スリットダイから吐出し第１熱ロール（Ｒ１）に流延する工程［Ｉ］、第１熱ロール（Ｒ１）から剥離する工程［ＩＩ］、複数個の熱ロール（Ｒｎ）に、フィルムの表裏面を交互に通過させる工程［ＩＩＩ］を含むポリビニルアルコール系フィルムの製造方法において、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）、及び、他方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）が、吐出幅（α）の幅方向に対して領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）より低い表面温度であることを特徴とするポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
【請求項２】
熱ロール（Ｒｎ）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ１）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ１）、及び、他方の端部から吐出幅の１０％以内のいずれかの領域（Ｓ２）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ２）が、吐出幅（α）の幅方向に対して領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域（Ｓ３）における熱ロール（Ｒｎ）の表面温度（Ｔ３）より１〜２０℃低い表面温度であることを特徴とする請求項１記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
【請求項３】
領域（Ｓ１）が、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、一方の端部から吐出幅の１０％以内の領域であり、領域（Ｓ２）が、Ｔ型スリットダイからの吐出幅（α）の幅方向に対して、他方の端部から吐出幅の１０％以内の領域であり、領域（Ｓ３）が、吐出幅（α）の幅方向に対して、領域（Ｓ１）及び領域（Ｓ２）を除く領域であることを特徴とする請求項１または２記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
【請求項４】
熱ロール（Ｒｎ）の幅方向に対して、中央部分に占める領域（Ｓ３）の幅が、製膜後のフィルム幅（β）より大きいことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
【請求項５】
ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を第１熱ロール（Ｒ１）に吐出する幅をα（ｍｍ）、製膜後のフィルムの幅をβ（ｍｍ）とする際に、幅収縮比（（α−β）／α）が０〜０．１５であることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルムの製造方法により得られることを特徴とするポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項７】
フィルムを３０℃の水に５分間浸漬し膨潤させた時の幅（ＴＤ）方向の膨潤度（ＸＴＤ）と機械（ＭＤ）方向の膨潤度（ＸＭＤ）の比（ＸＴＤ／ＸＭＤ）が１．０００〜１．０２０であることを特徴とする請求項６記載のポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項８】
フィルムを３０℃の水に５分間浸漬し膨潤させた時の面積膨潤度（Ｙ）が１３０〜１７０％であることを特徴とする請求項６または７記載のポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項９】
偏光フィルムの原反フィルムとして用いられることを特徴とする請求項６〜８いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項１０】
請求項６〜９いずれか記載のポリビニルアルコール系フィルムからなることを特徴とする偏光フィルム。
【請求項１１】
請求項１０記載の偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムを設けてなることを特徴とする偏光板。
【公開番号】特開２０１２−６６５７２（Ｐ２０１２−６６５７２Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４６９２１（Ｐ２０１１−１４６９２１）
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（０００００４１０１）日本合成化学工業株式会社 (572)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（０００００４１０１）日本合成化学工業株式会社 (572)
【Ｆターム（参考）】
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