偏光フィルムの製造方法
【課題】良好な光学特性を有する偏光フィルムを製造する方法を提供する。
【解決手段】ポリビニルアルコール系フィルム１０を膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理、洗浄処理の順に処理する工程の前または工程中に２つのニップロール間の周速差を利用して一軸延伸を行う偏光フィルムの製造方法において、前記ホウ酸処理工程の直前に、ホウ酸処理工程と同一の処理液４に浸漬しつつ、気中および液中の順に配置された２つのニップロール３、３'により一軸延伸を行う延伸工程を設け、該工程での浸漬直前のフィルム幅に対する浸漬後のフィルム幅の減少率を６％以下にするものである。
【解決手段】ポリビニルアルコール系フィルム１０を膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理、洗浄処理の順に処理する工程の前または工程中に２つのニップロール間の周速差を利用して一軸延伸を行う偏光フィルムの製造方法において、前記ホウ酸処理工程の直前に、ホウ酸処理工程と同一の処理液４に浸漬しつつ、気中および液中の順に配置された２つのニップロール３、３'により一軸延伸を行う延伸工程を設け、該工程での浸漬直前のフィルム幅に対する浸漬後のフィルム幅の減少率を６％以下にするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に使用される偏光板の製造に用いる偏光フィルムの製造方法および、この製造方法で得られた偏光フィルムを用いる偏光板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光フィルムとしては、従来から、ポリビニルアルコール系フィルムに二色性色素を吸着配向させたものが用いられている。すなわち、ヨウ素を二色性色素とするヨウ素系偏光フィルムや、二色性染料を二色性色素とする染料系偏光フィルムなどが知られている。これらの偏光フィルムは、通常、その少なくとも片面、好ましくは両面にポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる接着剤を介してトリアセチルセルロース等の保護フィルムを貼合して、偏光板とされ、液晶表示装置（ＬＣＤ）として、例えば、液晶テレビ、パソコン用モニター、携帯電話の表示画面等に用いられる
【０００３】
偏光フィルムの製造方法としては、ニップロール、ガイドロールを使用し、ポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬させて膨潤させた後、前記二色性色素で染色し、これを延伸し、ついでヨウ素をフィルムに定着させるためにポリビニルアルコール系フィルムをホウ酸処理（架橋処理）し、水洗した後、乾燥する方法が知られている。
また、近年では、液晶表示装置の大型化、機能向上及び輝度向上に伴い、それに用いられる偏光フィルムも大型化と同時に、光学特性の向上及び面内均一性の向上が求められている。しかしながら、大型の偏光フィルムを得るためには、広幅の原反フィルムを均一に一軸延伸することが必要であるが、得られる偏光フィルムの光線吸収軸（以下、吸収軸ということがある）がばらつき、光学特性（コントラスト等）が悪化する傾向にある。
【０００４】
一方、特許文献１には、ホウ酸処理工程でフィルムをホウ酸溶液に浸漬させる際に、ロールに非接触の状態で浸漬させ、フィルムを浸漬してからホウ酸溶液中で初めにロールに接触するまでの時間を０ ． ４ 〜 ５ 秒とすることにより、色むらが少なく、膜厚の均一な偏光フィルムが得られることが記載されている。
【０００５】
しかし、このような方法でも、吸収軸のバラツキによる光学特性の悪化を充分に抑制することができなかった。ここで、偏光フィルムの吸収軸（°）とは、偏光成分が吸収される方向を示し、吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）が小さければ小さいほど、良好な光学特性を持つことになる。すなわち、偏光フィルムは、入射する光の直交する偏光成分の一方のみを通過させ、他方を吸収（或いは反射、散乱）して遮蔽するものであるので、吸収軸のバラツキが大きいと、画像のコントラストが悪くなり、良好な光学特性が得られなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１８９５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、良好な光学特性を有する偏光フィルムの製造方法および、この製造方法で得られた偏光フィルムを用いる偏光板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ホウ酸処理工程の直前に、ホウ酸処理工程と同一の処理液に浸漬しつつ、気中および液中の順に配置された２つのニップロールにより一軸延伸を行う延伸工程を設け、該工程で一軸延伸を行うにあたり、浸漬時間を短くするなどして、フィルム幅の減少率を小さくすることにより、色ムラや膜厚の不均一化を抑制しつつ、吸収軸のバラツキが改善され、良好な光学特性を有する偏光フィルムが得られるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の偏光フィルムの製造方法は、以下の構成を有する。
（１）ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理、洗浄処理の順に処理する工程の前または工程中に２つのニップロール間の周速差を利用して一軸延伸を行う偏光フィルムの製造方法において、前記ホウ酸処理工程の直前に、ホウ酸処理工程と同一の処理液に浸漬しつつ、気中および液中の順に配置された２つのニップロールにより一軸延伸を行う延伸工程を設け、該工程での浸漬直前のフィルム幅に対する浸漬後のフィルム幅の減少率を６％以下にすることを特徴とする偏光フィルムの製造方法。
（２）前記延伸工程における処理液への浸漬時間が０．５〜３秒、延伸倍率が１．０１倍〜１．３倍である（１）に記載の偏光フィルムの製造方法。
（３）前記ホウ酸処理工程において、フィルムを浸漬してから液中ニップロールに搬送されるまでの間に１本以上のガイドロールを配置する（１）または（２）に記載の偏光フィルムの製造方法。
（４）前記ホウ酸処理工程おけるガイドロールがスポンジゴムロールであり、そのスポンジの硬度がＪＩＳショアＣスケールで２０〜６０度、密度が０．４〜０．６ｇ／ｃｍ3および表面粗さが１０〜３０Ｓである（１）〜（３）のいずれかにに記載の偏光フィルムの製造方法。
（５）（１）〜（４）のいずれかに記載の偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムが貼合されてなる偏光板の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の偏光フィルムの製造方法は、偏光フィルムの吸収軸のバラツキを抑制することができ、光学特性に優れた偏光フィルムおよび偏光板を製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明におけるホウ酸処理前の延伸工程の一実施形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（偏光フィルムの製造方法）
本発明におけるポリビニルアルコール系フィルムを形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したものが例示される。ケン化度としては、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％〜１００モル％である。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、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、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。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などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度としては、約１０００〜１００００、好ましくは約１５００〜５０００程度である。
【００１３】
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なども使用しうる。通常、偏光フィルム製造の開始材料としては、厚さが約２０μｍ〜１００μｍ、好ましくは約３０μｍ〜８０μｍのポリビニルアルコール系樹脂フィルムの未延伸フィルムを用いる。工業的には、フィルムの幅は約１５００ｍｍ〜６０００ｍｍが実用的である。
この未延伸フィルムを、膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理（架橋処理）、水洗処理の順に処理し、最後に乾燥して得られるポリビニルアルコール系偏光フィルムの厚みは、例えば約５〜５０μｍ程度である。
【００１４】
本発明の偏光フィルムは、二色性色素を吸着配向せしめたポリビニルアルコール系一軸延伸フィルムであるが、その作製方法としては、未延伸のポリビニルアルコール系フィルムを水溶液で膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理および水洗処理の順に溶液処理し、ホウ酸処理工程および必要ならその前の工程で湿式または乾式にて一軸延伸を行い、最後に乾燥を行う方法である。
【００１５】
本発明における一軸延伸は、ホウ酸処理工程を含む１つの工程で行ってもよく、２つ以上の工程で行っても良い。延伸方法は、後述するホウ酸処理工程における一軸延伸を除き、公知の方法を採用することができ、フィルムを搬送する２つのニップロール間に周速差をつけて延伸を行うロール間延伸、特許第２７３１８１３号公報に記載のような熱ロール延伸法、テンター延伸法などがある。また、基本的に工程の順序は、上記の通りであるが、処理浴の数や、処理条件などに制約は無い。
また、上記工程に記載の無い工程を別の目的で挿入することも自由であることは言うまでもない。この工程の例として、ホウ酸処理後に、ホウ酸を含まないヨウ化物水溶液による浸漬処理（ヨウ化物処理）またはホウ酸を含まない塩化亜鉛等を含有する水溶液による浸漬処理（亜鉛処理）工程等が挙げられる。
【００１６】
膨潤工程は、フィルム表面の異物除去、フィルム中の可塑剤除去、次工程での易染色性の付与、フィルムの可塑化などの目的で行われる。処理条件はこれらの目的が達成できる範囲で、かつ基材フィルムの極端な溶解、失透などの不具合が生じない範囲で決定される。あらかじめ気体中で延伸したフィルムを膨潤させる場合には、例えば約２０℃〜７０℃、好ましくは約３０℃〜６０℃の水溶液にフィルムを浸漬して行われる。フィルムの浸漬時間は、約３０秒〜３００秒、更に好ましくは約６０秒〜２４０秒程度である。はじめから未延伸の原反フィルムを膨潤させる場合には、例えば約１０℃〜５０℃、好ましくは約２０℃〜４０℃の水溶液にフィルムを浸漬して行われる。フィルムの浸漬時間は、約３０秒〜３００秒、更に好ましくは約６０秒〜２４０秒程度である。
【００１７】
膨潤処理工程では、フィルムが幅方向に膨潤してフィルムにシワが入るなどの問題が生じやすいので、拡幅ロール（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、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップなど公知の拡幅装置でフィルムのシワを取りつつフィルムを搬送することが好ましい。浴中のフィルム搬送を安定化させる目的で、膨潤浴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）などを併用したりすることも有用である。本工程では、フィルムの走行方向にもフィルムが膨潤拡大するので、搬送方向のフィルムのたるみを無くすために、例えば処理槽前後の搬送ロールの速度をコントロールするなどの手段を講ずることが好ましい。また、使用する膨潤処理浴は、純水の他、ホウ酸（特開平１０−１５３７０９号公報に記載）、塩化物（特開平０６−２８１８１６号公報に記載）、無機酸、無機塩、水溶性有機溶媒、アルコール類などを約０．０１重量％〜１０重量％の範囲で添加した水溶液も使用可能である。
【００１８】
二色性色素による染色工程は、フィルムに二色性色素を吸着、配向させるなどの目的で行われる。処理条件はこれらの目的が達成できる範囲で、かつ基材フィルムの極端な溶解、失透などの不具合が生じない範囲で決定される。二色性色素としてヨウ素を用いる場合、例えば、約１０℃〜４５℃、好ましくは約２０℃〜３５℃の温度で、かつ重量比でヨウ素／ＫＩ／水＝約０．００３〜０．２／約０．１〜１０／１００の濃度で約３０秒〜６００秒、好ましくは約６０秒〜３００秒浸漬処理を行う。ヨウ化カリウムに代えて、他のヨウ化物、例えばヨウ化亜鉛などを用いてもよい。また、他のヨウ化物をヨウ化カリウムと併用しても良い。また、ヨウ化物以外の化合物、例えばホウ酸、塩化亜鉛、塩化コバルトなどを共存させてもよい。ホウ酸を添加する場合、ヨウ素を含む点で下記のホウ酸処理と区別される。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槽と見なせる。
【００１９】
二色性色素として水溶性二色性染料を用いる場合、例えば約２０℃〜８０℃、好ましくは約３０℃〜７０℃の温度で、かつ重量比で二色性染料／水＝約０．００１〜０．１／１００の濃度で約３０秒〜６００秒、好ましくは約６０秒〜３００秒浸漬処理を行う。使用する二色性染料の水溶液は、染色助剤などを有していてもよく、例えば硫酸ナトリウムなどの無機塩、界面活性剤などを含有していてもよい。二色性染料は単独でもよいし、２種類以上の二色性染料を同時に用いることもできる。
【００２０】
前記したように染色槽でフィルムを延伸させてもよい。延伸は染色槽の前後のニップロールに周速差を持たせるなどの方法で行われる。また、膨潤工程と同様に、拡幅ロール（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、クロスガイダー、ベンドバーなどを、染色浴中および／または浴出入り口に設置することもできる。
【００２１】
ホウ酸処理は、水１００重量部に対してホウ酸を約１〜１０重量部含有する水溶液に、二色性色素で染色したポリビニルアルコール系フィルムを浸漬することにより行われる。二色性色素がヨウ素の場合、ヨウ化物を約１〜３０重量部含有させることが好ましい。
ヨウ化物としてはヨウ化カリウム、ヨウ化亜鉛などが挙げられる。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、硫酸ナトリウムなどを共存させても良い。
このホウ酸処理は、架橋による耐水化や色相調整（青味がかるのを防止する等）等のために実施される。架橋による耐水化のための場合には、必要に応じて、ホウ酸以外に、またはホウ酸と共に、グリオキザール、グルタルアルデヒドなどの架橋剤も使用することができる。
なお、耐水化のためのホウ酸処理を、耐水化処理、架橋処理、固定化処理などの名称で呼称する場合もある。また、色相調整のためのホウ酸処理を、補色処理、再染色処理などの名称で呼称する場合もある。
【００２２】
このホウ酸処理は、その目的によって、ホウ酸およびヨウ化物の濃度、処理浴の温度を適宜変更して行なわれる。
耐水化のためのホウ酸処理、色相調整のためのホウ酸処理は特に区別されるものではないが、下記の条件で実施される。
原反フィルムを膨潤、染色、ホウ酸処理をする場合で、ホウ酸処理が架橋による耐水化を目的としている時は、水１００重量部に対してホウ酸を約３〜１０重量部、ヨウ化物を約１〜２０重量部含有するホウ酸処理浴を使用し、通常、約５０℃〜７０℃、好ましくは５３℃〜６５℃の温度で行われる。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。
なお、予め延伸したフィルムを染色、ホウ酸処理を行う場合、ホウ酸処理浴の温度は、通常、約５０℃〜８５℃、好ましくは約５５℃〜８０℃である。
【００２３】
耐水化のためのホウ酸処理後、色相調整のためのホウ酸処理を行っても良い。例えば二色性染料がヨウ素の場合、この目的のためには、水１００重量部に対してホウ酸を約１〜５重量部、ヨウ化物を約３〜３０重量部含有するホウ酸処理浴を使用し、通常、約１０℃〜４５℃の温度で行われる。浸漬時間は、通常、１〜３００秒程度、好ましくは１０〜２４０秒である。
【００２４】
これらのホウ酸処理は複数の工程で行っても良く、通常、２〜５の工程で行われることが多い。この場合、各工程で使用するホウ酸処理槽の水溶液組成や温度は上記の範囲内で同じであっても、異なっていてもよい。上記耐水化のためのホウ酸処理、色相調整のためのホウ酸処理をそれぞれ複数の工程で行っても良い。
【００２５】
ホウ酸処理後、水洗処理される。水洗処理は、例えば、耐水化および/または色調調整のためにホウ酸処理したポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬、水をシャワーとして噴霧、あるいは浸漬と噴霧を併用することによって行われる。水洗処理における水の温度は、通常、約２〜４０℃程度であり、浸漬時間は約２〜１２０秒程度であるのがよい。
【００２６】
その後、ポリビニルアルコール系フィルムを水洗し、乾燥炉中で約４０〜１００℃の温度で約６０〜６００秒乾燥させることにより、偏光フィルムを得ることができる。
【００２７】
（ホウ酸処理前の延伸工程における一軸延伸）
図１は、本発明におけるホウ酸処理前の延伸工程での一軸延伸の一実施形態を示す説明図である。
図１に示す延伸処理槽１には、ホウ酸処理工程と同一の処理液４が入れられており、この処理液４中に浸漬されるポリビニルアルコール系フィルム１０の搬送方向上流側のニップロール３が気中に、下流側のニップロール３'が液中にそれぞれ設置されている。
【００２８】
このように気中および液中の順に２つのニップロール３、３'を設置するのは、次のホウ酸処理工程においてフィルム１０の面内均一にホウ酸処理して一軸延伸するためには、該延伸を液中で行うのが好ましいからである。
前記延伸工程において、上流側と下流側に配置された２つのニップロール３、３'間には、必要に応じてガイドロール２を１または複数配置することができる。ガイドロール２は気中および液中のいずれであってもよい。
【００２９】
前記したホウ酸処理前の延伸工程での一軸延伸は、前記したように上流側のニップロール３が気中に、下流側のニップロール３'が液中にそれぞれ設置した状態で、ポリビニルアルコール系フィルム１０の浸漬時間を０．５〜３秒、延伸倍率を１．０１倍〜１．３倍とし、浸漬直前のフィルム幅に対する浸漬後のフィルム幅の減少率（以下、単に「フィルム幅の減少率」という）を６％以下にする。
【００３０】
浸漬時間が０．５秒より短いと色むらが発生しやすく、またフィルム幅方向の膜厚が不均一になる。一方、３秒より長いと、フィルム幅の減少率が６％を超え、そのため吸収軸のバラツキを小さくすることが困難になる。
【００３１】
また、前記ホウ酸処理前の延伸工程における延伸倍率が１．０１倍より小さいと、フィルムに皺が入ったり、フィルムが切れやすくなり、逆に延伸倍率が１．３倍より大きいと、フィルム幅の減少率が６％を超えやすく、そのため吸収軸のバラツキを小さくすることが困難になる。
なお、全工程での最終的な積算延伸倍率は、約４．５〜７．０倍、好ましくは約５．０〜６．５倍であるのがよい。
【００３２】
本発明では、浸漬によるフィルム幅の減少率（％）は６％以下、より好ましくは５％以下である。浸漬によるフィルム幅の減少率が６％より大きいと、吸収軸のバラツキが大きくなり、得られる偏光フィルムの光学特性が低下する。
【００３３】
前記ガイドロール２は、ゴムロール、ステンレス鋼製研磨ロールおよびスポンジゴムロールのいずれであってもよいが、スポンジゴムロールであることが好ましい。
ゴムロールとしては、Ｎ Ｂ Ｒ 等からなり、その硬度がＪ Ｉ Ｓ Ｋ ６ ３ ０ １ の試験方法で測定したＪ Ｉ Ｓ ショアＣ スケールで約６ ０ 〜 ９ ０ 度、好ましくは約７ ０ 〜 ８ ０ 度、表面粗さがＪ Ｉ Ｓ Ｂ ０ ６ ０ １ （ 表面粗さ） の粗さ曲線の局部山頂の平均間隔Ｓ で表して約０ ． １ 〜 ５ Ｓ 、好ましくは約０ ． ５ 〜 １ であることが好ましい。
ステンレススチール製研磨ロールとしては、Ｓ Ｕ Ｓ ３ ０ ４ 、Ｓ Ｕ Ｓ ３ １ ６ 等からなり、膜厚の均一化を図る上から、その表面粗さが、Ｊ Ｉ Ｓ Ｂ ０ ６ ０ １ （ 表面粗さ） の粗さ曲線の局部山頂の平均間隔Ｓ で表して約０ ． ２ 〜 １ ． ０ Ｓ であるものが好ましく、またその動摩擦係数が約０ ． １ 〜 ０ ． ４ 、好ましくは約０ ． １ ５ 〜 ０ ． ３ ５ であるものが好ましい。本発明における動摩擦係数は、Ｊ Ｉ Ｓ Ｋ ７ １ ２ ５ の試験方法に準拠して、ポリビニルアルコール系フィルムと水中で測定した値で表す。
本発明において使用されるスポンジゴム製のガイドロールとしては、スポンジの硬度がＪＩＳ Ｋ ６３０１の試験方法で測定したＪＩＳショアＣスケールで２０〜６０度、好ましくは２５〜５０度、密度が０.４〜０.６ｇ／ｃｍ3、好ましくは０.４２〜０.５７ｇ／ｃｍ3および表面粗さがＪＩＳ Ｂ ０６０１（表面粗さ）の粗さ曲線の局部山頂の平均間隔Ｓで表して１０〜３０Ｓ、好ましくは１５〜２５Ｓである。
【００３４】
延伸処理後のそれぞれの工程において、フィルムの張力がそれぞれ実質的に一定になるように張力制御を行ってもよい。
ホウ酸処理後に、上記したヨウ化物処理または亜鉛処理を行う場合には、これらの工程についても張力制御を行う。
【００３５】
それぞれの工程における張力は同じであっても良く、異なっていても良い。張力制御におけるフィルムへの張力は、特に限定されるものではなく、単位幅当たり、約１５０Ｎ／ｍ〜２０００Ｎ／ｍ、好ましくは約６００Ｎ／ｍ〜１５００Ｎ／ｍの範囲内で適宜設定される。張力が約１５０Ｎ／ｍを下回ると、フィルムにシワなどができやすくなる。一方、張力が約２０００Ｎ／ｍを超えると、フィルムの破断やベアリングの磨耗による低寿命化などの問題が生じる。また、この単位幅当たりの張力は、その工程の入口付近のフィルム幅と張力検出器の張力値から算出する。
なお、張力制御を行った場合に、不可避的に若干延伸・収縮される場合があるが、本発明においては、これは延伸処理に含めない。
【００３６】
（偏光板の製造）
以上のようにして製造された偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムを接着剤で貼合して偏光板が得られる。
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やポリエチレンナフタレート、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からなるフィルム、シクロオレフィン系樹脂からなるフィルム、さらにアクリル系樹脂からなるフィルム、ポリプロピレン系樹脂からなるフィルムなどが挙げられる。
【００３７】
接着剤と偏光フィルム及び／又は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。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により制限されるものではない。各実施例におけるフィルム幅の減少率および吸収軸は以下の方法にて測定した。
（フィルム幅の減少率）
浸漬直前のフィルム幅から液中ニップロールを通過直後のフィルム幅を引き、これを浸漬直前のフィルム幅で割って求めたものである。
（吸収軸の測定方法）
フィルムの幅方向を基準とし、その基準軸に対して長手方向５０ｍｍ、幅方向は全幅で帯状フィルム片を採取し、自動複屈折測定装置（大塚電子社製、商品名「ＲＥＴＳ」を用いて、当該フィルム片を幅方向に９等分した各箇所について、吸収軸角度を測定した。得られた軸角度のうち、最大値と最小値を差し引いた値を吸収軸のバラツキとして採用した。
【００３９】
〔実施例１〕
厚さ７５μｍ、幅４５０ｍｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレビニロンＶＦ−ＰＳ＃７５００、重合度２,４００ 、ケン化度９９.９モル％以上 ）を３０℃の純水に、フィルムが弛まないように緊張状態を保ったまま浸漬しフィルムを十分に膨潤させた。
次にヨウ素／ヨウ化カリウム／水が重量比で０．０２／２．０／１００ の染色槽に浸漬しつつ、積算倍率で２．４倍となるように一軸延伸を行った。
次に気中及び液中ニップロールを用いて、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水が重量比で１２／４．４／１００ の５５℃水溶液に２秒間浸漬させながら１．１倍の延伸を行った（ホウ酸処理前の延伸工程）。さらに同一の液に浸漬しつつ原反からの積算延伸倍率が５．５倍になるまで一軸延伸を行った後（第一のホウ酸処理工程）、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水が重量比で９／２．９／１００の４０℃水溶液に浸漬した（第二のホウ酸処理工程）。
続いて５℃の純水で８秒間洗浄し、７０℃で３分乾燥して、偏光フィルムを得た。このときの前記延伸工程におけるフィルム幅の減少率は２．５％、得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．０８°であった。
【００４０】
〔実施例２〕
前記ホウ酸処理前の延伸工程における延伸倍率を１．３倍とした以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを得た。このときの前記延伸工程におけるフィルム幅の減少率は５．０％、得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．１２°であった。
【００４１】
〔実施例３〕
前記ホウ酸処理前の延伸工程において、液中ニップロールの直前にスポンジゴム製のガイドロール（スポンジの硬度がＪＩＳショアＣスケールで２５度、密度が０.４２ｇ／ｃｍ3、および表面粗さが２０Ｓ）を配置し、浸漬時間を２．５秒とした以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを得た。このときの前記延伸工程におけるフィルム幅の減少率は４．０％、得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．１１°であった。
【００４２】
〔比較例１〕
前記ホウ酸処理前の延伸工程における浸漬時間を５秒とした以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを得た。このときの前記延伸工程におけるフィルム幅の減少率は６．７％、得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．２１°であった。
【００４３】
〔比較例２〕
前記ホウ酸処理前の延伸工程における延伸倍率を１．４倍とした以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを得た。このときの前記延伸工程におけるフィルム幅の減少率は７．５％、得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．２２°であった。
【００４４】
〔比較例３〕
前記ホウ酸処理前の延伸工程における延伸倍率を１．０倍とした以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを得ようとしたが、フィルムに皺が入って、切断が多発し偏光フィルムを得ることができなかった。
【００４５】
上記した実施例１〜３および比較例１〜３の結果を以下に示す。
【表１】
上記した表１より、実施例１〜３は、フィルム幅の減少率が６％以下であると、吸収軸のバラツキが少なくなることがわかる。また、比較例１、２は、いずれもフィルム幅の減少率が６％を超えているため、吸収軸のバラツキが大きくなっていることがわかる。
【符号の説明】
【００４６】
１: 延伸処理槽、２:ガイドロール、３、３':ニップロール、４:処理液、１０:ポリビニルアルコール系フィルム、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に使用される偏光板の製造に用いる偏光フィルムの製造方法および、この製造方法で得られた偏光フィルムを用いる偏光板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光フィルムとしては、従来から、ポリビニルアルコール系フィルムに二色性色素を吸着配向させたものが用いられている。すなわち、ヨウ素を二色性色素とするヨウ素系偏光フィルムや、二色性染料を二色性色素とする染料系偏光フィルムなどが知られている。これらの偏光フィルムは、通常、その少なくとも片面、好ましくは両面にポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる接着剤を介してトリアセチルセルロース等の保護フィルムを貼合して、偏光板とされ、液晶表示装置（ＬＣＤ）として、例えば、液晶テレビ、パソコン用モニター、携帯電話の表示画面等に用いられる
【０００３】
偏光フィルムの製造方法としては、ニップロール、ガイドロールを使用し、ポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬させて膨潤させた後、前記二色性色素で染色し、これを延伸し、ついでヨウ素をフィルムに定着させるためにポリビニルアルコール系フィルムをホウ酸処理（架橋処理）し、水洗した後、乾燥する方法が知られている。
また、近年では、液晶表示装置の大型化、機能向上及び輝度向上に伴い、それに用いられる偏光フィルムも大型化と同時に、光学特性の向上及び面内均一性の向上が求められている。しかしながら、大型の偏光フィルムを得るためには、広幅の原反フィルムを均一に一軸延伸することが必要であるが、得られる偏光フィルムの光線吸収軸（以下、吸収軸ということがある）がばらつき、光学特性（コントラスト等）が悪化する傾向にある。
【０００４】
一方、特許文献１には、ホウ酸処理工程でフィルムをホウ酸溶液に浸漬させる際に、ロールに非接触の状態で浸漬させ、フィルムを浸漬してからホウ酸溶液中で初めにロールに接触するまでの時間を０ ． ４ 〜 ５ 秒とすることにより、色むらが少なく、膜厚の均一な偏光フィルムが得られることが記載されている。
【０００５】
しかし、このような方法でも、吸収軸のバラツキによる光学特性の悪化を充分に抑制することができなかった。ここで、偏光フィルムの吸収軸（°）とは、偏光成分が吸収される方向を示し、吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）が小さければ小さいほど、良好な光学特性を持つことになる。すなわち、偏光フィルムは、入射する光の直交する偏光成分の一方のみを通過させ、他方を吸収（或いは反射、散乱）して遮蔽するものであるので、吸収軸のバラツキが大きいと、画像のコントラストが悪くなり、良好な光学特性が得られなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１８９５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、良好な光学特性を有する偏光フィルムの製造方法および、この製造方法で得られた偏光フィルムを用いる偏光板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ホウ酸処理工程の直前に、ホウ酸処理工程と同一の処理液に浸漬しつつ、気中および液中の順に配置された２つのニップロールにより一軸延伸を行う延伸工程を設け、該工程で一軸延伸を行うにあたり、浸漬時間を短くするなどして、フィルム幅の減少率を小さくすることにより、色ムラや膜厚の不均一化を抑制しつつ、吸収軸のバラツキが改善され、良好な光学特性を有する偏光フィルムが得られるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の偏光フィルムの製造方法は、以下の構成を有する。
（１）ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理、洗浄処理の順に処理する工程の前または工程中に２つのニップロール間の周速差を利用して一軸延伸を行う偏光フィルムの製造方法において、前記ホウ酸処理工程の直前に、ホウ酸処理工程と同一の処理液に浸漬しつつ、気中および液中の順に配置された２つのニップロールにより一軸延伸を行う延伸工程を設け、該工程での浸漬直前のフィルム幅に対する浸漬後のフィルム幅の減少率を６％以下にすることを特徴とする偏光フィルムの製造方法。
（２）前記延伸工程における処理液への浸漬時間が０．５〜３秒、延伸倍率が１．０１倍〜１．３倍である（１）に記載の偏光フィルムの製造方法。
（３）前記ホウ酸処理工程において、フィルムを浸漬してから液中ニップロールに搬送されるまでの間に１本以上のガイドロールを配置する（１）または（２）に記載の偏光フィルムの製造方法。
（４）前記ホウ酸処理工程おけるガイドロールがスポンジゴムロールであり、そのスポンジの硬度がＪＩＳショアＣスケールで２０〜６０度、密度が０．４〜０．６ｇ／ｃｍ3および表面粗さが１０〜３０Ｓである（１）〜（３）のいずれかにに記載の偏光フィルムの製造方法。
（５）（１）〜（４）のいずれかに記載の偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムが貼合されてなる偏光板の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の偏光フィルムの製造方法は、偏光フィルムの吸収軸のバラツキを抑制することができ、光学特性に優れた偏光フィルムおよび偏光板を製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明におけるホウ酸処理前の延伸工程の一実施形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（偏光フィルムの製造方法）
本発明におけるポリビニルアルコール系フィルムを形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したものが例示される。ケン化度としては、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％〜１００モル％である。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、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、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。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などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度としては、約１０００〜１００００、好ましくは約１５００〜５０００程度である。
【００１３】
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なども使用しうる。通常、偏光フィルム製造の開始材料としては、厚さが約２０μｍ〜１００μｍ、好ましくは約３０μｍ〜８０μｍのポリビニルアルコール系樹脂フィルムの未延伸フィルムを用いる。工業的には、フィルムの幅は約１５００ｍｍ〜６０００ｍｍが実用的である。
この未延伸フィルムを、膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理（架橋処理）、水洗処理の順に処理し、最後に乾燥して得られるポリビニルアルコール系偏光フィルムの厚みは、例えば約５〜５０μｍ程度である。
【００１４】
本発明の偏光フィルムは、二色性色素を吸着配向せしめたポリビニルアルコール系一軸延伸フィルムであるが、その作製方法としては、未延伸のポリビニルアルコール系フィルムを水溶液で膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理および水洗処理の順に溶液処理し、ホウ酸処理工程および必要ならその前の工程で湿式または乾式にて一軸延伸を行い、最後に乾燥を行う方法である。
【００１５】
本発明における一軸延伸は、ホウ酸処理工程を含む１つの工程で行ってもよく、２つ以上の工程で行っても良い。延伸方法は、後述するホウ酸処理工程における一軸延伸を除き、公知の方法を採用することができ、フィルムを搬送する２つのニップロール間に周速差をつけて延伸を行うロール間延伸、特許第２７３１８１３号公報に記載のような熱ロール延伸法、テンター延伸法などがある。また、基本的に工程の順序は、上記の通りであるが、処理浴の数や、処理条件などに制約は無い。
また、上記工程に記載の無い工程を別の目的で挿入することも自由であることは言うまでもない。この工程の例として、ホウ酸処理後に、ホウ酸を含まないヨウ化物水溶液による浸漬処理（ヨウ化物処理）またはホウ酸を含まない塩化亜鉛等を含有する水溶液による浸漬処理（亜鉛処理）工程等が挙げられる。
【００１６】
膨潤工程は、フィルム表面の異物除去、フィルム中の可塑剤除去、次工程での易染色性の付与、フィルムの可塑化などの目的で行われる。処理条件はこれらの目的が達成できる範囲で、かつ基材フィルムの極端な溶解、失透などの不具合が生じない範囲で決定される。あらかじめ気体中で延伸したフィルムを膨潤させる場合には、例えば約２０℃〜７０℃、好ましくは約３０℃〜６０℃の水溶液にフィルムを浸漬して行われる。フィルムの浸漬時間は、約３０秒〜３００秒、更に好ましくは約６０秒〜２４０秒程度である。はじめから未延伸の原反フィルムを膨潤させる場合には、例えば約１０℃〜５０℃、好ましくは約２０℃〜４０℃の水溶液にフィルムを浸漬して行われる。フィルムの浸漬時間は、約３０秒〜３００秒、更に好ましくは約６０秒〜２４０秒程度である。
【００１７】
膨潤処理工程では、フィルムが幅方向に膨潤してフィルムにシワが入るなどの問題が生じやすいので、拡幅ロール（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、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップなど公知の拡幅装置でフィルムのシワを取りつつフィルムを搬送することが好ましい。浴中のフィルム搬送を安定化させる目的で、膨潤浴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）などを併用したりすることも有用である。本工程では、フィルムの走行方向にもフィルムが膨潤拡大するので、搬送方向のフィルムのたるみを無くすために、例えば処理槽前後の搬送ロールの速度をコントロールするなどの手段を講ずることが好ましい。また、使用する膨潤処理浴は、純水の他、ホウ酸（特開平１０−１５３７０９号公報に記載）、塩化物（特開平０６−２８１８１６号公報に記載）、無機酸、無機塩、水溶性有機溶媒、アルコール類などを約０．０１重量％〜１０重量％の範囲で添加した水溶液も使用可能である。
【００１８】
二色性色素による染色工程は、フィルムに二色性色素を吸着、配向させるなどの目的で行われる。処理条件はこれらの目的が達成できる範囲で、かつ基材フィルムの極端な溶解、失透などの不具合が生じない範囲で決定される。二色性色素としてヨウ素を用いる場合、例えば、約１０℃〜４５℃、好ましくは約２０℃〜３５℃の温度で、かつ重量比でヨウ素／ＫＩ／水＝約０．００３〜０．２／約０．１〜１０／１００の濃度で約３０秒〜６００秒、好ましくは約６０秒〜３００秒浸漬処理を行う。ヨウ化カリウムに代えて、他のヨウ化物、例えばヨウ化亜鉛などを用いてもよい。また、他のヨウ化物をヨウ化カリウムと併用しても良い。また、ヨウ化物以外の化合物、例えばホウ酸、塩化亜鉛、塩化コバルトなどを共存させてもよい。ホウ酸を添加する場合、ヨウ素を含む点で下記のホウ酸処理と区別される。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槽と見なせる。
【００１９】
二色性色素として水溶性二色性染料を用いる場合、例えば約２０℃〜８０℃、好ましくは約３０℃〜７０℃の温度で、かつ重量比で二色性染料／水＝約０．００１〜０．１／１００の濃度で約３０秒〜６００秒、好ましくは約６０秒〜３００秒浸漬処理を行う。使用する二色性染料の水溶液は、染色助剤などを有していてもよく、例えば硫酸ナトリウムなどの無機塩、界面活性剤などを含有していてもよい。二色性染料は単独でもよいし、２種類以上の二色性染料を同時に用いることもできる。
【００２０】
前記したように染色槽でフィルムを延伸させてもよい。延伸は染色槽の前後のニップロールに周速差を持たせるなどの方法で行われる。また、膨潤工程と同様に、拡幅ロール（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、クロスガイダー、ベンドバーなどを、染色浴中および／または浴出入り口に設置することもできる。
【００２１】
ホウ酸処理は、水１００重量部に対してホウ酸を約１〜１０重量部含有する水溶液に、二色性色素で染色したポリビニルアルコール系フィルムを浸漬することにより行われる。二色性色素がヨウ素の場合、ヨウ化物を約１〜３０重量部含有させることが好ましい。
ヨウ化物としてはヨウ化カリウム、ヨウ化亜鉛などが挙げられる。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、硫酸ナトリウムなどを共存させても良い。
このホウ酸処理は、架橋による耐水化や色相調整（青味がかるのを防止する等）等のために実施される。架橋による耐水化のための場合には、必要に応じて、ホウ酸以外に、またはホウ酸と共に、グリオキザール、グルタルアルデヒドなどの架橋剤も使用することができる。
なお、耐水化のためのホウ酸処理を、耐水化処理、架橋処理、固定化処理などの名称で呼称する場合もある。また、色相調整のためのホウ酸処理を、補色処理、再染色処理などの名称で呼称する場合もある。
【００２２】
このホウ酸処理は、その目的によって、ホウ酸およびヨウ化物の濃度、処理浴の温度を適宜変更して行なわれる。
耐水化のためのホウ酸処理、色相調整のためのホウ酸処理は特に区別されるものではないが、下記の条件で実施される。
原反フィルムを膨潤、染色、ホウ酸処理をする場合で、ホウ酸処理が架橋による耐水化を目的としている時は、水１００重量部に対してホウ酸を約３〜１０重量部、ヨウ化物を約１〜２０重量部含有するホウ酸処理浴を使用し、通常、約５０℃〜７０℃、好ましくは５３℃〜６５℃の温度で行われる。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。
なお、予め延伸したフィルムを染色、ホウ酸処理を行う場合、ホウ酸処理浴の温度は、通常、約５０℃〜８５℃、好ましくは約５５℃〜８０℃である。
【００２３】
耐水化のためのホウ酸処理後、色相調整のためのホウ酸処理を行っても良い。例えば二色性染料がヨウ素の場合、この目的のためには、水１００重量部に対してホウ酸を約１〜５重量部、ヨウ化物を約３〜３０重量部含有するホウ酸処理浴を使用し、通常、約１０℃〜４５℃の温度で行われる。浸漬時間は、通常、１〜３００秒程度、好ましくは１０〜２４０秒である。
【００２４】
これらのホウ酸処理は複数の工程で行っても良く、通常、２〜５の工程で行われることが多い。この場合、各工程で使用するホウ酸処理槽の水溶液組成や温度は上記の範囲内で同じであっても、異なっていてもよい。上記耐水化のためのホウ酸処理、色相調整のためのホウ酸処理をそれぞれ複数の工程で行っても良い。
【００２５】
ホウ酸処理後、水洗処理される。水洗処理は、例えば、耐水化および/または色調調整のためにホウ酸処理したポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬、水をシャワーとして噴霧、あるいは浸漬と噴霧を併用することによって行われる。水洗処理における水の温度は、通常、約２〜４０℃程度であり、浸漬時間は約２〜１２０秒程度であるのがよい。
【００２６】
その後、ポリビニルアルコール系フィルムを水洗し、乾燥炉中で約４０〜１００℃の温度で約６０〜６００秒乾燥させることにより、偏光フィルムを得ることができる。
【００２７】
（ホウ酸処理前の延伸工程における一軸延伸）
図１は、本発明におけるホウ酸処理前の延伸工程での一軸延伸の一実施形態を示す説明図である。
図１に示す延伸処理槽１には、ホウ酸処理工程と同一の処理液４が入れられており、この処理液４中に浸漬されるポリビニルアルコール系フィルム１０の搬送方向上流側のニップロール３が気中に、下流側のニップロール３'が液中にそれぞれ設置されている。
【００２８】
このように気中および液中の順に２つのニップロール３、３'を設置するのは、次のホウ酸処理工程においてフィルム１０の面内均一にホウ酸処理して一軸延伸するためには、該延伸を液中で行うのが好ましいからである。
前記延伸工程において、上流側と下流側に配置された２つのニップロール３、３'間には、必要に応じてガイドロール２を１または複数配置することができる。ガイドロール２は気中および液中のいずれであってもよい。
【００２９】
前記したホウ酸処理前の延伸工程での一軸延伸は、前記したように上流側のニップロール３が気中に、下流側のニップロール３'が液中にそれぞれ設置した状態で、ポリビニルアルコール系フィルム１０の浸漬時間を０．５〜３秒、延伸倍率を１．０１倍〜１．３倍とし、浸漬直前のフィルム幅に対する浸漬後のフィルム幅の減少率（以下、単に「フィルム幅の減少率」という）を６％以下にする。
【００３０】
浸漬時間が０．５秒より短いと色むらが発生しやすく、またフィルム幅方向の膜厚が不均一になる。一方、３秒より長いと、フィルム幅の減少率が６％を超え、そのため吸収軸のバラツキを小さくすることが困難になる。
【００３１】
また、前記ホウ酸処理前の延伸工程における延伸倍率が１．０１倍より小さいと、フィルムに皺が入ったり、フィルムが切れやすくなり、逆に延伸倍率が１．３倍より大きいと、フィルム幅の減少率が６％を超えやすく、そのため吸収軸のバラツキを小さくすることが困難になる。
なお、全工程での最終的な積算延伸倍率は、約４．５〜７．０倍、好ましくは約５．０〜６．５倍であるのがよい。
【００３２】
本発明では、浸漬によるフィルム幅の減少率（％）は６％以下、より好ましくは５％以下である。浸漬によるフィルム幅の減少率が６％より大きいと、吸収軸のバラツキが大きくなり、得られる偏光フィルムの光学特性が低下する。
【００３３】
前記ガイドロール２は、ゴムロール、ステンレス鋼製研磨ロールおよびスポンジゴムロールのいずれであってもよいが、スポンジゴムロールであることが好ましい。
ゴムロールとしては、Ｎ Ｂ Ｒ 等からなり、その硬度がＪ Ｉ Ｓ Ｋ ６ ３ ０ １ の試験方法で測定したＪ Ｉ Ｓ ショアＣ スケールで約６ ０ 〜 ９ ０ 度、好ましくは約７ ０ 〜 ８ ０ 度、表面粗さがＪ Ｉ Ｓ Ｂ ０ ６ ０ １ （ 表面粗さ） の粗さ曲線の局部山頂の平均間隔Ｓ で表して約０ ． １ 〜 ５ Ｓ 、好ましくは約０ ． ５ 〜 １ であることが好ましい。
ステンレススチール製研磨ロールとしては、Ｓ Ｕ Ｓ ３ ０ ４ 、Ｓ Ｕ Ｓ ３ １ ６ 等からなり、膜厚の均一化を図る上から、その表面粗さが、Ｊ Ｉ Ｓ Ｂ ０ ６ ０ １ （ 表面粗さ） の粗さ曲線の局部山頂の平均間隔Ｓ で表して約０ ． ２ 〜 １ ． ０ Ｓ であるものが好ましく、またその動摩擦係数が約０ ． １ 〜 ０ ． ４ 、好ましくは約０ ． １ ５ 〜 ０ ． ３ ５ であるものが好ましい。本発明における動摩擦係数は、Ｊ Ｉ Ｓ Ｋ ７ １ ２ ５ の試験方法に準拠して、ポリビニルアルコール系フィルムと水中で測定した値で表す。
本発明において使用されるスポンジゴム製のガイドロールとしては、スポンジの硬度がＪＩＳ Ｋ ６３０１の試験方法で測定したＪＩＳショアＣスケールで２０〜６０度、好ましくは２５〜５０度、密度が０.４〜０.６ｇ／ｃｍ3、好ましくは０.４２〜０.５７ｇ／ｃｍ3および表面粗さがＪＩＳ Ｂ ０６０１（表面粗さ）の粗さ曲線の局部山頂の平均間隔Ｓで表して１０〜３０Ｓ、好ましくは１５〜２５Ｓである。
【００３４】
延伸処理後のそれぞれの工程において、フィルムの張力がそれぞれ実質的に一定になるように張力制御を行ってもよい。
ホウ酸処理後に、上記したヨウ化物処理または亜鉛処理を行う場合には、これらの工程についても張力制御を行う。
【００３５】
それぞれの工程における張力は同じであっても良く、異なっていても良い。張力制御におけるフィルムへの張力は、特に限定されるものではなく、単位幅当たり、約１５０Ｎ／ｍ〜２０００Ｎ／ｍ、好ましくは約６００Ｎ／ｍ〜１５００Ｎ／ｍの範囲内で適宜設定される。張力が約１５０Ｎ／ｍを下回ると、フィルムにシワなどができやすくなる。一方、張力が約２０００Ｎ／ｍを超えると、フィルムの破断やベアリングの磨耗による低寿命化などの問題が生じる。また、この単位幅当たりの張力は、その工程の入口付近のフィルム幅と張力検出器の張力値から算出する。
なお、張力制御を行った場合に、不可避的に若干延伸・収縮される場合があるが、本発明においては、これは延伸処理に含めない。
【００３６】
（偏光板の製造）
以上のようにして製造された偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムを接着剤で貼合して偏光板が得られる。
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やポリエチレンナフタレート、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からなるフィルム、シクロオレフィン系樹脂からなるフィルム、さらにアクリル系樹脂からなるフィルム、ポリプロピレン系樹脂からなるフィルムなどが挙げられる。
【００３７】
接着剤と偏光フィルム及び／又は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。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により制限されるものではない。各実施例におけるフィルム幅の減少率および吸収軸は以下の方法にて測定した。
（フィルム幅の減少率）
浸漬直前のフィルム幅から液中ニップロールを通過直後のフィルム幅を引き、これを浸漬直前のフィルム幅で割って求めたものである。
（吸収軸の測定方法）
フィルムの幅方向を基準とし、その基準軸に対して長手方向５０ｍｍ、幅方向は全幅で帯状フィルム片を採取し、自動複屈折測定装置（大塚電子社製、商品名「ＲＥＴＳ」を用いて、当該フィルム片を幅方向に９等分した各箇所について、吸収軸角度を測定した。得られた軸角度のうち、最大値と最小値を差し引いた値を吸収軸のバラツキとして採用した。
【００３９】
〔実施例１〕
厚さ７５μｍ、幅４５０ｍｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレビニロンＶＦ−ＰＳ＃７５００、重合度２,４００ 、ケン化度９９.９モル％以上 ）を３０℃の純水に、フィルムが弛まないように緊張状態を保ったまま浸漬しフィルムを十分に膨潤させた。
次にヨウ素／ヨウ化カリウム／水が重量比で０．０２／２．０／１００ の染色槽に浸漬しつつ、積算倍率で２．４倍となるように一軸延伸を行った。
次に気中及び液中ニップロールを用いて、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水が重量比で１２／４．４／１００ の５５℃水溶液に２秒間浸漬させながら１．１倍の延伸を行った（ホウ酸処理前の延伸工程）。さらに同一の液に浸漬しつつ原反からの積算延伸倍率が５．５倍になるまで一軸延伸を行った後（第一のホウ酸処理工程）、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水が重量比で９／２．９／１００の４０℃水溶液に浸漬した（第二のホウ酸処理工程）。
続いて５℃の純水で８秒間洗浄し、７０℃で３分乾燥して、偏光フィルムを得た。このときの前記延伸工程におけるフィルム幅の減少率は２．５％、得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．０８°であった。
【００４０】
〔実施例２〕
前記ホウ酸処理前の延伸工程における延伸倍率を１．３倍とした以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを得た。このときの前記延伸工程におけるフィルム幅の減少率は５．０％、得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．１２°であった。
【００４１】
〔実施例３〕
前記ホウ酸処理前の延伸工程において、液中ニップロールの直前にスポンジゴム製のガイドロール（スポンジの硬度がＪＩＳショアＣスケールで２５度、密度が０.４２ｇ／ｃｍ3、および表面粗さが２０Ｓ）を配置し、浸漬時間を２．５秒とした以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを得た。このときの前記延伸工程におけるフィルム幅の減少率は４．０％、得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．１１°であった。
【００４２】
〔比較例１〕
前記ホウ酸処理前の延伸工程における浸漬時間を５秒とした以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを得た。このときの前記延伸工程におけるフィルム幅の減少率は６．７％、得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．２１°であった。
【００４３】
〔比較例２〕
前記ホウ酸処理前の延伸工程における延伸倍率を１．４倍とした以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを得た。このときの前記延伸工程におけるフィルム幅の減少率は７．５％、得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．２２°であった。
【００４４】
〔比較例３〕
前記ホウ酸処理前の延伸工程における延伸倍率を１．０倍とした以外は、実施例１と同様にして偏光フィルムを得ようとしたが、フィルムに皺が入って、切断が多発し偏光フィルムを得ることができなかった。
【００４５】
上記した実施例１〜３および比較例１〜３の結果を以下に示す。
【表１】
上記した表１より、実施例１〜３は、フィルム幅の減少率が６％以下であると、吸収軸のバラツキが少なくなることがわかる。また、比較例１、２は、いずれもフィルム幅の減少率が６％を超えているため、吸収軸のバラツキが大きくなっていることがわかる。
【符号の説明】
【００４６】
１: 延伸処理槽、２:ガイドロール、３、３':ニップロール、４:処理液、１０:ポリビニルアルコール系フィルム、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理、洗浄処理の順に処理する工程の前または工程中に２つのニップロール間の周速差を利用して一軸延伸を行う偏光フィルムの製造方法において、
前記ホウ酸処理工程の直前に、ホウ酸処理工程と同一の処理液に浸漬しつつ、気中および液中の順に配置された２つのニップロールにより一軸延伸を行う延伸工程を設け、該工程での浸漬直前のフィルム幅に対する浸漬後のフィルム幅の減少率を６％以下にすることを特徴とする偏光フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記延伸工程における処理液への浸漬時間が０．５〜３秒、延伸倍率が１．０１倍〜１．３倍である請求項１に記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記延伸工程において、フィルムが浸漬してから液中ニップロールに搬送されるまでの間に１本以上のガイドロールを配置する請求項１または２に記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記延伸工程おけるガイドロールがスポンジゴムロールであり、そのスポンジの硬度がＪＩＳショアＣスケールで２０〜６０度、密度が０．４〜０．６ｇ／ｃｍ3および表面粗さが１０〜３０Ｓである請求項１〜３のいずれかに記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムが貼合されてなる偏光板の製造方法。
【請求項１】
ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理、洗浄処理の順に処理する工程の前または工程中に２つのニップロール間の周速差を利用して一軸延伸を行う偏光フィルムの製造方法において、
前記ホウ酸処理工程の直前に、ホウ酸処理工程と同一の処理液に浸漬しつつ、気中および液中の順に配置された２つのニップロールにより一軸延伸を行う延伸工程を設け、該工程での浸漬直前のフィルム幅に対する浸漬後のフィルム幅の減少率を６％以下にすることを特徴とする偏光フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記延伸工程における処理液への浸漬時間が０．５〜３秒、延伸倍率が１．０１倍〜１．３倍である請求項１に記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記延伸工程において、フィルムが浸漬してから液中ニップロールに搬送されるまでの間に１本以上のガイドロールを配置する請求項１または２に記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記延伸工程おけるガイドロールがスポンジゴムロールであり、そのスポンジの硬度がＪＩＳショアＣスケールで２０〜６０度、密度が０．４〜０．６ｇ／ｃｍ3および表面粗さが１０〜３０Ｓである請求項１〜３のいずれかに記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムが貼合されてなる偏光板の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−２１５２１６（Ｐ２０１１−２１５２１６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８１０３４（Ｐ２０１０−８１０３４）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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