JP2004020631A - 偏光フィルムの製造法 - Google Patents

Abstract

【課題】色斑が少なく、高品質な液晶ディスプレイ用の製造原料として有用な偏光フィルムの製造法を提供する。
【解決手段】フィルム表面に存在する２０μｍ以上の大きさの異物が１平方ｍ当たり１０個以下のポリビニルアルコールフィルムを乾式法で延伸することを特徴とする偏光フィルムの製造法。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ装置の部品として用いられる偏光板の材料として有用な偏光フィルムの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光の透過および遮蔽機能を有する偏光板は、光のスイッチング機能を有する液晶とともに、液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ）の基本的な構成要素である。このＬＣＤの適用分野も、開発初期の頃の電卓および腕時計などの小型機器から、近年では、ラップトップパソコン、ワープロ、液晶カラープロジェクター、車載用ナビゲーションシステム、液晶テレビ、パーソナルホンおよび屋内外の計測機器などの広範囲に広がり、従来品以上に色斑が少なくて大面積の偏光板が求められるようになってきている。
【０００３】
偏光板は、一般にポリビニルアルコールフィルム（以下、ポリビニルアルコールを「ＰＶＡ」、ポリビニルアルコールフィルムを「ＰＶＡフィルム」と略記することがある）を一軸延伸して染色するか、または染色して一軸延伸した後、ホウ素化合物で固定処理を行うことにより（染色と固定処理が同時の場合もある）得られた偏光フィルムに、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）フィルムや酢酸・酪酸セルロース（ＣＡＢ）フィルムなどの保護膜を貼り合わせた構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
外観的には均一に見えるＰＶＡフィルムであっても、これを一軸延伸することにより得られる偏光フィルムには判別が困難な色斑やスジ状の欠点が内在していることがある。この色斑は保護膜などを積層した最終製品（偏光板）でないと確認しにくい。この最終製品の段階で色斑が発現すると、品質的には全く問題のない保護膜などの副資材も偏光板と共に不良品として廃棄されるので、大きな損失となる。従来色斑を減少させる方法として、特開平６−１３８３１９号公報などで提案されているように、ＰＶＡフィルムの厚み斑や複屈折斑を減少させる検討がなされてきた。ＰＶＡフィルムの厚み斑や複屈折斑を減少させるという方法により、偏光板の色斑をある程度減少させることができ、当時の要求レベルを満足させることは可能となったが、近年の性能が向上した最終製品（偏光板および液晶ディスプレイ装置）で問題となるようなレベルの色斑を減少させることは困難であることが分かってきた。
【０００５】
また、液晶ディスプレイ装置の大型化に伴い大面積の偏光フィルムが要求されるようになってきた。従来の液晶ディスプレイ装置は表示面積が比較的小さいうえに偏光板が単独で用いられていたために、色斑が問題にされることはほとんどなかったが、表示面積が大きくなると、表示面積全体の均一性が要求されることや、視野角を補正するフィルムなど他のフィルムと組み合わせて用いられることが多くなってきたことなどのため、色斑の問題が顕在化してきた。特にＰＶＡフィルムをフィルムの流れ方向に一軸に延伸して製造される偏光フィルムの場合には、フィルムの流れ方向にスジ状の色斑が発生しやすい。これはフィルムの幅方向に厚み変動が存在し、それを流れ方向に一軸延伸するため強調されて見えるものと考えられる。偏光フィルムの厚み変動は透過率斑などを引き起こすため、偏光フィルムが液晶ディスプレイ装置等に組み込まれた場合に、品質が低下する原因となるという問題がある。特に液晶ディスプレイ装置の表示画面が大型化するにつれて、流れ方向に連続したスジが存在した場合に、その箇所を避けて製品を採取することが困難となるため、工業的に大きな問題となる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、色斑が少なく、高品質な液晶ディスプレイ用の製造原料として有用な偏光フィルムの製造法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、フィルムの表面に存在する２０μｍ以上の大きさの異物が１平方ｍ当たり１０個以下のポリビニルアルコールフィルムを乾式法で延伸することにより、色斑の発生の程度が著しく低減した偏光フィルムが得られることを見出し、本発明を完成した。
また、本発明において、上記したポリビニルアルコールフィルムを乾式法で加熱して延伸する場合に、表面粗度が０．１〜１Ｓのロールを用いることにより、延伸時にシワの発生が防止され、フィルムの流れ方向に発生するスジ（色斑）が減少した偏光フィルムを製造することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の偏光フィルムの製造法において使用されるＰＶＡフィルムは、フィルムの表面に存在する２０μｍ以上の大きさの異物が１平方ｍ当たり１０個以下であることが必要であり、８個以下であることがより好ましく、５個以下であることが最も好ましい。フィルムの表面に存在する２０μｍ以上の大きさの異物が１０個を超える場合は、このようなＰＶＡフィルムを乾式法で延伸した際に、偏光フィルムに色斑が発生し好ましくない。
【０００９】
ＰＶＡフィルム中の異物を減少させる方法としては、従来公知の方法が好適に用いられる。中でも、フィルム製造時の原液をフィルターを用いてろ過する方法が特に好ましい。フィルターのろ過精度としてはろ過率８０％になる大きさが、１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがさらに好ましく、３μｍ以下であることが特に好ましい。ろ過率８０％になる大きさが１０μｍを超えると、上記した、フィルムの表面に存在する２０μｍ以上の大きさの異物が１平方ｍ当たり１０個以下のＰＶＡフィルムを得ることが困難になる。また、フィルム製膜時の乾燥や熱処理に用いる熱風やその雰囲気のクリーン度がクラス１００００以下であることが好ましく、１０００以下であることがさらに好ましく、１００以下であることが特に好ましい。クリーン度がクラス１００００を超えると、フィルムの表面に存在する２０μｍ以上の大きさの異物が１平方ｍ当たり１０個以下のＰＶＡフィルムを得ることが困難になる。
【００１０】
本発明において、フィルムの表面に存在する異物の大きさと数を規定したポリビニルアルコールフィルムを乾式法で延伸する場合に、表面粗度が０．１〜１Ｓのロールを用いることが好ましい。ロールの表面粗度が０．１Ｓ未満の場合には、フィルムの延伸時に空気の噛み込みが大きくなり、均一な延伸が阻害されることがある。また、ロールの表面粗度が１Ｓを超える場合は、ロールとＰＶＡフィルムの密着性が低くなり、延伸時にフィルムのすべりが起こって、幅方向に均一な延伸を行うことが困難になり、フィルムが幅方向に均一に延伸されないと、色斑が発生する原因となることがある。
【００１１】
また、本発明において用いられるロールは表面における粗度斑が０．２Ｓ以下であることが好ましく、０．１Ｓ以下であることが特に好ましい。ロールの表面粗度斑が０．２Ｓを超えると、幅方向に均一な延伸が出来難くなることがある。なお、本発明においてロールの表面の表面粗度斑とは、ロール上の任意の点を５０箇所測定し、全測定値のうち最大値と最小値の差を算出して求めた値である。
【００１２】
本発明において、ロールとＰＶＡフィルムの静止摩擦係数は０．２〜１．０であることが好ましい。静止摩擦係数が０．２より小さい場合、延伸ロールと加熱ロールとの速度差から発生する張力が延伸されるフィルムに充分に伝わらず、ロール表面においてすべりが生じて延伸斑の原因となることがある。
【００１３】
本発明において用いられるＰＶＡは、例えば、ビニルエステルを重合して得られたポリビニルエステルをけん化することにより製造される。またＰＶＡの主鎖に不飽和カルボン酸またはその誘導体、不飽和スルホン酸またはその誘導体、炭素数２〜３０のα−オレフィンなどを５モル％未満の割合でグラフト共重合させた変性ＰＶＡや、ビニルエステルと不飽和カルボン酸またはその誘導体、不飽和スルホン酸またはその誘導体、炭素数２〜３０のα−オレフィンなどを１５モル％未満の割合で共重合させた変性ポリビニルエステルをけん化することにより製造される変性ＰＶＡや、未変性または変性ＰＶＡをホルマリン、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒドなどのアルデヒド類で水酸基の一部を架橋したいわゆるポリビニルアセタール樹脂などを挙げることができる。
【００１４】
前記のビニルエステルとしては、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニルなどが例示される。
【００１５】
変性ＰＶＡに使用されるコモノマーは、主としてＰＶＡの変性を目的に共重合させるもので、本発明の趣旨を損なわない範囲で使用される。このようなコモノマーとして、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテンなどのα−オレフィン類；アクリル酸およびその塩；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｉ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸２−エチルへキシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクタデシルなどのアクリル酸エステル類；メタクリル酸およびその塩；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ｉ−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｉ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸２−エチルへキシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸オクタデシルなどのメタクリル酸エステル類；アクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミドプロパンスルホン酸およびその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミンおよびその塩、Ｎ−メチロールアクリルアミドおよびその誘導体などのアクリルアミド誘導体；メタクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−エチルメタクリルアミド、メタクリルアミドプロパンスルホン酸およびその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミンおよびその塩、Ｎ−メチロールメタクリルアミドおよびその誘導体などのメタクリルアミド誘導体；Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−ビニルアミド類；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｉ−プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、ｉ−ブチルビニルエーテル、ｔ−ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテルなどのビニルエーテル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのニトリル類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル類；酢酸アリル、塩化アリルなどのアリル化合物；マレイン酸およびその塩またはそのエステル；イタコン酸およびその塩またはそのエステル；ビニルトリメトキシシランなどのビニルシリル化合物；酢酸イソプロペニルなどを挙げることができる。これらの中でもα−オレフィンが好ましく、特にエチレンが好ましい。変性ＰＶＡの変性量は１５モル％未満であるのが好ましい。
【００１６】
ＰＶＡのけん化度は、偏光性能と耐久性の点から９５モル％以上が好ましく、９８モル％以上がより好ましく、９９モル％以上がさらに好ましく、特に９９．５モル％以上が最も好ましい。
【００１７】
前記ＰＶＡのけん化度とは、ポリビニルエステルをけん化した際にビニルアルコール単位に変換されうる単位の中で、実際にビニルアルコール単位にけん化された単位の割合を示したものである。なお、ＰＶＡのけん化度は、ＪＩＳ記載の方法により測定を行った。
【００１８】
ＰＶＡの重合度は、偏光性能と耐久性の点から５００以上が好ましく、１０００以上がより好ましく、１５００以上がさらに好ましく、特に２５００以上が最も好ましい。ＰＶＡ重合度の上限は８０００以下が好ましく、６０００以下がより好ましい。
【００１９】
ＰＶＡの重合度は、ＪＩＳ　Ｋ　６７２６に準じて測定される。すなわち、ＰＶＡを再けん化し、精製した後、３０℃の水中で測定した極限粘度から求められる。
【００２０】
以上のＰＶＡを使用してＰＶＡフィルムを製造する方法として、含水ＰＶＡを使用した溶融押出方式による製膜法の他に、例えばＰＶＡを溶剤に溶解したＰＶＡ溶液（ポリビニルアルコールフィルムの原液）を使用してキャスト面に流延する流延製膜法、湿式製膜法（貧溶媒中への吐出）、ゲル製膜法（ＰＶＡ水溶液を一旦冷却ゲル化した後、溶媒を抽出除去し、ＰＶＡフィルムを得る方法）、およびこれらの組み合わせによる方法などを採用することができる。これらの中でも流延製膜法および溶融押出製膜法が、良好な偏光フィルムが得られることから好ましい。
【００２１】
ＰＶＡフィルムを製造する際に使用されるＰＶＡを溶解する溶剤としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、エチレングリコール、プロピレングリコール、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、トリメチロールプロパン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、グリセリン、水などを挙げることができ、これらのうち１種または２種以上を使用することができる。これらのなかでも、ジメチルスルホキシド、水、またはグリセリンと水の混合溶媒が好適に使用される。
【００２２】
ＰＶＡフィルムを製造する際に使用されるＰＶＡ溶液または含水ＰＶＡにおけるＰＶＡの割合は、ＰＶＡの重合度によっても変わってくるが、２０〜７０重量％が好適であり、２５〜６０重量％がより好適であり、３０〜５５重量％がさらに好適であり、３５〜５０重量％が最も好適である。ＰＶＡの割合が多いと、粘度が高くなり過ぎて濾過や脱泡が困難となり、異物や欠点のないフィルムを得るのが困難になる。ＰＶＡの割合が少ないと、乾燥に多くの時間やエネルギーがかかるため工業的見地から好ましくない。また、このＰＶＡ溶液または含水ＰＶＡには、必要に応じて可塑剤、界面活性剤、二色性染料などが含有されていてもよい。
【００２３】
ＰＶＡフィルムを製造する際に、可塑剤として多価アルコールを添加することが好ましい。多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジグリセリン、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパンなどを挙げることができ、これらのうち１種または２種以上を使用することができる。これらの中でも、延伸性を向上させる効果が優れていることから、ジグリセリン、エチレングリコールおよびグリセリンが好適に使用され、グリセリンの使用が最も好ましい。
【００２４】
可塑剤の添加量は、ＰＶＡ１００重量部に対して１〜３０重量部が好ましく、５〜２０重量部がさらに好ましく、８〜１５重量部が最も好ましい。１重量部より少ないと、染色性や延伸性が低下する場合があり、３０重量部より多いと、ＰＶＡフィルムが柔軟になり過ぎて、取り扱い性が低下する場合がある。
【００２５】
ＰＶＡフィルムを製造する際には、界面活性剤を添加することが好ましい。界面活性剤の種類としては特に限定はないが、アニオン性またはノニオン性の界面活性剤が好ましい。アニオン性界面活性剤としては、たとえば、ラウリン酸カリウムなどのカルボン酸型、オクチルサルフェートなどの硫酸エステル型、ドデシルベンゼンスルホネートなどのスルホン酸型のアニオン性界面活性剤が好適である。ノニオン性界面活性剤としては、たとえば、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどのアルキルエーテル型、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテルなどのアルキルフェニルエーテル型、ポリオキシエチレンラウレートなどのアルキルエステル型、ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテルなどのアルキルアミン型、ポリオキシエチレンラウリン酸アミドなどのアルキルアミド型、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテルなどのポリプロピレングリコールエーテル型、オレイン酸ジエタノールアミドなどのアルカノールアミド型、ポリオキシアルキレンアリルフェニルエーテルなどのアリルフェニルエーテル型などのノニオン性界面活性剤が好適である。これらの界面活性剤は１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２６】
界面活性剤の添加量は、ＰＶＡ１００重量部に対して０．０１〜１重量部が好ましく、０．０２〜０．５重量部がさらに好ましく、０．０５〜０．３重量部が最も好ましい。０．０１重量部より少ないと、界面活性剤の添加によってもたらされるべき製膜性や剥離性の向上の効果が現れにくく、１重量部より多いと、ＰＶＡフィルムの表面に界面活性剤が溶出してブロッキングの原因になり、取り扱い性が低下する場合がある。
【００２７】
本発明の偏光フィルムの製造法において使用されるＰＶＡフィルムは、水分率が２〜５重量％の範囲に調整されていることが好ましい。フィルム中に含まれる水分率が２重量％より少ないと、ＰＶＡフィルムが硬くなり過ぎて、フィルムを乾式法で加熱して一軸延伸する際に延伸性が低下する傾向があり、５重量部を超える場合はＰＶＡフィルムが柔らかくなり過ぎて、フィルムを乾式法で加熱して一軸延伸する際にシワなどが入りやすくなる。
ＰＶＡフィルム中に含まれる水分率は、ＰＶＡフィルムを３０〜８０℃の温風と接触させることにより調整することができる。
【００２８】
本発明において使用されるＰＶＡフィルムは、フィルムの幅が２ｍ以上であることが好ましく、２．５ｍ以上がより好ましく、２．８ｍ以上がさらに好ましく、３ｍ以上が特に好ましい。フィルムの幅が２ｍより小さいＰＶＡフィルムは元々幅方向への均一な延伸が比較的容易であるために、色斑が発生し難く、本発明の効果が現れにくい。
【００２９】
本発明は特定のＰＶＡフィルムを乾式法で一軸延伸することによる偏光フィルムの製造法に関する。この方法を用いて、ＰＶＡフィルムから偏光フィルムを製造するには、例えば、ＰＶＡフィルムを乾式法による一軸延伸、染色、必要に応じて乾式法または湿式法による二段目の一軸延伸、固定処理、乾燥処理、さらに必要に応じて熱処理を行えばよく、染色、乾式法または湿式法による二段目の一軸延伸、固定処理の操作の順番に特に制限はない。また、乾式法または湿式法による二段目の一軸延伸は二回またはそれ以上の回数行っても良い。
なお、本発明において乾式法による延伸とはＰＶＡフィルムを空気中で延伸する操作のことを指しており、一方、湿式法による延伸とはＰＶＡフィルムを水中やホウ酸水溶液などの水溶液中や可塑剤などの溶剤中で延伸する操作のことを指しており、両者は区別される。
【００３０】
ＰＶＡフィルムの染色は、一軸延伸の前、一軸延伸時、一軸延伸後のいずれの段階で行っても良い。染色に用いる染料としては、ヨウ素−ヨウ化カリウム；ダイレクトブラック　１７、１９、１５４；ダイレクトブラウン　４４、１０６、１９５、２１０、２２３；ダイレクトレッド　２、２３、２８、３１、３７、３９、７９、８１、２４０、２４２、２４７；ダイレクトブルー　１、１５、２２、７８、９０、９８、１５１、１６８、２０２、２３６、２４９、２７０；ダイレクトバイオレット　９、１２、５１、９８；ダイレクトグリーン　１、８５；ダイレクトイエロー　８、１２、４４、８６、８７；ダイレクトオレンジ　２６、３９、１０６、１０７などの二色性染料などが、１種または２種以上の混合物で使用できる。ＰＶＡフィルムの染色は、ＰＶＡフィルムを上記染料を含有する溶液中に浸漬させることにより行われるのが一般的であるが、染料をＰＶＡフィルムに混ぜて製膜するなど、その処理方法や処理条件は特に制限されるものではない。
【００３１】
二段目の一軸延伸には、ＰＶＡフィルムをホウ酸水溶液などの温水溶液中（前記染料を含有する溶液中や後述する固定処理浴中でもよい）で延伸する乾式延伸法、吸水後のＰＶＡフィルムを空気中で延伸する乾式延伸法を使用することができる。延伸温度は特に限定されないが、ＰＶＡフィルムを温水溶液中などで延伸する場合は３０〜９０℃が、また空気中で延伸する場合は５０〜１８０℃が好適である。また一軸延伸の延伸倍率（一軸延伸を多段で行う場合には、合計の延伸倍率）は、偏光性能の点から４倍以上が好ましく、５倍以上が特に好ましい。延伸倍率の上限について特に制限はないが、８倍以下であると均一な延伸が得られやすいので好ましい。特に幅方向に均一な延伸を行うためには、一段目の延伸倍率が４倍を越えることが好ましく、４．２倍以上がさらに好ましく、４．５倍以上が特に好ましい。延伸後のフィルムの厚さは、３〜７５μｍが好ましく、５〜５０μｍがより好ましい。
【００３２】
ＰＶＡフィルムへの上記染料の吸着を強固にすることを目的にして、固定処理を行うことが多い。固定処理に使用する処理浴には、通常、ホウ酸および／またはホウ素化合物が添加される。また、必要に応じて処理浴中にヨウ素化合物を添加してもよい。
【００３３】
得られた偏光フィルムの乾燥処理（熱処理）は、３０〜１５０℃で行うのが好ましく、５０〜１５０℃で行うのがより好ましい。
【００３４】
以上のようにして得られた偏光フィルムは、通常、その両面または片面に、光学的に透明で、かつ機械的強度を有した保護膜を貼り合わせて偏光板として使用される。保護膜としては、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）フィルム、酢酸・酪酸セルロース（ＣＡＢ）フィルム、アクリル系フィルム、ポリエステル系フィルムなどが使用される。また、貼り合わせに用いられる接着剤としては、ＰＶＡ系の接着剤やウレタン系の接着剤などを挙げることができるが、なかでもＰＶＡ系の接着剤が好適である。このようにして得られる偏光板において、接着剤層の厚みは０．５〜１０μｍが好ましく、０．８〜８μｍがさらに好ましく、１〜５μｍが特に好ましい。接着層の厚みはフィルムの微細な凹凸より大きくして、接着後の偏光板の厚みを一定にすることが好ましい。厚さが０．５μｍより小さいと均一な接着が困難となりやすく、気泡を形成したりして、光学的欠点が形成されやすいため問題となる場合がある。１０μｍより大きい場合には乾燥に時間がかかりやすく、乾燥が不十分なうちに不用意な力が加わると光学的欠点に成りやすいため、工業的生産に難点がある。また、気泡が入りやすくなるという欠点がある。
【００３５】
以上のようにして得られた偏光板は、アクリル系等の粘着剤をコートした後、ガラス基板に貼り合わせて液晶ディスプレイ装置の部品として使用される。ガラス基板に偏光板を貼り合わせる際に、位相差フィルムや視野角向上フィルム、輝度向上フィルム等を同時に貼り合わせてもよい。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例において、偏光フィルムの光学性能、および偏光板の色斑を以下の方法により評価した。
【００３７】
偏光フィルムの光学性能：
約４ｃｍ×４ｃｍの偏光フィルムのサンプルを島津製作所製の分光光度計ＵＶ−２２００（積分球付属）を用い、日本電子機械工業会規格（ＥＩＡＪ）ＬＤ−２０１−１９８３に準拠して、Ｃ光源、２度視野の可視光領域の視感度補正したＹ値を測定し、偏光フィルムの延伸軸方向に対して４５度と−４５度方向の平均値から透過率を求めた。これと同様の方法でパラレルニコルとクロスニコルのＹ値を測定し、偏光度を求めた。
【００３８】
偏光板の色斑：
全幅の偏光板を観察用偏光板（パラレルニコルに２枚重ねたもの、偏光度９９．９９％以上）の間に直交方向に置き、色斑の程度を目視観察で判定した。
【００３９】
実施例１
けん化度９９．９５モル％、重合度２４００のＰＶＡ１００重量部に、グリセリン１０重量部および水１７０重量部を含浸させたものを溶融混練し、ろ過率８０％になる大きさが３μｍのフィルターを用いてろ過し、脱泡後、Ｔダイから金属ロール上に溶融押出し、製膜した。その後、乾燥・熱処理してＰＶＡフィルムを得た。得られたＰＶＡフィルムについて、フィルムの表面に存在する２０μｍ以上の大きさの異物を目視で観察したところ、１平方ｍあたり２個であった。また、ＰＶＡフィルムは平均厚みが５０μｍ、水分率が４．４％、フィルム幅が３ｍであった。
前記したＰＶＡフィルムを乾式法による一軸延伸、予備膨潤、染色、湿式法にいよる一軸延伸、固定処理、乾燥、熱処理の順番で連続的に処理して偏光フィルムを作製した。まず、ＰＶＡフィルムを延伸ロールが配置された延伸装置に通して乾式法により一軸延伸を行い、フィルムを４．１倍に延伸した。このときに用いられた延伸ロールは表面粗度が０．６Ｓ（表面粗度斑が０．１Ｓ）、ＰＶＡフィルムとの静止摩擦係数が０．８であった。延伸に用いられたロールの温度は、加熱ロールが９０℃、延伸ロールが２０℃であった。延伸ロールはフリーロールであり、延伸ロールの周速とその上流側に配置されている駆動ロールの周速の差によって延伸が行われた。延伸の大部分はＰＶＡフィルムが加熱ロールに接触している付近で行われていた。幅方向の延伸斑は目視観察では認められなかった。
乾式法による一軸延伸後のＰＶＡフィルムを、３０℃の水中に３０秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素濃度０．４ｇ／リットル、ヨウ化カリウム濃度４０ｇ／リットルの３５℃の水溶液中に３分間浸した。続いて、ホウ酸濃度４％の５０℃の水溶液中で１．５倍に一軸延伸を行い、ヨウ化カリウム濃度４０ｇ／リットル、ホウ酸濃度４０ｇ／リットル、塩化亜鉛濃度１０ｇ／リットルの３０℃の水溶液中に５分間浸漬して固定処理を行った。その後、ＰＶＡフィルムを取り出して４０℃の熱風により乾燥し、さらに１００℃で５分間熱処理を行った。このようにして得られた偏光フィルムの偏光性能は、透過率４３．３％、偏光度９９．４％、２色性比４０．５であった。
得られた偏光フィルムを１０％のＰＶＡ水溶液（クラレ製ＰＶＡ１１７Ｈ）の接着剤を用いて、トリアセテートフィルムと貼り合わせ、偏光板を得た。偏光板の色斑を観察したところ、偏光板の全面にわたって色斑はなく良好であった。この偏光板を液晶ディスプレイ装置に組み込んだところ、色斑はなく良好であった。
【００４０】
実施例２
けん化度９９．９５モル％、重合度２４００のＰＶＡ１００重量部に、グリセリン１０重量部および水１７０重量部を含浸させたものを溶融混練し、ろ過率８０％になる大きさが５μｍのフィルターを用いてろ過し、脱泡後、Ｔダイから金属ロール上に溶融押出し、製膜した。その後、乾燥・熱処理してＰＶＡフィルムを得た。得られたＰＶＡフィルムについて、フィルムの表面に存在する２０μｍ以上の大きさの異物を目視で観察したところ、１平方ｍあたり６個であった。また、ＰＶＡフィルムは平均厚みが４８μｍ、水分率が４．３％、フィルム幅が３ｍであった。
このＰＶＡフィルムを用いて、表面粗度が０．３Ｓ（表面粗度斑が０．１５Ｓ）、ＰＶＡフィルムとの静止摩擦係数が０．２の延伸ロールを用いた以外は実施例１と同様にしてＰＶＡフィルムの一軸延伸を行い、偏光フィルムを作製した。得られた偏光フィルムの偏光性能は、透過率４３．０％、偏光度９９．５％、２色性比４０．１であった。
得られた偏光フィルムを１０％のＰＶＡ水溶液（クラレ製ＰＶＡ１１７Ｈ）の接着剤を用いて、トリアセテートフィルムと貼り合わせ、偏光板を得た。偏光板の色斑を観察したところ、偏光板全面にわたって色斑はなく良好であった。この偏光板を液晶ディスプレイ装置に組み込んだところ、色斑はなく良好であった。
【００４１】
比較例１
けん化度９９．９５モル％、重合度２４００のＰＶＡ１００重量部に、グリセリン１０重量部および水１７０重量部を含浸させたものを溶融混練し、ろ過率８０％になる大きさが２０μｍのフィルターを用いてろ過し、脱泡後、Ｔダイから金属ロール上に溶融押出し、製膜した。その後、乾燥・熱処理してＰＶＡフィルムを得た。得られたＰＶＡフィルムについて、フィルムの表面に存在する２０μｍ以上の大きさの異物を目視で観察したところ、１平方ｍあたり１４個であった。また、ＰＶＡフィルムは平均厚みが５１μｍ、水分率が３．８％、フィルム幅が３ｍであった。
このＰＶＡフィルムを用いて、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。ＰＶＡフィルムの延伸操作中、異物による流れ方向の欠点がフィルム全面にわたって目視観察で認められた。得られた偏光フィルムの偏光性能は、透過率４３．２％、偏光度９９．４％、２色性比３９．９であった。
得られた偏光フィルムを１０％のＰＶＡ水溶液（クラレ製ＰＶＡ１１７Ｈ）の接着剤を用いて、トリアセテートフィルムと貼り合わせ、偏光板を得た。偏光板の色斑を観察したところ、偏光板の全面にわたって異物による欠点が目視観察で存在し、商品レベルの偏光板として不適であった。この偏光板を液晶ディスプレイ装置に組み込んだところ、異物による流れ方向の欠点の付近が色斑として目視で認識可能であり、液晶ディスプレイ装置として不適であった。
【００４２】
比較例２
実施例１で用いたのと同様のＰＶＡフィルムを用い、表面粗度が１０Ｓ（表面粗度斑が１Ｓ）、ＰＶＡフィルムとの静止摩擦係数が０．０８の延伸ロールを用いた以外は実施例１と同様にして偏光フィルムを作製した。ＰＶＡフィルムの延伸時に、延伸ロール上でＰＶＡフィルムがすべっているため、フィルムの流れ方向にスジが多数認められた。得られた偏光フィルムの偏光性能は、透過率４３．５％、偏光度９９．０％、２色性比３７．７であった。
得られた偏光フィルムを１０％のＰＶＡ水溶液（クラレ製ＰＶＡ１１７Ｈ）の接着剤を用いて、トリアセテートフィルムと貼り合わせ、偏光板を得た。色斑を観察したところ、偏光板の全面にわたって流れ方向に無数の目視観察で目立つスジ状の色斑が存在し、商品レベルの偏光板として不適であった。この偏光板を液晶ディスプレイ装置に組み込んだところ、流れ方向の色斑が目視で認識可能であり、液晶ディスプレイ装置として不適であった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の製造法によって得られる偏光フィルムは色斑が少なく、その特性を活かして、表示画面が大型化している液晶ディスプレイ装置の部品として有効に用いることができる。

Claims (5)

1. フィルムの表面に存在する２０μｍ以上の大きさの異物が１平方ｍ当たり１０個以下のポリビニルアルコールフィルムを乾式法で延伸することを特徴とする偏光フィルムの製造法。
2. ポリビニルアルコールフィルムの水分率が２〜５重量％であることを特徴とする請求項１記載の偏光フィルムの製造法。
3. 表面粗度が０．１〜１Ｓのロールを用いて乾式法で延伸することを特徴とする請求項１または２に記載の偏光フィルムの製造法。
4. ロールの表面の表面粗度斑が０．２Ｓ以下であることを特徴とする請求項３に記載の偏光フィルムの製造法。
5. ロールとポリビニルアルコールフィルムの静止摩擦係数が０．２〜１．０であることを特徴とする請求項３に記載の偏光フィルムの製造法。